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技術 携帯端末装置

出願人 パナソニック株式会社
発明者 川野和美
出願日 2000年8月16日 (19年10ヶ月経過) 出願番号 2000-246840
公開日 2002年2月28日 (18年4ヶ月経過) 公開番号 2002-064289
状態 未査定
技術分野 電気装置の冷却等
主要キーワード 締結用ネジ 組立て図 不良導体 金属製カバー 放熱動作 放熱ルート 熱移動量 接合部品
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

電子集積回路から金属製の上カバーに至るまでに、熱抵抗が小さい放熱ルートが形成されるよう構成することで、電子集積回路の放熱効率を向上させたPCカード等の携帯端末装置を得ることを目的とする。

解決手段

電子集積回路23が実装され、かつ、GNDパターン37が形成されている回路基板25と、回路基板25を取付けるためのフレーム27と、フレーム27と嵌合する金属製の上カバー21とを備え、フレーム27と金属製の上カバー21とは回路基板25を挟持するようにして圧着固定し、前記圧着固定部においては回路基板25のGNDパターン37と金属製の上カバー21とが接触する構成のPCカード等の携帯端末装置とする。

概要

背景

近年、PCカードのような携帯端末装置は、その高機能化に伴って、電子集積回路のような部品高性能化が進展し、この電子集積回路の消費電力が増大、つまり発熱量が増大してきているが、従来、このような場合の電子集積回路の放熱は自然放熱に依存している。

以下、PCカードの構成を例に、図9〜図11を参照しながら説明する。

図9は従来のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図であり、PCカードは金属製の上カバー1と、電子集積回路3と、電子集積回路3を実装した回路基板5と、回路基板5が収まるフレーム7と、フレーム7と嵌合する下カバー10を主要な部品として構成されている。

前記上カバー1には、その周縁部に複数の上カバー締結用ネジ穴2a〜2dを空けている。前記回路基板5には、CSPやBGAなどのエリア接合部品である電子集積回路3および外部機器との接続を行うコネクタ4を実装している。また、回路基板5には、前記上カバー締結用ネジ穴2a〜2dにそれぞれ合致する位置に基板締結用ネジ穴6a〜6dを設けている。前記フレーム7には、前記上カバー締結用ネジ穴2a〜2dと前記基板締結用ネジ穴6a〜6dとにそれぞれ合致する位置にボス8a〜8dを設けてあり、また、コネクタ4が収まる嵌合部9を形成している。下カバー10には、前記下カバー10とフレーム7とを固着するための接着テープ11を、フレーム7の枠形状にほぼ合致するように貼付している。図中の12a〜12dは、上カバー1とフレーム7とを締結するためのネジである。

図10は同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図、図11は同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図であり、具体的には図9中の回路基板5の斜視図上に示す一点鎖線に沿ったような切断面を見た図である。

図10、図11に示すように、回路基板5にはGNDパターン13および信号パターン14を形成してあり、また、前記回路基板5はレジスト15で表面を覆われている。図中の16は、前記回路基板5と前記上カバー1とで形成される内部空間である。

次に、このような構成部品によるPCカードの組立手順について、図9を参照しながら説明する。

まず、電子集積回路3およびコネクタ4が実装されている回路基板5を、嵌合部9にコネクタ4が収まるようにしてフレーム7内に収める。このとき基板締結用ネジ穴6a〜6dは、それぞれボス8a〜8dに合致している。その後、上カバー1を上カバー締結用ネジ穴2a〜2dが基板締結用ネジ穴6a〜6dに各々合致するようにしてフレーム7と嵌合させる。この状態で、ネジ12a〜12dがそれぞれ上カバー締結用ネジ穴2a〜2d、基板締結用ネジ穴6a〜6d、ボス8a〜8dを介すことで、上カバー1とフレーム7とが締結されることになる。

その後、フレーム7の上カバー1とは反対側に、下カバー10の接着テープ11がフレーム7の枠形状に沿うようにして下カバー10をフレーム7に嵌合させ接着固定させる。

次に、このような構成のPCカードの電子集積回路3の放熱経路について、両面基板の場合を例に図10を用いて説明する。

電子集積回路3において発生する熱は、電子集積回路3の部品表面を介し、内部空間16に伝達される熱と、電子集積回路3の端子を介し、回路基板5上のGNDパターン13あるいは信号パターン14へと伝達される熱とがあるが、一般的に空気への熱伝達よりも金属内熱伝導の方が遥かに熱抵抗は小さいため、GNDパターン13あるいは信号パターン14への熱移動量の方が大きくなる。

このGNDパターン13あるいは信号パターン14へ移動してきた熱は、レジスト15を介して内部空間16へと伝達され、空気対流を起こしながら上カバー1へ伝達され、最終的には上カバー1外側の外部空気中へと放熱されることになる。ボス8a、8dにおけるネジ締結部においては、レジスト15を介して直接上カバー1へと伝達され、その後、上カバー1外側の外部空気中へと放熱されることになる。

このように、従来のPCカードにおける放熱経路は、電子集積回路3→GNDパターン13または信号パターン14→レジスト15→内部空間16→上カバー1→外部空気、電子集積回路3→GNDパターン13または信号パターン14→レジスト15→上カバー1→外部空気である。

図11の多層基板の場合についての説明は行わないが、放熱ルートについては、両面基板の場合と全く同様である。

概要

電子集積回路から金属製の上カバーに至るまでに、熱抵抗が小さい放熱ルートが形成されるよう構成することで、電子集積回路の放熱効率を向上させたPCカード等の携帯端末装置を得ることを目的とする。

電子集積回路23が実装され、かつ、GNDパターン37が形成されている回路基板25と、回路基板25を取付けるためのフレーム27と、フレーム27と嵌合する金属製の上カバー21とを備え、フレーム27と金属製の上カバー21とは回路基板25を挟持するようにして圧着固定し、前記圧着固定部においては回路基板25のGNDパターン37と金属製の上カバー21とが接触する構成のPCカード等の携帯端末装置とする。

目的

本発明は上記従来の問題に留意し、電子集積回路から金属製の上カバーに至るまでに熱抵抗が小さい放熱ルートを形成し、電子集積回路の放熱効率を向上させた携帯端末装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

電子集積回路実装され、かつ、GNDパターンが形成されている回路基板と、前記回路基板を取付けるためのフレームと、前記フレームと嵌合する金属製カバーとを備え、前記回路基板のGNDパターンと前記金属製カバーとが接触する構成としたことを特徴とする携帯端末装置

請求項2

電子集積回路が実装され、かつ、GNDパターンが形成されている回路基板と、前記回路基板を取付けるためのフレームと、前記フレームと嵌合する金属製カバーとを備え、前記フレームと前記金属製カバーとは前記回路基板を挟持するようにして圧着固定し、前記圧着固定部においては前記回路基板のGNDパターンと前記金属製カバーとが接触する構成としたことを特徴とする携帯端末装置。

請求項3

回路基板のGNDパターンと金属製カバーとは、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させて接触させたことを特徴とする請求項1または2記載の携帯端末装置。

請求項4

電子集積回路のパッケージの一部をGNDパターンと直接接触させたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の携帯端末装置。

請求項5

回路基板内にはGNDパターンと接続しているスルーホールインナビアホールが形成され、金属製カバーは、前記スルーホールや前記インナビアホールを介して間接的にGNDパターンと接触するように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の携帯端末装置。

請求項6

回路基板のスルーホールあるいはインナビアホールと金属製カバーとは、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させて接触させたことを特徴とする請求項5記載の携帯端末装置。

請求項7

電子集積回路のパッケージの一部をGNDパターンと直接接触させたことを特徴とする請求項5または6記載の携帯端末装置。

技術分野

0001

本発明は、消費電力が大きい電子集積回路等の部品が複数存在し、かつ、放熱手段をもつPCカードのような携帯端末装置に関する。

背景技術

0002

近年、PCカードのような携帯端末装置は、その高機能化に伴って、電子集積回路のような部品の高性能化が進展し、この電子集積回路の消費電力が増大、つまり発熱量が増大してきているが、従来、このような場合の電子集積回路の放熱は自然放熱に依存している。

0003

以下、PCカードの構成を例に、図9図11を参照しながら説明する。

0004

図9は従来のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図であり、PCカードは金属製の上カバー1と、電子集積回路3と、電子集積回路3を実装した回路基板5と、回路基板5が収まるフレーム7と、フレーム7と嵌合する下カバー10を主要な部品として構成されている。

0005

前記上カバー1には、その周縁部に複数の上カバー締結用ネジ穴2a〜2dを空けている。前記回路基板5には、CSPやBGAなどのエリア接合部品である電子集積回路3および外部機器との接続を行うコネクタ4を実装している。また、回路基板5には、前記上カバー締結用ネジ穴2a〜2dにそれぞれ合致する位置に基板締結用ネジ穴6a〜6dを設けている。前記フレーム7には、前記上カバー締結用ネジ穴2a〜2dと前記基板締結用ネジ穴6a〜6dとにそれぞれ合致する位置にボス8a〜8dを設けてあり、また、コネクタ4が収まる嵌合部9を形成している。下カバー10には、前記下カバー10とフレーム7とを固着するための接着テープ11を、フレーム7の枠形状にほぼ合致するように貼付している。図中の12a〜12dは、上カバー1とフレーム7とを締結するためのネジである。

0006

図10は同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図、図11は同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図であり、具体的には図9中の回路基板5の斜視図上に示す一点鎖線に沿ったような切断面を見た図である。

0007

図10図11に示すように、回路基板5にはGNDパターン13および信号パターン14を形成してあり、また、前記回路基板5はレジスト15で表面を覆われている。図中の16は、前記回路基板5と前記上カバー1とで形成される内部空間である。

0008

次に、このような構成部品によるPCカードの組立手順について、図9を参照しながら説明する。

0009

まず、電子集積回路3およびコネクタ4が実装されている回路基板5を、嵌合部9にコネクタ4が収まるようにしてフレーム7内に収める。このとき基板締結用ネジ穴6a〜6dは、それぞれボス8a〜8dに合致している。その後、上カバー1を上カバー締結用ネジ穴2a〜2dが基板締結用ネジ穴6a〜6dに各々合致するようにしてフレーム7と嵌合させる。この状態で、ネジ12a〜12dがそれぞれ上カバー締結用ネジ穴2a〜2d、基板締結用ネジ穴6a〜6d、ボス8a〜8dを介すことで、上カバー1とフレーム7とが締結されることになる。

0010

その後、フレーム7の上カバー1とは反対側に、下カバー10の接着テープ11がフレーム7の枠形状に沿うようにして下カバー10をフレーム7に嵌合させ接着固定させる。

0011

次に、このような構成のPCカードの電子集積回路3の放熱経路について、両面基板の場合を例に図10を用いて説明する。

0012

電子集積回路3において発生する熱は、電子集積回路3の部品表面を介し、内部空間16に伝達される熱と、電子集積回路3の端子を介し、回路基板5上のGNDパターン13あるいは信号パターン14へと伝達される熱とがあるが、一般的に空気への熱伝達よりも金属内熱伝導の方が遥かに熱抵抗は小さいため、GNDパターン13あるいは信号パターン14への熱移動量の方が大きくなる。

0013

このGNDパターン13あるいは信号パターン14へ移動してきた熱は、レジスト15を介して内部空間16へと伝達され、空気対流を起こしながら上カバー1へ伝達され、最終的には上カバー1外側の外部空気中へと放熱されることになる。ボス8a、8dにおけるネジ締結部においては、レジスト15を介して直接上カバー1へと伝達され、その後、上カバー1外側の外部空気中へと放熱されることになる。

0014

このように、従来のPCカードにおける放熱経路は、電子集積回路3→GNDパターン13または信号パターン14→レジスト15→内部空間16→上カバー1→外部空気、電子集積回路3→GNDパターン13または信号パターン14→レジスト15→上カバー1→外部空気である。

0015

図11の多層基板の場合についての説明は行わないが、放熱ルートについては、両面基板の場合と全く同様である。

発明が解決しようとする課題

0016

しかしながら、上記したような構成のPCカードの放熱手段では、以下のような問題点を有している。

0017

PCカードはその外形寸法が規格化されているため、筐体自体の大型化は不可能である一方、電子集積回路の消費電力は高性能・高機能化のため、一層増大傾向にあるため、PCカードの発熱密度はますます大きくなっている。さらに高密度実装化促進などにより、電子集積回路の筐体内における放熱部品設置スペースの確保は困難である。

0018

このような状況において、従来より電子集積回路の放熱は、前記したように熱移動性の良くないレジストなどの絶縁材料を介して行われているため、熱抵抗が非常に大きい。つまり、従来の放熱ルートでは電子集積回路の発熱量が増大した場合、効果的な放熱は不可能である。したがって、電子集積回路の温度は上昇し、その結果、自身のあるいは他の熱に弱い部品の故障を引き起こしてしまうという問題がある。

0019

本発明は上記従来の問題に留意し、電子集積回路から金属製の上カバーに至るまでに熱抵抗が小さい放熱ルートを形成し、電子集積回路の放熱効率を向上させた携帯端末装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0020

前記目的を達成するために本発明は、電子集積回路が実装され、かつ、GNDパターンが形成されている回路基板と、前記回路基板を取付けるためのフレームと、前記フレームと嵌合する金属製カバーを備え、前記回路基板のGNDパターンと前記金属製カバーとが接触するようにした構成の携帯端末装置とする。

0021

本発明によれば、電子集積回路からの熱は空気、レジストなどといった熱的な不良導体を介さずに直接金属製カバーに移動できるので、熱抵抗も小さくなり、効果的な放熱が可能となる。また、外気と接触している金属性カバーは放熱板として機能することになるので、金属製カバーとGNDパターンとの温度差が大きくなり、熱移動が一層促進されることになる。したがって、電子集積回路の放熱効率の非常に高い放熱手段を有した携帯端末装置を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0022

本発明の請求項1に記載の発明は、電子集積回路が実装され、かつ、GNDパターンが形成されている回路基板と、回路基板を取付けるためのフレームと、フレームと嵌合する金属製カバーとを備え、回路基板のGNDパターンと金属製カバーとが接触する構成とした携帯端末装置であり、電子集積回路からの熱は空気、レジストなどといった熱的な不良導体を介さずに直接金属製カバーに移動できるので、熱抵抗も小さくなり、効果的な放熱が可能である。また、外気と接触している金属性カバーは放熱板として機能することになるので、金属製カバーとGNDパターンとの温度差が大きくなり、熱移動が一層促進されるという作用を有する。

0023

本発明の請求項2に記載の発明は、電子集積回路が実装され、かつ、GNDパターンが形成されている回路基板と、回路基板を取付けるためのフレームと、フレームと嵌合する金属製カバーとを備え、フレームと金属製カバーとは回路基板を挟持するようにして圧着固定し、圧着固定部においては回路基板のGNDパターンと金属製カバーとが接触する構成とした携帯端末装置であり、した請求項1記載の作用に加え、圧着固定部を固定する際の圧着力によって、GNDパターンと金属製カバーとは押圧されるので、GNDパターンと金属製カバーのそれぞれの表面に微小凹凸があっても平坦化され、接触面積が増加し、その結果、熱抵抗はさらに小さくなり、したがって、GNDパターンから金属製カバーへの熱伝達量も増大し、より放熱効率が向上するという作用を有する。

0024

本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の携帯端末装置において、回路基板のGNDパターンと金属製カバーとは、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させて接触させたものであり、GNDパターンと金属製カバーとのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても、熱伝導性部材の弾力性によって吸収され、接触面積が増加することになるので、熱抵抗はより一層小さくなり、したがって、GNDパターンから金属製カバーへの熱伝達量もさらに増大し、放熱効率は飛躍的に向上するという作用を有する。

0025

本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の携帯端末装置において、電子集積回路のパッケージの一部をGNDパターンと直接接触させたものであり、した請求項1から3に記載の作用と同様の効果的な放熱が可能であるという作用を有する。

0026

本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の携帯端末装置において、回路基板内にはGNDパターンと接続しているスルーホールインナビアホールが形成され、金属製カバーは、スルーホールやインナビアホールを介して間接的にGNDパターンと接触するように構成したものであり、請求項1あるいは2記載の作用と同様にして、効果的な放熱が可能であるという作用を有する。

0027

本発明の請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の携帯端末装置において、回路基板のスルーホールあるいはインナビアホールと金属製カバーとは、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させて接触させたものであり、スルーホールあるいはインナビアホールと金属製カバーとのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても、熱伝導性部材の弾力性によって吸収され、接触面積が増加することになるので、熱抵抗はより一層小さくなり、従ってスルーホールあるいはインナビアホールから金属製カバーへの熱伝達量もさらに増大し、放熱効率は飛躍的に向上するという作用を有する。

0028

本発明の請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の携帯端末装置において、電子集積回路のパッケージの一部をGNDパターンと直接接触させたものであり、した請求項5または6に記載の作用と同様の効果的な放熱が可能であるという作用を有する。

0029

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、以降の説明において重複した説明は省略する。

0030

(実施の形態1)図1から図3は本発明の実施の形態1のPCカードの構成を例にした場合を示し、図1は本発明の実施の形態1のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図である。

0031

図1に示すように、この実施の形態1のPCカードは、金属製の上カバー21と、CSPやBGAなどのエリア接合部品である電子集積回路23および外部機器との接続を行うコネクタ24を実装した前記回路基板25と、回路基板25が収まるフレーム27と、フレーム27と嵌合する下カバー30を主要構成部材として備えて構成される。

0032

金属製の上カバー21には、その周縁部に複数の上カバー締結用ネジ穴22a〜22dを空けている。回路基板25には、前記上カバー締結用ネジ穴22a〜22dにそれぞれ合致する位置に基板締結用ネジ穴26a〜26dを設けてあり、また、GNDパターン露出部33a〜33cを形成してあり、さらに、表面はレジストなどの熱的な不良導体に覆われていない。フレーム27には、前記上カバー締結用ネジ穴22a〜22dと前記基板締結用ネジ穴26a〜26dとにそれぞれ合致する位置にボス28a〜28dを設け、また、コネクタ24が収まる嵌合部29を形成している。下カバー30には、この下カバー30とフレーム27とを固着するための接着テープ31を、フレーム27の枠形状にほぼ合致するように貼付している。そして、上カバー21には、上カバー21内にあって、かつ、前記GNDパターン露出部33a〜33cにそれぞれ合致する位置にあって接触するように接触部34a〜34cを設けている。図中の32a〜32dは、上カバー21とフレーム27とを締結するためのネジである。

0033

図2は同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図、図3は同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図であり、具体的には図1中の回路基板25の斜視図上に示す一点鎖線に沿ったような切断面を見た図である。

0034

図2図3に示すように、回路基板25には、GNDパターン35と信号パターン36をそれぞれ形成してあり、また、GNDパターン露出部33a、33c以外の回路基板25表面上は、レジスト37で全て覆っている。図中の38は、前記回路基板25と前記上カバー21とで形成される内部空間である。

0035

次に、このような構成部材よりなるのPCカードについて、その組立手順を図1を参照しながら説明する。

0036

まず、電子集積回路23およびコネクタ24が実装されている回路基板25を嵌合部29にコネクタ24が収まるようにしてフレーム27内に収める。このとき基板締結用ネジ穴26a〜26dは、それぞれボス28a〜28dに合致している。その後、上カバー21を上カバー締結用ネジ穴22a〜22dが基板締結用ネジ穴26a〜26dに各々合致するようにしてフレーム27と嵌合させる。この状態で、ネジ32a〜32dがそれぞれ上カバー締結用ネジ穴22a〜22d、基板締結用ネジ穴26a〜26d、ボス28a〜28dを介すことで、上カバー21とフレーム27とが締結されることになる。また、このとき接触部34a〜34cは、それぞれGNDパターン露出部33a〜33cに合致し接触することになる。

0037

その後、フレーム27の上カバー21とは反対側に、下カバー30の接着テープ31がフレーム27の枠形状に沿うようにして下カバー30をフレーム27に嵌合させ接着固定させる。

0038

次に、このような構成のPCカードの電子集積回路23の放熱経路について、両面基板の場合を例に図2を用いて説明する。

0039

電子集積回路23において発生する熱は、電子集積回路23の部品表面を介し、内部空間38に伝達される熱と、電子集積回路23の端子を介し、回路基板25上のGNDパターン35あるいは信号パターン36へと伝達される熱とがあるが、一般的に空気への熱伝達よりも、金属内の熱伝導の方が遥かに熱抵抗は小さいため、GNDパターン35あるいは信号パターン36への熱移動量の方が大きくなる。

0040

このGNDパターン35へ移動してきた熱は、回路基板25内に設けているGNDパターン露出部33a、33cを介して接触部34a、34c、すなわち上カバー21へ移動することになる。

0041

また、信号パターン36は通常多数箇所においてGNDパターン35と接続しているため、信号パターン36へ伝達されてきた熱のGNDパターン35への熱抵抗は小さく、したがって、信号パターン36に伝達された熱も最終的にはGNDパターン35へ移動し、上記同様GNDパターン露出部33a、33cを介して上カバー21へ移動することになる。

0042

こうして、上カバー21に伝達されてきた熱は最終的に外部空間へ放熱されることになる。

0043

このように、本発明の実施の形態1における放熱経路は、電子集積回路23→(信号パターン36経由)GNDパターン35→GNDパターン露出部33a〜33c→上カバー21(接触部34a〜34c)→外部空気となり、熱抵抗の非常に大きい空気への熱伝達やレジストを介さない放熱経路の形成が可能となる。

0044

さらに、上カバー21は表面積も大きく直接外部空間とも接触しているため、放熱板として機能する。その結果、接触部34a〜34cとGNDパターン露出部33a〜33cとの温度差が大きくなり、熱移動を促進させることができる。

0045

これらのことから、非常に効率の高い放熱動作を行うことが可能となる。

0046

図3の多層基板の場合についての説明は行わないが、放熱ルートおよび放熱動作については、両面基板の場合と全く同様である。この図の例においては、GNDパターン露出部33a、33cは表層に形成された例を示したが、内層にGNDパターン露出部33a、33cを形成しておき、この部分では表層およびレジスト37を形成せず、内層がそのまま露出する構造の回路基板であっても何ら構わない。

0047

また、図示していないが、上カバー21には銘板などをシールとして貼りつけ、接触部34a〜34cを隠すことでデザイン的にも何ら問題はない。

0048

さらに、下カバー30も金属製とし、上記した回路基板25の上カバー21側と同様の構成を回路基板25の下カバー30側にも設けても何ら問題はなく、しかも、上記同様下カバー30には銘板などをシールとして貼りつけ、接触部34a〜34cを隠すことでデザイン的にも何ら問題はない。

0049

(実施の形態2)図4から図6は本発明の実施の形態2のPCカードの構成を例にした場合を示し、図4は本発明の実施の形態2のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図である。

0050

図4に示すように、この実施の形態2のPCカードは、前記実施の形態1の回路基板25における基板締結用ネジ穴26a〜26dの周囲に、レジストなどの熱的な不良導体に覆われていないGNDパターン露出部40a〜40dを設けたこと、上カバー21における上カバー締結用ネジ穴22a〜22dの周囲に凹部41a〜41dを設けたことに特徴を有している。

0051

図5は同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図、図6は同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図であり、具体的には図4中の回路基板25の斜視図上に示す一点鎖線に沿ったような切断面を見た図である。

0052

次に、このような構成部材よりなるPCカードについて、その組立手順を図4を参照しながら説明する。

0053

まず、実施の形態1と同様にして、回路基板25をフレーム27内に収め、さらに、上カバー21をフレーム27と嵌合させる。この後、ネジ32a〜32dを用いて上カバー21とフレーム27とを締結させることになる。このとき、GNDパターン露出部40a〜40dと凹部41a〜41dは、ネジ32a〜32dの締め付け力により、それぞれ圧着接触することになる。その後は実施の形態1と同様にして、下カバー30とフレーム27を接着固定する。

0054

次に、このような構成のPCカードの電子集積回路23の放熱経路について、両面基板の場合を例に図5を用いて説明する。

0055

まず、実施の形態1と同様にして、電子集積回路23において発生した熱のほとんどは、電子集積回路23の端子を介し、回路基板25上のGNDパターン35へと伝達される。

0056

このGNDパターンへ移動してきた熱は、回路基板25内に設けているGNDパターン露出部40a、40dを介して凹部41a、41d、すなわち、上カバー21へ移動することになる。このとき、GNDパターン露出部40a、40dと凹部41a、41dとは、それぞネジ32a、32dの締め付け力によって押圧されているので、GNDパターン露出部40a、40dと凹部41a、41dのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても平坦化され、接触面積が増加し、その結果熱抵抗は一段と低減される。

0057

その後、上カバー21へ移動してきた熱は、最終的には外部空間へ放熱されることになる。

0058

このように、本発明の実施の形態2のPCカードにおける放熱経路は、電子集積回路23→(信号パターン36経由)GNDパターン35→GNDパターン露出部40a〜40d→上カバー21(凹部41a〜41d)→外部空気となるが、上記した実施の形態1での熱抵抗の低下に加え、GNDパターン露出部40a〜40dと上カバー21との熱抵抗が一層低減できるため、熱伝達が格段に促進され、さらに放熱効率の向上した放熱手段の形成が可能となる。

0059

図6の多層基板の場合についての説明は行わないが、放熱ルートおよび放熱動作については、両面基板の場合と全く同様である。この図の例においては、GNDパターン露出部40a、40dは表層に形成された例を示したが、内層にGNDパターン露出部40a、40dを形成しておき、この部分では表層およびレジスト37を形成せず、内層がそのまま露出する構造の回路基板であっても何ら構わない。

0060

また、下カバー30も金属製とし、上記した回路基板25の上カバー21側と同様の構成を、回路基板25の下カバー30側にも設けても良い。

0061

さらに、本実施の形態2に加え、実施の形態1で記載したように、挟持部以外にGNDパターン露出部と上カバーとの接触部があっても何ら問題はない。

0062

(実施の形態3)図7は本発明の実施の形態3のPCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図であり、具体的な切断面は実施の形態1や実施の形態2と同様である。

0063

図7に示すように、この実施の形態3のPCカードは、前記の実施の形態2のPCカードにおいて、回路基板25におけるGNDパターン35は内層に形成されており、回路基板25の表層とGNDパターン35とをインナビアホール(IVH)50a、50dで接続し、表層においてはIVH50a、50d部はレジスト37で覆われず、露出している構成にしたことに特徴を有する。

0064

なお、このような構成部材をもつPCカードの組立手順は、先の実施の形態2と全く同様である。

0065

次に、この実施の形態3のPCカードにおける電子集積回路23の放熱経路について、図7を用いて説明する。

0066

まず、実施の形態2と同様にして、電子集積回路23において発生した熱のほとんどは、電子集積回路23の端子を介し、回路基板25上のGNDパターン35へと伝達される。

0067

このGNDパターンへ移動してきた熱はIVH50a、50dを介して、凹部41a、41d、すなわち、上カバー21へ移動することになる。このとき、IVH50a、50dと凹部41a、41dとは、ネジの締め付け力によって押圧されているので、IVH50a、50dと凹部41a、41dのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても平坦化され、接触面積が増加し、その結果、熱抵抗は一段と低減される。その後、上カバー21へ移動してきた熱は、最終的には外部空間へ放熱されることになる。

0068

このように、本発明の実施の形態3のPCカードにおける放熱経路は、電子集積回路23→(信号パターン36経由)GNDパターン35→IVH50a、50d→上カバー21(凹部41a、41d)→外部空気となり、上記した実施の形態2での熱抵抗の低下と同様の効果が得られる。

0069

なお、本実施の形態3ては、実施の形態2に対する応用として説明したが、実施の形態1に応用しても何ら構わない。

0070

また、実施の形態1および実施の形態2に記載したようなGNDパターン露出部を表層に形成しておき、内層のGNDパターン35とをIVHにて接続するよう構成しても良い。

0071

また、両面基板においては、表層に形成されたGNDパターン露出部と裏面のGNDパターンとをスルーホールにて接続するよう構成しても良い。

0072

さらに、下カバー30も金属製とし、上記した回路基板25の上カバー21側と同様の構成を、回路基板25の下カバー30側に設けても何ら問題はない。

0073

(実施の形態4)本発明の実施の形態4のPCカードは、構成例を図面に示していないが、実施の形態1のPCカードにおいて、回路基板25におけるGNDパターン露出部33a〜33cと上カバー21の接触部34a〜34cとの間に、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させて押圧接触するように構成したことに特徴を有する。

0074

この熱伝導性部材は、一般的に電気的に良導体であれば熱的にも良導体であるので、たとえば導電性ゴムなどでも良い。

0075

以上のように構成された実施の形態4のPCカードの放熱経路は、実施の形態1と同様の熱抵抗が小さい放熱経路が形成される。

0076

このような放熱手段によれば、GNDパターン露出部33a〜33cと接触部34a〜34cとは、熱伝導性部材が押圧されて接触しているので、GNDパターン露出部33a〜33cと接触部34a〜34cとのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても吸収され、接触面積が増加し、その結果、熱抵抗は一段と低減されることになる。

0077

したがって、一層にGNDパターン露出部33a〜33cから接触部34a〜34cへの熱伝達量が増大し、飛躍的に放熱効率を向上させることができる。

0078

なお、本発明の実施の形態4は、実施の形態1に対する応用として説明したが、実施の形態2あるいは実施の形態3に応用しても何ら構わない。

0079

(実施の形態5)図8は本発明の実施の形態5のPCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図であり、具体的な切断面は実施の形態1や実施の形態2と同様である。

0080

この実施の形態5のPCカードは、図8に示すように回路基板25におけるGNDパターン35は内層に形成されており、実装された電子集積回路23のパッケージ下面に位置したインナビアホール(IVH)60aをGNDパターン35と接続し、表層においてはIVH60a部はレジスト37で覆われず露出しており、電子集積回路23のパッケージ下面と直接接触させた構成としたことに特徴を有する。図中の61は、電子集積回路23のパッケージ下面に位置し電子集積回路23のパッケージと直接接触しているGNDパターン露出部である。

0081

次に、このような構成部材を用いた実施の形態5のPCカードの電子集積回路23の放熱経路について、図8を用いて説明する。

0082

まず、電子集積回路23において発生した熱のほとんどは、次のような経路でGNDパターン35へと伝達される。すなわち、電子集積回路23の端子を介して、または、電子集積回路23のパッケージとIVH60を介して、または電子集積回路23のパッケージから直接GNDパターン露出部61、すなわち、GNDパターン35へと伝達されたりすることになる。

0083

その後の放熱ルートおよび放熱作用は、実施の形態3と全く同様である。

0084

このように、本発明の実施の形態5においても、実施の形態3で述べたのと同様な放熱経路が形成でき、熱抵抗の低下が可能となる。

0085

なお、内層のGNDパターン35とGNDパターン露出部61とはIVHで接続しても何ら問題はない。

0086

また、本実施の形態5は、実施の形態3に対する応用として説明したが、実施の形態1、2、3あるいは4に応用しても問題はないということは言うまでもない。

発明の効果

0087

以上の説明より明らかなように、本発明にるPCカード等の携帯端末装置は、熱抵抗の小さい放熱経路が形成でき、加えて、上カバーが放熱板として機能するため、GNDパターンから上カバーへの熱移動が促進されることになるので、非常に効率の高い放熱が可能になる。

0088

また、回路基板を上カバーとフレームとで挟持するようにして圧着固定する構成とし、この圧着固定部においてGNDパターンと上カバーとが接触するようにしたことで、圧着固定部を固定する際の圧着力によって、GNDパターンと上カバーとは押圧されるので、GNDパターンと上カバーのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても平坦化され、接触面積が増加し、その結果、熱抵抗はさらに小さくなり、より一層の放熱効率向上が可能となる。

0089

また、GNDパターンと上カバーとの接触面に、弾力性のある材料からなる熱伝導性部材を介在させれば、GNDパターンと上カバーとのそれぞれの表面に微小な凹凸があっても、熱伝導性部材の弾力性によって吸収され、接触面積が増加することになるので、熱抵抗はより一層小さくなり、放熱効率は飛躍的に向上する。

0090

また、電子集積回路のパッケージの一部を前記GNDパターンとを直接接触させれば、より一層の放熱効率の向上するという効果が得られる。

図面の簡単な説明

0091

図1本発明の実施の形態1のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図
図2同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図3同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図4本発明の実施の形態2のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図
図5同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図6同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図7本発明の実施の形態3のPCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図8本発明の実施の形態5のPCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面図
図9従来のPCカードを例にした携帯端末装置の組立て図
図10同PCカードにおける回路基板が両面基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図
図11同PCカードにおける回路基板が多層基板の場合の電子集積回路と、ネジにより上カバーとフレームとが締結された状態のボスとを含む断面とを含む断面図

--

0092

21 上カバー
22a〜22d 上カバー締結用ネジ穴
23電子集積回路
24コネクタ
25回路基板
26a〜26d基板締結用ネジ穴
27フレーム
28a〜28dボス
29 嵌合部
30 下カバー
31接着テープ
32a〜32dネジ
33a〜33c、40a〜40d、61GNDパターン露出部
34a〜34c 接触部
35 GNDパターン
36信号パターン
37レジスト
38 内部空間
41a〜41d 凹部
50a、50d、60インナビアホール(IVH)

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