CN112243334A - 发热部件的散热结构 - Google Patents

发热部件的散热结构 Download PDF

Info

Publication number
CN112243334A
CN112243334A CN202010210438.8A CN202010210438A CN112243334A CN 112243334 A CN112243334 A CN 112243334A CN 202010210438 A CN202010210438 A CN 202010210438A CN 112243334 A CN112243334 A CN 112243334A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
heat dissipation
generating component
dissipation area
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010210438.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112243334B (zh
Inventor
高木俊明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN112243334A publication Critical patent/CN112243334A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112243334B publication Critical patent/CN112243334B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20145—Means for directing air flow, e.g. ducts, deflectors, plenum or guides
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H05K7/20154—Heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20163—Heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20954—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for display panels
    • H05K7/20972—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种搭载于电子设备的配线基板的发热部件的散热效果优于以往的散热结构。发热部件的散热结构具备：热传导板材，其包括相对于发热部件热连接的受热用连接部及相对于壳体热连接的散热用连接部；以及空气冷却风扇，其用于对热传导板材进行空气冷却，热传导板材包括：第一散热区域部，其通过使冷却风沿着板材表面流动来进行散热；以及第二散热区域部，其以与沿着第一散热区域部的板材表面流动的冷却风的行进方向交叉的方式从第一散热区域部弯折地延伸，通过接受沿着第一散热区域部的板材表面流过来的冷却风来进行散热。

Description

发热部件的散热结构
技术领域
本发明涉及电子设备中的搭载于配线基板的发热部件的散热结构。
背景技术
已知有对从电子设备的壳体内的发热部件产生的热量进行散热的壳体的结构、散热器(散热板)等。
例如，专利文献1中公开了一种液晶显示装置，该液晶显示装置具备用于对在半导体元件等发热部件中产生的热量进行散热的散热机构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2010/125855号
专利文献2：日本特开2003-222021号公报
专利文献3：日本特开2007-123641号公报
然而，近年来，伴随电子设备中的半导体元件的高集成度化、高功率化等而使消耗电力增加。因此，半导体元件的发热量也有增大的倾向，期望散热效果更优异的散热结构。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供搭载于电子设备中的配线基板的发热部件的散热效果优于以往的散热结构相关的技术。
用于解决课题的方案
本发明涉及一种发热部件的散热结构，所述发热部件安装在收容于电子设备的金属制壳体的内部的配线基板上，其中，所述发热部件的散热结构具备：热传导板材，其包括相对于所述发热部件热连接的受热用连接部及相对于所述金属制壳体热连接的散热用连接部，且所述热传导板材配置在所述金属制壳体的内部；以及空气冷却风扇，其在所述金属制壳体的内部生成用于对所述热传导板材进行空气冷却的冷却风，所述热传导板材还包括：第一散热区域部，其通过使由所述空气冷却风扇生成的冷却风沿着板材表面流动来进行散热；以及第二散热区域部，其以与沿着所述第一散热区域部的板材表面流动的冷却风的行进方向交叉的方式从所述第一散热区域部弯折地延伸，通过接受沿着所述第一散热区域部的板材表面流过来的冷却风来进行散热。
在上述结构中，热传导板材将经由受热用连接部从发热部件接受的热量经由相对于金属制壳体热连接的散热用连接部向金属制壳体散热。另外，热传导板材通过将由空气冷却风扇生成的冷却风沿着第一散热区域部中的板材表面流动，能够通过对经由受热用连接部从发热部件接受的热量进行空气冷却而进行散热。进而，由于热传导板材中的第二散热区域部以与沿着第一散热区域部的板材表面流动的冷却风的行进方向交叉的方式从所述第一散热区域弯折地延伸，因此通过接受沿着第一散热区域部的板材表面流过来的冷却风，能够高效地进行散热。其结果是，与以往相比能够提高发热部件的冷却效率。
发明效果
根据本发明，能够提供搭载于电子设备中的配线基板的发热部件的散热效果优于以往的散热结构。
附图说明
图1是表示实施方式1的电子设备的外观的图。
图2是示意性地表示实施方式1的外部机架及配置于所述外部机架内部的配线基板的图。
图3是对实施方式1的发热部件的散热结构进行说明的图。
图4是实施方式1的散热器的立体图。
图5是实施方式1的散热器的立体图。
图6是表示在实施方式1的基板保持架的下表面固定有散热器的状态的图。
图7是概略地表示组装于实施方式1的外部机架的状态的基板保持架及散热器的剖面结构的图。
图8是对实施方式1的管道通路的剖面结构进行说明的图。
图9是在实施方式1的基板保持架设置的引导凸部的俯视图。
附图标记说明：
1···电子设备
2···主单元
10···外部机架
20···发热部件
30···散热器
31···第一散热区域部
32···第二散热区域部
33···散热用连接部
34···受热用连接部
40···第一空气冷却风扇
50···管道通路
60···第二空气冷却风扇
101···上表面面板
110···第一配线基板
120···第二配线基板
130···第三配线基板
140···基板保持架
141···引导凸部
311···底板部
312···侧板部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<实施方式1>
<整体结构>
图1是表示实施方式1的电子设备1的外观的图。在此，对将作为车载设备的汽车导航装置用作电子设备1的例子进行说明。电子设备1具有主单元2和显示器单元3。主单元2具有作为金属制壳体的大致矩形的外部机架10，在形成于外部机架10的内部的收容空间容纳有各种电子部件。在图1中，示出了主单元2的外部机架10的上下左右前后的各方向，但这些各方向只不过表示构成外部机架10的各面板的相对位置关系。
图2是示意性地表示外部机架10及配置于该外部机架10内部的配线基板的图。外部机架10具有上表面面板101、底面面板102、第一侧面板103、以及第二侧面板104。第一侧面板103及第二侧面板104对置配置，这些面板的上端彼此分别与上表面面板101的两端连接。另外，第一侧面板103及第二侧面板104的下端彼此分别与底面面板102的两端连接。本实施方式的外部机架10由电镀锌钢板(SECC)形成。但是，外部机架10可以使用其他金属形成，也可以是树脂制等，其材质没有特别限定。
在外部机架10的内部容纳有安装了主单元2所包含的各种电子部件的配线基板。在图2所示的例子中，多张配线基板多级式地容纳于外部机架10，但对容纳于外部机架10的配线基板的张数没有特别限定。在图2所示的例子中，在外部机架10内的下段、中段、上段分别配置有第一配线基板110、第二配线基板120、第三配线基板130。在此，第二配线基板120及第三配线基板130被在外部机架10的内部设置的金属制的内部机架板材即基板保持架(在图2中未图示)支承。在此，图2所示的附图标记110A为第一配线基板110的上表面，附图标记110B为第一配线基板110的下表面。另外，附图标记120A为第二配线基板120的上表面，附图标记120B为第二配线基板120的下表面。另外，附图标记130A为第三配线基板130的上表面，附图标记130B为第三配线基板130的下表面。
在此，在各配线基板110、120、130安装有作为在工作时发热的发热部件的电子部件。因此，本实施方式的主单元2具备对从上述发热部件接受到的热量进行散热的散热结构。以下，以主单元2中的用于对在第二配线基板120上安装的电子部件的热量进行散热的散热结构为例进行说明。
在此，图2所示的附图标记20是安装于第二配线基板120的上表面120A的发热部件。发热部件20例如是SOC(System-on-a-Chip)、IC(Integrated Circuit)等这样的半导体元件。在本实施方式的外部机架10容纳有散热器30，该散热器30是接受安装在第二配线基板120上的发热部件20工作而发热的热量，并用于将接受的热量向外部机架10传递而进行散热的热传导板材(散热板)(参照图4及图5等)。需要说明的是，在图2中，省略了散热器30的图示。
<散热结构>
图3是对实施方式1的发热部件20的散热结构进行说明的图。图3所示的附图标记140为用于保持第三配线基板130的基板保持架。在本实施方式中，基板保持架140由电镀锌钢板(SECC)形成。但是，基板保持架140可以使用其他金属形成，也可以是树脂制等，其材质没有特别限定。在此，基板保持架140在适当的位置具有用于以支承的状态将第三配线基板130(参照图2)固定的固定部144。第三配线基板130例如使用螺钉(未图示)等固定于基板保持架140的固定部144。需要说明的是，在图3中，从基板保持架140的固定部144卸下第三配线基板130。进而，基板保持架140设置有用于将该基板保持架140固定于第二配线基板120的固定部142。在此，基板保持架140的固定部142例如使用螺钉等固定于第二配线基板120。对于基板保持架140中的固定部144、142的设置位置、数量等能够自由地进行变更。另外，基板保持架140配置于第二配线基板120的上部，能够以使第三配线基板130与第二配线基板120对置的姿态对第三配线基板130进行支承。需要说明的是，图3中所示的附图标记140A为基板保持架140的上表面。基板保持架140的上表面140A为与第三配线基板130的下表面130B对置的面。
图4及图5是实施方式1的散热器30的立体图。图6是表示在实施方式1的基板保持架140的下表面(背面)固定有散热器30的状态的图。图7是概略地表示组装于实施方式1的外部机架10的状态的基板保持架140及散热器30的剖面结构的图。图6及图7所示的附图标记140B为基板保持架140的下表面(背面)。散热器30通过螺纹固定等固定于保持第三配线基板130的基板保持架140的下表面(背面)140B。
散热器30例如通过对铝等热导率高的金属板实施例如冲压加工等而成形，包括沿着第二配线基板120及基板保持架140延伸的第一散热区域部31、从第一散热区域部31的端部弯折地延伸的第二散热区域部32、以及从第二散热区域部32弯折地延伸的散热用连接部33等。如图4及图5所示，散热器30中的第一散热区域部31具有：底板部311，其具有大致矩形；以及一对侧板部312，它们从底板部311中的两侧部立起。在此，附图标记311A为底板部311的上表面，附图标记311B为底板部311的下表面。在将散热器30装配于下表面(背面)140B的基板保持架140经由固定部142固定在第二配线基板120上的状态下，散热器30的第一散热区域部31沿着第二配线基板120的上表面120A延伸设置。更详细而言，第一散热区域部31中的底板部311的下表面311B以与第二配线基板120的上表面120A实质上平行的方式对置配置。另一方面，第一散热区域部31中的底板部311的上表面311A与基板保持架140的下表面(背面)140B对置配置。另外，在第一散热区域部31中的各侧板部312的上端，从侧板部312弯折地设置有用于将散热器30固定于基板保持架140的下表面(背面)140B的固定片313。固定片313与第一散热区域部31中的底板部311大致平行地延伸，一对固定片313螺纹止动于基板保持架140的下表面(背面)140B，从而散热器30被固定于基板保持架140(参照图6)。
另外，在散热器30中的第一散热区域部31的底板部311形成有下表面311B与周围相比隆起的凸状的受热用连接部34。受热用连接部34具有平坦的受热面34A(参照图5)。受热用连接部34的受热面34A通过载置于在第二配线基板120上安装的发热部件20的上表面，从而从发热部件20接受热量。需要说明的是，通过在受热用连接部34的受热面34A与发热部件20的上表面之间夹设散热润滑脂、散热片材等这样的热传导性优异的热界面材料(Thermal Interface Material，TIM)71(参照图7)，从而促进从发热部件20向受热用连接部34的受热面34A的受热。
在此，第一散热区域部31中的在底板部311形成的受热用连接部34例如能够通过对构成底板部311的金属板实施冲压拉深加工而形成。在本实施方式中，在底板部311的上表面311A中的与受热用连接部34对应的位置形成有与周围相比凹陷的凹部34B(参照图4)。另外，在图4及图5所示的例子中，在底板部311的两处配置有受热用连接部34，但受热用连接部34的数量没有特别限定。受热用连接部34的数量、大小、形状、配置位置等能够根据作为应使用散热器30进行散热的对象的、安装在第二配线基板120上的、成为散热对象的发热部件20的数量、大小、形状、位置等适当变更。
如图4及图5所示，散热器30中的第二散热区域部32从第一散热区域部31的位于底板部311的一端侧的第一端部311C延伸设置。以下，将底板部311中的与第一端部311C相反一侧的端部称为第二端部311D。散热器30中的第二散热区域部32与一对侧板部312同样，以从底板部311朝向上方立起的方式延伸。另外，散热用连接部33与散热器30的第二散热区域部32中的位于与底板部311的连接端的相反一侧的前端部32A连接。散热用连接部33以与底板部311平行延伸的方式从第二散热区域部32的上端弯折。散热用连接部33具有平坦的散热面33A。散热用连接部33的散热面33A是经由散热润滑脂、散热片材等这样的热界面材料72(参照图7)与外部机架10的上表面面板101连接的部位。需要说明的是，如上所述，可以由树脂等形成外部机架10，但在该情况下，为了使来自散热面33A的热量易于发散，优选利用一定程度热导率高的材质、例如高热导率树脂等来形成至少与散热面33A接触的接触部周边。
在此，如图6所示，在基板保持架140的下表面(背面)140B通过螺纹止动等固定有第一空气冷却风扇40。在此，第一空气冷却风扇40设置于接近第一散热区域部31(底板部311)的第二端部311D的位置。第一空气冷却风扇40是所谓的离心风扇，是能够向与旋转轴正交的面内方向送风的送风风扇。在本实施方式中，第一空气冷却风扇40的旋转轴在与第二配线基板120、基板保持架140及第一散热区域部31(底板部311)的延伸方向正交的方向上取向。因此，在第一空气冷却风扇40工作时，在沿着第二配线基板120、基板保持架140及第一散热区域部31(底板部311)的方向上生成冷却风。需要说明的是，如图3及图7等所示，在基板保持架140中的设置有第一空气冷却风扇40的位置形成有圆形的通气孔143。通气孔143以在构件厚度方向上贯通基板保持架140的方式形成。由此，在使第一空气冷却风扇40工作时，能够将在外部机架10的内部存在于基板保持架140的上侧的空气顺畅地吸入第一空气冷却风扇40。
在如以上构成的散热器30中，第一散热区域部31形成为管道状，在其内侧形成有使由第一空气冷却风扇40形成的冷却风W流通的管道通路50(参照图7)。更详细而言，如图6及图7所示，散热器30通过将在外部机架10内配置于第一散热区域部31的上部的金属制的内部机架板材即基板保持架140与第一散热区域部31组合而形成为管道状。在此，基板保持架140相当于用于保持在安装有发热部件20的第二配线基板120的上层配置的第三配线基板130(上层的配线基板)的基板保持架。图8是对实施方式1的管道通路50的剖面结构进行说明的图。如图7及图8所示，管道通路50由第一散热区域部31中的底板部311、从该底板部311的两侧部朝向基板保持架140的下表面(背面)140B立起的一对侧板部312、以及基板保持架140的下表面(背面)140B中的与底板部311对置的区域(以下，称为“管道上表面区域”)140C划分。
更详细而言，在散热器30中，第一散热区域部31的底板部311中的上表面311A划分出管道通路50的底面，一对侧板部312的内表面312A划分出管道通路50的两侧面。并且，基板保持架140的管道上表面区域140C中的下表面140B划分出管道通路50的上表面。这样一来，由散热器30中的第一散热区域部31和基板保持架140的管道上表面区域140C包围成管道状的管道通路50以从第一散热区域部31中的第一端部311C朝向第二端部311D延伸的方式形成。需要说明的是，图8示出了管道通路50的与延伸方向正交的方向的剖面结构。
在此，如图3所示，在外部机架10中的第一侧面板103形成有空气取入口103A。另一方面，在与第一侧面板103对置的第二侧面板104形成有空气排出口104A，在与空气排出口104A对应的位置设置有第二空气冷却风扇60。第二空气冷却风扇60是所谓的轴流风扇，在工作时将外部机架10内的空气强制性地从空气排出口104A向外部排出。如图3所示，在本实施方式中，空气取入口103A及空气排出口104A分别配置在相互对置的位置。另外，散热器30配置在被空气取入口103A与空气排出口104A夹着的区域。
当第一空气冷却风扇40及第二空气冷却风扇60工作时，如图3所示的空心箭头那样，外部机架10的外部的空气通过空气取入口103A被取入到外部机架10的内部，通过对面侧的空气排出口104A向外部机架10的外部排出。其结果是，在外部机架10的内部生成有从空气取入口103A朝向空气排出口104A流动的用于对散热器30进行空气冷却的冷却风。在本实施方式中，第一空气冷却风扇40及第二空气冷却风扇60相当于空气冷却风扇。需要说明的是，在图1中，省略了第二空气冷却风扇60的图示。
如以上那样，本实施方式的散热结构具备：散热器30(热传导板材)，其包括相对于发热部件20热连接的受热用连接部34及相对于作为金属制壳体的外部机架10的上表面面板101热连接的散热用连接部33；以及第一空气冷却风扇40及第二空气冷却风扇60，它们在外部机架10(金属制壳体)内生成用于对该散热器30进行空气冷却的冷却风。并且，如图7所示，散热器30中的第一散热区域部31包括受热用连接部34，并沿着安装有发热部件20的第二配线基板120延伸，第二散热区域部32从第一散热区域部31的端部弯折而朝向上方延伸。并且，散热器30的散热用连接部33从第二散热区域部32的上端弯折而沿着外部机架10的上表面面板101延伸，经由热界面材料72与该上表面面板101面连接。
通过第一空气冷却风扇40及第二空气冷却风扇60的工作而生成的冷却风从散热器30中的第一散热区域部31的第二端部311D侧向管道通路50取入，沿着管道通路50朝向第一端部311C流动。需要说明的是，当以冷却风流动的方向为基准考虑管道通路50时，第一散热区域部31的第二端部311D侧为管道通路50的上游侧，第一散热区域部31的第一端部311C侧为管道通路50的下游侧。
在此，从管道通路50的上游端朝向下游端流动的冷却风沿着第一散热区域部31的板材表面(底板部311的上表面311A及一对侧板部312的内表面312A)流动。另外，在第一散热区域部31的底板部311如上所述形成有受热用连接部34，经由热界面材料(TIM)71使发热部件20的上表面与受热用连接部34的受热面34A热连接。并且，经由受热用连接部34从发热部件20接受到的热量从受热用连接部34向第一散热区域部31传导，从第一散热区域部31依次向第二散热区域部32、散热用连接部33传导。在本实施方式中，由于冷却风沿着第一散热区域部31的板材表面流动，因此能够利用冷却风对第一散热区域部31进行空气冷却。由此，能够将通过受热用连接部34接受的发热部件20的热量从第一散热区域部31高效地散热。
特别是，根据本实施方式的散热结构，散热器30中的第一散热区域部31形成为管道状，因此不会使空气冷却用的冷却风分散，而能够沿着第一散热区域部31的板材表面高效地流动。其结果是，能够更进一步促进来自散热器30中的第一散热区域部31的散热。进而，根据本实施方式的散热结构，散热器30中的第一散热区域部31通过与在外部机架10内配置于该第一散热区域部31的上部的金属制的内部机架板材、具体而言基板保持架140组合而形成为管道状。这样，通过利用设置于散热器30的上部的金属制的内部机架板材(基板保持架140)形成散热器30的管道结构，能够更紧凑地形成散热结构，另外，能够减少用于制造散热器30的材料成本。
另外，在散热器30中，由于第一散热区域部31、第二散热区域部32及散热用连接部33一体地相连设置，因此从受热用连接部34接受到的发热部件20的热量依次在第一散热区域部31、第二散热区域部32及散热用连接部33传导。在此，散热用连接部33的散热面33A(参照图7)经由散热润滑脂、散热片材等这样的热界面材料72与外部机架10中的上表面面板101热连接。因此，通过从散热用连接部33向上表面面板101的热传导，能够使散热用连接部33的热量释放到上表面面板101，从上表面面板101向外部散热。特别是，本实施方式的散热用连接部33沿着上表面面板101延伸设置，与上表面面板101呈面状接触(也就是说，进行面接触)。因此，能够从散热器30中的散热用连接部33高效地向上表面面板101散热。其结果是，能够提高发热部件20的冷却效率。
进而，如图7及图8所示，散热器30中的第二散热区域部32，以与沿着第一散热区域部31的板材表面在管道通路50流动的冷却风的行进方向交叉的方式从第一散热区域部31弯折地延伸，以能够利用第二散热区域部32接受沿着第一散热区域部31的板材表面流过来的冷却风的方式配置。在此，以与冷却风的行进方向交叉的方式延伸设置第二散热区域部32是包含以挡住冷却风的行进路径的方式配置第二散热区域部32的意义。这样一来，通过使沿着散热器30中的第一散热区域部31流动的冷却风与第二散热区域部32碰撞，从而能够促进来自第二散热区域部32的散热，进一步提高发热部件20的冷却效率。需要说明的是，如图4至图8表明，第二散热区域部32以仅挡住管道通路50的一部分的方式形成，因此到达至管道通路50的下游端(第一端部311C)的冷却风能够在第二散热区域部32的侧方通过，从空气排出口104A向外部顺畅地排出。如以上那样，根据本实施方式的散热结构的散热器30，通过同时使用热传导和空气冷却，能够将来自发热部件20的热量高效地散热。
另外，散热器30中的第二散热区域部32从第一散热区域部31中的与管道通路50的下游端对应的第一端部311C延伸设置。由此，在第一散热区域部31的中途(管道通路50的中途)不会扰乱冷却风的流动，能够使冷却风沿着第一散热区域部31(管道通路50)流动。其结果是，能够进一步提高来自第一散热区域部31的散热效率。
进而，如图7所示，在基板保持架140的下表面140B(管道上表面区域140C)设置有朝向管道通路50内侧隆起的凸部即引导凸部141。该引导凸部141配置在与位于下方的第一散热区域部31(底板部311)的受热用连接部34对应的位置、即受热用连接部34的上部。图9是在实施方式1的基板保持架140的下表面140B(管道上表面区域140C)设置的引导凸部141的俯视图。图9示出了从管道通路50侧观察引导凸部141的状态。
引导凸部141例如通过对构成基板保持架140的金属板实施冲压拉深加工而形成。引导凸部141具有平坦四边形的平坦面141A、以及将平坦面141A的四边和下表面140B(管道上表面区域140C)连接的斜面141B。在图9所示的例子中，引导凸部141的四个斜面141B中的位于(面向)管道通路50的上游侧的斜面形成为引导面141C。引导凸部141的引导面141C通过与在管道通路50流动的冷却风碰撞，使冷却风的行进路径在管道通路50内朝向下方，从而将冷却风向位于下方的受热用连接部34引导。其结果是，在管道通路50内，更多的冷却风在受热用连接部34的附近流动。由此，利用冷却风优先对从发热部件20直接接受热量的受热用连接部34进行冷却，能够提高发热部件20的冷却效率。另外，如上所述，引导凸部141设置于与受热用连接部34的上方对应的部位。因此，能够对受热用连接部34收集更多的冷却风，能够进一步提高发热部件20的冷却效率。
需要说明的是，引导凸部141只要能够将在管道通路50流动的冷却风朝向受热用连接部34引导即可，也可以自由地变更其平面形状、位置。另外，引导凸部141也可以不设置在与所有的受热用连接部34对应的位置，也可以设置在与一部分的受热用连接部34对应的位置。当然，也可以将引导凸部141与所有的受热用连接部34对应地设置。另外，引导凸部141中的引导面141C也可以配置在比底板部311的受热用连接部34稍微靠上游侧的位置，这样的引导凸部141也是配置在与受热用连接部34对应的位置的引导凸部141的一个实施方式。
另外，如上所述，在散热器30的底板部311的上表面311A中的与受热用连接部34对应的部位形成有与周围相比凹陷的凹部34B。这样，在底板部311的上表面311A中的与受热用连接部34对应的部位与周围相比凹陷的情况下，通过在受热用连接部34的上方设置引导凸部141，能够抑制难以对受热用连接部34吹拂冷却风，由设置引导凸部141带来的效果更加显著。
进而，如图4～图6所示，在本实施方式的散热器30中，从第一散热区域部31的底板部311竖立设置的一对侧板部312沿着底板部311的侧部仅形成于一部分区间。更具体而言，在第一散热区域部31中的第二端部311D侧的两侧部，在管道通路50的侧面形成有管道侧面开口51。在本实施方式中，管道通路50的管道侧面开口51配置于管道通路50的上游端侧。这样，通过利用一对侧板部312不完全堵塞管道通路50的侧部而形成管道侧面开口51，能够降低第一空气冷却风扇40的噪音。需要说明的是，管道侧面开口51也可以仅设置在从底板部311竖立设置的一对侧板部312中任一方。另外，在侧板部312中，对于设置管道侧面开口51的位置没有特别限定，但如本实施方式那样，通过在管道通路50的上游端侧、即第一空气冷却风扇40的附近配置管道侧面开口51，能够进一步提高第一空气冷却风扇40的噪音的降低效果。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在组合上述结构等只要不脱离专利请求的主旨的范围内，能够基于本领域技术人员的知识进行各种变更。
另外，在上述实施方式中，将散热器30中的第一散热区域部31形成为管道状，但并不限定于此。例如，第一散热区域部31也可以不从底板部311竖立设置一对侧板部312。根据这样的方案，也通过使冷却风沿着第一散热区域部31(底板部311)的表面流动来进行散热，并且利用从第一散热区域部31(底板部311)竖立设置的第二散热区域部32接受冷却风，能够促进来自第二散热区域部32的散热，能够提高冷却效果。另外，本实施方式的散热结构具备第一空气冷却风扇40及第二空气冷却风扇60，但也可以仅具备任一方的空气冷却风扇。
另外，在本实施方式中，散热器30通过将配置于第一散热区域部31的上部的金属制的内部机架板材即基板保持架140和第一散热区域部31组合而形成管道结构，但并不限定于此。即，散热器30也可以与基板保持架140以外的构件组合而形成管道结构。另外，散热器30也可以单独形成管道结构。即，也可以通过将构成散热器30的金属板加工成管道形状来形成。
另外，应用本实施方式的散热结构的电子设备1并不限于图1所示的车载设备，当然能够应用于各种电子设备。

Claims (9)

1.一种发热部件的散热结构，所述发热部件安装在收容于电子设备的壳体内部的配线基板上，其中，
所述发热部件的散热结构具备：
热传导板材，其包括相对于所述发热部件热连接的受热用连接部及相对于所述壳体热连接的散热用连接部，且所述热传导板材配置在所述壳体的内部；以及
空气冷却风扇，其在所述壳体的内部生成用于对所述热传导板材进行空气冷却的冷却风，
所述热传导板材还包括：
第一散热区域部，其通过使由所述空气冷却风扇生成的冷却风沿着板材表面流动来进行散热；以及
第二散热区域部，其以与沿着所述第一散热区域部的板材表面流动的冷却风的行进方向交叉的方式从所述第一散热区域部弯折地延伸，通过接受沿着所述第一散热区域部的板材表面流过来的冷却风来进行散热。
2.根据权利要求1所述的发热部件的散热结构，其中，
所述散热用连接部从所述第二散热区域部弯折地延伸，并且与该壳体面连接。
3.根据权利要求1或2所述的发热部件的散热结构，其中，
所述第一散热区域部形成为管道状，在其内侧空间形成有用于使冷却风流通的管道通路。
4.根据权利要求3所述的发热部件的散热结构，其中，
所述第一散热区域部通过与在所述壳体的内部配置于该第一散热区域部的上部的内部机架板材组合而形成为管道状。
5.根据权利要求4所述的发热部件的散热结构，其中，
所述内部机架板材是配置在安装有所述发热部件的配线基板的上层的、保持上层的配线基板的基板保持架。
6.根据权利要求4或5所述的发热部件的散热结构，其中，
所述第一散热区域部包括：
底板部，其包括所述受热用连接部，并且与安装有所述发热部件的配线基板对置地延伸，且划分出所述管道通路的底面；以及
一对侧板部，它们从所述底板部中的两侧端朝向所述内部机架板材竖立设置，并且划分出所述管道通路的两侧面，
所述内部机架板材中的与所述底板部对置的管道上表面区域划分出所述管道通路的上表面，
在所述管道上表面区域形成有引导凸部，所述引导凸部朝向所述管道通路的内侧隆起，且具有将冷却风朝向所述受热用连接部引导的引导面。
7.根据权利要求6所述的发热部件的散热结构，其中，
所述引导凸部设置于与所述受热用连接部的上方对应的部位。
8.根据权利要求6或7所述的发热部件的散热结构，其中，
在所述底板部中的与所述受热用连接部对应的部位形成有与周围相比凹陷的凹部。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的发热部件的散热结构，其中，
所述第二散热区域部从所述第一散热区域部中的与所述管道通路的下游端侧对应的位置延伸设置。
CN202010210438.8A 2019-07-16 2020-03-23 发热部件的散热结构 Active CN112243334B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019131411A JP7349837B2 (ja) 2019-07-16 2019-07-16 発熱部品の放熱構造
JP2019-131411 2019-07-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112243334A true CN112243334A (zh) 2021-01-19
CN112243334B CN112243334B (zh) 2023-10-03

Family

ID=74170384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010210438.8A Active CN112243334B (zh) 2019-07-16 2020-03-23 发热部件的散热结构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11071230B2 (zh)
JP (1) JP7349837B2 (zh)
CN (1) CN112243334B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113885273A (zh) * 2021-12-06 2022-01-04 深圳市爱图仕影像器材有限公司 照明灯具

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189584A (ja) * 1999-12-27 2001-07-10 Toshiba Corp 電子機器
JP2009193463A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toshiba Corp 電子機器
US20120181003A1 (en) * 2009-09-04 2012-07-19 Zurowski Miroslaw J Closed and internal cooling system for car radio
CN103140118A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 英业达股份有限公司 散热组件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694294A (en) * 1995-01-27 1997-12-02 Hitachi, Ltd. Portable computer with fan moving air from a first space created between a keyboard and a first circuit board and a second space created between the first circuit board and a second circuit board
DE10157802B4 (de) 2001-11-27 2016-02-04 E.E.P.D. Electronic Equipment Produktion & Distribution Gmbh Fahrzeug, sowie Verfahren zur Steuerung des Betriebs von an einem Kommunikationsbus eines Fahrzeugs angeschlossenen elektrischen oder elektronischen Komponenten
JP3823838B2 (ja) 2002-01-31 2006-09-20 株式会社デンソー 電子制御装置一体式の吸気モジュール
JP2004253271A (ja) 2003-02-20 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック及びそれを用いた電子機器
TWM270404U (en) * 2004-07-13 2005-07-11 Liang-Hua Wang Heat dissipating device
JP2006197012A (ja) 2005-01-11 2006-07-27 Ricoh Co Ltd 画像読取装置、およびそれを用いた画像形成装置
JP4558627B2 (ja) 2005-10-28 2010-10-06 株式会社デジタル 電子機器の筐体および電子機器
JP5159052B2 (ja) * 2006-06-19 2013-03-06 株式会社リコー 情報処理装置
JP5009679B2 (ja) * 2007-05-15 2012-08-22 株式会社リコー 情報処理装置
JP5402200B2 (ja) * 2009-04-20 2014-01-29 株式会社リコー 熱移動機構及び情報機器
US20120044134A1 (en) 2009-04-28 2012-02-23 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus
WO2013105138A1 (ja) 2012-01-13 2013-07-18 パナソニック株式会社 放熱構造
JP6695101B2 (ja) 2015-05-20 2020-05-20 三菱電機株式会社 エレベータの制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001189584A (ja) * 1999-12-27 2001-07-10 Toshiba Corp 電子機器
JP2009193463A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Toshiba Corp 電子機器
US20120181003A1 (en) * 2009-09-04 2012-07-19 Zurowski Miroslaw J Closed and internal cooling system for car radio
CN103140118A (zh) * 2011-12-05 2013-06-05 英业达股份有限公司 散热组件

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113885273A (zh) * 2021-12-06 2022-01-04 深圳市爱图仕影像器材有限公司 照明灯具

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021015946A (ja) 2021-02-12
JP7349837B2 (ja) 2023-09-25
US20210022264A1 (en) 2021-01-21
US11071230B2 (en) 2021-07-20
CN112243334B (zh) 2023-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7447028B2 (en) Heat dissipation device
US7414841B2 (en) Electronic cooling system having a ventilating duct
US7593223B2 (en) Information-processing apparatus and cooling system used therein
JPWO2006095436A1 (ja) 吸熱部材、冷却装置及び電子機器
US7256997B2 (en) Heat dissipating device having a fan duct
JP2011034309A (ja) 電子機器
CN112243334B (zh) 发热部件的散热结构
JP2014059502A (ja) 表示装置
JP2010135673A (ja) 半導体機器の放熱器
JP2007109991A (ja) 制御装置
JP6271265B2 (ja) モータ駆動装置
JP4283302B2 (ja) 電子装置
JP2005057070A (ja) 電子機器の放熱構造
TWI751783B (zh) 顯示裝置及頭枕組合
JP4897107B2 (ja) 電子機器
JP7126771B2 (ja) 電子装置
JP2022110640A (ja) 放熱構造
JP2019080015A (ja) 電子機器
JP2022133106A (ja) 電子機器の放熱構造及び電子機器
WO2022270024A1 (ja) 電子機器
JP4486853B2 (ja) 電子機器冷却装置
CN114501920A (zh) 显示装置及头枕组合
KR20230153053A (ko) 영상촬영장치 냉각 구조
KR20070111244A (ko) 휴대용 컴퓨터의 방열구조
KR100733809B1 (ko) 냉각 부품, 기판 및 전자기기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant