JP2012059741A - 電子部品の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に並べて設けられた複数の電子部品を均一且つ効率よく冷却する。
【解決手段】回路基板１２上には複数のデバイスが並べて配置されている。各デバイスにはヒートシンク２１ａ〜２１ｄが設けられている。ファンによって、複数のデバイス及びヒートシンク２１ａ〜２１ｄの配列方向に沿って冷却用空気Ａが流通する。ヒートシンク２１ａ〜２１ｄは、複数の平板形状のフィン４１が冷却用空気Ａの流通方向に沿って平行配置されている。ヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおいて隣り合うフィン４１、４１間を流通した冷却用空気Ａが当該ヒートシンク２１の下流側のヒートシンク２１における一のフィン４１に衝突するように、隣り合うヒートシンク２１ａ〜２１ｄの複数のフィン４１は千鳥状に配置されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置に関する。

例えばＩＣやＬＳＩなどの電子部品は、基板上に複数並べて実装される。電子部品は使用時に発熱するため、基板上のこれら複数の電子部品を冷却する必要がある。特に近年、電子部品の高集積化に伴い、当該電子部品の発熱量が大きくなっており、温度上昇による電子部品の特性の変化や劣化等を防止するため、電子部品を適切に冷却することが要求されている。

そこで従来より、例えば電子部品の強制空冷が行われている。強制空冷は、複数の電子部品が実装された基板を収容する筐体内において、空気を強制的に流通させることによって電子部品から空気への放熱量を増加させ、効率的に電子部品を冷却する方法である。

具体的には、例えば各電子部品にヒートシンクを設け、ファン等を用いてヒートシンクに冷却用空気を吹き付ける。各ヒートシンクには複数の平板形状のフィンが冷却用空気の流通方向に沿って平行に配置されており、当該冷却用空気が上流側のヒートシンクから下流側のヒートシンクに流通するようになっている。また、電子部品をさらに冷却するため、隣り合うヒートシンクをヒートパイプで接続し、当該ヒートパイプ内に冷媒を流通させることも提案されている（特許文献１）。

特開平８−２２２６７２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された方法で電子部品を冷却した場合、冷却用空気は、上流側から下流側に流れるに従って、ヒートシンク（電子部品）からの放熱によって温められてしまう。すなわち、冷却用空気の流通方向の上流側の電子部品は温度の低い冷却用空気によって冷却されるが、下流側の電子部品は温度の高い冷却用空気によって冷却される。したがって、複数の電子部品を均一に冷却することができない。

また、冷却用空気は、上流側から下流側に流れるに従って、ヒートシンクの抵抗を受けて流れ難くなる。さらに、中央部ではヒートシンクのフィンが密集していて冷却用空気が流れ難くなる。一方、電子部品の下流側にファンを設けた場合、当該下流側ではファンによって冷却用空気は流れ易くなる。以上のように冷却用空気が流れるため、中央部のヒートシンクを流通する冷却用空気の速度は、上流側のヒートシンク及び下流側のヒートシンクを流通する冷却用空気の速度よりも遅くなる。したがって、中央部の電子部品の温度は上流側の電子部品及び下流側の電子部品の温度よりも高くなり、複数の電子部品を均一に冷却することができない。

さらに、特許文献１に記載されたようにヒートパイプを用いた場合、装置が大型化し、複数の電子部品を効率よく冷却することができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板上に並べて設けられた複数の電子部品を均一且つ効率よく冷却することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、前記各電子部品に設けられ、複数の平板形状のフィンが前記冷却用空気の流通方向に沿って平行配置されたヒートシンクと、を有し、前記ヒートシンクにおいて隣り合うフィン間を流通した冷却用空気が当該ヒートシンクの下流側のヒートシンクにおける一のフィンに衝突するように、隣り合う前記ヒートシンクの複数のフィンは千鳥状に配置されていることを特徴としている。

本発明によれば、隣り合うヒートシンクの複数のフィンが千鳥状に配置されているため、一のヒートシンクを流通した冷却用空気は、当該一のヒートシンクの下流側のヒートシンクにおける一のフィンに衝突する。すなわち、全てのフィンに冷却用空気が衝突する。このため、中央部のヒートシンクからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、全てのフィンに冷却用空気が均等に衝突するため、中央部のヒートシンクからの放熱量は、上流側のヒートシンク及び下流側のヒートシンクからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数の電子部品の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数の電子部品を均一に冷却することができる。しかも、従来のようにヒートパイプ等を別途設ける必要がなく、複数の電子部品を効率よく冷却することができる。

前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていてもよい。

前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されてもよい。

前記ヒートシンクに対して前記流通方向に直行する方向の外側には、前記流通方向から傾斜した制御板が配置されていてもよい。

前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの外側に設けられていてもよい。

別な観点による本発明は、基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、前記各電子部品に設けられ、複数の平板形状のフィンが前記冷却用空気の流通方向に沿って平行配置されたヒートシンクと、を有し、前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていることを特徴としている。

本発明によれば、ヒートシンクの表面積は、最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっている。このため、中央部のヒートシンクからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、中央部のヒートシンクを流通する冷却用空気の速度が上流側のヒートシンク及び下流側のヒートシンクを流通する冷却用空気の速度よりも遅くても、中央部のヒートシンクからの放熱量は、上流側のヒートシンク及び下流側のヒートシンクからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数の電子部品の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数の電子部品を均一に冷却することができる。しかも、従来のようにヒートパイプ等を別途設ける必要がなく、複数の電子部品を効率よく冷却することができる。

前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されてもよい。

前記ヒートシンクにおいて隣り合うフィン間を流通した冷却用空気が当該ヒートシンクの下流側のヒートシンクにおける一のフィンに衝突するように、隣り合う前記ヒートシンクの複数のフィンは千鳥状に配置されていてもよい。

前記ヒートシンクに対して前記流通方向に直行する方向の外側には、前記流通方向から傾斜した制御板が配置されていてもよい。

前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの外側に設けられていてもよい。

また別な観点による本発明は、基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、前記各電子部品に設けられ、複数のフィンが立設されたヒートシンクと、前記ヒートシンクに対して前記冷却用空気の流通方向に直行する方向の両側に設けられ、前記流通方向から傾斜して平行配置された制御板と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、ヒートシンクに対して冷却用空気の流通方向に直行する方向の外側の領域（以下、「外側領域」という場合がある。）を流通する冷却用空気は、制御板によってヒートシンク側に流れる。すなわち、外側領域の冷却用空気は上流側のヒートシンク内を流通しておらず温められていないため、温度の低い冷却用空気が下流側のヒートシンクに流れる。このため、下流側のヒートシンクからの放熱量は、上流側のヒートシンクからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数の電子部品の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数の電子部品を均一に冷却することができる。しかも、従来のようにヒートパイプ等を別途設ける必要がなく、複数の電子部品を効率よく冷却することができる。

前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの両側に設けられていてもよい。

前記フィンはピン形状を有し、前記複数のフィンは、水平面内に均一に並べて配置されていてもよい。

また、前記フィンは平板形状を有し、前記複数のフィンは、前記制御板と平行に配置されていてもよい。

前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていてもよい。

前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されてもよい。

本発明によれば、基板上に並べて設けられた複数の電子部品を均一且つ効率よく冷却することができる。

本実施の形態にかかる冷却装置を備えたテストヘッドの構成の概略を示す横断面図である。 本実施の形態にかかる冷却装置を備えたテストヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。 本実施の形態にかかる冷却装置を備えたテストヘッドの構成の概略を示す縦断面図である。 ヒートシンクの側面図である。 回路基板上のヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるヒートシンクの形状及び配置を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態では、例えば半導体集積回路の電気的特性の検査を行うプローブ装置のテストヘッドにおいて、検査対象である上記半導体集積回路に検査用信号を出力する複数の電子部品としてのデバイスを冷却する冷却装置について説明する。図１は、本実施の形態にかかる冷却装置を備えたテストヘッド１の構成の概略を示す横断面図である。図２及び図３は、テストヘッド１の構成の概略を示す縦断面図である。

テストヘッド１は、内部に種々の部品を収容する筐体１０を有している。筐体１０の底面には、主基板１１が設けられている。主基板１１上には、複数の回路基板１２がＸ方向（図１中の上下方向、図３中の左右方向）に並べて立設されている。

回路基板１２には、複数のデバイス２０がＹ方向（図１中の左右方向）に並べて配置されている。各デバイス２０には、ヒートシンク２１が設けられている。したがって、ヒートシンク２１もＹ方向（図１中の左右方向、図２中の左右方向）に並べて配置されている。

筐体１０の一の側面には、冷却用空気Ａの吸気口３０が複数形成されている。吸気口３０は、各回路基板１２に対応する位置に形成されている。筐体１０の他の側面には、冷却機構としてのファン３１が複数設けられている。ファン３１も、各回路基板１２に対応する位置に形成されている。したがって、吸気口３０から筐体１０内に流入した冷却用空気Ａは、回路基板１２上の複数のデバイス２０及びヒートシンク２１の配列方向（図１及び図２のＹ方向）に沿って流れ、ファン３１によって筐体１０から流出する。すなわち、回路基板１２における複数のデバイス２０の配列方向と冷却用空気Ａの流通方向は同一方向である。そして、デバイス２０から発生した熱はヒートシンク２１を介して冷却用空気Ａに放熱され、当該デバイス２０が冷却されるようになっている。

なお、本実施の形態では、ヒートシンク２１とファン３１で本発明の冷却装置を構成している。ここで、上述したように冷却装置はヒートシンク２１から冷却用空気Ａへの放熱によってデバイス２０を冷却する。ヒートシンク２１からの放熱量は、デバイス２０と周囲空気との温度差と熱抵抗（ヒートシンク２１の放熱特性）とに影響される。熱抵抗は、冷却用空気Ａの速度、及びヒートシンク２１の形状、材質によって決まる。すなわち、ヒートシンク２１に衝突する冷却用空気Ａの速度が大きいと熱抵抗は小さくなり、デバイス２０は冷却され易くなる。一方、ヒートシンク２１に衝突する冷却用空気Ａの速度が小さいと熱抵抗は大きくなり、デバイス２０は冷却され難くなる。以下、この冷却装置の種々の形態について、ヒートシンク２１の形状及び配置を含めて説明する。

（第１の形態）
ヒートシンク２１は、図４に示すようにデバイス２０の放熱面に設けられたベース部４０と、当該ベース部４０に立設された複数のフィン４１とを有している。各フィン４１は、図５に示すように平板形状を有している。一のヒートシンク２１において、複数のフィン４１は冷却用空気Ａの流通方向（図５中のＹ方向）に沿って平行に配置されている。なお、発明の理解を容易にするため、図５では便宜上４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄが設けられた場合について図示している。また、４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄは、冷却用空気Ａの流通方向の上流側からこの順で設けられている。以下、上流側のヒートシンク２１ａを「上流側ヒートシンク２１ａ」といい、中央部のヒートシンク２１ｂ、２１ｃをそれぞれ「中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ」といい、下流側のヒートシンク２１ｄを「下流側ヒートシンク２１ｄ」という場合がある。なお、これらヒートシンク２１ａ〜２１ｄの呼称は、後述する第２の形態及び第３の形態においても同様である。

４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおける複数のフィン４１は、千鳥状に配置されている。４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄの上下方向の位置はそれぞれ同じ位置であって、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおけるフィン４１の上下方向の位置をそれぞれずらして配置している。

かかる場合、ヒートシンク２１ａにおいて隣り合うフィン４１、４１間を流通した冷却用空気Ａは、当該ヒートシンク２１ａの下流側のヒートシンク２１ｂにおける一のフィン４１に衝突する。同様にヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおいて隣り合うフィン４１、４１間を流通した冷却用空気Ａは、それぞれヒートシンク２１ｃ、２１ｄにおける一のフィン４１に衝突するようになっている。したがって、全てのフィン４１に冷却用空気Ａが均等に衝突する。

ここで、上述したように従来の方法でデバイスを冷却した場合、中央部ヒートシンクを流通する冷却用空気の速度は、上流側ヒートシンク及び下流側ヒートシンクを流通する冷却用空気の速度よりも遅くなる。このため、中央部のデバイスの温度は、上流側のデバイス及び下流側のデバイスの温度よりも高くなっていた。この点、本実施の形態によれば、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃのフィン４１に冷却用空気Ａが衝突するため、当該中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、全てのフィン４１に冷却用空気Ａが均等に衝突するため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。また、複数のデバイス２０間の温度差によって起こるテストヘッド１の特性のバラツキを抑制することができる。

なお、図５で図示した例では４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄの上下方向の位置はそれぞれ同じ位置であったが、図６に示すように隣り合うヒートシンク２１ａ及び２１ｂ、ヒートシンク２１ｂ及び２１ｃ、ヒートシンク２１ｃ及び２１ｄをそれぞれ上下方向にずらして配置してもよい。各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおけるフィン４１の上下方向の配置は同じ配置である。かかる場合でも、４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおける複数のフィン４１を千鳥状に配置することができ、複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。

以上の実施の形態において、各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの表面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄの表面積よりも大きくしてもよい。

例えば図７に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるベース部４０の面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄのベース部４０の面積よりも大きくしてもよい。そして、各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１の数を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン４１の数よりも多くしてもよい。なお、図７で図示した例においては、下流側の中央部ヒートシンク２１ｃにおけるフィン４１の数を、上流側の中央部ヒートシンク２１ｂにおけるフィン４１の数よりも多くしている。

また、例えば図８に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１の高さを、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン４１の高さよりも高くしてもよい。

いずれの場合においても、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができ、当該複数のデバイス２０をより均一に冷却することができる。なお、図７で図示した例では、下流側の中央部ヒートシンク２１ｃの熱抵抗が上流側の中央部ヒートシンク２１ｂの熱抵抗よりも小さくなる。そうすると、冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂから中央部ヒートシンク２１ｃに流れて温められた場合でも、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができる。

なお、本実施の形態では４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄについて説明したが、例えば５つ以上のヒートシンクが配置されている場合には、ヒートシンクの表面積を、最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくしてもよい。

また、以上の実施の形態の冷却装置は、図９に示すように中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに対して冷却用空気Ａの流通方向に直行する外側に、当該流通方向から傾斜した制御板５０を有していてもよい。制御板５０は、その下流側の端部が上流側の端部よりも中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ側に位置するように配置されている。また、制御板５０は、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１と同程度の高さを有している。

かかる場合、回路基板１２においてヒートシンク２１の外側の領域１２ａ（以下、「外側領域１２ａ」という場合がある。）を流れる冷却用空気Ａは、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ側に流れる。すなわち、外側領域１２ａの冷却用空気Ａは上流側ヒートシンク１２ａ内を流通しておらず温められていないため、温度の低い冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに流れる。このため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができ、当該複数のデバイス２０をより均一に冷却することができる。

なお、制御板５０は中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの両側に設けられていたが、いずれか一方に設けられていてもよい。また、制御板５０は、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄの外側にそれぞれ設けられていてもよい。

（第２の形態）
次に、別の形態の冷却装置について説明する。本実施の形態で説明する冷却装置では、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの表面積は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄの表面積よりも大きくなっている。なお、各フィン４１は、平板形状を有している。また、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおいて、複数のフィン４１は冷却用空気Ａの流通方向に沿って平行に配置されている。

例えば図１０に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１の数を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン４１の数よりも多くする。なお、図１０で図示した例においては、下流側の中央部ヒートシンク２１ｃにおけるフィン４１の数を、上流側の中央部ヒートシンク２１ｂにおけるフィン４１の数よりも多くしている。

また、例えば図１１に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるベース部４０の面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるベース部４０の面積よりも大きくする。かかる場合、図１０で図示した例と同様に、各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１の数は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン４１の数よりも多くなる。

さらに、例えば図８に示したように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１の高さを、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン４１の高さよりも高くする。

以上の図１０、図１１、図８で示したいずれの場合でも、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの表面積は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄの表面積よりも大きくなる。このため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃを流通する冷却用空気Ａの速度が上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄを流通する冷却用空気Ａの速度よりも遅くても、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。また、複数のデバイス２０間の温度差によって起こるテストヘッド１の特性のバラツキを抑制することができる。

また、図１０で図示した例では、下流側の中央部ヒートシンク２１ｃから熱抵抗が上流側の中央部ヒートシンク２１ｂからの熱抵抗よりも小さくなる。そうすると、冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂから中央部ヒートシンク２１ｃに流れて温められた場合でも、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができる。

なお、本実施の形態では４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄについて説明したが、例えば５つ以上のヒートシンクが配置されている場合には、ヒートシンクの表面積を、最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくしてもよい。

また、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの表面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄの表面積よりも大きくする場合において、図７に示したように４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおける複数のフィン４１を、千鳥状に配置してもよい。かかる場合、ヒートシンク２１ａ、２１ｂ、２１ｃにおいて隣り合うフィン４１、４１間を流通した冷却用空気Ａは、それぞれヒートシンク２１ａ、２１ｂ、２１ｃの下流側のヒートシンク２１ｂ、２１ｃ、２１ｄにおける一のフィン４１に衝突する。そして、全てのフィン４１に均等に冷却用空気Ａが衝突するため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができ、当該複数のデバイス２０をより均一に冷却することができる。

また、以上の実施の形態の冷却装置は、図１２に示すように中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに対して冷却用空気Ａの流通方向に直行する外側に、当該流通方向から傾斜した制御板５０を有していてもよい。制御板５０は、その下流側の端部が上流側の端部よりも中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ側に位置するように配置されている。また、制御板５０は、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン４１と同程度の高さを有している。

かかる場合、回路基板１２においてヒートシンク２１の外側領域１２ａを流れる冷却用空気Ａは、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ側に流れる。すなわち、外側領域１２ａの冷却用空気Ａは上流側ヒートシンク１２ａ内を流通しておらず温められていないため、温度の低い冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに流れる。このため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができ、当該複数のデバイス２０をより均一に冷却することができる。

なお、制御板５０は中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの両側に設けられていたが、いずれか一方に設けられていてもよい。また、制御板５０は、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄの外側にそれぞれ設けられていてもよい。

（第３の形態）
次に、別の形態の冷却装置について説明する。本実施の形態で説明する冷却装置は、図１３に示すように中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに対して冷却用空気Ａの流通方向に直行する方向の両側に設けられ、当該流通方向から傾斜して平行配置された制御板６０を有している。制御板６０は、後述する中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン７１と同程度の高さを有している。

各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄは、ベース部７０と、当該ベース部７０に立設された複数のフィン７１とを有している。各フィン７１は、ピン形状を有している。また、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄにおいて、複数のフィン７１は水平面内に均一に並べて配置されている。

かかる場合、回路基板１２においてヒートシンク２１の外側領域１２ａを流れる冷却用空気Ａは、制御板６０によって中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃ側に流れる。すなわち、外側領域１２ａの冷却用空気Ａは上流側ヒートシンク２１ａ内を流通しておらず温められていないため、温度の低い冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに流れる。このため、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク１２ａからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。また、複数のデバイス２０間の温度差によって起こるテストヘッド１の特性のバラツキを抑制することができる。

なお、図１３で図示した例では各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄはピン形状のフィン７１を有していたが、図１４に示すように各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄは平板形状の複数のフィン７２を有していてもよい。これら複数のフィン７２は、制御板６０と平行に配置されている。かかる場合でも、外側領域１２ａの冷却用空気Ａが中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃに流れるため、複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。

また、制御板６０は、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄの外側にそれぞれ設けられていてもよい。かかる場合、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄに温度の低い冷却用空気Ａが流れるので、各ヒートシンク２１ａ〜２１ｄからの放熱量を均一にすることができる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキを抑えることができ、当該複数のデバイス２０を均一に冷却することができる。

以上の実施の形態において、各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃの表面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄの表面積よりも大きくしてもよい。

例えば図１５に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン７１の数を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン７１の数よりも多くしてもよい。また、例えば図１６に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるベース部７０の面積を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄのベース部７０の面積よりも大きくしてもよい。そして、各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン７１の数を、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン７１の数よりも多くしてもよい。

また、例えば図１７に示すように各中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃにおけるフィン７１の高さを、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄにおけるフィン７１の高さよりも高くしてもよい。

いずれの場合においても、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量が従来よりも大きくなる。また、中央部ヒートシンク２１ｂ、２１ｃからの放熱量は、上流側ヒートシンク２１ａ及び下流側ヒートシンク２１ｄからの放熱量とほぼ同一になる。したがって、複数のデバイス２０の温度のバラツキをさらに抑えることができ、当該複数のデバイス２０をより均一に冷却することができる。

なお、本実施の形態では４つのヒートシンク２１ａ〜２１ｄについて説明したが、例えば５つ以上のヒートシンクが配置されている場合には、ヒートシンクの表面積を、最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記実施の形態では、プローブ装置のテストヘッド１において複数のデバイス２０を冷却する場合について説明したが、例えばＩＣやＬＳＩなどの複数の電子部品を実装した電子機器において、当該複数の電子部品を冷却する場合にも本発明を適用することができる。

１ テストヘッド
１０ 筐体
１１ 主基板
１２ 回路基板
１２ａ 外側領域
２０ デバイス
２１ ヒートシンク
３０ 吸気口
３１ ファン
４０ ベース部
４１ フィン
５０ 制御板
６０ 制御板
７０ ベース部
７１ フィン
７２ フィン
Ａ 冷却用空気

Claims (16)

1. 基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、
   前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、
   前記各電子部品に設けられ、複数の平板形状のフィンが前記冷却用空気の流通方向に沿って平行配置されたヒートシンクと、を有し、
   前記ヒートシンクにおいて隣り合うフィン間を流通した冷却用空気が当該ヒートシンクの下流側のヒートシンクにおける一のフィンに衝突するように、隣り合う前記ヒートシンクの複数のフィンは千鳥状に配置されていることを特徴とする、電子部品の冷却装置。
2. 前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品の冷却装置。
3. 前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されることを特徴とする、請求項２に記載の電子部品の冷却装置。
4. 前記ヒートシンクに対して前記流通方向に直行する方向の外側には、前記流通方向から傾斜した制御板が配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の冷却装置。
5. 前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの外側に設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の電子部品の冷却装置。
6. 基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、
   前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、
   前記各電子部品に設けられ、複数の平板形状のフィンが前記冷却用空気の流通方向に沿って平行配置されたヒートシンクと、を有し、
   前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていることを特徴とする、電子部品の冷却装置。
7. 前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されることを特徴とする、請求項６に記載の電子部品の冷却装置。
8. 前記ヒートシンクにおいて隣り合うフィン間を流通した冷却用空気が当該ヒートシンクの下流側のヒートシンクにおける一のフィンに衝突するように、隣り合う前記ヒートシンクの複数のフィンは千鳥状に配置されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の電子部品の冷却装置。
9. 前記ヒートシンクに対して前記流通方向に直行する方向の外側には、前記流通方向から傾斜した制御板が配置されていることを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の電子部品の冷却装置。
10. 前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの外側に設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の電子部品の冷却装置。
11. 基板上に並べて配置された複数の電子部品を冷却する冷却装置であって、
    前記複数の電子部品の配列方向に沿って冷却用空気を流通させる冷却機構と、
    前記各電子部品に設けられ、複数のフィンが立設されたヒートシンクと、
    前記ヒートシンクに対して前記冷却用空気の流通方向に直行する方向の両側に設けられ、前記流通方向から傾斜して平行配置された制御板と、を有することを特徴とする、電子部品の冷却装置。
12. 前記制御板は、前記流通方向の中央部のヒートシンクの両側に設けられていることを特徴とする、請求項１１に記載の電子部品の冷却装置。
13. 前記フィンはピン形状を有し、
    前記複数のフィンは、水平面内に均一に並べて配置されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の電子部品の冷却装置。
14. 前記フィンは平板形状を有し、
    前記複数のフィンは、前記制御板と平行に配置されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の電子部品の冷却装置。
15. 前記ヒートシンクの表面積は、前記流通方向の最上流側のヒートシンク及び最下流側のヒートシンクから中央部のヒートシンクに向けて次第に大きくなっていることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載の電子部品の冷却装置。
16. 前記ヒートシンクの表面積は、少なくともフィンの数、フィンの高さ又は複数のフィンが立設されるベース部の大きさに基づいて設定されることを特徴とする、請求項１５に記載の電子部品の冷却装置。

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