JP2735306B2

JP2735306B2 - 基板冷却装置

Info

Publication number: JP2735306B2
Application number: JP21061189A
Authority: JP
Inventors: 勝石塚
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JPH0374864A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、強制空冷による基板冷却装置に関し、プリ
ント基板に実装される発熱素子を効率よく冷却できるよ
う企図したものである。

（従来の技術）近年、大型の電子機器等に配設される大型のプリント
基板には、高発熱量のLSI素子が多数個実装されてい
る。このため、このプリント基板全体を強制空冷方式で
冷却するためのファン、ダクト等の冷却用部材を、プリ
ント基板の大型化と高発熱量に伴って大型化する必要が
あるが、冷却用部材を大型化すると電子機器が更に大型
化し、電子機器の小型化に逆行することになる。

このため、従来は第４図に示すように、プリント基板
１上に実装されるLSI等の発熱素子2a,2bの上部にそれぞ
れフィン3a,3bを取付け、このフィン3a,3bにファン、ダ
クト等の冷却用部材（不図示）から導かれる冷却風ａを
流して冷却を行っていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前記したフィン3a,3bの放熱による冷
却構造では、冷却風ａが当たる側の発熱素子2aはフィン
3aによる冷却が効率よく行われるが、この発熱素子2aに
よって冷却風ａの流れが遮られる発熱素子2bのフィン3b
には弱い冷却風ａしか流れないので効率のよい冷却がで
きず、プリント基板１内にホットスポットが生じる問題
点があった。

本発明は上記した課題を解決する目的でなされ、プリ
ント基板上に実装される複数個の発熱素子を、均一に効
率よく冷却できる基板冷却装置を提供しようとするもの
である。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）前記した課題を解決するために第１の発明は、基板に
設けられ、放熱手段を具備する複数の素子と、前記素子
間を互いに連結して熱を伝導させる伝熱体とから構成さ
れることを特徴とする。また、第２の発明は、基板に設
けられ、放熱手段を具備する複数の素子と、一端が前記
素子に、他端がその前記素子よりも発熱量が少ない前記
素子に連結され、連結された前記素子間で熱を伝導させ
る伝熱体とから構成されることを特徴とする。

（作用）本発明によれば、放熱手段を具備する素子間を伝熱体
で連結したことにより、温度が高い発熱素子から温度が
低い発熱素子に熱が伝熱され、基板内にホットスポット
が生じることを防止できる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。尚、従来と同一部材には同一符号を付して説明す
る。

第１図は、本発明に係る基板冷却装置を示す側面図で
ある。この図に示すように、プリント基板１上には、複
数個（図では２個）の略同じ発熱量の発熱素子2a,2b
（素子）が実装されており、各発熱素子2a,2bの上部に
は放熱用のフィン3a,3bが取付けられている。

発熱素子2aは、ファン、ダクト等の冷却用部材（不図
示）から導かれる冷却風ａが当たる側に位置しているの
で、フィン3aによる冷却効率がよく、発熱素子2aの温度
を比較的下げることができる。一方、発熱素子2bは、発
熱素子2aによって冷却風ａの流れが遮られるので、フィ
ン3bによる冷却効率が悪く、発熱素子2bの温度は発熱素
子2aに比べて高温である。

また、フィン3aと3b間には、ヒートパイプ４（伝熱
体）がねじ止め等で連結されている。ヒートパイプ４の
一端の発熱素子2a側はフィン3aの上部の側面に連結さ
れ、他端の発熱素子2b側はフィン3bの下部の側面に連結
されており、ヒートパイプ４の発熱素子2b側が発熱素子
2a側よりも連結位置が低くなるようにして傾斜を設けて
いる。

ヒートパイプ４は、銅から成る管4a内に例えば水4b
（冷却材）が1/3程度密封状態で入れられており、傾斜
を設け非水平としたことによって重力型の簡易ヒートパ
イプとして機能する（第２図参照）。

次に、本発明の作用について説明する。ファン、ダク
ト等で構成される冷却用部材（不図示）から導かれる冷
却風ａは、発熱素子2a側から発熱素子2b側に流れる。発
熱素子2aは、フィン3aの放熱で効率よく冷却されて比較
的温度が下がるが、発熱素子2bは、冷却風ａの流れが発
熱素子2aに遮られるのでフィン3bによる冷却効率が悪
く、発熱素子2bよりも温度が高い。

そして、フィン3aと3b間に連結したヒートパイプ４
に、フィン3b（高温側）側の方をフィン3a（低温側）側
よりも位置を低くして傾斜を設けたことによって、フィ
ン3bが熱源となり、フィン3aが冷却源となって作動す
る。よって、ヒートパイプ４は、フィン3aと3bの温度を
平均化するために作動するので、フィン3bの温度が低く
なって、プリント基板１上の温度が均一になる。

また、ヒートパイプ４は簡易な重力型なので、コスト
が安く、しかも信頼性も高くて、取付けも簡単に行うこ
とができる。

また、本発明の他の実施例としては、第３図（ａ）に
示すように、発熱量が最も大きい１個の発熱素子5a（素
子）と比較的発熱量が小さい複数個（図では３個）の発
熱素子5b（素子）に取付けた各フィン6aと6b間に、発熱
量が大きい発熱素子5a側の位置を低くしてヒートパイプ
４を連結する構成でも良い。また、第３図（ｂ）に示す
ように、発熱量が大きい複数個（図では３個）の発熱素
子7a（素子）と比較的発熱量が小さい１個の発熱素子7b
（素子）に取付けた各フィン8aと8b間に、発熱素子7a側
の位置をを低くしてヒートパイプ４を連結する構成でも
良い。これらの場合も前記同様、効果的な冷却を行うこ
とができ、プリント基板１内のホットスポットをなくす
ことができる。

なお、以上の実施例では温度の高い発熱素子側のヒー
トパイプの位置を低くして熱伝導をより促進させている
が、傾斜を設けなくとも熱は温度の高い方から低い方へ
伝達されるため、傾斜を設けなくてもよいことは明白で
ある。

〔発明の効果〕

以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発
明によれば、発熱素子間に連結した伝熱体を通して温度
が高い発熱素子側から温度が低い発熱素子側に熱が伝熱
されるので、基板内のホットスポットがなくなり、基板
全体を均一に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る基板冷却装置を示す側面図、第
２図は、ヒートパイプを示す断面図、第３図（ａ），
（ｂ）は、それぞれ本発明の他の実施例を示す平面図、
第４図は、従来の基板冷却装置を示す側面図である。１……プリント基板 2a,2b,5a,5b,7a,7b……発熱素子 3a,3b,6a,6b,8a,8b……フィン４……ヒートパイプ 4a……管 4b……水

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に設けられ、放熱手段を具備する複数
の素子と、前記素子間を互いに連結して熱を伝導させる伝熱体とから構成されることを特徴とする基板冷却装置。
【請求項２】基板に設けられ、放熱手段を具備する複数
の素子と、一端が前記素子に、他端がその前記素子よりも発熱量が
少ない前記素子に連結され、連結された前記素子間で熱
を伝導させる伝熱体とから構成されることを特徴とする基板冷却装置。
【請求項３】前記素子間に連結される前記伝熱体が非水
平に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載
の基板冷却装置。
【請求項４】前記伝熱体内に冷却材が封入されることを
特徴とする請求項１又は２に記載の基板冷却装置。