JP3008942B1 - 電子装置の放熱構造 - Google Patents
電子装置の放熱構造Info
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- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
- H01L2224/331—Disposition
- H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/33181—On opposite sides of the body
Abstract
ることにより、ノイズ放射規格値を満足することがで
き、信号処理の信頼性を向上できる、例えば、情報処理
機器などに用いる電子装置の放熱構造を提供する。 【解決手段】 高周波信号を出力する電子素子の上蓋に
放熱板を設け、該放熱板の放熱部より放熱して、電子素
子の発熱を放出するようにした電子装置の放熱構造にお
いて、前記放熱板の寸法が、前記電子素子で出力する信
号周波数、あるいは、その高調波周波数の1/2波長長
さと一致しないように、設定されていることを特徴とす
る。
Description
造に係わり、特に、CPU(中央演算処理回路)を搭載
した半導体装置などの放熱構造に関するものである。
ションなどの情報処理機器に使用されて、主記憶、制
御、演算を行う電子装置では、単一の電子素子のチップ
として、プリント基板上に、CPU(中央演算処理回
路)を搭載するが、その高速処理能力を実現させるため
に、高集積化がなされ、大電流を必要とする。そこで、
これによる発熱によりチップが許容温度を越えないよう
に、電子素子の上蓋には、放熱構造が構成されている
(図4を参照)。ここでは、CPU42が、プリント基
板41上に、半田付け43により設置されていて、CP
U42からの発生熱は、その上蓋44を介して、放熱板
45へ伝わり、その放熱部(フィン)46で放熱され
る。
383号公報(プリント基板の少なくとも、第1及び第
2の集積回路の周辺部分を覆う第1のヒートシンクを有
する点)、および、特開平9−139592号公報(放
熱器と電子装置の筐体との間を導電性の接続線で接続し
た点)が知られている。
熱構造は、下記のような問題点を有している。即ち、第
1の問題点は、CPUの処理動作が、複数の回路におい
て実施され、各回路が同期して動作するために、クロッ
ク回路及びクロック信号が用いられるが、特に、CPU
で高速処理が要求される場合に、高周波のクロック信号
が使用される点である。このクロック信号は、基本波周
波数信号以外に、その整数倍の高調波周波数の信号成分
を含んでいる。
調波成分を含むクロック信号は、上蓋44を介して、放
熱板45へ静電結合により伝導され、その放熱部46か
らノイズとして放射される。しかし、放射ノイズ量によ
っては、情報処理機器で規定される放射ノイズ規格値を
満足できなくなる場合がある。
号が、放熱板45(放熱部46を含む)の形状に依存す
る放射ノイズレベルで放射される際には、クロック信号
の基本波周波数あるいはその高調波周波数の1/2波長
長さと、放熱板45の長さとが一致する場合に、その一
致した周波数で共振することから、放射ノイズが増加し
てしまうからである。
3号公報に所載のように、プリント基板の集積回路の周
辺部分を覆うヒートシンクとして放熱器の形状を決定し
ている場合、集積回路の周辺部分を覆うヒートシンク寸
法が、集積回路で使用する信号に依存せずに、適宜に決
定されることから、たまたま、その寸法が、使用信号成
分の1/2波長長さと一致する場合、放射ノイズの増加
を招く畏れがある点である。
号公報に所載のように、放熱器と電子装置の筐体との間
を導電性の接続線で接続した場合、放熱器の形状が電子
装置で使用する信号に依存せずに、適宜に決定されるこ
とから、たまたま、その寸法が、使用信号成分の1/2
波長長さと一致する場合、放射ノイズの増加を招く畏れ
がある点である。
ので、その目的とするところは、電子装置の放熱器から
のノイズ放射を抑制することにより、ノイズ放射規格値
を満足することができ、信号処理の信頼性を向上でき
る、例えば、情報処理機器などに用いる電子装置の放熱
構造を提供するにある。
高周波信号を出力する電子素子の上蓋に放熱板を設け、
該放熱板の放熱部より放熱して、電子素子の発熱を放出
するようにした電子装置の放熱構造において、前記放熱
板の寸法が、前記電子素子で出力する信号周波数、ある
いは、その高調波周波数の1/2波長長さと一致しない
ように、設定されていることを特徴とする。
電子素子の上蓋に放熱板を設け、該放熱板の放熱部より
放熱して、電子素子の発熱を放出するようにした電子装
置の放熱構造において、前記放熱板は、方形であり、そ
の放熱板の寸法が、一辺の寸法aに対して他辺の寸法b
による波長短縮率を考慮して、前記電子素子で出力する
信号周波数の1/2波長長さの整数倍と一致しないよう
に、設定されていることを特徴とする。
複数の電子素子の上蓋に放熱板を設け、該放熱板の放熱
部より放熱して、電子素子の発熱を放出するようにした
電子装置の放熱構造において、前記放熱板の寸法が、前
記複数の電子素子で出力する信号周波数、あるいは、そ
の高調波周波数の1/2波長長さと一致しないように、
設定されていることを特徴とする。
熱部が一体となった放熱板を設けると共に、前記放熱板
の寸法が、前記電子素子で出力する信号周波数、あるい
は、その高調波周波数の1/2波長長さと一致しないよ
うに、設定されていることが実施の形態として好まし
い。
らのノイズ放射を抑制することができ、例えば、情報処
理機器などの電子装置が、規格値以下のノイズ放射で、
動作でき、情報処理の信頼性を向上することができる。
明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図1を参照すると、本発明の実施の形態では、CP
U2が、プリント基板1上に半田付け3により設置され
ている。そして、CPU2の上蓋4上に放熱板5が設置
され、その放熱部6から熱放出されるのである。この
際、放熱板5の寸法は、その一辺の長さ7が放熱板寸法
aとして定められている。
の形態の動作について詳細に説明する。即ち、CPU2
の処理動作は、複数の回路において実施され、各回路が
同期動作するために、クロック回路及びクロック信号が
用いられる。特に、CPUでは、高速処理が要求される
ために、高周波のクロック信号が使用される。このクロ
ック信号は、基本波周波数信号以外に、その整数倍の高
調波周波数の信号成分を含んでいる。
用され、高調波成分を含むクロック信号は、上蓋4を介
して、放熱板5へ静電結合により伝導され、放熱板5の
放熱部6からノイズとして放射される。例えば、高調波
成分を含むクロック信号が基本波周波数:100MHz
のクロック信号であり、10倍の高調波信号1GHz周
波数の信号成分がある場合、1GHzの1/2波長長さ
は、波長短縮率を考慮しない場合に、15cmである。
る一方の辺の寸法aは、この1GHzの1/2波長長さ
=15cmとならない長さ7に決定するのである。これ
により、クロック信号の高調波信号1GHzにおいて
は、放熱板5の長さによる共振が起こらず、放射ノイズ
は増加しない。なお、本実施の形態では、クロック信号
=100MHzの高調波:1GHz以外の高調波信号周
波数においても、1/2波長長さとならない放熱板の一
辺の寸法aを、上述と同様に決定している。
件である、放熱板の一辺の寸法aと他方の辺の寸法bと
について、その寸法bが十分に小さい長さ8の場合、放
熱板の一方の寸法aは、高調波成分を含むクロック信号
周波数の1/2波長長さと一致させない長さ7を選択す
ればよい。また、放熱板の寸法bが、ある程度の長さが
ある場合には、放熱板5を伝送線路としてみた、空中線
の波長短縮率が大きくなる。そこで、放熱板寸法aに、
1/2波長長さと一致させない長さを求めるとき、この
波長短縮率をも考慮して、決定しなければならない。
の形態の電子装置の放熱構造は、1個のプリント基板に
複数のCPUを有する電子装置として構成されており、
この具体的構成は、図3に示されている。図3におい
て、プリント基板31上には、CPU32が、半田付け
33の手段により設置されている。CPU32、37の
上蓋34、39上には、共通の放熱板35が跨った形で
設置され、その放熱部36が放熱板35上に放熱フィン
の形で形成されている。また、CPU37が半田付け3
3、38によりプリント基板31上に設置されている。
なお、放熱板35の寸法には、一辺の長さ40が放熱板
寸法aとして定められている。
る、高調波成分を含むクロック信号は、上蓋34を介し
て、放熱板35へ静電結合により伝導され、放熱板35
の放熱部36からノイズとして放射される。同様に、C
PU37内部で使用される、高調波成分を含むクロック
信号は、上蓋39を介して放熱板35へ静電結合により
伝導し、放熱板35の放熱部36からノイズとして放射
される。
一信号であるクロック信号、例えば基本波周波数が10
0MHzのクロック信号が使用され、その整数倍、例え
ば、10倍の高調波信号が1GHz周波数の信号成分で
ある場合、1GHzの1/2波長長さは、波長短縮率を
考慮しない場合、15cmである。そこで、前述の放熱
板35の形状において、その放熱板寸法40は、この1
GHzの1/2波長長さ=15cmとならない長さaに
決定する。これにより、クロック信号の高調波信号1G
Hzにおいては、放熱板35の長さによる共振が起こら
ず、従って、放射ノイズは増加しない。
1GHz以外の高調波信号周波数においても、1/2波
長長さとならない放熱板寸法を、上述と同様に決定する
ことができる。更に、CPU32とCPU37とで、使
用されるクロック信号が異なる場合は、それぞれのクロ
ック信号の高調波周波数まで考慮した1/2波長長さに
一致しない放熱板寸法を決定することができる。
PU内部で使用され、高調波成分を含むクロック信号
が、放熱板の放熱部からノイズとして放射されるが、放
熱板の形状について、その放熱板寸法を、1/2波長長
さとならない長さに決定していることにより、クロック
信号の高調波信号周波数において、放熱板の長さによる
共振が起こらず、放射ノイズは増加しない。また、複数
台のCPUで構成される電子装置においても、使用する
クロック信号高調波周波数の1/2波長長さに一致しな
い放熱板寸法とすることにより、1つのプリント基板上
のCPU台数の増加においても、そのノイズ放射の低減
を実現できる。
ある。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 高周波信号を出力する電子素子の上蓋に
放熱板を設け、該放熱板の放熱部より放熱して、電子素
子の発熱を放出するようにした電子装置の放熱構造にお
いて、前記放熱板の寸法が、前記電子素子で出力する信
号周波数、あるいは、その高調波周波数の1/2波長長
さと一致しないように、設定されていることを特徴とす
る電子装置の放熱構造。 - 【請求項2】 高周波信号を出力する電子素子の上蓋に
放熱板を設け、該放熱板の放熱部より放熱して、電子素
子の発熱を放出するようにした電子装置の放熱構造にお
いて、前記放熱板は、方形であり、その放熱板の寸法
が、一辺の寸法aに対して他辺の寸法bによる波長短縮
率を考慮して、前記電子素子で出力する信号周波数の1
/2波長長さの整数倍と一致しないように、設定されて
いることを特徴とする電子装置の放熱構造。 - 【請求項3】 高周波信号を出力する複数の電子素子の
上蓋に放熱板を設け、該放熱板の放熱部より放熱して、
電子素子の発熱を放出するようにした電子装置の放熱構
造において、前記放熱板の寸法が、前記複数の電子素子
で出力する信号周波数、あるいは、その高調波周波数の
1/2波長長さと一致しないように、設定されているこ
とを特徴とする電子装置の放熱構造。 - 【請求項4】 前記電子素子の上蓋に、放熱部が一体と
なった放熱板を設けると共に、前記放熱板の寸法が、前
記電子素子で出力する信号周波数、あるいは、その高調
波周波数の1/2波長長さと一致しないように、設定さ
れていることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載
の電子装置の放熱構造。
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JP10331601A JP3008942B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 電子装置の放熱構造 |
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1998
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