JP3033045B2 - モジュールの放熱構造 - Google Patents
モジュールの放熱構造Info
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- JP3033045B2 JP3033045B2 JP4338732A JP33873292A JP3033045B2 JP 3033045 B2 JP3033045 B2 JP 3033045B2 JP 4338732 A JP4338732 A JP 4338732A JP 33873292 A JP33873292 A JP 33873292A JP 3033045 B2 JP3033045 B2 JP 3033045B2
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- Japan
- Prior art keywords
- module
- heat
- contact surface
- base plate
- circuit board
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- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシーケンサ等の多数のモ
ジュールによりシステムが構成される装置に係り、特に
モジュール内部での放熱を効率よく行う改良に関する。
ジュールによりシステムが構成される装置に係り、特に
モジュール内部での放熱を効率よく行う改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】モジュール装置は、例えば本出願人の提
案に係る特開平２−８７５９６号公報に開示されている
ように電源モジュール、ＣＰＵモジュール、Ｉ／Ｏモジ
ュール並びに通信モジュール等の種類があり、これらを
バスを有するベース板に装着してシステムを構成してい
る。このような装置において、モジュール内部の電子回
路を高密度化していくと一モジュール当たりの消費電力
が増大し、効率よく冷却を行わないと温度上昇が著しく
なって電子部品の動作に支障を生ずることがあった。
案に係る特開平２−８７５９６号公報に開示されている
ように電源モジュール、ＣＰＵモジュール、Ｉ／Ｏモジ
ュール並びに通信モジュール等の種類があり、これらを
バスを有するベース板に装着してシステムを構成してい
る。このような装置において、モジュール内部の電子回
路を高密度化していくと一モジュール当たりの消費電力
が増大し、効率よく冷却を行わないと温度上昇が著しく
なって電子部品の動作に支障を生ずることがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、特開昭６４−
６１９９７号公報に開示されているように、各モジュー
ルや発熱する電子部品にヒートシンクを装着することが
行われている。しかし、しかし発熱量が増大すると、ヒ
ートシンクが大型化してモジュール小型化の阻害要因に
なるという課題があった。また実開平４−４７２９５号
公報に開示されているように、各プリント基板とバスを
有するベース板とを熱的に結合させて放熱をおこなう技
術が開示されている。しかしモジュールの場合は合成樹
脂製の筐体内部にプリント基板が収容されているので、
プリント基板とベース板とを熱的に結合するのは困難で
あるという課題があった。
６１９９７号公報に開示されているように、各モジュー
ルや発熱する電子部品にヒートシンクを装着することが
行われている。しかし、しかし発熱量が増大すると、ヒ
ートシンクが大型化してモジュール小型化の阻害要因に
なるという課題があった。また実開平４−４７２９５号
公報に開示されているように、各プリント基板とバスを
有するベース板とを熱的に結合させて放熱をおこなう技
術が開示されている。しかしモジュールの場合は合成樹
脂製の筐体内部にプリント基板が収容されているので、
プリント基板とベース板とを熱的に結合するのは困難で
あるという課題があった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決したもの
で、各モジュールで発生する熱を効率よく放熱できると
共に構造が簡単なモジュールの放熱構造を提供すること
を目的とする。
で、各モジュールで発生する熱を効率よく放熱できると
共に構造が簡単なモジュールの放熱構造を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、ベース板１０には、モジュールの係止され
る上部係止部１１と下部係止部１２、各モジュールに対
応して設けられたコネクタ１３、これらコネクタの各極
を接続するバスを有するバックボード１４、このバック
ボードと上部係止部若しくは下部係止部との間に設けら
れた熱伝導率の高い材料よりなるモジュール当接面１５
並びにこのモジュール当接面の背面に設けられた壁当接
面１６を有している。
る本発明は、ベース板１０には、モジュールの係止され
る上部係止部１１と下部係止部１２、各モジュールに対
応して設けられたコネクタ１３、これらコネクタの各極
を接続するバスを有するバックボード１４、このバック
ボードと上部係止部若しくは下部係止部との間に設けら
れた熱伝導率の高い材料よりなるモジュール当接面１５
並びにこのモジュール当接面の背面に設けられた壁当接
面１６を有している。
【０００６】また、モジュール２０は、発熱する電子回
路の搭載されたプリント基板２１、このプリント基板の
背面側に設けられた前記コネクタと接続されるベース用
コネクタ２２、このプリント基板の発熱部位に熱的に接
触する受熱面２５１と前記モジュール当接面と接触する
ベース接触面２５３とが設けられた伝熱板２５を有して
いる 。
路の搭載されたプリント基板２１、このプリント基板の
背面側に設けられた前記コネクタと接続されるベース用
コネクタ２２、このプリント基板の発熱部位に熱的に接
触する受熱面２５１と前記モジュール当接面と接触する
ベース接触面２５３とが設けられた伝熱板２５を有して
いる 。
【０００７】
【作用】本発明において、ベース板にはモジュール当接
面を設けてあり、コネクタに装着されたモジュール内部
で発生した熱をベース板側で受けて、壁当接面より逃が
している。モジュール側には、プリント基板で発生する
熱を受熱面で収熱し、ベース接触面に伝える伝熱板を設
けている。これによりプリント基板で熱が発生してもベ
ース板に熱を逃がせると共に、モジュールの筐体にはベ
ース接触面を露出するだけでよいので、構造が単純にな
る。
面を設けてあり、コネクタに装着されたモジュール内部
で発生した熱をベース板側で受けて、壁当接面より逃が
している。モジュール側には、プリント基板で発生する
熱を受熱面で収熱し、ベース接触面に伝える伝熱板を設
けている。これによりプリント基板で熱が発生してもベ
ース板に熱を逃がせると共に、モジュールの筐体にはベ
ース接触面を露出するだけでよいので、構造が単純にな
る。
【０００８】
【実施例】以下図面を用いて、本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示す構成斜視図、図２はモジュー
ルをベース板に取り付けた状態の断面図である。図にお
いて、ベース板１０は多数のモジュール２０を取り付け
ると共に計装盤等の他の壁体に固定するもので、主たる
材料としてはアルミニューム等の熱伝導率の高く加工が
比較的容易な材料が用いられている。上部係止部１１は
ベース板１０の上端に設けられた凸部であり、ここでは
ベース板１０の全幅方向に形成されている。下部係止部
１２はベース板１０の下端に設けられた凸部であり、こ
こではベース板１０のモジュール装着場所を実質的に定
めている。コネクタ１３は各モジュールの接続されるも
ので、ここではバックボード１４と呼ばれるプリント基
板にモジュールの幅に見合う間隔で取り付けられてい
る。バックボード１４には、コネクタ１３の各極を接続
するバスが設けられている。モジュール当接面１５はバ
ックボード１４と下部係止部１２との間に形成されたも
ので、ベース板１０のバルク材料が平坦に加工されて伝
熱を容易にしている。壁当接面１６は、モジュール当接
面１５の反対側に設けられたもので、計装盤３０等に取
り付けられた際に対向する取付壁３０との熱抵抗が少な
くてすむ形状になっている。
は本発明の一実施例を示す構成斜視図、図２はモジュー
ルをベース板に取り付けた状態の断面図である。図にお
いて、ベース板１０は多数のモジュール２０を取り付け
ると共に計装盤等の他の壁体に固定するもので、主たる
材料としてはアルミニューム等の熱伝導率の高く加工が
比較的容易な材料が用いられている。上部係止部１１は
ベース板１０の上端に設けられた凸部であり、ここでは
ベース板１０の全幅方向に形成されている。下部係止部
１２はベース板１０の下端に設けられた凸部であり、こ
こではベース板１０のモジュール装着場所を実質的に定
めている。コネクタ１３は各モジュールの接続されるも
ので、ここではバックボード１４と呼ばれるプリント基
板にモジュールの幅に見合う間隔で取り付けられてい
る。バックボード１４には、コネクタ１３の各極を接続
するバスが設けられている。モジュール当接面１５はバ
ックボード１４と下部係止部１２との間に形成されたも
ので、ベース板１０のバルク材料が平坦に加工されて伝
熱を容易にしている。壁当接面１６は、モジュール当接
面１５の反対側に設けられたもので、計装盤３０等に取
り付けられた際に対向する取付壁３０との熱抵抗が少な
くてすむ形状になっている。
【０００９】モジュール２０は、図１では筐体２７を取
り外した状態で示してある。プリント基板２１はベース
板１０に対して直角の姿勢でモジュール２０に収容され
ているもので、発熱する電子部品２１１が表側に実装さ
れている。この発熱電子部品２１１としては、例えば接
点信号の入出力回路では出力トランジスタ等があり、ま
た高密度化された素子としては表面実装部品ＳＭＤがあ
る。ベース用コネクタ２２はプリント基板２１の背面側
に設けられたもので、ベース板１０側のコネクタ１３に
接続される。入出力コネクタ２３はプリント基板２１の
正面側に設けられたもので、外部の機器と接続された信
号線を束ねたコネクタ（図示せず）が装着される。端子
２３１は入出力コネクタ２３の各端子とプリント基板２
１に設けられた回路とを接続する導体である。表示部２
４はプリント基板２１の正面側に設けられたもので、入
出力コネクタ２３若しくはベース用コネクタ２２で取り
扱う各端子の信号状態を表示するＬＥＤ等の表示素子を
有している。
り外した状態で示してある。プリント基板２１はベース
板１０に対して直角の姿勢でモジュール２０に収容され
ているもので、発熱する電子部品２１１が表側に実装さ
れている。この発熱電子部品２１１としては、例えば接
点信号の入出力回路では出力トランジスタ等があり、ま
た高密度化された素子としては表面実装部品ＳＭＤがあ
る。ベース用コネクタ２２はプリント基板２１の背面側
に設けられたもので、ベース板１０側のコネクタ１３に
接続される。入出力コネクタ２３はプリント基板２１の
正面側に設けられたもので、外部の機器と接続された信
号線を束ねたコネクタ（図示せず）が装着される。端子
２３１は入出力コネクタ２３の各端子とプリント基板２
１に設けられた回路とを接続する導体である。表示部２
４はプリント基板２１の正面側に設けられたもので、入
出力コネクタ２３若しくはベース用コネクタ２２で取り
扱う各端子の信号状態を表示するＬＥＤ等の表示素子を
有している。
【００１０】伝熱板２５は発熱電子部品２１１で発生し
た熱をベース板１０に伝えるもので、アルミ等の熱伝導
率の高い材料で構成されている。受熱部２５１はプリン
ト基板２１の裏側であって、発熱電子部品２１１の実装
部位近傍に設けられたもので、電気的絶縁をはかりなが
ら熱抵抗を低く抑える場合には絶縁シート２６を介在さ
せるとよい。放熱フィン２５２は受熱部２５１の反対側
に設けられたもので、放熱の一部をモジュール内部で担
当してベース板１０の熱的負荷を減少させる。ベース接
触面２５３はモジュール筐体２７の背面に露出した状態
で位置するもので、モジュール当接面１５に熱的に接触
する。筐体２７は、プリント基板２１を覆うと共に、ベ
ース板１０の上部係止部１１や下部係止部１２に取り付
けるためのネジやラッチ等の係止手段（図示せず）が設
けられている。
た熱をベース板１０に伝えるもので、アルミ等の熱伝導
率の高い材料で構成されている。受熱部２５１はプリン
ト基板２１の裏側であって、発熱電子部品２１１の実装
部位近傍に設けられたもので、電気的絶縁をはかりなが
ら熱抵抗を低く抑える場合には絶縁シート２６を介在さ
せるとよい。放熱フィン２５２は受熱部２５１の反対側
に設けられたもので、放熱の一部をモジュール内部で担
当してベース板１０の熱的負荷を減少させる。ベース接
触面２５３はモジュール筐体２７の背面に露出した状態
で位置するもので、モジュール当接面１５に熱的に接触
する。筐体２７は、プリント基板２１を覆うと共に、ベ
ース板１０の上部係止部１１や下部係止部１２に取り付
けるためのネジやラッチ等の係止手段（図示せず）が設
けられている。
【００１１】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図３は伝熱機構を説明するブロック図である。
ここでは５台のモジュール２０がベース板１０に実装し
てあるが、一台は発熱量の低い低熱型モジュール２０’
で、他の４台は上述のモジュール２０になっている。低
熱型モジュール２０’では、ベース板１０に伝熱しなく
ても温度上昇が許容範囲内に収まっているから、伝熱板
２５が設けられていない。他のモジュール２０では電子
部品２１１で発生した熱は伝熱板２５で伝導されてベー
ス板１０に伝わり、取付け壁３０に放熱される。なお、
ベース板１０は取付け壁３０にネジ３１を用いて取り付
けられているが、嵌合や接着などの手段でも差し支えな
い。伝熱機構を概説すると次のようになっている。発熱
電子部品→伝熱板２５→モジュール当接面１５→壁当接
面１６→取付壁この流れによりモジュール外部に排熱さ
れるので、モジュール内部の温度上昇を許容限度内に抑
えることができる。
明する。図３は伝熱機構を説明するブロック図である。
ここでは５台のモジュール２０がベース板１０に実装し
てあるが、一台は発熱量の低い低熱型モジュール２０’
で、他の４台は上述のモジュール２０になっている。低
熱型モジュール２０’では、ベース板１０に伝熱しなく
ても温度上昇が許容範囲内に収まっているから、伝熱板
２５が設けられていない。他のモジュール２０では電子
部品２１１で発生した熱は伝熱板２５で伝導されてベー
ス板１０に伝わり、取付け壁３０に放熱される。なお、
ベース板１０は取付け壁３０にネジ３１を用いて取り付
けられているが、嵌合や接着などの手段でも差し支えな
い。伝熱機構を概説すると次のようになっている。発熱
電子部品→伝熱板２５→モジュール当接面１５→壁当接
面１６→取付壁この流れによりモジュール外部に排熱さ
れるので、モジュール内部の温度上昇を許容限度内に抑
えることができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば伝
熱板を設けてモジュール内部で発生した熱をベース板側
に排熱して、実質的にベース板や取付け壁をヒートシン
クとしても兼用しているので、モジュール内部での発熱
が多くても温度上昇を抑えることができ、実用上の効果
は大きい。例えば本発明者の実験したところでは、伝熱
板のない場合には電子部品の温度上昇ΔＴが100゜Ｃであ
ったものが、伝熱板を設けた場合には温度上昇ΔＴが60
゜Ｃですみ、モジュールの小型化がはかられ、その効果
は大きい。
熱板を設けてモジュール内部で発生した熱をベース板側
に排熱して、実質的にベース板や取付け壁をヒートシン
クとしても兼用しているので、モジュール内部での発熱
が多くても温度上昇を抑えることができ、実用上の効果
は大きい。例えば本発明者の実験したところでは、伝熱
板のない場合には電子部品の温度上昇ΔＴが100゜Ｃであ
ったものが、伝熱板を設けた場合には温度上昇ΔＴが60
゜Ｃですみ、モジュールの小型化がはかられ、その効果
は大きい。
【図１】本発明の一実施例を示す構成斜視図である。
【図２】モジュールをベース板に取り付けた状態の断面
図である。
図である。
【図３】伝熱機構を説明するブロック図である。
１０ ベース板 １５ モジュール当接面 １６ 壁当接面 ２０ モジュール ２１ プリント基板 ２５ 伝熱板
Claims (1)
- 【請求項１】モジュールの係止される上部係止部（１
１）と下部係止部（１２）、各モジュールに対応して設
けられたコネクタ（１３）、これらコネクタの各極を接
続するバスを有するバックボード（１４）、このバック
ボードと丈夫係止部若しくは下部係止部との間に設けら
れた熱伝導率の高い材料よりなるモジュール当接面（１
５）並びにこのモジュール当接面の背面に設けられた壁
当接面（１６）を有するベース板（１０）と、 発熱する電子回路の搭載されたプリント基板（２１）、
このプリント基板の背面側に設けられた前記コネクタと
接続されるベース用コネクタ（２２）、このプリント基
板の発熱部位に熱的に接触する受熱面（２５１）並びに
前記モジュール当接面（１５）に熱的に接触するベース
接触面（２５３）からなる伝熱板（２５）を有するモジ
ュール（２０）と、 を具備することを特徴とするモジュールの放熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338732A JP3033045B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | モジュールの放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338732A JP3033045B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | モジュールの放熱構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188583A JPH06188583A (ja) | 1994-07-08 |
| JP3033045B2 true JP3033045B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=18320943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338732A Expired - Fee Related JP3033045B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | モジュールの放熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033045B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170078840A (ko) * | 2014-12-19 | 2017-07-07 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 유닛 장착 장치, 전자기기 시스템 및 유닛 장착 장치의 제조 방법 |
| WO2016103490A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 三菱電機株式会社 | 電子機器および電子機器システム |
| IT201600107037A1 (it) * | 2016-10-24 | 2018-04-24 | Eurotech S P A | Dispositivo di dissipazione termica per una scheda elettronica |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4338732A patent/JP3033045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06188583A (ja) | 1994-07-08 |
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