JP4959769B2

JP4959769B2 - 基板の放熱・耐振装置

Info

Publication number: JP4959769B2
Application number: JP2009253495A
Authority: JP
Inventors: 敏広北崎
Original assignee: Toshiba Electro Wave Products Co Ltd
Current assignee: Toshiba Electro Wave Products Co Ltd
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: JP2011100794A

Description

本発明は、例えば航空機や自動車等へ搭載する電子機器における基板の放熱および耐振性を向上した基板の放熱・耐振装置に関するものである。

従来、電子機器の筐体には、複数の基板が所定間隔を隔てて略平行になるようにして搭載され、各基板間には一様な冷却風を流し、基板上の発熱部品にはヒートシンクを取付け放熱している。

図５は従来の基板を示す斜視図である。図５に示すように、基板１１には発熱部品１２が実装され、発熱部品１２にはヒートシンク１３が設けられる。前記基板１１と隣合う他の基板（図示せず）間には冷却風流入口から矢印Ａ方向に冷却風が流入され、その後、冷却風はヒートシンク１３を迂回して矢印Ｂ方向に流れる。

特開２００４−２２１４１９号公報特開２００２−２４６７８０号公報特開２０００−２２３７０号公報

基板に実装した発熱部品にヒートシンクを取付けると、通風抵抗の大きいヒートシンクを迂回して冷却風は流れようとするため、ヒートシンクに流れる冷却風の風速が低下し、放熱効率が悪くなって所望の冷却効果が得られなくなる。また、振動環境下で基板が使用される場合は、発熱部品にヒートシンクを搭載すると、ヒートシンクの重さが基板に悪影響を及ぼすため、基板の振動対策も必要となる。

上記の課題を解決するために、本発明に係る基板の放熱・耐振装置は、筐体に搭載され、ヒートシンクを有する発熱部品が実装された基板と、前記基板に取付けられ、前記ヒートシンクが挿入される開口部が設けられたフレームとを具備し、前記フレームは、前記開口部の幅と略同一の間隔を空け、前記開口部の両側に互いに対向するように設けられる突出部を有し、前記開口部に前記ヒートシンクが挿入されると、前記突出部により前記ヒートシンクを挟み、前記突出部と、隣合う基板もしくは構造物と共に、冷却風を前記ヒートシンクへ誘導するダクトを形成することを特徴とするものである。

また本発明は、前記基板の放熱・耐振装置において、前記フレームを冷却風の流入口と略同一線上に配置することを特徴とするものである。

また本発明は、前記基板の放熱・耐振装置において、前記フレームをスペーサおよび取付金具を介して前記基板に固定することを特徴とするものである。

この発明によれば、最小限の風量で、効率よく基板上の発熱部品を放熱することができる。また、放熱のためのダクトを形成するためのフレームは、同時に、実装基板の補強部品も兼ね、耐振性を強化した基板になる。

本発明の実施形態に係る基板の放熱・耐振装置を搭載した電子機器を示す斜視図である。図１の２−２線断面図である。本発明の実施形態に係る基板の放熱・耐振装置を示す分解斜視図である。本発明の実施形態に係る基板の放熱・耐振装置を示す斜視図である。従来の基板を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る基板の放熱・耐振装置を搭載した電子機器を示す斜視図であり、図２は図１の２−２線断面図である。図１および図２において、２１は電子機器の筐体、２２_１，２２_２，２２_３，２２_４はプリント基板、２３は発熱部品、２４は熱伝導シート、２５はヒートシンク、２６はフレーム、２７は冷却風流入口である。

図１および図２に示すように、電子機器の筐体２１は枠状に構成され、電子機器の筐体２１内には寸法互換性を有した複数のプリント基板２２_１，２２_２，２２_３，２２_４が上方より挿入されて所定間隔を隔てて略平行になるようにして搭載されている。複数のプリント基板２２_１，２２_２，２２_３，２２_４の各プリント基板間には放熱のため電子機器の筐体２１の側方から冷却風が供給される。

図３および図４は本発明の実施形態に係る基板の放熱・耐振装置を示す分解斜視図および斜視図である。図３および図４に示すように、プリント基板２２_２上には発熱部品２３が実装され、発熱部品２３上には熱伝導シート２４を介してヒートシンク２５が設けられる。また、プリント基板２２_２上にはフレーム２６がスペーサ２８および取付金具２９を介して固定される。フレーム２６にはヒートシンク２５の放熱フィンを挿入する開口部３０が設けられると共に開口部３０を挟んだ両側には突出部３１が設けられる。図中、３２はネジ、３３はナット、３４は透孔である。

図１および図２に示すように、フレーム２６は電子機器の筐体２１の側板に設けた冷却風流入口２７と略同一線上に配置され、図２の点線で示すように、フレーム２６と隣合うプリント基板２２_３によって冷却風が流れるダクトＤが形成される。すなわち、図４に示すように、流入口２７から流入された冷却風はフレーム２６と隣合うプリント基板２２_３によって形成されるダクトＤ内を矢印Ｃ方向へ直線状に流れ、プリント基板２２_２上に実装された発熱部品２３を点線３５内のヒートシンク２５および熱伝導シート２４を介して放熱している。

このように、フレームと隣合う基板もしくは構造物によって、冷却風が流れるダクトを形成し、冷却風の流入口とフレームを同一線上に配置することで冷却風がダクト効果で発熱部品上に設けられたヒートシンクに誘導されて積極的に流れることにより、ヒートシンクを通過する冷却風の風速を高め、放熱効果を上げることができる。また、少ない風量でありながら、集中的にダクトへ冷却風が流がれることにより、ヒートシンクを通過する冷却風の風速を高め、放熱効果を上げることができる。さらに、フレームをスペーサおよび取付金具を介しプリント基板に固定することにより、基板とフレームが一体化され、基板の耐振化により実装基板の耐振強度が増す構造とすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

２１…電子機器の筐体、２２_１，２２_２，２２_３，２２_４…プリント基板、２３…発熱部品、２４…熱伝導シート、２５…ヒートシンク、２６…フレーム、２７…冷却風流入口、２８…スペーサ、２９…取付金具、３０…開口部、３１…突出部、３２…ネジ、３３…ナット、３４…透孔。

Claims

筐体に搭載され、ヒートシンクを有する発熱部品が実装された基板と、
前記基板に取付けられ、前記ヒートシンクが挿入される開口部が設けられたフレームと
を具備し、
前記フレームは、
前記開口部の幅と略同一の間隔を空け、前記開口部の両側に互いに対向するように設けられる突出部を有し、
前記開口部に前記ヒートシンクが挿入されると、前記突出部により前記ヒートシンクを挟み、
前記突出部と、隣合う基板もしくは構造物と共に、冷却風を前記ヒートシンクへ誘導するダクトを形成することを特徴とする基板の放熱・耐振装置。
前記フレームは、
冷却風の流入口と略同一線上に配置され、
前記突出部と、隣合う基板もしくは構造物と共に、前記流入口から流入する冷却風を前記ヒートシンクへ略直線的に誘導することを特徴とする請求項１記載の基板の放熱・耐振装置。
前記フレームをスペーサおよび取付金具を介して前記基板に固定することを特徴とする請求項１又は２記載の基板の放熱・耐振装置。