JP5056036B2 - 電子部品装置の放熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品装置の放熱構造に関し、より具体的には、基板に電子部品が載置された電子部品装置の放熱構造に関する。

近年、高速かつ大容量の情報の送受信を可能とする通信を実現すべく、通信機器等の電子機器は大容量を有することが求められている。そのため、電子機器の電力消費量は増大し、単位容積当たりの発熱量は増加の一途にある。

かかる発熱により、電子機器に搭載された電子部品及び当該電子機器の内部の温度は上昇し、当該温度が所定の規定値を超えると電子部品の誤動作や故障を招くおそれがある。

そのため、電子機器に搭載された電子部品を安定的に動作させるためには、電子部品の動作温度が所定の規定値を超えないように冷却することが必要であり、電子部品や電子部品が載置された基板から発せられる熱を放熱装置により電子機器の外部に放熱する態様が提案されている。

図１は、従来の電子部品装置の放熱構造の第１の例を示す図であり、図１（ａ）は側面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す電子部品装置１上に設けられた放熱装置５と、電子部品装置１の側方に設けられた空冷ファン１０の正面図である。

なお、図１において斜線を付して示す電子部品装置１は、電子部品が配線基板上に実装された構造を備えるが、図１では詳細な図示を省略する。

図１を参照するに、従来の電子部品装置の放熱構造の第１の例にあっては、電子部品装置１の上面に放熱装置５が設けられている。放熱装置５は、放熱フィン（ヒートシンク）とも称され、伝導性金属である銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）又はこれらの合金等から構成される。放熱装置５は、前記伝導性金属の板から成るベース部５−１と、ベース部５−１の上面に複数本設けられた柱状のピン５−２から構成される。

電子部品装置１の上面に、放熱装置５のベース部５−１が装着され、放熱装置５と電子部品装置１とは、機械的かつ熱的に接続された構造となっている。

また、電子部品装置１の側方には、電動式の空冷ファン１０が設けられている。

かかる構造の下、電子部品装置１が作動すると発熱するが、当該熱は、放熱装置５のベース部５−１の平面方向に拡散され、更に、図１（ａ）において矢印で示すように、ベース部５−１の上面に複数本設けられたピン５−２に伝導する。

図１（ｂ）において白抜きの矢印で示すように、電動式の空冷ファン１０から送風され、当該熱を強制的に外部に放散して電子部品装置１が空冷される。

また、図２に示す態様も提案されている。ここで、図２は、従来の電子部品装置の放熱構造の第２の例を示す側面図である。

図２を参照するに、従来の電子部品装置の放熱構造の第２の例にあっては、電子部品装置１の上面に放熱シート１５が設けられ、当該放熱シート１５を構成する物質の熱放射（熱輻射）特性を利用した構造となっている。

より具体的には、下面に粘着面を備えた放熱シート１５が、電子部品装置１の上面に貼り付けられている。

かかる構造の下、電子部品装置１が作動すると発熱するが、当該熱は、図２において小さい矢印で示すように、電子部品装置１の上面及び放熱シート１５に熱伝導される。放熱シート１５に伝導された熱は、図２において白抜きの矢印で示すように、熱エネルギーの電磁波放出として、即ち、放射熱として放散される。

そのほか、ＬＳＩチップが実装された基板を覆った蓋内に、冷却媒体として気体を噴入し、前記ＬＳＩチップに当該冷却媒体を直接接触させて強制冷却する構造（例えば、特許文献１参照）、ケース下部に半導体素子から発生する熱を放熱するヒートシンクを有する液冷式自冷ケースにおいて、ケース内の冷却用液体内にヒートシンクから放熱された熱をケース上面に対流させる領域と外気に面するケース側面の放熱領域が隔離するように、熱伝導率の低い熱絶縁性の材質から成る仕切り板を設けた構造（例えば、特許文献２参照）、情報処理装置のＣＰＵ等の局所発熱部品に適用される液冷構造であって、複数配管を有する受熱ヘッドのそれぞれの冷媒流路の流路断面積を変えることにより、また、前記流路の流れを妨げる抵抗体を設けることにより流量を制御する流量制御手段と、流路の抵抗体に温度によって大きく形状が変化する物質（例えばバイメタル）で構成される感温流量制御手段と、が設けられた液冷構造（例えば、特許文献３参照）、又は、ラック内に水冷構成を有し、水冷装置内蔵のキャビネットを構成する複数の柱内に水冷用冷却媒体の流路を設け、少なくとも1つの柱からラック内へ冷却媒体を供給し、ラック内で熱を吸収した冷却媒体を、残る柱のうち少なくとも1つの柱へ流出し各情報処理装置を冷却する構造（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
実開平０１−０２０７４２号公報 特開平１０−３２１２２号公報 特開２００４−２９５７１８号公報 特開２００２−３７４０８６号公報

しかしながら、図１に示す態様では、放熱装置５と周囲空気間の熱抵抗を十分に小さくするためには、放熱装置５のサイズや電子部品装置１における実装面積を大きくする必要があり、そのため、電子部品装置１を搭載する電子機器のサイズを大きくしなければならない。

また、図１に示す態様では、電子部品装置１の側方には、電動式の空冷ファン１０が設けられているが、ファンの騒音が近年問題となっている。

更に、電動式の空冷ファン１０による送風では、消費電力が大きくコストが高くなってしまう。

また、図２に示す態様では、放熱シート１５を構成する物質の熱放射（熱輻射）特性を利用した構造となっているが、図１に示す態様の場合に比し放熱効果が得られない。更に、下面に粘着面を備えた放熱シート１５を電子部品装置１の上面に貼り付けて長期間使用した場合、電子部品装置１からの発熱により、当該粘着面の粘着物質が液状化して流れ落ち、かかる粘着物質が、本来冷却が不要な他の電子部品に付着して冷却してしまい、逆に性能を劣化させてしまう等の二次災害が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、空冷ファン等の特別な装置を設けることなく、簡易な小型化した構造の下、必要な放熱を実現して、冷却が必要な電子部品のみ冷却することができる電子部品装置の放熱構造を提供することを本発明の目的とする。

本発明の一観点によれば、
電子部品が実装された基板と、
前記電子部品を覆うように前記基板上に設けられた金属筐体と、を備え、
前記基板と前記金属筐体とに、空洞の冷却媒体通路が形成され、
前記基板の前記冷却媒体通路と前記金属筐体の前記冷却媒体通路とは連通して閉じた通路を構成し、
前記冷却媒体通路に冷却媒体が設けられることを特徴とする電子部品装置の放熱構造が提供される。

当該電子部品装置の放熱構造においては、前記冷却媒体は、液体セラミックであってもよい。

また、前記金属筐体は、上部金属筐体と下部金属筐体とを含み、前記基板の端部近傍は、前記上部金属筐体と前記下部金属筐体とに挟持され、当該基板の端部近傍には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていてもよい。

更に、内部に前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成された突起部が、前記下部金属筐体の下面上に設けられ、前記突起部の上面と前記基板の下面とが接し、前記基板において、前記突起部の前記上面と接している箇所には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていてもよい。前記突起部には、金属線材が巻き付けられており、前記金属線材の端部は、前記基板の接地層に接続していてもよい。

本発明によれば、空冷ファン等の特別な装置を設けることなく、簡易な小型化した構造の下、必要な放熱を実現して、冷却が必要な電子部品のみ冷却することができる電子部品装置の放熱構造を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

まず、本発明の原理について説明し、次いで、当該原理を利用した本発明の実施の形態について説明する。

[本発明の原理]
図３は、本発明の原理を説明するための図であり、本発明の原理に係る電子部品装置の放熱構造を示す断面図である。

図３を参照するに、本発明の原理に係る電子部品装置の放熱構造においては、上面に半導体デバイス等の電子部品２０が実装された配線基板２２上に、金属筐体２４が設けられている。

金属筐体２４は、略コの字型の断面形状を有し、上面部２４−１及び上面部２４−１の外周部から鉛直方向に延出形成された壁部２４−２から構成される。

金属筐体２４の上面部２４−１は、電子部品２０が搭載される図示を省略する電子機器の金属筐体等に接触している。

金属筐体２４の壁部２４−２の端部は、当該配線基板２２の外周に沿うように形成されており、金属筐体２４の壁部２４−２の端面が配線基板２２の端部近傍と接触している。

金属筐体２４の上面部２４−１及び壁部２４−２の内部には、後述する冷却媒体が流動するための、空洞の冷却媒体通路２５が形成されている。

一方、配線基板２２の、図示を省略する接地層にも、後述する冷却媒体が流動するための空洞の冷却媒体通路２６が形成されている。より具体的には、冷却媒体通路２６は、配線基板２２の接地層内において水平方向に形成された水平方向冷却媒体通路２６−１と、当該水平方向冷却媒体通路２６−１の端部から鉛直方向に延在形成された鉛直方向冷却媒体通路２６−２と、から構成される。

金属筐体２４が配線基板２２の上面に載置され、金属筐体２４の壁部２４−２の端面が配線基板２２の端部近傍と接触すると、金属筐体２４の壁部２４−２内の冷却媒体通路２５と、配線基板２２の鉛直方向冷却媒体通路２６−２とは連通する。従って、金属筐体２４が配線基板２２の上面に載置されると、金属筐体２４の内部に形成された冷却媒体通路２５と、配線基板２２の冷却媒体通路２６とは、閉じた通路を形成する。金属筐体２４の冷却媒体通路２５と配線基板２２の冷却媒体通路２６には、液状の冷却媒体（図３においては黒色で示している）が設けられている。

かかる構造の下、配線基板２２上に実装された電子部品２０が動作して発熱すると、図３において細い矢印で示すように、熱は、配線基板２２の冷却媒体通路２６内に設けられた冷却媒体に吸収され、当該熱により暖められた冷却媒体は、金属筐体２４の壁部２４−２の内部の冷却媒体通路２５を上方へと流れ、金属筐体２４の上面部２４−１内部の冷却媒体通路２５に向かう。

一方、上述のように、金属筐体２４の上面部２４−１は、電子部品２０が搭載される図示を省略する電子機器の金属筐体等に接触しているため、上面部２４−１の冷却媒体通路２５内の冷却媒体はかかる接触により冷却され、壁部２４−２内部の冷却媒体通路２５を下方へと流れ、配線基板２２の冷却媒体通路２６に向かう。

即ち、図３において白抜きの矢印で示すように、冷却媒体は自然回流し、これによって放熱を実現し、配線基板２２上に実装された電子部品２０及び配線基板２２を冷却することができる。これが本発明の電子部品装置の放熱構造の原理である。

このような構造により、図１に示す空冷ファン１０等の特別な装置を設けることなく、簡易な小型化した構造の下、必要な放熱を実現して、冷却が必要な電子部品２０のみ冷却することができる。

[本発明の実施の形態]
以下、上述の原理を用いた本発明の実施の形態について説明する。

図４は、本発明の実施の形態にかかる電子部品装置の放熱構造を示す側面透視図であり、図５は、図４に示す電子部品装置の放熱構造を示す分解側面透視図であり、図６は、図４に示す電子部品装置の放熱構造の分解斜視図である。

図４乃至図６を参照するに、本発明の実施の形態にかかる電子部品装置の放熱構造は、半導体デバイス等の電子部品５０−１乃至５０−８と、上面に電子部品５０−１乃至５０−４が、下面に電子部品５０−５乃至５０−８が実装された配線基板６０と、配線基板６０の上部及び下部に設けられたアルミニウム（Ａｌ）等の金属から成る上部金属筐体１００及び下部金属筐体２００等から構成される。なお、図５及び図６においては、電子部品５０の図示を省略している。

まず、上部金属筐体１００の構造について説明する。

上部金属筐体１００は、略コの字型の断面形状を有する。上部金属筐体１００は、基部１００−１と、基部１００−１の外周の二辺から鉛直方向に延出形成された壁部１００−２と、基部１００−１の上面に設けられた上面部１００−３と、から構成される。

上面部１００−３は、電子部品５０が搭載される図示を省略する電子機器の金属筐体等に接触している。

図６に示すように、上面部１００−３には、複数のネジ締結用孔１０２が形成されている。ネジ締結用孔１０２は、上面部１００−３を基部１００−１の上面に設けることにより、基部１００−１の上面の対応する箇所に形成された複数のネジ締結用孔１０３と連通し、図示を省略するネジをネジ締結用孔１０２及び１０３に設けることにより、上面部１００−３と基部１００−１とが締結される。

壁部１００−２の端部は、配線基板６０の外周に沿うように形成されており、上部金属筐体１００の壁部１００−２の端面が配線基板６０の端部近傍と接触している。

基部１００−１及び壁部１００−２の内部には、後述する冷却媒体が流動（回流）するための、空洞の基部冷却媒体通路１１０−１及び壁部冷却媒体通路１１０−２が形成されている。

基部冷却媒体通路１１０−１は、基部１００−１の内部において水平方向に形成されている（図６参照）。具体的には、基部１００−１の内部の同一面上において一の方向を往復しながら当該一の方向と略垂直な方向に進行するように、即ち、基部１００−１の内部の同一面内を蛇行するように、空洞の基部冷却媒体通路１１０−１が形成されている。従って、基部冷却媒体通路１１０−１内を流動する冷却媒体による基部１００−１の冷却面積が大きく形成されている。基部冷却媒体通路１１０−１は、例えば、ルータを用いた切削加工により形成され、その直径は例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

基部冷却媒体通路１１０−１の端部は、壁部１００−２の内部に鉛直方向に形成された空洞の壁部冷却媒体通路１１０−２の端部に連通している。壁部冷却媒体通路１１０−２は、例えば、ドリルを用いた機械加工により形成され、その直径は基部冷却媒体通路１１０−１と同様に例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

なお、図６では図示を省略しているが、図４及び図５に示すように、壁部冷却媒体通路１１０−２が形成されている箇所に対応する上面部１００−３の箇所には冷却媒体供給用孔が形成され、上栓１０５により、かかる冷却媒体供給用孔は通常は封止されている。新たに冷却媒体を設ける場合に、上栓１０５による封止は解かれ、冷却媒体供給用孔から当該冷却媒体が供給される。

次に、下部金属筐体２００の構造について説明する。

下部金属筐体２００は、略櫛歯型の断面形状を有する。下部金属筐体２００は、基部２００−１と、基部２００−１の外周の二辺から鉛直方向に延出形成された壁部２００−２と、２つの壁部２００−２の間において壁部２００−２の配設方向と同じ方向に基部２００−１の上面から延出形成された複数の配線基板接触突起部２００−３と、下面部２００−４と、から構成される。

壁部２００−２の端部は、配線基板６０の外周に沿うように形成されており、下部金属筐体２００の壁部２００−２の端面が配線基板６０の端部近傍と接触している。

また、２つの壁部２００−２の間において壁部２００−２の配設方向と同じ方向に基部２００−１の上面に形成された複数の配線基板接触突起部２００−３の端面は、配線基板６０の下面に接触している。配線基板接触突起部２００−３は、例えば、ブロック状の金属筐体からルータを用いて切削することにより形成してもよく、また、図示を省略する孔を形成した板状部材を予め形成し、当該孔にネジを設けて、基部２００−１の上面に締結してもよい。

基部２００−１、壁部２００−２、及び配線基板接触突起部２００−３の内部には、後述する冷却媒体が流動（回流）するための、空洞の基部冷却媒体通路２１０−１、壁部冷却媒体通路２１０−２、突起部冷却媒体通路２１０−３が形成されている。

基部冷却媒体通路２１０−１は、基部２００−１の内部において水平方向に形成されている。具体的には、基部２００−１の内部の同一面上において一の方向を往復しながら当該一の方向と略垂直な方向に進行するように、即ち、基部２００−１の内部の同一面内を蛇行するように、空洞の基部冷却媒体通路２１０−１が形成されている。従って、基部冷却媒体通路２１０−１内を流動する冷却媒体による基部２００−１の冷却面積が大きく形成されている。基部冷却媒体通路２１０−１は、例えば、ルータを用いた切削加工により形成され、その直径は例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

基部冷却媒体通路２１０−１の端部は、壁部２００−２の内部に鉛直方向に形成された空洞の壁部冷却媒体通路２１０−２の端部に連通している。壁部冷却媒体通路２１０−２は、例えば、ドリルを用いた機械加工により形成され、その直径は基部冷却媒体通路２１０−１と同様に例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

また、基部冷却媒体通路２１０−１は、配線基板接触突起部２００−３の内部に鉛直方向に形成された空洞の突起部冷却媒体通路２１０−３に連通している。突起部冷却媒体通路２１０−３は、例えば、ドリルを用いた機械加工により形成され、その直径は基部冷却媒体通路２１０−１と同様に例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

なお、図６では図示を省略しているが、図４及び図５に示すように、壁部冷却媒体通路２１０−２が形成されている箇所に対応する下面部２００−４の箇所には冷却媒体排出用孔が形成され、下栓２０５により、かかる冷却媒体排出用孔は通常は封止されている。新たに冷却媒体を設ける場合に、下栓２０５による封止を解いて古い冷却媒体を排出し、次いで、下栓２０５を設けると共に、上栓２０５による封止を解き、上述の冷却媒体供給用孔から当該冷却媒体が供給される。

次に、配線基板６０の構造について説明する。

配線基板６０は、接地層６１の上下が信号層６２及び６３で挟持された構造を有する。信号層６２に電子部品５０−１乃至５０−４が実装され、信号層６３に電子部品５０−５乃至５０−８が実装される。

なお、信号層６２及び６３は、絶縁物で周囲が囲まれて接地層６１に形成された接続経路６４（図４及び図５参照）を介して接続されている。接続経路６４は、信号層６２上に実装された電子部品５０−１乃至５０−４と、信号層６３上に実装された電子部品５０−５乃至５０−８との間の信号を接続させるパスとして機能する。

接地層６１は、図６に示すように、接地層本体６１−１の上下が接地層上面６１−２及び接地層下面６１−３で挟持された構造を有する。

接地層６１の接地層本体６１−１（図６参照）には、後述する冷却媒体が流動するための空洞の冷却媒体通路６６が形成されている。

より具体的には、冷却媒体通路６６は、接地層６１の接地層本体６１−１内において水平方向に形成された水平方向冷却媒体通路６６−１と、当該水平方向冷却媒体通路６６−１の端部から鉛直方向に延在形成された鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２と、一の端部が水平方向冷却媒体通路６６−１に連結され、他の端部が突起部冷却媒体通路２１０−３の形成箇所に対応する箇所に位置するように鉛直方向に形成された鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３と、から構成される。

水平方向冷却媒体通路６６−１は、接地層本体６１−１の内部の同一面上において一の方向を往復しながら当該一の方向と略垂直な方向に進行するように、即ち、接地層本体６１−１の内部の同一面内を蛇行するように形成されている。従って、水平方向冷却媒体通路６６−１内を流動する冷却媒体による接地層本体６１−１の冷却面積が大きく形成されている。

水平方向冷却媒体通路６６−１は、例えば、ルータを用いた切削加工により、また、鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２及び鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３は、例えば、ドリルを用いた機械加工により形成され、その直径は例えば１．５乃至２．０ｍｍに設定してもよい。

上部金属筐体１００が配線基板６０の上面に載置して、上部金属筐体１００の壁部１００−２の端面を配線基板６０の端部近傍に接触させ、更に、下部金属筐体２００が配線基板６０の下面に載置して、下部金属筐体２００の壁部２００−２の端面が配線基板６０の端部近傍に接触させ、配線基板接触突起部２００−３の端面を配線基板６０の下面に接触させると、上部金属筐体１００の壁部１００−２内の壁部冷却媒体通路１１０−２及び下部金属筐体２００の壁部２００−２内の壁部冷却媒体通路２１０−２と、配線基板６０の接地層６６の鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２と、は連通し、下部金属筐体２００の配線基板接触突起部２００−３の突起部冷却媒体通路２１０−３と、配線基板６０の接地層６６の鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３と、は連通する。

従って、上部金属筐体１００を配線基板６０の上面に載置し、下部金属筐体２００を配線基板６０の下面に載置すると、上部金属筐体１００に形成された冷却媒体通路１１０と、下部金属筐体２００に形成された冷却媒体通路２１０と、配線基板６０の冷却媒体通路６６とが、閉じた通路を形成する。各冷却媒体通路１１０、２１０及び６６には、図４において黒色で示す冷却媒体が設けられている。

本例では、冷却媒体として、液状冷却媒体が用いられる。当該液状冷却媒体として、例えば、水や液体セラミック等を用いることができる。

液体セラミックは、酸化珪素と酸化アルミニウムの化合物と水とを１対１の割合で混ぜた液状のセラミックであり、放射率が約０．９６である。液体セラミックのように１．０に近い値の放射率を有する液体を冷却媒体として用いることにより、より効率の良い放熱を実現することができる。

但し、冷却媒体は、これらの媒体に限られず、ヘリウム（Ｈｅ）ガス等の気体であってもよい。

かかる構造の下、配線基板６０の上面に実装された電子部品５０−１乃至５０−４や、下面に実装された電子部品５０−５乃至５０−８が動作して発熱すると、図４において細い矢印で示すように、熱は、配線基板６０の冷却媒体通路６６−１内に設けられた冷却媒体に吸収される。

当該熱により暖められた冷却媒体は、斜線を付した矢印で示すように、上部金属筐体１００の壁部１００−２の内部の壁部冷却媒体通路１１０−２を上方へと流れ、上部金属筐体１００の基部１００−１内部の基部冷却媒体通路１１０−１に向かう。

一方、上述のように、上部金属筐体１００の上面部１００−３は、電子部品５０が搭載される図示を省略する電子機器の金属筐体等に接触しているため、上面部１００−３の下に位置する基部冷却媒体通路１１０−１内の冷却媒体はかかる接触により冷却される。

従って、冷却された冷却媒体は、白抜きの矢印で示すように、上部金属筐体１００の壁部１００−２内部の壁部冷却媒体通路１１０−２を下方へと流れ、配線基板６６の鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２を介して下部金属筐体２００の壁部２００−２内部の壁部冷却媒体通路２１０−２を下方へと流れ、更に、下部金属筐体２００の配線基板接触突起部２００−３の突起部冷却媒体通路２１０−３及び配線基板６６の鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３を介して配線基板６６の水平方向冷却媒体通路６６−１に向かう。

即ち、冷却媒体は、上部金属筐体１００に形成された冷却媒体通路１１０と、下部金属筐体２００に形成された冷却媒体通路２１０と、配線基板６０の冷却媒体通路６６とにより形成された閉じた通路内を自然回流し、これによって放熱が実現され、配線基板６０に実装された電子部品５０及び配線基板６０を冷却することができる。

このように、本発明の実施の形態における電子部品装置の放熱構造においては、配線基板６０に冷却媒体通路６６を、上部及び下部金属筐体１００及び２００に冷却媒体通路１１０及び２１０を、機械加工により形成するだけで完成でき、従来必要であったヒートシンク及び空冷ファン（図１参照）等の特別な装置を設ける必要がない。従って、簡易な小型化した構造の下、必要な放熱を実現することができる。また、製造コストを低く抑えることができる。

更に、空冷ファンを設ける必要がないため、ファンによる騒音の問題の発生を回避することができる。

また、本発明の実施の形態における電子部品装置の放熱構造では、粘着物質が液状化して流れ落ちるおそれがあった粘着面を備えた放熱シート（図２参照）が用いられないため、冷却が必要な電子部品のみを冷却することができる。

本発明の実施の形態における電子部品装置の放熱構造は、例えば、回路規模が小さい高周波モジュールの筐体の放熱構造のほか、回路規模がやや大きめのユニットの筐体や装置の放熱構造にも適用することができる。例えば、金属筐体を使用する無線ユニットが存在する基地局装置全般に適用することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

例えば、配線基板６０の接地層６１にあっては、図６に示す構造のみならず、図７に示す構造を採用してもよい。ここで、図７は、図６に示す配線基板６０の接地層６１の構造の変形例を示す分解斜視図である。

図６に示す例では、下部金属筐体２００の配線基板接触突起部２００−３内に形成された突起部冷却媒体通路２１０−３の形成箇所に対応する箇所に位置するように形成された鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３は、１つの配線基板接触突起部２００−３に対して、１つのみ形成されているが、図７に示す変形例においては、１つの配線基板接触突起部２００−３（図６参照）に対して複数の鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３'が形成されている。

また、図６に示す例においては、上部金属筐体１００の壁部１００−２の内部に鉛直方向に形成された壁部冷却媒体通路１１０−２、及び下部金属筐体２００の壁部２００−２の内部に鉛直方向に形成された壁部冷却媒体通路２１０−２に連通している鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２は、２箇所にのみ形成されているが、図７に示す変形例においては、これよりも多くの数の鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２'が形成されている。

なお、この場合、図６に示す例では、水平方向冷却媒体通路６６−１、鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２、及び鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３の直径は約１．５乃至２．０ｍｍに設定されていたが、本例では、より多くの鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２'及び鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３'を形成するために、前記直径は約１．５乃至２．０ｍｍよりも小さく設定してもよい。

このように、図７に示す変形例では、電子部品５０が搭載された配線基板６０（図４参照）から、より多くの熱を放出すべく、冷却媒体の流量を多くするために、鉛直方向第１冷却媒体通路６６−２'及び鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３'の配設数を増やし、即ち、配線基板６０内における冷却媒体の流入口及び流出口を増やし、多岐に冷却媒体を回流させている。

従って、図７に示す変形例では、放熱構造の大きさそのものを変えることなく、図６に示す例よりも更に冷却効率を向上させることができる。

また、冷却効率を向上させるために、図８に示す構造を採用してもよい。ここで、図８は、図４に示す下部金属筐体２００の配線基板接触突起部２００−３の構造の変形例を示す分解側面透視図である。

図８に示す変形例においては、配線基板６０の鉛直方向第２冷却媒体通路６６−３'に連結した突起部冷却媒体通路２１０−３が内部に鉛直方向に形成された下部金属筐体２００の配線基板接触突起部２００−３の夫々の外周面に、金属線材１５０が螺旋状に巻き付けられている。

金属線材１５０は、例えば銅（Ｃｕ）から成り、端部が配線基板６０の上面に設けられた信号層６２に実装された電子部品５０−１乃至５０−４の近傍の接地面に接地接続している。

かかる構造により、図８に示す変形例においては、放熱構造の大きさそのものを変えることなく、図４に示す例よりも更に放熱面積を増加させることができる。従って、冷却媒体の循環速度を向上させることができるため、冷却効率を更に向上させることができる。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１） 電子部品が実装された基板と、
前記電子部品を覆うように前記基板上に設けられた金属筐体と、を備え、
前記基板と前記金属筐体とに、空洞の冷却媒体通路が形成され、
前記基板の前記冷却媒体通路と前記金属筐体の前記冷却媒体通路とは連通して閉じた通路を構成し、
前記冷却媒体通路に冷却媒体が設けられることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記２） 付記１記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記冷却媒体は、液体であることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記３） 付記２記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記冷却媒体は、液体セラミックであることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記４） 付記１乃至３いずれか一項記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記基板の前記冷却媒体通路は、前記基板の接地層に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記５） 付記１乃至４いずれか一項既済の電子部品装置の放熱構造であって、
前記金属筐体は、上部金属筐体と下部金属筐体とを含み、
前記基板の端部近傍は、前記上部金属筐体と前記下部金属筐体とに挟持され、
当該基板の端部近傍には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記６） 付記５記載の電子部品装置の放熱構造であって、
内部に前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成された突起部が、前記下部金属筐体の下面上に設けられ、
前記突起部の上面と前記基板の下面とが接し、
前記基板において、前記突起部の前記上面と接している箇所には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記７） 付記６記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記基板において、前記突起部の前記上面と接している箇所には、複数の前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記８） 付記５乃至付記７いずれか一項記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記上部金属筐体の上面又は前記下部金属筐体の下面には、前記冷却媒体通路が、前記上面又は前記下面内を蛇行するように形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記９） 付記４乃至付記８いずれか一項記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記基板の前記接地層には、前記冷却媒体通路が、前記接地層の形成面内を蛇行するように形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
（付記１０） 付記６乃至付記９いずれか一項記載の電子部品装置の放熱構造であって、
前記突起部には、金属線材が巻き付けられており、
前記金属線材の端部は、前記基板の前記接地層に接続していることを特徴とする電子部品の放熱構造。
（付記１１） 基板に電子部品が実装された電子部品装置の放熱方法であって、
前記電子部品を覆うように前記基板上に設けられた金属筐体と前記基板とに連通形成され、且つ、閉じた通路を構成する冷却媒体通路に、冷却媒体を設け、
前記冷却媒体を自然回流させることにより前記電子部品装置の熱を放熱することを特徴とする電子部品装置の放熱方法。
（付記１２） 付記１１記載の電子部品装置の放熱方法であって、
前記冷却媒体は、液体であることを特徴とする電子部品装置の放熱方法。
（付記１３） 付記１２記載の電子部品装置の放熱方法であって、
前記冷却媒体は、液体セラミックであることを特徴とする電子部品装置の放熱方法。

従来の電子部品装置の放熱構造の第１の例を示す図である。 従来の電子部品装置の放熱構造の第２の例を示す図である。 本発明の原理を説明するための図であり、本発明の原理に係る電子部品装置の放熱構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態にかかる電子部品装置の放熱構造を示す側面透視図である。 図４に示す電子部品装置の放熱構造を示す分解側面透視図である。 図４に示す電子部品装置の放熱構造の分解斜視図である。 図６に示す配線基板の接地層の構造の変形例を示す分解斜視図である。 図４に示す下部金属筐体の配線基板接触突起部の構造の変形例を示す分解側面透視図である。

符号の説明

２０、５０−１、５０−２、５０−３、５０−４、５０−５、５０−６、５０−７、５０−８ 電子部品
２２、６０ 配線基板
２４ 金属筐体
２５、２６ 冷却媒体通路
６２、６３ 信号層
６１ 接地層
６６−１ 水平方向冷却媒体通路
６６−２ 鉛直方向第１冷却媒体通路
６６−３ 鉛直方向第２冷却媒体通路
１００ 上部金属筐体
１００−１ 基部
１００−２ 壁部
１００−３ 上面部
１１０−１ 基部冷却媒体通路
１１０−２ 壁部冷却媒体通路
１５０ 金属線材
２００ 下部金属筐体
２００−１ 基部
２００−２ 壁部
２００−３ 配線基板接触突起部
２００−４ 下面部
２１０−１ 基部冷却通路
２１０−２ 壁部冷却通路
２１０−３ 突起部冷却通路

Claims (5)

1. 電子部品が実装された基板と、
   前記電子部品を覆うように前記基板上に設けられた金属筐体と、を備え、
   前記基板と前記金属筐体とに、空洞の冷却媒体通路が形成され、
   前記基板の前記冷却媒体通路と前記金属筐体の前記冷却媒体通路とは連通して閉じた通路を構成し、
   前記冷却媒体通路に冷却媒体が設けられることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
2. 請求項１記載の電子部品装置の放熱構造であって、
   前記冷却媒体は、液体セラミックであることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
3. 請求項１又は２記載の電子部品装置の放熱構造であって、
   前記金属筐体は、上部金属筐体と下部金属筐体とを含み、
   前記基板の端部近傍は、前記上部金属筐体と前記下部金属筐体とに挟持され、
   当該基板の端部近傍には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
4. 請求項３記載の電子部品装置の放熱構造であって、
   内部に前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成された突起部が、前記下部金属筐体の下面上に設けられ、
   前記突起部の上面と前記基板の下面とが接し、
   前記基板において、前記突起部の前記上面と接している箇所には、前記冷却媒体通路が鉛直方向に形成されていることを特徴とする電子部品装置の放熱構造。
5. 請求項４記載の電子部品装置の放熱構造であって、
   前記突起部には、金属線材が巻き付けられており、
   前記金属線材の端部は、前記基板の接地層に接続していることを特徴とする電子部品の放熱構造。

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