JP6079461B2 - 伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器 - Google Patents

伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器 Download PDF

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Description

この発明は、伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器に関する。
従来、電子部品と面状の熱伝導体との間に熱伝導性樹脂を充填するとともに、その充填状態を確認用の穴から確認でき、電子部品で発生する熱を熱伝導性樹脂を介して面状の熱伝導体へ逃がす技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、海中機器において、内部ユニットと外部筐体との間に熱伝導性のメッシュ材でできた層を設け、内部ユニットで発生する熱を熱伝導性メッシュ層を介して外部筐体へ逃がす技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−144449号公報 特開2004−222426号公報
しかしながら、従来の熱伝導性樹脂を用いる技術では、熱伝導性樹脂中に気泡が存在するか否かを確認することはできない。熱伝導性樹脂中に気泡が存在すると、熱伝導性樹脂の熱伝導性が低下するため、電子部品で発生する熱を熱伝導体へ効率よく逃がすことができないという問題点がある。
充填された熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器を提供することを目的とする。
伝熱構造板は、発熱部品が搭載されたプリント回路板に固定され、発熱部品からの熱を放熱する。伝熱構造板は、プール部、樹脂量確認部、堤防部及び流路を備える。プール部は、伝熱構造板の表面の一部が窪むことによって設けられている。プール部には、熱伝導性樹脂が充填される。熱伝導性樹脂は、発熱部品と接触して発熱部品からの熱を伝熱構造板へ伝える。樹脂量確認部は、伝熱構造板にプリント回路板が固定された状態で伝熱構造板の視認可能な位置にある。樹脂量確認部は、複数の深さを有する。堤防部は、プール部と樹脂量確認部との間にある。堤防部は、プール部から樹脂量確認部へ熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ。流路は、プール部と樹脂量確認部との間にある。流路は、プール部から樹脂量確認部へ流れ込む熱伝導性樹脂の通り路となる。
伝熱構造板モジュールは、上述した伝熱構造板に、発熱部品が搭載されたプリント回路板が固定されているものである。海中機器は、この伝熱構造板モジュールを筐体に封入したものである。
伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器によれば、充填された熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる。
図1は、実施の形態にかかる伝熱構造板の一例を示す図である。 図2は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第1の例を示す図である。 図3は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第1の例を示す図である。 図4は、実施の形態にかかる伝熱構造板モジュールの一例を示す図である。 図5は、実施の形態にかかる伝熱構造板モジュールの一例を示す図である。 図6は、図2に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。 図7は、図6の切断線A−A’における断面を示す図である。 図8は、図6の切断線B−B’における断面を示す図である。 図9は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第2の例を示す図である。 図10は、図9に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。 図11は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第3の例を示す図である。 図12は、図11に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。 図13は、図12の切断線C−C’における断面を示す図である。 図14は、図12の切断線D−D’における断面を示す図である。 図15は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第4の例を示す図である。 図16は、図15に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。 図17は、図16の切断線E−E’における断面を示す図である。 図18は、図16の切断線F−F’における断面を示す図である。 図19は、実施の形態にかかる海中機器の一例を示す図である。
以下に添付図面を参照して、この伝熱構造板、伝熱構造板モジュール及び海中機器の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
・伝熱構造板の一例、及び樹脂量確認部の第1の例
図1は、実施の形態にかかる伝熱構造板の一例を示す図である。図2及び図3は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第1の例を示す図である。
図1〜図3に示すように、伝熱構造板1は、プール部2、樹脂量確認部3、堤防部4及び流路5を有する。伝熱構造板1は、熱を発生する発熱部品が搭載された図示しないプリント回路板に固定されて、発熱部品からの熱を放熱する。伝熱構造板1は、熱伝導性に優れる材料でできている。例えば、伝熱構造板1は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン合金、ベリリウム銅などの金属でできていてもよい。あるいは、伝熱構造板1は、アウトガスを発生しない樹脂材料でできていてもよい。
プール部2は、伝熱構造板1の表面の一部が窪むことによって設けられている。プール部2において、一部は、他の部分よりも深い窪み部6となっていてもよい。プール部2には、熱伝導性に優れる図示しない熱伝導性樹脂が充填される。熱伝導性樹脂は、プリント回路板に搭載された発熱部品と接触して発熱部品からの熱を伝熱構造板1へ伝える。図示しないプリント回路板において、プール部2の窪み部6に対応する箇所には、背の高い発熱部品が配置され、プール部2の窪み部6以外の部分に対応する箇所には、背の低い発熱部品が配置されてもよい。
樹脂量確認部3は、伝熱構造板1にプリント回路板が固定された状態で伝熱構造板1の視認可能な位置にある。例えば図1に示す例では、樹脂量確認部3は、伝熱構造板1の一辺においてプリント回路板により覆われない部分とプール部2との間に設けられている。樹脂量確認部3は、複数の深さを有する。作業者は、樹脂量確認部3における熱伝導性樹脂の溜まり具合によって、熱伝導性樹脂の量を確認することができる。
樹脂量確認部3の第1の例では、樹脂量確認部3は、深さの異なる複数の窪んだ計量部7〜10を有していてもよい。例えば図1〜図3に示す例では、樹脂量確認部3には、第1の計量部7、第2の計量部8、第3の計量部9及び第4の計量部10の4個の計量部が設けられている。各計量部7〜10の容量は同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば各計量部7〜10の容量は0.1cc程度であってもよい。また、各計量部7〜10の形状は、円筒状に限らず、熱伝導性樹脂を溜めることができれば、いかなる形状であってもよい。
堤防部4は、プール部2と樹脂量確認部3との間にあり、プール部2の底から起立する。堤防部4は、プール部2に溜まっている熱伝導性樹脂が樹脂量確認部3へ流れ込むのを防いでいる。
流路5は、プール部2と樹脂量確認部3との間にある。流路5は、プール部2から樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂の通り路となる。つまり、熱伝導性樹脂は、流路5を通ってプール部2から樹脂量確認部3へ流れ込む。堤防部4において、プール部2の周囲よりも低い部分が流路5になっている。樹脂量確認部3の第1の例では、例えば堤防部4の第1の計量部7に対応する部分がプール部2の周囲よりも低くなっている。従って、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂は、流路5を通って樹脂量確認部3の第1の計量部7へ流れ込む。
堤防部4において、第1の計量部7と第2の計量部8との間の部分には、流路5よりも低い第2の流路11が設けられている。第1の計量部7から溢れる熱伝導性樹脂は、第2の流路11を通って第2の計量部8へ流れ込む。同様に、第2の計量部8から溢れる熱伝導性樹脂は、第2の計量部8と第3の計量部9との間において、第2の流路11よりも低い第3の流路12を通って、第3の計量部9へ流れ込む。第3の計量部9から溢れる熱伝導性樹脂は、第3の計量部9と第4の計量部10との間において、第3の流路12よりも低い第4の流路13を通って、第4の計量部10へ流れ込む。
プール部2に熱伝導性樹脂が溜まり、プール部2の熱伝導性樹脂内に、プリント回路板に搭載された発熱部品が浸漬されると、プール部2から熱伝導性樹脂が溢れる。例えば、第1の計量部7がプール部2から溢れた熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第1の計量部7から溢れた熱伝導性樹脂が第2の計量部8に溜まり、第3及び第4の計量部9,10が空である場合を好ましい状態であるとしてもよい。プール部2において発熱部品が熱伝導性樹脂内に必要な程度に浸漬されていない場合には、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂の量が少なくなる。そのため、例えば第1の計量部7に熱伝導性樹脂が溜まっているが、第2〜第4の計量部8〜10が空になる。
一方、プール部2において熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいる場合には、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂の量が多くなる。そのため、例えば第1の計量部7及び第2の計量部8が熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第3の計量部9に熱伝導性樹脂が溜まり、第4の計量部10が空になる。気泡の巻き込み量が多い場合には、第3の計量部9も熱伝導性樹脂で満たされ、さらに第4の計量部10に熱伝導性樹脂が溜まることもある。
あるいは、例えば、第1の計量部7及び第2の計量部8がプール部2から溢れた熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第2の計量部8から溢れた熱伝導性樹脂が第3の計量部9に溜まり、第4の計量部10が空である場合を好ましい状態であるとしてもよい。例えば、プール部2において背の高い発熱部品が熱伝導性樹脂内に浸漬されているが、背の低い発熱部品は熱伝導性樹脂内に浸漬されていない場合には、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂の量が著しく少なくなる。そのため、例えば第1の計量部7に熱伝導性樹脂が溜まっているが、第2〜第4の計量部8〜10が空になる。
プール部2において背の高い発熱部品も背の低い発熱部品も熱伝導性樹脂内に浸漬されているが、いずれも必要な程度に浸漬されていない場合には、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂の量が少なくなる。そのため、例えば第1の計量部7が熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第2の計量部8に熱伝導性樹脂が溜まり、第3及び第4の計量部9,10が空になる。
一方、プール部2において熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいる場合には、プール部2から溢れる熱伝導性樹脂の量が多くなる。そのため、例えば第1〜第3の計量部7〜9が熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第4の計量部10に熱伝導性樹脂が溜まる。気泡の巻き込み量が多い場合には、第4の計量部10も熱伝導性樹脂で満たされることもある。
なお、計量部の数は3個でもよいし、5個以上でもよい。例えば計量部の数が、第1の計量部7、第2の計量部8及び第3の計量部9の3個であるとする。その場合には、第1の計量部7がプール部2から溢れた熱伝導性樹脂で満たされ、かつ第1の計量部7から溢れた熱伝導性樹脂が第2の計量部8に溜まり、第3の計量部9が空である場合を好ましい状態であるとしてもよい。
図1〜図3に示す伝熱構造板1によれば、樹脂量確認部3がプリント回路板で覆われないため、作業者は、伝熱構造板1にプリント回路板を取り付けられていても樹脂量確認部3を視認することができる。また、プリント回路板の取り付け時に、プール部2に充填された熱伝導性樹脂が気泡を巻き込むと、プール部2から溢れて樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂の量が増える。従って、作業者は、プリント回路板の取り付け時に、樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂の量を確認することによって、プール部2に充填された熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいるか否かを確認することができる。つまり、作業者は、プール部2に充填された熱伝導性樹脂が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる。
また、図1〜図3に示す伝熱構造板1によれば、作業者は、プリント回路板の取り付け時に、樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂の量を確認することによって、プール部2においてプリント回路板の発熱部品が熱伝導性樹脂内に必要な程度に浸漬されているか否かを確認することができる。また、図1〜図3に示す伝熱構造板1によれば、樹脂量確認部3が複数の計量部7〜10を有することによって、樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂の量を精度良く確認することができる。また、図1〜図3に示す伝熱構造板1によれば、堤防部4においてプール部2の周囲よりも低い部分が流路5となっているため、プール部2の熱伝導性樹脂内に発熱部品を浸漬させたときに、プール部2から樹脂量確認部3へ熱伝導性樹脂を流れ込ませることができる。
・伝熱構造板モジュールの一例
図4及び図5は、実施の形態にかかる伝熱構造板モジュールの一例を示す図である。図4は、伝熱構造板にプリント回路板を取り付ける前の状態を示し、図5は、プリント回路板を取り付けた後の状態を示す。図4及び図5に示すように、伝熱構造板モジュール21は、例えば図1〜図3に示す伝熱構造板1、熱伝導性樹脂22及びプリント回路板23を有する。
熱伝導性樹脂22は、伝熱構造板1のプール部2に溜められる。熱伝導性樹脂22は、伝熱構造板1のプール部2に溜められるときには液状またはゾル状であり、流動性を有するが、その後、固化する。熱伝導性樹脂22の一例として、例えばCH0−THERM1642の65−00−1642−0000、またはCH0−THERM1641の65−00−1641−0000や65−01−1641−0000(いずれもChomerics社製)などのセラミックフィラーシリコーンが挙げられる。
プリント回路板23を取り付ける前の状態において、プール部2における熱伝導性樹脂22の液面は、例えば堤防部4における流路5の高さよりも低いか、または堤防部4における流路5の高さに一致していてもよい。従って、プリント回路板23を取り付ける前の状態においては、樹脂量確認部3には熱伝導性樹脂22が流れ込まない。つまり、プリント回路板23を取り付ける前の状態においては、樹脂量確認部3は空である。
プリント回路板23は、伝熱構造板1に臨む面に発熱部品24を搭載している。発熱部品24には、背の高いものや背の低いものがあってもよい。発熱部品24は、SMD(Surface Mounting Device、表面実装部品)であってもよいし、IMD(Insertion Mounting Device、挿入部品)であってもよい。プリント回路板23が伝熱構造板1に取り付けられた状態では、発熱部品24は、プール部2内の熱伝導性樹脂22に浸漬される。
プリント回路板23において、伝熱構造板1に臨む面の裏側の面には、種々の電子回路用の部品25や光コネクタなどの光通信用の部品26が取り付けられている。なお、電子回路用の部品25や光通信用の部品26については、一部の部品を示し、残りの部品を図示省略した。
プリント回路板23は、例えば図示省略するねじ部材によって伝熱構造板1に固定されてもよい。図2及び図3において、符号14は、伝熱構造板1にプリント回路板23を固定するためのねじ部材を受けるために伝熱構造板1に設けられたねじ穴である。
図6は、図2に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。図6には、第1の計量部7が熱伝導性樹脂22で満たされ、かつ第2の計量部8に熱伝導性樹脂22が溜まり、第3及び第4の計量部9,10が空である状態が示されている。図6において、符号27は、伝熱構造板1にプリント回路板23を固定するためのねじ部材を通すためにプリント回路板23に設けられた貫通孔である。
図7は、図6の切断線A−A’における断面を示す図である。切断線A−A’は、図6において第1の計量部7を通り、第1〜第4の計量部7〜10が並ぶ方向に対して交差する方向に伸びる。
図7に示すように、伝熱構造板1にプリント回路板23が取り付けられた状態では、プール部2における熱伝導性樹脂22の液面の高さは、例えばプール部2と第1の計量部7との間の流路5の高さに一致してもよい。プール部2から溢れた熱伝導性樹脂22は、流路5を通って第1の計量部7へ流れ込む。
図8は、図6の切断線B−B’における断面を示す図である。切断線B−B’は、図6において第1〜第4の計量部7〜10を通る。図8に示すように、第1の計量部7から溢れた熱伝導性樹脂22は、第1の計量部7と第2の計量部8との間の第2の流路11を通って第2の計量部8へ流れ込む。第2の計量部8から溢れる熱伝導性樹脂22は、第2の計量部8と第3の計量部9との間の第3の流路12を通って第3の計量部9へ流れ込む。第3の計量部9から溢れる熱伝導性樹脂22は、第3の計量部9と第4の計量部10との間の第4の流路13を通って第4の計量部10へ流れ込む。
伝熱構造板モジュール21を組み立てる際には、まず、作業者は、ビーカやメスシリンダなどの容器を用いて熱伝導性樹脂22の質量及び体積を計測し、熱伝導性樹脂22の密度または比重を用いて熱伝導性樹脂22の質量から体積を算出する。熱伝導性樹脂22の計測時に熱伝導性樹脂22が気泡を含んでいても、気泡の質量はゼロであるため、気泡を含む熱伝導性樹脂22の質量は、気泡を含まない熱伝導性樹脂22の質量と同じである。従って、質量の計測値と比重などから算出した体積は、気泡を含まない熱伝導性樹脂22の体積に等しい。
そこで、作業者は、体積の計測値と算出値とを比較し、体積の計測値が算出値よりも大きい場合には、計測時の熱伝導性樹脂22は気泡を含んでいると判断し、体積の計測値が算出値に等しい場合には、計測時の熱伝導性樹脂22は気泡を含んでいないと判断することができる。計測時の熱伝導性樹脂22は気泡を含んでいると判断する場合には、作業者は、伝熱構造板1のプール部2に熱伝導性樹脂22を注ぎ込む前に、熱伝導性樹脂22から気泡を抜く作業を行う。
作業者は、例えば水準器を用いて伝熱構造板1を水平に保持し、その状態で伝熱構造板1のプール部2に、気泡を含んでいない熱伝導性樹脂22を、例えば熱伝導性樹脂22の液面が堤防部4の流路5の高さになるまで注ぎ込む。次いで、作業者は、予め発熱部品24や電子回路用の部品25や光通信用の部品26が搭載されたプリント回路板23を、発熱部品24がプール部2の熱伝導性樹脂22に浸漬されるように、伝熱構造板1に取り付ける。
次いで、作業者は、発熱部品24がプール部2の熱伝導性樹脂22に浸漬されたことによってプール部2から溢れて樹脂量確認部3へ流れ込んだ熱伝導性樹脂22の量を確認する。樹脂量確認部3において計量された熱伝導性樹脂22の量が所定の量よりも少ない場合には、作業者は、発熱部品24が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されていないと判断することができる。発熱部品24が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されない原因の一つに、プリント回路板23の反りが大きいことによって、一部の発熱部品24が熱伝導性樹脂22に接触しないで浮いてしまうことが挙げられる。この場合には、作業者は、伝熱構造板1からプリント回路板23を取り外し、プリント回路板23の反りを直してから、再度、伝熱構造板1にプリント回路板23を取り付けてもよい。
また、樹脂量確認部3において計量された熱伝導性樹脂22の量が所定の量よりも多い場合には、作業者は、熱伝導性樹脂22内に発熱部品24を浸漬させる際に熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでしまったと判断することができる。この場合には、作業者は、伝熱構造板1からプリント回路板23を取り外し、針などの先端が尖った道具を用いて、熱伝導性樹脂22が巻き込んだ気泡を潰してから、再度、伝熱構造板1にプリント回路板23を取り付けてもよい。
そして、樹脂量確認部3において計量された熱伝導性樹脂22の量が所定の量に等しい場合には、作業者は、ねじ部材を用いて伝熱構造板1にプリント回路板23を固定する。熱伝導性樹脂22が固化すれば、伝熱構造板モジュール21の組み立てが完了する。
図4〜図8に示す伝熱構造板モジュール21によれば、作業者は、プリント回路板23の取り付け時に、プール部2に充填された熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる。熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでいる場合には、作業者は、気泡を潰して熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでいない状態にしてから、伝熱構造板1にプリント回路板23を取り付けることができるため、熱伝導性に優れた伝熱構造板モジュール21が得られる。
また、図4〜図8に示す伝熱構造板モジュール21によれば、作業者は、プリント回路板23の取り付け時に、プリント回路板23の発熱部品24が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されていることを確認することができる。発熱部品24が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されていない場合には、プリント回路板23の反りを直してから、伝熱構造板1にプリント回路板23を取り付けることができるため、熱伝導性に優れた伝熱構造板モジュール21が得られる。
・樹脂量確認部の第2の例
図9は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第2の例を示す図である。図10は、図9に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図であり、図6の切断線A−A’に相当する断面を示す図である。図10において、図6の切断線B−B’に相当する断面の様子は、図8と同様である。
図9及び図10に示すように、樹脂量確認部の第2の例では、堤防部4において、伝熱構造板1のプール部2と樹脂量確認部3の第1の計量部7との間の部分に、流路28となる貫通孔が設けられている。つまり、プール部2と第1の計量部7とは、流路28によってつながっている。そのため、熱伝導性樹脂22は、この流路28を通ってプール部2から第1の計量部7へ流れ込む。
図9に示す伝熱構造板1及び図10に示す伝熱構造板モジュール21によれば、プール部2と樹脂量確認部3とが流路28によってつながっているため、プール部2の熱伝導性樹脂22内に発熱部品を浸漬させたときに、プール部2から樹脂量確認部3へ熱伝導性樹脂22を流れ込ませることができる。
・樹脂量確認部の第3の例
図11は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第3の例を示す図である。図12は、図11に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。図13は、図12の切断線C−C’における断面を示す図である。切断線C−C’は、図12において第1の計量部7を通り、第1〜第4の計量部7〜10が並ぶ方向に対して交差する方向に伸びる。図14は、図12の切断線D−D’における断面を示す図である。切断線D−D’は、図12において第1〜第4の計量部7〜10を通る。
図11〜図14に示すように、樹脂量確認部の第3の例では、樹脂量確認部3において、第1〜第4の計量部7〜10が階段状になっている。第1〜第4の計量部7〜10の深さは、第1の計量部7が最も深く、第4の計量部10に向かって浅くなっている。
伝熱構造板1のプール部2から、堤防部4の一部が低くなっている流路5を通って樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂22は、まず最も深い第1の計量部7に溜まる。樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂22の量が増えると、樹脂量確認部3内の熱伝導性樹脂22の液面が上昇する。樹脂量確認部3内の熱伝導性樹脂22の液面が第2の計量部8の底に達すると、熱伝導性樹脂22は、第2の計量部8へ広がって第2の計量部8に溜まり始める。樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂22の量が増え続けると、熱伝導性樹脂22は、第3の計量部9へ広がって第3の計量部9に溜まり、さらに第4の計量部10へ広がって第4の計量部10に溜まる。
図11に示す伝熱構造板1及び図12〜図14に示す伝熱構造板モジュール21によれば、樹脂量確認部3において第1〜第4の計量部7〜10が階段状になっているため、作業者は、プリント回路板23の取り付け時に、樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂22の量を確認することができる。従って、作業者は、プール部2に充填された熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる。また、作業者は、プール部2においてプリント回路板23の発熱部品が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されているか否かを確認することができる。
なお、樹脂量確認部の第3の例において、図9に示す樹脂量確認部の第2の例と同様に、堤防部4を貫通する流路28によってプール部2と第1の計量部7とをつなぎ、この流路28を通ってプール部2から第1の計量部7へ熱伝導性樹脂22が流れ込むようにしてもよい。また、樹脂量確認部3において、計量部の数、すなわち段数は、4段に限らない。
・樹脂量確認部の第4の例
図15は、実施の形態にかかる伝熱構造板における樹脂量確認部の第4の例を示す図である。図16は、図15に示す樹脂量確認部に熱伝導性樹脂が溜まった状態を示す図である。図17は、図16の切断線E−E’における断面を示す図である。切断線E−E’は、図16において計量部15の最も深い部分の近傍を通り、計量部15の短手方向に伸びる。図18は、図16の切断線F−F’における断面を示す図である。切断線F−F’は、図16において計量部15を通り、計量部15の長手方向に伸びる。
図15〜図18に示すように、樹脂量確認部の第4の例では、樹脂量確認部3において、計量部15の底面が傾斜しており、この計量部15において、伝熱構造板1のプール部2から熱伝導性樹脂22が流れ込む部分が最も深くなっている。計量部15の底面には、目盛り16が設けられている。あるいは、計量部15の側面に目盛り16が設けられていてもよい。
伝熱構造板1のプール部2から、堤防部4の一部が低くなっている流路5を通って樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂22は、計量部15の深い部分に溜まる。樹脂量確認部3へ流れ込む熱伝導性樹脂22の量が増えると、樹脂量確認部3内の熱伝導性樹脂22の液面が上昇し、熱伝導性樹脂22が徐々に計量部15の浅い部分へ広がる。
図15に示す伝熱構造板1及び図16〜図18に示す伝熱構造板モジュール21によれば、樹脂量確認部3において計量部15の底が傾斜し、目盛り16が設けられているため、作業者は、プリント回路板23の取り付け時に、樹脂量確認部3に溜まる熱伝導性樹脂22の量を確認することができる。従って、作業者は、プール部2に充填された熱伝導性樹脂22が気泡を巻き込んでいないことを確認することができる。また、作業者は、プール部2においてプリント回路板23の発熱部品が熱伝導性樹脂22内に必要な程度に浸漬されているか否かを確認することができる。
なお、樹脂量確認部の第4の例において、図9に示す樹脂量確認部の第2の例と同様に、堤防部4を貫通する流路28によってプール部2と計量部15とをつなぎ、この流路28を通ってプール部2から計量部15へ熱伝導性樹脂22が流れ込むようにしてもよい。
図1〜図18に示す伝熱構造板1または伝熱構造板モジュール21は、発熱部品24を搭載するプリント回路板23を有し、発熱部品24を冷却する必要のある電子機器などの装置に用いることができる。例えば、図1〜図18に示す伝熱構造板1または伝熱構造板モジュール21は、ファンによって発熱部品24を冷却することができない装置に用いることができる。ファンによって発熱部品24を冷却することができない装置の一例として、ファンモータの寿命よりも長い寿命を有する装置、例えば光伝送システムにおいて用いられる光中継器であって、海底において光信号を中継する海中機器が挙げられる。
・海中機器の一例
図19は、実施の形態にかかる海中機器の一例を示す図である。図19に示すように、海中機器31において、上述した伝熱構造板モジュール21は、耐圧性を有する筐体32に封入される。海中機器31の両端には、光ファイバを束ねた海底ケーブル33が接続される。
上述した各実施例を含む実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)発熱部品が搭載されたプリント回路板に固定され、前記発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板であって、表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、を備えることを特徴とする伝熱構造板。
(付記2)前記樹脂量確認部は、深さの異なる複数の窪んだ計量部を有することを特徴とする付記1に記載の伝熱構造板。
(付記3)前記樹脂量確認部は、階段状の計量部を有することを特徴とする付記1に記載の伝熱構造板。
(付記4)前記樹脂量確認部は、底面が傾斜した計量部及び目盛りを有することを特徴とする付記1に記載の伝熱構造板。
(付記5)前記堤防部の一部が前記プール部の周囲よりも低く、前記堤防部の前記プール部の周囲よりも低い部分が前記流路になっていることを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の伝熱構造板。
(付記6)前記流路は、前記堤防部を貫通して前記プール部と前記樹脂量確認部とをつなぐ孔であることを特徴とする付記1乃至4のいずれか一つに記載の伝熱構造板。
(付記7)発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板に、前記発熱部品が搭載されたプリント回路板が固定された伝熱構造板モジュールであって、前記伝熱構造板は、表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、を備えることを特徴とする伝熱構造板モジュール。
(付記8)発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板に、前記発熱部品が搭載されたプリント回路板が固定された伝熱構造板モジュールを筐体に封入した海中機器であって、前記伝熱構造板は、表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、を備えることを特徴とする海中機器。
1 伝熱構造板
2 プール部
3 樹脂量確認部
4 堤防部
5,28 流路
7〜10,15 計量部
16 目盛り
21 伝熱構造板モジュール
22 熱伝導性樹脂
23 プリント回路板
24 発熱部品
31 海中機器
32 筐体

Claims (6)

  1. 発熱部品が搭載されたプリント回路板に固定され、前記発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板であって、
    表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、
    前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、
    を備えることを特徴とする伝熱構造板。
  2. 前記樹脂量確認部は、深さの異なる複数の窪んだ計量部を有することを特徴とする請求項1に記載の伝熱構造板。
  3. 前記樹脂量確認部は、階段状の計量部を有することを特徴とする請求項1に記載の伝熱構造板。
  4. 前記樹脂量確認部は、底面が傾斜した計量部及び目盛りを有することを特徴とする請求項1に記載の伝熱構造板。
  5. 発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板に、前記発熱部品が搭載されたプリント回路板が固定された伝熱構造板モジュールであって、
    前記伝熱構造板は、
    表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、
    前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、
    を備えることを特徴とする伝熱構造板モジュール。
  6. 発熱部品からの熱を放熱する伝熱構造板に、前記発熱部品が搭載されたプリント回路板が固定された伝熱構造板モジュールを筐体に封入した海中機器であって、
    前記伝熱構造板は、
    表面の一部が窪み、かつ前記発熱部品と接触して前記発熱部品からの熱を前記伝熱構造板へ伝える熱伝導性樹脂が充填されるプール部と、
    前記プリント回路板が固定された状態で視認可能な位置にあり、かつ複数の深さを有する樹脂量確認部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ前記熱伝導性樹脂が流れ込むのを防ぐ堤防部と、
    前記プール部と前記樹脂量確認部との間で前記プール部から前記樹脂量確認部へ流れ込む前記熱伝導性樹脂の通り路となる流路と、
    を備えることを特徴とする海中機器。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015018971A (ja) * 2013-07-11 2015-01-29 富士通株式会社 放熱板、及び海中機器
JP6749169B2 (ja) * 2016-07-29 2020-09-02 株式会社マキタ 電動作業機
CN113490368B (zh) 2021-07-07 2023-03-21 台达电子企业管理(上海)有限公司 电源装置及大功率照明系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4396936A (en) * 1980-12-29 1983-08-02 Honeywell Information Systems, Inc. Integrated circuit chip package with improved cooling means
US5467251A (en) * 1993-10-08 1995-11-14 Northern Telecom Limited Printed circuit boards and heat sink structures
JP3551491B2 (ja) 1994-10-07 2004-08-04 三菱電機株式会社 ヒートシンク付プリント配線基板
US5646826A (en) * 1995-01-26 1997-07-08 Northern Telecom Limited Printed circuit board and heat sink arrangement
US5796582A (en) * 1996-11-21 1998-08-18 Northern Telecom Limited Printed circuit board and heat sink arrangement
US6212076B1 (en) * 1999-02-26 2001-04-03 International Business Machines Corporation Enhanced heat-dissipating printed circuit board package
JP3573034B2 (ja) 1999-11-17 2004-10-06 日本電気株式会社 多層プリント配線板およびその放熱構造
US6896045B2 (en) * 2001-10-24 2005-05-24 Cool Shield, Inc. Structure and method of attaching a heat transfer part having a compressible interface
JP3611548B2 (ja) * 2002-02-20 2005-01-19 Tdk株式会社 スイッチング電源とその製造方法
US7057896B2 (en) 2002-08-21 2006-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power module and production method thereof
US6870993B2 (en) 2002-12-13 2005-03-22 Red Sky Systems, Inc. Interconnect including a repeater for an optical transmission cable
US7436584B2 (en) * 2002-12-13 2008-10-14 Red Sky Subsea, Ltd. Optical amplifier module housed in a factory cable joint
JP2004222426A (ja) 2003-01-15 2004-08-05 Mitsubishi Electric Corp 海底中継器
JP5142119B2 (ja) * 2006-09-20 2013-02-13 住友電装株式会社 放熱構造を備えたプリント基板の製造方法および該方法で製造されたプリント基板の放熱構造
KR20090023886A (ko) 2007-09-03 2009-03-06 삼성전자주식회사 전기전자제품 및 그 제조방법
JP2009141213A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Toyota Motor Corp 半導体装置および半導体装置の検査方法
FR2953094B1 (fr) * 2009-11-20 2011-12-09 Thales Sa Dispositif de dissipation thermique, notamment pour composants verticaux et/ou de forme complexe
JP2013098388A (ja) * 2011-11-01 2013-05-20 Keihin Corp 電子部品の実装構造

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