JPH04142764A - 冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は冷却機構に関し、特に電子装置等に使用される
電子部品を冷却する機構に関する。

従来技術 従来、電子装置等に使用される電子部品が搭載（実装）
されたプリント基板を強制対流冷却により冷却する場合
は、プリント基板に搭載される発熱量の大きい電子部品
の上面部分に、半田又は熱伝導の良好な接着剤等により
ヒートシンクを固着していた。そして、電子部品から発
生する熱を半田又は接着剤を経てヒートシンクに伝導し
、そのヒートシンクの放熱フィンから強制対流によりプ
リント基板上に導かれている冷媒に伝達していた。

第４図にはその従来例の断面図が示されており、集積回
路素子２及びキャップ３を有するセラミック基板１にヒ
ートシンク６を固着し、これを図に示されているように
プリント基板４に搭載し、図示せぬファン等で冷媒を対
流させ冷却していた。

ヒートシンク６は、複数の平板を直立させたものであり
、アルミニウム、銅等の金属で作製される。また、電子
部品のケースの一部であるセラミック基板１の表面に、
このヒートシンク６を接着剤８にて固着することにより
、一体構造のデバイス１０〜３０か構成され、集積回路
素子２から発生するジャンクション熱を対流している冷
媒７に伝達していたのである。

上述した従来の電子装置等の強制対流方式の冷却機構に
おいては、プリント基板上の電子部品の周囲を流れる冷
媒の温度は高くなるが、電子部品から離れるに従って冷
媒の温度は低くなる。また、この温度差は、流れの下流
に至るほど大きくなる。

これは、プリント基板上の電子部品の発熱量が冷媒の一
部にしか伝達されておらず、冷媒がプリント基板上の電
子部品の冷却に有効に使われていないためである。

ところで、近年の電子部品の高集積化とともに電子部品
の発熱量も年々大きくなっており、冷却能力の確保のた
めに、電子部品の冷却に使用されるヒートシンクのサイ
ズの大型化による電子部品からの冷媒への熱伝達量の増
加傾向、あるいは、冷媒量自体の増量傾向がある。

しかし、ヒートシンクを大型化すると、プリント基板自
体か大きくなり、プリント基板の搭載ピッチが大きくな
るという欠点かある。また、電子部品をプリント基板に
実装する際の条件のためにヒートシンクの大きさか制限
されるのでは、十分な冷却効果か得られないという欠点
がある。さらに、冷媒量を増量するためには、冷却ファ
ン等の騒音発生という欠点がある。つまり、従来の冷却
機構では、小型化、高密度実装化、低騒音化が図れない
という欠点があった。

発明の目的 本発明は上述した従来の欠点を解決するためになされた
ものであり、その目的はプリント基板上の実装部品をよ
り有効に冷却することができる冷却機構を提供すること
である。

発明の構成 本発明による冷却機構は、プリント基板上の実装部品に
冷媒を流す手段を含み、この冷媒の対流により前記実装
部品を冷却する冷却機構であって、前記実装部品の発熱
により温度上昇した冷媒と温度上昇していない冷媒とを
攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする。

実施例 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明による冷却機構の一実施例の構成を示す
断面図であり、第４図と同等部分は同一符号により示さ
れている。

図において、１はセラミック基板であり、集積回路素子
２か搭載され、さらにキャップ３が取付けられて密閉さ
れている。デバイス１０〜３ｏの各セラミック基板はプ
リント基板４に一列に半田付けされており、プリント基
板にはこれらデバイス１０〜３０が搭載される位置の前
後に、上層を対流している冷媒７ａを下層に導く冷媒攪
拌板５ｂと、下層を対流している冷媒７ｂを上層に導く
冷媒攪拌板５ａとが夫々固着されている。

第３図を参照すると、冷媒攪拌板５ａは、下層を流れる
冷媒７ｂを上層に導くため、図のような傾きを有してい
る。また、第２図を参照すると、冷媒攪拌板５ｂは、上
層を流れる冷媒７ａを下層に導くため、図のような傾き
を有し、さらに穴部５Ｃを含んで構成されている。

上述の冷媒攪拌板５ａ及び５ｂの形状は、使用する冷却
ファンからの風量等に応じて適当に決定すれば良く、図
示されている形状に限定されるものではない。また、材
質についても、金属や樹脂等を用いれば良く、特に限定
されない。

また、上述の冷媒攪拌板はプリント基板上に実装されて
いる各デバイス間に固着させれば良く、接着剤、半田等
を用いれば良い。なお、保守の際に邪魔にならないよう
に取りはずせるようにしても良い。

第１図に戻り、本実施例の冷却機構の作用を説明する。

マス、デバイス１０に搭載されている集積回路素子２か
ら発生したジャンクション熱は、セラミック基板１を伝
導してヒートシンク６に伝わり、ヒートシンク６の周囲
を対流している冷媒７ｂに伝達される。ヒートシンク６
を通過することによって温度か上昇した冷媒７ｂは、デ
バイス２０を通過する前に冷媒流の下流に傾いている冷
媒攪拌板５ａに導かれて上層に流れて行く。

一方、デバイス１０の上昇を通過することによって温度
がさほど上昇していない冷媒７ａが冷媒流の上流に傾い
ている冷媒攪拌板５ｂに導かれて下層に流れて行く。こ
の際に、冷媒７ａと冷媒７ｂとが攪拌され、温度が均一
化される。これによつて、冷媒７ａよりも温度が下がっ
た冷媒７ｃがデバイス２０を通過することになり、デバ
イス２０の集積回路素子２のジャンクション温度を低く
抑えることかできるのである。また、デバイス２０と３
０との間にも冷媒攪拌板か設けられているため、同様の
作用か起こり、デバイス３０内の集積回路素子のジャン
クション温度も低くなるのである。

発明の詳細 な説明したように本発明は、プリント基板上に搭載され
た電子部品の前後に冷媒攪拌板を固着し、電子部品を通
過して電子部品の熱が伝達されて温度が上昇した冷媒と
温度か上昇していない冷媒とを攪拌し、冷媒の温度を均
一化することにより、さほど使用されていなかった冷媒
をも効率良くプリント基板上の電子部品の冷却に使用で
きるようになり、従来よりも少ない冷媒量でプリント基
板の冷却ができるという効果がある。また、発熱量の大
きい電子部品の採用、ヒートシンクの小型化によるプリ
ント基板の高密度実装化及び電子装置の小型化、並びに
冷却ファンの小型化による低騒音化が実現できるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による冷却機構の構成を示す断
面図、第２図及び第３図は第１図中の冷媒攪拌板の斜視
図、第４図は従来の冷却機構の構成を示す断面図である
。 主要部分の符号の説明 ２・・・・・・集積回路素子 ５　ａ、　５　ｂ・・・・・・冷媒攪拌板６・・・・・
・ヒートシンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリント基板上の実装部品に冷媒を流す手段を含
   み、この冷媒の対流により前記実装部品を冷却する冷却
   機構であって、前記実装部品の発熱により温度上昇した
   冷媒と温度上昇していない冷媒とを攪拌する攪拌部材を
   有することを特徴とする冷却機構。