JPH07135396A

JPH07135396A - 電子機器の冷却装置

Info

Publication number: JPH07135396A
Application number: JP5279404A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Takagi; 悦義高木
Original assignee: Asia Electronics Co
Current assignee: Asia Electronics Co
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【目的】間接液冷により複数基板の同時・均一冷却、
低価格化を実現する。【構成】放射状配列のプリント基板１２の配列に沿っ
て冷却液体を流す環状の内外共通路１４、１６を設け
る。各基板１２の両端に内外ピン４、６を立設する。そ
の内外ピン４、６は、その先端が係止部４ａ、６ａとな
り、基端が内外共通路１４、１６と連結されて共通路に
流れる冷却液体の冷熱が伝導する。各プリント基板１２
には予め放熱板１が取り付けられている。放熱板１は、
ピン先端の係止部４ａ、６ａに面接触で係止される断面
Ｃ字形の被係止部１ａを両端に有し、中間にプリント基
板１２上に実装された複数の発熱体２と熱的に共通接触
している。各基板１２の両端に立設されるピン４、６の
各係止部４ａ、６ａに放熱板１両端の各被係止部１ａを
係止する。各ピン４、６から放熱板１を介して各プリン
ト基板１２に実装された発熱体２に冷熱を伝達して発熱
体を間接的に冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体を用いた電子機器の
冷却装置に係り、特に不活性液体を用いてプリント基板
を液冷するのに好適な冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器、例えばＩＣテスタのテストヘ
ッドのある種のものでは、小型化のためにプリント基板
が放射状に配列されている。このように放射状配列のプ
リント基板を冷却するものとして、本発明者は、先に間
接水冷方式を採用した放射状配列基板の冷却装置を提案
した（特願平４−２６１１３６号明細書）。

【０００３】これは、ベースを金属とした金属ベース基
板を採用するとともに、冷却水を流した内筒及び外筒間
にこの金属ベース基板を放射状に配列支持させて、内外
筒に流れる冷却水により冷却された基板の金属ベースを
通じて、基板上の発熱体を間接冷却するようにしたもの
である。これによれば、省スペース化を図りながら、騒
音や環境を悪化させることなく冷却能力を高めることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、金属ベース基
板には、金属ベースの存在により多層化は６層が限度
である、スルーホールの形成が困難であるため両面実
装ができない、許容電力に限界がある、インピーダ
ンスを所望値に設定できない、等の金属ベース基板固有
の問題がある。このため、金属ベース基板を使う限り、
益々大容量化する電子機器の冷却に十分に対処できない
という欠点があった。

【０００５】また、冷却性能が十分でないと発熱体間で
温度差が形成されて信号のタイミングが乱れる等、装置
性能に問題が生じる。従来は、この温度差による特性の
差異を是正するため、設計段階で、そのようなばらつき
を前提としたタイミング調整装置、例えばトリマなどを
用意し、特性が揃うように組立て後トリマ調整を行なう
必要があり、これが作業性を低下させる原因となってい
た。

【０００６】さらに、冷却水を流した内筒及び外筒間に
金属ベース基板を点ないし線接触で支持していたので、
内筒または外筒と金属ベース基板との熱伝導性が悪く、
有効な冷却ができなかった。

【０００７】本発明の目的は、液体を用いた間接冷却方
式において金属ベース基板を使う代りに通常のプリント
基板を使うことを前提とし、上述した従来技術の欠点を
解消して、液冷による複数基板の同時冷却、均一冷却、
及び低価格化を実現することが可能な電子機器の冷却装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数のプ
リント基板の配列に沿って設けられ該プリント基板を冷
却するための冷却液体を流す共通路と、前記各基板の両
端位置に立設され、前記共通路と連結されて共通路に流
れる冷却液体の冷熱を伝達するピンと、前記ピンに面接
触で係止される被係止部を両端に有し、中間に前記プリ
ント基板上に実装された複数の発熱体と熱的に共通接触
する放熱板とから構成され、前記各基板の両端位置に立
設されるピンに前記放熱板両端の各被係止部をそれぞれ
係止して、前記各ピンから放熱板を介して各プリント基
板に実装された発熱体に冷熱を伝達して発熱体を間接的
に冷却するようにしたものである。

【０００９】第２の発明は、複数のプリント基板の配列
に沿って設けられる該プリント基板を冷却するための冷
却液体を流す共通路と、前記各基板の一端位置に立設さ
れ、前記共通路と連結されて共通路に流れる冷却液体の
冷熱を伝達するピンと、前記ピンに面接触で係止される
被係止部を一端に有し、他端に前記プリント基板上に実
装された複数の発熱体と熱的に共通接触する放熱板とか
ら構成され、前記各基板の一端位置に立設されるピンに
前記放熱板一端の各被係止部をそれぞれ係止して、前記
各ピンから放熱板を介して各プリント基板に実装された
発熱体に冷熱を伝達して発熱体を間接的に冷却するよう
にしたものである。

【００１０】第３の発明は、第２の発明において、前記
一枚のプリント基板に対応する放熱板が熱的に分離され
た複数の放熱板からなり、各放熱板が各発熱体に個別に
熱的に接触するようになっているものである。

【００１１】第４の発明は、第１ないし第３の発明にお
いて、前記放熱板と基板との間に平たい袋状のヒートシ
ンクを介在せさたものである。

【００１２】第５の発明は、第１ないし第４の発明にお
いて、前記放熱板が予め前記プリント基板に取り付けら
れているものである。

【００１３】第６の発明は、第１ないし第５の発明にお
いて、前記放熱板の被係止部が筒状で一部が切れている
断面Ｃ字状をしており、前記断面Ｃ字状の被係止部が縮
径方向にバネ性をもっているものである。

【００１４】第７の発明は、第１ないし第６の発明にお
いて、前記ピンが、それに前記放熱板の被係止部を係止
することにより、前記プリント基板が所定位置に配列さ
れるようにガイドレールを兼ねているものである。

【００１５】第８の発明は、第１ないし第７の発明にお
いて、前記共通路が、流入する冷却液体が流れる入口共
通路と、流出する冷却液体が流れる出口共通路とに分離
された構造となっており、前記ピンの構造が液体の往路
と復路とを有した２重管構造となっており、ピンの往路
を入口共通路に連結し復路を出口共通路に連結して、入
口共通路を流れる冷却液体をピンの往路に導き、ピンの
復路を経て出口共通路に流すようにしたものである。

【００１６】第９の発明は、第１ないし第８の発明にお
いて、前記放熱板の形状が、端部の幅が広く、端部から
離れるにしたがって幅が狭くなっているものである。

【００１７】第１０の発明は、第１ないし第９の発明に
おいて、前記放熱板の断面形状が、接触面は平だが厚さ
が異なり、端部の厚さが厚く、端部から離れるにしたが
って厚さが薄くなっているものである。

【００１８】第１１の発明は、第１ないし第１０の発明
において、前記プリント基板が表裏に部品を実装した両
面実装型基板であり、前記放熱板が表裏一対で設けられ
ているものである。

【００１９】第１２の発明は、第１ないし第１１の発明
において、前記プリント基板が放射状に配列されている
ものである。

【００２０】

【作用】第１の発明では、冷却液体の流れる共通路と連
結されたピンの係止部に、放熱板の両端に設けた被係止
部を係止するという簡単な構成により、プリント基板の
両側から基板に実装した発熱体を間接冷却することがで
きる。

【００２１】放熱板の被係止部がピンの係止部に面接触
するので、点接触や線接触するものに比して、熱伝導性
に優れ、発熱体の有効冷却が図れる。

【００２２】放熱板は各基板上の各発熱体と熱的に共通
接触しているので、同時に複数の発熱体さらには複数の
基板を冷却することができる。

【００２３】第２の発明では、共通路と連結されたピン
の係止部に、放熱板の一端に設けた被係止部を係止する
というより簡単な構成により、プリント基板の片側から
基板に実装した発熱体を間接冷却することができる。

【００２４】第３の発明では、互に分離されている放熱
板が各発熱体に個別に接触するので、発熱体の発熱量に
応じた冷却ができる。

【００２５】第４の発明では、放熱板と基板との間に平
たい袋状のヒートシンクを介在せさたので、より一層冷
却効果を高め、均一化が図れる。

【００２６】第５の発明では、予め放熱板をプリント基
板に取り付けておくので、ワンタッチで基板をピンに取
り付けることができる。

【００２７】第６の発明では、放熱板の被係止部がピン
にバネ圧で密着性よく係止されるので、発熱体の冷却が
より向上する。

【００２８】第７の発明では、ピンがプリント基板のガ
イドレールを兼ねているので、ピンに放熱板の被係止部
を係止するだけで、所定位置に基板を配列することがで
きる。

【００２９】第８の発明では、ピンを２重管構造として
共通路に流れる冷却液体をピンに流入させるようにした
ので、ピンと放熱板間の熱伝達が良好に行なわれ、発熱
体の冷却がより一層向上する。

【００３０】第９の発明では、放熱板の形状が、端部の
幅が広く端部から離れるにしたがって幅が狭くなる形を
しているので、幅が一定の放熱板に比して、基板上にお
ける均一冷却化が図れる。

【００３１】第１０の発明では、放熱板が、端部が厚く
端部から離れるにしたがって厚さが薄くなる形をしてい
るので、厚さが一定の放熱板ものに比して、基板上にお
ける均一冷却化が図れる。

【００３２】第１１の発明では、両面実装型基板に対し
て放熱板が表裏一対で設けられているので、プリント基
板を両面から同時に冷却することができる。

【００３３】第１２の発明では、放射状配列のプリント
基板に適用しているので、狭いスペースでより多くのプ
リント基板を均一冷却できる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。なお、プリント基板の配列の仕方には主に平行配列
と放射状配列とがあるが、本実施例は放射状配列をした
テストヘッドについて述べる。

【００３５】第１実施例図１４は放射状配列のプリント基板をもつテストヘッド
の冷却装置を示す。テストヘッドの外郭を構成するケー
シング１１内の底部には、マザーボード１９が設けられ
る。このマザーボード１９上に多数のプリント基板１２
が放射状に配列される。ここに配列されるプリント基板
１２は金属ベース基板に比べて制約の少ない通常の多層
基板で構成され、その両面にはＩＣなどが多数実装され
ている。

【００３６】放射状配列されたプリント基板１２の内周
近傍のボード１９上には冷却液体の流れる内共通路１４
が環状に設けられる。またプリント基板１２の外周近傍
のボード１９上にも冷却液体の流れる外共通路１６が環
状に設けられる。プリント基板１２に対する放射冷却を
考慮すると、内共通路１４、外共通路１６の材質は、共
に熱放散性の高い金属、例えば銅が好適である。

【００３７】内共通路１４、外共通路１６はそれぞれ冷
却液体を循環させる内外循環路の一部を構成する。内循
環路は、ケーシング１１の中に設けられた内共通路１
４、ケーシング１１の外に設けられた熱交換器２０、循
環ポンプ２１、送りホース１７ａ、リターンホース１７
ｂから構成される。同様に外循環路は、ケーシング内の
外共通路１６、ケーシング１１外の熱交換器２０、循環
ポンプ２２、送りホース１８ａ、リターンホース１８ｂ
から構成される。

【００３８】熱交換器２０から循環ポンプ２１、２２で
冷却液体を送りホース１７ａ、１８ａに送り出し、内共
通路１４、外共通路１６に供給してそれぞれ一巡させた
後、リターンホース１７ｂ、１８ｂを経て熱交換器２０
に戻し、ここで再冷却した後、再び送り出して循環路を
循環させる。この冷却液体の循環によりプリント基板１
２を冷却するようになっている。冷却液体としては、不
活性液体、例えば代替フロンであるパーフロロカーボン
等が適当である。

【００３９】図１および図２に、プリント基板１２に放
熱板１を取り付けて、上記冷却液体の循環によりプリン
ト基板１２を冷却する具体的構成を示す。前述したよう
に、放射状配列のプリント基板１２のボード１９上の内
周に沿って内共通路１４が、外周に沿って外共通路１６
がそれぞれ環状に配設されている。

【００４０】これら内外共通路１４、１６上にあって、
放射状配列される複数のプリント基板１２の両端対応位
置に、中実の内ピン４、外ピン６がそれぞれ立設されて
いる。内外ピン４、６の基端は内外共通路１４、１６と
に連結され、その先端は係止部４ａ、６ａとなってい
る。上記連結は着脱自在とすることが好ましい。内外ピ
ン４、６の立設位置は、このピンがガイドレールとなっ
て、プリント基板１２がボード１９上の所定位置に配列
される位置が好ましい。

【００４１】ボード１９上の所定位置に配列されるプリ
ント基板１２の両面には前述したようにＩＣ等の多数の
発熱体が実装される。発熱体の中でも、例えばＬＳＩや
ＨＩＣ（ハイブリッドＩＣ）のように特に消費電力が大
きい発熱体２は、自然冷却では動作条件を満たすことが
できないため、強制冷却が必要となる。このような強制
冷却を必要とする所定の発熱体２は、図示例では基板１
２上に斜めの弧状配列となるように実装されている。

【００４２】この弧状配列された発熱体２をプリント基
板１２毎に一体冷却するために放熱板１が用意される。
放熱板１は、発熱体２の配列に沿うように基板１２を斜
めに横切って基板両端部に張り出す長さをもつ１枚の帯
状板で構成される。基板から張り出す放熱板１の両端部
には、前述した内外ピン先端部の係止部４ａ、６ａに面
接触で係止される被係止部１ａ、１ａが設けられる。こ
の被係止部１ａは、筒状で一部が切れている断面Ｃ字状
をしており、縮径方向にバネ性をもたせてある。放熱板
１は幅、厚さが一定で、材質は熱伝導性の良好な銅やア
ルミニウムなどが好ましい。

【００４３】この１枚の板状の放熱板１を予めプリント
基板１２毎にビス５等で止め、発熱体２上に共通に密着
固定した状態でプリント基板１２に取り付けておく。放
熱板１と発熱体２との間には、密着性を良くして熱伝導
性を良好とするためにシリコングリース、や弾力性があ
り熱伝導性の良好なフィルム状の伝熱シートなどの介在
物を介在させるとよい。また弾力性をもたせることによ
り発熱体２間の段差を吸収し、平らな放熱板１でも各発
熱体２に均一に密着できるようにすることが好ましい。

【００４４】なお、放熱板１は基板上を斜めに取り付け
られるので、図２にも示すように、これに合せて内ピン
４の高さは外ピン６よりも低くしてある。また、内ピン
４の径が外ピン６の径よりも小さいのは、外ピンが配列
される外周部よりも内ピンが配列される内周部のスペー
スが小さいためである。また、内共通路１４と外共通路
１６との内部は、ｉｎから流入する冷却液体が流れる入
口共通路１４ａ，１６ａと、ＯＵＴから流出する冷却液
体が流れる出口共通路１４ｂ，１６ｂとに共通路を区分
するために仕切板９で仕切ってある。

【００４５】放熱板１の表面積や厚さ、材質は、放熱板
１を付けて液冷したときの温度特性を予めとっておき、
これらから決定する。放熱板１は、単なるフラット板で
構成してもよいが、放熱面積を高めるために縦方向ある
いは横方向等に溝を設けたフィンとしてもよい。

【００４６】このような放熱板１は図３に示すように、
裏面にも同様に取り付けられる。したがって、プリント
基板１２に設けられた発熱体２上に重ねられた表裏の放
熱板１、１の両端部に上記Ｃ字状となる被係止部１ａを
取り付ける。この被係止部１ａを、図１、図３に示すよ
うに内外ピン４、６の係止部４ａ、６ａに係止固定して
プリント基板１２を支持する。被係止部１ａは前述した
ようにバネ性を持っているので、係止部４ａ、６ａとの
間で密着接続される。これによりプリント基板１２は、
内外ピン４、６間に確実に固定されることになる。

【００４７】この係止固定により放熱板１と内外ピン
４、６とは熱的、機械的に連結され、内外共通路１４、
１６を流れる冷却液体の冷熱が内外ピン４、６を通って
放熱板１に伝達され、放熱板１を介して間接的に発熱体
２に伝達されることになる。

【００４８】このように発熱体２上に放熱板１を重ねそ
の両端部を、冷却液体が循環する内共通路１４及び外共
通路１５に内外ピン４、６を介して面的に係止するよう
にしたので、係止部における熱伝達が円滑になり、複数
の発熱体２の冷却効果を一度に高めることができる。ま
た、列状配列された各発熱体２に放熱板１を個別に取り
付けるのではなく、一括して取り付けることができるの
で、取り付けが容易である。また、良好な熱伝導部材に
より発熱体間が連結されるので、基板配置により生じる
冷却温度差もある程度解消することができる。それによ
り発熱体に要求される特性合わせのためのトリマ調整作
業が不要となるか、簡単になる。

【００４９】また、プリント基板に通常の多層基板を用
いているので、金属ベース基板よりも高多層化が可能
で、両面実装とすることもでき、遥かに大きな電力を許
容できるため、テストヘッドの大容量化に容易に対処で
きる。因みに、本実施例によれば、インピーダンス５０
Ω、両面実装、８層構造からなる複数枚のプリント基板
の総合発熱量を、１枚の放熱板で２５０Ｗまで許容でき
る。

【００５０】また、内共通路１４および外共通路１６に
冷却液体を循環ポンプ２１、２２より流すと、内外ピン
４、６の間に支持された放熱板１の端部を介して放熱板
１が両端から直接冷却されるので、放熱板１に密着した
発熱体２を有効に冷却することができる。また、密閉系
中に組み込まれた循環ポンプ２１、２２により冷却液体
を循環させているので作動音が極めて静穏であり、開放
系であるブロアやファンによる環境問題をもたらす騒音
を無くすことができ、快適環境を作ることができる。

【００５１】また、予め放熱板をプリント基板に取り付
けておけば、ピンを共通路に連結し、連結したピンの係
止部に放熱板の被係止部を係止するだけで組立てを終わ
らせることができるので、組立て作業が容易である。

【００５２】第２実施例ところで、限られたケーシング内でプリント基板を放射
状配列する場合、内周部（中心部）に冷却液体を流す内
共通路のスペースを確保できない場合がある。図４に示
す第２実施例はこのような場合に有効なものである。

【００５３】図１の第１実施例と異なる点は、内共通路
を廃して外共通路１６のみとし、この外共通路１６に外
ピン６を立設して、その外ピン６に片持ち支持的に放熱
板１を係止するようにした点である。

【００５４】具体的には、共通路１６は放射状配列のプ
リント基板１２の外周に沿ってだけ設けるようにしてあ
り、その外共通路１６上に、面接触のための係止部６ａ
を形成したピン６を立設してある。

【００５５】したがって、このピン６の係止部６ａに係
止される被係止部１ａは放熱板１の一端側のみに形成さ
れ、放熱板１はピン６に片持ち支持されるような恰好に
なる。また、第１実施例のような１枚の細い帯状の放熱
板１では、弧状配列された基板上の全ての発熱体２と有
効に接触させることはできない。そのために、立設した
ピン６から、各発熱体２にそれぞれ水平に腕を延ばすよ
うに、複数に分離した帯状放熱板４１によって、対応し
た発熱体２と個別、かつ熱的に接触するようにしてあ
る。

【００５６】ここで、ピンの長さ方向に沿って互に分離
された放熱板４１が並ぶことになるため、共通路１６か
ら遠いものほど冷却効果が落ちることが懸念される。し
かし、実験によれば、同一幅、同一厚の場合、冷却効果
は共通路からの距離の影響を余り受けない。したがっ
て、分離した放熱板４１であっても各発熱体２を有効に
冷却できる。また各放熱板４１は互に分離しているの
で、その幅、厚みを変えることによって発熱体２の発熱
量に応じた冷却もできる。

【００５７】また、テストヘッドの場合、通常、ケーシ
ングの中央に上下を貫通する顕微鏡挿通用孔を区画形成
するための内筒が立設されているものが多いが、そのよ
うな場合、中心部のスペースの確保が困難であるため、
本実施例は特に有効である。

【００５８】なお、図５に示すように放熱板１は必ずし
も分離せず一体化して矩形状の一体放熱板５１としても
良い。この場合には、発熱体間の温度差が一枚の放熱板
により吸収されるため、基板上における均一冷却化が向
上する。

【００５９】第３実施例第３実施例は、放熱板と基板との間にヒートパイプを介
在させることにより、基板上における均一冷却化の一層
の向上をはかったものである。なお、放熱板の構造は第
１実施例と同じである。

【００６０】図６に示すように、放熱板１とプリント基
板１２との間に、少なくとも冷却を必要とする発熱体の
全てを覆うことができる面積をもった平たい袋状のヒー
トシンク３を介在せさる。この平たい袋状のヒートシン
ク３は、一般的にはリキッドヒートシンクと呼ばれてい
る。不活性液体のパーフロロカーボンを多層フィルムに
封じ込めたものであり、液体の自然対流によって熱を片
面から別な片面へと伝える。具体的な商品名を挙げれ
ば、例えば住友スリーエム（株）製の商品名フロリナー
ト等がある。

【００６１】プリント基板１２にこのヒートシンク３を
載せて接触させ、その上に放熱板１を載せれば、発熱体
３の熱を放熱板１に効率よく伝えることができ、より一
層均一冷却を実現することができる。なお、放熱板１を
ヒートパイプで構成すれば更に冷却効果を向上させるこ
とができる。

【００６２】またヒートパイプ３を介在させることによ
り、第１実施例で述べた介在物が不要となり、また発熱
体間の段差が有効に吸収でき、各発熱体に対して均一密
着が可能となる。また、放熱板の下に位置しない他の放
熱体も冷却できる。

【００６３】放熱板の変形例上述した実施例では、放熱板の形状は幅、厚さが一定の
ものを例示したが、本発明はこれに限らない。実験では
ピンに近いほど幅、厚さを大きくした方がよい結果が出
ている。例えば、図７に示すように、放熱板の両端を係
止するものにあっては、中央部が狭く両端にいくにした
がって幅広になる蝶ネクタイ状（ａ）、中間部がプリン
ト基板をその外側端上方から内側端下方に向けて斜に横
切り、係止部における接触面積を増加させるために両端
部の係止部を含めた全体形状が逆Ｎ字形になっているも
の（ｂ）、発熱体との接触面側は平だが、厚さが異な
り、中央部が薄く両端にいくにしたがって厚くなる双子
山形をしているもの（ｃ）等である。なお、放熱板の一
端のみを係止するものにあっては、図の半分の形状とな
る。

【００６４】図８に、放熱板の形状、及び第１実施例〜
第３実施例の比較結果を示す。縦軸は温度変化ΔＴを表
す。図中、ａ．は同一幅、同一厚の帯状放熱板を使用し
た第１実施例、ｂ．は第１実施例における帯状放熱板を
蝶ネクタイ形に変更した例、ｃ．は第２実施例、ｄ．は
第３実施例によるものである。

【００６５】共通路とピン構造の変形例上記各実施例では、いずれも放熱板両端の位置関係から
内ピンと外ピンとの高さを変えるようにしたが、図９に
示すように、放熱板両端位置に合せて外共通路１６を内
共通路１４よりも高い位置に設定することにより、内ピ
ン４と外ピン６との高さを同一とし、かつ共に低くする
ようにすることもできる。これによれば、ピン長が短く
なる分、途中の熱放散が少なくなり、放熱板への伝熱効
率を高めることができる。

【００６６】また、図１０、図１１に示すように、内外
ピン４，６を２重管構造としてもよい。すなわち内外ピ
ン４，６を、内側に液体の往路７を外側に復路８を有し
た２重管構造とする。これに応じて内外共通路１４，１
６の構造も変更する。内入口共通路１４ａと内出口共通
路１４ｂとを上下に分離した２段構造とし、同じく外入
口共通路１６ａと外出口共通路１６ｂとを上下に分離し
た２段構造とする。入口共通路１４ａ，１６ａは下段側
に配置する。そして、ピン４，６の内側往路７を下段の
入口共通路１４ａ，１６ａにそれぞれ連結し、外側復路
８を出口共通路１４ｂ，１６ｂにそれぞれ連結する。

【００６７】入口共通路１４ａ，１６ａは出口共通路１
４ｂ，１６ｂと分離されて行止まりとなっているので、
入口共通路１４ａ，１６ａ内にそれぞれ流れる冷却液体
は、ピン以外に出口がない。このため冷却液体はピン
４，６の往路７に導かれてピン内に入り、復路８を経て
ピンから出口共通路１４ｂ，１６ｂに排出される。この
ようにピンを中空にして共通路を流れる冷却液体をピン
内に流すようにすると、中実のピンと比較して冷却効果
をより高めることができる。

【００６８】また、図１２、図１３に示すように、内外
共通路を多数のブロック２４，２６にそれぞれ分割して
不連続とし、これらをＵ字管２３で連結していって環状
とする。隣り合うブロック間には所定の隙間を形成し、
その隙間に放熱板１の端部に形成した被係止部１ａを挿
入係止する。被係止部１ａはＣ字状を横に連続したよう
な波状の接触子で構成し、ブロックと等価的に面接触と
なるように波が少なくとも２個連続して形成されるよう
にする。このようにすると、放熱板１の被係止部１ａが
冷却液体の流れるブロックに直接接触するので、冷却効
果を高めることができる。

【００６９】その他の実施例なお、上記実施例ではいずれもプリント基板を放射状配
列にした場合について説明したが、本発明は平行配列の
ものにも適用できることは勿論である。また、放熱板に
被係止部を設け、ピンに係止部を設けた場合について説
明したが、係止部と被係止部との位置関係を逆にしても
良い。また、電子機器はテストヘッドに限定されず、広
くプリント基板を搭載する機器に適用できる。また、ピ
ンの形状はロッドないしパイプ状に限定されず任意であ
り、例えばプリント基板をガイドするためにチャネル状
とすることもできる。

【００７０】

【発明の効果】

(1) 請求項１に記載の発明によれば、共通路と連結され
たピンの係止部に放熱板の両端に設けた被係止部を係止
するという簡単かつ安価な液冷構成で、基板の両側から
基板に実装した発熱体を間接冷却することができ、また
放熱板の被係止部がピンの係止部に面接触するため点接
触や線接触するものに比して、発熱体の有効冷却が図れ
る。さらに放熱板は基板上の各発熱体と熱的に共通接触
しているため、同時に複数の発熱体さらには複数の基板
を冷却することができる。

【００７１】(2) 請求項２に記載の発明によれば、ピン
の係止部に放熱板の一端に設けた被係止部を係止すると
いうより簡単な構成により、基板の片側から基板に実装
した発熱体を間接冷却することができ、放熱板は一端係
止であるためスペースの節約も図れる。

【００７２】(3) 請求項３に記載の発明によれば、互に
分離された放熱板が発熱体に個別に接触するので発熱体
の発熱量に応じた冷却ができる。

【００７３】(4) 請求項４に記載の発明によれば、放熱
板と基板との間に平たい袋状のヒートシンクを介在せさ
たのでより一層冷却効果を高めることができる。

【００７４】(5) 請求項５に記載の発明によれば、予め
放熱板をプリント基板に取り付けておくので、ワンタッ
チでピンに基板を取り付けることができる。

【００７５】(6) 請求項６に記載の発明によれば、放熱
板の被係止部がピンの係止部に密着性よく係止されるの
で発熱体の冷却がより向上する。

【００７６】(7) 請求項７に記載の発明によれば、冷却
ピンが基板のガイドレールを兼ねているので、ピンの係
止部に放熱板の被係止部を係止するだけで所定位置に基
板を配列できる。

【００７７】(8) 請求項８に記載の発明によれば、ピン
が往路と復路とを有する２重管構造になり、ここに冷却
液体が流れるので、発熱体の冷却がより一層向上する。

【００７８】(9) 請求項９に記載の発明によれば、放熱
板が端部から離れるにしたがって幅が狭くなる形をして
いるので、幅一定の放熱板ものに比して、基板上におけ
る均一冷却化が図れる。

【００７９】(10)請求項１０に記載の発明によれば、放
熱板が、端部から離れるにしたがって薄くなる形をして
いるので、厚さ一定の放熱板ものに比して、基板上にお
ける均一冷却化が図れる。

【００８０】(11)請求項１１に記載の発明によれば、両
面実装型基板に対して放熱板が表裏一対で設けられてい
るので、プリント基板を両面から同時に冷却することが
できる。

【００８１】(12)請求項１２に記載の発明によれば、放
射状配列のプリント基板に適用したので、狭いスペース
でより多くのプリント基板を均一冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子機器の冷却装置の第１実施例を説
明するための放射状配列プリント基板の冷却構造を示す
要部斜視図。

【図２】第１実施例の共通路およびピンの構造を示す概
略平面図および正面図。

【図３】第１実施例の放熱板の構造を示す概略平面図お
よび正面図。

【図４】第２実施例を説明するための放射状配列プリン
ト基板の冷却構造を示す要部の平面図および正面図。

【図５】第２実施例の変形例を示す放熱板の正面図。

【図６】第３実施例を説明するための冷却構造を示す要
部斜視図。

【図７】本発明の放熱板の変形例を示す説明図。

【図８】各実施例の冷却効果を比較したΔＴ特性図。

【図９】本発明の共通路とピン構造の第１変形例を示す
概略正面図。

【図１０】本発明の共通路とピン構造の第２変形例を示
す概略平面図および正面図。

【図１１】第２変形例のピン構造の詳細説明図。

【図１２】本発明の共通路とピン構造の第３変形例を示
す概略平面図および正面図。

【図１３】第３変形例の係合構造の詳細説明図。

【図１４】本発明の電子機器の冷却装置の実施例を説明
するためのテストヘッドの液冷装置の概略図。

【符号の説明】

１放熱板１ａ被係止部２発熱体３平たい袋状のヒートシンク４内ピン４ａ係止部５ビス６外ピン６ａ係止部７往路８復路１４内共通路１６外共通路４１分離放熱板５１一体放熱板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のプリント基板の配列に沿って設けら
れ該プリント基板を冷却するための冷却液体を流す共通
路と、前記各基板の両端位置に立設され、前記共通路と連結さ
れて共通路に流れる冷却液体の冷熱を伝達するピンと、前記ピンに面接触で係止される被係止部を両端に有し、
中間に前記プリント基板上に実装された複数の発熱体と
熱的に共通接触する放熱板とから構成され、前記各基板の両端位置に立設されるピンに前記放熱板両
端の各被係止部をそれぞれ係止して、前記各ピンから放
熱板を介して各プリント基板に実装された発熱体に冷熱
を伝達して発熱体を間接的に冷却するようにしたことを
特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項２】複数のプリント基板の配列に沿って設けら
れる該プリント基板を冷却するための冷却液体を流す共
通路と、前記各基板の一端位置に立設され、前記共通路と連結さ
れて共通路に流れる冷却液体の冷熱を伝達するピンと、前記ピンに面接触で係止される被係止部を一端に有し、
他端に前記プリント基板上に実装された複数の発熱体と
熱的に共通接触する放熱板とから構成され、前記各基板の一端位置に立設されるピンに前記放熱板一
端の各被係止部をそれぞれ係止して、前記各ピンから放
熱板を介して各プリント基板に実装された発熱体に冷熱
を伝達して発熱体を間接的に冷却するようにしたことを
特徴とする電子機器の冷却装置。
【請求項３】請求項２に記載の電子機器の冷却装置にお
いて、前記一枚のプリント基板に対応する放熱板が熱的
に分離された複数の放熱板からなり、各放熱板が各発熱
体に個別に熱的に接触するようになっている電子機器の
冷却装置。
【請求項４】前記放熱板と基板との間に平たい袋状のヒ
ートシンクを介在せさた請求項１ないし３のいずれかに
記載の電子機器の冷却装置。
【請求項５】前記放熱板が予め前記プリント基板に取り
付けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の電
子機器の冷却装置。
【請求項６】前記放熱板の被係止部が筒状で一部が切れ
ている断面Ｃ字状をしており、前記断面Ｃ字状の被係止
部が縮径方向にバネ性をもっている請求項１ないし５の
いずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項７】前記ピンが、これに前記放熱板の被係止部
を係止することにより、前記プリント基板が所定位置に
配列されるようにガイドレールを兼ねている請求項１な
いし６のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項８】前記共通路が、流入する冷却液体が流れる
入口共通路と、流出する冷却液体が流れる出口共通路と
に分離された構造となっており、前記ピンの構造が液体の往路と復路とを有した２重管構
造となっており、ピンの往路を入口共通路に連結し復路を出口共通路に連
結して、入口共通路を流れる冷却液体をピンの往路に導
き、ピンの復路を経て出口共通路に流すようにした請求
項１ないし７のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項９】前記放熱板の形状が、端部の幅が広く、端
部から離れるにしたがって幅が狭くなっている請求項１
ないし８のいずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１０】前記放熱板の断面形状が、接触面は平だ
が厚さが異なり、端部の厚さが厚く、端部から離れるに
したがって厚さが薄くなっている請求項１ないし９のい
ずれかに記載の電子機器の冷却装置。
【請求項１１】前記プリント基板が表裏に部品を実装し
た両面実装型基板であり、前記放熱板が表裏一対で設け
られている請求項１ないし１０のいずれかに記載の電子
機器の冷却装置。
【請求項１２】前記プリント基板が放射状に配列されて
いる請求項１ないし１１のいずれかに記載の電子機器の
冷却装置。