JPH07283564A - 電子装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】空冷構造の電子装置において電子部品を搭載し
た電子回路パッケージの冷却効率又は部品実装密度を向
上することを目的とする。 【構成】電子部品（２、３、４、５）を搭載した電子回
路パッケージ（１０）の基板（１）に低熱伝導領域
（６）を設けて基板の伝熱領域を区分（７、８）に分割
し、高熱伝導部材（１１、１２）で区分別に放熱器（１
４、１５）と接続する。 【効果】電子部品間の熱干渉を低減し、各区分内の電子
部品の許容温度に応じて、大きさ、配置、及び放熱フィ
ンの方向により冷却性能の違う放熱器を接続して、電子
装置内で与えられた放熱空間を有効に利用して電子装置
の冷却効率又は部品実装密度を向上する効果がある。
た電子回路パッケージの冷却効率又は部品実装密度を向
上することを目的とする。 【構成】電子部品（２、３、４、５）を搭載した電子回
路パッケージ（１０）の基板（１）に低熱伝導領域
（６）を設けて基板の伝熱領域を区分（７、８）に分割
し、高熱伝導部材（１１、１２）で区分別に放熱器（１
４、１５）と接続する。 【効果】電子部品間の熱干渉を低減し、各区分内の電子
部品の許容温度に応じて、大きさ、配置、及び放熱フィ
ンの方向により冷却性能の違う放熱器を接続して、電子
装置内で与えられた放熱空間を有効に利用して電子装置
の冷却効率又は部品実装密度を向上する効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発熱電子部品を搭載した
電子回路パッケージと空気冷却構造を含む電子装置に係
わり、冷却効率の向上を図るために好適な放熱構造を備
えた電子装置に関する。
電子回路パッケージと空気冷却構造を含む電子装置に係
わり、冷却効率の向上を図るために好適な放熱構造を備
えた電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子装置は、部品実装を高密度化
するため、特開昭６２−７１３００号公報に記載のよう
に、発熱電子部品を搭載した電子回路パッケージを複数
枚縦置きの状態で収納し、電子回路パッケージ間に冷媒
空気を通気させる構成のもので、冷却効率を向上するた
めに、発熱電子部品に放熱フィンを取付ける、高発熱の
電子部品には大型の放熱フィンを取付ける、高発熱電子
部品が複数搭載される場合には電子回路パッケージの大
きさの放熱フィン付基板に電子回路パッケ−ジを取付け
る装置が開示されており、いずれの放熱フィンも垂直方
向に延びた平行平板フィンが設けられるものであった。
するため、特開昭６２−７１３００号公報に記載のよう
に、発熱電子部品を搭載した電子回路パッケージを複数
枚縦置きの状態で収納し、電子回路パッケージ間に冷媒
空気を通気させる構成のもので、冷却効率を向上するた
めに、発熱電子部品に放熱フィンを取付ける、高発熱の
電子部品には大型の放熱フィンを取付ける、高発熱電子
部品が複数搭載される場合には電子回路パッケージの大
きさの放熱フィン付基板に電子回路パッケ−ジを取付け
る装置が開示されており、いずれの放熱フィンも垂直方
向に延びた平行平板フィンが設けられるものであった。
【０００３】また、特公平５−５２０８０号公報に記載
の従来の電子装置では、高発熱電子部品の冷却効率をさ
らに向上するために、電子装置内にある電子回路パッケ
ージを収納した箱状のユニットの外部に高発熱電子部品
用の放熱器を設置し、高発熱電子部品に伝熱ブロックを
取付け、伝熱ブロックから放熱器までをヒートパイプで
熱輸送するものである。
の従来の電子装置では、高発熱電子部品の冷却効率をさ
らに向上するために、電子装置内にある電子回路パッケ
ージを収納した箱状のユニットの外部に高発熱電子部品
用の放熱器を設置し、高発熱電子部品に伝熱ブロックを
取付け、伝熱ブロックから放熱器までをヒートパイプで
熱輸送するものである。
【０００４】また、従来の電子装置では、高発熱電子部
品の実装密度を向上するために、１９９２年アスメ ア
ドバンシズ イン エレクトロニック パッケ−ジング
第１３５頁−第１４１頁（１９９２年ＡＳＭＥ Ａｄ
ｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｃｋ
ａｇｉｎｇ ｐａｇｅ．１３５−１４１）に記載のよう
に、電子回路基板の部品が搭載されない面上にヒートパ
イプを接続しているものがある。
品の実装密度を向上するために、１９９２年アスメ ア
ドバンシズ イン エレクトロニック パッケ−ジング
第１３５頁−第１４１頁（１９９２年ＡＳＭＥ Ａｄ
ｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐａｃｋ
ａｇｉｎｇ ｐａｇｅ．１３５−１４１）に記載のよう
に、電子回路基板の部品が搭載されない面上にヒートパ
イプを接続しているものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭６２−７
１３００号公報に記載の従来技術は、大型放熱フィンを
高発熱電子部品に取付ける場合、放熱フィンの設置スペ
ースの確保が必要であるために、部品実装密度を上げる
ことができなく、部品の配置に対して自由度が小さいと
いう問題がある。また、部品の実装密度を上げるために
電子回路パッケージと同様の大きさの放熱フィン付基板
に複数の高発熱電子部品を取付けて放熱フィンを共有す
るようにした場合、放熱フィン付基板を介在して経由し
た熱による部品間の熱干渉が生じるため、最も許容温度
の低い部品に合わせて放熱フィンを設置する必要があ
る。このため、与えられた放熱空間が小さく、その空間
では十分に放熱させることができない場合は、冷却効率
が十分に上がらない。
１３００号公報に記載の従来技術は、大型放熱フィンを
高発熱電子部品に取付ける場合、放熱フィンの設置スペ
ースの確保が必要であるために、部品実装密度を上げる
ことができなく、部品の配置に対して自由度が小さいと
いう問題がある。また、部品の実装密度を上げるために
電子回路パッケージと同様の大きさの放熱フィン付基板
に複数の高発熱電子部品を取付けて放熱フィンを共有す
るようにした場合、放熱フィン付基板を介在して経由し
た熱による部品間の熱干渉が生じるため、最も許容温度
の低い部品に合わせて放熱フィンを設置する必要があ
る。このため、与えられた放熱空間が小さく、その空間
では十分に放熱させることができない場合は、冷却効率
が十分に上がらない。
【０００６】また、上記の特公平５−５２０８０号公報
に記載の従来技術は、ユニットの外部に設置した放熱器
から放熱することにより電子回路パッケージ上の他の電
子部品へ熱的に影響する問題や部品を配置する際の自由
度が小さいという問題がある。又、ユニットから電子回
路パッケージを着脱するのを容易にするために、複数の
ヒートパイプを中継用の伝熱ブロックで接続する構造に
しており、接触熱抵抗が増加してしまうため、冷却効率
が十分ではないという問題がある。
に記載の従来技術は、ユニットの外部に設置した放熱器
から放熱することにより電子回路パッケージ上の他の電
子部品へ熱的に影響する問題や部品を配置する際の自由
度が小さいという問題がある。又、ユニットから電子回
路パッケージを着脱するのを容易にするために、複数の
ヒートパイプを中継用の伝熱ブロックで接続する構造に
しており、接触熱抵抗が増加してしまうため、冷却効率
が十分ではないという問題がある。
【０００７】また、上記の１９９２年アスメ アドバン
シズ イン エレクトロニック パッケ−ジング 第１
３５頁−第１４１頁に記載の従来の技術は、電子回路基
板の部品を搭載していない面上にヒートパイプを接続し
一括して基板を冷却するため、部品を配置する自由度は
大きくなるが、最も許容温度の低い部品に合わせて放熱
器を設置する必要がある。又、放熱器の放熱能力に限界
がある場合には、電子回路基板や伝熱基板を介在して経
由した熱により部品間の熱干渉が問題になる。
シズ イン エレクトロニック パッケ−ジング 第１
３５頁−第１４１頁に記載の従来の技術は、電子回路基
板の部品を搭載していない面上にヒートパイプを接続し
一括して基板を冷却するため、部品を配置する自由度は
大きくなるが、最も許容温度の低い部品に合わせて放熱
器を設置する必要がある。又、放熱器の放熱能力に限界
がある場合には、電子回路基板や伝熱基板を介在して経
由した熱により部品間の熱干渉が問題になる。
【０００８】本発明の第１の目的は、電子装置の冷却性
能を向上させて発熱する電子部品の温度上昇を防止する
ために好適な放熱構造を備えた電子装置を提供すること
にある。
能を向上させて発熱する電子部品の温度上昇を防止する
ために好適な放熱構造を備えた電子装置を提供すること
にある。
【０００９】本発明の第２の目的は、電子回路パッケー
ジの基板の実装密度を向上できる電子装置を提供するこ
とにある。
ジの基板の実装密度を向上できる電子装置を提供するこ
とにある。
【００１０】本発明の第３の目的は、電子回路パッケー
ジをユニットから着脱容易にしてメインテナンス性をよ
くした電子装置を提供することにある。
ジをユニットから着脱容易にしてメインテナンス性をよ
くした電子装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明の電子装置は、複数の電子部品を搭
載した基板からなる電子回路パッケージを備えた電子装
置において、前記電子回路パッケージの基板に低熱伝導
領域を形成して基板を複数の区分に分割し、区分ごとに
冷却を行うようにしたことを特徴とするものである。
するために、本発明の電子装置は、複数の電子部品を搭
載した基板からなる電子回路パッケージを備えた電子装
置において、前記電子回路パッケージの基板に低熱伝導
領域を形成して基板を複数の区分に分割し、区分ごとに
冷却を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、該放熱ブロック
と前記基板とのうち少なくとも放熱ブロックに低熱伝導
領域を形成して基板を複数の区分に分割し、区分ごとに
冷却を行うようにしたことを特徴とするものである。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、該放熱ブロック
と前記基板とのうち少なくとも放熱ブロックに低熱伝導
領域を形成して基板を複数の区分に分割し、区分ごとに
冷却を行うようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により
冷却されるように構成されるものであって、前記基板の
電子部品を搭載した面と反対側の面側に熱遮蔽板が設け
られるとともに前記高熱伝導部材が前記熱遮蔽板より外
側に設置され、該高熱伝導部材に取付られた放熱フィン
により放熱器が形成され、前記熱遮蔽板と放熱フィンと
の間を流れる空気が外側へ流れるように構成したことを
特徴とするものである。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により
冷却されるように構成されるものであって、前記基板の
電子部品を搭載した面と反対側の面側に熱遮蔽板が設け
られるとともに前記高熱伝導部材が前記熱遮蔽板より外
側に設置され、該高熱伝導部材に取付られた放熱フィン
により放熱器が形成され、前記熱遮蔽板と放熱フィンと
の間を流れる空気が外側へ流れるように構成したことを
特徴とするものである。
【００１４】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板に低熱伝導領域を形成して基
板を複数の区分に分割し、該複数の区分のうち一部の区
分の前記基板に直接放熱フィンを形成し、残りの区分に
高熱伝導部材を取付けるとともに放熱フィンを設けたこ
とを特徴とするものである。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板に低熱伝導領域を形成して基
板を複数の区分に分割し、該複数の区分のうち一部の区
分の前記基板に直接放熱フィンを形成し、残りの区分に
高熱伝導部材を取付けるとともに放熱フィンを設けたこ
とを特徴とするものである。
【００１５】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、前記電子回路パ
ッケージの基板が少なくとも前記放熱ブロックに形成さ
れた低熱伝導領域により基板を複数の区分に分割され、
該複数の区分のうち一部の区分の前記基板に直接放熱フ
ィンを形成し、残りの区分に高熱伝導部材を取付けると
ともに放熱フィンを設けたことを特徴とするものであ
る。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、前記電子回路パ
ッケージの基板が少なくとも前記放熱ブロックに形成さ
れた低熱伝導領域により基板を複数の区分に分割され、
該複数の区分のうち一部の区分の前記基板に直接放熱フ
ィンを形成し、残りの区分に高熱伝導部材を取付けると
ともに放熱フィンを設けたことを特徴とするものであ
る。
【００１６】又、前記電子回路パッケージが縦置き状態
で配置されるものであって、前記放熱器内の第一の空気
流路の上方に第二の空気流路が形成され、該第二の空気
流路内にヒータを設けたものである。又、前記ヒータと
前記放熱器の放熱フィンの間に輻射熱遮蔽板を配置した
ものである。
で配置されるものであって、前記放熱器内の第一の空気
流路の上方に第二の空気流路が形成され、該第二の空気
流路内にヒータを設けたものである。又、前記ヒータと
前記放熱器の放熱フィンの間に輻射熱遮蔽板を配置した
ものである。
【００１７】又、前記電子回路パッケージが複数枚縦置
き状態で配置されるものであって、前記放熱器の放熱フ
ィンが重力方向に対して斜め方向に延びる複数の平行平
板フィンで形成され、前記放熱器と前記基板または前記
放熱ブロックとの間に第一の空気流路、前記平行平板フ
ィン間に第二の空気流路、前記第一の電子回路パッケー
ジと平行して配置される第二の電子回路パッケージもし
くは前記電子装置の内壁と前記放熱器との間に第三の空
気流路が形成されているものである。
き状態で配置されるものであって、前記放熱器の放熱フ
ィンが重力方向に対して斜め方向に延びる複数の平行平
板フィンで形成され、前記放熱器と前記基板または前記
放熱ブロックとの間に第一の空気流路、前記平行平板フ
ィン間に第二の空気流路、前記第一の電子回路パッケー
ジと平行して配置される第二の電子回路パッケージもし
くは前記電子装置の内壁と前記放熱器との間に第三の空
気流路が形成されているものである。
【００１８】又、前記放熱器が放熱基板に放熱フィンを
設けることによって形成され、前記第一の空気流路から
前記放熱フィンを介して第三の空気流路に流れるように
前記第二の流路が形成されているものである。又、前記
第一の空気流路内もしくは前記第三の空気流路内に前記
電子回路パッケージと平行して熱遮蔽板が配置されてい
るものである。又、前記高熱伝導部材がヒ−トパイプで
形成されているものである。
設けることによって形成され、前記第一の空気流路から
前記放熱フィンを介して第三の空気流路に流れるように
前記第二の流路が形成されているものである。又、前記
第一の空気流路内もしくは前記第三の空気流路内に前記
電子回路パッケージと平行して熱遮蔽板が配置されてい
るものである。又、前記高熱伝導部材がヒ−トパイプで
形成されているものである。
【００１９】上記第２の目的を達成するために、本発明
の電子装置は、複数の電子部品を搭載した基板からなる
電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電
子回路パッケージの基板が熱的に分割された複数の領域
に区分されたものであって、該区分された領域ごとに高
熱伝導部材により放熱器と熱的に接続され、前記電子部
品の種類に対応させて前記放熱器の冷却性能を設定した
ことを特徴とするものである。
の電子装置は、複数の電子部品を搭載した基板からなる
電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電
子回路パッケージの基板が熱的に分割された複数の領域
に区分されたものであって、該区分された領域ごとに高
熱伝導部材により放熱器と熱的に接続され、前記電子部
品の種類に対応させて前記放熱器の冷却性能を設定した
ことを特徴とするものである。
【００２０】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により
冷却されるように構成されるものであって、前記電子部
品の許容温度に応じて熱移動を制限する部材によって区
分され、前記高熱伝導部材に設けられている放熱器の放
熱量を前記電子部品の許容温度に応じて設定しているこ
とを特徴とするものである。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により
冷却されるように構成されるものであって、前記電子部
品の許容温度に応じて熱移動を制限する部材によって区
分され、前記高熱伝導部材に設けられている放熱器の放
熱量を前記電子部品の許容温度に応じて設定しているこ
とを特徴とするものである。
【００２１】又、前記分割された区分ごとに前記高熱伝
導部材が取付られるものであって、前記電子部品の許容
温度に応じて前記高熱伝導部材に取付られる放熱器の冷
却性能を設定したものである。又、前記電子部品の発熱
量が大きい電子部品に対応する前記放熱器の配置を空気
の上流側に配置したものである。又、前記電子部品の許
容温度が低い電子部品に対応する前記放熱器の配置を空
気の上流側に配置したものである。又、前記電子回路パ
ッケージが縦置き状態で配置され、かつ自然空冷される
ものであって、前記電子部品の発熱量が大きい電子部品
に対応する前記放熱器もしくは前記電子部品の許容温度
が低い部品に対応する前記放熱器を前記電子回路パッケ
ージの下方側に配置にしたものである。
導部材が取付られるものであって、前記電子部品の許容
温度に応じて前記高熱伝導部材に取付られる放熱器の冷
却性能を設定したものである。又、前記電子部品の発熱
量が大きい電子部品に対応する前記放熱器の配置を空気
の上流側に配置したものである。又、前記電子部品の許
容温度が低い電子部品に対応する前記放熱器の配置を空
気の上流側に配置したものである。又、前記電子回路パ
ッケージが縦置き状態で配置され、かつ自然空冷される
ものであって、前記電子部品の発熱量が大きい電子部品
に対応する前記放熱器もしくは前記電子部品の許容温度
が低い部品に対応する前記放熱器を前記電子回路パッケ
ージの下方側に配置にしたものである。
【００２２】上記第３の目的を達成するために、本発明
の電子装置は、複数の電子部品を搭載した基板からなる
電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電
子回路パッケージの基板に複数個の高熱伝導部材の一端
が設けられ、前記基板の電子部品を搭載している側とは
反対側の面に設けられた前記高熱伝導部材の他端側に放
熱フィンを具備して放熱器を形成して電子装置に着脱さ
せることを特徴とするものである。
の電子装置は、複数の電子部品を搭載した基板からなる
電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電
子回路パッケージの基板に複数個の高熱伝導部材の一端
が設けられ、前記基板の電子部品を搭載している側とは
反対側の面に設けられた前記高熱伝導部材の他端側に放
熱フィンを具備して放熱器を形成して電子装置に着脱さ
せることを特徴とするものである。
【００２３】又、複数の電子部品を搭載した基板からな
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、該放熱ブロック
に複数個の高熱伝導部材の一端が設けられ、前記基板の
電子部品を搭載している側とは反対側の面に設けられた
前記高熱伝導部材の他端側に放熱フィンを具備して放熱
器を形成して電子装置に着脱させることを特徴とするも
のである。
る電子回路パッケージを備えた電子装置において、前記
電子回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された
放熱ブロックを具備するものであって、該放熱ブロック
に複数個の高熱伝導部材の一端が設けられ、前記基板の
電子部品を搭載している側とは反対側の面に設けられた
前記高熱伝導部材の他端側に放熱フィンを具備して放熱
器を形成して電子装置に着脱させることを特徴とするも
のである。
【００２４】又、前記分割された区分ごとに前記高熱伝
導部材が取付られるものであって、前記基板の電子部品
が取付られた面と反対の面側に前記高熱伝導部材に取付
られる放熱器を配置したものである。又、前記放熱器が
前記電子回路パッケージと一体構造として取扱うことが
できるように構成されているものである。
導部材が取付られるものであって、前記基板の電子部品
が取付られた面と反対の面側に前記高熱伝導部材に取付
られる放熱器を配置したものである。又、前記放熱器が
前記電子回路パッケージと一体構造として取扱うことが
できるように構成されているものである。
【００２５】
【作用】まず、従来例を示す図１４と本発明の実施例の
一態様を示す図１５を用いて、従来の技術の作用と本発
明の実施例で以下に説明する主な作用について違いを説
明する。
一態様を示す図１５を用いて、従来の技術の作用と本発
明の実施例で以下に説明する主な作用について違いを説
明する。
【００２６】電子回路パッケージの基板１００上には電
子部品１０１、１０２、１０３が搭載されている。基板
１００の電子部品が搭載されていない方の面に電子部品
１０１、１０２、１０３の許容温度に応じて放熱器が配
置されている。電子部品１０２には基板を経由して電子
部品１０１、１０３から熱が伝導し、熱干渉１０６によ
り電子部品１０２の温度が上昇する。このため、電子部
品１０２の許容温度が他の部品よりも低い場合には、他
の電子部品の温度が各々の許容温度に対して余裕があっ
ても電子部品１０２の温度に対応して放熱器を大きくし
なければならない。このため、放熱空間が限られている
場合には部品実装密度は上がらない。
子部品１０１、１０２、１０３が搭載されている。基板
１００の電子部品が搭載されていない方の面に電子部品
１０１、１０２、１０３の許容温度に応じて放熱器が配
置されている。電子部品１０２には基板を経由して電子
部品１０１、１０３から熱が伝導し、熱干渉１０６によ
り電子部品１０２の温度が上昇する。このため、電子部
品１０２の許容温度が他の部品よりも低い場合には、他
の電子部品の温度が各々の許容温度に対して余裕があっ
ても電子部品１０２の温度に対応して放熱器を大きくし
なければならない。このため、放熱空間が限られている
場合には部品実装密度は上がらない。
【００２７】これに対して、図１５に示す本発明の例で
は、電子回路パッケージの基板１０６に低熱伝導領域１
０７を設置することによって電子部品１０２には基板を
経由して熱が伝導することを遮断できるため、電子部品
１０１、１０３からの熱干渉を低減できる。このため、
電子部品１０２の許容温度に関係なく、各々の許容温度
に応じて放熱器を設置すればよく、放熱空間を有効に利
用できるため、実装密度を上げることができる。
は、電子回路パッケージの基板１０６に低熱伝導領域１
０７を設置することによって電子部品１０２には基板を
経由して熱が伝導することを遮断できるため、電子部品
１０１、１０３からの熱干渉を低減できる。このため、
電子部品１０２の許容温度に関係なく、各々の許容温度
に応じて放熱器を設置すればよく、放熱空間を有効に利
用できるため、実装密度を上げることができる。
【００２８】また、各区分と高熱伝導部材で接続される
放熱器の位置関係によって放熱器内に流れ込む空気の温
度が上下するため、区分内の基板温度や電子部品温度も
上下させることができる。また、電子部品の位置に関係
なく放熱器の位置を設定できるため、放熱器の大きさや
放熱フィンのピッチを変えることによって区分内の基板
温度、電子部品温度、および放熱器内の風温上昇量を変
えることができる。これにより、電子回路パッケージの
基板上の全ての電子部品に関して、部品の許容温度に応
じて冷却性能の違う放熱器を接続することで、電子部品
の温度を例えば許容温度ぎりぎりまでの設定が可能とな
り、限られた放熱空間を有効に利用することができるた
め、電子回路パッケージの部品実装密度が向上する又は
冷却効率が向上する。
放熱器の位置関係によって放熱器内に流れ込む空気の温
度が上下するため、区分内の基板温度や電子部品温度も
上下させることができる。また、電子部品の位置に関係
なく放熱器の位置を設定できるため、放熱器の大きさや
放熱フィンのピッチを変えることによって区分内の基板
温度、電子部品温度、および放熱器内の風温上昇量を変
えることができる。これにより、電子回路パッケージの
基板上の全ての電子部品に関して、部品の許容温度に応
じて冷却性能の違う放熱器を接続することで、電子部品
の温度を例えば許容温度ぎりぎりまでの設定が可能とな
り、限られた放熱空間を有効に利用することができるた
め、電子回路パッケージの部品実装密度が向上する又は
冷却効率が向上する。
【００２９】また、自然空冷の場合、空気流路の延長部
内のヒータにより放熱器から流れてくる空気をさらに加
熱すると、電子回路パッケージ上部から電子装置の外へ
至るまでの空気流路において、空気の温度が上昇し煙突
作用を促進され空気流量が増す。その結果、放熱器を流
れる冷媒空気の流速が増して電子回路パッケージの冷却
効率が向上する。
内のヒータにより放熱器から流れてくる空気をさらに加
熱すると、電子回路パッケージ上部から電子装置の外へ
至るまでの空気流路において、空気の温度が上昇し煙突
作用を促進され空気流量が増す。その結果、放熱器を流
れる冷媒空気の流速が増して電子回路パッケージの冷却
効率が向上する。
【００３０】また、放熱フィンを斜めにし、冷たい空気
が放熱器で暖められた空気と混ざることなく放熱器の上
部まで導入されるように空気流路を設ける。このとき、
放熱器を構成する放熱フィンの総表面積を減らすことな
く、放熱フィンの流路方向の長さを短くすることによっ
て、放熱フィン表面上の温度境界層を薄くすることがで
きる。この結果、放熱フィンの放熱性能が向上し、放熱
器内の全ての放熱フィンの温度上昇量を均一に低く抑え
ることができるため、電子回路パッケージの冷却効率が
向上する。
が放熱器で暖められた空気と混ざることなく放熱器の上
部まで導入されるように空気流路を設ける。このとき、
放熱器を構成する放熱フィンの総表面積を減らすことな
く、放熱フィンの流路方向の長さを短くすることによっ
て、放熱フィン表面上の温度境界層を薄くすることがで
きる。この結果、放熱フィンの放熱性能が向上し、放熱
器内の全ての放熱フィンの温度上昇量を均一に低く抑え
ることができるため、電子回路パッケージの冷却効率が
向上する。
【００３１】また、放熱フィンを斜めにし、放熱器の上
部まで導入する空気流路を設けることにより、冷たい空
気を放熱器で暖められた空気と混ぜることなく上方まで
導くことができるため、冷却性能を向上できる。
部まで導入する空気流路を設けることにより、冷たい空
気を放熱器で暖められた空気と混ぜることなく上方まで
導くことができるため、冷却性能を向上できる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図８によ
り説明する。図１は放熱器を有する電子回路パッケージ
を並べたユニットの斜視図、図２は放熱器を有する電子
回路パッケージの基板側から見た斜視図、図３は放熱器
を有する電子回路パッケージの放熱器側から見た斜視
図、図４、図５、図６、図８はそれぞれ放熱器を有する
電子回路パッケージの上面図、図７は放熱器を有する電
子回路パッケージの放熱器側から見た正面図である。
り説明する。図１は放熱器を有する電子回路パッケージ
を並べたユニットの斜視図、図２は放熱器を有する電子
回路パッケージの基板側から見た斜視図、図３は放熱器
を有する電子回路パッケージの放熱器側から見た斜視
図、図４、図５、図６、図８はそれぞれ放熱器を有する
電子回路パッケージの上面図、図７は放熱器を有する電
子回路パッケージの放熱器側から見た正面図である。
【００３３】電子回路パッケージ１０は、図１に示すよ
うに電子装置のユニット１８内で縦置き状態に設置さ
れ、冷媒空気は矢印１７で示す方向に流れるように構成
されている。
うに電子装置のユニット１８内で縦置き状態に設置さ
れ、冷媒空気は矢印１７で示す方向に流れるように構成
されている。
【００３４】本実施例のユニットは、次のように構成さ
れている。基板１上には、通電されることにより発熱す
る電子部品２などが搭載された電子回路パッケージ１０
が、箱体１８の中に着脱可能に装着されている。基板１
の電子部品が搭載されている面と反対側の面には、高熱
伝導部材１１（後述する）が設けられており、この高伝
導部材１１にはフィン１３が設けられている。箱体１８
の上面と下面にはスリット１９が設けられており、冷却
するための空気が、自然空冷により放熱フィン１３から
周囲の空気に放熱される熱により空気が暖められ、暖め
られた空気は、自然対流によって垂直方向１６に流れ、
冷たい空気を外部から導くことにより、下面のスリット
から流入し、フィン１３間を通ってフィン１３を冷却
し、上面のスリット１９から流出するようになってい
る。又、より空気量を必要とする場合は、図示しない送
風機などにより送風される。
れている。基板１上には、通電されることにより発熱す
る電子部品２などが搭載された電子回路パッケージ１０
が、箱体１８の中に着脱可能に装着されている。基板１
の電子部品が搭載されている面と反対側の面には、高熱
伝導部材１１（後述する）が設けられており、この高伝
導部材１１にはフィン１３が設けられている。箱体１８
の上面と下面にはスリット１９が設けられており、冷却
するための空気が、自然空冷により放熱フィン１３から
周囲の空気に放熱される熱により空気が暖められ、暖め
られた空気は、自然対流によって垂直方向１６に流れ、
冷たい空気を外部から導くことにより、下面のスリット
から流入し、フィン１３間を通ってフィン１３を冷却
し、上面のスリット１９から流出するようになってい
る。又、より空気量を必要とする場合は、図示しない送
風機などにより送風される。
【００３５】次に電子回路パッケージ１０の詳細につい
て述べる。電子回路パッケージ１０は、図２、図３、図
４に示すように、次のように構成されている。基板１上
には、低発熱部品２、３と高発熱部品４、５が搭載され
ており、本実施例では、低熱伝導領域６によって低発熱
部品２、３が搭載されている伝熱領域区分７と高発熱部
品４、５が搭載されている伝熱領域区分８に分割されて
いる。基板１の熱伝領域区分７、８には、それぞれ基板
１の端部から低熱伝導領域６に向かって次に述べる高熱
伝導部材１１、１２を取り付けるための穴が形成され、
この穴に高熱伝導部材１１、１２がはめ込まれて取り付
けられている。ここで、高熱伝導部材１１、１２は、図
４に示す実施例では、コの字状に曲げられて形成されて
いる。基板１に設けられた穴は基板１の端部から形成さ
れており、高熱伝導部材１１、１２の一方側の端部を基
板端部から挿入して、基板１の端部より内側に入るよう
に押し込まれて固定されている。この高熱伝導部材１
１、１２と基板１との接続は固着でもよい。
て述べる。電子回路パッケージ１０は、図２、図３、図
４に示すように、次のように構成されている。基板１上
には、低発熱部品２、３と高発熱部品４、５が搭載され
ており、本実施例では、低熱伝導領域６によって低発熱
部品２、３が搭載されている伝熱領域区分７と高発熱部
品４、５が搭載されている伝熱領域区分８に分割されて
いる。基板１の熱伝領域区分７、８には、それぞれ基板
１の端部から低熱伝導領域６に向かって次に述べる高熱
伝導部材１１、１２を取り付けるための穴が形成され、
この穴に高熱伝導部材１１、１２がはめ込まれて取り付
けられている。ここで、高熱伝導部材１１、１２は、図
４に示す実施例では、コの字状に曲げられて形成されて
いる。基板１に設けられた穴は基板１の端部から形成さ
れており、高熱伝導部材１１、１２の一方側の端部を基
板端部から挿入して、基板１の端部より内側に入るよう
に押し込まれて固定されている。この高熱伝導部材１
１、１２と基板１との接続は固着でもよい。
【００３６】高熱伝導部材としては、例えば、ヒートパ
イプ、銅、アルミニュームが好適であり、それぞれ単独
にあるいはこのうちの銅、アルミニュームの組み合わせ
でもよい。
イプ、銅、アルミニュームが好適であり、それぞれ単独
にあるいはこのうちの銅、アルミニュームの組み合わせ
でもよい。
【００３７】高熱伝導部材１１、１２の他方の側には、
放熱フィン１３が、配線を避けて高熱伝導部材の軸に垂
直な方向に複数枚設けられており、熱を放熱するための
放熱器１４、１５が形成され、このフィン１３に沿って
空気が流れるようになっている。この放熱器１４、１５
は、図３、図４に示すように、基板１に平行に隣接して
配置されており、高発熱電子部品４、５が搭載されてい
る側の放熱器１５の方が、低発熱電子部品２、３が搭載
されている側の放熱器１４より大型に形成されている。
放熱フィン１３が、配線を避けて高熱伝導部材の軸に垂
直な方向に複数枚設けられており、熱を放熱するための
放熱器１４、１５が形成され、このフィン１３に沿って
空気が流れるようになっている。この放熱器１４、１５
は、図３、図４に示すように、基板１に平行に隣接して
配置されており、高発熱電子部品４、５が搭載されてい
る側の放熱器１５の方が、低発熱電子部品２、３が搭載
されている側の放熱器１４より大型に形成されている。
【００３８】このように構成された電子装置の動作につ
いて説明する。電子装置を作動させると、電子部品２、
３、４、５、で発生した熱は、基板１に伝わり、高熱伝
導部材１１、１２を経由して放熱フィン１３に伝わる。
放熱フィン１３は周囲を流れる空気により冷却される。
自然空冷で電子装置の冷却を行う場合、放熱フィン１３
から周囲の空気に放熱される熱により空気が暖められ、
暖められた空気は、自然対流によって垂直方向１６に流
れ、冷たい空気を外部から導く。この空気の流れによっ
て放熱フィン１３は冷却される。
いて説明する。電子装置を作動させると、電子部品２、
３、４、５、で発生した熱は、基板１に伝わり、高熱伝
導部材１１、１２を経由して放熱フィン１３に伝わる。
放熱フィン１３は周囲を流れる空気により冷却される。
自然空冷で電子装置の冷却を行う場合、放熱フィン１３
から周囲の空気に放熱される熱により空気が暖められ、
暖められた空気は、自然対流によって垂直方向１６に流
れ、冷たい空気を外部から導く。この空気の流れによっ
て放熱フィン１３は冷却される。
【００３９】本実施例では、低熱伝導領域６によって低
発熱電子部品２、３が搭載されている伝熱領域区分７と
高発熱電子部品４、５が搭載されている伝熱領域区分８
が分離されているため、この低熱伝導領域６により基板
１を介して熱が移動することを阻害することができるの
で、電子部品間の熱的な影響が小さくなり、基板１上で
低発熱電子部品３と高発熱電子部品４を従来よりも近づ
けて配置することができる。
発熱電子部品２、３が搭載されている伝熱領域区分７と
高発熱電子部品４、５が搭載されている伝熱領域区分８
が分離されているため、この低熱伝導領域６により基板
１を介して熱が移動することを阻害することができるの
で、電子部品間の熱的な影響が小さくなり、基板１上で
低発熱電子部品３と高発熱電子部品４を従来よりも近づ
けて配置することができる。
【００４０】なお、基板１の折損に対する強度を確保す
るために、基板１内に低熱伝導部材を挿入することによ
って低熱伝導領域６を形成してもよい。
るために、基板１内に低熱伝導部材を挿入することによ
って低熱伝導領域６を形成してもよい。
【００４１】また、熱伝導領域区分７、８ごとに別々の
放熱器１４、１５が接続されているため、伝熱領域区分
７、８内の部品実装密度を個別に変えるあるいは上げる
ことができ、その場合は、放熱器１４、１５を個別に大
きくすることによって対応できる。又、各伝熱領域区分
ごとに基板１の温度を設定できるので、発熱電子部品の
最大許容温度に着目して基板１の低熱伝導領域による分
割を行えば、放熱器の大きさをそれぞれの電子部品に対
応させて設定することができ、必要以上に無駄に大きく
しなくても冷却することができる。この結果、電子回路
パッケージ１０全体の部品実装密度を向上でき、冷却効
率が向上する。
放熱器１４、１５が接続されているため、伝熱領域区分
７、８内の部品実装密度を個別に変えるあるいは上げる
ことができ、その場合は、放熱器１４、１５を個別に大
きくすることによって対応できる。又、各伝熱領域区分
ごとに基板１の温度を設定できるので、発熱電子部品の
最大許容温度に着目して基板１の低熱伝導領域による分
割を行えば、放熱器の大きさをそれぞれの電子部品に対
応させて設定することができ、必要以上に無駄に大きく
しなくても冷却することができる。この結果、電子回路
パッケージ１０全体の部品実装密度を向上でき、冷却効
率が向上する。
【００４２】例えば、周囲の環境温度が４０°Ｃで許容
温度が８０°Ｃと許容温度が５０°Ｃの発熱電子部品を
基板１に搭載する場合、上記のように構成することによ
り、許容温度が５０°Ｃの電子部品の搭載数は変えない
で、許容温度８０°Ｃの電子部品の搭載数を３倍にする
ことができる。又、許容温度８０°Ｃの電子部品側の放
熱器を小さくし、許容温度５０°Ｃの電子部品側の放熱
器を大きく設定することにより、許容温度５０°Ｃの搭
載数量を増やすことができる。
温度が８０°Ｃと許容温度が５０°Ｃの発熱電子部品を
基板１に搭載する場合、上記のように構成することによ
り、許容温度が５０°Ｃの電子部品の搭載数は変えない
で、許容温度８０°Ｃの電子部品の搭載数を３倍にする
ことができる。又、許容温度８０°Ｃの電子部品側の放
熱器を小さくし、許容温度５０°Ｃの電子部品側の放熱
器を大きく設定することにより、許容温度５０°Ｃの搭
載数量を増やすことができる。
【００４３】又、電子回路パッケージ１０と各放熱器１
４、１５とが一体になっている構造なので、電子装置に
着脱することも容易である。ここで、高熱伝導部材１
１、１２にヒートパイプを用いた場合、蒸発部と凝縮部
との間で熱輸送するので、冷却効率はより向上し、一つ
の伝熱領域区分にそのうちの１つが故障しても複数のヒ
ートパイプを接続した場合、信頼性を向上することがで
きる。
４、１５とが一体になっている構造なので、電子装置に
着脱することも容易である。ここで、高熱伝導部材１
１、１２にヒートパイプを用いた場合、蒸発部と凝縮部
との間で熱輸送するので、冷却効率はより向上し、一つ
の伝熱領域区分にそのうちの１つが故障しても複数のヒ
ートパイプを接続した場合、信頼性を向上することがで
きる。
【００４４】図５は、図２から図４に示す実施例の変形
例を示すもので、図５に示すように、基板１の電子部品
を搭載していない面側に高熱伝導性の冷却性能を有する
ように設計して例えば銅、アルミニュームなどの放熱ブ
ロック２０を設けて基板１に取り付け、放熱ブロック２
０内に溝２１を形成して低熱伝導領域６を設けてもよ
い。本実施例では、基板１は高い熱伝導性を有するグリ
ース２４を介して放熱ブロック２０に熱的に接続されて
いる。電子部品２、３、４、５で発生した熱はグリース
を介して基板１に伝わり、基板１よりも放熱ブロック２
０の方の熱伝導性をよくするように形成しているので、
基板１内で熱伝導するより放熱ブロック２０に伝わり、
主として高熱伝導部材１１、１２を経由して放熱フィン
１３に伝わり放熱される。このように構成することによ
り、電子回路パッケージ１０と放熱ブロック２０との着
脱を容易にすることができ、保守が容易になる。又、発
熱電子部品２、３、４、５と放熱ブロック２０との間を
伝熱用スタッドを介して熱的に接続すれば、発熱電子部
品間の相互の熱的な干渉を低減でき、冷却効率をさらに
向上することができる。なお、放熱ブロック２０に低熱
伝導部材を設けただけでは、基板１を介しての熱伝導を
十分に低く抑えることができない場合は、基板１にも低
熱伝導部材６を設けるとよい。
例を示すもので、図５に示すように、基板１の電子部品
を搭載していない面側に高熱伝導性の冷却性能を有する
ように設計して例えば銅、アルミニュームなどの放熱ブ
ロック２０を設けて基板１に取り付け、放熱ブロック２
０内に溝２１を形成して低熱伝導領域６を設けてもよ
い。本実施例では、基板１は高い熱伝導性を有するグリ
ース２４を介して放熱ブロック２０に熱的に接続されて
いる。電子部品２、３、４、５で発生した熱はグリース
を介して基板１に伝わり、基板１よりも放熱ブロック２
０の方の熱伝導性をよくするように形成しているので、
基板１内で熱伝導するより放熱ブロック２０に伝わり、
主として高熱伝導部材１１、１２を経由して放熱フィン
１３に伝わり放熱される。このように構成することによ
り、電子回路パッケージ１０と放熱ブロック２０との着
脱を容易にすることができ、保守が容易になる。又、発
熱電子部品２、３、４、５と放熱ブロック２０との間を
伝熱用スタッドを介して熱的に接続すれば、発熱電子部
品間の相互の熱的な干渉を低減でき、冷却効率をさらに
向上することができる。なお、放熱ブロック２０に低熱
伝導部材を設けただけでは、基板１を介しての熱伝導を
十分に低く抑えることができない場合は、基板１にも低
熱伝導部材６を設けるとよい。
【００４５】図６は、図５に示す実施例の変形例であっ
て、図６に示すように、高熱伝導部材３０、３１を図５
に示すように放熱ブロック２０の端部から挿入する構造
でなく、基板１の中央側の低熱伝導領域６の部分の放熱
ブロック２０に溝２１によって形成された低熱伝導領域
側から挿入し、高熱伝導部材３０、３１を交差させるよ
うに、すなわち基板１の伝熱領域区分２２と２３とを互
いに入れ換えた位置に放熱器３２、３３を設けている。
このように構成することにより、高熱伝導部材３０、３
１の屈曲部の曲率を大きくとれるため、制作性を良くす
ることができる。又、高熱伝導部材を比較的直線に近い
形状で用いることができるので、高熱伝導部材としてヒ
ートパイプを用いた場合は、ヒートパイプの熱輸送効率
が向上し、冷却効率を向上することができる。
て、図６に示すように、高熱伝導部材３０、３１を図５
に示すように放熱ブロック２０の端部から挿入する構造
でなく、基板１の中央側の低熱伝導領域６の部分の放熱
ブロック２０に溝２１によって形成された低熱伝導領域
側から挿入し、高熱伝導部材３０、３１を交差させるよ
うに、すなわち基板１の伝熱領域区分２２と２３とを互
いに入れ換えた位置に放熱器３２、３３を設けている。
このように構成することにより、高熱伝導部材３０、３
１の屈曲部の曲率を大きくとれるため、制作性を良くす
ることができる。又、高熱伝導部材を比較的直線に近い
形状で用いることができるので、高熱伝導部材としてヒ
ートパイプを用いた場合は、ヒートパイプの熱輸送効率
が向上し、冷却効率を向上することができる。
【００４６】図７に示す実施例は、空気の流れも考慮し
て放熱器を配置した例を示す実施例で、高熱伝導部材４
１と高熱伝導部材４２のそれぞれの放熱器４５と４６、
高熱伝導部材４３と高熱伝導部材４４のそれぞれの放熱
器４７と４８の配置は、空気の流れる方向に沿って入れ
換わるように接続している。ただし。このように構成す
るのは、必要に応じて高熱伝導部材４１と高熱伝導部材
４２、高熱伝導部材４３と高熱伝導部材４４のどちらか
一方であってもよい。
て放熱器を配置した例を示す実施例で、高熱伝導部材４
１と高熱伝導部材４２のそれぞれの放熱器４５と４６、
高熱伝導部材４３と高熱伝導部材４４のそれぞれの放熱
器４７と４８の配置は、空気の流れる方向に沿って入れ
換わるように接続している。ただし。このように構成す
るのは、必要に応じて高熱伝導部材４１と高熱伝導部材
４２、高熱伝導部材４３と高熱伝導部材４４のどちらか
一方であってもよい。
【００４７】上記のように構成することにより、空気が
矢印４９で示すように流れるため、流れの上流側（本実
施例では、下方に位置する側）に位置する放熱器４６、
４８は冷たい空気で冷却され冷却効率が向上するため、
放熱器４６、４８に接続されている基板１の温度を低く
することができる。
矢印４９で示すように流れるため、流れの上流側（本実
施例では、下方に位置する側）に位置する放熱器４６、
４８は冷たい空気で冷却され冷却効率が向上するため、
放熱器４６、４８に接続されている基板１の温度を低く
することができる。
【００４８】又、図６に示したように放熱器の位置も入
れ換えることにより、基板１の温度の設定は自由度が大
きくなる利点がある。例えば、電子部品の温度が許容温
度の上限近くとなるように基板１の温度設定を行えば、
電子回路パッケージ１０全体の部品実装密度を高めるこ
とができる。また、バイポーラなどのように特別な電子
部品については、その作動に適正な温度範囲となるよう
に設定することもできる。
れ換えることにより、基板１の温度の設定は自由度が大
きくなる利点がある。例えば、電子部品の温度が許容温
度の上限近くとなるように基板１の温度設定を行えば、
電子回路パッケージ１０全体の部品実装密度を高めるこ
とができる。また、バイポーラなどのように特別な電子
部品については、その作動に適正な温度範囲となるよう
に設定することもできる。
【００４９】図８は、低発熱電子部品２、３について
は、基板３５に直接放熱フィン３６を取り付けて冷却
し、高発熱部品４、５については、高熱伝導部材１２に
より冷却するようにした場合の実施例を示している。本
実施例でも溝９により低熱伝導領域を形成し、伝熱領域
区分７、８に分割している。このように構成することに
より、基板３５に直接放熱フィンを取り付けた面積のと
ころまで、放熱器１５を形成することができ、冷却効率
が向上するため、高発熱電子部品の冷却を十分に行うこ
とができる利点がある。又、構造が簡単になるので、制
作しやすくなり、比較的安価に制作できる。
は、基板３５に直接放熱フィン３６を取り付けて冷却
し、高発熱部品４、５については、高熱伝導部材１２に
より冷却するようにした場合の実施例を示している。本
実施例でも溝９により低熱伝導領域を形成し、伝熱領域
区分７、８に分割している。このように構成することに
より、基板３５に直接放熱フィンを取り付けた面積のと
ころまで、放熱器１５を形成することができ、冷却効率
が向上するため、高発熱電子部品の冷却を十分に行うこ
とができる利点がある。又、構造が簡単になるので、制
作しやすくなり、比較的安価に制作できる。
【００５０】本発明の電子装置の他の実施例を図９によ
り説明する。図９は、放熱器を取り付けた側から見た電
子回路パッケージの正面図である。
り説明する。図９は、放熱器を取り付けた側から見た電
子回路パッケージの正面図である。
【００５１】電子回路パッケージ１０の基板（あるいは
図５、図６で説明したように放熱ブロックであってもよ
い）と放熱器５１とは、高熱伝導部材５０で熱的に接続
されている。放熱器５１の空気の下流側（図９では上方
側）にヒータ５２が設置されている。放熱器５１とヒー
タ５２との間には輻射熱遮蔽板５３が設置されており、
この輻射熱遮蔽板５３はヒータ５２から放出される輻射
熱を遮蔽し、放熱器５１の放熱フィン１３の温度が上昇
するのを防止する。このように構成することにより、自
然空冷の場合に、放熱器５１の放熱フィン１３により暖
められた空気が、上昇するが、ヒータ５２内でさらに加
熱されて暖められるため、煙突作用が促進され空気の流
速が増すため、電子回路パッケージ１０の冷却効率が向
上する利点がある。なお、ヒータ５２の加熱を調整する
ことにより、輻射熱遮蔽板５３を設けなくても効果を有
するようにすることができるが、輻射熱遮蔽板５３を設
けた方が冷却効果は大きくなる。
図５、図６で説明したように放熱ブロックであってもよ
い）と放熱器５１とは、高熱伝導部材５０で熱的に接続
されている。放熱器５１の空気の下流側（図９では上方
側）にヒータ５２が設置されている。放熱器５１とヒー
タ５２との間には輻射熱遮蔽板５３が設置されており、
この輻射熱遮蔽板５３はヒータ５２から放出される輻射
熱を遮蔽し、放熱器５１の放熱フィン１３の温度が上昇
するのを防止する。このように構成することにより、自
然空冷の場合に、放熱器５１の放熱フィン１３により暖
められた空気が、上昇するが、ヒータ５２内でさらに加
熱されて暖められるため、煙突作用が促進され空気の流
速が増すため、電子回路パッケージ１０の冷却効率が向
上する利点がある。なお、ヒータ５２の加熱を調整する
ことにより、輻射熱遮蔽板５３を設けなくても効果を有
するようにすることができるが、輻射熱遮蔽板５３を設
けた方が冷却効果は大きくなる。
【００５２】本発明の電子装置の他の実施例を図１０か
ら図１３により説明する。図１０から図１３は、それぞ
れ放熱器を取り付けた電子回路パッケージの縦断面図で
ある。
ら図１３により説明する。図１０から図１３は、それぞ
れ放熱器を取り付けた電子回路パッケージの縦断面図で
ある。
【００５３】図１０に示す実施例では、電子部品６１が
搭載された位置の基板６０の内部に高熱伝導部材６２の
一端側が取り付けられており、この高熱伝導部材６２は
図１０に示すようにＬ字状に曲げられて他端が空気の下
流側（本実施例では上方側）となるように設けられてい
る。この高熱伝導部材６２には、平行平板フィンである
放熱フィン６３が基板６０側より外側のほうが空気の下
流側、すなわち高くなるように斜めに設けられており、
放熱器６５を形成している。電子回路パッケージの１０
の基板（あるいは図５、図６で説明したように放熱ブロ
ックであってもよい）６０と放熱器６５との間には熱遮
蔽板６４が設置されている。放熱器６５と熱遮蔽板６４
との間には空気の流路６６が、放熱器６５を挟んで空気
の流路６６の反対側には、空気の流路６７が形成されて
いる。放熱フィン６３同士の間には空気の流路が形成さ
れており、空気の流路６６から空気の流路６７へ図１０
に矢印６８で示すように空気が流れる。
搭載された位置の基板６０の内部に高熱伝導部材６２の
一端側が取り付けられており、この高熱伝導部材６２は
図１０に示すようにＬ字状に曲げられて他端が空気の下
流側（本実施例では上方側）となるように設けられてい
る。この高熱伝導部材６２には、平行平板フィンである
放熱フィン６３が基板６０側より外側のほうが空気の下
流側、すなわち高くなるように斜めに設けられており、
放熱器６５を形成している。電子回路パッケージの１０
の基板（あるいは図５、図６で説明したように放熱ブロ
ックであってもよい）６０と放熱器６５との間には熱遮
蔽板６４が設置されている。放熱器６５と熱遮蔽板６４
との間には空気の流路６６が、放熱器６５を挟んで空気
の流路６６の反対側には、空気の流路６７が形成されて
いる。放熱フィン６３同士の間には空気の流路が形成さ
れており、空気の流路６６から空気の流路６７へ図１０
に矢印６８で示すように空気が流れる。
【００５４】このように構成することにより、熱遮蔽板
６４により、基板６０を沿って流れる冷たい空気は、電
子回路パッケージ１０の基板６０からの熱を受けて途中
で暖められることなく、空気の下流側の放熱フィンを冷
却することができる。この結果、電子回路パッケージ１
０の冷却効率を向上することができる。又、垂直に放熱
フィンを配置する場合と比べてフィン長さを短くするこ
とができるので、電子回路パッケージのユニットへの取
り付け幅を小さくすることができる。
６４により、基板６０を沿って流れる冷たい空気は、電
子回路パッケージ１０の基板６０からの熱を受けて途中
で暖められることなく、空気の下流側の放熱フィンを冷
却することができる。この結果、電子回路パッケージ１
０の冷却効率を向上することができる。又、垂直に放熱
フィンを配置する場合と比べてフィン長さを短くするこ
とができるので、電子回路パッケージのユニットへの取
り付け幅を小さくすることができる。
【００５５】図１１に示す実施例では、図６に示すよう
に高熱伝導部材を交差させるように形成して、放熱器７
０、７１の配置を上下に入れ換えている。このように構
成することにより、電子部品６１ａをより冷たい空気で
冷却することができるため、電子部品６１ａが高発熱で
ある場合、電子回路パッケージ１０内の温度分布が均一
な温度になるように近ずかせることができる。放熱器
は、図１２に示すように、放熱ブロック２０の両面に基
板１を接続させ、放熱ブロック２０に複数の高熱伝導部
材８０を設け、この高熱伝導部材に８０放熱基板８１を
接続し、放熱基板８１に放熱フィン８２を設けてもよ
い。ここで、放熱ブロック２０の両面に基板１を接続し
ているので、電子装置の実装密度を向上させることがで
きる。又、高熱伝導部材８０としてヒートパイプを用い
た場合、複数のヒートパイプが並列に作動し、そのうち
の１つが故障しても残りのヒートパイプが作動するた
め、信頼性が向上する。
に高熱伝導部材を交差させるように形成して、放熱器７
０、７１の配置を上下に入れ換えている。このように構
成することにより、電子部品６１ａをより冷たい空気で
冷却することができるため、電子部品６１ａが高発熱で
ある場合、電子回路パッケージ１０内の温度分布が均一
な温度になるように近ずかせることができる。放熱器
は、図１２に示すように、放熱ブロック２０の両面に基
板１を接続させ、放熱ブロック２０に複数の高熱伝導部
材８０を設け、この高熱伝導部材に８０放熱基板８１を
接続し、放熱基板８１に放熱フィン８２を設けてもよ
い。ここで、放熱ブロック２０の両面に基板１を接続し
ているので、電子装置の実装密度を向上させることがで
きる。又、高熱伝導部材８０としてヒートパイプを用い
た場合、複数のヒートパイプが並列に作動し、そのうち
の１つが故障しても残りのヒートパイプが作動するた
め、信頼性が向上する。
【００５６】図１２に示す実施例において、放熱フィン
を図１３に示すように構成してもよい。図１３に示す実
施例では、プレス加工により放熱基板９１に放熱フィン
９２、９３を形成し、この放熱フィンを複数枚高熱伝導
部材９０に取り付けて放熱器を形成している。この放熱
フィンの形状は、図１３に示すように、熱遮蔽板６４と
放熱基板９１との間、放熱基板９１の間を流れる空気
が、順次外側に向かって流れるように形成されているた
め、空気の流れは、矢印９４で示すように流れる。この
ように形成することにより、制作が簡単になる。又、放
熱フィン９２、９３に突起を形成して流れに乱れを発生
させるようにすると放熱フィンの放熱性能が向上し、電
子回路パッケージの冷却性能を向上することができる。
を図１３に示すように構成してもよい。図１３に示す実
施例では、プレス加工により放熱基板９１に放熱フィン
９２、９３を形成し、この放熱フィンを複数枚高熱伝導
部材９０に取り付けて放熱器を形成している。この放熱
フィンの形状は、図１３に示すように、熱遮蔽板６４と
放熱基板９１との間、放熱基板９１の間を流れる空気
が、順次外側に向かって流れるように形成されているた
め、空気の流れは、矢印９４で示すように流れる。この
ように形成することにより、制作が簡単になる。又、放
熱フィン９２、９３に突起を形成して流れに乱れを発生
させるようにすると放熱フィンの放熱性能が向上し、電
子回路パッケージの冷却性能を向上することができる。
【００５７】なお、図１０から図１３で述べた構造のも
のを図１から図８に示す実施例に適用できることは言う
までもない。
のを図１から図８に示す実施例に適用できることは言う
までもない。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、電子回路パッケージの
基板上の発熱電子部品間の熱干渉を低減でき、放熱器の
冷却性能は放熱器の大きさや放熱器の配置によって設定
することができるので、基板に搭載されている電子部品
の許容温度に応じて個々に放熱器の冷却性能の設定が可
能になる。この結果、電子装置内で与えられた放熱空間
を有効に利用することができ、電子装置の冷却効率や部
品実装密度を向上することができる。
基板上の発熱電子部品間の熱干渉を低減でき、放熱器の
冷却性能は放熱器の大きさや放熱器の配置によって設定
することができるので、基板に搭載されている電子部品
の許容温度に応じて個々に放熱器の冷却性能の設定が可
能になる。この結果、電子装置内で与えられた放熱空間
を有効に利用することができ、電子装置の冷却効率や部
品実装密度を向上することができる。
【００５９】また、放熱器の上方の空気流路にヒーター
を内蔵することにより、放熱器を流れる空気流量を増
し、電子回路パッケージの温度上昇を防止することがで
きる。
を内蔵することにより、放熱器を流れる空気流量を増
し、電子回路パッケージの温度上昇を防止することがで
きる。
【００６０】また、斜めの放熱フィンによって暖まった
空気を逃がし放熱器全体に冷たい空気を導くため、電子
回路パッケージの温度上昇を防止するすることができ
る。
空気を逃がし放熱器全体に冷たい空気を導くため、電子
回路パッケージの温度上昇を防止するすることができ
る。
【００６１】又、放熱器が電子回路パッケージと一体の
構造で電子装置から着脱できるため、電子装置の信頼性
が高く、電子回路パッケージの保守点検も容易に行うこ
とができる。
構造で電子装置から着脱できるため、電子装置の信頼性
が高く、電子回路パッケージの保守点検も容易に行うこ
とができる。
【００６２】従来の技術では、例えば、周囲環境温度４
０℃で許容温度が８０℃、５０℃の発熱電子部品を基板
と略同じ大きさの放熱器に同数ずつ接続して使用する場
合、基板温度が５０℃を超えないように設計しなければ
ならないのに対して、本発明では、例えば放熱器の大き
さを半分ずつにして各々の部品を接続することで許容温
度５０℃の電子部品の基板に搭載する数を変えることな
く、許容温度８０℃の電子部品の搭載可能な数量を３倍
にすることができる。又、許容温度８０℃の電子部品に
対応する放熱器を小さくして許容温度５０℃の電子部品
側の放熱器を大きく設定すれば、許容温度５０℃の搭載
可能な数量を増やすことができる。
０℃で許容温度が８０℃、５０℃の発熱電子部品を基板
と略同じ大きさの放熱器に同数ずつ接続して使用する場
合、基板温度が５０℃を超えないように設計しなければ
ならないのに対して、本発明では、例えば放熱器の大き
さを半分ずつにして各々の部品を接続することで許容温
度５０℃の電子部品の基板に搭載する数を変えることな
く、許容温度８０℃の電子部品の搭載可能な数量を３倍
にすることができる。又、許容温度８０℃の電子部品に
対応する放熱器を小さくして許容温度５０℃の電子部品
側の放熱器を大きく設定すれば、許容温度５０℃の搭載
可能な数量を増やすことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電子回路パッケージを
搭載したユニットの斜視図である。
搭載したユニットの斜視図である。
【図２】放熱器を有する電子回路パッケージの基板側か
ら見た斜視図である。
ら見た斜視図である。
【図３】放熱器を有する電子回路パッケージの放熱器側
から見た斜視図である。
から見た斜視図である。
【図４】電子回路パッケージの上面図である。
【図５】放熱器を有する電子回路パッケージの上面図で
ある。
ある。
【図６】放熱器を有する電子回路パッケージの上面図で
ある。
ある。
【図７】放熱器を有する電子回路パッケージの放熱器側
から見た正面図である。
から見た正面図である。
【図８】放熱器を有する電子回路パッケージの上面図で
ある。
ある。
【図９】本発明の他の実施例の電子回路パッケージの放
熱器側から見た正面図である。
熱器側から見た正面図である。
【図１０】本発明の他の実施例の電子回路パッケージの
側面図である。
側面図である。
【図１１】放熱器を有する電子回路パッケージの側面図
である。
である。
【図１２】放熱器を有する電子回路パッケージの側面図
である。
である。
【図１３】放熱器を有する電子回路パッケージの側面図
である。
である。
【図１４】従来例を説明するための電子回路パッケージ
の側面図である。
の側面図である。
【図１５】本発明の作用を説明するための電子回路パッ
ケージの側面図である。
ケージの側面図である。
１、３５、６０、１００…基板、２、３、１０２…低発
熱電子部品、４、５、１０１、１０３…高発熱電子部
品、６、１０７…低熱伝導領域、７、８、２２、２３…
伝熱領域区分、９、２１…溝、１０…電子回路パッケー
ジ、１１、１２、３０、３１、４１、４２、４３、４
４、５０、６２、８０、９０…高熱伝導部材、１３、３
６、６３、８２、９２、９３…放熱フィン、１４、１
５、３２、３３、４５、４６、４７、４８、５１、６
５、７０、７１、１０４、１０５…放熱器、１６、１
７、５４、５５、５６、６８、９４…冷媒空気の流れ、
１８…ユニット、１９…通風孔、２０…放熱ブロック、
２４…高熱伝導グリース、４９…矢印、５２…ヒータ、
５３…輻射熱遮蔽板、６１…発熱電子部品、６４…熱遮
蔽板、６６、６７…空気流路、８１、９１…放熱基板、
１０６、１０８…熱の流れ。
熱電子部品、４、５、１０１、１０３…高発熱電子部
品、６、１０７…低熱伝導領域、７、８、２２、２３…
伝熱領域区分、９、２１…溝、１０…電子回路パッケー
ジ、１１、１２、３０、３１、４１、４２、４３、４
４、５０、６２、８０、９０…高熱伝導部材、１３、３
６、６３、８２、９２、９３…放熱フィン、１４、１
５、３２、３３、４５、４６、４７、４８、５１、６
５、７０、７１、１０４、１０５…放熱器、１６、１
７、５４、５５、５６、６８、９４…冷媒空気の流れ、
１８…ユニット、１９…通風孔、２０…放熱ブロック、
２４…高熱伝導グリース、４９…矢印、５２…ヒータ、
５３…輻射熱遮蔽板、６１…発熱電子部品、６４…熱遮
蔽板、６６、６７…空気流路、８１、９１…放熱基板、
１０６、１０８…熱の流れ。
フロントページの続き (72)発明者 桑原 平吉 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (21)
- 【請求項１】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板に低熱伝導領域を形成して基板を
複数の区分に分割し、区分ごとに冷却を行うようにした
ことを特徴とする電子装置。 - 【請求項２】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された放熱
ブロックを具備するものであって、該放熱ブロックと前
記基板とのうち少なくとも放熱ブロックに低熱伝導領域
を形成して基板を複数の区分に分割し、区分ごとに冷却
を行うようにしたことを特徴とする電子装置。 - 【請求項３】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板に複数個の高熱伝導部材の一端が
設けられ、前記基板の電子部品を搭載している側とは反
対側の面に設けられた前記高熱伝導部材の他端側に放熱
フィンを具備して放熱器を形成して電子装置に着脱させ
ることを特徴とする電子装置。 - 【請求項４】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された放熱
ブロックを具備するものであって、該放熱ブロックに複
数個の高熱伝導部材の一端が設けられ、前記基板の電子
部品を搭載している側とは反対側の面に設けられた前記
高熱伝導部材の他端側に放熱フィンを具備して放熱器を
形成して電子装置に着脱させることを特徴とする電子装
置。 - 【請求項５】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が熱的に分割された複数の領域に
区分されたものであって、該区分された領域ごとに高熱
伝導部材により放熱器と熱的に接続され、前記電子部品
の種類に対応させて前記放熱器の冷却性能を設定したこ
とを特徴とする電子装置。 - 【請求項６】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により冷却
されるように構成されるものであって、前記電子部品の
許容温度に応じて熱移動を制限する部材によって区分さ
れ、前記高熱伝導部材に設けられている放熱器の放熱量
を前記電子部品の許容温度に応じて設定していることを
特徴とする電子装置。 - 【請求項７】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が複数の高熱伝導部材により冷却
されるように構成されるものであって、前記基板の電子
部品を搭載した面と反対側の面側に熱遮蔽板が設けられ
るとともに前記高熱伝導部材が前記熱遮蔽板より外側に
設置され、該高熱伝導部材に取付られた放熱フィンによ
り放熱器が形成され、前記熱遮蔽板と放熱フィンとの間
を流れる空気が外側へ流れるように構成したことを特徴
とする電子装置。 - 【請求項８】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板に低熱伝導領域を形成して基板を
複数の区分に分割し、該複数の区分のうち一部の区分の
前記基板に直接放熱フィンを形成し、残りの区分に高熱
伝導部材を取付けるとともに放熱フィンを設けたことを
特徴とする電子装置。 - 【請求項９】複数の電子部品を搭載した基板からなる電
子回路パッケージを備えた電子装置において、前記電子
回路パッケージの基板が該基板に熱的に接続された放熱
ブロックを具備するものであって、前記電子回路パッケ
ージの基板が少なくとも前記放熱ブロックに形成された
低熱伝導領域により基板を複数の区分に分割され、該複
数の区分のうち一部の区分の前記基板に直接放熱フィン
を形成し、残りの区分に高熱伝導部材を取付けるととも
に放熱フィンを設けたことを特徴とする電子装置。 - 【請求項１０】前記分割された区分ごとに前記高熱伝導
部材が取付られるものであって、前記基板の電子部品が
取付られた面と反対の面側に前記高熱伝導部材に取付ら
れる放熱器を配置した請求項１又は２に記載の電子装
置。 - 【請求項１１】前記分割された区分ごとに前記高熱伝導
部材が取付られるものであって、前記電子部品の許容温
度に応じて前記高熱伝導部材に取付られる放熱器の冷却
性能を設定した請求項１又は２記載の電子装置。 - 【請求項１２】前記放熱器が前記電子回路パッケージと
一体構造として取扱うことができるように構成されてい
る請求項３から７、１０、１１のいずれかに記載の電子
装置。 - 【請求項１３】前記電子部品の発熱量が大きい電子部品
に対応する前記放熱器の配置を空気の上流側に配置した
請求項３から７、１０、１１のいずれかに記載の電子装
置。 - 【請求項１４】前記電子部品の許容温度が低い電子部品
に対応する前記放熱器の配置を空気の上流側に配置した
請求項３から７、１０、１１のいずれかに記載の電子装
置。 - 【請求項１５】前記電子回路パッケージが縦置き状態で
配置され、かつ自然空冷されるものであって、前記電子
部品の発熱量が大きい電子部品に対応する前記放熱器も
しくは前記電子部品の許容温度が低い部品に対応する前
記放熱器を前記電子回路パッケージの下方側に配置にし
た請求項３から７、１０、１１のいずれかに記載の電子
装置。 - 【請求項１６】前記電子回路パッケージが縦置き状態で
配置されるものであって、前記放熱器内の第一の空気流
路の上方に第二の空気流路が形成され、該第二の空気流
路内にヒータを設けた請求項３から７のいずれかに記載
の電子装置。 - 【請求項１７】前記ヒータと前記放熱器の放熱フィンの
間に輻射熱遮蔽板を配置した請求項１６に記載の電子装
置。 - 【請求項１８】前記電子回路パッケージが複数枚縦置き
状態で配置されるものであって、前記放熱器の放熱フィ
ンが重力方向に対して斜め方向に延びる複数の平行平板
フィンで形成され、前記放熱器と前記基板または前記放
熱ブロックとの間に第一の空気流路、前記平行平板フィ
ン間に第二の空気流路、前記第一の電子回路パッケージ
と平行して配置される第二の電子回路パッケージもしく
は前記電子装置の内壁と前記放熱器との間に第三の空気
流路が形成されている請求項３から７、１０、１１のい
ずれかに記載の電子装置。 - 【請求項１９】前記放熱器が放熱基板に放熱フィンを設
けることによって形成され、前記第一の空気流路から前
記放熱フィンを介して第三の空気流路に流れるように前
記第二の流路が形成されている請求項１８に記載の電子
装置。 - 【請求項２０】前記第一の空気流路内もしくは前記第三
の空気流路内に前記電子回路パッケージと平行して熱遮
蔽板が配置されている請求項１９に記載の電子回路装
置。 - 【請求項２１】前記高熱伝導部材がヒ−トパイプで形成
されている請求項１から２０のいずれかに記載の電子装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06066881A JP3094780B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 電子装置 |
| US08/752,009 US5793611A (en) | 1994-04-05 | 1996-11-19 | Cooling device with thermally separated electronic parts on a monolithic substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06066881A JP3094780B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 電子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283564A true JPH07283564A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3094780B2 JP3094780B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=13328679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06066881A Expired - Fee Related JP3094780B2 (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 電子装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5793611A (ja) |
| JP (1) | JP3094780B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6178088B1 (en) | 1998-01-27 | 2001-01-23 | Lucent Technologies Inc. | Electronic apparatus |
| JP2008176338A (ja) * | 2008-03-27 | 2008-07-31 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
| JP2012059940A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | 電子機器放熱構造 |
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