JPH07307588A - モジュールの放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各モジュールで発生する熱を効率よく放熱で
きると共に構造が簡単なモジュールの放熱構造を実現す
ることを目的にする。 【構成】 本装置は、熱伝導率の高い材料によりなるモ
ジュール当接面並びにこのモジュール当接面の背面に設
けられた壁当接面を有するベース板と、発熱する電子部
品を搭載し、熱伝導率の高い材料によりなる内層を有す
るプリント基板、このプリント基板の内層と熱的に結合
し、モジュール当接面と熱的に接触する伝熱板を有する
モジュールと、を具備することを特徴とする装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シーケンサなどの多数
のモジュールによりシステムが構成される装置に関し、
特にモジュール内部での放熱を効率よく行うモジュール
の放熱構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モジュール装置は、例えば、本願出願人
の提案に係る特開平２−８７５９６号公報に開示されて
いるように、電源モジュール，ＣＰＵモジュール，Ｉ／
Ｏモジュール並びに通信モジュールなどの種類があり、
これらをバスを有するベース板に装着してシステムを構
成している。このような装置において、モジュール内部
の電子回路を高密度化していくと一モジュール当たりの
消費電力が増大し、効率よく冷却を行わないと温度上昇
が著しくなって電子部品の動作に支障を生じることがあ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開昭６４−
６１９９７号公報に開示されているように、各モジュー
ルや発熱する電子部品にヒートシンクを装着することが
行われている。しかし、発熱量が増大すると、ヒートシ
ンクが大型化してモジュール小型化の阻害要因なるとい
う課題があった。また、実開平４−４７２９５号公報に
開示されているように、各プリント基板とバスを有する
ベース板とを熱的に結合させて放熱を行う技術が開示さ
れている。しかし、モジュールの場合は、合成樹脂製の
筐体内部にプリント基板が収納されているので、プリン
ト基板とベース板とを熱的に結合するのは困難であると
いう課題があった。

【０００４】本発明の目的は、各モジュールで発生する
熱を効率よく放熱できると共に構造が簡単なモジュール
の放熱構造を実現することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱伝導率の高
い材料によりなるモジュール当接面並びにこのモジュー
ル当接面の背面に設けられた壁当接面を有するベース板
と、発熱する電子部品を搭載し、熱伝導率の高い材料に
よりなる内層を有するプリント基板、このプリント基板
の内層と熱的に結合し、前記モジュール当接面と熱的に
接触する伝熱板を有するモジュールと、を具備すること
を特徴とするものである。

【０００６】

【作用】このような本発明では、電子部品からプリント
基板の内層に伝熱し、プリント基板の内層から伝熱板に
伝熱する。そして、伝熱板からベース板のモジュール当
接面に伝熱する。

【０００７】

【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明の一実施例を示す構成斜視図である。図２はモジ
ュールをベース板に取り付けた状態の断面図である。図
において、ベース板１０は多数のモジュール２０を取り
付けると共に計装盤などの他の壁体である取付壁３０に
ネジや接着などにより固定するもので、主たる材料とし
てはアルミニュームなどの熱伝導率の高く加工が比較的
容易な材料が用いられている。上部係止部１１はベース
板１０の上端に設けられた凸部であり、ここではベース
板１０の全幅方向に形成されている。下部係止部１２は
ベース板１０の下端に設けられた凸部であり、ここでは
ベース板１０の装着場所を実質的に定めている。コネク
タ１３は各モジュールの接続されるもので、ここではバ
ックボード１４と呼ばれるプリント基板にモジュールの
幅に見合う間隔で取り付けられている。バックボード１
４には、コネクタ１３の各極を接続するバスが設けられ
ている。モジュール当接面１５はバックボード１４と下
部係止部１２との間に形成されたもので、ベース板１０
のバルク材料が平坦に加工されて伝熱を容易にしてい
る。壁当接面１６は、モジュール当接面１５の反対側に
設けられたもので、計装盤などに取り付けられた際に対
抗する取付壁３０との熱抵抗が少なくてすむ形状になっ
ている。

【０００８】モジュール２０は、図１では筐体２４を取
り外した状態を示してある。プリント基板２１はベース
板１０に対して直角の姿勢でモジュール２０に収容され
ているもので、熱伝導率の高い材料である銅によりなる
内層２１０を有し、発熱する電子部品２１１が実装され
ている。この発熱電子部品２１１としては、例えば接点
信号の入出力回路では出力トランジスタなどがあり、ま
た、高密度化された素子としては表面実装部品ＳＭＤが
ある。ベース用コネクタ２２はプリント基板２１の背面
側に設けられたもので、ベース板１０側のコネクタ１３
に接続される。

【０００９】伝熱板２３は、プリント基板２１の内層２
１０を介して発熱電子部品２１１で発生した熱をベース
板１０に伝えるもので、アルミなどの熱伝導率の高い材
料で構成されている。吸熱部２３１は、プリント基板２
１の内層２１０とネジ２５により固定され、内層２１０
より熱を吸熱する。ベース接触面２３２は筐体２４の背
面に露出した状態で位置するもので、モジュール当接面
１５に熱的に接触する。筐体２４は、プリント基板２１
を覆うと共に、ベース板１０の上部係止部１１や下部係
止部１２に取り付けるためのネジやラッチなどの係止手
段（図示せず）が設けられている。固定ネジ２６は、伝
熱板２３のベース接触面２３２の穴部２３３に挿入し、
ベース板１０のモジュール当接面１５のネジ穴１５と係
合する。

【００１０】このような装置の動作を以下で説明する。
電子部品２１１で発熱した熱はプリント基板２１の内層
２１０に伝導されて、内層２１０から伝熱板２３に伝導
し、伝熱板２３からベース板１０に伝わり、取付壁３０
に伝わる。これにより、電子部品２１１が発熱した熱
は、電子部品２１１から空中に放熱する場合と、プリン
ト基板２１の内層２１０からプリント基板２１のガラス
エポキシ樹脂を介して空中に放熱する場合と、ベース板
１０から空気中あるいは取付壁３０に放熱する場合とが
ある。

【００１１】このように、発熱する電子部品２１１から
の熱をプリント基板２１，伝熱板２３を介してベース板
１０が放熱を行うので、効率よく発熱を行うことができ
る。従って、モジュール２０内部の温度上昇を押さえる
ことができる。また、温度を押さえることができるの
で、放熱を考慮に入れてモジュール２０の大きさを決め
なくてよい。すなわち、モジュールを小型にすることが
できる。そして、発熱する電子部品２１１からプリント
基板２１の内層２１０に伝熱し、内層２１０から伝熱板
２３に伝熱を行うので、電子部品２１１から熱を吸熱す
る部材を設ける必要がない。また、伝熱板２３とモジュ
ール当接面１５とをネジ２６により固定したので、伝熱
板２３とモジュール当接面１５との熱抵抗が低減され
る。

【００１２】なお、本発明はこれに限定されるものでは
なく、以下のものでもよい。プリント基板２１の内層２
１０と伝熱板２３の吸熱部２３１とを密着よくするため
に導電シードをはさむ構成でもよい。また、プリント基
板２１の内層２１０から直接吸熱部２３１を結合する構
成を示したが、プリント基板２１に内層２１０からの熱
を伝導する部材を設け、その部材と吸熱部２３１を結合
する構成でもよい。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。発熱する電子部品からの熱をプリント基板，伝熱板
を介してベース板が放熱を行うので、効率よく発熱を行
うことができる。従って、モジュール内部の温度上昇を
押さえることができる。また、温度を押さえることがで
きるので、放熱を考慮に入れてモジュールの大きさを決
めなくてよい。すなわち、モジュールを小型にすること
ができる。そして、発熱する電子部品からプリント基板
の内層に伝熱し、内層から伝熱板に伝熱を行うので、電
子部品から熱を吸熱する部材を設ける必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成斜視図である。

【図２】モジュールをベース板に取り付けた状態の断面
図である。

【符号の説明】

１０ ベース板 ２０ モジュール １５ モジュール当接面 １６ 壁当接面 ２１ プリント基板 ２３ 伝熱板 ２１０ 内層 ２１１ 電子部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導率の高い材料によりなるモジュー
   ル当接面並びにこのモジュール当接面の背面に設けられ
   た壁当接面を有するベース板と、 発熱する電子部品を搭載し、熱伝導率の高い材料により
   なる内層を有するプリント基板、このプリント基板の内
   層と熱的に結合し、前記モジュール当接面と熱的に接触
   する伝熱板を有するモジュールと、を具備することを特
   徴とするモジュールの放熱構造。