JPH0758469A

JPH0758469A - 電子装置

Info

Publication number: JPH0758469A
Application number: JP19863493A
Authority: JP
Inventors: Hideki Zenitani; 英樹銭谷; Hisao Hayashi; 久夫林; Teruo Kikuchi; 照夫菊池; Mitsuo Okawachi; 光男大川内; Kenji Shinohara; 建次篠原; Hisato Sato; 久人佐藤; Shinji Hiramatsu; 真二平松; Naoya Yamazaki; 直哉山▲崎▼; Yuuki Nagaseko; 勇樹長迫
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1993-08-10
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は電子装置に関し、放熱性を向上して
小型化を実現することを目的とする。【構成】上側筺体部材６２はマグネシウム製であり、
突部６７及び放熱フィン群７２を有し、且つ外壁部６４
を有する。外壁部６４は、放熱面８８として機能する。
マルチチップモジュール３０から発生した熱は、突部６
７を伝わって放熱フィン群７２から放熱されると共に、
突部６７より外壁部６４内を伝わり、外壁部６４の上面
からも放熱されるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子装置に係り、特に電
子装置の放熱構造に関する。

【０００２】情報通信システムの回線終端装置等の電子
装置は、発熱量の大なる電子回路部品が組込まれてお
り、放熱が効率良く行われる構成であることが必要とさ
れる。

【０００３】また、上記の電子装置は卓上で使用される
ものであるため、小型であることが必要とされる。従っ
て、ファン等を組込むことが困難であり、冷却は自然空
冷となる。

【０００４】従って、上記の電子装置は、自然空冷で効
率の良い放熱構造が望まれている。

【０００５】放熱の効率を上げるのは、電子装置の小型
化を図るのに不可欠だからである。

【０００６】

【従来の技術】図１０は従来の１例の電子装置１０を示
す。

【０００７】筺体１１は、上側筺体部材１２と下側筺体
部材１３とよりなる。

【０００８】１４は電子部品であり、プリント基板１５
上に実装してある。

【０００９】電子回路部品１４は、複数のチップを一つ
のパッケージに実装してなるマルチチップモジュールで
ある。

【００１０】このプリント基板１５が下側筺体部材１３
にねじ止めしてある。

【００１１】１６は放熱フィン部材であり、上面側に複
数の放熱フィン部１７を有しており、電子回路部品１４
の上方を覆って、スペーサ１８を介してプリント基板１
５にねじ止めしてあり、下面が熱伝導性コンパウンド１
９を介して電子回路部品１４と熱的に接続されている。

【００１２】放熱フィン１７は、上部筺体部材１２の開
口２０に露出している。

【００１３】電子回路部品１４で発生した熱は、矢印２
１で示すように、放熱フィン部材１６内を伝熱し、放熱
フィン１７の表面から外気中に放熱される。

【００１４】即ち、従来の電子装置１０は、電子回路部
品１４の熱を、専ら、放熱フィン１７のみから放熱する
構造である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】近年、情報処理量の増
大により、電子回路部品１４であるマルチチップモジュ
ールは、より多くのＩＣチップが実装された大規模な構
造となっており、発熱量も増えてきている。

【００１６】図１１中、３０は、大規模のマルチチップ
モジュールであり、一のセラミック基板３１の下面に、
多くのＩＣチップ３２が実装され、キャップ３３で覆わ
れた構造であり、従来に比べて大規模なサイズであり、
発熱量も従来に比べて格段に多い。

【００１７】このマルチチップモジュール３０が組込ま
れた場合に、放熱フィンのみで放熱しようとすると、図
１１に示すように大型の放熱フィン部材３４を取り付け
る必要があり、この結果、電子装置３５は図１０と比較
しても分かるように大型となってしまう。

【００１８】そこで、本発明は、筺体自体も放熱面とし
た構成とすることによって、小型化を実現した電子装置
を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の電子装
置４０の原理構成を示す。

【００２０】４１は電子回路部品であり、内部に設けて
あり、発熱する。

【００２１】４２は筺体部材であり、熱伝導率の高い材
料製である。

【００２２】筺体部材４２は、上記電子装置４０の外形
を形づくる板状の外壁部４３と、外壁部４３のうち上記
電子回路部品４１に対応する部分から、外壁部の内側に
突出して設けられ、電子回路部品４１と熱的に接続され
た突部４４と、この突部の位置に、外壁部４３の外側に
突出して設けられた放熱フィン部４５とを有する。

【００２３】

【作用】突部４４は、電子回路部品４１で発生した熱
を、矢印４６で示すように放熱フィン部４５へ伝熱さ
せ、且つ矢印４７で示すように外壁部４３へ伝熱させる
ように作用する。

【００２４】放熱フィン４５は、突部４４を通って伝熱
されてきた熱を、矢印４８で示すように外気中に放熱さ
せるように作用する。

【００２５】外壁部４３は、突部４４を通って伝熱され
てきた熱を、矢印４９で示すように外気中に放熱させる
ように作用する。その外側表面５０は放熱面として働
く。

【００２６】

【実施例】図２乃至図９は、本発明の電子装置の一実施
例である回線終端装置６０を示す。

【００２７】各図中、筺体６１は、上側筺体部材６２と
下側筺体部材６３とが組合わされた構成である。

【００２８】各筺体部材６２，６３は、共に、ダイキャ
スト製品であり、マグネシウム製であり、熱伝導率は１
５７Ｗ・ｍ^-1Ｋ^-1と高い。

【００２９】上側筺体部材６２は、板状の外壁部６４を
有する。

【００３０】外壁部６４は、上段部６５と、これより一
段低い下段部６６とを有する。

【００３１】下段部６６を構成する外壁部６４のうち、
後述するマルチチップモジュール３０に対向する部位
に、図６に示すように、外壁部６４より下方（筺体６１
の内部）に突出したむくの突部６７が設けてある。

【００３２】この突部６７は、マルチチップモジュール
３０より一まわり小さい大きさ及び形状を有し、断面が
ａ×ｂの矩形状である。

【００３３】突部６７は高さｃを有する。

【００３４】突部６７の水平な下端面６８の中央には深
い凹部６９が形成してある。この凹部６９は、後述する
ように余分なコンパウンドを収容する。

【００３５】また、突部６７の根元部には、全周に亘っ
て裾野状に拡がったテーパ部７０が設けてある。

【００３６】テーパ部７０は、突部６７から外壁部６４
へ伝わる熱の熱抵抗を出来るだけ小さくするために設け
てある。

【００３７】また、上記の突部６７が設けてある部位に
は、外壁部６４より上方（筺体６１の外方）に突出した
放熱フィン部７１が複数並んだ放熱フィン群７２が設け
てある。

【００３８】図２，図３，図５に示すように、大規模の
マルチチップモジュール３０はプリント基板７３上に実
装してある。

【００３９】プリント基板７３は、図５に示すように、
上側筺体部材６２より突出している柱部７４-1，７４-2
の下端にねじ７５によりねじ止めされて、柱部７４-1，
７４-2より取付け高さ位置を定められて、上側筺体部材
６２の下側の部位に取り付けられている。

【００４０】プリント基板７３が取り付けられた状態
で、マルチチップモジュール３０と突部６７とが極く近
接して相対向する状態となる。

【００４１】両者の間には、熱伝導性コンパウンド７６
が介在している。

【００４２】図２及び図３に示すように、カバー部材７
７が下段部６６に取り付けてある。

【００４３】以上が、回線終端装置６０の放熱構造であ
る。

【００４４】次に、マルチチップモジュール３０で発生
した熱の放熱、即ち、マルチチップモジュール３０の自
然空冷について、図２及び図５を参照して説明する。

【００４５】モジュール３０の熱は、主には、放熱フィ
ン７１より放熱され、副次的には、外壁部６４から放熱
される。

【００４６】放熱フィン７１からの放熱モジュール３０が発生する熱の大部分は、矢印８０で示
すように、熱伝導性コンパウンド７６を伝わって、突部
６７に到る。この熱の大部分は、矢印８１で示すよう
に、突部６７内をその厚さ方向に伝わって、放熱フィン
部７１に到り、各放熱フィン部７１から、矢印８２で示
すように、外気中に放熱される。

【００４７】外壁部６４からの放熱突部６７に伝わった一部の熱は、矢印８５で示すよう
に、周囲側に伝わって、外壁部６４内に到る。

【００４８】ここでテーパ部７０が存在することによ
り、熱が突部６７から外壁部６４に伝わるときに受ける
熱抵抗は小さく、熱は突部６７から外壁部６４内にスム
ーズに伝わる。

【００４９】この後、熱は、矢印８６で示すように、平
面図上突部６７を中心に放射状に、外壁部６４内を伝わ
る。

【００５０】熱は、下段部６６を越えて、上段部６５に
まで到り、上段部６５の略全面に拡がる。

【００５１】外壁部６４に伝わった熱は、矢印８７で示
すように、外壁部６４の上面から外気中に放熱される。

【００５２】即ち、外壁部６４の上面が放熱面８８とし
て機能する。

【００５３】このことは、図７からも分かる。

【００５４】図７は実測した筺体の温度の分布を示す。

【００５５】１２０は等温線である。

【００５６】Ａは温度が最も高い領域、Ｂは次いで温度
が高い領域、Ｃはその次に温度が高い領域である。

【００５７】放熱面８８も高い温度となっており、マル
チチップモジュール３０の熱が外壁部６４内を伝わって
放熱面８８まで到っていることが分かる。

【００５８】上記のように、マルチチップモジュール３
０の熱は、放熱フィン７１から放熱されると共に、外壁
部６４の上面（放熱面８８）からも放熱されることによ
り、マルチチップモジュール３０は効率良く自然空冷さ
れる。

【００５９】特に、外壁部６４の上面（放熱面８８）か
ら放熱されることによって、放熱フィン群７２が占める
部分を、外壁部からの放熱が期待できない従来の構成に
比べて、小さくすることが出来る。

【００６０】これにより、回線終端装置６０は、筺体６
１のサイズが、図１１に示す場合に比べて大幅に小型と
なっている。

【００６１】なお、突部６７は、図５から分かるよう
に、プリント基板７３と上側筺体部材６２の天井面との
間の寸法Ａを大きくするようにも作用している。

【００６２】寸法Ａが大きいことにより、プリント基板
７３上には、マルチチップモジュール３０より背の高い
電子部品も実装可能となっている。

【００６３】次に、上記の放熱構造と関連する他の特徴
的な構造について説明する。

【００６４】(1) 余剰コンパウンドの収容図５中、プリント基板７３の取付高さのばらつきによっ
て、マルチチップモジュール３０と突部６７との間の隙
間９０の寸法Ｓ₁がばらつく。

【００６５】隙間寸法Ｓ₁が所定の寸法より小さい場合
に、余分なコンパウンド７６は、凹部６９内に収容さ
れ、コンパウンド７６が隙間９０の外方にはみ出ること
が起きない。

【００６６】コンパウンド７６が隙間９０の外側にはみ
出して、マルチチップモジュール３０の端子に付着する
と、モジュール３０の電気的特性を低下させたり、固ま
ることによって装置３０の保守点検のときに無理にはが
されて端子を損傷させたりする。しかし、本実施例にお
いては、この不都合は起きない。

【００６７】なお、凹部６９は、マルチチップモジュー
ル３０のうち、発熱量が特に多い部分に対向しないよう
にすることが望ましい。

【００６８】(2) カバー部材７７のスリット窓上記下段部６６の上面側は、後述するように光ファイバ
ーの余長部分を処理するように作用されている。

【００６９】カバー部材７７は、余長処理された光ファ
イバーを覆い隠すために取り付けてある。

【００７０】カバー部材７７には、複数のスリット１０
０なるスリット窓１０１が形成してある。

【００７１】スリット１００は、カバー部材７７を筺体
６１に取り付けたときに、隣り合う放熱フィン７１の間
に位置する位置に定めて設けてある。

【００７２】このため、カバー部材７７が取り付けられ
た状態において、図８に示すように、スリット１００が
隣り合う放熱フィン７１の間に位置している。

【００７３】従って、矢印８２で示す放熱フィン７１の
表面からの熱は、図８に示すように、スリット１００を
通って外部へ逃げる。

【００７４】このため、カバー部材７７を取り付けて
も、放熱フィン７１による放熱効果は損なわれない。

【００７５】なお、隣り合うスリット１００の間に位置
する細幅の桟部１０２は、各放熱フィン７１の頂部に対
向している。

【００７６】この桟部１０２がバリアとして働き、第１
には、装置６０の操作者の指が高温となっている放熱フ
ィン７０に触れること、第２には異物が装置６０内に侵
入することが効果的に防止される。

【００７７】(3) 光ファイバコードの余長処理図２，図３，図８，図１０に示すように、筺体６１の下
段部６６には、放熱フィン群７２の周りに、フランジ１
１０を有するＡＢＳ樹脂製のドラム１１１が嵌合してあ
る。

【００７８】図１０に示すように、光ファイバケーブル
１１２-1，１１２-2の端が、下段部６６にクランプされ
て固定してある。

【００７９】光ファイバケーブル１１２-1，１１２-2の
端から引き出された光ファイバコード１１３-1，１１３
-2，１１３-3は、余長分をドラム１１１に適宜巻かれて
処理されている。

【００８０】光ファイバコード１１３-1，１１３-2，１
１３-3は、コネクタ１１４-1，１１４-2，１１４-3と接
続されている。

【００８１】ＡＢＳ樹脂は放熱フィン７１の温度には十
分に耐える材質であり、熱伝導率が低い。このため、ド
ラム１１１は放熱フィン群７２によって加熱はされるけ
れども、ドラム１１１の表面の湿度は放熱フィンの温度
に比べると格段に低い。

【００８２】このため、光ファイバコード１１３-1，１
１３-2，１１３-3は、熱による損傷を受けない。

【００８３】(4) プリント基板７３の変形の制限図３に示すように、下側筺体部材６３の内面側に、４つ
の支柱部１２０-1〜１２０-4が突設してある。

【００８４】この支柱部１２０-1〜１２０-4は、図５に
示すように、プリント基板７３の下面７３ａに当接して
いる。当接している個所は、ねじ止めの個所より、モジ
ュール３０側に寄った個所であり、マルチチップモジュ
ール３０の各コーナの近傍の位置である。

【００８５】図５に示すように、上側筺体部材６２の内
面側に、４つの支柱部１２１-1，１２１-2，１２１-3
（残りの一本は図示せず）が突設してある。

【００８６】支柱部１２１-1〜１２１-3は、上側筺体部
材６２を下側筺体部材６３に組合わせたときに、上記支
柱部１２０-1〜１２０-4に対向する部位に設けてある。

【００８７】図５に示す状態で、支柱部１２１-1は支柱
部１２０-1と対向している。支持部１２１-2は支柱部１
２０-2と対向している。

【００８８】支柱部１２１-1，１２１-2とプリント板７
３の上面７３ｂとの間の隙間１２５は、寸法Ｓ₂を有す
る。ここで、Ｓ₂＜Ｓ₁としてある。

【００８９】このため、装置６０に衝撃が加わってプリ
ント基板７３が上下に変形しようとする場合であって
も、また熱によってプリント基板７３が反ろうとした場
合であっても、マルチチップモジュール３０の変位は、
支柱部１２０-1〜１２０-4と１２１-1〜１２１-3とによ
って制限される。

【００９０】特に、Ｓ₂＜Ｓ₁であることよりして、マ
ルチチップモジュール３０が突部６７の下端面６８にぶ
つかるということは起きない。従って、セラミック基板
３１が割れる危険を防止し得る。

【００９１】即ち、マルチチップモジュール３０は耐振
性良く組込まれている。

【００９２】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、電子回路部品の熱を、第１には、放熱フィンから
放熱出来、第２には外壁部の表面からも放熱出来る。こ
れにより、電子回路部品を従来に比べて効率良く放熱す
ることが出来、従って、電子回路部品が大きな熱を発生
するものである場合であっても、自然空冷でもって、こ
れを十分に冷却することが出来る。

【００９３】しかも、外壁部が放熱作用をする分、放熱
フィンを小型とすることが出来、これによって電子装置
の外形寸法を小型に出来る。

【００９４】請求項２の発明によれば、突部から外壁部
にかけての部分を熱の伝わる方向に垂直の断面の断面積
が徐々に減る状態となって、突部から外壁部にかけての
部分の熱抵抗を小さくし得、これによって、外壁部から
の放熱の効果を向上し得る。

【００９５】請求項３の発明によれば、凹部内に余剰の
熱伝導性コンパウンド等を収容することが出来る。

【００９６】請求項４の発明によれば、光ファイバーコ
ードの余長を放熱フィン部の周囲の領域を使用して処理
することが出来、且つ、カバー部材を取り付けても放熱
フィン部からの放熱効率を低下させないようにすること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の電子装置の一実施例である回線終端装
置の一部切截斜視図である。

【図３】図２の回線終端装置の分解斜視図である。

【図４】図２の回線終端装置の平面図である。

【図５】図２及び図４中、Ｖ−Ｖ線に沿う断面図であ
る。

【図６】上側筺体部材のうち突部と放熱フィン群の部分
を下方からみた斜視図である。

【図７】筺体全体を利用した放熱の状態（筺体の温度分
布）を示す図である。

【図８】放熱フィン群からのカバー部材を通しての放熱
状態を示す図である。

【図９】図２の回線終端装置をカバーを取り外して示す
平面図である。

【図１０】従来の電子装置の１例を示す図である。

【図１１】従来の電子装置の問題点を説明する図であ
る。

【符号の説明】

３０大規模なマルチチップモジュール３１セラミック基板３２ＩＣチップ３３キャップ４０電子装置４１電子回路部品４２筺体部材４３外壁部４４突部４５放熱フィン部４６，４７，４８，４９熱の流れを示す矢印５０外側表面（放熱面）６０回線終端装置６１筺体６２上側筺体部材６３下側筺体部材６４外壁部６５上段部６６下段部６７突部６８下端面６９凹部７０裾野状のテーパ部７１放熱フィン部７２放熱フィン群７３プリント基板７４柱部７５ねじ７６熱伝導性コンパウンド７７カバー部材８０〜８７熱の伝わり方を示す矢印８８放熱面９０隙間１００スリット１０１スリット窓１０２桟部１１０フランジ１１１ドラム１１２-1〜１１２-2 光ファイバケーブル１１３-1〜１１３-3 光ファイバコード１１４-1〜１１４-3 コネクタ１２０-1〜１２０-4，１２１-1〜１２１-3 支柱部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊池照夫神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者大川内光男神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者篠原建次神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者佐藤久人神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者平松真二神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者山▲崎▼ 直哉神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者長迫勇樹東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱する電子回路部品を内部に有する電
子装置において、熱伝導率の高い材料製であり、上記電子装置の外形を形づくる板状の外壁部（６４）
と、該外壁部のうち上記電子回路部品に対応する部分に、該
外壁部の内側に突出して設けられ、上記電子回路部品と
熱的に接続された突部（６７）と、該突部の位置に、上記外壁部の外側に突出して設けられ
た放熱フィン部（７１）とよりなる筺体部材を有する構
成としたことを特徴とする電子装置。
【請求項２】請求項１記載の突部は、その根元部分
に、裾野状に拡がるテーパ部（７０）を有する構成とし
たことを特徴とする電子装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の突部は、上記電子
回路部品と熱的に接続される面に、凹部（６９）を設け
た構成としたことを特徴とする電子装置。
【請求項４】上記放熱フィン部の周囲に設けられ、光
ファイバコードが巻かれて余長処理がなされるドラム
（１１１）と、該ドラムを覆い隠すように取り付けられ、上記放熱フィ
ン部の隣り合う部分にスリットを有するカバー部材（７
７）とを更に有する構成としたことを特徴とする請求項
１記載の電子装置。