JPH08204072A - 電子部品の冷却装置 - Google Patents
電子部品の冷却装置Info
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- JPH08204072A JPH08204072A JP7027457A JP2745795A JPH08204072A JP H08204072 A JPH08204072 A JP H08204072A JP 7027457 A JP7027457 A JP 7027457A JP 2745795 A JP2745795 A JP 2745795A JP H08204072 A JPH08204072 A JP H08204072A
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- electronic
- electronic component
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 冷却ファンを用いずに熱伝導により電子部品
の冷却を行い、工場のように粉塵やオイルミストが大量
に空気中に存在するような劣悪な環境下にあっても、安
全に電子機器の利用を可能とする。 【構成】 回路基板１の冷却を要する電子部品４が実装
される箇所に、スルーホール３を設け、このスルーホー
ルを貫通して前記電子部品の底部に面接触する保持部と
回路基板裏側に設けられた放熱面部とが一体的に形成さ
れた熱伝導片２を備える。電子部品の熱は上記熱伝導片
に伝わり、さらにこの熱伝導片から弾性を有する熱伝導
シート６を介して放熱板７に伝わることで、電子部品の
冷却を可能とする。
の冷却を行い、工場のように粉塵やオイルミストが大量
に空気中に存在するような劣悪な環境下にあっても、安
全に電子機器の利用を可能とする。 【構成】 回路基板１の冷却を要する電子部品４が実装
される箇所に、スルーホール３を設け、このスルーホー
ルを貫通して前記電子部品の底部に面接触する保持部と
回路基板裏側に設けられた放熱面部とが一体的に形成さ
れた熱伝導片２を備える。電子部品の熱は上記熱伝導片
に伝わり、さらにこの熱伝導片から弾性を有する熱伝導
シート６を介して放熱板７に伝わることで、電子部品の
冷却を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板に実装された
ＩＣ等の電子部品の冷却装置に係り、特に熱伝導により
電子部品を冷却するのに好適な冷却装置に関するもので
ある。
ＩＣ等の電子部品の冷却装置に係り、特に熱伝導により
電子部品を冷却するのに好適な冷却装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ワークステー
ション等の回路基板上に実装された電子部品の冷却に
は、特に発熱量の大きいＩＣ等の電子部品にアルミなど
の比較的熱伝導率の高い材質でできた放熱板を取り付
け、さらにファン等により筺体内の暖まった空気を外に
排出する強制空冷方式がとられていて、比較的簡単な手
段で効率的に電子部品の冷却が可能である。
ション等の回路基板上に実装された電子部品の冷却に
は、特に発熱量の大きいＩＣ等の電子部品にアルミなど
の比較的熱伝導率の高い材質でできた放熱板を取り付
け、さらにファン等により筺体内の暖まった空気を外に
排出する強制空冷方式がとられていて、比較的簡単な手
段で効率的に電子部品の冷却が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】工場内にもコンピュー
タ等の電子機器が普及しているが、一般的に前記パーソ
ナルコンピュータ、ワークステーション等のＯＡ機器と
呼ばれる電子機器は、粉塵の少ない環境での使用を前提
として作られている。そのためもしもファンを用いて強
制空冷する上記機器を粉塵やオイルミストなどが空気中
に大量に存在する工場内で使用すると、回路のショー
ト、絶縁不良、接触不良、腐食などの故障を起こす可能
性がある。従ってこのような環境下でＯＡ機器を使用す
る場合には、外気を筺体内に吸い込む部分にフィルター
を設けたり、筺体内の空気と筺体外の空気の出入りを無
くして、熱だけを外に排出する熱交換器を用いたり、ま
たはペルチェー効果を利用した電子冷却装置により冷却
する方法が用いられている。
タ等の電子機器が普及しているが、一般的に前記パーソ
ナルコンピュータ、ワークステーション等のＯＡ機器と
呼ばれる電子機器は、粉塵の少ない環境での使用を前提
として作られている。そのためもしもファンを用いて強
制空冷する上記機器を粉塵やオイルミストなどが空気中
に大量に存在する工場内で使用すると、回路のショー
ト、絶縁不良、接触不良、腐食などの故障を起こす可能
性がある。従ってこのような環境下でＯＡ機器を使用す
る場合には、外気を筺体内に吸い込む部分にフィルター
を設けたり、筺体内の空気と筺体外の空気の出入りを無
くして、熱だけを外に排出する熱交換器を用いたり、ま
たはペルチェー効果を利用した電子冷却装置により冷却
する方法が用いられている。
【０００４】しかし、前記の方法では必要な冷却能力を
得ようとすると、装置が大型化重量化したり複雑化して
しまい、コストアップとなることが多い。また、電子部
品個々に直接放熱のためのフィンを付けると、空間的に
実装を高密度化することが困難となる、といった問題が
ある。
得ようとすると、装置が大型化重量化したり複雑化して
しまい、コストアップとなることが多い。また、電子部
品個々に直接放熱のためのフィンを付けると、空間的に
実装を高密度化することが困難となる、といった問題が
ある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は粉塵やオイルミストが空気中に
大量に存在するような劣悪な環境下にあっても、ファン
を使わずに安全に電子部品の冷却ができる電子部品の冷
却装置を提供することである。
ものであり、その目的は粉塵やオイルミストが空気中に
大量に存在するような劣悪な環境下にあっても、ファン
を使わずに安全に電子部品の冷却ができる電子部品の冷
却装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、電子部品が実装される箇所にスルーホー
ルを設けた回路基板と、前記スルーホールを貫通する貫
通部と前記電子部品の底部に面接触する保持部と回路基
板裏側に設けられた放熱面部とが一体的に形成された熱
伝導片と、前記熱伝導片と接触する放熱板と、を備えた
ことを特徴とする。また、前記熱伝導片と前記放熱板の
間に熱伝導が良く且つ弾性を有する熱伝導シートを備え
ることも可能である。さらに前記放熱板を筺体の一部ま
たは全部により構成することも可能である。
成するために、電子部品が実装される箇所にスルーホー
ルを設けた回路基板と、前記スルーホールを貫通する貫
通部と前記電子部品の底部に面接触する保持部と回路基
板裏側に設けられた放熱面部とが一体的に形成された熱
伝導片と、前記熱伝導片と接触する放熱板と、を備えた
ことを特徴とする。また、前記熱伝導片と前記放熱板の
間に熱伝導が良く且つ弾性を有する熱伝導シートを備え
ることも可能である。さらに前記放熱板を筺体の一部ま
たは全部により構成することも可能である。
【０００８】
【作用】ＩＣ等、比較的発熱量の多い電子部品の底部に
接触する熱伝導片が、その底部から電子部品の熱を吸収
する。熱は熱伝導片中を伝わり回路基板に設けたスルー
ホールを通り、回路基板裏側に達する。そこから直接、
または熱伝導シート等を介して放熱板あるいは筺体に伝
わる。これにより電子部品の冷却が可能となる。
接触する熱伝導片が、その底部から電子部品の熱を吸収
する。熱は熱伝導片中を伝わり回路基板に設けたスルー
ホールを通り、回路基板裏側に達する。そこから直接、
または熱伝導シート等を介して放熱板あるいは筺体に伝
わる。これにより電子部品の冷却が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の好適な実施例を
説明する。図１には本発明に係る回路基板の概略が示さ
れている。（ａ）は回路基板１の表面、（ｂ）は裏面、
（ｃ）は回路基板１の断面を示している。また（ｄ）は
（ｃ）に電子部品を実装した例を示している。ガラスエ
ポキシ等の絶縁物質からなる回路基板１上のＩＣ等の比
較的発熱量が大きく冷却を要する電子部品が配設される
箇所にスルーホール３を設ける。スルーホールの大きさ
や数には特に制限はなく、図１に示すようにＩＣ等の電
子部品の足を差し込む穴と同じ径にして、数多く穴を空
けても構わない。このスルーホール３を貫通すると共に
回路基板１の表面、裏面両方に熱伝導のための面を有す
る熱伝導片２を設ける。この熱伝導片２の材質は、銅や
アルミなどの良熱伝導材料が好ましい。もしも熱伝導片
２の材質を銅とする場合は、一般的に回路基板の回路パ
ターンの材質は銅なので、熱伝導片２を回路パターンの
一つとして描くことが可能である。こうすることで、従
来からの回路基板とほとんど同じように製作でき、製作
コストの上昇を抑えることができる。また、熱伝導片２
の製作方法はこれに限られることなく、別途製作された
金属片を回路基板１に嵌合して熱伝導片２を形成するこ
とも可能である。
説明する。図１には本発明に係る回路基板の概略が示さ
れている。（ａ）は回路基板１の表面、（ｂ）は裏面、
（ｃ）は回路基板１の断面を示している。また（ｄ）は
（ｃ）に電子部品を実装した例を示している。ガラスエ
ポキシ等の絶縁物質からなる回路基板１上のＩＣ等の比
較的発熱量が大きく冷却を要する電子部品が配設される
箇所にスルーホール３を設ける。スルーホールの大きさ
や数には特に制限はなく、図１に示すようにＩＣ等の電
子部品の足を差し込む穴と同じ径にして、数多く穴を空
けても構わない。このスルーホール３を貫通すると共に
回路基板１の表面、裏面両方に熱伝導のための面を有す
る熱伝導片２を設ける。この熱伝導片２の材質は、銅や
アルミなどの良熱伝導材料が好ましい。もしも熱伝導片
２の材質を銅とする場合は、一般的に回路基板の回路パ
ターンの材質は銅なので、熱伝導片２を回路パターンの
一つとして描くことが可能である。こうすることで、従
来からの回路基板とほとんど同じように製作でき、製作
コストの上昇を抑えることができる。また、熱伝導片２
の製作方法はこれに限られることなく、別途製作された
金属片を回路基板１に嵌合して熱伝導片２を形成するこ
とも可能である。
【００１０】次に図１（ｄ）において、電子部品４のリ
ード線５を回路基板１上に半田付けで固定すれば、同時
に電子部品４の底部が熱伝導片２に接触するようにな
る。また電子部品４の底部と熱伝導片２の間にシリコン
樹脂等を充填すれば、わずかな隙間を埋めて熱伝導がよ
り確実に行われるようになる。
ード線５を回路基板１上に半田付けで固定すれば、同時
に電子部品４の底部が熱伝導片２に接触するようにな
る。また電子部品４の底部と熱伝導片２の間にシリコン
樹脂等を充填すれば、わずかな隙間を埋めて熱伝導がよ
り確実に行われるようになる。
【００１１】次に図２を用いて、上記回路基板１に実装
された電子部品をどのように冷却するかを説明する。回
路基板１に実装されている電子部品４が発熱すると、そ
の熱量は該電子部品４の底部に接触している熱伝導片２
に伝えられる。次に該熱量は熱伝導片２内部を伝わり回
路基板１の裏面に達する。次に熱量は熱伝導片２と接触
している熱伝導シート６に伝わり、さらに熱伝導シート
６と接触している放熱板７に伝わる。このようにして放
熱板７に伝えられた熱量は、その周囲の空気に伝えられ
たり、あるいは輻射により放出される。放熱板７に黒色
塗装を施して輻射効率を高めたり、多くの羽形状を備え
て表面積を増やす等の従来からある工夫も冷却能力を高
めるのに有効である。
された電子部品をどのように冷却するかを説明する。回
路基板１に実装されている電子部品４が発熱すると、そ
の熱量は該電子部品４の底部に接触している熱伝導片２
に伝えられる。次に該熱量は熱伝導片２内部を伝わり回
路基板１の裏面に達する。次に熱量は熱伝導片２と接触
している熱伝導シート６に伝わり、さらに熱伝導シート
６と接触している放熱板７に伝わる。このようにして放
熱板７に伝えられた熱量は、その周囲の空気に伝えられ
たり、あるいは輻射により放出される。放熱板７に黒色
塗装を施して輻射効率を高めたり、多くの羽形状を備え
て表面積を増やす等の従来からある工夫も冷却能力を高
めるのに有効である。
【００１２】回路基板１の裏面には電子部品等のリード
線が半田付けされているため凹凸があり、この凹凸を埋
めて熱伝導片２と確実に接触して熱量を放熱板７へ伝え
るために、前記熱伝導シートは有効である。また、放熱
板７は主に金属で構成されるので回路基板１の裏面に直
接接触させることはできないが、熱伝導シート６をシリ
コン樹脂等の絶縁材質のもので構成することで、電気的
絶縁を保ちつつ間接的に熱量を熱伝導片２から放熱板７
へ伝えることができる。
線が半田付けされているため凹凸があり、この凹凸を埋
めて熱伝導片２と確実に接触して熱量を放熱板７へ伝え
るために、前記熱伝導シートは有効である。また、放熱
板７は主に金属で構成されるので回路基板１の裏面に直
接接触させることはできないが、熱伝導シート６をシリ
コン樹脂等の絶縁材質のもので構成することで、電気的
絶縁を保ちつつ間接的に熱量を熱伝導片２から放熱板７
へ伝えることができる。
【００１３】以上、説明した電子部品の冷却装置におい
て、放熱板７をそのまま電子機器を収めている筺体の一
部とした例を図３および図４に示す。前記回路基板１を
筺体８の背面の内側に配設し、筺体背面をそのまま前記
放熱板７として利用する。さらに、図４に示すように筺
体背面に多くの羽形状を備えて表面積を増やすことで冷
却能力を高めることができる。
て、放熱板７をそのまま電子機器を収めている筺体の一
部とした例を図３および図４に示す。前記回路基板１を
筺体８の背面の内側に配設し、筺体背面をそのまま前記
放熱板７として利用する。さらに、図４に示すように筺
体背面に多くの羽形状を備えて表面積を増やすことで冷
却能力を高めることができる。
【００１４】
【発明の効果】以上、本発明によれば、熱伝導を利用し
て電子部品の熱を筺体外部へ放出するため、筺体を密閉
型とすることができ、空気中に粉塵やオイルミスト、油
煙等が存在する劣悪な環境下にあっても、安全にしかも
効率良く電子部品の冷却が可能となる。また、ファンを
使って冷却する従来の電子機器に比べ、騒音が少なく消
費電力も低くできる。また、筺体を密閉型にすることが
可能であるため、水中や土砂の中といった特殊な環境下
でもＩＣ等の電子部品が高密度に実装された電子機器の
利用が可能となる効果も有する。
て電子部品の熱を筺体外部へ放出するため、筺体を密閉
型とすることができ、空気中に粉塵やオイルミスト、油
煙等が存在する劣悪な環境下にあっても、安全にしかも
効率良く電子部品の冷却が可能となる。また、ファンを
使って冷却する従来の電子機器に比べ、騒音が少なく消
費電力も低くできる。また、筺体を密閉型にすることが
可能であるため、水中や土砂の中といった特殊な環境下
でもＩＣ等の電子部品が高密度に実装された電子機器の
利用が可能となる効果も有する。
【００１５】また、本発明による電子部品の冷却方法に
おいては、熱伝導により冷却が行われるので、強制空冷
の場合よりも比較的容易に冷却能力を計算することがで
き、回路基板設計上の放熱シュミレーションが容易に可
能となる効果も有する。
おいては、熱伝導により冷却が行われるので、強制空冷
の場合よりも比較的容易に冷却能力を計算することがで
き、回路基板設計上の放熱シュミレーションが容易に可
能となる効果も有する。
【図１】本発明に係る熱伝導片を備えた回路基板であ
る。
る。
【図２】本発明に係る回路基板の断面図である。
【図３】本発明に係る電子部品の冷却装置を備えた電子
機器である。
機器である。
【図４】本発明に係る電子部品の冷却装置を備えた電子
機器である。
機器である。
1 回路基板 2 熱伝導片 3 スルーホール 4 電子部品 5 電子部品のリード線 6 熱伝導シート 7 放熱板 8 筺体
Claims (3)
- 【請求項１】 電子部品が実装される箇所にスルーホー
ルを設けた回路基板と、 前記スルーホールを貫通する貫通部と前記電子部品の底
部に面接触する保持部と回路基板裏側に設けられた放熱
面部とが一体的に形成された熱伝導片と、 前記熱伝導片と接触する放熱板と、を備えたことを特徴
とする電子部品の冷却装置。 - 【請求項２】 前記特許請求項１において、前記熱伝導
片と前記放熱板の間に熱伝導が良く且つ弾性を有する熱
伝導シートを備えたことを特徴とする電子部品の冷却装
置。 - 【請求項３】 前記特許請求項１において、前記放熱板
が筺体の一部または全部であることを特徴とする電子部
品の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027457A JPH08204072A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 電子部品の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7027457A JPH08204072A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 電子部品の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204072A true JPH08204072A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=12221653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7027457A Pending JPH08204072A (ja) | 1995-01-24 | 1995-01-24 | 電子部品の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08204072A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000286370A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子部品の放熱部材 |
| US6265772B1 (en) | 1998-06-17 | 2001-07-24 | Nec Corporation | Stacked semiconductor device |
| GB2384618A (en) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | Denselight Semiconductors Pte | A structure for thermal management in an optoelectronic device. |
| US7120030B2 (en) | 2002-11-14 | 2006-10-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Housing structure of vehicle-mounted electronic equipment |
| DE102008015785A1 (de) | 2007-11-16 | 2009-05-28 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektroniksubstrat-Montagestruktur |
| JP2012218136A (ja) * | 2011-04-14 | 2012-11-12 | Seiko Epson Corp | ロボット |
| JPWO2013061409A1 (ja) * | 2011-10-25 | 2015-04-02 | 富士通株式会社 | 水冷装置、水冷装置を有する電子機器、及び水冷方法 |
| JP2015186356A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 日本電産コパル株式会社 | モータユニット |
| WO2021010173A1 (ja) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 配線モジュール及び撮像装置 |
-
1995
- 1995-01-24 JP JP7027457A patent/JPH08204072A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102008015785A1 (de) | 2007-11-16 | 2009-05-28 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektroniksubstrat-Montagestruktur |
| DE102008015785B4 (de) | 2007-11-16 | 2022-01-27 | Mitsubishi Electric Corp. | Elektroniksubstrat-Montagestruktur |
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| JP2015186356A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 日本電産コパル株式会社 | モータユニット |
| WO2021010173A1 (ja) * | 2019-07-12 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 配線モジュール及び撮像装置 |
| US11882646B2 (en) | 2019-07-12 | 2024-01-23 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Wiring module and imaging apparatus |
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