JPS5835392B2 - 電子装置の放熱方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子および電磁装置に関し、特に自然空冷下で
の放熱方式に関するものである。

従来、電子装置内の発熱を伴たつパッケージで特に高消
費電力時には冷却ファンによる強制空冷が用いられてお
り、自然空冷下では低消費電力パッケージと限られてい
た。

この主た原因として、自然空冷では空間の温度上昇を下
げる要因が限られていて、効果的放熱は期待できたい状
態と一般に考えられていた。

従って、自然空冷では低消費電力装置のみが対象とされ
る欠点があった。

本発明の目的は上記欠点を解決した放熱方式を提供する
ことにある。

本発明は吸熱緩和プレートを発熱を伴なうパッケージ間
に任意に挿入配列することによりパッケージの有する空
間の温度上昇を低減させ、この結果本低減温度上昇分に
対応する分だけ該パッケージの消費電力値を増大させる
ことが可能となり、従来の自然空冷電子装置が成し得な
かった領域まで自然空冷が可能となを放熱方式である。

ここで熱伝導による効果は本発明によるふく射を有効利
用した効果に比べると有効なことは周知の事実である。

ところが電子交換機のような自然空冷による冷却方法を
適用している場合には、部品の信頼性を維持するために
３〜５℃の温度差でさえもクリティカルな温度になる場
合がある。

一方、装置の高密度化および小形化傾向を考慮すると、
伝導体の占める領域は小さくなりつつあり、空間を有効
に使用して温度上昇を抑える必要が生じている。

これらの理由により本発明は特に有効なものである。

また、ふ〈射の概念において、熱の吸収および反射はふ
く射率に関係している。

このふく射率は表面状態および物体間の温度差に依存し
ていて、ふく射率の数値が大きいほど、温度低減効果が
期待できる。

本発明における吸熱緩和プレートは、自己発熱かたいの
で、温度差を有効に利用できると同時に表面状態をふ〈
射率最大にする構成で温度低減効果が図れるものである
。

次に図面を参照して詳細に説明する。

第１図は一般的な電子装置構成の外観の一部を示す図で
、架枠１内に電子または電磁パッケージ（以下パッケー
ジという）実装用棚２が設けられ該棚２内にはパッケー
ジ３が収容される。

第２図は第１図のＢＢ断面図である。

パッケージ３は印刷配線板４上に電子、電磁部品５が搭
載されて構成され、その一端が印刷配線板用コネクタフ
に挿入されている。

第３図は本発明の一実施例を示す断面図であって、パッ
ケージ間に任意に挿入配列された吸熱緩和プレートを含
む。

パッケージ３は搭載せる部品類５により発熱を伴たい、
そのパッケージ３間の空間温度を上昇させる。

この温度上昇の要因としては対流によって生じるものと
、隣接パッケージよりふく射によって起因するものとが
ある。

このうち前者はパッケージ間の間隙をある値以上に保つ
と飽和状態となり、後者も充分たるパッケージ間隙、例
えば極端に表現すれば無限距離を設けるとふく射分は殆
んど無視できる。

特に自然空冷において、対流に関しては、パッケージ間
隙が１５〜２５群程度で殆んど飽和となる。

反面、ふ〈射分は、充分なる間隙を要する。しかしなが
ら、装置の構成および経済性等を考慮した場合ふく射分
を緩和させるために充分なる間隙を設けることは一般に
不可能た場合が多い。

今一番効率的ｒｆふ〈射分削除法は対流分の飽和に要す
る間隙の１５〜２５１１Ｌｍで何らかの手法を用いて処
理することが望まれる。

この問題を解決するために本発明による吸熱緩和プレー
ト６を用いる。

本吸熱緩和プレート６０作用は次の如くである。

第４図ａ ＋ ｂの如き熱伝導性を考慮したアルミ板ま
たは銅板等の良熱伝導板９上に熱吸収性を考慮した黒色
アルマイトまたはそれに類するメッキおよび塗装等によ
り表面処理８を施した吸熱緩和プレート６を第３図に示
すように発熱を伴なうパッケージ３間に挿入配列した場
合、発熱部品類５からのふく射熱は、ポテンシャル論的
に非発熱の吸熱緩和プレート６に向かう。

この発熱部からの吸熱をできるだけ効果的に行う目的で
黒体処理された表面で一担吸熱し、そこに生じる仮想熱
源（吸熱分）の熱源密度を下げる目的を有する良熱伝導
体で熱源緩和を行なうことにより、隣接パッケージ３間
のふ〈射分の影響を低減する作用が生じる。

第６図には第３図に示す本発明の実施例に対する効果を
示す例である。

横軸にパッケージあたりの消費電力値、縦軸に部品のジ
ャンクション温度をとったもので、例えば部品のジャン
クション温度２５８Ｃのときで比較しても同一空間で約
３０係の消費電力の増加が可能、すたわち高密度化が可
能なことがわかる。

この作用を利用することにより単位体積当りの許容消費
電力値の向上が計れ、しかも本吸熱緩和プレート６は、
消費電力値に合せて、任意に挿入配列することが可能ｒ
ｆため、経済的熱放散が実現できる。

本熱放散法を拡張した例を第５図に示す。

本例では、該吸熱緩和プレート６の一部を他のヒートシ
ンク１０ヘネジ１１またはそれに類する方法で熱伝導性
を維持できるように連結することにより更に効果的熱放
散が実現できる。

本発明は以上説明したように該吸熱緩和プレートを配列
挿入することにより、従来の単純なパッケージ配列に比
べて単位体積当りの許容消費電力値を約３割向上できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的電子装置構成の外観の一部を示す正面図
、第２図は従来の電子、電磁パッケージの実装状態を示
す第１図のＢＢ断面図、第３図は第２図に対応した本発
明によるパッケージ実装の一実施例を示す図、第４図ａ
は、本発明の吸熱緩和プレートの基本図を示す斜視図、
第４図すはその断面図、第５図は、吸熱緩和プレートを
より効果的に用いた一応用例を示す斜視図、第６図はパ
ッケージあたりの消費電力と部品のジャンクションの温
度上昇の関係を示す図である。 １・・・・・・架枠、２・・・・・・電子、電磁パッケ
ージ実装用棚、３・・・・・・電子、電話パッケージ、
４・・・・・・電子電磁部品搭載用印刷配線基板、５・
・・・・・電子、電磁部品、６・・・・・・吸熱緩和グ
レート、７・・・・・・印刷配線板用コネクタ、８・・
・・・・黒色アルマイト処理またはそれに類する塗装、
９・・・・・・アルミ板またはそれに類する良熱伝導体
、１０・・・・・・外部のヒートシンク、１１・・・・
・・ネジまたはカシメ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発熱を伴う電子部品等を相互接続して成るパッケー
   ジを複数枚搭載した電子装置において、良熱伝導体に熱
   吸収性の良好な色で表面処理を施した吸熱緩和プレート
   をあらかじめ定めた前記パッケージ相互間に配列するこ
   とにより上記パッケージ間の空間の温度上昇を低減させ
   ることを特徴とする電子装置の放熱方式。