JPS6127189Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、集積回路の冷却装置、とくにプリン
ト基板上に装着された集積回路（以下ICと言
う）からの発熱を効率良く熱放散させるための集
積回路の冷却装置に関するものである。

〔考案の技術的背景〕

近年の半導体技術の進歩に伴ない、高集積化さ
れたIC（Integrated Circuit）が各種機器に用い
られてきている。機器のIC化は、機器の小型
化、高性能化に対して有効な手段であるが、その
反面、限られた体積内に多くのICを実装する場
合には、それらの素子の冷却が大きな問題とな
る。即ち、IC自体が発生する熱を効率的に機器
外へ発散できない場合、IC及び機器内の温度が
上昇し、機器の信頼性の低下等の原因になる。従
つて高信頼性を必要とされる用途に対しては、
ICの冷却を行なう必要がある。そしてIC素子の
冷却方法のうち、現在最も一般的に用いられてい
る方法としてフアンによる強制空冷がある。この
方法はフアンによつて機器内の空気を動かし、
ICの囲りの暖められた空気を取り去ることによ
つてICの放熱を促すものである。

〔背景技術の問題点〕

上記したようなフアンによる強制冷却は、手軽
で効果的ではあるが、下記のような欠点がある。

フアンの寿命が一般に短く、可動部の保守点
検及び交換を必要とする。

フアンを駆動するために余分な電力を必要と
する。

開放形の場合には外部から塵埃を吸込み、機
器の接点等に悪影響を及ぼすことがある。

以上の理由からフアンを使用した冷却方法は、
高信頼性を要求される機器、就中電力系統保護制
御装置のように、常時動作でしかも無保守、無点
検が要求されるような機器の冷却には適さない。

〔考案の目的〕

本考案は上記問題点を解決するためになされた
ものであり、プリント基板に実装されたICの冷
却に適用可能な集積回路の冷却装置を提供するこ
とを目的としている。

〔考案の概要〕

本考案では、各プリント基板単位毎に結合部材
と固定用金具とによつてヒートパイプを固定し、
プリント基板上に実装された集積回路パツケージ
上面には、ヒートパイプを嵌挿し得る溝を備えた
結合金具を固着し、これらヒートパイプと結合金
具とを介して各集積回路から発生する熱を一括し
て放散しようとするものである。

〔考案の実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。第１図
は本考案による集積回路の冷却装置の一実施例構
成図である。

第１図において、１は通常のプリント回路基板
（以下プリント基板と言う）、２は上記基板上に実
装されているデユアルインライン（DIL）パツケ
ージタイプのICを示す。各ICの上面には結合金
具３が固定されている。結合金具３はアルミニウ
ム、銅等の熱伝導の良い物質で作られており、
ICとの間は高熱伝導性の接着剤により密着固定
されている。結合金具３の上部には、長軸方向に
ヒートパイプ４（第１のヒートパイプ４と言う）
と等しい幅の溝が切られており、この溝の中に第
１のヒートパイプ４をはさみ込む形で結合する。
そして、第１のヒートパイプ４は断面が円形のヒ
ートパイプで、結合金具３の溝の方向に合せ、複
数本が一枚の基板上に実装されている。第１のヒ
ートパイプ４の下端にはネジが切られており、基
板上に固定された固定用金具７によつて基板に固
定される。又、ヒートパイプの上端は、アルミニ
ウム等の熱伝導の良い金属からなる結合部材５に
よつて固定されるる。なお、結合部材５には長軸
方向に穴があけられ、この穴にはヒートパイプ６
（第２のヒートパイプ６と言う）が挿入固定さ
れ、その端部は基板外にある冷却装置に結合され
る。

なお、従来から明らかな様に、プリント回路基
板１は右端側面両端部に設けた切欠部の間の突出
片に接続手段（図示しない）を装着し、直立した
状態にて左側から右側方向に挿脱可能となつてい
る。

第２図は冷却装置の一実施例図である。第２図
において、各プリント基板単位からの熱は第２の
ヒートパイプ６を介して結合金具１２へ集めら
れ、更に第３のヒートパイプ１３を介して放熱フ
イン１４にて放散される。

次に動作を説明する。先ず、プリント基板１に
装着されたICパツケージ２から発生した熱は、
結合金具３の溝内に嵌挿された第１のヒートパイ
プ４、結合部材５、第２のヒートパイプ６を介し
て結合金具１２に集められて放熱される。

第３図は結合金具とヒートパイプとの接触状態
の一実施例である。

本実施例では結合金具３の溝内に嵌挿された第
１のヒートパイプ４と、溝の内壁との空隙部分
に、例えばシリコングリース等の良導電材料８を
充填したものである。なお、結合金具３の底面は
IC２の上面に合せて平面加工されており、又、
両者は高熱伝導性の接着剤にて密着固定されてい
るため、良好な熱伝導が可能である。

第４図は結合金具とヒートパイプとの接触状態
の他の実施例であり、第４図ａはICの長軸方向
より見た図、第４図ｂは斜め上から見た図であ
る。

本実施例ではヒートパイプと結合金具との接触
面積を増やそうとするものである。

第４図において、９は内部に第１のヒートパイ
プ４が貫通する穴があけられた補助金具、１０は
結合金具３の側面に切られたネジ穴を貫通してい
る締付けネジである。締付けネジ１０を締付ける
ことにより、補助金具９は結合金具３の溝の一方
に押しつけられ、両者の間で面接触が行なわれ
る。第１のヒートパイプ４と補助金具９の間も同
じく面接触のため、結果的に結合金具３と第１の
ヒートパイプ４の間で熱伝導性の良好な面接触を
行なわせることができる。各接触面にシリコング
リースを塗布することにより小さな隙間を無くせ
ば熱伝導は更に良好となる。

又、補助金具９を貫通する穴の直径を第１のヒ
ートパイプ４の外径に対して多少大きめにしてお
けば第１のヒートパイプ４に対し補助金具９は自
由に動くことができ、傾いて実装されたICに対
しても、正常に実装されたICと同様に良好な熱
的結合を保つことができる。

以上説明してきた実施例では、結合金具３は
ICに対し接着剤で固定するものとして説明して
きた。しかし、接着剤を用いる方法は組立てが簡
単な反面、接着剤が固まつた後の修正が不可能と
なる欠点がある。

第５図は結合金具とヒートパイプとの接触状態
の更に他の実施例である。第５図ａは組立図、第
５図ｂは実装の様子を示す。

本実施例ではIC２に対して結合金具３を板バ
ネによつて押しつけるようにしたものである。第
５図において、１１は薄い鋼板等で作られた板バ
ネで、中央に第１のヒートパイプ４が入る幅の細
長い窓が開けられている。又、両側面には、結合
金具３に固定するための折り返しが設けられてい
る。第５図ａに示すように、IC２と結合金具３
をシリコングリースを薄く塗つた上で結合し、そ
の上から板バネ１１を乗せて第１のヒートパイプ
で４固定する。結合金具３は板バネ１１の弾力に
よりIC２の上面に押さえつけられ、良好な熱的
結合を保つことができると同時に、取外しや修正
も容易に行なうことが出来る。

〔考案の効果〕 以上説明した如く、本考案によればプリント基
板上に装着されたICに密着して結合金具を設
け、前記結合金具の溝内にヒートパイプを嵌挿し
て放熱手段にまで熱を伝達するよう構成したの
で、装着寿命の問題となる可動部分をなくして効
率的な放熱ができるばかりか、ICの保守も従来
同様に行なうことができ、かつICの実装時の傾
きや、ICの形状、寸法の差異に拘らず、常に良
好な冷却効果が得られる集積回路の冷却装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による集積回路の冷却装置の一
実施例構成図、第２図は冷却装置の一実施例構成
図、第３図ないし第５図は結合金具とヒートパイ
プとの接触状態の他の実施例図である。 １……プリント基板、２……IC、３，１２…
…結合金具、４……第１のヒートパイプ、５……
第１の結合部材、６……第２のヒートパイプ、７
……固定用金具、８……良導電材料、９……補助
金具、１０……締付けネジ、１１……板バネ、１
３……第３のヒートパイプ、１４……放熱フイ
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プリント基板上に装着された集積回路から発生
   する熱を放散するための集積回路の冷却装置にお
   いて、個々の各プリント基板単位では、この基板
   の挿脱方向と直交する方向の２辺に夫々ヒートパ
   イプを固定する結合部材と固定用金具とを設け、
   プリント基板上に装着される集積回路パツケージ
   の上面には、ヒートパイプが嵌挿できる溝を有す
   る結合金具を固着し、各プリント基板単位から発
   生した熱量を結合金具、第１のヒートパイプ、結
   合部材及び第２のヒートパイプを介して第２の結
   合金具で一括し、更に第２の結合金具の熱を第３
   のヒートパイプを介して放熱フインにて拡散する
   ことを特徴とする集積回路の冷却装置。