JPS6267844A - 冷却構造 - Google Patents

冷却構造

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JPS6267844A
JPS6267844A JP60208203A JP20820385A JPS6267844A JP S6267844 A JPS6267844 A JP S6267844A JP 60208203 A JP60208203 A JP 60208203A JP 20820385 A JP20820385 A JP 20820385A JP S6267844 A JPS6267844 A JP S6267844A
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coolant
bellows
refrigerant
cooling
electronic component
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泉 小野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 第１の冷媒が循環される冷却プレートの所定箇所にはブ
ロックを介してベローズを設け、該ベローズに固着され
た伝熱部材が電子部品の表面に当接されることで冷却さ
れる冷却構造において、該ブロックの内周には該冷媒を
流通させ、液体状の第２の冷媒が充填された該ベローズ
に外周を内股することにより、ベローズの信顛性の向上
を図ると共に、該第１の冷媒が循環される際に生じる圧
力が電子部品の表面に影響することがないように形成し
たものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明はプリント基板に実装された電子部品の表面を第
１の冷媒が循環される冷却プレートに係止されたベロー
ズにより冷却を行う冷却構造に係り、特に、ベローズに
液体状の第２の冷媒を充填することにより信韻性の向上
を図った冷却構造に関する。
電子機器に広く用いられているＬＳＩ素子などの電子部
品は、近年、益々高密度実装、高速化が推進され、安定
した稼働を得るためには、これらの電子部品を如何に効
率良く冷却するかが大きな課題である。
このような電子部品がプリント基板に実装されたものを
冷却する場合は、経済的で、しかも、高い冷却効果が得
られるものとして、一般的に冷水などの冷媒が循環され
ることによって電子部品の発熱を吸収するように形成さ
れた冷却構造が知られている。
このような冷却構造は第３図の冷却構造の概要を示す斜
視図に示すように構成されている。
複数の電子部品２が実装されたプリント基板１に対して
、冷却プレート３が矢印Ｆに示すように重ねられるよう
に設けられ、冷却プレート３の所定面に係止されたベロ
ーズ４の伝熱部材４が電子部品２の表面を圧接させ、冷
却プレート３の一方の口１０より矢印Ａ方向に、他方の
口１０から矢印Ｂ方向に冷水を循環することにより冷却
が行われる。
このようなプリント基板１からの電子部品２の表面の突
出高さは必ず所定の値とはならない、そこで、電子部品
２の突出高さの「バラツキ」を吸収するよう冷却プレー
ト３と電子部品２の表面との間に可撓性のベローズ５か
設けられ、それぞれの電子部品２に影響することない圧
力で、しかも、表面に確実に密着されるように形成され
ている。
したがって、ベローズ５は良熱伝導材の極めて薄い材質
によって形成されているため、長期の稼働によって金属
腐食などが生じるとベローズ５が損傷される。
したがって、このような冷却構造で、長期の安定した冷
却を得るにはベローズ５の長寿命化が望まれている。
〔従来の技術〕
従来は第４図の従来の断面図に示すように構成されてい
た。
一端にはフランジ１１が固着され、他端には伝熱部材４
が固着されたベローズ５を冷却プレート３の所定箇所に
０リング１３を用いてフランジ１１を取り付けることで
固着し、更に、伝熱部材４には伝熱シート１２を装着す
るこて、伝熱シート１２がプリント基板１に実装された
電子部品２の表面に圧接されるように構成されている。
そこで、冷却プレート３の一方の循環路３Ａを流通され
た矢印Ａ１方向の冷媒９はノズル３Ｂから矢印Ａ２方向
に噴出され、更に、他方の循環路３Ａに矢印Ａ３方向に
流出され、電子部品２の冷、却が伝熱部材４と伝熱シー
ト１２とを介して行われるに形成されている。
また、このようなベローズ５は電子部品２の表面に対し
て均一な接触圧により、電子部品２と伝熱部材４との伝
熱効率が高くなるように、しかも、電子部品２に悪影響
を与えることのない接触圧が得られるように配慮され、
極力肉厚の薄い銅、ステンレスなどの材質によってジャ
バラ状に形成されバネ性を存するように形成されている
。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このような構成では、冷媒９が長期間にわたっ
て循環されると、ベローズ５が金属腐食を発生し、循環
される冷媒９がベローズ５から外部に流出し、電子部品
２を損傷させる問題を有していた。
また、冷却能力を上げるために、循環する冷媒９の流量
を増加すると、流量増加による水圧が電子部品２の表面
に加わり損傷させる問題を有していた。
〔問題点を解決するための手段〕
第１図は本発明の原理説明図である。
第１図に示すように、冷却プレート（３）に固着される
フランジ部（６Ａ）と、内周には第１の冷媒（９）を流
通する中空部（６Ｂ）が形成され、外周がベローズ（５
）に内設される先端部（６Ｃ）とがそれぞれ設けられた
ブロック（６）を具備すると共に、該ベローズ（５）と
該先端部（６Ｃ）との空間には第２の冷媒（７）が充填
されて形成されるようにしたものである。
このように構成することによって前述の問題点が解決さ
れる。
〔作　用〕
即ち、冷却プレートに係止されるベローズには冷却に際
して液体状の第２の冷媒を充填してブロックを内設し、
ブロックの中空部に第１の冷媒を流通させ、第２の冷媒
の対流によって電子部品の発熱を第１の冷媒に熱伝達さ
せるように形成したものである。
したがって、ベローズに充填される第２の冷媒として金
属腐食の生じない、しかも、良熱伝達の材質で、かつ、
ベローズの可撓性を損なうことのない液体を用いること
により、従来のような金属腐食が防止され、長寿命化を
図ることができ、また、電子部品に対する第１の冷媒の
流通圧力による影響がなくなるため、流量の増加が行え
、冷却能力アップを図ることができる。
〔実施例〕
以下本発明を第２図を参考に詳細に説明する。
第２図は本発明による一実施例の断面図である。
企図を通じ、同一符号は同一対象物を示す。
一端をフランジ部６Ａに固着し、他端を伝熱部材４に固
着すことでベローズ５が取り付けられたブロック６は０
リング１３を介して冷却プレート３に係止され、ベロー
ズ５には第２の冷媒７が充填されるように構成されたも
のである。
また、ブロック６は銅、ステンレスなどの良熱伝導材に
よって形成されたもので、先端部６Ｃの内周には第１の
冷媒９が流通される中空部６Ｂが設けられ、外周には第
２の冷媒７が接触されるように形成されている。
そこで、ベローズ５のバネ力によって、伝熱部材４が伝
熱シート１２を介して電子部品２の表面に密着され、電
子部品２の発熱が第２の冷媒７に伝達され、更に、第１
の冷媒に効率良く伝達されるようにするするため、第２
の冷媒７は流体状であることが望ましい。
この伝熱シート１２は電子部品２の表面とベローズ５に
固着された伝熱部材４との平面度の差を吸収させ、密着
性を良（するために設けられるもので、通常、可撓性の
良熱伝導材の材質が用いられる。
しかし、液体をベローズ５に充填させることは製造上困
難なため、冷却を行わない低温時は固体となり、冷却時
の高温時は液体となる。例えば、ガリウム（Ｇａ）、イ
ンジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）などの合金によって形成
された４０℃〜１２０℃の範囲で溶融される低融点金属
を用いと製造が容易となる。
また、このようなブロック６の外周または内周にフィン
８を固着すると、第１と第２の冷媒９と７とのそれぞれ
に対する接触面積を増加させることができ、熱伝達の効
率を上げることができる。
このように構成すること、電子部品２の温度が上昇する
ことで、先づ、電子部品２の発熱が伝熱シート１２と伝
熱部材４を介して第２の冷媒７に伝達され、第２の冷媒
７が溶融される。次に、溶融された第２の冷媒７の対流
によってブロック６を介して第１の冷媒９に熱の移送が
行われる。
したがって、第１の冷媒９を冷却プレート３の一方の循
環路３Ａから矢印Ａｌｌのようにノズル３Ｂに流通させ
、ノズル３Ｂより中空部６Ｂに矢印Ａ１２のように噴出
させ、更に、噴出された第２の冷媒９を他方の循環路３
Ａに矢印Ａ１３のように流出させ、第１の冷媒９の循環
によって冷却が行われる。
この場合の第１の冷媒９の噴出はブロック６の中空部６
Ｂによって受けられているため、循環する流量を増加し
ても流圧が直接ベローズ５に加わることがないので電子
部品２の表面を押圧することがない。
したがって、流量の増加を容易に行うことができる。
また、第１の冷媒９の循環によって発生する金属腐食は
肉厚の薄いベローズ５には生じることがないため、金属
腐食によってベローズ５が損傷することがなくなる。
（発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、ベローズの金属
腐食による損傷を防ぐことができるため、ベローズの長
寿命化による信頼度の向上が図れる。
また、電子部品の表面における接触圧は第１の冷媒の流
量の変化による流圧に影響されることがなくなるため、
常に、所定の接触圧が保たれ、安定した冷却が行えると
共に、第１の冷媒の流量の増加が可能となり、流量の増
加による冷却能力の増加が図れ、実用的効果は大である
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明による一実施例の断面図。 第３図は冷却構造の概要を示す斜視図。 第４図は従来の断面図を示す。 図において、 １はプリント基板、　　　　２は電子部品。 ３は冷却プレート、　　　　４は伝熱部材。 ５はベローズ、　　　　　　６はブロック。 ７は第２の冷媒、　　　　　８はフィン。 ９は第１の冷媒を示す。 不発明、斤、丁里該り月日 矛　１　図 本発明（ユよろ−Ｘ肝ぜりの断面間 第　２　図 ン冬太ｐオ３腎造の１均を番を示寸鋼イえＵ８第３　図 １　プリント基１瓦 従ネ、／）　１１ＩｊＴ面図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔１〕第１の冷媒（９）が循環される冷却プレート（３
    ）と、 該冷却プレート（３）の所定箇所に係止された可撓性の
    ベローズ（５）と、 プリント基板（１）に実装された電子部品（２）とを備
    え、該ベローズ（４）に固着された伝熱部材（４）が該
    電子部品（２）の表面に当接されることにより該電子部
    品（２）の冷却を行う冷却構造であって、 前記冷却プレート（３）に固着されるフランジ部（６Ａ
    ）と、内周には前記第１の冷媒（９）を流通する中空部
    （６Ｂ）が形成され、外周が前記ベローズ（５）に内設
    される先端部（６Ｃ）とがそれぞれ設けられたブロック
    （６）を具備すると共に、 該ベローズ（５）と該先端部（６Ｃ）との空間には第２
    の冷媒（７）が充填されて形成されたことを特徴とする
    冷却構造。 〔２〕前記ブロック（６）の内周と外周との少なくとも
    いづれかにフィン（８）が設けられたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の冷却構造。
JP60208203A 1985-09-20 1985-09-20 冷却構造 Granted JPS6267844A (ja)

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EP86112568A EP0219674B1 (en) 1985-09-20 1986-09-11 Cooling device for electronic parts
DE8686112568T DE3677884D1 (de) 1985-09-20 1986-09-11 Kuehlungsanordnung fuer elektronische bauelemente.
US06/909,229 US4688147A (en) 1985-09-20 1986-09-19 Cooling device attached to each surface of electronic parts on a printed-wiring board

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