JPS6328098A - 電子回路ユニツトの放熱構造 - Google Patents

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〕 この発明は、プリント基板上に表面実装部品を備えた電
子回路ユニットのための放熱構造において、電子回路ユ
ニット全体を効率良く放熱するために、プリント基板の
ほぼ全面を覆う平板状の熱伝導性スペーサを介してプリ
ント基板上の多数の表面実装部品と平板状の放熱プレー
トとを熱的に接続し、プリント基板上の各表面実装部品
に発生する熱を熱伝導性スペーサ及び放熱プレートによ
って放熱フィンに移送して放熱フィンから放熱させるよ
うにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はプリント基板上に電子回路部品を実装した電子
回路ユニットの放熱構造に関し、特に、チップ型表面実
装部品を備えた電子回路ユニットに適した放熱構造に関
する。

一般に、プリント基板上に電子回路部品を実装した電子
回路ユニットは電子装置のシェルフ内に多数並べられて
収容される。ところで、近来、プリント基板に実装され
る電子回路部品は次第に高密度集積化される傾向にある
。このため、高密度集積部品の消費電力が増加し、その
温度上昇により、高密度集積回路部品自体或いはその周
辺の電子回路部品の熱的影響が増大し、電子回路部品の
誤動作や寿命の早期低下を招く虞れがある。このため、
プリント基板上の電子回路部品から発生する熱を効率良
く電子装置の外部に放出できる放熱構造が必要となる。

一方、プリント基板上に実装される従来の電子回路部品
はパッケージから端子線が延びた所謂ディップ型部品で
あり、部品高さが比較的高く、且つそれらの高さはまち
まちであったが、近年、電子回路部品はチップ型の表面
実装部品へと移行しつある。これら表面実装部品の高さ
は比較的低く、高さのばらつきも小さいため、プリント
基板上に実装した場合に、部品高さのばらつきによる電
子回路ユニットの凹凸も比較的小さくなる。したがって
、チップ型の表面実装部品を備えた電子回路ユニットに
適した放熱構造が必要となっている。

〔従来の技術〕

第５図は従来の電子回路ユニットの放熱構造を示したも
のである。この図に示すように、従来の電子回路ユニッ
トの放熱構造においては、プリント基板１に実装された
個々のディップ型電子回路部品２の上にブロック３が取
り付けられ、このブロック３に保持されたヒートパイプ
４の先端には電子装置の前面等で自然空冷される放熱フ
ィン５が取り付けられている。電子回路部品２内で発生
する熱はプロ・ツク３を介してヒートパイプ４に伝達さ
れ、ヒートパイプ４により放熱フィン５に移送されて放
熱フィン５から放熱される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の電子回路ユニットの放熱構造においては
、個々のヒートパイプで熱的に連結できる電子回路部品
の個数には限度があるため、プリント基板上の多数の電
子回路部品に発生する熱を十分に外部に放出することは
困難である。

したがって、面素な構造でプリント基板上の電子回路部
品から発生する熱を十分に放熱することができる電子回
路ユニ・ノドの放熱構造、特に、表面実装部品を備えた
電子回路ユニットの放熱構造が要望されている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として、本発明は、プ
リント基板上に多数の表面実装部品を備えた電子回路ユ
ニットのための放熱構造であって、表面実装部品の上面
に電気的絶縁状態で接触してプリント基板のほぼ全面を
覆う平板状の熱伝導性スペーサと、熱伝導性スペーサの
ほぼ全面に密着した平板状の放熱プレートと、放熱プレ
ートの端部に熱的に接続された放熱フィンとを備えてい
ることを特徴とする電子回路ユニ・７トの放熱構造を提
供する。

〔作　用〕

本発明による上記手段によれば、平板状の放熱プレート
がプリント基板のほぼ全面を覆う平板状の熱伝導性スペ
ーサを介してプリント基板上の多数の表面実装部品に対
し熱的に接続されるので、プリント基板上の各表面実装
部品に発生する熱が共通の熱伝導性スペーサを介して隅
なく放熱プレートに伝えられ、更に放熱プレートによっ
て放熱フィンに移送されて放熱フィンから放熱される。

したがって、電子回路ユニット全体を十分に放熱するこ
とができる。

プリント基板上の表面実装部品と熱伝導性スペーサと間
に部品高さのばらつきによる隙間が発生することを防止
するために、好ましくは、熱伝導性スペーサが弾力性部
材、例えばシリコン系ゴムシートにより形成される。

一方、放熱プレートとしては、熱伝導性樹脂或いは金属
材料等の基板内に内部に作動液を封入したヒートパイプ
を埋設したものや、中空プレートの内部に作動液を封入
して構成したヒートプレート等を用いることが好ましい
。

また、放熱プレー′トと放熱フィンとの間の熱移送効果
を高めるために、放熱プレートと放熱フィンとの間にペ
ルチェ素子を介在させることが好ましい。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
る。はじめに第３図を参照すると、電子装置１１は上下
数段のブロック１２に分かれており、各ブロック１２内
に多数の電子回路ユニー／　ト２０が並列状態で搭載さ
れている。

第１図及び第２図を参照すると、電子回路ユニット２０
は表面実装型のプリント基板２１の部品取付は面上に実
装された多数のチップ型電子回路部品すなわち表面実装
部品２２を備えている。プリント基板２１の後端部には
コネクタ２３が取り付けられている。

平板状の熱伝導性スペーサ２４はプリント基板２１のほ
ぼ全面を覆う大きさを有しており、この熱伝導性スペー
サ２４はプリント基板２１上の各表面実装部品２２の上
面に電気的絶縁状態で接触している。熱伝導性スペーサ
２４としては、部品接触面側に絶縁コーティング処理を
施した金属板、樹脂等を使用してもよいが、熱伝導性が
良好で電気的絶縁性に優れた弾力性部材、例えばシリコ
ン系ゴムシートを使用することが好ましい。このような
弾力性シートは、その弾性変形により表面実装部品２２
の高さのばらつきに順応し、多数の表面実装部品２２の
上面に隅なく接触することとなる。

熱伝導性スペーサ２４の表面にはそのほぼ全面にわたり
平板状の放熱プレート２５が密着状態で取り付けられて
いる。放熱プレート２５としては熱伝導性に優れた銅板
、アルミニウム板等の金属板や樹脂板を用いてもよいが
、熱移送効果を高めるために、この実施例では、放熱プ
レート２５が熱伝導性樹脂或いは金属材料からなる平板
状の放熱基板２５ａと、該放熱基板２５ａ内に埋設され
且つ内部に作動液を封入した複数本のヒートパイプ２５
ｂとからなっており、ヒートパイプ２５ｂは放熱基板２
５ａの後端部近傍から前端近傍まで互いに平行に延びて
いる。

放熱プレート２５の前端部には熱伝導性の良好なアルミ
ニウム、銅等からなる放熱フィン２６が熱的接続状態で
取り付けられている。ここでは、放熱フィン２６がペル
チェ素子２７を介して放熱プレート２５の前端に取り付
けられている。

放熱フィン２６を取り付けた放熱プレート２５と熱伝導
性スペーサ２４とプリント基板２１は、ねじ、リベット
等により３層状態に固定されて一体化され、１つのユニ
７トとして電子装置１１のブロック１２　（第３図参照
）内に挿入される。

上記構成を有する電子回路ユニー／　ト２０の放熱構造
においては、平板状の放熱プレート２５がプリント基板
２１のほぼ全面を覆う平板状の熱伝導性スペーサ２４を
介してプリン）Ｍ板上２１の多数の表面実装部品２２に
対し熱的に接続されるので、プリント基板２１上の各表
面実装部品２２に発生する熱が共通の熱伝導性スペーサ
２４を介して隅なく放熱プレート２５に伝えられる。そ
して、放熱プレート２５に伝えられた熱は放熱プレート
２５及びペルチェ素子２７により放熱フィン２６に移送
されて放熱フィン２６から外部に放熱される。したがっ
て、電子回路ユニット全体を十分に放熱することができ
る。ここでは、放熱フィン２６の基板２５ａの内部にヒ
ートバイブ２５ｂが設けられているので、放熱プレート
内での熱移送を効率良く行なうことができる。また、放
熱プレート２５と放熱フィン２６との間にペルチェ素子
２７が介装されているので、放熱プレート２５がら放熱
フィン２６への熱移送を効率良く行なうことができる。

以上、一実施例につき説明したが、本発明は上記実施例
の態様のみに限定されるものではなく、例えば、第４図
に示したように、放熱プレート２５のヒートパイプ２５
ｂを基板２５ａの前端から突出させ、このヒートバイブ
２５ｂの突出端ニ直接放熱フィン２６を装着するように
してもよい。

また、放熱プレート２５は中空プレートの内部に作動液
を封入して形成したヒートプレートであってもよい。更
に、放熱フィンを複数個のプリント基板上の放熱プレー
トに対し接続してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明にょれば、平板
状の放熱プレートがプリント基板のほぼ全面を覆う平板
状の熱伝導性スペーサを介してプリント基板上の多数の
表面実装部品に対し熱的に接続されるので、共通の熱伝
導性スペーサ及び放熱プレートを介してプリント基板上
の各表面実装部品に発生する熱を隅なく放熱フィンに移
送させることができる。したがって、電子回路ユニット
全体を十分に放熱フィンから放熱させることができる電
子回路ユニットの放熱構造を提供できることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子回路ユニットの放熱構造の一
実施例を示す平面図、 第２図は第１図に示す放熱構造の分解斜視図、第３図は
第１図に示す電子回路ユニットを電子装置内に搭載した
状態を示す斜視図、 第４図は本発明による電子回路ユニットの放熱構造の他
の実施例を示す要部断面平面図、第５図は従来の電子回
路ユニットの放熱構造を示す斜視図である。 図において、２０は電子回路ユニット、２１はプリント
基板、２２は表面実装部品、２４は熱伝導性スペーサ、
２５は放熱プレート、２５ａは放熱基板、２５ｂはヒー
トパイプ、２６は放熱フィン、２７はペルチェ素子をそ
れぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プリント基板（２１）上に多数の表面実装部品（２
   ２）を備えた電子回路ユニット（２０）のための放熱構
   造であって、 プリント基板（２１）のほぼ全面を覆い且つ表面実装部
   品（２２）の上面に電気的絶縁状態で接触する平板状の
   熱伝導性スペーサ（２４）と、熱伝導性スペーサ（２４
   ）に対しそのほぼ全面にわたり密着した平板状の放熱プ
   レート（２５）と、 放熱プレート（２５）の端部に熱的に接続された放熱フ
   ィン（２６）とを備えていることを特徴とする電子回路
   ユニットの放熱構造。 ２、熱伝導性スペーサ（２４）が弾力性を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子回路ユ
   ニットの放熱構造。 ３、放熱プレート（２５）が、熱伝導性基板（２５ａ）
   と、基板（２５ａ）内に埋設され且つ内部に作動液を封
   入した複数本のヒートパイプ（２５ｂ）とを備えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子回路
   ユニットの放熱構造。 ４、放熱プレートが、中空プレートの内部に作動液を封
   入して形成したヒートプレートであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の電子回路ユニットの放熱構
   造。 ５、放熱プレート（２５）の端部と放熱フィン（２６）
   との間にペルチェ素子（２７）を介在させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １項記載の電子回路ユニットの放熱構造。