JPWO2015198893A1 - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

冷却装置（１０）は、電子部品（１）を冷却する冷却板（３）に開口部（３ａ）を形成し、開口部（３ａ）に電子部品収納部（４）を形成している。冷却配管（６）を電子部品収納部（４）の外側面部を囲むように配設することで、電子部品（１）と冷却配管（６）を冷却板（３）上のほぼ同じ高さに配置して低背化している。また、冷却板（３）に接合される電子部品収納部（４）は、その側面部（４ａ）が電子部品（１）の側面部とポッティング材（５）を介して接する構成となり、放熱に寄与する面積を増大させている。

Description

本発明は、電子部品を搭載した冷却装置に関するものである。

電子部品の駆動によって生じる熱をヒートシンクに伝導させて電子部品を冷却する手法は従来から用いられている手法である。ヒートシンクの従来構造として、冷却媒体を流す偏平管（冷却配管）を冷却板に取り付けた技術が開示されている。その技術によれば、偏平管の偏平長辺部を介して冷却板に接合した構造とし、冷却板に伝わった熱を、熱伝達接触面積が大きい断面長辺部を介して偏平管に伝えていた（例えば、特許文献１参照）。

実開平２−２８９６５号公報

従来の冷却装置は、ヒートシンクを構成する平板状の冷却板の上面側に電子部品を配置した場合、冷却板の裏面側に冷却配管が配置される構造であった。従来の冷却装置は、電子部品において生じた熱を、冷却板を介して冷却配管に伝導させることで電子部品を冷却することができるが、電子部品、冷却板、冷却配管が厚み方向（冷却板の平面を主面とする高さ方向）の異なる高さに並び、冷却装置全体としての厚みが大きくなってしまうという問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低背化および冷却性能確保を両立することが可能な冷却装置を提供することを目的とするものである。

この発明に係わる冷却装置は、電子部品、上記電子部品を冷却する冷却板、上記冷却板に形成された開口部の周囲に取り付けられ、内部に上記電子部品を収納する電子部品収納部、上記電子部品収納部の外側面部を囲んで配設され上記冷却板に接合された冷却配管を備え、上記電子部品の側面部は、上記電子部品収納部の内側に、充填材を介して接するよう配置されていることを特徴とするものである。

この発明の冷却装置によれば、冷却板の片側の面に、電子部品と冷却配管を配置し、冷却板に設けられる電子部品収納部の外側面を囲むように冷却配管を屈曲させて配設する構成であるため、冷却装置全体としての低背化が可能である。さらに、充填材を電子部品収納部の内部に充填して電子部品を収納することで、電子部品の側面部から電子部品収納部を介した冷却経路が得られ、冷却性能を向上させることが可能となる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点および効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。

この発明の実施の形態１に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態１に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態２に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態２に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態３に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態３に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態４に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態４に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態５に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態５に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態６に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態６に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態７に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態７に係わる冷却装置の断面図である。 この発明の実施の形態８に係わる冷却装置を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態８に係わる冷却装置の断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１における冷却装置について図１および図２を参照して
説明する。各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明
する。その中で、図１は、本発明の実施の形態１に係わる冷却装置１０の要部を示す分解斜視図あり、図２は、図１に示した各構成部材が組み付けられてなる冷却装置１０の断面図であり、冷却装置１０を構成する冷却板３の平板部の厚さ方向に沿った断面図である。

冷却装置１０は、発熱部品である電子部品１を冷却する冷却機能を備えており、
図１および図２に示すように、電子部品１を冷却する冷却板３は、電子部品１を保持する基部が平板状であり、一方の平面側に後述する冷却配管６と電子部品１が配置されている。冷却板３の平面部には、電子部品１を挿入可能な寸法の開口部３ａが形成されている。この冷却板３の開口部３ａの周囲に、その開口端から一方の平面側（図２において、紙面下側）に突出するように、底面付きの筒形状である凹形状の電子部品収納部４が取り付けられている。電子部品収納部４の内部には充填材であるポッティング材５が充填され、ポッティング材５に電子部品１が埋入する状態に配置され、電子部品１の側面部および底面部がポッティング材５に接するように電子部品１が収納されている。また、電子部品収納部４の側面部４ａの外側を囲むように冷却配管６が配設されている。冷却配管６は、冷却板３の電子部品収納部４が設けられた側の一方の面に、熱伝導性部材である接合材７を介して接合されている。

ここで、電子部品１の平面形状が四角形状である本実施の形態１では、電子部品収納部４は、側面部４ａ（４つの面部）と底面部４ｂよりなる底付き四角筒形状となるように形成されている。この側面部４ａおよび底面部４ｂが、電子部品１の側面部および底面部を取り囲み、冷却板３の開口部３ａを塞ぐような構成となっている。つまり、冷却装置１０は、平板状の冷却板３の開口部３ａに、電子部品収納部４の内側面部によって凹部が形成され、冷却板３の貫通孔は塞がれた状態となっている。

また、図１の例では、電子部品１は基板２に実装された状態であり、ポッティング材５が充填された冷却板３の電子部品収納部４の内側面部よりなる凹部に、電子部品１が収納される。電子部品１収納時には、冷却板３の電子部品収納部４の内側面部で構成される凹部に、電子部品１が、図２の紙面下向きに、基板２が上、電子部品１が下となるように、電子部品１が挿入され組み付けられる。そして、電子部品１は、基板２の電子部品１載置面を、冷却板３の上面に固定することで電子部品収納部４の凹部内において位置決めされる。
電子部品１で生じた熱は、ポッティング材５と電子部品収納部４を介して冷却板３側に伝導させることができるとともに、基板２が冷却板３に接合されるため、電子部品１の上面から、熱を、基板２を介して冷却板３側に伝導させることができる。

また、上述したように、冷却装置１０の電子部品１とその側面部周囲を取り巻く冷却配管６は、冷却板３の平面部の裏面側に配置され、電子部品１において生じた熱は、冷却板３の電子部品収納部４を構成する熱伝導性部材を介して、冷却板３の平面部から冷却配管６へと伝導される。そのため、冷却板３の厚さ方向に見た場合に、電子部品１と冷却配管６が配置される高さが重なっており、これらが異なる高さに配置されていた従来のものよりも本発明の冷却装置１０の方が低背化されている。

また、冷却板３の平面部から裏面側に突き出した凹部構造である電子部品収納部４に、ポッティング材５を介して電子部品１を収納しており、電子部品１の側面部および底面部がポッティング材５を介して電子部品収納部４を構成する電伝導性部材に接している。従来では電子部品１の実装面一面のみで冷却していたが、本発明の実施の形態１によれば電子部品１の底面部だけでなく側面部からも熱を伝導させて電子部品１を冷却することが可能となり、従来よりも電子部品１と冷却板３との接合面積が増大し、冷却性を向上させることができる。

以下、実施の形態１の冷却装置１０について詳細に説明する。
図１および図２に示す本発明の実施の形態１の冷却装置１０において、半導体やトランス等の電子部品１は、あらかじめ基板２に実装されている。電子部品１の冷却板３への組み付け時、この基板２の実装面が下向きとなるように冷却板３に固定されるため、外部接続端子は、基板２の上面（実装面の裏面）側に形成されている。

冷却板３には、平面形状が四角形状の電子部品１を挿入可能な、電子部品１よりも一まわり大きな寸法の開口部３ａが形成され、あらかじめ開口部３ａの周囲から裏面側に突き出すように電子部品１を収納する電子部品収納部４が取り付けられている。この電子部品収納部４は、例えば、熱伝導部性の板状部材を組み合わせて形成された底付き四角筒形状である。電子部品収納部４は、その上端部が冷却板３裏面の開口部３ａの周囲に接合され、冷却板３と一体化されて、凹型の熱伝導性部材よりなる電子部品収納部４で、冷却板３の貫通孔である開口部３ａを塞いだ状態となっている。冷却板３と電子部品収納部４との間には、接触熱抵抗を低減するためのグリスが塗布され、両者間がネジ固定またはろう付け固定されているが、これらの図示は省略している。

冷却板３の裏面側には、冷却媒体である冷却水８等を通すための冷却配管６が、電子部品収納部４の外側面部の周囲に蛇行するように配置され、冷却板３の平面部裏面に熱伝導性部材である接合材７によって接合されている。電子部品収納部４を取り囲む冷却配管６の形状は、図１に例示すように、Ｕ字形状に屈曲しており、電子部品１の側面部が４面である場合、３つの側面部の周囲を冷却配管６で囲む状態、つまりＵ字管の曲げの内側に電子部品１を配置した状態となる。冷却配管６の内部を流れる冷却水８によって、冷却配管６に伝わった電子部品１の熱が運び去られ、電子部品１が冷却される構成となっている。

電子部品収納部４および冷却配管６が接合された冷却板３に対し、基板２に実装された電子部品１を組み込む前に、電子部品収納部４内部の凹部に、充填材であるポッティング材５を注入する。その後、電子部品１を実装した基板２の実装面が下向きとなるように、冷却板３の電子部品収納部４の凹部に電子部品１を挿入して収納する。この際、電子部品１の側面と底面が充填材であるポッティング材５で浸された状態となる。このポッティング材５は、注入初期の段階では液体であり、自然乾燥で固化する性質があるため、ポッティング材５の注入後、液体状態の間に電子部品１を浸すことで、電子部品１の表面に隙間なくポッティング材５を染み渡らせることができ、その後、時間の経過によってポッティング材５が固化し、このポッティング材５を介して電子部品１と電子部品収納部４とを密着させることができる。
なお、基板２と冷却板３の接合状態であるが、基板２と冷却板３の間の接触熱抵抗を低減するためにグリス塗布をし、両者をネジによって固定しているが、これらの図示は省略している。

ここで、冷却板３や電子部品収納部４や冷却配管６は、熱抵抗を低減するためにアルミニウムなどの熱伝導性に優れた材料で構成されている。また、ポッティング材５は、熱抵抗を低減するためにシリコーンなどで構成されている。接合材７は、アルミろう材などの熱伝導性に優れた材料で構成されることが一般的であるが、これに限定するものでは無い。また、ここでいう冷却水８は水に限定するものでは無く、冷却効果のある流体の冷却媒体であれば良い。

本実施の形態１の構成によれば、電子部品１の熱は大きく２つの経路を経て、冷却水８へ放熱される。一つの経路は、電子部品１の熱が、基板２を介し冷却板３に伝わり、冷却板３から接合材７を介して冷却配管６へ伝わり、冷却配管６内を流れる冷却水８へ伝わり放熱される経路である。もう一つの経路は、電子部品１の熱が、電子部品１底面および側面部からポッティング材５を介し、凹型の電子部品収納部４へ、さらに冷却板３から接合材７を介して冷却配管６へ伝わり、冷却配管６内を流れる冷却水８へ伝わって放熱される経路である。上述したように、電子部品１の放熱が、基板２と接する電子部品１の上面、ポッティング材５と接する全側面部および底面から行われるため、冷却装置１０としての冷却性を確保することができる。
また、電子部品１と冷却配管６を、いずれも冷却板３の裏面側に同高さに配置した構成とすることで、電子部品１と冷却配管６を別々の面に配置した場合よりも低背化が可能である。

図１および図２に示したように、半導体等の電子部品１は基板２等へ実装されることが一般的であるため、大きく２つの経路を経て、電子部品１の熱は冷却水８へ放熱されるが、電子部品１がトランス等の大型で異形の部品である場合は、基板２へ実装されない場合がある。その場合は、構成上、基板２自体が存在せず、基板２を介しての放熱経路は存在しなくなり、ポッティング材５を介しての放熱のみとなる。本例では基板２が有る場合について説明をしているが、本発明は基板２の有無を限定するものでは無い。基板２が無い構成では、電子部品１の冷却板３への固定は、板金部品等を用いて電子部品１を保持するとともに、その板金部品を冷却板３へネジ固定する方法等により行うことができる。

図１および図２では、１個の電子部品１を冷却板３へ配置する場合を例示しているが、ヒートシンクとなる一枚の冷却板３に多数の電子部品１を配置することも可能である。その場合、上記の例のように一つの電子部品収納部４に一つの電子部品１を収納するのではなく、一つの電子部品収納部４に複数の電子部品１を収納する構成とする。しかし、電子部品１の外周において冷却配管６と近接する領域が限られ、冷却配管６の発熱体外周取り巻き率が低くなることから、熱的に余裕のある電子部品１を収納する場合に適している。

また、複数の電子部品１が冷却板３の両面に分散して配置される場合、冷却装置１０の低背化はできないが、電子部品１の実装面積を稼ぐことができる。ここで、冷却配管６を接合していない冷却板３の上面側へ電子部品１を配置した場合に、他部との干渉が考えられる領域においては、本発明の実施の形態１に示したように、冷却配管６を接合した冷却板３裏面側に電子部品１を収納する形態し、レイアウトに対応させて実装形態を使い分けることも可能であり、冷却装置１０のレイアウト性を向上させることができる。
なお、一般的に、本発明の冷却装置１０は、外部筐体を備えた製品に収納されて用いられる。

実施の形態２．
上述の実施の形態１では、冷却配管６は冷却板３の裏面に接合された構成であることを示していたが、本実施の形態２の冷却装置１０では、冷却配管６は、冷却板３の裏面だけでなく電子部品収納部４の外側面部にも接合材７を介して接合されていることを特徴としている。
図３は本発明の実施の形態２による冷却装置１０の分解斜視図であり、図４は実施の形態２による冷却装置１０の断面図である。図３および図４に示す本発明の実施の形態２による冷却装置１０は、電子部品収納部４の側面部４ａに近接して冷却配管６を配置し、電子部品収納部４の側面部４ａ外側面と冷却配管６の表面とを接合材７で接合する構成となっている。

本実施の形態２の冷却装置１０の構成によれば、電子部品収納部４の側面部４ａと冷却配管６とを接合材７を介して接合するため、電子部品１と冷却水８の間の放熱経路を短くすることができ、且つ放熱経路が実施の形態１よりも増加するため、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗を低減することが可能となる。また、増加した放熱経路においては、電子部品収納部４と冷却板３との接触熱抵抗の影響を受けることが無い。
本実施の形態２の冷却装置１０の構成によれば、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減し、発熱量が大きい電子部品１に対しても冷却性能の確保が可能となる。

実施の形態３．
上述の実施の形態１および実施の形態２においては、冷却板３と電子部品収納部４が別体構造であり、接合して一体化された構造であることについて説明したが、本実施の形態３の冷却装置１０においては、図５および図６に示すように、冷却板３の一部を絞り加工することによって形成した凹部を電子部品収納部３４とし、冷却板３の平面部と電子部品収納部３４が一体構造であることを特徴としている。なお、開口部３ａは、上述のような貫通孔ではなく、電子部品収納部３４の凹型穴部の上端部開口部である。

図５は本発明の実施の形態３による冷却装置１０の分解斜視図であり、図６は実施の形態３による冷却装置１０の断面図である。図５および図６に示すように、本発明の実施の形態３の冷却装置１０は、凹型となる電子部品収納部３４を、冷却板３の絞り加工で一体に形成している。実施の形態１および２では冷却板３と別体であった凹型の電子部品収納部４の構造を、本実施の形態３では廃止している。なお、絞り加工で形成された電子部品収納部３４は、例えば底付き四角筒形状に形成され、電子部品１の側面部に近接する面部が側面部３４ａであり、電子部品１の底面部に近接する面部が底面部３４ｂである。

また、図６に示すように、冷却板３の絞り部が、電子部品収納部３４の側面部３４ａ上端側の接合部３０である。この接合部３０は、冷却配管６の外側面部に沿うＲ形状に形成されており、Ｒ形状の接合部３０を冷却配管６の外形と近接させ接合材７で接合することで、実施の形態１および２よりも冷却板３からの放熱面を拡大することができる。
本実施の形態３の冷却装置１０の構成によれば、冷却板３と冷却配管６をＲ形状の接合部３０も含めて接合材７を介して接合するため、冷却板３の平面部と電子部品収納部３４の接合部３０を、接合材７を介して冷却することができ、放熱経路を構成する面積が増加するとともに、冷却装置１０全体として電子部品１と冷却水８の間の熱の経路を短くすることができる。また、先述の実施の形態１および２の構成である電子部品収納部４と冷却板３の間に存在していた接触熱抵抗の影響を受けることが無いことは言うまでもない。
本実施の形態３の冷却装置１０の構成によれば、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗を低減させることができ、発熱量が大きい電子部品１に対しても冷却性能の確保が可能となる。

実施の形態４．
上述の実施の形態１から３においては、冷却配管６の断面形状が円形であるものを示していたが、この本実施の形態４の冷却装置１０は、冷却配管６ａが、断面形状が楕円形である偏平管によって構成されていることを特徴としている。
図７は本発明の実施の形態４による冷却装置１０の分解斜視図であり、図８は実施の形態４による冷却装置１０の断面図である。図７および図８に示す実施の形態４の冷却装置１０によれば、冷却配管６を偏平管で形成する構成ことによって、例えば、図８に示すように、冷却装置１０の厚み方向において、電子部品収納部３４の側面部３４ａと、冷却配管６ａの高さを揃え、冷却装置１０全体としての厚みが大きくならない範囲で、冷却配管６ａの高さが大きくなるように調整し、側面部３４ａと冷却配管６ａとの接合面積を稼ぐことが可能な構成とすることができる。

本実施の形態４の冷却装置１０の構成によれば、冷却配管６ａを偏平管で形成し、熱伝達接触面積が大きい断面長辺部を介して電子部品1の熱を偏平管に伝えることができる。よって、断面が円形の配管を用いる場合よりも、冷却板３と冷却配管６ａの接合面積が拡大し、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減する。また、冷却配管６ａを偏平管で形成するため、冷却配管６ａの内壁から冷却水８中心までの距離が短くなり、冷却配管６ａと冷却水８との間の熱抵抗も低減する。
本実施の形態４の冷却装置１０の構成によれば、冷却配管６ａに伝わった熱を、長いぬれぶち（断面周長）長さを有する偏平蛇管内面を介して管内を流れる冷却水８に伝えて回収させるため、冷却板３から冷却水８への熱伝達効率、即ち、ヒートシンクの熱回収効率を向上させることが可能であり、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減し、発熱量が大きい電子部品１に対しても冷却性能の確保が可能となる。

実施の形態５．
上述の実施の形態１から４においては、電子部品収納部４または３４が底付き筒形状によって凹型を形成するものを示していたが、この本実施の形態５の冷却装置１０は、電子部品収納部３５が、電子部品１の側面部を取り囲む筒状部材（側面部）によって構成され、底面部を含まない構造であることを特徴としている。
図９は本発明の実施の形態５による冷却装置１０の分解斜視図であり、図１０は実施の形態５による冷却装置１０の断面図である。図９および図１０に示すように、本発明の実施の形態５の冷却装置１０によると、電子部品１を収納する電子部品収納部３５は、底面に孔が開いた筒状となるように構成されている。

本実施の形態５の冷却装置１０の構成によれば、電子部品収納部３５は凹型の底面に孔が開いた形状であり、図１０に示すように、ポッティング材５の充填時に、ポッティング材５が開口形状の底面部から周辺に流れ出ない様に、治具９で筒状の電子部品収納部３５の底面の孔部を塞いだ状態で、凹部にポッティング材５を注入し、ポッティング材５が固化した後で治具９を取外す方法で冷却装置１０を形成する。これにより、冷却装置１０の全体としての厚みを構成する要素が電子部品１（基板２を含む）とポッティング材５のみとなるため、低背化が可能となる。

また、ポッティング材５を流入固化させる段階において、電子部品１の底面を治具９に接触させた状態とすることにより、電子部品１と治具９の間にポッティング材５が流入しない構成とでき、ポッティング材５が固化した後で治具９を取外すことにより、電子部品１の底面部にポッティング材５が配置されず、電子部品１の表面を露出させた構成とすることができ、冷却装置１０の厚みを構成する要素からポッティング材５を省き、厚みを構成する要素を電子部品１のみとすることも可能であり、この構成により更なる低背化が可能となる。
本実施の形態５の構成によれば、冷却装置１０の冷却性能を確保しつつ、更なる低背化を実現することが可能である。

実施の形態６．
上述の実施の形態１から３においては、冷却配管６の断面形状が円形であるものを示していた。しかし、冷却目的で用いる配管の断面形状は、円形以外とすることも可能である。この実施の形態６では、冷却装置１０の冷却配管６ｂが、矩形の断面形状を持つ矩形管によって構成されている場合について説明する。
図１１は本発明の実施の形態６による冷却装置１０の分解斜視図であり、図１２は実施の形態６による冷却装置１０の断面図である。図１１および図１２に示すように、実施の形態６の冷却装置１０は、冷却配管６ｂを矩形管により構成している。そのため、例えば、図１２に示すように、冷却装置１０の厚み方向において、電子部品収納部３４の側面部３４ａと、冷却配管６ｂの高さを揃え、冷却装置１０全体としての厚みが大きくならない範囲で、冷却配管６ｂの高さが大きくなるように調整し、側面部３４ａと冷却配管６ｂとの接合面積を稼ぐことが可能である。

また、図１２では、矩形管である冷却配管６ｂは、４つの面部で囲まれた矩形管を例示している。この冷却配管６ｂの外周形状は、少なくとも、電子部品収納部３４の側面部３４ａに沿った面部と、冷却板３の接合部３０ａに沿った角部と、冷却板３の裏面に沿った面部を有し、接合材７を介して、これらの面部等が冷却板３に接している。
ここで、図１２に示すように、矩形管である冷却配管６ｂは、断面形状が長方形である矩形管を例示している。この矩形管の断面長辺部は、電子部品収納部３４の側面部３４ａに接合材７を介して接合されている。そのため、矩形管の断面短辺部よりも熱伝達接触面積が大きい断面長辺部を介して、電子部品１で発生した熱が矩形管である冷却配管６ｂに伝えられる。
なお、矩形管である冷却配管６ｂの断面短辺部は、断面長辺部に比べて発熱体までの熱伝導距離が大きい構成となっているが、この断面短辺部においても、電子部品１の熱が冷却板３を介して伝達され、放熱に寄与していることは言うまでもない。

本実施の形態６によれば、断面形状が矩形である冷却配管６ｂを採用することで、断面が円形の配管を用いる場合よりも、冷却板３と冷却配管６ｂの接合面積が拡大し、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗を低減することができる。また、冷却配管６ｂの断面形状を長方形とすることで、冷却配管６ｂの内壁から冷却水８中心までの距離が短くなり、冷却配管６ｂと冷却水８との間の熱抵抗も低減することができる。
このように、本実施の形態６の冷却装置１０の構成によれば、冷却配管６ｂに伝わった熱を、長いぬれぶち（断面周長）長さを有する矩形管内面を介して管内を流れる冷却水８に伝えて回収させるため、冷却板３から冷却水８への熱伝達効率、即ち、ヒートシンクの熱回収効率を向上させることが可能であり、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減し、発熱量が大きい電子部品１に対しても冷却性能の確保が可能となる。

実施の形態７．
上述の実施の形態１から６においては、冷却配管６、６ａ、６ｂは円形、楕円形、矩形の断面を持つ管状部材であることについて説明していた。
この実施の形態７では、管状部材以外の形状の冷却配管６ｃを備えた冷却装置１０について説明する。図１３は、本発明の実施の形態７による冷却装置１０の分解斜視図であり、図１４は、実施の形態７による冷却装置１０の断面図である。
図１３に示すように、冷却配管６ｃは、板金６０ａと継手６０ｂとの組み合わせによって構成され、図１４に示すように、凹部を持つ板金６０ａを冷却板３の裏面に貼付けた際に、電子部品収納部３４の周囲にできる空間を、冷却水８が流れる流路として用いる構成となっている。

図１３に示すように、板金６０ａは、電子部品１を収納するとともに電子部品１の周囲に冷却媒体を流すための空間を確保するための凹部が形成されている。そして、図１４に示すように、板金６０ａは、その縁部が、接合材７を介して冷却板３の裏面側に接合され、凹部の底面部が、接合材7を介して電子部品収納部３４の底面部３４ｂに接合されている。さらに、冷却板３と板金６０ａとの間に、電子部品収納部３４の側面部３４ａの外周を取り囲むように、冷却水８を流す流路となる空間を確保している。
さらに、板金６０ａの流路の端部には、冷却水８の導入孔・排出口となる継手６０ｂが接続された構成となっている。
本実施の形態７の構成によれば、冷却配管６ｃを板金６０ａと継手６０ｂを用いて形成し、冷却板３の一部が冷媒を流す配管の役目を果たすため、冷却板３に冷却水８が直に接する構造となり、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減する。
このように、本実施の形態７の構成によれば、電子部品１と冷却水８の間の熱抵抗が低減し、発熱が大きい電子部品１に対しても冷却性能の確保が可能となる。

実施の形態８．
上述の実施の形態５では、電子部品１を収納する電子部品収納部３５として、底面に孔が開いた筒状のものを例示していた。また、上述の実施の形態７では、冷却配管６ｃを、板金６０ａと継手６０ｂを組み合わせることによって形成する例を示していた。この実施の形態８では、実施の形態５の電子部品収納部３５と実施の形態７の冷却配管６ｃとを組み合わせて得られる冷却装置１０について説明する。

図１５は、本発明の実施の形態８による冷却装置１０の分解斜視図であり、図１６は、実施の形態８による冷却装置１０の断面図である。上述の実施の形態７では、電子部品収納部３４は、側面部３４ａと底面部３４ｂを持つ構造であったが、図１５および図１６に示すように、本発明の実施の形態８の電子部品収納部３５は、底面部を持たない側面部のみで構成された筒状のものを用いている。
本実施の形態８の構成によれば、底面部を持たない筒状の電子部品収納部３５を冷却板３に一体となるように設け、電子部品収納部３５の底面の孔からポッティング材５が凹部の周辺に流れ出ないように、冷却配管６ｃの板金６０ａで孔部を塞ぎ、電子部品収納部３５にポッティング材５を注入する容量で組み立てを行う。
これによって、得られる冷却装置１０は、その厚みを構成する要素が、基板２と電子部品１とポッティング材５と冷却配管６ｃの板金６０ａのみとなるため、実施の形態７のものよりも、底面部３４ｂの厚さの分だけ低背化が可能となる。
本実施の形態８の構成によれば、冷却装置１０の冷却性能を確保しつつ、冷却装置１０の更なる低背化を実現することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

実施の形態４．
上述の実施の形態１から３においては、冷却配管６の断面形状が円形であるものを示していたが、この本実施の形態４の冷却装置１０は、冷却配管６ａが、断面形状が楕円形である偏平管によって構成されていることを特徴としている。
図７は本発明の実施の形態４による冷却装置１０の分解斜視図であり、図８は実施の形態４による冷却装置１０の断面図である。図７および図８に示す実施の形態４の冷却装置１０によれば、冷却配管６ａを偏平管で形成する構成ことによって、例えば、図８に示すように、冷却装置１０の厚み方向において、電子部品収納部３４の側面部３４ａと、冷却配管６ａの高さを揃え、冷却装置１０全体としての厚みが大きくならない範囲で、冷却配管６ａの高さが大きくなるように調整し、側面部３４ａと冷却配管６ａとの接合面積を稼ぐことが可能な構成とすることができる。

Claims (11)

1. 電子部品、上記電子部品を冷却する冷却板、上記冷却板に形成された開口部の周囲に取り付けられ、内部に上記電子部品を収納する電子部品収納部、上記電子部品収納部の外側面部を囲んで配設され上記冷却板に接合された冷却配管を備え、上記電子部品の側面部は、上記電子部品収納部の内側に、充填材を介して接するよう配置されていることを特徴とする冷却装置。
2. 上記電子部品収納部は、上記電子部品の側面部および底面部を取り囲み、上記冷却板の上記開口部を塞ぐように構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
3. 上記電子部品収納部は、上記電子部品の側面部を取り囲む筒状部材によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
4. 上記冷却配管は、上記電子部品収納部の外側面部に接合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の冷却装置。
5. 上記冷却板と上記電子部品収納部は一体構造であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷却装置。
6. 上記冷却板と上記電子部品収納部の接合部は、上記冷却配管の外側面部に沿う形状に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の冷却装置。
7. 上記冷却配管は偏平管によって構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷却装置。
8. 上記冷却配管は矩形管によって構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷却装置。
9. 上記冷却配管は、上記冷却板に貼り合わされて冷却媒体の流路を形成する板金と、上記流路の端部に接合される継手によって構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の冷却装置。
10. 上記電子部品は基板に実装された状態で、上記電子部品収納部に配置され、上記基板は上記冷却板に接合されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項記載の冷却装置。
11. 上記冷却配管は、上記冷却板に貼り合わされて冷却媒体の流路を形成する板金と、上記流路の端部に接合される継手によって構成され、
    上記電子部品は、基板に実装された状態で、上記電子部品収納部に配置され、上記基板は上記冷却板に接合され、
    上記冷却装置の厚みを構成する要素を、上記基板と上記電子部品と上記充填材と上記板金とすることを特徴とする請求項３記載の冷却装置。

Images