KR102552685B1 - 냉각 구조체, 냉각 시스템, 발열 장치 및 구조물 - Google Patents

냉각 구조체, 냉각 시스템, 발열 장치 및 구조물 Download PDF

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Abstract

냉각 효과를 높일 수 있으며, 소형화 등에의 대응을 용이하게 실현되도록 한다. 냉각 구조체는, 전자 부품(101)이 직접 또는 간접적으로 재치되는 재치면(2a)을 가지는 방열부를 가지고 있다. 상기 방열부 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 유로가 마련되어 있다.

Description

냉각 구조체, 냉각 시스템, 발열 장치 및 구조물
본 발명은, 냉각 구조체, 냉각 시스템, 발열 장치 및 구조물에 관한 것이다.
최근, 전자기기에 있어서의 집적 회로 장치 등의 전자 부품은, 대규모화, 고기능화, 고밀도 실장화 등이 진전되고 있으며, 이에 수반하여, 동작 시(사용 시)의 발열량이 증대되는 경향이 있다. 나아가서는, 최근에는, 전기 자동차, 로봇, 재생 가능 에너지의 발전기 등과 같은 고압대전류를 필요로 하는 기술 개발이 왕성해지고 있다. 그 때문에, 전자 부품의 냉각을 행하는 냉각 구조에 대해서는, 냉각 효과의 향상이 보다 더 요구되고 있다.
이러한 배경 하에, 전자 부품의 냉각 구조로서는, 예를 들면, 배선 기판에 탑재된 집적회로 장치에서 발생한 열을, 그 배선 기판에 형성된 방열 비아(관통 구멍)를 통하여, 집적 회로 장치의 탑재면과 반대의 면에 마련된 히트싱크에 전달하고, 그 히트싱크에서 방열하도록 구성된 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본국 공개특허 특개평10-275883호 공보
그러나, 상기 서술한 종래 구성의 냉각 구조에서는, 최근의 발열량의 증대에 대응하기 위해서, 그에 비례한 히트싱크나 강제 냉각력 등의 증대화가 부득이하며, 그 때문에 냉각 구조의 대형화가 필요가 되므로, 최근의 전자 디바이스 산업의 명제가 되고 있는 고밀도화나 경박 단소화 등의 기술 개발 지침에 반하는 것이 되어 버린다.
본 발명은, 종래 구조보다도 냉각 효과를 높일 수 있으며, 이에 의해 소형화 등에의 대응을 용이하게 실현할 수 있는 냉각 구조체, 냉각 시스템, 발열 장치 및 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 의하면,
전자 부품이 직접 또는 간접적으로 재치(載置)되는 재치면을 가지는 방열부를 구비하며,
상기 방열부 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 유로가 마련된다.
본 발명에 의하면, 전자 부품의 냉각 구조에 대해서, 종래 구조보다도 냉각 효과를 높일 수 있으며, 이에 의해 소형화 등에의 대응을 용이하게 실현할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍의 구성예를 나타내는 설명도이며, (a)는 그 일례를 나타내는 도, (b)는 다른 예를 나타내는 도, (c)는 또 다른 예를 나타내는 도, (d)는 추가로 또 다른 예를 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍에 관한 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍에 관한 또 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이며, (a)는 그 일례를 나타내는 도, (b)는 다른 예를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이며, (a)는 그 일례를 나타내는 도, (b)는 다른 예를 나타내는 도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를, 도면에 의거하여 설명한다.
<1. 본 발명의 제 1 실시형태>
우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 설명한다.
(1-i) 전자 부품의 냉각 구조의 구성
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 예시도는, 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타낸 것이며, 그 표시 사이즈나 표시 축척 등에 대해서는 반드시 현물에 의거한 것은 아니다.
(전체 구성)
본 실시형태의 냉각 구조체는, 전자 부품(101)이 직접 또는 간접적으로 재치되는 재치면을 가지는 방열부를 가지고 있다. 「직접」 「재치된다」라고 하는 것은 아무것도 개재하지 않고 재치되는 양태를 의미하고, 「간접적으로 재치된다」라고 하는 것은 무엇인가의 부재를 개재하여 재치되는 양태를 의미한다. 그리고, 전자 부품(101)은 절연 기판(4), 방열 절연 시트 등을 개재하여 간접적으로 재치면에 재치되어도 되며, 재치면에 직접 재치되어도 된다. 냉각 구조체의 방열부는, 후술하는 방열 부재인 히트싱크(5) 및/또는 열전도 부재로서의 열전도판(2)을 가져도 된다. 방열 부재는, 방열 본체부(7)와, 방열 본체부(7)에 마련된 방열 구조부의 일례인 방열 핀(6)을 가져도 된다. 방열 본체부(7)와 방열 구조부는 일체가 되어서 형성되어도 된다. 방열 부재는 방열 구조부를 가지고 있지 않고, 예를 들면, 방열 블록과 같은 것이어도 된다.
후술하는 냉각 구조(1)는, 냉각 구조체 외, 절연 기판(4)도 포함시킨 개념이다. 열전도판(2)으로서는, 배열(排熱)성이 높은 배열판을 이용하여도 되며 냉각 기능을 가지는 냉각판을 이용하여도 된다. 열전도 부재와 냉각 구조(1)는 다른 재료로 구성되어도 되며, 같은 재료로 구성되어도 된다. 일례로서, 열전도 부재의 재료로서 제 1 금속을 이용하고, 냉각 구조체의 재료로서 제 2 금속을 이용하여도 되고, 예를 들면, 열전도 부재의 재료로서 구리를 함유하는 재료를 이용하고, 냉각 구조체의 재료로서 알루미늄을 함유하는 재료를 이용하여도 된다. 또한, 열전도 부재의 재료로서 금속을 이용하고, 냉각 구조체의 재료로서 비금속을 이용하여도 되고, 예를 들면, 열전도 부재의 재료로서 구리 또는 알루미늄을 함유하는 재료를 이용하고, 냉각 구조체의 재료로서 세라믹을 함유하는 재료를 이용하여도 된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 발열체가 되는 전자 부품(101)을 하나의 면(도 1의 상면)에 탑재한 절연 기판(4)과, 절연 기판(4)의 다른 면(도 1의 하면)에 접합된 열전도 부재로서의 열전도판(2)과, 이 열전도판(2)의 하면에 접합된 방열 부재로서의 히트싱크(5)를 구비하고 있다. 즉, 이러한 냉각 구조(1)는, 전자 부품(101)이 탑재되는 절연 기판(4)과, 이 절연 기판(4)과 열전도판(2)을 개재하여 간접적으로 접합되는 히트싱크(5)와, 절연 기판(4)과 히트싱크(5)의 사이에 개재되는 열전도판(2)을 구비하여 구성되어 있다. 열전도판(2)은 절연 기판(4)이 재치되는 재치면(2a)을 가지고 있다. 그리고, 매체 유로인 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부(적어도 도 1에 나타나 있는 부분)가, 재치면(2a)을 따른 방향으로 연장하여 배치되어 있다. 도 1에 나타내는 양태에서는, 절연 기판(4)의 면 내 방향(도 1의 좌우 방향 및 지면의 표리 방향을 포함하는 방향)이 재치면(2a)의 면 내 방향이 되고, 당해 재치면(2a)의 면 내 방향을 따라 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부가 연장하도록 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 「재치면(2a)을 따른 방향」이란, 재치면(2a)의 연장하는 방향과 평행하게 연장되는 방향뿐만 아니라, 재치면(2a)의 연장하는 방향에 대하여 경사져서 연장되는 방향도 포함되어 있다.
(절연 기판)
절연 기판(4)은, 전자 부품(101)이 탑재되는 판상의 것이다. 절연 기판(4)의 표면에는, 전기 회로를 형성하는 회로 패턴(24)이 형성되어 있으며, 그 회로 패턴(24)에 발열체인 전자 부품(101)이 부착되도록 되어 있다.
절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)으로서는, 다양한 종류의 것이 적용될 수 있지만, 발열체이면 그 종류가 특별하게 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 발광 다이오드나 파워 디바이스 등의 반도체칩, MPU(CPU) 등의 집적 회로 장치, 트랜지스터나 콘덴서 등의 전원 부품 등이어도 된다.
(히트싱크)
히트싱크(5)는, 전자 부품(101)으로부터의 열을 방열하는 방열 부재로서 기능하는 것이다. 그 때문에, 히트싱크(5)는, 열전도성이 좋은 금속 재료에 의해 형성되어 있으며, 전자 부품(101)의 측(즉 열전도판(2)과의 접합면의 측)과는 반대측(도면 중에 있어서의 하방측)에, 당해 히트싱크(5)에 전달된 열을 방열하는 방열 구조부로서의 방열 핀(6)을 가지고 있다.
(열전도판)
열전도판(2)은, 열전도성을 가지는 재료로 이루어지는 판상의 것이며, 절연 기판(4)으로부터의 열을 히트싱크(5)에 전달하는 열전도 부재로서 기능하는 것이다. 그 때문에, 열전도판(2)은, 열전도성이 양호한 금속제의 판상 부재로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 열전도판(2)은, 반드시 단일의 판상 부재일 필요는 없으며, 예를 들면, 복수층이 적층되어 이루어지는 다층 구조의 것이어도 된다. 구체적으로는, 열전도판(2)은, 측면으로 보았을 때 중간층을 형성하는 판재와, 그 판재의 상표면과 하표면을 덮도록 마련되는 금속층를 구비한 것이어도 된다. 이 경우에, 판재로서는, 예를 들면, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 등 재료가 적용되고, 금속층으로서는, 예를 들면, 구리 등의 도금층이 적용된다. 또한, 판재의 편면측 또는 양면측에 절연 수지 및 구리박을 접착 시공하여, 열전도판(2)을 구성하여도 된다.
또한, 열전도판(2)은, 반드시 금속 재료로 한정되는 것이 아니고, 열전도성이 좋은 물질이면, 세라믹스 등의 비금속 재료에 의해 형성된 것이어도 된다.
또한, 열전도판(2)의 표면이나 후술하는 열 매체 구멍(3)의 내벽면 등에는, 산화 부식을 방지하기 위해서, 금 도금 등의 열전도성을 열화시키지 않는 박막 방청 피막이 형성되어 있어도 된다.
이러한 열전도판(2)에 있어서, 절연 기판(4)에 있어서의 전자 부품(101)의 탑재 개소의 직하(直下) 및 당해 직하의 근방 영역(즉, 전자 부품의 탑재 개소의 직하를 포함하는 근방 영역)에 대해서는, 상세를 후술하는 바와 같이, 열전도판(2)에 있어서의 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)이라고 규정한다(예를 들면, 후술하는 도 2 참조). 실장 예정 영역(25)의 수나 형상은, 사양 등에 따라 적절히 설정되는 것으로서, 특별하게 한정되는 것은 아니다.
(열 매체 구멍)
열전도판(2)의 내부에는, 소정의 방향으로 연신(延伸)하는 관통 구멍상의 열 매체 구멍(3)이 마련되어 있다. 열 매체 구멍(3)은, 그 열 매체 구멍(3)을 통과하는 기체(예를 들면 공기)나 물이나 기름 등의 액체 등과 같은 매체의 대류에 의해, 열전도판(2)의 열 내림(냉각)을 행하기 위한 것이다. 즉, 열 매체 구멍(3)은, 구멍 내의 매체의 흐름에 의해 배열을 행하도록 구성되어 있다. 그리고, 매체 유로가 되는 열 매체 구멍(3)은, 열전도판(2)에 마련되어 있음으로써, 절연 기판(4)과 히트싱크(5)의 방열 핀(6)의 사이에 배치하여 마련되게 된다.
열 매체 구멍(3)은, 기체나 액체 등의 매체가 유입되는 입구부인 제 1 개구부(301)와, 당해 매체가 배출되는 출구부인 제 2 개구부(302)를 구비하고 있다. 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)는, 열전도판(2)의 단면(端面)에 노출하도록 마련된다. 이에 의해, 열 매체 구멍(3)은, 열전도판(2)이 있는 단면의 입구부로부터 다른 단면의 출구부에 이르는 관통 구멍상의 구성이 된다.
이러한 열 매체 구멍(3)은, 열전도판(2)에 대한 기계 가공이나 에칭 가공 등을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 열전도판(2)이 판재와 금속층이 적층되어 이루어지는 다층 구조의 것이라면, 판재에 있어서의 일방의 표면측(절연 기판(4)이 접합되는 측 또는 그 반대측)이 개구하는 홈형상의 오목부를 마련하고, 이 오목부의 개구부를 막도록 금속층을 마련함으로써, 용이하게 열 매체 구멍(3)을 형성할 수 있다. 이 경우의 금속층은, 오목부를 막는 덮개 부재의 일례가 된다. 다만, 열 매체 구멍(3)은, 그 형성 방법이 특별하게 한정되는 것이 아니며, 관통 구멍상으로 구성된 것이면, 어떤 방법으로 형성된 것이어도 된다.
또한, 매체 유로가 되는 열 매체 구멍(3)은, 그 적어도 일부(일부 또는 전부)가, 열전도판(2)에 있어서의 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)(예를 들면, 후술하는 도 2 참조)을 통과하도록 형성되어 있다. 즉, 열 매체 구멍(3)은, 평면에서 보았을 때, 그 적어도 일부가 전자 부품(101)의 탑재 개소의 근방 영역과 중첩되도록 배치하여 마련되어 있다.
또한, 여기에서는, 열전도판(2)에 있어서의 하나의 실장 예정 영역(25)에 대하여 하나의 열 매체 구멍(3)이 마련되어 있는 경우를 상정하여 설명을 행하고 있지만, 열전도판(2)에 있어서의 열 매체 구멍(3) 및 실장 예정 영역(25)의 수는, 특별하게 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열 매체 구멍(2)에 복수의 실장 예정 영역(25)과 복수의 열 매체 구멍(3)이 마련되는 구성이어도 된다.
또한, 하나의 실장 예정 영역(25)에 대하여 하나의 열 매체 구멍(3)이 중첩되는 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열전도판(2)에 복수의 실장 예정 영역(25)이 마련되고, 이들 복수 중 일부의 실장 예정 영역(25)에 대하여 열 매체 구멍(3)이 중첩되도록 마련되는 구성이어도 된다. 또한, 하나의 실장 예정 영역(25)에 대하여 복수의 열 매체 구멍(3)이 중첩되도록 마련되는 구성이어도 된다.
(1-ii) 열 매체 구멍의 연신 방향
다음으로, 상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1)를 사용할 시의 배치, 특히 당해 냉각 구조(1)의 사용 시에 있어서의 열 매체 구멍(3)의 연신 방향에 대해서, 구체적으로 설명한다.
여기에서는, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 대류를, 강제적으로 생성하는 것이 아닌, 자연 대류에 의해 생성하는 경우를 예로 든다.
도 2는, 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍의 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향은, 전자 부품의 냉각 구조(1)의 사용 시에 있어서, 연직 방향(중력 방향)을 따른 것으로 되어도 된다. 이 경우에는, 매체의 입구부인 제 1 개구부(301)를 연직 방향 하측의 면에 배치하고, 매체의 출구부인 제 2 개구부(302)를 연직 방향 상측의 면에 배치함으로써, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을, 후술하는 바와 같이, 예를 들면 연돌 효과(드래프트 효과)에 의한 열 대류(자연 대류)를 이용하여 발생시킬 수 있다.
이러한 열 매체 구멍(3)의 연신 방향은, 예를 들면, 냉각 구조(1) 전체를 그와 같이 배치하는(도 1에 나타내는 냉각 구조(1)를 90도 좌방향으로 회전 배치하는) 것으로 실현할 수 있다. 또한, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향을 전자 부품의 냉각 구조(1)의 사용 시에 있어서 수평 방향에 대하여 경사시켜서 배치한 것이어도 된다. 요는, 전자 부품(101)의 사용 시에 있어서, 열전도판(2)의 하나의 면에 마련한 열 매체 구멍(3)에의 매체의 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가, 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체의 출구부가 되는 제 2 개구부(302)보다도, 중력 방향(상하 방향)의 하방측에 배치되어 있으며, 이로써, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)에서 중력 방향으로 고저차가 생기는 것이면 된다.
열 매체 구멍(3)은, 열전도판(2)의 상부면에 수직한 방향으로 보았을 때(이하, 「법선 방향으로 보았을 때」라고 칭한다)에 있어서, 그 적어도 일부분이, 열전도판(2)에 있어서의 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)을 통과하도록 형성되어도 된다. 즉, 열 매체 구멍(3)은, 법선 방향으로 보았을 때에, 그 적어도 일부가, 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)과 중첩되도록 배치하여 마련되어도 된다.
또한, 열 매체 구멍(3)의 단면 형상(열 매체 구멍(3)을 연신 방향과 평행한 면으로 절단한 단면 형상을 말한다.)은, 예를 들면, 제 1 개구부(301)로부터 제 2 개구부(302)까지 균일한 단면 치수로 형성되어 있다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 형성 용이화가 실현 가능하게 되며, 냉각 구조(1)의 구성의 복잡화나 고비용화를 억제하는 것이 가능하게 된다. 다만, 열 매체 구멍(3)은, 이러한 형태로 한정하는 것이 아니며, 후술하는 것 같은 단면 형상이어도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)은, 이하의 특징을 구비한 구성이면 된다.
(1) 소정의 연신 방향으로 연신하며, 열전도판(2)의 하나의 면에 마련한 매체 입구부로서의 제 1 개구부(301)와, 매체 출구부로서의 제 2 개구부(302)를 연통(連通)하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의한 배열(열 내림)을 목적으로 하는 관통 구멍상의 구성을 가진다.
(2) 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부분이, 절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)의 적어도 일부분에 중첩된다.
(3) 전자 부품(101)의 사용 시에 있어서, 열 매체 구멍(3)이 연직 방향(중력 방향)으로 연신한다(적어도, 수평 방향은 아닌 방향으로 연신한다).
(1-iii) 열 및 매체의 흐름
다음으로, 상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1)에 있어서의 열 및 매체의 흐름에 대해서, 구체적으로 설명한다.
상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1)에 있어서, 전자 부품(101)이 발하는 열은, 절연 기판(4) 및 열전도판(2)을 개재하여 방열 부재로서의 히트싱크(5)에 전달되고, 그 히트싱크(5)에 있어서의 방열 구조부로서의 방열 핀(6)에서 방열된다.
다만, 그 과정에서, 전자 부품(101)으로부터의 열은, 열전도판(2)에 있어서의 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에도 전달되어, 그 구멍 내에 있어서의 매체(예를 들면 공기 등의 기체 또는 액체)를 가열한다. 이에 의해, 열 매체 구멍(3) 내의 매체는, 가열되어서 승온 팽창하여, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내를 상승하여 제 2 개구부(302)(상방측에 위치하는 개구부)로부터 열전도판(2)의 외부로 유출된다. 그리고, 열 매체 구멍(3)의 제 1 개구부(301)(하방측에 위치하는 개구부)로부터는, 새로운 매체(예를 들면, 외기)가 흡인된다. 이처럼, 전자 부품(101)으로부터의 열이 전달되면, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에는, 열 대류가 발생한다. 구체적으로는, 매체가 기체이면, 연돌 효과(드래프트 효과)에 의해 하방측으로부터 상방측을 향하는 매체의 흐름이 발생한다.
따라서, 전자 부품(101)으로부터의 열은, 열전도판(2)을 개재하여 히트싱크(5)에 전달되는 과정에 있어서, 그 열전도판(2)에 관통 구멍상의 열 매체 구멍(3)이 마련되어 있는 것으로부터, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의해서도 배열되게 된다. 즉, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대해서는, 우선, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해 「조열(粗熱)」이 배열되고, 그 후, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)까지 전달된 「여열(余熱)」이 그 방열 핀(6)에 의해 방열되는 것이다.
이처럼, 상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1)에 의하면, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대한 냉각 효과를 종래 구조의 경우보다도 높일 수 있다. 게다가, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)은, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의한 배열이 행해진 후의 「여열」에 대해서 방열을 행하면 되므로, 냉각 능력 증대를 위한 대형화 등을 억제할 수 있어, 그 결과로서 소형화 등에의 대응이 용이하게 실현 가능하게 된다.
그런데, 「조열」의 배열을 담당하는 열 매체 구멍(3)은, 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)보다도 하방측에 배치되어 있으며, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 연돌 효과(드래프트 효과) 등에 의한 열 대류에 의해 발생시키도록 구성되어 있다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 열이 전달되면, 매체의 가열에 의한 밀도 변화에 기인하여 자연 발생하는 열 대류에 의해, 매체의 흐름을 확실하게 발생시키는 것이 실현 가능하게 된다. 즉, 열 대류(자연 대류)를 이용한 확실한 배열이 가능해져, 냉각 효과를 높이는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 된다. 게다가, 자연 대류를 이용함으로써, 냉각 구조(1)의 구성의 복잡화를 억제할 수 있으며, 소형화 등에 대응하는 것에 있어서도 바람직한 것이 된다.
또한, 열 매체 구멍(3)은, 그 적어도 일부분이, 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)과 중첩되도록 배치하여 마련되며, 전자 부품(101)의 탑재 개소의 근방 영역을 통과한다. 이처럼, 열 매체 구멍(3)이 전자 부품(101)의 근방 영역을 통과하고 있으면, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내를 흐르는 매체와의 온도 차가 큰 상태에서, 전자 부품(101)으로부터 전달되는 열을 효율적으로 당해 매체에 이동시킬 수 있으므로, 당해 매체에 의한 배열 효율(즉 전자 부품(101)으로부터의 열에 대한 냉각 효율)의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 열 매체 구멍(3)은, 절연 기판(4)과 히트싱크(5)의 사이에 개재되는 열전도판(2)에 형성되어 있다. 즉, 절연 기판(4) 및 히트싱크(5)와는 별도의 부재인 열전도판(2)에 열 매체 구멍(3)이 형성되어 있다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 경로나 형상 등에 관한 설정의 자유도를 충분하게 확보하는 것이 실현 용이하며, 냉각 구조(1)의 범용성 등을 담보하는 것에 있어서 바람직한 것이 된다.
(1-iv) 변형예
여기에서, 본 실시형태에 있어서의 열 매체 구멍(3)에 대해서, 다른 구성예를 설명한다.
상기 서술한 구성예에서는, 열 매체 구멍(3)의 단면 형상이 제 1 개구부(301)로부터 제 2 개구부(302)까지 균일한 경우를 들었지만(도 2(a) 참조), 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 도 2(b)에 나타내는 구성예는, 열 매체 구멍(3)의 단면 형상에 있어서, 제 1 개구부(301)의 구멍 단면적(여기서는, 제 1 개구부(301)를 열 매체 구멍(3)의 연신 방향에 수직한 면으로 절단한 단면적을 뜻한다. 이하 동일하다.)이, 제 2 개구부(302)의 구멍 단면적(제 2 개구부(301)를 열 매체 구멍(3)의 연신 방향에 수직한 면으로 절단한 단면적을 뜻한다. 이하 동일하다.) 보다 크게 형성되어 있는 것과 함께, 열 매체 구멍(3)의 구멍 전체가 테이퍼 구멍상으로 형성되어 있다. 테이퍼 구멍상은, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향에 있어서의 소정 치수를 고려한 구멍 용적에 대해서, 제 1 개구부(301)의 측쪽이 제 2 개구부(302)의 측보다도 크게 형성되는 것으로 실현된 것이어도 된다.
즉, 도 2(b)에 나타내는 열 매체 구멍(3)은, 당해 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체 입구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적쪽이 당해 구멍 내에 있어서의 매체 출구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적보다도 크게 되도록 형성된 부분을 가지고 있다. 이처럼, 입구측의 구멍 단면적을 크게 함으로써, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체를 적극적으로 받아 들일 수 있는 한편, 출구측의 구멍 단면적을 좁힘으로써, 구멍 내에 받아 들인 매체에의 열교환을 촉진시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성의 열 매체 구멍(3)에 의하면, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다.
또한, 예를 들면, 도 2(c)에 나타내는 구성예는, 열 매체 구멍(3)의 단면 형상에 있어서, 그 부분에 있어서의 단면적이 서로 다른 소단면적부(31)와 대단면적부(32)를 구비하고 있다. 더 상세하게는, 제 1 개구부(301)의 근방부와 제 2 개구부(302)의 근방부의 각각에 소단면적부(31)가 형성되어 있는 것과 함께, 제 1 개구부(301)의 근방의 소단면적부(31)로부터 열 매체 구멍(3)의 연신 방향에 있는 중간부에, 소단면적부(31)와 비교해서 단면적이 큰 대단면적부(32)가 마련되어 있다.
대단면적부(32)는, 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 소정의 실장 예정 영역(25)과 중첩되도록 마련되어 있다. 예를 들면, 대단면적부(32)는, 소정의 실장 예정 영역(25)의 전역을 포함하도록 마련하는 것이 생각된다. 이러한 구성이면, 실장 예정 영역(25)에 실장되는 전자 부품(101)의 전체가 대단면적부(32)에 중첩하게 된다. 이 경우, 대단면적부(32)의 법선 방향으로 보았을 때에서의 치수 및 형상은, 실장 예정 영역(25)의 치수 및 형상(환언하면, 실장 예정 영역(25)에 실장되는 소자(101)의 치수 및 형상)에 따라 설정된다.
즉, 도 2(c)에 나타내는 열 매체 구멍(3)은, 전자 부품(101)에 대응하는 영역인 실장 예정 영역(25)과 당해 실장 예정 영역(25) 이외의 비실장 예정 영역을 통과하도록 배치하여 마련되어 있는 것과 함께, 실장 예정 영역(25)을 통과하는 대단면적부(32)의 구멍 단면 형상의 크기(구체적으로는 폭 또는 높이)쪽이 비실장 예정 영역을 통과하는 소단면적부(31)의 구멍 단면 형상의 크기보다도 크게 되도록 형성되어 있다. 이처럼, 실장 예정 영역(25)을 통과하는 대단면적부(32)의 구멍 단면 형상의 크기를 크게 함으로써, 전자 부품(101)으로부터의 열을 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체에 이동시키기 위한 유효 면적을 충분하게 확보할 수 있다. 한편, 비실장 예정 영역을 통과하는 소단면적부(31)에 대해서는 구멍 단면 형상의 크기를 작게 함으로써, 열 매체 구멍(3)이 형성되는 열전도판(2)에 있어서의 열용량의 감소를 억제할 수 있다. 따라서, 실장 예정 영역과 비실장 예정 영역에서 구멍 단면 형상의 크기에 차를 마련하면, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다.
또한, 예를 들면, 도 2(d)에 나타내는 구성예는, 도 2(b)에 나타내는 구성예와 도 2(c)에 나타내는 구성예를 조합시킨 것이다. 즉, 열 매체 구멍(3)의 단면 형상에 있어서, 그 부분에 있어서의 단면적이 서로 다른 소단면적부(31)와 대단면적부(32)를 구비하는 것과 함께, 2개의 소단면적부(31)가 테이퍼 구멍상으로 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 절연 기판(4)에 탑재된 전자 부품(101)의 직하부 또는 근방부인 대단면적부(32)를 다른 부분보다 크게 형성하고, 2개의 소단면적부(31) 중 매체가 배출되는 개구부측의 부분을 일방의 소단면적부(31)의 부분보다 작게 형성하고 있다. 이러한 구성에 의해, 도 2(b)에 나타내는 구성예에서 얻어지는 작용 효과와, 도 2(c)에 나타내는 구성예에서 얻어지는 작용 효과를, 겸비할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍에 관한 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 3에 나타내는 구성예에서는, 제 1 개구부(301)의 근방과 제 2 개구부(302)의 근방에, 단열 성능이 좋은 단열 부재(229)가 장착되어 있다. 구체적으로는, 제 1 개구부(301)의 주위를 둘러싸도록 열전도판(2)의 면 상에 단열 부재(229)가 장착되어 있는 것과 함께, 제 2 개구부(302)의 주위를 둘러싸도록 열전도판(2)의 면 상에 단열 부재(229)가 장착되어 있다. 단열 부재(229)로서는, 예를 들면, 실리콘이나 단열 고무 등의 수지 재료로 이루어지는 것을 들 수 있다. 또한, 예를 들면, 단열 잉크 등의 단열성이 높은 재료를 도포하여 구성하여도 된다. 게다가, 예를 들면, 글라스 울로 대표되는 섬유계 단열재나 폴리스티렌 폼으로 대표되는 발포계 단열재 등을 이용하여 구성하는 것도 생각된다.
단열 부재(229)는, 열 매체 구멍(3)의 매체 입구부인 제 1 개구부(301)의 근방과 매체 출구부인 제 2 개구부(302)의 근방에 있어서, 그 주위의 분위기인 외부의 기체 또는 액체와 열 매체 구멍(3)의 내부와의 사이의 단열성을 올리는 것을 목적으로서, 각각의 개소에 배치되어 있다. 제 1 개구부(301)의 근방에 있어서는, 열 매체 구멍(3)의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 크게 할 수 있으면, 자연 대류가 일어나기 쉬워져, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에의 열매체의 흡인력이 증가하므로, 주위의 분위기에 열이 전달되지 않도록 하여 당해 분위기의 온도 상승을 방지하는 것을 목적으로서, 단열 부재(229)를 배치한다. 한편, 제 2 개구부(302)의 근방에 있어서는, 주위의 차가운 매체에 의해 열 매체 구멍(3)의 구멍 내가 냉각되면, 열 대류의 효과가 감소되어 버리기 때문에, 구멍 외로부터의 냉각에 의한 열 매체 구멍(3)의 내부의 온도 저하를 방지하는 것을 목적으로서, 단열 부재(229)를 배치한다.
이러한 단열 부재(229)의 장착에 의해, 제 1 개구부(301) 또는 제 2 개구부(302)의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 사이의 단열성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 그 분위기와 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되므로, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 특히, 연돌 효과를 이용하는 경우에는, 당해 연돌 효과를 높일 수 있어, 대단히 유용하다.
또한, 여기에서는, 제 1 개구부(301)의 근방과 제 2 개구부(302)의 근방의 각각에 단열 부재(229)를 배치했을 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것이 아니며, 제 1 개구부(301)의 측만을 단열하는 경우나, 제 2 개구부(302)의 측만을 단열하는 경우도 포함된다. 즉, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내와 구멍 외의 단열을 행하는 경우여도, 단열 기능을 가지는 단열 부재(229)는, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)의 적어도 일방의 근방에 장착되어 있으면 되고, 각각의 부위를 단열함으로써, 각각의 부위에서의 단열 효과가 얻어지므로, 목적으로 하는 실시양태에 합치한 단열 처리를 행하면 된다.
또한, 여기에서는, 단열 부재(229)를 열 매체 구멍(3)의 외측(즉 열전도판(2)의 면상)에 마련한 예를 나타내고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니다. 단열 부재(229)는, 열 매체 구멍(3)의 내측에 있어서의 각각의 개구부 근방에 마련하여도 된다.
또한, 여기서는, 도 2(a)에 나타내는 구성예와 마찬가지로 열 매체 구멍(3)의 단면 형상이 균일한 경우를 들었지만, 이러한 형태로 한정하는 것은 아니며, 도 2(b)~(d)에 나타내는 구성예와 같은 열 매체 구멍(3)에 대해서도 완전히 마찬가지로 적용 가능하다.
도 4는, 본 발명의 제 1 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조에 있어서의 열 매체 구멍에 관한 또 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 4에 나타내는 구성예에서는, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향을 따라 열전도판(2)의 일면으로부터 외방을 향해서 돌출하는 돌출부(2x)가 마련되어 있는 것과 함께, 그 돌출부(2x)를 관통하도록 열 매체 구멍(3)이 배치하여 마련되어 있다. 그리고, 돌출부(2x)의 단(端)가장자리에, 열 매체 구멍(2)로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)가 위치하고 있다. 제 2 개구부(302)의 근방에는, 도 3에 나타내는 구성예와 같이, 단열 부재(229)가 장착되어 있어도 된다.
이처럼, 돌출부(2x)의 돌출 길이를 필요 충분하게 확보한 후에, 그 돌출부(2x)의 단가장자리(즉, 전자 부품(101)으로부터 먼 위치)에 제 2 개구부(302)를 위치시킴으로써, 그 제 2 개구부(302)의 주위의 분위기에 전자 부품(101)으로부터의 열의 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 그 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되어, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 특히, 연돌 효과를 이용하는 경우에는, 예를 들면, 돌출부(2x)의 돌출 길이를 적절히 설정하거나 돌출부(2x) 전체를 단열하거나 함으로써, 당해 연돌 효과를 높일 수 있어, 대단히 유용하다.
또한, 여기에서는, 열 매체 구멍(3)의 매체 출구측에 돌출부(2x)가 마련되고, 그 돌출부(2x)의 단가장자리에 제 2 개구부(302)가 위치하고 있는 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 열 매체 구멍(3)의 매체 입구측에 돌출부(2x)가 마련되고, 그 돌출부(2x)의 단가장자리에 제 1 개구부(301)가 위치하고 있는 경우도 포함된다. 즉, 돌출부(2x)는, 열 매체 구멍(3)의 매체 입구측과 매체 출구측의 적어도 일방에 마련되어 있으면 된다. 그 경우여도, 각각의 부위에서의 단열 효과가 향상되며, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다.
또한, 여기에서는, 도 2(a)에 나타내는 구성예와 마찬가지로 열 매체 구멍(3)의 단면 형상이 균일한 경우를 들었지만, 이러한 형태로 한정하는 것은 아니며, 도 2(b)~(d)에 나타내는 구성예와 같은 열 매체 구멍(3)에 대해서도 완전히 마찬가지로 적용 가능하다.
(1-v) 본 실시형태에 의해 얻어지는 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 본 실시형태에 의하면, 전자 부품(101)이 발하는 열은, 절연 기판(4) 및 열전도판(2)을 개재하여 히트싱크(5)에 전달되고, 그 히트싱크(5)의 방열 핀(6)에서 방열되지만, 그 과정에 있어서, 열전도판(2)에 열 매체 구멍(3)이 배치하여 마련되어 있기 때문에, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍의 매체의 흐름에 의해서도 배열된다. 즉, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대해서는, 우선, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해 「조열」이 배열되고, 그 후, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)까지 전달된 「여열」이 그 방열 핀(6)에 의해 방열된다. 따라서, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대한 냉각 효과를 종래 구조의 경우보다도 높일 수 있다. 게다가, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의한 배열이 행해진 후의 「여열」에 대해서 방열을 행하면 되므로, 냉각 능력 증대를 위한 대형화 등을 억제할 수 있어, 그 결과로서 소형화 등에의 대응이 용이하게 실현 가능하게 된다.
바꿔 말하면, 종래 구조의 경우에는, 그 냉각 효율을 올리기 위해서, 히트싱크의 표면적이나 체적 등을 증가시켜서, 그 히트싱크의 표면측으로부터 방열하는 열량을 증대시키는 것이 일반적이다. 이에 비하여, 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)에서는, 열전도판(2)에 열 매체 구멍(3)을 마련하고, 냉각 구조(1)의 표면측뿐만 아니라 내측으로부터 흡열하는 매체의 열량을 증가시킴으로써, 그 냉각 효율의 향상을 도모하고 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 종래의 냉각 구조에 비하여 냉각 구조(1) 전체의 냉각 능력이 증가하여, 전자 부품(101)에 대한 냉각의 효과를 높일 수 있다. 이 결과, 보다 소형화한 전자 부품의 냉각 구조(1)를 제공할 수 있다.
(b) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부가, 전자 부품(101)의 탑재 개소의 근방 영역을 통과하도록 배치하여 마련되어 있다. 이처럼, 열 매체 구멍(3)이 전자 부품(101)의 근방 영역을 통과하면, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내를 흐르는 매체와의 온도 차가 큰 상태에서 전자 부품(101)으로부터 전달되는 열을 효율적으로 당해 매체에 이동시킬 수 있으므로, 당해 매체에 의한 배열 효율(즉 전자 부품(101)으로부터의 열에 대한 냉각 효율)의 향상을 도모할 수 있다.
(c) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 절연 기판(4)과 히트싱크(5)의 사이에 열전도판(2)이 개재되어 있으며, 그 열전도판(2)에 열 매체 구멍(3)이 형성되어 있다. 이처럼, 절연 기판(4) 및 히트싱크(5)와는 별도의 부재인 열전도판(2)에 열 매체 구멍(3)이 형성되어 있으므로, 열 매체 구멍(3)의 경로나 형상 등에 관한 설정의 자유도를 충분하게 확보하는 것이 실현 용이하며, 냉각 구조(1)의 범용성 등을 담보하는 것에 있어서 바람직한 것이 된다.
(d) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)보다도 하방측에 배치되어 있으며, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 열 대류에 의해 발생시키도록 구성되어 있다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 열이 전달되면, 자연 대류에 의해 매체의 흐름을 확실하게 발생시키는 것이 실현 가능하게 된다. 즉, 자연 대류를 이용한 확실한 배열이 가능해져, 냉각 효과를 높이는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 된다. 게다가, 자연 대류를 이용함으로써, 냉각 구조(1)의 구성의 복잡화를 억제할 수 있어, 소형화 등에 대응하는 것에 있어서도 바람직한 것이 된다.
(e) 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)에 대해서, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체 입구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적쪽이 당해 구멍 내에 있어서의 매체 출구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적보다도 크게 되도록 형성된 부분을 가지고 있으며, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍 전체가 테이퍼 구멍상으로 형성되어 있으면, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 즉, 입구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적을 크게 함으로써, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에서 매체를 적극적으로 받아 들일 수 있는 한편, 출구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적을 좁힘으로써, 구멍 내에 받아 들인 매체에의 열교환을 촉진시킬 수 있다.
(f) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)에 대해서, 전자 부품(101)에 대응하는 영역인 실장 예정 영역(25)과 당해 실장 예정 영역(25) 이외의 비실장 예정 영역을 통과하도록 배치하여 마련되어 있는 것과 함께, 실장 예정 영역(25)에 있어서의 구멍 단면 형상의 크기쪽이 비실장 예정 영역에 있어서의 구멍 단면 형상의 크기보다도 크게 되도록 형성되어 있으면, 실장 예정 영역(25)과 비실장 예정 영역의 각각에서 구멍 단면 형상의 크기에 차를 마련하게 되므로, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 즉, 실장 예정 영역(25)을 통과하는 대단면적부(32)의 구멍 단면 형상의 크기를 크게 함으로써, 전자 부품(101)으로부터의 열을 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체에 이동시키기 위한 유효 면적을 충분하게 확보할 수 있다. 한편, 비실장 예정 영역을 통과하는 소단면적부(31)에 대해서는 구멍 단면 형상의 크기를 작게 함으로써, 열 매체 구멍(3)이 형성되는 열전도판(2)에 있어서의 열용량의 감소를 억제할 수 있다.
(g) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)의 적어도 일방의 근방에, 단열 기능을 가지는 단열 부재(229)가 장착되어 있으면, 제 1 개구부(301) 또는 제 2 개구부(302)의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 사이의 단열성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 그 분위기와 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되므로, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 특히, 연돌 효과를 이용하는 경우에는, 당해 연돌 효과를 높일 수 있어, 대단히 유용하다.
(h) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)이 관통하는 돌출부(2x)가 마련되어 있으며, 그 돌출부(2x)의 단가장자리에 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301) 또는 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)가 위치하고 있으면, 그 제 1 개구부(301) 또는 제 2 개구부(302)의 주위의 분위기에 전자 부품(101)으로부터의 열의 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 그 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되므로, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 특히, 연돌 효과를 이용하는 경우에는, 예를 들면, 돌출부(2x)의 돌출 길이를 적절히 설정하거나 돌출부(2x) 전체를 단열하거나 함으로써, 당해 연돌 효과를 높일 수 있어, 대단히 유용하다.
<2. 본 발명의 제 2 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 설명한다.
여기에서는, 주로, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점에 대해서 설명한다. 즉, 제 2 실시형태에 있어서, 상기 서술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 구성 요소에 대해서는, 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
(2-i) 전자 부품의 냉각 구조의 구성
도 5는, 본 발명의 제 2 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 예시도는, 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타낸 것이며, 그 표시 사이즈나 표시 축척 등에 대해서는 반드시 현물에 의거한 것은 아니다.
(전체 구성)
도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1A)는, 대략 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 구성되지만, 이하의 점이 다르다. 이러한 냉각 구조(1A)는, 제 1 실시형태의 경우와는 달리 열전도판(2)을 구비하고 있지 않으며, 발열체가 되는 전자 부품(101)을 하나의 면에 탑재한 절연 기판(4)과, 그 절연 기판(4)의 다른 면에 직접적으로 접합된 히트싱크(5A)를 구비하여 구성되어 있다. 도 5(a)에 나타내는 양태에서는, 방열 부재인 히트싱크(5A)가 절연 기판(4)이 재치되는 재치면(2a)을 가지고 있다. 도 5(a)에 나타내는 양태에서는, 방열 부재가, 방열 본체부(7A)와, 방열 본체부(7A)에 마련된 방열 구조부의 일례인 핀(6A)을 가져도 된다.
(열 매체 구멍)
이러한 냉각 구조(1A)에서는, 열전도판(2)을 구비하고 있지 않는 것으로부터, 히트싱크(5A)에 있어서의 절연 기판 접합면의 근방 부분에, 소정의 방향으로 연신하는 관통 구멍상의 열 매체 구멍(3A)이 마련되어 있다. 즉, 열 매체 구멍(3A)은, 절연 기판(4)과 히트싱크(5A)의 방열 핀(6A)의 사이에 배치하여 마련되어 있다.
열 매체 구멍(3A)은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)를 연통하는 관통 구멍상의 것이며, 구멍 내의 매체의 흐름에 의해 배열을 하도록 구성된 것이다.
즉, 열 매체 구멍(3A)은, 이하의 특징을 구비한 구성이면 된다.
(1) 소정의 연신 방향으로 연신하며, 히트싱크(5A)의 하나의 면에 마련한 매체 입구부로서의 제 1 개구부(301)와, 매체 출구부로서의 제 2 개구부(302)를 연통하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의한 배열(열 내림)을 목적으로 하는 관통 구멍상의 구성을 가진다.
(2) 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 열 매체 구멍(3A)의 적어도 일부분이, 절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)의 적어도 일부분에 중첩된다.
(3) 전자 부품(101)의 사용 시에 있어서, 열 매체 구멍(3A)이 연직 방향(중력 방향)으로 연신한다(적어도, 수평 방향은 아닌 방향으로 연신한다).
(2-ii) 열 및 매체의 흐름
상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1A)에 있어서도, 전자 부품(101)이 발하는 열은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 절연 기판(4)을 개재하여 히트싱크(5A)에 전달되고, 그 히트싱크(5A)의 방열 핀(6A)에서 방열되지만, 그 과정에 있어서, 히트싱크(5A)에 열 매체 구멍(3A)이 배치하여 마련되어 있기 때문에, 그 열 매체 구멍(3A)의 구멍의 매체의 흐름에 의해서도 배열된다. 즉, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대해서는, 우선, 열 매체 구멍(3A) 내의 매체의 흐름에 의해 「조열」이 배열되며, 그 후, 히트싱크(5A)의 방열 핀(6A)까지 전달된 「여열」이 그 방열 핀(6A)에 의해 방열되는 것이다.
(2-iii) 본 실시형태에 의해 얻어지는 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1A)에 의하면, 히트싱크(5A)의 방열 핀(6A)뿐만 아니라, 그 히트싱크(5A)에 있어서의 절연 기판(4)의 근방측의 영역에 형성된 열 매체 구멍(3A) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(b) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1A)는, 히트싱크(5A)가 절연 기판(4)에 직접 접합되어 있으며, 히트싱크(5A)에 있어서의 절연 기판(4)의 근방측의 영역에 열 매체 구멍(3A)이 형성되어 있으므로, 별도의 부재인 열전도판(2)의 개재가 불필요하게 된다. 따라서, 전자 부품(101)에 대한 냉각의 효과를 높일 수 있다고 하는 효과를 얻으면서, 냉각 구조(1A)의 구성이 복잡화되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
(2-iv) 변형예
또한, 여기에서는, 히트싱크(5A)에 열 매체 구멍(3A)이 형성되어 있으며, 별도의 부재인 열전도판(2)이 개재하고 있지 않은 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 제 1 실시형태에서 설명한 구성예를 조합시켜서 이용하도록 하여도 된다.
구체적으로는, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 절연 기판(4)과 히트싱크(5B)의 사이에 열전도판(2B)을 개재시킨 구성에 있어서, 열전도판(2B)과 히트싱크(5B)의 각각에 열 매체 구멍(3B)을 형성하고, 이들의 열 매체 구멍(3B)을 병용하도록 하여도 된다. 이러한 구성예에 있어서도, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 도 5(b)에 나타내는 양태에서는, 방열부에 포함되는 열전도판(2B)이 절연 기판(4)이 재치되는 재치면(5a)을 가지고 있다. 그리고, 도 5(b)에 나타내는 양태에서는, 방열 부재가, 방열 본체부(7B)와, 방열 본체부(7B)에 마련된 방열 구조부의 일례인 핀(6B)을 가져도 된다.
<3. 본 발명의 제 3 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해서 설명한다.
여기에서도, 주로, 상기 서술한 제 1 실시형태와의 상이점에 대해서 설명한다. 즉, 제 3 실시형태에 있어서, 상기 서술한 제 1 실시형태와 마찬가지의 구성 요소에 대해서는, 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
(3-i) 전자 부품의 냉각 구조의 구성
도 6은, 본 발명의 제 3 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 예시도는, 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타낸 것이며, 그 표시 사이즈나 표시 축척 등에 대해서는 반드시 현물에 의거한 것은 아니다.
(전체 구성)
도 6에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1C)는, 대략 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 구성되지만, 이하의 점이 다르다. 이러한 냉각 구조(1C)는, 제 1 실시형태에서 설명한 구성에 추가하여, 제 1 개구부(301)에 장착되는 배관 부재로서의 제 1 통풍관(710)과, 제 2 개구부(302)에 장착되는 연돌 부재로서의 제 2 통풍관(720)을 구비하고 있다.
(제 1 통풍관)
제 1 통풍관(710)은, 통형상의 도입관으로서 기능하는 것이며, 그 축선을 따라 관통 구멍(730)이 마련되며, 열전도판(2C)의 제 1 개구부(301)에 형성된 제 1 조인트(700)에 장착되도록 구성되어 있다. 즉, 제 1 통풍관(710)은, 제 1 조인트(700)를 개재하여 제 1 개구부(301)에 접속되며, 당해 제 1 통풍관(710)이 가지는 관통 구멍(730)에 의해 열전도판(2C)에 있어서의 열 매체 구멍(3C)을 연신하도록 구성되어 있다.
(제 2 통풍관)
제 2 통풍관(720)은, 통형상의 배기관으로서 기능하는 것이며, 관통 구멍(740)이 마련되어 있으며, 열전도판(2C)의 제 2 개구부(302)에 형성된 제 2 조인트(701)에 장착되도록 구성되어 있다. 즉, 제 2 통풍관(720)은, 제 2 조인트(701)를 개재하여 제 2 개구부(302)에 접속되며, 당해 제 2 통풍관(720)이 가지는 관통 구멍(740)에 의해 열전도판(2C)에 있어서의 열 매체 구멍(3C)을 연신하도록 구성되어 있다.
다만, 제 2 통풍관(720)은, 본체부(721)와, 연돌부(722)를 구비하여 구성되어 있다.
본체부(721)는, 통형상이며, 그 축선을 따라 관통 구멍(740)이 마련되어 있으며, 열전도판(2C)의 제 2 개구부(302)에 형성된 제 2 조인트(701)에 장착되도록 구성되어 있다.
연돌부(722)는, 통형상이며, 그 축선을 따라 관통 구멍(740)이 마련되어 있으며, 일방의 단부가 본체부(721)에 있어서의 열전도판(2C)의 측과는 반대측의 단부와 접속하고, 타방의 단부에는 상방을 향하는 개구부가 마련되어 있다. 연돌부(722)의 축선은, 열전도판(2C)에 있어서의 열 매체 구멍(3C)의 축선방향에 대하여, 예를 들면 직교하는 방향을 따른다. 다만, 반드시 직교하고 있을 필요는 없으며, 열 매체 구멍(3C)의 축선방향과 교차하도록 경사져 있어도 된다.
이러한 본체부(721)와 연돌부(722)를 구비하는 제 2 통풍관(720)은, 열전도판(2)의 제 2 조인트(701)에 장착된다. 이 때, 본체부(721)의 축선방향과 연돌부(722)의 축선방향이 교차하는 것으로부터, 연돌부(722)의 개구부측의 단부(즉, 본체부(721)와 접속되지 않는 측의 단부)는, 연직 방향(열전도판(2C)의 표면에 직각 수직한 방향)에 관해서, 제 2 조인트(701)의 형성 위치와는 다른 위치에 배치되게 된다. 보다 구체적으로는, 제 2 통풍관(720)에 있어서의 열전도판(2C)과는 반대측의 개구부는, 열전도판(2C)의 일방의 표면을 기준면으로 하였을 때, 이 기준면보다 연직 방향의 상방측으로 연신하고 있으며, 그 상방측을 향한다.
(제 1 조인트, 제 2 조인트)
제 1 조인트(700)는, 열전도판(2C)에 있어서의 제 1 개구부(301)에 배관 부재로서의 제 1 통풍관(710)을 장착하는 장착부로서 기능하는 것이다. 또한, 제 2 조인트(701)는, 열전도판(2C)에 있어서의 제 2 개구부(302)에 연돌 부재로서의 제 2 통풍관(720)을 장착하는 장착부로서 기능하는 것이다.
이들 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)는, 모두, 열전도판(2C)과 일체적으로 성형되어 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)는, 열전도판(2C)으로부터의 돌출 부분의 외주측면에 나사 깎기 가공이 되어 있으며, 이에 의해, 수나사부를 구성하고 있다. 이 경우, 제 1 통풍관(710) 및 제 2 통풍관(720)의 각각은, 수나사부와 나사 결합하는 암나사부가 형성되게 된다. 다만, 반드시 이로 한정되는 일은 없으며, 예를 들면, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)는, 열전도판(2C)에 있어서의 오목상 부분의 내주측면에 나사 깎기 가공이 되어 있으며, 이에 의해, 암나사부를 구성하는 것이어도 된다. 이 경우, 제 1 통풍관(710) 및 제 2 통풍관(720)의 각각은, 암나사부와 나사 결합하는 수나사부가 형성되게 된다.
이러한 구성에 의해, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)는, 제 1 통풍관(710)의 관통 구멍(730) 및 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740)의 각각이, 열전도판(2C)에 있어서의 열 매체 구멍(3C)에 대하여, 기밀성을 가지는 상태로 장착되는 것을 가능하게 한다.
또한, 여기에서는, 수나사부와 암나사부가 나사 결합하는 구성예를 설명했지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 기밀성을 가지는 장착이 가능하면, 다른 양태(예를 들면, 볼록부와 오목부의 압입(壓入) 장착)의 구성예를 이용하도록 하여도 된다.
(단열 부재)
제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)는, 제 1 통풍관(710) 및 제 2 통풍관(720)의 장착에 있어서, 단열성을 가지는 상태에서의 장착을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)의 외주면, 내주면 또는 단면의 어느 개소, 또는 이들의 복수 개소에, 단열 기능을 가지는 단열 부재(단 도시 생략)가 장착되어 있는 것이 바람직하다. 단열 부재로서는, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 것을 이용하는 것이 생각된다. 이러한 구성에 의해, 단열성을 가지는 상태에서의 장착을 가능하게 하면, 열전도판(2C)과 제 1 통풍관(710) 또는 제 2 통풍관(720)의 사이(즉, 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내와 각 관통 구멍(730,740)의 사이)의 단열성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태의 냉각 구조(1C)는, 이하의 특징을 구비한 구성이면 된다.
(1) 열 매체 구멍(3C)은, 소정의 연신 방향으로 연신하며, 열전도판(2)의 하나의 면에 마련한 매체 입구부로서의 제 1 개구부(301)와, 매체 출구부로서의 제 2 개구부(302)를 연통하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의한 배열(열 내림)을 목적으로 하는 관통 구멍상의 구성을 가진다.
(2) 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 열 매체 구멍(3C)의 적어도 일부분이, 절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)의 적어도 일부분에 중첩된다.
(3) 제 2 개구부(302)에 연돌 부재로서의 제 2 통풍관(720)이 장착되고, 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신되며, 이에 의해, 관통 구멍(740)의 개구부가 제 2 개구부(302)보다도 연직 방향(중력 방향)의 상방측에 위치한다.
(4) 바람직하게는, 제 1 개구부(301)에 배관 부재로서의 제 1 통풍관(710)이 장착되고, 제 1 통풍관(710)의 관통 구멍(730)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신된다.
(5) 바람직하게는, 제 1 통풍관(710) 및 제 2 통풍관(720)의 장착부인 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)가, 기밀성, 단열성을 가진다.
(3-ii) 열 및 매체의 흐름
상기 서술한 구성의 전자 부품의 냉각 구조(1C)에서는, 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신되어, 이에 의해, 관통 구멍(740)의 개구부가 제 2 개구부(302)보다도 연직 방향(중력 방향)의 상방측에 위치한다. 따라서, 전자 부품(101)의 사용 시에 있어서, 열 매체 구멍(3C)이 수평 방향으로 연신하도록 배치된 경우여도, 매체 입구부가 되는 제 1 통풍관(710)의 관통 구멍(730)의 개구부가, 매체 출구부가 되는 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740) 제 2 개구부보다도 하방측에 배치되게 되므로, 연돌 효과(드래프트 효과) 등에 의한 열 대류에 의해 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내의 매체의 흐름이 발생한다. 즉, 전자 부품(101) 및 절연 기판(4)의 배치 양태에 관계 없이, 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내에, 자연 대류를 이용한 매체의 흐름을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내에 매체의 흐름이 발생하면, 전자 부품(101)이 발하는 열은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 배열되게 된다.
이 때, 제 1 통풍관(710)의 관통 구멍(730)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신되어 있으면, 그 관통 구멍(730)의 개구부가 전자 부품(101)으로부터 먼 위치에 배치 되게 되어, 관통 구멍(730)의 개구부의 주위의 분위기에 전자 부품(101)으로부터의 열의 영향이 미치는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 그 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되며, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 게다가, 열전도판(2C)과는 별도의 부재인 제 1 통풍관(710)의 장착에 의해 배열 효율 향상을 가능하게 하므로, 장착되는 측인 열 매체 구멍(3C) 및 제 1 개구부(301)에 대해서는, 배치의 자유도가 충분하게 담보된다.
또한, 이 때, 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740)에 의해 열 매체 구멍(3C)을 연신함으로써, 상기 서술한 제 1 통풍관(710)의 경우와 마찬가지로, 그 관통 구멍(740)의 개구부의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 된다. 따라서, 특히, 열 대류의 효과를 높일 수 있으며, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 나아가서는, 열전도판(2C)과는 별도의 부재인 제 2 통풍관(720)의 장착에 의해 배열 효율 향상을 가능하게 하므로, 장착되는 측인 열 매체 구멍(3C) 및 제 2 개구부(302)에 대해서는, 배치의 자유도가 충분하게 담보된다.
이들은, 특히, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)가 기밀성 및 단열성을 가지고 있으면, 대단히 유효한 것이 된다. 기밀성을 가지고 있으면, 제 1 조인트(700) 또는 제 2 조인트(701)에서 매체의 누설이 발생해버릴 일이 없으며, 또한, 단열성을 가지고 있으면, 전자 부품(101)으로부터의 열이 제 1 조인트(700) 또는 제 2 조인트(701)로 확실하게 단열된다. 따라서, 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을 확실한 것으로 할 수 있으며, 그 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 대단히 유용하다.
(3-iii) 본 실시형태에 의해 얻어지는 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1C)에 의하면, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라, 열전도판(2C)에 형성된 열 매체 구멍(3C) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(b) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1C)는, 연돌 부재로서 기능하는 제 2 통풍관(720)의 관통 구멍(740)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신되므로, 관통 구멍(740)의 개구부의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되며, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 특히, 연돌 효과에 의한 자연 대류를 이용하는 경우에는, 당해 연돌 효과를 높일 수 있어, 대단히 유용하다.
게다가, 열전도판(2C)과는 별도의 부재인 제 2 통풍관(720)의 장착에 의해 배열 효율 향상을 가능하게 하므로, 장착되는 측인 열 매체 구멍(3C) 및 제 2 개구부(302)에 대해서는, 배치의 자유도가 충분하게 담보된다.
(c) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1C)는, 배관 부재로서 기능하는 제 1 통풍관(710)의 관통 구멍(730)에 의해 열 매체 구멍(3C)이 연신되므로, 관통 구멍(730)의 개구부의 주위의 분위기와 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내의 온도 차를 충분하게 확보할 수 있게 되며, 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 유용한 것이 된다. 게다가, 열전도판(2C)과는 별도의 부재인 제 1 통풍관(710)의 장착에 의해 배열 효율 향상을 가능하게 하므로, 장착되는 측인 열 매체 구멍(3C) 및 제 1 개구부(301)에 대해서는, 배치의 자유도가 충분하게 담보된다.
(d) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 제 1 조인트(700) 및 제 2 조인트(701)가 기밀성 및 단열성을 가지고 있으면, 열 매체 구멍(3C)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을 확실한 것으로 할 수 있으며, 그 매체에 의한 배열 효율을 향상시키는 것에 있어서 대단히 유용하다.
(3-iv) 변형예
또한, 여기에서는, 열전도판(2C)에 제 1 통풍관(710)과 제 2 통풍관(720)의 양방이 장착되어 있는 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 이들 중 어느 일방이 장착된 구성예로 하여도 된다. 예를 들면, 제 2 통풍관(720)만이 장착된 경우에는, 열 매체 구멍(3C)의 연신 방향에 관계 없이 연돌 효과를 발생시킬 수 있는 점, 및, 온도 차의 확보에 의한 배열 효율 향상의 점에서, 대단히 유용한 것이 된다. 또한, 예를 들면, 제 1 통풍관(710)만이 장착된 경우에는, 온도 차의 확보에 의한 배열 효율 향상의 점에서, 대단히 유용한 것이 된다. 그 경우에는, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 하여 연돌 효과를 발생시키면 된다.
<4. 본 발명의 제 4 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해서 설명한다.
여기에서도, 주로, 상기 서술한 제 1 실시형태~제 3 실시형태와의 상이점에 대해서 설명한다. 즉, 제 4 실시형태에 있어서, 상기 서술한 제 1 실시형태~제 3 실시형태와 마찬가지의 구성 요소에 대해서는, 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
(4-i) 전자 부품의 냉각 구조의 구성
상기 서술한 제 1 실시형태~제 3 실시형태에서는, 열 대류에 의해 발생하는 자연 대류를 이용하는 경우를 설명했지만, 제 4 실시형태에서는, 강제적으로 생성된 매체의 흐름을 이용하는 경우를 예로 든다. 또한, 매체가 흐르는 열 매체 구멍에 관한 구성에 대해서는, 상기 서술한 제 1 실시형태~제 3 실시형태의 어느 구성예도 적용 가능하지만, 여기에서는 제 1 실시형태에서 설명한 구성예를 적용했을 경우를 예로 든다.
도 7은, 본 발명의 제 4 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 예시도는, 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타낸 것이며, 그 표시 사이즈나 표시 축척 등에 대해서는 반드시 현물에 의거한 것은 아니다.
(전체 구성)
도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 대략 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 구성되지만, 이하의 점이 다르다. 제 4 실시형태에서는, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을, 당해 열 매체 구멍(3)의 구멍 외로부터 강제적으로 공급되는 매체 흐름을 이용하여 발생시키도록 구성되어 있다. 그 때문에, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향의 연장선 상에, 강제적인 매체 흐름을 발생시키는 매체 흐름 발생기로서의 팬(50)이 마련되어 있다. 이렇게 강제적인 매체 흐름을 발생시킴으로써, 배열 효과나 냉각 효과를 보다 높일 수 있다.
(매체 흐름 발생기)
매체 흐름 발생기로서의 팬(50)은, 강제적인 매체 흐름을 발생시키는 것이면 되며, 예를 들면, 프로펠러형의 축류 팬이나, 시로코형 또는 터보형의 원심팬 등을 이용하여 구성할 수 있다. 다만, 매체 흐름 발생기로서는, 강제적인 매체 흐름을 발생시키는 것이면, 팬(50)으로 한정하는 것은 아니며, 컴프레서나 펌프 등이어도 된다. 게다가, 예를 들면, 차량 탑재용의 전자 부품의 냉각 구조에 적용하는 경우이면, 차량(탈것) 주행 시에 발생하는 주행풍을 받아 들여서 이용하도록 구성된 것이어도 된다. 또한, 라디에이터를 이용하여 강제적으로 냉각되도록 하여도 된다.
(열 매체 구멍)
열 매체 구멍(3)은, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름에 대응하고 있으며, 그 강제적인 매체 흐름을 이용하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을 발생시키도록 구성되어 있다. 그 때문에 열 매체 구멍(3)은, 그 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가, 팬(50)이 발생시키는 강제적인 매체 흐름의 상류측을 향해서 배치되어 있으며, 이로써, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체가 보내지게 되어 있다. 다만, 이로 한정하는 것은 아니며, 예를 들면, 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)가, 팬(50)이 발생시키는 강제적인 매체 흐름의 하류측을 향해서 배치되어 있어도 되고, 그 경우여도 강제적인 매체 흐름의 부압을 이용하여 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 발생시키는 것이 가능하다. 즉, 팬(50)은, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)와 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)의 적어도 일방에 배치되어 있으면 된다.
또한, 열 매체 구멍(3)은, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름에 대응하고 있는 것으로부터, 전자 부품(101)의 사용 시에 있어서, 수평 방향으로 연신하도록 배치되어 있어도 된다.
또한, 열 매체 구멍(3)은, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름에 대응하고 있는 것으로부터, 반드시 제 1 개구부(301)로부터 제 2 개구부(302)에 직선 형상의 경로를 가지고 있을 필요는 없고, 예를 들면, 그 도중에 만곡부나 굴곡부 등을 가지도록 배치된 것이어도 된다. 경로가 직선 형상으로 배치되어 있으면, 열 매체 구멍(3)의 복잡화를 억제할 수 있지만, 만곡부나 굴곡부 등을 가지고 있으면, 실장 예정 영역(25)의 배치에 따라 선택적으로 열 매체 구멍(3)의 경로를 설정하는 것이 가능하게 되어, 배열(열의 유도)을 행하는 것에 있어서 바람직한 것이 된다. 구체적으로는, 열 매체 구멍(3)의 경로를, 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 파형 형상 부분이나 나선형 형상 부분 등을 가지도록 설정하는 것이 생각된다. 또한, 이는, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)를 반드시 열전도판(2)이 대향하는 2면의 각각에 배치할 필요가 없는 것을 의미한다. 구체적으로는, 예를 들면, 제 1 개구부(301)와 제 2 개구부(302)를, 열전도판(2)의 동일면에 배치하거나, 또는 열전도판(2)의 상부면, 하부면 또는 측단면 중 어느 곳에 나누어서 배치하거나 하여도 된다.
(압송 기구)
그런데, 열 매체 구멍(3)은, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름에 대응한 것이며, 그 매체 흐름이 제 1 개구부(301)로부터 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 보내지도록 되어 있다. 그러나, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)에 대해서는, 반드시 충분한 구멍 단면적을 확보할 수 있다고는 할 수 없다. 그래서, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)의 측에는, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 매체를 압송하는 압송 기구(60)가 마련되어 있는 것이 바람직하다. 압송 기구(60)가 매체를 압송함으로써, 제 1 개구부(301)의 구멍 단면적이 작은 경우여도, 매체 흐름을 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 효율적으로 보내, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 확실하게 발생시키는 것이 가능하게 된다.
압송 기구(60)로서는, 예를 들면, 이하와 같은 구성의 것을 들 수 있다. 즉, 압송 기구(60)는, 입구측이 넓게 개구하며 출구측이 좁게 좁혀진 깔때기상의 케이스부(61)와, 그 케이스부(61) 내의 입구측에 배치되어서 팬(50)으로부터의 매체 흐름에 의해 회전 동작하는 종동 팬(62)과, 케이스부(61) 내의 출구측에 종동 팬(62)과 동축으로 배치되어 당해 종동 팬(62)에 수반하여 회전 동작되어 매체를 압송하는 압송 팬(63)을 가지고 구성되어 있다. 이러한 구성의 압송 기구(60)이면, 케이스부(61)의 입구측이 넓게 개구하고 있으므로, 팬(50)으로부터의 매체 흐름을 효율적으로 받아 들일 수 있다. 또한, 케이스부(61) 내에 종동 팬(62) 및 압송 팬(63)을 가짐로써, 압송 기구(60)는, 별도 구동원을 필요로 하는 일 없이, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 매체를 압송할 수 있다. 따라서, 구성의 복잡화를 억제할 수 있어, 소형화 등에 대응하는 것에 있어서도 바람직한 것이 된다.
또한, 압송 기구(60)는, 케이스부(61) 내에 방진 필터(64)를 가지는 것이 바람직하다. 압송 기구(60)가 방진 필터(64)를 가지고 있으면, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내를 흐르는 매체에 이물 등이 혼입하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
(매체 저장실)
이러한 압송 기구(60)가 마련되어 있는 경우여도, 강제적인 매체 흐름이 끊어지면, 이에 수반하여, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름이 소멸해버릴 우려가 있다. 강제적인 매체 흐름이 끊어지는 경우로서는, 예를 들면, 팬(50)의 고장이나 전원 공급 트러블 등이 발생했을 경우가 생각된다. 또한, 예를 들면, 차량 주행 시의 주행풍을 이용하는 경우이면, 차량의 정지 시가 이에 상당한다. 이들의 이유로 강제적인 매체 흐름이 끊어졌을 경우여도, 이에 의해, 즉시 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름이 소멸해버리는 것은 바람직하지 못하다. 그래서, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 열 매체 구멍(3)과 압송 기구(60)의 사이에는, 매체를 저류하는 버퍼 탱크로서 기능하는 매체 저장실(65)이 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 매체 저장실(65)을 마련함으로써, 그 매체 저장실(65)에는, 일시적으로 매체가 저류된다. 특히, 매체 저장실(65)의 전단(前端)에 압송 기구(60)가 마련되어 있으면, 매체 저장실(65)에는, 압송 기구(60)로부터 압송되는 매체가 압축된 상태로 저류되게 된다. 따라서, 예를 들면 외부로부터 공급되는 강제적인 매체 흐름이 끊어졌을 경우여도, 매체 저장실(65)이 매체를 저류하고 있는 동안에는, 그 매체 저장실(65)로부터 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체가 흘러, 그 매체의 흐름에 의해 배열이 행하여지므로, 냉각 효과가 저해되어버릴 일이 없다.
이상과 같이, 본 실시형태의 구성예는, 이하의 특징을 구비한 것이면 된다.
(1) 열 매체 구멍(3)은, 소정의 연신 방향으로 연신하며, 열전도판(2)의 하나의 면에 마련한 매체 입구부로서의 제 1 개구부(301)와, 매체 출구부로서의 제 2 개구부(302)를 연통하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의한 배열(열 내림)을 목적으로 하는 관통 구멍상의 구성을 가진다.
(2) 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부분이, 절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)의 적어도 일부분에 중첩된다.
(3) 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가 강제적인 매체 흐름의 상류측을 향해서 배치되어 있으며, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 당해 열 매체 구멍(3)의 구멍 외로부터의 강제적인 매체 흐름을 이용하여 발생시키도록 구성되어 있다.
(4) 바람직하게는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)의 측에, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 매체를 압송하는 압송 기구(60)가 마련되어 있다.
(5) 바람직하게는, 열 매체 구멍(3)과 압송 기구(60)의 사이에, 매체를 저류하는 매체 저장실(65)이 마련되어 있다.
(4-ii) 열 및 매체의 흐름
상기 서술한 본 실시형태에 있어서의 전자 부품의 냉각 구조(1)에 있어서는, 우선, 팬(50)이 동작하고, 이에 의해 강제적인 매체 흐름을 발생시킨다. 강제적인 매체 흐름이 발생하면, 이에 따라 압송 기구(60)에 있어서의 종동 팬(62) 및 압송 팬(63)이 회전 동작을 함으로써, 케이스부(61)의 입구측에서 받아들인 매체가 열 매체 구멍(3)에 있어서의 제 1 개구부(301)의 측을 향해서 압송된다. 이에 의해, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에는, 제 1 개구부(301)의 측으로부터 제 2 개구부(302)의 측을 향해서, 매체의 흐름이 발생한다. 이 때, 열 매체 구멍(3)과 압송 기구(60)의 사이에 매체 저장실(65)이 마련되어 있으면, 그 매체 저장실(65) 내에 일시적으로 매체가 저류되므로, 예를 들면 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름이 끊어졌을 경우여도, 매체 저장실(65)이 매체를 저류하고 있는 동안에는, 그 매체 저장실(65)로부터 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체가 흐른다.
열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름이 발생하면, 전자 부품(101)이 발하는 열은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 배열되게 된다. 즉, 전자 부품(101)으로부터의 열에 대해서는, 우선, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해 「조열」이 배열되고, 그 후, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)까지 전달된 「여열」이 그 방열 핀(6)에 의해 방열되는 것이다.
(4-iii) 본 실시형태에 의해 얻어지는 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 본 실시형태에 있어서도, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라, 열전도판(2)에 형성된 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(b) 본 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가 강제적인 매체 흐름의 상류측을 향해서 배치되어 있으며, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 당해 열 매체 구멍(3) 구멍 외로부터의 강제적인 매체 흐름을 이용하여 발생시키도록 구성되어 있다. 즉, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을, 강제적으로 공급되는 매체 흐름을 이용하여 발생시킨다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 확실하게 발생시키는 것이 가능하게 되고, 냉각 효과를 높이는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 된다. 게다가, 강제적으로 공급되는 매체 흐름을 이용함으로써, 열 매체 구멍(3)의 연신 방향의 배치나 당해 열 매체 구멍(3)의 경로 등에 대해서, 그 자유도를 높이는 것도 가능하게 되어, 소형화 등에 대응하는 것에 있어서도 바람직한 것이 된다.
(c) 또한, 본 실시형태에서는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)의 측에, 매체 흐름 발생기로서의 팬(50)이 배치되어 있으며, 그 팬(50)이 강제적인 매체 흐름을 발생시킨다. 즉, 매체 흐름 발생기로서의 팬(50)을 이용하여, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을 발생시킨다. 따라서, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 확실하게 발생시켜 냉각 효과를 높이는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 되는 것에 추가하여, 팬(50)의 동작을 컨트롤함으로써, 매체의 유량이나 유속 등을 적절히 설정할 수 있게 되고, 그 결과로서 냉각 효과의 제어성을 높이는 것이 실현 가능하게 된다.
(d) 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)의 측에 압송 기구(60)가 마련되어 있으면, 그 압송 기구(60)가 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 매체를 압송하게 된다. 따라서, 제 1 개구부(301)의 구멍 단면적이 작은 경우여도, 매체 흐름을 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 효율적으로 보내, 그 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 확실하게 발생시키는 것이 가능하게 되므로, 냉각 효과를 높이는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 된다.
(e) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 압송 기구(60)가 종동 팬(62)과 압송 팬(63)을 가져서 구성된 것이면, 그 압송 기구(60)는, 별도 구동원을 필요로 하는 일 없이, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내로 매체를 압송할 수 있다. 따라서, 매체의 압송에 의해 냉각 효과를 높이면서, 그 경우여도 구성의 복잡화를 억제할 수 있어, 소형화 등에 대응하는 것에 있어서도 바람직한 것이 된다.
(f) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 압송 기구(60)가 방진 필터(64)를 가지고 있으면, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내를 흐르는 매체에 이물 등이 혼입되는 것을 억제할 수 있다.
(g) 또한, 본 실시형태에서 설명한 바와 같이, 열 매체 구멍(3)과 압송 기구(60)의 사이에 매체 저장실(65)이 마련되어 있으면, 그 매체 저장실(65)에 매체(예를 들면, 압송 기구(60)로부터 압송되어서 압축된 상태의 것)가 저류되므로, 예를 들면 외부로부터 공급되는 강제적인 매체 흐름이 끊어졌을 경우여도, 매체 저장실(65)이 매체를 저류하고 있는 동안에는, 그 매체 저장실(65)로부터 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체가 흘러, 그 매체의 흐름에 의해 배열이 행하여지므로, 냉각 효과가 저해되어 버릴 일이 없다.
(4-iv) 변형예
또한, 여기에서는, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름을, 주로, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 발생시키기 위해서 이용했을 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 이하와 같은 구성예에 적용하여도 된다.
도 8은, 본 발명의 제 4 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 다른 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도시하는 구성예에서는, 팬(50)에 의한 강제적인 매체 흐름이, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내뿐만 아니라, 방열 부재로서의 히트싱크(5)에 있어서의 방열 구조부로서의 방열 핀(6)에도 공급되도록, 당해 팬(50) 및 당해 방열 핀(6)이 배치되어 있다. 구체적으로는, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)에 대향하도록 팬(50)이 배치되어 있으며, 팬(50)이 방열 핀(6)을 향해서 강제적인 매체 흐름을 발생시키도록 되어 있다. 방열 핀(6)에는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)가 마련되는 것과 함께, 그 제 1 개구부(301)의 근방에 압송 기구(60)가 내장되어 있다. 그리고, 압송 기구(60)에 연결되는 열 매체 구멍(3)이 열전도판(2)의 실장 예정 영역(25)을 통과하도록 배치되어 있다.
이러한 구성예이면, 팬(50)이 발생시키는 강제적인 매체 흐름은, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 발생시키는 기능에 추가하여, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)에 공급되어서 당해 방열 핀(6)에 의한 방열을 촉진시키는 기능도 가지게 된다. 따라서, 매체 흐름이 이들의 기능을 겸비하는 것이 되며, 한층 더 냉각 효과의 향상이 실현 가능하게 된다.
<5. 본 발명의 제 5 실시형태>
다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태에 대해서 설명한다.
여기에서는, 주로, 상기 서술한 제 4 실시형태와의 상이점에 대해서 설명한다. 즉, 제 5 실시형태에 있어서, 상기 서술한 제 4 실시형태와 마찬가지의 구성 요소에 대해서는, 도면 중에 있어서 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
제 5 실시형태에서는, 상기 서술한 제 4 실시형태의 경우와 마찬가지로, 강제적인 매체 흐름을 이용하여 열 매체 구멍의 구멍 내에 매체의 흐름을 발생시킬 경우에 대해서 설명한다. 매체가 흐르는 열 매체 구멍에 관한 구성에 대해서는, 상기 서술한 제 1 실시형태~제 3 실시형태의 어느 구성예도 적용 가능하지만, 여기에서는 제 1 실시형태에서 설명한 구성예를 적용했을 경우를 예로 든다.
(5-i) 전자 부품의 냉각 구조의 구성
도 9는, 본 발명의 제 5 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 또한, 예시도는, 냉각 구조의 개략 구성예를 모식적으로 나타낸 것이며, 그 표시 사이즈나 표시 축척 등에 대해서는 반드시 현물에 의거한 것은 아니다.
(전체 구성)
도 9에 나타내는 바와 같이, 제 5 실시형태와 관련되는 전자 부품의 냉각 구조(1)는, 대략 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 구성되지만, 이하의 점이 다르다.
제 5 실시형태에서는, 전자 부품(101)이 발광 다이오드(LED)칩에 있어서, 사륜차나 이륜차 등의 자동차 차량, 철도 차량, 항공기, 선박, 그 밖의 수송 기계 등(이하, 단지 차량이라고 총칭한다.)에 있어서의 전조등(헤드라이트)(200)의 광원으로서 이용된다. 그 때문에, 전자 부품(LED칩)(101)을 냉각하기 위해, 냉각 구조(1)는, 밀폐 공간인 전조등의 하우징(201) 내에 배치되어 있다.
또한, 제 5 실시형태에서는, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을, 차량 주행 시에 발생하는 주행풍을 강제적인 매체 흐름으로서 받아 들여서, 그 강제적인 매체 흐름을 이용하여 발생시키도록 구성되어 있다. 그 때문에, 냉각 구조(1)는, 제 1 개구부(301)에 장착되는 제 1 안내관부(66)와, 제 2 개구부(302)에 장착되는 제 2 안내관부(67)를 구비하고 있다.
(전조등)
LED칩(101)이 탑재되는 전조등(200)은, 하우징(201)의 내부에 밀폐 공간이 형성되어 있으며, 그 밀폐 공간에 LED칩(101) 및 리플렉터(202)가 배치되어 있다. 그리고, LED칩(101)으로부터의 출사광을 리플렉터(202)로 반사함으로써, 하우징(201)의 일부를 구성하는 렌즈부(203)를 개재하여, 전조등(200)의 전방(광의 조사끝)측에 광을 조사하도록 구성되어 있다.
(안내관부)
제 1 안내관부(66) 및 제 2 안내관부(67)는, 모두, 매체 흐름을 안내하는 관상(管狀)의 것이다.
제 1 안내관부(66)는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)에 접속하도록 장착되는 것으로, 외부로부터의 강제적인 매체 흐름을 제 1 개구부(301)까지 유도하는 것이다. 제 1 개구부(301)에의 장착은, 제 3 실시형태에서 설명한 제 1 통풍관(710)의 경우와 마찬가지로, 동일하게 제 3 실시형태에서 설명한 제 1 조인트(700)를 이용하여 행하는 것이 생각되지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 다른 공지된 방법을 이용한 것이어도 된다. 또한, 제 1 안내관부(66)는, 안내하는 매체 흐름이 강제적인 것으로부터, 당해 매체 흐름을 안내할 수 있는 관상의 것이라면, 그 입구부나 출구부 등의 배치에 제약은 없고, 또한 관로의 도중에 굴곡부나 만곡부 등을 가지는 것이어도 된다.
제 2 안내관부(67)는, 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)에 접속하도록 장착되는 것으로, 제 2 개구부(302)로부터 배출되는 강제적인 매체 흐름을 외부로 유도하는 것이다. 제 2 개구부(302)에의 장착에 관해서도, 제 3 실시형태에서 설명한 제 2 통풍관(720)의 경우와 마찬가지로, 동일하게 제 3 실시형태에서 설명한 제 2 조인트(701)를 이용하여 행하는 것이 생각되지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 다른 공지된 방법을 이용한 것이어도 된다. 또한, 제 2 안내관부(67)는, 안내하는 매체 흐름이 강제적인 것으로부터, 당해 매체 흐름을 안내할 수 있는 관상의 것이라면, 그 입구부나 출구부 등의 배치에 제약은 없으며, 또한 관로의 도중에 굴곡부나 만곡부 등을 가지는 것이어도 된다.
그런데, 본 실시형태에 있어서, LED칩(101) 및 그 근방 영역을 통과하는 열 매체 구멍(3)은, 전조등(200)의 하우징(201)의 내부(즉 밀폐 공간 내)에 배치되어 있다. 그 때문에, 제 1 안내관부(66)는, 하우징(201)을 관통하여, 밀폐 공간의 외방에서 공급되는 매체 흐름을, 밀폐 공간의 내부의 열 매체 구멍(3)까지 안내하도록 배치되어 있다. 또한, 제 2 안내관부(67)는, 하우징(201)을 관통하여, 밀폐 공간 내에 있어서의 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을, 밀폐 공간의 외방까지 안내하도록 배치되어 있다.
또한, 제 1 안내관부(66)에는, 제 1 개구부(301)와 접속하는 측과는 반대측의 단가장자리 근방에, 제 4 실시형태에서 설명한 압송 기구(60) 및 매체 저장실(65)이 부설되어 있는 것이 바람직하다. 압송 기구(60)가 있으면 매체 흐름을 효율적으로 보내줄 수 있기 때문이며, 매체 저장실(65)이 있으면 차량의 정지 시에도 즉시 매체의 흐름이 소멸해버리는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
이상과 같이, 본 실시형태의 구성예는, 이하의 특징을 구비한 것이면 된다.
(1) 열 매체 구멍(3)은, 소정의 연신 방향으로 연신하며, 열전도판(2)의 하나의 면에 마련한 매체 입구부로서의 제 1 개구부(301)와, 매체 출구부로서의 제 2 개구부(302)를 연통하여, 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름에 의한 배열(열 내림)을 목적으로 하는 관통 구멍상의 구성을 가진다.
(2) 법선 방향으로 보았을 때에 있어서, 열 매체 구멍(3)의 적어도 일부분이, 절연 기판(4)에 탑재되는 전자 부품(101)의 실장 예정 영역(25)의 적어도 일부분에 중첩된다.
(3) 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)로 매체 흐름을 안내하는 제 1 안내관부(66)가 접속되어 있으며, 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)로 매체 흐름을 안내하는 제 2 안내관부(67)가 접속되어 있다.
(4) 제 1 안내관부(66)의 매체 투입측(예를 들면, 부설된 압송 기구(60)에 있어서의 케이스부(61)의 입구측)이 강제적인 매체 흐름의 상류측을 향해서 배치되어 있으며, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 당해 열 매체 구멍(3)의 구멍 외로부터의 강제적인 매체 흐름을 이용하여 발생시키도록 구성되어 있다.
(5) 바람직하게는, 전자 부품(101) 및 그 근방 영역을 통과하는 열 매체 구멍(3)이 밀폐 공간에 배치되어 있는 경우에, 제 1 안내관부(66)가 밀폐 공간의 외방에서 공급되는 매체 흐름을 밀폐 공간 내의 열 매체 구멍(3)까지 안내하는 것과 함께, 제 2 안내관부(67)가 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 밀폐 공간의 외방까지 안내하도록 배치되어 있다.
(5-ii) 열 및 매체의 흐름
상기 서술한 본 실시형태에 있어서의 전자 부품의 냉각 구조(1)에 있어서는, 우선, 차량이 주행하면, 이에 의해 강제적인 매체 흐름을 발생한다. 강제적인 매체 흐름이 발생하면, 이에 따른 압송 기구(60)에 의한 매체의 압송, 및, 매체 저장실(65) 내에서의 일시적인 저류를 거친 후에, 그 매체의 흐름을 제 1 안내관부(66)가 열 매체 구멍(3)에 있어서의 제 1 개구부(301)까지 안내한다. 이에 의해, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에는, 제 1 개구부(301)의 측으로부터 제 2 개구부(302)의 측을 향해서, 매체의 흐름이 발생한다. 이 때, 매체 저장실(65) 내에서의 매체의 저류를 거침로써, 예를 들어 차량이 정지해서 강제적인 매체 흐름이 끊어졌을 경우여도, 매체 저장실(65)이 매체를 저류하고 있는 동안에는, 그 매체 저장실(65)로부터 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체가 흐른다.
열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름이 발생하면, LED칩(101)이 발하는 열은, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 배열되게 된다. 즉, LED칩(101)으로부터의 열에 대해서는, 우선, 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해 「조열」이 배열되고, 그 후, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)까지 전달된 「여열」이 그 방열 핀(6)에 의해 방열되는 것이다.
그리고, 열 매체 구멍(3)의 제 2 개구부(302)로부터 매체가 배출되면, 그 매체의 흐름을 제 2 안내관부(67)가 전조등(200)의 하우징(201)의 외방까지 안내한다. 따라서, LED칩(101) 등이 밀폐 공간인 하우징(201) 내에 배치되어 있는 경우여도, 열 매체 구멍(2)의 구멍 내의 매체의 흐름에 의해 LED칩(101)으로부터의 열을 배열하면서, 그 배열에 이용한 매체가 하우징(201) 내의 기체 등에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있으므로, 예를 들면, 하우징(201) 내에 결로 등이 생겨버리는 것을 회피할 수 있다.
(5-iii) 본 실시형태에 의해 얻어지는 효과
본 실시형태에 의하면, 이하에 나타내는 1개 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 본 실시형태에 있어서도, 히트싱크(5)의 방열 핀(6)뿐만 아니라, 열전도판(2)에 형성된 열 매체 구멍(3) 내의 매체의 흐름에 의해서도 배열이 행해지기 때문에, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(b) 또한, 본 실시형태에 있어서도, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 있어서의 매체의 흐름을, 강제적으로 공급되는 매체 흐름을 이용하여 발생시키기 때문에, 제 4 실시형태의 경우와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(c) 본 실시형태에서는, 열 매체 구멍(3)에의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부(301)에 제 1 안내관부(66)가 접속되어 있으며, 열 매체 구멍(3)으로부터의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부(302)에 제 2 안내관부(67)가 접속되어 있으므로, 강제적인 매체 흐름이 열 매체 구멍(3)과는 떨어진 개소에서 공급되는 경우여도, 제 1 안내관부(66) 및 제 2 안내관부(67)를 개재하여 매체 흐름을 안내함으로써, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내에 매체의 흐름을 발생시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 전자 부품(101)이나 열 매체 구멍(3) 등에 관한 배치의 자유도를 충분하게 확보할 수 있다.
(d) 본 실시형태에서는, 전자 부품(101) 및 그 근방 영역을 통과하는 열 매체 구멍(3)이 밀폐 공간에 배치되어 있는 경우에, 제 1 안내관부(66)가 밀폐 공간의 외방에서 공급되는 매체 흐름을 밀폐 공간 내의 열 매체 구멍(3)까지 안내하는 것과 함께, 제 2 안내관부(67)가 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름을 밀폐 공간의 외방까지 안내하도록 배치되어 있다. 따라서, 전자 부품(101) 등이 밀폐 공간에 배치되어 있는 경우여도, 열 매체 구멍(3)의 구멍 내의 매체의 흐름에 의해 전자 부품(101)으로부터의 열을 배열할 수 있어, 우수한 냉각 효과를 얻을 수 있다. 게다가, 배열에 이용한 매체가 밀폐 공간 내의 기체 등에 영향을 미치는 일 없이, 예를 들면 밀폐 공간 내에 결로 등이 생겨버리는 것을 회피할 수 있다.
(5-iv) 변형예
또한, 여기에서는, 전자 부품(101)이 차량의 전조등(200)의 광원으로서 이용되는 LED칩이며, 차량 주행 시에 발생하는 주행풍을 강제적인 매체 흐름으로서 받아 들여서 전자 부품(LED칩)(101)의 냉각을 행할 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 이하와 같은 구성예에 적용하여도 된다. 예를 들면, 전자 부품(101)은, 전조등용의 LED칩으로 한정하는 것은 아니며, 또한, 밀폐 공간이 아닌 개방된 공간에 배치된 것이어도 된다. 또한, 강제적인 매체 흐름은, 제 4 실시형태의 경우와 마찬가지로, 팬(50) 등의 매체 흐름 발생기에 의해 발생시킨 것이어도 된다.
구체적으로는, 예를 들면, 건축물의 천정 부근 등에 배치되는 조명 기기용 전자 부품, 각종 전자 부품이 조밀하게 탑재되는 대형 컴퓨터 장치 등에 있어서의 당해 전자 부품, 엔진 등의 열원에 가까운 라디에이터 등의 냉각기로부터 떨어져서 배치되는 차량 탑재용 전자 부품 등에 대해서, 이들의 냉각에 적용한 구성예여도 되고, 어느 경우여도 우수한 냉각 효과를 얻는 것에 있어서 대단히 바람직한 것이 된다.
또한, 여기에서는, 제 1 안내관부(66)와 제 2 안내관부(67)의 양방을 구비하고 있는 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이로 한정하는 것은 아니며, 제 1 안내관부(66) 또는 제 2 안내관부(67)의 일방만을 구비하고 있어도 된다. 제 1 안내관부(66)와 제 2 안내관부(67)의 적어도 일방을 구비하고 있으면, 그 적어도 일방이 매체 흐름을 안내함으로써, 전자 부품(101)이나 열 매체 구멍(3) 등에 관한 배치의 자유도를 충분하게 확보할 수 있기 때문이다.
<6. 그 외의 실시형태>
이상으로, 본 발명의 실시형태로서, 제 1 실시형태로부터 제 5 실시형태를 예로 들어, 구체적으로 설명했다. 그러나, 본 발명은 상기 서술의 각 실시형태로 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양히 변경가능하다.
예를 들면, 본 발명은, 반드시 상기 서술의 각 실시형태에서 설명한 바와 같을 필요는 없으며, 각 실시형태에서 설명한 내용을 적절히 조합하여도 실현가능하며, 그 경우여도 각 실시형태에서 설명한 기술적 효과를 얻을 수 있다.
각 실시형태의 냉각 구조체 또는 냉각 시스템은, 공지된 냉각 기능을 가지는 부재를 조합시킬 수도 있다. 또한, 각 실시형태의 냉각 구조체 또는 냉각 시스템은, 자동차 제어 기기, 태양광 발전 장치, 슈퍼 컴퓨터 등의 발열량이 높은 장치나 발열량이 문제가 될 수 있는 장치에 이용할 수 있다.
각 실시형태의 냉각 구조체 또는 냉각 시스템은, 차량, 조명 기구를 포함하는 가전, 컴퓨터, 로봇, 레이저 장치, 노광 장치, 검사 장치, 의료 장치, 통신기, 완구, 선박, 비행기, 드론 등의 발열 장치에 설치되어, 당해 발열 장치에서 이용될 수 있다. 또한, 각 실시형태의 냉각 구조체 또는 냉각 시스템은, 주택, 공장 등의 구조물에 설치되어, 당해 구조물에서 이용될 수 있다.
<7. 본 발명의 바람직한 양태>
이하, 본 발명의 바람직한 양태에 대해서 부기한다.
(부기 1)
본 발명의 일 양태에 의하면,
전자 부품이 직접 또는 간접적으로 재치되는 재치면을 가지는 방열부를 구비하며,
상기 방열부 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 유로가 마련되는 냉각 구조체가 제공된다.
(부기 2)
상기 방열부는, 방열 본체부와, 방열 구조부를 가지는 방열 부재를 가지며,
상기 매체 유로의 일부 또는 전부는 상기 방열 본체부 내에서 상기 재치면을 따른 방향으로 연장한 부기 1에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 3)
상기 방열부는, 방열 부재와, 상기 방열 부재에 마련되며, 상기 재치면을 가지는 열전도 부재를 가지며,
상기 매체 유로의 일부 또는 전부는 상기 열전도 부재 내에 마련되어 있는 부기 1 또는 2에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 4)
상기 방열부는, 방열 본체부 및 상기 방열 본체부에 마련된 방열 구조부를 가지는 방열 부재와, 상기 재치면을 가지는 열전도 부재를 가지며,
상기 매체 유로의 일부는 상기 방열 본체부 내에 마련되고,
상기 매체 유로의 일부는 상기 열전도 부재 내에 마련되어 있는 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 5)
상기 매체 유로 내의 매체의 흐름을 열 대류에 의해 발생시키도록 구성되어 있는 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 6)
상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부가, 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부보다도, 중력 방향의 하방측에 배치되어 있는 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 7)
상기 매체 유로는, 당해 매체 유로의 매체 입구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적쪽이 매체 출구측의 구멍 단면적 또는 구멍 용적보다도 크게 되도록 형성된 부분을 가지는 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 8)
상기 매체 유로는, 전자 부품이 재치될 예정의 영역에 대응하는 실장 예정 영역과 당해 실장 예정 영역 이외의 비실장 예정 영역을 통과하도록 배치하여 마련되며,
상기 실장 예정 영역에 위치하는 상기 매체 유로의 일부 또는 전부에 있어서의 구멍 단면 형상의 크기쪽이 상기 비실장 예정 영역에 위치하는 상기 매체 유로의 구멍 단면 형상의 크기보다도 크게 되는 부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 9)
상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부 및 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부의 적어도 일방에, 단열 부재가 마련되어 있는 부기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 10)
상기 방열부는 상기 매체 유로가 마련된 돌출부를 가지며,
상기 돌출부의 단가장자리에, 상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부 또는 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부가 위치하고 있는 부기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 11)
상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부에, 관통 구멍을 가지는 연돌 부재가 마련되며,
상기 매체 유로와 상기 연돌 부재의 상기 관통 구멍이 연통되는 부기 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 12)
상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부에, 관통 구멍을 가지는 배관 부재가 마련되며,
상기 매체 유로와 상기 배관 부재의 상기 관통 구멍이 연통되는 부기 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 13)
상기 방열부는, 방열 본체부와, 상기 방열 본체부에 마련된 방열 구조부를 가지며,
상기 매체 유로가 상기 방열 구조부 내에도 마련되는 부기 1 내지 12 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체가 제공되어도 된다.
(부기 14)
부기 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 냉각 구조체와,
상기 냉각 구조체의 상기 매체 유로 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 흐름 공급부를 구비하는 냉각 시스템이 제공되어도 된다.
(부기 15)
상기 매체 흐름 공급부는 매체 흐름 발생기 또는 압송 기구를 가지는 부기 14에 기재된 냉각 시스템이 제공되어도 된다.
(부기 16)
상기 냉각 구조체와 상기 매체 흐름 공급부의 사이에 마련되며, 상기 매체를 저류하는 매체 저장실을 추가로 구비하는 부기 14 또는 15에 기재된 냉각 시스템이 제공되어도 된다.
(부기 17)
상기 냉각 구조체와 상기 매체 흐름 공급부의 사이에 마련되며, 상기 매체를 상기 매체 유로로 안내하는 안내관부를 추가로 구비한 부기 14 내지 16 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템.
(부기 18)
상기 냉각 구조체는 밀폐 공간에 배치되며,
상기 매체를 상기 밀폐 공간 내에 위치하는 상기 매체 유로로 안내하는 제 1 안내관부와, 상기 매체 유로로부터의 매체를 상기 밀폐 공간 외로 안내하는 제 2 안내관부가 마련되는 부기 14 내지 17 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템.
(부기 19)
상기 매체 흐름 공급부는, 공기, 물 또는 기름을 상기 냉각 구조체의 상기 매체 유로 내에 공급하는 부기 14 내지 18 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템.
(부기 20)
상기 냉각 구조체 및 상기 매체 흐름 공급부는 차량에 마련되며,
상기 매체 흐름 공급부는, 상기 차량의 주행 시에 발생하는 주행풍을 상기 매체 유로에 공급한 부기 14 내지 19 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템.
(부기 21)
부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체 또는 부기 14 내지 20 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템을 구비하는 발열 장치.
(부기 22)
부기 1 내지 13 중 어느 하나에 기재된 냉각 구조체 또는 부기 14 내지 20 중 어느 하나에 기재된 냉각 시스템을 구비하는 구조물.
1,1A,1B,1C…전자 부품의 냉각 구조
2,2B,2C…열전도판
2x…돌출부
3,3A,3B,3C…열 매체 구멍
4…절연 기판
5,5A,5B…히트싱크(방열 부재)
6,6A,6B…방열 핀(방열 구조부)
25…실장 예정 영역
31…소단면적부
32…대단면적부
50…팬(매체 흐름 발생기)
60…압송 기구
62…종동 팬
63…압송 팬
64…방진 필터
65…매체 저장실
66…제 1 안내관부
67…제 2 안내관부
101…전자 부품
229…단열 부재
301…제 1 개구부
302…제 2 개구부
700…제 1 조인트
701…제 2 조인트
710…제 1 통풍관(배관 부재)
720…제 2 통풍관(연돌 부재)
730,740…관통 구멍

Claims (22)

  1. 전자 부품이 직접 또는 간접적으로 재치되는 재치면을 가지는 방열부를 가지며, 상기 방열부 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 유로가 마련되는 냉각 구조체와,
    상기 냉각 구조체의 상기 매체 유로 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 흐름 공급부를 구비하고,
    상기 냉각 구조체는 밀폐 공간에 배치되며,
    상기 매체 흐름 공급부는 적어도 일부가 상기 밀폐 공간 내에 배치되는 제 1 안내관부 및 제 2 안내관부를 갖고,
    상기 제 1 안내관부는, 상기 매체를 상기 밀폐 공간 내에 위치하는 상기 매체 유로로 안내하고,
    상기 제 2 안내관부는, 상기 매체 유로로부터의 매체를 상기 밀폐 공간 외로 안내하는 냉각 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 흐름 공급부는, 상기 밀폐 공간 외에 마련된 매체 흐름 발생기 또는 압송 기구를 더 가지는 냉각 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각 구조체와 상기 매체 흐름 발생기 또는 상기 압송 기구의 사이에 있어서 상기 밀폐 공간 외에 마련되며, 상기 매체를 저류하는 매체 저장실을 추가로 구비하는 냉각 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 흐름 공급부는, 공기, 물 또는 기름을 상기 냉각 구조체의 상기 매체 유로 내에 공급하는 냉각 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 구조체 및 상기 매체 흐름 공급부는 차량에 마련되며,
    상기 매체 흐름 공급부는, 상기 차량의 주행 시에 발생하는 주행풍을 상기 매체 유로에 공급하는 냉각 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로 내의 매체의 흐름을 열 대류에 의해 발생시키도록 구성되어 있는 냉각 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부가, 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부보다도, 중력 방향의 하방측에 배치되어 있는 냉각 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로는, 당해 매체 유로의 매체 입구측의 구멍 단면적쪽이 매체 출구측의 구멍 단면적보다도 크게 되도록 형성된 부분을 가지는 냉각 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로는, 전자 부품이 재치될 예정의 영역에 대응하는 실장 예정 영역과 당해 실장 예정 영역 이외의 비실장 예정 영역을 통과하도록 배치하여 마련되며,
    상기 실장 예정 영역에 위치하는 상기 매체 유로의 일부 또는 전부에 있어서의 구멍 단면 형상의 크기쪽이 상기 비실장 예정 영역에 위치하는 상기 매체 유로의 구멍 단면 형상의 크기보다도 크게 되는 냉각 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부 및 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부의 적어도 일방에, 단열 부재가 마련되어 있는 냉각 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 매체 유로가 마련된 돌출부를 가지며,
    상기 돌출부의 단가장자리에, 상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부 또는 상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부가 위치하고 있는 냉각 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로의 매체 출구부가 되는 제 2 개구부에, 관통 구멍을 가지는 연돌 부재가 마련되며,
    상기 매체 유로와 상기 연돌 부재의 상기 관통 구멍이 연통되는 냉각 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체 유로의 매체 입구부가 되는 제 1 개구부에, 관통 구멍을 가지는 배관 부재가 마련되며,
    상기 매체 유로와 상기 배관 부재의 상기 관통 구멍이 연통되는 냉각 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부는, 방열 본체부와, 상기 방열 본체부에 마련된 방열 구조부를 가지며,
    상기 매체 유로가 상기 방열 구조부 내에도 마련되는 냉각 시스템.
  16. 전자 부품이 직접 또는 간접적으로 재치되는 절연 기판과,
    상기 절연 기판이 재치되는 재치면을 가지는 방열부를 구비하며,
    상기 방열부 내에 매체를 흘려보내기 위한 매체 유로가 마련되고,
    상기 방열부는, 방열 본체부를 가지는 방열 부재와, 상기 방열 부재에 마련되며, 금속으로 이루어지고, 상기 재치면을 가지는 열전도 부재를 가지며,
    상기 매체 유로의 일부는 상기 방열 본체부 내에 마련되고,
    상기 매체 유로의 일부는 상기 열전도 부재 내에 마련되고,
    상기 절연 기판에는 상기 매체 유로는 마련되지 않고,
    상기 열전도 부재 내에 마련된 상기 매체 유로는, 상기 방열 본체부 내에 마련된 상기 매체 유로에 연통되면서, 또한, 상기 재치면에 연통되지 않고,
    상기 매체는 기체인 냉각 구조체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방열 부재는, 방열 본체부와, 상기 방열 본체부에 마련된 방열 핀을 가지며,
    상기 매체 유로의 일부는 상기 열전도 부재 내에서 상기 재치면을 따른 방향으로 연장하고,
    상기 방열 부재와 상기 열전도 부재는 다른 재료로 이루어지는, 냉각 구조체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 매체 유로는 상기 방열 핀 내에 마련되는, 냉각 구조체.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자 부품은 반도체칩, 집적 회로 장치, 트랜지스터 또는 콘덴서로부터 이루어지며,
    상기 매체 유로의 일부는 상기 방열 본체부 내에서 상기 재치면을 따른 방향으로 연장하고,
    상기 매체 유로의 일부는 상기 열전도 부재 내에서 상기 재치면을 따른 방향으로 연장하는 냉각 구조체.
  20. 제 1 항에 기재된 냉각 시스템을 구비하는 발열 장치.
  21. 제 1 항에 기재된 냉각 시스템을 구비하는 구조물.
  22. 삭제
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