JPH0315832B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ベローズの先端部にはパツキングが設けられた
ヒートシンクヘツドを固着し、更に、該ヒートシ
ンクヘツドによつて低融点金属を保持し、該低融
点金属が電子部品の表面に当接されるように形成
することにより、電子部品とベローズとの密着性
を良くし、冷却効果の向上を図るように構成した
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LSI素子な
どの電子部品を冷却する冷却構造に係り、特に、
冷媒が循環される冷却プレートによつて、冷却を
行うように形成され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、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。

このような冷却は経済的で、しかも、高い冷却
効果が得られる冷媒による第３図に示す冷却構造
が知られている。

第３図は冷却構造の概要を示す斜視図である。
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のように重ねら
れて設けられ、冷却プレート３の所定箇所にはベ
ローズ５が電子部品２の表面に合致されるように
設けられている。

したがつて、ベローズ５の先端部が電子部品２
の表面に圧接され、冷却プレート３の一方の口１
０から矢印Ａ方向に供給され、他方の口１０より
矢印Ｂ方向に排出されることにより冷媒が循環さ
れ、それぞれの電子部品２の発熱が冷却されるよ
うに構成されている。

このような冷却構造では電子部品２の冷却効率
の向上を図るためには、冷却プレート３の所定面
にそれぞれの電子部品２の表面が如何に均一に、
しかも、良好な熱伝達が得られるように密着され
るかが重要である。

〔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。

第４図に示すように、一端には伝熱部材１４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Ｏ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１４には伝熱
シート１２を装着することで、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の冷媒４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のように流出され、電子部品２の冷却
が伝熱部材１４と伝熱シート１２を介して行われ
るように形成されている。

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、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、
極力肉圧の薄い銅、ステンレスなどの材質によつ
てジヤバラ状に形成されバネ性を有するように形
成されている。

また、伝熱シート１２は伝熱部材１４と電子部
品２の表面との平行度の差を吸収して互いが密着
するよう良熱伝導材の金属粉が混入された軟質の
樹脂材によつて形成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような伝熱シート１２は軟質性が
得られるよう樹脂材を母材としているため、熱伝
導率が低下する。

したがつて、循環される冷媒４に対する熱吸収
が小さくなり冷却能力が低下する問題を有してい
た。

このような伝熱シート１２を用いず、ゼリー状
の伝熱ペーストを電子部品２の表面に塗布するこ
とも考えられるが、それぞれの電子部品２の表面
に塗布することは膨大な工数を要し、また、障害
または保守点検などによりプリント基板１を取り
外す必要が生じた時は塗布した伝熱ペーストを除
去しなければならなく、この除去にも塗布と同様
に膨大な工数を要する問題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理断面図である。

第１図に示すように、ベローズ５の先端部には
電子部品２の発熱によつて溶融される低融点金属
６と、該低融点金属６を保持するヒートシンクヘ
ツド７と、該ヒートシンクヘツド７に固着され、
溶融された該低融点金属６の流出を防ぐパツキン
グ８とが具備されるように形成したものである。

このように構成することによつて前述の問題点
は解決される。

〔作用〕

即ち、ベローズの先端部にはヒートシンクヘツ
ドにより低融点金属を設け、電子部品の発熱によ
り該低融点金属が溶融されるようにし、また、溶
融された低融点金属が流出されないようにパツキ
ングによつて封じ込められるように形成したもの
である。

したがつて、低融点金属は、稼働時は液状とな
るため、ベローズと電子部品との密着性の向上が
図れ、従来のような伝熱シートを用いたのに比較
して、熱伝導率を高めることができる。

また、停止時のプリント基板の取り外しに際し
ては該低融点金属が凝縮され、固体状となるた
め、取り外しが自在となり、容易に取り外すこと
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説明図で、ａは
断面図、ｂは要部拡大図である。全図を通じ、同
一符号は同一対象物を示す。

第２図のａに示すように、一端にヒートシンク
ヘツド７が固着されたベローズ５はフランジ１１
がＯリング１３を用いて固着されることで冷却プ
レート３に係止され、ヒートシンクヘツド７には
低融点金属６が設けられるように構成したもので
ある。

また、ヒートシンクヘツド７が電子部品２の表
面に当接される箇所に対してはパツキング８が固
着さて形成されている。

この低融点金属６とは冷却を行わない低温時は
固体であり、冷却を行う高温時は液体となるよ
う、例えば、ガリユウム（Ga）、インジウム
（In）、錫（Sn）などの合金によつて形成された
40℃〜120℃の範囲で溶融されるものである。

また、ヒートシンクヘツド７としては良熱伝導
材によつて形成され、低融点金属６を保持すると
ともに、ベローズ５のバネ力によつて電子部品２
の表面に低融点金属６を押圧させる。

そこで、電子部品２が発熱すると低融点金属６
は液体となり、熱は対流によつてヒートシンクヘ
ツド７を介して冷媒４に移送され、冷媒４の循環
によつて冷却が行われる。

この場合、液体化した低融点金属６が電子部品
２の表面より流出しないようにパツキング８がヒ
ートシンクヘツド７に固着されている。

したがつて、冷却に際して、低融点金属６は液
体となるため、前述の伝熱シート１２より電子部
品２の表面に対して密着性が良く、熱伝導率が高
くなる。

この冷媒４の循環は前述と同様に冷却プレート
３の一方の循環路３Ａから矢印Ａ１１のようにノ
ズル３Ｂに流通させ、ノズル３Ｂより矢印Ａ１２
のように噴出させ、更に、噴出された冷媒４を他
方の循環路３Ａより矢印Ａ１３のように流出させ
ることで行う。

また、冷却を行わない時は低融点金属６は固体
となるため、プリント基板１の取り外しに際して
はヒートシンクヘツド７に保持され、容易に取り
外しを行うことができる。

このような低融点金属６は液体化により体積が
膨張するので、この膨張を吸収するためには空洞
を設けるか、または、第２図のｂに示すように構
成すると良い。

ｂはヒートシンクヘツド７の外周にゴムなどの
伸縮部材９を固着し、低融点金属６の膨張に際し
ては点線で示すように矢印Ｈ方向に突出させるよ
うにしたものである。

このように構成すると、膨張による圧力が矢印
Ｐ方向のように電子部品２に加わることのないよ
うにすることができ、電子部品２に対して悪影響
を及ぼすことを防止することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、冷却時
は液体となり、冷却を行わない時は固体となる低
融点金属を設けることにより、冷却時には冷媒と
電子部品との密着性を良くすることができ、ま
た、冷却を行わない時にはプリント基板の着脱を
容易に行うことができる。

したがつて、ベローズと電子部品との安定した
圧接が得られ、冷却効率の向上を図ることがで
き、しかも、障害などによりプリント基板を冷却
プレートに着脱する作業が容易となり、実用的効
果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理断面図、第２図は本発明
による一実施例の説明図でａは断面図、ｂは要部
拡大図、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は冷媒、５はベローズ、６は低融点金
属、７はヒートシンクヘツド、８はパツキンクを
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冷媒４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５の先端部と該電子部
   品２の表面とが圧接される冷却構造であつて、 前記先端部には前記電子部品２の発熱によつて
   溶融される低融点金属６と、 該低融点金属６を保持するヒートシンクヘツド
   ７と、 該ヒートシンクヘツド７に固着され、溶融され
   た該低融点金属６の流出を防ぐパツキング８とが
   具備されたことを特徴とする冷却構造。