JPH0329313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子機器における半導体素子などの電
子部品を冷却する冷却プレートを有する冷却構造
に係り、特に、該電子部品の表面と該冷却プレー
トとの伝熱効率の向上および安定した冷却能力が
図れるように形成した電子部品の冷却構造に関す
る。

電子機器の構成に用いられるプリント基板に実
装される半導体素子などの電子部品は、近年益々
高密度実装化、高速化が推進されるようになり、
これらの電子部品の発熱量は増大される傾向にあ
る。

しがつて、安定した稼働を得るためには、この
ような発熱量を如何に効率良く、かつ、確実に除
去するかが大きな課題である。

このような電子部品の冷却では、経済的で、し
かも、高い冷却効果が得られる冷却装置として冷
水などの冷媒が循環されることによつて電子部品
の発熱を吸収するように形成された冷却装置が一
般的に知られている。

このような冷却装置は第３図の斜視図に示すよ
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、プリント基板１と略同等の外形の冷却
プレート３が重ねられるように設けられ、冷却プ
レート３の一方の口４より矢印Ａ方向に冷水が給
水され、他方の口４から矢印Ｂ方向に排水を行う
ことにより冷水は冷却プレート３に内設された循
環路に流通される。

このような電子部品２の表面のプリント基板１
からの突出高さは必ずしも一定の所定値とならな
い。そこで、電子部品２の突出高さのバラツキを
吸収すると共に、冷却プレート３と電子部品２の
表面との間に良好な熱伝導が得られるよう伝熱部
材が設けられている。

したがつて、このような冷却装置では電子部品
の冷却効率の向上を図るためには、冷水などの冷
媒が循環される冷却面が電子部品のそれぞれの表
面に均一で、かつ、良好な熱伝導が行われるよう
に形成されることが重要である。

〔従来の技術〕

従来は第４図に示すように構成されていた。第
４図の要部側面図に示すように、循環路３Ａを矢
印Ｃのように冷水が流通される冷却プレート３に
は良熱伝導材の弾性材によつて形成された板１１
を固着し、板１１の先端部がプリント基板１に実
装された電子部品２の表面に当接されるように構
成されている。

したがつて、板１１は電子部品２の表面に対し
て矢印Ｄ方向の弾性力を作用するように形成され
ている。

そこで、電子部品２の発熱は板１１を介して冷
却される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような構成では、冷却プレート３と電子部
品２との間の熱伝導率の向上を図るためには、板
１１の板厚ｔ１の厚さを厚くすることで可能であ
る。

しかし、厚さｔ１を厚くすると矢印Ｄ方向の弾
性力が増大され、電子部品２およびプリント基板
１を必要以上に押圧し、歪，変形などを生じる問
題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題点は、冷却プレートとプリント基板
に実装された電子部品と間に張架された板材が複
数の板によつて形成される本発明による電子部品
の冷却構造によつて解決される。

〔作用〕

即ち、弾性部材である板材としては伝熱面積を
大きくするよう薄い厚さの板を複数個設けること
により、弾性力の増加を極力小さくすることがで
きるよう形成したものである。

したがつて、従来のように熱伝導率の向上を図
るために、板材の厚さの増加よる電子部品を必要
以上に押圧することを避けることができる。

〔実施例〕

以下本発明を第１図の一実施例および第２図の
他の実施例によつて詳細に説明する。第１図およ
び第２図のａ，ｂ，ｃは要部側面図である。尚、
全図を通じ、同一符号は同一対象物を示す。

第１図に示すようにブロツク１３と接触子１５
との間には厚さｔ３の板２１を左右両側より各２
枚設けるようにしたもので、その他は前述と同じ
構成である。

冷却プレート３とブロツク１３、ブロツク１３
と板２１，板２１と接触子１５のそれぞれの接合
は半田付けまたは溶接などによつて行うことで形
成されている。

この場合の板２１の厚さｔ３はそれぞれ前述板
１１の厚さｔ１の1/4にすることができ、伝熱面
積は同じで、しかも弾性力Ｄ１は前述のＤより小
さくすることができる。

したがつて、前述と同等の弾性力を許容するな
らば、当然伝熱面積を大きくすることができ熱伝
導率の向上による冷却能力の増加が図れる。

尚、このように接触子１５が電子部品２の表面
に当接されるように構成する場合はＦ部に示すよ
うに接触子１５の当接側を円弧状に形成すると安
定した当接が得られる。

また、このように板厚を薄く分割するように構
成することは第２図のａ，ｂ，ｃ，ｄに示すよう
に形成することでも可能である。

ａは前述の板１１の板厚ｔ１の1/2の板厚Ｔ２
の板２０を片側より張架したもので、ｂは更に板
２０の先端部にはブロツク１０と接触子１２とを
設けるようにしたものであり、ｃは同様に板厚ｔ
１の1/2の板厚Ｔ２の板１６を両側より張架した
もので、ｄは更に厚さｔ２の板１４にはブロツク
１３と接触子１５とを設けるようにしたものであ
る。

いずれの場合も板１４，１６，２０における、
伝熱面積は同じで、しかも弾性力Ｄ２は前述のＤ
より小さくすることができる。このような弾性力
は第５図の弾性体の加圧力とたわみとの関係グラ
フに示すようになる。

このグラフで明らかのように、所定の厚さの１
枚の板により構成した時の弾性力は曲線ｅ１のよ
うになるが、その厚さの1/2の２枚の板によつて
構成すると曲線ｅ２となり、更に、その厚さの1/
４の４枚の板によつて構成すると曲線ｅ４となる。
このように矢印のように複数枚に分割することで
弾性力が小さくなる。

したがつて、板１４，１６，２０，２１を更に
分割することにより押圧力を増加させることな
く、しかも熱伝導面積の拡大を行うことができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は冷却プレートと
電子部品との間には複数枚よりなる薄い板厚の板
を設けるように形成したものである。

これにより、電子部品との当接力を増加するこ
となく、熱伝導面積の拡大が行え、しかも、バネ
常数を低くでき、安定した接触を得ることができ
る。

また、伝熱板の表面積も倍増されるので、空冷
を併用する場合には冷却効果が倍増となる。

したがつて冷却能力の向上が図れ、実用的効果
は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部側面図、第２
図は本発明の他の実施例を示し、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
は要部側面図、第３図は冷却装置の斜視図、第４
図は従来の要部側面図、第５図はグラフを示す。 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は口、１０，１３はブ
ロツク、１２，１５は接触子、１１，１４，１
６，２０，２１は板を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷媒が循環される冷却プレートと、熱伝導材
   の弾性部材によつて形成された板材とを備え、該
   冷却プレートとプリント基板に実装された電子部
   品との間に該板材が張架され、該板材を介して該
   電子部品の冷却が行なわれる冷却構造であつて、
   前記板材が複数の板によつて形成されたことを特
   徴とする電子部品の冷却構造。