JPH08204070A - 電子部品の冷却構造 - Google Patents
電子部品の冷却構造Info
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- JPH08204070A JPH08204070A JP7006941A JP694195A JPH08204070A JP H08204070 A JPH08204070 A JP H08204070A JP 7006941 A JP7006941 A JP 7006941A JP 694195 A JP694195 A JP 694195A JP H08204070 A JPH08204070 A JP H08204070A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
- H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
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Abstract
(57)【要約】
【構成】平板状の放熱板の両面に空間を設け、半導体素
子面より広い面積で放熱板と接続し、柔軟性熱伝導体の
使用、放熱板の電子回路基板に対向する面を鏡面に他方
面を黒色の塗装にしたり、放熱板の孔形成，金属筐体，
放熱板の傾斜，ばねまたは、放熱フィンを使用した冷却
構造。 【効果】電子機器内に大きなスペースを確保することな
く、広い放熱面積が確保でき、狭い空間で発生する発熱
電子部品の熱を発熱部から放熱部にスムーズに伝え、効
率良く自然放熱できる。
子面より広い面積で放熱板と接続し、柔軟性熱伝導体の
使用、放熱板の電子回路基板に対向する面を鏡面に他方
面を黒色の塗装にしたり、放熱板の孔形成，金属筐体，
放熱板の傾斜，ばねまたは、放熱フィンを使用した冷却
構造。 【効果】電子機器内に大きなスペースを確保することな
く、広い放熱面積が確保でき、狭い空間で発生する発熱
電子部品の熱を発熱部から放熱部にスムーズに伝え、効
率良く自然放熱できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の熱を放
熱部に熱伝導して発熱部を所定の温度に保つようにする
電子部品の冷却構造に関する。
熱部に熱伝導して発熱部を所定の温度に保つようにする
電子部品の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子部品の冷却構造は、特開昭61
−244050号公報に記載のように、金属板を板ばね状にし
て発熱部と放熱部との間に介在させて冷却する例が示さ
れている。
−244050号公報に記載のように、金属板を板ばね状にし
て発熱部と放熱部との間に介在させて冷却する例が示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電子機器装置の小形化
が進むに従って冷却に利用できる空間が減少してくる。
反面高速化の要求からパワーは増加する方向にあり、狭
い空間でいかに冷却性能を向上させるのかが極めて重要
な課題になってきた。これを可能にするには、発熱部か
らの熱をうまく分散させて放熱部に伝えるかという点で
ある。従来例で板ばね構造だけでは十分に冷却効果を上
げることが得られないという問題があった。
が進むに従って冷却に利用できる空間が減少してくる。
反面高速化の要求からパワーは増加する方向にあり、狭
い空間でいかに冷却性能を向上させるのかが極めて重要
な課題になってきた。これを可能にするには、発熱部か
らの熱をうまく分散させて放熱部に伝えるかという点で
ある。従来例で板ばね構造だけでは十分に冷却効果を上
げることが得られないという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、発熱部からの熱を周囲環
境へ放熱することと、熱を伝導する構造及びそれを用い
た機器を提供することにある。
境へ放熱することと、熱を伝導する構造及びそれを用い
た機器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電子部品の冷却構造は、平板状の放熱板を
放熱板の両面に空間を設け、半導体素子面より広い面積
で放熱板と接続するとともに、柔軟性熱伝導体の使用、
放熱板の電子回路基板に対向する面を鏡面に他方面を黒
色の塗装にしたり、放熱板の孔形成，金属筐体，放熱板
の傾斜，ばねまたは、フィンを使用する。
に、本発明の電子部品の冷却構造は、平板状の放熱板を
放熱板の両面に空間を設け、半導体素子面より広い面積
で放熱板と接続するとともに、柔軟性熱伝導体の使用、
放熱板の電子回路基板に対向する面を鏡面に他方面を黒
色の塗装にしたり、放熱板の孔形成，金属筐体，放熱板
の傾斜，ばねまたは、フィンを使用する。
【０００６】
【作用】上記の冷却構造にすると、電子機器内に十分な
スペースを考える必要がなく、狭い空間で熱が発熱部か
ら放熱部にスムーズに伝えられ、冷却に寄与する放熱面
積の拡大，放射伝熱の促進，自然対流の促進ができ、更
に、電子機器内に柔軟性熱伝導体を使用することによ
り、基板を冷却するとともに、基板にダメージを与えな
いために信頼性も保たれる。これらの一連の熱の流れに
よって、冷却性能が著しく向上する。
スペースを考える必要がなく、狭い空間で熱が発熱部か
ら放熱部にスムーズに伝えられ、冷却に寄与する放熱面
積の拡大，放射伝熱の促進，自然対流の促進ができ、更
に、電子機器内に柔軟性熱伝導体を使用することによ
り、基板を冷却するとともに、基板にダメージを与えな
いために信頼性も保たれる。これらの一連の熱の流れに
よって、冷却性能が著しく向上する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明の実施例の断面図を示したものであ
る。本図は半導体素子１が搭載されている電子回路基板
２内に半導体素子１の信号を基板２に送るスルーホール
３が配線され、その基板２上に特定の半導体素子１が搭
載された面と異なる面に柔軟性熱伝導体４もしくは接着
剤が密着している構造で、その熱伝導部材に放熱板５を
接続する。放熱板５は平板状で基板２に接続される部分
のみが凸状になっている。更に、放熱板５と筐体壁１３
との間に間隙を設けて基板２を筐体内に収容する。放熱
板５の両面に空間が設けられ、これにより、放熱板５両
面から熱が放熱される。この電子部品の冷却構造は狭い
空間に対応ができ、高密度実装に適する。また、放熱板
５両面に空間を設けることにより、放熱面積が拡大され
十分に冷却ができる。また、放熱板５の電子回路基板２
に対向する面を鏡面にすることにより、放熱板５と対向
する基板２面に搭載された他の電子部品の放熱を阻害し
ないし、他方面を黒色の塗装面にすることにより、放射
伝熱を促進することができる。
る。図１は本発明の実施例の断面図を示したものであ
る。本図は半導体素子１が搭載されている電子回路基板
２内に半導体素子１の信号を基板２に送るスルーホール
３が配線され、その基板２上に特定の半導体素子１が搭
載された面と異なる面に柔軟性熱伝導体４もしくは接着
剤が密着している構造で、その熱伝導部材に放熱板５を
接続する。放熱板５は平板状で基板２に接続される部分
のみが凸状になっている。更に、放熱板５と筐体壁１３
との間に間隙を設けて基板２を筐体内に収容する。放熱
板５の両面に空間が設けられ、これにより、放熱板５両
面から熱が放熱される。この電子部品の冷却構造は狭い
空間に対応ができ、高密度実装に適する。また、放熱板
５両面に空間を設けることにより、放熱面積が拡大され
十分に冷却ができる。また、放熱板５の電子回路基板２
に対向する面を鏡面にすることにより、放熱板５と対向
する基板２面に搭載された他の電子部品の放熱を阻害し
ないし、他方面を黒色の塗装面にすることにより、放射
伝熱を促進することができる。
【０００８】本実施例によれば、柔軟性熱伝導体４は、
接着剤もしくは、柔軟性熱伝導部材４が用いられる。柔
軟性熱伝導部材４として、ゴム状，コイルばね状，液枕
状，金網状，平ばね状部材，熱伝導性グリースを袋内に
封入したものである。
接着剤もしくは、柔軟性熱伝導部材４が用いられる。柔
軟性熱伝導部材４として、ゴム状，コイルばね状，液枕
状，金網状，平ばね状部材，熱伝導性グリースを袋内に
封入したものである。
【０００９】図２は本発明の第二の実施例を示す。本実
施例は、図１と同様な構成であるが、半導体素子１と電
子回路基板２内にあるスルーホール３との間に熱拡大層
６を設けるものである。スルーホール３と熱拡大層６は
配線材（Ｃｕ）で電気的，熱的に接続されている。これ
により半導体素子１からの熱が熱拡大層６で拡がり、更
に、熱拡大層６を設けることにより伝導に寄与する面積
が大幅に拡大されるので、極めて小さい熱抵抗で熱伝導
ができる。
施例は、図１と同様な構成であるが、半導体素子１と電
子回路基板２内にあるスルーホール３との間に熱拡大層
６を設けるものである。スルーホール３と熱拡大層６は
配線材（Ｃｕ）で電気的，熱的に接続されている。これ
により半導体素子１からの熱が熱拡大層６で拡がり、更
に、熱拡大層６を設けることにより伝導に寄与する面積
が大幅に拡大されるので、極めて小さい熱抵抗で熱伝導
ができる。
【００１０】図３は本発明の第三の実施例を示す。半導
体素子１が搭載されている電子回路基板２面と異なる面
に凸状部を有する熱伝導率の高いブロック１４を設け
た。凸面を電子回路基板２に、他方面を放熱板２に熱的
に接続する。これも図２と同様なことが言える。
体素子１が搭載されている電子回路基板２面と異なる面
に凸状部を有する熱伝導率の高いブロック１４を設け
た。凸面を電子回路基板２に、他方面を放熱板２に熱的
に接続する。これも図２と同様なことが言える。
【００１１】図４は本発明の第四の実施例を示す。半導
体素子１が搭載されている両面実装電子回路基板２にお
いて、その基板２に搭載されている半導体素子１−ａ上
部に放熱板５の一部分に空気孔７を設けることにより、
半導体素子からの熱がその空間内で充満することがな
く、周囲へ逃げていき、半導体素子１−ａの放熱が阻害
されなくなる。
体素子１が搭載されている両面実装電子回路基板２にお
いて、その基板２に搭載されている半導体素子１−ａ上
部に放熱板５の一部分に空気孔７を設けることにより、
半導体素子からの熱がその空間内で充満することがな
く、周囲へ逃げていき、半導体素子１−ａの放熱が阻害
されなくなる。
【００１２】図５は本発明の第五の実施例を示す。放熱
板５が搭載されている電子回路基板２に対して傾斜して
いる図である。そうすることにより自然対流が促進して
効率良く冷却ができる。
板５が搭載されている電子回路基板２に対して傾斜して
いる図である。そうすることにより自然対流が促進して
効率良く冷却ができる。
【００１３】図６は図５の第六の実施例を示す。図５の
放熱板底部が三角状の放熱フィン８に形成したものであ
る。放熱フィン８にすることにより放熱面積を稼ぐとと
もに図５で述べた自然対流が促進して効率良く冷却でき
る。
放熱板底部が三角状の放熱フィン８に形成したものであ
る。放熱フィン８にすることにより放熱面積を稼ぐとと
もに図５で述べた自然対流が促進して効率良く冷却でき
る。
【００１４】図７は本発明の第七の実施例を示す。図１
から図６の放熱板５が金属筐体の筐体壁である。金属製
筐体壁１３にすることにより、金属製筐体の高い熱伝導
率のために熱が広く筐体壁に拡散され筐体壁の広い面が
放熱面として利用でき、高い放熱性能が得られる。従っ
て、効率的に半導体素子１を冷却する放熱板５のスペー
スがいらない高密度実装の電子機器構造ができる。
から図６の放熱板５が金属筐体の筐体壁である。金属製
筐体壁１３にすることにより、金属製筐体の高い熱伝導
率のために熱が広く筐体壁に拡散され筐体壁の広い面が
放熱面として利用でき、高い放熱性能が得られる。従っ
て、効率的に半導体素子１を冷却する放熱板５のスペー
スがいらない高密度実装の電子機器構造ができる。
【００１５】図８は本発明の第八の実施例を示す。電子
機器を構成する電子回路基板２を、半導体素子１を含む
面をキーボード９等の機能部品に設けられた金属板１５
に対向させて設置させ、基板２上に特定の半導体素子１
が搭載された面と異なる面とキーボード９を支持してい
る金属板１５を柔軟性熱伝導体４を介して接続し、放熱
面とした例である。本実施例によれば、効率的に半導体
素子１を冷却する放熱板５のスペースがいらない高密度
実装の電子機器構造ができる。
機器を構成する電子回路基板２を、半導体素子１を含む
面をキーボード９等の機能部品に設けられた金属板１５
に対向させて設置させ、基板２上に特定の半導体素子１
が搭載された面と異なる面とキーボード９を支持してい
る金属板１５を柔軟性熱伝導体４を介して接続し、放熱
面とした例である。本実施例によれば、効率的に半導体
素子１を冷却する放熱板５のスペースがいらない高密度
実装の電子機器構造ができる。
【００１６】図９は本発明の第九の実施例を示す。押圧
ばね１０の押しつけ力によって、電子回路基板２と放熱
板５との間の距離が外部からの衝撃や熱変形によって変
化しても、それに追従して常に適正加重で電子回路基板
２と放熱板５とに押しつけられる。従って、常に、電子
回路基板２と放熱板５との間の接触熱抵抗が小さく保た
れ、半導体素子１が効率良く冷却される。
ばね１０の押しつけ力によって、電子回路基板２と放熱
板５との間の距離が外部からの衝撃や熱変形によって変
化しても、それに追従して常に適正加重で電子回路基板
２と放熱板５とに押しつけられる。従って、常に、電子
回路基板２と放熱板５との間の接触熱抵抗が小さく保た
れ、半導体素子１が効率良く冷却される。
【００１７】図１０は本発明の第十の実施例を示す。本
実施例は、放熱フィン８と熱伝導部材を一体化して構成
したものである。放熱フィン８の底部に板ばね１２を設
置したものである。発熱体である半導体素子１を搭載し
た電子回路基板２の表面からまたは裏面から冷却するこ
とができる。放熱フィン８のフィン間のギャップを小さ
くすることにより低熱抵抗が図れる。従って、半導体素
子１の発熱量などによって適正な寸法が選定される。
実施例は、放熱フィン８と熱伝導部材を一体化して構成
したものである。放熱フィン８の底部に板ばね１２を設
置したものである。発熱体である半導体素子１を搭載し
た電子回路基板２の表面からまたは裏面から冷却するこ
とができる。放熱フィン８のフィン間のギャップを小さ
くすることにより低熱抵抗が図れる。従って、半導体素
子１の発熱量などによって適正な寸法が選定される。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、狭い空間内で放熱面積
を拡大して自然放熱によって発熱部からの熱を効率的に
周囲環境へ放熱し、発熱部から放熱部に効率良く熱伝導
する。
を拡大して自然放熱によって発熱部からの熱を効率的に
周囲環境へ放熱し、発熱部から放熱部に効率良く熱伝導
する。
【図１】本発明の一実施例の断面図。
【図２】本発明の第二の実施例の断面図。
【図３】本発明の第三の実施例の断面図。
【図４】本発明の第四の実施例の断面図。
【図５】本発明の第五の実施例の断面図。
【図６】本発明の第六の実施例の断面図。
【図７】本発明の第七の実施例の断面図。
【図８】本発明の第八の実施例の断面図。
【図９】本発明の第九の実施例の断面図。
【図１０】本発明の第十の実施例の断面図。
１…半導体素子、１−ａ…他の半導体素子、２…電子回
路基板、３…スルーホール、４…柔軟性熱伝導体もしく
は接着剤、５…放熱板、１３…金属筐体壁。
路基板、３…スルーホール、４…柔軟性熱伝導体もしく
は接着剤、５…放熱板、１３…金属筐体壁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 伸司 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (12)
- 【請求項１】半導体素子を搭載した電子回路基板であっ
て、前記電子回路基板上の特定の半導体素子が搭載され
た面と異なる面に放熱部材を備えた電子部品の冷却構造
において、前記放熱部材が前記電子回路基板の面方向に
拡がる平板状の放熱板であって、前記放熱板の両面に空
間を設けて前記電子回路基板に接続し、筐体内に収容さ
れたことを特徴とする電子部品の冷却構造。 - 【請求項２】請求項１において、前記電子回路基板上に
前記半導体素子の搭載面より大きい面を有する金属層及
び、前記金属層の全領域に接続される配線基板のスルー
ホールを形成し、前記半導体素子の搭載面と異なる面で
前記スルーホールが放熱部と熱的に接続される電子部品
の冷却構造。 - 【請求項３】請求項１において、中心部に凸状の面を有
する高熱伝導性のブロックを凸面部を前記電子回路基板
の前記半導体素子の搭載された面と異なる面に、他方面
を放熱板に接続した電子部品の冷却構造。 - 【請求項４】請求項１において、前記放熱板の前記電子
回路基板に対向する面の一部もしくは全面を鏡面に、も
しくは、前記電子回路基板に対向しない面を黒色の塗装
面とした電子部品の冷却構造。 - 【請求項５】請求項１において、前記放熱板と対向する
前記電子回路基板面上に搭載された前記特定の電子部品
と対向する前記放熱板の一部分に孔を形成した電子部品
の冷却構造。 - 【請求項６】請求項１において、前記放熱板が前記電子
回路基板に対して傾斜して接続されている電子部品の冷
却構造。 - 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６に記載
の前記放熱板が金属筐体の筐体壁である電子部品の冷却
構造。 - 【請求項８】請求項１，２，３，４，５または６に記載
の前記放熱板が電子機器を構成する機能部品の金属面で
ある電子部品の冷却構造。 - 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
８において、前記放熱板と前記電子回路基板との間に柔
軟性のある高熱伝導部材を介在させた電子部品の冷却構
造。 - 【請求項１０】請求項９において、前記柔軟熱伝導部材
が、ゴム状，コイルばね状，液枕状，金網状，平ばね状
部材，熱伝導性グリースを袋内に封入した構造である電
子機器の冷却構造。 - 【請求項１１】請求項９において、前記柔軟熱伝導部材
が有する弾性力もしくは前記放熱板とともに設定したば
ねで前記放熱板と前記電子回路基板が押しつけられてい
る電子部品の冷却構造。 - 【請求項１２】請求項９において、前記半導体素子の上
部に垂直及び平行方向に拡がる面を有するフィンを設置
し、前記半導体素子と前記フィンの間に板ばねをはさみ
込んで接触させた電子部品の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006941A JPH08204070A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 電子部品の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7006941A JPH08204070A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 電子部品の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204070A true JPH08204070A (ja) | 1996-08-09 |
Family
ID=11652280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7006941A Pending JPH08204070A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | 電子部品の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08204070A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008125240A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
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| JP2010195219A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
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| CN118248648A (zh) * | 2024-05-30 | 2024-06-25 | 四川蓝辉先进新材料科技有限公司 | 一种用于半导体壳体载体的衬底组件 |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP7006941A patent/JPH08204070A/ja active Pending
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