JPH10294580A - 発熱体の伝熱部品 - Google Patents
発熱体の伝熱部品Info
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- JPH10294580A JPH10294580A JP10162797A JP10162797A JPH10294580A JP H10294580 A JPH10294580 A JP H10294580A JP 10162797 A JP10162797 A JP 10162797A JP 10162797 A JP10162797 A JP 10162797A JP H10294580 A JPH10294580 A JP H10294580A
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Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、プリント配線基板に実装された高
さの異なる複数の電子デバイスに対して、伝熱効果が大
きく、電気的にプリント配線基板に影響を与えない構造
にした、発熱体の伝熱部品を提供する。 【解決手段】 高さの異なる複数の発熱体の熱を放熱
プレートに伝熱して冷却する発熱体の伝熱部品におい
て、前記複数の発熱体に当接される熱伝導性の第１の熱
拡散シートと、前記放熱プレートに当接される熱伝導性
の第２の熱拡散シートと、該第２の熱拡散シートと、前
記第１の熱拡散シートとの周辺部を接着して、厚さに差
を設けて内包されたメタルウールとを具備した解決手
段。
さの異なる複数の電子デバイスに対して、伝熱効果が大
きく、電気的にプリント配線基板に影響を与えない構造
にした、発熱体の伝熱部品を提供する。 【解決手段】 高さの異なる複数の発熱体の熱を放熱
プレートに伝熱して冷却する発熱体の伝熱部品におい
て、前記複数の発熱体に当接される熱伝導性の第１の熱
拡散シートと、前記放熱プレートに当接される熱伝導性
の第２の熱拡散シートと、該第２の熱拡散シートと、前
記第１の熱拡散シートとの周辺部を接着して、厚さに差
を設けて内包されたメタルウールとを具備した解決手
段。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子デバイスを冷
却するために使用する発熱体の伝熱部品に関する。
却するために使用する発熱体の伝熱部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】最初に、電子装置、とくに半導体試験装
置において、電子デバイスを冷却するために発熱体の伝
熱部品が必要となる温度環境について説明する。半導体
試験装置の電子回路は、被試験電子デバイスの回路の複
雑化と、試験装置の小型化の要求と相まって必然的に集
積度が高くなっている。
置において、電子デバイスを冷却するために発熱体の伝
熱部品が必要となる温度環境について説明する。半導体
試験装置の電子回路は、被試験電子デバイスの回路の複
雑化と、試験装置の小型化の要求と相まって必然的に集
積度が高くなっている。
【０００３】例えば、大規模集積回路のＬＳＩやゲート
アレイの電子デバイスの集積度は高く、しかも高速化の
要求から動作時の温度上昇も大きくなりやすい。そし
て、発熱量の特に大きい電子デバイスとしては、例えば
集積度の高いＥＣＬゲートアレイや、汎用ＣＭＯＳなど
のＬＳＩや、電源モジュールなどがある。
アレイの電子デバイスの集積度は高く、しかも高速化の
要求から動作時の温度上昇も大きくなりやすい。そし
て、発熱量の特に大きい電子デバイスとしては、例えば
集積度の高いＥＣＬゲートアレイや、汎用ＣＭＯＳなど
のＬＳＩや、電源モジュールなどがある。
【０００４】さらに、図６に示すように、その高度に集
積された半導体の電子デバイスはプリント配線基板に多
数搭載されているので発熱量は大きくなる。
積された半導体の電子デバイスはプリント配線基板に多
数搭載されているので発熱量は大きくなる。
【０００５】一般に、ＬＳＩやゲートアレイの構成要素
である半導体素子は、接合部の温度（ジャンクション温
度Ｔｊ）が上昇するにつれ、寿命が短くなる傾向にあ
る。従って、接合部の温度は、例えば８０度Ｃ以下に冷
却する必要がある。そのため、ＬＳＩの一部には、温度
検出用のダイオードを内蔵させて、その電圧変化により
接合部の温度がモニタができるようにしたものがある。
である半導体素子は、接合部の温度（ジャンクション温
度Ｔｊ）が上昇するにつれ、寿命が短くなる傾向にあ
る。従って、接合部の温度は、例えば８０度Ｃ以下に冷
却する必要がある。そのため、ＬＳＩの一部には、温度
検出用のダイオードを内蔵させて、その電圧変化により
接合部の温度がモニタができるようにしたものがある。
【０００６】さらに、発熱の大きいＬＳＩは、発熱体と
して放熱性のよいセラミックのパッケージに封止されて
いる。そして、パッケージの片面に多数のピンの電極が
あり、たとえばＢＧＡ（BallGrid Array Package ）の
場合はボール状のピンが配置されプリント配線基板上に
表面実装される。
して放熱性のよいセラミックのパッケージに封止されて
いる。そして、パッケージの片面に多数のピンの電極が
あり、たとえばＢＧＡ（BallGrid Array Package ）の
場合はボール状のピンが配置されプリント配線基板上に
表面実装される。
【０００７】これら、プリント配線基板上に表面実装さ
れた多数のＬＳＩは、電子デバイスの種類の相違によ
り、プリント配線基板からの発熱体の高さにばらつきが
発生する。例えば、図７に示すように、プリント配線基
板の上に２種類のＬＳＩを搭載した場合で、その高さの
差は１〜５ｍｍである。
れた多数のＬＳＩは、電子デバイスの種類の相違によ
り、プリント配線基板からの発熱体の高さにばらつきが
発生する。例えば、図７に示すように、プリント配線基
板の上に２種類のＬＳＩを搭載した場合で、その高さの
差は１〜５ｍｍである。
【０００８】従って、プリント配線基板に多数搭載さ
れ、高さに差があり、しかも発熱量の大きい電子デバイ
スの発熱体の熱を放熱プレートへ効率よく伝熱する伝熱
部品が必要となる。
れ、高さに差があり、しかも発熱量の大きい電子デバイ
スの発熱体の熱を放熱プレートへ効率よく伝熱する伝熱
部品が必要となる。
【０００９】次に、従来技術の例について、図４と、図
５とを参照して説明する。例えば、放熱プレートを使用
しないで直接冷媒で冷却する従来の方法について説明す
る。図４に示す冷却方法は、ノズル２６と、排気手段２
２と、可変性伝熱体２５と、伝熱板２４とで封止された
金属ベローズ２３とで構成している。
５とを参照して説明する。例えば、放熱プレートを使用
しないで直接冷媒で冷却する従来の方法について説明す
る。図４に示す冷却方法は、ノズル２６と、排気手段２
２と、可変性伝熱体２５と、伝熱板２４とで封止された
金属ベローズ２３とで構成している。
【００１０】そして、プリント配線基板１０に搭載され
た電子デバイス１１の発熱体１２に、可変性伝熱体２５
を当接させて、ノズル２６から液体冷媒を噴射させて、
その排気冷媒を排気手段２２を介して排出している。従
って、電子デバイス１１の発熱体１２で発生した熱は、
可変性伝熱体２５を介して伝熱板２４に熱伝導されて、
ノズル２６から噴射される液体冷媒により除去される。
しかし、金属ベローズ２３と冷媒を使用する冷却方法
は、小型化が困難であり、コストが高くなる難点があ
る。
た電子デバイス１１の発熱体１２に、可変性伝熱体２５
を当接させて、ノズル２６から液体冷媒を噴射させて、
その排気冷媒を排気手段２２を介して排出している。従
って、電子デバイス１１の発熱体１２で発生した熱は、
可変性伝熱体２５を介して伝熱板２４に熱伝導されて、
ノズル２６から噴射される液体冷媒により除去される。
しかし、金属ベローズ２３と冷媒を使用する冷却方法
は、小型化が困難であり、コストが高くなる難点があ
る。
【００１１】さらに、図５に示すように、従来の発熱体
の伝熱部品による冷却方法は、放熱プレート３０と、伝
熱バネ６０とで構成している。
の伝熱部品による冷却方法は、放熱プレート３０と、伝
熱バネ６０とで構成している。
【００１２】そして、プリント配線基板１０に搭載され
た電子デバイス１１の発熱体１２に伝熱バネ６０を当接
させて、放熱プレート３０に熱を伝熱している。そし
て、放熱プレート３０に伝熱した熱は、放熱プレート３
０の冷媒通気孔３１に冷媒を通過させて強制冷却してい
る。
た電子デバイス１１の発熱体１２に伝熱バネ６０を当接
させて、放熱プレート３０に熱を伝熱している。そし
て、放熱プレート３０に伝熱した熱は、放熱プレート３
０の冷媒通気孔３１に冷媒を通過させて強制冷却してい
る。
【００１３】また、発熱体１２と、放熱プレート３０
と、伝熱バネ６０との接触熱抵抗を減らすために、熱伝
導グリスを接触面に塗布して放熱効果を上げることがで
きる。しかし、伝熱バネ６０と放熱プレート３０による
冷却方法は、電気絶縁性がなく、しかも発熱により熱伝
導グリスのオイル分が蒸発するので放熱効果の経時劣化
がある。
と、伝熱バネ６０との接触熱抵抗を減らすために、熱伝
導グリスを接触面に塗布して放熱効果を上げることがで
きる。しかし、伝熱バネ６０と放熱プレート３０による
冷却方法は、電気絶縁性がなく、しかも発熱により熱伝
導グリスのオイル分が蒸発するので放熱効果の経時劣化
がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、金
属ベローズ２３と冷媒を使用する冷却方法は、小型化が
困難であり、コストが高くなる。また、伝熱部品による
伝熱バネ６０と放熱プレート３０による冷却方法は、電
気絶縁性がなく、発熱により熱伝導グリスのオイル分が
蒸発するので放熱効果が経時劣化する。そこで、本発明
は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的は、
プリント配線基板に実装された高さの異なる複数の電子
デバイスの発熱体に対して、構造の簡単な、また放熱プ
レートへの伝熱性を良くした、発熱体の伝熱部品を提供
することにある。
属ベローズ２３と冷媒を使用する冷却方法は、小型化が
困難であり、コストが高くなる。また、伝熱部品による
伝熱バネ６０と放熱プレート３０による冷却方法は、電
気絶縁性がなく、発熱により熱伝導グリスのオイル分が
蒸発するので放熱効果が経時劣化する。そこで、本発明
は、こうした問題に鑑みなされたもので、その目的は、
プリント配線基板に実装された高さの異なる複数の電子
デバイスの発熱体に対して、構造の簡単な、また放熱プ
レートへの伝熱性を良くした、発熱体の伝熱部品を提供
することにある。
【００１５】
【課題を解決する為の手段】即ち、上記目的を達成する
ためになされた本発明は、高さの異なる複数の発熱体の
熱を放熱プレートに伝熱する発熱体の伝熱部品におい
て、前記複数の発熱体に当接される熱伝導性の第１の熱
拡散シートと、前記放熱プレートに当接される熱伝導性
の第２の熱拡散シートと、該第２の熱拡散シートと、前
記第１の熱拡散シートとの周辺部を接着し、厚さに差を
設けて内包されたメタルウールと、を具備したことを特
徴とした発熱体の伝熱部品を要旨としている。
ためになされた本発明は、高さの異なる複数の発熱体の
熱を放熱プレートに伝熱する発熱体の伝熱部品におい
て、前記複数の発熱体に当接される熱伝導性の第１の熱
拡散シートと、前記放熱プレートに当接される熱伝導性
の第２の熱拡散シートと、該第２の熱拡散シートと、前
記第１の熱拡散シートとの周辺部を接着し、厚さに差を
設けて内包されたメタルウールと、を具備したことを特
徴とした発熱体の伝熱部品を要旨としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
施例において説明する。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例について、図１〜図３を参照
して説明する。本発明の冷却装置の伝熱部品は、図１に
示すように、メタルウール４０と、放熱シート４１、４
２とで構成している。以下、各構成要素と加工方法につ
いて説明する。
して説明する。本発明の冷却装置の伝熱部品は、図１に
示すように、メタルウール４０と、放熱シート４１、４
２とで構成している。以下、各構成要素と加工方法につ
いて説明する。
【００１８】メタルウール４０は、金属繊維ともいい、
熱伝導性に富み、また弾力性がある素材を用いる。例え
ば、銅や、ベリリウム銅に銅メッキしたウール状のもの
が望ましい。
熱伝導性に富み、また弾力性がある素材を用いる。例え
ば、銅や、ベリリウム銅に銅メッキしたウール状のもの
が望ましい。
【００１９】放熱シート４１、４２の素材としては、電
気絶縁性があり、熱伝導性が比較的良く、両面が柔らか
く、また粘着性のある素材を用いる。例えば、厚さ０．
２ｍｍの薄い、両面粘着タイプのシリコーンゴムシート
を使用する。
気絶縁性があり、熱伝導性が比較的良く、両面が柔らか
く、また粘着性のある素材を用いる。例えば、厚さ０．
２ｍｍの薄い、両面粘着タイプのシリコーンゴムシート
を使用する。
【００２０】また、図２に示すように、放熱シート４
１、４２の素材の加工方法は、図６に示す電子デバイス
の放熱体の面積範囲よりも一回り大きいサイズで、また
角部をＲ面として素材を断裁する。
１、４２の素材の加工方法は、図６に示す電子デバイス
の放熱体の面積範囲よりも一回り大きいサイズで、また
角部をＲ面として素材を断裁する。
【００２１】そして、図３に断面図を示すように、素材
を断裁して形成した放熱シート４１、４２は、電子デバ
イスの高さに対応してメタルウール４０の量を調整して
厚さに差を設けて、周辺部を接着剤で接着した接着部４
３により封入する。
を断裁して形成した放熱シート４１、４２は、電子デバ
イスの高さに対応してメタルウール４０の量を調整して
厚さに差を設けて、周辺部を接着剤で接着した接着部４
３により封入する。
【００２２】次に、本発明の発熱体の伝熱部品を実装す
る方法の一例について説明する。図１に示すように、電
子デバイスの発熱体１２の高さに対応する位置に、伝熱
部品の厚さを合わせて搭載する。そして、放熱プレート
３０を、プリント配線基板１０へ固定手段３２をもちい
て適度の圧が伝熱部品にかかるように固定する。この結
果、放熱シート４１、４２は柔らかいので、放熱シート
４１、４２とメタルウール４０との圧縮により接触面が
増加して熱伝導性がよくなる。
る方法の一例について説明する。図１に示すように、電
子デバイスの発熱体１２の高さに対応する位置に、伝熱
部品の厚さを合わせて搭載する。そして、放熱プレート
３０を、プリント配線基板１０へ固定手段３２をもちい
て適度の圧が伝熱部品にかかるように固定する。この結
果、放熱シート４１、４２は柔らかいので、放熱シート
４１、４２とメタルウール４０との圧縮により接触面が
増加して熱伝導性がよくなる。
【００２３】以下、本実施例の冷却作用の説明をする。
電子デバイス１１の発熱体１２の熱は、放熱シート４２
を介してメタルウール４０に伝熱する。
電子デバイス１１の発熱体１２の熱は、放熱シート４２
を介してメタルウール４０に伝熱する。
【００２４】そして、メタルウール４０は金属で熱伝熱
性がよいので、すみやかに周辺に熱拡散される。また、
その熱拡散した熱は、放熱シート４１を通じて放熱プレ
ート３０に伝熱する。
性がよいので、すみやかに周辺に熱拡散される。また、
その熱拡散した熱は、放熱シート４１を通じて放熱プレ
ート３０に伝熱する。
【００２５】さらに、放熱プレート３０は、冷媒通気孔
３１が設けてあるので、たとえば冷媒として水を通過さ
せることにより強制冷却することができる。
３１が設けてあるので、たとえば冷媒として水を通過さ
せることにより強制冷却することができる。
【００２６】ところで、この実施例では放熱シートの形
状は角をＲ面とした４角形の例で説明したが、放熱体の
配置や高さに応じて各種の形状にしても同様に実施でき
る。また、メタルウールに代えて伝熱性のあるカーボン
繊維を使用しても同様に実施できる。
状は角をＲ面とした４角形の例で説明したが、放熱体の
配置や高さに応じて各種の形状にしても同様に実施でき
る。また、メタルウールに代えて伝熱性のあるカーボン
繊維を使用しても同様に実施できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の
発熱体の伝熱部品は、発熱体に近い段階で熱拡散をはか
っているので、発熱体の表面の放熱シートの直上以外の
周辺のメタルウール部分からも伝熱することになり、熱
伝導チャンネルが増えるので発熱体の熱が放熱プレート
に熱伝導しやすくなり放熱効果が大である。また、放熱
シートは電気絶縁性があり、しかも封止構造としたた
め、内包されたメタルウールが外部へはみだしたり、細
片がこぼれたりしないので、プリント配線基板に電気的
な影響をあたえない効果もある。
施され、以下に記載する効果を奏する。即ち、本発明の
発熱体の伝熱部品は、発熱体に近い段階で熱拡散をはか
っているので、発熱体の表面の放熱シートの直上以外の
周辺のメタルウール部分からも伝熱することになり、熱
伝導チャンネルが増えるので発熱体の熱が放熱プレート
に熱伝導しやすくなり放熱効果が大である。また、放熱
シートは電気絶縁性があり、しかも封止構造としたた
め、内包されたメタルウールが外部へはみだしたり、細
片がこぼれたりしないので、プリント配線基板に電気的
な影響をあたえない効果もある。
【図１】本発明の発熱体の伝熱部品を実装した断面図で
ある。
ある。
【図２】放熱シートの加工図である。
【図３】本発明の発熱体の伝熱部品の断面図である。
【図４】従来の冷媒による冷却方法の断面図である。
【図５】従来の伝熱部品による冷却方法の断面図であ
る。
る。
【図６】電子デバイスを搭載したプリント配線基板の上
面図である。
面図である。
【図７】電子デバイスを搭載したプリント配線基板の側
面図である。
面図である。
１０ プリント配線基板 １１ 電子デバイス １２ 発熱体 １３ ピン １４ コネクタ ２２ 排気手段 ２３ 金属ベローズ ２４ 伝熱板 ２５ 可変性伝熱体 ２６ ノズル ３０ 放熱プレート ３１ 冷媒通気孔 ３２ 固定手段 ４０ メタルウール ４１、４２ 放熱シート
フロントページの続き (72)発明者 菅井 勝士 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内
Claims (1)
- 【請求項１】 高さの異なる複数の発熱体の熱を放熱プ
レートに伝熱する発熱体の伝熱部品において、 前記複数の発熱体に当接される熱伝導性の第１の熱拡散
シートと、 前記放熱プレートに当接される熱伝導性の第２の熱拡散
シートと、 該第２の熱拡散シートと、前記第１の熱拡散シートとの
周辺部を接着し、厚さに差を設けて内包されたメタルウ
ールと、 を具備したことを特徴とした発熱体の伝熱部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162797A JPH10294580A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 発熱体の伝熱部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162797A JPH10294580A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 発熱体の伝熱部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10294580A true JPH10294580A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14305649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162797A Withdrawn JPH10294580A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 発熱体の伝熱部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10294580A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6172252B1 (en) | 1999-03-31 | 2001-01-09 | Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. | Pheno-functional organosilicon compounds and method for the preparation |
| JP2008123949A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | シールド導電体及びシールド導電体の製造方法 |
| US7663883B2 (en) | 2004-02-13 | 2010-02-16 | Fujitsu Limited | Heat transfer mechanism, heat dissipation system, and communication apparatus |
| KR101459223B1 (ko) * | 2013-04-19 | 2014-11-26 | (주)창성 | 기능을 향상시킨 열확산 시트 및 이를 포함하는 전자 기기. |
| CN108281831A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-13 | 泰科电子(上海)有限公司 | 插座组件和传热组件 |
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