JP2009158544A - 実装部品の冷却方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリント配線板に実装される複数の実装部品を冷却する冷却気流の風上から風下に向かって実装部品とプリント配線板との間に挟着される板状部材の板厚を増加して実装し、効果的に冷却風が実装部品に供給されるようにした。
【選択図】図1
Description
また図3に示すように基板3の一方の面に配線導体2を有するプリント配線板に、複数の発熱部品(実装部品)1a,1b,1cが実装された状態を模式的に示す断面図を参照すればわかるように冷却風の上流側に位置する実装部品1aには、その側面に冷却風が当たる風量が多い。その一方で、冷却風の下流側に位置する実装部品1b,1cは、冷却風が当たる風量が減少するため冷却効果が低下するという問題もある。
もちろん風下側に配置される実装部品に低損失で発熱の少ない部品を用いればよいものの、低損失の部品はコストが高く、装置が高価になるという新たな問題が生じる。
そこでこの種の問題を解決するためになされた回路モジュールの放熱実装構造が提唱されている(例えば、特許文献1参照)。この回路モジュールの放熱実装構造は、冷却風の気流方向に対して実装部品を斜めになるようにプリント配線板に実装することで、各実装部品が冷却風の流れを妨げることなく冷却風を均等に各実装部品に与えるように工夫がなされている。
あるいはプリント配線板に例えば電解コンデンサや磁気部品などが実装され、その高さ方向に制約がある場合は、プリント配線板の両面に部品を配置することができず、放熱効果を高めることができないという問題もある。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プリント配線板の一方の面だけにしか部品が実装できない場合であっても効果的に発熱部品の冷却を可能とし、更には部品の実装密度を高めることができる実装部品の冷却方法を提供することにある。
複数の前記実装部品は、該実装部品をそれぞれ冷却する冷却気流の風上から風下に向かって該実装部品と前記プリント配線板との間に挟着される板状部材の板厚を増加させて実装したことを特徴としている。
上述の実装部品の冷却方法は、風下側に位置する実装部品ほど、プリント配線板の板面からの高さが高い位置に実装され、各実装部品に均等に冷却風を供給することができ、効果的に実装部品を冷却する。
また前記板状部材は、金属導体であることを特徴としている。この金属導体は、好ましくは熱伝導特性に優れた例えば銅またはアルミニウムであることが望ましい。
上述の実装部品の冷却方法は、実装部品とプリント配線板との間に熱伝導特性に優れた銅またはアルミニウム等の金属導体を挟着するように構成しているので、この金属導体を介して実装部品の熱をプリント配線板に伝達することができ、より効果的に実装部品を冷却できる。
あるいは前記板状部材は、前記プリント配線板と異なる別のプリント配線板であることを特徴としている。つまり、冷却風の風下側に位置する部品が実装される箇所のプリント配線板の積層数(積層枚数)を増加させることで、風下側に位置する実装部品ほど、プリント配線板の板面からの高さが高い位置に実装され、各実装部品に均等に冷却風を供給することができ、効果的に実装部品を冷却する。
また本発明の実装部品の冷却方法は、価格の高い低損失の実装部品を使う必要がなく、それ故、システムのコストアップを抑えることができる。さらに本発明の実装部品の冷却方法は、半導体部品などの実装部品の温度を低減させることで発生損失を低下させることができ、引いては装置を高効率化させることが可能になる等の実用上多大なる効果を奏する。
<実施例1>
さて、図1は、本発明の実施例1に係る実装部品の冷却方法を説明するために描かれたプリント配線板に部品が実装された状態を示す断面図である。この図において10a,10bは、それぞれ実装部品1b,1cと、基板3に設けられた配線導体2(プリント配線板)との間に挟着される板状部材である。ちなみに複数の実装部品1a,1b,1cは、例えばJEDEC TO−252パッケージのような部品である。具体的には、実装部品がMOSFETであり、TO−252パッケージであれば、そのドレイン等がこのパッケージの裏面の金属部位と接続されている。
一般にこのように構成されたMOSFETは、プリント配線板の基板3上に設けられた配線導体2(この場合は、サーマルPADである)にパッケージ裏面の金属部位を密着するように取り付けて、配線導体2との導通を兼ねながら、作動時に生じた熱を配線導体2および基板3を介して空間に放散している。
つまり冷却風の最も風上側に位置する実装部品1aは、実装部品1aとプリント配線板(配線導体2または基板3)との間に板状部材を挟着しない。次いでこの実装部品1aの風下側に位置する実装部品1bは、風上側に配置された実装部品1aよりもプリント配線板の面上からの高さがより高い位置になるように実装部品1bとプリント配線板(配線導体2、基板3)との間に挟着する板状部材10aの厚みを調整した上で実装される。
同様にこの実装部品1bよりも更に冷却風の風下側に位置する実装部品1cは、風上側に位置する実装部品1bよりもプリント配線板の面上からの高さがより高い位置になるように実装部品1cとプリント配線板との間に挟着する板状部材10bの厚みを調整した上で実装される。
かくして本発明は、実装部品とプリント配線板との間に挟着される板状部材の厚みを調整して冷却風の風下側に位置する実装部品ほど、プリント配線板の面上からの高さが高くなるようにしているので、各実装部品1a,1b,1cに冷却風を均等に与えることができ、高い冷却効果を得ることができる。
<実施例2>
次に本発明の実施例2に係る実装部品の冷却方法について、図2に示すプリント配線板に実装部品が実装された状態を表す断面図を参照しながら説明する。この実施例2が上述した実施例1と異なる点は、板状部材に代えて、プリント配線板の積層数(積層枚数)を変えて、冷却風の風下側に位置する実装部品にも均等に冷却風が与えられるようにしたところにある。
すなわち本発明の実施例2に係る冷却方法は、冷却風の風下側に実装される実装部品ほどプリント配線基板の積層数(積層枚数)を増加させ、部品をプリント配線板の面上から高い所に位置づけて効果的に冷却風が与えられるようにしている。
つまり冷却風の最も風上側に位置する実装部品1aは、一枚のプリント配線板上(配線導体2および基板3)に実装される。次いでこの実装部品1aの風下側に位置する実装部品1bは、プリント配線板をさらに一枚以上積み重ね、風上側に位置する実装部品1aよりも高い位置に実装されるようにプリント配線板の厚みを調整する(図2では、分かり易くするために一枚のプリント配線基板(配線導体2および基板3)を積み重ねている)。
かくして本発明に係る実装部品の冷却方法は、冷却風の風下側に位置する実装部品ほど、プリント配線板の板面からの高さが高くなるようにプリント配線板の厚み(積層数、積層枚数)を増やしているので、各実装部品に冷却風を均等に与えることができ、高い冷却効果を得ることができる。
尚、本発明に係る実装部品の冷却方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもかまわない。
例えば本発明は、上述した実施例1および実施例2を適宜組みあわせて、風上側に位置する部品の実装高さを低くし、風下側に位置する実装部品の高さが高くなるように位置づければ、上述した各実施例と同様の効果を得ることができる。
勿論、本発明は、発熱量の少ない部品を実装する箇所では実装される部品の高さを低く抑えてプリント配線板に実装する一方、発熱量の多い部品がある箇所では各実装部品に冷却風が均等に与えられるようにプリント配線板に設けられた配線導体との間に挟着される板状部材の板厚を増したり、プリント配線板の積層数(積層枚数)を適宜増したりして調整すればよい。このように本発明の実装部品の冷却方法は、各実装部品に冷却風を均等に与えることができ、高い冷却効果を得ることができる等の実用上多大なる効果を得ることができる。
2 配線導体
3 基板
10a,10b 板状部材
Claims (4)
- 複数の実装部品をプリント配線板の一方の面に実装した実装部品の冷却方法であって、
複数の前記実装部品は、該実装部品をそれぞれ冷却する冷却気流の風上から風下に向かって該実装部品と前記プリント配線板との間に挟着される板状部材の板厚を増加させて実装したことを特徴とする実装部品の冷却方法。 - 前記板状部材は、金属導体であることを特徴とする請求項1に記載の実装部品の冷却方法。
- 前記金属導体は、銅またはアルミニウムであることを特徴とする請求項2に記載の実装部品の冷却方法。
- 前記板状部材は、前記プリント配線板と異なる別のプリント配線板であることを特徴とする請求項1に記載の実装部品の冷却方法。
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