JP3077884B2 - 電子機器ユニットの冷却構造 - Google Patents

電子機器ユニットの冷却構造

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JP3077884B2 JP07191127A JP19112795A JP3077884B2 JP 3077884 B2 JP3077884 B2 JP 3077884B2 JP 07191127 A JP07191127 A JP 07191127A JP 19112795 A JP19112795 A JP 19112795A JP 3077884 B2 JP3077884 B2 JP 3077884B2
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隆康 林
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インテル社「i48
6」等の大型の高発熱ICを1つ有する電子機器ユニッ
トであって、特に工場の製造現場等で長時間連続運転さ
れる産業用電子機器ユニットの冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】インテル社「i486」等の大型の高発
熱ICを冷却するため、そのIC上に直接、そのICの
垂直上方から見てほぼ同じ大きさの超小型の電動ファン
を取り付けて、強制冷却する方式が知られている。一
方、実開平1−139494号公報には、複数のICの
上面部に金属ブロックを接着し、その複数の金属ブロッ
ク上に共通して1枚の放熱板を密接固着し、その放熱板
が筐体に固着されたものが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電動ファン
を使用する従来のものは、電動ファンの耐久性や、電動
ファンからの電磁ノイズの発生等に難点があり、工場の
製造現場等で長時間連続運転されるものには適用できな
かった。また、実開平1−139494号公報に示され
るものは、複数のICに対して共通の1枚の放熱板とな
るので、放熱効果が低く、さらに、その放熱板が金属の
場合は、筐体接地(フレームグランド)となり、電磁ノ
イズを拾ってしまい、ICに悪影響を与えるという問題
がある。そこで、本発明は、電磁ノイズを拾うことな
く、また強制冷却手段を用いることなく大型の高発熱I
Cを冷却できる電子機器ユニットを提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】 高発熱ICを実装した
プリント基板と、前記高発熱ICの上面部に接着した金
属ブロックと、前記金属ブロック上にネジ止めしたプリ
ント基板と略同一の大きさの放熱用金属板とを備え、前
記放熱用金属板の周辺部の少なくとも1箇所は前記プリ
ント基板にスタッドを介して固定してあり、前記金属ブ
ロックの高さは、前記スタッドの高さから前記高発熱I
Cの高さを引いた値である電子機器ユニットにおいて、
前記放熱用金属板の周辺部の少なくとも一箇所は、前記
プリント基板との間を固定してなる前記スタッドを介し
て、高発熱ICの信号電位にグランドさせることを特徴
とする電子機器ユニットの冷却構造である。
【0005】
【作用】上記手段により、工場の製造現場等で長時間連
続運転されるものには適用できない小型の電動ファンに
よる強制空冷を施すことなく、インテル社「i486」
等の大型の高発熱ICを容易にかつ長時間の運転に供す
ることのできる高信頼性を持った冷却方式を提供するこ
とができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は構成図、図2は基板上のプリント配線例であ
る。図1(A)は斜視図、図1(B)は、図1のB方向
から見た図である。さて、プリント基板1に実装された
高発熱IC2の上部に金属ブロック3を熱伝導性接着剤
4により接着する。この金属ブロック3と密着するよう
に、熱伝導性グリース9を介してプリント基板と概ね同
寸法の金属板5を実装する。熱伝導性グリース9は伝熱
性をよくするためのものであり、必須のものではない。
金属板5は放熱用であり、アルミ板が望ましい。金属板
5の4隅には、導電性のスタッド6によりプリント基板
1のシグナルグランドと接続するべく、スタッド固定用
の穴7を設けている。プリント基板にも、スタッド6を
介して金属板5と電気的に接続するためにスタッド固定
用の穴7とその周囲に配設されたランド10を設けてい
る。すなわち、プリント基板1、プリント基板と概ね同
寸法の金属板5、スタッド6、金属ブロック3はネジ8
で固定し、高発熱IC2とその上部の金属ブロック3は
熱伝導性の接着剤で接着する。スタッド6の高さは、高
発熱IC2に金属ブロック3を積み重ねた高さと等しい
高さを有するものである。逆にいうと、金属ブロック3
の高さは、スタッド6の高さから高発熱IC2の高さを
差し引いたものとも言える。
【0007】図2において、プリント基板上のプリント
配線は、プリント基板と概ね同寸法の金属板5を固定す
るスタッドをプリント基板のシグナルグランドに短絡さ
せるために、スタッド固定用穴7のランド10をシグナ
ルグランドに配線している。多層基板であれば、そのラ
ンド10からスルホールを介してシグナルグランド層に
接続し、両面基板であればシグナルグランドのパターン
配線に接続する。工場現場では、保安用のフレームグラ
ンドに接地すると、かえってノイズを拾う恐れがあるた
め、フレームグランドとは絶縁されているCPUのシグ
ナルグランド(OV)に接地させるのである。これによ
り、放射雑音等の外部からの雑音に対しての耐久性が増
す効果がある。したがって、金属板5は放熱と耐雑音の
2面効果を有するのである。なお、図2では、四隅のス
タッド固定用穴7のランド10から全てシグナルグラン
ドに接続している例を示しているが、ノイズ試験の結果
次第では必ずしも四隅ともシグナルグランドに接続する
必要はない。さらに、金属板5は平面であり、これを垂
直方向になるように電子機器を設置すれば、プリント基
板1と金属板5で熱気が上昇する空気の対流路が確保さ
れることになり、放射放熱より効果的である。
【0008】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、工
場の製造現場等で長時間連続運転されているものには適
用できない小型の電動ファンによる強制空冷を施すこと
なく、大型の高発熱ICを容易にかつ長時間の運転に供
することのできる高信頼性を持った冷却構造を提供する
ことができるばかりでなく、放熱用金属板を高発熱IC
の信号電位にグランドさせることにより、放射雑音等の
外部からの雑音に対しての耐久性が増し、また、電動フ
ァンを使用することが無いためにコストの削減などを見
込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す構造図
【図2】本発明の実施例の基板上のプリント配線例
【符号の説明】
1…プリント基板、2…高発熱IC、3…金属ブロッ
ク、4…熱伝導性接着剤、5…金属板、6…スタッド、
7…スタッド固定用の穴、8…ネジ、9…熱伝導性グリ
ース、10…ランド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭59−159955(JP,U) 実開 平3−21895(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/40 H01L 23/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高発熱ICを実装したプリント基板と、
    前記高発熱ICの上面部に接着した金属ブロックと、前
    記金属ブロック上にネジ止めしたプリント基板と略同一
    の大きさの放熱用金属板とを備え、前記放熱用金属板の
    周辺部の少なくとも1箇所は前記プリント基板にスタッ
    ドを介して固定してあり、前記金属ブロックの高さは、
    前記スタッドの高さから前記高発熱ICの高さを引いた
    値である電子機器ユニットにおいて、前記放熱用金属板の周辺部の少なくとも一箇所は、前記
    プリント基板との間を固定してなる前記スタッドを介し
    て、高発熱ICの信号電位にグランドさせる ことを特徴
    とする電子機器ユニットの冷却構造。
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