JPH039597A - 回路基板の放熱構造 - Google Patents
回路基板の放熱構造Info
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- JPH039597A JPH039597A JP14312189A JP14312189A JPH039597A JP H039597 A JPH039597 A JP H039597A JP 14312189 A JP14312189 A JP 14312189A JP 14312189 A JP14312189 A JP 14312189A JP H039597 A JPH039597 A JP H039597A
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
多数の発熱部品を高密度にセラミックボード上に実装し
た回路基板の冷却に関し、 放熱フィンを発熱部品と別体となして回路基板に取付け
るように構成することにより、上に述べた問題点を解消
して、効率のよい回路基板の冷却を実現することを目的
とし、 セラミックボードの上に多数の発熱部品を列状に整然と
実装して構成された回路基板の放熱・冷却構造であって
、各発熱部品の上面に一定高さのスタッドを固定し、該
スタッドに対応する位置にスタッドを挿通可能な多数の
透孔を有する熱の良導体で作られた放熱カバーと枠体と
の間に回路基板をサンドイッチ状に押圧して挟持し、前
記放熱カバーの裏面を少なくとも各発熱部品の表面に接
触させ、前記各列の発熱部品に対応して、前記スタッド
に係合可能なスリットを有する細長い板ばねによって、
前記放熱カバーを少なくとも前記発熱部品の表面に抑圧
密着せしめ、更に、前記放熱カバーの表面に多数の放熱
フィンを固定する構成とする。
た回路基板の冷却に関し、 放熱フィンを発熱部品と別体となして回路基板に取付け
るように構成することにより、上に述べた問題点を解消
して、効率のよい回路基板の冷却を実現することを目的
とし、 セラミックボードの上に多数の発熱部品を列状に整然と
実装して構成された回路基板の放熱・冷却構造であって
、各発熱部品の上面に一定高さのスタッドを固定し、該
スタッドに対応する位置にスタッドを挿通可能な多数の
透孔を有する熱の良導体で作られた放熱カバーと枠体と
の間に回路基板をサンドイッチ状に押圧して挟持し、前
記放熱カバーの裏面を少なくとも各発熱部品の表面に接
触させ、前記各列の発熱部品に対応して、前記スタッド
に係合可能なスリットを有する細長い板ばねによって、
前記放熱カバーを少なくとも前記発熱部品の表面に抑圧
密着せしめ、更に、前記放熱カバーの表面に多数の放熱
フィンを固定する構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ICパッケージ等の多数の発熱部品を高密度
にセラミックボード上に実装した回路基板の冷却に関す
る。
にセラミックボード上に実装した回路基板の冷却に関す
る。
最近の大型電子機器においては、第4図に示すように、
ICパッケージ等の多数の発熱部品1を高密度にセラミ
ックボード5上に表面実装し、各パッケージ間をボード
にプリントされた回路パターンによって接続して回路ブ
ロックを構成した回路基板が多く使用されている。
ICパッケージ等の多数の発熱部品1を高密度にセラミ
ックボード5上に表面実装し、各パッケージ間をボード
にプリントされた回路パターンによって接続して回路ブ
ロックを構成した回路基板が多く使用されている。
こうした回路基板においては、これに搭載されているI
C等が作動する際に、従来同種のプリント基板の場合よ
りも格段に多量の熱が発生する。
C等が作動する際に、従来同種のプリント基板の場合よ
りも格段に多量の熱が発生する。
従って、この熱を効率的に放散させないと、温度が上昇
し過ぎて、回路基板としての機能が正常に作動しなくな
る。
し過ぎて、回路基板としての機能が正常に作動しなくな
る。
従来、行われている放熱方式は、第5図に示すヨウに、
各ICパッケージ1の上面に設けられた金属カバー2に
放熱フィン3を固定し、これに自然対流又は強制送風等
によって空気流4を作用させるものが多い。この方式に
おいて、冷却能力を高めるには、フィンのサイズを大き
くしたり、フィンの羽根の段数を増加したり、一つのパ
ッケージに対して複数のフィンを設けたりする必要があ
る。しかし、こうしたやり方は、ICパッケージ自体の
重量の増加を招くと共に、空気流の風速が増加した場合
、振動を誘発する傾向を生じて好ましくない。特に、I
C等が益々小型化・高集積化している趨勢から見て、過
大な冷却フィンを必要とするこうした従来方式による放
熱・冷却には限界がある。
各ICパッケージ1の上面に設けられた金属カバー2に
放熱フィン3を固定し、これに自然対流又は強制送風等
によって空気流4を作用させるものが多い。この方式に
おいて、冷却能力を高めるには、フィンのサイズを大き
くしたり、フィンの羽根の段数を増加したり、一つのパ
ッケージに対して複数のフィンを設けたりする必要があ
る。しかし、こうしたやり方は、ICパッケージ自体の
重量の増加を招くと共に、空気流の風速が増加した場合
、振動を誘発する傾向を生じて好ましくない。特に、I
C等が益々小型化・高集積化している趨勢から見て、過
大な冷却フィンを必要とするこうした従来方式による放
熱・冷却には限界がある。
本発明は、放熱フィンをICパッケージと別体となして
回路基板に取付けるように構成することにより、上に述
べた問題点を解消して、効率のよい回路基板の冷却を実
現することを目的とする。
回路基板に取付けるように構成することにより、上に述
べた問題点を解消して、効率のよい回路基板の冷却を実
現することを目的とする。
この目的は、セラミックボードの上に多数の発熱部品を
列状に整然と実装して構成された回路基板の放熱・冷却
構造であって、各発熱部品の上面に一定高さのスタッド
を固定し、該スタッドに対応する位置にスタッドを挿通
可能な多数の透孔を有する熱の良導体で作られた放熱カ
バーと枠体との間に回路基板をサンドイッチ状に押圧し
て挟持し、前記放熱カバーの裏面を少なくとも各発熱部
品の表面に接触させ、前記各列の発熱部品に対応して、
前記スタッドに係合可能なスリットを有する細長い板ば
ねによって、前記放熱カバーを少なくとも前記発熱部品
の表面に押圧密着せしめ、更に、前記放熱カバーの表面
に多数の放熱フィンを固定したことを特徴とする回路基
板の放熱・冷却構造によって達成される。
列状に整然と実装して構成された回路基板の放熱・冷却
構造であって、各発熱部品の上面に一定高さのスタッド
を固定し、該スタッドに対応する位置にスタッドを挿通
可能な多数の透孔を有する熱の良導体で作られた放熱カ
バーと枠体との間に回路基板をサンドイッチ状に押圧し
て挟持し、前記放熱カバーの裏面を少なくとも各発熱部
品の表面に接触させ、前記各列の発熱部品に対応して、
前記スタッドに係合可能なスリットを有する細長い板ば
ねによって、前記放熱カバーを少なくとも前記発熱部品
の表面に押圧密着せしめ、更に、前記放熱カバーの表面
に多数の放熱フィンを固定したことを特徴とする回路基
板の放熱・冷却構造によって達成される。
回路基板に放熱カバーを積層し、その裏面を発熱部品の
表面に接触せしめ、これを板ばねによって押圧して密着
させたので、伝熱効率が向上し、発熱部品から発生する
熱は速やかに放熱カバーの表面に伝導され、ここに設け
られたフィンを通じて外気中に放散される。
表面に接触せしめ、これを板ばねによって押圧して密着
させたので、伝熱効率が向上し、発熱部品から発生する
熱は速やかに放熱カバーの表面に伝導され、ここに設け
られたフィンを通じて外気中に放散される。
以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明を更に詳細
に説明する。
に説明する。
第1図は、本発明の放熱構造を取付けた回路基板の分解
斜視図である。
斜視図である。
回路基板を構成する四角形のセラミックボード10の上
には、多数のICパッケージ11がディスクリート部品
12と共に整然と配列されて、ボード上にプリントされ
た配線によって相互に接続されて回路ユニットを構成し
ている。各ICパッケージ11の上面の中央部には、一
定高さのスタッド13が立設されている。
には、多数のICパッケージ11がディスクリート部品
12と共に整然と配列されて、ボード上にプリントされ
た配線によって相互に接続されて回路ユニットを構成し
ている。各ICパッケージ11の上面の中央部には、一
定高さのスタッド13が立設されている。
回路基板の上方には、前記セラミックボード10に対応
する形状をなした金属製の放熱カバー14が設けられ、
一方、回路基板の下方には、前記放熱カバー14と協同
してセラミックボード10をサンドイッチ状に挟持する
枠体15が設けられている。この放熱カバー14と枠体
15とは、放熱カバー14の周縁の切り欠き14aと枠
体15の突起15aとの係合によって一体的に固定され
る。
する形状をなした金属製の放熱カバー14が設けられ、
一方、回路基板の下方には、前記放熱カバー14と協同
してセラミックボード10をサンドイッチ状に挟持する
枠体15が設けられている。この放熱カバー14と枠体
15とは、放熱カバー14の周縁の切り欠き14aと枠
体15の突起15aとの係合によって一体的に固定され
る。
放熱カバー14の上面には、その巾方向に複数列の互い
に平行な波型のフィン16が固定され、該フィン列の間
の空所には、細長いプレート状の板ばね17が設けられ
ている。 これら各部材同士の関連を、第2図及び第3
図を参照して更に詳細に説明する。
に平行な波型のフィン16が固定され、該フィン列の間
の空所には、細長いプレート状の板ばね17が設けられ
ている。 これら各部材同士の関連を、第2図及び第3
図を参照して更に詳細に説明する。
放熱カバー14には、回路基板上に配列されたICパッ
ケージ11のスタッド13の位置に対応して透孔19が
形成され、該カバー14が装着された場合、スタッド1
3は透孔19を貫通し、各スタッド14の頂部が放熱カ
バー14の上に突出し、カバー14の裏面はICパッケ
ージ11の上面に接触するような寸法関係に構成されて
いる。
ケージ11のスタッド13の位置に対応して透孔19が
形成され、該カバー14が装着された場合、スタッド1
3は透孔19を貫通し、各スタッド14の頂部が放熱カ
バー14の上に突出し、カバー14の裏面はICパッケ
ージ11の上面に接触するような寸法関係に構成されて
いる。
板ばね17は、第1図に示すように、回路基板上の各I
Cパッケージ列に対応して1枚ずつ用意されている。そ
して列内の各ICパッケージ11に対応して、大径とな
っている前記スタッド13の頭部13aが挿通可能な挿
入孔18aとこれに続く長手方向に延びる巾の狭いガイ
ド溝18bとからなる複数のスリット18が、板ばね1
7の長手方向に沿って設けられている。
Cパッケージ列に対応して1枚ずつ用意されている。そ
して列内の各ICパッケージ11に対応して、大径とな
っている前記スタッド13の頭部13aが挿通可能な挿
入孔18aとこれに続く長手方向に延びる巾の狭いガイ
ド溝18bとからなる複数のスリット18が、板ばね1
7の長手方向に沿って設けられている。
又、板ばね17は、第3図に示すように、長手方向に沿
ってその一部に斜面17aとそれに続く台形部17bと
を有し、前記ガイド溝18bは斜面17aを経て台形部
17bで終わっている。
ってその一部に斜面17aとそれに続く台形部17bと
を有し、前記ガイド溝18bは斜面17aを経て台形部
17bで終わっている。
この板ばね17は、先ず挿入孔18aがスタッド13に
一致するように位置合わせしてICパッケージの列に上
から適用される。すると第3図に示すように、各スタッ
ド130頭R13aは板ばね17の上に突出する。そこ
で、板ばね17を矢印の方向にスライドさせると、板ば
ね17はスタッド13とガイド溝18bとの係合によっ
て、台形部17bがスタッドの頭部13aの下面に入り
込む。台形部17bとスタッド13の相互の高さの関係
を適当に選定しておけば、スタッド13は台形部17b
によって押し上げられ、ICパッケージ11の上面が放
熱カバー14の裏面に押し付けられる。この接触を更に
良好にするために、図示の実施例においては、ICパッ
ケージ11の位置に対応して放熱カバー14の裏面にシ
リコンラバー等の耐熱性弾性シート20が貼り付けられ
ている。これによれば、放熱カバー14の裏面の平面精
度が低くても、押しつけられた弾性シート20の変形に
よって、ICパッケージ11の上面に全面的に密着する
ことができる。
一致するように位置合わせしてICパッケージの列に上
から適用される。すると第3図に示すように、各スタッ
ド130頭R13aは板ばね17の上に突出する。そこ
で、板ばね17を矢印の方向にスライドさせると、板ば
ね17はスタッド13とガイド溝18bとの係合によっ
て、台形部17bがスタッドの頭部13aの下面に入り
込む。台形部17bとスタッド13の相互の高さの関係
を適当に選定しておけば、スタッド13は台形部17b
によって押し上げられ、ICパッケージ11の上面が放
熱カバー14の裏面に押し付けられる。この接触を更に
良好にするために、図示の実施例においては、ICパッ
ケージ11の位置に対応して放熱カバー14の裏面にシ
リコンラバー等の耐熱性弾性シート20が貼り付けられ
ている。これによれば、放熱カバー14の裏面の平面精
度が低くても、押しつけられた弾性シート20の変形に
よって、ICパッケージ11の上面に全面的に密着する
ことができる。
このようにして構成された回路基板10は、その裏面を
利用して人出力及び電源供給コネクタを介してマヂーボ
ードに取付けられて、電子機器を構成する。
利用して人出力及び電源供給コネクタを介してマヂーボ
ードに取付けられて、電子機器を構成する。
このように、本発明によれば、放熱カバー14とICパ
ッケージ11とは密着した状態となるので、ICパッケ
ージの作動中に発生する熱は効率的に放熱カバー14に
伝導され、フィン16を通じて外部に排出される。
ッケージ11とは密着した状態となるので、ICパッケ
ージの作動中に発生する熱は効率的に放熱カバー14に
伝導され、フィン16を通じて外部に排出される。
本発明の他の実施例によれば、放熱カバーの裏面に、回
路基板に搭載される前記ICパッケージを含む部品の形
状に対応する凹部を形成するように、シリコンラバー等
を貼り付けている。これによって、放熱カバーを完全に
電気絶縁すると共に、ICパッケージのみならず回路基
板自体とも接触するように構成し、熱伝導効率を高める
ことができる。これは、特に、回路基板に形成されたパ
ターンの抵抗による発熱を無視できない多層基板の場合
に有効である。
路基板に搭載される前記ICパッケージを含む部品の形
状に対応する凹部を形成するように、シリコンラバー等
を貼り付けている。これによって、放熱カバーを完全に
電気絶縁すると共に、ICパッケージのみならず回路基
板自体とも接触するように構成し、熱伝導効率を高める
ことができる。これは、特に、回路基板に形成されたパ
ターンの抵抗による発熱を無視できない多層基板の場合
に有効である。
なお、放熱カバー並びに枠体を共に金属材料で作製し、
接地を完全にし、且つ人出力部以外を被覆するようにす
れば、電磁波洩れを防止することが可能である。この場
合、電界のみであればアルミでよいが、磁界も存在する
場合には磁気シールド効果のある鉄等で作製しなければ
ならない。
接地を完全にし、且つ人出力部以外を被覆するようにす
れば、電磁波洩れを防止することが可能である。この場
合、電界のみであればアルミでよいが、磁界も存在する
場合には磁気シールド効果のある鉄等で作製しなければ
ならない。
以上、詳述したように、本発明によれば、放熱カバーと
回路基板上の発熱体との接触が改善されるので、回路基
板上に従来よりも更に高い発熱量を有する部品を搭載す
ることができる。
回路基板上の発熱体との接触が改善されるので、回路基
板上に従来よりも更に高い発熱量を有する部品を搭載す
ることができる。
放熱フィンを個々の発熱部品に取付ける必要がなくなる
ので、実装密度を高めることができ、又、全体の発熱量
に応じてフィンの形態を適宜に選択することができる。
ので、実装密度を高めることができ、又、全体の発熱量
に応じてフィンの形態を適宜に選択することができる。
第1図は、本発明の第1実施例にかかる回路基板の放熱
・冷却構造の分解斜視図、 第2図は、同じく組み立て後の側面の部分拡大断面図、 第3図は、板ばねとスタッドとの関係を示す斜視図、 第4図は、回路基板の一般的な構成を示す斜視図、 第5図は、従来の発熱部品の放熱冷却構造の基本単位を
示す斜視図である。 10・・・セラミックボード、 11・・・ICパッケージ、 13・・・スタッド、 13a・・・頭部、 14・・・放熱カバー 15・・・枠体、 16・・・フィン、 17・・・板ばね、 17a・・・斜面、 17b・・・台形部、 18・・・スリット、 18a・・・挿入孔ミ 18b・・・ガイド溝、 19・・・透孔、 20・・・弾性シート。
・冷却構造の分解斜視図、 第2図は、同じく組み立て後の側面の部分拡大断面図、 第3図は、板ばねとスタッドとの関係を示す斜視図、 第4図は、回路基板の一般的な構成を示す斜視図、 第5図は、従来の発熱部品の放熱冷却構造の基本単位を
示す斜視図である。 10・・・セラミックボード、 11・・・ICパッケージ、 13・・・スタッド、 13a・・・頭部、 14・・・放熱カバー 15・・・枠体、 16・・・フィン、 17・・・板ばね、 17a・・・斜面、 17b・・・台形部、 18・・・スリット、 18a・・・挿入孔ミ 18b・・・ガイド溝、 19・・・透孔、 20・・・弾性シート。
Claims (3)
- 1.セラミックボード(10)の上に多数の発熱部品(
11)を列状に整然と実装して構成された回路基板の放
熱・冷却構造であって、各発熱部品(11)の上面に一
定高さのスタッド(13)を固定し、該スタッド(13
)に対応する位置にスタッドを挿通可能な多数の透孔(
19)を有する熱の良導体で作られた放熱カバー(14
)と枠体(15)との間に回路基板(10)をサンドイ
ッチ状に押圧して挟持し、前記放熱カバー(14)の裏
面を少なくとも各発熱部品(11)の表面に接触させ、
前記各列の発熱部品(11)に対応して、前記スタッド
(13)に係合可能なスリット(18)を有する細長い
板ばね(17)によって、前記放熱カバー(14)を少
なくとも前記発熱部品(11)の表面に押圧密着せしめ
、更に、前記放熱カバー(14)の表面に多数の放熱フ
ィン(16)を固定したことを特徴とする回路基板の放
熱・冷却構造。 - 2.前記放熱カバー(14)の裏面に弾性シート(20
)を取付け、発熱部品(11)の表面との密着性を向上
させたことを特徴とする請求項1に記載された回路基板
の放熱・冷却構造。 - 3.前記スタッド(13)は大径の頭部(13a)を具
え、前記板ばね(17)のスリット(18)は、一端に
該頭部(13a)を挿通可能な挿入孔(18a)と、該
挿入孔よりも巾の狭いこれに続くガイド溝(18b)と
からなり、前記板ばね(17)は該ガイド溝(18b)
に沿って折れ曲がり、斜面(17a)とこれに続く台形
部(17b)が形成されていることを特徴とする請求項
1又は2に記載された回路基板の放熱・冷却構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14312189A JPH039597A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 回路基板の放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14312189A JPH039597A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 回路基板の放熱構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH039597A true JPH039597A (ja) | 1991-01-17 |
Family
ID=15331406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14312189A Pending JPH039597A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 回路基板の放熱構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH039597A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5251100A (en) * | 1991-08-28 | 1993-10-05 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device with cooling system and manufacturing method therefor |
KR100807811B1 (ko) * | 2003-10-03 | 2008-02-26 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 전자기기 |
JP2008228539A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | ワイヤハーネス用プロテクタ |
-
1989
- 1989-06-07 JP JP14312189A patent/JPH039597A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5251100A (en) * | 1991-08-28 | 1993-10-05 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor integrated circuit device with cooling system and manufacturing method therefor |
KR100807811B1 (ko) * | 2003-10-03 | 2008-02-26 | 다이요 유덴 가부시키가이샤 | 전자기기 |
JP2008228539A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | ワイヤハーネス用プロテクタ |
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