JPH07106782A - 電子機器における冷却構造 - Google Patents
電子機器における冷却構造Info
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- JPH07106782A JPH07106782A JP5273215A JP27321593A JPH07106782A JP H07106782 A JPH07106782 A JP H07106782A JP 5273215 A JP5273215 A JP 5273215A JP 27321593 A JP27321593 A JP 27321593A JP H07106782 A JPH07106782 A JP H07106782A
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
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- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 携帯用の電子機器に対して、有効且つ高い効
率で放熱作用を発揮し得る電子機器における冷却構造を
提供する。 【構成】 半導体素子３を搭載した配線基板２と、配線
基板２を収容する筺体１とを備えている。配線基板２に
放熱手段を結合すると共に、この放熱手段の少なくとも
一部を筺体１の外部に露出させ、放熱手段に沿って伝熱
経路が形成されるようにしたものである。放熱手段は、
配線基板２に順次結合された複数の熱良導体５，６，
８，９，１０及び１２により構成される。配線基板２に
結合された放熱手段に沿って形成された伝熱経路を介し
て、筺体１内部からその外部への熱伝導により、効率良
く放熱が行われる。筺体１内部の雰囲気温度を適正に抑
制・維持し、半導体素子３の適正作動が保証される。
率で放熱作用を発揮し得る電子機器における冷却構造を
提供する。 【構成】 半導体素子３を搭載した配線基板２と、配線
基板２を収容する筺体１とを備えている。配線基板２に
放熱手段を結合すると共に、この放熱手段の少なくとも
一部を筺体１の外部に露出させ、放熱手段に沿って伝熱
経路が形成されるようにしたものである。放熱手段は、
配線基板２に順次結合された複数の熱良導体５，６，
８，９，１０及び１２により構成される。配線基板２に
結合された放熱手段に沿って形成された伝熱経路を介し
て、筺体１内部からその外部への熱伝導により、効率良
く放熱が行われる。筺体１内部の雰囲気温度を適正に抑
制・維持し、半導体素子３の適正作動が保証される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強制空冷が可能な特に
小型携帯用の電子機器、例えば小型計算機（ミニ・コ
ン）等に好適な冷却構造に関する。
小型携帯用の電子機器、例えば小型計算機（ミニ・コ
ン）等に好適な冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子機器における放熱技術として
は、その電子機器に使用される半導体部品等による消費
電力の大きさに応じて、水冷方式，強制空冷方式及び自
然空冷方式等の技術が用いられている。これらの放熱技
術のうち水冷方式は、特に汎用大型計算機に対して用い
られ、また強制空冷方式では、例えば放熱ファンによる
空冷が行われるが、特にミニ・コン，ワークステーショ
ン又はデスクトップ型パソコン等において一般的に用い
られている。
は、その電子機器に使用される半導体部品等による消費
電力の大きさに応じて、水冷方式，強制空冷方式及び自
然空冷方式等の技術が用いられている。これらの放熱技
術のうち水冷方式は、特に汎用大型計算機に対して用い
られ、また強制空冷方式では、例えば放熱ファンによる
空冷が行われるが、特にミニ・コン，ワークステーショ
ン又はデスクトップ型パソコン等において一般的に用い
られている。
【０００３】ところで、ミニ・コン等の携帯用の電子機
器では、その性能向上に伴い、これに使用される半導体
素子においても高速化，多機能化されてきており、この
ためその電子機器の作動時の消費電力、従って発熱量が
増加する状況になっている。このため、かかる携帯用の
電子機器に対して、有効な放熱もしくは冷却手段の必要
性が益々高くなっている。
器では、その性能向上に伴い、これに使用される半導体
素子においても高速化，多機能化されてきており、この
ためその電子機器の作動時の消費電力、従って発熱量が
増加する状況になっている。このため、かかる携帯用の
電子機器に対して、有効な放熱もしくは冷却手段の必要
性が益々高くなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の携帯用の電子機器においては、前述の水冷方式、又は
放熱ファンを用いる空冷方式とすると、コスト及び設置
スペース等の関係から、その放熱ファン等の設置は、実
質的に不可能になる。このように従来の携帯用の電子機
器では、その発熱量が増加する傾向にありながら、これ
を効果的に冷却することが困難であった。
の携帯用の電子機器においては、前述の水冷方式、又は
放熱ファンを用いる空冷方式とすると、コスト及び設置
スペース等の関係から、その放熱ファン等の設置は、実
質的に不可能になる。このように従来の携帯用の電子機
器では、その発熱量が増加する傾向にありながら、これ
を効果的に冷却することが困難であった。
【０００５】そこで本発明は、特に携帯用の電子機器に
対して、有効且つ高い効率で放熱作用を発揮し得る電子
機器における冷却構造を提供することを目的とする。
対して、有効且つ高い効率で放熱作用を発揮し得る電子
機器における冷却構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電子機器におけ
る冷却構造は、半導体素子を搭載した配線基板と、この
配線基板を収容する筺体とを備えているが、特に前記配
線基板に放熱手段を結合すると共に、この放熱手段の少
なくとも一部を前記筺体の外部に露出させ、前記放熱手
段に沿って伝熱経路が形成されるようにしたものであ
る。
る冷却構造は、半導体素子を搭載した配線基板と、この
配線基板を収容する筺体とを備えているが、特に前記配
線基板に放熱手段を結合すると共に、この放熱手段の少
なくとも一部を前記筺体の外部に露出させ、前記放熱手
段に沿って伝熱経路が形成されるようにしたものであ
る。
【０００７】本発明の電子機器における冷却構造では、
上記の場合、特に前記放熱手段は、前記配線基板に順次
結合された複数の熱良導体により構成され、又は前記配
線基板自体により構成される。
上記の場合、特に前記放熱手段は、前記配線基板に順次
結合された複数の熱良導体により構成され、又は前記配
線基板自体により構成される。
【０００８】更に、本発明の電子機器における冷却構造
では、前記放熱手段に、冷却フィンが付設されている。
では、前記放熱手段に、冷却フィンが付設されている。
【０００９】
【作用】携帯用の電子機器において、その作動時、特に
配線基板に搭載されたＬＳＩ素子等の半導体素子に発生
した熱は、直接にその配線基板へ伝達する。一方、この
配線基板を収容する椢体は、通常、樹脂により形成され
ており、この筺体内部と外気とは断熱状態になってい
る。このため筺体内部の雰囲気温度は、次第に上昇し
て、高い飽和温度に達する。筺体内部の雰囲気温度によ
り、半導体素子の温度がその許容温度以上になる場合が
あるが、本発明によれば、配線基板に結合された放熱手
段の一部は、筺体の外部に露出しており、この放熱手段
に沿って形成された伝熱経路を介して、筺体内部からそ
の外部への熱伝導により、放熱が行われる。従って筺体
内部の雰囲気温度は、一定温度以上にならないように適
正に抑制・維持される。
配線基板に搭載されたＬＳＩ素子等の半導体素子に発生
した熱は、直接にその配線基板へ伝達する。一方、この
配線基板を収容する椢体は、通常、樹脂により形成され
ており、この筺体内部と外気とは断熱状態になってい
る。このため筺体内部の雰囲気温度は、次第に上昇し
て、高い飽和温度に達する。筺体内部の雰囲気温度によ
り、半導体素子の温度がその許容温度以上になる場合が
あるが、本発明によれば、配線基板に結合された放熱手
段の一部は、筺体の外部に露出しており、この放熱手段
に沿って形成された伝熱経路を介して、筺体内部からそ
の外部への熱伝導により、放熱が行われる。従って筺体
内部の雰囲気温度は、一定温度以上にならないように適
正に抑制・維持される。
【００１０】本発明の冷却構造においては、放熱手段と
しては、配線基板に直接、接合された熱良導体が好適で
あり、この熱良導体を介して筺体内部の熱を効率良く放
熱させることができる。また配線基板自体により、放熱
手段を構成してもよく、この場合にも優れた放熱作用を
発揮する。更に、放熱手段に冷却フィンを付設すること
より、その放熱作用を効果的に向上することができる。
しては、配線基板に直接、接合された熱良導体が好適で
あり、この熱良導体を介して筺体内部の熱を効率良く放
熱させることができる。また配線基板自体により、放熱
手段を構成してもよく、この場合にも優れた放熱作用を
発揮する。更に、放熱手段に冷却フィンを付設すること
より、その放熱作用を効果的に向上することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図１及び図２に基づき、本発明の電子
機器における冷却構造の好適な実施例を説明する。
機器における冷却構造の好適な実施例を説明する。
【００１２】図１において、１は電子機器、例えばデス
クトップ型パソコン等の筺体、２は筺体１内に収容され
た配線基板、３はこの配線基板２に搭載された例えば大
規模集積回路半導体素子であり、この半導体素子３は、
筺体１における放熱口の至近位置に配置される構成とな
っている。さて、筺体１の上記放熱口において更に、放
熱板４が設けられている。この放熱板４は、後述するよ
うに配線基板２と結合されているが、本実施例は、放熱
板４を用いて自然空冷を行う例とする。
クトップ型パソコン等の筺体、２は筺体１内に収容され
た配線基板、３はこの配線基板２に搭載された例えば大
規模集積回路半導体素子であり、この半導体素子３は、
筺体１における放熱口の至近位置に配置される構成とな
っている。さて、筺体１の上記放熱口において更に、放
熱板４が設けられている。この放熱板４は、後述するよ
うに配線基板２と結合されているが、本実施例は、放熱
板４を用いて自然空冷を行う例とする。
【００１３】図２は、特に配線基板２及び放熱板４の結
合構造の詳細構造例を示している。図２において、先ず
５は半導体素子３の下側にて配線基板２の上下方向に例
えば銅（Ｃｕ）を用いて形成された熱伝導ビア（ｖｉ
ａ）であり、６は銅の所謂、ベタ層で成る接地層、７は
電源層である。ここで配線基板２は、高密度化或いは高
集積化等に対応すべく多層構造化されており、この例で
はそのうちの接地層６にて、熱良導体（例えば銅）であ
る熱伝導ビア５を半導体素子３と接合させたものであ
る。
合構造の詳細構造例を示している。図２において、先ず
５は半導体素子３の下側にて配線基板２の上下方向に例
えば銅（Ｃｕ）を用いて形成された熱伝導ビア（ｖｉ
ａ）であり、６は銅の所謂、ベタ層で成る接地層、７は
電源層である。ここで配線基板２は、高密度化或いは高
集積化等に対応すべく多層構造化されており、この例で
はそのうちの接地層６にて、熱良導体（例えば銅）であ
る熱伝導ビア５を半導体素子３と接合させたものであ
る。
【００１４】更に、８は配線基板２の端部でその上下方
向に穿設されたスルーホール８ａにて、熱良導体（例え
ば銅）により形成された熱伝導スルーホール、９は配線
基板２の上記端部でその上下面に薄層状に敷設された熱
伝導グリースである。上記熱伝導スルーホール８は、配
線基板２の上記端部の適所に複数個設けられてよく、接
地層６と接続するようになっている。熱伝導スルーホー
ル８はまた、熱伝導グリース９とも接続する。
向に穿設されたスルーホール８ａにて、熱良導体（例え
ば銅）により形成された熱伝導スルーホール、９は配線
基板２の上記端部でその上下面に薄層状に敷設された熱
伝導グリースである。上記熱伝導スルーホール８は、配
線基板２の上記端部の適所に複数個設けられてよく、接
地層６と接続するようになっている。熱伝導スルーホー
ル８はまた、熱伝導グリース９とも接続する。
【００１５】放熱板４は、上述のように筺体１の放熱口
に設けられるが、本実施例ではフランジ１０を介して取
り付けられるようになっている。このフランジ１０は、
例えばビス１１によって筺体１に固定されると共に、例
えばビス１２によって放熱板４を固定・支持する。ここ
で放熱板４は、複数（図示例では３つ）のフィン状に形
成され得るが、このようにフィン構成することにより高
い放熱効率を得ることができる。フランジ１０はまた、
筺体１側の端部にて、上記熱伝導グリース９が敷設され
ている配線基板２の端部をその両側から挟み込んでい
る。
に設けられるが、本実施例ではフランジ１０を介して取
り付けられるようになっている。このフランジ１０は、
例えばビス１１によって筺体１に固定されると共に、例
えばビス１２によって放熱板４を固定・支持する。ここ
で放熱板４は、複数（図示例では３つ）のフィン状に形
成され得るが、このようにフィン構成することにより高
い放熱効率を得ることができる。フランジ１０はまた、
筺体１側の端部にて、上記熱伝導グリース９が敷設され
ている配線基板２の端部をその両側から挟み込んでい
る。
【００１６】本実施例の電子機器における冷却構造は、
上記のように構成されており、次にその作用を説明す
る。
上記のように構成されており、次にその作用を説明す
る。
【００１７】本発明に係る電子機器の作動時には、配線
基板２に搭載されたＬＳＩ素子等の半導体素子３は発熱
するが、この半導体素子３は、熱良導体樹脂によって、
その裏面で直接に配線基板２へ取り付けられており、し
かも該配線基板２内には、それぞれ熱良導体で成る一連
の熱伝導ビア５，接地層６，熱伝導スルーホール８，フ
ランジ１０及び放熱板４により伝熱経路が形成されてい
る。従って半導体素子３の発熱の大部分が、先ず熱伝導
ビア５を介して配線基板２側へ伝達し、そして図２にお
いて矢印により示されるように、上記伝熱経路に沿って
放熱板４まで伝達する。
基板２に搭載されたＬＳＩ素子等の半導体素子３は発熱
するが、この半導体素子３は、熱良導体樹脂によって、
その裏面で直接に配線基板２へ取り付けられており、し
かも該配線基板２内には、それぞれ熱良導体で成る一連
の熱伝導ビア５，接地層６，熱伝導スルーホール８，フ
ランジ１０及び放熱板４により伝熱経路が形成されてい
る。従って半導体素子３の発熱の大部分が、先ず熱伝導
ビア５を介して配線基板２側へ伝達し、そして図２にお
いて矢印により示されるように、上記伝熱経路に沿って
放熱板４まで伝達する。
【００１８】放熱板４は筺体１の外部に露出しており、
上記伝熱経路に沿って伝達されてきた熱は、主にこの放
熱板４を介して大気中へ放散される。この場合、放熱板
４は上述したようにフィン構成されており、これにより
高い効率で放熱することができる。このように配線基板
２内に形成された伝熱経路を介して、半導体素子３の発
熱、従って筺体１内部の熱を極めて効率良く放熱させ、
筺体１内部の雰囲気温度は、一定温度以上にならないよ
うに適正に抑制・維持される。そして筺体１内部の雰囲
気温度を常に適正温度に維持することにより、半導体素
子３の円滑作動を保証することができるが、本発明によ
る冷却構造は、小型で且つ比較的簡単な構成となってお
り、従ってコンパクトな構成でありながら、この種の電
子機器における半導体素子３の高速化，多機能化等に有
効に対応することができる。
上記伝熱経路に沿って伝達されてきた熱は、主にこの放
熱板４を介して大気中へ放散される。この場合、放熱板
４は上述したようにフィン構成されており、これにより
高い効率で放熱することができる。このように配線基板
２内に形成された伝熱経路を介して、半導体素子３の発
熱、従って筺体１内部の熱を極めて効率良く放熱させ、
筺体１内部の雰囲気温度は、一定温度以上にならないよ
うに適正に抑制・維持される。そして筺体１内部の雰囲
気温度を常に適正温度に維持することにより、半導体素
子３の円滑作動を保証することができるが、本発明によ
る冷却構造は、小型で且つ比較的簡単な構成となってお
り、従ってコンパクトな構成でありながら、この種の電
子機器における半導体素子３の高速化，多機能化等に有
効に対応することができる。
【００１９】上記実施例において、放熱手段として、配
線基板２に対して伝熱経路を構成する一連の熱良導体を
接続する例を説明したが、この例の他に、例えば配線基
板２自体を筺体１の外部まで延出させることにより、放
熱手段を構成することも可能である。そしてこの場合に
も、上記実施例と同様に優れた放熱作用を発揮する。ま
た、いずれの場合においても、それらの放熱手段に適宜
の冷却フィンを付設することより、その放熱作用を効果
的に向上することができる。
線基板２に対して伝熱経路を構成する一連の熱良導体を
接続する例を説明したが、この例の他に、例えば配線基
板２自体を筺体１の外部まで延出させることにより、放
熱手段を構成することも可能である。そしてこの場合に
も、上記実施例と同様に優れた放熱作用を発揮する。ま
た、いずれの場合においても、それらの放熱手段に適宜
の冷却フィンを付設することより、その放熱作用を効果
的に向上することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
に強制空冷及び液冷等の冷却方法を適用することが実質
的に不可能な携帯用の電子機器において、比較的簡単な
構成により高い冷却効果を得ることができ、そこに使用
される半導体素子等の適正作動を保証すると共に、その
高速化，多機能化等に有効に対応することができる等の
優れた利点を有している。
に強制空冷及び液冷等の冷却方法を適用することが実質
的に不可能な携帯用の電子機器において、比較的簡単な
構成により高い冷却効果を得ることができ、そこに使用
される半導体素子等の適正作動を保証すると共に、その
高速化，多機能化等に有効に対応することができる等の
優れた利点を有している。
【図１】本発明の電子機器における冷却構造の一実施例
による概略斜視図である。
による概略斜視図である。
【図２】本発明の上記冷却構造における要部詳細構造例
を示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
を示す図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
１ 筺体 ２ 配線基板 ３ 半導体素子 ４ 放熱板 ５ 熱伝導ビア ６ 接地層 ７ 電源層 ８ 熱伝導スルーホール ９ 熱伝導グリース １０ フランジ １１ ビス １２ ビス
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子を搭載した配線基板と、この
配線基板を収容する筺体とを備えた電子機器における冷
却構造において、前記配線基板に放熱手段を結合すると
共に、この放熱手段の少なくとも一部を前記筺体の外部
に露出させ、前記放熱手段に沿って伝熱経路が形成され
るようにしたことを特徴とする電子機器における冷却構
造。 - 【請求項２】 前記放熱手段は、前記配線基板に順次結
合された複数の熱良導体により構成されることを特徴と
する請求項１に記載の電子機器における冷却構造。 - 【請求項３】 前記放熱手段は、前記配線基板自体によ
り構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子機
器における冷却構造。 - 【請求項４】 前記放熱手段に、冷却フィンが付設され
ていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器にお
ける冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273215A JPH07106782A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電子機器における冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5273215A JPH07106782A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電子機器における冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106782A true JPH07106782A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17524711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5273215A Withdrawn JPH07106782A (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電子機器における冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106782A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019153A1 (en) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Sony Computer Entertainment Inc. | Electronic device with heat generating parts and heat absorbing parts |
| JP5717922B1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-05-13 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| EP3209102A4 (en) * | 2014-10-17 | 2017-09-06 | ZTE Corporation | Communication system and communication device therefor |
| JP2019134057A (ja) * | 2018-01-31 | 2019-08-08 | 株式会社ケーヒン | パワーモジュール |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5273215A patent/JPH07106782A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001019153A1 (en) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Sony Computer Entertainment Inc. | Electronic device with heat generating parts and heat absorbing parts |
| US6400566B1 (en) | 1999-09-06 | 2002-06-04 | Sony Computer Entertainment, Inc. | Electronic device with heat generating parts and heat absorbing parts |
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