JPH09325831A - モジュールの放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電子機器のモジュールの放熱構造
に関わり、電子回路の高機能、高速化、高密度化に対応
した冷却効果の高い放熱構造の実現をはかることを課題
とする。 【解決手段】 本発明は、プリント回路板１の形状に整
合した大きさの放熱板２をプリント回路板１の表面より
所定の間隔を保って発熱部品６と接触してプリント回路
板１に構成する。この手段によって、放熱部品の数量が
減少できるため、シンプルな構造で部品交換を容易にし
たプリント回路板１の搭載部品の物理的な保護とプリン
ト回路板１の発熱部品６の効率的な放熱を可能とするモ
ジュールの放熱構造を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器のモジュ
ールの放熱構造に関わり、発熱部品の熱を放熱部品に熱
伝導して空冷する冷却効果の高い放熱構造の実現に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３に示す従来例のモジュールの放熱
構造は、半導体などの発熱部品５５を放熱または冷却に
よって信頼性維持をするため、複数の発熱部品５５に小
型で放熱対象を１個とした放熱部品５１と発熱部品５５
の熱を放熱部品５１に伝導する熱接続部品５３とを固定
し、そしてファンなどの冷却部品５２さらに冷却部品５
２に電源を供給する電気的接続部品５４で複数のモジュ
ールを一括して冷却する放熱構造を構成してきた。しか
し、複数の部品を用いるため、スペースが嵩むあるいは
モジュールに搭載した部品の交換などの作業が複雑にな
る、さらに一定の冷却風を均等に供給することは一定し
ない部品配置により困難で冷却効果の均等性の確保が容
易でない問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のモ
ジュールの放熱構造は、部品個別対応により、数多くの
部品を用いる構造のため、電子回路の高機能、高速化、
高密度化によりスペースと製造作業が嵩み、そして部品
交換などの保守性、さらに冷却効果の均等性が悪化する
傾向になりやすい問題の解決を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するために、プリント回路板１の形状に整合した大きさ
の放熱板２を当該プリント回路板１の表面より所定の間
隔を保って発熱部品６と接触して前記プリント回路板１
に構成した。この手段によって、放熱部品の数量が減少
するため、シンプルな構造で部品交換を容易にするとと
もにプリント回路板１の発熱部品６の効率的な放熱とプ
リント回路板１の搭載部品の物理的な保護とを兼ね備え
ることを可能とするモジュールの放熱構造を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】まず、請求項１の第１の発明にお
いては、図１に示すように、プリント回路板１の形状に
整合した大きさの放熱板２を当該プリント回路板１の表
面より所定の間隔を保って発熱部品６と接触して前記プ
リント回路板１に構成した。この手段によって、複数の
放熱部品の数量が減少できるため、シンプルな構造で部
品交換の容易なプリント回路板１の搭載部品の効率的な
放熱とプリント回路板１の搭載部品の物理的な保護とが
できる作用を得る。

【０００６】次に、請求項２の第２の発明においては、
図２に示すように、前記放熱板２の表面にプリント回路
板１の発熱部品６の高さに対応して凹部３や凸部４を設
け、当該凹部３や凸部４を発熱部品６と接触して構成し
た。この手段によって、高さの異なる複数の発熱部品６
の放熱部品を一体化して１個にできるため、低コスト化
ができる作用を得る。

【０００７】また、請求項３の第３の発明においては、
図３に示すように、前記放熱板２の端面に折り曲げ部５
を設けてモジュール単位のダクト構造とした。この手段
によって、放熱板２の放熱面積を拡大しさらにダクトを
形成するため、冷却ファンによる冷却の効率を高くでき
る作用を得る。

【０００８】さらに、請求項４の第４の発明において
は、図４に示すように、前記放熱板２には相互に隣接す
る発熱部品６の間に熱遮蔽部７を配置する構造とした。
この手段によって、相互に隣接する発熱部品６の熱の干
渉を避けるようにできるため、発熱部品６毎に必要な放
熱面積を全体から分割して利用できる作用を得る。

【０００９】次に、請求項５の第５の発明においては、
図５に示すように、前記放熱板２に把手８を取り付け
た。この手段によって、モジュールの抜去手段の部品が
確保されるため、モジュールの抜去手段の工具を不要に
できる作用を得る。

【００１０】また、請求項６の第６の発明においては、
図６に示すように、前記放熱板２の内側に整流板９を設
けた。この手段によって、冷却風の風向あるいは冷却風
の風量の制御が可能となるため、効率よく冷却風が流れ
るようにする作用を得る。

【００１１】次に、請求項７の第７の発明においては、
図７に示すように、前記放熱板２の内側にファン１０を
設けた。この手段によって、特定の発熱部品１１に対し
て集中的に冷却が可能となるため、冷却効果の高い放熱
構造にできる作用を得る。

【００１２】次に、請求項８の第８の発明においては、
図８に示すように、前記ファン１０に発熱部品１１の周
囲温度によって風量を変動する回転制御部１２を持つこ
ととした。この手段によって、発熱部品１１の発熱状況
に対応した冷却のための風量を得られるため、冷却効率
の高い放熱構造にできる作用を得る。

【００１３】また、請求項９の第９の発明においては、
図９に示すように、前記回転制御部１２の熱感知部１４
を発熱部品１１の表面に直接接触して構成した。この手
段によって、発熱部品１１の発熱状況に正確に対応した
冷却のための風量を得られるため、冷却効率の高い放熱
構造にできる作用を得る。

【００１４】さらに、請求項１０の第１０の発明におい
ては、図１０に示すように、前記回転制御部１２をファ
ン１０に内蔵して構成した。この手段によって、前記回
転制御部１２とファン１０との間の配線を減少できるた
め、発熱状況に対応した冷却効率の高い放熱構造をシン
プルな構成でできる作用を得る。

【００１５】次に、請求項１１の第１１の発明において
は、図１１に示すように、前記回転制御部１２を発熱部
品１１に固定した発熱部品１１の熱を外に伝導する放熱
板１３に内蔵して構成した。この手段によって、発熱部
品１１の熱を外に伝導する放熱板１３で放熱面積の拡大
をするとともに発熱部品１１の温度感知をするため、発
熱部品１１の発熱状況により正確に対応した冷却効果の
高い放熱構造にできる作用を得る。

【００１６】また、請求項１２の第１２の発明において
は、図１２に示すように、前記回転制御部１２を放熱板
１３とファン１０とを固定した放熱板１３側に構成し、
熱感知部１４を放熱板１３とファン１０とに配置した。
この手段によって、熱感知部１４を含めた発熱部品１１
の集中的な冷却機構を一体化したため、発熱部品１１の
発熱状況による適正な風量の制御が容易になる放熱構造
にできる作用を得る。

【００１７】

【実施例】以下、図１ないし図１２の本発明に関わる実
施例の図面を参照して説明する。

【００１８】図１ないし図１２の本発明に関わる実施例
の図面に用いた符号について一括して以下に説明する。
１はモジュールの主構成物であるプリント回路板であ
る。２はプリント回路板１に搭載した発熱部品６の放熱
のための放熱板である。３は放熱板２に形成した凹部で
ある。４は放熱板２に形成した凸部である。５は放熱板
２に形成するダクト構造をなす折り曲げ部である。６は
プリント回路板１に搭載する発熱部品である。７は放熱
板２に形成する熱の遮蔽のための熱遮蔽部である。８は
モジュールを抜去するための把手である。９は放熱板２
に形成する風量の制御または風向の制御のための整流板
である。１０はプリント回路板１に搭載した発熱量の高
い発熱部品１１の冷却のためのファンである。１１はプ
リント回路板１に搭載のマイクロプロセッサなどの発熱
量の高い発熱部品である。１２はファン１０の風量を制
御する回転制御部である。１３は発熱部品１１の放熱を
促進するための放熱板である。１４は回転制御部１２に
付随した熱感知部である。

【００１９】図１は、本発明の原理の構造斜視図と要部
断面図である。同図において、プリント回路板１の形状
に整合した大きさで例えば銅板などでなる放熱板２を放
熱を必要とする発熱部品６自体または所定の高さに嵩上
げした放熱部品に対応した高さにプリント回路板１表面
より所定の間隔を保って構成する。そして放熱板２の裏
面には放熱を必要とする発熱部品６自体または放熱部品
で嵩上げした発熱部品６を熱伝導シートなどの熱伝導体
を介し接触させて放熱板２と熱伝導手段を行う。このこ
とによって、放熱を必要とする発熱部品６自体や放熱部
品で嵩上げした発熱部品６を一括して放熱するため、複
数の放熱部品の数量を減少でき、部品交換が容易にな
り、さらにプリント回路板１の搭載部品の物理的保護構
造と効率的な放熱構造とを兼ね備えることができる。

【００２０】図２は、本発明の請求項２実施例の構造斜
視図と要部断面図である。同図において、前記放熱板２
の表面に絞り加工などによりプリント回路板１の発熱部
品６の高さに対応して、部品の高さの低い部分には凹部
３、部品の高さの高い部分には凸部４を形成し当該放熱
板２と発熱部品６とを接触させた。このことによって、
高さの異なる複数の発熱部品６の放熱板を一体化したた
め、部品数量が少なくなり、低コスト化ができる。また
放熱においても凹部３と凸部４は放熱の面積を拡張する
手段としても利用できる。

【００２１】図３は、本発明の請求項３実施例構造斜視
図である。同図において、前記放熱板２の端面に折り曲
げ部５を設けてモジュール単位のダクト構造とした。こ
のことによって、冷却ファンなどによる冷却時に円滑に
冷却風が流れるように、ダクトが形成され、また放熱板
２の放熱面積を拡大するため、冷却効率を高くすること
ができる。

【００２２】図４は、本発明の請求項４実施例構造斜視
図である。同図において、前記放熱板２に隣接する発熱
部品６の間に穴などの熱遮蔽部７を配置する構造とし
た。このことによって、相互に隣接する発熱部品６の放
熱板による熱伝導を遮蔽することができるため、隣接す
る発熱部品６相互の熱の干渉を避けるとともに発熱部品
６毎に必要な放熱面積を全体から分割して利用ができ
る。

【００２３】図５は、本発明の請求項５実施例構造斜視
図である。同図において、前記放熱板２に把手８を取り
付けた。このことによって、モジュールの抜去用の把手
８を放熱板２に取り付けているため、モジュールの抜去
手段としての工具が不要となるようにできる。また把手
８を放熱面積の拡張手段として利用ができる。

【００２４】図６は、本発明の請求項６実施例構造斜視
図である。同図において、前記放熱板２の内側に整流板
９を設けた。このことによって、整流板９で冷却風の風
向あるいは冷却風の風量の制御が可能となるため、効率
よく冷却風が流れるようにできる。

【００２５】図７は、本発明の請求項７実施例構造斜視
図である。同図において、前記放熱板２の内側にファン
１０を設け特定の発熱部品１１に冷却風を吹きつけす
る。このことによって、発熱部品１１の集中的な冷却が
可能なため、マイクロプロセッサなどの発熱量の高い発
熱部品１１の冷却条件に対応可能な冷却効率の高い放熱
構造にできる。

【００２６】図８は、本発明の請求項８実施例構造斜視
図である。同図において、前記ファン１０は例えばマイ
クロプロセッサなどの発熱部品１１の周囲温度によって
風量を変動する回転制御部１２を備える。回転制御部１
２は例えば所定の温度で開閉する温度スイッチで熱感知
部１４とし、ホールモータに供給する電圧を制御するそ
して、モータコイルを駆動する回路を持つＴＡ７２４７
のモータドライブＩＣとホールモータで駆動するファン
との組み合わせで持つこととした。このことによって、
発熱部品１１の周囲温度によって風量を変動する回転制
御部１２を持つため、発熱部品１１の周囲温度の状況に
対応した冷却効率の高い放熱構造にできる。

【００２７】図９は、本発明の請求項９実施例構造斜視
図である。同図において、前記回転制御部１２の例えば
温度スイッチによる熱感知部１４を発熱部品１１の表面
に直接接触して構成した。このことによって、回転制御
部１２の熱感知部１４を発熱部品１１に直接接触したた
め、発熱部品１１の発熱状況に正確に対応した冷却効率
の高い放熱構造にできる

【００２８】図１０は、本発明の請求項１０実施例構造
斜視図である。同図において、前記回転制御部１２をフ
ァン１０に内蔵して構成した。このことによって、回転
制御部１２とファン１０との間の配線を減少できるた
め、部品と配線の少ないシンプルな放熱構造にできる。

【００２９】図１１は、本発明の請求項１１実施例構造
斜視図である。同図において、前記回転制御部１２を発
熱部品１１に固定した発熱部品１１の熱を外に伝導する
放熱板１３に内蔵して構成した。このことによって、回
転制御部１２を発熱部品１１に固定した発熱部品１１の
熱を外に伝導する放熱板１３に内蔵したため、回転制御
部１２と熱感知部１４との部品間の配線と部品数量との
少ない構造で、発熱部品１１の発熱状況に正確に対応し
た冷却効率の高い放熱構造にできる。

【００３０】図１２は、本発明の請求項１２実施例構造
斜視図である。同図において、前記回転制御部１２を放
熱板１３とファン１０とを固定した放熱板１３側に置
き、熱感知部１４をファン１０と放熱板１３とに配置構
成した。このことによって、ファン１０の回転を変動さ
せる回転制御部１２を発熱部品１１に固定した熱を外に
伝導する放熱板１３とファン１０とを一体化したため、
発熱部品１１の集中的な冷却機構を一体化して回転制御
部１２と熱感知部１４とファン１０との部品間の配線と
部品の数量の少ない構造とし、２個の熱感知部１４で発
熱部品１１の周囲温度や表面温度に適正に対応した冷却
風の風量の制御ができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した本発明の効果について，請
求項順に説明する。

【００３２】請求項１記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、プリント回路板の形状に整合した大きさの
放熱板をプリント回路板の表面より所定の間隔を保って
発熱部品と接触してプリント回路板に構成した。このこ
とで、放熱を必要とする発熱部品を一括して放熱するこ
ととともにプリント回路板の搭載部品の物理的保護がで
きるので、複数の放熱部品を削減し部品交換を容易にし
て、効率的な放熱ができる。

【００３３】請求項２記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板の表面にプリント回路板の発熱
部品の高さに対応して凹部および／または凸部を発熱部
品と接触して配置構成した。このことで、放熱を必要と
するプリント回路板の発熱部品の高さの違いがあっても
一体化した放熱板全体で放熱することができるので、請
求項１記載の効果に加え、放熱面積の拡張もでき、冷却
効率を高めることができる。

【００３４】請求項３記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板の端面に折り曲げ部を設けてモ
ジュール単位のダクト構造とした。このことで、冷却効
果の高いダクトが形成されるので、請求項１ないし２記
載の効果に加え、放熱板の放熱面積を拡大するとともに
風の流れを整えて冷却効率を高めることができる。

【００３５】請求項４記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板に相互に隣接する発熱部品との
間に穴などの熱遮蔽部を配置する構造とした。このこと
で、熱の相互干渉を回避できるので、請求項１ないし３
記載の効果に加え、発熱部品毎に必要な放熱面積を全体
から分割して利用でき、発熱部品の熱特性に対応した冷
却効率の均等な放熱構造ができる。

【００３６】請求項５記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板に把手を取り付けてモジュール
の抜去手段とした。このことで、モジュールの抜去手段
としての工具が不要となるので、請求項１ないし４記載
の効果に加え、より放熱面積の拡大をするとともにダク
ト構造では無駄な空隙のないダクトができる。

【００３７】請求項６記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板の内側に整流板を設けた。この
ことで、冷却風の風向あるいは冷却風の風量の制御がで
きるので、請求項１ないし５記載の効果に加え、風向あ
るいは風量の制御をするので冷却効果の高い放熱構造が
できる。

【００３８】請求項７記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板の内側にファンを設けた。この
ことで、特定の発熱部品を集中的に冷却が可能となるの
で、請求項１ないし６記載の効果に加え、発熱量の高い
発熱部品に対して集中的な冷却をするので冷却効果の高
い放熱構造ができる。

【００３９】請求項８記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記放熱板の内側に設けたファンに例えば
マイクロプロセッサなどの発熱部品の周囲温度によって
風量が変動する回転制御部を持つこことした。このこと
で、マイクロプロセッサなどの発熱量の高い発熱部品の
周囲温度に対応した冷却風を供給できるので、請求項７
記載の効果に加え、発熱部品の発熱状況に対応した冷却
効率の高い放熱構造ができる。

【００４０】請求項９記載の構成を備えたモジュールの
放熱構造は、前記回転制御部の熱感知部を発熱部品表面
に直接接触して構成する。このことで、発熱部品の表面
温度状況に対応した冷却風を供給できるので、請求項８
記載の効果に加え、発熱部品の表面温度状況に正確に対
応した冷却効率の高い放熱構造ができる。

【００４１】請求項１０記載の構成を備えたモジュール
の放熱構造は、前記放熱板の内側に設けたファンに発熱
部品の温度により回転を変動する回転制御部を内蔵して
構成する。このことで、ファンに回転制御部を内蔵した
ので、請求項８記載の効果に加え、ファンと回転制御部
との部品間の配線を減少したシンプルな放熱構造ができ
る。

【００４２】請求項１１記載の構成を備えたモジュール
の放熱構造は、発熱部品に固定して発熱部品の熱を外に
伝導する放熱板に回転制御部を内蔵した。このことで、
マイクロプロセッサなどの発熱部品に発生した熱を放熱
板に伝導と拡散をし回転制御部を内蔵したので、放熱面
積を拡大して請求項９記載の効果に加え、放熱面積を拡
大した冷却効率の高い放熱構造ができる。

【００４３】請求項１２記載の構成を備えたモジュール
の放熱構造は、前記放熱板の内側に設けたファンとマイ
クロプロセッサなどの発熱部品の熱を外に伝導する放熱
板とを固定した放熱板側に内蔵し熱感知部をファンと放
熱板とに配置した。このことで、２個の熱感知部で周辺
温度や表面温度の状況に適正に対応した冷却風を供給で
きるので、請求項９記載の効果に加え、発熱部品の集中
的な冷却機構を一体化したシンプルで冷却効率の高い放
熱構造ができる。

【００４４】なお本明細書では、強制空冷する放熱構造
を述べたが自然空冷する場合であっても、本発明の構成
手段の利用で、同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図であり、（ａ）は構造斜視図
（ｂ）は要部断面図である。

【図２】本発明の請求項２実施例図であり、（ａ）は構
造斜視図（ｂ）は要部断面図である。

【図３】本発明の請求項３実施例構造斜視図である。

【図４】本発明の請求項４実施例構造斜視図である。

【図５】本発明の請求項５実施例構造斜視図である。

【図６】本発明の請求項６実施例構造斜視図である。

【図７】本発明の請求項７実施例構造斜視図である。

【図８】本発明の請求項８実施例構造斜視図である。

【図９】本発明の請求項９実施例構造斜視図である。

【図１０】本発明の請求項１０実施例構造斜視図であ
る。

【図１１】本発明の請求項１１実施例構造斜視図であ
る。

【図１２】本発明の請求項１２実施例構造斜視図であ
る。

【図１３】従来例の構造斜視図である。

【符号の説明】

１ プリント回路板 ２，１３ 放熱板 ３ 凹部 ４ 凸部 ５ 折り曲げ部 ６，１１ 発熱部品 ７ 熱遮蔽部 ８ 把手 ９ 整流板 １０ ファン １２ 回転制御部 １４ 熱感知部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子機器の構成単位である電気回路およ
   び電子回路を絶縁板上に形成して所定の機能を構成し、
   発熱部品の熱を放熱部品に熱伝導して空冷するモジュー
   ルの放熱構造において、プリント回路板（１）の形状に
   整合した大きさの放熱板（２）を、当該プリント回路板
   （１）の表面より所定の間隔を保って発熱部品（６）と
   接触して前記プリント回路板（１）に構成したことを特
   徴とするモジュールの放熱構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、放熱板（２）の表面
   に、プリント回路板（１）の発熱部品（６）の高さに対
   応して凹部（３）および／または凸部（４）を構成した
   ことを特徴とするモジュールの放熱構造。
3. 【請求項３】 請求項１ないし２のいずれか１項におい
   て、放熱板（２）の端面に折り曲げ部（５）を設けてモ
   ジュール単位のダクト構造としたことを特徴とするモジ
   ュールの放熱構造。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、放熱板（２）には隣接する発熱部品（６）の間に、
   熱遮蔽部（７）を配置する構造としたことを特徴とする
   モジュールの放熱構造。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、放熱板（２）に把手（８）を取り付けたことを特徴
   とするモジュールの放熱構造。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
   て、放熱板（２）の内側に整流板（９）を設けたことを
   特徴とするモジュールの放熱構造。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
   て、放熱板（２）の内側にファン（１０）を設けたこと
   を特徴とするモジュールの放熱構造。
8. 【請求項８】 請求項７において、ファン（１０）に発
   熱部品（１１）の周囲温度により風量を変動する回転制
   御部（１２）を持つことを特徴とするモジュールの放熱
   構造。
9. 【請求項９】 請求項８において、回転制御部（１２）
   の熱感知部（１４）を発熱部品（１１）の表面に直接接
   触して構成したことを特徴とするモジュールの放熱構
   造。
10. 【請求項１０】 請求項８において、回転制御部（１
    ２）をファン（１０）に内蔵して構成したことを特徴と
    するモジュールの放熱構造。
11. 【請求項１１】 請求項９において、回転制御部（１
    ２）は発熱部品（１１）に固定した放熱板（１３）に内
    蔵して構成したことを特徴とするモジュールの放熱構
    造。
12. 【請求項１２】 請求項９において、回転制御部（１
    ２）を発熱部品（１１）に固定した放熱板（１３）とフ
    ァン（１０）とを固定した放熱板（１３）側に内蔵し、
    熱感知部（１４）を放熱板（１３）とファン（１０）と
    に配置して構成したことを特徴とするモジュールの放熱
    構造。