JP2010165761A - Electronic component cooling structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置等の電子部品を冷却する電子部品の冷却構造に関する。特に、電子部品が取り付けられるヒートシンクをファンにより積極的に冷却する電子部品の冷却構造に関する。 The present invention relates to an electronic component cooling structure for cooling an electronic component such as a semiconductor device. In particular, the present invention relates to a cooling structure for an electronic component in which a heat sink to which the electronic component is attached is actively cooled by a fan.
特許文献1〜3に示されるように、半導体等の発熱する電子部品は、複数の放熱フィンを備えたヒートシンクとファン装置とを組み合わせて構成される電子部品冷却構造により冷却されている。
As shown in
上記冷却構造の冷却効率を向上させるため、ヒートシンクのベース部に対してファンを斜めに設置する(特許文献3)等により、フィン群を流れる空気の量を増大させている。また、電子部品に冷却風を供給する冷却風吹き出し孔を形成する(特許文献4、5)ことにより、高密度に実装された電子部品を均一かつ十分に冷却している。
In order to improve the cooling efficiency of the cooling structure, the amount of air flowing through the fin group is increased by installing a fan obliquely with respect to the base portion of the heat sink (Patent Document 3). Further, by forming cooling air blowing holes for supplying cooling air to the electronic components (
図3に従来技術における電子部品の冷却構造の例を示す。図3に示した電子部品冷却構造13は、ファン3を排気側に配置し、複数の電子部品4、5(半導体)を冷却フィン2の風の抜き方向に並べて配置したものである。
FIG. 3 shows an example of a cooling structure for an electronic component in the prior art. In the electronic
図3(a)は、電子部品の冷却構造をベース部側から見た図(上面図とする)であり、図3(b)は、電子部品の冷却構造を冷却フィンの側面から見た図(側面図とする)である。 3A is a view (top view) of the electronic component cooling structure as viewed from the base side, and FIG. 3B is a view of the electronic component cooling structure as viewed from the side surface of the cooling fin. (Side view).
図3(a)に示すように、ベース部10には、半導体等の電子部品(発熱体)4、5が備えられる。そして、ファン3が駆動することにより、冷却フィン2(図3(b)参照)により熱交換された空気が外部に排出される。したがって、冷却フィン2、ベース部10、電子部品4、5が冷却される。
As shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、ベース部10の電子部品4、5が備えられる面の裏側には、複数枚の板状のフィン2が備えられている。フィン2の形状は、冷却効率がよく、ファン3により生じる空気の流れを妨げない形状を適宜選択すればよい(例えば、波型の板や棒状のフィンでもよい)。
As shown in FIG. 3B, a plurality of plate-
通常、ヒートシンクのベース部10上に複数の電子部品4、5を備える場合、熱に弱い電子部品を風下に配置する等電子部品4、5の特性に合わせて、電子部品4、5を配置している(非特許文献1)。
Usually, when a plurality of
しかしながら、図3に示した電子部品冷却構造13では、排気側に配置された電子部品5は、吸気側に配置された電子部品4を冷却した空気が供されるので放熱が困難となってしまう。したがって、電子部品4の発熱量が多い場合、電子部品4により熱交換された空気が電子部品5の冷却風とならないよう、遮蔽板を設けて前記空気を電子部品4と隔離して排出する方法が採られる(非特許文献1)。しかし、遮蔽板を設けると、電子部品の実装スペースの増大を招いてしまう。
However, in the electronic
さらに、電子部品4、5の許容温度が異なる場合、同一フィン2で冷却すると、許容温度の低い電子部品は、ベース部10からの熱伝導により熱的な影響を受けてしまう。
Furthermore, when the allowable temperatures of the
以上の問題に対して、それぞれの電子部品4、5に独立したヒートシンクを備えなければならず、冷却フィンやファンの個数が増大する要因となっていた。
In order to deal with the above problems, each of the
そこで、本発明は冷却フィンのサイズを大きくすることなく、冷却性能を向上させる電子部品の冷却構造を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cooling structure for an electronic component that improves the cooling performance without increasing the size of the cooling fin.
上記目的を達成する本発明の請求項1に記載の電子部品冷却構造は、電子部品が取り付けられるベース部と、前記電子部品が取り付けられた面の裏面に立設して備えられる複数の冷却フィンとからなるヒートシンクと、前記ヒートシンクにより熱交換された空気を外部へ排出するファンとからなる電子部品冷却構造であって、前記ベース部には、前記空気が排出される方向に複数の電子部品が取り付けられ、前記複数の電子部品間に配置されるように前記ベース部に穴が形成されたことを特徴とする。
The electronic component cooling structure according to
また、請求項2に記載の電子部品冷却構造は、電子部品が取り付けられるベース部と、前記電子部品が取り付けられた面の裏面に立設して備えられる複数の冷却フィンとからなるヒートシンクの電子部品冷却構造であって、前記ベース部には、前記ベース部の最外に配置された冷却フィンの内側にスリットが形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component cooling structure comprising: a base portion to which an electronic component is attached; and a plurality of cooling fins provided upright on a rear surface of the surface to which the electronic component is attached. The component cooling structure is characterized in that a slit is formed inside the cooling fin disposed on the outermost side of the base portion.
そして、請求項3に記載の電子部品冷却構造は、請求項2に記載の電子部品冷却構造において、前記最外に配置される冷却フィンは板状であり、前記スリットは、該冷却フィンの主面と平行に形成されたことを特徴とする。
The electronic component cooling structure according to
また、請求項4に記載の電子部品冷却構造は、電子部品が取り付けられるベース部と、前記電子部品が取り付けられた面の裏面に立設して備えられる複数の冷却フィンとからなるヒートシンクの電子部品冷却構造であって、前記ベース部の最外に配置される冷却フィンにスリットが形成されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electronic component cooling structure comprising: a base portion to which an electronic component is attached; and a plurality of cooling fins provided upright on a rear surface of the surface to which the electronic component is attached. The component cooling structure is characterized in that a slit is formed in a cooling fin disposed on the outermost side of the base portion.
したがって、以上の発明によれば、冷却フィンのサイズを大きくすることなく、電子部品の冷却能力を向上させることができる。 Therefore, according to the above invention, the cooling capacity of the electronic component can be improved without increasing the size of the cooling fin.
本発明は、電子部品が備えられるベース部に穴又はスリットを形成することにより、ヒートシンクを大きくすることなく冷却効率を向上させるものである。 The present invention improves the cooling efficiency without increasing the heat sink by forming a hole or a slit in a base part provided with an electronic component.
本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造について、図1を参照して詳細に説明する。図1(a)は、本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造の上面図、図1(b)は、本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造の側面図、及び図1(c)は、本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造のA−A断面図である。 The electronic component cooling structure according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1A is a top view of the electronic component cooling structure according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a side view of the electronic component cooling structure according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (c) is an AA cross-sectional view of the electronic component cooling structure according to the first embodiment of the present invention.
図1(a)に示すように、本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造11は、冷却される電子部品4、5が備えられるベース部1とこのベース部1に備えられる冷却フィン2、及び冷却フィン2で熱交換された空気を排出するためのファン3より構成される(ベース部1と冷却フィン2をあわせたものをヒートシンクとする)。また、吸気側には、図示省略の防塵フィルタが備えられる。
As shown in FIG. 1A, an electronic
通常の電子機器に使用される防塵フィルタは、粒径の大きい塵埃は除去することができるが粒径の小さいものは通過してしまう。そこで、フィルタの目を細かくすると、塵埃の捕集率は向上するが、通気抵抗が大きくなるので電子部品冷却構造11にはファン3が備えられている。
A dustproof filter used in a normal electronic device can remove dust having a large particle diameter, but passes a small particle having a small particle diameter. Therefore, if the filter is made finer, the dust collection rate is improved, but the ventilation resistance is increased. Therefore, the electronic
図1(b)に示すように、電子部品4、5は、ファン3により生じる冷却風の向きの方向に並んで備えられる。そして、ファン3が駆動することにより、冷却フィン2により熱交換された空気が外部に排出される。したがって、冷却フィン2、ベース部1、電子部品4、5が冷却される。
As shown in FIG. 1B, the
図1(c)に示すように、ベース部1の電子部品4、5が備えられる面の裏側には、複数枚の板状のフィン2が備えられている。フィン2の形状は、冷却効率がよく、ファン3により生じる空気の流れを妨げない形状を適宜選択すればよい(例えば、波型の板や棒状のフィンでもよい)。
As shown in FIG. 1C, a plurality of plate-
図1(a)に示すように、ベース部1には、電子部品4、5を隔てるように通気孔6が形成されている。図1(b)に示すように、電子部品4、5間に、通気孔6を形成することにより、冷却フィン2に通気孔6を通して冷却風が供給される。したがって、電子部品5の冷却効率が向上する。
As shown in FIG. 1A, the
さらに、通気孔6が形成されることにより、電子部品4、5間での熱の移動が制限される。したがって、許容温度が異なる電子部品を同一の冷却フィンで冷却することが可能となり、冷却フィン2及び冷却ファン3の個数を減らすことができる。
Furthermore, the formation of the
通気孔6の形状は、図1(a)に示すような矩形に限らず任意の形状を選択すればよい。また、通気孔6を複数個形成してもよい。特に、図1(b)に示すように、空気が排出される方向に傾斜するよう通気孔6をベース部1に形成すると、流通する冷却風を妨げず冷却効率が向上する。
The shape of the
以上のように、本発明の第1実施形態に係る電子部品冷却構造によれば、ベース部1に通気孔6を形成するだけなので、材料費がそのままで、穴をあける加工費のみで冷却性能を向上させることができる。
As described above, according to the electronic component cooling structure according to the first embodiment of the present invention, since the
本発明の第2実施形態に係る電子部品冷却構造について、図2を参照して詳細に説明する。図2(a)は、本発明の第2実施形態に係る電子部品冷却構造の上面図、図2(b)は、本発明の第2実施形態に係る電子部品冷却構造のB−B断面図である。 The electronic component cooling structure according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2A is a top view of an electronic component cooling structure according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of the electronic component cooling structure according to the second embodiment of the present invention. It is.
図2(a)に示すように、本発明の第2実施形態に係る電子部品冷却構造12は、冷却される電子部品4、5が備えられるベース部7とこのベース部7に備えられる冷却フィン2a、2b、及び冷却フィン2a、2bで熱交換された空気を排出するためのファン3より構成される(ベース部7と冷却フィン2a、2bをあわせたものをヒートシンクとする)。また、吸気側には、図示省略の防塵フィルタが備えられる。
As shown in FIG. 2A, the electronic
図2(a)に示すように、本発明の第2実施形態に係る電子部品冷却構造12は、最外に配置される冷却フィン2aより内側のベース部7にスリット9が形成されている。スリット9は、フィン2a、2bと平行に配置されるように形成されている。したがって、ベース部7からフィン2aへの熱移送が低減され、フィン2aから周囲に配置される電子部品8(例えば、電解コンデンサ)への熱放射を少なくすることができる。
As shown in FIG. 2A, in the electronic
ゆえに、冷却フィン2aの周囲に熱に弱い電子部品8を配置できるとともに、熱に弱い電子部品を熱放射から防護するための熱遮蔽板等を削減することができる。よって、発熱量の多い電子部品(図2(a)では、電子部品4又は5)の近くに、熱に弱い電子部品(図2(a)では、電子部品8)を配置することが可能となり、電子部品の配置スペースを小さくすることができる。
Therefore, the heat-sensitive electronic component 8 can be disposed around the cooling
なお、電子部品4、5の冷却は、冷却フィン2bで行われるため冷却能力が損なわれることはない。そして、フィン2a、2bの形状は、冷却効率がよく、ファン3により生じる空気の流れを妨げない形状を適宜選択すればよい(例えば、波型の板や棒状のフィンでもよい)。
In addition, since cooling of the
また、スリット9は、冷却フィン2aに形成してもよい。これにより、ベース部7からフィン2aへの熱移送が低減され、フィン2aから周囲に配置される電子部品8(例えば、電解コンデンサ)への熱放射を少なくすることができる。
Moreover, you may form the
以上のように、本発明の第1及び第2実施形態に係る電子部品冷却構造によれば、電子部品を配置するスペースを小さくすることができる。なお、本発明に係る電子部品冷却構造は、ファン、防塵フィルタ等の配置場所、ベース部に形成される通気孔及びスリットの形状、ベース部に備えられる電子部品の種類や数等は適宜設定可能である。 As described above, according to the electronic component cooling structure according to the first and second embodiments of the present invention, the space for arranging the electronic components can be reduced. In the electronic component cooling structure according to the present invention, the location of the fan, dustproof filter, etc., the shape of the air holes and slits formed in the base portion, and the type and number of electronic components provided in the base portion can be set as appropriate. It is.
特に、本発明に係る電子部品冷却構造は、完全な防塵を必要とする電子機器(密閉構造をとる電子機器)等、筐体や支持枠に冷却風吹き出し孔を形成することができない場合の電子機器における電子部品の冷却特性向上に有効である。 In particular, the electronic component cooling structure according to the present invention is an electronic device in which a cooling air blowing hole cannot be formed in a housing or a support frame, such as an electronic device that requires complete dust prevention (an electronic device having a sealed structure). This is effective for improving the cooling characteristics of electronic components in equipment.
1、7、10…ベース部
4、5,8…電子部品
2、2a、2b…冷却フィン
6…通風孔(穴)
9…スリット
DESCRIPTION OF
9 ... Slit
Claims (4)
前記ヒートシンクにより熱変換された空気を外部へ排出するファンとからなる電子部品冷却構造であって、
前記ベース部には、前記空気が排出される方向に複数の電子部品が取り付けられ、
前記複数の電子部品間に配置されるように、前記ベース部に穴が形成された
ことを特徴とする電子部品冷却構造。 A heat sink comprising a base portion to which electronic components are attached, and a plurality of cooling fins provided upright on the back surface of the surface to which the electronic components are attached;
An electronic component cooling structure comprising a fan for discharging the air thermally converted by the heat sink to the outside,
A plurality of electronic components are attached to the base portion in the direction in which the air is discharged,
An electronic component cooling structure, wherein a hole is formed in the base portion so as to be disposed between the plurality of electronic components.
前記ベース部には、前記ベース部の最外に配置される冷却フィンの内側にスリットが形成された
ことを特徴とする電子部品冷却構造。 A heat sink electronic component cooling structure comprising a base portion to which an electronic component is attached and a plurality of cooling fins provided upright on the back surface of the surface to which the electronic component is attached,
The electronic part cooling structure according to claim 1, wherein a slit is formed inside the cooling fin disposed on the outermost side of the base part.
前記スリットは、該冷却フィンの主面と平行に形成された
ことを特徴とする請求項2に記載の電子部品冷却構造。 The outermost cooling fin is plate-shaped,
The electronic component cooling structure according to claim 2, wherein the slit is formed in parallel with a main surface of the cooling fin.
前記ベース部の最外に配置される冷却フィンにスリットが形成された
ことを特徴とする電子部品冷却構造。 A heat sink electronic component cooling structure comprising a base portion to which an electronic component is attached and a plurality of cooling fins provided upright on the back surface of the surface to which the electronic component is attached,
A cooling structure for an electronic component, wherein a slit is formed in a cooling fin disposed on the outermost side of the base portion.
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