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公開番号2025072089
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182605
出願日2023-10-24
発明の名称電子機器
出願人三菱電機株式会社
代理人個人
主分類H05K 7/20 20060101AFI20250430BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】電子部品に対する冷却性能を向上させつつ、外部環境の変化が発生した場合でも電子部品に対する冷却性能を安定させることができる電子機器を得ること。
【解決手段】電子機器は、冷却板5と、冷却板5に取り付けられる電子部品6とを備えている。電子部品6は、第1の底面7aと第1の天面7bとを有する基板7と、基板7の第1の底面7aまたは第1の天面7bに取り付けられる発熱部品8と、を含んでいる。冷却板5の内部には、相変化しない冷却液9が流れる冷却流路5eが設けられる。冷却板5は、冷却流路5eを囲む壁の一部になる第1の壁5aを有している。第1の壁5aには、冷却流路5eと冷却板5の外部とを連通する開口部5hが形成される。基板7は、開口部5hを塞ぐように冷却板5に取り付けられる。基板7の第1の天面7bから第1の底面7aに向かう方向に沿って見たときに、発熱部品8の少なくとも一部と開口部5hとが重なる位置にある。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
冷却板と、
前記冷却板に取り付けられる電子部品と、
を備え、
前記電子部品は、
前記冷却板に取り付けられる第１の底面と、前記第１の底面とは反対を向く第１の天面とを有する基板と、
前記基板の前記第１の底面または前記第１の天面に取り付けられる発熱部品と、
を含み、
前記冷却板の内部には、相変化しない冷却液が流れる冷却流路が設けられ、
前記冷却板は、前記冷却流路を囲む壁の一部になる第１の壁を有し、
前記第１の壁には、前記冷却流路と前記冷却板の外部とを連通する開口部が形成され、
前記基板は、前記開口部を塞ぐように前記冷却板に取り付けられ、
前記基板の前記第１の天面から前記第１の底面に向かう方向に沿って見たときに、前記発熱部品の少なくとも一部と前記開口部とが重なる位置にあることを特徴とする電子機器。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記基板の前記第１の底面は、前記冷却液に対して耐腐食性を有するコーティング被膜によって被覆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。
【請求項３】
前記第１の壁には、前記開口部の周囲を囲む溝が形成され、
前記溝には、前記基板と前記冷却板との間をシールするシーリング材が配置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。
【請求項４】
前記発熱部品は、前記基板の前記第１の底面に取り付けられて前記開口部内に配置され、
前記発熱部品は、前記冷却液に対して耐防水性を有するコーティング被膜によって被覆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。
【請求項５】
前記発熱部品には、前記冷却流路内に配置されるヒートシンクが取り付けられ、
前記ヒートシンクの表面は、前記冷却液に対して耐防水性を有するコーティング被膜によって被覆されていることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記発熱部品は、前記基板の前記第１の底面に取り付けられて前記開口部内に配置され、
前記発熱部品は、前記基板に取り付けられる第２の底面と、前記第２の底面と反対を向く第２の天面と、前記第２の底面と前記第２の天面とを繋ぐ側面と、を有し、
前記第２の天面と前記側面とは、金属めっき被膜によって被覆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。
【請求項７】
前記冷却板は、前記冷却流路を囲む壁の一部になるとともに前記冷却流路を挟んで前記第１の壁とは反対側に位置する第２の壁を有し、
前記第２の壁には、前記冷却流路内に向かって突出する突起部が設けられ、
前記基板の前記第１の天面から前記第１の底面に向かう方向に沿って見たときに、前記発熱部品の少なくとも一部と前記突起部とが重なる位置にあることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却液により電子部品を冷却する電子機器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な電子機器には、電子部品に搭載されている半導体素子を、規定の温度以下で安定して動作させるために、半導体素子に熱的に接続したフィンに気体または液体の冷却媒体を当てて半導体素子を冷却する構造が取られている。
【０００３】
また、フェーズドアレイアンテナなどの電子機器には、電子部品の放熱面とフィンが内蔵された冷却板との間にＴＩＭ（Thermal Interface Material）を配置して、電子部品で発生した熱がＴＩＭを介して冷却板に伝わることで電子部品を冷却する間接液冷方式が取られている。ＴＩＭとしては、例えば、電子部品の放熱面と冷却板とに塗布される放熱グリス、電子部品の放熱面と冷却板との間に挟み込まれるラバーが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、電子部品と冷却板との間にＴＩＭなどの中間部品が介在すると、中間部品の接触熱抵抗および中間部品の熱伝導の抵抗により、電子部品に対する冷却性能が低下するという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決する技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。特許文献１に開示された技術は、電子部品の許容動作雰囲気温度より低い沸点を有する冷却液を用いて電子部品を液封する液封手段と、冷却液を冷却する冷却手段とを備え、電子部品で発生した熱を冷却液が奪って気化することにより、電子部品を冷却する直接液冷方式の技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０００－２７７９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、密閉空間に充填された冷却液の相変化を利用して電子部品を冷却するため、電子機器の姿勢、電子機器の振動、電子機器に対する衝撃、電子機器に働く加速度荷重などの外部環境の変化により電子部品に対する冷却性能が影響を受ける。これにより、電子部品に対する冷却性能が安定しないという問題がある。
【０００８】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品に対する冷却性能を向上させつつ、外部環境の変化が発生した場合でも電子部品に対する冷却性能を安定させることができる電子機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる電子機器は、冷却板と、冷却板に取り付けられる電子部品と、を備えている。電子部品は、冷却板に取り付けられる第１の底面と、第１の底面とは反対を向く第１の天面とを有する基板と、基板の第１の底面または第１の天面に取り付けられる発熱部品と、を含んでいる。冷却板の内部には、相変化しない冷却液が流れる冷却流路が設けられている。冷却板は、冷却流路を囲む壁の一部になる第１の壁を有している。第１の壁には、冷却流路と冷却板の外部とを連通する開口部が形成されている。基板は、開口部を塞ぐように冷却板に取り付けられている。基板の第１の天面から第１の底面に向かう方向に沿って見たときに、発熱部品の少なくとも一部と開口部とが重なる位置にある。
【発明の効果】
【００１０】
本開示にかかる電子機器では、電子部品に対する冷却性能を向上させつつ、外部環境の変化が発生した場合でも電子部品に対する冷却性能を安定させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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