[发明专利]冷却装置、电子基板和电子装置

说明书

相关公开参考

本发明要求于2009年4月16日提交的名称为“Cooling Device，Electronic Substrate and Electronic Device”的在先申请的日本专利申请No.2009-100009，和于2009年9月4日提交的名称为“Cooling Device，Electronic Substrate and Electronic Device”的在先申请的日本专利中请No.2009-204676的优先权。这两个日本专利申请的内容均以其全文完全并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电子基板以及安装在该基板上并且与其接触的发热元件的冷却装置，并且还涉及装备有冷却装置的基板和电子装置。

背景技术

发热元件和电子部件，诸如半导体集成电路、LED元件和功率器件已用于电子装置、工业设备、汽车等。当这些元件或部件的温度高于恒温时，可能会引发问题从而使得其运行不能得到保证。因此，还可能造成对其它零件的影响，以及元件、部件或工业设备本身的性能下降。在许多情况下，产生热量的元件和部件安装在电子基板上。

为了使这些元件和部件冷却，提供了包括多个散热片和/或液冷套的散热器。然而，由于近年来电子装置和工业设备的小型化，使得设置散热器、液冷套或类似装置的空间受到限制。此外，电子基板高度集成在电子装置和工业设备中。因此，提供高效冷却基板的冷却装置是有利的。

在冷却发热元件时，已经提出了改善冷却装置与冷却对象之间的热接触的技术。例如，参见日本专利申请No.2008-077434(“′434申请”)。还已经提出了在冷却对象的前表面设置热管的技术，其中所述热管结合从电子零件中带走热量的热吸收装置、输送热吸收装置中的热量的输送装置以及通过散热片散发所输送热量的散热装置。又例如，参见日本专利申请No.2004-037001(“′001申请”)。

然而，传统技术中存在一些问题。′434申请中公开的技术不适用于要求小型化或薄型化的电子装置。这是因为除冷却装置外，该技术还需要压缩构件，诸如片簧。此外，根据′434申请的公开，多个电子基板不能被有效冷却。此外，根据′434申请的公开，也难以对从仅具有狭小空间的电子装置内部的发热元件中吸收的热量进行扩散。

′001申请公开的技术也不适用于小型化电子装置。这是因为从发热元件带走的热量经由连接路径从散热装置散发，并且要求冷却装置要大。此外，当平面扩展的热管装备有具有预定形状和结构的电子零件时，热管可能与基板的形状和结构不匹配。

如上所述，在不妨碍基板安装在其中的小型化电子装置和工业设备的情况下，常规冷却装置不能同时并有效地冷却多个电子基板。此外，在常规系统中，不能有效散发从基板或元件吸收的热量。

鉴于上述问题，根据本发明的目的是提供一种可最佳并有效地冷却多个安装在狭小空间的电子基板的冷却装置、电子基板和电子装置。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种装备有在其上已安装了发热元件的电子基板的冷却装置，该冷却装置包括板状热扩散装置。该热扩散装置的前表面与上述电子基板的第一电路安装表面热接触。该热扩散装置的背面与上述电子基板的第二电路安装表面热接触。并且，上述热扩散装置根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝原理扩散发热元件中的热量。

本发明中公开的冷却装置能够通过单个热扩散装置同时冷却安装在狭小空间内的多个电子基板或多层基板。由于该冷却装置可同时冷却多个电子基板或多层基板，因此并不妨碍电子装置的小型化。此外，通过高效利用狭小空间和电子装置本身，冷却装置可散发从发热元件中带走的热量。另外，当冷却装置同时冷却电子基板或多层基板时，该冷却装置不会妨碍电路之间的电连接。因此，本发明的冷却装置可灵活地对应基板或狭小空间的结构和形状来高效冷却发热元件。

本发明的一方面包括一种装备有在其上安装了发热元件的电子基板的冷却装置。该装置优选地包括板状热扩散装置。该热扩散装置的前表面与上述基板的第一电路安装表面热接触。该热扩散装置的背面与上述基板的第二电路安装表面热接触。并且，该热扩散装置根据密封在其中的致冷剂的蒸发和冷凝特性扩散元件中的热量。此布置方式能够使冷却装置同时或单独冷却多个电路安装表面。该冷却装置可根据电路安装表面的结构或接触方式灵活冷却电路安装表面。