(57)【要約】【課題】基板本体、冷却フィン、熱媒体流路等を一体に形成し、構成の簡素化、低コスト化を図った冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法の提供。【解決手段】電子部品１，１３０から発生する熱を吸熱するための金属製の基板本体７，１１０と、基板本体７，１１０と一体にかつ同一素材で押出成形で形成され、前記熱を熱媒体により基板本体７，１１０の外部側へ移動させるため基板本体７，１１０内に形成された熱媒体流路である第１流路９，１２１と、基板本体７，１１０の一方の面に設けられ、電子部品１，１３０が実装配置される電子回路部６，１１２と、第１流路９，１２１と連通し、基板本体７，１１０と一体にかつ同一素材で基板本体７，１１０外に形成された熱媒体流路である第２流路１２２，２２２とからなっている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品から発生する熱を吸熱するための金属製の基板本体と、
この基板本体と一体にかつ同一素材で押出成形で形成され、前記熱を熱媒体により前記基板本体の外部側へ移動させるため前記基板本体内に形成された熱媒体流路である第１流路と、
前記基板本体の一方の面に設けられ、前記電子部品が実装配置される電子回路部と、
前記第１流路と連通し、前記基板本体と一体にかつ同一素材で前記基板本体外に形成された熱媒体流路である第２流路と
からなる冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記第２流路と連通する第３流路が形成されている冷却部が、前記基板本体と所定量離隔した位置に、前記基板本体と一体に設けられている
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記金属製の基板本体は、アルミニウム合金製の基板本体である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記基板本体は、外気に前記熱を放出するための冷却フィンが一体に形成されているものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記第２流路は、押出成形された成形素材を基板用加工部材に、前記成型素材の一部を切除する機械加工を行うことにより形成されたものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記機械加工は、切断加工、せん断加工、切削加工から選択されるいずれかの加工である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、前記熱媒体が循環可能な循環流路を形成可能なものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項８】
請求項１または２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、両端が封止され、前記熱媒体が封入されているものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項９】
請求項１または２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記第２流路に設けられた冷却体、または、前記基板本体と一体に設けられた前記冷却部には、前記熱媒体を冷却する熱交換装置が配置されている
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記熱交換装置は、ペルチェ効果により前記熱媒体を冷却するペルチェ素子である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項１１】
電子部品を実装配置可能な部位が押出成形で形成された成形素材から所定の形状に機械加工され、電子部品から発生する熱を吸熱するための金属製の基板本体と、
この基板本体の一方の面に設けられ、前記電子部品が実装配置される電子回路部と、
前記金属製の基板本体に、一体に押出成形で形成された前記パイプ挿入用穴内に、挿入可能に設けられ、挿入後、前記パイプ挿入用穴の内周面と固着可能であるとともに、前記熱を移動させるための熱媒体が流通可能な金属製のパイプとからなる
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。  
【請求項１２】
請求項１１に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記金属製のパイプは、銅製または銅合金製のパイプである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の冷却機能を有する電子回路装置において、
前記基板本体と、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプとの固着は、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプを拡径させて行うものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１４】
電子部品を実装配置可能な部位、および、前記電子部品から発生する熱を熱媒体を介して移動可能な部位が押出成形方向に延在している金属材料からなる成形素材を形成する工程と、
前記成形素材の一部を切除し、電子回路部を介して前記電子部品が実装配置される基板本体、この基板本体内に形成された熱媒体流路である第１流路、及び、この第１流路と連通するとともに前記基板本体外に形成された熱媒体流路である第２流路が、一体にかつ同一素材で形成された基板用加工部材に機械加工する工程とからなる
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記成形素材を前記基板用加工部材に機械加工する工程は、
前記基板本体と所定量離隔した位置に設けられ、前記第２流路と連通する第３流路が一体に形成された冷却部を形成可能にした工程である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記金属材料は、アルミニウム合金である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記成形素材は、外気に前記熱を放出するための冷却フィンが一体に設けられているものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記機械加工は、切断加工、せん断加工、切削加工から選択されるいずれかの加工である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、前記熱媒体の循環流路が形成可能なものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、両端が封止され、前記熱媒体が封入されたものである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２１】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記第２流路を形成した後、前記第２流路を形成する管体を所定の方向に曲げる塑性加工を行う工程を有している
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２２】
請求項１４または１５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記第２流路に設けられた冷却体、または、前記基板本体と一体に設けられた前記冷却部には、前記熱媒体を冷却する熱交換装置が配置されている
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記熱交換装置は前記ペルチェ効果により前記熱媒体を冷却するペルチェ素子である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２４】
電子部品を実装配置可能な部位、および、前記電子部品から発生する熱を移動させる金属製のパイプを挿入するためのパイプ挿入用穴が押出成形方向に延在している金属材料からなる成形素材を形成する工程と、
前記成形素材を所定の形状の基板本体に機械加工する工程と、
前記パイプ挿入用穴に前記金属製のパイプを挿入する工程と、
前記パイプ挿入用穴の内周面に前記金属製のパイプの外周面を固着させる工程とからなる
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記金属製のパイプは、銅製または銅合金製のパイプである
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項２４または２５に記載の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法において、
前記固着させる工程は、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプを拡径させて固着する工程である
ことを特徴とする冷却機能を有する電子回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品から発生する熱を基板、熱媒体流路を介して外気に放出させることができる冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法に関する。さらに詳しくは、基板本体、冷却フィン、熱媒体流路などが一体に設けられた冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＣチップ等の熱を発生する電子部品においては、この電子部品を冷却するために従来からそれなりの対策が種々施されている。最近は、高速化、大容量化等に伴い、発熱量の大きい電子部品も多くなっている。発熱量が大きくなると、電子部品の高速性や安定性の特性に影響を及ぼす。近年の電子部品は、ＣＰＵ（中央処理装置）に代表されるように集積密度が高くなり発熱量が大きくなっている。このために特に熱を発生する源である電子部品の上面にこの電子部品を冷却するための冷却プレート等を配置すること、あるいは、板状の放熱基板の下面側に複数の放熱フィンを備えて半導体素子を冷却させることなどが行われている。又、基板の側面にファンを設け、電子部品に強制的に冷気を流し電子部品を放熱させるもの等が従来から行われている。
【０００３】
このような従来の種々の方法に対し、更に改善し特許出願された技術としては、ヒートシンク基板を設け放熱特性を改善した技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。又、異なる高さのＩＣに対応し、ペルチェ素子の吸熱体を用いて発熱体を冷却する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
更に、発熱体である電子素子等の上面に対し、内部中空孔に冷却水を流通させた冷却装置を設け、この冷却装置にフレキシブルリードを介してＩＣチップ等をこの冷却装置にフレキシブルに押し付けて固定するようにして冷却する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。又、ヒートシンクをコネクターに固定して冷却する技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。更に、複数のフィンを突出するように形成された回路装置の発熱体である素子を囲むように壁部を設け、他の電子部品配置空間に熱い空気が対流するのを防止して電子部品の温度上昇を低減するようにした技術が知られている（例えば、特許文献５参照）。
【０００５】
このように、電子部品を冷却、放熱させる技術は、従来から種々なされているが、大半は熱を直接発生する電子部品に対してなされている。この電子部品は、基板の片面（表面と称する）に集中して複数個配置されており、これら電子部品の放熱量も個々に異なっている。又、形状もまちまちであり、配置も一様ではなく、基板上の高さも電子部品によって異なってくる。このため冷却効果を高めるために、電子部品に合わせる形態となり、現状は冷却のための装置が極めて複雑になっている。
【０００６】
従って、電子部品を直接冷却する装置は、前述のとおり構成が複雑な上、スペースを多く要し、又、例えばヒートシンク等の占める体積割合も大きくなっている。又、冷却装置も専用的なものになり、さらにＩＣチップの配置に制約を受け、ＩＣチップ間の信号配線距離も長くなるなどの不具合も生じている。他方、基板の電子部品の反対側の面（裏側と称する）においては、電子部品の取り付けられていない面であることから、従来から積極的に冷却するための対策が施されることは少なく、冷気を送風する程度のものであった。
【０００７】
電子回路装置を冷却することを考慮すると、熱は分散していくので、全体的に冷却を施し電子回路装置全体を効率よく冷却することが必要となる。従って、熱のこもる基板の裏面も冷却し、電子部品の熱を吸熱し放熱するようにすれば、一層効率よく電子回路装置全体を冷却することが可能となる。又、この冷却装置そのものを熱伝導の高いものにすれば、特に大容量の熱容量をもつＩＣチップ等の吸熱には効果的である。
【０００８】
このような従来の種々の方法に対し、更に改善するために特許出願された技術の一つとして、ヒートパイプを利用したものがある。その例として、ヒートパイプを内蔵した放熱板を積層するチップの間に設置し、放熱板がチップの一面と接し、チップからの熱を放熱板に伝導させるとともに横方向に伝播し、放熱板の端部から放散する冷却器付半導体集積回路装置に関するものが知られている（例えば、特許文献６参照）。また、回路基板自身が冷却機能を有するように、ヒートパイプの一面に絶縁層、回路パターンを備えたヒートパイプ回路基板に関するものも知られている（例えば、特許文献７参照）。
【０００９】
さらに、大容量のパワー半導体デバイスに適用するものとして、金属基板に伝熱媒体が充填される空間を形成し、電子部品の熱を移動させる金属基板に関するものも知られている（例えば、特許文献８参照）。
【特許文献１】特開２００１−０５３２１２号公報
【特許文献２】特開平０８−３０６８３２号公報
【特許文献３】特開平０６−６９３９８号公報
【特許文献４】特開２００１−２５１０７４号公報
【特許文献５】特開２００５−２５２１７５号公報
【特許文献６】特開２００１−１６８２５５号公報
【特許文献７】特開２００３−３２９３７９号公報
【特許文献８】特開２００２−２８９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献６の技術は、基板に複数の電子部品が設けられている場合、チップと放熱板が確実に接触しない恐れが大きく、熱の伝達が効率よく行われない恐れがあった。また、ヒートパイプを平板と溝付き板で構成するもので、熱伝導性接着剤または「はんだ溶着」により接合することが必要なものであり製造が容易でなく、熱による影響、接合強度の問題、信頼性低下の問題等が発生するおそれがあるという問題点があった。
【００１１】
また、特許文献７の技術は、基板自体がヒートパイプであり、特許文献６が抱える熱の伝達に関する問題は発生しない。しかしながら、この技術の基板も、一方の板材に凹部を設けた２枚の板材を、摩擦攪拌接合法によって接合したものであり、特許文献６と接合法は異なるが接合強度の問題、信頼性などに関して、同様な問題点を有する恐れがあった。また、簡素な工程で製造されるものでないため、基板がコスト高になり、経済性がよくない。
【００１２】
さらに、特許文献８の技術は、押出成形された金属絶縁基板の金属基板に絶縁層、配線パターンを設けたものであり、金属基体は、平行な方向に伸びる互いに独立な複数の長孔から構成されている空間を有している。すなわち、空間を密閉するためには封止部材などが必要であった。また、熱媒体流路を塑性加工等で所望の形状に容易に製作することができないという問題点があった。さらに、電子部品から放熱は、金属基体のみから行うものであり効率がよくないおそれがあった。
言い換えると、基板本体に冷却フィン、熱媒体流路等を一体に低コストで設けられるようにしたものはなく、開発が要望されていた。
【００１３】
一方、金属基板を冷却する熱媒体として、フロン等が地球温暖化、オゾン層破壊、地球環境破壊などのため使用することができず、水を利用することが多くなってきている。しかしながら、水を利用すると、金属基板に形成された熱媒体流路等がつまってしまうおそれがあるという問題点が生じた。そのため、冷却機能を備えた電子回路装置において、水を熱媒体として利用してもつまりなどを発生しにくい金属製の基板本体の開発が要望されてきた。前述した技術は、この問題を解決するためのものでなかった。
【００１４】
本発明は、このような従来の技術の問題点を解決するために開発されたものであり、次の目的を達成する。
本発明の目的は、基板本体、冷却フィン、熱媒体流路等を一体に形成し、構成の簡素化、低コスト化を図った冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、電子部品が実装された基板本体から離れた位置に冷却部を設けることにより、電子部品の冷却効果を向上させた冷却機能を有する電子回路装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、押出成形された素材を機械加工することで、基板本体、冷却フィン、熱媒体流路等を一体に形成することができる冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の更に他の目的は、基板本体に形成された熱媒体流路の熱媒体に水を採用することができる冷却機能を有する電子回路装置とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の冷却機能を有する電子回路装置は、
電子部品から発生する熱を吸熱するための金属製の基板本体と、この基板本体と一体にかつ同一素材で押出成形で形成され、前記熱を熱媒体により前記基板本体の外部側へ移動させるため前記基板本体内に形成された熱媒体流路である第１流路と、前記基板本体の一方の面に設けられ、前記電子部品が実装配置される電子回路部と、前記第１流路と連通し、前記基板本体と一体にかつ同一素材で前記基板本体外に形成された熱媒体流路である第２流路とからなっている。
【００１９】
本発明２の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１において、
前記第２流路と連通する第３流路が形成されている冷却部が、前記基板本体と所定量離隔した位置に、前記基板本体と一体に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明３の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１または２において、
前記金属製の基板本体は、アルミニウム合金製の基板本体であることを特徴とする。
【００２１】
本発明４の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明３において、
前記基板本体は、外気に前記熱を放出するための冷却フィンが一体に形成されているものであることを特徴とする。
【００２２】
本発明５の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１または２において、
前記第２流路は、押出成形された成形素材を基板用加工部材に、前記成型素材の一部を切除する機械加工を行うことにより形成されたものであることを特徴とする。
【００２３】
本発明６の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明５において、
前記機械加工は、切断加工、せん断加工、切削加工から選択されるいずれかの加工であることを特徴とする。
【００２４】
本発明７の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１または２において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、前記熱媒体が循環可能な循環流路を形成可能なものであることを特徴とする。
【００２５】
本発明８の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１または２において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、両端が封止され、前記熱媒体が封入されているものであることを特徴とする。
【００２６】
本発明９の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１または２において、
前記第２流路に設けられた冷却体、または、前記基板本体と一体に設けられた前記冷却部には、前記熱媒体を冷却する熱交換装置が配置されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明１０の冷却機能を有する電子回路装置は  本発明９において、
前記熱交換装置は、ペルチェ効果により前記熱媒体を冷却するペルチェ素子であることを特徴とする。
【００２８】
本発明１１の冷却機能を有する電子回路装置は、
電子部品を実装配置可能な部位が押出成形で形成された成形素材から所定の形状に機械加工され、電子部品から発生する熱を吸熱するための金属製の基板本体と、この基板本体の一方の面に設けられ、前記電子部品が実装配置される電子回路部と、前記金属製の基板本体に、一体に押出成形で形成された前記パイプ挿入用穴内に、挿入可能に設けられ、挿入後、前記パイプ挿入用穴の内周面に固着可能であるとともに、前記熱を移動させるための熱媒体が流通可能な金属製パイプとからなることを特徴とする。  
【００２９】
本発明１２の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１１において、
前記金属製のパイプは、銅製または銅合金製のパイプであることを特徴とする。
【００３０】
本発明１３の冷却機能を有する電子回路装置は、本発明１１または１２において、
前記基板本体と、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプとの固着は、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプを拡径させて行うものであることを特徴とする。
【００３１】
本発明１４の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、
電子部品を実装配置可能な部位、および、前記電子部品から発生する熱を熱媒体を介して移動可能な部位が押出成形方向に延在している金属材料からなる成形素材を形成する工程と、前記成形素材の一部を切除し、電子回路部を介して前記電子部品が実装配置される基板本体、この基板本体内に形成された熱媒体流路である第１流路、及び、この第１流路と連通するとともに前記基板本体外に形成された熱媒体流路である第２流路が、一体にかつ同一素材で形成された基板用加工部材に機械加工する工程とからなることを特徴とする。
【００３２】
本発明１５の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４において、
前記成形素材を前記基板用加工部材に機械加工する工程は、前記基板本体と所定量離隔した位置に設けられ、前記第２流路と連通する第３流路が一体に形成された冷却部を形成可能にした工程であることを特徴とする。
【００３３】
本発明１６の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記金属材料は、アルミニウム合金であることを特徴とする。
【００３４】
本発明１７の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１６において、
前記成形素材は、外気に前記熱を放出するための冷却フィンが一体に設けられているものであることを特徴とする。
【００３５】
本発明１８の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記機械加工は、切断加工、せん断加工、切削加工のいずれかの加工であることを特徴とする。
【００３６】
本発明１９の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、前記熱媒体の循環流路が形成可能なものであることを特徴とする。
【００３７】
本発明２０の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記第１流路と前記第２流路を少なくとも含んで構成される熱媒体流路は、両端が封止され、前記熱媒体が封入されたものであることを特徴とする。
【００３８】
本発明２１の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記第２流路を形成した後、前記第２流路を形成する管体を所定の方向に曲げる塑性加工を行う工程を有していることを特徴とする。
【００３９】
本発明２２の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明１４または１５において、
前記第２流路に設けられた冷却体、または、前記基板本体と一体に設けられた前記冷却部には、前記熱媒体を冷却する熱交換装置が配置されていることを特徴とする。
【００４０】
本発明２３の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明２２において、
前記熱交換装置は前記ペルチェ効果により前記熱媒体を冷却するペルチェ素子であることを特徴とする。
【００４１】
本発明２４の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、
電子部品を実装配置可能な部位、および、前記電子部品から発生する熱を移動させる金属製のパイプを挿入するためのパイプ挿入用穴が押出成形方向に延在している金属材料からなる成形素材を形成する工程と、前記成形素材を所定の形状の基板本体に機械加工する工程と、前記パイプ挿入用穴に前記金属製のパイプを挿入する工程と、前記パイプ挿入用穴の内周面に前記金属製のパイプの外周面を固着する工程とからなることを特徴とする。
【００４２】
本発明２５の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明２４において、
前記金属製のパイプは、銅製または銅合金製のパイプであることを特徴とする。
【００４３】
本発明２６の冷却機能を有する電子回路装置の製造方法は、本発明２４または２５において、
前記固着する工程は、前記金属製のパイプ、前記銅製または銅合金製のパイプを拡径させて固着する工程であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は、以上のことから次のような効果を奏することとなった。
本発明の冷却機能を有する電子回路装置は、基板本体、冷却フィン、熱媒体流路が一体に設けられ、この基板本体に電子部品が直接実装されるため、電子部品を効率よく冷却することができる。また、電子回路装置は、構成が簡素で、コンパクトである。熱媒体流路は押出成形で一体に形成されたものであり、流路を製作するための部材を接合する作業などが不要で、接合部等から熱媒体の漏洩等が生じることがなく信頼性を向上を図ることができた。さらに、大量生産のし易い構成で、低コストの冷却機能を有する電子回路装置とすることができた。
【００４５】
また、本発明の電子回路装置の製造方法は、押出成形されたアルミニウム合金である成形素材の一部を、機械加工で切除することで、基板本体と、基板本体外に形成された熱媒体流路を製作することが可能であり、大量生産がしやすくなり、低コスト化を図ることができた。さらに、押出成形された成形素材は、基板本体、冷却フィン、熱媒体流路等が形成される部位が一体に形成されたものであり、成形素材に機械加工を行うことで基板本体、冷却フィン、熱媒体流路等を製造することが可能であり、この面でも低コスト化を図ることができる。
【００４６】
また、電子部品が実装された基板本体より離れた位置に冷却部（冷却体）を設けたものは、電子部品の熱を電子部品から離れた位置で外気に放出し電子回路装置の冷却効率を向上させることができる。さらに、熱媒体流路の第２流路（第１管体）は、塑性加工可能なものであり、実装部の形状に合わせて、いろいろな形状に曲げることができるため、電子回路装置の実装を容易にすることができる。また、冷却部（冷却体）に熱交換装置を設けることでさらに冷却効率を向上させることができる。言い換えると、電子回路装置全体のコンパクト化が図れる。
【００４７】
さらに、基板本体のパイプ挿入用穴に金属製のパイプを挿入し、基板本体と金属製のパイプとを密着させたものは、熱媒体にフロン等を使用しないで、水、純水等熱媒体を使用することができ、環境破壊を生じさせることなく地球環境に優しい電子回路装置を提供することができる。また、金属製のパイプを内側から加圧して拡径させ固着させているため、基板基体のパイプ挿入用穴と金属製のパイプ外周面とが確実に密着し、熱伝導率を低下させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は、本発明の電子回路装置の実施の形態１を示す部分断面図である。電子部品１はいわゆるＩＣチップであり、基板２上の片側の面（以下、表面と称す）に実装されている。電子部品の基板２は、後述する基板本体である冷却装置７に絶縁性の基体３が設けられたもので構成されている。絶縁性の基体３には絶縁体４の層が施されている。又、絶縁性の基体３には回路配線６が配置されており、基体３は絶縁体でもある。なお、電子部品はＬＥＤ（発光ダイオード）、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＬＳＩなどであってもよい。
【００４９】
電子部品１は絶縁体４上に設けられ、電子部品１からリード線５が回路配線６側に張り出し接続されている。リード線５と回路配線６の接続は、一般にハンダ付で行われる。一方、基板２は、電子部品１の取り付けられている表面に対し反対側の面（以下、裏面と称す）に本発明の主要部をなす基板本体である冷却装置７が設けられている。この冷却装置７は熱伝導率のよい金属製であることが好適である。
【００５０】
本実施の形態１においては、アルミニウム合金であり、基板２は成形された冷却部材８を骨子としている。この基板２は板状の部分が基板部になっていて、基板２全体を支持する構成になっている。この基板本体である冷却装置７は、熱伝導特性が良いものであれば、銅合金、マグネシウム合金等であってもよい。アルミニウム合金の場合は押出成形で成形されるが、ダイキャストによって形成されてもよい。銅合金の場合は、溶接等接着構成で形成される。この冷却部材８は板状の形状を有し、平坦部に基板２の絶縁性の基体３が、密着固定されている。すなわち、基板２自体が冷却機能を備え、発熱する電子部品１が直接冷却され冷却効率の向上が図られている。
【００５１】
冷却部材８は、電子部品１等を支持する板状部材である。従来基板の材質としてガラエボ樹脂のものが多く採用されていたが、本実施の形態１においてはアルミニウム合金を使用しており、従来のガラエボ樹脂に替わるものと考えてよい。本実施の形態１においては、理解を容易にするため電子部品１を直接取り付ける方を絶縁性の基体３とし、この絶縁性の基体３を支持する基板本体を冷却部材７とした。すなわち、絶縁性の基体３と冷却部材（基板本体）７が一体になったものを電子部品の基板２と称している。
【００５２】
冷却部材８は、冷却用の熱媒体を流通できるように流路９が設けられた構成となっている。この流路９は、板状の冷却部材８の一部が張り出すように一体に配置されている。この流路９は、冷却部材８を貫通する中空孔であり、これが流路体１０として形成されていて、この流路９は丸穴で冷却部材８を貫通して密封状態で循環密封回路を構成している。図２は、冷却機能を有する電子回路装置の外観図である。冷却部材８に設けられる端部１１は、流路体１０の端部に張り出し、他の接続体、例えばパイプ材（管体）１２が接続可能な構成になっている。この端部１１は流路体１０と異なる部材、例えばパイプ材を接着した構成となっている。熱媒体はこの端部１１から注入され封印し流路体１０内に密封される。なお、パイプ材は、所定の形状に、曲げ加工（例えば、ベンディング加工）等で変形可能なものであってもよい。
【００５３】
装置の冷却はこのパイプ材１２を介して熱媒体を流路９に流通させることにより行われる。熱媒体は水であるが、空気であってもよく、他の熱媒体であってもよい。強制的に流通させる場合にはポンプ等を使用して熱媒体を送り込むことも考慮されるが、本実施の形態１においては、循環密封回路構成としている。この熱媒体が循環するパイプ材１２の途中に熱交換装置であるペルチェ素子の吸熱体１３を配置する。基板２を介して電子部品１の熱は冷却部材８に取り込まれるが、その熱は冷却部材８に循環する熱媒体によりペルチェ素子の吸熱体１３にもたらされる。
【００５４】
取り込まれた熱は流路過程でペルチェ素子の吸熱体１３によって吸熱、放熱される。冷却された熱媒体は再び流路体１０に移動し循環して熱交換を行なう。ペルチェ素子による熱交換は公知の技術であるので詳細説明は省略するが、Ｐ形とＮ形の熱電半導体を銅電極で接合したもので、Ｎ形の方から電流を流すとＰ形とＮ形を結ぶ接合面側から吸熱して熱を移動させ放熱する原理を利用するものである。従って、パイプ材内の熱媒体の熱はこの接合面から吸熱されることになる。このようにして、電子部品の熱を基板を介して連続的に吸熱し放熱する。なお、熱交換装置は、冷却ファン等であってもよい。
【００５５】
冷却部材８は流路体１０を含めて基板の板状部８ａと一体的な部材として成形される。従って、冷却部材８は単体構成であり、極めてシンプルである。前述のとおり、冷却部材８に設けられる端部１１は、流路体１０の端部に張り出し接続部を構成する。その形状は、成形により種々の形状が可能である。図３は、冷却装置の流路体の丸形形状端部を示す外観図であり、図３の流路体の端部１４は、丸形である。図４は、冷却装置の流路体の角形形状端部を示す外観図であり、図４に示す流路体の端部１５は、角形である。いずれも穴は丸穴となっている。図５は、冷却装置の一体化された複数個の流路体の端部を示す外観図であり、流路体１０が複数個隣接して一体化された構成となった端部１６を示している。図５の流路体の外形は複数の流路体１０を一体化した形状となっているが、各々の流路９は丸穴となっている。
【００５６】
図６は、流路体１０の端部１１にパイプ材１２を接続した構成の部分断面図である。流路体１０の端部１１には、パイプ材１２の外径に合う穴９ａが設けられていて、この穴９ａにパイプ材１２を差し込む。差し込まれた後、パイプ材１２と端部１１との間の外側接続部に樹脂１７を成形等により被覆させて固定体を構成し、パイプ材１２と端部１１を固定する。この樹脂１７による成形固定は、接続を確実にし、熱媒体の漏れを防止するのに効果的である。
【００５７】
この固定方法は、シーリング材として使用されるプライマーで接着させる方法であってもよい。プライマーは複数種類あり、被接着部材により適正なものを選定する必要がある。本実施の形態においては、アルミニウム合金の接着に合うプライマーを選定することになる。又、固定方法は、本出願人が提案しているアルミニウムやその合金等である軽合金で形成された形状物を、表面に特殊な浸漬処理を施した後、金型にインサートし、これに熱可塑性樹脂を射出して一体に接合する方法（射出接合法、ナノモールディングテクノロジーなどと称す）であってもよい。更に、固定方法は、溶接による方法等であってもよい。
【００５８】
図７は、冷却装置の他の実施の形態を示す外観図である。この形態は、冷却部材に冷却フィン１８を設けた例である。熱の一部はこの冷却フィン１８を介して外気に放熱されるので、より冷却が効率的に行われる。
【００５９】
一般に電子回路装置は大量生産されるので、押出成形のための専用的な装置を準備すると、生産性が向上し、結果的に製造コストを低減させることができる。接続体をパイプ材としたが、流路体の接続部を相互に雄雌構成にすれば、複数の基板の冷却部材をパイプを使用しないで直接接続させることも可能である。又、冷却部材を基板の裏面側に設けることで説明したが、この冷却作用と同時に電子部品の取り付けられた表面側も冷気を流すなりの冷却手段を施すと冷却効果が一層高まることはいうまでもない。
【００６０】
図８は、冷却装置の更に他の実施の形態を示す外観図である。前述した冷却装置７は、冷却部材８と突出した端部１１が形成されている。このために前述した冷却装置７は、図８のように連結して使用できない。図８に示した冷却部材８は、押出加工で製造された押出成形品であり、突出した端部１１が形成されていない。このような形状のものであると、例えば、液晶表示器のバックライトのように長い基板となる場合、冷却部材８を連結して使用することができる。冷却部材８と冷却部材８の連結は、連結パイプ２０を使用するとよい。連結パイプ２０の外周の両端の２箇所には、Ｏリング２１などシール部材が取り付けられている。
【００６１】
連結パイプ２０の両端は、それぞれ冷却部材８の流路９に挿入して固定する。従って、必要数の冷却部材８を連結することにより、所望の長さの基板を作ることができる。また、連結パイプ２０の連結により、熱媒体の流路も確保できる。なお、本実施の形態１では、連結パイプ２０の外周にＯリング２１を配置したが、これを配置せずに接着剤、溶接等で固定したものでも良い。本実施の形態の冷却装置は、押出加工で製造された押出成形品を使用したので、生産性が高く加工工程、加工材料コストを安くすることができる利点がある。
【００６２】
〔実施の形態２〕
図９は本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態２を示す側面図、図１０は、電子回路装置の基板用加工部材を示す下面図（底面図）、図１１は、電子回路装置の基板用加工部材を示す斜視図である。図１２（ａ）は、押出成形で製造された成形素材を示す下面図（底面図）、図１２（ｂ）は側面図、図１３は、成形素材を機械加工した基板用加工部材を示す下面図（底面図）である。図１４は、図１３をＢ−Ｂ線で切断した断面図で、第２流路を切断、せん断加工で形成した状態を示す図、図１５は、図１３をＢ−Ｂ線で切断した断面図で、第２流路をプレス機械で押圧成形した後の状態を示す図である。図１６は、電子回路装置の基板用加工部材に冷却部を設けた形態を示す説明図である。なお、実施の形態２の説明では、実施の形態１と同一の部位には、同一の符号を付与し詳細な説明を省略している。実施の形態１は、熱媒体を循環するものであったが、実施の形態２は流路の両端を封止して熱媒体を封入しているものである。
【００６３】
実施の形態２の電子回路装置１０１の基板用加工部材１０５は、アルミニウム合金を押出成形して製造された成形素材Ａを機械加工で一部が切除されて製造されたものである。なお、成形素材は、熱伝導特性が良いものであれば、銅合金、マグネシウム合金等であってもよい。機械加工としては、鋸切断機、レーザー加工機、プラズマ加工機、ウォータジェット加工機、プレス機械などによる切断加工、シャーリング機、プレス機械等によるせん断加工、旋盤、マシニングセンタ等による切削加工などが好適である。電子回路装置１０１は、基板板状部１１１の表面に絶縁層部１１３、電子回路部１１２が配置されている。電子部品１３０は、電子回路部１１２に実装されている。
【００６４】
成形素材Ａは、表面側に基板板状部１１１、他方の面（裏面と称す）側に冷却フィン１１５、流路体１２５を形成するための部位が一体に成形されている。流路体１２５には、熱媒体流路１２０が形成されている。成形素材Ａは、基板板状部１１１、冷却フィン１１５、流路体１２５、熱媒体流路１２０等を形成するための部位が、押出成形方向に延びた形状をしている。冷却フィン１１５は、電子部品１３０が発生する熱を外気に放出するためのものである。電子部品１３０は絶縁層１１３上に設けられ、電子部品１３０からリード線１３１が電子回路部１１２側に張り出し接続されている。リード線１３１と電子回路部１１２の接続は、一般にハンダ付けで行われる。基板用加工部材１０５の熱媒体流路に作動液（熱媒体）を封入する技術、基板本体１１０に絶縁層部１１３を作成する技術、絶縁層部１１３に電子回路部１１２を作成する技術、電子回路部１１２に電子部品１３０を実装する技術等は、公知の技術であるので詳細説明は省略する。
【００６５】
熱媒体流路１２０は、基板本体１１０の基板板状部１１１の裏面に、基板本体内に設けられた流路体１２５に形成された基板本体１１０内に形成された熱媒体流路である第１流路１２１と、基板本体１１０から一方の側に突き出た第１管体（第１流路体）１２６に形成される基板本体１１０外に形成された熱媒体流路である第２流路１２２、他方の側に突き出た第２管体（第２流路体）１２７に形成された熱媒体流路である第４流路１２３とからなっている。第１管体１２６、第２管体１２７の先端部１２６ａ，１２７ａは、圧潰、圧接等されていて封止されている。このようにすることで、第１流路１２１、第２流路１２２を少なくとも含み、両端が封止された熱媒体流路１２０を形成することができる。熱媒体流路１２０内には、所定量の熱媒体である作動液が封入され、いわゆるヒートパイプを形成している。すなわち、作動液は、熱媒体流路１２０内に密封状態となる。そして、熱媒体流路１２０内に封入された作動液の蒸発と凝縮の潜熱を利用して熱移動を行うものである。なお、管体の先端部を圧潰、圧接等して封止する技術は、公知な技術であるので詳細説明は省略する。また、作動液としては、水、純水、アルコール、ブタン等炭素・水素系作動液、代替フロン系作動液などが使用できる。
【００６６】
第２流路１２２の先端側には、冷却体１４０（図１６参照）が設けられている。冷却体１４０には、ペルチェ素子１４５や冷却ファン等である熱交換装置が設けられており、基板本体１１０側から熱媒体流路１２０を介して移動した熱を、外気に放出する。すなわち、電子部品１３０が発生する熱を、基板本体１１０側から冷却体１４０側に移動させ、冷却体１４０から外気に放出している。
例えば、冷却体１４０に熱交換装置であるペルチェ素子１４５の吸熱体を配置すると、基板板状部１１１、熱媒体流路１２０等を介して電子部品１３０の熱は冷却体１４０に熱移動する。その熱はペルチェ素子１４５の吸熱側の接合面から、ペルチェ素子１４５の放熱側の接合面に移動し、外気に放熱される。
【００６７】
次に、成形素材Ａから基板用加工部材１０５を製造する製造方法について説明する。
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、押出成形工程で、基板板状部、冷却フィン、流路体及び熱媒体流路を形成するための部位等が一体になり押出成形方向に延在した成形素材Ａが成形される。
図１３に示すように、機械加工工程で、成形素材Ａから、所定の長さ分、切削加工、切断加工、せん断加工等の機械加工で切除し、基板本体１１０、第１管体１２６（第２流路１２２）、第２管体１２７（第４流路１２３）のみを残す。すなわち、第１管体１２６、第２管体１２７の部位は、第１管体１２６、第２管体１２７を除く基板板状部１１１、冷却フィン部１１５が図１３に示すように切除されている。さらに具体的に述べると、基板用加工部材１０５は、図１３の符号ｅ、ｆで示したハッチング部が成形素材Ａから切除されている。
【００６８】
このような工程で加工することで、押出成形品である成形素材Ａから、容易に、図１１に示すような基板用加工部材１０５を製造することができる。この基板用加工部材１０５に、作動液（熱媒体）を封入する熱媒体封入工程、基板本体１１０に絶縁層部１１３を作成する絶縁層部作成工程、絶縁層部１１３に電子回路部１１２を作成する電子回路部作成工程、電子回路部１１２に電子部品１３０を実装する電子部品実装工程等を行うことで、電子回路装置１０１の製造を行うことができる。すなわち、冷却機能を有する電子回路装置１０１を、低コストで、容易に製造することができる。
【００６９】
もし、基板本体１１０と冷却体１４０の向きを変えたほうが、電子回路装置１０１の実装がしやすい場合には、第１管体１２６（第２流路１２２）をベンダ等で塑性加工して曲げることもできる。もし、第１管体１２６が、切断、せん断加工で切除され断面が図１４に示すように円形状でない場合、プレス機械等で押圧成形の加工をし、図１５に示すような円形状または略円形状の管体１２６ａのようにすると曲げ加工（塑性加工）が容易となり好ましい。なお、第１管体１２６を切削加工で形成した場合、切除した断面が図１５のようになるので、プレス機械による押圧成形加工は必要でない。
【００７０】
なお、冷却体１４０は、一つまたは複数の基板本体（例えば、図１６では、基板本体１１０Ａ、１１０Ｂの二つ）に対して設けられていればよく、基板本体側で発生する熱が外気に放熱できるものであればよい。図１６では、基板本体１１０Ａ、１１０Ｂ側の熱が、流路体１２５Ａ、１２５Ｂ、第１管体１２６Ａ、１２６Ｂ内の熱媒体を介して、冷却体１４０側に移動し、放熱される。
また、第１流路１２１と、第２流路１２２とを連結可能な構成とし、実施の形態１のように、熱媒体（例えば、冷媒）が循環可能な循環流路を形成できるようにしてもよい。言い換えると、第１管体１２６と第２管体１２７、第１管体１２６と基板本体１１０等を連結可能な構成にすればよい。このようにすることで、第１流路１２１、第２流路１２２を少なくとも含む熱媒体の循環流路を形成することができる。この連結部の構成は、例えば、管体、基板本体の接続部を相互に雌雄関係となるように構成したり、連結部材を介在させるとよい。この連結部材は、シーリング材として使用されるプライマーで接着させる方法、Ｏーリング等シール部材を設け連結する方法などで漏洩が発生しないように連結すればよい。また、漏洩が発生しなければ、接着剤による方法、溶接による方法、本出願人が提案している射出接合法などであってもよい。そして、この構成のものは、循環流路の過程において、熱交換装置で冷却できるようにすることが好ましい。
【００７１】
〔電子回路装置の本体の実施の形態３，４，５〕
実施の形態２で説明を行った冷却機能を有する電子回路装置は、基板本体と冷却体が別体のものであった。実施の形態３の冷却機能を有する電子回路装置は、図１７に示すように、実施の形態３の基板用加工部材２０５は、基板本体１１０と冷却部２４０とを一体に構成したものである。
【００７２】
図１７は、本体の実施の形態３の基板用加工部材を示す斜視図、図１８（ａ）は、押出成形された成形素材を示す下面図（底面図）、図１８（ｂ）は、側面図である。図１９は、成形素材を機械加工した基板用加工部材を示す下面図（底面図）、図２０は、機械加工した基板用加工部材を塑性加工して、基板本体と冷却部の向きを変えた状態を示す下面図（底面図）である。図２１は、実施の形態４の基板用加工部材を示す下面図（底面図）、図２２は、実施の形態５の基板用加工部材を示す下面図（底面図）である。
【００７３】
実施の形態３の電子回路装置は、基板用加工部材２０５に冷却部２４０が一体に形成されていることが、実施の形態２の電子回路装置１０１と異なるものである。すなわち、基板用加工部材２０５は、冷却部２４０、基板本体１１０、第１管体（第１流路体）２２６、第２管体（第２流路体）１２７、第３管体（第３流路体）１２８、熱媒体流路等が一体に形成されている。
実施の形態３の基板用加工部材２０５は、アルミニウム合金を押出成形された成形素材Ａの一部が機械加工で切除されたものである。機械加工としては、鋸切断機、レーザー加工機、プラズマ加工機、ウォータジェット加工機、プレス機械などによる切断加工、シャーリング機、プレス機械等によるせん断加工、旋盤、マシニングセンタ等による切削加工などが利用できる。
【００７４】
基板用加工部材２０５は、押出成形された成形素材Ａから、基板本体１１０、第１流路体１２５、第１流路１２１、第１管体２２６、第２流路２２２、冷却部２４０、第２流路体２２８、第３流路２２４、第２管体１２７等が一体に形成されたものである。冷却部２４０の第２流路体２２８に、第１管体２２６の第２流路２２２と連通する第３流路２２４が一体に形成されている。第２管体１２７、第３管体１２８の先端は、圧潰、圧接等されていて封止されている。このようにすることで、第１流路１２１、第２流路２２２を少なくとも含み、両端が封止された熱媒体流路を形成することができる。第１流路１２１、第２流路２２２、第３流路２２４などからなる熱媒体流路内には、所定量の熱媒体である作動液が封入され、いわゆるヒートパイプを形成している。作動液としては、水、純水、アルコール、ブタン等炭素・水素系作動液、代替フロン系作動液などが好ましい。そして、この基板用加工部材２０５の基板本体１１０に、絶縁層部、電子回路部等を設け、電子回路装置が製造される。
【００７５】
実施の形態３の基板用加工部材２０５の製造方法について説明を行う。
図１８（ａ），（ｂ）に示すように、押出成形工程で、基板板状部、冷却フィン、流路体及び熱媒体流路を形成するための部位等が一体に成形された成形素材Ａが成形される。
図１９に示すように、成形素材Ａから、中間部を所定の長さ分、切削加工、切断加工、せん断加工等の機械加工で切除し、基板本体１１０、第１管体２２６、冷却部２４０、第２管体１２７、第３管体１２８等を残し、他の部分を切除した基板用加工部材２０５を製造する。さらに具体的に述べると、実施の形態３の基板用加工部材２０５は、図１９の符号ｇ、ｈ、ｉで示したハッチング部が成形素材Ａから切除されているものである。
【００７６】
もし、基板本体１１０と冷却部２４０の向きを変えたほうが、電子回路装置の実装がしやすい場合には、図２０に示すように、第１管体２２６ａをベンダ等で塑性加工して曲げた基板用加工部材２０５ａにするとよい。第１管体２２６ａが、切断、せん断で加工され断面が円形状でない場合、プレス機械等で押圧成形加工し、円形状または略円形状にするとよい。第１管体２２６ａを、切削加工で形成した場合、プレス機械による押圧成形加工は必要でない。
【００７７】
図２１、２２は、実施の形態４，５の基板用加工部材を示す図である。すなわち、ベンダ等で第１管体２２６ｂを塑性加工してさらに曲げることにより、図２１のように基板本体１１０と冷却部２４０との位置関係をさらに変えた実施の形態４の基板用加工部材２０５ｂを製造することができる。また、図２２のように、基板本体１１０、第１管体２２６ｃと一体の冷却部３４０を基板本体１１０より小さくした実施の形態５の基板用加工部材２０５ｃを製造することもできる。このようにすることで、電子回路装置の実装がさらに容易となる。
【００７８】
このような製造工程で加工することで、押出成形品である成形素材Ａから、容易に、図１７、図１９〜２２に示すような電子回路装置の基板用加工部材２０５、２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃを製造することができる。この基板用加工部材２０５、２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃに、作動液封入工程、絶縁層部作成工程、電子回路部作成工程、電子部品実装工程等を行うことで電子回路装置が製造される。すなわち、このような工程で、冷却機能を有する電子回路装置を、低コストで、容易に製造することができる。
【００７９】
冷却部２４０，３４０にペルチェ素子、冷却ファン等である熱交換装置を配置することが好ましい。例えば、冷却部２４０にペルチェ素子を配置すると、基板本体１１０に実装された電子部品１３０の熱は、熱媒体流路内の熱媒体を介して冷却部２４０に移動し、その移動した熱は、冷却部２４０に設けられたペルチェ素子により外気に放出される。
【００８０】
この実施の形態３から５の電子回路装置でも、第３流路２２４と第１流路１２１を連結可能な構成にし、熱媒体（例えば、冷媒）が循環可能な循環流路を形成できるようにしてもよい。言い換えると、第３管体１２８の端部と第２管体１２７の端部、第３管体１２８と基板本体１１０とを連結可能な構成としてもよい。このようにすることで、第１流路１２１、第２流路２２２を少なくとも含む熱媒体の循環流路を形成することができる。連結する構成としては、例えば、管体、基板本体の接続部を相互に雌雄関係となるように構成したり、連結部材を介在させるとよい。この連結部は、シーリング材として使用されるプライマーで接着させる方法、Ｏーリング等シール部材を設け連結する方法、接着剤による方法、溶接による方法、前述した射出接合による方法など他の連結方法であってもよい。
【００８１】
本実施の形態の電子回路装置は、押出成形された成形品を成形素材として使用し、この成形素材の一部を機械加工で切除することで基板本体、冷却部等を製造できるので、生産性が高く加工コスト、材料コストを安価にすることができる利点がある。また、熱媒体流路は、押出成形で一体に成形された成形素材のときに作成されており、流路作成のための接合等を必要としない。そのため、接合部から作動液が漏洩することが生じない。すなわち、信頼性を向上させることができる。
【００８２】
〔実施の形態６〕
本実施の形態６について、説明を行う。
この実施の形態６の説明では、前述した実施の形態１から５と同一な部位には、同一の符号を付与し、詳細な説明を省略する。
図２３は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態６を斜視図として示す外観図である。図２４は、押出成形で製造された成形素材を所定の長さの基板本体に切断した状態を示す下面図、図２５は、基板本体に金属製のパイプを挿入した状態を示す断面図、図２６は、基板本体と金属製のパイプとを固着させた状態を示す断面図である。
【００８３】
金属製（例えば、アルミニウム合金製）の基板本体５００の成形素材は、押出成形工程で、基板板状部５０８、冷却フィン５１５、パイプ挿入用穴５１０、流路体５２５を形成するための部位等が一体に押し出し成形されたものである。この成形素材を、所定の長さに切断、または、所定の形状に加工等する機械加工が行われ、基板本体５００が作成される。そして、パイプ挿入用穴５１０に、金属製のパイプである銅製のパイプ５５０を挿入する。その後、銅製のパイプ５５０の内周部（管内）に圧力流体を供給し、銅製のパイプ５５０の内側から加圧する。銅製のパイプ５５０を加圧すると、銅製のパイプ５５０が拡径し、パイプ挿入用穴５１０の内周部と銅製のパイプ５５０の外周部５５０ａとが密着して固着される。すなわち、基板本体５００と銅製のパイプ５５０とが密着し、熱伝導の低下を生じさせない。
【００８４】
銅製のパイプ５５０には、水、純水等の熱媒体が循環可能に流入され、又は両端が封止された流路内に封入されており、基板本体５００側で発生した熱を、基板本体５００の外部に移動させるようになっている。また、銅製のパイプ５５０は、加工が容易であり、耐蝕性などを有し、水、純水などを流通させてもシリカ等が固まり、つまることが生じにくい。従って、電子回路装置の金属基板５００に使用するものとして好適なものとすることができる。なお、金属製のパイプは、銅合金製のパイプ等他のものであってもよい。すなわち、加工が容易であり、耐蝕性などを有し、水、純水などを流通させてもシリカ等が固まり、つまることが生じにくいものであればよい。
基板本体５００と離れた位置には、冷却体５７０が設けられている。冷却体５７０には、ペルチェ素子や冷却ファン等である熱交換装置が設けられており、基板本体５００側から銅製のパイプ５５０内の熱媒体を介して移動した熱を、外気に放出する。すなわち、電子部品１が発生する熱を、基板本体５００側から冷却体５７０側に移動させ、冷却体５７０から外気に放出している。
【００８５】
なお、銅製のパイプ５５０が挿入され、固着されるものは、前述したような第２流路が基板本体と一体に形成されたもの（例えば、第２の実施の形態）、第２流路、冷却部が基板本体と一体に形成されたもの（例えば、第３、４、５の実施の形態）などであってもよいことはいうまでもない。
銅製のパイプ５５０は、循環流路を形成しても、両端が封止されてもよい。
【００８６】
この実施の形態６の製造方法について説明を行う。
基板板状部５０８、冷却フィン５１５、パイプ挿入用穴５１０、流路体５２５などを形成するための部位等が一体に押し出し成形されて成形素材を作成する。成形素材を所定の長さに切断、または、所定の形状に加工等する機械加工を行い、基板本体５００を製造する（図２４参照）。
この基板本体５００のパイプ挿入用穴５１０に銅製のパイプ５５０を挿入する（図２５参照）。この銅製のパイプ５５０の外径寸法は、パイプ挿入用穴５１０の内径寸法より小さいので容易に挿入できる。もし、必要があれば冷却部材５７０の穴にも銅製のパイプ５５０を挿入する。
【００８７】
銅製のパイプ５５０の管内に所定の圧力の圧力流体を供給し、銅製のパイプ５５０を内側から加圧する。すると、銅製のパイプ５５０が拡径し、パイプ挿入用穴５１０の内周部と銅製のパイプ５５０の外周部５５０ａとがを密着して固着する（図２６参照）。もし、冷却部材５７０の穴に銅製のパイプ５５０を挿入してある場合、冷却部材５７０の穴と銅製のパイプ５５０も拡径させて固着する。このように、基板本体５００と銅製のパイプ５５、冷却部材５７０と銅製のパイプ５５０を一体化させることで、基板本体５００等と銅製のパイプ５５０とを密着させ、熱伝導の低下を生じさせない。
その後、基板本体５００に、絶縁層部、電子回路部等を設け、電子回路装置が製造される。そして、電子回路装置に電気部品１が実装される。
【００８８】
なお、銅製のパイプなどを拡径させる方法は、銅製のパイプ内に、内径寸法より所定寸法大きい外周部が形成された拡径部材を圧挿して拡径する方法等他の方法であってもよい。
さらに、前述した説明では、基板本体に、銅製のパイプを拡径させて固着しているが、他の固着方法であってもよい。例えば、基板本体のパイプ挿入用穴に銅製のパイプ（金属製のパイプ）をろう付け等で固着してもよく、基板本体のパイプ挿入用穴に銅製のパイプ（金属製のパイプ）を圧入させて固着してもよい。さらに、基板本体側を加熱するとともに、銅製のパイプ（金属製のパイプ）側を冷却しておいて、基板本体のパイプ挿入用穴に銅製のパイプ（金属製のパイプ）を挿入し、両方が常温に戻ったときの熱収縮、熱膨張を利用して嵌め合う固着方法にしてもよい。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内で変更が可能なことはいうまでもない。例えば、前述した実施の形態では熱媒体流路は１つ設けられたものであったが、熱媒体流路が２つ以上設けられた基板本体、冷却部等からなる冷却機能を有する電子回路装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】図１は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態１を示す外観図である。
【図３】図３は、冷却装置の流路体の丸形形状端部を示す外観図である。
【図４】図４は、冷却装置の流路体の角形形状端部を示す外観図である。
【図５】図５は、冷却装置の一体化された複数個の流路体の端部を示す外観図である。
【図６】図６は、冷却装置の端部とパイプ材を接続させた状態を示す部分断面図である。
【図７】図７は、冷却装置の他の実施の形態を示し、冷却部材に冷却フィンを設けた構成の外観図である。
【図８】図８は、冷却装置の他の実施の形態を示し、押出成型品の冷却部材を用いた構成の外観図である。
【図９】図９は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態２を示す正面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２の電子回路装置の基板用加工部材を示す下面図である。
【図１１】図１１は、電子回路装置の基板用加工部材を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、（ａ）が押出成形で製造された成形素材を示す下面図、（ｂ）が側面図である。
【図１３】図１３は、成形素材が機械加工された基板用加工部材を示す下面図である。
【図１４】図１４は、図５をＢ−Ｂ線で切断した断面図で、第１管体（第２流路）を切断、せん断加工で形成した状態を示す図ある。
【図１５】図１５は、図５をＢ−Ｂ線で切断した断面図で、第１管体（第２流路）をプレス押圧で成形した状態を示す図である。
【図１６】図１６は、基板用加工部材に冷却部を設けた形態を示す説明図である。
【図１７】図１７は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態３の基板用加工部材を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、（ａ）が押出成形された成形素材を示す下面図、（ｂ）が側面図である。
【図１９】図１９は、成形素材を機械加工した基板用加工部材を示す下面図である。
【図２０】図２０は、本体の管体を塑性加工した状態を示す下面図である。
【図２１】図２１は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態４の基板用加工部材を示す下面図である。
【図２２】図２２は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態５の基板用加工部材を示す下面図である。
【図２３】図２３は、本発明の冷却機能を有する電子回路装置の実施の形態６を斜視図として示す外観図である。
【図２４】図２４は、押出成形で製造された成形素材を所定の長さに切断した状態を示す下面図である。
【図２５】図２５は、金属基体に金属製のパイプを挿入した状態を示す断面図である。
【図２６】図２６は、基板本体と金属製のパイプとを固着させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１，１３０  …  電子部品
２  …  基板
３  …  絶縁性の基体
４  …  絶縁体
５  …  リード線
６  …  回路配線
７  …  冷却装置（基板本体）
８  …  冷却部材
９  …  流路
１０  …  流路体
１２  …  パイプ材（管体）
１３  …  吸熱体
１０１  …  電子回路装置
１０５，２０５，２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ  …  基板用加工部材
１１０，５００  …  基板本体
１１１  …  基板板状部
１１２  …  電子回路部
１１３  …  絶縁層部
１１５  …  冷却フィン部
１２０  …  熱媒体流路
１２１  …  第１流路（基板本体内の熱媒体流路）
１２２，２２２  …  第２流路（基板本体外の熱媒体流路）
２２４  …  第３流路
１２５  …  流路体
１２６，２２６  …  第１管体
１２７  …  第２管体
１２８  …  第３管体
１４０，５７０  …  冷却体
１４５  …  熱交換装置（ペルチェ素子）
２４０，３４０  …  冷却部
５１０  …  パイプ挿入用穴
５５０  …  金属製のパイプ
Ａ  …  成形素材
【図１】
2007281403.tif 000003
【図２】
2007281403.tif 000004
【図３】
2007281403.tif 000005
【図４】
2007281403.tif 000006
【図５】
2007281403.tif 000007
【図６】
2007281403.tif 000008
【図７】
2007281403.tif 000009
【図８】
2007281403.tif 000010
【図９】
2007281403.tif 000011
【図１０】
2007281403.tif 000012
【図１１】
2007281403.tif 000013
【図１２】
2007281403.tif 000014
【図１３】
2007281403.tif 000015
【図１４】
2007281403.tif 000016
【図１５】
2007281403.tif 000017
【図１６】
2007281403.tif 000018
【図１７】
2007281403.tif 000019
【図１８】
2007281403.tif 000020
【図１９】
2007281403.tif 000021
【図２０】
2007281403.tif 000022
【図２１】
2007281403.tif 000023
【図２２】
2007281403.tif 000024
【図２３】
2007281403.tif 000025
【図２４】
2007281403.tif 000026
【図２５】
2007281403.tif 000027
【図２６】
2007281403.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月16日(2006.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2007281403.tif 000029
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2007281403.tif 000030
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２５】
2007281403.tif 000031
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２６】
2007281403.tif 000032