CN101098614A

CN101098614A - 电子元器件的散热部件

Info

Publication number: CN101098614A
Application number: CN200710126869.0A
Authority: CN
Inventors: 青山一成; 中村稔; 三浦真广
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2008-01-02
Also published as: EP1873828A2; JP2008010761A; US20080013279A1; EP1873828A3

Abstract

本发明提供一种散热部件，其具备基部和竖立设置在基部上的多个散热凸起。多个散热凸起包括具有第一刚性的第一凸起和至少局部具有比第一刚性还低的第二刚性的第二凸起。第二凸起沿在基部上的多个散热凸起的配置形态的外边缘定位。

Description

电子元器件的散热部件

技术领域

本发明涉及作为散热用附设在电子元器件上的散热部件。

背景技术

在电气电子设备中，已知为了防止微处理器等发热性电子元器件的由热引起的误动作或破损，将散热用的散热部件(即散热器)直接或间接安装在电子元器件上的结构。一般散热部件由将翅片状或销状的多个凸起竖立设置在板状的基部上而增加整体的表面积的金属块体构成，利用在这些凸起之间流动的空气，电子元器件的热通过散热部件向周围扩散。另外还已知，为了提高冷却能力，使用电风扇强制使空气在凸起之间流动。

例如，特开平8-31990号公报(JP-A-8-31990)公开了一种对于安装在电路板的表面上的电子元器件(半导体晶片)，在电路板的背面固定具有散热片的散热部件的结构。在JP-A-8-31990中还公开了在安装于电路板的表面上的电子元器件(半导体晶片)上直接固定具有散热片的散热部件的结构。

在使用散热部件的现有的电子元器件冷却构造中，例如JP-A-8-31990所记载的在安装于电路板上的电子元器件上直接固定散热部件的结构中，由于从电路板的表面较大地突出的散热部件的凸起群与周边物体碰撞等，而在散热部件上被施加意料之外的外力时，会担心在电子元器件上产生应力集中，进而损伤电子元器件。在此，由向散热部件施加的外力引起的电子元器件的损伤，倾向于产生在电子元器件的引线或钎焊球等的向电路板的导通连接区域上。另一方面，由于与电子元器件的导通连接区域相比，散热部件一般是刚性非常高的金属块体，因此很多情况下在散热部件自身不残留碰撞等的痕迹。其结果，在进行电气电子设备的检查或产生故障时的调查时，为了发现电子元器件的导通连接区域上的细微的损伤处(即特定所谓向散热部件的外力的故障产生原因)，耗费很多劳力及时间。

发明内容

本发明目的在于提供一种作为散热用附设在电子元器件上的散热部件，能够尽可能防止由向散热部件施加外力而引起的电子元器件的损伤，并且在产生损伤时能够容易特定其产生原因。

为达到上述目的，本发明提供一种散热部件，具备基部和竖立设置在基部上的多个散热凸起，多个散热凸起包括具有第一刚性的第一凸起和至少局部具有比第一刚性还低的第二刚性的第二凸起，第二凸起沿着在基部上的多个散热凸起的配置形态的外边缘定位。

根据上述结构，通过将在基部上处于容易受到外力的位置上的散热凸起作为刚性比较低的第二凸起，在散热部件受到外力时，通过使第二凸起自身变形而缓和该冲击，从而能够防止安装散热部件的电子元器件的应力集中及其损伤。即使在这种状态下，刚性比较高的第一凸起也可以抵抗外力而保持自身形状，所以对散热部件的散热效果的影响不成问题。而且，在散热部件受到外力时，尽管第二凸起已变形，但安装散热部件的电气元器件仍然损伤的场合，由于第二凸起自身的塑性变形等而清楚地残留受到外力的痕迹，所以容易特定损伤的产生原因及产生处。

在上述散热部件中，可以使第一凸起具有第一横截面积，第二凸起具有比第一横截面积还小的第二横截面积。

根据该结构，在设计散热部件时，通过优化第二凸起的形状、尺寸、位置，可以切实得到最好的效果。

另外，在上述散热部件中，第二凸起可以具有：由与第一凸起的材料相同的材料形成并与基部连接的基端部分；以及由与基端部分不同的材料形成并呈现第二刚性的末端部分。

根据该结构，可以通过对多个散热凸起中的处于预测受到外力的概率高的位置的散热凸起，根据需要以以后附加的方式设置能发挥充分的冲击缓和作用的末端部分，作为第二凸起。

附图说明

本发明的上述及其他目的、特征及优点，通过与附图关联的以下优选实施方式的说明将更加明确。在同附图中：

图1是根据本发明的一实施方式的散热部件的立体图；

图2是图1的散热部件的主要部分的横剖视图；

图3是由于外力产生局部变形的状态下的图1的散热部件的立体图；

图4是概略地表示图1的散热部件的一个应用例的主视图；

图5A是图1的散热部件所可以采用的散热凸起的变形例的主要部分的主视图；

图5B是散热凸起的其他变形例的主要部分的俯视图；

图6A是以局部剖面表示另外其他变形例的翅片型散热凸起的俯视图；

图6B是以局部剖面表示另外其他变形例的销型散热凸起的俯视图；以及

图7是根据本发明的其他实施方式的散热部件的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在附图中，在相同或类似的结构部件上标注了共同的附图标记。

参照附图，图1是根据本发明的一实施方式的散热部件10的立体图，图2是散热部件10的横剖视图，图3是由于外力产生局部变形的散热部件10的立体图，图4是概略地表示散热部件10的一个应用例的主视图。

如图1所示，散热部件10具有基部12和竖立设置在基部12上的多个散热凸起14。这些散热凸起14包括刚性互不相同的第一凸起16和第二凸起18。而且，具有比第一凸起16的刚性还低的刚性的第二凸起18沿在基部12上的多个散热凸起14的配置形态的外边缘定位。另外，第一凸起16及第二凸起18的刚性分别可以抵抗不同的外力而保持自身形状，具有更低的刚性的第二凸起18与第一凸起16比较，能够因更小的外力产生变形。

基部12是矩形平板状部件，在其平坦的一个表面12a上，以互相大致平行的大致等间隔的配置，与基部12一体地突出设置各个为翅片状(即薄板状)部件的多个散热凸起14。在图示的实施方式中，分别具有比第二凸起18的刚性还高的刚性的多个(在图中为4个)第一凸起16在基部12的表面12a的靠中央配置，分别具有比第一凸起16的刚性还低的刚性的多个(在图中为2个)第二凸起18沿基部表面12a的一组外边缘配置。散热部件10其整体由导热性优良的金属材料一体成型。

如图2所示，刚性比较高的第一凸起16具有在与基部表面12a大致平行的截面上的第一横截面积S1(或第一厚度T1)，刚性比较低的第二凸起18具有在与基部表面12a大致平行的截面上的比第一横截面积S1还小的第二横截面积S2(或第二厚度T2)。通过这样的结构，例如如图3所示，在对各个散热凸起14施加特定范围的外力时，可能产生第一凸起16保持自身形状，另一方面第二凸起18变形的状况。另外，图3举例说明一方的第二凸起18在其突出端的角部18a上产生塑性变形的状况。

如图4所示，散热部件10相对安装于电路板20的表面20a上的电子元器件(例如微处理器)22，用基部12的背面12b通过导热性优良的粘接剂层24直接固定。在该状态下，利用在散热部件10的多个散热凸起14(第一凸起16及第二凸起18)之间流动的空气，电子元器件22的动作中的热通过散热部件10向周围扩散。另外，为了提高冷却能力，也可以将在多个散热凸起14之间强制流通空气的电风扇(未图示)同时设置在散热部件10上。

这样，在安装于电路板20上的电子元器件22上直接固定散热部件10的结构中，由于从电路板20的表面20a较大地突出的散热部件10的多个散热凸起14与周围物体碰撞等，会担心在对散热部件10施加意料之外的外力时，在电子元器件22上应力集中，进而损伤电子元器件22(特别是引线或钎焊球等的向电路板20的导通连接区域)。于是，在散热部件10中，在多个散热凸起14中，将沿基部12上的散热凸起14的配置形态的外边缘配置的第二凸起18做成与第一凸起16比较能因较小的外力而变形的低刚性的构造。

在散热部件10的多个散热凸起14中，特别是沿在基部12上的散热凸起14的配置形态的外边缘配置的散热凸起14，在进行电气电子设备的生产工序、输送、保管、部件更换等时，存在由于不注意而与周边物体的碰撞等，容易受到意料之外的外力的倾向。在散热部件10中，通过将处于容易受到这种外力的位置上的散热凸起14做成刚性比较低的第二凸起18，在受到外力时，通过使第二凸起18变形而缓和该冲击，能有效防止电子元器件22的应力集中及其损伤。另外，即使在这种状况下，刚性比较高的第一凸起16也可以抵抗外力而保持自身形状，所以对散热部件10的散热效果的影响不成问题。

另外，在散热部件10受到外力时，尽管第二凸起18已变形，但电子元器件22还损伤的场合，第二凸起18自身的塑性变形等、受到外力的痕迹清楚地残留，所以当进行电气电子设备的检查或产生故障时的调查时，能够极其容易地查明故障产生原因在于向散热部件10施加外力，从而有损伤电子元器件22的导通连接区域的可能性。这样，根据散热部件10，能够尽可能防止由向散热部件10施加外力而引起的电子元器件22的损伤，并且在产生损伤时能够容易特定其产生原因。

在散热部件10所具有的多个散热凸起14中，抵抗外力而保持自身形状的刚性互不相同的第一凸起16及第二凸起18并不局限于上述实施方式的结构，可以采用其他各种结构。例如，代替与第一凸起16的厚度T1相比，将第二凸起18的厚度T2做得全体一样薄的上述结构，如图5A及图5B所示，也可以将第二凸起18的厚度朝向从基部12分离的高度方向末端逐渐减少(图5A)，或者朝向沿基部表面12a的长度方向两端逐渐减少(图5B)。

另外，如图6A及图6B所示，在具有分成多列配置的翅片状的散热凸起14的结构(图6A)，或具有多数销状的散热凸起14的结构(图6B)中，通过将具有比第一凸起16的刚性还低的刚性的第二凸起18(即具有比第一凸起16的第一横截面积S1还小的第二横截面积S2的第二凸起18)沿在基部12上的多个散热凸起14的配置形态的外边缘进行设置，也可以得到与上述实施方式同等的作用效果。在任何场合，在进行散热部件10的设计时，通过优化第二凸起18的形状、尺寸、位置，可以切实得到最好的效果。

再有，代替将第二凸起18的横截面积S2做得比第一凸起16的横截面积S1还小的上述结构，如在图7中作为本发明的其他实施方式表示的那样，也可以采用如下结构，即第二凸起18具有：由与第一凸起16的材料相同的材料形成并与基部12连接的基端部分26；以及由与基端部分26不同的材料形成，并呈现比第一凸起16的刚性还低的刚性的末端部分28。

在上述第二实施方式中，例如，在任何一个都具有相同的尺寸及形状的多个散热凸起14中，可以将沿基部12上的这些散热凸起14的配置形态的外边缘定位的散热凸起作为第二凸起18。在该场合，第二凸起18通过具有与其他第一凸起16相同的形状及尺寸的基端部分26，并且在基端部分26的突出端的角部26a上固定由例如硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、软树脂等构成的末端部分28来构成。或者也可以构成为，将沿基部12上的配置形态的外边缘进行定位的散热凸起14预先作为第二凸起18，将与第一凸起16不同的形状(例如在突出端角部具有欠缺部26B的形状)的基端部分26与基部12一体成型，另一方面在这种基端部分26上固定末端部分28，得到与第一凸起16类似的形状。

在上述第二实施方式的散热部件10中，通过将处于容易受到意料之外的外力的位置上的散热凸起14做成具有刚性比较低的末端部分28的第二凸起18，在受到外力时，通过使第二凸起18的末端部分28变形而缓和该冲击，能够有效防止向电子元器件22的应力集中及其损伤。另外，通过选择末端部分28的材料，构成为通过外力使末端部分28产生塑性变形的结构，则受到外力的痕迹会清楚地残留，所以当进行电气电子设备的检查或产生故障时的调查时，能极其容易地查明故障产生原因及损伤处。特别是根据第二实施方式，在多个散热凸起14中，对位于预测受到外力的概率较高的位置上的散热凸起14，可以根据需要以以后附加的方式设置能发挥充分的冲击缓和作用的末端部分28，所以具有提高散热部件10的通用性的优点。

另外，在上述第二实施方式中，从不损害散热部件10的本来的散热功能的观点看，将第二凸起18的末端部分28由不仅因外力比较容易变形(最好是塑性变形)且耐热性及散热性优良的材料制作是比较有利的。还有，也可以将由这两个部件构成的第二凸起18的结构追加应用于具有比第一凸起16还小的横截面积的上述第二凸起18。

以上，结合适当的实施方式说明了本发明，但应该可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的公开范围内，可以进行各种修正及变更。

Claims

1.一种散热部件(10)，具备基部(12)和竖立设置在该基部上的多个散热凸起(14)，其特征在于，

上述多个散热凸起包括具有第一刚性的第一凸起(16)和至少局部具有比上述第一刚性还低的第二刚性的第二凸起(18)，

上述第二凸起沿在上述基部上的上述多个散热凸起的配置形态的外边缘定位。

2.根据权利要求1所述的散热部件，其特征在于，

上述第一凸起具有第一横截面积，上述第二凸起具有比该第一横截面积还小的第二横截面积。

3.根据权利要求1或2所述的散热部件，其特征在于，

上述第二凸起具有：由与上述第一凸起的材料相同的材料形成并与上述基部连接的基端部分(26)；以及由与该基端部分不同的材料形成并呈现上述第二刚性的末端部分(28)。