CN111630659B - 散热器和用于散热器的组装方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种散热器，包括：散热器本体，该散热器本体具有吸收从发热本体传递的热量的吸热表面和向外辐射热量的散热表面；保持构件，该保持构件被保持为抵靠吸热表面；以及固定部，该固定部设置在散热器本体上，固定保持构件以使其不能从散热器本体上松脱，并且抑制在吸热表面延伸的平面方向上的移位。

Description

散热器和用于散热器的组装方法

技术领域

本发明涉及一种用于向外散发电子部件中生成的热量的散热器，以及一种用于散热器的组装方法。

背景技术

近年来，在半导体集成电路(诸如在电子器件中使用的IC(integrated circuit，集成电路)和LSI(large-scale IC，大规模IC))中，已经取得了更高密度的集成。随着内部电路的高度集成，与过去相比功耗也增加了。另外，由半导体集成电路中的内部电阻等生成的热量的量也与功耗方面的增加成比例地增加。

随着发热增加，不仅电路运行的效率变得更低，而且还可能引起电子电路的热失控，并导致对电路元件造成损坏。因此，在作为热源的集成电路中设置散热装置至关重要。作为这种散热装置，由具有比作为发热本体的电子部件的热容量更大的热容量的铝等构成的金属构件形成的散热器是已知的。散热器借助于导热材料(诸如热油脂)粘附到电子部件的外表面，从而引起从电子部件进行的散热。

作为这种散热器，例如在下面的专利文献1和2中描述的那些散热器是已知的。专利文献1描述了一种散热结构，该散热结构具有金属构件和与该金属构件一体模制的散热构件，该金属构件是用于吸收来自热源的热量的吸热构件。专利文献2描述了一种LED散热器，该LED散热器具有散热器本体和传热板，该散热器本体是用于发散热量的散热构件，该传热板是被模制到散热器本体的、用于吸收由高亮度LED生成的热量的吸热构件。

引用列表

专利文件

[专利文献1]

日本未审查专利申请，首次公开第2014-229714号

[专利文献2]

日本未审查专利申请，首次公开第2011-61157号

发明内容

本发明要解决的问题

在根据专利文献1和专利文献2的装置中，吸热构件和散热构件的线性热膨胀系数之间存在差异。另外，在根据专利文献1和专利文献2的装置中，散热构件仅通过模制时的保持力被固定到吸热构件。出于该原因，如果在长期使用的情况下被持续加热，则存在由于线性热膨胀系数方面的差异而在吸热构件和散热构件之间出现错位或间隙的可能性。如果出现这种错位或间隙，则无法获得所期望的散热性能。

本发明是为了解决以上提及的问题而做出的，并且其目的是提供一种能够在长时间段内提供良好散热性能的散热器以及一种用于该散热器的组装方法。

用于解决问题的手段

本发明的目的是提供一种解决以上提及的问题的散热器以及一种用于该散热器的组装方法。

根据本发明的实施例的散热器包括：散热器本体，该散热器本体具有吸收从发热本体传递的热量的吸热表面和向外辐射热量的散热表面；保持构件，该保持构件被保持为抵靠吸热表面；以及固定部，该固定部设置在散热器本体上，固定保持构件以使其不能从散热器本体松脱，并且抑制在吸热表面延伸的平面方向上的移位。

发明的有利效果

根据以上提及的实施例，能够在长时间段内获得良好的散热性能。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的散热器的结构的分解透视图。

图2是根据本发明的实施例的保持构件的平面图。

图3是沿着图1中的线II-II截取的剖视图。

图4是沿着图1中的线III-III截取的剖视图。

图5是指示根据本发明的实施例的散热器组装方法的程序图。

图6是示出在根据本发明的实施例的散热器组装方法中执行保持构件准备步骤之后的状态的剖视图。

图7是示出在根据本发明的实施例的散热器组装方法中执行一体模制步骤之后的状态的剖视图。

图8是示出根据本发明的实施例的散热器的最小结构的剖视图。

具体实施方式

将参照附图解释本发明的实施例。

根据本实施例的散热器100通过以下方式来使用：将其布置成与包括集成电路元件(诸如LSI或IC)的电子部件紧密接触，从而从作为发热本体的电子部件散发热量。

如图1至图4中所示，散热器100设有散热器本体1、保持构件3和固定部4。

散热器本体1具有矩形板状的基部11和一体地设置在基部11上的多个鳍片12。鳍片12是板状的，以便在与基部11延伸的平面正交的方向上延伸。多个鳍片12被排列成在基部11的一个表面上彼此间隔开。鳍片12不限于是板状的，并且它们也可以是柱状的。

在本实施例中，散热器本体1由导热树脂形成。散热器本体1使用导热树脂作为材料，通过与固定部4一起嵌件模制而形成。

在基部11的表面中，与鳍片12设置在其上的表面相反的表面是吸热表面1A。保持构件3接触该吸热表面1A。

在基部11的表面中，鳍片12被设置在其上的表面是散热表面1B。多个鳍片12从散热表面1B延伸。

如图2中所示，保持构件3是大致矩形板的形状。

保持构件3由散热器本体1保持为抵靠吸热表面1A。

在本实施例中，保持构件3由金属(例如，铝)形成。

切口部31被形成在保持构件3的四个角部处。每一个切口部31通过从保持构件3的边缘向内凹入而被形成为L形。将在下文说明的固定部4(第二固定部42)与这些切口部31接合。在保持构件3的中心区域中形成多个(两个)通孔32。每一个通孔32是在厚度方向上穿透保持构件3的圆形开口。将在下文说明的固定部4(第一固定部41)与这些通孔32接合。

如图3或图4中所示，在保持构件3的表面中，面向吸热表面1A的表面是接触表面3A，并且面向与吸热表面1A相反的方向的表面是传热表面3B。如图3中所示，通过将散热器本体1嵌入模制到保持构件3，散热器本体1的吸热表面1A被固定成与保持构件3的接触表面3A紧密接触。

保持构件3借助于固定部4而被固定到散热器本体1，以使其不能松脱。将解释固定部4的结构。固定部4具有第一固定部41和第二固定部42。

如图3中所示，第一固定部41各自具有插入部41A和接合部41B，该插入部41A从散热器本体1的基部11(吸热表面1A)朝向保持构件3的接触表面3A突出，该接合部41B一体地设置在插入部41A的末端上。插入部41A被插入穿过形成在保持构件3中的通孔32。接合部41B被形成为凸缘的形状，该凸缘在与插入部41A延伸的方向正交的平面方向(即，保持构件3的传热表面3B延伸的平面方向)上延伸。

如图3中所示，在本实施例中，第一固定部41的接合部41B从通孔32沿着保持构件3的传热表面3B延伸，并且在通孔32的周边接触传热表面3B。

如图4中所示，第二固定部42各自具有接触部42A和连接部42B，该接触部42A被设置在吸热表面1A的边缘的至少一部分(在本实施例中为吸热表面1A的四个角部)上，该连接部42B将接触部42A与散热器本体1(基部11)连接。接触部42A沿着保持构件3的传热表面3B延伸。接触部42A接触传热表面3B的在角部处的包括边缘的部分。连接部42B与接触部42A一体设置。其结果是，第二固定部42被形成为在剖视图中是大致L形的。

由于这些第一固定部41和第二固定部42，保持构件3被固定到散热器本体1。更具体地，保持构件3在散热器本体1的吸热表面1A延伸的平面方向上的移位被第一固定部41和第二固定部42抑制。在本实施例中，已经解释了设置有第一固定部41和第二固定部42二者作为固定部4的结构的示例。然而，该结构可以诸如被设置为仅具有第一固定部41或者仅具有第二固定部42作为固定部4。

另外，在本实施例中，切口部31和第二固定部42设置在吸热表面1A的四个角部上，但是它们可以设置在吸热表面1A的边缘上的任何位置处。作为修改示例，切口部31和第二固定部42可以设置在吸热表面1A的四个侧面上。即使在切口部31和第二固定部42设置在吸热表面1A的四个侧面上的情况下，所述切口部31和第二固定部42也具有与它们设置在吸热表面1A的四个角部处的情况下的那些效果类似的效果。

接下来，将参照图5解释根据本实施例的散热器100的组装方法。如图5中所示，散热器100的组装方法包括保持构件准备步骤S1和一体模制步骤S2。

首先，执行保持构件准备步骤S1。

如图6中所示，保持构件准备步骤S1包括准备保持构件3，在该保持构件3中形成切口部31和通孔32。

接下来，执行一体模制步骤S2。

一体模制步骤S2包括将其中形成有切口部31和通孔32的保持构件3设定在模具内，并将导热树脂倒入到模具中。通过将导热树脂倒入到模具中，导热树脂进入到切口部31和通孔32中。

其结果是，散热器本体1和固定部4被一体地模制在保持构件3上，如图7中所示。具体而言，第一固定部41、第二固定部42以及包括基部11和鳍片12的散热器本体1借助于嵌入模制与保持构件3一体地模制。

另外，其结果是，散热器本体1和固定部4能够基于其形状被制成为与保持构件3形成紧密接触。

这完成了散热器100的组装程序中的所有步骤。

当使用散热器100时，其被布置成处于以下状态，即，使得保持构件3的传热表面3B与集成电路元件(例如LSI或IC)接触。还可以在传热表面3B和集成电路元件的表面之间设置热油脂等。当在这种状态下向集成电路元件供应电力时，通过内部电阻等生成热量。热量被保持构件3吸收，通过保持构件3被传递到散热器本体1，并通过散热器本体1上的鳍片12向外散发。其结果是，能够降低集成电路元件的温度，并且该元件能够在长时间段内使用。

当电路元件在长时间段内反复被供应电力和断开电力时，散热器100随着热交换而膨胀和收缩。更具体地，在以上提及的散热器本体1和保持构件3之间发生相当大的膨胀和收缩。当重复这种膨胀和收缩时，存在以下可能：散热器本体1相对于保持构件3的紧密接触将不能承受与移位相关联的应力，从而导致保持构件3和散热器本体1分离或变得错位。

然而，在根据本实施例的散热器100的情况下，保持构件3借助于固定部4固定，以使其不能从散热器本体1松脱。另外，固定部4抑制散热器本体1在吸热表面1A延伸的平面方向上的移位。具体而言，第一固定部41的接合部41B抑制保持构件3的中心区域中的相对移位。另外，第二固定部42的接触部42A抑制包括保持构件3的边缘的区域中的相对移位。其结果是，当热量进入散热器100时，即使在散热器本体1的线性热膨胀系数和保持构件3的线性热膨胀系数之间存在差异，固定部4也抵抗收缩或膨胀而固定保持构件3。因此，能够降低散热器本体1和保持构件3之间发生分离或错位的可能性。其结果是，变得能够在长时间段内提供良好的散热性能。

另外，根据本实施例的散热器100设有多个第一固定部1和多个第二固定部42。因此，保持构件3能够更牢固和稳定地被固定到散热器本体1。

另外，在用于根据本实施例的散热器100的组装方法的情况下，散热器本体1、第一固定部41和第二固定部42借助于一体模制而被成形在保持构件3上，从而将保持构件3固定到散热器本体1。因此，保持构件3能够牢固地固定到散热器本体1。

上文已经解释了本发明的实施例。可以对以上提及的结构和方法进行各种修改和改进，只要它们不脱离本发明的精神即可。例如，在以上提及的实施例中，解释了集成电路元件被用作发热本体的情况的示例。然而，散热器100可以被应用于任何电路元件，只要它是需要热量发散的元件即可。

图8是示出散热器100的最小结构的图。散热器100至少设置有具有吸热表面1A和散热表面1B的散热器本体1、保持构件3和固定部4就足够了。

本申请要求于2018年2月7日提交的日本专利公布特开第2018-020533号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。

工业适用性

根据上述实施例，能够在长时间段内获得良好的散热性能。

[附图标记列表]

1 散热器本体

3 保持构件

4 固定部

11 基部

12 鳍片

1A 吸热表面

1B 散热表面

31 切口部

32 通孔

3A 接触表面

3B 传热表面

41 第一固定部

41A 插入部

41B 接合部

42 第二固定部

42A 接触部

42B 连接部

S1 保持构件准备步骤

S2 一体模制步骤

Claims (6)

1.一种散热器，包括：

散热器本体，所述散热器本体具有吸收从发热本体传递的热量的吸热表面和向外辐射所述热量的散热表面；

保持构件，所述保持构件被保持为抵靠所述吸热表面，并且具有从所述保持构件的每个边缘向内凹入的切口部；以及

固定部，所述固定部设置在所述散热器本体上，固定所述保持构件以使其不能从所述散热器本体松脱，并且抑制在所述吸热表面延伸的平面方向上的移位，

其中所述固定部具有第二固定部，所述第二固定部在所述吸热表面的每个角部或所述吸热表面的每个边缘与所述切口部接合。

2.根据权利要求1所述的散热器，其中所述固定部进一步具有第一固定部，所述第一固定部具有：插入部，所述插入部从所述吸热表面朝向所述保持构件突出，并且插入穿过形成在所述保持构件中的通孔；以及接合部，所述接合部设置在所述插入部的末端上，并且与所述通孔接合。

3.根据权利要求2所述的散热器，其中多个第一固定部被排列成彼此间隔开。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的散热器，其中所述第二固定部具有：接触部，所述接触部设置在所述散热器本体上的所述吸热表面的边缘的至少一部分上，并且接触在所述保持构件上的传热表面，所述传热表面面向所述吸热表面的相反侧；以及连接部，所述连接部将所述接触部与所述散热器本体连接起来。

5.根据权利要求4所述的散热器，其中多个所述第二固定部被排列成沿着所述吸热表面的边缘彼此间隔开。

6.一种用于根据权利要求1至3和5中的任一项所述的散热器的组装方法，该组装方法包括：

准备形成有切口部的所述保持构件；以及

将所述散热器本体和所述固定部与所述保持构件一体地模制。