JP2000236050A - 放熱装置、電子機器及び放熱装置用スペーサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱装置において、発熱体とヒートシンクの
間のスペース寸法の許容範囲の拡大を可能とする。 【解決手段】 放熱装置において、複数の金属薄板を整
列して配列し、この整列して配列した複数枚の金属薄板
の隣接する金属薄板の間を複数箇所において接合し、こ
れら複数の金属薄板の隣接する金属薄板の間のこのよう
に接合されていない箇所において中空の部分１１を形成
してなる形状のスペーサ部材３０を介して発熱体２とヒ
ートシンク４を圧着させて放熱を行うようにし、この中
空の部分１１においてスペーサ部材３０が橈むことを許
容し、これら発熱体２とヒートシンク４の間のスペース
寸法の許容範囲の拡大を可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器から
の放熱の為の放熱装置、この放熱装置を具備した電子機
器およびこの放熱装置用スペーサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の放熱装置の一例を図５及び図６に
示して説明する。

【０００３】図５はこの放熱装置の分解斜視図であり、
図５において１は平板状の基板、２はＬＳＩ（Large-sc
ale integration ）フラットパッケージ等の発熱体、３
は熱伝導性ゴムシート、そして４はヒートシンクであ
る。

【０００４】そして平板状の基板１の所定の位置に取付
けられている発熱体２に対して熱伝導性ゴムシート３を
介してヒートシンク４を搭載し、この搭載した状態で取
付けネジ４Ａ，Ｂ及びナット４Ｃ，Ｄを用いてヒートシ
ンク４を基板１に取付けて固定し、図６に示した如く、
熱伝導性ゴムシート３をスペーサとして発熱体２にヒー
トシンク４を圧着させて、ヒートシンク４により発熱体
２の放熱を行うことができる。

【０００５】なお、５Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤはこの取付けの
際にヒートシンク３および基板１を保護する為のワッシ
ャ、６Ａ，Ｂはネジ４Ａ，Ｂを挿通する為にヒートシン
ク４の所定の位置に設けた貫通孔、そして６Ｃ及び６Ｄ
は取付けネジ４Ａ，Ｂを挿通する為に基板１の所定の位
置に設けた貫通孔である。

【０００６】また６Ｇ及び６Ｈは取付けネジ４Ａ及び４
Ｂの夫々に設けた段部で、基板１に対しヒートシンク４
を図６に示した如く固定した状態において、ヒートシン
ク４の下面部４Ｆと基板１の発熱体２の取付け面１Ａの
間の寸法７がこれら段部により所定の寸法に保たれるよ
うにし、ヒートシンク３が熱伝導性ゴムシート３をスペ
ーサとして発熱体２に対し所定の圧力で圧着するように
したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような構造を具備
した従来の放熱装置では、発熱体２とヒートシンク３の
間のこの密着状態を熱伝導性ゴムシート３の弾性により
得るようにした構造である為、発熱体２とヒートシンク
３の圧着力をこの弾力によって確保できる利点がある。

【０００８】しかしながら、アルミニュウム、銅といっ
た熱伝導率が高い金属材料よりなるスペーサで発熱体２
とヒートシンク３の間を圧着した場合に比較すると、こ
れら金属材料に比較して熱伝導性ゴムシート３のこの熱
伝導率が劣るため、ヒートシンク３による発熱体２の放
熱容量上で不利になる問題がある。それに対して、これ
らアルミニュウム、銅といった材料よりなる金属ブロッ
クをこのスペーサとして使用した場合、放熱装置を組み
立てる際に、このスペース寸法のばらつきに応じてスペ
ーサを選んで使用する等の作業が必要になり、この放熱
装置製造上の工程が増加する問題がある。

【０００９】本発明は斯る点に鑑み、アルミニュウム、
銅といった熱伝導率が高い金属材料を使用し且つ発熱体
２とヒートシンク３の間のスペース寸法のばらつきにも
容易に対応することができる構造を具備したスペーサを
介して発熱体にヒートシンクを圧着させて、ヒートシン
クにより発熱体の放熱を行うことができるようにし、ヒ
ートシンク３による発熱体２の放熱容量の向上を図るこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による放熱装置
は、複数の金属薄板を整列して配列し、この整列して配
列した複数枚の金属薄板の隣接する金属薄板の間を複数
箇所において接合し、これら複数の金属薄板の隣接する
金属薄板の間のこのように接合されていない箇所におい
て中空の部分を形成してなる形状のスペーサを介して発
熱体とヒートシンクを圧着させて放熱をおこなうように
し、これら発熱体とヒートシンクの間のスペース寸法の
許容範囲の拡大を可能としたものである。

【００１１】また本発明による電子機器は、この電子機
器の放熱装置において、複数の金属薄板を整列して配列
し、この整列して配列した複数枚の金属薄板の隣接する
金属薄板の間を複数箇所において接合し、これら複数の
金属薄板の隣接する金属薄板の間のこのように接合され
ていない箇所において中空の部分を形成してなる形状の
スペーサを介して発熱体とヒートシンクを圧着させて放
熱をおこなうようにし、これら発熱体とヒートシンクの
間のスペース寸法の許容範囲の拡大を可能としたもので
ある。

【００１２】また本発明による放熱装置用スペーサは、
このスペーサを複数の金属薄板を整列して配列し、この
整列して配列した複数枚の金属薄板の隣接する金属薄板
の間を複数箇所において接合し、これら複数の金属薄板
の隣接する金属薄板の間のこのように接合されていない
箇所において中空の部分を形成してなる形状として、こ
のスペーサに橈みを持たせたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、放熱装置の本発明による実
施の形態の一例について図５及び図６と同一の部分には
同一の符号を付与して詳細な説明を省略して図１〜図４
を参照して説明する。

【００１４】図２は放熱装置の要部を示した分解斜視図
で、図２において３０はスペーサ部材で、このスペーサ
部材３０は４枚の中空シート１２を積層した形状に構成
されている。

【００１５】次に、このスペーサ部材３０の構造及びこ
のスペーサ部材３０を組み込んだ放熱装置の組み立てに
ついて説明する。

【００１６】アルミニューム等の熱伝導率が高くかつ弾
性を有する金属薄板で形成した複数の中空四角筒１１，
‥‥を発熱体２の幅２Ａ及び奥行き２Ｂのサイズに合わ
せて並置して配列した状態で、複数の中空四角筒１１，
‥‥の隣接する面を接合して中空シート１２を製作し、
次に、この中空四角筒１１，‥‥の配列ピッチが相互に
２分の１だけ異なる状態で４枚の中空シート１２を積層
し接合し一体化して、図２に示した如き構造のスペーサ
部材３０を製作する。

【００１７】また、この中空四角筒１１の夫々は、中空
四角筒を構成する四辺の夫々が１ミリメートル程度の寸
法に形成されている。

【００１８】なお、この中空シート１２は、複数の中空
四角筒１１，‥‥を発熱体２の幅２Ａ及び奥行き２Ｂで
決まるサイズの整数倍のサイズに裁断代を加味したサイ
ズに配列した状態で中空四角筒１１，‥‥の隣接する面
を接合し一体化して大きいシートを作成し、この大きい
シートから幅２Ａ及び奥行き２Ｂのサイズに合わせたシ
ートを切り出して、一度に複数枚の中空シート１２を製
作してもよい。

【００１９】そして、図２に示した順序で平板状の基板
１の所定の位置に取付けられている発熱体２に対してス
ペーサ部材３０を介してヒートシンク４を搭載し、この
搭載した状態で取付けネジ４Ａ，Ｂ及びナット４Ｃ，Ｄ
を用いてヒートシンク４を基板１に取付けて固定して図
１に側面図として示した放熱装置を構成する。

【００２０】本例によれば、熱伝導率が高くかつ弾性を
有する金属薄板で形成した複数の中空四角筒１１，‥‥
によりスペーサ部材３０を構成したので、この金属薄板
より熱伝導率の劣る熱伝導性ゴムシートをこのスペーサ
部材として使用した場合に比較して、ヒートシンク４に
よる発熱体２の放熱をより良好な状態に保つことができ
る効果が得られる。

【００２１】また本例によれば、中空四角筒１１を高い
弾性を有する金属薄板で形成したので、基板１からみた
発熱体２の上面側迄の寸法にばらつきがあった場合、あ
るいは発熱体２の上面側の各部分間においてこの寸法が
異なっている場合においても、発熱体２の上面部及びヒ
ートシンク４の下面部夫々の面全体にスペーサ部材３０
がそれ自体の橈によりよく圧着し、ヒートシンク４によ
る発熱体２の放熱を良好な状態に保つことができる効果
が得られる。

【００２２】また本例によれば、弾性を有する金属薄板
で形成した複数の中空四角筒１１，‥‥によりスペーサ
部材３０を構成したので、ヒートシンク４の下面と基板
１の発熱体２の取付け面の間のスペースの寸法７の許容
範囲を拡大することができ、この放熱装置の製造及び／
または組み立て作業を容易にできる効果がある。

【００２３】次に、スペーサ部材の他の実施の形態を、
このスペーサ部材の要部を拡大した斜視図として図３に
示して説明する。

【００２４】図３に示したスペーサ部材３２は、断面６
角形形状の外形をした中空筒１３の複数を相互に密着し
た状態で積層し、この密着した状態の中空筒１３，‥‥
の間を接合し一体化して得られるこれら多数の中空筒１
３がハニカム状に連続した形状を具備したスペーサ部材
である。

【００２５】また、このスペーサ部材３２を構成してい
る断面６角形形状の外形をした中空筒１３の夫々は、高
い弾性を有する金属薄板で構成され、かつこの中空筒の
夫々の外形の直径の最大値が１ミリメートル程度のサイ
ズに形成されている。

【００２６】そして、図１及び図２に示して説明したス
ペーサ部材３０の代わりに、この基板１の所定の位置に
取付けられている発熱体２に対してこのスペーサ部材３
２を介してヒートシンク４を搭載し、この搭載した状態
でヒートシンク４を基板１に固定して放熱装置を構成し
た場合は、図１及び図２に示して説明した例において得
られる効果と同等の効果を得ることができることに加え
て、既に生産方法が確立されているハニカム状断面形状
に中空筒が連続した形状を具備した中空ハニカムシート
の製造技術を応用してこのスペーサ部材３２を製造する
ことができ、生産コストを低くおさえることができる利
点がある。

【００２７】また、図３に示した例においては断面６角
形形状の外形をした複数の中空筒１３が連続した構造の
スペーサ部材３２をスペーサ部材としているが、これら
中空筒１３の代わりに更に多角形形状の外形をした中空
筒を使用してスペーサ部材を構成しても、これら中空筒
１３の代わりに円筒形状の外形の中空筒を使用してスペ
ーサ部材を構成しても、或いはこれら中空筒１３の代わ
りに３角形形状の外形をした中空筒を使用してスペーサ
部材を構成しても、図１及び図２に示して説明した例に
おいて得られる効果と同等の効果を得ることができる。

【００２８】次に、スペーサ部材の更に他の実施の形態
を、このスペーサ部材の要部を拡大した斜視図として図
４に示して説明する。

【００２９】図４に示したスペーサ部材３５は、波形状
断面をなした高い弾性を有する金属薄板３６，３７，３
８及び３９を、これら金属薄板夫々の凸面部４２で相互
に接合し、これら金属薄板３６，３７，３８及び３９の
間に中空孔が形成された形状のスペーサ部材である。ま
た、この波形状断面のこの波形のピッチは１ミリメート
ル程度のサイズに選定されている。

【００３０】そして、図１及び図２に示して説明したス
ペーサ部材３０の代わりに、この基板１の所定の位置に
取付けられている発熱体２に対してこのスペーサ部材３
５を介してヒートシンク４を搭載し、この搭載した状態
でヒートシンク４を基板１に固定して放熱装置を構成し
た場合は、図１及び図２に示して説明した例において得
られる効果と同等の効果を得ることができる。

【００３１】また、このスペーサ部材３５の構造によれ
ば、この波型形状断面をなした高い弾性を有する複数の
金属薄板をこのように接合するだけで、スペーサ部材を
構成できるので、このスペーサ部材の製作行程を単純化
でき、製作コストを低減することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、金属製スペーサ部材に
中空部を設けて、この中空部においてスペーサ部材が収
縮することを可能にしたので、熱伝導率の良い金属製ス
ペーサ部材を介して発熱体２とヒートシンク４を圧着さ
せて放熱をおこなうようにした放熱装置において、これ
ら発熱体２とヒートシンク４の間のスペース寸法の許容
範囲を拡大することができ、放熱装置の組み立て作業を
容易化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放熱装置の要部を示した側面図であ
る。

【図２】本発明の放熱装置の要部を示した分解斜視図で
ある。

【図３】本発明のペーサ部材の要部を示した斜視図であ
る。

【図４】本発明の他のペーサ部材の要部を示した斜視図
である。

【図５】従来の放熱装置の要部を示した分解斜視図であ
る。

【図６】図５に示した放熱装置の要部を示した側面図で
ある。

【符号の説明】

1 ‥‥基板、２‥‥発熱体、４‥‥ヒートシンク、７‥
‥ヒートシンク４の下面と発熱体２の取付け面の間のス
ペースの寸法、１１‥‥中空四角筒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の金属薄板を整列して配列し、当該
   配列した前記複数枚の金属薄板の隣接する金属薄板の間
   を複数箇所において接合し、前記複数の金属薄板の隣接
   する金属薄板の間の前記の如く接合されていない箇所に
   おいて中空の部分を形成してなる形状のスペーサを介し
   て発熱体とヒートシンクを圧着させて放熱をおこなうよ
   うにしたことを特徴とする放熱装置。
2. 【請求項２】 電子機器において、複数の金属薄板を整
   列して配列し、当該配列した前記複数枚の金属薄板の隣
   接する金属薄板の間を複数箇所において接合し、前記複
   数の金属薄板の隣接する金属薄板の間の前記の如く接合
   されていない箇所において中空の部分を形成してなる形
   状のスペーサを介して発熱体とヒートシンクを圧着させ
   て放熱をおこなうようにした放熱装置を具備したことを
   特徴とする電子機器。
3. 【請求項３】 複数の金属薄板を整列して配列し、当該
   配列した前記複数枚の金属薄板の隣接する金属薄板の間
   を複数箇所において接合し、前記複数の金属薄板の隣接
   する金属薄板の間の前記の如く接合されていない箇所に
   おいて中空の部分を形成してなる形状を具備したことを
   特徴とする放熱装置用スペーサ。