JP2000340724A - ヒートシンクの固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に対するヒートシンクの装着性を向上さ
せる。 【解決手段】 取付対象の板状体２に対して連結される
ベースプレート６と、そのベースプレート６に立設され
た多数のフィン７とを備えたヒートシンク４の固定構造
において、ベースプレート６と板状体２とに、一方向へ
の相対移動のみを許容する一対の係合部８，Ｅ２が形成
されている。更にベースプレート６と板状体２とのいず
れか一方に、他方に対して係止されることによって相対
移動を阻止する阻止手段が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱交換対象箇所
と外部との熱交換面積を増大させて、熱交換対象箇所に
おける放熱あるいは吸熱を促進させるヒートシンクに関
し、特に取付対象を板状体とした固定構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近では、ＣＰＵなどの電子素子の高速
化、大容量化によってその発熱量が多くなってきてお
り、それに伴って温度上昇による誤動作または破損など
を回避するために、より効果的に放熱・冷却することが
求められるようになってきている。この種の電子素子用
冷却器では、ヒートパイプやファン等と共にヒートシン
クを採用することが多い。

【０００３】具体的には、一端部を電子素子に連結させ
たヒートパイプの他端部にヒートシンクを連結した構
造、あるいは電子素子の上部にヒートシンクを配置する
とともに、ヒートシンクに対して空気流を供給するよう
にファンを配置した構造がある。いずれの構造において
も、電子素子を装着してある基板あるいは放熱板を兼ね
た金属板等の板状体に対してヒートシンクを固定する必
要があり、従来、その固定手段としては、例えばエポキ
シ系接着剤による接着、あるいはビスによる締結などの
手段が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら接着剤を
用いた手段では、ヒートシンクの取り付け作業は容易に
行うことができるものの、固定された状態にあるヒート
シンクを再度取り外す作業が困難であるとともに、その
際にヒートシンクまたは基板等が破損するおそれが多分
にあった。

【０００５】これに対してビスを用いた手段では、ヒー
トシンクおよび板状以外の部材、換言すれば、組み付け
対象外の部材を利用した構造であるから、部品点数およ
び工数が増加する不都合があり、そのうえ電子素子の収
容されている機器の小型・軽量化に伴って、狭いスペー
スでの煩わしい作業を余儀なくされる不都合があった。
つまり従来では、ヒートシンクを板状体に対して効率よ
く装着する構造が開発されていないのが実情であった。

【０００６】この発明は、上記の事情を背景にしてなさ
れたものであり、ヒートシンクと板状体との装着性に優
れる固定構造を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、この発明は、取付対象の板状体に
対して連結されるベースプレートと、そのベースプレー
トに立設された多数のフィンとを備えたヒートシンクの
固定構造において、前記ベースプレートと前記板状体と
に、一方向への相対移動のみを許容する一対の係合部が
形成されるとともに、前記ベースプレートと前記板状体
とのいずれか一方に、他方に対して係止されることによ
って前記方向の相対移動を阻止する阻止手段が備えられ
ていることを特徴とするものである。

【０００８】したがってこの発明によれば、ベースプレ
ートに備えられた係合部と板状体に備えられた係合部と
を互いに係合させた状態で、ベースプレートと板状体と
を許容する方向に沿って相対移動させ、更に阻止手段を
ベースプレートあるいは板状体に対して係止させること
によって、ヒートシンクが板状体に対して強固に組み付
けられる。つまりこの発明によれば、ヒートシンク自体
および板状体自体が連結のための構造を備えていて、例
えば接着剤またはビス等の外部手段が不要であるから、
部品点数および工数が少なく、したがってヒートシンク
と板状体との装着性が良好になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して、この発明
をパソコンに適用した具体例について説明する。図示し
ないパソコンケースの内部の底部には、電子素子１など
部品が取り付けられた基板２が敷設されている。基板２
は、この発明の板状体に相当するものであり、直線状を
成すその一縁部Ｅ１には、基板２の面方向に向けて矩形
状に切り欠かれた切欠部３が形成されている。切欠部３
における対向した縁部Ｅ２と基板２における縁部Ｅ１と
からなる２つのコーナーは、それぞれ直角を成してい
て、つまり縁部Ｅ１と一対の縁部Ｅ２とが直交した構造
となっている。なお一対の縁部Ｅ２が、この発明の一対
の係合部における一方に相当する。

【００１０】一方、基板２に取り付けるべきヒートシン
ク４は、ヒートパイプ５が取り付けられたベースプレー
ト６と、そのベースプレート６に一体に組み付けられた
多数枚のフィン７とを備えている。より具体的には、ベ
ースプレート６は、アルミニウムあるいはその合金から
なる矩形状の平板体であり、その幅Ｗが切欠部３におけ
る一対の縁部Ｅ２の長さと同じに設定されている。更に
ベースプレート６の側面部のうち幅Ｗを成す２つの側面
部には、それぞれ直線状のスリット８が形成されてい
る。つまりスリット８同士がベースプレート６の長さＬ
方向において対向している。

【００１１】各スリット８は、直線状を成していて、ベ
ースプレート６の上面部および下面部とそれぞれ平行な
姿勢となっている。このスリット８の開口幅は、その深
さ方向において一定となっていて、基板２の板厚とほぼ
同じに設定されている。更に一対のスリット８同士の間
隔は、切欠部３における縁部Ｅ２同士の間隔と同じに設
定されている。すなわちスリット８が、この発明の一対
の係合部における他方に相当する。

【００１２】ベースプレート６の側面部における各スリ
ット８よりも上側箇所には、直線状の取付孔９がベース
プレート６の長さＬ方向に向けた姿勢で形成されてい
る。この取付孔９は、ベースプレート６の幅Ｗ方向での
中央部分に配置されていて、ヒートパイプ５のコンテナ
形状とほぼ一致した円形状を成している。そして取付孔
９の内部には、ヒートパイプ５の一端部が添わされた状
態で取り付けられている。なおヒートパイプ５として
は、一例として円形断面の銅製コンテナの内部に純水を
封入したものが採用されている。

【００１３】これに対して、ベースプレート６の図１で
の上面部には、平板状を成す多数枚のフィン７が垂直に
起立した状態で取り付けられている。各フィン７は、互
いに平行にかつ均等な間隔をあけた状態でベースプレー
ト６の上面部のほぼ全域に亘って設けられている。また
各フィン７は、ベースプレート６の幅Ｗ方向に向けた姿
勢となっていて、つまり取付孔９内に配設されたヒート
パイプ５と直交した配置となっている。また各フィン７
の幅は、ベースプレート６の幅Ｗと同じに設定されてい
る。なおフィン７の構造としては、平板状には限定され
ず、例えば円柱形状あるいは波状に湾曲した板状体等を
採用することもできる。

【００１４】ここでベースプレート６とフィン７との組
み付け手段としては、ベースプレート６をダイカスト鋳
造によって形成する際に、圧延材からなる各フィン７の
一縁部をベースプレート６の材料である溶湯によって鋳
込んで一体化する手段が採用されている。この手段によ
れば、各フィン７を薄くかつ高いものとできるうえに、
互いのピッチを狭く設定することが可能となり、フィン
７全体の熱交換面積が大きくなるから、ヒートシンク４
としての放熱効率を良好にすることができる。また隙間
ならびに介在物のない状態に両者が組み付けられるの
で、ベースプレート６とフィン７との間での熱抵抗が小
さくなる。

【００１５】したがって上記構成のヒートシンク４を基
板２に対して取り付けるには、切欠部３における一対の
縁部に対して一対のスリット８を嵌合させるとともに、
ベースプレート６の側面部Ｅ２が切欠部３における内側
の縁部に当接するまでヒートシンク４を基板２の平面図
上での中央箇所側に向けてスライドさせる。つぎに例え
ばペンチやプライヤ等の治具によって、ベースプレート
６のうちフィン７から外側に突出した部分をその板厚方
向に挟みつけて、その部分におけるスリット８の開口幅
が局部的に狭くなるようにベースプレート６を塑性変形
させる。すなわちスリット８のうち上下に対向した壁面
が基板２に対して圧着され、この部分が阻止手段（図示
せず）となる。

【００１６】その結果、ヒートパイプ５を基板２の上面
側に添わせた状態でヒートシンク４が基板２に対して強
固に連結される。更にその後、ヒートパイプ５の他端部
を電子素子１に対して連結させれば、ヒートパイプ５を
備えたヒートシンク４を冷却装置として機能させること
が可能になる。これに対して基板２からヒートシンク４
を取り外す場合には、上記と反対の手順の作業を行えば
よい。

【００１７】このように上記構造によれば、ベースプレ
ート６と基板２とに互いを連結するための構造が備えら
れていて、接着剤やビス等のいわゆる外部手段が不要で
あるから、基板２に対するヒートシンク４に取り付け性
を向上させることができる。また切欠部３を備えている
分だけ基板２が面積が小さいため、パソコンの軽量化が
図られる利点も生じる。

【００１８】つぎに図２を参照して、この発明の他の具
体例について説明する。ここに示す例は、ヒートパイプ
５を介さずに電子素子１に対してヒートシンク４を直接
接触させる例である。なお上記具体例と同じ部材には同
じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図２に示す
ように基板２の縁部Ｅ１は、直線状を成していて、図１
に示す具体例における切欠部３が備えられていない。す
なわち縁部Ｅ１が、この発明の係合部の一方に相当して
いる。基板２の上面部のうち縁部Ｅ１の近傍箇所には、
一例として方形平板状を成す電子素子１が取り付けられ
ている。

【００１９】一方、ヒートシンク４のベースプレート６
の側面部のうち長さＬを成す側面部には、対向する側面
部に向けたスリット８が形成されている。このスリット
８の深さは、一例としてベースプレート６の幅Ｗ方向で
の２／３程度に設定されている。またベースプレート６
の底面部には、電子素子１の形状にほぼ一致した形状の
凹部からなる取付部１０が形成されている。

【００２０】この取付部１０は、ベースプレート６のう
ちスリット８が形成された側面部において開口してお
り、すなわち取付部１０とスリット８とが、互いに連通
した構造となっている。更にベースプレート６の側面部
における取付部１０の上面箇所に相当する部分には、ス
リット８と平行な姿勢かあるいは先端側をやや上側に向
けた姿勢で突出した舌片部１１が一体に形成されてい
る。この舌片部１１は、格別な機具を用いずに屈曲させ
ることが可能な薄板状を成すものであり、この発明の阻
止手段に相当している。なお舌片部１１を係止させる部
位は、電子素子１であるが、前述の通り、電子素子１は
基板２に対して固定されているから、舌片部１１は実質
的には基板２に対して係止される構造となっている。

【００２１】したがって上記構成のヒートシンク４を基
板２に対して取り付けるには、取付部１０の開口箇所と
電子素子１とを一致させた状態でスリット８に基板２の
縁部を嵌め込み、そのままスリット８の内側端面と基板
２の縁部Ｅ１とが当接するまでヒートシンク４を基板２
の平面図上での中央箇所側に向けてスライドさせる。更
に、舌片部１１を下側に折り曲げて電子素子１の側面部
に係止させる。その結果、電子素子１の３つの側面部と
上面部とをベースプレート６が覆った状態でヒートシン
ク４が基板２に対して強固に連結される。

【００２２】このように上記の構造によれば、ベースプ
レート６と基板２とが互いを連結するための構造をそれ
ぞれ備え、更にベースプレート６の側面部からスリット
８と同じ方向に延びた空間を備えているから、ヒートシ
ンク４を基板２と共に電子素子１に対して簡単に組み付
けることができる。

【００２３】なおこの発明で対象とするヒートシンク
は、ベースプレートにフィンを鋳込んだ構造には限定さ
れないのであって、フィンをベースプレートに対して機
械的に組み付けた構造のヒートシンクも対象とすること
もできる。更にこの発明で使用することのできる金属部
品は、アルミニウムあるいはその合金に限られないので
あり、銅やマグネシウム合金などの他の金属であっても
よい。またこの発明で取付対象とする板状体は、基板に
は限定されず、例えばパソコンケース内に既設されるシ
ャーシを対象とすることもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
ヒートシンクにおけるベースプレートとその取付対象で
ある板状体とに、一方向への相対移動のみを許容する一
対の係合部が形成され、ベースプレートと板状体とのい
ずれか一方に、他方に対して係止されることによって相
対移動を阻止する阻止手段が備えられていて、固定用の
外部手段が不要であることに加えて、係合部同士を係合
させた状態で相対移動させる簡単な操作によりヒートシ
ンクを板状体に装着できるから、ヒートシンクと板状体
との装着における効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明をパソコンに適用した具体例を示す
概略図である。

【図２】 この発明の他の具体例を示す概略図である。

【符号の説明】

１…電子素子、 ２…基板、 ３…切欠部、 ４…ヒー
トシンク、 ５…ヒートパイプ、 ６…ベースプレー
ト、 ７…フィン、 ８…スリット、 １１…舌片部、
Ｅ１，Ｅ２…縁部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タン ニューエン 東京都江東区木場一丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB06 BC31 BC33

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付対象となる板状体に対して連結され
   るベースプレートと、そのベースプレートに立設された
   多数のフィンとを備えたヒートシンクの固定構造におい
   て、 前記ベースプレートと前記板状体とに、一方向への相対
   移動のみを許容する一対の係合部が形成されるととも
   に、前記ベースプレートと前記板状体とのいずれか一方
   に、他方に対して係止されることによって前記方向の相
   対移動を阻止する阻止手段が備えられていることを特徴
   とするヒートシンクの固定構造。