JP2000340726A - ファン付きヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品数を少なくして取り扱い易く、紛失の恐れ
を少なくし、フィン数を多くして冷却効果を高める。 【解決手段】ヒートシンク７のフィン５を突設した基板
１５の片面中央部付近に、ファン５をフレーム６で支持
して備え付け、そのファンフレーム６の相対する両縁中
央部に取り付け足１１を１本ずつ設けて一体形成し、そ
の取り付け足１１の先端にヒートシンク取り付けの対象
部品２７に掛け止め可能な係止部１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子、ペルチ
ェ素子等の発熱性電子物品の放熱用に使用するファン付
きヒートシンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント基板等に固定した発熱性
電子部品に対し、ファン付きヒートシンクを独立した板
ばね等を用いて取り付け、発生熱の放散を行なわせてい
る。このようなファン付きヒートシンクはヒートシンク
基板の片面中央部付近にファンをフレームで支持して備
え付け、その基板片面の中央部を囲む４方向或いは相対
する２方向に多数の直線状フィンを突設したものであ
る。そして、基板の中央部に対し、ファンはある程度離
して備え付け、基板の中心軸とファンの中心軸とを一致
させている。使用時には、ファンの風を基板の中央部に
当て、その４方向を取り囲む放射状に配置した多数の直
線状フィン間を通して外部に吹き出させ、或いは相対す
る２方向にそれぞれ平行に配置した多数の直線状フィン
間を通して外部に吹き出させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなファン付き
ヒートシンクの取り付けに用いる板ばねは、例えば図５
に示すような細長い形状を有する。そして、使用時には
板ばね１をヒートシンク基板の片面中央部を横切るよう
に巻き付け、その両端部２（２ａ、２ｂ）をヒートシン
ク取り付けの対象部品である例えば半導体素子等からな
るＣＰＵ（中央処理装置）差し込みソケットに掛け止め
して用いている。その際、板ばね１の両端部２に設けた
穴３（３ａ、３ｂ）内にソケットに設けた突起がそれぞ
れ嵌まる。それ故、ヒートシンク基板の片面中央部に板
ばね１の幅だけフィンのない領域を設けておかなければ
ならない。従って、独立した板ばね１を用いるファン付
きヒートシンクにはフィン数を多くできない分、ヒート
シンク内に熱が蓄積し易く、発生熱の放散性に問題があ
る。又、独立した板ばね１では取り扱い難く、紛失の恐
れもある。

【０００４】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、部品数を少なくして取り扱い易
く、紛失の恐れを少なくし、フィン数を多くして冷却効
果を高めることのできるファン付きヒートシンクを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるファン付きヒートシンクには、ヒート
シンクのフィンを突設した基板の片面中央部付近にファ
ンをフレームで支持して備え付ける。そして、そのファ
ンフレームに取り付け足を一体成形し、その取り付け足
の先端にヒートシンク取り付けの対象部品に掛け止め可
能な係止部を設ける。

【０００６】又、そのファンフレームの相対する両縁中
央部に取り付け足を１本ずつ設けると好ましくなる。
又、そのヒートシンク基板の片面中央部にファンに臨む
背の低いフィンを複数設け、その周囲部にファンを取り
囲む背の高いフィンを複数設けると好ましくなる。

【０００７】又、そのヒートシンク基板に、ファンの風
をヒートシンク取り付けの対象部品に当てる風吹き出し
用貫通穴を設けると好ましくなる。又、そのヒートシン
ク基板の他の片面に、ヒートシンク取り付けの対象部品
の厚みに対応する厚み調整用突部を設けると好ましくな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図１〜４を参照し
て、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明を適
用したファン付きヒートシンクのＣＰＵ差し込みソケッ
トに対する取り付け状態を示す縦断面図（図２のＡ−Ａ
線断面図に相当する）、図２はファンを備え付けたファ
ンフレームの平面図、第３図はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。このファン付きヒートシンク４はファン５を備え付
けたファンフレーム６とヒートシンク７からなる大略左
右対称構造の組立体にする。そして、ファンフレーム６
はプラスチック製にし、その主要部を占める長方形状基
板８の中央部に円形状のファン設置穴９を設ける。更
に、その基板８には相対する両短手縁である左右縁の中
央部に凹所１０（１０ａ、１０ｂ）を設け、その各凹所
１０内から取り付け足１１（１１ａ、１１ｂ）を長く突
設してそれぞれ一体形成する。このように、両取り付け
足１１をファンフレーム基板８と一体形成すると、部品
数を減らすことができて取り扱い易くなり、紛失の恐れ
もない。

【０００９】これ等の両取り付け足１１はいずれも細長
い屈曲板にし、両者共に基板８より最初Ｏ−Ｏ線で示す
軸方向に沿って下方に突出した後、その軸方向と直角の
左右反対方向に突出し、更に軸方向に沿って下方にそれ
ぞれ突出する。そして、両取り付け足１１はいずれも先
端部を係止部１２（１２ａ、１２ｂ）にし、そこに係合
用貫通穴１３（１３ａ、１３ｂ）をそれぞれ設ける。但
し、左側取り付け足１１ａはその先端を軸方向と直角に
して少し左方向に突設しておく。更に、基板８にはその
下面の４隅付近にヒートシンク７との組み立てに用いる
短い係合用突起１４（１４ａ、……１４ｄ）を軸方向に
沿って突設してそれぞれ一体形成する。但し、対角にあ
る１４ａ、１４ｃは六角柱状突起にするのに対し、他の
対角にある係合用突起１４ｂ、１４ｄはそれぞれ２個の
少し離して平行に並べた板状突起にする。

【００１０】ヒートシンク７の基板１５もファンフレー
ム６の基板８と大きさがほぼ等しい長方形状にし、その
片面（上面）をファン設置面、他の片面（下面）をヒー
トシンク取り付け対象部品との接触面にする。そして、
基板１５の片面中央部１６を備え付けるファン５との対
峙面にし、そこに多数の高さ一定の背の低いフィン例え
ば短い棒状突起１７を設けてほぼ均等に分散配置する。
なお、図４においてファン５の設置位置を点線で示し
た。又、その片面中央部１６を取り囲む周囲部１８にフ
ァン５を取り囲む多数の高さ一定の背の高いフィン１９
を設けてほぼ均等に分散配置する。なお、このようにヒ
ートシンク基板１５のファン５に臨む片面中央部に背の
低いフィン１７を多数設け、その周囲部１８にファン５
を取り囲む背の高いフィン１９を多数設けると、ファン
付きヒートシンク４を薄型化できる。

【００１１】これ等の背の高い各フィン１９はいずれも
長さを長くし、その内側端は基板１５の片面中央部１６
の近傍に設け、途中を少し湾曲させて外側端を基板１５
の縁部に達するようにそれぞれ配設する。そして、片面
中央部１６の近傍にフィン１９の一部によって、ファン
５を取り囲む円弧状の周囲側壁２０（２０ａ、……２０
ｅ）を長く又は短く分散配置する。すると、ファン５を
取り囲む周囲側壁２０のない各部分がいずれもファン５
の風吹き出し用の導出開口部２１となり、その各風導出
開口部２１に臨んでいる各フィン１９が風導出通路形成
用フィンとなる。なお、基板１５の片面の４隅付近に設
けた各フィン１９の頂部に、ファンフレーム６の係合用
突起１４を嵌合する係合用凹所２２（２２ａ、……２２
ｄ）を対応させてそれぞれ設ける。

【００１２】又、ヒートシンク基板１５にはファン５の
風を直接対象部品に当てるため、風吹き出し用の長方形
状貫通穴２３（２３ａ、２３ｂ）をそれぞれ設ける。そ
の際、各風吹き出し用貫通穴２３は基板１５の相対する
１対の隅部に向って風を導く風導出開口部２１の付近に
それぞれ設ける。又、ヒートシンク基板１５の他の片面
の中央部付近に対象部品の厚みに対応させるため、高さ
一定の広い接触面積を有する厚み調節用突部２４を設け
る。なお、ヒートシンク取り付け対象部品がＣＰＵ差し
込みソケットの場合、ＣＰＵの種類に応じ、輪郭形状は
同じで高さの異なるソケット形式が規格化されている。

【００１３】ファン付きヒートシンク４の組み立て時、
先ずファンフレーム基板８のファン設置穴９にファン５
を備え付け支持する。なお、ファン５として軸の周りに
８枚の羽根２５（２５ａ、……２５ｇ）を備え付けたも
のを示した。次に、ファン５を備え付けたファンフレー
ム６をヒートシンク基板１５の片面側に設置し、ファン
フレーム基板８の４隅付近に設けた係合用突起１４をヒ
ートシンク基板１５の対応位置に設けた係合用凹所２２
にそれぞれ嵌合する。その際、係合用突起１４を対応す
る凹所２２にそれぞれ無理嵌めし、斜面同士のテーパ合
せで抜けないようにする。すると、ファン付きヒートシ
ンク４が完成する。なお、ヒートシンク基板１５の中央
部に設けた背の低いフィン１７がファン５に当接しない
ようにする。

【００１４】ファン付きヒートシンク４の使用時、ヒー
トシンク取り付け対象であるＣＰＵ２６を差し込んだソ
ケット２７の厚みに応じ、ヒートシンク基板１５にその
厚みに対応する適切な高さの厚み調整用突部２４を設け
たファン付きヒートシンク４を選択する。そして、ファ
ン付きヒートシンク４をＣＰＵ２６差し込みソケット２
７を被うように乗せ、そのファンフレーム６の相対する
左右の両縁中央部に設けた取り付け足１１をソケット２
６の左右側壁面に沿ってそれぞれ下方にスライドさせて
行く。すると、両取り付け足１１のばね力を利用でき、
その先端係止部１２に設けた係合用貫通穴１３内にソケ
ット２６の両壁面に設けた係合用突起２８（２８ａ、２
８ｂ）がそれぞれ嵌まる。なお、ソケット２６の両壁面
には規格により所定位置に係合用突起２８がそれぞれ設
けられている。そして、ヒートシンク基板１５の厚み調
整用突部２４の接触面をＣＰＵ２６の金属製パッケージ
部に良好に接触させることができる。

【００１５】このようにして、ファンフレーム６をヒー
トシンク取り付け対象部品の厚みに応じた適切な高さの
厚み調整用突部２４を設けた基板１５を有するヒートシ
ンク７と組み合せると、ヒートシンク対象部品の厚みが
異なってもファンフレーム６を共通部品として使用し、
ヒートシンク対象部品の厚みに応じた異なるファン付き
ヒートシンク４を製作できる。そして、使用時にはＣＰ
Ｕ２６で発生した熱が厚み調整用突部２４を通じてヒー
トシンク基板１５へと伝わる。

【００１６】すると、発生熱は更にそのヒートシンク基
板１５の片面中央部付近に備え付けたファン５に臨む多
数の背の低いフィン１７とそのファン５を取り囲む多数
の背の高いファン１９へと伝わって行く。それ故、ヒー
トシンク基板１５の片面全域に分散配置した多数のフィ
ン１７、１９によって熱を良好に発散させることができ
る。しかも、ファン５の風を直接多数の背の低いフィン
１７に当てることにより、それ等のフィン１７から熱を
奪い取り、その熱をファン５を取り囲む多数の風導出開
口部２１を通じ、多数の風導出通路形成用フィン１９か
ら発生される熱と共にヒートシンク基板１５の周縁部に
設けた風吹き出し用開口部２９から外部に良好に放出で
きる。又、ファン５の各風吹き出し用貫通穴２３を通過
した風が直接対象部品に当って熱を奪い取る。したがっ
て、このようなファン付きヒートシンク４の冷却効果は
極めて優れたものとなる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、請求項１
記載の発明ではファンフレームに取り付け足を一体形成
し、その取り付け足の先端に係止部を設けることによ
り、ヒートシンク組立部品数を少なくして取り扱い易
く、部品紛失の恐れを少なくすることができる。又、ヒ
ートシンク基板に設けるフィン数を多くして、ヒートシ
ンク取り付けの対象部品に発生した熱の放散性を高め冷
却効果を向上できる。

【００１８】又、請求項２記載の発明ではファンフレー
ムの相対する両縁中央部に取り付け足を１本ずつ設ける
ことにより、ファンフレームに設ける取り付け足数を少
なくし、その少ない２本の取り付け足によってファン付
きヒートシンクを対象部品に良好に取り付けることがで
きる。

【００１９】又、請求項３記載の発明ではヒートシンク
基板の片面中央部にファンに臨む背の低いフィンを複数
設け、その周囲部にファンを取り囲む背の高いフィンを
複数設けることにより、ヒートシンク基板の片面全域に
フィンを分散配置することが可能になり、熱の放散性を
高めて冷却効果を向上できる。しかも、ファン付きヒー
トシンクを薄型化できる。

【００２０】又、請求項４記載の発明ではヒートシンク
基板に、風吹き出し用貫通穴を設けることによりファン
の風をヒートシンク取り付け対象部品に当てることによ
り、対象部品から直接熱を奪い取って冷却効果を向上で
きる。

【００２１】又、請求項５記載の発明ではヒートシンク
基板の他の片面に、ヒートシンク取り付け対象部品の厚
みに対応する厚み調整用突部を設けることにより、対象
部品の厚みに応じ、適切な厚み調整用突部を設けた基板
を有するファン付きヒートシンクを用いることができ
る。それ故、ヒートシンク取り付け対象部品の厚みが異
なっても、その厚みに対応するヒートシンクを選択する
だけでよく、ファンフレームの共通化が可能となって好
都合となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したファン付きヒートシンクのＣ
ＰＵ差し込みソケットに対する取り付け状態を示す縦断
面図である。

【図２】同ファン付きヒートシンクのファンを備え付け
たファンフレームの平面図である。

【図３】同ファンを備えつけたファンフレームの縦断面
図である。

【図４】同ファン付きヒートシンクのヒートシンク基板
の平面図である。

【図５】従来のファン付きヒートシンクの組み立てに用
いる板ばねの斜視図である。

【符号の説明】

４…ファン付きヒートシンク ５…ファン ６…ファン
フレーム ７…ヒートシンク ８…ファンフレーム基板
９…ファン設置穴 １０…縁部凹所 １１…取り付け
足 １２…係止部 １３…係合用貫通穴 １４、２８…
係合用突起 １５…ヒートシンク基板 １６…片面中央
部 １７、１９…フィン １８…周囲部 ２０…周囲側壁 ２１…風導出開口部 ２２…係合用凹
所 ２３…風吹き出し用貫通穴 ２４…厚み調整用突部
２５…羽根 ２６…ＣＰＵ ２７…ソケット ２９…風吹き出し用開口部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートシンクのフィンを突設した基板の
   片面中央部付近に、ファンをフレームで支持して備え付
   けてなるファン付きヒートシンクにおいて、上記ファン
   フレームに取り付け足を一体成形し、その取り付け足の
   先端にヒートシンク取り付けの対象部品に掛け止め可能
   な係止部を設けることを特徴とするファン付きヒートシ
   ンク。
2. 【請求項２】 ファンフレームの相対する両縁中央部に
   取り付け足を１本ずつ設けることを特徴とする請求項１
   記載のファン付きヒートシンク。
3. 【請求項３】 ヒートシンク基板の片面中央部にファン
   に臨む背の低いフィンを複数設け、その周囲部にファン
   を取り囲む背の高いフィンを複数設けることを特徴とす
   る請求項１又は２記載のファン付きヒートシンク。
4. 【請求項４】 ヒートシンク基板に、ファンの風をヒー
   トシンク取り付けの対象部品に当てる風吹き出し用貫通
   穴を設けることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
   ファン付きヒートシンク。
5. 【請求項５】 ヒートシンク基板の他の片面に、ヒート
   シンク取り付けの対象部品の厚みに対応する厚み調整用
   突部を設けることを特徴とする請求項１、２、３又は４
   記載のファン付きヒートシンク。