JP2001085877A - 突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク - Google Patents
突起部を有する受熱面を備えたヒートシンクInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子・電気回路用の基板上に実装される電子部
品等に無理な荷重をかけることなく、ヒートシンクの受
熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触熱抵抗が小さい放熱
効率に優れたヒートシンクを提供する。 【解決手段】熱伝導性ラバーを介して発熱性部品と熱的
に接続し、発熱性部品の熱を受熱し、放出する、その表
面に複数の突起部を有する受熱面を備えたヒートシン
ク。
品等に無理な荷重をかけることなく、ヒートシンクの受
熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触熱抵抗が小さい放熱
効率に優れたヒートシンクを提供する。 【解決手段】熱伝導性ラバーを介して発熱性部品と熱的
に接続し、発熱性部品の熱を受熱し、放出する、その表
面に複数の突起部を有する受熱面を備えたヒートシン
ク。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、突起部を有する受
熱面を備えたヒートシンクに関する。本発明の突起部を
有する受熱面を備えたヒートシンクは、電子機器に使用
される発熱性電子部品等の放熱・冷却用のヒートシンク
に限らず、放熱を必要とするあらゆる分野における放熱
冷却に利用できる。
熱面を備えたヒートシンクに関する。本発明の突起部を
有する受熱面を備えたヒートシンクは、電子機器に使用
される発熱性電子部品等の放熱・冷却用のヒートシンク
に限らず、放熱を必要とするあらゆる分野における放熱
冷却に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】パーソナルコンピュータ、ゲーム機、オ
ーディオ装置等各種電子機器において、使用される半導
体チップ等は、小型化されると共に、集積度が高まり、
処理速度が飛躍的に高まり、それに伴って発熱密度が極
めて高くなっている。このように発熱密度が高くなった
半導体チップ等を備えたパーソナルコンピュータ、ゲー
ム機、オーディオ装置等の電子機器の発する熱を放熱す
る手段として、放熱フィンを備えたヒートシンクが広く
利用されている。放熱フィンによると、軽量で、且つ、
放熱面積を増大させることができる。
ーディオ装置等各種電子機器において、使用される半導
体チップ等は、小型化されると共に、集積度が高まり、
処理速度が飛躍的に高まり、それに伴って発熱密度が極
めて高くなっている。このように発熱密度が高くなった
半導体チップ等を備えたパーソナルコンピュータ、ゲー
ム機、オーディオ装置等の電子機器の発する熱を放熱す
る手段として、放熱フィンを備えたヒートシンクが広く
利用されている。放熱フィンによると、軽量で、且つ、
放熱面積を増大させることができる。
【０００３】放熱フィンを備えたヒートシンクを利用す
る放熱において、熱源の発する熱を先ず受熱面を備えた
ヒートシンクのベース部によって受熱し、次いで、この
ように受熱した伝熱性のベース部の端部（例えば、熱源
から離れた部分、ベース部の熱源と接する面と反対側の
面）に放熱フィンを取り付けて、熱源からの熱を放熱し
ている。
る放熱において、熱源の発する熱を先ず受熱面を備えた
ヒートシンクのベース部によって受熱し、次いで、この
ように受熱した伝熱性のベース部の端部（例えば、熱源
から離れた部分、ベース部の熱源と接する面と反対側の
面）に放熱フィンを取り付けて、熱源からの熱を放熱し
ている。
【０００４】図６に従来のヒートシンクの一例を示す。
図７にヒートシンクの受熱面が見えるように配置したヒ
ートシンクを示す。３１は放熱フィン部、３２はベース
部の受熱面、３３は熱伝導性ラバー、３４はＩＣ（発熱
性部品）、３５は電子・電気回路用の基板、３６は固定
用ビスをそれぞれ示す。図７に示す平坦な受熱面３２
に、図６に示すように、熱伝導性ラバー３３を介して、
基板３５上に配置された発熱性部品３４を接触させて、
発熱性部品の熱を放熱フィン部から大気中に放熱する。
図７にヒートシンクの受熱面が見えるように配置したヒ
ートシンクを示す。３１は放熱フィン部、３２はベース
部の受熱面、３３は熱伝導性ラバー、３４はＩＣ（発熱
性部品）、３５は電子・電気回路用の基板、３６は固定
用ビスをそれぞれ示す。図７に示す平坦な受熱面３２
に、図６に示すように、熱伝導性ラバー３３を介して、
基板３５上に配置された発熱性部品３４を接触させて、
発熱性部品の熱を放熱フィン部から大気中に放熱する。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、先ず、
ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触面
には接触熱抵抗が生じ、接触熱抵抗を低下させる必要が
ある。更に、通常、発熱性部品が電子部品からなってお
り、複数個の電子部品が電子・電気回路用の基板上に実
装されている。このように基板上に実装された複数個の
電子部品には、実装バラツキおよび電子部品の製造バラ
ツキがあり、基板上に実装された電子部品に高さ方向の
寸法のバラツキが生じる。このように生じた電子部品の
高さ方向の寸法のバラツキを、ヒートシンクのベース部
と電子部品との間に熱伝導性ラバー等を配置して吸収し
ている。
ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触面
には接触熱抵抗が生じ、接触熱抵抗を低下させる必要が
ある。更に、通常、発熱性部品が電子部品からなってお
り、複数個の電子部品が電子・電気回路用の基板上に実
装されている。このように基板上に実装された複数個の
電子部品には、実装バラツキおよび電子部品の製造バラ
ツキがあり、基板上に実装された電子部品に高さ方向の
寸法のバラツキが生じる。このように生じた電子部品の
高さ方向の寸法のバラツキを、ヒートシンクのベース部
と電子部品との間に熱伝導性ラバー等を配置して吸収し
ている。
【０００６】しかしながら、電子・電気回路用の基板上
に実装された複数個の電子部品の高さ方向の寸法のバラ
ツキを吸収するためには、圧縮率の高いラバーが必要に
なる。一般に、ラバーの圧縮率と熱伝導率は反比例の関
係にあるので、圧縮率の高いラバーを用いると、熱伝導
率が低くなり、全体の熱性能が低下するという問題があ
る。
に実装された複数個の電子部品の高さ方向の寸法のバラ
ツキを吸収するためには、圧縮率の高いラバーが必要に
なる。一般に、ラバーの圧縮率と熱伝導率は反比例の関
係にあるので、圧縮率の高いラバーを用いると、熱伝導
率が低くなり、全体の熱性能が低下するという問題があ
る。
【０００７】図８に圧縮率の高い熱伝導性ラバーを使用
し、ヒートシンクと発熱性部品との間を圧縮したときの
状態を模式的に示す。図８に示すように、電子・電気回
路用の基板３５上に実装された発熱性部品３４と、ヒー
トシンク３１との間に熱伝導性ラバー３３が配置されて
いる。ヒートシンク３１と基板３５上の発熱性部品との
間に圧力が負荷されて、熱伝導性ラバー３３が圧縮さ
れ、上述したように、電子・電気回路用の基板上に実装
された複数個の発熱性部品の高さ方向の寸法のバラツキ
が吸収される。
し、ヒートシンクと発熱性部品との間を圧縮したときの
状態を模式的に示す。図８に示すように、電子・電気回
路用の基板３５上に実装された発熱性部品３４と、ヒー
トシンク３１との間に熱伝導性ラバー３３が配置されて
いる。ヒートシンク３１と基板３５上の発熱性部品との
間に圧力が負荷されて、熱伝導性ラバー３３が圧縮さ
れ、上述したように、電子・電気回路用の基板上に実装
された複数個の発熱性部品の高さ方向の寸法のバラツキ
が吸収される。
【０００８】その際、基板上に実装された複数個の発熱
性部品の高さ方向の寸法のバラツキが大きいときには、
発熱性部品に無理な荷重がかかり、発熱性部品、電子・
電気回路用の基板等の実装部の破損、クラック等が生じ
るという問題点がある。更に、図８に示すように、ヒー
トシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間が平坦なの
で、空気が混入しやすい。ヒートシンクの受熱面と熱伝
導性ラバーとの間に空気が混入すると、いわゆる断熱層
が生成され、熱抵抗が増大するという問題がある。
性部品の高さ方向の寸法のバラツキが大きいときには、
発熱性部品に無理な荷重がかかり、発熱性部品、電子・
電気回路用の基板等の実装部の破損、クラック等が生じ
るという問題点がある。更に、図８に示すように、ヒー
トシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間が平坦なの
で、空気が混入しやすい。ヒートシンクの受熱面と熱伝
導性ラバーとの間に空気が混入すると、いわゆる断熱層
が生成され、熱抵抗が増大するという問題がある。
【０００９】上述した問題点を克服することができる、
電子・電気回路用の基板上に実装される電子部品等に無
理な荷重をかけることなく、ヒートシンクの受熱面と熱
伝導性ラバーとの間の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優
れたヒートシンクが望まれる。
電子・電気回路用の基板上に実装される電子部品等に無
理な荷重をかけることなく、ヒートシンクの受熱面と熱
伝導性ラバーとの間の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優
れたヒートシンクが望まれる。
【００１０】従って、この発明の目的は、電子・電気回
路用の基板上に実装される電子部品等に無理な荷重をか
けることなく、ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバー
との間の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優れたヒートシ
ンクを提供することにある。
路用の基板上に実装される電子部品等に無理な荷重をか
けることなく、ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバー
との間の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優れたヒートシ
ンクを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した従来の問題点を
解決するために、発明者等は鋭意研究を重ねた。その結
果、次の知見を得た。即ち、発熱性部品と熱伝導性ラバ
ーを介して接触するヒートシンクのベース部の受熱面に
凹凸面からなる突起部を設けることによって、ヒートシ
ンクの受熱面と発熱性部品との間に圧力をかけると、ヒ
ートシンクの受熱面と発熱性部品との間に配置された熱
伝導性ラバーの上述した受熱面の凹部に入りこんだ部分
の圧力は減少し、全体としての圧力、即ち、平均圧縮率
を下げることができる。
解決するために、発明者等は鋭意研究を重ねた。その結
果、次の知見を得た。即ち、発熱性部品と熱伝導性ラバ
ーを介して接触するヒートシンクのベース部の受熱面に
凹凸面からなる突起部を設けることによって、ヒートシ
ンクの受熱面と発熱性部品との間に圧力をかけると、ヒ
ートシンクの受熱面と発熱性部品との間に配置された熱
伝導性ラバーの上述した受熱面の凹部に入りこんだ部分
の圧力は減少し、全体としての圧力、即ち、平均圧縮率
を下げることができる。
【００１２】更に、発熱性部品と熱伝導性ラバーを介し
て接触するヒートシンクのベース部の受熱面に凹凸面か
らなる突起部を設けることによって、受熱面の表面積が
増大し、熱伝導性ラバーとの接触面積が広くなる。更
に、発熱性部品と熱伝導性ラバーを介して接触するヒー
トシンクのベース部の受熱面に凹凸面からなる突起部を
設けることによって、ヒートシンクのベース部の受熱面
と熱伝導性ラバーとの間に空気が混入することを防止す
ることができる。
て接触するヒートシンクのベース部の受熱面に凹凸面か
らなる突起部を設けることによって、受熱面の表面積が
増大し、熱伝導性ラバーとの接触面積が広くなる。更
に、発熱性部品と熱伝導性ラバーを介して接触するヒー
トシンクのベース部の受熱面に凹凸面からなる突起部を
設けることによって、ヒートシンクのベース部の受熱面
と熱伝導性ラバーとの間に空気が混入することを防止す
ることができる。
【００１３】即ち、平均圧縮率を低下させることによっ
て、電子・電気回路用の基板上に実装される電子部品等
に無理な荷重をかけることなく、更に、ヒートシンクの
ベース部の受熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触面積を
広くすることによって、ヒートシンクの受熱面と熱伝導
性ラバーとの間の接触熱抵抗を小さくし、放熱効率に優
れる。
て、電子・電気回路用の基板上に実装される電子部品等
に無理な荷重をかけることなく、更に、ヒートシンクの
ベース部の受熱面と熱伝導性ラバーとの間の接触面積を
広くすることによって、ヒートシンクの受熱面と熱伝導
性ラバーとの間の接触熱抵抗を小さくし、放熱効率に優
れる。
【００１４】この発明は上述した知見等に基づいてなさ
れたものであって、この発明の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンクの第１の態様は、熱伝導性ラバーを
介して発熱性部品と熱的に接続し、発熱性部品の熱を受
熱し、放出する、その表面に複数の突起部を有する受熱
面を備えたヒートシンクである。
れたものであって、この発明の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンクの第１の態様は、熱伝導性ラバーを
介して発熱性部品と熱的に接続し、発熱性部品の熱を受
熱し、放出する、その表面に複数の突起部を有する受熱
面を備えたヒートシンクである。
【００１５】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第２の態様は、前記複数の突起部は、前
記受熱面の表面に形成された複数個の溝によって形成さ
れていることを特徴とするヒートシンクである。
ヒートシンクの第２の態様は、前記複数の突起部は、前
記受熱面の表面に形成された複数個の溝によって形成さ
れていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１６】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第３の態様は、前記複数個の溝は、交差
する少なくとも２方向の溝からなっていることを特徴と
するヒートシンクである。
ヒートシンクの第３の態様は、前記複数個の溝は、交差
する少なくとも２方向の溝からなっていることを特徴と
するヒートシンクである。
【００１７】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第４の態様は、前記複数個の溝の断面形
状が底面と少なくとも一部が曲線の側面とからなってい
ることを特徴とするヒートシンクである。
ヒートシンクの第４の態様は、前記複数個の溝の断面形
状が底面と少なくとも一部が曲線の側面とからなってい
ることを特徴とするヒートシンクである。
【００１８】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第５の態様は、前記複数の突起部は、前
記受熱面の表面から突出して形成された個々に分離した
突起部からなっていることを特徴とするヒートシンクで
ある。
ヒートシンクの第５の態様は、前記複数の突起部は、前
記受熱面の表面から突出して形成された個々に分離した
突起部からなっていることを特徴とするヒートシンクで
ある。
【００１９】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第６の態様は、前記発熱性部品は基板上
に配置されていることを特徴とするヒートシンクであ
る。
ヒートシンクの第６の態様は、前記発熱性部品は基板上
に配置されていることを特徴とするヒートシンクであ
る。
【００２０】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第７の態様は、前記熱伝導性ラバーを介
して、前記発熱性部品と前記受熱面とが圧力を負荷され
て接合されることを特徴とするヒートシンクである。
ヒートシンクの第７の態様は、前記熱伝導性ラバーを介
して、前記発熱性部品と前記受熱面とが圧力を負荷され
て接合されることを特徴とするヒートシンクである。
【００２１】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第８の態様は、前記熱伝導性ラバーによ
って、前記受熱面の前記溝が充満されることを特徴とす
るヒートシンクである。
ヒートシンクの第８の態様は、前記熱伝導性ラバーによ
って、前記受熱面の前記溝が充満されることを特徴とす
るヒートシンクである。
【００２２】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第９の態様は、前記熱伝導性ラバーの圧
縮率が１０〜６０％の範囲内であることを特徴とするヒ
ートシンクである。
ヒートシンクの第９の態様は、前記熱伝導性ラバーの圧
縮率が１０〜６０％の範囲内であることを特徴とするヒ
ートシンクである。
【００２３】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクの第１０の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートパイプを備えていることを特徴とするヒートシンク
である。
ヒートシンクの第１０の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートパイプを備えていることを特徴とするヒートシンク
である。
【００２４】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクのその他の態様は、前記複数個の溝の断面
形状が底面と直線の側面からなっていることを特徴とす
るヒートシンクである。
ヒートシンクのその他の態様は、前記複数個の溝の断面
形状が底面と直線の側面からなっていることを特徴とす
るヒートシンクである。
【００２５】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクのその他の態様は、前記受熱面の表面から
突出して形成された個々に分離した前記突起部の少なく
とも一部が曲面からなっていることを特徴とするヒート
シンクである。
ヒートシンクのその他の態様は、前記受熱面の表面から
突出して形成された個々に分離した前記突起部の少なく
とも一部が曲面からなっていることを特徴とするヒート
シンクである。
【００２６】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクのその他の態様は、前記圧力が前記基板と
前記ヒートシンクとを固定する固定用部材によって負荷
されることを特徴とするヒートシンクである。
ヒートシンクのその他の態様は、前記圧力が前記基板と
前記ヒートシンクとを固定する固定用部材によって負荷
されることを特徴とするヒートシンクである。
【００２７】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクのその他の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートシンク本体からなっており、前記受熱部は前記ヒー
トシンク本体に備えられていることを特徴とするヒート
シンクである。
ヒートシンクのその他の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートシンク本体からなっており、前記受熱部は前記ヒー
トシンク本体に備えられていることを特徴とするヒート
シンクである。
【００２８】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクのその他の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートシンク本体と放熱フィン部とからなっており、前記
受熱部は前記ヒートシンク本体に備えられていることを
特徴とするヒートシンクである。
ヒートシンクのその他の態様は、前記ヒートシンクがヒ
ートシンク本体と放熱フィン部とからなっており、前記
受熱部は前記ヒートシンク本体に備えられていることを
特徴とするヒートシンクである。
【００２９】
【発明の実施の形態】図面を参照しながら、この発明の
突起部を有する受熱面を備えたヒートシンクについて説
明する。この発明の突起部を有する受熱面を備えたヒー
トシンクは、熱伝導性ラバーを介して発熱性部品と熱的
に接続し、発熱性部品の熱を受熱し、放出する、その表
面に複数の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク
である。
突起部を有する受熱面を備えたヒートシンクについて説
明する。この発明の突起部を有する受熱面を備えたヒー
トシンクは、熱伝導性ラバーを介して発熱性部品と熱的
に接続し、発熱性部品の熱を受熱し、放出する、その表
面に複数の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク
である。
【００３０】図１はこの発明の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンクの１つの態様を示す図である。ヒー
トシンク１はベース部３と放熱フィン部２とからなって
おり、ベース部には受熱面４が設けられている。５はヒ
ートシンクを熱伝導性ラバーを介して発熱性部品が実装
された電子・電気回路用の基板上に固定するための固定
部材（例えば、固定用ビス）である。図２および図３に
受熱部の詳細を示す。図２および図３は図１におけるＡ
−Ａ線に沿った断面を、受熱面の細部が明確になるよう
に、ベース部の底面を上にして示している。図２および
図３に示すように、受熱面には、複数個の突起部が備え
られている。
備えたヒートシンクの１つの態様を示す図である。ヒー
トシンク１はベース部３と放熱フィン部２とからなって
おり、ベース部には受熱面４が設けられている。５はヒ
ートシンクを熱伝導性ラバーを介して発熱性部品が実装
された電子・電気回路用の基板上に固定するための固定
部材（例えば、固定用ビス）である。図２および図３に
受熱部の詳細を示す。図２および図３は図１におけるＡ
−Ａ線に沿った断面を、受熱面の細部が明確になるよう
に、ベース部の底面を上にして示している。図２および
図３に示すように、受熱面には、複数個の突起部が備え
られている。
【００３１】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクにおいて、上述した複数の突起部は、受熱
面の表面に形成された複数個の溝によって形成されてい
る。更に、上述した複数個の溝は、交差する少なくとも
２方向の溝からなっていてもよい。即ち、縦横２方向の
直交する溝によって、複数の突起部が形成されていても
よい。更に、上述した複数個の溝の断面形状が底面と少
なくとも曲線の側面とからなっていてもよい。上述した
複数個の溝の断面形状が底面と直線の側面からなってい
てもよい。
ヒートシンクにおいて、上述した複数の突起部は、受熱
面の表面に形成された複数個の溝によって形成されてい
る。更に、上述した複数個の溝は、交差する少なくとも
２方向の溝からなっていてもよい。即ち、縦横２方向の
直交する溝によって、複数の突起部が形成されていても
よい。更に、上述した複数個の溝の断面形状が底面と少
なくとも曲線の側面とからなっていてもよい。上述した
複数個の溝の断面形状が底面と直線の側面からなってい
てもよい。
【００３２】図２に示すように、複数の突起部８は、受
熱面の表面４に形成された複数個の溝によって形成され
ており、溝の断面形状がコの字型で、底面６と直線の側
面７からなっている。例えば、縦横４本づつの溝が直交
して、上述した形状の突起部が形成される。図３に示す
ように、複数の突起部１０は、受熱面の表面４に形成さ
れた複数個の溝によって形成されており、溝の断面形状
が底面９と曲線の側面１０からなっている。
熱面の表面４に形成された複数個の溝によって形成され
ており、溝の断面形状がコの字型で、底面６と直線の側
面７からなっている。例えば、縦横４本づつの溝が直交
して、上述した形状の突起部が形成される。図３に示す
ように、複数の突起部１０は、受熱面の表面４に形成さ
れた複数個の溝によって形成されており、溝の断面形状
が底面９と曲線の側面１０からなっている。
【００３３】更に、この発明の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンクにおいて、上述した複数の突起部
は、受熱面の表面から突出して形成された個々に分離し
た突起部からなっていてもよい。即ち、溝等によって受
熱面を削り取って突起部を形成するのではなく、受熱面
の表面から所定の形状で突出（例えば上述したような、
直線の側面、曲線の側面を備えた凸形）して形成された
突起部であってもよい。上述した突起部の少なくとも一
部が曲面からなっていてもよい。
備えたヒートシンクにおいて、上述した複数の突起部
は、受熱面の表面から突出して形成された個々に分離し
た突起部からなっていてもよい。即ち、溝等によって受
熱面を削り取って突起部を形成するのではなく、受熱面
の表面から所定の形状で突出（例えば上述したような、
直線の側面、曲線の側面を備えた凸形）して形成された
突起部であってもよい。上述した突起部の少なくとも一
部が曲面からなっていてもよい。
【００３４】図４に圧縮率の高い熱伝導性ラバーを使用
し、この発明のヒートシンクと発熱性部品との間を圧縮
したときの状態を模式的に示す。図４に示すように、電
子・電気回路用の基板１３上に実装された発熱性部品１
２と、ヒートシンク１との間に熱伝導性ラバー１１が配
置されている。ヒートシンクの受熱面４には、受熱面の
表面４に形成された複数個の溝によって複数の突起部が
形成されており、溝の断面形状が底面９と曲線の側面１
０からなっている。
し、この発明のヒートシンクと発熱性部品との間を圧縮
したときの状態を模式的に示す。図４に示すように、電
子・電気回路用の基板１３上に実装された発熱性部品１
２と、ヒートシンク１との間に熱伝導性ラバー１１が配
置されている。ヒートシンクの受熱面４には、受熱面の
表面４に形成された複数個の溝によって複数の突起部が
形成されており、溝の断面形状が底面９と曲線の側面１
０からなっている。
【００３５】ヒートシンク１と電子・電気回路用の基板
１３上の発熱性部品１２との間に圧力が負荷されると、
熱伝導性ラバー１１が圧縮され、底面９と曲線の側面１
０からなる溝内に、熱伝導性ラバーが充満する。この
際、溝の端部を開放しておけば、ヒートシンクと熱伝導
性ラバーの間の溝内に混入した空気は開放された溝の端
部から押し出され、空気が捕捉されて断熱層を形成する
ことはない。
１３上の発熱性部品１２との間に圧力が負荷されると、
熱伝導性ラバー１１が圧縮され、底面９と曲線の側面１
０からなる溝内に、熱伝導性ラバーが充満する。この
際、溝の端部を開放しておけば、ヒートシンクと熱伝導
性ラバーの間の溝内に混入した空気は開放された溝の端
部から押し出され、空気が捕捉されて断熱層を形成する
ことはない。
【００３６】このように、底面９と一部または全部が曲
線の側面１０からなる溝内に、熱伝導性ラバー１１が充
満することによって、ヒートシンクのベース部の受熱面
と熱伝導性ラバーとの間の接触面積を広くすることがで
き、放熱効率を高めることができる。更に、底面９と曲
線の側面１０からなる溝内に、熱伝導性ラバー１１が充
満することによって、平均圧縮率を低下させて、電子・
電気回路用の基板上に実装される電子部品等に無理な荷
重をかけ、電子部品等を損傷することはない。
線の側面１０からなる溝内に、熱伝導性ラバー１１が充
満することによって、ヒートシンクのベース部の受熱面
と熱伝導性ラバーとの間の接触面積を広くすることがで
き、放熱効率を高めることができる。更に、底面９と曲
線の側面１０からなる溝内に、熱伝導性ラバー１１が充
満することによって、平均圧縮率を低下させて、電子・
電気回路用の基板上に実装される電子部品等に無理な荷
重をかけ、電子部品等を損傷することはない。
【００３７】上述したように、この発明の突起部を有す
る受熱面を備えたヒートシンクにおいて、熱伝導性ラバ
ーを介して、発熱性部品と受熱面とが圧力を負荷されて
接合されている。更に、圧力が基板とヒートシンクとを
固定する固定用ビスによって負荷されている。この発明
における、熱伝導性ラバーの圧縮率は１０〜６０％の範
囲内である。即ち、熱伝導性ラバーの圧縮率が１０％未
満の場合には、電子・電気回路用の基板上に実装された
複数個の発熱性部品の高さ方向の寸法のバラツキが大き
いと、発熱性部品に無理な荷重がかかり、発熱性部品、
電子・電気回路用の基板等の実装部の破損、クラック等
が生じる。一方、熱伝導性ラバーの圧縮率が６０％を超
えると、熱伝導性ラバーの熱抵抗が大きくなり、放熱効
率を低下させる。更に、熱伝導性ラバーの好ましい圧縮
率は２０〜３０％の範囲内である。
る受熱面を備えたヒートシンクにおいて、熱伝導性ラバ
ーを介して、発熱性部品と受熱面とが圧力を負荷されて
接合されている。更に、圧力が基板とヒートシンクとを
固定する固定用ビスによって負荷されている。この発明
における、熱伝導性ラバーの圧縮率は１０〜６０％の範
囲内である。即ち、熱伝導性ラバーの圧縮率が１０％未
満の場合には、電子・電気回路用の基板上に実装された
複数個の発熱性部品の高さ方向の寸法のバラツキが大き
いと、発熱性部品に無理な荷重がかかり、発熱性部品、
電子・電気回路用の基板等の実装部の破損、クラック等
が生じる。一方、熱伝導性ラバーの圧縮率が６０％を超
えると、熱伝導性ラバーの熱抵抗が大きくなり、放熱効
率を低下させる。更に、熱伝導性ラバーの好ましい圧縮
率は２０〜３０％の範囲内である。
【００３８】この発明の突起部を有する受熱面を備えた
ヒートシンクは、図１に示すようにヒートシンクがヒー
トシンク本体からなっており、受熱部はヒートシンク本
体に備えられていてもよい。更に、この発明の突起部を
有する受熱面を備えたヒートシンクは、ヒートシンク本
体と放熱フィン部とからなっており、受熱部はヒートシ
ンク本体に備えられていてもよい。更に、ヒートシンク
本体と放熱フィン部とが所定の距離だけ離れた配置にな
っていてもよい。
ヒートシンクは、図１に示すようにヒートシンクがヒー
トシンク本体からなっており、受熱部はヒートシンク本
体に備えられていてもよい。更に、この発明の突起部を
有する受熱面を備えたヒートシンクは、ヒートシンク本
体と放熱フィン部とからなっており、受熱部はヒートシ
ンク本体に備えられていてもよい。更に、ヒートシンク
本体と放熱フィン部とが所定の距離だけ離れた配置にな
っていてもよい。
【００３９】更に、この発明の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンクは、ヒートパイプを備えていてもよ
い。例えば、受熱面と放熱フィンとが所定の距離だけ離
れた配置になっており、受熱面と放熱フィン部を接続す
るようにヒートパイプを配置してもよい。以下に、この
発明の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンクを実
施例によって更に詳細に説明する。
備えたヒートシンクは、ヒートパイプを備えていてもよ
い。例えば、受熱面と放熱フィンとが所定の距離だけ離
れた配置になっており、受熱面と放熱フィン部を接続す
るようにヒートパイプを配置してもよい。以下に、この
発明の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンクを実
施例によって更に詳細に説明する。
【００４０】
【実施例】この発明に従って、電子・電気回路用の基板
上に配置された縦４０ｍｍ×横４０ｍｍの発熱素子（Ｉ
Ｃチップ）に、熱伝導率２．５ｗ／ｍ２・ｋ、厚さｔ：
１．３ｍｍの熱伝導性ラバーを介して、受熱面に突起部
を備えたヒートシンクを圧接させた。そのときの熱伝導
性ラバーの圧縮率は２３％で、荷重５ｋｇ／ｃｍ２であ
り、熱伝導性ラバーの厚さは１．０ｍｍであった。
上に配置された縦４０ｍｍ×横４０ｍｍの発熱素子（Ｉ
Ｃチップ）に、熱伝導率２．５ｗ／ｍ２・ｋ、厚さｔ：
１．３ｍｍの熱伝導性ラバーを介して、受熱面に突起部
を備えたヒートシンクを圧接させた。そのときの熱伝導
性ラバーの圧縮率は２３％で、荷重５ｋｇ／ｃｍ２であ
り、熱伝導性ラバーの厚さは１．０ｍｍであった。
【００４１】なお、受熱面は、図５（Ａ）に示すよう
に、幅２ｍｍ、深さ０．３ｍｍの合計６本のスリット１
５、１６をピッチ１０ｍｍで、直交して形成し、１６個
の上面が平らな四角の突起部１４を設けた。図５（Ｂ）
に示すように、その断面は、コの字形の溝１６の間に上
面が平らな四角の突起部１４が形成されている。
に、幅２ｍｍ、深さ０．３ｍｍの合計６本のスリット１
５、１６をピッチ１０ｍｍで、直交して形成し、１６個
の上面が平らな四角の突起部１４を設けた。図５（Ｂ）
に示すように、その断面は、コの字形の溝１６の間に上
面が平らな四角の突起部１４が形成されている。
【００４２】上述した突起部を形成する溝の中には、圧
力をくわえられた熱伝導性ラバーが充満していた。比較
のために、基板上に配置された縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ
の発熱素子（ＩＣチップ）に、熱伝導率２．５ｗ／ｍ２
・ｋ、厚さｔ：１．３ｍｍの熱伝導性ラバーを介して、
受熱面に突起部を備えない、平坦な面からなる受熱面の
ヒートシンクを圧接させた。
力をくわえられた熱伝導性ラバーが充満していた。比較
のために、基板上に配置された縦４０ｍｍ×横４０ｍｍ
の発熱素子（ＩＣチップ）に、熱伝導率２．５ｗ／ｍ２
・ｋ、厚さｔ：１．３ｍｍの熱伝導性ラバーを介して、
受熱面に突起部を備えない、平坦な面からなる受熱面の
ヒートシンクを圧接させた。
【００４３】このように調製した本発明のヒートシンク
と比較用ヒートシンクとにおける熱伝導性ラバーの熱抵
抗およびＩＣチップにかかる荷重を調べた。その結果、
本発明の熱伝導性ラバーの熱抵抗（接触熱抵抗を含む）
は、０．４℃／ｗであるのに対して、比較用の熱伝導性
ラバーの熱抵抗（接触熱抵抗を含む）は、０．５℃／ｗ
であった。
と比較用ヒートシンクとにおける熱伝導性ラバーの熱抵
抗およびＩＣチップにかかる荷重を調べた。その結果、
本発明の熱伝導性ラバーの熱抵抗（接触熱抵抗を含む）
は、０．４℃／ｗであるのに対して、比較用の熱伝導性
ラバーの熱抵抗（接触熱抵抗を含む）は、０．５℃／ｗ
であった。
【００４４】更に、本発明におけるＩＣチップにかかる
荷重は６０ｋｇであるのに対して、比較用におけるＩＣ
チップにかかる荷重は８０ｋｇであった。上述したとこ
ろから明らかなように、この発明の突起部を有する受熱
面を備えたヒートシンクによると、熱伝導性ラバーの熱
抵抗が著しく低下し、更に、ＩＣチップにかかる荷重も
大幅に軽減されている。
荷重は６０ｋｇであるのに対して、比較用におけるＩＣ
チップにかかる荷重は８０ｋｇであった。上述したとこ
ろから明らかなように、この発明の突起部を有する受熱
面を備えたヒートシンクによると、熱伝導性ラバーの熱
抵抗が著しく低下し、更に、ＩＣチップにかかる荷重も
大幅に軽減されている。
【００４５】
【発明の効果】この発明によると、電子・電気回路用の
基板上に実装される電子部品等に無理な荷重をかけるこ
となく、ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間
の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優れたヒートシンクを
提供することができる。
基板上に実装される電子部品等に無理な荷重をかけるこ
となく、ヒートシンクの受熱面と熱伝導性ラバーとの間
の接触熱抵抗が小さい放熱効率に優れたヒートシンクを
提供することができる。
【図１】図１はこの発明の突起部を有する受熱面を備え
たヒートシンクの１つの態様を示す図である。
たヒートシンクの１つの態様を示す図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面
を、受熱面の細部が明確になるように、ベース部の底面
を上にして示した図である。
を、受熱面の細部が明確になるように、ベース部の底面
を上にして示した図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面
を、受熱面の細部が明確になるように、ベース部の底面
を上にして示した図である。
を、受熱面の細部が明確になるように、ベース部の底面
を上にして示した図である。
【図４】図４は、圧縮率の高い熱伝導性ラバーを使用
し、この発明のヒートシンクと発熱素子との間を圧縮し
たときの状態を模式的に示す図である。
し、この発明のヒートシンクと発熱素子との間を圧縮し
たときの状態を模式的に示す図である。
【図５】図５は、この発明の実施例における、受熱部に
形成した突起部の詳細を示す図である。
形成した突起部の詳細を示す図である。
【図６】図６は、従来のヒートシンクの一例を示す図で
ある。
ある。
【図７】図７は、従来のヒートシンクの受熱面が見える
ように配置した図である。
ように配置した図である。
【図８】図８は、圧縮率の高い熱伝導性ラバーを使用
し、ヒートシンクと発熱素子との間を圧縮したときの状
態を模式的に示す図である。
し、ヒートシンクと発熱素子との間を圧縮したときの状
態を模式的に示す図である。
１ヒートシンク ２放熱フィン部 ３ベース部 ４受熱面 ５固定部材 ６底面 ７直線の側面 ８突起部 ９底面 １０曲線の側面 １１熱伝導性ラバー １２発熱性部品 １３電子・電気回路用の基板 １４突起部 １５スリット １６スリット ３１放熱フィン部 ３２受熱面 ３３熱伝導性ラバー ３４発熱性部品 ３５電子・電気回路用の基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 千佳 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AA02 AB04 DB08 FA04
Claims (10)
- 【請求項１】熱伝導性ラバーを介して発熱性部品と熱的
に接続し、発熱性部品の熱を受熱し、放出する、その表
面に複数の突起部を有する受熱面を備えたヒートシン
ク。 - 【請求項２】前記複数の突起部は、前記受熱面の表面に
形成された複数個の溝によって形成されていることを特
徴とする、請求項１に記載の突起部を有する受熱面を備
えたヒートシンク。 - 【請求項３】前記複数個の溝は、交差する少なくとも２
方向の溝からなっていることを特徴とする、請求項２に
記載の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク。 - 【請求項４】前記複数個の溝の断面形状が底面と少なく
とも一部が曲線の側面からなっていることを特徴とす
る、請求項２または３に記載の突起部を有する受熱面を
備えたヒートシンク。 - 【請求項５】前記複数の突起部は、前記受熱面の表面か
ら突出して形成された個々に分離した突起部からなって
いることを特徴とする、請求項１に記載の突起部を有す
る受熱面を備えたヒートシンク。 - 【請求項６】前記発熱性部品は基板上に配置されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の突起部を有する受
熱面を備えたヒートシンク。 - 【請求項７】前記熱伝導性ラバーを介して、前記発熱性
部品と前記受熱面とが圧力を負荷されて接合されること
を特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載の突
起部を有する受熱面を備えたヒートシンク。 - 【請求項８】前記熱伝導性ラバーによって、前記受熱面
の前記溝が充満されることを特徴とする、請求項７に記
載の突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク。 - 【請求項９】前記熱伝導性ラバーの圧縮率が１０〜６０
％の範囲内であることを特徴とする、請求項１に記載の
ヒートシンク。 - 【請求項１０】前記ヒートシンクがヒートパイプを備え
ていることを特徴とする、請求項１に記載のヒートシン
ク。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25693399A JP2001085877A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク |
| PCT/JP2000/006068 WO2001020675A1 (en) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | Heat sink including heat receiving surface with protruding portion |
| EP00956979A EP1142015A1 (en) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | Heat sink including heat receiving surface with protruding portion |
| KR1020017005892A KR20010104257A (ko) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | 돌출부가 있는 열 수용면을 포함한 히트 싱크 |
| BR0007213-3A BR0007213A (pt) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | Dissipador de calor que inclui superfìcie receptora de calor com uma porção protuberante |
| CN00801896A CN1321337A (zh) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | 受热表面上带有突出部分的散热器 |
| CA002349833A CA2349833A1 (en) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | Heat sink including heat receiving surface with protruding portion |
| AU68727/00A AU6872700A (en) | 1999-09-10 | 2000-09-06 | Heat sink including heat receiving surface with protruding portion |
| TW92215955U TW573947U (en) | 1999-09-10 | 2000-09-07 | Heat sink including heat receiving surface with protruding portion |
| HK02100935.6A HK1039830A1 (zh) | 1999-09-10 | 2002-02-06 | 吸熱表面具有鋸齒部份的散熱片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25693399A JP2001085877A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001085877A true JP2001085877A (ja) | 2001-03-30 |
Family
ID=17299395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25693399A Pending JP2001085877A (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 突起部を有する受熱面を備えたヒートシンク |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1142015A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001085877A (ja) |
| KR (1) | KR20010104257A (ja) |
| CN (1) | CN1321337A (ja) |
| AU (1) | AU6872700A (ja) |
| BR (1) | BR0007213A (ja) |
| CA (1) | CA2349833A1 (ja) |
| HK (1) | HK1039830A1 (ja) |
| TW (1) | TW573947U (ja) |
| WO (1) | WO2001020675A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100667932B1 (ko) | 2004-11-15 | 2007-01-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| KR100684751B1 (ko) | 2004-11-17 | 2007-02-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| KR100696516B1 (ko) * | 2005-04-28 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 회로소자 방열 구조 및 이를 구비한 플라즈마 디스플레이모듈 |
| KR100740119B1 (ko) | 2004-11-17 | 2007-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| KR100766922B1 (ko) | 2006-04-26 | 2007-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| CN104882421A (zh) * | 2014-02-28 | 2015-09-02 | 西安永电电气有限责任公司 | Igbt器件的散热结构 |
| JP2016174481A (ja) * | 2015-03-17 | 2016-09-29 | アスモ株式会社 | 減速機付モータ |
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|---|---|---|---|---|
| WO2013117220A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-15 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Casing for electronic equipment with an integrated heat sink |
| KR101407194B1 (ko) * | 2013-05-10 | 2014-06-12 | 현대오트론 주식회사 | 차량의 전자제어장치 |
| US9253871B2 (en) | 2013-10-31 | 2016-02-02 | General Electric Company | Circuit card assembly and method of fabricating the same |
| DE102015118245A1 (de) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Infineon Technologies Austria Ag | Thermisches Schnittstellenmaterial mit definierten thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften |
| CN108323090A (zh) * | 2017-01-14 | 2018-07-24 | 郭瑜 | 一种在导热垫应用中减小压缩应力的方法和装置 |
| CN108550559A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-09-18 | 北京比特大陆科技有限公司 | 散热片、芯片组件及电路板 |
| CN211404486U (zh) * | 2019-08-09 | 2020-09-01 | 哈曼国际工业有限公司 | 用于ic元器件的散热器和ic散热组件 |
| CN112490202A (zh) * | 2019-09-12 | 2021-03-12 | 朋程科技股份有限公司 | 功率器件封装结构 |
| DE102019131159A1 (de) * | 2019-11-19 | 2021-05-20 | Connaught Electronics Ltd. | Kühlkörper zum Halten von Wärmeleitpaste und zur Wärmesenkung für eine Verwendung in einer elektronischen Steuereinheit (Electronic Control Unit - ECU) |
| CN111129195A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-05-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种光伏组件散热结构、背板玻璃及光伏组件 |
| CN111276455B (zh) * | 2020-02-17 | 2021-11-30 | 北京华电能源互联网研究院有限公司 | 一种功率模块及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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