JP2001230576A

JP2001230576A - 放熱器のソケットへの固定構造

Info

Publication number: JP2001230576A
Application number: JP2000039200A
Authority: JP
Inventors: Ryo Hashimoto; 凉橋本; Terukazu Yamauchi; 輝和山内; Takuji Fukutome; 卓治福留; Rei Sato; 麗佐藤
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱フィン面積をそれ程削る必要がなく、放
熱性能に優れた放熱器を使用することのできるような放
熱器のソケットへの固定構造を提供する。【解決手段】ＣＰＵ4が取り付けられたソケット6上に
配置される放熱器1が、ソケット6前後側面の突起61に対
応する位置に両端が開口した内部拡大溝11Aを上面に有
する基板11と、基板11上面の内部拡大溝11Aを除く部分
に設けられた放熱フィン12とを備える。内部拡大溝11A
の前後各開口部に固定部材2をその一部21が外方に張り
出すように嵌め込んで固定する。前後各側の突起61と固
定部材2の張り出し部21とをクリップ3で挟んで、基板11
下面をＣＰＵ4に押し付ける。

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、パーソナルコン
ピュータ等の電子機器において、ＣＰＵ等の集積回路か
ら発せられる熱を放熱する放熱器を、集積回路が取り付
けられているソケットの上に固定する構造に関する。

【０００２】この明細書において、図７を除く各図面の
上下を上下といい、図３および図５の右を前、これと反
対側を後といい、前方から後方を見た場合の左右を左右
というものとする。

【０００３】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば、パーソナルコンピュータにおいては、パッケージを
有するＣＰＵが、マザーボードに設けられたソケットに
取り付けられている。近年、パーソナルコンピュータの
多機能化や処理速度の高速化が著しく、それに伴いＣＰ
Ｕの出力が増大し、ＣＰＵからの発熱量も著しく増加し
ている。そこで、ＣＰＵが取り付けられたソケットの上
に放熱器を配置固定し、ＣＰＵからの熱を外部に効率よ
く放熱させることが行われている。

【０００４】放熱器をソケットの上に固定する手段とし
て、クリップを用いたものが知られている。図６および
図７は、クリップを用いた固定手段の一例を示すもので
ある。これらの図において、マザーボード(7)の上に
は、ソケット(6)が設けられている。ソケット(6)前後側
面の左右方向中央部には、突起(61)が形成されている。
突起(61)の下面には、横断面円弧状の凹部が形成されて
いる。ソケット(6)の前側部には台状突出部(62)が形成
されている。そして、ソケット(6)における台状突出部
(62)よりも後側部分に、パッケージ(5)付きＣＰＵ(4)が
着脱自在に取り付けられている。放熱器(8)は、上面の
左右方向中央部に前縁から後縁にのびるＵ形溝(81A)を
有する基板(81)と、基板(81)の上面におけるＵ形溝(81
A)の左右両側部分に前後方向に所定間隔をおいて並列状
に設けられた複数の舌状放熱フィン(82)とよりなる。ク
リップ(9)は、基板(81)のＵ形溝(81A)に配置される帯状
ベース部(91)と、ベース部(91)の前後端に上方凸状に形
成された前後湾曲部(92)と、前後湾曲部(92)の外側端か
ら下方にのび、ソケット(6)前後側面の突起(61)に孔縁
部が嵌め止められる貫通孔(93A)を下端部に有する前後
脚部(93)とよりなる。上記クリップ(9)は、ばね鋼薄板
やステンレス鋼薄板等の金属薄板をプレス成形してな
り、ばね状弾性を有している。

【０００５】放熱器(8)を固定する場合、まず、放熱器
(8)の基板(81)下面に熱伝導性樹脂フィルム（図示略）
を接着し、このフィルムがＣＰＵ(4)上面に密着するよ
うに放熱器(8)を配置する。次に、クリップ(9)を、その
ベース部(91)がＵ形溝(81A)内に嵌まるように配置して
おいて、両湾曲部(92)を下方に押し、前後脚部(93)の貫
通孔(93A)縁部をソケット(6)前後側面の突起(61)に嵌め
止める。

【０００６】しかしながら、図６および図７に示す金属
薄板製クリップ(9)の場合、これと組み合わせて使用さ
れる放熱器(8)には、その基板(81)上面にクリップ(9)の
ベース部(91)を配置するためのスペースが必要とされ、
その分だけ基板(81)上面に設けられる放熱フィン(82)の
総面積を削る必要があるため、放熱性能が低下してしま
うという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、放熱フィン面積をそれ
程削る必要がなく、放熱性能に優れた放熱器を使用する
ことのできるような放熱器のソケットへの固定構造を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による放熱器のソケットへの固定構造は、集積回路が
取り付けられたソケットの上に配置されて集積回路から
発せられる熱を放熱する放熱器が、ソケットの前後側面
に形成された突起に対応する位置に両端が開口した内部
拡大溝を上面に有する基板と、基板の上面における内部
拡大溝を除く部分に設けられた放熱フィンとを備えてお
り、内部拡大溝の前後開口部のそれぞれに固定部材がそ
の一部が外方に張り出すように嵌め込まれて固定され、
前後それぞれの側の突起と固定部材の張り出し部とがク
リップで挟まれて、基板の下面が集積回路に押し付けら
れているものである。

【０００９】上記固定構造において、さらに、基板の下
面と集積回路との間に低融点合金からなるろう材が介在
されている場合がある。

【００１０】上記固定構造において、基板が、内部拡大
溝に代えて、ソケットの前後側面に形成された突起に対
応する位置に両端が開口した貫通孔を有しており、貫通
孔の前後開口部のそれぞれに固定部材がその一部が外方
に張り出すように嵌め込まれて固定されている場合もあ
る。

【００１１】また、上記固定構造において、基板が、内
部拡大溝に代えて、ソケットの前後側面に形成された突
起のそれぞれに対応する位置に一端が開口した前後有底
孔を有しており、前後有底孔の開口部のそれぞれに固定
部材がその一部が外方に張り出すように嵌め込まれて固
定されている場合もある。

【００１２】上記のように、固定部材をその一部が外方
に張り出すように放熱器の基板に設けられた内部拡大
溝、貫通孔または前後有底孔の開口部に嵌め込んで固定
し、同部材の張り出し部とソケットの突起とを前後それ
ぞれの側においてクリップで挟み、それによって基板の
下面を集積回路に押し付けるようにすれば、基板の上面
に固定のための器具を配置するスペースを設ける必要が
ない。したがって、放熱器については、これの基板に内
部拡大溝を設ける場合には、同溝の内部幅は固定部材が
嵌まるだけの大きさとする必要があるものの、同溝の上
方開放部の幅はごく小さいものであってもよいから、基
板の上面において内部拡大溝以外の広い部分に放熱フィ
ンを設けることができ、放熱フィンの総面積を十分な放
熱性能が得られるものとすることができる。また、放熱
器の基板に貫通孔または前後有底孔を設ける場合には、
基板の上面全面において必要なだけ放熱フィンを設ける
ことができ、放熱フィンの総面積を十分な放熱性能が得
られるものとすることができる。

【００１３】また、上記クリップに挟まれる放熱器側の
部分を、上記のようにして放熱器に固定される固定部材
の張り出し部によって構成するようにしたので、固定部
材およびクリップについては、形状、寸法、放熱フィン
の配置等が異なる放熱器の固定に共通して使用すること
が可能であって、部品の標準化を図ることができ、生産
性が向上する。

【００１４】上記固定構造において、基板の下面と集積
回路との間に低融点合金からなるろう材を介在させてお
く場合、低融点合金は通常６０〜７０℃程度で溶融する
ため、集積回路から発せられる熱によって溶融される。
溶融されたろう材は、毛細管現象によって基板と集積回
路の間に留まり、集積回路からの発熱が止まると自然放
冷により固化し、それによって基板の下面が集積回路に
ろう付けされる。したがって、集積回路の非発熱時に
は、上記ろう付けによって基板と集積回路とが接合され
ているため、クリップの作用と併せて、放熱器がソケッ
トから外れたりずれたりするのがより確実に防止され
る。

【００１５】固定部材は、内部拡大溝、貫通孔又は前後
有底孔の開口部にきつく嵌め込まれることによって固定
されていてもよいし、同開口部に嵌め込まれた状態で接
着、溶接、ろう付け等の接合手段によって固定されてい
てもよい。

【００１６】放熱器の基板に貫通孔または前後有底孔を
設ける場合、その横断面形状および寸法は固定部材の一
部を嵌め込むことができるものであればよい。

【００１７】放熱器の放熱フィンの形状は、特に限定さ
れず、例えば、削り起こしによる舌状のもの、ピン状の
もの、板状のもののいずれであってもよい。

【００１８】なお、固定部材は、基板の前後縁部に少な
くとも１つずつ設けられていれば足りるが、ソケットの
前後側面に突起が複数ずつ形成されているような場合に
は、それに応じて複数ずつ設けるようにしてもよい。そ
の場合、固定部材が嵌め込まれる開口部が前後それぞれ
の側に複数できるように、基板にも内部拡大溝、貫通孔
または前後有底孔を複数設ける必要がある。

【００１９】クリップは、突起と固定部材の張り出し部
とを挟んで、基板の下面を集積回路に押し付けることが
できるものであれば、その形状、材質等は特に限定され
ない。

【００２０】基板の下面と集積回路との間に介在される
ろう材を形成する低融点合金としては、例えば、鉛−ス
ズ系のはんだが挙げられる。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態が、図
１〜図３に示されている。

【００２２】パッケージ(5)付きＣＰＵ(4)およびソケッ
ト(6)は、図１〜図３に示すとおりのものであって、先
に説明した図６および図７に示すものと同じであるの
で、詳しい説明は省略する。

【００２３】放熱器(1)は、図１〜図３に示すように、
ソケット(6)の前後側面に形成された突起(61)に対応す
る位置、即ち、前後縁部の左右方向中央部分に両端が開
口した内部拡大溝(11A)を上面に有する基板(11)と、基
板(11)の上面における内部拡大溝(11A)の左右両側部分
に前後方向に所定間隔をおいて並列状に設けられた複数
の舌状放熱フィン(12)とよりなる。

【００２４】上記放熱器(1)は、例えば、上面に前後方
向にのびる内部拡大溝を介して左右２つのフィン形成用
被削部が設けられた板状アルミニウム（アルミニウム合
金を含む。以下同じ。）押出形材からなる素材を用意
し、この素材の左右被削部を前後方向に削り起こして放
熱フィン(12)を形成することによって製造される。

【００２５】内部拡大溝(11A)の前後開口部のそれぞれ
には、固定部材(2)が、その一部が外方に張り出すよう
にきつく嵌め込まれて固定されている。固定部材(2)
は、一端部が上方に折り曲げられた長方形の金属板片か
らなり、一端折曲部が張り出し部(21)となるように残部
が内部拡大溝(11A)の開口部に嵌め込まれている。

【００２６】基板(11)の内部拡大溝(11A)は、その前後
開口部に固定部材(2)の一部をきつく嵌め込んで固定す
ることができるような横断面逆Ｔ形のものとなされてい
る。内部拡大溝(11A)における上方開放部の幅は、金属
薄板製クリップ(9)と組み合わせて用いられる図６およ
び図７に示す放熱器(8)の基板(81)に設けられた内部拡
大溝(81A)のそれと比べて、かなり小さくなっており、
その分だけ放熱フィン(12)の左右幅が大きくなってい
る。つまり、図１〜図３の放熱器(1)は、図６および図
７の放熱器(8)と比べて、放熱フィン(12)の総面積が大
きくなっており、より優れた放熱性能を有している。

【００２７】上記放熱器(1)のソケット(6)上への固定
は、次のようにして行われる。まず、放熱器(1)の基板
(11)下面に鉛−スズ系はんだ等の低融点合金からなるシ
ート状ろう材(10)を貼り付け、このろう材(10)がＣＰＵ
(4)上面に密着するように放熱器(1)を配置する（図２お
よび図３参照）。

【００２８】次に、前後それぞれの側の突起(61)と固定
部材(2)の張り出し部(21)とを、クリップ(3)で挟んで、
基板(11)の下面がパッケージ(5)付きＣＰＵ(4)に押し付
けられるようにする。クリップ(3)は、合成樹脂により
一体成形されたばね状弾性を有するものであり、図２お
よび図３に示すように、固定部材(2)の張り出し部(21)
に引っ掛けられるフック(31A)を先端に有する水平状第
１脚部(31)と、ソケット(6)における突起(61)下面の凹
部に引っ掛けられるフック(32A)を先端に有しかつ先端
から基端に向かって斜め上方にのびる第２脚部(32)と、
両脚部(31)(32)の基端どうしを連結する垂直状連結部(3
3)と、第１脚部(31)の基端から外方に向かって延長状に
のびる把持部(34)とよりなるものでる。上記クリップ
(3)でソケット(6)の突起(61)と固定部材(2)の張り出し
部(21)とを挟む場合、まず、図３に２点鎖線で示すよう
に、第２脚部(32)のフック(32A)を突起(61)下面の凹部
に引っ掛けておいてから、把持部(34)を持って下方に押
し下げて、第１脚部(31)先端のフック(31A)が張り出し
部(21)よりも上方に持ち上がるようにクリップ(3)を弾
性変形させる。そして、第１脚部(31)のフック(31A)が
張り出し部(21)の先端を乗り越えたところで把持部(34)
を離すと、クリップ(3)が復元して、図３に実線で示す
ように第１脚部(31)のフック(31A)が張り出し部(21)に
引っ掛けられる。

【００２９】基板(11)の下面とＣＰＵ(4)との間に介在
された低融点合金製ろう材(10)は、６０〜７０℃程度で
溶融するため、ＣＰＵ(4)から発せられる熱によって溶
融される。溶融されたろう材(10)は、毛細管現象によっ
て基板(11)とＣＰＵ(4)の間に留まり、ＣＰＵ(4)からの
発熱が止まると自然放冷により固化し、それによって基
板(11)の下面がＣＰＵ(4)にろう付けされる。ろう材(1
0)は、ＣＰＵ(4)の発熱ごとに行われることになる。

【００３０】以上のとおり、ＣＰＵ(4)の非発熱時に
は、前後のクリップ(3)によって基板(11)の下面がＣＰ
Ｕ(4)に押し付けられるとともに、基板(11)の下面がＣ
ＰＵ(4)にろう付けされることにより、放熱器(1)がソケ
ット(6)の上に固定される。一方、ＣＰＵ(4)の発熱時に
は、前後のクリップ(3)によって基板(11)の下面がＣＰ
Ｕ(4)に押し付けられることにより、放熱器(1)がソケッ
ト(6)の上に固定される。

【００３１】この発明の第２の実施形態が、図４および
図５に示されている。この実施形態では、図４および図
５に示すように、放熱器(101)の基板(111)が、ソケット
(6)の前後側面に形成された突起(61)に対応する位置、
即ち、前後縁部の左右方向中央部分に両端が開口した貫
通孔(111A)を有している。そして、貫通孔(111A)の前後
開口部のそれぞれに固定部材(2)がその一部(21)が外方
に張り出すように嵌め込まれて固定されている。基板(1
11)の上面には、その左縁から右縁までのびる複数の舌
状放熱フィン(112)が前後方向に所定間隔をおいて設け
られている。この放熱器(101)の場合、図１に示す放熱
器(1)と比べて、放熱フィン(112)の総面積が更に大きい
ものとなっており、優れた放熱性能を有している。上記
の放熱器(101)は、例えば、上面側にフィン形成用被削
部を有し、前後方向にのびる貫通孔を左右方向中央部に
有するアルミニウム押出形材からなる素材を用意し、こ
の素材の被削部を前方から削り起こして放熱フィン(11
2)を形成することによって製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態において、放熱器を
ソケット上に固定する工程を示す斜視図である。

【図２】第１の実施形態において、放熱器をソケット上
に固定する他の工程を示す斜視図である。

【図３】第１の実施形態において、放熱器がソケット上
に固定された状態を示す垂直断面図である。

【図４】この発明の第２の実施形態において、放熱器を
ソケット上に固定する工程を示す斜視図である。

【図５】第２の実施形態において、放熱器がソケット上
に固定された状態を示す垂直断面図である。

【図６】従来の金属薄板製クリップを用いて放熱器をソ
ケット上に固定する工程を示す斜視図である。

【図７】従来の金属薄板製クリップを用いて放熱器をソ
ケット上に固定した状態を示す平面図である。

【符号の説明】

(1)(101)：放熱器 (11)(111)：基板 (11A)：内部拡大溝 (111a)：貫通孔 (12)(112)：放熱フィン (2)：固定部材 (21)：張り出し部 (3)：クリップ (4)：ＣＰＵ（集積回路） (5)：パッケージ (6)：ソケット (61)：突起 (10)：ろう材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福留卓治堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内 (72)発明者佐藤麗堺市海山町６丁224番地昭和アルミニウム株式会社内Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集積回路が取り付けられたソケットの上
に配置されて集積回路から発せられる熱を放熱する放熱
器が、ソケットの前後側面に形成された突起に対応する
位置に両端が開口した内部拡大溝を上面に有する基板
と、基板の上面における内部拡大溝を除く部分に設けら
れた放熱フィンとを備えており、内部拡大溝の前後開口
部のそれぞれに固定部材がその一部が外方に張り出すよ
うに嵌め込まれて固定され、前後それぞれの側の突起と
固定部材の張り出し部とがクリップで挟まれて、基板の
下面が集積回路に押し付けられている、放熱器のソケッ
トへの固定構造。
【請求項２】さらに、基板の下面と集積回路との間に
低融点合金からなるろう材が介在されている、請求項１
に記載の放熱器のソケットへの固定構造。
【請求項３】請求項１または２に記載の放熱器のソケ
ットへの固定構造において、基板が、内部拡大溝に代え
て、ソケットの前後側面に形成された突起に対応する位
置に両端が開口した貫通孔を有しており、貫通孔の前後
開口部のそれぞれに固定部材がその一部が外方に張り出
すように嵌め込まれて固定されている、放熱器のソケッ
トへの固定構造。
【請求項４】請求項１または２に記載の放熱器のソケ
ットへの固定構造において、基板が、内部拡大溝に代え
て、ソケットの前後側面に形成された突起のそれぞれに
対応する位置に一端が開口した前後有底孔を有してお
り、前後有底孔の開口部のそれぞれに固定部材がその一
部が外方に張り出すように嵌め込まれて固定されてい
る、放熱器のソケットへの固定構造。