JP2003115569A - 放熱装置組付方法及びアセンブリ基板 - Google Patents
放熱装置組付方法及びアセンブリ基板Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
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- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱装置を複数のコンポーネントに熱的に接
続し、同時に、放熱装置と複数のコンポーネントとの間
の防振（振動遮断）を維持する取付部品（アタッチメン
トとしての放熱装置）である放熱装置を提供する。 【解決手段】 放熱装置２０６にチャネル付きベース２
０８を取付けるステップと、チャネル付きベース２０８
に１つ又はそれ以上のヒートパイプ３０４，３０８，３
１２を熱的に取付けるステップと、基板２２０上の複数
のコンポーネント２１８，２１９上に放熱装置２０６及
びチャネル付きベース２０８を配置するステップと、放
熱装置２０６を基板２２０に物理的に取付けるステップ
とを含み、放熱装置２０６のチャネル付きベース２０８
に、複数のコンポーネント２１８，２１９のうちの少な
くとも１つのコンポーネントに熱的に結合される１つ又
はそれ以上のヒートパイプ３０４，３０８，３１２を含
ませる。
続し、同時に、放熱装置と複数のコンポーネントとの間
の防振（振動遮断）を維持する取付部品（アタッチメン
トとしての放熱装置）である放熱装置を提供する。 【解決手段】 放熱装置２０６にチャネル付きベース２
０８を取付けるステップと、チャネル付きベース２０８
に１つ又はそれ以上のヒートパイプ３０４，３０８，３
１２を熱的に取付けるステップと、基板２２０上の複数
のコンポーネント２１８，２１９上に放熱装置２０６及
びチャネル付きベース２０８を配置するステップと、放
熱装置２０６を基板２２０に物理的に取付けるステップ
とを含み、放熱装置２０６のチャネル付きベース２０８
に、複数のコンポーネント２１８，２１９のうちの少な
くとも１つのコンポーネントに熱的に結合される１つ又
はそれ以上のヒートパイプ３０４，３０８，３１２を含
ませる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、基板上に
組付けられるコンポーネントの放熱（熱放散）の改善に
関し、特に、基板上の多数の電気コンポーネントに対し
て放熱装置の熱的に信頼できる取付けを施し、同時に、
放熱装置と多数の電気コンポーネントとの間の防振（振
動遮断）を維持することに関する。また、本発明は、防
振を伴う、複数のコンポーネントに対する単一の放熱装
置の取付けに関する。
組付けられるコンポーネントの放熱（熱放散）の改善に
関し、特に、基板上の多数の電気コンポーネントに対し
て放熱装置の熱的に信頼できる取付けを施し、同時に、
放熱装置と多数の電気コンポーネントとの間の防振（振
動遮断）を維持することに関する。また、本発明は、防
振を伴う、複数のコンポーネントに対する単一の放熱装
置の取付けに関する。
【０００２】
【従来の技術】多くのデータ処理システム（例えば、コ
ンピュータシステム，プログラマブル電子システム，遠
隔通信スイッチングシステム，制御システム等）におい
て、１つ又はそれ以上の電気コンポーネント（例えば、
中央演算処理装置チップ、及び、極めて高い周波数で動
作する他の集積回路チップ）は、動作中に、個別に多量
の熱を放散する。こうした大電力消費コンポーネントを
冷却するための放熱機構が不十分であれば、大電力消費
コンポーネントの温度は、そのコンポーネントの一時的
或いは永久的な動作故障を来たし、そして典型的にはそ
のコンポーネントに依存するデータ処理システム全体の
故障を生じることになる温度まで急上昇する。
ンピュータシステム，プログラマブル電子システム，遠
隔通信スイッチングシステム，制御システム等）におい
て、１つ又はそれ以上の電気コンポーネント（例えば、
中央演算処理装置チップ、及び、極めて高い周波数で動
作する他の集積回路チップ）は、動作中に、個別に多量
の熱を放散する。こうした大電力消費コンポーネントを
冷却するための放熱機構が不十分であれば、大電力消費
コンポーネントの温度は、そのコンポーネントの一時的
或いは永久的な動作故障を来たし、そして典型的にはそ
のコンポーネントに依存するデータ処理システム全体の
故障を生じることになる温度まで急上昇する。
【０００３】大電力消費電気コンポーネントに関する工
業規格によるパッケージ・スタイルは、スルー・ホール
基板用のセラミック体のピン・グリッド・アレイ（ＰＧ
Ａ）、又は、表面実装基板用のセラミック表面実装同等
物（例えば、ランド・グリッド・アレイ・コンポーネン
ト，ボール・グリッド・アレイ・コンポーネント等）か
ら構成されることが多い。電気コンポーネントの本体
は、放熱装置（例えば、ヒートシンク，ヒートパイプ，
流体冷却システム，冷却ファン，又は他の同等の装置）
に熱的に結合されることが多い。
業規格によるパッケージ・スタイルは、スルー・ホール
基板用のセラミック体のピン・グリッド・アレイ（ＰＧ
Ａ）、又は、表面実装基板用のセラミック表面実装同等
物（例えば、ランド・グリッド・アレイ・コンポーネン
ト，ボール・グリッド・アレイ・コンポーネント等）か
ら構成されることが多い。電気コンポーネントの本体
は、放熱装置（例えば、ヒートシンク，ヒートパイプ，
流体冷却システム，冷却ファン，又は他の同等の装置）
に熱的に結合されることが多い。
【０００４】蒸気チャンバとして知られる特殊タイプの
ヒートパイプは、プロセッサ・チップ又は他の大電力消
費コンポーネントに大量の放熱能力が必要とされる場合
に用いられることもある。蒸気チャンバは、電気コンポ
ーネントにとって比較的高価な単一故障箇所である。蒸
気チャンバの故障は、電気コンポーネントにとって破滅
的であるため、信頼できる蒸気チャンバの製作に、可成
りの金額が費やされる。しかし、蒸気チャンバが機能で
きなくなった場合に、代わりに放熱するための冗長熱伝
導経路が存在しないので、蒸気チャンバについては重大
な信頼性の問題が生じている。
ヒートパイプは、プロセッサ・チップ又は他の大電力消
費コンポーネントに大量の放熱能力が必要とされる場合
に用いられることもある。蒸気チャンバは、電気コンポ
ーネントにとって比較的高価な単一故障箇所である。蒸
気チャンバの故障は、電気コンポーネントにとって破滅
的であるため、信頼できる蒸気チャンバの製作に、可成
りの金額が費やされる。しかし、蒸気チャンバが機能で
きなくなった場合に、代わりに放熱するための冗長熱伝
導経路が存在しないので、蒸気チャンバについては重大
な信頼性の問題が生じている。
【０００５】この問題に関する従来の解決策には、様々
な見栄えの良くない改善策が含まれている。最も自明な
従来の解決策は、各大電力消費コンポーネントに大型の
ヒートシンクを取付けることである。ところが、この種
の放熱解決策では、データ処理システムの設計において
新たな制約を受けることになる。大電力消費コンポーネ
ント上に個別に取付けられる大型ヒートシンクは、冷却
空気の流れを妨げるので、各基板上におけるコンポーネ
ントの実装密度を低減するか、或いは、データ処理シス
テムにおける基板の実装密度を低減することが必要にな
ることさえある。また、大電力消費コンポーネントに別
個の大型ヒートシンクを取付けると、コンポーネントの
リード線に大きな振動力が伝達され、最終的には、コン
ポーネントのリード線と基板との間の電気的接続が破壊
される可能性もある。さらに、大電力消費コンポーネン
トに別個の大型ヒートシンクを取付けるようにしても、
蒸気チャンバの故障によって生じる問題が解消されるの
ではなく、蒸気チャンバの故障によって生じる問題の重
大度及び発生頻度が低下するだけである。
な見栄えの良くない改善策が含まれている。最も自明な
従来の解決策は、各大電力消費コンポーネントに大型の
ヒートシンクを取付けることである。ところが、この種
の放熱解決策では、データ処理システムの設計において
新たな制約を受けることになる。大電力消費コンポーネ
ント上に個別に取付けられる大型ヒートシンクは、冷却
空気の流れを妨げるので、各基板上におけるコンポーネ
ントの実装密度を低減するか、或いは、データ処理シス
テムにおける基板の実装密度を低減することが必要にな
ることさえある。また、大電力消費コンポーネントに別
個の大型ヒートシンクを取付けると、コンポーネントの
リード線に大きな振動力が伝達され、最終的には、コン
ポーネントのリード線と基板との間の電気的接続が破壊
される可能性もある。さらに、大電力消費コンポーネン
トに別個の大型ヒートシンクを取付けるようにしても、
蒸気チャンバの故障によって生じる問題が解消されるの
ではなく、蒸気チャンバの故障によって生じる問題の重
大度及び発生頻度が低下するだけである。
【０００６】図１には、基板２２０に組付けられた２つ
のコンポーネント２１８，２１９に取付けられる２つの
従来の放熱装置が示されている。各放熱装置には、ハー
ドウェア構造１１４によって包囲された、垂直方向にス
タック（重ね合わせ配置）された複数の矩形放熱フィン
１０８が含まれている。ハードウェア構造１１４は、２
つ以上の壁部１１８（図１では、１つが示されている）
を有しており、一般に、放熱装置と同じ金属から製作さ
れる。ハードウェア構造１１４は、放熱装置のベース１
０６を基板２２０に取付けるために、複数のスクリュー
１２０（一般に、４つの長いスクリューが用いられる）
及びスクリュー・スプリング１１１を保持している。
のコンポーネント２１８，２１９に取付けられる２つの
従来の放熱装置が示されている。各放熱装置には、ハー
ドウェア構造１１４によって包囲された、垂直方向にス
タック（重ね合わせ配置）された複数の矩形放熱フィン
１０８が含まれている。ハードウェア構造１１４は、２
つ以上の壁部１１８（図１では、１つが示されている）
を有しており、一般に、放熱装置と同じ金属から製作さ
れる。ハードウェア構造１１４は、放熱装置のベース１
０６を基板２２０に取付けるために、複数のスクリュー
１２０（一般に、４つの長いスクリューが用いられる）
及びスクリュー・スプリング１１１を保持している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、放熱
装置を複数のコンポーネントに熱的に接続し、同時に、
放熱装置と複数のコンポーネントの間の防振（振動遮
断）を維持する取付部品（アタッチメントとしての放熱
装置）を提供することにある。本発明のもう１つの目的
は、放熱（熱放散）のために単一の蒸気チャンバを用い
る代りに、供給冗長方式であって故障許容方式の放熱を
利用し得る放熱装置を提供することにある。
装置を複数のコンポーネントに熱的に接続し、同時に、
放熱装置と複数のコンポーネントの間の防振（振動遮
断）を維持する取付部品（アタッチメントとしての放熱
装置）を提供することにある。本発明のもう１つの目的
は、放熱（熱放散）のために単一の蒸気チャンバを用い
る代りに、供給冗長方式であって故障許容方式の放熱を
利用し得る放熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、放熱装
置を複数のコンポーネントに熱的に接続し、同時に、放
熱装置と複数のコンポーネントとの間の防振を維持する
取付部品である放熱装置が得られる。本発明によれば、
また、単一の蒸気チャンバを用いて熱放散する代わり
に、冗長型（redundant）の故障許容方式（fault-toler
ant）の放熱を満たすことができる放熱装置も得られ
る。
置を複数のコンポーネントに熱的に接続し、同時に、放
熱装置と複数のコンポーネントとの間の防振を維持する
取付部品である放熱装置が得られる。本発明によれば、
また、単一の蒸気チャンバを用いて熱放散する代わり
に、冗長型（redundant）の故障許容方式（fault-toler
ant）の放熱を満たすことができる放熱装置も得られ
る。
【０００９】本発明の第１の態様は、基板上の複数のコ
ンポーネントを放熱装置に組付ける方法に向けられてい
る。この方法には、チャネル付きベース（チャネル・ベ
ース）を放熱装置に取付けるステップと、チャネル付き
ベースに１つ以上のヒートパイプを熱的に取付ける（接
続する）ステップと、基板の複数のコンポーネント上に
放熱装置及びチャネル付きベースを配置するステップ
と、放熱装置を基板に物理的に取付けるステップとが含
まれる。ここで、放熱装置のチャネル付きベースには、
複数のコンポーネントのうちのコンポーネントの１つに
熱的に結合された１つ以上のヒートパイプが含まれる。
ンポーネントを放熱装置に組付ける方法に向けられてい
る。この方法には、チャネル付きベース（チャネル・ベ
ース）を放熱装置に取付けるステップと、チャネル付き
ベースに１つ以上のヒートパイプを熱的に取付ける（接
続する）ステップと、基板の複数のコンポーネント上に
放熱装置及びチャネル付きベースを配置するステップ
と、放熱装置を基板に物理的に取付けるステップとが含
まれる。ここで、放熱装置のチャネル付きベースには、
複数のコンポーネントのうちのコンポーネントの１つに
熱的に結合された１つ以上のヒートパイプが含まれる。
【００１０】本発明の第２の態様は、１つ以上のヒート
パイプを含む放熱装置に基板上の複数のコンポーネント
を組付ける方法に向けられている。この方法には、放熱
装置にベースを取付けるステップと、ベースに１つ以上
のヒートパイプを熱的に取付ける（接続する）ステップ
と、基板上に取付けられた複数のコンポーネント上に放
熱装置のベースを配置するステップと、基板に放熱装置
のベースを取付けるステップとが含まれる。ここで、放
熱装置には、等温放熱装置のベースを実質的に実現する
ために、１つ以上のヒートパイプが含まれる。
パイプを含む放熱装置に基板上の複数のコンポーネント
を組付ける方法に向けられている。この方法には、放熱
装置にベースを取付けるステップと、ベースに１つ以上
のヒートパイプを熱的に取付ける（接続する）ステップ
と、基板上に取付けられた複数のコンポーネント上に放
熱装置のベースを配置するステップと、基板に放熱装置
のベースを取付けるステップとが含まれる。ここで、放
熱装置には、等温放熱装置のベースを実質的に実現する
ために、１つ以上のヒートパイプが含まれる。
【００１１】本発明の第３の態様は、共通の放熱装置に
取付けられた複数の電気コンポーネントを備えるアセン
ブリ基板に向けられている。このアセンブリ基板には、
基板と、基板に取付けられた複数の電気コンポーネント
と、複数の電気コンポーネントに取付けられた放熱装置
とが含まれる。ここで、放熱装置には、その内部に１つ
以上のヒートパイプが含まれる。
取付けられた複数の電気コンポーネントを備えるアセン
ブリ基板に向けられている。このアセンブリ基板には、
基板と、基板に取付けられた複数の電気コンポーネント
と、複数の電気コンポーネントに取付けられた放熱装置
とが含まれる。ここで、放熱装置には、その内部に１つ
以上のヒートパイプが含まれる。
【００１２】本発明のこれらの目的及びその他の目的、
並びに、本発明の利点については、当業者であれば、本
発明に関す下記の詳細な説明及び添付の図面から明らか
になるであろう。
並びに、本発明の利点については、当業者であれば、本
発明に関す下記の詳細な説明及び添付の図面から明らか
になるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明によれば、低コストであっ
て、故障許容のヒートパイプのグループを利用した複数
コンポーネント放熱装置が得られる。本発明によれば、
放熱装置のフィン領域の量が増し、同時に、フィン領域
の輪郭（外形）をより短くすることが可能になるので、
空気の流れが改善され、或いは、コンポーネントの実装
密度（パッキング密度）が高くなる。以下における論述
は、基板（例えば、ＰＣＢ；プリント回路基板）に組付
けられるプロセッサ・チップに対する本発明の適用を対
象とするものであるが、本発明は、任意のタイプの基板
（例えば、マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）や、電
気コンポーネントを組付けることが可能な別の基板等）
に組付けられる任意のタイプの大電力消費電気コンポー
ネントに適用することも可能である。
て、故障許容のヒートパイプのグループを利用した複数
コンポーネント放熱装置が得られる。本発明によれば、
放熱装置のフィン領域の量が増し、同時に、フィン領域
の輪郭（外形）をより短くすることが可能になるので、
空気の流れが改善され、或いは、コンポーネントの実装
密度（パッキング密度）が高くなる。以下における論述
は、基板（例えば、ＰＣＢ；プリント回路基板）に組付
けられるプロセッサ・チップに対する本発明の適用を対
象とするものであるが、本発明は、任意のタイプの基板
（例えば、マルチチップ・モジュール（ＭＣＭ）や、電
気コンポーネントを組付けることが可能な別の基板等）
に組付けられる任意のタイプの大電力消費電気コンポー
ネントに適用することも可能である。
【００１４】図２には、本発明の１つの実施態様による
放熱装置（例えば、ヒートシンク）のアセンブリが示さ
れている。この放熱装置アセンブリには、基板２２０に
取付けられた２つのコンポーネント２１８，２１９上に
載置された幾つかの放熱フィン（放熱装置）２０６とベ
ース２０８とが含まれている。放熱フィン２０６は、ス
ペーサ（図示せず）又はフィン・フランジ（図示せず）
上にスタックされて、スタッキング（積み重ね）の離隔
距離が一様に保たれるようになっている。放熱装置アセ
ンブリには、４つの短いスクリュー２１０，４つのスプ
リング２１１，及び４つのワッシャ２１２も含まれてい
る。放熱フィン２０６は、基板２２０に取付けるため
に、４つの短いスクリュー２１０，４つのスプリング２
１１，及び４つのワッシャ２１２を受ける垂直ウェルを
形成するようにアライメントがとられた４つの穴２１６
を備えている。
放熱装置（例えば、ヒートシンク）のアセンブリが示さ
れている。この放熱装置アセンブリには、基板２２０に
取付けられた２つのコンポーネント２１８，２１９上に
載置された幾つかの放熱フィン（放熱装置）２０６とベ
ース２０８とが含まれている。放熱フィン２０６は、ス
ペーサ（図示せず）又はフィン・フランジ（図示せず）
上にスタックされて、スタッキング（積み重ね）の離隔
距離が一様に保たれるようになっている。放熱装置アセ
ンブリには、４つの短いスクリュー２１０，４つのスプ
リング２１１，及び４つのワッシャ２１２も含まれてい
る。放熱フィン２０６は、基板２２０に取付けるため
に、４つの短いスクリュー２１０，４つのスプリング２
１１，及び４つのワッシャ２１２を受ける垂直ウェルを
形成するようにアライメントがとられた４つの穴２１６
を備えている。
【００１５】図３には、本発明の１つの実施態様によ
る、図２に示す放熱装置アセンブリのベース２０８の底
面図が示されている。放熱装置ベース２０８は、３つの
ヒートパイプ３０４，３０８，３１２をそれぞれ収容す
る３つのヒートパイプ用チャネル３０２，３０６，３１
０を備えている。本発明の他の実施態様では、ベース
に、３つより少ない数（例えば、２つ）のヒートパイプ
用チャネルを利用することも可能であるし、或いは、３
つより多い数（例えば、４〜１２を超える数）のヒート
パイプ用チャネルを利用することも可能である。これら
のチャネルは、様々な断面を備えた機械加工溝又は成形
溝とすることが可能である（例えば、半円形溝、矩形
溝、三角形溝等）。或いは、これらのチャネルは、穴に
することも可能であり、この場合には、ベースの全長又
は部分長にわたって延びる穴に、ヒートパイプを挿入す
ることが可能である。なお、この穴は、ドリル加工（例
えば、ガン・ドリル加工）又は冷間鍛造される。さら
に、ヒートパイプは、接着剤（例えば、エポキシ）又は
ハンダを用いて取付けることも可能である。さらに、ヒ
ートパイプは、穴内に展伸させることも可能である。さ
らに、各チャネルは、１つ以上のヒートパイプを収容す
ることが可能である。
る、図２に示す放熱装置アセンブリのベース２０８の底
面図が示されている。放熱装置ベース２０８は、３つの
ヒートパイプ３０４，３０８，３１２をそれぞれ収容す
る３つのヒートパイプ用チャネル３０２，３０６，３１
０を備えている。本発明の他の実施態様では、ベース
に、３つより少ない数（例えば、２つ）のヒートパイプ
用チャネルを利用することも可能であるし、或いは、３
つより多い数（例えば、４〜１２を超える数）のヒート
パイプ用チャネルを利用することも可能である。これら
のチャネルは、様々な断面を備えた機械加工溝又は成形
溝とすることが可能である（例えば、半円形溝、矩形
溝、三角形溝等）。或いは、これらのチャネルは、穴に
することも可能であり、この場合には、ベースの全長又
は部分長にわたって延びる穴に、ヒートパイプを挿入す
ることが可能である。なお、この穴は、ドリル加工（例
えば、ガン・ドリル加工）又は冷間鍛造される。さら
に、ヒートパイプは、接着剤（例えば、エポキシ）又は
ハンダを用いて取付けることも可能である。さらに、ヒ
ートパイプは、穴内に展伸させることも可能である。さ
らに、各チャネルは、１つ以上のヒートパイプを収容す
ることが可能である。
【００１６】ヒートパイプは、標準のまっすぐな焼結銅
製ヒートパイプが望ましいが、本発明の代替実施態様で
は、他のタイプのヒートパイプ（例えば、スクリーン・
ウィック式のヒートパイプ）を利用することも可能であ
る。ヒートパイプの直径は、０．２５インチ（０．６３
センチメートル）が望ましいが、本発明の代替実施態様
では、さらに小さくすることも、或いは、さらに大きく
することも可能である。ヒートパイプは、放熱装置ベー
スに埋め込み、部分的に露出させるのが望ましいが、本
発明の代替実施態様では、放熱装置ベース内に完全に密
閉することも可能である。放熱装置ベースの厚さは、約
０．４インチ（１．０センチメートル）〜０．２インチ
（０．５センチメートル）の範囲が望ましいが、本発明
の代替実施態様では、必要に応じて、放熱装置ベースを
もっと薄くすることも、或いは、もっと厚くすることも
可能である。代替実施態様では、放熱装置ベース自体
を、取付けられる電気コンポーネント（例えば、ＩＣ，
抵抗器，コンデンサ，インダクタ，及び関連電気コンポ
ーネント）のためのプラットフォームとして利用するこ
とが可能である。
製ヒートパイプが望ましいが、本発明の代替実施態様で
は、他のタイプのヒートパイプ（例えば、スクリーン・
ウィック式のヒートパイプ）を利用することも可能であ
る。ヒートパイプの直径は、０．２５インチ（０．６３
センチメートル）が望ましいが、本発明の代替実施態様
では、さらに小さくすることも、或いは、さらに大きく
することも可能である。ヒートパイプは、放熱装置ベー
スに埋め込み、部分的に露出させるのが望ましいが、本
発明の代替実施態様では、放熱装置ベース内に完全に密
閉することも可能である。放熱装置ベースの厚さは、約
０．４インチ（１．０センチメートル）〜０．２インチ
（０．５センチメートル）の範囲が望ましいが、本発明
の代替実施態様では、必要に応じて、放熱装置ベースを
もっと薄くすることも、或いは、もっと厚くすることも
可能である。代替実施態様では、放熱装置ベース自体
を、取付けられる電気コンポーネント（例えば、ＩＣ，
抵抗器，コンデンサ，インダクタ，及び関連電気コンポ
ーネント）のためのプラットフォームとして利用するこ
とが可能である。
【００１７】図４には、本発明のもう１つの実施態様に
よる放熱装置（例えば、ヒートシンク）のアセンブリが
示されている。この放熱装置アセンブリには、基板２２
０に取付けられた２つのコンポーネント２１８，２１９
上に載置される幾つかの放熱フィン２０６とベース２０
８とが含まれている。放熱フィン２０６は、スペーサ
（図示せず）又はフィン・フランジ（図示せず）上にス
タックされて、スタッキングの離隔距離が一様に保たれ
得るようになっている。また、放熱装置アセンブリに
は、２つの短いスクリュー２１０，２つのスプリング２
１１，及び２つのワッシャ２１２も含まれている。放熱
フィンは、基板２２０に取付けるために、２つの短いス
クリュー２１０，２つのスプリング２１１，及び２つの
ワッシャ２１２を受ける垂直ウェルを形成するようにア
ライメントがとられた２つの穴２１６を備えている。
よる放熱装置（例えば、ヒートシンク）のアセンブリが
示されている。この放熱装置アセンブリには、基板２２
０に取付けられた２つのコンポーネント２１８，２１９
上に載置される幾つかの放熱フィン２０６とベース２０
８とが含まれている。放熱フィン２０６は、スペーサ
（図示せず）又はフィン・フランジ（図示せず）上にス
タックされて、スタッキングの離隔距離が一様に保たれ
得るようになっている。また、放熱装置アセンブリに
は、２つの短いスクリュー２１０，２つのスプリング２
１１，及び２つのワッシャ２１２も含まれている。放熱
フィンは、基板２２０に取付けるために、２つの短いス
クリュー２１０，２つのスプリング２１１，及び２つの
ワッシャ２１２を受ける垂直ウェルを形成するようにア
ライメントがとられた２つの穴２１６を備えている。
【００１８】図５には、本発明の実施態様に従って複数
のコンポーネントに放熱装置を組付ける方法に関するフ
ローチャートが示されている。この方法は、工程５０２
から開始され、この工程５０２の後に工程５０４が続
く。工程５０４では、チャネル付きベースが放熱装置
（例えば、ヒートパイプ，ヒートシンク，流体冷却装
置，冷却ファン等）に取付けられる。工程５０６では、
１つ又はそれ以上のヒートパイプが、放熱装置のチャネ
ル付きベースに熱的に取付けられる。さらに、この工程
５０６の後に工程５０８が続く。工程５０８では、放熱
装置が、基板に取付けられた、互いに近接する２つ又は
それ以上のコンポーネントに配置される。工程５１０で
は、放熱装置が、スクリュー，ボルト，ハンダ，又はこ
れらと同等の取付手段によって、基板に物理的に取付け
られる。代替実施態様では、基板への放熱装置の取付け
の前又は後に、ＩＣ又は受動コンポーネント（例えば、
コンデンサ，抵抗器，及びインダクタ）を放熱装置のベ
ース自体に取付けることが可能である。工程５１２にお
いて、この方法は終了する。
のコンポーネントに放熱装置を組付ける方法に関するフ
ローチャートが示されている。この方法は、工程５０２
から開始され、この工程５０２の後に工程５０４が続
く。工程５０４では、チャネル付きベースが放熱装置
（例えば、ヒートパイプ，ヒートシンク，流体冷却装
置，冷却ファン等）に取付けられる。工程５０６では、
１つ又はそれ以上のヒートパイプが、放熱装置のチャネ
ル付きベースに熱的に取付けられる。さらに、この工程
５０６の後に工程５０８が続く。工程５０８では、放熱
装置が、基板に取付けられた、互いに近接する２つ又は
それ以上のコンポーネントに配置される。工程５１０で
は、放熱装置が、スクリュー，ボルト，ハンダ，又はこ
れらと同等の取付手段によって、基板に物理的に取付け
られる。代替実施態様では、基板への放熱装置の取付け
の前又は後に、ＩＣ又は受動コンポーネント（例えば、
コンデンサ，抵抗器，及びインダクタ）を放熱装置のベ
ース自体に取付けることが可能である。工程５１２にお
いて、この方法は終了する。
【００１９】図６には、本発明のもう１つの実施態様に
よる、複数のコンポーネントに放熱装置を組付ける方法
に関するもう１つのフローチャートが示されている。こ
の方法は、工程６０２で開始され、この工程６０２の後
に工程６０４が続く。工程６０４では、チャネル付きベ
ースが放熱装置（例えば、ヒートパイプ，ヒートシン
ク，流体冷却装置，冷却ファン等）に取付けられる。工
程６０６では、２つ又はそれ以上のヒートパイプが、放
熱装置のチャネル付きベースに取付けられる。さらに、
この工程６０６の後に工程６０８が続く。工程６０８で
は、２つ又はそれ以上のヒートパイプが、基板に取付け
られた２つ以上のコンポーネントに熱的に取付けられ
る。工程６１０では、放熱装置のベースが、２つ以上の
コンポーネント上に配置される。工程６１２では、放熱
装置が、スクリュー，ボルト，ハンダ，又はこれらと同
等の取付手段によって、基板に物理的に取付けられる。
代替実施態様では、基板への放熱装置の取付けの前又は
後に、ＩＣ又は受動コンポーネント（例えば、コンデン
サ，抵抗器，及びインダクタ）を放熱装置のベース自体
に取付けることが可能である。工程６１４において、こ
の方法は終了する。
よる、複数のコンポーネントに放熱装置を組付ける方法
に関するもう１つのフローチャートが示されている。こ
の方法は、工程６０２で開始され、この工程６０２の後
に工程６０４が続く。工程６０４では、チャネル付きベ
ースが放熱装置（例えば、ヒートパイプ，ヒートシン
ク，流体冷却装置，冷却ファン等）に取付けられる。工
程６０６では、２つ又はそれ以上のヒートパイプが、放
熱装置のチャネル付きベースに取付けられる。さらに、
この工程６０６の後に工程６０８が続く。工程６０８で
は、２つ又はそれ以上のヒートパイプが、基板に取付け
られた２つ以上のコンポーネントに熱的に取付けられ
る。工程６１０では、放熱装置のベースが、２つ以上の
コンポーネント上に配置される。工程６１２では、放熱
装置が、スクリュー，ボルト，ハンダ，又はこれらと同
等の取付手段によって、基板に物理的に取付けられる。
代替実施態様では、基板への放熱装置の取付けの前又は
後に、ＩＣ又は受動コンポーネント（例えば、コンデン
サ，抵抗器，及びインダクタ）を放熱装置のベース自体
に取付けることが可能である。工程６１４において、こ
の方法は終了する。
【００２０】上述の本発明の実施態様では、電気コンポ
ーネントの例を用いて述べられた。しかし、本発明の代
替実施態様においては、他の発熱コンポーネント（例え
ば、エンジン，ダイナモ，又は他の発熱装置）に適用す
ることも可能である。さらに、電気コンポーネントに適
用される本発明の様々な実施態様は、スルーホール・テ
クノロジ又は表面実装テクノロジを利用して、プリント
回路基板、或いは、他のタイプの電気コンポーネント基
板（例えば、マルチチップ・モジュール及びフレキシブ
ル基板）に適用することが可能である。
ーネントの例を用いて述べられた。しかし、本発明の代
替実施態様においては、他の発熱コンポーネント（例え
ば、エンジン，ダイナモ，又は他の発熱装置）に適用す
ることも可能である。さらに、電気コンポーネントに適
用される本発明の様々な実施態様は、スルーホール・テ
クノロジ又は表面実装テクノロジを利用して、プリント
回路基板、或いは、他のタイプの電気コンポーネント基
板（例えば、マルチチップ・モジュール及びフレキシブ
ル基板）に適用することが可能である。
【００２１】以上を要約すると、次の通りである。すな
わち、本発明の方法及び装置は、共通の放熱装置（２０
６）を複数のコンポーネント（２１８，２１９）に取付
けるようにしたものである。本発明の第１の実施形態
は、基板（２２０）上に取付けられた複数のコンポーネ
ント（２１８，２１９）を放熱装置（２０６）に組付け
る方法を含む。本発明の第２の実施形態は、基板（２２
０）上に取付けられた複数のコンポーネント（２１８，
２１９）を、１つ又はそれ以上のヒートパイプ（３０
４，３０８，３１２）を備えた放熱装置（２０６）に組
付ける別の方法を含む。本発明の第３の実施形態は、共
通の放熱装置（２０６）に取付けられた複数の電気コン
ポーネント（２１８，２１９）を具備するアセンブリ基
板を含む。
わち、本発明の方法及び装置は、共通の放熱装置（２０
６）を複数のコンポーネント（２１８，２１９）に取付
けるようにしたものである。本発明の第１の実施形態
は、基板（２２０）上に取付けられた複数のコンポーネ
ント（２１８，２１９）を放熱装置（２０６）に組付け
る方法を含む。本発明の第２の実施形態は、基板（２２
０）上に取付けられた複数のコンポーネント（２１８，
２１９）を、１つ又はそれ以上のヒートパイプ（３０
４，３０８，３１２）を備えた放熱装置（２０６）に組
付ける別の方法を含む。本発明の第３の実施形態は、共
通の放熱装置（２０６）に取付けられた複数の電気コン
ポーネント（２１８，２１９）を具備するアセンブリ基
板を含む。
【００２２】本明細書に記載の典型的な実施態様は、例
示を目的としたものであって、制限を意図したものでは
ない。従って、当業者には明らかなように、付属の請求
項の範囲及び精神を逸脱することなく、他の実施態様を
実施することも可能である。
示を目的としたものであって、制限を意図したものでは
ない。従って、当業者には明らかなように、付属の請求
項の範囲及び精神を逸脱することなく、他の実施態様を
実施することも可能である。
【図１】基板に取付けられた２つのコンポーネントに取
付けられた２つの従来の放熱装置を示す図である。
付けられた２つの従来の放熱装置を示す図である。
【図２】本発明の１つの実施態様による放熱装置（例え
ば、ヒートシンク）のアセンブリを示す図である。
ば、ヒートシンク）のアセンブリを示す図である。
【図３】本発明の１つの実施態様による図２に示す放熱
装置アセンブリのベースの底面図である。
装置アセンブリのベースの底面図である。
【図４】本発明のもう１つの実施態様による放熱装置の
アセンブリを示す図である。
アセンブリを示す図である。
【図５】本発明の実施態様に従って、複数のコンポーネ
ントに放熱装置を組付ける方法に関するフローチャート
である。
ントに放熱装置を組付ける方法に関するフローチャート
である。
【図６】本発明のもう１つの実施態様に従って、複数の
コンポーネントに放熱装置を組付ける方法に関するフロ
ーチャートである。
コンポーネントに放熱装置を組付ける方法に関するフロ
ーチャートである。
２０６ 放熱フィン
２０８ 放熱装置のチャネル付きベース
２１８，２１９ コンポーネント
２２０ 基板
３０２，３０６，３１０ ヒートパイプ用チャネル
３０４，３０８，３１２ ヒートパイプ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スティーブン・ダニエル・クロムウェル
アメリカ合衆国カリフォルニア州95663,
ペンリン，ロック・スプリングス・ロード
8380
(72)発明者 クリスチャン・ラズロ・ビーレディ
アメリカ合衆国テキサス州75070，マッキ
ンニー，アムハースト・サークル 2202
(72)発明者 エリック・クラレンス・ピーターソン
アメリカ合衆国テキサス州75070，マッキ
ンニー，クリーク・クロッシング 2728
Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AB01 AB04 AB07 AB09
DB10
5F036 AA01 BB01 BB60 BC03
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に取付けられた複数のコンポーネ
ントを放熱装置に組付けるための方法であって、（ａ）
前記放熱装置にチャネル付きベースを取付けるステッ
プと、（ｂ） 前記チャネル付きベースに１つ又はそれ
以上のヒートパイプを熱的に取付けるステップと、
（ｃ） 前記基板上の前記複数のコンポーネント上に前
記放熱装置及び前記チャネル付きベースを配置するステ
ップと、（ｄ） 前記放熱装置を前記基板に物理的に取
付けるステップと、を含み、 前記放熱装置のチャネル付きベースに、前記複数のコン
ポーネントのうちの少なくとも１つのコンポーネントに
熱的に結合される１つ又はそれ以上のヒートパイプを含
ませるようにしたこと、を特徴とする放熱装置組付方
法。 - 【請求項２】 前記１つ又はそれ以上のヒートパイプに
よって、前記放熱装置のチャネル付きベースをほぼ等温
状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の放熱
装置組付方法。 - 【請求項３】 前記基板が、プリント回路基板，マルチ
チップ・モジュール，及びフレキシブル基板から成る基
板から選択されることを特徴とする請求項１に記載の放
熱装置組付方法。 - 【請求項４】 前記チャネル付きベースに１つ又はそれ
以上のヒートパイプを熱的に取付けるステップが、前記
複数のコンポーネントに前記放熱装置のチャネル付きベ
ースを熱的に取付けるステップに後続することを特徴と
する請求項１に記載の放熱装置組付方法。 - 【請求項５】 １つ又はそれ以上のヒートパイプを含む
放熱装置に、基板上に取付けられた複数のコンポーネン
トを組付ける方法であって、（ａ） 前記放熱装置にベ
ースを取付けるステップと、（ｂ） 前記ベースに１つ
又はそれ以上のヒートパイプを熱的に取付けるステップ
と、（ｃ） 前記基板に取付けられた前記複数のコンポ
ーネント上に前記放熱装置のベースを配置するステップ
と、（ｄ） 前記基板に前記放熱装置のベースを取付け
るステップと、を含み、 前記放熱装置のベースを実質的に等温にすべく、前記放
熱装置のベースに１つ以上のヒートパイプを含ませるよ
うにしたこと、を特徴とする放熱装置組付方法。 - 【請求項６】 前記ベースに、前記１つ又はそれ以上の
ヒートパイプを保持する複数のチャネルを備えるように
したことを特徴とする請求項５に記載の放熱装置組付方
法。 - 【請求項７】 前記ベース内の前記１つ又はそれ以上の
ヒートパイプを前記複数のコンポーネントに熱的に結合
するステップが、前記基板に前記放熱装置のベースを取
付けるステップに先行することを特徴とする請求項５に
記載の放熱装置組付方法。 - 【請求項８】 共通の放熱装置に取付けられた複数の電
気コンポーネントを備えるアセンブリ基板であって、
（ａ） 基板と、（ｂ） 前記基板に取付けられた複数
の電気コンポーネントと、（ｃ） 前記複数の電気コン
ポーネントに取付けられた放熱装置と、を有し、 前記放熱装置が、その内部に１つ又はそれ以上のヒート
パイプを含んでいること、を特徴とするアセンブリ基
板。 - 【請求項９】 前記放熱装置が前記基板に直接取付けら
れることを特徴とする請求項８に記載のアセンブリ基
板。 - 【請求項１０】 １つ又はそれ以上の電気コンポーネン
トが前記放熱装置のベースに取付けられ、２つ又はそれ
以上の電気コンポーネントが前記基板に取付けられるこ
とを特徴とする請求項８に記載のアセンブリ基板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/909,512 US6667885B2 (en) | 2001-07-20 | 2001-07-20 | Attachment of a single heat dissipation device to multiple components with vibration isolation |
| US09/909512 | 2001-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115569A true JP2003115569A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=25427352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002210492A Withdrawn JP2003115569A (ja) | 2001-07-20 | 2002-07-19 | 放熱装置組付方法及びアセンブリ基板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6667885B2 (ja) |
| EP (1) | EP1278408A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003115569A (ja) |
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| JP2013088062A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Kiko Kagi Kofun Yugenkoshi | 放熱装置 |
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| US20030016500A1 (en) | 2003-01-23 |
| EP1278408A2 (en) | 2003-01-22 |
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Legal Events
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