JP2003152139A - 放熱装置 - Google Patents
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Abstract
場合において、放熱装置と各部品との取付部分や各部品
のリード端子、リード端子がはんだ付けされたプリント
基板側のランド部分等に作用する変形応力を緩和するこ
と。 【解決手段】 第1の電子部品1aが第1の取付部11
と、第2の電子部品1bが取付けられる第2の取付部2
1とが、酸化アルミニウムやチッ化ボロン等を混入した
シリコンエラストマー等により形成された変形容易な熱
伝導連結部30により連結一体される。
Description
において電子部品等の発熱する部品の冷却に用いられる
放熱装置に関する。
り、表示デバイス等の電子機器の高性能化が進んでい
る。例えば、パソコン用のディスプレイモニターにおい
ては、大画面化や高精細化、高輝度化が進行している。
子部品では、駆動により電気エネルギーが熱エネルギー
へと変換され、電子部品の温度が上昇することになる。
そこで、電子部品の放熱を図り、温度上昇による電子部
品自体の破壊を防ぐ目的で、電子部品は、それに放熱板
(ラジエター)が取付けられた形態で、プリント基板に
実装される。
−153543号公報に開示のものがあり、その放熱構
造を図8及び図9に示す。
じ104とバネ座金105により放熱板101に取付固
定された状態で、プリント基板106に実装固定されて
いる。
なる高性能化を図る上で、デジタル信号で高速に駆動さ
れること等から、上述したような電子部品103の消費
電力もさらに上昇し、筐体内の電子部品103の熱上昇
が著しく大きくなっている。そして、十分な放熱量を確
保するため、個々の電子部品103に用いられる放熱板
101の大型化を招いている。
部品103を取付ける場合を想定すると、本来、取付け
られる各電子部品103の最大熱発生量の単純総和熱発
生量に見合った大きさの放熱板101を用いる必要があ
るとも考えられる。
信号条件により、各電子部品103の熱発生量が最大と
なるタイミングが異なることから、各信号条件下におい
て各電子部品103により生じた熱を相互補完的に放熱
することができる。このため、各信号条件下において全
ての電子部品103からの総熱発生量が最大となるタイ
ミングにおける総熱発生量に見合った大きさの放熱板1
01を用いることができ、放熱板101の小型化を図る
ことができる。
部品103を取付けることにより、部品点数の削減が可
能となり、使用材料の削減、プリント基板106の実装
作業時間(TS)及びその費用の削減が可能となる。また、
加えて、全体としてみれば放熱板101の小型化が可能
となることから、放熱板101の使用材料の削減、さら
に、プリント基板106上での放熱板101の占有スペ
ースを抑えてプリント基板106上のスペースの有効活
用が可能となり、プリント基板106上の実装部品密度
を高めて、更に原低効果へつなぐことができる。
放熱板101に複数の電子部品103を取付けた場合、
放熱板101と各電子部品103との取付部分や電子部
品103のリード端子、リード端子がはんだ付けされる
プリント基板106側のランド部分等に変形応力が作用
することを避けられない状況となる。
することにより、それに取付けられる各電子部品103
の取付位置が離れ、該取付位置の寸法公差を大きくせざ
るを得ないという状況の他、フローはんだ付け作業時の
熱によるプリント基板106の反りにより、放熱板10
1や電子部品103の取付位置が本来の正規取付位置と
異なってしまうことも原因として挙げられる。
通常、複数の電子部品103をプリント基板106に実
装する場合、フローはんだ付け作業等の熱によりプリン
ト基板106に反りが生じた状態で、各電子部品103
がプリント基板106に実装固定される。そして、プリ
ント基板106を製品の筐体に取付ける際に、該プリン
ト基板106が本来の反りの無い状態を想定した取付部
材に取付固定され、プリント基板106に反りを矯正す
る応力が作用することになる。
電子部品103を取付けた場合には、プリント基板10
6に反りが生じた状態で各電子部品103がプリント基
板106に実装固定され、プリント基板106を筐体に
取付けることにより、プリント基板106にそれを反り
の無い状態に矯正する応力が作用することとなり、放熱
板101と各電子部品103との取付部分や電子部品1
03のリード端子、リード端子がはんだ付けされるプリ
ント基板106側のランド部分等に変形応力が作用して
しまうことになる。
の足折れやプリント基板106のパターン剥離等の不具
合を生じることとなった。
リント基板上に他の旗プリント基板(立て基板)を立て
て、所定のプリント基板側に実装固定された電子部品と
旗プリント基板側に実装固定された電子部品とで単一の
放熱板を共有する場合においても、顕著な問題となり得
る。
基板とが異なる平面状に配設されているため、放熱板と
各電子部品の取付位置との位置精度が確保され難いこと
から、位置精度のズレに相当する変形応力が作用するこ
とになるからである。
で単一の放熱板を共用化するにも制約があり、上述した
ように、全体としてみた場合の放熱板の小型化、これに
よるプリント基板106上のスペースの有効活用、及
び、放熱板101の使用材料の削減や部品点数削減によ
る原低にも制約が課せられることとなる。
置に取付けた場合において、放熱装置と各部品との取付
部分や各部品のリード端子、リード端子がはんだ付けさ
れたプリント基板側のランド部分等に作用する変形応力
を緩和して、各部品の足折れやプリント基板のパターン
剥離を防止することを目的とする。
請求項1記載の発明は、少なくとも第1の部品と第2の
部品とが取付けられる放熱装置であって、前記第1の部
品が取付けられる第1の取付部と、前記第2の部品が取
付けられる第2の取付部とを有し、前記第1の取付部と
前記第2の取付部との相対的な位置関係が変動する放熱
装置である。
取付部と前記第2の取付部とは、それら第1の取付部及
び第2の取付部よりも変形容易な熱伝導連結部により連
結された構成であってもよく、この場合、請求項3記載
のように、前記熱伝導連結部は、前記第1の取付部と前
記第2の取付部との間部分を、薄肉状にして波形に曲成
することにより、それら第1の取付部及び第2の取付部
に一体形成された構成であってもよい。
の取付部の周囲部分と前記第2の取付部の周囲部分との
少なくとも一方に、それら第1の取付部及び第2の取付
部よりも変形容易な熱伝導連結部が設けられていてもよ
い。
取付部と前記第2の取付部の少なくとも一方が、その周
囲の部分よりも変形容易な熱伝導材料により形成されて
いてもよい。
取付部と前記第2の取付部とは、互いに斜交する姿勢で
配設されていてもよい。
る放熱装置について説明する。
は、第1の部品が取付けられる第1の取付部と、第2の
部品が取付けられる第2の取付部との相対的な位置関係
を変動可能に構成したものである。
に係る放熱装置10は、図1に示すように、第1の取付
部11と、第2の取付部21と、熱伝導連結部30とを
備えている。
(IC,トランジスタ等)等の第1の部品1aを取付可
能に形成される。
ニウム等の熱伝導性に優れた材料を押出し成形すること
により、又は、同熱伝導性に優れた材料の板材を切削・
打抜加工等することにより形成されたもので、略方形板
状の全体形状を有している。また、第1の取付部11に
ネジ孔11hが形成される。
aの上部にネジ挿通穴3haを有するネジ止片3aが形
成されると共に、本体部2aの下部にリード端子4aが
垂設された構成とされている。
付部11に面接触させると共に、リード端子4aを第1
の取付部11より下方に延出させた姿勢で、ネジ挿通穴
3haとネジ孔11hとが重ね合せて配置され、ネジS
がネジ挿通穴3haを通ってネジ孔11hに螺合され
る。こうして、第1の部品1aが第1の取付部11に熱
伝達容易な態様で取付けられることになる。
付部11に、第1の部品1aが2個取付けられるように
構成されている。
の第2の部品1bを取付可能に形成されている。
1の取付部11と同様構成とされている。また、第2の
部品1bは、第1の部品1aと同様に、本体部2bの上
部にネジ挿通穴3hbを有するネジ止片3bが形成され
ると共に、本体部2bの下部にリード端子4bが垂設さ
れた構成とされ、上述したのと同様にして、ネジSを用
いて第2の部品1bが第2の取付部21のネジ孔21h
部分にネジ止固定される。
第1の取付部11,第2の取付部21に取付ける構成
は、上述のようなネジ止固定に限られない。例えば、接
着剤等を用いて取付固定してもよい。
1及び第2の取付部21よりも変形容易に形成されてお
り、それら第1の取付部11と第2の取付部21とを機
械的・熱的に連結する機能を有している。
1の取付部11及び第2の取付部21よりも変形容易で
かつ熱伝導性に優れた材料、例えば、シリコンエラスト
マーを構造材としその中に熱伝導性を持たせるための充
填材として酸化アルミニウムやチッ化ボロン等を混入し
た材料、耐熱性のあるポリイミド等により形成される。
なお、変形(伸縮)に対して一定の強度を確保するた
め、熱伝導性の良い強化材(ファイバーグラス等)を混
入するとよりよい。
り、第1の取付部11と第2の取付部21とを機械的・
熱的に連結している。
1の一側部及び第2の取付部21の一側部に、その延在
方向に沿って凹溝12,22が形成されている。凹溝1
2,22は、その側方開口がその奥部よりも若干狭まっ
た凹断面形状に形成されている。
成されており、その両側部に上記凹溝12,22に圧入
可能な突条部14,14がそれぞれ形成されている。各
突条部14,14は、その基端部を細幅に形成した凸断
面形状を有している。
22の上側開口又は下側開口より当該凹溝12,22内
にその長手方向に沿って圧入することにより、各突条部
14,14が凹溝12,22内に挿入保持されることに
なる。これにより、熱伝導連結部30の両側部が、第1
の取付部11の一側部及び第2の取付部21の一側部に
連結され、即ち、第1の取付部11と第2の取付部21
とが熱伝導連結部30を介して一体的に連結されること
になる。
のようにして用いられる。
1aが取付けられると共に、第2の取付部21に第2の
部品1aが取付けられる。そして、第1の部品1a,第
2の部品1bのリード端子4a,4bをプリント基板に
形成されたスルーホールに挿通して、フローはんだ付け
半田作業等により、各リード端子4a,4bをプリント
基板に形成されたプリントパターンにはんだ付けする
と、第1の部品1a,第2の部品1bがプリント基板に
実装固定されることになる。
付け作業時の熱がプリント基板90に加わり、当該プリ
ント基板90に所定寸法dの反りが生じ得る。即ち、第
1の部品1a,第2の部品1bは、プリント基板90に
反りが生じた状態で、当該プリント基板90に実装固定
されることになる。
に取付けると、プリント基板90には反りを矯正する応
力が作用し、放熱装置10と第1の部品1a,第2の部
品1bとの取付部分や各リード端子4a,4b、プリン
ト基板90側のランド部分等に変形応力が作用する。す
ると、当該変形応力に応じて、熱伝導連結部30が伸縮
変形し、第1の取付部11と第2の取付部21との相対
的な位置関係が変動する。図3では、上方に向けて膨ら
むように反り変形するプリント基板90に対応して、熱
伝導連結部30が扇広がり状に伸縮変形している。これ
により、放熱装置10と第1の部品1a,第2の部品1
bとの取付部分や各リード端子4a,4b、プリント基
板90側のランド部分等に作用する応力が緩和され、リ
ード端子4a,4bの足折れやプリント基板90のパタ
ーン剥離を防止することができる。
部品1a,1bを取付けた場合における各問題を解消す
ることができるので、単一の放熱装置10に複数の部品
1a,1bを取付けることによる、既述した各効果を得
ることができる。
は、第1の取付部11と第2の取付部21との2つの部
材同士を連結した構成となっているが、他の部品を取付
可能な他の取付部がさらに上記熱伝導連結部30と同様
の部材を介して連結されていてもよい。
21では、変形応力による問題が生じない程度におい
て、複数の部品が取付けられていてもよい。
1a及び第2の部品1bがフローはんだ付けにより実装
固定される例で説明したが、リフローはんだ付けにより
はんだ付けされる部品であってもよい。
熱装置10Bについて図4を参照して説明する。
て説明したものと同様構成要素について同一符号を付し
て説明を省略し、相違点を中心に説明する。
部30に相当する熱伝導連結部30Bがその幅方向に略
L字状に屈曲されており、第1の取付部11と第2の取
付部21とが互いに斜交する姿勢、ここでは、互いに略
直交する姿勢で配設されている。
基板90に実装固定された第1の部品1aと、当該所定
のプリント基板90に対して略垂直姿勢で配設された旗
プリント基板92に実装固定された第2の部品1bと
で、単一の放熱装置10Bを共有する形態で用いられ
る。
定された第1の部品1aが所定のプリント基板90側に
実装固定され、他方側の第2の取付部21に取付固定さ
れた第2の部品1bを旗プリント基板92に実装固定さ
れる。
リント基板92との位置精度のズレに起因して、放熱装
置10Bと第1の部品1a,第2の部品1bとの取付部
分や各リード端子4a,4b、プリント基板90,92
側のランド部分等に応力が作用するところ、そのような
応力も熱伝導連結部30Bにより緩和される。
形態2に係る放熱装置について説明する。
に、単一の部材において、上記第1の取付部11に相当
する第1の取付部11Cと上記第2の取付部21に相当
する第2の取付部21Cとの間部分を、薄肉状にして波
形に曲成して変形(伸縮)容易な熱伝導連結部30Cに
形成したものである。
ム等の熱伝導性に優れた材料により形成された単一の板
材により形成されており、板材の幅方向中間部の適宜位
置において上下方向に沿った部分をプレス成形等して、
薄肉状かつ波状に曲成することにより、第1の取付部1
1C及び第2の取付部21Cよりも変形容易な熱伝導連
結部30Cが形成されている。
1C及び第2の取付部21Cの他に、第3の取付部26
Cが形成されており、第1の取付部11Cと第2の取付
部21Cとの間、さらに、第2の取付部21Cと第3の
取付部26Cとの間にも熱伝導連結部30Cが形成され
ている。
における放熱装置10と同様の態様で用いられる。
部11Cと第2の取付部21Cと第3の取付部26C
が、変形容易な熱伝導連結部30Cを介して相互に連結
されているため、第1の取付部11Cと第2の取付部2
1Cとの相対的な位置関係が変動する。従って、上記実
施の形態1と同様に、放熱装置10Cと第1の部品1
a,第2の部品1bとの取付部分や各リード端子4a,
4b、プリント基板側のランド部分等に作用する応力を
緩和することができ、リード端子4a,4bの足折れや
プリント基板のパターン剥離を防止することができる。
部11Cや第2の取付部21Cに一体形成されているた
め、放熱装置10Cの構成部品を少なくすることがで
き、製造コスト低減等を図ることができる。
施の形態1と同様に、第1の取付部11Cと第2の取付
部21Cとが互いに斜交する姿勢とされていてもよい。
に係る放熱装置について説明する。
に、第1の取付部11Dの周囲部分と第2の取付部21
Dの周囲部分に、熱伝導連結部30Dが設けられたもの
である。
部10Daと、第1の取付部21D及び第2の取付部2
1Dと、第1の取付部21D及び第2の取付部21Dの
外周囲に配設された熱伝導連結部30Dとを備えてい
る。
状に形成されており、その下辺側部分が適宜間隔をあけ
た2箇所で略方形状に切除されることにより、2つの切
除部10Dhaが形成されている。
部21Dは、上記切除部10Dhaの開口面積よりも一
回り小さい正面視面積を有する略方形板状に形成されて
おり、上記実施の形態1と同様の態様にて、第1の部品
1a及び第2の部品1bが取付けられる。
D及び第2の取付部21Dは、アルミニウム等の熱伝導
性に優れた材料により形成される。
Da,第1の取付部11D及び第2の取付部21Dより
も変形容易でかつ熱伝導性に優れた材料、例えば、実施
の形態1の熱伝導連結部30と同様の材料により形成さ
れる。
字状に形成されており、第1の取付部11D及び第2の
取付部21Dの外周周り(ここでは取付部11D,21
Dの両側辺及び上辺周り)と本体部10Daのうち切除
部10Dhaの開口部との間に配設される。熱伝導連結
部30Dと、第1の取付部11D,第2の取付部21D
の外周周りや切除部10Dhaの開口部との連結手法と
しては、接着剤を用いた手法や、上記実施の形態1と同
様、凹溝と突条部との係合を利用した構成等を採用する
ことができる。
上記実施の形態1における放熱装置10と同様にして用
いられる。
部30Dが変形容易であるため、第1の取付部11Dと
第2の取付部21Dとの相対的な位置関係が変動可能で
ある。従って、上記実施の形態1と同様の理由で、放熱
装置10Dと第1の部品1a,第2の部品1bとの取付
部分や各リード端子4a,4b、プリント基板90側の
ランド部分等に作用する応力を緩和することができ、リ
ード端子4a,4bの足折れやプリント基板90のパタ
ーン剥離を防止することができる。
の取付部11D及び第2の取付部21Dの双方の外周部
周りに熱伝導連結部30Dを設けているが、いずれか一
方側だけに設けられていてもよい。
30Dと同様の熱伝導連結部を介して連結されていても
よい。また、第1の取付部11Dや第2の取付部21D
に複数の部品が取付けられていてもよい。
上記実施の形態1と同様に、第1の取付部11Dと第2
の取付部21Dとが互いに斜交する姿勢とされていても
よい。
に係る放熱装置について説明する。
に、部品1a,1bが取付けられる取付部11E自体を
その周囲部分よりも変形容易な熱伝導材料により形成さ
れたものである。
Eaと取付部11Eとを備えている。
導性に優れた材料により略方形板状に形成されており、
その下辺側部分の幅方向中間部が切除されて略方形状の
切除部10Ehaが形成されている。
haの開口形状・大きさに対応する形状及び大きさの略
方形板状に形成されており、当該切除部10Ehaを閉
塞するように本体部10Eaに取付けられる。
の形態1の熱伝導連結部30と同様の材料により形成さ
れ、また、接着剤を用いた手法や、上記実施の形態1と
同様、凹溝と突条部との係合を利用した構成等により本
体部10Eaに取付けられる。
は、第1の部品1aが取付けられる取付部としても、第
2の部品1bが取付けられる取付部としても機能してい
る。
上記実施の形態1における放熱装置10と同様にして用
いられる。
E自体が変形容易であるため、その取付部10E自体の
変形により、第1の部品1aが取付けされた部分と、第
2の部品2aが取付けられた部分との相対的な位置関係
が変動可能となっている。このため、上記実施の形態1
と同様の理由により、放熱装置10Dと第1の部品1
a,第2の部品1bとの取付部分や各リード端子4a,
4b、プリント基板側のランド部分等に作用する応力を
緩和することができ、リード端子4a,4bの足折れや
プリント基板のパターン剥離を防止することができる。
第1の部品1aが取付けられる取付部と第2の部品2a
が取付けられる取付部とを一体化して、その全体を変形
容易な熱伝導材料により形成された構成について説明し
ているが、複数の取付部を設けてそれぞれに部品1a,
1bを取付けるようにしてもよい。
合、全ての取付部が変形容易に形成されている必要はな
く、そのうちの一部が変形容易な材料により形成されて
いればよい。
10Ea等を折曲げて、上記実施の形態1と同様に、各
取付部が互いに斜交する姿勢としてもよい。
の放熱装置によると、第1の部品が取付けられる第1の
取付部と、第2の部品が取付けられる第2の取付部との
相対的な位置関係が変動するため、第1の部品のプリン
ト基板側への取付位置と第2の部品のプリント基板側へ
の取付位置とのズレ等により、放熱装置と各部品との取
付部分や各部品のリード端子、リード端子がはんだ付け
されたプリント基板側のランド部分等に変形応力が作用
しても、第1の取付部と第2の取付部との位置関係の変
動により、当該変形応力を緩和することができ、各部品
の足折れやプリント基板のパターン剥離を防止すること
ができる。
第1の取付部と第2の取付部との間で、変形応力に応じ
て熱伝導連結部が変形することで、変形応力を緩和し
て、各部品の足折れやプリント基板のパターン剥離を防
止することができる。
熱伝導連結部が、第1の取付部及び第2の取付部に一体
形成されているため、放熱装置の構成部品を少なくする
ことができる。
ば、少なくとも第1の取付部の周囲及び第2の取付部の
周囲との一方で、熱伝導連結部が変形することで、変形
応力を緩和して、各部品の足折れやプリント基板のパタ
ーン剥離を防止することができる。
少なくとも前記第1の取付部と前記第2の取付部の一方
自体が変形することで、変形応力を緩和して、各部品の
足折れやプリント基板のパターン剥離を防止することが
できる。
ント基板に取付けられる部品と、当該所定のプリント基
板に斜交する姿勢で配設される基板に取付けられる部品
とを取付けることができる。
す斜視図である。
するための図である。
る。
す斜視図である。
す斜視図である。
す斜視図である。
10C,10D,10E 放熱装置、11,11C,1
1D 第1の取付部、11E 取付部、21,21C,
21D 第2の取付部、30,30B,30C,30E
熱伝導連結部、90 プリント基板
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも第1の部品と第2の部品とが
取付けられる放熱装置であって、 前記第1の部品が取付けられる第1の取付部と、 前記第2の部品が取付けられる第2の取付部とを有し、 前記第1の取付部と前記第2の取付部との相対的な位置
関係が変動する放熱装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の放熱装置であって、 前記第1の取付部と前記第2の取付部とは、それら第1
の取付部及び第2の取付部よりも変形容易な熱伝導連結
部により連結された、放熱装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の放熱装置であって、 前記熱伝導連結部は、前記第1の取付部と前記第2の取
付部との間部分を、薄肉状にして波形に曲成することに
より、それら第1の取付部及び第2の取付部に一体形成
された、放熱装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の放熱装置であって、 前記第1の取付部の周囲部分と前記第2の取付部の周囲
部分との少なくとも一方に、それら第1の取付部及び第
2の取付部よりも変形容易な熱伝導連結部が設けられ
た、放熱装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の放熱装置であって、 前記第1の取付部と前記第2の取付部の少なくとも一方
が、その周囲の部分よりも変形容易な熱伝導材料により
形成された、放熱装置。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
放熱装置であって、 前記第1の取付部と前記第2の取付部とは、互いに斜交
する姿勢で配設された、放熱装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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