JP2004047998A - 複数のフィンタイプを備えた放熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のファンタイプを備えた放熱器を提供する。
【解決手段】放熱器（１０）において、第１の領域および第２の領域を有するベース（１１）と、該ベース（１１）の該第１の領域（１２）に配置された第１のタイプの第１のフィン（１４）と、前記ベース（１１）の前記第２の領域（１３）に配置された第２のタイプの第２のフィン（１６）と、を具備する
【選択図】　　　　図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品に取り付けられる放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品は、それらが設計した電子機能を達成した結果として熱を発生させる、ということは既知である。発生した熱がそれぞれの臨界温度より高く上昇すると、これらの電子部品の動作に故障が発生する可能性があり、したがって、これらの電子部品の連続動作を保証するために、過度の熱を放散させなければならない。
【０００３】
従来、熱は、各電子部品に直接取付けられた各放熱器によって放散されてきた。通常、放熱器は、熱を伝導するためと、部品によって発生した熱を空気等の周囲環境に放散させることにより電子部品の温度を安全なレベルで維持するためと、に対して最適な物質から作製される。
【０００４】
概して、各電子部品に対し、最低コストで必要な熱放散を提供することができる放熱器がそれぞれ使用される。放熱器が、電子部品において安全な動作温度を維持する一般的な手段となってくるにしたがい、コストと熱放散能力とが異なる、種々の構成の放熱器が開発されてきた。実質的に、放熱器は、周囲環境に曝露される表面領域を増大させることによって、より高速に熱を放散させることができる。しかしながら、より面積の広い放熱器構成は、形状および設計がより複雑であるために、製造によりコストがかかることがしばしば証明されてきた。概して、所与の放熱器に対し熱放散の速度が増大するにしたがい、放熱器を製造するコストも同様に増大する。
【０００５】
不都合なことに、回路基板に電子部品がより密集してくるにしたがい、各電子部品のために個々の放熱器を取付けるコストおよび困難性に関し、ますます厄介になりかつコストがかかるようになる。
【０００６】
さらに、熱放散要求が異なる領域を有する大型の電子部品に対して単一の放熱器を使用することは、放熱器が通常最高熱発生領域に必要なタイプのフィンを含むため、コストがかかる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、複数のファンタイプを備えた放熱器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、放熱器は、第１の領域と第２の領域とを有するベースと、ベースの第１の領域に配置された第１のタイプの第１のフィンと、ベースの第２の領域に配置された第２のタイプの第２のフィンとを含む。ベースの第１の領域および第２の領域は、互いに一体的であっても互いに取り付けられてもよい。
【０００９】
かかる放熱器は、各部品に対して最も費用効率のよいフィンタイプをそれぞれ有する複数の電子部品から熱を放散させることができる。かかる放熱器を使用することにより、しばしば、各部品に対して別々の放熱器を使用する場合と比較して製造時間およびコストが低減される。
【００１０】
さらに、かかる放熱器は、各領域に対して最も費用効率のよいフィンタイプにをそれぞれ有する単一電子部品の複数の領域から熱を放散させることができる。
【００１１】
この発明の上述した態様と付随する利点の多くとは、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによってより理解されるにしたがい、より容易に認められることになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態による放熱器１０を示す。放熱器１０は、共通の一体型ベース１１を有するが、ベースは一体型でなくてもよく、すなわち互いに取付けられることによりベース１１を形成する、２つ以上のベース片（図示せず）を含み得る。ベース１１は、たとえばプリント回路基板に取付けられた電子部品（図２）等の発熱生成装置に取り付けられるのに適した任意の形状である。ベース１１は、一体型である場合、熱を伝導する強い傾向を有する材料の連続体として形成される。たとえば、ベース１１を、アルミニウム、銅および／または他の合金、プラスチックおよび／またはエポキシ、もしくは他の任意の適当な熱伝導材料等の材料から形成することができる。一実施形態では、ベース１１は、アルミニウム合金の連続片から形成され、ベース１１の底部は、プリント回路基板の１つまたは複数の電子部品（図２）の外形に適合するように成形されている。ベース１１が一体型でない別の実施形態では、ベースを、たとえば第１の領域のアルミニウムおよび第２の領域の銅等、２つの異なる材料から形成してよい。２つのベース領域は、同じ材料から形成されるか異なる材料から形成されるかに関らず、ボルト締め、ハーネス取付（ｈａｒｎｅｓｓｉｎｇ）、接着剤または溶接等の従来の方法によって互いに取付けられる。
【００１３】
また、ベース１１に取り付けられ、外気接触、故に熱放散を増大させるために放熱器１０の表面積を増大させるように意図されているフィンの構造も、放熱器１０は複数含む。外気接触を増大させることにより、熱は、より高速に、電子部品から放熱器１０を通して外気へ放散される。
【００１４】
放熱器１０は、後述するものなどいくつかの異なるフィン構造のうちの２つ以上を含むことができる。図１は、放熱器１０の２つの異なる領域に２つの異なるフィン構造を備えた放熱器１０を示す。放熱器１０を、左側に、第１のフィン構造１２を備えた第１の領域を有するように示す。第１のフィン構造１２を、一体型フィン構造として示すが、他のいかなるフィン構造とすることも可能である。放熱器１０は、右側に、第２のフィン構造１３を備えた第２の領域を有する。第２のフィン構造１３を、折曲げフィン（ｆｏｌｄｅｄ−ｆｉｎ）構造として示すが、この場合も、第２のフィン構造１３と異なる他のいかなるフィン構造を使用することも可能である。一体型フィン構造、折曲げフィン構造および他のタイプのフィン構造については、後により詳細に論考する。
【００１５】
放熱器１０の他の実施形態を考慮する。たとえば、放熱器１０は、３つ以上の領域と３つ以上のフィン構造とを有し得る。これらの領域がこれらの領域自体のベース片を有することができ、あるいは、放熱器１０が一体型ベースを有し得る。また、放熱器１０を、異なる熱放散特性を備えた領域を有する単一電子部品と使用し得る。かかる実施形態では、放熱器１０の領域は、通常部品のそれぞれの領域にわたって配置される。
【００１６】
さらに図１を参照すると、本発明に従って使用することができるいくつかの異なるフィン構造がある。放熱器１０の左側の一体型フィン構造１２は、安価であり、熱放散の速度がそれほど重要でない場合にしばしば使用される、一般的なフィン構造である。一体型フィン構造は、いくつかのフィン１４がベース１１から出ているという特徴を有する。一体型フィン構造１２の下のベース１１の領域は、熱が放散される電子部品またはその領域と熱接触する。一体型フィンは、一般に、２つの方法のうちの１つで形成される。第１の方法は、たとえば溶融アルミニウム等の溶融材料を使用して、フィンとベースとをともに成形し、それにより、溶融材料が硬化した時にフィンとベースとが互いに一体的に形成されるようにする、というものである。一体型フィンを形成する第２の一般的な方法は、特定の物質の固体ブロックから始めて、その後機械加工ツールを使用してフィンを切り出す、というものである。
【００１７】
放熱器１０の右側の折曲げフィン構造１３は、通常、一体型フィン構造１２より高価であるが、より高い熱放散速度を提供する。通常、蛇腹状（ベローズ状）に金属薄板片を折曲げることにより折曲げフィン突起１５を形成する。突起１５は、側面１６を有し、これらは通常「フィン」と呼ばれるが、突起自体を「フィン」と呼び得る。突起１５の底部は、熱がベースから突起に伝導するのを可能にする従来の方法でベース１１に取り付けられる。突起１５が、ベース１１とは別に形成された後にベース１１に取付けられるため、通常折曲げフィンは、一体型フィンより高価である。しかしながら、側面１６が一体型フィン構造１２より薄いため、折曲げフィンは、通常、一体型フィンより単位体積当たりより多くの熱放散を提供する。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態による図１の放熱器１０を組み込んだ回路基板アセンブリ１８の斜視図である。放熱器１０は、熱を発生する電子部品を含むプリント回路基板２０に取り付けられる。特に、プリント回路基板２０には、第１の電子部品２１と第２の電子部品２２とが取り付けられる。第１の電子部品２１は十分低温で作動するため、一体型フィン構造が適当な冷却を提供するが、部品２２はより高温で作動するため、適当な冷却のために折曲げフィン構造が必要である。したがって、放熱器１０のベース１１は、プリント回路基板２０と第１および第２の電子部品２１および２２との外形に適合するように形成され、それにより、第１の電子部品は放熱器１０の第１のフィン構造１２を有する第１の領域と直接接触し、第２の電子部品は、放熱器の第２のフィン構造１３を有する第２の領域と直接接触する。
【００１９】
放熱器１０の第１の領域と第２の領域とに一体型構造と折曲げ構造とを形成することにより、放熱器は、安価な方の一体型フィン構造で十分である領域に、より高価な折曲げフィン構造を有する必要がない。したがって、高価な方のフィン構造を、それらが必要な放熱器１０の領域においてのみ使用するため、放熱器１０の全体のコストが通常低減する。
【００２０】
さらに図２を参照すると、放熱器１０を電子部品毎に１つのフィン構造を有するものとして説明したが、放熱器１０は、単一部品に対して複数のフィン構造を有し得る。たとえば、両フィン構造１２および１３を、異なる領域で異なる量の熱を発生する単一電子部品にわたって配置してよい。代替的に、１つのフィン構造の下に複数の電子部品があり得る。
【００２１】
図３は、図１および図２の複数フィン構造の放熱器１０が組み込むことができる別のフィン構造である、スカイブフィン（ｓｋｉｖｅｄ−ｆｉｎ）構造を有する、放熱器１０の斜視図である。スカイブフィン構造は、いくつかのフィン３１がベース３０から出ているという特徴を有する。ベース３０は、放熱器として使用される場合に、熱が放散される電子部品の領域と熱接触する。スカイブフィン構造は、一体型フィン構造と類似するが、フィンが作製される方法が異なる。概して、スカイブフィンは、制御された方法でベース３０を平削りすることにより各平削り片がフィン３１のうちの１つになるようにすることによって、作製される。スカイブフィン構造と一体型フィン構造とは、通常、同様の熱放散特性を有するが、スカイブフィン構造は製造により費用がかからないことが多い。
【００２２】
また、スエージフィン（ｓｗａｇｅｄ−ｆｉｎ）構造（図示せず）等の他のフィン構造とこれらのフィン構造および本明細書で説明したフィン構造の変形とを、本発明の他の実施形態に従って使用することも可能である。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態により図２の１つまたは複数の回路基板アセンブリ１８を組み込んだコンピュータシステム５０のブロック図である。システム５０は、コンピュータ回路４５を有し、それは、通常、エンクロージャ４７内に取り付けられる１つまたは複数の回路基板アセンブリ１８から構成される。通常、アセンブリ１８のうちの１つまたは複数は、プロセッサユニット４０とメモリ４１とを有する。回路４５には、ディスクドライブ等の１つまたは複数のデータ記憶装置４３と、キーボード等の１つまたは複数の入力装置４４と、ディスプレイ等の１つまたは複数の出力装置４３とが連結される。通常、回路４５とプロセッサユニット４０とメモリ４１とに対し、これらの部品の各々のための複数の放熱器より効率的に熱が放散されるように、放熱器４８が取り付けられる。
【００２４】
本発明の実施形態を例示し説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなくあらゆる変更を行うことができる、ということが認められよう。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の放熱器は、複数の電子部品が配置されるプリント回路基板上で電子部品の放熱に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による複数フィン構造を有する放熱器の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態による図１の放熱器を含む回路基板アセンブリの等角図である。
【図３】本発明の一実施形態による、図１の放熱器を組み込むことができるスカイブフィン構造の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による、図２の回路基板アセンブリを組み込む電子システムのブロック図である。
【符号の説明】
１０　　放熱器
１１　ベース
１２　第１の領域
１３　第２の領域
１４　第１のフィン
１６　第２のフィン
４０　プロセッサ
４１　メモリ
４２　データ記憶装置
４３　出力装置
４４　入力装置
４５　コンピュータ回路

Claims (6)

1. 放熱器であって、
   第１の領域および第２の領域を有するベースと、
   該ベースの該第１の領域に配置された第１のタイプの第１のフィンと、
   前記ベースの前記第２の領域に配置された第２のタイプの第２のフィンと
   を具備することを特徴とする放熱器。
2. 放熱器であって、
   前記ベースの前記第１の領域は、第１のベース片を備え、
   該ベースの前記第２の領域は、前記第１のベース片に取付けられる第２のベース片を備えることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
3. 放熱器であって、
   前記ベースの前記第１の領域は、該ベースの前記第２の領域と一体的であることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
4. 放熱器であって、
   前記第１のフィンと前記第２のフィンとのうちの一方は、折曲げフィンからなることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
5. 放熱器であって、
   前記第１のフィンと前記第２のフィンとのうちの一方は、一体型フィンからなることを特徴とする請求項１記載の放熱器。
6. 放熱器であって、
   前記第１のフィンと前記第２のフィンとのうちの一方は、スカイブフィンからなることを特徴とする請求項１記載の放熱器。

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