JP2005159371A

JP2005159371A - 伝熱素子

Info

Publication number: JP2005159371A
Application number: JP2005000271A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sekino; 隆関野; Katsushi Sugai; 勝士菅井; Koichi Shiroyama; 晃一城山; Takashi Okuda; 高志奥田
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【課題】発熱体（２）と放熱板（３）との間に装着するための、熱伝導に関し経時変化のない高熱伝導性の伝熱素子（１）を提供する。
【解決手段】伝熱素子（１，１１）は、波板状金属ばね片（１ａ）の両面に高熱伝導性ゲル（１ｂ，１ｃ）が一様の厚さに塗布されて成るもの、あるいは、波板状金属ばね片（１１ａ）が高熱伝導性ゲル（１１ｂ）の中に埋め込まれて成るものである。これにより、常に発熱体および放熱板の両者と接触を保持できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、発熱体と放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子に関する。

図５は、従来例の伝熱素子が装着された状態を示す断面図である。

図５に示す例では、複数のＩＣ等発熱体２２と放熱板２３との間に伝熱素子２１として複数の高熱伝導性のゲルまたはゴムを挿入し、ボルト２５とナット２６とスプリング２７とを複数組用いて放熱板２３を基板２４方向に押圧することにより、ゲルまたはゴムが発熱体および放熱板の両者と接触を保持することを狙ったものである。

上述の方法の場合、ボルト、ナットおよびスプリングによる押圧作用により高熱伝導ゲルは圧縮されることにより、発熱体と放熱板の隙間のばらつきを一応吸収する。しかしながら、隙間のばらつきの吸収可能限度は、ゲルの初期厚さの１０〜２０％程度である。例えば、厚さ１ｍｍのゲルでは０．１〜０．２ｍｍの隙間しか吸収できない。また、ゲルの弾性は経時変化が大きく、あるいは部分的にでも次第に密着性が低下し、放熱状況が悪化する虞がある。

そのように密着性の低下した部分を見付けてナットを締め増しすることにより回復させることも可能ではあるが、その作業には大変な時間を空費することになる。

そこで、本発明の目的は、弾性に関し経時変化のない金属ばねとゲルを用いた高熱伝導性の伝熱素子を提供することである。

本発明の第１の伝熱素子は、少なくとも一部分が発熱体及び放熱板に当接するよ
うに、発熱体と放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子であって、伝熱素子は、波板状金属ばね片の両面に高熱伝導性ゲルが一様の厚さに塗布されて成るものである。

第２の発明の伝熱素子は、少なくとも一部分が発熱体及び放熱板に当接するように、発熱体と放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子であって、伝熱素子は、波板状金属ばね片が高熱伝導性ゲルの中に埋め込まれて成るものである。

次に、本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の伝熱素子の一実施形態例の断面図、図２は、本実施形態例が２個の発熱体と放熱板の間に装着された状態を示す断面図、図３は、本実施形態例における熱の流れを拡大して示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態例の伝熱素子１は、波板状の金属ばね片１ａの両面に高熱伝導性のゲル１ｂ，１ｃが一様の厚さに塗布されているものである。塗布厚さを均一にするため、平板状態で塗布されてから波板状に形成される。

図２には、この２個の伝熱素子１_１、１_２が、それぞれ、発熱体２_１，発熱体２_２と放熱板３との隙間Ｓ_１，隙間Ｓ_２に取り付けられた状態を示している。この隙間は通常差異がないが、本図のように、もし隙間Ｓ２が相対的に増加して隙間Ｓ_１、Ｓ_２に差Ｄ_１が生じた場合でも、伝熱素子１_２のばね性がよりよく発揮されて、常に、各伝熱素子の少なくとも一部が発熱体および放熱板との接触を保持し、したがって、これらの放熱体制は常に維持される。

図３に模式的に示したように、発熱体２から伝熱素子１へ、そして放熱板３へと熱４が伝わる。

次に、第２の実施形態例について説明する。

図４は、第２の発明の伝熱素子の一実施形態例の断面図である。

少なくとも一部分が発熱体及び放熱板に当接するように、発熱体と放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子である点については、第１の発明と変わりがない。ただ異なる点は、伝熱素子１１が、波板状金属ばね片１１ａが高熱伝導性のゲル１１ｂの中に埋め込まれていることである。本例では、金属ばね１１ａ片の両面にゲルの厚さが均一でないという難点はあるが、伝熱素子の形成作業が速いという利点がある。

以上説明したように本発明は、発熱体と放熱板との間に装着される伝熱素子を金属ばねおよび高熱伝導性ゲルからなるものとすることにより、常に発熱体および放熱板との接触を保持でき、したがって、熱伝導に関し経時変化のない高熱伝導性の伝熱素子を提供することができる効果がある。

本発明の伝熱素子の一実施形態例の断面図である。本実施形態例が２個の発熱体と放熱板の間に装着された状態を示す断面図である。本実施形態例における熱の流れを拡大して示す断面図である。第２の発明の伝熱素子の一実施形態例の断面図である。従来例の伝熱素子が装着された状態を示す断面図である。

符号の説明

１、１_１、１_２、１１、２１・・・伝熱素子
１ａ、１_１ａ、１_２ａ、１１ａ・・・金属ばね片
１ｂ、１ｃ、１_１ｂ、１_１ｃ、１_２ｂ、１_２ｃ、１１ｂ・・・高熱伝導性ゲル
２、２_１、２_２、２２・・・発熱体
３、２３・・・放熱板
４・・・熱
２３ａ・・・放熱用フィン
２４・・・基板
２５・・・ボルト
２６・・・ナット
２７・・・スプリング
Ｓ_１、Ｓ_２・・・隙間
Ｄ_１・・・隙間の差

Claims

少なくとも一部分が発熱体及び放熱板に当接するように、前記発熱体と前記放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子であって、
前記伝熱素子は、波板状金属ばね片の両面に高熱伝導性ゲルが一様の厚さに塗布されて成るものである、伝熱素子。
少なくとも一部分が発熱体及び放熱板に当接するように、前記発熱体と前記放熱板との間に装着される高熱伝導性の伝熱素子であって、
前記伝熱素子は、波板状金属ばね片が高熱伝導性ゲルの中に埋め込まれて成るものである伝熱素子。