JP2009283768A - 冷却シールド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品の寸法公差によるばらつきの影響を受けずに安定した冷却性能が得られ、かつシールド効果も得られる冷却シールド装置を実現する。
【解決手段】プリント基板に取り付けられた電気部品を冷却シールドする冷却シールド装置において、前記電気部品に接して設けられたヒートシンクと、前記プリント基板に取り付けられ前記ヒートシンクを前記プリント基板方向に押圧する押圧手段と、前記ヒートシンクの側面に一端側が取り付けられ他端が前記プリント基板に接し前記ヒートシンクと前記プリント基板との間に設けられて前記電気部品をシールドし前記押圧手段の押圧力より弱いバネ力を有するシールド板とを具備したことを特徴とする冷却シールド装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却シールド装置に関するものである。

冷却シールド装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。

特開２００５−０１１８６４号公報 特開２００６−２２２１４６号公報 特開２００８−０６６５２４号公報

図５は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図、図６は図５の平面図、図７は図６のＡ−Ａ断面図、図８は図５の斜視図である。
図において、１は半導体等の電気部品で、プリント基板２に実装されている。

３は放熱を行うヒートシンクで、プリント基板２にねじ５で固定されている。
電気部品１は、ヒートシンク３に設けられた凹部３ａ内に配置されている。
電気部品１とヒートシンク３との間には、伝熱シート４が設けられ、電気部品１の熱がヒートシンク３に熱伝導されて、ヒートシンク３で放熱されている。

６はプリント基板２上に設けられたＧＮＤパターンで、ヒートシンク３が接する部分全周に存在する
ヒートシンク３とＧＮＤパターン６が全周で接触することで、ヒートシンク３がＧＮＤと同電位となり、同時に、電気的なシールド効果を得ている。

このような装置においては、以下の間題点がある。
図５従来例では、図７に示す如く、ヒートシンク３の凹部３ａのＸ部分の寸法公差、電気部品１の厚さ公差、電気部品１の実装時の半田付け時の高さのばらつき、伝熱シート４の厚さ公差など、高さ方向の寸法ばらつきが発生する要因が多く、伝熱シート４の部分の接触熱抵抗が変化し、電気部品の冷却性能を安定することができない。

本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、構成部品の寸法公差によるばらつきの影響を受けずに安定した冷却性能が得られ、かつシールド効果も得られる冷却シールド装置を提供することにある。

このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の冷却シールド装置においては、
プリント基板に取り付けられた電気部品を冷却すると共にシールドする冷却シールド装置において、
前記電気部品に接して設けられたヒートシンクと、前記プリント基板に取り付けられ前記ヒートシンクを前記プリント基板方向に押圧する押圧手段と、前記ヒートシンクの側面に一端側が取り付けられ他端が前記プリント基板に接し前記ヒートシンクと前記プリント基板との間に設けられて前記電気部品をシールドし前記押圧手段の押圧力より弱いバネ力を有するシールド板とを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項２の冷却シールド装置においては、請求項１記載の冷却シールド装置において、
前記押圧手段は、前記プリント基板に一端が取り付けられ途中が前記ヒートシンクに設けられた摺動孔に挿入されたスタッドと、このスタッドの他端と前記ヒートシンクとの間に設けられたコイルスプリングとを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項３の冷却シールド装置においては、請求項１又は請求項２記載の冷却シールド装置において、
前記押圧手段は、少なくとも２個使用されたことを特徴とする。

本発明の請求項４の冷却シールド装置においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の冷却シールド装置において、
前記シールド板は、他端側が折曲されて断面Ｊの字形状をなすことを特徴とする。

本発明の請求項５の冷却シールド装置においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の冷却シールド装置において、
前記シールド板の一端側に設けられた小判形状の取付け孔と、この小判形状の取付け孔に挿入されて前記シールド板を前記ヒートシンクに取付ける取付けねじとを具備したことを特徴とする。

本発明の請求項６の冷却シールド装置においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の冷却シールド装置において、
前記電気部品とヒートシンクとの間に伝熱シートが設けられたことを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
各構成部品の寸法公差のばらつきが吸収できて、電気部品とヒートシンクとの安定な低接触熱抵抗が得られ、電気部品の冷却性能を向上できる冷却シールド装置が得られる。
弾性を有するシールド板が設けられたので、ヒートシンクのフローティング動作が吸収できて、冷却シールド装置がプリント基板と安定した電気接触を得ることができ、安定したシールド構造を得ることができる冷却シールド装置が得られる。

本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
押圧手段は、プリント基板に一端が取り付けられ、途中がヒートシンクに設けられた摺動孔に挿入されたスタッドと、スタッドの他端とヒートシンクとの間に設けられたコイルスプリングとが設けられたので、構成が簡単で、安価な冷却シールド装置が得られる。

本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
押圧手段は、少なくとも２個使用されたので、ヒートシンクを安定に押圧できる冷却シールド装置が得られる。

本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
シールド板は、他端側が折曲されて断面Ｊの字形状をなしているので、他端側がプリント基板と摩擦が少なく接触でき、プリント基板と安定した電気接触を得ることができ、更に、安定したシールド構造を得ることができる冷却シールド装置が得られる。

本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
シールド板の一端側に設けられた小判形状の取付け孔と、小判形状の取付け孔に挿入されてシールド板をヒートシンクに取付ける取付けねじとが設けられたので、シールド板の位置調整が可能となり、ヒートシンクが傾いている場合でも、その影響を受けずにプリント基板に密着させることができる冷却シールド装置が得られる。

本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
電気部品とヒートシンクとの間に伝熱シートが設けられたので、更に、電気部品とヒートシンクとの安定な低接触熱抵抗が得られ、更に、電気部品の冷却性能を向上できる冷却シールド装置が得られる。

以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の平面図、図３は図２のＢ-Ｂ断面図である。
図において、図５と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図５との相違部分のみ説明する。

図１において、７はスタッドで、コイルスプリング８を介して、ヒートシンク３を押圧し、プリント基板２にねじ５で固定されている。
スタッド７の途中は、ヒートシンクに設けられた摺動孔３１に挿入され、摺動孔３１を摺動する。

ここで、スタッド７とコイルスプリング８とねじ５とで、押圧手段７０が構成されている。
コイルスプリング８の発生する力Ｆ１により、ヒートシンク３は常に電気部品１に伝熱シート４を介して接している。

９はシールド板で、金属板よりなり、プリント基板２側をＪの字構造とし、ヒートシンクの側面４面にそれぞれ取付けられている。即ち、この場合は、４枚が使用されている。
シールド板９は、Ｊの字構造によりバネ性を有し、プリント基板２上のＧＮＤパターン６に押し付けられ電気接触を得ている。

また、シールド板９は、固定ねじ１１を介して、ヒートシンク３とも電気的に導通されている。
シールド板９はＪの字構造のバネ性による接触圧はＦ２で、Ｆ１＞Ｆ２の力関係にあり、図３に示す如く、Ｆ２の力でヒートシンク３が矢印Ｆ２方向（図３の上方向）に浮いてしまうことはない。

この結果、
各構成部品の寸法公差のばらつきが吸収できて、電気部品１とヒートシンク３との安定な低接触熱抵抗が得られ、電気部品１の冷却性能を向上できる冷却シールド装置が得られる。
弾性を有するシールド板９が設けられたので、ヒートシンク３のフローティング動作が吸収できて、冷却シールド装置がプリント基板２と安定した電気接触を得ることができ、安定したシールド構造を得ることができる冷却シールド装置が得られる。

押圧手段７０は、プリント基板２に一端が取り付けられ、途中がヒートシンク３に設けられた摺動孔３１に挿入されたスタッド７と、スタッド７の他端とヒートシンク３との間に設けられたコイルスプリング８とが設けられたので、構成が簡単で、安価な冷却シールド装置が得られる。

押圧手段７０は、少なくとも２個使用されたので、ヒートシンク３を安定に押圧できる冷却シールド装置が得られる。

シールド板９は、他端側が折曲されて断面Ｊの字形状をなしているので、他端側がプリント基板２と摩擦が少なく接触でき、プリント基板２と安定した電気接触を得ることができ、更に、安定したシールド構造を得ることができる冷却シールド装置が得られる。

電気部品１とヒートシンク３との間に伝熱シート４が設けられたので、更に、電気部品１とヒートシンク３との安定な低接触熱抵抗が得られ、更に、電気部品１の冷却性能を向上できる冷却シールド装置が得られる。

図４は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図４において、小判形状の取付け孔９１が、シールド板９の一端側に設けられている。
取付けねじ９２は、この小判形状の取付け孔９１に挿入されて、シールド板９をヒートシンク３に取付ける。

この結果、
シールド板９の一端側に設けられた小判形状の取付け孔９１と、小判形状の取付け孔９１に挿入されて、シールド板９をヒートシンク３に取付ける取付けねじ９２とが設けられたので、シールド板９の位置調整が可能となり、ヒートシンク３が傾いている場合でも、その影響を受けずにプリント基板２に密着させることができる冷却シールド装置が得られる。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

本発明の一実施例の要部構成説明図である。 図１の平面図である。 図２のＢ-Ｂ断面図である。 本発明の他の実施例の要部構成説明図である。 従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。 図５の平面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 図５の斜視図である。

符号の説明

１ 電気部品
２ プリント基板
３ ヒートシンク
３ａ 凹部
３１ 摺動孔
４ 伝熱シート
５ ねじ
６ ＧＮＤパターン
７０ 押圧手段
７ スタッド
８ コイルスプリング
９ シールド板
９１ 取付け孔
９２ 取付けねじ
１１ 固定ねじ

Claims (6)

1. プリント基板に取り付けられた電気部品を冷却すると共にシールドする冷却シールド装置において、
   前記電気部品に接して設けられたヒートシンクと、
   前記プリント基板に取り付けられ前記ヒートシンクを前記プリント基板方向に押圧する押圧手段と、
   前記ヒートシンクの側面に一端側が取り付けられ他端が前記プリント基板に接し前記ヒートシンクと前記プリント基板との間に設けられて前記電気部品をシールドし前記押圧手段の押圧力より弱いバネ力を有するシールド板と
   を具備したことを特徴とする冷却シールド装置。
2. 前記押圧手段は、前記プリント基板に一端が取り付けられ途中が前記ヒートシンクに設けられた摺動孔に挿入されたスタッドと、
   このスタッドの他端と前記ヒートシンクとの間に設けられたコイルスプリングと
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の冷却シールド装置。
3. 前記押圧手段は、少なくとも２個使用されたこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷却シールド装置。
4. 前記シールド板は、他端側が折曲されて断面Ｊの字形状をなすこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の冷却シールド装置。
5. 前記シールド板の一端側に設けられた小判形状の取付け孔と、
   この小判形状の取付け孔に挿入されて前記シールド板を前記ヒートシンクに取付ける取付けねじと
   を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の冷却シールド装置。
6. 前記電気部品とヒートシンクとの間に伝熱シートが設けられたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の冷却シールド装置。

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