JP2010129954A - Heat dissipating structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱源からの熱を放散させるための放熱体と、熱源及び放熱体間に介在する放熱シートとを備えた放熱構造体に関する。 The present invention relates to a heat dissipation structure including a heat dissipating body for dissipating heat from a heat source and a heat dissipating sheet interposed between the heat source and the heat dissipating body.
従来、集積回路(以下、「IC」という。)等の熱源が発生する熱を放散させるための放熱構造体として、熱源からの熱を放散させるための放熱板金と、熱源及び放熱板金間に介在する放熱シートとを備えたものが知られている。この放熱構造体においては、放熱板金に絞り加工を施すことにより熱源及び放熱板金間の間隙の微調整を行い、該微調整を行った間隙部分において、放熱シートを熱源及び放熱板金により挟持するようにしている。 Conventionally, as a heat dissipation structure for dissipating heat generated by a heat source such as an integrated circuit (hereinafter referred to as “IC”), a heat dissipating sheet metal for dissipating heat from the heat source, and interposed between the heat source and the heat dissipating sheet metal The thing provided with the heat-radiation sheet | seat to perform is known. In this heat dissipation structure, fine adjustment of the gap between the heat source and the heat dissipation sheet metal is performed by drawing the heat dissipation sheet metal, and the heat dissipation sheet is sandwiched between the heat source and the heat dissipation sheet metal in the finely adjusted gap portion. I have to.
図6はこのような従来の放熱構造体の一例を示す断面図である。この放熱構造体は、基板61上に保持されたIC62、基板61とは反対側においてIC62に対向する放熱板金63、並びにIC62及び放熱板金63間に介在する放熱シート64を備える。放熱板金63の放熱シート64に対応する部分には、放熱シート64側に突出する絞り部63aが設けられ、IC62、放熱シート64、及び絞り部63aはこの順で密接して積層している。IC62が発する熱は、放熱シート64及び絞り部63aを介し、放熱板金63を経て放散する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of such a conventional heat dissipation structure. The heat radiating structure includes an
なお、IC等が発する熱を放散させる技術として他に、噴流衝突式のヒートシンクが知られている(たとえば、特許文献1参照)。このヒートシンクは、発熱体が取り付けられた受熱板と、該受熱板に対して冷却媒体を噴射する噴射手段とを備える。受熱板には噴流受け部が凹状に湾曲して形成されており、噴射手段には噴射部が凸状に湾曲して形成されている。噴射部と噴流受け部との間には、噴射部から噴射された冷却冷媒が流通可能な湾曲した流路が形成される。 In addition, as a technique for dissipating heat generated by an IC or the like, a jet collision type heat sink is known (for example, see Patent Document 1). The heat sink includes a heat receiving plate to which a heating element is attached, and an injection unit that injects a cooling medium onto the heat receiving plate. The heat receiving plate has a jet receiving portion curved in a concave shape, and the jetting means has a jet portion curved in a convex shape. A curved channel through which the cooling refrigerant injected from the injection unit can flow is formed between the injection unit and the jet receiving unit.
しかしながら、上述図6の放熱構造体によれば、放熱シート64は弾力性を有し、最適な潰し代を形成して使用する必要があるが、放熱シート64には厚さのばらつきがあるので、最適な潰し代を形成するのは困難である。さらに、潰し代の最適化を図るためには、放熱板金63に絞り部63aを設け、IC62との間の間隙を調整する必要がある。
However, according to the heat radiating structure of FIG. 6 described above, the
つまり、放熱シート64の厚さが薄いと、IC62及び放熱シート64間、又は放熱シート64及び放熱板金63間に隙間が生じ、放熱が困難となり、IC62を破壊するおそれがある。逆に放熱シート64の厚さが厚いと、放熱シート64が十分に潰れずに、基板61を湾曲させ、基板61上の回路パターンを断裂させてしまうおそれがある。これらの問題に対し、絞り部63aによる微調整によって対処するにしても、絞り部63a等の設計に要する負担が増大するとともに、放熱不能や回路パターンの断裂が発生するリスクも大きい。
That is, if the thickness of the
また、上述の噴流衝突式のヒートシンクに関する技術は、放熱の方式が異なり、放熱シートを利用するものではなく、冷却媒体を介して放熱を行うものであるため、放熱シートに関する上述の問題とは無関係である。 In addition, the technology related to the jet impingement type heat sink described above is different from the above-mentioned problems related to the heat dissipation sheet because the heat dissipation method is different and the heat dissipation sheet is not used but the heat dissipation is performed via the cooling medium. It is.
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、設計負担やリスクの少ない放熱構造体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a heat dissipating structure with less design burden and risk in view of the problems of the prior art.
この目的を達成するため、第1の発明に係る放熱構造体は、熱源からの熱を放散させるための放熱体と、前記熱源及び放熱体間に介在する放熱シートとを備えた放熱構造体において、前記放熱体の前記放熱シートに対向する面上に、該面と対向する前記放熱シートの面の一部を押圧して前記放熱シートと接触する突出部を有することを特徴とする。 To achieve this object, a heat dissipating structure according to a first aspect of the present invention is a heat dissipating structure including a heat dissipating body for dissipating heat from a heat source, and a heat dissipating sheet interposed between the heat source and the heat dissipating body. Further, on the surface of the heat dissipating member facing the heat dissipating sheet, the heat dissipating member has a protrusion that presses a part of the surface of the heat dissipating sheet facing the surface and contacts the heat dissipating sheet.
第2の発明に係る放熱構造体は、第1発明において、1つの前記放熱シートについて、対応する前記突出部を2以上有することを特徴とする。 The heat dissipation structure according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the invention, the one heat dissipation sheet has two or more corresponding protrusions.
第3の発明に係る放熱構造体は、第1又は第2発明において、前記突出部は、前記放熱シートの厚さのばらつきにも拘らず、前記放熱シートと放熱体との接触を確保し、かつ熱源に対する所定以上の押圧力を付与することのない形状、大きさ、数、及び配置を有することを特徴とする。 The heat dissipation structure according to a third aspect of the present invention is the first or second aspect of the present invention, wherein the projecting portion ensures contact between the heat dissipation sheet and the heat dissipating member regardless of variations in the thickness of the heat dissipating sheet, And it has the shape, magnitude | size, number, and arrangement | positioning which do not provide the predetermined pressure or more with respect to a heat source.
第4の発明に係る放熱構造体は、第1〜第3のいずれかの発明において、前記突出部の断面形状は円弧形状、V字形状、台形状、又はV字の先端を丸めた形状であることを特徴とする。 In the heat dissipation structure according to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the cross-sectional shape of the protruding portion is an arc shape, a V shape, a trapezoidal shape, or a shape in which a V-shaped tip is rounded. It is characterized by being.
第5の発明に係る放熱構造体は、第1〜第4のいずれかの発明において、前記突出部は畝状の形態を有するものであることを特徴とする。 A heat dissipation structure according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the protruding portion has a bowl-like form.
第6の発明に係る放熱構造体は、第1〜第5のいずれかの発明において、前記突出部は、円錐、円錐台、又は円錐の先端部を丸めた形状を有することを特徴とする。 The heat dissipation structure according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the projecting portion has a cone, a truncated cone, or a shape obtained by rounding a tip of the cone.
本発明によれば、設計負担やリスクの少ない放熱構造体を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a thermal radiation structure with few design burdens and risks can be provided.
図1は本発明の一実施形態に係る放熱構造体を示す断面図である。同図に示すように、この放熱構造体は、基板11上のIC12からの熱を放散させるための放熱板金13、並びにIC12及び放熱板金13間に介在する放熱シート14を備える。放熱板金13の放熱シート14に対向する面上には、該面と対向する放熱シート14の面14aの一部を押圧して放熱シート14と接触する2つの突出部13aが設けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the heat radiating structure includes a heat radiating
図2は図1の放熱構造体の組立図である。同図に示すように、図1の放熱構造体は、基板11上のIC12と放熱板金13との間に放熱シート14を配置して基板11及び放熱板金13を対向させ、基板11及び放熱板金13を所定の距離まで近接させ、この位置関係を固定することにより形成される。突出部13aは、この位置関係において、放熱シート14の厚さのばらつきにも拘らず、放熱板金13及び放熱シート14間の接触を確保するとともにIC12に対する所定以上の圧迫を生じさせないような形状、大きさ、数、及び配置を有する。ここでは突出部13aとして、球面の一部を平面で切り取ったような形状あるいはドーム形状のものであって適当な大きさのもの2つを、適当な2箇所に配置している。
FIG. 2 is an assembly view of the heat dissipation structure of FIG. As shown in the figure, the heat dissipating structure of FIG. 1 has a
図3は放熱板金13及び放熱シート14の接触状態を示す断面図である。同図(a)は放熱シート14が薄い場合について示しており、同図(b)は放熱シート14が厚い場合について示している。かかる厚さの相違は放熱シート14の製造ばらつきにより生じる。放熱シート14が薄い場合、同図(a)に示すように、放熱板金13の主要面13bと、放熱シート14の放熱板金13側の面14aとの間には少なからぬ間隙dが生じるが、突出部13aは上述のように適当な形、大きさ、数、及び配置を有するので、確実に、放熱板金13及び放熱シート14間の接触を確保する。したがって、放熱シート14が薄い場合でも、熱源12が発する熱は、放熱シート14及び突出部13aを介して確実に放熱板金14に伝達され、放散されることになる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a contact state between the heat radiating
一方、放熱シート14が厚い場合、同図(b)に示されるように、放熱板金13の主要面13bと、放熱シート14の板金側面14aとの間にはほとんど間隙を生じないが、放熱シート14における潰れは、突出部13aによるもののみである。このため、放熱シート14の板金側面14aには、基板11に悪影響を生じさせるような圧力が加わることはない。つまりこの場合も、突出部13aは、放熱板金13及び放熱シート14間の接触を確保するとともにIC12に対する所定以上の圧迫を生じさせない。
On the other hand, when the
ちなみに、放熱シートの厚さが薄い図3(a)場合において、放熱板金13に代えて、図6の従来の放熱板金63を用いたとき、その絞り部63aの高さLが、放熱シート14との接触を確保するために、突出部13aの頂点と同程度の高さであると仮定する。この場合、製造ばらつきにより放熱シートの厚さが図3(b)のように厚いときには、放熱シートの前面にわたってほぼ距離Lだけの潰れが生じ、これに対応する圧力が基板11に加わるので、基板11に対して悪影響を与えるおそれがある。
Incidentally, in the case of FIG. 3A where the thickness of the heat radiating sheet is thin, when the conventional heat radiating
つまり、図6の従来技術によれば、絞り部63aの高さLの調整が本実施形態における突出部13aの場合よりも微妙であり、困難を伴うとともに、少なからぬリスクを招来することになる。これに対し、本実施形態によれば、絞り部63aではなく突出部13aを採用するようにしたため、かかる困難性やリスクが回避される。
That is, according to the prior art of FIG. 6, the adjustment of the height L of the
以上説明したように、本実施形態に係る放熱構造体によれば、放熱板金14に対し、放熱シート13の厚さのばらつきにも拘らず、放熱シート14との接触を確保し、かつ熱源12に対する過度の圧迫を生じさせない形、大きさ、数、及び位置を有する突出部13aを設けるようにしたため、放熱シート14の製造ばらつきに拘らず、確実に、かつ基板11に対して悪影響を与えることなく、IC12が発する熱を放散することができる。
As described above, according to the heat dissipating structure according to the present embodiment, the heat dissipating
図4は突出部13aの他の例を示す断面図である。上述においては、突出部13aとして、断面形状が円弧形状のものを採用しているが、この他にも、たとえば、断面形状が同図(a)のようなV字形状、同図(b)のような台形形状、同図(c)のような先端を丸めたV字形状のものを用いてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the protruding
図5は突出部13aの形態例を示す斜視図である。突出部13aとしては、たとえば、同図(a)のような畝状の形態を有するものや、同図(b)のような回転体の形態を有するものを採用することができる。なお、同図(a)及び(b)ともに断面形状がV字形状の場合について示しているが、他の断面形状の場合も、同様にその断面形状を用いて、畝状や回転体の形態を有する突出部13aを形成することができる。上述図1及び図2における突出部13aは、円弧形状の断面形状を有し、回転体の形態を有するものである。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the shape of the protruding
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる。たとえば、上述においては、熱源がIC12である場合の例を示したが、これに限られることはなく、CPUや、温度センサ等の電子部品、バッテリなどを熱源とする場合にも、本発明を適用することができる。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can deform | transform and implement suitably. For example, in the above description, an example in which the heat source is the
また、上述においては言及しなかったが、放熱シートととしては、熱伝導率や圧縮率等の点から放熱シートとして用いるのに適した種々の材料のものを用いることができる。たとえば、グラファイトシートを用いることができる。 In addition, although not mentioned in the above description, as the heat dissipation sheet, various materials suitable for use as a heat dissipation sheet can be used in terms of thermal conductivity, compressibility, and the like. For example, a graphite sheet can be used.
また、上述においては、放熱体として放熱板金13を用いているが、この代わりに、他の放熱体、たとえばヒートシンクを用いるようにしてもよい。
In the above description, the heat radiating
11:基板、12:IC、13:放熱板金、13a:突出部、14:放熱シート。 11: substrate, 12: IC, 13: heat radiating sheet metal, 13a: protrusion, 14: heat radiating sheet.
Claims (6)
前記熱源及び放熱体間に介在する放熱シートとを備えた放熱構造体において、
前記放熱体の前記放熱シートに対向する面上に、該面と対向する前記放熱シートの面の一部を押圧して前記放熱シートと接触する突出部を有することを特徴とする放熱構造体。 A radiator for dissipating heat from the heat source;
In the heat dissipation structure including the heat source and the heat dissipation sheet interposed between the heat dissipation body,
A heat dissipating structure comprising a protrusion on the surface of the heat dissipating member that faces the heat dissipating sheet and that presses a part of the surface of the heat dissipating sheet facing the surface to contact the heat dissipating sheet.
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