JP2011040742A - 周期的パターンを有するベースプレート構造を含むヒートシンク、ならびに関連する装置および方法(周期的パターンを有するベースプレート構造を含むヒートシンク) - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基準面14の2つの次元X、Yにおいて間隔を置いて配置され、基準面に垂直な厚さを有する電気伝導性/熱伝導性パッチのアレイ28を含むベース20を有するヒートシンク10を提供する。パッチは、隣接するそれぞれのパッチの幅よりも狭い幅を有する複数の枝によって相互接続されている。複数の熱伝導性冷却フィン42が、ベースの表面に結合され、基準面に垂直に延びる。冷却フィンは、熱伝導性/非電気伝導性材料から形成することができ、または熱伝導性/非電気伝導性材料26によってベースに結合することができる。ベースの周期的パターン構造は、回路板の中実金属層とともに、集積回路が引き起こすある周波数の電磁雑音を低減させる電磁バンドギャップ構造を形成する。
【選択図】図1
Description
上式で、A=WB+LPは、個々のEBG要素間の間隔と個々のEBG要素の寸法(すなわち幅または長さ)との和に対応する。ここで、c=3・108m/sであり、cは自由空間における光速を表し、εeffは、媒質の実効誘電率を表す。相互接続枝の寄与を考慮し、WP=LPおよびWB=LBであると仮定すると、この式は下式のように変形される。
長方形構造の場合には、EBGパッチの追加の長さおよびそれらの長さの組合せに対してLPを代入することによって、理論上、以降の他の全てのストップバンド位置を決定することができる。
14 金属層、連続する電気伝導性の回路板層、接地層、金属接地層
16 取付けタブ
17 金具
20 ヒートシンク・ベース
21 ヒートシンク・ベースの第1の部分
22 ヒートシンク・ベースの第1の表面、ヒートシンク・ベースの上面
23 ヒートシンク・ベースの第2の部分
24 ヒートシンク・ベースの第2の表面、ヒートシンク・ベースの下面
25 周期的パターン構造の断面
26 熱伝導性/非電気伝導性結合材
28 パッチ(patch)
29 開口部
30 枝(branch)
31 L字形スロット
32 オープン・スロット32
33 ヒートシンク・ベースの外縁
34 熱伝導性/非電気伝導性充填材
40 冷却フィン構造
42 冷却フィン、ヒートシンク・フィン
50 電子デバイス
60 システム・ボード
62 中央処理ユニット(CPU)
64 システム・ボード上のソケット
65 ファン
66 電気接点
68 対合電気接点
68G 接地接点
80 グラフ
81 上曲線
82 下曲線
Claims (20)
- 基準面の2つの次元において間隔を置いて配置され、前記基準面に垂直な厚さを有する電気伝導性/熱伝導性パッチのアレイを含む周期的パターン構造を有する、ベースと、
前記パッチを構造的に接続する複数の枝であり、各枝が、隣接するパッチを接続し、前記基準面内において、隣接するそれぞれのパッチの幅よりも狭い幅を有する、複数の枝と、
前記ベースに結合され、前記基準面に垂直に延びる、複数の熱伝導性冷却フィンと
を含むヒートシンク。 - 前記周期的パターン構造の断面が、前記基準面に垂直な方向に不変である、請求項1に記載のヒートシンク。
- 前記隣接するパッチ間の空間を埋める熱伝導性/非電気伝導性充填材
をさらに含む、請求項1に記載のヒートシンク。 - 前記パッチが、少なくとも107S/mの電気伝導率および1W/m・Kよりも大きな熱伝導率を有する、請求項1に記載のヒートシンク。
- 前記冷却フィンを前記ベースの表面に結合する熱伝導性/非電気伝導性結合材
をさらに含む、請求項1に記載のヒートシンク。 - 前記冷却フィンが、熱伝導性かつ非電気伝導性である、請求項1に記載のヒートシンク。
- 各枝が、前記基準面内において、前記隣接するパッチのどちらのパッチについても、そのパッチの表面積の約15パーセント未満の表面積を有する、請求項1に記載のヒートシンク。
- 前記周期的パターン構造と前記枝が、互いの反対側に位置する第1および第2の共通の表面を共有する、請求項1に記載のヒートシンク。
- 連続する電気伝導性層を含む、プリント回路板と、
前記プリント回路板に物理的に結合され、前記電気伝導性層に電気的に結合された、プロセッサと、
前記プロセッサと熱接触するように前記回路板に結合された、ヒートシンクと
を含み、
前記ヒートシンクが、前記伝導性層に平行に間隔を置いて配置され、前記伝導性層に垂直な厚さを有する電気伝導性/熱伝導性パッチのアレイを含む周期的パターン構造を有するベースと、前記パッチを構造的に接続する複数の枝であり、各枝が、隣接する2つのパッチ間の開口部を横切って延び、基準面内において、隣接するそれぞれのパッチの幅よりも狭い幅を有する、複数の枝と、前記ベースに結合され、前記基準面に垂直に延びる複数の熱伝導性冷却フィンとを含む
装置。 - 前記プリント回路板の前記伝導性層が接地面である、請求項9に記載の装置。
- 前記プロセッサを前記回路板に固定する複数の金属柱をさらに含み、前記金属柱が、接地層に接地されていない、
請求項10に記載の装置。 - 前記冷却フィンを前記ベースに結合する熱伝導性/非電気伝導性結合材をさらに含む、請求項9に記載の装置。
- 前記周期的パターン構造が、前記基準面に平行にとられた実質的に不変の断面を有する、請求項9に記載の装置。
- 前記隣接するパッチ間の空間を埋める熱伝導性/非電気伝導性充填材
をさらに含む、請求項9に記載の装置。 - 前記パッチが、少なくとも107S/mの電気伝導率および1W/m・Kよりも大きな熱伝導率を有する、請求項9に記載の装置。
- 前記熱伝導性/非電気伝導性結合材がエポキシ樹脂を含む、請求項12に記載の装置。
- 各枝が、前記隣接するパッチのどちらのパッチについても、そのパッチの表面積の約15パーセント未満の表面積を有する、請求項9に記載の装置。
- 前記周期的パターン構造と前記枝が、互いの反対側に位置する第1および第2の平らな共通の表面を共有する、請求項9に記載の装置。
- 集積回路が発生させた電磁雑音の伝搬を低減させる方法であって、
前記集積回路が発生させる前記電磁雑音の周波数帯を識別するステップと、
前記識別した周波数帯内にストップバンドを有する幾何学的配列を有する、間隔を置いて配置され、枝によって相互接続されたパッチの周期的パターンを選択するステップと、
前記集積回路を、前記選択した周期的パターンを有する電気伝導性/熱伝導性材料を含むベースを有するヒートシンクと熱接触させるステップと
を含む方法。 - 識別した周波数帯内にストップバンドを有する幾何学的配列を有する、間隔を置いて配置され、枝によって相互接続されたパッチの周期的パターンを選択する前記ステップが、パッチ幅、パッチ長、枝幅、枝長およびベース厚からなるグループのうちの1つまたは複数を選択するステップを含む、請求項19に記載の方法。
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