JP2013080767A - Heat sink - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small heat sink which may be mounted in a small area portion on a substrate, has heat radiation effect and electrical insulation properties, and resolves problems of a conventional metal heat sink.SOLUTION: A heat sink 1 is mounted on a circuit board 100 on which an exothermic electronic component 110 is placed and facilitates heat radiation. The heat sink 1 includes: a block shaped body part 10 formed by a resin material having heat radiation and electric insulation properties; and multiple leg parts 20 formed by a plate like high thermal conductivity material. One end of each leg part is buried in the body part 10 so as to be spaced away from the adjacent leg part and the other end of each leg part 20 is formed so as to be placed in contact with the circuit board 100.

Description

本発明は、熱を発生させる電子部品などが実装される回路基板に装着され、その電子部品からの熱を放熱させるヒートシンクに関する。   The present invention relates to a heat sink that is mounted on a circuit board on which an electronic component that generates heat is mounted and dissipates heat from the electronic component.

多量の熱を発生させるトランジスタ、ダイオード、トランス等の電子部品が実装されるプリント配線基板などの回路基板では、従来から放熱させるためにヒートシンクが採用されている（例えば、特許文献１など）。このようなヒートシンクは、一般に銅やアルミニウムなどの金属製とされて放熱効率を上げるように設計されている。そして、特許文献１で例示している形態はヒートシンクを電子部品の裏面上に樹脂により封止する形態で装着したものあるが、電子部品を実装する基板の裏面側にヒートシンクを設けた構造などにつても従来から多くの提案がされている（特許文献２など）。   In a circuit board such as a printed wiring board on which electronic components such as transistors, diodes, and transformers that generate a large amount of heat are mounted, a heat sink has been conventionally used to dissipate heat (for example, Patent Document 1). Such a heat sink is generally made of a metal such as copper or aluminum and is designed to increase the heat dissipation efficiency. And the form illustrated by patent document 1 is what mounted | worn with the form which sealed the heat sink with the resin on the back surface of an electronic component, but has the structure etc. which provided the heat sink on the back surface side of the board | substrate which mounts an electronic component. Many proposals have hitherto been made (Patent Document 2, etc.).

特開２００５−２２３００８号公報JP 2005-223008 A 特開２００４−１０３８１６号公報JP 2004-103816 A

しかしながら、前述したように従来のヒートシンクにあっては放熱効率の点から金属製であるので一定以上の重量があって、その加工がし難いものである。また、従来の金属製ヒートシンクは大型であり、放熱性のグリスや接着剤或いはネジなどの副資材を用いて、固定する必要があるので配置位置に自由度が少なく、特許文献１で示すように部品上に配置するなどの対処が必要であったり、ネジ等を用いて基板に固定する場合は固定工程が面倒であったりして、製造コストが嵩むことにもなっていた。
また、一般に銅やアルミニウムなどの金属は高い電気導電性があるので基板上に配置される電子部品によっては、ヒートシンクによる周囲への電気的な影響（ノイズなど）についても配慮を要する場合があった。更には、金属製のヒートシンクは導電性を有するので、電位差が生じている基板上の領域間に跨っては配置できない。 However, as described above, the conventional heat sink is made of metal from the viewpoint of heat radiation efficiency, and thus has a certain weight or more and is difficult to process. In addition, the conventional metal heat sink is large and needs to be fixed by using a secondary material such as heat-dissipating grease, adhesive, or screws, so there is little freedom in the arrangement position. It is necessary to take measures such as disposing on a component, or when fixing to a substrate using screws or the like, the fixing process is troublesome, which increases the manufacturing cost.
In general, metals such as copper and aluminum have high electrical conductivity, so depending on the electronic components placed on the board, consideration may have to be given to the electrical effects (such as noise) on the surroundings caused by the heat sink. . Furthermore, since the metal heat sink has conductivity, it cannot be disposed across regions on the substrate where a potential difference occurs.

本発明は、上記の様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来のヒートシンクと比較して小型で基板上の小さい面積部分でも実装が可能で、しかも高い放熱効果および電気絶縁性も備えて、前述した従来の金属製ヒートシンクの課題を解消できるヒートシンクを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to make it possible to mount even a small area on a substrate, which is small compared to a conventional heat sink, and has high heat dissipation. An object of the present invention is to provide a heat sink that has effects and electrical insulation and can solve the above-described problems of the conventional metal heat sink.

上記の目的は、発熱性の電子部品が載置される回路基板に実装されて放熱を促進するヒートシンクであって、
放熱性および電気絶縁性を備えた樹脂材により形成した本体部と、高熱伝導性材で形成した複数の脚部とを含み、
前記脚部それぞれの一端は互いに間隔をもって前記本体部に埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成してあることを特徴とするヒートシンクにより達成できる（請求項１）。 The above object is a heat sink that is mounted on a circuit board on which a heat generating electronic component is placed to promote heat dissipation,
Including a main body portion formed of a resin material having heat dissipation and electrical insulation, and a plurality of legs formed of a high thermal conductivity material,
One end of each of the leg portions is embedded in the main body portion with a space between each other, and the other end of each of the leg portions is formed so as to be in contact with the circuit board. ).

そして、前記本体部の樹脂材は、ベース樹脂に熱伝導性のフィラーおよび電気絶縁性のフィラーの少なくとも一方を組合せたものとすることができる（請求項２）。
また、前記脚部は銅または銅合金の板状の金属材を用いて形成することができる（請求項３）。 The resin material of the main body may be a combination of a base resin and at least one of a heat conductive filler and an electrically insulating filler (claim 2).
Moreover, the said leg part can be formed using the plate-shaped metal material of copper or a copper alloy (Claim 3).

前記本体部は大略形状が直方体形状、かつ、複数の前記脚部は同形状、同寸法に形成され、前記本体部の背向した面での同じ高さ位置にて前記脚部それぞれの一端が埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成されるのが、製造効率および実装装置を流用するなどの点から好ましい（請求項４）。
また、前記脚部の前記一端側で前記本体部に埋設される領域にはドーム状に膨出した膨らみ部が設けてあるものがより好ましい（請求項５）。 The main body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the plurality of legs are formed in the same shape and the same dimensions, and one end of each leg is formed at the same height position on the back-facing surface of the main body. It is preferable that the other end of each of the leg portions is formed so as to be in contact with the circuit board from the viewpoints of manufacturing efficiency and diversion of the mounting device.
Further, it is more preferable that a dome-like bulge portion is provided in a region embedded in the main body portion on the one end side of the leg portion.

そして、前記本体部は大略形状が直方体形状、かつ、複数の前記脚部は同形状、同寸法に形成され、前記本体部の底面での対称位置に前記脚部それぞれの一端が埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成してもよい。この形態のヒートシンクは、ヒートシンクの製造時において自動機により大量生産にも適している点で更に好ましい（請求項６）。
また、前記本体部に埋設される前記脚部の一端側には埋設後に抜止めとなる係止爪が設けてあるものがより好ましい（請求項７）。 And, the main body portion is generally a rectangular parallelepiped shape, and the plurality of leg portions are formed in the same shape and the same dimensions, and one end of each leg portion is embedded in a symmetrical position on the bottom surface of the main body portion, The other end of each leg may be formed so as to be in contact with the circuit board. This type of heat sink is further preferable in that it is suitable for mass production by an automatic machine at the time of manufacturing the heat sink.
Further, it is more preferable that a locking claw that is prevented from being pulled out after being embedded is provided on one end side of the leg portion embedded in the main body (Claim 7).

本発明のヒートシンクは、回路基板に接する脚部が高熱伝導性材であるのでこれにより熱を基板側から吸熱して本体部側へと熱伝達することができ、その熱を受けた本体部は放熱性に富むので回路基板を確実に、効率良く冷却できる。そして、本体部は電気絶縁性であるので、本発明のヒートシンクを電子部品の周囲に配置しても、電気的に悪影響を及ぼすことがない。さらには、本発明のヒートシンクは樹脂材によるブロック体を本体部とし、この本体部から脚部を延在させた簡易な構造であるので小型、軽量であり、低コストにて製造が可能である。また、本発明のヒートシンクは回路基板上の小さな面積を利用できるので回路基板設計の自由度を向上させることにも寄与する。   In the heat sink of the present invention, the leg portion in contact with the circuit board is a highly heat conductive material, so that heat can be absorbed from the substrate side and transferred to the main body side. The circuit board can be reliably and efficiently cooled because of its high heat dissipation. And since the main-body part is electrically insulating, even if it arrange | positions the heat sink of this invention around an electronic component, it does not have a bad influence electrically. Furthermore, since the heat sink of the present invention has a simple structure in which a block body made of a resin material is used as a main body portion and legs are extended from the main body portion, the heat sink is small and lightweight, and can be manufactured at low cost. . In addition, since the heat sink of the present invention can use a small area on the circuit board, it contributes to improving the degree of freedom of circuit board design.

本発明の第１の形態となるヒートシンクの外観を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance of the heat sink used as the 1st form of this invention. 図１に示したヒートシンクであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、そして（ｃ）は右側面図である。1A is a plan view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is a right side view. 図１に示すヒートシンクの脚部を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）正面図、そして（ｃ）は右側面図である。It is the figure which showed the leg part of the heat sink shown in FIG. 1, (a) is a top view, (b) The front view, (c) is a right view. 第１の形態のヒートシンクを回路基板に実装したときの様子を示した図である。It is the figure which showed the mode when the heat sink of a 1st form was mounted in the circuit board. 本発明の第２の形態となるヒートシンクについて示し、（ａ）は外観を示した斜視図、（ｂ）はヒートシンクを製造する様子を示した図である。It shows about the heat sink used as the 2nd form of this invention, (a) is the perspective view which showed the external appearance, (b) is the figure which showed a mode that the heat sink was manufactured. 図５に示したヒートシンクの製造工程を順に示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）に対応する正面図である。It is the figure which showed the manufacturing process of the heat sink shown in FIG. 5 in order, (a) is a top view, (b) is a front view corresponding to (a). 第２の形態のヒートシンクを回路基板に実装したときの様子を示した図である。It is the figure which showed the mode when the heat sink of a 2nd form was mounted in the circuit board.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の形態となるヒートシンクの外観を示した斜視図である。
図１で、ヒートシンク１は樹脂材により形成されたブロック状の本体部１０と、この本体部１０に一端が埋設された状態で固定され、他端は本体部１０の側面から外側に向かって延在している複数の脚部２０を備えている。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the heat sink 1 is fixed with a block-shaped main body portion 10 made of a resin material, with one end embedded in the main body portion 10, and the other end extending outward from the side surface of the main body portion 10. A plurality of existing legs 20 are provided.

上記本体部１０は、放熱性および電気絶縁性を備えた樹脂材により形成されている。本体部１０の形状について特に限定はないが、少なくとも複数の脚部２０の一端を固定できること、また従来のサクション型の電子部品実装装置（チップマウンター）などを活用して回路基板上へ実装することなどを想定して、一般的な電子部品と同様にその上面にサクション可能な平坦領域を有しているのが好ましい。よって、例示のヒートシンク１では、本体部１０の大略形状が直方体形状とされている。   The main body 10 is formed of a resin material having heat dissipation and electrical insulation. The shape of the main body 10 is not particularly limited, but at least one end of the plurality of legs 20 can be fixed, and mounted on a circuit board using a conventional suction-type electronic component mounting device (chip mounter) or the like. For example, it is preferable to have a flat region that can be suctioned on the upper surface as in a general electronic component. Therefore, in the illustrated heat sink 1, the general shape of the main body portion 10 is a rectangular parallelepiped shape.

上記本体部１０を形成するための樹脂材として、ベース樹脂に熱伝導性のフィラーおよび電気絶縁性のフィラーの少なくとも一方を組合せたものが使用される。より具体的には、例えば液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer :LCP）などのようにヒートシンクに必要な耐熱性、剛性、寸法安定性などを備えた樹脂をベース樹脂として、金属粉末、グラファイト、カーボンブラックなどの熱伝導性フィラー、更に窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナなどの焼結セラミックなどの電気絶縁性のフィラー、を添加したものを好適に採用できる。また、ベース樹脂としてポリフェニレンスルフィド（Poly Phenylene Sulfide :PPS）を採用してもよい。このPPSの場合、それ自体が優れた電気絶縁性を備えるので電気絶縁性のフィラーの添加を省略して、熱伝導性フィラーだけを添加した樹脂材を用いてもよい。このように準備される樹脂材で形成される本体部１０は放熱性および電気絶縁性に富むので、本ヒートシンク１を回路基板上に実装したときに効率良い放熱を実現する。そして、電気絶縁性も備えるので傍に電子部品が存在するような配置であっても、その電子部品にノイズなどの電気的障害を発生させることがない。   As the resin material for forming the main body 10, a combination of a base resin and at least one of a heat conductive filler and an electrically insulating filler is used. More specifically, for example, a liquid resin such as liquid crystal polymer (LCP) that has heat resistance, rigidity, dimensional stability, etc. required for a heat sink is used as a base resin, such as metal powder, graphite, carbon black, etc. It is possible to suitably employ a material obtained by adding an electrically insulating filler such as a sintered ceramic such as aluminum nitride, boron nitride, and alumina. Further, polyphenylene sulfide (PPS) may be adopted as the base resin. In the case of this PPS, since the resin itself has excellent electrical insulation, the addition of an electrically insulating filler may be omitted, and a resin material to which only a thermally conductive filler is added may be used. Since the main body 10 formed of the resin material thus prepared is rich in heat dissipation and electrical insulation, efficient heat dissipation is realized when the heat sink 1 is mounted on a circuit board. And since it also has electrical insulation, even if it is arrangement | positioning where an electronic component exists by the side, an electrical failure, such as a noise, does not generate | occur | produce in the electronic component.

また、上記脚部２０は板状の高熱伝導性材で形成されている。この高熱伝導性材は、図示のように折り曲げて使用されるので、初期形状は薄板の短冊形状で、折り曲げ加工可能であるものがよい。すなわち、脚部２０に用いる材料の材質は、適度な剛性があって、加工性と高熱伝導性を備えたものがよい。そして、前述したように電子部品用の実装装置を流用して、基板上への半田パッドを介した実装や固定を考慮すると、電子部品の端子部と同様に銅や銅合金などの金属材を板状としたのを用いるのが好適である。そして、必要に応じて、その表面にメッキ処理などの加工を更に施したものを採用してもよい。   The leg portion 20 is formed of a plate-like high thermal conductivity material. Since this high thermal conductivity material is used by being bent as shown in the figure, the initial shape is preferably a thin strip shape that can be bent. That is, the material of the material used for the leg 20 is preferably a material having an appropriate rigidity and having workability and high thermal conductivity. And, as mentioned above, considering mounting and fixing via solder pads on the board by using a mounting device for electronic components, a metal material such as copper or copper alloy is used in the same manner as the terminal portion of the electronic component. It is preferable to use a plate. And as needed, you may employ | adopt what further processed, such as a plating process, to the surface.

図１に例示の脚部２０は本体部１０から所定寸法の所で一旦下方に折り曲げられた後、水平方向に折り返され、その他端部が回路基板上に面接触させるため平坦部２１として形成されている。これにより半田付をし易く、半田付後には強固な固定を実現できる。
図２は、図１に示したヒートシンク１について、本体部１０と脚部２０との関係を確認し易い用に示した３面図である。図２（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、そして（ｃ）は右側面図である。この図２から、本体部１０に一端側が固定される複数（例示では２個）の脚部２０は、互いに間隔をもって（離間して）配置されている。例示の場合は、前述したように本体部１０が直方体形状であり、一組の背向した側面（図２では左右の面）の同じ高さ位置にて脚部２０それぞれの一端が埋設されている。そして、脚部２０それぞれの他端の先端部には、前述したように回路基板（ここでは図示しない）に面接触される平坦部２１が形成してある。 The leg portion 20 illustrated in FIG. 1 is formed as a flat portion 21 so that the leg portion 20 is once bent downward from the main body portion 10 at a predetermined size, then folded back in the horizontal direction, and the other end portion is brought into surface contact with the circuit board. ing. This facilitates soldering, and after the soldering, a strong fixation can be realized.
FIG. 2 is a three-side view of the heat sink 1 shown in FIG. 1 for easy confirmation of the relationship between the main body 10 and the leg 20. 2A is a plan view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is a right side view. From FIG. 2, a plurality of (two in the illustrated example) leg portions 20 whose one end side is fixed to the main body portion 10 are arranged with a space (separated) from each other. In the case of the example, as described above, the main body portion 10 has a rectangular parallelepiped shape, and one end of each leg portion 20 is embedded at the same height position of a pair of back-facing side surfaces (left and right surfaces in FIG. 2). Yes. Further, as described above, a flat portion 21 that is in surface contact with a circuit board (not shown here) is formed at the tip of the other end of each leg portion 20.

本発明に係る好適なヒートシンクは、図１、図２に例示するように直方体形状の樹脂ブロック体から対称的に脚部２０が一組外側に向けて延在している形態となっている。ここで、２つの脚部２０は同形状、同寸法に形成され、本体部１０の中心軸線ＣＬに対して線対称での配置となっている。
このようなヒートシンク１は、本体部１０を成形するように設計した金型に上記脚部２０（本体部１０に埋設される一端側の一部）を予め配置して、金型内へ樹脂を供給するインサート成形を用いて製造することができる。 As illustrated in FIGS. 1 and 2, the preferred heat sink according to the present invention has a form in which legs 20 extend symmetrically from a rectangular parallelepiped-shaped resin block toward the outside of the set. Here, the two leg portions 20 are formed in the same shape and the same dimensions, and are arranged in line symmetry with respect to the central axis CL of the main body portion 10.
In such a heat sink 1, the leg portion 20 (a part on one end side embedded in the main body portion 10) is placed in advance in a mold designed to mold the main body portion 10, and resin is injected into the mold. It can be manufactured using the supplied insert molding.

なお、図３はヒートシンク１の脚部２０を拡大して示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）正面図、そして（ｃ）は右側面図である。図３で参照ラインＲＬよりも左側の領域ＡＲが、本体部１０に埋設される一端側である。この領域ＡＲでは、ドーム状に膨出した膨らみ部２２が複数設けてある。ここで例示する膨らみ部２２は、下向に突出するように２個形成されている。このような膨らみ部２２が設けてあると、前述したように樹脂材を注入して成形したときに膨らみ部２２上側の凹部に樹脂が流れ込みこれが硬化するので、脚部２０を本体部１０に対して確実に位置決めし、かつ確実に固定することができる。   3 is an enlarged view of the leg portion 20 of the heat sink 1. FIG. 3A is a plan view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a right side view. In FIG. 3, the area AR on the left side of the reference line RL is one end side embedded in the main body 10. In this area AR, a plurality of bulging portions 22 bulging in a dome shape are provided. Two bulging portions 22 illustrated here are formed so as to protrude downward. When such a bulging portion 22 is provided, the resin flows into the concave portion on the upper side of the bulging portion 22 when the resin material is injected and molded as described above, so that the leg portion 20 is attached to the main body portion 10. Can be positioned securely and fixed securely.

図４は、図１および図２で示した、ヒートシンク１を回路基板１００に実装したときの様子を示した図である。
このように回路基板１００に接する本発明に係るヒートシンク１の脚部２０は、高熱伝導性材であるので、これにより回路基板１００上の熱を効率良く吸熱（吸い上げ）して本体部１０側へと熱伝達できる。これを受けた本体部１０は、放熱性に富む樹脂材で形成してあるので自らの全体から放熱して回路基板１００を冷却できる。なお、本体部１０の表面形状をその表面積が相対的に大きくなるように多数の凹凸部、フィンなどを設ける変更を加えてもよい。このような形状は成形用金型のキャビティを変更すれば簡単に得ることができる。 FIG. 4 is a view showing a state when the heat sink 1 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on the circuit board 100.
As described above, the leg portion 20 of the heat sink 1 according to the present invention that is in contact with the circuit board 100 is a high thermal conductivity material, so that the heat on the circuit board 100 is efficiently absorbed (sucked up) to the main body 10 side. And heat transfer. The main body 10 that has received this is formed of a resin material having a high heat dissipation property, so that the circuit board 100 can be cooled by radiating heat from itself. In addition, you may add the change which provides many uneven | corrugated | grooved parts, fins, etc. so that the surface shape of the main-body part 10 may become relatively large. Such a shape can be easily obtained by changing the cavity of the molding die.

そして、前述したように、ヒートシンク１の本体部１０は電気絶縁性であり、複数の脚部２０の一端が互いに離間されて、この本体部１０に埋設される。よって、電位差が生じている回路基板上の領域のそれぞれに跨って脚部２０が接触される状態でも、本体部１０は脚部２０間の通電を阻止するので、ヒートシンク１は回路基板の短絡を防止する一方、ヒートシンク１の近傍に配置される電子部品１１０がノイズなどに敏感なものであっても悪影響を及ぼすことがない。
さらには、ヒートシンク１は前述したように樹脂材によるブロック体を本体部１０とし、ここから脚部２０を延在させた簡易な構造であるので小型、軽量で、インサート成形などにより金属製のヒートシンクと比較して低コストで製造できる。
本発明のヒートシンクは、従来の金属製ヒートシンクと比較して小型であるので、回路基板上の小さな面積（スペース）に実装して回路基板の放熱を促進できるので、回路設計の自由度を向上させることにも寄与する。 As described above, the main body portion 10 of the heat sink 1 is electrically insulative, and one ends of the plurality of leg portions 20 are separated from each other and embedded in the main body portion 10. Therefore, even when the leg portion 20 is in contact with each other over the region on the circuit board where the potential difference is generated, the main body portion 10 prevents energization between the leg portions 20, so that the heat sink 1 prevents the circuit board from being short-circuited. On the other hand, even if the electronic component 110 disposed in the vicinity of the heat sink 1 is sensitive to noise or the like, there is no adverse effect.
Furthermore, since the heat sink 1 has a simple structure in which a block body made of a resin material is used as the main body portion 10 and the leg portion 20 extends from the main body portion 10 as described above, the heat sink 1 is small and lightweight, and is made of metal by insert molding or the like. Can be manufactured at low cost.
Since the heat sink of the present invention is small compared to the conventional metal heat sink, it can be mounted in a small area (space) on the circuit board to promote heat dissipation of the circuit board, thus improving the degree of freedom in circuit design. It also contributes.

ところで、図４で示した回路基板１００にて、例えば領域Ａ−１が電子部品１１０からの発熱を誘導するように設けた発熱パターン、そして、領域Ａ−２が熱を放散させるように設けた放熱パターンが設定されているような場合、本実施例のヒートシンク１を図示の如く、一方の脚部２０−１を発熱パターン領域Ａ−１に、そして他方の脚部２０−２を放熱パターン領域Ａ−２に接触させることで、ヒートシンク１を介して発熱パターン領域Ａ−１側から放熱パターン領域Ａ−２側へと流して放熱を促進できる。本発明のヒートシンク１をこのように採用すれば、より効率的に回路基板１００を冷却できる。   By the way, in the circuit board 100 shown in FIG. 4, for example, the region A-1 is provided so as to induce heat generation from the electronic component 110, and the region A-2 is provided so as to dissipate heat. When the heat radiation pattern is set, the heat sink 1 of the present embodiment has one leg 20-1 in the heat generation pattern area A-1 and the other leg 20-2 in the heat radiation pattern area as shown in the figure. By making it contact with A-2, heat can be promoted by flowing from the heat generation pattern region A-1 side to the heat radiation pattern region A-2 side via the heat sink 1. If the heat sink 1 of this invention is employ | adopted in this way, the circuit board 100 can be cooled more efficiently.

更に、図５は、本発明の第２の形態となるヒートシンク２について示した図であり、図５（ａ）はその外観を示した斜視図、図５（ｂ）はヒートシンク２を製造するときの様子を示した斜視図である。更に、図６はヒートシンク２の製造工程の一部を順に示した図で、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は（ａ）に対応する正面図である。
前述した第１のヒートシンク１は、脚部２０の一端側がブロック状の本体部１０の背向した側面に埋設された形態（すなわち、側面の途中から脚部２０が埋設されている形態）であり、インサート成形などで製造できる形態例として説明した。図５、図６で示す第２の形態のヒートシンク２は、従来の部品実装装置などの自動機を流用して大量生産に適した形態としてある。 5 is a view showing the heat sink 2 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) is a perspective view showing the appearance of the heat sink 2, and FIG. It is the perspective view which showed the mode of. Further, FIG. 6 is a view sequentially showing a part of the manufacturing process of the heat sink 2, FIG. 6 (a) is a plan view, and FIG. 6 (b) is a front view corresponding to FIG.
The first heat sink 1 described above has a configuration in which one end side of the leg portion 20 is embedded in the back side surface of the block-shaped main body portion 10 (that is, a configuration in which the leg portion 20 is embedded in the middle of the side surface). It has been described as an example that can be manufactured by insert molding or the like. The heat sink 2 of the second form shown in FIG. 5 and FIG. 6 is a form suitable for mass production by diverting an automatic machine such as a conventional component mounting apparatus.

ヒートシンク２は、図５（ｂ）で示すように、予め所定形状に加工されたプレート１６０に対して、これも予め所定形状に形成されている本体部５０を上方からセット（圧入）して製造される。より詳細には、図６で示しているように、既存の実装装置などの自動機を流用してプレート１６０上に本体部５０を圧入する。その後、プレート１６０の所定位置でカットすることでヒートシンク２を製造できる。なお、プレート１６０は、第１の形態のヒートシンク２の脚部２０の場合と同様に、銅や銅合金などの金属材を板状としたものを用いるのが好しい。
そして、ここではより好ましい構造として、プレート１６０には脚部６０の一端側となる部分が曲げ起して形成した立上り部１６１を含んで形成してある。この立上り部１６１にはコ字状の切欠き構造（四辺で上端部を接続したままとし、他の左右及び下部にコ字状に切込みを入れた構造）とし、内部の舌片部１６２を外側に曲げて突出させて係止爪とした構造（フープ状の抜止め構造）が設けてある。 As shown in FIG. 5B, the heat sink 2 is manufactured by setting (press-fitting) the main body 50, which is also formed in a predetermined shape, from above onto a plate 160 that has been processed in a predetermined shape. Is done. More specifically, as shown in FIG. 6, the main body 50 is press-fitted onto the plate 160 using an automatic machine such as an existing mounting apparatus. Thereafter, the heat sink 2 can be manufactured by cutting the plate 160 at a predetermined position. As for the plate 160, it is preferable to use a plate made of a metal material such as copper or copper alloy as in the case of the leg portion 20 of the heat sink 2 of the first embodiment.
In this case, as a more preferable structure, the plate 160 is formed to include a rising portion 161 formed by bending a portion on one end side of the leg portion 60. The rising portion 161 has a U-shaped notch structure (a structure in which the upper end is kept connected at four sides, and other left and right and lower portions are cut in a U-shape), and the internal tongue piece 162 is disposed outside. It is provided with a structure (hoop-shaped retaining structure) which is bent and protruded into a locking claw.

一方、本体部５０は第１の形態のヒートシンク１の本体部１０と同様の樹脂材で形成され、概ね直方体形状に形成されるのは前述と同様であるが、その製造方法は異なっている。ヒートシンク２の本体部５０は金型などを用いて単独で形成（モールド成形）され、底面には前述したプレート１６０の立上り部１６１が挿入されて嵌合するためのスリット状の凹部５１が設けてある。この凹部５１内には、係止爪となる舌片部１６２が係止して抜けないような構造が設けてある。なお、このヒートシンク２の場合も、脚部６０は同形状、同寸法に形成され、さらに本体部５０の底面での対称位置（中心軸線に対して線対称の位置）に脚部それぞれの一端が埋設されている。
以上で説明した図５、６で例示のヒートシンク２は、本体部５０の平坦に形成された上面をサクションしてプレート１６０上に圧入するという自動製造機による製造工程を採用できるので、大量生産に適したヒートシンクとして提供できる。 On the other hand, the main body 50 is formed of the same resin material as that of the main body 10 of the heat sink 1 of the first embodiment, and is generally formed in a rectangular parallelepiped shape, but the manufacturing method is different. The main body 50 of the heat sink 2 is independently formed (molded) using a mold or the like, and a slit-like recess 51 for inserting and fitting the above-described rising portion 161 of the plate 160 is provided on the bottom surface. is there. A structure is provided in the recess 51 so that the tongue piece 162 serving as a locking claw is locked and cannot be removed. In the case of the heat sink 2 as well, the leg portion 60 is formed in the same shape and the same size, and one end of each leg portion is arranged at a symmetrical position on the bottom surface of the main body portion 50 (a position symmetrical with respect to the central axis). Buried.
The heat sink 2 illustrated in FIGS. 5 and 6 described above can employ a manufacturing process by an automatic manufacturing machine in which the flat upper surface of the main body 50 is suctioned and press-fitted onto the plate 160, so that mass production is possible. It can be provided as a suitable heat sink.

図７は、図５および図６で示した、ヒートシンク２を回路基板２００に実装したときの様子を示した図である。このヒートシンク２も前述したヒートシンク１の場合と同様に回路基板２００を効率良く冷却できる。すなわち、このヒートシンク２も、脚部６０が高熱伝導性材であるので、これにより回路基板２００上の熱を効率良く吸熱して本体部５０側へと熱伝達できる。これを受けた本体部５０は、放熱性に富む樹脂材で形成してあるので自らの全体から放熱して回路基板２００を冷却できる。そして、このヒートシンク２の場合も、一方の脚部６０−１を発熱パターン領域Ａ−１に、そして他方の脚部６０−２を放熱パターン領域Ａ−２に接触させることで、発熱パターン領域Ａ−１側から放熱パターン領域Ａ−２側へと流して放熱を促進できる。
なお、図７では、本体部５０から外側に出た脚部６０の他端側は平坦に折り曲げられているので低背であり基板上方に余裕がなくても適用可能なヒートシンクとなる。しかし、必要に応じて脚部６０を長く設けて折り曲げて、ヒートシンク１のような立上った姿勢としてもよい。 FIG. 7 is a view showing a state when the heat sink 2 shown in FIGS. 5 and 6 is mounted on the circuit board 200. This heat sink 2 can also cool the circuit board 200 efficiently as in the case of the heat sink 1 described above. That is, since the leg portion 60 of the heat sink 2 is also a highly heat conductive material, the heat on the circuit board 200 can be absorbed efficiently and transferred to the main body portion 50 side. The main body 50 that has received this is formed of a resin material having a high heat dissipation property, so that the circuit board 200 can be cooled by radiating heat from itself. In the case of the heat sink 2 as well, one leg portion 60-1 is brought into contact with the heat generation pattern region A-1, and the other leg portion 60-2 is brought into contact with the heat radiation pattern region A-2. The heat radiation can be promoted by flowing from the -1 side to the heat radiation pattern area A-2 side.
In FIG. 7, the other end side of the leg portion 60 that protrudes outward from the main body portion 50 is bent flat, so that the heat sink is applicable even if there is no room above the substrate. However, if necessary, the leg portion 60 may be provided long and bent so as to stand up like the heat sink 1.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができることは言うまでもない。
上述したヒートシンク１は、回路基板の冷却効果や周辺の電気部品への電気的な障害防止だけでなく、製造コストや実装装置を用いて実装時の効率までも考慮した好適な一形態である。しかし、本発明に係るヒートシンクは、これに限定するものではない。すなわち、回路基板の冷却効果と電気的な障害防止だけを考慮したヒートシンクとしてもよい。図２を参考にして説明すると、本体部１０は脚部２０を固定できるブロック体であればよく、他に多角形状の柱状体や円柱体などでもよい。また、脚部２０は必要に応じて２個以上、３個、４個に増やしてもよいし、更には複数の脚部を互いに異なる形状、また異なる寸法としてもよい。 Although the description of the embodiment has been completed above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
The heat sink 1 described above is a preferred form that takes into account not only the cooling effect of the circuit board and the prevention of electrical failure to the surrounding electrical components, but also the manufacturing cost and efficiency at the time of mounting using a mounting device. However, the heat sink according to the present invention is not limited to this. That is, a heat sink may be used in consideration of only the cooling effect of the circuit board and the prevention of electrical failure. If it demonstrates with reference to FIG. 2, the main-body part 10 should just be a block body which can fix the leg part 20, and a polygonal columnar body, a cylindrical body, etc. may be sufficient as it. Further, the number of leg portions 20 may be increased to two or more, three, or four as necessary, and the plurality of leg portions may have different shapes or different dimensions.

１、２ ヒートシンク
１０、５０ ヒートシンクの本体部
５１ スリット状の凹部
２０、６０ 脚部
２１ 平坦部
２２ 膨らみ部
１００、２００ 回路基板
１１０ 電子部品
１６０ プレート
１６１ 立上り部
１６２ 舌片部
ＣＬ 本体部の中心軸線
ＲＬ 参照ライン
Ａ−１ 発熱パターン
Ａ−２ 放熱パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Heat sink 10, 50 Main part of heat sink 51 Slit-like recessed part 20, 60 Leg part 21 Flat part 22 Swelling part 100, 200 Circuit board 110 Electronic component 160 Plate 161 Rising part 162 Tongue piece part CL Center axis of main part RL reference line A-1 Heat generation pattern A-2 Heat release pattern

Claims (7)

発熱性の電子部品が載置される回路基板に実装されて放熱を促進するヒートシンクであって、
放熱性および電気絶縁性を備えた樹脂材により形成した本体部と、高熱伝導性材で形成した複数の脚部とを含み、
前記脚部それぞれの一端は互いに間隔をもって前記本体部に埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成してある、ことを特徴とするヒートシンク。 A heat sink that is mounted on a circuit board on which heat-generating electronic components are placed to promote heat dissipation,
Including a main body portion formed of a resin material having heat dissipation and electrical insulation, and a plurality of legs formed of a high thermal conductivity material,
One end of each leg part is embedded in the main body part with a space between each other, and the other end of each leg part is formed so as to be in contact with the circuit board. 前記本体部の樹脂材は、ベース樹脂に熱伝導性のフィラーおよび電気絶縁性のフィラーの少なくとも一方を組合せたものである、ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。   The heat sink according to claim 1, wherein the resin material of the main body is a combination of a base resin and at least one of a thermally conductive filler and an electrically insulating filler. 前記脚部は銅または銅合金の板状の金属材を用いて形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートシンク。   The heat sink according to claim 1, wherein the leg portion is formed using a plate-like metal material of copper or a copper alloy. 前記本体部は大略形状が直方体形状、かつ、複数の前記脚部は同形状、同寸法に形成され、前記本体部の背向した面での同じ高さ位置にて前記脚部それぞれの一端が埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のヒートシンク。   The main body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the plurality of legs are formed in the same shape and the same dimensions, and one end of each leg is formed at the same height position on the back-facing surface of the main body. 4. The heat sink according to claim 1, wherein the heat sink is embedded and the other end of each of the leg portions is formed so as to come into contact with the circuit board. 5. 前記脚部の前記一端側で前記本体部に埋設される領域にはドーム状に膨出した膨らみ部が設けてある、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のヒートシンク。   The heat sink according to any one of claims 1 to 4, wherein a bulge portion bulging in a dome shape is provided in a region embedded in the main body portion on the one end side of the leg portion. 前記本体部は大略形状が直方体形状、かつ、複数の前記脚部は同形状、同寸法に形成され、前記本体部の底面での対称位置に前記脚部それぞれの一端が埋設され、前記脚部それぞれの他端は前記回路基板に接触されるべく形成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずかに記載のヒートシンク。   The main body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the plurality of legs are formed in the same shape and the same dimensions, and one end of each leg is embedded in a symmetrical position on the bottom surface of the main body. The heat sink according to any one of claims 1 to 3, wherein each other end is formed so as to be in contact with the circuit board. 前記本体部に埋設される前記脚部の一端側には埋設後に抜止めとなる係止爪が設けてある、ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のヒートシンク。   The heat sink according to any one of claims 1 to 4, wherein a locking claw that is retained after being embedded is provided on one end side of the leg portion embedded in the main body.
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