JP2015073054A - 放熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部品から放熱器までの間の熱抵抗を下げ、効率よく放熱し、基板に対する放熱器の設置高さを低くすることが可能な放熱装置の提供。
【解決手段】放熱器３へ固定された固定ブロック４と、固定ブロック４と発熱部品２との間に設置され、設置位置を動かすことが可能な可動ブロック５とを備える。固定ブロック４は、放熱器３に固定される放熱面と、 放熱面の反対側にあり、放熱面に対して傾斜を持ち、略円筒側面の一部からなる形状を持つ凸面又は凹面である固定ブロック側接触面とを備える。可動ブロック５は、発熱部品２と接す受熱面と、受熱面と反対側にあり、固定ブロック４の凸面又は凹部に対応し、沿う形状を持つ凹面又は凸面である可動ブロック側接触面とを備える。可動ブロック側接触面は、固定ブロック側接触面に、傾斜方向に滑り動作可能に、且つ傾斜方向に垂直な面内で回転動作可能に接触する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発熱部品で発生した熱を放熱器へ伝達する放熱装置に関するものである。

通信装置、光交換装置、光情報処理装置等に使用される電気基板に搭載される発熱部品は、高速化が進むにつれ、より高発熱なものが採用されている。また搭載される装置は小型化される傾向にある。よって、発熱部品の放熱効率を上げることが重要となっている。

電気基板に搭載された発熱部品の一般的な放熱構造を、図１６、図１７を用いて説明する。図１６は基板上の複数の発熱部品の放熱を行うための一般的な構造である。基板１６１上に発熱部品１６２ａ、１６２ｂが配置され、基板１６１上に立てたスペーサ１６５ａ、１６５ｂを各々ネジ１６６ａ、１６６ｂにて固定する。次に放熱器１６３に固定ブロック１６４ａ、１６４ｂをネジ等で固定し、発熱部品１６２ａ上に放熱シート１６７ａをセットし、発熱部品１６２ｂ上に放熱シート１６７ｂをセットし、スペーサ１６５ａ、１６５ｂ上に放熱器１６３をセットし、スペーサ１６５ａ、１６５ｂと放熱器１６３をネジ１６８ａ、１６８ｂを用いて固定する。この際、放熱シート１６７ａ、１６７ｂを圧縮させて挟みこむ。本構造では、放熱シートに圧縮できる材料を用いることと、放熱シートの厚さを発熱部品と固定ブロックとの隙間よりも予め厚くしておくことが必要である。よって、固定ブロックと発熱部品の間に放熱シートを挟んでいる為、放熱シート部分の熱抵抗が大きく、発熱部品の熱を放熱器に効率よく放熱できない。

図１７は基板上の複数の発熱部品を放熱を行うための一般的な構造である。基板１６１上に発熱部品１６２ａ、１６２ｂが配置され、基板１６１上に立てたスペーサ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ、１６５ｄを各々ネジ１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃ、１６６ｄにて固定する。次に放熱器１６３ａに固定ブロック１６４をネジ等で固定する。発熱部品１６２ａ、１６２ｂ上にサーマル・インタフェース材料１６７ａ、１６７ｂを塗る。次にスペーサ１６５ａ、１６５ｂ上に放熱器１６３ａをセットし、各々スプリング１７１ａ、１７１ｂを介してネジ１６８ａ、１６８ｂを放熱器１６３ａを貫通させた状態でスペーサ１６５ａ、１６５ｂに固定する。同様にスペーサ１６５ｃ、１６５ｄ上に放熱器１６３ｂをセットし、各々スプリング１７１ｃ、１７１ｄを介してネジ１６８ｃ、１６８ｄを放熱器１６３ｂを貫通させた状態でスペーサ１６５ｃ、１６５ｄに固定する。本構造では、スペーサ１６５ａ、１６５ｂの高さを発熱部品１６２ａと固定ブロック１６４を合わせた高さよりも低くすることによって、スプリング１７１ａ、１７１ｂの弾性力にて固定ブロック１６４を発熱部品１６２ａ上に押し付け、またスペーサ１６５ｃ、１６５ｄの高さを発熱部品１６２ｂの高さよりも低くすることによって、スプリング１７１ｃ、１７１ｄの弾性力にて放熱器１６３ｂを発熱部品１６２ｂ上に押し付ける。本構造では、発熱部品毎に独立の放熱器を構成することが必要である。よって、製品サイズが大きくなり、部品点数が増加する。

特許文献１では、発熱部品と放熱器との間に、固定ブロックと球面ブロックと傾斜ブロックの３つのブロックを重ね合わせた伝熱構造体が開示されている。この球面ブロックは発熱部品の傾きを調整でき、傾斜ブロックは発熱部品の高さを調整できる。しかし、ブロックが３層必要である。そのため、接触面も３面となり、放熱器を直接発熱部品に接触させる場合と比較して約３倍の熱抵抗となる。また放熱器と発熱部品の間に３層の伝熱構造体を含むことから、基板に対する放熱器の設置高さが高くなる。

特開２００４−３２７９８７号公報

発熱部品から放熱器までの間の熱抵抗を下げ、効率よく放熱することが可能な放熱装置を得ることを目的とする。また、基板に対する放熱器の設置高さを低くすることが可能な放熱装置を得ることを目的とする。

本発明の放熱装置は、放熱器へ固定された固定ブロックと、固定ブロックと発熱部品との間に設置し、設置位置を動かすことが可能な可動ブロックとを備え、固定ブロックは、放熱器に固定される放熱面と、放熱面の反対側にあり、放熱面に対して傾斜を持ち、略円筒側面の一部からなる形状を持つ凸面又は凹面である固定ブロック側接触面とを含み、可動ブロックは、発熱部品と接す受熱面と、受熱面と反対側にあり、固定ブロックの凸面又は凹部に対応し、沿う形状を持つ凹面又は凸面である可動ブロック側接触面とを含み、可動ブロック側接触面は、固定ブロック側接触面に、傾斜方向に滑り動作可能に、且つ傾斜方向に垂直な面内で回転動作可能に接触する。

発熱部品と放熱器との間のブロックを２層構造とすることができる。これにより、発熱部品から放熱器までの間の熱抵抗を低くすることで、効率よく放熱することが可能な放熱装置を得る。また、基板に対する放熱器の設置高さを低くすることが可能となる。

実施の形態１の放熱装置の構造を示す正面図である。 実施の形態１の放熱装置の構造を示す側面図である。 実施の形態１の構造で用いるネジ９の上面図である。 実施の形態１の構造で用いるネジ９の側面図である。 基板上に複数個の発熱部品を放熱させる場合の、実施の形態１の放熱装置の構造を示す正面図である。 基板上に複数個の発熱部品を放熱させる場合の、実施の形態１の放熱装置の構造を示す側面図である。 実施の形態２の放熱装置の構造を示す正面図である。 実施の形態２の放熱装置の構造を示す側面図である。 実施の形態２の放熱装置の構造を示す上面図である。 実施の形態３の放熱装置の構造を示す正面図である。 実施の形態３の放熱装置の構造を示す側面図である。 実施の形態４の放熱装置の構造を示す正面図である。 実施の形態４の放熱装置の構造を示す可動ブロック保持状態の側面図である。 実施の形態４の放熱装置の構造を示す上面図である。 実施の形態４の放熱装置の構造を示す可動ブロックリリース状態の側面図である。 基板上の複数の発熱部品の放熱を行うための一般的な構造である。 基板上の複数の発熱部品を放熱するための一般的な構造である。

実施の形態１．
図１〜図６を用いて実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態１の放熱装置の構造を示す正面図である。図２は、実施の形態１の放熱装置の構造を示す側面図である。

発熱部品２を配置した基板１と、発熱部品２で発生した熱を放熱するための放熱器３とを、基板１上に立てたスペーサ１１をネジ１２で止めることで固定する。

放熱器３と放熱面にて固定される固定ブロック４と、固定ブロック４と発熱部品２との間に設置位置を動かすことが可能な可動ブロック５とを設ける。

固定ブロック４は、放熱面の反対側に、固定ブロック側接触面を有する。固定ブロック側接触面は、放熱面に対して傾斜を持つ。固定ブロック側接触面は、基板１、あるいは発熱部品２に対して傾斜を持っても良い。また固定ブロック側接触面は、曲面からなる形状の凸面とする。曲面の具体例としては、概ね円筒の側面の一部からなる形状の凸面とする。固定ブロック４は、放熱器３と一体であってもよい。その場合、固定ブロック側接触面は、放熱器３を削ることで形成されてもよい。

可動ブロック５は、受熱面にて発熱部品２と接する。可動ブロック５の受熱面と発熱部品２とはサーマル・インターフェース材料１７を介して接しても良い。可動ブロック５は、受熱面の反対側に、固定ブロック側接触面と接する可動ブロック側接触面を有する。固定ブロック側接触面と、可動ブロック側接触面は、サーマル・インタフェース材料１６を介して接しても良い。図１、図２では、固定ブロック側接触面と可動ブロック側接触面をあわせて接触面６として示す。可動ブロック側接触面は、放熱面に対して傾斜を持つ。可動ブロック側接触面は、基板１、あるいは発熱部品２に対して傾斜を持っても良い。また可動ブロック側接触面は、曲面からなる形状の凹面とする。曲面の具体例としては、概ね円筒の側面の一部からなる形状の凹面とする。可動ブロック側接触面は、固定ブロック側接触面に沿う形状とする。よって、固定ブロック側接触面が凹面で、可動ブロック側接触面が凸面であってもよい。

固定ブロック側接触面と可動ブロック側接触面とは、傾斜方向に滑り動作可能に接触する。また、傾斜方向に垂直な面内で回転動作可能に接触する。滑り動作とは、例えば図２の矢印１５ａである。回転動作とは、例えば図１の矢印１４である。滑り動作は、固定ブロック側接触面と、可動ブロック側接触面の持つ傾斜により実現される。回転動作は、固定ブロック側接触面と、可動ブロック側接触面の持つ曲面により実現される。

可動ブロックの設置位置を調整する可動ブロック位置調整具を設ける。可動ブロック位置調整具の実施の形態１における具体例を以下開示する。放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋める方向へ可動ブロック５が動くよう、可動ブロック５に力を加える可動ブロック位置調整具を設ける。可動ブロック位置調整具は可動ブロック５へ１方向から力を加える。接触面６が傾斜していることで、可動ブロック５へ１方向から力を加えることで、放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋めることが可能となる。放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロックが埋める方向へ可動ブロックが動く方向とは、例えば図２では、矢印１５ｂの方向である。力の加え方の具体例としては、ネジで締め付ける、弾性力、空気圧などがある。

長穴８ａ、８ｂを有した固定板７をネジ等で固定ブロック４の側面に固定する。スプリング１０を固定板７と可動ブロック５側面との間に挟み、ネジ９を長穴８とスプリング１０を貫通させた状態で、可動ブロック５にネジ止めする。スプリング１０は、弾性力の働く弾性体であってもよい。弾性体の具体例しては、ゴムなどがある。図２では、固定板７、スプリング１０、ネジ９が可動ブロック位置調整具となる。
。

図３、図４は、実施の形態１の構造で用いるネジ９の詳細図であり、図３が上面図、図４が側面図である。
ネジ９のネジ頭９ｍとスプリング１０は長穴８を貫通できない大きさとし、ネジ９のボディ９ｎは長穴８を貫通でき、かつスプリング１０を貫通すると同時にガイドできる太さであり、その太さの座面が可動ブロック５側面に当たってネジ止めできる構造としている。可動ブロックの上下動（傾斜方向の滑り動作）および傾き動（傾斜方向に垂直な面内での回転動作）に応じて、ネジ９が基板１に対する高さ方向や傾き方向に動く為、長穴８はその動く範囲に応じた長さと幅を有している。

次に、実施の形態１の放熱装置の組立て方法の具体例について説明する。発熱部品２を配置した基板１と、基板１上に立てたスペーサ１１とをネジ１２止めすることで固定する。長穴８ａ、８ｂを有した固定板７をネジ等で固定ブロック４の側面に固定し、可動ブロック側接触面はサーマル・インタフェース材料１６を塗った状態で固定ブロック側接触面と接触させ、スプリング１０を固定板７と可動ブロック５側面との間に挟んだ状態のまま、ネジ９を長穴８とスプリング１０を貫通させた状態で、可動ブロック５にネジ止めする。

放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋める方向へ可動ブロック５が動くよう、可動ブロックへ１方向からのみ、可動ブロック位置調整具を用いて力を加える。１方向からのみの力の具体例としては、可動ブロックの厚みが厚い側から押す力を加える、あるいは可動ブロックの厚みが薄い側から引く力を加える。図２では矢印１５ｂの方向である。図２で説明すると、可動ブロックの厚みが厚い側から押す力を加える具体例として、ネジ９を可動ブロックの厚みが厚い側からネジ止めする。可動ブロックの上下動および傾きに応じて、ネジ９が基板１に対する高さ方向や傾き方向に動く。

ここまでの状態では、可動ブロック５がスプリング１０の反力を受けて可動方向１５ｂに最大限移動した状態となり、放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋めることとなる。よって、可動ブロック接触面（接触面６）が傾斜していることから可動ブロック５の受熱面は発熱部品２の方向に最大限下がった状態となる。

次に放熱器３に固定ブロック４をネジ等で固定し、発熱部品２上にサーマル・インタフェース材料１７を塗る。

次にスペーサ１１上に放熱器３をセットし、スペーサ１１と放熱器３をネジ１３を用いて固定する。この際、可動ブロック５の受熱面が発熱部品２に接触し始め、スプリング１０を圧縮する方向に可動ブロック５が押し戻される。可動ブロック５が押し戻される方向とは、図２では矢印１５ｂと逆向きである。言い換えれば、放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋めない方向（外れる方向）である。

また、発熱部品２表面と可動ブロック５の受熱面が相対的に傾いている場合、接触面６が曲面である為、傾きが小さくなる方向に可動ブロック５が回転動作する。

ネジ９による放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋める方向へ可動ブロック５が動くよう加える力と、ネジ１３による放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋めない方向へ可動ブロック５が動くよう加わる力とが釣合い、最終的に固定ブロック４と可動ブロック５が密着した状態のまま、可動ブロック５の受熱面と発熱部品２の上面がほぼ密着した状態となる。このほぼ密着した状態を図１、２に示している。最終的に、発熱部品２と可動ブロック５がほぼ密着し、可動ブロック５と固定ブロック４がほぼ密着し、固定ブロック４は放熱器３と密着している為、発熱部品２の熱を効率よく放熱器３に伝熱できる。

図５は、基板上に複数個(図５では、２個の場合を示すが、個数はこの限りではない。)の発熱部品２ａ、２ｂを放熱させる場合の、実施の形態１の放熱装置の構造を示す正面図である。図６は、基板上に複数個(２個)の発熱部品２ａ、２ｂを放熱させる場合の、実施の形態１の放熱装置の構造を示す側面図である。図５および図６において、図１および図２に対応する部分については、同一の番号を付して、共通する説明を省略する。この例では各々の発熱部品２ａ、２ｂの高さに応じて、固定ブロック４ａ、４ｂの高さ変えて、２つの発熱部品２ａ、２ｂを１つの放熱器３で放熱できるように構成している。なお、可動ブロック７ａ、７ｂの高さを変えてもよい。本実施の形態の放熱装置では、各々の発熱部品２ａ、２ｂの高さの不均一性が存在しても、各々の発熱部品２ａ、２ｂの表面に同じ構造を持つ各可動ブロックが密着するように高さと傾きが調整される為、１つの放熱器３に各々の発熱部品の熱を効率良く伝導できる。

以上のように本実施の形態の放熱装置によれば、放熱器と発熱部品との間のブロックは、固定ブロックと、可動ブロックとの２層とすることができる。

固定ブロックと可動ブロックの接触面である、固定ブロック側接触面と可動ブロック側接触面とを基板に対して傾斜を持ち、曲面、例えば略円筒側面の一部からなる形状にした。これにより、固定ブロック側接触面と可動ブロック側接触面とは、傾斜方向に滑り動作可能に接触し、傾斜方向に垂直な面内で回転動作可能に接触する。滑り動作可能に接触することで、発熱部品の高さの調整が可能となり、回転動作可能に接触することで、発熱部品の傾きの調整が可能となる。つまり、１つの接触面で発熱部品の高さの調整と、発熱部品の傾きの調整が可能となる。

同様の構造をもつ放熱装置を用いて、１つの放熱器で基板上の高さの異なる複数の発熱部品を放熱することが可能となる。

ブロック２層（固定ブロック、可動ブロック）の構造とすることができるので、接触面を２面とすることができ、接触面が３面と比較して熱抵抗を低くすること、基板に対する放熱器の設置高さを低くすることが可能となる。

また、１方向からのみ力を加える可動ブロック位置調整具を設けることで、複数の方向から力を加える必要がある可動ブロック位置調整具を含む放熱装置と比較して、組立て容易との効果を得ることができる。

具体的な数値例を用いて、実施の形態１の効果を以下説明する。図１６の構造では、固定ブロックと発熱部品の間に放熱シートを挟んでいる。例えば発熱部品の上面サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、発熱量が５０Ｗ、放熱シート厚さが１ｍｍ、放熱シートの熱伝導率が２Ｗ/ｍｋの例では、放熱シート部分の温度差（或いは発熱部品表面と固定ブロック下面の温度差）を簡易的に計算すると、ΔT＝５０Ｗ×(１/(２Ｗ/ｍｋ/(１ｍｍ/１０００))/(３０ｍｍ/１０００)＾２)＝２７．８℃となり、熱抵抗が高く問題である。

図１７の構造では、バネ力により放熱器を直接発熱部品に接触させるか、或いは放熱器を固定ブロックを介して発熱部品に接触させているため、比較的熱抵抗が低い。例えば発熱部品の上面サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、発熱量が５０Ｗ、接触部の低粘度のサーマル・インタフェース材料の厚さが０．０５ｍｍ、サーマル・インタフェース材料の熱伝導率が２Ｗ/ｍｋの例では、サーマル・インタフェース材料の厚さ部分の温度差（或いは発熱部品表面と固定ブロック下面の温度差）を簡易的に計算すると、ΔT＝５０Ｗ×(１/(２Ｗ/ｍｋ/(０．０５ｍｍ/１０００))/(３０ｍｍ/１０００)＾２)＝１．４℃となり、熱抵抗は図１６の構造と比較し、低くなる。しかし本構造では各々の発熱部品の高さが異なり、高さの不均一さも存在することから、１つの放熱器で基板上の複数の発熱部品を効率良く放熱することができず、各々の発熱部品に対し専用の放熱器を設ける必要がある為、製品サイズが大きくなる問題や、部品点数が増加する問題があった。

特許文献１における固定ブロックと球面ブロックと傾斜ブロックの３つを重ね合わせた伝熱構造体は、例えば発熱部品の上面サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、発熱量が５０Ｗ、接触部の低粘度のサーマル・インタフェース材料の厚さが０．０５ｍｍ、各ブロック間の接触面のサイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、サーマル・インタフェース材料の熱伝導率が２Ｗ/ｍｋの例では、３面分のサーマル・インタフェース材料の厚さ部分の温度差（或いは発熱部品表面と固定ブロック下面の温度差）を簡易的に計算すると、ΔT＝５０Ｗ×(１/(２Ｗ/ｍｋ/(３面×０．０５ｍｍ/１０００))/(３０ｍｍ/１０００)＾２)＝４．２℃となり、熱抵抗は図１６の構造と比較し、低くなる。しかしながら本構造では、金属製のブロックが３層必要である為、接触面も３面となり、放熱器を直接発熱部品に接触させる場合と比較して約３倍の熱抵抗となる問題があった。また放熱器と発熱部品の間に３層の伝熱構造体を挟むことから、基板に対する放熱器の設置高さが高くなる問題があった。また接触面が３面である為、全体の摩擦が大きく、発熱部品上面の傾きや高さに応じて接触面を密着させるために大きな外力で放熱器を発熱部品に対して掛ける必要があり、放熱器や基板の変形が起こりやすい問題があった。

本発明に係る電子部品の放熱構造では、固定ブロックと、可動ブロックとにより、１つの接触面で発熱部品の傾きの調整と、発熱部品の高さの調整を行えるように構成したので、例えば発熱部品の上面サイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、発熱量が５０Ｗ、接触部の低粘度のサーマル・インタフェース材料の厚さが０．０５ｍｍ、各ブロック間の接触面のサイズが３０ｍｍ×３０ｍｍ、サーマル・インタフェース材料の熱伝導率が２Ｗ/ｍｋの例では、２面分のサーマル・インタフェース材料の厚さ部分の温度差（或いは発熱部品表面と固定ブロック下面の温度差）を簡易的に計算すると、ΔT＝５０Ｗ×(１/(２Ｗ/ｍｋ/(２面×０．０５ｍｍ/１０００))/(３０ｍｍ/１０００)＾２)＝２．８℃ となり、特許文献１の構造よりも熱伝導性が約１．５倍優れ、ブロック層数が２層となる為、特許文献１の構造よりも基板に対する放熱器の設置高さを約２/３に抑えることができる効果がある。また、接触面が３面の特許文献１と比較して、全体の摩擦が小さく、発熱部品上面の傾きや高さに応じて接触面を密着させるために放熱器に対して小さい外力とすることができる効果を得ることができる。

実施の形態２．
図７〜図９を用いて実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、前述の実施の形態１の解決策のうち、本実施の形態２の特徴部分を中心に説明する。図７は、実施の形態２の放熱装置の構造を示す正面図である。図８は、実施の形態２の放熱装置の構造を示す側面図である。図９は、実施の形態２の放熱装置の構造を示す上面図である。

長穴８を有した固定板７をネジ２０で放熱器３に固定する。放熱器３にはネジ２０を貫通させるための長穴１８と、ネジ頭を放熱器の放熱フィン部に掛からないようにするためのザグリ１９を設ける。放熱器３に固定ブロック４をネジ等で固定する。ネジ９を長穴８を貫通させた状態で、可動ブロック５にネジ止めする。

ネジ９のネジ頭９ｍは長穴８を貫通できない大きさとし、ネジ９のボディ９ｎは長穴８を貫通でき、その太さの座面が可動ブロック５側面に当たってネジ止めできる構造としている。可動ブロックの上下動および傾きに応じて、ネジ９が基板１に対する高さ方向や傾き方向に動く為、長穴８はその動く範囲に応じた長さと幅を有している。

次に、実施の形態２の放熱装置の組立て方法の具体例について説明する。長穴８を有した固定板７をネジ２０で放熱器３に固定する。発熱部品２を配置した基板１と、スペーサ１１とをネジ１２止めすることで固定する。

可動ブロック５の可動ブロック側接触面にサーマル・インタフェース材料１６を塗った状態で固定ブロックの固定ブロック側接触面と接触させ、ネジ９を長穴８を貫通させた状態で、固定板７を可動ブロック５にネジ止めする。

ネジ２０を少し緩めて、固定板７が放熱器３に対して移動できるようにする。

次に固定板７とともに可動ブロック５を移動させ、可動ブロック５の受熱面が発熱部品２に接触するようにする。この際、発熱部品２表面と可動ブロック５の受熱面が相対的に傾いている場合、曲面６が円柱形状である為、傾きが小さくなる方向に可動ブロック５が回転動作する。最終的に固定ブロック４と可動ブロック５が密着した状態のまま、可動ブロック５の受熱面と発熱部品２がほぼ密着した状態となる。

この状態でネジ２０を固定し、固定板７が放熱器３に対して動かないようにする。この状態を図７、図８、図９に示す。

発熱部品２と可動ブロック５の受熱面とがほぼ密着した状態、可動ブロック側接触面と固定ブロック側接触面とがほぼ密着した状態を維持するよう、可動ブロック５へ１方向からのみ、可動ブロック位置調整具を用いて力を加える。１方向からのみの力の具体例としては、可動ブロックの厚みが厚い側から押す力を加える、あるいは可動ブロックの厚みが薄い側から引く力を加える。図８では矢印１５ｂの方向である。力の加え方の具体例としては、ネジで締め付ける。図８では、固定板７、ネジ９が可動ブロック位置調整具となる。最終的に、発熱部品２と可動ブロック５の受熱面とが密着し、可動ブロック側接触面と固定ブロック側接触面とが密着し、固定ブロック４は放熱器３と密着している為、発熱部品２の熱を効率よく放熱器３に伝熱できる。

実施の形態２の放熱装置によって、実施の形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。一般的に静止摩擦係数は、動摩擦係数より小さい。本実施の形態では、可動ブロック５と発熱部品２を密着させない状態で全体を組み立て、その後に固定板７とともに可動ブロック５を移動させて可動ブロック５の受熱面を発熱部品２に密着させた、固定板７を固定することが可能となる。これにより、可動ブロック５の受熱面が発熱部品２に密着するまでの間の摩擦係数を低く抑えることができ、低い荷重で可動ブロック５をセットできるようになる。

実施の形態３．
図１０、図１１を用いて実施の形態３について説明する。本実施の形態３では、前述の実施の形態１の解決策のうち、本実施の形態３の特徴部分を中心に説明する。図１０は、実施の形態３の放熱装置の構造を示す正面図である。図１１は、実施の形態３の放熱装置の構造を示す側面図である。

ガイド２１をネジ等で固定ブロック４の側面に固定する。ガイド２１は、傾斜方向に概ね平行に固定する。ガイドは、固定ブロック４の固定ブロック側接触面を超えるよう固定する。ガイド２１は、固定ブロックと一体で加工しても良い。また、ガイド２１は可動ブロック側に設けてもよく、可動ブロックと一体で加工してもよい。

実施の形態３では、実施の形態１と組み合わせた場合について説明したが、実施の形態２と組み合わせてもよい。

実施の形態３の放熱装置によって、実施の形態１、実施の形態２の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。ガイドを設けるにより可動ブロックの可動範囲が制約される。これにより、可動ブロック５が、傾斜方向に垂直な方向に大きく外れることを防ぐことができる。

実施の形態４．
図１２〜図１５を用いて実施の形態４について説明する。本実施の形態４では、前述の実施の形態１の解決策のうち、本実施の形態４の特徴部分を中心に説明する。図１２は、実施の形態４の放熱装置の構造を示す正面図である。図１３は、実施の形態４の放熱装置の構造を示す可動ブロック保持状態の側面図である。図１４は、実施の形態４の放熱装置の構造を示す上面図である。図１５は、実施の形態４の放熱装置の構造を示す可動ブロックリリース状態の側面図である。

放熱器３に貫通する掛かり穴２２を設ける。掛かり穴２２は、掛け金具２３の掛け金具の軸２３ａが自由に移動できる大きさとし、掛け金具２３の動きをガイドする。掛かり穴２２は、掛かり穴２２に設置した掛け金具２３により、可動ブロック５が、傾斜方向に大きく外れることを防ぐことができる位置に設ける。掛かり穴２２に設置した掛け金具２３が、可動ブロックの厚み薄い側を保持することができる位置に設ける。掛け金具２３の長さは、放熱器３と、固定ブロック４とを加えた長さを超える長さである。また掛け金具２３の長さは、固定ブロック４の固定ブロック側接触面を超える長さである。図１３では、固定板７、スプリング１０、ネジ９、掛かり穴２２、掛け金具２３が可動ブロック位置調整具となる。

次に、実施の形態４の放熱装置の組立て方法の具体例について説明する。発熱部品２を配置した基板１と、基板１上に立てたスペーサ１１とをネジ１２止めすることで固定する。長穴８ａ、８ｂを有した固定板７をネジ等で固定ブロック４の側面に固定し、可動ブロック側接触面はサーマル・インタフェース材料１６を塗った状態で固定ブロック側接触面と接触させ、スプリング１０を固定板７と可動ブロック５側面との間に挟んだ状態のまま、ネジ９を長穴８とスプリング１０を貫通させた状態で、可動ブロック５にネジ止めする。ここまでの状態では、可動ブロック５がスプリング１０の反力を受けて可動方向１５ｂに最大限移動した状態となり、放熱器３と発熱部品２との隙間を可動ブロック５が埋めることとなる。よって、可動ブロック接触面（接触面６）が傾斜していることから可動ブロック５の受熱面は発熱部品２の方向に最大限下がった状態となる。

次に掛け金具２３を上にリリースした状態（図１５）で放熱器３に固定ブロック４をネジ等で固定し、発熱部品２上にサーマル・インタフェース材料１７を塗る。次に可動ブロック５をスプリング１０を縮める方向に移動させた状態とし、掛け金具のストッパ２３ｂが放熱器３に当たるまで掛け金具２３を下に移動させて、可動ブロック５が掛け金具２３に接触してロックされている状態にする（図１３）。

次にスペーサ１１上に放熱器３をセットし、スペーサ１１と放熱器３をネジ１３を用いて固定する。次に掛け金具２３を上にリリース（図１５）させると、可動ブロック５がスプリング１０の反力を受けて可動方向１５ｂに可動し、可動ブロック側接触面が発熱部品２に接触する。掛け金具２３は、完全に引き抜いても良い。 発熱部品２表面と可動ブロック５の受熱面が相対的に傾いている場合、接触面６が曲面である為、傾きが小さくなる方向に可動ブロック５が回転動作する。最終的に、発熱部品２と可動ブロック５がほぼ密着し、可動ブロック５と固定ブロック４がほぼ密着し、固定ブロック４は放熱器３と密着している為、発熱部品２の熱を効率よく放熱器３に伝熱できる。

実施の形態４の放熱装置によって、実施の形態１の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。一般的に静止摩擦係数は、動摩擦係数より小さい。本実施の形態では、可動ブロック５と発熱部品２を密着させない状態で全体を組み立て、その後に掛け金具２３をリリースすることにより、可動ブロック５が発熱部品２に密着するまでの間の摩擦係数を低く抑えることができ、、低い荷重で可動ブロック５をセットできるようになる。

１ 基板、２ 発熱部品、３ 放熱器、４ 固定ブロック、５ 可動ブロック、２１ ガイド、２２ 掛かり穴。

Claims (5)

1. 基板上に設置される発熱部品から放熱器へ熱を伝達する放熱装置であって、
   前記放熱器へ固定された固定ブロックと、
   前記固定ブロックと前記発熱部品との間に設置され、設置位置を動かすことが可能な可動ブロックとを備え、
   前記固定ブロックは、
   前記放熱器に固定される放熱面と、
   前記放熱面の反対側にあり、前記放熱面に対して傾斜を持ち、略円筒側面の一部からなる形状を持つ凸面又は凹面である固定ブロック側接触面とを含み
   前記可動ブロックは、
   前記発熱部品と接す受熱面と、
   前記受熱面と反対側にあり、前記固定ブロックの凸面又は凹部に対応し、沿う形状を持つ凹面又は凸面である可動ブロック側接触面とを含み、
   前記可動ブロック側接触面は、前記固定ブロック側接触面に、前記傾斜方向に滑り動作可能に、且つ傾斜方向に垂直な面内で回転動作可能に接触する
   放熱装置。
2. 前記放熱器と前記発熱部品との隙間を前記可動ブロックが埋める方向へ前記可動ブロックが動くよう、前記可動ブロックへ１方向から力を加える可動ブロック位置調整具を備える請求項１に記載の放熱装置。
3. 前記可動ブロック位置調整具は、前記可動ブロックを保持することが可能な掛け金具のガイドを更に備える請求項２に記載の放熱装置。
4. 前記可動ブロック側接触面と前記固定ブロック側接触面とがほぼ密着した状態を維持するよう、前記可動ブロックへ１方向から力を加える可動ブロック位置調整具を備える請求項１記載の放熱装置。
5. 前記固定ブロックに傾斜方向に略平行にガイドを備える請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の放熱装置。

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