JP2019125612A - 放熱構造体、および放熱方法 - Google Patents

放熱構造体、および放熱方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019125612A
JP2019125612A JP2018003204A JP2018003204A JP2019125612A JP 2019125612 A JP2019125612 A JP 2019125612A JP 2018003204 A JP2018003204 A JP 2018003204A JP 2018003204 A JP2018003204 A JP 2018003204A JP 2019125612 A JP2019125612 A JP 2019125612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat dissipation
substrate
heat sink
thermal pad
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018003204A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6512644B1 (ja
Inventor
ジュン 江藤
Jun Eto
ジュン 江藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Platforms Ltd
Original Assignee
NEC Platforms Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Platforms Ltd filed Critical NEC Platforms Ltd
Priority to JP2018003204A priority Critical patent/JP6512644B1/ja
Priority to US16/960,739 priority patent/US11229114B2/en
Priority to PCT/JP2018/045600 priority patent/WO2019138762A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6512644B1 publication Critical patent/JP6512644B1/ja
Publication of JP2019125612A publication Critical patent/JP2019125612A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20472—Sheet interfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/2049—Pressing means used to urge contact, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4043—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to have chip
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4056—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to additional heatsink
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4062—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to or through board or cabinet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4068—Heatconductors between device and heatsink, e.g. compliant heat-spreaders, heat-conducting bands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4087—Mounting accessories, interposers, clamping or screwing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details
    • H05K2201/066—Heatsink mounted on the surface of the PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10265—Metallic coils or springs, e.g. as part of a connection element
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20454—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff with a conformable or flexible structure compensating for irregularities, e.g. cushion bags, thermal paste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】ヒートシンクと放熱筐体との間と、集積回路とヒートシンクとの間とにそれぞれサーマルパッドを配置する放熱構造において、両サーマルパッドを適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法を提供する。【解決手段】放熱構造体は、基板と、基板に配置される集積回路と、集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、集積回路の表面との間で第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、ヒートシンクの第２の面との間で第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、放熱筐体側から前記ヒートシンクを、放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、を含み構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、集積回路から生じる熱を筐体外に効率的に排出するサーマルパッドを用いた放熱構造体、および放熱方法に関する。
昨今の電子機器には、様々な集積回路が用いられている。また、これら集積回路の一部にはヒートシンクを用いて冷却が必要となるものもある。ヒートシンクを用いて冷却が必要な代表的な集積回路は、コンピュータ用のＣＰＵ（Central Processing Unit）が挙げられる。他にも、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）や様々なＬＳＩ（Large Scale Integration）が冷却を必要とすることが多い。
集積回路をヒートシンクを用いて冷却する放熱構造には様々な種類がある。この中に、集積回路の表面とヒートシンクの一面との間にサーマルパッドを配置して、ヒートシンクに集積回路から生じる熱を効率よく伝導させる構造がある。なお、サーマルパッドには、適度な圧縮（加圧）を要する特性がある。この圧縮を適切に行わなければサーマルパッドの伝導効率が低下する。
集積回路から生じる熱は、多くの場合最終的に筐体外に排出される。集積回路からヒートシンクに移動させた熱は、例えばヒートシンクによる自然空冷やファンによる強制空冷によって、筐体内の空気（冷媒）に移動する。また加えて、この熱は、自然空冷や強制空冷によって筐体内から筐体外に移動する。このような、集積回路から発生した熱を筐体外に移動させる一つの構造例として、筐体の一部を放熱板として用いる放熱構造がある。
本発明に関連する先行技術は例えば特許文献１に記載されている。特許文献１には、一つの集積回路の放熱構造が記載されている。この文献の放熱構造は、基板に配置された半導体パッケージ（集積回路）の上面にサーマルシートを挟んでヒートシンクを配置し、また基板の下面に基板を押圧する部分を有する補強板（バックプレート）を設けている。
特開２０１４−１６５２３１号公報
ところで、筐体の一部を放熱筐体として用いる電子機器は、集積回路から発生した熱を筐体へ熱伝導させて、筐体外の空気を冷媒として筐体外に熱を放出する。この放熱構造では、筐体に穴を開けずに密閉した状態で放熱することも可能であり、防塵、防湿、防水性を筐体に与えやすい利点がある。
筐体の一部を放熱筐体として用いる電子機器の放熱構造の一例を図９に示す。図９の放熱構造は、基板、集積回路、サーマルパッドＡ、ヒートシンク、サーマルパッドＢ、放熱筐体、を順に重ねた構造である。
この放熱構造では、ヒートシンクと集積回路との間、及び、ヒートシンクと放熱筐体との間にそれぞれサーマルパッドが挟まれ、またそれぞれのサーマルパッドを加圧する。
ヒートシンクは、ネジやバネ材などを介して基板に固定されることが多い。図９では、ヒートシンクは、集積回路側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレートを備え、プレートの穴にそれぞれ通されたスタッドで基板に固定されている。このスタッドによるヒートシンクの固定は、各部材の寸法、弾性と共に、集積回路とヒートシンクとの間に配置されるサーマルパッドＡへの加圧量（圧縮量）を踏まえて、適切に行われている。ヒートシンクと基板との固定方法は、図示した例以外にも、スタッドとプレートとの間にスプリングを挟む構造や、集積回路にソケットを付けてヒートシンクを填め込む構造で固定する方法もある。
この放熱構造では、放熱筐体とヒートシンクとの間にサーマルパッドＢを挟んで、放熱筐体をヒートシンクに押し付けて、サーマルパッドＢを加圧した状態にする。
上記の放熱構造では、２つのサーマルパッドを使用している。サーマルパッドは、その性能を確保するため、例えば３０〜５０％の圧縮率のように、適度な圧縮（加圧）を要する。
上記の放熱構造の下方のサーマルパッドＡは一般に、集積回路（基板）とヒートシンクによる圧力により適切に圧縮しやすい。これは、集積回路（基板）とヒートシンクとの距離が近いことや、基板とヒートシンクの介在部品数が少ないことが考察できる。
一方、放熱構造の上方のサーマルパッドＢは多くの場合、ヒートシンクと放熱筐体による圧力が適切に加わっておらず、サーマルパッドが最適に圧縮されていないことが多い。
一つの発明者による考察によれば、放熱筐体をベース筐体に固定する構造に問題が有る。
放熱筐体をベース筐体にネジ止めなどで固定する時に、ベース筐体が支点となり、サーマルパッドＢは圧縮されることになるが、基板やベース筐体にも図中の−Ｚ方向の圧力がかかるため、基板やベース筐体に−Ｚ方向のたわみが発生する。結果としてサーマルパッドＢを圧縮させるための圧力が低下するという課題がある。また、強めの圧力をかけた場合、下方のサーマルパッドＡへの加圧が必要以上に強くなってしまう問題も生じ得る。
また別の側面の課題として、±Ｚ方向寸法の各部品の製造公差や組立公差が非常に厳しい管理が求められる点が挙げられる。例えば、各部品製造公差や組立公差が全体として−Ｚ方向に大きくなると、サーマルパッドの圧縮量が少なくなり、各部品製造公差や組立公差が全体として＋Ｚ方向に大きくなると、サーマルパッドの圧縮量が大きくなる。仮に、全体の公差が−Ｚ方向に非常に大きくなれば、サーマルパッドＢがまったく潰れないことになる。
なお、特許文献１に記載された放熱構造には、ヒートシンクの上方及び下方にサーマルパッドを配置されて、集積回路から生じた熱を装置外に放熱する放熱構造は記載されていない。
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法の提供を目的とする。
本発明の一実施形態に係る放熱構造体は、基板と、前記基板に配置される集積回路と、前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、を含み成る。
本発明の一実施形態に係る放熱方法は、基板と、前記基板に配置される集積回路と、前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、を重ね合わせ、前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する。
本発明によれば、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法を提供できる。
第１の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 放熱構造体１に含まれるヒートシンク４の概略を示す説明図である。 放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の構造例を示す説明図である。 第２の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 第３の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 第４の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 第５の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 一構成例の放熱構造体１の概略を示す構成図である。 一つの放熱構造体例を示す説明図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本説明では、図面の向きを基準に上方や下方との言葉を使用して放熱構造体を説明するが、実際の装置に組み込まれた状態で放熱構造体の何れの向きが上方になることと成っても構わない。
［第１の実施形態］
図１は、実施形態の放熱構造体１の概略を示す説明図である。図２は、放熱構造体１に含まれるヒートシンク４の概略を示す説明図である。図２（ａ）は、ヒートシンク４の概略を示す側面図である。図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、異なる形態を有するヒートシンク４の概略をそれぞれ示す上面図である。図３は、放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の概略を示す説明図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、異なる形態を有するスタッド部品６の概略をそれぞれ示す側面図である。
図１には、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５、複数組のスタッド部品６を含む放熱構造が示されている。放熱構造体１は、ベース筐体７に組み込まれて、集積回路３から生じた熱を筐体外に放熱する。
この放熱構造体１では、ヒートシンク４の２面にそれぞれ配置されたサーマルパッド（サーマルパッドＡ及びＢ）はそれぞれ適切な圧縮が加えられる。
以下、サーマルパッドＡ及びＢに着目して放熱構造体１の細部の構造を説明する。
放熱構造体１の基板２は、集積回路３が乗るＰＣＢ（Printed Circuit Board）である。基板２は、例えば装置のメインボードである。集積回路３は、基板２に搭載されたＣＰＵやＧＰＵ、ＬＳＩなどの冷却する必要がある発熱素子である。図１では集積回路３は基板２に表面実装で接続されているように示しているが、特に接続形態は限定しない。例えばＬＧＡ（Land Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array）、アダプタを介して接続してもよい。
ヒートシンク４は、図１及び図２（ａ）に示したように、集積回路３側と放熱筐体５側の両側それぞれにサーマルパッド（Ａ及びＢ）が配置され、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。ヒートシンク４には、サーマルパッドＡを加圧する第１の面と サーマルパッドＢを加圧する第２の面と が対向して設けられている。なお、ヒートシンク４の形状はサーマルパッドＡ及びＢと接する２面を持つこと以外に特に限定しない。例えば、図示したヒートシンク４のフィン構造や集積回路３に対する面積（容積）は一例である。また例えば、ヒートシンク４はファンやヒートパイプを取り付けられる構造を有していてもよい。同様に、図示したヒートシンク４のスタッド部品６との接続構造（図２に示すプレート構造体部分）についても特に限定しない。この接続構造は例えば、図２（ｂ）に示したように２組のスタッド部品６をヒートシンク４の２面のそれぞれ中心に配置する構造がある。また、２組のスタッド部品６をヒートシンク４の対角線上に配置する構造がある。また、図２（ｃ）に示したように４組のスタッド部品６をヒートシンク４の４角に配置する構造がある。ヒートシンク４が大きければ更に多くの組のスタッド部品６を用いる構造もある。
サーマルパッドＡ（図下側サーマルパッド）は、集積回路３の表面とヒートシンク４の第１の面との間に挟まれ、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。サーマルパッドＡは、集積回路３の表面とヒートシンク４の第１の面によって圧縮された状態に維持される。サーマルパッドＡの圧縮は、複数組のスタッド部品６によってヒートシンク４を基板２に固定して行う。この固定構造は特に限定しない。例えば、集積回路３やヒートシンク４の形状、サーマルパッドＡの所定圧縮率、公差等に合わせて、部材の寸法や接続トルク等を定めればよい。
サーマルパッドＢ（図上側サーマルパッド）は、放熱筐体５の表面とヒートシンク４の第２の面との間に挟まれ、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。サーマルパッドＢは、放熱筐体５の表面とヒートシンク４の第２の面によって圧縮された状態に維持される。サーマルパッドＢの圧縮は、複数組のスタッド部品６によってヒートシンク４を基板２ごと引き上げて行う。基板２の引上げ量（ヒートシンク４によるサーマルパッドＢの圧縮量）は、サーマルパッドＢの所定圧縮率、公差等に合わせて調整すればよい。
放熱筐体５は、集積回路３から発生した熱を筐体外に放出する構造体である。放熱筐体５は、ベース筐体７と一緒に筐体の一部となる。放熱筐体５には、スタッド部品６を通す引上げ穴がスタッド部品６の組数設けられている。引上げ穴は、図１に示したように座繰りを有するようにしてもよいし、座繰りを持たなくてもよい。また、放熱筐体５は、材質や形状は特に限定しないものの、熱伝導性が高い材質で放熱特性が良いようにスリッドやフィン形状を設けることが望ましい。なお、放熱筐体５とベース筐体７との接続は、例えばネジ止めや接着など適宜採用すればよく特に限定しない。また、放熱筐体５とベース筐体７は、必ずしも接続する必要はなく、装置形状などに応じては接続しなくともよい。
図示した放熱構造体１には、上記した構成要素に加え、複数組のスタッド部品６が含まれる。
複数組のスタッド部品６は、図１及び図３に示したように、放熱筐体５側からヒートシンク４を、放熱筐体５とヒートシンク４との間にサーマルパッドＢを挟んで加圧した状態に、基板２を伴って引き上げる。
各組のスタッド部品６は、放熱筐体５に設けられた引上げ穴に一方の部品を通され、他方の部品を締め上げることで、基板２を引き上げる。図３（ａ）に示したスタッド部品６では、一組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂから成る。図３（ｂ）に示したスタッド部品６では、一組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂとスプリング６Ｃから成る。スプリング６Ｃはヒートシンク４のプレート構造体と引上げ部材６Ａとの間に設けられる。
引上げ部材６Ａは、ヒートシンク４の側面側に配置されて、引上げネジ６Ｂによって基板２を伴って引き上げられる。引上げ部材６Ａの下端は基板２と接続されているため、引上げ部材６Ａが引き上げられることで、ヒートシンク４と基板２が共に引き上げられる。
引上げネジ６Ｂは、ネジ頭部分が放熱筐体５の外側に引っかかった状態で放熱筐体５に設けられた引上げ穴に通され、締め上げられることで引上げ部材６Ａ、基板２、ヒートシンク４を共に引き上げる。なお、一組のスタッド部品６の構成は、図示した雄ネジと雌ネジを有する２つの部材が入れ替わってもよい。例えば、筐体内に在る引上げ部材６Ａ相当部材が雄ネジ構造であれば、引上げネジ６Ｂ相当部材はナットを用いることができる。
上記説明した構造を有する放熱構造体１は、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５、を重ね合わせ、複数組のスタッド部品６を用いて、放熱筐体５側からヒートシンク４を、基板２を伴って引き上げる。この複数組のスタッド部品６を用いた引き上げによって、放熱筐体５とヒートシンク４との間に挟んだサーマルパッドＢが所定の圧力で加圧可能になる。この際、サーマルパッドＡへの加圧は、集積回路３とヒートシンク４が基板２ごと引き上げられるため、影響が非常に少なくて済む。結果、放熱構造体１は、集積回路３から発生する熱を放熱筐体５に移動させて放熱する際に、サーマルパッドＡ及びサーマルパッドＢの何れ部分においても良好な放熱特性を発揮することが期待できる。
上記説明したように放熱構造体１を構成することで、ヒートシンク４の上方のサーマルパッドＢと下方のサーマルパッドＡの両方ともに適切に加圧して、集積回路３に対して良好な放熱性能を有する放熱構造を提供できる。
次に、幾つかの実施形態を示して本発明を説明する。なお、以下の実施形態は適宜組み合わせることができる。
［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
第２の実施形態の放熱構造体１は、ベース筐体７に特徴を有し、他の構造は第１の実施形態の放熱構造体１と同様である。
第２の実施形態のベース筐体７は、放熱構造体１を内蔵する装置の態様に合わせた形状を有すると共に、基板２と放熱筐体５とを、集積回路７、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢの寸法及び公差に合わせて固定する構造を有する。
なお、放熱筐体５とベース筐体７との接続は、例えばネジ止めや接着など適宜採用すればよく特に限定しない。
この構成によれば、放熱筐体５とベース筐体７とが接続され、密閉構造や防滴構造などなど、装置の用途に応じて適宜筐体に機能性を与えつつ、サーマルパッドＡとサーマルパッドＢの両方ともに適切に加圧して、集積回路３に対して良好な放熱性能を提供できる。
［第３の実施形態］
図５は、第３の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、第３の実施形態の放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の構造例を示す説明図である。第３の実施形態の放熱構造体１は、各組となるスタッド部品６（引上げ部材６Ａ）に特徴を有し、他の構造は第１の実施形態等の放熱構造体１と同様である。
各組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂから成る。引上げ部材６Ａは、放熱筐体５側の一端に引上げネジ６Ｂとの接続構造を具備し、集積回路３側の他端にヒートシンク４の４角に設けられた２つの穴にそれぞれ通される接続構造を具備する。
図５（ｂ）に示した構造例では、ヒートシンク４が有するプレート構造体に設けられている複数の穴に基板２との接続部分を通過させる構造である。
図５（ｃ）に示した構造例では、ヒートシンク４が有するプレート構造体に設けられている複数の穴に通過させる部分を更に細分化した部品で構成して、基板２との接続部分を通過させる構造である。
引上げ部材６Ａは、ヒートシンク４の少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、引上げネジ６Ｂによって放熱筐体５側からヒートシンク４と基板２と共に引き上げられる。この際、図５（ｂ）に示した引上げ部材６Ａを用いることで、放熱筐体５とヒートシンク４との間にサーマルパッドＢを挟んで所定量で加圧する作業性が向上する。
また、図５（ｃ）に示した引上げ部材６Ａを用いることで、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを圧縮する前に、集積回路３とヒートシンク４との間に挟んだサーマルパッドＡを所定量で加圧する作業を容易に実行できるようになる。このため、結果的に、図５（ｂ）に示した引上げ部材の構造よりも図５（ｃ）に示した引上げ部材の構造の方が装置の製造性が向上する場合がある。
上記説明した構造を有する放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を用いて、放熱筐体５側からヒートシンク４を、基板２を伴って引き上げ際に、サーマルパッドＡ及びサーマルパッドＢに所定の圧力で加圧する作業性が向上する。
［第４の実施形態］
図６は、第４の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
第４の実施形態の放熱構造体１は、基板２の背面にバックプレート８が設けられていることに特徴を有し、他の構造は第１の実施形態等の放熱構造体１と同様である。
バックプレート８は、基板２の集積回路３の設置面の逆面に配置され、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造を有する。
即ち、本実施形態の放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を締め上げてヒートシンク４を引き上げる際に、複数組のスタッド部品６を介してバックプレート８が引き上がる構造である。なお、バックプレート８が引き上げられることで基板２及びヒートシンク４も合わせて位置関係を維持したまま引き上げられる。
この構成によれば、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を重ね、スタッド部品６を締め上げた際に、基板２が撓むこと無しに、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを所定量で圧縮できる。また、基板２が撓むことが無い結果、第１の実施形態等の放熱構造体１よりもサーマルパッドＡの圧縮率を容易かつ適切に管理できる。また、不必要に基板２（実装部品を含む）にストレスを掛けない構造となる。
［第５の実施形態］
図７は、第５の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
第５の実施形態の放熱構造体１は、基板２を載置する制御ボードトレイ７ａを含むことに特徴を有し、他の構造は第４の実施形態等の放熱構造体１と同様である。なお、本実施形態は、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を有する。しかし、放熱構造体１は、バックプレート８を有さず、制御ボードトレイ７ａを有する態様としてもよい。
制御ボードトレイ７ａは、複数のボス７ｂでベース筐体７に接続され、基板２を載せると共に、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造を有する。
即ち、本実施形態の放熱構造体１のベース筐体７は、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造となる基板２を載せる制御ボードトレイ７ａを含む。結果、放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を締め上げてヒートシンク４を引き上げる際に、複数組のスタッド部品６を介して制御ボードトレイ７ａが引き上がる構造である。なお、制御ボードトレイ７ａが引き上げられることで、基板２及びヒートシンク４も合わせて位置関係を維持したまま引き上げられる。
この構成によれば、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を重ね、バックプレート８を重ねた状態で基板２を制御ボードトレイ７ａに載置し、スタッド部品６を締め上げた際に、基板２が撓むこと無しに、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを所定量で圧縮できる。また、基板２が撓むことが無い結果、第１の実施形態等の放熱構造体１よりもサーマルパッドＡの圧縮率を容易かつ適切に管理できる。また、不必要に基板２（実装部品を含む）にストレスを掛けない構造となる。
次に、本発明の一構成例を示して本発明を説明する。
［一構成例］
図８は、一構成例の放熱構造体１の概略を示す構成図である。この放熱構造体１は、第４の実施形態の放熱構造体１に類似する。図８（ａ）は、放熱構造体１を具備する電子機器の断面図であり、図８（ｂ）は、放熱構造体１の一部部品を示した斜視図である。
この一構成例の放熱構造体１は、図面中でヒートシンク４の手前側と奥側にある２組のスタッド部品６を用いてサーマルパッドＢを圧縮する。
引上げ部材６Ａは、本図では金属プレートで形成している。この金属プレートの下部は、ヒートシンク４と接続しつつ、バックプレート８に固定される構造となっている。また引上げ部材６Ａの上部は、ネジ穴により引上げネジ６Ｂと螺噛する構造となっている。
基板２は、電子機器のメインボードであり、集積回路３は、電子機器のＣＰＵである。
放熱筐体５は、図面上の上面を覆うカバー筐体であり、ベース筐体７（制御ボードトレイ７ａを含む）は、全体の骨格となりまた側面を覆う。ベース筐体７は、基板２と放熱筐体５とを、ＣＰＵの寸法、サーマルパッドＡの圧縮寸法、ヒートシンクの寸法、サーマルパッドＢの圧縮寸法に合わせて固定する。なお、図示していないが図中で制御ボードトレイ７ａの下方側には更に電子機器の別の部品が装着される。
電子機器の構造的内部構成は、図示するように、バックプレート８、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５が重ねられて、基板２と放熱筐体５とがベース筐体７に固定されている。また、バックプレート８には、スタッド部品６を受ける構造が設けられている。
放熱構造体１は、集積回路３の放熱特性（熱伝導率）の悪化を防止するため、サーマルパッドＡとサーマルパッドＢの性能を確保するため所定量の圧縮率で使用できる。
すなわち、サーマルパッドＡは、基板２裏面にあるバックプレート８とそれに繋がるネジとバネとヒートシンク４（そのプレート）によって適切に圧縮され、他方、サーマルパッドＢは、引上げネジ６Ｂの締め上げにより、各組のスタッド部品６を介してバックプレート８より図中の上方向の構成要素を引き上げられ適切に圧縮される。この際、サーマルパッドＡに加わる力には大きな変化は生じない。
このように、本放熱構造によれば、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱方法を提供できる。
なお、実施形態及び構成例を示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施形態及び構成例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
［付記１］
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、
を含み成る
放熱構造体。
［付記２］
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合わせて固定するベース筐体を含み、
前記複数組のスタッド部品は、前記放熱筐体と前記ベース筐体とが固定される位置関係において、放熱筐体側から前記基板を伴って前記ヒートシンクを引き上げる、
付記１に記載の放熱構造体。
［付記３］
前記ヒートシンクは、第１のサーマルパッド側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレート構造体を備え、
前記ヒートシンクは、前記プレート構造体に設けられた複数の穴に、前記ヒートシンク側から前記基板を引き上げる各組の前記スタッド部品をそれぞれ通し、前記基板に固定される、
付記２に記載の放熱構造体。
［付記４］
前記スタッド部品は、
前記ヒートシンクの少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記基板を伴って引き上げる複数の引上げ部材と、
前記複数の引上げ部材と前記放熱筐体とをネジ締めすることで、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記引上げ部材及び前記基板を伴って引き上げる複数の引上げネジと、
を含み、
前記複数の引上げ部材はそれぞれ、放熱筐体側の一端に前記引上げネジとの接続構造を具備し、集積回路側の他端に前記プレート構造体に設けられた複数の穴にそれぞれ通された複数のスタッド部品との接続構造を具備する、
付記３に記載の放熱構造体。
［付記５］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面に、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となるバックプレートを備え、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートが引き上がる構造である、
付記４に記載の放熱構造体。
［付記６］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを備え、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイが引き上がる構造である、
付記４に記載の放熱構造体。
［付記７］
前記基板は、電子機器のメインボードであり、
前記集積回路は、ＣＰＵであり、
前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
付記５に記載の放熱構造体。
［付記８］
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
を重ね合わせ、
複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
放熱方法。
［付記９］
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、
複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
付記８に記載の放熱方法。
［付記１０］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
付記９に記載の放熱方法。
［付記１１］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記バックプレートを重ねた状態で前記基板を制御ボードトレイに載置し、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
付記９に記載の放熱方法。
［付記１２］
前記基板は、電子機器のメインボードであり、
前記集積回路は、ＣＰＵであり、
前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
付記１０に記載の放熱方法。
本発明は、自然空冷及び密閉冷却を採用する各種装置に好適である。
１ 放熱構造体
２ 基板
３ 集積回路
４ ヒートシンク
５ 放熱筐体
６ スタッド部品
６Ａ 引上げ部材
６Ｂ 引上げネジ
６Ｃ スプリング
７ ベース筐体
７ａ 制御ボードトレイ
８ バックプレート
Ａ サーマルパッド
Ｂ サーマルパッド

Claims (10)

  1. 基板と、
    前記基板に配置される集積回路と、
    前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
    前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
    前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
    前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
    放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、
    を含み成る
    放熱構造体。
  2. 前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合わせて固定するベース筐体を含み、
    前記複数組のスタッド部品は、前記放熱筐体と前記ベース筐体とが固定される位置関係において、放熱筐体側から前記基板を伴って前記ヒートシンクを引き上げる、
    請求項１に記載の放熱構造体。
  3. 前記ヒートシンクは、第１のサーマルパッド側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレート構造体を備え、
    前記ヒートシンクは、前記プレート構造体に設けられた複数の穴に、前記ヒートシンク側から前記基板を引き上げる各組の前記スタッド部品をそれぞれ通し、前記基板に固定される、
    請求項２に記載の放熱構造体。
  4. 前記スタッド部品は、
    前記ヒートシンクの少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記基板を伴って引き上げる複数の引上げ部材と、
    前記複数の引上げ部材と前記放熱筐体とをネジ締めすることで、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記引上げ部材及び前記基板を伴って引き上げる複数の引上げネジと、
    を含み、
    前記複数の引上げ部材はそれぞれ、放熱筐体側の一端に前記引上げネジとの接続構造を具備し、集積回路側の他端に前記プレート構造体に設けられた複数の穴にそれぞれ通された複数のスタッド部品との接続構造を具備する、
    請求項３に記載の放熱構造体。
  5. 前記基板の前記集積回路の設置面の逆面に、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となるバックプレートを備え、
    該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートが引き上がる構造である、
    請求項４に記載の放熱構造体。
  6. 前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを備え、
    前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
    該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイが引き上がる構造である、
    請求項４に記載の放熱構造体。
  7. 前記基板は、電子機器のメインボードであり、
    前記集積回路は、ＣＰＵであり、
    前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
    前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
    前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
    請求項５に記載の放熱構造体。
  8. 基板と、
    前記基板に配置される集積回路と、
    前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
    前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
    前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
    前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
    を重ね合わせ、
    前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、
    複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
    放熱方法。
  9. 前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
    前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
    請求項８に記載の放熱方法。
  10. 前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
    前記バックプレートを重ねた状態で前記基板を制御ボードトレイに載置し、
    前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
    請求項８に記載の放熱方法。
JP2018003204A 2018-01-12 2018-01-12 放熱構造体、および放熱方法 Active JP6512644B1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018003204A JP6512644B1 (ja) 2018-01-12 2018-01-12 放熱構造体、および放熱方法
US16/960,739 US11229114B2 (en) 2018-01-12 2018-12-12 Heat dissipation structure and heat dissipation method
PCT/JP2018/045600 WO2019138762A1 (ja) 2018-01-12 2018-12-12 放熱構造体、および放熱方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018003204A JP6512644B1 (ja) 2018-01-12 2018-01-12 放熱構造体、および放熱方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6512644B1 JP6512644B1 (ja) 2019-05-15
JP2019125612A true JP2019125612A (ja) 2019-07-25

Family

ID=66530730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018003204A Active JP6512644B1 (ja) 2018-01-12 2018-01-12 放熱構造体、および放熱方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11229114B2 (ja)
JP (1) JP6512644B1 (ja)
WO (1) WO2019138762A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022072518A (ja) * 2020-10-30 2022-05-17 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 放熱構造体

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10721840B2 (en) 2017-10-11 2020-07-21 DISH Technologies L.L.C. Heat spreader assembly
CN112616300B (zh) * 2020-12-23 2022-05-24 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心 散热密封桶及水下机器人
CN113281592B (zh) * 2021-05-12 2024-05-14 深圳市英达维诺电路科技有限公司 一种电子元件性能测试装置及测试方法
US11800687B2 (en) * 2021-08-26 2023-10-24 Dish Network L.L.C. Heat transfer assembly
DE102022102709A1 (de) * 2022-02-04 2023-08-10 Fujitsu Client Computing Limited Computersystem und Verfahren zur Herstellung eines Computersystems
US20230282544A1 (en) * 2022-03-04 2023-09-07 Apple Inc. Structural and thermal management of an integrated circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030210524A1 (en) * 2002-03-13 2003-11-13 Henry Berg Computer assembly for facilitating heat dissipation
US20040042178A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-04 Vadim Gektin Heat spreader with surface cavity
US6798661B1 (en) * 2003-05-08 2004-09-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Chassis conducted cooling thermal dissipation apparatus for servers
JP4473923B2 (ja) * 2008-10-22 2010-06-02 株式会社東芝 電子機器
JP5402200B2 (ja) 2009-04-20 2014-01-29 株式会社リコー 熱移動機構及び情報機器
US9057569B2 (en) 2010-11-22 2015-06-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic heat sink material for pressure contact structure and semiconductor module using the same
JP2014165231A (ja) 2013-02-22 2014-09-08 Fujitsu Ltd 電子部品ユニット及び固定構造
KR20150108262A (ko) * 2014-03-17 2015-09-25 삼성전자주식회사 쉴드 캔, 전자 장치 및 이의 제조 방법
US9668334B2 (en) 2014-05-23 2017-05-30 General Electric Company Thermal clamp apparatus for electronic systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022072518A (ja) * 2020-10-30 2022-05-17 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 放熱構造体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019138762A1 (ja) 2019-07-18
US20200359525A1 (en) 2020-11-12
US11229114B2 (en) 2022-01-18
JP6512644B1 (ja) 2019-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6512644B1 (ja) 放熱構造体、および放熱方法
US7474530B2 (en) High-load even pressure heatsink loading for low-profile blade computer applications
JP5315241B2 (ja) 集積回路用熱放散デバイス
US20140239488A1 (en) Electronic component unit and fixing structure
US7436673B2 (en) Heat sink fixing assembly
US7606030B2 (en) Heat dissipation device
US7990717B2 (en) Heat sink and electronic device using same
US7714423B2 (en) Mid-plane arrangement for components in a computer system
JP2004165586A (ja) パッケージ構造、それを搭載したプリント基板、並びに、かかるプリント基板を有する電子機器
JP2001168562A (ja) 回路モジュールの冷却装置およびこの冷却装置を有する電子機器
US20130083504A1 (en) Electronic device
US20080068797A1 (en) Mounting assembly and electronic device with the mounting assembly
US20200045850A1 (en) Flexible heat transfer mechanism configurations
JP2002261476A (ja) 冷却モジュールの接地構造及び方法並びに該構造を有する電子機器
US20120000625A1 (en) Heat dissipation device
JP4910922B2 (ja) 電子装置およびその製造方法
US20040109301A1 (en) Cooling device for an integrated circuit
US6343643B1 (en) Cabinet assisted heat sink
JP2003318337A (ja) 電子機器
US6381844B1 (en) Method for thermally connecting a heat sink to a cabinet
JP7115032B2 (ja) 基板
JPH1168360A (ja) 半導体素子の冷却構造
US20130250522A1 (en) Heat sink profile for interface to thermally conductive material
US11435148B2 (en) Composite spring heat spreader
JP2022072518A (ja) 放熱構造体

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6512644

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150