JP3882352B2 - Heat sink and heat sink fitting - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路基板に搭載される発熱部品の放熱を行うヒートシンク、およびヒートシンクの取り付け具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイス技術の進歩につれて電子回路基板は高密度化しており、それに伴う発熱量も増大している。このような発熱部品の放熱には、ヒートシンクが使用されている。ヒートシンクは、発熱部品を搭載した状態で電子回路基板に固定されるが、このとき、固定用の脚部は、はんだ付けによってパターン側に接続される。
【０００３】
図８は従来のヒートシンクの第１の構成例を示す図である。ヒートシンク８１には、部品搭載面８１ａとほぼ直角に折り曲げ形成された取り付け板８１１が形成されている。この取り付け板８１１には、脚部８１２が形成されている。脚部８１２は、基板８２の孔８２１に挿入され、ディップ槽ではんだ付け処理される。
【０００４】
図９は従来のヒートシンクの第２の構成例を示す図である。ヒートシンク８３の一部には、取り付け片８３１がネジ止め固定されている。取り付け片８３１の先端８３１ａ側には、かえり部８３１ｂが切り欠き形成されている。この取り付け片８３１を基板８４の孔８４１に一旦挿入すると、かえり部８３１ｂが基板８４に引っかかるので、ヒートシンク８３が基板８４から外れることがない。
【０００５】
図１０は従来のヒートシンクの第３の構成例を示す図である。ヒートシンク８５には、部品搭載面８１ａとほぼ直角に折り曲げ形成された取り付け板８５１が形成されている。この取り付け板８５１には、脚部８５２が形成されている。また、脚部８５２の先端には、フック８５２ａが形成されている。このようなヒートシンク８５は、その脚部８５２を基板８６に形成されたスリット８６１に挿入し、基板８６のパターン面側からフック８５２ａをねじることにより、フック８５２ａが基板８６と係止するので、ヒートシンク８５が基板８６に固定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８のヒートシンク８１では、脚部８１２を孔８２１に挿入した後も抜けやすく、ディップ槽ではんだ付けする際に、浮きが生じるおそれがある。浮いた状態ではんだ付けされると、振動や衝撃などの信頼性試験ではんだクラックやパターン剥がれが発生しやすいという問題がある。
【０００７】
一方、図９のヒートシンク８３では、かえり部８３１ｂを有するため、基板下の形状が大きくなってしまう。また、かえり部８３１ｂは、たわませて穴に入れる構造のため、先端８３１ａ側をあまり丈夫にできない。このため、大型で重量のあるヒートシンクを支えるには強度不足となる。
【０００８】
図１０のヒートシンク８５では、基板８６の裏面からねじる必要があり、はんだ付け工程の途中では作業が困難となる。また、裏面からねじるためには、特別な工具も必要となる。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、特別な工具を必要とせず簡単な作業で取り付けができ、かつ取り付け後の信頼性の高いヒートシンク、およびヒートシンクの取り付け具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、電子回路基板に搭載される発熱部品の放熱を行うヒートシンクにおいて、電子回路基板に搭載される取り付け板を備えている。この取り付け板は、先端にフック部を有し、且つ、電子回路基板に形成されたスリットにフック部側が挿入される薄板状の脚部と、脚部の搭載面側部分に設けたツマミ部をねじることにより、フック部をスリットと係止する向きにねじ曲げることを可能とするねじ曲げ部と、を有することを特徴とするヒートシンクが提供される。
【００１１】
このようなヒートシンクは、電子回路基板に搭載される取り付け板を備え、この取り付け板に脚部を有している。そして、この脚部の先端に形成したフック部を、電子回路基板に形成されたスリットに挿入し、脚部の搭載面側部分に設けたツマミ部をねじることにより、ねじ曲げ部の作用によって、フック部をスリットと係止する向きにねじ曲げることができる。これにより、ヒートシンクを電子回路基板に固定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本形態のヒートシンクの取り付け構造を示す図である。ヒートシンク１０の搭載面１０ａには、半導体素子などの発熱部品２０が取り付けられている。ヒートシンク１０には、部品搭載面１０ａとほぼ直角に折り曲げ形成された取り付け板１１が形成されている。この取り付け板１１には、先端部にフック１２１を有する脚部１２が形成されている。また、取り付け板１１の脚部１２側には、切り欠き１１ａが形成されており、これにより、脚部１２を基板３０と平行な向きにねじることのできるねじ曲げ部１３が形成されている。また、切り欠き１１ａの形成により、脚部１２の搭載面側には、ツマミ部１２２が形成されている。
【００１３】
このような構成のヒートシンク１０を基板３０に固定するには、まず、脚部１２を基板３０に予め形成されたスリット３１に挿入する。スリット３１は、図面左右方向の長さがフック１２１を含めた脚部１２の図面左右方向の幅よりもやや広く、図面奥行き方向の幅がフック１２１を含めた脚部１２の図面左右方向の幅よりも狭くなるように形成されている。このような形状のスリット３１に脚部１２を挿入できたら、ツマミ部１２２を水平方向にねじる。これにより、脚部１２は、ねじ曲げ部１３を中心にねじ曲げられる。
【００１４】
図２はヒートシンク１０を基板３０に挿入した場合の状態を示す底面図であり、図２Ａは挿入直後の状態を示す図、図２Ｂは脚部１２をねじ曲げた状態を示す図である。脚部１２をスリット３１に挿入したときには、図２Ａに示すように、フック１２１はスリット３１にほぼ平行な状態にある。そこで、図１に示したツマミ部１２２をねじると、図２Ｂに示すように、フック１２１の向きが変わって、スリット３１と係止する。これにより、ヒートシンク１０が基板３０に固定される。この状態でディップ槽に入れれば、浮きが発生することがなく、確実にはんだ付けを行うことができる。よって、はんだ付け部のクラックやパターン剥がれを防止できる。
【００１５】
また、基板３０の部品搭載面側からねじればよいので、特別な工具を必要とせず、作業も簡単である。さらに、脚部１２を切り欠いて、かえり部を形成したり、そのかえり部をたわませる必要もないので、脚部１２の強度も維持できる。
【００１６】
なお、本形態では、脚部１２に一つのフック１２１を形成する例を示したが、図３に示すように、ほぼ左右対称の２つのフック１２３，１２４を形成してもよい。
【００１７】
次に、本発明の第２の形態について説明する。図４は本発明のヒートシンクの第２の形態を示す図である。本形態のヒートシンク４０では、取り付け板であるヒートシンク本体４１とは別体に、ブリキ板、またははんだ付けが可能な材料でメッキされた部材で形成された取り付け具である取り付け部材４２が設けられている。取り付け部材４２は、その固定部４２１がネジ４２１ａやタボカシメなどによってヒートシンク本体４１に固定される。また、取り付け部材４２には、ツマミ部である取り付け片４２２が固定部４２１とほぼ直角に折り曲げ形成されている。
【００１８】
取り付け片４２２の上下には、脚部４２３，４２４が形成されている。各脚部４２３，４２４の先端には、フック部４２３ａ，４２４ａが形成されている。これらフック部４２３ａ，４２４ａの形状は、図１で示した一方向のみにフックを有するものでもよいし、図３で示したように左右両側にフックを有するものでもよい。また、取り付け片４２２には、ねじ曲げ部４２５が形成されており、脚部４２３，４２４側をねじ曲げ可能となっている。
【００１９】
このような構成のヒートシンク４０では、ヒートシンク本体４１がアルミニウムなどのはんだ付けができない材料で形成されていても、基板にアース接続することができる。また、本形態のように取り付け片４２２の上下にフック部４２３，４２４を設けることにより、取り付け部材４２のヒートシンク本体４１への取り付け方向が自由となる。
【００２０】
なお、図４では取り付け片４２２を固定部４２１に対して折り曲げ形成するようにしたが、図５に示すように、固定部４２１と取り付け片４２２を同一面上に形成してもよい。この場合には、図に示すように、ヒートシンク本体４１の側面側に脚部４２３，４２４が位置するように取り付ける。
【００２１】
次に、本発明の第３の形態について説明する。図６は本発明のヒートシンクの第３の形態を示す図である。本形態のヒートシンク５０は、取り付け板であるヒートシンク本体５１がＬ字型のものを示す。ヒートシンク本体５１には、その端部にそれぞれツマミ部である取り付け部５２，５４が形成されている。また、ヒートシンク本体５１の角部にもツマミ部である取り付け部５３が形成されている。これら各取り付け部５２，５３，５４には、脚部５２１，５３１，５４１が形成され、さらにこれらの先端にはフック部５２１ａ，５３１ａ，５４１ａが形成されている。また、取り付け部５２，５３，５４には、ねじ曲げ部５２２，５３２，５４２が形成されている。これにより、脚部５２１，５３１，５４１を容易にねじ曲げることができる。
【００２２】
このように、フック部５３１ａおよびねじ曲げ部５３２を有する取り付け部を角部にも形成することにより、Ｌ字型のヒートシンク本体５１であっても、安定した固定が可能となる。
【００２３】
なお、図６の変形例として、図７に示すように、図５の取り付け部材と同じタイプの取り付け具である取り付け部材６１，６２，６３を取り付けるようにしてもよい。ただし、ここでは、それぞれフック部６１１，６２１，６３１を１個ずつ設ける例を示す。なお、図５のように上下２個ずつフック部を設けるようにしてもよい。さらに、取り付け部材６１，６２，６３として、図４で示したタイプのものを使用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、電子回路基板に搭載される取り付け板を備えている。この取り付け板は、ねじ曲げ部によってねじ曲げ可能な脚部を有している。そして、この脚部の先端にフック部を形成したので、脚部の搭載面側部分に設けたツマミ部をねじることにより、フック部をスリットと係止する向きにねじ曲げることができる。
【００２５】
これにより、特別な工具を用いることなく、簡単な作業でヒートシンクを電子回路基板に固定することができる。また、取り付け後の信頼性も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態のヒートシンクの取り付け構造を示す図である。
【図２】 ヒートシンクを基板に挿入した場合の状態を示す底面図であり、図２Ａは挿入直後の状態を示す図、図２Ｂは脚部をねじ曲げた状態を示す図である。
【図３】脚部の変形例を示す図である。
【図４】本発明のヒートシンクの第２の形態を示す図である。
【図５】第２の形態の変形例を示す図である。
【図６】本発明のヒートシンクの第３の形態を示す図である。
【図７】第３の形態の変形例を示す図である。
【図８】従来のヒートシンクの第１の構成例を示す図である。
【図９】従来のヒートシンクの第２の構成例を示す図である。
【図１０】従来のヒートシンクの第３の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０……ヒートシンク、１１……取り付け板、１２……脚部、１３……ねじ曲げ部、２０……発熱素子、３０……基板、３１……スリット、１２１……フック、１２２……ツマミ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sink that dissipates heat from a heat-generating component mounted on an electronic circuit board, and a heat sink attachment.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the advance of semiconductor device technology, the density of electronic circuit boards has increased, and the amount of heat generated therewith has also increased. A heat sink is used to radiate heat from such heat generating components. The heat sink is fixed to the electronic circuit board with the heat-generating component mounted thereon. At this time, the fixing leg is connected to the pattern side by soldering.
[0003]
FIG. 8 is a diagram showing a first configuration example of a conventional heat sink. The heat sink 81 is provided with a mounting plate 811 that is bent substantially at a right angle to the component mounting surface 81a. Legs 812 are formed on the mounting plate 811. The leg 812 is inserted into the hole 821 of the substrate 82 and soldered in a dip tank.
[0004]
FIG. 9 is a diagram showing a second configuration example of a conventional heat sink. A mounting piece 831 is fixed to a part of the heat sink 83 with screws. On the distal end 831a side of the attachment piece 831, a burr portion 831b is cut out. Once the mounting piece 831 is inserted into the hole 841 of the substrate 84, the burr 831b is caught by the substrate 84, so that the heat sink 83 does not come off the substrate 84.
[0005]
FIG. 10 is a diagram showing a third configuration example of a conventional heat sink. The heat sink 85 is formed with a mounting plate 851 that is bent substantially at a right angle to the component mounting surface 81a. Legs 852 are formed on the mounting plate 851. A hook 852a is formed at the tip of the leg 852. Such a heat sink 85 has its legs 852 inserted into the slits 861 formed in the substrate 86, and the hook 852a is locked to the substrate 86 by twisting the hook 852a from the pattern surface side of the substrate 86. 85 is fixed to the substrate 86.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the heat sink 81 of FIG. 8, the leg portion 812 is easily removed even after being inserted into the hole 821, and there is a risk of floating when soldering in the dip tank. When soldered in a floating state, there is a problem that solder cracks and pattern peeling are likely to occur in reliability tests such as vibration and impact.
[0007]
On the other hand, since the heat sink 83 in FIG. 9 has the burr portion 831b, the shape under the substrate becomes large. Further, since the burr portion 831b is structured to be bent and inserted into the hole, the tip 831a side cannot be made very strong. For this reason, the strength is insufficient to support a large and heavy heat sink.
[0008]
In the heat sink 85 of FIG. 10, it is necessary to twist from the back surface of the substrate 86, and the operation becomes difficult during the soldering process. Also, a special tool is required to twist from the back side.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a heat sink and a heat sink fitting that can be attached by a simple operation without requiring a special tool and have high reliability after the attachment. With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention includes a mounting plate mounted on the electronic circuit board in the heat sink that radiates heat from the heat-generating component mounted on the electronic circuit board. This mounting plate has a hook portion at the tip, a thin plate-like leg portion into which the hook portion side is inserted into a slit formed in the electronic circuit board, and a knob portion provided on the mounting surface side portion of the leg portion. There is provided a heat sink characterized by having a screw bending portion that allows the hook portion to be bent in a direction to lock the hook portion with the slit.
[0011]
Such a heat sink includes a mounting plate mounted on the electronic circuit board, and has a leg portion on the mounting plate. Then, the hook portion formed at the tip of the leg portion is inserted into the slit formed in the electronic circuit board, and the knob portion provided on the mounting surface side portion of the leg portion is twisted, so that the hook is bent by the action of the screw bending portion. The part can be twisted in a direction to lock the slit. Thereby, the heat sink can be fixed to the electronic circuit board.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a heat sink mounting structure of this embodiment. A heat-generating component 20 such as a semiconductor element is attached to the mounting surface 10 a of the heat sink 10. The heat sink 10 is formed with a mounting plate 11 that is bent substantially at a right angle to the component mounting surface 10a. The attachment plate 11 is formed with a leg portion 12 having a hook 121 at the tip. Further, a notch 11 a is formed on the mounting plate 11 on the side of the leg portion 12, thereby forming a screw bending portion 13 that can twist the leg portion 12 in a direction parallel to the substrate 30. Moreover, the knob part 122 is formed in the mounting surface side of the leg part 12 by formation of the notch 11a.
[0013]
In order to fix the heat sink 10 having such a configuration to the substrate 30, first, the leg portion 12 is inserted into a slit 31 formed in advance in the substrate 30. The slit 31 is slightly wider in the left-right direction of the drawing than the width of the leg 12 including the hook 121 in the left-right direction of the drawing, and the width in the drawing depth direction of the leg 12 including the hook 121 in the left-right direction of the drawing. It is formed to be narrower than that. When the leg portion 12 can be inserted into the slit 31 having such a shape, the knob portion 122 is twisted in the horizontal direction. Thereby, the leg part 12 is bent by the screw bending part 13 as a center.
[0014]
2 is a bottom view showing a state where the heat sink 10 is inserted into the substrate 30, FIG. 2A is a view showing a state immediately after insertion, and FIG. 2B is a view showing a state where the leg portion 12 is twisted. When the leg portion 12 is inserted into the slit 31, the hook 121 is substantially parallel to the slit 31 as shown in FIG. 2A . Therefore, when twisting the knob portion 122 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2B, it changes the orientation of the hook 121 to lock the slit 31. Thereby, the heat sink 10 is fixed to the substrate 30. If it puts in a dip tank in this state, a float will not generate | occur | produce but it can solder reliably. Therefore, it is possible to prevent cracking of the soldering part and pattern peeling.
[0015]
Further, since it is only necessary to screw from the component mounting surface side of the substrate 30, no special tool is required, and the operation is simple. Furthermore, since it is not necessary to cut out the leg portion 12 to form a burr portion or to bend the burr portion, the strength of the leg portion 12 can be maintained.
[0016]
In the present embodiment, an example in which one hook 121 is formed on the leg portion 12 is shown, but two substantially symmetrical hooks 123 and 124 may be formed as shown in FIG.
[0017]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the heat sink of the present invention. In the heat sink 40 of this embodiment , a mounting member 42 that is a mounting member formed of a tin plate or a member plated with a solderable material is provided separately from the heat sink body 41 that is a mounting plate. Yes. The fixing portion 421 of the attachment member 42 is fixed to the heat sink main body 41 with screws 421a or a squeezed crimp. Further, the attachment member 42 is formed with an attachment piece 422 as a knob portion that is bent at a substantially right angle to the fixing portion 421.
[0018]
Leg portions 423 and 424 are formed above and below the attachment piece 422. Hook portions 423a and 424a are formed at the tips of the leg portions 423 and 424, respectively. The hook portions 423a and 424a may have hooks only in one direction shown in FIG. 1, or may have hooks on both the left and right sides as shown in FIG. In addition, a screw bending portion 425 is formed on the attachment piece 422, and the leg portions 423 and 424 can be screw bent.
[0019]
In the heat sink 40 having such a configuration, even if the heat sink body 41 is formed of a material that cannot be soldered such as aluminum, the heat sink 40 can be grounded to the substrate. Further, by providing the hook portions 423 and 424 above and below the attachment piece 422 as in this embodiment, the attachment direction of the attachment member 42 to the heat sink main body 41 becomes free.
[0020]
In FIG. 4, the attachment piece 422 is bent with respect to the fixing portion 421. However, as shown in FIG. 5, the fixing portion 421 and the attachment piece 422 may be formed on the same surface. In this case, it attaches so that the leg parts 423 and 424 may be located in the side surface side of the heat sink main body 41, as shown in a figure.
[0021]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the heat sink of the present invention. The heat sink 50 of this embodiment shows an L-shaped heat sink body 51 that is a mounting plate . The heat sink body 51 is formed with attachment portions 52 and 54 which are knob portions at the ends thereof. A mounting portion 53 that is a knob portion is also formed at a corner portion of the heat sink body 51. Legs 521, 531 and 541 are formed on each of the attachment portions 52, 53 and 54, and hook portions 521a, 531a and 541a are formed at the tips thereof. In addition, screw bending portions 522, 532, and 542 are formed on the attachment portions 52, 53, and 54, respectively. Thereby, the leg parts 521, 531 and 541 can be easily bent.
[0022]
As described above, by forming the attachment portion having the hook portion 531a and the screw bending portion 532 at the corner portion, even the L-shaped heat sink main body 51 can be stably fixed.
[0023]
As a modification of FIG. 6, as shown in FIG. 7, attachment members 61, 62, 63 which are attachments of the same type as the attachment member of FIG. 5 may be attached. However, here, an example is shown in which one hook portion 611, 621, 631 is provided. In addition, you may make it provide a hook part 2 each at upper and lower sides like FIG. Furthermore, as the attachment members 61, 62, 63, the type shown in FIG. 4 can be used.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, the present invention includes the mounting plate mounted on the electronic circuit board. The mounting plate has legs that can be bent by a screw bending portion . And since the hook part was formed in the front-end | tip of this leg part, by twisting the knob part provided in the mounting surface side part of a leg part, a hook part can be twisted in the direction which latches with a slit.
[0025]
As a result, the heat sink can be fixed to the electronic circuit board by a simple operation without using a special tool. In addition, reliability after installation is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a heat sink mounting structure of the present embodiment.
FIG. 2 is a bottom view showing a state where a heat sink is inserted into a substrate, FIG. 2A is a view showing a state immediately after insertion, and FIG. 2B is a view showing a state where legs are twisted.
FIG. 3 is a diagram showing a modification of the leg portion.
FIG. 4 is a diagram showing a second form of the heat sink of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the second embodiment.
FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the heat sink of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the third embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a first configuration example of a conventional heat sink.
FIG. 9 is a diagram illustrating a second configuration example of a conventional heat sink.
FIG. 10 is a diagram illustrating a third configuration example of a conventional heat sink.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heat sink, 11 ... Mounting plate, 12 ... Leg part, 13 ... Screw bending part, 20 ... Heating element, 30 ... Substrate, 31 ... Slit, 121 ... Hook, 122 ... Knob part

Claims (4)

電子回路基板に搭載される発熱部品の放熱を行うヒートシンクにおいて、
前記電子回路基板に搭載される取り付け板を備え、
前記取り付け板は、
先端にフック部を有し、且つ、前記電子回路基板に形成されたスリットに前記フック部側が挿入される薄板状の脚部と、
前記脚部の搭載面側部分に設けたツマミ部をねじることにより、前記フック部を前記スリットと係止する向きにねじ曲げることを可能とするねじ曲げ部と、
を有することを特徴とするヒートシンク。In the heat sink that dissipates heat from the heat generating components mounted on the electronic circuit board,
A mounting plate mounted on the electronic circuit board;
The mounting plate is
A thin plate-like leg portion having a hook portion at the tip, and the hook portion side being inserted into a slit formed in the electronic circuit board,
A screw bending portion that enables the hook portion to be bent in a direction to be engaged with the slit by twisting a knob portion provided on the mounting surface side portion of the leg portion;
A heat sink characterized by comprising: 前記ねじ曲げ部を、前記脚部付近を切り欠くことにより形成することを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。  The heat sink according to claim 1, wherein the screw bending portion is formed by cutting out the vicinity of the leg portion. 発熱部品の放熱を行うヒートシンクを電子回路基板に取り付けるためのヒートシンクの取り付け具において、
前記ヒートシンクに固定するための固定部と、
先端にフック部を有し、且つ、前記電子回路基板に形成されたスリットに前記フック部側が挿入される薄板状の脚部と、
前記脚部の搭載面側部分に設けたツマミ部をねじることにより、前記フック部を前記スリットと係止する向きにねじ曲げることを可能とするねじ曲げ部と、
を有することを特徴とするヒートシンクの取り付け具。In the heat sink attachment for attaching the heat sink that radiates the heat generating components to the electronic circuit board,
A fixing part for fixing to the heat sink;
A thin plate-like leg portion having a hook portion at the tip, and the hook portion side being inserted into a slit formed in the electronic circuit board,
A screw bending portion that enables the hook portion to be bent in a direction to be engaged with the slit by twisting a knob portion provided on the mounting surface side portion of the leg portion;
A heat sink mounting tool characterized by comprising: 前記フック部を、前記脚部の上下両方に形成することを特徴とする請求項３記載のヒートシンクの取り付け具。  4. The heat sink attachment according to claim 3, wherein the hook portion is formed on both upper and lower sides of the leg portion.
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