JP4011598B2 - ヒートシンクおよび電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、放熱容量を容易に変更することができる構造としてあるヒートシンク、および、このようなヒートシンクを備えた電子機器に関する。
ヒートシンクは、電子部品の背面に搭載されるものであり、電子部品が規定の温度以上にならないように放熱する機能を有する。そのため、熱伝導性の高い金属を材料にしてダイカスト法や押し出し方法により成形される。
図12は、従来のヒートシンクの斜視図である。放熱効率を高くするためにヒートシンク100にはヒートシンク本体112に放熱部125が形成されている。放熱部125は、ヒートシンク本体112から突出するようにして形成され、空気と接触する面積を増大させ、放熱効率を向上させる機能を有する。
ヒートシンク本体112から突出した放熱部125を形成するために、ヒートシンク100はダイカスト法や押し出し法により形成されている。ダイカスト法は、成形金型に溶融させた金属を流し込んで成形するものである。押し出し法は、アルミニウム合金等を成形金型から押し出すことにより成形するものである。いずれの方法であっても、ヒートシンク本体112と放熱部125は一体的に成形される。
しかしながら、このような方法で製造されたヒートシンク100は、容易に放熱容量を変更できないという問題があった。放熱容量を変更したい場合には、放熱部125を増減する必要があるので、新規の成形金型を製作する必要があった。そのため、電子部品の発熱量の変化等により放熱容量を調整したい場合であっても、成形金型が製作されるまで待つ必要があった。
また、新規のヒートシンク100を製作するには、新規の成形金型を製作する必要ある。そのため、少量生産品に対しては製品単価が高額なものになってしまう。
そこで、容易に放熱容量を変更できるヒートシンク100として、嵌合部(不図示)が設けられたヒートシンク100が提案されている(例えば、特許文献1参照)。ヒートシンク100は嵌合部が設けられた構造にしてあり、嵌合部を互いに結合させることによって放熱容量を変更できるようにしてある。
実開平4−2047号公報
しかしながら、特許文献1に記載された技術によれば放熱容量を容易に変更することができるものの、ヒートシンク自体の実装面積が大きくなってしまうという問題があった。したがって、実装板においてヒートシンクが相当の実装面積を占めてしまうために、電子部品を実装できる面積が減少してしまうという問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、放熱部を容易に変更することができる構造としてあるヒートシンク、および、このようなヒートシンクを備えた電子機器を提供することを目的とする。
本発明に係るヒートシンクは、電子部品の熱を放熱するヒートシンクにおいて、電子部品に当接する当接面を有したヒートシンク本体と、前記当接面の反対側の表側面に接合する接合面を有した放熱部材とを備え、前記放熱部材は、中継部と頭部とから構成されるとともに前記接合面に突出して形成された突出係合部を有する一方、前記ヒートシンク本体は、前記突出係合部と嵌合する嵌合部を有し、前記突出係合部の中継部の断面形状は、前記嵌合部の幅間の最狭距離と同等径の円形状とされ、前記放熱部材の突出係合部が前記嵌合部に挿入されるとともに前記放熱部材が所定の方向に回転されることにより突出係合部の前記頭部と前記嵌合部の長手方向が互いに不一致となり、これにより前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とが係合されたことを特徴とする。
この構成により、ヒートシンク本体と放熱部材とが別部材となるので、ヒートシンクは放熱容量にあわせて、適切な形状の放熱部材を選択でき、また、適切な数量の放熱部材を設けることができるものとなる。また、ヒートシンクを実装する空間にあわせて、適切な形状の放熱部材を選択でき、また、放熱部材の位置を適宜変更することができるものとなっている。これにより、電子部品の発熱量の変化や、ヒートシンクを実装する空間に制限が生じた場合であっても、容易かつ迅速にヒートシンクの形状、または放熱容量を変更して、適宜適切なヒートシンクを供給することができる。
また、放熱部材は、ヒートシンク本体の表側面に設けられることから、ヒートシンクの実装面積が変化することもない。したがって、放熱容量を増加させる場合であっても、実装板上にヒートシンクを実装する部分をあらたに設ける必要もない。また、突出係合部を嵌合部に挿入して放熱部材を回転させることで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。これにより、生産における組立てが容易になる。また、ヒートシンク本体と放熱部材とを結合させる部品を必要としないので、組立部品の点数を少なくすることができる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、前記接合面を有する接合部と、該接合部に略垂直に突出して設けられる放熱部とを備えたことを特徴としてもよい。
この構成により、ヒートシンク本体と放熱部材は接合部により接合することから、接合した面積が大きくなるので、ヒートシンク本体から放熱部材への伝熱効率が向上し、結果的に、放熱性が向上する。また、接合部は放熱部に対して略垂直に設けられていることから、放熱部材を接合する際に放熱部材が倒れてしまうことがなくなるので、安定して製造することができる。また、接合面積は大きいことから、接合強度が高くなる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、複数の放熱部が設けられていることを特徴としてもよい。この構成により、1個の放熱部材をヒートシンク本体に接合することにより、同時に複数の放熱部が設けられるので、生産効率が向上する。また、ヒートシンクの部品点数を削減することができる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、複数が前記接合部で互いに接合し積層してあることを特徴としてもよい。この構成により、各放熱部の間隔を小さくすることができるので、放熱容量を大きくすることができる。
また、このヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とを係合させる係合部品を備えてなることを特徴としてもよい。
この構成により、係合部品により簡単にヒートシンク本体と放熱部材とを係合させることができる。
また、このヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、両者を貫通する貫通孔が形成されてなり、前記係合部品は、前記貫通孔に挿入され塑性変形されて前記表側面と前記接合面とを圧接されてあることを特徴としてもよい。
この構成により、係合部品は塑性変形して表側面と接合面を圧接させるので、ヒートシンク本体の熱を確実に放熱部材に伝達させることができる。また、ヒートシンク本体と放熱部材を側面以外の部分で係合させていることから、ヒートシンクの側面からの突出がないので、実装面積が大きくなることはない。
また、このヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、両者を貫通する貫通孔が形成されてなり、前記係合部品は、雄型の雄型係合部品と該雄型係合部品に脱着可能に嵌合する嵌合部品とを備え、前記雄型係合部品は、前記貫通孔に挿入され前記嵌合部品に嵌合されて前記表側面と前記接合面を圧接してあることを特徴としてもよい。
この構成により、雄型係合部品と嵌合部品が嵌合して表側面と接合面を圧接させるので、ヒートシンク本体の熱を確実に放熱部材に伝達させることができる。また、ヒートシンク本体と放熱部材を側面以外の部分で係合させていることから、ヒートシンクの側面からの突出がないので、実装面積が大きくなることはない。
さらに、嵌合部品は脱着可能なものであるので、容易に放熱部材の取り外しが可能となっている。これにより、容易に放熱容量を変更することができる。
また、このヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体は、塑性変形により前記接合部と係合する本体係合部を有してあることを特徴としてもよい。
この構成により、本体係合部を変形させるだけで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。これにより、ヒートシンクの組立てが容易になる。また、ヒートシンク本体と放熱部材とを結合させる部品を必要としないので、組立部品の点数を少なくすることができる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、塑性変形により前記ヒートシンク本体と係合する部材係合部を有してあることを特徴としてもよい。
この構成により、部材係合部を変形させるだけで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。これにより、生産における組立てが容易になる。
また、ヒートシンク本体と放熱部材とを結合させる部品を必要としないので、組立部品の点数を少なくすることができる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、前記ヒートシンク本体に溶接により接合されていることを特徴としてもよい。
この構成により、放熱部材はヒートシンク本体から簡単に外れることがなくなる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、前記ヒートシンク本体に熱伝導性接着剤により接着されていることを特徴としてもよい。
この構成により、係合部品を必要とせず、また、ヒートシンク本体や放熱部材に係合部を形成する必要もなく、ヒートシンク本体と放熱部材とを接合することができる。
また、このヒートシンクでは、前記放熱部材は、前記ヒートシンク本体に弾性を有する熱伝導性樹脂により接着されていることを特徴としてもよい。
この構成により、ヒートシンク本体と放熱部材に熱膨張の差が生じ、接着部で応力が生じても、弾性を有する熱伝導性樹脂により応力が緩和される。これにより、接着部での切断を防止することができる。
また、本発明に係るヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、ダイカスト法により形成されてなることを特徴とする。この構成により、放熱基板や放熱部材の寸法精度は高いものとなる。また、ダイカスト法は短時間で生産されるものであるので、多量に供給できるものとすることができる。
また、本発明に係るヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、押し出し法により形成されてなることを特徴とする。この構成により、ダイカスト法に比較して低コストで金型を製作することができるので、初期コストを抑えられる。また、押し出し法は量産にも適しているので、ヒートシンクの製品単価を抑えることができる。
また、本発明に係るヒートシンクでは、前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、板金により形成されてなることを特徴とする。この構成により、金型を必要としないことから、新規のヒートシンクを製造する際における初期費用を抑えることができる。したがって、少量生産においてヒートシンクの製品単価を抑えることができる。
本発明に係る電子機器は、通電させることにより熱を発する電子部品を備えた電子機器において、前記電子部品に本発明に係るヒートシンクを接合してなることを特徴とする。
この構成により、接合する電子部品の放熱容量に適合したヒートシンクが当該電子部品に接合してあるので、熱的に安定な電子機器とすることができる。各電子部品に適合したヒートシンクは、初期費用を必要としないで製造されることから、低コストな電子機器とすることができる。
本発明に係るヒートシンクによれば、ヒートシンク本体と放熱部材とが別部材となるので、放熱容量にあわせて、適切な形状の放熱部材を選択でき、また、適切な数量の放熱部材を設けることができる。また、放熱部材の突出係合部と、ヒートシンク本体の嵌合部とが嵌合、突出係合部を嵌合部に挿入するだけで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。これにより、生産における組立てが容易になる。
また、放熱部材が、接合面を有する接合部と、該接合部に略垂直に突出して設けられる放熱部とを備えてなる、ヒートシンクにあっては、接合した面積が大きくなるので、ヒートシンク本体から放熱部材への伝熱効率が向上し、結果的に、放熱性が向上する。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材は、複数の放熱部が設けられていることから、1個の放熱部材をヒートシンク本体に接合することにより、同時に複数の放熱部が設けられるので、生産効率が向上する。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材は、複数が接合部で互いに接合し積層してあることから、各放熱部の間隔を小さくすることができるので、放熱容量を大きくすることができる。
また、上記のヒートシンクによれば、ヒートシンク本体と放熱部材を係合させる係合部品を備えてあることから、係合部品により簡単にヒートシンク本体と放熱部材とを係合させることができる。
また、上記のヒートシンクによれば、係合部品をヒートシンク本体と前記放熱部材を貫通する貫通孔に挿入して塑性変形することにより、表側面と前記接合面とを圧接させていることから、ヒートシンク本体の熱を確実に放熱部材に伝達させることができる。
また、上記のヒートシンクによれば、係合部品をヒートシンク本体と前記放熱部材を貫通する貫通孔に挿入して塑性変形することにより、表側面と前記接合面とを圧接させていることから、ヒートシンク本体の熱を確実に放熱部材に伝達させることができる。また、係合部品は、脱着可能な雄型の雄型係合部品と嵌合部品により構成してあることから、容易に放熱部材の取り外しが可能となっている。したがって、ヒートシンクは、容易に放熱容量を変更することができるものとなっている。
また、上記のヒートシンクによれば、ヒートシンク本体には塑性変形により接合部と係合する本体係合部を有してあることから、本体係合部を変形させるだけで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。これにより、ヒートシンクの組立てが容易になる。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材には塑性変形によりヒートシンク本体と係合する部材係合部を有してあることから、部材係合部を変形させるだけで放熱部材をヒートシンク本体に係合させることができる。
これにより、生産における組立てが容易になる。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材はヒートシンク本体に溶接により接合されていることから、放熱部材はヒートシンク本体から簡単に外れることがなくなる。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材はヒートシンク本体に熱伝導性接着剤により接着されていることから、係合部品を必要とせず、また、ヒートシンク本体や放熱部材に係合部を形成する必要もないので、ヒートシンク本体と放熱部材との接合工程が簡略化される。
また、上記のヒートシンクによれば、放熱部材は、ヒートシンク本体に弾性を有する熱伝導性樹脂により接着されていることから、ヒートシンク本体と放熱部材の熱膨張の差が生じ、接着部で応力が生じても、弾性を有する熱伝導性樹脂により応力が緩和される。これにより、接着部での切断を防止することができる。
また、本発明に係るヒートシンクによれば、ヒートシンク本体と放熱部材とは、ダイカスト法により形成されてなることから、ヒートシンクの寸法精度を高いものとすることができる。
また、本発明に係るヒートシンクによれば、ヒートシンク本体と放熱部材とは、押し出し法により形成されてなることから、ダイカスト法に比較して低コストで金型を製作することができるので、初期コストが抑えられる。また、押し出し法は量産にも適しているので、ヒートシンクの製品単価を抑えることができる。
また、本発明に係るヒートシンクによれば、ヒートシンク本体と放熱部材とは、板金により形成されてなることから、金型を必要としないことから、新規のヒートシンクを製造する際における初期費用を抑えることができる。したがって、少量生産においてヒートシンクの製品単価を抑えることができる。
本発明に係る電子機器によれば、電子部品に本発明に係るヒートシンクを接合してなることから、当該電子部品の放熱容量に適合したヒートシンクが当該電子部品に接合することがでるので、熱的に安定な電子機器とすることができる。各電子部品に適合したヒートシンクは、初期費用を必要としないで製造されることから、低コストな電子機器とすることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係るヒートシンクの基本構造について説明する。
図1は、ヒートシンクの構造図であり、図1(A)は平面図であり、図1(B)は側面図である。
本発明の実施の形態に係るヒートシンク1の基本構造は、ヒートシンク1の本体となるヒートシンク本体11と、空気と接触し放熱機能を担う放熱部材21により主要部が構成されている。
ヒートシンク本体11は、板状の本体部12に側部13が設けられて構成されている。本体部12の裏側面は、電子部品と当接する当接面16となっており、平坦に形成されている。側部13は、裏側面の反対側の表側面17において両端辺に突設されている。また、裏側面と反対側の表側面17は、放熱部材21を接合させるために平坦に形成されている。
また、ヒートシンク本体11の周縁外形は、ヒートシンク1を搭載する電子デバイスの背面形状とほぼ同一かこれに近い形状とすることが好ましい。これにより、電子デバイスの背面全体から熱を吸収することができる。また、実装板上におけるヒートシンク1の実装面積を殆どなくすことができる。
また、ヒートシンク本体11は、熱伝導性の高い金属、例えば、アルミニウム合金、銅合金、またはステンレス等を材料としてダイカスト法や押し出し法により成形されている。なお、ヒートシンク本体11は、ダイカスト法や押し出し法により成形することに限定されるものではなく、例えば、板金を圧延することにより成形してもよい。また、ヒートシンク本体11を放熱性の高いセラミック等を加工することにより形成してもよい。
また、ヒートシンク本体11の表側面の形状は、図1のような凹形状に限定されるものではない。すなわち、放熱部材21が接合できる部分があればよいので、放熱部材21を配置する部分以外の部分において放熱するための凸部を適宜設けるようにしてもよい。
放熱部材21は、ヒートシンク本体11の表側面17に突設して設けられるものである。放熱部材21は、ヒートシンク本体11から熱を吸収し、空気と接触する放熱面22から放熱する機能を有する。すなわち、放熱部材21は、ヒートシンク1の表面積を増大させて、放熱効率を向上させている。
また、放熱部材21は、ヒートシンク本体11の形成後に個別に突設されるものである。突設される放熱部材21の数量や配置は、ヒートシンク1の放熱容量に合わせて定められる。したがって、容易に所望の放熱容量を有するヒートシンク1を製造することができる。
放熱部材21の形状は板状であり、熱を放熱する放熱面22を両面に有し、放熱面22に略垂直な接合面23を有している。接合面23をヒートシンク本体11の表側面17に当接させることにより、放熱部材21はヒートシンク本体11に略垂直に突設される。これにより、複数の放熱部材21を接近させて突設できる。また、放熱面22を容易に多数形成することができる。
なお、放熱部材21の形状は、板状に限定されるものではなく、接合面23を有するものであればよい。例えば、円筒形等であってもよい。
ヒートシンク1は、放熱シリコングリース等により接着させることにより、電子部品の背面に搭載される。ヒートシンク1は、電子部品の発する熱を吸収し、放熱部材21の放熱面22から空気中に放熱させる。
ヒートシンク1は、ヒートシンク本体11と放熱部材21とが別部材により構成されているので、放熱容量にあわせて、適切な形状の放熱部材21を選択でき、また、適切な数量の放熱部材21を設けることができるものとなっている。また、ヒートシンク1を実装する空間にあわせて、適切な形状の放熱部材21を選択でき、また、放熱部材21の位置を適宜変更することができるものとなっている。したがって、ヒートシンク1を搭載する電子部品の発熱量の変化や、ヒートシンク1を実装する空間に制限が生じた場合であっても、容易にまた迅速にヒートシンク1の形状、または放熱容量を変更して、適宜適切なヒートシンク1を供給することができる。
また、放熱部材21は、ヒートシンク本体11の表側面17に設けられることから、ヒートシンク1の実装面積が変化することもない。したがって、放熱容量を増加させる場合であっても、実装板上にヒートシンク1を実装する部分をあらたに設ける必要もない。
<参考例1>
ここでは、参考例として、ヒートシンクの他形態の基本構造について説明する。
図2は、参考例1のヒートシンクの構造図であり、図2(A)は平面図であり、図2(B)は側面図である。
参考例1のヒートシンク1は、電子部品と当接するヒートシンク本体11と、空気と接触し放熱作用を担う放熱部材21により主要部が構成されている。ヒートシンク本体11は、上記ヒートシンク1の基本構造の説明において示したものと同様であるので説明を省略する。
放熱部材21は、ヒートシンク本体11の表側面17と接合する接合部26と、接合部26に略垂直に設けられる放熱部25により構成されている。接合部26の片面は、ヒートシンク本体11の表側面17と接合する接合面23としてある。接合面23は、略平坦でありヒートシンク本体11の表側面17や別の放熱部材21の表側面27に密着できるようになっている。また、接合部26の表側面27は略平坦であり、別の放熱部材21を積層できるようになっている。放熱部25は、接合部26の表側面27の両端辺に略垂直に突設して設けられている。
なお、放熱部材21の形状は、2個の放熱部25を突設した形状に限定されるものではなく、必要によって、放熱部25を3個以上設けてもよいし、あるいは、1個とした形状としてもよい。
ヒートシンク本体11と放熱部材21は、接合部26により接合していることから、接合した面積が大きくなるので、ヒートシンク本体11から放熱部材21への伝熱効率が向上し、結果的に、放熱性が向上する。
また、接合部26は放熱部25に対して略垂直に設けられていることから、放熱部材21を接合する際に放熱部材21が倒れてしまうことがなくなるので、安定して製造することができるものとなっている。また、接合面積が大きいので、接合強度が高いものとなっている。
また、放熱部材21をヒートシンク本体1に接合したり、接合した放熱部材21の上にさらに別の放熱部材21を接合したりすることができる。これにより、放熱部材21の組合せの幅が広がり、容易に放熱容量を調整することができる。
<参考例2>
図3は、参考例2のヒートシンクの構造図であり、図3(A)は平面図であり、図3(B)は図3(A)を矢符A方向からみた断面図である。
参考例2のヒートシンク1は主要部が参考例1と同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合構造について説明する。
ヒートシンク1は、ヒートシンク本体11の本体部12と放熱部材21の接合部26とが積層した部分において、本体部12と1個以上の接合部26を貫通する貫通孔91が設けられている。すなわち、ヒートシンク本体11と放熱部材21には、略同形の断面を有する貫通孔91a、91b1、91b2が設けられ、ヒートシンク本体11と放熱部材21を組立てたときに、貫通孔91a、91b、91b2は1つの貫通孔91になるようになっている。
貫通孔91には、ヒートシンク本体11と放熱部材21を圧接するためのカシメ部品(係合部品)31が挿入され、両端を塑性変形させることにより、ヒートシンク本体11と放熱部材21とを圧接させて係合している。
このような構成により、カシメ部品31により簡単にヒートシンク本体11と放熱部材21とを係合させることができる。また、カシメ部品31は、塑性変形することによりヒートシンク本体11の表側面17と接合面23を圧接させているので、ヒートシンク本体11の熱を確実に放熱部材21に伝達させることができる。また、ヒートシンク本体11と放熱部材21を側面以外の部分で係合させていることから、ヒートシンク1の側面からの突出がないので、実装面積が大きくなることはない。
<参考例3>
図4は、参考例3のヒートシンクの構造図であり、図4(A)は平面図であり、図4(B)は図4(A)を矢符B方向からみた断面図である。
参考例3のヒートシンク1は主要部が参考例1と同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合構造について説明する。
ヒートシンク1は、ヒートシンク本体11の本体部12と放熱部材21の接合部26とが積層した部分において、本体部12と接合部26を貫通する貫通孔91が設けられている。したがって、ヒートシンク本体11と放熱部材21には、略同形の断面を有する貫通孔91a、91b1、91b2が設けられ、ヒートシンク本体11と放熱部材21を組立てたときに、貫通孔91a、91b1、91b2は1つの貫通孔91になるようになっている。
貫通孔91には、ヒートシンク本体11と放熱部材21を圧接するための雄型係合部品41を挿入し嵌合部品42と嵌合させることにより、ヒートシンク本体11と放熱部材21とを圧接させて係合している。嵌合部品42は雄型係合部品41に脱着可能に構成されており、嵌合部品42が取り外せるように嵌合される。雄型係合部品41と嵌合部品42として、例えば、ネジとナットのような組合せが適用される。
このような構成により、雄型係合部品41を嵌合部品42に嵌合させるだけで簡単にヒートシンク本体11と放熱部材21とを係合させることができる。また、雄型係合部品41と嵌合部品42を嵌合することにより、ヒートシンク本体11の表側面17と接合面23を圧接されるので、ヒートシンク本体11の熱を確実に放熱部材21に伝達させることができる。また、ヒートシンク本体11と放熱部材21を側面以外の部分で係合させていることから、ヒートシンク1の側面からの突出がないので、実装面積が大きくなることはない。
さらに、雄型係合部品41と嵌合部品42は脱着可能なものであるので、容易に放熱部材21を取り外すことができる。このような構成により、ヒートシンク1は容易に放熱容量を変更することができるものとなっている。
<参考例4>
図5は、参考例4のヒートシンクの構造図であり、図5(A)は平面図であり、図5(B)は側面図である。図6は、図5(A)を矢符C方向からみた断面図である。
参考例4のヒートシンク1は主要部が参考例1と同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合構造について説明する。
ヒートシンク本体11と放熱部材21を積層したときに、ヒートシンク本体11の側面18と放熱部材21の側面28が同一面を形成するように、ヒートシンク本体11と放熱部材21は形成されている。
また、ヒートシンク本体11の断面には、接合部26に係合する本体係合部51が設けられている。本体係合部51は、先端52が鉤状に形成されており、塑性変形させることにより接合部26に圧着するようになっている。また、本体係合部51を塑性変形させる前には、先端52は本体部12から離れて開いた状態になっており、放熱部材21を積層しやすいようになっている。
なお、ヒートシンク本体11に本体係合部51を設ける代わりに、放熱部材21の接合部26に部材係合部(不図示)を設けてもよい。部材係合部は、塑性変形することにより放熱部材21とヒートシンク本体11を結合させるものであり、構造は本体係合部51と同じである。
このような構成により、本体係合部51(または、部材係合部)を変形させるだけで放熱部材21をヒートシンク本体11に係合させることができる。これにより、ヒートシンク1の組立てが容易になる。また、ヒートシンク本体11と放熱部材21とを結合させる部品を必要としないので、組立部品の点数を少なくすることができる。
<実施の形態1>
図7は、本発明の実施の形態1に係るヒートシンクの構造図であり、図7(A)は平面図であり、図7(B)は側面図であり、図7(C)は図7(A)を矢符D方向からみた断面図である。図8は、本発明の実施の形態1に係る放熱部材とヒートシンク本体を組立てるときの状態を図7(A)の側面側からみて説明した説明図である。
本発明の実施の形態に係るヒートシンク1は、主要部が、上記のヒートシンク1の基本構造または参考例1に示したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合構造について説明する。
ヒートシンク本体11は、本体部12に嵌合部92が設けられている。嵌合部92は、略矩形の貫通した穴として形成されている。また、本体部12の所定の箇所に複数設けられている。例えば、等間隔に一直線上に設けられたり、また、格子状に設けられたりしてある。なお、嵌合部92は矩形に制限されるものではない。
放熱部材21は、接合面23に突出係合部61が突出して形成されている。突出係合部61は、中継部62と頭部63から構成されている。中継部62の断面は円形状である。当該円形の直径は、嵌合部92の断面において最も幅狭の距離と略等しくなっている。また、中継部62の長さは、嵌合部92の深さと略等しくなっている。頭部63は、嵌合部92の形状と略同一形状であり、嵌合部92を貫通できる大きさに形成されている。
また、頭部63の長手方向は、放熱部材21の配置方向Nと一致させている。嵌合部92の長手方向は、放熱部材21の配置方向Nに対して垂直な方向になるようにして形成される。すなわち、放熱部材21の突出係合部61を嵌合部92に挿入し、放熱部材21を所定の方向に回転させたときに、頭部63と嵌合部92の長手方向が一致しないようになっている。これにより、放熱部材21がヒートシンク本体11に確実に係合される。
なお、頭部63の長手方向と嵌合部92の長手方向は、本実施の形態の方向に配置することに限定されるものではない。すなわち、頭部63の長手方向と嵌合部92の長手方向は、放熱部材21を所定の方向に回転させたときに、互いに一致しないような配置になっていればよい。
このような構成により、突出係合部61を嵌合部92に挿入し放熱部材21を回転させることにより、放熱部材21をヒートシンク本体11に係合させることができる。これにより、ヒートシンク1の組立てが容易になる。また、ヒートシンク本体11と放熱部材21とを結合させる部品を必要としないので、組立部品の点数を少なくすることができる。
次に、参考例5乃至7において構造的な係合によらないヒートシンク本体11と放熱部材21の接合について説明する。
<参考例5>
図9は、参考例5のヒートシンクの構造図であり、図9(A)は平面図であり、図9(B)は側面図である。
参考例5のヒートシンク1は、主要部が、上記のヒートシンク1の基本構造または参考例1に示したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合について説明する。
放熱部材21とヒートシンク本体11は、溶接により接合されている。放熱部材21とヒートシンク本体11との側面が一致している箇所71で溶接され、一度に複数の放熱部材21がヒートシンク本体11に溶接される。これにより、放熱部材21はヒートシンク本体11から簡単に外れることがなくなる。
<参考例6>
図10は、参考例6のヒートシンクの構造図であり、図10(A)は平面図であり、図10(B)は側面図である。
参考例6のヒートシンク1は、主要部が、上記のヒートシンク1の基本構造または参考例1に示したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合について説明する。
放熱部材21とヒートシンク本体11は、熱伝導性接着剤72により接着されている。これにより、係合部品31(図3参照)を必要とせず、また、ヒートシンク本体11や放熱部材21に係合部を形成する必要もなく、ヒートシンク本体11と放熱部材21とを容易に接合することができる。
<参考例7>
図11は、参考例7のヒートシンクの構造図であり、図11(A)は平面図であり、図11(B)は側面図である。
参考例7のヒートシンク1は、主要部が、上記のヒートシンク1の基本構造または参考例1に示したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。ここでは、ヒートシンク本体11と放熱部材21との接合について説明する。
放熱部材21とヒートシンク本体11は、弾性を有する熱伝導性接着剤73により接着されている。これにより、ヒートシンク本体11と放熱部材21に熱膨張の差が生じ、接着部で応力が生じても、弾性を有する熱伝導性樹脂73により応力が緩和される。これにより、接着した部分における切断を防止することができる。
<実施の形態2>
図1乃至図11を参照して、上記のヒートシンク1を電子部品に搭載した電子機器について説明する。
本実施の形態に係る電子機器は、電源部と電子機器の機能を制御する電子回路とを備えている。電子回路は複数の電子部品を備えてなり、通電することにより発熱し誤作動してしまうおそれのある電子部品には、本発明に係るヒートシンク1が搭載されている。
ヒートシンク1は、電子部品の背面に放熱シリコーン等の放熱性の接着剤により固定される。また、適切な放熱設計を行う必要がある電子部品に対しては、電子部品の動作温度や周囲温度等を考慮して、ヒートシンク1の放熱容量が設定される。設定された放熱容量に適合するように、ヒートシンク本体11に放熱部材21を接合してヒートシンク1を製造し、電子部品に搭載される。
これにより、電子部品の放熱容量に適合したヒートシンク1が電子部品に接合されるので、熱的に安定な電子機器になる。
また、各電子部品に適合したヒートシンク1は、初期費用を殆ど必要としないので、低コストな電子機器とすることができる。
ヒートシンクの構造図であり、図1(A)は平面図であり、図1(B)は側 面図である。 参考例1のヒートシンクの構造図であり、図2(A)は平面図であり、図 2(B)は側面図である。 参考例2のヒートシンクの構造図であり、図3(A)は平面図であり、図 3(B)は図3(A)を矢符A方向からみた断面図である。 参考例3のヒートシンクの構造図であり、図4(A)は平面図であり、図 4(B)は図4(A)を矢符B方向からみた断面図である。 参考例4のヒートシンクの構造図であり、図5(A)は平面図であり、図 5(B)は側面図である。 図5(A)を矢符C方向からみた断面図である。 本発明の実施の形態1に係るヒートシンクの構造図であり、図7(A)は 平面図であり、図7(B)は側面図であり、図7(C)は図7(A)を矢符D方向か らみた断面図である。 本発明の実施の形態1に係る放熱部材とヒートシンク本体を組立てるとき の状態を図7(A)の側面側からみて説明した説明図である。 参考例5のヒートシンクの構造図であり、図9(A)は平面図であり、図 9(B)は側面図である。 参考例6のヒートシンクの構造図であり、図10(A)は平面図であり 、図10(B)は側面図である。 参考例7のヒートシンクの構造図であり、図11(A)は平面図であり 、図11(B)は側面図である。 従来のヒートシンクの斜視図である。
符号の説明
1 ヒートシンク
11 ヒートシンク本体
12 本体部
13 側部
16 当接面
17 表側面
21 放熱部材
23 接合面
25 放熱部
26 接合部
31 カシメ部品(係合部品)
41 雄型係合部品
42 嵌合部品
51 本体係合部
61 突出係合部
72 熱伝導性接着剤
73 弾性を有する熱伝導性接着剤
91 貫通孔
92 嵌合部

Claims (5)

  1. 電子部品の熱を放熱するヒートシンクにおいて、
    電子部品に当接する当接面を有したヒートシンク本体と、前記当接面の反対側の表側面に接合する接合面を有した放熱部材とを備え、
    前記放熱部材は、中継部と頭部とから構成されるとともに前記接合面に突出して形成された突出係合部を有する一方、
    前記ヒートシンク本体は、前記突出係合部と嵌合する嵌合部を有し、
    前記突出係合部の中継部の断面形状は、前記嵌合部の幅間の最狭距離と同等径の円形状とされ、
    前記放熱部材の突出係合部が前記嵌合部に挿入されるとともに前記放熱部材が所定の方向に回転されることにより突出係合部の前記頭部と前記嵌合部の長手方向が互いに不一致となり、これにより前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とが係合されたことを特徴とするヒートシンク。
  2. 前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、ダイカスト法により形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  3. 前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、押し出し法により形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  4. 前記ヒートシンク本体と前記放熱部材とは、板金により形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  5. 通電させることにより熱を発する電子部品を備えた電子機器において、
    前記電子部品には請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載のヒートシンクが接合されていることを特徴とする電子機器。
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