JP5278329B2 - ヒートシンク - Google Patents

Description

この発明は、プリント基板上に搭載された電子デバイスの熱を放熱し冷却を行なうヒートシンクに関し、特に、電子部品の高密度実装を向上することができるヒートシンクに関する。

近年、電子装置（通信装置やサーバー・ストレージなど）の高機能化、高速化に伴いプリント基板に搭載しているＬＳＩ（Large Scale Integration）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの電子部品も高速化、高消費電力化、高発熱化の傾向となっている。また、このような電子部品を搭載したプリント基板を搭載した電子装置の小型化を図ることもコスト低減の観点から重要なものとなっている。

ここで、従来からこのようなプリント基板に搭載した電子部品から発生する熱を放熱し、冷却するためのヒートシンクが知られている（特許文献１参照）。このようなヒートシンクとしては、円盤状の複数の放熱フィンを有するヒートシンクが一般的に使用されており、この従来のヒートシンクは、プリント基板や搭載する電子デバイスＡの大きさ（物理的形状）及び冷却性能を考慮して専用的にカスタム設計した一体型のヒートシンクとして構成されている。

［従来のヒートシンクの構成］
ここで、図１６−１及び図１６−２を参照して、従来のヒートシンクの概要について説明する。図１６−１は、従来のヒートシンク１の平面図を、図１６−２は、側面図をそれぞれ示している。

図１６−１及び図１６−２に示すように、ヒートシンク１は、円柱部２の周囲に薄板円盤状の放熱フィン３を複数枚（図１６−２では、３枚）積層させて構成されている。このように構成されるヒートシンク１は、ヒートシンク１の円柱部２の下面側をプリント基板に搭載された電子デバイスＡ（図１８）の上面側に接着剤などを使用して固定されている。そして、このヒートシンクは、電子デバイスＡから発生する熱をヒートシンク１を構成する複数の放熱フィン３により放熱することで、この電子デバイスＡを冷却することができる。

特開昭５４−００８４６９号公報

ところが、上述した従来のヒートシンク１の場合、プリント基板に対する低背実装が可能ではあるが、このプリント基板に搭載された電子デバイスＡの周囲にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を配置できないという問題がある。

以下、図１７〜図２１を参照して、上述した従来のヒートシンク１に関する問題点について説明する。ここで、図１７は、プリント基板Ｐに設けられた電子デバイスＡの上面に、従来のヒートシンク１を固定した状態を示す平面図を、図１８は、図１７の側面図をそれぞえ示している。ここで、電子デバイスＡよりも外形寸法が大きい放熱フィンを備えたヒートシンク１を例として説明する。また、図面中の符号Ｒは、信号のスイッチング・ノイズや電磁波ノイズを低減するためのダンピング抵抗を、符号Ｃは、バイパスコンデンサをそれぞれ示している。

すなわち、図１７及び図１８に示すように、電子デバイスＡの外形寸法（幅寸法）よりも大きなヒートシンク１を設けた場合に、このヒートシンク１の近辺（ヒートシンク１を構成する１番下に位置する放熱フィン３の下面側）や周囲（図１７、図１８の斜線部分）には、スペースがないため電子部品（ダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣ）を搭載することができない。これにより、これら電子部品を電子デバイスＡから離隔させて配置する必要があるため高密度実装を図ることができないという問題がある。さらに、このように、電子デバイスＡの真近に電磁波ノイズを低減させるダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣを配置させることができないため、電気特性に悪影響が生じるという問題がある。

次に、図１９−１は、プリント基板Ｐの表裏両面に設けられた電子デバイスＡにそれぞれヒートシンク１を設けた例を示している。同図に示すように、プリント基板Ｐの表裏両面に電子デバイスＡを設けている場合には、反対面に周辺部品や電子部品が搭載できないため、前述した図１８と同様に、ヒートシンク１が電子デバイスＡの上面にそれぞれ配置されていることから、電子部品を電子デバイスＡの真近（図１９−１の斜線部分）に配置することができないという問題がある。そして、このように電子デバイスＡの真近にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を搭載できないことから電源ノイズが増加となったり、電源マージンが減少するなどの電気的特性の点で不具合が発生する。

次に、図１９−２は、プリント基板Ｐの表裏両面に電子デバイスＡをずらして搭載し、この電子デバイスＡにそれぞれヒートシンク１を設けた例を示している。この場合も前記図１９−１と同様に、ヒートシンク１が電子デバイスＡの上面にそれぞれ配置されていることから、電子デバイスＡの真近（図１９−２の斜線部分）にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を搭載できないことから電源ノイズが増加となったり、電源マージンが減少するなどの不具合が発生する。ここで、電子部品を電子デバイスＡの真近ではなく離れた位置に配置した場合には、実装面積が増えることから高密度実装ができなくなるという問題が生じる。

次に、図２０は、プリント基板Ｐの下面に光モジュールを接続するプラグの挿通領域（図２０の破線囲み部分）があり、このプリント基板Ｐの上面に設けられた電子デバイスＡにヒートシンク１を設けた例を示している。この場合、電子デバイス裏面のプラグの挿通領域にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を搭載できないこと、及び前記図１９−１と同様に、ヒートシンク１が電子デバイスＡの上面に配置されていることから、電子デバイスＡの真近（図２０の斜線部分）にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を搭載できないことから電源ノイズが増加となったり、電源マージンが減少するなど電気的特性の点で不具合が発生する。

次に、図２１−１は、サブ側のプリント基板Ｐ´の裏面側にメイン側のプリント基板Ｐに搭載された電子デバイスＡが対向しており、この電子デバイスＡにヒートシンク１が設けられた例を示している。ここで、サブ側のプリント基板Ｐ´の裏面側には、２個の回路部品が搭載されている。すなわち、図２１−１に示すように、サブ側のプリント基板Ｐ´の裏面側（プリント基板Ｐ´の右端）には、高さを有する回路部品が搭載されているため、この回路部品とヒートシンク１の放熱フィン３とが接触しないようにするためには、接触を避けて回路部品を放熱フィン３から横方向に遠ざけて配置することが考えられるが、この場合、横方向の高密度実装化を阻害するという実装面積を対象とする問題が生じる。

また、図２１−２に示すように、高さ方向を考慮して、回路部品とヒートシンク１の放熱フィン３とが接触しないようにするためには、サブ側のプリント基板Ｐ´とメイン側のプリント基板Ｐとを所定の距離（距離Ｌ）だけ広げる必要がある。この場合、高さ方向の高密度実装化を阻害するという実装体積を対象とする問題が生じる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、ヒートシンクの放熱特性（冷却性能）を維持した状態で、良好な電気特性を図るとともに、高密度実装が可能となるヒートシンクを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、プリント基板上に設けられた電子デバイスの放熱を行なうための放熱フィンを備えたヒートシンクであって、前記ヒートシンクは、任意形状からなる放熱フィンを高さ方向に複数積層させ連結することで構成されることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記ヒートシンクは、前記プリント基板に設けられた電子デバイス上に固定されるベースヒートシンクと、当該ベースヒートシンクに対して、前記放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態に締結する締結手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記ヒートシンクは、前記放熱フィン同士を締結する締結手段を備え、前記放熱フィンは、前記締結部材を貫通する通孔及び当該締結部材の先端部に形成されたネジ部と螺合可能なネジ孔とが形成され、前記締結部材は、前記放熱フィンの通孔を貫通するともに、当該放熱フィンの下方に位置する放熱フィンのネジ孔に螺合することにより、前記放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態に締結することを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記締結手段は、前記放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態で、前記放熱フィンの所定位置に形成した通孔を貫通し、前記ベースヒートシンクの所定位置に形成したネジ孔に対して締結されるネジ部材であることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記締結手段は、前記放熱フィンの上面に形成されたネジ孔と、前記放熱フィンの下面に設けられた前記ネジ孔と螺合可能なネジ締結部材により構成されるとともに、前記ネジ締結部材は、前記ベースヒートシンクの上面に形成されたネジ孔と螺合するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記締結手段は、前記放熱フィンの上面に形成された凹部孔と、前記放熱フィンの下面に設けられた前記凹部孔に対して嵌合可能な凸部材により構成されるとともに、前記凸部材は、前記ベースヒートシンクの上面に形成された凹部孔と嵌合するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記放熱フィンは、任意形状からなる複数のフィンが一体化された構造体であることを特徴とする。

また、本発明は、上記の発明において、前記複数の放熱フィンは、前記プリント基板上に設けられた電子部品の配置状態に応じて大きさが異なる形状でそれぞれ形成されることを特徴とする。

本発明によれば、ヒートシンクは、任意形状からなる放熱フィンを高さ方向に複数積層させ連結することで構成できるので、任意形状に形成された複数の放熱フィンの組み合わせにより容易に放熱特性（冷却性能）を備えたヒートシンクを構成することができるうえ、電気部品の配置に応じた放熱フィンを使用することにより、周辺電子部品の高密度実装が可能であり、良好な電気特性を図るとともに、且つカスタム設計する手間がない安価なヒートシンクを実現することができる。

また、本発明によれば、ヒートシンクは、プリント基板に設けられた電子デバイス上に固定されるベースヒートシンクと、当該ベースヒートシンクに対して、放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態に締結する締結手段とを備えるので、任意形状に形成された複数の放熱フィンの組み合わせを締結手段により連結することで、容易に放熱特性（冷却性能）を備えたヒートシンクを構成することができるうえ、電気部品の配置に応じた放熱フィンを使用することにより、周辺電子部品の高密度実装が可能であり、良好な電気特性を図るとともに、且つカスタム設計する手間がない安価なヒートシンクを実現することができる。

また、本発明によれば、ヒートシンクは、放熱フィン同士を締結する締結手段を備え、放熱フィンは、締結部材を貫通する通孔及び当該締結部材の先端部に形成されたネジ部と螺合可能なネジ孔とが形成され、締結部材は、放熱フィンの通孔を貫通するともに、当該放熱フィンの下方に位置する放熱フィンのネジ孔に螺合することにより、放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態に締結する構成としているので、複数の放熱フィンのうちの１つの放熱フィンを連結用の放熱フィンとして使用でき、これによって部品点数を低減することができる。

また、本発明によれば、締結手段は、放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態で、放熱フィンの所定位置に形成した通孔を貫通し、ベースヒートシンクの所定位置に形成したネジ孔に対して締結されるネジ部材であるので、ネジ部材により放熱フィンを複数積層させた状態で連結しヒートシンクとして構成することができる。

また、本発明によれば、締結手段は、放熱フィンの上面に形成されたネジ孔と、放熱フィンの下面に設けられた前記ネジ孔と螺合可能なネジ締結部材により構成されるとともに、ネジ締結部材は、ベースヒートシンクの上面に形成されたネジ孔と螺合するように構成されているので、放熱フィン同士を連結する取り付けネジが不要となり、部品点数の低減とともに、複数の放熱フィンによるヒートシンクの組み付け作業を容易に行なうことができる。

また、本発明によれば、締結手段は、放熱フィンの上面に形成された凹部孔と、放熱フィンの下面に設けられた凹部孔に対して嵌合可能な凸部材により構成されるとともに、凸部材は、前記ベースヒートシンクの上面に形成された凹部孔と嵌合するように構成されているので、放熱フィン同士を連結する取り付けネジが不要となり、部品点数の低減とともに、複数の放熱フィンによるヒートシンクの組み付け作業を容易に行なうことができる。

また、本発明によれば、記放熱フィンは、任意形状からなる複数のフィンが一体化された構造体であるので、複数の任意の形状に形成された放熱フィンとしてのヒートシンクの組み付け作業を容易に行なうことができる。

また、本発明によれば、複数の放熱フィンは、プリント基板上に設けられた電子部品の配置状態に応じて大きさが異なる形状でそれぞれ形成されるので、電子デバイスや電子部品の配置に応じて、汎用性の優れたヒートシンクを構成することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るヒートシンクの好適な実施例を詳細に説明する。ここで、実施例１では、プリント基板上に設けられた電子デバイスＡに搭載されるヒートシンクの適用例を示す。なお、以下に示す実施例１によりこの発明が限定されるものではない。

［ヒートシンク１０の構成］
図１、図２−１及び図２−２、図３−１及び図３−２を参照して、本実施例１に係るヒートシンク１０の詳細について説明する。ここで、図１は、実施例１に係るヒートシンク１０の全体構成を示す分解構成図である。また、図２−１及び図２−２は、図１に示した放熱フィン１１の平面図及び側面図をそれぞれ示している。また、図３−１及び図３−２は、図１に示したベースヒートシンク１５の平面図及び側面図をそれぞれ示している。なお、以下では、プリント基板Ｐに搭載された電子デバイスＡの上面に固定されたヒートシンク１０について説明する。ここで、図中の符号Ｒは、信号のスイッチング・ノイズや電磁波ノイズを低減するためのダンピング抵抗を、符号Ｃは、バイパスコンデンサを示している。

ここで、本実施例１に係るヒートシンク１０は、従来使用している複数の放熱フィンから構成される一体型のヒートシンクの放熱フィンを分割し、且つ任意の大きさに形成された放熱フィンを複数組み合わせて所望の形状としたヒートシンクを構成することに特徴がある。

すなわち、図１に示すように、ヒートシンク１０は、複数（図１では、３枚）の薄板円盤状に形成された複数の放熱フィン１１と、これら複数の放熱フィン１１を高さ方向（図１の上下方向）に積層させた状態で、電子デバイスＡの上面に固定するベースヒートシンク１５とで構成し、複数の放熱フィン１１同士の連結は、一対の締結ネジ１７により行なう構成としている。なお、複数の放熱フィン１１の大きさは任意の径寸法として形成される。

また、図２−１及び図２−２に示すように、放熱フィン１１の下面側のほぼ中央部には、小円盤状の固定ベース１３が固設され、この固定ベース１３には、２本の締結ネジ１７を挿通させるための一対の通孔１４が形成されている。また、放熱フィン１１の上面側のほぼ中央部にも、２本の締結ネジ１７の頭部１８が嵌合可能な嵌合孔１２が形成されている。

一方、図３−１及び図３−２に示すように、ベースヒートシンク１５には、放熱フィン１１の通孔１４から挿通された締結ネジ１７の先端部に形成されたネジ部と螺合し、複数の放熱フィン１１を連結させた状態で、締結ネジ１７をベースヒートシンク１５に対して締結させるための一対のネジ孔１６が形成されている。

以下、図１を参照して、放熱フィン１１とベースヒートシンク１５と締結ネジ１７とを使用したヒートシンク１０の構成例について説明する。すなわち、図１に示すように、先ず、２本の締結ネジ１７を、３枚の放熱フィン１１の固定ベース１３に形成された通孔１４をそれぞれ挿通させるとともに、これら２本の締結ネジ１７の先端部に形成したネジ部をベースヒートシンク１５の一対のネジ孔１６に螺合させ締結する。これにより、複数（３枚）の放熱フィン１１を積層させた状態でヒートシンク１０として構成することができる。そして、最後にベースヒートシンク１５の下面と電子デバイスＡの上面とを接着剤などを使用して固定することにより、放熱フィン１１が複数積層されたヒートシンク１０を電子デバイスＡに搭載させることができる。

以上説明したように、本実施例１によれば、ヒートシンク１０は、複数の放熱フィン１１を任意の径寸法に形成するとともに、これら複数の放熱フィン１１同士の連結は、それぞれの放熱フィン１１に設けられた通孔１４に一対の締結ネジ１７を挿通させ、この締結ネジ１７の先端部を、電子デバイスＡの上面に固定したベースヒートシンク１５のネジ孔１６に螺合させ締結することで構成することができるので、任意形状に形成された複数の放熱フィンの組み合わせにより容易に放熱特性（冷却性能）を備えたヒートシンクを構成することができるうえ、良好な電気特性を図るとともに、且つカスタム設計する手間がない安価なヒートシンクを構成することができる。

次に、図４、図５−１及び図５−２、図６−１及び図６−２を参照して、本実施例２に係るヒートシンク２０の構成について説明する。ここで、図４は、実施例２に係るヒートシンク２０の全体構成を示す分解構成図である。また、図５−１及び図５−２は、図４に示した放熱フィン２１の平面図及び側面図をそれぞれ示している。また、図６−１及び図６−２は、図４に示したベースヒートシンク２５の平面図及び側面図をそれぞれ示している。ここで、本実施例２に係るヒートシンク２０は、実施例１で示した一対の締結ネジ１７を使用することなく、複数の放熱フィン２１を積層させた状態で連結する構成としたことに特徴がある。

すなわち、図５−１及び図５−２に示すように、放熱フィン２１の下面側のほぼ中央部には、小円盤状の固定ベース２３が固設され、この固定ベース２３のほぼ中央部には、先端部にネジ部が形成された取り付け軸２４が固設されている。また、同じく放熱フィン２１の上面側のほぼ中央部には、固定ベース２３に固設された取り付け軸２４のネジ部が螺合可能なネジ孔２２が形成されている。

一方、図６−１及び図６−２に示すように、ベースヒートシンク２５のほぼ中央部にも、放熱フィン２１の固定ベース２３の取り付け軸２４のネジ部が螺合可能なネジ孔２６が形成されている。

以下、図４を参照して、放熱フィン２１及びベースヒートシンク２５を使用したヒートシンク２０の構成例について説明する。すなわち、先ず、１番下（３番目）に位置させる放熱フィン２１の上面側に形成されたネジ孔２２に真中（２番目）に位置させる放熱フィン２１の下面側に設けられた取り付け軸２４の先端部（ネジ部）を螺合させる。次に、この真中（２番目）の放熱フィン２１の上面側のネジ孔２２に一番上（１番目）に位置させる放熱フィン２１の下面側の取り付け軸２４の先端部を螺合させる。これにより、分割されていた３枚の放熱フィン２１がそれぞれ取り付け軸２４とネジ孔２２との締結により連結され一体化されることとなる。次に、ベースヒートシンク２５の上面側に形成されたネジ孔２６に対して、１番下（３番目）に位置する放熱フィン２１の下面側の取り付け軸２４の先端部を螺合させる。これにより、放熱フィン２１が複数積層されたヒートシンク２０を電子デバイスＡに搭載させることができる。なお、実施例１と同様に、ベースヒートシンク２５の下面と電子デバイスＡの上面との固定は、接着剤などを使用して行なう。

本実施例２によれば、複数の放熱フィン２１同士の連結は、それぞれの放熱フィン２１に設けられた取り付け軸２４の先端部に形成されたネジ部を、連結側の放熱フィン２１のネジ孔２２に螺合させ締結することでヒートシンク２０を構成することができるので、電子部品の配置状態に応じて好適なヒートシンクを容易に構成することができる。また、実施例１で使用した締結ネジ１７を不要とすることができ、これによって、部品点数の低減を図ることができる。

次に、図７、図８−１、２、図９−１、２を参照して、本実施例３に係るヒートシンク２０について説明する。図７は、実施例３に係るヒートシンクの全体構成を示す分解構成図である。また、図８−１、２は、図７に示した放熱フィンの平面図及び側面図である。また、図９−１、２は、図７に示したベースヒートシンクの平面図及び側面図である。ここで、図７に示すように、本実施例３に係るヒートシンク３０は、実施例２と同様に、締結ネジ１７を使用しないで、複数の放熱フィン３１を積層させた状態でヒートシンク３０を構成することに特徴がある。

すなわち、図８−１及び図８−２に示すように、放熱フィン３１の下面側のほぼ中央部には、小円盤状の固定ベース３３が固設され、この固定ベース３３のほぼ中央部には取り付け軸３４が固設されている。また、放熱フィン３１の上面側のほぼ中央部には、固定ベース３３に固設された取り付け軸３４の先端部が嵌合可能な凹部孔３２が形成されている。

一方、図９−１及び図９−２に示すように、ベースヒートシンク３５のほぼ中央部にも、放熱フィン３１の固定ベース３３に固設された取り付け軸３４の先端部と嵌合可能な凹部孔３６が形成されている。ここで、本実施例３では、取り付け軸３４と凹部孔３６の組み合わせを１個所としているが、これら取り付け軸３４と凹部孔３６の組み合わせを２箇所としてもよく、この場合、より強固に放熱フィン３１同士の連結を行なうことができる。

以下、図７を参照して、放熱フィン３１及びベースヒートシンク３５を使用したヒートシンク３０の連結方法の一例を説明する。すなわち、先ず、１番下（３番目）に位置させる放熱フィン３１の上面側に形成された凹部孔３２に真中（２番目）に位置させる放熱フィン３０の固定ベース３３の下面側に設けられた取り付け軸３４の先端部を嵌合させる。

次に、同じくこの真中（２番目）の放熱フィン３１の上面側に形成された凹部孔３２に１番上（１番目）に位置させる放熱フィン３１の固定ベース３３の下面側に設けられた取り付け軸３４の先端部を嵌合させる。次に、複数の放熱フィン３１を複数積層させ連結させた状態で、１番下（３番目）に位置する放熱フィン３１の下面側を電子デバイスＡの上面側に搭載させ、接着剤などを使用して固定する。

以上説明したように、本実施例３によれば、複数の放熱フィン３１同士の連結は、それぞれの放熱フィン３１に設けられた取り付け軸３４の先端部を、連結側の放熱フィン３１の凹部孔３２に嵌合することでヒートシンク３０を構成することができるので、電子部品の配置状態に応じて好適なヒートシンクを容易に構成することができる。また、本実施例３の場合も、実施例１で使用した締結ネジ１７を不要とすることができ、これによって、部品点数の低減を図ることができる。

次に、図１０、図１１−１及び図１１−２を参照して、本実施例４に係るヒートシンク４０の構成について説明する。ここで、図１０は、本実施例４に係るヒートシンク４０の全体構成を示す分解構成図である。また、図１１−１及び図１１−２は、図１０に示した放熱フィン４１の平面図及び側面図をそれぞれ示している。ここで、本実施例４に係るヒートシンク４０の特徴は、実施例１〜実施例３で使用しているベースヒートシンクを不要とする構成にあり、具体的には、複数（３枚）の放熱フィン４１のうちの１つの放熱フィン４１をベースヒートシンクと同様の機能を備えた取り付けベースとして兼用することに特徴がある。

すなわち、図１１−１及び図１１−２に示すように、放熱フィン４１の下面側のほぼ中央部には、小円盤状の固定ベース４３が固設され、放熱フィン４１の上面と固定ベース４３を挿通する２箇所の対角線上の位置には、２本の締結ネジ４８を挿通させるための一対の通孔４４と、同じく２本の締結ネジ４８の先端部が螺合する一対のネジ孔４５とがそれぞれ形成されている。また、これら一対の通孔４４及び一対のネジ孔４５の上部は、締結ネジ４８の頭部１８が嵌合可能な嵌合部４２が形成されている。

以下、図１０を参照して、放熱フィン４１と締結ネジ４８を使用したヒートシンク４０の構成例を説明する。すなわち、図１０に示すように、先ず、３枚の放熱フィン４１のうちの１番目と２番目の固定ベース４３に形成された一対の通孔４４が一致するように、２枚の放熱フィン４１を配置する。次に、３番目の放熱フィン４１の位置を１番目と２番目の放熱フィン４１から９０°回転させた位置に配置する。具体的には、１、２番目の放熱フィン４１の通孔４４と３番目の放熱フィン４１のネジ孔４５とが一致するように３枚の放熱フィン４１を配置する。次に、２本の締結ネジを１、２番目の放熱フィン４１の通孔４４にそれぞれ挿通させ、さらに、この２本の締結ネジ４８の先端部に形成したネジ部を３番目の放熱フィン４１の一対のネジ孔４５に螺合させ締結する。これにより、複数（３枚）の放熱フィン４１を積層させた状態でヒートシンク４０として構成することができる。最後に３番目の放熱フィン４１の固定ベース４３の下面と電子デバイスＡの上面とを接着剤などを使用して固定する。これにより、放熱フィン４１が複数積層されたヒートシンク４０を電子デバイスＡに搭載させることができる。

本実施例４によれば、複数の放熱フィン４１同士の連結は、締結ネジ４８を１、２番目の放熱フィン４１の通孔４４にそれぞれ挿通させ、さらに、この２本の締結ネジ４８の先端部に形成したネジ部を３番目の放熱フィン４１の一対のネジ孔４５に螺合させ締結することで行なうので、実施例１で使用した複数の放熱フィンを締結する部材（ベースヒートシンク）を不要とすることができ、これによって、部品点数の低減を図ることができる。

以上、実施例１〜実施例４により放熱フィンを分割して構成するヒートシンクについて説明したが、これら任意形状からなる複数の放熱フィンを一体化された構造体としてもよい。この場合、複数の任意の形状に形成された放熱フィンとしてのヒートシンクの組み付け作業を容易に行なうことができる。

次に、図１２〜図１５を参照して本発明の適用例を説明する。図１２は、本発明によるヒートシンク１０ａをプリント基板Ｐの両面に設けられた電子デバイスＡの上面にそれぞれ搭載した例を示している。ここで、図１２の例では、ヒートシンク１０ａを構成する複数の放熱フィン１１を４枚とし、このうち３枚の放熱フィン１１（１枚目、２枚目、３枚目）の大きさを同一の幅寸法Ｔとし、１番下側に位置する放熱フィン１１（４枚目）の大きさが小径（幅寸法Ｔ_１）となる放熱フィン１１として形成している。

この場合、図１２の上側に位置するヒートシンク１０ａで説明すると、ヒートシンク１０ａを構成する上から３番目に位置する大径に形成された放熱フィン１１の下面側と、１番下（４枚目）に位置する小径に形成された放熱フィン１１ａの外周側との間には、所定の空間領域が形成され、この空間領域が電子部品を配置可能な領域となる。これによって、同図に示すように、電子デバイスＡの真近（近傍）には、ダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を配置させることができる。この結果、これらダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品により良好な電気特性を図ることができる。また、同図に示すように、電子デバイスＡから離隔させて電気部品を配置させる必要がないため高密度実装を可能とすることができる。

また、図１３は、プリント基板Ｐの表裏両面に電子デバイスＡをずらして配置し、この電子デバイスＡにそれぞれヒートシンク１０ａを搭載した例を示している。この場合も前述した図１２と同様に、ヒートシンク１０ａを構成する３番目の大径の放熱フィン１１の下面側と、１番下の小径の放熱フィン１１ａの外周側との間には、空間領域が形成され、この空間領域が電子部品を配置可能な領域となる。これによって、電子デバイスＡの真近にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を配置させることができる。この結果、ダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣにより良好な電気特性を図ることができるとともに、周辺部品や電気部品の高密度実装を可能とすることができる。

また、図１４は、プリント基板Ｐの下面に光モジュールを接続するプラグの挿通領域（図１４の破線囲み部分）があり、この電子デバイスＡにヒートシンク１０ａを搭載した例を示している。この場合も前記図１２と同様に、ヒートシンク１０ａを構成する大径の放熱フィン１１の下面側と、小径の放熱フィン１１ａの外周側に空間領域を形成することができ、この空間領域が電子部品を配置可能な領域となるため、これによって、電子デバイスＡの真近にダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣなどの電子部品を配置させることができる。この結果、ダンピング抵抗ＲやバイパスコンデンサＣにより良好な電気特性を図ることができるとともに、周辺部品や電気部品の高密度実装を可能とすることができる。

次に、図１５は、実施例１〜実施例４で説明したヒートシンクをスタック型のプリント基板に適用した例を示している。すなわち、サブ側のプリント基板Ｐ´の裏面側にメイン側のプリント基板Ｐに搭載された電子デバイスＡが対向しており、この電子デバイスＡにヒートシンク１０ｂが設けられた例を示している。ここで、サブ側のプリント基板Ｐ´の裏面側には、２個の回路部品が搭載されている。

すなわち、図１５に示すように、ヒートシンク１０ｂを構成する複数（４枚）の放熱フィン１１、１１ｂのうちの３枚の放熱フィン（１枚目、２枚目、３枚目）の大きさを小径（幅寸法Ｔ_１）の放熱フィン１１ｂとし、一番下側に位置する１枚の放熱フィン１１を大径（幅寸法Ｔ）の放熱フィン１１として構成している。この場合、同図に示すように、プリント基板Ｐ´の下方には、小径に形成された３枚の放熱フィン１１ｂと大径に形成された１枚の放熱フィン１１とにより放熱フィン１１ｂと回路部品との接触がない空間領域が形成される。これによって、プリント基板Ｐ´の裏面側に設けられた回路部品は、空間領域に配置することができるため、高密度実装を図ることができる。

具体的に説明すると、このようにヒートシンク１０ｂには、小径に形成された３枚の放熱フィン１１ｂにより空間領域が形成されているため回路部品と放熱フィンとが接触しないように回路部品を横方向に遠ざけて配置することが不要となる。また、同様に、空間領域に回路部品を配置することができるため、従来のように回路部品を高さ方向に遠ざけて距離Ｌ（図２１−２）離隔させて配置することが不要となるため、サブ側のプリント基板Ｐ´とメイン側のプリント基板Ｐとの距離（Ｌ_１）を小さくすることができ、これによっ
て、周辺部品や電子部品の高密度実装が可能となる。

以上のように、本発明にかかるヒートシンクは、プリント基板上に設けられた電子デバイスに対する放熱性能（冷却機能）を維持するのに有用であり、特に、プリント基板上で電子部品の高密度実装を可能とすることに適している。

図１は、実施例１に係るヒートシンクの全体構成を示す分解構成図である。 図２−１は、図１に示した放熱フィンの平面図である。 図２−２は、図１に示した放熱フィンの側面図である。 図３−１は、図１に示したベースヒートシンクの平面図である。 図３−２は、図１に示したベースヒートシンクの側面図である。 図４は、実施例２に係るヒートシンクの全体構成を示す分解構成図である。 図５−１は、図４に示した放熱フィンの平面図である。 図５−２は、図４に示した放熱フィンの側面図である。 図６−１は、図４に示したベースヒートシンクの平面図である。 図６−２は、図４に示したベースヒートシンクの側面図である。 図７は、実施例３に係るヒートシンクの全体構成を示す分解構成図である。 図８−１は、図７に示した放熱フィンの平面図である。 図８−２は、図７に示した放熱フィンの側面図である。 図９−１は、図７に示したベースヒートシンクの平面図である。 図９−２は、図７に示したベースヒートシンクの側面図である。 図１０は、実施例４に係るヒートシンクの全体構成を示す分解構成図である。 図１１−１は、図１０に示した放熱フィンの平面図である。 図１１−２は、図１０に示した放熱フィンの側面図である。 図１２は、ヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図１３は、ヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図１４は、ヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図１５は、ヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図１６−１は、従来のヒートシンクを構成する放熱フィンの平面図である。 図１６−２は、従来のヒートシンクの全体構成を示す側面図である。 図１７は、従来のヒートシンクを示す平面図である。 図１８は、従来のヒートシンクを示す側面図である。 図１９−１は、従来のヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図１９−２は、従来のヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図２０は、従来のヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図２１−１は、従来のヒートシンクの適用例を示す側面図である。 図２１−２は、従来のヒートシンクの適用例を示す側面図である。

１、１０、２０、３０、４０ ヒートシンク
２ 円柱部
３、１１、２１、３１、４１ 放熱フィン
１２、４２ 嵌合孔
１３、２３、３３、４３ 固定ベース
１４、４４ 通孔
１５、２５、３５ ベースヒートシンク
１６、２２、２６、４５ ネジ孔
１７、４８ 締結ネジ
１８ 頭部
３２、３６ 凹部孔
Ａ 電子デバイス
Ｐ プリント基板

Claims (8)

1. プリント基板上に設けられた電子デバイスの放熱を行なうための複数の放熱フィンを備えたヒートシンクであって、
   前記ヒートシンクは、第１の放熱フィンおよび前記第１の放熱フィンよりも径が小さい第２の放熱フィンの双方を含み、前記第１の放熱フィンおよび前記第２の放熱フィンを高さ方向に複数積層させ連結することで放熱フィンの各層を形成する際に、前記第１の放熱フィンが回路部品と干渉する層には前記回路部品と干渉しない前記第２の放熱フィンを積層させ、前記第１の放熱フィンが回路部品と干渉しない層においては前記第１の放熱フィンを積層させ連結することで構成される
   ことを特徴とするヒートシンク。
2. 前記ヒートシンクは、前記プリント基板に設けられた電子デバイス上に固定されるベースヒートシンクと、当該ベースヒートシンクに対して、前記放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態に締結する締結手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
3. 前記複数の放熱フィンの各々は、各前記放熱フィンの中心付近に、前記中心から等距離の位置に、前記中心を含む第１の対角線上に設けられる１対のネジ孔と、前記中心を含み前記第１の対角線と直交する第２の対角線上に設けられる１対の通孔とが設けられ、
   前記１対のネジ孔及び前記１対の通孔がそれぞれ設けられた下層の放熱フィン、中間層の放熱フィン及び上層の放熱フィンをこの順序で積層して締結する際に、前記下層の放熱フィン及び前記上層の放熱フィンの前記１対のネジ孔及び前記１対の通孔の鉛直方向の位置を同一とし、前記中間層の放熱フィンの前記１対のネジ孔及び前記１対の通孔の鉛直方向の位置を、前記下層の放熱フィン及び前記上層の放熱フィンの前記１対の通孔及び前記ネジ孔それぞれと同一として積層し、ネジを、上方から、前記上層の放熱フィンの前記１対のネジ孔を螺通させ、前記中間層の放熱フィンの前記１対の通孔を挿通させ、前記下層の放熱フィンの前記１対のネジ孔に螺合させることにより、前記下層の放熱フィン、前記中間層の放熱フィンおよび前記上層の放熱フィンを締結する
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
4. 前記締結手段は、
   前記放熱フィンを高さ方向に複数積層させた状態で、前記放熱フィンの所定位置に形成した通孔を貫通し、前記ベースヒートシンクの所定位置に形成したネジ孔に対して締結されるネジ部材である
   ことを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。
5. 前記締結手段は、
   前記放熱フィンの上面に形成されたネジ孔と、前記放熱フィンの下面に設けられた前記ネジ孔と螺合可能なネジ締結部材により構成されるとともに、前記ネジ締結部材は、前記ベースヒートシンクの上面に形成されたネジ孔と螺合するように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。
6. 前記締結手段は、
   前記放熱フィンの上面に形成された凹部孔と、前記放熱フィンの下面に設けられた前記凹部孔に対して嵌合可能な凸部材により構成されるとともに、前記凸部材は、前記ベースヒートシンクの上面に形成された凹部孔と嵌合するように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。
7. 前記放熱フィンは、任意形状からなる複数のフィンが一体化された構造体である
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
8. 前記複数の放熱フィンは、前記プリント基板上に設けられた電子部品の配置状態に応じて大きさが異なる形状でそれぞれ形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。

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