JP6146248B2 - Heat dissipation device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a heat radiating device that transmits heat generated in a heat-generating component to a heat radiator.
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。 As heat-generating components mounted on electric boards used in communication devices, optical switching devices, optical information processing devices, and the like, those with higher heat generation are employed as the speed increases. In addition, devices to be mounted tend to be miniaturized. Therefore, it is important to increase the heat dissipation efficiency of the heat generating components.
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。
A general heat dissipation structure for a heat generating component mounted on an electric board will be described with reference to FIGS. 16 and 17. FIG. 16 shows a general structure for radiating heat from a plurality of heat generating components on a substrate.
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。
FIG. 17 shows a general structure for radiating heat from a plurality of heat generating components on a substrate.
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。
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。 An object of the present invention is to obtain a heat radiating device capable of efficiently radiating heat by reducing the thermal resistance between a heat generating component and a heat radiator. Another object of the present invention is to obtain a heat dissipation device that can reduce the installation height of the heatsink with respect to the substrate.
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。 The heat dissipating device of the present invention includes a fixed block fixed to the heat dissipator, and a movable block that is installed between the fixed block and the heat generating component and can move the installation position. A fixed heat dissipating surface and a fixed block side contact surface that is on the opposite side of the heat dissipating surface, is inclined with respect to the heat dissipating surface, and has a shape consisting of part of a substantially cylindrical side surface, or a fixed block side contact surface. The block includes a heat receiving surface that is in contact with the heat generating component, and a movable block side contact surface that is a concave surface or a convex surface that is on the opposite side of the heat receiving surface, corresponds to the convex surface or the concave portion of the fixed block, and has a shape along the surface. The side contact surface contacts the fixed block side contact surface so as to be able to slide in the tilt direction and to be rotatable in a plane perpendicular to the tilt direction.
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。 The block between the heat-generating component and the radiator can be a two-layer structure. As a result, a heat dissipation device capable of efficiently dissipating heat is obtained by reducing the thermal resistance between the heat-generating component and the heatsink. Further, the installation height of the radiator with respect to the substrate can be reduced.
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。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing the structure of the heat dissipation device of the first embodiment. FIG. 2 is a side view showing the structure of the heat dissipation device of the first embodiment.
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。
The
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。
A
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。
The
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。
The
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。
The fixed block side contact surface and the movable block side contact surface are in contact with each other so as to be able to slide in the inclined direction. Moreover, it contacts so that rotation operation | movement is possible in the surface perpendicular | vertical to an inclination direction. The sliding motion is, for example, an
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。
A movable block position adjusting tool for adjusting the installation position of the movable block is provided. The specific example in
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。
。
The fixing
.
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。
3 and 4 are detailed views of the
The
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。
Next, a specific example of the method of assembling the heat radiating device of the first embodiment will be described. The
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。
A force is applied to the movable block using the movable block position adjusting tool only from one direction so that the
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。
In the state up to this point, the
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。
Next, the fixing
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。
Next, the
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。
Further, when the surface of the
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。
The
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。
FIG. 5 shows the heat dissipation device of the first embodiment in the case where a plurality of
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。 As described above, according to the heat dissipation device of the present embodiment, the block between the heatsink and the heat generating component can be made into two layers of the fixed block and the movable block.
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。 The fixed block side contact surface and the movable block side contact surface, which are contact surfaces of the fixed block and the movable block, are inclined with respect to the substrate, and are formed into a shape made of a curved surface, for example, a part of a substantially cylindrical side surface. Accordingly, the fixed block side contact surface and the movable block side contact surface are in contact with each other so as to be able to slide in the tilt direction, and are in contact with each other so as to be capable of rotating in a plane perpendicular to the tilt direction. The height of the heat generating component can be adjusted by making contact so as to be able to slide, and the inclination of the heat generating component can be adjusted by making contact so as to be able to rotate. That is, the height of the heat generating component and the adjustment of the inclination of the heat generating component can be adjusted with one contact surface.
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。 Using a heat dissipating device having a similar structure, it is possible to dissipate a plurality of heat generating components having different heights on the board with a single heat dissipator.
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。
Since the structure of the
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。 Further, by providing a movable block position adjusting tool that applies force only from one direction, an effect of easy assembly can be obtained as compared with a heat radiating device including a movable block position adjusting tool that needs to apply force from a plurality of directions. be able to.
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。
The effect of
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。 In the structure of FIG. 17, the heat resistance is relatively low because the heatsink is directly brought into contact with the heat-generating component by a spring force, or the heatsink is brought into contact with the heat-generating component through a fixed block. For example, in the example in which the upper surface size of the heat generating component is 30 mm × 30 mm, the heat generation amount is 50 W, the thickness of the low viscosity thermal interface material of the contact portion is 0.05 mm, and the thermal conductivity of the thermal interface material is 2 W / mk, A simple calculation of the temperature difference in the thickness of the thermal interface material (or the temperature difference between the surface of the heat generating component and the bottom surface of the fixed block) ΔT = 50W × (1 / (2W / mk / (0.05mm / 1000)) ) / (30 mm / 1000) ^ 2) = 1.4 ° C., and the thermal resistance is lower than that of the structure of FIG. However, in this structure, the height of each heat generating component is different, and there is also uneven height, so it is not possible to efficiently radiate heat from a plurality of heat generating components on the board with a single heat radiator. Since it is necessary to provide a dedicated heatsink for the parts, there are problems that the product size increases and the number of parts increases.
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。
The heat transfer structure in which the fixed block, the spherical block, and the inclined block in
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。
In the electronic component heat dissipation structure according to the present invention, the fixed block and the movable block are configured so that the inclination of the heat generating component and the height of the heat generating component can be adjusted with one contact surface. The upper surface size of the part is 30 mm x 30 mm, the heat generation amount is 50 W, the thickness of the low viscosity thermal interface material at the contact part is 0.05 mm, the size of the contact surface between each block is 30 mm x 30 mm, In the example where the thermal conductivity is 2 W / mk, simply calculating the temperature difference of the thickness portion of the thermal interface material for two surfaces (or the temperature difference between the heat generating component surface and the bottom surface of the fixed block), ΔT = 50 W × (1 / (2 W / mk / (2 surfaces × 0.05 mm / 1000)) / (30 mm / 1000) ^ 2) = 2.8 ° C. The thermal conductivity is about 1.5 than the structure of
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。
The second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the characteristic part of the second embodiment of the solution of the first embodiment will be mainly described. FIG. 7 is a front view showing the structure of the heat dissipation device of the second embodiment. FIG. 8 is a side view showing the structure of the heat dissipation device of the second embodiment. FIG. 9 is a top view showing the structure of the heat dissipation device of the second embodiment.
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。
The fixing
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。
The
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。
Next, a specific example of the method for assembling the heat dissipation device of the second embodiment will be described. The fixing
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。
With the
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。
The
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。
Next, the
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。
In this state, the
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。
The
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。
In addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained by the heat dissipation device of the second embodiment. Generally, the static friction coefficient is smaller than the dynamic friction coefficient. In the present embodiment, the entire assembly is assembled in a state where the
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。
The third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the characteristic part of the third embodiment of the solution of the first embodiment will be mainly described. FIG. 10 is a front view showing the structure of the heat dissipation device of the third embodiment. FIG. 11 is a side view showing the structure of the heat dissipation device of the third embodiment.
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。
The
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。 In the third embodiment, the case of combining with the first embodiment has been described, but it may be combined with the second embodiment.
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。
In addition to the effects of the first and second embodiments, the following effects can be obtained by the heat dissipation device of the third embodiment. By providing the guide, the movable range of the movable block is restricted. Thereby, it can prevent that the
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。
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the characteristic part of the fourth embodiment of the solution of the first embodiment will be mainly described. FIG. 12 is a front view showing the structure of the heat dissipation device of the fourth embodiment. FIG. 13 is a side view of the movable block holding state showing the structure of the heat dissipation device of the fourth embodiment. FIG. 14 is a top view showing the structure of the heat dissipation device of the fourth embodiment. FIG. 15 is a side view of the movable block released state showing the structure of the heat dissipation device of the fourth embodiment.
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。
A hooking
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。
Next, a specific example of the method for assembling the heat dissipation device of the fourth embodiment will be described. The
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)。
Next, the fixing
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。
Next, the
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。
In addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained by the heat dissipation device of the fourth embodiment. Generally, the static friction coefficient is smaller than the dynamic friction coefficient. In the present embodiment, the entire assembly is assembled in a state where the
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。 1 substrate, 2 heat generating component, 3 radiator, 4 fixed block, 5 movable block, 21 guide, 22 hanging hole.
Claims (5)
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。 A heat dissipation device that transfers heat from a heat-generating component installed on a substrate to a radiator,
A fixed block fixed to the radiator;
A movable block installed between the fixed block and the heat generating component and capable of moving an installation position;
The fixed block is
A heat dissipating surface fixed to the radiator;
The movable block, which is on the opposite side of the heat radiating surface, has a slope with respect to the heat radiating surface, and includes a fixed block side contact surface that is a convex surface or a concave surface having a shape made of a part of a substantially cylindrical side surface,
A heat receiving surface in contact with the heat generating component;
A movable block side contact surface that is on the side opposite to the heat receiving surface, corresponds to the convex surface or concave portion of the fixed block, and is a concave surface or convex surface having a shape along it,
The heat dissipating device, wherein the movable block side contact surface is in contact with the fixed block side contact surface so as to be able to slide in the tilt direction and to be rotatable in a plane perpendicular to the tilt direction.
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