JP6883498B2 - Heatsink - Google Patents

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本発明は、電子部品からの発熱を放熱する放熱器に関する。 The present invention relates to a radiator that dissipates heat generated from electronic components.

サイリスタやパワートランジスタなど発熱量の大きい電子部品からの発熱を放熱するために放熱器(ヒートシンク)が利用されている。例えば、取付基板に所定間隔をおいて立設された複数の放熱板を有し、当該放熱板の各々に形成された貫通孔に管状体を挿入した放熱器が提案されている。この放熱器には、放熱板に対向配置した空冷ファンから管状体に冷却風が送風されるとともに、側面側に配置した他の空冷ファンから隣接する放熱板間に冷却風が送風される(特許文献1を参照)。 A radiator (heat sink) is used to dissipate heat generated from electronic components that generate a large amount of heat, such as thyristors and power transistors. For example, there has been proposed a radiator having a plurality of heat sinks erected on a mounting substrate at predetermined intervals and having a tubular body inserted into through holes formed in each of the heat sinks. In this radiator, cooling air is blown from an air-cooling fan arranged opposite to the heat sink to the tubular body, and cooling air is blown from another air-cooling fan arranged on the side surface between adjacent heat sinks (patented). See Document 1).

また、電子機器などで使用されるマイクロプロセッサを冷却するための放熱器が提案されている。例えば、マイクロプロセッサの表面に当接する底面と、通風孔の形成された4つの側面と、天井面に空冷ファンとを備えた箱型の放熱器が提案されている(特許文献2を参照)。 Further, a radiator for cooling a microprocessor used in an electronic device or the like has been proposed. For example, a box-shaped radiator having a bottom surface in contact with the surface of a microprocessor, four side surfaces having ventilation holes, and an air cooling fan on the ceiling surface has been proposed (see Patent Document 2).

特開平10−4165号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-4165 特開平10−294582号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-294582

しかしながら、従来の放熱器は、十分な放熱効果(空冷性能)が得られるものの、複雑な構造なので生産効率が悪く、かつ、回路基板上での占有面積が大きくなるので回路設計の自由度が制限されてしまうといった種々の不都合が生じている。 However, although the conventional radiator can obtain a sufficient heat dissipation effect (air cooling performance), the production efficiency is poor due to the complicated structure, and the occupied area on the circuit board is large, which limits the degree of freedom in circuit design. There are various inconveniences such as being done.

本発明は、簡素な構成で電子部品からの発熱を効率よく放熱するとともに、回路基板上での占有面積を小さくすることが可能な放熱器を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a radiator capable of efficiently dissipating heat generated from electronic components with a simple configuration and reducing the occupied area on a circuit board.

本発明は、以下のような放熱器を提供する。 The present invention provides the following radiators.

すなわち、本発明の実施形態に係る放熱器は、下記の構成を有する。
基板面が鉛直方向に平行となるように立設された回路基板に実装された電子部品に当接して当該電子部品からの発熱を放熱する放熱器であって、
前記基板面の水平方向に冷却風を送風するように配置された空冷ファンのオン・オフ切り替えによってオン時に前記水平方向の冷却風により発生する水平気流に対して直交し当該水平気流を受風する第1受風放熱面と、前記第1受風放熱面と実質的に直交するよう屈曲形成されるとともに、オフ時に周囲に生じる上昇気流に対して直交し当該上昇気流を受風する第2受風放熱面とを有し、
前記第1受風放熱面に前記水平気流が通過可能な第1貫通孔が形成される一方、前記第2受風放熱面には前記上昇気流が通過可能な第2貫通孔が形成された放熱板によって構成され、
前記放熱板から延設され、前記放熱板を前記回路基板に設置可能にするとともに前記回路基板から当該放熱板を離間させる脚部を有し、
前記第1受風放熱面から前記脚部が延在していることを特徴とする。
That is, the radiator according to the embodiment of the present invention has the following configuration.
A radiator that abuts on an electronic component mounted on a circuit board erected so that the substrate surface is parallel to the vertical direction and dissipates heat generated from the electronic component.
By switching on / off of the air cooling fan arranged so as to blow the cooling air in the horizontal direction of the substrate surface, the horizontal air flow is received at right angles to the horizontal air flow generated by the horizontal cooling air when the air cooling fan is turned on. a first wind receiving heat radiating surface, the first wind receiving radiating surface substantially perpendicular to such a bent form Rutotomoni, second receiving that swept the orthogonal the rising air against updraft generated around during off Has a wind radiating surface,
A first through hole through which the horizontal airflow can pass is formed on the first wind receiving and radiating surface, while a second through hole through which the updraft can pass is formed on the second wind receiving and radiating surface. Consists of boards ,
It has legs that extend from the heat sink, allow the heat sink to be installed on the circuit board, and separate the heat sink from the circuit board.
The leg portion extends from the first wind receiving and heat radiating surface .

この構成によれば、空冷ファンのオン時に複数の受風放熱面の少なくとも1つ(第1受風放熱面)が空冷ファンの冷却風の気流方向と実質的に直交する一方、空冷ファンのオフ時に空冷ファンの冷却風の気流方向と実質的に直交しない他の面(第2受風放熱面)が空冷ファンのオフ時に存在する上昇気流等の自然発生している気流の方向と実質的に直交する。そして、各気流方向と直交する受風放熱面には気流が通過可能な貫通孔が形成されているので、気流を滞留させることなく当該受風放熱面に形成された貫通孔から下流側に気流が通過し、優れた放熱効率を発揮する。しかも、気流方向と実質的に直交しない他の面(受風放熱面に対し屈曲形成された面)も副次的な放熱面として放熱板の放熱能力向上に寄与する。その結果、空冷ファンの作動有無にかかわらず、電子部品からの発熱を効果的に放熱することができる。さらに、放熱器自体は、屈曲形成された複数の受風放熱面から構成される簡素かつコンパクトな構成なので、生産効率に優れ、回路基板上での占有面積を比較的小さくすることができる。
また、この構成によれば、空冷ファンをオフにした場合、電子部品の発熱を含む放熱板周囲の昇温された空気によって放熱板周囲には上昇気流が発生する。この場合、上昇気流と実質的に直交する放熱板の第2受風放熱面が、気流を滞留させることなく当該第2受風放熱面に形成された第2貫通孔から下流側に空気を通過させるので、優れた放熱効率を発揮し、ひいては放熱板の放熱能力向上に大きく寄与する。また、第2受風放熱面と連続して屈曲形成された他の面(第1受風放熱面)は、気流と直交しないので、副次的な放熱面として放熱板の放熱能力に寄与する。
さらに、この構成によれば、第1受風面が形成されている脚部によって放熱板を回路基板に設置するとともに回路基板と放熱板との間に間隙が形成されるので、当該間隙を介して空気を下流に効率よく通過させることができる。その結果、電子部品の冷却効率が高められる。また、放熱板と回路基板の間隙部分に、当該間隙の高さよりも低い高さの電子部品を実装することができる。すなわち、回路基板上における放熱器の占有面積を小さくし、電子部品の実装効率を高めることができる。
According to this configuration, when the air cooling fan is turned on, at least one of the plurality of wind receiving and radiating surfaces (the first wind receiving and radiating surface) is substantially orthogonal to the air flow direction of the cooling air of the air cooling fan, while the air cooling fan is turned off. Sometimes the other surface (second wind receiving and radiating surface) that is not substantially orthogonal to the airflow direction of the cooling air of the air cooling fan is substantially the direction of the naturally occurring airflow such as the updraft that exists when the air cooling fan is off. Orthogonal. Since a through hole through which the airflow can pass is formed on the wind receiving and radiating surface orthogonal to each airflow direction, the airflow is downstream from the through hole formed on the wind receiving and radiating surface without retaining the airflow. Passes through and exhibits excellent heat dissipation efficiency. Moreover, other surfaces that are not substantially orthogonal to the airflow direction (surfaces that are bent and formed with respect to the wind receiving and radiating surface) also contribute to improving the heat radiating capacity of the heat radiating plate as secondary heat radiating surfaces. As a result, heat generated from the electronic components can be effectively dissipated regardless of whether the air cooling fan is operating or not. Further, since the radiator itself has a simple and compact configuration composed of a plurality of bent wind receiving and radiating surfaces, it is excellent in production efficiency and can occupy a relatively small area on the circuit board.
Further, according to this configuration, when the air cooling fan is turned off, an updraft is generated around the heat sink due to the heated air around the heat sink including heat generated by the electronic components. In this case, the second wind-receiving heat-dissipating surface of the heat-dissipating plate, which is substantially orthogonal to the updraft, allows air to pass downstream from the second through hole formed in the second wind-receiving heat-dissipating surface without retaining the airflow. Therefore, it exhibits excellent heat dissipation efficiency, which in turn greatly contributes to improving the heat dissipation capacity of the heat sink. Further, since the other surface (first wind receiving heat radiating surface) formed by bending continuously with the second wind receiving heat radiating surface is not orthogonal to the air flow, it contributes to the heat radiating capacity of the heat radiating plate as a secondary heat radiating surface. ..
Further, according to this configuration, the heat radiating plate is installed on the circuit board by the legs on which the first wind receiving surface is formed, and a gap is formed between the circuit board and the heat radiating plate. The air can be efficiently passed downstream. As a result, the cooling efficiency of electronic components is improved. Further, an electronic component having a height lower than the height of the gap can be mounted in the gap between the heat sink and the circuit board. That is, the area occupied by the radiator on the circuit board can be reduced, and the mounting efficiency of electronic components can be improved.

また、上記構成において、前記電子部品を装着する前記放熱板の所定領域に貫通孔(第1および第2貫通孔)を有しないことが好ましい。
Further, in the above configuration, it is preferable not to have through holes (first and second through holes) in a predetermined region of the heat sink on which the electronic component is mounted.

この構成によれば、放熱板と電子部品を面接触させるので、電子部品で生じた熱を効率よく放熱板に伝達させて放熱することができる。 According to this configuration, since the heat radiating plate and the electronic component are brought into surface contact with each other, the heat generated by the electronic component can be efficiently transferred to the heat radiating plate to dissipate heat.

本発明の放熱器によれば、簡素な構成で電子部品からの発熱を効率よく放熱可能であるとともに、回路基板上での占有面積を小さくすることを可能にする。 According to the radiator of the present invention, it is possible to efficiently dissipate heat generated from electronic components with a simple configuration, and it is possible to reduce the occupied area on the circuit board.

本発明の放熱器の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the radiator of this invention. 本発明の放熱器の正面図である。It is a front view of the radiator of this invention. 本発明の放熱器の左側面図である。It is a left side view of the radiator of this invention. 本発明の放熱器の右側面図である。It is a right side view of the radiator of this invention. 本発明の放熱器の背面図である。It is a rear view of the radiator of this invention. 本発明の放熱器の平面図である。It is a top view of the radiator of this invention. 本発明の放熱器による電子部品の冷却を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cooling of an electronic component by the radiator of this invention. 変形例の放熱器の正面側からの斜視図である。It is a perspective view from the front side of the radiator of the modification. 他の変形例の放熱器器の正面側からの斜視図である。It is a perspective view from the front side of the radiator of another modification. 他の変形例の放熱器の背面側からの斜視図である。It is a perspective view from the back side of the radiator of another modification. 他の変形例の放熱器の正面側からの斜視図である。It is a perspective view from the front side of the radiator of another modification. 他の変形例の放熱器の背面側からの斜視図である。It is a perspective view from the back side of the radiator of another modification. 他の変形例の放熱器による電子部品の冷却を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cooling of an electronic component by a radiator of another modification.

以下、本発明の実施形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に示すように、本実施形態の放熱器1は、放熱板2と放熱板2に延設された脚部3とから構成されている。 As shown in FIG. 1, the radiator 1 of the present embodiment includes a heat sink 2 and legs 3 extending from the heat sink 2.

放熱板2は、図2〜図4に示すように、矩形状で大型の第1面2Aと第1面2Aの一方の側端縁から屈曲形成された小型の第2面2Bの2面を有する。第1面2Aおよび第2面2Bは、本発明の受風放熱面として機能する。また、放熱板2は、第1面2Aの他方の側端縁から屈曲形成された第2面2Bより小形の第3面2Cを有する。 As shown in FIGS. 2 to 4, the heat radiating plate 2 has two surfaces, a large rectangular first surface 2A and a small second surface 2B bent from one side edge of the first surface 2A. Have. The first surface 2A and the second surface 2B function as the wind receiving and heat radiating surfaces of the present invention. Further, the heat sink 2 has a third surface 2C smaller than the second surface 2B formed by bending from the other side edge of the first surface 2A.

本実施形態では、1枚の亜鉛めっき鋼板の薄板をプレス加工によってベースとなる第1面2Aから第2面2Bおよび第3面2Cを屈曲形成している。亜鉛めっき鋼板は、例えば厚み1mmのはんだ濡れ性に優れたものを使用している。なお、放熱板2の材料は、亜鉛めっき鋼板に限定されず、熱伝導率に優れたアルミニウムや銅など種々の金属を使用することも可能である。 In the present embodiment, one thin plate of galvanized steel sheet is bent and formed from the first surface 2A to the second surface 2B and the third surface 2C which are the bases by press working. As the galvanized steel sheet, for example, a galvanized steel sheet having a thickness of 1 mm and having excellent solder wettability is used. The material of the heat radiating plate 2 is not limited to the galvanized steel sheet, and various metals such as aluminum and copper having excellent thermal conductivity can be used.

放熱板2の第1面2Aは、図2に示すように、上側の略3分の1に複数個の貫通孔4が形成された第1領域と下側の略3分の2に3個の貫通孔5が形成された第2領域とを有する。第1領域の貫通孔4は、打ち抜き加工によって上下2段の二次元状に形成されている。貫通孔4は、後述するように、その周囲に生じている上昇気流を通過させる。本実施形態において、貫通孔4は、次のように設定されている。隣接する上側の2個の貫通孔4と両貫通孔4の間の下側にある1個の貫通孔4の各中心を結んで形成した三角形が正三角形になるように設定されている。例えば、本実施形態では、幅が約51mmの第1面2Aに直径4mmの貫通孔4を形成している。これら貫通孔4の中心間の距離(ピッチ)は、6mmに設定されている。なお、貫通孔4の直径、個数、ピッチなどは、使用する放熱板2の材料、形状、寸法、材料の厚みなどによって適宜に設定変更される。 As shown in FIG. 2, the first surface 2A of the heat radiating plate 2 has three in the first region in which a plurality of through holes 4 are formed in approximately one-third of the upper side and in approximately two-thirds of the lower side. It has a second region in which the through hole 5 of the above is formed. The through hole 4 in the first region is formed in a two-dimensional shape having two upper and lower stages by punching. As will be described later, the through hole 4 allows an updraft generated around the through hole 4 to pass through. In the present embodiment, the through hole 4 is set as follows. The triangle formed by connecting the centers of the two adjacent upper through holes 4 and the lower one through hole 4 between the two through holes 4 is set to be an equilateral triangle. For example, in the present embodiment, a through hole 4 having a diameter of 4 mm is formed on the first surface 2A having a width of about 51 mm. The distance (pitch) between the centers of these through holes 4 is set to 6 mm. The diameter, number, pitch, etc. of the through holes 4 are appropriately set and changed depending on the material, shape, dimensions, material thickness, and the like of the heat radiating plate 2 to be used.

第2領域には、正面側からのバーリング加工によって3個の貫通孔5が形成され、背面側には、図5および図6に示すように、フランジ6が形成されている。すなわち、貫通孔5は、電子部品7を放熱板2にねじ8によって固定するためのものである。なお、貫通孔5の個数、位置、寸法は、装着する電子部品7に応じて、適宜に設定変更される。また、本実施形態では、1個の電子部品7を第1面2Aに装着しているが、例えば、同じ形状の電子部品7を2個以上、または、後述のように異なる形状の電子部品7を2個以上装着(図8を参照)することも可能である。 In the second region, three through holes 5 are formed by burring from the front side, and a flange 6 is formed on the back side as shown in FIGS. 5 and 6. That is, the through hole 5 is for fixing the electronic component 7 to the heat sink 2 with the screw 8. The number, position, and dimensions of the through holes 5 are appropriately changed according to the electronic component 7 to be mounted. Further, in the present embodiment, one electronic component 7 is mounted on the first surface 2A. For example, two or more electronic components 7 having the same shape or electronic components 7 having different shapes as described later are used. It is also possible to attach two or more (see FIG. 8).

放熱板2の第2面2Bは、第1面2Aの一方の側端縁から第1面2Aに直交するよう屈曲形成されている。第2面2Bは、第1面2Aの略半分の高さに設定されており、かつ、第1面2Aと同形状の貫通孔4が、縦一列に等間隔に形成されている。また、第2面2Bの下部には、脚部3が延在している。 The second surface 2B of the heat radiating plate 2 is bent so as to be orthogonal to the first surface 2A from one side edge of the first surface 2A. The second surface 2B is set at a height approximately half that of the first surface 2A, and through holes 4 having the same shape as the first surface 2A are formed in a vertical row at equal intervals. Further, the leg portion 3 extends below the second surface 2B.

放熱板2の第3面2Cは、第1面2Aの他方の側端縁から第1面2Aに直交するよう屈曲形成されている。第3面2Cは、第1面2Aの略8分の1の高さに設定されている。なお、本実施形態では、第3面2Cに貫通孔5は、形成されていない。なお、第3面2Cの下部には、第2面2Bと同形状の脚部3が延在している。 The third surface 2C of the heat radiating plate 2 is bent so as to be orthogonal to the first surface 2A from the other side edge of the first surface 2A. The third surface 2C is set to a height of approximately one-eighth that of the first surface 2A. In this embodiment, the through hole 5 is not formed on the third surface 2C. A leg portion 3 having the same shape as the second surface 2B extends below the third surface 2C.

脚部3は、放熱板2の下端から所定長さ突出するように構成され、放熱板2を回路基板12に設置可能にしている。放熱器1を回路基板12に設置したとき、第1面2Aの両側端で対向する一対の脚部3によって、第1面2Aの下端と回路基板12との間に間隙を形成する。 The legs 3 are configured to protrude from the lower end of the heat radiating plate 2 by a predetermined length, so that the heat radiating plate 2 can be installed on the circuit board 12. When the radiator 1 is installed on the circuit board 12, a gap is formed between the lower end of the first surface 2A and the circuit board 12 by a pair of legs 3 facing each other at both side ends of the first surface 2A.

また、脚部3は、貫通孔9および突起部10を有する。貫通孔9は、貫通孔4よりも小さい。貫通孔9は、次のように機能する。放熱器1を回路基板12に実装してはんだ付けするとき、貫通孔9は放熱板2への熱拡散を防止し、ひいてははんだ付け部分の温度低下を抑制させる。すなわち、貫通孔9は、脚部3のはんだ濡れ性の低下を抑制する。 Further, the leg portion 3 has a through hole 9 and a protrusion 10. The through hole 9 is smaller than the through hole 4. The through hole 9 functions as follows. When the radiator 1 is mounted on the circuit board 12 and soldered, the through holes 9 prevent heat diffusion to the heat sink 2, and thus suppress the temperature drop of the soldered portion. That is, the through hole 9 suppresses a decrease in the solder wettability of the leg portion 3.

突起部10は、脚部3の下部に形成されており、図1に示すように、電子部品7のリード端子と同様に、回路基板12に貫通形成された設置孔13に挿入される。この突起部10には、設置孔13に係合するテーパ状の切欠き11(図3および図4を参照)が幅方向の対向する位置に形成されている。なお、本実施形態では、一方の脚部には貫通孔4を有する面を設けていないが、他の脚部3と同様に受風放熱面として機能する貫通孔4を形成した面を設け、当該面から脚部3を延在させてもよい。 The protrusion 10 is formed in the lower part of the leg 3, and as shown in FIG. 1, is inserted into the installation hole 13 formed through the circuit board 12 in the same manner as the lead terminal of the electronic component 7. A tapered notch 11 (see FIGS. 3 and 4) that engages with the installation hole 13 is formed in the protrusion 10 at positions facing each other in the width direction. In the present embodiment, one leg is not provided with a surface having a through hole 4, but a surface having a through hole 4 that functions as a wind receiving and radiating surface is provided like the other legs 3. The leg portion 3 may extend from the surface.

なお、本実施形態では、放熱板2の第1面2Aの両側端縁に各1箇所、第2面2Bおよび第3面2Cの各1箇所に切欠き14が形成されている。これら切欠き14は、第2面2Bおよび第3面2Cを屈曲する際に生じる放熱板2の歪みを防止するためのものである。なお、放熱板2の材料や屈曲角度に応じて歪みが生じにくい場合、切欠き14を設けなくてもよい。 In the present embodiment, notches 14 are formed at one location on each side edge of the first surface 2A of the heat sink 2, and at each one location on the second surface 2B and the third surface 2C. These notches 14 are for preventing distortion of the heat radiating plate 2 that occurs when the second surface 2B and the third surface 2C are bent. If distortion is unlikely to occur depending on the material and bending angle of the heat radiating plate 2, the notch 14 may not be provided.

次に、上記実施形態の放熱器1による電子部品7の放熱について、図7を参照しながら説明する。 Next, the heat dissipation of the electronic component 7 by the radiator 1 of the above embodiment will be described with reference to FIG. 7.

<実施例>
実施例では、1個の空冷ファン(図示せず)が設置された場合である。放熱器1は、起立姿勢に回路基板12に取り付けられている。また、放熱器1は、空冷ファンからの冷却風の気流方向に対して放熱板2の第1面2Aが冷却風の気流方向と実質的に平行になるように配置されている。このため、放熱板2の第2面2Bおよび第3面2Cが冷却風の気流方向と実質的に直交する。また、貫通孔4が形成されていない第3面2Cが気流方向の上流側に配置される。これにより、第3面2Cより面積が大きな第2面2Bが、第1面2Aより後に冷却風に晒され、第1面2Aによる副次的な放熱が第2面2Bにより阻害されるのが抑制される。このとき、第1面2Aは、天面となっている。なお、空冷ファンは、図示しない温度センサによって検知された温度に応じて、CPU(中央処理装置)などの制御部によってオン・オフを切替制御される。
<Example>
In the embodiment, one air cooling fan (not shown) is installed. The radiator 1 is attached to the circuit board 12 in an upright posture. Further, the radiator 1 is arranged so that the first surface 2A of the heat sink 2 is substantially parallel to the airflow direction of the cooling air with respect to the airflow direction of the cooling air from the air cooling fan. Therefore, the second surface 2B and the third surface 2C of the heat radiating plate 2 are substantially orthogonal to the airflow direction of the cooling air. Further, the third surface 2C in which the through hole 4 is not formed is arranged on the upstream side in the airflow direction. As a result, the second surface 2B, which has a larger area than the third surface 2C, is exposed to the cooling air after the first surface 2A, and the secondary heat dissipation by the first surface 2A is hindered by the second surface 2B. It is suppressed. At this time, the first surface 2A is the top surface. The air-cooling fan is switched on and off by a control unit such as a CPU (central processing unit) according to the temperature detected by a temperature sensor (not shown).

空冷ファンがオン(作動)の場合、放熱器1は、空冷ファンから送風される冷却風を受風放熱面として機能する第2面2Bで受けながら、第2面2Bに形成された貫通孔4から下流側に冷却風を通過させる。空冷ファンがオフ(停止)の場合、電子部品7からの発熱を含む放熱器1の周囲の昇温された空気が、上昇気流となって第1面2Aの貫通孔4を通過する。すなわち、第2面2Bは、空冷ファンからの冷却風の気流方向と実質的に直交し、第1面2Aは、上昇気流と実質的に直交する。このように、本実施形態では、互いに異なる方向に延びる受風放熱面、すなわち第1面2Aおよび第2面2Bに気流が通過可能な貫通孔が形成されており、空冷ファンのオン・オフ切り替えに伴う各気流を受風するとともに気流を滞留させることなく貫通孔から通過させるので、電子部品7からの発熱を効果的に放熱することができる。 When the air-cooling fan is on (operated), the radiator 1 receives the cooling air blown from the air-cooling fan on the second surface 2B that functions as the wind receiving and radiating surface, and the through hole 4 formed in the second surface 2B. Let the cooling air pass downstream from. When the air cooling fan is off (stopped), the heated air around the radiator 1 including heat generated from the electronic component 7 becomes an updraft and passes through the through hole 4 on the first surface 2A. That is, the second surface 2B is substantially orthogonal to the airflow direction of the cooling air from the air cooling fan, and the first surface 2A is substantially orthogonal to the updraft. As described above, in the present embodiment, through holes through which airflow can pass are formed on the wind receiving and radiating surfaces extending in different directions, that is, the first surface 2A and the second surface 2B, and the air cooling fan can be switched on / off. Since each of the airflows associated with the airflow is received and the airflow is passed through the through hole without staying, the heat generated from the electronic component 7 can be effectively dissipated.

本実施形態では、空冷ファンがオンの場合、電子部品7からの発熱は、電子部品7の装着面である第1面2Aから副次的に放熱されるとともに、当該第1面2Aから第2面2Bおよび第3面2Cに伝達され、主として受風放熱面である第2面2Bから効率的に放熱される。また、空冷ファンがオフの場合、電子部品7からの発熱は、主に第1面2Aから放熱される。第1面2Aには、複数の貫通孔が形成されているので、放熱板2の周囲に生じた上昇気流が滞留せず、円滑に気流方向(上昇方向)の下流側に通過し、放熱効率を高めることができる。 In the present embodiment, when the air cooling fan is on, the heat generated from the electronic component 7 is secondarily dissipated from the first surface 2A, which is the mounting surface of the electronic component 7, and the first surface 2A to the second surface 2A. It is transmitted to the surface 2B and the third surface 2C, and is efficiently dissipated from the second surface 2B, which is mainly the wind receiving and radiating surface. When the air cooling fan is off, the heat generated from the electronic component 7 is mainly dissipated from the first surface 2A. Since a plurality of through holes are formed on the first surface 2A, the updraft generated around the heat sink 2 does not stay, but smoothly passes to the downstream side in the airflow direction (upward direction), and the heat dissipation efficiency. Can be enhanced.

また、上述のように、本実施例の放熱器1は、簡素な構成で電子部品7の放熱効率を高めることができる。放熱器1は、1枚の放熱板2を屈曲させて複数の受風放熱面を設けた簡素な構成であるので、生産効率に優れ、回路基板上での占有面積を小さくすることができる。 Further, as described above, the radiator 1 of the present embodiment can improve the heat dissipation efficiency of the electronic component 7 with a simple configuration. Since the radiator 1 has a simple structure in which one heat sink 2 is bent to provide a plurality of wind receiving and radiating surfaces, the production efficiency is excellent and the occupied area on the circuit board can be reduced.

さらに、放熱器1は、脚部3によって回路基板12に装着されるとともに、第1面2Aと回路基板12の間に間隙を設けているので、回路基板12と放熱器1との間の上昇気流の通過を可能にするとともに、当該間隙の高さよりも低い高さの電子部品7を回路基板12に実装することも可能にする。 Further, since the radiator 1 is mounted on the circuit board 12 by the legs 3 and a gap is provided between the first surface 2A and the circuit board 12, the radiator 1 rises between the circuit board 12 and the radiator 1. In addition to allowing the passage of airflow, it is also possible to mount an electronic component 7 having a height lower than the height of the gap on the circuit board 12.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、以下のような実施形態も含む。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made as long as it is described in the claims. For example, the following embodiments are also included.

(1)上記実施形態では、脚部3によって回路基板12と放熱板2の第1面2Aとの間に間隙を形成する構成であったが、間隙を形成しない構成であってもよい。例えば、図8に示すように、第1面2Aの下部が、回路基板12と接触または近接するように拡張する。また、電子部品7の装着面から下側の領域(第3領域)に複数の貫通孔4が形成されている。これにより、回路基板12の表面近くの気流の通過を可能にしながらも第1面2Aの表面積(放熱面積)を拡大することができる。なお、本実施形態において、第3領域に形成する貫通孔4のサイズは、第1領域と同じに設定しているが、異なるサイズであってもよいし、また、貫通孔4の個数も異なっていてもよい。 (1) In the above embodiment, the leg portion 3 forms a gap between the circuit board 12 and the first surface 2A of the heat radiating plate 2, but a gap may not be formed. For example, as shown in FIG. 8, the lower portion of the first surface 2A expands so as to come into contact with or approach the circuit board 12. Further, a plurality of through holes 4 are formed in a region (third region) below the mounting surface of the electronic component 7. This makes it possible to increase the surface area (heat dissipation area) of the first surface 2A while allowing the passage of airflow near the surface of the circuit board 12. In the present embodiment, the size of the through holes 4 formed in the third region is set to be the same as that of the first region, but the sizes may be different, and the number of through holes 4 is also different. You may be.

(2)上記実施形態では、受風放熱面および副次的な放熱面として機能する面を2つしか設けていないが、3つ以上であってもよい。例えば、図9および図10に示すように、第2面2Bを第1面2Aと同じ高さまで拡張するとともに、第1面2Aの上部と下部を延在して背面側に屈曲し、第4面2Dおよび第5面2Eを形成する。第4面2Dおよび第5面2Eは、背面側の奥行長さを第2面2Bと同じに設定している。なお、本実施形態では、第4面2Dおよび第5面2Eには貫通孔4が形成されていない。 (2) In the above embodiment, only two surfaces are provided, which function as a wind receiving heat radiating surface and a secondary heat radiating surface, but the number may be three or more. For example, as shown in FIGS. 9 and 10, the second surface 2B is extended to the same height as the first surface 2A, and the upper and lower portions of the first surface 2A are extended and bent toward the back side to form a fourth surface. The surface 2D and the fifth surface 2E are formed. The depth length of the back surface side of the fourth surface 2D and the fifth surface 2E is set to be the same as that of the second surface 2B. In this embodiment, the through holes 4 are not formed on the fourth surface 2D and the fifth surface 2E.

この構成によれば、図7に示す放熱器1と同じ姿勢で当該変形例の放熱器1を回路基板12に設置し、空冷ファンをオフ(停止)した状態のとき、第4面2Dおよび第5面2Eは、上昇気流と直交しないので、第1面2Aよりも放熱効率が劣るが、副次的な放熱面として放熱板の放熱能力向上に寄与する。また、空冷ファンをオン(作動)した場合、第4面2Dおよび第5面2Eは、空冷ファンの冷却風の気流方向と直交して配置され、冷却風に晒されることで、放熱効率の増加に寄与する。 According to this configuration, when the radiator 1 of the modified example is installed on the circuit board 12 in the same posture as the radiator 1 shown in FIG. 7, and the air cooling fan is turned off (stopped), the fourth surface 2D and the first Since the fifth surface 2E is not orthogonal to the updraft, the heat dissipation efficiency is inferior to that of the first surface 2A, but it contributes to the improvement of the heat dissipation capacity of the heat sink as a secondary heat dissipation surface. Further, when the air cooling fan is turned on (operated), the fourth surface 2D and the fifth surface 2E are arranged orthogonal to the air flow direction of the cooling air of the air cooling fan, and are exposed to the cooling air to increase the heat dissipation efficiency. Contribute to.

(3)上記各実施形態では、放熱板2に形成した貫通孔4は、打ち抜き加工によって形成しているが、図11および図12に示すように、略円弧状に切り込みを入れて、切り込み部分を背面側に屈曲させて冷却フィン15を形成してもよい。 (3) In each of the above embodiments, the through hole 4 formed in the heat radiating plate 2 is formed by punching, but as shown in FIGS. 11 and 12, a notch is made in a substantially arc shape to form a notched portion. May be bent to the back side to form the cooling fin 15.

この構成によれば、冷却フィン15によって放熱板の面積が拡張されるので放熱器1の放熱効率が向上する。したがって、貫通孔4に冷却風を通過させて得る冷却効果との相乗効果によって放熱効率が更に向上する。 According to this configuration, the area of the heat radiating plate is expanded by the cooling fins 15, so that the heat radiating efficiency of the radiator 1 is improved. Therefore, the heat dissipation efficiency is further improved by the synergistic effect with the cooling effect obtained by passing the cooling air through the through hole 4.

(4)上記各実施形態では、1つの空冷ファンが設置された場合の構成について説明したが、複数の空冷ファンが設置された場合にも対応することができる。例えば、放熱器1は、次のように構成される。以下、図13に基づいて説明する。 (4) In each of the above embodiments, the configuration when one air-cooling fan is installed has been described, but it is also possible to deal with the case where a plurality of air-cooling fans are installed. For example, the radiator 1 is configured as follows. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

本実施形態では、空冷ファンが2箇所に設置されており、放熱板2のベースとなる第1面2Aが一方の第1空冷ファンからの冷却風の気流方向と直交し、第2面2Bが他方の第2空冷ファンからの冷却風の気流方向と直交するように放熱器1が回路基板12に設置されている。なお、回路基板12は、起立姿勢で設置されている。したがって、図13において、第4面2Dが天面となっている。 In the present embodiment, the air cooling fans are installed at two places, the first surface 2A which is the base of the heat sink 2 is orthogonal to the flow direction of the cooling air from one of the first air cooling fans, and the second surface 2B is The radiator 1 is installed on the circuit board 12 so as to be orthogonal to the flow direction of the cooling air from the other second air cooling fan. The circuit board 12 is installed in an upright posture. Therefore, in FIG. 13, the fourth surface 2D is the top surface.

第1面2A、第2面2Bおよび第4面2Dの形状は、略正方形である。各面2A、2B、2Dに貫通孔4が、二次元状に形成されている。電子部品7は、第2面2Bに装着されている。なお、第2面2Bの電子部品7の装着部分には貫通孔4が形成されていない。 The shapes of the first surface 2A, the second surface 2B, and the fourth surface 2D are substantially square. Through holes 4 are formed in a two-dimensional shape on each surface 2A, 2B, and 2D. The electronic component 7 is mounted on the second surface 2B. The through hole 4 is not formed in the mounting portion of the electronic component 7 on the second surface 2B.

本実施形態では、脚部3は、上記実施形態の突起部10と同じ脚部が第2面2Bおよび第4面2Dに設けられているが、回路基板12に埋設されているので図示されていない。 In the present embodiment, the leg portion 3 is shown because the same leg portion as the protrusion 10 of the above embodiment is provided on the second surface 2B and the fourth surface 2D, but is embedded in the circuit board 12. Absent.

次に、本実施形態の放熱器1によって、電子部品7を冷却する動作について説明する。第1空冷ファンのみをオンにした場合、第1面2Aが第1空冷ファンから送風される冷却風を受けながら、貫通孔4から下流側に冷却風を通過させる。すなわち、貫通孔4を通過した冷却風は、第1面2A、第2面2B、第4面2Dおよび回路基板12によって4方向を囲われた空間に流れ込む。その後、冷却風は、放熱板2(放熱面)を有しない方向、第2面2Bおよび第4面2Dの貫通孔4を通過して外部に拡散する。 Next, the operation of cooling the electronic component 7 by the radiator 1 of the present embodiment will be described. When only the first air-cooling fan is turned on, the first surface 2A receives the cooling air blown from the first air-cooling fan, and the cooling air is passed through the through hole 4 to the downstream side. That is, the cooling air that has passed through the through hole 4 flows into the space surrounded in four directions by the first surface 2A, the second surface 2B, the fourth surface 2D, and the circuit board 12. After that, the cooling air passes through the through holes 4 of the second surface 2B and the fourth surface 2D in the direction not having the heat radiating plate 2 (radiating surface) and diffuses to the outside.

一方で、第2空冷ファンのみをオンにした場合、第2面2Bが第2空冷ファンから送風される冷却風を受けながら、貫通孔4から下流側に冷却風を通過させる。貫通孔4を通過した冷却風は、第1空冷ファンの作動時と同様に、貫通孔4などを通過して外部に拡散する。 On the other hand, when only the second air-cooling fan is turned on, the second surface 2B receives the cooling air blown from the second air-cooling fan and allows the cooling air to pass through the through hole 4 to the downstream side. The cooling air that has passed through the through hole 4 passes through the through hole 4 and the like and diffuses to the outside, as in the case of operating the first air cooling fan.

第1空冷ファンおよび第2空冷ファンの両方をオフにした場合、第1面2A、第2面2B、第4面2Dおよび回路基板12によって4方向を囲われた空間内の空気が、電子部品7等の発熱によって昇温されて上昇気流となり、第4面2Dの貫通孔4を通過する。すなわち、空気は、空間内で滞留せずに第4面2Dの貫通孔4を通過して外部に拡散する。 When both the first air cooling fan and the second air cooling fan are turned off, the air in the space surrounded by the first surface 2A, the second surface 2B, the fourth surface 2D, and the circuit board 12 in four directions becomes an electronic component. The temperature is raised by the heat generated by 7 or the like to form an updraft, which passes through the through hole 4 on the fourth surface 2D. That is, the air does not stay in the space but passes through the through hole 4 on the fourth surface 2D and diffuses to the outside.

上述のように、一方の空冷ファンの作動時、および、両空冷ファンの停止時のいずれの場合であっても、空気が放熱板2および回路基板12によって囲われた空間に滞留せずに円滑に流れるので、電子部品7からの発熱を効率よく放熱することができる。 As described above, the air does not stay in the space surrounded by the heat sink 2 and the circuit board 12 and is smooth regardless of whether one of the air cooling fans is operating or both air cooling fans are stopped. The heat generated from the electronic component 7 can be efficiently dissipated.

また、この回路基板12を備えた製品が、縦および横向きのいずれにも設置可能、或は可搬型の場合、製品の天面が変わったとしても空冷ファン停止時に発生する上昇気流となった空気を3面のいずれかで受けながら貫通孔4を通過させることができる。すなわち、製品の姿勢および設置状態に関わらず、電子部品7からの発熱を効率よく放熱することができる。 Further, when the product provided with the circuit board 12 can be installed vertically or horizontally, or when it is portable, even if the top surface of the product changes, the air that becomes an updraft generated when the air cooling fan is stopped. Can be passed through the through hole 4 while receiving the air on any of the three surfaces. That is, the heat generated from the electronic component 7 can be efficiently dissipated regardless of the posture and the installation state of the product.

(5)上記各実施形態では、放熱板2のベースとなる第1面2Aに対して他の第2面2Bおよび第4面2Dを直角に屈曲させていたが、屈曲させる角度は直角に限定されずに回路設計および空冷ファンの設置角度に応じて、冷却風と受風放熱面とが直交するように適宜に設定変更される。 (5) In each of the above embodiments, the other second surface 2B and the fourth surface 2D are bent at right angles to the first surface 2A which is the base of the heat radiating plate 2, but the bending angle is limited to a right angle. Instead, the settings are appropriately changed so that the cooling air and the receiving and radiating surface are orthogonal to each other according to the circuit design and the installation angle of the air cooling fan.

1 放熱器
2 放熱板
2A 第1面
2B 第2面
2C 第3面
3 脚部
4 貫通孔
5 貫通孔
6 フランジ
7 電子部品
8 ねじ
9 貫通孔
10 突起部
11 切欠き
12 回路基板
13 設置孔
14 切欠き
1 Heat sink 2 Heat sink 2A 1st surface 2B 2nd surface 2C 3rd surface 3 Leg 4 Through hole 5 Through hole 6 Flange 7 Electronic component 8 Screw 9 Through hole 10 Protrusion 11 Notch 12 Circuit board 13 Installation hole 14 Notch

Claims (2)

基板面が鉛直方向に平行となるように立設された回路基板に実装された電子部品に当接して当該電子部品からの発熱を放熱する放熱器であって、
前記基板面の水平方向に冷却風を送風するように配置された空冷ファンのオン・オフ切り替えによってオン時に前記水平方向の冷却風により発生する水平気流に対して直交し当該水平気流を受風する第1受風放熱面と、前記第1受風放熱面と実質的に直交するよう屈曲形成されるとともに、オフ時に周囲に生じる上昇気流に対して直交し当該上昇気流を受風する第2受風放熱面とを有し、
前記第1受風放熱面に前記水平気流が通過可能な第1貫通孔が形成される一方、前記第2受風放熱面には前記上昇気流が通過可能な第2貫通孔が形成された放熱板によって構成され、
前記放熱板から延設され、前記放熱板を前記回路基板に設置可能にするとともに前記回路基板から当該放熱板を離間させる脚部を有し、
前記第1受風放熱面から前記脚部が延在していることを特徴とする放熱器。
A radiator that abuts on an electronic component mounted on a circuit board erected so that the substrate surface is parallel to the vertical direction and dissipates heat generated from the electronic component.
By switching on / off of the air cooling fan arranged so as to blow the cooling air in the horizontal direction of the substrate surface, the horizontal air flow is received at right angles to the horizontal air flow generated by the horizontal cooling air when the air cooling fan is turned on. a first wind receiving heat radiating surface, the first wind receiving radiating surface substantially perpendicular to such a bent form Rutotomoni, second receiving that swept the orthogonal the rising air against updraft generated around during off Has a wind radiating surface,
A first through hole through which the horizontal airflow can pass is formed on the first wind receiving and radiating surface, while a second through hole through which the updraft can pass is formed on the second wind receiving and radiating surface. Consists of boards ,
It has legs that extend from the heat sink, allow the heat sink to be installed on the circuit board, and separate the heat sink from the circuit board.
A radiator characterized in that the legs extend from the first wind receiving heat radiating surface.
前記電子部品を装着する前記放熱板の所定領域に前記第1および前記第2貫通孔を有しないことを特徴とする請求項1に記載の放熱器。 Radiator according to claim 1, characterized in that it does not have the first and second through-holes in a predetermined area of the heat radiating plate for mounting the electronic component.
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