JPH04130796A - ヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子装置等に使用される電子部品を冷却する
ためのヒートシンクに関する。

〔従来の技術〕

従来、電子装置等に使用される電子部品を強制対流冷却
により冷却する場合は、ヒートシンクを発熱量の大きい
電子部品の上面部分に半田或いは熱伝導の良好な接着剤
等により固着し、電子部品より発する熱を、半田あるい
は接着剤を経てヒートシンクに伝導し、ヒートシンクの
放熱フィンより、強制対流させている冷媒に伝達してい
た。

第３図は従来のヒートシンクを示す断面図であり、ヒー
トシンク８を電子部品のセラミック基板１に接着剤７で
固着し、これを第４図に示すようにプリント基板４に搭
載し、ファン等で冷媒を対流させ冷却していた。ヒート
シンク８は、ベース部の平板の上に複数の平板を直立さ
せたもので電子部品のケースの一部であるセラミック基
板１の表面に前記ヒートシンク８のベース部の平板を接
着剤７にて固着した一体構造とし、電子部品の熱を放熱
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

電子部品の高集積化とともに電子部品の発熱量も年々大
きくなってきており、その為に電子部品の冷却に使用さ
れるヒートシンクのサイズも必要な冷却能力の確保の為
年々大型化している。しかし、上述した従来のヒートシ
ンクでは、高さが電子部品と基板等との固着条件（半田
付は等）に制限される事が多く、また、基板等と電子部
品を半田リフローにて固着する場合、ヒートシンクの熱
容量が大きい為、固着可能な電子部品と電子部品数が制
限されてしまう。また、電子部品を基板等に固着する際
には、固着後の基板等の改造布線を行なう際の作業性を
確保する為にヒートシンクの大きさを制限され、必要な
冷却能力を得る事が困難になっている欠点がある。

更にセラミック基板と、ヒートシンクを固着する場合、
ヒートシンク材質はセラミック基板の熱膨張率が等しい
材質を選択する必要があり、たとえばモリブデン、タン
グステン等の限られた材料しか選択できない。これらの
材料は高価であり、また加工が難しく、重い欠点がある
。

また、冷媒は基板等に実装された複数の電子部品を通過
する際に電子部品が発する熱をヒートシンクを介して伝
達されており、各電子部品を通過する度に冷媒の温度が
上昇してしまい、基板等に実装された各電子部品に均一
な冷媒を供給することが出来ない。例えば、基板上に電
子部品が冷媒の流れに平行に５個実装されており、一つ
の電子部品を通過した時に冷媒の温度が５℃上昇するき
した場合、５個目の電子部品には１個目に比べて約２０
　’Ｃ高い冷媒が供給されてしまうという欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のヒートシンクは、電子部品か搭載された基板に
配置されたヒートシンクベース部と、前記ヒートシンク
ベース部の下面の前記電子部品に対応する位置に設けら
れた冷媒排気ダクトと、この排気ダクトと通じ前記ヒー
トシンクベース部の上面に設けられた冷媒取入れダクト
と、前記冷媒排気ダクトの下面が前記電子部品に密着す
るように前記ヒートシンクベース部を前記基板に固定す
る固定手段と、前記排気ダクト内に設けられた放熱フィ
ンとを有している。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図を参照して説明する。

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
段面図および斜視図である。

１はセラミック基板であり、集積回路素子２が搭載され
ておりキャップ３が取り付けられ密閉されている。セラ
ミック基板１はプリント基板４に半田付けされており、
プリント基板４はタップ穴を有するストッパー４−１が
所定の位置に固着されている。ヒートシンク５はセラミ
ック基板１と重なる部分のヒートシンクベース部５−１
の上面に冷媒取入れダク）５−２、下面には内部の平面
部に放熱フィン５−３−１を有する冷媒排気ダクト５−
３と、プリント基板４が有しているストッパー４−１と
重なる部分に貫通穴５−４を有しており、プリント基板
４にセラミック基板１とヒートシンクベース部５−１の
下面にある冷媒排気ダクト５−３が重なるように装着し
、貫通穴５−４を通してボルト６をストッパー４−１の
タップ穴に締め込むことでセラミック基板１をプリント
基板４とヒートシンク５で挟み込むことになり、これに
よりセラミック基板１とヒートシンク５を密着させる構
造としている。

熱の伝達は以下の様になる。ます集積回路素子２より発
した熱はセラミック基板１を通過し冷媒排気ダクト５−
３内の放熱フィン５−３−１を８で強制対流がおこなわ
れる空気に伝達される事になる。この際、ヒートシンク
ベース部５−１（７）上面の冷媒取入れダクト５−２よ
り取込まれた空気は冷媒排気ダクト５−３に導かれ、放
熱フィン５−３−１を通過する際に集積回路素子２の熱
を伝達され、冷媒排気ダクト５−３よりヒートシンクベ
ース２−１の下側に排気される。

この場合、冷媒排気ダクト５−３から排気された空気は
ヒートシンクベース部５−１の上面には流れないので冷
媒取入れダクト５−２に取入れられる空気は常に集積回
路素子２の熱量を伝達されていない状態で放熱フィン５
−３−１を通過する事になる。

セラミック基板１をプリント基板４に半田付けするとき
は熱容量が大きいヒートシンク５を外しておき、半田付
は後にヒートシンク５をセラミ、ツク基板１に一括して
取り付けることが出来る。プリント基板４とヒートシン
ク５の位置合せはセラミック基板１と接する冷媒排気ダ
クト５−３の低部の凹部５−３−２にセラミック基板１
を合せることで容易に行え、ストッパー４−１が必要以
上の力でプリント基板４とヒートシンク５がセラミック
基板１を挟みこみセラミツク基板１自体、または、セラ
ミック基板１とプリント基板４の半田付は部を損傷する
ことを防いでいる。ヒートシンク５をプリント基板４に
装着後もストッパー４−１に締め込まれているボルト７
を外すことでヒートシンク５をプリント基板４より容易
に取外す事ができ、再装着も容易にできる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、本発明のヒートシンクは、電子部
品を基板等に半田付けで固着させる際に、電子部品のみ
を基板等と半田付けし、熱容量の大きいヒートシンクは
半田付は後に電子部品に装着することができるために半
田付けが容易に行なえ、またヒートシンクを基板等に固
着された複数の電子部品より一括して容易に着脱するこ
とができるため電子部品を基板等に固着した後の基板等
の改造布線や、ヒートシンクの交換や再利用が容易に行
なえる、などの効果がある。

また、ヒートシンク材質はセラミック基板と熱膨張率の
等しい材質を選択する必要が無いので、たとえばアルミ
ニウム等の安価で加工が容易でかつ軽量な材質の材料を
採用できる効果もある。

また、電子部品が発する熱が伝達される冷媒は各電子部
品それぞれに個別に供給されるので同一基板上に実装さ
れた他の電子部品の発する熱の影響を受けることは少な
いので各電子部品を均一に冷却する事が出き、電子装置
全体の冷却効率を向上させる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例のＡＢ
面で切断した斜視図および断面図、第３図および第４図
はそれぞれ従来のヒートシンクの断面図および斜視図で
ある。 １・・・セラミック基板、２・・・集積回路素子、３・
・・キャップ、４・・・プリント基板、４−１・・・ス
ト・ソノ々５・・・ヒートシンク、５−１・・・ヒート
シンクベース部、５−２・・・冷媒取入れダク）、５−
３・・・冷媒排気ダク）、５−３−１・・・放熱フィン
、５−３−２・・・凹部、６・・・ボルト、７・・・接
着剤、８・・・ヒートシンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子部品が搭載された基板に配置されたヒートシンクベ
   ース部と、前記ヒートシンクベース部の下面の前記電子
   部品に対応する位置に設けられた冷媒排気ダクトと、こ
   の排気ダクトと通じ前記ヒートシンクベース部の上面に
   設けられた冷媒取入れダクトと、前記冷媒排気ダクトの
   下面が前記電子部品に密着するように前記ヒートシンク
   ベース部を前記基板に固定する固定手段と、前記排気ダ
   クト内に設けられた放熱フィンとを含むことを特徴とす
   るヒートシンク。