JPH08102512A - ヒートパイプとこの固定具 - Google Patents

ヒートパイプとこの固定具

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JPH08102512A
JPH08102512A JP3158195A JP3158195A JPH08102512A JP H08102512 A JPH08102512 A JP H08102512A JP 3158195 A JP3158195 A JP 3158195A JP 3158195 A JP3158195 A JP 3158195A JP H08102512 A JPH08102512 A JP H08102512A
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JP
Japan
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heat
heat pipe
wiring board
printed wiring
container
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Application number
JP3158195A
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English (en)
Inventor
Yoshio Ishida
良夫 石田
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートパイプ10が熱により収縮した場合で
も内部空間の気密性が保持でき、かつ生産性の良い固定
具一体のヒートパイプを提供する。 【構成】 プリント配線基板30にサーマルビア22を
形成した上に電子部品を搭載したプリント配線基板アッ
センブリと、前記プリント配線基板30の電子部品搭載
側と反対側のサーマルビア22にヒートパイプ10の受
熱部15を接合し、上記ヒートパイプ10の放熱部17
を熱拡散部40に接合させ、上記ヒートパイプ10のプ
リント配線基板30側と熱拡散部40側の何れか一方を
直接固定具12により固定し、他方を間接固定具60で
固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はヒートパイプ本体とこの
固定具の構造に関し、特に固定具が本体と一体に形成さ
れているヒートパイプに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子、電気機器においては高機能
化と共に小型化が要求され、筺体内部には多数のプリン
ト配線基板や電子部品等が配置されているが、これらの
電子部品、特にLSIやCPU等のマイクロコンピュー
タでは、熱暴走等の発熱によって引き起こされる種々の
問題があり、この熱対策が重要になっている。
【0003】従来この熱対策として、例えば図11に示
す様に発熱体20からの熱をアルミニウムや銅等の熱伝
達体10によって筺体等の熱拡散部40に伝達してい
た。図11において、発熱体20はテープ・キャリア・
パッケージ(以下「TCP」と呼ぶ)の電子部品で構成
され、プリント配線基板30上に配置されている。前記
プリント配線基板30にはサーマルビア22が設けられ
ている。周知の如く前記サーマルビア22とは、プリン
ト配線基板上に設けられる発熱体の放熱手段として設け
られるもので、プリント配線基板30の一面から他面を
貫通する如く設けられている放熱具である。前記図11
においては、このサーマルビア22が前記熱伝達体10
の受熱部15の上面に当接している。前記熱伝達体10
は、受熱部15とコンテナ部16、放熱部17から構成
され、この熱伝達体の両端、即ち受熱部15と放熱部1
7の端部が固定具14−14とネジ50−50によって
それぞれ発熱体20と熱拡散部40に取付固定されてい
る。
【0004】上記従来例では熱伝達体10がアルミニウ
ムや銅で構成されるために、発熱体20の熱を充分に拡
散できないために、これをマイクロヒートパイプで構成
すれば放熱が促進できる。即ち、図11に示す熱伝達体
10をヒートパイプすれば発熱体20から熱拡散部40
への熱移動が促進される。
【0005】図11において熱伝達体をヒートパイプ1
0に置き換えれば、前記サーマルビア22がヒートパイ
プ10の受熱部15の上面に当接している。前記ヒート
パイプ10は、受熱部15とコンテナ部16、放熱部1
7から構成され、このヒートパイプ10の両端、即ち受
熱部15と放熱部17の端部がヒートパイプ固定具14
−14によって塞がれ、内部を真空状態に保っている。
また前記受熱部15はプリント配線基板30に、放熱部
17は筺体等の熱拡散部40に当接し、これらは固定具
14−14とネジ50−50によりそれぞれ固定されて
いる。
【0006】前記固定具14−14とヒートパイプ10
との接合は図12に示すようになっており、固定具14
の形状は図13若しくは図14が示すような形状となっ
ている。図12と13、14が示すように固定具14は
ヒートパイプ10の内部空間に押し込まれる挿入部14
2と外部に露出する本体部143があり、この本体部1
43を貫通するようにネジ挿入穴141が設けられてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記構成において、ヒ
ートパイプ10はTCPの熱を受け、これを筺体に熱伝
達しているが、TCPの駆動状態によってはこの発熱が
大きくなり、この結果ヒートパイプ10に熱膨張が発生
し、この後にヒートパイプ10自体に収縮が生じること
がある。特に熱膨張後に冷却され、ヒートパイプ10が
縮む場合では、固定具14−14がそれぞれ固定されて
いるために、ヒートパイプ10と固定具14−14との
接合部分が可動してしまうために、プリント配線基板3
0が割れたり、固定具14がヒートパイプ10端部の封
止を兼ねているものにあっては、特にヒートパイプ10
内の気密が保てなくなり、熱伝達能力の低下が生じ、受
熱部15からの熱拡散ができなくなる。
【0008】また固定具14がヒートパイプ10端部の
封止を兼ねている場合では、ヒートパイプ10内の気密
性を保つために、特に挿入部142の寸法を正確にしな
くてはならず、切削加工により形成されているので生産
性が悪いものとなっている。
【0009】本発明は上記課題を鑑みてなされたもの
で、ヒートパイプ10が熱により収縮した場合でも内部
空間の気密性が保持でき、かつ生産性の良い固定具一体
のヒートパイプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、プリント配線基板30にサーマルビア2
2を形成した上に電子部品を搭載したプリント配線基板
アッセンブリと、前記プリント配線基板30の電子部品
搭載側と反対側のサーマルビア22の全面にヒートパイ
プ10の受熱部15を接合し、上記ヒートパイプ10の
放熱部17を熱拡散部40に接合させ、上記ヒートパイ
プ10のプリント配線基板30側と熱拡散部40側の何
れか一方を直接固定具12により固定し、他方を間接固
定具60で固定したヒートパイプとする。
【0011】また、平板状の容器の少なくとも一方の端
末部に取付穴121を形成するヒートパイプ10におい
て、上記容器の内縁部に嵌合する直接固定具12を上記
容器の厚み分の段差を付けてプレス成形し、ロー付した
容器からなるヒートパイプとするか、上記容器の一部ま
たは全部を切断し、上記容器の内縁部に嵌合する直接固
定具12を上記容器の中に、上記切断部を跨いで端末部
を揃えて挿入した後、上記切断部へのロー付と切断部と
端末部の間に取付穴加工を施した容器からなるヒートパ
イプとしてもよい。
【0012】また、プリント配線基板30にサーマルビ
ア22を形成した上に電子部品を搭載したプリント配線
基板アッセンブリと、前記プリント配線基板30の電子
部品搭載側と反対側のサーマルビア22の全面にヒート
パイプ10の受熱部15を接合し、上記ヒートパイプ1
0の放熱部17を熱拡散部40に接合させ、上記ヒート
パイプ10のプリント配線基板30側と熱拡散部40側
の少なくとも一方にプレートを設け、前記プレートを介
して前記受熱部15とサーマルビア22、または前記放
熱部17と熱拡散部40を接合固定し、他方を間接固定
具60を配置しているヒートパイプとし、特に前記プレ
ートとヒートパイプの接合がプレートを折り曲げ加工す
ることによりヒートパイプをカシメているヒートパイプ
固定具としてもよい。
【0013】
【作用】上記構成の如く、固定材で受熱部若しくは放熱
部の一方のみを直接に固定し、他方を間接固定とするの
で、熱によりヒートパイプ10が収縮、変形するが、こ
のときには間接固定部においてヒートパイプ端部が移動
可能で応力機械歪を吸収する構造となっているので、ヒ
ートパイプとそれぞれの固定具間には良好な接続が維持
でき、ヒートパイプ内部の気密性が保持できる。
【0014】また、ヒートパイプと固定具間がロー付で
固定されるので、固定具は従来のように複雑な切削加工
を施さなくともプレス加工のみで成形できる。
【0015】
【実施例】本発明の実施例を図1に、このA−A断面を
矢印方向に見た断面図を図2に示す。図1と2におい
て、発熱体20はTCPの電子部品で構成され、プリン
ト配線基板30上に配置されている。前記プリント配線
基板30にはサーマルビア22が設けられており、この
サーマルビア22がヒートパイプ10の受熱部15の一
部若しくは全面に当接している。前記ヒートパイプ10
は、受熱部15とコンテナ部16、放熱部17から構成
される平板若しくは円筒状の形状をしている容器を備
え、このヒートパイプ10の受熱部15の外端部がヒー
トパイプの直接固定具12によって、また放熱部17は
ヒートパイプ成型時に予め塞がれることにより、筒状の
内部を真空状態に保っている。
【0016】前記受熱部15はプリント配線基板30内
のサーマルビア22に、放熱部17は筺体等の熱拡散部
40に当接している。前記受熱部は、直接固定具12と
プリント配線基板30に設けられている穴にネジ50を
ねじ込むか接着剤等の固定材により固定が行われてい
る。また熱拡散部40には間接固定具60がネジ50若
しくは接着剤等の固定材により固定されている。前記間
接固定具60は放熱部17を押さえる放熱部押さえ部6
2と、熱拡散部40に取付固定する熱拡散部取付部64
から構成されている。
【0017】上記実施例では、直接固定具12と放熱部
17によってヒートパイプ10を固定しているが、間接
固定具60における放熱部17の固定は、熱拡散部40
に当接し、かつ放熱部17が移動可能な状態になってお
り、発熱体20の熱によりヒートパイプ10が収縮した
場合においては、直接固定具12が受熱部15を固定し
ていても放熱部17が移動し、前記収縮を吸収できる。
【0018】前記実施例では直接固定具12を受熱部1
5側に、また間接固定具60を放熱部17側に配置して
いるが、この両固定具は逆の位置に配置しても同様の効
果が得られる。また図2に示す如く間接固定具60と放
熱部17は直接当接しているが、放熱部17は可動し、
またヒートパイプ10は内部が空洞になっているために
外側からの応力に弱いために、図3に示す如く前記両者
の間にシリコーンゴム等の緩衝剤70を設ければヒート
パイプ10を外圧から保護できる。
【0019】前記直接固定具12とヒートパイプ10と
の固定手段としては、例えば図4と5、7に示すような
ものがある。前記それぞれの直接固定具12はヒートパ
イプ10の容器の封止板を兼ねている。図5と7におい
ては、この斜視図を図6と図8に示す。
【0020】図4では、容器の内縁部に嵌合する直接固
定具12を前記容器の厚み分の段差を付けてプレス成形
し、ロー材125によりロー付している。
【0021】図5と6では容器の一部を、また図7と8
では、容器の外周を切断部127として切断し、前記容
器の内縁部に嵌合する直接固定具12を前記容器の中
に、前記切断部を跨いで端末部を揃えて挿入した後、前
記切断部にロー材125を設けることによってロー付
し、前記切断部127と端末部の間に取付穴121加工
を施している。
【0022】以上の実施例においては、特に直接固定具
12がヒートパイプ10端部の封止を兼ねているものに
ついて述べたが、図1に示すヒートパイプ10の封止手
段に直接固定具12を用いない場合、即ちヒートパイプ
10の開口部が前記直接固定具12を使用しないで封止
している場合にあっても、上記実施例の如くプリント配
線基板30とヒートパイプ10との接合にはネジ50以
外に接着剤やロー付け、カシメなどによってこの両者を
接合できる。この場合には、図9に示すようにプリント
配線基板30下面にサーマルビア22の熱を受ける受熱
プレート13を設け、前記受熱プレート13をプリント
配線基板30にネジ50などで取付固定している。また
ヒートパイプ10は受熱プレート13に接合されてい
る。前記においてプリント配線基板30、受熱プレート
13、ヒートパイプ10の相互接合は、ネジ止め以外に
接着剤やロー付け、カシメおよび粘着テープで行っても
よい。特に受熱プレート13とヒートパイプ10との接
合は、例えば図10に示すように、プリント配線基板3
0下面にサーマルビア22の熱を受ける受熱プレート1
3を設け、この1辺部分を折り曲げ加工したカシメ部分
131として、ヒートパイプ10の受熱部15をカシメ
れば生産性の向上が実現できる。このような受熱プレー
ト13とヒートパイプ10との接合は、最初の実施例で
述べた場合と比較して発熱体20直下に空間が形成で
き、受熱プレート13の形状により、有効な空間が得や
すく、このようなヒートパイプを搭載する小型電子機器
の限られた筺体内部の空間を有効に利用できる。さらに
受熱プレート13を放熱プレートとしてヒートパイプ1
0の放熱部17に設けても同様の効果が得られるのは勿
論である。
【0023】
【発明の効果】上記構成により、ヒートパイプ10に収
縮作用が生じ、受熱部15、放熱部17等ヒートパイプ
10の一部に変形があった場合でも、間接固定具60に
よって応力機械歪が吸収でき、封止板を兼ねる直接固定
具12とヒートパイプ10の縁端部との嵌合が完全に行
え、ヒートパイプ10の容器内の気密性が保持できる。
【0024】また、プレス加工とロー付によって直接固
定具12を形成する場合、また図9に示すようなカシメ
加工を行えば、従来のような切削加工が不要となり生産
時の煩雑さが解消でき生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例とするヒートパイプの側面図
である。
【図2】 図1のA−A断面を矢印方向に見た断面図で
ある。
【図3】 図1のA−A断面を矢印方向に見た別の実施
例とする断面図である。
【図4】 本発明のヒートパイプと直接固定具の嵌合部
分を示す断面図である。
【図5】 本発明のヒートパイプと直接固定具の嵌合部
分を示す断面図である。
【図6】 図5の斜視図である。
【図7】 本発明のヒートパイプと直接固定具の嵌合部
分を示す断面図である。
【図8】 図7の斜視図である。
【図9】 本発明のプレートとヒートパイプとをプリン
ト配線基板に接合した断面図を示す。
【図10】 本発明のプレートとヒートパイプとのカシ
メ接合を示す斜視図である。
【図11】 従来のヒートパイプを示す側面図である。
【図12】 従来のヒートパイプと直接固定具の嵌合部
分を示す断面図である。
【図13】 従来の固定具を示す斜視図である。
【図14】 従来の別の固定具を示す斜視図である。
【符号の説明】
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 10 ヒートパイプ 12 直接固定具 15 受熱部 16 コンテナ部 17 放熱部 20 発熱体 22 サーマルビア 30 プリント配線基板 60 間接固定具 125 ロー材 121 取付穴 127 切断部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板にサーマルビアを形成
    した上に電子部品を搭載したプリント配線基板アッセン
    ブリと、前記プリント配線基板の電子部品搭載側と反対
    側のサーマルビアの全面にヒートパイプの受熱部を接合
    し、上記ヒートパイプの放熱部を熱拡散部に接合させ、
    上記ヒートパイプのプリント配線基板側と熱拡散部側の
    何れか一方に直接固定具を、他方に間接固定具を配置し
    たヒートパイプ。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方の端末部に取付穴を形成
    するヒートパイプにおいて、上記容器の内縁部に嵌合す
    る直接固定具を上記容器の厚み分の段差を付けてプレス
    成形し、ロー付した容器からなるヒートパイプ。
  3. 【請求項3】 少なくとも一方の端末部に取付穴を形成
    するヒートパイプにおいて、上記容器の一部または全部
    を切断し、上記容器の内縁部に嵌合する直接固定具を上
    記容器の中に、上記切断部を跨いで端末部を揃えて挿入
    した後、上記切断部へのロー付と切断部と端末部の間に
    取付穴加工を施した容器からなるヒートパイプ。
  4. 【請求項4】 プリント配線基板にサーマルビアを形成
    した上に電子部品を搭載したプリント配線基板アッセン
    ブリと、前記プリント配線基板の電子部品搭載側と反対
    側のサーマルビアの全面にヒートパイプの受熱部を接合
    し、上記ヒートパイプの放熱部を熱拡散部に接合させ、
    上記ヒートパイプのプリント配線基板側と熱拡散部側の
    少なくとも一方にプレートを設け、前記プレートを介し
    て前記受熱部とサーマルビア、または前記放熱部と熱拡
    散部を接合固定し、他方を間接固定具を配置しているヒ
    ートパイプ固定具。
  5. 【請求項5】 特に前記プレートとヒートパイプの接合
    がプレートを折り曲げ加工することによりヒートパイプ
    をカシメている請求項4項記載のヒートパイプ固定具。
JP3158195A 1994-08-05 1995-01-27 ヒートパイプとこの固定具 Pending JPH08102512A (ja)

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JP20459094 1994-08-05
JP6-204590 1994-08-05
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020101274A1 (ko) * 2018-11-12 2020-05-22 삼성전자 주식회사 방열 구조를 포함하는 전자 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020101274A1 (ko) * 2018-11-12 2020-05-22 삼성전자 주식회사 방열 구조를 포함하는 전자 장치
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