WO2014073528A1 - 放熱フィンの基板固定構造 - Google Patents

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WO2014073528A1
WO2014073528A1 PCT/JP2013/079885 JP2013079885W WO2014073528A1 WO 2014073528 A1 WO2014073528 A1 WO 2014073528A1 JP 2013079885 W JP2013079885 W JP 2013079885W WO 2014073528 A1 WO2014073528 A1 WO 2014073528A1
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WO
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fin
substrate
metal fitting
board
fixing structure
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PCT/JP2013/079885
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健滋 緒方
正美 保井
勇人 久津摩
敦 松下
秀憲 藤井
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三菱電機株式会社
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    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
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    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
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    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to a substrate fixing structure for a radiation fin that uses a metal fitting or a snap fit to bring the radiation fin into contact with an IC on the substrate and fix it to the substrate.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • the radiating fin is brought into contact with the IC and fixed to the substrate, it is not necessary to make a hole in the substrate, and the radiating fin can be easily formed. It is an object of the present invention to provide a substrate fixing structure for radiating fins that can be removed.
  • the substrate fixing structure of the heat dissipating fin according to the present invention has a bottom surface and a wall surface, and is provided with a plurality of metal fittings disposed around the IC on the substrate and soldered to the bottom surface, and a plurality of fin portions on the base surface.
  • the fin holding plate is disposed on the base surface of the heat dissipating fin by passing through and connected to the wall surface of the metal fitting by soldering.
  • the substrate fixing structure of the radiating fin according to the present invention has a bottom surface and a wall surface, a plurality of locking pieces are provided at the end of the wall surface, and the bottom surface is soldered by being arranged around the IC on the substrate.
  • a snap fit a plurality of fins are provided on the base surface, heat dissipating fins arranged on the IC, fin holes into which the fins can be inserted are provided, and heat dissipating fins by passing the fins through the fin holes And a fin presser plate which is disposed on the base surface and whose end is locked by a snap-fit locking piece.
  • the substrate fixing structure of the radiating fin according to the present invention has a bottom surface and a wall surface, a plurality of locking pieces are provided at the end of the wall surface, and the bottom surface is soldered by being arranged around the IC on the substrate. And a plurality of fin portions provided on the base surface and disposed on the IC, thereby providing heat radiation fins whose ends are locked by the snap-fit locking pieces.
  • the radiating fin since it is configured as described above, in the structure in which the radiating fin is brought into contact with the IC and fixed to the substrate, there is no need to make a hole in the substrate, and the solder can be easily removed. There is an effect that it can be arbitrarily removed.
  • FIG. 14 It is a figure which shows the last state of the board
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a substrate fixing structure for radiating fins according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the substrate 1 is omitted (see FIG. 6 for the substrate 1).
  • the substrate fixing structure of the radiating fin includes a substrate 1, an IC 2, a metal fitting 3, a radiating fin 4, and a fin pressing plate 5.
  • the IC 2 is a high-density mounting of an electronic board, is placed at a predetermined location on the board 1, and its bottom is soldered.
  • the metal fitting 3 is formed in a substantially L-shape having a bottom surface 31 and a wall surface 32 by bending a plate-like member, and a plurality (four in FIG. 1) are arranged around the IC 2 on the substrate 1.
  • the bottom surface 31 is soldered.
  • the metal fitting 3 is comprised by the member which can be soldered.
  • the plurality of metal fittings 3 are arranged on the respective wall surfaces of the heat radiation fins 4 by the respective wall surfaces 32 outside the wall surfaces of the heat radiation fins 4 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fin portions 42 (direction substantially perpendicular to the wind direction). It arrange
  • the heat radiation fin 4 is for radiating heat of the IC 2 and is disposed on the IC 2.
  • the heat radiating fins 4 are made of aluminum. Moreover, when arrange
  • the fin pressing plate 5 fixes the radiating fin 4 to the substrate 1 side by being connected to the metal fitting 3 by soldering with the radiating fin 4 interposed therebetween.
  • the fin pressing plate 5 is configured by a solderable member.
  • a plurality of slit-like fin holes 51 into which the fin portions 42 of the heat radiating fins 4 can be inserted are provided in the fin pressing plate 5 along the longitudinal direction. Further, on both ends in the longitudinal direction of the fin pressing plate 5, a metal fitting hole 52 into which the wall surface 32 of the metal fitting 3 on the substrate 1 can be inserted is formed.
  • the fin pressing plate 5 is disposed on the base surface 41 of the heat radiation fin 4 by passing the fin portion 42 through the fin hole 51 and passing the wall surface 32 of the metal fitting 3 through the metal fitting hole 52.
  • the substrate fixing order by the substrate fixing structure of the radiating fins 4 configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4, the substrate 1 is omitted.
  • the IC 2 is disposed at a predetermined location on the substrate 1 and the bottom surface thereof is soldered.
  • the plurality of metal fittings 3 are placed around the IC 2 on the substrate 1 in a predetermined direction, and the bottom surface 31 is soldered.
  • the radiation fins 4 are arranged on the IC 2.
  • the fin holding plate 5 is passed through the fin hole 51 of the fin holding plate 5 and the wall surface 32 of the fitting 3 is passed through the fitting hole 52 so that the fin holding plate 5 is radiated by the fins. 4 on the base surface 41.
  • the metal fitting pitch 3a of the metal fitting 3 shown in FIG. 1 and the metal fitting hole pitch 52a of the fin presser plate 5 are shifted, it is shown in FIG. In this manner, the tip end side of the cantilevered wall surface 32 of the metal fitting 3 is pushed and deformed in the plate thickness direction, and is passed in accordance with the position of the metal fitting hole 52.
  • the fin pressing plate 5 is pressed against the substrate 1 via the IC 2, and the fin pressing plate 5 is connected to each metal fitting 3 by soldering. Thereby, the radiation fin 4 can be fixed to the substrate 1.
  • the fin pressing plate 5 may or may not have springiness.
  • the fin retainer plate 5 is soldered to the metal fitting 3, it can be soldered by deformation within the spring elastic limit of the fin retainer plate 5.
  • the plurality of metal fittings 3 are surface-mounted on the substrate 1, and the heat radiating fins 4 are sandwiched between the substrate 1 via the IC 2 by the fin holding plate 5, and the metal fittings 3 and the fin holding plate.
  • the heat radiating fin 4 is brought into contact with the IC 2 and fixed to the substrate 1 in the structure in which the solder 5 is soldered, it is not necessary to make a hole in the substrate 1 and the solder 6 can be easily removed. There is an effect that 4 can be arbitrarily removed.
  • the wall surface 32 is easily deformed by a force in the thickness direction in a single state before soldering. Therefore, it can be easily performed when the wall surface 32 of the metal fitting 3 is passed through the metal fitting hole 52 of the fin pressing plate 5.
  • the metal fitting 3 is not plate-shaped but shaft-shaped, assuming that the cross-sectional areas of the plate and the shaft are the same, the sectional moment of inertia is about 7 times and the amount of deformation of the shaft is 17 of the plate. That is, it can be seen that the metal fitting 3 is more easily deformed when it is plate-like than when it is axial.
  • each metal fitting 3 is arranged so that each wall surface 32 has a surface substantially orthogonal to each wall surface of the radiation fin 4. Therefore, for example, for the metal fitting 3a shown in FIG. 3C, a force 101 parallel to the surface of the substrate 1 is applied in a direction orthogonal to the plate thickness direction of the metal fitting 3a. For this reason, the fixing strength of the radiation fin 4 that is stable against a force in an arbitrary direction parallel to the surface of the substrate 1 can be obtained. In the analysis, it has been confirmed that the stress on the metal fitting 3 is reduced by about 20% compared to the conventional configuration.
  • the fin pressing plate 5 also functions as a heat radiating plate by heat conduction in contrast to the state in which the conventional heat radiating fin 4 is simply bonded to the IC 2. Analysis has confirmed that the temperature is reduced by about 10% compared to the conventional configuration.
  • the metal fitting 3 is soldered to the fin holding plate 5 within the spring elastic limit of the fin holding plate 5 to fix the radiating fin 4, so that even if a force is applied to the radiating fin 4, a clearance corresponding to the spring elastic pressing load is provided. There is an effect that it hardly occurs.
  • the fin pressing plate 5 and the metal fitting 3 are connected by soldering, it can be automatically mounted by an automatic mounting machine on the board work line.
  • the radiating fins 4 and the metal fittings 3 without using the fin pressing plate 5, but since the radiating fins 4 are usually made of aluminum, the solder 6 is attached on the material thereof. I can't. Therefore, it is considered that the configuration using the fin pressing plate 5 is effective.
  • fixing using bolts and nuts is also conceivable.
  • the bolt head down it is placed around the IC 2 on the substrate 1, soldered to the head, and fastened with a nut via the fin holding plate 5 with the heat radiating fins 4 sandwiched between them.
  • the fins 4 are fixed to the substrate 1.
  • the fixing by soldering according to the present invention can be fixed according to the height of the IC 2, so that there is an effect that the work can be performed without applying an excessive force to the IC 2.
  • Embodiment 2 FIG. In the second embodiment, the structure of the metal fitting 3 is changed in order to improve the fixing strength of the radiating fins 4.
  • the basic structure and the substrate fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the second embodiment shown in FIGS. 7 to 11 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the metal fitting 3 shown in FIG. 7 is configured to have two wall surfaces 32 that are substantially orthogonal by bending two extending surfaces of a substantially L-shaped plate-like member in the same direction. Further, in accordance with the configuration of the metal fitting 3, the shape of the metal fitting hole 52 of the fin pressing plate 5 is formed in a substantially L shape.
  • Embodiment 3 a structure in which the structure of the fin presser plate 5 is changed in order to stabilize the fixing of the radiation fins 4 will be described.
  • the basic structure and the substrate fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the third embodiment shown in FIGS. 12 to 16 are the same as those of the second embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the fin pressing plate 5 shown in FIG. 12 is provided with a protrusion 53 that is curved downward (to the side of the radiating fin 4) with the approximate center of the contact portion with the radiating fin 4 as the center.
  • the protrusion 53 has a drawn shape, but may have a bent shape (see FIG. 32).
  • the protrusions 53 are provided so that the fin presser plate 5 is fixed to the substrate 1 so that the fin presser plate 5 can locally contact the heat dissipating fins 4 so that the fin presser plates 5 can press and fix the heat dissipating fins 4.
  • the protrusion 53 is provided on the fin pressing plate 5 and locally pressed against and fixed to the radiating fin 4 so that the load location where the fin pressing plate 5 presses the radiating fin 4 does not vary. There is an effect that fixing of the radiating fins 4 is obtained. Moreover, since the local load location is limited by the protrusion 53, the area
  • the protrusion 53 of the fin pressing plate 5 hits the approximate center of the IC 2, the heat of the IC 2 can be forcibly transferred from the center of the heat generating portion to the fin pressing plate 5, and there is an effect that heat dissipation is improved.
  • Embodiment 4 FIG. In Embodiment 4, it shows about the case where the radiation fin 4 of Embodiment 2 is enlarged.
  • the basic structure of the substrate fixing structure and the substrate fixing order of the radiation fins 4 according to the fourth embodiment shown in FIGS. 17 to 21 are the same as those of the second embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the number of the metal fittings 3 is increased according to the weight.
  • the number of metal fittings 3 is double that of the number of installations in FIG. 7.
  • Embodiment 5 in order to arrange a plurality of heat radiation fins 4 adjacent to each other, the structure of the fin pressing plate 5 is changed and a second metal fitting 7 is added.
  • the basic configuration and the board fixing order of the board fixing structure of the radiation fin 4 according to the fifth embodiment shown in FIGS. 22 to 26 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the width of the fin pressing plate 5 in the short direction is configured to be substantially the same as the width of the IC 2.
  • the second metal fitting 7 is formed in a substantially L shape having a bottom surface 71 and a wall surface 72 by bending a plate-like member, and a plurality of second metal fittings 7 are arranged around the IC 2 on the substrate 1. Soldered. And after the fin press board 5 is arrange
  • the IC 2 is placed at a predetermined location on the board 1 and the bottom surface thereof is soldered. Then, the plurality of metal fittings 3 and the second metal fitting 7 are placed around the IC 2 on the substrate 1 in a predetermined direction, and the bottom surface 3171 thereof is soldered. Thereafter, the radiation fins 4 are arranged on the IC 2.
  • the fin holding plate 5 is passed through the fin hole 51 of the fin holding plate 5 and the wall surface 32 of the fitting 3 is passed through the fitting hole 52, so that the fin holding plate 5 is radiated by the fins. 4 on the base surface 41.
  • the fin pressing plate 5 is pressed against the substrate 1 via the IC 2, and the fin pressing plate 5 is connected to each metal fitting 3 by soldering. Further, the bent portion 54 of the fin pressing plate 5 is connected to each second metal fitting 7 by soldering. As described above, the radiating fins 4 can be fixed to the substrate 1.
  • the heat radiation fins 4 when arranging a plurality of heat radiation fins 4, the heat radiation fins 4 can be arranged without a gap in the width direction substantially orthogonal to the wind direction 102. Therefore, since air does not escape from the gaps between the radiating fins 4, there is an effect that heat dissipation is improved.
  • Embodiment 6 FIG. In the sixth embodiment, the case where the radiating fin 4 of the fifth embodiment is enlarged will be described.
  • the basic structure and the substrate fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the sixth embodiment shown in FIGS. 27 to 31 are the same as those in the fifth embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the radiating fin 4 when the radiating fin 4 is enlarged with respect to the size of the IC 2, the number of the metal fittings 3 and the second metal fittings 7 is increased according to the weight.
  • the metal fittings 3 are provided twice as many as the number of installations in FIG. Thereby, even if it is a case where the radiation fin 4 enlarges, the weight of the radiation fin 4 can be hold
  • Embodiment 7 FIG.
  • the structure of the fin presser plate 5 is changed in order to stabilize the fixing of the radiation fins 4 with respect to the configuration of the sixth embodiment.
  • the basic configuration and the board fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the seventh embodiment shown in FIGS. 32 to 36 are the same as those in the sixth embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the protrusion 53 is provided with a protrusion 53 that is curved downward (to the side of the radiating fin 4) with the approximate center of the contact portion with the radiating fin 4 as the center.
  • the protrusion 53 has a bent shape, but may have a diaphragm shape (see FIG. 12).
  • the protrusions 53 are provided so that the fin presser plate 5 is fixed to the substrate 1 so that the fin presser plate 5 can locally contact the heat dissipating fins 4 so that the fin presser plates 5 can press and fix the heat dissipating fins 4.
  • the protrusion 53 is provided on the fin pressing plate 5 and locally pressed against and fixed to the radiating fin 4 so that the load location where the fin pressing plate 5 presses the radiating fin 4 does not vary. There is an effect that fixing of the radiating fins 4 is obtained. Moreover, since the local load location is limited by the protrusion 53, the area
  • the protrusion 53 of the fin pressing plate 5 hits the approximate center of the IC 2, the heat of the IC 2 can be forcibly transferred from the center of the heat generating portion to the fin pressing plate 5, and there is an effect that heat dissipation is improved.
  • Embodiment 8 FIG.
  • the structure of the metal fitting 3 is changed in order to improve the fixing strength of the radiating fin 4 with respect to the configuration of the second embodiment.
  • 37 to 41 the basic structure and the substrate fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the eighth embodiment are the same as those of the second embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the metal fitting 3 shown in FIG. 37 is obtained by integrating two substantially orthogonal wall surfaces 32 of the metal fitting 3 of the second embodiment shown in FIG.
  • Embodiment 9 FIG.
  • the structure of the radiating fin 4 of the first embodiment is changed.
  • 42 to 46 are the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 because the basic configuration and the board fixing order of the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the ninth embodiment shown in FIGS. Only will be described.
  • the heat radiation fin 4 shown in FIG. 42 is changed from a comb fin to a pin fin. That is, the fin part 42 is changed from the plate-like member to the rod-like member.
  • the substrate can be fixed in the same manner as in the first embodiment.
  • the kind of fin is not limited to a comb-type fin or a pin fin, but can be applied to any protrusion-shaped fin. Therefore, heat dissipation can be improved by arbitrarily selecting the fins.
  • Embodiment 10 FIG.
  • the structure of the metal fitting 3 is changed in order to improve the soldering strength of the metal fitting 3. 47 to 51, the basic structure and the substrate fixing order of the substrate fixing structure of the radiating fin 4 according to the tenth embodiment are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the metal fitting 3 shown in FIG. 47 is formed in a substantially T-shape by folding a plate-like member once and then bending it.
  • the force is concentrated on the folding portion 33 of the metal fitting 3 when the force to the heat radiating fin 4 is applied in the horizontal direction of the substrate 1. Without concentrating on the bent portion 34. Therefore, there is an effect that the stress to the soldering portion 35 having the weakest strength can be reduced. In the analysis, it is confirmed that the stress applied to the soldered portion 35 is reduced by 60% with respect to the configuration of the first embodiment.
  • Embodiment 11 FIG. In the eleventh embodiment, the structure of the fin presser plate 5 is changed in order to improve the solderability of the fin presser plate 5. 52 to 56, the basic structure of the substrate fixing structure and the substrate fixing order of the radiating fin 4 according to the eleventh embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • a heat retaining hole 55 is provided around the metal fitting hole 52 in the fin presser plate 5 shown in FIG.
  • the heat retaining hole 5 is for suppressing the heat of the solder 6 from escaping from the fin pressing plate 5 portion when the fin pressing plate 5 and the metal fitting 3 are soldered. Thereby, the solderability of the fin pressing plate 5 and the metal fitting 3 is improved.
  • Embodiment 12 FIG.
  • the metal fitting 3 is changed to a snap fit 8 in order to omit soldering to the fin pressing plate 5.
  • the basic configuration and the board fixing order of the board fixing structure of the radiating fin 4 according to the twelfth embodiment shown in FIGS. 57 to 61 are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. Give an explanation.
  • the snap fit 8 shown in FIG. 57 is configured to have a bottom surface 81, a wall surface 82, and a locking piece 83 provided on the front end side of the wall surface 82 by bending a plate-like member.
  • a plurality (six in FIG. 57) are arranged around the IC2, and the bottom surface 81 is soldered.
  • the plurality of snap fits 8 are arranged on the outer side of the wall surface of the radiating fin 4 in the direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the fin portion 42 (direction substantially perpendicular to the wind direction). Are arranged so as to have a plane substantially perpendicular to the surface.
  • the fin pressing plate 5 is slid downward through the fin portion 42 through the fin hole 51 of the fin pressing plate 5.
  • the end portion of the fin pressing plate 5 abuts on the locking piece 83 of the snap fit 8, whereby the wall surface 82 of the snap fit 8 is elastically deformed outward.
  • the elastic deformation of the wall surface 82 is released, and the end portion of the fin pressing plate 5 is locked to the locking piece 83 to the substrate 1 side. Fixed. Thereby, the soldering of the fin pressing plate 5 and the metal fitting 3 can be made unnecessary.
  • Embodiment 13 FIG.
  • the fin holding plate 5 of the twelfth embodiment is not required.
  • 62 to 66, the basic structure of the substrate fixing structure of the radiating fin 4 according to the thirteenth embodiment and the substrate fixing order are the same as those of the twelfth embodiment shown in FIGS. Only will be described.
  • the snap fit 8 shown in FIG. 62 fixes the radiating fin 4 to the substrate 1 by directly locking the base surface 41 of the radiating fin 4 with the locking piece 83 instead of the fin pressing plate 5. Thereby, the fin pressing plate 5 becomes unnecessary, and the component cost can be reduced.
  • the snap fit 8 is also arranged inside the wall surface of the radiating fin 4 substantially perpendicular to the wind direction (that is, the snap fit). 8 is also arranged at a position where the wind direction is blocked). Therefore, for example, by using the heat radiation fin 4 with the base surface 41 extended as shown in FIG. 67 and arranging the snap fit 8 outside the wall surface of the heat radiation fin 4 substantially perpendicular to the wind direction, the heat radiation performance is improved. .
  • FIG. 68 is an exploded perspective view of the fixing structure showing the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to Embodiment 14 of the present invention
  • FIGS. 69 to 73 are perspective views of the state of the substrate fixing process and the final fixing state, This is shown in three views.
  • an IC 2 is soldered to the substrate 1.
  • a plurality of metal fittings 3 are soldered to the substrate 1 around the IC 2.
  • the metal fitting 3 is obtained by bending a plate member into a U-shape, and is provided with protruding pieces 321 having spring properties on both side surfaces.
  • the heat radiating fins 4 are usually placed with heat radiating grease interposed therebetween.
  • a fin pressing plate 5 is placed on the radiating fin 4.
  • the fin retainer plate 5 is provided with a fin hole 51 through which the fin portion 42 of the radiating fin 4 can be passed.
  • the fin presser plate 5 is provided with a metal fitting hole 52 through which a plurality of metal fittings 3 mounted on the surface of the substrate 1 can be passed.
  • the slit-like fin hole 51 shown in FIG. 68 can be replaced with the integrated fin hole 51b shown in FIG. Moreover, the fin hole 51 does not need to be slit-shaped.
  • the fin portion 42 is passed through the fin hole 51 of the fin presser plate 5, and similarly, a plurality of pieces are inserted into the metal fitting hole 52. Pass through the soldered metal fitting 3. Then, the fin pressing plate 5 is applied to the base surface 41 and pressed against the substrate 1 through the IC 2.
  • the fin pressing plate 5 passes the protruding piece 321 of the metal fitting 3, the protruding piece 321 is pressed by the fin pressing plate 5 and retracted inward. Thereby, the fin pressing plate 5 can be passed to the base surface 41 side.
  • the protruding piece 321 When the fin pressing plate 5 passes the protruding piece 321 of the metal fitting 3, the protruding piece 321 is not pressed by the fin pressing plate 5 and returns to its original shape. As a result, the protruding piece 321 interferes with the fin pressing plate 5 and is fixed by preventing the fin pressing plate 5 from coming off. Thus, by providing the protruding piece 321 on the metal fitting 3, the fin holding plate 5 and the metal fitting 3 can be hooked and fixed only by the operation of inserting the fin holding plate 5 into the metal fitting 3. Become.
  • the present invention is not limited to this, and all four sides of the bottom surface 31 of the metal fitting 3 may be bent and the four side surfaces may be fitted to the fin pressing plate 5.
  • the protrusion piece 321 of the metal fitting 3 may be pushed to remove the hook.
  • the heat radiation fin 4 can be arbitrarily changed.
  • Embodiment 15 FIG.
  • the fin pressing plate 5 of the radiating fin 4 of the fourteenth embodiment shown in FIG. Other configurations are the same as those of the fourteenth embodiment, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the bent portion 56 can reliably hit the radiating fin 4 and stably hold the central portion of the radiating fin 4.
  • the bent portion 56 since the bent portion 56 has a spring stroke, the heat radiation fin 4 can be fixed by a spring having a large stroke and a stable load.
  • Embodiment 16 FIG. In the sixteenth embodiment shown in FIG. 77, a throttle portion 322 integrated with the metal fitting 3 is provided instead of the protruding piece 321 of the metal fitting 3 of the fourteenth embodiment shown in FIG. Then, when fitting the fin pressing plate 5 to the metal fitting 3 of the substrate 1, the metal fitting 3 is deflected and deformed on the entire side surfaces by the narrowed portion 322. Thereby, the metal fitting hole 52 of the fin presser plate 5 can be passed.
  • FIG. FIG. 78 is an exploded perspective view of the fixing structure showing the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to Embodiment 17 of the present invention
  • FIGS. 79 to 83 are perspective views of the state of the substrate fixing process and the final fixing state, This is shown in three views.
  • an IC 2 is soldered to the substrate 1.
  • a plurality of metal fittings 3 are soldered to the substrate 1 around the IC 2.
  • the metal fitting 3 has a side surface 32 formed by bending a plate member into an L shape, and further, a second side surface 32b is formed by bending both ends of the side surface 32 into an L shape on the back side.
  • the side surface 32 of the metal fitting 3 is provided with a hole 323 through which an end portion of the fin pressing plate 5 can be passed.
  • a groove 324 that can be engaged with the notch 58 at one end of the fin pressing plate 5 is provided in the upper portion of the hole 323.
  • the heat radiating fins 4 are usually placed with heat radiating grease interposed therebetween.
  • a fin pressing plate 5 is placed on the heat radiating fin 4.
  • the fin retainer plate 5 is provided with a fin hole 51 through which the fin portion 42 of the radiating fin 4 can be passed. Note that the slit-like fin hole 51 shown in FIG. 78 can be replaced with the integrated fin hole 51b shown in FIG. Further, both ends of the fin pressing plate 5 are provided with an L-shaped bent portion 57 at one end and a notch portion 58 at the other end so that the fin holding plate 5 can be hooked and fixed to the metal fitting 3 of the substrate 1.
  • FIG. 84 is a perspective view showing an operation when the fin presser plate 5 of the seventeenth embodiment is hooked on the metal fitting 3.
  • the bent portion 57 at one end of the fin pressing plate 5 is passed through the hole 323 of the metal fitting 3 so that the bent portion 57 is caught by the surface 32 of the metal fitting. Will not come off.
  • the notch 58 at the other end of the fin pressing plate 5 is passed through the hole 323 of the metal fitting 3, the notch 58 is caught in the groove 324 of the metal fitting, and the fin holding plate 5 cannot be easily detached from the metal fitting 3. .
  • the fixing strength of the metal fitting 3 to the board 1 can be increased by soldering the flange 325 portion of the second side surface 32b of the metal fitting 3 to the board 1.
  • the position of the upper portion of the hole 323 of the metal fitting 3 is closer to the substrate 1 than the upper surface of the fin holding plate 5 on the upper surface of the heat radiating fin 4, and the position of the upper portion of the groove 324 of the metal fitting 3 is the heat radiating fin. 4 is closer to the substrate 1 than the upper surface of the fin presser plate 5 on the upper surface of 4 (the same applies to other embodiments).
  • both ends of the fin pressing plate 5 have different shapes such as the bent portion 57 and the notch portion 58, but both ends may have the same shape.
  • the bent portion 57 and the cutout portion 58 can be shared by adopting the structure of the metal fitting 3 as shown in FIG.
  • the groove 324 may not be provided in the hole 323 of the metal fitting 3 on the bent portion 57 side.
  • Embodiment 18 FIG.
  • the fin holding plate 5 of the radiating fin 4 of the seventeenth embodiment shown in FIG. Other configurations are the same as those of the seventeenth embodiment, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
  • the bent portion 56 can reliably hit the radiating fin 4 and stably hold the central portion of the radiating fin 4.
  • the bent portion 56 since the bent portion 56 has a spring stroke, the heat radiation fin 4 can be fixed by a spring having a large stroke and a stable load.
  • FIG. 87 is an exploded perspective view of the fixing structure showing the substrate fixing structure of the radiation fin 4 according to the nineteenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 88 to 93 are perspective views showing the state of the substrate fixing process and the final fixing state. This is shown in three views.
  • an IC 2 is soldered to the substrate 1.
  • a plurality of metal fittings 3 are soldered to the substrate 1 around the IC 2.
  • the metal fitting 3 is a columnar member as shown in FIG.
  • a large portion 36 through which the large hole 521 of the fin pressing plate 5 can be passed is formed at the uppermost portion of the metal fitting 3.
  • a middle width portion 37 in which the small hole 522 of the fin pressing plate 5 is fitted is formed in the lower stage of the large portion 36 of the metal fitting 3.
  • a narrow portion 38 through which the arc slit 523 can be passed is formed at the lowermost stage of the metal fitting.
  • the heat radiating fins 4 are usually placed with heat radiating grease interposed therebetween.
  • a fin pressing plate 5 is placed on the heat radiating fin 4.
  • the fin presser plate 5 is provided with a fin hole 51 through which the fin portion 42 of the radiating fin 4 can be passed. Note that the slit-like fin hole 51 shown in FIG. 87 can be replaced with the integrated fin hole 51b shown in FIG. Further, a metal fitting hole 52 through which a plurality of metal fittings 3 that are surface-mounted on the substrate 1 can be passed is formed at the end of the fin pressing plate 5 at every predetermined rotation angle.
  • the metal fitting hole 52 is provided at a concentric position centered on the center of the IC 2 with respect to the metal fitting 3 of the substrate 1.
  • the metal fitting hole 52 is provided with a large hole 521 through which the large portion 36 of the metal fitting 3 can be passed and a small hole 522 through which the middle width portion 37 of the metal fitting 3 can be passed.
  • the large hole 521 and the small hole 522 are narrower than the small hole 522 and are connected by an arc slit 523 through which the small width portion 38 of the metal fitting 3 can be passed.
  • the metal fitting 3 and the IC 2 are surface-mounted on the substrate 1, and then the radiation fin 4 is placed on the IC 2 at an angle. Then, the fin portion 42 is passed through the fin hole 51 of the fin pressing plate 5, and the large hole 521 of the metal fitting hole 52 is similarly passed through the metal fitting 3. Then, the fin pressing plate 5 is pressed against the base surface 41 side, and the arc slit 523 of the metal fitting hole 52 of the fin pressing plate 5 is passed through the narrow portion 38 of the metal fitting 3. Thereafter, the fin pressing plate 5 is rotated together with the heat radiating fins 4 in a predetermined direction.
  • the pressing against the fin pressing plate 5 is released. Thereby, the small hole 522 of the fin pressing plate 5 and the middle width portion 37 of the metal fitting 3 are fitted to each other. As a result, the radiating fins 4 can be reliably pressed and fixed.
  • FIG. in the twentieth embodiment shown in FIG. 95 the metal fitting 3 of the nineteenth embodiment shown in FIG. 87 is formed into a sheet metal shape.
  • FIG. 96 shows the fin retainer plate 5 that fits into the sheet metal fitting 3.
  • Other configurations are the same as those of the nineteenth embodiment, and the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.
  • sheet metal processing is possible, so that the manufacturing cost can be reduced as compared with the rod-like metal fitting 3 shown in the nineteenth embodiment that generally requires cutting.
  • FIG. 97 is an exploded perspective view of the fixing structure showing the board fixing structure of the radiation fin 4 according to the twenty-first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 98 to 103 are perspective views and three-plane views showing the state of the board fixing process.
  • 104 and 105 are perspective views and three views showing the substrate fixing state.
  • IC 2 is soldered to the substrate 1.
  • a plurality of metal fittings 3 are soldered to the substrate 1 around the IC 2.
  • the metal fitting 3 is configured to have a bottom surface 31 and a side surface 32 by bending a plate member. Further, the side surface 32 includes two plate members, and the flanges 326a and 326b of the two plate members are configured to be bent outward.
  • the heat radiating fins 4 are usually placed with heat radiating grease interposed therebetween.
  • a fin pressing plate 5 is placed on the heat radiating fin 4.
  • the fin retainer plate 5 is provided with a fin hole 51 through which the fin portion 42 of the radiating fin 4 can be passed. Note that the slit-like fin hole 51 shown in FIG. 97 can be replaced with the integrated fin hole 51b shown in FIG.
  • the fin portion 42 is passed through the fin hole 51 of the fin retainer plate 5, and similarly, a plurality of fitting holes 52 are inserted into the metal fitting hole 52. Pass through the soldered metal fitting 3. Then, after the fin pressing plate 5 is applied to the base surface 41 and pressed against the substrate 1 via the IC 2, the flanges 326a and 326b of the wall surface 32 of the metal fitting 3 are spread outward as shown in FIG. As a result, the widened flanges 326 a and 326 b press the upper part of the metal fitting hole 52 of the fin pressing plate 5 to fix the fin pressing plate 5.
  • the substrate fixing structure of the radiating fin according to the present invention is a structure in which the radiating fin is brought into contact with the IC and fixed to the substrate, and it is not necessary to make a hole in the substrate, and the solder can be easily removed, so the radiating fin can be arbitrarily set. It can be made detachable, and is suitable for use in a board fixing structure of a heat radiating fin that uses metal fittings or snap-fit to bring the radiating fin into contact with the IC on the board and fix it to the board.

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Abstract

 底面31および壁面32を有し、基板1上のIC2の周囲に配置されて底面31がはんだ付けされる複数の金具3と、ベース面41上に複数のフィン部42が設けられ、IC2上に配置される放熱フィン4と、フィン部42が挿入可能なフィン穴51および金具3の壁面32を挿入可能な金具穴52が設けられ、フィン穴51にフィン部42を通し、かつ金具穴52に金具3の壁面32を通すことで放熱フィン4のベース面41上に配置され、はんだ付けにより金具3の壁面32と接続されるフィン押さえ板5とを備えた。

Description

放熱フィンの基板固定構造
 この発明は、金具またはスナップフィットを用い、放熱フィンを基板上のICに接触させて基板に固定する放熱フィンの基板固定構造に関するものである。
 従来から、電子基板を高密度実装したICの放熱を行うため、放熱フィンをICに接触させて基板に固定している。この際、放熱フィンの基板固定方法としては、放熱フィンをICに接着して固定する方法がある(例えば特許文献1参照)。しかしながら、この方法では、放熱フィンの交換や基板内ICの交換を行う際に放熱フィンの接着を外せないという課題があった。
 そこで、改善策として、基板に複数の穴を開け、その穴にばねを有する金具を引っ掛けることで、ばねにより放熱フィンをICを介して基板に押し付けて固定する方法が知られている(例えば特許文献2~4参照)。
特開平11-17083号公報 特開2011-171587号公報 特開2011-171583号公報 特開2011-171580号公報
 上述したように、特許文献1に開示された方法では、放熱フィンをICに接着して固定するため、放熱フィンの交換や基板内ICの交換時に放熱フィンの接着を外せないという課題があった。また、特許文献2~4に開示された方法では、基板に穴を開ける必要があるため、この穴の部分には基板内の配線を通すことができず、基板内での高密度な配線を阻害するという課題があった。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、放熱フィンをICに接触させて基板に固定する構造において、基板に穴を開ける必要がなく、かつ、放熱フィンを容易に取り外し可能とする放熱フィンの基板固定構造を提供することを目的としている。
 この発明に係る放熱フィンの基板固定構造は、底面および壁面を有し、基板上のICの周囲に配置されて底面がはんだ付けされる複数の金具と、ベース面上に複数のフィン部が設けられ、IC上に配置される放熱フィンと、フィン部が挿入可能なフィン穴および金具の壁面を挿入可能な金具穴が設けられ、フィン穴にフィン部を通し、かつ金具穴に金具の壁面を通すことで放熱フィンのベース面上に配置され、はんだ付けにより金具の壁面と接続されるフィン押さえ板とを備えたものである。
 また、この発明に係る放熱フィンの基板固定構造は、底面および壁面を有し、壁面の端部に係止片が設けられ、基板上のICの周囲に配置されて底面がはんだ付けされる複数のスナップフィットと、ベース面上に複数のフィン部が設けられ、IC上に配置される放熱フィンと、フィン部が挿入可能なフィン穴が設けられ、フィン穴にフィン部を通すことで放熱フィンのベース面上に配置され、スナップフィットの係止片により端部が係止されるフィン押さえ板とを備えたものである。
 また、この発明に係る放熱フィンの基板固定構造は、底面および壁面を有し、壁面の端部に係止片が設けられ、基板上のICの周囲に配置されて底面がはんだ付けされる複数のスナップフィットと、ベース面上に複数のフィン部が設けられ、IC上に配置されることで、スナップフィットの係止片により端部が係止される放熱フィンとを備えたものである。
 この発明によれば、上記のように構成したので、放熱フィンをICに接触させて基板に固定する構造において、基板に穴を開ける必要がなく、かつ、はんだは容易に取り外し可能ため放熱フィンを任意に取り外し可能とするという効果がある。
この発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態1におけるフィン押さえ板の別の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定状態を図3(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態2に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態2に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態2に係る放熱フィンの基板固定状態を図8(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態2に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態2に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態3に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態3に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態3に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図13(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態3に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態3に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態4に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態4に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態4に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図18(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態4に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態4に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図23(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態5に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態5に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図28(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態6に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態6に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態7に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態7に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態7に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図33(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態7に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態7に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態8に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態8に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態8に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図38(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態8に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態8に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態9に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態9に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態9に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図43(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態9に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態9に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態10に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態10に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態10に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図48(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態10に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態10に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態11に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態11に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態11に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図53(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態11に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態11に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態12に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態12に係る放熱フィンの基板固定順序を示す斜視図である。 この発明の実施の形態12に係る放熱フィンの基板固定状態を示す図58(c)と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態12に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態12に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定状態を図63と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態13に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態14に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態14に係る放熱フィンの基板固定順序の初期状態を示す図であり、金具とICを基板へ表面実装した後に放熱フィンをICに載せた状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態14に係る放熱フィンの基板固定順序の最終状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に引っ掛けて固定した状態を示す斜視図である。 図70と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態14に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態14に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態14に係るフィン押さえ板を切り欠き形状に変形した放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態15に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態15に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した側面図である。 この発明の実施の形態16に係る放熱フィンの基板固定順序を示す図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定順序の初期状態を示す図であり、金具とICを基板へ表面実装した後に放熱フィンをICに載せた状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定順序の最終状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に引っ掛けて固定した状態を示す斜視図である。 図80と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態17に係る放熱フィンの基板固定構造において、フィン押さえ板の金具への引っ掛け固定を示す斜視図である。 この発明の実施の形態18に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態18に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した側面図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定順序の初期状態を示す図であり、金具とICを基板へ表面実装した後に放熱フィンをICに載せた状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定順序の途中状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に通した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定順序のさらに進んだ途中状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィン側に押し付け、放熱フィンと共に回転させている状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定順序の最終状態を示す図であり、フィン押さえ板を金具に引っ掛けて固定した状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定順序の最終状態を示す図であり、フィン押さえ板を金具に引っ掛けて固定した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態19に係る金具を示す三面図である。 この発明の実施の形態20に係る金具を示す三面図である。 この発明の実施の形態20に係るフィン押さえ板を示す三面図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定順序の初期状態を示す図であり、金具とICを基板へ表面実装した後に放熱フィンをICに載せた状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定順序の途中状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に通した状態を示す斜視図である。 図99と異なる向きから見た斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定順序の途中状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に通した状態を示す三面図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定順序の途中状態を示す図であり、フィン押さえ板を放熱フィンに載せ、金具に通した状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定順序の途中から最終へ至る状態を示す図であり、金具を開いてフィン押さえ板を引っ掛けて固定する過程を示す斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定状態を示す基板全体の斜視図である。 この発明の実施の形態21に係る放熱フィンの基板固定状態を示す三面図である。
 以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
 図1はこの発明の実施の形態1に係る放熱フィンの基板固定構造を分解した斜視図である。なお図1では、基板1を省略している(基板1については図6参照)。
 放熱フィンの基板固定構造は、図16に示すように、基板1、IC2、金具3、放熱フィン4およびフィン押さえ板5から構成されている。
 IC2は、電子基板を高密度実装したものであり、基板1上の所定箇所に配置され、その底面がはんだ付けされる。
 金具3は、板状部材を折り曲げることで底面31および壁面32を有する略L字型に構成されたものであり、基板1上のIC2の周囲に複数(図1では4個)配置され、その底面31がはんだ付けされる。金具3は、はんだ付け可能な部材により構成されている。また、複数の金具3は、フィン部42の長手方向に略垂直な方向(風向に略垂直な方向)の放熱フィン4の壁面より外側において、各々の壁面32により、放熱フィン4の各壁面に対して略直交した面を有するように配置される。
 放熱フィン4は、IC2の放熱を行うものであり、IC2上に配置される。この放熱フィン4はアルミ製である。また、IC2上に配置される際には、通常、放熱グリス(不図示)を挟んで配置される。また、放熱フィン4のベース面41上には、板状のフィン部42が所定方向に所定間隔で立設して配列されている。なお実施の形態1では、放熱フィンのベース面41の大きさが、IC2の上面と略同一の大きさである場合を想定している。
 フィン押さえ板5は、放熱フィン4を間に挟んではんだ付けにより金具3と接続されることで、放熱フィン4を基板1側に固定するものである。フィン押さえ板5は、はんだ付け可能な部材により構成されている。このフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を挿入可能なスリット状のフィン穴51が長手方向に沿って複数設けられている。また、フィン押さえ板5の長手方向両端側には、基板1上の金具3の壁面32を挿入可能な金具穴52が開けられている。
 そして、フィン押さえ板5は、フィン穴51にフィン部42を通し、かつ、金具穴52に金具3の壁面32を通すことで、放熱フィン4のベース面41上に配置される。その後、はんだ付けにより金具3の壁面32と接続される。
 なお、図1に示すスリット状の複数のフィン穴51に代えて、図2に示すような、放熱フィン4上の全てのフィン部42を挿入可能な1つのフィン穴51bを設けるようにしてもよい。
 次に、上記のように構成された放熱フィン4の基板固定構造による基板固定順序について、図3~6を参照しながら説明する。なお図3,4では、基板1を省略している。
 放熱フィン4の基板固定では、まず、図3(a)に示すように、IC2を基板1上の所定箇所に配置して、その底面をはんだ付けする。そして、複数の金具3を基板1上のIC2の周囲に所定の向きで載置して、その底面31をはんだ付けする。その後、放熱フィン4をIC2上に配置する。
 次いで、図3(b)に示すように、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通し、かつ、金具穴52に金具3の壁面32を通すことで、フィン押さえ板5を放熱フィン4のベース面41上に配置する。なお、金具穴52に金具3の壁面32を通す際に、図1に示す金具3の金具ピッチ3aとフィン押さえ板5の金具穴ピッチ52aがずれている場合には、図1のAに示すように、金具3の片持ち状の壁面32の先端側を板厚方向に押して変形させて、金具穴52の位置に合わせて通す。
 次いで、図3(c)に示すように、フィン押さえ板5をIC2を介して基板1側に押し付けて、フィン押さえ板5をはんだ付けにより各金具3と接続する。これにより、放熱フィン4を基板1に固定することができる。なお、フィン押さえ板5は、ばね性を持っていてもいなくてもよい。しかし、ばね性を持っている方が、フィン押さえ板5を金具3にはんだ付けする際に、フィン押さえ板5のばね弾性限界内の変形ではんだ付けすることができる。
 以上のように、この実施の形態1によれば、複数の金具3を基板1に表面実装し、フィン押さえ板5により放熱フィン4をIC2を介して基板1と挟み込み、金具3とフィン押さえ板5をはんだ付けするように構成したので、放熱フィン4をIC2に接触させて基板1に固定する構造において、基板1に穴を開ける必要がなく、かつ、はんだ6は容易に取り外し可能ため放熱フィン4を任意に取り外し可能とするという効果がある。
 また、板状の金具3を用いているため、はんだ付け前の単体の状態では、壁面32は板厚方向の力に対して変形しやすい。そのため、フィン押さえ板5の金具穴52に金具3の壁面32を通す際に容易に行うことができる。
 なお、金具3が板状ではなく軸状である場合、板と軸の断面積が同一であると仮定すると、断面2次モーメントが約7倍で軸の変形量が板の17となる。すなわち、金具3としては、軸状であるよりも板状である方が容易に変形しやすいことがわかる。
 また、放熱フィン4の基板固定後(フィン押さえ板5と金具3をはんだ付けした状態)では、放熱フィン4への力がフィン押さえ板5を介して金具3へかかる。一方、各金具3は、各々の壁面32により、放熱フィン4の各壁面に対して略直交した面を有するように配置されている。そのため、例えば図3(c)に示す金具3aに対しては、基板1面に平行な力101が当該金具3aの板厚方向と直交した方向にかかる。このため、基板1面に平行な任意の方向の力に対して安定した放熱フィン4の固定強度が得られる。解析では、従来構成に対し、金具3への応力が約20%低減することを確認している。
 また、従来の放熱フィン4をIC2に接着しただけの状態に対し、本実施の形態では、フィン押さえ板5が熱伝導により放熱板としても機能する。解析では、従来構成に対し、約10%温度が低減することを確認している。
 また、フィン押さえ板5のばね弾性限界内で金具3をフィン押さえ板5にはんだ付けして放熱フィン4を固定するため、放熱フィン4に力がかかっても、ばね弾性の押し付け荷重分すきまが発生しにくいという効果がある。
 また、フィン押さえ板5と金具3をはんだ付けにより接続するようにしたので、基板工作ラインの自動装着機により自動で実装することが可能となる。
 なお、上記構成において、フィン押さえ板5を用いずに、放熱フィン4と金具3を直接はんだ付けすることも考えられるが、放熱フィン4は通常アルミ製であるため、その材質上はんだ6を付けることができない。よって、フィン押さえ板5を用いた構成が有効であると考えられる。
 また、金具3に代えて、ボルトとナットを用いた固定も考えられる。すなわち、ボルトの頭を下にして、基板1上のIC2の周囲に配置してその頭をはんだ付けし、放熱フィン4を間に挟んだフィン押さえ板5を介してナット締結することで、放熱フィン4を基板1に固定する方法である。しかしながら、一般に市販されているはんだ付け用のボルトでは、基板1上に位置決め用の小さな穴を開ける必要があり、この方法では本発明の課題を解決することができない。また、放熱フィン4を介してIC2にかけられる力には制限があり、ナット締結する際にIC2を破壊する恐れがある。一方、本発明のはんだ付けによる固定では、IC2の高さに合わせて固定することができるため、IC2に過大な力をかけずに作業を行うことができるという効果がある。
実施の形態2.
 実施の形態2では、放熱フィン4の固定強度を向上させるため、金具3の構造を変更したものについて示す。なお、図7~11に示す実施の形態2に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図7に示す金具3は、略L字型の板状部材の2つの延設面を同一方向に折り曲げて、略直交する2つの壁面32を有する構造に構成されたものである。
 また、この金具3の構成に合わせ、フィン押さえ板5の金具穴52の形状が略L字型に構成されている。
 このように、金具3の壁面32を直交させて2面設けることで、基板1面に平行な任意の方向の力に対して、より安定した放熱フィン4の固定強度が得られる。解析では、実施の形態1の構成に対し、金具3への応力が約30%低減することを確認している。
実施の形態3.
 実施の形態3では、放熱フィン4の固定を安定させるため、フィン押さえ板5の構造を変更したものについて示す。なお、図12~16に示す実施の形態3に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図7~11に示す実施の形態2と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図12に示すフィン押さえ板5には、放熱フィン4との接触部分の略中央を中心として、下方(放熱フィン4側)に湾曲した突起53が設けられている。なお、図12に示す例では、突起53を絞り形状としているが、曲げ形状であってもよい(図32参照)。この突起53は、フィン押さえ板5が基板1に固定されることで、放熱フィン4に局部的に当り、フィン押さえ板5が放熱フィン4を押し付け固定することを可能とするものである。
 このように、フィン押さえ板5に突起53を設け、放熱フィン4に局部的に当てて押し付けて固定することで、フィン押さえ板5が放熱フィン4を押し付ける荷重箇所がばらつかないため、より安定した放熱フィン4の固定が得られる効果がある。
 また、フィン押さえ板5は、突起53により局部的な荷重箇所が限定されるため、当該荷重箇所以外の領域がばねとなって変形可能である。したがって、放熱フィン4に力がかかっても、ばね弾性の押し付け荷重分すきまが発生しにくくなる効果がある。
 さらに、フィン押さえ板5の突起53がIC2の略中央に当たるため、IC2の熱を強制的に発熱部中心からフィン押さえ板5に伝熱させることができ、放熱性が向上する効果もある。
実施の形態4.
 実施の形態4では、実施の形態2の放熱フィン4を大型化した場合について示す。なお、図17~21に示す実施の形態4に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図7~11に示す実施の形態2と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図17に示すように、IC2の大きさに対して放熱フィン4を大型化した場合、その重量に応じて金具3の設置数を増加させる。図17に示す例では、金具3を、図7の設置数に対して倍の数設けている。これにより、放熱フィン4が大型化した場合であっても、放熱フィン4の重量を確実に保持することができる。
実施の形態5.
 実施の形態5では、複数の放熱フィン4を隣接配置するため、フィン押さえ板5の構造を変更し、第2の金具7を追加したものについて示す。なお、図22~26に示す実施の形態5に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図22に示すフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を挿入可能なスリット状のフィン穴51が短手方向(風向に略垂直な方向)に沿って複数設けられている。そして、長手方向(風向に略平行な方向)の両端には、下方(基板1側)に折り曲げられた折り曲げ部54が設けられている。なお、フィン押さえ板5の短手方向の幅は、IC2の幅と略同一に構成されている。
 また、第2の金具7は、板状部材を折り曲げて底面71および壁面72を有する略L字型に構成されたものであり、基板1上のIC2の周囲に複数配置され、その底面71がはんだ付けされる。そして、第2の金具7は、フィン押さえ板5が放熱フィン4のベース面41上に配置された後、その壁面72が、はんだ付けにより当該フィン押さえ板5の折り曲げ部54に接続される。なお、第2の金具7の高さは、フィン押さえ板5の上面より低く構成されている。
 図22に示す例では、IC2の周囲の一方の対角線上には金具3が設けられ、他方の対角線上には第2の金具7が設けられている。
 そして、放熱フィン4の基板固定では、まず、図23(a)に示すように、IC2を基板1上の所定箇所に配置して、その底面をはんだ付けする。そして、複数の金具3および第2の金具7を基板1上のIC2の周囲に所定の向きで載置して、その底面3171をはんだ付けする。その後、放熱フィン4をIC2上に配置する。
 次いで、図23(b)に示すように、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通し、かつ、金具穴52に金具3の壁面32を通すことで、フィン押さえ板5を放熱フィン4のベース面41上に配置する。
 次いで、図23(c)に示すように、フィン押さえ板5をIC2を介して基板1側に押し付けて、フィン押さえ板5をはんだ付けにより各金具3と接続する。また、フィン押さえ板5の折り曲げ部54をはんだ付けにより各第2の金具7と接続する。以上により、放熱フィン4を基板1に固定することができる。
 このように構成することで、図26に示すように、放熱フィン4を複数並べて配置する際に、放熱フィン4を風向102と略直交した幅方向に隙間なく配置することが可能となる。したがって、放熱フィン4間の隙間から空気が逃げないため、放熱性が向上する効果がある。
実施の形態6.
 実施の形態6では、実施の形態5の放熱フィン4を大型化した場合について示す。なお、図27~31に示す実施の形態6に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図22~26に示す実施の形態5と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図27に示すように、IC2の大きさに対して放熱フィン4を大型化した場合、その重量に応じて金具3および第2の金具7の設置数を増加させる。図27に示す例では、金具3を、図22の設置数に対して倍の数設けている。これにより、放熱フィン4が大型化した場合であっても、放熱フィン4の重量を確実に保持することができる。
実施の形態7.
 実施の形態7では、実施の形態6の構成に対して放熱フィン4の固定を安定させるため、フィン押さえ板5の構造を変更したものについて示す。なお、図32~36に示す実施の形態7に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図27~31に示す実施の形態6と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図32に示すフィン押さえ板5には、放熱フィン4との接触部分の略中央を中心として、下方(放熱フィン4側)に湾曲した突起53が設けられている。なお、図32に示す例では、突起53を曲げ形状としているが、絞り形状であってもよい(図12参照)。この突起53は、フィン押さえ板5が基板1に固定されることで、放熱フィン4に局部的に当り、フィン押さえ板5が放熱フィン4を押し付け固定することを可能とするものである。
 このように、フィン押さえ板5に突起53を設け、放熱フィン4に局部的に当てて押し付けて固定することで、フィン押さえ板5が放熱フィン4を押し付ける荷重箇所がばらつかないため、より安定した放熱フィン4の固定が得られる効果がある。
 また、フィン押さえ板5は、突起53により局部的な荷重箇所が限定されるため、当該荷重箇所以外の領域がばねとなって変形可能である。したがって、放熱フィン4に力がかかっても、ばね弾性の押し付け荷重分すきまが発生しにくくなる効果がある。
 さらに、フィン押さえ板5の突起53がIC2の略中央に当たるため、IC2の熱を強制的に発熱部中心からフィン押さえ板5に伝熱させることができ、放熱性が向上する効果もある。
実施の形態8.
 実施の形態8では、実施の形態2の構成に対して放熱フィン4の固定強度を向上させるため、金具3の構造を変更したものについて示す。なお、図37~41に示す実施の形態8に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図7~11に示す実施の形態2と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図37に示す金具3は、図7に示す実施の形態2の金具3の略直交する2つの壁面32を一体化したものである。
 このように、金具3の2つの壁面32を一体化することで、基板1面に平行な任意の方向の力に対して、より安定した放熱フィン4の固定強度が得られる。解析では、実施の形態2の構成に対し、金具3への応力が30%低減することを確認している。
 一方、この構成では、金具3の剛性が上がり壁面32の先端側が曲がり難くなるため、フィン押さえ板5の金具穴52に通す際に、ピッチずれに対する調整が難しくなる。よって、この場合には、金具3の基板1への固定ピッチ位置精度が高く要求される。
実施の形態9.
 実施の形態9では、実施の形態1の放熱フィン4の構造を変更したものについて示す。なお、図42~46に示す実施の形態9に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1の構成と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図42に示す放熱フィン4は、くし型フィンからピンフィンに変更したものである。すなわち、フィン部42が板状部材から棒状部材に変更されている。
 このように、放熱フィン4がピンフィンの場合であっても、実施の形態1と同様に基板固定することが可能である。また、フィンの種類は、くし型フィンまたはピンフィンに限定されるものではなく、突起状のあらゆるフィンに対して適用可能である。そのため、フィンを任意に選択することで放熱性の向上を図ることができる。
実施の形態10.
 実施の形態10では、金具3のはんだ付け強度を向上させるため、金具3の構造を変更したものについて示す。なお、図47~51に示す実施の形態10に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図47に示す金具3は、板状部材を一度折り返した上で折り曲げて略T字型に構成されたものである。
 このように、金具3の底面31を板状部材を折り返して構成することで、放熱フィン4への力が基板1の水平方向にかかった際に、力が金具3の折り返し部33に集中せずに折り曲げ部34に集中する。したがって、最も強度が弱いはんだ付け部分35への応力を低減できる効果がある。解析では、実施の形態1の構成に対し、はんだ付け部分35への応力が60%低減することを確認している。
実施の形態11.
 実施の形態11では、フィン押さえ板5のはんだ付け性を向上させるため、フィン押さえ板5の構造を変更したものについて示す。なお、図52~56に示す実施の形態11に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図52に示すフィン押さえ板5には、金具穴52の周囲に保温穴55が設けられている。この保温穴5は、フィン押さえ板5と金具3をはんだ付けする際に、はんだ6の熱がフィン押さえ板5部分から逃げることを抑制するためのものである。これにより、フィン押さえ板5と金具3とのはんだ付け性が向上する。
実施の形態12.
 実施の形態12では、フィン押さえ板5に対するはんだ付けを省略するため、金具3をスナップフィット8に変更したものについて示す。なお、図57~61に示す実施の形態12に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図1~6に示す実施の形態1と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図57に示すスナップフィット8は、板状部材を折り曲げて底面81、壁面82および、当該壁面82の先端側に設けられた係止片83を有するように構成されたものであり、基板1上のIC2の周囲に複数(図57では6個)配置され、その底面81がはんだ付けされる。また、複数のスナップフィット8は、フィン部42の長手方向に略垂直な方向(風向に略垂直な方向)の放熱フィン4の壁面より外側において、各々の壁面82により、放熱フィン4の各壁面に対して略直交した面を有するように配置される。
 そして、図58(b)に示すように、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通して、フィン押さえ板5を下方にスライドさせる。この際、フィン押さえ板5の端部がスナップフィット8の係止片83と当接することで、当該スナップフィット8の壁面82が外側に弾性変形する。そして、フィン押さえ板5がスナップフィット8の係止片83を乗り越えた後、壁面82の弾性変形が解除され、フィン押さえ板5の端部が係止片83と係止して基板1側に固定される。これにより、フィン押さえ板5と金具3とのはんだ付けを不要とすることができる。
実施の形態13.
 実施の形態13では、実施の形態12のフィン押さえ板5を不要としたものについて示す。なお、図62~66に示す実施の形態13に係る放熱フィン4の基板固定構造の基本構成・基板固定順序は、図57~61に示す実施の形態12の構成と同様であるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
 図62に示すスナップフィット8は、フィン押さえ板5ではなく、直接、放熱フィン4のベース面41上を係止片83により係止することで、放熱フィン4を基板1に固定する。これにより、フィン押さえ板5が不要となり、部品コスト低減が図れる。
 なお図62~66では、放熱フィン4として汎用フィンを用いた場合を想定しており、スナップフィット8が風向に略垂直な放熱フィン4の壁面の内側にも配置されている(すなわち、スナップフィット8が風向を遮るような位置にも配置されている)。そこで、例えば図67に示すようなベース面41を延設した放熱フィン4を用い、スナップフィット8を風向に略垂直な放熱フィン4の壁面の外側に配置可能することで、放熱性が向上する。
実施の形態14.
 図68はこの発明の実施の形態14に係る放熱フィン4の基板固定構造を示す固定構造を分解した斜視図であり、図69~73は、基板固定過程の状態と固定最終状態を斜視図、3面図で示したものである。
 図68に示すように、基板1には、IC2がはんだ付けされている。また、基板1には、IC2の周囲に、複数の金具3がはんだ付けされている。この金具3は、板部材をコの字型に折り曲げたものであり、両側面にバネ性を有する突起片321が設けられている。また、IC2の上には、放熱フィン4が通常は放熱グリスを挟んで載せられる。放熱フィン4の上には、フィン押さえ板5が載せられる。
 このフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を通すことが可能なフィン穴51が開けられている。また、フィン押さえ板5には、基板1に表面実装された複数の金具3を通すことが可能な金具穴52が開けられている。なお、図68に示すスリット状のフィン穴51を、図2に示す一体のフィン穴51bとすることも可能である。また、フィン穴51は、スリット状である必要もない。
 そして、図69~73に示すように、放熱フィン4を基板1に固定する場合には、まず、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通し、かつ同様に、金具穴52に複数のはんだ付けされた金具3を通す。そして、フィン押さえ板5をベース面41に当てて、IC2を介して基板1に押し付ける。ここで、フィン押さえ板5が金具3の突起片321を通り過ぎる際に、当該突起片321がフィン押さえ板5により押されて内側に引っ込む。これにより、フィン押さえ板5をベース面41側へ通すことができる。そして、フィン押さえ板5が金具3の突起片321を通り過ぎると、当該突起片321はフィン押さえ板5により押されなくなるため、元の形状に戻る。これにより、突起片321はフィン押さえ板5と干渉することになり、フィン押さえ板5が抜けることを防止して固定する。このように、金具3に突起片321を設けることで、フィン押さえ板5を金具3に挿入する動作のみで、フィン押さえ板5と金具3を引っ掛け固定することができるため、組立しやすい構造となる。
 なお図68に示す金具3では、基板1にはんだ付けされた底面31の四角の対面2辺のみを折り曲げ、その2側面をフィン押さえ板5に嵌めるよう構成している。しかしながら、これに限るものではなく、金具3の底面31の4辺全てを折り曲げて、その4側面をフィン押さえ板5に嵌めるよう構成してもよい。
 ここで、図74に示すように、金具2の突起片321の向きを内側にして、フィン押さえ板5の金具2の突起片321との引っ掛け部を切り欠き部52bとする形態も考えられる。しかしながら、この場合には、フィン押さえ板5に力がかかった際に応力が集中しやすい。それに対し、図68に示すように、フィン押さえ板5の内側の金具穴52で金具2を嵌める場合には、フィン押さえ板5に力がかかった際に応力が集中しにくい利点がある。
 また、フィン押さえ板5を金具3から取り外す場合には、金具3の突起片321を押して引っ掛けを外せばよい。このように、突起片321を有する金具3を用いることで、任意に放熱フィン4を変更することが可能となる。
実施の形態15.
 図75,76に示す実施の形態15は、図68に示す実施の形態14の放熱フィン4のフィン押さえ板5を曲げ部56でくの字状に湾曲させたものである。その他の構成は、実施の形態14の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
 このように、放熱フィン4のフィン押さえ板5をくの字状に湾曲させることで、曲げ部56が確実に放熱フィン4に当たり、安定して放熱フィン4の中央部を押さえることができる。また、曲げ部56にはバネのストロークがあるため、ストロークの大きい安定した荷重のバネで放熱フィン4を固定することができる。
実施の形態16.
 図77に示す実施の形態16は、図68に示す実施の形態14の金具3の突起片321の代わりに金具3と一体の絞り部322を設けたものである。そして、フィン押さえ板5を基板1の金具3に嵌める際に、絞り部322により金具3を両側面全体でたわませて変形させる。これにより、フィン押さえ板5の金具穴52を通すことができる。
実施の形態17.
 図78はこの発明の実施の形態17に係る放熱フィン4の基板固定構造を示す固定構造を分解した斜視図であり、図79~83は、基板固定過程の状態と固定最終状態を斜視図、3面図で示したものである。
 図78に示すように、基板1には、IC2がはんだ付けされている。また、基板1には、IC2の周囲に、複数の金具3がはんだ付けされている。この金具3は、板部材をL字に折り曲げて側面32を構成し、さらに、その側面32の両端を背面側にL字に折り曲げて第2の側面32bを構成したものである。そして、金具3の側面32には、フィン押さえ板5の端部を通すことが可能な穴323が開けられている。この穴323の上部には、フィン押さえ板5の一端の切り欠き部58と係合可能な溝324が設けられている。また、IC2の上には、放熱フィン4が通常は放熱グリスを挟んで載せられる。また、放熱フィン4の上には、フィン押さえ板5が載せられる。
 このフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を通すことが可能なフィン穴51が開けられている。なお、図78に示すスリット状のフィン穴51を、図2に示す一体のフィン穴51bとすることも可能である。また、フィン押さえ板5の両端は、基板1の金具3に引っ掛けて固定できるよう、一端にはL字状の曲げ部57が設けられ、他端には切り欠き部58が設けられている。
 そして、図79~83に示すように、放熱フィン4を基板1に固定する場合には、まず、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通す。そして、フィン押さえ板5の両端を、片方ずつ順番に、基板1の金具3の穴323に基板1の平面方向にスライドさせて通して引っ掛ける。そして、フィン押さえ板5は、放熱フィン4のベース面41を押し付けることで、放熱フィン4を固定する。
 ここで、図84は実施の形態17のフィン押さえ板5を金具3に引っ掛ける際の動作を斜視図で示している。この図84に示すように、フィン押さえ板5の一端の曲げ部57を金具3の穴323に通すことで、曲げ部57が金具の面32に引っ掛かり、容易には金具3からフィン押さえ板5が外れなくなる。また、フィン押さえ板5の他端の切り欠き部58を金具3の穴323に通すことで、切り欠き部58が金具の溝324に引っ掛かり、容易には金具3からフィン押さえ板5が外れなくなる。
 また、金具3の底面31と同様に、金具3の第2の側面32bのフランジ325部分を基板1にはんだ付けすることで、金具3の基板1への固定強度を上げることもできる。
 なお実施の形態17では、金具3の穴323の上部の位置が放熱フィン4の上面にあるフィン押さえ板5の上面より基板1側であるとし、金具3の溝324の上部の位置が放熱フィン4の上面にあるフィン押さえ板5の上面より基板1側であるとしている(他の実施の形態でも同様である)。
 また上記では、フィン押さえ板5の両端を曲げ部57、切り欠き部58のように異なる形状としたが、両端を同一の形状としてもよい。また、フィン押さえ板5の両端を異なる形状にしたときには、図78に示すような金具3の構成とすることで上記曲げ部57、切り欠き部58に対して共用させることができる。なお、金具3を共用させない場合には、曲げ部57側の金具3の穴323には溝324を設けなくてもよい。
実施の形態18.
 図85,86に示す実施の形態18は、図78に示す実施の形態17の放熱フィン4のフィン押さえ板5を曲げ部56でくの字状に湾曲させたものである。その他の構成は、実施の形態17の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
 このように、放熱フィン4のフィン押さえ板5をくの字状に湾曲させることで、曲げ部56が確実に放熱フィン4に当たり、安定して放熱フィン4の中央部を押さえることができる。また、曲げ部56にはバネのストロークがあるため、ストロークの大きい安定した荷重のバネで放熱フィン4を固定することができる。
実施の形態19.
 図87はこの発明の実施の形態19に係る放熱フィン4の基板固定構造を示す固定構造を分解した斜視図であり、図88~93は、基板固定過程の状態と固定最終状態を斜視図、3面図で示したものである。
 図87に示すように、基板1には、IC2がはんだ付けされている。また、基板1には、IC2の周囲に、複数の金具3がはんだ付けされている。この金具3は、図94に示すような円柱状部材である。この金具3の最上部には、フィン押さえ板5の大穴521を通すことが可能な大幅部36が形成されている。また、金具3の大幅部36の下段には、フィン押さえ板5の小穴522が嵌り合う中幅部37が形成されている。また、金具の最下段には、円弧スリット523を通すことが可能な小幅部38が形成されている。また、IC2の上には、放熱フィン4が通常は放熱グリスを挟んで載せられる。また、放熱フィン4の上には、フィン押さえ板5が載せられる。
 このフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を通すことが可能なフィン穴51が開けられている。なお、図87に示すスリット状のフィン穴51を、図2に示す一体のフィン穴51bとすることも可能である。また、フィン押さえ板5の端には、所定回転角度毎に、基板1に表面実装された複数の金具3を通すことが可能な金具穴52が開けられている。この金具穴52は、基板1の金具3に対して、IC2中心を中心とした同心円状の位置に設けられている。
 この金具穴52には、金具3の大幅部36を通すことが可能な大穴521と、金具3の中幅部37を通すことが可能な小穴522とが設けられている。そして、この大穴521と小穴522とは、当該小穴522よりも幅が狭く、金具3の小幅部38を通すことが可能な円弧スリット523により繋がれている。
 そして、図88~93に示すように、放熱フィン4を基板1に固定する場合には、まず、金具3とIC2を基板1へ表面実装した後、放熱フィン4をIC2に斜めに載せる。そして、フィン押さえ板5のフィン穴51にフィン部42を通し、かつ同様に、金具穴52の大穴521を金具3に通す。そして、フィン押さえ板5をベース面41側に押し付け、フィン押さえ板5の金具穴52の円弧スリット523を金具3の小幅部38に通す。その後、フィン押さえ板5を放熱フィン4とともに所定方向に回転させる。その後、金具穴52の小穴522と金具3とが当接した後、フィン押さえ板5に対する押さえつけを解除する。これにより、フィン押さえ板5の小穴522と金具3の中幅部37とが嵌り合う。その結果、確実に放熱フィン4を押し付けて固定することができる。
実施の形態20.
 図95に示す実施の形態20は、図87に示す実施の形態19の金具3を板金状にしたものである。また図96は、上記板金状の金具3に嵌り合うフィン押さえ板5を示している。その他の構成は、実施の形態19の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
 このように、金具3を板金状とすることで、板金加工が可能ため、一般に削り加工が必要な実施の形態19に示す棒状の金具3に対して、製造コストを低減させることができる。
実施の形態21.
 図97はこの発明の実施の形態21に係る放熱フィン4の基板固定構造を示す固定構造を分解した斜視図であり、図98~103は、基板固定過程の状態を斜視図、3面図で示したものであり、図104,105は基板固定状態を斜視図、3面図で示したものである。
 図97に示すように、基板1には、IC2がはんだ付けされている。また、基板1には、IC2の周囲に、複数の金具3がはんだ付けされている。この金具3は、板部材を折り曲げて底面31及び側面32を有するよう構成されている。また、側面32は2つの板部材から成り、当該2つの板部材のフランジ326a,326bが外側へ折り曲がり可能に構成されている。また、IC2の上には、放熱フィン4が通常は放熱グリスを挟んで載せられる。また、放熱フィン4の上には、フィン押さえ板5が載せられる。
 このフィン押さえ板5には、放熱フィン4のフィン部42を通すことが可能なフィン穴51が開けられている。なお、図97に示すスリット状のフィン穴51を、図2に示す一体のフィン穴51bとすることも可能である。
 そして、図98~105に示すように、放熱フィン4を基板1に固定する場合には、まず、フィン押え板5のフィン穴51にフィン部42を通し、かつ同様に、金具穴52に複数のはんだ付けされた金具3を通す。そして、フィン押さえ板5をベース面41に当てて、IC2を介して基板1に押し付けた後に、図103に示すように金具3の壁面32のフランジ326a,326bを互いに外側に広げる。これにより、広がったフランジ326a,326bがフィン押さえ板5の金具穴52上部を押さえることで、フィン押さえ板5を固定する。
 なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
 この発明に係る放熱フィンの基板固定構造は、放熱フィンをICに接触させて基板に固定する構造において、基板に穴を開ける必要がなく、かつ、はんだは容易に取り外し可能ため放熱フィンを任意に取り外し可能とすることができ、金具またはスナップフィットを用い、放熱フィンを基板上のICに接触させて基板に固定する放熱フィンの基板固定構造等に用いるのに適している。
 1 基板、2 IC、3 金具、3a 金具ピッチ、4 放熱フィン、5 フィン押さえ板、6 はんだ、7 第2の金具、8 スナップフィット、317181 底面、32,72,82 壁面、32b 第2の側面、33 折り返し部、34 折り曲げ部、35 はんだ付け部分、36 大幅部、37 中幅部、38 小幅部、41 ベース面、42 フィン部、51,51b フィン穴、52 金具穴、52a 金具穴ピッチ、53 突起、54 折り曲げ部、55 保温穴、56 曲げ部、57 曲げ部、52b,58 切り欠き部、83 係止片、101 力、102 風向、321 突起片、322 絞り部、323 穴、324 溝、325,326a,326b フランジ、521 大穴、522 小穴、523 円弧スリット。

Claims (15)

  1.  底面および壁面を有し、基板上のICの周囲に配置されて前記底面がはんだ付けされる複数の金具と、
     ベース面上に複数のフィン部が設けられ、前記IC上に配置される放熱フィンと、
     前記フィン部が挿入可能なフィン穴および前記金具の壁面を挿入可能な金具穴が設けられ、前記フィン穴に前記フィン部を通し、かつ前記金具穴に前記金具の壁面を通すことで前記放熱フィンのベース面上に配置され、はんだ付けにより前記金具の壁面と接続されるフィン押さえ板と
     を備えた放熱フィンの基板固定構造。
  2.  前記金具は、略L字型の板状部材である
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  3.  前記金具は、前記底面が板状部材を折り返して構成された
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  4.  前記複数の金具は、各々の前記壁面により、前記放熱フィンの各壁面に対して略直交した面を有するように配置される
     ことを特徴とする請求項1項記載の放熱フィンの基板固定構造。
  5.  前記金具は、略直交する2つの前記壁面を有する
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  6.  前記金具は、前記略直交する2つの壁面が一体に構成された
     ことを特徴とする請求項5記載の放熱フィンの基板固定構造。
  7.  底面および壁面を有し、前記壁面の端部に係止片が設けられ、基板上のICの周囲に配置されて前記底面がはんだ付けされる複数のスナップフィットと、
     ベース面上に複数のフィン部が設けられ、前記IC上に配置される放熱フィンと、
     前記フィン部が挿入可能なフィン穴が設けられ、前記フィン穴に前記フィン部を通すことで前記放熱フィンのベース面上に配置され、前記スナップフィットの係止片により端部が係止されるフィン押さえ板と
     を備えた放熱フィンの基板固定構造。
  8.  前記複数のスナップフィットは、各々の前記壁面により、前記放熱フィンの各壁面に対して略直交した面を有するように配置される
     ことを特徴とする請求項7記載の放熱フィンの基板固定構造。
  9.  前記フィン押さえ板は、風向に略平行な両端が前記基板側に折り曲げられた折り曲げ部を有し、前記風向に略垂直な幅が前記放熱フィンの幅と略同一であり、
     底面および壁面を有し、基板上のICの周囲に配置されて前記底面がはんだ付けされ、前記壁面がはんだ付けにより前記折り曲げ部と接続される複数の第2の金具を備えた
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  10.  前記フィン押さえ板は、前記放熱フィンとの接触部分の略中央を中心に、絞りまたは曲げによる突起を有する
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  11.  前記フィン押さえ板は、前記放熱フィンとの接触部分の略中央を中心に、絞りまたは曲げによる突起を有する
     ことを特徴とする請求項7記載の放熱フィンの基板固定構造。
  12.  前記フィン押さえ板は、前記金具穴の周囲に、はんだ付けによる熱の拡散を防止する保温穴を有する
     ことを特徴とする請求項1記載の放熱フィンの基板固定構造。
  13.  前記フィン押さえ板は、前記金具穴の周囲に、はんだ付けによる熱の拡散を防止する保温穴を有する
     ことを特徴とする請求項7記載の放熱フィンの基板固定構造。
  14.  底面および壁面を有し、前記壁面の端部に係止片が設けられ、基板上のICの周囲に配置されて前記底面がはんだ付けされる複数のスナップフィットと、
     ベース面上に複数のフィン部が設けられ、前記IC上に配置されることで、前記スナップフィットの係止片により端部が係止される放熱フィンと
     を備えた放熱フィンの基板固定構造。
  15.  前記複数のスナップフィットは、各々の前記壁面により、前記放熱フィンの各壁面に対して略直交した面を有するように配置される
     ことを特徴とする請求項14記載の放熱フィンの基板固定構造。
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