WO2019156018A1 - ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法 - Google Patents

ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019156018A1
WO2019156018A1 PCT/JP2019/003821 JP2019003821W WO2019156018A1 WO 2019156018 A1 WO2019156018 A1 WO 2019156018A1 JP 2019003821 W JP2019003821 W JP 2019003821W WO 2019156018 A1 WO2019156018 A1 WO 2019156018A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat sink
heat
holding member
fixing portion
fixing
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/003821
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 榊原
Original Assignee
Necプラットフォームズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Necプラットフォームズ株式会社 filed Critical Necプラットフォームズ株式会社
Priority to CN201980009572.7A priority Critical patent/CN111630659B/zh
Priority to US16/965,351 priority patent/US11355411B2/en
Publication of WO2019156018A1 publication Critical patent/WO2019156018A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672Foil-like cooling fins or heat sinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20509Multiple-component heat spreaders; Multi-component heat-conducting support plates; Multi-component non-closed heat-conducting structures

Definitions

  • the present invention relates to a heat sink for dissipating heat generated by electronic components to the outside, and a heat sink assembly method.
  • a heat sink formed of a metal member such as aluminum having a larger heat capacity than an electronic component as a heating element is known.
  • the heat sink promotes heat dissipation of the electronic component by being in close contact with the outer surface of the electronic component via a heat transfer material such as thermal grease.
  • Patent Document 1 describes a heat dissipation structure including a metal member that is a heat absorbing member that absorbs heat from a heat source, and a heat dissipation member that is integrally formed with the metal member.
  • Patent Document 2 includes a heat sink body that is a heat radiating member that radiates heat, and a heat transfer plate that is molded with respect to the heat sink body and is a heat absorbing member that absorbs heat generated in the high-brightness LED. An LED heat sink is described.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a heat sink capable of exhibiting good heat dissipation performance over a long period of time, and a heat sink assembly method.
  • a heat sink according to an aspect of the present invention includes a heat sink body having a heat absorption surface that absorbs heat transmitted from a heating element, a heat dissipation surface that radiates the heat to the outside, and a holding member that is held against the heat absorption surface. And a fixing portion that is provided in the heat sink body and fixes the holding member so as not to be detached from the heat sink body, and suppresses displacement in the surface direction in which the heat absorption surface spreads.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  • the heat sink 100 is used to dissipate heat from an electronic component as a heating element by being closely attached to an electronic component including an integrated circuit element such as an LSI or an IC. As shown in FIGS. 1 to 4, the heat sink 100 includes a heat sink body 1, a holding member 3, and a fixing portion 4.
  • the heat sink body 1 includes a rectangular plate-shaped base 11 and a plurality of fins 12 provided integrally with the base 11. Each fin 12 has a plate shape that extends in a direction orthogonal to the surface of the base portion 11. The plurality of fins 12 are arranged on the one side surface of the base portion 11 at intervals. The shape of the fin 12 is not limited to a plate shape, and may be a column shape.
  • the heat sink body 1 is made of a heat conductive resin.
  • the heat sink body 1 is formed by insert molding together with the fixing portion 4 using a heat conductive resin as a material.
  • the surface opposite to the surface on which the fins 12 are provided is the heat absorbing surface 1A.
  • the holding member 3 contacts the heat absorbing surface 1A.
  • the surface on which the fins 12 are provided is a heat radiating surface 1B.
  • the plurality of fins 12 extend from the heat dissipation surface 1B.
  • the holding member 3 has a substantially rectangular plate shape.
  • the holding member 3 is held by the heat sink body 1 against the heat absorbing surface 1A.
  • the holding member 3 is made of metal (for example, aluminum). Cutouts 31 are formed at four corners of the holding member 3. Each notch 31 is formed in an L shape by retreating inward from each side of the holding member 3.
  • a fixing portion 4 (second fixing portion 42), which will be described later, engages with these notches 31.
  • a plurality (two) of through holes 32 are formed in the central region of the holding member 3. Each through-hole 32 is a circular opening that penetrates the holding member 3 in the thickness direction. The through-holes 32 engage with a fixing portion 4 (first fixing portion 41) described later.
  • the surface of the holding member 3 facing the endothermic surface 1A is a contact surface 3A, and the surface facing the endothermic surface 1A is the heat transfer surface 3B. It is said that.
  • the heat absorbing surface 1 ⁇ / b> A of the heat sink main body 1 is firmly fixed to the contact surface 3 ⁇ / b> A of the holding member 3 by insert molding of the heat sink main body 1 to the holding member 3.
  • the holding member 3 is fixed to the heat sink body 1 by a fixing portion 4 so that it cannot be dropped off.
  • the configuration of the fixing unit 4 will be described.
  • the fixing part 4 has a first fixing part 41 and a second fixing part 42.
  • the first fixing portion 41 includes an insertion portion 41A that protrudes from the base portion 11 (heat absorption surface 1A) of the heat sink body 1 toward the contact surface 3A of the holding member 3, and a distal end of the insertion portion 41A. And an engaging portion 41B provided integrally.
  • the insertion portion 41 ⁇ / b> A is inserted through the through hole 32 formed in the holding member 3.
  • the engaging portion 41B has a flange shape that extends in a surface direction orthogonal to the extending direction of the insertion portion 41A (that is, the surface direction in which the heat transfer surface 3B of the holding member 3 extends). As shown in FIG.
  • the engaging portion 41 ⁇ / b> B of the first fixing portion 41 extends from the through hole 32 along the heat transfer surface 3 ⁇ / b> B of the holding member 3, and the heat transfer surface around the through hole 32. It is in contact with 3B.
  • the second fixing portion 42 is in contact with an abutting portion 42 ⁇ / b> A provided on at least a part of the end edge of the endothermic surface 1 ⁇ / b> A (in this embodiment, four corners of the endothermic surface 1 ⁇ / b> A).
  • 42A and the connection part 42B which connects the heat sink main body 1 (base part 11).
  • the abutting portion 42 ⁇ / b> A extends along the heat transfer surface 3 ⁇ / b> B of the holding member 3.
  • the contact portion 42A is in contact with a portion including an edge at the corner of the heat transfer surface 3B.
  • the connection part 42B is provided integrally with the contact part 42A.
  • fixed part 42 has comprised the substantially L shape by the cross sectional view.
  • the holding member 3 is fixed to the heat sink body 1 by the first fixing portion 41 and the second fixing portion 42. More specifically, in the holding member 3, the first fixing portion 41 and the second fixing portion 42 suppress the displacement in the surface direction in which the heat absorbing surface 1 ⁇ / b> A of the heat sink body 1 spreads.
  • the configuration in which the first fixing portion 41 and the second fixing portion 42 are both provided as the fixing portion 4 has been described as an example. However, it is possible to adopt a configuration in which only the first fixing portion 41 or only the second fixing portion 42 is provided as the fixing portion 4.
  • fixed part 42 are provided in four corner
  • the notch portion 31 and the second fixing portion 42 may be provided on four sides of the heat absorbing surface 1A. Even when provided on the four sides of the endothermic surface 1A, it has the same effect as provided on the four corners of the endothermic surface 1A.
  • the method of assembling the heat sink 100 includes a holding member preparation step S1 and an integral molding step S2.
  • holding member preparation process S1 is performed. As shown in FIG. 6, in the holding member preparation step S ⁇ b> 1, the holding member 3 in which each notch portion 31 and each through hole 32 are formed is prepared.
  • the integral molding step S2 is executed.
  • the holding member 3 in which the notches 31 and the through holes 32 are formed is set in the mold, and the heat conductive resin is poured into the mold.
  • the heat conductive resin enters the notches 31 and the through holes 32.
  • the heat sink body 1 and the fixing portion 4 are integrally formed on the holding member 3.
  • the first fixing portion 41, the second fixing portion 42, the heat sink body 1 including the base portion 11 and the fins 12 are integrally formed on the holding member 3 by insert molding. This also allows the heat sink body 1 and the fixing portion 4 to be brought into close contact with the holding member 3 in terms of shape.
  • the entire process of assembling the heat sink 100 is completed.
  • the heat sink surface 3B of the holding member 3 is placed in contact with an integrated circuit element such as an LSI or an IC. It is also possible to interpose thermal grease or the like between the heat transfer surface 3B and the surface of the integrated circuit element.
  • an integrated circuit element such as an LSI or an IC.
  • thermal grease or the like between the heat transfer surface 3B and the surface of the integrated circuit element.
  • expansion and contraction associated with heat transfer occur in the heat sink 100. More specifically, large expansion and contraction occur between the heat sink body 1 and the holding member 3 described above. When such expansion / contraction is repeated, the close contact of the heat sink body 1 with the holding member 3 cannot resist the stress caused by the displacement, and the holding member 3 is peeled off from the heat sink body 1 or a deviation occurs between them. There is a possibility.
  • the holding member 3 is fixed to the heat sink body 1 by the fixing portion 4 so as not to fall off. Furthermore, the fixing portion 4 suppresses displacement in the surface direction in which the heat absorbing surface 1A of the heat sink body 1 spreads. Specifically, the relative displacement in the central region of the holding member 3 is suppressed by the engaging portion 41 ⁇ / b> B of the first fixing portion 41. Furthermore, the relative displacement in the region including the edge of the holding member 3 is suppressed by the contact portion 42A of the second fixing portion 42.
  • the fixing portion 4 is held against the contraction and expansion even if there is a difference between the linear expansion coefficient of the heat sink body 1 and the linear expansion coefficient of the holding member 3. To fix. Therefore, it is possible to reduce the possibility of peeling or misalignment between the two. As a result, it is possible to exhibit good heat dissipation performance over a long period of time.
  • the holding member 3 is made stronger and more stable with respect to the heat sink body 1. Can be fixed to.
  • the heat sink body 1, the first fixing portion 41, and the second fixing portion 42 are formed on the holding member 3 by integral molding, thereby holding the heat sink 100.
  • the member 3 is fixed to the heat sink body 1. Therefore, the holding member 3 can be firmly fixed to the heat sink body 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing a minimum configuration of the heat sink 100.
  • the heat sink 100 may include at least the heat sink main body 1 having the heat absorbing surface 1A and the heat radiating surface 1B, the holding member 3, and the fixing portion 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

発熱体から伝達された熱を吸収する吸熱面、及び前記熱を外部に放射する放熱面を有するヒートシンク本体と、前記吸熱面に対して保持される保持部材と、前記ヒートシンク本体に設けられ、前記保持部材を前記ヒートシンク本体から脱落不能に固定するとともに、前記吸熱面の広がる面方向における変位を抑制する固定部と、を備えるヒートシンク。

Description

ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法
 本発明は、電子部品の発熱を外部に放熱するためのヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法に関する。
 近年、電子機器に使用されるIC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale IC)等の半導体集積回路では、より高密度な集積化が進められている。内部回路の高集積化に伴い、消費電力も従来に比して増大している。そして、消費電力の増大に比例して、半導体集積回路の内部抵抗等に起因する発熱量も増加している。
 発熱が亢進すると回路動作の効率が低下するのみならず、電子回路の熱暴走や回路素子の損壊を誘発するため、熱源である集積回路の放熱手段を設けることは肝要である。このような放熱手段として、発熱体としての電子部品よりも大きな熱容量を有するアルミニウム等の金属部材で形成されたヒートシンクが知られている。ヒートシンクは、サーマルグリス等の伝熱材料を介して電子部品の外表面に密着させられることで、電子部品の放熱を促すものである。
 このようなヒートシンクとしては、例えば以下の特許文献1、2に記載のものが知られている。特許文献1には、熱源からの熱を吸収する熱吸収部材である金属部材と、金属部材に対して一体に成形された放熱部材と、を有する放熱構造体が記載されている。特許文献2には、熱を放熱する放熱部材であるヒートシンク本体と、当該ヒートシンク本体に対して成形されるとともに高輝度LEDで生じた熱を吸収する熱吸収部材である熱伝達板と、を有するLED用ヒートシンクが記載されている。
特開2014-229714号公報 特開2011-61157号公報
 ここで、特許文献1、及び特許文献2に係る装置では、熱吸収部材と、放熱部材との間で線膨張係数に差がある。加えて、特許文献1、及び特許文献2に係る装置では、熱吸収部材に対して放熱部材は、成形時の保持力のみによって固定されているに過ぎない。このため、長期にわたる使用に伴って継続的に加熱されると、熱吸収部材と放熱部材との間に、線膨張係数の差に基づくズレや隙間が生じる可能性がある。このようなズレや隙間が生じると、所望の放熱性能を得られなくなってしまう。
 本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、長期にわたって良好な放熱性能を発揮することが可能なヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法を提供することを目的とする。
 本発明の目的は、上記課題を解決するヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法を提供するものである。
 本発明の態様に係るヒートシンクは、発熱体から伝達された熱を吸収する吸熱面、及び前記熱を外部に放射する放熱面を有するヒートシンク本体と、前記吸熱面に対して保持される保持部材と、前記ヒートシンク本体に設けられ、前記保持部材を前記ヒートシンク本体から脱落不能に固定するとともに、前記吸熱面の広がる面方向における変位を抑制する固定部と、を備える。
 上述した態様によれば、長期にわたって良好な放熱性能を発揮することが可能である。
本発明の実施形態に係るヒートシンクの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る保持部材の平面図である。 図1のII-II線における断面図である。 図1のIII-III線における断面図である。 本発明の実施形態に係るヒートシンクの組立方法を示す工程図である。 本発明の実施形態に係るヒートシンクの組立方法における保持部材準備工程を実行した後の状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るヒートシンクの組立方法における一体成形工程を実行した後の状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るヒートシンクの最小構成を示す断面図である。
 本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
 本実施形態に係るヒートシンク100は、LSI、IC等の集積回路素子を含む電子部品に密着配置されることで、発熱体としての電子部品の熱を放熱するために用いられる。
図1から図4に示すように、ヒートシンク100は、ヒートシンク本体1と、保持部材3と、固定部4と、を備えている。
 ヒートシンク本体1は、矩形板状の基部11と、基部11に一体に設けられた複数のフィン12と、を有している。各フィン12は、基部11の広がる面に対して直交する方向に広がる板状をなしている。複数のフィン12は、基部11の一方側の面上に互いに間隔をあけて配列されている。なお、フィン12の形状は板状に限定されず、柱状をなしていてもよい。
 本実施形態において、ヒートシンク本体1は、熱伝導性樹脂で形成されている。ヒートシンク本体1は、熱伝導性樹脂を材料として、固定部4とともにインサート成形によって形成されている。
 基部11の両面のうち、フィン12が設けられている面とは反対側の面は吸熱面1Aとされている。吸熱面1Aには、保持部材3が当接する。
 基部11の両面のうち、フィン12が設けられている面は放熱面1Bとされている。複数のフィン12は、放熱面1Bから延びている。
 図2に示すように、保持部材3は略矩形板状をなしている。
 保持部材3は、ヒートシンク本体1によって、吸熱面1Aに対して保持されている。
 本実施形態において、保持部材3は、金属(例えばアルミニウム)で形成されている。
 保持部材3の4つの角部には切欠部31が形成されている。各切欠部31は、保持部材3の各辺から内側に向かって後退することでL字状をなしている。これら切欠部31には、後述する固定部4(第二固定部42)が係合する。保持部材3の中央の領域には、複数(2つ)の貫通孔32が形成されている。それぞれの貫通孔32は保持部材3を厚さ方向に貫通する円形の開口である。これら貫通孔32には、後述する固定部4(第一固定部41)が係合する。
 図3、又は図4に示すように、保持部材3の両面のうち、上記吸熱面1A側を向く面は当接面3Aとされ、吸熱面1Aとは反対側を向く面は伝熱面3Bとされている。図3に示すように、ヒートシンク本体1の保持部材3へのインサート成形によって、ヒートシンク本体1の吸熱面1Aは、保持部材3の当接面3Aに対して密着固定されている。
 保持部材3は、ヒートシンク本体1に対して固定部4によって脱落不能に固定されている。固定部4の構成について説明する。固定部4は、第一固定部41と、第二固定部42と、を有している。
 図3に示すように、第一固定部41は、ヒートシンク本体1の基部11(吸熱面1A)から保持部材3の当接面3Aに向かって突出する挿通部41Aと、挿通部41Aの先端に一体に設けられた係合部41Bと、を有している。挿通部41Aは、保持部材3に形成された貫通孔32に挿通されている。係合部41Bは、挿通部41Aの延びる方向に直交する面方向(即ち、保持部材3の伝熱面3Bが広がる面方向)に広がるフランジ状をなしている。
 図3に示すように、本実施形態では、第一固定部41の係合部41Bは、貫通孔32から保持部材3の伝熱面3Bに沿って広がるとともに、貫通孔32周辺において伝熱面3Bに当接している。
 図4に示すように、第二固定部42は、吸熱面1Aの端縁の少なくとも一部(本実施形態では吸熱面1Aの4つの角部)に設けられた当接部42Aと、当接部42Aとヒートシンク本体1(基部11)とを接続する接続部42Bと、を有している。当接部42Aは、保持部材3の伝熱面3Bに沿って広がっている。当接部42Aは、伝熱面3Bの角部における端縁を含む部分に当接している。接続部42Bは、当接部42Aと一体に設けられている。これにより、第二固定部42は断面視で略L字状をなしている。
 これら第一固定部41、及び第二固定部42によって、保持部材3がヒートシンク本体1に対して固定されている。より具体的には、保持部材3は、第一固定部41、及び第二固定部42によって、ヒートシンク本体1の吸熱面1Aの広がる面方向における変位が抑制されている。なお、本実施形態では、固定部4として第一固定部41、及び第二固定部42をともに備えている構成を例に説明した。しかしながら、固定部4として第一固定部41のみ、又は第二固定部42のみを備える構成をとることも可能である。
 また、本実施形態では、切欠部31及び第二固定部42が、吸熱面1Aの4つの角部に設けられているが、吸熱面1Aの端縁であればどのような位置に設けられてもよい。変形例として、切欠部31及び第二固定部42は、吸熱面1Aの4辺に設けられてもよい。吸熱面1Aの4辺に設けた場合も、吸熱面1Aの4つの角部に設けた場合と同様な効果を有する。
 続いて、本実施形態に係るヒートシンク100の組立方法について図5を参照して説明する。図5に示すように、ヒートシンク100の組立方法は、保持部材準備工程S1と、一体成形工程S2と、を含む。
 まず、保持部材準備工程S1を実行する。
 図6に示すように、保持部材準備工程S1では、各切欠部31及び各貫通孔32が形成されている保持部材3を準備する。
 次いで、一体成形工程S2を実行する。
 一体成形工程S2では、各切欠部31及び各貫通孔32が形成されている保持部材3を金型内にセットし、熱伝導性樹脂を金型内に流し込む。熱伝導性樹脂を金型内に流し込むことで、各切欠部31及び各貫通孔32に熱伝導樹脂が入り込む。
 これにより、図7に示すように、保持部材3に、ヒートシンク本体1と、固定部4とが一体成形される。具体的には、保持部材3に、第一固定部41と、第二固定部42と、基部11とフィン12とを含むヒートシンク本体1とが、インサート成形によって、一体成形される。
 また、これにより、保持部材3に、ヒートシンク本体1及び固定部4を形状的に密着させることが可能となる。
 以上により、ヒートシンク100の組立工程の全工程が完了する。
 ヒートシンク100を使用するに当たっては、例えばLSIやIC等の集積回路素子に、保持部材3の伝熱面3Bを当接させた状態で配置する。なお、伝熱面3Bと集積回路素子の表面との間にサーマルグリス等を介在させることも可能である。この状態で集積回路素子に通電すると、内部抵抗等に起因した発熱が生じる。熱は、保持部材3に吸収され、保持部材3を経て、ヒートシンク本体1に伝播し、ヒートシンク本体1のフィン12を通じて外部に放散する。その結果、集積回路素子の温度を下げることができ、長期にわたって当該素子を使用することができる。
 ここで、長期にわたって回路素子への通電と停止を繰り返すと、熱の授受に伴う膨張と収縮がヒートシンク100に生じる。より具体的には、上述のヒートシンク本体1と保持部材3との間で大きな膨張と収縮とが生じる。このような膨張・収縮が繰り返された場合、保持部材3に対するヒートシンク本体1の密着が変位に伴う応力に抗しきれず、保持部材3がヒートシンク本体1から剥離したり、両者の間にズレが生じたりする可能性がある。
 しかしながら、本実施形態に係るヒートシンク100では、保持部材3は固定部4によってヒートシンク本体1に脱落不能に固定される。さらに、固定部4は、ヒートシンク本体1の吸熱面1Aの広がる面方向における変位を抑制する。具体的には、第一固定部41の係合部41Bによって保持部材3の中央領域における相対変位が抑制される。さらに、第二固定部42の当接部42Aによって保持部材3の端縁を含む領域における相対変位が抑制される。その結果、ヒートシンク100に入熱が生じた場合、ヒートシンク本体1の線膨張係数と保持部材3の線膨張係数とに差があっても、収縮や膨張に抗して固定部4が保持部材3を固定する。したがって、両者の間で剥離やズレが生じる可能性を低減することができる。その結果、長期にわたって良好な放熱性能を発揮することが可能となる。
 さらに、本実施形態に係るヒートシンク100では、複数の第一固定部41、及び複数の第二固定部42が設けられていることから、ヒートシンク本体1に対して保持部材3をさらに強固かつ安定的に固定することができる。
 加えて、本実施形態に係るヒートシンク100の組立方法では、保持部材3に対して、一体成形加工によって、ヒートシンク本体1、第一固定部41、及び第二固定部42を形成することで、保持部材3をヒートシンク本体1に固定する。したがって、保持部材3をヒートシンク本体1に強固に固定することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成や方法に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では、発熱体として集積回路素子を用いた場合を例に説明したが、熱の放散が要求される素子である限りにおいて、いかなる回路素子にもヒートシンク100を適用することができる。
 なお、図8は、ヒートシンク100の最小構成を示す図である。ヒートシンク100は少なくとも、吸熱面1A、及び放熱面1Bを有するヒートシンク本体1と、保持部材3と、固定部4と、を備えればよい。
 この出願は、2018年2月7日に日本出願された特願2018-020533号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 上述した態様によれば、長期にわたって良好な放熱性能を発揮することが可能である。
100…ヒートシンク
1…ヒートシンク本体
3…保持部材
4…固定部
11…基部
12…フィン
1A…吸熱面
1B…放熱面
31…切欠部
32…貫通孔
3A…当接面
3B…伝熱面
41…第一固定部
41A…挿通部
41B…係合部
42…第二固定部
42A…当接部
42B…接続部
S1…保持部材準備工程
S2…一体成形工程

Claims (6)

  1.  発熱体から伝達された熱を吸収する吸熱面、及び前記熱を外部に放射する放熱面を有するヒートシンク本体と、
     前記吸熱面に対して保持される保持部材と、
     前記ヒートシンク本体に設けられ、前記保持部材を前記ヒートシンク本体から脱落不能に固定するとともに、前記吸熱面の広がる面方向における変位を抑制する固定部と、を備えるヒートシンク。
  2.  前記固定部は、前記吸熱面から前記保持部材に向かって突出するとともに、該保持部材に形成された貫通孔に挿通される挿通部、及び該挿通部の先端に設けられて前記貫通孔に係合する係合部を有する第一固定部を有する請求項1に記載のヒートシンク。
  3.  互いに間隔をあけて配列された複数の前記第一固定部を有する請求項2に記載のヒートシンク。
  4.  前記固定部は、前記ヒートシンク本体における前記吸熱面の端縁の少なくとも一部に設けられ、前記保持部材における前記吸熱面とは反対側を向く伝熱面に当接する当接部、及び該当接部と前記ヒートシンク本体とを接続する接続部を有する第二固定部を有する請求項1から3のいずれか一項に記載のヒートシンク。
  5.  前記吸熱面の前記端縁に沿って互いに間隔をあけて配列された複数の前記第二固定部を有する請求項4に記載のヒートシンク。
  6.  請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のヒートシンクの組立方法であって、
     前記保持部材を準備する保持部材準備工程と、
     前記保持部材に前記ヒートシンク本体と前記固定部とを一体成形する一体成形工程と、を含むヒートシンクの組立方法。
PCT/JP2019/003821 2018-02-07 2019-02-04 ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法 WO2019156018A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980009572.7A CN111630659B (zh) 2018-02-07 2019-02-04 散热器和用于散热器的组装方法
US16/965,351 US11355411B2 (en) 2018-02-07 2019-02-04 Heat sink and assembly method for heat sink

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-020533 2018-02-07
JP2018020533A JP6763546B2 (ja) 2018-02-07 2018-02-07 ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019156018A1 true WO2019156018A1 (ja) 2019-08-15

Family

ID=67549417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/003821 WO2019156018A1 (ja) 2018-02-07 2019-02-04 ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11355411B2 (ja)
JP (1) JP6763546B2 (ja)
CN (1) CN111630659B (ja)
WO (1) WO2019156018A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI726424B (zh) * 2019-09-23 2021-05-01 奇鋐科技股份有限公司 熱傳構件補強結構
US11719491B2 (en) 2019-10-29 2023-08-08 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat transfer member reinforcement structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288437A (ja) * 1995-04-17 1996-11-01 Hitachi Ltd 放熱フィンおよびそれを使用した半導体装置並びに半導体装置の実装構造体
JPH1021357A (ja) * 1996-07-04 1998-01-23 Pfu Ltd カード型回路モジュール
JPH10209352A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Lsiパッケージ用放熱フィン
JP2011222972A (ja) * 2010-03-24 2011-11-04 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 放熱部材及び発熱体の放熱構造
JP2012009498A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Fujitsu Ten Ltd 発熱体の放熱構造と放熱構造を備えたオーディオアンプ
JP2014229714A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 宇部興産機械株式会社 放熱構造体及び放熱構造体の製造方法
JP2017034111A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 富士通株式会社 ヒートシンク

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000269671A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toshiba Corp 電子機器
TW547699U (en) * 2000-06-14 2003-08-11 Foxconn Prec Components Co Ltd Heat sink device
US6758263B2 (en) * 2001-12-13 2004-07-06 Advanced Energy Technology Inc. Heat dissipating component using high conducting inserts
US7219721B2 (en) * 2002-01-16 2007-05-22 Fujitsu Limited Heat sink having high efficiency cooling capacity and semiconductor device comprising it
US6702007B1 (en) * 2003-04-30 2004-03-09 Kuan-Da Pan Heat sink structure
US6977814B2 (en) * 2003-05-06 2005-12-20 Tyco Electronics Corporation Dual material heat sink core assembly
US20060227508A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Tyco Electronics Corporation Heat sink assembly
JP2008198967A (ja) * 2007-01-15 2008-08-28 Nippon Densan Corp ヒートシンク、その製造方法およびヒートシンクファン
CN101426357A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 散热装置
JP5683799B2 (ja) 2009-09-14 2015-03-11 スターライト工業株式会社 自動車用led用ヒートシンク

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288437A (ja) * 1995-04-17 1996-11-01 Hitachi Ltd 放熱フィンおよびそれを使用した半導体装置並びに半導体装置の実装構造体
JPH1021357A (ja) * 1996-07-04 1998-01-23 Pfu Ltd カード型回路モジュール
JPH10209352A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Lsiパッケージ用放熱フィン
JP2011222972A (ja) * 2010-03-24 2011-11-04 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 放熱部材及び発熱体の放熱構造
JP2012009498A (ja) * 2010-06-22 2012-01-12 Fujitsu Ten Ltd 発熱体の放熱構造と放熱構造を備えたオーディオアンプ
JP2014229714A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 宇部興産機械株式会社 放熱構造体及び放熱構造体の製造方法
JP2017034111A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 富士通株式会社 ヒートシンク

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI726424B (zh) * 2019-09-23 2021-05-01 奇鋐科技股份有限公司 熱傳構件補強結構
US11719491B2 (en) 2019-10-29 2023-08-08 Asia Vital Components Co., Ltd. Heat transfer member reinforcement structure

Also Published As

Publication number Publication date
CN111630659B (zh) 2023-10-10
US11355411B2 (en) 2022-06-07
US20210125892A1 (en) 2021-04-29
CN111630659A (zh) 2020-09-04
JP2019140190A (ja) 2019-08-22
JP6763546B2 (ja) 2020-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4737294B2 (ja) 放熱装置、パワーモジュール、放熱装置の製造方法
WO2018146933A1 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
JP6424573B2 (ja) 半導体装置
WO2019156018A1 (ja) ヒートシンク、及びヒートシンクの組立方法
JP4433875B2 (ja) 発熱部品の放熱構造と、この放熱構造における放熱部材の製造方法
JP2000332171A (ja) 発熱素子の放熱構造およびその放熱構造を有するモジュール
JP7172065B2 (ja) 半導体装置
JP7275505B2 (ja) 半導体装置
JP2003303933A (ja) 半導体装置の製造方法
JP5117299B2 (ja) ヒートシンク
JP5117303B2 (ja) ヒートシンク
TWI642331B (zh) 印刷電路板組裝結構及其組裝方法
JP2011258869A (ja) 放熱板ユニット及び電子回路装置
JP2009224556A (ja) 印刷版及びそれを用いたパワーモジュールの組み付け方法
JP2011044507A (ja) 放熱器
JP2010040996A (ja) ヒートシンク
JP5528415B2 (ja) 半導体装置
JP7329394B2 (ja) 半導体装置
TW201321946A (zh) 散熱模組
JP2011514663A (ja) 部品の熱伝達のための方法及び装置
JP6823283B2 (ja) 冷却装置、搭載方法
JP2006032941A (ja) 熱放散装置
JP4832316B2 (ja) 液冷ヒートシンク
JP6326772B2 (ja) 電子装置
JP2011049389A (ja) 半導体モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19750565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19750565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1