CN111567155B

CN111567155B - 散热器

Info

Publication number: CN111567155B
Application number: CN201880076912.3A
Authority: CN
Inventors: 平田干人; 石坂哲
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2038-01-15
Also published as: KR102434571B1; JPWO2019138564A1; KR20200095542A; TW201933977A; TWI664896B; CN111567155A; JP7004746B2; WO2019138564A1

Abstract

散热器(1)具备基部(3)、间隙确保构件(5)、散热片(7)以及上部金属板(9)。散热片(7)分别在X方向上具有宽度(W)，在Z方向上延伸而具有长度(H)。散热片(7)分别具有隔开长度(H)地对置的第1端部(7a)以及第2端部(7b)。散热片(7)的第1端部(7a)被固定于基部(3)，第2端部(7b)侧设为开放端侧。以使一个散热片(7)的第2端部(7b)与另一散热片(7)的第2端部(7b)连接的形态将上部金属板(9)连接于散热片(7)的第2端部(7b)。上部金属板(9)在Y方向上延伸。

Description

散热器

技术领域

本发明涉及散热器，特别涉及具备散热片的散热器。

背景技术

近年来，伴随电子设备的显著的高密度化或者高频化，在中央运算处理装置(CPU:Central Processing Unit，中央处理单元)所代表的大规模集成电路(LSI:Large－ScaleIntegration)等电子部件中，从电子部件产生的热成为设计时的担忧事项。为了使从电子部件产生的热消散，充分地利用散热器。

能够利用散热器使所产生的热消散，另一方面，散热器有时因使热消散的散热片的长度所引起的波长的频率而发生电共振。以往，***的时钟信号的频率对散热器造成电性的影响是有限制的。

然而，在近年的***中，多时钟信号且高频化发展，散热器作为电磁噪声的放射源进行动作。即，有时印刷基板的噪声传导到散热器，或者，噪声例如由于印刷基板上的部件或者布线与散热器的耦合而重叠到散热器，散热器作为天线进行动作，使噪声二次辐射，从而产生***的误动作。

另外，有时散热器不仅作为噪声的放射源进行动作，有时还作为良好的噪声的接收天线进行动作。因此，有时无法满足各种EMC(Electro－Magnetic Compatibility，电磁兼容性)认证试验的标准值。因此，在散热器的设计中，不仅要求确保作为本来的目的的散热性，还要求考虑了电磁噪声的设计，提出了各种建议。

例如，在专利文献1中，提出了一种散热器，该散热器被设定成使散热片的长度与***的信号频率或者该信号频率的高次谐波频率的1/2波长的长度不一致。另外，在专利文献2中，提出了具备使共振频率分散的散热片的散热器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-156578号公报(日本专利第3008942号公报)

专利文献2：日本特开2000-305273号公报

发明内容

如上所述，在近年的***中，利用大量的时钟信号进行动作。另外，根据各种数字I/F(Inter Face，接口)的基本频率进行数据的收发。因此，成为难以以与时钟信号等基准信号或者其高次谐波频率不一致的方式设计散热片的长度的状况。

具体而言，在散热片的长度短的情况下，有时损害作为散热器的本来的目的即散热性。另一方面，在散热片的长度变长的情况下，有时需要例如对框体进行重新设计等。因此，在专利文献1提出的散热器中，当想要实现确保散热性和降低电磁噪声这双方时，预计设计上的制约增加，难以进行自由度高的设计。

另一方面，在专利文献2提出的散热器中，需要设计长度及金属材料不同的散热片，所以预计散热器的设计和制造变得复杂。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种散热器，该散热器实现设计的自由度且实现电磁噪声的降低。

本发明的散热器具有基部和多个散热片。基部搭载于印刷基板，电连接于印刷基板的信号接地电位、框架接地电位以及地线中的任意方。多个散热片相互隔开间隔地配置于基部，与基部电连接。在多个散热片中的与被安装于基部的一侧相反一侧的开放端侧，多个散热片中的一个散热片的一部分与另一散热片的一部分通过导电性构件电连接。

根据本发明的散热器，在多个散热片中的开放端侧，多个散热片中的一个散热片的一部分与另一散热片的一部分通过导电性构件电连接。由此，在散热器中，能够降低多个散热片的开放端侧的阻抗，并且能够使电磁噪声返回到印刷基板的信号接地电位、框架接地电位以及地线中的任意方。其结果，作为散热器，不会受到电磁波的波长的制约，另外不会受到散热片的材料的制约，能够实现设计的自由度，且能够降低电磁噪声的强度。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

图2是示出在该实施方式中散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的侧视图。

图3是示出该实施方式中散热片与上部金属板的连接形态的局部放大立体图。

图4是示出比较例的散热器搭载于印刷基板的状态的立体图。

图5是示出本发明的实施方式2的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

图6是示出本发明的实施方式3的第1例的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

图7是该实施方式中散热片的局部放大立体图。

图8是示出该实施方式中散热片与突起部的连接形态的局部放大立体图。

图9是示出本发明的实施方式3的第2例的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

图10是示出该实施方式中散热片与突起部的连接形态的局部放大立体图。

图11是示出本发明的实施方式4的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

图12是示出在该实施方式中连接构件的一个例子的放大立体图。

图13是示出该实施方式中连接构件的其它例子的放大立体图。

图14是示出本发明的实施方式5的散热器搭载于印刷基板的状态的一个例子的立体图。

(附图标记说明)

1：散热器；3：基部；5：间隙确保构件；7：散热片；7a：第1端部；7b：第2端部；7bb：上端面；7c：第3端部；7d：第4端部；9；11：上部金属板；13、15：突起部；13a、15a：跨接部；13b、15b：开口部；13c、15c：卡合部；17：连接构件；17a：跨接部；17b：卡合部；19：侧面金属板；51：印刷基板；53：放热部件；55：接地布线。

具体实施方式

实施方式1.

说明实施方式1的散热器。

如图1以及图2所示，散热器1例如搭载于印刷基板51。在印刷基板51安装有电子部件53。散热器1被配置成与电子部件53接触。从大规模集成电路等电子部件53产生的热经由散热器1消散。详细地说明该散热器1的构造。

散热器1具备基部3、间隙确保构件5、多个散热片7以及作为导电性构件的上部金属板9。基部3为平板状，具有一定的厚度。间隙确保构件5确保基部3与印刷基板51的间隔以使基部3与电子部件53接触或者接近。此外，在无法应用金属制的间隙确保构件5的情况下，也可以另外设置螺钉、板上触点(on-board contact)或者垫片等导电性的构件，从而使基部3与印刷基板51电连接。

多个散热片7分别在X方向上具有宽度W，在Z方向上延伸，具有长度H。多个散热片7分别具有隔开长度H而对置的第1端部7a和第2端部7b。多个散热片7在Y方向上相互隔开间隔地配置于基部3。散热片7的第1端部7a固定于基部3。散热片7的第2端部7b侧成为开放端侧。

多个散热片7由导热率高且导电性高的相同的金属材料形成。另外，多个散热片7最好由相同尺寸形成。此外，相同尺寸并不意味着完全相同，包含制造上的误差。散热片7最好由例如铝、铝合金或者铜等形成。

以使相互相邻的一个散热片7的第2端部7b与另一散热片7的第2端部7b连接的形态将上部金属板9连接于多个散热片7的第2端部7b。上部金属板9在Y方向上延伸。此外，即使在一个散热片7与另一散热片7未相互相邻的情况下，作为多个散热片7的整体，也只要开放端侧通过上部金属板9电连接即可。

与散热片7同样地，基部3、间隙确保构件5以及上部金属板9最好由导热率高且导电性高的金属材料形成，例如由铝、铝合金或者铜等形成。

多个散热片7的开放端侧通过上部金属板9电连接。在散热片7的开放端侧，上部金属板9需要至少在一个部位处连接。为了降低散热片7的阻抗，最好在散热片7的多个部位处通过上部金属板9连接。另外，如后所述，还最好增宽上部金属板9的宽度。在此，如图3所示，两个上部金属板9连接于第2端部7b的端面7bb。

上部金属板9例如通过焊接或者利用具有导电性的粘接剂连接于散热片7的第2端部7b。另外，也可以通过一体化成型形成上部金属板9和散热片7。

多个散热片7经由基部3以及间隙确保构件5而例如与形成于印刷基板51的接地布线55电连接。基部3(间隙确保构件5)与接地布线55需要至少在一个部位处连接。为了降低散热器1相对于接地布线55的接地电位(地线)的阻抗，基部3与接地布线55最好在多个部位处连接。

此外，在各实施方式中，将多个散热片7与接地布线55(地线)电连接的情况举为一个例子而进行说明，但多个散热片7电连接于接地电位即可。接地电位因搭载散热器的***的接地设计而不同，有信号接地电位、框架接地电位以及地线。信号接地电位是指作为电路的基准的接地电位。框架接地电位是指包括散热器1的框体的接地电位。因而，多个散热片7电连接于信号接地电位、框架接地电位以及地线中的任意方即可。

在上述散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过上部金属板9电连接。由此，能够降低电磁噪声的强度。关于该情况，与比较例的散热器进行比较而进行说明。

在图4中，作为比较例的散热器，示出未配置上部金属板的一般的散热器1。在此，将比较例的散热器1的散热片7的Z方向的长度设为H，将电磁波的波长设为λ。于是，认为散热器1(多个散热片7)与在与λ＝4L对应的频率和该频率的奇数倍的频率处产生共振的λ/4单极天线等效。从散热片7放射在与该波长相应的频率和其高次谐波频率处频谱强度高的电磁噪声。

相对于比较例，在实施方式1的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过上部金属板9电连接。另外，多个散热片7经由基部3以及间隙确保构件5而与印刷基板51的接地布线55电连接。

因此，在散热器1中，能够降低多个散热片7的开放端侧的阻抗。进而，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

由此，即便散热片7的长度H为如与λ/4单极天线等效那样的尺寸关系，也能够抑制电磁噪声的放射，降低电磁噪声的强度。即，作为散热器1，不会受到电磁波的波长的制约，另外，不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度且降低电磁噪声的强度。

另外，当在比较例的散热器1中进行强制空气冷却的情况下，设想以与散热片7对置的方式配置风扇(未图示)的情况。在该情况下，有时由于由风扇产生的空气的流动而散热片7振动，该振动经由印刷基板传递到电子部件。

相对于比较例，在实施方式1的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过上部金属板9电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由上部金属板9带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

实施方式2.

说明实施方式2的散热器。

如图5所示，作为导电性构件，宽度宽的上部金属板11配置于散热器1。以使相互相邻的一个散热片7的第2端部7b与另一散热片7的第2端部7b连接的形态，以从散热片7的第2端部7b的X方向上的一端横跨到另一端且堵塞开放端侧的一个散热片7与另一散热片7之间的空隙的方式配置上部金属板11。

上部金属板11例如通过焊接或者利用具有导电性的粘接剂连接于散热片7的第2端部7b。另外，也可以使上部金属板11与基部3以及散热片7一起通过一体成型形成。此外，关于除此以外的结构，与图1等所示的散热器1的结构相同，所以对相同构件附加相同的附图标记，除了必要的情况，不重复其说明。

在上述散热器1中，被配置成宽幅的上部金属板11从散热片7的第2端部7b的X方向上的一端横跨到另一端且堵塞开放端侧。因此，与宽度窄的上部金属板9(图1等)相比，能够更加降低散热片7的开放端侧的阻抗。另外，如前所述，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

由此，即便散热片7的长度H为如与λ/4单极天线等效那样的尺寸，也能够可靠地抑制电磁噪声的放射，降低电磁噪声的强度。

即，在实施方式2的散热器1中，不会受到电磁波的波长的制约，另外，不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度，且能够降低电磁噪声的强度。

另外，与实施方式1的散热器1同样地，在实施方式2的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过上部金属板11电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由上部金属板11带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

实施方式3.

(第1例)

说明实施方式3的散热器的第1例。

如图6所示，作为导电性构件，宽度比较窄的突起部13配置于散热器1。如图7所示，突起部13以向Y方向突出的方式设置于散热片7的第2端部7b。在突起部13例如设置有跨接部13a、开口部13b以及卡合部13c。

如图8所示，跨接部13a被配置成跨接相互相邻的一个散热片7与另一散热片7之间。将一个散热片7的突起部13的卡合部13c***到另一散热片7的突起部13的开口部13b，从而突起部13彼此铆接，一个散热片与另一散热片相互卡合。以下，同样地，多个散热片7的开放端侧相互卡合。此外，关于除此以外的结构，与图1等所示的散热器1的结构相同，所以对相同构件附加相同的附图标记，除了必要的情况，不重复其说明。

在上述散热器1中，利用宽度比较窄的突起部13而多个散热片7的开放端侧相互卡合。因此，能够降低散热片7的开放端侧的阻抗。另外，如在实施方式1中说明那样，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

由此，即便散热片7的长度H为如与λ/4单极天线等效那样的尺寸，也能够抑制电磁噪声的放射，降低电磁噪声的强度。

即，在实施方式3的第1例的散热器1中，不会受到电磁波的波长的制约，另外，不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度且降低电磁噪声的强度。

另外，与实施方式1的散热器1同样地，在实施方式3的第1例的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过突起部13电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由突起部13带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

此外，在上述散热器1中，将在X方向上相互隔开间隔地设置有两个突起部13的情况举为例子，但作为突起部13，在X方向的所期望的位置处至少设置有1个即可。

(第2例)

说明实施方式3的散热器的第2例。

如图9所示，作为导电性构件，宽度比较宽的突起部15配置于散热器1。如图10所示，突起部15以向Y方向突出的方式设置于散热片7的第2端部7b。在突起部15例如设置有跨接部15a、开口部15b以及卡合部15c。

跨接部15a被配置成跨接相互相邻的一个散热片7与另一散热片7之间。跨接部15a以从散热片7的第2端部7b的X方向上的一端横跨到另一端且堵塞开放端侧的一个散热片7与另一散热片7之间的空隙的方式配置。

将一个散热片7的突起部15的卡合部15c***到另一散热片7的突起部15的开口部15b，从而突起部15彼此铆接，一个散热片与另一散热片相互卡合。以下，同样地，多个散热片7的开放端侧相互卡合。此外，关于除此以外的结构，与图1等所示的散热器1的结构相同，所以对相同构件附加相同的附图标记，除了必要的情况，不重复其说明。

在上述散热器1中，以利用宽度比较宽的突起部15来堵塞多个散热片7的开放端侧的方式，多个散热片7的开放端侧相互卡合。由此，能够更加降低散热片7的开放端侧的阻抗。另外，如在实施方式1中说明那样，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

即，在实施方式3的第2例的散热器1中，不会受到电磁波的波长的制约，另外，不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度且降低电磁噪声的强度。

另外，与实施方式1的散热器1同样地，在实施方式3的第2例的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过突起部13电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由突起部13带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

实施方式4.

说明实施方式4的散热器。

如图11所示，作为导电性构件，连接构件17配置于散热器1。图12示出连接构件17的一个例子。图12所示的连接构件17设置有跨接部17a、卡合部17b以及卡合部17c。

如图11以及图12所示，连接构件17被配置成跨接相互相邻的一个散热片7与另一散热片7之间。跨接部17a被配置成跨接一个散热片7与另一散热片7之间。卡合部17b卡合一个散热片7，卡合部17c卡合另一散热片7。

多个连接构件17配置于不相互干扰的X方向位置。此外，关于除此以外的结构，与图1等所示的散热器1的结构相同，所以对相同构件附加相同的附图标记，除了必要的情况，不重复其说明。

在上述散热器1中，多个散热片7的开放端侧利用连接构件17相互卡合。因此，能够更加降低散热片7的开放端侧的阻抗。另外，如前所述，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

即，在实施方式4的散热器1中，不会受到电磁波的波长的制约，另外，不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度且降低电磁噪声的强度。

另外，与实施方式1的散热器1同样地，在实施方式4的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过突起部13电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由连接构件17带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

此外，作为连接构件17，除了可以为图12所示的连接构件17之外，例如也可以如图13所示为卡合部17b与卡合部17c对称地配置的连接构件17。

实施方式5.

说明实施方式5的散热器。

如图14所示，作为导电性构件，一对侧面金属板19配置于散热器1。多个散热片7分别具有隔着宽度W而对置的第3端部7c和第4端部7d。一对侧面金属板19中的一方的侧面金属板19配置于多个散热片7各自的第3端部7c处的位于开放端侧的部分。另一方的侧面金属板19配置于多个散热片7各自的第4端部7d处的位于开放端侧的部分。

在此，一方的侧面金属板19从第3端部7c的与第2端部7b连结的部分以所期望的宽度向第1端部7a侧配置。另一方的侧面金属板19也从第4端部7d的与第2端部7b连结的部分以所期望的宽度向第1端部7a侧配置。侧面金属板19例如通过焊接或者利用具有导电性的粘接剂连接于散热片7的第3端部7c和第4端部7d。此外，关于除此以外的结构，与图1等所示的散热器1的结构相同，所以对相同构件附加相同的附图标记，除了必要的情况，不重复其说明。

在上述散热器1中，多个散热片7的第3端部7c与第4端部7d通过侧面金属板19电连接。因此，能够降低散热片7的开放端侧的阻抗。另外，如前所述，能够使传导到散热器1的电磁噪声经由基部3以及间隙确保构件5返回到地线。

即，在实施方式5的散热器1中，不会受到电磁波的波长的制约，另外不会受到散热片7的材料的制约，能够实现设计的自由度，且能够降低电磁噪声的强度。

此外，侧面金属板19为上部金属板9、11等的替代，所以作为配置侧面金属板19的位置，最好为散热片7的第3端部7c以及第4端部7d各自的上部。

根据降低散热片7的阻抗的观点，一般认为即使将侧面金属板19配置于散热片7的第3端部7c以及第4端部7d各自的中央部，也能够得到降低电磁噪声的效果。因而，作为配置侧面金属板19的位置，最好为散热片7的第3端部7c以及第4端部7d各自的中央部至上端部的范围内。

另外，与实施方式1的散热器1同样地，在实施方式5的散热器1中，多个散热片7的开放端侧通过侧面金属板19电性地且物理性地连接。由此，即便因风扇(未图示)而产生空气的流动，作为由侧面金属板19带来的附属效果，也能够抑制散热片7的振动。

此外，在各实施方式中，作为导电性构件，主要将板状的构件举为例子而进行了说明，但只要能够使多个散热片电连接，就不限于板状的构件，例如，也可以为具有导电性的带状的构件。

关于在各实施方式中说明的、具备作为导电性构件的上部金属板等的散热器1，能够根据需要进行各种组合。

本次公开的实施方式是例示，并不限于此。本发明不是通过在上述中说明的范围示出，而是通过权利要求示出，意图包含与权利要求等同的意义以及范围的所有的变更。

工业上的可利用性

本发明有效地用于具备多个散热片的散热器。

Claims

1.一种散热器，具有：

基部，搭载于印刷基板，电连接于所述印刷基板的信号接地电位、框架接地电位以及地线中的任意方；以及

多个散热翅片，相互隔开间隔地配置于所述基部，与所述基部电连接，

在多个所述散热翅片中的与被安装于所述基部的一侧相反一侧的开放端侧，多个所述散热翅片中的一个散热翅片的一部分与另一散热翅片的一部分通过导电性构件电连接，

多个所述散热翅片分别在第1方向上具有宽度并在与所述第1方向交叉的第2方向上延伸，

多个所述散热翅片在与所述第1方向以及所述第2方向交叉的第3方向上相互隔开间隔地配置于所述基部，

多个所述散热翅片分别具有：

第1端部，安装于所述基部；以及

第2端部，在所述第2方向上与所述第1端部隔开距离地对置，位于所述开放端侧，

所述一个散热翅片的所述第2端部与所述另一散热翅片的所述第2端部通过所述导电性构件电连接，

所述导电性构件包括：

第1突起部，以向所述第3方向突出的方式设置于所述一个散热翅片的所述第2端部，卡合所述另一散热翅片；以及

第2突起部，以向所述第3方向突出的方式设置于所述另一散热翅片的所述第2端部，卡合与所述另一散热翅片邻接的又一散热翅片，

在所述第1突起部设置有跨接部、开口部以及卡合部，

在所述第2突起部设置有跨接部、开口部以及卡合部，

所述跨接部被配置成跨接相互相邻的所述一个散热片与所述另一散热片之间，

在所述一个散热翅片和所述另一散热翅片配置于所述基部的状态下，所述第1突起部的所述卡合部***到所述第2突起部的所述开口部而所述一个散热翅片与所述另一散热翅片互相卡合，

所述第1突起部的所述第1方向的宽度比所述一个散热翅片的所述第1方向的宽度短，

所述第2突起部的所述第1方向的宽度比所述另一散热翅片的所述第1方向的宽度短，

在所述一个散热翅片，在所述第1方向上隔开距离配置有两个所述第1突起部。

2.根据权利要求1所述的散热器，其中，

所述散热器具备间隔保持构件，该间隔保持构件安装于所述基部，保持所述基部与所述印刷基板的间隔，

多个所述散热翅片经由所述基部以及所述间隔保持构件电连接于所述印刷基板的所述信号接地电位、所述框架接地电位以及所述地线中的任意方。

3.根据权利要求1所述的散热器，其中，

多个所述散热翅片由相同材料形成。

4.根据权利要求1所述的散热器，其中，

多个所述散热翅片为相同尺寸。