JP2006324470A - ヒートシンク及びこれを備えた実装部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路部品からヒートシンクを簡単に取り外す。
【解決手段】 台座１２は、所定の幅を有した複数の第１のフィン（フィン１１−ａ〜フィン１１−ｌ）と、この第１のフィンよりも狭い幅を有した少なくとも１つの第２のフィン（フィン１１−ｍ〜フィン１１−ｑ）とを所定の間隔で、かつ一方の側面をそろえた状態で保持している。この台座１２は、面Ｘ側に略円柱状の回転軸１２１を有しており、この回転軸１２１を介して回転可動に取り付けられた棒状のレバー１３の端部ｂを押し上げることで熱的接続された回路部品２０からヒートシンク１０を取り外す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒートシンク及び実装部品に係り、特に回路部品上に実装されたヒートシンクをこの回路部品から取り外す機構部を有したヒートシンク及び実装部品に関する。

電子計算機で使用する部品は、近年の高性能・高周波数動作に伴い、発熱量は増加の一途をたどっている。特にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の回路部品の発熱量は大きく、例えば、ＰＣサーバ等の情報処理装置においては大型のヒートシンク等を使用し冷却を行っている。

ところで、情報処理装置等の電子機器において、上述したヒートシンクを利用して回路部品を実装する場合、発熱部品である回路部品とヒートシンク間の熱伝導率を上げるためにシリコングリスなどが用いられることも多い。

一方、ＣＰＵ等の回路部品は主基板であるマザーボード上にソケットを実装する形態をとることも多く、ヒートシンクを外してＣＰＵをソケットから取り外すことで、ＣＰＵの交換が可能となっている。

しかし、このようなＣＰＵの交換時に、ＣＰＵとヒートシンク間のシリコングリスの接着が強固となり、ＣＰＵとヒートシンクが離れずにＣＰＵソケットからヒートシンクに張り付いたままＣＰＵが抜けてしまうことがある。このような状態になるとＣＰＵのピンの曲がりや折れが発生してしまうという問題が生ずる。

このような問題に対して、例えばデバイスより大きなヒートシンク等のプリント基板用部品を搭載する場合であっても、これを的確な位置に容易に合わせることができ、かつ、デバイスより大きなプリント基板用部品を搭載した場合でも、これを容易に剥がすことのできるプリント基板用部品の着脱方法等が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−３４７８５５（第４頁、図４）

しかしながら、上述した特許文献１の技術は、ヒートシンク取り外し時には、取り外し用の治具が別途必要となり、この治具をヒートシンクに設けられた孔部に挿入することで初めて取り外しが可能となる。従って、取り外し用の治具が必要なばかりでなく、近年の高密度実装された基板上においては当該治具を挿入できる領域が必ずしも確保できているとは限らず、現実の実装においては上記特許文献１の技術を導入することは難しい場合も多い。

そこで本発明は、上記問題を解決する為になされたものであり、ヒートシンク自体に取り外し機構を取り付けることで、回路部品からヒートシンクを簡単に取り外すことができるヒートシンク及びこれを備えた実装部品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のヒートシンクは、所定の幅を有した複数の第１のフィンと、前記第１のフィンよりも狭い幅を有した少なくとも１つの第２のフィンと、前記第１のフィンと前記第２のフィンとを所定の間隔で、かつ一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、前記台座の前記側面と反対側の面であり、前記第２のフィンを固定する部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、前記回転軸を介して回転可動に取り付けられ、かつ、少なくとも前記第２のフィンと平行状態になった際に、前記台座の底面から突出するレバーとを有することを特長としている。

また、本発明の他のヒートシンクは、所定の幅を有した複数のフィンと、前記複数のフィンを所定の間隔で、かつ少なくとも一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられ、前記回転軸と所定の間隔を保って設けられた台座孔部と、略円柱状の支持軸と、この支持軸と前記所定の間隔で設けられた孔部とを有し、前記支持軸を前記台座孔部に挿入し、かつ前記孔部に前記回転軸を挿入することで回転可動に支持するレバーとを有することを特長としている。

また、本発明の実装部品は、複数のピン挿入孔部を有するソケットと、前記ソケット上に実装され、一方の面に前記ピン挿入穴部に対応する位置に複数の電極ピンを有する回路部品と、前記回路部品上に熱的に接続されたヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、所定の幅を有した複数の第１のフィンと、前記第１のフィンよりも狭い幅を有した少なくとも１つの第２のフィンと、前記第１のフィンと前記第２のフィンとを所定の間隔で、かつ一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、前記台座の前記側面と反対側の面であり、前記第２のフィンを固定する部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、前記回転軸を介して回転可動に取り付けられ、かつ、少なくとも前記第２のフィンと平行状態になった際に、前記台座の底面から突出するレバーとを有することを特長としている。

更に、本発明の他の実装部品は、複数のピン挿入孔部を有するソケットと、前記ソケット上に実装され、一方の面に前記ピン挿入穴部に対応する位置に複数の電極ピンを有する回路部品と、前記回路部品上に熱的に接続されたヒートシンクとを備え、前記ヒートシンクは、所定の幅を有した複数のフィンと、前記複数のフィンを所定の間隔で、かつ少なくとも一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられ、前記回転軸と所定の間隔を保って設けられた台座孔部と、略円柱状の支持軸と、この支持軸と前記所定の間隔で設けられた孔部とを有し、前記支持軸を前記台座孔部に挿入し、かつ前記孔部に前記回転軸を挿入することで回転可動に支持するレバーとを有することを特長としている。

回路部品からヒートシンクを簡単に取り外すことができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンクを示した図である。図１に示したヒートシンク１０は、複数のフィン１１と、台座１２と、レバー１３とから構成されている。

フィン１１は、所定の厚さを有した略四角形の平板で放熱の役割を担う。尚、図１では、厚さ方向は不図示としている。また、本実施の形態においては、全てのフィンは高さが均一にであるものの、幅については第１の幅を有する第１のフィン（フィン１１−ａ〜フィン１１−ｌ）と、この第１のフィンよりも狭い幅である第２の幅を有する第２のフィン（フィン１１−ｍ〜フィン１１−ｑ）とから構成されており、第１のフィンは所定の間隔を有して一群となっており、また第２のフィンも所定の間隔を有して第１のフィンの隣に一群となっている。

台座１２は、上述した第１のフィンと第２のフィンとを所定の間隔で、かつフィンの一方の側面をそろえた状態で保持している。保持部分は、例えば図示するように各フィンの下部を保持するが、この保持方法は、フィンの一群の周囲を取り囲むように保持してもよいし、台座自体が略四角柱で構成され、この上にフィンが結合するような構成としても良い。更にフィン１１と台座１２とはダイキャストで成型するなど一体型となっていても良い。

但し、少なくとも、台座の底面は一部に平面部を有しており、かつ、上述したように幅の異なる第１のフィンと第２のフィンとは一端の側面をそろえた状態で所定の間隔で保持されていている為、台座は上述したように略四角柱となっているものの、一部に四角柱が欠ける領域（領域α）が存在することとなる。

また、台座１２において、第１のフィンと第２のフィンとは一端の側面をそろえた状態となっているが、その揃った側面と反対側の側面であり、第２のフィンを固定している面（面Ｘ）には略円柱状の回転軸１２１が取り付けられている。この回転軸１２１は、面Ｘにおいて、レバー１３がフィン１１に対して垂直方向になった際にもレバー１３の端部である後述する端部ａが台座１２もしくはフィン１１に接触しないような位置に取り付けられている。従って、この回転軸１２１はレバー１３を回転可動に支持する役目を担う。

尚、少なくともフィン１１及び台座１２は例えば銅やアルミニウム等、熱伝導率が高い材質で構成されていることが好ましい。

レバー１３は、所定の長さを有した棒状のレバーであり、所定の位置に回転軸１２１が挿入できる程度の孔部１３１を有している。このレバー１３は、端部ａ及び端部ｂを有しているが、端部ａは例えば曲面を有していてもよい。これによりヒートシンク１０の取り外しを実施しても後述する回路部品２０の表面に傷がつかず済むこととなる。

また、レバー１３の孔部１３１の位置はレバー１３が図示するＡ方向に従って回転軸１２１に挿入された際に、レバー１３がフィン１１に対して垂直方向になった際にもレバー１３の端部である端部ａが台座１２もしくはフィン１１に接触しないような位置に設けられている。尚、レバー１３が回転軸１２１に挿入後は、レバー１３が回転軸１２１から外れないように孔部１３１から突出した回転軸１２１の先端部を所定の加工により孔部１３１より大きく変形させて組み立てるようにしても良い。

次に、上述したヒートシンク１０を備えた実装部品について図２〜図３を用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンクを備えた実装部品であり、図３は、実装部品１を鉛直方向に展開した図である。

図２、図３に示すように、実装部品１は、ヒートシンク１０と、回路部品２０と、熱拡散板３０と、ソケット４０とから構成されている。

回路部品２０は、平坦な略四角柱の本体の一方の面から電極である複数の電極ピン２０１が垂直に突出している発熱部品である。回路部品２０は例えば、ＣＰＵ、ＶＧＡ（Video Graphics Array）等である。

熱拡散板３０は、平坦な略四角柱の平板形状を有し、回路部品２０の電極ピン２０１を有する面とは反対の面上に所定の接着剤等で実装され、回路部品２０から発生した熱を吸収し、ヒートシンク１０に伝える役目を担う。従って、熱拡散板３０は、例えば銅やアルミニウム等、熱伝導率が高い材質で構成されていることが好ましい。

ソケット４０は、略矩形の本体４０１に、回路部品２０の電極ピン２０１に対応した位置にピン挿入孔部４０２を有している。また、ソケット４０は、ソケットレバー４０３を有しており、その一端を回転支持部としてβ及びγ方向に回転可動に本体４０１と支持されている。即ち、ソケットレバー４０３をγの位置からβの位置まで引き上げると、ピン挿入孔部４０２が電極ピン２０１よりも大きな穴部となり、この状態で回路部品２０の電極ピン２０１をソケット４０上の対応するピン挿入孔部４０２に挿入することで実装し、実装完了後に、ソケットレバー４０３をγの位置まで引き戻すと、ピン挿入孔部４０２の孔部が小さくなる構造を有している。これにより、ソケットレバー４０３がγの位置にある場合には、回路部品２０がソケット４０に固定された状態となる。

上述したように、回路部品２０の一方の面には、熱拡散板３０が実装されている為、熱拡散板３０の上面にヒートシンク１０を実装することで図２のような状態となる。但し、図２、図３には図示しないが、熱拡散板３０とヒートシンク１０との間にはシリコングリスなどの熱伝導部材を介して実装（熱的接続）するような構成となっている。

次に、図４を用いて本発明の実施の形態におけるヒートシンクの取り外し方法を説明する。図４は、図２の実装部品１におけるＢ方向から見た図である。図４では、図１〜図３と同様に簡単のためにフィン１１の厚さ方向を不図示とており、更に、ソケット４０も省略している。

図４（ａ）に示すように、実装部品１のレバー１３を水平方向（フィン１１に対して垂直方向）に保った状態（第１の状態）から、図４（ｂ）に示すように端部ｂを引き上げて端部ａが回路部品２０の上面上と接触する位置まで（第２の状態）まで引き上げる。更にこの引き続けることで図４（ｃ）に示すように梃子の原理により、ヒートシンク１０の一端を支点として回転されながらヒートシンク１０が持ち上がり、ヒートシンク１０を回路部品２０から引き抜くことが可能となる（第３の状態）。

尚、上述したように、端部ａを曲面に構成することで端部ａが回路部品２０の上面に接触しても回路部品２０を傷つけずにヒートシンク１０を外すことが可能となる。また、レバー１３においては、孔部１３１から端部ｂまでの距離を長く構成する程、より小さな力でヒートシンク１０を簡単に取り外すことが可能となる。

実装部品１を上述した構成とすることで回路部品２０からヒートシンク１０を簡単に取り外すことが可能となる。

従って、従来起こっていたヒートシンク１０を強引に外すことにより回路部品２０の電極ピン２０１が曲がったり、ソケット４０の損傷したりする不具合も減少することとなる。

（第２の実施の形態）
以下に本発明の第２の実施の形態を図５を用いて説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態に係るヒートシンクを示した図である。図５のヒートシンク１０ａにおいて、図１のヒートシンク１０と同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。

本実施の形態に係るフィン１１は、第１の実施の形態と異なり、全て同じ幅を有する。

即ち、フィン１１−ｍ〜フィン１１−ｑについても、フィン１１−ａ〜フィン１１−ｌと同じ幅を有する。これに伴い、図１の領域αが無くなり、略直方体の台座１２ａに変わっている。

一方、図１におけるレバー１３は、本実施の形態では、端部ａ側に長さ方向とはフィン側に垂直に突出した略円柱の支持軸１３２を有したレバー１３ａに変わっている。これに伴い、台座１２ａには、支持軸１３２が挿入できる程度の径を有する台座孔部１２２が設けられている。尚、回転軸１２１から台座孔部１２２までの距離と、孔部１３１から支持軸１３２までの距離は等しくなるように構成する。

従って、レバー１３ａの支持軸１３２をＤ方向に沿って挿入し、孔部１３１をＣ方向に沿って回転軸１２１に挿入する。尚、上述した第１の実施の形態と同様に、レバー１３ａの挿入後は、レバー１３ａが回転軸１２１から外れないように孔部１３１から突出した回転軸１２１の先端部を所定の加工により孔部１３１より大きく変形させて組み立てるようにしても良い。

次に、本実施の形態におけるヒートシンクの取り外し方法は、図４流用して説明できる。図４では、レバー１３の端部ａが回路部品２０の表面と接触してヒートシンク１０が持ち上がっていたが、本実施の形態では、レバー１３ａの支持軸１３２が回路部品２０の表面と接触してヒートシンク１０を持ち上げることとなる。支持軸１３２は元々略円柱状に構成されているため、支持軸１３２が回路部品２０の上面に接触しても回路部品２０を傷つけずにヒートシンク１０を外すことが可能となる。また、レバー１３ａは、孔部１３１から端部ｂまでの距離を長くするように構成する程、より小さな力でヒートシンク１０ａを簡単に取り外すことが可能となることは上述した第１の実施の形態と同様である。

上述したように図５に示したヒートシンク１０ａにおいても、図２、図３に示したように回路部品２０、熱拡散板３０、ソケット４０とともに実装した実装部品として構成とすることで回路部品２０からヒートシンク１０ａを簡単に取り外すことが可能となる。

（第２の実施の形態の変形例）
以下に本発明の第２の実施の変形例を図６を用いて説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係るヒートシンクを示した図である。図６のヒートシンク１０ｂにおいて、図５のヒートシンク１０ａと同一部分は同一記号で示し、その説明は省略する。

本実施の形態に係るヒートシンク１０ｂがヒートシンク１０ａと異なる点は、台座１２ａにおける回転軸１２１及び台座孔部１２２の位置が逆になり、回転軸１２１ｂ、台座孔部１２２ｂを有した台座１２ｂに変わっている点である。これに伴い、ヒートシンク１０ａのレバー１３ａにおいて、孔部１３１と支持軸１３２との位置が逆になり、孔部１３１ｂと支持軸１３２ｂとを有したレバー１３ｂになっている点である。更に、上述してきたレバーは端部ａ側が曲面を有している場合もあったが、本変形例は、端部ｂ側が曲面を有するように構成しても良い。

従って、レバー１３ｂの支持軸１３２ｂをＦ方向に沿って挿入し、孔部１３１ｂをＥ方向に沿って回転軸１２１ｂに挿入する。尚、上述した第１の実施の形態と同様に、レバー１３ｂの挿入後は、レバー１３ｂが回転軸１２１ｂから外れないように孔部１３１ｂから突出した回転軸１２１ｂの先端部を所定の加工により孔部１３１より大きく変形させて組み立てるようにしても良い。

次に、図７を用いて本変形例におけるヒートシンクの取り外し方法を説明する。図７は、図２の実装部品１において、ヒートシンク１０の代わりにヒートシンク１０ｂが実装された場合におけるＢ方向から見た図である。

図７（ａ）に示すように、実装部品１のレバー１３ｂを水平方向（フィン１１に対して垂直方向）に保った状態（第１の状態）から、図７（ｂ）に示すように端部ｂを引き下げて支持軸１３２ｂが回路部品２０の上面上と接触する位置まで（第２の状態）まで引き下げる。更に続けてこの引き下げを行うことで図７（ｃ）に示すように梃子の原理により、ヒートシンク１０ｂの一端を支点として回転されながらヒートシンク１０ｂが持ち上がり、ヒートシンク１０ｂを回路部品２０から引き抜くことが可能となる。

尚、また、レバー１３ｂは、支持軸１３２ｂから端部ｂまでの距離を長く構成する程、より小さな力で簡単にヒートシンク１０ｂを取り外すことが可能となる。更に本変形例の派生的効果としては、上述してきた実施例と異なり、鉛直方向の下に向けての力をかけることで、ヒートシンクを取り外すことが出来、例えば指を用いてレバー１３を操作する際に、レバー１３ｂの下に指を持ってくることを必要とせず、レバー１３ｂの上に指を乗せることで力を加えることが出来る。従って、狭い空間の中でも容易にレバー１３ｂに力をかけることが可能である。

実装部品１を上述した構成とすることによっても回路部品２０からヒートシンク１０ｂを簡単に取り外すことが可能となる。

尚、上述してきた実装部品１は、ＰＣサーバ等の回路部品２０を有したいずれの電子機器に搭載することによっても応用が可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンクを示した図。 本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンクを備えた実装部品。 実装部品１を鉛直方向に展開した図。 図２の実装部品１におけるＢ方向から見た図。 本発明の第２の実施の形態に係るヒートシンクを示した図。 本発明の第２の実施の形態の変形例に係るヒートシンクを示した図。 図２の実装部品１において、ヒートシンク１０の代わりにヒートシンク１０ｂが実装された場合におけるＢ方向から見た図。

符号の説明

１ 実装部品
１０，１０ａ，１０ｂ ヒートシンク
１１，１１ａ，１１−ａ〜１１−ｑ フィン
１２，１２ａ，１２ｂ 台座
１２１ １２１ｂ 回転軸
１２２ １２２ｂ 台座孔部
１３，１３ａ，１３ｂ レバー
１３１，１３１ｂ 孔部
２０ 回路部品
２０１ ピン
３０ 熱拡散板
４０ ソケット
４０１ 本体
４０２ ピン挿入孔部
４０３ ソケットレバー
Ｘ 面
ａ，ｂ 端部
α 領域

Claims (9)

1. 所定の幅を有した複数の第１のフィンと、
   前記第１のフィンよりも狭い幅を有した少なくとも１つの第２のフィンと、
   前記第１のフィンと前記第２のフィンとを所定の間隔で、かつ一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、
   前記台座の前記側面と反対側の面であり、前記第２のフィンを固定する部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、
   前記回転軸を介して回転可動に取り付けられ、かつ、少なくとも前記第２のフィンと平行状態になった際に、前記台座の底面から突出するレバーと、
   を有することを特長とするヒートシンク。
2. 前記第２のフィンは、前記複数の第１のフィンの内、最外に並べられた一方の前記第１のフィンの隣に並べられることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
3. 前記レバーの内、少なくとも突出する側の端部曲面部を有することを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
4. 所定の幅を有した複数のフィンと、
   前記複数のフィンを所定の間隔で、かつ少なくとも一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、
   前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、
   前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられ、前記回転軸と所定の間隔を保って設けられた台座孔部と、
   略円柱状の支持軸と、この支持軸と前記所定の間隔で設けられた孔部とを有し、前記支持軸を前記台座孔部に挿入し、かつ前記孔部に前記回転軸を挿入することで回転可動に支持するレバーと
   を有することを特長とするヒートシンク。
5. 前記台座の前記側面と反対側の面における前記台座孔部が設けられている位置は、前記回転軸よりも内側であることを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
6. 前記台座の前記側面と反対側の面における前記台座孔部が設けられている位置は、前記回転軸よりも外側であることを特徴とする請求項４に記載のヒートシンク。
7. 前記レバーの内、少なくとも突出する側が曲面部を有することを特徴とする請求項４〜６に記載のヒートシンク。
8. 複数のピン挿入孔部を有するソケットと、
   前記ソケット上に実装され、一方の面に前記ピン挿入穴部に対応する位置に複数の電極ピンを有する回路部品と、
   前記回路部品上に熱的に接続されたヒートシンクとを備え
   前記ヒートシンクは、
   所定の幅を有した複数の第１のフィンと、
   前記第１のフィンよりも狭い幅を有した少なくとも１つの第２のフィンと、
   前記第１のフィンと前記第２のフィンとを所定の間隔で、かつ一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、
   前記台座の前記側面と反対側の面であり、前記第２のフィンを固定する部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、
   前記回転軸を介して回転可動に取り付けられ、かつ、少なくとも前記第２のフィンと平行状態になった際に、前記台座の底面から突出するレバーと、
   を有することを特長とする実装部品。
9. 複数のピン挿入孔部を有するソケットと、
   前記ソケット上に実装され、一方の面に前記ピン挿入穴部に対応する位置に複数の電極ピンを有する回路部品と、
   前記回路部品上に熱的に接続されたヒートシンクとを備え
   前記ヒートシンクは、
   所定の幅を有した複数のフィンと、
   前記複数のフィンを所定の間隔で、かつ少なくとも一方の側面をそろえた状態で保持する台座と、
   前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられた略円柱状の回転軸と、 前記台座の前記側面と反対側の面の所定部分に取り付けられ、前記回転軸と所定の間隔を保って設けられた台座孔部と、
   略円柱状の支持軸と、この支持軸と前記所定の間隔で設けられた孔部とを有し、前記支持軸を前記台座孔部に挿入し、かつ前記孔部に前記回転軸を挿入することで回転可動に支持するレバーと
   を有することを特長とする実装部品。

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