JP3032505B1 - ヒートシンク - Google Patents
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- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 自動実装可能なヒートシンクであって、か
つ、電子部品の熱を効率よく伝導して放熱するヒートシ
ンクを提供する。 【解決手段】 ヒートシンク１０は、アルミ、銅等の長
方形形状の金属板を長手方向に折り曲げるようにプレス
加工にて形成した放熱板１１と、放熱板１１の天井面１
１ａに貼り付けられ、パラフィンに熱伝導フィラーとし
てのアルミナを分散させた相変化部材１２とから構成さ
れる。リフローソルダリングによる加熱によって、ヒー
トシンク１０及び電子部品４１がプリント配線板４０に
はんだ付けされる際、パラフィンで形成された相変化部
材１２は、融解して、二点鎖線で示すように、その一部
が重力の作用によって下方に移動し、電子部品４１の上
面４１ａに当接して固化し、放熱板１１及び電子部品４
１を連接する。
つ、電子部品の熱を効率よく伝導して放熱するヒートシ
ンクを提供する。 【解決手段】 ヒートシンク１０は、アルミ、銅等の長
方形形状の金属板を長手方向に折り曲げるようにプレス
加工にて形成した放熱板１１と、放熱板１１の天井面１
１ａに貼り付けられ、パラフィンに熱伝導フィラーとし
てのアルミナを分散させた相変化部材１２とから構成さ
れる。リフローソルダリングによる加熱によって、ヒー
トシンク１０及び電子部品４１がプリント配線板４０に
はんだ付けされる際、パラフィンで形成された相変化部
材１２は、融解して、二点鎖線で示すように、その一部
が重力の作用によって下方に移動し、電子部品４１の上
面４１ａに当接して固化し、放熱板１１及び電子部品４
１を連接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品等の発熱
体、又は該発熱体によって加熱される被加熱体の放熱を
促進させるためのヒートシンクに関する。
体、又は該発熱体によって加熱される被加熱体の放熱を
促進させるためのヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器等に使用されているＩＣ
等の電子部品は、その集積度の向上及び動作の高速化に
より消費電力が増大すると共に発熱量も増大し、電子機
器の誤動作や電子部品自体の故障の一因となっているた
め、その放熱対策が大きな問題となっている。
等の電子部品は、その集積度の向上及び動作の高速化に
より消費電力が増大すると共に発熱量も増大し、電子機
器の誤動作や電子部品自体の故障の一因となっているた
め、その放熱対策が大きな問題となっている。
【０００３】従来、電子機器等においては、その使用中
に電子部品の温度上昇を抑えるために、黄銅等、熱伝導
率の高い金属板を用いたヒートシンクが使用されてい
る。ヒートシンクは、その電子部品が発生する熱を伝導
し、その熱を外気との温度差によって表面から放出す
る。そして、このようなヒートシンクの中には、電子部
品と共に自動実装可能なものもあった。
に電子部品の温度上昇を抑えるために、黄銅等、熱伝導
率の高い金属板を用いたヒートシンクが使用されてい
る。ヒートシンクは、その電子部品が発生する熱を伝導
し、その熱を外気との温度差によって表面から放出す
る。そして、このようなヒートシンクの中には、電子部
品と共に自動実装可能なものもあった。
【０００４】例えば、図４に示すようなヒートシンク１
００が従来より使用されている。図４（ａ）は、ヒート
シンク１００の平面図であり、図４（ｂ）は、図４
（ａ）中の記号Ａで示した矢印方向の側面を示す側面図
である。ヒートシンク１００は、長方形形状の一枚の金
属板を長手方向に折り曲げて作製されている。具体的に
は、金属板が断面「コ」の字状に折り曲げられ、その断
面で見た場合、金属板の長手方向における端部に相当す
る部分がそれぞれ「コ」の字の外側へ直角に折り曲げら
れている。そして、「コ」の字の内側の面１００ａがプ
リント配線板側にくるように、直角に折り曲げた両端部
の面、すなわち「コ」の字の内側の面１００ａに連続す
る面１００ｂがプリント配線板にはんだ付けされる。な
お、外気との接触面積を大きくすることが放熱に有効で
あるため、図４（ｃ）に示すヒートシンク１０１のよう
に、金属板を折り返す等して放熱フィン１０１ａを形成
するというような工夫がなされるのが一般的であるが、
本発明の特徴部分と関係がないため、以下の説明では、
放熱フィン１０１ａのないヒートシンクを用いて説明す
る。
００が従来より使用されている。図４（ａ）は、ヒート
シンク１００の平面図であり、図４（ｂ）は、図４
（ａ）中の記号Ａで示した矢印方向の側面を示す側面図
である。ヒートシンク１００は、長方形形状の一枚の金
属板を長手方向に折り曲げて作製されている。具体的に
は、金属板が断面「コ」の字状に折り曲げられ、その断
面で見た場合、金属板の長手方向における端部に相当す
る部分がそれぞれ「コ」の字の外側へ直角に折り曲げら
れている。そして、「コ」の字の内側の面１００ａがプ
リント配線板側にくるように、直角に折り曲げた両端部
の面、すなわち「コ」の字の内側の面１００ａに連続す
る面１００ｂがプリント配線板にはんだ付けされる。な
お、外気との接触面積を大きくすることが放熱に有効で
あるため、図４（ｃ）に示すヒートシンク１０１のよう
に、金属板を折り返す等して放熱フィン１０１ａを形成
するというような工夫がなされるのが一般的であるが、
本発明の特徴部分と関係がないため、以下の説明では、
放熱フィン１０１ａのないヒートシンクを用いて説明す
る。
【０００５】上述した断面で見た場合、「コ」の字の内
側の面１００ａに連続する面１００ｂには、はんだメッ
キが施されており、この面１００ｂがプリント配線板に
当接するように機械によって載置され、リフローソルダ
リングによってプリント配線板に対しはんだ付けされる
のである。その際、「コ」の字の内側に電子部品が配置
される。
側の面１００ａに連続する面１００ｂには、はんだメッ
キが施されており、この面１００ｂがプリント配線板に
当接するように機械によって載置され、リフローソルダ
リングによってプリント配線板に対しはんだ付けされる
のである。その際、「コ」の字の内側に電子部品が配置
される。
【０００６】すなわち、図５に示す如くである。図５
は、ヒートシンク１００が、電子部品４１と共にプリン
ト配線板４０に実装された様子を示しており、図５
（ａ）が平面図を示し、図５（ｂ）が、図５（ａ）中の
記号Ａで示した矢印方向の側面を示している。図５
（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヒートシンク１００
は、プリント配線板４０に実装された電子部品４１の上
面４１ａを覆うよう実装される。
は、ヒートシンク１００が、電子部品４１と共にプリン
ト配線板４０に実装された様子を示しており、図５
（ａ）が平面図を示し、図５（ｂ）が、図５（ａ）中の
記号Ａで示した矢印方向の側面を示している。図５
（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヒートシンク１００
は、プリント配線板４０に実装された電子部品４１の上
面４１ａを覆うよう実装される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品４
０の熱をヒートシンク１００へ効率的に伝導させるため
には、ヒートシンク１００が電子部品４１に当接するこ
とが望ましい。例えばヒートシンク１００を電子部品４
１の上面４１ａに当接させるという具合である。
０の熱をヒートシンク１００へ効率的に伝導させるため
には、ヒートシンク１００が電子部品４１に当接するこ
とが望ましい。例えばヒートシンク１００を電子部品４
１の上面４１ａに当接させるという具合である。
【０００８】しかしながら、機械による自動実装におい
ては、電子部品４１、ヒートシンク１００の公差によっ
て、電子部品４１とヒートシンク１００が必ず当接する
ように実装することは不可能であった。すなわち、図５
（ｂ）に示すように、電子部品４１の上面４１ａとヒー
トシンク１００との間に隙間βが生じる可能性があっ
た。そのため、電子部品４１の熱をヒートシンク１００
へ効率的に伝導させることができないという問題があっ
た。
ては、電子部品４１、ヒートシンク１００の公差によっ
て、電子部品４１とヒートシンク１００が必ず当接する
ように実装することは不可能であった。すなわち、図５
（ｂ）に示すように、電子部品４１の上面４１ａとヒー
トシンク１００との間に隙間βが生じる可能性があっ
た。そのため、電子部品４１の熱をヒートシンク１００
へ効率的に伝導させることができないという問題があっ
た。
【０００９】この問題を解決するため、従来は、例えば
電子部品４１の端子とヒートシンク１００とを、リフロ
ーソルダリングの際、はんだによって連接するという工
夫がなされていたが、短絡や接触不良を生じる要因とも
なり、好ましい解決方法ではなかった。また、従来、ヒ
ートシンクの中には、シールドパッケージと呼ばれ、少
なくとも表面が導電体で形成され、電子部品を包囲する
形状の放熱板を備えるものがあった。このようなヒート
シンクは、電子部品の放熱を行うと共に、電磁波を遮蔽
できる点で有利である。しかし、このようなヒートシン
クは電子部品を覆うように載置されるため、リフローソ
ルダリングによる熱風が電子部品に当たらず、電子部品
のはんだ付けができないという問題があった。そのた
め、自動実装を可能とするためには、電子部品に対し熱
風が流れ、電子部品のはんだ付けが可能となるように、
ヒートシンクに空孔を数多く設ける必要があった。その
ため、この空孔を電磁波が通過してしまい、特に、波長
の短い高周波を遮蔽できないといった問題があった。
電子部品４１の端子とヒートシンク１００とを、リフロ
ーソルダリングの際、はんだによって連接するという工
夫がなされていたが、短絡や接触不良を生じる要因とも
なり、好ましい解決方法ではなかった。また、従来、ヒ
ートシンクの中には、シールドパッケージと呼ばれ、少
なくとも表面が導電体で形成され、電子部品を包囲する
形状の放熱板を備えるものがあった。このようなヒート
シンクは、電子部品の放熱を行うと共に、電磁波を遮蔽
できる点で有利である。しかし、このようなヒートシン
クは電子部品を覆うように載置されるため、リフローソ
ルダリングによる熱風が電子部品に当たらず、電子部品
のはんだ付けができないという問題があった。そのた
め、自動実装を可能とするためには、電子部品に対し熱
風が流れ、電子部品のはんだ付けが可能となるように、
ヒートシンクに空孔を数多く設ける必要があった。その
ため、この空孔を電磁波が通過してしまい、特に、波長
の短い高周波を遮蔽できないといった問題があった。
【００１０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、電子部品の熱を効率よく伝導し
て放熱し、電磁波の遮蔽効果が高く、かつ、電子部品と
同時に自動実装可能なヒートシンクを提供することを目
的とする。
になされたものであり、電子部品の熱を効率よく伝導し
て放熱し、電磁波の遮蔽効果が高く、かつ、電子部品と
同時に自動実装可能なヒートシンクを提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上述の目
的を達成するためになされた請求項１に記載のヒートシ
ンクは、電子部品の熱を伝導して外気へ放出する放熱板
を備え、電子部品と共にプリント配線板に自動実装され
るヒートシンクにおいて、放熱板と一体となるように設
けられ、熱伝導フィラーを分散させて形成された部材で
あって、外部からの加熱によって相変化を生じ、当該相
変化により電子部品に当接して当該電子部品と放熱板と
を連接可能な相変化部材を備えることを特徴とする。
的を達成するためになされた請求項１に記載のヒートシ
ンクは、電子部品の熱を伝導して外気へ放出する放熱板
を備え、電子部品と共にプリント配線板に自動実装され
るヒートシンクにおいて、放熱板と一体となるように設
けられ、熱伝導フィラーを分散させて形成された部材で
あって、外部からの加熱によって相変化を生じ、当該相
変化により電子部品に当接して当該電子部品と放熱板と
を連接可能な相変化部材を備えることを特徴とする。
【００１２】本発明のヒートシンクは、電子部品と共に
プリント配線板に自動実装されるものであり、そして、
ヒートシンクの備える放熱板は、電子部品の熱を伝導
し、外気との温度差を利用して、その熱を外気へ放出す
る。したがって、この放熱板は、高い熱伝導率を有する
材料、例えば金属材料、金属メッキを施した材料を用い
て形成される。なお、ここで本発明のヒートシンクは、
一の電子部品に対して用いられ、その電子部品の熱を放
出するものであってもよいし、あるいは、複数の電子部
品に対して用いられ、それら複数の電子部品の熱を放出
するものであってもよい。
プリント配線板に自動実装されるものであり、そして、
ヒートシンクの備える放熱板は、電子部品の熱を伝導
し、外気との温度差を利用して、その熱を外気へ放出す
る。したがって、この放熱板は、高い熱伝導率を有する
材料、例えば金属材料、金属メッキを施した材料を用い
て形成される。なお、ここで本発明のヒートシンクは、
一の電子部品に対して用いられ、その電子部品の熱を放
出するものであってもよいし、あるいは、複数の電子部
品に対して用いられ、それら複数の電子部品の熱を放出
するものであってもよい。
【００１３】ここで特に、本発明のヒートシンクでは、
相変化部材が放熱板と一体となるように設けられてお
り、この相変化部材は、外部からの加熱によって相変化
を生じ、この相変化によって電子部品に当接する。つま
り、外部からの加熱により融解して自由度を増し、重力
等の作用で移動することにより、電子部品に当接して固
化するのである。その結果、放熱板と電子部品とが連接
されることになる。なお、「外部からの加熱」とは、例
えば表面実装される電子部品に対し、外部からの熱源に
よりはんだ付けを行うリフローソルダリングによる加熱
が一例として考えられる。リフローソルダリングによる
加熱で相変化を起こすためには、具体的に約１００〜１
５０℃で相変化を起こす材料を用い相変化部材を形成す
ればよい。
相変化部材が放熱板と一体となるように設けられてお
り、この相変化部材は、外部からの加熱によって相変化
を生じ、この相変化によって電子部品に当接する。つま
り、外部からの加熱により融解して自由度を増し、重力
等の作用で移動することにより、電子部品に当接して固
化するのである。その結果、放熱板と電子部品とが連接
されることになる。なお、「外部からの加熱」とは、例
えば表面実装される電子部品に対し、外部からの熱源に
よりはんだ付けを行うリフローソルダリングによる加熱
が一例として考えられる。リフローソルダリングによる
加熱で相変化を起こすためには、具体的に約１００〜１
５０℃で相変化を起こす材料を用い相変化部材を形成す
ればよい。
【００１４】ここで具体例を挙げて相変化部材の作用を
説明する。例えば図２（ａ）に示すヒートシンク１０で
は、断面「コ」の字状に折り曲げられた放熱板１１の面
のうち天井面１１ａ、すなわちプリント配線板４０への
実装時に電子部品４１の上面４１ａと対向する面１１ａ
に相変化部材１２を設けた。このように相変化部材１２
を設ければ、リフローソルダリングによってヒートシン
ク１０及び電子部品４１がプリント配線板４０にはんだ
付けされる際、相変化部材１２の相変化によって、図２
（ａ）中に二点鎖線で示すように、融解した相変化部材
１２の一部が重力の作用によって下方に移動し、電子部
品４１の上面４１ａに当接する。したがって、放熱板１
１と電子部品４１とは、相変化部材１２を介して連接さ
れることになる。
説明する。例えば図２（ａ）に示すヒートシンク１０で
は、断面「コ」の字状に折り曲げられた放熱板１１の面
のうち天井面１１ａ、すなわちプリント配線板４０への
実装時に電子部品４１の上面４１ａと対向する面１１ａ
に相変化部材１２を設けた。このように相変化部材１２
を設ければ、リフローソルダリングによってヒートシン
ク１０及び電子部品４１がプリント配線板４０にはんだ
付けされる際、相変化部材１２の相変化によって、図２
（ａ）中に二点鎖線で示すように、融解した相変化部材
１２の一部が重力の作用によって下方に移動し、電子部
品４１の上面４１ａに当接する。したがって、放熱板１
１と電子部品４１とは、相変化部材１２を介して連接さ
れることになる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】ここで相変化部材の配置位置は、特に限定
されるものではない。ただし、熱伝導を促進するという
観点からは、電子部品及び放熱板との接触面積を大きく
した方がより効果が高い。そこで、例えば図２（ａ）の
場合、断面「コ」の字状の放熱板１１の内側側面１１ｃ
に相変化部材１２を設けてもよいが、接触面積を大きく
するという点からは放熱板１１の天井面１１ａに相変化
部材１２を設けることが望ましい。
されるものではない。ただし、熱伝導を促進するという
観点からは、電子部品及び放熱板との接触面積を大きく
した方がより効果が高い。そこで、例えば図２（ａ）の
場合、断面「コ」の字状の放熱板１１の内側側面１１ｃ
に相変化部材１２を設けてもよいが、接触面積を大きく
するという点からは放熱板１１の天井面１１ａに相変化
部材１２を設けることが望ましい。
【００１８】そして、相変化部材は、熱伝導フィラーを
分散させて形成されているため、高い熱伝導率を示す。
したがって、本発明のヒートシンクによれば、電子部品
から放熱板への熱伝導が促進され、結果として電子部品
の熱を効率よく放熱することができる。
分散させて形成されているため、高い熱伝導率を示す。
したがって、本発明のヒートシンクによれば、電子部品
から放熱板への熱伝導が促進され、結果として電子部品
の熱を効率よく放熱することができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】また、本発明における放熱板は、少なくと
も表面が導電体で形成され、電磁波を遮蔽するように電
子部品を覆う形状に形成され、さらに、外部からの熱が
前記相変化部材を介して前記電子部品へ供給されること
によって前記自動実装の際に前記電子部品がはんだ付け
されるよう形成されている。これによって、電磁波の遮
蔽効果が高くなり、特に高周波を遮蔽することができ
る。また、電子部品と同時に自動実装することができ
る。
も表面が導電体で形成され、電磁波を遮蔽するように電
子部品を覆う形状に形成され、さらに、外部からの熱が
前記相変化部材を介して前記電子部品へ供給されること
によって前記自動実装の際に前記電子部品がはんだ付け
されるよう形成されている。これによって、電磁波の遮
蔽効果が高くなり、特に高周波を遮蔽することができ
る。また、電子部品と同時に自動実装することができ
る。
【００２３】なお、「電磁波を遮蔽するように電子部品
を覆う形状」といった場合、電磁波遮蔽の観点からは放
熱板に空孔を全く設けず、放熱板によって電子部品を密
閉することが望ましい。しかし、相変化部材を介して供
給される熱量のみで電子部品のはんだ付けができない場
合も考えられる。このときは、放熱板に空孔を設け、こ
の空孔を介した熱供給を行うことが考えられる。すなわ
ち、請求項２に示すように、放熱板に空孔を設け、外部
からの熱が相変化部材を介して供給されることに加え、
空孔からも供給されることによって自動実装の際に電子
部品がはんだ付けされるよう放熱板を形成してもよい。
電子部品をはんだ付けするために必要な熱量の一部は、
相変化部材を介して供給されるため、従来と比較して少
ない数の空孔を設けるだけでよい。つまり、電磁波は、
波長が短くなればなるほど、空孔を通り抜けやすいた
め、空孔の数を減らすことによって、高周波に対する遮
蔽効果を高めることができるのである。
を覆う形状」といった場合、電磁波遮蔽の観点からは放
熱板に空孔を全く設けず、放熱板によって電子部品を密
閉することが望ましい。しかし、相変化部材を介して供
給される熱量のみで電子部品のはんだ付けができない場
合も考えられる。このときは、放熱板に空孔を設け、こ
の空孔を介した熱供給を行うことが考えられる。すなわ
ち、請求項２に示すように、放熱板に空孔を設け、外部
からの熱が相変化部材を介して供給されることに加え、
空孔からも供給されることによって自動実装の際に電子
部品がはんだ付けされるよう放熱板を形成してもよい。
電子部品をはんだ付けするために必要な熱量の一部は、
相変化部材を介して供給されるため、従来と比較して少
ない数の空孔を設けるだけでよい。つまり、電磁波は、
波長が短くなればなるほど、空孔を通り抜けやすいた
め、空孔の数を減らすことによって、高周波に対する遮
蔽効果を高めることができるのである。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面を参照して説明する。 ［第１実施形態］図１は、第１実施形態のヒートシンク
１０を示す斜視図である。図１に示すように、本第１実
施形態のヒートシンク１０は、放熱板１１と相変化部材
１２とを備えている。
態を図面を参照して説明する。 ［第１実施形態］図１は、第１実施形態のヒートシンク
１０を示す斜視図である。図１に示すように、本第１実
施形態のヒートシンク１０は、放熱板１１と相変化部材
１２とを備えている。
【００２５】放熱板１１は、アルミ、銅等の長方形形状
の金属板を長手方向に折り曲げるようにプレス加工にて
形成した。具体的には、金属板が断面「コ」の字状に折
り曲げられ、金属板の長手方向における端部に相当する
部分が、「コ」の字の外側へそれぞれ直角に折り曲げら
れている。そして、「コ」の字の内側の面１１ａ，１１
ｃがプリント配線板側にくるように、直角に折り曲げた
両端部の面、すなわち「コ」の字の内側の面１１ｃに連
続する面１１ｂがプリント配線板にはんだ付けされる。
以下、この面１１ｂを接着面１１ｂと記述する。この接
着面１１ｂには、はんだメッキを施した。
の金属板を長手方向に折り曲げるようにプレス加工にて
形成した。具体的には、金属板が断面「コ」の字状に折
り曲げられ、金属板の長手方向における端部に相当する
部分が、「コ」の字の外側へそれぞれ直角に折り曲げら
れている。そして、「コ」の字の内側の面１１ａ，１１
ｃがプリント配線板側にくるように、直角に折り曲げた
両端部の面、すなわち「コ」の字の内側の面１１ｃに連
続する面１１ｂがプリント配線板にはんだ付けされる。
以下、この面１１ｂを接着面１１ｂと記述する。この接
着面１１ｂには、はんだメッキを施した。
【００２６】相変化部材１２は、断面「コ」の字状に折
り曲げられた放熱板１１の天井面１１ａに接着剤によっ
て貼り付けられている。相変化部材１２は、パラフィン
に熱伝導フィラーとしてのアルミナを分散させ、熱伝導
率を０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上として形成された長方形形状
の板状部材である。相変化部材１２は、相変化を生じた
際、後述する電子部品の上面に十分に当接する大きさと
なっている。
り曲げられた放熱板１１の天井面１１ａに接着剤によっ
て貼り付けられている。相変化部材１２は、パラフィン
に熱伝導フィラーとしてのアルミナを分散させ、熱伝導
率を０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上として形成された長方形形状
の板状部材である。相変化部材１２は、相変化を生じた
際、後述する電子部品の上面に十分に当接する大きさと
なっている。
【００２７】なお、本第１実施形態では、パラフィンを
相変化部材１２の基材として用いたが、パラフィンの他
に、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳ等のゴム系スチレン樹
脂や、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アク
リル酸エステル共重合体、非結晶ＰＰ／エチレンランダ
ム共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体等のオレ
フィン系材料、さらに、エステル系材料、アミド系材
料、エポキシ樹脂等を用いてもよい。また、本第１実施
形態では、熱伝導フィラーとしてアルミナの微粒子を分
散させているが、アルミナの他に、水酸化アルミ、Ｓｉ
Ｃ、酸化ベリリウム、窒化アルミ、窒化ボロン等を用い
てもよい。
相変化部材１２の基材として用いたが、パラフィンの他
に、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳ等のゴム系スチレン樹
脂や、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アク
リル酸エステル共重合体、非結晶ＰＰ／エチレンランダ
ム共重合体、エチレン−αオレフィン共重合体等のオレ
フィン系材料、さらに、エステル系材料、アミド系材
料、エポキシ樹脂等を用いてもよい。また、本第１実施
形態では、熱伝導フィラーとしてアルミナの微粒子を分
散させているが、アルミナの他に、水酸化アルミ、Ｓｉ
Ｃ、酸化ベリリウム、窒化アルミ、窒化ボロン等を用い
てもよい。
【００２８】図２（ａ）に示すように、本第１実施形態
のヒートシンク１０は、放熱板１１の接着面１１ｂをプ
リント配線板４０に当接させ、プリント配線板４０上に
載置された電子部品４１が断面「コ」の字状に折り曲げ
られた放熱板１１の内側の空間に収まるように、機械に
て載置される。接着面１１ｂには、はんだメッキが施し
てあるため、リフローソルダリングによって、電子部品
４１と共にプリント配線板４０にはんだ付けされる。
のヒートシンク１０は、放熱板１１の接着面１１ｂをプ
リント配線板４０に当接させ、プリント配線板４０上に
載置された電子部品４１が断面「コ」の字状に折り曲げ
られた放熱板１１の内側の空間に収まるように、機械に
て載置される。接着面１１ｂには、はんだメッキが施し
てあるため、リフローソルダリングによって、電子部品
４１と共にプリント配線板４０にはんだ付けされる。
【００２９】ここで、断面「コ」の字状に折り曲げられ
た放熱板１１の天井面１１ａには、上述したように相変
化部材１２が設けられている。すなわち、電子部品４１
の上面４１ａと対向する放熱板１１の天井面１１ａに相
変化部材１２が設けられている。したがって、リフロー
ソルダリングによってヒートシンク１０及び電子部品４
１がプリント配線板４０にはんだ付けされる際、パラフ
ィンで形成された相変化部材１２は、融解して、図２
（ａ）中に二点鎖線で示すように、その一部が重力の作
用によって下方に移動し、電子部品４１の上面４１ａに
当接する。したがって、放熱板１１と電子部品４１と
が、相変化部材１２を介して連接されることになる。こ
の相変化部材１２には、熱伝導フィラーとしてのアルミ
ナが分散されており、高い熱伝導率を示す。
た放熱板１１の天井面１１ａには、上述したように相変
化部材１２が設けられている。すなわち、電子部品４１
の上面４１ａと対向する放熱板１１の天井面１１ａに相
変化部材１２が設けられている。したがって、リフロー
ソルダリングによってヒートシンク１０及び電子部品４
１がプリント配線板４０にはんだ付けされる際、パラフ
ィンで形成された相変化部材１２は、融解して、図２
（ａ）中に二点鎖線で示すように、その一部が重力の作
用によって下方に移動し、電子部品４１の上面４１ａに
当接する。したがって、放熱板１１と電子部品４１と
が、相変化部材１２を介して連接されることになる。こ
の相変化部材１２には、熱伝導フィラーとしてのアルミ
ナが分散されており、高い熱伝導率を示す。
【００３０】したがって、以上説明したように自動実装
されるヒートシンク１０によれば、電子部品４１から放
熱板１１への熱伝導が促進され、結果として電子部品４
１の熱を効率よく放熱することができる。 ［第２実施形態］ところで、上記第１実施形態では、電
子部品４１から放熱板１１への熱伝導を促進するという
観点から、パラフィンにアルミナを分散させた相変化部
材１２を設け、この相変化部材１２を介して電子部品４
１と放熱板１１とを連接したのであるが、相変化部材１
２を介して電子部品４１と放熱板１１とを連接するとい
う工夫は、リフローソルダリングによる電子部品４１の
はんだ付けにおいても有効である。
されるヒートシンク１０によれば、電子部品４１から放
熱板１１への熱伝導が促進され、結果として電子部品４
１の熱を効率よく放熱することができる。 ［第２実施形態］ところで、上記第１実施形態では、電
子部品４１から放熱板１１への熱伝導を促進するという
観点から、パラフィンにアルミナを分散させた相変化部
材１２を設け、この相変化部材１２を介して電子部品４
１と放熱板１１とを連接したのであるが、相変化部材１
２を介して電子部品４１と放熱板１１とを連接するとい
う工夫は、リフローソルダリングによる電子部品４１の
はんだ付けにおいても有効である。
【００３１】すなわち、相変化部材１２を介して放熱板
１１と電子部品４１とが連接されれば、リフローソルダ
リングによる熱が放熱板１１から相変化部材１２を介し
て電子部品４１へ伝導されることにもなる。つまり、電
子部品４１のはんだ付けに必要な熱が相変化部材１２を
介して伝導されるのである。
１１と電子部品４１とが連接されれば、リフローソルダ
リングによる熱が放熱板１１から相変化部材１２を介し
て電子部品４１へ伝導されることにもなる。つまり、電
子部品４１のはんだ付けに必要な熱が相変化部材１２を
介して伝導されるのである。
【００３２】したがって、以下に示す第２実施形態のヒ
ートシンクを考えることができる。図３は、第２実施形
態のヒートシンク３０を示す斜視図であり、プリント配
線板４０に対し、電子部品４１と共に載置された様子を
示している。ここで放熱板３１は、直方体の一の面が開
放された箱形形状をしている。図３では、開放された面
をプリント配線板４０側にして電子部品４１を覆うよう
に載置されている様子を示している。なお、放熱板３１
の材質は、上記第１実施形態と同様、アルミ、又は銅で
形成されている。
ートシンクを考えることができる。図３は、第２実施形
態のヒートシンク３０を示す斜視図であり、プリント配
線板４０に対し、電子部品４１と共に載置された様子を
示している。ここで放熱板３１は、直方体の一の面が開
放された箱形形状をしている。図３では、開放された面
をプリント配線板４０側にして電子部品４１を覆うよう
に載置されている様子を示している。なお、放熱板３１
の材質は、上記第１実施形態と同様、アルミ、又は銅で
形成されている。
【００３３】また、この放熱板３１の天井面には、上記
第１実施形態と同様の相変化部材３２が接着材によって
貼り付けられている。したがって、ヒートシンク３０
は、リフローソルダリングによって電子部品４１と共に
プリント配線板４０にはんだ付けされる際、相変化部材
３２が相変化を生じ、プリント配線板４０に載置された
電子部品４１に当接し、放熱板３１と電子部品４１とを
連接する。
第１実施形態と同様の相変化部材３２が接着材によって
貼り付けられている。したがって、ヒートシンク３０
は、リフローソルダリングによって電子部品４１と共に
プリント配線板４０にはんだ付けされる際、相変化部材
３２が相変化を生じ、プリント配線板４０に載置された
電子部品４１に当接し、放熱板３１と電子部品４１とを
連接する。
【００３４】そのため、本第２実施形態のヒートシンク
３０は、リフローソルダリングを経て、プリント配線板
４０に実装された後は、上記第１実施形態のヒートシン
ク１０と同様に、電子部品４１からの熱を効率よく外気
へ放出できる。また、放熱板３１は、金属材料で形成さ
れており、電子部品４１を覆うように実装されるため、
電磁波を遮蔽することができる。
３０は、リフローソルダリングを経て、プリント配線板
４０に実装された後は、上記第１実施形態のヒートシン
ク１０と同様に、電子部品４１からの熱を効率よく外気
へ放出できる。また、放熱板３１は、金属材料で形成さ
れており、電子部品４１を覆うように実装されるため、
電磁波を遮蔽することができる。
【００３５】ところで、従来、このように電子部品を覆
う形状の放熱板を備えるヒートシンクをリフローソルダ
リングによって自動実装する場合には、次のような問題
があった。それは、放熱板が電子部品を覆っているた
め、リフローソルダリングにおける熱風が電子部品に流
れず、電子部品のはんだ付けができないという問題であ
る。そのため、自動実装を可能とするためには、リフロ
ーソルダリングによる熱風が電子部品へ流れるように、
放熱板に空孔を数多く設ける必要があった。その結果、
この空孔を電磁波が通過し、特に、波長の短い高周波を
遮蔽できないといった問題があった。
う形状の放熱板を備えるヒートシンクをリフローソルダ
リングによって自動実装する場合には、次のような問題
があった。それは、放熱板が電子部品を覆っているた
め、リフローソルダリングにおける熱風が電子部品に流
れず、電子部品のはんだ付けができないという問題であ
る。そのため、自動実装を可能とするためには、リフロ
ーソルダリングによる熱風が電子部品へ流れるように、
放熱板に空孔を数多く設ける必要があった。その結果、
この空孔を電磁波が通過し、特に、波長の短い高周波を
遮蔽できないといった問題があった。
【００３６】これに対して、本第２実施形態のヒートシ
ンク３０では、リフローソルダリングによるはんだ付け
の際、相変化部材３２によって放熱板３１と電子部品４
１とが連接されるため、リフローソルダリングにおける
熱の一部は、放熱板３１から相変化部材３２を介して電
子部品４１へ伝導する。つまり、放熱板３１が加熱され
れば相変化部材３２を介した熱伝導により電子部品４１
が加熱されるのである。したがって、相変化部材３２を
介して供給される熱量で電子部品４１のはんだ付けが可
能であれば、リフロー熱を電子部品４１へ流す空孔を放
熱板３１に設ける必要がない。結果として、電磁波を確
実に遮蔽することができる。
ンク３０では、リフローソルダリングによるはんだ付け
の際、相変化部材３２によって放熱板３１と電子部品４
１とが連接されるため、リフローソルダリングにおける
熱の一部は、放熱板３１から相変化部材３２を介して電
子部品４１へ伝導する。つまり、放熱板３１が加熱され
れば相変化部材３２を介した熱伝導により電子部品４１
が加熱されるのである。したがって、相変化部材３２を
介して供給される熱量で電子部品４１のはんだ付けが可
能であれば、リフロー熱を電子部品４１へ流す空孔を放
熱板３１に設ける必要がない。結果として、電磁波を確
実に遮蔽することができる。
【００３７】なお、相変化部材３２を介して供給される
熱量だけでは電子部品４１のはんだ付けができない場合
には、放熱板３１に空孔を設けることになるが、この場
合であっても、相変化部材３２を介してある程度の熱が
供給されるため、従来と比較して、少ない数の空孔を設
ければよい。その結果、電磁波の遮蔽効果、空孔を通り
抜ける高周波に対する遮蔽効果を高くすることができ
る。
熱量だけでは電子部品４１のはんだ付けができない場合
には、放熱板３１に空孔を設けることになるが、この場
合であっても、相変化部材３２を介してある程度の熱が
供給されるため、従来と比較して、少ない数の空孔を設
ければよい。その結果、電磁波の遮蔽効果、空孔を通り
抜ける高周波に対する遮蔽効果を高くすることができ
る。
【００３８】以上、本発明はこのような実施形態に何等
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲において種々なる形態で実施し得る。例えば、上記第
１及び第２実施形態で示した放熱板の形状、相変化部材
の配置位置は、特に限定されるものではない。すなわ
ち、相変化部材の相変化によって、相変化部材を介して
電子部品と放熱板とが連接すればよい。したがって、相
変化部材は、相変化を生じることによって結果的に放熱
板と電子部品とを連接するように、放熱板と電子部品と
の形状及び位置関係を考慮して設ければよい。
限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範
囲において種々なる形態で実施し得る。例えば、上記第
１及び第２実施形態で示した放熱板の形状、相変化部材
の配置位置は、特に限定されるものではない。すなわ
ち、相変化部材の相変化によって、相変化部材を介して
電子部品と放熱板とが連接すればよい。したがって、相
変化部材は、相変化を生じることによって結果的に放熱
板と電子部品とを連接するように、放熱板と電子部品と
の形状及び位置関係を考慮して設ければよい。
【００３９】例えば図２（ｂ）の断面図に示すヒートシ
ンク２０は、その放熱板２１が電子部品４１の周辺部に
プリント配線板４０に対して略垂直となるように実装さ
れるため、放熱板２１の電子部品４１側の側面２１ａに
相変化部材２２を設けた。この場合、相変化部材２２の
相変化によって、図２（ｂ）中に二点鎖線で示すよう
に、融解した相変化部材２２の一部が重力の作用によっ
て電子部品４１側に移動し、電子部品４１に当接する。
したがって、放熱板２１と電子部品４１とは、相変化部
材２２を介して連接されることになる。
ンク２０は、その放熱板２１が電子部品４１の周辺部に
プリント配線板４０に対して略垂直となるように実装さ
れるため、放熱板２１の電子部品４１側の側面２１ａに
相変化部材２２を設けた。この場合、相変化部材２２の
相変化によって、図２（ｂ）中に二点鎖線で示すよう
に、融解した相変化部材２２の一部が重力の作用によっ
て電子部品４１側に移動し、電子部品４１に当接する。
したがって、放熱板２１と電子部品４１とは、相変化部
材２２を介して連接されることになる。
【００４０】ただし、熱伝導を促進するという観点から
は、電子部品及び放熱板との接触面積を大きくした方が
より効果が高い。そこで、上記第１実施形態の場合、図
２（ａ）において、断面「コ」の字状の放熱板１１の内
側側面１１ｃに相変化部材１２を設けてもよいが、接触
面積を大きくするという点からは放熱板１１の天井面１
１ａに相変化部材１２を設けることが望ましい。
は、電子部品及び放熱板との接触面積を大きくした方が
より効果が高い。そこで、上記第１実施形態の場合、図
２（ａ）において、断面「コ」の字状の放熱板１１の内
側側面１１ｃに相変化部材１２を設けてもよいが、接触
面積を大きくするという点からは放熱板１１の天井面１
１ａに相変化部材１２を設けることが望ましい。
【００４１】また、上記第１及び第２実施形態では、放
熱板１１，３１にアルミ、銅等の金属板を用いたが、例
えば金属メッキを施した樹脂材料などを用いることも考
えられる。ただし、少なくとも表面を導電体で形成する
ことによって、上記第２実施形態に示すように、電磁波
を遮蔽する効果を発揮する点で有効となる。
熱板１１，３１にアルミ、銅等の金属板を用いたが、例
えば金属メッキを施した樹脂材料などを用いることも考
えられる。ただし、少なくとも表面を導電体で形成する
ことによって、上記第２実施形態に示すように、電磁波
を遮蔽する効果を発揮する点で有効となる。
【図１】第１実施形態のヒートシンクを示す斜視図であ
る。
る。
【図２】相変化部材の作用及び配置を説明するための断
面図である。
面図である。
【図３】第２実施形態のヒートシンクを示す斜視図であ
る。
る。
【図４】従来のヒートシンクを示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）及び（ｃ）は側面図である。
平面図、（ｂ）及び（ｃ）は側面図である。
【図５】従来のヒートシンクが実装された様子を示す図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
１０，２０，３０…ヒートシンク １１，２１，３
１…放熱板 １２，２２，３２…相変化部材 ４０…プリント
配線板 ４１…電子部品 １００，１０１…
ヒートシンク
１…放熱板 １２，２２，３２…相変化部材 ４０…プリント
配線板 ４１…電子部品 １００，１０１…
ヒートシンク
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/36 H01L 23/373 H05K 9/00 H01L 23/02
Claims (2)
- 【請求項１】電子部品の熱を伝導して外気へ放出する放
熱板を備え、前記電子部品と共にプリント配線板に自動
実装されるヒートシンクにおいて、 前記放熱板と一体となるように設けられ、熱伝導フィラ
ーを分散させて形成された部材であって、外部からの加
熱によって相変化を生じ、当該相変化により前記電子部
品に当接して当該電子部品と前記放熱板とを連接可能な
相変化部材を備え、 前記放熱板は、 少なくとも表面が導電体で形成され、電磁波を遮蔽する
ように前記電子部品を覆う形状に形成されると共に、 外部からの熱が前記相変化部材を介して前記電子部品へ
供給されることによって前記自動実装の際に前記電子部
品がはんだ付けされるよう形成されていることを特徴と
するヒートシンク。 - 【請求項２】請求項１に記載のヒートシンクにおいて、前記放熱板には空孔が設けられており、 前記放熱板は、 外部からの熱が前記相変化部材を介して供給されること
に加え、前記空孔からも供給されることによって前記自
動実装の際に前記電子部品がはんだ付けされるよう形成
されていること を特徴とするヒートシンク。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296844A JP3032505B1 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ヒートシンク |
| US09/420,115 US6212073B1 (en) | 1998-10-19 | 1999-10-18 | Heat sink |
| EP99120068A EP0996156A3 (en) | 1998-10-19 | 1999-10-19 | Heat sink |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296844A JP3032505B1 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3032505B1 true JP3032505B1 (ja) | 2000-04-17 |
| JP2000124368A JP2000124368A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=17838900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10296844A Expired - Fee Related JP3032505B1 (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | ヒートシンク |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6212073B1 (ja) |
| EP (1) | EP0996156A3 (ja) |
| JP (1) | JP3032505B1 (ja) |
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| EP1181853B1 (en) * | 2000-03-03 | 2007-05-02 | Sony Computer Entertainment Inc. | Electronic device and shield |
| US6833984B1 (en) * | 2000-05-03 | 2004-12-21 | Rambus, Inc. | Semiconductor module with serial bus connection to multiple dies |
| US6563711B1 (en) * | 2000-06-06 | 2003-05-13 | Siemens Canada Limited | Active noise cancellation arrangement with heat dissipation |
| JP2002217342A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-08-02 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 相変化型放熱部材及びその製造方法、用途 |
| KR20040008833A (ko) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 현대모비스 주식회사 | 방열판 구조 |
| US7009106B2 (en) * | 2003-10-09 | 2006-03-07 | Bosch Security Systems, Inc. | Shielding assembly and method |
| CN100463594C (zh) * | 2005-06-18 | 2009-02-18 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 具有散热功能的电磁屏蔽装置 |
| US7510108B2 (en) * | 2005-07-26 | 2009-03-31 | Delphi Technologies, Inc. | Method of making an electronic assembly |
| CN1980558B (zh) * | 2005-12-09 | 2011-09-28 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 液冷式散热组合和液冷式散热装置 |
| US7262369B1 (en) | 2006-03-09 | 2007-08-28 | Laird Technologies, Inc. | Combined board level EMI shielding and thermal management |
| US20080080160A1 (en) * | 2005-12-16 | 2008-04-03 | Laird Technologies, Inc. | Emi shielding assemblies |
| US7463496B2 (en) * | 2006-03-09 | 2008-12-09 | Laird Technologies, Inc. | Low-profile board level EMI shielding and thermal management apparatus and spring clips for use therewith |
| US7623360B2 (en) * | 2006-03-09 | 2009-11-24 | Laird Technologies, Inc. | EMI shielding and thermal management assemblies including frames and covers with multi-position latching |
| US7317618B2 (en) * | 2006-03-09 | 2008-01-08 | Laird Technologies, Inc. | Combined board level shielding and thermal management |
| US7965514B2 (en) | 2009-06-05 | 2011-06-21 | Laird Technologies, Inc. | Assemblies and methods for dissipating heat from handheld electronic devices |
| US8477499B2 (en) | 2009-06-05 | 2013-07-02 | Laird Technologies, Inc. | Assemblies and methods for dissipating heat from handheld electronic devices |
| US20110255250A1 (en) * | 2010-04-19 | 2011-10-20 | Richard Hung Minh Dinh | Printed circuit board components for electronic devices |
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| US8619427B2 (en) | 2011-03-21 | 2013-12-31 | Eldon Technology Limited | Media content device chassis with internal extension members |
| US9431271B2 (en) * | 2011-12-18 | 2016-08-30 | Cooler Master Development Corporation | Heat dissipating device |
| CN108029228A (zh) * | 2015-09-29 | 2018-05-11 | 日立汽车***株式会社 | 电子控制装置 |
| CA3029446A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Dow Global Technologies Llc | Thermoset additive manufactured articles incorporating a phase change material and method to make them |
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|---|---|---|---|---|
| JPS61171153A (ja) | 1985-01-25 | 1986-08-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| US5126919A (en) * | 1985-10-04 | 1992-06-30 | Fujitsu Limited | Cooling system for an electronic circuit device |
| JPH01248551A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Toshiba Corp | 半導体パッケージ |
| US4915167A (en) * | 1988-08-05 | 1990-04-10 | Westinghouse Electric Corp. | Thermal coupling to enhance heat transfer |
| US5097387A (en) * | 1990-06-27 | 1992-03-17 | Digital Equipment Corporation | Circuit chip package employing low melting point solder for heat transfer |
| US5175613A (en) * | 1991-01-18 | 1992-12-29 | Digital Equipment Corporation | Package for EMI, ESD, thermal, and mechanical shock protection of circuit chips |
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