JP5896124B2 - heatsink - Google Patents

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Description

本発明は、ヒートシンクに関し、詳しくは、板金加工により形成される放熱効率の優れたヒートシンクに関する。   The present invention relates to a heat sink, and more particularly, to a heat sink with excellent heat dissipation efficiency formed by sheet metal processing.

ヒートシンクは、発熱する電子部品の温度上昇を抑えるものであって、電子部品の熱が効率良く伝わるように取り付けられ、電子部品が発熱した熱量を放熱するように構成されている。   The heat sink suppresses the temperature rise of the electronic component that generates heat, and is attached so that the heat of the electronic component is efficiently transmitted, and is configured to dissipate the amount of heat generated by the electronic component.

ヒートシンクの主な製造法として、金型による押し出し成形、ダイカスト鋳造、板金加工などがあり、熱伝導性の高い材料が用いられる。   The main manufacturing methods of the heat sink include extrusion molding using a mold, die casting, sheet metal processing, and the like, and a material having high thermal conductivity is used.

ところで、近年の電子機器の小型化、高速化、高機能化などに伴い、機器に搭載される電子部品の発熱量は増加し、多くの電子部品に対して放熱効率の高い放熱構造が求められている。   By the way, with recent downsizing, speeding up, and high functionality of electronic devices, the heat generation of electronic components mounted on the devices has increased, and a heat dissipation structure with high heat dissipation efficiency is required for many electronic components. ing.

放熱構造を必要とする多種多様な電子部品について、限られたスペースで最適な効率で放熱させるためには、個々の電子部品、または複数の電子部品に合わせた放熱構造が必要であり、また機器の内部構造に合わせた最適な放熱構造も必要となっている。   In order to dissipate heat with optimal efficiency in a limited space for a wide variety of electronic components that require a heat dissipation structure, a heat dissipation structure tailored to individual electronic components or multiple electronic components is required. An optimal heat dissipation structure that matches the internal structure is also required.

そこで、ヒートシンクは、最適な放熱構造とするために、電子部品ごと、または電子機器ごとに特化された専用品として開発される場合が多い。   In view of this, the heat sink is often developed as a dedicated product specialized for each electronic component or each electronic device in order to obtain an optimum heat dissipation structure.

図6は、従来のヒートシンクの一例を示す構成説明図である。図6において、プリント配線板10には、高さの異なる複数の電子部品11〜18が実装されている。   FIG. 6 is a configuration explanatory view showing an example of a conventional heat sink. In FIG. 6, a plurality of electronic components 11 to 18 having different heights are mounted on the printed wiring board 10.

ヒートシンク20は熱伝導率の良い金属材料、たとえばアルミニウムが押し出し成形部材として一体化されたものであって、上面には複数のフィン21が等間隔で平行に形成され、下面にはプリント配線板10に実装されている電子部品11〜18の1個または隣接する複数個と熱的に接触して放熱するようにそれぞれの大きさおよび高さに合わせた複数の段差部22〜27が形成されている。具体的には、電子部品11〜13は段差部22〜24に対応し、電子部品14と15は段差部25に対応し、電子部品16は段差部26に対応し、電子部品17と18は段差部27に対応するように切削加工により形成されている。   The heat sink 20 is a metal material having good thermal conductivity, for example, aluminum, integrated as an extruded member, and a plurality of fins 21 are formed in parallel at equal intervals on the upper surface, and the printed wiring board 10 is formed on the lower surface. A plurality of stepped portions 22 to 27 each having a size and a height are formed so as to be in thermal contact with one of the electronic components 11 to 18 or a plurality of adjacent electronic components mounted on Yes. Specifically, the electronic components 11 to 13 correspond to the step portions 22 to 24, the electronic components 14 and 15 correspond to the step portion 25, the electronic component 16 corresponds to the step portion 26, and the electronic components 17 and 18 It is formed by cutting so as to correspond to the stepped portion 27.

図7は従来のヒートシンクの他の例を示す構成説明図であり、図6と共通する部分には同一の符号を付けている。図7において、プリント配線板10には図6と同様に高さの異なる複数の電子部品11〜18が実装されている。   FIG. 7 is a structural explanatory view showing another example of a conventional heat sink, and the same reference numerals are given to the portions common to FIG. In FIG. 7, a plurality of electronic components 11 to 18 having different heights are mounted on the printed wiring board 10 as in FIG. 6.

ヒートシンク30〜70はそれぞれ熱伝導率の良い金属板、たとえばアルミニウム板が有底角筒状に折り曲げ加工されたものである。具体的には、ヒートシンク30はその底面が電子部品11の上面と熱的に接触し、ヒートシンク40はその底面が高さの等しい電子部品12と13の上面と熱的に接触し、ヒートシンク50はその底面が高さの等しい電子部品14と15の上面と熱的に接触し、ヒートシンク60はその底面が電子部品16の上面と熱的に接触し、ヒートシンク70はその底面が高さの等しい電子部品17と18の上面と熱的に接触するように折り曲げ加工されている。   Each of the heat sinks 30 to 70 is formed by bending a metal plate having good thermal conductivity, for example, an aluminum plate into a bottomed rectangular tube shape. Specifically, the bottom surface of the heat sink 30 is in thermal contact with the top surface of the electronic component 11, the heat sink 40 is in thermal contact with the top surfaces of the electronic components 12 and 13 having the same height, and the heat sink 50 is The bottom surface thereof is in thermal contact with the upper surfaces of the electronic components 14 and 15 having the same height, the heat sink 60 is in thermal contact with the upper surface of the electronic component 16, and the heat sink 70 is an electron having the same bottom surface in height. It is bent so as to be in thermal contact with the upper surfaces of the parts 17 and 18.

なお、図6および図7において、プリント配線板10に実装されている電子部品11〜18と各ヒートシンク20〜70との熱的接触面には、熱伝達効率を向上させるために、たとえば熱伝導用シリコングリ−スなどを塗布したり、熱伝導シートを配置することも行われる。   6 and 7, the heat contact surfaces between the electronic components 11 to 18 mounted on the printed wiring board 10 and the heat sinks 20 to 70 are provided with, for example, heat conduction in order to improve heat transfer efficiency. For example, silicon grease or the like is applied or a heat conductive sheet is disposed.

図8も従来のヒートシンクの他の例を示す構成説明図であり、特許文献1に記載されている放熱構造を示している。図8において、基板81上のIC82からの熱を放散させるための放熱板金83と、IC82および放熱板金83間に介在する放熱シート84を備えている。   FIG. 8 is also a configuration explanatory view showing another example of a conventional heat sink, and shows a heat dissipation structure described in Patent Document 1. FIG. In FIG. 8, a heat radiating sheet metal 83 for radiating heat from the IC 82 on the substrate 81 and a heat radiating sheet 84 interposed between the IC 82 and the heat radiating sheet metal 83 are provided.

図9は、図8の組立図である。図9において、基板81上のIC82と放熱板金83との間に放熱シート84を配置して基板81と放熱板金83を対向させ、基板81と放熱板金83を所定の距離まで近接させてこの位置関係を固定することにより、図8の状態が形成される。   FIG. 9 is an assembly view of FIG. In FIG. 9, the heat radiation sheet 84 is disposed between the IC 82 on the substrate 81 and the heat radiating metal plate 83 so that the substrate 81 and the heat radiating metal plate 83 are opposed to each other, and the substrate 81 and the heat radiating metal plate 83 are brought close to a predetermined distance. By fixing the relationship, the state of FIG. 8 is formed.

放熱板金83の突出部83aは、図8の位置関係において、放熱シート84の厚さのばらつきにも拘らず、放熱板金83と放熱シート84間の接触を確保するとともに、IC82に対する所定以上の圧迫を生じないような形状、大きさ、数および配置を有する。図8では、突出部83aとして、球面の一部を平面で切り取ったような形状あるいはドーム形状であって適当な大きさのもの2つを、適当な2箇所に配置している。   The protrusion 83a of the heat radiating metal plate 83 secures contact between the heat radiating metal plate 83 and the heat radiating sheet 84 in spite of the variation in the thickness of the heat radiating sheet 84 in the positional relationship of FIG. Has a shape, size, number and arrangement so as not to cause In FIG. 8, two protrusions 83a having a shape obtained by cutting a part of a spherical surface with a flat surface or a dome shape and having an appropriate size are arranged at two appropriate locations.

特開2010−129954号公報JP 2010-129954 A

しかし、図6の構成は、プリント配線板10やプリント配線板10が組み込まれる電子機器の内部構造によっては、ヒートシンク20の下面の形状を複雑に切削追加工しなければならない場合もあり、高価になってしまう。   However, depending on the internal structure of the printed wiring board 10 or the electronic device in which the printed wiring board 10 is incorporated, the configuration of FIG. 6 may require complicated cutting and additional machining of the lower surface of the heat sink 20, which is expensive. turn into.

また、大量生産品であれば、押し出し成形やダイカスト鋳造を行うための専用金型を用いて最適設計された専用のヒートシンクを製作することも可能であり、金型への投資を考慮しても十分安価となるが、少量生産品の場合には金型への投資回収が困難となる。   In addition, for mass-produced products, it is possible to produce a dedicated heat sink that is optimally designed using a dedicated mold for extrusion molding and die casting, considering the investment in the mold. Although it is sufficiently inexpensive, it is difficult to recover the investment in the mold in the case of a small-volume product.

一方、図7の構成によれば、電子部品11〜18の高さが異なる場合には、高さに応じた複数のヒートシンク30〜70を設けなければならない。   On the other hand, according to the configuration of FIG. 7, when the electronic components 11 to 18 have different heights, a plurality of heat sinks 30 to 70 corresponding to the heights must be provided.

また、実装スペースの問題から、曲げ構造により電子部品11〜18とヒートシンク30〜70との接触面積を増やすことにも限界があり、十分な放熱効率を得られない場合が多い。   In addition, due to the problem of mounting space, there is a limit to increasing the contact area between the electronic components 11 to 18 and the heat sinks 30 to 70 by a bending structure, and sufficient heat radiation efficiency cannot be obtained in many cases.

さらに、図8の構成によれば、IC82の熱を放熱シート84を介して放熱板金83に効率よく伝えるために放熱板金83に突出部83aを設け、突出部83aを放熱シート84に接触させたものであり、本発明のように放熱板金83に伝わった熱を効率よく放熱するための具体的な構成については示していない。   Further, according to the configuration of FIG. 8, in order to efficiently transfer the heat of the IC 82 to the heat radiating sheet metal 83 through the heat radiating sheet 84, the protrusion 83 a is provided on the heat radiating sheet metal 83, and the protrusion 83 a is brought into contact with the heat radiating sheet 84. However, a specific configuration for efficiently radiating the heat transmitted to the heat radiating metal plate 83 as in the present invention is not shown.

本発明は、これらの課題を解決するものであり、その目的は、個々の電子部品または個々の電子機器に合わせた放熱効率の良いヒートシンクを板金構造により安価に提供することにある。   The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide a heat sink having a high heat radiation efficiency suitable for each electronic component or each electronic device at a low cost by a sheet metal structure.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
プリント配線板に実装された発熱電子部品の上面と熱的に接触するように取り付けられる金属放熱板を用いたヒートシンクにおいて、
前記発熱電子部品領域を除く領域には前記発熱電子部品の上面との接触面から他方の面に円錐台状の頂面が突出するように絞り加工され前記頂面のほぼ中央にはネジの挿入穴が設けられた同一形状の複数の第1の突起部が形成された第1の金属放熱板と、
これら第1の突起部の頂面と当接するように積層され、前記第1の突起部の挿入穴から挿入されるネジと螺合する複数の第1のネジ穴が設けられるとともに、前記第1の突起部と重ならない領域に前記第1の突起部と同一形状の複数の第2の突起部が前記第1の突起部と同一方向に形成された第2の金属放熱板、
を含むことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, the invention according to claim 1 of the present invention is:
In a heat sink using a metal heat sink attached so as to be in thermal contact with the upper surface of a heat generating electronic component mounted on a printed wiring board,
The region excluding the heat generating electronic component region is drawn so that a frustoconical top surface protrudes from the contact surface with the upper surface of the heat generating electronic component to the other surface, and a screw is inserted in the approximate center of the top surface. A first metal heat radiating plate formed with a plurality of first protrusions of the same shape provided with holes;
A plurality of first screw holes are provided so as to be in contact with the top surfaces of the first protrusions, and are screwed into screws inserted from the insertion holes of the first protrusions. A second metal heat radiating plate in which a plurality of second protrusions having the same shape as the first protrusions are formed in the same direction as the first protrusions in a region that does not overlap with the protrusions of
It is characterized by including.

請求項2の発明は、請求項1記載のヒートシンクにおいて、
前記第1の金属放熱板と第2の金属放熱板は、1枚の金属板から所定の形状に切り出され折り曲げられて形成されることを特徴する。
The invention of claim 2 is the heat sink according to claim 1,
The first metal heat radiating plate and the second metal heat radiating plate are formed by cutting out and bending from a single metal plate into a predetermined shape.

請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のヒートシンクにおいて、
前記発熱電子部品の上面と前記第1の金属放熱板との間には放熱シートを介在させるとともに、前記第1の金属放熱板の前記発熱電子部品の上面との接触領域には複数の貫通穴が設けられていることを特徴する。
The invention of claim 3 is the heat sink according to claim 1 or 2,
A heat dissipation sheet is interposed between the upper surface of the heat generating electronic component and the first metal heat radiating plate, and a plurality of through holes are formed in a contact region of the first metal heat radiating plate with the upper surface of the heat generating electronic component. Is provided.

請求項4の発明は、請求項3に記載のヒートシンクにおいて、
前記放熱シートの厚さは、放熱シートを含む高さが等しくなるように前記発熱電子部品の高さに応じて選択することを特徴する。
The invention of claim 4 is the heat sink according to claim 3,
The thickness of the heat dissipation sheet is selected according to the height of the heat generating electronic component such that the height including the heat dissipation sheet is equal.

これらにより、従来の板金構造のヒートシンクに比べてスペース当たりの表面積を大きくでき、放熱面への空気の流れの遮断も軽減できるので放熱効率の向上が図れる。   As a result, the surface area per space can be increased as compared with a heat sink having a conventional sheet metal structure, and the interruption of the air flow to the heat radiating surface can be reduced, so that the heat radiation efficiency can be improved.

本発明に基づくヒートシンクの具体例を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the specific example of the heat sink based on this invention. 図1の組み立て図である。FIG. 2 is an assembly diagram of FIG. 1. 本発明を構成する第1の金属放熱板210の構成説明図Structure explanatory drawing of the 1st metal heat sink 210 which comprises this invention 本発明の他の実施例を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the other Example of this invention. 図4の製造工程説明図である。It is manufacturing process explanatory drawing of FIG. 従来のヒートシンクの一例を示す構成説明図である。It is structure explanatory drawing which shows an example of the conventional heat sink. 従来のヒートシンクの他の例を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the other example of the conventional heat sink. 従来のヒートシンクの他の例を示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows the other example of the conventional heat sink. 図8の組立図である。It is an assembly drawing of FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に基づくヒートシンクの具体例を示す構成説明図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。図2は図1の組み立て図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a structural explanatory view showing a specific example of a heat sink according to the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a front view. FIG. 2 is an assembly view of FIG.

図1および図2において、プリント配線板100には、たとえばICなどの発熱電子部品101が実装されている。発熱電子部品101の上面には、所定の形状に形成されて順次積層されネジ止めされてヒートシンクとして一体化された3枚の金属放熱板210、220、230が、放熱シート300を介して発熱電子部品101の上面と熱的に接触するように取り付けられている。   1 and 2, a heat-generating electronic component 101 such as an IC is mounted on a printed wiring board 100, for example. On the upper surface of the heat generating electronic component 101, three metal heat sinks 210, 220, 230 formed in a predetermined shape, sequentially stacked, screwed, and integrated as a heat sink, It is attached so as to be in thermal contact with the upper surface of the component 101.

ヒートシンクを構成するこれら3枚の金属放熱板210、220、230には、板金加工により、それぞれの積層位置に応じて、貫通穴や絞り加工による突起部やネジ穴や通気穴などが設けられている。   These three metal heatsinks 210, 220, and 230 that constitute the heat sink are provided with through holes, projections by drawing, screw holes, ventilation holes, etc. according to the respective lamination positions by sheet metal processing. Yes.

図3は積層されるヒートシンクの最下層に位置する第1の金属放熱板210の構成説明図であり、(a)は側面図、(b)は下面図である。図3において、金属放熱板210のほぼ中央部は、プリント配線板100に実装されている発熱電子部品101の上面と対向する電子部品領域211である。この電子部品領域211には、複数の貫通穴212(本実施例では5個)が設けられている。   3A and 3B are explanatory views of the configuration of the first metal heat radiating plate 210 located in the lowermost layer of the heat sink to be laminated. FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a bottom view. In FIG. 3, a substantially central portion of the metal heat radiating plate 210 is an electronic component region 211 that faces the upper surface of the heat generating electronic component 101 mounted on the printed wiring board 100. The electronic component area 211 is provided with a plurality of through holes 212 (five in this embodiment).

これらの貫通穴212は、積層されたヒートシンクをプリント配線板100に取り付けるのにあたり、発熱電子部品101の上面と金属放熱板210との間に放熱シート300を介在させる場合に、プリント配線板100に過度の押付力が負荷としてかからないように適切に吸収分散させて緩和調整する機能を有するものである。   These through holes 212 are provided in the printed wiring board 100 when the heat sink sheet 300 is interposed between the upper surface of the heat generating electronic component 101 and the metal heat sink 210 when attaching the laminated heat sink to the printed wiring board 100. It has a function of appropriately absorbing and dispersing and relaxing adjustment so that an excessive pressing force is not applied as a load.

発熱電子部品101の上面と金属放熱板210との間に放熱シート300を介在させて積層されたヒートシンクをプリント配線板100に取り付けるのにあたっては、放熱シート300を厚み方向に圧縮することにより確実な接触を保ち、放熱シート300の熱抵抗を下げている。   In attaching the heat sink laminated with the heat dissipation sheet 300 interposed between the upper surface of the heat generating electronic component 101 and the metal heat dissipation plate 210 to the printed wiring board 100, the heat dissipation sheet 300 is reliably compressed by compressing in the thickness direction. The contact is maintained and the thermal resistance of the heat dissipation sheet 300 is lowered.

しかし、放熱シート300を厚み方向に圧縮する際の押付力が強すぎると、プリント配線板100に過度の負荷がかかることになり、プリント配線板100が変形して実装されている電子部品の接続ハンダがはがれてしまったり、プリント配線板100が割れてしまう恐れがある。   However, if the pressing force when compressing the heat dissipation sheet 300 in the thickness direction is too strong, an excessive load is applied to the printed wiring board 100, and the printed wiring board 100 is deformed and connected to electronic components that are mounted. There is a possibility that the solder may be peeled off or the printed wiring board 100 may be broken.

ところが、電子部品領域211に貫通穴212を設けておくと、放熱シート300を厚み方向に圧縮する際の押付け力に応じて放熱シート300の一部は貫通穴212に押し出されることになり、プリント配線板100にかかる負荷の一部を実質的に吸収分散させることができる。   However, if the through hole 212 is provided in the electronic component region 211, a part of the heat radiating sheet 300 is pushed out to the through hole 212 according to the pressing force when the heat radiating sheet 300 is compressed in the thickness direction. A part of the load applied to the wiring board 100 can be substantially absorbed and dispersed.

したがって、放熱シート300としてプリント配線板100への押付力が多少強めになる厚みのものを選定し、貫通穴212の面積を適切に調整設定することにより、プリント配線板100に対する適切な押付力と、確実な熱的接触と、放熱シート300の熱抵抗の低減を実現できる。   Therefore, by selecting a heat dissipation sheet 300 having a thickness that makes the pressing force to the printed wiring board 100 slightly stronger, and appropriately adjusting and setting the area of the through hole 212, an appropriate pressing force on the printed wiring board 100 can be obtained. Thus, reliable thermal contact and reduction of the thermal resistance of the heat dissipation sheet 300 can be realized.

なお、これら貫通穴212の面積は、貫通穴212と金属放熱板210の板厚の関係から穴の口径が小さいほど表面積が増すことになるため、貫通穴212は面積の小さな穴を複数個設けることが効果的である。   In addition, since the surface area of the through holes 212 is increased as the hole diameter is smaller due to the thickness of the through holes 212 and the metal heat sink 210, the through holes 212 are provided with a plurality of holes having a smaller area. It is effective.

また、本発明に基づく1つのヒートシンクで、図6や図7に示したような高さの異なる複数の発熱電子部品を冷却する場合も考えられる。このとき、発熱電子部品ごとに高さを合わせた所定の厚みの放熱シート300を選択することも不可能ではないが、市販されている入手可能な放熱シート300の厚みは一般的に0.5mmごとであるため、プリント配線板100に対する負荷を放熱シート300の厚みの選択のみにより調整することは現実的には困難である。   Further, a case where a plurality of heat-generating electronic components having different heights as shown in FIGS. 6 and 7 are cooled with a single heat sink according to the present invention is also conceivable. At this time, it is not impossible to select a heat-dissipating sheet 300 having a predetermined thickness that is the same height for each heat generating electronic component, but the thickness of the commercially available heat-dissipating sheet 300 is generally 0.5 mm. Therefore, it is practically difficult to adjust the load on the printed wiring board 100 only by selecting the thickness of the heat dissipation sheet 300.

この場合にも、発熱電子部品ごとに放熱シート300としてプリント配線板100への押付力が強めになる厚みのものを選択し、貫通穴212により押付力を軽減する方向に調整することができる。   Also in this case, the heat dissipation sheet 300 can be selected for each heat-generating electronic component with a thickness that increases the pressing force against the printed wiring board 100, and can be adjusted by the through hole 212 to reduce the pressing force.

電子部品領域211の上下左右の近傍には、発熱電子部品の上面との接触面から他方の面に円錐台状の頂面が突出するように絞り加工された同一形状の複数の突起部213(本実施例では4個)が形成され、これら突起部213の頂面のほぼ中央にはネジの挿入穴214が設けられている。   In the vicinity of the top, bottom, left, and right of the electronic component region 211, a plurality of protrusions 213 having the same shape that are drawn so that a frustoconical top surface protrudes from the contact surface with the top surface of the heat generating electronic component to the other surface ( In the present embodiment, four) are formed, and a screw insertion hole 214 is provided at substantially the center of the top surface of these protrusions 213.

さらに、これら上下左右の突起部213の中心を通る仮想平行線の交点位置には複数の通気穴215(本実施例では4個)が形成されている。なお、これらの通気穴215の穴径は、第2の金属放熱板220に第3の金属放熱板230を積層してネジ止め固着するための固定用ネジの頭部が通り抜けできる大きさに形成されている。   Furthermore, a plurality of vent holes 215 (four in this embodiment) are formed at intersections of virtual parallel lines passing through the centers of the upper, lower, left and right projections 213. The diameters of these vent holes 215 are formed such that the heads of fixing screws for passing the third metal heat sink 230 on the second metal heat sink 220 and fixing them with screws can pass through. Has been.

再び図1および図2において、第1の金属放熱板210に設けられた突起部213の頂面と当接するように積層される第2の金属放熱板220には、突起部213の挿入穴214から挿入されるネジと螺合する4個のネジ穴221が設けられるとともに、第1の金属放熱板210に設けられた突起部213と重ならない電子部品領域211および通気穴215の領域にこれら突起部213と同一形状の複数の突起部222(本実施例では5個)が突起部213と同一方向に形成され、これら突起部222の頂面のほぼ中央にはネジの挿入穴223が設けられている。   In FIGS. 1 and 2 again, the insertion holes 214 of the protrusions 213 are inserted into the second metal heat dissipation plate 220 that is laminated so as to contact the top surface of the protrusions 213 provided on the first metal heat dissipation plate 210. Four screw holes 221 that are screwed into screws inserted from the first metal heat sink 210 are provided, and these protrusions are formed in the electronic component region 211 and the vent hole 215 that do not overlap with the protrusions 213 provided in the first metal heat sink 210. A plurality of projections 222 (five in the present embodiment) having the same shape as the portion 213 are formed in the same direction as the projections 213, and screw insertion holes 223 are provided at substantially the center of the top surfaces of the projections 222. ing.

第1の金属放熱板210に設けられた突起部213の頂面と当接するように第2の金属放熱板220を積層した状態で、第1の金属放熱板210のプリント配線板100と対向する面から突起部213の挿入穴214にネジ216を挿入し、第2の金属放熱板220に設けられているネジ穴221と螺合させる。これにより、第2の金属放熱板220は第1の金属放熱板210に積層固着される。   In the state where the second metal heat sink 220 is laminated so as to contact the top surface of the protrusion 213 provided on the first metal heat sink 210, it faces the printed wiring board 100 of the first metal heat sink 210. The screw 216 is inserted into the insertion hole 214 of the protrusion 213 from the surface, and is screwed into the screw hole 221 provided in the second metal heat radiating plate 220. Thereby, the second metal heat sink 220 is laminated and fixed to the first metal heat sink 210.

第1の金属放熱板210に積層固着された第2の金属放熱板220に設けられた突起部222の頂面と当接するように積層される第3の金属放熱板230には、突起部222の挿入穴223から挿入されるネジと螺合する5個のネジ穴231が設けられるとともに、第2の金属放熱板220に設けられた突起部222と重ならない領域すなわち第1の金属放熱板210と同様の領域にこれら突起部222と同一形状の複数の突起部232(本実施例では4個)が突起部222と同一方向に形成され、これら突起部232の頂面のほぼ中央にはネジの挿入穴233が設けられている。   The third metal heat radiating plate 230 laminated so as to be in contact with the top surface of the protrusion 222 provided on the second metal heat radiating plate 220 laminated and fixed to the first metal heat radiating plate 210 has a protrusion 222. 5 screw holes 231 that are screwed into screws inserted from the insertion holes 223, and a region that does not overlap the protrusion 222 provided in the second metal heat sink 220, that is, the first metal heat sink 210. A plurality of protrusions 232 (four in this embodiment) having the same shape as those of the protrusions 222 are formed in the same direction as the protrusions 222 in the same region as the protrusions 222. Insertion hole 233 is provided.

第2の金属放熱板220に設けられた突起部222の頂面と当接するように第3の金属放熱板230を積層した状態で、第2の金属放熱板220のプリント配線板100と対向する面から、第1の金属放熱板210に設けられた通気穴215を通り抜けるようにして突起部223の挿入穴224にネジ225を挿入し、第3の金属放熱板230に設けられているネジ穴231と螺合させる。これにより、第3の金属放熱板230は第2の金属放熱板220に積層固着されることになる。   In the state where the third metal heat sink 230 is laminated so as to contact the top surface of the protrusion 222 provided on the second metal heat sink 220, the second metal heat sink 220 faces the printed wiring board 100. From the surface, a screw 225 is inserted into the insertion hole 224 of the protrusion 223 so as to pass through the vent hole 215 provided in the first metal heat radiating plate 210, and the screw hole provided in the third metal heat radiating plate 230. 231 and screw. As a result, the third metal heat sink 230 is laminated and fixed to the second metal heat sink 220.

このように3枚の金属放熱板210、220、230が積層固着されて図1に示すようにヒートシンクとして一体化され、ヒートシンクに設けられている図示しない取付穴に図示しない取付ネジを挿入してプリント配線板100に実装されている発熱電子部品101の上面と熱的に接触するように放熱シート300を介して取り付けられる。   In this way, the three metal heat sinks 210, 220, 230 are laminated and fixed and integrated as a heat sink as shown in FIG. 1, and a mounting screw (not shown) is inserted into a mounting hole (not shown) provided in the heat sink. The heat-dissipating electronic component 101 mounted on the printed wiring board 100 is attached via a heat dissipation sheet 300 so as to be in thermal contact with the upper surface.

本発明に基づくヒートシンクによれば、各金属放熱板210、220、230に円錐台状に絞り加工された複数の突起部213、222、232を設けているので、図7や図8に示すような従来の板金構造のヒートシンクに比べスペース当たりの表面積を大きくすることができ、また放熱面への空気の流れを遮ることも少なく、放熱効率が向上する。   According to the heat sink according to the present invention, the metal heat radiation plates 210, 220, 230 are provided with a plurality of protrusions 213, 222, 232 drawn into a truncated cone shape, so as shown in FIGS. Compared to a conventional heat sink having a sheet metal structure, the surface area per space can be increased, and the air flow to the heat radiating surface is hardly blocked, so that the heat radiation efficiency is improved.

また、図6のような切削加工を必要としない板金構造であり、製造工程の大半が絞りや抜き加工などのNCタレットパンチプレスにより形成可能であることから、少量生産であっても製造コストを比較的安価に抑制できる。   In addition, the sheet metal structure as shown in FIG. 6 does not require cutting, and most of the manufacturing process can be formed by NC turret punch press such as drawing or punching. It can be suppressed relatively inexpensively.

さらに、絞り加工に用いる金型は、電子機器の筐体カバーなどでネジの頭部を没頭させるために用いる皿打ち出し金型などを転用できることから、初期投資も抑えることが可能である。   Furthermore, since the die used for drawing can be diverted from a dish punching die used to immerse the head of the screw with a housing cover of an electronic device, the initial investment can be suppressed.

また、上記実施例では、3枚の金属放熱板210、220、230を積層固着してヒートシンクとして一体化する例を説明したが、積層固着する金属放熱板は3枚に限るものではなく、4枚以上を積層固着してもよいし、少なくとも2枚の金属放熱板210、220を積層固着することにより図8に示した1枚だけの構造に比べてより高い放熱効率が得られる。   In the above embodiment, the example in which the three metal heat sinks 210, 220, and 230 are laminated and fixed to be integrated as a heat sink has been described. However, the number of metal heat sinks that are stacked and fixed is not limited to three. More than one sheet may be laminated and fixed, and at least two metal heat dissipating plates 210 and 220 may be stacked and fixed, so that higher heat radiation efficiency can be obtained as compared with the structure of only one sheet shown in FIG.

また、発熱電子部品101の上面とヒートシンクとの間に放熱シート300を設けない場合には、第1の金属放熱板210の電子部品領域211における複数の貫通穴212を省略してもよいが、これらの貫通穴212を設けておくと貫通穴212の内壁部分による放熱効果も期待できる。   Further, when the heat dissipation sheet 300 is not provided between the upper surface of the heat generating electronic component 101 and the heat sink, the plurality of through holes 212 in the electronic component region 211 of the first metal heat dissipation plate 210 may be omitted. If these through holes 212 are provided, the heat radiation effect by the inner wall portion of the through holes 212 can also be expected.

図4は本発明の他の実施例を示す構成説明図であり、図5は図4のヒートシンクを1枚の金属板からNCタレットパンチプレスにより所定の形状に切り抜き加工して折り曲げ加工することにより製造する工程説明図であって、図1および図2と共通する部分には同一の符号を付けている。   FIG. 4 is a structural explanatory view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view of cutting and bending the heat sink of FIG. 4 from a single metal plate into a predetermined shape by an NC turret punch press. It is process explanatory drawing to manufacture, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in FIG.1 and FIG.2.

図4および図5に示すように、所定の形状に切り抜き加工された1枚の金属板200を順次所定の方向に折り曲げ加工することにより、図1および図2と同様に3枚の金属放熱板210、220、230が順次積層固着されたほぼ直方体状のヒートシンクが実現できる。   As shown in FIGS. 4 and 5, one metal plate 200 cut into a predetermined shape is sequentially bent in a predetermined direction, so that three metal heat radiating plates are formed as in FIGS. A substantially rectangular parallelepiped heat sink in which 210, 220, and 230 are sequentially stacked and fixed can be realized.

図5(a)は、1枚の金属板200の板取り形状を示している。大きくは、中央部の第1の金属放熱板210と、第1の金属放熱板210の左側の第2の金属放熱板220と、第1の金属放熱板210の右側の第3の金属放熱板230よりなる3つの領域が切り抜きされていて、それぞれの金属放熱板210、220、230には図1および図2と同様な貫通穴や絞り加工による突起部やネジ穴や通気穴などが設けられているが、それらの具体的な説明は省略する。   FIG. 5A shows a plate shape of one metal plate 200. In general, the first metal heat sink 210 at the center, the second metal heat sink 220 on the left side of the first metal heat sink 210, and the third metal heat sink on the right side of the first metal heat sink 210. Three regions of 230 are cut out, and each metal heat sink 210, 220, 230 is provided with the same through-hole as in FIGS. 1 and 2, a projection by screwing, a screw hole, a vent hole, and the like. However, a specific description thereof will be omitted.

また、それぞれの金属放熱板210、220、230には、図4に示すように、それぞれの主平面に対して積層方向に沿ってほぼ直角に折り曲げられる折り曲げ辺217、225、226、234、235の領域も設けられている。これらの折り曲げ辺217、225、226、234、235は、ヒートシンクとしての放熱面積を拡大するために設けられるものである。これらの折り曲げ辺217、225、226、234、235には、必要に応じてさらに放熱面積を拡大するためにたとえば折り曲げ辺217に示すように多数の貫通穴が設けられる。   Further, as shown in FIG. 4, the metal heat sinks 210, 220, and 230 are bent sides 217, 225, 226, 234, and 235 that are bent at substantially right angles along the stacking direction with respect to the respective main planes. This area is also provided. These bent sides 217, 225, 226, 234, and 235 are provided in order to expand the heat radiation area as a heat sink. These bent sides 217, 225, 226, 234, and 235 are provided with a large number of through holes as shown in the bent side 217, for example, in order to further expand the heat radiation area as necessary.

図5(b)は、第1の金属放熱板210の部分を、折り曲げ辺217の高さ分を残してほぼ直角に折り曲げた状態を示している。   FIG. 5B shows a state in which the portion of the first metal heat radiating plate 210 is bent at a substantially right angle leaving the height of the bent side 217.

図5(c)は、第2の金属放熱板220の部分を、折り曲げ辺225、226の高さ分を残して第1の金属放熱板210の部分と同じ方向にほぼ直角に折り曲げた状態を示している。   FIG. 5 (c) shows a state in which the portion of the second metal heat radiating plate 220 is bent at a substantially right angle in the same direction as the portion of the first metal heat radiating plate 210, leaving the height of the bent sides 225 and 226. Show.

図5(d)は、第3の金属放熱板230の部分を、折り曲げ辺234、235の高さ分を残して第1の金属放熱板210の部分および第2の金属放熱板220の部分と同じ方向にほぼ直角に折り曲げた状態を示している。   FIG. 5D shows a portion of the third metal heat sink 230 with a portion of the first metal heat sink 210 and a portion of the second metal heat sink 220 leaving the height of the bent sides 234 and 235. It shows a state where it is bent almost at right angles in the same direction.

図5(e)は、第2の金属放熱板220の部分を、折り曲げ辺217に対して反時計方向にほぼ直角に折り曲げた状態を示している。この状態では、第1の金属放熱板210の部分に第2の金属放熱板220の部分が積層されることになる。   FIG. 5E shows a state in which the portion of the second metal heat radiating plate 220 is bent substantially at a right angle in the counterclockwise direction with respect to the bent side 217. In this state, the portion of the second metal heat radiating plate 220 is laminated on the portion of the first metal heat radiating plate 210.

図5(f)は、第3の金属放熱板230の部分を、折り曲げ辺217に対して時計方向にほぼ直角に折り曲げた状態を示している。   FIG. 5 (f) shows a state in which the portion of the third metal heat radiating plate 230 is bent substantially at right angles to the bent side 217 in the clockwise direction.

これにより、第2の金属放熱板220の部分に第3の金属放熱板230の部分が積層されることになり、図4に示すような3枚の金属放熱板210、220、230が順次積層固着されたほぼ直方体状のヒートシンクが実現できる。   As a result, the third metal radiator plate 230 is laminated on the second metal radiator plate 220, and the three metal radiator plates 210, 220, 230 as shown in FIG. An almost rectangular parallelepiped heat sink can be realized.

なお、図4および図5の例では、第3の金属放熱板230の主平面は平坦のままで穴あけ加工を施しているが、第1の金属放熱板210や第2の金属放熱板220と同様な絞り加工による突起部を設けてもよいし、複数の切り溝やスリットなどを設けて放熱面積を拡大させてもよい。   In the example of FIGS. 4 and 5, the main plane of the third metal heat sink 230 is flat and the hole is drilled. However, the first metal heat sink 210 and the second metal heat sink 220 Protruding portions by similar drawing processing may be provided, or a plurality of kerfs or slits may be provided to increase the heat radiation area.

以上説明したように、本発明によれば、少量であっても、個々の電子部品または個々の電子機器に合わせた放熱効率の優れた板金構造のヒートシンクを安価に提供することができる。   As described above, according to the present invention, even with a small amount, a heat sink having a sheet metal structure with excellent heat dissipation efficiency suitable for individual electronic components or individual electronic devices can be provided at low cost.

100 プリント配線板
101 発熱電子部品
200 金属板
210 第1の金属放熱板
211 電子部品領域
212 貫通穴
213 突起部(絞り加工)
214 ネジ挿入穴
215 通気穴
216 ネジ
217 折り曲げ辺
220 第2の金属放熱板
221 ネジ穴
222 突起部(絞り加工)
223 ネジ挿入穴
224 ネジ
225、226 折り曲げ辺
230 第3の金属放熱板
231 ネジ穴
232 突起部(絞り加工)
233 ネジ挿入穴
234、235 折り曲げ辺
300 放熱シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Printed wiring board 101 Heat generating electronic component 200 Metal plate 210 1st metal heat sink 211 Electronic component area 212 Through-hole 213 Protrusion part (drawing process)
214 Screw insertion hole 215 Vent hole 216 Screw 217 Bending side 220 Second metal heat sink 221 Screw hole 222 Projection (drawing)
223 Screw insertion hole 224 Screw 225, 226 Bending side 230 Third metal heat sink 231 Screw hole 232 Projection (drawing)
233 Screw insertion hole 234, 235 Bending side 300 Heat dissipation sheet

Claims (4)

プリント配線板に実装された発熱電子部品の上面と熱的に接触するように取り付けられる金属放熱板を用いたヒートシンクにおいて、
前記発熱電子部品領域を除く領域には前記発熱電子部品の上面との接触面から他方の面に円錐台状の頂面が突出するように絞り加工され前記頂面のほぼ中央にはネジの挿入穴が設けられた同一形状の複数の第1の突起部が形成された第1の金属放熱板と、
これら第1の突起部の頂面と当接するように積層され、前記第1の突起部の挿入穴から挿入されるネジと螺合する複数の第1のネジ穴が設けられるとともに、前記第1の突起部と重ならない領域に前記第1の突起部と同一形状の複数の第2の突起部が前記第1の突起部と同一方向に形成された第2の金属放熱板、
を含むことを特徴とするヒートシンク。
In a heat sink using a metal heat sink attached so as to be in thermal contact with the upper surface of a heat generating electronic component mounted on a printed wiring board,
The region excluding the heat generating electronic component region is drawn so that a frustoconical top surface protrudes from the contact surface with the upper surface of the heat generating electronic component to the other surface, and a screw is inserted in the approximate center of the top surface. A first metal heat radiating plate formed with a plurality of first protrusions of the same shape provided with holes;
A plurality of first screw holes are provided so as to be in contact with the top surfaces of the first protrusions, and are screwed into screws inserted from the insertion holes of the first protrusions. A second metal heat radiating plate in which a plurality of second protrusions having the same shape as the first protrusions are formed in the same direction as the first protrusions in a region that does not overlap with the protrusions of
A heat sink characterized by including.
前記第1の金属放熱板と第2の金属放熱板は、1枚の金属板から所定の形状に切り出され折り曲げられて形成されることを特徴する請求項1記載のヒートシンク。   2. The heat sink according to claim 1, wherein the first metal heat radiating plate and the second metal heat radiating plate are cut out from a single metal plate into a predetermined shape and bent. 前記発熱電子部品の上面と前記第1の金属放熱板との間には放熱シートを介在させるとともに、前記第1の金属放熱板の前記発熱電子部品の上面との接触領域には複数の貫通穴が設けられていることを特徴する請求項1または請求項2に記載のヒートシンク。   A heat dissipation sheet is interposed between the upper surface of the heat generating electronic component and the first metal heat radiating plate, and a plurality of through holes are formed in a contact region of the first metal heat radiating plate with the upper surface of the heat generating electronic component. The heat sink according to claim 1, wherein the heat sink is provided. 前記放熱シートの厚さは、放熱シートを含む高さが等しくなるように前記発熱電子部品の高さに応じて選択することを特徴する請求項3に記載のヒートシンク。   The heat sink according to claim 3, wherein the thickness of the heat dissipation sheet is selected according to the height of the heat generating electronic component so that the height including the heat dissipation sheet is equal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6109274B1 (en) * 2015-11-09 2017-04-05 かがつう株式会社 Heat sink, method for manufacturing the heat sink, and electronic component package using the heat sink
CN108987361A (en) * 2018-07-27 2018-12-11 东莞大联社电子散热材料有限公司 Integrated carbon nanotubes cooling fin and production method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS421462Y1 (en) * 1965-04-22 1967-01-30
JPH02211657A (en) * 1989-02-10 1990-08-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat pipe type radiator
JP2794154B2 (en) * 1993-06-04 1998-09-03 ダイヤモンド電機 株式会社 heatsink
JPH08204074A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Calsonic Corp Heat sink and manufacture of the same
JP3382842B2 (en) * 1998-04-01 2003-03-04 日本電気株式会社 Electronic component cooling structure
DE102005002812B4 (en) * 2005-01-20 2013-07-18 Infineon Technologies Ag Heatsink for Surface Mounted Semiconductor Devices and Assembly Processes
JP4811933B2 (en) * 2006-06-08 2011-11-09 株式会社山武 Heat dissipation structure in electronic equipment
JP2011054640A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Funai Electric Co Ltd Shield package substrate

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