JPH09129790A - ヒートシンク装置 - Google Patents

ヒートシンク装置

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JPH09129790A
JPH09129790A JP7287745A JP28774595A JPH09129790A JP H09129790 A JPH09129790 A JP H09129790A JP 7287745 A JP7287745 A JP 7287745A JP 28774595 A JP28774595 A JP 28774595A JP H09129790 A JPH09129790 A JP H09129790A
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heat
heat sink
transfer plate
heat transfer
cooling
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Akimitsu Omori
章光 大森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は信頼性の高いヒートシンク装置を提
供することを課題としている。 【解決手段】 本発明のヒートシンク装置は、伝熱板１
の中央部に取り付けられて伝導された発生熱を放熱する
冷却フィン２と、伝熱板１の周辺に取り付けられて冷却
フィン２を保護する保護ピン３とを備えたことを特徴と
している。 【効果】 本発明によりヒートシンク装置の取扱いの安
全度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
【従来の技術】ＩＣの高速動作から発熱量が増加の傾向
にある。
【０００３】一方ＩＣは内部材料特性等から一定値以下
の温度に保つ必要がある。
【０００４】発熱量が一定以上になるとＩＣの表面から
のみ熱を逃がすのでは伝熱面積が限られるので、発熱量
に見合う分の多くの冷却風が必要となる。
【０００５】そこで冷却風との伝熱面積を増やす為の拡
大伝熱面積が必要となる。拡大伝熱面積を多く得る方法
として各種ヒートシンクが考案されている。しかし、従
来形のヒートシンク形状では各種形状での限界がある。
一方、別の資料では従来形のヒートシンクからさらに放
熱性能改善できる微細ピンフィンの形状が報告されてい
る。
【０００６】つまり、今後の発熱量増加に対するヒート
シンクの形状は従来形では限界が有り、新しい形状の方
（フィン部の微細化）へ進んで来ていることが言える。
この様な微細加工の形状のヒートシンクを使う為には以
下の問題が発生する。
【０００７】（１）ヒートシンクのフィン部が微細加工
の為に取扱い（ヒートシンクの取り付け時やヒートシン
クを付けた装置、ユニットの試験、保守、運搬時）の時
に微細加工のフィン部に外力を与えた場合、変形しやす
く極めて丁寧に扱う必要が有り、作業性が悪い欠点があ
った。
【０００８】変形により冷却流の流れが変化し冷却能力
の低下も有る。
【０００９】また、逆に言えば作業性を重要視した場合
には微細加工のヒートシンクのフィンは使えない為に冷
却能力を制限せざるを得ない状況になる。
【００１０】（２）また、微細加工の周囲を密閉した場
合にはゴミによる目詰まりが考えられ採用できなかっ
た。
【００１１】（３）高発熱ＩＣが取り付けられている場
所（プリント板）には他の部品も有り各部品を接続して
プリント板を形成しているが冷却はこのプリント板全体
を一括して冷却する方式が多い。
【００１２】高発熱ＩＣ以外の部品も多少なりとも冷却
が必要な場合があるためである。
【００１３】全体を冷却する為に風を流すと、前述の微
細加工のヒートシンクは空気抵抗が大きく冷却風が流れ
ない欠点があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ヒートシン
クの冷却能力向上を達成する為の微細加工フィン部を保
護する方法を提供し、また、通風抵抗増加による冷却能
力低下を防止する機能も兼用することを目的とし、ヒー
トシンクの能力向上を促進させひいてはＩＣの高速動作
（高発熱）を可能にならしめるヒートシンク装置を提供
することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のヒートシンク装
置は、ＩＣ素子に当節してＩＣ素子に発生した発生熱を
伝導する伝熱板と、伝熱板の中央部に取り付けられて伝
導された発生熱を放熱する冷却フィンと、伝熱板の周辺
に取り付けられて冷却フィンを保護する保護ピンを備え
たことを特徴としている。請求項２に記載されたヒート
シンク装置は、ＩＣ素子に当節してＩＣ素子に発生した
発生熱を伝導する四方型状の伝熱板と、伝熱板の中央部
に取り付けられて伝導された発生熱を放熱する冷却フィ
ンと、伝熱板の互いに向かい合う二辺に取り付けられて
冷却フィンを保護する保護ピンと、伝熱板の互いに向か
い合う他の二辺に平行状態に取り付けられて冷却フィン
を保護する板状の保護装置とを備えたことを特徴として
いる。請求項３に記載されたヒートシンク装置は、請求
項２において、互いに向かい合う保護装置を平行状態か
ら傾斜させて伝熱板に取り付けたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明のヒートシンク装置の
実施の形態を説明する。図１において、伝熱板１はＩＣ
素子（集合回路）４に当節してＩＣ素子４に発生した発
生熱を伝導するヒートシンク（熱伝導体）である。冷却
フィン２は伝熱板１の中央部に取り付けられて伝導され
た発生熱を放熱する部品である。保護ピン３は伝熱板１
の周辺に取り付けられて冷却フィン２を保護する部品で
ある。
【００１７】即ち、フィンの変形防止であるが図１に示
すように冷却フィン２の周囲に冷却フィン２より太い円
柱状の保護ピン３を配置し取扱い時に触れる部分をこの
太い保護ピン３とする。
【００１８】この太い保護ピン３は内部の冷却フィン２
と同じかそれ以上の高さにすることで、上方からも冷却
フィン２に触れられることは無くなる。
【００１９】また、このヒートシンクの取り付けは、Ｉ
Ｃ素子４との接着や押え具16を用いて実施できる。
【００２０】この図に示す、取り付け具は、保護ピン３
に勘合できる切り込み９を有することにより２辺２箇所
で押さえることで上下左右前後の各方向に対しヒートシ
ンクを移動させないことが可能である。ＩＣ素子４の接
合力は適切な圧力が得られるように押える押え爪８を幾
分か傾斜させてばねとなるようにしている。保護ピン３
と勘合するようにした切り込み９は、ヒートシンクの移
動防止ばかりでなくばね部がいくつかに分割され各々に
押さえ力を持たせることにより一つのばねで押さえるこ
とよりも低い圧力で高い信頼性を得られることが可能で
ある。（一つのばねが変形等で押さえ力が無くなっても
他のばねで補うことができる。従って大きな力で押さえ
るのでなはくＩＣ素子４との熱的に適切な押さえ力を考
慮すれば良い構造である。）この押え具16は、本図では
固定用ねじ17を用いたがねじ以外のキャッチ類や本図で
示したＩＣ素子４との取り付け構造と同じような押え爪
をＩＣ素子４が搭載されるプリント板に引っかける構造
でも良い。
【００２１】図２は請求項２に記載されたヒートシンク
装置の斜視図を示し、保護ピン３は伝熱板１の互いに向
かい合う二辺に取り付けられて冷却フィンを保護し、冷
却フィン２を保護する板状の保護装置４は伝熱板１の互
いに向かい合う他の二辺に平行状態に取り付けられてい
る。そして、風の流れに平行となる（流れは渦もあるの
で流そうと想定した方向にたいして大体平行）辺を前述
の保護ピン３では無く剛性の高い壁にしたものである。
持ち運びや取り付けで使用する支持部を壁面とすること
で流れに支障を少なく冷却流を取り込むことが可能とな
り、安心してこのヒートシンクを持つまたは包装するこ
とが可能となる。また、前述の取り付け具を付けること
が可能である。図３は請求項３に記載されたヒートシン
ク装置を示し、互いに向かい合う保護装置４，５は平行
状態から傾斜させて伝熱板１に取り付けられている。
【００２２】図３は図２の応用である。両側面の壁を傾
斜させることにより、冷却風を図２の場合よりも多く取
り入れることができ、さらに冷却能力を上げることが可
能となる。
【００２３】また、冷却風を集中化させることにより、
風速も増加しより冷却性能が良くなる。そして、図２、
図３の壁は、冷却風を上部から流す場合に於いても、こ
の壁は排気流を任意の方向へ導くことが可能である。
【００２４】図４は他の実施例であるヒートシンク装置
を示し、互いに向かい合う保護装置は板状ではなく矩形
状ガード６としている。図５は他の実施例であるヒート
シンク装置を示し、互いに向かい合う保護装置を板状で
はなく格子状ガード７としたことを特徴とする。なお、
互いに向かい合う保護装置は格子状ではなく円形状や多
角状とすることも可能である。
【００２５】即ち、フィン部は直径１ｍｍ未満のピン状
のフィンが配列され、周囲に直径１ｍｍ以上の保護を目
的としたピン状の支柱が配列されたヒートシンク構造と
している。
【００２６】この保護用の支柱は独立した一本一本の形
状ばかりでなく矩形状の形の保護具としまた、保護用の
直径１ｍｍ以上のピンでなく、内部フィンに直接手が触
れないようにする為のネット状の保護具、格子状の保護
具等、冷却風が通過でき且つ内部フィンと一定の間隔を
有して内部フィンを各種作業上の取扱いで変形をならし
めない構造のヒートシンクとすることができる。
【００２７】また、フィン部と、冷却風の入口と出口部
の保護構造は入り口と出口以外の部分に保護を兼ねたフ
ィン部よりも風の流れにくい壁状の部材（目の細かい網
等）を配置したヒートシンク構造としたり、四角形以外
の、円形、多角形の形状で周囲に前述の保護具を配置し
たことを特徴とした、ヒートシンク構造とすることも可
能である。
【００２８】また、図１において、16は略Ｚ状の押え具
であり、押え爪８と固定用ねじ17によってＩＣ素子４と
伝熱板１とを当節して押さえる部品であり、ＩＣ素子４
のリード５ａが動かないようにしている。保護ピン３は
押え具16に開けられた切り込み９の部分を貫通してい
る。図６は図１を分解した正面図であり、図７は組み立
てた状態を示す図１の正面図である。図８に示す押え具
６には、押え具16を固定する固定具18を備えられてい
る。なお、19はプリントと板を固定する足である。図９
は他のヒートシンク装置を示し、押え具を略四方型状の
枠体21とし、少なくとも一辺にばね材20を用いたことを
特徴としている。なお22は切り込み、23は支柱である。
【００２９】そして、先端に切り込みの入ったばね材20
をＺ形に曲げて切り込み部は直角以下の角度とし、切り
込み部の反対側を固定した時に直角以下の角度を持たせ
た切り込み部のばね弾性によりヒートシンクを押さえつ
けることを特徴とし、少なくとも２箇所でヒートシンク
押さえる機構と押さえ代を持ったヒートシンク構造とし
ている。
【００３０】また、前述のヒートシンク押さえ機構で切
り込みの入ったばね材２０を湾曲した部材で接合または
一体成形した押さえ機構と、この機構をベース（プリン
ト板）に固定する為の切り込みの入った支柱とを用いて
固定することを特徴としたヒートシンク機構と押さえ具
としたり、また、ヒートシンクの取付は湾曲部の半径を
小さくする力を与えることで支柱２３からこの押さえ具
を外すことができる。
【００３１】支柱２３は、プリント板に半田付けできる
ボスを付ける。
【００３２】以上から取付、外しでネジや特殊工具が不
要で容易に脱着を可能としプリント板にも通常の部品搭
載と同じ方法で取付出来る支柱であることを特徴とする
構造である。図１０は他のヒートシンク装置を示し、冷
却フィン２の中央部に伝熱板１を固定する止めナット24
を備えたことを特徴としている。 以上のような構成と
したので、ゴミがヒートシンクに付いた時にも、上部が
開放されているので定期点検等で掃除が可能である。ま
た、大きなゴミの場合にはゴミの下方に冷却風が入り上
方に吹き飛ばされる。また、大きなゴミが多い環境での
使用が考えられる場合には、前述の保護ピンを千鳥状に
配置することで保護ピンにゴミが付着していも冷却風が
流れるようにすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】本発明により、ヒートシンク装置の信頼
性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すヒートシンク装置の斜
視図である。
【図２】他の実施例を示す斜視図である。
【図３】他の実施例を示す斜視図である。
【図４】他の実施例を示す斜視図である。
【図５】他の実施例を示す斜視図である。
【図６】図１のヒートシンク装置を分解した正面図であ
る。
【図７】図１の正面図である。
【図８】他の実施例を示す斜視図である。
【図９】他の実施例を示す斜視図である。
【図１０】他の実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 伝熱板 ２ 冷却フィン ３ 保護ピン ４ ＩＣ素子 ８ 押え爪 16 押え具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＣ素子に当節して前記ＩＣ素子に発生
    した発生熱を伝導する伝熱板と、この伝熱板の中央部に
    取り付けられて伝導された前記発生熱を放熱する冷却フ
    ィンと、前記伝熱板の周辺に取り付けられて前記冷却フ
    ィンを保護する保護ピンと、を具備してなるヒートシン
    ク装置。
  2. 【請求項２】 ＩＣ素子に当節して前記ＩＣ素子に発生
    した発生熱を伝導する四方型状の伝熱板と、この伝熱板
    の中央部に取り付けられて伝導された前記発生熱を放熱
    する冷却フィンと、前記伝熱板の互いに向かい合う二辺
    に取り付けられて前記冷却フィンを保護する保護ピン
    と、前記伝熱板の互いに向かい合う他の二辺に平行状態
    に取り付けられて前記冷却フィンを保護する板状の保護
    装置と、を具備してなるヒートシンク装置。
  3. 【請求項３】 互いに向かい合う保護装置を平行状態か
    ら傾斜させて前記伝熱板に取り付けたことを特徴とする
    前記請求項２に記載されたヒートシンク装置。
JP7287745A 1995-11-07 1995-11-07 ヒートシンク装置 Pending JPH09129790A (ja)

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