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技術 冷却構造、実装構造

出願人 日本電気株式会社
発明者 伏見真
出願日 2018年3月13日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2018-045080
公開日 2019年9月19日 (6ヶ月経過) 公開番号 2019-160983
状態 特許登録済
技術分野 半導体または固体装置の冷却等 電気装置の冷却等
主要キーワード 高熱伝導性部材 放熱突起 放熱部材間 押し付け部材 略円形形状 略角柱状 略長方形形状 変形部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年9月19日)のものです。
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図面 (17)

課題

ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という課題を解決すること。

解決手段

冷却構造は、発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備えている。また、冷却構造が有する前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成されている。さらに、放熱部を構成するベース部同士は当接している。

概要

背景

基板上に搭載された発熱部品を冷却するため、ヒートシンクなどと呼ばれる冷却構造が用いられることがある。

このような冷却構造に関する技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1には、底面を複数の部分領域に分割する線に沿って容易に折れ曲がる構造を有するヒートシンクが記載されている。具体的には、特許文献1には、4つのヒートシンク片繋ぎ部で連結した構造が開示されている。

また、関連する技術として、例えば、特許文献2がある。特許文献2には、複数の放熱部材と、複数の開口を有する押さえ板と、を有する放熱フィンが記載されている。特許文献2によると、放熱部材は、平板状の当接板部と当接板部の中央に突設する放熱突起とからなる。また、押さえ板の開口からは放熱部材が有する放熱突起が突出している。放熱フィンは、取り付ける際に、当接板部を押え板押圧することになる。

また、関連する技術として、例えば、特許文献3がある。特許文献3には、樹脂封止した半導体素子の上に複数の高熱伝導性部材を取り付けた構造を有する樹脂封止型半導体装置が記載されている。

概要

ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という課題を解決すること。冷却構造は、発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備えている。また、冷却構造が有する前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成されている。さらに、放熱部を構成するベース部同士は当接している。

目的

本発明の目的は、ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という問題を解決する冷却構造、実装構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備え、前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、複数の前記ベース部同士は当接している冷却構造

請求項2

請求項1に記載の冷却構造であって、前記保持部材は、前記ベース部の前記発熱部品との当接面が当該発熱部品の形状に応じて可動可能なよう、前記放熱部を保持する冷却構造。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の冷却構造であって、前記ベース部を前記発熱部品側に押し付け押し付け部材を有する冷却構造。

請求項4

請求項3に記載の冷却構造であって、前記押し付け部材は、押し付ける対象となる複数の前記放熱部の形状に応じて変形す変形部材を含んでおり、当該変形部材により前記ベース部を前記発熱部品側に押し付ける冷却構造。

請求項5

請求項4に記載の冷却構造であって、前記変形部材は、前記フィン部を前記発熱部品側に押し付けることで前記ベース部を前記発熱部品側に押し付ける冷却構造。

請求項6

請求項4に記載の冷却構造であって、前記変形部材は、前記保持部材の内部に充填された放熱グリスである冷却構造。

請求項7

請求項1から請求項6までのいずれかに記載の冷却構造であって、前記放熱部は、平面視で略長方形の形状となる板状の前記フィン部と、前記フィン部よりも幅の広い前記ベース部と、から構成されている冷却構造。

請求項8

請求項1から請求項6までのいずれかに記載の冷却構造であって、前記放熱部は、平面視で矩形形状または円形形状となる柱状の前記フィン部と、前記フィン部よりも幅の広い前記ベース部と、から構成されている冷却構造。

請求項9

請求項1から請求項6までのいずれかに記載の冷却構造であって、前記放熱部は、平面視で略長方形の形状となる板状の前記フィン部と、前記フィン部と同程度の幅を有する前記ベース部と、から構成されている冷却構造。

請求項10

請求項9に記載の冷却構造であって、複数の前記フィン部は当接している冷却構造。

請求項11

請求項1から請求項10までのいずれかに記載の冷却構造であって、前記フィン部の厚み方向には貫通孔が形成されている冷却構造。

請求項12

発熱部品を搭載した基板と、前記発熱部品上に実装された冷却構造と、を有し、前記冷却構造は、発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備え、前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、複数の前記ベース部同士は当接している実装構造

技術分野

0001

本発明は、冷却構造実装構造に関する。

背景技術

0002

基板上に搭載された発熱部品を冷却するため、ヒートシンクなどと呼ばれる冷却構造が用いられることがある。

0003

このような冷却構造に関する技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1には、底面を複数の部分領域に分割する線に沿って容易に折れ曲がる構造を有するヒートシンクが記載されている。具体的には、特許文献1には、4つのヒートシンク片繋ぎ部で連結した構造が開示されている。

0004

また、関連する技術として、例えば、特許文献2がある。特許文献2には、複数の放熱部材と、複数の開口を有する押さえ板と、を有する放熱フィンが記載されている。特許文献2によると、放熱部材は、平板状の当接板部と当接板部の中央に突設する放熱突起とからなる。また、押さえ板の開口からは放熱部材が有する放熱突起が突出している。放熱フィンは、取り付ける際に、当接板部を押え板押圧することになる。

0005

また、関連する技術として、例えば、特許文献3がある。特許文献3には、樹脂封止した半導体素子の上に複数の高熱伝導性部材を取り付けた構造を有する樹脂封止型半導体装置が記載されている。

先行技術

0006

特開2006−237060号公報
特開平6−77364号公報
特開平2−78255号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ヒートシンクなどの冷却構造がより高い冷却性能を発揮するためには、冷却構造が発熱部品としっかりと当接することが望ましい。しかしながら、基板と基板上に実装される電子部品などの発熱部品では、使用されている材料の熱膨張係数の差により、電子部品が基板にはんだ実装された後に電子部品に反りが生じることがある。そして、このように反りが生じた結果、冷却構造を発熱部品に当接させることが難しくなり、冷却構造の冷却性能を向上させることが難しくなることがあった。

0008

このような問題に対して、特許文献1の技術の場合、ヒートシンク片の数が4つであり、折れ曲がることが可能な方向が限られている。そのため、発熱部品の反りに完全に対応することは難しく、冷却性能を向上させることが難しいおそれがあった。

0009

また、特許文献2に記載されている技術は、複数の放熱部材を有しているものの、放熱部材間の接続がない。そのため、放熱部材間で熱伝導を行うことが出来ず、その分、冷却性能が低くなるおそれがあった。

0010

また、特許文献3に記載されている技術は、樹脂で封止された半導体素子の上に複数の高熱伝導性部材を取り付けるというものである。そのため、特許文献3に記載されている技術を用いたとしても、熱膨張係数の差による電子部品の反りが発生し、冷却部材の冷却性能を向上させることは出来なかった。

0011

以上のように、ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という問題が生じていた。

0012

そこで、本発明の目的は、ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という問題を解決する冷却構造、実装構造を提供することにある。

課題を解決するための手段

0013

かかる目的を達成するため本発明の一形態である冷却構造は、
発熱部品を冷却する複数の放熱部と、
前記複数の放熱部を保持する保持部材と、
を備え、
前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、
複数の前記ベース部同士は当接している
という構成をとる。

0014

また、本発明の他の形態である実装構造は、
発熱部品を搭載した基板と、
前記発熱部品上に実装された冷却構造と、を有し、
前記冷却構造は、発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備え、
前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、
複数の前記ベース部同士は当接している
という構成をとる。

発明の効果

0015

本発明は、以上のように構成されることにより、ヒートシンクなどの冷却構造においては、冷却性能を向上させることが難しい、という問題を解決する冷却構造、実装構造を提供することが可能となる。

図面の簡単な説明

0016

本発明の第1の実施形態にかかる実装構造の全体の構成の一例を示す断面図である。
第1の実施形態における放熱部の構成の一例を示す斜視図である。
第1の実施形態における保持部材の構成の一例を示す平面図である。
保持部材に放熱部を装着した際の構成の一例を示す平面図である。
係止部の一例を説明するための断面図である。
本発明の第2の実施形態にかかる実装構造の全体の構成の一例を示す断面図である。
第2の実施形態における放熱部の構成の一例を示す斜視図である。
第2の実施形態における保持部材の構成の一例を示す平面図である。
保持部材に放熱部を装着した際の構成の一例を示す平面図である。
本発明の第3の実施形態にかかる実装構造の全体の構成の一例を示す断面図である。
第3の実施形態における放熱部の構成の一例を示す正面図である。
第3の実施形態における保持部材の構成の一例を示す平面図である。
保持部材に放熱部を装着した際の構成の一例を示す平面図である。
放熱部の構成の一例を示す正面図である。
実装構造が有する他の構成の一例を示す断面図である。
本発明の第4の実施形態にかかる冷却構造の構成の一例を示す断面図である。

実施例

0017

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態を図1から図5までを参照して説明する。図1は、実装構造1の全体の構成の一例を示す断面図である。図2は、放熱部21の構成の一例を示す斜視図である。図3は、保持部材22の構成の一例を示す平面図である。図4は、保持部材22に放熱部21を装着した際の構成の一例を示す平面図である。図5は、係止部の一例を説明するための断面図である。

0018

第1の実施形態では、電子部品などの発熱部品4が実装された基板3と、発熱部品4の冷却を補助する冷却構造2と、を有する実装構造1について説明する。後述するように、本実施形態における冷却構造2は、複数列の放熱部21を有している。また、放熱部21は、発熱部品4側に位置するベース部211と、ベース部211から延びて放熱するフィン部212と、から構成されており、ベース部211同士が当接するよう配置されている。換言すると、複数列からなる放熱部21は、ベース部211同士が当接する一方でフィン部212同士は当接しないように配置された状態で保持部材22により保持されている。

0019

図1は、実装構造1の構成の一例を示す断面図である。図1を参照すると、実装構造1は、電子部品などの発熱部品4が搭載された基板3と、冷却構造2と、を有している。換言すると、基板3上には、はんだボール31などを用いて発熱部品4が搭載されている。また、発熱部品4上には、当該発熱部品4と当接するように冷却構造2が搭載されている。

0020

冷却構造2は、複数の放熱部21と、放熱部21を保持する保持部材22と、から構成されている。冷却構造2を構成する放熱部21や保持部材22は、例えば、熱伝導率の優れた材質(例えば、銅やアルミニウムなど)により構成されている。また、保持部材22により形成される空間の内部の少なくとも一部には、放熱グリス5が充填されている。

0021

放熱部21は、発熱部品4と当接して発熱部品4が発する熱を放熱する。図2は、放熱部21の構成の一例を示す斜視図である。図2を参照すると、放熱部21は、発熱部品4側に位置するベース部211と、ベース部211から上方へ延びて放熱するフィン部212と、を連結した構成を有している。

0022

ベース部211は、発熱部品4側に位置する部材である。ベース部211は、例えば略角柱状の形状を有している。ベース部211は、当該ベース部211の下方に位置する面である当接面において発熱部品4と当接する(図1参照)。図1図2で示すように、ベース部211の横幅図1の左右方向の長さ)は、フィン部212の横幅よりも広くなっている。換言すると、ベース部211は、フィン部212よりも幅が広い。

0023

フィン部212は、平面視及び正面視で略長方形形状を有する板状の部材である。フィン部212は、ベース部211の上方側の面(つまり、当接面とは反対側の面)から上方に向かって延びている。フィン部212は、発熱部品4から生じる熱を外部へと逃がす(放熱する)ことで、発熱部品4の冷却を補助する。

0024

なお、図2では、ベース部211の長手方向の長さとフィン部212の長手方向の長さとが等しい場合について例示している。しかしながら、例えば、ベース部211の長手方向の長さは、フィン部212の長手方向の長さよりも長くても構わない。

0025

図1図2で示すように、冷却構造2は、上述した構成を有する放熱部21を複数列配置した構成を有している。具体的には、放熱部21は、ベース部211同士が当接する一方で、フィン部212同士は当接しないように配置される。また、放熱部21は、上記のように配置された状態で、保持部材22に保持される。換言すると、複数列からなる放熱部21は、ベース部211同士が当接する一方でフィン部212同士は当接しないように配置された状態で保持部材22により保持されている。

0026

保持部材22は、複数列の放熱部21を保持する。保持部材22は、図1図3で示すように、複数の貫通孔222が形成された板状部221と、板状部221の周縁部に形成された縁部223と、を有している。後述するように、保持部材22は、板状部221と縁部223とにより形成される空間内に放熱部21の一部(少なくともベース部211)が存在するよう放熱部21を保持する。

0027

板状部221は、平面視で略矩形形状を有する板状の部材である。図3で示すように、板状部221には、当該板状部221を厚み方向に貫通する複数の貫通孔222が略等間隔で形成されている。貫通孔222の大きさは、フィン部212の形状に応じた大きさである。換言すると、貫通孔222は、フィン部212が挿通可能なよう形成されている。保持部材22は、貫通孔222にフィン部212を挿通した状態で放熱部21を保持する(図4参照)。

0028

縁部223は、板状部221の周縁部から下方へ向かって延出する部分である。上述したように、保持部材22は、縁部223と板状部221とにより形成される空間内に放熱部21の一部が存在するよう放熱部21を保持する。また、縁部223の下方側端部には、放熱部21の落下を防ぐための係止部224が形成されている。図5で示すように、係止部224は、縁部223の下方側端部から内側に向かって形成されている。このような構成により、保持部材22により保持された放熱部21は、下方へ所定分移動すると、当該放熱部21の下端が係止部224と当接する。これにより、放熱部21が落下するのを防ぐことが出来る。換言すると、放熱部21(フィン部212)の平面視で長手方向の長さは、放熱部21が落下することを防ぐため、保持部材22の下方側に形成された開口の長さよりも長くなっている。

0029

また、上述したように、板状部221と縁部223とにより形成される空間内には、外力等に応じて変形す粘性を有する放熱グリス5が充填されている。例えば、放熱グリス5は、放熱部21の可動に応じて変形することになる。

0030

例えば、上記空間内部に充填された放熱グリス5は、放熱部21と発熱部品4との間に生じる隙間(空間)を埋める。これにより、放熱グリス5は、放熱部21と発熱部品4との間の熱伝導を確保する。また、放熱部21と発熱部品4との間に充填された放熱グリス5は、当該放熱グリス5の表面張力により、放熱部21の落下を抑止する。

0031

また、上記空間内に充填された放熱グリス5は、例えば、放熱部21と板状部221とに生じる隙間(空間)を埋める。これにより、放熱グリス5は、放熱部21と板状部221との間の熱伝導を確保する。また、放熱部21と板状部221との間に充填された放熱グリス5は、冷却構造2を下方へと(発熱部品4側へと)押し付けた際に、放熱部21のベース部211を発熱部品4側に押し付ける。このように、放熱グリス5は、ベース部211を発熱部品4側に押し付けて隙間を埋める押し付け部材としても機能する。

0032

保持部材22は、例えば、上述したような構成を有しており、上述したように放熱部21を保持する。その結果、保持部材22に保持される放熱部21は、板状部221と縁部223とにより形成される空間内を上下方向に可動することが出来る。ここで、発熱部品4は、基板3などとの使用する材料の熱膨張係数の差により、基板3上に搭載する際に反りが生じることがある。本実施形態で説明する冷却構造2によると、複数の放熱部21のそれぞれは、発熱部品4の反りに応じてそれぞれ移動する(押し付ける)ことが出来る。つまり、それぞれの放熱部21は、発熱部品4と当接するよう移動させることが可能となる。これにより、発熱部品4に反りが生じている際にも、出来るだけ多くの範囲において、放熱部21を発熱部品4と直接当接させることが可能となる。

0033

換言すると、本実施形態における保持部材22は、複数の放熱部21を有している。また、保持部材22は、ベース部211の当接面が発熱部品4の形状に応じて可動可能なよう、放熱部21を保持する。このような構成により、発熱部品4に反りが生じた際にも、効率的に放熱部21を発熱部品4に当接させることが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。

0034

なお、冷却構造2は、基板3に固定されても構わない。冷却構造2と基板3との固定は、例えば、ネジやばねを用いて基板3と縁部223とを接続することで実現できる。冷却構造2と基板3との固定は、はんだや接着剤などを用いて実現されても構わない。

0035

基板3は、ガラスエポキシ基板などの板状の基板(例示した以外の組成であっても構わない)である。基板3は、例えば、平面視で略矩形の形状を有している。上述したように、基板3上には、発熱部品4を搭載する。また、基板3には、冷却構造2を固定することが出来る。

0036

発熱部品4は、例えば、はんだボール31を用いて基板3に搭載される。発熱部品4は、電子部品などであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(field-programmable gate array)、メモリチップなどである。発熱部品4は、上記例示した以外の発熱する部品であっても構わない。

0037

以上が、実装構造1の構成の一例である。

0038

以上説明したように、本実施形態における冷却構造2は、複数列の放熱部21を有している。また、保持部材22は、ベース部211の当接面が発熱部品4の形状に応じて可動可能なよう、放熱部21を保持している。このような構成により、発熱部品4に反りが生じた際にも、効率的に放熱部21を発熱部品4に当接させることが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造2において冷却性能を向上させることが可能となる。

0039

また、本実施形態における冷却構造2は、ベース部211同士が当接するように配置された状態で放熱部21を保持している。このような構成により、放熱部21同士で熱伝導を行うことが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造2において冷却性能を向上させることが可能となる。

0040

[第2の実施形態]
次に、図6から図9までを参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。図6は、実装構造10の全体の構成の一例を示す断面図である。図7は、放熱部61の構成の一例を示す斜視図である。図8は、保持部材62の構成の一例を示す平面図である。図9は、保持部材62に放熱部61を装着した際の構成の一例を示す平面図である。

0041

第2の実施形態では、第1の実施形態で説明した冷却構造2の変形例である冷却構造6を有する実装構造10について説明する。後述するように、本実施形態における冷却構造6は、柱状(例えば、角柱状円柱状)のフィン部612を有する放熱部61を複数有している。つまり、冷却構造6は、放熱部21をより細分化した放熱部61を有している。また、放熱部61は、発熱部品4側に位置するベース部611と、ベース部611から延びて放熱するフィン部612と、から構成されており、ベース部611同士が当接するよう配置されている。換言すると、複数の放熱部61は、放熱部21と同様に、ベース部611同士が当接する一方でフィン部612同士は当接しないように配置された状態で保持部材62により保持されている。

0042

図6は、実装構造10の構成の一例を示す断面図である。図6を参照すると、実装構造10は、第1の実施形態で説明した実装構造1と比較して、冷却構造2の代わりに冷却構造6を有している。なお、基板3や発熱部品4の構成は、第1の実施形態と同様である。

0043

冷却構造6は、複数の放熱部61と、放熱部61を保持する保持部材62と、から構成されている。冷却構造6を構成する放熱部61や保持部材62は、第1の実施形態で説明した放熱部21や保持部材22と同様に、例えば、熱伝導率の優れた材質(例えば、銅やアルミニウムなど)により構成されている。また、保持部材62により形成される空間の内部の少なくとも一部には、放熱グリス5が充填されている。

0044

放熱部61は、発熱部品4と当接して発熱部品4が発する熱を放熱する。図7は、放熱部61の構成の一例を示す斜視図である。図7を参照すると、放熱部61は、発熱部品4側に位置するベース部611と、ベース部611から上方へ延びて放熱するフィン部612と、を連結した構成を有している。

0045

ベース部611は、発熱部品4側に位置する部材である。ベース部611は、例えば略直方体の形状(例えば、立方体の形状)を有している。ベース部611は、当該ベース部611の下方に位置する面である当接面において発熱部品4と当接する(図6参照)。図6図7で示すように、ベース部611の横幅(図6の左右方向の長さ)は、フィン部612の横幅よりも広くなっている。換言すると、ベース部611は、フィン部612よりも幅が広い。

0046

フィン部612は、平面視で略矩形形状(例えば、略正方形の形状)または円形形状、正面視で略長方形の形状を有する、柱状(つまり、角柱状または円柱状)の部材である。フィン部612は、ベース部611の上方側の面(つまり、当接面とは反対側の面)から上方に向かって延びている。フィン部612は、発熱部品4から生じる熱を外部へと逃がす(放熱する)ことで、発熱部品4の冷却を補助する。

0047

図6図7で示すように、冷却構造6は、上述した構成を有する放熱部61を複数配置した構成を有している。具体的には、放熱部61は、ベース部611同士が当接する一方で、フィン部612同士は当接しないように配置される。また、放熱部61は、上記のように配置された状態で、保持部材62に保持される。換言すると、複数の放熱部61は、ベース部611同士が当接する一方でフィン部612同士は当接しないように配置された状態で保持部材62により保持されている。

0048

保持部材62は、複数の放熱部61を保持する。保持部材62は、複数の貫通孔622が形成された板状部621と、板状部621の周縁部に形成された縁部623と、を有している。保持部材62は、保持部材22と同様に、板状部621と縁部623とにより形成される空間内に放熱部61の一部(少なくともベース部611)が存在するよう放熱部61を保持する。

0049

板状部621は、平面視で略矩形形状を有する板状の部材である。図8で示すように、板状部621には、当該板状部621を厚み方向に貫通する複数の貫通孔622が、例えばマトリスク状に略等間隔で形成されている。貫通孔622の大きさは、フィン部612の形状に応じた大きさである。換言すると、貫通孔622は、フィン部612が挿通可能なよう形成されている。例えば、フィン部612が平面視で略矩形形状を有している場合、貫通孔622は平面視で略矩形形状を有している。また、例えば、フィン部612が平面視で略円形形状を有している場合、貫通孔622は平面視で略円形形状を有している。保持部材62は、保持部材22と同様に、貫通孔622にフィン部612を挿通した状態で放熱部61を保持する(図9参照)。

0050

縁部623は、縁部223と同様の構成を有している。縁部623には、縁部223が有する係止部と同様の構成が形成されていても構わないし、形成されていなくても構わない。また、放熱グリス5の構成は、第1の実施形態と同様である。本実施形態における放熱部61は、放熱グリス5の表面張力により落下が抑制されている。

0051

以上が、冷却構造6の構成の一例である。このように、冷却構造6は、棒状(角柱状)形状もしくは円柱状のフィン部612を有する放熱部61を有しており、それぞれの放熱部61を上下方向に可動可能なよう保持している。なお、冷却構造6は、冷却構造2と同様に、基板3に固定されても構わない。

0052

以上説明したように、冷却構造6は、冷却構造2が有する放熱部21をさらに細分化した放熱部61を複数有している。また、本実施形態における冷却構造6によると、各放熱部61は、上下方向に可動することが出来る。このような構成により、冷却構造6は、発熱部品4の反りにより対応して放熱部61を発熱部品4に当接させることが出来る。その結果、冷却構造6は、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。換言すると、冷却構造6は格子状に放熱部61を有しており、2軸方向の発熱部品4の反りに対応することが出来る。これにより、発熱部品4に反りが生じた際にも、より効率的に放熱部61を発熱部品4に当接させることが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造6において冷却性能を向上させることが可能となる。

0053

また、本実施形態における冷却構造6は、ベース部611同士が当接するように配置された状態で放熱部61を保持している。このような構成により、放熱部61同士で熱伝導を行うことが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造6において冷却性能を向上させることが可能となる。

0054

[第3の実施形態]
次に、図10から図15までを参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。図10は、実装構造100の全体の構成の一例を示す断面図である。図11は、放熱部71の構成の一例を示す正面図である。図12は、保持部材72の構成の一例を示す平面図である。図13は、保持部材72に放熱部71を装着した際の構成の一例を示す平面図である。図14は、放熱部71の構成の一例を示す正面図である。図15は、実装構造100が有する他の構成の一例を示す断面図である。

0055

第3の実施形態では、第1の実施形態で説明した冷却構造2、第2の実施形態で説明した冷却構造6の変形例である冷却構造7を有する実装構造100について説明する。後述するように、本実施形態における冷却構造7は、ベース部711とフィン部712の幅が同程度である放熱部71を複数有している。本実施形態で説明する冷却構造7の場合、放熱部71は、ベース部711同士が当接するとともにフィン部712同士も当接する状態で保持部材72により保持されている。

0056

図10は、実装構造100の構成の一例を示す断面図である。図10を参照すると、実装構造100は、第1の実施形態で説明した実装構造1、第2の実施形態で説明した実装構造10と比較して、冷却構造2や冷却構造6の代わりに冷却構造7を有している。なお、基板3や発熱部品4の構成は、第1の実施形態と同様である。

0057

冷却構造7は、複数の放熱部71と、放熱部71を保持する保持部材72と、から構成されている。冷却構造7を構成する放熱部71や保持部材72は、第1の実施形態や第2の実施形態で説明した構成と場合と同様に、例えば、熱伝導率の優れた材質(例えば、銅やアルミニウムなど)により構成されている。また、保持部材72により形成される空間の内部の少なくとも一部には、放熱グリス5が充填されている。

0058

放熱部71は、発熱部品4と当接して発熱部品4が発する熱を放熱する。図11は放熱部71の構成の一例を示す正面図である。図11を参照すると、放熱部71は、発熱部品4側に位置するベース部711と、ベース部711から上方へ延びて放熱するフィン部712と、を連結した構成を有している。

0059

ベース部711は、発熱部品4側に位置する部材である。ベース部711は、例えば板状の形状を有している。ベース部711は、当該ベース部711の下方に位置する面である当接面において発熱部品4と当接する(図10参照)。図10で示すように、ベース部711の横幅(図10の左右方向の長さ)は、フィン部712の横幅と同程度になっている。換言すると、ベース部711は、フィン部712と同程度の幅を有している。

0060

フィン部712は、平面視及び正面視で略長方形形状を有する板状の部材である。フィン部712は、ベース部711の上方側の面(つまり、当接面とは反対側の面)から上方に向かって延びている。フィン部712は、発熱部品4から生じる熱を外部へと逃がす(放熱する)ことで、発熱部品4の冷却を補助する。

0061

また、フィン部712には、当該フィン部712の厚み方向に貫通する貫通孔713が複数形成されている。フィン部712に貫通孔713を形成することで、フィン部712同士を当接させた際にも、風の通り道を確保することが出来る。これにより、フィン部712同士を当接させつつ、冷却性能を確保することが可能となる。

0062

図10で示すように、冷却構造7は、上述した構成を有する放熱部71を複数列配置した構成を有している。具体的には、放熱部71は、ベース部711同士が当接するとともに、フィン部712同士が当接する状態で配置される。また、放熱部71は、上記のように配置された状態で、保持部材72に保持される。換言すると、複数列からなる放熱部71は、ベース部711同士が当接するとともにフィン部712同士が当接する状態で保持部材72により保持されている。

0063

保持部材72は、複数の放熱部71を保持する。保持部材72は、貫通孔722が形成された板状部721と、板状部721の周縁部に形成された縁部723と、を有している。保持部材72は、保持部材22や保持部材62と同様に、板状部721と縁部723とにより形成される空間内に放熱部71の一部(少なくともベース部711)が存在するよう放熱部71を保持する。

0064

板状部721は、平面視で略矩形形状を有する板状の部材である。図12で示すように、板状部721には、当該板状部721を厚み方向に貫通する貫通孔722が1つ形成されている。貫通孔722の大きさは、フィン部712の形状に応じた大きさであり、保持部材72が保持する複数列のフィン部712が当接した状態で挿通可能な大きさを有している。保持部材72は、保持部材22や保持部材62と同様に、貫通孔722にフィン部712を挿通した状態で放熱部71を保持する(図13参照)。

0065

縁部723は、縁部223や縁部623と同様の構成を有している。縁部723には、縁部223が有する係止部と同様の構成が形成されていても構わないし、形成されていなくても構わない。また、放熱グリス5の構成は、第1の実施形態と同様である。本実施形態における放熱部71は、放熱グリス5の表面張力により落下が抑制されている。

0066

以上が、冷却構造7の構成の一例である。このように、冷却構造7は、板状のフィン部712を有する放熱部71を有しており、それぞれの放熱部71を上下方向に可動可能なよう保持している。

0067

なお、図14で示すように、正面視におけるベース部711の長手方向の長さは、正面視におけるフィン部712の長手方向の長さよりも長くなっている。ここで、図12図13で示すように、貫通孔722の対応する長さは、上記フィン部712の長さと同程度である。従って、正面視におけるベース部711の長手方向の長さは、貫通孔722の対応する長さよりも長いことになる。このような構成により、放熱部71は、ベース部711とフィン部712の幅が同程度であっても、所定位置より上方に放熱部71が可動することを抑止することが出来る。

0068

また、冷却構造7は、冷却構造2や冷却構造6と同様に、基板3に固定されても構わない。

0069

以上説明したように、冷却構造7は、同程度の幅を有するベース部711とフィン部712とを有する放熱部71を有している。また、フィン部712には、複数の貫通孔713が形成されている。このような構成により、発熱部品4に反りが生じた際にも、効率的に放熱部71を発熱部品4に当接させることが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造7において冷却性能を向上させることが可能となる。

0070

また、本実施形態における冷却構造7は、ベース部711同士が当接するとともに、フィン部712同士が当接するように配置された状態で放熱部71を保持している。また、フィン部712には貫通孔713が形成されている。このような構成により、放熱部71同士で熱伝導を行うことを可能とするとともに、フィン部712の間を通る風の通り道を確保することが可能となる。その結果、発熱部品4の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造7において冷却性能を向上させることが可能となる。

0071

なお、冷却構造7には、放熱部71のベース部711を発熱部品4側に押し付ける押し付け部材である板バネ73を設けることも出来る。板バネ73は、押し付ける対象となる放熱部71に応じて変形する変形部材であり、放熱部71のベース部711を発熱部品4側に押し付ける。板バネ73は、放熱部71を発熱部品4側に押し付けることで、ベース部711を発熱部品4側に押し付けることになる。

0072

なお、板バネ73は、例えば、ネジ74などを用いて冷却構造7に取り付けることが出来る。板バネ73は、ネジ74以外の方法により冷却構造7に取り付けても構わない。また、冷却構造7が有する放熱部71のベース部711を発熱部品4に押し付けるための構造は、板バネ73に限定されない。例えば、冷却構造7は、下方に変形部材であるゴムを有する押し付けプレートを上記押し付けるための構造として有しても構わない。冷却構造7は、上記例示した以外の構造により放熱部71のベース部711を発熱部品4側に押し付ける構造を実現しても構わない。

0073

また、冷却構造7は、保持部材72を発熱部品4側に押し付ける部材を有しても構わない。

0074

なお、第1の実施形態で説明した冷却構造2や第2の実施形態で説明した冷却構造6が、上述した板バネ73などで発熱部品4側に押し付けられる構造を有しても構わない。

0075

[第4の実施形態]
次に、図16を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。図16は、冷却構造8の構成の一例を示す断面図である。

0076

第4の実施形態では、発熱部品を冷却する冷却構造8について説明する。本実施形態においては、冷却構造8の構成の概略について説明する。

0077

図16は、冷却構造8の構成の一例を示す断面図である。図16を参照すると、冷却構造8は、複数の放熱部81と、保持部材82と、を有している。

0078

放熱部81は、発熱部品を冷却する。また、保持部材82は、複数の放熱部81を保持する。

0079

放熱部81は、発熱部品側に位置するベース部811と、ベース部811から延びて放熱するフィン部812と、から構成されている。また、図16で示すように、ベース部811同士は当接している。換言すると、放熱部81は、ベース部811同士が当接する状態で保持部材82により保持されている。

0080

このように、冷却構造8は複数の放熱部81を有している。このような構成により、仮に発熱部品に反りが生じた際にも、複数の放熱部81のそれぞれが可動することで、それぞれの放熱部81を発熱部品4に当接させることが可能となる。その結果、発熱部品の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造8において冷却性能を向上させることが可能となる。

0081

また、本実施形態における冷却構造8は、ベース部811同士が当接するように配置された状態で放熱部81を保持している。このような構成により、隣接するベース部811を介して放熱部81同士で熱伝導を行うことが可能となる。その結果、発熱部品の冷却を効率的に補助することが可能となる。つまり、冷却構造8において冷却性能を向上させることが可能となる。

0082

なお、上述した発明の目的は、冷却構造8を有する実装構造であっても実現できる。実装構造は、例えば、発熱部品を搭載した基板と、発熱部品上に実装された冷却構造8と、を有し、冷却構造8は、発熱部品を冷却する複数の放熱部81と、複数の放熱部81を保持する保持部材と、を備え、放熱部81は、発熱部品側に位置するベース部811と、ベース部から延びて放熱するフィン部812と、から構成され、複数のベース部811同士は当接している、という構成を有する。

0083

上述した構成を有する実装構造の発明であっても、上記冷却構造8と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。

0084

<付記>
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における冷却構造などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。

0085

(付記1)
発熱部品を冷却する複数の放熱部と、
前記複数の放熱部を保持する保持部材と、
を備え、
前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、
複数の前記ベース部同士は当接している
冷却構造。
(付記2)
付記1に記載の冷却構造であって、
前記保持部材は、前記ベース部の前記発熱部品との当接面が当該発熱部品の形状に応じて可動可能なよう、前記放熱部を保持する
冷却構造。
(付記3)
付記1又は請求項2に記載の冷却構造であって、
前記ベース部を前記発熱部品側に押し付ける押し付け部材を有する
冷却構造。
(付記4)
付記3に記載の冷却構造であって、
前記押し付け部材は、押し付ける対象となる複数の前記放熱部の形状に応じて変形する変形部材を含んでおり、当該変形部材により前記ベース部を前記発熱部品側に押し付ける
冷却構造。
(付記5)
付記4に記載の冷却構造であって、
前記変形部材は、前記フィン部を前記発熱部品側に押し付けることで前記ベース部を前記発熱部品側に押し付ける
冷却構造。
(付記6)
付記4に記載の冷却構造であって、
前記変形部材は、前記保持部材の内部に充填された放熱グリスである
冷却構造。
(付記7)
付記1から付記6までのいずれかに記載の冷却構造であって、
前記放熱部は、平面視で略長方形の形状となる板状の前記フィン部と、前記フィン部よりも幅の広い前記ベース部と、から構成されている
冷却構造。
(付記8)
請求項1から付記6までのいずれかに記載の冷却構造であって、
前記放熱部は、平面視で矩形形状または円形形状となる柱状の前記フィン部と、前記フィン部よりも幅の広い前記ベース部と、から構成されている
冷却構造。
(付記9)
付記1から付記6までのいずれかに記載の冷却構造であって、
前記放熱部は、平面視で略長方形の形状となる板状の前記フィン部と、前記フィン部と同程度の幅を有する前記ベース部と、から構成されている
冷却構造。
(付記10)
付記9に記載の冷却構造であって、
複数の前記フィン部は当接している
冷却構造。
(付記11)
付記1から付記10までのいずれかに記載の冷却構造であって、
前記フィン部の厚み方向には貫通孔が形成されている
冷却構造。
(付記12)
発熱部品を搭載した基板と、
前記発熱部品上に実装された冷却構造と、を有し、
前記冷却構造は、発熱部品を冷却する複数の放熱部と、前記複数の放熱部を保持する保持部材と、を備え、
前記放熱部は、前記発熱部品側に位置するベース部と、前記ベース部から延びて放熱するフィン部と、から構成され、
複数の前記ベース部同士は当接している
実装構造。

0086

以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。

0087

1実装構造
2冷却構造
21放熱部
211ベース部
212フィン部
22保持部材
221 板状部
222貫通孔
223 縁部
224係止部
3基板
31はんだボール
4発熱部品
5放熱グリス
6 冷却構造
61 放熱部
611 ベース部
612 フィン部
62 保持部材
621 板状部
622 貫通孔
623 縁部
7 冷却構造
71 放熱部
711 ベース部
712 フィン部
713 貫通孔
72 保持部材
721 板状部
722 貫通孔
723 縁部
73板バネ
74ネジ
8 冷却構造
81 放熱部
811 ベース部
812 フィン部
82 保持部材

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