JP4380061B2 - 発熱部品の放熱構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理装置等に内蔵されるＣＰＵなどの発熱部品を冷却するための放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、情報処理装置で特に、薄型省スペースのノートブックコンピュータなどでは、内蔵するＣＰＵなどの発熱部品を冷却するための放熱構造がとられていた。
【０００３】
以下、従来の発熱部品の放熱構造について、図を用いて説明する。図３は従来の発熱部品の放熱構造を示す断面図である。図において、３１はプリント配線基板３２上にコネクタソケット３３を介して実装された発熱部品であるＣＰＵ、３４は放熱のためのアルミダイキャスト製のヒートシンクで、上面に多数のフィン３４ａが設けられている。ヒートシンク３４は、ＣＰＵ３１との間に弾性を有する高熱伝導性ラバー３５を挟むようにして、プリント配線基板３２とともにネジ３６により情報処理装置筐体のボス３７に固定されている。高熱伝導性ラバー３５はシリコーンゲルを母材とし、熱伝導性フィラーを含有させたものである。
【０００４】
以上のように構成された従来の発熱部品の放熱構造において、ＣＰＵ３１から発生した熱は、高熱伝導性ラバー３５を経てヒートシンク３４に伝熱される。そして伝熱された熱はフィン３４ａから放熱される。これにより、ＣＰＵ３１は冷却される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような放熱構造においては、ＣＰＵ３１とアルミダイキャストのヒートシンク３４の間は、弾性を有する高熱伝導性ラバー３５が密着して伝熱している。この高熱伝導性ラバー３５は、ヒートシンク３４をプリント配線基板３２に固定する際に圧縮されることによって、ＣＰＵソケット３３の実装ばらつき、ＣＰＵ３１及びヒートシンク３４の高さのばらつき等を吸収しており、これによって高い伝熱効果と共に、ＣＰＵ３１に対してヒートシンク３４の取り付けによる許容以上の過負荷を掛けないようになっている。
【０００６】
しかし、近年、ノートブックコンピュータなどでは、薄型省スペースと同時に高機能・高性能化の方向にあるため、ＣＰＵの発熱量が増大しており、ヒートシンクだけでは放熱に最も有効な放熱板の表面積確保を十分に取れなかった。また、ＣＰＵとヒートシンクとの間を伝熱する高熱伝導性ラバーは、ＣＰＵソケット、ＣＰＵ、ヒートシンク等の高さのばらつきの調整の一役もになっていたが、上述のようなＣＰＵの発熱量増大に対応し、母材のシリコーンゲルに熱伝導性フィラーの含有量を増やし、熱伝導性の向上を図ってきている。結果として、従来のラバーとしての弾力性が減り、硬質化しているため、高さのばらつきを吸収できなくなってきている。このため、高熱伝導性ラバーは、放熱効果を上げるためのＣＰＵに対するいくらかの必要な負荷と、ＣＰＵの高さのばらつき及びその実装によるばらつきを考慮に入れて、過負荷にならないよう、ヒートシンク等の取付け高さを決定するという、微妙な調整を行う必要があり、ＣＰＵへの負荷を調整することが困難になってきた。
【０００７】
本発明は、ＣＰＵなどの発熱部品に対する密着による過負荷を防ぎつつ、高い放熱効果を得ることのできる発熱部品の放熱構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、放熱部材を構成する弾性を有する薄板状の金属製放熱板を二枚重ねにし、プリント配線基板上に実装された発熱部品と金属製放熱板との間に熱伝導性弾性部材を介在し、さらに、２枚の金属製放熱板にそれぞれ折り曲げられた複数の立ち上がり部と、互いに直交する方向でその歪方向が重ならないようにした細形状に延長形成された取付け部をそれぞれ形成し、前記取付け部の先端部の取付け孔が重なるようにしてその取付け孔により放熱部材をプリント配線基板とともに筐体に取付け固定したものである。
【０００９】
これにより、２枚の金属製放熱板とこれらに形成された複数の立ち上がり部により、発熱部品の放熱のための表面積増大が得られるとともに、その２枚の金属製放熱板に互いに直交する方向で歪方向が重ならないように延長形成されたそれぞれの取付け部はお互いのばね効果が損なわれることがなく、そのそれぞれの取付け部の弾性により発熱部品の高さばらつき及び実装ばらつきに影響されずに、熱伝導性弾性部材を確実に過負荷なく発熱部品に密着固定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、プリント配線基板上に実装された発熱部品と、弾性を有する薄板状の２枚の金属製放熱板と、前記発熱部品と前記金属製放熱板との間に設けられる熱伝導性弾性部材とを備えたことを特徴とする発熱部品の放熱構造である。
【００１１】
また、本発明は、金属製放熱板は、放熱のための折り曲げられた複数の立ち上がり部を有することを特徴とするものであり、発熱部品の放熱のための表面積増大が得られるという作用を有する。
【００１２】
また、本発明は、２枚以上の金属製放熱板が重ねて設けられることを特徴とするものであり、発熱部品の放熱のための表面積増大が得られるという作用を有する。
【００１３】
さらに、本発明は、２枚以上の金属製放熱板はそれぞれ筐体等への取付け部を有し、前記取付け部は金属製放熱板の本体部から細幅に形成された延長部と、前記延長部の先端近傍に設けられた取付け孔から構成されることを特徴とするものであり、発熱部品の高さばらつき及び実装ばらつきを吸収するためのばね効果を発生するという作用を有する。
【００１４】
また、本発明は、少なくとも２枚の金属製放熱板の取付け部の延長部は互いに直交した方向に形成され、かつ、取付け孔が重なるようにしたことを特徴とするものであり、歪方向を互いに重なり合うことなく９０度ずらすことによって、互いの寸法ばらつきによるばね効果を損なうことがないという作用を有する。
【００１５】
また、本発明は、金属製放熱板を挟み発熱部品と対向する位置に金属製ブロックからなるヒートシンクが取り付けられることを特徴とするものであり、金属製放熱板と合わせ、発熱部品の放熱量を増大できるという作用を有する。
【００１６】
また、本発明は、ヒートシンクに放熱ファンが取り付けられることを特徴とするものであり、この放熱ファンによって、さらに金属製放熱板の熱を吸収放熱することが可能になり、全体の放熱効果を向上できるという作用を有する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図２を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態の発熱部品の放熱構造を示す断面図、図２は放熱構造の中の放熱部材を示すもので、図２（ａ）は分解斜視図で、図２（ｂ）は組立図である。図において、１はプリント配線基板２上にコネクタソケット３を介して実装された発熱部品であるＣＰＵ、４は放熱部材で、上面に多数のフィン５ａが設けられたアルミダイキャスト製のヒートシンク５と、薄板状で金属製の放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７がネジ８によって取り付けられている。放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７はそれぞれ折り曲げられて立ち上がり部６ａ、７ａが形成されている。また、放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７にはそれぞれ取り付けのための取付け部６ｂ、７ｂが本体から延長するように形成され、その取付け部６ｂ、７ｂの先端部付近に取付け孔６ｃ、７ｃが設けられている。取付け部６ｂ、７ｂはばね性を発生させるため、細形状に形成されているとともに、スリット６ｄ、７ｄが形成されている。そして、放熱部材４は、放熱板Ａ６とＣＰＵ１との間に弾性を有する高熱伝導性ラバー９を挟むようにしてその放熱板Ａ６及び放熱板Ｂ７の取付け部６ｂ、７ｂに設けられた取付け孔６ｃ、７ｃに挿入したネジ１０によりプリント配線基板２とともに情報処理装置筐体のボス１１に固定されている。高熱伝導性ラバー９はシリコーンゲルを母材とし、熱伝導性フィラーを含有させたものである。
【００１９】
以上のように構成された本発明の発熱部品の放熱構造において、ＣＰＵ１から発生した熱は、高熱伝導性ラバー９を経て放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７およびヒートシンク５に伝熱される。そして伝熱された熱は放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７の立ち上がり部６ａ、７ａおよびヒートシンク５のフィン５ａから放熱される。これにより、ＣＰＵ１は冷却される。
【００２０】
ここで、金属製の放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７の取付け部６ｂ、７ｂは、両側にスリットの入った細形状を有しているため、情報処理装置筐体のボス１１に固定したときに高熱伝導性ラバー９を介してＣＰＵ１を押える際、そのばね性により、ＣＰＵ１の高さばらつき及び実装ばらつき等を吸収する。これは、放熱板Ａ６と放熱板Ｂ７からそれぞれ細形状に延長形成された取付け部６ｂと７ｂは互いに９０度ずれた方向、すなわち、互いに直交する方向でその歪方向が重ならないように延長形成されていることによって、お互いのばね効果が損なわれず、発熱部品の高さばらつき、及び実装ばらつきがあっても熱伝導性弾性部材を過負荷なく発熱部品に密着させることができる。
【００２１】
このように、ばね性のある２枚の金属製放熱板で高熱伝導性ラバーを押えることにより、高熱伝導性ラバーが硬質化していても、過負荷をＣＰＵに与えることがない。
【００２２】
なお、本実施の形態におけるヒートシンクに放熱ファンを取り付けるようにすれば、放熱ファンによって、さらに金属製放熱板の熱を吸収放熱することが可能になり、全体の放熱効果を向上できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、放熱部材を構成する弾性を有する薄板状の金属製放熱板を２枚重ねにし、プリント配線基板に実装された発熱部品と前記金属製放熱板との間に熱伝導性弾性部材を配し、さらに、２枚の金属製放熱板にそれぞれ折り曲げられた複数の立ち上がり部を形成するとともに、互いに直交する方向でその歪方向が重ならないようにした細形状に延長形成された取付け部をそれぞれ形成し、前記取付け部の先端部の取付け孔が重なるようにしてその取付け孔により放熱部材をプリント配線基板とともに筐体に取付け固定したことにより、放熱部材の放熱の表面積を増やすことができるとともに、発熱部品の高さばらつき、及び実装ばらつきに影響されることなく、前記取付け部の弾性により熱伝導性弾性部材を発熱部品に確実に過負荷なく密着固定することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の発熱部品の放熱構造を示す断面図
【図２】 本発明の一実施の形態の発熱部品の放熱構造の中の放熱部材を示す分解斜視図および組立図
【図３】 従来の発熱部品の放熱構造を示す断面図
【符号の説明】
１ ＣＰＵ
２ プリント配線基板
４ 放熱部材
５ ヒートシンク
６ 放熱板Ａ
６ａ、７ａ 立ち上がり部
６ｂ、７ｂ 取付け部
７ 放熱板Ｂ
９ 高熱伝導性ラバー

Claims (1)

1. プリント配線基板上に実装された発熱部品が発生した熱を放熱部材により放熱するための放熱構造であって、
   前記放熱部材は２枚の弾性を有する薄板状の金属製放熱板とその２枚の金属製放熱板が重ねられた状態でこれに一体に取付けられたヒートシンクからなり、
   前記２枚の金属製放熱板にそれぞれ折り曲げられた複数の立ち上がり部と、当該２枚の金属製放熱板が重ねられた状態において互いに直交する方向でその歪方向が重ならないようにした細形状でそれぞれ延長形成された取付け部を形成し、かつ、前記各取付け部の先端部に前記２枚の金属製放熱板が重ねられた状態において重なるようにした取付け孔を設け、
   前記放熱部材を前記金属製放熱板と前記プリント配線基板上に実装された発熱部品との間に熱伝導性弾性部材を介した状態で前記プリント配線基板とともに前記重なるように設けられた取付け孔により筐体に取付け固定し、前記２枚の金属製放熱板に延長形成された各取付け部の弾性により前記熱伝導性弾性部材が前記発熱部品に密着されるようにしたことを特徴とする発熱部品の放熱構造。

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