JP2003124663A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できる限り小さな押し付け力で冷却対象物の
表面に満遍なく放熱部品を接触させ続けることができる
冷却装置を提供する。 【解決手段】 電子部品１９とヒートシンク１４との間
には熱伝導性流動体２３が挟み込まれる。熱伝導性流動
体２３は電子部品１９とヒートシンク１４との間で密着
性を高めると同時に、その流動性に基づき所定の吸着力
を発揮する。吸着力は、電子部品１９の表面に沿ってヒ
ートシンク１４の横滑りを許容するものの、電子部品１
９の表面に直交する垂直方向にヒートシンク１４の変位
を規制する。ヒートシンク１４は大気圧で電子部品１９
上に保持されることができる。ヒートシンク１４の横滑
りは規制されることから、電子部品１９の傾斜や振動に
も拘わらず、ヒートシンク１４と電子部品１９との間に
は十分な広がりで熱伝導性流動体２３は確保される。熱
伝導性流動体２３は十分な吸着力を発揮し続ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばヒートシン
クといった放熱部品で電子部品といった冷却対象物から
の放熱を促進する冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開２０００−２２０５９号公報
に開示されるように、プリント基板に実装された電子部
品の冷却にあたってヒートシンクは広く用いられる。こ
ういったヒートシンクは、平坦な対向面で電子部品の表
面に受け止められる。このとき、ヒートシンクは、でき
る限り広い接触面で電子部品の表面に接触することが望
まれる。広い接触面の確保にあたって、ヒートシンクは
電子部品に対して押し付けられる。この押し付けにあた
って例えば巻きばねの付勢力は利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】過度の押し付け力でヒ
ートシンクが電子部品に押し付けられると、電子部品内
に大きな応力は生み出される。過度の押し付け力が継続
的に作用すると、電子部品の変形は引き起こされる。こ
ういった応力や変形が回避されれば、電気的な接触不良
や耐久性の低下は確実に回避されることができると考え
られる。電子部品に対して作用する外力はできる限り除
去されることが望まれる。
【０００４】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、できる限り小さな押し付け力で冷却対象物の表面に
満遍なく放熱部品を接触させ続けることができる冷却装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明によれば、対向面で冷却対象物の表面に受
け止められる放熱部品と、冷却対象物の表面および対向
面の間に挟み込まれて、冷却対象物の表面に直交する垂
直方向に放熱部品の変位を規制する熱伝導性流動体と、
冷却対象物の表面に沿った放熱部品の横滑りを制限する
横滑り規制機構とを備えることを特徴とする冷却装置が
提供される。
【０００６】また、第２発明によれば、冷却対象物の表
面に沿って広がる熱伝導性流動体と、熱伝導性流動体上
に配置されて、大気圧で冷却対象物の表面に押し付けら
れる放熱部品と、冷却対象物の表面に沿った放熱部品の
横滑りを制限する横滑り規制機構とを備えることを特徴
とする冷却装置が提供される。
【０００７】熱伝導性流動体は冷却対象物の表面と放熱
部品の対向面との間で密着性を高める。冷却対象物の表
面や放熱部品の対向面で相当に平面度が悪い場合でも、
放熱部品は広い接触面で満遍なく冷却対象物に接触する
ことができる。冷却対象物と放熱部品との間で高い熱伝
導特性は確立される。冷却対象物の熱は効率的に放熱部
品に受け渡されることができる。冷却対象物の放熱は促
進される。
【０００８】しかも、熱伝導性流動体が面同士の間に挟
み込まれると、熱伝導性流動体はその流動性に基づき所
定の吸着力を発揮することができる。こうした吸着力
は、冷却対象物の表面に沿って放熱部品の横滑りを許容
するものの、冷却対象物の表面に直交する垂直方向に放
熱部品の変位を規制する。すなわち、熱伝導性流動体は
放熱部品の剥離を防止する。
【０００９】その一方で、横滑り規制機構の働きで放熱
部品の横滑りは制限される。放熱部品が受け止められる
表面の傾斜や冷却対象物の振動にも拘わらず、冷却対象
物の表面に沿った放熱部品の変位は規制される。放熱部
品と冷却対象物との間には十分な広がりで熱伝導性流動
体は確保されることができる。熱伝導性流動体は冷却対
象物の表面と放熱部品の対向面との間で十分な吸着力を
確保し続けることができる。
【００１０】以上のような冷却装置では、放熱部品の横
滑りが規制される限り、熱伝導性流動体の働きのみで放
熱部品は冷却対象物の表面に保持されることができる。
放熱部品は大気圧のみで冷却対象物の表面に押し付けら
れる。過度の押し付け力は確実に回避されることができ
る。
【００１１】横滑り規制機構は、冷却対象物および放熱
部品の周囲を囲み、冷却対象物および放熱部品に対して
垂直方向に相対的に変位する枠体を備えることが望まれ
る。こういった枠体は放熱部品に対して簡単に着脱され
ることができる。こういった枠体が放熱部品から取り外
されれば、冷却対象物の表面に沿って放熱部品の横滑り
は実現されることができる。こうして放熱部品は冷却対
象物の表面から簡単に離脱することができる。放熱部品
は比較的に簡単に冷却対象物から取り外されることがで
きる。
【００１２】その他、横滑り規制機構は、冷却対象物に
形成されて、放熱部品の横滑り時に放熱部品に係り合う
突片を備えてもよく、放熱部品に形成されて、放熱部品
の横滑り時に冷却対象物に係り合う突片を備えてもよ
い。これらの突片に代えて、冷却装置は、冷却対象物を
変位不能に支持する支持体と、この支持体上に変位不能
に配置されて、放熱部品の横滑り時に放熱部品に係り合
う突片とをさらに備えてもよい。
【００１３】熱伝導性流動体の実現にあたって、流動体
にはセラミック粒子および金属粒子の少なくともいずれ
か一方が含まれればよい。こういったセラミック粒子や
金属粒子は高い熱伝導特性を備えることから、流動体の
熱伝導特性は高められることができる。
【００１４】熱伝導性流動体の実現にあたって、流動体
には例えばシリコーングリースが用いられてもよい。シ
リコーングリースは、温度変化にも拘わらず長期間にわ
たって固有の流動性を維持することができる。したがっ
て、冷却対象物の温度上昇にも拘わらず長期間にわたっ
て熱伝導性流動体の流動性は維持され続けることができ
る。放熱部品は確実に長期間にわたって冷却対象物の表
面に保持され続けることができる。
【００１５】前述の横滑り規制機構は、所定の範囲で冷
却対象物の表面に沿って放熱部品の横滑りを許容しても
よい。一般に、冷却対象物が発熱すると、いわゆる熱膨
張率の違いに基づき冷却対象物の表面と放熱部品の対向
面との間に相対的な横ずれが生じる。熱伝導性流動体は
その流動性に基づきこういった横ずれを容易に吸収する
ことができる。しかも、たとえ冷却対象物や放熱部品が
熱膨張しても、前述のように放熱部品の横滑りを許容す
る空間が横滑り規制機構には確保されることから、冷却
対象物や放熱部品、横滑り規制機構で内部応力の発生は
確実に阻止されることができる。
【００１６】放熱部品は例えばヒートシンクに構成され
ればよい。ヒートシンクは、例えば冷却対象物の表面に
受け止められる平板状の受熱部と、この受熱部から垂直
方向に立ち上がるフィンとを備えればよい。この種の冷
却装置は例えばプリント配線基板上の電子部品の冷却に
利用されることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の一実施形態を説明する。
【００１８】図１は電子部品実装基板１１を概略的に示
す。この電子部品実装基板１１は、後述されるように表
面で１または複数の電子部品を受け止める例えば樹脂製
のプリント配線基板１２を備える。電子部品同士は、例
えばプリント配線基板１２の表面（または内部）に張り
巡らされる導電配線パターン（図示されず）の働きで相
互に電気的に接続される。こういった電子部品実装基板
１１は、例えばサーバといったコンピュータシステムに
組み込まれることができる。
【００１９】プリント配線基板１２の表面には本発明の
第１実施形態に係る冷却装置１３が搭載される。各冷却
装置１３は放熱部品すなわちヒートシンク１４を備え
る。ヒートシンク１４には、平板状の受熱部１４ａと、
この受熱部１４ａから垂直方向に立ち上がる複数枚のフ
ィン１４ｂとが形成される。隣接するフィン１４ｂ同士
の間には同一方向に延びる通気路１５が区画される。こ
ういった電子部品実装基板１１が例えばサーバに組み込
まれる場合には、送風ユニットの働きで通気路１５を通
過する気流は生み出されればよい。ヒートシンク１４は
例えばアルミニウムや銅といった金属材料から成型され
ればよい。
【００２０】各冷却装置１３は、プリント配線基板１２
の表面に沿ってヒートシンク１４の受熱部１４ａを取り
囲む枠部材１６をさらに備える。枠部材１６には、プリ
ント配線基板１２の表面から立ち上がって、四方から受
熱部１４ａの外周に向き合わせられる４つの壁体１７が
区画される。枠部材１６は、例えばプリント配線基板１
２の表面に直交する垂直方向ＰＤに変位可能にヒートシ
ンク１４に装着される。こういった枠部材１６は例えば
樹脂材から成型されればよい。
【００２１】図２に示されるように、ヒートシンク１４
の受熱部１４ａは、平坦な対向面１８で冷却対象物すな
わち電子部品１９の表面に受け止められる。ここで、電
子部品１９は例えばＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）構
造半導体パッケージに構成される。このＢＧＡ構造半導
体パッケージでは、小型セラミック基板２１の表面すな
わち上向き面に半導体チップ（図示されず）が搭載され
る。小型セラミック基板２１の裏面すなわち下向き面に
は複数個の端子バンプ２２が取り付けられる。端子バン
プ２２は、プリント配線基板１２上で対応する端子パッ
ド（図示されず）に受け止められる。こうして電子部品
１９すなわちＢＧＡ構造半導体パッケージとプリント配
線基板１２との間には電気的接続が確立される。端子バ
ンプ２２は例えばはんだといった導電材料から構成され
ればよい。小型セラミック基板２１とプリント配線基板
１２との間にはいわゆるアンダーフィル材が挟み込まれ
てもよい。ただし、電子部品１９はこういった形態に限
られるものではない。
【００２２】電子部品１９の表面とヒートシンク１４の
対向面１８との間には熱伝導性流動体すなわちサーマル
グリース２３が挟み込まれる。サーマルグリース２３
は、例えばシリコーングリースと、このシリコーングリ
ース中に分散する熱伝導性フィラーとから構成される。
熱伝導性フィラーには例えばセラミック粒子や金属粒子
が利用されればよい。
【００２３】こういったサーマルグリース２３は電子部
品１９とヒートシンク１４との間で密着性を高める。電
子部品１９の表面やヒートシンク１４の対向面１８で相
当程度の表面粗さが確立されても、ヒートシンク１４は
広い接触面で満遍なく電子部品１９に接触することがで
きる。電子部品１９とヒートシンク１４との間で高い熱
伝導特性は確立される。電子部品１９の熱は効率的にヒ
ートシンク１４の受熱部１４ａに受け渡されることがで
きる。ヒートシンク１４からの放熱は促進される。
【００２４】しかも、こういったサーマルグリース２３
が面同士の間に挟み込まれると、サーマルグリース２３
はシリコーングリースの流動性に基づき所定の吸着力を
発揮することができる。こうした吸着力は、電子部品１
９の表面に沿ってヒートシンク１４の横滑りを許容する
ものの、電子部品１９の表面に直交する垂直方向ＰＤに
ヒートシンク１４の変位を規制する。すなわち、サーマ
ルグリース２３はヒートシンク１４の剥離を防止する。
このとき、ヒートシンク１４は大気圧のみで電子部品１
９の表面に押し付けられる。
【００２５】図２から明らかなように、前述の枠部材１
６はプリント配線基板１２の表面に沿って電子部品１９
を取り囲む。枠部材１６の壁体１７は所定の間隔で四方
から電子部品１９の外周に向き合わせられる。例えばプ
リント配線基板１２の搬送といった場面では、プリント
配線基板１２の傾斜や振動に基づき電子部品１９の表面
に沿ってヒートシンク１４は横滑りする。このとき、枠
部材１６はヒートシンク１４とともにプリント配線基板
１２の表面に沿って移動する。こうした移動の後に壁体
１７の内面は電子部品１９の外周に受け止められる。こ
うして枠部材１６は所定の範囲内でヒートシンク１４の
横滑りを制限することができる。すなわち、枠部材１６
の働きによれば、ヒートシンク１４の横滑りにも拘わら
ず、ヒートシンク１４と電子部品１９との間には十分な
広がりでサーマルグリース２３は確保されることができ
る。サーマルグリース２３は電子部品１９の表面とヒー
トシンク１４の対向面との間で十分な吸着力を確保し続
けることができる。特に、サーバに組み込まれる電子部
品実装基板１１は垂直姿勢に保持されることが多い。こ
ういった場合でも、枠部材１６は確実にヒートシンク１
４の横滑りの範囲を規定することができる。このように
枠部材１６は本発明に係る横滑り規制機構として機能す
ることができる。
【００２６】以上のような冷却装置１３では、前述のよ
うにヒートシンク１４の横滑りが規制される限り、サー
マルグリース２３の働きのみでヒートシンク１４は電子
部品１９の表面に保持されることができる。ヒートシン
ク１４は大気圧のみで電子部品１９の表面に押し付けら
れる。電子部品１９には過度の押し付け力が加えられる
ことはない。電子部品１９の変形や内部応力の発生は極
力阻止されることができる。
【００２７】一般に、電子部品１９が発熱すると、いわ
ゆる熱膨張率の違いに基づき電子部品１９の表面とヒー
トシンク１４の対向面１８との間に相対的な横ずれが生
じる。サーマルグリース２３はシリコーングリースの流
動性に基づきこういった横ずれを容易に吸収することが
できる。しかも、たとえ電子部品１９やヒートシンク１
４が熱膨張しても、前述のように電子部品１９やヒート
シンク１４と枠部材１６との間には所定の間隔が確保さ
れることから、電子部品１９やヒートシンク１４、枠部
材１６で内部応力の発生は確実に阻止されることができ
る。
【００２８】前述のようなシリコーングリースは、温度
変化にも拘わらず長期間にわたって固有の流動性を維持
することができる。したがって、電子部品１９の温度上
昇にも拘わらず長期間にわたってサーマルグリース２３
の流動性は維持され続けることができる。ヒートシンク
１４は確実に長期間にわたって電子部品１９の表面に保
持され続けることができる。
【００２９】図３に示されるように、枠部材１６とヒー
トシンク１４との間には変位規制機構２５が確立されて
もよい。この変位規制機構２５は、例えば壁体１７の内
面から突出する突起２６で構成されればよい。こういっ
た突起２６の働きによれば、樹脂製枠部材１６の弾性力
に基づき枠部材１６はヒートシンク１４上に保持される
ことができる。このとき、ヒートシンク１４には、枠部
材１６が規定のセット位置に到達した際に突起２６を受
け入れる窪み（図示されず）が形成されてもよい。この
セット位置では、枠部材１６はヒートシンク１４および
電子部品１９を完全に取り囲む。こういった突起２６は
ヒートシンク１４側に形成されてもよい。この種の変位
規制機構２５は枠部材１６と電子部品１９との間に確立
されてもよい。
【００３０】次に本発明の第１実施形態に係る冷却装置
１３の着脱方法を簡単に説明する。図４に示されるよう
に、冷却装置１３の装着にあたってプリント配線基板１
２は水平姿勢で保持される。プリント配線基板１２上に
は予め電子部品１９は実装される。電子部品１９の表面
にはサーマルグリース２３が盛られる。電子部品１９の
表面が四角形で規定される場合には、サーマルグリース
２３は四角形の中央付近に盛られるとともに２本の対角
線に沿って盛られればよい。
【００３１】続いて、電子部品１９の表面にヒートシン
ク１４は搭載される。受熱部１４ａの形状は電子部品１
９の外形に合わせ込まれる。ヒートシンク１４は所定の
圧力で電子部品１９すなわちプリント配線基板１２に向
けて押し付けられる。こうした押し付け力の働きでサー
マルグリース２３はヒートシンク１４の対向面１８と電
子部品１９の表面との間に満遍なく広がることができ
る。この時点で、ヒートシンク１４の対向面１８と電子
部品１９の表面との間には十分な吸着力が確立される。
垂直方向ＰＤに沿ったヒートシンク１４の変位は規制さ
れる。押し付け力が解放されても、ヒートシンク１４は
電子部品１９上に留まる。
【００３２】こうしてヒートシンク１４の搭載が完了す
ると、図５に示されるように、ヒートシンク１４および
電子部品１９には相次いで枠部材１６が装着される。枠
部材１６の下端はプリント配線基板１２の表面に受け止
められる。こうして冷却装置１３の装着は完了する。
【００３３】冷却装置１３の取り外しにあたって、図６
に示されるように、プリント配線基板１２から枠部材１
６は取り外される。枠部材１６は垂直方向ＰＤに引き抜
かれる。その後、図７に示されるように、ヒートシンク
１４には水平方向に沿って外力ＥＦが加えられる。ヒー
トシンク１４は電子部品１９の表面に沿って簡単に横滑
りする。こうしてヒートシンク１４は電子部品１９の表
面から簡単に離脱することができる。ヒートシンク１４
の取り外しは完了する。
【００３４】図８は本発明の第２実施形態に係る冷却装
置１３ａを概略的に示す。この冷却装置１３ａでは、ヒ
ートシンク１４の受熱部１４ａは電子部品１９の表面に
比べて大きく形成される。したがって、受熱部１４ａの
対向面１８は部分的に電子部品１９の表面に受け止めら
れる。電子部品１９の表面とヒートシンク１４との間に
はサーマルグリース２３が挟み込まれる。サーマルグリ
ース２３は、前述と同様に、電子部品１９とヒートシン
ク１４との間で密着性を高めると同時に、電子部品１９
の表面に直交する垂直方向ＰＤにヒートシンク１４の変
位を規制する。サーマルグリース２３はヒートシンク１
４の剥離を防止する。ヒートシンク１４は大気圧のみで
電子部品１９の表面に押し付けられる。
【００３５】冷却装置１３ａは、電子部品１９およびヒ
ートシンク１４の受熱部１４ａを取り囲む枠部材３１を
さらに備える。この枠部材３１には、四方から電子部品
１９の外周に向き合わせられる４つの下側壁体３２が区
画される。下側壁体３２の上端には、ヒートシンク１４
の対向面１８に向き合わせられつつ水平方向に外側に広
がる水平壁３３が接続される。水平壁３３の外周には、
水平壁３３の表面から立ち上がって四方からヒートシン
ク１４の受熱部１４ａの外周に向き合わせられる４つの
上側壁体３４が区画される。こういった枠部材３１は例
えば樹脂材から成型されればよい。
【００３６】枠部材３１は、電子部品１９の表面に直交
する垂直方向ＰＤに変位可能にヒートシンク１４に装着
される。こういった装着にあたって、枠部材３１とヒー
トシンク１４との間には前述と同様に例えば変位規制機
構３５が確立される。この変位規制機構３５は、例えば
上側壁体３４の内面から突出する突起３６と、枠部材３
１が規定のセット位置に位置決めされる際に突起３６を
受け入れる窪み（図示されず）とで構成されればよい。
【００３７】図８から明らかなように、枠部材３１が規
定のセット位置に位置決めされると、枠部材３１はプリ
ント配線基板１２の表面から浮き上がる。このセット位
置では、枠部材３１はヒートシンク１４および電子部品
１９を完全に取り囲む。枠部材３１すなわち下側壁体３
２の下端とプリント配線基板１２の表面との間には所定
の間隔ＳＰが確保される。このとき、垂直方向ＰＤに測
定される枠部材３１の総高さＴＨは、プリント配線基板
１２の表面からヒートシンク１４の対向面１８まで垂直
方向ＰＤに測定される高さＳＨよりも小さく設定され
る。
【００３８】例えばプリント配線基板１２の搬送といっ
た場面では、プリント配線基板１２の傾斜や振動に基づ
き電子部品１９の表面に沿ってヒートシンク１４は横滑
りする。このとき、枠部材３１はヒートシンク１４とと
もにプリント配線基板１２の表面に沿って移動する。こ
うした移動の後に下側壁体３２の内面は電子部品１９の
外周に受け止められる。こうして枠部材３１は、前述と
同様に、所定の範囲内でヒートシンク１４の横滑りを制
限することができる。サーマルグリース２３は電子部品
１９の表面とヒートシンク１４の対向面１８との間で十
分な吸着力を確保し続けることができる。このように枠
部材３１は本発明に係る横滑り規制機構として機能する
ことができる。
【００３９】次に本発明の第２実施形態に係る冷却装置
１３ａの着脱方法を簡単に説明する。この第２実施形態
では、ヒートシンク１４の搭載に先立ってプリント配線
基板１２上の電子部品１９には枠部材３１が装着され
る。枠部材３１の下端はプリント配線基板１２の表面に
到達してもよい。枠部材３１の装着後に、前述と同様
に、電子部品１９の表面にサーマルグリース２３は盛ら
れる。
【００４０】その後、電子部品１９の表面にヒートシン
ク１４は搭載される。ヒートシンク１４の向きは枠部材
３１の向きに対して合わせ込まれる。ヒートシンク１４
は所定の圧力で電子部品１９すなわちプリント配線基板
１２に向けて押し付けられる。こうした押し付け力の働
きでサーマルグリース２３はヒートシンク１４の対向面
１８と電子部品１９の表面との間に満遍なく広がること
ができる。この時点で、ヒートシンク１４の対向面１８
と電子部品１９の表面との間には十分な吸着力が確立さ
れる。押し付け力が解放されても、ヒートシンク１４は
電子部品１９上に留まる。
【００４１】その後、枠部材はプリント配線基板１２の
表面から引き上げられる。枠部材の動きは電子部品１９
の外形で案内される。例えば水平壁３３の上面がヒート
シンク１４の対向面１８に衝突すると、変位規制機構３
５の突起３６は窪みに入り込む。こうして枠部材３１は
規定のセット位置に位置決めされる。枠部材３１自身の
弾性力の働きで枠部材３１はヒートシンク１４に係り止
めされる。ヒートシンク１４の受熱部１４ａおよび電子
部品１９は完全に枠部材３１に取り囲まれる。冷却装置
１３ａの装着は完了する。
【００４２】冷却装置１３ａの取り外しにあたって、図
９に示されるように、枠部材３１はプリント配線基板１
２の表面に向けて引き下ろされる。枠部材３１の下端が
完全にプリント配線基板１２の表面に受け止められる
と、枠部材３１の上側壁体３４は完全にヒートシンク１
４から離脱する。プリント配線基板１２の表面からヒー
トシンク１４の対向面１８まで測定される高さＳＨより
も枠部材３１の総高さＴＨは低いことから、枠部材３１
の上端は、受熱部１４ａの対向面１８を含む仮想平面Ｐ
Ｌよりも下方に位置する。
【００４３】この状態で、図１０に示されるように、ヒ
ートシンク１４には水平方向に沿って外力ＥＦが加えら
れる。ヒートシンク１４は、枠部材３１に接触すること
なく電子部品１９の表面に沿って簡単に横滑りする。こ
うしてヒートシンク１４は電子部品１９の表面から簡単
に離脱することができる。ヒートシンク１４の取り外し
は完了する。
【００４４】図１１は本発明の第３実施形態に係る冷却
装置１３ｂを概略的に示す。この第３実施形態に係る冷
却装置１３ｂは、前述の枠部材１６、３１に代えて、電
子部品１９の表面から立ち上がって、所定の間隔で四方
から放熱部品すなわちヒートシンク１４の外周に向き合
わせられる４つの突片４１を備える。こういった突片４
１は電子部品１９に一体に形成されればよい。隣接する
突片４１同士は相互に接続されてもよい。こうした接続
によれば、ヒートシンク１４の受熱部１４ａを受け入れ
る凹み４２が電子部品１９の表面に区画されることがで
きる。電子部品１９は切れ目なく突片４１に取り囲まれ
る。図中、第１および第２実施形態の構成と同様な作用
や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
【００４５】例えばプリント配線基板１２の搬送といっ
た場面では、プリント配線基板１２の傾斜や振動に基づ
き電子部品１９の表面に沿ってヒートシンク１４は横滑
りする。電子部品１９上の突片４１はヒートシンク１４
の外周に係り合う。こうして突片４１は、前述の枠部材
１６、３１と同様に、所定の範囲内でヒートシンク１４
の横滑りを制限することができる。このように突片４１
は本発明に係る横滑り規制機構として機能することがで
きる。
【００４６】図１２は本発明の第４実施形態に係る冷却
装置１３ｃを概略的に示す。この第４実施形態に係る冷
却装置１３ｃは、前述の枠部材１６、３１に代えて、放
熱部品すなわちヒートシンク１４の対向面１８から立ち
上がって、所定の間隔で四方から電子部品１９の外周に
向き合わせられる４つの突片４３を備える。こういった
突片４３はヒートシンク１４に一体に形成されればよ
い。隣接する突片４３同士は相互に接続されてもよい。
こうした接続によれば、電子部品１９を受け入れる凹み
４４がヒートシンク１４の対向面に区画されることがで
きる。電子部品１９は切れ目なく突片４３に取り囲まれ
る。図中、第１および第２実施形態の構成と同様な作用
や機能を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
【００４７】例えばプリント配線基板１２の搬送といっ
た場面では、プリント配線基板１２の傾斜や振動に基づ
き電子部品１９の表面に沿ってヒートシンク１４は横滑
りする。ヒートシンク１４上の突片４３は電子部品１９
の外周に係り合う。こうして突片４３は、前述の枠部材
１６、３１と同様に、所定の範囲内でヒートシンク１４
の横滑りを制限することができる。このように突片４３
は本発明に係る横滑り規制機構として機能することがで
きる。
【００４８】図１３は本発明の第５実施形態に係る冷却
装置１３ｄを概略的に示す。この第５実施形態に係る冷
却装置１３ｄは、前述の枠部材１６、３１に代えて、プ
リント配線基板１２の表面から立ち上がって、所定の間
隔で四方から放熱部品すなわちヒートシンク１４の外周
に向き合わせられる４つの突片４５を備える。こういっ
た突片４５は、例えばねじ４６といった結合機構でプリ
ント配線基板１２の表面に固定されればよい。隣接する
突片４５同士は相互に接続されてもよい。こうした接続
によれば、電子部品１９およびヒートシンク１４の受熱
部１４ａを取り囲む枠が区画されることができる。ヒー
トシンク１４は切れ目なく突片４５に取り囲まれる。図
中、第１および第２実施形態の構成と同様な作用や機能
を発揮する構成には同一の参照符号が付される。
【００４９】例えばプリント配線基板１２の搬送といっ
た場面では、プリント配線基板１２の傾斜や振動に基づ
き電子部品１９の表面に沿ってヒートシンク１４は横滑
りする。プリント配線基板１２上の突片４５はヒートシ
ンク１４の外周に係り合う。こうして突片４５は、前述
の枠部材１６、３１と同様に、所定の範囲内でヒートシ
ンク１４の横滑りを制限することができる。このように
突片４５は本発明に係る横滑り規制機構として機能する
ことができる。
【００５０】図１４から明らかなように、ヒートシンク
１４の対向面１８には、プリント配線基板１２の表面か
ら立ち上がる突片４５を受け入れる溝４７が形成されて
もよい。電子部品１９の表面でヒートシンク１４が横滑
りすると、プリント配線基板１２上の突片４５は溝４７
の壁面に係り合う。こうして突片４５と溝４７との協働
で、ヒートシンク１４の横滑りは所定の範囲内に制限さ
れることができる。
【００５１】このとき、プリント配線基板１２から立ち
上がる突片４５には、プリント配線基板１２上に固定さ
れる例えば金属製のスティフナが利用されることができ
る。スティフナは例えば電子部品１９の周囲に切れ目な
く取り付けられる。こういったスティフナによれば、電
子部品１９の周囲でプリント配線基板１２のねじれや撓
みは防止されることができる。
【００５２】以上のような冷却装置１３、１３ａ〜１３
ｄでは、例えばヒートシンク１４と電子部品１９との間
に剥離機構が組み込まれてもよい。こういった剥離機構
は、例えば図１５に示されるように、ヒートシンク１４
の受熱部１４ａに形成されるねじ孔４８と、このねじ孔
４８にねじ込まれるねじ４９とで構成されればよい。ヒ
ートシンク１４の取り付けにあたって、ねじ４９は例え
ば休止位置に位置決めされる。この休止位置では、ねじ
４９の先端は電子部品１９の表面に向き合わせられる。
ねじ４９の頭は、ヒートシンク１４の表面から浮き上が
った状態に保持される。ヒートシンク１４の取り外しに
あたって、ねじ４９はねじ孔４８にねじ込まれる。ねじ
４９の先端は電子部品１９の表面に受け止められる。さ
らにねじ４９がねじ込まれると、ねじ４９の回転は垂直
方向ＰＤの推進力に変換される。こうしてヒートシンク
１４は、サーマルグリース２３の吸着力に抗して比較的
に簡単に電子部品１９の表面から引き剥がされることが
できる。
【００５３】なお、以上のような冷却装置１３、１３ａ
〜１３ｄでは、枠部材１６の内面や突片４１、４３、４
５と電子部品１９やヒートシンク１４の外周とは完全に
密着し合ってもよい。この場合には、ヒートシンク１４
の横滑りは完全に阻止されることができる。
【００５４】（付記１） 対向面で冷却対象物の表面に
受け止められる放熱部品と、冷却対象物の表面および対
向面の間に挟み込まれる熱伝導性流動体と、冷却対象物
の表面に沿った放熱部品の横滑りを制限する横滑り規制
機構とを備えることを特徴とする冷却装置。
【００５５】（付記２） 付記１に記載の冷却装置にお
いて、前記横滑り規制機構は、冷却対象物および放熱部
品の周囲を囲み、冷却対象物および放熱部品に対して冷
却対象物の表面に直交する垂直方向に相対的に変位する
枠体を備えることを特徴とする冷却装置。
【００５６】（付記３） 付記１に記載の冷却装置にお
いて、前記横滑り規制機構は、前記冷却対象物に形成さ
れて、放熱部品の横滑り時に放熱部品に係り合う突片を
備えることを特徴とする冷却装置。
【００５７】（付記４） 付記１に記載の冷却装置にお
いて、前記横滑り規制機構は、前記放熱部品に形成され
て、放熱部品の横滑り時に冷却対象物に係り合う突片を
備えることを特徴とする冷却装置。
【００５８】（付記５） 付記１に記載の冷却装置にお
いて、前記冷却対象物を変位不能に支持する支持体と、
この支持体上に変位不能に配置されて、放熱部品の横滑
り時に放熱部品に係り合う突片とをさらに備えることを
特徴とする冷却装置。
【００５９】（付記６） 付記１〜５のいずれかに記載
の冷却装置において、前記熱伝導性流動体にはセラミッ
ク粒子および金属粒子の少なくともいずれか一方が含ま
れることを特徴とする冷却装置。
【００６０】（付記７） 付記６に記載の冷却装置にお
いて、前記セラミック粒子および金属粒子はグリース中
に分散することを特徴とする冷却装置。
【００６１】（付記８） 付記１〜７のいずれかに記載
の冷却装置において、前記横滑り規制機構は前記横滑り
の範囲を規定することを特徴とする冷却装置。
【００６２】（付記９） 付記１〜８のいずれかに記載
の冷却装置において、前記放熱部品は、前記垂直方向に
立ち上がるフィンを備えることを特徴とする冷却装置。
【００６３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、できる限
り小さな押し付け力で冷却対象物の表面に満遍なく放熱
部品は接触し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る冷却装置の外観
を概略的に示す電子部品実装基板の斜視図である。
【図２】 図１の２−２線に沿った拡大部分断面図であ
る。
【図３】 変位規制機構の構成を概略的に示す拡大垂直
断面図である。
【図４】 電子部品上にヒートシンクを搭載する場面を
示すプリント配線基板の拡大部分垂直断面図である。
【図５】 電子部品およびヒートシンクに枠部材を装着
する場面を示す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図
である。
【図６】 電子部品およびヒートシンクから枠部材を取
り外す場面を示す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面
図である。
【図７】 電子部品からヒートシンクを離脱させる場面
を示すプリント配線基板の拡大部分垂直断面図である。
【図８】 本発明の第２実施形態に係る冷却装置を示す
電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図９】 ヒートシンクから枠部材を離脱させる場面を
示す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図１０】 電子部品からヒートシンクを離脱させる場
面を示すプリント配線基板の拡大部分垂直断面図であ
る。
【図１１】 本発明の第３実施形態に係る冷却装置を示
す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図１２】 本発明の第４実施形態に係る冷却装置を示
す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図１３】 本発明の第５実施形態に係る冷却装置を示
す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図１４】 第５実施形態の変形例に係る冷却装置を示
す電子部品実装基板の拡大部分垂直断面図である。
【図１５】 剥離機構の構成を概略的に示す電子部品お
よびヒートシンクの拡大部分垂直断面図である。
【符号の説明】
１３ 冷却装置、１３ａ〜１３ｄ 冷却装置、１４ 放
熱部品としてのヒートシンク、１４ｂ フィン、１６
横滑り規制機構としての枠体すなわち枠部材、１８ 対
向面、１９ 冷却対象物としての電子部品、２３ 熱伝
導性流動体としてのサーマルグリース、３１ 横滑り規
制機構としての枠体すなわち枠部材、４１ 横滑り規制
機構としての突片、４３ 横滑り規制機構としての突
片、４５横滑り規制機構としての突片。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/40 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｚ Ｍ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向面で冷却対象物の表面に受け止めら
    れる放熱部品と、冷却対象物の表面および対向面の間に
    挟み込まれる熱伝導性流動体と、冷却対象物の表面に沿
    った放熱部品の横滑りを制限する横滑り規制機構とを備
    えることを特徴とする冷却装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の冷却装置において、前
    記横滑り規制機構は、冷却対象物および放熱部品の周囲
    を囲み、冷却対象物および放熱部品に対して冷却対象物
    の表面に直交する垂直方向に相対的に変位する枠体を備
    えることを特徴とする冷却装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の冷却装置にお
    いて、前記熱伝導性流動体にはセラミック粒子および金
    属粒子の少なくともいずれか一方が含まれることを特徴
    とする冷却装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の冷却装置において、前
    記セラミック粒子および金属粒子はグリース中に分散す
    ることを特徴とする冷却装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の冷却装
    置において、前記横滑り規制機構は前記横滑りの範囲を
    規定することを特徴とする冷却装置。
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