JPH11260976A - コンピュ―タ用ヒ―トシンク装置 - Google Patents

コンピュ―タ用ヒ―トシンク装置

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JPH11260976A
JPH11260976A JP11009092A JP909299A JPH11260976A JP H11260976 A JPH11260976 A JP H11260976A JP 11009092 A JP11009092 A JP 11009092A JP 909299 A JP909299 A JP 909299A JP H11260976 A JPH11260976 A JP H11260976A
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heat sink
sink device
microprocessor
electromagnetic radiation
ground plane
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ドミニク・バロン
Henri Boniface
アンリ・ボニファス
Henri Braquet
アンリ・ブラケ
Bruno Centola
ブリュノ・サントラ
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    • H10W72/851Dispositions of multiple connectors or interconnections
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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント回路板上に実装された論理回路の動
作を妨害する可能性のある電磁放射を放出しない、プリ
ント回路板上に実装された半導体構成要素用の金属ヒー
トシンクを提供すること。 【解決手段】 接地面(34)を含むプリント回路板
(22)上に実装されたマイクロプロセッサ(20)の
ためのヒートシンク装置(24)であって、熱伝導性で
あり、マイクロプロセッサを内蔵する誘電体ケースの上
部に固定され、周囲の空気との熱交換を可能にする外表
面を備えたヒートシンク装置(24)。ヒートシンク装
置(24)は、アンテナとして動作する前記装置がマイ
クロプロセッサ(20)から受け取った電磁放射を再放
出するのを防止するファラデー・タイプの放射遮断手段
と、電磁放射によって誘導されたエネルギーを排出する
ために前記装置を接地面(34)に接続するための接続
手段(28、30、32)とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路板上
に実装する半導体構成要素用のヒートシンクに関し、詳
細には、マイクロプロセッサが発生する電磁波妨害を防
止するマイクロプロセッサ用のヒートシンク装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子ビジネスおよびマルチメディア・ア
プリケーション・ソフトウェアの成功によって、当業界
は大容量のデータ・ファイルをやり取りするためのより
広い帯域とスループットをユーザに提供する新世代の高
速マイクロプロセッサを開発するに至っている。約7〜
10ワットの電力を使用するこれらのマイクロプロセッ
サはエネルギーを消費し、このエネルギーを放散させる
信頼性の高いヒートシンクを必要とする。
【0003】これと同時に、技術の進歩と論理回路の集
積によって、高速セル・スイッチングが可能になり、そ
の結果、電磁エネルギー放射が生じる。一般に、マイク
ロプロセッサを内蔵する誘電体ケースの上に、鋼やアル
ミニウム合金などの熱伝導材料でできたヒートシンクが
搭載され、マイクロプロセッサが発生した電磁放射の一
部を捕捉する。
【0004】空気との熱交換は、重要な熱交換領域を備
える必要があるため、ヒートシンクの上部は一般に複数
のフィンまたはスパイクから成り、その結果、マイクロ
プロセッサの面積の4〜10倍の面積になる。しかし、
このようなフィンは捕捉した電磁放射を再放出するアン
テナとして機能する。この放射は、近傍にある論理回路
を妨害する可能性があり、EMC規格の必要条件を満た
すことがきわめて困難になる。この問題を克服する技法
は、マイクロプロセッサをファラデー遮蔽で被うことで
あるが、残念なことにそれによって冷却管理が悪くな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、プリント回路板上に実装された論理回路の動作
を妨害する可能性のある電磁放射を放出しない、プリン
ト回路板上に実装された半導体構成要素用の金属ヒート
シンクを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
接地面を含むプリント回路板上に実装されたマイクロプ
ロセッサ用のヒートシンク装置であって、熱伝導性であ
り、マイクロプロセッサを内蔵する誘電体ケースの上部
に固定され、周囲との熱交換を可能にする外表面を含む
ヒートシンク装置に関する。この装置は、アンテナとし
て機能するヒートシンク装置がマイクロプロセッサから
受け取った電磁放射を再放出するのを防ぐ放射遮断手段
と、電磁放射によって誘導されたエネルギーを排出する
ためにヒートシンク装置を接地面に接続する接続手段と
を含む。
【0007】本発明の好ましい実施形態では、ヒートシ
ンク装置は、回路板の接地面に直接接続された接続ピン
を備えたファラデー遮蔽の機能を有する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に示すような従来のヒートシ
ンクは、一般には鋼またはアルミニウム合金の熱伝導性
装置10であり、主として、マイクロプロセッサ14が
発生した熱を周囲の空気中に放散させることができるよ
うにするきわめて重要な領域となるフィンまたはスパイ
ク12から成る。
【0009】プリント回路板16上に実装されたマイク
ロプロセッサ14は、誘電体ケース内に内蔵されてい
る。この誘電体ケースのために、マイクロプロセッサは
マイクロプロセッサ・チップに容量結合される。次に、
ヒートシンク・フィン12がそれぞれの寄生キャパシタ
ンスを介して環境に結合される。したがって、ヒートシ
ンク10によって捕捉された電磁エネルギーの一部は、
そのようなキャパシタンスのためにアンテナとして機能
するフィン12によって再放出される。
【0010】図1の矢印18で示されている電磁放射の
放出は、マイクロプロセッサ・チップが発生する高調波
の波長と比較したフィン12の大きさに依存する。経験
則により、この波長の10分の1を超える長さを有する
フィンはアンテナになることがわかっている。したがっ
て、約10mmの長さを有するフィンの場合、3GHz
以上の高調波のアンテナとなる。
【0011】上述の問題は、図2に示すヒートシンク装
置によって克服される。前述のように、誘電体ケース内
に内蔵されたマイクロプロセッサ20がプリント回路板
22上に実装されている。主としてフィン26から成る
熱伝導性ヒートシンク24が、マイクロプロセッサ20
の上部に、好ましくは熱伝導性接着剤によって固定され
ている。フィン26の高さとフィン間の間隔は、熱放散
のためにマイクロプロセッサ20と周囲の空気との間の
熱交換が可能な限り多く行われるように設計されている
ことに留意されたい。
【0012】図1の従来のヒートシンクとは異なり、ヒ
ートシンク24はマイクロプロセッサ20よりも大き
い。実際には、マイクロプロセッサ20は、一定の間隔
をあけて配置され、プリント回路板22の接地面34に
接続されたピン28、30、または32などの上部およ
び垂直ピン上のヒートシンク24によって構成されたフ
ァラデー遮蔽内にカプセル封止されている。したがっ
て、ヒートシンク24によって捕捉された放射エネルギ
ーの大部分は接地面34によって放散される。
【0013】ピン28、30、または32の数は、主と
して最大高調波波長に依存し、経験則では2つのピンの
間の間隔Lは最低波長の10分の1以下にする。したが
って、現在使用されている200〜300MHzの基本
周波数を有する信号の第10高調波に相当する3GHz
の有効高調波を示す最新のモジュールでは、間隔Lは1
cm以下でなければならない。5cmの大きさのマイク
ロプロセッサ・ケースによる実施態様の例は、一辺が8
cmで、ピン28、29、30などの9個のピンを含む
ファラデー遮蔽である。本発明の目的は、電磁放出を内
部に維持し、接地面と、熱を放散させるためのフィンま
たはスパイクによって構成された上部と、最低波長の放
射が外部に放出されるのを防止する壁面とから成るファ
ラデー遮蔽タイプの放射遮断装置を提供することであ
る。このような装置は、上述の装置とは異なる態様で実
施することもできることに留意されたい。したがって、
ファラデー遮蔽は、ピンではなく中実の側壁を有するこ
ともでき、前記側壁はプリント回路板の上部で直接また
はピンホールによって接地に接続される。あるいは、前
述のように最低波長の10分の1未満の寸法の網目を持
つ格子によって形成することもできる。最後に、接地面
34へのヒートシンク24の接続は、ピン28、30、
または32とは異なる単一のストラップまたはワイヤと
することも可能であろう。
【0014】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0015】(1)接地面(34)を有するプリント回
路板(22)上に実装された半導体構成要素(20)、
特にマイクロプロセッサのための、熱伝導性で、前記半
導体構成要素を内蔵する誘電体ケース上に固定され、周
囲の空気との熱交換を可能にする外表面を備えたヒート
シンク装置(24)であって、アンテナとして機能する
前記ヒートシンク装置が前記半導体構成要素から受け取
った電磁放射を再放出するのを防止する放射遮断手段
(28、30、32)と、前記電磁放射によって誘導さ
れたエネルギーを放散させるために前記ヒートシンク装
置を前記接地面に接続する接続手段とを含むことを特徴
とする、ヒートシンク装置(24)。 (2)前記放射遮断手段が、前記接地面(34)に直接
接続された接続ピン(28、30、32)を含むファラ
デー遮蔽である、上記(1)に記載のヒートシンク装置
(24)。 (3)前記接続ピン(28、30、32)が一定の間隔
をあけて配置され、前記ピンのうちの2つのピンの間の
間隔Lが再放出しないように防止する第10最低電磁放
射波長よりも小さい、上記(2)に記載のヒートシンク
装置(24)。 (4)最大3GHzの電磁放射高調波が再放出されるの
を防止するために前記間隔Lが1cm未満である、上記
(3)に記載のヒートシンク装置(24)。 (5)周囲の空気との熱交換を可能にする前記外表面が
フィン(26)から成る、上記(1)ないし(4)のい
ずれか一項に記載のヒートシンク装置(24)。
【図面の簡単な説明】
【図1】電磁放射を放出する従来のヒートシンクを備え
たマイクロプロセッサ・ケースを示す略図である。
【図2】本発明によるヒートシンクを備えたマイクロプ
ロセッサ・ケースの部分断面図である。
【符号の説明】
20 マイクロプロセッサ 22 プリント回路板 24 ヒートシンク 26 フィン 28 ピン 30 ピン 32 ピン 34 接地面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンリ・ボニファス フランス 06610 ラ・ゴード シュマ ン・ド・ラドレ (72)発明者 アンリ・ブラケ フランス 06790 アスプルモン レ・テ ンプリエ (72)発明者 ブリュノ・サントラ フランス 06140 ヴァンス アヴニュ・ ド・プロヴァンス 1978

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】接地面(34)を有するプリント回路板
    (22)上に実装された半導体構成要素(20)、特に
    マイクロプロセッサのための、熱伝導性で、前記半導体
    構成要素を内蔵する誘電体ケース上に固定され、周囲の
    空気との熱交換を可能にする外表面を備えたヒートシン
    ク装置(24)であって、 アンテナとして機能する前記ヒートシンク装置が前記半
    導体構成要素から受け取った電磁放射を再放出するのを
    防止する放射遮断手段(28、30、32)と、 前記電磁放射によって誘導されたエネルギーを放散させ
    るために前記ヒートシンク装置を前記接地面に接続する
    接続手段とを含むことを特徴とする、ヒートシンク装置
    (24)。
  2. 【請求項2】前記放射遮断手段が、前記接地面(34)
    に直接接続された接続ピン(28、30、32)を含む
    ファラデー遮蔽である、請求項1に記載のヒートシンク
    装置(24)。
  3. 【請求項3】前記接続ピン(28、30、32)が一定
    の間隔をあけて配置され、前記ピンのうちの2つのピン
    の間の間隔Lが再放出しないように防止する第10最低
    電磁放射波長よりも小さい、請求項2に記載のヒートシ
    ンク装置(24)。
  4. 【請求項4】最大3GHzの電磁放射高調波が再放出さ
    れるのを防止するために前記間隔Lが1cm未満であ
    る、請求項3に記載のヒートシンク装置(24)。
  5. 【請求項5】周囲の空気との熱交換を可能にする前記外
    表面がフィン(26)から成る、請求項1ないし4のい
    ずれか一項に記載のヒートシンク装置(24)。
JP11009092A 1998-01-22 1999-01-18 コンピュ―タ用ヒ―トシンク装置 Expired - Lifetime JP3012867B2 (ja)

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