(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた放熱性能を有し、且つしっかり固定することができる放熱装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】放熱装置は、電気回路板に装着された電子素子を冷却することに用いられ、放熱器１０と、前記電子素子に貼合せて設置される基板５０、６０と、前記基板と前記放熱器とを導熱可能に連接する熱管３０、４０と、を備えてなる。前記基板の頂面には、対向して設置される２つの係止フック６４が上方へ凸設されている。前記放熱装置は、前記２つの係止フックと前記熱管との間に係止される固定シート７０を更に備える。前記２つの係止フックは、別々に前記固定シートの対向する両側を押圧し、前記固定シートの中央部は、前記熱管を押圧して前記熱管を前記基板に固定する。【選択図】図１
2010251756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路板に装着された電子素子を冷却することに用いられ、放熱器と、前記電子素子に貼合せて設置される基板と、前記基板と前記放熱器とを導熱可能に連接する熱管と、を備えてなる放熱装置であって、
前記基板の頂面には、対向して設置される２つの係止フックが上方へ凸設されており、前記放熱装置は、前記２つの係止フックと前記熱管との間に係止される固定シートを更に備え、前記２つの係止フックは、別々に前記固定シートの対向する両側を押圧し、前記固定シートの中央部は、前記熱管を押圧して前記熱管を前記基板に固定することを特徴とする放熱装置。
【請求項２】
前記固定シートは、主体部及び前記主体部の対向する両側の中央部から別々に水平方向に沿って延伸して形成される２つの係止アームを備え、前記２つの係止フックは、それぞれ対応する１つの係止アームを押圧することを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記固定シートは、前記主体部の前記係止アームが形成された対向する両側の両辺から別々に下方へ凸設される複数の挟持アームを更に備え、前記複数の挟持アームは、それぞれ対応する前記熱管の対向する両側を挟持することで前記熱管を固定することを特徴とする請求項２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記係止フックは、Ｌ字型であって、前記基板から上方へ凸設される支持部と、前記支持部の頂部から外部へ延伸してなり、且つ前記固定シートの係止アームを押圧する係止部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記２つの係止フックの係止部は、お互いに対向し且つそれぞれ下に向かって斜めに延伸していることを特徴とする請求項４に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記各係止アームの末端の対向する両側には、別々に１つの係止辺部が凸設されており、前記係止フックの係止部は、対応する前記係止アームの２つの係止辺部の間に位置することを特徴とする請求項５に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記熱管は、前記基板に連接される蒸発部と、前記放熱器に連接される冷却部と、前記蒸発部と前記冷却部を連接する連接部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項８】
前記放熱装置は、他の電子素子に貼合せて設置される他の基板及び前記他の基板と前記放熱器とを導熱可能に連接する他の熱管をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の放熱装置。
【請求項９】
前記２つの熱管の連接部は、前記放熱器の同じ側から外部へ折り曲げられて延伸していることを特徴とする請求項８に記載の放熱装置。
【請求項１０】
前記２つの熱管は扁平状であって、前記２つの熱管の頂面及び底面は平面であることを特徴とする請求項８に記載の放熱装置。
【請求項１１】
前記放熱器の一側にファンが設置されており、前記ファンは、前記放熱器と結合されるハウシング及び前記ハウシング内に装着されるインペラーを備え、前記ハウシングの一側に前記放熱器と対向する排気口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項１２】
前記基板の外周縁部には、前記基板を前記電気回路板に固定するための複数の装着アームが間隔をおいて凸設されており、前記各装着アームの端部には、固定部材を貫かせる貫通孔が開設されており、前記各装着アームの外縁部には、前記電気回路板と組合せる位置決めフックが下方に向かって凸設されていることを特徴とする請求項１に記載の放熱装置。
【請求項１３】
対向して設置される２つの係止フックがその頂面から上方へ凸設されている基板を提供するステップと、
熱管の一端を前記２つの係止フックの間に挿入するステップと、
固定シートを前記２つの係止フックと前記熱管との間に係止して、前記２つの係止フックで前記固定シートの対向する両側を押圧し、前記固定シートの中央部で前記熱管を押圧するステップと、
前記２つの係止フックを押圧して、前記係止フックが下方へ変形されて前記固定シートの対向する両側を更に押圧するステップと、
前記熱管の他端を放熱器に導熱可能に結合するステップと、
を備えることを特徴とする放熱装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱装置及びその製造方法に関し、特に電子素子を冷却することに用いられる放熱装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子情報産業の急速な発展に伴って、中央処理装置（ＣＰＵ）等の電子素子の集積電路はますます複雑になり、発生する熱量もますます増加されている。このため、放熱問題はコンピュータの運行機能に影響する要因となり、高速ＣＰＵの実際の応用を大きく限定している。特にノートパソコン等の超薄型のコンピュータに対して、放熱問題は非常に重要である。超薄型のコンピュータにおいて、ＣＰＵ等の発熱電子素子はハウシングの頂部及び底部に近すぎるため、限られた空間内で、電子素子が発生した熱をより効率的に出すために、業界では常にＣＰＵに熱管、放熱器及びファンからなる放熱装置を装着して、熱管をＣＰＵに接触させてＣＰＵが発生した熱を吸収させる。
【０００３】
従来の放熱器は単純に金属で熱を伝達する方式で放熱するため、放熱効率が低い。それに対して、熱管は、両端が封着された金属管を採用して、正常状態では内部に気体及び液体が共存して冷却循環を行うため、放熱効率が高い。そのため、従来の技術においては、熱管の性能を利用して、熱管の一端を電子素子に貼付けて熱管で熱を吸収して放熱器に伝達し、更に放熱する放熱装置が採用されている。液体の循環速度が速いため、放熱装置全体の放熱効率が高くなり、それとともに、電子素子周囲の空間を合理的に利用することもできる。そのような構造では、放熱装置の放熱効率を高めることができるが、熱管を装着する時、熱管と電子素子とをしっかり接触させることを必要とする。それに、使用する時に熱管部分が外力により変形や破損することによって、放熱装置が壊れることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、優れた放熱性能を有し、且つしっかり固定することができる放熱装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記問題を解決するために、本発明に係る放熱装置は、電気回路板に装着された電子素子を冷却することに用いられ、放熱器と、前記電子素子に貼合せて設置される基板と、前記基板と前記放熱器とを導熱可能に連接する熱管と、を備えてなる。前記基板の頂面には、対向して設置される２つの係止フックが上方へ凸設されている。前記放熱装置は、前記２つの係止フックと前記熱管との間に係止される固定シートを更に備える。前記２つの係止フックは、別々に前記固定シートの対向する両側を押圧し、前記固定シートの中央部は、前記熱管を押圧して前記熱管を前記基板に固定する。
【０００６】
前記問題を解決するために、本発明に係る放熱装置の製造方法は、対向して設置される２つの係止フックがその頂面から上方へ凸設されている基板を提供するステップと、熱管の一端を前記２つの係止フックの間に挿入するステップと、固定シートを前記２つの係止フックと前記熱管との間に係止して、前記２つの係止フックで前記固定シートの対向する両側を押圧し、前記固定シートの中央部で前記熱管を押圧するステップと、前記２つの係止フックを押圧して、前記係止フックが下方へ変形されて前記固定シートの対向する両側を更に押圧するステップと、前記熱管の他端を放熱器に導熱可能に結合するステップと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
従来の技術に比べて、本発明に係る放熱装置は、固定シートと基板との係止構造を利用して、熱管を基板に緊密に係止することで、前記熱管と前記基板とをしっかり固定することができ、従って放熱装置の作動時の安定性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る放熱装置の立体図である。
【図２】図１に示した放熱装置の立体分解図である。
【図３】図１に示した放熱装置の固定シートの立体図である。
【図４】図１に示した放熱装置のＩＶ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る放熱装置について詳細に説明する。
【００１０】
本発明に係る放熱装置は、電気回路板（図示せず）に装着された電子素子（図示されず）を冷却することに用いられる。図１を参照すると、本発明に係る放熱装置は、放熱器１０と、前記放熱器１０の一側に設置され、前記放熱器１０に強制気流を提供するための遠心ファン２０と、前記放熱器１０に導熱可能に連接される第一熱管３０及び第二熱管４０と、前記第一熱管３０の自由端に導熱可能に連接される第一基板５０と、前記第二熱管４０の自由端に導熱可能に連接される第二基板６０と、を備える。前記放熱装置は、更に前記第二熱管４０を前記第二基板６０に係止固定するための固定シート７０を備える。
【００１１】
図２を一緒に参照すると、前記放熱器１０は、お互いに連接される複数の放熱フィン１２を備える。前記複数の放熱フィン１２は、お互いに平行し且つ縦に設置されており、隣接する２つの放熱フィン１２の間には、気流通路（図示せず）が形成されている。前記複数の放熱フィン１２の前記遠心ファン２０に向かう一側の中央部のそれぞれに切欠部（図示されず）が凹設されており、これらの切欠部がお互い連接されて前記放熱器１０を横方向に貫通し且つ前記第一熱管３０及び前記第二熱管４０を収容するための収容溝１２０を形成する。
【００１２】
前記遠心ファン２０は、前記放熱器１０と結合されるハウシング２２及び前記ハウシング２２内に装着されるインペラー２４を備える。前記ハウシング２２は、蓋部２２０と、前記蓋部２２０と平行に設置されるベース部２２２と、前記ベース部２２２の外周縁部から上方に向かって延伸して前記蓋部２２０と連接される環状側壁２２４と、を備える。前記蓋部２２０の中央部には円形の給気口（図示せず）が形成されている。前記蓋部２２０、前記ベース部２２２及び前記側壁２２４により囲まれて前記インペラー２４を収容する収容空間が形成される。前記インペラー２４は、前記給気口に連接される。前記ハウシング２２の一側には排気口（図示せず）が形成されている。前記排気口は、ちょうど前記放熱器１０の複数の気流通路に向けられているため、前記インペラー２４によって生じた強制気流は前記排気口から前記放熱器１０を通り抜ける。
【００１３】
前記第一熱管３０は、略扁平状であって、直線状の第一蒸発部３２と、直線状の第一冷却部３４と、前記第一蒸発部３２と前記第一冷却部３４を連接する湾曲状の第一連接部３６と、を備える。前記第一連接部３６は、前記第一蒸発部３２及び前記第一冷却部３４と同じ水平面に設置されている。他の部材との組合せをし易くするために、前記第一熱管３０の頂面及び底面を平面にする。前記第一熱管３０の第一蒸発部３２は、前記第一基板５０に貼付され、前記第一熱管３０の第一冷却部３４は、前記放熱器１０の収容溝１２０内に収容される。
【００１４】
前記第一基板５０は、銅、アルミニウム等の優れた熱伝導性を有する金属で一体に製造された矩形板材であって、その底面は、ＣＰＵの頂面に対応的に貼付される。前記第一基板５０の対向する両側には、それぞれ１つの縦長の連接部材５２が設置されており、前記第一基板５０を電気回路板に固定することに用いられる。前記第一熱管３０は、熔接又は固定部材（図示せず）を追加する等の方式によって、前記第一基板５０に固定される。
【００１５】
前記第二熱管４０も、略扁平状であって、前記第一熱管３０と大体同じ構造を有する。前記第二熱管４０は、直線状の第二蒸発部４２と、直線状の第二冷却部４４と、前記第二蒸発部４２と前記第二冷却部４４を連接する湾曲状の第二連接部４６と、を備える。前記第二連接部４６は、前記第二蒸発部４２及び前記第二冷却部４４と同じ水平面に設置されている。他の部材との組合せをし易くするために、前記第二熱管４０の頂面及び底面を平面にする。前記第二熱管４０の第二蒸発部４２は、前記第二基板６０に貼付され、前記第二熱管４０の第二冷却部４４は、前記放熱器１０の収容溝１２０内に収容される。前記第二冷却部４４は、前記第一熱管３０の第一冷却部３４と並列に設置される。前記第二熱管４０の第二連接部４６及び前記第一熱管３０の第一連接部３６は、前記放熱器１０の同じ側から外部に向かって折り曲げられて延伸して形成される。
【００１６】
図４を一緒に参照すると、前記第二基板６０全体は、矩形板材であって、銅、アルミニウム等の優れた熱伝導性を有する金属で一体に製造することができる。本実施形態において、コストを節約するために前記第二基板６０をアルミニウム材で一体に製造し、且つ前記第二基板６０は、前記第一基板５０より遥かに大きい面積を有する。前記第二基板６０の底面は、ＶＧＡ等のＣＰＵの周囲に設置される発熱電子素子に貼り合わされる。前記第二基板６０の外周縁部には、前記第二基板６０を前記電気回路板に固定するための３つの装着アーム６２が水平方向に沿って外部へ向かって間隔をおいて凸設されている。前記各装着アーム６２の端部に隣接する部分に、ねじ等の固定部材（図示せず）を挿入するための垂直貫通孔６２０が開設されている。前記各装着アーム６２の外縁部から下に向かって垂直となるように延在して位置決めフック６２２が形成される。前記位置決めフック６２２は、前記第二基板６０を装着する時に、前記第二基板６０を前記電気回路板の所定位置に位置決めすることに用いられる。前記第二基板６０の頂面には、対向して設置される２つの係止フック６４が、前記第二基板６０と直交する方向に沿って上に向かって間隔をおいて凸設されている。前記係止フック６４は、Ｌ字状であって、前記第二基板６０から上に向かって前記第二基板６０と直交するように凸設される支持部６４０と、前記支持部６４０の頂部から水平方向に沿って延在する係止部６４２と、を備える。前記２つの係止フック６４は、前記第二基板６０と一体に製造することができる。又、前記第二基板６０は、複数の電子素子に対して放熱を行うことに用いられ、前記第二基板６０の底面をこれらの電子素子に緊密に接触させるために、前記第二基板６０の前記電子素子と対応する位置には、複数の吸熱部１００が凹設される。
【００１７】
図３を参照すると、前記固定シート７０は、一体に成形される金属弾性シートであって、矩形の主体部７２と、前記主体部７２の対向する両側の中央部から別々に水平方向に沿って延伸される２つの係止アーム７４と、前記主体部７２の前記係止アーム７４が形成された対向する両側の両辺から別々に前記主体部７２と直交する方向に沿って下へ凸設される４つの挟持アーム７６と、を備える。前記主体部７２の底面は前記第二熱管４０の頂面に圧接される。前記２つの係止アーム７４の頂面は、別々に前記２つの係止フック６４の係止部６４２の底面に圧接される。前記挟持アーム７６は、別々に前記第二熱管４０の対向する両側に設置され且つその組合せによって前記第二熱管４０を挟持する。前記各係止アーム７４の末端の対向する両側には、別々に１つの係止辺部７４０が凸設されており、前記２つの係止辺部７４０は、前記係止部６４２の対向する両側を当止することによって、前記係止部６４２が前記係止アーム７４から脱落することを防止する。
【００１８】
図１ないし図４を参照すると、本発明に係る放熱装置を組立てる時、前記遠心ファン２０を前記放熱器１０の一側に装着して、前記放熱器１０に強制気流を提供する。前記第一熱管３０の第一蒸発部３２は、前記第一基板５０に導熱可能に貼合される。前記第一熱管３０の第一冷却部３４は、前記放熱器１０の収容溝１２０内に収容されて前記放熱フィン１２と導熱可能に結合される。前記第二熱管４０の第二冷却部４４は、前記第一冷却部３４と並列して、前記収容溝１２０内に収容されて前記放熱フィン１２と導熱可能に結合される。前記第二熱管４０の第二蒸発部４２は、水平方向に沿って前記第二基板６０の２つの係止フック６４の間に設置される。前記固定シート７０は、前記第二蒸発部４２の上に圧接され且つ前記２つの係止フック６４と前記第二蒸発部４２との間に係止される。放熱装置の安定性を維持するために、工具で前記２つの係止フック６４の係止部６４２に下に向かって圧力を加えて、前記２つの係止部６４２を下方へ変形させて傾斜させることにより、前記固定シート７０の係止アーム７４を更に圧接する。前記２つの係止アーム７４は、前記２つの係止部６４２から受けた圧力によって、前記主体部７２を前記第二熱管４０の第二蒸発部４２の頂面に押圧することにより、前記第二熱管４０と前記第二基板６０の頂面とを緊密に接触させる。
【００１９】
本発明に係る放熱装置が作動している時、前記第一熱管３０及び前記第二熱管４０は、別々に前記放熱器１０と前記第一基板５０及び前記第二基板６０との間に連接される。前記放熱装置は、電気回路板上方の空間を十分に利用して、同時に複数の電子素子を冷却することにより、放熱装置の放熱効率を向上することができる。且つ、前記放熱装置は、前記固定シート７０と前記第二基板６０の係止フック６４との組合せを利用して、前記第二熱管４０を前記第二基板６０に緊密に係止することで、前記第二熱管４０と前記第二基板６０とをしっかり固定することができ、従って前記放熱装置の作動時の安定性を保証することができる。
【００２０】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の技術特徴の範囲内に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２１】
１０      放熱器
１２      放熱フィン
２０      遠心ファン
２２      ハウシング
２４      インペラー
３０      第一熱管
３２      第一蒸発部
３４      第一冷却部
３６      第一連接部
４０      第二熱管
４２      第二蒸発部
４４      第二冷却部
４６      第二連接部
５０      第一基板
５２      連接部材
６０      第二基板
６２      装着アーム
６４      係止フック
７０      固定シート
７２      主体部
７４      係止アーム
７６      挟持アーム
１００    吸熱部
１２０    収容溝
２２０    蓋部
２２２    ベース部
２２４    側壁
６２０    貫通孔
６２２    位置決めフック
６４０    支持部
６４２    係止部
７４０    係止辺部
【図１】
2010251756.tif 000003
【図２】
2010251756.tif 000004
【図３】
2010251756.tif 000005
【図４】
2010251756.tif 000006