(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板に搭載された集積回路装置と、前記基板に固定されたフランジと、前記集積回路装置の上面に放熱シートを介して当接するヒートシンクと、前記ヒートシンクの側面の複数箇所に設けられた前記基板と平行な複数の高さ決めピンと、前記高さ決めピンが嵌合されるガイド穴が設けられ前記フランジに螺合する固定ねじにより前記フランジの側面に固定される複数のクランプとを含み、前記ヒートシンクの前記高さ決めピンが設けられた２つの側面に挟まれた部分の長さが対応する前記クランプが固定された前記フランジの側面間の長さより小さく、前記クランプの前記固定ねじが挿通する開口部は前記固定ねじの外形に対し前記基板と垂直な方向に余裕があることを特徴とするヒートシンク固定構造。
【請求項２】
基板と、この基板に搭載された集積回路装置と、前記基板に固定されたフランジと、前記集積回路装置の上面に放熱シートを介して当接するヒートシンクと、前記ヒートシンクの側面の複数箇所に設けられた前記基板と平行な複数の高さ決めピンと、前記高さ決めピンが嵌合されるガイド穴が設けられ前記フランジに螺合する固定ねじにより前記フランジの側面に固定される複数のクランプと、前記フランジに固定され前記ヒートシンクに設けられたピン穴に挿入された前記基板と垂直な方向の位置決めピンとを含み、前記ヒートシンクの前記高さ決めピンが設けられた側面が対応する前記クランプが固定された前記フランジの側面より後退して位置し、前記クランプの前記固定ねじが挿通する開口部は前記固定ねじの外形に対し前記基板と垂直な方向に余裕があることを特徴とするヒートシンク固定構造。
【請求項３】
前記基板は長方形で、前記フランジは前記基板の周縁のみを覆う額縁状の枠で、前記ヒートシンクは長方形の底面の周縁を前記フランジに対向させることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシンク固定構造。
【請求項４】
前記クランプは前記フランジの対向する側面それぞれに２つずつ固定され、前記高さ決めピンは前記クランプに対応して前記ヒートシンクの対向する側面に２つずつ設けられたことを特徴とする請求項３に記載のヒートシンク固定構造。
【請求項５】
前記基板には、前記集積回路装置が複数個、搭載されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヒートシンク固定構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のヒートシンク固定構造において、前記基板に搭載された前記集積回路装置の上面に前記放熱シートを載せ、前記ヒートシンクを前記放熱シートを介して前記集積回路上に載せてから、前記ヒートシンクを前記集積回路に押し付けるように負荷した状態で、前記ガイド穴に前記高さ位置決めピンを嵌合させて前記クランプを前記固定ねじにより前記フランジに固定することを特徴とするヒートシンク固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンク固定構造および方法に関し、特にＭＣＭ（ｍｕｌｔｉ−ｃｈｉｐ  ｍｏｄｕｌｅ）のプリント基板に搭載された複数のＬＳＩに放熱シートを介して当接させられたヒートシンクを固定する構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＭＣＭの放熱構造においてＬＳＩからヒートシンクへの放熱は放熱シートを介し行うが、ヒートシンクと放熱シートとの接触状態を一定に保つため、ＭＣＭの実装部にばねを組み込み、ばねによってヒートシンクを一定の力でＬＳＩに押し当て、放熱シートの圧縮歪みが一定に保たれるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ヒートシンクをばねでＬＳＩに押し付ける構造では、次のような問題点があった。
【０００４】
第１の問題点は、ばねを組み込むためこれを保持する機構部品が必要であり、部品点数が増加する。また構造が複雑となり、小型化が困難である。
【０００５】
第２問題点は、ＭＣＭの実装部に振動、衝撃が加わり、ばね力を超える力がヒートシンクに加わった場合に、ヒートシンクが移動してしまい、ヒートシンクと放熱シートとの接触状態が変化することがあった。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するＭＣＭ等におけるヒートシンク固定構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のヒートシンク固定構造は、基板（図１の５）と、この基板に搭載された集積回路装置（図１の４）と、前記基板に固定されたフランジ（図１の７）と、前記集積回路装置の上面に放熱シート（図１の６）を介して当接するヒートシンク（図１の１）と、前記ヒートシンクの側面の複数箇所に設けられた前記基板と平行な複数の高さ決めピン（図１の２）と、前記高さ決めピンが嵌合されるガイド穴（図１の１１）が設けられ前記フランジに螺合する固定ねじ（図１の１２）により前記フランジの側面に固定される複数のクランプ（図１の１０）とを含み、前記ヒートシンクの前記高さ決めピンが設けられた２つの側面に挟まれた部分の長さが対応する前記クランプが固定された前記フランジの側面間の長さより小さく、前記クランプの前記固定ねじが挿通する開口部（図１の１７）は前記固定ねじの外形に対し前記基板と垂直な方向に余裕があることを特徴とする。
【０００８】
本発明のヒートシンク固定構造は、基板（図１の５）と、この基板に搭載された集積回路装置（図１の４）と、前記基板に固定されたフランジ（図１の７）と、前記集積回路装置の上面に放熱シート（図１の６）を介して当接するヒートシンク（図１の１）と、前記ヒートシンクの側面の複数箇所に設けられた前記基板と平行な複数の高さ決めピン（図１の２）と、前記高さ決めピンが嵌合されるガイド穴（図１の１１）が設けられ前記フランジに螺合する固定ねじ（図１の１２）により前記フランジの側面に固定される複数のクランプ（図１の１０）と、前記フランジに固定され前記ヒートシンクに設けられたピン穴（図１の３）に挿入された前記基板と垂直な方向の位置決めピン（図１の８）とを含み、前記ヒートシンクの前記高さ決めピンが設けられた側面が対応する前記クランプが固定された前記フランジの側面より後退して位置し、前記クランプの前記固定ねじが挿通する開口部（図１の１７）は前記固定ねじの外形に対し前記基板と垂直な方向に余裕があることを特徴とする。
【０００９】
上述のヒートシンク固定構造は、前記基板は長方形で、前記フランジは前記基板の周縁のみを覆う額縁状の枠で、前記ヒートシンクは長方形の底面の周縁を前記フランジに対向させるようにし、前記クランプは前記フランジの対向する側面それぞれに２つずつ固定され、前記高さ決めピンは前記クランプに対応して前記ヒートシンクの対向する側面に２つずつ設けられるようにし、前記基板には、前記集積回路装置が複数個、搭載されるようにすることもできる。
【００１０】
本発明のヒートシンク固定方法は、上述のヒートシンク固定構造において、前記基板（図１の５）に搭載された前記集積回路装置（図１の４）の上面に前記放熱シート（図１の６）を載せ、前記ヒートシンク（図１の１）を前記放熱シートを介して前記集積回路上に載せてから、前記ヒートシンクを前記集積回路に押しつけるように負荷した状態で前記ガイド穴に前記高さ決めピン（図１の２）を嵌合させて前記クランプ（図１の１０）を前記固定ねじにより前記フランジ（図１の７）に固定することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、それぞれ本発明の実施の形態のＭＣＭにおけるヒートシンク固定構造の分解斜視図および組み立てた斜視図である。図３は図１のＡＡ断面図であり、図４は図２のＢＢ断面図である。
【００１２】
プリント基板５に実装されるＬＳＩ４の上面には放熱シート６が取り付けられている。プリント基板５にねじ（図示略）で固定される金属製のフランジ７の上面には、２本の位置決めピン８が植設され、ヒートシンク１の底面に設けたピン穴３にピン８を挿通させてヒートシンク１を放熱シート６を介してＬＳＩ４上に載せる。
【００１３】
ヒートシンク１は両側面に水平な高さ決めピン２を４本有し、ピン２はクランプ１０が有するガイド穴１１に嵌合される。クランプ１０は、それぞれにおいて下辺に２つの縦方向に長い逆Ｕ字状の切り込み１７を有し、切り込み１７を挿通し、フランジ７の側面に設けられたタップ９に螺合するねじ１２でフランジ７の側面に固定される。従って、ヒートシンク１は、フランジ７に対しクランプ１０を介して両側部が縦方向に動かないように保持されている。
【００１４】
図４に示すように示すように、ピン８とピン穴３の間にはクリアランス１６を設けておく。またヒートシンク１の両側面間の幅１４はフランジ７の両側面間の幅１５より十分短くし、幅１４と幅１５の差よりクリアランス１６を小さいものとしておき、位置決めピン８のフランジ７の両側辺に対する位置精度およびピン穴３のヒートシンク１の両側辺に対する位置精度を十分に出しておくことにより、ヒートシンク１の幅１４等に製造時の寸法公差が発生した場合においてもクランプ１０をフランジ７に固定したときに、クランプ１０の側面とフランジ７の側面、すなわちクランプ１０との間にはクリアランス１８が確保され、クランプ１０とヒートシンク１の側面が接触することはない。
【００１５】
図４に示すように、クランプ１０が有する切り込み１７には、ねじ１２の軸径に対し、縦方向の十分なクリアランス１３を設けておき、ヒートシンク１に荷重１６を加え放熱シート６の厚さが変化した場合においても、ねじ１２でクランプ１０をフランジ７に確実に固定する事ができるようにしておく。また、ヒートシンク１の底面は平面で、フランジ７の高さはＬＳＩ４の上面に載せられた放熱シート６の高さより十分に低くなるようにしておく。
【００１６】
次に、発熱体であるＬＳＩ４からヒートシンク１までの熱の流れを説明する。ヒートシンク１は熱伝導効率の良い金属材料、例えばＡｌである。放熱シート６は、熱伝導効率が高い材料であり、ＬＳＩ４で発生した熱は放熱シート６を介してヒートシンク１に伝わり、ヒートシンク１が有する複数のフィンにより外気に放熱される。
【００１７】
次に、本実施の形態のヒートシンク固定構造の組立方法について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に示すように、プリント基板５にＬＳＩ４を搭載し、フランジ７を固定し、ＬＳＩ４に放熱シート６を載せたＭＣＭの上に、位置決めピン８をピン穴３に差し込むようにしてヒートシンク１を載せる。このようにヒートシンク１の底面を放熱シート６に接触させた状態で、ヒートシンク１にＬＳＩ４に向け押し付ける一定の荷重を加えて、ヒートシンク１およびＬＳＩ４と放熱シート６との接触を一定の状態になるようにして、クランプ１０をガイド穴１１に高さ決めピン２を嵌合させてねじ１２により、フランジ７の側面に固定する。高さ決めピン２はガイド穴１１内を自由に摺動可能であり、ねじ１２を締め付けてもクランプ１０とヒートシンク１とは、クリアランス１８が確保されているため、ねじ１２の締め付け力がヒートシンク１に加わることはなく、ヒートシンク１に歪みが生じることはない。
【００１９】
ねじ１２によるクランプ１０の固定後においては、ヒートシンク１はピン２がガイド穴１１に嵌合されるためフランジ７に対し高さ方向において固定され、ヒートシンク１と放熱シート６の接触状態が変化することはない。
【００２０】
なお、クランプ１０のねじ１２が挿通する部分は、切り込みでなく、長穴でもかまわない。
【００２１】
また、ヒートシンク１の底面をフランジ７との接触部分より放熱シート６との接触部分を下へ突出するように段差を設ければ、放熱シート６をフランジ７より高くする必要はない。
【００２２】
【発明の効果】
第１の効果は、構造が簡単で、ヒートシンクを集積回路装置上に固定する作業が容易であるということである。このため組立て作業には熟練の必要がなく、短時間で組立てることが可能である。
【００２３】
第２の効果は、振動、衝撃が生じた場合においてもヒートシンクと集積回路装置との間の距離は、確実に一定に保たれるということである。このため、ヒートシンクおよび集積回路装置と放熱シートとの接触状態は常に一定に保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のヒートシンク固定構造の分解斜視図である。
【図２】図１に示すヒートシンク固定構造の組立後の斜視図である。
【図３】図１のＡＡ断面図である。
【図４】図２のＢＢ断面図である。
【符号の説明】
１    ヒートシンク
２    高さ決めピン
３    ピン穴
４    ＬＳＩ
５    プリント基板
６    放熱シート
７    フランジ
８    位置決めピン
９    タップ
１０    クランプ
１１    ガイド穴
１７    切り込み
【図１】
0003564350.tif 000002
【図２】
0003564350.tif 000003
【図３】
0003564350.tif 000004
【図４】
0003564350.tif 000005