(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体デバイスの放熱モジュール取付構造改良。【解決手段】背面板２１、放熱器２２、嵌入筒２４及び接続固定部材２５から構成し、背面板２１表面に突柱２１１を設け、放熱器２２はベース板２２１上に配置すると共にベース板２２１に貫通孔２２３を設け、嵌入筒２４の上端縁部に凸縁２４１１を形成して、ベース板２２１の貫通孔２２３に該凸縁によって挿入掛止し、半導体デバイス２３１を載置した板体２３挟んで背面板、ベース板を重ねて、該挿入筒内に弾性部材２６、拡大した頭部２５１を備えた接続固定部材２５を挿入して、挿入部材先端のネジ付接合部２５３を背面板の凸柱２１１上端のネジ付受部２１２にネジ止固定し、該挿入筒の開口を固定部材２４３を嵌合固定する。放熱器下面の伝熱面とデバイスは弾発力により密着し、これら弾性部材を備えた固定部材はベース板から突出しないため、放熱フィンを通る冷却流体の流動の妨げとならない。【選択図】図６
2006303065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面板と、放熱器と、少なくとも一つの嵌入筒と、少なくとも一つの接続固定部材とからなり、
前記背面板の表面には、複数の突柱が凸設され、
前記放熱器は、ベース板上に配置され、該ベース板の一方の面には複数の直立したフィンが設けられると共に少なくとも一つの貫通孔が前記背面板の突柱に対応して設けられており、
前記嵌入筒は、開放端と密封端とを備えており、前記開放端には外方に向かって凸縁が設けられると共に前記密封端には通孔が設けられ、
発熱体デバイスを載置した板材を挟んで該背面板と放熱器を配置したベース板を配置するとき、
嵌入筒をベース板の貫通孔に挿入して該凸縁によって掛止し、該接続固定部材を該嵌入筒内に挿入して弾性部材を介在させて該嵌入筒の密封端の通孔を通して該背面板の突柱に接続固定することにより、放熱器下面の伝熱面とデバイスをその弾発力により密着させると共に、これらの弾性接続固定装置を該ベース板面から凸出することなく配置してなることを特徴とする放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項２】
前記突柱には、中空の接続受部が設けられ、前記接続固定部材には頭部および頭部に続く柱体が設けられてその前端には接合部が設けられており、該接合部は該接続受部内に接合されていることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項３】
前記接合部には、外ねじが設けられ、前記接続受部には内ねじが設けられており、これらの螺合により接続されていることを特徴とする請求項２記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項４】
前記接続固定部材はねじであることを特徴とする請求項１、２または３記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項５】
前記弾性部材はスプリングであることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項６】
前記ベース板には、複数のフィンが設けられていない面が設けられており、前記面は平面であることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項７】
前記嵌入筒の開放端には、環状の固定部材が嵌合固定されてなることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項８】
前記板体は、回路板であり、上部に少なくとも一つの発熱部材が設置されており、背面板の突柱に対応する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項９】
前記放熱器は、熱伝導率の良好な材料からなることを特徴とする請求項１記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【請求項１０】
前記材料は、金、銀、アルミニウムまたは銅であることを特徴とする請求項９記載の放熱モジュールの弾性接続固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱モジュールの弾性接続固定装置に関し、特に放熱器に応用される弾性接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵなどのデバイスは、正常な運転を行う過程において大量の熱を発生し、その熱を即座に放出できないと大量の熱が蓄積して温度が上昇し、正常な運転に重大な影響を与えてしまうので、通常発熱するデバイスの表面には放熱器が固定されており、放熱の補助を行う。
【０００３】
放熱器をデバイス表面に貼合固定するために現在よく使用されている固定方式は、複数の固定部材を放熱器と回路板の対応する貫通孔に貫設した後、回路板の他側に固定するものである。
【０００４】
図１、２、３、４は従来技術を示す図であり、放熱器１１と、背面板１２と、回路板１３と、複数の接続固定部材１４と、弾性部材１５とからなり、放熱器１１はベース板１１１を備え、ベース板１１１の頂面には複数の直立するフィン１１２が設けられ、ベース板１１１の底面は滑らかな光沢面であり、ベース板１１１上には複数の貫通孔１１３が設けられている。
【０００５】
背面板１２には複数の貫通孔１２１が設けられ、貫通孔１２１はベース板１１１の貫通孔１１３に対応している。
【０００６】
回路板１３上には、少なくとも一つのＣＰＵ１３１が設置され、さらに複数の貫通孔１３２が設けられている。
【０００７】
複数の接続固定部材１４は、頭部１４１および頭部１４１に続く柱部１４２を備え、柱部１４２上にはねじ山１４３が設けられており、弾性部材１５が接続固定部材１４の柱部外周に嵌設されている。
【０００８】
組立時は、放熱器１１のベース板１１１底面を回路板１３に設置されているＣＰＵ１３１表面に貼合し、背面板１２を回路板１３のＣＰＵ１３１が設置されている反対側に配置し、放熱器１１のベース板１１１上の複数の貫通孔１１３、背面板１２上の貫通孔１２１および回路板１３上の貫通孔１３２を連ねて接続固定部材１４の柱部１４２を放熱器１１のベース板１１１および回路板１３に貫通した後、ねじ山１４３を背面板１２の貫通孔１２１に螺着し、弾性部材１５がさらに接続固定部材１４の頭部１４１と放熱器１１のベース板１１１との間に支持され、接続固定部材１４によって放熱器１１、回路板１３および背面板１２が結合され、放熱器１１底面をＣＰＵ１３１表面に貼合固定でき、ＣＰＵ１３１の放熱を行うことができる。
【０００９】
しかし、上述の従来技術は実施する上で問題が存在する。弾性部材１５を接続固定部材１４の頭部１４１と放熱器１１底面との間に支持させることにより、接続固定部材１４を螺着するときに加わる力が過大になって回路板が破損するのを防いでいるが、実際の操作においては破損を完全に防ぐことができず、その原因は、接続固定部材１４を背面板に螺着するとき、回路板１３が背面方向への押圧を受け、回路板１３が過大に押圧されることにより、変形または重大な破損をもたらすことにある。
【００１０】
図５に示すように、放熱器１１のフィン１１２上にファン１６を設置したとき、ファン１６からの流体が放熱器１１に当たり、熱交換作用によって間接的にＣＰＵ１３１の放熱を行うが、流体がフィン１１２間を通過して外部に流動するとき、接続固定部材１４の頭部１４１および柱部１４２が放熱器１１のベース板１１１表面から突出しているので、流体が放熱器１１の複数のフィン１１２間を通過するとき、外部に露出した接続固定部材１４が流体の流動を妨害し、抵抗を増加させて放熱効果を低下させている。
【００１１】
上述の従来技術の欠点に鑑み、本発明の発明者は知恵を絞り、長年の経験と幾度におよぶ改良によりついに本発明を完成した。
【特許文献１】特開２００５−１２２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、放熱器の流体流動の妨害を低減した放熱モジュールの弾性接続固定装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、接続固定部材が加える力が過大になって回路板が破損するのを防ぐ放熱モジュールの弾性接続固定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明による放熱モジュールの弾性接続固定装置は、背面板と、放熱器と、少なくとも一つの嵌入筒と、少なくとも一つの接続固定部材とを含み、背面板の表面には、板体に貫設される複数の突柱が設けられており、放熱器は、ベース板を含み、ベース板の一方の面には複数の直立したフィンが設けられ、ベース板には少なくとも一つの貫通孔が設けられており、貫通孔は背面板の突柱に対応しており、少なくとも一つの嵌入筒は、ベース板の貫通孔内に挿設され、上端には外部に向かって凸縁が設けられ、ベース板の表面に係止されており、底端には通孔が設けられ、背面板の突柱が貫通しており、少なくとも一つの接続固定部材は、嵌入筒内に設けられ、接続固定部材は背面板の突柱内に接続固定され、外縁には弾性部材が設けられ、弾性部材は接続固定部材と嵌入筒の密封端との間に支持されている。
【発明の効果】
【００１４】
接続固定部材前端の接合部を突柱の接続受部内に接合したとき、弾性部材は接続固定部材頭部の押圧を受け、圧縮状態となると同時に、適当な弾性力を提供し、放熱器を完全に板体の発熱部材表面に貼合させることができ、放熱器と発熱部材の表面との間には隙間が存在しないので、発熱部材が生成する熱の放熱器への伝導を高めて放熱効果を大幅に高めることができ、さらに、弾性部材による適当な弾性力によって接続固定部材が加える力が過大になるのを防ぐことと、接続固定部材前端の接合部と背面板の突柱内の接続受部との結合とにより、螺着力が直接背面板上に作用し、背面板が過度に板体を押圧するのを防ぎ、板体が過度に力を受け変形したり、破損したりするのを防ぐことができ、さらに、ファンによって生成された流体が放熱器のフィン間を通過するとき、接続固定部材の妨害を受けないので、抵抗を大幅に低下させることができ、流体はスムーズにフィン間を流動し、フィンとの熱交換を行った後、迅速に外部へと流出することができ、全体の放熱効果を高め、従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置における接続固定部材が外部に突出して流体の流動を妨害するという欠点を改善できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の目的および構造と機能上の特性をさらに明らかにするため、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１６】
図６、７、８、９に示すように、本実施形態による放熱モジュールの弾性接続固定装置は、背面板２１と、放熱器２２と、板体２３と、少なくとも一つの嵌入筒２４と、少なくとも一つの接続固定部材２５とを含み、背面板２１表面には複数の突柱２１１が設けられ、これらの突柱２１１内には中空の接続受部２１２が設けられている。
【００１７】
放熱器２２は、金、銀、銅またはアルミニウムといった熱伝導性の良好な材料からなり、ベース板２２１を含み、ベース板２２１の一方の面には複数の直立するフィン２２２が設けられており、他方の面は滑らかな光沢のある完全な平面であり、ベース板２２１上には少なくとも一つの貫通孔２２３が設けられ、貫通孔２２３は上述の背面板２１の突柱２１１と対応している。
【００１８】
板体２３は、本実施形態においては回路板であり、その上部には少なくとも一つの発熱部材２３１および少なくとも一つの貫通孔２３２が設置されており、貫通孔２３２は上述の背面板２１の突柱２１１および放熱器２２の貫通孔２２３と対応している。
【００１９】
嵌入筒２４は、ベース板２２１の貫通孔２２３内に挿入配置されており、開放端２４１および密封端２４２とを備え、開放端２４１には外部に突出した凸縁２４１１が設けられ、嵌入筒２４をベース板２２１の貫通孔２２３内に挿入配置したとき、ベース板２２１表面に該凸縁により係止され、密封端２４２には貫通孔２４２１（図７を参照）が設けられ、貫通孔２４２１に背面板２１の突柱２１１が貫通する。
【００２０】
接続固定部材２５は、嵌入筒２４内に挿入され、頭部２５１および頭部２５１に続く柱体２５２を備え、柱体２５２前端には接合部２５３が設けられており、接合部２５３は上述の突柱２１１内の接続受部２１２内に挿入接合され、また、接続固定部材２５の頭部２５１と嵌入筒２４の密封端との間で、接続固定部材２５の柱体２５２外周に弾性部材２６が嵌設されている。
【００２１】
上述の嵌入筒２４の開放端２４１にはさらに環状の固定部材２４３が嵌合固定されて、接続固定部材２５が嵌入筒２４内から脱落するのを防いでおり、突柱２１１内の接続受部２１２内には内ねじ２１２１が設けられ、接続固定部材２５の接合部２５３には外ねじ２５３１が設けられて、両者を螺合して固定される。
【００２２】
上述の接続固定部材２５は、本実施形態においてはねじであり、弾性部材２６は本実施形態においてはスプリングであるが、これに限らず、同等効果の部材で代替することもできる。
【００２３】
組立時、放熱器２２の他面の滑らかな光沢面を板体２３上の発熱部材２３１が設置されている面に貼合し、背面板２１を板体２３の発熱部材２３１が設置されている面と反対の面に設置し、上部に設けられている突柱２１１を順番に板体２３の貫通孔２３２および嵌入筒２４の密封端２４２の通孔２４２１に貫入した後、嵌入筒２４内の接続固定部材２５前端の接合部２５３上の外ねじ２５３１と突柱２１１の接続受部２１２の内ねじ２１２１とを螺合することによって、接続固定部材２５前端の接合部２５３を突柱２１１の接続受部２１２内に接合して放熱器２２を板体２３の発熱部材２３１上に密着固定すると、同時に接続固定部材２５全体が放熱器２２のベース板２２１の貫通孔２２３内に収納され、接続固定部材２５は放熱器２２のベース板２２１上から突出しない。
【００２４】
図７に示すように、接続固定部材２５は、接続受部２１２に接合していない状況では、弾性部材２６が自然に開いた状態となっており、図９に示すように、接続固定部材２５前端の接合部２５３を突柱２１１の接続受部２１２内に接合したとき、弾性部材２６は接続固定部材２５頭部２５１の押圧を受け、圧縮状態となると同時に、適当な弾発力を作用させて放熱器２２を完全に板体２３の発熱部材２３１表面に密着させることができ、放熱器２２と発熱部材２３１の表面との間には間隙が存在しないので、発熱部材２３１が発生する熱の放熱器２２への伝導を高めて放熱効果を大幅に向上することができ、弾性部材２６による適切な弾発力によって接続固定部材２５が加える力が過大になるのを防ぎ、また、接続固定部材２５前端の接合部２５３と背面板２１の突柱２１１内の接続受部２１２との結合とにより、螺着力が直接背面板２１上に作用し、背面板２１が過度に板体２３を押圧するのを防ぎ、板体２３が過度に力を受け変形したり、破損したりするのを防ぐことができる。
【００２５】
図１０に示すように（図６も参照）、放熱器２２の受接面にファン２７を設置して、ファン２７の駆動により流体を放熱器２２に流動させ、流体が放熱器２２のフィン２２２間を通過するとき、接続固定部材２５の妨害を受けないので、流体はスムーズにフィン２２２間を流動して抵抗を大幅に低下させることができ、フィン２２２との熱交換を行った後、迅速に外部へと流出するため、全体の放熱効果を高め、従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置における接続固定部材１４が外部に突出して流体の流動を妨害するという欠点を改善できる。
【００２６】
上述の説明は、本発明の実施形態を示したものであり、本発明の方法、形状、構造、装置を利用した変化は全て本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す分解図である。
【図２】従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す一部拡大断            面図である。
【図３】従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置の組立後の様子を            示す斜視図である。
【図４】従来技術による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す一部拡大断            面図である。
【図５】従来技術によるファンを設置した放熱モジュールの流体の流れを示す            断面図である。
【図６】本発明による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す分解図である。
【図７】本発明による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す一部拡大断面            図である。
【図８】本発明による放熱モジュールの弾性接続固定装置の組立後の様子を示            す斜視図である。
【図９】本発明による放熱モジュールの弾性接続固定装置を示す一部拡大断面            図である。
【図１０】本発明によるファンを設置した放熱モジュールの流体の流れを示す断            面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２１    背面板
２１１  突柱
２１２  接続受部
２１２１内部ねじ山
２２    放熱器
２２１  ベース板
２２２  フィン
２２３  貫通孔
２３    板体
２３１  発熱部材
２３２  貫通孔
２４    嵌入筒
２４１  開放端
２４１１凸縁
２４２  密封端
２４２１通孔
２４３  固定部材
２５    接続固定部材
２５１  頭部
２５２  柱体
２５３  接合部
２５３１外部ねじ山
２６    弾性部材
２７    ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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