(57)【要約】【課題】十分な冷却性能を有しつつ容易な方法でヒートシンクの搭載位置を特定することが難しい、という問題を解決すること。【解決手段】基板に搭載されるフレームと、フレームのうちの基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、を備え、フレームは、基板を冷却する凸部を有し、凸部は、放熱部の搭載する位置決めを補助する。【選択図】図１
2018073859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載されるフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置であって、
前記凸部は前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の外側に設けられている
冷却装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の冷却装置であって、
前記フレームは開口部を有しており、
前記放熱部は、前記フレームの前記開口部を介して前記発熱部品と接続する
冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置であって、
前記フレームは、複数の前記凸部を有しており、
複数の前記凸部は、前記開口部からの距離が異なる位置に設けられている
冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記放熱部の形状は矩形であり、
前記フレームのうち前記放熱部の相対する両端部の外側には、それぞれ前記凸部が設けられており、
相対する一方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離と他方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離とは異なっている
冷却装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンである
冷却装置。
【請求項７】
請求項６に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は前記放熱部用フィンを有しており、
前記放熱部用フィンと前記フィンは、前記ファンにより生じる風の向きと同一方向に風が通過可能なよう形成されている
冷却装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記フレームのうち前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の内側に前記凸部よりも高さの低い第２凸部が形成されている
冷却装置。
【請求項９】
請求項８に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は、前記フレームに搭載した際に前記発熱部品が位置することになる位置に形成され、前記発熱部品を冷却する放熱部側第１凸部と、前記放熱部側第１凸部よりも高さの低い放熱部側第２凸部と、を有しており、
前記第２凸部は、前記フレームに対する前記放熱部の搭載時に前記放熱部側第２凸部が位置することになる位置の外側に形成されている
冷却装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の冷却装置であって、
前記第２凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンである
冷却装置。
【請求項１１】
基板に搭載されるフレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に放熱部を搭載する搭載方法であって、
前記フレームには、前記基板を冷却し前記放熱部の搭載する位置決めを補助する凸部が形成されており、
前記凸部を用いて前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の搭載方法であって、
前記凸部は前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の外側に設けられており、
前記凸部の内側に位置するよう前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の搭載方法であって、
前記基板に前記フレームを搭載し、
前記放熱部のうちの前記フレームに搭載される側の面に所定の熱伝導材料を塗付し、
前記凸部を用いて前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
【請求項１４】
発熱部品と、
前記発熱部品を搭載する基板と、
前記基板に搭載するフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置、搭載方法、冷却構造に関し、特に基板上の発熱部品を冷却可能な冷却装置、搭載方法、冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱体である半導体パッケージ（チップ）などの発熱部品を効率的に冷却するため、半導体パッケージなどの発熱部品の上部にヒートシンクを搭載することが知られている。
【０００３】
ヒートシンクを搭載する際に用いられる技術として、例えば、特許文献１がある。特許文献１には、ヒートシンクを保持するヒートシンクホルダ部と、ヒートシンクホルダ部より延在しており、基板に固定される脚部と、を有する半導体パッケージ用ヒートシンクホルダが記載されている。特許文献１によると、ヒートシンクホルダ部は、脚部を基板に固定した際に、半導体パッケージの上面に位置するようなっている。また、ヒートシンクホルダ部は、その底部に、ヒートシンクと半導体パッケージとの接着に利用される開口を有する。特許文献１によると、上記のような構成により、半導体パッケージ用ヒートシンクホルダを使用する際に、ヒートシンクホルダ部によって形成される枠部の内側の開口を接着剤が塗付された領域とすることが出来、ヒートシンクを固定する際に開口に対応した大きさの接着層が形成されることになる。その結果、特許文献１によると、熱の伝達性に影響を及ぼす圧縮力を接着層に作用させずにヒートシンクを搭載することが可能となる。
【０００４】
また、関連する技術として、例えば、特許文献２がある。特許文献２には、基板に結合され基板上のパッケージが通過可能な開口部を有するスプリングアームデバイスと、ヒートシンクと、を有するシステムが記載されている。特許文献２によると、スプリングアームデバイスには、開口部の内側端部から伸びる少なくとも１つのスプリングアームを有している。スプリングアームは、末端部にヒートシンククリップを有しており、ヒートシンクの設けられたヒートシンクポストを保持可能なよう形成されている。また、スプリングアームがヒートシンクポストを保持することで、ヒートシンクを少なくとも１つのパッケージに結合するよう構成されている。特許文献２によると、このように構成することで、放熱され得る熱量を増加させることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６６８１５号公報
【特許文献２】特表２００７−５１７４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されているように、基板の上にスプリングアームデバイスなどの基板を補強する枠であるフレーム（フランジ）を結合させ、フレーム上にヒートシンクを搭載することがある。このような場合、ヒートシンクの搭載場所がずれてしまうと、ヒートシンクに塗布したグリースなどの熱伝導材料がフレーム上の意図していない箇所に付着してしまうことになる。また、特許文献２に記載されている技術の場合、フレーム自体は基板上の発熱部品を冷却するための機能を有していない。そのため、ヒートシンクにより冷却される発熱部材以外の基板上の発熱部材を冷却することが難しかった。
【０００７】
このように、フランジを用いた場合、基板上の発熱部材に対する十分な冷却性能を有しつつ、容易な方法でヒートシンクの搭載位置を特定することが難しい、という問題が生じていた。
【０００８】
また、特許文献１に記載されている技術の場合、ヒートシンクホルダ部は半導体パッケージの周囲にのみ設けられている。そのため、特許文献１に記載されている技術を用いたとしても、ヒートシンクホルダ部が設けられている半導体パッケージ以外の基板上の発熱部材を冷却することは難しかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、十分な冷却性能を有しつつ容易な方法でヒートシンクの搭載位置を特定することが難しい、という問題を解決する冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するため本発明の一形態である冷却装置は、
基板に搭載されるフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
という構成を採る。
【００１１】
また、本発明の他の形態である搭載方法は、
基板に搭載されるフレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に放熱部を搭載する搭載方法であって、
前記フレームには、前記基板を冷却し前記放熱部の搭載する位置決めを補助する凸部が形成されており、
前記凸部を用いて前記放熱部を前記フレームに搭載する
という構成を採る。
【００１２】
また、本発明の他の形態である冷却構造は、
発熱部品と、
前記発熱部品を搭載する基板と、
前記基板に搭載するフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
という構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のように構成されることにより、十分な冷却性能を有しつつ容易な方法でヒートシンクの搭載位置を特定することが難しい、という問題を解決する冷却装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態における全体の構成の一例を示す図である。
【図２】図１で示すヒートシンクの形状の一例を示す斜視図である。
【図３】図１で示すヒートシンクの形状の一例を示す平面図である。
【図４】図１で示すヒートシンクの形状の一例を示す側面図である。
【図５】図１で示すヒートシンクの形状の一例を示す底面図である。
【図６】図１で示すフレームの形状の一例を示す斜視図である。
【図７】図１で示すフレームの形状の一例を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における搭載方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１乃至図７を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における全体の構成の一例を示す図である。図２は、ヒートシンク１の形状の一例を示す斜視図である。図３は、ヒートシンク１の形状の一例を示す平面図である。図４は、ヒートシンク１の形状の一例を示す側面図である。図５は、ヒートシンク１の形状の一例を示す底面図である。図６は、フレーム２の形状の一例を示す斜視図である。図７は、フレーム２の形状の一例を示す平面図である。図８は、搭載方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【００１６】
本発明の第１の実施形態では、基板３に搭載する冷却装置について説明する。本実施形態において説明する冷却装置は、ヒートシンク１（放熱部）とフランジ２（フレーム）とファン４とを含んでいる。後述するように、フランジ２のうちのフランジ２に対するヒートシンク１の搭載位置の外側には、基板３や基板３に設けられた発熱体３２などを冷却する機能を有するとともにヒートシンク１の搭載位置決めを補助する突起状に形成された凸部であるフランジフィンが設けられている。
【００１７】
図１を参照すると、本実施形態における全体の構成としては、ヒートシンク１とフランジ２と基板３とファン４とがある。フランジ２は、基板３に搭載されるフレームである。また、フランジ２には、ヒートシンク１とファン４とが搭載されることになる。
【００１８】
なお、以下においては、図１のうちのヒートシンク１の厚み方向を上下方向として定義して説明する。例えば、図１の場合、基板３の上にフランジ２を搭載する。また、図１の場合、フランジ２の上にヒートシンク１とファン４を搭載する。また、以下においては、図１のうちファン４を搭載する側を前方と定義し、ヒートシンク１を搭載する側を後方と定義して説明する。例えば、図１の場合、フランジ２の前方にファン４を搭載する。また、フランジ２の後方にヒートシンク１を搭載する。
【００１９】
ヒートシンク１は、フランジ２に搭載され、基板３の発熱体３１などを冷却する。図１、図２で示すように、ヒートシンク１は、平行な複数の板材により構成されたヒートシンクフィン１１を有している。ヒートシンクフィン１１を構成する複数の板材の間には、ファン４に生じる風が通り抜けることになる。例えば、ヒートシンクフィン１１は、ファン４により生じる風を出来るだけ阻害しないよう、ファン４により生じる風の向きと同一方向に向かって延びる複数の板材により形成されている。
【００２０】
また、ヒートシンク１のうち所定箇所には、当該ヒートシンク１の厚み方向である上下方向に貫通する貫通孔１１１が４箇所設けられている（図２、図３参照）。図１で示すように、貫通孔１１１にはネジ１１２が挿通する。ヒートシンク１は、フランジ２に対する搭載位置に配置した後、ネジ１１２によりフランジ２に対して固定されることになる。
【００２１】
図３で示すように、ヒートシンク１の形状は、平面視で略矩形である。また、図４で示すように、ヒートシンク１を側面から見ると、下方に第１の凸部である発熱体近接部１２と第２の凸部であるベイパーチャンバー部１３とが形成された略台形形状を有している。このように、ヒートシンク１は、例えば、側面方向から見て略台形形状の四角柱の形状を有している。
【００２２】
発熱体近接部１２（放熱部側第１凸部）は、金属製の部材により構成されており、ヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、基板３上の発熱体３１（発熱部品）の上部に位置するよう形成されている。発熱体近接部１２は、ヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、例えば、発熱体近接部１２に塗布された図示しない熱伝導材（ＴＩＭ：Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を介して発熱体３１と接触する。
【００２３】
また、本実施形態においては、ヒートシンク１のうち前方端部（図４、図５の右側端部）から発熱体近接部１２までの距離と、ヒートシンク１のうち後方端部（図４、図５の左側端部）から発熱体近接部１２までの距離と、が異なるよう発熱体近接部１２は形成されている。すなわち、発熱体近接部１２は、ヒートシンク１の中心部からずれた位置に設けられている。ここで、上述したように、発熱体近接部１２は、ヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、基板３上の発熱体３１の上部に位置するよう形成されている。従って、基板３にフランジ２を搭載しヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、ヒートシンク１の前方端部から発熱体３１までの距離とヒートシンク１の後方端部から発熱体３１までの距離とは異なっていることになる。なお、ヒートシンク１の前方端部から発熱体３１までの距離とヒートシンク１の後方端部から発熱体３１までの距離とは、どちらが長くなるよう形成しても構わない。
【００２４】
ベイパーチャンバー部１３（放熱部側第２凸部）は、自身の内部に充填された冷却液の気化液化を繰り返すことで効率的な冷却を実現する。例えば、ベイパーチャンバー部１３の内側下部には冷却液が充填されており、発熱体３１などからの熱により気化する。その後、気化した蒸気は、チャンバー内をヒートシンクフィン１１側に移動して、冷やされて液化する。そして、液化した液体が再度ベイパーチャンバー部１３の内側下部に流れ込む。このような現象を繰り返すことで、ベイパーチャンバー部１３は効率的な冷却を実現する。
【００２５】
なお、図４で示すように、ベイパーチャンバー部１３は、ヒートシンク１の底面より下方へ向かって突出している。また、発熱体近接部１２は、ベイパーチャンバー部１３より下方へ向かって突出している。つまり、ヒートシンク１のうちもっとも下側に発熱体近接部１２が位置し、発熱体近接部１２の上側にベイパーチャンバー部１３が位置することになる。このように、ヒートシンク１の下側（フランジ２に搭載される側）は、例えば２段階に突出する凸部により形成されている。
【００２６】
フランジ２は、例えばアルミなどの放熱効率の良い材質で形成されている。フランジ２は、基板３に搭載され、基板３を補強する。フランジ２上には、ヒートシンク１やファン４が搭載される。ヒートシンク１やファン４などにより、基板３上の発熱体３１などが冷却されることになる。また、本実施形態におけるフランジ２には後述する凸部であるフランジフィンが設けられており、当該フランジフィンにより基板３や基板３上の発熱体３２（ヒートシンク１と接する発熱体３１以外の発熱体）を冷却する。
【００２７】
図６、図７を参照すると、フランジ２の形状は平面視で略矩形である。また、フランジ２には、第１フランジフィン２１（凸部に相当する）と第２フランジフィン２２（第２凸部に相当する）と第３フランジフィン２３（第２凸部に相当する）と第４フランジフィン２４（凸部に相当する）とが形成されている。第１フランジフィン２１、第２フランジフィン２２、第３フランジフィン２３、第４フランジフィン２４は、例えば、フランジ２を基板３に搭載した際に、基板３上の発熱体３２が位置する箇所の上部に位置するよう形成されている。第１フランジフィン２１、第２フランジフィン２２、第３フランジフィン２３、第４フランジフィン２４により、基板３や基板３上の発熱体３２が冷却されることになる。さらに、フランジ２には、上下方向に貫通し、基板上の発熱体３１や発熱体近接部１２が挿通する開口部２５やファン４が搭載される箇所であるファン搭載部２６が形成されている。なお、第１フランジフィン２１、第２フランジフィン２２、第３フランジフィン２３、第４フランジフィン２４は、フランジ２を基板３に搭載した際に基板３上の発熱体３２が位置する箇所の上部以外に形成されていても構わない。
【００２８】
第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、平行な複数の板材により構成されている。第１フランジフィン２１や第４フランジフィン２４を構成する複数の板材の間には、ファン４に生じる風が通り抜けることになる。例えば、第１フランジフィン２１や第４フランジフィン２４は、ファン４により生じる風を出来るだけ阻害しないよう、ファン４により生じる風の向きと同一方向に向かって延びる複数の板材により形成されている。
【００２９】
第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、フランジ２に対するヒートシンク１の搭載位置の外側に形成されている。例えば、第１フランジフィン２１は、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にヒートシンク１の後方端部が位置する箇所よりも後方に形成されている。また、第４フランジフィン２４は、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にヒートシンク１の前方端部が位置する箇所よりも前方に形成されている。
【００３０】
このように、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４は、ヒートシンク１の前後方端部に応じた箇所（つまり、ヒートシンク１の外形に対応する位置の少なくとも一部）に形成されている。第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４をこのように形成することで、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４はヒートシンク１の搭載位置決めを補助することになる。例えば、ヒートシンク１を予め定められた搭載位置よりも前方に搭載しようとすると、第４フランジフィン２４と接触する。一方、例えば、ヒートシンク１を予め定められた搭載位置よりも後方に搭載しようとすると、第１フランジフィン２１と接触する。つまり、ヒートシンク１は、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４との間に位置する搭載位置に搭載することが必要となる。このように、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とを、例えば、ずれた位置に搭載しようとする際に接触する位置に形成することで、ヒートシンク１の搭載位置決めを補助する。
【００３１】
また、上述したように、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４は、フランジ２を基板３に搭載した際に、基板３上の発熱体３２が位置する箇所の上部に位置するよう形成されている。このように形成することで、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４は、基板３や基板３上の発熱体３２などを冷却することが出来る。
【００３２】
なお、上述したように、基板３にフランジ２を搭載しヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、ヒートシンク１の前方端部から発熱体３１までの距離とヒートシンク１の後方端部から発熱体３１までの距離とは異なっている。従って、基板３にフランジ２を搭載した際に、第１フランジフィン２１から発熱体３１までの距離と第４フランジフィン２４から発熱体３１までの距離とは異なっていることになる。また、後述するように、フランジ２のうち、フランジ２を基板３に搭載した際に基板３上の発熱体３１上部に位置する箇所には、開口部２５が形成されている。このような構成のため、ヒートシンク１を前後反転させた状態（つまり、図２の右側が後方となる状態）でヒートシンク１の発熱体近接部１２を開口部２５に挿通しようとすると、ヒートシンク１が第１フランジフィン２１又は第４フランジフィン２４と接触することになる。つまり、ヒートシンク１を前後反転させた状態では、ヒートシンク１をフランジ２に搭載することが出来なくなる。
【００３３】
また、本実施形態においては、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、同じ高さを有している。例えば、第１フランジフィン２１は、ヒートシンク１の一部を第１フランジフィン２１に接触させるとともにヒートシンク１の端部をフランジ２と接触させた際に、発熱体近接部１２がフランジ２と接触しない程度の高さを有していることが望ましい。換言すると、搭載位置からずれた箇所にヒートシンク１を搭載しようとすると、ヒートシンク１の下部に例えば第１フランジフィン２１（又は第４フランジフィン２４）が接触することになる。このようにヒートシンク１の下部に第１フランジフィン２１が接触してしまった際に、ヒートシンク１の発熱体近接部１２がフランジ２と接触してしまうと、発熱体近接部１２に塗布された熱伝導材がフランジ２に付着してしまうことになる。このようなおそれに対処するため、仮に搭載位置からずれた箇所にヒートシンク１を搭載しようとしてしまった際（つまり、ヒートシンク１の下部に例えば第１フランジフィン２１が接触した際）にも発熱体近接部１２がフランジ２に接触しないよう、第１フランジフィン２１が十分な高さを有することが望ましい。第４フランジフィン２４の場合も同様である。このように、第１フランジフィン２１や第４フランジフィン２４の高さは、発熱体近接部１２の高さに応じて定められていることが望ましい。なお、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、異なる高さを有していても構わない。
【００３４】
第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、第１フランジフィン２１や第４フランジフィン２４と同様に、平行な複数の板材により構成されている（突起状に形成されている）。第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３を構成する複数の板材の間には、ファン４に生じる風が通り抜けることになる。例えば、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３は、ファン４により生じる風を出来るだけ阻害しないよう、ファン４により生じる風の向きと同一方向に向かって延びる複数の板材により形成されている。このように、例えば、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３は、ヒートシンクフィン１１や第１フランジフィン２１、第４フランジフィン２４と同様の方向に向かって延びる複数の板材により形成されている。
【００３５】
第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、フランジ２に対するヒートシンク１の搭載位置の内側に形成されている。また、第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にベイパーチャンバー部１３が位置する箇所の外側に形成されている。例えば、第２フランジフィン２２は、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にベイパーチャンバー部１３の後方端部が位置する箇所よりも後方であって第１フランジフィン２１よりも前方に位置する箇所に形成されている。また、例えば、第３フランジフィン２３は、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にベイパーチャンバー部１３の前方端部が位置する箇所よりも前方であって第４フランジフィン２４よりも後方に位置する箇所に形成されている。
【００３６】
このように、第２フランジフィン２２及び第３フランジフィン２３は、ベイパーチャンバー部１３の前後方端部に応じた箇所に形成されている。
【００３７】
また、上述したように、第２フランジフィン２２及び第３フランジフィン２３は、フランジ２を基板３に搭載した際に、基板３上の発熱体３２が位置する箇所の上部に位置するよう形成されている。このように形成することで、第２フランジフィン２２及び第３フランジフィン２３は、基板３や基板３上の発熱体３２を冷却することが出来る。
【００３８】
なお、第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、例えば同じ高さを有している。例えば、第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、ヒートシンク１の底面から見たベイパーチャンバー部１３の高さに応じた高さを有している。具体的には、第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、ヒートシンク１の底面から見たベイパーチャンバー部１３の高さよりも低い高さを有している。このような構成のため、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３と接触することなくヒートシンク１をフランジ２に搭載することが出来る。なお、第２フランジフィン２２と第３フランジフィン２３とは、異なる高さを有していても構わない。また、ヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３がヒートシンク１と接触するよう構成しても構わない。
【００３９】
なお、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３の高さは、第１フランジフィン２１や第４フランジフィン２４の高さよりも低くなる。
【００４０】
開口部２５は、基板３にフランジ２を搭載した際に、基板３上の発熱体３１が挿通する貫通穴である。開口部２５は、例えば、平面視で四角形状に形成された、フランジ２の厚み方向である上下方向に貫通する貫通穴であり、発熱体３１の大きさに応じた大きさを有している。開口部２５は、フランジ２のうち、フランジ２を基板３に搭載した際に基板３上の発熱体３１上部に位置する箇所に形成されている。開口部２５は、発熱体３１と発熱体近接部１２との間に設けられるグリースなどの熱伝導材の漏れを抑制する機能を有することが出来る。
【００４１】
なお、上述したように、基板３にフランジ２を搭載しヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、ヒートシンク１の前方端部から発熱体３１までの距離とヒートシンク１の後方端部から発熱体３１までの距離とは異なっている。また、上記のように、基板３にフランジ２を搭載した際に、基板３上の発熱体３１が挿通するよう開口部２５は形成されている。このような構成のため、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にヒートシンク１の後方端部が位置する箇所よりも後方に形成されている第１フランジフィン２１から開口部２５までの距離とヒートシンク１の前方端部が位置する箇所よりも前方に形成されている第４フランジフィン２４から開口部２５までの距離とは異なっていることになる。換言すると、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、開口部２５からの距離が異なる位置に設けられている。
【００４２】
ファン搭載部２６には、ファン４を搭載する。ファン搭載部２６はファン４に応じた形状を有しており、ファン４を搭載可能なよう構成されている。本実施形態においては、ファン搭載部２６は、フランジ２のうち第４フランジフィン２４よりも前方に形成されている。
【００４３】
以上がフランジ２の構成の一例である。なお、本実施形態においては、フランジ２の側面方向にも、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にヒートシンク１の外側に位置する箇所に、ヒートシンク１の搭載位置決めを補助する凸部が設けられている。
【００４４】
基板３は、半導体パッケージや各種チップなどの発熱体３１や発熱体３２を有している。基板３上にはフランジ２が搭載されることになる。なお、図１で示す発熱体３１や発熱体３２はあくまで一例である。例えば、基板３上には、複数の図示しない発熱体３２を設けることが出来る。このように、基板３上に設置される発熱体３１や発熱体３２の数や設置場所は、図１で示す場合に限定されない。
【００４５】
ファン４は、ヒートシンク１に対して送風することでヒートシンク１を冷却する。また、ファン４により生じる風により、第１フランジフィン２１、第２フランジフィン２２、第３フランジフィン２３、第４フランジフィン２４は冷却される。本実施形態においては、ファン４は円柱状の形状を有している。しかしながら、ファン４の形状は特に円柱状に限定されない。ファン４は、フランジ２のファン搭載部２６上に搭載する。
【００４６】
以上が、本実施形態の各構成に対する説明である。続いて、図８を参照して、本実施形態で説明した各構成を搭載する際の動作の一例について説明する。
【００４７】
図８を参照すると、基板３にフランジ２を搭載する（ステップＳ１０１）。続いて、発熱体近接部１２にグリースなどの熱伝導材を塗付する（ステップＳ１０２）。その後、熱伝導材を塗付したヒートシンク１をフランジ２に搭載する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
各構成は、例えば、上記のような手順で各構成に搭載する。なお、ステップＳ１０２の処理は、ステップＳ１０１の処理よりも前に行われていても構わない。また、フランジ２上にファン４を搭載する処理は、ステップＳ１０１の処理よりも前に行われていても構わないし、ステップＳ１０１とステップＳ１０２の間、ステップＳ１０２とステップＳ１０３の間、ステップＳ１０４の後、のいずれで行われても構わない。
【００４９】
このように、本実施形態によると、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、フランジ２に対するヒートシンク１の搭載位置の外側に形成されている。このような構成により、第１フランジフィン２１と第４フランジフィン２４とは、ヒートシンク１の搭載位置決めを補助するとともに、基板３を冷却する機能を有することが出来る。その結果、十分な冷却性能を有しつつ容易な方法でヒートシンク１の搭載位置を特定することが可能となる。これにより、別途ヒートシンク１の搭載位置決めを補助するガイドピンなどを設けることなく、ヒートシンク１を搭載位置に搭載させることが可能となり、ヒートシンク１の搭載位置のずれにより生じる熱伝導材（グリース）の潰れなどを確実に防止することが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態によると、基板３にフランジ２を搭載しヒートシンク１をフランジ２に搭載した際に、第１フランジフィン２１から発熱体３１までの距離と第４フランジフィン２４から発熱体３１までの距離とが異なっている。また、ヒートシンク１のうち前方端部から発熱体近接部１２までの距離と、ヒートシンク１のうち後方端部から発熱体近接部１２までの距離と、が異なるよう発熱体近接部１２が形成されている。このような構成により、ヒートシンク１を前後反転させた状態でヒートシンク１の発熱体近接部１２を開口部２５に挿通しようとすると、ヒートシンク１が第１フランジフィン２１又は第４フランジフィン２４と接触することになる。その結果、ヒートシンク１を前後反転させた状態で搭載することを容易に防止することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態によると、フランジ２のうち、フランジ２にヒートシンク１を搭載した際にベイパーチャンバー部１３が位置する箇所に応じた位置には、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３が形成されている。このように構成することで、フランジ２の冷却性能をより高めることが可能となる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４がヒートシンク１の前後方端部に応じた箇所に設けられている場合について説明した。しかしながら、第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４は、ヒートシンク１を搭載する際の位置決めを補助可能な位置に形成されていれば、必ずしもヒートシンク１の前後方端部に形成されている必要はない。第１フランジフィン２１及び第４フランジフィン２４は、例えば、ヒートシンク１の前方端部に応じた箇所及び一方の側方端部に応じた箇所に形成されているなど、ヒートシンクの外形と対応する位置に形成することが出来る。また、第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２４が設けられている箇所も、本実施形態で例示した場合に限定されない。第２フランジフィン２２や第３フランジフィン２３は、例えば、ヒートシンク１の側面方向に形成することが出来る。
【００５３】
［第２の実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、冷却装置５の構成の概要について説明する。
【００５４】
図９を参照すると、冷却装置５は、放熱部５１と、基板に搭載されるフレーム５２と、を有している。
【００５５】
放熱部５１は、フレーム５２に搭載する。放熱部５１は、フレーム５２を搭載した基板上に位置する発熱部品を冷却する。
【００５６】
フレーム５２は、凸部５３、凸部５４を有している。具体的には、フレーム５２は、フレーム５２に対する放熱部５１の搭載位置の外側に、基板を冷却し放熱部５１の搭載位置決めを補助する凸部５３、５４を有している。
【００５７】
このように、本実施形態における冷却装置５のフレーム５２は、フレーム５２に対する放熱部５１の搭載位置の外側に、基板を冷却し放熱部５１の搭載位置決めを補助する凸部５３、５４を有している。このような構成により、新たにガイドピンなどを設けることなく、冷却性能を有する凸部で放熱部５１の位置決めを補助することが可能となる。その結果、十分な冷却性能を有しつつ容易な方法でヒートシンク１の搭載位置を特定することが可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、フレーム５２上に凸部５３、５４を有しているとした。しかしながら、凸部５３、５４は、何れか一方のみが形成されていれば構わない。また、凸部５３、５４は、フレーム５２の側面方向に形成されていても構わない。
【００５９】
また、上述した冷却装置５を搭載する際に用いる搭載方法は、基板に搭載されるフレーム５２に、基板上に位置する発熱部品を冷却する放熱部５１を搭載する搭載方法であって、フレーム５２に対する放熱部５１の搭載位置の外側に、基板を冷却し放熱部５１の搭載位置決めを補助する凸部が形成されており、凸部の内側に位置するよう放熱部５１をフレーム５２に搭載する、という構成を採る。
【００６０】
このような搭載方法の発明であっても、上記冷却装置５と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することが出来る。
【００６１】
＜付記＞
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。以下、本発明における冷却装置などの概略を説明する。但し、本発明は、以下の構成に限定されない。
［付記１］
基板に搭載されるフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却装置。
［付記２］
付記１に記載の冷却装置であって、
前記凸部は前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の外側に設けられている
冷却装置。
［付記３］
付記１又は２に記載の冷却装置であって、
前記フレームは開口部を有しており、
前記放熱部は、前記フレームの前記開口部を介して前記発熱部品と接続する
冷却装置。
［付記４］
付記３に記載の冷却装置であって、
前記フレームは、複数の前記凸部を有しており、
複数の前記凸部は、前記開口部からの距離が異なる位置に設けられている
冷却装置。
［付記５］
付記１乃至４のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記放熱部の形状は矩形であり、
前記フレームのうち前記放熱部の相対する両端部の外側には、それぞれ前記凸部が設けられており、
相対する一方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離と他方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離とは異なっている
冷却装置。
［付記６］
付記１乃至５のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンである
冷却装置。
［付記７］
付記６に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は前記放熱部用フィンを有しており、
前記放熱部用フィンと前記フィンは、前記ファンにより生じる風の向きと同一方向に風が通過可能なよう形成されている
冷却装置。
［付記８］
付記１乃至７のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記フレームのうち前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の内側に前記凸部よりも高さの低い第２凸部が形成されている
冷却装置。
［付記９］
付記８に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は、前記フレームに搭載した際に前記発熱部品が位置することになる位置に形成され、前記発熱部品を冷却する放熱部側第１凸部と、前記放熱部側第１凸部よりも高さの低い放熱部側第２凸部と、を有しており、
前記第２凸部は、前記フレームに対する前記放熱部の搭載時に前記放熱部側第２凸部が位置することになる位置の外側に形成されている
冷却装置。
［付記１０］
付記８又は９に記載の冷却装置であって、
前記第２凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンである
冷却装置。
［付記１１］
基板に搭載されるフレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に放熱部を搭載する搭載方法であって、
前記フレームには、前記基板を冷却し前記放熱部の搭載する位置決めを補助する凸部が形成されており、
前記凸部を用いて前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
［付記１２］
付記１１に記載の搭載方法であって、
前記凸部は前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の外側に設けられており、
前記凸部の内側に位置するよう前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
［付記１３］
付記１１又は１２に記載の搭載方法であって、
前記基板に前記フレームを搭載し、
前記放熱部のうちの前記フレームに搭載される側の面に所定の熱伝導材料を塗付し、
前記凸部を用いて前記放熱部を前記フレームに搭載する
搭載方法。
［付記１４］
発熱部品と、
前記発熱部品を搭載する基板と、
前記基板に搭載するフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却構造。
【００６２】
以上、上記各実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることが出来る。
【符号の説明】
【００６３】
１  ヒートシンク
１１  ヒートシンクフィン
１１１  貫通孔
１１２  ネジ
１２  発熱体近接部
１３  ベイパーチャンバー部
２  フランジ
２１  第１フランジフィン
２２  第２フランジフィン
２３  第３フランジフィン
２４  第４フランジフィン
２５  開口部
２６  ファン搭載部
３  基板
３１  発熱体
３２  発熱体
４  ファン
５１  放熱部
５２  フレーム
５３  凸部
５４  凸部
【図１】
2018073859.tif 000003
【図２】
2018073859.tif 000004
【図３】
2018073859.tif 000005
【図４】
2018073859.tif 000006
【図５】
2018073859.tif 000007
【図６】
2018073859.tif 000008
【図７】
2018073859.tif 000009
【図８】
2018073859.tif 000010
【図９】
2018073859.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月30日(2017.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に搭載されるフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンであって、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置であって、
前記凸部は前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の外側に設けられている
冷却装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の冷却装置であって、
前記フレームは開口部を有しており、
前記放熱部は、前記フレームの前記開口部を介して前記発熱部品と接続する
冷却装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却装置であって、
前記フレームは、複数の前記凸部を有しており、
複数の前記凸部は、前記開口部からの距離が異なる位置に設けられている
冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記放熱部の形状は矩形であり、
前記フレームのうち前記放熱部の相対する両端部の外側には、それぞれ前記凸部が設けられており、
相対する一方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離と他方の端部側の前記凸部から前記発熱部品までの距離とは異なっている
冷却装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は放熱部用フィンを有しており、
前記放熱部用フィンと前記フィンは、前記ファンにより生じる風の向きと同一方向に風が通過可能なよう形成されている
冷却装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記フレームのうち前記フレームに対する前記放熱部の搭載位置の内側に前記凸部よりも高さの低い第２凸部が形成されている
冷却装置。
【請求項８】
請求項７に記載の冷却装置であって、
前記放熱部は、前記フレームに搭載した際に前記発熱部品が位置することになる位置に形成され、前記発熱部品を冷却する放熱部側第１凸部と、前記放熱部側第１凸部よりも高さの低い放熱部側第２凸部と、を有しており、
前記第２凸部は、前記フレームに対する前記放熱部の搭載時に前記放熱部側第２凸部が位置することになる位置の外側に形成されている
冷却装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の冷却装置であって、
前記第２凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンである
冷却装置。
【請求項１０】
発熱部品と、
前記発熱部品を搭載する基板と、
前記基板に搭載するフレームと、
前記フレームのうちの前記基板上に位置する前記発熱部品に対応する位置に搭載される放熱部と、
を備え、
前記フレームは、前記基板を冷却する凸部を有し、
前記凸部は、ファンにより送風される風が通過可能なよう突起状に形成されたフィンであって、前記放熱部の搭載する位置決めを補助する
冷却構造。