(57)【要約】【課題】ヒートシンクと放熱筐体との間と、集積回路とヒートシンクとの間とにそれぞれサーマルパッドを配置する放熱構造において、両サーマルパッドを適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法を提供する。【解決手段】放熱構造体は、基板と、基板に配置される集積回路と、集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、集積回路の表面との間で第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、ヒートシンクの第２の面との間で第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、放熱筐体側から前記ヒートシンクを、放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、を含み構成される。【選択図】図１
2019125612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、
を含み成る
放熱構造体。
【請求項２】
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合わせて固定するベース筐体を含み、
前記複数組のスタッド部品は、前記放熱筐体と前記ベース筐体とが固定される位置関係において、放熱筐体側から前記基板を伴って前記ヒートシンクを引き上げる、
請求項１に記載の放熱構造体。
【請求項３】
前記ヒートシンクは、第１のサーマルパッド側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレート構造体を備え、
前記ヒートシンクは、前記プレート構造体に設けられた複数の穴に、前記ヒートシンク側から前記基板を引き上げる各組の前記スタッド部品をそれぞれ通し、前記基板に固定される、
請求項２に記載の放熱構造体。
【請求項４】
前記スタッド部品は、
前記ヒートシンクの少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記基板を伴って引き上げる複数の引上げ部材と、
前記複数の引上げ部材と前記放熱筐体とをネジ締めすることで、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記引上げ部材及び前記基板を伴って引き上げる複数の引上げネジと、
を含み、
前記複数の引上げ部材はそれぞれ、放熱筐体側の一端に前記引上げネジとの接続構造を具備し、集積回路側の他端に前記プレート構造体に設けられた複数の穴にそれぞれ通された複数のスタッド部品との接続構造を具備する、
請求項３に記載の放熱構造体。
【請求項５】
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面に、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となるバックプレートを備え、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートが引き上がる構造である、
請求項４に記載の放熱構造体。
【請求項６】
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを備え、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイが引き上がる構造である、
請求項４に記載の放熱構造体。
【請求項７】
前記基板は、電子機器のメインボードであり、
前記集積回路は、ＣＰＵであり、
前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
請求項５に記載の放熱構造体。
【請求項８】
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
を重ね合わせ、
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、
複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
放熱方法。
【請求項９】
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
請求項８に記載の放熱方法。
【請求項１０】
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記バックプレートを重ねた状態で前記基板を制御ボードトレイに載置し、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
請求項８に記載の放熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路から生じる熱を筐体外に効率的に排出するサーマルパッドを用いた放熱構造体、および放熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の電子機器には、様々な集積回路が用いられている。また、これら集積回路の一部にはヒートシンクを用いて冷却が必要となるものもある。ヒートシンクを用いて冷却が必要な代表的な集積回路は、コンピュータ用のＣＰＵ（Central Processing Unit）が挙げられる。他にも、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）や様々なＬＳＩ（Large Scale Integration）が冷却を必要とすることが多い。
【０００３】
集積回路をヒートシンクを用いて冷却する放熱構造には様々な種類がある。この中に、集積回路の表面とヒートシンクの一面との間にサーマルパッドを配置して、ヒートシンクに集積回路から生じる熱を効率よく伝導させる構造がある。なお、サーマルパッドには、適度な圧縮（加圧）を要する特性がある。この圧縮を適切に行わなければサーマルパッドの伝導効率が低下する。
【０００４】
集積回路から生じる熱は、多くの場合最終的に筐体外に排出される。集積回路からヒートシンクに移動させた熱は、例えばヒートシンクによる自然空冷やファンによる強制空冷によって、筐体内の空気（冷媒）に移動する。また加えて、この熱は、自然空冷や強制空冷によって筐体内から筐体外に移動する。このような、集積回路から発生した熱を筐体外に移動させる一つの構造例として、筐体の一部を放熱板として用いる放熱構造がある。
【０００５】
本発明に関連する先行技術は例えば特許文献１に記載されている。特許文献１には、一つの集積回路の放熱構造が記載されている。この文献の放熱構造は、基板に配置された半導体パッケージ（集積回路）の上面にサーマルシートを挟んでヒートシンクを配置し、また基板の下面に基板を押圧する部分を有する補強板（バックプレート）を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１６５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、筐体の一部を放熱筐体として用いる電子機器は、集積回路から発生した熱を筐体へ熱伝導させて、筐体外の空気を冷媒として筐体外に熱を放出する。この放熱構造では、筐体に穴を開けずに密閉した状態で放熱することも可能であり、防塵、防湿、防水性を筐体に与えやすい利点がある。
【０００８】
筐体の一部を放熱筐体として用いる電子機器の放熱構造の一例を図９に示す。図９の放熱構造は、基板、集積回路、サーマルパッドＡ、ヒートシンク、サーマルパッドＢ、放熱筐体、を順に重ねた構造である。
【０００９】
この放熱構造では、ヒートシンクと集積回路との間、及び、ヒートシンクと放熱筐体との間にそれぞれサーマルパッドが挟まれ、またそれぞれのサーマルパッドを加圧する。
【００１０】
ヒートシンクは、ネジやバネ材などを介して基板に固定されることが多い。図９では、ヒートシンクは、集積回路側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレートを備え、プレートの穴にそれぞれ通されたスタッドで基板に固定されている。このスタッドによるヒートシンクの固定は、各部材の寸法、弾性と共に、集積回路とヒートシンクとの間に配置されるサーマルパッドＡへの加圧量（圧縮量）を踏まえて、適切に行われている。ヒートシンクと基板との固定方法は、図示した例以外にも、スタッドとプレートとの間にスプリングを挟む構造や、集積回路にソケットを付けてヒートシンクを填め込む構造で固定する方法もある。
【００１１】
この放熱構造では、放熱筐体とヒートシンクとの間にサーマルパッドＢを挟んで、放熱筐体をヒートシンクに押し付けて、サーマルパッドＢを加圧した状態にする。
【００１２】
上記の放熱構造では、２つのサーマルパッドを使用している。サーマルパッドは、その性能を確保するため、例えば３０〜５０％の圧縮率のように、適度な圧縮（加圧）を要する。
【００１３】
上記の放熱構造の下方のサーマルパッドＡは一般に、集積回路（基板）とヒートシンクによる圧力により適切に圧縮しやすい。これは、集積回路（基板）とヒートシンクとの距離が近いことや、基板とヒートシンクの介在部品数が少ないことが考察できる。
【００１４】
一方、放熱構造の上方のサーマルパッドＢは多くの場合、ヒートシンクと放熱筐体による圧力が適切に加わっておらず、サーマルパッドが最適に圧縮されていないことが多い。
【００１５】
一つの発明者による考察によれば、放熱筐体をベース筐体に固定する構造に問題が有る。
【００１６】
放熱筐体をベース筐体にネジ止めなどで固定する時に、ベース筐体が支点となり、サーマルパッドＢは圧縮されることになるが、基板やベース筐体にも図中の−Ｚ方向の圧力がかかるため、基板やベース筐体に−Ｚ方向のたわみが発生する。結果としてサーマルパッドＢを圧縮させるための圧力が低下するという課題がある。また、強めの圧力をかけた場合、下方のサーマルパッドＡへの加圧が必要以上に強くなってしまう問題も生じ得る。
【００１７】
また別の側面の課題として、±Ｚ方向寸法の各部品の製造公差や組立公差が非常に厳しい管理が求められる点が挙げられる。例えば、各部品製造公差や組立公差が全体として−Ｚ方向に大きくなると、サーマルパッドの圧縮量が少なくなり、各部品製造公差や組立公差が全体として＋Ｚ方向に大きくなると、サーマルパッドの圧縮量が大きくなる。仮に、全体の公差が−Ｚ方向に非常に大きくなれば、サーマルパッドＢがまったく潰れないことになる。
【００１８】
なお、特許文献１に記載された放熱構造には、ヒートシンクの上方及び下方にサーマルパッドを配置されて、集積回路から生じた熱を装置外に放熱する放熱構造は記載されていない。
【００１９】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の一実施形態に係る放熱構造体は、基板と、前記基板に配置される集積回路と、前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、を含み成る。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る放熱方法は、基板と、前記基板に配置される集積回路と、前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、を重ね合わせ、前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱構造、及び放熱方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図２】放熱構造体１に含まれるヒートシンク４の概略を示す説明図である。
【図３】放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の構造例を示す説明図である。
【図４】第２の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図５】第３の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図６】第４の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図７】第５の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図８】一構成例の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【図９】一つの放熱構造体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本説明では、図面の向きを基準に上方や下方との言葉を使用して放熱構造体を説明するが、実際の装置に組み込まれた状態で放熱構造体の何れの向きが上方になることと成っても構わない。
【００２５】
［第１の実施形態］ 
図１は、実施形態の放熱構造体１の概略を示す説明図である。図２は、放熱構造体１に含まれるヒートシンク４の概略を示す説明図である。図２（ａ）は、ヒートシンク４の概略を示す側面図である。図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、異なる形態を有するヒートシンク４の概略をそれぞれ示す上面図である。図３は、放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の概略を示す説明図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、異なる形態を有するスタッド部品６の概略をそれぞれ示す側面図である。
【００２６】
図１には、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５、複数組のスタッド部品６を含む放熱構造が示されている。放熱構造体１は、ベース筐体７に組み込まれて、集積回路３から生じた熱を筐体外に放熱する。
【００２７】
この放熱構造体１では、ヒートシンク４の２面にそれぞれ配置されたサーマルパッド（サーマルパッドＡ及びＢ）はそれぞれ適切な圧縮が加えられる。
【００２８】
以下、サーマルパッドＡ及びＢに着目して放熱構造体１の細部の構造を説明する。
【００２９】
放熱構造体１の基板２は、集積回路３が乗るＰＣＢ（Printed Circuit Board）である。基板２は、例えば装置のメインボードである。集積回路３は、基板２に搭載されたＣＰＵやＧＰＵ、ＬＳＩなどの冷却する必要がある発熱素子である。図１では集積回路３は基板２に表面実装で接続されているように示しているが、特に接続形態は限定しない。例えばＬＧＡ（Land Grid Array）やＢＧＡ（Ball Grid Array）、アダプタを介して接続してもよい。
【００３０】
ヒートシンク４は、図１及び図２（ａ）に示したように、集積回路３側と放熱筐体５側の両側それぞれにサーマルパッド（Ａ及びＢ）が配置され、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。ヒートシンク４には、サーマルパッドＡを加圧する第１の面と サーマルパッドＢを加圧する第２の面と が対向して設けられている。なお、ヒートシンク４の形状はサーマルパッドＡ及びＢと接する２面を持つこと以外に特に限定しない。例えば、図示したヒートシンク４のフィン構造や集積回路３に対する面積（容積）は一例である。また例えば、ヒートシンク４はファンやヒートパイプを取り付けられる構造を有していてもよい。同様に、図示したヒートシンク４のスタッド部品６との接続構造（図２に示すプレート構造体部分）についても特に限定しない。この接続構造は例えば、図２（ｂ）に示したように２組のスタッド部品６をヒートシンク４の２面のそれぞれ中心に配置する構造がある。また、２組のスタッド部品６をヒートシンク４の対角線上に配置する構造がある。また、図２（ｃ）に示したように４組のスタッド部品６をヒートシンク４の４角に配置する構造がある。ヒートシンク４が大きければ更に多くの組のスタッド部品６を用いる構造もある。
【００３１】
サーマルパッドＡ（図下側サーマルパッド）は、集積回路３の表面とヒートシンク４の第１の面との間に挟まれ、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。サーマルパッドＡは、集積回路３の表面とヒートシンク４の第１の面によって圧縮された状態に維持される。サーマルパッドＡの圧縮は、複数組のスタッド部品６によってヒートシンク４を基板２に固定して行う。この固定構造は特に限定しない。例えば、集積回路３やヒートシンク４の形状、サーマルパッドＡの所定圧縮率、公差等に合わせて、部材の寸法や接続トルク等を定めればよい。
【００３２】
サーマルパッドＢ（図上側サーマルパッド）は、放熱筐体５の表面とヒートシンク４の第２の面との間に挟まれ、集積回路３と放熱筐体５の熱伝導経路となる。サーマルパッドＢは、放熱筐体５の表面とヒートシンク４の第２の面によって圧縮された状態に維持される。サーマルパッドＢの圧縮は、複数組のスタッド部品６によってヒートシンク４を基板２ごと引き上げて行う。基板２の引上げ量（ヒートシンク４によるサーマルパッドＢの圧縮量）は、サーマルパッドＢの所定圧縮率、公差等に合わせて調整すればよい。
【００３３】
放熱筐体５は、集積回路３から発生した熱を筐体外に放出する構造体である。放熱筐体５は、ベース筐体７と一緒に筐体の一部となる。放熱筐体５には、スタッド部品６を通す引上げ穴がスタッド部品６の組数設けられている。引上げ穴は、図１に示したように座繰りを有するようにしてもよいし、座繰りを持たなくてもよい。また、放熱筐体５は、材質や形状は特に限定しないものの、熱伝導性が高い材質で放熱特性が良いようにスリッドやフィン形状を設けることが望ましい。なお、放熱筐体５とベース筐体７との接続は、例えばネジ止めや接着など適宜採用すればよく特に限定しない。また、放熱筐体５とベース筐体７は、必ずしも接続する必要はなく、装置形状などに応じては接続しなくともよい。
【００３４】
図示した放熱構造体１には、上記した構成要素に加え、複数組のスタッド部品６が含まれる。
【００３５】
複数組のスタッド部品６は、図１及び図３に示したように、放熱筐体５側からヒートシンク４を、放熱筐体５とヒートシンク４との間にサーマルパッドＢを挟んで加圧した状態に、基板２を伴って引き上げる。
【００３６】
各組のスタッド部品６は、放熱筐体５に設けられた引上げ穴に一方の部品を通され、他方の部品を締め上げることで、基板２を引き上げる。図３（ａ）に示したスタッド部品６では、一組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂから成る。図３（ｂ）に示したスタッド部品６では、一組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂとスプリング６Ｃから成る。スプリング６Ｃはヒートシンク４のプレート構造体と引上げ部材６Ａとの間に設けられる。
【００３７】
引上げ部材６Ａは、ヒートシンク４の側面側に配置されて、引上げネジ６Ｂによって基板２を伴って引き上げられる。引上げ部材６Ａの下端は基板２と接続されているため、引上げ部材６Ａが引き上げられることで、ヒートシンク４と基板２が共に引き上げられる。
【００３８】
引上げネジ６Ｂは、ネジ頭部分が放熱筐体５の外側に引っかかった状態で放熱筐体５に設けられた引上げ穴に通され、締め上げられることで引上げ部材６Ａ、基板２、ヒートシンク４を共に引き上げる。なお、一組のスタッド部品６の構成は、図示した雄ネジと雌ネジを有する２つの部材が入れ替わってもよい。例えば、筐体内に在る引上げ部材６Ａ相当部材が雄ネジ構造であれば、引上げネジ６Ｂ相当部材はナットを用いることができる。
【００３９】
上記説明した構造を有する放熱構造体１は、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５、を重ね合わせ、複数組のスタッド部品６を用いて、放熱筐体５側からヒートシンク４を、基板２を伴って引き上げる。この複数組のスタッド部品６を用いた引き上げによって、放熱筐体５とヒートシンク４との間に挟んだサーマルパッドＢが所定の圧力で加圧可能になる。この際、サーマルパッドＡへの加圧は、集積回路３とヒートシンク４が基板２ごと引き上げられるため、影響が非常に少なくて済む。結果、放熱構造体１は、集積回路３から発生する熱を放熱筐体５に移動させて放熱する際に、サーマルパッドＡ及びサーマルパッドＢの何れ部分においても良好な放熱特性を発揮することが期待できる。
【００４０】
上記説明したように放熱構造体１を構成することで、ヒートシンク４の上方のサーマルパッドＢと下方のサーマルパッドＡの両方ともに適切に加圧して、集積回路３に対して良好な放熱性能を有する放熱構造を提供できる。
【００４１】
次に、幾つかの実施形態を示して本発明を説明する。なお、以下の実施形態は適宜組み合わせることができる。
【００４２】
［第２の実施形態］ 
図４は、第２の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【００４３】
第２の実施形態の放熱構造体１は、ベース筐体７に特徴を有し、他の構造は第１の実施形態の放熱構造体１と同様である。
【００４４】
第２の実施形態のベース筐体７は、放熱構造体１を内蔵する装置の態様に合わせた形状を有すると共に、基板２と放熱筐体５とを、集積回路７、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢの寸法及び公差に合わせて固定する構造を有する。
【００４５】
なお、放熱筐体５とベース筐体７との接続は、例えばネジ止めや接着など適宜採用すればよく特に限定しない。
【００４６】
この構成によれば、放熱筐体５とベース筐体７とが接続され、密閉構造や防滴構造などなど、装置の用途に応じて適宜筐体に機能性を与えつつ、サーマルパッドＡとサーマルパッドＢの両方ともに適切に加圧して、集積回路３に対して良好な放熱性能を提供できる。
【００４７】
［第３の実施形態］ 
図５は、第３の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、第３の実施形態の放熱構造体１に含まれるスタッド部品６の構造例を示す説明図である。第３の実施形態の放熱構造体１は、各組となるスタッド部品６（引上げ部材６Ａ）に特徴を有し、他の構造は第１の実施形態等の放熱構造体１と同様である。
【００４８】
各組のスタッド部品６は、引上げ部材６Ａと引上げネジ６Ｂから成る。引上げ部材６Ａは、放熱筐体５側の一端に引上げネジ６Ｂとの接続構造を具備し、集積回路３側の他端にヒートシンク４の４角に設けられた２つの穴にそれぞれ通される接続構造を具備する。
【００４９】
図５（ｂ）に示した構造例では、ヒートシンク４が有するプレート構造体に設けられている複数の穴に基板２との接続部分を通過させる構造である。
【００５０】
図５（ｃ）に示した構造例では、ヒートシンク４が有するプレート構造体に設けられている複数の穴に通過させる部分を更に細分化した部品で構成して、基板２との接続部分を通過させる構造である。
【００５１】
引上げ部材６Ａは、ヒートシンク４の少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、引上げネジ６Ｂによって放熱筐体５側からヒートシンク４と基板２と共に引き上げられる。この際、図５（ｂ）に示した引上げ部材６Ａを用いることで、放熱筐体５とヒートシンク４との間にサーマルパッドＢを挟んで所定量で加圧する作業性が向上する。
【００５２】
また、図５（ｃ）に示した引上げ部材６Ａを用いることで、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを圧縮する前に、集積回路３とヒートシンク４との間に挟んだサーマルパッドＡを所定量で加圧する作業を容易に実行できるようになる。このため、結果的に、図５（ｂ）に示した引上げ部材の構造よりも図５（ｃ）に示した引上げ部材の構造の方が装置の製造性が向上する場合がある。
【００５３】
上記説明した構造を有する放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を用いて、放熱筐体５側からヒートシンク４を、基板２を伴って引き上げ際に、サーマルパッドＡ及びサーマルパッドＢに所定の圧力で加圧する作業性が向上する。
【００５４】
［第４の実施形態］ 
図６は、第４の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【００５５】
第４の実施形態の放熱構造体１は、基板２の背面にバックプレート８が設けられていることに特徴を有し、他の構造は第１の実施形態等の放熱構造体１と同様である。
【００５６】
バックプレート８は、基板２の集積回路３の設置面の逆面に配置され、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造を有する。
【００５７】
即ち、本実施形態の放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を締め上げてヒートシンク４を引き上げる際に、複数組のスタッド部品６を介してバックプレート８が引き上がる構造である。なお、バックプレート８が引き上げられることで基板２及びヒートシンク４も合わせて位置関係を維持したまま引き上げられる。
【００５８】
この構成によれば、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を重ね、スタッド部品６を締め上げた際に、基板２が撓むこと無しに、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを所定量で圧縮できる。また、基板２が撓むことが無い結果、第１の実施形態等の放熱構造体１よりもサーマルパッドＡの圧縮率を容易かつ適切に管理できる。また、不必要に基板２（実装部品を含む）にストレスを掛けない構造となる。
【００５９】
［第５の実施形態］ 
図７は、第５の実施形態の放熱構造体１の概略を示す構成図である。
【００６０】
第５の実施形態の放熱構造体１は、基板２を載置する制御ボードトレイ７ａを含むことに特徴を有し、他の構造は第４の実施形態等の放熱構造体１と同様である。なお、本実施形態は、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を有する。しかし、放熱構造体１は、バックプレート８を有さず、制御ボードトレイ７ａを有する態様としてもよい。
【００６１】
制御ボードトレイ７ａは、複数のボス７ｂでベース筐体７に接続され、基板２を載せると共に、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造を有する。
【００６２】
即ち、本実施形態の放熱構造体１のベース筐体７は、複数組のスタッド部品６の雌ネジ構造となる基板２を載せる制御ボードトレイ７ａを含む。結果、放熱構造体１は、複数組のスタッド部品６を締め上げてヒートシンク４を引き上げる際に、複数組のスタッド部品６を介して制御ボードトレイ７ａが引き上がる構造である。なお、制御ボードトレイ７ａが引き上げられることで、基板２及びヒートシンク４も合わせて位置関係を維持したまま引き上げられる。
【００６３】
この構成によれば、基板２の集積回路３の設置面の逆面にバックプレート８を重ね、バックプレート８を重ねた状態で基板２を制御ボードトレイ７ａに載置し、スタッド部品６を締め上げた際に、基板２が撓むこと無しに、ヒートシンク４を引き上げてサーマルパッドＢを所定量で圧縮できる。また、基板２が撓むことが無い結果、第１の実施形態等の放熱構造体１よりもサーマルパッドＡの圧縮率を容易かつ適切に管理できる。また、不必要に基板２（実装部品を含む）にストレスを掛けない構造となる。
【００６４】
次に、本発明の一構成例を示して本発明を説明する。
【００６５】
［一構成例］ 
図８は、一構成例の放熱構造体１の概略を示す構成図である。この放熱構造体１は、第４の実施形態の放熱構造体１に類似する。図８（ａ）は、放熱構造体１を具備する電子機器の断面図であり、図８（ｂ）は、放熱構造体１の一部部品を示した斜視図である。
【００６６】
この一構成例の放熱構造体１は、図面中でヒートシンク４の手前側と奥側にある２組のスタッド部品６を用いてサーマルパッドＢを圧縮する。
【００６７】
引上げ部材６Ａは、本図では金属プレートで形成している。この金属プレートの下部は、ヒートシンク４と接続しつつ、バックプレート８に固定される構造となっている。また引上げ部材６Ａの上部は、ネジ穴により引上げネジ６Ｂと螺噛する構造となっている。
【００６８】
基板２は、電子機器のメインボードであり、集積回路３は、電子機器のＣＰＵである。
【００６９】
放熱筐体５は、図面上の上面を覆うカバー筐体であり、ベース筐体７（制御ボードトレイ７ａを含む）は、全体の骨格となりまた側面を覆う。ベース筐体７は、基板２と放熱筐体５とを、ＣＰＵの寸法、サーマルパッドＡの圧縮寸法、ヒートシンクの寸法、サーマルパッドＢの圧縮寸法に合わせて固定する。なお、図示していないが図中で制御ボードトレイ７ａの下方側には更に電子機器の別の部品が装着される。
【００７０】
電子機器の構造的内部構成は、図示するように、バックプレート８、基板２、集積回路３、サーマルパッドＡ、ヒートシンク４、サーマルパッドＢ、放熱筐体５が重ねられて、基板２と放熱筐体５とがベース筐体７に固定されている。また、バックプレート８には、スタッド部品６を受ける構造が設けられている。
【００７１】
放熱構造体１は、集積回路３の放熱特性（熱伝導率）の悪化を防止するため、サーマルパッドＡとサーマルパッドＢの性能を確保するため所定量の圧縮率で使用できる。
【００７２】
すなわち、サーマルパッドＡは、基板２裏面にあるバックプレート８とそれに繋がるネジとバネとヒートシンク４（そのプレート）によって適切に圧縮され、他方、サーマルパッドＢは、引上げネジ６Ｂの締め上げにより、各組のスタッド部品６を介してバックプレート８より図中の上方向の構成要素を引き上げられ適切に圧縮される。この際、サーマルパッドＡに加わる力には大きな変化は生じない。
【００７３】
このように、本放熱構造によれば、ヒートシンクの上方のサーマルパッドと下方のサーマルパッドの両方ともに適切に加圧して、集積回路に対して良好な放熱性能を有する放熱方法を提供できる。
【００７４】
なお、実施形態及び構成例を示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施形態及び構成例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。
【００７５】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。  
［付記１］
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げる複数組のスタッド部品と、
を含み成る
放熱構造体。
【００７６】
［付記２］
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合わせて固定するベース筐体を含み、
前記複数組のスタッド部品は、前記放熱筐体と前記ベース筐体とが固定される位置関係において、放熱筐体側から前記基板を伴って前記ヒートシンクを引き上げる、
付記１に記載の放熱構造体。
【００７７】
［付記３］
前記ヒートシンクは、第１のサーマルパッド側の一端に基板と平行な複数の穴を有するプレート構造体を備え、
前記ヒートシンクは、前記プレート構造体に設けられた複数の穴に、前記ヒートシンク側から前記基板を引き上げる各組の前記スタッド部品をそれぞれ通し、前記基板に固定される、
付記２に記載の放熱構造体。
【００７８】
［付記４］
前記スタッド部品は、
前記ヒートシンクの少なくとも２つの側面側にそれぞれ配置されて、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記基板を伴って引き上げる複数の引上げ部材と、
前記複数の引上げ部材と前記放熱筐体とをネジ締めすることで、放熱筐体側から前記ヒートシンクを前記引上げ部材及び前記基板を伴って引き上げる複数の引上げネジと、
を含み、
前記複数の引上げ部材はそれぞれ、放熱筐体側の一端に前記引上げネジとの接続構造を具備し、集積回路側の他端に前記プレート構造体に設けられた複数の穴にそれぞれ通された複数のスタッド部品との接続構造を具備する、
付記３に記載の放熱構造体。
【００７９】
［付記５］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面に、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となるバックプレートを備え、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートが引き上がる構造である、
付記４に記載の放熱構造体。
【００８０】
［付記６］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを備え、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
該放熱構造体は、前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記ヒートシンクを引き上げる際に、前記複数組のスタッド部品を介して前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイが引き上がる構造である、
付記４に記載の放熱構造体。
【００８１】
［付記７］
前記基板は、電子機器のメインボードであり、
前記集積回路は、ＣＰＵであり、
前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
付記５に記載の放熱構造体。
【００８２】
［付記８］
基板と、
前記基板に配置される集積回路と、
前記集積回路の表面に配置される第１のサーマルパッドと、
前記集積回路の表面との間で前記第１のサーマルパッドを加圧する第１の面と、前記第１の面に対向する第２の面とを有するヒートシンクと、
前記ヒートシンクの第２の面に配置される第２のサーマルパッドと、
前記ヒートシンクの第２の面との間で前記第２のサーマルパッドを加圧する面を有する放熱筐体と、
を重ね合わせ、
複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
放熱方法。
【００８３】
［付記９］
前記基板と前記放熱筐体とを、前記集積回路、前記第１のサーマルパッド、前記ヒートシンク、前記第２のサーマルパッドの寸法に合ったベース筐体によって固定し、
複数組のスタッド部品を用いて、前記放熱筐体側から前記ヒートシンクを、前記放熱筐体と前記ヒートシンクとの間に第２のサーマルパッドを挟んで加圧した状態に、前記基板を伴って引き上げて、集積回路から発生する熱を放熱筐体に移動させて放熱する、
付記８に記載の放熱方法。
【００８４】
［付記１０］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
付記９に記載の放熱方法。
【００８５】
［付記１１］
前記基板の前記集積回路の設置面の逆面にバックプレートを重ね、
前記バックプレートを重ねた状態で前記基板を制御ボードトレイに載置し、
前記複数組のスタッド部品を締め上げて前記バックプレートと共に前記制御ボードトレイを引き上げて、前記第２のサーマルパッドを所定量に圧縮して、放熱特性を高める、
付記９に記載の放熱方法。
【００８６】
［付記１２］
前記基板は、電子機器のメインボードであり、
前記集積回路は、ＣＰＵであり、
前記放熱筐体は、カバー筐体であり、
前記ベース筐体は、前記複数組のスタッド部品の雌ネジ構造となる前記基板を載せる制御ボードトレイを含み、
前記制御ボードトレイには前記メインボードが固定されて、前記ベース筐体は、前記メインボードと前記カバー筐体とを、前記ＣＰＵの寸法、前記第１のサーマルパッドの圧縮寸法、前記ヒートシンクの寸法、前記第２のサーマルパッドの圧縮寸法に合わせて固定する、
付記１０に記載の放熱方法。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、自然空冷及び密閉冷却を採用する各種装置に好適である。
【符号の説明】
【００８８】
１    放熱構造体
２    基板
３    集積回路
４    ヒートシンク
５    放熱筐体
６    スタッド部品
６Ａ  引上げ部材
６Ｂ  引上げネジ
６Ｃ  スプリング
７    ベース筐体
７ａ  制御ボードトレイ
８    バックプレート
Ａ    サーマルパッド
Ｂ    サーマルパッド
【図１】
2019125612.tif 000003
【図２】
2019125612.tif 000004
【図３】
2019125612.tif 000005
【図４】
2019125612.tif 000006
【図５】
2019125612.tif 000007
【図６】
2019125612.tif 000008
【図７】
2019125612.tif 000009
【図８】
2019125612.tif 000010
【図９】
2019125612.tif 000011