(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒートシンクの基板への固定力が弱いと、振動、衝撃でヒートシンクと発熱源の密着性が低下し、冷却能力の低下や電気特性の劣化など、信頼性が損なわれる場合が多い。また、ネジ止めなどのように固定力を強めようとすると、複雑な機構になってしまい、着脱作業性が悪くなり、コスト的にも高くなってしまう。発熱源及びヒートシンクを、簡単に装着して、基板に確実に固定するホルダーを提供する。【解決手段】発熱源２を冷却するためのヒートシンク３を、発熱源２に装着し、基板１に固定用ホルダー４で取り付ける場合、該ホルダー４の４隅部分に斜面を設け、この部分で所定の位置に設置された基板穴に該ホルダー４端子を互いにホルダー４中心に対し、対向して挿入固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱源を冷却するためのヒートシンクを、発熱源に装着し、固定ホルダーで基板に取り付ける方法において、該ホルダーに、４隅部分に斜面部を設け、この部分で基板貫通穴にホルダー端子が互いにホルダー中心に対し、対向して挿入固定されていることを特徴とするヒートシンクの固定方法。
【請求項２】
該ホルダーは、発熱源とヒートシンクを連結して、該ホルダー端子を基板に配置された基板貫通穴に挿入し、該ホルダー端子を該貫通の内方向内面に接触させた時、該ホルダー端子と該貫通穴が係合するように、該ホルダー端子を内側に屈曲させたことを特徴とする請求項１記載の固定ホルダー。
【請求項３】
該ホルダーが該ホルダー端子を含め一体構造よりなることを特徴とする請求項２記載の固定ホルダー。
【請求項４】
該ホルダーの対向した周辺部に切り欠きや空間を設け、その一部が片持ち張りの板ばね構造となっていることを特徴とする請求項２または３記載の固定用ホルダー。
【請求項５】
該ホルダーの周辺部を折り曲げ、リム構造としたことを特徴とする請求項２から４いずれかに記載の固定ホルダー
【請求項６】
該ホルダーの対向した周辺リム部にスリットを入れたことを特徴とする請求項２から５いずれかに記載の固定ホルダー
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電子部品の冷却に用いるヒートシンク等の冷却装置の固定方法に関し、特に、発熱源にヒートシンクを簡単に装着して、基板に確実に固定する固定ホルダーに関する。
【従来技術】
【０００２】  近年、半導体装置の高性能化が進み、中央演算装置（ＣＰＵ）や画像処理装置（グラフィックエンジン）等の半導体装置（発熱源）の発熱が問題になってきている。従来、半導体装置からの発熱は、ヒートシンクで放熱される。ヒートシンクは、放熱効果を最大にするため、その底面を発熱源に密着させ、回路基板やＰＧＡソケットに固定しなければならない。縮小命令セットコンピュータであるリスクチップに用いられるＱＦＰやＢＧＡなどは基板上に直接接合させるため、固定方法が重要課題となる。特に、ノートパソコン等の携帯用機器では、薄型化、静音化等の市場ニーズから、冷却ファンを用いることなく、ヒートシンクのみで発熱源から放熱することが求められている。
【０００３】従来、ヒートシンク固定方法として、特許文献１は板を折り曲げ、両端部に基板穴に挿入できる形状を有し、これによりヒートシンクを保持して基板穴に両端部を挿入し、固定する方法を示している。特許文献２は固定ホルダーの一部をヒートシクのフィンの間に挿入固定する方法を示している。
特許文献３は、板を折り曲げ、端部に固定用穴を設けた固定ホルダーを用い、エラストマーなどのインシュレータをヒートシンクと基板の間に挟み込んで保持し、基板に固定されたソケットの突起に挿入し、固定する方法を示している。
特許文献４は、同じ形状をしたヒートシンクの端部を直角に折り曲げ、この端部に穴を設け基板とネジ止めるか、端部を基板穴に挿入できる形状に成形して挿入・固定する方法を示している。
【特許文献１】特公平１１−５０１１６１
【特許文献２】特開２０００−５０７３９１
【特許文献３】特開２００２−２７１０６６
【特許文献４】特開２００２−３５９３３０
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、上記特許文献も含め、従来のヒートシンク固定方法及び固定ホルダーには、以下のような課題がある。
（１）ヒートシンクの基板への固定力が弱いため、振動、衝撃でヒートシンクと発熱源の密着性が低下し、該ホルダーが基板より外れたり、冷却能力の低下や電気特性の劣化など、信頼性が損なわれる場合が多い。
（２）ネジ止めなどのように固定力を強めようとすると、複雑な機構になってしまい、着脱作業性が悪くなり、コスト的にも高くなってしまう。
【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであって、電子部品の冷却に用いるヒートシンク等の固定方法に関し、特に、発熱源へヒートシンクを簡単に装着して、基板に確実に固定する固定ホルダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成する。本発明の請求項１による固定方法は、発熱源を固定した基板に、発熱源を冷却するためのヒートシンクを、固定ホルダーで取り付ける場合、該ホルダーの４隅部分に斜面を設け、この部分で所定の位置に設置された基板貫通穴に固定ホルダー端子が互いにホルダー中心に対し、対向して挿入固定されていることを特徴としている。
【０００７】この方法によれば、各該端子は、該ホルダーの中心に夫々対向した状態で基板へ挿入固定されるため、平面方向の回転移動や並行方向、直角方向の移動に対する剛性が高い。このため回転移動や直角方向への移動は、し難く固定力が強い。又、固定ホルダー端子が互いにホルダー中心に対し対向しているため、夫々の端子にかかる固定弾性力は互いに均等となるようにバランスされる。このため均一で安定した固定力が得られる。
【０００８】従来の該ホルダーでは、該端子は周辺部に平行に対向しているため、その直角方向へ移動しやすく、安定した固定方法とは言えない。又、両側左右の固定力も夫々独立しているため、均等にはなり難く不安定である。
【０００９】  本発明の請求項２による固定ホルダーは、該ホルダーで、基板に固定された発熱源とヒートシンクを連結して、固定ホルダー端子を基板に配置された貫通穴に挿入し係止させる場合、該端子を該貫通穴の内方向内面に接触させた時に、該端子と該貫通穴が係合するように、該端子先端を内側に屈曲させたことを特徴としている。
【００１０】この方法によれば、該端子を該貫通穴に差し込めばヒートシンクを簡単に基板に固定できる。該端子は該貫通穴の内方向内面に接触するため、該ホルダーの両側の該端子は互いに内向き方向の弾性力が作用する。該端子を該貫通穴に挿入する際、該端子が該貫通穴の内方向内面に接触し、それが開く方向に弾性変形しながら挿入される。挿入完了後、該ホルダーは該貫通穴を通じて基板を抱き込むように支持される。
【００１１】逆に、該端子を外側に屈曲させた場合には、挿入時、該端子は閉じるような方向に弾性力変形しながら該貫通穴に挿入されることが必要となる。該端子を内側に変形するには極めて大きな力が必要となる。該ホルダーの４つの端子を同時に強制的に該貫通穴に挿入させようとした場合には、該端子又はそれ以外が塑性変形してしまい、挿入できたとしても外れ易くなってしまう。
【００１２】  本発明の請求項３による固定ホルダーは、該ホルダー端子を含め一体構造よりなることを特徴としている。
【００１３】該ホルダーは１枚の弾性平板をプレスなどでくり抜いた後、折り曲げ成形して製造できるので大量生産可能であり、他の部品も不必要なので製造、管理コストも低い。
【００１４】  本発明の請求項４による固定ホルダーは、対向した周辺部に切り欠きや空間を設け、一部が片持ち張りの板ばね構造を持ったことを特徴としている。
【００１５】板ばねの形状、寸法（厚み、幅、長さなど）、位置などを変えることにより、ばね力及び押圧位置を変えることが可能であり、最適な押圧位置と押圧を設定することができる。これにより、ヒートシンクを４隅部で固定し、更に互いに対向する中央周辺部で一定圧で押圧することができるため、強固で均一に安定した固定を行える。
【００１６】  本発明の請求項５による固定ホルダーは、その周辺部を折り曲げ、リム構造としたことを特徴としている。
【００１７】リム構造をとる事により、該ホルダーの断面二次モーメントが高くなり、曲げ剛性が高くなる。これにより肉厚を薄くしながら、機械的強度、ばね剛性を向上できる。肉厚を薄くすればくり抜き、曲げ成形などの加工が容易となる。
【００１８】  本発明の請求項６による固定用ホルダーは、周辺リム部の対向面にスリットを入れたことを特徴としている。
【００１９】スリットを入れることにより周辺リム部の弾性が低下し、変形しやすくなり、該ホルダーが容易に基板に取り付けられる。又、この弾性により一定の固定力が得られる。スリットがない場合には、剛性が高いために、変形できず、基板への固定用ホルダー取り付けが不可能になる。無理に取り付けようとすれば該ホルダーが塑性変形し、形状不良、弾性変形不可となってしまう。
スリットの幅、長さによりこの弾性力を最適化することができる。
【発明の効果】
【００２０】  以上説明したように、本発明によれば、ヒートシンクを発熱源に装着し、固定用ホルダーのみにより、容易にしかも強固に基板に取り付けることができ、一定の押圧で均等に固定するため、互いに過剰なストレスをかけることもなく、信頼性の高い固定方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  以下に、図に示す本発明の実施形態（以下、単に本発明という）を説明する。
【実施例１】
【００２２】  図１は、本発明の一実施例であるヒートシンクの取り付け機構を示す正面図、正面図である。図において、１は発熱源を装着した基板、２は半導体素子などの発熱源、３は発熱源に取り付けられた放熱のためのヒートシンク、４は固定ホルダー、を示す。該ホルダーは４隅にある斜面部７にあるホルダー端子５により基板穴６に挿入され基板１に固定されている。【００２３】  図２は固定ホルダーの平面図、正面図、側面図を示す。対向する周辺部８の中央には夫々対向した同じ寸法形状を持つ片持ち張り板ばね１０がある。対向する周辺部８の端面は折り曲げられて、周辺リム部９を形成しており、この周辺リム部９の中央には夫々スリット１１が対向して形成されている。【００２４】  図３は片持ち張り板ばね部の断面図を示す。対向した片持ち張り板ばね１０の端部は下部方向へ傾斜しており、先端部分は周辺部８と平行になっている。これにより、該ホルダー４を基板１に取り付けた時に、この先端部分がヒートシンク３に接触し、押圧される。この場合には、４隅以外に、対向する周辺部中央部分に夫々２ヶ所、計４ヶ所でヒートシンクを押圧する。【００２５】  図４は固定ホルダー端子の取り付け部分の断面図を示す。該端子５の端部は内側に折り曲げられており、先端部分は斜め下方向に曲げられている。前者は該端子を基板貫通穴６に挿入する場合に、該貫通穴６の側面と接触し、挿入後、内周方向に付勢して該端子５と該貫通穴が係合するためのものである。後者は挿入のための逃げである。又、先端部分の角部はＲ形状をしている。これにより該貫通穴６への挿入が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例であるヒートシンクの取り付け状態を示す平面図と正面図である。
【図２】固定ホルダーの平面図、正面図、側面図を示す。
【図３】片持ち張り板ばね部分の断面図を示す。
【図４】固定ホルダー端子取り付け部分の断面図を示す。
【符号の説明】
【００２７】１．基板
２．発熱源
３．ヒートシンク
４．固定ホルダー
５．固定ホルダー端子
６．基板貫通穴
７．斜面部
８．周辺部
９．周辺リム部
１０．片持ち張り板ばね
１１．スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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