(57)【要約】【課題】たとえば発熱部品の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部の放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱すること。【解決手段】放熱部１２０ａ、１２０ｂは、基板２１０の表面（第１の面）上に配置されたメモリ２２０、ＣＰＵ２３０（発熱部品）に熱結合される。フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面上に取り付けられる。開口部１３１は、フレーム１３０における、放熱部１２０ａ、１２０ｂが設けられた位置に対応する位置に形成されている。弾性ゴム１５０は、熱伝導性および柔軟性を有し、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０間を熱接続する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の第１の面上に実装された発熱部品に熱結合される放熱部と、
熱伝導性を有し、前記基板の前記第１の面上に配置されたフレームと、
前記フレームにおける、前記放熱部が設けられた位置に対応する位置に形成される開口部と、
熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部とを備えた冷却装置。
【請求項２】
前記開口部の外周縁と向かい合うように、前記放熱部の外周部に突出するように形成されたフランジ部を備え、
前記接続部は、前記フランジ部のうち前記開口部と向かい合う面と、前記開口部の外周縁との間に設けられている請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記開口部が矩形である場合、前記フランジ部は、前記開口部のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられている請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記接続部は、バネ部材またはゴム部材である請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
複数の前記放熱部が、前記基板上に実装された複数の前記発熱部品の各々に熱結合し、
複数の前記開口部が、複数の前記放熱部の各々が配置された位置に対応して設けられ、
複数の前記接続部が、複数の前記放熱部毎に設けられ、複数の前記放熱部および前記フレーム間を熱接続するとともに、複数の前記放熱部の各々を、複数の発熱部品の各々へ向けて付勢する請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記発熱部品が中央処理装置である場合、前記接続部はバネ部材であり、
前記発熱部品が記憶装置である場合、前記接続部はゴム部材である請求項４または５に記載の冷却装置。
【請求項７】
基板の第１の面上に実装された発熱部品と、
前記発熱部品に熱結合される放熱部と、
熱伝導性を有し、前記基板の前記第１の面上に配置されたフレームと、
前記フレームにおける、前記放熱部が設けられた位置に対応する位置に形成される開口部と、
熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部とを備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置等に関し、例えば、基板上に実装された発熱部品を冷却するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、熱伝導シートを有する冷却構造等の発明として、熱伝導シート１６が、基板上に実装された発熱部品（ＩＣ（Integrated Circuit）チップ２０）と、発熱部品上に設けられた放熱部（ヒートシンク１５）との間に、設けられている。熱伝導シート１６は、柔軟なゴム状弾性体により形成され、熱伝導性を有する。これにより、熱伝導シート１６によって、発熱部品および放熱部の間を熱接続していた。
【０００３】
なお、本発明に関連する技術が、特許文献２および３にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４２２号公報
【特許文献２】特公平７−１１２０２９号公報
【特許文献３】特開平１１−１２１６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、一つの発熱部品の熱を一つの放熱部で放熱しているため、発熱部品の熱が放熱部の放熱能力を超えてしまう程に大きい場合、放熱部だけで発熱部品の熱を放熱することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、たとえば発熱部品の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部の放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる冷却装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の冷却装置は、基板の第１の面上に実装された発熱部品に熱結合される放熱部と、熱伝導性を有し、前記基板の前記第１の面上に配置されたフレームと、前記フレームにおける、前記放熱部が設けられた位置に対応する位置に形成された開口部と、熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部とを備えている。
【０００８】
本発明の冷却装置は、基板の第１の面上に実装された発熱部品と、前記発熱部品に熱結合される放熱部と、熱伝導性を有し、前記基板の前記第１の面上に配置されたフレームと、前記フレームにおける、前記放熱部が設けられた位置に対応する位置に形成された開口部と、熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる冷却装置等によれば、たとえば発熱部品の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部の放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付けた後の状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付ける前の状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付けた後の状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付ける前の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の裏面側の斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付けた後の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における冷却装置を電子基板に取り付ける前の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００の構成について説明する。図１は、冷却装置１００を電子基板２００に取り付けた後の状態を示す断面図である。図２は、冷却装置１００を電子基板２００に取り付ける前の状態を示す断面図である。図３は、冷却装置１００を電子基板２００に取り付けた後の状態を示す斜視図である。図４は、冷却装置１００を電子基板２００に取り付ける前の状態を示す斜視図である。図５は、冷却装置１００の裏面側の斜視図である。
【００１２】
説明の便宜上、まず、電子基板２００の構成について説明する。図１、図２および図４に示されるように、電子基板２００は、基板２１０と、メモリ２２０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）２３０とを備えている。
【００１３】
基板２１０は、板状に形成されている。基板２１０の材料には、例えばガラスエポキシ樹脂が用いられる。また、基板２１０には、後述のフレーム保持部材１４０が取り付けられる。
【００１４】
メモリ２２０およびＣＰＵ２３０は、基板２１０の表面（図１および図２にて紙面上側）上に実装されている。なお、基板２１０の表面は、本発明の第１の面である。メモリ２２０およびＣＰＵ２３０は、本発明の発熱部品である。発熱部品とは、稼働すると熱を発する電子部品である。メモリ２２０およびＣＰＵ２３０は、後述の放熱部１２０ａ、１２０ｂと熱結合される。
【００１５】
以上、電子基板２００の構成について説明した。
【００１６】
次に、冷却装置１００の構成について説明する。
【００１７】
図１、図２に示されるように、冷却装置１００は、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、フレーム保持部材１４０と、弾性ゴム１５０とを備えている。
【００１８】
図１、図２および図４に示されるように、放熱部１２０ａは、基板２１０の表面上に実装されたメモリ２２０と向かい合うように設けられている。同様に、放熱部１２０ｂは、基板２１０上の表面上に実装されたＣＰＵ２３０と向かい合うように設けられている。また、放熱部１２０ａは、メモリ２２０と熱的に結合される。同様に、放熱部１２０ｂは、ＣＰＵ２３０に熱的に結合される。
【００１９】
なお、図１の例では、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０は、何も介さずに、直接的に熱的に結合されている。一方、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０は、たとえば熱伝導シート（不図示）を介して熱的に結合されてもよい。同様に、図１の例では、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０は、何も介さずに、直接的に熱的に結合されている。一方、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０は、たとえば熱伝導シート（不図示）や放熱グリース（不図示）を介して熱的に結合されてもよい。なお、熱伝導シートの材料には、たとえば、炭素繊維やシリコン等が用いられる。放熱グリースは、熱伝導性の高い粒子を混ぜ込んだグリースをいう。グリースのベース材の材料には、たとえば、常温からある程度の高温まで、あまり粘度の変化しない変性シリコン等が用いられる。熱伝導性の高い粒子の材料には、たとえば、銅や銀、アルミ等の他に、アルミナや酸化マグネシウム、窒化アルミニウムなどが用いられる。
【００２０】
図１、図２および図５に示されるように、放熱部１２０ａ、１２０ｂは、複数のフィン１２１と、フランジ部１２２とを備えている。放熱部１２０ａ、１２０ｂは、後述のフレーム１３０の開口部１３１内に取り付けられる。放熱部１２０ａ、１２０ｂの各々は、開口部１３１内をメモリ２２０、ＣＰＵ２３０側へ向けて移動できる。放熱部１２０ａ、１２０ｂの材料には、鉄やアルミニウムなど、熱伝導性の高い金属材料等が、用いられる。放熱部１２０ａ、１２０ｂは、ヒートシンクとも呼ばれる。
【００２１】
図１〜図５に示されるように、複数のフィン１２１は、板状に基板２１０の表面から離れる方向に延出するように、放熱部１２０ａ、１２０ｂに設けられている。
【００２２】
図１、図２および図５に示されるように、フランジ部１２２は、放熱部１２０ａ、１２０ｂの下端外周部の全周に沿って突出するように形成されている。フランジ部１２２は、後述のフレーム１３０の開口部１３１の外周縁に向かい合うように設けられる。このため、放熱部１２０ａ、１２０ｂは、基板２１０から離れる方向に、フレーム１３０の開口部１３１から抜けないように設けることができる。なお、フランジ部１２２は、少なくとも放熱部１２０ａ、１２０ｂの下端外周部の３箇所に突出するように形成されている。さらに、後述の開口部１３１が矩形である場合、フランジ部１２２は、開口部１４１のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられてもよい。
【００２３】
図１〜図５に示されるように、フレーム１３０は、板状に形成されている。フレーム１３０は、フレーム保持部材１４０を介して、基板２１０の表面（図１および図２の紙面下側の面）側に取り付けられる。これにより、フレーム１３０は、フレーム保持部材１４０を介して、基板２１０の表面側に配置される。フレーム１３０の材料には、たとえば、鉄やアルミニウムなど、熱伝導性の高い金属材料等が、用いられる。
【００２４】
図１および図２に示されるように、フレーム１３０は、開口部１３１を有する。開口部１３１は、フレーム１３０における、放熱部１２０ａ、１２０ｂが設けられた位置に対応する位置に形成されている。開口部１３１には、放熱部１２０ａ、１２０ｂが貫通する。すなわち、放熱部１２０ａ、１２０ｂは、開口部１３１内で、メモリ２２０、ＣＰＵ２３０側へ向けて移動できる。
【００２５】
図１および図２に示されるように、フレーム保持部材１４０は、フレーム１３０を基板２１０に保持する。フレーム保持部材１４０は、基板２１０の外周部に設けられる。なお、図３〜図５では、便宜上、フレーム保持部材１４０を省略している。
【００２６】
図１、図２および図５に示されるように、弾性ゴム１５０は、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に、設けられている。弾性ゴム１５０は、柔軟性（弾性を含んでも良い。）を有するとともに、熱伝導性を有する。なお、弾性ゴム１５０の名称に、「弾性」が含まれるが、弾性ゴム１５０は少なくとも柔軟性を有すればよく、弾性を必須要件としない。弾性ゴム１５０は、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０の間を熱接続するとともに、放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ１２０、ＣＰＵ１３０へ向けて付勢する。弾性ゴム１５０は、本発明の接続部およびゴム部材に相当する。
【００２７】
弾性ゴム１５０は、たとえば、フランジ部１２２の形状に応じて、設けられる。すなわち、フランジ部１２２がリング状に放熱部１２０ａ、１２０ｂの下端外周部の全周に沿って突出するように形成されている場合、弾性ゴム１５０は、リング状のフランジ部１２２に取り付けられる。フランジ部１２２が、放熱部１２０ａ、１２０ｂの下端外周部の３箇所に突出するように形成されている場合、弾性ゴム１５０は、３箇所のフランジ部１２２に取り付けられる。開口部１３１が矩形である場合であって、フランジ部１２２が開口部１３１のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられる場合、弾性ゴム１５０は、互いに向かい合う２箇所のフランジ部１２２に取り付けられる。
【００２８】
以上、冷却装置１００の構成について説明した。
【００２９】
次に、冷却装置１００を電子基板２００に取り付ける方法を説明する。
【００３０】
まず、電子基板２００と、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、フレーム保持部材１４０とを準備する。
【００３１】
次に、図２に示されるように、放熱部１２０ａ、１２０ｂをフレーム１３０の開口部１３１内に、フレーム１３０の裏面（紙面下側の面）側から取り付ける。この際、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に、弾性ゴム１５０を介在させる。そして、組み付けられた放熱部１２０ａ、１２０ｂ、フレーム１３０および弾性ゴム１５０を、フレーム保持部材を介して、基板２１０に保持する。このとき、メモリ２２０および放熱部１２０ａは互いに向かい合うように配置されている。ＣＰＵ２３０および放熱部１２０ｂは互いに向かい合うように配置されている。
【００３２】
次に、図１に示されるように、各弾性ゴム１５０が圧縮されるように、フレーム１３０を基板２１０に近づける。これにより、各弾性ゴム１５０が、放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ２２０、ＣＰＵ２３０へ向けてそれぞれ付勢する。この結果、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０が互いに熱結合される。同様に、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０が互いに熱結合される。
【００３３】
このとき、各弾性ゴム１５０は、熱導電性を有し、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレームの間を熱結合する。これにより、メモリ２２０の熱が、放熱部１２０ａおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。同様に、ＣＰＵ２２０の熱が、放熱部１２０ｂおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。この結果、たとえば、発熱部品（メモリ２２０、ＣＰＵ２３０）の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部１２０ａ、１２０ｂの放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【００３４】
なお、放熱部１２０ａ、１２０ｂとメモリ２２０、ＣＰＵ２３０の間に、熱伝導シートや放熱グリースを設けた場合、各弾性ゴム１５０が放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ２２０、ＣＰＵ２３０へ向けてそれぞれ付勢することによって、熱伝導シートや放熱グリースを最大限に潰すことができる。これにより、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、メモリ２２０、ＣＰＵ２３０とがより確実に熱結合される。とくに、放熱部１２０ａ、１２０ｂとメモリ２２０、ＣＰＵ２３０の間の隙間（クリアランス）が大きい場合、放熱グリースの熱抵抗が悪化し、メモリ２２０、ＣＰＵ２３０の温度上昇を招く傾向があった。しかし、上述の通り、冷却装置１００では、各弾性ゴム１５０により放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ２２０、ＣＰＵ２３０へ向けてそれぞれ付勢することによって、放熱グリースを最大限に潰すことができる。このため、放熱部１２０ａ、１２０ｂとメモリ２２０、ＣＰＵ２３０の間の隙間を小さくすることができる。これにより、放熱グリースの熱抵抗が悪化することを抑止し、メモリ２２０、ＣＰＵ２３０の温度上昇を抑止できる。
【００３５】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、開口部１３１と、弾性ゴム１３０（接続部）とを備えている。放熱部１２０ａ、１２０ｂは、基板２１０の表面（第１の面）上に実装されたメモリ２２０、ＣＰＵ２３０（発熱部品）に熱結合される。フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面上に配置される。開口部１３１は、フレーム１３０における、放熱部１２０ａ、１２０ｂが設けられた位置に対応する位置に形成されている。弾性ゴム１５０は、熱伝導性および柔軟性を有する。弾性ゴム１５０は、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０間を熱接続する。
【００３６】
このように、フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面上に配置される。熱伝導性および柔軟性を有する各弾性ゴム１５０が、放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ２２０、ＣＰＵ２３０へ向けてそれぞれ付勢する。これにより、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０が互いに熱結合される。同様に、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０が互いに熱結合される。このとき、各弾性ゴム１５０は、熱導電性を有し、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレームの間を熱結合する。これにより、メモリ２２０の熱が、放熱部１２０ａおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。同様に、ＣＰＵ２２０の熱が、放熱部１２０ｂおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。この結果、冷却装置１００によれば、たとえば、発熱部品（メモリ２２０、ＣＰＵ２３０）の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部１２０ａ、１２０ｂの放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【００３７】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、フランジ１２２部を備えている。フランジ部１２２は、開口部１３１の外周縁と向かい合うように、放熱部１２０ａ、１２０ｂの外周部に突出するように形成されている。弾性ゴム１３０（接続部）は、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に設けられている。
【００３８】
このように、放熱部１２０ａ、１２０ｂの外周部に突出するようにフランジ部１２２を形成し、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に弾性ゴム１３０を設けている。これにより、熱接続機能および付勢機能の双方を有する接続部をコンパクトかつ簡単に設けることができる。
【００３９】
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００において、開口部１３１が矩形である場合、フランジ部１２２は、開口部１３１のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられている。これにより、熱接続機能および付勢機能の双方を有する接続部をバランス良く配置することができる。すなわち、放熱部１２０ａ、１２０ｂを基板１３０の表面に対して平行にあるように維持でき、放熱部１２０ａ、１２０ｂが基板１３０の表面に対して大きく傾くことを抑止できる。また、メモリ２２０およびＣＰＵ２３０の熱をバランス良く放熱部１２０ａ、１２０ｂへ伝導することができる。
【００４０】
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００において、接続部（弾性ゴム１５０）は、ゴム部材である。これにより、簡単な部材を用いて、接続部を構成できる。
【００４１】
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００において、複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂが、基板２１０上に実装された複数の発熱部品（メモリ２２０、ＣＰＵ２３０）の各々に熱結合する。複数の開口部１３１が、複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂの各々が配置された位置に対応して設けられている。複数の弾性ゴム１５０（接続部）が、複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂ毎に設けられている。複数の弾性ゴム１５０は、複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０間を熱接続するとともに、複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂの各々を、複数の発熱部品（メモリ２２０、ＣＰＵ２３０）の各々へ向けて付勢する。
【００４２】
このように、複数の発熱部品が基板２１０上に設けられている場合であっても、複数の開口部１３１をフレーム１３０に形成し、この複数の開口部１３１内に複数の放熱部１２０ａ、１２０ｂを移動可能に取り付け、接続部によって複数の放熱部１２０の各々を複数の発熱部品各々に向けて付勢している。これにより、簡単な構成で、複数の発熱部品の熱をフレーム１３０に同時に伝導することができる。
【００４３】
また、本発明の第１の実施の形態における装置は、メモリ２２０、ＣＰＵ２３０（発熱部品）と、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、開口部１３１と、弾性ゴム１３０（接続部）とを備えている。メモリ２２０およびＣＰＵ２３０は、基板２１０の表面（第１の面）上に実装されている。放熱部１２０ａ、１２０ｂは、メモリ２２０およびＣＰＵ２３０に熱結合される。フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面上に配置される。開口部１３１は、フレーム１３０における、放熱部１２０ａ、１２０ｂが設けられた位置に対応する位置に形成されている。弾性ゴム１５０は、熱伝導性および柔軟性を有する。弾性ゴム１５０は、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０間を熱接続する。このような構成であっても、上述した冷却装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態における冷却装置１００Ａの構成について説明する。図６は、冷却装置１００Ａを電子基板２００に取り付けた後の状態を示す断面図である。図７は、冷却装置１００Ａを電子基板２００に取り付ける前の状態を示す断面図である。図６は図１に相当し、図７は図２に相当する。なお、図６および図７では、図１〜図５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図５に示した符号と同等の符号を付している。
【００４５】
図６、図７に示されるように、冷却装置１００Ａは、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、フレーム保持部材１４０と、バネ付きネジ１６０とを備えている。
【００４６】
ここで、図１および図２と、図６および図７とを対比する。図１および図２に示されるように、接続部として、弾性ゴム１５０が、フレーム１３０およびフランジ１２２の間に設けられていた。これに対して、図６および図７に示されるように、接続部として、バネ付きネジ１６０が、フレームの開口部１３１の外周部およびフランジ部１２２に取り付けられている。この点で、両者は互いに相違する。
【００４７】
図６および図７に示されるように、バネ付きネジ１６０は、ネジ１６１と、弦巻バネ１６２とを備えている。バネ付きネジ１６０は、本発明の接続部およびバネ部材に相当する。
【００４８】
ネジ１６１は、フレーム１３０に形成されたネジ穴１３２を介して、フランジ部１２２に取り付けられる。ネジ１６１の材料には、ステンレス等の熱伝導性を有する部材が用いられる。
【００４９】
弦巻バネ１６２は、ネジ１６１のネジ頭とフレーム１３０の表面（図６および図７の上側の面）の間に設けられる。弦巻バネ１６２は熱導電性を有する。弦巻バネ１６２は、ネジ１６１がネジ穴１３２に締め付けられることにより、圧縮される。これにより、弦巻バネ１６２は、放熱部１２０ｂおよびフレーム１３０の間を熱接続するとともに、放熱部１２０ｂをＣＰＵ１３０へ向けて付勢する。弦巻バネ１６２の材料には、りん青銅等の熱伝導性を有する部材が用いられる。なお、本実施の形態では、弦巻バネ１６２を用いたが、弦巻バネ１６２に代えてスプリングワッシャーを用いても良い。
【００５０】
以上、冷却装置１００Ａの構成について説明した。
【００５１】
次に、冷却装置１００Ａを電子基板２００に取り付ける方法を説明する。
【００５２】
まず、電子基板２００と、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、フレーム保持部材１４０とを準備する。
【００５３】
次に、図７に示されるように、放熱部１２０ａ、１２０ｂをフレーム１３０の開口部１３１内に取り付ける。
【００５４】
この際、放熱部１２０ａ側において、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に、弾性ゴム１５０を介在させる。
【００５５】
そして、組み付けられた放熱部１２０ａ、１２０ｂ、フレーム１３０および弾性ゴム１５０を、フレーム保持部材１４０を介して、基板２１０に保持する。
【００５６】
このとき、メモリ２２０および放熱部１２０ａは互いに向かい合うように配置されている。ＣＰＵ２３０および放熱部１２０ｂは互いに向かい合うように配置されている。
【００５７】
次に、図６に示されるように、各弾性ゴム１５０が圧縮されるように、フレーム１３０を基板２１０に近づける。これにより、各弾性ゴム１５０が、放熱部１２０ａをメモリ２２０へ向けてそれぞれ付勢する。これにより、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０が互いに熱結合される。
【００５８】
このとき、各弾性ゴム１５０は、熱導電性を有し、放熱部１２０ａおよびフレームの間を熱結合する。これにより、メモリ２２０の熱が、放熱部１２０ａおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。この結果、たとえば、発熱部品（メモリ２２０）の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部１２０ａの放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【００５９】
次に、図６に示されるように、バネ付きネジ１６０のネジ１６１を、ネジ穴１３２を介して、放熱部１２０ｂに取り付ける。このとき、弦巻バネ１６２は、ネジ１６１がネジ穴１３２に締め付けられることにより、圧縮される。これにより、弦巻バネ１６２は、放熱部１２０ｂおよびフレーム１３０の間を熱接続するとともに、放熱部１２０ｂをＣＰＵ１３０へ向けて付勢する。これにより、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０が互いに熱結合される。
【００６０】
このとき、ネジ１６１は、熱導電性を有し、放熱部１２０ｂおよびフレーム１３０の間を熱結合する。これにより、ＣＰＵ２２０の熱が、放熱部１２０ｂおよびネジ１６１を介して、フレーム１３０へ伝導する。この結果、たとえば、発熱部品（ＣＰＵ２３０）の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部１２０ｂの放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【００６１】
以上の通り、本発明の第２の実施の形態における冷却装置１００Ａは、弦巻バネ１６２（バネ部材）を接続部として構成されている。このため、第１の実施の形態で説明した効果と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
また、本発明の第２の実施の形態における冷却装置１００Ａにおいて、発熱部品がＣＰＵ２３０である場合、接続部はバネ付きネジ１６０（バネ部材）であり、発熱部品がメモリ（記憶装置）である場合、接続部は弾性ゴム１５０（ゴム部材）である。
【００６３】
このように、発熱部品がＣＰＵ２３０である場合、バネ付きネジ１６０に含まれる弦巻バネ１６２を用いることにより、弾性ゴム１５０よりも大きな付勢力で、放熱部１２０ｂをＣＰＵ２３０へ向けて付勢することができる。これにより、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０の間をより確実に熱結合することができる。
【００６４】
一方、一般的に、弾性ゴム１５０が放熱部１２０ａおよびフレーム１３０に接触する接触面積は、ネジ１６１および弦巻バネ１６２が放熱部１２０ｂおよびフレーム１３０に接触する接触面積よりも、小さい。したがって、フレーム１３０に伝導されたメモリ２２０熱が、フレーム１３０、ネジ１６１および弦巻バネ１６２を介して、放熱部１２０ｂに伝導することは、抑制されている。
【００６５】
逆に、放熱部１２０ｂに伝導されたＣＰＵ２３０の熱は、ネジ１６１および弦巻バネ１６２を介して、フレーム１３０に伝導しにくい。このように、接続部の構成をバネ付きネジ１６０にすることで、特定の放熱部１２０ｂを、他の放熱部１２０ａに接続されたフレーム１３０から熱的に切断することができる。
【００６６】
なお、より好ましくは、ネジ１６１および弦巻バネ１６２の材料を、熱伝導率の低い樹脂部材で構成するとよい。この場合、放熱部１２０ｂに伝導されたＣＰＵ２３０熱は、ネジ１６１および弦巻バネ１６２を介して、フレーム１３０にさらに伝導しにくくなる。この結果、特定の放熱部１２０ｂを、他の放熱部１２０ａに接続されたフレーム１３０から、より確実に熱的に切断することができる。
【００６７】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６８】
１００、１００Ａ    冷却装置
１２０ａ、１２０ｂ    放熱部
１２１    フィン
１２２    フランジ部
１３０    フレーム
１４０    フレーム保持部材
１５０    弾性ゴム
１６０    バネ付きネジ
１６１    ネジ
１６２    弦巻バネ
２００    電子基板
２１０    基板
２２０    メモリ
２３０    ＣＰＵ
【図１】
2016184658.tif 000003
【図２】
2016184658.tif 000004
【図３】
2016184658.tif 000005
【図４】
2016184658.tif 000006
【図５】
2016184658.tif 000007
【図６】
2016184658.tif 000008
【図７】
2016184658.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月19日(2016.2.19)
【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】
基板の第１の面上に実装された発熱部品に熱結合される放熱部と、
熱伝導性を有し、前記放熱部が配置される開口部を有するフレームと、
熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部と
を備えた冷却装置。
【請求項２】
前記フレーム部は複数の前記開口部有し、
複数の前記開口部それぞれに前記放熱部が配置される
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記開口部の外周縁と向かい合うように、前記放熱部の外周部に突出するように形成されたフランジ部を備え、
前記接続部は、前記フランジ部のうち前記開口部と向かい合う面と、前記開口部の外周縁との間に設けられている請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記開口部が矩形である場合、前記フランジ部は、前記開口部のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられている請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記接続部は、バネ部材またはゴム部材である請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
複数の前記放熱部が、前記基板上に実装された複数の前記発熱部品の各々に熱結合し、
複数の前記開口部が、複数の前記放熱部の各々が配置された位置に対応して設けられ、
複数の前記接続部が、複数の前記放熱部毎に設けられ、複数の前記放熱部および前記フレーム間を熱接続するとともに、複数の前記放熱部の各々を、複数の発熱部品の各々へ向けて付勢する請求項２〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記発熱部品が中央処理装置である場合、前記接続部はバネ部材であり、
前記発熱部品が記憶装置である場合、前記接続部はゴム部材である請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
基板の第１の面上に実装された発熱部品と、
前記発熱部品に熱結合される放熱部と、
熱伝導性を有し、前記放熱部が配置される開口部を有するフレームと、
熱伝導性および柔軟性を有し、前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部と
を備えた装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図１、図２および図５に示されるように、弾性ゴム１５０は、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に、設けられている。弾性ゴム１５０は、柔軟性（弾性を含んでも良い。）を有するとともに、熱伝導性を有する。なお、弾性ゴム１５０の名称に、「弾性」が含まれるが、弾性ゴム１５０は少なくとも柔軟性を有すればよく、弾性を必須要件としない。弾性ゴム１５０は、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０の間を熱接続するとともに、放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ１２０、ＣＰＵ２３０へ向けて付勢する。弾性ゴム１５０は、本発明の接続部およびゴム部材に相当する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、放熱部１２０ａ、１２０ｂと、フレーム１３０と、開口部１３１と、弾性ゴム１５０（接続部）とを備えている。放熱部１２０ａ、１２０ｂは、基板２１０の表面（第１の面）上に実装されたメモリ２２０、ＣＰＵ２３０（発熱部品）に熱結合される。フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面側に配置される。開口部１３１は、フレーム１３０における、放熱部１２０ａ、１２０ｂが設けられた位置に対応する位置に形成されている。弾性ゴム１５０は、熱伝導性および柔軟性を有する。弾性ゴム１５０は、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレーム１３０間を熱接続する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
このように、フレーム１３０は、熱伝導性を有し、基板２１０の表面側に配置される。熱伝導性および柔軟性を有する各弾性ゴム１５０が、放熱部１２０ａ、１２０ｂをメモリ２２０、ＣＰＵ２３０へ向けてそれぞれ付勢する。これにより、放熱部１２０ａおよびメモリ２２０が互いに熱結合される。同様に、放熱部１２０ｂおよびＣＰＵ２３０が互いに熱結合される。このとき、各弾性ゴム１５０は、熱導電性を有し、放熱部１２０ａ、１２０ｂおよびフレームの間を熱結合する。これにより、メモリ２２０の熱が、放熱部１２０ａおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。同様に、ＣＰＵ２２０の熱が、放熱部１２０ｂおよび弾性ゴム１５０を介して、フレーム１３０へ伝導する。この結果、冷却装置１００によれば、たとえば、発熱部品（メモリ２２０、ＣＰＵ２３０）の熱が当該発熱部品に熱接続された放熱部１２０ａ、１２０ｂの放熱能力を超えても、発熱部品の熱を放熱することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、フランジ部１２２を備えている。フランジ部１２２は、開口部１３１の外周縁と向かい合うように、放熱部１２０ａ、１２０ｂの外周部に突出するように形成されている。弾性ゴム１５０（接続部）は、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に設けられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
このように、放熱部１２０ａ、１２０ｂの外周部に突出するようにフランジ部１２２を形成し、フランジ部１２２のうち開口部１３１と向かい合う面と、開口部１３１の外周縁との間に弾性ゴム１５０を設けている。これにより、熱接続機能および付勢機能の双方を有する接続部をコンパクトかつ簡単に設けることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００において、開口部１３１が矩形である場合、フランジ部１２２は、開口部１３１のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられている。これにより、熱接続機能および付勢機能の双方を有する接続部をバランス良く配置することができる。すなわち、放熱部１２０ａ、１２０ｂを基板２１０の表面に対して平行にあるように維持でき、放熱部１２０ａ、１２０ｂが基板２１０の表面に対して大きく傾くことを抑止できる。また、メモリ２２０およびＣＰＵ２３０の熱をバランス良く放熱部１２０ａ、１２０ｂへ伝導することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月1日(2016.7.1)
【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】
基板の第１の面上に実装された発熱部品に熱結合される複数の放熱部と、
熱伝導性を有し、前記放熱部が配置される複数の開口部を有するフレームと、
熱伝導性および柔軟性を有し、複数の前記放熱部および前記フレーム間をそれぞれ熱接続する接続部と
を備えた冷却装置。
【請求項２】
複数の前記開口部それぞれに前記放熱部が配置される
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記開口部の外周縁と向かい合うように、前記放熱部の外周部に突出するように形成されたフランジ部を備え、
前記接続部は、前記フランジ部のうち前記開口部と向かい合う面と、前記開口部の外周縁との間に設けられている請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記開口部が矩形である場合、前記フランジ部は、前記開口部のうちで少なくとも互いに向かい合う対辺に沿って設けられている請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記接続部は、バネ部材またはゴム部材である請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
複数の前記放熱部が、前記基板上に実装された複数の前記発熱部品の各々に熱結合し、
複数の前記開口部が、複数の前記放熱部の各々が配置された位置に対応して設けられ、
複数の前記接続部が、複数の前記放熱部毎に設けられ、複数の前記放熱部および前記フレーム間を熱接続するとともに、複数の前記放熱部の各々を、複数の発熱部品の各々へ向けて付勢する請求項１〜５４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記発熱部品が中央処理装置である場合、前記接続部はバネ部材であり、
前記発熱部品が記憶装置である場合、前記接続部はゴム部材である請求項６に記載の冷却装置。
【請求項８】
基板の第１の面上に実装された複数の発熱部品と、
前記発熱部品に熱結合される複数の放熱部と、
熱伝導性を有し、前記放熱部が配置される複数の開口部を有するフレームと、
熱伝導性および柔軟性を有し、複数の前記放熱部および前記フレーム間を熱接続する接続部と
を備えた装置。