(57)【要約】【課題】放熱性能に優れた小型かつ軽量な放熱器を提供することである。【解決手段】実施形態の放熱器は、ベース部と、複数の主放熱フィンと、支柱と、副放熱フィンとを持つ。複数の主放熱フィンは、ベース部の主面上に立設され、第一方向に沿って延びるとともに、主面上において第一方向と交差する第二方向に並ぶ。支柱は、複数の主放熱フィンの間に設けられ、第一方向に沿って延在する。副放熱フィンは、支柱を挟む一対の主放熱フィンに向けて、前記支柱から二又状に分かれて接続している。そして、副放熱フィンは、第一副放熱フィンと、第二副放熱フィンと、を持つ。第一副放熱フィンは、支柱から、主放熱フィンの先端側に向けて形成されている。第二副放熱フィンは、支柱から、主放熱フィンの基端側に向けて形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部の主面上に立設され、第一方向に沿って延びるとともに、前記主面上において前記第一方向と交差する第二方向に並ぶ複数の主放熱フィンと、
前記複数の主放熱フィンの間に設けられ、前記第一方向に沿って延在する支柱と、
前記支柱を挟む一対の前記主放熱フィンに向けて、前記支柱から二又状に分かれて接続する副放熱フィンと、を備え、
前記副放熱フィンは、
前記支柱から、前記主放熱フィンの先端側に向けて形成された第一副放熱フィンと、
前記支柱から、前記主放熱フィンの基端側に向けて形成された第二副放熱フィンと、
を備える放熱器。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱器において、
前記第一副放熱フィンと前記第二副放熱フィンとは、前記第一方向に交互に並んで配置され、
隣り合う前記第一副放熱フィンと前記第二副放熱フィンとの間には、間隙が設けられている放熱器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放熱器において、
前記主放熱フィンは、前記第一方向に沿った貫通孔を有する放熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板上に実装されている電子デバイスには、ヒートシンク等の放熱器が取り付けられている。放熱器は、電子デバイスの熱を放熱フィンに伝達し、放熱フィンの表面から外部に逃すことで、熱による電子デバイスの機能劣化や故障等を防止している。
【０００３】
放熱器は、放熱フィンの高さを高くしたり、放熱フィンの枚数を増やしたりすることで、放熱性能を向上させることができる。しかしながら、放熱器の放熱性能を向上するために、放熱フィンの高さを高くしたり、放熱フィンの枚数を増やしたりすると、放熱器が大型化するとともに重量が増加する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２３６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２６０９１６号公報
【特許文献３】実開平６−５２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、放熱性能に優れた小型かつ軽量な放熱器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の放熱器は、ベース部と、複数の主放熱フィンと、支柱と、副放熱フィンとを持つ。複数の主放熱フィンは、ベース部の主面上に立設され、第一方向に沿って延びるとともに、主面上において第一方向と交差する第二方向に並ぶ。支柱は、複数の主放熱フィンの間に設けられ、第一方向に沿って延在する。副放熱フィンは、支柱を挟む一対の主放熱フィンに向けて、支柱から二又状に分かれて接続している。そして、副放熱フィンは、第一副放熱フィンと、第二副放熱フィンと、を持つ。第一副放熱フィンは、支柱から、主放熱フィンの先端側に向けて形成されている。第二副放熱フィンは、支柱から、主放熱フィンの基端側に向けて形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態の放熱器を示す斜視図。
【図２】実施形態の放熱器を示す正面図。
【図３】実施形態の放熱器を示す平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図。
【図５】実施形態の変形例の放熱器を示す斜視図。
【図６】実施形態の変形例の放熱器を示す正面図。
【図７】実施形態の変形例の放熱器を示す平面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の放熱器を、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、実施形態の放熱器を示す斜視図である。
図１に示すように、実施形態の放熱器１は、ベース部１０と、ベース部１０の第一主面１０ａ上に立設された主放熱フィン２０と、主放熱フィン２０の間に設けられた支柱２５と、支柱２５と主放熱フィン２０とを接続する副放熱フィン３０と、を備えている。放熱器１は、例えばアルミニウムや銅等の熱伝導率の高い金属材料により形成されている。
【００１０】
ベース部１０は、所定の厚さを有する矩形板状に形成されている。ベース部１０は、第一主面１０ａとは反対側の第二主面１０ｂが、例えば発熱体であるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の電子部品と接触する。ベース部１０の第二主面１０ｂと電子部品との間には、放熱グリス等が配置されていてもよい。なお、以下の説明では、ベース部１０の第一主面１０ａ上においてベース部１０の一辺に沿う方向をＸ方向とし、ベース部１０の第一主面１０ａ上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。
【００１１】
図２は、実施形態の放熱器を示す正面図である。
図２に示すように、複数の主放熱フィン２０は、ベース部１０の第一主面１０ａ上において、Ｚ方向に沿って立設されている。複数の主放熱フィン２０は、Ｘ方向に沿って延びるとともに、Ｙ方向に所定の間隔で並んで配置されている。主放熱フィン２０は、基端から先端に向かうにつれてＹ方向に沿う厚さが漸次薄くなるように形成されている。また、主放熱フィン２０の先端部は、丸みを帯びるように形成されている。
【００１２】
複数の主放熱フィン２０には、Ｘ方向に沿った貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３のＺ方向の寸法は、主放熱フィン２０のＺ方向の寸法よりやや短くなっている。貫通孔２３のＹ方向の寸法は、主放熱フィン２０の厚さより薄く、かつ主放熱フィン２０の先端側に向かうにつれて狭くなるように形成されている。主放熱フィン２０は、貫通孔２３の周辺の肉厚が略均一となっている。
【００１３】
図３は、実施形態の放熱器を示す平面図である。
図２および図３に示すように、支柱２５は、円柱状に形成され、Ｘ方向に沿って延在している。支柱２５の外径は、主放熱フィン２０の配置間隔の５分の１程度になっている。支柱２５は、隣り合う一対の主放熱フィン２０により挟まれた空間において、Ｘ方向から見て略中央に配置されている。
【００１４】
図１および図２に示すように、副放熱フィン３０は、支柱２５を挟む一対の主放熱フィン２０に向けて、支柱２５から二又状に分かれて主放熱フィン２０に接続している。副放熱フィン３０は、Ｘ方向に直交するように形成されている。副放熱フィン３０は、支柱２５から主放熱フィン２０の先端側に向けて形成された第一副放熱フィン３１と、支柱２５から主放熱フィン２０の基端側に向けて形成された第二副放熱フィン３２と、を有する。
【００１５】
第一副放熱フィン３１は、Ｘ方向から見て、支柱２５側から主放熱フィン２０の先端側に向かって漸次広がるＶ字状に形成されている。第二副放熱フィン３２は、Ｘ方向から見て、支柱２５側から主放熱フィン２０の基端側に向かって漸次広がるＶ字状に形成されている。第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２のＸ方向の幅は、主放熱フィン２０の配置間隔の３分の１程度に設定されている（図３参照）。第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２のＺ方向の幅は、支柱２５の外径の２倍程度に設定されている。
【００１６】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
図３および図４に示すように、上述した第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、Ｘ方向に所定の間隔をおいて交互に並んで配置されている。第一副放熱フィン３１と第二副放熱フィン３２との間隙は、副放熱フィン３０のＸ方向の幅と同程度になっている。また、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、主放熱フィン２０を挟んでそれぞれＹ方向に並んで配置されている。
【００１７】
上述の放熱器１は、例えば３Ｄプリンタ等を用いて作製することができる。また、放熱器１は、押出成形によりベース部１０および主放熱フィン２０を形成し、別途作製した支柱２５および副放熱フィン３０を取り付けることで作製することもできる。
【００１８】
ここで、主放熱フィン２０に対して、例えばＹ方向に沿う荷重が外部から加わると、第一副放熱フィン３１を介して荷重が支柱２５に伝達され、支柱２５がベース部１０側に移動しようとする。これに対して、支柱２５は、支柱２５とベース部１０との間に配置された第二副放熱フィン３２によって支持されているので、支柱２５のベース部１０側への移動が抑制される。このように、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、主放熱フィン２０の倒れ込みを抑制する支持部材としても機能する。
【００１９】
本実施形態によれば、複数の主放熱フィン２０の間に、支柱２５により一体化された第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２を持つことにより、放熱器１の外形サイズを増加させることなく表面積を増加させることができる。これにより、放熱性能に優れた小型かつ軽量な放熱器が得られる。
【００２０】
さらに、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２を支柱２５の延在方向（Ｘ方向）に沿って交互に並べることにより、通気性を向上させて放熱性能を向上させることができるとともに、主放熱フィン２０の倒れ込みを抑制することができる。
【００２１】
さらに、交互に並ぶ第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２との間に、間隙設けることにより、放熱器１の熱をＺ方向に逃がしやすくすることができる。
【００２２】
さらに、主放熱フィン２０にその延在方向に沿う貫通孔２３を形成することにより、主放熱フィン２０の表面積を増加させるとともに、軽量化することができる。
【００２３】
図５は、実施形態の変形例の放熱器を示す斜視図である。図６は、実施形態の変形例の放熱器を示す正面図である。図７は、実施形態の変形例の放熱器を示す平面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。
上記実施形態では、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、Ｙ方向に揃って配置されていた。これに対して、例えば、図５〜９に示すように、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、Ｘ方向に交互に並んで配置されているととともに、Ｙ方向に主放熱フィン２０を挟んで交互に並んで配置されていてもよい。また、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２のＹ方向側には、主放熱フィン２０を挟んで第一副放熱フィン３１と第二副放熱フィン３２との間隙が形成されていてもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態では、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２は、Ｘ方向から見てＶ字状に形成されているが、これに限定されない。例えば、第一副放熱フィン３１および第二副放熱フィン３２のうち少なくとも一方は、Ｘ方向から見てＵ字状に形成されていてもよい。
【００２５】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、複数の主放熱フィンの間に、支柱により一体化された第一副放熱フィンおよび第二副放熱フィンを持つことにより、放熱器の外形サイズを増加させることなく表面積を増加させることができる。これにより、放熱性能に優れた小型かつ軽量な放熱器が得られる。
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２７】
１…放熱器、１０…ベース部、１０ａ…第１主面（主面）、２０…主放熱フィン、２３…貫通孔、２５…支柱、３０…副放熱フィン、３１…第一副放熱フィン、３２…第二副放熱フィン
【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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