(57)【要約】【課題】伝熱性ペーストによる放熱性を維持し、部品からの取り外しが容易なヒートシンクを提供する。【解決手段】ヒートシンク１０は、ベース１０１と、ベース１０１に固定され、放熱対象の部品に接続される吸熱部１０２と、ベース１０１に、配置されたガイド孔と、ガイド孔に沿って移動可能に構成されたスタッド１０４、１０５と、スタッド１０４、１０５の移動に伴い、吸熱部１０２と放熱対象の部品との接続領域上を移動するワイヤ１０６と、を備える。【選択図】図１
2017157676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部に固定され、放熱対象の部品に接続される吸熱部と、
前記ベース部に、配置されたガイド部と、
前記ガイド部に沿って移動可能に構成された操作部と、
前記操作部の移動に伴い、前記吸熱部と前記放熱対象の部品との接続領域上を移動する分離部と、
を備えることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記吸熱部を挟んで対向して配置された一対のガイドから構成され、
前記操作部は、前記ガイド部にそれぞれガイドされる一対の操作部から構成され、
前記分離部は、前記一対の操作部に接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記分離部は、前記操作部が前記ガイド部の一端及び他端に存在する時に、前記吸熱部と前記放熱対象の部品との接続領域外に存在する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ガイド部は、長穴から構成され、
前記操作部は、前記長穴を貫通し、前記長穴に沿って移動可能なスタッドから構成され、
前記分離部は、端部が前記スタッドに接続されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記分離部がワイヤから構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のヒートシンクを備えることを特徴とする電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンク及び電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路の発熱による故障を防止するため、集積回路にヒートシンクを密着させ、ヒートシンクを介して放熱する方法がある。この方法では、集積回路とヒートシンク間に伝熱性ペーストを塗布することで、集積回路からヒートシンクへの熱伝導性を高め、放熱効果を高めることも行われている。
【０００３】
しかし、この方法では、伝熱性ペーストが固化した後、プリント基板等に搭載された集積回路を交換・修理する際等にヒートシンクを取り外すことが困難となる場合がある。無理に剥がそうとするとプリント基板にストレスが加わり、プリント基板が破損する等の問題が発生することがある。
【０００４】
この問題は、集積回路だけでなく、その他の発熱部品に伝熱性ペーストを介して装着されたヒートシンクを取り外す際にも同様に発生する。このため、発熱部品からヒートシンクを容易に取り外す技術が求められる。
【０００５】
部品間の接着面を切り離す技術として、半導体の製造過程において、半導体基板とそれに接着された支持基盤とを、ワイヤで切り離す技術が、特許文献１に開示されている。この切断技術は、半導体基板と支持基盤との間にワイヤを移動させ、半導体基板と支持基盤とを分離するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０９３４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プリント基板上の部品の交換・修理時には、その部品の周囲に他の部品が存在する。そのため、特許文献１の技術をプリント基板上の部品とヒートシンクとの切り離しに適用すると、周囲の部品にワイヤが引っかかり、分離が困難となる。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、伝熱性ペーストによる放熱性を維持しつつ、部品からの取り外しが容易なヒートシンク及び前記ヒートシンクを備える電子回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明に係るヒートシンクは、
ベース部と、
前記ベース部に固定され、放熱対象の部品に接続される吸熱部と、
前記ベースに、配置されたガイド部と、
前記ガイド部に沿って移動可能に構成された操作部と、
前記操作部の移動に伴い、前記吸熱部と前記放熱対象の部品との接続領域上を移動する分離部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、伝熱性ペーストを塗布して取り付けたヒートシンクを、部品から容易に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係るヒートシンクの正面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。なお、図面を見やすくするため、断面図のハッチングを省略している。
【図２】図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ断面における、スタッドの拡大図である。なお、図面を見やすくするため、断面図のハッチングを省略している。
【図３】図１に示すヒートシンクを集積回路に取り付けた状態の正面図である。
【図４】（ａ）は図３のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面における伝熱性ペースト層と近傍部分の拡大図である。なお、図面を見やすくするため、断面図のハッチングを省略している。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係るヒートシンクを集積回路に取り付けた状態の正面図と側面図である。
【図６】（ａ）は図５のＶ−Ｖ断面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面における伝熱性ペースト層と近傍部分の拡大図である。なお、図面を見やすくするため、断面図のハッチングを省略している。
【図７】本発明の実施の形態３に係るヒートシンクの正面図である。
【図８】図１に示す吸熱部の変形例を示す図である。
【図９】図１に示すワイヤに代えて使用される刃物の図である。
【図１０】変形例に係るヒートシンクの取り外し動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るヒートシンクについて、図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１（ａ）に示すように、この発明の実施の形態１に係るヒートシンク１０は、ベース１０１と、吸熱部１０２と、フィン１０３と、スタッド１０４、１０５と、ワイヤ１０６と、脚部１０７とを備える。
【００１４】
ベース１０１は、集積回路２０よりも大きな板状に形成されている。
【００１５】
吸熱部１０２はベース１０１の下面中心部に配置され、放熱対象の集積回路が装着される平坦な装着面１０８を有する。装着面１０８は、集積回路の取り付け面以上の広さを有する。
【００１６】
フィン１０３はベース１０１の上面に配置される。
【００１７】
脚部１０７はベース１０１の下面四隅近辺に配置され、図示せぬプリント基板上に配置され、ベース１０１を支持する。脚部１０７は、プリント基板に配置されたときに、吸熱部１０２の下面と放熱対象の集積回路とが接触する長さよりもわずかに長く形成されている。このわずかに長い長さが、後述する伝熱性ペーストの厚さに相当する。
【００１８】
ベース１０１と、吸熱部１０２と、フィン１０３と、脚部１０７とは熱伝導性の高い材料、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で一体に形成されている。
【００１９】
図１（ｂ）に示すように、ベース１０１には、吸熱部１０２を挟んで、一対のガイド孔１０９と１１０が形成されている。ガイド孔１０９、１１０は、同一形状で同一サイズの長穴から構成される。ガイド孔１０９と１１０は、ベース１０１の長手方向の直角方向にその長径方向が伸び、互いに平行に形成されている。
【００２０】
ガイド孔１０９と１１０は、それぞれ、その一端が吸熱部１０２よりも前方（図１（ｂ）下側）に位置し、他端が吸熱部１０２よりも後方（図１（ｂ）上側）に位置し、スタッド１０４、１０５の移動をガイドする。そのため、スタッド１０４、１０５をガイド孔に沿ってスライドさせることで、ワイヤ１０６は吸熱部１０２の装着面１０８の全面下を通過できる。
【００２１】
スタッド１０４、１０５は、それぞれ、ガイド孔１０９、１１０を貫通し、ガイド孔１０９、１１０内をスライド可能に装着されている。なお、スタッド１０４、１０５は、ベース１０１と電気的に導通状態に維持されている。スタッド１０４、１０５の下端は、脚部１０７の先端に届かない長さを有する。図２に拡大して示すように、スタッド１０４、１０５は、ガイド孔１０９、１１０から抜けることを防止するため、上部及び下部が拡径した形状を有する。また、スタッド１０４、１０５の上部は、つまみやすい形状とサイズで形成されている。
【００２２】
ワイヤ１０６は、ステンレス、タングステン、炭素線などから、径０．１〜１ｍｍ、望ましくは、０．３〜０．５ｍｍに形成される。図２に示すように、ワイヤ１０６は、スタッド１０４、１０５の下端部の穴１１１を貫通しピン１１２で留められ、張力を与えた状態で、スタッド１０４と１０５の間に張り渡されている。ワイヤ１０６の位置は、吸熱部１０２の装着面１０８よりもわずかに離間した位置であり、吸熱部１０２が放熱対象の半導体集積回路に装着された際に、伝熱性ペースト層２１が形成される位置である。
【００２３】
このような構造であるため、ヒートシンク１０内には、ワイヤ１０６の移動を妨げる（ワイヤ１０６が移動する際に、ワイヤ１０６と干渉する）構造物は配置されていない。
【００２４】
（ヒートシンクの取り付け動作）
次に、上記構成を有するヒートシンク１０を放熱対象の集積回路２０に取り付ける動作について、図３を参照して説明する。
【００２５】
図３に示すように、予め、放熱対象の集積回路２０をプリント基板２２に搭載しておく。次に、集積回路２０の上面に伝熱性ペースト、例えば、シリコーンを塗布し、伝熱性ペースト層２１を形成する。
【００２６】
一方、ヒートシンク１０のスタッド１０４と１０５を、ガイド孔１０９と１１０の一端に寄せ、接着剤等で仮止しておく。その後、図３に示すように、ヒートシンク１０の吸熱部１０２の装着面１０８が、伝熱性ペースト層２１を介して集積回路２０に密着するように、ヒートシンク１０を取り付ける。続いて、ネジなどで、脚部１０７をプリント基板２２に固定する。ヒートシンク１０の脚部１０７は、プリント基板２２のグランド配線等に電気的に接続される。
【００２７】
（ヒートシンクの放熱動作）
ヒートシンク１０の吸熱部１０２は、集積回路２０と伝熱性ペースト層２１を挟んで密着している。そのため、集積回路２０が発生する熱は、伝熱性ペースト層２１を介して、吸熱部１０２に伝わる。吸熱部１０２に伝わった熱は、一体構造を成すベース１０１を介して、フィン１０３に伝わり、放熱される。
【００２８】
なお、ヒートシンク１０は、脚部１０７を介して接地されており、集積回路２０の動作中に帯電等することはない。
【００２９】
（ヒートシンクの取り外し動作）
上記構造からなるヒートシンク１０を集積回路２０から取り外す動作について説明する。
【００３０】
スタッド１０４、１０５をガイド孔１０９、１１０に沿ってスライドさせる。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ１０６は、吸熱部１０２と集積回路２０との間に位置する伝熱性ペースト層２１内を、スタッド１０４、１０５に引かれ移動する。
【００３１】
この段階では、伝熱性ペースト層２１は、個化していることが多く、集積回路２０とヒートシンク１０とを密着していた伝熱性ペースト層２１は分離、分断、部分的に破壊される。このため、容易にヒートシンク１０を取り外すことが可能となる。
【００３２】
ここで、ワイヤ１０６が移動する範囲はヒートシンク１０の下部のみに制限される。このため、ワイヤ１０６が交換・修理対象の集積回路２０の周囲の部品に引っかかることはなく、ヒートシンク１０を容易に取り外すことができる。
【００３３】
また、このヒートシンク１０の取り外し動作において、集積回路２０を搭載したプリント基板２２に加わるストレスは小さいため、集積回路２０の交換・修理作業におけるプリント基板２２や部品に与えるダメージは小さい。
【００３４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、スタッド１０４、１０５と、ガイド孔１０９、１１０とを吸熱部１０２の近傍に構成したが、ワイヤ１０６の移動に障害がなければ、その取りつけ位置は任意である。以下、スタッド１０４、１０５及びガイド孔１０９、１１０をベース１０１の端部に配置した構成のヒートシンク１０ａを説明する。
【００３５】
この実施の形態に係るヒートシンク１０ａは、図５（ａ）に示すとおり、ベース１０１の両端部に下垂部１１３、１１４を備える。
【００３６】
下垂部１１３、１１４には、図５（ｂ）に示すようにガイド孔１０９ａと１１０ａが形成されている。
【００３７】
スタッド１０４ａ、１０５ａは、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、下垂部１１３、１１４を左右方向に貫通して、ガイド孔１０９ａと１１０ａ内をスライド可能に装着されている。また、ワイヤ１０６ａは、一端がスタッド１０４ａの接続部１１５に接続され、他端がスタッド１０５ａの接続部１１６に接続されている。
【００３８】
脚部１０７は、ワイヤ１０６の可動範囲の外に配置されている。
【００３９】
この構成において、ヒートシンク１０ａを集積回路２０から取り外す際は、スタッド１０４ａ、１０５ａをガイド孔１０９ａ、１１０ａに沿ってスライドさせる。すると、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤ１０６ａは、吸熱部１０２と集積回路２０との間にある伝熱性ペースト層２１内を、スタッド１０４ａ、１０５ａに引かれ移動する。これにより、集積回路２０とヒートシンク１０ａとを密着していた伝熱性ペースト層２１は分離し、分断される。これにより、容易にヒートシンク１０ａを取り外すことが可能となる。
【００４０】
（実施の形態３）
実施の形態１と２では、ガイド孔をスタッド１０４、１０５が移動するガイドとして用いたが、ガイドは、ワイヤ１０６を安定して移動させることができればその構成自体は任意である。例えば、図７に示すような構成を採用することも可能である。図７の構成では、ベース１０１の下面に吸熱部１０２に沿ってレール１１７、１１８が配置され、レール１１７、１１８にスライダ１１９、１２０が配置され、スライダ１１９と１２０の間にワイヤ１０６ｂが張り渡されている。
【００４１】
ユーザは、操作部として機能するスライダ１１９、１２０をスライド操作することで、ワイヤ１０６ｂを移動させ、伝熱性ペースト層２１を分離することができる。
なお、ガイドとして、直線状に延びるガイド孔１０９、１１０、レール１１７、１１８を例示したが、ガイドは湾曲していてもかまわない。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、この発明はこれに限定されない。
【００４３】
例えば、上記実施の形態においては、ワイヤ１０６、１０６ａ、１０６ｂにテンションをかけた状態で、操作部間に張り渡したが、たるみを与えても良い。
【００４４】
また、ワイヤ１０６を吸熱部１０２と集積回路２０との間に誘導するため、図８に示すように、吸熱部１０２の角部を面取りしてもよい。さらに、ワイヤ１０６をより誘導できるように、角部をテーパ状により大きくカットしてもよい。
【００４５】
例えば、上記実施の形態においては、伝熱性ペースト層２１を切断するための分離部として、ワイヤ１０６、１０６ａを例示したが、伝熱性ペースト層２１を分離・分断することができれば、その構成は任意であり図９に示すように、刃物１２１でもよい。
【００４６】
上記実施の形態では、操作部として、スタッド１０４、１０５、１０４ａ、１０５ａ及びスライダ１１９、１２０を例に示し、２つの操作部を配置したが、２つの操作部を連結し、一方を操作すれば、他方も連動するように、構成してもよい。
【００４７】
放熱対象の部品として、集積回路を例示したが、例えば、ディスクリート部品、コンデンサ、コイル、表示装置、モータ等の任意の発熱部品を放熱対象としてもよい。
【００４８】
また、吸熱部１０２と電子部品の接続部分全面を分離する例を示したが、分離部が分離する部分は、図１０に示すように、接続部分の一部でもよい。この場合、分離部で一部を分離した後、例えば、手で分離すればよい。
【００４９】
フィン１０３、脚部１０７等は必要に応じて設ければよく、必須の構成ではない。
【００５０】
以上、本願発明の実施の形態とその変形例を示したが、本願発明に係るヒートシンクは、例示した構成を全て備える必要はない。例えば、ベース部１０１と、ベース部１０１に固定され、放熱対象の部品に接続される吸熱部１０２と、ベース部１０１に、配置されたガイド部１０９、１１０、１１７、１１８と、ガイド部１０９、１１０、１１７、１１８に沿って移動可能に構成された操作部１０４、１０５、１１９、１２０と、操作部１０４、１０５、１１９、１２０の移動に伴い、吸熱部１０２と放熱対象部品との接続領域上を移動する分離部１０６、１２１と、を備えることで達成されうる。
【００５１】
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得るが、以下には限られない。
【００５２】
（付記１）
ベース部と、
前記ベース部に固定され、放熱対象の部品に接続される吸熱部と、
前記ベース部に、配置されたガイド部と、
前記ガイド部に沿って移動可能に構成された操作部と、
前記操作部の移動に伴い、前記吸熱部と前記放熱対象の部品との接続領域上を移動する分離部と、
を備えることを特徴とするヒートシンク。
【００５３】
（付記２）
前記ガイド部は、前記吸熱部を挟んで対向して配置された一対のガイドから構成され、
前記操作部は、前記ガイド部にそれぞれガイドされる一対の操作部から構成され、
前記分離部は、前記一対の操作部に接続されている、
ことを特徴とする付記１に記載のヒートシンク。
【００５４】
（付記３）
前記分離部は、前記操作部が前記ガイド部の一端及び他端に存在する時に、前記吸熱部と前記放熱対象の部品との接続領域外に存在する
ことを特徴とする付記１又は２に記載のヒートシンク。
【００５５】
（付記４）
前記ガイド部は、長穴から構成され、
前記操作部は、前記長穴を貫通し、前記長穴に沿って移動可能なスタッドから構成され、
前記分離部は、端部が前記スタッドに接続されている、
ことを特徴とする付記１乃至３の何れか１つに記載のヒートシンク。
【００５６】
（付記５）
前記分離部がワイヤから構成されることを特徴とする付記１乃至４の何れか１つに記載のヒートシンク。
【００５７】
（付記６）
付記１乃至５の何れか１つに記載のヒートシンクを備えることを特徴とする電子回路。
【符号の説明】
【００５８】
１０  ヒートシンク
１０１  ベース
１０２  吸熱部
１０３  フィン
１０４  スタッド
１０５  スタッド
１０６  ワイヤ
１０７  脚部
１０８  装着面
１０９  ガイド孔
１１０  ガイド孔
１１１  穴
１１２  ピン
１１３  下垂部
１１４  下垂部
１１５  接続部
１１６  接続部
１１７  レール
１１８  レール
１１９  スライダ
１２０  スライダ
１２１  刃物
２０  集積回路
２１  伝熱性ペースト層
２２  プリント基板
【図１】
2017157676.tif 000003
【図２】
2017157676.tif 000004
【図３】
2017157676.tif 000005
【図４】
2017157676.tif 000006
【図５】
2017157676.tif 000007
【図６】
2017157676.tif 000008
【図７】
2017157676.tif 000009
【図８】
2017157676.tif 000010
【図９】
2017157676.tif 000011
【図１０】
2017157676.tif 000012