JP2003218294A - 放熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板の電子部品の配置による制約を
軽減させることができる放熱器を提供する。 【解決手段】 この放熱器１は、発熱体５を取り付ける
ベース板２を有し、このベース板２の発熱体取付け領域
Ｒを除く面に、ベース板２の一部２Ａ，２Ｂを折り曲げ
るための直線状の溝４が１つ以上形成されている。この
放熱器１では、溝４に沿ってベース板２の一部２Ａ，２
Ｂを折り曲げることにより、プリント基板上で放熱器１
がその近傍の電子部品６と干渉するのを回避することが
できるので、プリント基板の電子部品の配置による制約
を軽減させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子等の
発熱体から生じる熱を放熱する放熱器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器に搭載される半導体素子等の発
熱体の冷却には、従来より放熱器が使用されている。図
６は、従来の放熱器の基本的な形状を示す斜視図であ
る。この放熱器４１は、通常、アルミニウム等の熱伝導
性に優れた金属素材で構成され、表面に冷却すべき半導
体素子４４が取り付けられるベース板４２と、このベー
ス板４２の背面側に互いに平行に並べて突出形成される
複数のフィン４３とからなる。ベース板４２の表面に取
り付けられた半導体素子４４から発生する熱は、フィン
４３の表面から放熱される。この放熱器４１は、図６の
姿勢で上端面に現れる断面形状が上下方向に連続する構
造とされており、押出し成形により形成される。使用に
際しては、取り付ける半導体素子４４の発熱量に応じて
任意の高さに切断される。

【０００３】図７は、従来の放熱器の他の形状を示す斜
視図である。この放熱器４１では、半導体素子４４が取
り付けられるベース板４２の左右両辺に連続して、この
ベース板４２から折れ曲がった折れ板部４２Ａ，４２Ｂ
を有し、フィン４３はベース板４２および折れ板部４２
Ａ，４２Ｂの各背面側に互いに平行に並べて突出形成さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図６に示した
従来の放熱器４１を用いた電子回路基板では、プリント
基板（図示せず）上での電子部品４５や半導体素子４４
の配置が電子回路に従って決定されているので、半導体
素子４４に取り付けられる放熱器４１の形状は、電子部
品４５と接触することのない横幅Ｗおよび奥行きＤの断
面外形を有し、半導体素子４４の発熱量に対応する高さ
Ｈとなるように決定される。その結果、放熱器４１の断
面外形は、プリント基板上での電子部品４５の配置に制
約されて小さくなるので、半導体素子４４の発熱量に対
応するために放熱器４１の高さＨはそれだけ高くなり、
プリント基板への放熱板４１の取付けが不安定になると
いう問題点を有する。

【０００５】放熱器の高さに制約がある場合には、図７
に示す折れ板部４２Ａ，４２Ｂを有する放熱器４１を使
用することにより、電子部品４５を避けながら放熱器４
１の断面外形を大きくすることで、放熱器４１の高さＨ
が低く抑えられる。しかし、図７の放熱器４１の場合
は、電子部品４５と干渉しない断面外形とするするため
に、製造にあたって専用の押し出し成形金型が必要であ
り、金型作成に時間とコストがかかるばかりか、電子部
品４５の配置の異なる電子回路には同じ放熱器４１を利
用できないので、汎用性に乏しいという問題点を有す
る。

【０００６】この発明は、このような課題を解消し、プ
リント基板の電子部品の配置による制約を軽減させるこ
とができる放熱器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明の
放熱器は、発熱体を取り付けるベース板を有し、このベ
ース板の発熱体取付け領域を除く面に、ベース板の一部
を折り曲げるための直線状の溝を１つ以上形成してい
る。

【０００８】請求項２にかかる発明は、請求項１の放熱
器において、前記ベース板の表面に発熱体取付け領域が
設けられ、そのベース板の裏面側に互いに平行に並ぶ複
数のフィンが突出形成されており、前記溝は前記フィン
と平行になるように形成されている。

【０００９】請求項３にかかる発明は、請求項２の放熱
器において、前記溝が等間隔に隔てて複数形成されてい
る。

【００１０】請求項４にかかる発明の放熱器は、発熱体
を取り付けるベース板を有する放熱器単体の複数個を、
各放熱器単体における前記ベース板の発熱体取付け側の
面が同一方向を向くように、折り曲げ可能な部材を介し
て数珠繋ぎに連結している。

【００１１】請求項５にかかる発明は、請求項４の放熱
器において、前記複数個の放熱器単体が同一形状とされ
ている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて具体的に説明する。

【００１３】実施の形態１．図１（Ａ）はこの発明の実
施の形態１による放熱器を示す斜視図である。この放熱
器１は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属素材で
構成され、表面に冷却すべき半導体素子などの発熱体が
取り付けられるベース板２と、このベース板２の背面側
に互いに平行に並べて突出形成される複数のフィン３と
を有する。さらに、ベース板２の表面の発熱体取付け領
域Ｒを避けた位置には、ベース板２の一部２Ａ，２Ｂを
折り曲げるための１つ以上の溝４が形成されている。こ
こでは、ベース板２の表面の発熱体取付け領域Ｒを挟ん
だ左右にそれぞれ１つの溝４が形成されている。この放
熱器１も従来例の場合と同様に、図１（Ａ）の姿勢で上
端面に現れる断面形状が上下方向に連続する構造とされ
ており、押出し成形により形成される。したがって、折
り曲げ用溝４もフィン３と平行にその延長方向に沿って
形成される。なお、折り曲げ用溝４は、ベース板２およ
びフィン３の一体化品を押出し成形した後に、別工程で
形成しても良い。

【００１４】この場合、各溝４は断面Ｖ字形とされてい
て、その溝４によりベース板２に残る薄肉部でベース板
２の一部２Ａ，２Ｂの折り曲げが可能となるようにされ
ている。なお、前記溝４は、その溝４の形成により残る
ベース板２の薄肉部が折り曲げによって破断されること
のない適度の深さとされる。

【００１５】図１（Ｂ）は、前記構成の放熱器１を、プ
リント基板上に配置された発熱体である半導体素子５に
取り付けた状態を示す斜視図である。この場合、半導体
素子５はベース板２の表面の発熱体取付け領域Ｒに、熱
伝導性の高い接着剤等を介してビス７により締付け固定
されている。これにより、ベース板２の表面に取り付け
られた半導体素子５からの熱が放熱器１全体に伝達さ
れ、フィン３から空気中に放出される。ベース板２のう
ち、その表面が折り曲げ用溝４によって分断された左右
の板部２Ａ，２Ｂは、各溝４の底部を支点にして、溝４
の内側つまり溝４を狭める側に折り曲げられている。こ
れにより、プリント基板上における放熱器１の近傍に配
置された他の電子部品６と放熱器１が干渉するのを回避
して放熱器１の断面外形を大きくできるので、その分だ
け放熱器１の高さＨを低くでき、放熱器１の高さに制約
がある場合でも十分に対応できる。

【００１６】また、ベース板２の各折り曲げ板部２Ａ，
２Ｂの折り曲げ角度は、溝４の両壁面が互いに当接する
ところまで折り曲げることにより一定に保つことがで
き、さらに溝４に発生する曲げ応力により、ベース板２
が溝４の部分で破断するのを防止することもできる。

【００１７】さらに、放熱器１の折り曲げ用溝４はフィ
ン３と平行に形成されているので、押出し成形により容
易に形成することができる。なお、ベース板２およびフ
ィン３の一体化品を押出し成形した後に、折り曲げ用溝
４を別工程で形成する場合には、同じ押出し成形金型で
形成した成形品に対して、プリント基板上における電子
回路の電子部品配置に応じて折り曲げ用溝４を位置選択
して形成できるので、多種類の押出し成形金型を用いる
ことなく多種類の電子回路に対応できる。

【００１８】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２による放熱器を電子回路基板に用いた状態を示す側
面図である。この放熱器１１は、表面に発熱体である３
つの半導体素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃを取付ける発熱体取付
け領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有するベース板１２と、この
ベース板１２の背面側に互いに平行に並べて突出形成さ
れた複数のフィン１３とを有する。さらに、ベース板１
２の表面の発熱体取付け領域Ｒ１〜Ｒ３を避けた位置、
およびベース板１２の背面のフィン形成領域を避けた位
置に、ベース板１２の一部１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１
２Ｅを折り曲げるための複数の溝４Ａ，４Ｂ，１４Ａ，
１４Ｂが形成されている。各溝４Ａ〜１４Ｂがフィン１
３の延長方向と平行に形成されることは実施の形態１の
場合と同様である。

【００１９】ベース板１２の表面の中央の発熱体取付け
領域Ｒ１に取り付けられる半導体素子５Ａのプリント基
板１０からの高さは、ベース板１２の表面の左右の発熱
体取付け領域Ｒ２，Ｒ３に取り付けられる半導体素子５
Ｂ，５Ｃの高さより高いものとされている。これに対応
させて、ベース板１２のうち、各半導体素子５Ａ，５
Ｂ，５Ｃに取り付けられる板部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｅ
は、半導体素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの実装されるプリント
基板１０と平行となり、板部１２Ａから板部１２Ｂに跨
がる板部１２Ｃは板部１２Ｂに向けて下降傾斜し、板部
１２Ａから板部１２Ｅに跨がる板部１２Ｄは板部１２Ｅ
に向けて下降傾斜するように、ベース板１２に対して前
記各溝４Ａ，４Ｂ，１４Ａ，１４Ｂが形成されている。
すなわち、溝４Ａは板部１２Ａと板部１２Ｃの境界の表
面側に、溝４Ｂは板部１２Ｃと板部１２Ｂの境界の背面
側に、溝１４Ａは板部１２Ａと板部１２Ｄの境界の背面
側に、溝１４Ｂは板部１２Ｄと板部１２Ｅの境界の表面
側にそれぞれ形成されている。

【００２０】溝４Ａ，４Ｂは断面Ｖ字状とされ、溝１４
Ａ，１４Ｂは断面Ｕ字状とされている。図３（Ａ）に示
すように、溝４Ａの両壁面が互いに当接するところまで
溝４Ａの内側に板部１２Ｃを折り曲げることにより、板
部１２Ｃが傾斜した状態にされ、板部１２Ｂについても
溝４Ｂの内側に折り曲げることにより、板部１２Ｂがプ
リント基板１０と平行にされる。また、図３（Ｂ）に示
すように、板部１２Ｄを溝１４Ａの外側に折り曲げるこ
とにより、板部１２Ｄが傾斜した状態にされ、板部１２
Ｅについても溝１４Ｂの外側に折り曲げることにより、
板部１２Ｅがプリント基板１０と平行にされる。これに
より、プリント基板１０に実装された３つの半導体素子
５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対して、図２に示すように放熱器１
１を伏せた状態で取り付けることができる。各半導体素
子５Ａ，５Ｂ，５Ｃで発生した熱は素子上部と接触する
放熱器１１の板部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから放熱器全
体に伝達され、フィン１３から空気中へ放出される。

【００２１】このように、この放熱器１１の場合には、
溝４Ａ〜１４Ｂの曲げ角度を調整することにより、放熱
器１１のベース板１２の各板部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ
を各半導体素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃの高さに合わせて適正
に取り付けることができる。

【００２２】断面Ｕ字状とした溝１４Ａ，１４Ｂの場合
は、断面Ｖ字状の溝４Ａ，４Ｂの場合よりも溝底の幅が
広いので溝外側への折り曲げが可能であり、溝１４Ａ，
１４Ｂの形成でベース板１２に残る薄肉部が折り曲げに
より破断されることもない。

【００２３】なお、この実施の形態２では、一部を断面
Ｖ字状の溝４Ａ，４Ｂとし、他の一部を断面Ｕ字状の溝
１４Ａ，１４Ｂとしたが、全てを断面Ｖ字状の溝として
も、全てを断面Ｕ字状の溝としてもよい。ただし、溝１
４Ａに替えて断面Ｖ字状の溝とする場合にはベース板１
２の表面側に形成し、溝１４Ｂに替えて断面Ｖ字状の溝
とする場合にはベース板１２の裏面側に形成する。ま
た、溝４Ａに替えて断面Ｕ字状の溝とする場合にはベー
ス板１２の裏面側に形成し、溝４Ｂに替えて断面Ｕ字状
の溝とする場合にはベース板１２の表面側に形成する。

【００２４】実施の形態３．図４（Ａ）はこの発明の実
施の形態３による放熱器を示す側面図である。この放熱
器２１は、表面を発熱体取付け領域Ｒとするベース板２
２と、このベース板２２の背面側に互いに平行に並べて
突出形成された複数のフィン２３とを有する。さらに、
ベース板２２の背面のフィン形成部を避けた位置には、
ベース板２を複数の板部２２Ａ〜２２Ｉに区分して折り
曲げるための複数の溝２４が等間隔に隔てて形成されて
いる。各溝２４がフィン２３の延長方向と平行に形成さ
れることは実施の形態１の場合と同様である。この場合
の溝２４は、断面Ｕ字状とされている。

【００２５】図４（Ｂ）は、前記放熱器２１を、そのベ
ース板２２の各板部２２Ａ〜２２Ｉを溝２４が外側に開
くように折り曲げて円筒状に構成した状態を示す側面図
である。このように、この放熱器２１では、各板部２２
Ａ〜２２Ｉを折り曲げて円筒状に構成できるので、ヒー
トパイプなどの円筒状の発熱体の外周面に放熱器２１
を、そのベース板２２の表面（発熱体取付け領域Ｒ）が
発熱体の外周面と接触するように巻き付けることがで
き、円筒状発熱体からの熱を放熱器２１より空気中に放
出することができる。また、溝２４による各板部２２Ａ
〜２２Ｉの曲げ角度を調整することにより、同じ放熱器
２１を、直径の異なる円筒状発熱体の外周にも、ベース
板２２の表面（発熱体取付け領域Ｒ）が発熱体の外周面
と接触するように適正に巻き付けることができる。

【００２６】なお、前記放熱器２１をプリント基板上で
使用した場合には、実施の形態１，２の場合と同様に、
プリント基板の電子部品の配置による制約を軽減させる
ことができる。

【００２７】また、実施の形態１〜３では、ベース板
２，１２，２２に形成する溝を断面Ｖ字状や断面Ｕ字状
としたが、これに限らず他の断面形状の溝として、同様
の折り曲げ機能を持たせるようにしても良い。

【００２８】実施の形態４．図５（Ａ）はこの発明の実
施の形態４による放熱器を示す斜視図である。この放熱
器３１は、表面を発熱体取付け領域Ｒとするベース板３
２と、このベース板３２の背面側に互いに平行に並べて
突出形成された複数のフィン３３とを有する複数の放熱
器単体３４を同一姿勢に並べ、折り曲げ可能な曲げ部材
３５で数珠つなぎに連結したものである。各放熱器単体
３４は全て同じ押し出し金型により同一形状に成形され
ている。曲げ部材３５は、熱伝導率の高い銅や鉄等の素
材で同一形状の薄い短冊状に形成され、放熱器単体３４
におけるベース板３２の裏面側に取り付けられる。ま
た、隣り合う放熱器単体３４は、ベース板３２の表面が
内側となるように放熱器単体３４を折り曲げたとき、隣
り合う放熱器単体３４同士が干渉し合わないように、所
定の間隔を隔てて連結されている。

【００２９】図５（Ｂ）は前記放熱器３１の各放熱器単
体３４を、それらのベース板３２表面が内向きとなるよ
うに折り曲げて、放熱器３１を円筒状に構成した状態を
示す側面図である。このように、この放熱器３１では、
各放熱器単体３４間の曲げ部材３５を折り曲げて全体を
円筒状に構成できるので、実施の形態３の場合と同様
に、ヒートパイプなどの円筒状の発熱体の外周面に放熱
器３１を、そのベース板３２の表面（発熱体取付け領域
Ｒ）が発熱体の外周面と接触するように巻き付けること
ができ、円筒状発熱体からの熱を放熱器３１を経て空気
中に放出することができる。また、曲げ部材３５による
各放熱器単体３４の曲げ角度を調整することにより、同
じ放熱器３１を、直径の異なる円筒状発熱体の外周に
も、ベース板３２の表面（発熱体取付け領域Ｒ）が発熱
体の外周面と接触するように適正に巻き付けることがで
きる。

【００３０】また、この放熱器３１では、複数個の放熱
器単体３４を同一形状としているので、１つの押出し成
形金型により複数個の放熱器単体３４を容易に形成で
き、低コストで放熱器３１を製造することができる。

【００３１】なお、前記放熱器３１をプリント基板上で
使用した場合には、実施の形態１，２の場合と同様に、
プリント基板の電子部品の配置による制約を軽減させる
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る放熱器は、発
熱体を取り付けるベース板を有し、このベース板の発熱
体取付け領域を除く面に、ベース板の一部を折り曲げる
ための直線状の溝を１つ以上形成したので、溝に沿って
ベース板の一部を折り曲げことにより、プリント基板上
で放熱器がその近傍の電子部品と干渉するのを回避する
ことができ、プリント基板の電子部品の配置による制約
を軽減させることができる。

【００３３】この発明の請求項２に係る放熱器は、請求
項１の放熱器において、前記ベース板の表面に発熱体取
付け領域が設けられ、そのベース板の裏面側に互いに平
行に並ぶ複数のフィンが突出形成されており、前記溝が
前記フィンと平行になるように形成されているので、押
出し成形により容易に形成できる。

【００３４】この発明の請求項３に係る放熱器は、請求
項２の放熱器において、前記溝が等間隔に隔てて複数形
成されているので、各溝に沿ってベース板を折り曲げる
ことにより円筒状に構成でき、ヒートパイプなどの円筒
状の発熱体の外周面に放熱器を、そのベース板表面が発
熱体の外周面と接触するように巻き付けることができ
る。

【００３５】この発明の請求項４に係る放熱器は、発熱
体を取り付けるベース板を有する放熱器単体の複数個
を、各放熱器単体における前記ベース板の発熱体取付け
側の面が同一方向を向くように、折り曲げ可能な部材を
介して数珠繋ぎに連結したので、各放熱器単体間の曲げ
部材を折り曲げて全体を円筒状に構成でき、ヒートパイ
プなどの円筒状の発熱体の外周面に放熱器を、そのベー
ス板の表面が発熱体の外周面と接触するように巻き付け
ることができる。

【００３６】この発明の請求項５に係る放熱器は、請求
項４の放熱器において、前記複数個の放熱器単体を同一
形状としたので、１つの押出し成形金型により複数個の
放熱器単体を容易に形成でき、低コストで製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （Ａ）はこの発明の実施の形態１による放熱
器を示す斜視図、（Ｂ）は同放熱器をプリント基板上の
半導体素子に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態２による放熱器をプリ
ント基板上の半導体素子に取り付けた状態を示す側面図
である。

【図３】 （Ａ）は同放熱器におけるベース板の一部の
折り曲げ説明図、（Ｂ）は同ベース板の他部の折り曲げ
説明図である。

【図４】 （Ａ）はこの発明の実施の形態３による放熱
器を示す側面図、（Ｂ）は同放熱器を円筒状に折り曲げ
た状態を示す側面図である。

【図５】 （Ａ）はこの発明の実施の形態４による放熱
器を示す斜視図、（Ｂ）は同放熱器を円筒状に折り曲げ
た状態を示す側面図である。

【図６】 従来例の放熱器をプリント基板上の半導体素
子に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図７】 他の従来例の放熱器をプリント基板上の半導
体素子に取り付けた状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，２１，３１ 放熱器、２，１２，２２，３２
ベース板、２Ａ，２Ｂ，１２Ａ〜１２Ｅ，２２Ａ〜２
２Ｉ 板部、３，１３，２３，３３ フィン、４，４
Ａ，４Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，２４ 溝、３４ 放熱器単
体、３５ 曲げ部材、Ｒ，Ｒ１〜Ｒ３ 発熱体取付け領
域。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱体を取り付けるベース板を有し、こ
   のベース板の発熱体取付け領域を除く面に、ベース板の
   一部を折り曲げるための直線状の溝を１つ以上形成した
   ことを特徴とする放熱器。
2. 【請求項２】 前記ベース板の表面に発熱体取付け領域
   が設けられ、そのベース板の裏面側に互いに平行に並ぶ
   複数のフィンが突出形成されており、前記溝は前記フィ
   ンと平行になるように形成されている請求項１記載の放
   熱器。
3. 【請求項３】 前記溝は等間隔に隔てて複数形成されて
   いる請求項２記載の放熱器。
4. 【請求項４】 発熱体を取り付けるベース板を有する放
   熱器単体の複数個を、各放熱器単体における前記ベース
   板の発熱体取付け側の面が同一方向を向くように、折り
   曲げ可能な部材を介して数珠繋ぎに連結したことを特徴
   とする放熱器。
5. 【請求項５】 前記複数個の放熱器単体は同一形状であ
   る請求項４記載の放熱器。