(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【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。
【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および
図2に示されるように、電子基板200は、基板210と、発熱部品220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は、FPC(Flexible printed circuits:フレキシブルプリント配線基板)であってもよい。この場合、FPCの材料には、たとえば、ポリイミド(Polyimide)等が用いられる。また、基板210には、後述の基板用固定ネジ170が取り付けられる位置に、基板貫通穴211が設けられている。
【0014】
基板貫通穴211は、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である領域(基板外方部とする)に設けられている。なお、
図1および
図2の例では、基板貫通穴211は、基板210の端部(四隅)に形成されている。好ましくは、
図2に示されるように、基板貫通穴211は、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、後述の放熱部110に近づく方向に傾斜するように形成されている。
【0015】
発熱部品220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。発熱部品220は、稼働すると熱を発する電子部品である。発熱部品220は、例えば、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)である。
【0016】
以上、電子基板200の構成について説明した。
【0017】
次に、冷却装置100の構成について説明する。
【0018】
冷却装置100は、放熱部110と、第1の傾斜ブロック120と、第2の傾斜ブロック130と、フレーム140と、熱伝導シート150と、放熱部用固定ネジ160と、基板用固定ネジ170とを備えている。第1の傾斜ブロック120は、本発明の第1の保持部に相当する。第2の傾斜ブロック130は、本発明の第2の保持部に相当する。また、本発明の押圧部は、第1の傾斜ブロック120と、第2の傾斜ブロック130とに対応する。なお、本発明では、放熱部110と、発熱部品220を放熱部110に押圧するように基板210を撓ませる機能とを少なくとも有していれば、前述の発明の目的に達することができる。
【0019】
図1に示されるように、放熱部110は、基板210上の表面上に実装された発熱部品220と向かい合うように設けられている。また、放熱部110は、発熱部品220に熱的に結合されている。なお、
図1の例では、放熱部110および発熱部品220は、熱伝導シート150を介して熱的に結合されている。一方、熱伝導シート150を省略することもできる。この場合、放熱部110および発熱部品220は、互いに直接的に熱結合される。
【0020】
図1および
図2に示されるように、放熱部110は、複数のフィン111と、放熱部用貫通穴112と、凸部113を備えている。
【0021】
複数のフィン111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設けられている。
【0022】
放熱部用貫通穴112は、放熱部110の端部側に形成されている。この放熱部用貫通穴112には、放熱部用固定ネジ160が挿入される。すなわち、放熱部用固定ネジ160は、放熱部用貫通穴112に挿入され、第1の傾斜ブロック120に取り付けられる。これにより、放熱部110は第1の傾斜ブロック120に保持される。
【0023】
凸部113は、放熱部110のうち、基板210上の発熱部品220と向かい合う位置に突出するように形成されている。このように、凸部113を突出させて形成することにより、発熱部品220および放熱部110の間の間隙を調整することができる。なお、凸部113は、省略することもできる。
【0024】
放熱部110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110は、ヒートシンクとも呼ばれる。
【0025】
図1および
図2に示されるように、第1の傾斜ブロック120は、基板210の表面上に設けられる。また、第1の傾斜ブロック120は、基板外方部に設けられている。ここで、基板外方部とは、前述の通り、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である領域をいう。なお、
図1および
図2の例では、第1の傾斜ブロック120は、基板210の端部(四隅)側に形成されている。
【0026】
図1および
図2に示されるように、第1の傾斜ブロック120は、第2の傾斜ブロック130との間で、基板210の基板外方部を挟持する。第1の傾斜ブロック120の材料には、たとえば、ポリカーボネート等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属材料が用いられる。
【0027】
第1の傾斜ブロック120の表面(
図1および
図2の紙面上側の面)には、放熱部110端部が、放熱部用固定ネジ160によって、取り付けられる。これにより、放熱部110が第1の傾斜ブロック120に保持される。
【0028】
図1および
図2に示されるように、第1の傾斜ブロック120は、傾斜部121と、基板固定用ネジ穴122とを備えている。傾斜面121は、第1の傾斜ブロック120のうちで、基板210の表面と向かい合う面側に、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110に近づく方向に傾斜するように形成されている。基板固定用ネジ穴122は、基板210の基板貫通穴211の形成位置に対応する位置に、形成されている。基板固定用ネジ穴122には、基板用固定ネジ170が取り付けられる。
【0029】
図1および
図2に示されるように、第2の傾斜ブロック130は、基板210の裏面(
図1および
図2の紙面下側の面)上に設けられる。また、第2の傾斜ブロック130は、フレーム140の表面(
図1および
図2の紙面上側の面)上に設けられる。すなわち、第2の傾斜ブロック130は、基板210の裏面およびフレーム140の表面の間に設けられる。また、第2の傾斜ブロック130は、第1の傾斜ブロック120と同様に、基板外方部に設けられている。なお、
図1および
図2の例では、第2の傾斜ブロック130は、基板210の端部(四隅)側に形成されている。
【0030】
第2の傾斜ブロック130は、第1の傾斜ブロック120との間で、基板210を挟持する。第2の傾斜ブロック130の材料には、たとえば、ポリカーボネート等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属材料が用いられる。
【0031】
図1および
図2に示されるように、第2の傾斜ブロック130は、傾斜面131と、基板固定用貫通穴132とを備えている。傾斜面131は、第2の傾斜ブロック130のうちで、基板210の裏面と向かい合う面側に、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110に近づく方向に傾斜するように形成されている。基板固定用貫通穴132は、基板210の基板貫通穴211の形成位置に対応する位置に、形成されている。基板固定用貫通穴132には、基板用固定ネジ170が取り付けられる。なお、第2の傾斜ブロック130は、基板210またはフレーム140に一体に形成されてもよい。
【0032】
図1および
図2に示されるように、フレーム140は、板状に形成されており、基板210の裏面(
図1および
図2の紙面下側の面)側に設けられている。フレーム140の材料には、たとえば、ポリカーボネート等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属材料が用いられる。
【0033】
図1および
図2に示されるように、フレーム140は、基板固定用貫通穴142を備えている。基板固定用貫通穴142は、基板210の基板貫通穴211の形成位置に対応する位置に、形成されている。基板固定用貫通穴142には、基板用固定ネジ170が取り付けられる。
【0034】
図1および
図2に示されるように、熱伝導シート150は、発熱部品220と、放熱部110の凸部113との間に、設けられている。熱伝導シート150は、発熱部品220の熱を、放熱部110へ伝導する。たとえば、熱伝導シート150の材料には、炭素繊維やシリコン等が用いられる。なお、熱伝導シート150は、本発明にとって必ずしも必須の構成ではない。すなわち、熱伝導シート150を省略しても、本発明を構成することができる。この場合、発熱部品220と、放熱部110の凸部113とが、直接的に熱結合される。
【0035】
図1および
図2に示されるように、放熱部用固定ネジ160は、放熱部用貫通穴112に挿入され、第1の傾斜ブロック120に取り付けられる。これにより、放熱部110が第1の傾斜ブロック120に保持される。
【0036】
図1および
図2に示されるように、基板用固定ネジ170は、基板固定用貫通穴142、基板固定用貫通穴132および基板貫通穴211に挿入され、基板固定用ネジ穴122に取り付けられる。これにより、基板210、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130が、フレーム140に保持される。
【0037】
以上、冷却装置100の構成について説明した。
【0038】
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。
【0039】
まず、電子基板200と、第1の傾斜ブロック120と、第2の傾斜ブロック130と、フレーム140とを準備する。
【0040】
図1および
図2に示されるように、第1の傾斜ブロック120の傾斜面121および第2の傾斜ブロック130の傾斜面131の間で、基板210のうち基板外方部を挟持する。この状態で、フレーム140を第2の傾斜ブロック130の裏面側から取り付ける。そして、基板用固定ネジ170を、基板固定用貫通穴142、基板固定用貫通穴132および基板貫通穴211に挿入し、基板固定用ネジ穴122に取り付ける。これにより、基板210、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130が、フレーム140に保持される。
【0041】
なお、基板用固定ネジ170を用いずに、たとえば、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130に嵌合爪を形成してもよい。この場合、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130の嵌合爪を互いに嵌め合わせることにより、第1の傾斜ブロック120の傾斜面121および第2の傾斜ブロック130の傾斜面131の間で、基板210のうち基板外方部を挟持する。この場合、フレーム140も用いなくてもよい。
【0042】
次に、発熱部品220および放熱部110の凸部113の間に熱伝導シート150を介在させながら、放熱部用固定ネジ160によって放熱部110を第1の傾斜ブロック130に取り付ける。これにより、放熱部110が、フレーム140に固定された第1の傾斜ブロック130に保持される。
【0043】
このとき、
図1に示されるように、基板210のうち基板外方部が、第1の傾斜ブロック120の傾斜面121および第2の傾斜ブロック130の傾斜面131の間で、挟持されている。これにより、
図1に示されるように、基板210のうちで基板外方部に曲げモーメントMが加えられ、基板210の中央部に実装されている発熱部品220が放熱部110に向けて押圧される。すなわち、基板210は、発熱部品220を放熱部110に押圧するように、撓まされている状態となる。この結果、発熱部品220と放熱部110とが、より確実に熱結合される。なお、少なくとも、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130は、本発明の曲げ付加部に相当する。
【0044】
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110を備えている。放熱部110は、基板210上に実装された発熱部品220と熱結合される。そして、基板210は、発熱部品220を放熱部110に押圧するように、撓まされている。
【0045】
このように、基板210は、発熱部品220を放熱部110に押圧するように、撓まされている。これにより、発熱部品220を放熱部110に、より確実に熱的に結合させることができる。また、基板210が放熱部220から離れる方向に向けて反り返って、放熱部110および発熱部品110の間の熱結合力が低減することも抑止できる。
【0046】
ここで、特許文献1に記載の技術では、固定具106の中央部に形成された固定具支持部106aを基板の裏面に直に接触させて、発熱部品を放熱部に押圧していた。このため、固定具支持部106aにより、基板の裏面に傷を付けてしまうという問題があった。
【0047】
これに対して、冷却装置100では、単に基板210を撓ませることにより、発熱部品220を放熱部110に押圧している。すなわち、冷却装置100では、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110に押圧している。したがって、冷却装置100によれば、基板210の損傷を低減しつつ、発熱部品220を放熱部110に熱的に結合させることができる。
【0048】
また、特許文献1に記載の発明では、基板の裏面のうち、固定具支持部106aが接触する領域に、電子部品を実装できないという問題があった。これに対して、冷却装置100では、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110に押圧している。したがって、冷却装置100によれば、発熱部品220が実装された基板裏面側にも、電子部品を実装することができる。すなわち、冷却装置100によれば、特許文献1に記載の技術において固定具支持部106aが接触している領域に相当する基板裏面の領域にも、電子部品を実装することができる。
【0049】
また、特許文献1に記載の発明では、プリント基板全体に強度を持たせたい場合、固定具支持部106aを含む固定具106(板バネ部材)とは別に補強部材を取り付ける必要があった。一方、冷却装置100では、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130で基板210を挟持する構造や、放熱部110を第1の傾斜ブロック120に取り付ける構造等が補強部材の機能を果たしている。このため、冷却装置100では、新たに補強部材を追加する必要がない。この結果、部品点数を削減することができる。
【0050】
また、本発明の第1の実施の形態における冷却装置100は、発熱部品220と、放熱部110を備えている。発熱部品220は、基板210上に実装されている。放熱部110は、発熱部品220と熱結合される。そして、基板210は、発熱部品220を放熱部110に押圧するように、撓まされている。このような構成であっても、上述した効果と同様の効果を奏することができる。
【0051】
次に、冷却装置100の変形例として、発熱部品220が2つ以上に有った場合を、冷却装置100Zとして想定する。
図3は、冷却装置の変形例である冷却装置100Zを電子基板200Zに取り付けた後の状態を示す断面図である。
【0052】
図3に示されるように、電子基板200Zは、基板210Zと、2つの発熱部品220a、220bとを備えている。2つの発熱部品220a、220bは、基板210Z上に実装されている。
【0053】
冷却装置100Zは、放熱部110Zと、2つの第1の傾斜ブロック120と、1つの第1の傾斜ブロック120Zと、4つの第2の傾斜ブロック130と、2つの放熱部固定用ネジ160と、3つの基板用固定ネジ170とを備えている。なお、
図1および
図2と異なり、熱伝導シート150は省略されている。たたし、熱伝導シート150を備えてもよい。
【0054】
図1および
図2と、
図3とを対比する。
図1および
図2では、1つの発熱部品220が基板210の表面上に実装されていた。これに対して、
図3では、2つの発熱部品220a、220bが基板210Zの表面上に実装されている。この関係で、
図3では、2つの発熱部品220aおよび発熱部品220bの間に、1つの第1の傾斜ブロック120Zと、2つの第2の傾斜ブロック130とが設けられている。これらの点で、両者は互いに相違する。
【0055】
図3に示されているように、第1の傾斜ブロック120Zは、2つの傾斜面121a、121bを有している。
【0056】
傾斜面121aは、第1の傾斜ブロック120Zのうちで、基板210Zの表面と向かい合う面側に、基板外方部から発熱部品220aに向かうにつれて、放熱部110Zに近づく方向に傾斜するように形成されている。なお、ここでの基板外方部は、基板210Zのうちで発熱部品220aの実装領域の外方側である領域をいう。
【0057】
また、傾斜面121bは、第1の傾斜ブロック120Zのうちで、基板210Zの表面と向かい合う面側に、基板外方部から発熱部品220bに向かうにつれて、放熱部110Zに近づく方向に傾斜するように形成されている。なお、ここでの基板外方部は、基板210Zのうちで発熱部品220bの実装領域の外方側である領域をいう。
【0058】
そして、
図3に示されるように、基板210Zの中央部では、第1の傾斜ブロック120Zの2つの傾斜面121a、121bと、2つの第2の傾斜ブロック130の傾斜面131との間で、基板210Zが挟持される。この状態で、基板用固定ネジ170が、フレーム140Zの基板固定用貫通穴142と基板貫通穴211に挿入され、第1の傾斜ブロック120Zに取り付けられる。
【0059】
また、
図3に示されるように、基板210Zの両端部では、第1の傾斜ブロック120の傾斜面121と、第2の傾斜ブロック130の傾斜面131との間で、基板210Zが挟持される。この状態で、基板用固定ネジ170が、フレーム140Zの基板固定用貫通穴142と基板貫通穴211に挿入され、第1の傾斜ブロック120に取り付けられる。
【0060】
これらにより、基板210Zの4箇所に曲げモーメントMが加わる。これにより、基板210Zの表面上に実装された発熱部品220aおよび発熱部品220bが、放熱部110Zの凸部133に押圧される。この結果、発熱部品220aおよび発熱部品220bの熱を放熱部110Zに伝導することができる。
【0061】
ここで、特許文献1に記載の発明では、発熱部品が増加した場合、固定具106の中央部に形成された固定具支持部106aを複数の発熱部品の各々の基板実装領域の裏面に直に接触させて、複数の発熱部品各々を放熱部に押圧する必要がある。このため、組立に手間がかかるという問題が生じる。
【0062】
一方、
図3に示したように、本発明では、発熱部品が増えた場合であっても、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130を利用しつつ、第1の傾斜ブロック120の変形部材(第1の傾斜ブロック120Z)を設けるだけで、複数の発熱部品各々を放熱部に押圧することができる。したがって、本発明は、特許文献1に記載の発明と比較して、組立性やコストの点で有利である。
【0063】
特許文献2に記載の発明では、基板の片面に傾斜を有する構造を取り付けることで部品と構造の密着性を高めている。しかし、この構造では、フレキシブル基板など剛性が低い基板に適用しようとした場合、単に基板側が変形するだけで密着性を高める効果が得られない可能性がある。
【0064】
特許文献3に記載の発明では、ヒートシンクのように剛性の高い物体と、板バネのようにそれ自体が変形する物体を組み合わせており、基板の剛性に依らず適用が可能である。
【0065】
しかしながら、特許文献2および特許文献3に記載の両発明は、ともに、変形する機構を有している。このため、その構造の複雑さと信頼性が課題(例えば何度も取り付け取り外しを繰り替えした場合でも同じように機能するかなどが課題)となる。一方、本発明の冷却装置100では、傾斜を持たせた機構品(第1の傾斜ブロック120、第2の傾斜ブロック130)で、基板210の両面を挟むだけで良いので、複雑な構造は不要である。
【0066】
また、本発明の第1の実施の形態における冷却装置100は、曲げ付加部(少なくとも第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130)を備えている。曲げ付加部は、発熱部品220を放熱部110に押圧するように、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加える。
【0067】
このように、冷却装置100では、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えるにより、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110に押圧することができる。この結果、上述と同様に、冷却装置100によれば、基板210の損傷を低減しつつ、発熱部品220を放熱部110に熱的に結合させることができる。
【0068】
また、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、曲げ付加部(第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130)は、傾斜部(傾斜面121、傾斜面131)を備えている。傾斜部は、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110に近づくように形成されている。そして、曲げ付加部は、基板外方部を傾斜部に沿って保持する。
【0069】
このように、基板外方部を傾斜部に沿って保持するように曲げ付加部を形成することにより、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に簡単に曲げモーメントMを加えることができる。これにより、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110に押圧することができる。
【0070】
また、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、曲げ付加部は、第1の保持部(第1の傾斜ブロック120)および第2の保持部(第2の傾斜ブロック130)を備えている。第1および第2の保持部は、傾斜部(傾斜面121、傾斜面131)をそれぞれ有している。そして、第1および第2の保持部の傾斜部の間で基板外方部を挟持することにより、基板外方部を保持する。
【0071】
このように、冷却装置100では、第1および第2の保持部の傾斜部の間で、基板外方部を挟持することにより、基板外方部を保持している。このため、簡単な構成で、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えることができる。
【0072】
また、本発明の第1の実施の形態における冷却装置100は、貫通穴(基板貫通穴211)と、固定部材(基板用固定ネジ170)とを備えている。貫通穴は、基板210の基板外方部に形成されている。固定部材は、貫通穴に挿入され、基板外方部を曲げ付加部(少なくとも第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130)に固定する。
【0073】
このように、固定部材を用いて、基板210の基板外方部を曲げ付加部に固定している。これにより、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えた状態を、より確実に維持することができる。
【0074】
また、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、貫通穴(基板貫通穴211)は、基板210の基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110に近づく方向に傾斜するように形成されている。
【0075】
このように、冷却装置100では、固定部材が挿入される貫通穴を、基板210の基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110に近づく方向に傾斜するように形成している。これにより、固定部材が貫通穴に挿入されることで、板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えるように、固定部材の外周面が貫通穴の内壁面を押圧することができる。この結果、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110に押圧することができる。
【0076】
<第2の実施の形態>
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4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5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。なお、
図4および
図5では、
図1〜
図3で示した各構成要素と同等の構成要素には、
図1〜
図3に示した符号と同等の符号を付している。
【0077】
冷却装置100Aは、放熱部110Aと、第1の傾斜ブロック120と、第2の傾斜ブロック130と、フレーム140と、熱伝導シート150と、基板用固定ネジ170とを備えている。
【0078】
ここで、
図4および
図5と、
図1および
図2を対比する。
図1および
図2では、放熱部110は、放熱部用固定ネジ160によって、第1の傾斜ブロック120に固定されていた。これに対して、
図4および
図5では、放熱部110Aおよび第1の傾斜ブロック120は、一体に形成されている。このため、
図4および
図5では、放熱部用固定ネジ160は構成要素に含まれない。
【0079】
放熱部110A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。
【0080】
第1の傾斜ブロック120の材料には、前述の通り、たとえば、ポリカーボネート等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属材料が用いられる。
【0081】
放熱部110Aおよび第1の傾斜ブロック120の間は、たとえば、エポキシ系の樹脂接着剤で接合することができる。また、インサート成型によっても放熱部110Aおよび第1の傾斜ブロック120の間を接合することができる。
【0082】
以上、冷却装置100Aの構成について説明した。
【0083】
次に、冷却装置100Aを電子基板200に取り付ける方法については、第1の実施の形態と同様である。ただし、冷却装置100Aでは、放熱部110Aおよび第1の傾斜ブロック120は一体に形成されているので、放熱部用固定ネジ160によって放熱部110を第1の傾斜ブロック130に取り付ける作業が省略される。
【0084】
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において、曲げ付加部の一部(第1の傾斜ブロック120)は、放熱部110Aに一体に形成されている。これにより、冷却装置100Aの部品点数を減らすことができる。この結果、冷却装置100Aの構成をより簡素にすることができる。
【0085】
<第3の実施の形態>
本発明の第3の実施の形態における冷却装置100Bの構成について説明する。
図6は、冷却装置100Bを電子基板200A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100Bを電子基板200Aに取り付ける前の状態を示す断面図である。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。
【0086】
冷却装置100Bは、放熱部110Bと、第1の傾斜スペーサ320と、第2の傾斜スペーサ330と、第3の傾斜スペーサ420と、第4の傾斜スペーサ430と、熱伝導シート150と、基板用固定ネジ180とを備えている。
【0087】
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では、第1の傾斜ブロック120および第2の傾斜ブロック130の間で、基板210の基板外方部を挟持していた。これに対して、
図6および
図7では、第1の傾斜スペーサ320および第2の傾斜スペーサ330の間で、基板210の基板外方部を挟持している。併せて、第3の傾斜スペーサ420および第4の傾斜スペーサ430の間で、基板210の基板外方部を挟持している。また、第1、第2、第3および第4の傾斜スペーサ320、330、420、430には、それぞれ基板固定用ネジ穴322、332、422、432が形成されている。これら各基板固定用ネジ穴322、332、422、432には、基板固定用ネジ180が挿入される。また、
図1および
図2では、基板210には、基板貫通穴211が形成されていた。これに対して、
図5および
図6では、基板210Aには、基板貫通穴211a、211bが形成されている。これらの点で、両者は互いに相違する。
【0088】
また、
図1および
図2では、フレーム140が基板210の裏面に取り付けられていた。これに対して、
図6および
図7では、フレーム140は設けられていない。この点でも、両者は互いに相違する。
【0089】
説明の便宜上、まず、電子基板200Aの構成について説明する。
【0090】
図6および
図7に示されるように、電子基板200Aは、基板210Aと、発熱部品220とを備えている。
【0091】
基板210Aは、板状に形成されている。基板210A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210Aは、FPCであってもよい。この場合、FPCの材料には、たとえば、ポリイミド等が用いられる。また、基板210Aには、後述の基板用固定ネジ180が取り付けられる位置に、基板貫通穴211a、211bが設けられている。
【0092】
基板貫通穴211a、211bは、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である領域(基板外方部とする)に設けられている。なお、
図6および
図7の例では、基板貫通穴211a、211bは、基板210Aの端部(四隅)に形成されている。
図7に示されるように、基板貫通穴211a、211bは、好ましくは、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、後述の放熱部110Bに近づく方向に傾斜するように形成されている。
【0093】
以上、電子基板200Aの構成について説明した。
【0094】
次に、冷却装置100Bの構成について説明する。
【0095】
冷却装置100Bは、前述の通り、放熱部110Bと、第1の傾斜スペーサ320と、第2の傾斜スペーサ330と、第3の傾斜スペーサ420と、第4の傾斜スペーサ430と、熱伝導シート150と、基板用固定ネジ180とを備えている。
【0096】
第1の傾斜スペーサ320および第3の傾斜スペーサ420は、本発明の第1の保持部に相当する。第2の傾斜スペーサ330および第4の傾斜スペーサ430は、本発明の第2の保持部に相当する。なお、本発明では、少なくとも放熱部110Bと、発熱部品220を放熱部110Bに押圧するように基板210を撓ませる機能とを有していれば、前述の発明の目的に達することができる。
【0097】
図6に示されるように、放熱部110Bは、熱伝導シート150を介して、基板210Aの表面上に実装された発熱部品220に熱的に結合されている。なお、熱伝導シート150は、本発明にとって必ずしも必須の構成ではない。すなわち、熱伝導シート150を省略しても、本発明を構成することができる。この場合、発熱部品220と、放熱部110Bの凸部113とが、直接的に熱結合される。
【0098】
図6および
図7に示されるように、放熱部110Bは、複数のフィン111と、放熱部用貫通穴112と、凸部113を備えている。
【0099】
各放熱部用貫通穴112は、放熱部110Bの端部側に形成されている。この放熱部用貫通穴112には、基板用固定ネジ180が取り付けられる。
【0100】
放熱部110B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。
【0101】
図6および
図7に示されるように、第1の傾斜スペーサ320および第3の傾斜スペーサ420は、基板210Aの表面上に設けられる。第2の傾斜スペーサ330および第4の傾斜スペーサ430は、基板210Aの裏面上に設けられる。
【0102】
また、第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430は、基板外方部に設けられている。基板外方部とは、前述の通り、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である領域をいう。なお、
図6および
図7の例では、第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430は、基板210Aの端部(四隅)側に設けられている。
【0103】
第1の傾斜スペーサ320は、第2の傾斜スペーサ330との間で、基板210Aを挟持する。第3の傾斜スペーサ420は、第4の傾斜スペーサ430との間で、基板210Aを挟持する。
【0104】
なお、第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430の材料には、たとえば、ポリカーボネート等の樹脂材料や、アルミニウム等の金属材料が用いられる。
【0105】
図6および
図7に示されるように、第1の傾斜スペーサ320は、傾斜面321と、基板固定用ネジ穴322とを備えている。第2の傾斜スペーサ330は、傾斜面331と、基板固定用ネジ穴332とを備えている。第3の傾斜スペーサ420は、傾斜面421と、基板固定用ネジ穴422とを備えている。第4の傾斜スペーサ430は、傾斜面部431と、基板固定用ネジ穴432とを備えている。
【0106】
各傾斜面321、331、421、431は、基板210Aと向かい合う面側に、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110Bに近づく方向に傾斜するように形成されている。好ましくは、傾斜面321および傾斜面421の傾斜角度は、同一である。同様に、好ましくは、傾斜面331および傾斜面431の傾斜角度は、同一である。一方、傾斜面321と傾斜面331の傾斜角度は、同一であっても、互いに異なっても良い。同様に傾斜面421と傾斜面431の傾斜角度は、同一であっても、互いに異なっても良い。
【0107】
各基板固定用ネジ穴322、332は、基板210Aの基板貫通穴211aの形成位置に対応する位置に、配置されている。各基板固定用ネジ穴422、432は、基板210Aの基板貫通穴211bの形成位置に対応する位置に、配置されている。各基板固定用ネジ穴322、332、422、432には、基板用固定ネジ180が取り付けられる。
【0108】
図6および
図7に示されるように、基板用固定ネジ180は、基板固定用ネジ穴322、基板固定用ネジ穴332および基板貫通穴211aに取り付けられる。すなわち、第1の傾斜スペーサ320および第2の傾斜スペーサ330の間で基板210Aの基板外方部を挟持した状態で、基板用固定ネジ180を基板固定用ネジ穴322、基板固定用ネジ穴332および基板貫通穴211aに取り付ける。これにより、基板210Aが放熱部110Bに保持される。
【0109】
同様に、
図6および
図7に示されるように、基板用固定ネジ180は、基板固定用ネジ穴422、基板固定用ネジ穴432および基板貫通穴211bに取り付けられる。すなわち、第3の傾斜スペーサ420および第4の傾斜スペーサ430の間で基板210Aの基板外方部を挟持した状態で、基板用固定ネジ180を基板固定用ネジ穴422、基板固定用ネジ穴432および基板貫通穴211bに取り付ける。これにより、基板210Aが放熱部110Bに保持される。
【0110】
以上、冷却装置100Bの構成について説明した。
【0111】
次に、冷却装置100Bを電子基板200Aに取り付ける方法を説明する。
【0112】
まず、電子基板200Aと、第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430とを準備する。
【0113】
図6および
図7に示されるように、第1の傾斜スペーサ320の傾斜面321および第2の傾斜スペーサ330の傾斜面331の間で、基板210Aのうち基板外方部を挟持する。同様に、第3の傾斜スペーサ420の傾斜面421および第4の傾斜スペーサ430の傾斜面431の間で、基板210Aのうち基板外方部を挟持する。
【0114】
この状態で、放熱部110Bが基板210Aの発熱部品220と向かい合うように、放熱部110Bを基板210A上に配置する。
【0115】
そして、第1の傾斜スペーサ320および第2の傾斜スペーサ330の間で基板210Aの基板外方部を挟持した状態で、基板用固定ネジ180を基板固定用ネジ穴322、基板固定用ネジ穴332および基板貫通穴211aに取り付ける。同様に、第3の傾斜スペーサ420および第4の傾斜スペーサ430の間で基板210Aの基板外方部を挟持した状態で、基板用固定ネジ180を基板固定用ネジ穴422、基板固定用ネジ穴432および基板貫通穴211bに取り付ける。これにより、基板210Aが放熱部110Bに保持される。
【0116】
このとき、
図6に示されるように、基板210Aのうち基板外方部が、第1の傾斜スペーサ320の傾斜面321および第2の傾斜スペーサ330の傾斜面331の間で、挟持されている。同様に、基板210Aのうち基板外方部が、第3の傾斜スペーサ420の傾斜面421および第4の傾斜スペーサ430の傾斜面431の間で、挟持されている。
【0117】
これにより、基板210Aのうちで基板外方部に曲げモーメントMが加えられ、発熱部品220が放熱部110Bに向けて押圧される。すなわち、基板210Aは、発熱部品220を放熱部110Bに押圧するように、撓まされている状態となる。この結果、発熱部品220と放熱部110Bとが、より確実に熱結合される。なお、第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430は、本発明の曲げ付加部に相当する。
【0118】
以上の通り、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100Bは、放熱部110Bを備えている。放熱部110Bは、基板210Aの上に実装された発熱部品220と熱結合される。そして、基板210Aは、発熱部品220を放熱部110Bに押圧するように、撓まされている。
【0119】
このように、基板210Aは、発熱部品220を放熱部110Bに押圧するように、撓まされている。これにより、発熱部品220を放熱部110Bにより確実に熱的に結合させることができる。また、基板210Aが放熱部220Bから離れる方向に向けて反り返って、放熱部110Bおよび発熱部品110の間の熱結合力が低減することも抑止できる。
【0120】
また、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100Bは、曲げ付加部(第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430)を備えている。曲げ付加部は、発熱部品220を放熱部110Bに押圧するように、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加える。
【0121】
このように、冷却装置100Bでは、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えるにより、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110Bに押圧することができる。この結果、上述と同様に、冷却装置100Bによれば、基板210Aの損傷を低減しつつ、発熱部品220を放熱部110Bに熱的に結合させることができる。
【0122】
また、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100において、曲げ付加部(第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430)は、傾斜部(傾斜面321、331、421、431)を備えている。傾斜部は、基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110Bに近づくように形成されている。そして、曲げ付加部は、基板外方部を傾斜部に沿って保持する。
【0123】
このように、基板外方部を傾斜部に沿って保持するように曲げ付加部を形成することにより、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に簡単に曲げモーメントMを加えることができる。これにより、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110Bに押圧することができる。
【0124】
また、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100において、曲げ付加部は、第1の保持部(第1の傾斜スペーサ320または第3の傾斜スペーサ420)および第2の保持部(第2の傾斜スペーサ330または第4の傾斜スペーサ430)を備えている。第1および第2の保持部は、傾斜部(傾斜面321、331、421、431)をそれぞれ有している。そして、第1および第2の保持部の傾斜部の間で基板外方部を挟持することにより、基板外方部を保持する。
【0125】
このように、冷却装置100Aでは、第1および第2の保持部の傾斜部の間で、基板外方部を挟持することにより、基板外方部を保持している。このため、簡単な構成で、基板210のうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えることができる。
【0126】
また、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100は、貫通穴(基板貫通穴211a、211b)と、固定部材(基板用固定ネジ180)とを備えている。貫通穴は、基板210Aの基板外方部に形成されている。固定部材は、貫通穴に挿入され、基板外方部を曲げ付加部(少なくとも第1〜第4の傾斜スペーサ320、330、420、430)に固定する。
【0127】
このように、固定部材を用いて、基板210Aの基板外方部を曲げ付加部に固定している。これにより、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えた状態を、より確実に維持することができる。
【0128】
また、本発明の第3の実施の形態における冷却装置100Aにおいて、貫通穴(基板貫通穴211a、211b)は、基板210Aの基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110Bに近づく方向に傾斜するように形成されている。
【0129】
このように、冷却装置100Aでは、固定部材が挿入される貫通穴を、基板210Aの基板外方部から発熱部品220に向かうにつれて、放熱部110Bに近づく方向に傾斜するように形成している。これにより、固定部材が貫通穴に挿入されることで、基板210Aのうちで発熱部品220の実装領域の外方側である基板外方部に曲げモーメントMを加えるように、固定部材の外周面が貫通穴の内壁面を押圧することができる。この結果、基板の裏面に直に押圧部材を接触させることなく、発熱部品220を放熱部110Bに押圧することができる。
【0130】
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。