特許 6574404 ヒートシンク構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574404

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】ヒートシンク構造

(51)【国際特許分類】

   F28D 15/02 20060101AFI20190902BHJP

【ＦＩ】

   F28D15/02 101N

   F28D15/02 101A

   F28D15/02 101H

   F28D15/02 L

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-131802(P2016-131802)

(22)【出願日】2016年7月1日

(65)【公開番号】特開2018-4164(P2018-4164A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2017年2月1日

【審判番号】不服2018-10256(P2018-10256/J1)

【審判請求日】2018年7月26日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 義勝

(72)【発明者】

【氏名】青木 博史

(72)【発明者】

【氏名】川畑 賢也

【合議体】

【審判長】 紀本 孝

【審判官】 藤原 直欣

【審判官】 大屋 静男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１０６７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−８６５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６７５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−６８９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２９７３５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０５８９６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１６１８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−９２９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３３６９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４１０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F28D 15/02

H01L 23/34-23/46

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発熱体上に載置されることで該複数の発熱体と熱的に接続され、前記複数の発熱体と熱的に接続する受熱部以外の平面部が、放熱部として機能する平面型ヒートパイプと、管状ヒートパイプと、を備え、該平面型ヒートパイプの放熱部として機能する、該平面型ヒートパイプの平面状である周縁部に、該管状ヒートパイプの一方の端部が受熱部として熱的に接続されたヒートシンク構造であり、
前記管状ヒートパイプの受熱部が、扁平加工されており、平面視において平面型ヒートパイプに沿って延在し、
前記管状ヒートパイプの放熱部に放熱フィンが設けられ、
前記管状ヒートパイプは、平面視において前記複数の発熱体と重なり合わない部位に位置し、前記放熱フィンと前記平面型ヒートパイプとの間に送風ファンが配置され、前記送風ファンの冷却風により、前記放熱フィンと前記平面型ヒートパイプが冷却されるヒートシンク構造。

【請求項2】

前記管状ヒートパイプが、前記平面型ヒートパイプよりも前記複数の発熱体の方向に配置される請求項１に記載のヒートシンク構造。

【請求項3】

前記複数の発熱体のうち、高さ方向の寸法が小さい前記発熱体と前記平面型ヒートパイプとの間に熱伝導性部材が挿入されている請求項１または２に記載のヒートシンク構造。

【請求項4】

前記放熱フィン及び／または前記管状ヒートパイプの放熱部が、送風ファンの冷却風により冷却される請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンク構造。

【請求項5】

前記平面型ヒートパイプに付勢部材が設けられ、該付勢部材が、前記発熱体の支持部材に固定される請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヒートシンク構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、狭小な内部空間、例えば、厚さ方向の寸法が小さい内部空間に設置された複数の発熱体に対する冷却性能に優れたヒートシンク構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品は、高機能化に伴う高密度搭載等により、発熱量が増大し、近年、その冷却がより重要となっている。また、電気・電子機器の小型化、薄型化等により、電気・電子機器の筐体の内部空間が、ますます、狭小化している。狭小化した内部空間に設置された電子部品の冷却手段として、平面型ヒートパイプが使用されることがある。

【0003】

厚さ方向の寸法が小さい内部空間に設置された電子部品の冷却構造として、筐体内に設けられた第１の発熱体と、筐体内に設けられたヒートシンクと、第１の押圧部材と、第１の発熱体に対向した第１の部分と第１の発熱体から外れた第２の部分とを有し、第１の押圧部材の押圧で撓む平板状の第１のヒートパイプと、第１のヒートパイプの第２の部分と、ヒートシンクとに接続された管状のコンテナを有する第２のヒートパイプを備えた冷却構造が提案されている（特許文献１）。

【0004】

また、特許文献１では、筐体内に第２の発熱体が設けられている場合、平板状の第１のヒートパイプに加えて、さらに、第２の発熱体に対向した第１の部分と、第２の発熱体から外れて第２のヒートパイプに接続された第２の部分とを有した平板状の第３のヒートパイプを備えるものである。

【0005】

しかし、特許文献１では、押圧部材の押圧で平板状のヒートパイプを撓ませる、つまり、平面に対して鉛直方向に変形させるので、コンテナの厚さの薄い平板状のヒートパイプでは、その内部空間、特に、厚さ方向の空間が閉塞または狭小化して、ヒートパイプとしての機能である熱輸送特性が損なわれるという問題があった。

【0006】

また、特許文献１では、複数の発熱体を冷却する場合に、それぞれの発熱体に、相互に別体である平板状のヒートパイプが接続され、該平板状のヒートパイプを、それぞれ、管状のコンテナを有する、メインのヒートパイプである第２のヒートパイプに接続される必要がある。よって、発熱体の位置に応じて、平板状のヒートパイプの寸法を調整しなければならず、部品点数が増大すると共に、構造が複雑化するという問題があった。

【0007】

また、特許文献１では、それぞれの発熱体に、相互に別体である平板状のヒートパイプが接続されているので、複数の発熱体の発熱量が異なると、特に、大きな発熱量を有する発熱体が十分に冷却されない場合がある、という問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１１−１０６７９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記事情に鑑み、本発明は、平面型ヒートパイプの内部空間の閉塞や狭小化を確実に防止することで、優れた熱輸送特性を有しつつ、簡易な構成にて、狭小化した内部空間に設置された複数の発熱体の冷却を均一化できるヒートシンク構造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】

【0010】

本発明の態様は、複数の発熱体上に載置されることで該複数の発熱体と熱的に接続される平面型ヒートパイプと、管状ヒートパイプと、を備え、該平面型ヒートパイプの放熱部が該管状ヒートパイプの受熱部と熱的に接続されたヒートシンク構造であって、前記管状ヒートパイプの受熱部が、扁平加工されており、平面視において平面型ヒートパイプに沿って延在しているヒートシンク構造である。

【0011】

上記態様では、平面型ヒートパイプは、複数の発熱体上に載置されることで、該複数の発熱体と熱的に接続され、また、発熱体に固定されている。上記態様では、平面型ヒートパイプのうち、発熱体が熱的に接続された部位が、受熱部として機能する。また、平面型ヒートパイプのうち、管状ヒートパイプが熱的に接続された部位は、放熱部として機能する。管状ヒートパイプのうち、平面型ヒートパイプが熱的に接続された部位は、受熱部として機能する。また、上記態様では、平面型ヒートパイプに複数の発熱体が熱的に接続されるので、複数の発熱体は、１つの平面型ヒートパイプ、すなわち、同じ平面型ヒートパイプに熱的に接続される。

【0012】

本発明の態様は、前記管状ヒートパイプの放熱部に、熱交換手段が設けられているヒートシンク構造である。

【0013】

本発明の態様は、前記熱交換手段が、放熱フィンを有するヒートシンク構造である。

【0014】

本発明の態様は、前記熱交換手段及び／または管状ヒートパイプの放熱部が、送風ファンの冷却風により冷却されるヒートシンク構造である。

【0015】

本発明の態様は、前記平面型ヒートパイプに付勢部材が設けられ、該付勢部材が、前記発熱体の支持部材に固定されるヒートシンク構造である。

【発明の効果】

【0016】

本発明の態様によれば、平面型ヒートパイプは、複数の発熱体上に載置されることで、該複数の発熱体と熱的に接続されるので、平面型ヒートパイプの内部空間の閉塞や狭小化を確実に防止でき、結果、優れた熱輸送特性を発揮することができる。

【0017】

また、本発明の態様によれば、複数の発熱体が１つの平面型ヒートパイプに熱的に接続されるので、平面型ヒートパイプの部品点数を低減できると共に、構造を簡素化できる。また、本発明の態様によれば、複数の発熱体が１つの平面型ヒートパイプに熱的に接続され、該平面型ヒートパイプが、所定方向に優れた熱輸送特性を有する管状ヒートパイプに熱的に接続されているので、複数の発熱体の発熱量が異なっても、平面型ヒートパイプが各発熱体を均熱化でき、ひいては、各発熱体の冷却を均一化できる。さらに、本発明の態様によれば、発熱体は平面型ヒートパイプに熱的に接続されるので、狭小な内部空間、例えば、厚さ方向の寸法が小さい内部空間に設置された発熱体でも、確実に冷却できる。

【0018】

本発明の態様によれば、管状ヒートパイプの放熱部に熱交換手段が設けられていることにより、管状ヒートパイプの放熱特性が向上し、狭小な内部空間に設置された発熱体でも確実に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク構造の側面視の説明図である。

【図2】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク構造の平面視の説明図である。

【図3】本発明の第２実施形態例に係るヒートシンク構造の平面視の説明図である。

【図4】本発明の第３実施形態例に係るヒートシンク構造の側面視の説明図である。

【図5】（a）図は、本発明の第４実施形態例に係るヒートシンク構造の側面視の説明図、（b）図は、本発明の第４実施形態例に係るヒートシンク構造の平面視の説明図である。

【図6】（a）図は、本発明の第５実施形態例に係るヒートシンク構造の側面視の説明図、（b）図は、本発明の第５実施形態例に係るヒートシンク構造の平面視の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク構造について、図面を用いながら説明する。図１、２に示すように、第１実施形態例に係るヒートシンク構造１は、平面型ヒートパイプ１０と、平面型ヒートパイプ１０と熱的に接続された管状ヒートパイプ１２と、を備えている。ヒートシンク構造１では、平面型ヒートパイプ１０の平面型コンテナ１１と管状ヒートパイプ１２の管状コンテナ１３とが直接接することで、平面型ヒートパイプ１０と管状ヒートパイプ１２とが、熱的に接続されている。

【0021】

また、平面型ヒートパイプ１０には、基板１０２に実装された複数の発熱体（図１では、２つの発熱体、第１の発熱体１００と第２の発熱体１０１）が、熱的に接続されている。すなわち、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１が、同じ平面型ヒートパイプ１０に熱的に接続されている。従って、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１が、平面型ヒートパイプ１０を介して熱的に接続されている。平面型ヒートパイプ１０のうち、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１が熱的に接続された部位が、平面型ヒートパイプ１０の受熱部として機能する。

【0022】

また、平面型ヒートパイプ１０は、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１に載置されることで第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１と熱的に接続され、また、固定されている。

【0023】

なお、ヒートシンク構造１では、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１に直接接するように、平面型ヒートパイプ１０が載置されていてもよく、図示しない熱伝導グリースを平面型ヒートパイプ１０と第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１との間に挿入してもよい。

【0024】

図１、２に示すように、平面型ヒートパイプ１０のうち、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１が熱的に接続された部位から所定距離離れた平面型ヒートパイプ１０の周縁部に、管状ヒートパイプ１２の一方の端部１４が熱的に接続されている。ヒートシンク構造１では、１つの管状ヒートパイプ１２が、平面型ヒートパイプ１０の周縁部に熱的に接続されている。平面型ヒートパイプ１０のうち、管状ヒートパイプ１２の一方の端部１４が熱的に接続された部位が、平面型ヒートパイプ１０の放熱部として機能する。

【0025】

平面型ヒートパイプ１０と管状ヒートパイプ１２とを熱的に接続する方法は、特に限定されず、例えば、平面型ヒートパイプ１０の平面型コンテナ１１に、管状ヒートパイプ１２の管状コンテナ１３を、はんだ付け、かしめ等により固定することで、平面型ヒートパイプ１０と管状ヒートパイプ１２とを熱的に接続することができる。

【0026】

平面型ヒートパイプ１０に熱的に接続された管状ヒートパイプ１２の一方の端部１４が、管状ヒートパイプ１２の受熱部として機能する。一方で、管状ヒートパイプ１２のうち、一方の端部１４以外の部位、すなわち、中央部１５と他方の端部１６は、平面型ヒートパイプ１０と接していない。このうち、管状ヒートパイプ１２の他方の端部１６が、管状ヒートパイプ１２の放熱部として機能する。なお、管状ヒートパイプ１２には、平面型ヒートパイプ１０と異なり、発熱体は接続されない。なお、管状ヒートパイプ１２は、図１、２に示すように、曲げ加工してもよく、直線状の形状にて使用してもよい。また、管状ヒートパイプ１２は、熱的接続性を向上させるために、一部または全体を扁平加工してもよい。

【0027】

ヒートシンク構造１では、管状ヒートパイプ１２の他方の端部１６（すなわち、管状ヒートパイプ１２の放熱部）に、熱交換手段として、放熱フィン１７が取り付けられている。また、放熱フィン１７と平面型ヒートパイプ１０との間には、送風ファン１０３が配置されている。送風ファン１０３からの冷却風が放熱フィン１７へ供給される。

【0028】

ヒートシンク構造１では、複数の放熱フィン１７が管状ヒートパイプ１２の他方の端部１６に取り付けられることで、管状ヒートパイプ１２の放熱部から外部環境へ、円滑に熱が放出される。また、放熱フィン１７と平面型ヒートパイプ１０との間に送風ファン１０３が配置されていることにより、送風ファン１０３が稼働することで、放熱フィン１７へ冷却風が供給されるだけでなく、平面型ヒートパイプ１０から放熱フィン１７の方向へ気流が生じて、この気流が、平面型ヒートパイプ１０を冷却する冷却風としても機能する。

【0029】

平面型ヒートパイプ１０は、平面型コンテナ１１と、平面型コンテナ１１の内部空間に封入された作動流体（図示せず）と、平面型コンテナ１１の内部空間に設けられたウィック構造体（図示せず）とを有している。また、管状ヒートパイプ１２は、管状コンテナ１３と、管状コンテナ１３の内部空間に封入された作動流体（図示せず）と、管状コンテナ１３の内部空間に設けられたウィック構造体（図示せず）とを有している。

【0030】

平面型コンテナ１１及び管状コンテナ１３の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス、チタン等を挙げることができる。また、作動流体としては、平面型コンテナ１１及び管状コンテナ１３の材料との適合性に応じて、適宜選択可能であり、例えば、水、代替フロン、フロリナート等のフルオロカーボン類、シクロペンタン等を挙げることができる。

【0031】

ウィック構造体としては、銅粉等の金属粉の焼結体、金属メッシュ、ワイヤ、平面型コンテナ１１及び管状コンテナ１３の内面に形成されたグルーブ等を挙げることができる。

【0032】

冷却対象である発熱体としては、特に限定されないが、基板１０２（例えば、電子機器に内蔵された回路基板）に実装された中央演算処理装置、グラフィックチップ（ＧＰＵ、ＶＧＡ）、メモリー、コンデンサ、電源等を挙げることができる。

【0033】

次に、ヒートシンク構造１の冷却作用の仕組みについて説明する。平面型ヒートパイプ１０の受熱部が、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１から受熱すると、平面型ヒートパイプ１０の受熱部から、管状ヒートパイプ１２の一方の端部１４と接続された平面型ヒートパイプ１０の放熱部へ、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１からの熱が輸送される。平面型ヒートパイプ１０の受熱部以外の平面部が、平面型ヒートパイプ１０の放熱部として機能する。平面型ヒートパイプ１０の受熱部から放熱部へ輸送された熱の一部は、平面型ヒートパイプ１０の放熱部から管状ヒートパイプ１２の一方の端部１４、すなわち、管状ヒートパイプ１２の受熱部へ伝達される。管状ヒートパイプ１２の受熱部へ伝達された熱は、管状ヒートパイプ１２の他方の端部１６、すなわち、管状ヒートパイプ１２の放熱部へ輸送され、管状ヒートパイプ１２の放熱部から放熱フィン１７を介して外部環境へ放出される。

【0034】

つまり、平面型ヒートパイプ１０が受熱した第１の発熱体１００と第２の発熱体１０１の熱は、管状ヒートパイプ１２によって、放熱フィン１７の部位まで輸送されることで、外部環境へ円滑に放出できる。

【0035】

ヒートシンク構造１では、第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１上に載置される状態で、第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１と熱的に接続されるので、平面型ヒートパイプの内部空間の閉塞や狭小化を確実に防止でき、ひいては、優れた熱輸送特性を発揮して、複数の発熱体を確実に冷却することができる。

【0036】

また、ヒートシンク構造１では、複数の発熱体（第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１）が１つの平面型ヒートパイプ１０に熱的に接続されるので、平面型ヒートパイプ１０の部品点数を低減できるとともに、ヒートシンク構造１を簡素化できる。また、ヒートシンク構造１では、複数の発熱体が１つの平面型ヒートパイプ１０に熱的に接続され、平面型ヒートパイプ１０が、放熱フィン１７の設置部位へ熱を輸送する管状ヒートパイプ１２に熱的に接続されているので、複数の発熱体の発熱量が異なっても、平面型ヒートパイプ１０が各発熱体を均熱化でき、ひいては、各発熱体の冷却を均一化できる。さらに、ヒートシンク構造１では、各発熱体は平面型ヒートパイプに熱的に接続されるので、狭小な内部空間、例えば、厚さ方向の寸法が小さい内部空間に設置された発熱体でも、確実に冷却できる。

【0037】

次に、本発明の第２実施形態例に係るヒートシンク構造について、図面を用いながら説明する。本発明の第１実施形態例に係るヒートシンク構造と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。

【0038】

第１実施形態例に係るヒートシンク構造１では、平面型ヒートパイプ１０の周縁部に、管状ヒートパイプ１２が１つ、熱的に接続されていたが、これに代えて、第２実施形態例に係るヒートシンク構造２では、図３に示すように、平面型ヒートパイプ１０の周縁部に、２つの管状ヒートパイプ１２、１２’が熱的に接続されている。

【0039】

ヒートシンク構造２では、平面型ヒートパイプ１０の周縁部のうち、所定の１箇所に管状ヒートパイプ１２が熱的に接続されているだけでなく、管状ヒートパイプ１２に対向する平面型ヒートパイプ１０の周縁部の位置に、他の管状ヒートパイプ１２’が熱的に接続されている。なお、他の管状ヒートパイプ１２’の放熱部にも、管状ヒートパイプ１２の放熱部と同様に、放熱フィン１７が設けられている。

【0040】

平面型ヒートパイプ１０の周縁部に、２つの管状ヒートパイプ１２が熱的に接続されていても、ヒートシンク構造１と同様に、複数の発熱体を確実に冷却することができる。すなわち、平面型ヒートパイプ１０に熱的に接続される管状ヒートパイプ１２の数量は、１つでも複数でも、特に限定されず、発熱体の発熱量や発熱体の数量等、使用状況に応じて、適宜選択可能である。

【0041】

次に、本発明の第３実施形態例に係るヒートシンク構造について、図面を用いながら説明する。本発明の第１、第２実施形態例に係るヒートシンク構造と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。

【0042】

第１実施形態例に係るヒートシンク構造１では、各発熱体（第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１）に直接接するまたは熱伝導グリースを介して、平面型ヒートパイプ１０が熱的に接続されていたが、これに代えて、第３実施形態例に係るヒートシンク構造３では、図４に示すように、平面型ヒートパイプ１０と発熱体との間に熱伝導性部材１８が挿入されている。なお、ヒートシンク構造３では、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１に加えて、第３の発熱体１０４が、すなわち、３つの発熱体が、基板１０２に実装されている。

【0043】

上記態様は、第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１及び第３の発熱体１０４の高さ方向の寸法が、相互に異なる場合に、特に、有効である。すなわち、高さ方向の寸法が小さい発熱体（図４では、第２の発熱体１０１及び第３の発熱体１０４）と平面型ヒートパイプ１０との間に熱伝導性部材１８を挿入して、高さ方向の寸法が最も大きい発熱体（図４では、第１の発熱体１００）と略同じ高さとする。これにより、平面型ヒートパイプ１０に撓み等の変形を施すことなく、複数の発熱体（第１の発熱体１００、第２の発熱体１０１、第３の発熱体１０４）と平面型ヒートパイプ１０とを熱的に接続できる。

【0044】

熱伝導性部材１８としては、例えば、熱伝導シート等を挙げることができる。なお、図４では、第１の発熱体１００と平面型ヒートパイプ１０の接触面に、熱伝導性を向上させるために熱伝導グリース１９が塗布されている。

【0045】

次に、本発明の第４実施形態例に係るヒートシンク構造について、図面を用いながら説明する。本発明の第１、第２、第３実施形態例に係るヒートシンク構造と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。

【0046】

図５（a）、（b）に示すように、第４実施形態例に係るヒートシンク構造４では、平面型ヒートパイプ１０の発熱体側の面（裏面）に、さらに付勢部材２０が設けられている。平面型ヒートパイプ１０の裏面に付勢部材２０が設けられていることにより、平面型ヒートパイプ１０の撓み等の変形を防止しつつ、平面型ヒートパイプ１０を第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１方向へ付勢させることができる。よって、平面型ヒートパイプ１０と第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１との熱的接続性が向上し、また、平面型ヒートパイプ１０を確実に基板１０２に固定することができる。なお、管状ヒートパイプ１２は、平面型ヒートパイプ１０の発熱体側ではない面（表面）に取り付けられている。

【0047】

ヒートシンク構造４では、平面型ヒートパイプ１０の裏面に２つの付勢部材２０が設けられている。それぞれの付勢部材２０は、相互に対向するように、平面型ヒートパイプ１０の周縁部に配置されている。また、２つの付勢部材２０間に、各発熱体（第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１）が配置されている。従って、全ての発熱体に対して、基板１０２側へ付勢された状態の平面型ヒートパイプ１０が、熱的に接続されている。付勢部材２０は、第１の発熱体１００及び第２の発熱体１０１が実装された基板１０２に固定される。

【0048】

付勢部材２０は、平面型ヒートパイプ１０の裏面と面接触した状態で取り付けられる第１の平坦部２０−１と、基板１０２に面接触した状態で取り付けられる第２の平坦部２０−２と、第１の平坦部２０−１と第２の平坦部２０−２とを繋ぐ連結部２０−３と、を有している。連結部２０−３が、付勢作用を発揮する。

【0049】

第１の平坦部２０−１の平面型ヒートパイプ１０裏面への取り付け手段は、特に限定されず、例えば、はんだ付け等を挙げることができる。第２の平坦部２０−２の基板１０２への固定手段は、特に限定されず、ヒートシンク構造４では、第２の平坦部２０−２は、ねじ２１によって基板１０２に固定されている。すなわち、第２の平坦部２０−２には、ねじ２１を挿通する貫通孔（図示せず）が設けられ、基板１０２にはねじ穴（図示せず）が設けられ、ねじ２１を貫通孔に挿通してねじ穴に螺合することで、付勢部材２０は基板１０２に固定される。

【0050】

付勢部材２０としては、例えば、金属製の板バネやコイル等のバネ部材が挙げられる。

【0051】

次に、本発明の第５実施形態例に係るヒートシンク構造について、図面を用いながら説明する。本発明の第１、第２、第３、第４実施形態例に係るヒートシンク構造と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。

【0052】

第４実施形態例に係るヒートシンク構造４では、全ての発熱体に対して、基板１０２側へ付勢された状態の平面型ヒートパイプ１０が、熱的に接続されていたが、これに代えて、第５実施形態例に係るヒートシンク構造５では、図６（a）、（b）に示すように、複数の発熱体（図６では、第１の発熱体１００と第２の発熱体１０１の２つの発熱体）のうち、一部の発熱体（図６では、第１の発熱体１００）に対してのみ、基板１０２側へ付勢された状態の平面型ヒートパイプ１０が、熱的に接続されている。また、平面型ヒートパイプ１０には、ねじ２１を挿通する貫通孔２２が設けられ、付勢部材２０にも、ねじ２１を挿通する貫通孔（図示せず）が設けられている。基板１０２には、ねじ穴（図示せず）が設けられている。ねじ２１を、平面型ヒートパイプ１０の貫通孔２２と付勢部材２０の貫通孔にそれぞれ挿通して、基板１０２のねじ穴に螺合することで、平面型ヒートパイプ１０と付勢部材２０は基板１０２に固定されている。

【0053】

また、図６（b）に示すように、ヒートシンク構造５では、２つの付勢部材２０間に、第１の発熱体１００は配置されているが、第２の発熱体１０１は配置されていない。第２の発熱体１０１に対しては、平面型ヒートパイプ１０のうち、基板１０２方向へ付勢されていない部位が、熱的に接続されている。また、第２の発熱体１０１には、平面型ヒートパイプ１０との間に、熱伝導シート等の熱伝導性部材１８が挿入され、熱伝導性部材１８の有する緩衝機能によって、平面型ヒートパイプ１０が第１の発熱体１００の方向へ付勢されてもいる。

【0054】

上記態様でも、平面型ヒートパイプ１０の撓み等の変形を防止しつつ、平面型ヒートパイプ１０と第１の発熱体１００との熱的接続性が向上し、また、平面型ヒートパイプ１０を確実に基板１０２に固定できる。

【0055】

次に、本発明の他の実施形態例について説明する。上記各実施形態例では、管状ヒートパイプの放熱部に熱交換手段として放熱フィンが設けられていたが、使用状況に応じて、熱交換手段を設けなくてもよい。また、上記各実施形態例では、放熱フィン近傍に送風ファンが設置されていたが、使用状況に応じて、送風ファンを設置しなくてもよい。

【0056】

第１、第４実施形態例に係るヒートシンク構造では、各発熱体に直接接して、または熱伝導グリースを介して、平面型ヒートパイプが載置されていたが、発熱体と平面型ヒートパイプとの間に熱伝導性部材を配置してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明のヒートシンク構造は、優れた熱輸送特性を有しつつ、簡易な構成にて、狭小化した内部空間に設置された複数の発熱体の冷却を均一化できるので、例えば、厚さ方向の寸法の小さい空間に、複数設置された発熱体を冷却する分野で、利用価値が高い。

【符号の説明】

【0058】

１、２、３、４、５ ヒートシンク構造
１０ 平面型ヒートパイプ
１２ 管状ヒートパイプ
１７ 放熱フィン
２０ 付勢部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】