電子元器件的散熱部件的制作方法

專利名稱：電子元器件的散熱部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及作為散熱用附設在電子元器件上的散熱部件。
背景技術：
在電氣電子設備中，已知為了防止微處理器等發熱性電子元器件的由熱引 起的誤動作或破損，將散熱用的散熱部件(即散熱器)直接或間接安裝在電子 元器件上的結構。 一般散熱部件由將翅片狀或銷狀的多個凸起豎立設置在板狀 的基部上而增加整體的表面積的金屬塊體構成，利用在這些凸起之間流動的空 氣，電子元器件的熱通過散熱部件向周圍擴散。另外還已知，為了提高冷卻能 力，使用電風扇強制使空氣在凸起之間流動。
例如，特開平8-31990號公報(JP-A-8-31990)公開了一種對于安 裝在電路板的表面上的電子元器件(半導體晶片)，在電路〗反的背面固定具有 散熱片的散熱部件的結構。在JP-A-8-31990中還公開了在安裝于電路板 的表面上的電子元器件(半導體晶片)上直接固定具有散熱片的散熱部件的結 構。
在使用散熱部件的現有的電子元器件冷卻構造中，例如JP - A - 8 - 31990
部件上被施加意料之外的外力時，會擔心在電子元器件上產生應力集中，進而 損傷電子元器件。在此，由向散熱部件施加的外力引起的電子元器件的損傷， 傾向于產生在電子元器件的引線或釬焊球等的向電路板的導通連接區域上。另 一方面，由于與電子元器件的導通連接區域相比，散熱部件一般是剛性非常高 的金屬塊體，因此很多情況下在散熱部件自身不殘留碰撞等的痕跡。其結果， 在進行電氣電子設備的檢查或產生故障時的調查時，為了發現電子元器件的導 通連接區域上的細微的損傷處(即特定所謂向散熱部件的外力的故障產生原 因)，耗費很多勞力及時間。

發明內容
本發明目的在于提供一種作為散熱用附設在電子元器件上的散熱部件，能 夠盡可能防止由向散熱部件施加外力而引起的電子元器件的損傷，并且在產生 損傷時能夠容易特定其產生原因。
為達到上述目的，本發明提供一種散熱部件，具備基部和豎立設置在基部 上的多個散熱凸起，多個散熱凸起包括具有第一剛性的第一凸起和至少局部具 有比第一剛性還低的第二剛性的第二凸起，第二凸起沿著在基部上的多個散熱 凸起的配置形態的外邊緣定位。
根據上述結構，通過將在基部上處于容易受到外力的位置上的散熱凸起作 為剛性比較低的第二凸起，在散熱部件受到外力時，通過使第二凸起自身變形 而緩和該沖擊，從而能夠防止安裝散熱部件的電子元器件的應力集中及其損 傷。即使在這種狀態下，剛性比較高的第一凸起也可以抵抗外力而保持自身形 狀，所以對散熱部件的散熱效果的影響不成問題。而且，在散熱部件受到外力 時，盡管第二凸起已變形，但安裝散熱部件的電氣元器件仍然損傷的場合，由 于第二凸起自身的塑性變形等而清楚地殘留受到外力的痕跡，所以容易特定損 傷的產生原因及產生處。
在上述散熱部件中，可以使第一凸起具有第一橫截面積，第二凸起具有比 第 一橫截面積還小的第二橫截面積。
根據該結構，在設計散熱部件時，通過優化第二凸起的形狀、尺寸、位置， 可以切實得到最好的效果。
另外，在上述散熱部件中，第二凸起可以具有由與第一凸起的材料相同
的材料形成并與基部連接的基端部分；以及由與基端部分不同的材料形成并呈 現第二剛性的末端部分。
根據該結構，可以通過對多個散熱凸起中的處于預測受到外力的概率高的 位置的散熱凸起，根據需要以以后附加的方式設置能發揮充分的沖擊緩和作用 的末端部分，作為第二凸起。


本發明的上述及其他目的、特征及優點，通過與附圖關聯的以下優選實施 方式的說明將更加明確。在同附圖中
圖l是根據本發明的一實施方式的散熱部件的立體圖； 圖2是圖1的散熱部件的主要部分的橫剖視圖； 圖3是由于外力產生局部變形的狀態下的圖1的散熱部件的立體圖； 圖4是概略地表示圖1的散熱部件的一個應用例的主視圖； 圖5A是圖1的散熱部件所可以采用的散熱凸起的變形例的主要部分的主 視圖5B是散熱凸起的其他變形例的主要部分的俯視圖； 圖6A是以局部剖面表示另外其他變形例的翅片型散熱凸起的俯視圖； 圖6B是以局部剖面表示另外其他變形例的銷型散熱凸起的俯視圖；以及 圖7是根據本發明的其他實施方式的散熱部件的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。在附圖中，在相同或類似的 結構部件上標注了共同的附圖標記。
參照附圖，圖1是根據本發明的一實施方式的散熱部件10的立體圖，圖 2是散熱部件10的橫剖視圖，圖3是由于外力產生局部變形的散熱部件10的 立體圖，圖4是概略地表示散熱部件10的一個應用例的主視圖。
如圖1所示，散熱部件10具有基部12和豎立設置在基部12上的多個散 熱凸起14。這些散熱凸起14包括剛性互不相同的第一凸起16和第二凸起18。 而且，具有比第一凸起16的剛性還低的剛性的第二凸起18沿在基部12上的 多個散熱凸起14的配置形態的外邊緣定位。另外，第一凸起16及第二凸起 18的剛性分別可以抵抗不同的外力而保持自身形狀，具有更低的剛性的第二 凸起18與第一凸起16比較，能夠因更小的外力產生變形。
基部12是矩形平板狀部件，在其平坦的一個表面12a上，以互相大致平 行的大致等間隔的配置，與基部12—體地突出設置各個為翅片狀(即薄板狀) 部件的多個散熱凸起14。在圖示的實施方式中，分別具有比第二凸起18的剛 性還高的剛性的多個(在圖中為4個)第一凸起16在基部12的表面12a的靠 中央配置，分別具有比第 一凸起16的剛性還低的剛性的多個(在圖中為2個) 第二凸起18沿基部表面12a的一組外邊緣配置。散熱部件10其整體由導熱性 優良的金屬材料一體成型。
如圖2所示，剛性比較高的第一凸起16具有在與基部表面12a大致平行 的截面上的第一橫截面積S1 (或第一厚度T1)，剛性比較低的第二凸起18具 有在與基部表面12a大致平行的截面上的比第一橫截面積Sl還小的第二橫截 面積S2 (或第二厚度T2)。通過這樣的結構，例如如圖3所示，在對各個散 熱凸起14施加特定范圍的外力時，可能產生第一凸起16保持自身形狀，另一 方面第二凸起18變形的狀況。另外，圖3舉例說明一方的第二凸起18在其突 出端的角部18a上產生塑性變形的狀況。
如圖4所示，散熱部件10相對安裝于電路板20的表面20a上的電子元器 件(例如微處理器)22，用基部12的背面12b通過導熱性優良的粘接劑層24 直接固定。在該狀態下，利用在散熱部件10的多個散熱凸起14(第一凸起16 及第二凸起18)之間流動的空氣，電子元器件22的動作中的熱通過散熱部件 IO向周圍擴散。另外，為了提高冷卻能力，也可以將在多個散熱凸起14之間 強制流通空氣的電風扇(未圖示)同時設置在散熱部件IO上。
這樣，在安裝于電路板20上的電子元器件22上直接固定散熱部件10的 結構中，由于從電路板20的表面20a較大地突出的散熱部件IO的多個散熱凸 起14與周圍物體碰撞等，會擔心在對散熱部件IO施加意料之外的外力時，在 電子元器件22上應力集中，進而損傷電子元器件22 (特別是引線或釬焊球等 的向電路板20的導通連接區域)。于是，在散熱部件10中，在多個散熱凸起 14中，將沿基部12上的散熱凸起14的配置形態的外邊緣配置的第二凸起18 做成與第一凸起16比較能因較小的外力而變形的低剛性的構造。
在散熱部件IO的多個散熱凸起14中，特別是沿在基部12上的散熱凸起 14的配置形態的外邊緣配置的散熱凸起14,在進行電氣電子設備的生產工序、 輸送、保管、部件更換等時，存在由于不注意而與周邊物體的碰撞等，容易受 到意料之外的外力的傾向。在散熱部件10中，通過將處于容易受到這種外力 的位置上的散熱凸起14做成剛性比較低的第二凸起18,在受到外力時，通過 使第二凸起18變形而緩和該沖擊，能有效防止電子元器件22的應力集中及其 損傷。另外，即使在這種狀況下，剛性比較高的第一凸起16也可以抵抗外力 而保持自身形狀，所以對散熱部件10的散熱效果的影響不成問題。
另外，在散熱部件IO受到外力時，盡管第二凸起18已變形，但電子元器
件22還損傷的場合，第二凸起18自身的塑性變形等、受到外力的痕跡清楚地 殘留，所以當進行電氣電子設備的檢查或產生故障時的調查時，能夠極其容易 地查明故障產生原因在于向散熱部件IO施加外力，從而有損傷電子元器件22 的導通連接區域的可能性。這樣，根據散熱部件10,能夠盡可能防止由向散 熱部件10施加外力而引起的電子元器件22的損傷，并且在產生損傷時能夠容 易特定其產生原因。
在散熱部件10所具有的多個散熱凸起14中，抵抗外力而保持自身形狀的 剛性互不相同的第一凸起16及第二凸起18并不局限于上述實施方式的結構， 可以采用其他各種結構。例如，代替與第一凸起16的厚度T1相比，將第二 凸起18的厚度T2做得全體一樣薄的上述結構，如圖5A及圖5B所示，也可 以將第二凸起18的厚度朝向從基部12分離的高度方向末端逐漸減少(圖5A)， 或者朝向沿基部表面12a的長度方向兩端逐漸減少(圖5B)。
另外，如圖6A及圖6B所示，在具有分成多列配置的翅片狀的散熱凸起 14的結構(圖6A)，或具有多數銷狀的散熱凸起14的結構(圖6B)中，通 過將具有比第一凸起16的剛性還低的剛性的第二凸起18 (即具有比第一凸起 16的第一橫截面積Sl還小的第二橫截面積S2的第二凸起18)沿在基部12 上的多個散熱凸起14的配置形態的外邊緣進行設置，也可以得到與上述實施 方式同等的作用效果。在任何場合，在進行散熱部件10的設計時，通過優化 第二凸起18的形狀、尺寸、位置，可以切實得到最好的效果。
再有，代替將第二凸起18的橫截面積S2做得比第一凸起16的橫截面積 Sl還小的上述結構，如在圖7中作為本發明的其他實施方式表示的那樣，也 可以采用如下結構，即第二凸起18具有由與第一凸起16的材料相同的材料 形成并與基部12連接的基端部分26;以及由與基端部分26不同的材料形成， 并呈現比第一凸起16的剛性還低的剛性的末端部分28。
在上述第二實施方式中，例如，在任何一個都具有相同的尺寸及形狀的多 個散熱凸起14中，可以將沿基部12上的這些散熱凸起14的配置形態的外邊 緣定位的散熱凸起作為第二凸起18。在該場合，第二凸起18通過具有與其他 第一凸起16相同的形狀及尺寸的基端部分26，并且在基端部分26的突出端 的角部26a上固定由例如硅酮橡膠、聚氨酯橡膠、軟樹脂等構成的末端部分
28來構成。或者也可以構成為，將沿基部12上的配置形態的外邊緣進行定位 的散熱凸起14預先作為第二凸起18，將與第一凸起16不同的形狀(例如在 突出端角部具有欠缺部26B的形狀)的基端部分26與基部12 —體成型，另 一方面在這種基端部分26上固定末端部分28,得到與第一凸起16類似的形 狀。
在上述第二實施方式的散熱部件10中，通過將處于容易受到意料之外的 外力的位置上的散熱凸起14做成具有剛性比較低的末端部分28的第二凸起 18,在受到外力時，通過使第二凸起18的末端部分28變形而緩和該沖擊，能 夠有效防止向電子元器件22的應力集中及其損傷。另外，通過選擇末端部分 28的材料，構成為通過外力使末端部分28產生塑性變形的結構，則受到外力 的痕跡會清楚地殘留，所以當進行電氣電子設備的檢查或產生故障時的調查 時，能極其容易地查明故障產生原因及損傷處。特別是根據第二實施方式，在 多個散熱凸起14中，對位于預測受到外力的概率較高的位置上的散熱凸起14， 可以根據需要以以后附加的方式設置能發揮充分的沖擊緩和作用的末端部分 28,所以具有提高散熱部件IO的通用性的優點。
另外，在上述第二實施方式中，從不損害散熱部件10的本來的散熱功能 的觀點看，將第二凸起18的末端部分28由不僅因外力比較容易變形(最好是 塑性變形)且耐熱性及散熱性優良的材料制作是比較有利的。還有，也可以將 由這兩個部件構成的第二凸起18的結構追加應用于具有比第一凸起16還小的
橫截面積的上述第二凸起18。
以上，結合適當的實施方式說明了本發明，但應該可以理解，本領域技術 人員在不脫離本發明的公開范圍內，可以進行各種修正及變更。
權利要求
1.一種散熱部件(10)，具備基部(12)和豎立設置在該基部上的多個散熱凸起(14)，其特征在于，上述多個散熱凸起包括具有第一剛性的第一凸起(16)和至少局部具有比上述第一剛性還低的第二剛性的第二凸起(18)，上述第二凸起沿在上述基部上的上述多個散熱凸起的配置形態的外邊緣定位。
2. 根據權利要求1所述的散熱部件，其特征在于， 上述第一凸起具有第一橫截面積，上述第二凸起具有比該第一橫截面積還小的第二橫截面積。
3. 根據權利要求1或2所述的散熱部件，其特征在于， 上述第二凸起具有由與上述第一凸起的材料相同的材料形成并與上述基部連接的基端部分(26);以及由與該基端部分不同的材料形成并呈現上述第二剛性的末端部分(28)。
全文摘要
本發明提供一種散熱部件，其具備基部和豎立設置在基部上的多個散熱凸起。多個散熱凸起包括具有第一剛性的第一凸起和至少局部具有比第一剛性還低的第二剛性的第二凸起。第二凸起沿在基部上的多個散熱凸起的配置形態的外邊緣定位。
文檔編號H01L23/367GK101098614SQ200710126869
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月29日 優先權日2006年6月30日
發明者三浦真廣, 中村稔, 青山一成 申請人:發那科株式會社