專利名稱：散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使電子器件散熱的散熱器。
背景技術(shù)：
當在半導(dǎo)體元件等中流過電流時，電子器件會發(fā)熱。若電子器件的溫度 上升并超過設(shè)計值，則有可能導(dǎo)致故障和性能下降，因此安裝有散熱器等冷 卻器件。
例如，在專利文獻1中記載有如下技術(shù)通過使夾持功率晶體管或二極 管的部分的電極的厚度變薄，提高向冷卻體的導(dǎo)熱性能。另外，在專利文獻
2中記載有如下技術(shù)用百葉板(louver)來調(diào)整冷卻空氣的流動，均等地向
發(fā)熱體吹冷卻空氣。另外，在非專利文獻1中舉例說明了各種散熱器的形狀。
另外，在非專利文獻2以及3中記載有散熱器的選擇方法或設(shè)計方法等。 專利文獻1: JP特開2006-229180號公報 專利文獻2: JP特開2004-31504號公報
非專利文獻1 :丸三電機[平成19年3月19日檢索] (URL :http :〃www.lex.co.jp/Product/catalog/kogata.pdf)
非專利文獻2:水谷電氣工業(yè)株式會社[平成19年3月19日檢索] (URL:http:〃mizuden.co.jp/KISO0.html)
非專利文獻3:水谷電氣工業(yè)株式會社[平成19年3月19日檢索] (URL :http :〃mizuden.co.jp/KISO 1 .html)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
隨著時鐘頻率的高速化、印刷板的高密度安裝化、器件的輕量化等，對 于現(xiàn)有的電子設(shè)備的電磁干擾對策(EMI對策Electromagnetic Interference) 以及靜電防護對策(ESD對策Electrostatic Discharge)越來越難。以筆記本型個人計算機或打印機等為代表的信息設(shè)備，在寬范圍的頻帶內(nèi)，通過存 在于內(nèi)部的各種半導(dǎo)體及其接口釋放出各種噪聲(例如，寬帶噪聲或窄帶噪
聲等)。另一方面，CPU (Central Processing Unit:中央處理器)或芯片組 等為了省電而被小型化，所以它們的電動勢變小，因此它們的抗靜電放電的 性能下降。若不將這些噪聲控制在EMC規(guī)則(Electromagnetic Compatibility: 電磁兼容性)所規(guī)定的容許值以內(nèi)，則器件就不能出廠。另外，為了抑制器 件出廠后發(fā)生場紊亂(fielddisorder)故障，還需要提高抗靜電放電的性能。
例如，筆記本型個人計算機的散熱器由導(dǎo)熱性高的銅或鋁構(gòu)成。另外， 大多數(shù)散熱器是空冷式，因此將散熱器配置在能夠從外部識別的吸氣口或排 氣口附近。這些吸氣口或排氣口內(nèi)部可能會受到來自帶電的人體等的靜電的 侵入。在此，用鎳等對散熱器進行了電鍍處理或者將散熱器的表面形成為平 滑的狀態(tài)，沒有考慮到靜電放電的問題。因此，靜電對散熱器的影響直接會 波及到CPU或芯片組。因此，若靜電向配置在吸氣口或排氣口內(nèi)部的散熱 器放電，則靜電會在電動勢低的CPU或芯片組中流過，從而有時會導(dǎo)致整 個器件的誤動作或CPU的破壞。這是有關(guān)電子設(shè)備質(zhì)量的問題，有可能會 成為發(fā)生場紊亂故障的原因之一。為了防止這樣的對散熱器發(fā)生靜電放電， 在過去對器件的整體實施上述對策，這成為導(dǎo)致制造成本上升的原因之一。
因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種散熱器，該散熱器即使在散熱面上 發(fā)生了放電現(xiàn)象，也能夠減弱對電子設(shè)備的電性影響。
用于解決課題的手段
本發(fā)明為了解決上述課題，限制流過靠近散熱面的有體物和散熱部之間 的放電電流。
詳細地說，本發(fā)明的散熱器包括散熱部，其用于使電子器件向空氣散 熱，并且該散熱部具有導(dǎo)電性；電流限制部，其配設(shè)在所述散熱部的散熱面 上，當在靠近該散熱面的有體物和該散熱部之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，用于限 制流過該有體物和該散熱部之間的放電電流。
當在靠近散熱面的有體物和散熱部之間的電位差增大且該電位差超過 該有體物和該散熱部之間的空氣能夠絕緣的電位差時，在有體物和散熱部之 間發(fā)生放電現(xiàn)象?？諝庵械姆烹姮F(xiàn)象主要取決于溫度及濕度條件，但是一般在具有數(shù)千伏數(shù)量級的電位差的物體之間發(fā)生上述放電現(xiàn)象。針對經(jīng)由電源 單元或通信線等而侵入的異常電壓，通過設(shè)置用于吸收這些異常電壓的電路 能夠解決。另一方面，由于散熱器需要與電子器件進行熱交換，因此不能在 散熱器和電子器件之間設(shè)置用于吸收異常電壓的電路。
因此，本發(fā)明的散熱器在散熱部的散熱面上具有用于限制放電電流的電 流限制部，由此能夠減弱對電子器件的電性影響。g卩，通過設(shè)置電流限制部 來限制流過有體物和散熱部之間的放電電流，從而抑制散熱部的電位變動。 在發(fā)生了放電現(xiàn)象時，散熱部的電位變動得以抑制，因此能夠減弱對與散熱 部連接的電子器件的電性影響。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的散熱器，即使在散熱面上發(fā)生了放電現(xiàn)象，也 能夠減弱對電子設(shè)備所帶來的電性影響。
在此，所述電流限制部也可以由突起構(gòu)成，并利用該突起的電阻來限制 所述放電電流，其中，所述突起是通過對所述散熱面實施凹凸加工來形成的。
由于能夠存在于導(dǎo)電物質(zhì)內(nèi)部的電子量有限，因此能夠流過該導(dǎo)電物質(zhì) 的電流值也具有上限。因此，若限制電流所流過的導(dǎo)電物質(zhì)的剖面面積，則 針對流過該位置的電流產(chǎn)生阻抗，所以會發(fā)生電位差。另外，放電現(xiàn)象發(fā)生 在空氣中的電阻最小的、直線距離最近的部分之間。因此，通過在散熱面上 設(shè)置突起，能夠使放電現(xiàn)象發(fā)生在靠近散熱面的有體物和突起的前端之間。 在此，在本發(fā)明中，例如通過使突起的前端部分變細或者使突起整體變細， 使能夠流過該突起的電流變小。由此，在發(fā)生了放電現(xiàn)象時所流過的放電電 流得以抑制，從而能夠抑制散熱部的電位變動。
在此，所述電流限制部也可以是通過對所述散熱面實施粗面加工來形成 的，所述電流限制部也可以利用粗面的電阻來限制該放電電流。
由此，當在靠近散熱面的有體物和散熱部之間流過放電電流時，實施了 粗面加工的散熱面的微小凹凸會產(chǎn)生電阻，所以流過散熱部的放電電流得以 限制，從而能夠抑制散熱部的電位變動。
在此，也可以對所述電流限制部的表面實施過防銹處理或電鍍處理。
由此，電流限制部表面通過防銹處理或電鍍處理受到保護，因此能夠抑 制放電引起的熔損等，從而能夠提高抗空氣放電性能。
在此，所述散熱部也可以使配設(shè)在電子設(shè)備內(nèi)部的電子器件經(jīng)由設(shè)置在該電子設(shè)備外殼的通風口向空氣中散熱；所述電流限制部也可以位于所述散 熱部和所述開口部之間，當在所述電子設(shè)備周圍的所述有體物和所述散熱部 之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，所述電流限制部也可以限制流過該有體物和該散熱 部之間的放電電流。
內(nèi)置于電子設(shè)備中的空冷式散熱器為了其散熱部容易與外部空氣接觸， 一般被配設(shè)在設(shè)置于電子設(shè)備外殼的通風口附近。由于通風口必須使空氣通 過，因此通風口難以防止電噪聲、靜電等的侵入。若從該通風口進入的電噪 聲或靜電等經(jīng)由散熱器而到達內(nèi)部的電子電路，則會引起設(shè)備的誤動作或故 障。因此，在本發(fā)明中，將電流限制部配置在開口部和散熱部之間。由此， 當在通風口附近的有體物和散熱部之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，散熱部的電位變 動得以抑制，從而能夠抑制電子設(shè)備的誤動作和故障。
在此，所述電流限制部也可以配置在通過所述通風口能夠從外部觀察到 的位置。
由此，從通風口附近的有體物放電的放電電流經(jīng)由電流限制部而傳遞到 散熱部，因此放電電流得以限制，從而能夠抑制散熱部的電位變動。
發(fā)明效果
能夠提供一種散熱器，該散熱器即使在散熱面上發(fā)生了放電現(xiàn)象，也能 夠減弱對電子設(shè)備的電性影響。


圖1A是從斜上方觀察實施方式的散熱器時的立體圖。
圖1B是從斜下方觀察實施方式的散熱器時的立體圖。
圖2是對實施方式的散熱板的散熱面的一部分進行放大的A-A剖面圖。
圖3是在突起限制放電電流時的電的流動的圖。
圖4是表示散熱部的電壓和時間之間的關(guān)系的曲線圖。
圖5是裝載有散熱器的筆記本PC的立體圖。
圖6是從外部觀察筆記本PC的通風口附近時的立體圖。
圖7是表示進行驗證試驗時的實驗裝置類的配置狀態(tài)的圖。
圖8是表示驗證試驗結(jié)果的表。圖9是對變形例的散熱板的散熱面的一部分進行放大的圖。 圖IO是對變形例的散熱板的散熱面的一部分進行放大的圖。
附圖標記的說明1散熱器
2導(dǎo)熱面
3散熱面
4散熱板
5冷卻散熱片
6導(dǎo)熱部
7、16突起
8有體物
9筆記本PC
10CPU
11主體部
12顯示部
13風扇
14通風口
15電流限制部
17放電現(xiàn)象
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的散熱器進行說明。本實施 方式只是一種示例，本發(fā)明并不限定于該實施方式。
<結(jié)構(gòu)>
在圖1A、1B中示出了本發(fā)明一實施方式的散熱器1的立體圖。如圖1A、 1B所示，散熱器1包括導(dǎo)熱面2，其與熱源(例如，CPU (Central Processing Unit:中央處理器))進行熱交換；冷卻散熱片5 (相當于本發(fā)明的散熱部)， 其由多個具有散熱面3A、 3B、 3C、 3D的散熱板4排列而成的，其中，上述散熱面3A、 3B、 3C、 3D用于與空氣進行熱交換；以及導(dǎo)熱部6，其負責導(dǎo) 熱面2和冷卻散熱片5之間的熱傳遞。此外，散熱器1由銅、鋁等導(dǎo)熱材料 構(gòu)成，具有導(dǎo)電性。
在圖2中示出了對散熱板4的散熱面3A附近進行放大的A-A剖面圖。 如圖2所示，在散熱板4的散熱面3A上設(shè)置有由多個突起7排列而成的電 流限制部15，其中，上述突起7在冷卻散熱片5附近的有體物和冷卻散熱片 5之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，用于限制流過該有體物和冷卻散熱片5之間的放 電電流。這樣的多個突起7是例如通過如刀具等工具在散熱面3A上切出切 口來形成的。此外，可以通過用于形成冷卻散熱片5的模具來預(yù)先形成突起 7，也可以通過在散熱面3A上實施沖壓加工或激光加工來形成突起7。
在圖3中示出了突起7限制放電電流時的電的流動。如圖3所示，若在 冷卻散熱片5附近的有體物8 (例如，桌子或人體的一部分)和冷卻散熱片 5之間的電位差超過有體物8和冷卻散熱片5之間的空氣的絕緣擊穿電壓， 則在有體物8和冷卻散熱片5之間發(fā)生放電現(xiàn)象17。在有體物8和冷卻散熱 片5之間絕緣擊穿電壓最低的部位是，空氣中的距離最短的突起7的前端部 分和有體物8之間。因此，當有體物8和冷卻散熱片5之間的電位差增大時， 最早在突起7的前端部分和有體物8之間發(fā)生放電現(xiàn)象。
在此，如圖3所示，突起7的前端部分非常細。因此，雖然突起7由導(dǎo) 電性的金屬材料構(gòu)成，但能夠流過其前端部分的電流在一定程度上受到限 制。因此，當在有體物8和冷卻散熱片5之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，流過過大 的放電電流的突起7的前端部分發(fā)揮電阻的功能，從而限制流過冷卻散熱片 5的電流。這樣，當在有體物 8和冷卻散熱片5之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，流 過冷卻散熱片5的電流受到限制，因此放電電壓難以經(jīng)由導(dǎo)熱部6及導(dǎo)熱面 2而傳遞到CPU等熱源。
在圖4中示出了比較向設(shè)置有電流限制部15的散熱器1放電的情況和 向未設(shè)置電流限制部15的散熱器放電的情況所得到的、表示冷卻散熱片5 的電壓和時間之間的關(guān)系的曲線圖。如圖4的曲線圖所示，在散熱器l中設(shè) 置有電流限制部15的情況下，放電電流得以限制，所以冷卻散熱片5的電 壓的上升(電位變動)得以抑制，因此電壓的最大值低于未設(shè)置電流限制部 的散熱器的電壓的最大值。接著，對散熱器1的應(yīng)用例進行說明。在圖5中示出了裝載有散熱器1 的筆記本型個人計算機(以下，稱為筆記本PC9)的立體圖。如圖5所示， 筆記本PC9包括內(nèi)置有作為發(fā)熱源的CPU10等的主體部11;具有液晶面 板的顯示部12。
在筆記本PC9的主體部11中，內(nèi)置有用于使CPUIO向外部散熱的散熱 器1和風扇13，以防止CPU10變得過熱。如圖5所示，散熱器1的導(dǎo)熱面 2配設(shè)成與CPU10相接觸，另夕卜，散熱器1的冷卻散熱片5配設(shè)在通風口 14附近。通過將冷卻散熱片5配設(shè)在通風口 14附近，使散熱面3A、 3B、 3C、 3D暴露在空氣中得以冷卻。
在此，由于冷卻散熱片5配設(shè)在通風口 14附近，因此冷卻散熱片5容 易受到在外部產(chǎn)生的電噪聲、靜電等的影響。在圖6中示出了從外部觀察筆 記本PC9的通風口 14附近時的立體圖。如圖6所示，冷卻散熱片5配置在 筆記本PC9的通風口 14附近容易從外部辨認的位置。在此，例如，當帶靜 電的使用者觸摸了筆記本PC9的通風口 14附近時，在使用者和冷卻散熱片 5之間發(fā)生放電現(xiàn)象。于是，本實施方式的散熱器1以用于限制放電電流的 突起7朝向通風口 14的外側(cè)的姿勢配設(shè)在筆記本PC9內(nèi)。
<效果>
如上所述，根據(jù)本實施方式的散熱器l，即使在如通風口 14那樣容易受 到來自外部的電的侵入的位置設(shè)置有冷卻散熱片5，但由于輸入至該冷卻散 熱片5的放電電流得以限制，因此也能夠減弱對電連接至散熱器1的電子器 件的電性影響。特別是，通過對散熱面3實施加工來限制放電電流，因此不 使散熱面3的冷卻性能下降就能夠提高耐電壓特性。
另外，無需追加多余的靜電防護對策構(gòu)件，就能夠提高器件整體抗靜電 放電性能，從而能夠確保質(zhì)量。
另外，由于不追加多余的靜電防護對策構(gòu)件，因此不會影響對于器件整 體的電磁干擾評價、對于散熱器以外的靜電放電的評價等。因此，能夠避免 通過再次對散熱器以外的部分進行試驗來重新評價靜電放電的問題。
另外，根據(jù)本實施方式的散熱器l，不需要例如CPU上粘貼電波吸收板 等追加對策，從而能夠控制器件的制造成本。另外，若進行如上所述的表面處理，則也會使散熱器整體的表面積增大， 因此散熱器的冷卻效率得以提高，從而提高冷卻性能。
<驗證試驗>
下面，說明對裝載有未設(shè)置電流限制部15的散熱器的筆記本PC (富士 通株式會社制造的筆記本PC:以下稱之為試驗體1)和裝載有設(shè)置了電流限 制部15的散熱器1的筆記本PC9 (以下稱之為試驗體2)進行空氣放電試驗 時的試驗方法以及試驗結(jié)果。本驗證試驗遵循國際標準IEC61000-4-2 (International Electrotechnical Commission)的試驗方法。該*示準是，在如使 用了化學(xué)纖維的衣料等的條件中，評價針對從操作者或鄰近有體物發(fā)生的靜 電放電的電子設(shè)備的抗靜電放電性能的標準。
在圖7中示出了進行本驗證試驗時的實驗裝置類的配置狀態(tài)。如圖7所 示，在木質(zhì)桌子上隔著水平結(jié)合板放置有絕緣薄板。在絕緣薄板上放置有筆 記本PC、電源電纜、除靜電刷等。此外，在木質(zhì)桌子的下方設(shè)置有ESD試 驗器(靜電放電試驗器BigBang公司制造ESD模擬器5300) ， ESD試驗 器的接地線與基準接地面(groundplane)連接。另外，該基準接地面隔著電 阻器電連接至木質(zhì)桌子上的絕緣薄板。此外，在ESD試驗器上連接有用于放 電的放電槍。
試驗擔當者使放電槍的前端朝向筆記本PC的通風口向散熱器放電，并 采集數(shù)據(jù)。要采集的數(shù)據(jù)是從放電槍放電的放電電壓、放電最大電流及電流 值隨時間的變化。若所采集的這些數(shù)據(jù)滿足國際標準正C61000-4-2中規(guī)定的 特性，則判定為合格。此外，在國際標準IEC61000-4-2中，根據(jù)試驗級別(即， 放電時的試驗電壓)來階段性地設(shè)定耐電壓特性條件。因此，在本實施方式 的驗證試驗中，針對試驗體1和試驗體2，階段性地逐漸提高放電試驗的試 驗級別，分別測試能夠滿足IEC標準的放電電壓。
在圖8中示出了本驗證試驗的結(jié)果。在本驗證試驗中，針對試驗體l和 試驗體2分別測試了能夠滿足IEC標準的放電電壓，其結(jié)果，對試驗體l而 言，放電電壓到5kV為止?jié)M足合格基準，而對試驗體2而言，放電電壓到 7kV為止?jié)M足合格基準。即，若應(yīng)用本發(fā)明，則抗靜電放電性能相對靜電空 氣放電提高2kV 3kV左右。因此，通過本驗證試驗?zāi)軌蜃C實在設(shè)置了本況下，與未設(shè)置電流限制部的散熱器相比，能夠減弱 對電子設(shè)備所帶來的電性影響。
<變形例>
此外，在上述實施方式中，電流限制部15由前端部分尖銳的形狀的突
起構(gòu)成，但是本發(fā)明并不限定于此。在圖9中示出了電流限制部15的變形 例。只要通過突起能夠限制放電電流，也可以由如圖9所示那樣前端部分圓 滑的突起來構(gòu)成電流限制部15。
另外，在本發(fā)明中，電流限制部15并不限定于由突起構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。在 圖IO中示出了電流限制部的變形例。如圖10所示，也可以通過對散熱面進 行粗面加工來使該散熱面變成粗面，從而提高電阻。上述粗面是通過如下方 法來形成的用砂紙等對散熱面進行研磨，或者，對散熱面進行噴砂(sand blast)處理。
根據(jù)這些變形例，也能夠在發(fā)生了放電現(xiàn)象時限制放電電流，從而能夠 抑制散熱部的電位變動。
此外，將本發(fā)明應(yīng)用于有可能發(fā)生靜電空氣放電的位置，也可以得到很 好的效果，上述有可能發(fā)生靜電空氣放電的位置例如為筆記本PC的螺紋孔 或金屬連接器等。
權(quán)利要求
1.一種散熱器，其特征在于，包括散熱部，其用于使電子器件向空氣中散熱，并且該散熱部具有導(dǎo)電性；電流限制部，其配設(shè)在所述散熱部的散熱面上，當在靠近該散熱面的有體物和該散熱部之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，用于限制流過該有體物和該散熱部之間的放電電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述電流限制部由突 起構(gòu)成，并利用該突起的電阻來限制所述放電電流，其中，所述突起是通過 在所述散熱面上實施凹凸加工而形成的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器，其特征在于，所述電流限制部是通 過在所述散熱面上進行粗面加工而形成的，所述電流限制部利用粗面的電阻 來限制該放電電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的散熱器，其特征在于，所述電流 限制部的表面已實施過防銹處理或電鍍處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的散熱器，其特征在于， 所述散熱部使配設(shè)在電子設(shè)備內(nèi)部的電子器件經(jīng)由設(shè)置在該電子設(shè)備外殼的通風口向空氣中散熱；所述電流限制部位于所述散熱部和所述開口部之間，當在所述電子設(shè)備 周圍的所述有體物和所述散熱部之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，所述電流限制部限 制流過該有體物和該散熱部之間的放電電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的散熱器，其特征在于，所述電流 限制部配置在通過所述通風口能夠從外部觀察到的位置。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種即使在散熱面上發(fā)生了放電現(xiàn)象也能夠減弱對電子設(shè)備所帶來的電性影響的散熱器。為了解決該課題，散熱器(1)包括散熱部(5)，其用于使電子器件(10)向空氣散熱，并且該散熱部(5)具有導(dǎo)電性；電流限制部(15)，其配設(shè)在所述散熱部(5)的散熱面(3A)上，當在靠近該散熱面(3A)的有體物(8)和該散熱部(5)之間發(fā)生了放電現(xiàn)象時，用于限制流過該有體物(8)和該散熱部(5)之間的放電電流。
文檔編號H01L23/36GK101617401SQ200780051870
公開日2009年12月30日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者吉長壽, 田中義朗 申請人:富士通株式會社