JP3058818B2 - 電子部品冷却用ヒートシンク - Google Patents
電子部品冷却用ヒートシンクInfo
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Description
部品を冷却するために用いられる電子部品冷却用ヒート
シンクに関するものである。
平7−111302号公報等に開示されたマイクロプロ
セッサ・ユニット等の電子部品を冷却するための電子部
品冷却装置では、ヒートシンクから積極的に放熱させる
ために、ヒートシンクに対して送風機を設けている。ヒ
ートシンクは、ベースに複数枚の放熱フィンを取付けた
構造を有している。そして複数枚の放熱フィンは、送風
機のインペラ(カップ状部材に複数枚のブレードが取付
けられて構成されるもの)を囲むようにベースに対して
設けられている。
PU等の電子部品の中には、中央部の発熱量が従来より
も増大したり、発熱源が中央部からずれた1点または数
点に分散するといった傾向のものがある。このような発
熱量の増大や発熱源の偏位や分散化に対しては、電子部
品冷却装置を大型化することで対応することができる。
しかしながら装置を大型化することにより、設置スペー
ス上の問題や電子部品冷却装置の重量が重くなるという
問題が発生する。
子部品冷却用ヒートシンクを提供することにある。
機と組み合わされなくても、電子部品の発熱量の増大に
対応できる電子部品冷却用ヒートシンクを提供すること
にある。
源がヒートシンクのベースの中心部に位置していなくて
も効率よく電子部品を冷却することができる電子部品冷
却用ヒートシンクを提供することにある。
せることなく、上記課題を解消することができる電子部
品冷却用ヒートシンクを提供することにある。
の面上に冷却用の電子部品が直接的にまたは間接的に配
置され、ベースの他方の面側に複数枚のブレードを有す
るインペラを備えた送風機が取付けられ、インペラを囲
むように複数枚の放熱フィンがベースの他方の面上に設
けられている電子部品冷却用ヒートシンクを改良の対象
とする。
囲まれた部分に、伝熱用肉厚部を設ける。この伝熱用肉
厚部は、放熱フィンが設けられた放熱フィン設置部より
も肉厚が厚く、しかも電子部品の発熱源に対応する発熱
源対応部と放熱フィン設置部との間の伝熱抵抗を低下さ
せるように延びている。別の見方をすると、伝熱用肉厚
部は、電子部品の発熱源に対応する発熱源対応部と放熱
フィン設置部との間の伝熱抵抗を低下させるパターンで
形成されている。伝熱用肉厚部のパターン及び横断面形
状は、発熱源対応部と放熱フィン設置部との間の伝熱抵
抗を低下させることができるものであれば任意である。
ここで伝熱抵抗とは、伝熱抵抗=伝熱距離/(材料の熱
伝導率×伝熱断面積)と定義される。
熱源が複数ある場合、発熱源対応部も各発熱源に対応し
て複数あるものと考えて、各発熱源対応部から放熱フィ
ン設置部に延びる伝熱用肉厚部を形成することになる。
しかしながら各発熱源が近い位置にある場合には、各発
熱源を1つ発熱源と見做して1つの発熱源対応部を考
え、この1つの発熱源対応部から放熱フィン設置部に延
びる伝熱用肉厚部を形成してもよい。
熱源対応部から伝熱用肉厚部を通って熱が放熱フィンに
積極的に伝わるため、放熱効率を高めることができる。
また電子部品の発熱源が、電子部品の中心から偏位して
いる場合でも、効率よく且つ偏りなく熱を放熱すること
ができる。ベースの全体の肉厚を厚くすれば、ヒートシ
ンクの伝熱効率は高くなるものの、ヒートシンクの重量
が重くなる。本発明のように、伝熱用肉厚部を形成する
構造を採用すると、ベース全体を肉厚にする場合と比べ
て、ヒートシンクの重量を軽くすることができる。
的または間接的に取付けられる面(一方の面)とは反対
側の面(他方の面)に突出するように設けるのが好まし
い。このようにすると、電子部品の装着に影響を与える
ことなく伝熱用肉厚部を形成できる。
放熱フィン設置部に向かって延びる複数本の直線状リブ
と、複数枚の放熱フィンと連結され且つ複数本の直線状
リブの外側端部と連結された環状リブとから構成するこ
とができる。発熱源からの発熱は直線状リブを積極的に
通って環状リブへと伝わり、環状リブを通って直線状リ
ブの外側端部に隣接する放熱フィンに分配される。した
がって直線状リブの数が少なくても環状リブを通して放
熱フィンに熱が伝わるため、放熱用肉厚部の形成量を少
なくできる。なお環状リブとは、全体として見た場合に
実質的に環状であればよく、完全に連続した閉ループを
なしている必要はない。したがって一部に切り欠き部が
形成されていてもよい。
応部の中心部で収束させると、直線状リブをベースの補
強用リブとして有効に使える上、発熱源対応部からの熱
を各直線状リブに適当に分配することができる。
の形態を詳細に説明する。図1(A)は本発明を適用し
たMPU冷却用の電子部品冷却用ヒートシンクの一例の
平面図、図1(B)は図1(A)のA−A線断面図であ
る。このヒートシンク1は、ベース2と、複数枚の放熱
フィン3…と、4本の直線状リブ4…と環状リブ5とを
備えて、ダイキャストにより一体成形されている。
り、その一方の面即ち裏面側には、電子部品が直接また
は間接的に配置される。MPU等の電子部品は、ベース
2の裏面上に直接接触するように配置される場合もある
が、電子部品のホルダがベース2の裏面に接着または金
具を用いて押付けられて、電子部品が間接的にベース2
の裏面上に配置される場合もある。
設置部6には、60枚の放熱フィン3…が立設されてい
る。これらの放熱フィン3は、ベース2の中心から放射
状に延びるのではなく、図示しない送風機のインペラが
回転して、そのブレードから径方向に渦巻き状に吹き出
される風の流れに沿うように配置されている。各放熱フ
ィン3は、内側部分3aが外側部分3bよりも高さが低
くなっており、また外側から内側に向かうに従って厚み
が薄くなるように形成されている。そして各放熱フィン
3…はその内側部分の端部が、ほぼ円形の輪郭に沿うよ
うに配置されている。
に、図示しない送風機のインペラの一部が収容される。
すなわちインペラの一部が放熱フィンによって囲まれ
る。なお放熱フィンの形状を変えれば、送風機のインペ
ラの外周を全体的に放熱フィンで囲むこともできる。本
実施例のヒートシンクに取付けられる送風機は、特開平
7−111302号公報に示された送風機と同様にイン
ペラの一部がハウンジグから露出した特殊な構造を有し
ており、そのハウンジングに設けられた係止片が、ベー
ス2に形成された被係合部と係合して送風機がヒートシ
ンク1に取付けられる。なお送風機のヒートシンクへの
取付構造は任意であり、例えばベース2に捩子止め用の
ピラー即ち柱を設け、この柱に送風機のハウジングを捩
子止めしてもよい。
2の放熱フィン設置部6の内側に形成されており、これ
らはベース2から離れる方向に突出している。なお直線
状リブ4…及び環状リブ5はベース2から離れるに従っ
て幅が狭くなる横断面形状を有している。本実施例で
は、ベース2の中心部即ち4本の直線状リブ4が集合ま
たは収束している部分に対応する部分が、ベース2の裏
面に配置される電子部品の発熱源に対応する発熱源対応
部7になる。なお図1(A)には、理解を容易にするた
めに発熱源対応部7に相当する部分を破線で囲んであ
り、図1(B)には発熱源を破線で示してある。4本の
直線状リブ4…は、この発熱源対応部7から放熱フィン
設置部6に向かって(ベース2の各辺と直交する方向
に)延びている。各直線状リブ4…間の角度は90度に
なっており、各直線状リブ4…によって形成されたパタ
ーンは十字状になっている。
部を連結するように円環状に形成されている。本実施例
においては、直線状リブ4と環状リブ5とにより、放熱
フィン3…が設けられた放熱フィン設置部6よりも肉厚
が厚く、しかも電子部品の発熱源に対応する発熱源対応
部7と放熱フィン設置部6との間の伝熱抵抗を低下させ
るように延びる伝熱用肉厚部が構成されている。
トシンク1のベース2の発熱源対応部7からベース2の
他の部分よりも厚みの厚い即ち伝熱抵抗の小さい直線状
リブ4を主として通って環状リブ5に伝わり、環状リブ
5から各放熱フィン3…を通して放熱される。したがっ
てこの実施例によれば、ヒートシンク1の構造の改良だ
けで、放熱効率を高めることができる。なお上記実施例
においては、直線状リブ4を4本設けたが、この本数は
発熱源の発熱量に応じて任意に定めればよい。必要以上
に本数を増やすことは、ヒートシンクの重量の増加をも
たらすだけで、必ずしも放熱効率の向上には寄与しな
い。また上記実施例においては、直線状リブ4を1点で
収束させてまたは集めているため、電子部品の発熱源の
位置がヒートシンクの発熱源対応部からずれた場合で
も、各直線状リブ4を通して熱を分担して環状リブ5に
伝達することができる。したがって汎用性が高くなる利
点がある。
ループをなしているため、各直線状リブ4から伝達され
る熱を各放熱フィンから大きなバラツキなしに放熱させ
ることができる。なお直線状リブ4の幅寸法を大きくし
たり、また直線状リブの外側端部の幅をある程度大きく
した場合には、環状リブ5は不要である。また環状リブ
を設ける場合でも、環状リブを完全な閉ループにする必
要はなく、各直線状リブ4との間に切欠き部を形成して
もよい。
2のほぼ中央部に電子部品の発熱源が位置する場合の例
であるが、電子部品の発熱源がベース2の中心からずれ
た即ち偏位した場合にも本発明を適用できる。中心から
の偏位の程度が僅かな場合には、上記実施例でも対応で
きるが、変位の程度が大きくなると、発熱源対応部も偏
位することになるため、その場合には直線状リブ4…の
収束点または集合点を発熱源対応部の偏位に合わせて偏
位させればよい。
合で、各発熱源が離れている場合には、ヒートシンク1
の発熱源対応部も複数存在することになる。この場合に
は、複数の発熱源対応部から伝熱用肉厚部を構成する直
線状リブを放熱フィン設置部に向かって延ばしてもよ
い。なお複数の発熱源を総合して1つの発熱源と見做し
てもよい。この場合には、1つに見做した発熱源に対応
してヒートシンクの発熱源対応部も1つと見做し、その
発熱源対応部から放熱フィン設置部に向かって伝熱用肉
厚部を延ばすように形成する。
ると、発熱源対応部から伝熱用肉厚部を通って熱が放熱
フィンに積極的に伝わるため、放熱効率を高めることが
できる利点がある。また電子部品の発熱源が、電子部品
の中心から偏位している場合でも、効率よく且つ偏りな
く熱を放熱することができる利点がある。更に本発明の
ように、伝熱用肉厚部を形成する構造を採用すると、ベ
ース全体を肉厚にする場合と比べて、ヒートシンクの重
量を軽くすることができる利点がある。
部品冷却用ヒートシンクの一例の平面図、(B)は図1
(A)のA−A線断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 ベースの一方の面上に冷却用の電子部品
が直接的にまたは間接的に配置され、前記ベースの他方
の面側に複数枚のブレードを有するインペラを備えた送
風機が取付けられ、前記インペラを囲むように複数枚の
放熱フィンが前記ベースの前記他方の面上に設けられて
いる電子部品冷却用ヒートシンクであって、 前記ベースの前記放熱フィンによって囲まれた部分に
は、前記放熱フィンが設けられた放熱フィン設置部より
も肉厚が厚く、しかも前記電子部品の発熱源に対応する
発熱源対応部と前記放熱フィン設置部との間の伝熱抵抗
を低下させるように延びる伝熱用肉厚部が設けられてい
ることを特徴とする電子部品冷却用ヒートシンク。 - 【請求項2】 前記伝熱用肉厚部は、前記ベースの前記
他方の面側に設けられて、前記ベースから離れる方向に
突出している請求項1に記載の電子部品冷却用ヒートシ
ンク。 - 【請求項3】 前記伝熱用肉厚部は、前記発熱源対応部
から前記放熱フィン設置部に向かって延びる複数本の直
線状リブと、前記複数枚の放熱フィンと連結され且つ前
記複数本の直線状リブの外側端部と連結された環状リブ
とからなる請求項1に記載の電子部品冷却用ヒートシン
ク。 - 【請求項4】 前記複数本の直線状リブの内側端部は前
記発熱源対応部の中心部で収束している請求項3に記載
の電子部品冷却用ヒートシンク。 - 【請求項5】 前記直線状リブ及び環状リブは前記ベー
スから離れるに従って幅が狭くなる横断面形状を有して
いる請求項3に記載の電子部品冷却用ヒートシンク。
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