JPH10209351A - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
- Publication number
- JPH10209351A JPH10209351A JP854597A JP854597A JPH10209351A JP H10209351 A JPH10209351 A JP H10209351A JP 854597 A JP854597 A JP 854597A JP 854597 A JP854597 A JP 854597A JP H10209351 A JPH10209351 A JP H10209351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- fins
- face
- fin
- forced air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 強制空冷時にヒートシンク前面に向かう気流
がヒートシンクの外側面に回り込むことを抑制して、ヒ
ートシンクの冷却効率を高める。 【解決手段】 ベース１の一面上に平行に直立する複数
のフィン２を備えたヒートシンクにおいて、複数のフィ
ン２の強制空冷時に風上側となる端面2aの位置を、両サ
イドに位置するフィン２より中央寄りに位置するフィン
２を後退させた構造とする。
がヒートシンクの外側面に回り込むことを抑制して、ヒ
ートシンクの冷却効率を高める。 【解決手段】 ベース１の一面上に平行に直立する複数
のフィン２を備えたヒートシンクにおいて、複数のフィ
ン２の強制空冷時に風上側となる端面2aの位置を、両サ
イドに位置するフィン２より中央寄りに位置するフィン
２を後退させた構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子が発生
する熱を放熱するヒートシンクに係り、特に強制空冷に
適したフィン付きヒートシンクの構造に関する。
する熱を放熱するヒートシンクに係り、特に強制空冷に
適したフィン付きヒートシンクの構造に関する。
【０００２】近年、半導体集積回路は集積度が著しく増
してパッケージ内の発熱密度が高くなってきたため、パ
ッケージの放熱の重要性が増してきた。一般に電子部品
の温度が10℃降下するごとにその電子部品の信頼度が約
二倍になるといわれている。そのため、パッケージにヒ
ートシンクを取り付けるとともに、そのパッケージを実
装した装置にファン等を設けて強制空冷することが多く
なっている。
してパッケージ内の発熱密度が高くなってきたため、パ
ッケージの放熱の重要性が増してきた。一般に電子部品
の温度が10℃降下するごとにその電子部品の信頼度が約
二倍になるといわれている。そのため、パッケージにヒ
ートシンクを取り付けるとともに、そのパッケージを実
装した装置にファン等を設けて強制空冷することが多く
なっている。
【０００３】
【従来の技術】半導体パッケージ用のヒートシンクとし
ては種々の形状のものがあるが、強制空冷用としては、
ベースの一面上に複数のフィンが平行に直立するタイプ
のフィン付きヒートシンクが、製造コストが安いことも
あり、多く用いられている。以下、その従来例を図６を
参照しながら説明する。このヒートシンクは、ベース１
上に同一形状の複数のフィン２が等ピッチで平行に直立
しており、複数のフィン２の総ての端面２ａはベース１
の端面と同一平面上にある。ベース１と複数のフィン２
とはアルミニウムなど、熱伝導率の高い金属で一体に形
成されている。
ては種々の形状のものがあるが、強制空冷用としては、
ベースの一面上に複数のフィンが平行に直立するタイプ
のフィン付きヒートシンクが、製造コストが安いことも
あり、多く用いられている。以下、その従来例を図６を
参照しながら説明する。このヒートシンクは、ベース１
上に同一形状の複数のフィン２が等ピッチで平行に直立
しており、複数のフィン２の総ての端面２ａはベース１
の端面と同一平面上にある。ベース１と複数のフィン２
とはアルミニウムなど、熱伝導率の高い金属で一体に形
成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のヒートシンクについて強制空冷の気流の流体解析
を行った結果、ヒートシンクの前面に向かう気流が総て
フィンの間を通過するのではなく、ヒートシンクの外側
面に回り込むものがあり、しかも流速は外側面近傍で速
く、ヒートシンク中央に近い程遅くなることが判った。
発熱源である半導体チップはパッケージの中央部分にあ
るのが普通であるから、中央部分の流速が相対的に遅い
ということは冷却効率が低いことを意味する。従来のヒ
ートシンクにはこのような問題があった。
従来のヒートシンクについて強制空冷の気流の流体解析
を行った結果、ヒートシンクの前面に向かう気流が総て
フィンの間を通過するのではなく、ヒートシンクの外側
面に回り込むものがあり、しかも流速は外側面近傍で速
く、ヒートシンク中央に近い程遅くなることが判った。
発熱源である半導体チップはパッケージの中央部分にあ
るのが普通であるから、中央部分の流速が相対的に遅い
ということは冷却効率が低いことを意味する。従来のヒ
ートシンクにはこのような問題があった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決して、強
制空冷時の冷却効率を高めることが可能なヒートシンク
を提供することを目的とする。
制空冷時の冷却効率を高めることが可能なヒートシンク
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は請求項１では、ベースの一面上に平行に直
立する複数のフィンを備えたヒートシンクにおいて、該
フィンの強制空冷時に風上側となる端面の位置は、中央
寄りに位置するフィンが両サイドに位置するフィンより
後退しているヒートシンクとしている。
め、本発明は請求項１では、ベースの一面上に平行に直
立する複数のフィンを備えたヒートシンクにおいて、該
フィンの強制空冷時に風上側となる端面の位置は、中央
寄りに位置するフィンが両サイドに位置するフィンより
後退しているヒートシンクとしている。
【０００７】また、請求項２では、更に、前記フィンの
うち少なくとも最外側のフィンは強制空冷時に風上側と
なる端面が内向きに傾斜しているヒートシンクとしてい
る。また、請求項３では、更に、前記フィンは側面に該
側面の表面積が増加する凹凸を有するヒートシンクとし
ている。
うち少なくとも最外側のフィンは強制空冷時に風上側と
なる端面が内向きに傾斜しているヒートシンクとしてい
る。また、請求項３では、更に、前記フィンは側面に該
側面の表面積が増加する凹凸を有するヒートシンクとし
ている。
【０００８】即ち、中央寄りのフィンの端面を両サイド
の端面より強制空冷の気流の進行方向に後退させること
により、ヒートシンク前面からフィンの外側面に回り込
む気流が減り、ヒートシンクの中央寄りを通過する気流
が増えて流速を増し、その結果、ヒートシンクの放熱性
（冷却効率）が向上する。更にフィンの端面を内向きに
傾けることにより、ヒートシンク前面からフィンの外側
面に回り込む気流が更に減る。更にフィンの側面に溝や
凸起等の凹凸を設けると表面積が増加するから、ヒート
シンクの中央寄りを通過する気流が増えることとの相乗
効果で、ヒートシンクの放熱性が一層向上する。
の端面より強制空冷の気流の進行方向に後退させること
により、ヒートシンク前面からフィンの外側面に回り込
む気流が減り、ヒートシンクの中央寄りを通過する気流
が増えて流速を増し、その結果、ヒートシンクの放熱性
（冷却効率）が向上する。更にフィンの端面を内向きに
傾けることにより、ヒートシンク前面からフィンの外側
面に回り込む気流が更に減る。更にフィンの側面に溝や
凸起等の凹凸を設けると表面積が増加するから、ヒート
シンクの中央寄りを通過する気流が増えることとの相乗
効果で、ヒートシンクの放熱性が一層向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図５を
参照しながら説明する。図１は本発明の第一の実施例を
示す斜視図である。ベース１上に複数のフィン２が等ピ
ッチで平行に直立している。フィン２の一方の（強制空
冷の気流に対して風上となる側の）端面２ａの位置は、
両サイドのフィン２はベース１の端面と同一平面上にあ
るが内側のフィン２は中央に寄るに従って僅かずつ後退
している。総てのフィン２は同一形状であり、従って長
さも等しいから、他方の（風下となる側の）端面も風上
側の端面２ａと同様に後退している。
参照しながら説明する。図１は本発明の第一の実施例を
示す斜視図である。ベース１上に複数のフィン２が等ピ
ッチで平行に直立している。フィン２の一方の（強制空
冷の気流に対して風上となる側の）端面２ａの位置は、
両サイドのフィン２はベース１の端面と同一平面上にあ
るが内側のフィン２は中央に寄るに従って僅かずつ後退
している。総てのフィン２は同一形状であり、従って長
さも等しいから、他方の（風下となる側の）端面も風上
側の端面２ａと同様に後退している。
【００１０】図２は本発明の第二の実施例を示す斜視図
である。この例では、風上側では図１と同様に両サイド
以外のフィン２が後退しているが、風下側では従来例と
同様、後退しているフィン２はなく、ベース１の端面と
同一平面上にある。従って、両サイド以外のフィン２の
長さは両サイドのフィン２のそれより僅かに短い。
である。この例では、風上側では図１と同様に両サイド
以外のフィン２が後退しているが、風下側では従来例と
同様、後退しているフィン２はなく、ベース１の端面と
同一平面上にある。従って、両サイド以外のフィン２の
長さは両サイドのフィン２のそれより僅かに短い。
【００１１】次に、これらの実施例について効果を熱流
体解析ソフト‘ＦＬＯＴＨＥＲＭ’（英国FLOMERIC社
製）を使って試算した結果を示す。解析条件は、周囲温
度：20℃，流速：1m/s，材質：アルミニウム，である。
形状は図３に示す。図３は本発明の効果の試算に用いた
モデルの説明図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面
図である。図において、ｘ＝44mm，ｙ＝42mm，ｚ＝４m
m，ｓ＝４mm，ｔ＝４mm，ｕ＝20mm，は各モデル共通で
あり、ｍ，ｎ，ｐ，ｑはモデルにより異なる。解析の結
果、各モデルの熱抵抗値は次表の通りであった。
体解析ソフト‘ＦＬＯＴＨＥＲＭ’（英国FLOMERIC社
製）を使って試算した結果を示す。解析条件は、周囲温
度：20℃，流速：1m/s，材質：アルミニウム，である。
形状は図３に示す。図３は本発明の効果の試算に用いた
モデルの説明図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面
図である。図において、ｘ＝44mm，ｙ＝42mm，ｚ＝４m
m，ｓ＝４mm，ｔ＝４mm，ｕ＝20mm，は各モデル共通で
あり、ｍ，ｎ，ｐ，ｑはモデルにより異なる。解析の結
果、各モデルの熱抵抗値は次表の通りであった。
【００１２】
【表１】
【００１３】モデルNo.１及び２は第一の実施例に、モ
デルNo.３及び４は第二の実施例に、モデルNo.５は従来
例に、それぞれ相当する。モデルNo.１〜４はいずれも
モデルNo.５より熱抵抗値が減少している。モデルNo.３
及び４は側面の表面積が若干減るためモデルNo.１及び
２と比べると効果が少ないが、このタイプは外形寸法が
大きくならない利点がある。
デルNo.３及び４は第二の実施例に、モデルNo.５は従来
例に、それぞれ相当する。モデルNo.１〜４はいずれも
モデルNo.５より熱抵抗値が減少している。モデルNo.３
及び４は側面の表面積が若干減るためモデルNo.１及び
２と比べると効果が少ないが、このタイプは外形寸法が
大きくならない利点がある。
【００１４】図４は本発明の第三の実施例を示す上面図
である。この例では、ベース１上に平行に直立するフィ
ン３の風上側の端面３ａが、少なくとも両サイドのフィ
ン３については僅かに内向きに傾斜しており、従って外
側のエッジが若干鋭角になっている。これにより、ヒー
トシンクの外側面に回り込む気流を減らしている。尚、
図４は第二の実施例における端面２ａを端面３ａのよう
に変形させたものとなっているが、第一の実施例におけ
る端面２ａを端面３ａのように変形させてもよい。
である。この例では、ベース１上に平行に直立するフィ
ン３の風上側の端面３ａが、少なくとも両サイドのフィ
ン３については僅かに内向きに傾斜しており、従って外
側のエッジが若干鋭角になっている。これにより、ヒー
トシンクの外側面に回り込む気流を減らしている。尚、
図４は第二の実施例における端面２ａを端面３ａのよう
に変形させたものとなっているが、第一の実施例におけ
る端面２ａを端面３ａのように変形させてもよい。
【００１５】図５は本発明の第四の実施例を示す斜視図
である。この例では、ベース１上に平行に直立するフィ
ン４の側面４ｂに溝４ｃが設けられている。これにより
側面４ｂの表面積が増加する。溝４ｃの代わりに例えば
半球状の小凸起を格子状に設けて表面積を増加させても
よい。尚、図４は第二の実施例における側面を変形させ
たものとなっているが、第一及び第三の実施例における
側面を変形させてもよい。
である。この例では、ベース１上に平行に直立するフィ
ン４の側面４ｂに溝４ｃが設けられている。これにより
側面４ｂの表面積が増加する。溝４ｃの代わりに例えば
半球状の小凸起を格子状に設けて表面積を増加させても
よい。尚、図４は第二の実施例における側面を変形させ
たものとなっているが、第一及び第三の実施例における
側面を変形させてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
強制空冷時の冷却効率を高めることが可能なヒートシン
クを提供することができる。
強制空冷時の冷却効率を高めることが可能なヒートシン
クを提供することができる。
【図１】 本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
【図２】 本発明の第二の実施例を示す斜視図である。
【図３】 本発明の効果の試算に用いたモデルの説明図
である。
である。
【図４】 本発明の第三の実施例を示す上面図である。
【図５】 本発明の第四の実施例を示す斜視図である。
【図６】 従来例を示す斜視図である。
１ ベース ２，３，４ フィン ２ａ，３ａ 端面 ４ｂ 側面 ４ｃ 溝
Claims (3)
- 【請求項１】 ベースの一面上に平行に直立する複数の
フィンを備えたヒートシンクにおいて、 該フィンの強制空冷時に風上側となる端面の位置は、中
央寄りに位置するフィンが両サイドに位置するフィンよ
り後退していることを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項２】 前記フィンのうち少なくとも最外側のフ
ィンは強制空冷時に風上側となる端面が内向きに傾斜し
ていることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。 - 【請求項３】 前記フィンは側面に該側面の表面積が増
加する凹凸を有することを特徴とする請求項１又は２記
載のヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP854597A JPH10209351A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP854597A JPH10209351A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209351A true JPH10209351A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11696119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP854597A Withdrawn JPH10209351A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209351A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242357A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Pfu Ltd | ヒートシンク装置 |
| KR100627260B1 (ko) | 2003-10-29 | 2006-09-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| JP2007208000A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電子部品冷却用ヒートシンク及びその製造方法 |
| JP2008124522A (ja) * | 2008-02-21 | 2008-05-29 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置の設置方法 |
| JP2008140879A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Icom Inc | 放熱フィンの冷却構造 |
| US7684190B2 (en) | 2003-01-17 | 2010-03-23 | Fujitsu Limited | Heat sink with non-uniform fins and transverse protrusion |
| JP2013048204A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-03-07 | Kyocera Corp | 流路部材、これを用いた熱交換器および電子部品装置ならびに半導体製造装置 |
| JP2020150258A (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | ヒートシンク |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP854597A patent/JPH10209351A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242357A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Pfu Ltd | ヒートシンク装置 |
| US7684190B2 (en) | 2003-01-17 | 2010-03-23 | Fujitsu Limited | Heat sink with non-uniform fins and transverse protrusion |
| KR100627260B1 (ko) | 2003-10-29 | 2006-09-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 장치 |
| JP2007208000A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電子部品冷却用ヒートシンク及びその製造方法 |
| JP2008140879A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Icom Inc | 放熱フィンの冷却構造 |
| JP2008124522A (ja) * | 2008-02-21 | 2008-05-29 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 樹脂封止型半導体装置の設置方法 |
| JP2013048204A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-03-07 | Kyocera Corp | 流路部材、これを用いた熱交換器および電子部品装置ならびに半導体製造装置 |
| JP2020150258A (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | ヒートシンク |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6615910B1 (en) | Advanced air cooled heat sink | |
| US6986384B2 (en) | Cooling apparatus for dissipating heat from a heat source | |
| JP3431004B2 (ja) | ヒートシンクおよびそれを用いた冷却装置 | |
| US20070000643A1 (en) | Heat sink | |
| US20020185269A1 (en) | Heat sink, method of manufacturing the same, and cooling apparatus using the same | |
| US7589967B2 (en) | Heat dissipation device | |
| US20080017365A1 (en) | Heat sink | |
| US6920045B2 (en) | Heat-dissipating assembly | |
| US7284597B2 (en) | Heat sink with combined parallel fins and the method for assembling the same | |
| US7243708B2 (en) | Radiator with streamline airflow guiding structure | |
| JP2003142637A (ja) | ヒートシンク及び発熱体の冷却構造 | |
| US20080011452A1 (en) | Heat sink | |
| JPH10209351A (ja) | ヒートシンク | |
| US20050150637A1 (en) | Heat sink and multi-directional passages thereof | |
| JP2845833B2 (ja) | ヒートシンク | |
| US7575045B2 (en) | Heat dissipating device | |
| JP3250155B2 (ja) | 改良された熱交換器を備えたヒートシンク組立体 | |
| JPH05206339A (ja) | 放熱器 | |
| JPH11307705A (ja) | 強制空冷用ヒートシンクおよびその冷却方法 | |
| JP2003234443A (ja) | フィン付ヒートシンク | |
| JP3510867B2 (ja) | フィン付き放熱器 | |
| JP3992953B2 (ja) | ヒートシンク | |
| JPH0629148U (ja) | 半導体パッケージ用のヒートシンク | |
| TWI363594B (ja) | ||
| JPH11145349A (ja) | 強制冷却用ヒートシンク |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |