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JPH11340384A - Heat sink and cooling structure using the same - Google Patents

Heat sink and cooling structure using the same

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Publication number
JPH11340384A
JPH11340384A JP10307578A JP30757898A JPH11340384A JP H11340384 A JPH11340384 A JP H11340384A JP 10307578 A JP10307578 A JP 10307578A JP 30757898 A JP30757898 A JP 30757898A JP H11340384 A JPH11340384 A JP H11340384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat sink
plate
cooled
lower block
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.)
Granted
Application number
JP10307578A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3217757B2 (en
Inventor
Masashi Ikeda
匡視 池田
Masaaki Yamamoto
雅章 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP30757898A priority Critical patent/JP3217757B2/en
Publication of JPH11340384A publication Critical patent/JPH11340384A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3217757B2 publication Critical patent/JP3217757B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401Disposition
    • H01L2224/40135Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/40137Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate

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  • Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat pipe suitable for heat dissipating equipment which prevents damage of electric/electronic components which is to be caused by heat generation. SOLUTION: An upper block plate 30 and a lower block plate 30 are faced each other. Slit sheets 10 on which a plurality of slits 11 are formed are bonded to facing surfaces of the upper and the lower block plates 30. A plurality of parallel fin plates 20 are arranged between the upper and the lower block plates 30, inserting their end portions in the slits 11, and a heat sink is constituted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子等の電気
・電子部品の冷却に好適なヒートシンクに関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat sink suitable for cooling electric and electronic parts such as semiconductor elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】パソコン等の各種機器や電力設備等の電
気・電子機器に搭載されている半導体素子等の電気・電
子部品は、使用時にある程度発熱する。この発熱により
電気・電子部品が過度に加熱されると、その性能が低下
し、あるいは寿命が短縮されることになる。加えて近年
は、パソコン等に代表される電気機器の小型化が進んで
きているため、それらに搭載される電気・電子部品の優
れた冷却技術の開発が急務となってきている。
2. Description of the Related Art Electric and electronic components such as semiconductor elements mounted on various devices such as personal computers and electric and electronic devices such as power equipment generate heat to some extent during use. If the electric / electronic component is excessively heated by this heat generation, its performance will be reduced or its life will be shortened. In addition, in recent years, the miniaturization of electric appliances represented by personal computers and the like has been progressing, and therefore, there has been an urgent need to develop excellent cooling technology for electric and electronic components mounted thereon.

【0003】冷却を必要とする電気・電子素子(以下、
被冷却部品という)を冷却する方法の一つとして、例え
ば空冷式、即ちそれらが搭載される電気機器の筐体にフ
ァン等を取り付け、その筐体内の雰囲気を冷やすことで
被冷却部品の過度な温度上昇を防ぐ方法がある。この方
法は特に比較的大型の電気機器においては有効である
が、小型の機器には不向きである。上述したような空冷
式の他に近年、被冷却部品にヒートシンクを接続し、そ
のヒートシンクを経由して熱を放散する方法が多用化さ
れ、特に、被冷却部品との間にヒートパイプを組み込ん
だヒートシンクで冷却する冷却方式が開発され、放熱効
果の向上を図っている。また、そのヒートシンクやフィ
ン等に電動ファンで送風し、一層高い冷却効率を実現さ
せる技術も開発されている。
Electric / electronic devices requiring cooling (hereinafter referred to as
As a method of cooling the component to be cooled, for example, an air-cooled type, that is, a fan or the like is attached to a housing of an electric device in which the cooling device is mounted, and the atmosphere in the housing is cooled, thereby excessively cooling the component to be cooled. There are ways to prevent the temperature from rising. Although this method is effective particularly for relatively large electric equipment, it is not suitable for small equipment. In recent years, in addition to the air-cooling method described above, a method of connecting a heat sink to a component to be cooled and dissipating heat via the heat sink has been widely used, and particularly, a heat pipe has been incorporated between the component and the component to be cooled. A cooling method using a heat sink has been developed to improve the heat dissipation effect. In addition, a technology has been developed in which an electric fan is used to blow the heat sinks and fins to achieve higher cooling efficiency.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ヒートシンクは冷却す
べき対象(電子部品等)から熱を吸収し、その熱を放散
させる機能を持つものである。このようなものとして、
例えばアルミニウム材等の熱伝導性に優れる材質を用い
て、ブロック板に複数の薄いフィンプレートがほぼ直角
に立ち上がったような形態のものが代表的である。この
ようなヒートシンクは、典型的には、前記ブロック板の
部分に電子部品を接触させ、ブロック板に伝わった電子
部品の熱は概ねフィンプレートの部分を経由して大気中
に放散させるようにする形態で使用される。
A heat sink has a function of absorbing heat from an object to be cooled (such as an electronic component) and dissipating the heat. As such,
For example, a typical example is a material in which a plurality of thin fin plates are raised almost perpendicularly to a block plate using a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum material. Such a heat sink typically causes electronic components to contact the block plate portion, and dissipates the heat of the electronic components transmitted to the block plate to the atmosphere generally via the fin plate portion. Used in form.

【0005】上述したような形状のヒートシンクは、フ
ィンプレートの厚さが比較的厚い場合は、押出加工や鍛
造加工、その他鋳造法等によって一体に成形することが
できるが、フィンプレートの厚さがある程度まで薄くな
ると、押出加工、鍛造加工、鋳造法等によって一体に成
形することが難しくなる。またフィンプレートの高さが
大きい場合や、隣接するフィンプレート同士の間隔(フ
ィンピッチ)がある程度狭くなると、やはり押出加工、
鍛造加工、鋳造法等によって一体に成形することは難し
くなる。
When the fin plate has a relatively large thickness, the heat sink having the above-described shape can be integrally formed by extrusion, forging, or other casting methods. When the thickness is reduced to a certain extent, it becomes difficult to integrally form by extrusion, forging, casting, or the like. Also, when the height of the fin plate is large, or when the interval between the adjacent fin plates (fin pitch) is narrowed to some extent, the extrusion processing,
It becomes difficult to integrally form by forging, casting, or the like.

【0006】このような場合、アルミニウム材等で上板
と下板となるブロック板とフィンプレートとなる金属シ
ートとを別個に用意し、これらをロウ付け等により接合
する方法がとられている。このような製造方法によれば
フィンプレートとなる金属シートは圧延加工等によって
製造でき、フィンプレートの大きさや、ブロック板に接
合するそれらのフィンピッチも自由に調整できるからで
ある。
In such a case, a method has been adopted in which a block plate serving as an upper plate and a lower plate and a metal sheet serving as a fin plate are separately prepared from an aluminum material or the like, and these are joined by brazing or the like. According to such a manufacturing method, the metal sheet serving as the fin plate can be manufactured by rolling or the like, and the size of the fin plate and the pitch of the fins to be joined to the block plate can be freely adjusted.

【0007】しかしながら、ブロック板に多数の薄いフ
ィンプレートをほぼ垂直に建てた状態で、それらを上下
のブロック板に接合する作業は容易ではない。即ち、複
数のフィンプレートをまとめて接合する際に、フィンプ
レートの位置がずれたりすることが多いからである。も
ちろん、複数のフィンプレートを1枚ずつ、適宜位置を
合わせて接合していけば、このような問題を防ぐことは
できるが、それでは製造コストが大きくなり過ぎて、量
産するには実用的な方法ではない。
[0007] However, it is not easy to join a large number of thin fin plates to the upper and lower block plates in a state where the thin fin plates are built almost vertically on the block plate. That is, when joining a plurality of fin plates together, the position of the fin plates often shifts. Of course, such problems can be prevented by joining a plurality of fin plates one by one at appropriate positions, but the manufacturing cost becomes too large and a practical method for mass production. is not.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは製造コスト
の観点で優れた実用的なヒートシンクを提案する。本発
明のヒートシンクは、上ブロック板と下ブロック板とを
対峙させ、該上下ブロック板の向かい会う面に複数のス
リットを形成したスリットシートを接合し、並列する複
数のフィンプレートが前記スリットにその端部を差し込
んで前記上下ブロック板間に並立させた構造のものであ
る。
Means for Solving the Problems The present inventors propose a practical heat sink which is excellent in terms of manufacturing cost. In the heat sink of the present invention, an upper block plate and a lower block plate are opposed to each other, and a slit sheet having a plurality of slits formed on a surface facing the upper and lower block plates is joined. It has a structure in which the ends are inserted and arranged side by side between the upper and lower block plates.

【0009】前記フィンプレートは前記スリットに差し
込まれることで、しまりバネ機構により固定されるよう
にすると良い。またフィンプレートの少なくとも一部
に、隣接する他のフィンプレートと接触する切り起こし
部を設けると組み立てが容易になる。前記スリットシー
トまたは前記上下のブロック板としては、これらの片方
または両方をブレージングシートで構成すると接合がよ
り容易となる。
The fin plate is preferably inserted into the slit so as to be fixed by a tightening spring mechanism. In addition, if at least a part of the fin plate is provided with a cut-and-raised portion that comes into contact with another adjacent fin plate, assembly becomes easy. If one or both of the slit sheet and the upper and lower block plates are formed of a brazing sheet, joining becomes easier.

【0010】前記ブロック板に銅やアルミニウム材等の
熱伝導性に優れる金属材を適用すると、その吸熱性や均
熱性の観点で望ましく、特にアルミニウム材は軽量であ
るという利点もある。前記ヒートシンクの上下ブロック
板のうち、少なくとも一方のブロック板をヒートパイプ
構造とすると、ヒートシンクとして一層高い均熱性を実
現することができ、冷却すべき電子部品等の被冷却部品
の放熱がより効果的となる。この場合、ヒートパイプの
吸熱面に被冷却部品の高さに合わせた凸部を設けておく
と、吸熱効果は更に向上する。前記ヒートシンクの上ブ
ロック板または下ブロック板の少なくとも一方のブロッ
ク板にヒートパイプを組み込み、または取り付ける構造
とすることも可能である。前記ヒートパイプには、該ヒ
ートパイプを構成する空洞部にウィックを内蔵されてお
くと、該ヒートパイプを有するヒートシンクを極端な場
合は逆さまにして使用(トップヒートモード)しても放
熱効果を維持できる効果があり、また、吸熱面と放熱面
との間に伝熱ブロックを装着することで放熱効果を高め
ることもできる。
When a metal material having excellent thermal conductivity such as copper or aluminum is applied to the block plate, it is desirable from the viewpoint of heat absorption and heat uniformity, and the aluminum material has an advantage that it is particularly lightweight. When at least one of the upper and lower block plates of the heat sink has a heat pipe structure, a higher heat uniformity can be realized as a heat sink, and heat radiation of a cooled component such as an electronic component to be cooled is more effective. Becomes In this case, if a convex portion corresponding to the height of the component to be cooled is provided on the heat absorbing surface of the heat pipe, the heat absorbing effect is further improved. It is also possible to adopt a structure in which a heat pipe is incorporated or attached to at least one of the upper block plate and the lower block plate of the heat sink. If the heat pipe has a built-in wick in the cavity constituting the heat pipe, the heat sink having the heat pipe is maintained upside down in extreme cases even when used upside down (top heat mode). The heat radiation effect can be enhanced by attaching a heat transfer block between the heat absorption surface and the heat radiation surface.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図1、2は本発明の第1の実施形態を示
すもので、図1は本発明ヒートシンクの構造を説明する
分解説明図、図2は本発明ヒートシンクを示す概略斜視
図である。図1において、30、30は上ブロック板と
下ブロック板で、図示するように上下のブロック板3
0、30は対峙した状態に配置されている。20はフィ
ンプレートで、該フィンプレート20複数枚は上下ブロ
ック板30に対してほぼ直角に並立するように配置され
ている。上下のブロック板30、30の相対する面側に
は、スリット11が所定の位置に形成されたスリットシ
ート10が接合され、スリット11には、フィンプレー
ト20の上下端部が差し込まれ、フィンプレート20の
位置決めがなされるように構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded explanatory view for explaining the structure of the heat sink of the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing the heat sink of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 30 and 30 denote an upper block plate and a lower block plate.
0 and 30 are arranged facing each other. Reference numeral 20 denotes a fin plate, and the plurality of fin plates 20 are arranged so as to be substantially perpendicular to the upper and lower block plates 30. A slit sheet 10 in which a slit 11 is formed at a predetermined position is joined to the upper and lower block plates 30 and 30 on opposite sides, and upper and lower ends of a fin plate 20 are inserted into the slit 11. 20 is configured.

【0012】フィンプレート20を差し込むスリット1
1の幅はフィンプレート20の厚みより若干狭くして、
フィンプレート20を差し込んだ際、それがしまりバネ
機構により両者が固定されるようにすると良い。このよ
うにすることにより、フィンプレート20とスリットシ
ート10またはブロック板30とを接合する際、その接
合作業がより容易になる。なお、図示しないが上下ブロ
ック板30、30の間にフィンプレート20とは別個に
支柱等を設けて、上下のブロック板30、30を固定す
るように構成すれば、フィンプレート20は必ずしもス
リットシート10またはブロック板30に接合しなくて
も良い。
Slit 1 for inserting fin plate 20
The width of 1 is slightly smaller than the thickness of the fin plate 20,
When the fin plate 20 is inserted, it is preferable that the two be fixed by a spring mechanism. By doing so, when joining the fin plate 20 and the slit sheet 10 or the block plate 30, the joining operation becomes easier. In addition, although not shown, if a support is provided between the upper and lower block plates 30 and 30 separately from the fin plate 20 to fix the upper and lower block plates 30 and 30, the fin plate 20 is not necessarily a slit sheet. It is not necessary to join to 10 or the block board 30.

【0013】ところで、スリットシート10を省いて、
直接、ブロック板30の表面に、フィンプレート20が
差し込まれる溝を形成すれば、上述の場合と同様に、フ
ィンプレート20を差し込んで保持することができる
が、ブロック板30に溝を形成するとコストが嵩むこと
になる。従って組み立てたヒートシンクのコストが上昇
する。それに対して本発明は、スリットシート10に形
成するのは溝でなく貫通したスリット11であるので、
ブロック板30に溝を形成する場合に比べ材料費は多少
高くなるが手間賃と比較すると格段の差があり、コスト
面で有利となる。従ってヒートシンク5を安価に提供す
ることができる。
By the way, the slit sheet 10 is omitted,
If the groove into which the fin plate 20 is inserted is formed directly on the surface of the block plate 30, the fin plate 20 can be inserted and held as in the case described above. Will increase. Therefore, the cost of the assembled heat sink increases. On the other hand, according to the present invention, since the slit sheet 10 is formed not through the groove but through the slit 11,
Although the material cost is slightly higher than in the case of forming the groove in the block plate 30, there is a remarkable difference as compared with the labor and the cost is advantageous. Therefore, the heat sink 5 can be provided at low cost.

【0014】また、ブロック板30に溝を形成する場
合、その溝の幅が狭くなると、その溝の形成が難しくな
る。或いは溝同士の間隔が狭くなる場合も同様、その溝
の形成が難しくなる。本発明は、スリットシート10に
形成するのは溝でなく貫通したスリット11であるの
で、溝を形成する場合に比べ、幅狭いスリットや、間隔
が狭いスリットでもコストをそれほどかけずに形成する
ことができる。
Further, when forming a groove in the block plate 30, if the width of the groove becomes narrow, it becomes difficult to form the groove. Alternatively, also when the interval between the grooves is narrow, it is difficult to form the grooves. In the present invention, since the slits 10 are formed not through the grooves but through the slits 11, it is possible to form the slits with a narrow width and a slit with a small interval at a low cost as compared with the case of forming the grooves. Can be.

【0015】上述したように本発明では、スリットシー
ト10を適用することで、簡便にヒートシンク5が組み
立てられる。ヒートシンク5をアルミニウム材で構成す
る場合、ブロック板30とスリットシート10との接合
はろう付けで行うことが簡便である。またフィンプレー
ト20はスリットシート10またはブロック板30、或
いはこれらの両方に接合されるが、この接合においても
ろう付けを適用することが好ましい。
As described above, in the present invention, the heat sink 5 can be easily assembled by applying the slit sheet 10. When the heat sink 5 is made of an aluminum material, it is easy to join the block plate 30 and the slit sheet 10 by brazing. The fin plate 20 is joined to the slit sheet 10 and / or the block plate 30, and it is preferable to apply brazing also in this joining.

【0016】ろう付けに際しては、別途、置きろう材を
配してろう付けを行っても良いが、例えばスリットシー
ト10にブレージングシートを適用すると簡便である。
なお、ブレージングシートは片面または両面にろう材と
なるアルミニウム材層を設けたアルミニウムシートであ
る。例えばブロック板30と接する面側にろう材を配し
たスリットシート10を適用すれば、ブロック板30と
スリットシート10とはろう付けによって接合される
が、スリット11にフィンプレート20を適度な深さで
差し込めば、そのフィンプレート20も、ブロック板3
0と接する面側に配されたろう材まで達するから、ブロ
ック板30とスリットシート10とのろう付けと同時に
フィンプレート20もスリットシート10に接合するこ
とが可能になる。なお、スリットシート10として、両
面にろう材が配されたブレージングシートを適用しても
良いことは勿論である。この場合、スリットシート10
とブロック板30、およびフィンプレート20との接合
は一層確実になる。
At the time of brazing, brazing may be performed by separately arranging a brazing material, but it is convenient to apply a brazing sheet to the slit sheet 10, for example.
The brazing sheet is an aluminum sheet provided with an aluminum material layer serving as a brazing material on one surface or both surfaces. For example, if a slit sheet 10 in which a brazing material is arranged on the surface side in contact with the block plate 30 is applied, the block plate 30 and the slit sheet 10 are joined by brazing, but the fin plate 20 is formed in the slit 11 at an appropriate depth. The fin plate 20 is also inserted into the block plate 3
Since it reaches the brazing material disposed on the surface side in contact with 0, the fin plate 20 can be joined to the slit sheet 10 simultaneously with the brazing of the block plate 30 and the slit sheet 10. As a matter of course, a brazing sheet having brazing material disposed on both sides may be applied as the slit sheet 10. In this case, the slit sheet 10
And the block plate 30 and the fin plate 20 are more securely joined.

【0017】スリットシート10にブレージングシート
を採用せず、ブロック板30にブレージングシートを適
用しても良い。この場合、フィンプレート20をブロッ
ク板30まで到達する程度の深さに差し込んでおけば、
ブロック板30とスリットシート10とのろう付けと同
時にフィンプレート20もブロック板30に接合するこ
とが可能になる。
Instead of using a brazing sheet as the slit sheet 10, a brazing sheet may be used as the block plate 30. In this case, if the fin plate 20 is inserted to a depth to reach the block plate 30,
The fin plate 20 can be joined to the block plate 30 simultaneously with the brazing of the block plate 30 and the slit sheet 10.

【0018】上述したようにして組み立てた本発明のヒ
ートシンク5(図2)は、図示するようにブロック板3
0の部分に冷却すべき発熱部品(以下被冷却部品とい
う)40を取り付ける使用形態が一般的である。被冷却
部品40とブロック板30との接触は、直接接触でも伝
熱グリス等を介在させた接触でもよい。勿論、場合によ
ってはこれらを半田接合等により接合してもよい。
The heat sink 5 of the present invention (FIG. 2) assembled as described above is
In general, a use mode in which a heat-generating component to be cooled (hereinafter, referred to as a component to be cooled) 40 is attached to the zero portion. The contact between the component to be cooled 40 and the block plate 30 may be direct contact or contact with heat transfer grease or the like. Of course, in some cases, these may be joined by soldering or the like.

【0019】図3は本発明の第2の実施形態を示すもの
で、フィンプレート20に、隣接する他のフィンプレー
ト20と接触する切り起こし部21を設け、フィンプレ
ート20、20間の間隔を保持するように構成したもの
で、図1に示す複数のフィンプレート20の全てまたは
一部に図3に示すような切り起こし部21を設けておけ
ば、ヒートシンク5を組み立てた際、図4に示すよう
に、切り起こし部21により、相隣り合うフィンプレー
ト20同士の間隔を保持することができ、組み立てがよ
り容易に成し遂げることができる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The fin plate 20 is provided with a cut-and-raised portion 21 that comes into contact with another adjacent fin plate 20 so that the distance between the fin plates 20, 20 is increased. If the heat sink 5 is assembled by providing the cut-and-raised portion 21 as shown in FIG. 3 on all or a part of the plurality of fin plates 20 shown in FIG. As shown in the drawing, the cut-and-raised portion 21 can maintain the interval between the adjacent fin plates 20, so that assembly can be more easily achieved.

【0020】図5は本発明の第3の実施形態を示すもの
で、図2に示す下ブロック板30をヒートパイプ構造と
した例である。図5において、51は下ブロック板(3
0)をヒートパイプ構造とした平面型ヒートパイプで、
該ヒートパイプ51は吸熱面52と放熱面53とからな
り、吸熱面52には被冷却部品40が接触し、放熱面5
3にはフィンプレート20が接合されている。吸熱面5
2と放熱面53とからなる空洞部54は減圧に保持さ
れ、作動液が注入されている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention, in which the lower block plate 30 shown in FIG. 2 has a heat pipe structure. In FIG. 5, reference numeral 51 denotes a lower block plate (3
0) is a flat heat pipe with a heat pipe structure,
The heat pipe 51 includes a heat absorbing surface 52 and a heat radiating surface 53, and the component to be cooled 40 contacts the heat absorbing surface 52, and the heat radiating surface 5.
The fin plate 20 is joined to 3. Endothermic surface 5
The cavity 54 composed of the second and heat radiating surfaces 53 is maintained at a reduced pressure, and the working fluid is injected.

【0021】このように、下ブロック板(30)をヒー
トパイプ構造とすることにより、被冷却部品40から発
生する熱は効率よく放熱面53からフィンプレート20
に伝わり放熱される。図5において、56は伝熱ブロッ
クで、該伝熱ブロック56は吸熱面52と放熱面53と
のそれぞれの内壁に接して設けられている。この伝熱ブ
ロック56は吸熱面52と放熱面53との間の熱抵抗を
より小さくする効果を有し、被冷却部品40から発生す
る熱をより効率よく吸熱面52から放熱面53へ伝達す
ることができ、放熱効果はより向上する。
As described above, since the lower block plate (30) has a heat pipe structure, the heat generated from the component to be cooled 40 can be efficiently transferred from the radiating surface 53 to the fin plate 20.
The heat is dissipated. In FIG. 5, reference numeral 56 denotes a heat transfer block, and the heat transfer block 56 is provided in contact with the respective inner walls of the heat absorbing surface 52 and the heat radiating surface 53. The heat transfer block 56 has the effect of reducing the thermal resistance between the heat absorbing surface 52 and the heat radiating surface 53, and more efficiently transfers the heat generated from the cooled component 40 from the heat absorbing surface 52 to the heat radiating surface 53. The heat dissipation effect can be further improved.

【0022】図5において57はウィックで、該ウィッ
ク57は放熱面53内壁に沿って配置され、伝熱ブロッ
ク56の側壁を辿るように吸熱面52の内壁まで延び、
その先端部は吸熱面52の内壁に接触するように配置さ
れている。このように配置すると、ウィック57とそれ
ぞれの内壁および側壁との熱抵抗が小さい状態で接続す
ることができる。なお、ウィック57の先端部を吸熱面
52の内壁に金属接合しても良い。金属接合すれば、こ
れらの間の熱抵抗は一層小さくなる。
In FIG. 5, reference numeral 57 denotes a wick. The wick 57 is arranged along the inner wall of the heat radiating surface 53 and extends to the inner wall of the heat absorbing surface 52 so as to follow the side wall of the heat transfer block 56.
The tip is disposed so as to contact the inner wall of the heat absorbing surface 52. With this arrangement, the wick 57 can be connected to the respective inner and side walls with a small thermal resistance. The tip of the wick 57 may be metal-joined to the inner wall of the heat absorbing surface 52. With metal bonding, the thermal resistance between them will be even lower.

【0023】図5において空洞部54には図示しない作
動流体が適量収容されている。作動流体としては、水、
代替フロン、フロリナート、アンモニア、アルコール、
アセトン等が使用できる。作動流体の選定に当たっては
ヒートパイプを構成する材料との適合性を考慮して決め
る必要がある。図5において、61、62、63は吸熱
面52に設けた凸部で、該凸部は後述するように被冷却
部品40の発熱容量等により使い分けられる大きさと、
高さを有するものである。
In FIG. 5, a working fluid (not shown) is accommodated in the cavity 54 in an appropriate amount. As the working fluid, water,
Alternative Freon, Fluorinert, ammonia, alcohol,
Acetone or the like can be used. When selecting a working fluid, it is necessary to determine it in consideration of compatibility with the material constituting the heat pipe. In FIG. 5, reference numerals 61, 62, and 63 denote protrusions provided on the heat absorbing surface 52. The protrusions have sizes that can be selectively used depending on the heat generation capacity of the component to be cooled 40 as described later.
It has a height.

【0024】なお、吸熱面52に設けた凸部61、62
は伝熱ブロック56とウィック57とが設置できる大き
さに形成されており、凸部63には伝熱ブロック56の
配置を省略している。被冷却部品40の発熱が小さいよ
うなところでは、伝熱ブロック56を省略しても、ヒー
トパイプ機能のみで充分に冷却効果が果たせるためであ
る。
The projections 61, 62 provided on the heat absorbing surface 52
Is formed in such a size that the heat transfer block 56 and the wick 57 can be installed, and the arrangement of the heat transfer block 56 in the convex portion 63 is omitted. This is because in a place where the heat generation of the cooled component 40 is small, even if the heat transfer block 56 is omitted, the cooling effect can be sufficiently achieved only by the heat pipe function.

【0025】図5に示すようにヒートパイプ51の吸熱
面52を基板41に実装した被冷却部品42、43、4
4を冷却するように配置し、被冷却部品を稼働させる
と、被冷却部品42、43、44の温度が上昇する。発
熱量の大きい被冷却部品42、43の熱は吸熱面52か
らヒートパイプの作動と、被冷却部品42、43と重な
る位置に配置してある伝熱ブロック56を伝わって、ヒ
ートパイプ51の放熱面53に伝わり、その熱が概ねフ
ィンプレート20を経て外部に放出され、被冷却部品4
2、43は冷却される。凸部61には伝熱ブロック56
とウィック57とが面接触するように設けられているた
めに作動液の蒸発面積が拡大して熱伝達率がより向上
し、多くの熱を放熱することができる。
As shown in FIG. 5, the heat-absorbing surface 52 of the heat pipe 51 is mounted on the
When the components 4 are arranged to be cooled and the components to be cooled are operated, the temperatures of the components 42, 43, and 44 to be cooled increase. The heat of the components to be cooled 42 and 43 having a large amount of heat is transmitted from the heat absorbing surface 52 to the operation of the heat pipe and the heat transfer block 56 disposed at a position overlapping with the components to be cooled 42 and 43, and the heat of the heat pipe 51 is radiated. The heat is transmitted to the surface 53, and the heat is generally radiated to the outside through the fin plate 20, and the cooled component 4
2, 43 are cooled. The heat transfer block 56 is
And the wick 57 are provided so as to be in surface contact with each other, so that the evaporation area of the working fluid is enlarged, the heat transfer coefficient is further improved, and much heat can be radiated.

【0026】また、図示するように、ボトムヒートモー
ド(吸熱面側を放熱面側より下方に位置させて使用する
形態)で使用する場合には、ヒートパイプ51内の作動
流体は、重力作用による還流とウィック57による毛細
管作用によって、作動流体の還流は維持されヒートパイ
プ51は正常に作動する。一方、使用状態によっては大
きく傾いたりしてトップヒートモード(吸熱面側を放熱
面側より上方に位置させて使用する形態)になる場合も
あるが、かかる場合においても、ウィック57による毛
細管作用によって、作動流体の還流は維持され、被冷却
部品の冷却は良好になされる。特にウィック57が被冷
却部品40(41、42、43)が取り付けられる吸熱
面の内壁にも接触または接合しているので、作動流体の
還流はより確実になる。
As shown in the figure, when used in a bottom heat mode (a mode in which the heat absorbing surface side is located below the heat radiating surface side), the working fluid in the heat pipe 51 is caused by gravity. By the reflux and the capillary action by the wick 57, the reflux of the working fluid is maintained, and the heat pipe 51 operates normally. On the other hand, depending on the use condition, the top heat mode (the mode in which the heat absorbing surface side is positioned higher than the heat radiating surface side) may be used due to a large inclination, but even in such a case, the wick 57 causes the capillary action. Thus, the reflux of the working fluid is maintained, and the parts to be cooled are cooled well. In particular, since the wick 57 is also in contact with or joined to the inner wall of the heat absorbing surface to which the component to be cooled 40 (41, 42, 43) is attached, the working fluid is more reliably returned.

【0027】発熱量が小さい被冷却部品44の熱は吸熱
面52からヒートパイプの作動によって放熱面53に伝
わり、その熱はフィンプレート20を経て外部に放出さ
れ、被冷却部品44は冷却される。なお、トップヒート
モードになった場合でもヒートパイプの壁面を通じて熱
が伝達されるため、小容量の熱は放熱することができ、
被冷却部品44は冷却され続ける。
The heat of the cooled component 44 having a small calorific value is transmitted from the heat absorbing surface 52 to the heat radiating surface 53 by the operation of the heat pipe, and the heat is radiated to the outside through the fin plate 20 and the cooled component 44 is cooled. . In addition, even in the case of the top heat mode, since heat is transmitted through the wall of the heat pipe, a small amount of heat can be radiated,
The cooled component 44 continues to be cooled.

【0028】図6は本発明の第4の実施形態を示すもの
で、本実施形態は図2に示す下側のブロック板30にヒ
ートパイプ71を接合させたものである。ヒートパイプ
71としては、図5で説明した平面状のヒートパイプで
もよく、円形または楕円形のヒートパイプでもよい。円
形または楕円形のヒートパイプ71を下ブロック板30
に取り付けるにはブロック板30内に埋め込むか、ブロ
ック板に孔または溝を設け、その孔または溝にヒートパ
イプを組み込んだ形態でも良い。或いは、単にブロック
板にヒートパイプを取り付けた形態でもよい。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a heat pipe 71 is joined to the lower block plate 30 shown in FIG. The heat pipe 71 may be the flat heat pipe described with reference to FIG. 5, or may be a circular or elliptical heat pipe. The circular or elliptical heat pipe 71 is connected to the lower block plate 30.
In order to attach the heat pipe, the block board 30 may be embedded or a hole or a groove may be formed in the block plate and a heat pipe may be incorporated into the hole or the groove. Alternatively, the heat pipe may be simply attached to a block plate.

【0029】前記図5、図6は下ブロック板30にヒー
トパイプ機能を持たせた実施形態につき説明したが、上
ブロック板30にもヒートパイプ機能を持たせ、上下で
被冷却部品を冷却する冷却構造とすることもできること
は勿論である。
FIGS. 5 and 6 illustrate the embodiment in which the lower block plate 30 has a heat pipe function. However, the upper block plate 30 also has a heat pipe function and cools components to be cooled vertically. Needless to say, a cooling structure can be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本発明のヒートシンクは組
み立てが容易であって量産が可能であり、安価に提供で
きる利点がある。また、放熱フィンプレートとヒートパ
イプ構造とを組み合わせることにより放熱効果はより一
層向上し、被冷却部品の放熱を効果的に行うことがで
き、電子部品を組み込んだ電子機器等をより小型化する
ことが可能となる等の優れた効果を有するものである。
As described above, the heat sink of the present invention has advantages that it can be easily assembled, can be mass-produced, and can be provided at low cost. In addition, by combining the radiating fin plate and the heat pipe structure, the radiating effect is further improved, the radiated heat of the component to be cooled can be effectively performed, and the size of the electronic device incorporating the electronic component can be further reduced. It has an excellent effect such as that it becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のヒートシンクの第1の実施形態を示す
組み立て状況説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an assembling state showing a first embodiment of a heat sink of the present invention.

【図2】本発明のヒートシンクの第1の実施形態を説明
する概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating a heat sink according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明のヒートシンクの第2の実施形態を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a heat sink according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3に示すフィンプレートの組み立て状態を示
す部分説明図である。
FIG. 4 is a partial explanatory view showing an assembled state of the fin plate shown in FIG. 3;

【図5】本発明のヒートシンクの第3の実施形態を示す
断面説明図である。
FIG. 5 is an explanatory sectional view showing a third embodiment of the heat sink of the present invention.

【図6】本発明のヒートシンクの第4の実施形態を示す
断面説明図である。
FIG. 6 is an explanatory sectional view showing a heat sink according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ヒートシンク 10 スリットシート 11 スリット 20 フィンプレート 21 切り起こし部 30 ブロック板 40 発熱部品 41〜43 発熱部品 51 ヒートパイプ 52 吸熱面 53 放熱面 54 空洞部 56 伝熱ブロック 57 ウィック 61〜63 凸部 71 ヒートパイプ Reference Signs List 5 heat sink 10 slit sheet 11 slit 20 fin plate 21 cut-and-raised portion 30 block plate 40 heat-generating component 41-43 heat-generating component 51 heat pipe 52 heat-absorbing surface 53 heat-radiating surface 54 cavity 56 heat-transfer block 57 wick 61-63 convex 71 heat pipe

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上ブロック板と下ブロック板とを対峙さ
せ、該上下ブロック板の向かい会う面に複数のスリット
を形成したスリットシートを接合し、並列する複数のフ
ィンプレートが前記スリットにその端部を差し込んで前
記上下ブロック板間に並立させてなることを特徴とする
ヒートシンク。
An upper block plate and a lower block plate are opposed to each other, and a slit sheet having a plurality of slits formed on a surface facing the upper and lower block plates is joined. A heat sink, wherein a heat sink is inserted between the upper and lower block plates.
【請求項2】 前記フィンプレートは前記スリットに差
し込まれることで、しまりバネ機構により固定されるこ
とを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
2. The heat sink according to claim 1, wherein the fin plate is inserted into the slit to be fixed by a tightening spring mechanism.
【請求項3】 前記フィンプレートの少なくとも一部に
は、隣接する他のフィンプレートと接触する切り起こし
部が設けられていることを特徴とする請求項1または2
に記載のヒートシンク。
3. The fin plate according to claim 1, wherein at least a part of the fin plate is provided with a cut-and-raised portion that comes into contact with another adjacent fin plate.
A heat sink according to claim 1.
【請求項4】 前記スリットシートまたは前記ブロック
板はブレージングシートで構成されていることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれかに記載のヒートシンク。
4. The heat sink according to claim 1, wherein the slit sheet or the block plate is formed of a brazing sheet.
【請求項5】 前記上下ブロック板の少なくとも一方は
ヒートパイプ構造を有していることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載のヒートシンク。
5. The heat sink according to claim 1, wherein at least one of the upper and lower block plates has a heat pipe structure.
【請求項6】 前記ヒートパイプ構造における吸熱面に
は少なくとも1個の凸部が設けられていることを特徴と
する請求項5に記載のヒートシンク。
6. The heat sink according to claim 5, wherein at least one convex portion is provided on the heat absorbing surface of the heat pipe structure.
【請求項7】 前記上下ブロック板の少なくとも一方に
は、ヒートパイプが組み込まれているか取り付けられて
いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載
のヒートシンク。
7. The heat sink according to claim 1, wherein a heat pipe is incorporated or attached to at least one of the upper and lower block plates.
【請求項8】 前記ヒートパイプの吸熱面には少なくと
も1個の凸部が設けられていることを特徴とする請求項
7に記載のヒートシンク。
8. The heat sink according to claim 7, wherein the heat absorbing surface of the heat pipe has at least one protrusion.
【請求項9】 前記ヒートパイプの吸熱面と放熱面とで
構成される空洞部にはウィックが内蔵されていることを
特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載のヒートシ
ンク。
9. The heat sink according to claim 5, wherein a wick is built in a cavity formed by the heat absorbing surface and the heat radiating surface of the heat pipe.
【請求項10】 前記ヒートパイプの吸熱面と放熱面と
の間には少なくとも1個の伝熱ブロックが挿入されてい
ることを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載の
ヒートシンク。
10. The heat sink according to claim 5, wherein at least one heat transfer block is inserted between the heat absorbing surface and the heat radiating surface of the heat pipe.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
ヒートシンクを、被冷却部品が実装された基板に相対し
て配置し、被冷却部品とヒートシンクとを熱的に接続し
てなることを特徴とするヒートシンクを用いた冷却構
造。
11. A heat sink according to claim 1, wherein the heat sink is disposed opposite to a substrate on which the component to be cooled is mounted, and the component to be cooled and the heat sink are thermally connected. Cooling structure using a heat sink.
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