JP3287266B2 - Heat pipe type heat sink - Google Patents
Heat pipe type heat sinkInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体冷却用のヒ
ートパイプ式ヒートシンクに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat pipe type heat sink for cooling semiconductors.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は、従来の半導体冷却用ヒートシン
クの例を示したもので、半導体を担持するヒートブロッ
ク本体1の表面温度が最も高くなる部分にアルミニウム
型材製フィン2をねじ止めにて装着していた。3はヒー
トパイプにして、一端をヒートブロック1に半田埋め込
み固定し、伸長部分において放熱フィン4を圧入し、伸
長端側では振れ止め金具9を取り付けている。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional heat sink for cooling a semiconductor, in which a fin 2 made of an aluminum mold material is screwed to a portion where the surface temperature of a heat block body 1 supporting a semiconductor becomes the highest. I was wearing it. Reference numeral 3 denotes a heat pipe, one end of which is embedded and fixed in the heat block 1 by soldering, a radiation fin 4 is press-fitted at an extended portion, and a steadying member 9 is attached at an extended end side.
【0003】上記のように、放熱の主体はヒートパイプ
3及び放熱フィン4において行い、特に温度の高くなる
部分ではアルミニウム型材製フィン2で放熱を積極的に
行わせることにより、ヒートブロック1の温度を均一化
するようにしていた。As described above, the heat is mainly radiated by the heat pipe 3 and the heat radiating fins 4, and the heat radiating is actively performed by the aluminum fins 2 particularly in the portion where the temperature becomes high, so that the temperature of the heat block 1 is increased. Was made uniform.
【0004】前記アルミニウム型材製フィン2は、フィ
ンの高さにおいて約30〜50mmであり、それ以上の高
さのものは、ヒートシンク取付け方法及び取付けスペー
ス等の点から使用できなかった。The fins 2 made of aluminum material have a fin height of about 30 to 50 mm, and fins having a height of more than 30 mm cannot be used in view of the heat sink mounting method and mounting space.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術;図
6のヒートシンクでは、ヒートブロックの表面温度の最
も高くなりそうな部分に、アルミニウム型材製フィンを
取り付けているが、このアルミニウム型材製フィンから
の放熱量だけでは十分でない場合がある。In the heat sink shown in FIG. 6, an aluminum mold fin is attached to a portion where the surface temperature of the heat block is likely to be highest. May not be enough.
【0006】アルミニウム型材製フィンの放熱量を増加
させるためには、フィンの高さを高くする必要がある
が、そのようにフィン高さを高くすると、ヒートシンク
の大型化、重量の増大及びコスト増大につながることに
なり採用できない。このことから、ヒートシンクをスペ
ースや重量の制限を受ける場所に使用する場合には問題
となる。In order to increase the amount of heat dissipated from the aluminum fins, it is necessary to increase the height of the fins. However, such an increase in the fin height increases the size, weight, and cost of the heat sink. Can lead to recruitment. This poses a problem when the heat sink is used in a place where space and weight are limited.
【0007】そこで、本発明の解決すべき課題(目的)
は、従来のアルミニウム型材製フィンでは実現し得ない
高い放熱能力を有した、ヒートパイプ式ヒートシンクを
提供することにある。Therefore, the problems to be solved by the present invention (objects)
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat pipe type heat sink having a high heat radiating ability which cannot be realized by the conventional aluminum fins.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明により提供するヒ
ートパイプ式ヒートシンクは、ヒートブロックの表面温
度が最も高くなる恐れの部分にアルミニウム型材製フィ
ン代用ヒートパイプを用い、このアルミニウム型材製フ
ィン代用ヒートパイプをヒートブロックの表面にねじ止
め固定してなり、ヒートパイプによる放熱量の増大化を
図ったものである。According to the heat pipe type heat sink provided by the present invention, an aluminum mold fin substitute heat pipe is used in a portion where the surface temperature of the heat block is likely to be highest, and the aluminum mold fin substitute heat pipe is used. The pipe is screwed and fixed to the surface of the heat block to increase the amount of heat radiated by the heat pipe.
【0009】好ましい実施態様としては、前記アルミニ
ウム型材製フィン代用ヒートパイプを金属ブロックに半
田埋め込み固定し、前記金属ブロックを前記ヒートブロ
ックの表面にねじ止めしてなるものである。これによ
り、構造的にシンプルでコスト的にも安くできる。In a preferred embodiment, the fin-substitute heat pipe made of aluminum mold material is embedded and fixed in a metal block by soldering, and the metal block is screwed to the surface of the heat block. Thereby, it can be structurally simple and inexpensive.
【0010】また、前記アルミニウム型材製フィン代用
ヒートパイプをヒートブロックにおける本体側ヒートパ
イプに備えた放熱フィンに圧入してなると良い。これに
より、放熱フィンの共用化ができ、部品点数を減らすこ
とができる。Further, it is preferable that the fin-substitute heat pipe made of aluminum mold material is press-fitted into a radiating fin provided on the heat pipe on the main body side of the heat block. As a result, the radiation fins can be shared, and the number of components can be reduced.
【0011】さらに、前記アルミニウム型材製フィン代
用ヒートパイプと金属ブロックとの接合部、及び、本体
側ヒートパイプと前記ヒートブロックの接合部をエポキ
シ樹脂でシールしてなると良い。Further, it is preferable that the joint between the aluminum mold material fin substitute heat pipe and the metal block and the joint between the main body side heat pipe and the heat block are sealed with epoxy resin.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るヒートパイ
プ式ヒートシンクの第一実施例を示すもので、図2に同
ヒートパイプ式ヒートシンクの要部を分解状態で示し、
図3に同ヒートシンクの要部の組み立て状況を示してい
る。FIG. 1 shows a first embodiment of a heat pipe type heat sink according to the present invention. FIG. 2 shows an essential part of the heat pipe type heat sink in an exploded state.
FIG. 3 shows an assembled state of the main part of the heat sink.
【0013】この実施例のヒートパイプ式ヒートシンク
は、表側に半導体素子5を取り付け且つ裏側に本体側ヒ
ートパイプ3を取り付けてなるヒートブロック1に関し
て、表面温度が最も高くなる裏側上部に、アルミニウム
型材製フィン代用ヒートパイプ6を取り付けてなるもの
である。In the heat pipe type heat sink of this embodiment, the heat block 1 in which the semiconductor element 5 is mounted on the front side and the main body side heat pipe 3 is mounted on the rear side is made of an aluminum mold material on the upper rear side where the surface temperature is highest. The fin substitute heat pipe 6 is attached.
【0014】しかして、本体側ヒートパイプ3は、ヒー
トブロック1に直に半田埋め込み固定されるが、一方の
アルミニウム型材製フィン代用ヒートパイプ6は、金属
ブロック6に半田埋め込み固定され、当該金属ブロック
6をねじ10でヒートブロック1にねじ止め圧接固定し
てなるものである。Thus, the main body side heat pipe 3 is directly fixed to the heat block 1 by solder embedding, while one of the fin substitute heat pipes 6 made of aluminum is fixed to the metal block 6 by solder embedding and fixed. 6 is screw-fixed to the heat block 1 with screws 10.
【0015】また、アルミニウム型材製フィン代用ヒー
トパイプ6は、本体側ヒートパイプ3の両サイドに伸長
させ、この伸長部分を本体側ヒートパイプ3に付帯する
放熱フィン4に圧入一体化し、ヒートパイプ6の放熱フ
ィンをヒートパイプ3の放熱フィンに兼用している。A fin substitute heat pipe 6 made of an aluminum mold is extended to both sides of the main body side heat pipe 3, and this extended portion is press-fitted and integrated with a radiation fin 4 attached to the main body side heat pipe 3. Are also used as heat radiation fins of the heat pipe 3.
【0016】上記のように構成することから、半導体素
子5から発せられた熱は、ヒートブロック1を伝わり、
そのうち、最短距離でヒートブロック1表面;裏面に伝
わった熱は、金属ブロック6に伝わって、アルミニウム
型材製フィン代用ヒートパイプ7に伝えられる。そし
て、ヒートパイプ7では、熱を凝縮側に輸送し、放熱フ
ィン4にて放熱することなる。With the above configuration, the heat generated from the semiconductor element 5 is transmitted to the heat block 1 and
The heat transmitted to the front surface and the rear surface of the heat block 1 at the shortest distance is transmitted to the metal block 6 and transmitted to the fin substitute heat pipe 7 made of an aluminum mold material. Then, in the heat pipe 7, the heat is transported to the condensation side, and is radiated by the radiating fins 4.
【0017】ヒートブロック1及び金属ブロック6は、
軽量化の趣旨からアルミニウム製であり、一方の本体側
ヒートパイプ3及びアルミニウム型材製フィン代用ヒー
トパイプ7は、冷媒に水を用いることから銅製としてあ
る。そのため、ヒートブロック1と本体側ヒートパイプ
3との接合部、及び、金属ブロック6とアルミニウム型
材製フィン代用ヒートパイプ7との接合部には、エポキ
シ樹脂によるシール8が施され、当該両接合部に水が浸
入してアルミニウムと銅との異種金属接触による腐食;
電食を起こさないようにしている。The heat block 1 and the metal block 6
The body-side heat pipe 3 and the aluminum-shaped fin-substituent heat pipe 7 are made of aluminum for the purpose of weight reduction, and are made of copper because water is used as a coolant. Therefore, a seal 8 made of epoxy resin is applied to a joint between the heat block 1 and the main body side heat pipe 3 and a joint between the metal block 6 and the fin substitute heat pipe 7 made of aluminum mold material. Corrosion by dissimilar metal contact between aluminum and copper due to water infiltration;
I try not to cause electrolytic corrosion.
【0018】ヒートブロック1の裏側上部は、肉厚を落
とした段部を設け、この段部上の面に金属ブロック6を
ねじ止めするようにしている。これは、金属ブロック6
をヒートブロック1の面から飛び出さないようにコンパ
クトに取り付けるのと、段部によりエポキシ樹脂シール
8が容易に充填し得て周囲に流れ出ないようにするため
である。The upper portion on the back side of the heat block 1 is provided with a step portion having a reduced thickness, and the metal block 6 is screwed to a surface on the step portion. This is a metal block 6
Is mounted compactly so as not to protrude from the surface of the heat block 1, and the epoxy resin seal 8 can be easily filled by the step portion so as not to flow out to the surroundings.
【0019】アルミニウム型材製フィン代用ヒートパイ
プ7の放熱部長さは、その必要放熱量の大きさによって
放熱フィンが何枚必要かを熱計算により算出し、最適枚
数がヒートパイプ放熱部に取り付けられるように調整す
れば良い。The length of the radiating portion of the aluminum-shaped material fin substitute heat pipe 7 is calculated by calculating the number of radiating fins required according to the required amount of radiating heat by heat calculation, and the optimum number of fins can be attached to the heat pipe radiating portion. Should be adjusted.
【0020】また、アルミニウム型材製フィン代用ヒー
トパイプ7の伸長位置や本数は、上記の熱計算に基づい
て任意に選択し得る。以下に前述した実施例とは異なる
変形例を挙げる。Further, the extension position and the number of the fin-substitute heat pipes 7 made of aluminum material can be arbitrarily selected based on the above heat calculation. Hereinafter, modified examples different from the above-described embodiment will be described.
【0021】図4は、本発明に係るヒートパイプ式ヒー
トシンクの第二実施例を示すもので、前述した第一実施
例と同一部分にはそれと同一の符号を用いているので、
前述の説明も併せ参照されたい。FIG. 4 shows a heat pipe type heat sink according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same parts as those in the first embodiment.
See also the above description.
【0022】この第二実施例において前述した第一実施
例床となるのは、アルミニウム型材製フィン代用ヒート
パイプ7′の立ち上がり位置を、本体側ヒートパイプ7
に対して中央に沿う位置とした点である。The floor of the first embodiment described above in the second embodiment is that the rising position of the aluminum-shaped material fin substitute heat pipe 7 ′ is determined by the main body side heat pipe 7.
This is a point along the center with respect to.
【0023】図4は、本発明に係るヒートパイプ式ヒー
トシンクの第三実施例を示すもので、前述した第一実施
例と同一部分にはそれと同一の符号を用いているので、
前述の説明も併せ参照されたい。FIG. 4 shows a third embodiment of a heat pipe type heat sink according to the present invention. The same reference numerals are used for the same parts as those in the first embodiment.
See also the above description.
【0024】この第三実施例において前述した第一実施
例と異なるのは、本数の異なるつまり1本のアルミニウ
ム型材製フィン代用ヒートパイプ7″を、本体側ヒート
パイプ7のサイドに伸長させた点である。The third embodiment differs from the first embodiment in that a different number of heat pipes 7 ″, ie, one aluminum mold fin substitute heat pipe 7 ″ are extended to the side of the main body side heat pipe 7. It is.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したような本発明のヒートパイ
プ式ヒートシンクによれば、アルミニウム型材製フィン
に代えて、ヒートパイプを用いているので、従来のアル
ミニウム型材製フィンでは得られない放熱容量を得るこ
とができる。従って、従来のアルミニウム型材製フィン
では実現し得ない高い放熱能力を有したヒートパイプ式
ヒートシンクを提供するという所期の課題(目的)を達
成することができる。According to the heat pipe type heat sink of the present invention as described above, the heat pipe is used instead of the aluminum fin, so that the heat radiation capacity which cannot be obtained by the conventional aluminum fin is obtained. Obtainable. Therefore, the intended problem (object) of providing a heat pipe type heat sink having a high heat radiation capability which cannot be realized by the conventional aluminum fins can be achieved.
【0026】また、ヒートパイプの直径に近い幅させあ
れば良く、取付け面積が小さくて済み、省スペース化に
供することができる。さらに、ヒートパイプにおける放
熱部での放熱フィン枚数を変化させることで放熱量をコ
ントロールできる。尚さらに、金属ブロックをしてねじ
止めするので、従来のヒートシンクの構造・寸法をほと
んど変えることなく実現でき、ヒートシンク取付け方法
及び取付け位置の変更を必要としない。等の効果があ
る。Further, it is sufficient that the width is close to the diameter of the heat pipe, and the mounting area can be small, and the space can be saved. Further, the amount of heat radiation can be controlled by changing the number of heat radiation fins in the heat radiation part of the heat pipe. Furthermore, since the metal block is screwed and fixed, it can be realized with almost no change in the structure and dimensions of the conventional heat sink, and there is no need to change the heat sink mounting method and the mounting position. And so on.
【図1】本発明に係るヒートパイプ式ヒートシンクの第
一実施例を示す側面図。FIG. 1 is a side view showing a first embodiment of a heat pipe type heat sink according to the present invention.
【図2】図1に示すヒートパイプ式ヒートシンクの要部
を分解状態で示す斜視図。FIG. 2 is an exemplary perspective view showing a main part of the heat pipe type heat sink shown in FIG. 1 in an exploded state;
【図3】図1に示すヒートパイプ式ヒートシンクの要部
を組み立て状態で示す斜視図。FIG. 3 is an exemplary perspective view showing a main part of the heat pipe type heat sink shown in FIG. 1 in an assembled state;
【図4】本発明に係るヒートパイプ式ヒートシンクの第
二実施例を要部の組み立て状態で示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the heat pipe type heat sink according to the present invention in a state where main parts are assembled.
【図5】本発明に係るヒートパイプ式ヒートシンクの第
三実施例を要部の組み立て状態で示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the heat pipe type heat sink according to the present invention in a state where main parts are assembled.
【図6】従来の半導体冷却用ヒートシンクの例を示す斜
視図。FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional heat sink for cooling semiconductors.
1 ヒートブロック 3 本体側ヒートパイプ 4 放熱フィン 5 半導体素子 6 金属ブロック 7,7′,7″ アルミニウム型材製フィン代用ヒート
パイプ 8 エポキシ樹脂 9 振れ止め金具 10 ねじREFERENCE SIGNS LIST 1 heat block 3 body side heat pipe 4 radiating fin 5 semiconductor element 6 metal block 7, 7 ′, 7 ″ aluminum type fin substitute heat pipe 8 epoxy resin 9 anti-sway fitting 10 screw
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/427 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 23/427
Claims (3)
プを金属ブロックに半田埋め込み固定し、前記金属ブロ
ックを本体側ヒートパイプを取り付けてなるヒートブロ
ックの表面温度が最も高くなる恐れのある部分の表面に
ねじ止め固定してなる、ヒートパイプ式ヒートシンク。1. A fin-substitute heat pie made of aluminum material.
Embedded in a metal block with solder
A heat pipe type heat sink, in which a heat sink is screwed and fixed to the surface of the heat block where the surface temperature of the heat block where the main body side heat pipe is attached may be the highest .
パイプをヒートブロックにおける本体側ヒートパイプに
備えた放熱フィンに圧入してなる、請求項1記載のヒー
トパイプ式ヒートシンク。2. The fin-substitute heat pipe made of aluminum mold material is used as a heat pipe on the main body side of a heat block.
The heat pipe type heat sink according to claim 1, wherein the heat pipe type heat sink is press-fitted into the provided heat radiation fin .
パイプと金属ブロックとの接合部、及び、本体側ヒート
パイプと前記ヒートブロックの接合部をエポキシ樹脂で
シールしてなる、請求項1または請求項2記載のヒート
パイプ式ヒートシンク。3. A joint between the aluminum-shaped fin-substituent heat pipe and the metal block, and a body-side heat.
The joint between the pipe and the heat block is made of epoxy resin
The heat pipe type heat sink according to claim 1 or 2, which is sealed .
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|---|---|---|---|
| JP12551197A JP3287266B2 (en) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | Heat pipe type heat sink |
Applications Claiming Priority (1)
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1997
- 1997-05-15 JP JP12551197A patent/JP3287266B2/en not_active Expired - Fee Related
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