JP2000101006A - 冷却モジュール - Google Patents
冷却モジュールInfo
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- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
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- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
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Abstract
なくすると同時に、均熱性の優れたヒートシンクを構成
することにより、高性能の薄型の冷却モジュールを提供
する。 【構成】コレクタと扁平状ヒートパイプとフィンおよび
プレートを有し、上記ヒートパイプの一方の端部近傍に
コレクタの平面に略等しくヒートパイプの少なくとも一
部を埋め込み、上記コレクタの平面から繋がる面を、ヒ
ートパイプの勘合される部分に切り欠きを入れたプレー
トに接合し、さらにヒートパイプの他の端部近傍にフィ
ンをプレートと共に一体接合した薄型冷却モジュール。
Description
機器に用いられる冷却モジュールに関し、特に近年普及
著しい高性能のMPUモジュールなどのMCMの薄型冷
却モジュールに関するものである。
ンには、MPUとその周辺ICがマザーボード上に個別
に取り付けられていたが、近年の大量の情報を高速処理
したいとの要求に対応した高速度対応のための高周波数
化に従い、ノイズ処理などが難度を増し、現在の主流は
MPUとその周辺ICをモジュール化したMPUモジュ
ールに移行しつつある。
とノイズ処理には有効な対策も、発熱部品の集積となる
ことにより、熱対策と云う面では大きな課題と成ってい
る。
も関わらず、限られた収納筐体内部での発熱部品の固ま
りは、ホットスポットとなり、周辺の部品に悪影響を及
ぼし、筐体表面からの廃熱を困難にしている。
辺の空気の流れを妨げるような凹凸を出来るだけ少なく
すると同時に、均熱性の優れたヒートシンクを構成する
ことにより、高性能の薄型の冷却モジュールを提供し、
上記MPUモジュール化を容易にすることである。
するために、次のような構成としている。すなわち、コ
レクタと扁平状ヒートパイプとフィンおよびプレートを
有し、上記ヒートパイプの一方の端部近傍にコレクタの
平面に略等しくヒートパイプの少なくとも一部を埋め込
み、上記コレクタの平面から繋がる面を、ヒートパイプ
の勘合される部分に切り欠きを入れたプレートに接合
し、さらにヒートパイプの他の端部にフィンをプレート
と共に一体接合した薄型冷却モジュールとする。
フィンおよびプレートを有し、上記ヒートパイプの一方
の端部近傍にコレクタ、他方の端部近傍にフィンを、各
々の平面に略等しくヒートパイプの少なくとも一部を埋
め込み、上記コレクタとフィンの平面から繋がる面を、
ヒートパイプの勘合される部分に切り欠きを入れたプレ
ートに接合した冷却モジュールとする。
イプとプレートの厚さを略同一に設定したり、ファンモ
ータのベースを金属ベースとし、当該金属ベースをフィ
ンとして構成したり、フィンにエヤーフローを当てたと
き、フローに方向性の出るフィン構造としてもよい。
ール100を示し、図2はこの実施例の冷却モジュール
100をノートパソコンに応用した実施例を示すもので
ある。
1には、一方の端部近傍を埋め込んだコレクタ2と、他
方の端部近傍を埋め込んだフィン3のベースとが配置さ
れ、上記コレクタ2とフィン3の各々の平面から繋がる
面を、ヒートパイプ1の勘合される部分に切り欠きを入
れたプレート4に接合して薄型の冷却モジュール100
を構成している。
ト4への接合について述べる。コレクタ2においては、
プレート4に構成したバーリングボス5によるカシメ工
法により接合されており、また、フィン3においては、
皿ネジ6などの出来るだけ突起の出来ない方法で接合さ
れている。また、ヒートパイプ1のコレクタ2とフィン
3への埋め込みは、後述する方法で熱的かつ機械的に確
実に固定されている。
ル100は、フィン3の上に扁平化したファンモータ2
00をネジなどにより搭載して、図示しない筐体の内部
に組み込まれるマザーボード201の上のコネクタ20
2を介して電気的かつ機械的に接合されたMPUモジュ
ール300のMPUパッケージ301の上面にコレクタ
2の平面が、熱伝導に優れた両面テープ302によって
熱的かつ機械的に接合されている。
PUパッケージ301の他、周辺IC群303が搭載さ
れており、その中でも放熱部品を取り付ける必要のある
物が有るが、上記MPUパッケージ301と熱的に接合
されることで放熱が促されている。
に、ファンモータ200が配置されるようにすれば冷却
能力が向上することが期待できるが、収納筐体の厚さの
制約があると同時に、MPUパッケージ301とコレク
タ2との接合の都合、そして一般的なファンモータ20
0の駆動ICと軸受けの耐熱性が60℃以下であるため
に、間接的に冷却する必要が生じている。
させるために用いられている。すなわち、当該実施例の
プレート4の材料と寸法は、アルミニュウムからなる幅
50mm、長さ100mm、厚さ1.0mmの板であ
り、当該プレート4の熱伝導率は、MPUモジュール3
00からの受熱する15W程度の熱を、ファンモータ2
00の冷却能力を十分生かすだけ運び得ない。しかしな
がら、コレクタ2からフィン3に跨って伸びる厚さ1m
m、幅9mmの扁平状ヒートパイプ1をプレート4に平
行に勘合することにより、MPUモジュール300から
の受熱を、コレクタ2からプレート4とフィン3のほぼ
全面に拡散することが出来る。このために、ファンモー
タ200をMPUモジュール300に直接取り付けるよ
り幾分低下した温度での熱交換となるが、熱交換面積を
大きく出来ることから、薄型方向の寸法を重視した形状
ではあっても、優れた冷却能力を示すものとなる。
とフィン3への埋め込み形状と方法、ならびに、プレー
ト4への勘合は、図3(a)(b)と図4および第5図で示さ
れている。
3にヒートパイプ1を埋め込む部分の埋め込み前の形状
を2通り例示している。当該図3(a)に示すプレートの
形状は、主としてアルミニュウムの押し出し成型法で加
工することが出来るが、ダイキャスト成型法の時には、
図3(b)の如く形状が好ましい。
が装着される溝10の開口部分にバリ状突起11を有
し、ヒートパイプ1を装着後当該突起11を潰すこと
で、ヒートパイプとコレクタ2もしくはフィン3との接
合を行っている。
コレクタ2もしくはフィン3のヒートパイプ1の埋め込
み溝10に添って突起を形成することは、図3(a)同様
であるが、突起12は溝10に覆い被さる様に形成出来
ないために、突起12のヒートパイプ1と勘合する溝1
0と反対方向に、突起12の凸断面と同じ程度の断面の
小溝13を形成しており、ヒートパイプ2を挿入後のプ
レスで、上記突起12はヒートパイプ2の幅方向端部上
方と、小溝13の双方向にほぼ均等に潰れて広がり、ヒ
ートパイプ1が埋め込まれるものとなっている。
0のA−A’断面図を示しており、コレクタ2の溝10
は、ヒートパイプ1がしっくり勘合されるように設計さ
れており、溝10にヒートパイプ1を挿入後、図3(a)
に示すバリ状突起11をプレスすることにより、当該突
起11がヒートパイプ1の幅方向の丸みを帯びた端部上
方に潰れることにより、コレクタ2のベース面に添って
埋め込まれ、平坦な面を得ることが出来る。また、フィ
ン3側においても、図示しないが当該図5とほぼ同一の
構造が取られており、フィン3のベース面に添って平坦
な面が得られている。
埋め込まれると図4の上部組立品が得られる。次いで、
図4に下部に示すプレート4は、組立品のヒートパイプ
2とコレクタ2とフィン3の各々の平面突起20と30
を、逃がして勘合する切り欠き部40を有しており、ま
た、コレクタ2の穴21はプレート4のバーリングボス
5に勘合するように設計されており、さらに、フィン3
を固定する皿ネジ6の止め穴41を有している。当該図
4の双方を組み付けた後に、裏返しにした図が図1の冷
却モジュール100となる。
分な冷却性能を得ることが出来るが、上述したように、
当該組立品を下部のプレート4と組み合わせる主たる理
由は、ヒートパイプ1が極薄型であるために、機械的強
度が十分でないための補強と、MPUモジュール300
などとの接合に係る取付の問題点を解消することにあ
る。従って、プレート4の厚さは、機械的強度が許せる
範囲で薄くすることが可能である。
示している。図6の第2の実施例は、フィン3の幅を小
さくして流路限定ファンモータ200をプレート4に搭
載した例を示し、図7の第3の実施例は、ファンモータ
200をフィンに直接搭載せずに、図示しない筐体に取
り付ける例を示している。また、図8に示す第4の実施
例は、ファンモータ200のベースを金属ベースとして
直接ヒートパイプ1とプレート4に接合することによ
り、より薄型に構成した例を示し、図9の第5の実施例
は、コレクタ2とフィン3の取付方向を、ヒートパイプ
1およびプレート4の面の反対方向に取り付けて、取付
の汎用性を示したものである。
汎用のピン群林立状の物で説明したが、これはファン流
路を固定出来ないときに有効であるが、好ましくは流路
を限定した方が、風量を得ることが出来て熱交換効率が
上がる場合が多い。従って、図10に示す様にフィンに
エヤーフローを当てたとき、フローに方向性の出るフィ
ン構造とすることもできる。
MPUモジュールなどMCMの冷却を、扁平状ヒートパ
イプを少なくともコレクタに埋め込み、切り欠きを入れ
たプレートに勘合することにより、主要部以外をヒート
パイプ厚さだけの薄型短小の冷却モジュールを実現し、
エヤーの流れを妨げたり、他の電子部品の配置に邪魔に
成る突起がないために、限られた収納筐体内部での発熱
部品の固まりが有っても、周辺の部品に悪影響を及ぼす
事無く、筐体外部に有効に廃熱出来る優れた冷却モジュ
ールを提供できるもので有る。
面図を示す
形状実施例の断面図を示す
前の斜視図を示す
Claims (5)
- 【請求項1】コレクタと扁平状ヒートパイプとフィンお
よびプレートを有し、上記ヒートパイプの一方の端部近
傍にコレクタの平面に略等しくヒートパイプの少なくと
も一部を埋め込み、上記コレクタの平面から繋がる面
を、ヒートパイプの勘合される部分に切り欠きを入れた
プレートに接合し、さらにヒートパイプの他の端部にフ
ィンをプレートと共に一体接合した冷却モジュール。 - 【請求項2】コレクタと扁平状ヒートパイプとフィンお
よびプレートを有し、上記ヒートパイプの一方の端部近
傍にコレクタ、他方の端部近傍にフィンを、各々の平面
に略等しくヒートパイプの少なくとも一部を埋め込み、
上記コレクタとフィンの平面から繋がる面を、ヒートパ
イプの勘合される部分に切り欠きを入れたプレートに接
合した冷却モジュール。 - 【請求項3】扁平状ヒートパイプとプレートの厚さを略
同一に設定した請求項1または請求項2に記載の冷却モ
ジュール。 - 【請求項4】ファンモータのベースを金属ベースとし、
当該金属ベースをフィンとして構成した請求項1または
請求項2に記載の冷却モジュール。 - 【請求項5】フィンにエヤーフローを当てたとき、フロ
ーに方向性の出るフィン構造とした請求項1または請求
項2に記載の冷却モジュール。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28590698A JP3960693B2 (ja) | 1998-09-21 | 1998-09-21 | 冷却モジュール |
US09/318,792 US6408934B1 (en) | 1998-05-28 | 1999-05-26 | Cooling module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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JP3960693B2 JP3960693B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=17697559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28590698A Expired - Fee Related JP3960693B2 (ja) | 1998-05-28 | 1998-09-21 | 冷却モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3960693B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6421239B1 (en) * | 2000-06-06 | 2002-07-16 | Chaun-Choung Technology Corp. | Integral heat dissipating device |
JP2009283648A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートシンク |
JP2020188033A (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-19 | レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド | 熱輸送装置および電子機器 |
CN115610018A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 烟台新森新材料有限公司 | 一种制作纸盒用裁剪切边设备 |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP28590698A patent/JP3960693B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6421239B1 (en) * | 2000-06-06 | 2002-07-16 | Chaun-Choung Technology Corp. | Integral heat dissipating device |
JP2009283648A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートシンク |
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US11266040B2 (en) | 2019-05-09 | 2022-03-01 | Lenovo (Singapore) Pte Ltd | Heat transport device |
CN115610018A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-01-17 | 烟台新森新材料有限公司 | 一种制作纸盒用裁剪切边设备 |
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