JP2003086748A - 半導体装置の冷却用放熱器 - Google Patents
半導体装置の冷却用放熱器Info
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- JP2003086748A JP2003086748A JP2001277380A JP2001277380A JP2003086748A JP 2003086748 A JP2003086748 A JP 2003086748A JP 2001277380 A JP2001277380 A JP 2001277380A JP 2001277380 A JP2001277380 A JP 2001277380A JP 2003086748 A JP2003086748 A JP 2003086748A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成によりマイクロプロセッサの裏面
側からの冷却を行うことのできる半導体装置の冷却用放
熱器を提供する。 【解決手段】 本発明は、発熱源としての半導体装置
（Ｐ）を冷却するための冷却用放熱器であって、電動モ
ータ（Ｍ１）により回転駆動される冷却用ファン（Ｆ
１）を保持する平板状の基体（１）と、該基体の表面側
に形成され、前記半導体装置の側面あるいは底面から下
方に向けて多数立設される接続用ピン（１０１）のそれ
ぞれと係合可能な多数の柱状のソケット部（２）と、前
記基体の底面側に形成され、前記半導体装置を取り付け
可能な基板側ソケット（Ｓ）と基体底面との間に所定の
垂直方向の距離を設ける多数の柱状のスペーサ部（１
０）と、該各スペーサ部の先端に形成され、前記各ソケ
ット部を介して前記半導体装置の各接続用ピンと電気的
に導通されると共に、前記基板側ソケットと係合可能な
接続端子（４）とから構成され、前記電動モータは、前
記冷却用ファンを下方から上方に向けて送風するように
回転させるようにした。
側からの冷却を行うことのできる半導体装置の冷却用放
熱器を提供する。 【解決手段】 本発明は、発熱源としての半導体装置
（Ｐ）を冷却するための冷却用放熱器であって、電動モ
ータ（Ｍ１）により回転駆動される冷却用ファン（Ｆ
１）を保持する平板状の基体（１）と、該基体の表面側
に形成され、前記半導体装置の側面あるいは底面から下
方に向けて多数立設される接続用ピン（１０１）のそれ
ぞれと係合可能な多数の柱状のソケット部（２）と、前
記基体の底面側に形成され、前記半導体装置を取り付け
可能な基板側ソケット（Ｓ）と基体底面との間に所定の
垂直方向の距離を設ける多数の柱状のスペーサ部（１
０）と、該各スペーサ部の先端に形成され、前記各ソケ
ット部を介して前記半導体装置の各接続用ピンと電気的
に導通されると共に、前記基板側ソケットと係合可能な
接続端子（４）とから構成され、前記電動モータは、前
記冷却用ファンを下方から上方に向けて送風するように
回転させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＰＵ（マイクロ
プロセッサ）等の半導体装置を冷却するための冷却用放
熱器に関する。
プロセッサ）等の半導体装置を冷却するための冷却用放
熱器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＣＰＵ(Central Processing
Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)、描画用プ
ロセッサ（グラフィックチップ）等のマイクロプロセッ
サを冷却するために、送風ファンおよび放熱用のヒート
シンクを設けた冷却用放熱器が用いられている。従来の
冷却用放熱器としては、例えば実開平１−１３９４９６
号公報、実開昭５９−５０４４７号公報、実開昭５８−
１６６０５０号公報等に示されるものがある。
Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)、描画用プ
ロセッサ（グラフィックチップ）等のマイクロプロセッ
サを冷却するために、送風ファンおよび放熱用のヒート
シンクを設けた冷却用放熱器が用いられている。従来の
冷却用放熱器としては、例えば実開平１−１３９４９６
号公報、実開昭５９−５０４４７号公報、実開昭５８−
１６６０５０号公報等に示されるものがある。
【０００３】これらの冷却用放熱器の代表的な構成は、
例えば図３に示すようなものである。図３において、符
号Ｐはマイクロプロセッサ本体である。マイクロプロセ
ッサ本体Ｐは、例えばＰＧＡ（Pin Grid Array）型パッ
ケージに構成され、図４に示すように、半導体チップか
ら成るコア部１０２がセラミック製やプラスチック製の
パッケージケース１００によって覆われ、図４（ｂ），
（ｃ）に示すようにパッケージケース１００の底面から
下方に向けて多数の接続用ピン１０１が立設されてい
る。この接続用ピン１０１は、マザーボード等の基板に
設けられるソケット部に係合され電気的に接続されるよ
うになっている。
例えば図３に示すようなものである。図３において、符
号Ｐはマイクロプロセッサ本体である。マイクロプロセ
ッサ本体Ｐは、例えばＰＧＡ（Pin Grid Array）型パッ
ケージに構成され、図４に示すように、半導体チップか
ら成るコア部１０２がセラミック製やプラスチック製の
パッケージケース１００によって覆われ、図４（ｂ），
（ｃ）に示すようにパッケージケース１００の底面から
下方に向けて多数の接続用ピン１０１が立設されてい
る。この接続用ピン１０１は、マザーボード等の基板に
設けられるソケット部に係合され電気的に接続されるよ
うになっている。
【０００４】図３（Ａ），（Ｂ）に示す冷却用放熱器Ｃ
２は、マイクロプロセッサ本体Ｐのコア部１０２の表面
側に装着されるようになっている。冷却用放熱器Ｃ２
は、マイクロプロセッサ本体Ｐの表面側に密着される放
熱用フィン５０を多数備える矩形状のヒートシンク５１
と、ヒートシンク５１のほぼ中央に形成される空間部に
薄型の電動モータＭ２（図３（Ｂ）参照）と、該電動モ
ータＭ２の回転軸に直付けされる送風ファンＦ２と、冷
却用放熱器Ｃ２をマイクロプロセッサ本体Ｐに締結する
締結具５２とから構成されている。
２は、マイクロプロセッサ本体Ｐのコア部１０２の表面
側に装着されるようになっている。冷却用放熱器Ｃ２
は、マイクロプロセッサ本体Ｐの表面側に密着される放
熱用フィン５０を多数備える矩形状のヒートシンク５１
と、ヒートシンク５１のほぼ中央に形成される空間部に
薄型の電動モータＭ２（図３（Ｂ）参照）と、該電動モ
ータＭ２の回転軸に直付けされる送風ファンＦ２と、冷
却用放熱器Ｃ２をマイクロプロセッサ本体Ｐに締結する
締結具５２とから構成されている。
【０００５】そして、送風ファンＦ２は電動モータＭ２
の駆動により、図３（Ｂ）に示す矢印Ｂ２のように上方
から空気を取り入れ、ヒートシンク５１の側部から排出
するような送風を行う。これにより、マイクロプロセッ
サ本体Ｐが基板の装着されて駆動された際に発生する熱
は、ヒートシンク５１に伝導され、放熱用フィン５０間
を流通する送風によって空冷されるようになっている。
の駆動により、図３（Ｂ）に示す矢印Ｂ２のように上方
から空気を取り入れ、ヒートシンク５１の側部から排出
するような送風を行う。これにより、マイクロプロセッ
サ本体Ｐが基板の装着されて駆動された際に発生する熱
は、ヒートシンク５１に伝導され、放熱用フィン５０間
を流通する送風によって空冷されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年は、マ
イクロプロセッサを用いたパーソナルコンピュータ等の
高性能化の要請に応えて、マイクロプロセッサはより高
い周波数のクロックで高速に駆動されるものが順次開発
されている。このマイクロプロセッサの高速化に伴い、
マイクロプロセッサから発せられる発熱量も増大する傾
向にあるという問題が生じている。そして、マイクロプ
ロセッサの冷却が十分に行われない場合には、マイクロ
プロセッサの熱暴走や演算処理の誤動作等の不具合の発
生原因となる。
イクロプロセッサを用いたパーソナルコンピュータ等の
高性能化の要請に応えて、マイクロプロセッサはより高
い周波数のクロックで高速に駆動されるものが順次開発
されている。このマイクロプロセッサの高速化に伴い、
マイクロプロセッサから発せられる発熱量も増大する傾
向にあるという問題が生じている。そして、マイクロプ
ロセッサの冷却が十分に行われない場合には、マイクロ
プロセッサの熱暴走や演算処理の誤動作等の不具合の発
生原因となる。
【０００７】しかしながら、従来のようにマイクロプロ
セッサの表面側から空冷する方式では冷却効率に限界が
あり、また、冷却用放熱器にペルチェ素子等の電子冷却
素子を付加して冷却効率を高め得る構成にしても発熱量
が増大傾向にあるマイクロプロセッサを十分に冷却でき
ない場合が出てきた。
セッサの表面側から空冷する方式では冷却効率に限界が
あり、また、冷却用放熱器にペルチェ素子等の電子冷却
素子を付加して冷却効率を高め得る構成にしても発熱量
が増大傾向にあるマイクロプロセッサを十分に冷却でき
ない場合が出てきた。
【０００８】そこで、マイクロプロセッサを水冷する方
式などが試みられているが、冷却装置の構成が複雑でし
かも水漏れ等の虞もあるため一般に普及するには至って
いない。
式などが試みられているが、冷却装置の構成が複雑でし
かも水漏れ等の虞もあるため一般に普及するには至って
いない。
【０００９】また、マイクロプロセッサの裏面側からも
空冷することができれば冷却効率が高まることは自明で
あるが、そのような冷却を実現する冷却用放熱器は存在
しなかった。
空冷することができれば冷却効率が高まることは自明で
あるが、そのような冷却を実現する冷却用放熱器は存在
しなかった。
【００１０】この発明は、上記問題点を解決すべく案出
されたものであり、簡易な構成によりマイクロプロセッ
サの裏面側からの冷却を行うことのできる半導体装置の
冷却用放熱器を提供することを目的としている。
されたものであり、簡易な構成によりマイクロプロセッ
サの裏面側からの冷却を行うことのできる半導体装置の
冷却用放熱器を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発熱源としての半導体装置（Ｐ）を冷却
するための冷却用放熱器であって、電動モータ（Ｍ１）
により回転駆動される冷却用ファン（Ｆ１）を保持する
平板状の基体（１）と、該基体の表面側に形成され、前
記半導体装置の側面あるいは底面から下方に向けて多数
立設される接続用ピン（１０１）のそれぞれと係合可能
な多数の柱状のソケット部（２）と、前記基体の底面側
に形成され、前記半導体装置を取り付け可能な基板側ソ
ケット（Ｓ）と基体底面との間に所定の垂直方向の距離
を設ける多数の柱状のスペーサ部（１０）と、該各スペ
ーサ部の先端に形成され、前記各ソケット部を介して前
記半導体装置の各接続用ピンと電気的に導通されると共
に、前記基板側ソケットと係合可能な接続端子（４）と
から構成され、前記電動モータは、前記冷却用ファンを
前記接続端子側から前記ソケット部側に向けて送風する
ように回転させるようにしたものである。
に、本発明は、発熱源としての半導体装置（Ｐ）を冷却
するための冷却用放熱器であって、電動モータ（Ｍ１）
により回転駆動される冷却用ファン（Ｆ１）を保持する
平板状の基体（１）と、該基体の表面側に形成され、前
記半導体装置の側面あるいは底面から下方に向けて多数
立設される接続用ピン（１０１）のそれぞれと係合可能
な多数の柱状のソケット部（２）と、前記基体の底面側
に形成され、前記半導体装置を取り付け可能な基板側ソ
ケット（Ｓ）と基体底面との間に所定の垂直方向の距離
を設ける多数の柱状のスペーサ部（１０）と、該各スペ
ーサ部の先端に形成され、前記各ソケット部を介して前
記半導体装置の各接続用ピンと電気的に導通されると共
に、前記基板側ソケットと係合可能な接続端子（４）と
から構成され、前記電動モータは、前記冷却用ファンを
前記接続端子側から前記ソケット部側に向けて送風する
ように回転させるようにしたものである。
【００１２】これにより、半導体装置は、柱状のソケッ
ト部およびスペーサ部の先端に形成される接続端子を介
して基板側ソケットに係合され、該半導体装置の駆動に
より発せられる熱は、柱状のソケット部および柱状のス
ペーサ部に伝導され、冷却用ファンにより下方から上方
に向けて送風される風が前記柱状のソケット部間および
柱状のスペーサ部間に流通されることにより外部に放熱
され、半導体装置を裏面側から空冷することができる。
また、半導体装置を表面側から空冷する第１の冷却用放
熱器に加えて、ヒートシンク等から成る本発明に係る冷
却用放熱器を設けることにより冷却効率を高めることが
でき、発熱量が増大傾向にある半導体装置を十分に冷却
することが期待できる。
ト部およびスペーサ部の先端に形成される接続端子を介
して基板側ソケットに係合され、該半導体装置の駆動に
より発せられる熱は、柱状のソケット部および柱状のス
ペーサ部に伝導され、冷却用ファンにより下方から上方
に向けて送風される風が前記柱状のソケット部間および
柱状のスペーサ部間に流通されることにより外部に放熱
され、半導体装置を裏面側から空冷することができる。
また、半導体装置を表面側から空冷する第１の冷却用放
熱器に加えて、ヒートシンク等から成る本発明に係る冷
却用放熱器を設けることにより冷却効率を高めることが
でき、発熱量が増大傾向にある半導体装置を十分に冷却
することが期待できる。
【００１３】また、前記基体の冷却用ファンの上方に、
ヒートシンクを介して電子冷却素子が配置されるように
できる。これにより、冷却効率を一層高めることができ
る。
ヒートシンクを介して電子冷却素子が配置されるように
できる。これにより、冷却効率を一層高めることができ
る。
【００１４】また、前記電子冷却素子は、ペルチェ素子
で構成され、前記ヒートシンクは、熱伝導性材料で形成
される平板状の天板部と、該天板部の底面から下方に向
けて多数立設されるピン状の放熱フィンで構成され、前
記ペルチェ素子は、放熱部を前記ヒートシンクの天板部
の表面に密接状態で取り付けられ、吸熱部が前記半導体
装置の底面に密着可能な状態とされるようにできる。こ
れにより、半導体装置の裏面側からの熱は、ペルチェ素
子を介してヒートシンクのピン状の放熱フィンに伝導さ
れ、前記冷却用ファンにより下方から上方に向けて送風
される風を放熱フィン間を流通させることにより、効率
よく外部に放熱させることができ、冷却効率を一層高め
ることができる。
で構成され、前記ヒートシンクは、熱伝導性材料で形成
される平板状の天板部と、該天板部の底面から下方に向
けて多数立設されるピン状の放熱フィンで構成され、前
記ペルチェ素子は、放熱部を前記ヒートシンクの天板部
の表面に密接状態で取り付けられ、吸熱部が前記半導体
装置の底面に密着可能な状態とされるようにできる。こ
れにより、半導体装置の裏面側からの熱は、ペルチェ素
子を介してヒートシンクのピン状の放熱フィンに伝導さ
れ、前記冷却用ファンにより下方から上方に向けて送風
される風を放熱フィン間を流通させることにより、効率
よく外部に放熱させることができ、冷却効率を一層高め
ることができる。
【００１５】また、前記半導体装置は、ＰＧＡ型パッケ
ージのマイクロプロセッサであり、前記スペーサ部およ
び当該スペーサ部の先端に形成される接続端子の配列
は、前記ＰＧＡ型パッケージのマイクロプロセッサが備
える接続用ピンと同じになされるようにするとよい。こ
れにより、冷却用放熱器は、スペーサ部の先端に形成さ
れる接続端子を介して基板側ソケットに容易に取り付け
ることができ、利便性が向上する。
ージのマイクロプロセッサであり、前記スペーサ部およ
び当該スペーサ部の先端に形成される接続端子の配列
は、前記ＰＧＡ型パッケージのマイクロプロセッサが備
える接続用ピンと同じになされるようにするとよい。こ
れにより、冷却用放熱器は、スペーサ部の先端に形成さ
れる接続端子を介して基板側ソケットに容易に取り付け
ることができ、利便性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る冷
却用放熱器Ｃ１の構成を示す分解斜視図、図２は冷却用
放熱器Ｃ１の構成を示す端面図である。図１および図２
に示すように、冷却用放熱器Ｃ１は、電動モータＭ１に
より回転駆動される冷却用ファンＦ１を水平状態で取り
付けた平板状の基体１と、その基体１の表面側に形成さ
れ、ＣＰＵ、ＤＳＰ、描画用プロセッサ等のマイクロプ
ロセッサＰのパッケージケース１００の底面から下方に
向けて多数立設される接続用ピン１０１のそれぞれと係
合可能な多数の柱状のソケット部２と、基体１の底面側
に形成され、マイクロプロセッサＰを結合可能な基板
（例えば、パーソナルコンピュータのマザーボード等）
側のソケットＳと基体底面との間に所定の垂直方向の距
離を設ける多数の柱状のスペーサ部１０と、各スペーサ
部１０の先端に形成され、各ソケット部２を介してマイ
クロプロセッサＰの各接続用ピン１０１と電気的に導通
すると共に基板側ソケットＳと係合可能なピン状の接続
端子４と、電子冷却構造体Ｅとから構成されている。な
お、マイクロプロセッサＰのパッケージ構造は、図４に
示す従来のものと同じであるので、詳細な説明は省略す
る。
図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る冷
却用放熱器Ｃ１の構成を示す分解斜視図、図２は冷却用
放熱器Ｃ１の構成を示す端面図である。図１および図２
に示すように、冷却用放熱器Ｃ１は、電動モータＭ１に
より回転駆動される冷却用ファンＦ１を水平状態で取り
付けた平板状の基体１と、その基体１の表面側に形成さ
れ、ＣＰＵ、ＤＳＰ、描画用プロセッサ等のマイクロプ
ロセッサＰのパッケージケース１００の底面から下方に
向けて多数立設される接続用ピン１０１のそれぞれと係
合可能な多数の柱状のソケット部２と、基体１の底面側
に形成され、マイクロプロセッサＰを結合可能な基板
（例えば、パーソナルコンピュータのマザーボード等）
側のソケットＳと基体底面との間に所定の垂直方向の距
離を設ける多数の柱状のスペーサ部１０と、各スペーサ
部１０の先端に形成され、各ソケット部２を介してマイ
クロプロセッサＰの各接続用ピン１０１と電気的に導通
すると共に基板側ソケットＳと係合可能なピン状の接続
端子４と、電子冷却構造体Ｅとから構成されている。な
お、マイクロプロセッサＰのパッケージ構造は、図４に
示す従来のものと同じであるので、詳細な説明は省略す
る。
【００１７】前記電子冷却構造体Ｅは、電子冷却素子と
してのペルチェ素子６と、熱伝導性材料で形成される平
板状の天板部５ａとこの天板部５ａの底面から下方に向
けて多数立設されるピン状の放熱フィン５ｂから成るヒ
ートシンク５とから構成されている。
してのペルチェ素子６と、熱伝導性材料で形成される平
板状の天板部５ａとこの天板部５ａの底面から下方に向
けて多数立設されるピン状の放熱フィン５ｂから成るヒ
ートシンク５とから構成されている。
【００１８】ペルチェ素子６は、２種類の金属の接合部
に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動す
るという「ペルチェ効果（Peltier effect）」を利用し
た素子であり、一般的なヒートシンクを利用した空冷で
は雰囲気温度（周囲の温度）よりも温度を下げることは
できないが、このペルチェ素子６を利用することで、雰
囲気温度より温度を低下させることが可能となる。ペル
チェ素子６の放熱部（図１および図２では裏面側）は、
ヒートシンク５の天板部５ｂの表面に密接状態で取り付
けられ、吸熱部（図１および図２では表面側）がマイク
ロプロセッサＰの底面１００ａ（図４（ｂ）参照）の中
央部分に密着するように配置される。なお、ペルチェ素
子６の接触部位には熱伝導を高めるシリコングリス等を
塗布するとよい。
に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動す
るという「ペルチェ効果（Peltier effect）」を利用し
た素子であり、一般的なヒートシンクを利用した空冷で
は雰囲気温度（周囲の温度）よりも温度を下げることは
できないが、このペルチェ素子６を利用することで、雰
囲気温度より温度を低下させることが可能となる。ペル
チェ素子６の放熱部（図１および図２では裏面側）は、
ヒートシンク５の天板部５ｂの表面に密接状態で取り付
けられ、吸熱部（図１および図２では表面側）がマイク
ロプロセッサＰの底面１００ａ（図４（ｂ）参照）の中
央部分に密着するように配置される。なお、ペルチェ素
子６の接触部位には熱伝導を高めるシリコングリス等を
塗布するとよい。
【００１９】電動モータＭ１の電源コード３およびペル
チェ素子６の電源コード７は、パーソナルコンピュータ
のマザーボード等の基板の電源供給部あるいは図３に示
すようなマイクロプロセッサＰの上側に設けられる冷却
用放熱器の電源部に接続される。
チェ素子６の電源コード７は、パーソナルコンピュータ
のマザーボード等の基板の電源供給部あるいは図３に示
すようなマイクロプロセッサＰの上側に設けられる冷却
用放熱器の電源部に接続される。
【００２０】次に、上記構成の冷却用放熱器Ｃ１の取付
方法および使用方法を説明する。まず、図１および図２
に示すように、基体１の上方にヒートシンク５を平板部
５ａが上になるように載置し、次いでその平板部５ａに
ペルチェ素子６の放熱部を載せる。次に、マイクロプロ
セッサＰの各接続用ピン１０１を柱状のソケット部２に
差し込み、ペルチェ素子６の吸熱部とマイクロプロセッ
サＰの裏面１００ａが密着するように押圧する。この際
に、マイクロプロセッサＰが本来セットされるパーソナ
ルコンピュータのマザーボード等の基板側のソケットＳ
に正しく接続されるように各接続用ピン１０１の配列等
に注意する。
方法および使用方法を説明する。まず、図１および図２
に示すように、基体１の上方にヒートシンク５を平板部
５ａが上になるように載置し、次いでその平板部５ａに
ペルチェ素子６の放熱部を載せる。次に、マイクロプロ
セッサＰの各接続用ピン１０１を柱状のソケット部２に
差し込み、ペルチェ素子６の吸熱部とマイクロプロセッ
サＰの裏面１００ａが密着するように押圧する。この際
に、マイクロプロセッサＰが本来セットされるパーソナ
ルコンピュータのマザーボード等の基板側のソケットＳ
に正しく接続されるように各接続用ピン１０１の配列等
に注意する。
【００２１】次いで、基体１のスペーサ部１０の先端に
形成されている接続端子４をパーソナルコンピュータの
マザーボード等の基板側のソケットＳに係合させる。な
お、この際に、ソケットＳに本来直接セットされるマイ
クロプロセッサＰが正しい向きで係合されるように接続
端子４の配列等に注意する。
形成されている接続端子４をパーソナルコンピュータの
マザーボード等の基板側のソケットＳに係合させる。な
お、この際に、ソケットＳに本来直接セットされるマイ
クロプロセッサＰが正しい向きで係合されるように接続
端子４の配列等に注意する。
【００２２】そして、電動モータＭ１の電源コード３お
よびペルチェ素子６の電源コード７を、パーソナルコン
ピュータのマザーボード等の基板の電源供給部あるいは
図３に示すようにマイクロプロセッサＰの上側に設けら
れる冷却用放熱器の電源部に接続する。
よびペルチェ素子６の電源コード７を、パーソナルコン
ピュータのマザーボード等の基板の電源供給部あるいは
図３に示すようにマイクロプロセッサＰの上側に設けら
れる冷却用放熱器の電源部に接続する。
【００２３】これにより、パーソナルコンピュータ等の
電源投入に伴いマイクロプロセッサＰおよび冷却用放熱
器Ｃ１（電動モータＭ１およびペルチェ素子６）に駆動
電源が供給されてそれぞれ稼働を開始する。
電源投入に伴いマイクロプロセッサＰおよび冷却用放熱
器Ｃ１（電動モータＭ１およびペルチェ素子６）に駆動
電源が供給されてそれぞれ稼働を開始する。
【００２４】給電に伴いマイクロプロセッサＰより発せ
られる熱は、柱状のソケット部２および柱状のスペーサ
部１０に伝導されると共に、ペルチェ素子６を介してヒ
ートシンク５（平板部５ａおよび放熱フィン５ｂ）に伝
導される。この際に、ペルチェ素子６は、給電に伴うペ
ルチェ効果によりマイクロプロセッサＰの裏面側から積
極的に吸熱し、その熱をヒートシンク５側へ放熱する。
られる熱は、柱状のソケット部２および柱状のスペーサ
部１０に伝導されると共に、ペルチェ素子６を介してヒ
ートシンク５（平板部５ａおよび放熱フィン５ｂ）に伝
導される。この際に、ペルチェ素子６は、給電に伴うペ
ルチェ効果によりマイクロプロセッサＰの裏面側から積
極的に吸熱し、その熱をヒートシンク５側へ放熱する。
【００２５】そして、柱状のソケット部２、柱状のスペ
ーサ部１０およびヒートシンク５に伝導された熱は、電
動モータＭ１の稼働に伴って回転される冷却ファンＦ１
によって、図２に矢印Ｂ１で示すような下方から上方へ
向かう送風によって空冷される。即ち、冷却ファンＦ１
からの送風Ｂ１は、柱状のスペーサ部１０間→ヒートシ
ンク５のピン状の放熱フィン５ｂ間→柱状のソケット部
２間の順で流通し、それぞれに伝導された熱を外部に放
熱させる。
ーサ部１０およびヒートシンク５に伝導された熱は、電
動モータＭ１の稼働に伴って回転される冷却ファンＦ１
によって、図２に矢印Ｂ１で示すような下方から上方へ
向かう送風によって空冷される。即ち、冷却ファンＦ１
からの送風Ｂ１は、柱状のスペーサ部１０間→ヒートシ
ンク５のピン状の放熱フィン５ｂ間→柱状のソケット部
２間の順で流通し、それぞれに伝導された熱を外部に放
熱させる。
【００２６】なお、電動モータＭ１およびペルチェ素子
６は、マイクロプロセッサＰの稼働中において、常時稼
働させるようにしてもよいし、あるいはマイクロプロセ
ッサＰの温度を検出して所定温度以上になった場合に稼
働するようにしてもよい。これにより、マイクロプロセ
ッサＰを裏面側から効率よく冷却することができる。
６は、マイクロプロセッサＰの稼働中において、常時稼
働させるようにしてもよいし、あるいはマイクロプロセ
ッサＰの温度を検出して所定温度以上になった場合に稼
働するようにしてもよい。これにより、マイクロプロセ
ッサＰを裏面側から効率よく冷却することができる。
【００２７】本実施形態によれば、図３に示すようなマ
イクロプロセッサＰを表面側から空冷する従来の冷却用
放熱器Ｃ２に加えて、ヒートシンク５、ペルチェ素子６
等から成る本冷却用放熱器Ｃ１を介在させることにより
冷却効率を高めることができ、発熱量が増大傾向にある
マイクロプロセッサＰを十分に冷却することができる。
イクロプロセッサＰを表面側から空冷する従来の冷却用
放熱器Ｃ２に加えて、ヒートシンク５、ペルチェ素子６
等から成る本冷却用放熱器Ｃ１を介在させることにより
冷却効率を高めることができ、発熱量が増大傾向にある
マイクロプロセッサＰを十分に冷却することができる。
【００２８】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で変更可能である。例えば、本実施形態では、ペルチ
ェ素子６およびヒートシンク５を設ける場合について説
明したが、ペルチェ素子６を省略してヒートシンク５だ
けを設けるようにすることもできる。この場合には、ヒ
ートシンク５のピン状の放熱フィン５ｂを長くして、平
板部５ａがマイクロプロセッサＰの裏面側に密接する構
成とする。この構成では、ペルチェ素子６を設ける場合
より冷却効率が低下するが、構成がより簡単になると共
に消費電力を抑えることが可能となり、発熱量が比較的
少ない半導体装置には十分に使用可能である。
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で変更可能である。例えば、本実施形態では、ペルチ
ェ素子６およびヒートシンク５を設ける場合について説
明したが、ペルチェ素子６を省略してヒートシンク５だ
けを設けるようにすることもできる。この場合には、ヒ
ートシンク５のピン状の放熱フィン５ｂを長くして、平
板部５ａがマイクロプロセッサＰの裏面側に密接する構
成とする。この構成では、ペルチェ素子６を設ける場合
より冷却効率が低下するが、構成がより簡単になると共
に消費電力を抑えることが可能となり、発熱量が比較的
少ない半導体装置には十分に使用可能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明に従うと、半導体装置は、柱状の
ソケット部およびスペーサ部の先端に形成される接続端
子を介して基板側ソケットに係合され、該半導体装置の
駆動により発せられる熱は、柱状のソケット部および柱
状のスペーサ部に伝導され、冷却用ファンにより下方か
ら上方に向けて送風される風が前記柱状のソケット部間
および柱状のスペーサ部間に流通されることにより外部
に放熱され、半導体装置を裏面側から空冷することがで
きるという効果がある。
ソケット部およびスペーサ部の先端に形成される接続端
子を介して基板側ソケットに係合され、該半導体装置の
駆動により発せられる熱は、柱状のソケット部および柱
状のスペーサ部に伝導され、冷却用ファンにより下方か
ら上方に向けて送風される風が前記柱状のソケット部間
および柱状のスペーサ部間に流通されることにより外部
に放熱され、半導体装置を裏面側から空冷することがで
きるという効果がある。
【００３０】また、半導体装置を表面側から空冷する第
１の冷却用放熱器に加えて、ヒートシンク等から成る本
発明に係る冷却用放熱器を設けることにより冷却効率を
高めることができ、発熱量が増大傾向にある半導体装置
を十分に冷却することが期待できる。
１の冷却用放熱器に加えて、ヒートシンク等から成る本
発明に係る冷却用放熱器を設けることにより冷却効率を
高めることができ、発熱量が増大傾向にある半導体装置
を十分に冷却することが期待できる。
【図１】本実施形態に係る冷却用放熱器Ｃ１の構成を示
す分解斜視図である。
す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る冷却用放熱器Ｃ１の構成を示
す端面図である。
す端面図である。
【図３】従来の冷却用放熱器Ｃ２の構成を示す斜視図
（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図４】半導体装置の一例を示す平面図（ａ）、裏面図
（ｂ）および側面図（ｃ）である。
（ｂ）および側面図（ｃ）である。
Ｃ１ 冷却用放熱器
１ 基体
２ ソケット部
３ 電源コード
４ 接続端子
Ｅ 電子冷却構造
５ ヒートシンク
５ａ 平板部
５ｂ 放熱フィン
６ ペルチェ素子（電子冷却素子）
７ 電源コード
Ｍ１ 電動モータ
Ｆ１ 冷却ファン
Ｐ 半導体装置
Ｓ ソケット
Claims (5)
- 【請求項１】 発熱源としての半導体装置を冷却するた
めの冷却用放熱器であって、 電動モータにより回転駆動される冷却用ファンを保持す
る平板状の基体と、 該基体の表面側に形成され、前記半導体装置の側面ある
いは底面から下方に向けて多数立設される接続用ピンの
それぞれと係合可能な多数の柱状のソケット部と、 前記基体の底面側に形成され、前記半導体装置を取り付
け可能な基板側ソケットと基体底面との間に所定の垂直
方向の距離を設ける多数の柱状のスペーサ部と、 該各スペーサ部の先端に形成され、前記各ソケット部を
介して前記半導体装置の各接続用ピンと電気的に導通さ
れると共に、前記基板側ソケットと係合可能な接続端子
と、 前記基体の冷却用ファンの上方に、ヒートシンクを介し
て配置されるペルチェ素子と、 から構成され、 前記ヒートシンクは、熱伝導性材料で形成される平板状
の天板部と、該天板部の底面から下方に向けて多数立設
されるピン状の放熱フィンで構成され、 前記電動モータは、前記冷却用ファンを前記接続端子側
から前記ソケット部側に向けて送風するように回転され
ることを特徴とする半導体装置の冷却用放熱器。 - 【請求項２】 発熱源としての半導体装置を冷却するた
めの冷却用放熱器であって、 電動モータにより回転駆動される冷却用ファンを保持す
る平板状の基体と、 該基体の表面側に形成され、前記半導体装置の側面ある
いは底面から下方に向けて多数立設される接続用ピンの
それぞれと係合可能な多数の柱状のソケット部と、 前記基体の底面側に形成され、前記半導体装置を取り付
け可能な基板側ソケットと基体底面との間に所定の垂直
方向の距離を設ける多数の柱状のスペーサ部と、 該各スペーサ部の先端に形成され、前記各ソケット部を
介して前記半導体装置の各接続用ピンと電気的に導通さ
れると共に、前記基板側ソケットと係合可能な接続端子
と、 から構成され、 前記電動モータは、前記冷却用ファンを前記接続端子側
から前記ソケット部側に向けて送風するように回転され
ることを特徴とする半導体装置の冷却用放熱器。 - 【請求項３】 前記基体の冷却用ファンの上方に、ヒー
トシンクを介して電子冷却素子が配置されることを特徴
とする請求項１に記載の半導体装置の冷却用放熱器。 - 【請求項４】 前記電子冷却素子は、ペルチェ素子で構
成され、 前記ヒートシンクは、熱伝導性材料で形成される平板状
の天板部と、該天板部の底面から下方に向けて多数立設
されるピン状の放熱フィンで構成され、 前記ペルチェ素子は、放熱部を前記ヒートシンクの天板
部の表面に密接状態で取り付けられ、吸熱部が前記半導
体装置の底面に密着可能な状態とされることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の半導体装置の冷却用
放熱器。 - 【請求項５】 前記半導体装置は、ＰＧＡ型パッケージ
に封入されたマイクロプロセッサであり、 前記スペーサ部および当該スペーサ部の先端に形成され
る接続端子の配列は、前記ＰＧＡ型パッケージが備える
接続用ピンと同一配列であることを特徴とする請求項１
から請求項３の何れかに記載の半導体装置の冷却用放熱
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277380A JP2003086748A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 半導体装置の冷却用放熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277380A JP2003086748A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 半導体装置の冷却用放熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003086748A true JP2003086748A (ja) | 2003-03-20 |
Family
ID=19101909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001277380A Pending JP2003086748A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 半導体装置の冷却用放熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003086748A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064557A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷却装置 |
| JPWO2013051099A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2015-03-30 | 富士通株式会社 | 試験用治具及び半導体装置の試験方法 |
| CN109974331A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种半导体制冷装置 |
| CN116387257A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-07-04 | 山东隽宇电子科技有限公司 | 一种半导体元件冷却装置 |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277380A patent/JP2003086748A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007064557A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷却装置 |
| JPWO2013051099A1 (ja) * | 2011-10-04 | 2015-03-30 | 富士通株式会社 | 試験用治具及び半導体装置の試験方法 |
| CN109974331A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种半导体制冷装置 |
| CN109974331B (zh) * | 2017-12-27 | 2024-01-16 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种半导体制冷装置 |
| CN116387257A (zh) * | 2023-05-24 | 2023-07-04 | 山东隽宇电子科技有限公司 | 一种半导体元件冷却装置 |
| CN116387257B (zh) * | 2023-05-24 | 2024-01-30 | 山东隽宇电子科技有限公司 | 一种半导体元件冷却装置 |
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