JP2003179189A - Thin heat sink and its packaging structure - Google Patents

Thin heat sink and its packaging structure

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JP2003179189A
JP2003179189A JP2001379246A JP2001379246A JP2003179189A JP 2003179189 A JP2003179189 A JP 2003179189A JP 2001379246 A JP2001379246 A JP 2001379246A JP 2001379246 A JP2001379246 A JP 2001379246A JP 2003179189 A JP2003179189 A JP 2003179189A
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JP
Japan
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heat sink
heat
plate
perforated
thin
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JP2001379246A
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Masaaki Yamamoto
雅章 山本
Takahiro Shimura
隆広 志村
Tomomoto Yanagida
智基 柳田
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin heat sink, and its packaging structure, suitable for cooling heat generating bodies, e.g. electronic components or optical components, mounted with high density. <P>SOLUTION: The thin heat sink is provided with low profile porous fins 2 on a base board 3 or a flat heat pipe. Since the porous fin 2 has a large surface area, good heat dissipation performance or heat absorption performance is exhibited even if the profile is lowered. Since the porous fin 2 is lightweight, exterior plate of the flat heat pipe is not deformed by its weight during use. The inventive heat sink exhibits excellent cooling characteristics through good heat dissipation of the porous fins 2 when the base board 3 or the flat heat pipe is used in contact with a heat generating body or in the vicinity thereof, and through good heat absorption of the porous fins 2 when the porous fins 2 are used in contact with the heat generating body or in the vicinity thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、高密度実装された
電子部品(CPU、半導体チップなど)や光部品(LD
など)などの発熱体を冷却するのに好適な薄型ヒートシ
ンクおよびその実装構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component (CPU, semiconductor chip, etc.) and an optical component (LD) mounted in high density.
The present invention relates to a thin heat sink suitable for cooling a heating element such as), and a mounting structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】高密度実装された電子部品や光部品など
の発熱体を冷却するヒートシンクには、スペースの点か
ら、図10(イ)に示すようなベース板3に高さの低い
無穴フィン20を設けたもの、図10(ロ)に示すよう
な前記ベース板3上に丸型ヒートパイプ9を接合したも
の、図10(ハ)に示すような板型ヒートパイプ11に
高さの低い無穴フィン20を設けたものなどが用いられ
ている。図10(ロ)で21は丸型ヒートパイプ9の取
付具である。
2. Description of the Related Art In a heat sink for cooling a heating element such as a high-density mounted electronic component or optical component, a base plate 3 as shown in FIG. A fin 20 is provided, a round heat pipe 9 is joined to the base plate 3 as shown in FIG. 10B, and a plate heat pipe 11 having a height as shown in FIG. For example, the one provided with a low non-hole fin 20 is used. In FIG. 10B, reference numeral 21 is a fitting for the round heat pipe 9.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記図10(イ)〜
(ハ)に示した従来のヒートシンクは無穴フィン20の
高さが低いため冷却特性が悪いという問題がある。さら
に図10(ハ)に示したヒートシンクには、板型ヒート
パイプ11の外装板12が薄肉のため、無穴フィン20
の重みで変形して冷却特性が低下するという問題もあ
る。本発明は、優れた冷却特性が安定して得られる薄型
ヒートシンクおよびその実装構造の提供を目的とする。
Problems to be Solved by the Invention FIG.
The conventional heat sink shown in (c) has a problem that the cooling characteristics are poor because the height of the holeless fin 20 is low. Further, in the heat sink shown in FIG. 10C, since the outer plate 12 of the plate heat pipe 11 is thin, the non-hole fin 20
There is also a problem in that the cooling characteristic is deteriorated due to deformation due to the weight of. It is an object of the present invention to provide a thin heat sink and a mounting structure for the thin heat sink that can stably obtain excellent cooling characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ベース板上に、高さの低い有穴フィンが設けられている
ことを特徴とする薄型ヒートシンクである。
The invention according to claim 1 is
A thin heat sink characterized in that a perforated fin having a low height is provided on a base plate.

【0005】請求項2記載の発明は、ベース板にヒート
パイプが埋め込まれていることを特徴とする請求項1記
載の薄型ヒートシンクである。
The invention according to claim 2 is the thin heat sink according to claim 1, characterized in that a heat pipe is embedded in the base plate.

【0006】請求項3記載の発明は、前記高さの低い有
穴フィンが、多数の微細穴が開けられた多穴金属板また
は金網により構成されていることを特徴とする請求項1
または2記載の薄型ヒートシンクである。
The invention according to claim 3 is characterized in that the perforated fins having a low height are constituted by a multi-hole metal plate or a wire mesh in which a large number of fine holes are formed.
Alternatively, it is the thin heat sink described in 2.

【0007】請求項4記載の発明は、前記有穴フィンが
コルゲート状またはプレート状であ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薄型ヒートシンクで
ある。
The invention according to claim 4 is the thin heat sink according to any one of claims 1 to 3, wherein the perforated fins are corrugated or plate-shaped.

【0008】請求項5記載の発明は、前記ベース板上に
前記有穴フィンが金属接合により設けられていることを
特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の薄型ヒー
トシンクである。
The invention according to claim 5 is the thin heat sink according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the perforated fins are provided on the base plate by metal bonding.

【0009】請求項6記載の発明は、前記ベース板上に
前記有穴フィンがかしめにより設けられていることを特
徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の薄型ヒート
シンクである。
The invention according to claim 6 is the thin heat sink according to any one of claims 1 to 4, wherein the perforated fins are provided on the base plate by caulking.

【0010】請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の
いずれかに記載の薄型ヒートシンクを構成するベース板
または有穴フィンが発熱体に接触または近接しているこ
とを特徴とする薄型ヒートシンクの実装構造である。
A seventh aspect of the present invention is a thin heat sink characterized in that the base plate or the perforated fins constituting the thin heat sink according to any one of the first to sixth aspects is in contact with or close to a heating element. It is a mounting structure of.

【0011】請求項8記載の発明は、ベース板に代えて
板型ヒートパイプが用いられていることを特徴とする請
求項1、3〜5のいずれかに記載の薄型ヒートシンクで
ある。
The invention according to claim 8 is the thin heat sink according to any one of claims 1, 3 to 5, characterized in that a plate heat pipe is used in place of the base plate.

【0012】請求項9記載の発明は、請求項8記載の薄
型ヒートシンクを構成する板型ヒートパイプまたは有穴
フィンが発熱体に接触または近接していることを特徴と
する薄型ヒートシンクの実装構造である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a thin heat sink mounting structure in which a plate heat pipe or a perforated fin constituting the thin heat sink according to the eighth aspect is in contact with or close to a heating element. is there.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】請求項1〜6記載発明のヒートシ
ンクは、ベース板上に有穴フィンを設けたものであり、
前記有穴フィンは表面積が大きく通風性も良いことから
熱放散性に優れ、その高さを低くしても良好な冷却特性
が得られるため、高密度実装される電子部品や光部品の
冷却に適する。請求項8記載発明のヒートシンクは、板
型ヒートパイプ上に有穴フィンを設けたものであり、有
穴フィンは表面積が大きく熱放散性に優れ、しかも板型
ヒートパイプは冷却能が高いため、フィンの高さを低く
しても十分良好な冷却特性が安定して得られる。さらに
有穴フィンは軽量のため板型ヒートパイプの外装板が変
形することがない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A heat sink according to claims 1 to 6 is one in which a perforated fin is provided on a base plate,
Since the perforated fin has a large surface area and good ventilation, it is excellent in heat dissipation, and even if its height is lowered, good cooling characteristics can be obtained, so that it can be used for cooling electronic components and optical components that are mounted at high density. Suitable. The heat sink of the invention according to claim 8 is one in which a perforated fin is provided on a plate-shaped heat pipe, and the perforated fin has a large surface area and is excellent in heat dissipation, and the plate-shaped heat pipe has a high cooling ability. Even if the height of the fin is reduced, sufficiently good cooling characteristics can be stably obtained. Furthermore, since the perforated fin is lightweight, the outer plate of the plate heat pipe is not deformed.

【0014】以下に本発明のヒートシンクを図を参照し
て具体的に説明する。図1は本発明のヒートシンクの第
1の実施形態を示す横断面図である。このヒートシンク
は、微細穴1が多数開けられたアルミニウム合金薄板を
所定のプレート形状に切り出してプレート状有穴フィン
2とし、この有穴フィン2の一端をベース板3に開けた
複数の溝4に1枚づつ半田5接合したものである。この
ヒートシンクは前記プレート状有穴フィン2は、微細穴
1が多数開けられていて表面積が大きいため、その高さ
を低くしても良好な熱放散性が得られる。
The heat sink of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the heat sink of the present invention. In this heat sink, an aluminum alloy thin plate having a large number of fine holes 1 is cut into a predetermined plate shape to form a plate-shaped perforated fin 2, and one end of the perforated fin 2 is formed into a plurality of grooves 4 formed in the base plate 3. The solder 5 is joined one by one. In this heat sink, since the plate-shaped perforated fins 2 have a large number of fine holes 1 and a large surface area, good heat dissipation can be obtained even if the height thereof is lowered.

【0015】図2は本発明のヒートシンクの第2の実施
形態を示す横断面図である。このヒートシンクは、プレ
ート状有穴フィン2の一端をベース板3に開けた複数の
溝4に1枚づつかしめて金属接合したもので、図1に示
したヒートシンクと同等の冷却特性が得られる。このも
のは面倒な半田接合を要さないため組み立て作業性に優
れる。図2で6はかしめ接合のために溝4間に、たがね
を打ち込んで入れたノッチである。状況によっては、こ
のヒートシンクでは、溝4とプレート状有穴フィン2間
に伝熱性グリ−スなどを介在させて両者間の熱抵抗を小
さくする方法もある。
FIG. 2 is a cross sectional view showing a second embodiment of the heat sink of the present invention. This heat sink is one in which one end of the plate-shaped perforated fin 2 is held in a plurality of grooves 4 formed in the base plate 3 one by one and metal-bonded, and the same cooling characteristics as the heat sink shown in FIG. 1 can be obtained. This product has excellent workability in assembly because it does not require troublesome soldering. In FIG. 2, 6 is a notch formed by driving a chisel between the grooves 4 for crimping. Depending on the situation, in this heat sink, there is also a method of interposing a heat conductive grease or the like between the groove 4 and the plate-shaped perforated fin 2 to reduce the thermal resistance between them.

【0016】図3は本発明のヒートシンクの第3の実施
形態を示す横断面図である。このヒートシンクは、鋸状
有穴フィン7の一端側をベース板3に開けた複数の溝4
内に差し込み、そこへ楔8を打ち込んでかしめ接合した
ものである。このヒートシンクは、フィンの高さが同じ
場合、図2に示したヒートシンクよりフィンの長さが長
い分、より高い冷却特性が得られる。
FIG. 3 is a cross sectional view showing a third embodiment of the heat sink of the present invention. This heat sink has a plurality of grooves 4 in which one end side of a serrated fin 7 is opened in the base plate 3.
It is the one that is inserted into the inside and that the wedge 8 is driven into it and caulked and joined. When the fins have the same height, this heat sink has a longer fin length than the heat sink shown in FIG.

【0017】図4は本発明のヒートシンクの第4の実施
形態を示す横断面図である。このヒートシンクは、図1
に示したヒートシンクのベース板3上にコルゲート状有
穴フィン10を半田付けし、さらにベース板3に断面円
形の孔17を開け、この孔17に丸型ヒートパイプ9を
挿入したものである。このヒートシンクは、図1に示し
たヒートシンクと較べて、大きさが同じで、より高い冷
却特性が得られる。このヒートシンクは発熱密度の大き
い発熱体やトップヒートモード時の冷却に用いられる。
孔17と丸型ヒートパイプ9間に伝熱性グリースを介在
させたり或いは挿入後丸型ヒートパイプ9を拡径して両
者間の熱抵抗を小さくすることが望ましい。
FIG. 4 is a cross sectional view showing a fourth embodiment of the heat sink of the present invention. This heat sink is
The corrugated perforated fins 10 are soldered on the base plate 3 of the heat sink shown in FIG. 1, a hole 17 having a circular cross section is opened in the base plate 3, and the round heat pipe 9 is inserted into the hole 17. This heat sink has the same size as that of the heat sink shown in FIG. 1 and provides higher cooling characteristics. This heat sink is used for a heating element having a high heat generation density and cooling in the top heat mode.
It is desirable to interpose a heat transfer grease between the hole 17 and the round heat pipe 9 or to expand the diameter of the round heat pipe 9 after insertion to reduce the thermal resistance between them.

【0018】図5(イ)は本発明のヒートシンクの第5
の実施形態を示す斜視図、(ロ)は(イ)のa−a断面
図である。このヒートシンクは、金属細線13を編んだ
金網14をコルゲート状に成形して高さの低いコルゲー
ト状有穴フィン15とし、これを板型ヒートパイプ11
の外装板12上に半田5接合したもので、板型ヒートパ
イプ11が高冷却能を有するため冷却特性が極めて優れ
る。さらに有穴フィン15は軽量なので、その重みで板
型ヒートパイプ11の外装板12が変形することもな
い。
FIG. 5A shows a fifth heat sink of the present invention.
Is a perspective view showing the embodiment of FIG. In this heat sink, a metal net 14 formed by knitting thin metal wires 13 is formed into a corrugated shape to form a corrugated perforated fin 15 having a low height.
The outer plate 12 is soldered with 5 and the plate-type heat pipe 11 has a high cooling capacity, so that the cooling characteristics are extremely excellent. Furthermore, since the perforated fin 15 is lightweight, the weight of the perforated fin 15 does not deform the exterior plate 12 of the plate heat pipe 11.

【0019】本発明において、ベース板2または板型ヒ
ートパイプ11の外装板12にはC1020、C110
0、C1200などの銅系材料、A1010、A110
0、A5000系、A6000系、A7000系などの
アルミニウム系材料が好適である。ベース板2は、押
出、鍛造、圧延、鋳造、プレス後かしめ、機械加工など
の常法により製造される。板型ヒートパイプ11は、板
材を溶接、半田付け、接着剤接合などで接合して形成す
る方法、型材押出を利用する方法などにより製造され
る。
In the present invention, the base plate 2 or the exterior plate 12 of the plate heat pipe 11 is provided with C1020, C110.
0, C1200 and other copper-based materials, A1010, A110
Aluminum materials such as 0, A5000 series, A6000 series, and A7000 series are suitable. The base plate 2 is manufactured by an ordinary method such as extrusion, forging, rolling, casting, crimping after pressing, and machining. The plate-type heat pipe 11 is manufactured by a method of joining and forming plate materials by welding, soldering, adhesive bonding, or the like, a method of utilizing mold material extrusion, or the like.

【0020】本発明において、有穴フィンは、金属薄板
に微細穴を多数開けた多穴金属板や金属細線を編んだ金
網などをコルゲート状、プレート状、格子状、くし型
状、オフセット状、ピン状などに成形して作製される。
金属薄板に開ける微細穴の大きさおよび穴密度(メッシ
ュ)は、微細穴を開ける前の金属薄板に較べて表面積が
大きくなるように選定される。
In the present invention, the perforated fins are corrugated, plate-shaped, lattice-shaped, comb-shaped, offset-shaped, such as a multi-hole metal plate in which a large number of fine holes are formed in a thin metal plate or a metal mesh woven with fine metal wires. It is formed by molding into a pin shape.
The size and the hole density (mesh) of the fine holes formed in the thin metal plate are selected so that the surface area is larger than that of the thin metal plate before the fine holes are formed.

【0021】前記くし型状やピン状の有穴フィンは、製
法上、厚さが厚くなるが、厚さの薄いベース板または板
型ヒートパイプを用いることによりヒートシンク全体の
厚さを抑えることができる。
The comb-shaped and pin-shaped perforated fins have a large thickness due to the manufacturing method, but the thickness of the entire heat sink can be suppressed by using a thin base plate or plate-type heat pipe. it can.

【0022】本発明において、有穴フィンを構成する多
穴金属板または金網には、前記銅系材料またはアルミニ
ウム系材料の他、カーボン系材料、セラミック材料など
の任意の熱伝導性材料が用いられる。
In the present invention, for the multi-hole metal plate or wire net constituting the perforated fin, any heat conductive material such as carbon material, ceramic material, etc. is used in addition to the copper material or aluminum material. .

【0023】前記多穴金属板16は、図7(イ)〜
(ヘ)に示すような種々の穴形状のものが使用できる。
これらの多穴金属板16は金属薄板をプレス加工などし
て作製される。金網には図8(イ)〜(ニ)に示すよう
な種々の編み方のものが使用できる。金網の表面積は金
属細線の線径、編み方などにより変えられる。本発明に
おいて、有穴フィンの高さh(図1参照)は10mm程
度以下が望ましい。
The multi-hole metal plate 16 is shown in FIGS.
Various hole shapes as shown in (f) can be used.
These multi-hole metal plates 16 are manufactured by pressing a thin metal plate. As the wire net, various knitting methods as shown in FIGS. The surface area of the wire mesh can be changed by the wire diameter of the thin metal wire, the weaving method, and the like. In the present invention, the height h of the perforated fin (see FIG. 1) is preferably about 10 mm or less.

【0024】前記コルゲート状有穴フィンでは、図6
(イ)に示す有穴フィン10の高さの揃ったもの、図6
(ロ)に示す有穴フィン10の高さが不揃いのもの、図
6(ハ)に示す有穴フィン10の先端を膨らませて表面
積を大きくしたものなどが使用できる。この有穴フィン
10は複数枚重ねて用いても良く、またベース板を用い
る場合は、図8(ニ)に示すように無穴フィン20を下
に重ねて用いても良い。
In the corrugated perforated fin shown in FIG.
The perforated fin 10 shown in (a) having a uniform height, as shown in FIG.
As the perforated fin 10 shown in (B), the height of the perforated fin 10 is not uniform, and the perforated fin 10 shown in FIG. A plurality of the perforated fins 10 may be used in a stacked manner, and when a base plate is used, the non-perforated fins 20 may be used in a stacked manner as shown in FIG. 8D.

【0025】ベース板または板型ヒートパイプへの有穴
フィンの接合は熱伝導の良い金属接合が望ましい。金属
接合にはロウ(硬ロウ、軟ロウ)付法、超音波溶接法、
抵抗加熱溶接法、アーク(TIG、MIG、プラズマ)
溶接法などが挙げられる。熱伝導性の良い接着剤を用い
ても良い。ベース板に接合する場合はかしめ法も適用で
きる。
For joining the perforated fins to the base plate or the plate-type heat pipe, it is desirable to use metal joints having good heat conduction. For metal joining, brazing (hard brazing, soft brazing) method, ultrasonic welding method,
Resistance heating welding method, arc (TIG, MIG, plasma)
Welding method and the like can be mentioned. An adhesive having good thermal conductivity may be used. When joining to the base plate, the caulking method can also be applied.

【0026】前記有穴フィンはメッキなどの表面処理を
施して外観やろう付け性を改善することができる。有穴
フィンの材料が銅の場合はニッケルメッキ、アルミニウ
ムの場合はアルマイト処理やNiメッキなどが有用であ
る。
The perforated fins may be subjected to a surface treatment such as plating to improve their appearance and brazability. When the material of the perforated fin is copper, nickel plating is useful, and when it is aluminum, alumite treatment or Ni plating is useful.

【0027】次に、本発明の薄型ヒートシンクの実装構
造を図を参照して説明する。図9(イ)に示す実装構造
はプリント基板18に実装されているCPU(発熱体)
19に板型ヒートパイプ11を接触させて熱伝導により
冷却する例である。CPU19と板型ヒートパイプ11
の間に伝熱性グリース、伝熱性シート、伝熱性硬化剤な
どを介在させておくと熱抵抗が低減し望ましい。
Next, the mounting structure of the thin heat sink of the present invention will be described with reference to the drawings. The mounting structure shown in FIG. 9A is a CPU (heating element) mounted on the printed circuit board 18.
This is an example in which the plate heat pipe 11 is brought into contact with 19 and cooled by heat conduction. CPU 19 and plate type heat pipe 11
It is desirable to interpose a heat-conducting grease, a heat-conducting sheet, a heat-conducting curing agent or the like between them, because the thermal resistance is reduced.

【0028】図9(ロ)に示す実装構造はCPU19に
有穴フィン10を近接させて放射熱を吸収し、これを板
型ヒートパイプ11に伝えて放熱する例である。板型ヒ
ートパイプ11の裏面にも有穴フィン10を設けておく
と冷却特性が一層向上する。網目フィンと発熱体の位置
決めには、ヒートシンクの外側に枠を設けておく方法が
有効である。板型ヒートパイプ11をベース板に置き換
えても同様の実装構造が得られる。
The mounting structure shown in FIG. 9B is an example in which the perforated fin 10 is brought close to the CPU 19 to absorb the radiant heat, and the radiant heat is transmitted to the plate type heat pipe 11 to radiate the heat. If the perforated fins 10 are also provided on the back surface of the plate heat pipe 11, the cooling characteristics are further improved. For positioning the mesh fins and the heating element, it is effective to provide a frame on the outside of the heat sink. Even if the plate heat pipe 11 is replaced with a base plate, a similar mounting structure can be obtained.

【0029】[0029]

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)厚さ0.2mmの金属薄板に、図7(ハ)
に示したパターンの穴(0.23mmφ)をプレス加工
により30メッシュの密度で開け、これを高さ4.1m
m、ピッチ1.4mmのコルゲート状に加工して有穴フ
ィンを形成し、このコルゲート状有穴フィンをベース板
にかしめ接合または半田接合して薄型ヒートシンクを製
造した。次に、この薄型ヒートシンクのベース板を発熱
体に接触させ或いは有穴フィンを発熱体に近接させて熱
移動量を測定した。前記熱移動量は熱抵抗の逆数を意味
する。前記金属薄板(有穴フィン)、ベース板にはC1
020銅合金またはA1100アルミニウム合金を用い
た。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. (Example 1) A thin metal plate having a thickness of 0.2 mm was formed as shown in FIG.
Holes (0.23 mmφ) of the pattern shown in Fig. 3 were punched at a density of 30 mesh by pressing, and the height was 4.1 m.
A corrugated fin having a pitch of 1.4 mm was processed to form a perforated fin, and the corrugated perforated fin was caulked or soldered to a base plate to manufacture a thin heat sink. Next, the heat transfer amount was measured by bringing the base plate of this thin heat sink into contact with the heating element or bringing the perforated fins close to the heating element. The heat transfer amount means the reciprocal of the thermal resistance. C1 for the metal thin plate (perforated fin) and the base plate
A 020 copper alloy or an A1100 aluminum alloy was used.

【0030】(実施例2)線径0.2mmの銅線または
アルミニウム線を図7(イ)に示した編み方で編んだ金
網を用いて有穴フィンを形成した他は、実施例1と同じ
方法により薄型ヒートシンクを製造し、熱移動量を測定
した。
(Embodiment 2) The same as Embodiment 1 except that a perforated fin is formed by using a wire net in which a copper wire or an aluminum wire having a wire diameter of 0.2 mm is knitted by the weaving method shown in FIG. A thin heat sink was manufactured by the same method, and the heat transfer amount was measured.

【0031】(比較例1)厚さ0.2mmの金属薄板を
高さ4.1mm、ピッチ1.4mmのコルゲート状に加
工した無穴フィンを用いた他は、実施例1と同じ方法に
より薄型ヒートシンクを製造し、熱移動量を測定した。
実施例1、2および比較例1で測定した熱移動量を相対
値で表1に示した。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A thin metal plate having a thickness of 0.2 mm and a corrugated fin having a height of 4.1 mm and a pitch of 1.4 mm were used. A heat sink was manufactured and the amount of heat transfer was measured.
The heat transfer amounts measured in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 as relative values.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1から明らかなように、実施例1、2
(No.1〜6)はいずれもフィンが有穴で熱放散性に
優れるため高い熱移動量を示した。これに対し比較例1
(No.7〜9)はいずれもフィンが無穴で熱放散性に
劣り熱移動量が低下した。
As is clear from Table 1, Examples 1 and 2
In each of (Nos. 1 to 6), the fins were perforated and excellent in heat dissipation, and thus showed a high heat transfer amount. On the other hand, Comparative Example 1
In each of (Nos. 7 to 9), the fins had no holes, the heat dissipation was poor, and the heat transfer amount was reduced.

【0034】(実施例3)ベース板に代えて板型ヒート
パイプを用いた他は、実施例1と同じ方法により薄型ヒ
ートシンクを製造し、熱移動量を測定した。
Example 3 A thin heat sink was manufactured by the same method as in Example 1 except that a plate heat pipe was used instead of the base plate, and the amount of heat transfer was measured.

【0035】(実施例4)ベース板に代えて板型ヒート
パイプを用いた他は、実施例2と同じ方法により薄型ヒ
ートシンクを製造し、熱移動量を測定した。
Example 4 A thin heat sink was manufactured by the same method as in Example 2 except that a plate heat pipe was used instead of the base plate, and the amount of heat transfer was measured.

【0036】(比較例2)ベース板に代えて板型ヒート
パイプを用いた他は、比較例1と同じ方法により薄型ヒ
ートシンクを製造し、熱移動量を測定した。実施例3、
4および比較例2で測定した熱移動量を相対値で表2に
示した。
Comparative Example 2 A thin heat sink was manufactured by the same method as in Comparative Example 1 except that a plate heat pipe was used instead of the base plate, and the amount of heat transfer was measured. Example 3,
The heat transfer amounts measured in Comparative Example 4 and Comparative Example 2 are shown in Table 2 as relative values.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】表2から明らかなように、実施例3、4
(No.11〜14)はいずれもフィンが有穴で熱放散
性に優れるため高い熱移動量を示した。また板型ヒート
パイプは、フィンが軽量なため、その外装板が変形した
りせず安定して機能した。これに対し比較例2(No.
17〜19)はいずれもフィンが無穴で熱放散性に劣
り、しかも板型ヒートパイプが変形して熱移動量が低下
した。
As is clear from Table 2, Examples 3, 4
(Nos. 11 to 14) all had a large amount of heat transfer because the fins had holes and were excellent in heat dissipation. Moreover, since the fins of the plate heat pipe were lightweight, the outer plate did not deform and functioned stably. On the other hand, Comparative Example 2 (No.
In all of Nos. 17 to 19), the fins had no holes and the heat dissipation was inferior, and moreover, the plate heat pipe was deformed and the heat transfer amount decreased.

【0039】以上、コルゲート状有穴フィンを用いた場
合について説明したが、プレート状など他の形状の有穴
フィンを用いた場合にも、実施例1〜4と同様の効果が
得られることは別途行った実験により確認した。
Although the case where the corrugated perforated fins are used has been described above, the same effect as in Examples 1 to 4 can be obtained even when the perforated fins having other shapes such as a plate are used. It was confirmed by a separate experiment.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明のヒートシンクは、ベース板上ま
たは板型ヒートパイプ上に有穴フィンを設けたもので、
この有穴フィンは表面積が大きいため高さを低くしても
良好な熱放散性または熱吸収性を発現する。また有穴フ
ィンは軽量なためその重みで板型ヒートパイプの外装板
が変形したりしない。さらに本発明のヒートシンクは、
そのベース板または板型ヒートパイプを発熱体に接触ま
たは近接させて用いた場合は有穴フィンの良好な熱放散
性により、また有穴フィンを発熱体に接触または近接さ
せて用いた場合は有穴フィンの良好な熱吸収性により、
いずれの場合も優れた冷却特性が得られる。依って、本
発明のヒートシンクは薄型化でき、高密度実装された電
子部品や光部品などの冷却に好適であり、工業上顕著な
効果を奏する。
The heat sink of the present invention has a perforated fin provided on a base plate or a plate heat pipe.
Since this perforated fin has a large surface area, it exhibits good heat dissipation or heat absorption even if the height is reduced. Moreover, since the perforated fin is lightweight, the outer plate of the plate heat pipe is not deformed by its weight. Furthermore, the heat sink of the present invention is
When the base plate or plate-type heat pipe is used in contact with or close to the heating element, it has good heat dissipation property of the perforated fins, and when the perforated fin is used in contact with or close to the heating element. Due to the good heat absorption of the hole fins,
In any case, excellent cooling characteristics can be obtained. Therefore, the heat sink of the present invention can be made thin, and is suitable for cooling electronic components, optical components, and the like mounted in high density, and has a remarkable industrial effect.

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

【図1】本発明のヒートシンクの第1の実施形態を示す
横断面説明図である。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view 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2の実施形態を示す
横断面説明図である。
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a second embodiment of the heat sink of the present invention.

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

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

【図5】本発明のヒートシンクの第5の実施形態を示す
(イ)は斜視図、(ロ)は(イ)のa−a断面図であ
る。
5A is a perspective view showing a fifth embodiment of the heat sink of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view taken along line aa of FIG.

【図6】(イ)〜(ニ)は本発明で用いる有穴フィンの
例を示す横断面説明図である。
6A to 6D are cross-sectional explanatory views showing an example of a perforated fin used in the present invention.

【図7】(イ)は本発明で用いる多穴金属板の例を示す
平面図および横断面図、(ロ)〜(ヘ)は平面図であ
る。
7A is a plan view and a cross-sectional view showing an example of a multi-hole metal plate used in the present invention, and FIGS. 7B to 7F are plan views.

【図8】(イ)〜(ニ)は本発明で用いる金網の例を示
す平面図および横断面図である。
8A to 8D are a plan view and a cross-sectional view showing an example of a wire mesh used in the present invention.

【図9】(イ)、(ロ)は本発明のヒートシンクの実装
構造の例を示す横断面説明図である。
9A and 9B are cross-sectional explanatory views showing an example of the mounting structure of the heat sink of the present invention.

【図10】(イ)〜(ハ)は従来のヒートシンクの横断
面説明図である。
10A to 10C are cross-sectional explanatory views of a conventional heat sink.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 微細穴 2 プレート状有穴フィン 3 ベース板 4 ベース板に開けた溝 5 半田 6 ノッチ 7 鋸状有穴フィン 8 楔 9 丸型ヒートパイプ 10 多穴金属板からなるコルゲート状有穴フィン 11 板型ヒートパイプ 12 外装板 13 金属細線 14 金網 15 金網からなるコルゲート状有穴フィン 16 多穴金属板 17 断面円形の孔 18 プリント基板 19 CPU(発熱体) 20 コルゲート状無穴フィン 21 丸型ヒートパイプの取付具 1 Fine hole 2 Plate-shaped perforated fins 3 base plate 4 Grooves on the base plate 5 solder 6 notches 7 Serrated fins with holes 8 wedges 9 Round heat pipe 10 Corrugated perforated fin made of multi-hole metal plate 11 Plate heat pipe 12 Exterior plate 13 thin metal wires 14 wire mesh 15 Corrugated perforated fins made of wire mesh 16 Multi-hole metal plate 17 Hole with circular cross section 18 Printed circuit board 19 CPU (heating element) 20 Corrugated non-hole fins 21 Round heat pipe fittings

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Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベース板上に、高さの低い有穴フィンが
設けられていることを特徴とする薄型ヒートシンク。
1. A thin heat sink characterized in that a perforated fin having a low height is provided on a base plate.
【請求項2】 ベース板にヒートパイプが埋め込まれて
いることを特徴とする請求項1記載の薄型ヒートシン
ク。
2. The thin heat sink according to claim 1, wherein a heat pipe is embedded in the base plate.
【請求項3】 前記高さの低い有穴フィンが、多数の微
細穴が開けられた多穴金属板または金網により構成され
ていることを特徴とする請求項1または2記載の薄型ヒ
ートシンク。
3. The thin heat sink according to claim 1, wherein the perforated fin having a low height is formed of a multi-hole metal plate or a metal net having a large number of fine holes.
【請求項4】 前記有穴フィンがコルゲート状またはプ
レート状であることを特徴とする請求項1乃至3のいず
れかに記載の薄型ヒートシンク。
4. The thin heat sink according to claim 1, wherein the perforated fin has a corrugated shape or a plate shape.
【請求項5】 前記ベース板上に前記有穴フィンが金属
接合により設けられ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薄型ヒートシンク。
5. The thin heat sink according to claim 1, wherein the perforated fins are provided on the base plate by metal bonding.
【請求項6】 前記ベース板上に前記有穴フィンがかし
めにより設けられ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薄型ヒートシンク。
6. The thin heat sink according to claim 1, wherein the perforated fins are provided on the base plate by caulking.
【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の薄型
ヒートシンクを構成するベース板または有穴フィンが発
熱体に接触または近接していることを特徴とする薄型ヒ
ートシンクの実装構造。
7. A mounting structure for a thin heat sink, characterized in that a base plate or a perforated fin constituting the thin heat sink according to claim 1 is in contact with or close to a heating element.
【請求項8】 ベース板に代えて板型ヒートパイプが用
いられていることを特徴とする請求項1、3〜5のいず
れかに記載の薄型ヒートシンク。
8. The thin heat sink according to claim 1, wherein a plate heat pipe is used instead of the base plate.
【請求項9】 請求項8記載の薄型ヒートシンクを構成
する板型ヒートパイプまたは有穴フィンが発熱体に接触
または近接していることを特徴とする薄型ヒートシンク
の実装構造。
9. A mounting structure of a thin heat sink, wherein a plate heat pipe or a perforated fin constituting the thin heat sink according to claim 8 is in contact with or close to a heating element.
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