JP2003188322A - ヒートシンク - Google Patents
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- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】効率的な放熱を可能とするヒートシンクを提供
すること。 【解決手段】表面に複数のフィンを有するカバーを備え
るヒートシンクにおいて、前記フィンは、一定間隔で規
則的に配列するとともに、１つのフィンの断面形状は六
角形であり、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面
上にその隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられ
た構造を有することを特徴とする。
すること。 【解決手段】表面に複数のフィンを有するカバーを備え
るヒートシンクにおいて、前記フィンは、一定間隔で規
則的に配列するとともに、１つのフィンの断面形状は六
角形であり、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面
上にその隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられ
た構造を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートシンクに関
し、特に、効率的な放熱を可能とするヒートシンクに関
する。
し、特に、効率的な放熱を可能とするヒートシンクに関
する。
【０００２】
【従来の技術】消費電力が大きく発熱量の多いＬＳＩ等
のデバイスは、動作を保証する温度範囲を維持するため
に、効率よく放熱を行う必要がある。そのため、デバイ
スにアルミ等の放熱特性に優れたフィンを有するヒート
シンクを取り付けるとともに、ヒートシンクにファンか
らの風を吹き付けることによって、デバイスを強制空冷
することがある。
のデバイスは、動作を保証する温度範囲を維持するため
に、効率よく放熱を行う必要がある。そのため、デバイ
スにアルミ等の放熱特性に優れたフィンを有するヒート
シンクを取り付けるとともに、ヒートシンクにファンか
らの風を吹き付けることによって、デバイスを強制空冷
することがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５のように
断面形状が四角形のピン型のフィンを並べた従来のヒー
トシンクの場合、図６に示すようにフィンの一面が風の
流れを遮ってしまうため、十分な放熱が期待できないと
いう問題がある。
断面形状が四角形のピン型のフィンを並べた従来のヒー
トシンクの場合、図６に示すようにフィンの一面が風の
流れを遮ってしまうため、十分な放熱が期待できないと
いう問題がある。
【０００４】また、図７のように断面形状が流線形のピ
ン型のフィンを並べたヒートシンクがある。しかし、こ
の場合、フィンの形状が複雑になってしまうため、ヒー
トシンクを切削で製作する場合、非常に高価になってし
まうという問題がある。
ン型のフィンを並べたヒートシンクがある。しかし、こ
の場合、フィンの形状が複雑になってしまうため、ヒー
トシンクを切削で製作する場合、非常に高価になってし
まうという問題がある。
【０００５】本発明の第１の目的は、効率的な放熱を可
能とするヒートシンクを提供することである。
能とするヒートシンクを提供することである。
【０００６】本発明の第２の目的は、低価格を実現する
ヒートシンクを提供することである。
ヒートシンクを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点にお
いては、表面に複数のフィンを有するカバーを備えるヒ
ートシンクにおいて、前記フィンは、一定間隔で規則的
に配列するとともに、各フィンの断面形状は正六角形で
あり、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面上にそ
の隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられた構造
を有することを特徴とする。
いては、表面に複数のフィンを有するカバーを備えるヒ
ートシンクにおいて、前記フィンは、一定間隔で規則的
に配列するとともに、各フィンの断面形状は正六角形で
あり、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面上にそ
の隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられた構造
を有することを特徴とする。
【０００８】本発明の第２の視点においては、表面に複
数のフィンを有するカバーを備えるヒートシンクにおい
て、前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するととも
に、各フィンの断面形状は六角形であり、かつ、一のフ
ィンにおける側壁面の延長面上にその隣の他のフィンに
おける側壁面が位置付けられた構造を有することを特徴
とする。
数のフィンを有するカバーを備えるヒートシンクにおい
て、前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するととも
に、各フィンの断面形状は六角形であり、かつ、一のフ
ィンにおける側壁面の延長面上にその隣の他のフィンに
おける側壁面が位置付けられた構造を有することを特徴
とする。
【０００９】本発明の第３の視点においては、表面に複
数のフィンを有するカバーを備えるヒートシンクにおい
て、前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するととも
に、１つのフィンにつき平行関係にある２対の側壁面が
３組存在し、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面
上にその隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられ
た構造を有することを特徴とする。
数のフィンを有するカバーを備えるヒートシンクにおい
て、前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するととも
に、１つのフィンにつき平行関係にある２対の側壁面が
３組存在し、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面
上にその隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられ
た構造を有することを特徴とする。
【００１０】本発明の第４の視点においては、板状部材
に所定の間隔をおいて直線状かつ平行に形成された所定
の幅を有する複数の第１の溝と、前記板状部材に、前記
第１の溝の側壁面に対して板面上において時計回りに０
度より大きくかつ９０度より小さい範囲の角度で所定の
間隔をおいて直線状かつ平行に形成された所定の幅を有
する複数の第２の溝と、前記板状部材に、前記第１の溝
の側壁面に対して板面上において時計反対回りに０度よ
り大きくかつ９０度より小さい範囲の角度で所定の間隔
をおいて直線状かつ平行に形成されるとともに、一の前
記第１の溝とその隣の他の前記第１の溝との間で前記第
２の溝の側壁面と交差する側壁面を有し、かつ、所定の
幅を有する複数の第３の溝と、を有するカバーを備える
ことを特徴とする。
に所定の間隔をおいて直線状かつ平行に形成された所定
の幅を有する複数の第１の溝と、前記板状部材に、前記
第１の溝の側壁面に対して板面上において時計回りに０
度より大きくかつ９０度より小さい範囲の角度で所定の
間隔をおいて直線状かつ平行に形成された所定の幅を有
する複数の第２の溝と、前記板状部材に、前記第１の溝
の側壁面に対して板面上において時計反対回りに０度よ
り大きくかつ９０度より小さい範囲の角度で所定の間隔
をおいて直線状かつ平行に形成されるとともに、一の前
記第１の溝とその隣の他の前記第１の溝との間で前記第
２の溝の側壁面と交差する側壁面を有し、かつ、所定の
幅を有する複数の第３の溝と、を有するカバーを備える
ことを特徴とする。
【００１１】また、前記ヒートシンクにおいて、前記第
１の溝、前記第２の溝及び前記第３の溝のうち２以上に
ついて同じ幅であることが好ましい。
１の溝、前記第２の溝及び前記第３の溝のうち２以上に
ついて同じ幅であることが好ましい。
【００１２】また、前記ヒートシンクにおいて、前記第
２の溝に係る角度と前記第３の溝に係る角度が同じであ
ることが好ましい。
２の溝に係る角度と前記第３の溝に係る角度が同じであ
ることが好ましい。
【００１３】また、前記ヒートシンクにおいて、前記第
１の溝、前記第２の溝及び前記第３の溝は、それぞれ切
削により形成されることが好ましい。
１の溝、前記第２の溝及び前記第３の溝は、それぞれ切
削により形成されることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】表面に複数のフィン（図１の５、
６）を有するカバー（図１の３）を備えるヒートシンク
において、前記フィン（図１の５、６）は、一定間隔で
規則的に配列するとともに、各フィンの断面形状（平面
に対し法線方向から見た時の形状）は正六角形であり、
かつ、一のフィン（図２の５）における側壁面の延長面
（図２の１０）上にその隣の他のフィン（図２の６）に
おける側壁面が位置付けられた構造を有することによ
り、風の流れに対して垂直面となる側壁面を持たないの
で、風の流れを遮ることなくフィンの間を流通させるこ
とができる（図３参照）。
６）を有するカバー（図１の３）を備えるヒートシンク
において、前記フィン（図１の５、６）は、一定間隔で
規則的に配列するとともに、各フィンの断面形状（平面
に対し法線方向から見た時の形状）は正六角形であり、
かつ、一のフィン（図２の５）における側壁面の延長面
（図２の１０）上にその隣の他のフィン（図２の６）に
おける側壁面が位置付けられた構造を有することによ
り、風の流れに対して垂直面となる側壁面を持たないの
で、風の流れを遮ることなくフィンの間を流通させるこ
とができる（図３参照）。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。図１は、本発明の実施例１に係るヒートシンクの構
造を模式的に示した平面図及び断面図である。
る。図１は、本発明の実施例１に係るヒートシンクの構
造を模式的に示した平面図及び断面図である。
【００１６】図１を参照すると、基板１は、表面に配線
パターンを有する配線基板であり、板面中央近傍に電気
的に接続する電子部品２を搭載しており、ベース７の枠
内に配置されている。
パターンを有する配線基板であり、板面中央近傍に電気
的に接続する電子部品２を搭載しており、ベース７の枠
内に配置されている。
【００１７】電子部品２は、ＬＳＩ、ＩＣ等の発熱性の
電子部品であり、基板１板面中央近傍に搭載されてお
り、上側の放熱面に接触するように放熱材４が配されて
いる。
電子部品であり、基板１板面中央近傍に搭載されてお
り、上側の放熱面に接触するように放熱材４が配されて
いる。
【００１８】カバー３は、アルミ、銅等の放熱特性の優
れた金属から構成されており、放熱材４の上面及びベー
ス７の枠の端面に接触するように配されており、上面に
一体かつ規則的に配された複数のフィン５、６を有す
る。
れた金属から構成されており、放熱材４の上面及びベー
ス７の枠の端面に接触するように配されており、上面に
一体かつ規則的に配された複数のフィン５、６を有す
る。
【００１９】放熱材４は、アルミ、銅等の放熱特性の優
れた金属から構成されており、電子部品２上面とカバー
３下面の間の両面に接触するように介在している。
れた金属から構成されており、電子部品２上面とカバー
３下面の間の両面に接触するように介在している。
【００２０】フィン５、６は、アルミ、銅等の放熱特性
の優れた金属から構成されており、高さが揃った六角柱
（断面は正六角形）であり、対向関係にある２対の側壁
面は平行で、１本のフィンにつき平行となる２対の側壁
面を３組備え、カバー３上面と一体に構成されており、
一のフィン５における側壁面の延長線上に隣のフィン６
における側壁面が位置付けられている。
の優れた金属から構成されており、高さが揃った六角柱
（断面は正六角形）であり、対向関係にある２対の側壁
面は平行で、１本のフィンにつき平行となる２対の側壁
面を３組備え、カバー３上面と一体に構成されており、
一のフィン５における側壁面の延長線上に隣のフィン６
における側壁面が位置付けられている。
【００２１】ベース７は、板面上面側の周縁部に枠部７
ａを有し、枠部７ａと板面の間の角部に基板１を設置
（実装）するための台部７ｂを有し、枠部７ａの端面に
カバー３の下面が接触している。
ａを有し、枠部７ａと板面の間の角部に基板１を設置
（実装）するための台部７ｂを有し、枠部７ａの端面に
カバー３の下面が接触している。
【００２２】次に、実施例１に係るヒートシンクにおけ
るカバー３上のフィン５の製造方法について説明する。
図２は、本発明の実施例１に係るヒートシンクの製造方
法を説明するために模式的に示した平面図である。
るカバー３上のフィン５の製造方法について説明する。
図２は、本発明の実施例１に係るヒートシンクの製造方
法を説明するために模式的に示した平面図である。
【００２３】まず、一定厚さの金属の板状体をフィン５
の高さに相当する深さの溝を平面上の一方向（９ａ方
向）に平行（かつ等間隔）に切削する。次に、同じ深さ
の溝を時計反対回り約６０度の角度の方向（９ｂ方向）
に平行（かつ等間隔）に切削する。最後に、同じ深さの
溝を時計回り約６０度の角度の方向（９ｃ方向）に平行
（かつ等間隔）に切削する。
の高さに相当する深さの溝を平面上の一方向（９ａ方
向）に平行（かつ等間隔）に切削する。次に、同じ深さ
の溝を時計反対回り約６０度の角度の方向（９ｂ方向）
に平行（かつ等間隔）に切削する。最後に、同じ深さの
溝を時計回り約６０度の角度の方向（９ｃ方向）に平行
（かつ等間隔）に切削する。
【００２４】ここで、一のフィン５は側壁面の延長線１
０上に他のフィン６の側壁面が位置付けられているの
で、図２に示すように３方向の削り角度９で加工するこ
とができる。
０上に他のフィン６の側壁面が位置付けられているの
で、図２に示すように３方向の削り角度９で加工するこ
とができる。
【００２５】次に、実施例１に係るヒートシンクにおけ
る熱の流れについて図面を用いて説明する。
る熱の流れについて図面を用いて説明する。
【００２６】図１の断面図を参照すると、電子部品２か
ら発生した熱は、放熱材４を介してカバー３へ導かれ
る。カバー３へ導かれた熱は、カバー３及びフィン５か
ら空気中へ放熱される。
ら発生した熱は、放熱材４を介してカバー３へ導かれ
る。カバー３へ導かれた熱は、カバー３及びフィン５か
ら空気中へ放熱される。
【００２７】次に、実施例１に係るヒートシンク上の強
制風の流れについて図面を用いて説明する。図３は、本
発明の実施例１に係るヒートシンク上の強制風の流れを
部分的に示した模式図である。
制風の流れについて図面を用いて説明する。図３は、本
発明の実施例１に係るヒートシンク上の強制風の流れを
部分的に示した模式図である。
【００２８】図３を参照すると、強制風８は、ヒートシ
ンクの側方からフィン５の側壁面に向かって吹き付けら
れており、各フィン５の側壁角部で２方向に分かれ、各
フィン５の側壁面方向に沿って各フィン５間を流通し、
最終的にはヒートシンク外に放出される。
ンクの側方からフィン５の側壁面に向かって吹き付けら
れており、各フィン５の側壁角部で２方向に分かれ、各
フィン５の側壁面方向に沿って各フィン５間を流通し、
最終的にはヒートシンク外に放出される。
【００２９】ここで、各フィン５は、強制風８の流れに
対して垂直な側壁面を持たないので、風の流れを遮るこ
となく、各フィン５間を流通させることができる。
対して垂直な側壁面を持たないので、風の流れを遮るこ
となく、各フィン５間を流通させることができる。
【００３０】次に、本発明の実施例２について図面を用
いて説明する。図４は、本発明の実施例２に係るヒート
シンクの構造を模式的に示した平面図である。
いて説明する。図４は、本発明の実施例２に係るヒート
シンクの構造を模式的に示した平面図である。
【００３１】図４を参照すると、フィン５の断面形状
は、正六角形ではなく、平行となっている２対の辺を３
組備える六角形となっている。フィン５を形成する工程
において、３方向９ａ、９ｂ、９ｃの削りのうち削り幅
（溝の幅）、削り間隔若しくは削り角度（削り方向）を
変えることによって、このような六角形を達成すること
ができる。
は、正六角形ではなく、平行となっている２対の辺を３
組備える六角形となっている。フィン５を形成する工程
において、３方向９ａ、９ｂ、９ｃの削りのうち削り幅
（溝の幅）、削り間隔若しくは削り角度（削り方向）を
変えることによって、このような六角形を達成すること
ができる。
【００３２】削り幅（溝の幅）を変える例として、１方
向の削り幅を他の２方向の削り幅と変えるケース、ある
いは、９ａ、９ｂ、９ｃの３方向とも違う削り幅に変え
るケースがある。
向の削り幅を他の２方向の削り幅と変えるケース、ある
いは、９ａ、９ｂ、９ｃの３方向とも違う削り幅に変え
るケースがある。
【００３３】削り間隔を変える例として、１方向の溝と
その溝の間の間隔を他の２方向の溝とその溝の間の間隔
を変えるケース、或いは、９ａ、９ｂ、９ｃの３方向と
も違う溝とその溝の間の間隔を変えるケースがある。
その溝の間の間隔を他の２方向の溝とその溝の間の間隔
を変えるケース、或いは、９ａ、９ｂ、９ｃの３方向と
も違う溝とその溝の間の間隔を変えるケースがある。
【００３４】削り角度を変える例として、基準となる一
つの削り方向９ａに対して他の２つの削り方向９ｂ、９
ｃを線対称となる角度（０度より大きく９０度より小さ
い角度）にするケース、或いは、基準となる一つの削り
方向９ａに対して他の２つの削り方向９ｂ、９ｃを非線
対称となる角度（０度より大きく９０度より小さい角
度）にするケースがある。
つの削り方向９ａに対して他の２つの削り方向９ｂ、９
ｃを線対称となる角度（０度より大きく９０度より小さ
い角度）にするケース、或いは、基準となる一つの削り
方向９ａに対して他の２つの削り方向９ｂ、９ｃを非線
対称となる角度（０度より大きく９０度より小さい角
度）にするケースがある。
【００３５】ここでは、各フィン５の断面は正六角形に
限らず、１つのフィン５につき平行関係にある２対の側
壁面が３組存在し、かつ、一のフィン５における側壁面
の延長線上に隣のフィン６における側壁面が位置付けら
れた構造になっていればよい。
限らず、１つのフィン５につき平行関係にある２対の側
壁面が３組存在し、かつ、一のフィン５における側壁面
の延長線上に隣のフィン６における側壁面が位置付けら
れた構造になっていればよい。
【００３６】本実施例によれば、実施例１と同様、風の
流れを遮ることなくフィンの間を流通させることができ
るとともに、安価に製作できる。
流れを遮ることなくフィンの間を流通させることができ
るとともに、安価に製作できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果を奏
する。
する。
【００３８】第１の効果は、従来の四角形状フィンに比
べ放熱性を向上させることができることである。その理
由は、風の流れに対して垂直面となる側壁面を持たない
ので、風の流れを遮ることなくフィンの間を流通させる
ことができるためである。
べ放熱性を向上させることができることである。その理
由は、風の流れに対して垂直面となる側壁面を持たない
ので、風の流れを遮ることなくフィンの間を流通させる
ことができるためである。
【００３９】第２の効果は、安価に製作できることにあ
る。その理由は、切削で正六角形フィンを製作する場合
には、３方向の削り幅、間隔若しくは角度で加工できる
からであり、フィンの断面形状を流線型状に切削加工す
るときのような複雑な動きを必要としないからである。
る。その理由は、切削で正六角形フィンを製作する場合
には、３方向の削り幅、間隔若しくは角度で加工できる
からであり、フィンの断面形状を流線型状に切削加工す
るときのような複雑な動きを必要としないからである。
【図１】本発明の実施例１に係るヒートシンクの構造を
模式的に示した平面図及び断面図である。
模式的に示した平面図及び断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るヒートシンクの製造方
法を説明するために模式的に示した平面図である。
法を説明するために模式的に示した平面図である。
【図３】本発明の実施例１に係るヒートシンク上の強制
風の流れを部分的に示した模式図である。
風の流れを部分的に示した模式図である。
【図４】本発明の実施例２に係るヒートシンクの構造を
模式的に示した平面図である。
模式的に示した平面図である。
【図５】従来例１に係るヒートシンクの構造を模式的に
示した平面図である。
示した平面図である。
【図６】従来例１に係るヒートシンク上の強制風の流れ
を部分的に示した模式図である。
を部分的に示した模式図である。
【図７】従来例２に係るヒートシンクの構造を模式的に
示した平面図である。
示した平面図である。
１ 基板
２ 電子部品
３ カバー
４ 放熱材
５、６ フィン
７ ベース
７ａ 枠部
７ｂ 台部
８ 強制風の流れ
９ａ、９ｂ、９ｃ 切削削り方向
１０ 延長線
１１ 従来例１のフィン（四角形）
１２ 従来例２のフィン（流線形）
Claims (7)
- 【請求項１】表面に複数のフィンを有するカバーを備え
るヒートシンクにおいて、 前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するとともに、
各フィンの断面形状は正六角形であり、かつ、一のフィ
ンにおける側壁面の延長面上にその隣の他のフィンにお
ける側壁面が位置付けられた構造を有することを特徴と
するヒートシンク。 - 【請求項２】表面に複数のフィンを有するカバーを備え
るヒートシンクにおいて、 前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するとともに、
各フィンの断面形状は六角形であり、かつ、一のフィン
における側壁面の延長面上にその隣の他のフィンにおけ
る側壁面が位置付けられた構造を有することを特徴とす
るヒートシンク。 - 【請求項３】表面に複数のフィンを有するカバーを備え
るヒートシンクにおいて、 前記フィンは、一定間隔で規則的に配列するとともに、
１つのフィンにつき平行関係にある２対の側壁面が３組
存在し、かつ、一のフィンにおける側壁面の延長面上に
その隣の他のフィンにおける側壁面が位置付けられた構
造を有することを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項４】板状部材に所定の間隔をおいて直線状かつ
平行に形成された所定の幅を有する複数の第１の溝と、 前記板状部材に、前記第１の溝の側壁面に対して板面上
において時計回りに０度より大きくかつ９０度より小さ
い範囲の角度で所定の間隔をおいて直線状かつ平行に形
成された所定の幅を有する複数の第２の溝と、 前記板状部材に、前記第１の溝の側壁面に対して板面上
において時計反対回りに０度より大きくかつ９０度より
小さい範囲の角度で所定の間隔をおいて直線状かつ平行
に形成されるとともに、一の前記第１の溝とその隣の他
の前記第１の溝との間で前記第２の溝の側壁面と交差す
る側壁面を有し、かつ、所定の幅を有する複数の第３の
溝と、を有するカバーを備えることを特徴とするヒート
シンク。 - 【請求項５】前記第１の溝、前記第２の溝及び前記第３
の溝のうち２以上について同じ幅であることを特徴とす
る請求項４記載のヒートシンク。 - 【請求項６】前記第２の溝に係る角度と前記第３の溝に
係る角度が同じであることを特徴とする請求項４又は５
記載のヒートシンク。 - 【請求項７】前記第１の溝、前記第２の溝及び前記第３
の溝は、それぞれ切削により形成されることを特徴とす
る請求項４乃至６のいずれか一に記載のヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384997A JP3840970B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001384997A JP3840970B2 (ja) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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