JP2004241450A

JP2004241450A - ヒートシンク

Info

Publication number: JP2004241450A
Application number: JP2003026623A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kubo; 祐一久保; Shigetoshi Takasu; 重利高須
Original assignee: Edl Kk
Current assignee: Edl Kk
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】ヒートシンクを薄くかつ軽量に構成すること。
【解決手段】背面中央部に発熱半導体素子７を密着させた基板１を冷却フイン３と直交する方向に長く形成するとともに、その表面に、扁平なヒートパイプ５を密に嵌合する嵌合溝２を板厚に応じた深さに形成し、さらに、基板１の表面から突出したヒートパイプ５の部分を冷却フイン３の下辺に設けた切欠き部により係合し覆うようにして、ヒートパイプ５の肉厚の如何に拘らずヒートシンクを薄くかつ冷却効率をよく構成するようにしたもの。
【選択図】図１

Description

【０００１】
本発明は、主に薄型の電子機器に適用されるヒートシンクに関する。
ノート型パソコンのような小型で薄型の電子機器には発熱半導体素子を冷却するためのヒートシンクが用いられる。
【０００２】
通常これらのヒートシンクには、発熱量に応じた放熱面積を有する熱伝導性の良い基板が冷却フインと一体に用いられるが、基板の面積がある程度の大きさになると冷却風についての圧力損失も増大して冷却効率の低下をきたすため、冷却フインと直交する向きに基板を長くすることが行われ、さらには、基板両端への熱伝達をよくするためにヒートパイプを併設することも行われる。
【０００３】
このヒートパイプとしては薄型のものが用いられ、これを発熱半導体素子との接触を図るため基板の背面に埋めこまれるが、これがために基板の厚みがまして重量が嵩んでしまうばかりでなく、基板面とヒートパイプの面を同一面としにくい関係上、半導体素子との間の熱抵抗が大きくなってしまうといった問題が生じ、また、特許文献１に見られるように、ヒートパイプの放熱側に冷却フインを交差させて取付けた場合には、冷却風の通過を阻害しかねないといった別の問題が生じる、
【特許文献１】
特開２００１―２７４３０４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、発熱半導体素子の熱を効率よく伝搬することができ、しかも薄型で軽量な新たなヒートシンクを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明はかかる課題を解決するためのヒートシンクとして、冷却ファンと一体をなす基板の向きを該冷却ファンと直交する方向に長く形成するとともに、前記基板の背面中央部に発熱半導体素子を密着させ、かつ表面に扁平なヒートパイプと密に接合する嵌合凹部を長手方向に凹設する一方、前記冷却ファンの下辺に、前記基板の表面から突出した前記ヒートパイプの側面と係合して該ヒートパイプを覆被する切欠き部を設けるようにしたものである。
【０００６】
【実施例】
そこで以下に本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の一実施例を示したものである。
【０００７】
図において符号１は、背面の長手方向中央部にＣＰＵを司る発熱半導体素子７を添設してなる基板で、熱導電性の良好な銅もしくは銅合金により冷却フイン３とは直交する向きに、かつ半導体素子７の発熱量に応じた長さに形成することによって、冷却風の圧力損失を可及的に少なくするように構成されている。
【０００８】
この基板１には、長手方向全長にわたって背面の発熱半導体素子７の近傍を通るようにしてその表面に、ヒートパイプと密に嵌合する為の嵌合溝２が基板１の板厚に応じた深さに凹設されていて、ここには、例えば本出願人が特開２００２―２１３８８７号公報に開示したのと同様の扁平なヒートパイプ５が密に嵌め込まれ、さらに、基板１の表面から突出した部分を後述する多数の冷却フイン３により被うように構成され、この実施例においては、断面Ｕ字状に折曲げ形成して基板１の表面にロー付けした個々の冷却フイン３の下辺に、切欠き４を設けて、この切欠き４をヒートパイプ５の両側に係合させることにより、基板１の表面から突出した部分を覆うと同時に、ヒートパイプ５を基準としてこれらの冷却フイン３を所定位置に正しく揃えることができるように構成されている。
なお図中符号１０は、このヒートシンクを冷却すべく側方に設けたファンをしめしている。
【０００９】
このように構成された実施例において、発熱半導体素子７の内部に発生した熱は基板１を介してその両端に伝達されるが、同時に、嵌合溝２内に嵌め込まれたヒートパイプ５は長手方向中央部に還流してきた作動液を、ここで基板１背面の半導体素子７の熱により蒸発気化させて、これを両端へ向けて送り出し、基板１の両端へ熱を確実に搬送するとともに、これと一体の各冷却フイン３に熱を伝えた上、中央部に還流して冷却サイクルを繰返す。
【００１０】
一方、このヒートパイプ５は基板１上に突出している部分が冷却フイン４により被われているため、ヒートシンクの総厚を増すことなく半導体素子７の熱を基板１を介して冷却フイン３に効率よく伝える一方、冷却風に与える影響を勘合溝２に深さの分最小に止めることができる。
【００１１】
図２に示した実施例は、２本の扁平なヒートパイプ５、５を発熱半導体素子７に近接させて平行に配設することにより熱伝達をさらに効率よくしたものである。
【００１２】
また、図３の（ａ）（ｂ）に示した実施例は、置きロー溝１２ａ内に載置した糸半田を、組み付け時の加熱作用により溶融させて嵌合溝１２とヒートパイプ５との間に充填させることにより両者を一体化させるようにしたものである。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、背面ほぼ中央部に発熱半導体素子を密接させた基板を冷却フインと直交する向きに長く形成するとともに、その表面に板厚に応じた深さに設けた嵌合溝内に扁平なヒートパイプを密に嵌合させる一方、基板の表面から突出したヒートパイプの部分を冷却フインの下辺に設けた切り欠き部に係合させて覆うようにしたので、ヒートパイプの中央に還流させて気化させた作動液を両端方向に分流させることによって、基板の長手方向全体に熱を均一に、かつ効率よく分散することができるとともに、ヒートパイプの肉厚の如何に関わりなくヒートシンクを薄く構成することができ、さらには、ヒートパイプを基準として冷却フインを正しく揃えた状態のもとで基板面に立設することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の一実施例を示すヒートシンクの平面図と正面図と側面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すヒートシンクの斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ヒートパイプの嵌合溝についての他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１基板
２、１２嵌合溝
３冷却フイン
４切り欠き部
５扁平なヒートパイプ
７発熱半導体素子

Claims

冷却ファンと一体をなす基板の向きを該冷却ファンと直交する向きに長く形成するとともに、前記基板の背面中央部に発熱半導体素子素子を密着させ、かつ表面に扁平なヒートパイプと密に接合する嵌合凹部を長手方向に凹設する一方、前記冷却ファンの下辺に、前記基板の表面から突出した前記ヒートパイプの側面と係合して該ヒートパイプを覆被する切欠き部を設けたことを特徴とするヒートシンク。
前記基板の表面に、扁平なヒートパイプと密に接合する複数の嵌合凹部を前記発熱半導体素子に近接させて平行に凹設したことを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
ヒートパイプの嵌合溝を、扁平なヒートパイプの膨出変形に合せて断面半オーバル状に形成したことを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
ヒートパイプの嵌合溝内に、糸半田を予め収納しておく置きロー溝を長手方向に設けたことを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。