JP2011044619A

JP2011044619A - Heat sink and cooling system

Info

Publication number: JP2011044619A
Application number: JP2009192644A
Authority: JP
Inventors: Takao Saito; 貴夫齋藤
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2009-08-22
Filing date: 2009-08-22
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2029-08-22
Also published as: JP5377158B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat sink capable of achieving a compact and thin cooling system without reducing the cooling capacity when using a blower. <P>SOLUTION: The heat sink 30 includes: a base substrate 31 receiving heat from a heat generation source 60; and a plurality of fins 32 erected from the base substrate 31 on the base substrate 31 side opposite to the heat generation source 60. The plurality of fins 32 are pillared (for example, columnar) and disposed radially and spirally about a position corresponding to the center of the heat generation source 60 and the density distribution of the plurality of fins 32 is high in the vicinity of the center of a radial and spiral form and is gradually lowered toward its peripheral part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒートシンクおよび冷却システムに関する。 The present invention relates to a heat sink and a cooling system.

近年、半導体の消費電力が加速度的に上昇し、それに伴って発熱量が増えており、より高性能な冷却システムの需要が高まっている。高密度に集積された回路で消費される電力は増加し、発熱量と同時に発熱密度も急激に上昇している。 In recent years, the power consumption of semiconductors has increased at an accelerating rate, and the amount of heat generated has increased accordingly, increasing the demand for higher performance cooling systems. The power consumed by the densely integrated circuit is increasing, and the heat generation density is rapidly increasing simultaneously with the heat generation amount.

光半導体であるＬＥＤにおいても、明るさの向上に伴って従来の表示用途から照明用途へと、大電力化の道を辿っている。ＬＥＤ素子における最大の問題点は、発光効率が向上しても未だなお、投入した電力の大部分が熱となり、自身の発する熱によって明るさが低下してしまうことである。特に大電力ＬＥＤにおいては、チップあたり数Ｗもの発熱を受け止められるだけのパッケージ・放熱構造が求められており、熱伝導性に優れたメタルコア基板やセラミック基板が実用化されている。 Also in the LED, which is an optical semiconductor, with the improvement in brightness, the path from the conventional display application to the illumination application is on the path of increasing power. The biggest problem with LED elements is that, even if the light emission efficiency is improved, most of the input electric power still becomes heat, and the brightness is lowered by the heat generated by itself. In particular, in a high-power LED, a package / heat dissipation structure that can receive heat of several watts per chip is required, and metal core substrates and ceramic substrates excellent in thermal conductivity have been put into practical use.

チップサイズが高々１ｍｍ角程度と非常に熱密度の高い発熱体を効率よく冷却するためには、実装基板あるいはヒートシンクのベース基板を用いた熱拡散によって熱密度を下げることと、冷却ファンの風の流れに沿うように流路構造を工夫して、なるべく発熱体の真裏付近に多くの冷媒を集中させることが肝要である。 In order to efficiently cool a heating element with a chip size of about 1 mm square and a very high thermal density, the thermal density is reduced by thermal diffusion using a mounting board or a heat sink base board, and the cooling fan wind It is important to devise the flow path structure along the flow and concentrate as much refrigerant as possible near the back of the heating element.

例えば、一般的な軸流ファンとヒートシンクの組み合わせの例では、特許文献１に示されているように、中心が疎で周辺が密という軸流ファン（ファンブレード）の風の流れ・密度に合うように、ヒートシンクの形状を最適化することで冷却能力を高められる。 For example, in an example of a combination of a general axial fan and a heat sink, as shown in Patent Document 1, it matches the wind flow / density of an axial fan (fan blade) having a sparse center and a dense periphery. Thus, the cooling capacity can be enhanced by optimizing the shape of the heat sink.

一方、機器の小型化に伴って薄型の冷却ブロアの需要が高まり、これを解決する手段として、例えば特許文献２に示すような圧電素子を用いたブロアが提案されている。 On the other hand, the demand for thin cooling blowers has increased with the miniaturization of equipment, and as a means for solving this, a blower using a piezoelectric element as shown in Patent Document 2, for example, has been proposed.

特開２００７−００５４４６号公報JP 2007-005446 A 特開２００９−０９７３９３号公報JP 2009-097393 A

発熱体の効率的な冷却のためには、なるべくヒートシンクの全面に風が当たることが望ましい。 In order to efficiently cool the heating element, it is desirable that the wind hits the entire surface of the heat sink as much as possible.

図１（ａ），（ｂ）は軸流ファンの場合の風の流れ（風が当たっている範囲）を例示する図である。図１（ａ），（ｂ）から、軸流ファンの場合には、中心部分を除いてほぼ均一な風の流れが形成される。さらに、ファンとヒートシンクの外形寸法を一致させて使用されることが多く、ヒートシンク全面に風が当たらないという問題は起こらないと言える。 FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating the flow of wind (range where the wind strikes) in the case of an axial fan. 1A and 1B, in the case of an axial fan, a substantially uniform wind flow is formed except for the central portion. Furthermore, the fan and the heat sink are often used with the same outer dimensions, and it can be said that the problem that the wind does not hit the entire surface of the heat sink does not occur.

しかしながら、軸流ファンの場合には、冷却システムの薄型化が困難であるという問題があった。 However, in the case of an axial fan, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the cooling system.

これに対し、特許文献２に示されているようなブロアは、冷却システムの薄型化に適している。 On the other hand, the blower as shown in Patent Document 2 is suitable for thinning the cooling system.

しかしながら、特許文献２に示されているようなブロアは、後述のように吐出口の直径が１ｍｍ程度と非常に小さいために、風の流れは狭小で突出した形状となる。図２（ａ），（ｂ）は特許文献２に示されているようなブロアの場合の風の流れ（風が当たっている範囲）を例示する図である。図２（ａ），（ｂ）から、特許文献２に示されているようなブロアの場合には、風の流れは狭小で突出した形状となることがわかる。したがって、薄型化を図るためにブロアの吐出口を従来のヒートシンクに近接させて配置した場合、従来のヒートシンクの全面に風を当てることは困難であり、ブロアの吐出口に対向した（正対した）従来のヒートシンクのフィン面のごく狭い局所的な範囲にしか風を当てることはできず、従来のヒートシンク全面を効率よく冷却することができないという問題があった。 However, since the blower as shown in Patent Document 2 has a very small discharge port diameter of about 1 mm as will be described later, the flow of the wind is narrow and protrudes. FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating the flow of wind in a blower as shown in Patent Document 2 (range where the wind is hit). 2 (a) and 2 (b), it can be seen that in the case of a blower as shown in Patent Document 2, the flow of the wind is narrow and protrudes. Therefore, when the blower discharge port is arranged close to the conventional heat sink in order to reduce the thickness, it is difficult to apply air to the entire surface of the conventional heat sink, and the blower discharge port faces the blower discharge port. There was a problem that wind could only be applied to a very narrow local area of the fin surface of the conventional heat sink, and the entire surface of the conventional heat sink could not be cooled efficiently.

図３（ａ），（ｂ）は従来のヒートシンクの構成例を示す図である。なお、図３（ａ）は正面図（発熱源とは反対の側から見た図）、図３（ｂ）は側面図である。図３（ａ），（ｂ）を参照すると、従来のヒートシンク５０は、発熱源６０からの熱を受けるベース基板（受熱部）５１と、該ベース基板５１の前記発熱源６０とは反対の側において前記ベース基板５１に立設している複数のフィン５２とを有し、前記複数のフィン５２は、それぞれ柱状（図３（ａ），（ｂ）の例では、円柱状）のものであって、同じピッチで格子状に配置されている。ここで、ベース基板（受熱部）５１、フィン５２は、熱伝導率の良い銅やアルミニウムなどで形成されている。 FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of a conventional heat sink. 3A is a front view (viewed from the side opposite to the heat source), and FIG. 3B is a side view. Referring to FIGS. 3A and 3B, a conventional heat sink 50 includes a base substrate (heat receiving portion) 51 that receives heat from the heat source 60 and a side of the base substrate 51 opposite to the heat source 60. The plurality of fins 52 erected on the base substrate 51 are formed in a columnar shape (in the example of FIGS. 3A and 3B). Are arranged in a grid pattern at the same pitch. Here, the base substrate (heat receiving part) 51 and the fins 52 are formed of copper, aluminum, or the like having good thermal conductivity.

また、発熱源６０は、後述の図４の例では、ＬＥＤ６１と、ＬＥＤ６１が配置されＬＥＤ６１からの熱を放熱する放熱基板（セラミック基板）６２とからなっており、放熱基板（セラミック基板）６２をヒートシンク５０のベース基板（受熱部）５１に接着することで、ヒートシンク５０に取り付けられている。 In the example of FIG. 4 to be described later, the heat generation source 60 includes an LED 61 and a heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 in which the LED 61 is disposed and dissipates heat from the LED 61. The heat sink 50 is attached to the heat sink 50 by bonding to the base substrate (heat receiving portion) 51.

図４には、特許文献２に示されているようなブロアと図３（ａ），（ｂ）に示した従来のヒートシンク５０とを組み合わせた冷却システムの例が示されている。 FIG. 4 shows an example of a cooling system in which a blower as shown in Patent Document 2 and a conventional heat sink 50 shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) are combined.

すなわち、図４の例では、ヒートシンク５０の複数のフィン５２に対向して（正対して）、特許文献２に示されているようなブロア７０が配置されている。 That is, in the example of FIG. 4, a blower 70 as shown in Patent Document 2 is arranged so as to face (directly face) the plurality of fins 52 of the heat sink 50.

図５乃至図８は特許文献２に示されているブロア７０の図である。特許文献２に示されているブロア７０は、圧電マイクロブロア（薄型ブロア）であって、ブロア本体１と、外周部がブロア本体１に対して固定されたダイヤフラムユニット２とで構成されている。ここで、ブロア本体１は、天板（第２壁部）１０と、流路形成板１１と、セパレータ（第１壁部）１２と、ブロア枠体１３と、底板１４とを上方から順に積層固定したものであり、ブロア枠体１３と底板１４との間にダイヤフラムユニット２が固定されている。また、天板（第２壁部）１０は四角形平板で形成されており、その中心部に表裏に貫通する吐出口（第２開口部）１０ａが形成されている。流路形成板１１も天板（第２壁部）１０と同一外形を有する平板であり、その中心部には吐出口（第２開口部）１０ａより大径な中央孔１１ａが形成されている。また、中央孔１１ａから４つのコーナ部に向かって放射方向に延びる流入通路１１ｂが形成されている。セパレータ（第１壁部）１２も天板（第２壁部）１０と同一外形を有する平板であり、その中心部には吐出口（第２開口部）１０ａと対向する位置に、吐出口（第２開口部）１０ａとほぼ同一径の貫通孔１２ａ（第１開口部）が形成されている。４つのコーナ部近傍には、流入通路１１ｂの外側端部と対応する位置に流入孔１２ｂが形成されている。天板（第２壁部）１０と流路形成板１１とセパレータ（第１壁部）１２とを接着することにより、吐出口（第２開口部）１０ａと中央孔１１ａと貫通孔１２ａとが同一軸船上に並び、後述するダイヤフラムユニット２の中心部と対応する。ブロア枠体１３も天板（第２壁部）１０と同一外形を有する平板であり、その中心部には大径な空洞部１３ａが形成されている。４つのコーナ部近傍には、上記流入孔１２ｂと対応する位置に流入孔１３ｂが形成されている。ブロア枠体１３を間にしてセパレータ（第１壁部）１２とダイヤフラムユニット２とを接着することにより、ブロア枠体１３の空洞部１３ａによってブロア室３が形成される。底板１４も天板（第２壁部）１０と同一外形を有する平板であり、その中心部にはブロア室３とほぼ同形の空洞部１４ａが形成されている。底板１４は、圧電素子２２及び中間板２３の厚さとダイヤフラム２１の変位量との合計により厚肉に形成されており、このブロア（マイクロブロア）を基板などに搭載した場合でも、圧電素子２２が基板と接触するのを防止できる。上記空洞部１４ａは、後述するダイヤフラムユニット２の圧電素子２２の周囲を取り囲む空洞部を形成している。底板１４の４つのコーナ部近傍には、上記流入孔１２ｂ、１３ｂと対応する位置に流入孔１４ｂが形成されている。ダイヤフラムユニット２は、図８に示すように、金属板などからなるダイヤフラム２１の中央部下面に、円形の中間板２３を間にして同直径の圧電素子２２を貼り付けた構造を有する。圧電素子２２及び中間板２３は、上述のブロア枠体１３の空洞部１３ａより小径な円板である。例えば、圧電素子２２として、表裏面に電極を持つ単板の圧電セラミックスを使用し、これを中間板２３の片面に接着し、中間板２３の他面をダイヤフラム２１の裏面（ブロア室３と逆側の面）中央部に貼り付けてユニモルフ構造とすることができる。中間板２３もダイヤフラム２１と同様に金属板で構成されている。圧電素子２２に交番電圧を印加することにより、圧電素子２２が平面方向に伸縮するのに対し、中間板２３及びダイヤフラム２１は伸縮しないので、ダイヤフラムユニット２全体が板厚方向に屈曲変形する。 5 to 8 are diagrams of the blower 70 disclosed in Patent Document 2. FIG. A blower 70 disclosed in Patent Document 2 is a piezoelectric micro blower (thin type blower), and includes a blower body 1 and a diaphragm unit 2 whose outer peripheral portion is fixed to the blower body 1. Here, the blower body 1 includes a top plate (second wall portion) 10, a flow path forming plate 11, a separator (first wall portion) 12, a blower frame body 13, and a bottom plate 14 stacked in order from above. The diaphragm unit 2 is fixed between the blower frame 13 and the bottom plate 14. Moreover, the top plate (second wall portion) 10 is formed of a rectangular flat plate, and a discharge port (second opening portion) 10a penetrating through the front and back is formed at the center thereof. The flow path forming plate 11 is also a flat plate having the same outer shape as the top plate (second wall portion) 10, and a central hole 11a having a diameter larger than that of the discharge port (second opening portion) 10a is formed in the central portion thereof. . An inflow passage 11b extending in the radial direction from the central hole 11a toward the four corners is formed. The separator (first wall portion) 12 is also a flat plate having the same outer shape as the top plate (second wall portion) 10, and the discharge port (second opening) 10 a is located at the center of the separator (first wall portion) 10. A through hole 12a (first opening) having substantially the same diameter as the (second opening) 10a is formed. In the vicinity of the four corner portions, inflow holes 12b are formed at positions corresponding to the outer end portions of the inflow passage 11b. By bonding the top plate (second wall portion) 10, the flow path forming plate 11, and the separator (first wall portion) 12, the discharge port (second opening) 10a, the central hole 11a, and the through hole 12a are formed. They are arranged on the same axis ship and correspond to the center part of the diaphragm unit 2 described later. The blower frame 13 is also a flat plate having the same outer shape as the top plate (second wall portion) 10, and a large-diameter hollow portion 13 a is formed at the center thereof. In the vicinity of the four corners, inflow holes 13b are formed at positions corresponding to the inflow holes 12b. By bonding the separator (first wall portion) 12 and the diaphragm unit 2 with the blower frame 13 therebetween, the blower chamber 3 is formed by the hollow portion 13 a of the blower frame 13. The bottom plate 14 is also a flat plate having the same outer shape as the top plate (second wall portion) 10, and a hollow portion 14 a having substantially the same shape as the blower chamber 3 is formed at the center thereof. The bottom plate 14 is formed thick with the sum of the thickness of the piezoelectric element 22 and the intermediate plate 23 and the amount of displacement of the diaphragm 21. Even when this blower (micro blower) is mounted on a substrate or the like, the piezoelectric element 22 is Contact with the substrate can be prevented. The hollow portion 14a forms a hollow portion surrounding the periphery of the piezoelectric element 22 of the diaphragm unit 2 described later. In the vicinity of the four corners of the bottom plate 14, inflow holes 14b are formed at positions corresponding to the inflow holes 12b and 13b. As shown in FIG. 8, the diaphragm unit 2 has a structure in which a piezoelectric element 22 having the same diameter is attached to a lower surface of a central portion of a diaphragm 21 made of a metal plate or the like with a circular intermediate plate 23 therebetween. The piezoelectric element 22 and the intermediate plate 23 are discs having a smaller diameter than the hollow portion 13a of the blower frame 13 described above. For example, as the piezoelectric element 22, a single-plate piezoelectric ceramic having electrodes on the front and back surfaces is used, and this is bonded to one surface of the intermediate plate 23, and the other surface of the intermediate plate 23 is connected to the back surface of the diaphragm 21 (reverse to the blower chamber 3). It can be made a unimorph structure by pasting it on the center side. Similarly to the diaphragm 21, the intermediate plate 23 is also made of a metal plate. By applying an alternating voltage to the piezoelectric element 22, the piezoelectric element 22 expands and contracts in the plane direction, whereas the intermediate plate 23 and the diaphragm 21 do not expand and contract, so that the entire diaphragm unit 2 is bent and deformed in the plate thickness direction.

図９は特許文献２に示されている上述したブロア７０（圧電マイクロブロア（薄型ブロア））の動作を説明するための図である。図９（ａ）は初期状態（非電圧印加時）であり、ダイヤフラム２１は平坦状である。図９（ｂ）は圧電素子２２への最初の１／４周期を示し、ダイヤフラム２１が下に凸に屈曲するので、貫通孔１２ａ（第１開口部）とダイヤフラム２１との距離が増大し、流入通路１１ｂから貫通孔１２ａ（第１開口部）を介してブロア室３内に流体が吸い込まれる。図９（ｂ）において矢印は流体の流れを示す。次の１／４周期で、図９（ｃ）のようにダイヤフラム２１が平坦状に戻る時、貫通孔１２ａ（第１開口部）とダイヤフラム２１との距離が減少し、流体は開口部１２ａ、１０ａを通って上方向に押し出される。この時、流入通路１１ｂの流体を一緒に巻き込みながら上方に流れるので、吐出口（第２開口部）１０ａの出口側では大流量が得られる。次の１／４周期では、図９（ｄ）のようにダイヤフラム２１が上に凸に屈曲するので、貫通孔１２ａ（第１開口部）とダイヤフラム２１との距離が減少し、ブロア室３内の流体が高速で開口部１２ａ、１０ａから上方向に押し出される。この高速流は、流入通路１１ｂの流体をさらに一緒に巻き込みながら上方に流れるので、吐出口（第２開口部）１０ａの出口側では大流量が得られる。次の１／４周期では、図９（ｅ）のようにダイヤフラム２１が平坦状に戻る時、貫通孔１２ａ（第１開口部）とダイヤフラム２１との距離が増大し、流体は貫通孔１２ａ（第１開口部）を通過してブロア室３内に若干吸い込まれるが、流入通路１１ｂの流体は慣性により中心方向に流れ続ける。その後、ダイヤフラム２１の動作は図９（ｂ）に戻り、それ以後図９（ｂ）〜図９（ｅ）の動作を周期的に繰り返す。ダイヤフラム２１を高周波で屈曲振動させることにより、流入通路１１ｂを流れる流体の慣性が終息する前に、開口部１２ａ、１０ａに次の流れを発生させることができ、流入通路１１ｂの中に常に中心方向への流れを惹起させることができる。 FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the above-described blower 70 (piezoelectric micro blower (thin blower)) disclosed in Patent Document 2. In FIG. FIG. 9A shows an initial state (when no voltage is applied), and the diaphragm 21 is flat. FIG. 9B shows the first quarter period to the piezoelectric element 22, and the diaphragm 21 is convexly bent downward, so that the distance between the through hole 12 a (first opening) and the diaphragm 21 is increased. Fluid is sucked into the blower chamber 3 from the inflow passage 11b through the through hole 12a (first opening). In FIG. 9B, arrows indicate the flow of fluid. In the next quarter cycle, when the diaphragm 21 returns to a flat shape as shown in FIG. 9C, the distance between the through-hole 12a (first opening) and the diaphragm 21 decreases, and the fluid flows into the opening 12a, Extruded upward through 10a. At this time, since the fluid in the inflow passage 11b flows upward while being entrained together, a large flow rate is obtained on the outlet side of the discharge port (second opening) 10a. In the next quarter cycle, the diaphragm 21 bends upward as shown in FIG. 9D, so that the distance between the through hole 12a (first opening) and the diaphragm 21 is reduced, and the inside of the blower chamber 3 is reduced. Fluid is pushed upward from the openings 12a, 10a at high speed. Since the high-speed flow flows upward while further entraining the fluid in the inflow passage 11b, a large flow rate is obtained on the outlet side of the discharge port (second opening) 10a. In the next quarter cycle, when the diaphragm 21 returns to a flat shape as shown in FIG. 9E, the distance between the through hole 12a (first opening) and the diaphragm 21 increases, and the fluid passes through the through hole 12a ( The fluid passes through the first opening) and is slightly sucked into the blower chamber 3, but the fluid in the inflow passage 11b continues to flow toward the center due to inertia. Thereafter, the operation of the diaphragm 21 returns to FIG. 9B, and thereafter, the operations of FIG. 9B to FIG. 9E are periodically repeated. By bending and vibrating the diaphragm 21 at a high frequency, the following flow can be generated in the openings 12a and 10a before the inertia of the fluid flowing through the inflow passage 11b ends, and the center of the inflow passage 11b is always in the central direction. The flow to can be triggered.

本願の発明者は、実際、図４の冷却システムの構成において、ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク５０との間の距離（より正確には、図１０に示すように、ブロア７０の吐出口１０ａとヒートシンク５０のフィン５２の先端との間の距離（間隔）ｄ１）を変えて発熱源の温度を測定した（具体的には、距離（間隔）ｄ１を３ｍｍ・５ｍｍ・１０ｍｍ・１５ｍｍ・２０ｍｍの５点について測定を行った）。 The inventor of the present application actually uses the distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 50 (more precisely, as shown in FIG. 10, in the configuration of the cooling system of FIG. 4, the discharge port 10a of the blower 70). The temperature of the heat source was measured by changing the distance (distance) d1) between the heat sink 50 and the tip of the fin 52 of the heat sink 50 (specifically, the distance (distance) d1 was 3 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm). Measurement was performed on 5 points).

ヒートシンク５０としては、具体的には、３０ｍｍ角・厚さ０．５ｍｍのベース基板（銅板）５１上に直径１．２ｍｍ・長さ５ｍｍの円柱状の銅製のフィン５２が縦横３ｍｍのピッチで格子状に計６４本（縦横８本ずつ）立設しているものを用いた。なお、フィン３２は、ベース基板３１と例えば一体のものとして形成されている。また、ヒートシンク５０の裏面には、３０ｍｍ角・厚さ１．５ｍｍの放熱基板（セラミック基板）６２を熱伝導性グリスによって接着し、発熱源となるＬＥＤ６１（投入電力３Ｗ）が放熱基板（セラミック基板）６２の中央に実装されている。なお、ヒートシンク５０と放熱基板（セラミック基板）６２の外形は等しく、放熱基板（セラミック基板）６２の表面には実装されたＬＥＤ６１を点灯させるための回路パターンと、給電のためのコネクタ（図示せず）が実装されている。なお、放熱基板（セラミック基板）６２へのＬＥＤの実装は、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点からＡｕＳｎ共晶ハンダが好適である。また、放熱基板（セラミック基板）６２への回路パターンの実装も、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点から、活性金属を含むロウによるロウ付けが好適である。 Specifically, as the heat sink 50, cylindrical copper fins 52 having a diameter of 1.2 mm and a length of 5 mm are latticed at a pitch of 3 mm in length and width on a base substrate (copper plate) 51 of 30 mm square and thickness 0.5 mm. A total of 64 pieces (vertically and horizontally 8 pieces) were used. The fins 32 are formed integrally with the base substrate 31, for example. Further, a heat radiation substrate (ceramic substrate) 62 having a 30 mm square and a thickness of 1.5 mm is adhered to the back surface of the heat sink 50 with thermally conductive grease, and an LED 61 (input power 3 W) serving as a heat source is disposed on the heat radiation substrate (ceramic substrate). ) 62 is mounted at the center. The heat sink 50 and the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 have the same external shape, and a circuit pattern for lighting the LED 61 mounted on the surface of the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 and a power supply connector (not shown). ) Has been implemented. Various methods can be used for mounting the LED on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62, but AuSn eutectic solder is preferable from the viewpoint of heat conduction. Various methods can be used for mounting the circuit pattern on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62. From the viewpoint of heat conduction, brazing with a brazing containing an active metal is preferable.

図１７には、図４の冷却システムにおける上記の実験結果（ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク５０との間の距離に対する発熱源の温度上昇分）が「従来技術」として示されている。図１７の実験結果から、発熱源であるＬＥＤ６１の温度上昇は、ブロア７０とヒートシンク５０との間の距離ｄ１におよそ反比例して減少することがわかった。すなわち、ブロア７０とヒートシンク５０との間（より正確には、ブロア７０の吐出口１０ａとヒートシンク５０のフィン５２の先端との間）に２０ｍｍ程度の間隙ｄ１を設ければ、ブロア７０からの気流に周囲の空気がベルヌーイの定理によって巻き込まれ、ヒートシンク５０に当たる正味の風量と、風の当たっている面積が共に増加するため、十分な冷却効果が期待できる。 FIG. 17 shows the above-described experimental result in the cooling system of FIG. 4 (the amount of increase in the temperature of the heat source with respect to the distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 50) as “prior art”. From the experimental results in FIG. 17, it was found that the temperature rise of the LED 61 as the heat generation source decreases approximately in inverse proportion to the distance d1 between the blower 70 and the heat sink 50. That is, if a gap d1 of about 20 mm is provided between the blower 70 and the heat sink 50 (more precisely, between the discharge port 10a of the blower 70 and the tip of the fin 52 of the heat sink 50), the air flow from the blower 70 Since the surrounding air is entrained by Bernoulli's theorem and the net air volume hitting the heat sink 50 and the area where the air hits both increase, a sufficient cooling effect can be expected.

しかしながら、２０ｍｍという間隙ｄ１は厚さが約２ｍｍというブロア（マイクロブロア（薄型ブロア））７０の寸法に比べて遥かに大きく、冷却システムの薄型化を実現できない。一方、冷却システムの薄型化を実現するため、ブロア７０とヒートシンク５０との間の間隙ｄ１を３ｍｍ程度まで狭めてしまうと、ヒートシンク５０に当たる風量はブロア７０の風量のみとなり、さらに風が当たっている面積もブロア７０の吐出口程度の範囲まで狭まってしまう。したがって、ブロア７０とヒートシンク５０との間の間隙ｄ１が２０ｍｍの場合と比べて冷却能力は格段に落ちてしまい、ブロア（マイクロブロア）７０の特長である薄型を活かした冷却システムの構築は難しいという問題があった。 However, the gap d1 of 20 mm is much larger than the size of the blower (micro blower (thin blower)) 70 having a thickness of about 2 mm, and the cooling system cannot be thinned. On the other hand, if the gap d1 between the blower 70 and the heat sink 50 is narrowed to about 3 mm in order to reduce the thickness of the cooling system, the air volume hitting the heat sink 50 is only the air volume of the blower 70, and further wind is applied. The area is also narrowed to the extent of the blower 70 outlet. Accordingly, the cooling capacity is remarkably reduced as compared with the case where the gap d1 between the blower 70 and the heat sink 50 is 20 mm, and it is difficult to construct a cooling system utilizing the thinness that is a feature of the blower (micro blower) 70. There was a problem.

本発明は、ブロア（マイクロブロア（薄型ブロア））を用いる場合に、冷却能力を低下させることなく、小型で薄型の冷却システムを実現することの可能なヒートシンクおよび冷却システムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a heat sink and a cooling system capable of realizing a small and thin cooling system without lowering the cooling capacity when a blower (micro blower (thin blower)) is used. Yes.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、発熱源が取り付けられるヒートシンクにおいて、該ヒートシンクは、発熱源からの熱を受けるベース基板と、該ベース基板の前記発熱源とは反対の側において前記ベース基板に立設している複数のフィンとを有し、前記複数のフィンは、それぞれ柱状のものであって、前記発熱源の中心部に対応した位置を中心に放射螺旋状に配置されており、前記複数のフィンの密度分布は、放射螺旋状の中心付近が高く、周辺部に行くにつれて低くなっていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a heat sink to which a heat source is attached, wherein the heat sink is opposite to the heat source of the base substrate that receives heat from the heat source. A plurality of fins erected on the base substrate on the side, and each of the plurality of fins has a columnar shape, and has a radial spiral shape around a position corresponding to the central portion of the heat source. The density distribution of the plurality of fins is high in the vicinity of the center of the radial spiral shape and decreases as it goes to the peripheral portion.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のヒートシンクにおいて、さらに、前記ベース基板の前記発熱源とは反対の側において前記複数のフィンの放射螺旋状配置の中心には、ピンが前記ベース基板に立設されて設けられていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the heat sink according to the first aspect, a pin is disposed at the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins on the side of the base substrate opposite to the heat source. It is characterized by being provided upright on the base substrate.

また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のヒートシンクにおいて、前記ピンは、ピンの先端が円錐形状または角錐形状となっているか、または、ピンの側面に螺旋状の溝が設けられていることを特徴としている。 The invention according to claim 3 is the heat sink according to claim 2, wherein the tip of the pin has a conical shape or a pyramid shape, or a spiral groove is provided on a side surface of the pin. It is characterized by being.

また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のヒートシンクにおいて、前記ピンの先端が円錐形状または角錐形状となっている場合、前記ピンの高さは、フィンの高さよりも高くなっていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the heat sink according to the third aspect, when the tip of the pin has a conical shape or a pyramid shape, the height of the pin is higher than the height of the fin. It is characterized by that.

また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヒートシンクに風を送りヒートシンクを冷却させるためのブロアを備えた冷却システムであって、前記ブロアの風の吐出口は、ヒートシンクの前記複数のフィンの放射螺旋状配置の中心部に対向させて設けられていることを特徴としている。 Further, the invention according to claim 5 is a cooling system including a blower for sending air to the heat sink according to any one of claims 1 to 4 to cool the heat sink. The discharge port is provided so as to face the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins of the heat sink.

また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の冷却システムにおいて、前記ヒートシンクに前記ピンが設けられていない場合、前記ブロアの風の吐出口先端と前記フィンの先端との間の間隔は、２．５ｍｍ乃至５ｍｍの範囲に設定されることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the cooling system according to the fifth aspect, when the pin is not provided on the heat sink, an interval between the blower tip of the blower and the tip of the fin is , 2.5 mm to 5 mm.

また、請求項７記載の発明は、請求項５記載の冷却システムにおいて、前記ヒートシンクに前記ピンが設けられている場合、前記ブロアの風の吐出口は、前記ピンに対向して配置され、前記ブロアの風の吐出口先端と前記ピンの先端との間の間隔は、２．５ｍｍ乃至５ｍｍの範囲に設定されることを特徴としている。 The invention according to claim 7 is the cooling system according to claim 5, wherein when the pin is provided in the heat sink, the blower outlet of the blower is disposed to face the pin, and The distance between the tip of the blower wind outlet and the tip of the pin is set in a range of 2.5 mm to 5 mm.

請求項１乃至請求項４記載の発明によれば、発熱源が取り付けられるヒートシンクにおいて、該ヒートシンクは、発熱源からの熱を受けるベース基板と、該ベース基板の前記発熱源とは反対の側において前記ベース基板に立設している複数のフィンとを有し、前記複数のフィンは、それぞれ柱状のものであって、前記発熱源の中心部に対応した位置を中心に放射螺旋状に配置されており、前記複数のフィンの密度分布は放射螺旋状の中心付近が高く、周辺部に行くにつれて低くなっているので、ブロア（マイクロブロア（薄型ブロア））を用いる場合にも、冷却能力を低下させることなく、小型で薄型の冷却システムを実現することができる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, in the heat sink to which the heat source is attached, the heat sink has a base substrate that receives heat from the heat source and a side of the base substrate opposite to the heat source. A plurality of fins erected on the base substrate, each of the plurality of fins being columnar, and arranged in a radial spiral centering on a position corresponding to the central portion of the heat source. The density distribution of the plurality of fins is high near the center of the radial spiral and decreases toward the periphery, so the cooling capacity is reduced even when using a blower (micro blower (thin blower)). Therefore, a small and thin cooling system can be realized.

特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のヒートシンクにおいて、さらに、前記ベース基板の前記発熱源とは反対の側において前記複数のフィンの放射螺旋状配置の中心には、ピンが前記ベース基板に立設されて設けられているので、このピンによって、ブロア（マイクロブロア）の吐出口から一直線かつ狭い範囲に集中して吹き出される気流をある程度拡散させて、実効的な熱交換面積を大きくすることができ、より一層冷却能力を向上させ、小型で薄型の冷却システムを実現することができる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, in the heat sink according to the first aspect, a pin is disposed at the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins on the side of the base substrate opposite to the heat source. Is provided upright on the base substrate, and this pin diffuses the air flow blown out from the blower (micro blower) discharge port in a straight line and in a narrow area to some extent, so that effective heat The replacement area can be increased, the cooling capacity can be further improved, and a small and thin cooling system can be realized.

また、請求項５乃至請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヒートシンクに風を送りヒートシンクを冷却させるためのブロアを備えた冷却システムであって、前記ブロアの風の吐出口は、ヒートシンクの前記複数のフィンの放射螺旋状配置の中心部に対向させて設けられているので、冷却能力を低下させることなく、小型で薄型の冷却システムを実現することができる。
Further, according to the invention described in claims 5 to 7, there is provided a cooling system including a blower for sending air to the heat sink according to any one of claims 1 to 4 to cool the heat sink. In addition, since the air outlet of the blower is provided so as to face the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins of the heat sink, a small and thin cooling system can be provided without reducing the cooling capacity. Can be realized.

軸流ファンの場合の風の流れ（風が当たっている範囲）を例示する図である。It is a figure which illustrates the flow of the wind in the case of an axial fan (range which the wind has hit). ブロアの場合の風の流れ（風が当たっている範囲）を例示する図である。It is a figure which illustrates the flow of the wind in the case of a blower (range which the wind has hit). 従来のヒートシンクの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional heat sink. 特許文献２に示されているようなブロアと図３に示した従来のヒートシンクとを組み合わせた冷却システムの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cooling system which combined the blower as shown in patent document 2, and the conventional heat sink shown in FIG. 特許文献２に示されているブロアの図である。It is a figure of the blower shown by patent document 2. FIG. 特許文献２に示されているブロアの図である。It is a figure of the blower shown by patent document 2. FIG. 特許文献２に示されているブロアの図である。It is a figure of the blower shown by patent document 2. FIG. 特許文献２に示されているブロアの図である。It is a figure of the blower shown by patent document 2. FIG. 特許文献２に示されているブロアの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the blower shown by patent document 2. FIG. 図４の冷却システムの構成において、ブロアの吐出口とヒートシンクのフィンの先端との間の距離（間隔）ｄ１を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a distance (interval) d1 between the blower outlet and the fin tips of the heat sink in the configuration of the cooling system of FIG. 4. 本発明のヒートシンクの第１の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of the heat sink of this invention. 特許文献２に示されているようなブロアと図１１（ａ），（ｂ）に示した第１の構成例のヒートシンクとを組み合わせた冷却システムの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cooling system which combined the blower as shown in patent document 2, and the heat sink of the 1st structural example shown to Fig.11 (a), (b). 図１２の冷却システムの構成において、ブロアの吐出口とヒートシンクのフィンの先端との間の距離（間隔）ｄ２を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a distance (interval) d2 between the blower outlet and the tip of the fin of the heat sink in the configuration of the cooling system of FIG. 本発明のヒートシンクの第２の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of the heat sink of this invention. 特許文献２に示されているようなブロアと図１４（ａ），（ｂ）に示した第２の構成例のヒートシンクとを組み合わせた冷却システムの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cooling system which combined the blower as shown in patent document 2, and the heat sink of the 2nd structural example shown to Fig.14 (a), (b). 図１５の冷却システムの構成において、ブロアの吐出口とヒートシンクのピンの先端との間の距離（間隔）ｄ３を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a distance (interval) d3 between a blower outlet and a tip of a heat sink pin in the configuration of the cooling system of FIG. ブロアとヒートシンクとの間の距離に対する発熱源の温度上昇分の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result for the temperature rise of the heat-generation source with respect to the distance between a blower and a heat sink. 第１の構成例の熱流体解析結果を示す図である。It is a figure which shows the thermofluid analysis result of a 1st structural example. 第２の構成例の熱流体解析結果を示す図である。It is a figure which shows the thermal fluid analysis result of the 2nd structural example. フィンの種々の断面形状を示す図である。It is a figure which shows the various cross-sectional shapes of a fin. 図２０（ｃ）の断面形状をもつフィンの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the fin which has the cross-sectional shape of FIG.20 (c). 側面に螺旋状の溝が設けられているピンを示す図である。It is a figure which shows the pin by which the spiral groove | channel is provided in the side surface.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１１（ａ），（ｂ）は本発明のヒートシンクの第１の構成例を示す図である。なお、図１１（ａ）は正面図（発熱源とは反対の側から見た図）、図１１（ｂ）は側面図である。図１１（ａ），（ｂ）を参照すると、第１の構成例のヒートシンク３０は、発熱源６０からの熱を受けるベース基板（受熱部）３１と、該ベース基板３１の前記発熱源６０とは反対の側において前記ベース基板３１に立設している複数のフィン３２とを有し、前記複数のフィン３２は、それぞれ柱状（図１１（ａ），（ｂ）の例では、円柱状）のものであって、前記発熱源６０の中心部に対応した位置を中心に放射螺旋状に配置されており、前記複数のフィン３２の密度分布は、放射螺旋状の中心付近が高く、周辺部に行くにつれて低くなっている。 11A and 11B are views showing a first configuration example of the heat sink of the present invention. 11A is a front view (viewed from the side opposite to the heat source), and FIG. 11B is a side view. Referring to FIGS. 11A and 11B, the heat sink 30 of the first configuration example includes a base substrate (heat receiving portion) 31 that receives heat from the heat source 60, and the heat source 60 of the base substrate 31. Has a plurality of fins 32 standing on the base substrate 31 on the opposite side, and each of the plurality of fins 32 has a columnar shape (in the example of FIGS. 11A and 11B, a cylindrical shape). The fins 32 are arranged in a radial spiral centering on a position corresponding to the central portion of the heat source 60, and the density distribution of the plurality of fins 32 is high near the central portion of the radial spiral. It gets lower as you go.

ここで、ベース基板（受熱部）３１、フィン３２は、熱伝導率の良い銅やアルミニウムなどで形成されている。また、フィン３２は、ベース基板（受熱部）３１と一体のものとして形成されている。 Here, the base substrate (heat receiving part) 31 and the fins 32 are formed of copper, aluminum, or the like having good thermal conductivity. The fins 32 are formed integrally with the base substrate (heat receiving part) 31.

また、発熱源６０は、後述の図１２の例では、ＬＥＤ６１と、ＬＥＤ６１が配置されＬＥＤ６１からの熱を放熱する放熱基板（セラミック基板）６２とからなっており、放熱基板（セラミック基板）６２をヒートシンク３０のベース基板（受熱部）３１に接着することで、ヒートシンク３０に取り付けられている。 In addition, in the example of FIG. 12 described later, the heat source 60 includes an LED 61 and a heat radiating substrate (ceramic substrate) 62 in which the LED 61 is disposed and radiates heat from the LED 61. The heat sink 30 is attached to the heat sink 30 by being adhered to the base substrate (heat receiving portion) 31.

図１２には、特許文献２に示されているような（図５乃至図９に示したような）ブロア（薄型ブロア）７０と図１１（ａ），（ｂ）に示した第１の構成例のヒートシンク３０とを組み合わせた冷却システムの例が示されている。 12 shows a blower (thin type blower) 70 as shown in Patent Document 2 (as shown in FIGS. 5 to 9) and the first configuration shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). An example of a cooling system in combination with an example heat sink 30 is shown.

すなわち、図１２の例では、ヒートシンク３０の前記複数のフィン３２の放射螺旋状配置の中心部に対向させて（正対させて）、特許文献２に示されているような（図５乃至図９に示したような）ブロア（薄型ブロア）７０の風の吐出口が配置されている。 That is, in the example of FIG. 12, as shown in Patent Document 2 so as to face (face to face) the central portion of the radial spiral arrangement of the plurality of fins 32 of the heat sink 30 (FIG. 5 to FIG. 5). A blower outlet (as shown in FIG. 9) of a blower (thin blower) 70 is arranged.

本発明のヒートシンクの第１の構成例では、図１２の例のように発熱源６０の真裏に吹き付けているブロア（薄型ブロア）７０の吐出口（直径が例えば１ｍｍ程度）からの気流を最大限に活用するために、ヒートシンク３０のフィン３２の配置構造が上述のように規定されている。すなわち、本発明のヒートシンクの第１の構成例では、フィン３２は、ブロア（薄型ブロア）７０からの気流との実効的な熱交換面積を大きくするために（すなわち、流路長を長くするために）、発熱源６０の真裏を中心に放射螺旋状に配置されている。さらに、フィン３２は、密度分布については、熱交換に最も寄与する中心部を高密度に、かつヒートシンク全体の流体抵抗を低減するべく周辺部に行くにつれて低密度となるように、密度に関して傾斜が設けられている。 In the first configuration example of the heat sink of the present invention, the air flow from the discharge port (diameter is about 1 mm, for example) of the blower (thin blower) 70 sprayed directly behind the heat generation source 60 as in the example of FIG. Therefore, the arrangement structure of the fins 32 of the heat sink 30 is defined as described above. That is, in the first configuration example of the heat sink of the present invention, the fin 32 increases the effective heat exchange area with the airflow from the blower (thin blower) 70 (that is, increases the flow path length). In addition, they are arranged in a radial spiral centered on the back of the heat source 60. Further, the fins 32 are inclined with respect to the density distribution so that the central part that contributes most to heat exchange is dense and the density decreases toward the periphery to reduce the fluid resistance of the entire heat sink. Is provided.

本願の発明者は、実際、図１２の冷却システムの構成において、ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク３０との間の距離（より正確には、図１３に示すように、ブロア７０の吐出口１０ａとヒートシンク３０のフィン３２の先端との間の距離（間隔）ｄ２）を変えて発熱源の温度を測定した（具体的には、距離（間隔）ｄ２を３ｍｍ・５ｍｍ・１０ｍｍ・１５ｍｍ・２０ｍｍの５点について測定を行った）。 The inventor of the present application actually has a distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 30 (more precisely, as shown in FIG. 13, in the configuration of the cooling system of FIG. 12, the discharge port 10a of the blower 70). The distance (interval) d2) between the heat sink 30 and the tip of the fin 32 of the heat sink 30 was changed to measure the temperature of the heat source (specifically, the distance (interval) d2 was 3 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, and 20 mm. Measurement was performed on 5 points).

ヒートシンク３０としては、具体的には、３０ｍｍ角・厚さ０．５ｍｍのベース基板（銅板）３１上に直径１．２ｍｍ・長さ５ｍｍの円柱状の銅製のフィン３２が、発熱源６０の真裏であって発熱源６０の中心部に対応した位置を中心として、１０条の軌跡を描きながら、１条あたり平均５．５本（計５５本）、放射螺旋状に立設しているものを用いた。ここで、フィン３２間のピッチは段階的に変化しており、中心部のピッチは１．５ｍｍ、外周部のピッチは２．５ｍｍとなっている。なお、フィン３２は、ベース基板３１と例えば一体のものとして形成されている。そして、複数のフィン３２の放射螺旋状配置の中心部が、丁度ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口（直径が例えば１ｍｍ程度）の延長線上に位置するようにしている。また、ヒートシンク３０の裏面には、３０ｍｍ角・厚さ１．５ｍｍの放熱基板（セラミック基板）６２を熱伝導性グリスによって接着し、発熱源となるＬＥＤ６１（投入電力３Ｗ）が放熱基板（セラミック基板）６２の中央に実装されている。なお、ヒートシンク３０と放熱基板（セラミック基板）６２の外形は等しく、放熱基板（セラミック基板）６２の表面には実装されたＬＥＤ６１を点灯させるための回路パターンと、給電のためのコネクタ（図示せず）が実装されている。なお、放熱基板（セラミック基板）６２へのＬＥＤの実装は、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点からＡｕＳｎ共晶ハンダが好適である。また、放熱基板（セラミック基板）６２への回路パターンの実装も、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点から、活性金属を含むロウによるロウ付けが好適である。 Specifically, the heat sink 30 includes a cylindrical copper fin 32 having a diameter of 1.2 mm and a length of 5 mm on a base substrate (copper plate) 31 having a 30 mm square and a thickness of 0.5 mm. With an average of 5.5 (55 total) per strip, standing up in a radial spiral, while drawing 10 trajectories centering on the position corresponding to the center of the heat source 60 Using. Here, the pitch between the fins 32 changes stepwise, the pitch at the center is 1.5 mm, and the pitch at the outer periphery is 2.5 mm. The fins 32 are formed integrally with the base substrate 31, for example. And the center part of radial spiral arrangement | positioning of the several fin 32 is just located on the extension line of the discharge port (diameter is about 1 mm) of the blower (thin type blower) 70, for example. Further, a heat radiation substrate (ceramic substrate) 62 having a 30 mm square and a thickness of 1.5 mm is adhered to the back surface of the heat sink 30 with thermally conductive grease, and an LED 61 (input power 3 W) serving as a heat source is disposed on the heat radiation substrate (ceramic substrate). ) 62 is mounted at the center. The heat sink 30 and the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 have the same external shape, and a circuit pattern for lighting the LED 61 mounted on the surface of the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 and a power supply connector (not shown). ) Has been implemented. Various methods can be used for mounting the LED on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62, but AuSn eutectic solder is preferable from the viewpoint of heat conduction. Various methods can be used for mounting the circuit pattern on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62. From the viewpoint of heat conduction, brazing with a brazing containing an active metal is preferable.

図１７には、図１２の冷却システムにおける上記の実験結果（ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク３０との間の距離に対する発熱源の温度上昇分）が「第１の構成例」として示されている。図１７の実験結果から、発熱源であるＬＥＤの温度上昇は、ブロア７０とヒートシンク３０との間の距離ｄ２におよそ反比例して減少することがわかった。すなわち、第１の構成例では、ブロア７０とヒートシンク３０との間（より正確には、ブロア７０の吐出口１０ａとヒートシンク３０のフィン３２の先端との間）に５ｍｍ程度の間隙ｄ２を設ければ、ブロア７０からの気流に周囲の空気がベルヌーイの定理によって巻き込まれ、ヒートシンク３０に当たる正味の風量と、風の当たっている面積が共に増加するため、十分な冷却効果が期待できる。 FIG. 17 shows the result of the above experiment in the cooling system of FIG. 12 (the amount of increase in the temperature of the heat source with respect to the distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 30) as a “first configuration example”. Yes. From the experimental results in FIG. 17, it was found that the temperature rise of the LED, which is a heat generation source, decreases approximately in inverse proportion to the distance d <b> 2 between the blower 70 and the heat sink 30. That is, in the first configuration example, a gap d2 of about 5 mm is provided between the blower 70 and the heat sink 30 (more precisely, between the discharge port 10a of the blower 70 and the tip of the fin 32 of the heat sink 30). For example, ambient air is entrained in the airflow from the blower 70 by Bernoulli's theorem, and the net air volume hitting the heat sink 30 and the area where the air hits both increase, so that a sufficient cooling effect can be expected.

換言すれば、図１７において、第１の構成例の実験結果と従来技術の実験結果とを比較すると、従来技術のフィン配置に対する第１の構成例のフィン配置による温度低減効果への寄与は約１０℃であることがわかる。これは、図１７からわかるように、同じ冷却効果を得るのに、第１の構成例では従来技術よりも、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を１５ｍｍ程度短くすることができることを意味する。すなわち、同じ冷却効果を得るのに、従来技術では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離が２０ｍｍ必要であったが、第１の構成例では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を５ｍｍ以下にすることが可能となる。すなわち、第１の構成例では、ブロア７０の風の吐出口先端とフィン３２の先端との間の間隔ｄ２を、２．５ｍｍ乃至５ｍｍの範囲に設定することが可能となり、ブロア（マイクロブロア（薄型ブロア））を用いる場合にも、冷却能力を低下させることなく、小型で薄型の冷却システムを実現することができる。 In other words, in FIG. 17, when comparing the experimental results of the first configuration example and the experimental results of the conventional technology, the contribution to the temperature reduction effect by the fin configuration of the first configuration example relative to the fin configuration of the conventional technology is about It turns out that it is 10 degreeC. This means that the distance between the heat sink and the blower 70 can be reduced by about 15 mm in the first configuration example as compared with the prior art in order to obtain the same cooling effect, as can be seen from FIG. That is, in order to obtain the same cooling effect, the distance between the heat sink and the blower 70 is 20 mm in the prior art, but in the first configuration example, the distance between the heat sink and the blower 70 is 5 mm or less. It becomes possible to. That is, in the first configuration example, the distance d2 between the wind outlet end of the blower 70 and the tip of the fin 32 can be set in a range of 2.5 mm to 5 mm, and the blower (micro blower ( Even when a thin blower)) is used, a small and thin cooling system can be realized without reducing the cooling capacity.

図１４（ａ），（ｂ）は本発明のヒートシンクの第２の構成例を示す図である。なお、図１４（ａ）は正面図（発熱源とは反対の側から見た図）、図１４（ｂ）は側面図である。なお、図１４（ａ），（ｂ）において、図１１（ａ），（ｂ）と同様の箇所には同じ符号を付している。図１４（ａ），（ｂ）を参照すると、第２の構成例のヒートシンク４０は、第１の構成例のヒートシンク３０と基本的な構成は同じであり、第１の構成例の図１１（ａ），（ｂ）のヒートシンク３０において、さらに、ベース基板３１の発熱源６０とは反対の側において複数のフィン３２の放射螺旋状配置の中心には、ピン４３がベース基板３１に立設されて設けられている。 14A and 14B are views showing a second configuration example of the heat sink of the present invention. 14A is a front view (viewed from the side opposite to the heat source), and FIG. 14B is a side view. In FIGS. 14A and 14B, the same parts as those in FIGS. 11A and 11B are denoted by the same reference numerals. 14A and 14B, the heat sink 40 of the second configuration example has the same basic configuration as the heat sink 30 of the first configuration example, and FIG. In the heat sink 30 of a) and (b), a pin 43 is erected on the base substrate 31 at the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins 32 on the side opposite to the heat source 60 of the base substrate 31. Is provided.

ここで、ピン４３は、熱伝導率の良い銅やアルミニウムなどで形成されている。また、ピン４３は、例えば、ベース基板（受熱部）３１と一体のものとして形成されている。 Here, the pin 43 is formed of copper, aluminum, or the like with good thermal conductivity. Further, the pins 43 are formed integrally with the base substrate (heat receiving part) 31, for example.

また、ピン４３は、図１４（ａ），（ｂ）の例では、ピン４３の先端（後述のように、ブロアの風の吐出口に対向する側のピン４３の先端）が円錐形状または角錐形状となっている。 14 (a) and 14 (b), the tip of the pin 43 (the tip of the pin 43 on the side facing the blower outlet of the blower as described later) has a conical shape or a pyramid. It has a shape.

図１４の例のようにピン４３の先端が円錐形状または角錐形状（例えば、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐など）となっている場合、図１４（ｂ）に示すように、ピン４３の高さｈ１は、フィン３２の高さｈ０よりも高くなっているのが好ましい。 When the tip of the pin 43 has a conical shape or a pyramid shape (for example, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a pentagonal pyramid, a hexagonal pyramid, etc.) as in the example of FIG. 14, as shown in FIG. The height h1 of 43 is preferably higher than the height h0 of the fin 32.

図１５には、特許文献２に示されているような（図５乃至図９に示したような）ブロア（薄型ブロア）７０と図１４（ａ），（ｂ）に示した第２の構成例のヒートシンク４０とを組み合わせた冷却システムの例が示されている。 15 shows a blower (thin type blower) 70 as shown in Patent Document 2 (as shown in FIGS. 5 to 9) and the second configuration shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b). An example of a cooling system in combination with an example heat sink 40 is shown.

すなわち、図１５の例では、複数のフィン３２の放射螺旋状配置の中心に設けられているピン４３に対向させて（正対させて）、特許文献２に示されているような（図５乃至図９に示したような）ブロア（薄型ブロア）７０の風の吐出口（直径が例えば１ｍｍ程度）が配置されている。 That is, in the example of FIG. 15, the pin 43 provided in the center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins 32 is opposed (facing directly), as shown in Patent Document 2 (FIG. 5). A blower outlet (a diameter of about 1 mm, for example) of a blower (thin blower) 70 is disposed.

本発明のヒートシンクの第２の構成例では、放射螺旋状のフィン３２の配置構造の中央に、さらに先端が円錐形状または角錐形状のピン４３を立てることによって、ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口（直径が例えば１ｍｍ程度）から吹き付けられた気流をピン４３の先端の円錐形状または角錐形状に沿って周囲に拡散させるようにしている。このように、ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口（直径が例えば１ｍｍ程度）から一直線かつ狭い範囲に集中して吹き出される気流をある程度拡散させることによって、実効的な熱交換面積を大きくすることができ、第１の構成例よりもさらに一層十分な冷却効果を得ることができる。 In the second configuration example of the heat sink of the present invention, a discharge port of a blower (thin blower) 70 is formed by further raising a pin 43 having a conical or pyramidal tip at the center of the arrangement structure of the radial spiral fins 32. The airflow blown from (with a diameter of, for example, about 1 mm) is diffused to the periphery along the cone shape or pyramid shape of the tip of the pin 43. In this way, the effective heat exchange area is increased by diffusing the air flow that is blown out in a straight line from a discharge port (diameter of about 1 mm, for example) of the blower (thin blower) 70 to some extent. Thus, an even more sufficient cooling effect can be obtained than in the first configuration example.

本願の発明者は、実際、図１５の冷却システムの構成において、ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク４０との間の距離（より正確には、図１６に示すように、ブロア７０の吐出口１０ａとヒートシンク４０のピン４３の先端との間の距離（間隔）ｄ３）を３ｍｍにして発熱源の温度を測定した（具体的には、距離（間隔）ｄ３を３ｍｍの１点について測定を行った）。 The inventor of the present application actually has the distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 40 (more precisely, as shown in FIG. 16, in the configuration of the cooling system of FIG. 15, the discharge port 10a of the blower 70). The distance (distance) d3 between the heat sink 40 and the tip of the pin 43 of the heat sink 40 was set to 3 mm, and the temperature of the heat source was measured (specifically, the distance (distance) d3 was measured at one point of 3 mm). ).

ヒートシンク４０としては、具体的には、３０ｍｍ角・厚さ０．５ｍｍのベース基板（銅板）３１上に直径１．２ｍｍ・長さ５ｍｍの円柱状の銅製のフィン３２が、発熱源６０の真裏であって発熱源６０の中心部に対応した位置を中心として、１０条の軌跡を描きながら、１条あたり平均５．５本（計５５本）、放射螺旋状に立設しているものを用いた。ここで、フィン３２間のピッチは段階的に変化しており、中心部のピッチは１．５ｍｍ、外周部のピッチは２．５ｍｍとなっている。なお、フィン３２は、ベース基板３１と例えば一体のものとして形成されている。さらに、フィン３２配置の中央に直径１．２ｍｍ・長さ８ｍｍ・先端が頂角６０度の円錐形の円柱状の銅製のピン４３が立設している。そして、この先端が円錐形のピン４３が、丁度ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口の延長線上に位置するようにしている。また、ヒートシンク４０の裏面には、３０ｍｍ角・厚さ１．５ｍｍの放熱基板（セラミック基板）６２を熱伝導性グリスによって接着し、発熱源となるＬＥＤ６１（投入電力３Ｗ）が放熱基板（セラミック基板）６２の中央に実装されている。なお、ヒートシンク４０と放熱基板（セラミック基板）６２の外形は等しく、放熱基板（セラミック基板）６２の表面には実装されたＬＥＤ６１を点灯させるための回路パターンと、給電のためのコネクタ（図示せず）が実装されている。なお、放熱基板（セラミック基板）６２へのＬＥＤの実装は、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点からＡｕＳｎ共晶ハンダが好適である。また、放熱基板（セラミック基板）６２への回路パターンの実装も、種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点から、活性金属を含むロウによるロウ付けが好適である。 Specifically, the heat sink 40 includes a cylindrical copper fin 32 having a diameter of 1.2 mm and a length of 5 mm on a base substrate (copper plate) 31 having a 30 mm square and a thickness of 0.5 mm. With an average of 5.5 (55 total) per strip, standing up in a radial spiral, while drawing 10 trajectories centering on the position corresponding to the center of the heat source 60 Using. Here, the pitch between the fins 32 changes stepwise, the pitch at the center is 1.5 mm, and the pitch at the outer periphery is 2.5 mm. The fins 32 are formed integrally with the base substrate 31, for example. Further, a conical columnar copper pin 43 having a diameter of 1.2 mm, a length of 8 mm, and an apex angle of 60 degrees is erected in the center of the fin 32 arrangement. The pin 43 having a conical tip is positioned just on the extension line of the discharge port of the blower (thin blower) 70. Further, a heat radiation substrate (ceramic substrate) 62 having a 30 mm square and a thickness of 1.5 mm is adhered to the rear surface of the heat sink 40 with thermally conductive grease, and the LED 61 (input power 3 W) serving as a heat source is disposed on the heat radiation substrate (ceramic substrate). ) 62 is mounted at the center. The heat sink 40 and the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 have the same external shape, and a circuit pattern for lighting the LED 61 mounted on the surface of the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62 and a connector for power supply (not shown). ) Has been implemented. Various methods can be used for mounting the LED on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62, but AuSn eutectic solder is preferable from the viewpoint of heat conduction. Various methods can be used for mounting the circuit pattern on the heat dissipation substrate (ceramic substrate) 62. From the viewpoint of heat conduction, brazing with a brazing containing an active metal is preferable.

図１７には、図１５の冷却システムにおける上記の実験結果（ブロア（薄型ブロア）７０とヒートシンク４０との間の距離に対する発熱源の温度上昇分）が「第２の構成例」として示されている。図１７の実験結果から、第２の構成例では、第１の構成例よりもさらに一層十分な冷却効果を得ることができることがわかる。 FIG. 17 shows the result of the above experiment in the cooling system of FIG. 15 (the temperature rise of the heat source with respect to the distance between the blower (thin blower) 70 and the heat sink 40) as a “second configuration example”. Yes. From the experimental results shown in FIG. 17, it can be seen that the second configuration example can provide an even more sufficient cooling effect than the first configuration example.

実際、図１７において、第２の構成例の実験結果と第１の構成例の実験結果とを比較すると、第１の構成例のフィン配置に対する第２の構成例のフィン配置による温度低減効果への寄与は約１０℃であることがわかる。これは、図１７からわかるように、同じ冷却効果を得るのに、第２の構成例では第１の構成例よりも、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を２ｍｍ程度短くすることができることを意味する。すなわち、同じ冷却効果を得るのに、第１の構成例では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離が５ｍｍ必要であったが、第２の構成例では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を３ｍｍ以下にすることが可能となる。また、第２の構成例の実験結果と従来技術の実験結果とを比較すると、従来技術のフィン配置に対する第２の構成例のフィン配置による温度低減効果への寄与は約２０℃であることがわかる。これは、図１７からわかるように、同じ冷却効果を得るのに、第２の構成例では従来技術よりも、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を１７ｍｍ程度短くすることができることを意味する。すなわち、従来技術では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離が２０ｍｍ必要であったが、第２の構成例では、ヒートシンクとブロア７０との間の距離を３ｍｍ以下にすることが可能となる。すなわち、第２の構成例では、ブロア７０の風の吐出口先端とピン４３の先端との間の間隔ｄ３を、２．５ｍｍ乃至５ｍｍの範囲に設定することが可能となり、ブロア（マイクロブロア（薄型ブロア））７０を用いる場合にも、冷却能力を低下させることなく、小型で薄型の冷却システムを実現することができる。 In fact, in FIG. 17, when the experimental result of the second configuration example and the experimental result of the first configuration example are compared, the temperature reduction effect by the fin arrangement of the second configuration example relative to the fin arrangement of the first configuration example is achieved. It can be seen that the contribution of is about 10 ° C. As can be seen from FIG. 17, in order to obtain the same cooling effect, in the second configuration example, the distance between the heat sink and the blower 70 can be shortened by about 2 mm compared to the first configuration example. means. That is, in order to obtain the same cooling effect, in the first configuration example, the distance between the heat sink and the blower 70 is 5 mm. In the second configuration example, the distance between the heat sink and the blower 70 is required. Can be made 3 mm or less. Further, when comparing the experimental result of the second configuration example and the experimental result of the prior art, the contribution to the temperature reduction effect by the fin arrangement of the second configuration example with respect to the fin arrangement of the prior art is about 20 ° C. Recognize. This means that the distance between the heat sink and the blower 70 can be shortened by about 17 mm in the second configuration example as compared with the prior art in order to obtain the same cooling effect, as can be seen from FIG. That is, in the prior art, the distance between the heat sink and the blower 70 is required to be 20 mm, but in the second configuration example, the distance between the heat sink and the blower 70 can be 3 mm or less. That is, in the second configuration example, the distance d3 between the wind outlet end of the blower 70 and the tip of the pin 43 can be set in the range of 2.5 mm to 5 mm, and the blower (micro blower ( Even when the thin blower)) 70 is used, a small and thin cooling system can be realized without reducing the cooling capacity.

本願の発明者は、本発明における気流拡散効果を検証するため、第１の構成例と第２の構成例の２モデルについて、熱流体解析を行った。図１８、図１９は、それぞれ、第１の構成例、第２の構成例の熱流体解析結果を示す図である。なお、図１８（ａ）、図１９（ａ）は正面図（発熱源とは反対の側から見た図）、図１８（ｂ）、図１９（ｂ）は側面図である。 In order to verify the airflow diffusion effect in the present invention, the inventor of the present application performed a thermofluid analysis on two models of the first configuration example and the second configuration example. 18 and 19 are diagrams showing thermal fluid analysis results of the first configuration example and the second configuration example, respectively. 18A and 19A are front views (viewed from the side opposite to the heat source), and FIGS. 18B and 19B are side views.

図１９を図１８を比較すると、第２の構成例においては、ヒートシンクの放射螺旋状のフィン配置の中央に立設した、先端が円錐形の円柱状のピン４３に沿って、ブロア７０から吹き付けられた気流が円錐形状に沿って周囲に拡散されていることがわかる。気流が拡散されることによって、熱交換に寄与する正味のフィン３２の本数、ヒートシンクに風が当たる面積が増えて、ヒートシンクから気流への実効的な熱伝達率が向上したと考えられる。 FIG. 19 is compared with FIG. 18. In the second configuration example, the blower 70 is sprayed along the cylindrical pin 43 having a conical tip formed upright at the center of the radial spiral fin arrangement of the heat sink. It can be seen that the generated airflow is diffused around along the conical shape. It is considered that the effective heat transfer rate from the heat sink to the airflow is improved by increasing the number of net fins 32 that contribute to heat exchange and the area where the airflow hits the heatsink by diffusing the airflow.

一方、第１の構成例では、ブロア７０からの気流を拡散させる手段が無いために、図１８に示すように、ブロア７０からの気流のほとんどはそのまま直進してヒートシンクのベース面に当たっており、熱交換に寄与するフィン３２は中心部の５本程度と考えられる。そのため、第２の構成例と比べて、ヒートシンクに風が当たる面積は小さく、ヒートシンクから気流への実効的な熱伝達率が劣ると考えられる。 On the other hand, in the first configuration example, since there is no means for diffusing the airflow from the blower 70, most of the airflow from the blower 70 goes straight as it hits the base surface of the heat sink as shown in FIG. The number of fins 32 contributing to the exchange is considered to be about five at the center. Therefore, compared to the second configuration example, it is considered that the area where the heat sink hits the wind is small and the effective heat transfer rate from the heat sink to the air flow is inferior.

以上のことから、本発明では、従来技術に比べれば、第１の構成例ははるかに望ましいが、第２の構成例は、さらに、第１の構成例よりも好ましいことがわかる。 From the above, it can be seen that in the present invention, the first configuration example is far more desirable than the prior art, but the second configuration example is more preferable than the first configuration example.

上述の各例では、フィン３２およびピン４３は、ベース基板（受熱部）３１と一体のものとして形成されていたが、フィン３２またはピン４３は、ベース基板（受熱部）３１と別体のものでもよく、この場合、フィン３２またはピン４３は、例えば、ベース基板（受熱部）３１に螺合して取り外し可能に取り付けられている。このように、ヒートシンクの成形法については種々の方法を用いることができるが、熱伝導の観点から、ベース基板（受熱部）３１とフィン３２またはピン４３とを別々に成型して両者を接合する手法よりは、機械加工や放電加工等によって１つの銅ブロックから削り出す手法が好適である。すなわち、フィン３２またはピン４３は、ベース基板（受熱部）３１と一体のものとして形成されているのが好ましい。 In each of the above examples, the fins 32 and the pins 43 are formed integrally with the base substrate (heat receiving portion) 31, but the fins 32 or the pins 43 are separate from the base substrate (heat receiving portion) 31. In this case, for example, the fin 32 or the pin 43 is detachably attached by being screwed to the base substrate (heat receiving portion) 31. As described above, various methods can be used for forming the heat sink. From the viewpoint of heat conduction, the base substrate (heat receiving portion) 31 and the fins 32 or the pins 43 are separately formed and joined together. Rather than the method, a method of cutting from one copper block by machining or electric discharge machining is preferable. That is, the fins 32 or the pins 43 are preferably formed integrally with the base substrate (heat receiving part) 31.

また、上述の例では、フィン３２は、円柱状のものとしたが、角柱状（三角柱、四角柱、五角柱、六角柱など）のものであっても良いし、あるいは、フィン３２の形状の、断面の長軸方向を螺旋の軌跡に沿わせるように配置することで、図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような種々の断面形状（楕円形状、長方形形状、・・・など）のものにすることもできる。図２１には、図２０（ｃ）の断面形状をもつフィン３２の配置例が示されている。また、全てのフィン３２が同じ形状のものになっていなくても良い。例えば、中心部から周辺部にかけて、フィン３２の形状を徐々に変えたりすることもできる。 In the above example, the fins 32 are cylindrical. However, the fins 32 may be prismatic (triangular, square, pentagonal, hexagonal, etc.) By arranging the long axis direction of the cross section along the spiral trajectory, various cross sectional shapes (elliptical shape, rectangular shape,..., As shown in FIGS. 20A, 20B, 20C) are possible.・ Etc.). FIG. 21 shows an arrangement example of the fins 32 having the cross-sectional shape of FIG. Further, all the fins 32 do not have to have the same shape. For example, the shape of the fin 32 can be gradually changed from the center to the periphery.

また、ピン４３は、先端が円錐形状または角錐形状となっているとしたが、これの代わりに、図２２に示すように、ピン４３の側面に螺旋状の溝が設けられていても良い。この場合、ピン４３の高さは、フィン３２の高さと同じにすることができる。 Moreover, although the tip of the pin 43 has a conical shape or a pyramid shape, instead of this, a spiral groove may be provided on the side surface of the pin 43 as shown in FIG. In this case, the height of the pin 43 can be the same as the height of the fin 32.

また、上述の例では、ブロア（薄型ブロア）７０は、図５乃至図９に示したような構造（圧電素子を用いた圧電マイクロブロア）のものとしたが、吐出口から所定流量、流速の風を吐出する機能を有するものであれば、図５乃至図９に示した以外の構造のものをも用いることができる。また、上述の例では、ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口は、直径が１ｍｍ程度であるとしたが、ブロア（薄型ブロア）７０の吐出口の直径は０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲であればよい。 In the above example, the blower (thin blower) 70 has the structure shown in FIGS. 5 to 9 (piezoelectric micro blower using a piezoelectric element), but has a predetermined flow rate and flow velocity from the discharge port. Any structure other than that shown in FIGS. 5 to 9 can be used as long as it has a function of discharging wind. In the above example, the discharge port of the blower (thin blower) 70 has a diameter of about 1 mm, but the diameter of the discharge port of the blower (thin blower) 70 is in the range of 0.5 mm to 3 mm. Good.

また、上述の例では、発熱源６０はＬＥＤであるとしたが、ＬＥＤに限らず、発熱するものであれば、本発明のヒートシンクを適用できる。 In the above example, the heat source 60 is an LED. However, the heat sink of the present invention can be applied as long as the heat source 60 generates heat.

本発明は、光源などの冷却に利用可能である。
The present invention can be used for cooling a light source or the like.

３０、４０ヒートシンク
３１ベース基板（受熱部）
３２フィン
４３ピン
６０発熱源
７０ブロア 30, 40 Heat sink 31 Base substrate (heat receiving part)
32 fins 43 pins 60 heat source 70 blower

Claims

In a heat sink to which a heat source is attached, the heat sink includes a base substrate that receives heat from the heat source, and a plurality of fins that are erected on the base substrate on a side opposite to the heat source of the base substrate. Each of the plurality of fins has a columnar shape, and is arranged in a radial spiral around a position corresponding to the center of the heat source, and the density distribution of the plurality of fins is a radial spiral. A heat sink characterized in that the vicinity of the center of the shape is high and decreases toward the periphery.

2. The heat sink according to claim 1, further comprising a pin erected on the base substrate at a center of the radial spiral arrangement of the plurality of fins on a side opposite to the heat source of the base substrate. A heat sink characterized by being.

3. The heat sink according to claim 2, wherein the pin has a conical or pyramid tip at the tip, or a spiral groove is provided on a side surface of the pin.

4. The heat sink according to claim 3, wherein when the tip of the pin has a conical shape or a pyramid shape, the height of the pin is higher than the height of the fin.

A cooling system comprising a blower for sending wind to the heat sink according to any one of claims 1 to 4 to cool the heat sink, wherein a blower outlet of the blower is the plurality of the heat sinks. A cooling system, wherein the cooling system is provided so as to face a central portion of the radial spiral arrangement of the fins.

6. The cooling system according to claim 5, wherein when the pin is not provided on the heat sink, a distance between the tip of the blower wind outlet and the tip of the fin is set in a range of 2.5 mm to 5 mm. Cooling system characterized by being made.

6. The cooling system according to claim 5, wherein, when the pin is provided in the heat sink, the blower outlet of the blower is disposed to face the pin, and the tip of the blower outlet of the blower and the pin The cooling system is characterized in that the distance between the front end of the cooling member is set in a range of 2.5 mm to 5 mm.