JP2621781B2 - 半導体装置用ヒートシンク - Google Patents
半導体装置用ヒートシンクInfo
- Publication number
- JP2621781B2 JP2621781B2 JP33431393A JP33431393A JP2621781B2 JP 2621781 B2 JP2621781 B2 JP 2621781B2 JP 33431393 A JP33431393 A JP 33431393A JP 33431393 A JP33431393 A JP 33431393A JP 2621781 B2 JP2621781 B2 JP 2621781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- semiconductor device
- fan
- fin
- stirring fan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＣチップやＬＳＩチッ
プなどのチップを搭載する半導体装置用のヒートシンク
に関するものである。
プなどのチップを搭載する半導体装置用のヒートシンク
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の高度な半導体素子は、ゲート当り
のスピード、電力積が逐次減少していると共に、微細加
工技術の発達により、ゲート当りの占有面積も次第に減
少している。このため、半導体チップは高速化ならびに
高集積化される傾向にある。一方、この半導体チップを
保護し信頼性を向上させるパッケージも、半導体チップ
のボンディング技術の導入などにより高度な実装技術が
必要な領域へと発展してきている。これに伴い、近年の
コンピュータ装置などにおいては、装置の処理性能や信
頼性の向上などのためにＬＳＩ化された半導体素子や高
密度で且つ小型化されたＬＳＩチップ搭載用の各種半導
体パッケージが次第に取り入れられるようになってき
た。
のスピード、電力積が逐次減少していると共に、微細加
工技術の発達により、ゲート当りの占有面積も次第に減
少している。このため、半導体チップは高速化ならびに
高集積化される傾向にある。一方、この半導体チップを
保護し信頼性を向上させるパッケージも、半導体チップ
のボンディング技術の導入などにより高度な実装技術が
必要な領域へと発展してきている。これに伴い、近年の
コンピュータ装置などにおいては、装置の処理性能や信
頼性の向上などのためにＬＳＩ化された半導体素子や高
密度で且つ小型化されたＬＳＩチップ搭載用の各種半導
体パッケージが次第に取り入れられるようになってき
た。
【０００３】ところで、このように素子の高集積化の度
合いが大きくなると、半導体チップの消費電力も増大す
ることになる。そのため、消費電力の大きなＬＳＩチッ
プはプラスチックに比べ熱伝導率の大きいセラミックな
どのパッケージに搭載し、さらにボードのみによる放熱
では当然ＬＳＩチップの冷却に対して限界がある。
合いが大きくなると、半導体チップの消費電力も増大す
ることになる。そのため、消費電力の大きなＬＳＩチッ
プはプラスチックに比べ熱伝導率の大きいセラミックな
どのパッケージに搭載し、さらにボードのみによる放熱
では当然ＬＳＩチップの冷却に対して限界がある。
【０００４】そこで、前述の高速でかつ高集積化された
ＬＳＩチップを搭載する従来の半導体パッケージにおい
ては、ＬＳＩチップからの放熱に対し冷却の観点から、
放熱効率の高いアルミニウムや銅の材料からなるヒート
シンクを、半導体パッケージの上面に、熱伝導性の優れ
た半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよう
にしている。
ＬＳＩチップを搭載する従来の半導体パッケージにおい
ては、ＬＳＩチップからの放熱に対し冷却の観点から、
放熱効率の高いアルミニウムや銅の材料からなるヒート
シンクを、半導体パッケージの上面に、熱伝導性の優れ
た半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよう
にしている。
【０００５】第３図は従来の半導体装置用ヒートシンク
の一例の斜視図である。図において、１はベースで、こ
の上にプレート状のフィン２が縦に複数個配列されてい
る構造をとる。ベース１およびフィン２はいずれもアル
ミニウム、銅などの熱伝導性の良い材料で構成されてい
る。現在、このような構造の半導体装置用ヒートシンク
が製作されており、自然空冷または装置内部に取り付け
られた空冷ファンにより冷却される。
の一例の斜視図である。図において、１はベースで、こ
の上にプレート状のフィン２が縦に複数個配列されてい
る構造をとる。ベース１およびフィン２はいずれもアル
ミニウム、銅などの熱伝導性の良い材料で構成されてい
る。現在、このような構造の半導体装置用ヒートシンク
が製作されており、自然空冷または装置内部に取り付け
られた空冷ファンにより冷却される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構造の半導体装置用シートシンクでは、シートシ
ンクの放熱効率があまりよくなく、十分な冷却効果が得
られないという欠点を有していた。これにより、半導体
装置内のチップそのものの温度上昇によりデバイスの動
作速度が低下するなどの問題が生ずる。
ような構造の半導体装置用シートシンクでは、シートシ
ンクの放熱効率があまりよくなく、十分な冷却効果が得
られないという欠点を有していた。これにより、半導体
装置内のチップそのものの温度上昇によりデバイスの動
作速度が低下するなどの問題が生ずる。
【０００７】本発明の目的は、発熱量の大きな高集積化
ＬＳＩチップを搭載した半導体装置に搭載しても、動作
時のチップの温度上昇を抑制し、放熱効果が十分である
ような信頼性の高いヒートシンクを提供することにあ
る。
ＬＳＩチップを搭載した半導体装置に搭載しても、動作
時のチップの温度上昇を抑制し、放熱効果が十分である
ような信頼性の高いヒートシンクを提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の半導体装置用ヒートシンクにおいては、フ
ィン群と攪拌ファンとを有する半導体装置用ヒートシン
クであって、フィン群はプレート上に縦に多数配列され
た形状をしており、攪拌ファンは回転軸とその周辺に設
けられたファンより構成されフィン群の上面に設置さ
れ、任意の二つのフィンに設けられた軸受により支持さ
れ、攪拌ファンの構造は回転軸がありすべてのフィンの
隙間の回転軸の円周上に一個または複数個のファンが設
置されており、攪拌ファンはヒートシンク側面に設置さ
れた回転機構によって回転することによりファンがフィ
ン隙間を通過する構造となっており、フィンの上面のう
ちファンが回転してもファンが通過しない領域はカバー
板によって塞がれている構造を特徴とする。
め、本発明の半導体装置用ヒートシンクにおいては、フ
ィン群と攪拌ファンとを有する半導体装置用ヒートシン
クであって、フィン群はプレート上に縦に多数配列され
た形状をしており、攪拌ファンは回転軸とその周辺に設
けられたファンより構成されフィン群の上面に設置さ
れ、任意の二つのフィンに設けられた軸受により支持さ
れ、攪拌ファンの構造は回転軸がありすべてのフィンの
隙間の回転軸の円周上に一個または複数個のファンが設
置されており、攪拌ファンはヒートシンク側面に設置さ
れた回転機構によって回転することによりファンがフィ
ン隙間を通過する構造となっており、フィンの上面のう
ちファンが回転してもファンが通過しない領域はカバー
板によって塞がれている構造を特徴とする。
【０００９】
【作用】超ＬＳＩのように素子の高集積化の度合いが大
きくなると、半導体チップの消費電力が増大し、そのた
め、消費電力の大きなＬＳＩチップはＬＳＩチップから
の放熱に対する冷却の観点から、放熱効率の高いアルミ
ニウムや銅の材料からなるヒートシンクを、ＬＳＩチッ
プの固着面と対向する反対側の表面に、熱伝導性の優れ
た半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよう
にしている。ヒートシンクの形状は様々であり、プレー
トフィン型、フィン水平型、ピンフィン型などのものが
用いられる。
きくなると、半導体チップの消費電力が増大し、そのた
め、消費電力の大きなＬＳＩチップはＬＳＩチップから
の放熱に対する冷却の観点から、放熱効率の高いアルミ
ニウムや銅の材料からなるヒートシンクを、ＬＳＩチッ
プの固着面と対向する反対側の表面に、熱伝導性の優れ
た半田や接着剤により一体的に固着させ放熱させるよう
にしている。ヒートシンクの形状は様々であり、プレー
トフィン型、フィン水平型、ピンフィン型などのものが
用いられる。
【００１０】本発明の半導体装置用ヒートシンクでは、
プレートフィンの隙間の空気は攪拌ファンによって強制
的に移動させられるため、圧力降下による流速の低下は
発生しない。そのため、従来のヒートシンクよりもフィ
ン隙間での空気の流速が大きくなり、結果として放熱効
率は飛躍的に大きくなる。
プレートフィンの隙間の空気は攪拌ファンによって強制
的に移動させられるため、圧力降下による流速の低下は
発生しない。そのため、従来のヒートシンクよりもフィ
ン隙間での空気の流速が大きくなり、結果として放熱効
率は飛躍的に大きくなる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】図１は、本発明の半導体装置用ヒートシン
クの一例を示す断面図である。図において、１はプレー
トであり、２はフィンでいずれも材質はアルミニウムで
ある。プレート１およびフィン２は一体成型または溶接
等の熱伝導性の高い接続方法によって接続されている。
ヒートシンクの上面には攪拌ファン３が設けられてお
り、また攪拌ファン３の構造は、回転軸５とその週辺に
設けられたファン６より構成されている。また、ヒート
シンクの側面にはモータ７が設置されており、これによ
って攪拌ファン３を回転させる。
クの一例を示す断面図である。図において、１はプレー
トであり、２はフィンでいずれも材質はアルミニウムで
ある。プレート１およびフィン２は一体成型または溶接
等の熱伝導性の高い接続方法によって接続されている。
ヒートシンクの上面には攪拌ファン３が設けられてお
り、また攪拌ファン３の構造は、回転軸５とその週辺に
設けられたファン６より構成されている。また、ヒート
シンクの側面にはモータ７が設置されており、これによ
って攪拌ファン３を回転させる。
【００１３】図２は、図１の本発明の半導体装置用ヒー
トシンクのＡ−Ａ断面図である。図において、攪拌ファ
ン３の構造は、すべてのフィン隙間の回転軸５の円周上
に４個のファン６が設置されており、モータによって回
転したときにファン６はフィンの隙間を通過する構造と
なっている。また、フィンの隙間のうちファンが回転し
てもファンが通過しない領域においてはカバー８によっ
てフィンの上面が塞がれている。このような構造によ
り、フィンの隙間の空気を圧力降下を少なくして送るこ
とが可能となり、さらにカバーによりフィン隙間より外
部へ空気が逃げにくくしているため、フィン隙間での空
気量を減らさずに空気を流すことが可能となり、結果と
して放熱効率が飛躍的に向上する。
トシンクのＡ−Ａ断面図である。図において、攪拌ファ
ン３の構造は、すべてのフィン隙間の回転軸５の円周上
に４個のファン６が設置されており、モータによって回
転したときにファン６はフィンの隙間を通過する構造と
なっている。また、フィンの隙間のうちファンが回転し
てもファンが通過しない領域においてはカバー８によっ
てフィンの上面が塞がれている。このような構造によ
り、フィンの隙間の空気を圧力降下を少なくして送るこ
とが可能となり、さらにカバーによりフィン隙間より外
部へ空気が逃げにくくしているため、フィン隙間での空
気量を減らさずに空気を流すことが可能となり、結果と
して放熱効率が飛躍的に向上する。
【００１４】本発明による、半導体装置用ヒートシンク
を搭載した半導体装置と、従来の構造の半導体装置用ヒ
ートシンクを搭載した半導体装置の熱抵抗を実験で比較
した。本発明のヒートシンクを搭載した半導体装置で
は、モータを定格電圧で回転させたときの熱抵抗は１．
８℃／Ｗであった。これに対して従来のヒートシンクを
搭載した半導体装置では、外部ファンによる空気流速が
１ｍ／ｓのとき熱抵抗は３．７℃／Ｗであった。以上よ
り、従来のプレートフィン型ヒートシンクよりも、本発
明の攪拌ファンを内臓したヒートシンクの方が放熱効率
が大きくなることがわかった。
を搭載した半導体装置と、従来の構造の半導体装置用ヒ
ートシンクを搭載した半導体装置の熱抵抗を実験で比較
した。本発明のヒートシンクを搭載した半導体装置で
は、モータを定格電圧で回転させたときの熱抵抗は１．
８℃／Ｗであった。これに対して従来のヒートシンクを
搭載した半導体装置では、外部ファンによる空気流速が
１ｍ／ｓのとき熱抵抗は３．７℃／Ｗであった。以上よ
り、従来のプレートフィン型ヒートシンクよりも、本発
明の攪拌ファンを内臓したヒートシンクの方が放熱効率
が大きくなることがわかった。
【００１５】なお、上記実施例においては、ヒートシン
ク材料としてはアルミニウムの場合の例を説明してきた
が、これに限らず熱伝導率の良い材料ならば本発明の効
果を十分に満足できることは明らかである。また、攪拌
ファンを回転させるためにモータを用いているが、これ
についても回転させる機構を持つものであればモータに
限らず任意の装置でよい。さらに、回転軸上の一つのフ
ィン隙間内でのファンの枚数についても、上記実施例で
は４枚の場合の例を説明してきたが、ファンの枚数につ
いても任意でよい。
ク材料としてはアルミニウムの場合の例を説明してきた
が、これに限らず熱伝導率の良い材料ならば本発明の効
果を十分に満足できることは明らかである。また、攪拌
ファンを回転させるためにモータを用いているが、これ
についても回転させる機構を持つものであればモータに
限らず任意の装置でよい。さらに、回転軸上の一つのフ
ィン隙間内でのファンの枚数についても、上記実施例で
は４枚の場合の例を説明してきたが、ファンの枚数につ
いても任意でよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放熱効率の大きな半導体装置用ヒートシンクを提供する
ことが可能であるため、高速・高密度のチップを搭載し
た半導体装置が実現されるという効果が得られる。
放熱効率の大きな半導体装置用ヒートシンクを提供する
ことが可能であるため、高速・高密度のチップを搭載し
た半導体装置が実現されるという効果が得られる。
【図１】本発明の半導体装置用ヒートシンクの一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１の本発明の半導体装置用ヒートシンクのＡ
−Ａ断面図である。
−Ａ断面図である。
【図３】従来の半導体装置用ヒートシンクの一例の斜視
図である。
図である。
１ ベース ２ フィン ３ 攪拌ファン ４ 軸受 ５ 回転軸 ６ ファン ７ モータ ８ カバー
Claims (1)
- 【請求項１】 フィン群と攪拌ファンを有する半導体装
置用ヒートシンクであって、プレート上に縦に多数配列
された形状をした前記フィン群と、回転軸とその周辺に
設けられたファンにより構成された前記攪拌ファンと、
前記フィン群の上面に設置され前記フィン群の任意の二
つのフィンに設けられた軸受けに支持され、かつ回転軸
の円周上に一個又は複数個のファンが設置された前記攪
拌ファンと、前記攪拌ファンの前記ファンを前記フィン
間隙を通過する様に回転させる前記ヒートシンク側面に
設置された回転機構と、前記フィン上面のうちファンが
回転してもファンが通過しない領域を塞ぐカバー板を有
することを特徴すとる半導体装置様シートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431393A JP2621781B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置用ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33431393A JP2621781B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置用ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202087A JPH07202087A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2621781B2 true JP2621781B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=18275961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33431393A Expired - Fee Related JP2621781B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 半導体装置用ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621781B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2891141B2 (ja) * | 1995-08-18 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | 電子部品用空冷装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33431393A patent/JP2621781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07202087A (ja) | 1995-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH09172113A (ja) | 半導体装置用ヒートシンク | |
| JP2959506B2 (ja) | マルチチップモジュールの冷却構造 | |
| US7120020B2 (en) | Electronic assemblies with high capacity bent fin heat sinks | |
| EP0732741B1 (en) | Heat sinks | |
| KR100382726B1 (ko) | 반도체 패키지의 냉각 장치 | |
| US6981542B2 (en) | Multi-heatsink integrated cooler | |
| US6920045B2 (en) | Heat-dissipating assembly | |
| JP3458527B2 (ja) | ヒートシンク装置 | |
| JP2727957B2 (ja) | 半導体装置用ヒートシンク | |
| JP2621781B2 (ja) | 半導体装置用ヒートシンク | |
| JP2806745B2 (ja) | ファン一体型発熱素子冷却装置 | |
| JP2616681B2 (ja) | 半導体装置用ヒートシンク | |
| JPH0456155A (ja) | 電子装置の冷却構造 | |
| JPH07202461A (ja) | ヒートシンク | |
| JP2978730B2 (ja) | 半導体装置用ヒートシンク装置 | |
| JP2961976B2 (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JPH0521665A (ja) | ヒートシンク付半導体パツケージ | |
| JPH04127562A (ja) | ヒートシンク付パッケージ | |
| JPH04269855A (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JPH0714954A (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JPH07183432A (ja) | ヒートシンク付半導体パッケージ | |
| JP2004274086A (ja) | ヒートシンク | |
| KR100217553B1 (ko) | 히트싱크 | |
| JP2003264264A (ja) | 電子部品冷却装置 | |
| JPH0662548U (ja) | Ｌｓｉ冷却装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970128 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100404 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |