JP2725235B2 - 放熱効果の良好な半導体素子用ヒートシンク - Google Patents
放熱効果の良好な半導体素子用ヒートシンクInfo
- Publication number
- JP2725235B2 JP2725235B2 JP7058224A JP5822495A JP2725235B2 JP 2725235 B2 JP2725235 B2 JP 2725235B2 JP 7058224 A JP7058224 A JP 7058224A JP 5822495 A JP5822495 A JP 5822495A JP 2725235 B2 JP2725235 B2 JP 2725235B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat sink
- hollow portion
- semiconductor device
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、減圧される放熱体内
中空部に作動液を注入し、その作動液による気化熱の効
率的奪取と流動とにより放熱を行い、それによりそこに
取り付けられた半導体素子を冷却するヒートシンクに関
する。
中空部に作動液を注入し、その作動液による気化熱の効
率的奪取と流動とにより放熱を行い、それによりそこに
取り付けられた半導体素子を冷却するヒートシンクに関
する。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタやサイリスタ等の半導体素
子は、使用中に温度が上昇するとその性能が格段に落
ち、ひどい場合にはシステムが暴走したりする。このた
め、図３や図４に示すようなヒートパイプ１０を備えた
ヒートシンクが使用されるようになった。
子は、使用中に温度が上昇するとその性能が格段に落
ち、ひどい場合にはシステムが暴走したりする。このた
め、図３や図４に示すようなヒートパイプ１０を備えた
ヒートシンクが使用されるようになった。
【０００３】図３はヒートパィプ１０に金属製のブロッ
ク（図示なし）や板１１をハンダ付やロウ付にて接合さ
せているもので、半導体素子からの局部的な熱をヒート
パイプ１０によってブロックや板１１全体に拡散するも
のである。図４はヒートパイプ１０に金属製のブロック
１２及びフィン１３をハンダ等により接合させたもの
で、半導体素子からの熱をブロック１２を介してヒート
パイプ１０によってフィン１３に伝え、該フィン１３部
から放熱するものである。そして、いずれもヒートパイ
プ１０の中に作動液を注入後、減圧させてその沸点を下
げ、気化熱の効率的奪取と作動液の流動によって効率的
な放熱効果を図っている。
ク（図示なし）や板１１をハンダ付やロウ付にて接合さ
せているもので、半導体素子からの局部的な熱をヒート
パイプ１０によってブロックや板１１全体に拡散するも
のである。図４はヒートパイプ１０に金属製のブロック
１２及びフィン１３をハンダ等により接合させたもの
で、半導体素子からの熱をブロック１２を介してヒート
パイプ１０によってフィン１３に伝え、該フィン１３部
から放熱するものである。そして、いずれもヒートパイ
プ１０の中に作動液を注入後、減圧させてその沸点を下
げ、気化熱の効率的奪取と作動液の流動によって効率的
な放熱効果を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来のヒートシンクは、いずれもヒートパイプと
板またはブロックとがハンダ付やロウ付で接合されてい
るので、接合面にハンダ厚み、ロウ厚みや気泡が存在
し、このため熱の伝導にバラツキが生じてしまって放熱
特性が一定にできないという問題があった。
ような従来のヒートシンクは、いずれもヒートパイプと
板またはブロックとがハンダ付やロウ付で接合されてい
るので、接合面にハンダ厚み、ロウ厚みや気泡が存在
し、このため熱の伝導にバラツキが生じてしまって放熱
特性が一定にできないという問題があった。
【０００５】この発明は、このような問題に鑑み創案さ
れたもので、熱伝導にバラッキが生じることなく、さら
に放熱効果をより向上させることのできる半導体素子用
ヒートシンクを提供しようとするものである。
れたもので、熱伝導にバラッキが生じることなく、さら
に放熱効果をより向上させることのできる半導体素子用
ヒートシンクを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
半導体素子用ヒートシンクは、合せ面に中空部が形成さ
れる合せ金属板よりなり、前記中空部以外の箇所に、冷
媒流路を形成したことを特徴とする。
半導体素子用ヒートシンクは、合せ面に中空部が形成さ
れる合せ金属板よりなり、前記中空部以外の箇所に、冷
媒流路を形成したことを特徴とする。
【０００７】また、前記構成の範囲において、前記中空
部に突起を設ける態様、金属板表面にフィンを設ける態
様、前記中空部内にウィックを挿入する態様、ファンを
配置して強制的に風を吹き付ける態様など種々の態様が
採りうることはいうまでもない。
部に突起を設ける態様、金属板表面にフィンを設ける態
様、前記中空部内にウィックを挿入する態様、ファンを
配置して強制的に風を吹き付ける態様など種々の態様が
採りうることはいうまでもない。
【０００８】
【作用】本発明に係るヒートシンクの製造は、例えば少
なくとも一の合せ材の合せ面となる面に溝を形成した
後、他の合せ材と熱接着及び溶着し、溝を膨管させて中
空部を形成させる。その後、中空部に作動液を注入し、
さらに脱気して内部を減圧させ、最後に中空部の開口を
密閉すればよい。ここで作動液の流路となる中空部は溝
を形成するだけでよいので、その形状は自由に行え、取
り付ける半導体に応じて自由な中空部が形成できる等、
設計上の自由度が向上する。
なくとも一の合せ材の合せ面となる面に溝を形成した
後、他の合せ材と熱接着及び溶着し、溝を膨管させて中
空部を形成させる。その後、中空部に作動液を注入し、
さらに脱気して内部を減圧させ、最後に中空部の開口を
密閉すればよい。ここで作動液の流路となる中空部は溝
を形成するだけでよいので、その形状は自由に行え、取
り付ける半導体に応じて自由な中空部が形成できる等、
設計上の自由度が向上する。
【０００９】また、本発明に係るヒートシンクの使用で
は、半導体素子からの熱は中空部の作動液に伝わり、作
動液が沸騰して半導体素子の熱を気化熱として奪うとと
もにその流動によって他方の金属板表面側に中空部の長
さに亘って伝導させるが、その際、合せ材の接合面は熱
接着及び溶着によるので、熱は何の支障もなくそのまま
均一に伝導することになって放熱効果を向上させること
になる。さらに本発明では、前記合せ面の中空部以外の
箇所に冷媒流路を形成しているので、前記中空部の放熱
効果と相俟ってより一層の放熱効果の向上が図られる。
は、半導体素子からの熱は中空部の作動液に伝わり、作
動液が沸騰して半導体素子の熱を気化熱として奪うとと
もにその流動によって他方の金属板表面側に中空部の長
さに亘って伝導させるが、その際、合せ材の接合面は熱
接着及び溶着によるので、熱は何の支障もなくそのまま
均一に伝導することになって放熱効果を向上させること
になる。さらに本発明では、前記合せ面の中空部以外の
箇所に冷媒流路を形成しているので、前記中空部の放熱
効果と相俟ってより一層の放熱効果の向上が図られる。
【００１０】加えて、ヒートシンク全体の形状も平板状
でコンパクトであるため、場所のいかんを問わず設置で
き、汎用性が大きい。
でコンパクトであるため、場所のいかんを問わず設置で
き、汎用性が大きい。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。な
お、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではな
い。
お、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではな
い。
【００１２】図１は第１実施例を示す。同図（ａ）は底
面図、（ｂ）は側面図である。図示のように、本実施例
のヒートシンクは、２枚の合せ金属板１，２が熱接着及
び溶着より接合されるクラッド材であり、その合せ金属
板１，２の合わせ面に直線状の中空部３が形成され、そ
こに作動液４が注入されている。中空部３内は作動液４
が注入された後、脱気して減圧されており、中空部３端
部のノズルを封鎖して密閉されている。また金属板１表
面に冷却効率を大きくしその冷却効果を高めるためのフ
ィン７がくり抜き加工されている。さらに底部となる他
方の金属板２側に水冷ヒートシンク８を設け、中空部３
の放熱効果と相俟つて冷却効果をより高めている。
面図、（ｂ）は側面図である。図示のように、本実施例
のヒートシンクは、２枚の合せ金属板１，２が熱接着及
び溶着より接合されるクラッド材であり、その合せ金属
板１，２の合わせ面に直線状の中空部３が形成され、そ
こに作動液４が注入されている。中空部３内は作動液４
が注入された後、脱気して減圧されており、中空部３端
部のノズルを封鎖して密閉されている。また金属板１表
面に冷却効率を大きくしその冷却効果を高めるためのフ
ィン７がくり抜き加工されている。さらに底部となる他
方の金属板２側に水冷ヒートシンク８を設け、中空部３
の放熱効果と相俟つて冷却効果をより高めている。
【００１３】図２は第２実施例を示す。同図（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。本実施
例は基本的に第１実施例と構造が同様であるが、底部と
なる金属板２側に、前記水冷ヒートシンク８に代えて、
冷却水を循環させる中空部９を設け、この構造により、
前実施例と同様に、中空部３の放熱効果と相俟って冷却
効果をより高めている。
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。本実施
例は基本的に第１実施例と構造が同様であるが、底部と
なる金属板２側に、前記水冷ヒートシンク８に代えて、
冷却水を循環させる中空部９を設け、この構造により、
前実施例と同様に、中空部３の放熱効果と相俟って冷却
効果をより高めている。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したよぅに、本発明に係るヒー
トシンクによれば、合せ板間は熱接着及び溶着によるの
で熱伝導にバラツキが生じるということがなく、放熱特
性が安定化するものとなる。
トシンクによれば、合せ板間は熱接着及び溶着によるの
で熱伝導にバラツキが生じるということがなく、放熱特
性が安定化するものとなる。
【００１５】また、中空部の形状も自在に設計できるの
でその用途、目的に沿った最適なものを得ることができ
る。
でその用途、目的に沿った最適なものを得ることができ
る。
【００１６】特に本発明では、前記合せ面の中空部以外
に冷媒流路を形成しているので、前記中空部の放熱効果
と相俟ってより一層の放熱効果の向上が図られている。
に冷媒流路を形成しているので、前記中空部の放熱効果
と相俟ってより一層の放熱効果の向上が図られている。
【００１７】さらに、ヒートシンク全体の形状もコンパ
クトにすることが可能となるので、どのような場所にも
配置することができ、汎用性が大きい。
クトにすることが可能となるので、どのような場所にも
配置することができ、汎用性が大きい。
【図１】本発明の第１実施例を示し、（ａ）は底面図、
（ｂ）は側面図である。
（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示し、（ａ）は正面図、
（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。
【図３】従来のヒートシンクの一例を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は側面図である。
面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】従来のヒートシンクの他の例を示し、（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
１，２ 金属板 ３ 中空部 ４ 作動液 ７ フィン ８ 水冷ヒートシンク
Claims (1)
- 【請求項１】 合せ面に中空部が形成される合せ金属板
よりなり、前記中空部以外の箇所に、冷媒流路を形成し
たことを特徴とする放熱効果の良好な半導体素子用ヒー
トシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058224A JP2725235B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 放熱効果の良好な半導体素子用ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058224A JP2725235B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 放熱効果の良好な半導体素子用ヒートシンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236668A JPH08236668A (ja) | 1996-09-13 |
| JP2725235B2 true JP2725235B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=13078120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7058224A Expired - Fee Related JP2725235B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 放熱効果の良好な半導体素子用ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725235B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602841U (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-10 | 日本軽金属株式会社 | 半導体取付基板 |
| JPH03273669A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Toshiba Corp | 冷却機構付き半導体装置 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP7058224A patent/JP2725235B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08236668A (ja) | 1996-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |