JP2760341B2 - 半導体素子の冷却構造 - Google Patents
半導体素子の冷却構造Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
造に関し、特に半導体素子を搭載するLSI(唾棄簿集
積回路)ケースの放熱面に取付けられて半導体素子を冷
却するヒートシンクの構造に関する。
積化及び高速化に伴なって消費電力が増加する傾向にあ
り、プロセッサチップでは消費電力が10Wを越えるも
のも珍しくなくなってきている。
電子回路基板を冷却する場合、その電子回路基板のほと
んどが10Wを越えるような大発熱量の半導体素子を1
個ないし数個しか搭載しておらず、他の大多数の半導体
素子は発熱量が低いものである。
発熱量の半導体素子の冷却に合わせて設計すると、ヒー
トシンクが大型化し、各素子の周囲に無駄な空間が生じ
たり、3〜5m/sといった高速な風を必要とし、ファ
ンの大型化や騒音の増加といった問題を生ずることとな
る。
うに、ファンユニット24をヒートシンク21に取付け
たファン一体型発熱素子冷却装置が提案されている。こ
のヒートシンク21はLSIケース26に搭載された半
導体素子27の上に取付けられており、そのベース面2
2上にはピン形状のフィン23が格子状に配設されてい
る。
上にベース面22と対向するように取付けられている。
また、ファンユニット24の周囲にはカバー25が取付
けられている。
風をヒートシンク21に向けて送り込み、ヒートシンク
21及びLSIケース26の周囲に排気する構造となっ
ている。
をヒートシンク21のベース面22に衝突させることで
冷却能力を高めている。この冷却構造については、特開
平7−74295号公報に詳述されている。
造では、ファンユニットをヒートシンクの上に取付け、
ファンユニットが送り込む風をヒートシンクのベース面
に衝突させることで冷却能力を高めている。
風がヒートシンクの周囲から全方向に排気されるので、
このヒートシンクが取付けられたLSIケースの周辺の
発熱量が高くない半導体素子を冷却するために風速1〜
2m/sの風を流すと、ファンユニットが送り込む風が
ヒートシンクの風上側に排気しにくくなり、冷却能力が
低下する恐れがある。
トシンクの周囲から全方向に排気されるので、その排気
をファンユニットが再度吸気するという循環を起こしや
すく、ファンユニットが温度の高い排気を吸気すること
で冷却能力が低下する恐れがある。
消し、発熱量が高くない半導体素子を冷却するための風
が流されている場合でも周囲の風の流れを乱すことな
く、高い冷却能力を保つことができる半導体素子の冷却
構造を提供することにある。
の冷却構造は、半導体素子を搭載するLSIケースの放
熱面上に固定されるヒートシンクと、前記半導体素子を
冷却するために前記ヒートシンク上に前記放熱面に対し
て垂直方向に取付けられかつ各々前記ヒートシンクのベ
ース面との間で鋭角をなす斜辺を含む複数の板状のフィ
ンと、前記複数のフィン各々の斜辺に取付けられかつ前
記LSIケース周辺の空気を前記ベース面に吹き付ける
ファンとを備えている。
は、上記の構成のほかに、前記ベース面に対向する前記
フィンの辺上に取付けられかつ前記ベース面及び前記複
数のフィン各々とによって前記ファンが吹き付ける空気
の通風路を形成する天板を具備している。
は、上記の構成において、前記複数のフィンのうちの前
記ベース面の両端部に配置された第1及び第2のフィン
間に取付けられた複数のフィン各々の前記斜辺を前記フ
ァンの取付け面から予め設定された距離だけ離すよう構
成している。
構造は、上記の構成において、前記通風路の排気側の断
面積が前記ファンの取付け面の断面積よりも小さくなる
よう構成している。
冷却構造は、上記の構成において、前記ヒートシンク
が、前記通風路の排気側を前記LSIケース周辺の空気
の流れの風下側に配設している。
に述べる。
面上に固定されるヒートシンクのフィン各々にベース面
との間で鋭角をなす斜辺を設け、この斜辺にファンを取
付ける。
ス面に衝突させやすくするとともに、排気の流れを一方
向とすることができる。よって、発熱量が高くない半導
体素子を冷却するための風が流されている場合でも周囲
の風の流れを乱すことなく、高い冷却能力を保つことが
可能となる。
照して説明する。図1は本発明の一実施例の構成を示す
図である。図1(a)は本発明の一実施例の縦断面図で
あり、図1(b)は本発明の一実施例の平面図であり、
図1(c)は本発明の一実施例の正面図である。
SIケース5に搭載された半導体素子6の上に、つまり
LSIケース5の放熱面上に接着剤7によって固着され
ている。尚、ヒートシンク1は接着剤7以外の半田等の
ろう材で固着したり、あるいはネジやバネ等の機械的な
係止部材で固定してもよい。
等の熱伝導の良好な素材で作られている。このヒートシ
ンク1のベース面2上には複数の板状のフィン3が垂直
に取付けられており、通風方向に方向性を持つ形状のヒ
ートシンクとなっている。
との間で鋭角を形成するような斜辺3aが設けられてお
り、この斜辺3aにファン4がベース面2に向かって風
を吹き付けるように取付けられている。
ス面2に衝突した後に、複数のフィン3各々に沿ってフ
ァン4とは反対の方向に流れていく。つまり、ファン4
が送り込む風は複数のフィン3各々に案内されて一方向
にのみ排気される。
気側が風下側を向くようにヒートシンク1を取付けれ
ば、周囲の風の流れを乱さずに排気を行うことができ、
しかもファン4が排気を吸い込むことはない。よって、
発熱量が高くない半導体素子を冷却するための風が流さ
れている場合でも周囲の風の流れを乱すことなく、高い
冷却能力を保つことができる。
である。図2(a)は本発明の他の実施例の縦断面図で
あり、図2(b)は本発明の他の実施例の平面図であ
り、図2(c)は本発明の他の実施例の正面図である。
はフィン3の上方を天板8で覆った以外は図1に示す本
発明の一実施例と同様の構成となっており、同一構成要
素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動
作は本発明の一実施例と同様である。
で覆うことで、複数のフィン3各々の間はファン4が送
り込む風の通風用のダクトを形成することとなる。よっ
て、ファン4が送り込む風がフィン3の上方に逃れるこ
とがなくなるので、その風は必ずベース板2に衝突し、
フィン3及び天板8が形成するダクトから排気されるこ
ととなる。
ス面2に衝突した後に、複数のフィン3各々及び天板8
が形成するダクトを通ってファン4とは反対の方向に排
気される。つまり、ファン4が送り込む風は複数のフィ
ン3各々及び天板8が形成するダクトに案内されて一方
向にのみ排気される。
気側が風下側を向くようにヒートシンク1を取付けれ
ば、周囲の風の流れを乱さずに排気を行うことができ、
しかもファン4が排気を吸い込むことはない。よって、
発熱量が高くない半導体素子を冷却するための風が流さ
れている場合でも周囲の風の流れを乱すことなく、高い
冷却能力を保つことができる。
る。図において、本発明の別の実施例はLSIケース5
の両端に夫々配設されたフィン3間のフィン10の斜辺
10aをファン4の取付け面から離すようにした以外は
図2に示す本発明の他の実施例と同様の構成となってお
り、同一構成要素には同一符号を付してある。また、そ
の同一構成要素の動作は本発明の他の実施例と同様であ
る。
け面から離すようにし、LSIケース5の両端に夫々配
設されたフィン3と天板8とによって空間9を形成する
ことで、ファン4が送り込む風がフィン3,10と天板
8とによって形成されるダクトに均等に流れるようにな
る。よって、ファン4が送り込む風がフィン3,10に
均等に当たるので、フィン3,10からの放熱を平均化
させて冷却能力を高めることができる。
図である。図において、本発明のさらに別の実施例はフ
ィン11,12の排気側のベース面2からの高さがファ
ン4の取付け面におけるベース面2からの高さよりも低
くなるようにした以外は図3に示す本発明の別の実施例
と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号
を付してある。また、その同一構成要素の動作は本発明
の別の実施例と同様である。
らの高さがファン4の取付け面におけるベース面2から
の高さよりも低くなるようにすることで、ヒートシンク
1の排気側の通風路断面積を小さくすることができ、フ
ァン4が送り込む風の通過風速が上がるとともに、ファ
ン4が送り込む風がベース面2に衝突しやすくなる。
込む風が空間9によってフィン11,12と天板13と
によって形成されるダクトに均等に流れるとともに、ベ
ース面2に衝突しやすくなる。よって、ファン4が送り
込む風がフィン11,12に均等に当たるとともに、ベ
ース面2に衝突しやすくなるので、フィン11,12か
らの放熱を平均化させるとともに、冷却能力を高めるこ
とができる。
Iケース5の放熱面上に固定されるヒートシンク1のフ
ィン3各々にベース面2との間で鋭角をなす斜辺3aを
設け、この斜辺3aにファン4を取付けることによっ
て、ファン4が送り込む風をベース面2に衝突させやす
くするとともに、排気の流れを一方向とすることができ
る。よって、発熱量が高くない半導体素子を冷却するた
めの風が流されている場合でも周囲の風の流れを乱すこ
となく、高い冷却能力を保つことができる。
導体素子を搭載するLSIケースの放熱面上に固定され
るヒートシンクのベース面との間で鋭角をなす斜辺を半
導体素子を冷却するための複数のフィン各々に設け、こ
の複数のフィン各々の斜辺にLSIケース周辺の空気を
ベース面に吹き付けるファンを取付けることによって、
発熱量が高くない半導体素子を冷却するための風が流さ
れている場合でも周囲の風の流れを乱すことなく、高い
冷却能力を保つことができるという効果がある。
は本発明の一実施例の平面図、(c)は本発明の一実施
例の正面図である。
(b)は本発明の他の実施例の平面図、(c)は本発明
の他の実施例の正面図である。
平面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 半導体素子を搭載するLSIケースの放
熱面上に固定されるヒートシンクと、 前記半導体素子を冷却するために前記ヒートシンク上に
前記放熱面に対して垂直方向に取付けられかつ各々前記
ヒートシンクのベース面との間で鋭角をなす斜辺を含む
複数の板状のフィンと、 前記複数のフィン各々の斜辺に取付けられかつ前記LS
Iケース周辺の空気を前記ベース面に吹き付けるファン
とを有することを特徴とする半導体素子の冷却構造。 - 【請求項2】 前記ベース面に対向する前記フィンの辺
上に取付けられかつ前記ベース面及び前記複数のフィン
各々とによって前記ファンが吹き付ける空気の通風路を
形成する天板を含むことを特徴とする請求項1記載の半
導体素子の冷却構造。 - 【請求項3】 前記複数のフィンのうちの前記ベース面
の両端部に配置された第1及び第2のフィン間に取付け
られた複数のフィン各々の前記斜辺を前記ファンの取付
け面から予め設定された距離だけ離すよう構成したこと
を特徴とする請求項2記載の半導体素子の冷却構造。 - 【請求項4】 前記通風路の排気側の断面積が前記ファ
ンの取付け面の断面積よりも小さくなるよう構成したこ
とを特徴とする請求項2または請求項3記載の半導体素
子の冷却構造。 - 【請求項5】 前記ヒートシンクは、前記通風路の排気
側を前記LSIケース周辺の空気の流れの風下側に配設
したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか
記載の半導体素子の冷却構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8119411A JP2760341B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 半導体素子の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8119411A JP2760341B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 半導体素子の冷却構造 |
Publications (2)
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JPH09307034A JPH09307034A (ja) | 1997-11-28 |
JP2760341B2 true JP2760341B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=14760808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8119411A Expired - Lifetime JP2760341B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 半導体素子の冷却構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2760341B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN108932040B (zh) * | 2017-05-26 | 2021-09-14 | 技嘉科技股份有限公司 | 显示卡散热模块 |
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-
1996
- 1996-05-15 JP JP8119411A patent/JP2760341B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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JPH09307034A (ja) | 1997-11-28 |
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