JP2843530B2 - Electronic component cooling device - Google Patents

Electronic component cooling device

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JP2843530B2
JP2843530B2 JP16797695A JP16797695A JP2843530B2 JP 2843530 B2 JP2843530 B2 JP 2843530B2 JP 16797695 A JP16797695 A JP 16797695A JP 16797695 A JP16797695 A JP 16797695A JP 2843530 B2 JP2843530 B2 JP 2843530B2
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fan motor
thermoelectric element
fan
semiconductor element
temperature
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動作することにより加
熱する集積回路等の電子部品、特にコンパクトサイズの
装置に装着される部品を集積回路の発熱エネルギーを利
用して冷却する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for cooling an electronic component such as an integrated circuit which is heated by operation, particularly a component which is mounted on a compact device by utilizing heat generated by the integrated circuit. is there.

【0002】[0002]

【従来技術】最近のIC特にCPUの集積度が飛躍的に
進歩し、演算処理速度も高速化したことから、パーソナ
ルコンピュータやワードプロセッサーをコンパクトにま
とめたノートタイプのものが市場に出回っている。かか
る半導体素子を冷却せずに温度を125℃まで上昇させ
た時には回路が破壊されてしまう。そこで家庭用電源を
用いた通常のデスクトップタイプのパソコンでは、電力
供給に余裕があるために発熱した半導体素子を冷却する
ために各所にファンモータを設け、これをコンピュータ
のスイッチがONされた時点から作動させ、集積回路が
あまり発熱しないように冷却するものが知られている。
しかし前述したノートタイプのパソコンやワープロで
は、バッテリーを用いて使用できるように構成されてい
ることや、なるべくコンパクトにまとめたいというコン
セプトで製造されている関係から冷却ファンは不要な部
品として装着されず、自然空冷方式で冷却するように構
成している。また、本出願人は先に図7,8に示すよう
に熱電素子2とファンモータ5とを直結したタイプから
なり熱電素子2間に所定の温度差が生じた時にファンモ
ータ5を回転させて冷却する装置を発明した(実願平0
5−61862号)。
2. Description of the Related Art Recently, the integration density of ICs, especially CPUs, has been remarkably improved, and the processing speed has been increased. Therefore, notebook-type personal computers and word processors are compactly put on the market. If the temperature is increased to 125 ° C. without cooling such a semiconductor element, the circuit will be destroyed. Therefore, in a typical desktop type personal computer using a household power supply, fan motors are provided in various places to cool the semiconductor elements that have generated heat because there is enough power supply, and this is started from the time when the computer switch is turned on. It is known to operate and cool the integrated circuit so that it does not generate too much heat.
However, the cooling fan is not installed as an unnecessary part because the notebook type personal computer and word processor mentioned above are configured so that they can be used with a battery and because they are manufactured with the concept of wanting to compact as much as possible It is configured to cool by a natural air cooling system. Further, the present applicant has previously described a type in which the thermoelectric element 2 and the fan motor 5 are directly connected as shown in FIGS. 7 and 8, and when a predetermined temperature difference occurs between the thermoelectric elements 2, the fan motor 5 is rotated. Invented a cooling device (Jpn.
5-61862).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記発明は、冷却を必
要とするときにファンモータを回転させるものである
が、ファンモータの電源は、半導体素子表面と熱電素子
の加熱側温度との温度差による熱電素子の起電力を利用
するものである。このため、熱電素子は温度差が例えば
10℃以上にならないと起電力が生じないので、上記従
来技術は冷却作動が遅れがちになり、冷却効果が充分で
ないという問題がある。そこで本発明はかかる従来技術
の欠点に鑑みなされたもので、ノートタイプ等のコンパ
クトサイズのパソコンやワープロに組み込まれる半導体
素子を、電源からの電力供給を得ることなくファンモー
タを作動させることができる冷却装置を提供することで
ある。さらに熱電素子直結型のものに比較して長時間フ
ァンモータを作動させることができる冷却装置を提供す
ることである。
In the above invention, the fan motor is rotated when cooling is required. The power source of the fan motor is a temperature difference between the surface of the semiconductor element and the temperature on the heating side of the thermoelectric element. This utilizes the electromotive force of the thermoelectric element. For this reason, the thermoelectric element does not generate an electromotive force unless the temperature difference becomes, for example, 10 ° C. or more. Therefore, the above-described conventional technology has a problem that the cooling operation tends to be delayed and the cooling effect is not sufficient. The present invention has been made in view of the drawbacks of the related art, and enables a semiconductor device incorporated in a compact personal computer such as a notebook type or a word processor to operate a fan motor without obtaining power supply from a power supply. It is to provide a cooling device. It is still another object of the present invention to provide a cooling device that can operate a fan motor for a longer period of time as compared with a direct connection type thermoelectric element.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち請求項1の発明
は、半導体素子等の電子部品の上面に接合される熱電素
子と、該素子と閉回路を形成するファンモータと、前記
閉回路のファンモータと並列に接続された蓄電手段と、
半導体素子に装着した温度検出手段と、該温度検出手段
の検出結果に基づき半導体素子が所定温度T1以上に過熱
した時にファンモータへ電流を流し、半導体素子が所定
温度T2(T1≧T2)未満の時にファンモータへの電流の流
れを遮断する制御手段と、該ファンモータの駆動軸に接
合されたファンとからなり、前記熱電素子の加熱側を半
導体素子側に当接させた電子部品冷却装置であり、請求
項2の発明は、ファンモータ及びファンが、フレーム枠
を介して熱電素子と所定間隔をおいて熱電素子上に装着
された電子部品冷却装置であり、これら冷却装置により
本目的を達成する。
That is, a first aspect of the present invention is a thermoelectric element joined to the upper surface of an electronic component such as a semiconductor element, a fan motor forming a closed circuit with the element, and a fan of the closed circuit. Power storage means connected in parallel with the motor;
A temperature detector mounted on the semiconductor element, a semiconductor element based on a detection result of the temperature detecting means supplying a current to the fan motor when overheated to one or more predetermined temperature T, the semiconductor device is a predetermined temperature T 2 (T 1 ≧ T 2 ) An electronic device comprising control means for interrupting the flow of current to the fan motor when less than and a fan joined to the drive shaft of the fan motor, wherein the heating side of the thermoelectric element is brought into contact with the semiconductor element side. The present invention according to claim 2 is an electronic component cooling device in which a fan motor and a fan are mounted on the thermoelectric element at a predetermined interval from the thermoelectric element via a frame, and Achieve this objective.

【0005】[0005]

【作用】本発明にかかる装置では、半導体素子を組み込
んだワープロ、パソコン等を作動させた時に、演算処理
を何回も行うことにより半導体素子は徐々に発熱してい
き、例えば半導体素子表面と冷却装置の熱電素子の冷却
部との温度差により発生する電流は蓄電手段に流れ充電
されていく。その結果蓄電手段には、ファンモータを回
転させるに充分なだけの電荷が、充電されることにな
る。そして半導体素子が所定温度T1以上に過熱された
時、その状態を温度検出手段が検知しており、該温度検
出手段の検出結果が制御手段に伝えられ、制御手段がフ
ァンモータへの通電を開始する。すると、半導体素子は
徐々に冷却されていき、安定した動作が約束される所定
温度T2まで低下する。するとその状態を温度検出手段を
介して制御手段が検知し、ファンモータへの通電をカッ
トし、蓄電手段への充電を行うようにする。その結果蓄
電手段には、ファンモータを常時駆動できる程度の電荷
が充電された状態となる。
In the apparatus according to the present invention, when a word processor, a personal computer, or the like incorporating the semiconductor element is operated, the semiconductor element gradually generates heat by performing the arithmetic processing many times. The current generated by the temperature difference between the thermoelectric element and the cooling part of the device flows into the electric storage means and is charged. As a result, the electric storage means is charged with an electric charge sufficient to rotate the fan motor. And when the semiconductor device is heated to a predetermined temperature above T 1, the state has been detected temperature detection means, the detection result of the temperature detecting means is transmitted to the control means, the control means of the power supply to the fan motor Start. Then, the semiconductor element will be gradually cooled, drops to a predetermined temperature T 2 which stable operation is promised. Then, the control unit detects the state via the temperature detection unit, cuts off the power supply to the fan motor, and charges the power storage unit. As a result, the power storage unit is charged with electric charge enough to drive the fan motor at all times.

【0006】従って、電子機器による処理を停止した
り、パソコン等のスイッチをOFFにしても半導体素子
が所定温度以上に過熱した時にファンモータが作動し続
けることになり、常に半導体素子が異常に加熱すること
がない。
Therefore, even if the processing by the electronic device is stopped or the switch of the personal computer or the like is turned off, the fan motor continues to operate when the semiconductor element is overheated to a predetermined temperature or more, and the semiconductor element is always abnormally heated. Never do.

【0007】[0007]

【実施例】以下に本発明を図示された実施例に従って詳
細に説明する。図において1は、IC等が組み込まれた
半導体素子(電子部品)であり、該半導体素子1の表面
中央には第一放熱器3を介してゼーベック効果を利用し
た熱電素子2の加熱側が接合されており、熱電素子2の
周囲には所定間隔で第一放熱器3の放熱ピン3aがそのピ
ン3aの高さが熱電素子2とほぼ同じ高さとなるように多
数接続されている。第一放熱器3は、図5に示すように
中央の熱電素子2を接続する区画8及び該区画8の上下
左右方向に伸びる空気通路区画9の部分が平に形成さ
れ、その周囲にピン3aが多数接続された形状からなる。
また熱電素子2の冷却側表面には、図1及び図6に示す
ようにほぼ十文字状に形成された第二放熱器10が接合さ
れており、該放熱器10は放熱ピン10a等を用いて熱電素
子2の冷却側をより効率よく冷却するためのものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. In the figure, reference numeral 1 denotes a semiconductor element (electronic component) in which an IC or the like is incorporated, and a heating side of a thermoelectric element 2 utilizing the Seebeck effect is joined to the center of the surface of the semiconductor element 1 via a first radiator 3. A large number of radiating pins 3a of the first radiator 3 are connected around the thermoelectric element 2 at predetermined intervals so that the height of the pin 3a is substantially the same as that of the thermoelectric element 2. As shown in FIG. 5, the first radiator 3 has a flat section 8 which connects the central thermoelectric element 2 and an air passage section 9 which extends in the vertical and horizontal directions of the section 8. Are connected in a large number.
1 and 6, a second radiator 10 formed substantially in a cross shape is joined to the cooling-side surface of the thermoelectric element 2. The radiator 10 is formed by using a radiating pin 10a or the like. This is for cooling the cooling side of the thermoelectric element 2 more efficiently.

【0008】次に4は、半導体素子1の四つの角に接合
した支柱を介して前記熱電素子2及び第一放熱器3とが
所定の距離を隔てて位置するように半導体素子1とほぼ
同形に接合されたフレーム枠であり、該フレーム枠4の
上部中央には非常に小さな電力で駆動が可能な直流型の
ファンモータ5がその駆動軸5aを下方に向けて吊下され
ている。ファンモータ5は例えば1.5V、0.1A程
度の電力で充分作動するものを選択している。また熱電
素子2の大きさは、装着する半導体素子1の大きさによ
って決まるが、40mm×40mmの大きさ等の半導体素子
では、10mm〜15m×10mmm〜15mm程度の大きさの
ものを使用する。これにより冷却側との温度差が10℃
以上ある時に1〜5ワット程度の出力を得ることができ
る。ファンモータ5の駆動軸5aには、ファン6が装着さ
れている。尚、フレーム枠4の下方は、図4に示すよう
に円形の通気口7があけられており、ファンモータ5の
作動により起された空気流が熱電素子2に接続された第
二放熱器10及び第一放熱器3に向けて送風されるように
構成されている。また、図中12は、熱電素子2とファン
モータ5とを結線して閉回路を形成するためのリード線
である。
Next, the semiconductor device 1 has substantially the same shape as the semiconductor device 1 so that the thermoelectric device 2 and the first radiator 3 are located at a predetermined distance from each other via columns joined to the four corners of the semiconductor device 1. A DC type fan motor 5 that can be driven with very small electric power is suspended from the upper center of the frame 4 with its drive shaft 5a facing downward. The fan motor 5 is selected to operate sufficiently with electric power of, for example, about 1.5 V and about 0.1 A. The size of the thermoelectric element 2 is determined by the size of the semiconductor element 1 to be mounted. For a semiconductor element having a size of 40 mm × 40 mm or the like, a size of about 10 mm to 15 m × 10 mm to 15 mm is used. As a result, the temperature difference from the cooling side is 10 ° C.
In some cases, an output of about 1 to 5 watts can be obtained. A fan 6 is mounted on a drive shaft 5 a of the fan motor 5. In addition, a circular vent 7 is opened below the frame 4 as shown in FIG. 4, and the air flow generated by the operation of the fan motor 5 is connected to the second radiator 10 connected to the thermoelectric element 2. And it is comprised so that it may be blown toward the first radiator 3. Reference numeral 12 in the figure denotes a lead wire for connecting the thermoelectric element 2 and the fan motor 5 to form a closed circuit.

【0009】図2に示すものは、本発明の実施例にかか
る電気回路の構造を示すブロック図であり、熱電素子
2、トランジスタ14、ファンモータ5が閉回路接続され
ている。16はトランジスタ14のコレクタ側でモータ5
と並列に接続された蓄電手段(コンデンサ)である。18
は半導体素子1に装着したサーミスタ等の温度検出手段
17からの検知結果に基づきファンモータ5をON・OFFする
ための制御手段であり、該制御手段18は半導体1が所定
温度T1以上(例えば70℃)になった時にファンモータ
5を駆動する為の通電信号を発し、また所定温度T2(例
えば50℃)未満になったときにファンモータ5を停止
する為の通電信号を発するようにその出力側がトランジ
スタ14のベースと接続され、所定温度T1以上の時にコ
レクタからエミッタに向けて電流を流し、所定温度T2未
満の時にコレクタからエミッタに向けて電流が流れない
ように通電状況を制御している。尚、20は、蓄電手段16
から熱電素子2に対して電気が逆流しないように防ぐた
めのダイオードである。本実施例において制御温度T1及
びT2というように設定したが、これに限定されるもので
はなくT1とT2を同じ温度となるように構成しても良い。
FIG. 2 is a block diagram showing the structure of an electric circuit according to an embodiment of the present invention, in which a thermoelectric element 2, a transistor 14, and a fan motor 5 are connected in a closed circuit. 16 is a collector side of the transistor 14 and the motor 5
And a storage means (capacitor) connected in parallel. 18
Is a temperature detecting means such as a thermistor mounted on the semiconductor element 1
Control means for turning on / off the fan motor 5 based on the detection result from the control unit 17. The control means 18 drives the fan motor 5 when the temperature of the semiconductor 1 exceeds a predetermined temperature T1 (for example, 70 ° C.). And the output side thereof is connected to the base of the transistor 14 so as to generate an energization signal for stopping the fan motor 5 when the temperature falls below a predetermined temperature T2 (for example, 50 ° C.). At this time, a current flows from the collector to the emitter, and the energization state is controlled so that no current flows from the collector to the emitter when the temperature is lower than the predetermined temperature T2. In addition, 20 is the power storage means 16
This is a diode for preventing electricity from flowing back into the thermoelectric element 2 from the back. In the present embodiment, the control temperatures are set as T1 and T2, but the present invention is not limited to this, and T1 and T2 may be configured to have the same temperature.

【0010】以上述べた構成において本実施例にかかる
冷却装置では、半導体素子1を装着した装置を使用する
ことにより、半導体素子1は徐々に加熱していき、常温
の状態から50℃以上まで加熱される。すると半導体素
子1に接続された熱電素子2の加熱側と冷却側との間に
温度差が生じ、熱電素子2に起電力が起こる。しかし、
当初はこの起電力はファンモータを回転させるには充分
ではなく、半導体素子にとって異常過熱状態までには至
っていない。そのため制御手段18はファンモータ5への
通電を認めず、熱電素子2から生じる起電力により電流
を蓄電手段16に向けて流し、蓄電手段16を充電する。そ
の結果蓄電手段16にはファンモータ5を駆動するに充分
な電荷が蓄えられる。ファンモータ5が回転しないこと
や半導体素子1を用いて演算を続ける結果、半導体素子
はどんどん温度が上昇し、所定温度T1以上となる。する
とその状態を温度検知手段17が検知し、制御手段18が蓄
電手段16からの通電を許すべくベースに電圧を付加する
結果、トランジスタ14に対してエミッタ・コレクタ間の
通電を認め、ファンモータ5に向けて蓄電手段16から電
流が流れモータ5は回転する。ファンモータ5が回転す
る結果半導体素子1の温度も徐々に冷却されていくこと
になる。この間、半導体素子1に装着した熱電素子2か
ら蓄電手段16に対して充電のための電荷は流れ続けるた
めに蓄電手段16の電荷は急激に減少することはない。そ
して半導体素子1の温度が所定の温度T2未満まで冷却し
た時は、温度検知手段17を介して制御手段18がこれを検
知し、トランジスタ14のベースへの電圧付加を停止する
ためにファンモータ5の回転は停止することになる。フ
ァンモータ5が停止している間も、熱電素子2から蓄電
手段16へ向けて引き続き電流が流れ続け充電が行われ
ることになる。以上のように半導体素子1の過熱状態に
よりファンモータ5の回転をON・OFFするように構
成しているために、ファンモータ5は間歇的に駆動し続
けることになる。
In the cooling device according to the present embodiment having the above-described configuration, the semiconductor device 1 is gradually heated by using the device having the semiconductor device 1 mounted thereon, and is gradually heated from a normal temperature state to 50 ° C. or more. Is done. Then, a temperature difference occurs between the heating side and the cooling side of the thermoelectric element 2 connected to the semiconductor element 1, and an electromotive force occurs in the thermoelectric element 2. But,
Initially, this electromotive force is not enough to rotate the fan motor, and the semiconductor element has not reached an abnormally overheated state. Therefore, the control means 18 does not recognize the energization of the fan motor 5, but flows a current toward the power storage means 16 by the electromotive force generated from the thermoelectric element 2 to charge the power storage means 16. As a result, electric charges sufficient to drive the fan motor 5 are stored in the electric storage means 16. Result of the fan motor 5 continues the operation using the or semiconductor element 1 does not rotate, the semiconductor device is rapidly temperature rises, becomes a predetermined temperature above T 1. Then, the temperature detecting means 17 detects the state, and the control means 18 applies a voltage to the base so as to permit the power supply from the power storage means 16. The electric current flows from the electric storage means 16 toward the motor 5, and the motor 5 rotates. As a result of the rotation of the fan motor 5, the temperature of the semiconductor element 1 is gradually cooled. During this time, the electric charge for charging continues to flow from the thermoelectric element 2 mounted on the semiconductor element 1 to the electric storage means 16, so that the electric charge of the electric storage means 16 does not suddenly decrease. And when the temperature of the semiconductor element 1 is cooled to below the predetermined temperature T 2, the control means 18 via the temperature detection means 17 detects this, the fan motor in order to stop the voltage addition to the base of the transistor 14 The rotation of 5 will stop. Even while the fan motor 5 is stopped, current continues to flow from the thermoelectric element 2 to the power storage means 16 and charging is performed. As described above, since the rotation of the fan motor 5 is turned ON / OFF due to the overheating state of the semiconductor element 1, the fan motor 5 continues to be driven intermittently.

【0011】ファンモータ5の回転力は、蓄電手段16の
電位差によって決まり、温度差が高ければ高いほど回転
速度は早くなる。また熱電素子2間の温度差が小さくな
った時は、その起電力がファンモータ5を回転するため
に不充分であるために、直結型では回転が停止すること
になる。しかしながら、本実施例の装置では、前述した
ように余剰電流を蓄電手段16に介して充電しているため
に、熱電素子2の起電力が落ちても蓄電手段16の電位差
が充分にあるためにファンモータ5は回り続けることに
なる。
The rotational force of the fan motor 5 is determined by the potential difference of the electric storage means 16, and the higher the temperature difference, the faster the rotational speed. When the temperature difference between the thermoelectric elements 2 becomes small, the electromotive force is insufficient to rotate the fan motor 5, so that the rotation stops in the direct connection type. However, in the device of this embodiment, since the surplus current is charged through the power storage means 16 as described above, even if the electromotive force of the thermoelectric element 2 drops, the potential difference of the power storage means 16 is sufficient. The fan motor 5 will continue to rotate.

【0012】このファンモータ5の作動によりファン6
が回転し、半導体素子1及び放熱器3,10に向けて風を
引き起こし、装置に設けた外部と内部を通気するための
通気窓から暖気を逃がし、冷気を外部から吸気する。本
実施例では、ファンモータ5の下方に位置する熱電素子
2に対してファン6から直接風が当らないことも考慮し
て、熱電素子表面に十文字形状の第二放熱器10を接合し
ているので、ファン6の送風作用によっても冷却される
ことになる。また、半導体素子1の表面に接合されてい
る第一放熱器3の放熱ピン3aに対しても、直接ファン6
の風が送風されることになりその結果半導体素子1は、
第一放熱器3のピン3aによってより効率よく冷却される
ことになる。
The operation of the fan motor 5 causes the fan 6
Rotates to generate wind toward the semiconductor element 1 and the radiators 3 and 10, thereby releasing warm air from a ventilation window provided in the apparatus for ventilating the inside and outside, and inhaling cool air from outside. In this embodiment, a cross-shaped second radiator 10 is joined to the surface of the thermoelectric element in consideration of the fact that the wind does not directly blow from the fan 6 to the thermoelectric element 2 located below the fan motor 5. Therefore, the fan 6 is also cooled by the blowing action. Further, the fan 6 is also directly connected to the heat radiating pins 3a of the first radiator 3 joined to the surface of the semiconductor element 1.
Is blown, and as a result, the semiconductor element 1
The cooling is more efficiently performed by the pins 3a of the first radiator 3.

【0013】また、放熱器3には前述図5に示すように
空気通路区画9が設けられているので、該区画9によっ
て形成された通路及びピン3aを介して空気が流れ込むこ
とになり、熱電素子2付近も冷却されることになる。
尚、熱電素子2の加熱側と冷却側とは、冷却側に第二放
熱器10が接合されており、加熱側にはピンを有する放熱
器が接合されていない関係で、常に熱電素子2の冷却側
の方が、加熱側より冷却されるために両者間に温度差が
生じることになり、より効率よくファンーモータ5を作
動させることができ半導体素子1を冷却することができ
る。具体的に本実施例の冷却装置を装着したものと装着
しないものとで、比較するために同一条件で半導体素子
表面を70℃まで加熱させたところ、自然空冷方式のも
のは60℃程度までしか下げることができないが、冷却
装置を装着したものでは50℃以下まで下げることがで
きた。尚、本実施例の冷却用ファン6による空気送風量
は、最大で0.25m3/min.程度になる。
Further, since the radiator 3 is provided with the air passage section 9 as shown in FIG. 5, air flows through the passage formed by the section 9 and the pin 3a, and the The vicinity of the element 2 is also cooled.
The heating side and the cooling side of the thermoelectric element 2 are always connected to the second side radiator 10 on the cooling side and the radiator having the pin is not joined on the heating side. Since the cooling side is cooled from the heating side, a temperature difference occurs between the two, so that the fan motor 5 can be operated more efficiently and the semiconductor element 1 can be cooled. Specifically, the semiconductor device surface was heated to 70 ° C. under the same conditions for comparison with and without the cooling device of the present embodiment under the same conditions. Although it was not possible to lower the temperature, it was possible to lower the temperature to 50 ° C. or lower in the case where the cooling device was installed. Incidentally, the amount of air blown by the cooling fan 6 of this embodiment is about 0.25 m 3 / min. At the maximum.

【0014】尚本実施例では、半導体素子1に熱電素子
を装着するにあたって第一放熱器3を介在させるように
構成したが、これに限定されるものではなく第一放熱器
3を介在させずに直接接合するように構成しても良いこ
とはいうまでもない。また、熱電素子の上に第二放熱器
10を接合するように構成したが、これに限定されるもの
ではなく、放熱器10を設けなくとも良い。
In the present embodiment, the first radiator 3 is interposed when the thermoelectric element is mounted on the semiconductor element 1. However, the present invention is not limited to this, and the first radiator 3 is not interposed. Needless to say, it may be configured so as to be directly joined to the substrate. Also, the second radiator on the thermoelectric element
Although the configuration is such that the radiator 10 is joined, the present invention is not limited to this, and the radiator 10 may not be provided.

【0015】[0015]

【効果】以上述べたように本発明にかかる半導体素子の
冷却装置は、従来のように電源から電力の供給を受け送
風ファンを作動する方式と異なり、半導体素子に直接フ
ァンを装着し、該ファンの駆動を半導体素子に装着した
熱電素子により起電力を予め蓄電手段に充電し、さらに
ファンの駆動のON・OFFを半導体素子の温度に基づ
き行うように構成したので、効率の高い冷却を行うこと
ができる。
As described above, the cooling device for a semiconductor device according to the present invention differs from the conventional system in which electric power is supplied from a power source to operate a blower fan, and a fan is directly mounted on a semiconductor device. The device is configured so that the electromotive force is charged in advance to the power storage means by the thermoelectric element mounted on the semiconductor element, and the ON / OFF of the drive of the fan is performed based on the temperature of the semiconductor element, so that efficient cooling is performed. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例にかかる装置の側面断面図で
ある。
FIG. 1 is a side sectional view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 ファンを駆動する回路の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a circuit for driving a fan.

【図3】 本発明の実施例における熱電素子の温度差、
蓄電手段及びファンモータとの関係を示すタイムチャー
トである。
FIG. 3 shows a temperature difference of a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention;
5 is a time chart illustrating a relationship between a power storage unit and a fan motor.

【図4】 ファンを半導体素子に装着した状態を示す平
面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a state where a fan is mounted on a semiconductor element.

【図5】 図1のA−A断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図6】 図1のB−B断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【図7】 熱電素子直結型の回路の概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a thermoelectric element direct connection type circuit.

【図8】 熱電素子直結型の回路における熱電素子の温
度差、蓄電手段及びファンモータとの関係を示すタイム
チャートである。
FIG. 8 is a time chart showing the relationship between the temperature difference of the thermoelectric element, the electric storage means, and the fan motor in the thermoelectric element direct connection type circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体素子 2 熱電素子 3 第一放熱器 4 フレーム枠 5 ファンモータ 6 ファン 7 通気口 8 区画 9 空気通路区画 10 第二放熱器 12 リード線 14 トランジスタ 16 蓄電手段 17 温度検出手段 18 制御手段 20 ダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor element 2 Thermoelectric element 3 First radiator 4 Frame frame 5 Fan motor 6 Fan 7 Vent 8 Section 9 Air passage section 10 Second radiator 12 Lead wire 14 Transistor 16 Electric storage means 17 Temperature detection means 18 Control means 20 Diode

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体素子等の電子部品の上面に接合し
た熱電素子(2)と、 該素子(2)と閉回路を形成するファンモータ(5)
と、前記閉回路のファンモータ(5)と並列に接続した
蓄電手段(16)と、前記半導体素子に装着した温度検
出手段(17)と、該温度検出手段(17)の検出結果
に基づき半導体素子が所定温度(T1)以上に過熱した時
にファンモータへ電流を流し半導体素子が所定温度(T
2)未満の時にファンモータへの電流の流れを遮断する
制御手段(18)と、前記ファンモータ(5)の駆動軸
に接合したファン(16)とからなり、前記熱電素子
(2)の加熱側を半導体素子側に当接したことを特徴と
する電子部品冷却装置。
1. A thermoelectric element (2) joined to an upper surface of an electronic component such as a semiconductor element, and a fan motor (5) forming a closed circuit with the element (2).
A power storage means (16) connected in parallel with the closed-circuit fan motor (5); a temperature detection means (17) mounted on the semiconductor element; and a semiconductor based on a detection result of the temperature detection means (17). When the element overheats to a predetermined temperature (T1) or more, a current flows to the fan motor and the semiconductor element
2) a control means (18) for interrupting the flow of current to the fan motor when the temperature is less than (2); and a fan (16) joined to a drive shaft of the fan motor (5), for heating the thermoelectric element (2). An electronic component cooling device characterized in that the side is in contact with the semiconductor element side.
【請求項2】 ファンモータ(5)及びファン(6)
が、フレーム枠(4)を介して熱電素子(2)と所定間
隔をおいて当該熱電素子(2)上に装着されていること
を特徴とする請求項1に記載の電子部品冷却装置。
2. A fan motor (5) and a fan (6).
The electronic component cooling device according to claim 1, wherein the device is mounted on the thermoelectric element (2) at a predetermined distance from the thermoelectric element (2) via the frame (4).
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