JP2978730B2 - 半導体装置用ヒートシンク装置 - Google Patents
半導体装置用ヒートシンク装置Info
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- JP2978730B2 JP2978730B2 JP6324570A JP32457094A JP2978730B2 JP 2978730 B2 JP2978730 B2 JP 2978730B2 JP 6324570 A JP6324570 A JP 6324570A JP 32457094 A JP32457094 A JP 32457094A JP 2978730 B2 JP2978730 B2 JP 2978730B2
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- heat sink
- semiconductor device
- centrifugal fan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣチップやＬＳＩチ
ップを搭載する半導体装置に用いるヒートシンク装置に
関する。
ップを搭載する半導体装置に用いるヒートシンク装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の高度な半導体素子は、ゲート当り
のスピードと電力積が逐次減少しているが、それととも
に、微細加工技術の発達により、ゲート当りの占有面積
も次第に減少してきている。このため、半導体チップは
高速化と高集積化の傾向が進んでいる。一方、半導体チ
ップを保護してその信頼性を向上させるために、半導体
チップを搭載するパッケージも、半導体チップのボンデ
ンィング技術の導入等によって、一層高度な実装技術が
必要な状況になってきている。
のスピードと電力積が逐次減少しているが、それととも
に、微細加工技術の発達により、ゲート当りの占有面積
も次第に減少してきている。このため、半導体チップは
高速化と高集積化の傾向が進んでいる。一方、半導体チ
ップを保護してその信頼性を向上させるために、半導体
チップを搭載するパッケージも、半導体チップのボンデ
ンィング技術の導入等によって、一層高度な実装技術が
必要な状況になってきている。
【０００３】このような状況により、近年のコンピュー
タ装置等においては、装置の処理能力や信頼性の向上の
ため、ＬＳＩ化された半導体素子や、高密度で小型のＬ
ＳＩチップを搭載するための各種の半導体用パッケージ
が採用されるようになってきている。
タ装置等においては、装置の処理能力や信頼性の向上の
ため、ＬＳＩ化された半導体素子や、高密度で小型のＬ
ＳＩチップを搭載するための各種の半導体用パッケージ
が採用されるようになってきている。
【０００４】このように半導体素子の集積化の度合が大
きくなると、半導体素子の消費電力も大きくなり、従っ
てその発熱量も多くなる。このため、消費電力の大きな
ＬＳＩチップは、プラスチック製のボードよりも熱伝導
率の大きなセラミック製のボードに搭載してパッケージ
とするが、ボードからの放熱のみでは、ＬＳＩチップの
冷却が不充分な場合がある。
きくなると、半導体素子の消費電力も大きくなり、従っ
てその発熱量も多くなる。このため、消費電力の大きな
ＬＳＩチップは、プラスチック製のボードよりも熱伝導
率の大きなセラミック製のボードに搭載してパッケージ
とするが、ボードからの放熱のみでは、ＬＳＩチップの
冷却が不充分な場合がある。
【０００５】このため、上述のような高速かつ高集積の
ＬＳＩチップを搭載した半導体用パッケージは、ＬＳＩ
チップの発熱を冷却するため、放熱効率の高いアルミニ
ウムまたは銅で形成したヒートシンクをＬＳＩチップの
上面に搭載し、熱伝導性の優れたはんだや接着剤によっ
て固着して、ＬＳＩチップの発熱をヒートシンクを介し
て放熱するようにしている。更に、最近は、このような
ヒートシンクの上に冷却用のファンを直接搭載すること
により、ヒートシンクの冷却能力を更に向上させるよう
にしたものも出現している。
ＬＳＩチップを搭載した半導体用パッケージは、ＬＳＩ
チップの発熱を冷却するため、放熱効率の高いアルミニ
ウムまたは銅で形成したヒートシンクをＬＳＩチップの
上面に搭載し、熱伝導性の優れたはんだや接着剤によっ
て固着して、ＬＳＩチップの発熱をヒートシンクを介し
て放熱するようにしている。更に、最近は、このような
ヒートシンクの上に冷却用のファンを直接搭載すること
により、ヒートシンクの冷却能力を更に向上させるよう
にしたものも出現している。
【０００６】図４はこのような従来の半導体装置用ヒー
トシンク装置の一例を示す斜視図である。
トシンク装置の一例を示す斜視図である。
【０００７】図４において、平行に配設された複数個の
放熱用のフィン２１は、放熱効率の高いアルミニウムま
たは銅で形成されている。このフィン２１の上に軸流フ
ァン２２が搭載されており、軸流ファン２２は、上方か
ら吸気して下方に送風するように設置されている。従っ
て軸流ファン２２から送風された空気は、フィン２１に
垂直に衝突してフィン２１を冷却する構成となってい
る。
放熱用のフィン２１は、放熱効率の高いアルミニウムま
たは銅で形成されている。このフィン２１の上に軸流フ
ァン２２が搭載されており、軸流ファン２２は、上方か
ら吸気して下方に送風するように設置されている。従っ
て軸流ファン２２から送風された空気は、フィン２１に
垂直に衝突してフィン２１を冷却する構成となってい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
半導体装置用ヒートシンク装置は、フィンの配列方向と
軸流ファンからの送風方向とが直交しているため、放熱
効率が低く、従って充分な冷却効果が得られないという
欠点を有しており、このため、高速・高密度のＬＳＩチ
ップを搭載した半導体装置は、ＬＳＩチップの温度上昇
によって動作速度が低下するという問題が発生してい
る。
半導体装置用ヒートシンク装置は、フィンの配列方向と
軸流ファンからの送風方向とが直交しているため、放熱
効率が低く、従って充分な冷却効果が得られないという
欠点を有しており、このため、高速・高密度のＬＳＩチ
ップを搭載した半導体装置は、ＬＳＩチップの温度上昇
によって動作速度が低下するという問題が発生してい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置用ヒ
ートシンク装置は、板状の複数個のフィンを平行に配設
するか、またはピン状の複数個のフィンを格子状に配設
し、上面にフィンカバーを設けて両端面の空気流入口と
空気流出口とを除いて密封状態としたフィン群と、前記
フィン群の前記空気流入口の近傍に配置した遠心ファン
と、前記遠心ファンの周囲および上下両面を密封し前記
遠心ファンの回転軸の近傍に空気吸入口を設けたフィン
カバーとを有する送風用ファン部とを備えるものであ
り、特に、回転駆動用のモータを内蔵した遠心ファンを
有する送風用ファン部を備えるものである。
ートシンク装置は、板状の複数個のフィンを平行に配設
するか、またはピン状の複数個のフィンを格子状に配設
し、上面にフィンカバーを設けて両端面の空気流入口と
空気流出口とを除いて密封状態としたフィン群と、前記
フィン群の前記空気流入口の近傍に配置した遠心ファン
と、前記遠心ファンの周囲および上下両面を密封し前記
遠心ファンの回転軸の近傍に空気吸入口を設けたフィン
カバーとを有する送風用ファン部とを備えるものであ
り、特に、回転駆動用のモータを内蔵した遠心ファンを
有する送風用ファン部を備えるものである。
【００１０】
【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。
【００１１】本発明は、複数個のフィンの間隔が狭くな
っても充分に空気が流通できるように、軸流ファンの代
りに遠心ファンを使用し、空気が外部に漏れないように
フィン部および遠心ファンにカバーを設けることによ
り、ヒートシンク装置の小型化と放熱性能の向上とを達
成することができるようにしたものである。
っても充分に空気が流通できるように、軸流ファンの代
りに遠心ファンを使用し、空気が外部に漏れないように
フィン部および遠心ファンにカバーを設けることによ
り、ヒートシンク装置の小型化と放熱性能の向上とを達
成することができるようにしたものである。
【００１２】図１は図２の実施例のＡ−Ａ線断面図、図
２は本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
２は本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
【００１３】図１および図２において、アルミニウム製
の板状の複数個のフィン１は、底部６の上に平行に配列
されており、それらの上部にはフィンカバー４が設けら
れている。フィン１の上方（図１）は空気流入口であ
り、下方（図１）は空気流出口である。従ってフィン１
およびフィンカバー４で構成されるフィン群は、底部６
と左右両端のフィン１とフィンカバー４とによって、空
気流入口および空気流出口以外が密封された構造となっ
ている。
の板状の複数個のフィン１は、底部６の上に平行に配列
されており、それらの上部にはフィンカバー４が設けら
れている。フィン１の上方（図１）は空気流入口であ
り、下方（図１）は空気流出口である。従ってフィン１
およびフィンカバー４で構成されるフィン群は、底部６
と左右両端のフィン１とフィンカバー４とによって、空
気流入口および空気流出口以外が密封された構造となっ
ている。
【００１４】フィン群の空気流入口の近傍に配設されて
いる遠心ファン２は、内蔵するモータ（図示省略）によ
って回転し、回転軸７の近傍から空気を吸入し、外周部
に設けてある羽根８によってフィン群の空気流入口の方
に送風する。遠心ファン２の周囲および上下両面にはフ
ァンカバー３が設けられており、ファンカバー３の周囲
部の両端は、フィン群の左右両端のフィン１の上端面に
密着されている。また、ファンカバー３の上面の遠心フ
ァン２の回転軸７の近傍には、空気吸入口５が設けられ
ている。従って遠心ファン２は、空気吸入口５を除いた
部分がファンカバー３によって密封されており、空気吸
入口５から吸入しう空気を効率よくフィン群の空気流入
口の方に送り出すことができる。従って、フィン１の間
隔が狭くなっても、充分に空気を流通させることができ
るため、所望の冷却効果が得られる。
いる遠心ファン２は、内蔵するモータ（図示省略）によ
って回転し、回転軸７の近傍から空気を吸入し、外周部
に設けてある羽根８によってフィン群の空気流入口の方
に送風する。遠心ファン２の周囲および上下両面にはフ
ァンカバー３が設けられており、ファンカバー３の周囲
部の両端は、フィン群の左右両端のフィン１の上端面に
密着されている。また、ファンカバー３の上面の遠心フ
ァン２の回転軸７の近傍には、空気吸入口５が設けられ
ている。従って遠心ファン２は、空気吸入口５を除いた
部分がファンカバー３によって密封されており、空気吸
入口５から吸入しう空気を効率よくフィン群の空気流入
口の方に送り出すことができる。従って、フィン１の間
隔が狭くなっても、充分に空気を流通させることができ
るため、所望の冷却効果が得られる。
【００１５】本実施例のヒートシンク装置を使用した半
導体装置と従来のヒートシンク装置を使用した半導体装
置との熱抵抗を実験によって比較した結果では、本実施
例のヒートシンク装置を使用した半導体装置において
は、遠心ファンのモータを定格電圧で回転させた場合の
熱抵抗は１．６℃／Ｗであったが、従来のヒートシンク
装置を使用した半導体装置においては、熱抵抗は２．０
℃／Ｗであった。
導体装置と従来のヒートシンク装置を使用した半導体装
置との熱抵抗を実験によって比較した結果では、本実施
例のヒートシンク装置を使用した半導体装置において
は、遠心ファンのモータを定格電圧で回転させた場合の
熱抵抗は１．６℃／Ｗであったが、従来のヒートシンク
装置を使用した半導体装置においては、熱抵抗は２．０
℃／Ｗであった。
【００１６】図３は本発明の第二の実施例を示す断面図
で、図１に相当する位置の断面図である。
で、図１に相当する位置の断面図である。
【００１７】図３に示すように、本実施例は、図１の実
施例の複数個の板状のフィン１の代りに長方形（または
正方形または円形または楕円形）の断面のピン型のフィ
ン１１を格子状に配列したものであり、遠心ファン１２
およびファンカバー１３の構成および作用は、図１の実
施例のそれぞれ対応する部分の構成および作用と同じで
ある。
施例の複数個の板状のフィン１の代りに長方形（または
正方形または円形または楕円形）の断面のピン型のフィ
ン１１を格子状に配列したものであり、遠心ファン１２
およびファンカバー１３の構成および作用は、図１の実
施例のそれぞれ対応する部分の構成および作用と同じで
ある。
【００１８】本実施例の作用および効果は、図１の実施
例と同じである。
例と同じである。
【００１９】上述の実施例は、いずれもフィンをアルミ
ニウムで形成したものであるが、アルミニウムの代りに
銅その他の熱伝導率の良い材料を使用することができ
る。また、遠心ファンを回転させるモータを、ヒートシ
ンク装置の外部に設けるようにすることもできる。
ニウムで形成したものであるが、アルミニウムの代りに
銅その他の熱伝導率の良い材料を使用することができ
る。また、遠心ファンを回転させるモータを、ヒートシ
ンク装置の外部に設けるようにすることもできる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒートシ
ンク装置は、フィン群の空気流入口および空気流出口を
除いてカバーによって密封し、フィン群の空気流入口の
近傍に遠心ファンを設けて空気吸入口を除いた部分をフ
ァンカバーによって密封することにより、放熱効率を向
上させることができるという効果があり、従って高速・
高密度のＬＳＩチップを搭載した半導体装置の性能と信
頼性とを向上させることができるという効果がある。
ンク装置は、フィン群の空気流入口および空気流出口を
除いてカバーによって密封し、フィン群の空気流入口の
近傍に遠心ファンを設けて空気吸入口を除いた部分をフ
ァンカバーによって密封することにより、放熱効率を向
上させることができるという効果があり、従って高速・
高密度のＬＳＩチップを搭載した半導体装置の性能と信
頼性とを向上させることができるという効果がある。
【図１】図２の実施例のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第一の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の第二の実施例を示す断面図である。
【図４】従来の半導体装置用ヒートシンク装置の一例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１・１１・２１ フィン ２・１２ 遠心ファン ３・１３ ファンカバー ４ フィンカバー ５ 空気吸入口 ６ 底部 ７ 回転軸 ８ 羽根 ２２ 軸流ファン
Claims (4)
- 【請求項１】半導体チップを搭載したパッケージの上面
に搭載された半導体装置用ヒートシンク装置において、 板状の複数個のフィンを平行に配設し、上面にフィンカ
バーを設けて両端面の空気流入口と空気流出口とを除い
て密封状態としたフィン群と、 前記フィン群の前記空気流入口の近傍に配置した遠心フ
ァンと、 前記遠心ファンの周囲および上下両面を密封し前記遠心
ファンの回転軸の近傍に空気吸入口を設けたフィンカバ
ーとを有する送風用ファン部とを備えることによって、
ヒートシンクの側面側からパッケージに対して平行な方
向に空気を流出させることを特徴とする半導体装置用ヒ
ートシンク装置。 - 【請求項２】回転駆動用のモータを内蔵した遠心ファン
を有する送風用ファン部を備えることを特徴とする請求
項１記載の半導体装置用ヒートシンク装置。 - 【請求項３】半導体チップを搭載したパッケージの上面
に搭載された半導体装置用ヒートシンク装置において、 ピン状の複数個のフィンを格子状に配設し、上面にフィ
ンカバーを設けて両端面の空気流入口と空気流出口とを
除いて密封状態としたフィン群と、 前記フィン群の前記空気流入口の近傍に配置した遠心フ
ァンと、 前記遠心ファンの周囲および上下両面を密封し前記遠心
ファンの回転軸の近傍に空気吸入口を設けたフィンカバ
ーとを有する送風用ファン部とを備えることによって、
ヒートシンクの側面側からパッケージに対して平行な方
向に空気を流出させることを特徴とする半導体装置用ヒ
ートシンク装置。 - 【請求項４】回転駆動用のモータを内蔵した遠心ファン
を有する送風用ファン部を備えることを特徴とする請求
項３記載の半導体装置用ヒートシンク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6324570A JP2978730B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 半導体装置用ヒートシンク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6324570A JP2978730B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 半導体装置用ヒートシンク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181260A JPH08181260A (ja) | 1996-07-12 |
| JP2978730B2 true JP2978730B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=18167293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6324570A Expired - Fee Related JP2978730B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 半導体装置用ヒートシンク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978730B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015099829A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | ダイキン工業株式会社 | ファン駆動装置 |
| KR102332036B1 (ko) * | 2020-05-27 | 2021-11-29 | 주식회사 네오셈 | 풍량 조절장치 및 이를 구비한 반도체 테스트 장비 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3006361B2 (ja) * | 1992-09-30 | 2000-02-07 | 株式会社日立製作所 | ヒ−トシンクおよびそれを用いた電子装置およびその電子装置を用いた電子計算機 |
| JP2938704B2 (ja) * | 1993-03-19 | 1999-08-25 | 富士通株式会社 | 集積回路パッケージ |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6324570A patent/JP2978730B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08181260A (ja) | 1996-07-12 |
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