JPH0430560A - 発熱電子部品の冷却装置 - Google Patents
発熱電子部品の冷却装置Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野 〕
本発明は発熱電子部品の冷却装置に関するもので、特に
複数の放熱フィンを有するタワー型の放熱体を使用して
強制空冷を行う冷却装置に関するものである。
複数の放熱フィンを有するタワー型の放熱体を使用して
強制空冷を行う冷却装置に関するものである。
〔従来の技術 ］
バイポーラＩＣ等のような高電力半導体が封入されたチ
ップキャリアの如き発熱電子部品を冷却するタワー型の
放熱体として、例えば特開昭５６−１２２１４９号公報
に示されるものがある。
ップキャリアの如き発熱電子部品を冷却するタワー型の
放熱体として、例えば特開昭５６−１２２１４９号公報
に示されるものがある。
第４図はこのタワー型の放熱体を使用して強制空冷を行
う従来の発熱電子部品の冷却装置を示す側面図である。
う従来の発熱電子部品の冷却装置を示す側面図である。
図において１は基板、２は高電力半導体が封入されたチ
ップキャリア等の発熱電子部品で、この発熱電子部品２
は前記基板１に半田付等により電気的に接続され、実装
されている。
ップキャリア等の発熱電子部品で、この発熱電子部品２
は前記基板１に半田付等により電気的に接続され、実装
されている。
３しは熱体で、支柱４とこの支柱４を中心として一定の
間隔で複数枚同軸状に設けられた放熱フィン５とより成
なり、この放熱体３は前記支柱４の一端を熱伝導性エポ
キシ接着剤等で発熱電子部品２上に接着固定している。
間隔で複数枚同軸状に設けられた放熱フィン５とより成
なり、この放熱体３は前記支柱４の一端を熱伝導性エポ
キシ接着剤等で発熱電子部品２上に接着固定している。
６は冷却ファンで、この冷却ファン６と放熱体３により
冷却装置が構成されている。
冷却装置が構成されている。
前記発熱電子部品２で発生した熱は通常は基板１側から
逃がすことが殆どできず、そのため発熱電子部品２で発
生した熱を放熱体３の支柱４から各放熱フィン５に伝え
、その表面から放熱させるが、その際冷却ファン６によ
り図示したように直接あるいは図示しないエアダクトを
介して１〜５″、の風速で矢印方向に放熱体３に風を当
てることにより強制的に冷却を行っていた。
逃がすことが殆どできず、そのため発熱電子部品２で発
生した熱を放熱体３の支柱４から各放熱フィン５に伝え
、その表面から放熱させるが、その際冷却ファン６によ
り図示したように直接あるいは図示しないエアダクトを
介して１〜５″、の風速で矢印方向に放熱体３に風を当
てることにより強制的に冷却を行っていた。
〔発明が解決しようとする課題 ］
しかしながら、上述した従来の発熱電子部品の冷却装置
では以下の問題がある。
では以下の問題がある。
すなわち、近年半導体の規模が大きくかつ高速になるに
従って、チップ当たりの発熱量は非常に大きくなってき
ており、そのため基板上の限られた実装エリアの中で大
容量の熱の冷却を行うことが要求される。
従って、チップ当たりの発熱量は非常に大きくなってき
ており、そのため基板上の限られた実装エリアの中で大
容量の熱の冷却を行うことが要求される。
冷却能力を向上させる１つの対策としては、冷却ファン
の風速を速くすることが挙げられるが、これによるとフ
ァンの騒音等の問題から実用上あまりよい対策ではない
。
の風速を速くすることが挙げられるが、これによるとフ
ァンの騒音等の問題から実用上あまりよい対策ではない
。
一方、放熱体の放熱能力は、各放熱用フィンを主とした
全体の表面積と、その放熱効率によって決まるため、放
熱量の増大策としては放熱フィンの枚数を増加して表面
積を大きくすることが考えられるが、前記限られた実装
エリアの中で放熱フィンの数を増加するには、各放熱フ
ィン間の間隔は小さく設定する必要がある。
全体の表面積と、その放熱効率によって決まるため、放
熱量の増大策としては放熱フィンの枚数を増加して表面
積を大きくすることが考えられるが、前記限られた実装
エリアの中で放熱フィンの数を増加するには、各放熱フ
ィン間の間隔は小さく設定する必要がある。
ところが、このように放熱体の表面積を大きくするため
に、放熱フィンの数を増加して各放熱フィン間の間隔を
小さくすると、放熱フィン間における空気の通りが悪く
なって冷却ファンからの送風に対する抵抗が増大し、そ
のため支柱付近に風が流れなくなって、逆に放熱効率を
低下させてしまうという弊害を生じることになる 本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、放熱フィンの数を増加して各放熱フィン間の間隔を小
さくしても放熱効率が低下せず、かつ騒音の問題の発生
しない冷却能力の大きい発熱電子部品の冷却装置を実現
することを目的とするものである。
に、放熱フィンの数を増加して各放熱フィン間の間隔を
小さくすると、放熱フィン間における空気の通りが悪く
なって冷却ファンからの送風に対する抵抗が増大し、そ
のため支柱付近に風が流れなくなって、逆に放熱効率を
低下させてしまうという弊害を生じることになる 本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、放熱フィンの数を増加して各放熱フィン間の間隔を小
さくしても放熱効率が低下せず、かつ騒音の問題の発生
しない冷却能力の大きい発熱電子部品の冷却装置を実現
することを目的とするものである。
この目的を達成するため、本発明は一端を発熱電子部品
上に固定した支柱を中心として複数枚の放熱フィンを同
軸状に設け、かつ前記支柱の中心部に空気流通路を設け
ると共に、各放熱フィン間毎に前記空気通路から放射状
に伸びて支柱の周面で開口する空気流出孔を穿設した放
熱体と、この放熱体の空気流通路に空気を供給する空気
供給手段とを備えたものである。
上に固定した支柱を中心として複数枚の放熱フィンを同
軸状に設け、かつ前記支柱の中心部に空気流通路を設け
ると共に、各放熱フィン間毎に前記空気通路から放射状
に伸びて支柱の周面で開口する空気流出孔を穿設した放
熱体と、この放熱体の空気流通路に空気を供給する空気
供給手段とを備えたものである。
そして、発熱電子部品から遠い放熱フィン間の空気流出
孔の径よりも、発熱電子部品に近い放熱フィン間の空気
流出孔の径を大きくし、また各放熱フィン間の空気流出
孔の位置をその上下の放熱フィン間の空気流出孔の位置
に対して支柱の周面方向にずらしたものである。
孔の径よりも、発熱電子部品に近い放熱フィン間の空気
流出孔の径を大きくし、また各放熱フィン間の空気流出
孔の位置をその上下の放熱フィン間の空気流出孔の位置
に対して支柱の周面方向にずらしたものである。
［作用］
上述した構成を有する本発明は、発熱電子部品で発生し
た熱を放熱体の支柱から各放熱フィンに伝えてその表面
から放熱させ、その際空気供給手段から空気流通路に空
気を送り、その空気を各空気流出孔から放熱フィン間に
流出させることにより、空気を放熱体の中心部から外側
に向かって流す。
た熱を放熱体の支柱から各放熱フィンに伝えてその表面
から放熱させ、その際空気供給手段から空気流通路に空
気を送り、その空気を各空気流出孔から放熱フィン間に
流出させることにより、空気を放熱体の中心部から外側
に向かって流す。
従ってこれによれば、従来のように送風抵抗が生じるこ
とはなく、空気はスムーズに流れるため、放熱フィンの
数を増加して各放熱フィン間の間隔を小さくしても放熱
効率が低下せず、大きな冷却能力が得られると共に、冷
却ファンを使用しないので騒音の問題も解消される。
とはなく、空気はスムーズに流れるため、放熱フィンの
数を増加して各放熱フィン間の間隔を小さくしても放熱
効率が低下せず、大きな冷却能力が得られると共に、冷
却ファンを使用しないので騒音の問題も解消される。
また、各放熱フィン間の空気流出孔が放射状に設けられ
ていて、その位置は上下の放熱フィン間の空気流出孔の
位置に対して支柱の周面方向にずらしており、しかも各
空気流出孔の径は、発熱電子部品２に遠いものより近い
もののほうが大きくして、発熱電子部品に近い放熱フィ
ン間の空気流出量を遠い放熱フィン間の空気流出量より
も太き（しているので、効果的な冷却が可能になる。
ていて、その位置は上下の放熱フィン間の空気流出孔の
位置に対して支柱の周面方向にずらしており、しかも各
空気流出孔の径は、発熱電子部品２に遠いものより近い
もののほうが大きくして、発熱電子部品に近い放熱フィ
ン間の空気流出量を遠い放熱フィン間の空気流出量より
も太き（しているので、効果的な冷却が可能になる。
以下図面を参照して実施例を説明する。
第１図は本発明による発熱電子部品の冷却装置の一実施
例を示す側面図で、図において１は基板、２は該基板１
上に実装された発熱電子部品であり、この基板１及び発
熱電子部品２は従来のものと同一であるため、同じ符号
で示している。
例を示す側面図で、図において１は基板、２は該基板１
上に実装された発熱電子部品であり、この基板１及び発
熱電子部品２は従来のものと同一であるため、同じ符号
で示している。
７は図示しないエアポンプ等の空気供給手段と共に冷却
装置を構成する放熱体で、一端を熱伝導性接着剤等で前
記発熱電子部品２上に接着固定した支柱８と、この支柱
８を中心として一定の間隔で複数枚同軸状に設けられた
放熱フィン９とより成り、かつ前記支柱８の中心部に一
端を閉止して他端側を空気流入口とした空気流通路１０
を設けると共に、各放熱フィン９間毎に空気流通路ｌＯ
から放射状に伸びて支柱８の周面で開口した空気流出孔
１１を穿設した構造となっている。
装置を構成する放熱体で、一端を熱伝導性接着剤等で前
記発熱電子部品２上に接着固定した支柱８と、この支柱
８を中心として一定の間隔で複数枚同軸状に設けられた
放熱フィン９とより成り、かつ前記支柱８の中心部に一
端を閉止して他端側を空気流入口とした空気流通路１０
を設けると共に、各放熱フィン９間毎に空気流通路ｌＯ
から放射状に伸びて支柱８の周面で開口した空気流出孔
１１を穿設した構造となっている。
第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同じく第１
図のＢ−Ｂ線断面図で、この両図から明らかなように、
本実施例では発熱電子部品２から遠い放熱フィン９間の
空気流出孔１１つまり第２図に示した空気流出孔１１の
径よりも、発熱電子部品２に近い放熱フィン９間の空気
流出孔１１つまり第３図に示した空気流出孔１１の径の
ほうが大きくなるようにしている。
図のＢ−Ｂ線断面図で、この両図から明らかなように、
本実施例では発熱電子部品２から遠い放熱フィン９間の
空気流出孔１１つまり第２図に示した空気流出孔１１の
径よりも、発熱電子部品２に近い放熱フィン９間の空気
流出孔１１つまり第３図に示した空気流出孔１１の径の
ほうが大きくなるようにしている。
この場合、発熱電子部品２に最も近い空気流出孔１１か
ら発熱電子部品２に最も遠い空気流出孔１１までの各空
気流出孔１１の径は暫時小さくなるように変化させても
よく、また複数個毎に径が小さくなるように変化させて
もよい。
ら発熱電子部品２に最も遠い空気流出孔１１までの各空
気流出孔１１の径は暫時小さくなるように変化させても
よく、また複数個毎に径が小さくなるように変化させて
もよい。
また、第１図に示したように各放熱フィン９間の空気流
出孔１１の位置は、その上下の放熱フィン９の空気流出
孔１１の位置に対して支柱８の周面方向にずらしている
。
出孔１１の位置は、その上下の放熱フィン９の空気流出
孔１１の位置に対して支柱８の周面方向にずらしている
。
１２は前記空気流通路１０の空気流入口に設けた接続具
であり、この接続具１２に空気送風パイプ１３を介して
前記空気供給手段が接続されている。
であり、この接続具１２に空気送風パイプ１３を介して
前記空気供給手段が接続されている。
次に、上述した構成の作用を説明する。
発熱電子部品２で発生した熱を放熱体７の支柱８から各
放熱フィン９に伝えて、その表面から放熱させる。
放熱フィン９に伝えて、その表面から放熱させる。
その際、図示しない空気供給手段から空気送風パイプ１
３を介して空気流通路１０に空気を送り、その空気を各
空気流出孔１１から放熱フィン９間に流出させると、流
出した空気は放熱体７の中心部から外側に向かって流れ
るため、送風抵抗は生じることはな（、スムーズに流れ
る。
３を介して空気流通路１０に空気を送り、その空気を各
空気流出孔１１から放熱フィン９間に流出させると、流
出した空気は放熱体７の中心部から外側に向かって流れ
るため、送風抵抗は生じることはな（、スムーズに流れ
る。
また、前記のように各放熱フィン９間の空気流出孔１１
は放射状に設けられていて、その位置は上下の放熱フィ
ン９間の空気流出孔１１の位置に対して支柱８の周面方
向にずらしているため、各放熱フィン９は上面側と下面
側の空気流により全体が均等に冷却されることになる。
は放射状に設けられていて、その位置は上下の放熱フィ
ン９間の空気流出孔１１の位置に対して支柱８の周面方
向にずらしているため、各放熱フィン９は上面側と下面
側の空気流により全体が均等に冷却されることになる。
更に、放熱フィン９間の各空気流出孔１１の径は、発熱
電子部品２に遠いものより近いもののほうが大きくなっ
ているため、発熱電子部品２に近い放熱フィン９間の空
気流出量が遠い放熱フィン９間の空気流出量よりも大き
く、そのために発熱電子部品２に近い位置の冷却力のほ
うが遠い位置の冷却力よりも高まり、これらのことによ
り電子部品２で発生した熱は効果的に冷却される。
電子部品２に遠いものより近いもののほうが大きくなっ
ているため、発熱電子部品２に近い放熱フィン９間の空
気流出量が遠い放熱フィン９間の空気流出量よりも大き
く、そのために発熱電子部品２に近い位置の冷却力のほ
うが遠い位置の冷却力よりも高まり、これらのことによ
り電子部品２で発生した熱は効果的に冷却される。
尚、上述した実施例では各放熱フィン９の間隔を一定と
したが、例えば発熱電子部品２に近いものから順に間隔
を小さくし、かつ空気流出孔１１の径を大きくすれば、
より効率のよい冷却が可能となる。
したが、例えば発熱電子部品２に近いものから順に間隔
を小さくし、かつ空気流出孔１１の径を大きくすれば、
より効率のよい冷却が可能となる。
また、上述した実施例では第２図及び第３図に示したよ
うに各放熱フィン９間に４個の空気流出孔１１を放射状
に設けているが、これに限られるものではなく、必要に
応じて適宜に増減してもよい。
うに各放熱フィン９間に４個の空気流出孔１１を放射状
に設けているが、これに限られるものではなく、必要に
応じて適宜に増減してもよい。
以上説明したように本発明は、一端を発熱電子部品上に
固定した支柱を中心として複数枚の放熱フィンを同軸状
に設け、かつ前記支柱の中心部に空気流１路を設けると
共に、各放熱フィン間毎に前記空気流通路から放射状に
伸びて支柱の周面で開口する空気流出孔を穿設した放熱
体と、この放熱体の空気流通路に空気を供給する空気供
給手段とを備えた構成として、発熱電子部品で発生した
熱を放熱体の支柱から各放熱フィンに伝えてその表面か
ら放熱させ、その際空気供給手段から空気流通路に空気
を送り、その空気を各空気流出孔から放熱フィン間に流
出させることによって、空気を放熱体の中心部から外側
に向かって流すようにしている。
固定した支柱を中心として複数枚の放熱フィンを同軸状
に設け、かつ前記支柱の中心部に空気流１路を設けると
共に、各放熱フィン間毎に前記空気流通路から放射状に
伸びて支柱の周面で開口する空気流出孔を穿設した放熱
体と、この放熱体の空気流通路に空気を供給する空気供
給手段とを備えた構成として、発熱電子部品で発生した
熱を放熱体の支柱から各放熱フィンに伝えてその表面か
ら放熱させ、その際空気供給手段から空気流通路に空気
を送り、その空気を各空気流出孔から放熱フィン間に流
出させることによって、空気を放熱体の中心部から外側
に向かって流すようにしている。
従ってこれによれば、従来のように送風抵抗が生じるこ
とはなく、空気はスムーズに流れるため、放熱フィンの
数を増加して各放熱フィン間の間隔を小さくしても放熱
効率が低下せず、大きな冷却能力が得られると共に、冷
却ファンを使用しないので騒音の問題を解消できるとい
う効果が得られる。
とはなく、空気はスムーズに流れるため、放熱フィンの
数を増加して各放熱フィン間の間隔を小さくしても放熱
効率が低下せず、大きな冷却能力が得られると共に、冷
却ファンを使用しないので騒音の問題を解消できるとい
う効果が得られる。
また、各放熱フィン間の空気流出孔が放射状に設けられ
ていて、その位置は上下の放熱フィン間の空気流出孔の
位置に対して支柱の周面方向にずらしており、しかも各
空気流出孔の径は、発熱電子部品に遠いものより近いも
ののほうが大きくして、発熱電子部品に近い放熱フィン
間の空気流出量を遠い放熱フィン間の空気流出量よりも
大きくしているので、効果的な冷却が可能になるという
効果も得られる。
ていて、その位置は上下の放熱フィン間の空気流出孔の
位置に対して支柱の周面方向にずらしており、しかも各
空気流出孔の径は、発熱電子部品に遠いものより近いも
ののほうが大きくして、発熱電子部品に近い放熱フィン
間の空気流出量を遠い放熱フィン間の空気流出量よりも
大きくしているので、効果的な冷却が可能になるという
効果も得られる。
第１図は本発明による発熱電子部品の冷却装置の一実施
例を示す側面図、第２図は第１図のＡＡ線断面図、第３
図は同じく第１図のＢ−Ｂ線断面図、第４図は従来の発
熱電子部品の冷却装置を示す側面図である。 １：基板 ２：発熱電子部品７：放熱体
８：支柱 ９：放熱フィン １０：空気流通路１１：空気流出
孔 １３：空気送風パイプ特許出願人 沖電気工業
株式会社
例を示す側面図、第２図は第１図のＡＡ線断面図、第３
図は同じく第１図のＢ−Ｂ線断面図、第４図は従来の発
熱電子部品の冷却装置を示す側面図である。 １：基板 ２：発熱電子部品７：放熱体
８：支柱 ９：放熱フィン １０：空気流通路１１：空気流出
孔 １３：空気送風パイプ特許出願人 沖電気工業
株式会社
Claims (3)
- （１）一端を発熱電子部品上に固定した支柱を中心とし
て複数枚の放熱フィンを同軸状に設け、かつ前記支柱の
中心部に空気流通路を設けると共に、各放熱フィン間毎
に前記空気通路から放射状に伸びて支柱の周面で開口す
る空気流出孔を穿設した放熱体と、 この放熱体の空気流通路に空気を供給する空気供給手段
とを備えたことを特徴とする発熱電子部品の冷却装置。 - （２）発熱電子部品から遠い放熱フィン間の空気流出孔
の径よりも、発熱電子部品に近い放熱フィン間の空気流
出孔の径を大きくしたことを特徴とする請求項（１）記
載の発熱電子部品の冷却装置。 - （３）各放熱フィン間の空気流出孔の位置を、その上下
の放熱フィン間の空気流出孔の位置に対して支柱の周面
方向にずらしたことを特徴とする請求項（１）記載の発
熱電子部品の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135348A JPH0430560A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 発熱電子部品の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2135348A JPH0430560A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 発熱電子部品の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0430560A true JPH0430560A (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15149665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2135348A Pending JPH0430560A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 発熱電子部品の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0430560A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104586A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-04-15 | Pfu Ltd | 高発熱素子の冷却構造 |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2135348A patent/JPH0430560A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06104586A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-04-15 | Pfu Ltd | 高発熱素子の冷却構造 |
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