JPH05102356A - 放熱フイン - Google Patents
放熱フインInfo
- Publication number
- JPH05102356A JPH05102356A JP25919191A JP25919191A JPH05102356A JP H05102356 A JPH05102356 A JP H05102356A JP 25919191 A JP25919191 A JP 25919191A JP 25919191 A JP25919191 A JP 25919191A JP H05102356 A JPH05102356 A JP H05102356A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat radiation
- plate
- fin
- heat dissipation
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱効率を高めた放熱フィンを提供する。
【構成】 金属又は良熱伝導性のセラミックから成る放
熱板２の複数枚を所定のピッチでほぼ平行に重ねて中央
付近を支柱３で連結する。また、少なくとも一部の放熱
板２は放熱対象物への取付面４に対して傾斜させ、冷却
ファンから送られる水平な冷却風を放熱板の表面に衝突
させて表面部の空気停滞層を強制的に吹き飛ばす。その
ため放熱板から熱輸送を行なう気流層への熱伝達が良く
なって放熱効率が高まる。
熱板２の複数枚を所定のピッチでほぼ平行に重ねて中央
付近を支柱３で連結する。また、少なくとも一部の放熱
板２は放熱対象物への取付面４に対して傾斜させ、冷却
ファンから送られる水平な冷却風を放熱板の表面に衝突
させて表面部の空気停滞層を強制的に吹き飛ばす。その
ため放熱板から熱輸送を行なう気流層への熱伝達が良く
なって放熱効率が高まる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品用の放熱フィ
ン、特に半導体装置に用いる放熱フィンに関する。
ン、特に半導体装置に用いる放熱フィンに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置用放熱フィンの従来例を図２
に示す。図の放熱フィン１は、金属や良熱伝導性のセラ
ミックなどから成る放熱板２の複数枚を放熱対象物への
取付面４に対し真水平になる姿勢にして一定ピッチで平
行に重ね、板の中央付近に設けた支柱３で連結して一体
化してある。
に示す。図の放熱フィン１は、金属や良熱伝導性のセラ
ミックなどから成る放熱板２の複数枚を放熱対象物への
取付面４に対し真水平になる姿勢にして一定ピッチで平
行に重ね、板の中央付近に設けた支柱３で連結して一体
化してある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置において
は、高速、高密度化により増大している熱を逃がすた
め、放熱性を高める努力がなされている。放熱フィンが
使われる半導体装置は主にＣＰＵであり、ファンによる
強制冷却の設計もＣＰＵを対象にして行われる。
は、高速、高密度化により増大している熱を逃がすた
め、放熱性を高める努力がなされている。放熱フィンが
使われる半導体装置は主にＣＰＵであり、ファンによる
強制冷却の設計もＣＰＵを対象にして行われる。
【０００４】ところが、ファンから送りだされた風は、
取付面４に対して概ね水平に来るため、放熱板２を取付
面４に対して意識的に真水平にしてある図２の従来構造
では、主たる放熱面である放熱板表面からの放熱効率が
悪く、効果的な放熱が望めないと云う課題があった。
取付面４に対して概ね水平に来るため、放熱板２を取付
面４に対して意識的に真水平にしてある図２の従来構造
では、主たる放熱面である放熱板表面からの放熱効率が
悪く、効果的な放熱が望めないと云う課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、少なくとも一部の放熱板を放熱対象物への
取付面に対して傾いた状態にする。
決するため、少なくとも一部の放熱板を放熱対象物への
取付面に対して傾いた状態にする。
【０００６】
【作用】半導体装置内で発生した熱は主として放熱フィ
ン取付部側に流れ、放熱フィンに伝わってフィン表面か
ら周囲の空気中に放散される。このときのフィン表面か
ら空気中への伝熱プロセスは、詳しくは下記の３つに分
かれる。 フィンから表面部の流速の小さい空気停滞層への熱
伝達。 空気停滞層から気流層への熱移動。 気流層による熱輸送。
ン取付部側に流れ、放熱フィンに伝わってフィン表面か
ら周囲の空気中に放散される。このときのフィン表面か
ら空気中への伝熱プロセスは、詳しくは下記の３つに分
かれる。 フィンから表面部の流速の小さい空気停滞層への熱
伝達。 空気停滞層から気流層への熱移動。 気流層による熱輸送。
【０００７】状況にもよるが、熱移動の律速度合は＞
＞である。但し、のプロセスでの伝熱は物質間で
大きな差がないので、のプロセスでの伝熱状態を改善
するのが放熱性の向上に最も効果を奏する。
＞である。但し、のプロセスでの伝熱は物質間で
大きな差がないので、のプロセスでの伝熱状態を改善
するのが放熱性の向上に最も効果を奏する。
【０００８】本発明の放熱フィンはこの面での改善がな
されたものであって、与えられた環境下で効率よく放熱
する。これは次の作用による。即ち、フィン表面から気
流への熱伝達は空気停滞層が薄いほど良くなる。本発明
によれば、従来は風向きに平行であった放熱板を傾けた
ことによって風が放熱板の表面に衝突し、そのために、
空気停滞層が強制的に吹き飛ばされてその層の厚みが大
きくならず、これによって効率的な放熱がなされる。な
お、放熱板の傾斜方向は水平な冷却風が上面又は下面
（好ましくは上面）に当たる方向とする。
されたものであって、与えられた環境下で効率よく放熱
する。これは次の作用による。即ち、フィン表面から気
流への熱伝達は空気停滞層が薄いほど良くなる。本発明
によれば、従来は風向きに平行であった放熱板を傾けた
ことによって風が放熱板の表面に衝突し、そのために、
空気停滞層が強制的に吹き飛ばされてその層の厚みが大
きくならず、これによって効率的な放熱がなされる。な
お、放熱板の傾斜方向は水平な冷却風が上面又は下面
（好ましくは上面）に当たる方向とする。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。この放熱フ
ィン１０は、金属や良熱伝導性のセラミックで作られた
ものであって、中央付近を一体の支柱３で連結した５枚
の放熱板２のうち、上から４枚の放熱板を放熱対象物へ
の取付面４に対して所定の角度θをもつように傾けてあ
る。
ィン１０は、金属や良熱伝導性のセラミックで作られた
ものであって、中央付近を一体の支柱３で連結した５枚
の放熱板２のうち、上から４枚の放熱板を放熱対象物へ
の取付面４に対して所定の角度θをもつように傾けてあ
る。
【００１０】この角度θを表１の通りに変化させた７種
類の放熱フィンを試作した。この試作放熱フィンの材料
にはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金を用いた。放熱フィンの寸法
諸元は、放熱板外径Ｄ＝２２mm、支柱径ｄ＝７mm、中心
高さＨ＝１８mm、傾斜放熱板の設置ピッチＰ＝４mmであ
る。
類の放熱フィンを試作した。この試作放熱フィンの材料
にはＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金を用いた。放熱フィンの寸法
諸元は、放熱板外径Ｄ＝２２mm、支柱径ｄ＝７mm、中心
高さＨ＝１８mm、傾斜放熱板の設置ピッチＰ＝４mmであ
る。
【００１１】次に、これ等の試作品を３Ｗのパワートラ
ンジスタを搭載して封止した７２ピンのフェイスアップ
型アルミナＰＧＡ（ピングリッドアレイ）の放熱部にそ
れぞれ樹脂接着剤で取付け、トランジスタの電気抵抗値
から温度が判るようにした。そして、これ等の各サンプ
ルに図１の矢印方向に３ｍ／sec の風速の風を当て、こ
の状況下で各サンプルの熱抵抗を測定した。結果を表１
に併せて示す。これから判るように、放熱板の傾き角が
０°の放熱フィン（従来品）は熱抵抗が４．５Ｋ／Ｗで
あるのに対し、放熱板に傾き角をつけた本発明の放熱フ
ィンの熱抵抗は３．９〜４．４Ｋ／Ｗ、中でもθを５〜
３０度とした場合には３．９〜４．１Ｋ／Ｗと大きく低
減している。
ンジスタを搭載して封止した７２ピンのフェイスアップ
型アルミナＰＧＡ（ピングリッドアレイ）の放熱部にそ
れぞれ樹脂接着剤で取付け、トランジスタの電気抵抗値
から温度が判るようにした。そして、これ等の各サンプ
ルに図１の矢印方向に３ｍ／sec の風速の風を当て、こ
の状況下で各サンプルの熱抵抗を測定した。結果を表１
に併せて示す。これから判るように、放熱板の傾き角が
０°の放熱フィン（従来品）は熱抵抗が４．５Ｋ／Ｗで
あるのに対し、放熱板に傾き角をつけた本発明の放熱フ
ィンの熱抵抗は３．９〜４．４Ｋ／Ｗ、中でもθを５〜
３０度とした場合には３．９〜４．１Ｋ／Ｗと大きく低
減している。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の放熱フィン
は放熱板を傾斜させるという簡単な方法で放熱性を高め
たものであるので、半導体装置の発熱量の増加に経済的
にしかも取付けスペースの増加を招かずに対応すること
が可能となり、放熱不足に起因した装置のトラブル、熱
劣化等の防止に役立つ。
は放熱板を傾斜させるという簡単な方法で放熱性を高め
たものであるので、半導体装置の発熱量の増加に経済的
にしかも取付けスペースの増加を招かずに対応すること
が可能となり、放熱不足に起因した装置のトラブル、熱
劣化等の防止に役立つ。
【図１】本発明の一実施例を示す正面図
【図２】従来の放熱フィンの正面図
１、１０ 放熱フィン ２ 放熱板 ３ 支柱 ４ 放熱対象物への取付面
Claims (2)
- 【請求項１】 金属又は良熱伝導性のセラミックから成
る放熱板の複数枚を間に所定の隙間をあけてほぼ平行に
重ね、かつ各放熱板を板の中央付近で連結してある放熱
フィンであって、少なくとも一部の放熱板が放熱対象物
への取付面に対して傾斜していることを特徴とする放熱
フィン。 - 【請求項２】 傾斜した放熱板の上記取付面に対する傾
斜角が５度以上、３０度以下である請求項１記載の放熱
フィン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25919191A JPH05102356A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 放熱フイン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25919191A JPH05102356A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 放熱フイン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102356A true JPH05102356A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17330641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25919191A Pending JPH05102356A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 放熱フイン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102356A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812372A (en) * | 1996-06-07 | 1998-09-22 | International Business Machines Corporation | Tube in plate heat sink |
| US5826643A (en) * | 1996-06-07 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Method of cooling electronic devices using a tube in plate heat sink |
| US7586222B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-09-08 | Denso Corporation | Voltage controller for alternator of vehicle |
| JP2019176091A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 昭和電工株式会社 | 放熱フィン、放熱器及び放熱器の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25919191A patent/JPH05102356A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812372A (en) * | 1996-06-07 | 1998-09-22 | International Business Machines Corporation | Tube in plate heat sink |
| US5826643A (en) * | 1996-06-07 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Method of cooling electronic devices using a tube in plate heat sink |
| US6173759B1 (en) | 1996-06-07 | 2001-01-16 | International Business Machines Corporation | Method of cooling electronic devices using a tube in plate heat sink |
| US7586222B2 (en) | 2005-09-09 | 2009-09-08 | Denso Corporation | Voltage controller for alternator of vehicle |
| JP2019176091A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 昭和電工株式会社 | 放熱フィン、放熱器及び放熱器の製造方法 |
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