JPH08222665A - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
- Publication number
- JPH08222665A JPH08222665A JP7028007A JP2800795A JPH08222665A JP H08222665 A JPH08222665 A JP H08222665A JP 7028007 A JP7028007 A JP 7028007A JP 2800795 A JP2800795 A JP 2800795A JP H08222665 A JPH08222665 A JP H08222665A
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- JP
- Japan
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- heat sink
- base plate
- heat
- fins
- fin
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体デバイス等の電子部品を冷却するヒー
トシンクに関し、放熱面積が大きく、且つ量産的なヒー
トシンクを提供する。 【構成】 ベース板31と、該ベース板31に垂設した複数
の平行なフィン32と、該ベース板31に垂直になるように
それぞれの該フィン32に添設した断面がほぼ半円状の複
数の突出体35とを、備えたものとする。
トシンクに関し、放熱面積が大きく、且つ量産的なヒー
トシンクを提供する。 【構成】 ベース板31と、該ベース板31に垂設した複数
の平行なフィン32と、該ベース板31に垂直になるように
それぞれの該フィン32に添設した断面がほぼ半円状の複
数の突出体35とを、備えたものとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板に実装された
電子部品を冷却するヒートシンクに関する。近年の電子
装置には、回路基板に半導体部品等の電子部品を高密度
に実装し、高速化されたデバイスが広く使用されてい
る。
電子部品を冷却するヒートシンクに関する。近年の電子
装置には、回路基板に半導体部品等の電子部品を高密度
に実装し、高速化されたデバイスが広く使用されてい
る。
【０００２】図３にこのような半導体デバイスを示す。
図示したように回路基板12に複数の半導体チップ11を表
面実装し、回路基板12の周縁に端子13を配列して半導体
デバイス10を構成している。
図示したように回路基板12に複数の半導体チップ11を表
面実装し、回路基板12の周縁に端子13を配列して半導体
デバイス10を構成している。
【０００３】半導体デバイス10は、実装面を下側にした
状態で端子13をマザーボード15のパッド等に接続するこ
とで、マザーボード15に搭載される。複数の半導体チッ
プ11を高密度に実装した上述の半導体デバイス10は、多
量の熱を発生するので、特性維持のため冷却手段が要求
される。
状態で端子13をマザーボード15のパッド等に接続するこ
とで、マザーボード15に搭載される。複数の半導体チッ
プ11を高密度に実装した上述の半導体デバイス10は、多
量の熱を発生するので、特性維持のため冷却手段が要求
される。
【０００４】高能率の冷却手段として、ヒートパイプや
冷水を使用するコールドプレート等があるが、このよう
な冷却手段は構造が複雑で高コストである。したがっ
て、放熱フィンを備えた小形のヒートシンクが使用され
ることが多い。
冷水を使用するコールドプレート等があるが、このよう
な冷却手段は構造が複雑で高コストである。したがっ
て、放熱フィンを備えた小形のヒートシンクが使用され
ることが多い。
【０００５】
【従来の技術】図４に放熱フィンを有する従来のヒート
シンクを示す。図において20は、アルミニウム, 銅等の
良熱伝導性の材料からなり、ベース板21の表面に複数の
平行するフィン22が配列したヒートシンクである。
シンクを示す。図において20は、アルミニウム, 銅等の
良熱伝導性の材料からなり、ベース板21の表面に複数の
平行するフィン22が配列したヒートシンクである。
【０００６】ヒートシンク20は、ベース板21の裏面を半
導体デバイス10の回路基板12の非実装面に熱伝導性接着
剤等により接着され密着される。上述のように構成され
ているので、半導体チップ11の熱は回路基板12を経てベ
ース板21, フィン22に伝達される。
導体デバイス10の回路基板12の非実装面に熱伝導性接着
剤等により接着され密着される。上述のように構成され
ているので、半導体チップ11の熱は回路基板12を経てベ
ース板21, フィン22に伝達される。
【０００７】したがって、冷却風が点線矢印のように下
方よりフィン22間に供給され、フィン22の熱を奪って層
流状態で上昇し、半導体デバイス10の熱を外部に放出す
る。上述のヒートシンク20は、切削加工して製作するこ
ともあるが、量産に適し低コストであるという理由か
ら、押出成形法, ダイキャスト法又はロストワックス法
で広く製作されている。
方よりフィン22間に供給され、フィン22の熱を奪って層
流状態で上昇し、半導体デバイス10の熱を外部に放出す
る。上述のヒートシンク20は、切削加工して製作するこ
ともあるが、量産に適し低コストであるという理由か
ら、押出成形法, ダイキャスト法又はロストワックス法
で広く製作されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
半導体デバイスはマルチチップ化がより進展し多数の半
導体チップが同一の回路基板に実装されつつある。この
ことに伴い発熱量が多量になり平行フィンを有するヒー
トシンクは、放熱面積を広くすることが要求されてい
る。
半導体デバイスはマルチチップ化がより進展し多数の半
導体チップが同一の回路基板に実装されつつある。この
ことに伴い発熱量が多量になり平行フィンを有するヒー
トシンクは、放熱面積を広くすることが要求されてい
る。
【０００９】この際ベース板の面積が大きいヒートシン
クにすると、半導体デバイスの回路基板よりもベース板
がはみでだし、ヒートシンクを含めた半導体デバイス全
体が大形になり、マザーボード等に半導体デバイスを高
密度に搭載することが出来なくなる。また、ヒートシン
クのベース板の全面が半導体デバイスの回路基板に接触
しなくなり、半導体デバイスとヒートシンク間の熱伝導
効率が低下する。
クにすると、半導体デバイスの回路基板よりもベース板
がはみでだし、ヒートシンクを含めた半導体デバイス全
体が大形になり、マザーボード等に半導体デバイスを高
密度に搭載することが出来なくなる。また、ヒートシン
クのベース板の全面が半導体デバイスの回路基板に接触
しなくなり、半導体デバイスとヒートシンク間の熱伝導
効率が低下する。
【００１０】したがって、フィンを薄くし、フィン間隔
を小さくしてフィンを増やすとともに、フィンの背丈を
高くして、ヒートシンクの放熱面積を大きくすることが
考えられる。
を小さくしてフィンを増やすとともに、フィンの背丈を
高くして、ヒートシンクの放熱面積を大きくすることが
考えられる。
【００１１】ところで、押出加工法でヒートシンクを製
作するには、フィンの高さとフィン間隔との比はせいぜ
い５が限度であって、ヒートシンクの放熱面積を大きく
することが困難であった。
作するには、フィンの高さとフィン間隔との比はせいぜ
い５が限度であって、ヒートシンクの放熱面積を大きく
することが困難であった。
【００１２】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、放熱面積が大きく、且つ量産的なヒートシンク
するとを提供することを目的としている。
もので、放熱面積が大きく、且つ量産的なヒートシンク
するとを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したようにベース板31と、ベ
ース板31に垂設した複数の平行なフィン32と、断面がほ
ぼ半円状でベース板31に垂直になるように、それぞれの
フィン32に添設した複数の突出体35とを、備えた構成と
する。
めに本発明は、図１に例示したようにベース板31と、ベ
ース板31に垂設した複数の平行なフィン32と、断面がほ
ぼ半円状でベース板31に垂直になるように、それぞれの
フィン32に添設した複数の突出体35とを、備えた構成と
する。
【００１４】また、突出体35が千鳥形に配設された構成
とする。図２に例示したように、複数のヒートシンクが
間隙を介して並列し、隣接したヒートシンク間が、フィ
ン上端面部に設けた上ベース板41を介して連結されてな
る構成とする。
とする。図２に例示したように、複数のヒートシンクが
間隙を介して並列し、隣接したヒートシンク間が、フィ
ン上端面部に設けた上ベース板41を介して連結されてな
る構成とする。
【００１５】前述のヒートシンクが湯口が突出体端面35
A に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワック
ス法で製造された、良熱伝導性の金属材からなる成形品
であるものとする。
A に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワック
ス法で製造された、良熱伝導性の金属材からなる成形品
であるものとする。
【００１６】
【作用】前述のように、断面がほぼ半円状の突出体を、
ベース板に垂直であるようにそれぞれのフィンの側面に
添設しているので、同形状, 同枚数のフィンを有する他
のヒートシンクに比べて、本発明のヒートシンクは放熱
面積が大きい。
ベース板に垂直であるようにそれぞれのフィンの側面に
添設しているので、同形状, 同枚数のフィンを有する他
のヒートシンクに比べて、本発明のヒートシンクは放熱
面積が大きい。
【００１７】突出体の断面をほぼ半円状にしたことで、
冷却風がフィン及び突出体の側面に沿って層流になって
流れ、ヒートシンク内に滞留することがない。よって冷
却効率が向上する。
冷却風がフィン及び突出体の側面に沿って層流になって
流れ、ヒートシンク内に滞留することがない。よって冷
却効率が向上する。
【００１８】フィン配列を千鳥形にすることで、冷却空
気の流れがさらに円滑になる。また、湯口が突出体端面
に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワックス
法で製造された成形品とすることで、背丈が高く、且つ
フィンが薄くフィン間隔を小さい多数のフィンを有する
放熱面積が大きいヒートシンクであっても、流れ不良に
なる恐れが少ない。
気の流れがさらに円滑になる。また、湯口が突出体端面
に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワックス
法で製造された成形品とすることで、背丈が高く、且つ
フィンが薄くフィン間隔を小さい多数のフィンを有する
放熱面積が大きいヒートシンクであっても、流れ不良に
なる恐れが少ない。
【００１９】
【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
【００２０】図１は本発明の実施例の斜視図、図２は他
の実施例の斜視図である。図１において、10は、セラミ
ック基板，銅張積層板のような回路基板12に複数の半導
体チップ11を表面実装した半導体デバイスである。
の実施例の斜視図である。図１において、10は、セラミ
ック基板，銅張積層板のような回路基板12に複数の半導
体チップ11を表面実装した半導体デバイスである。
【００２１】30は、ベース板31とフィン32と突出体35と
で構成され、アルミニウム等の良熱伝導性の材料からな
る、半導体デバイス10を冷却するヒートシンクである。
ベース板31は回路基板12の平面視形状に等しいか、それ
よりも大きい角形であり、フィン32は互いに平行するよ
うに、ベース板31に垂設されている。
で構成され、アルミニウム等の良熱伝導性の材料からな
る、半導体デバイス10を冷却するヒートシンクである。
ベース板31は回路基板12の平面視形状に等しいか、それ
よりも大きい角形であり、フィン32は互いに平行するよ
うに、ベース板31に垂設されている。
【００２２】また突出体35は、断面がほぼ半円状で、ベ
ース板31に垂直であるようにそれぞれのフィン32の側面
に千鳥形に配列して添設されている。ヒートシンク30
は、ベース板31の裏面を半導体デバイス10の回路基板12
の非実装面に熱伝導性接着剤等により接着され密着され
る。
ース板31に垂直であるようにそれぞれのフィン32の側面
に千鳥形に配列して添設されている。ヒートシンク30
は、ベース板31の裏面を半導体デバイス10の回路基板12
の非実装面に熱伝導性接着剤等により接着され密着され
る。
【００２３】上述のように断面がほぼ半円状の突出体35
を、ベース板31に垂直であるようにそれぞれのフィン32
の側面に千鳥形に添設しているので、同枚数, 同形状の
フィンを有する他のヒートシンクに比べて、本発明のヒ
ートシンク30は放熱面積が大きい。
を、ベース板31に垂直であるようにそれぞれのフィン32
の側面に千鳥形に添設しているので、同枚数, 同形状の
フィンを有する他のヒートシンクに比べて、本発明のヒ
ートシンク30は放熱面積が大きい。
【００２４】また、突出体35の断面がほぼ半円状である
ので、ヒートシンク内に空気が滞留することがなく、冷
却空気は点線で示すように蛇行する層流となって円滑に
流れてヒートシンク30の外に流出する。
ので、ヒートシンク内に空気が滞留することがなく、冷
却空気は点線で示すように蛇行する層流となって円滑に
流れてヒートシンク30の外に流出する。
【００２５】したがって、半導体チップ11の冷却効率が
高い。一方、上述のヒートシンク30は、湯口が突出体端
面35A に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワ
ックス法で製造された成形品である。
高い。一方、上述のヒートシンク30は、湯口が突出体端
面35A に位置する型構造のダイキャスト法又はロストワ
ックス法で製造された成形品である。
【００２６】したがって、フィン32が背丈が高くて薄
く、且つフィン間隔を小さい多数のフィンを有する、放
熱面積が大きいヒートシンクに適用して流れ不良になる
恐れが少ない。即ち本発明のヒートシンク30は、量産的
で低コストである。
く、且つフィン間隔を小さい多数のフィンを有する、放
熱面積が大きいヒートシンクに適用して流れ不良になる
恐れが少ない。即ち本発明のヒートシンク30は、量産的
で低コストである。
【００２７】図２において、40は、図１に示したヒート
シンク即ちヒートシンク単体30A を２個が間隙を介して
並列し、隣接したヒートシンク単体30A のフィン32の上
端面部が、上ベース板41を介して連結されて成形された
ヒートシンクである。
シンク即ちヒートシンク単体30A を２個が間隙を介して
並列し、隣接したヒートシンク単体30A のフィン32の上
端面部が、上ベース板41を介して連結されて成形された
ヒートシンクである。
【００２８】このようなヒートシンク40は、回路基板12
に複数の半導体チップ11がフェースダウンに表面実装さ
れた半導体デバイスに適用される。即ち図示したよう
に、４個の半導体チップ11が回路基板12に配列している
場合には、一方のヒートシンク単体30A のベース板31を
第１列目の２個の半導体チップ11の上面に接着させ、他
方のヒートシンク単体30A のベース板31を第２列目の２
個の半導体チップ11の上面に接着させるものである。
に複数の半導体チップ11がフェースダウンに表面実装さ
れた半導体デバイスに適用される。即ち図示したよう
に、４個の半導体チップ11が回路基板12に配列している
場合には、一方のヒートシンク単体30A のベース板31を
第１列目の２個の半導体チップ11の上面に接着させ、他
方のヒートシンク単体30A のベース板31を第２列目の２
個の半導体チップ11の上面に接着させるものである。
【００２９】このようにヒートシンク単体30A を連結し
た構造のヒートシンク40は、個々の半導体チップ11上に
１対１に搭載するヒートシンクの４個分の放熱面積の和
よりも、その放熱面積が大きい。また、１個の大きいヒ
ートシンク40で４個の半導体チップ11を冷却することが
できるので、ヒートシンクが１個で済み製造コストが安
価になる。
た構造のヒートシンク40は、個々の半導体チップ11上に
１対１に搭載するヒートシンクの４個分の放熱面積の和
よりも、その放熱面積が大きい。また、１個の大きいヒ
ートシンク40で４個の半導体チップ11を冷却することが
できるので、ヒートシンクが１個で済み製造コストが安
価になる。
【００３０】なお、ヒートシンク40を回路基板に熱伝導
性接着剤等により接着してもよい。
性接着剤等により接着してもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】断面がほぼ半円状の突出体を、ベース板に
垂直であるようにそれぞれのフィンの側面に添設してい
るので、同形状, 同枚数のフィンを有する他のヒートシ
ンクに比べて、放熱面積が大きく、且つ冷却空気の流れ
が層流で円滑で、冷却効率が高い。
垂直であるようにそれぞれのフィンの側面に添設してい
るので、同形状, 同枚数のフィンを有する他のヒートシ
ンクに比べて、放熱面積が大きく、且つ冷却空気の流れ
が層流で円滑で、冷却効率が高い。
【００３３】湯口が突出体端面に位置する型構造のダイ
キャスト法又はロストワックス法で製造された成形品と
することで、背丈が高く、且つフィンが薄くフィン間隔
を小さい多数のフィンを有するようにして流れ不良の恐
れがなく、量産的で低コストである。
キャスト法又はロストワックス法で製造された成形品と
することで、背丈が高く、且つフィンが薄くフィン間隔
を小さい多数のフィンを有するようにして流れ不良の恐
れがなく、量産的で低コストである。
【００３４】また複数の発熱体（半導体チップ）に連架
するように搭載することができるので、個々の発熱体に
１対１に搭載するヒートシンクの放熱面積の和よりも、
本発明のヒートシンクの放熱面積が大きくなるので、必
要とするヒートシンクの個数を削減することができ、製
造コストが安い。
するように搭載することができるので、個々の発熱体に
１対１に搭載するヒートシンクの放熱面積の和よりも、
本発明のヒートシンクの放熱面積が大きくなるので、必
要とするヒートシンクの個数を削減することができ、製
造コストが安い。
【図１】本発明の実施例の斜視図である。
【図２】他の実施例の斜視図である。
【図３】半導体デバイスの図である。
【図４】従来のヒートシンクの斜視図である。
10 半導体デバイス 11 半導体チップ 12 回路基板 15 マザーボード 20,30,40 ヒートシンク 21,31 ベース板 22,32 フィン 30A ヒートシンク単体 35 突出体 35A 突出体端面 41 上ベース板
Claims (4)
- 【請求項１】 ベース板と、 該ベース板に垂設した複数の平行なフィンと、 該ベース板に垂直になるようそれぞれの該フィンに添設
した、断面がほぼ半円状の複数の突出体とを、備えこと
を特徴とするヒートシンク。 - 【請求項２】前記突出体が千鳥形に配設されたことを特
徴とする請求項１記載のヒートシンク。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の複数のヒートシン
クが間隔を隔てて並列し、隣接したヒートシンク間が、
フィン上端面部に設けた上ベース板を介して連結されて
なること特徴とするヒートシンク。 - 【請求項４】 湯口が突出体端面に位置する型構造のダ
イキャスト法又はロストワックス法で製造された、良熱
伝導性の金属材からなる成形品であることを特徴とする
請求項１，２又は３記載のヒートシンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7028007A JPH08222665A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7028007A JPH08222665A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222665A true JPH08222665A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12236738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7028007A Withdrawn JPH08222665A (ja) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222665A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2406442A (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-30 | Giga Byte Tech Co Ltd | Heat sink |
| JP2012104592A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Stanley Electric Co Ltd | ヒートシンク |
| DE112008000040B4 (de) * | 2007-01-26 | 2013-12-12 | Aisin Aw Co., Ltd. | Kühlstruktur einer Wärmesenke für eine Wärme erzeugende Komponente und Antriebseinheit |
| CN108490723A (zh) * | 2015-05-12 | 2018-09-04 | 苏州佳世达光电有限公司 | 投影装置 |
| CN110571450A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-13 | 浙江高成绿能科技有限公司 | 一种具有强散热效果的风冷燃料电池堆 |
-
1995
- 1995-02-16 JP JP7028007A patent/JPH08222665A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2406442A (en) * | 2003-09-24 | 2005-03-30 | Giga Byte Tech Co Ltd | Heat sink |
| DE112008000040B4 (de) * | 2007-01-26 | 2013-12-12 | Aisin Aw Co., Ltd. | Kühlstruktur einer Wärmesenke für eine Wärme erzeugende Komponente und Antriebseinheit |
| JP2012104592A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Stanley Electric Co Ltd | ヒートシンク |
| CN108490723A (zh) * | 2015-05-12 | 2018-09-04 | 苏州佳世达光电有限公司 | 投影装置 |
| CN110571450A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-12-13 | 浙江高成绿能科技有限公司 | 一种具有强散热效果的风冷燃料电池堆 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |