JPH08264693A - 電子部品用冷却装置 - Google Patents

電子部品用冷却装置

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JPH08264693A
JPH08264693A JP6130895A JP6130895A JPH08264693A JP H08264693 A JPH08264693 A JP H08264693A JP 6130895 A JP6130895 A JP 6130895A JP 6130895 A JP6130895 A JP 6130895A JP H08264693 A JPH08264693 A JP H08264693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
heat
cooling device
electronic parts
center
Prior art date
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Pending
Application number
JP6130895A
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English (en)
Inventor
Makoto Tajima
誠 田島
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、LSIチップ等のように発熱する
電子部品を冷却するための電子部品用冷却装置に関し、
電子部品の冷却効率を従来より大幅に向上することを目
的とする。 【構成】 一面に電子部品33が装着されるコールドプ
レート31の他面に、センターパイプ37を立設し、セ
ンターパイプ37の内側にヒートパイプ39を形成する
とともに、前記センターパイプ37の外側に放熱フィン
55を介してアウターパイプ53を配置し、前記アウタ
ーパイプ53の先端にファン57を配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、整流ダイオード,LS
Iチップ等のように発熱する電子部品を冷却するための
電子部品用冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、整流ダイオード,LSIチップ等
のように発熱する電子部品を冷却するためのヒートシン
クとして、例えば、実開昭55−75198号公報に開
示されるものが知られている。図5は、この公報に開示
されるヒートシンクを示すもので、このヒートシンクで
は、取付部材11の一側に整流ダイオード等のように発
熱する電子部品13がビス15により固定され、取付部
材11の他側に複数の放熱プレート17が固定されてい
る。
【0003】そして、放熱プレート17の間に波形放熱
フィン19が配置されている。このようなヒートシンク
では、電子部品13で発生した熱量が、取付部材11お
よび放熱プレート17を介して波形放熱フィン19に伝
達され、波形放熱フィン19から大気中に放熱されるた
め、電子部品13を効率的に冷却することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のヒートシンクでは、放熱プレート17と波形
放熱フィン19との自然放熱により電子部品13を冷却
しているため、冷却効率が低いという問題があった。ま
た、電子部品13が大型化し放熱量が増大した場合に、
放熱プレート17を長くする程、熱を放熱フィン19に
伝える放熱プレート17の効率が、熱伝導率分だけ低下
するため、放熱フィン19を増加して放熱面積を増大し
ても、冷却能力が増大せず、電子部品13の放熱量を増
大することが困難になるという問題があった。
【0005】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、電子部品の冷却効率を従来より大
幅に向上することができる電子部品用冷却装置を提供す
ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の電子部品用冷
却装置は、一面に電子部品が装着されるコールドプレー
トの他面に、センターパイプを立設し、センターパイプ
の内側にヒートパイプを形成するとともに、前記センタ
ーパイプの外側に放熱フィンを介してアウターパイプを
配置し、前記アウターパイプの先端にファンを配置して
なることを特徴とする。
【0007】請求項2の電子部品用冷却装置は、請求項
1において、前記ヒートパイプは、前記センターパイプ
の内側に同心状に配置されるインナーパイプと、前記セ
ンターパイプとインナーパイプとの間に配置され軸長方
向通路が形成されるインナーフィンと、前記センターパ
イプとインナーパイプの間隙を先端において密閉するシ
ール部材とを備えてなることを特徴とする。
【0008】請求項3の電子部品用冷却装置は、請求項
2において、前記インナーパイプのコールドプレート側
には、インナープレートが圧入されていることを特徴と
する。
【0009】
【作用】請求項1の電子部品用冷却装置では、コールド
プレートの一面に装着される電子部品から発熱した熱量
が、コールドプレートの他面に伝導される。
【0010】この伝導された熱量によりヒートパイプ内
の冷媒が加熱されるが、ヒートパイプの軸長方向通路内
が真空とされるため、冷媒は比較的低温で蒸発し、蒸気
は圧力波となり音速で軸長方向通路を先端に向けて移動
する。そして、ヒートパイプ内の軸長方向通路を先端に
向けて流れる間に、センターパイプを介して放熱フィン
と熱交換し冷却され凝縮し、液化した冷媒が、軸長方向
通路を落下して、コールドプレート側に導かれる。
【0011】一方、ファンの作動により、センターパイ
プとアウターパイプとの間の放熱フィンには、常に、コ
ールドプレートから先端方向に向けて大気が流通してお
り、放熱フィンに伝導された熱量は、大気により外部に
搬出される。請求項2の電子部品用冷却装置では、ヒー
トパイプが、センターパイプとインナーパイプとの間に
インナーフィンを配置し、これらの先端の間隙をシール
部材により密閉して構成される。
【0012】請求項3の電子部品用冷却装置では、イン
ナーパイプのコールドプレート側に圧入されるインナー
プレートにより、インナープレートのコールドプレート
側が密閉される。そして、インナープレートをインナー
パイプの先端側から圧入する時に、インナーパイプが拡
径され、インナーフィンがインナーパイプとセンターパ
イプとに密着される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の詳細を図面に示す実施例につ
いて説明する。図1および図2は、本発明の電子部品用
冷却装置の一実施例を示すもので、図において符号31
は、矩形状のコールドプレートを示している。このコー
ルドプレート31は、例えば、アルミニュウム等の熱伝
導性の良好な金属により形成されている。
【0014】コールドプレート31の一面には、例え
ば、LSIチップあるいはLSIを集積したマルチチッ
プモジュール(MCM)等の電子部品33が、熱伝導性
の良好な接着剤により接着されている。コールドプレー
ト31の他面には、タンク部35を構成する円形状の凹
部31aが形成されている。
【0015】この凹部31aの底面は、沸騰蒸発を促進
するため、例えば、細かな溝等により、微細な凹凸面と
されている。凹部31aの外周に沿って嵌合凸部31b
が形成されている。嵌合凸部31bには、円筒状のセン
ターパイプ37の下端が嵌合されている。センターパイ
プ37は、例えば、アルミニュウム等の熱伝導性の良好
な金属により形成されている。
【0016】センターパイプ37の内側には、ヒートパ
イプ39が形成されている。この実施例では、ヒートパ
イプ39は、センターパイプ37の内側に同心状に配置
されるインナーパイプ41を有している。
【0017】センターパイプ37とインナーパイプ41
との間には、インナーフィン43が配置されている。こ
のインナーフィン43は、センターパイプ37とインナ
ーパイプ41との間に複数の軸長方向通路45を形成
し、冷媒の凝縮面積を増大し、受熱した熱を、センター
パイプ37を通じて外側に逃がす役割をする。
【0018】そして、センターパイプ37とインナーパ
イプ41の間隙が先端においてシール部材47により密
閉されている。シール部材47には、冷媒注入口47a
が形成され、冷媒注入口47aは、封止部材49により
封止されている。インナーパイプ41,インナーフィン
43およびシール部材47は、例えば、アルミニュウム
等の熱伝導性の良好な金属により形成されている。
【0019】インナーパイプ41のコールドプレート3
1側には、例えば、アルミニュウム等の熱伝導性の良好
な金属からなるインナープレート51が圧入されてい
る。センターパイプ37の外側には、同心状にアウター
パイプ53が配置されている。そして、センターパイプ
37とアウターパイプ53との間に放熱フィン55が配
置されている。
【0020】アウターパイプ53,放熱フィン55は、
例えば、アルミニュウム等の熱伝導性の良好な金属によ
り形成されている。アウターパイプ53の先端には、フ
ァン57を有するブロアーユニット59が配置されてい
る。また、アウターパイプ53とコールドプレート31
との間には、間隙が形成され、空気流入部61とされて
いる。
【0021】上述した電子部品用冷却装置は、以下述べ
るようにして製造される。すなわち、先ず、図3に示す
ように、コールドプレート31の嵌合凸部31bに、セ
ンターパイプ37が嵌合固定される。この後、外周にイ
ンナーフィン43が巻き付けられたインナーパイプ41
が、センターパイプ37に嵌挿される。
【0022】次に、シール部材47の貫通穴47bが、
インナーパイプ41に嵌合され、シール部材47の外周
部がセンターパイプ37に嵌合される。この後、インナ
ーパイプ41に、インナーパイプ41の内径より少し大
きい外径を有するインナープレート51が、治具により
圧入される。このインナープレート51の圧入により、
インナーパイプ41が拡径され、インナーフィン43が
インナーパイプ41とセンターパイプ37とに密着さ
れ、また、インナーパイプ41とシール部材47とが密
着される。
【0023】次に、センターパイプ37の外周に放熱フ
ィン55が巻き付けられ、この放熱フィン55の外側に
アウターパイプ53が嵌合される。そして、この後、ろ
う付け炉内においてろう付けされ、一体接合される。こ
の状態では、シール部材47には、冷媒注入口47aが
開口されており、冷媒注入口47aから水等の冷媒がタ
ンク部35内に所定量注入される。
【0024】この後、冷媒注入口47aからタンク部3
5および軸長方向通路45内が真空引きされ、封止部材
49により冷媒注入口47aが封止される。そして、最
後に、アウターパイプ53の先端に、ファン57を有す
るブロアーユニット59がビス63により固定される。
上述した電子部品用冷却装置では、コールドプレート3
1の一面に装着される電子部品33から発熱した熱量
が、コールドプレート31の凹部31aの底面に伝導さ
れる。
【0025】この伝導された熱量によりタンク部35内
の冷媒が加熱されるが、タンク部35および軸長方向通
路45内が真空とされるため、冷媒は比較的低温で蒸発
し、蒸気は圧力波となり音速で軸長方向通路45を先端
に向けて移動する。そして、ヒートパイプ39内の軸長
方向通路45を先端に向けて流れる間に、センターパイ
プ37を介して放熱フィン55と熱交換し冷却され凝縮
し、液化した冷媒が、軸長方向通路45を落下して、タ
ンク部35側に導かれる。
【0026】一方、ファン57の作動により、センター
パイプ37とアウターパイプ53との間の放熱フィン5
5には、常に、コールドプレート31から先端方向に向
けて大気が流通しており、放熱フィン55に伝導された
熱量は、大気により外部に搬出される。上述した電子部
品用冷却装置は、例えば、図4に示すように、コンピュ
ータの筺体65に形成される穴部65aに、ブロアーユ
ニット59を配置して用いられる。
【0027】以上のように構成された電子部品用冷却装
置では、コールドプレート31に立設されるセンターパ
イプ37の内側にヒートパイプ39を形成し、外側に放
熱フィン55を介してアウターパイプ53を配置し、ア
ウターパイプ53の先端にファン57を配置したので、
ヒートパイプ39内の冷媒を放熱フィン55により確実
に冷却することが可能になり電子部品33の冷却効率を
従来より大幅に向上することができる。
【0028】すなわち、上述した電子部品用冷却装置で
は、真空のヒートパイプ39内で冷媒を効率的に蒸発
し、蒸発した冷媒を放熱フィン55により冷却するよう
にしたので、電子部品33の冷却効率を従来より大幅に
向上することができる。従って、自然放熱により電子部
品を冷却する従来のヒートシンクに比較して、より大き
な熱を放出することが可能になる。
【0029】また、上述した電子部品用冷却装置では、
センターパイプ37とインナーパイプ41との間にイン
ナーフィン43を配置し、これらの先端の間隙をシール
部材47により密閉してヒートパイプ39を構成したの
で、シール性の高いヒートパイプ39を容易,確実に形
成することができる。
【0030】さらに、インナーパイプ41のコールドプ
レート31側にインナープレート51を圧入したので、
インナープレート51のコールドプレート31側を容
易,確実にシールすることができ、また、インナーフィ
ン43をインナーパイプ41とセンターパイプ37とに
確実に密着することができる。また、上述した電子部品
用冷却装置では、インナープレート51の下端を先細り
形状にしたので、コールドプレート31のほぼ全面に、
均一に冷媒が貯液されるため、ヒートスポットがなくな
り、電子部品33を確実に保護することができる。
【0031】なお、以上述べた実施例では、MCMから
なる電子部品33に本発明を適用した例について説明し
たが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、電気的な発熱を伴う電子素子等に広く適用できる。
また、以上述べた実施例において、ファン57の送風方
向を逆にしても良い。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の電子部品
用冷却装置では、コールドプレートに立設されるセンタ
ーパイプの内側にヒートパイプを形成し、外側に放熱フ
ィンを介してアウターパイプを配置し、アウターパイプ
の先端にファンを配置したので、ヒートパイプ内の冷媒
を放熱フィンにより確実に冷却することが可能になり電
子部品の冷却効率を従来より大幅に向上することができ
る。
【0033】請求項2の電子部品用冷却装置では、セン
ターパイプとインナーパイプとの間にインナーフィンを
配置し、これらの先端の間隙をシール部材により密閉し
てヒートパイプを構成したので、シール性の高いヒート
パイプを容易,確実に形成することができる。請求項3
の電子部品用冷却装置では、インナーパイプのコールド
プレート側にインナープレートを圧入したので、インナ
ープレートのコールドプレート側を容易,確実にシール
することができ、また、インナーフィンをインナーパイ
プとセンターパイプとに確実に密着することができると
いう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子部品用冷却装置の一実施例を示す
断面図である。
【図2】図1の上面図である。
【図3】図1のブロアーユニットを除いた分解斜視図で
ある。
【図4】図1の電子部品用冷却装置の配置例を示す斜視
図である。
【図5】従来のヒートシンクを示す側面図である。
【符号の説明】
31 コールドプレート 33 電子部品 37 センターパイプ 39 ヒートパイプ 41 インナーパイプ 43 インナーフィン 45 軸長方向通路 47 シール部材 51 インナープレート 53 アウターパイプ 55 放熱フィン 57 ファン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一面に電子部品(33)が装着されるコ
    ールドプレート(31)の他面に、センターパイプ(3
    7)を立設し、センターパイプ(37)の内側にヒート
    パイプ(39)を形成するとともに、前記センターパイ
    プ(37)の外側に放熱フィン(55)を介してアウタ
    ーパイプ(53)を配置し、前記アウターパイプ(5
    3)の先端にファン(57)を配置してなることを特徴
    とする電子部品用冷却装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電子部品用冷却装置にお
    いて、 前記ヒートパイプ(39)は、前記センターパイプ(3
    7)の内側に同心状に配置されるインナーパイプ(4
    1)と、前記センターパイプ(37)とインナーパイプ
    (41)との間に配置され軸長方向通路(45)が形成
    されるインナーフィン(43)と、前記センターパイプ
    (37)とインナーパイプ(41)の間隙を先端におい
    て密閉するシール部材(47)とを備えてなることを特
    徴とする電子部品用冷却装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の電子部品用冷却装置にお
    いて、 前記インナーパイプ(41)のコールドプレート(3
    1)側には、インナープレート(51)が圧入されてい
    ることを特徴とする電子部品用冷却装置。
JP6130895A 1995-03-20 1995-03-20 電子部品用冷却装置 Pending JPH08264693A (ja)

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JP6130895A JPH08264693A (ja) 1995-03-20 1995-03-20 電子部品用冷却装置

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JP (1) JPH08264693A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6557626B1 (en) 2000-01-11 2003-05-06 Molex Incorporated Heat sink retainer and Heat sink assembly using same
US7308796B1 (en) * 2005-06-03 2007-12-18 Eager Jacob P Fruit refrigerator
JP2012080071A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Zhongshan Weiqiang Technology Co Ltd ハイパワー放熱モジュール

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