JPH09298259A - Heat sink and manufacture thereof - Google Patents

Heat sink and manufacture thereof

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JPH09298259A
JPH09298259A JP8114453A JP11445396A JPH09298259A JP H09298259 A JPH09298259 A JP H09298259A JP 8114453 A JP8114453 A JP 8114453A JP 11445396 A JP11445396 A JP 11445396A JP H09298259 A JPH09298259 A JP H09298259A
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JP
Japan
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plate
heat
heat sink
aluminum
fins
Prior art date
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Application number
JP8114453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenjiro Shinohara
健治郎 篠原
Kazuyuki Nakasuji
和行 中筋
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09298259A publication Critical patent/JPH09298259A/en
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched

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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To approximately uniformly radiate the heat from all radiation fins, by forming the Al fins on the surface of an Al plate composite with a Cu plate to form a composite board, and forming a metal bond at the interface of the composite board. SOLUTION: The heat sink is a pin fin type having many pin-like fins 2 on a board 1 which is a composite board of an Al and Cu plates 1a, 1b with Al fins disposed on the Al plate. The Al and Cu plates of the board 1 are metal-bonded. The Cu plate is used to conduct the heat produced in an LSI mounted on the surface of this plate to the entire board. The Al fins on the Al plate are to efficiently radiate the heat from the Cu plate to the Al plate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は大規模集積回路(L
SI)等発熱を伴う電子部品に装着されるヒートシンク
およびその製造方法に関する。
The present invention relates to a large scale integrated circuit (L).
The present invention relates to a heat sink attached to an electronic component that generates heat such as SI) and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の電子機器においては、LSI等が
多く使用され、その小型化と実装の高密度化により発生
する熱量が増加し、放熱方法が問題となっている。すな
わち、LSIは、使用中に多量の熱を発生するので、こ
の熱をいかに放散させるかが、LSIを正常にかつ高速
に作動させるポイントとなる。熱を放散させるために、
LSIパッケージにはヒートシンクが装着されている。
2. Description of the Related Art In recent electronic devices, LSIs and the like are often used, and the amount of heat generated increases due to the miniaturization and higher density of packaging, and the heat dissipation method becomes a problem. That is, since the LSI generates a large amount of heat during use, how to dissipate this heat is the key to operating the LSI normally and at high speed. To dissipate the heat,
A heat sink is attached to the LSI package.

【0003】図2は、セラミックス製のピングリッドア
レイ型のLSIパッケージに、代表的なヒートシンクで
あるチャンネルフィン型ヒートシンクを取り付けた状態
を示す図である。パッケージ3には、伝熱基板9を介し
てチャンネルフィン型ヒートシンク4が取り付けられて
おり、LSI11は伝熱基板9の下に接合され、額縁状
のセラミックス板5、6および金属製のリッド7で構成
された気密空間8に収納されている。伝熱基板9とセラ
ミックス板5、リッド7とセラミックス板6は鑞付等の
方法で接合されている。セラミックス板6に差し込まれ
た多数のピン10とLSI11は、ワイヤ13およびセ
ラミックス板5の表面12に焼き付けられた導通回路を
介して電気的に接続されている。
FIG. 2 is a view showing a state in which a channel fin type heat sink, which is a typical heat sink, is attached to a ceramic pin grid array type LSI package. A channel fin type heat sink 4 is attached to the package 3 via a heat transfer substrate 9, the LSI 11 is bonded under the heat transfer substrate 9, and a frame-shaped ceramics plate 5 or 6 and a metal lid 7 are used. It is housed in the constructed airtight space 8. The heat transfer substrate 9 and the ceramic plate 5, and the lid 7 and the ceramic plate 6 are joined by brazing or the like. The large number of pins 10 inserted into the ceramics plate 6 and the LSI 11 are electrically connected to each other via the wires 13 and the conduction circuit printed on the surface 12 of the ceramics plate 5.

【0004】伝熱基板9の材質は、熱伝導率が大きくか
つLSI11との線膨張率の差が小さいものが選定さ
れ、例えば多孔質のタングステン板に銅を含浸させた材
料等が用いられる。伝熱基板9にチャンネルフィン24
が取り付けられ、LSIで発生した熱は伝熱基板9を通
ってチャンネルフィン24に伝わり、外部へ放散され
る。ただし、現在多く用いられているLSIパッケージ
では、図2に示すように伝熱基板9の大きさはパッケー
ジの大きさの50%以下のものがほとんどであり、発熱
量の小さいものでは省略されているものもある。一般
に、ヒートシンクとパッケージの大きさはほぼ同一の状
態で用いられている。したがって、パッケージから出て
きた熱は、ヒートシンクの基板の中央部にしか伝熱され
ず、ヒートシンクの基板の熱伝導によって放熱フィン全
体へ拡散されていることになる。基板の水平方向の熱伝
導の改善には、基板の厚さを厚くすれば良いが、それは
同時に、フィンの高さを低くすることになり限界があ
る。
As the material of the heat transfer substrate 9, a material having a large thermal conductivity and a small difference in linear expansion coefficient from the LSI 11 is selected. For example, a material obtained by impregnating a porous tungsten plate with copper is used. Channel fins 24 on the heat transfer board 9
The heat generated by the LSI is transferred to the channel fins 24 through the heat transfer substrate 9 and is dissipated to the outside. However, in most of the LSI packages currently used, the size of the heat transfer substrate 9 is 50% or less of the size of the package as shown in FIG. Some are. Generally, the size of the heat sink and the size of the package are almost the same. Therefore, the heat emitted from the package is transferred only to the central portion of the substrate of the heat sink, and is diffused to the entire radiation fin by heat conduction of the substrate of the heat sink. In order to improve the heat conduction in the horizontal direction of the substrate, it is sufficient to increase the thickness of the substrate, but at the same time, there is a limit in that the height of the fin is decreased.

【0005】ヒートシンクの性能を高めるためには、基
板全体に均等に熱を伝導するのが望ましい。しかし、上
述のようにLSIパッケージで発生する熱は、伝熱基板
を通して放熱フィンに伝わるため、ヒートシンクの中央
部分にいちばん多く伝わるという状態になっている。こ
のように、従来のヒートシンクは全放熱フィンが有効に
機能していない。
In order to improve the performance of the heat sink, it is desirable to conduct heat evenly throughout the substrate. However, as described above, the heat generated in the LSI package is transferred to the radiating fins through the heat transfer substrate, and therefore is most transferred to the central portion of the heat sink. As described above, in the conventional heat sink, all the radiation fins do not function effectively.

【0006】特開平2−291154号公報には、上記
問題を解消するためのヒートシンク付きセラミックパッ
ケージが開示されている。このヒートシンクは、基板に
多数のピン状突起を有するピンフィンタイプである。中
央部のピンの直径が最大となっており、周辺に掛けて順
次直径が小さくなっていることを特徴としている。この
ような構成とすることにより、中央部のフィン間隔が狭
いために強制空冷下では空気の流れが速くなる。さら
に、ピンの断面積が大きくなりピン先端までの熱伝導が
良くなり、ヒートシンク中央部の放熱効率が改善され、
全体の熱抵抗が低くなるというものである。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-291154 discloses a ceramic package with a heat sink for solving the above problems. This heat sink is a pin fin type having a large number of pin-shaped projections on the substrate. The feature is that the diameter of the pin in the central part is the maximum and the diameter is gradually reduced toward the periphery. With such a structure, the flow of air becomes faster under forced air cooling because the fin interval in the central portion is narrow. Furthermore, the cross-sectional area of the pin is increased, the heat conduction to the tip of the pin is improved, and the heat dissipation efficiency of the center of the heat sink is improved.
The overall thermal resistance is low.

【0007】しかし、このような構成では、中央部のフ
ィン間隔が小さくなっているので、その部分の通風抵抗
が大きくなり、実際に使用するとほとんど空気が流れな
くなり、かえって中央部の放熱効率が低下してしまって
いた。それを防ぐには強力なファンが必要になり、実用
的ではなかった。
However, in such a structure, since the fin interval in the central part is small, the ventilation resistance in that part is large, and when actually used, almost no air flows, and on the contrary the heat dissipation efficiency in the central part is reduced. I had done it. It needed a powerful fan to prevent it, and it was not practical.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
ヒートシンクは、LSIから発生する熱が全フィンに均
等に伝わらないので、効率よく放熱することができなか
った。
As described above, in the conventional heat sink, the heat generated from the LSI is not uniformly transmitted to all the fins, so that the heat sink cannot be efficiently radiated.

【0009】本発明は、従来のアルミニウムまたはアル
ミニウム合金単体のヒートシンクが有する成形性、放熱
性の優位さを失うことなく、全放熱フィンからほぼ均等
に放熱することのできるヒートシンク、およびその製造
方法を提供することを目的とするものである。
The present invention provides a heat sink that can dissipate heat substantially uniformly from all the heat dissipating fins without losing the superiority of formability and heat dissipating property of a conventional heat sink of aluminum or aluminum alloy alone, and a manufacturing method thereof. It is intended to be provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来から
ヒートシンクとして使用されているアルミニウムを使用
し、放熱が全フィンにわたって効率よく機能するヒート
シンクを開発すべく実験、検討を重ねた結果、以下の知
見を得た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted experiments and studies to develop a heat sink that uses aluminum, which has been conventionally used as a heat sink, and efficiently dissipates heat over all fins. The following findings were obtained.

【0011】1)放熱すべき熱を、全フィンに伝熱する
ためには、熱源からの熱を基板全体に伝熱する必要があ
り、そのためには基板に熱伝導性のよい金属板を結合し
た複合板にするのがよい。
1) In order to transfer the heat to be dissipated to all the fins, it is necessary to transfer the heat from the heat source to the entire substrate. For that purpose, a metal plate having good thermal conductivity is coupled to the substrate. It is better to use a composite plate.

【0012】2)金属板としては銅板が好適であり、結
合方法は金属結合でなければならない。
2) A copper plate is suitable as the metal plate, and the bonding method must be metal bonding.

【0013】3)複合基板としては、製造時に金属接合
されるアルミニウムと銅のクッラッド板を使用するのが
好適である。
3) As the composite substrate, it is preferable to use a clad plate of aluminum and copper, which is metal-bonded at the time of manufacturing.

【0014】本発明は、このような知見に基づきなされ
たもので、その要旨は、「基板が、銅板とアルミニウム
板とからなる複合板で、この複合板のアルミニウム板表
面にアルミニウムからなる放熱フィンが設けられてお
り、複合板の界面が金属接合されていることを特徴とす
るヒートシンク、およびアルミニウムと銅のクラッド板
のアルミニウム部分に放熱フィンを成形することを特徴
とするヒートシンクの製造方法」にある。
The present invention has been made on the basis of such findings, and the gist thereof is that "a substrate is a composite plate made of a copper plate and an aluminum plate, and a radiation fin made of aluminum is formed on the surface of the aluminum plate of the composite plate. Is provided and the interface of the composite plate is metal-bonded, and a method for manufacturing the heat sink characterized by forming a radiation fin on the aluminum portion of the aluminum and copper clad plate ". is there.

【0015】本発明では、「アルミニウム」とは純アル
ミニウムとアルミニウム合金を、「銅」とは純銅と銅合
金を示すものとする。
In the present invention, "aluminum" means pure aluminum and an aluminum alloy, and "copper" means pure copper and a copper alloy.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のヒートシンクの
一例を示す図である。このヒートシンクは、基板1上に
多数のピン状のフィン2を設けたピンフィンタイプであ
る。基板1は、アルミニウム板1aと銅板1bとからな
る複合板で、アルミニウム板側にアルミニウムのフィン
が設けられており、基板1を構成するアルミニウム板と
銅板とは金属接合されている。
FIG. 1 is a view showing an example of a heat sink according to the present invention. This heat sink is a pin fin type in which a large number of pin-shaped fins 2 are provided on a substrate 1. The substrate 1 is a composite plate composed of an aluminum plate 1a and a copper plate 1b, aluminum fins are provided on the aluminum plate side, and the aluminum plate and the copper plate forming the substrate 1 are metal-bonded.

【0017】基板にアルミニウム板と銅板とを用い、ア
ルミニウム板表面にアルミニウムのフィンを設けるの
は、以下の理由による。
The reason why the aluminum plate and the copper plate are used as the substrate and the aluminum fin is provided on the surface of the aluminum plate is as follows.

【0018】銅板を用いるのは、銅板の表面にLSIを
取り付けて、LSIで発生した熱を基板全体に伝導する
ためである。そのために熱伝導体の材質として熱伝導の
よい銅を用いる。
The copper plate is used because the LSI is attached to the surface of the copper plate and the heat generated in the LSI is conducted to the entire substrate. Therefore, copper having good heat conductivity is used as the material of the heat conductor.

【0019】また、アルミニウム板側にアルミニウムの
フィンを設けるのは、銅板からアルミニウム板に伝導さ
れた熱を効率よくアルミニウムのフィンから放熱するた
めである。フィンの材質としてアルミニウムを用いるの
は、放熱性、成形加工性がよいためである。
The aluminum fin is provided on the aluminum plate side in order to efficiently dissipate the heat conducted from the copper plate to the aluminum plate through the aluminum fin. Aluminum is used as the material for the fins because it has good heat dissipation and moldability.

【0020】この場合、アルミニウム板からフィンへの
熱伝導をよくするため、それらは一体となっているのが
好ましい。このような基板とフィンが一体となったヒー
トシンクは、後述する鍛造等の成形加工により製作する
ことができる。
In this case, in order to improve heat conduction from the aluminum plate to the fins, it is preferable that they are integrated. Such a heat sink in which the substrate and the fins are integrated can be manufactured by a forming process such as forging described later.

【0021】次に、銅板にアルミニウムのフィンを備え
たアルミニウム板を金属接合する理由について説明す
る。
Next, the reason for metal-bonding an aluminum plate having aluminum fins to a copper plate will be described.

【0022】アルミニウム板と銅板の接合方法は、接合
界面に発生する熱抵抗が問題となるため極めて重要であ
る。接合界面に隙間が生じているとその中に閉じこめら
れている空気が断熱材となり、著しく熱抵抗が大きくな
る。アルミニウムのフィン付の板に銅板を機械的に接合
する方法では、接合部の隙間を皆無にすることは困難で
あるし、作業工程が繁雑になり製造コストの上昇を招
く。また、従来の伝熱基板とフィン基板の接合に使用さ
れているような接着剤等を用いて接合しても、熱抵抗を
小さくすることはできない。しかし、銅とアルミニウム
を金属結合させればその境界における熱抵抗は最小限に
抑えることができる。金属接合とは、金属の冶金的な接
合をいい、拡散接合や溶接等がある。
The method of joining the aluminum plate and the copper plate is extremely important because the thermal resistance generated at the joining interface poses a problem. If there is a gap at the joint interface, the air trapped in it becomes a heat insulating material, and the thermal resistance increases significantly. In the method of mechanically joining the copper plate to the aluminum finned plate, it is difficult to eliminate the gaps at the joint portion, and the working process becomes complicated, resulting in an increase in manufacturing cost. Further, the thermal resistance cannot be reduced even if the heat transfer substrate and the fin substrate are joined together by using an adhesive or the like as used in the past. However, if copper and aluminum are metallically bonded, the thermal resistance at the boundary can be minimized. Metal joining refers to metallurgical joining such as diffusion joining and welding.

【0023】フィンを備えたアルミニウム板と銅板とを
別々に製造し、その後金属結合させることは非常に困難
であり、可能であるにしてもかなりの労力を要し実用的
ではない。
It is very difficult to separately manufacture an aluminum plate having fins and a copper plate and then metal-bond them, and if possible, it requires a lot of labor and is not practical.

【0024】アルミニウム板と銅板を金属接合した複合
板を製造する好適な方法は、アルミニウム板と銅板とを
それぞれ別別に加熱した後、両者を重ね合わせて圧延す
る方法である。このような方法で製造されたクラッド板
は、圧延時に高温で圧着され冶金的に接合されている。
A preferred method for producing a composite plate in which an aluminum plate and a copper plate are metal-bonded is a method in which the aluminum plate and the copper plate are separately heated, and then the both plates are stacked and rolled. The clad plate manufactured by such a method is pressure-bonded at a high temperature during rolling and metallurgically bonded.

【0025】このように、アルミニウムと銅のクラッド
板を製造した後、アルミニウム部分にフィン加工を施す
のがよい。
After the aluminum and copper clad plate is manufactured as described above, it is preferable to fin the aluminum portion.

【0026】フィンの形状は特に限定するものでない
が、複数のピンからなるピン型フィン、あるいは複数の
平行平板列からなるチャンネル型フィンが好ましい。
The shape of the fin is not particularly limited, but a pin type fin composed of a plurality of pins or a channel type fin composed of a plurality of parallel flat plate rows is preferable.

【0027】なお、フィンを成形する際の加工法として
は機械加工、塑性加工等いずれの方法を用いてもよい。
As the processing method for forming the fin, any method such as mechanical processing and plastic processing may be used.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

(実施例1)アルミニウム合金(JIS A2017)
と銅からなる幅40mm、長さ40mm、厚さ16mm
(アルミニウム合金板厚:15mm、銅板厚:1mm)
のクラッド板を用いて下記寸法のチャンネル型フィンの
ヒートシンクを製作した。
(Example 1) Aluminum alloy (JIS A2017)
40mm wide, 40mm long, 16mm thick
(Aluminum alloy plate thickness: 15 mm, copper plate thickness: 1 mm)
A heat sink for a channel-type fin having the following dimensions was manufactured using the clad plate.

【0029】基板:幅40mm、長さ:40mm、厚
さ:2mm(厚さ:アルミニウム部1mm、銅部1m
m) フィン:高さ:14mm、厚さ1mm、フィン間隔2m
m フィン数13枚(基板上に平板を平行に配列) 図3は、製作したヒートシンクを示す図で、(a)は平
面図、(b)は側面図である。図中の数字の単位はmm
である。
Substrate: width 40 mm, length: 40 mm, thickness: 2 mm (thickness: aluminum part 1 mm, copper part 1 m)
m) Fins: Height: 14 mm, thickness 1 mm, fin spacing 2 m
m 13 fins (plates are arranged in parallel on the substrate) FIG. 3 is a diagram showing the manufactured heat sink, (a) is a plan view and (b) is a side view. The unit of the numbers in the figure is mm
It is.

【0030】図4は、上記ヒートシンクを製作した方法
を説明するための図である。素材13は、上記クラッド
板で、その一端から、厚さ2mmの円盤状砥石15を回
転、進行させて、幅2mm、深さ14mmの溝16を1
mm間隔で12本成形し、図3に示すようなフィンを得
た。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing the heat sink. The material 13 is the clad plate, and a disc-shaped grindstone 15 having a thickness of 2 mm is rotated and advanced from one end thereof to form a groove 16 having a width of 2 mm and a depth of 14 mm.
Twelve pieces were formed at mm intervals to obtain fins as shown in FIG.

【0031】また、比較例として、上記ヒートシンクと
同じ寸法のアルミニウム合金単体からなるヒートシンク
も作製した。
As a comparative example, a heat sink made of a single aluminum alloy having the same dimensions as the heat sink was also manufactured.

【0032】これらのヒートシンクを用いいて、放熱性
能を下記の要領で測定した。
Using these heat sinks, the heat radiation performance was measured in the following manner.

【0033】各ヒートシンクの基板中央部、30mm×
30mmの範囲を電熱器で加熱し、フィンの上部から冷
却風を速度0.5〜5.0m/秒の範囲で種々変えて送
風した。なお、冷却風の流速は通常のコンピュータの強
制冷却の場合を想定したものである。
The center of the board of each heat sink, 30 mm ×
A range of 30 mm was heated by an electric heater, and cooling air was blown from the upper part of the fin while changing the speed in a range of 0.5 to 5.0 m / sec. The flow velocity of the cooling air is based on the assumption of normal computer forced cooling.

【0034】通電と送風を開始してから60分経過し
て、フィンへの熱供給とフィンからの放熱作用が安定し
た状態で、基板裏面の中央部の温度Tjと冷却風の送風
前の温度とを測定し、下記式にて熱抵抗Rを求めた。ヒ
ータの発熱量Qは10wであった。
60 minutes after the start of energization and air blowing, the temperature Tj of the central portion of the back surface of the substrate and the temperature of the cooling air before the air blowing are maintained with the heat supply to the fins and the heat radiation from the fins being stable. Was measured, and the thermal resistance R was calculated by the following formula. The heat generation amount Q of the heater was 10 w.

【0035】R=(Tj−Ta)/Q 図7は、求めた熱抵抗Rと冷却風の流速との関係を示す
図である。図から明らかなように、流速に関係なく本願
発明のヒートシンクの熱抵抗は、アルミニウム合金単体
からなるヒートシンクの熱抵抗よりも小さく、放熱性能
が優れている。
R = (Tj-Ta) / Q FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the obtained thermal resistance R and the flow velocity of the cooling air. As is clear from the figure, the heat resistance of the heat sink of the present invention is smaller than the heat resistance of the heat sink made of a single aluminum alloy regardless of the flow velocity, and the heat dissipation performance is excellent.

【0036】(実施例2)純アルミニウムと銅からなる
幅60mm、長さ60mm、厚さ6mm(純アルミニウ
ム板厚:3.5mm、銅板厚:2.5mm)のクラッド
板を用いて下記寸法のピンフィン型ヒートシンクを製作
した。
Example 2 A clad plate having a width of 60 mm, a length of 60 mm and a thickness of 6 mm (pure aluminum plate thickness: 3.5 mm, copper plate thickness: 2.5 mm) made of pure aluminum and copper was used, and the following dimensions were used. A pin fin type heat sink was manufactured.

【0037】基板 :幅60mm、長さ60mm、厚さ
3mm(厚さ:純アルミニウム部1mm、銅部2mm) フィン:高さ:15mm、ピン径:1mm、ピンピッチ
4mm ピン数:196本 また、比較のため上記と同じ寸法の純アルミニウム単体
からなるヒートシンクも製作した。
Substrate: width 60 mm, length 60 mm, thickness 3 mm (thickness: pure aluminum part 1 mm, copper part 2 mm) fin: height: 15 mm, pin diameter: 1 mm, pin pitch: 4 mm number of pins: 196 Therefore, a heat sink made of pure aluminum alone with the same dimensions as above was also manufactured.

【0038】図5は、製作したヒートシンクを示す図
で、(a)は平面図、(b)は側面図である。図中の数
字の単位はmmである。
FIG. 5 is a view showing the manufactured heat sink, (a) is a plan view and (b) is a side view. The unit of the numbers in the figure is mm.

【0039】図6は、上記ヒートシンクを製作した方法
を説明するための図である。鍛造機によりピンを成形す
る方法で、上下可動のパンチ17と対面させて、成形す
るピンの数の貫通孔を有するダイス18がダイス台22
に載置されており、ダイスはダイスホルダー19で保持
されている。同図(a)に示すようにダイスの上に素材
の上記クラッド板21をアルミニウム面をダイス側にし
て置き、(b)に示すようにパンチ17を降下させてア
ルミニウムをダイスの貫通孔に押し込んでピン状に鍛造
成形する。成形が完了すると、(c)に示すようにダイ
スの裏側からノックアウトピン20を押し上げて、ダイ
ス孔からピンを抜き上げてヒートシンク23が完成す
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing the heat sink. A die 18 having a through hole corresponding to the number of pins to be formed by facing the punch 17 movable up and down by a method of forming a pin by a forging machine is a die table 22.
The die is held by the die holder 19. As shown in (a) of the same figure, the clad plate 21 of the material is placed on the die with the aluminum surface facing the die side, and the punch 17 is lowered to push the aluminum into the through hole of the die as shown in (b). Forging into a pin shape. When the molding is completed, as shown in (c), the knockout pin 20 is pushed up from the back side of the die, and the pin is pulled out from the die hole to complete the heat sink 23.

【0040】これらのヒートシンクを用いて、放熱性能
を下記の要領で測定した。
Using these heat sinks, the heat dissipation performance was measured in the following manner.

【0041】各ヒートシンクの基板中央部、40mm×
40mmの範囲を電熱器で加熱し、実施例1と同様に、
フィンの上部から冷却風を速度0.5〜5.0m/秒の
範囲で種々変えて送風した。
Central part of substrate of each heat sink, 40 mm ×
A range of 40 mm is heated with an electric heater, and as in Example 1,
The cooling air was blown from the upper part of the fin by changing the speed in the range of 0.5 to 5.0 m / sec.

【0042】通電と送風を開始してから60分経過して
から、前記TjとTaを測定し、実施例1と同じ方法で
熱抵抗を求めた。
60 minutes after the start of energization and blowing, Tj and Ta were measured and the thermal resistance was determined by the same method as in Example 1.

【0043】図8は、求めた熱抵抗Rと冷却風の流速と
の関係を示す図である。図から明らかなように、流速に
関係なく本願発明のヒートシンクの熱抵抗は、純アルミ
ニウム単体からなるヒートシンクの熱抵抗よりも小さ
く、放熱性能が優れている。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the obtained thermal resistance R and the flow velocity of the cooling air. As is clear from the figure, the heat resistance of the heat sink of the present invention is smaller than the heat resistance of the pure heat sink made of pure aluminum regardless of the flow velocity, and the heat dissipation performance is excellent.

【0044】[0044]

【発明の効果】本願発明のヒートシンクは、放熱性能に
優れており、LSIの実装の高密度化による発熱量の増
大に充分対応でき、LSIの正常かつ高速な作動に寄与
することのできる極めて優れたものである。
The heat sink of the present invention is excellent in heat dissipation performance, can sufficiently cope with an increase in heat generation due to high density mounting of LSI, and is extremely excellent in contributing to normal and high-speed operation of LSI. It is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のピンフィン型ヒートシンクの一例を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a pin fin type heat sink of the present invention.

【図2】LSIパッケージ概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an LSI package.

【図3】実施例で用いたチャンネルフィン型ヒートシン
クを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a channel fin type heat sink used in an example.

【図4】チャンネルフィン型ヒートシンクを製造する方
法を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing a channel fin type heat sink.

【図5】実施例で用いたピンフィン型ヒートシンクを示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a pin fin type heat sink used in Examples.

【図6】ピンフィン型ヒートシンクを製造する方法を説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing a pin fin type heat sink.

【図7】チャンネルフィン型ヒートシンクの熱抵抗と冷
却流速との関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a thermal resistance of a channel fin type heat sink and a cooling flow rate.

【図8】ピンフィン型ヒートシンクの熱抵抗と冷却流速
との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the thermal resistance of a pin fin type heat sink and the cooling flow velocity.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 基板 1a アルミニウム 1b 銅 2 ピンフィン 3 LSIパッケージ 15 砥石 17 1 パンチ 18 ダイス 1 substrate 1a aluminum 1b copper 2 pin fin 3 LSI package 15 grindstone 17 1 punch 18 die

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板が、銅板とアルミニウム板とからなる
複合板で、この複合板のアルミニウム板表面にアルミニ
ウムからなる放熱フィンが設けられており、複合板の界
面が金属接合されていることを特徴とするヒートシン
ク。
1. A substrate is a composite plate composed of a copper plate and an aluminum plate, and a radiation fin made of aluminum is provided on the surface of the aluminum plate of the composite plate, and the interface of the composite plate is metal-bonded. Characteristic heat sink.
【請求項2】アルミニウムと銅のクラッド板のアルミニ
ウム部分に放熱フィンを成形することを特徴とする請求
項1記載のヒートシンクの製造方法。
2. A method for manufacturing a heat sink according to claim 1, wherein a heat radiation fin is formed on an aluminum portion of an aluminum / copper clad plate.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543521B1 (en) 1999-10-04 2003-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cooling element and cooling apparatus using the same
WO2004061956A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-22 Fujitsu Limited Heat sink of electronic component
US20120320529A1 (en) * 2010-07-28 2012-12-20 Wolverine Tube, Inc. Enhanced clad metal base plate
JP2013062506A (en) * 2011-09-12 2013-04-04 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including clad type base plate
US8963321B2 (en) 2011-09-12 2015-02-24 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including cladded base plate
JP2015126168A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 三菱電機株式会社 Power module
US9179578B2 (en) 2009-08-25 2015-11-03 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module and heat radiation member
US9795057B2 (en) 2010-07-28 2017-10-17 Wolverine Tube, Inc. Method of producing a liquid cooled coldplate
US10531594B2 (en) 2010-07-28 2020-01-07 Wieland Microcool, Llc Method of producing a liquid cooled coldplate
WO2022230877A1 (en) * 2021-04-27 2022-11-03 三菱マテリアル株式会社 Heat sink, and heat sink integrated-type insulating circuit board
DE102022106196A1 (en) 2022-03-16 2023-09-21 Danfoss Silicon Power Gmbh Multi-metal cooler and method for producing a multi-metal cooler

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543521B1 (en) 1999-10-04 2003-04-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cooling element and cooling apparatus using the same
WO2004061956A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-22 Fujitsu Limited Heat sink of electronic component
US7196905B2 (en) 2002-12-27 2007-03-27 Fujitsu Limited Heat radiating apparatus of electronic component
US9179578B2 (en) 2009-08-25 2015-11-03 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module and heat radiation member
US9681580B2 (en) * 2010-07-28 2017-06-13 Wolverine Tube, Inc. Method of producing an enhanced base plate
US20120320529A1 (en) * 2010-07-28 2012-12-20 Wolverine Tube, Inc. Enhanced clad metal base plate
US9795057B2 (en) 2010-07-28 2017-10-17 Wolverine Tube, Inc. Method of producing a liquid cooled coldplate
US10531594B2 (en) 2010-07-28 2020-01-07 Wieland Microcool, Llc Method of producing a liquid cooled coldplate
EP2752104A4 (en) * 2011-09-02 2016-09-14 Wolverine Tube Inc Enhanced clad metal base plate
US8963321B2 (en) 2011-09-12 2015-02-24 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including cladded base plate
JP2013062506A (en) * 2011-09-12 2013-04-04 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including clad type base plate
JP2015126168A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 三菱電機株式会社 Power module
WO2022230877A1 (en) * 2021-04-27 2022-11-03 三菱マテリアル株式会社 Heat sink, and heat sink integrated-type insulating circuit board
DE102022106196A1 (en) 2022-03-16 2023-09-21 Danfoss Silicon Power Gmbh Multi-metal cooler and method for producing a multi-metal cooler

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