JPH10335860A - ヒートシンク - Google Patents

ヒートシンク

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JPH10335860A
JPH10335860A JP15747897A JP15747897A JPH10335860A JP H10335860 A JPH10335860 A JP H10335860A JP 15747897 A JP15747897 A JP 15747897A JP 15747897 A JP15747897 A JP 15747897A JP H10335860 A JPH10335860 A JP H10335860A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fin
collector
heat
heat pipe
card
Prior art date
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Application number
JP15747897A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Ishida
良夫 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10335860A publication Critical patent/JPH10335860A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】小型電子機器にも搭載でき、且つ放熱性能に優
れたヒートシンクを提供する。 【構成】第1のフィンの少なくとも一つの波溝に埋設す
るヒートパイプと、上記ヒートパイプへ熱伝達する少な
くとも一つのコレクタを設け、当該コレクタと第1のフ
ィンとの間に前記ヒートパイプが挟み込まれ、前記コレ
クタにはカード状モジュール上の発熱体となる電子部品
が当接していることを特徴とするカード状モジュールの
ヒートシンクとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の情報
機器に使用するLSIモジュールの軽薄な特長を生かし
たまま高い放熱効果を得るヒートシンクに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、高速高集積化するMPUなどのL
SIの性能を十分に引き出すために、高速度LSIの周
辺制御LSIを1枚のカード状プリント基板に集めて搭
載したカードプロセッサ等のLSIモジュールが情報機
器をはじめとして採用されるようになってきた。
【0003】周知の通り、LSIの性能を向上させるた
めにはLSI自身の発熱を抑えることが重要な課題とな
っており、従来ではLSI自身の背面に大きなヒートシ
ンクやファンを備えるヒートシンクを直付けすることで
放熱を促している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高速度LSI
を集積したカードの発熱密度は尋常ではなく、10乃至
12Wにも達するものであり、この発熱の放熱対策をし
なければ、上記LSIモジュールの性能を十分に引き出
すことができない。したがって従来のLSI直付けのヒ
ートシンクでは放熱容量が足らないだけでなく、特に携
帯用のコンピュータといった小型の電子機器において
は、従来のようなヒートシンクは取り付けられないもの
となっている。
【0005】本発明は上記課題に鑑み、小型電子機器に
も搭載でき、且つ放熱性能に優れたヒートシンクを提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、第1のフィンの少なくとも一つの波溝に
埋設するヒートパイプと、上記ヒートパイプへ熱伝達す
る少なくとも一つのコレクタを設け、当該コレクタと第
1のフィンとの間に前記ヒートパイプが挟み込まれ、前
記コレクタにはカード状モジュール上の発熱体となる電
子部品が当接していることを特徴とするカード状モジュ
ールのヒートシンクとする。もしくは少なくとも1辺に
ヒートパイプを接合したLSI等発熱体からの集熱構造
を有するコレクタを備える平板状の第1のフィンと、上
記ヒートパイプの軸方向に沿ってヒートパイプの端部に
接合された第2のフィンとを有するカード状モジュール
のヒートシンクとしてもよい。なお上記第1のフィンは
波状フィンとしてもよいし任意にスリット加工を施して
もよい。
【0007】
【実施例】本発明の第1の実施例とするヒートシンクを
図1と図2に示す。図1と図2には、携帯用コンピュー
タに備えられるカード状モジュール40とメインヒートシ
ンクとを示しており、図1には組立前のヒートシンク
を、図2には組立後のヒートシンクをそれぞれ示してい
る。図1と図2において、カード状モジュール40の表面
40aには、発熱体となるLSI50(MPU)のLSI直
付けヒートシンク52や他のIC、電子部品が搭載されて
いる。このカード状モジュール40の裏面40bには、後述
のメイン基板70との接続部分となるコネクタ42と、前記
LSI50の絶縁コート部分が設けられている。
【0008】本実施例において「メインヒートシンク」
とは、波状の第1のフィン11と第2のフィン12により構
成されているヒートシンクを指すが、搭載する機器の内
部空間によっては第2のフィン12が設けられないものも
ある。また、それぞれのフィンは、周知の通り銅やアル
ミニウム等の熱伝導性のよい材料で作られている。
【0009】上記において、第1のフィン11は薄平板を
波状に折り曲げ形成されており、幾つかの波溝16が長手
方向に形成され、この波溝16の少なくとも一つに円筒形
のヒートパイプ20が埋設されている。このヒートパイプ
20を波溝16に固定するために、図1及び図4に示すよう
にヒートパイプストッパ60が設けられている。本実施例
においては、ヒートパイプ20が埋設される波溝16の左側
の波状フィンに2つのヒートパイプストッパ60を取り付
けヒートパイプ20の上部を固定している。
【0010】波溝16は上述の如く平板を波状に折り曲げ
て形成されるので、加工時においては角状になるのが一
般的であるが、当該実施例のように円筒形のヒートパイ
プ20を使用する場合では、波溝16の形状をヒートパイプ
20の形状に合わせて円筒状に加工し、また、ヒートパイ
プ20が平板状のものであれば角状のものとする。すなわ
ち、ヒートパイプ20と波溝16との接触面積が多いほうが
熱伝達率が向上するので、使用するヒートパイプ20に応
じて波溝16の形状を決定したり、逆に波溝16の形状に応
じてヒートパイプ20の形状を決定している。
【0011】前記第1のフィン11の端部には放熱面積を
増加させるために、第2のフィン12が設けられている。
当該第2のフィン12は、図5に示すように2つのベース
12b-12b間に波状フィン12aを挟み込むように設けられて
いる。
【0012】コレクタ30は、第1のフィン11とは別体で
形成されている。当該コレクタ30は、中心軸方向に前記
ヒートパイプ20が当接するようにメインヒートシンク上
に配置されており、この左右をコレクタクランパ62によ
り第1のフィン11に固定している。このコレクタ30は前
記発熱体となるLSI50から集熱し、メインヒートシン
クに放熱するものである。この第1のフィン11とコレク
タ30との取り付けは、図4及び図7に示すようにクラン
パ62やネジによりなされるが、他にカシメや溶接により
行ってもよい。なお上記クランパ62は第1のフィン11と
は別部品として構成しているが、第1のフィン11の一部
を折り曲げ加工することで当該クランパ62を形成しても
よい。
【0013】次に、上記LSI50付近の断面図を図6に
示し説明すると、カード状モジュール40の表面40aには
LSI50が搭載されており、ワイヤボンディングと絶縁
コートによりカード状モジュール40上に固定されてい
る。このカード状モジュール40のLSI50取り付け部分
は基板表面40aと基板裏面40bとを貫通する如く幾つかの
ビアが埋設されており、このビアの他端が基板裏面40b
に配置されるLSI直付けヒートシンク52に接触してい
る。
【0014】上記構成におけるヒートシンクを携帯用コ
ンピュータに搭載した側面断面図を図3に示す。図3に
おいて、コンピュータの筐体80-80とファン90とが形成
する空間にメインヒートシンクとLSI50を搭載するカ
ード状モジュール40、メイン基板70とが配置されてい
る。図3について詳述すると、発熱体となるLSI50を
搭載するカード状モジュール40はコネクタ42を介してメ
イン基板70と接続され、当該メイン基板70との間の空間
にLSI50の絶縁コート面を有している。また、LSI
50のLSI直付けヒートシンク52の上面は前記コレクタ
30を介して、第1のフィン11に接触している。当該第1
のフィン11の右端部には第2のフィン12が配置され、こ
の近傍には筐体80内に強制対流を発生させるファン90が
設けられている。第2のフィン12には、主にヒートパイ
プ20や第1のフィン11により集められた熱が伝達され、
ファン90により強制空冷がなされる。
【0015】次に本発明の第2の実施例を図8に、第3
の実施例を図9に、第4の実施例を図10にそれぞれ示
し説明する。この3つの実施例では、上記第1の実施例
において述べた第1のフィン11にスリット14を設けた構
造としている。すなわち図8と図9、図10に示す第1
のフィン11は、共に波溝16と垂直方向すなわち第1のフ
ィンの波打ち方向に解放される幾つかの切り込みを入れ
たスリット14とし、第1のフィン11の中心付近において
も対流を受けやすい構造としている。他の部分について
は第1の実施例において述べたものと同一もしくは相当
分であるので説明は省略する。なおスリット14の切り込
み方向は第1のフィン11熱伝導を妨げない方向、すなわ
ちヒートパイプ20の設置方向と直角方向に入れている。
【0016】次に第5の実施例を図11に示す。図11
においては、上記それぞれの実施例に示すコレクタ30
を、第1のフィン11を変形加工することで形成してい
る。すなわち、上記実施例のようにコレクタ30を第1の
フィン11とは別体で設けるのではなく、第1のフィン11
の一部を、発熱体となるLSI50の形状に合わせて平板
状としてコレクタ30を形成している。また、第4の実施
例が示すようなスリットも併せて有しているが、ヒート
パイプ20が挿入、当接する波溝16部分においては、スリ
ット14をなくし、ヒートパイプ20と波溝16との接触面積
を稼いでいる。
【0017】本第5の実施例では、第1のフィン11の形
状を第1乃至第4の実施例のものに置き換えてもよい
し、また、第1乃至第4の実施例のコレクタ30や波溝16
構造は第5の実施例のものに置き換えてもよい。
【0018】なお、上記それぞれの実施例においては、
ヒートパイプ20を一つのみ設けた図を示しているが、他
の波溝を利用して複数のヒートパイプ20を同時に設けて
もよい。
【0019】次に第6の実施例を図12に示し説明する
と、カード状モジュール40の表面40a側には上記それぞ
れの実施例と同様にLSI50や他の発熱体が搭載される
と共に、この上部に第1のフィン11が配置されている。
この第1のフィン11は熱伝導性のよい材料で構成される
平板であり、前記LSI50をはじめとする発熱体が配置
されている部分に切り込みを入れ、折り曲げ加工し、コ
レクタ30を形成している。すなわち、当該コレクタ30
は、このような発熱体の背面に当接するように設けられ
ており、発熱体からの熱はコレクタ30を介して第1のフ
ィン11に伝達される。また、第1のフィン11の端縁部分
は、ヒートパイプ20が装着でき且つヒートパイプ20の外
周に広く接触可能な形状に加工されており、ここにヒー
トパイプ20が配置されている。このヒートパイプ20は、
機器の形状に合わせて変形、引き回しがなされており、
一端部に第2のフィン12が挿着され、この第2のフィン
12の近傍にはファン90が設けられている。
【0020】上記第6の実施例において、第2のフィン
12の形状は図13に示すようなものであるが、この形状
は、例えば図14乃至図16に示すようなものであって
もよいし、他の放熱効果に優れた形状のフィンに置き換
えてもよい。また第1のフィン11においても平板状でな
くても波状のフィンとしてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明のヒートシンクでは、発熱体の熱
をコレクタで集め、ヒートパイプを使用して第1のフィ
ン、第2のフィンに熱拡散が行える。周知の通りヒート
パイプは熱伝達性に優れているために、広いフィン構造
となっても容易に均熱化が行え、自由度の高いフィン構
造にできるので、スペースの限られた小型電子電機部品
にとって有効に使用できる。またフィンの近傍にファン
を配置することで、筐体内外部の対流交換が行え、より
優れた放熱効果が得られる。
【0022】以上により、携帯用コンピュータをはじめ
とする小型の電子機器においても、効果的な放熱が行え
る。特に、従来発熱により性能向上に限界があった携帯
用コンピュータにおいても、本ヒートシンクは僅かなス
ペースで取り付けが可能なので、従来の小型化を維持す
ると共に高性能な製品が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例とするヒートシンクの組
立前の斜視図を示す
【図2】本発明の第1の実施例とするヒートシンクの斜
視図を示す
【図3】本発明のヒートシンクを電子機器に搭載した側
面断面図を示す
【図4】本発明のヒートシンクの正面図を示す
【図5】第2のフィンの分解図を示す
【図6】LSI取り付け部分の拡大断面図を示す
【図7】コレクタクランパ部分の拡大斜視図を示す
【図8】本発明の第2の実施例とするヒートシンクの斜
視図を示す
【図9】本発明の第3の実施例とするヒートシンクの斜
視図を示す
【図10】本発明の第4の実施例とするヒートシンクの
斜視図を示す
【図11】本発明の第5の実施例とするヒートシンクの
斜視図を示す
【図12】本発明の第6の実施例とするヒートシンクの
斜視図を示す
【図13】第2のフィンの別の実施例を示す
【図14】第2のフィンの別の実施例を示す
【図15】第2のフィンの別の実施例を示す
【図16】第2のフィンの別の実施例を示す
【符号の説明】
図において同一符号は同一、または相当部分を示す。 11 第1のフィン 12 第2のフィン 12a 波状フィン 12b ベース 14 スリット 16 波溝 20 ヒートパイプ 30 コレクタ 40 カード状モジュール 40a 基板表面 40b 基板裏面 42 コネクタ 50 LSI 52 LSI直付けヒートシンク 60 ストッパ 62 クランパ 70 メイン基板 80 筐体 90 ファン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】波板状の第1のフィンの少なくとも一つの
    波溝に埋設するヒートパイプと、上記ヒートパイプへ熱
    伝達する少なくとも一つのコレクタを設け、当該コレク
    タと第1のフィンとの間に前記ヒートパイプが挟み込ま
    れ、前記コレクタにはカード状モジュール上の発熱体が
    当接していることを特徴とするカード状モジュールのヒ
    ートシンク。
  2. 【請求項2】波板状の第1のフィンの少なくとも一つの
    波溝に埋設するヒートパイプと、上記ヒートパイプへ熱
    伝達する少なくとも一つのコレクタを設け、当該コレク
    タと第1のフィンとの間に前記ヒートパイプが挟み込ま
    れ、前記コレクタにはカード状モジュール上の発熱体が
    当接しており、当該コレクタが前記第1のフィンと一体
    で設けられ、前記ヒートパイプが埋設される波溝にはス
    リット加工を施さないことを特徴とするカード状モジュ
    ールのヒートシンク。
  3. 【請求項3】第1のフィンの端部に第2のフィンを設け
    たことを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の
    カード状モジュールのヒートシンク。
  4. 【請求項4】波板状の第1のフィンと、この端部に設け
    た第2のフィンと、第1のフィン上に設けた少なくとも
    一つのコレクタとを有し、前記第1のフィンの波溝の少
    なくとも一つに配置したヒートパイプが前記コレクタと
    第1のフィンとの間に挟まれ、当該コレクタが第1のフ
    ィンと一体もしくは別体で形成されるクランパによって
    第1のフィンと一体化され、前記コレクタに発熱体が当
    接することを特徴とするカード状モジュールのヒートシ
    ンク。
  5. 【請求項5】波板状の第1のフィンと、この端部に設け
    た第2のフィンと、第1のフィン上に設けた少なくとも
    一つのコレクタとを有し、前記第1のフィンの波溝の少
    なくとも一つに配置したヒートパイプが前記コレクタと
    第1のフィンとの間に挟まれ、当該コレクタが第1のフ
    ィンの一部として第1のフィンと一体で形成され、前記
    コレクタに発熱体が当接することを特徴とするカード状
    モジュールのヒートシンク。
  6. 【請求項6】第1のフィンもしくは第2のフィンの近傍
    にファンを配置したことを特徴とする請求項1乃至請求
    項5に記載のカード状モジュールのヒートシンク。
  7. 【請求項7】波板状の第1のフィンの波打ち方向に解放
    される複数のスリットを有する請求項1乃至請求項5に
    記載のヒートシンク。
  8. 【請求項8】請求項7のヒートシンクのヒートパイプが
    配置される波溝にはスリットを設けないでヒートパイプ
    と第1のフィンとの接触面積を増加させたことを特徴と
    するカード状モジュールのヒートシンク。
  9. 【請求項9】少なくとも1辺にヒートパイプを接合した
    LSI等発熱体からの集熱構造を有するコレクタを備え
    る平板状の第1のフィンと、上記ヒートパイプの軸方向
    に沿ってヒートパイプの端部に接合された第2のフィン
    とを有するカード状モジュールのヒートシンク。
  10. 【請求項10】第1のフィンに切り込み折り曲げ加工を
    施すことでコレクタを形成したことを特徴とする請求項
    9に記載のカード状モジュールのヒートシンク。
JP15747897A 1997-05-30 1997-05-30 ヒートシンク Pending JPH10335860A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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