JP3819316B2 - Tower type heat sink - Google Patents

Tower type heat sink Download PDF

Info

Publication number
JP3819316B2
JP3819316B2 JP2002112748A JP2002112748A JP3819316B2 JP 3819316 B2 JP3819316 B2 JP 3819316B2 JP 2002112748 A JP2002112748 A JP 2002112748A JP 2002112748 A JP2002112748 A JP 2002112748A JP 3819316 B2 JP3819316 B2 JP 3819316B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
base portion
tower
base
heat sink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002112748A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003309238A (en
Inventor
正孝 望月
耕一 益子
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2002112748A priority Critical patent/JP3819316B2/en
Priority to US10/411,281 priority patent/US7165603B2/en
Publication of JP2003309238A publication Critical patent/JP2003309238A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3819316B2 publication Critical patent/JP3819316B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベース部に立設した伝熱部材に放熱フィンを取り付けた構造のタワー型ヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ヒートシンクは発熱部材もしくは高温部に接触させられて、これら発熱部材や高温部の実質的な放熱面積を拡大する機能を備えたものである。したがって、この種のヒートシンクにおいては、放熱面を形成するフィンが可及的に多数設けられていればよいが、冷却対象物に対する汎用性を持たせるためにベース部にフィンを装着した構造のものが一般に使用されている。しかしながら、ベース部に薄板状のフィンを多数取り付けることは困難であるため、放熱フィンの枚数、すなわち実質的な放熱面積が制約を受ける不都合があった。
【０００３】
これに対して、ベース部に支柱などの伝熱部材を立設し、その伝熱部材に放熱フィンを取り付けた構造のタワー型ヒートシンクにおいては、フィンを伝熱部材に嵌合させるなどのことにより、多数の放熱フィンを設けることができるので、その枚数や放熱面積の制約が少なくなる利点がある。この種のタワー型ヒートシンクの一例が米国特許第５，４１２，５３５号明細書に記載されており、このヒートシンクは前記伝熱部材としてヒートパイプもしくは、ベ−パーチャンバーを用いたものである。すなわち、ベース部に中空のコンテナを立設し、その内部をヒートパイプ化する一方、そのコンテナの外面に多数のフィンを嵌合させたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のヒートパイプ式のタワー型ヒートシンクにおいては、台形のヒートパイプもしくはベ−パーチャンバーが、ベース部からフィンへの熱伝達を媒介し、しかもその熱伝達が作動流体の潜熱の形で行われるので、ベース部から放熱フィンに至る部分での熱抵抗を小さくすることができる。しかしながら、フィンが取り付けられているヒートパイプもしくはベ−パーチャンバーが、多数のフィンを取り付ける支柱としての機能を兼ね備える必要があるから、ヒートパイプあるいはベ−パーチャンバーとしての熱的特性のみで、その構造を決めることができず、その結果、構造が特殊なものとなるので製造性に欠ける不都合があった。特に上記の明細書に記載された構造では、ヒートパイプもしくはベ−パーチャンバーを一本設けた構造であるから、そのヒートパイプもしくはベ−パーチャンバーを台形のものとせざるをえず、この点でも構造が特殊化され、生産性に欠ける不都合があった。
【０００５】
さらにまた、上記従来のタワー型ヒートシンクでは、ヒートパイプ用コンテナもしくはベ−パーチャンバー用コンテナが下端で開口した形状であり、その開口端をベース部で密封する構造であるから、作動流体がベース部に直接接触することによる熱抵抗の低減を計ることができるもののベース部とヒートパイプもしくは、ベ−パーチャンバーとを同時に組み立てなければならず、その点での構造の特殊化に加えヒートパイプもしくはベーパーチャンバーの密封に特殊な技術が要求され、コストの低廉化を計ることが困難であった。
【０００６】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、熱的特性に優れしかも、生産性に優れたタワー型ヒートシンクを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、管状の複数本のヒートパイプがベース部に立設され、そのヒートパイプにおけるベース部とは反対側の端部側に複数のフィンが装着されたタワー型ヒートシンクにおいて、前記ベース部に発熱部材が熱伝達可能に取り付けられ、その発熱部材が所定の基板に対して非接触状態となるように前記ベース部が前記基板に搭載され、前記ベース部の周縁部をその基板に対して固定する固定部材が設けられるとともに、その固定部材とベース部との間に断熱層が介在されていることを特徴とするタワー型ヒートシンクである。
【０００８】
したがって、請求項１の発明では、タワー型ヒートシンクにおいて、ベース部自体に固定する機能を持たせないので発熱部材、または所定の基板とベース部との固定の構造が簡単になる。また、固定部材と前記ベース部との間に断熱層が介在されているので、前記発熱部材が非接触状態となっている前記基板への熱伝達が防止される。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記ヒートパイプが前記ベース部に沿わせた蒸発部とその蒸発部に対して湾曲させられた前記ベース部に対して立設されている凝縮部とを備え、前記フィンが前記湾曲している部分よりも先端部側に装着されており、かつフィンが装着されていない部分で、前記ベース部の表面から所定高さの部分を前記フィンと平行な方向の送風に対して遮断する遮蔽壁が設けられていることを特徴とするタワー型ヒートシンクである。
【００１０】
したがって、請求項２の発明では、強制冷却のときに、ヒートパイプのフィンが装着されていない部分が、遮蔽壁によって空気流から遮蔽されている。そのため、前記空気流がフィンを迂回することを防止できる。換言すれば、フィンを密にしても送風された空気がフィンを通過する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を図に示す具体例を参照して説明する。図１に示す例は、ＬＳＩなどの電子部品１を冷却するように構成した例であり、図１はその全体的な構成を示す正面図である。図１において、発熱部材に相当する電子部品１を熱授受可能に接触させるベース部２が、銅もしくはその合金などの熱伝導性の良好な金属によって平板状に形成されている。そのベース部２の下面が電子部品１を接触もしくは接合させる面とされている。
【００１２】
ベース部２の表面には、凹溝２Ａが設けられている。この凹溝２Ａに、ヒートパイプ３の基端部４が嵌め込まれており、ヒートパイプ３の基端部４のうち前記凹溝２Ａから突出している部分を上部カバー５が覆っており、ベース部２の表面に密着固定されている。したがって、基端部４は、ベース部２および上部カバー５によって挟持されている。
【００１３】
ベース部２の周縁には、基板６と固定する固定部材７が接続されている。固定部材７はアルミニウムもしくはその合金などの材料から形成されている。すなわち、固定部材７よりもベース部２の方が熱伝導性に優れている構成とされており、ベース部２に熱が集まり易くなっている。また、ベース部２と固定部材７との間には、プラスチックシート８が設けられており、いわゆる断熱層とされている。
【００１４】
ヒートパイプ３は、ほぼ直角に湾曲されてＬ字状に形成されている。このＬ字状の一方の端部周辺が基端部４とされており、ベース部２と上部カバ−５とによって挟持されて、固定されている。
【００１５】
また、ヒートパイプ３の前記Ｌ字状の他方の端部である先端部９周辺には、放熱のための多数のフィン１０が設けられており、放熱部とされている。このフィン１０は、アルミニウムあるいはその合金などの金属からなる環状をなす薄板状の部材であり、ヒートパイプ３に嵌合させるための三つの取付孔１０Ａが形成されている。各フィン１０は、ヒートパイプ３に嵌合させられた状態で、ヒートパイプ３の前記他方の端部の直角方向に、平行に所定の間隔で配置され、ハンダ付けあるいはカシメなどの適宜の手段でヒートパイプ３に固定されている。このフィン１０同士の間隙が、図示しないファン等で強制冷却を行った際の通風路となっている。
【００１６】
ヒートパイプ３の前記Ｌ字状の湾曲部分５Ａの周辺は、フィン１０が設けられていない部分とされている。すなわち、基端部４または放熱部以外の部分とされている。このヒートパイプ３における湾曲部分５Ａを囲むようにベース部２に壁部が設けられており、遮蔽壁１１とされている。言い換えると、図示しないファン等で送風した際のフィン１０の通風方向において、通風路以外の部分を塞ぐように遮蔽壁１１が、ベース部２の表面に立設されている。
【００１７】
ヒートパイプ３の先端部９は、ベース部２の表面方向に湾曲部分５Ａを挟んで一個置きに配置されている。したがって、ヒートパイプ３がベース部２の表面上で、平行に隣接する他のヒートパイプ３と互いに反対の向きに配置されている。その結果、ベース部２の表面上で先端部９を頂点とした三角形が形成されている。この状態を図４に示す。
【００１８】
上述のような構成で、タワー型ヒートシンク１２が形成されている。
【００１９】
上述のタワー型ヒートシンク１２が使用された状態を説明する。まず、タワー型ヒートシンク１２を電子部品１に取り付ける。このとき、電子部品１とベース部２とが接触する。この電子部品１が動作を行うことにより熱が生じる。電子部品１に生じた熱は、ベース部２に伝達される。このベース部２には、管状の複数本のヒートパイプ３の基端部４が、ベース部２に設けられている凹溝２Ａに嵌め込まれて固着されているので、ヒートパイプ３とベース部２との熱伝達面積が広くなっている。そのため、ベース部２の熱が効率良くヒートパイプ３に伝達され、フィン１０まで熱輸送される。
【００２０】
また、ヒートパイプ３の基端部４が、ベース部２および上部カバ−５によって挟持されているので、基端部４の外面全体がベース部２との間の熱伝達面となり、熱抵抗が小さくなる。その結果、電子部品１に生じた熱が、効率よくフィン１０まで熱輸送される。
【００２１】
また、ベース部２と固定部材７との間には、プラスチックシート８が設けられており、いわゆる断熱層とされている。したがって、ベース部２から固定部材７を経由する基板６への熱伝達が防止される。
【００２２】
一方、図示しないファン等によって放熱部が送風されて強制冷却される。放熱部には、平行に配置された薄板状のフィン１０が多数設けられているので、タワー型ヒートシンク１２の放熱面積が増加される。
【００２３】
前記ヒートパイプ３の先端部９は、三角形の頂点とされている。そのため、ヒートパイプ３およびフィン１０およびベース部２が、いわゆる枠組構造になるので、タワー型ヒートシンク１２の強度が向上する。
【００２４】
また、ベース部２自体に固定する機能を持たせないので電子部品１、または所定の基板６とベース部２との固定の構造が簡単になる。
【００２５】
また、前記拡散によるベース部２の温度降下が低減される。そのため、基端部４の周辺が高温に保持される。同時に、ベース部２の熱が基端部４に伝達される。基端部４に伝達された熱は、ヒートパイプ３の内部の作動流体によって、放熱部に熱輸送される。この放熱部に輸送された熱はフィン１０に伝達される。
【００２６】
このとき、ヒートパイプ３の基端部４または放熱部以外の剥き出しの湾曲部分５Ａが、ベース部２に立設されている遮蔽壁１１によって前記空気流から遮蔽されている。そのため、前記空気流がフィン１０を迂回することが防止される。換言すれば、フィン１０がヒートパイプ３に密に配置されても、送風された空気がフィン１０を通過する。
【００２７】
上述の具体例によると、タワー型ヒートシンク１２において、管状の複数本のヒートパイプ３の基端部４が、ベース部２の表面に沿わせて固着されているので、ベース部２とヒートパイプ３との熱伝達面積が広くなる。そのため、ベース部２からヒートパイプ５に効率良く熱を伝達することができる。また、ヒートパイプ５とベース部２との固定部分が大きく形成されているので、前記ヒートパイプ５とベース部２とを固定し易くすることができる。その結果、タワー型ヒートシンク１２の生産性を向上することができる。
【００２８】
また、ヒートパイプ３の湾曲部分５Ａが、ベース部２に立設されている遮蔽壁１１によって送風された空気から遮蔽されている。そのため、前記空気流がフィン１０を迂回することが防止されて、前記送風された空気がフィン１０を通過するので、タワー型ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。また、遮蔽壁１１によってフィン１０の設けられた放熱部を独立させることができる。その結果、前記ヒートパイプ５の湾曲部分にフィン１０を設ける必要がなくなるので、タワー型ヒートシンク１２の生産性を向上することができる。
【００２９】
また、ベース部２自体に固定する機能を持たせないので電子部品１、または所定の基板６とベース部２との固定の構造が簡単になる。そのため、タワー型ヒートシンク１２の製造性を向上することができる。また、ベース部２に電子部品１が固定されているので、電子部品１に生じた熱を効率良くベース部２に伝導することができる。したがって、タワー型ヒートシンク１２の熱的特性を向上することができる。
【００３０】
また、ベース部２の表面に密着固定された上部カバー５によって、前記ヒートパイプ３の基端部４の外面全体がベース部２との間の熱伝達面となり、熱抵抗が小さくなる。その結果、タワー型ヒートシンク１２の熱的特性を向上することができる。また、上部カバー５とベース部２とによってヒートパイプ３の固定の際に仮止めできる。その結果、タワー型ヒートシンク１２の製造時に、フィン１０の取り付け等の微調整を行うことができる。そのため、タワー型ヒートシンク１２の生産性を向上することができる。
【００３１】
また、前記ヒートパイプ３の先端部９が、多角形の頂点とされていることにより、そのため、ヒートパイプ３およびフィン１０およびベース部２が、いわゆる枠組構造になるので、タワー型ヒートシンク１２の強度を向上することができ、仮止め等を行うことができる。したがって、タワー型ヒートシンク１２の生産性を向上することができる。また、フィン１０同士の間隔を大きく形成できるので、薄板状のフィン１０は放熱面積の広いフィンを使用することができる。その結果、タワー型ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。
【００３２】
また、ベース部２と固定部材７との間に、プラスチックシート８が設けられて断熱層とされているので、ベース部２に伝達された大部分の熱がベース部２に拡散されずに、基端部４に伝達される。したがって、前記拡散による温度降下を減少することができる。そのため、基端部４の周辺を高温に保持することができる。基端部４の周辺が高温に保たれると、ヒートパイプ３内部の作動流体の沸騰および蒸発が効率よく行われる。その結果、ヒートパイプ３の熱輸送の効率を向上することができる。すなわち、タワー型ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。そのため、基板６を熱保護するためのカバー等を固定部材７に設ける必要がなくなる。したがって、タワー型ヒートシンク１２の生産性を向上することができる。
【００３３】
また、放熱部に薄板状のフィン１０が多数設けられているので、放熱面積を増加することができる。その結果、タワー型ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。
【００３４】
また、ヒートパイプ３が伝熱管とされていることにより、熱の移動がヒートパイプ３の内部の作動流体の潜熱としておこなわれるので、フィン１０に対する熱の移動が促進され、その結果、放熱効率を向上させることができる。
【００３５】
また、ベース部２がの固定部材７よりも熱伝導性の良い材料で形成されているので、電子部品１からベース部２に伝達される大部分の熱を、基端部４に伝達することができるので、電子部品１に生じた熱を放熱部まで効率よく熱輸送することができる。したがって、タワー型ヒートシンク１２の放熱性を向上することができる。
【００３６】
なお、この発明は上記の具体例に限定されない。すなわち、この発明における断熱層は、上述したプラスチックシート８による断熱層に限られないのであって、例えば、ベース部２と固定部材７との間に隙間が設けられて、前記隙間に介在する空気によって断熱される断熱層が形成されていてもよい。要は、ベース部と固定部材との間が断熱層が形成されていればよい。
【００３７】
また、上記の具体例のタワー型ヒートシンク１２では、三本のＬ字状に湾曲された形状のヒートパイプ３が使用されたが、この発明のタワー型ヒートシンクは、上述のヒートパイプの形状および本数に限定されない。例えば、Ｕ字状に湾曲された形状のヒートパイプを使用し、その中間部をベース部に固定する構成としてもよい。
【００３８】
さらに、上記の具体例のタワー型ヒートシンク１２では、ヒートパイプ３の湾曲部分５Ａが、遮蔽壁１１によって空気流から遮蔽されたが、この遮蔽壁の構成は、上述の遮蔽壁１１の構成に限定されない。例えば、各ヒートパイプ３の前記部分の周囲をフィルム状の部材によって覆って前記空気流から遮蔽してもよい。要は、ヒートパイプのフィンが配列されていない部分が空気流から遮蔽されていればよく、その遮蔽壁は任意の部材でよい。
【００３９】
ところで、この発明では、ヒートパイプを立設したベース部を固定部材によって基板に固定するように構成されている。したがってこの発明では、ベース部を、発熱部材を取り付けることのできる範囲で小型化することができる。そのため、ベース部は熱伝導性のよい金属とし、固定部材は安価な素材によって構成することができる。例えばベース部を銅製とし、固定部材をアルミニウム製とすることができる。こうすることにより、ヒートシンクの全体としてのコストを低廉化することができる。その場合、上記の断熱層を介在させなくてもよい。また、発熱部材は、基板に取り付けられるなど、基板に接触していてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、タワー型ヒートシンクにおいて、固定部材とベース部との間に断熱層が設けられているので、発熱部材から基板への熱伝達を防止することができ、そのため基板への熱影響を防止もしくは抑制することができる。
【００４１】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、強制冷却のときに、ヒートパイプのフィンが装着されていない部分が、遮蔽壁によって空気流から遮蔽されている。そのため、前記空気流がフィンを迂回することが防止され、その結果、送風された空気がフィンを通過するので、フィンから効率良く放熱することができる。その結果、タワー型ヒートシンクの熱的特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明のタワー型ヒートシンクの一例を示す図である。
【図２】 図１における発明の要部の拡大図である。
【図３】 この発明のヒートパイプの一例を示す図である。
【符号の説明】
１…電子部品、 ２…ベース部、 ３…ヒートパイプ、 ６…基板、 ７…固定部材、 ８…プラスチックシート、 １０…フィン、 １１…遮蔽壁、 １２…タワー型ヒートシンク。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tower-type heat sink having a structure in which heat radiation fins are attached to a heat transfer member erected on a base portion.
[0002]
[Prior art]
In general, the heat sink has a function of being brought into contact with a heat generating member or a high temperature part and expanding a substantial heat radiation area of the heat generating member or the high temperature part. Therefore, in this type of heat sink, it is only necessary to provide as many fins as possible to form the heat dissipation surface. However, in order to provide versatility to the object to be cooled, it has a structure in which fins are attached to the base portion. Is commonly used. However, since it is difficult to attach a large number of thin plate-like fins to the base portion, there is a problem in that the number of radiating fins, that is, a substantial radiating area is restricted.
[0003]
In contrast, in a tower type heat sink having a structure in which a heat transfer member such as a support is erected on the base portion and a heat radiation fin is attached to the heat transfer member, the fin is fitted to the heat transfer member, etc. Since a large number of heat dissipating fins can be provided, there is an advantage that restrictions on the number and the heat dissipating area are reduced. An example of this type of tower heat sink is described in US Pat. No. 5,412,535, and this heat sink uses a heat pipe or a vapor chamber as the heat transfer member. That is, a hollow container is erected on the base portion and the inside thereof is formed into a heat pipe, while a large number of fins are fitted to the outer surface of the container.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional heat pipe type tower heat sink described above, the trapezoidal heat pipe or the vapor chamber mediates heat transfer from the base portion to the fin, and the heat transfer is a form of latent heat of the working fluid. Therefore, the thermal resistance in the part from the base part to the heat radiating fin can be reduced. However, since the heat pipe or the vapor chamber to which the fins are attached needs to have a function as a support for attaching a large number of fins, the structure of the heat pipe or the vapor chamber is only required as a heat pipe or a vapor chamber. As a result, the structure becomes special, resulting in inconvenience lacking in manufacturability. In particular, the structure described in the above specification is a structure in which one heat pipe or vapor chamber is provided, so that the heat pipe or vapor chamber must be trapezoidal. The structure was specialized and there was a disadvantage of lack of productivity.
[0005]
Furthermore, in the above conventional tower-type heat sink, the heat pipe container or the vapor chamber container has a shape opened at the lower end, and the opening end is sealed by the base portion. Although heat resistance can be reduced by direct contact with the base, the base and the heat pipe or vapor chamber must be assembled at the same time. In addition to the specialization of the structure in that respect, the heat pipe or vapor A special technique is required for sealing the chamber, and it is difficult to reduce the cost.
[0006]
The present invention has been made by paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a tower-type heat sink having excellent thermal characteristics and excellent productivity.
[0007]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of tubular heat pipes are erected on a base portion, and the heat pipe has an end portion on a side opposite to the base portion. In a tower type heat sink having a plurality of fins attached thereto, a heat generating member is attached to the base portion so as to be able to transfer heat, and the base portion is attached to the substrate so that the heat generating member is not in contact with a predetermined substrate. It mounted, together with the fixing member for fixing against the periphery of the base portion on the substrate is provided, in tower heat sink, wherein a heat-insulating layer is interposed between the fixing member and the base portion is there.
[0008]
Thus, in the invention of claim 1, in tower heatsink, the structure of fixing the heating member or a predetermined board and the base unit, does not have a function of fixing the base portion itself is simplified. Further, since the heat insulating layer is interposed between the fixed member and the base portion, the heating member is heat transfer to the base plate has a non-contact state is prevented.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the heat pipe is erected with respect to the evaporation portion along the base portion and the base portion curved with respect to the evaporation portion. A portion having a predetermined height from the surface of the base portion, wherein the fin is attached to the tip end side of the curved portion and the fin is not attached. A tower-type heat sink is provided with a shielding wall that blocks air from being blown in a direction parallel to the fins.
[0010]
Therefore, in the invention of claim 2, at the time of forced cooling, the part where the fin of the heat pipe is not attached is shielded from the air flow by the shielding wall. Therefore, it is possible to prevent the airflow from bypassing the fins. In other words, even if the fins are dense, the blown air passes through the fins.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described with reference to specific examples shown in the drawings. The example shown in FIG. 1 is an example configured to cool an electronic component 1 such as an LSI, and FIG. 1 is a front view showing the overall configuration. In FIG. 1, a base portion 2 that makes contact with an electronic component 1 corresponding to a heat generating member so as to be able to exchange heat is formed in a flat plate shape from a metal having good thermal conductivity such as copper or an alloy thereof. The lower surface of the base portion 2 is a surface that contacts or joins the electronic component 1.
[0012]
A concave groove 2 </ b> A is provided on the surface of the base portion 2. The base end portion 4 of the heat pipe 3 is fitted into the concave groove 2A, and the upper cover 5 covers the portion of the base end portion 4 of the heat pipe 3 that protrudes from the concave groove 2A, and the base portion 2 is tightly fixed to the surface. Accordingly, the base end portion 4 is sandwiched by the base portion 2 and the upper cover 5.
[0013]
A fixing member 7 that is fixed to the substrate 6 is connected to the periphery of the base portion 2. The fixing member 7 is made of a material such as aluminum or an alloy thereof. That is, the base part 2 is configured to have better thermal conductivity than the fixing member 7, and heat is easily collected in the base part 2. In addition, a plastic sheet 8 is provided between the base portion 2 and the fixing member 7 to form a so-called heat insulating layer.
[0014]
The heat pipe 3 is bent substantially at a right angle and is formed in an L shape. One end periphery of the L-shape are a proximal end 4, is nipped by the base portion 2 and the upper cover -5, it is fixed.
[0015]
In addition, a large number of fins 10 for heat dissipation are provided around the distal end portion 9 that is the other L-shaped end portion of the heat pipe 3 to form a heat dissipation portion. The fin 10 is an annular thin plate member made of a metal such as aluminum or an alloy thereof, and has three attachment holes 10 </ b> A for fitting into the heat pipe 3. The fins 10 are fitted in the heat pipe 3 and arranged in parallel to each other at a predetermined interval in a direction perpendicular to the other end of the heat pipe 3 by appropriate means such as soldering or caulking. It is fixed to the heat pipe 3. The gap between the fins 10 serves as a ventilation path when forced cooling is performed by a fan (not shown) or the like.
[0016]
The periphery of the L-shaped curved portion 5A of the heat pipe 3 is a portion where the fins 10 are not provided. That is, it is set as parts other than the base end part 4 or a thermal radiation part. A wall portion is provided on the base portion 2 so as to surround the curved portion 5 </ b> A of the heat pipe 3, and serves as a shielding wall 11. In other words, the shielding wall 11 is erected on the surface of the base portion 2 so as to block a portion other than the ventilation path in the ventilation direction of the fin 10 when the air is blown by a fan or the like (not shown).
[0017]
The distal end portions 9 of the heat pipes 3 are arranged every other piece with the curved portion 5 </ b> A interposed in the surface direction of the base portion 2. Therefore, the heat pipe 3 is disposed on the surface of the base portion 2 in the opposite direction to the other heat pipes 3 adjacent in parallel. As a result, a triangle having the tip 9 as a vertex is formed on the surface of the base 2. This state is shown in FIG.
[0018]
The tower heat sink 12 is formed with the above-described configuration.
[0019]
A state where the above-described tower heat sink 12 is used will be described. First, the tower heat sink 12 is attached to the electronic component 1. At this time, the electronic component 1 and the base part 2 contact. Heat is generated when the electronic component 1 operates. Heat generated in the electronic component 1 is transmitted to the base portion 2. Since the base end portion 4 of the plurality of tubular heat pipes 3 is fitted and fixed to the base portion 2 in a concave groove 2A provided in the base portion 2, the heat pipe 3 and the base portion 2 are fixed. The heat transfer area is wide. Therefore, the heat of the base portion 2 is efficiently transmitted to the heat pipe 3 and is thermally transported to the fins 10.
[0020]
The base end portion 4 of the heat pipe 3, so by the base portion 2 and the upper cover -5 is sandwiched, the entire outer surface of the proximal portion 4 is a heat transfer surface between the base portion 2, Thermal resistance is reduced. As a result, heat generated in the electronic component 1 is efficiently transported to the fins 10.
[0021]
In addition, a plastic sheet 8 is provided between the base portion 2 and the fixing member 7 to form a so-called heat insulating layer. Accordingly, heat transfer from the base portion 2 to the substrate 6 via the fixing member 7 is prevented.
[0022]
On the other hand, the heat radiating section is blown by a fan or the like (not shown) and forcedly cooled. Since many thin plate-like fins 10 arranged in parallel are provided in the heat radiating portion, the heat radiating area of the tower heat sink 12 is increased.
[0023]
The tip 9 of the heat pipe 3 is a triangular apex. Therefore, the heat pipe 3, the fins 10, and the base portion 2 have a so-called frame structure, so that the strength of the tower heat sink 12 is improved.
[0024]
In addition, since the base part 2 itself is not provided with a function of fixing, the structure for fixing the electronic component 1 or the predetermined substrate 6 and the base part 2 is simplified.
[0025]
Moreover, the temperature drop of the base part 2 due to the diffusion is reduced. Therefore, the periphery of the base end portion 4 is kept at a high temperature. At the same time, the heat of the base portion 2 is transmitted to the base end portion 4. The heat transmitted to the base end portion 4 is heat-transported to the heat radiating portion by the working fluid inside the heat pipe 3. The heat transported to the heat radiating portion is transmitted to the fin 10.
[0026]
At this time, the exposed curved portion 5 </ b> A other than the base end portion 4 or the heat radiating portion of the heat pipe 3 is shielded from the air flow by the shielding wall 11 standing on the base portion 2. Therefore, the air flow is prevented from bypassing the fin 10. In other words, even if the fins 10 are densely arranged on the heat pipe 3, the blown air passes through the fins 10.
[0027]
According to the specific example described above, in the tower heat sink 12, the base end portions 4 of the plurality of tubular heat pipes 3 are fixed along the surface of the base portion 2. And the heat transfer area becomes wider. Therefore, heat can be efficiently transferred from the base portion 2 to the heat pipe 5. Moreover, since the fixing part of the heat pipe 5 and the base part 2 is formed large, the heat pipe 5 and the base part 2 can be easily fixed. As a result, the productivity of the tower heat sink 12 can be improved.
[0028]
Further, the curved portion 5 </ b> A of the heat pipe 3 is shielded from the air blown by the shielding wall 11 erected on the base portion 2. Therefore, the air flow is prevented from bypassing the fin 10 and the blown air passes through the fin 10, so that the heat dissipation of the tower heat sink 12 can be improved. Moreover, the heat radiating part provided with the fin 10 can be made independent by the shielding wall 11. As a result, it is not necessary to provide the fin 10 in the curved portion of the heat pipe 5, so that the productivity of the tower heat sink 12 can be improved.
[0029]
In addition, since the base part 2 itself is not provided with a function of fixing, the structure for fixing the electronic component 1 or the predetermined substrate 6 and the base part 2 is simplified. Therefore, the manufacturability of the tower type heat sink 12 can be improved. Moreover, since the electronic component 1 is fixed to the base portion 2, heat generated in the electronic component 1 can be efficiently conducted to the base portion 2. Therefore, the thermal characteristics of the tower heat sink 12 can be improved.
[0030]
Moreover, the entire outer surface of the base end portion 4 of the heat pipe 3 serves as a heat transfer surface between the base portion 2 and the thermal resistance is reduced by the upper cover 5 which is closely fixed to the surface of the base portion 2. As a result, the thermal characteristics of the tower heat sink 12 can be improved. Further, the heat pipe 3 can be temporarily fixed by the upper cover 5 and the base portion 2. As a result, fine adjustments such as attachment of the fins 10 can be performed when the tower heat sink 12 is manufactured. Therefore, the productivity of the tower type heat sink 12 can be improved.
[0031]
Further, since the tip 9 of the heat pipe 3 is a polygonal apex, the heat pipe 3, the fin 10 and the base 2 have a so-called frame structure. And temporary fixing or the like can be performed. Therefore, the productivity of the tower heat sink 12 can be improved. Moreover, since the space | interval between fins 10 can be formed large, the fin with a large heat radiation area can be used for the thin-plate-like fin 10. As a result, the heat dissipation of the tower heat sink 12 can be improved.
[0032]
In addition, since the plastic sheet 8 is provided between the base portion 2 and the fixing member 7 to form a heat insulating layer, most of the heat transferred to the base portion 2 is not diffused to the base portion 2, It is transmitted to the base end part 4. Therefore, the temperature drop due to the diffusion can be reduced. Therefore, the periphery of the base end part 4 can be kept at a high temperature. When the periphery of the base end 4 is kept at a high temperature, the working fluid inside the heat pipe 3 is efficiently boiled and evaporated. As a result, the heat transport efficiency of the heat pipe 3 can be improved. That is, the heat dissipation of the tower heat sink 12 can be improved. Therefore, it is not necessary to provide the fixing member 7 with a cover for protecting the substrate 6 with heat. Therefore, the productivity of the tower heat sink 12 can be improved.
[0033]
Further, since a large number of thin plate-like fins 10 are provided in the heat radiating portion, the heat radiating area can be increased. As a result, the heat dissipation of the tower heat sink 12 can be improved.
[0034]
Further, since the heat pipe 3 is a heat transfer tube, the heat transfer is performed as the latent heat of the working fluid inside the heat pipe 3, so that the heat transfer to the fin 10 is promoted, and as a result, the heat dissipation efficiency is improved. Can be improved.
[0035]
Further, since the base portion 2 is formed of a material having better thermal conductivity than the fixing member 7, most of the heat transmitted from the electronic component 1 to the base portion 2 is transmitted to the base end portion 4. Therefore, the heat generated in the electronic component 1 can be efficiently transported to the heat radiating portion. Therefore, the heat dissipation of the tower heat sink 12 can be improved.
[0036]
In addition, this invention is not limited to said specific example. That is, the heat insulating layer in the present invention is not limited to the heat insulating layer formed of the plastic sheet 8 described above. For example, a gap is provided between the base portion 2 and the fixing member 7, and the air interposed in the gap is provided. The heat insulation layer insulated by may be formed. In short, it is sufficient that a heat insulating layer is formed between the base portion and the fixing member.
[0037]
In addition, in the tower heat sink 12 of the above specific example, the three heat pipes 3 having an L-shape are used. However, the tower heat sink of the present invention has the shape and number of the heat pipes described above. It is not limited to. For example, it is good also as a structure which uses the heat pipe of the shape curved in U shape, and fixes the intermediate part to a base part.
[0038]
Furthermore, in the tower type heat sink 12 of the specific example described above, the curved portion 5A of the heat pipe 3 is shielded from the air flow by the shielding wall 11, but the configuration of the shielding wall is limited to the configuration of the shielding wall 11 described above. Not. For example, the periphery of the portion of each heat pipe 3 may be covered with a film-like member and shielded from the air flow. In short, it is only necessary that the portion of the heat pipe where the fins are not arranged is shielded from the air flow, and the shielding wall may be any member.
[0039]
By the way, in this invention, it is comprised so that the base part which installed the heat pipe may be fixed to a board | substrate with a fixing member. Therefore, in the present invention, the base portion can be downsized as long as the heat generating member can be attached. Therefore, the base portion can be made of a metal having good thermal conductivity, and the fixing member can be made of an inexpensive material. For example, the base portion can be made of copper, and the fixing member can be made of aluminum. By doing so, the overall cost of the heat sink can be reduced. In that case, it is not necessary to interpose said heat insulation layer. Further, the heat generating member, such as attached to the substrate, may be in contact with the board.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, in the tower heat sink, since the heat insulating layer is provided between the fixed member and the base portion, preventing heat transfer to the base plate from the heat generating member Therefore, the thermal influence on the substrate can be prevented or suppressed.
[0041]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, the portion of the heat pipe where the fins are not mounted is shielded from the air flow by the shielding wall during forced cooling. Therefore, the air flow is prevented from bypassing the fin, and as a result, the blown air passes through the fin, so that heat can be efficiently radiated from the fin. As a result, the thermal characteristics of the tower heat sink can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a tower heat sink according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the invention shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a heat pipe according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component, 2 ... Base part, 3 ... Heat pipe, 6 ... Board | substrate, 7 ... Fixing member, 8 ... Plastic sheet, 10 ... Fin, 11 ... Shielding wall, 12 ... Tower type heat sink.

Claims (2)

管状の複数本のヒートパイプがベース部に立設され、そのヒートパイプにおけるベース部とは反対側の端部側に複数のフィンが装着されたタワー型ヒートシンクにおいて、
前記ベース部に発熱部材が熱伝達可能に取り付けられ、その発熱部材が所定の基板に対して非接触状態となるように前記ベース部が前記基板に搭載され、前記ベース部の周縁部をその基板に対して固定する固定部材が設けられるとともに、その固定部材とベース部との間に断熱層が介在されていることを特徴とするタワー型ヒートシンク。In the tower type heat sink in which a plurality of tubular heat pipes are erected on the base portion, and a plurality of fins are mounted on the end side opposite to the base portion in the heat pipe,
A heat generating member is attached to the base portion so as to be capable of transferring heat, and the base portion is mounted on the substrate so that the heat generating member is in a non-contact state with respect to a predetermined substrate, and the peripheral portion of the base portion is the substrate tower heat sink with a fixing member for fixing is provided for, characterized in that the heat-insulating layer is interposed between the fixing member and the base portion. 前記ヒートパイプが前記ベース部に沿わせた蒸発部とその蒸発部に対して湾曲させられた前記ベース部に対して立設されている凝縮部とを備え、前記フィンが前記湾曲している部分よりも先端部側に装着されており、かつフィンが装着されていない部分で、前記ベース部の表面から所定高さの部分を前記フィンと平行な方向の送風に対して遮断する遮蔽壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタワー型ヒートシンク。  The heat pipe includes an evaporating part along the base part and a condensing part standing with respect to the base part curved with respect to the evaporating part, and the fin is curved. A shielding wall is provided for blocking a portion of a predetermined height from the surface of the base portion against the air flow in a direction parallel to the fin, at a portion that is mounted closer to the tip side than the fin. The tower-type heat sink according to claim 1, wherein the tower-type heat sink is provided.
JP2002112748A 2002-04-15 2002-04-15 Tower type heat sink Expired - Fee Related JP3819316B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112748A JP3819316B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Tower type heat sink
US10/411,281 US7165603B2 (en) 2002-04-15 2003-04-11 Tower type heat sink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112748A JP3819316B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Tower type heat sink

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003309238A JP2003309238A (en) 2003-10-31
JP3819316B2 true JP3819316B2 (en) 2006-09-06

Family

ID=29395126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002112748A Expired - Fee Related JP3819316B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Tower type heat sink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3819316B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103629649A (en) * 2013-12-19 2014-03-12 厦门市信达光电科技有限公司 Radiator and LED (light-emitting diode) lamp assembly

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1745256A4 (en) * 2004-04-09 2009-08-19 Aavid Thermalloy Llc Multiple evaporator heat pipe assisted heat sink
DE102004042154B4 (en) * 2004-08-31 2011-01-05 Asia Vital Components Co., Ltd. cooler
TWI279183B (en) * 2005-08-24 2007-04-11 Delta Electronics Inc Composite heat dissipating apparatus
PL2728066T3 (en) * 2012-10-30 2021-04-06 Joseph Vögele AG Construction machine with machine component
KR101260263B1 (en) 2012-11-23 2013-05-03 김재진 Heat sink equipped with thin chamber using thick burnt deposits and boiling
US20160255746A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Laird Technologies, Inc. Heat sinks including heat pipes and related methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103629649A (en) * 2013-12-19 2014-03-12 厦门市信达光电科技有限公司 Radiator and LED (light-emitting diode) lamp assembly
CN103629649B (en) * 2013-12-19 2016-08-31 厦门市信达光电科技有限公司 Radiator and led lamp component

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003309238A (en) 2003-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7165603B2 (en) Tower type heat sink
US6625021B1 (en) Heat sink with heat pipes and fan
US6894900B2 (en) Heat sink with heat pipe and base fins
US7140422B2 (en) Heat sink with heat pipe in direct contact with component
JP3851875B2 (en) Cooling device and electronic equipment
US7143819B2 (en) Heat sink with angled heat pipe
US20090173474A1 (en) Heat dissipating apparatus extended laterally from heat pipe
US8558373B2 (en) Heatsink, heatsink assembly, semiconductor module, and semiconductor device with cooling device
JP3819316B2 (en) Tower type heat sink
TWI332143B (en) Heat dissipation module
JP2004079754A (en) Heat sink
JP3665508B2 (en) Heat sink with fins
JP2006196786A (en) Heat sink with heat pipe
JP2735306B2 (en) Substrate cooling device
JP2000164773A (en) Radiator
JP3929374B2 (en) Tower type heat sink
JP2002271073A (en) Cooling device for electronic equipment case body
JPH11243289A (en) Electronic equipment
JPH1187586A (en) Cooling structure for multi-chip module
JP5624771B2 (en) Heat pipe and heat sink with heat pipe
TWI308682B (en) Heat dissipation device
JP7269422B1 (en) heat sink
JP3454761B2 (en) Cooling apparatus and cooling method for electronic equipment
JP2813376B2 (en) Mounting board with built-in heat pipe
JP2002076224A (en) Heat dissipating device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060614

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3819316

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees