JP4426684B2 - heatsink - Google Patents

heatsink Download PDF

Info

Publication number
JP4426684B2
JP4426684B2 JP2000029051A JP2000029051A JP4426684B2 JP 4426684 B2 JP4426684 B2 JP 4426684B2 JP 2000029051 A JP2000029051 A JP 2000029051A JP 2000029051 A JP2000029051 A JP 2000029051A JP 4426684 B2 JP4426684 B2 JP 4426684B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
pipe
base plate
plate
heat pipe
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
JP2000029051A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001223308A (en
Inventor
達也 山岡
Original Assignee
ティーエス ヒートロニクス 株式会社
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 ティーエス ヒートロニクス 株式会社 filed Critical ティーエス ヒートロニクス 株式会社
Priority to JP2000029051A priority Critical patent/JP4426684B2/en
Publication of JP2001223308A publication Critical patent/JP2001223308A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4426684B2 publication Critical patent/JP4426684B2/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
    • F28D15/0233—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 the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上に配置された半導体素子等の発熱体から生じる熱を放熱するヒートシンクに関する。特には、小型で高い熱輸送効率を有するヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
電子機器に搭載される半導体素子等の発熱体の冷却には、従来よりヒートシンクが使用されている。このヒートシンクの一種として、発熱体が取り付けられるベース板と、ベース板に取り付けられるヒートパイプから主に構成されているものがある。ヒートパイプとは、内部の密閉空間を真空に引いた後に、水やブタン、アルコール等の作動流体を封入したものである。発熱体が取り付けられたベース板の部分は抜熱部となり、発熱体から熱が伝えられる。抜熱部に伝えられた熱は、抜熱部のヒートパイプ内の作動流体を蒸発させる。蒸気はヒートパイプの放熱部に移動して放熱し、蒸気は液体に戻る。この密閉空間内の作動流体の相の変化や移動により、発熱体の熱を拡散させる。放熱部にはフィン等が設けられており、熱を有効に拡散させる。
【０００３】
なお、放熱フィンは数を多くしたり、フィンとヒートパイプとの接触面積を広くすることで放熱が促進されて放熱効率が向上する。しかし、放熱フィンを長くすると、放熱フィン内の伝熱長さが長くなり、フィン先端の温度が上昇して放熱効率が下がる。
【０００４】
近年では、電子機器に搭載される部品の集積度や搭載密度の増加にともない、ヒートシンクの小型化や熱輸送効率の向上が求められている。このようなヒートシンクとして、特開平１１−３５１７６９号や特開２０００−１８８５３号等に開示されているものがある。
【０００５】
図９は、特開平１１−３５１７６９号に開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
このヒートシンク１００はベース板１０３にＵ字型ヒートパイプ１０５の底辺がはめ込まれている。ヒートパイプ１０５のベース板１０３から立ち上がる左右の他辺部には複数の第一フィン１０７ｂが差し込まれており、さらに最下部の第一フィン１０７'とベース板１０３の間に第二フィン１０７aが取り付けられている。
従来間隙であったベース板１０３と最下部の第一フィン１０７'間に第二フィン１０７aを取り付けることで、高い放熱性能を得ることができる。
【０００６】
特開平１１−３５１７６９号のＵ字型ヒートパイプ１０５は円筒状のヒートパイプが使用されている。同号では、プレート型ヒートパイプの適用については言及されていない。
また、同号のヒートシンクでは、Ｕ字型ヒートパイプ１０５がベース板１０３にはめ込まれた状態で、第二フィン１０７aをベース板１０３から立設させる工程は複雑であり、組み立てに時間やコストがかかる。
さらに、第一フィン１０７ｂはベース板１０３と平行に配置されている。このように第一フィン１０７ｂに円筒状ヒートパイプを圧入した場合、圧入部の接触熱抵抗が大きくなり、効率が悪くなることがある。
【０００７】
図１０は、特開２０００−１８８５３号に開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
このヒートシンク２００は、プレート型ヒートパイプ２０５の一端に、発熱部品２０９が取り付けられる熱伝導板２０３（ベース板）が配置されており、他方の端部にはフィン２０７が取り付けられている。熱伝導板２０３に伝えられた熱はさらにプレート型ヒートパイプ２０５に伝わって移動し、フィン２０７から放熱される。
【０００８】
上述の構造では、熱伝導板２０３の接するヒートパイプ２０５の部分（抜熱部）に放熱フィンが配置されていない。このため、放熱性が劣り、全体として放熱効率が低くなる。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、小型で高い放熱効率を有するヒートシンクを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に関連するヒートシンクは、 発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクであって； 上記ヒートパイプ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フィンが立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二の群の放熱フィンが、上記ベース板に対してほぼ垂直に立設されていることを特徴とする。
放熱フィンを、抜熱部と、抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設けることで、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えながらフィンの設置面積を増大させることができる。また、放熱部の位置や方向を選択することにより、ヒートシンクが設置される周囲の空間を有効に利用することができる。さらに、プレート型ヒートパイプを使用していることにより効率的に熱を輸送することができる。このため小型で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
【００１１】
本発明のベースとなるヒートシンクは、 発熱体が取り付けられるベース板と、 該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパイプと、 該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクであって； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と放熱部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイプ抜熱部の反ベース板側の面に、第一の群の放熱フィンが立設されており、 上記ヒートパイプ放熱部に、第二の群の放熱フィンが立設されていることを特徴とする。
抜熱部と放熱部間を折り曲げることで、ヒートシンクが設置される空間に合わせて放熱部を配置し、放熱フィンの設置面積を増大させることができる。したがって小型で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供することができる。
【００１２】
この態様においては、上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向して多層状に配置されていることが好ましい。放熱部と抜熱部を多層とすることで、ヒートシンクの寸法を小型化することができる。
さらに、上記フィンは、その基端部が、対向する多層状ヒートパイプの一方に熱伝導性の高い方法で取り付けられており、その先端部が、対向する多層状ヒートパイプの他方とスキマを隔てて向き合っており、該スキマに断熱層が介装されていることが好ましい。対向する多層状ヒートパイプの一方から他方への不規則な熱伝達を防ぐことができ、熱輸送効率を向上させる。
【００１３】
また、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ垂直に延びるように配置されていることとしてもよい。放熱部上方の空間が空いている場合、その空間を利用する縦長型として好適である。
【００１４】
また、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行に延びるように配置されていることとしてもよい。放熱部側方の空間が空いている場合、その空間を利用する横長型として好適である。
【００１５】
本発明に関連する他のヒートシンクは、 発熱体が取り付けられるベース板と、該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパイプと、該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、を具備するヒートシンクであって； 上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と放熱部との間で折り曲げられており、 上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向して多層状に配置されており、 該放熱部に放熱フィンが設けられていることを特徴とする。
複数の発熱体が平行に配置されて、その周囲にヒートシンクを取り付ける空間がない場合等に、この発熱体に対してヒートシンクを設けることができるとともに、抜熱部の反ベース板側の空間に別の発熱体を配置させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の第一実施例に係るヒートシンクの構造を示す側面図である。
このヒートシンク１は、ベース板３と、同ベース板３に熱的に接続されているプレート型ヒートパイプ５、及び、同プレート型ヒートパイプ５に熱的に接続されている放熱フィン７等から構成されている。
【００１７】
ベース板３の発熱体９が取り付けられる部分は、発熱体９から熱が伝達される。ベース板３は熱伝導率の高いアルミニウム等の金属で作られる。発熱体９は、高熱伝導性の接着剤等の熱伝導性の高い手段によりベース板に固定される。
【００１８】
プレート型ヒートパイプ５は、蛇行細管が比較的薄い平板の中に作りこまれた蛇行細管ヒートパイプ等が使用される。蛇行細管ヒートパイプとは、以下の特性を有するヒートパイプのことである（特開平４−１９００９０号参照）。
（１）細管の両端末が相互に流通自在に連結されて密閉されている。
（２）細管のある部分は受熱部（抜熱部）、他のある部分は放熱部となっている。
（３）受熱部と放熱部が交互に配置されており、両部の間を細管が蛇行している。
（４）細管内には２相凝縮性流体が封入されている。
（５）細管の内壁は、上記作動流体が常に管内を閉塞した状態のままで循環または移動することができる最大直径以下の径をもつ。
【００１９】
プレート型ヒートパイプ５は、一部がベース板３にロウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導率の高い方法で取り付けられており、この部分が抜熱部１１となっている。同ヒートパイプ５は、この抜熱部１１の一端からほぼ直角に上向きに折り曲げられて立ち上がっており、さらに抜熱部１１と平行で抜熱部１１と対向するようにほぼ直角に折り曲げられている。この抜熱部１１と平行な部分は放熱部１３となる。同ヒートパイプ５はさらに、放熱部１３の先端部（図の右端部）においてほぼ直角に上向きに折り曲げられている。なお、放熱部１３を２層・３層と設けてもよい。
【００２０】
放熱フィン７は、この例では、熱伝導性の高いアルミニウム等の金属をプレスにより折り曲げ加工したコルゲートフィンである。第一放熱フィン７aは、プレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１（ベース板の反対側の面）に、第二放熱フィン７ｂは放熱部１３に、ロウ付けや接着剤、グリス等の熱伝導性の高い方法で取り付けられる。
【００２１】
プレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１に取り付けられている放熱フィン７aの上面と、同プレート型ヒートパイプ５の放熱部１３の裏面間の、同ヒートパイプの折り曲げ部と反対側の端部付近には断熱材１５が挟み込まれている。断熱材１５はウレタンシート等であり、フィンの折り曲げ部上面と放熱部の裏面に断熱性及び耐熱性を有する接着剤で接着されている。
【００２２】
図２は、図１のヒートシンクの熱輸送作用を説明する図である。
ベース板３に取り付けられている発熱部品９の発熱量をＱtotal、抜熱部１１の第一フィン７aから放熱される熱量をＱfin、プレート型ヒートパイプ５を通って放熱部１３に伝えられた熱が第二フィン７ｂから放熱される熱量をＱheatpipeとすると、Ｑtotal＝Ｑfin＋Ｑheatpipeとなる。すなわち、発熱部品９の熱量（Ｑtotal）はベース板３を通ってプレート型ヒートパイプ５の抜熱部１１に伝えられる。抜熱部１１に伝えられた熱量の一部は、第一フィン７aから放熱される（Ｑfin）。第一フィン７aから放熱されなかった分の熱量は、プレート型ヒートパイプ５を通り放熱部１３に伝えられる。この熱量は放熱部１３で第二フィン７ｂから放熱される（Ｑheatpipe）。
断熱材１５は、抜熱部１１の第一フィン７aの先端から放熱部１３へ直接熱が伝わることを防ぎ、抜熱部１１の熱量をプレート型ヒートパイプ５を介して均等に放熱部１３に伝える。このため、熱量が第一フィン７aに集中することが抑えられ、均等に放熱部１３に伝えられて放熱させることができる。
【００２３】
図３は、本発明の第二実施例に係るヒートシンクの構造を示す側面図である。
このヒートシンクは、図１のヒートシンクのコルゲートフィンの替りに格子状フィン１７a、１７ｂが用いられたものである。格子状フィンは一般にアルミニウムの押し出し成形で作られる。
【００２４】
図４は、本発明に関連するヒートシンクの構造を示す側面図である。
このヒートシンクは、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側からほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上げられ、２つの放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１には放熱フィン１９aが設けられている。放熱部の互いに向かい合う面には、抜熱部１１と平行になるように放熱フィン１９ｂ、１９ｃが設けられている。
この例のヒートシンクは放熱部を二箇所に設けることができるため、特に放熱効率を向上させることができる。さらに、発熱部上方の縦長の空間を有効に利用することができる。
【００２５】
図５は、本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す断面図である。
このヒートシンクは、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の両側からほぼ直角に上方に折り曲げられて立ち上がっている。さらにこの立ち上がり部からほぼ直角に外方向に折り曲げられて、抜熱部１１とほぼ平行な２つの放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１には放熱フィン２１aが設けられている。放熱部の下面には放熱フィン２１ｂ、２１ｃが設けられている。
この例のヒートシンクは放熱部を二箇所に設けることができるため、特に放熱効率を向上させることができる。さらに、発熱部側方の横長の空間を有効に利用することができる。
【００２６】
図６は、本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す断面図である。
このヒートシンクは、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側から、同ヒートパイプと同面上に延びて放熱部１３を形成している。抜熱部１１と放熱部１３には各々放熱フィン２３a、２３ｂが取り付けられている。
この例のヒートシンクは、特に発熱体の片側に空間があるときにこの空間を有効に利用することができる。
【００２７】
図７は、本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
このヒートシンクは、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側からほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角に抜熱部１１と平行で対向するように延びて放熱部１３−１を形成している。同ヒートパイプ５はこの放熱部１３−１からほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらに放熱部１３−１と平行になるように折り返されて第二の放熱部１３−２を形成している。すなわち、放熱部が２層に形成されている。各放熱部には放熱フィン２５a、２５ｂが設けられている。抜熱部１１には放熱フィンは設けられておらず、空間２７となっている。
この例のヒートシンクは、発熱体が平行に配置されている場合等において、上述の空間２７に別の発熱体等を配置することができる。
【００２８】
図８は、本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
このヒートシンクは、プレート型ヒートパイプ５が抜熱部１１の片側からほぼ直角に折り曲げられて立ち上がり、さらにほぼ直角に抜熱部１１と平行で対向するように延びている。さらに、この対向部と抜熱部１１の間の空間を、側面からみて螺旋状に折り曲げられて、抜熱部１１と平行な２層の放熱部１３−１、１３−２を形成している。抜熱部１１には放熱フィン２９aが設けられている。各放熱部には放熱フィン２９ｂ、２９ｃが設けられている。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ヒートパイプを折り曲げ等により加工して抜熱部と放熱部の位置を離し、放熱フィンを、抜熱部と、抜熱部から離れた位置の放熱部の二箇所に設けることで、ヒートシンク自身の寸法を小さく抑えながらフィンの設置面積を増大させることができる。また、放熱部の位置や方向を選択することにより、シートシンクが設置される周囲の空間を有効に利用することができる。さらに、プレート型ヒートパイプを使用していることにより効率的に熱を輸送することができる。このため小型で高い熱輸送効率のヒートシンクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施例に係るヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図２】 図１のヒートシンクの熱輸送作用を説明する図である。
【図３】 本発明の第二実施例に係るヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図４】 本発明に関連するヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図５】 本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図６】 本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図７】 本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図８】 本発明に関連する他のヒートシンクの構造を示す側面図である。
【図９】 特開平１１−３５１７６９号に開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
【図１０】 特開２０００−１８８５３号に開示されたヒートシンクの構造の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ ヒートシンク ３ ベース板
５ ヒートパイプ ７ 放熱フィン
９ 発熱体 １１ 抜熱面
１３ 放熱面 １５ 断熱材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sink that dissipates heat generated from a heating element such as a semiconductor element disposed on a circuit board. In particular, the present invention relates to a heat sink having a small size and high heat transport efficiency.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, a heat sink is used for cooling a heating element such as a semiconductor element mounted on an electronic device. One type of heat sink is mainly composed of a base plate to which a heating element is attached and a heat pipe attached to the base plate. The heat pipe is one in which a working fluid such as water, butane, or alcohol is sealed after an internal sealed space is evacuated. The portion of the base plate to which the heating element is attached becomes a heat removal part, and heat is transmitted from the heating element. The heat transferred to the heat removal unit evaporates the working fluid in the heat pipe of the heat removal unit. The steam moves to the heat radiating part of the heat pipe and dissipates heat, and the steam returns to liquid. The heat of the heating element is diffused by the change or movement of the phase of the working fluid in the sealed space. The heat radiating portion is provided with fins and the like, and effectively diffuses heat.
[0003]
Note that heat dissipation is promoted by increasing the number of heat dissipating fins or by increasing the contact area between the fins and the heat pipe, thereby improving heat dissipating efficiency. However, if the radiating fin is lengthened, the heat transfer length in the radiating fin is lengthened, the temperature at the tip of the fin is increased, and the heat radiation efficiency is lowered.
[0004]
In recent years, with the increase in the degree of integration and mounting density of components mounted on electronic devices, it is required to reduce the size of the heat sink and improve the heat transport efficiency. As such heat sinks, there are those disclosed in JP-A-11-351769 and JP-A-2000-18853.
[0005]
FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of a heat sink structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-351769.
In the heat sink 100, the base of the U-shaped heat pipe 105 is fitted into the base plate 103. A plurality of first fins 107 b are inserted into the left and right other sides rising from the base plate 103 of the heat pipe 105, and a second fin 107 a is attached between the lowermost first fin 107 ′ and the base plate 103. It has been.
By attaching the second fin 107a between the base plate 103, which has been a conventional gap, and the first fin 107 ′ at the bottom, high heat dissipation performance can be obtained.
[0006]
A cylindrical heat pipe is used as the U-shaped heat pipe 105 of JP-A-11-351769. The issue does not mention the application of plate heat pipes.
Further, in the heat sink of the same number, the process of erecting the second fin 107a from the base plate 103 with the U-shaped heat pipe 105 fitted in the base plate 103 is complicated, and it takes time and cost to assemble. .
Further, the first fins 107 b are arranged in parallel with the base plate 103. Thus, when a cylindrical heat pipe is press-fitted into the first fin 107b, the contact thermal resistance of the press-fitted part increases, and the efficiency may deteriorate.
[0007]
FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a heat sink structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18853.
In the heat sink 200, a heat conductive plate 203 (base plate) to which a heat generating component 209 is attached is arranged at one end of a plate heat pipe 205, and a fin 207 is attached to the other end. The heat transferred to the heat conduction plate 203 is further transferred to the plate heat pipe 205 and moved, and is radiated from the fins 207.
[0008]
In the above-described structure, no heat radiating fin is disposed in the portion (heat extraction portion) of the heat pipe 205 that the heat conduction plate 203 contacts. For this reason, heat dissipation is inferior and heat dissipation efficiency becomes low as a whole.
[0009]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a heat sink that is small and has high heat dissipation efficiency.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a heat sink related to the present invention includes a base plate to which a heating element is attached, a part (heat removal part) connected to the base plate, and another part (heat radiation part). A heat sink comprising: a plate-type heat pipe configured to extend away from the base plate; and a heat radiation fin connected to the surface of the heat pipe; A first group of radiating fins is erected on the surface opposite to the base plate, and a second group of radiating fins is erected substantially perpendicularly to the base plate on the heat pipe radiating portion. It is characterized by.
By providing the heat radiating fins at two locations, the heat removal portion and the heat radiating portion at a position away from the heat removal portion, the installation area of the fins can be increased while keeping the size of the heat sink itself small. Further, by selecting the position and direction of the heat radiating portion, the surrounding space where the heat sink is installed can be used effectively. Furthermore, heat can be efficiently transported by using a plate-type heat pipe. For this reason, a heat sink having a small size and high heat transport efficiency can be provided.
[0011]
The heat sink that is the base of the present invention includes a base plate to which a heating element is attached, a part (heat removal part) connected to the base plate, and another part (heat radiation part) separated from the base plate. A heat sink comprising: a plate heat pipe configured to extend to a position; and a heat radiating fin connected to a surface of the heat pipe; and the plate heat pipe includes the heat removal portion and the heat radiating portion. A heat radiation fin of the first group is erected on the surface on the side opposite to the base plate of the heat pipe heat removal part, and the heat radiation of the second group is provided on the heat pipe heat radiation part. A fin is provided upright.
By bending between the heat extraction part and the heat radiation part, the heat radiation part can be arranged in accordance with the space where the heat sink is installed, and the installation area of the heat radiation fins can be increased. Therefore, it is possible to provide a heat sink having a small size and high heat transport efficiency.
[0012]
In this aspect, it is preferable that the heat pipe heat dissipating part is arranged in a multilayer shape so as to be substantially parallel to and opposed to the heat removal part. By making the heat dissipating part and the heat removal part multilayer, the size of the heat sink can be reduced.
Further, the fin has a base end attached to one of the opposing multi-layer heat pipes by a method having high thermal conductivity, and a tip of the fin separates the other multi-layer heat pipe from the other. and face Te, it is preferable that the heat-insulating layer is interposed said clearance. Irregular heat transfer from one of the opposing multilayer heat pipes to the other can be prevented, and heat transport efficiency is improved.
[0013]
Further, the heat pipe heat radiating portion may be arranged so as to extend substantially perpendicular to the heat removal portion. When the space above the heat dissipating part is vacant, it is suitable as a vertically long type using the space.
[0014]
Moreover, it is good also as the said heat pipe thermal radiation part being arrange | positioned so that it may extend substantially in parallel with respect to the said heat removal part. When the space on the side of the heat dissipating part is vacant, it is suitable as a horizontally long type using the space.
[0015]
Other heat sinks related to the present invention include a base plate to which a heating element is attached and a part (heat removal part) connected to the base plate, and the other part (heat radiation part) is separated from the base plate. A heat sink comprising: a plate-type heat pipe configured to extend to a predetermined position; and a heat radiation fin connected to a surface of the heat pipe; the plate-type heat pipe including the heat removal portion and the heat radiation portion. And the heat pipe heat dissipating part is arranged in a multi-layer shape so as to be substantially parallel to and opposed to the heat removal part, and the heat dissipating part is provided with heat dissipating fins. It is characterized by.
When multiple heat generators are arranged in parallel and there is no space for mounting the heat sink around them, a heat sink can be provided for this heat generator, and the heat sink is separated from the space on the side opposite to the base plate. The heating element can be arranged.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, it demonstrates, referring drawings.
FIG. 1 is a side view showing the structure of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
The heat sink 1 includes a base plate 3, a plate heat pipe 5 that is thermally connected to the base plate 3, and heat radiation fins 7 that are thermally connected to the plate heat pipe 5. Has been.
[0017]
Heat is transmitted from the heating element 9 to the portion of the base plate 3 to which the heating element 9 is attached. The base plate 3 is made of a metal such as aluminum having a high thermal conductivity. The heating element 9 is fixed to the base plate by means having high thermal conductivity such as a high thermal conductive adhesive.
[0018]
As the plate-type heat pipe 5, a meandering capillary heat pipe or the like in which meandering narrow tubes are formed in a relatively thin flat plate is used. The meandering capillary heat pipe is a heat pipe having the following characteristics (see Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-190090).
(1) Both ends of the thin tube are connected to each other so as to be freely flowable and sealed.
(2) The part with the thin tube is the heat receiving part (heat extracting part), and the other part is the heat radiating part.
(3) The heat receiving portions and the heat radiating portions are alternately arranged, and the thin tubes meander between the two portions.
(4) A two-phase condensable fluid is sealed in the narrow tube.
(5) The inner wall of the thin tube has a diameter equal to or smaller than the maximum diameter at which the working fluid can circulate or move while the inside of the tube is always closed.
[0019]
A part of the plate-type heat pipe 5 is attached to the base plate 3 by a method having high thermal conductivity such as brazing, an adhesive, or grease. The heat pipe 5 is bent upward from one end of the heat removal portion 11 and bent upward at a substantially right angle, and is further bent substantially at a right angle so as to face the heat removal portion 11 in parallel with the heat removal portion 11. . A portion parallel to the heat removal portion 11 becomes a heat dissipation portion 13. The heat pipe 5 is further bent upward at a substantially right angle at the distal end portion (right end portion in the figure) of the heat radiating portion 13. In addition, you may provide the thermal radiation part 13 with 2 layers and 3 layers.
[0020]
In this example, the heat radiating fins 7 are corrugated fins obtained by bending a metal such as aluminum having high thermal conductivity with a press. The first heat dissipating fins 7a are connected to the heat removal part 11 (surface opposite to the base plate) of the plate heat pipe 5, and the second heat dissipating fins 7b are connected to the heat dissipating part 13 to conduct heat such as brazing, adhesive or grease. Attached in a highly reliable way.
[0021]
Near the end opposite to the bent portion of the heat pipe between the upper surface of the heat radiating fin 7a attached to the heat removal portion 11 of the plate heat pipe 5 and the rear surface of the heat radiating portion 13 of the plate heat pipe 5 A heat insulating material 15 is sandwiched between the two. The heat insulating material 15 is a urethane sheet or the like, and is bonded to the upper surface of the bent portion of the fin and the rear surface of the heat radiating portion with an adhesive having heat insulating properties and heat resistance.
[0022]
FIG. 2 is a view for explaining the heat transport action of the heat sink of FIG.
The amount of heat generated by the heat generating component 9 attached to the base plate 3 is Qtotal, the amount of heat dissipated from the first fin 7a of the heat removal unit 11 is Qfin, and the heat transmitted to the heat dissipation unit 13 through the plate heat pipe 5 When Qheatpipe is the amount of heat radiated from the second fin 7b, Qtotal = Qfin + Qheatpipe. That is, the amount of heat (Qtotal) of the heat generating component 9 is transmitted to the heat removal portion 11 of the plate heat pipe 5 through the base plate 3. Part of the heat transmitted to the heat removal unit 11 is radiated from the first fin 7a (Qfin). The amount of heat that has not been radiated from the first fin 7 a is transmitted to the heat radiating portion 13 through the plate heat pipe 5. This amount of heat is radiated from the second fin 7b at the heat radiating portion 13 (Qheatpipe).
The heat insulating material 15 prevents heat from being directly transferred from the tip of the first fin 7 a of the heat removal portion 11 to the heat radiation portion 13, and the heat amount of the heat removal portion 11 is evenly distributed to the heat radiation portion 13 via the plate heat pipe 5. Tell. For this reason, it is suppressed that the amount of heat concentrates on the first fin 7a, and the heat can be evenly transmitted to the heat radiating portion 13 to be radiated.
[0023]
FIG. 3 is a side view showing the structure of the heat sink according to the second embodiment of the present invention.
In this heat sink, lattice-like fins 17a and 17b are used instead of the corrugated fins of the heat sink of FIG. Lattice fins are generally made by extrusion of aluminum.
[0024]
FIG. 4 is a side view showing the structure of the heat sink related to the present invention.
In this heat sink, the plate-type heat pipe 5 is raised by bending upward from both sides of the heat removal part 11 substantially at right angles to form two heat radiation parts 13-1 and 13-2. The heat removal part 11 is provided with heat radiation fins 19a. Radiation fins 19 b and 19 c are provided on the surfaces of the heat radiating portion facing each other so as to be parallel to the heat removal portion 11.
Since the heat sink of this example can be provided with two heat dissipating portions, the heat dissipating efficiency can be particularly improved. Furthermore, the vertically long space above the heat generating portion can be used effectively.
[0025]
FIG. 5 is a sectional view showing another heat sink structure related to the present invention.
The heat sink stands up with the plate-type heat pipe 5 bent upward at substantially right angles from both sides of the heat removal portion 11. Further, it is bent outward from the rising portion substantially at a right angle to form two heat radiation portions 13-1 and 13-2 that are substantially parallel to the heat removal portion 11. The heat removal part 11 is provided with heat radiation fins 21a. Radiation fins 21b and 21c are provided on the lower surface of the heat radiation portion.
Since the heat sink of this example can be provided with two heat dissipating portions, the heat dissipating efficiency can be particularly improved. Furthermore, the horizontally long space on the side of the heat generating part can be used effectively.
[0026]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another heat sink structure related to the present invention.
In this heat sink, the plate-type heat pipe 5 extends from one side of the heat removal part 11 to the same surface as the heat pipe to form a heat radiation part 13. Radiation fins 23a and 23b are attached to the heat removal part 11 and the heat radiation part 13, respectively.
The heat sink of this example can effectively utilize this space particularly when there is a space on one side of the heating element.
[0027]
FIG. 7 is a side view showing another heat sink structure related to the present invention.
In this heat sink, the plate-type heat pipe 5 rises from one side of the heat removal part 11 by being bent at a substantially right angle, and further extends so as to face the heat removal part 11 at a substantially right angle to form a heat radiation part 13-1. ing. The heat pipe 5 is bent at a substantially right angle from the heat radiating portion 13-1, rises, and is further folded back to be parallel to the heat radiating portion 13-1, thereby forming a second heat radiating portion 13-2. That is, the heat radiation part is formed in two layers. Each heat radiation part is provided with heat radiation fins 25a and 25b. The heat removal portion 11 is not provided with heat radiating fins, and is a space 27.
In the heat sink of this example, when the heating elements are arranged in parallel, another heating element or the like can be arranged in the space 27 described above.
[0028]
FIG. 8 is a side view showing another heat sink structure related to the present invention.
The heat sink has a plate-type heat pipe 5 that is bent at a substantially right angle from one side of the heat removal portion 11 and rises, and further extends at a substantially right angle so as to face the heat removal portion 11 in parallel. Further, the space between the facing portion and the heat removal portion 11 is spirally viewed from the side surface to form two layers of heat radiation portions 13-1 and 13-2 parallel to the heat removal portion 11. . The heat removal part 11 is provided with heat radiation fins 29a. Each heat dissipating part is provided with heat dissipating fins 29b and 29c.
[0029]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the heat pipe is processed by bending or the like so as to separate the positions of the heat removal part and the heat radiation part, and the heat radiation fin is separated from the heat removal part and the heat removal part. By providing the heat sink at two locations, the fin installation area can be increased while keeping the size of the heat sink itself small. Further, by selecting the position and direction of the heat radiating portion, the surrounding space where the sheet sink is installed can be used effectively. Furthermore, heat can be efficiently transported by using a plate-type heat pipe. For this reason, a heat sink having a small size and high heat transport efficiency can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing the structure of a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a heat transport action of the heat sink of FIG.
FIG. 3 is a side view showing the structure of a heat sink according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing the structure of a heat sink related to the present invention.
FIG. 5 is a side view showing the structure of another heat sink related to the present invention.
FIG. 6 is a side view showing the structure of another heat sink related to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing the structure of another heat sink related to the present invention.
FIG. 8 is a side view showing the structure of another heat sink related to the present invention.
FIG. 9 is a view schematically showing an example of a heat sink structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-351769.
FIG. 10 is a diagram schematically showing an example of a heat sink structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-18853.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink 3 Base board 5 Heat pipe 7 Radiation fin 9 Heating body 11 Heat removal surface 13 Heat radiation surface 15 Heat insulating material

Claims (2)

発熱体が取り付けられるベース板と、
該ベース板に一部（抜熱部）が接続されており、他の一部（放熱部）が該ベース板から離れた位置に延びるように構成されているプレート型ヒートパイプと、
該ヒートパイプの表面に接続された放熱フィンと、
を具備するヒートシンクであって；
上記プレート型ヒートパイプが上記抜熱部と放熱部との間で折り曲げられており、
上記ヒートパイプ放熱部が、上記抜熱部に対してほぼ平行するとともに対向して多層状に配置されており、
上記フィンは、その基端部が、対向する多層状ヒートパイプの一方に取り付けられており、その先端部が、対向する多層状ヒートパイプの他方とスキマを隔てて向き合っており、
該スキマに断熱層が介装されていることを特徴とするヒートシンク。A base plate to which a heating element is attached;
A plate-type heat pipe configured such that a part (heat extraction part) is connected to the base plate and the other part (heat dissipation part) extends to a position away from the base plate;
Radiating fins connected to the surface of the heat pipe;
A heat sink comprising:
The plate-type heat pipe is bent between the heat removal part and the heat radiation part,
The heat pipe heat dissipating part is arranged in a multi-layer shape facing and substantially parallel to the heat removal part,
The base end of the fin is attached to one of the opposing multilayer heat pipes, and the tip of the fin faces the other of the opposing multilayer heat pipes with a gap therebetween,
A heat sink, wherein a heat insulating layer is interposed in the gap. 上記断熱層が、上記ヒートパイプの折り曲げられた部分の反対側の端部付近に挟み込まれていることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。  The heat sink according to claim 1, wherein the heat insulating layer is sandwiched near an end portion on the opposite side of the bent portion of the heat pipe.
JP2000029051A 2000-02-07 2000-02-07 heatsink Expired - Fee Related JP4426684B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000029051A JP4426684B2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 heatsink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000029051A JP4426684B2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 heatsink

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001223308A JP2001223308A (en) 2001-08-17
JP4426684B2 true JP4426684B2 (en) 2010-03-03

Family

ID=18554371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000029051A Expired - Fee Related JP4426684B2 (en) 2000-02-07 2000-02-07 heatsink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4426684B2 (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6935409B1 (en) 1998-06-08 2005-08-30 Thermotek, Inc. Cooling apparatus having low profile extrusion
US7147045B2 (en) * 1998-06-08 2006-12-12 Thermotek, Inc. Toroidal low-profile extrusion cooling system and method thereof
US9113577B2 (en) 2001-11-27 2015-08-18 Thermotek, Inc. Method and system for automotive battery cooling
US7857037B2 (en) 2001-11-27 2010-12-28 Thermotek, Inc. Geometrically reoriented low-profile phase plane heat pipes
RU2300856C2 (en) * 2002-04-06 2007-06-10 Залман Тек Ко.,Лтд Device for cooling microcircuits of graphic video adapter
US7165603B2 (en) * 2002-04-15 2007-01-23 Fujikura Ltd. Tower type heat sink
US7140422B2 (en) 2002-09-17 2006-11-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heat sink with heat pipe in direct contact with component
US6894900B2 (en) * 2002-09-17 2005-05-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heat sink with heat pipe and base fins
US7143819B2 (en) 2002-09-17 2006-12-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Heat sink with angled heat pipe
CN2736925Y (en) 2004-09-15 2005-10-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Heat sink
US7237338B2 (en) 2005-01-05 2007-07-03 Cpumate Inc. Method for manufacturing heat-dissipating device with isothermal plate assembly of predetermined shape
PL1681911T3 (en) * 2005-01-17 2008-01-31 Cpumate Inc Heat-dissipating device with isothermal plate assembly of predetermined shape and method for manufacturing the same
CN101365325B (en) * 2007-08-10 2010-12-08 华硕电脑股份有限公司 Heat radiating module and dismountable extension card applying the cooling module
JP5667739B2 (en) * 2008-05-12 2015-02-12 株式会社東芝 Heat sink assembly, semiconductor module, and semiconductor device with cooling device
US8047266B2 (en) * 2008-06-13 2011-11-01 Fu Zhun Precision Industry (Shen Zhen) Co., Ltd. Heat dissipation device
WO2011058622A1 (en) 2009-11-11 2011-05-19 株式会社 東芝 Heatsink, heatsink assembly, semiconductor module, and semiconductor device with cooling device
EP2587534A4 (en) * 2010-06-22 2014-04-09 Young Dong Tech Co Ltd Cooling device for a heat-emitting element
JP2015164166A (en) * 2014-02-03 2015-09-10 水谷電機工業株式会社 Radiator and manufacturing method for the same
WO2016088669A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-09 大沢健治 Heat transfer unit for cooling and manufacturing method thereof
JP7164545B2 (en) 2017-11-21 2022-11-01 ローム株式会社 Semiconductor equipment, power modules and power supplies
JP7113914B2 (en) * 2018-12-26 2022-08-05 三菱電機株式会社 Heatsinks, heatsink assemblies, electronics, and methods of making heatsinks
CN110718725B (en) * 2019-10-22 2023-03-31 黎盆兄 Many specifications of combination formula radiator of new energy automobile power battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001223308A (en) 2001-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4426684B2 (en) heatsink
US7965511B2 (en) Cross-flow thermal management device and method of manufacture thereof
CN100456461C (en) Heat sink of heat pipe
JP5684228B2 (en) heatsink
EP3405733B1 (en) Multi-level oscillating heat pipe implementation in an electronic circuit card module
JPH0735955B2 (en) Integrated heat pipe / heat exchanger / tightening assembly and method for obtaining same
JP5228115B2 (en) heatsink
JPH11351769A (en) Heat sink
WO1999034438A1 (en) Heat sink
EP1708261B1 (en) Heat pipe radiator for a heat-generating component
JP4177337B2 (en) Heat sink with heat pipe
JP4833746B2 (en) Heat pipe and heat sink
JP4707840B2 (en) Radiator and manufacturing method thereof
JP5546280B2 (en) Connection part of heat pipe heat receiving part and connection method of heat pipe heat receiving part
JP2009076622A (en) Heat sink and electronic apparatus using the same
JP2002151636A (en) Heat sink
JP2000332175A (en) Heat sink with fin
JP2008021697A (en) Heat dispersion radiator
JP2014115054A (en) Self-excited vibration type heat pipe
JP5624771B2 (en) Heat pipe and heat sink with heat pipe
JP5625835B2 (en) heat pipe
JP2000018853A (en) Cooling structure using plate type heat pipe
JPH10185466A (en) Heat pipe type heat sink
JP4358963B2 (en) heatsink
JP4267977B2 (en) Cooling module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090413

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090512

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090908

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: 20091208

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4426684

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121218

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151218

Year of fee payment: 6

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