JPH10125836A - Heat sink cooling apparatus - Google Patents
Heat sink cooling apparatusInfo
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- JPH10125836A JPH10125836A JP27676996A JP27676996A JPH10125836A JP H10125836 A JPH10125836 A JP H10125836A JP 27676996 A JP27676996 A JP 27676996A JP 27676996 A JP27676996 A JP 27676996A JP H10125836 A JPH10125836 A JP H10125836A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大規模集積回路
（ＬＳＩ）パッケージ、パワートランジスタ等の発熱を
伴う電子部品等の各種発熱体の冷却に用いられるヒート
シンク冷却装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a heat sink cooling device used for cooling various heat generating elements such as large-scale integrated circuits (LSI) packages and electronic components that generate heat, such as power transistors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩやパワートランジスタ等の電子部
品を構成する半導体素子は、熱に対して極めて弱く、約
１３０〜１５０℃で機能しなくなる。また、それ以下の
温度であっても、温度が上昇すると共に性能の信頼性は
著しく低下する。従来から許容温度以下で素子を作動さ
せるため、素子を収納したパッケージにヒートシンク放
熱フィン（以下、単に放熱フィンと記す）を取り付けて
素子を冷却していた。2. Description of the Related Art Semiconductor devices constituting electronic components such as LSIs and power transistors are extremely weak to heat and do not function at about 130 to 150.degree. Further, even if the temperature is lower than that, the reliability of the performance is remarkably reduced as the temperature increases. Conventionally, in order to operate the element at a temperature below the allowable temperature, a heat sink fin (hereinafter simply referred to as a heat fin) is attached to a package containing the element to cool the element.
【０００３】素子の実装密度が低く発熱量が小さい場合
は、放熱フィンのみを用いた自然空冷により冷却可能で
あるが、素子そのものの発熱量の増加や、素子実装密度
の増加により発熱量が増大すると、ファンやブロワによ
り放熱フィンに冷却空気を供給する強制空冷が必要とな
る。When the mounting density of the elements is low and the amount of heat generation is small, cooling can be performed by natural air cooling using only the radiation fins. However, the amount of heat generation of the elements themselves increases and the amount of heat generation increases due to the increase of the element mounting density. Then, forced air cooling for supplying cooling air to the radiation fins by a fan or a blower is required.
【０００４】素子の実装密度が高く、発熱量が大きい電
子部品の強制空冷を効率的に行うため、これまで種々の
実装方法や冷却装置が提案されてきた。例えば、特開昭
５７−１１８５６号公報に「ＬＳＩの実装構造」が開示
されている。In order to efficiently perform forced air cooling of electronic components having a high element mounting density and a large amount of heat, various mounting methods and cooling devices have been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-11856 discloses "LSI mounting structure".
【０００５】図７は、同公報に開示されている冷却装置
を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。同図
に示すように、この冷却装置は、内側にプレート型の放
熱フィンを有する四角管状の放熱フィンの外面の四面に
ＬＳＩパッケージを取り付け、フィンに冷却風を送るた
めのファンを搭載した装置である。このような構造によ
り素子の高密度実装と効率的な冷却の両立を図った装置
である。FIGS. 7A and 7B show a cooling device disclosed in the publication, wherein FIG. 7A is a perspective view and FIG. 7B is a sectional view. As shown in the figure, this cooling device is a device in which an LSI package is mounted on four outer surfaces of a square tubular heat radiation fin having a plate-shaped heat radiation fin on the inside, and a fan for sending cooling air to the fin is mounted. is there. With this structure, the device achieves both high-density mounting of elements and efficient cooling.
【０００６】しかし、この冷却装置では放射状の放熱フ
ィンはプレートタイプのため、加工技術（押出し、切削
等）上の制約からフィンの薄肉化が困難なため、重量増
加が避けられず、冷却装置全体の軽量化が困難である。
また、冷却ファンとして一般的な軸流ファンを用いる
と、このファンの構造上、モータ直下には殆ど送風する
ことができないので、図７（ｂ）で示したハッチングし
たフィンの先端部分は拡大伝熱面としての機能を果たさ
なくなり、冷却能力の低下をきたす。冷却ファンとし
て、シロッコファンやターボブロワを用いると、冷却能
力は高まるが、配管等を含めて大型化が避けられなくな
る。However, in this cooling device, since the radial radiating fins are of a plate type, it is difficult to reduce the thickness of the fins due to restrictions on processing techniques (extrusion, cutting, etc.), so that an increase in weight cannot be avoided, and the entire cooling device It is difficult to reduce the weight.
If a general axial fan is used as a cooling fan, almost no air can be blown directly below the motor due to the structure of the fan, so the tip of the hatched fin shown in FIG. It no longer functions as a hot surface, resulting in reduced cooling capacity. When a sirocco fan or a turbo blower is used as the cooling fan, the cooling capacity is increased, but it is unavoidable to increase the size of the cooling fan including the piping.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＬＳ
Ｉパッケージ等の小型、高密度な素子の実装による発熱
量の増加に対処できる小型、軽量で、かつ高い冷却性能
を有するヒートシンク冷却装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an LS
It is an object of the present invention to provide a heat sink cooling device that is small, lightweight, and has high cooling performance that can cope with an increase in the amount of heat generated by mounting small and high-density elements such as an I package.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、発熱する
半導体素子の効率的な冷却装置を開発すべく種々実験検
討を行った結果、下記の知見を得た。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various experiments and studies to develop an efficient cooling device for a semiconductor element which generates heat, and have obtained the following findings.
【０００９】１）コルゲートフィン型放熱フィンが、冷
却性能に格段に優れており、コルゲートフィン型の放熱
フィン４個を基板が外側となるようにして四角管状体に
接合し、コルゲートフィンに送風するための軸流ファン
を設けることにより、小型で軽量な高冷却性能を有する
ヒートシンク冷却装置が得られる。1) The corrugated fin-type radiating fins are remarkably excellent in cooling performance, and four corrugated fin-type radiating fins are joined to a square tubular body with the substrate facing outward, and air is blown to the corrugated fins. , A small, lightweight heat sink cooling device having high cooling performance can be obtained.
【００１０】２）四角管状体の内部の４個のコルゲート
フィンで形成された中空部分に、軸流ファンからの送風
を妨げるための遮断体を設けることにより、より一層冷
却性能が改善される。[0010] 2) The cooling performance is further improved by providing a cut-off body for preventing air from the axial fan in the hollow portion formed by the four corrugated fins inside the rectangular tubular body.
【００１１】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、「４個のコルゲートフィン型ヒ
ートシンク放熱フィンが、それぞれのコルゲートフィン
が内側になるようにして各基板を四角管状体に組み合わ
せた状態で接合されており、コルゲートフィンはその通
風路が四角管状体の軸方向と平行になるように配置され
ており、四角管状体の少なくとも一端にコルゲートフィ
ンを冷却するための軸流ファンを備えていることを特徴
とするヒートシンク冷却装置、およびこの四角管状体の
内部の４個のコルゲートフィンで形成された中空部分
に、軸流ファンからの送風を妨げるための遮断体を備え
たヒートシンク冷却装置」にある。The present invention has been made based on such knowledge, and the gist of the invention is that “four corrugated fin-type heat sink radiating fins are formed in a square tubular shape such that each corrugated fin is on the inside. The corrugated fins are joined in a combined state with the body, and the corrugated fins are arranged so that their ventilation paths are parallel to the axial direction of the square tubular body, and at least one end of the square tubular body has a shaft for cooling the corrugated fins. A heat sink cooling device comprising a flow fan, and a cut-off body for preventing air flow from the axial flow fan in a hollow portion formed by four corrugated fins inside the rectangular tubular body. Heat sink cooling device ".
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図３は、本発明のヒートシンク冷
却装置に用いるコルゲートフィン型放熱フィンの一例を
示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a corrugated fin type radiating fin used in the heat sink cooling device of the present invention.
【００１３】一般に放熱フィンには、熱伝導性、加工性
に優れ、かつ軽量で安価なアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金が用いられる。放熱部である通風路１１を設け
たコルゲートフィン１と基板２とからなり、両者はロウ
付け等で接合されている。In general, aluminum or aluminum alloy which is excellent in thermal conductivity and workability, lightweight and inexpensive is used for the radiation fin. It is composed of a corrugated fin 1 provided with a ventilation path 11 as a heat radiating portion and a substrate 2, and both are joined by brazing or the like.
【００１４】放熱フィンは、その基板の下面（フィン接
合面と反対の面）に冷却すべきＬＳＩパッケージ等の発
熱体を接着して使用される。The radiation fin is used by bonding a heating element such as an LSI package to be cooled to the lower surface of the substrate (the surface opposite to the fin bonding surface).
【００１５】図１は、本発明の冷却装置の一例を示す図
で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はその断面図であ
る。FIGS. 1A and 1B show an example of a cooling device according to the present invention. FIG. 1A is a perspective view and FIG. 1B is a sectional view thereof.
【００１６】この冷却装置は、図３に示したコルゲート
フィン型放熱フィン４個を用い、それらのコルゲートフ
ィン１ａ〜１ｄが内側となるよう各基板を四角管状に組
み合わせた状態で接合されている。コルゲートフィン
は、その通風路１１が四角管状体の軸方向と平行になる
ように配置されており、冷却風が流れ易くなっている。
この管状体の一端にコルゲートフィンに冷却風を送るた
めの軸流ファン４が取り付けられている。各基板２ａ〜
２ｄで形成された四角管状体の一端面にネジ止め、カシ
メ、接着等によりパッケージ３が密着接合されている。This cooling device uses four corrugated fin-type radiating fins shown in FIG. 3 and is joined in a state where the substrates are combined in a square tubular shape such that the corrugated fins 1a to 1d are inside. The corrugated fins are arranged such that the ventilation path 11 is parallel to the axial direction of the rectangular tubular body, so that the cooling air flows easily.
An axial fan 4 for sending cooling air to the corrugated fin is attached to one end of the tubular body. Each substrate 2a ~
The package 3 is tightly joined to one end surface of the square tubular body formed of 2d by screwing, caulking, bonding, or the like.
【００１７】パッケージから発生した熱は、熱伝導によ
り基板、フィンの順に移動する。軸流ファンで外部の空
気を管状体内に送るか、または管状体内の空気を吸引す
ることにより、冷却空気はコルゲートフィンの通風路１
１を流れ、フィンの熱を奪い外部に放熱する構造となっ
ている。The heat generated from the package moves in the order of the substrate and the fins by heat conduction. By sending the external air into the tubular body with the axial fan or by sucking the air inside the tubular body, the cooling air is supplied to the ventilation passage 1 of the corrugated fin.
1 to take the heat of the fins and radiate them to the outside.
【００１８】コルゲートフィンは、薄板のプレス加工や
歯切り加工等により製造することができ、極めて軽量に
することができる。また、フィン厚さを０．２ｍｍ前後
と非常に薄くすることができるため、フィンのピッチが
同等な通常のプレートフィンと比べて、放熱面積を変え
ずに冷却風の流路を広く取ることができ、流動抵抗の小
さいヒートシンクとなる。The corrugated fin can be manufactured by press working or gear cutting of a thin plate, and can be made extremely lightweight. Also, since the fin thickness can be made extremely thin, about 0.2 mm, compared with a normal plate fin having the same fin pitch, it is possible to take a wider cooling air flow path without changing the heat radiation area. As a result, it becomes a heat sink having a small flow resistance.
【００１９】図４〜図６は、コルゲートフィンの形状を
示し、図４（ａ）、５（ａ）は平面図、図６（ａ）は斜
視図で、各図（ｂ）は断面図である。4 to 6 show the shape of the corrugated fin. FIGS. 4 (a) and 5 (a) are plan views, FIG. 6 (a) is a perspective view, and each figure (b) is a sectional view. is there.
【００２０】図４は、ヘリンボーンタイプのコルゲート
フィンで、側壁部５と頂部６および底部７の繰り返し形
状となっており、これらの長手方向にジグザグ状に屈曲
している。FIG. 4 shows a herringbone type corrugated fin having a repetitive shape of a side wall 5, a top 6 and a bottom 7, which are bent in a zigzag shape in the longitudinal direction.
【００２１】図５は、パーフォレーティッドタイプのコ
ルゲートフィンで、側壁部５と頂部６および底部７の繰
り返し形状となっており、それらは直線状になってい
て、側壁部および頂部に多数の小孔８が設けられてい
る。この小孔により温度境界層の発達が妨げられると共
に、フィンの冷却風の流れに対する指向性が弱くなり、
放熱特性がさらに改善される。FIG. 5 shows a perforated type corrugated fin having a repetitive shape of a side wall 5, a top 6 and a bottom 7, which are linear, and a number of small side walls and a top are provided. A hole 8 is provided. These holes hinder the development of the temperature boundary layer and weaken the directivity of the fins for the flow of cooling air,
The heat radiation characteristics are further improved.
【００２２】図６は、セレートタイプのコルゲートフィ
ンで、このフィンも側壁部５と頂部６および低部７の繰
り返し形状となっており、（ａ）に示すように頂部がジ
グザグ状になるように屈曲した状態で配置されている。
このセレ−トタイプのフィンが本発明の冷却装置に最適
であり、４個の放熱フィンを四角管状体にした本発明の
構成とした場合、ほかのタイプのコルゲートフィンより
も優れた放熱特性が得られることを確認した。FIG. 6 shows a serrate type corrugated fin. This fin also has a repetitive shape of a side wall portion 5, a top portion 6 and a low portion 7, so that the top portion has a zigzag shape as shown in FIG. It is arranged in a bent state.
This serrate type fin is most suitable for the cooling device of the present invention, and when the four heat radiating fins are formed into a rectangular tubular body according to the present invention, heat radiation characteristics superior to other types of corrugated fins are obtained. I confirmed that
【００２３】図２は、本発明の冷却装置の他の実施態様
を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the cooling device of the present invention. FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a sectional view.
【００２４】軸流ファンはその構造からモータ直下の通
風が極めて悪い。このことから、図１に示した、ファン
モータ直下にフィンのない本発明の冷却装置の構造は極
めて合理的である。一方、軸流ファンの静圧が低いこと
を考慮すると、フィン部に比べて流動抵抗の少ない、フ
ィンのない中空部分を冷却空気流が迂回する。そこで、
この図２に示す冷却装置には、中空部に冷却空気の流入
を防止するために遮断体９が設けられている。この中空
部への冷却風の流入を防止することにより、フィンへの
冷却風の流量が増加し、冷却性能が向上する。The axial fan has very poor ventilation just below the motor due to its structure. For this reason, the structure of the cooling device of the present invention shown in FIG. 1 having no fin immediately below the fan motor is extremely rational. On the other hand, considering that the static pressure of the axial fan is low, the cooling air flow bypasses the finless hollow portion having less flow resistance than the fin portion. Therefore,
The cooling device shown in FIG. 2 is provided with a blocking member 9 for preventing cooling air from flowing into the hollow portion. By preventing the cooling air from flowing into the hollow portion, the flow rate of the cooling air to the fins is increased, and the cooling performance is improved.
【００２５】この冷却装置は、遮断体９を設けた以外は
図１と同じものである。遮断体の材質としては、軽量な
ポリウレタン樹脂等がよい。This cooling device is the same as that of FIG. 1 except that a blocking member 9 is provided. As a material of the blocking body, a lightweight polyurethane resin or the like is preferable.
【００２６】軸流ファンは、四角管状体の両端部に２台
装着し、プッシュ−プル方式で送風しても差し支えな
い。この場合、冷却性能は大幅に向上するが、冷却装置
が大型化し、重量も増加する。したがって、軸流ファン
は１個が望ましい。Two axial fans may be mounted on both ends of a rectangular tubular body and blown by a push-pull system. In this case, the cooling performance is greatly improved, but the size of the cooling device is increased and the weight is increased. Therefore, one axial fan is desirable.
【００２７】発熱体であるパッケージは、１個の基板上
に複数設置しても差し支えないが、冷却空気流の下流側
ほど、温度上昇することを考慮する必要がある。Although a plurality of packages serving as heat generating elements may be provided on one substrate, it is necessary to consider that the temperature increases toward the downstream side of the cooling air flow.
【００２８】本発明による冷却装置を高性能とするた
め、軸流ファンは、重量、騒音、電気ノイズ等の条件が
許す限り、高静圧、大風量タイプのものであることが望
ましい。In order to enhance the performance of the cooling device according to the present invention, it is desirable that the axial fan be of a high static pressure and a large air flow type as long as conditions such as weight, noise and electric noise allow.
【００２９】[0029]
（実施例１）下記寸法のセレートタイプのコルゲートフ
ィン型ヒートシンクを用いた図１に示す冷却装置を作成
し、冷却性能を測定した。Example 1 A cooling device shown in FIG. 1 using a serrate-type corrugated fin-type heat sink having the following dimensions was prepared, and the cooling performance was measured.
【００３０】基板寸法（材質：アルミ合金Ａ３００３） 幅 ：４０ｍｍ 長さ：６０ｍｍ 厚さ：１．５ｍｍ コルゲートフィン（材質：アルミ合金Ａ３００３） フィン幅 ：４０ｍｍ フィン流れ方向長さ：４０ｍｍ フィン高さ ：２０ｍｍ フィンピッチ ：２ｍｍ フィン厚 ：０．４０ｍｍ 上記放熱フィン４個を四角管状にロウ付けし、管状体の
一端に外形寸法が６０ｍｍ×６０ｍｍ×２４ｍｍ、入力
電圧ＤＣ２４Ｖ、入力電流０．１Ａの軸流ファン１個を
取り付けた。軸流ファンは、ヒートシンクに冷却空気を
送風可能に配置した。この冷却装置の全重量は２１０ｇ
であった。Substrate dimensions (Material: Aluminum alloy A3003) Width: 40 mm Length: 60 mm Thickness: 1.5 mm Corrugated fin (Material: Aluminum alloy A3003) Fin width: 40 mm Fin flow direction length: 40 mm Fin height: 20 mm Fin pitch: 2 mm Fin thickness: 0.40 mm The above four radiating fins are brazed into a square tube, and the axial dimension of one end of the tube is 60 mm × 60 mm × 24 mm, the input voltage is DC 24 V, and the input current is 0.1 A. One was attached. The axial fan was arranged so that cooling air could be sent to the heat sink. The total weight of this cooling device is 210g
Met.
【００３１】このヒートシンク基板外面に、パッケージ
を模擬した４０ｍｍ×４０ｍｍのシートヒータを１個ず
つ計４個、基板を挟んでコルゲートフィンの裏側となる
位置に貼り付け、各々１５Ｗ、合計６０Ｗ、熱流束一定
の条件で発熱させ、ファンを入力ＤＣ２４Ｖで回転させ
冷却したところ、この冷却装置から５００ｍｍ離れた位
置での温度とシートヒータ表面との温度差が平均２５．
５℃となり、熱抵抗にして０．４２５℃／Ｗであった。A total of four 40 mm × 40 mm sheet heaters simulating a package were attached to the outer surface of the heat sink substrate at positions on the back side of the corrugated fin with the substrate interposed therebetween, each having 15 W, a total of 60 W, heat flux. When heat was generated under constant conditions and the fan was cooled by inputting 24 V DC and cooled, the average temperature difference between the temperature at a position 500 mm away from the cooling device and the surface of the seat heater was 25.
The temperature was 5 ° C., and the thermal resistance was 0.425 ° C./W.
【００３２】図７は、比較例として用いた冷却装置を示
す図で、チャンネル形ヒートシンク放熱フィン４個と軸
流ファン４とからなる。放熱フィンの寸法は下記の通り
とした。FIG. 7 is a diagram showing a cooling device used as a comparative example, which is composed of four channel-type heat sink radiating fins and an axial fan 4. The dimensions of the radiation fin were as follows.
【００３３】基板寸法（材質：アルミ合金Ａ３００３） 幅 ：４０ｍｍ 長さ：６０ｍｍ 厚さ：５．７ｍｍ チャンネルフィン（材質：アルミ合金Ａ３００３） フィン幅 ：４０ｍｍ フィン流れ方向長さ：４０ｍｍ フィン高さ ：最大２０．５ｍｍ最小３ｍｍ フィンピッチ ：３．７ｍｍ フィン厚 ：１．７０ｍｍ このような放熱フィン４個を四角管状体に接合し、管状
体の一端に上記の本発明の実施例１で用いたのと同じ軸
流ファンを取り付けた冷却装置とした。Substrate dimensions (Material: Aluminum alloy A3003) Width: 40 mm Length: 60 mm Thickness: 5.7 mm Channel fin (Material: Aluminum alloy A3003) Fin width: 40 mm Fin flow direction length: 40 mm Fin height: Maximum 20.5 mm minimum 3 mm Fin pitch: 3.7 mm Fin thickness: 1.70 mm Four such radiating fins were joined to a rectangular tubular body, and one end of the tubular body was used in Example 1 of the present invention described above. A cooling device equipped with the same axial fan was used.
【００３４】この冷却装置の全重量は４３０ｇであっ
た。この冷却装置の基板の裏面に、やはり上記と同じシ
ートヒータを同一条件で貼付、発熱させ、ファンを入力
ＤＣ２４Ｖで回転させ冷却を行ったところ、この冷却装
置から５００ｍｍ離れた位置での温度とシートヒータ表
面との温度差が平均３０．８℃となり、熱抵抗にして
０．５１３℃／Ｗであった。The total weight of the cooling device was 430 g. The same sheet heater as that described above was adhered to the back surface of the substrate of the cooling device under the same conditions, and heat was generated. When the fan was rotated at an input DC of 24 V to perform cooling, the temperature and the sheet at a position 500 mm away from the cooling device were measured. The temperature difference from the heater surface was 30.8 ° C on average, and the thermal resistance was 0.513 ° C / W.
【００３５】これより、本発明に係るヒートシンクは、
重量で約１／２、冷却性能で１．２倍となっていること
がわかる。Thus, the heat sink according to the present invention
It can be seen that the weight is about 1/2 and the cooling performance is 1.2 times.
【００３６】（実施例２）下記寸法のセレートタイプの
コルゲートフィン型放熱フィンを用いた図２に示す冷却
装置を作成し、冷却性能を測定した。Example 2 A cooling device shown in FIG. 2 using a serrate-type corrugated fin-type radiating fin having the following dimensions was prepared, and the cooling performance was measured.
【００３７】基板寸法（材質：アルミ合金Ａ３００３） 幅 ：４０ｍｍ 長さ：６０ｍｍ 厚さ：１．５ｍｍ コルゲートフィン（材質：アルミ合金Ａ３００３） フィン幅 ：４０ｍｍ フィン流れ方向長さ：４０ｍｍ フィン高さ ：２０ｍｍ フィンピッチ ：２ｍｍ フィン厚 ：０．４０ｍｍ 遮断体（ポリウレタン角柱体） 縦 ：２０ｍｍ 横 ：２０ｍｍ 長さ：４０ｍｍの 上記放熱フィン４個を四角管状にロウ付けし、管状体の
一端に外形寸法が６０ｍｍ×６０ｍｍ×２４ｍｍ、入力
電圧ＤＣ２４Ｖ、入力電流０．１Ａの軸流ファン１個を
取り付けた。その際、軸流ファンはヒートシンクに冷却
空気を送風可能に配置した。この冷却装置の全重量は２
１５ｇであった。Substrate dimensions (material: aluminum alloy A3003) width: 40 mm length: 60 mm thickness: 1.5 mm corrugated fin (material: aluminum alloy A3003) fin width: 40 mm fin flow direction length: 40 mm fin height: 20 mm Fin pitch: 2 mm Fin thickness: 0.40 mm Blocking body (polyurethane prism) Length: 20 mm Width: 20 mm Length: 40 mm The above four radiation fins are brazed into a square tube, and the outer dimensions are 60 mm at one end of the tube. One axial fan having a size of 60 mm x 24 mm, an input voltage of 24 V DC and an input current of 0.1 A was attached. At that time, the axial fan was arranged so that cooling air could be sent to the heat sink. The total weight of this cooling device is 2
It was 15 g.
【００３８】このヒートシンク基板の４裏面に、パッケ
ージを模擬した４０ｍｍ×４０ｍｍのシートヒータを１
個ずつ計４個、基板を挟んでコルゲートフィンの裏側と
なる位置に貼り付け、各々１５Ｗ、合計６０Ｗ、熱流束
一定の条件で発熱させ、ファンを入力ＤＣ２４Ｖで回転
させ冷却試験を行ったところ、この冷却装置から５００
ｍｍ離れた位置での温度とシートヒータ表面との温度差
が平均２３．５℃となり、熱抵抗にして０．３９２℃／
Ｗであった。A 40 mm × 40 mm sheet heater simulating a package is provided on four back surfaces of the heat sink substrate.
A total of four pieces were stuck on the back side of the corrugated fin with the substrate interposed, and each was heated at 15 W, a total of 60 W, with a constant heat flux, and the cooling test was performed by rotating the fan at 24 VDC input. 500 from this cooling device
The average temperature difference between the temperature at a position separated by 2 mm and the surface of the seat heater is 23.5 ° C., and the thermal resistance is 0.392 ° C. /
W.
【００３９】この結果から、ヒートシンク中心部を塞ぐ
と、冷却能力が約８％向上することがわかる。From this result, it can be seen that when the center of the heat sink is closed, the cooling capacity is improved by about 8%.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明の冷却装置は、軽量で、極めて優
れた冷却能力を有する。したがって、従来型の冷却装置
と同等の冷却性能にするのであれば、装置を著しく小型
化することができる。The cooling device of the present invention is lightweight and has an extremely excellent cooling capacity. Therefore, if the cooling performance is equivalent to that of the conventional cooling device, the size of the device can be significantly reduced.
【００４１】本発明をＬＳＩ等、半導体素子の冷却に適
用すれば、小型冷却装置と、簡便な強制空冷により、発
熱量の大きな素子の冷却が可能であり、且つ、高い密度
での素子実装が可能となるため、エレクトロニクス産業
の発展に大なる寄与をなすものである。If the present invention is applied to cooling of semiconductor devices such as LSIs, it is possible to cool devices having a large amount of heat by a small cooling device and simple forced air cooling, and to mount devices at a high density. This will make a major contribution to the development of the electronics industry.
【図１】本発明の冷却装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a cooling device of the present invention.
【図２】本発明の冷却装置の他の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another example of the cooling device of the present invention.
【図３】コルゲートフィン型ヒートシンク放熱フィンを
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a corrugated fin type heat sink fin.
【図４】ヘリボーンタイプのコルゲートフィン型放熱フ
ィンを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a corrugated fin type heat radiation fin of a helibone type.
【図５】パーフォレーティドタイプのコルゲートフィン
型放熱フィンを示す図である。FIG. 5 is a view showing a perforated type corrugated fin type heat radiation fin.
【図６】セレートタイプのコルゲートフィン型放熱フィ
ンを示す図である。FIG. 6 is a view showing a serrate type corrugated fin type heat radiation fin.
【図７】従来の冷却装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional cooling device.
１ コルゲート型フィン ２ 基板 ３ パッケージ ４ 軸流ファン ５ 側壁 ６ 頂部 ７ 底部 ８ 小孔 ９ 遮断対 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Corrugated fin 2 Substrate 3 Package 4 Axial fan 5 Side wall 6 Top part 7 Bottom part 8 Small hole 9 Blocking pair
Claims (2)
熱フィンが、それぞれのコルゲートフィンが内側になる
ようにして各基板を四角管状体に組み合わせた状態で接
合されており、コルゲートフィンはその通風路が四角管
状体の軸方向と平行になるように配置されており、四角
管状体の少なくとも一端にコルゲートフィンを冷却する
ための軸流ファンを備えていることを特徴とするヒート
シンク冷却装置。1. Four corrugated fin-type heat sink radiating fins are joined in a state where each substrate is combined with a square tubular body such that each corrugated fin is on the inside, and the ventilation path of the corrugated fin is A heat sink cooling device, which is disposed so as to be parallel to the axial direction of a rectangular tubular body, and has an axial fan for cooling corrugated fins at at least one end of the rectangular tubular body.
ンで形成された中空部分に、軸流ファンからの送風を妨
げるための遮断体を備えたことを特徴とする請求項１記
載のヒートシンク冷却装置。2. A heat sink according to claim 1, wherein a hollow body formed by four corrugated fins inside the rectangular tubular body is provided with a blocking body for preventing air from the axial fan. Cooling system.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27676996A JPH10125836A (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Heat sink cooling apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP27676996A JPH10125836A (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Heat sink cooling apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125836A true JPH10125836A (en) | 1998-05-15 |
Family
ID=17574106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP27676996A Pending JPH10125836A (en) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | Heat sink cooling apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10125836A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354106B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-09-28 | 윤완중 | Heatsink and processing method thereof |
| CN1295782C (en) * | 2001-06-26 | 2007-01-17 | 美商旭扬热传股份有限公司 | Sintered heat radiator |
| US7545642B2 (en) | 2005-08-30 | 2009-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive dynamoelectric machine |
| JP2016025190A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 日産自動車株式会社 | Power conversion device |
| WO2016056055A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 株式会社安川電機 | Power conversion device |
| WO2016056056A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 株式会社安川電機 | Power conversion device |
| JP2018014539A (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-25 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| JP2019153781A (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| WO2020144886A1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| JPWO2020241423A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ||
| US11956864B2 (en) * | 2019-04-01 | 2024-04-09 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Heating device with skived fins and method for producing a heating rod |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP27676996A patent/JPH10125836A/en active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354106B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-09-28 | 윤완중 | Heatsink and processing method thereof |
| CN1295782C (en) * | 2001-06-26 | 2007-01-17 | 美商旭扬热传股份有限公司 | Sintered heat radiator |
| US7545642B2 (en) | 2005-08-30 | 2009-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Automotive dynamoelectric machine |
| JP2016025190A (en) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 日産自動車株式会社 | Power conversion device |
| JPWO2016056056A1 (en) * | 2014-10-06 | 2017-04-27 | 株式会社安川電機 | Power converter |
| WO2016056056A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 株式会社安川電機 | Power conversion device |
| WO2016056055A1 (en) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 株式会社安川電機 | Power conversion device |
| JPWO2016056055A1 (en) * | 2014-10-06 | 2017-04-27 | 株式会社安川電機 | Power converter |
| JP2018014539A (en) * | 2016-07-01 | 2018-01-25 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| JP2019153781A (en) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| WO2020144886A1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | かがつう株式会社 | Heat sink and electronic component package |
| US11956864B2 (en) * | 2019-04-01 | 2024-04-09 | Borgwarner Ludwigsburg Gmbh | Heating device with skived fins and method for producing a heating rod |
| JPWO2020241423A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | ||
| WO2020241423A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | 三菱電機株式会社 | Power converter and method for manufacturing power converter |
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