JPS6320123Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ヒートパイプ放熱器を使用した半導
体放熱装置の改良に関する。

従来、トランジスタやFET等の半導体の発熱
を放散するための放熱器としては、アルミニウム
等の熱伝導性の良好な板状の放熱器本体に多数の
放熱フインを一体に設けたものが多く使用されて
いる。ところが、近年、半導体製造技術の進歩に
より高出力の半導体素子が開発されるようになつ
ており、このような高出力の素子を使用するため
には、上記放熱器では熱の分散に限度があるため
たとえ放熱面積を増やしたとしても十分な放熱を
行なうことができない。

そこで、近年では熱伝導性の優れたヒートパイ
プ放熱器を用いた放熱器が開発されている。第１
図は、従来におけるこの種の放熱装置の一例を示
すもので、放熱器ブロツク１に複数のヒートパイ
プ２，２を取着するとともにこれらのヒートパイ
プ２，２に多数の放熱フイン３，３，……を設
け、上記放熱器ブロツク１に複数の半導体素子
４，４を取り付けて放熱を行なうものとなつてい
る。しかるにこのような放熱装置は、ブロツク１
自体の熱伝導性が悪いためにヒートパイプ２，２
の熱伝導性能を十分に生かし切れず、またブロツ
ク１の重量が大きくなつて取扱性の悪化やコスト
アツプを招くという欠点がある。

一方、ヒートパイプ放熱器を使用した従来にお
ける別の放熱装置として、第２図に示す如きもの
がある。この装置は、周面に多数の放熱フイン
５，５，……を設けたヒートパイプ６の一端部
に、複数（図では２個）の半導体素子７，７を取
付けたものである。ところが、このような従来の
装置は、１本のヒートパイプ６に対し複数の半導
体素子７，７を取付けるものであるため、ヒート
パイプ６の径が大きくなつて装置が大形化し、ま
たヒートパイプ自体の製造が難かしくなることか
ら、装置が高価となる欠点があつた。

本考案は、上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、十分な放熱量が得
られ、しかも小形化をはかり得、取扱性に優れ安
価な半導体放熱装置を提供することにある。

以下、第３図ａ〜ｃ、第４図および第５図を参
照して本考案の一実施例を説明する。第３図ａ〜
ｃは、放熱装置の構成を示すもので、ａは正面
図、ｂは平面図、ｃは側面図である。

１０，１０，……はそれぞれヒートパイプで、
これらのヒートパイプ１０，１０，……は任意の
相互間隔を隔てて一列に配置され、この状態で両
側端部が一対の保持板１１，１２で保持されるこ
とにより一体化されている。また各ヒートパイプ
１０，１０，……の周面には、一定の間隔で多数
の放熱フイン１３，１３，……が設けてある。こ
れらの放熱フイン１３，１３，……の配設間隔
は、各フイン１３，１３，……および保持板１１
に設けられた突起１４，１４，……により規定さ
れる。なお、図中１５，１６はそれぞれボスおよ
びねじ板である。

さて、前記各ヒートパイプ１０，１０，……の
一端部にはそれぞれ素子取付台１７，１７，……
が取着してあり、これらの取付台１７，１７，…
…にはそれぞれ１個の半導体素子１８，１８，…
…が取付けてある。つまり、ヒートパイプ１０，
１０，……１本につき１個の半導体素子１８，１
８，……が取付けられている。

したがつて、各半導体素子１８，１８，……の
発熱は、素子毎に取付台１７，１７，……を介し
て対応するヒートパイプ１０，１０，……に伝達
され、このヒートパイプ１０，１０，……の周面
により各放熱フイン１３，１３，……を経て空気
中に放散される。

このように、本実施例の装置であれば、半導体
素子１８，１８，……の発熱は取付台１７，１
７，……を介するだけで熱的には略直接ヒートパ
イプ１０，１０，……に伝達され、放散されるの
で、従来（第１図）の装置に比べて放熱効率を大
幅に高めることができる。また、大形の放熱器ブ
ロツクを用いないので、装置の小形軽量化をはか
ることができる。

ところで、本実施例のように１本のヒートパイ
プ１０，１０，……に対し１個の半導体素子を取
着した装置では、放熱面積は保持板１１，１２を
無視したとすると、１本毎に 2πrh となり、例えば２本では（2πrh）×２となる。た
だし、ｒおよびｈは第４図に示すようにそれぞれ
ヒートパイプ１０，１０の半径、ヒートパイプ１
０，１０の長さを示している。

これに対し、例えば２個の半導体素子を１本の
ヒートパイプに取着した装置（例えば第２図）
で、上記本実施例の装置と同一の放熱面積を得よ
うとすると、放熱面積は、第５図に示す如く長さ
をｈ、半径をＲとすると 2πRh と表わせる。

したがつて、 4πrh＝2πRh より、 ｒ＝Ｒ／２ となり、上記１本のヒートパイプに２個の半導体
素子を取付けた装置では、半径Ｒが2rのヒートパ
イプを使用すればよいことになる。

しかるに、このように半径を２倍にすると、そ
の体積は、本実施例の装置が πr²h×２ であるのに対し、 πR²h＝π（2r）²h＝4πr²h となる。したがつて、１本のヒートパイプに２個
の半導体素子を取付けた従来の装置は、本実施例
の２倍となる。

このことは、換言すると同一の放熱量を得よう
とした場合、本実施例の装置は従来（第２図）の
装置の1/2の体積で済むことになる。

したがつて、本実施例の装置は、従来装置に比
べて小形化される。また、本実施例のようにヒー
トパイプの径を小形化することによりヒートパイ
プの製作が容易となり、これにより装置の価格を
下げることができる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、保持板はヒートパイプの一端側
のみに設けてもよい。また保持板を第６図に示す
如くヒートパイプ１０，１０の長さ方向に凹凸と
なるようにひだ１１ａ，１１ａを形成してもよ
い。これにより、保持板の空気接触面積を増加さ
せて放熱効率を一層高めることができる。さら
に、保持板には第７図に示す如く長孔１１ｂ，１
１ｂを設けてこれにより放熱効率を高めるように
してもよい。なお、この長孔１１ｂ，１１ｂは各
ヒートパイプの間に設けてもよく、またその形状
は丸孔でも角孔でもよく、大きさについても適宜
設定することができる。その他、ヒートパイプの
本数や半導体素子の種類、ヒートパイプの形状、
保持板の形状および数等についても、本考案の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

以上詳述したように本考案によれば、周面に放
熱フインを設け、かつこのフインと保持板とによ
り一体化された複数のヒートパイプに、それぞれ
１個ずつ半導体素子を取付けたので、十分な放熱
量が得られ、しかも小形化をはかり得て、取扱性
に優れ安価な半導体放熱装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来における放
熱装置の構造を示す斜視図、第３図ａ〜ｃは本考
案の一実施例における半導体放熱装置の構成を示
すもので、ａはその正面図、ｂは平面図、ｃは側
面図、第４図および第５図は同装置の効果を説明
するためのヒートパイプの模式図、第６図および
第７図はそれぞれ本考案の他の異なる実施例を示
す半導体放熱装置の要部構成図である。 １０，１０，……ヒートパイプ、１１，１２…
…保持板、１３，１３，……放熱フイン、１４，
１４，……突起、１５……ボス、１６……ねじ
板、１７，１７，……取付台、１８，１８，……
半導体素子、１１ａ，１１ａ……ひだ、１１ｂ，
１１ｂ……長孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 複数個の棒状ヒートパイプと、これらヒート
   パイプの一端側の平坦面部にそれぞれ１個ずつ
   取付けられる半導体素子と、前記複数個の棒状
   ヒートパイプが所定の間隔を隔てて挿通され該
   ヒートパイプの熱を拡散するための複数枚のフ
   インと、該複数枚のフインを保持するための保
   持板とを具備したことを特徴とする半導体放熱
   装置。 (2) 保持板は、ひだが形成されていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の半
   導体放熱装置。 (3) 保持板は、放熱促進用孔部が形成されている
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)
   項記載の半導体放熱装置。