JPH0697336A - 放熱装置およびこれを用いた半導体装置 - Google Patents
放熱装置およびこれを用いた半導体装置Info
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- JPH0697336A JPH0697336A JP24838592A JP24838592A JPH0697336A JP H0697336 A JPH0697336 A JP H0697336A JP 24838592 A JP24838592 A JP 24838592A JP 24838592 A JP24838592 A JP 24838592A JP H0697336 A JPH0697336 A JP H0697336A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、小型でかつ構造が簡単で放熱効果
の高い放熱装置および半導体装置を提供することを目的
とする。 【構成】 本発明の放熱装置では、放熱フィン２を超音
波振動させるようにしている。また本発明の第２では、
半導体装置のパッケージ内に発振チップを収納し、この
発振チップから発せられた超音波によって放熱フィンを
超音波振動させるようにしている。
の高い放熱装置および半導体装置を提供することを目的
とする。 【構成】 本発明の放熱装置では、放熱フィン２を超音
波振動させるようにしている。また本発明の第２では、
半導体装置のパッケージ内に発振チップを収納し、この
発振チップから発せられた超音波によって放熱フィンを
超音波振動させるようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱装置およびこれを
用いた半導体装置に係り、特に電子機器の空気冷却に使
用する放熱装置に関する。
用いた半導体装置に係り、特に電子機器の空気冷却に使
用する放熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワートランジスタ等を集積化してなる
大電流集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ）では、発熱量も大き
く、この発熱をいかにうまく放熱するかが、ＩＣの寿命
を大きく左右することになる。
大電流集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ）では、発熱量も大き
く、この発熱をいかにうまく放熱するかが、ＩＣの寿命
を大きく左右することになる。
【０００３】このため、いろいろな放熱方法が提案され
ている。
ている。
【０００４】なかでも最も多いのは、素子に対しては通
常の放熱板や放熱フィンを設置し、パッケージの外部に
ファン等の空気駆動装置を設けて、放熱効果を高めると
いう方法がとられていた。
常の放熱板や放熱フィンを設置し、パッケージの外部に
ファン等の空気駆動装置を設けて、放熱効果を高めると
いう方法がとられていた。
【０００５】この場合、放熱器とは別に空気駆動装置を
必要とし、空気駆動装置用のスペースを必要とすると共
に、空気流を確保するためには放熱器の設置場所に制限
があった。
必要とし、空気駆動装置用のスペースを必要とすると共
に、空気流を確保するためには放熱器の設置場所に制限
があった。
【０００６】また、このような空気駆動装置の発生する
騒音も問題となっていた。
騒音も問題となっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の放
熱装置は、放熱効果を高めるためには、別に空気駆動装
置を必要とし、装置の大型化あるいは空気駆動装置の発
する騒音が問題となっていた。
熱装置は、放熱効果を高めるためには、別に空気駆動装
置を必要とし、装置の大型化あるいは空気駆動装置の発
する騒音が問題となっていた。
【０００８】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、小型でかつ構造が簡単で放熱効果の高い放熱装置を
提供することを目的とする。
で、小型でかつ構造が簡単で放熱効果の高い放熱装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の放熱装置
では、放熱フィンを超音波振動させるようにしている。
では、放熱フィンを超音波振動させるようにしている。
【００１０】望ましくは、放熱板を熱伝導性の良好な圧
電体で構成し、この圧電体に放熱フィンの固有振動数に
近い波長領域の超音波を生起せしめるようにしている。
電体で構成し、この圧電体に放熱フィンの固有振動数に
近い波長領域の超音波を生起せしめるようにしている。
【００１１】また望ましくは、放熱板に圧電素子を組み
込み、この圧電素子に放熱フィンの固有振動数に近い波
長領域の超音波を生起せしめ、放熱板を伝搬させるよう
にしている。
込み、この圧電素子に放熱フィンの固有振動数に近い波
長領域の超音波を生起せしめ、放熱板を伝搬させるよう
にしている。
【００１２】また本発明の第２では、半導体装置のパッ
ケージ内に発振器を含む半導体チップ（以下発振チッ
プ）を収納し、この発振チップから発せられた超音波に
よって放熱フィンを超音波振動させるようにしている。
ケージ内に発振器を含む半導体チップ（以下発振チッ
プ）を収納し、この発振チップから発せられた超音波に
よって放熱フィンを超音波振動させるようにしている。
【００１３】
【作用】上記第１の構成によれば、放熱板に超音波発生
源を取り付けるのみで、超音波振動によって放熱フィン
近傍の空気を攪乱させることができ、発生騒音も皆無の
状態で、放熱効果を向上することができる。
源を取り付けるのみで、超音波振動によって放熱フィン
近傍の空気を攪乱させることができ、発生騒音も皆無の
状態で、放熱効果を向上することができる。
【００１４】また、放熱板を熱伝導性の良好な圧電体で
構成し、この圧電体に放熱フィンの固有振動数に近い波
長領域の超音波を生起せしめることにより、共振効果を
得ることができ、極めて小型で、高効率の放熱を行う事
が可能となる。
構成し、この圧電体に放熱フィンの固有振動数に近い波
長領域の超音波を生起せしめることにより、共振効果を
得ることができ、極めて小型で、高効率の放熱を行う事
が可能となる。
【００１５】さらにまた、放熱板に圧電素子を組み込
み、この圧電素子に放熱フィンの固有振動数に近い波長
領域の超音波を生起せしめ、放熱板を伝搬させるように
しているため、上記効果に加えて放熱板の材料選択が容
易となる。
み、この圧電素子に放熱フィンの固有振動数に近い波長
領域の超音波を生起せしめ、放熱板を伝搬させるように
しているため、上記効果に加えて放熱板の材料選択が容
易となる。
【００１６】また第２の構成によれば、半導体装置のパ
ッケージ内に発振チップを収納し、この発振チップから
発せられた超音波によって放熱フィンを超音波振動させ
るようにしているため、放熱性が良好で極めて小型の半
導体装置を得ることができる。
ッケージ内に発振チップを収納し、この発振チップから
発せられた超音波によって放熱フィンを超音波振動させ
るようにしているため、放熱性が良好で極めて小型の半
導体装置を得ることができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
つつ詳細に説明する。
【００１８】実施例１ 第１図は、本発明の第１の実施例の放熱装置を示す図で
ある。
ある。
【００１９】この放熱装置１は、熱伝導性の良好な圧電
セラミック（ＰＺＴ）からなり、所定の間隔でフィン２
が形成された板状体からなり、ＬＳＩチップ３の裏面に
熱的に接触するように設置されており、発振電源４から
の交番電圧を供給することにより、放熱装置自体が振動
し、フィン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よ
く、ＬＳＩチップ３からの熱を放熱するものである。
セラミック（ＰＺＴ）からなり、所定の間隔でフィン２
が形成された板状体からなり、ＬＳＩチップ３の裏面に
熱的に接触するように設置されており、発振電源４から
の交番電圧を供給することにより、放熱装置自体が振動
し、フィン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よ
く、ＬＳＩチップ３からの熱を放熱するものである。
【００２０】次に、この放熱器の動作について説明す
る。
る。
【００２１】発振電源４から、この放熱フィンの間隔と
材質で決まる固有振動数に近くなるような周波数の交番
電圧を供給する。
材質で決まる固有振動数に近くなるような周波数の交番
電圧を供給する。
【００２２】この交番電圧が放熱器１に供給されると、
圧電効果により放熱器１を超音波が伝搬し、微小振動す
る。そしてこの振動にフィン２が共振し大きな振動が生
起され、フィンの近傍の空気が攪乱し、極めて効率よ
く、ＬＳＩチップ３からの熱が放出される。
圧電効果により放熱器１を超音波が伝搬し、微小振動す
る。そしてこの振動にフィン２が共振し大きな振動が生
起され、フィンの近傍の空気が攪乱し、極めて効率よ
く、ＬＳＩチップ３からの熱が放出される。
【００２３】また、ファンなどの空気駆動装置が不要と
なるため、騒音が発生することもない。
なるため、騒音が発生することもない。
【００２４】実施例２ 次に本発明の第２の実施例について説明する。
【００２５】この放熱装置は、熱伝導性の良好な板状体
からなる熱源取り付けベース７と、放熱フィン２との間
にリチウムニオベート（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる圧電板
６が挟持されており、この圧電板６に発振電源４からの
交番電圧を供給することにより、この圧電板６が振動
し、この上層の放熱フィン１２が共振して大きく振動
し、熱源取り付けベース７の裏面に取り付けられたＬＳ
Ｉチップ３からの熱を放熱するものである。
からなる熱源取り付けベース７と、放熱フィン２との間
にリチウムニオベート（ＬｉＮｂＯ3 ）からなる圧電板
６が挟持されており、この圧電板６に発振電源４からの
交番電圧を供給することにより、この圧電板６が振動
し、この上層の放熱フィン１２が共振して大きく振動
し、熱源取り付けベース７の裏面に取り付けられたＬＳ
Ｉチップ３からの熱を放熱するものである。
【００２６】そしてこの放熱フィン１２の振動は、フィ
ン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よく、ＬＳＩ
チップ３からの熱を放熱することができる。
ン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よく、ＬＳＩ
チップ３からの熱を放熱することができる。
【００２７】実施例３ 次に本発明の第３の実施例としてＬＳＩのパッケージの
中に放熱装置を組み込んだ半導体装置について説明す
る。
中に放熱装置を組み込んだ半導体装置について説明す
る。
【００２８】ここで用いられている放熱装置は、ＬＳＩ
パッケージ内に組みこまれたもので、熱伝導性の良好な
金属材料からなるパッケージ１０に一体的に放熱フィン
２２が形成されており、このパッケージ内部に、このパ
ッケージと熱的に接触するように熱源であるＬＳＩチッ
プ８が収納される一方、このパッケージと物理的に接触
するように圧電素子からなる発振素子チップ８が収納さ
れている。
パッケージ内に組みこまれたもので、熱伝導性の良好な
金属材料からなるパッケージ１０に一体的に放熱フィン
２２が形成されており、このパッケージ内部に、このパ
ッケージと熱的に接触するように熱源であるＬＳＩチッ
プ８が収納される一方、このパッケージと物理的に接触
するように圧電素子からなる発振素子チップ８が収納さ
れている。
【００２９】そして、ＬＳＩチップ８への給電回路の分
岐回路としてこの発振素子への給電回路も内蔵されてお
り、別の電源なしに、ＬＳＩの駆動と同時に発振素子へ
の給電がなされ超音波振動が生起されるようになってい
る。
岐回路としてこの発振素子への給電回路も内蔵されてお
り、別の電源なしに、ＬＳＩの駆動と同時に発振素子へ
の給電がなされ超音波振動が生起されるようになってい
る。
【００３０】この場合も発振素子の振動がＬＳＩパッケ
ージを振動せしめ、放熱フィン２２が共振して、大きく
振動し、フィン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率
よく、ＬＳＩチップ８からの熱を放熱することができ
る。
ージを振動せしめ、放熱フィン２２が共振して、大きく
振動し、フィン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率
よく、ＬＳＩチップ８からの熱を放熱することができ
る。
【００３１】そして、かかる構造を取ることにより、大
幅な装置の小型化をはかることができる。
幅な装置の小型化をはかることができる。
【００３２】なお、前記実施例では、金属パッケージを
用いたものについて説明したが、樹脂パッケージをもち
いたものにも適用可能である。この場合は、パッケージ
から放熱板およびフィンを露呈させるようにすればよ
い。
用いたものについて説明したが、樹脂パッケージをもち
いたものにも適用可能である。この場合は、パッケージ
から放熱板およびフィンを露呈させるようにすればよ
い。
【００３３】実施例４ 次に本発明の第４の実施例について説明する。
【００３４】この放熱装置は、前記実施例２の放熱装置
の圧電板６と熱源取り付けベース７との間に板ばね１１
を挟み、裏面にＬＳＩチップ３が取り付けられる熱源取
り付けベース７の振動を遮断し、ＬＳＩチップ３の振動
を抑制するものである。
の圧電板６と熱源取り付けベース７との間に板ばね１１
を挟み、裏面にＬＳＩチップ３が取り付けられる熱源取
り付けベース７の振動を遮断し、ＬＳＩチップ３の振動
を抑制するものである。
【００３５】他は実施例２とまったく同様である。
【００３６】かかる構造をとることにより、実施例２の
効果に加え、ＬＳＩチップの信頼性を向上することがで
きる。
効果に加え、ＬＳＩチップの信頼性を向上することがで
きる。
【００３７】実施例５ 次に本発明の第５の実施例について説明する。
【００３８】この放熱装置はヒートパイプに適用した例
である。
である。
【００３９】この放熱装置は、ヒートパイプ１３にベロ
ーズ１４を介して接続された熱伝導性の良好な金属から
なる放熱フィン３２と、この放熱フィン３２に振動を付
与するための圧電素子１６と、この圧電素子１６に交番
電圧を供給する発振電源４とから構成されている。
ーズ１４を介して接続された熱伝導性の良好な金属から
なる放熱フィン３２と、この放熱フィン３２に振動を付
与するための圧電素子１６と、この圧電素子１６に交番
電圧を供給する発振電源４とから構成されている。
【００４０】そしてこの発振電源４から交番電圧を供給
することにより、この圧電素子１６が振動し、この振動
により放熱フィン３２が共振して大きく振動し、ヒート
パイプ１３の受熱部Ｈからの熱を放熱するものである。
することにより、この圧電素子１６が振動し、この振動
により放熱フィン３２が共振して大きく振動し、ヒート
パイプ１３の受熱部Ｈからの熱を放熱するものである。
【００４１】そしてこの放熱フィン３２の振動は、フィ
ン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よく、放熱す
ることができる。
ン２の回りの空気を攪乱させ、極めて効率よく、放熱す
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の放熱装置
によれば、放熱板に超音波発生源を取り付けるのみで、
超音波振動によって放熱フィン近傍の空気を攪乱させる
ことができ、発生騒音も皆無の状態で、放熱効果を向上
することができ、小型で放熱効果を高めることができ
る。
によれば、放熱板に超音波発生源を取り付けるのみで、
超音波振動によって放熱フィン近傍の空気を攪乱させる
ことができ、発生騒音も皆無の状態で、放熱効果を向上
することができ、小型で放熱効果を高めることができ
る。
【００４３】また本発明の半導体装置によれば、パッケ
ージ内に発振チップを収納し、この発振チップから発せ
られた超音波によって放熱フィンを超音波振動させるよ
うにしているため、放熱性が良好で極めて小型の半導体
装置を得ることができる。
ージ内に発振チップを収納し、この発振チップから発せ
られた超音波によって放熱フィンを超音波振動させるよ
うにしているため、放熱性が良好で極めて小型の半導体
装置を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の放熱装置を示す図
【図２】本発明の第２の実施例の放熱装置を示す図
【図３】本発明の第３の実施例の放熱装置を示す図
【図４】本発明の第４の実施例の放熱装置を示す図
【図５】本発明の第５の実施例の放熱装置を示す図
１ 放熱装置 ２，１２，２２，３２ フィン ３ ＬＳＩチップ ４ 発振電源 ６ 圧電板 ７ 熱源取り付けベース ８ ＬＳＩチップ ９ 発振チップ １０ 金属パッケージ １６ 発振素子
Claims (4)
- 【請求項１】 熱発生源の近傍に設置された放熱板と、 前記放熱板に接するように設置された放熱フィンと、 超音波発振源とを具備し、 前記超音波発振源から発せられた超音波によって前記放
熱フィンを超音波振動させるようにしたことを特徴とす
る放熱装置。 - 【請求項２】 前記放熱板が熱伝導性の良好な圧電体で
構成され、前記超音波発振源を兼ねており、 前記圧電体に放熱フィンの固有振動数に近い波長領域の
超音波を生起せしめるようにしたことを特徴とする請求
項(1) に記載の放熱装置。 - 【請求項３】 前記放熱板と発熱源との間に圧電素子を
挟持せしめ、この圧電素子が超音波発振源を兼ねてお
り、 前記圧電素子に放熱フィンの固有振動数に近い波長領域
の超音波を生起せしめ、放熱板を伝搬させるようにした
ことを特徴とする請求項(1) に記載の放熱装置。 - 【請求項４】 半導体チップと、 前記半導体チップに熱的に接触するように設置された放
熱板と、 前記放熱板に接するように設
置された放熱フィンと、 超音波を発振する発振チップとを具備し、 前記発振チップから発せられた超音波によって前記放熱
フィンを超音波振動させるようにしたことを特徴とする
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24838592A JPH0697336A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 放熱装置およびこれを用いた半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24838592A JPH0697336A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 放熱装置およびこれを用いた半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0697336A true JPH0697336A (ja) | 1994-04-08 |
Family
ID=17177321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24838592A Pending JPH0697336A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 放熱装置およびこれを用いた半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697336A (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-09-17 JP JP24838592A patent/JPH0697336A/ja active Pending
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