JPH0727634Y2 - 空冷フィン構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 各電子種機器の構成に広く使用されるプリント板の実装
された集積回路素子の空冷フィン構造に関し、 集積回路素子から空冷フィンへの伝熱効率を向上すると
ともに、集積回路素子の破壊を防止することができる新
しい空冷フィンの構造の提供を目的とし、 複数枚の薄板を一定間隔で積層した形状の一端面に凹部
を形成して、集積回路素子の伝熱板に固着するリング状
の接合面を設け、該凹部から他端面に貫通する貫通孔を
穿設した高熱伝導性の空冷フィンと、該伝熱板と上記凹
部で形成される空間および該貫通孔に充填する高熱伝導
性の充填剤と、該貫通孔に圧入して該充填剤の流出を防
ぐ封止部材とから構成される。

〔産業上の利用分野〕

本考案は、各電子種機器の構成に広く使用されるプリン
ト板の実装された集積回路素子の空冷フィン構造に関す
る。

最近、大型電算機等に装着されるプリント板は、高密度
集積化した集積回路素子（以下LSiと略称する）が高密
度に実装されてその発熱量が増大しているため、LSiの
伝熱板に空冷フィンを接合して強制空冷により各LSiを
冷却する方法が採用されている。しかし、強制空冷時に
おいてその冷却能力を向上させるためには風速を大きく
するか、或いはフィンを含めた集積回路素子自体の伝熱
効率を良くする必要があるが、風速の増大は騒音の増大
に結び付き易いために、空冷フィンとLSiの伝熱板間の
伝熱効率を向上することができる新しい空冷フィン構造
が要求されている。

〔従来の技術〕

従来広く使用されている空冷フィン構造は、第３図に示
すように熱伝導性の優れた薄板を一定の間隔で複数枚積
層した形状に形成して、表面積を大きくした空冷フィン
３の接合面3aと、LSi2の上面に配設された伝熱板２−１
とを例えばエポキシ系の接着剤４を介して当接させ、そ
の接着剤４を経時硬化させることによりLSi2に空冷フィ
ン３を接合した構造か、または前記接合面3aと伝熱板２
−１を半田付けすることにより接合してプリント配線基
板１に実装している。

〔考案が解決しようとする課題〕

以上説明した従来の空冷フィン構造で問題となるのは、
発熱体であるLSi上の伝熱板と熱伝導性の優れた放熱体
である空冷フィンの接合面を、空冷フィンより熱伝導率
の低い接着剤で接合しているため空冷フィンへの熱伝導
率が接着剤により少なくなって、実装したLSiの冷却効
率が低くなるという問題が生じている。

また、空冷フィンの接合面とLSi上の伝熱板を半田付け
により接合するとその伝熱効率は向上するが、半田付け
時の温度ショックがLSiの素子の信頼性性に、また、空
冷フィンと伝熱板の熱膨張差が半田接合の信頼性に悪影
響を及ぼすという問題も生じている。

本考案は上記のような問題点に鑑み、LSiから空冷フィ
ンへの伝熱効率を向上するとともに、素子の破壊を防止
することができる新しい空冷フィン構造の提供を目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、第２図に示すように複数枚の薄板を一定間隔
で積層した形状の一端面に凹部13bを形成して、接着剤
４によりLSi2の伝熱板２−１に固着するリング状の接合
面13aを設け、他端面から該凹部13bに貫通する貫通孔13
cを穿設した高熱伝導性の空冷フィン13と、第１図に示
すように該伝熱板２−１と上記凹部13bで形成される空
間と該貫通孔13cに充填する高熱伝導性の充填剤14と、
空冷フィン13の貫通孔13cに圧入して該充填剤14の流出
を防ぐ封止部材15とから構成される。

〔作用〕

本考案では、熱伝導性の優れた空冷フィン13の接合面13
aとLSi2の伝熱板２−１を接着剤４で固着することで形
成される空間に、熱伝導率が高く，且つ流動性を有する
充填剤14を充填して貫通孔13cの開口側が封止している
ため、LSi2で発生する熱は接着剤４の部分より熱伝導率
の高い充填剤14を経由して空冷フィン13に伝熱されて放
熱するので、LSiの冷却効率が向上するとともに素子の
破壊を防止することが可能となる。

〔実施例〕

以下第１図および第２図について本考案の実施例を説明
する。

第１図は本実施例による空冷フィン構造を示す断面図，
第２図は本実施例の空冷フィンの斜視図を示し、図中に
おいて、第３図と同一部材には同一記号が付してある
が、その他の13はLSiの発熱を放熱する空冷フィン,14は
LSiの発熱を空冷フィンに熱伝導する充填剤,15は充填剤
の流出を防止する封止部材である。

空冷フィン13は、第２図に示すように熱伝導性の優れた
金属，例えば銅合金、又はアルミニウム合金より薄板を
一定の間隔で複数枚積層した形状に成形して、従来と同
じく一端面にLSi2の伝熱板２−１と接合するように形成
した接着面に、一定深さの円形凹部13bを形成すること
によりリング状の接合面13aを設けて、その凹部13bから
他方の端面に到る軸心を貫通した細径の貫通孔13cを穿
設したものである。

充填剤14は、流動性を有して熱伝導性が良い金属，例え
ば水銀、或いはダイヤモンド粉末等を含む熱伝導率の高
いグリースである。

封止部材15は、第１図に示すように空冷フィン13の貫通
孔13cに圧入することができる直径の短い金属ピンであ
る。

上記部材を使用した空冷フィンの構造は、第１図に示す
ようにLSi2の上面に配設された伝熱板２−１に接着剤４
を塗布して空冷フィン13の接合面13aを当接させ、その
接着剤４を経時硬化させてLSi2と空冷フィン３を接合さ
せることにより伝熱板２−１と上記凹部13bで空間を形
成する。そして、注射器等を使用して空冷フィン13の貫
通孔13c上部より前記空間に充填剤14を注入し、その充
填剤14が外部に流出をないように貫通孔13cの上部を封
止部材15により閉鎖される。

その結果、熱伝導性の優れた空冷フィン13の接合面13a
とLSi2の伝熱板２−１を接着剤４で固着することで形成
される空間に、熱伝導率の高い充填剤14が充填されてLS
i2の熱は充填剤14を経由して空冷フィン13から放熱する
ので、LSiの冷却効率が向上するとともにその破壊を防
止することができる。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように本考案によれば極めて簡
単な構造で、LSiから冷却フィンへの伝熱効率を向上さ
せるとともに、LSiの破壊を防止することができる等の
利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果が期
待できる空冷フィン構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による空冷フィン構造を示す
断面図、 第２図は本実施例の空冷フィンを示す斜視図、 第３図は従来の空冷フィン構造を示す正面図である。 図において、 １はプリント基板、２はLSi、２−１は伝熱板、４は接
着剤、13は空冷フィン、13aは接合面、13bは凹部、13c
は貫通孔、14は充填剤、15は封止部材、を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数枚の薄板を一定間隔で積層した形状の
   一端面に凹部（13b）を形成して、集積回路素子（２）
   の伝熱板（２−１）に固着するリング状の接合面（13
   a）を設け、該凹部（13b）から他端面に貫通する貫通孔
   （13c）を穿設した高熱伝導性の空冷フィン（13）と、 該伝熱板（２−１）と上記凹部（13b）で形成される空
   間および該貫通孔（13c）に充填する高熱伝導性の充填
   剤（14）と、 該貫通孔（13c）に圧入して該充填剤（14）の流出を防
   ぐ封止部材（15）とから構成されるてなることを特徴と
   する空冷フィン構造。