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JP2002134973A - ヒートシンク装置及び電子機器 - Google Patents

ヒートシンク装置及び電子機器

Info

Publication number
JP2002134973A
JP2002134973A JP2000319027A JP2000319027A JP2002134973A JP 2002134973 A JP2002134973 A JP 2002134973A JP 2000319027 A JP2000319027 A JP 2000319027A JP 2000319027 A JP2000319027 A JP 2000319027A JP 2002134973 A JP2002134973 A JP 2002134973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
fan
sink substrate
fin
substrate
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.)
Pending
Application number
JP2000319027A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Miyahara
雅晴 宮原
Kouji Mehara
浩司 目原
Shinji Yoshida
伸二 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000319027A priority Critical patent/JP2002134973A/ja
Priority to US09/978,767 priority patent/US6529375B2/en
Publication of JP2002134973A publication Critical patent/JP2002134973A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却性能が大きいヒートシンク装置及び電子
機器を提供することを目的としている。 【解決手段】 ヒートシンク基板11と、ヒートシンク
基板11に気体流を供給するファン13と、ヒートシン
ク基板11の端部に設けられた排気口16とを備え、フ
ィン部17はヒートシンク基板11と別体とし、ファン
13の回転により発生する気体流を開口15より吸込
み、フィン部17で熱交換し、排気口16から排気する
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IC,LSI,M
PUなどの半導体装置や電子部品などを冷却するヒート
シンク装置及び電子機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図7は従来のヒートシンク装置を示す平
面図で、図8は従来のヒートシンク装置を示す断面図で
あり、図7,図8において、1はヒートシンク基板、2
はヒートシンク基板1に設けられたモータ、3はモータ
2によって回転するファン、4はカバーで、カバー4に
は吸気口5が設けられている。6は一方向に気体流を放
出する排気口である。7はヒートシンク基板1に設けら
れたフィンで、放熱を行なう。
【0003】以上の様に、構成されたヒートシンク装置
は、コンピュータ等に搭載されたMPU等に取り付けら
れ、MPUで発生した熱をヒートシンク装置で、放熱し
MPUの熱暴走等を防止していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらMPU等
の高性能化によって、更にMPU等の半導体装置の発熱
量が大きくなっている。従って、冷却性能を向上させる
ために、モータ2の回転速度を大きくすると、ファン3
がカバー4側から気体流を吸い込んで、略直角方向にあ
る排気口6から排気する構成なので、ファン3と空気の
干渉によって、騒音がより大きくなったり、気体流量が
あまり大きくならずモータ2を高回転にしても冷却性能
が悪いという問題があった。
【0005】更に、上述のヒートシンク装置を搭載した
電子機器では、電子機器内部の暖まった空気をヒートシ
ンク装置で吸い込んで、MPUを冷却し、ヒートシンク
装置から排気される構成となっているが、前述の様に、
モータ2を高回転にすると、騒音は大きくなり、しかも
排気効率が悪いのでMPUの冷却をうまく行うことがで
きず、しかも筐体内の気体循環も悪く、筐体内の温度を
低下することも困難であった。
【0006】本発明は、上記課題を解決するもので、冷
却性能が大きいヒートシンク装置及び電子機器を提供す
ることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ヒートシンク
基板に気体の流入する吸気口と、気体流を供給するファ
ンと、ファンを回転させる駆動手段と、ヒートシンク基
板の端部に設けられた気体を排気する排気口と、ファン
と排気口との間にフィンの取付け用の孔を備え、フィン
はヒートシンク基板とは別部材で構成され、ヒートシン
ク基板のフィンの取付け用の孔に取付けられ、ファンの
回転により発生する気体流をフィンに当て排気口から排
気する構成とした。
【0008】また、ヒートシンク基板の底面よりカバー
上面までの高さがファンの配設部分よりフィン配設側を
高くし、フィンのベースの厚みはヒートシンク基板の厚
みより厚い構成とした。
【0009】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、ヒートシ
ンク基板と、ヒートシンク基板に気体流を供給するファ
ンと、ファンを回転させる駆動手段と、ヒートシンク基
板に設けられたフィンと、ヒートシンク基板との間に空
間を形成するカバーとを備え、ファンと駆動手段とフィ
ンとを空間に配設し、カバーはファンと対向する部分に
第1の開口を有し、ヒートシンク基板とカバーとでフィ
ン側端部に第2の開口を形成し、フィンはヒートシンク
基板と別体であることによって、放熱特性に応じて適切
な材料が選択でき、また、放熱特性に応じてフィンの
数、大きさ、厚み、フィン間隔等を適切に容易に変更可
能となり、多種多様な要望に容易に適切に対応できると
ともに、金型の構造も簡単にすることができる。
【0010】請求項2記載の発明は、ヒートシンク基板
のフィン配設側がファンの配設部分より厚みが厚いこと
によって、受熱および伝熱効果をよくできる。
【0011】請求項3記載の発明は、ヒートシンク基板
の底面よりカバー上面までの高さがファンの配設部分よ
りフィン配設側が高いことにより、フィン部側の流路断
面積を大きくすることができる。この結果流路抵抗が小
さくなり気体がスムーズに流れ放熱効率が向上する。
【0012】請求項4記載の発明は、フィンのベースの
厚みはヒートシンク基板の厚みより厚く、ヒートシンク
基板の底面よりフィンのベースを突出して配設すること
で、半導体装置の熱はベース全体にスムーズに均等に伝
熱されフィンに伝えられる、さらに、ヒートシンク基板
の下部での電子部品の取付自由度を高くすることができ
る。
【0013】請求項5記載の発明は、ファンの回転軸の
中心は、ファンの回転によりできる気体の流路が第1の
開口から吸込まれ第2の開口に近付く方向にしたがって
広くなるようにヒートシンク基板の長手方向の中心線よ
り偏って配設されるので、気体の流れがスムーズにな
り、冷却効率を良くすることができる。
【0014】請求項6記載の発明は、ヒートシンク基板
と、ヒートシンク基板に気体流を供給するファンと、フ
ァンを回転させる駆動手段と、ヒートシンク基板に設け
られたフィンと、ヒートシンク基板との間に空間を形成
するカバーとを備え、カバーはファンと対向する部分に
第1の開口を有し、ヒートシンク基板とカバーとでフィ
ン側端部に第2の開口を形成し、ヒートシンク基板の底
面よりカバー上面までの高さがファンの配設部分よりフ
ィン配設側が高く、フィンはヒートシンク基板と別体
で、フィンのベースの厚みはヒートシンク基板の厚みよ
り厚く、ヒートシンク基板の底面よりフィンのベースを
突出して配設したので、放熱特性に応じて適切な材料が
選択でき、また、放熱特性に応じてフィンの数、大き
さ、厚み、フィン間隔等を適切に容易に変更可能とな
り、多種多様な要望に容易に適切に対応できるととも
に、金型の構造も簡単にすることができ、さらに、半導
体装置の熱はベース全体にスムーズに均等に伝熱されフ
ィンに伝えられ、気体の流れがスムーズになるので、冷
却効率を良くすることができる。
【0015】請求項7記載の発明は、排気口を有する筐
体と、筐体の内部に収納された回路基板と、回路基板上
に設けられた半導体装置と、半導体装置上に搭載された
ヒートシンク装置とを有する電子機器であって、ヒート
シンク装置は、ヒートシンク基板と、ヒートシンク基板
に気体流を供給するファンと、ファンを回転させる駆動
手段と、ヒートシンク基板に設けられたフィンと、ヒー
トシンク基板との間に空間を形成するカバーとを備え、
カバーはファンと対向する部分に第1の開口を有し、ヒ
ートシンク基板とカバーとでフィン側端部に第2の開口
を形成し、第2の開口は筐体の排気口と対向して配設さ
れ、フィンはヒートシンク基板と別体で、フィンのベー
スの厚みはヒートシンク基板の厚みより厚く、フィンの
ベースはヒートシンク基板の底面より突出して半導体装
置に当接しているので、ヒートシンク装置のフィン部よ
り受熱して熱せられた空気は電子機器内より排出され、
電子機器内に熱い空気がこもることがなくなり、電子機
器の筐体内の放熱をスムーズに効率よく行なうことがで
き、かつ、半導体装置の熱はフィンのベース全体にスム
ーズに均等に伝熱されフィンに伝えられる、そして、ヒ
ートシンク基板の下部での電子部品の取付自由度を高く
することができ、回路基板の設計の自由度も増すことが
できる。
【0016】請求項8記載の発明は、ヒートシンク基板
の底面よりカバー上面までの高さがファンの配設部分よ
りフィン配設側が高いので、流路抵抗が小さくなり気体
の流れがスムーズになり、放熱効率が高くなるととも
に、電子機器内の他の装置がヒートシンク装置のカバー
に接触してもファンの上の開口の上部に空間が確保され
確実に吸気が行われる。
【0017】図1は、本発明の一実施の形態におけるヒ
ートシンク装置を示す平面図及び側面の断面図である。
【0018】図1において、11はヒートシンク基板
で、13はヒートシンク基板11に取り付けられたファ
ンであり、ファン13は一般的にモータなどの駆動手段
によって回転させられる。本実施の形態の場合には、図
示していないが、例えばコイルや磁石を設けた回転式の
モータ部12にファン13が取り付けられ回転させられ
る。
【0019】14はヒートシンク基板11に直接的或い
は間接的に取り付けられたカバーで、カバー14にはフ
ァン13と対向する部分に開口15が設けられており、
主にこの開口15は吸気口として用いられる。
【0020】17はヒートシンク基板11に立設された
一乃至複数のフィンを有するフィン部で、フィン部17
を設けることによってより放熱効果を向上させることが
できる。なお、このフィン部17はヒートシンク基板1
1とは別部材で構成され、放熱性能に応じて、フィン部
17の材質、大きさ、或いはそのフィンの数等を調整す
ることが好ましい。なお、フィンの代わりにヒートシン
ク基板11のファン13との対向部に溝等を形成するこ
とによって、凹凸を形成しても良い。
【0021】18は少なくともファン13を回転させる
モータ部12に電力を供給するリード線である。
【0022】ヒートシンク基板11の縁端部には一つの
縁端部を除いてヒートシンク基板11に一体に形成され
た側壁11a,11b,11cが設けられており、この
側壁11a,11b,11cにカバー14が当接してい
る。また、ヒートシンク基板11の側壁が存在しない部
分とカバー14で囲まれた開口が排気口16となってい
る。
【0023】ヒートシンク基板11には回路基板等に取
り付ける際等に用いられる孔19a,20a,21a,
22aを有する取付部19,20,21,22が設けら
れており、更には、ヒートシンク基板11にカバー14
を取り付けるかしめ部10dが6カ所設けられている。
取付部19,20,21,22はフィン部17の取付部
(後述)を囲うようにヒートシンク基板11の外形より
突出して設けられている。
【0024】また、ヒートシンク基板11にはフィン部
17の取付け部となる開口23が設けられている。開口
23はヒートシンク基板11のファン13と排気口16
との間に設けられている。
【0025】ファン13の回転に伴って鉛直方向Aから
流入してきた気体は、排気口19からB方向に排出され
る。
【0026】以上の様に、ヒートシンク基板11の底部
に開口23を設け、ヒートシンク基板11と別部材のフ
ィン部17を取付けることで、従来の様に、全て同一材
料で一体成形する構成に比較して、放熱特性に応じて適
切な材料が選択でき、また、放熱特性に応じてフィンの
数、大きさ、厚み、フィン間隔等を適切に容易に変更可
能となり、多種多様な要望に容易に適切に対応できると
ともに、金型の構造も簡単にすることができる。
【0027】なお、本実施の形態では、フィン部17は
ヒートシンク基板11と別部材としたが、用途に応じて
ヒートシンク基板11と同一部材を用いてもよい。
【0028】以上の様に構成されたヒートシンク装置に
おいて、各部を詳細に説明する。
【0029】まず、ヒートシンク基板11について、説
明する。
【0030】ヒートシンク基板11の外形形状は長四角
形或いは多角形状のも、またはファン13側が円弧状の
ものが好適に用いられる。ヒートシンク装置の取付け場
所、周りの部品の配置状況、気体の流路の構成により上
記形状にとらわれることなく好適な外形形状をすること
ができる。
【0031】例えば、外形形状を多角形状とする事によ
って、外形に角部などを目標として、ヒートシンク装置
を半導体装置等へ容易に取り付け可能となる。また、M
PU等の半導体装置は一般に外形形状が四角形状である
から、フィン部17の外形形状を四角形状とすること
で、半導体装置との接触面積を広くしかも狭いスペース
で取り付けられるので放熱性を向上させることができ
る。
【0032】ヒートシンク基板11の構成材料として
は、亜鉛,アルミニウム,黄銅,金,銀,タングステ
ン,銅,ベリリウム,マグネシウム,モリブデン(以下
材料グループと略す)から選ばれる材料単体か、あるい
は前記材料グループから選ばれた複数の材料の合金や、
また、前記材料グループから選ばれる少なくとも一つの
材料と、前記材料グループ以外の少なくとも一つの材料
との合金などを用いることができる。本実施の形態で
は、加工性やコスト面を考慮して、アルミニウム単体
か、アルミニウムと他の前記材料グループから選ばれる
少なくとも一つとの合金か、アルミニウムと前記材料グ
ループ以外から選ばれる少なくとも一つの合金等から構
成した。
【0033】また、本実施の形態では、ヒートシンク基
板11は一種の金属材料等で構成したが、ヒートシンク
基板11を複数枚の伝熱部材を積層して構成しても良
い。例えばヒートシンク基板11の少なくとも下面に銅
などの熱伝導性の良い材料の板,箔,薄膜など形成して
も良い。
【0034】ヒートシンク基板11に設けられた側壁1
1a,11b,11cは、ヒートシンク基板11と一体
に構成したが、別部材をヒートシンク基板11などに圧
入或いは接着或いはネジ止めなどで取り付けても良い。
この様に構成することによって、ヒートシンク基板11
は実質的に平板とすることができるので、ヒートシンク
基板11の生産性が向上したり、部品の共用化を行うこ
とができる。なお、本実施の形態では、側壁11b,1
1cはヒートシンク基板11のフィン部17の取付部分
に対応する範囲の側壁の高さはファン13配設された位
置に対応する範囲の側壁の高さより1.5から2.0倍
高くして、排気風量を増やし、フィン部17の高さを高
くして放熱効果をたかめている、境界は傾斜をもってス
ムーズに連続している。なお、側壁の高さは本実施の形
態にとらわれることなく、ヒートシンク装置の配設され
る空間の条件または他の条件により全て同一高さにして
もよい。
【0035】ヒートシンク基板11の底部のフィン部1
7の取付部の開口23を囲う範囲の厚みは、モータ部1
2の取付部より厚くして受熱および伝熱効果をたかめて
いる、本実施の形態においては1.5から2.0倍厚く
している。
【0036】ヒートシンク基板11の四角形状の開口2
3の周囲の対向する2辺にはフィン部17との係止部2
4を設けている。係止部24はヒートシンク基板11の
底面外側が段部になりフィン部17の係止部の面(後述)
と接合して係止される。係止部24の周囲にはフィン部
17を接合してかしめる突起24aが設けられている。
図2は本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装置
のフィン取付け部を示す底面図で、(a)、(b)に示
すように、対向する2辺の全長でかしめても複数のポイ
ントでかしめてもよい。なお、本実施の形態では、2辺
でかしめたが、3辺、4辺でかしめても、また、溶接、
ロウ付け、接着等で係止してもよい。
【0037】次に、ファン13について説明する。
【0038】ファン13としては図1等に示されるよう
に、例えば、ヒートシンク基板11の底部に突起部(図
示せず)を設け、この突起部に嵌入や圧入或いは接着な
どによって、モータ部12が設けられ、そのモータ部1
2にファン13(好ましくはプロペラ型)が取り付けら
れており、モータ部12の回転によって、ファン13を
回転させる構成となっている。なお、モータ部12とし
ては、コイルと磁石を用いた電機モータ又は超音波モー
タ等を用いることができる。また、ファン13は軽量化
する様に樹脂等の材料が好適に用いられる。なお、ヒー
トシンク基板11からの熱がモータ部12を介してファ
ン13に伝えられるので、ファン13を金属などの熱伝
導材で構成することによって、更に放熱効果を向上させ
ることができる。
【0039】ファン13は空気などの周りの環境にある
気体を吸い込んでヒートシンク基板11に吹き付けた
り、或いは、フィン部17に吹き付けて冷却作用を行な
う。なお、ここで言う気体とは、空気はもちろんのこ
と、ファン13が配置されている周りに存在する気体の
ことであり、例えば、ファン13が存在する環境に窒素
や不活性ガス等が存在する場合には、気体とは、その窒
素ガスや不活性ガスを示す。
【0040】また、特に、モータ部12の軸受けとして
流体軸受けを搭載することによって、モータ部12の回
転時の振動を抑制し、振動による騒音の低減や、半導体
装置の接合部分の破壊などを抑制することができる。
【0041】また、図1に示す形態は、モータ部12を
ヒートシンク基板11に直接取り付けることによって、
薄型のヒートシンク装置を提供できるが、例えば図示し
ていないが、カバー14にモータ部12を設けることで
天吊り構造のファンとしてもよい。この様に構成するこ
とで、多少厚さが厚くなる傾向になるものの、モータ部
12の軸受けに熱的ダメージが加わることを低減できる
ので、モータ部12の寿命を向上させることができる。
なお、天吊り構造とした場合には、当然の事ながら突起
部は不要とする事ができる。
【0042】ファン13の回転軸の中心は、ヒートシン
ク基板11の長手方向の中心線より偏っている。ファン
13の回転によりできる気体の流路が排気口16に近付
く方向にしたが広くなるように偏っている。本実施の形
態では、左回転Cの場合、ファン13の回転軸の中心
は、右側に偏っている。このことで、気体の流れがスム
ーズになるので、冷却効率を良くすることができる。な
お、ファン13の回転中心は、ヒートシンク基板11の
長手方向の中心線上にあってもよい。
【0043】次に、カバー14について説明する。
【0044】カバー14は、前述の様に、ヒートシンク
基板11にかしめなどによって取り付けられている。な
お、他の実施の形態として、ヒートシンク基板11の側
壁11a,11b,11cに接着などの手法によって、
接合しても良い。
【0045】カバー14は、ヒートシンク基板11の底
面からカバー14の上面までの高さがモータ部12の取
付部分よりフィン部17の取付部分側が高くなるように
傾斜している。こうするこうで、フィン部17側の流路
断面積が大きくなり流路抵抗が小さくなり気体がスムー
ズに流れ放熱効率が向上する。また、電子機器内に配置
したとき、カバー14の上面に電子機器内の他の装置が
接触しても確実に開口15からの気体の吸入が確保でき
る。
【0046】カバー14の構成材料としては、樹脂,金
属などが好適に用いられるが、放熱効果を向上させるよ
うに、金属などの熱伝導材料で構成することが好まし
い。すなわち、側壁11a,11b,11cにも当然の
事ながら発熱体からの熱は伝わるが、その熱をカバー1
4にも伝熱して、カバー14から放熱させる構成として
も良い。
【0047】なお、本実施の形態では、カバー14を設
けることによって、気体の流入口となる開口15を決定
し、気体の流れを制御し、好適にフィン部17に吹きつ
け、効率的に放熱を行うことができる等の有効な効果を
得ることはできるが、使用環境などによっては、カバー
14は特に設けなくても良い。
【0048】次に、フィン部17について説明する。
【0049】図3は本発明の一実施の形態におけるヒー
トシンク装置のフィンを示す平面、正面、底面図であ
り、図3に示すように、25はフィン部17のベース
で、ベース25には複数の板状のフィン26がベース2
5と一体に略平行に立設されている。27はベース25
の端部に設けられた係止部で、係止部27はフィン26
の隙間方向に沿って設けられ、フィン26が立設された
側に段面を有し、ヒートシンク基板11の係止部24の
段面と接合されかしめられ係止される。ベース25のフ
ィン26が立設された面と反対側の端面にCPU,LS
I.IC等の発熱素子が取付けられる。
【0050】フィン部17の構成材料としては、銅を用
いたが、条件により亜鉛,アルミニウム,黄銅,金,
銀,タングステン,銅,ベリリウム,マグネシウム,モ
リブデン(以下材料グループと略す)から選ばれる材料
単体か、あるいは前記材料グループから選ばれた複数の
材料の合金や、また、前記材料グループから選ばれる少
なくとも一つの材料と、前記材料グループ以外の少なく
とも一つの材料との合金などを用いることができる。
【0051】図4は本発明の他の実施の形態におけるヒ
ートシンク装置のフィンを示す平面、正面、底面図であ
り、図4に示すように、29はフィン部28のベース
で、ベース29には1枚の放熱部材がつづら折り状に折
られ、曲げ部を当接したフィン30が設けられている。
フィン30は溶接、半田付け、接着、圧接等でベース2
9に取付けられている。31はベース29の端部に設け
られた係止部で、係止部31はフィン30の隙間方向に
沿って設けられ、フィン30が立設された側に段面を有
し、ヒートシンク基板11の係止部24の段面と接合さ
れかしめられ係止される。ベース29のフィン26が立
設された面と反対側の端面にCPU,LSI.IC等の
発熱素子が取付けられる。
【0052】フィン部28の構成材料としては、銅を用
いたが、条件により亜鉛,アルミニウム,黄銅,金,
銀,タングステン,銅,ベリリウム,マグネシウム,モ
リブデン(以下材料グループと略す)から選ばれる材料
単体か、あるいは前記材料グループから選ばれた複数の
材料の合金や、また、前記材料グループから選ばれる少
なくとも一つの材料と、前記材料グループ以外の少なく
とも一つの材料との合金などを用いることができる。
【0053】なお、本実施の形態では係止部27,31
をフィンの方向に沿う方向の端面に設けたが、他の端面
に設けても、全周に設けてもよい。また、フィンの形状
は板状であるがこれにとらわれるかとなく、柱状、ピン
状、断面が三角形等でも必要な特性を生じるものであれ
ばよい。
【0054】次に、リード線18について説明する。
【0055】リード線18は図示していないが、先端部
にコネクタが設けられており、そのコネクタを電源など
に接続することによって、モータ部12に少なくとも電
流を供給している。リード線18は、図示していない
が、モータ部12に少なくとも電力を供給するようにモ
ータ部12に接続されている。また、リード線18に
は、モータ部12の回転速度を検知器(図示せず)で検
知し、その検知信号を送出する信号線を有しても良い。
更に、薄型化などのために、リード線18をフレキシブ
ルプリントヒートシンク基板等の薄い配線としても良
く、この場合にはコネクタは不要となる。
【0056】次に、本発明の一実施の形態における電子
機器について図5、図6を用いて説明する。
【0057】なお、電子機器としては、パーソナルコン
ピュータ,カーナビゲーション装置,デジタルテレビ等
の高性能の半導体装置(MPU等)を搭載するものなど
が挙げられる。
【0058】次に他の実施の形態について、説明する。
【0059】図5は本発明の一実施の形態におけるヒー
トシンク装置の回路基板への取付を示す図で、図6は本
発明の一実施の形態における電子機器を示す断面図であ
る。
【0060】ヒートシンク装置53は、回路基板51に
取付けられたピン受部54,55(他の2個は図示せ
ず。)に取付部20,21の孔20a、22aを通して
取付けピン56,57に挟持して固定される。フィン部
17のベース25は、取り付けピン56,57のばねの
付勢力により回路基板51に取付けられている半導体装
置52に当接されるので、半導体装置52の熱はベース
25を通してフィン26へ効率よく伝熱される。本実施
の形態の場合は取付部を4箇所設けたが、必要に応じて
2箇所以上あればよい。
【0061】ヒートシンク装置53は回路基板51上の
半導体装置52に当接し、電子機器の筐体50の排気口
50aとヒートシンク装置53の排気口16が略対向よ
うに配設して固定される。ヒートシンク装置53のフィ
ン部17より受熱して熱せられた空気は電子機器内より
排出され、電子機器内に熱い空気がこもることなくな
り、電子機器の筐体50内の放熱をスムーズに効率よく
行なうことができる。
【0062】フィン部17のベース26の厚みは、ヒー
トシンク基板11の底部の厚みより厚くヒートシンク基
板11の底面より突出しているので、半導体装置52の
熱はベース26全体にスムーズに均等に伝熱されフィン
26に伝えられる、そして、ヒートシンク基板11のモ
ータ部12の取付部の底面は半導体装置52の上面より
高くなるので、ヒートシンク基板11の下部での電子部
品52aの取付自由度を高くすることができ、回路基板
の設計の自由度も増すことができる。
【0063】ヒートシンク装置53の上面は、モーター
部12の取付部側がフィン部17の取付部側より低くな
っているので、電子機器内の他の装置がヒートシンク装
置53に接触しても開口15の上部に空間が確保され確
実に吸気が行われる。
【0064】ヒートシンク装置53の上面が同一高さで
ある場合は、ヒートシンク装置53の上部は空気を吸い
込むための空間を適宜設けている。なお、ヒートシンク
装置53の開口15に対向する筐体20の部分に開口
(図示せず。)を設けて直接外気を吸込み、外気をフィ
ン部17に流してフィン部17より熱交換を行ない、排
気してもよい。こうすることで、半導体装置52に対す
る冷却効果を高めることができる。
【0065】
【発明の効果】本発明は、フィン部はヒートシンク基板
と別体とし、フィンのベースの厚みはヒートシンク基板
の厚みより厚く、そして、ヒートシンク基板の底面より
カバー上面までの高さがファンの配設部分よりフィン配
設側が高いことにより、放熱特性に応じて適切な材料が
選択でき、また、放熱特性に応じてフィンの数、大き
さ、厚み、フィン間隔等を適切に容易に変更可能とな
り、多種多様な要望に容易に適切に対応できるととも
に、金型の構造も簡単にすることができ、半導体装置の
熱はベース全体にスムーズに均等に伝熱されフィンに伝
えられ、流路抵抗が小さくなり気体がスムーズに流れ、
かつ、気体流量を大きくすることができるので、冷却性
能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装
置を示す平面図及び側面の断面図
【図2】本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装
置のフィン取付け部を示す底面図
【図3】本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装
置のフィンを示す平面、正面、底面図
【図4】本発明の他の実施の形態におけるヒートシンク
装置のフィンを示す平面、正面、底面図
【図5】本発明の一実施の形態におけるヒートシンク装
置の回路基板への取付を示す図
【図6】本発明の一実施の形態における電子機器を示す
断面図
【図7】従来のヒートシンク装置を示す平面図
【図8】従来のヒートシンク装置を示す断面図
【符号の説明】
11 ヒートシンク基板 11a,11b,11c 側壁 12 モータ部 13 ファン 14 カバー 15 開口 16 排気口 17 フィン部 18 リード線 19,20,21,22 取付部 50 筐体 50a 排気口 51 回路基板 52 半導体装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 伸二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5E322 AA01 BA01 BB03 5F036 AA01 BA04 BA24 BB05 BB33 BB35

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒートシンク基板と、前記ヒートシンク基
    板に気体流を供給するファンと、前記ファンを回転させ
    る駆動手段と、前記ヒートシンク基板に設けられたフィ
    ンと、前記ヒートシンク基板との間に空間を形成するカ
    バーとを備え、前記ファンと前記駆動手段と前記フィン
    とを前記空間に配設し、前記カバーは前記ファンと対向
    する部分に第1の開口を有し、前記ヒートシンク基板と
    前記カバーとで前記フィン側端部に第2の開口を形成
    し、前記フィンは前記ヒートシンク基板と別体であるこ
    とを特徴とするヒートシンク装置。
  2. 【請求項2】ヒートシンク基板のフィンを配設側がファ
    ンの配設部分より厚みが厚いことを特徴とする請求項1
    記載のヒートシンク装置。
  3. 【請求項3】ヒートシンク基板の底面よりカバー上面ま
    での高さがファンの配設部分よりフィン配設側が高いこ
    とを特徴とする請求項1または2いずれか1記載のヒー
    トシンク装置。
  4. 【請求項4】フィンのベースの厚みはヒートシンク基板
    の厚みより厚く、前記ヒートシンク基板の底面より前記
    フィンのベースを突出して配設したことを特徴とする請
    求項1〜3いずれか1記載のヒートシンク装置。
  5. 【請求項5】ファンの回転軸の中心は、前記ファンの回
    転によりできる気体の流路が第1の開口から吸込まれ第
    2の開口に近付く方向にしたが広くなるようにヒートシ
    ンク基板の長手方向の中心線より偏って配設されること
    を特徴とする請求項1〜4いずれか1記載のヒートシン
    ク装置。
  6. 【請求項6】ヒートシンク基板と、前記ヒートシンク基
    板に気体流を供給するファンと、前記ファンを回転させ
    る駆動手段と、前記ヒートシンク基板に設けられたフィ
    ンと、前記ヒートシンク基板との間に空間を形成するカ
    バーとを備え、前記カバーは前記ファンと対向する部分
    に第1の開口を有し、前記ヒートシンク基板と前記カバ
    ーとで前記フィン側端部に第2の開口を形成し、前記ヒ
    ートシンク基板の底面より前記カバー上面までの高さが
    前記ファンの配設部分より前記フィン配設側が高く、前
    記フィンは前記ヒートシンク基板と別体で、前記フィン
    のベースの厚みは前記ヒートシンク基板の厚みより厚
    く、前記ヒートシンク基板の底面より前記フィンのベー
    スを突出して配設したことを特徴とするヒートシンク装
    置。
  7. 【請求項7】排気口を有する筐体と、前記筐体の内部に
    収納された回路基板と、前記回路基板上に設けられた半
    導体装置と、前記半導体装置上に搭載されたヒートシン
    ク装置とを有する電子機器であって、前記ヒートシンク
    装置は、ヒートシンク基板と、前記ヒートシンク基板に
    気体流を供給するファンと、前記ファンを回転させる駆
    動手段と、前記ヒートシンク基板に設けられたフィン
    と、前記ヒートシンク基板との間に空間を形成するカバ
    ーとを備え、前記カバーは前記ファンと対向する部分に
    第1の開口を有し、前記ヒートシンク基板と前記カバー
    とで前記フィン側端部に第2の開口を形成し、前記第2
    の開口は前記筐体の排気口と対向して配設され、前記フ
    ィンは前記ヒートシンク基板と別体で、前記フィンのベ
    ースの厚みは前記ヒートシンク基板の厚みより厚く、前
    記フィンのベースは前記ヒートシンク基板の底面より突
    出して前記半導体装置に当接していることを特徴とする
    電子機器。
  8. 【請求項8】ヒートシンク装置は、ヒートシンク基板の
    底面よりカバー上面までの高さがファンの配設部分より
    フィン配設側が高いことを特徴とする請求項7記載の電
    子機器。
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