[发明专利]热沉、冷却模块和可冷却电子板

说明书

技术领域

本发明涉及冷却半导体集成电路、LED器件、功率器件和其它发热体的热沉、冷却模块和可冷却电子板。

背景技术

在电子设备、工业设备和汽车等中使用了产生大量热的很多半导体集成电路、LED器件、功率器件和各种其它器件以及电子部件。这是因为流经这些器件和电子部件内部的电流在这些器件和电子部件中产生热。

因为一旦器件和电子部件所产生的热使其温度升高到某个水平之上，其正确的操作就不能被保证，且热可能影响其它部件和外壳，导致电子部件或工业设备的性能的劣化的可能性，因而存在问题。

为了冷却这样的发热体，按照惯例使用具有多个散热片的热沉，所以提出了各种形状和具有各种更改的热沉。

在这里，应理解，热沉吸收从发热体散发的热，且此外热从散热片散发到空气中，因而使发热体冷却。根据这个观点提出了各种热沉(例如，见专利文件1-6)。

专利文件1公开了一种热沉，其中最下面的部分越过包括轴流式风机(axial fan)的旋转轴的垂直于侧板的平面(权力要求4，段0014、0019、0023、0025等)。可选地，专利文件1还公开了一种热沉，其中相应的散热片的高度变得越高，它们就越远离越过包括轴流式风机的旋转轴的垂直于侧板的平面的部分(段0021、0027、0032等)。

专利文件2公开了一种热沉，其通过设置在与发热体接触的中心附近的散热片的集中冷却来在整体上增加冷却效应。也就是说，它公开了一种利用发热体容易被安装在基底的后表面的中心区域中的事实的热沉，所以当热从基底传导到散热片时，这增加了在中心区域附近的相应散热片的热分布比率。

专利文件3公开了一种散热板，在该散热板上，以规定的间隔以径向方式从基底的中心布置散热片。此外，专利文件3公开了在每个散热片之间有高度差的散热板。

专利文件4公开了一种散热器，其中构成热沉的基底被形成朝着中心变得较低的凹面形状。由于凹面，从基底突出的散热片在基底中心附近较高，因此与外围上的散热片比较压力损失的差别升高了。由于压力损失的这个差别，从冷却风机产生的冷却空气集中在热沉的中心区域中，所以产生大量热的中心区域被有效地冷却。

专利文件5公开了在基底上设置有狭缝的热沉。特别是，它公开了一种热沉，其中第一狭缝被设置成沿着在与受热面相对的面上突出的传热板上的受热面前进，而第二狭缝在垂直于受热面的方向上被设置在传热板的侧面上。此外，专利文件5还公开了一种热沉，由此通过改变第一狭缝和第二狭缝的深度增加了冷却效应。

专利文件6公开了一种热沉，其中核心部分布置成沿着轴流式风机的中心线，且薄的板形散热片在径向方向上布置在核心部分周围。

专利文件1：日本未经审查专利申请公开No.JP 2006-237366A

专利文件2：日本未经审查专利申请公开No.JP 2005-251892A

专利文件3：日本未经审查专利申请公开No.JP H8-195453A

专利文件4：日本专利(Japanese Patent)No.2,744,566

专利文件5：日本未经审查专利申请公开No.JP 2003-086984A

专利文件6：日本未经审查专利申请公开No.JP 2005-277193A

本发明的公开

本发明打算解决的问题

然而，现有技术的这些例子中的每个着重于通过将发热体的热从热沉的基底有效地传送到散热片来增加冷却效率。特别是，发热体常常与热沉的后表面的中心区域接触。由于这个原因，大多数常规技术从冷却这个中心区域的中心的技术观点建立，因而增加了在整体上的冷却效应。

随后接下来是由发热体产生的温度的详细描述。

当讨论发热体的冷却时，往往考虑从发热体的发热产生的温度的降低程度。然而，发热体发热的问题不是测量温度降低的问题的解决程度，而是测量发热体的温度超过基准值的问题是否作为结果而出现。也就是说，不是在发热体所产生的温度的基础上讨论冷却，而是应当使用室温作为基准来讨论发热体的温度。换句话说，不是讨论发热体的温度可被冷却多少，而是应当从累积的观点讨论热沉的性能，或发热体的温度增加可被抑制到什么程度。

图20是示出热沉和发热体的温度的变化的示意图。