(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプと、
前記ヒートパイプに接合された受熱プレートと、
前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面との隙間に配置されたワイヤーとを有し、
前記ヒートパイプと前記ワイヤーとが、前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面と前記ワイヤーとの間に充填された熱伝導部材で接合されていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプと、
前記ヒートパイプの受熱面の延長面と前記ヒートパイプの曲面との間に配置されたワイヤーとを有し、
前記ヒートパイプと前記ワイヤーとが、前記ヒートパイプの受熱面の延長面と前記ヒートパイプの曲面と前記ワイヤーとの間に充填された熱伝導部材により接合されていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項３】
前記ヒートパイプの曲面の曲率半径をＲ、前記ワイヤーの直径をｄとしたとき、ｄ／ （Ｒ／２）が、０．７〜１．３であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ワイヤーが、複数の素線からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記ヒートパイプを複数有し、隣り合う前記ヒートパイプの間に前記ワイヤーが配置され、前記隣り合うヒートパイプと前記ワイヤーとが、熱伝導部材で接合されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記熱伝導部材が、ハンダにより形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプを受熱プレート上に設置し、前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面との隙間にワイヤーを配置し、前記ヒートパイプと前記受熱プレートと前記ワイヤーとの隙間に溶融した金属または熱伝導グリスを充填して、前記ヒートパイプと前記受熱プレートと前記ワイヤーとを接合することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
【請求項８】
少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプを金属板上に設置し、前記金属板と前記ヒートパイプの曲面との隙間にワイヤーを配置し、前記ヒートパイプと前記金属板と前記ワイヤーとの隙間に溶融した金属または熱伝導グリスを充填して、前記ヒートパイプと前記金属板と前記ワイヤーとを接合した後、前記金属板を研削して前記ヒートパイプの全部または一部を露出させることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
【請求項９】
前記ヒートパイプの曲面の曲率半径をＲ、前記ワイヤーの直径をｄとしたとき、ｄ ／ （Ｒ／２）が０．７〜１．３であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項１０】
前記ヒートパイプを複数設置し、隣り合う前記ヒートパイプの間に前記ワイヤーを配置し、前記隣り合うヒートパイプと前記ワイヤーとを接合することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のヒートシンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクおよびヒートシンクの製造方法に関し、特に、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）等、熱流束の大きい発熱部品を冷却するヒートシンクおよびそのヒートシンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱部品の冷却技術として、ヒートパイプを利用した冷却技術がある。ヒートパイプを用いた冷却技術は、ヒートパイプを発熱部品に取り付け、そのヒートパイプを経路として発熱部品の熱を放熱用のフィン等まで輸送して放散させる形態が代表的である。またそのフィン等に強制的に送風する小型ファンを設置する場合もある。
【０００３】
ヒートパイプは、内部に密封された空洞部を備えており、その空洞部に水、代替フロン等の作動流体（作動液ともいう）が一定量収容されているものである。空洞部内は真空引きされており、作動流体の蒸発が起きやすくなっている。ヒートパイプは空洞部内の作動流体が蒸発し、その蒸気が移動することで熱移動機能が作動する。
【０００４】
近年は、コンピュータ等の電気機器の小型化、高性能化が著しく、それに搭載されるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の発熱部品を冷却するための冷却機構の小型化、省スペース化が強く望まれている。このため、ヒートパイプについても、小型化とともに熱輸送効率の向上が求められている。
【０００５】
熱輸送効率を向上させるためには、発熱部品との接触面積を大きくする必要があるが、断面形状が完全な長方形となる矩形ヒートパイプは、曲げ加工や厚さを変える等の後加工が困難なため、設計自由度が低い。このため、工業的には円管状ヒートパイプが広く実用化されている。円管状ヒートパイプを扁平加工してゆくと、平面からの立ち上がり部分を完全な直角になるまで加工することは非常に困難であり、通常は略円弧状の曲面が残る。このため、ヒートパイプと受熱プレートの接触面積が十分に得られないという問題があった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決するために、発熱部品近傍の受熱プレート上に金属ブロックが熱的に接合され、ヒートパイプが受熱プレートと金属ブロックの両方に２つ以上の面で熱的に接合されている電子機器用冷却装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３１０７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の電子機器用冷却装置では、ヒートパイプと同等の高さの金属ブロックとヒートパイプとを熱的に接合することにより、間接的に発熱部品との接触面積を稼ごうとしてはいるが、金属ブロックの形状を直方体とした場合、金属ブロック、ヒートパイプ、受熱プレートの三者で囲まれた部分に隙間が空いてしまう。この隙間をハンダ等で充填しようと試みたとき、内部にボイドなどができて十分に充填されないということが往々にして発生した。このようなボイドが発生すると、特に高い熱流束を印加する場合、例えば２５ｍｍｘ２５ｍｍの受熱面に３００Ｗ以上の熱量をかけるような場合において、顕著な熱性能低下を引き起こすことが分かった。
【０００９】
また、金属ブロックの形状をヒートパイプの立ち上がり曲面に合うように成形する場合として、例えば銅の材料を切削した場合にはコストが高くなり、またアルミダイカストを適用した場合には、銅に比べて熱伝導率が低いので、特に前記のような高い熱流束が印加される場合には、銅部材と比較して熱性能が劣るという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ヒートパイプと発熱部品との接触面積を大きくして熱輸送効率を向上させることができ、かつ製造コストが低いヒートシンクおよびそのヒートシンクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明によるヒートシンクは、少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプと、前記ヒートパイプに接合された受熱プレートと、前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面との隙間に配置されたワイヤーとを有し、前記ヒートパイプと前記ワイヤーとが、前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面と前記ワイヤーとの間に充填された熱伝導部材で接合されていることを特徴とする。
【００１２】
また、上述の課題を解決するため、本発明によるヒートシンクは、少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプと、前記ヒートパイプの受熱面の延長面と前記ヒートパイプの曲面との間に配置されたワイヤーとを有し、前記ヒートパイプと前記ワイヤーとが、前記ヒートパイプの受熱面の延長面と前記ヒートパイプの曲面と前記ワイヤーとの間に充填された熱伝導部材により接合されていることを特徴とする。
【００１３】
上記ヒートシンクは、前記ヒートパイプの曲面の曲率半径をＲ、前記ワイヤーの直径をｄとしたとき、ｄ／ （Ｒ／２）が０．７〜１．３であることが好ましい。
【００１４】
また、上記ヒートシンクは、前記ワイヤーが、複数の素線からなっていてもよい。この場合、複数の素線からなるワイヤーの全体の直径をｄとする。
【００１５】
また、上記ヒートシンクは、前記ヒートパイプを複数有し、隣り合う前記ヒートパイプの間に前記ワイヤーが配置され、前記隣り合うヒートパイプと前記ワイヤーとが、熱伝導部材で接合されていることが好ましい。この場合、前記複数のヒートパイプが、それぞれ受熱面と垂直な側面を有し、前記側面同士が接合されていてもよい。
【００１６】
また、上記ヒートシンクは、前記熱伝導部材が、ハンダにより形成されていることが好ましい。
【００１７】
また、上述の問題を解決するため、本発明によるヒートシンクの製造方法は、少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプを受熱プレート上に設置し、前記受熱プレートと前記ヒートパイプの曲面との隙間にワイヤーを配置し、前記ヒートパイプと前記受熱プレートと前記ワイヤーとの隙間に溶融した金属または熱伝導グリスを充填して、前記ヒートパイプと前記受熱プレートと前記ワイヤーとを接合することを特徴とする。
【００１８】
また、上述の問題を解決するため、本発明によるヒートシンクの製造方法は、少なくとも部分的に曲面を有するヒートパイプを金属板上に設置し、前記金属板と前記ヒートパイプの曲面との隙間にワイヤーを配置し、前記ヒートパイプと前記金属板と前記ワイヤーとの隙間に溶融した金属または熱伝導グリスを充填して、前記ヒートパイプと前記金属板と前記ワイヤーとを接合した後、前記金属板を研削して前記ヒートパイプの全部または一部を露出させることを特徴とする。
【００１９】
上記ヒートシンクの製造方法は、前記ヒートパイプの曲面の曲率半径をＲ、前記ワイヤーの直径をｄとしたとき、ｄ／ （Ｒ／２）が０．７〜１．３であることが好ましい。
【００２０】
また、上記ヒートシンクの製造方法は、前記ヒートパイプを複数設置し、隣り合う前記ヒートパイプの間に前記ワイヤーを配置し、前記隣り合うヒートパイプと前記ワイヤーとを接合することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ヒートパイプと発熱部品との接触面積を大きくして熱輸送効率を向上させることができ、かつ製造コストが低いヒートシンクおよびそのヒートシンクの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第１の実施形態］
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るヒートシンク１００の構造を模式的に示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施の形態によるヒートシンク１００は、受熱プレート１を有し、受熱プレート１上に、部分的に曲面４を有する扁平型のヒートパイプ２が２本並列して配置されている。これらのヒートパイプ２は、受熱プレート１に熱的に接続される受熱部（図示せず）と、受熱部により吸熱した熱を放熱する放熱部（図示せず）と、放熱部と受熱部とを接続する接続部（図示せず）とを備えた密閉された管状コンテナからなる。２本のヒートパイプ２の間であって、受熱プレート１と受熱プレート１と接するヒートパイプ２の受熱面３からの立ち上がり曲面４との間には、ワイヤー５が配置されている。受熱プレート１とヒートパイプ２の曲面４とワイヤー５との間には、熱伝導部材６が充填されており、この熱伝導部材６により、受熱プレート１とヒートパイプ２とワイヤー５とが接合されている。
【００２５】
受熱プレート１は、特に限定されないが、銅、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属からなる板状の部材である。受熱プレート１の一方の面には、ヒートパイプ２の受熱部が熱的に接続されており、受熱プレート１の他方の面には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の発熱部品（図示せず）が熱的に接続されている。
【００２６】
ヒートパイプ２は、特に限定されないが、銅や銅合金等の熱伝導性に優れた金属からなる管状コンテナの内部に、真空脱気された状態で、例えば純水、アルコール等の凝縮性流体を作動液として封入してなる。また、ヒートパイプ２は、円管状のヒートパイプ２の上下を押しつぶして扁平加工された扁平ヒートパイプ２である。なお、ヒートパイプ２は、凝縮した作動流体を毛細管力により受熱部に還流させるために、内部にウイックを備えていてもよい。また、ヒートパイプ２の放熱部に、効率よく放熱を行うために、放熱フィンや放熱ファンを熱的に接続させてもよい。
【００２７】
熱伝導部材６は、２本のヒートパイプ２の曲面４と受熱プレート１とワイヤー５との隙間に、溶融したハンダ、銀ロウ等の金属を充填し固化させて形成したり、シリコーンオイルを基油に金属石けんなどの増稠剤や各種添加剤を配合したシリコーングリス等の熱伝導グリスを充填して形成したものである。
【００２８】
ワイヤー５の材質は、特に限定されるものではないが、熱伝導性を有するものであると良い。管状コンテナと同様の金属を選択すると、ワイヤー５自身も良好な熱伝導部材となるため好ましい。さらに好ましくは、銅、金、銀、アルミ、鉄、あるいはそれらの合金である。
【００２９】
ワイヤー５の直径をｄ、ヒートパイプ２の曲面４の曲率半径をＲとしたとき、ｄ／ （Ｒ／２）が０．７〜１．３ であることが好ましい。ｄ／（Ｒ／２）ワイヤー５の直径が ０．７よりも大きいと、２本のヒートパイプ２の曲面４と受熱プレート１とワイヤー５との隙間に、十分な毛細管力が生じるため、溶融した金属や熱伝導グリスにボイドがさらに生じにくくなる。ｄ／（Ｒ／２）が１．３よりも小さいと、２本のヒートパイプ２の底面と受熱プレート１との隙間が大きくなることを防ぎ、十分な毛細管力を生じさせることができる。これにより、溶融した金属や熱伝導グリスにボイドが発生することをさらに抑制できる。
【００３０】
ｄ＝Ｒ／２のワイヤー５を用いることが最適であるが、ｄが Ｒ／２に対して ±３０％以内、すなわちｄ／（Ｒ／２）が０．７〜１．３の範囲であれば、良好な毛細管力を発揮してボイドを減少させ、熱性能の向上および安定に寄与する。
【００３１】
実際の例を挙げると、厚さを４ｍｍから１ｍｍ程度に扁平加工したヒートパイプ２が広く実用化されおり、これらヒートパイプ２の立ち上がり曲面４の曲率半径はＲ＝２〜０．５ｍｍである。この場合、ワイヤー５径dは、ｄ＝Ｒ／２の近傍となるように、ｄ ＝ １．０〜０．２ｍｍの範囲でヒートパイプ２の曲率半径Ｒに応じて適宜選択することが望ましい。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係るヒートシンク１００の製造方法を説明する。円管状のコンテナ素管の空洞部内を洗浄し、作動流体を適量注入して脱気を行い、コンテナの両端を溶接封止してヒートパイプ化した後、扁平加工を施して、扁平型のヒートパイプ２を作成する。なお、扁平加工は、ヒートパイプ化工程に先立ってコンテナ素管に施してもよい。
【００３３】
その後、受熱プレート１上に、上記扁平型のヒートパイプ２を２本並列に配置し、この２本のヒートパイプ２の間であって、受熱プレート１とヒートパイプ２の立ち上がり曲面４との隙間にワイヤー５を配置する。そして、２本のヒートパイプ２の曲面４と受熱プレート１とワイヤー５との隙間に、溶融したハンダ、銀ロウ等の金属、シリコーンオイルを基油に金属石けんなどの増稠剤や各種添加剤を配合したシリコーングリス等の熱伝導グリスを充填する。
【００３４】
このとき、受熱プレート１とヒートパイプ２の立ち上がり曲面４との隙間は、ワイヤー５が配置されることにより小さくなっているため、溶融したハンダ等との間に毛細管力が生じ、溶融したハンダ等にボイドが発生しにくくなる。
【００３５】
その後、溶融した金属を充填した場合はそれを固化させて、受熱プレート１とヒートパイプ２の曲面４とワイヤー５とを接合する。
【００３６】
なお、受熱プレート１と扁平ヒートパイプ２とは、予め別途接合しておいてもよい。なお、銀ロウを用いる場合は、銀ロウの融点は高いので、ヒートパイプ化した後に、ヒートパイプ２の曲面４と受熱プレート１とワイヤー５との隙間に銀ロウを充填すると、ヒートパイプ２の内圧が高まり過ぎるため、扁平加工を施したコンテナ素管の曲面と受熱プレート１とワイヤー５との隙間に銀ロウを充填して固化させた後、脱気工程等を行ってヒートパイプ化するとよい。
【００３７】
以上より、本実施の形態によれば、ワイヤー５を設置することによって隙間が小さくなり、ハンダ等が溶融した際に毛細管力を発揮してハンダ等が行き渡るようになってボイドの発生が抑えられる。また、ワイヤー５の材質として例えば銅を選択すれば、ワイヤー５自身も良好な熱伝導部材となる。これらの相乗効果により伝熱経路が拡張され、結果的に受熱プレート１と扁平型のヒートパイプ２の間の熱抵抗が下がる。また、ワイヤー５は、従来の金属ブロックのように切削やダイカストなどの加工費がかからないので、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、受熱プレート１上にヒートパイプ２を２本配置するようにしたが、３本以上配置し、隣り合うヒートパイプ２との間にそれぞれワイヤー５を配置し、受熱プレート１とヒートパイプ２とワイヤー５とが熱伝導部材６で接合されるようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施の形態においては、隣り合うヒートパイプ２との間のみにワイヤー５を配置するようにしたが、隣接するヒートパイプ２が存在しない側の立ち上がり曲面４と受熱プレート１との間にワイヤー５を配置し、受熱プレート１とヒートパイプ２とワイヤー５とが熱伝導部材６で接合されるようにしてもよい。
【００４０】
また、本実施の形態においては、受熱プレート１とヒートパイプ２の底面とが接するようにしたが、ｄ＝Ｒ／２ よりも大きい径のワイヤー５を２本のヒートパイプ２の立ち上がり曲面４の間に配置した場合等、受熱プレート１とヒートパイプ２の底面とが直接接していなくてもよい。この場合、受熱プレート１とヒートパイプ２の底面との間には、熱伝導部材６が充填され、これにより、受熱プレート１とヒートパイプ２の底面とが接合されることになる。
【００４１】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について、図２を用いて説明する。上述の第１の実施形態が、円管状のヒートパイプ２の上下を押しつぶして扁平加工された扁平ヒートパイプ２であり、その側部に受熱面３と垂直な面を有していないのに対して、本実施の形態は、２本のヒートパイプ２’が、それぞれ受熱面３と垂直な側面を有し、側面同士が接合されている点で異なる他は、第１の実施形態において説明したのと同様の構成、製造方法を適用することができる。
【００４２】
以下、第１の実施形態と異なる点について、説明する。図２に示すように、本実施の形態によるヒートシンク２００においては、２本のヒートパイプ２’が、それぞれ受熱面３と垂直な側面７を有し、側面７同士が接合されている。このように受熱面３と垂直な側面７を有するヒートパイプ２’は、円管状のヒートパイプを横方向に広がらないように拘束しながら、上下方向に潰して扁平加工することにより形成することができる。
【００４３】
例えば、直径６ｍｍの円管状のヒートパイプを、幅６．２ｍｍに拘束しながら高さ４ｍｍになるまで扁平させると、立ち上がり曲面４の曲率半径Ｒは０．９ｍｍとなる。ヒートパイプ２’と受熱プレート１の間に形成される隙間に、ｄ＝０．５ｍｍのワイヤー５を設置し、隙間をハンダ等で充填する。このような構成にすれば、ヒートパイプ２と受熱プレート１の間にワイヤー５を入れずに、隙間をすべてハンダ等で充填したヒートシンクよりも、大幅な熱性能向上が認められる。
【００４４】
本実施の形態によれば、限られたスペース内に設置できるヒートパイプ２’の本数を、上述の第１の実施形態のヒートパイプ２よりも増やせるので、特に高い熱量にも対応できる。また、ヒートパイプ２’同士の接触面積も、第１の実施形態のヒートパイプ２よりも増えるので、受熱部付近で速やかに隣接するヒートパイプ２’同士で熱の授受が行われるため、各ヒートパイプ２’に熱が均等に行き渡るというメリットもある。
【００４５】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について、図３を用いて説明する。上述の第１の実施形態が、ワイヤー５が１本の素線であったのに対して、本実施の形態は、ワイヤー５’が複数の素線からなる点で異なる他は、第１の実施形態において説明したのと同様の構成、製造方法を適用することができる。
【００４６】
以下、第１の実施形態と異なる点について、説明する。図３に示すように、本実施の形態によるヒートパイプ３００においては、ワイヤー５’は、３本の素線をより合わせた編組状ワイヤーである。本実施の形態においても、ｄ ＝ Ｒ／２ ±３０％のワイヤー５’を用いることが好ましいが、この場合のワイヤー５’の直径ｄは、３本の素線がより合わされた状態の最大幅となる。
【００４７】
本実施の形態によれば、ワイヤー５’が、編組状であるため、１本の素線からなるワイヤー５よりも強い毛細管力が発揮されるので、２本のヒートパイプ２の曲面４と受熱プレート１とワイヤー５’との隙間に、溶融したハンダ、シリコーンオイルを基油に金属石けんなどの増稠剤や各種添加剤を配合したシリコーングリス等の熱伝導グリスを充填する際に、よりハンダ等が行き渡りやすくなる。
【００４８】
なお、本実施の形態においては、３本の素線をより合わせるようにしたが、３本に限定されるものではなく、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。また、複数の素線をより合わせることなく、互いに平行に配置するようにしてもよい。また、ヒートパイプ２に替えて、第２の実施の形態のように、受熱面３と垂直な側面７を有するヒートパイプ２’を用い、その側面７同士が接するように配置してもよい。
【００４９】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態について、図４を用いて説明する。上述の第１の実施形態が、受熱プレート１上に、２本のヒートパイプ２が並列して配置されていたのに対して、本実施の形態は、受熱プレート１上には１本のヒートパイプ２のみが配置されている点で異なる他は、第１の実施形態において説明したのと同様の構成、製造方法を適用することができる。
【００５０】
以下、第１の実施形態と異なる点について、説明する。図４に示すように、本実施の形態によるヒートシンク４００は、受熱プレート１を有しており、受熱プレート１上には１本のヒートパイプ２が配置されており、このヒートパイプ２の両側部の立ち上がり曲面４と受熱プレート１との間には、ワイヤー５が配置されている。受熱プレート１とヒートパイプ２の両立ち上がり曲面４とワイヤー５との間には、熱伝導部材６がそれぞれ充填されており、この熱伝導部材６により、受熱プレート１とヒートパイプ２とワイヤー５とが接合されている。
【００５１】
本実施の形態においても、ヒートパイプ２と受熱プレート１の間にワイヤー５を入れずに、隙間をハンダ等で充填したヒートシンクよりも、大幅な熱性能向上が認められる。
【００５２】
なお、本実施の形態においては、１本の素線からなるワイヤー５を用いるようにしたが、第３の実施の形態のように、複数の素線からなるワイヤー５’（図４参照）を用いるようにしてもよい。また、ヒートパイプ２に替えて、第２の実施の形態のように、受熱面３と垂直な側面７を有するヒートパイプ２’を用い、その側面７同士が接するように配置してもよい（図２参照）。
【００５３】
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態について、図５を用いて説明する。上述の第１の実施形態が、受熱プレート１上に２本のヒートパイプ２が並列して配置されていたのに対して、本実施の形態は、受熱プレート１上に１本のヒートパイプ２と金属ブロック８とが並列に配置されている点で異なる他は、第１の実施形態において説明したのと同様の構成、製造方法を適用することができる。
【００５４】
以下、第１の実施形態と異なる点について、説明する。図５に示すように、本実施の形態によるヒートシンク５００においては、受熱プレート１上には１本のヒートパイプ２と、このヒートパイプ２の受熱部と略同じ高さと長さを有する直方体形状の金属ブロック８とが並列に配置されている。ヒートパイプ２の立ち上がり曲面４と受熱プレート１と金属ブロック８との間には、ワイヤー５が配置されている。受熱プレート１とヒートパイプ２の両立ち上がり曲面４と金属ブロック８とワイヤー５との間には、熱伝導部材６が充填されており、この熱伝導部材６により、受熱プレート１とヒートパイプ２と金属ブロック８とワイヤー５とが接合されている。なお、金属ブロック８は、銅や銅合金、アルミニウム等の等熱伝導性に優れた金属により形成されていることが好ましい。
【００５５】
本実施の形態においても、ヒートパイプ２と金属ブロック８と受熱プレート１との間にワイヤー５を入れずに、隙間をハンダ等で充填したヒートシンク１００よりも、大幅な熱性能向上が認められる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、１本の素線からなるワイヤー５を用いるようにしたが、複数の素線からなるワイヤー５’（図３参照）を用いるようにしてもよい。また、ヒートパイプ２に替えて、受熱面３と垂直な側面７を有するヒートパイプ２’を用い、その側面７同士が接するように配置してもよい（図２参照）。さらに、ヒートパイプ２の金属ブロック８が存在しない側の立ち上がり曲面４と受熱プレート１との間にワイヤー５を配置し、受熱プレート１とヒートパイプ２とワイヤー５とが熱伝導部材６で接合されるようにしてもよい。
【００５７】
［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態について、図６を用いて説明する。上述の第１の実施形態が、受熱プレート１上に２本のヒートパイプ２とワイヤー５と熱伝導部材６とが接合されるようにしたのに対して、本実施の形態は、受熱プレート１を有しない点で異なる他は、第１の実施形態において説明したのと同様の構成、製造方法を適用することができる。
【００５８】
以下、第１の実施形態と異なる点について、説明する。図６に示すように、本実施の形態によるヒートシンク６００は、部分的に曲面４を有する扁平型のヒートパイプ２が２本並列して配置されており、２本のヒートパイプ２の間であって、これらヒートパイプ２の受熱部における受熱面３（図６において底面）の延長面９とヒートパイプ２の受熱面３からの立ち上がり曲面４との間には、ワイヤー５が配置されている。ヒートパイプ２の受熱面３の延長面９とヒートパイプ２の曲面４とワイヤー５との間には、熱伝導部材６が充填されており、この熱伝導部材６により、ヒートパイプ２とワイヤー５とが接合されている。
【００５９】
次に、本発明の実施形態に係るヒートシンク６００の製造方法を説明する。金属板（図示しない）上に、扁平型のヒートパイプ２を２本並列に配置し、この２本のヒートパイプ２の間であって、金属板とヒートパイプ２の立ち上がり曲面４との隙間にワイヤー５を配置する。そして、２本のヒートパイプ２の曲面４と金属板とワイヤー５との隙間に、溶融したハンダ、シリコーンオイルを基油に金属石けんなどの増稠剤や各種添加剤を配合したシリコーングリス等の熱伝導グリスを充填する。このとき、金属板とヒートパイプ２の立ち上がり曲面４との隙間は、ワイヤー５が配置されることにより小さくなっているため、溶融したハンダ等との間に毛細管力が生じ、溶融したハンダ等にボイドが発生しにくくなる。
【００６０】
その後、溶融した金属を充填した場合はそれを固化させて、金属板とヒートパイプ２の曲面４とワイヤー５とを接合する。
【００６１】
なお、金属板と扁平ヒートパイプ２とは、予め別途接合しておいてもよい。その後、金属板を切削して、ヒートパイプ２を露出させる。なお、ヒートパイプ２を段曲げ加工した場合は、少なくとも受熱面３を露出させればよく、他の部分については、金属板で覆われていてもよい。
【００６２】
本実施の形態によれば、ヒートパイプ２に直接発熱部品が接触するため、受熱部プレート自体および受熱プレート１とヒートパイプ２とを接合するハンダ等の熱抵抗が低減され、より熱性能が向上する。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、１本の素線からなるワイヤー５を用いるようにしたが、複数の素線からなるワイヤー５’（図３参照）を用いるようにしてもよい。また、ヒートパイプ２に替えて、受熱面３と垂直な側面７を有するヒートパイプ２’を用い、その側面７同士が接するように配置してもよい（図２参照）。また、１本のヒートパイプ２の曲面４と金属ブロック８（図５参照）とヒートパイプ２の受熱面３の延長面９との間にワイヤー５が配置され、その間を熱伝導部材６で充填するようにしてもよく、さらには、１本のヒートパイプ２の曲面４とヒートパイプ２の受熱面３の延長面９との間にワイヤー５が配置され、その間を熱伝導部材６で充填するようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施の形態においては、その製造工程において、金属板とヒートパイプ２の底面とが接するようにしたが、ｄ＝Ｒ／２ よりも大きい径のワイヤー５を２本のヒートパイプ２の立ち上がり曲面４の間に配置した場合等、金属板とヒートパイプ２の底面とが直接接していなくてもよい。この場合、金属板とヒートパイプ２の底面との間には、熱伝導部材６が充填されることになるが、その後の切削工程において、金属板と熱伝導部材６とワイヤー５の一部とを切削してヒートパイプ２の底面を露出させるとよい。この場合、製造されたヒートシンクに設けられているワイヤーの断面は円形ではなくなるが、この場合のワイヤーの直径ｄは、ワイヤーが円形であったときの直径ｄをさすものとする。
【００６５】
また、本発明におけるハンダは、一般的なＳｎ−Ｐｂハンダや、Ｐｂフリーハンダ、その他のハンダでもかまわない。
【００６６】
＜実施例＞
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６７】
下記のようにヒートシンクを作製し、その性能を評価した。
【００６８】
（ヒートシンクの作成）
［実施例］
直径６ｍｍの銅製の円管状のヒートパイプを、幅６．２ｍｍに拘束しながら高さ４ｍｍになるまで扁平加工を施した。扁平加工後のヒートパイプの立ち上がり曲面の曲率半径Ｒを０．７ｍｍとなるように調整しながら加工を行った。このヒートパイプを６本並列に、銅製の４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．５ｍｍの受熱プレート上に配置し、各ヒートパイプの曲面と受熱プレートとの間に形成される隙間に、表１に示す径の銅製のワイヤーをそれぞれ設置し、隙間をハンダで充填して、実施例１〜８に係るヒートシンクを作成した。
【００６９】
扁平加工後の立ち上がり曲面の曲率半径Ｒを０．９ｍｍ、１．１ｍｍとなるように調整して加工したヒートパイプを用いた以外は、実施例１〜８と同様にして、表２，３の組み合わせの実施例９〜２８に係るヒートシンクを作成した。
【００７０】
［参照例］
また、扁平加工後の立ち上がり曲面の曲率半径Ｒが０．７ｍｍのヒートパイプを、それぞれ６本並列に、銅製の４０ｍｍ×４０ｍｍ×０．５ｍｍの受熱プレート上に配置し、各ヒートパイプの曲面と受熱プレートとの間に形成される隙間に、ワイヤーを配置せずに隙間をハンダで充填して、参照例１に係るヒートシンクを作成した。同様にして、曲率半径Ｒが０．９ｍｍのヒートパイプを用いた参照例２に係るヒートシンク、曲率半径Ｒが１．１ｍｍのヒートパイプを用いた参照例３に係るヒートシンクも作成した。
【００７１】
（性能評価試験）
上記実施例および参照例に係るヒートシンクの受熱プレートの下面に、２５ｍｍ×２５ｍｍのサイズの熱源を接続し、この熱源より３００Ｗの熱量を入力したときの熱源直下の温度を、熱電対によって測定した。実施例１〜８と参照例１との温度差、実施例９〜１７と参照例２との温度差、実施例１８〜２８と参照例３との温度差をそれぞれの改善効果として評価した。その結果を表１〜３に示す。参照例に対し測定部位の温度が０．５度以上低下したものを○、参照例に対し測定部位の温度が２．０度以上低下したものを◎で示した。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
【表２】
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【００７４】
【表３】
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【００７５】
表１〜３に示すように、各ヒートパイプの曲面と受熱プレートとの間にワイヤーを充填した場合は、ワイヤーを設置しなかった場合と比較して、測定部位の温度を０．５度以上低下させるという改善効果が得られた。さらに、ｄ／（Ｒ／２）が０．７〜１．３の範囲とすると、２℃以上の改善効果が得られた。
【符号の説明】
【００７６】
１００，２００，３００，４００，５００，６００：ヒートシンク
１：受熱プレート
２，２’：ヒートパイプ
４：曲面
５，５’：ワイヤー 
６：熱伝導部材
８：金属ブロック 
９：ヒートパイプの受熱面の延長面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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