(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を発現したグラファイトシートを金属板に貼り付け、この金属板と共に波状に曲げ加工して複数の放熱フィンを形成した放熱器。
【請求項２】
金属板とグラファイトシートとの間に粘着剤を塗布し金属板とグラファイトシートとを粘着した請求項１に記載の放熱器。
【請求項３】
金属板とグラファイトシートとの少なくともいずれか一方の表面を微細な凹凸を有する粗面に形成し、この粗面に粘着剤を充填塗布した請求項２に記載の放熱器。
【請求項４】
粘着剤にグラファイトシートの粉末を混合した請求項２に記載の放熱器。
【請求項５】
グラファイトシートの幅を金属板の幅より狭く形成し、この金属板の波状に延長する方向に沿って両縁端面がグラファイトシートと積層することがないように形成した請求項１に記載の放熱器。
【請求項６】
金属板をアルミニウム合金で形成した請求項１に記載の放熱器。
【請求項７】
金属板の表面に凹溝を形成しこの凹溝にグラファイトシートを挿入して貼り付けた請求項１に記載の放熱器。
【請求項８】
金属板に形成した凹溝の深さをグラファイトシートの厚みと略等しく形成しグラファイトシートの表面と金属板の上面とを平坦にした請求項７に記載の放熱器。
【請求項９】
放熱フィンの波状の進行方向に沿って粘着剤を塗布した塗布部と粘着剤を塗布していない未塗布部とを交互に形成した請求項１に記載の放熱器。
【請求項１０】
金属板の両面にグラファイトシートを貼り付けた請求項１に記載の放熱器。
【請求項１１】
金属板の両面のグラファイトシートが前記金属板の表面から裏面に折り返して一体に形成した請求項１０に記載の放熱器。
【請求項１２】
金属板の上面に粘着剤を塗布し、この上にグラファイトシートを積層して粘着し、次いでこの粘着した金属板とグラファイトシートとを波状に曲げ加工して複数の凹凸を形成して放熱フィンを形成する放熱器の製造方法。
【請求項１３】
金属板とグラファイトシートの少なくともいずれか一方の表面に圧延加工して微細な凹凸を有する粗面を形成し、次いで前記粗面上に粘着剤を塗布し、その後前記金属板と前記グラファイトシートとを重ねて加圧して粘着する請求項１２に記載の放熱器の製造方法。
【請求項１４】
金属板の表面に凹溝をプレス加工して形成し、次いでこの凹溝の底面に粘着剤を塗布し、次いで前記凹溝に粘着剤を塗布した後にこの凹溝にグラファイトシートを挿入して積層して粘着する請求項１２に記載の放熱器の製造方法。
【請求項１５】
金属板をアルミニウム合金を用いて形成し、この金属板の裏面を平坦な金型に重ね、凸形の金型を用いこの金属板の表面にプレス加工して凹溝を形成する請求項１４に記載の放熱器の製造方法。
【請求項１６】
グラファイトシートの幅を金属板の幅より広く形成して金属板の表面にこのグラファイトシートを粘着して金属板の縁端から外方へ延長する延長部を形成し、次いでこのグラファイトシートの延長部を前記金属板の裏面に折り返して金属板の裏面に粘着した請求項１２に記載の放熱器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発熱部品の発熱温度を放熱するためにこの発熱部品に接合して用いる放熱器およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は放熱器と発熱部品の外観図である。図７において１０１はアルミニウム合金からなる放熱フィン１０２を形成した放熱器であり、この放熱器１０１の両端に孔１０４，１０５を形成しＣＰＵなど発熱部品１０８の筐体１０３の上面に重ねて貫通孔１０４，１０５と前記筐体１０３上面のネジ孔１０６，１０７とを重ねてネジ止めし、前記発熱部品１０８からの発熱を前記放熱器１０１に伝熱して放熱し前記発熱部品１０８の温度上昇を抑えるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例によれば前記筐体１０３の表面の各部において温度が異なるので前記放熱器１０１の表面の温度分布が不均一となり放熱効果を損ないやすいという問題点があった。
【０００４】
本発明は発熱部品に接合し放熱効果の優れた放熱器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題を解決するために本発明は以下の構成を有するものである。
【０００６】
本発明の請求項１に記載の発明は、高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を発現したグラファイトシートを金属板に貼り付け、この金属板と共に波状に曲げ加工して複数の放熱フィンを形成した放熱器であり、これにより、前記グラファイトシートの表面方向に広がる熱伝導性が極めて優れているので、この放熱器を発熱部品の筐体に取り付けると発熱部品からの発熱を前記放熱フィンの表面の全体で均一に放熱でき、放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の発明は、金属板とグラファイトシートとの間に粘着剤を塗布し金属板とグラファイトシートとを粘着した請求項１に記載の放熱器であり、これにより、熱伝導を妨げる固形層を形成することなく経時変化が少ない粘着剤で金属板とグラファイトシートとを一体に粘着でき放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【０００８】
本発明の請求項３に記載の発明は、金属板とグラファイトシートとの少なくともいずれか一方の表面を微細な凹凸を有する粗面に形成し、この粗面に粘着剤を充填塗布した請求項１に記載の放熱器であり、これにより、金属板とグラファイトシートとの粘着強度が向上し、さらに前記粗面で金属板とグラファイトシートとの接合がなされるので熱抵抗が安定し放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の発明は、粘着剤にグラファイトシートの粉末を混合した請求項２に記載の放熱器であり、これにより、伝熱効果の優れた粘着剤が得られるので尚一層放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の発明は、グラファイトシートの幅を金属板の幅より狭く形成し、この金属板の波状に延長する方向に沿って両縁端面がグラファイトシートと積層することがないように形成した請求項１に記載の放熱器であり、これにより、グラファイトシートを介して金属板の両縁端面に均一に熱伝導を行い金属板の両縁端面で空気との熱伝達を行うことができるので一層放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項６に記載の発明は、金属板をアルミニウム合金で形成した請求項１に記載の放熱器であり、これにより、グラファイトシートと金属板とを重ねて容易に曲げ加工ができ、金属板と粘着したグラファイトシートとの間に熱伝導を損なう間隙や酸化膜の形成を防止できるので経時変化が少なく信頼性の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１２】
本発明の請求項７に記載の発明は、金属板の表面に凹溝を形成し、この凹溝にグラファイトシートを挿入して貼り付けた請求項１に記載の放熱器であり、これにより、金属板の表面にグラファイトシートの突き出しを低減できるので容易に金属板と共に波状に曲げ加工することができて加工精度が向上し放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１３】
本発明の請求項８に記載の発明は、金属板に形成した凹溝の深さをグラファイトシートの厚みと略等しく形成し、グラファイトシートの表面と金属板の上面とを平坦にした請求項７に記載の放熱器であり、これにより、金属板の表面とグラファイトシートの表面との段差が無くなるので、放熱器のフィン間の対流が向上し放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１４】
本発明の請求項９に記載の発明は、放熱フィンの波状の進行方向に沿って粘着剤を塗布した塗布部と粘着剤を塗布していない未塗布部を交互に形成した請求項１に記載の放熱器であり、これにより、金属板とグラファイトシートとの重なり合う面において粘着剤の未塗布部が熱伝導路を形成し、この熱伝導路を通じて熱拡散がなされるので放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項１０に記載の発明は、金属板の両面にグラファイトシートを貼り付けた請求項１に記載の放熱器であり、これにより、金属板の両面に貼り付けたグラファイトシートを介して放熱フィンの表面の全体に熱伝導を行うことができ、一層放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項１１に記載の発明は、金属板の両面にグラファイトシートが前記金属板の表面から裏面に曲げて一体に形成した請求項１０に記載の放熱器であり、これにより、両面のグラファイトシートの温度差が無くなるので一層放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１７】
本発明の請求項１２に記載の発明は、金属板の上面に粘着剤を塗布し、この上にグラファイトシートを積層して粘着し、次いでこの粘着した金属板とグラファイトシートとを波状に曲げ加工して複数の凹凸を形成して放熱フィンを形成する放熱器の製造方法であり、これにより、前記グラファイトシートの表面の熱伝導性が極めて優れているので、この放熱器を発熱部品に取り付けて前記放熱フィン表面の全体に熱拡散することができ、放熱効果の優れた放熱器が容易に製造できるという作用効果を有する。
【００１８】
本発明の請求項１３に記載の発明は、金属板とグラファイトシートとの少なくともいずれか一方の表面に圧延加工して微細な凹凸を有する粗面を形成し、次いで前記粗面上に粘着剤を塗布し、その後前記金属基板と前記グラファイトシートとを重ねて加圧して粘着する請求項１２に記載の放熱器の製造方法であり、これにより、金属基板とグラファイトシートとの粘着強度が向上し、さらに前記粗面で金属板とグラファイトシートとの接合がなされるので熱抵抗が安定し放熱効果の優れた放熱器が得られるという作用効果を有する。
【００１９】
本発明の請求項１４に記載の発明は、金属板の表面に凹溝をプレス加工して形成し、次いでこの凹溝の底面に粘着剤を塗布し、次いで前記凹溝に粘着剤を塗布した後にこの凹溝にグラファイトシートを挿入して積層して粘着する請求項１２に記載の放熱器の製造方法であり、金属板の凹溝内にグラファイトシートを粘着することで金属板とグラファイトシートとの曲げ加工精度が向上し、得られた放熱フィンの表面にグラファイトシートの厚み分の段差がなくなるので対流効果の優れた放熱器が容易に製造できるという作用効果を有する。
【００２０】
本発明の請求項１５に記載の発明は、金属板をアルミニウム合金を用いて形成し、この金属板の裏面を平坦な金型に重ね、凸形の金型を用いてこの金属板の表面にプレス加工して凹溝を形成する請求項１４に記載の放熱器の製造方法であり、これにより、金属板とグラファイトシートとを粘着し、この金属板の両面に段差がない放熱フィンが得られるので対流効果が向上し一層放熱効果の優れた放熱器が製造できるという作用効果を有する。
【００２１】
本発明の請求項１６に記載の発明は、グラファイトシートの幅を金属板の幅より広く形成して金属板の表面にこのグラファイトシートを粘着して金属板の縁端から外方へ延長する延長部を形成し、次いでこのグラファイトシートの延長部を前記金属板の裏面に折り返して金属板の裏面に粘着した請求項１２に記載の放熱器の製造方法であり、これにより、金属板の両面に一体化してグラファイトシートを粘着することができ、金属板の両面の温度差が少なく放熱効果の優れた放熱器が容易に製造できるという作用効果を有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の特に請求項１〜６，１２，１３に記載の発明について本実施の形態１を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態１における放熱器の分解斜視図、図２は同放熱器の外観図、図３は同放熱器の部分断面図である。
【００２４】
図１〜図３において、１は放熱器であり、この放熱器１は高分子フィルムをグラファイト化し熱伝導性を発現したグラファイトシート２をアルミニウム合金で形成した金属板３に貼り付けてこの金属板３と共に波状に曲げ加工して複数の放熱フィン４，５，６を形成して構成されている。
【００２５】
前記グラファイトシート２は数十ミクロン厚みの高分子フィルムに熱処理を加えてグラファイト化したものであり、このグラファイトシート２の表面に広がる熱伝導性が極めて優れた特長を有するものであり、前記金属板３の表面に圧延加工して微細な凹凸を有する粗面７を形成し、この粗面７に前記グラファイトシート２の粉末を混合した粘着剤８を塗布して前記金属板３と前記グラファイトシート２とを粘着している。
【００２６】
また、前記グラファイトシート２の幅は前記金属板３の幅より狭く形成し、この金属板３の波状に延長する方向に沿って前記グラファイトシート２と積層することがない両縁端面９，１０を形成し、このグラファイトシート２の両端に形成した座１１，１２の裏面と前記放熱フィン４，５，６の下方に突き出した凸部１３，１４とを発熱部品の筐体に接触するように接着又はネジ止め（図示せず）して接合する。
【００２７】
以上のように構成された放熱器１の製造方法について以下に説明する。
【００２８】
まず、所定寸法に裁断されたグラファイトシート２と金属板３を準備する。この金属板３はアルミニウム合金を予め数ｍｍ厚みに圧延加工し、この圧延の際に表面に複数の微細な凹凸を有する粗面７を形成する。
【００２９】
次いで、前記グラファイトシート２と同一成分の粉末とアクリル系重合体を主成分とした樹脂とを混合して粘着剤８を形成し、この粘着剤８を前記金属板３の上面の前記粗面７を形成した範囲を覆うように印刷して塗布し、この上にグラファイトシート２を積層して加圧し粘着する。
【００３０】
次いで前記粘着した金属板３とグラファイトシート２とを波状に曲げ加工して複数の凹凸を形成し放熱フィン４，５，６を形成する。このとき前記放熱器１の両端に座１１，１２を形成し発熱部品との接合面としている。前記座１１，１２を冷却媒体に接合すると一層放熱効果を発現して好ましい。
【００３１】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて本発明の特に請求項７〜９，１４，１５に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。尚前記実施の形態１と共通となる基本的な構成については前記実施の形態１で説明したものと同一符合を付し説明を省き、ここでは本実施の形態２の特徴を説明する。
【００３２】
図４は本発明の実施の形態２における放熱器の分解斜視図である。
【００３３】
図４において２１は放熱器であり、この放熱器２１は金属板２２の表面に凹溝２３を形成しこの凹溝２３にグラファイトシート２を挿入して貼り付けた構成としたものである。
【００３４】
以下に前記構成の放熱器の製造方法を説明する。
【００３５】
まず、プレス加工が容易なアルミニウム合金に圧延加工を加えて板状の金属板２２を形成し、次いでこの金属板２２の裏の平坦面を損なうことのないように平坦な金型上面に重ねて設置し凸形の金型を用いこの金属板２２の表面に凹溝２３をプレス加工する。
【００３６】
次いで、前記凹溝２３の底面に粘着剤８を前記放熱フィン４，５，６の波状の進行方向に沿って粘着剤８の塗布部２４と未塗布部２５とを交互に塗布し、前記凹溝２３に粘着剤８を塗布した後にこの凹溝２３に前記グラファイトシート２を挿入して積層して粘着する。このとき、前記金属板２２に形成した前記凹溝２３の深さを前記グラファイトシート２の厚みと略等しく形成しグラファイトシート２の表面と金属板２２の上面とを平坦になるように加圧して粘着する。
【００３７】
次いで前記粘着した金属板２２とグラファイトシート２とを波状に曲げ加工して複数の凹凸を形成し放熱フィン４，５，６を形成し放熱器を完成する。
【００３８】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて本発明の特に請求項１０，１１，１６に記載の発明について、図面を参照しながら説明する。尚前記実施の形態１と共通となる基本的な構成については前記実施の形態１で説明したものと同一符合を付し説明を省き、ここでは本実施の形態３の特徴を説明する。
【００３９】
図５は本発明の実施の形態３におけるグラファイトシートと金属板との接合した図であり、図６は同実施の形態３における放熱器を発熱部品に取り付けた断面図である。
【００４０】
図５，図６において３１は放熱器であり、この放熱器３１は、グラファイトシート３２の幅を金属板３３の幅より広く形成して金属板３３の表面にこのグラファイトシート３２を粘着して前記金属板３３の縁端３４から外方へ延長する延長部３５を形成し、このグラファイトシート３２の延長部３５を前記金属板３３の裏面に折り返して前記金属板３２の裏面に粘着している。また、前記放熱器３１は波状に曲げ加工し放熱フィン３６，３７，３８を形成し、この放熱フィン３６，３７，３８の下方に突き出した凸部４４，４５，４６，４７を発熱部品の筐体４３と接触させ、この放熱器３１の両端部３９，４０を固定用パネル４１，４２に嵌合させて前記筐体４３と放熱器３１とを固定している。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、グラファイトシートを金属板に貼り付けてこの金属板と共に波状に曲げ加工して複数の凹凸を有する放熱フィンを形成した放熱器であり、これにより、前記グラファイトシートの表面方向に広がる熱伝導性が極めて優れているので、この放熱器を発熱部品の筐体に取り付けると発熱部品からの発熱を前記凹凸の放熱フィンの表面全体で均一に放熱でき、放熱効果の優れた放熱器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における放熱器の分解斜視図
【図２】同本発明の実施の形態１における放熱器の外観図
【図３】同本発明の実施の形態１における放熱器の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態２における放熱器の分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における放熱器の外観図
【図６】同実施の形態３における放熱器を発熱部品に取り付けた断面図
【図７】従来例における放熱器と発熱部品との外観図
【符号の説明】
１，２１，３１  放熱器
２，３２  グラファイトシート
３，２２，３３  金属板
４，５，６，３６，３７，３８  放熱フィン
７  粗面
８  接着剤
９，１０  両縁端面
１１，１２  座
１３，１４，４４，４５，４６，４７  凸部
２３  凹溝
２４  粘着剤の塗布部
２５  粘着剤の未塗布部
３４  縁端
３５  延長部
３９，４０  両端部
４１，４２  固定用パネル
４３  筐体
【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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【図７】
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