(57)【要約】【課題】放熱効果を高めることができる放熱器を提供する。【解決手段】  ベース板４１を含み、前記ベース板４１には数個の放熱フィン４１１および少なくとも一つの熱伝導部材４２が設けられており、前記熱伝導部材４２と、前記ベース板４１および数個の放熱フィン４１１とは接合されており、部分的に設置されており、前記ベース板４１及び数個の放熱フィン４１１と、前記熱伝導部材４２は異なる金属材料からなり、前記構造により熱伝導率を高め、放熱効果を高めることができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
数個の放熱フィンが設けられているベース板を含む放熱器の構造であって、
前記ベース板および放熱フィンには少なくとも一つの熱伝導部材が設置されており、前記熱伝導部材は部分的に前記ベース板および放熱フィンに設置されており、前記ベース板および放熱フィンは第１の金属材料からなり、前記熱伝導部材は第１の金属材料とは異なる第２の金属材料からなることを特徴とする放熱器の構造。
【請求項２】
前記熱伝導部材は、前記ベース板および放熱フィンの内部に設置されていることを特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項３】
前記熱伝導部材は、前記ベース板および放熱フィンの表面に設置されていることを特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項４】
前記熱伝導部材の一部は、前記ベース板および放熱フィンの内部に設置されており、他の一部は、前記ベース板および放熱フィンの表面に設置されていることを特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項５】
前記第２の金属材料は、第１の金属材料よりも熱伝導率の高い金属であることを特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項６】
前記熱伝導部材の部分的な設置は、間隔を有する設置であることを特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項７】
前記熱伝導部材の部分的な設置は、網状の設置である特徴とする請求項１記載の放熱器の構造。
【請求項８】
前記第１の金属材料は、アルミニウムであり、前記第２の金属材料は、金、銀および銅である特徴とする請求項５記載の放熱器の構造。
【請求項９】
前記第１の金属材料は、銅であり、前記第２の金属材料は、金および銀であることを特徴とする請求項５記載の放熱器の構造。
【請求項１０】
前記熱伝導部材は、板状であることを特徴とする請求項１、６または７記載の放熱器の構造。
【請求項１１】
前記熱伝導部材は、棒状であることを特徴とする請求項１、６または７記載の放熱器の構造。
【請求項１２】
数個の放熱フィンが設けられているベース板を含む放熱器の構造であって、
前記ベース板および放熱フィンには少なくとも一つの熱伝導部材が設置されており、前記熱伝導部材は部分的に前記ベース板および放熱フィンに設置されており、前記熱伝導部材を構成する材料と、前記ベース板および放熱フィンを構成する材料は異なることを特徴とする放熱器の構造。
【請求項１３】
前記熱伝導部材は、前記ベース板および放熱フィンの内部に設置されていることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１４】
前記熱伝導部材は、前記ベース板および放熱フィンの表面に設置されていることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１５】
前記熱伝導部材の一部は、前記ベース板および放熱フィンの内部に設置されており、他の一部は、前記ベース板および放熱フィンの表面に設置されていることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１６】
前記ベース板および放熱フィンは、第１の金属材料からなり、前記熱伝導部材は第２の金属材料からなることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１７】
前記熱伝導部材の部分的な設置は、間隔を有する設置であることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１８】
前記熱伝導部材の部分的な設置は、網状の設置であることを特徴とする請求項１２記載の放熱器の構造。
【請求項１９】
前記第２の金属材料は、第１の金属材料よりも熱伝導率の高い金属であることを特徴とする請求項１６記載の放熱器の構造。
【請求項２０】
前記熱伝導部材は、板状であることを特徴とする請求項１２、１７または１８記載の放熱器の構造。
【請求項２１】
前記熱伝導部材は、棒状であることを特徴とする請求項１２、１７または１８記載の放熱器の構造。
【請求項２２】
前記第１の金属材料は、アルミニウムであり、前記第２の金属材料は、金、銀および銅であることを特徴とする請求項１９記載の放熱器の構造。
【請求項２３】
前記第１の金属材料は、銅であり、前記第２の金属材料は、金および銀であることを特徴とする請求項１９記載の放熱器の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱器の構造に関し、特に異なる金属からなる放熱器の構造に関わる。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の発達に伴い、電子素子（例えばＣＰＵなど）の体積は微小化されており、その単位面積上の密度も増加しており、その機能も益々向上している。それに伴い、電子素子の発熱量も高くなっており、良好な放熱方式によって電子素子が生成する熱を除去しない場合、その高温によって電子素子に熱暴走（thermal runaway）や熱応力（thermal stress）などの現象が発生して全体の安定性が低下し、電子素子の寿命が低下してしまう。従っていかに外部の冷却装置およびシステムを利用して電子素子が生成するこれらの高温を除去するかは軽視できない問題である。
【０００３】
一般によく見られる冷却方式は、１強制空気冷却、２自然冷却、３相変化を利用した冷却、４液体を使用した直接または間接冷却の四種類であり、現在最も多く使用されているのは強制空気冷却であり、放熱器を設置して冷却効果を達成するものであり、放熱器の放熱フィンによって放熱効果を高めるものである。その仕組みは放熱フィンによって電子素子の放熱面積を高めるものであり、空冷式の放熱フィンを使用した放熱器は空気を放熱の作動媒体（working medium）としているので、取り扱いが容易であり、安定性も高く、電子素子を破損させることもない。さらに放熱器の材料はアルミニウムや銅が中心であるので低コストであり、熱伝導率が高く、加工しやすいので例えば幾何形状や様々な設計にすることができ、電子素子の放熱問題を解決するのにさらに有利になっている。
【０００４】
一般によく見られる放熱器はアルミニウムをプレス成形したものであるが、アルミニウムは放熱は早いが熱伝導性に劣るので、電子素子の生成する高温をアルミニウム製の放熱器では熱を迅速に伝導することができず、その放熱効果には限界がある。もう一種類の銅材質による放熱器はアルミニウム製の放熱器熱伝導率の問題を改善できるが、銅材質の放熱効果はアルミニウム材質には及ばず、製造コストが高いので全体のコストと販売価格はアルミニウム製の放熱器よりも高くなってしまう。
【０００５】
そこでアルミニウム材質の放熱が早い性質と、銅材質の熱伝導が早い性質を利用した放熱器が製造された。図１の公知構造による放熱器においては、アルミニウム材部分１１と銅材部分１２とを有しており、前記アルミニウム材部分１１は前記銅材部分１２と接合されており、前記アルミニウム材部分１１には数個の放熱フィン１３が設けられており、前記銅材部分１２は発熱する電子素子１４に貼合しており、迅速に前記電子素子１４の熱を伝導し、前記アルミニウム材部分１１と放熱フィン１３を経由して放熱される。
【０００６】
あるいは図２の公知構造による放熱器においては、アルミニウム材部分２１と銅材部分２２とを有しており、前記アルミニウム材部分２１の中間に凹溝が設けられており、前記凹溝２１１内には前記凹溝２１１の形状および体積が同一の銅材部分２２が嵌入されており、前記アルミニウム材部分２１には放熱フィン２３が設けられており、前記銅材部分２２は電子素子２４に貼合しており、迅速に前記電子素子２４の熱を伝導し、前記アルミニウム材部分２１と放熱フィン２３を経由して放熱される。
【０００７】
あるいは図３、４の公知構造による放熱器においては、アルミニウム材部分３１を有しており、前記アルミニウム材部分３１は中空の円柱形を呈しており、その内部に貫通孔３１１が形成されており、その外周には数個の外部に伸びる放熱フィン３３が設けられており、前記貫通孔３１１内には銅材部分３２が緊密に嵌合されており、銅材部分３２の底端面は電子素子３４に貼合しており、迅速に前記電子素子３４の熱を伝導し、前記アルミニウム材部分３１と放熱フィン３３を経由して放熱される。
【０００８】
しかし、前述の三種の公知技術による放熱器は、実施する上で共通の問題が存在する。前記銅材部分１２、２２、３２は所定の位置だけに集中しており、銅材部分１２、２２、３２が電子素子１４、２４、３４の熱を伝導するとき、熱は銅材部分１２、２２、３２および銅材部分１２、２２、３２に隣接するアルミニウム材部分１１、２１、３１の一部分にだけ集中し、熱を有効的に放熱フィン１３、２３、３３にまで伝導させることできない。言い換えると熱を平均的に放熱器全体に行き渡らせることができず、放熱効果は優れない。さらに、前記アルミニウム材部分１１、２１、３１と銅材部分１２、２２、３２は重量が異なるので、重量分布の不均衡によって容易にアルミニウム材部分１１、２１、３１と銅材部分１２、２２、３２の両者が分離してしまい、結果寿命が短くなってしまうという問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主な目的は、ベース板と若干の放熱フィンに少なくとも一つの熱伝導部材が設置されており、前記熱伝導部材は部分的に設置されているが、ベース板と放熱フィンの全体に設置されており、前記熱伝導部材の構成材料と、前記ベース板および放熱フィンの構成材料は異なり、好ましくは金属材料からなり、前記熱伝導部材を構成する金属材料と、前記ベース板および放熱フィンを構成する金属材料は異なり、放熱効果を高めることができる放熱器を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、熱伝導部材がベース板および放熱フィンの内部に棒状または板状、あるいは交錯する網状に間隔を有して設置されており、放熱面積を増加させ、伝導熱を平均化し、迅速な放熱を行うことができる放熱器を提供することであり、前記熱伝導部材は粒状、蜂の巣状、ドットマトリクス状、放射状、螺旋状、同心円状、蜘蛛の巣状または不規則な幾何学状の分布形態にすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明による放熱器の構造は、ベース板を含み、前記ベース板には数個の放熱フィンが設けられており、前記ベース板および放熱フィンには少なくとも一つの熱伝導部材が設置されており、前記熱伝導部材は部分的に前記ベース板および放熱フィンに設置されており、前記ベース板および放熱フィンは第１の金属材料からなり、前記熱伝導部材は第２の金属材料からなり、前記ベース板および放熱フィンの第１の金属材料と、前記熱伝導部材の第２の金属材料は異なり、前記第２の金属材料の熱伝導率は前記第１の金属材料よりも高い。
【００１２】
好ましくは前記熱伝導部材は前記ベース板および放熱フィン内部および／または表面上に設置されており、部分的に設置されており、前記ベース板及び放熱フィン内部および／または表面に嵌合または埋設されており、前記熱伝導部材は前記ベース板および放熱フィン全体に設置されており、好適な実施形態においては前記部分的な設置は間隔を有して配列された設置形態であり、前記間隔を有する配列は平行、非平行または交錯した配列である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、電子素子が生成する熱は大部分が前記熱伝導部材により迅速に伝導され、一部分はベース板および放熱フィンに伝導され、熱伝導部材に伝導された熱はベース板および放熱フィンに伝導されて平均的に放熱器全体に伝導され、放熱器のベース板および放熱フィンによって迅速に放熱され、さらに外部に設けられているファンなどが生成する強制対流により、空気と、放熱フィンおよび熱伝導部材との熱交換が行われ、また熱伝導部材はベース板および放熱フィン内部および／または表面上に設置されているので、ベース板および放熱フィンの熱伝導を高めることができ、放熱面積、即ち空気との接触面積を増加させることができ、それにより放熱率を大幅に高めることができ、公知構造における熱が銅材料部分に集中し、熱をアルミニウム材料の放熱フィンに伝導できないという欠点を解決できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の前記目的およびその構造と機能上の特性を図に沿って詳細に説明する。
【００１５】
本発明は放熱器の構造を提供するものであり、図５、６に示すようにベース板４１含み、前記ベース板４１には数個の放熱フィン４１１および少なくとも一つの熱伝導部材４２とが設けられており、前記熱伝導部材４２と、前記ベース板および放熱フィン４１１とは接合されており、本実施形態においては、前記熱伝導部材４２は前記ベース板４１および放熱フィン４１１の内部および／または表面上に設置されており、部分的に設置されており、前記ベース板４１及び放熱フィン４１１の内部および／または表面に嵌合または埋設されており、前記熱伝導部材４２は前記ベース板４１および放熱フィン４１１全体に設置されており、好適な実施形態においては前記部分的な設置は間隔を有して配列された設置形態であり、前記間隔を有する配列は平行、非平行または交錯した配列にすることができる。前記熱伝導部材４２を構成する材料と、前記ベース板４１および放熱フィン４１１を構成する材料は異なり、ベース板４１および放熱フィン４１１は第１の金属材料からなり、前記熱伝導部材４２は前記第１の金属材料とは異なる第２の金属材料からなる。
【００１６】
前記熱伝導部材４２は、板状（図７）、棒状（図８）、網状（図９）、粒状（図１０、１１）、蜂の巣状（図１２）、ドットマトリクス状（図１３、１４）、放射状（図１５）、螺旋状（図１６、１７）、同心円状（図１８）、蜘蛛の巣状（図１９）、または不規則な幾何学状（図なし）とすることができる。例1として、第１の金属材料をアルミニウム材としたとき、前記第２の金属材料は金、銀または銅材、あるいは第１の金属材料よりも熱伝導率の良い伝導材とすることができる。例２として、前記第１の金属材料を銅材としたとき、前記第２の金属材料は金または銀材とすることができる。前記第１の金属材料および第２の金属材料は上述の材料に限らず、その他の金属材料を使用することもできる。
【００１７】
前記ベース板４１を電子素子４３上に貼合したとき、前記電子素子４３が生成する熱は大部分が前記熱伝導部材４２により迅速に伝導され、一部分は前記ベース板４１および放熱フィン４１１に伝導され、前記熱伝導部材４２に伝導された熱は前記ベース板４１および放熱フィン４１１に伝導されて平均的に放熱器全体に伝導され、前記放熱器のベース板４１および放熱フィン４１１によって迅速に放熱され、さらに外部に設けられているファン（図なし）などが生成する強制対流により、空気と、放熱フィン４１１および熱伝導部材４２との熱交換が行われる。また前記熱伝導部材４２は前記ベース板４１および放熱フィン４１１内部および／または表面上に設置されているので、ベース板４１および放熱フィン４１１の熱伝導を高めることができ、放熱面積、即ち空気との接触面積を増加させることができ、それにより放熱率を大幅に高めることができ、公知構造における熱が銅材料部分に集中し、熱をアルミニウム材料の放熱フィンに伝導できないという欠点を解決できる。
【００１８】
上記の詳細な説明は本発明の好適な実施形態を示すものであり、本発明の方法、形状、構造、装置を利用した変化、修飾などは全て本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】公知構造による放熱器の構造を示す断面図である。
【図２】公知構造による放熱器の構造を示す断面図である。
【図３】公知構造による放熱器の構造を示す断面図である。
【図４】図３における上面図である。
【図５】本発明による放熱器の好適な実施形態を示す正面図である。
【図６】本発明による放熱器の好適な実施形態を示す側面図である。
【図７】本発明による放熱器の熱伝導部材の第１の形態を示す斜視図である。
【図８】本発明による放熱器の熱伝導部材の第２の形態を示す斜視図である。
【図９】本発明による放熱器の熱伝導部材の第３の形態を示す斜視図である。
【図１０】本発明による放熱器の熱伝導部材の第４の形態を示す斜視図である。
【図１１】本発明による放熱器の熱伝導部材の第５の形態を示す斜視図である。
【図１２】本発明による放熱器の熱伝導部材の第６の形態を示す斜視図である。
【図１３】本発明による放熱器の熱伝導部材の第７の形態を示す斜視図である。
【図１４】本発明による放熱器の熱伝導部材の第８の形態を示す斜視図である。
【図１５】本発明による放熱器の熱伝導部材の第９の形態を示す斜視図である。
【図１６】本発明による放熱器の熱伝導部材の第１０の形態を示す斜視図である。
【図１７】本発明による放熱器の熱伝導部材の第１１の形態を示す斜視図である。
【図１８】本発明による放熱器の熱伝導部材の第１２の形態を示す斜視図である。
【図１９】本発明による放熱器の熱伝導部材の第１３の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
４１      ベース板
４１１    放熱フィン
４２      熱伝導部材
４３      電子素子
【図１】
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【図２】
2006216582.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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