(57)【要約】【課題】  ヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法に関し、加工したヒートシンクを複数同時に輸送する段階に於いて、ヒートシンクの半導体取付面に傷が付きにくく、半導体素子が可能な限り密着できるように平面度が高いヒートシンクを提供する。【解決手段】  ヒートシンクは、押出成形または引抜成形により形成される基体と、基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面と、半導体取付面よりも半導体素子の側へ突出し、かつ、半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部と、を有し、保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、保護突部の他方が凸リブに対応する凹溝を有する。【選択図】  図１
2011181685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形または引抜成形により形成される基体と、
該基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面と、
該半導体取付面よりも該半導体素子の側へ突出し、かつ、該半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部と、
を有し、
該保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、該保護突部の他方が該凸リブに対応する凹溝を有する、
ヒートシンク。
【請求項２】
押出成形または引抜成形により形成される基体と、該基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面と、該半導体取付面よりも該半導体素子の側へ突出し、かつ、該半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部と、を有する複数のヒートシンクの輸送方法であって、
該ヒートシンクの該保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、該保護突部の他方が該凸リブに対応する凹溝を有し、
一つの該ヒートシンクの該保護突部の該凸リブと、他の該ヒートシンクの該保護突部の該凹溝と、を相対させて嵌合して、少なくとも２つの該ヒートシンクを連結して輸送する、
ヒートシンクの輸送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像音響機器、または、パーソナルコンピューター等の電子計算機を構成する回路部品を冷却するヒートシンクと、これら複数のヒートシンクの輸送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像音響機器、または、パーソナルコンピューター等の電子計算機を構成する電気・電子回路に使用される半導体素子においては、その半導体素子での電力損失を原因として発熱が生じる。これらの半導体素子の発熱による破壊を防止するために、一般的には放熱器としてのヒートシンクが設けられる。音声信号等の小電力信号を大電力信号に増幅する電力増幅器においては、半導体素子での電力損失による発熱が多くなり、ヒートシンクには表面積ならびに体積の大きなものが必要となる。半導体素子と密着して設置されるヒートシンクは、多くの場合にはアルミニウム等の金属から構成され、発生した熱を放熱する。ヒートシンクは、押出成形または引抜成形により形成される部材を、所望の長さに切断して構成するものが多い。また、さらに様々な工夫を取り入れたヒートシンクがある。
【０００３】
従来には、例えば、複数枚のフィンが所定の間隔をおいて基盤に一体的に設けられている一対のフィンユニットからなる、半導体素子、集積回路等の冷却用の放熱器であって、前記一対のフィンユニットの基盤あるいは該基盤と一体的なフランジ部には、凸条と凹条溝とからなる嵌合部が形成され、前記一対のフィンユニットは、前記基盤が向き合って前記フィンが互いに所定の間隔になるように挿入、組み合わされて、前記嵌合部によって一体化されていることを特徴とする放熱器がある。（特許文献１）。
【０００４】
また、従来には、複数の放熱ユニットを重畳して相互に接合されて構成される放熱器であって、前記放熱ユニットの平面上には少なくとも一つの突出部が設けられ、前記突出部の両側の斜辺の少なくとも一斜辺上には凹部が設けられ、前記突出部の反対側の平面上には突出部に対応する位置に凹溝が設けられ、前記凹溝両側辺は前記突出部と同一の斜度を有し、前記凹溝の少なくとも一斜辺上には凸部が設けられ前記放熱ユニットの突出部が他の放熱ユニットの凹溝内に嵌入して接合され、前記凸部が凹部に掛合されることを特徴とする放熱器の接合構造がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６２５４７号公報  （第１図〜第３図）
【特許文献２】登録実用新案第３１４１３４４公報  （第１図〜第１１図）
【０００６】
ヒートシンクの半導体素子が取り付けられる半導体取付面は、半導体素子で発生する熱を効率よく熱伝導するために、半導体素子が可能な限り密着できるように平面度が高いことが要望される。そこで、ヒートシンクの半導体取付面には、研磨等による平面加工が施される場合もあり、傷などの凹凸が少ないことが要望される。しかし、加工したヒートシンクを複数同時に輸送する段階に於いて、ヒートシンク同士が輸送振動などで接触して、その結果、ヒートシンクの半導体取付面に傷が付いてしまうという問題がある。半導体取付面に傷が付いたヒートシンクでは、半導体素子で発生する熱の熱伝導の効率が低下するという問題がある。また、半導体取付面に大きな傷が付いたヒートシンクは、不良部品となるので、コスト面でも損失が発生するという問題もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法に関し、加工したヒートシンクを複数同時に輸送する段階に於いて、ヒートシンクの半導体取付面に傷が付きにくく、半導体素子が可能な限り密着できるように平面度が高いヒートシンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のヒートシンクは、押出成形または引抜成形により形成される基体と、基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面と、半導体取付面よりも半導体素子の側へ突出し、かつ、半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部と、を有し、保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、保護突部の他方が凸リブに対応する凹溝を有する。
【０００９】
また、本発明のヒートシンクの輸送方法は、押出成形または引抜成形により形成される基体と、基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面と、半導体取付面よりも半導体素子の側へ突出し、かつ、半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部と、を有する複数のヒートシンクの輸送方法であって、ヒートシンクの保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、保護突部の他方が凸リブに対応する凹溝を有し、一つのヒートシンクの保護突部の凸リブと、他のヒートシンクの保護突部の凹溝と、を相対させて嵌合して、少なくとも２つのヒートシンクを連結して輸送する。
【００１０】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１１】
本発明のヒートシンクは、押出成形または引抜成形により形成される基体と、基体の一面に設けられて半導体素子が取り付けられる半導体取付面を有する。例えば、アルミニウムまたはマグネシウムを含有する合金を押出成形するヒートシンクの基体の一面には、平面度が高い半導体取付面が形成され、基体の反対側の一面からは、フィン状の放熱板が複数突出するように形成される。したがって、ヒートシンクの半導体取付面に半導体素子が取り付けられると、ヒートシンクは、半導体素子で発生する熱を効率よく熱伝導して、大気中に熱を放射する。
【００１２】
具体的には、ヒートシンクは、半導体素子が取り付けられる半導体取付面に対して、この半導体取付面よりも半導体素子の側へ突出し、かつ、半導体取付面を規定する矩形の対向する二辺にそれぞれ形成される保護突部を有する。これらの保護突部は、保護突部の一方がさらに突出する凸リブを有し、保護突部の他方が凸リブに対応する凹溝を有する。したがって、一つのヒートシンクの保護突部の凸リブと、他のヒートシンクの保護突部の凹溝と、を相対させて嵌合させることができる。このとき、それぞれのヒートシンクの半導体取付面同士は、保護突部の突出寸法の分だけ離隔する。
【００１３】
その結果、加工したヒートシンクを複数同時に輸送する段階に於いて、少なくとも２つのヒートシンクを他の連結部材などを用いて連結すれば、ヒートシンクの半導体取付面に傷が付かないようにして輸送が可能になる。つまり、ヒートシンクに半導体取付面から突出する保護突部を設け、かつ、保護突部に凸リブおよび凹溝を設けて嵌合させることによって、輸送するヒートシンクの半導体取付面に傷が付きにくくなり、半導体素子が可能な限り密着できるように平面度が高いヒートシンクを提供することができる。本発明のヒートシンクは、半導体素子で発生する熱の熱伝導の効率を高くすることができ、また、不良部品の発生を抑制して、コスト面でも損失を少なくできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法は、加工したヒートシンクを複数同時に輸送する段階に於いて、ヒートシンクの半導体取付面に傷が付きにくく、半導体素子が可能な限り密着できるように平面度が高いヒートシンクを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるヒートシンク１０を用いるヒートシンク取付構造１について説明する斜視図である。（実施例１）
【図２】複数の本発明の好ましい実施形態によるヒートシンク１０を輸送する輸送方法を説明する斜視図である。（実施例１）
【図３】従来のヒートシンク２０を用いるヒートシンク取付構造５について説明する斜視図である。（比較例）
【図４】複数の従来のヒートシンク２０を輸送する輸送方法を説明する斜視図である。（比較例）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態によるヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるヒートシンク１０を用いるヒートシンク取付構造１について説明する斜視図である。本実施例のヒートシンク取付構造１は、（図示しない）映像音響機器の筐体の内部において、複数のトランジスタ２と、これらを含む（図示しない）回路が形成される点線で示す基板３と、基板３上に設置されて発熱するトランジスタ２の熱を放熱するヒートシンク１０と、を含む構造である。
【００１８】
本実施例のヒートシンク１０は、アルミニウムを含む合金により構成され、押出成形により形成される基体１１を有する。つまり、ヒートシンク１０の基体１１は、押出成形により規定される断面形状が押出方向に対して一定である棒状の部材を、必要な寸法で切断して得られる。なお、本実施例のヒートシンク１０は、基体１１の幅が約２５０ｍｍで、基体１１の厚みが約４．５ｍｍで、基体１１の高さが約６５ｍｍである。
【００１９】
ヒートシンク１０は、トランジスタ２が取り付けられる半導体取付面１２を、基体１１の一面に有している。矩形の半導体取付面１２は、トランジスタ２が密着できるように、研磨等による平面加工が施されて高い平面度を有している。さらに、基体１１の半導体取付面１２とは反対の面には、複数の放熱フィン１３が設けられている。放熱フィン１３は、厚みが約２ｍｍで、基体１１から突出している部分の最大寸法が約６０ｍｍであり、両端の２つのフィンは、他のフィンよりも厚みが厚く、かつ、突出している部分の寸法が短くなっている。ヒートシンク１０は、半導体取付面１２に取り付けられたトランジスタ２で発生する熱を、基体１１により効率よく放熱フィン１３に熱伝導して、大気中に熱を放射することができる。
【００２０】
ヒートシンク１０は、半導体取付面１２を規定する矩形の対向する二辺に、半導体取付面１２よりもトランジスタ２が配置される側へ突出する保護突部１４および１５を有する。図示するように、保護突部１４および１５は、押出成形によって基体１１と一体に形成されており、半導体取付面１２からＸ（本実施例の場合には約１．５ｍｍ）突出している。加えて、一方の保護突部１４は、さらに突出する凸リブ１６を有し、他方の保護突部１５は、凸リブ１６に対応する凹溝１７を有している。
【００２１】
本実施例のヒートシンク１０の場合には、半導体取付面１２の一辺に設けられる保護突部１４の凸リブ１６は、押出方向に直交する断面における半径が約１．５ｍｍの半円によって規定される。また、半導体取付面１２の他方の一辺に設けられる保護突部１５の凹溝１７は、押出方向に直交する断面における半径が約１．５ｍｍの半円によって規定される。すなわち、押出成形されるヒートシンク１０に形成されて半導体取付面１２の両端に設けられる保護突部１４の凸リブ１６と、保護突部１５の凹溝１７とは、相互に嵌合可能な寸法関係を有している。
【００２２】
図２は、複数の本実施例のヒートシンク１０を輸送する輸送方法を説明する斜視図である。図２では、上記のヒートシンク１０と同一形状・寸法の４つのヒートシンク１０ａ〜１０ｄを、ひとつの輸送ユニット４に構成している。輸送ユニット４では、例えば、最も手前側に図示するヒートシンク１０ａの保護突部１４の凸リブ１６と、次のヒートシンク１０ｂの保護突部１５の凹溝１７と、を相対させて嵌合させている。同時に、ヒートシンク１０ａの保護突部１５の凹溝１７と、ヒートシンク１０ｂの保護突部１４の凸リブ１６と、を相対して嵌合させている。したがって、それぞれのヒートシンク１０ａおよび１０ｂの半導体取付面１２同士は、それぞれの保護突部１４および１５の突出寸法Ｘにより、距離２Ｘだけ離隔する離隔空間１８を規定する。
【００２３】
同様に、輸送ユニット４では、ヒートシンク１０ｃの保護突部１４の凸リブ１６と、次のヒートシンク１０ｄの保護突部１５の凹溝１７と、を相対させて嵌合させている。同時に、ヒートシンク１０ｃの保護突部１５の凹溝１７と、ヒートシンク１０ｄの保護突部１４の凸リブ１６と、を相対させて嵌合させている。したがって、それぞれのヒートシンク１０ｃおよび１０ｄの半導体取付面１２同士は、それぞれの保護突部１４および１５の突出寸法Ｘにより、距離２Ｘだけ離隔する離隔空間１８を規定する。
【００２４】
また、輸送ユニット４では、ヒートシンク１０ｂの放熱フィン１３と、ヒートシンク１０ｃの放熱フィン１３と、が重なるようにして、かつ、お互いの放熱フィン１３の先端が基体１１の半導体取付面１２とは反対側の面に接するようにして、ヒートシンク１０ｂと１０ｃとの相対的な位置を固定している。したがって、（図示しない）ゴムバンド等の連結部材によって、４つのヒートシンク１０ａ〜１０ｄを連結することができ、図示するような輸送ユニット４に構成することができる。
【００２５】
その結果、輸送ユニット４は、平坦な半導体取付面１２を形成した４つのヒートシンク１０ａ〜１０ｄを同時に輸送する段階に於いて、これらが輸送中に分離しないように連結して、ヒートシンク１０の半導体取付面１２に傷が付かないようにして輸送をすることができる。一方のヒートシンク１０の保護突部１４の凸リブ１６と、他のヒートシンク１０の保護突部１５の凹溝１７と、が相対して嵌合するので、これらのヒートシンク１０は相対的に動かなくなる。２つの半導体取付面１２の間に離隔空間１８を規定することで、ヒートシンク１０の輸送段階での不良部品の発生を抑制して、コスト面でも損失を少なくできる。
【００２６】
すなわち、本実施例のヒートシンク１０を輸送する輸送方法では、いずれものヒートシンク１０ａ〜１０ｄに半導体取付面１２から突出する保護突部１４および１５を設け、かつ、保護突部１４および１５のぞれぞれに凸リブ１６または凹溝１７を設けて嵌合させることにより、輸送するヒートシンク１０ａ〜１０ｄの半導体取付面１２に傷が付きにくくなる。ヒートシンク１０ａ〜１０ｄの半導体取付面１２は平面度を高く保つことができるので、トランジスタ２が可能な限り密着できるようになり、トランジスタ２で発生する熱の熱伝導の効率を高くすることができる。
【００２７】
図３は、比較例としての従来のヒートシンク２０を用いるヒートシンク取付構造５について説明する斜視図である。本実施例のヒートシンク取付構造５は、上記の実施例におけるヒートシンク１０に代えてヒートシンク２０を用いる点で相違する他は、同一のヒートシンク取付構造である。したがって、重複する部分には同一の番号を付して、説明を省略する。
【００２８】
比較例のヒートシンク２０は、アルミニウムを含む合金により構成され、押出成形により形成される基体２１を有する。ヒートシンク２０は、トランジスタ２が取り付けられる半導体取付面２２を、基体２１の一面に有している。矩形の半導体取付面２２は、トランジスタ２が密着できるように、研磨等による平面加工が施されて高い平面度を有している。さらに、基体２１の半導体取付面２２とは反対の面には、複数の放熱フィン２３が設けられている。
【００２９】
比較例のヒートシンク２０は、先の実施例におけるヒートシンク１０とほぼ同じ外形寸法を有している。相違点としては、図３に図示するように、実施例のヒートシンク１０が、半導体取付面１２を規定する矩形の対向する二辺に、半導体取付面１２よりもトランジスタ２が配置される側へ突出する保護突部１４および１５を有しているのに対し、比較例のヒートシンク２０は、半導体取付面２２よりもトランジスタ２が配置される側へ突出する保護突部を有していない。
【００３０】
図４は、複数の比較例のヒートシンク２０を輸送する輸送方法を説明する斜視図である。図４では、上記のヒートシンク２０と同一形状・寸法の４つのヒートシンク２０ａ〜２０ｄを、ひとつの輸送ユニット６に構成している。輸送ユニット６では、例えば、最も手前側に図示するヒートシンク２０ａの半導体取付面２２と、次のヒートシンク２０ｂの半導体取付面２２と、を相対させて接触させている。同様に、輸送ユニット６では、ヒートシンク２０ｃの半導体取付面２２と、次のヒートシンク２０ｄの半導体取付面２２と、を相対させて接触させている。
【００３１】
また、輸送ユニット６では、ヒートシンク２０ｂの放熱フィン２３と、ヒートシンク２０ｃの放熱フィン２３と、が重なるようにし、かつ、お互いの放熱フィン２３の先端が基体２１の半導体取付面２２とは反対側の面に接するようにして、ヒートシンク２０ｂと２０ｃとの相対的な位置を固定している。したがって、（図示しない）ゴムバンド等の連結部材によって、４つのヒートシンク２０ａ〜２０ｄを連結することができ、図示するような輸送ユニット６に構成することができる。
【００３２】
ただし、輸送ユニット６は、平坦な半導体取付面２２を形成した４つのヒートシンク２０ａ〜１２ｄを同時に輸送する段階に於いて、これらが輸送中に分離しないように連結したとしても、ヒートシンク２０の半導体取付面２２同士が接触しているので、傷が付かないようにして輸送をするのは困難である。ヒートシンク２０ａおよび２０ｂと、２０ｃおよび２０ｄとは、先の実施例のような保護突部を有していないヒートシンクであるので、半導体取付面２２同士が擦れて移動する結果、半導体取付面２２に傷が発生しやすくなり、輸送段階での不良部品の発生が増加して、コスト面で損失となる不利な点がある。また、輸送するヒートシンク２０ａ〜２０ｄの半導体取付面２２に傷が付くと、それぞれの半導体取付面２２は平面度を高く保つことができないので、トランジスタ２が密着できなくなり、トランジスタ２で発生する熱の熱伝導の効率が低くなるという不利な点がある。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されない。ヒートシンク１０の材料、断面形状、あるいは、寸法は、上記ものに限られない。それぞれのヒートシンク１０の半導体取付面１２の矩形の二辺に設ける凸リブ１６を有する保護突部１４と、凹溝１７を有する保護突部１５とにより、半導体取付面１２同士を離隔させるものであればよい。また、上記の複数の本実施例のヒートシンク１０を輸送する輸送方法では、（図示しない）ゴムバンド等の連結部材によって、４つのヒートシンク１０ａ〜１０ｄを連結しているが、他の結束バンド、または、粘着テープのような連結部材、あるいは、他の輸送ユニット４が収容されて外部から輸送ユニット４を固定するようなケースを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法は、映像音響機器のみならず、パーソナルコンピューター等の電子機器のヒートシンクおよびヒートシンクの輸送方法にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１、５        ヒートシンク取付構造
２            トランジスタ
３            基板
４、６        輸送ユニット
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ        ヒートシンク
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ        ヒートシンク
１１、２１    基体
１２、２２    半導体取付面
１３、２３    放熱フィン
１４、１５    保護突部
１６          凸リブ
１７          凹溝
１８          離隔空間
【図１】
2011181685.tif 000003
【図２】
2011181685.tif 000004
【図３】
2011181685.tif 000005
【図４】
2011181685.tif 000006