(57)【要約】【課題】従来のコルゲートフィン型ヒートシンクを改良することによって、フィン部である各上側凸部の頂部が、従来のような平面状とならないので、上方（垂直方向や斜め方向）からの風がフィン部下方や固定部に十分届くようになる。また、その板厚も従来と同じ曲げ強度で、従来のコルゲートフィンの２倍の厚さを得ることができることから、従来の板状フィンを基板に列設して固着されるヒートシンクの利点をも備えた技術を提供しようとする。【解決手段】板部材を折曲して、フィン部1となる上側凸部と、固定部2となる下側凸部とが、交互に形成される形状のコルゲート状フィンにおいて、各上側凸部の頂部3が、一度の折り返しで形成されるような形状とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板部材を折曲して、フィン部となる上側凸部と、固定部となる下側凸部とが、交互に形成される形状のコルゲート状フィンにおいて、各上側凸部の頂部が、一度の折り返しで形成されるような形状であること特徴とするフィン一体型ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体素子を冷却するヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を冷却するヒートシンクとして、図５に示すように基板90に多数の板状フィン91が列設して固着される形態のものが知られている。この形態のヒートシンクの製造方法として、基板90に列設された溝内にフィン91を嵌合した後、溝壁部92をかしめてフィン91と基板90とを固定する方法が知られている（特許文献１、図１、図５〜図７）。
【０００３】
また、別のヒートシンクの形態として、コルゲート状（ひだ状）のフィンも知られている。これは、図６に示すように、板部材が曲折・押圧加工等により適宜折曲されて、フィン部100となる上側凸部と、固定部101となる下側凸部とが、交互に形成される形状となるものである（以下、この形状のフィンを「コルゲートフィン」ともいう）。この形態のヒートシンクの製造方法としては、コルゲートフィンをろう付けして基板103上に固着する方法や、コルゲートフィンを基板に押圧することによって固着する方法が用いられている（特許文献２、図５〜図７、０００４、０００５段落）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７１５８９０号公報（図１、図５〜図７）
【特許文献２】特許第３６０２８０６号公報（図５〜図７、０００４、０００５段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような前者のヒートシンク、すなわち、基板90に多数の板状フィン91が列設されて固着される形態のものについては、フィン本体を曲折する必要はないが、これら板状のフィン91を一枚ずつ基板の溝に挿入して固着しなければならず、手間がかかる。また、フィン91を基板90に固着する際には、溝壁部92をかしめるために大きな荷重をかける必要があり、そのための設備投資がかさむという問題がある。
【０００６】
一方、後者のヒートシンク、すなわち複数のフィン部100と固定部101とからなるコルゲートフィンを用いたものについては、フィン部を形成する各上側凸部の頂部102が平面状となり、屋根のようになってしまうので、上方（垂直方向や斜め方向）から風を当てて放熱する場合、その平面状頂部102に風が遮られて、下方（フィン部100下方や固定部101）へ効率よく風が当たらず、その放熱特性を下げてしまうことになる。同様に、風や水によるジェット噴射で清掃をする際にも、その天井部102に遮られて噴射が届かず、固定部101にゴミが溜まりやすい上、定期的なメンテナンスもしづらくなるという問題がある。また、これらフィン部100はその厚みが厚ければ厚いほど、放熱特性が向上する性質があるが、前者のヒートシンクではフィン91の板厚を容易に厚くすることができるのに対し、コルゲートフィンを用いた後者のヒートシンクでは、その板厚が厚いとフィン部100を曲折する工程で、曲げ強度を高めなければならず、費用がかさむという問題がある。
【０００７】
この発明は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、従来のコルゲートフィン型ヒートシンクを改良することによって、それが有する問題点を解決し、従来の板状フィンを基板に列設して固着されるヒートシンクの利点をも備えた技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、この発明に係るフィン一体型ヒートシンクは、板部材を折曲して、フィン部となる上側凸部と、固定部となる下側凸部とが、交互に形成される形状のコルゲート状フィンにおいて、各上側凸部の頂部が、一度の折り返しで形成されるような形状であることを特徴とする。
【０００９】
本発明のフィン部となる各上側凸部は、一度の折り返しで形成されるような形状となっており、各上側凸部の頂部は、後述する実施形態例に示すように、尖っている形状（先端がアール状となるものも含む）となるので、上方からの風もフィン部下方や固定部に十分届くことになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明に係るフィン一体型ヒートシンクによれば、フィン部である各上側凸部の頂部が、従来のような平面状とならないので、上方（垂直方向や斜め方向）からの風がフィン部下方や固定部に十分届くことになり、放熱特性が向上する上、固定部のメンテナンスやゴミ溜まりを防ぐことができる。また、その板厚も従来と同じ曲げ強度で、従来のコルゲートフィンの２倍の厚さを得ることができ、放熱特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るフィンの一形態例を示し、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【図２】図１の形態例を直方体状の基板に取り付けた状態を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態例を基板にかしめて取り付ける状態を示す図であって、(a)は本形態例を基板にかしめる前の斜視図、(b)は本形態例を基板にかしめた後の斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態例を示し、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【図５】従来の板状フィンを基板に列設して固着したヒートシンクを示す図であって、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【図６】従来のコルゲートフィン型ヒートシンクを基板に取り付けた状態を示す図であり、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願に係る発明の具体的実施形態の一例を図面に基づき説明する。以下に示すコルゲートフィン及び基板は、素材としてアルミニウムを想定しているが、形態例に示す変形自在な素材で、かつヒートシンクとして放熱特性に優れる素材であれば、銅やマグネシウム等の金属でも、さらに他の素材でもよい。なお、以下の形態例はあくまで一例に過ぎず、本願に係る発明が以下の形態例に限定されるものでないことは当然である。
【００１３】
図１は本発明に係るフィンの一形態例を示し、(a)は正面図、(b)は斜視図である。1はフィン部（上側凸部）、2は固定部（下側凸部）、3はフィン部の頂部を各示す。本発明に係るフィンは、従来のコルゲート状（ひだ状）フィンを改良したものになるため、以下、図６に示す従来の形態を基に説明する。
【００１４】
本形態例の基になる形態は図６に示すように、板部材が折曲されて、フィン部100となる上側凸部と、固定部101となる下側凸部とが、交互に形成される形状のコルゲートフィンであるが、本形態例は、図１に示すとおり、各上側凸部の頂部3が、一度の折り返しで形成されるような形状となっており、さらに各上側凸部1を形成する板部材相互が上下にわたって（頂部から基端部まで）すべて重なるように形成されている。このため、各上側凸部、すなわち各フィン部1の頂部3は図示のように尖った状態となっている。このような形態は、従来のコルゲートフィン製造工程を利用した工程によって得ることができるが、もちろんその工程以外の工程で得られるものであっても良い。
【００１５】
また、本形態例においては、固定部2となる下側凸部相互が隙間なく隣接することになり、フィンA底部に隙間のない水平面が形成される。したがって、フィンAは、この固定部2の水平面を直接放熱器に固着して、それ単体でもヒートシンクとして使用することができる。また、図２に示すように、接触面が平面となる基板4に固着させて使用させてもよい。本形態例では基板4は直方体状となっているが、その形状は特に限定されない。固着方法は、ロウ、半田、粘着テープ、接着剤等、フィン部Aと基板4とを接着させるものであれば、何を用いてもよい。また、次に記載するように、本形態例をかしめて基板に取り付けたヒートシンクとしてもよい。
【００１６】
図３は、本形態例に係るヒートシンクを、基板にかしめた一形態例を示す。フィンBは、フィンAの固定部2からフィン部1の基端部にわたって２列の切欠部5,6が形成された構成となっている。そして、基板にはフィンの切欠部5,6に対応する位置に突条部7,8が形成される。
【００１７】
次に、フィンBを基板にかしめる工程を示す。まず、図３(a)に示すように、上記基板の突条部7,8をフィンBの切欠部5,6に嵌入させ、その後、図３(b)に示すように、各フィン部1間に挟まれた突条部7,8部分を上方より押しつぶし、切欠部5,6の縁部にかしめ付けてかしめ部9,10となし、フィンＢを基板4に取り付ける。
【００１８】
また、図４に示すように、図１に示す形態例を図４に示すような基板4にかしめる際、フィン基端部を広げて多少の隙間が生じるように設置してもよい。このようなフィンCでも、各上側凸部の頂部が一度の折り返しで形成されるような形状である点は前記形態例と同じであるため、図示のように各フィン部1の頂部3は尖った状態となり、本発明の効果を得ることができる。本形態例のヒートシンクは、図４(b)に示すように、基板4の突条部11がフィンCの固定部2間に嵌入されて形成される。
【００１９】
このような、本形態例に係るフィン一体型ヒートシンクによれば、コルゲートフィン型ヒートシンクの天井部102の平面をなくしたため、板状フィンを基板に列設してなるヒートシンク同様、上方（垂直方向や斜め方向）からの風がフィン部1下方や固定部2に十分届くことになり、その放熱特性を維持できるとともに、固定部2にゴミが溜まるのを防ぎ、そのメンテナンスもしやすくすることができる。また、フィンAのようにフィン部1が頂部3からフィン基端部まで板部材相互が上下にわたってすべて重なるように形成された形態であれば、固定部2だけでなく、板部材相互間へのゴミ溜まりを防ぎ、その部分のメンテナンスも容易にすることができる。そして、その板厚も従来の長尺状の板部材を利用し、それらを二重に重ねた構成とすることから、その曲げ強度を高めることなく、従来のコルゲートフィンの２倍の厚さを得ることができ、放熱特性を向上させることができる。
【００２０】
さらに、固定部2が平面状でほぼ１つの面を形成していることから、基板4を設けず、フィン単体でヒートシンクとして使用できる他、基板4に固着して使用する場合も、フィンA〜Cが一体化されていることから、一度にフィンA〜Cを基板4に接着したり、基板4の溝に挿入することができ、手間がかからない。そして、フィンA〜Cをかしめて固着する場合の荷重も、基板90の溝壁部92をかしめるのに比べ低減できる。
【００２１】
なお、本願に係る発明が上記形態例に限定されるものでないことは上記したとおりであり、例えば、フィンA〜Cの形態は他の形態であっても構わず、フィン部1及び固定部2の数や大きさ等も適宜変更可能である。また、フィンを基板4に接着、かしめ等により固着させたヒートシンクとする場合は、フィンと基板が対応している形状であれば良く、例えば、基板に溝を形成させ、フィンをその溝に嵌合させるような構成であれば、フィン固定部の形状をその溝の形状に合わせてももちろんよい。
【００２２】
A〜Ｃ    フィン
1          フィン部（上側凸部）
2          固定部（下側凸部）
3          頂部
4          基板         
5,6        切欠部
7,8        突条部
9,10       かしめ部
11         突条部
【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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