(57)【要約】【課題】プレス加工によってベースプレートとフィンを製作した場合であっても、ベースプレートとフィンとの間で熱伝達を効率よく行うことのできるヒートシンクを提供する。【解決手段】板状体の外周の一つの辺に少なくとも１つの接続部５を有するフィン３と、接続部５と対応する位置にプレス加工で形成された挿入孔４を有するベースプレート２とを備え、接続部５がを挿入孔４に挿入されて構成されたヒートシンクであって、フィン３には、接続部５の基部に、挿入孔４の縁部に生じた突起７を逃げる凹部６が設けられている。【選択図】図１
2011086722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の外周の一辺に少なくとも１つの接続部を有するフィンと、
前記接続部と対応する位置にプレス加工で形成された挿入孔を有するベースプレートとを備え、
前記接続部が前記挿入孔に挿入されて構成されたヒートシンクであって、
前記フィンには、前記接続部の基部に、前記挿入孔の縁部に生じた突起を逃げる凹部が設けられていることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記フィンは、前記一つの辺の前記接続部が形成されていない部分に前記ベースプレートの平面と接する爪部を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記接続部は、前記板状体に対して直角、かつ前記挿入孔に挿入される方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部を備えることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記ベースプレートは、発熱体側と接する受熱面と、前記フィンが取り付けられるフィン側平面を有し、前記挿入孔は、前記受熱面側から前記フィン側平面に向けてプレスして形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースプレートとフィンをそれぞれ組み立てて構成するヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクは、発熱源に接触するベース部と、このベース部から突出し、ベース部から伝達される熱を放熱するための複数のフィン部とを備えたものが一般的である。このベース部とフィン部は、例えばアルミ材で成型する場合、押し出し成型或いはダイカスト成型で一体に形成される。
【０００３】
一方、図６に示すように、平板状のベースプレート６１とフィン６２とを別個に作成して、組み立てるものも知られている。このようなヒートシンク６０は、ベースプレート６１とフィン６２とは、組み立てた後にベースプレート６１側の熱が効率よくフィン６２側に伝達されることが好ましい。そのため、ベースプレート６１には、挿入孔６３を形成する一方、フィン６２には、この挿入孔に挿入可能な突起６４を形成し、この突起を挿入孔に差し込んで組み立てることによって、ベースプレート６１とフィン６２との接触面積を大きくして、熱が効率よく伝達されるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２０３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した平板状のベースプレートの挿入孔をプレス加工で形成した場合には、それぞれの挿入孔に突起が発生してしまうことがある。そのため、そのまま突起を挿入孔に挿入して組み立てた場合、ベースプレートとフィンとの間に突起に起因する隙間が生じてしまい、ベースプレートとフィンとの間での熱伝達が効率よく行うことができない。また、この突起によって、ベースプレートに対して組み立てたフィンが傾いてしまい、放熱性能にばらつきが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、プレス加工によってベースプレートとフィンを製作した場合であっても、ベースプレートとフィンとの間で熱伝達を効率よく行うことのできるヒートシンクを提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述課題を解決するため、本発明は、板状体の外周の一辺に少なくとも１つの接続部を有するフィンと、前記接続部と対応する位置にプレス加工で形成された挿入孔を有するベースプレートとを備え、前記接続部が前記挿入孔に挿入されて構成されたヒートシンクであって、前記フィンには、前記接続部の基部に、前記挿入孔の縁部に生じた突起を逃げる凹部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記ヒートシンクにおいて、前記フィンが、前記一つの辺の前記接続部が形成されていない部分に前記ベースプレートの平面と接する爪部を備えることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、上記ヒートシンクにおいて、前記接続部が、前記板状体に対して直角、かつ前記挿入孔に挿入される方向に沿って折り曲げられた折り曲げ部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記ベースプレートは、発熱体側と接する接触する受熱面と、前記フィンが取り付けられるフィン側平面を有し、前記挿入孔は、前記受熱面側から前記フィン側平面に向けてプレス加工で形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るヒートシンクでは、板状体の外周の一辺に少なくとも１つの接続部を有するフィンと、前記接続部と対応する位置にプレス加工で形成された挿入孔を有するベースプレートとを備え、前記接続部が前記挿入孔に挿入されて構成されたヒートシンクであって、前記フィンには、前記接続部の基部に、前記挿入孔の縁部に生じた突起を逃げる凹部が設けられているので、プレス加工によってベースプレートの挿入孔に突起が発生した場合でもフィンと直接に接触することがない。そのため、組み立てられた状態で、ベースプレートとフィンとの間に突起に起因する隙間を生じさせることがない。その結果、ベースプレートとフィンとの間で、熱伝達を効率よく行うことができる。また、突起に起因して、フィンが傾いて取り付けられることを防止することができ、組立後に複数のフィン間の隙間のばらつきが少なくなり、放熱性能のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るヒートシンクの全体を示す分解斜視図である。
【図２】ベースプレートに形成された挿入孔の形状及びフィンに形成された接続部の形状を示す断面図であって、（ａ）は円弧形状の突起避け溝を設けたものであり、（ｂ）は略三角形状の突起避け溝を設けたものである。
【図３】本発明の第１変形例であって、ヒートシンクの全体を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２変形例であって、ヒートシンクの全体を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第３変形例であって、ヒートシンクの全体を示す分解斜視図である。
【図６】従来技術のヒートシンクを示す分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンク１について、図１及び図２を用いて詳細に説明する。
ヒートシンク１は、発熱体と接触するベースプレート２と、このベースプレート２から伝達された熱を外気に放熱するための複数のフィン３とを有している。ここで、発熱体とは、発熱体自体のほか、この発熱体と接触している伝熱部材などを含む意味である。
これらのベースプレート２およびフィン３は別体であり、それぞれ別個に製造された後に組み立てることでヒートシンク１が形成される。このヒートシンク１には、ベースプレート２の上に複数のフィン３が等間隔に並列に配置されている。また、このベースプレート２とフィン３とは、ほぼ垂直になるように組み立てられている。
【００１４】
ベースプレート２は、図１に示すように、四角形の平板状のプレートで形成されている。このベースプレート２は、発熱体と接触する受熱面２ａと、この受熱面２ａと反対側の面であって、フィン３が取り付けられるフィン側面２ｂとを有している。
また、このベースプレート２には、プレス加工によって形成された複数の挿入孔４が形成されている。この挿入孔４は、受熱面２ａ側から金型のパンチ（図示せず）が加圧されて打ち抜かれる。この挿入孔４は、ベースプレート２の外形をプレス加工で打ち抜く際に、一緒に打ち抜くこともでき、別工程で打ち抜くようにしても良い。
さらに、このベースプレート２の板厚Ｔ１（挿入孔４の長さＴ２と同じ長さ）は、約２ｍｍ程度にしているが、プレス加工で打ち抜くことができる板厚であればいずれの厚さであっても良い。
【００１５】
挿入孔４は、図１に示すように、１つのフィン３の長手方向に沿って直線上に間隔を開けて３つ形成されている。また、この３つの挿入孔４は、複数のフィン３の数だけ並列に形成されている。
また、挿入孔４は、ベースプレート２の板厚Ｔ１を貫通する態様で形成されており、挿入孔４の長さ（深さ）Ｔ２と、ベースプレート２の板厚Ｔ１とは一致している。
【００１６】
フィン３は、図１に示すように、四角形状の平板状のプレートで形成されている。このフィン３の下側、即ちベースプレート２側に向けて組み付けられる側の辺には、ベースプレート２に向かって下側へ突出する接続部５が形成されている。
このフィン３も、ベースプレート２と同様に、プレス加工によって打ち抜いて形成される。このとき、接続部５の形状も、プレス加工によって外形状と同時に形成される。
【００１７】
接続部５の突出長さ（差し込み長さ）Ｔ３は、挿入孔４の深さＴ２とほぼ一致する長さに形成されている。これにより、ベースプレート２とフィン３とを組み付けた状態では、接続部５の先端面５ａは、ベースプレート２の受熱面２ａとほぼ面一になり、受熱面２ａから表出することになる。
【００１８】
一方、プレス加工によって受熱面２ａ側からプレス打ち抜き加工が施されたベースプレート２には、図２（ａ）に示すように、挿入孔４の周縁部に突起７が発生する場合がある。そのため、フィン３の接続部５の基部（接続部５の根本の部分）には、フィン３をベースプレート２に組み付けた状態で、突起７を避けるように凹部６が形成されている。この凹部６は、図２（ａ）に示すように、上述した基部の角部を略円弧状に切り欠いたものであり、この凹部６の中に突起７が入り込むようにすることで、突起７とフィン３とが干渉することに起因して隙間が生じるのを回避している。
【００１９】
この凹部６の形状は、突起７の形状に合わせて任意に形成することができる。例えば、図２（ｂ）に示す凹部８は、フィン３の角部を上側に向けて略三角形状に切り欠いたものである。この凹部８の形状も、上述した突起７がその内部に入り込む程度の溝に形成することで、突起７に起因して隙間が生じるのを回避することができる。
その他、例えば、プレス加工のパンチの形状によって、凹部８を、角形、楕円形等に打ち抜いて形成することもできる。
【００２０】
なお、ベースプレート２とフィン３との固定は、はんだ接合やかしめ接合など、従来から知られている方法を用いることができる。特にかしめ接合の場合は、挿入孔４が形成された部分のフィン側面２ｂのフィン３の近傍を、フィン３に沿ってかしめることによって固定することができる。更に、かしめによる固定はフィン３の一方でもよく、両方をかしめてもよい。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態に係るヒートシンク１では、プレス加工によって形成された、その一つの辺に少なくとも１つの接続部５が形成されたフィン３と、接続部５と対応する位置にプレス加工で形成された挿入孔４を有するベースプレート２とを備え、接続部５が挿入孔４に挿入されることでベースプレート２とフィン３とをそれぞれ組み立てて構成するヒートシンクであって、フィン３には、ベースプレート２とフィン３とを組み立てた状態で、挿入孔の周縁部でプレス加工によって発生した突起７を逃げるための凹部６が設けられているので、組み立てた状態で突起７が凹部６の内部に入り込み、突起７がフィン３と接触することがない。そのため、組み立てた状態で、ベースプレート２とフィン３との間に突起７に起因する隙間を生じさせることを防止することができる。その結果、ベースプレート２とフィン３との間で、熱伝達を効率よく行うことができる。また、突起７に起因して、フィン３が傾いて取り付けられることを防止することができ、組立後に複数のフィン３間の隙間のばらつきが少なくなり、放熱性能のばらつきを低減することができる。
【００２２】
また、ベースプレート２は、発熱体と接する受熱面２ａと、フィンが取り付けられるフィン側面２ｂを有し、挿入孔４は、受熱面２ａ側からフィン側平面２ｂ側に向けてプレス加工で形成されているので、発熱体と接する受熱面２ａに突起を発生させることがない。そのため、発熱体とベースプレート２との間に突起に起因する隙間が発生することがなく、発熱体側とベースプレート２との間での熱伝達を効率よく行うことができる。
【００２３】
さらに、接続部５の差し込み長さＴ３が、挿入孔４の深さＴ２とほぼ等しく形成されているので、フィン３の接続部５の先端面５ａをベースプレート２の受熱面２ａ側に表出させることで、フィン３と発熱体とを直接接触させることができる。これにより、発熱体の熱を直接フィン３に伝熱させ、より大きな放熱効果を得ることができる。
【００２４】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係るヒートシンク１０について、図３を用いて詳細に説明する。
なお、ヒートシンク１０の形態は、第１実施形態で示すヒートシンク１とほぼ同じであるため、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。
【００２５】
このヒートシンク１０のフィン３０は、図３に示すように、接続部５の側部（接続部５の形成されていない部分）にベースプレート２のフィン側面２ｂと接触する爪部９が形成されている。この爪部９は、隣接する接続部５の間又はフィン３０の両側部の接続部５の側部に位置し、第１実施形態におけるフィン３ではプレス加工で切り落としていた部分を残して、フィン３０の主面に対して直角、かつフィン側面２ｂに平行に折り曲げて形成したものである。この爪部９は、ベースプレート２のフィン側面２ｂと略平行になる角度で折り曲げられ、ベースプレート２とフィン３０とが組み付けられた状態で、この爪部９の下側平面９ａがベースプレート２のフィン側平面２ｂと熱的に接触するように形成される。
【００２６】
また、フィン３０では、本発明の第１実施形態に係るヒートシンク１と同様に、接続部５の基部（爪部９が折り曲げられる部分）に図示しない凹部が設けられている。これにより第１実施形態に係るヒートシンク１と同様に、ベースプレート２とフィン３０との間に突起に起因する間隙が生じることを防止することができる。さらに、本発明の第２の実施の形態では、爪部９を折り曲げ加工する際にフィン３０にかかる応力を緩和することができるため、フィン３０が変形して、接続部５と挿入孔４の位置がずれて挿入しにくくなったり、フィン側面２ｂと爪部９とが接触しにくくなったりすることを防止することができる。
【００２７】
挿入孔４は、第１実施形態１と同様に、受熱面２ａ側からフィン側平面２ｂ側に向けて金型のパンチ（図示せず）が加圧されて打ち抜かれる。この挿入孔４は、ベースプレート２の外形をプレス加工で打ち抜く際に、一緒に打ち抜くこともでき、別工程で打ち抜くようにしても良い。
【００２８】
なお、ベースプレート２とフィン３０とを組み付けた状態で、接続部５の先端面５ａは、ベースプレート２の受熱面２ａと面一になり、受熱面２ａから表出することになる。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態に係るヒートシンク１０によれば、プレス加工によって形成された接続部５が形成されたフィン３０と、接続部５と対応する位置にプレス加工によって形成された挿入孔４を有するベースプレート２とを備え、接続部５が挿入孔４に挿入されて構成されたヒートシンクであって、フィン３０は、接続部５の基部に凹部６が形成され、また、フィン側面２ｂと下側平面９ａで接する爪部９が設けられているので、組み立てた状態で突起７が凹部６の内部に入り込み、突起７がフィン３と接触することがない。そのため、組み立てた状態で、ベースプレート２とフィン３との間に突起７に起因する隙間を生じさせることを防止することができる。その結果、ベースプレート２とフィン３との間で、熱伝達を効率よく行うことができる。
【００３０】
また、爪部９がフィン３０の傾きを規制して、フィン３０が傾いて組み付けられること（フィン３０の倒れ）を防止することができる。これにより、複数のフィン３間の隙間のばらつきが少なくなり、放熱性能のばらつきを低減することができる。
【００３１】
さらに、フィン側平面２ｂと下側平面９ａとが接触することで、ベースプレート２とフィン３０との接触面積が大きくなり、熱伝達を効率よく行うことができる。
【００３２】
さらにまた、ベースプレート２は、発熱体と接する受熱面２ａと、フィンが取り付けられるフィン側面２ｂを有し、挿入孔４は、受熱面２ａ側からフィン側平面２ｂ側に向けてプレス加工で形成されているので、発熱体と接する受熱面２ａに突起を発生させることがない。そのため、発熱体とベースプレート２との間に突起に起因する隙間が発生することがなく、発熱体側とベースプレート２との間での熱伝達を効率よく行うことができる。
【００３３】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係るヒートシンク１００について、図４を用いて詳細に説明する。
なお、ヒートシンク１００の形態は、第１実施形態で示すヒートシンク１とほぼ同じであるため、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。
【００３４】
このヒートシンク１００のベースプレート２００は、第１実施形態の挿入孔４を鍵形形状にした挿入孔４００が形成されている。また、フィン３００には、図４に示すように、接続部５００の一方の側部をフィン３００の主面に対して直角、かつ接続部５００の挿入方向に沿って折り返した折り曲げ部５１０が形成されている。この接続部５００と折り曲げ部５１０とは、フィン３００の下側から見て鍵形形状に形成されており、挿入孔４００の鍵形形状に対応し、挿入孔４００に挿入可能な形状になっている。
【００３５】
この挿入孔４００は、受熱面２００ａ側からフィン側面２００ｂ側に向けて金型のパンチ（図示せず）が加圧されて打ち抜かれる。この挿入孔４００は、ベースプレート２００の外形をプレス加工で打ち抜く際に、一緒に打ち抜くこともでき、別工程で打ち抜くようにしても良い。
【００３６】
なお、ベースプレート２００とフィン３００とを組み付けた状態で、接続部５００の先端面５００ａは、ベースプレート２００の受熱面２００ａと面一になり、受熱面２００ａから表出することになる。
【００３７】
本発明の第３の実施の形態に係るヒートシンク１００では、プレス加工によって形成された、少なくとも１つの接続部５００が形成されたフィン３００と、接続部５００と対応する位置にプレス加工にで形成された挿入孔４００を有するベースプレート２００とを備え、接続部５００が挿入孔に挿入されてベースプレート２００とフィン３００とがそれぞれ組み立てられて構成されるヒートシンクであって、フィン３００は、接続部５００の基部に凹部６が形成され、フィン３００の接続部５００には、プレス加工によって折り曲げられ、対応した形状、即ち断面がＬ字形状に形成された挿入孔４００に挿入される折り曲げ部５１０を設けているので、組み立てた状態で突起７が凹部６の内部に入り込み、突起７がフィン３００と接触することがない。そのため、組み立てた状態で、ベースプレート２００とフィン３００との間に突起７に起因する隙間を生じさせることを防止することができる。その結果、ベースプレート２００とフィン３００との間で、熱伝達を効率よく行うことができる。
【００３８】
また、折り曲げ部５１０がフィン３００の傾きを規制して、フィン３００が傾いて組み付けられること（フィン３００の倒れ）を防止することができる。これにより、複数のフィン３００間の隙間のばらつきが少なくなり、放熱性能のばらつきを低減することができる。
【００３９】
さらに、接続部５００を折り曲げて折り曲げ部５１０を形成することで、隣り合う挿入孔４００同士（隣り合う接続部５００同士）の間隔を広くすることができ、ベースプレート２００のフィン３００の面に対して垂直な方向の熱拡散効果を高くすることができる。
【００４０】
さらにまた、ベースプレート２００は、発熱体と接する受熱面２００ａと、フィンが取り付けられるフィン側面２００ｂを有し、挿入孔４００は、受熱面２００ａ側からフィン側平面２００ｂ側に向けてプレス加工で形成されているので、発熱体と接する受熱面２００ａに突起を発生させることがない。そのため、発熱体とベースプレート２００との間に突起に起因する隙間が発生することがなく、発熱体とベースプレート２００との間での熱伝達を効率よく行うことができる。
【００４１】
更に、この構成によれば、ベースプレート２００にフィン３００を固定する際、Ｌ字に形成された挿入孔４００の内側（挿入孔４００の２辺に挟まれた部分）が塑性変形しやすいため、小さい力でかしめて固定することが可能となる。これにより、ヒートシンクの軽量化のためにベースプレート２００を２〜５ｍｍ程度と薄くしても、ベースプレート２００の変形が抑制される。
【００４２】
なお、第３の実施の形態では、接続部５００の一方の側部のみを折り返して折り曲げ部５１０を形成しているが、両側部を折り返してコ字形状に折り曲げ部を形成してもよい。例えば、図５に示すように、ヒートシンク３０１の接続部５００の左右の側部をフィン３００の主面に対して直角、かつ接続部５００の挿入方向に沿ってそれぞれ折り返して、２つの折り曲げ部５１１を形成する。この接続部５００と２つの折り曲げ部５１１とは、フィン３００の下側から見て、略コの字形状に形成されている。同様に、ベースプレート２０１には、このコの字形状に対応する形状である挿入孔４０１が形成されている。
【００４３】
この挿入孔４０１は、受熱面２０１ａ側からフィン側平面２０１ｂ側に向けて金型のパンチ（図示せず）が加圧されて打ち抜かれる。この挿入孔４０１は、ベースプレート２０１の外形をプレス加工で打ち抜く際に、一緒に打ち抜くこともでき、別工程で打ち抜くようにしても良い。
【００４４】
この構成によっても、２つの折り曲げ部５１０がフィン３０１の傾きを規制して、フィン３０１が傾いて組み付けられること（フィン３０１の倒れ）を防止することができる。また、接続部５００を折り曲げて折り曲げ部５１０を形成することで、隣り合う挿入孔４００同士（隣り合う接続部５００同士）の間隔を広くすることができ、ベースプレート２０１の熱拡散効果を高くすることができる。
【００４５】
更に、この構成によれば、ベースプレート２０１にフィン３０１を固定する際、コの字に形成された挿入孔４０１の内側（コの字に３方を囲まれた部分）が塑性変形しやすいため、小さい力でかしめて固定することが可能となる。
【符号の説明】
【００４６】
１，１０，１００，１０１  ヒートシンク
２，２００，２０１  ベースプレート
２ａ，２００ａ，２０１ａ  受熱面
２ｂ，２００ｂ，２０１ｂ  フィン側面
３，３０，３００，３０１  フィン
４，４００，４０１  挿入孔
５，５００  接続部
５ａ，５０ａ，５００ａ  先端面
６，８  凹部
７  突起
９  爪部
９ａ  下側平面
５１０  折り曲げ部
Ｔ１  ベースプレートの厚さ
Ｔ２  挿入孔の長さ（深さ）
Ｔ３  接続部の差し込み長さ
【図１】
2011086722.tif 000003
【図２】
2011086722.tif 000004
【図３】
2011086722.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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