(57)【要約】【課題】熱抵抗の増大を防止して散熱効率を高くすることができ、組立精度を向上できる散熱板およびその散熱板の製造方法を提供する。【解決手段】散熱板１は、少なくとも１つの平面１１１を備える本体１１と、接触面１２１と嵌入面１２２を備える少なくとも１つの伝熱管であるヒートパイプ１２とを有するものであって、封鎖側１１１１ａと開放側１１１１ｂを含む、少なくとも１つの溝部１１１１を前記本体１１の平面１１１に設け、前記ヒートパイプ１２の嵌入面１２２を前記封鎖側１１１１ａに対応して結合するとともに、前記ヒートパイプ１２の接触面１２１を前記開放側１１１１ｂに対応して前記平面１１１と面一になるように結合して、前記ヒートパイプ１２を前記溝部１１１１中に嵌装したことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの平面を備える本体と、接触面と嵌入面を備える少なくとも１つの伝熱管とを有する散熱板であって、
封鎖側と開放側を含む、少なくとも１つの溝部を前記本体の平面に設け、前記伝熱管の嵌入面を前記溝部の封鎖側に対応して結合するとともに、前記伝熱管の接触面を前記溝部の開放側に対応して前記平面と面一になるように結合して、前記伝熱管を前記溝部中に嵌装したことを特徴とする散熱板。
【請求項２】
前記伝熱管の嵌入面と前記溝部との間に、伝熱粘着部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の散熱板。
【請求項３】
前記伝熱粘着部材は、ソルダーペーストであることを特徴とする請求項２に記載の散熱板。
【請求項４】
前記伝熱管の嵌入面の形状は、前記溝部の封鎖側の形状に合わせた形状であることを特徴とする請求項１に記載の散熱板。
【請求項５】
前記伝熱管の接触面は、平面であることを特徴とする請求項１に記載の散熱板。
【請求項６】
少なくとも１つの伝熱管及び少なくとも１つの散熱板を設けるステップと、
前記散熱板の平面に少なくとも１つの溝部を設けるステップと、
前記伝熱管を前記溝部に対応させて嵌入するステップと、
前記伝熱管を前記溝部中に結合させ、同時に前記散熱板を加圧して前記伝熱管を押しつぶすステップと、
前記伝熱管の、前記散熱板の平面から突出する部位を除去し、前記伝熱管を前記平面に揃えさせる除去工程を行うステップと、
を含むことを特徴とする散熱板の製造方法。
【請求項７】
前記伝熱管は、プレス加工により前記溝部中に密着するように嵌装したことを特徴とする請求項６に記載の散熱板の製造方法。
【請求項８】
前記除去工程は、フライス盤加工及びグラインド加工の内の一つの加工法を選択可能であることを特徴とする請求項６に記載の散熱板の製造方法。
【請求項９】
前記伝熱管を、前記溝部に対応して嵌入するステップの前に、前記溝部内に、伝熱粘着部材を塗布したことを特徴とする請求項６に記載の散熱板の製造方法。
【請求項１０】
前記伝熱粘着部材は、ソルダーペーストであることを特徴とする請求項９に記載の散熱板の製造方法。
【請求項１１】
前記伝熱管は、溶接により、前記溝部に結合したことを特徴とする請求項６または請求項９に記載の散熱板の製造方法。
【請求項１２】
前記伝熱管は、超音波を用いることにより、前記溝部に結合したことを特徴とする請求項６または請求項９に記載の散熱板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、散熱板及びその散熱板の製造方法に関し、特に散熱板と伝熱管とを結合して、熱伝導効率を向上させることができる散熱板及びその散熱板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の電子装置は、データの演算機能および処理速度が高まっているため、内部に配置された電子素子から多くの熱が発生する。電子装置は、その発生した熱を即座に排出できない構成であるとき、内部の発生した熱量が少ない場合には電子素子の動作効率が低下し、熱量が極めて大きい場合には電子素子が破損してしまう。
【０００３】
そこで、従来では、電子素子の上方に散熱ユニットを配置し、この散熱ユニットを介して電子素子の散熱が行われている。  
このような散熱ユニットは、通常、散熱装置または散熱フィンを用いて散熱を行す、さらに、ヒートパイプを散熱ユニットに接続して構成することにより、このヒートパイプを介して、熱を離れた箇所に導引して散熱を行う。
【０００４】
しかし、電子装置中の空間は、限定されており、しかも熱を発生する電子素子は、通常、電子装置の内部で複数配置されるため、各電子素子に放熱ユニットをそれぞれ配置した場合、限られた空間では、各放熱部材間の距離が近すぎ、十分な散熱効果が得られない。
【０００５】
従来技術において、表面にヒートパイプ等の伝熱管が埋設された散熱板を散熱部材とし、前述の従来の散熱ユニットにおける欠点を改善したものがある。
【０００６】
このような従来の散熱ユニットに用いられる散熱板は、表面に少なくとも１つの溝部を設け、この溝部に伝熱管を埋設することにより、電子素子の熱を散熱板の比較的温度が低い低温部に伝導して散熱を行っている。
【０００７】
また、ヒートパイプ等の伝熱管を備えた散熱板（放熱板ともいう）の従来技術としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたものがある。  
特許文献１には、放熱板及びヒートパイプの他に、電子素子の面接触する受熱壁部と、その受熱壁部の厚さ方向に隔離した状態で放熱板に面接触する放熱壁部とを有する金属薄板からなる枠状体を設け、この枠状体の受熱壁部に、ヒートパイプの一端部を熱受可能な状態に取り付けることにより、放熱を行うとともに、放熱構造の軽量化を図るヒートパイプ式放熱構造に関する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、ケーシング本体内に、互いに間隔をもって積層された複数の放熱板を備えたもので、ケーシング内の吹き出し口とは異なる側方に熱伝導性材料よりなる放熱ブロック基体を設け、この放熱ブロック基体にヒートパイプを熱的に結合させ、かつこの放熱ブロック基体を複数の放熱板の端部に熱的に結合するように構成した冷却モジュールに関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３５９７９号公報
【特許文献２】特開２００３−２９７９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の従来の散熱板では、ヒートパイプ等の伝熱管を埋設するために、散熱板に大きめの溝部が設けられるため、伝熱管と溝部との間に隙間が形成されてしまい、熱抵抗が増大し、散熱効率が低下してしまう。また、従来の散熱板は、伝熱管と散熱板とを溶接により結合するため、伝熱管の表面が熱を受けて膨張してしまい、組立精度に悪影響を及ぼしてしまう。即ち、従来の散熱板は、放熱効率に劣り、組立精度が低いといった問題点があった。
【００１１】
また、特許文献１に記載の従来技術は、放熱構造の軽量化を図れるが、受熱壁部と放熱壁部とがその厚さ方向において隔離していることに伴って隙間部が形成されるため、限定された空間及び複数の電子素子を有する電子装置には有効な構成ではなく、また、放熱効率を高くすることができない。
【００１２】
さらに、特許文献２に記載の従来技術は、複数の放熱板を積層してケーシング内に設けたため、電子装置内の限定された空間を有効活用できるが、放熱板が複数積層されており、かつ複数の放熱板の端部が、ヒートパイプを内部に設けた放熱ブロック基体に結合しているため、良好な放熱効果が得られず、また、組み立て精度も良くない。
【００１３】
そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、熱抵抗の増大を防止して散熱効率を高くすることができ、組立精度を向上できる散熱板およびその散熱板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するために、本発明の散熱板は、少なくとも１つの平面を備える本体と、接触面と嵌入面を備える少なくとも１つの伝熱管とを有する散熱板であって、封鎖側と開放側を含む、少なくとも１つの溝部を前記本体の平面に設け、前記伝熱管の嵌入面を前記溝部の封鎖側に対応して結合するとともに、前記伝熱管の接触面を前記溝部の開放側に対応して前記平面と面一になるように結合して、前記伝熱管を前記溝部中に嵌装したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の散熱板の製造方法は、少なくとも１つの伝熱管及び少なくとも１つの散熱板を設けるステップと、前記散熱板の平面に少なくとも１つの溝部を設けるステップと、前記伝熱管を前記溝部に対応させて嵌入するステップと、前記伝熱管を前記溝部中に結合させ、同時に前記散熱板を加圧して前記伝熱管を押しつぶすステップと、前記伝熱管の、前記散熱板の平面から突出する部位を除去し、前記伝熱管を前記平面に揃えさせる除去工程を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の散熱板及びその散熱板の製造方法によれば、熱抵抗の増大を防止して散熱効率を高くすることができ、組立精度を向上できるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る散熱板の構造を示す分解斜視図。
【図２】図１の散熱板を組み立てた状態を示す斜視図。
【図３】図２の散熱板の一部破断した断面斜視図。
【図４】図３に示す３Ａ部分の拡大図。
【図５】本発明の一実施例に係る散熱板の製造方法を示すフローチャート。
【図６】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図７】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図８】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図９】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図１０】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図１１】図５の散熱板の製造方法を説明するための断面図。
【図１２】図５の散熱板の製造方法を説明するもので、図１１に示す８Ａ部分の拡大断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。  
図１から図３は、本発明の散熱板の一実施例に係り、図１は一実施例に係る散熱板の構造を示す分解斜視図、図２は、図１の散熱板を組み立てた状態を示す斜視図、図３は、図２の散熱板の一部破断した断面斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施例の散熱板１は、本体１１と、少なくとも１つの伝熱管であるヒートパイプ１２とを含んで構成される。
【００２０】
本体１１は、少なくとも１つの平面１１１を有し、この平面１１１には、少なくとも１つの溝部１１１１が設けられている。この溝部１１１１は、封鎖側１１１１ａと開放側１１１１ｂとを備えて構成される。
【００２１】
また、ヒートパイプ１２は、図２及び図３に示すように、接触面１２１および嵌入面１２２を含み、溝部１１１１中に嵌装される。この接触面１２１の形状は、平面に形成される。また、嵌入面１２２は、前述の溝部１１１１の封鎖側１１１１ａの形状と同一の形状に形成される。
【００２２】
ヒートパイプ１２を溝部１１１１に嵌装する場合、このヒートパイプ１２の嵌入面１２２は、溝部１１１１の封鎖側１１１１ａに結合される。また、ヒートパイプ１２の接触面１２１は、溝部１１１１の開放側１１１１ｂに結合されて、後述する製造方法で説明するように、このヒートパイプ１２を押し潰し（加圧加工）、溶接加工、さらに除去作業を行うことによって、本体１１の平面１１１と同一平面となる。
【００２３】
また、この場合、ヒートパイプ１２と溝部１１１１との間には、図４（図３の３Ａ部分を拡大した図）に示すように、伝熱粘着部材１３が設けられている。この伝熱粘着部材１３は、例えばソルダーペーストである。  
これにより、ヒートパイプ１２は、前記溝部１１１中に密着するように嵌装される。
【００２４】
なお、伝熱粘着部材１３は、はんだペーストに限定されるものではなく、その他の熱伝導性及び粘着性のある粘着部材を用いても良い。
【００２５】
このように、本実施例の散熱板１は、ヒートパイプ１２が溝部１１１１に伝熱粘着部材１３により隙間無く嵌装され、またこの場合、このヒートパイプ１２の嵌入面１２２が溝部１１１の封鎖側１１１１ａに結合され、接触面１２２が本体１１の平面１１１と同一平面となるように、このヒートパイプ１２と本体１１とが結合して固定されるので、ヒートパイプ１２と溝部１１１１との間には隙間が生じない（図４参照）。
【００２６】
すなわち、ヒートパイプ１２と溝部１１１との間の隙間がなくなるので、熱抵抗の増大を防止することができるため、放熱効率を高くすることができる。
【００２７】
次に、このような散熱板１の製造方法について、図５から図１２を用いて説明する。
【００２８】
図５から図１２は、本発明の一実施例に係る散熱板の製造方法を説明するための図であり、図５は、一実施例に係る散熱板の製造方法を示すフローチャート、図６から図１２は、図５に示す散熱板の製造方法（各種ステップ）を説明するための散熱板の断面図をそれぞれ示している。
【００２９】
本発明の一実施例に係る散熱板の製造方法は、図５に示すように、ステップ２１からステップ２５までの各種ステップを含んでいる。
【００３０】
すなわち、作業者は、ステップ２１の手順により、少なくとも１つのヒートパイプ等の伝熱管１２および少なくとも１つの散熱板１を構成する本体１１を設ける。
【００３１】
その後、作業者は、ステップ２２の手順により、本体１１の平面１１１に少なくとも１つの溝部１１１１を設ける（図６参照）。この場合、作業者は、本体１１の平面１１１に、フライス盤加工等の加工法、またはその他の加工法により、少なくとも１つの溝１１１１を形成する。  
なお、本実施例では、フライス盤加工等の加工法を例に挙げて説明するが、それに限定されることはなく、その他の加工法を用いても良い。
【００３２】
この場合、溝部１１１１中には、上述したように、開放側１１１１ａおよび封鎖側１１１１ｂが形成される。また、この溝部１１１１の幅は、嵌装されるヒートパイプ１２の直径と同じ幅寸法である。
【００３３】
そして、作業者は、図６に示すように、前記溝部１１１１内に、伝熱粘着部材１３を塗布する。この伝熱粘着部材１３は、上述したようにソルダーペーストである。  
その後、作業者は、ステップ２３の手順により、ヒートパイプ１２を本体１１の溝部１１１内に対応させて嵌入する。
【００３４】
この場合、ヒートパイプ１２は、上述したように接触面１２１と嵌入面１２２を備えて構成されており、このヒートパイプ１２を溝部１１１１内に嵌入したときに、このヒートパイプ１２の嵌入面１２２は、前記溝部１１１１の封鎖側１１１１ｂに密着して結合される。
【００３５】
そして、作業者は、ステップ２４の手順により、ヒートパイプ１２を溝部１１１１中に嵌入して結合させると同時に、プレス機４を用いて、散熱板１を構成する本体１１を加圧し、嵌入されたヒートパイプ１２を押しつぶす（図８及び図９参照）。
【００３６】
この場合、ヒートパイプ１２を適度に調整し、この本体１１の溝部１１１１内の位置に圧入することで、前記ヒートパイプ１２の嵌入面１２２は、溝部１１１１内縁の封鎖側１１１１ｂに密着して結合する（図９参照）。同時に、ヒートパイプ１２を嵌装する本体１１に対して、プレス機４によるプレス加工により、ヒートパイプ１２を本体１１の溝部１１１１内に固定する。
【００３７】
本実施例では、前記ステップ２４によるプレス加工は、図８及び図９に示すように、ヒートパイプ１２を溝部１１１１内に嵌入した状態の本体１１を、プレス機４の上モールド４１と下モールド４２との間に設置し、これらのプレス機４によって圧力を加え、同時に、溶接作業を行なう。これにより、ヒートパイプ１２と本体１１との間が、さらに確実に密着し、結合して固定される。
【００３８】
なお、ヒートパイプ１２と本体１１の溝部１１１１とを結合させる加工法は、溶接加工に限定されるものではなく、その他の加工方法を用いても良く、例えば、超音波を利用し、ヒートパイプ１２と溝部１１１１とを結合させても良い。
【００３９】
こうして、プレス加工を施すことによって、溝部１１１１中に固定されたヒートパイプ１２は、プレス加工を受けた側に接触面１２１を形成するが、わずかながらにこの接触面１２１が、本体１１の平面１１１上から突出する場合もある。
【００４０】
このような場合には、作業者は、ステップ２５の手順により、ヒートパイプ１２の平面１１１から突出する部位を、除去加工によって除去して、ヒートパイプ１２の接触面１２１を本体１１の平面１１１と面一にする。
【００４１】
具体的には、ヒートパイプ１２の接触面１２１は、溝部１１１１の開放側１１１１ａからわずかに突出し、この本体１１の平面１１１より高くなる。  
従って、作業者は、図１０に示すように、例えば、グラインドホイール３によるグラインド方式の除去加工を行うことによって、そのヒートパイプ１２の突出した接触面１２１を除去する。これにより、ヒートパイプ１２の接触面１２１を本体１１の平面１１１と面一にする。
【００４２】
尚、本実施例の前記除去工程は、グラインドホイール３によるグラインド方式の除去加工について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、フライス盤加工、或いはポリッシュ加工の任意の加工法を用いて行っても良い。
【００４３】
以上、説明したように、前記製造方法によれば、本実施例の散熱板１は、図１１及び図１２に示すように、ヒートパイプ１２が溝部１１１１に伝熱粘着部材１３によって隙間無く嵌装され、またこの場合、このヒートパイプ１２の嵌入面１２２が溝部１１１の封鎖側１１１１ａに結合され、接触面１２２が本体１１の平面１１１と同一平面となるように、ヒートパイプ１２を押し潰し（加圧加工）、溶接工程、及び除去工程が行われることにより、このヒートパイプ１２と本体１１とが結合して固定されるので、ヒートパイプ１２と溝部１１１１との間には隙間が生じない（図１２参照）。
【００４４】
すなわち、ヒートパイプ１２と溝部１１１との間の隙間がなくなるので、熱抵抗の増大を防止することができるため、放熱効率を高くすることができる。
【００４５】
また、ヒートパイプ１２の接触面１２１は、図１２に示すように、平面であり、ヒートパイプ１２の嵌入面１２２は、溝部１１１１の封鎖側１１１１ａの形状と同一の形状に形成されているので、ヒートパイプ１２と本体１１の溝部１１１１との結合工程を行っても該ヒートパイプ１３が熱により膨張することもなく確実に固定することができるので、組立精度を向上できる。  
また、ヒートパイプ１２の接触面１２１が、本体１１の平面１１１と同一の平面上に配置されるため、電子装置内の空間を節約することができる。
【００４６】
従って、本実施例によれば、このような製造方法を実施することによって、熱抵抗の増大を防止して放熱効率を高くすることができるとともに、組立精度を向上でき、かつ設置空間を節約できる散熱板１の実現が可能となる。
【００４７】
なお、前記実施例では、７本のヒートパイプ１２と、本体１１に７個の溝部１１１１を設けて構成した場合について説明したが、この数値に限定されるものではなく、必要に応じて、ヒートパイプ１２及び溝部１１１１の数を増やしたり、或いは減らしたりして構成しても良い。
【００４８】
本発明は、以上述べた実施の形態及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…散熱板、
１１…本体、
１１１…平面、
１１１１…溝部、
１１１１ａ…封鎖側、
１１１１ｂ…開放側、
１２…伝熱管（ヒートパイプ）、
１２１…接触面、
１２２…嵌入面、
１３…伝熱粘着部材、
３…グラインドホイール、
４…プレス機、
４１…上モールド、
４２…下モールド。
【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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【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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