(57)【要約】【課題】  従来のヒートシンクを大型化することなく、さらに高い冷却能力を有するヒートシンクを提供する【解決手段】  上面に開口する流路が形成されたベース部材と、ベース部材の上面に固定された蓋部材を備え、ベース部材と蓋部材は伝熱性を有する材料からなり、ベース部材の下面もしくは蓋部材の上面に冷却対象が配置される第１の領域が設定されており、ベース部材の流路は、ベース部材の第１の領域において、主流路部分及び主流路部分の側壁に形成された副流路部分を備える流路を有するとともに、第１の領域以外の第２の領域において、主流路部分のみからなる流路を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に開口する流路が形成されたベース部材と、ベース部材の上面に固定された蓋部材を備え、ベース部材と蓋部材は伝熱性を有する材料からなり、ベース部材の下面もしくは蓋部材の上面に冷却対象が配置される第１の領域が設定されており、
ベース部材の流路は、ベース部材の第１の領域において、主流路部分及び主流路部分の側壁に形成された副流路部分を備える流路を有するとともに、第１の領域以外の第２の領域において、主流路部分のみからなる流路を有している
ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の冷却に使用するヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器に搭載される半導体の冷却に液冷式のヒートシンクが用いられており、ヒートシンクを構成するベースに冷却液を通す流路を蛇行するように配置して、半導体等の電子部品が発生する熱を効率よく冷却しようとするヒートシンクは公知となっている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２１１８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、半導体等の電子部品の高発熱化が進み、ヒートシンクに対してさらに大型化することなく高い冷却能力が求められるようになっている。特許文献１のヒートシンクは、冷却液を通す流路の断面積は大きく多くの冷却液を通すことができるが、ベースと冷却液との接触面積は十分に確保できているとはいえなかった。
【０００５】
本発明は、上記の事情を鑑み、従来のヒートシンクを大型化することなく、さらに高い冷却能力を有するヒートシンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態のヒートシンクは、上面に開口する流路が形成されたベース部材と、ベース部材の上面に固定された蓋部材を備え、ベース部材と蓋部材は伝熱性を有する材料からなり、ベース部材の下面もしくは蓋部材の上面に冷却対象が配置される第１の領域が設定されており、ベース部材の流路は、ベース部材の第１の領域において、主流路部分及び主流路部分の側壁に形成された副流路部分を備える流路を有するとともに、第１の領域以外の第２の領域において、主流路部分のみからなる流路を有しているヒートシンクである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態のヒートシンクによれば、ヒートシンクを大型化することなく、高い冷却能力を備えるヒートシンクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は図１（ｂ）のａ−ａ断面図であり、（ｂ）は図１（ｄ）のｂ−ｂ断面図であり、（ｃ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大図であり、（ｄ）は図２（ｂ）のＢ部分の拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）のｃ−ｃ断面図であり、（ｃ）は図３（ｂ）のｄ−ｄ断面図であり、（ｄ）は図３（ｂ）のｅ−ｅ断面図である。
【図５】本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験の説明図である。
【図６】本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品を説明するための図であり、（ａ）は、ベース部材の平面図であり、（ｂ）は、ベース部材の流路の断面図である。
【図７】本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験に用いた試験品（１）ないし（５）の説明図である。
【図８】本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験に用いた試験品（６）ないし（９）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係るヒートシンクについて、図面を参照しながら説明する。
本発明の第１の実施形態に係るヒートシンクは、図１に示すように、アルミ合金等の伝熱性の高い材料によって形成され所定厚さを有する矩形板状のベース部材１０と、同じく伝熱性の高い材料より形成され薄板状の蓋部材２０を有している。
【００１０】
ベース部材１０の一面（図１（ａ）においては、下面）に蓋部材２０が接合されることで、全体としてベース部材１０の他面を冷却対象５を配置する冷却面１０ａとするヒートシンクが形成される。
本実施形態のヒートシンクにおいては、図１（ｂ），図２（ｂ）に示すように、冷却面１０ａのうちベース部材１０の他面の一方方向中央位置で他方方向の全長に亘る領域が、冷却対象５を配置して冷却するための第１の領域（冷却領域）５ａとして設定されており、第１の領域５ａ以外の領域が、冷却対象５の配置を原則想定していない第２の領域５ｂと設定されている。
なお、本発明の実施形態の説明においては、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ヒートシンクについて、後述するベース部材１０の流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂが開口する面に沿う方向を「他方方向」といい、「他方方向」と直交する方向を「一方方向」という。
【００１１】
ベース部材１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、矩形板状の部材の一面に開口する所定深さの流路１１を有している。流路１１は、ヒートシンクの第１の領域５ａに配置される第１の直線流路１１ｃないし第４の直線流路１１ｆと、ヒートシンクの第２の領域５ｂに配置され各直線流路を接続する第１のターン流路１１ｇないし第３のターン流路１１ｉを有しており、全体として平面視でＭ字状をなしている。
そして、ベース部材１０の一面に開口する流路１１の両端はベース部材１０内に潜入し、ベース部材１０のひとつの側面に開口する流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂに連通している。
【００１２】
流路１１は、流入孔１１ａから流出孔１１ｂに至るまで、左、右側壁１１１ａ，１１１ｂと底壁１１１ｃを有する断面略矩形形状の主流路部分１１１を有している。そして、流路１１のうち、ヒートシンクの第１の領域５ａに配置される所定区間（本実施形態では、第１の直線流路１１ｃないし第４の直線流路１１ｆ）においては、図２（ｃ）に示すように、両側壁１１１ａ，１１１ｂから両側に向かって所定深さ（流路幅）を有する複数の副流路部分１１２，１１２・・を有している。
【００１３】
流路１１の所定区間における複数の副流路部分１１２は、図２（ｂ），（ｄ）に示すように、所定区間外（本実施形態では、第１のターン流路１１ｇないし第３のターン流路１１ｉ）近傍位置において、所定区間外に近づくにしたがって徐々に流路深さ（流路幅）が減少する減少域１１２ａを有しており、所定区間外の主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに対してスムーズに連続している。
【００１４】
蓋部材２０は、ベース部材１０の矩形形状と略同形状もしくは若干小さい矩形形状を有する薄板部材により形成されており、ベース部材１０の一面にろう付等によって接合されており、ヒートシンクを形成している。
ヒートシンクは、ベース部材１０の一面に開口する流路１１が蓋部材２０によって塞がれることで、流入孔１１ａから流出孔１１ｂに連通する密閉した流路１１を有することとなる。
そして、ヒートシンクの流路１１に冷却液を通過させることで、ベース部材１０の冷却面１０ａに配置された冷却対象５を冷却することができる。
【００１５】
図１、２に示す第１の実施形態においては、ヒートシンクの冷却対象５が配置される第１の領域５ａに設けられる流路１１は、４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆによって形成され、各直線流路は、主流路部分１１１と副流路部分１１２を有する流路として形成されている。これに対して、ヒートシンクの冷却対象５が配置されない第２の領域５ｂに設けられる流路１１は、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆを連絡するターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉとして形成され、各ターン流路は、主流路部分１１１のみ有する流路１１として形成されている。
これによって、流路１１の第１の領域５ａに設けられる区間の流路表面積は、副流路部分の形成によって他の領域（第２の領域５ｂ）に設けられる区間の流路表面積に比べて大きくすることができる。一方、流路１１の第１の領域５ａに設けられる区間の断面積は、他の領域（第２の領域５ｂ）に設けられる区間の断面積に比べて副流路部分１１２の分だけ大きくなる。
【００１６】
本発明の第２の実施形態のヒートシンクは、図３（ａ）に示すように、ヒートシンクの平面形状及び冷却対象５を配置する位置が、第１の実施形態のヒートシンクと異なっている。
図３に示すヒートシンクは、一方方向が他方方向に比べて長く形成された平面視で長方形状のヒートシンクとして形成されており、ベース部材１０の他面で一方方向の一端よりに第１の冷却対象５１が配置され、一方方向中央位置に第２の冷却対象５２が配置され、一方方向の他端寄りに幅寸法の小さい第３の冷却対象５３が配置されている。
そして、第２の実施形態のヒートシンクにおいては、図４（ａ）に示すように、冷却面１０ａのうち冷却対象５１ないし冷却対象５３が配置される領域が、第１の領域５ａとして設定されており、それ以外の領域が第２の領域５ｂとして設定されている。
【００１７】
流路１１は、図４（ａ）に示すように、第１の直線流路１１ｃ、第２の直線流路１１ｄ、第３の直線流路１１ｅ、第４の直線流路１１ｆを３つのターン流路１１ｇ、１１ｈ、１１ｉによって連絡して形成されている。
そして、４本の直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのうち、冷却対象５１，５２，５３が配置される第１の領域５ａ部分においては、図４（ｂ），（ｄ）に示すように、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２を有しており、冷却対象が配置されない第２の領域５ｂにおいては、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみを有する流路により形成されている。
【００１８】
以上のように、上記第１及び第２の実施形態のおいては、ヒートシンクの冷却面１０ａのうち冷却対象５が配置される第１の領域５ａにおいては、流路１１に副流路部分１１２を設けることで冷却液との接触面積を増大させ、冷却能力を向上させることができる。
そして、冷却対象５が配置されない第２の領域５ｂにおいては、副流路部分１１２を設けないことで断面積を小さくして第２の領域５ｂにおける冷却液の流速を上げることができる。流速を上げた状態で次の第１の領域５ａに配置された冷却液との接触面積が大きい流路１１に冷却液を流すことでより一層冷却効率を向上させることができる。
このとき、第１の領域５ａと第２の領域５ｂにおいて、主流路部分１１１の断面形状は同一であり、副流路部分１１２の有無によって断面積を大きくしているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界での圧力損失を比較的小さく抑えることができる。
さらに、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界において、副流路部分１１２の断面積は徐々に減少し、副流路部分１１２がスムーズに主流路部分１１１に連続しているので、圧力損失をさらに小さく抑えることができ、冷却液のスムーズな流れを維持することができる。
【００１９】
第１及び第２の領域５ａ，５ｂにおける副流路部分１１２の有無による影響を確認するために、試験品による実測実験を行った。    
実測試験は、副流路部分１１２を設ける位置及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉの形状が異なる実施例２種類を含む９種類の試験品のヒートシンクを用いて行った。
試験は、図５に示すように、試験品のヒートシンクの冷却面１０ａに冷却対象５に相当する熱源ダミー５を配置し、流入孔１１ａから冷却液として水を流入して行った。（すなわち、熱源ダミー５が配置される領域が第１の領域５ａとなり、その他の領域が第２の領域５ｂとなる。）
流出孔１１ｂから流出する冷却水の流量を流量計６１で測定して流量とし、流入孔１１ａと流出孔１１ｂとの差圧を差圧計６２により測定して圧力損失を求めた。熱源ダミー５の中心下面位置ａの温度を測定して、熱源ダミー５の発熱量から熱抵抗を求めた。
【００２０】
熱源ダミーの発熱量及び冷却水の入水温度は、以下のとおりである。
熱源ダミーの発熱量：５００Ｗ
冷却水の入水温度：２０℃
また、熱抵抗は、以下のとおりである。
熱抵抗（K/W）＝（測定ポイント温度−入水温度（２０℃））÷発熱量（５００Ｗ）
ヒートシンクの冷却性能の確認では、ヒートシンクに流入する流量を、２．０（l/min）、４．０（l/min）、６．０（l/min）、８．０（l/min）に設定し、それぞれの温度測定値における熱抵抗、及び、流出孔１１ｂと流入孔１１ａとの圧力損失を求めた。
【００２１】
実測実験を行った９種の試験品の基本的な寸法を、図６（ａ）に示す試験品の図を用いて説明する。試験品のヒートシンクを構成するベース部材１０は、アルミ合金により成形されており、一方方向の寸法を１００ｍｍ、他方方向の寸法を１１０ｍｍ、高さ寸法を１９ｍｍとする立方体形状に形成されている。そして、蓋部材２０は、アルミ合金により成形され、高さ寸法が５ｍｍに成形されており、ベース部材１０と合せて２４ｍｍの高さ寸法を有するヒートシンクとして形成されている。
ベース部材１０の一方方向で一方側の面に流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂを有しており、流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂは他方方向の端部からそれぞれ１７．５ｍｍの位置に中心をもって形成されており、流入孔１１ａから流出孔１１ｂにかけて流路１１が形成されている。
【００２２】
ベース部材１０に形成された流路１１は、一方方向に沿って形成された第１から第４の４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、各直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆの端部を連続する第１から第３の３つのターン流路（折り返し流路）１１ｇ，１１ｈ，１１ｉを有しており、全体として略Ｍ字状をなしている。第１から第４の４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、他方方向一端からそれぞれ１７．５ｍｍ、４２．５ｍｍ、６７．５ｍｍ、９２．５ｍｍの位置に中心を有しており、第１の直線流路１１ｃと第４の直線流路１１ｆは、一方方向の一端から１３ｍｍの位置に始点を有し、その先で流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂに連続している。第１の直線流路１１ｃと第２の直線流路１１ｄ、及び、第３の直線流路１１ｅと第４の直線流路１１ｆは、それぞれ一方方向の一端から９１ｍｍの位置に中心を有する第１のターン流路１１ｇ、及び、第３のターン流路１１ｉにより連続している。第２の直線流路１１ｄと第３の直線流路１１ｅは、一方方向の一端から９ｍｍの位置に中心を有する第２のターン流路１１ｈにより連続している。そして、冷却対象５は、他方方向の全幅に亘って一方方向の一端から１９ｍｍの位置から他端１９ｍｍの位置にわたって配置されている。すなわち、一方方向の一端及び他端から１９ｍｍの位置までの領域が第２の領域５ｂとなり、一方方向で第２の領域５ｂ、５ｂに挟まれた中央領域が第１の領域５ａとなっている。
【００２３】
Ｌ字状のターン部（折り返し部）を有するヒートシンクについては、直線流路同士がほぼ直角に屈曲する２か所のＬ字ターン部により連続しており、Ｕターン部を有するヒートシンクについては、直線流路同士が半径１２．５ｍｍの半円弧状のターン流路により連続している。（図８）
流路１１を形成する主流路部分１１１は、図６（ｂ）に示すように、幅８ｍｍ、深さ１４ｍｍの矩形断面を有している。そして、主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに形成される副流路部分１１２は、主流路部分１１１の開口から２ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍの位置において２ｍｍの開口部幅、１ｍｍの深さ（水平方向の幅）を有するように形成されている。
【００２４】
（試験品１）副流路部分無し、ターン部はＬ字ターン流路を有する基準品（図７ａ）
流路１１は、すべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１のみで形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０２（l/min）、４．００（l/min）、６．００（l/min）、８．０２（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２９０（K/W）、０．０２１８（K/W）、０．０１８６（K/W）、０．０１６７（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．１（ｋPa）、９．０（ｋPa）、１５．８（ｋPa）であった。
【００２５】
（試験品２）流路の全体に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｂ）
流路１１は、すべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、３．９７（l/min）、６．０２（l/min）、８．００（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２５７（K/W）、０．０１９４（K/W）、０．０１６５（K/W）、０．０１４７（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．０（ｋPa）、８．８（ｋPa）、１５．１（ｋPa）であった。
【００２６】
（試験品３）ターン流路（第２の領域）のみに副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｃ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉの下端は、一方方向一端部より８１ｍｍの位置であり、第２ターン流路１１ｈの上端は、一方方向一端部より１９ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９７（l/min）、４．０１（l/min）、６．００（l/min）、７．９７（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８８（K/W）、０．０２１１（K/W）、０．０１８０（K/W）、０．０１６１（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．０（ｋPa）、８．６（ｋPa）、１４．９（ｋPa）であった。
【００２７】
（試験品４）第１及び第３のターン流路（第２の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｄ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置される第２のターン流路１１ｈは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂの一部に配置される第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉの下端は、一方方向一端部より８１ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、４．００（l/min）、６．００（l/min）、８．００（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８５（K/W）、０．０２１１（K/W）、０．０１７８（K/W）、０．０１５８（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．１（ｋPa）、８．６（ｋPa）、１５．２（ｋPa）であった。
【００２８】
（試験品５）第２のターン流路（第２の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｅ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置される第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂの一部に配置される第２のターン流路１１ｈは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第２のターン流路１１ｈの上端は、一方方向一端部より１９ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０１（l/min）、３．９７（l/min）、６．００（l/min）、８．０３（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８３（K/W）、０．０２１２（K/W）、０．０１８０（K/W）、０．０１５７（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、３．９（ｋPa）、８．７（ｋPa）、１５．５（ｋPa）であった。
【００２９】
（試験品６：実施例１）すべての直線流路（第１の領域）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図８ａ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されており、第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成されている。
第１の直線流路１１ｃ及び第４の直線流路１１ｆは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１３ｍｍの位置まで延びており、第２の直線流路１１ｄ及び第３の直線流路１１ｅは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１９ｍｍの位置まで延びている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９７（l/min）、４．０１（l/min）、６．０６（l/min）、８．０８（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２６４（K/W）、０．０１９０（K/W）、０．０１５６（K/W）、０．０１３９（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．２（ｋPa）、９．３（ｋPa）、１６．１（ｋPa）であった。
【００３０】
（試験品７：実施例２）第２及び第３の直線流路（第１の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図８ｂ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置される第２の直線流路１１ｄ及び第３の直接流路１１ｅは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されており、第１の領域５ａの一部に配置される第１の直線流路１１ｃ及び第４の直線流路１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成されている。
第２の直線流路１１ｄ及び第３の直線流路１１ｅは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１９ｍｍの位置まで延びている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．００（l/min）、４．０３（l/min）、６．００（l/min）、８．０５（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２６８（K/W）、０．０１９５（K/W）、０．０１６４（K/W）、０．０１４４（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．２（ｋPa）、９．０（ｋPa）、１６．０（ｋPa）であった。
【００３１】
（試験品８）副流路部分無し、ターン部はＵターン流路（図８ｃ）
流路１１は、直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１のみで形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、４．００（l/min）、５．９９（l/min）、７．９３（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０３２８（K/W）、０．０２４５（K/W）、０．０２０６（K/W）、０．０１８５（K/W）であり、圧力損失は、０．９（ｋPa）、３．３（ｋPa）、７．３（ｋPa）、１２．６（ｋPa）であった。
【００３２】
（試験品９）流路の全体に副流路部分を形成、ターン部はＵターン流路（図８ｄ）
流路１１は、直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９８（l/min）、４．００（l/min）、５．９６（l/min）、８．０６（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８８（K/W）、０．０２０７（K/W）、０．０１７５（K/W）、０．０１５３（K/W）であり、圧力損失は、０．８（ｋPa）、３．４（ｋPa）、７．４（ｋPa）、１３．１（ｋPa）であった。
以上の結果を表にまとめる。
【００３３】
【表１】
2019046944.tif 000003
【００３４】
【表２】
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【００３５】
【表３】
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【００３６】
【表４】
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【００３７】
【表５】
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【００３８】
【表６】
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【００３９】
【表７】
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【００４０】
【表８】
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【００４１】
【表９】
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【００４２】
以上の表１（試験品１）と表２（試験品２）との比較、及び、表８(試験品８)と表９（試験品９）との比較から、副流路部分１１２が設けられた試験品２、試験品９は、各流量において、副流路部分１１２が設けられていない試験品１及び試験品８に比べて熱抵抗が低く、冷却能力を高めることが確認できた。流路１１に副流路部分１１２を形成することで、冷却液との接触面積を増大させて、冷却能力が向上したものと考えられる。
また、表１（試験品１）と表８(試験品８)との比較、及び、表２（試験品２）と表９（試験品９）との比較から、副流路部分１１２を全く設けない場合、もしくは、すべての流路において副流路部分１１２を設ける場合においては、ターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉをＵ字ターン流路とするよりも、Ｌ字ターン流路としたほうが、各流量において、熱抵抗が低く、冷却能力が高いことが確認できた。なお、圧力損失については、Ｕ字ターン流路とした方が、圧力損失を低減することができた。
【００４３】
また、表２（試験品２）と表３（試験品３）ないし表５（試験品５）との比較から、すべての流量において、第２の領域５ｂのみに副流路部分１１２を設けた試験品３ないし試験品５よりも、流路１１の全ての領域に副流路部分１１２を設けた試験品２の方が熱抵抗が低く、冷却能力が高くなることが認められた。
一方、表２（試験品２）と表６（試験品６）、表７（試験品７）との比較から、流量が小さい（２．０  l/min）場合においては、流路１１の全ての領域に副流路部分１１２を設けた試験品２の方が熱抵抗が低く、冷却能力が高くなるが、流量が大きくなるにつれて、第１の領域５ａのみに副流路部分１１２を設けた試験品６（実施例１）及び試験品７（実施例２）は、流路全体に副流路部分１１２を設けたものに比べて熱抵抗が低く、冷却能力が高くなることが確認できた。その際に、両者の間に圧力損失の大きな差は認められなかった。
【００４４】
以上のように、主流路部分１１１からなる流路に副流路部分１１２を設けることで、冷却能力を向上させることができる。特に、実施例１（表６）のように、冷却流路の発熱体直下（第１の領域５ａ）に配置された区間のみに、主流路部分１１１に副流路部分１１２を形成することで冷却水との接触面積を増加させて冷却能力を向上させながら、第２の領域５ｂの区間を主流路部分１１１のみの構造とすることで、第２の領域５ｂの区間において冷却水の流速を上げることができ、流速の上がった冷却液を第１の領域５ａに配置された冷却能力の高い区間に流入させて、第１の領域５ａにおける冷却効率を向上させることができる。
【００４５】
このとき、第１の領域５ａと第２の領域５ｂにおいて、主流路部分１１１の断面形状は同一であり、副流路部分１１２の有無によって流路断面積を大きくしているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界での圧力損失を比較的小さく抑えることができる。
また、流路１１の第１の領域５ａに配置された所定区間における複数の副流路部分１１２は、所定区間外に近づくにしたがって徐々に流路深さ（流路幅）が減少して、所定区間外の主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに対してスムーズに連続しているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界において、副流路部分１１２が存在する流路と副流路部分１１２が存在しない流路とがスムーズに連続して、圧力損失の増大を防ぐことができ、冷却液の流速を減速させることなく、冷却能力の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施形態において採用された構成に何ら限定されるものではない。例えば、ベース部材１０に形成される流路１１の平面視における形状は、Ｍ字状に限るものではなく、直線部分がさらに多い形状など、その形状は、特に限定されない。
また、主流路部分１１１と副流路部分１１２の断面形状等は、上記実施形態の流路の形態に限定されるものではなく、副流路部分１１２が形成されることで冷却液との接触面積が増加するのであれば、その寸法や形状は何ら限定されるものではない。
さらに、上記の実施形態のヒートシンクにおいては、ベース部材１０の他面が冷却対象５を配置するための冷却面１０ａとして形成されているが、冷却対象５は、蓋部材２０側の面に配置するようにしてもよい。
【００４７】
本実施形態は、流路１１の全ての区間に副流路部分１１２を設けたもの、もしくは、流路１１の全ての区間に副流路部分１１２を設けていないものに比べて冷却能力が向上するものであれば、流路１１の第１の領域５ａに配置される全ての区間において副流路部分１１２が形成されるものでなくてもよく、第１の領域５ａに配置される流路１１の一部に副流路部分１１２が形成されていない区間があってもよい。また、同様に、第２の領域５ｂに配置される流路１１の全ての区間において副流路部分１１２が形成されないものでなくてもよく、第２の領域５ｂに配置される流路１１の一部に副流路部分１１２が形成される区間があってもよい。
さらに、流路１１は、エンドミルによる切削加工等によって形成することができるが、特に、形成方法は限定されるものではない。
また、ヒートシンクの材料としては、高い伝熱性を備えればよく、例えば銅等のアルミ合金よりもさらに熱伝導率の高い材料であっても、また、アルミ合金よりも熱伝導率が低い材料であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０          ：ベース部材
１０ａ        ：冷却面
１１          ：流路
１１ａ        ：流入孔
１１ｂ        ：流出孔
１１ｃ〜１１ｆ：直線流路
１１ｇ〜１１ｉ：ターン流路
１１１        ：主流路部分
１１２        ：副流路部分
１１２ａ      ：減少域
２０          ：蓋部材
５０〜５３    ：冷却対象
５ａ          ：第１の領域
５ｂ          ：第２の領域
ａ            ：中心下面位置
【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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