(57)【要約】【課題】ベース部の熱伝導性が高く、熱源から遠いフィン部に効率的に熱を伝導できる、高放熱特性を有するヒートシンクの使用方法を提供する。【解決手段】熱源からの熱を放熱するためのヒートシンクの使用方法であって、ヒートシンクは、ベース部とフィン部と熱伝導体とから構成され、熱伝導体を配置したベース部とそのベース部に複数のフィン部を立てて配置されたヒートシンクであって、熱伝導体は、ベース部の材質より高い熱伝導率を有し、且つ、連続した一つの熱伝導体が、全てのフィン部の仮想的な延長面と交差するように、ベース部の領域内に配置されていると共に、ヒートシンクの熱伝導体が熱源に接触する又は熱源の近傍を通過するように、ヒートシンクを配置する。【選択図】図２Ｂ
2019192783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源からの熱を放熱するためのヒートシンクの使用方法であって、
前記ヒートシンクは、ベース部とフィン部と熱伝導体とから構成され、前記熱伝導体を配置した前記ベース部とそのベース部に複数のフィン部を立てて配置されたヒートシンクであって、
前記熱伝導体は、前記ベース部の材質よりも高い熱伝導率を有し、且つ、連続した一つの前記熱伝導体は、全ての前記フィン部の仮想的な延長面と交差するように、前記ベース部の領域内に配置されていると共に、
前記ヒートシンクの前記熱伝導体が熱源に接触する又は熱源の近傍を通過するように、前記ヒートシンクを配置することを特徴とするヒートシンクの使用方法。
【請求項２】
前記ヒートシンクと前記熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、前記熱伝導体と前記熱源とが少なくとも一部重なっているように前記ヒートシンクを配置する、請求項１に記載のヒートシンクの使用方法。
【請求項３】
前記熱伝導体の熱伝導率が前記ベース部の熱伝導率よりも、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上高いことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートシンクの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器内に発生する熱を放熱するヒートシンクの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化に従い、搭載されている電子部品の発熱量が増大している。信号処理用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に用いられる半導体、電気自動車や太陽光発電の電力コントロールに用いられるインバータに搭載されているパワー半導体、照明用途としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）に用いられる発光素子、発光素子の波長変換に用いられる蛍光体等、これらの素子は、一定温度以下でないと正常に動作せず、故障する、あるいは、寿命が短くなる。
【０００３】
一方、電子機器の小型化、軽量化も加速し、発熱密度は益々増加しており、電子部品を故障せず、長期にわたり正常に動作させるためには、発生した熱を速やかに放熱するヒートシンクが求められている。
【０００４】
ヒートシンクは、ベース部とフィン部とから構成され、ベース部にフィン部が立っているものである。ベース部は、冷やそうとする熱源から発生する熱をフィン部に伝導し、フィン部は、ベース部から伝導された熱を大気中に逃がしている。この時、フィン部の温度と大気の温度との差が大きい程、フィン部から大気に熱が逃げる量は、大きくなり、ヒートシンクとしての放熱性能は高くなる。ヒートシンクを構成する各部材の材質は、アルミが一般的であるが、高放熱化を実現するため、高い熱伝導率を有する材質、例えば、銅をフィン部に用いたヒートシンクも用いられている。特許文献１には、ベース部を金属とし、フィン部に金属より高い熱伝導率を持つグラファイト板を用いた放熱性の高いヒートシンクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５０５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のヒートシンクでは、熱源から遠いフィン部には熱が伝わりにくく熱源に近いフィン部に比べて温度が低くなるため大気の温度との差が小さくなり、放熱性が不十分になっている。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するもので、ベース部の熱伝導性が高く、熱源から遠いフィン部に効率的に熱を伝導できる、高放熱特性を有するヒートシンクの使用方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るヒートシンクの使用方法は、熱源からの熱を放熱するためのヒートシンクの使用方法であって、
前記ヒートシンクは、ベース部とフィン部と熱伝導体とから構成され、前記熱伝導体を配置した前記ベース部とそのベース部に複数のフィン部を立てて配置されたヒートシンクであって、
前記熱伝導体は、前記ベース部の材質よりも高い熱伝導率を有し、且つ、連続した一つの前記熱伝導体が、全ての前記フィン部の仮想的な延長面と交差するように、前記ベース部の領域内に配置されていると共に、
前記ヒートシンクの前記熱伝導体が熱源に接触する又は熱源の近傍を通過するように、前記ヒートシンクを配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るヒートシンクの使用方法により、高い放熱性を実現させたヒートシンクを用いて高い放熱性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るヒートシンクの斜視図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係るヒートシンクの斜視図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係るヒートシンクのＡ−Ｂ断面図である。
【図２Ｃ】実施の形態１に係るヒートシンクの底面図である。
【図３】放熱性評価の測定系の構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態１に係るヒートシンクを構成するベース部と熱伝導体との熱伝導率差と温度差（放熱性能）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第１の態様に係るヒートシンクの使用方法は、熱源からの熱を放熱するためのヒートシンクの使用方法であって、
前記ヒートシンクは、ベース部とフィン部と熱伝導体とから構成され、前記熱伝導体を配置した前記ベース部とそのベース部に複数のフィン部を立てて配置されたヒートシンクであって、
前記熱伝導体は、前記ベース部の材質よりも高い熱伝導率を有し、且つ、連続した一つの前記熱伝導体は、全ての前記フィン部の仮想的な延長面と交差するように、前記ベース部の領域内に配置されていると共に、
前記ヒートシンクの前記熱伝導体が熱源に接触する又は熱源の近傍を通過するように、前記ヒートシンクを配置する。
【００１２】
第２の態様に係るヒートシンクの使用方法は、上記第１の態様において、前記ヒートシンクと前記熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、前記熱伝導体と前記熱源とが少なくとも一部重なっているように前記ヒートシンクを配置してもよい。
【００１３】
第３の態様に係るヒートシンクの使用方法は、上記第１又は第２の態様において、前記熱伝導体の熱伝導率が前記ベース部の熱伝導率よりも、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上高くてもよい。
【００１４】
以下、実施の形態に係るヒートシンク及びその使用方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
【００１５】
（実施の形態１）
＜ヒートシンクの構成とその使用方法＞
以下、実施の形態１に係るヒートシンク１００及びその使用方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態１に係るヒートシンク１００の斜視図である。図２Ａは、実施の形態１に係るヒートシンク１００の斜視図である。図２Ｂは、実施の形態１に係るヒートシンク１００のＡ−Ｂ断面図である。図２Ｃは、実施の形態１に係るヒートシンク１００の底面図を示している。なお、便宜上、ベース部１０２からフィン部１０１が延在する方向をｚ方向とし、ベース部１０２上でのフィン部１０１の配列方向をｘ方向とし、配列方向と直交するフィン部１０１の幅方向をｙ方向として示している。
【００１６】
ヒートシンク１００は、フィン部１０１と、ベース部１０２と、熱伝導体１０３と、で構成されており、ベース部１０２の面にフィン部１０１が複数立てられている。また、ベース部１０２の領域内には、熱伝導体１０３が配置されている。
【００１７】
以下、実施の形態１に係るヒートシンク１００を構成するベース部１０２と熱伝導体１０３との組み合わせ方と、本実施の形態１に係るヒートシンク１００の使用方法と、について説明する。
【００１８】
＜フィン部＞
フィン部１０１の形状は、一例として板形状をしており、材質として、金属及び金属以上の熱伝導率を有する熱伝導体を用いることができる。なお、フィン部１０１は、板形状に限られず、直方体形状、円柱形状、四角錐形状、三角錐形状であってもよい。
また、フィン部１０１は、その端部をベース部１０２に設けられ、ベース部１０２と反対側に向って延在している。例えば、図２Ｂの場合には、フィン部１０１は、ベース部１０２と一体的に設けられており、ベース部１０２の面から複数のフィン部１０１が突出して設けられている。
なお、フィン部１０１は、ベース部１０２と一体的に設けられる場合に限られず、別々の部材であってもよい。フィン部１０１がベース部１０２と別の部材である場合には、フィン部１０１は、ベース部１０２の面に固定してもよい。例えば、ベース部１０２の面に溝等を設け、その溝にフィン部１０１の端部を嵌め込んで固定してもよい。
【００１９】
＜ベース部＞
次に、ベース部１０２は、板形状をしており、材質としては、金属、樹脂及び、セラミックスを用いることができる。また、図２ＡのＡ−Ｂ断面図である図２Ｂに示したように、その領域内に熱伝導体１０３が配置されている構成であってもよい。
【００２０】
＜熱伝導体＞
熱伝導体１０３は、冷やそうとする熱源からの熱を、離れたフィン部１０１に効率的に届ける役割をしており、ベース部１０２の材質よりも高い熱伝導率を有することが必要である。また、熱伝導体１０３は、連続した一つの形状である必要があり、途中で途切れてはならない。なお、熱伝導体１０３は、一つの形状、つまり一体的なものであればよく、図２Ｂ及び図２Ｃに示すような一方向に延在する直方体形状に限られない。例えば、延在方向が変化する曲線的な形状であってもよい。
【００２１】
図２Ｃに示したように、熱伝導体１０３のベース部１０２への配置は、熱伝導体１０３が、全てのフィン部１０１の仮想的な延長面と交差するように、ベース部１０２の領域内に設けられている。ここで、ベース部１０２の領域内とは、例えば、図２Ｂの断面図に示すように、ベース部１０２に囲まれた領域の中との意味である。図２Ｂでは、熱伝導体１０３は、ベース部１０２の凹部に設けられている。なお、ベース部１０２の領域内は、ベース部１０２の凹部内に限られず、ベース部１０２の表面を含んでもよい。
また、フィン部１０１の仮想的な延長面とは、フィン部１０１から−ｚ方向にベース部１０２を貫く仮想的な延長面である。
【００２２】
＜ヒートシンクの使用方法＞
次に、上記のような構成のヒートシンク１００の使用方法としては、例えば、図２Ｂ及び図２Ｃに示すような使用方法である。具体的には、ヒートシンク１００が冷やそうとする熱源１０８に対して、ヒートシンク１００の熱伝導体１０３が熱源１０８に接触する又は熱源１０８の近傍を通過するようにヒートシンク１００を配置して使用する。ここで、近傍とは、熱源のヒートシンク１００と接する面をフィン部１０１の延在方向から平面視した際に、熱伝導体１０３の一部が熱源１０８と重なっており、その重なった部分の中で、少なくとも一か所、向かい合う辺が両方とも熱源１０８内にある状態を指す。
このようなヒートシンク１００の構成と、使用方法とにすることで、熱伝導体１０３を通して、熱源１０８からもっとも遠いフィン部１０１まで熱を伝導できる。仮に、熱伝導体１０３が、熱源１０８上を通らないような使用方法を用いた場合、熱源１０８で発生した熱が、熱伝導体１０３を経由せず、熱伝導体１０３より熱伝導率の低い材質を用いたベース部１０２を通してフィン部１０１に熱が伝導するため、ヒートシンク１００を高放熱化することはできない。
【００２３】
＜評価方法＞
図３は、放熱性評価の測定系の構成を示す模式図である。この放熱性評価の測定系は、ファン１０５、評価対象のヒートシンク１００、グリス１０６、測温部１０７、ヒータ１０８、支え板１０９から構成される。
ファン１０５（型番  ＡＳＥＮ８０４５１９  （Ｐａｎａｓｏｎｉｃ製））は、ヒートシンク１００のフィン部１０１に風を送り、強制冷却環境を作り出す役目があり、８０ｍｍ×８０ｍｍのサイズである。
グリス１０６は、測定系の構成部材の接触面に塗り付けられ、安定した接触を行う役目がある。
測温部１０７は、材質が銅で、直方体をしており、サイズは、２５ｍｍ×２５ｍｍ×５ｍｍであり、内部に温度センサを取り付け、ヒートシンク１００のベース部１０２の温度を測定する役目がある。
ヒータ１０８は、熱源であって、セラミックス製で、サイズは、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍである。
支え板１０９は、材質は、ステンレスで、直方体をしており、サイズが、８０ｍｍ×８０ｍｍ×６ｍｍであり、測定系全体を支える土台の役目がある。
【００２４】
この放熱性評価の測定系の配置としては、支え板１０９の中央直上に、ヒータ１０８、測温部１０７、ヒートシンク１００をのせている。また、ヒータ１０８と測温部１０７の間、測温部１０７とヒートシンク１００の接触面にグリス１０６を０．３ｍｍ厚塗布して接着している。ヒートシンク１００直上には、ファン１０５が設置している。また、測定系が置かれた環境の温度は２５度（２５℃）であった。
ファン１０５を入力１１Ｖで稼働させることで作り出した強制空冷環境下に置かれたヒートシンク１００に、ヒータ１０８で１５０Ｗの熱を発生させ、ヒートシンク１００にて放熱させる。そして、放熱を始めて測温部１０７の温度が安定した時点での測温部１０７の温度を測定して、ヒートシンク１００の放熱性を評価した。
【００２５】
評価は、２つの従来品を基準として行った。一つ目の従来品として、熱伝導率２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材でできた外形が板形状で５０ｍｍ×８０ｍｍ×０．５ｍｍのフィン部１５枚が、熱伝導率２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材でできた８０ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍのベース部に立っている構成のヒートシンクを作製した。また、もう一つの従来品として、熱伝導率２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材でできた外形が板形状で５０ｍｍ×８０ｍｍ×０．５ｍｍのフィン部１５枚が、熱伝導率３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金でできた８０ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍのベース部に立っている構成のヒートシンクを作製した。ベース部がアルミ材でできた一つ目の従来品を上記放熱性評価にて測定すると、測温部１０７の温度は、１０１度（１０１℃）であった。また、もう一つのベース部が銅合金でできた従来品の温度は、８０度（８０℃）であった。
よって、ベース部がアルミ材である場合、１０１度（１０１℃）より１度（１℃）以上下がる場合を○とした。また、ベース部が銅合金である場合、８０度（８０℃）より１度（１℃）下がる場合を○とした。
【００２６】
次に、ベース部１０２と熱伝導体１０３との熱伝導率差と放熱性能との関係について説明する。熱伝導体１０３の熱伝導率は、ベース部１０２の材質の熱伝導率よりも８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上高いことが好ましい。図４は、実施の形態１に係るヒートシンク１００を構成するベース部と熱伝導体との熱伝導率差と温度差（放熱性能）との関係を示す図である。図４において、横軸は、ベース部１０２と熱伝導体１０３の熱伝導率差で、縦軸は、従来品（比較例１）との温度差である。この縦軸は、熱伝導体１０３を配置していない従来品を基準として、熱伝導体１０３を配置した実施の形態１に係るヒートシンク１００の放熱性能を従来品との温度差で示している。ヒートシンク１００を構成する熱伝導体１０３の熱伝導率とベース部１０２に用いられる材質の熱伝導率差が十分大きい、１２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１８９Ｗ／（ｍ・Ｋ）の際、従来品との温度差は、８．５度（８．５℃）、１８．９度（１８．９℃）となる。つまり、実施の形態１に係るヒートシンク１００の放熱性能は、従来品に比べて十分高くなっていることが分かる。熱伝導体１０３の熱伝導率とベース部１０２に用いられる材質の熱伝導率差が更に高くなっていけば、当然にヒートシンク１００の性能は更に高くなり従来品との温度差はさらに大きくなる。
【００２７】
逆に、熱伝導体１０３の熱伝導率とベース部１０２に用いられる材質の熱伝導率差がどこまで小さくても、ヒートシンク１００の放熱性能は従来品よりも高いかを検討する。具体的には、１２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１８９Ｗ／（ｍ・Ｋ）の際の２点から直線を引いて延長させ、従来品との温度差１度（℃）の線との交点を見ると、下限となる熱伝導率差が分かる。その交点は、熱伝導率差８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。そこで、熱伝導体１０３の熱伝導率とベース部１０２に用いられる材質の熱伝導率との熱伝導率差は、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上あれば、ヒートシンク１００は、従来品より放熱性能が高いことがわかる。これは、熱伝導体１０３とベース部１０２との熱伝導率差が一定以上大きくないと、熱源１０８から遠いフィン部１０１の温度が上がらず、フィン部１０１から大気への熱が逃げる量が変わらないからである。熱伝導体１０３の熱伝導率とベース部１０２に用いられる材質の熱伝導率との熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上あることによって、熱源１０８から遠いフィン部１０１に、フィン部１０１の温度が十分高くなるだけの熱が伝導される。これによって、大気とフィン部１０１との温度差が十分大きくなり、フィン部１０１から大気に逃げる熱が増えることで、温度差が急激に大きくなる、つまり放熱性能が高くなる。
上記のヒートシンク１００の構成とその使用方法により、ベース部１０２の熱伝導性を向上させ、熱源から遠いフィン部１０１に効率的に熱を伝導することにより、高放熱性能を有するヒートシンクを提供することができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例に基づいて実施の形態をより具体的に説明する。
【００２９】
＜熱伝導体とベース部との熱伝導率差について＞
まずは、熱伝導体１０３の熱伝導率以外のヒートシンクの構成が同じであり、ヒートシンク１００の使用方法も同じである場合について説明する。
【００３０】
（実施例１）
以下のように、実施例１に係るヒートシンク１００を作製した。
ヒートシンク１００の構成部材であるフィン部１０１及びベース部１０２には、熱伝導率が２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材を用いた。また、ベース部１０２に溝を設け、熱伝導体１０３を埋め込んだ。
そして、フィン部１０１の形状としては、外形が板形状で、寸法としては５０ｍｍ×８０ｍｍで厚みが０．５ｍｍのものを用いた。
ベース部１０２としては、外形が板形状で、寸法を８０ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍとした。ベース部１０２の板形状の広い面積の面の内、一方には、溝を、深さ２ｍｍ、幅１０ｍｍで１個設けた。溝の向きとしては、ベース部１０２の板形状の広い面積の面を法線方向から平面視した際にフィン部１０１の仮想的な延長面と直交する向きで、面の中央に、フィン部１０１の内、両端２枚のフィン部１０１の延長面に届くよう長さ６３．５ｍｍとした。
熱伝導体１０３としては、熱伝導率３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金を用いた。外形は板形状で、寸法を厚み１０ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ６３．５ｍｍとした。
ヒートシンク１００の各部の組み合わせとしては、ベース部１０２の面積の広い２つの面の内、溝を施した面に熱伝導体１０３を配置し、溝が施された面の裏面に、フィン部１０１を１５本立てた構成とした。
作製したヒートシンクは、前記評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2019192783.tif 000003
【００３２】
（実施例２）
熱伝導体１０３として、熱伝導率４２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銀合金を用いて、その他は実施例１と同様の構成として、ヒートシンクを作製した。前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表１に示す。
【００３３】
（比較例１）
熱伝導体１０３を配置せず、ベース部１０２に溝を設けずに、材質、外形は実施例１と同様の構成として、ヒートシンクを作製した。前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表１に示す。
【００３４】
（比較例２）
熱伝導体１０３として、熱伝導率３１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、寸法が、厚み０．５ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの一般的な黒鉛シートを２０枚重ねて厚み１０ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの熱伝導体として用い、その他は実施例１と同様の構成として、ヒートシンクを作製した。前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表１に示す。
表１は、実施例１、２、比較例１、２によって、熱伝導体１０３とベース部１０２の熱伝導率差（以下、「熱伝導率差」と略称。）が変化した場合の放熱性評価の結果を一覧にして示している。なお、表１の結果は、図４でも示している。
実施例１、２では、それぞれ熱伝導率差が１２３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１８３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の時、温度差は、８．５度（℃）と１８．９度（℃）であり、比較例１に比べ放熱性能は高くなった。一方、比較例２では、熱伝導率差が７３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の時、温度差はわずか０．３度（℃）であり、放熱性能は比較例１と実質的に変わらなかった。よって、熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より小さい場合と８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の場合とでは、放熱性能の変化の仕方が異なる。つまり、熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より小さい場合、ヒートシンクの放熱性能はほぼ変わらなかったのに対し、熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に近づくにつれてヒートシンクの放熱性能が高くなりはじめた。さらに、熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上から温度差が１度（℃）を超え、はっきりと熱伝導体１０３をベース部１０２に配置することによるヒートシンク性能向上の効果がはっきり現れ始めたことが示された。
【００３５】
＜ベース部の材質について＞
次に、ベース部１０２の材質が銅合金である場合について説明する。
【００３６】
（実施例３）
実施例３では、ヒートシンク１００のフィン部１０１に熱伝導率が２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材、ベース部１０２に熱伝導率が３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金を用いた。なお、フィン部１０１、ベース部１０２の外形・寸法は、実施例１と同様として、フィン部１０１とベース部１０２は、ろう付けにて接合することでヒートシンクを作製した。
また、熱伝導体１０３としては、熱伝導率４４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）で、寸法が、厚み０．５ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ６３．５ｍｍの一般的なグラファイトシートを２０枚重ねて厚み１０ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ６３．５ｍｍのものを用いた。
ヒートシンク１００の各部の組み合わせとしては、ベース部１０２の面積の広い２つの面の内、溝を施した面に熱伝導体１０３を配置し、溝が施された面の裏面に、フィン部１０１を１５本立てた構成とした。
作製したヒートシンクは、前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2019192783.tif 000004
【００３８】
（比較例３）
比較例３では、実施例３と対比すると、熱伝導体１０３を配置せず、ベース部１０２に溝を設けない点で相違する。具体的には、ヒートシンク１００のフィン部１０１に熱伝導率が２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）のアルミ材、ベース部１０２に熱伝導率が３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金を用いた。また、フィン部１０１、ベース部１０２の外形・寸法は、実施例１と同様として、フィン部１０１とベース部１０２は、ろう付けにて接合することでヒートシンクを作製した。前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表２に示す。
【００３９】
表２は、実施例３と、比較例３とを対比することによって、ベース部１０２が銅合金である場合の、熱伝導体の有無による熱伝導率差と放熱性評価の結果を一覧にして示している。
実施例３に示す通り、ベース部１０２が熱伝導率２３７Ｗ／（ｍ・Ｋ）より高い、３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金である場合にも、熱伝導率差が８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）あると、温度差は１度（℃）以上となり、ヒートシンクの放熱性能は向上した。よって、ベース部１０２がアルミ材以外の場合でも、熱伝導体１０３とベース部１０２との熱伝導率差８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上あれば、熱伝導体１０３をベース部１０２に配置することによる放熱性能向上の効果が得られることが示された。
【００４０】
＜熱伝導体と熱源との相対的な位置関係について＞
次に、実施例１と比較例１及び４を対比して、熱伝導体１０３と熱源との相対的な位置と放熱性能との関係について説明する。これまでの実施例１〜３、比較例２では、ヒートシンク１００の熱伝導体１０３が、熱源とヒートシンクの接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３と熱源とが一部重なっていた。つまり、上記の場合には、熱伝導体１０３の重なった部分の幅方向は全て熱源内にあるような位置関係であった。そこで、熱伝導体１０３と熱源との相対的な位置を変化させた場合について説明する。
【００４１】
（比較例４）
比較例４では、実施例１と対比すると、熱伝導体１０３の、ベース部１０２への配置の仕方が異なる。具体的には、ベース部１０２の主面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３を、熱源と重ならないよう、ベース部１０２に配置した。この場合に、熱伝導体１０３は、フィン部１０１の内両端の２枚のフィン部の一方のフィン部の端部からもう一方のフィン部の端部にかけて、仮想的な延長面と交差するように配置した。このような熱伝導体１０３のベース部１０２への配置によって、比較例４では、上記放熱性評価の際、熱伝導体１０３と熱源との相対的な位置関係が、実施例１〜３、比較例２とは異なるようにした。
【００４２】
その際、実施例１におけるベース部１０２に施された溝は、フィン部１０１の内両端の２枚のフィン部の一方のフィン部の端部から、もう一方のフィン部の端部にかけて、フィン部１０１の延長面と直交する向きに１個施された。また、溝の位置は、ベース部１０２主面を法線方向から平面視した際に、ベース部１０２主面の４辺の内、フィン部１０１の仮想的な延長面と直交する辺の一方から２ｍｍだけ離れており、フィン部１０１の仮想的な延長面と平行な向きの対向する両辺からそれぞれ、８．２５ｍｍ離れた位置とした。
そして、フィン部１０１、ベース部１０２、熱伝導体１０３の材質、外形は、実施例１と同様の構成として、ヒートシンクを作製した。
前記の評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表３に示す。
【００４３】
【表３】
2019192783.tif 000005
【００４４】
表３は、実施例１、比較例１、比較例４によって、熱伝導体１０３と熱源との相対的な位置関係を変化させた場合の放熱性評価の結果を一覧にして示している。
比較例４に示す通り、ヒートシンクと熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３と熱源とが重ならないような位置関係とした場合、熱伝導体１０３をベース部１０２に配置することによる放熱性向上の効果は発揮されなかった。
したがって、ヒートシンクと熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３と熱源とが少なくとも一部重なっているようにヒートシンクを配置して使用することが好ましい。
【００４５】
＜熱伝導体とフィン部との相対的な位置関係について＞
次に、実施例１と比較例１及び５とを対比して、熱伝導体１０３とフィン部１０１との相対的な位置と放熱性能との関係について説明する。これまでの実施例１〜３、比較例２及び４では、熱源とヒートシンクの接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３は、フィン部１０１の１５枚全部の延長面と交差していた。つまり、上記の場合には、熱伝導体１０３の長さがフィン部１０１の１５枚全部の延長面と交差する長さであった。そこで、熱伝導体１０３とフィン部１０１の１５枚の延長面との交差位置を変化させた場合について説明する。
【００４６】
（比較例５）
ベース部１０２として、外形が板形状で、寸法を８０ｍｍ×８０ｍｍ×３ｍｍとした。ベース部１０２の板形状の広い面積の面の内、一方には、溝を、深さ２ｍｍ、幅１０ｍｍで個数は１個、向きとしては、ベース部１０２の板形状の広い面積の面を平面視した際にフィン部１０１の延長面と直交する向きで、面の中央に、フィン部１０１の内、両端２枚のフィン部の延長面を除き、他の１３枚の延長面に届くよう長さ５４．５ｍｍとした。
熱伝導体１０３としては、熱伝導率３６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の銅合金を用いた。外形は板形状で、寸法を厚み１０ｍｍ、幅２ｍｍ、長さ５４．５ｍｍとした。
その他は、実施例１と同様の構成として、ヒートシンクを作製した。前記評価方法を用いて、放熱性能を評価した。評価結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
2019192783.tif 000006
【００４８】
表４は、実施例１、比較例１、比較例５によって、熱伝導体１０３とフィン部１０１の１５枚の延長面との交差位置を変化させた場合の放熱性評価の結果を一覧にして示している。
比較例５に示す通り、ヒートシンクと熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３とフィン部の１５枚の延長面とが全く重ならない場合（比較例１）及び熱伝導体１０３とフィン部の１３枚の延長面とが重なるが、両端の２枚の延長面とは重ならない場合（比較例５）には、熱伝導体１０３をベース部１０２に配置することによる放熱性向上の効果は発揮されなかった。
したがって、ヒートシンクと熱源とが接する面を法線方向から平面視した際に、熱伝導体１０３がフィン部１０１の１５枚全部の延長面と交差するようにヒートシンクを配置して使用することが好ましい。
【００４９】
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るヒートシンクの使用方法は、電子機器における発熱部の放熱用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１００  ヒートシンク
１０１  フィン部
１０２  ベース部
１０３  熱伝導体
１０４  隙間
１０５  ファン
１０６  グリス
１０７  測温部
１０８  熱源、ヒータ
１０９  支え板
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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