(57)【要約】【課題】均一な大きさの冷却媒体の流路が形成され、均一な冷却性能を有するヒートシンクの提供。【解決手段】外面に発熱素子１６を装着する基板１２と、この基板１２に立設した複数の縦フィン１３を有し、相隣接する縦フィン１３、１３の間にコルゲートフィン１５が配置され、縦フィン１３の少なくとも一方の面にコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部１３ａが形成され、該係止用凹凸部１３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａがろう付けされてなるヒートシンク１１。【選択図】　　　図１
2004095917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に発熱素子を装着する基板と、この基板に立設した複数の縦フィンを有し、相隣接する前記縦フィンの間にコルゲートフィンが配置され、前記縦フィンの少なくとも一方の面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記相隣接する前記縦フィンの間に板状又は波状のスペーサが立設され、該スペーサの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置されてい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】
外面に発熱素子を装着する基板と、この基板に立設した複数の縦フィンを有し、前記相隣接する前記縦フィンの間にスペーサが立設され、該スペーサの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置され、前記スペーサの両面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなることを特徴とするヒートシンク。
【請求項４】
外面に発熱素子を装着する一対の基板が対向配置され、これら基板間にコルゲートフィンが配置され、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなることを特徴とするヒートシンク。
【請求項５】
外面に発熱素子を装着する一対の基板が対向配置され、これら基板間に該基板と平行に配置された横フィンが一以上設けられ、前記各横フィンの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置され、前記横フィンの少なくとも一方の面及び／又は前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなることを特徴とするヒートシンク。
【請求項６】
前記対向配置された一対の基板の両側にこれら一対の基板を接続する接続壁が設けられたことを特徴とする請求項４又は５に記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートシンクに係わり、さらに詳しくはファン等によって流動する空気等の冷却流体により発熱部位を強制冷却するためのヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インバータ、工作機械等の各種発熱部位には、ヒートシンクと称される熱交換器を設け、そのヒートシンクにファン等により空気等の冷却流体を強制的に流通させて冷却するようにしたものが知られている。ヒートシンクは熱伝導率の良い金属で構成され、なるべく表面積を大きくして冷却媒体との接触面積を多くして、各種発熱素子の温度上昇を抑えるように構成されている。
【０００３】
図１７は従来のこの種のヒートシンクの構造の一例を示す断面図である。
図１７に示す従来のヒートシンク１３１は、サイリスタ、トランジスタ等の電子部品（図示省略）等が固着された平面ほぼ矩形形状の基板１３２と、基板１３２上に立設されている平板状の多数の縦フィン１３４と、隣合う縦フィン１３４、１３４の間に配置されたコルゲートフィン１３５を有するフィン本体１３３とから構成されている。基板１３２と縦フィン１３４は、アルミニウム又はアルミニウム合金から構成されている。これら基板１３２と縦フィン１３４とは、基板１３２の上面側に設けられたブレージングシート１３２ａを介して接合されている。コルゲートフィン１３５はブレージングシートから構成されてており、このコルゲートフィン１３５の折り返し曲げ部１３５ｃが縦フィン１３４の内面に接合されている。
このヒートシンク１３１では、各縦フィン１３４は、各側面を相互に対向するようにして空気等の所望の冷却流体の流通方向（図では紙面に垂直な方向）に対向して、適度な間隔Ｇを保ってほぼ並行に整列配置されている。そして、各コルゲートフィン１３５は上記の間隔Ｇが保たれた縦フィン１３４、１３４の間に配置されることで、縦フィン１３４とコルゲートフィン１３５により囲まれた空間が冷却流体が流通する流路１３６とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の従来のヒートシンクを製造するには、多数の縦フィン１３４を並列し、これら縦フィン１３４、１３４の間にそれぞれコルゲートフィン１３５を入れ、これらを基板１３２の上面側にブレージングシート１３２ａを介して配置したものを治具で拘束して組立体を作製し、次いでこの組立体を真空炉内に入れて加熱することにより、基板１３２と縦フィン１３４がろう付けけされ、また、これとともにコルゲートフィン１３５の折り返し曲げ部１３５ｃが縦フィン１３４の内面にろう付けされて一体化される。
【０００５】
しかしながら上記のような構成の従来のヒートシンクを製造する際には上述したように上記組立体を上記真空炉内で加熱しており、このときにコルゲートフィン１３５が熱を受け膨張し、コルゲートフィン１３５が下側（基板１３２側）に下がってしまうことがあり、しかも図１７に示すように各コルゲーフィン１３５の下がり方はまちまちであるので、均一な大きさの流路１３６を形成するのが困難で、一つのヒートシンクにおいて冷却性能が部分的に大きく異なることがあり、均一な冷却性能が得られないという問題があった。
また、コルゲートフィン１３５の下がり方もヒートシンクによって異なるので、得られる製品の冷却性能にバラツキが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成され、均一な冷却性能を有するヒートシンクを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明のヒートシンクは、外面に発熱素子を装着又は接合する基板と、この基板に立設した複数の縦フィンを有し、相隣接する前記縦フィンの間にコルゲートフィンが配置され、前記縦フィンの少なくとも一方の面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなるヒートシンクとした。
【０００８】
上記基板は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で形成されている。
上記縦フィンは、ベア材又はクラッド材から形成されている。ここでのベア材は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属からなるものである。また、上記クラッド材は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなる芯材の片面又は両面に、該芯材より融点が低いろう材を貼り合わせてなるものである。
また、上記基板は、上記クラッド材から形成されていてもよい。
上記基板と上記縦フィンは、互いにろう付け加工をして組み立て、良熱伝導性を確保する。
上記コルゲートフィンとしては、厚みの薄いブレージングシート（クラッド材ともいう）又は厚みの薄いベア材をコルゲート加工したものが好ましく、表面積を大きくして冷却流体との接触機会を増やして、熱交換効率の向上を図るようにする。
ここでコルゲートフィンを構成するブレージングシートとしては、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなる芯材の両面に、該芯材より融点が低いろう材を貼り合わせてなるものが好適に用いられる。
なお、上記縦フィンがベア材から形成されている場合、上記コルゲートフィンはブレージングシートから形成されていることが好ましく、また、上記縦フィンがクラッド材から形成されている場合、上記コルゲートフィンはベア材から形成されていることが好ましい。
【０００９】
上記構成の本発明のヒートシンクを製造する場合には、上記基板の一方面上に複数の縦フィンを立設配置し、これら縦フィンの間にそれぞれ上記コルゲートフィンを配置した組立体を作製する。
本発明で用いられる縦フィンは少なくとも一方の面に上記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成されているものであるので、上記で作製した組立体は、上記縦フィンの係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が係り止めされた状態となっている。
次に、このような組立体を真空炉内に入れて加熱すると、上記コルゲートフィンの折り返し部と上記縦フィンがろう付けされるとともに上記基板と縦フィンもろう付けされて一体化される。
ここで組立体を加熱する際、先に述べたように上記組立体は上記縦フィンの係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が係り止めされた状態となっているので、加熱時に上記コルゲートフィンが熱を受けて膨張しても上記コルゲートフィンが上記基板側に下がることがなく、上記コルゲートフィンの折り返し曲げ部は上記縦フィンの係止用凹凸部にろう付けされ、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成される。また、上記組立体は上記縦フィンの係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が係り止めされた状態となっているので、この組立体の加熱の際には上記コルゲートフィンと縦フィンとを拘束する治具を使用しなくても済む。
【００１０】
本発明のヒートシンクによれば、縦フィンの少なくとも一方の面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成されたことにより、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィンと縦フィンのろう付け性が向上し、上記コルゲートフィンが基板側に下がることが改善され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成される。このように本発明のヒートシンクは、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されているので、一つのヒートシンクにおいて冷却性能が部分的に大きく異なることが改善され、また、得られる製品の冷却性能にバラツキが生じることも改善され、均一な冷却性能を有するヒートシンクの提供が可能となる。
【００１１】
上記の構成の本発明のヒートシンクにおいては、前記相隣接する前記縦フィンの間に板状又は波状のスペーサが立設され、該スペーサの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置されていてもよい。
【００１２】
また、上記の課題を解決するため本発明のヒートシンクは、外面に発熱素子を装着又は接合する基板と、この基板に立設した複数の縦フィンを有し、前記相隣接する前記縦フィンの間にスペーサが立設され、該スペーサの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置され、前記スペーサの両面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなるヒートシンクとした。
【００１３】
かかる構成の本発明のヒートシンクによれば、前記スペーサの両面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成されたことにより、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィンと縦フィンのろう付け性が向上し、このヒートシンクの製造の際に上記コルゲートフィンが基板側に下がることが改善され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されるので、均一な冷却性能を有するヒートシンクの提供が可能となる。
【００１４】
上記のいずれかの構成の本発明のヒートシンクにおいては、前記基板と縦フィンは押出型材等を用いて一体成形されたものであってもよい。かかるヒートシンクによれば、ヒートシンクの製造の際に上記組立体を簡単に作製でき、結果としてヒートシンクの製造の簡略化が可能である。
【００１５】
また、上記の課題を解決するため本発明のヒートシンクは、外面に発熱素子を装着又は接合する一対の基板が対向配置され、これら基板間にコルゲートフィンが配置され、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなるヒートシンクとした。
【００１６】
かかる構成の本発明のヒートシンクによれば、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成されたことにより、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィンと基板のろう付け性が向上し、ヒートシンクの製造の際に上記コルゲートフィンの位置ずれが防止され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されるので、均一な冷却性能を有するヒートシンクの提供が可能となる。
【００１７】
また、上記の課題を解決するため本発明のヒートシンクは、外面に発熱素子を装着又は接合する一対の基板が対向配置され、これら基板間に該基板と平行に配置された横フィンが一以上設けられ、前記各横フィンの両側にそれぞれ前記コルゲートフィンが配置され、前記横フィンの少なくとも一方の面及び／又は前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成され、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部がろう付けされてなるヒートシンクとした。
【００１８】
かかる構成の本発明のヒートシンクによれば、前記横フィンの少なくとも一方の面及び／又は前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板の内面に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部が形成されたことにより、該係止用凹凸部に前記コルゲートフィンの折り返し曲げ部が良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィンと基板又横フィンとのろう付け性が向上し、このヒートシンクの製造の際に上記コルゲートフィンの位置ずれが防止され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されるので、均一な冷却性能を有するヒートシンクの提供が可能となる。
【００１９】
上記構成の本発明のヒートシンクにおいては、前記対向配置された一対の基板の両側にこれら一対の基板を接続する接続壁が設けられたものであってもよい。
この接続壁の外面には発熱素子が装着又は接合されていてもよい。
また、上記構成の本発明のヒートシンクにおいては、該接続壁は前記一対の基板と一体成形されているものであってもよい。
以下図面を使用して本発明をさらに詳細に説明する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明のヒートシンクの第１の実施形態を示すものであり、図１（ａ）はその外観斜視図を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図を示す。
なお、以下の図においては構造を分かり易く説明するため、縮尺は必ずしも正確ではない。
図１に示すように、本実施形態のヒートシンク１１はサイリスタ、トランジスタ等の電子部品等の素子１６が装着される、例えば縦寸法Ｌが６００ｍｍ、横寸法Ｗが４００ｍｍ程度の矩形状の基板１２と、基板１２の一方の面（図１では上面）に設置されたブレージングシート１２ａと、このブレージングシート１２ａの上面に立設させた多数の縦フィン１３を有するフィン本体１４と、相隣接する縦フィン１３と１３との間に配置されたコルゲートフィン１５から形成されている。このヒートシンク１１では、縦フィン１３とコルゲートフィン１５により囲まれた空間が冷却流体が流通する流路２６とされている。
【００２１】
基板１２の形状としては、矩形平板に限らず、平面楕円形状、平面円形形状等が利用できる。基板１２の材質としては、アルミニウムや、アルミニウム合金や、銅等の熱伝導率の良い金属を使用する。特に、軽量化の点からはアルミニウムを使用するのが好ましい。
ブレージングシート１２ａとしては、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなる芯材の片面又は両面に、該芯材より融点が低いろう材を貼り合わせてなるものを使用する。
【００２２】
縦フィン１３は、図１に示すように基板１２に形成されたブレージングシート１２ａの上面に、矢印で示す冷却流体の流路方向Ｆに対してほぼ平行になるように多数整列配置してある。フィン本体１４の大きさは、例えば高さｈ１は２０〜３００ｍｍ程度、縦寸法及び横寸法はそれぞれ基板１２と同じか、もしくはやや小さい程度であり、縦フィン１３の厚さは０．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度、縦フィンピッチＰ１は、２〜４０ｍｍ程度に構成する。縦フィン１３も熱伝導性の良い金属、例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金や、銅等が用いられ、特に、軽量化の点からアルミニウムが好んで用いられる。
この縦フィン１３の内面（コルゲートフィンに面する側の面）には、図１に示すようにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部１３ａが形成されている。この係止用凹凸部１３ａの縦断面形状は、縦断面の断面曲線の傾きが連続的な波状のものであり、言い換えれば、丸溝状凹部１３ｂ、１３ｂの間の凸部１３ｃも曲面を有している。また、隣合う縦フィン１３、１３の対向する内面は、一方の係止用凹凸部１３ａの凸部１３ｃと他方の係止用凹凸部１３ａの凹部１３ｂが対向している。
【００２３】
コルゲートフィン１５は、厚さ０．１〜２ｍｍ程度のアルミニウムやアルミニウム合金や銅などの極薄板もしくは箔の両面にろう材を付着させたいわゆるブレージングシートをコルゲート加工した縦断面波形状のものが用いられる。従って、このコルゲートフィン１５は複数の折り返し曲げ部１５ａを有しており、これら折り返し曲げ部１５ａは図１に示すように右側と左側に交互に設けられている。
このコルゲートフィン１５は冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側からフィン本体１４の隣合う縦フィン１３、１３の間に配置され、これら縦フィン１３の内面にそれぞれ形成された係止用凹凸部１３ａの丸溝状凹部１３ｂにこれに対応するコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが嵌められ、さらにこの折り返し曲げ部１５ａが丸溝状凹部１３ｂの下側の凸部１３ｃに係り止めされ、ろう付けされている。各縦フィン１３においては丸溝状凹部１３ｂ毎に折り返し曲げ部１５ａが嵌められたようになっている。
【００２４】
図１に示すコルゲートフィン１５のピッチＰ２は１〜１０ｍｍ、コルゲートフィン１５の横寸法ｗ２は、縦フィン１３のピッチＰ１よりやや小さい程度、コルゲートフィン１５の長さはフィン本体１４の長さとほぼ等しい程度、コルゲートフィン１５の高さｈ２はフィン本体１４の高さｈ１よりやや小さい程度とされる。
素子１６は、基板１２の他方の面（図１では下面）に取り付けられる。
【００２５】
本実施形態のヒートシンク１１は例えば以下のようにして製造することができる。
まず、複数の縦フィン１３が並列され、これら縦フィン１３、１３の間に冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側からそれぞれコルゲートフィン１５を嵌めたものを、基板１２の上面にブレージングシート１２ａを介して配置して組立体を作製する。ここで作製した組立体は、上記縦フィン１３の係止用凹凸部１３ａの凸部１３ｃにこれに対応するコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが係り止めされた状態となっている。
【００２６】
次に、上記のような組立体を真空炉内に入れて５００℃〜６３０℃程度、好ましくは５９０℃程度で加熱する。このようにすると上記コルゲートフィン１５の折り返し部１５ａと縦フィン１３がろう付けされるとともに上記基板１２と縦フィン１３もろう付けされて一体化される。また、上記組立体は先に述べたように上記縦フィン１３の係止用凹凸部１３ａの凸部１３ｃに対応するコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが係り止めされた状態となっているので、加熱の際にコルゲートフィン１５が熱を受けて膨張してもコルゲートフィン１５が基板側に下がることがなく、コルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａは縦フィン１３の係止用凹凸部１３ａの凸部１３ｃにろう付けされて、コルゲートフィンのピッチＰ２が均一な大きさとなり、均一な大きさの冷却媒体の流路２６が形成され、目的とするヒートシンク１１が得られる。
【００２７】
本実施形態のヒートシンク１１によれば、縦フィン１３の内面に係止用凹凸部１３ａが形成されたことにより、該係止用凹凸部１３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィン１５と縦フィン１３のろう付け性が向上し、コルゲートフィン１５が基板側に下がることが改善され、均一な大きさの冷却媒体の流路２６が形成される。このように本実施形態のヒートシンク１１は、均一な大きさの冷却媒体の流路２６が形成されているので、一つのヒートシンクにおいて冷却性能が部分的に大きく異なることが改善され、また、得られる製品の冷却性能にバラツキが生じることも改善され、均一な冷却性能を有することができる。
なお、上記の実施形態においては、基板１２と縦フィン１３がブレージングシート１２ａを介して接合された場合について説明したが、基板１２と縦フィン１３は押出型材等を用いて一体成形されたものであってもよく、その場合ブレージングシート１２ａは不要である。また、基板１２もしくは縦フィン１３にクラッド材を用いた場合、ブレージングシート１２ａを用いずとも良い。
また、上記の実施形態においては、フィン本体１４の両端以外の縦フィン１３の両内面に係止用凹凸部１３ａが形成された場合について説明したが、図２に示すようにフィン本体１４を構成する縦フィン１３の一方の内面（図２では左側の内面）のみに係止用凹凸部１３ａを形成したものでも、本発明の効果が得られる。　また、上記の実施形態においては、縦フィン１３の内面の上部から下部のほぼ全面に渡って係止用凹凸部１３ａを形成した場合について説明したが、縦フィン１３の内面に数カ所設けたものでもよく、特に、縦フィン１３の場合においては内面のうち少なくとも上部に設けられていることが好ましい。
また、上記の実施形態においては、縦フィン１３に形成された係止用凹凸部１３ａの縦断面形状が波形である場合について説明したが、係止用凹凸部１３ａは縦断面形状が矩形波形であってもよい。
また、上記の実施形態においては、縦フィン１３がベア材から形成され、コルゲートフィン１５がブレージングシート（クラッド材）から形成されている場合について説明したが、縦フィン１３がクラッド材から形成され、コルゲートフィン１５がベア材から形成されていてもよい。
【００２８】
（第２の実施形態）
図３は本発明のヒートシンクの第２の実施形態を示す正面図である。
第２の実施形態のヒートシンク２１が、図１に示した第１の実施形態と異なるところは、縦フィン１３の内面に形成された係止用凹凸部の形状が異なる点と、隣合う縦フィン１３、１３間にコルゲートフィン１５が複数配設されている点である。
【００２９】
本実施形態の縦フィン１３の内面に形成された係止用凹凸部２３ａの縦断面形状は、縦断面の断面曲線の傾きが不連続な波状のものであり、言い換えれば、丸溝状凹部２３ｂ、２３ｂの間の凸部２３ｃは曲面を有していない。また、隣合う縦フィン１３、１３の対向する内面は、一方の係止用凹凸部２３ａの丸溝状凹部２３ｂと他方の係止用凹凸部２３ａの丸溝状凹部２３ｂが対向しており、また、一方の係止用凹凸部２３ａの凸部２３ｃと他方の係止用凹凸部２３ａの凸部２３ｃが対向している。
【００３０】
隣合う縦フィン１３、１３間に形成される空間の長さ方向には、複数（図３では２本）のコルゲートフィン１５が冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側から配設されている。各コルゲートフィン１５は、縦フィン１３、１３の内面にそれぞれ形成された係止用凹凸部２３ａの丸溝状凹部２３ｂにこれに対応するコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが嵌められ、さらにこの折り返し曲げ部１５ａが丸溝状凹部２３ｂの下側の凸部２３ｃに係り止めされ、ろう付けされている。各縦フィン１３においては丸溝状凹部２３ｂ毎に折り返し曲げ部１５ａが嵌められているのでなく、１溝飛びに折り返し曲げ部１５ａが嵌められている。さらに、図３中点線で示される奥側の縦フィン１５は実線で示される手前側の縦フィン１５に対して１溝づれたオフセット配置とされている。
このヒートシンク２１では、縦フィン１３とコルゲートフィン１５により囲まれた空間が、冷却流体が流通する流路３６とされている。
【００３１】
第２の実施形態のヒートシンク２１によれば、縦フィン１３の内面に係止用凹凸部２３ａが形成されたことにより、該係止用凹凸部２３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィン１５と縦フィン１３のろう付け性が向上し、コルゲートフィン１５が基板側に下がることが改善され、均一な大きさの冷却媒体の流路３６が形成され、均一な冷却性能を有することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、隣合う縦フィン１３、１３間に形成される空間の長さ方向に複数のコルゲートフィン１５が配設された場合について説明したが、図４に示すように隣合う縦フィン１３、１３間に形成される空間の長さ方向に１本のコルゲートフィン１５が配設され、各縦フィン１３においては２溝飛びあるいは３溝以上の複数溝飛びに折り返し曲げ部１５ａが嵌められて、この溝の下輪の凸部２３ｃにろう付けされているものであってもよい。この場合のコルゲートフィン１５のピッチは、図３のヒートシンク２１で用いられたコルゲートフィン１５のピッチより大きく形成される。
【００３３】
（第３の実施形態）
図５は本発明のヒートシンクの第３の実施形態を示す正面図である。
第３の実施形態のヒートシンク３１が、図１に示した第１の実施形態と異なる点は、フィン本体１４の相隣接する縦フィン１３、１３間の距離（縦フィンピッチＰ１）が第１の実施形態のものよりも大きくされており、このように相隣接する縦フィン１３、１３の間に波状のスペーサ４０が立設され、該スペーサ４０の両側にそれぞれコルゲートフィン１５が配置されている点である。
スペーサ４０としては、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなる芯材の両面に、該芯材より融点が低いろう材を貼り合わせてなるブレージングシートからなるものか、またはアルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなるベア材からなるものが用いられる。
このスペーサ４０の両面にコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部４３ａが形成されている。係止用凹凸部４３ａの縦断面形状は、縦フィン１３に形成された係止用凹凸部１３ａと同様に波状のものである。この係止用凹凸部４３ａの丸溝状凹部４３ｂ、４３ｂの間の凸部４３ｃも曲面を有している。
このスペーサ４０の厚みは、縦フィン１３よりも薄くされている。
このスペーサ４０は基板１２の上面に設けられたブレージングシート１２ａの上面の縦フィン１３、１３間に配置され、ろう付けされている。
【００３４】
スペーサ４０の両側に配置された各コルゲートフィン１５は、右側と左側のうち一方の側の折り返し曲げ部１５ａは縦フィン１３の内面に形成された係止用凹凸部１３ａの丸溝状凹部１３ｂに嵌められ、さらにこの丸溝状凹部１３ｂの下側の凸部１３ｃに係り止めされ、ろう付けされており、他方の側の折り返し曲げ部１５ａはスペーサ４０の一方の面に形成された係止用凹凸部４３ａの丸溝状凹部４３ｂに嵌められ、さらにこの丸溝状凹部４３ｂの下側の凸部４３ｃに係り止めされ、ろう付けされている。
第３の実施形態のヒートシンク３１では、縦フィン１３又はスペーサ４０と、コルゲートフィン１５とにより囲まれた空間が冷却流体が流通する流路４６とされている。
【００３５】
第３の実施形態のヒートシンク３１によれば縦フィン１３の内面に係止用凹凸部１３ａが形成され、隣合う縦フィン１３、１３間に立設されたスペーサ４０の両面に係止用凹凸部４３ａが形成されたことにより、該係止用凹凸部１３ａ、４３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが良好にろう付けされるので、均一な大きさの冷却媒体の流路４６が形成され、均一な冷却性能を有することができる。
なお、上記実施形態においては、隣合う縦フィン１３、１３間に立設されたスペーサ４０の両面に係止用凹凸部４３ａが形成された場合について説明したが、図６に示すように板状のスペーサ５０であってもよく、あるいは、両面に係止用凹凸部４３ａが形成されたスペーサ４０を用いる場合は、縦フィンとしては図７に示すように内面に係止用凹凸部が形成されていない縦フィン５３を用いてもよい。図６や図７に示すヒートシンクによれば、コルゲートフィン１５の右側と左側のうち一方の側の折り返し曲げ部１５ａが縦フィン１３の係止用凹凸部１３ａ又はスペーサ４０の係止用凹凸部４３ａに係り止めされ、良好にろう付けされる。
【００３６】
（第４の実施形態）
図８は本発明のヒートシンクの第４の実施形態を示す外観斜視図である。
図８に示すように、本実施形態のヒートシンク６１は、サイリスタ、トランジスタ等の電子部品等の素子１６が装着される一対の基板６２、６２が対向配置され、これら基板６２、６２間にコルゲートフィン１５が配置されている。
このヒートシンク６１では、基板６２とコルゲートフィン１５により囲まれた空間が冷却流体が流通する流路６６とされている。
基板６２の材質としては、第１の実施形態で用いた基板１２と同様のものを使用するのが好ましい。
基板６２の内面には、コルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部６３ａが形成されている。この係止用凹凸部６３ａの縦断面形状は、縦断面の断面曲線の傾きが連続的な波状のものである。一対の基板６２、６２の対向する内面は、一方の係止用凹凸部６３ａの凸部６３ｃと他方の係止用凹凸部６３ａの凹部６３ｂが対向している。
コルゲートフィン１５は冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側から一対の基板６２、６２の間に配置され、これら基板６２の内面にそれぞれ形成された係止用凹凸部６３ａの丸溝状凹部６３ｂにこれに対応するコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが嵌められ、さらにこの折り返し曲げ部１５ａが丸溝状凹部６３ｂの側方の凸部６３ｃに係り止めされ、ろう付けされている。
素子１６は、各基板６２の外側面に装着されている。
【００３７】
第４の実施形態のヒートシンク６１によれば、一対の基板６２、６２の内面にコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部６３ａが形成されたことにより、該係止用凹凸部６３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが良好にろう付けされ、コルゲートフィンのピッチＰ２が均一な大きさとなるので、これらコルゲートフィン１５と基板６２、６２のろう付け性が向上し、ヒートシンクの製造の際に上記コルゲートフィンの位置ずれが防止され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されるので、均一な冷却性能を有することができる。
なお、本実施形態のヒートシンクの製造の際には、所定ピッチで対向させた基板６２、６２を縦に配置し、ついでこれら基板６２、６２間に冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側からコルゲートフィン１５を嵌めて組立体を作製した後、この組立体を真空炉内に入れて加熱することにより製造できる。
なお、上記の実施形態においては、基板６２に形成された係止用凹凸部６３の縦断面形状が波形である場合について説明したが、係止用凹凸部６３ａは縦断面形状が矩形波形のものであってもよい。
【００３８】
（第５の実施形態）
図９は本発明のヒートシンクの第５の実施形態を示す正面図である。
第５の実施形態のヒートシンク７１が、図８に示した第４の実施形態と異なるところは、一対の基板６２、６２間にこれら基板と平行に配設された横フィン８０が複数設けられ、各横フィン８０の上側と下側の両側にそれぞれコルゲートフィン１５が配置されている点である。
横フィン８０としては、アルミニウムあるいはアルミニウム合金等の熱伝導性のよい金属からなる芯材の両面に、該芯材より融点が低いろう材を貼り合わせてなるブレージングシートからなるもので、その上面と下面の両面にコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａを係り止めする係止用凹凸部８３ａが形成されている。係止用凹凸部８３ａの縦断面形状は、基板６２に形成された係止用凹凸部６３ａと同様に波状のものである。
【００３９】
横フィン８０の両側に配置された各コルゲートフィン１５は、上側と下側のうち上側の折り返し曲げ部１５ａは基板６２又は横フィン８０に形成された係止用凹凸部６３ａ又は係止用凹凸部８３ａの丸溝状凹部６３ｂ又は８３ｂに嵌められ、さらにこの丸溝状凹部６３ｂ又は８３ｂの側方の凸部６３ｃ又は８３ｃに係り止めされ、ろう付けされており、下側の折り返し曲げ部１５ａは基板６２又は横フィン８０に形成された係止用凹凸部６３ａ又は係止用凹凸部８３ａの丸溝状凹部６３ｂ又は８３ｂに嵌められ、さらにこの丸溝状凹部６３ｂ又は８３ｂの側方の凸部６３ｃ又は８３ｃに係り止めされ、ろう付けされている。
第５の実施形態のヒートシンク７１では、基板６２又は横フィン８０と、コルゲートフィン１５とにより囲まれた空間が冷却流体が流通する流路８６とされている。
【００４０】
第５の実施形態のヒートシンク７１によれば、横フィン８０の両面に係止用凹凸部６３ａが形成され、一対の基板６２、６２の内面に係止用凹凸部８３ａが形成されたことにより、係止用凹凸部６３ａ、８３ａにコルゲートフィン１５の折り返し曲げ部１５ａが良好にろう付けされるので、これらコルゲートフィン１５と基板６２又は横フィン８０とのろう付け性が向上し、このヒートシンクの製造の際に上記コルゲートフィンの位置ずれが防止され、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成されるので、均一な冷却性能を有する。
【００４１】
なお、上記の実施形態においては、横フィン８０の両面に係止用凹凸部８３ａが形成された場合について説明したが、図１０に示すように横フィン８０の一方の面（図１０では下面）に係止用凹凸部８３ａを形成したものでも、本発明の効果が得られる。この場合には、下側の基板６２の内面には係止用凹凸部６３ａは形成されていても、いなくてもよい。
また、図９や図１０に示した実施形態においては、基板６２に形成された係止用凹凸部６３ａや横フィン８０に形成された係止用凹凸部８３ａの縦断面形状が波形である場合について説明したが、係止用凹凸部６３ａ、８３ａは縦断面形状が矩形波形のものであってもよい。
【００４２】
（第６の実施形態）
図１１は本発明のヒートシンクの第６の実施形態を示す外観斜視図である。
第６の実施形態のヒートシンク８１が、図８に示した第４の実施形態と異なるところは、対向配置された一対の基板６２、６２の両側にこれら一対の基板６２、６２を接続する接続壁８５、８５が設けられた点である。
接続壁８５としては、基板６２と同様の材質のものを使用する。
この接続壁８５、８５と一対の基板６２、６２とは押出型材等を用いて一体成形されている。
本実施形態のヒートシンクの製造の際には、対向配置された一対の基板６２、６２とこの両側に設けられた接続壁８５、８５とからなる枠体８７を形成し、この枠体８７を縦に配置し、この枠体８７の基板６２、６２間に冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側からコルゲートフィン１５を嵌めて組立体を作製した後、この組立体を真空炉内に入れて加熱することにより製造できる。
第６の実施形態のヒートシンク８１によれば、一対の基板６２、６２と接続壁８５が一体に成形されたものであるので、ヒートシンクの製造の際には枠体８７にコルゲートフィン１５を嵌めるだけで上記組立体を簡単に作製でき、結果としてヒートシンクの製造の簡略化が可能である。
【００４３】
（第７の実施形態）
図１２は本発明のヒートシンクの第７の実施形態を示す外観斜視図である。
第７の実施形態のヒートシンク９１が、図９に示した第５の実施形態と異なるところは、対向配置された一対の基板６２、６２の両側にこれら一対の基板６２、６２を接続する接続壁９５、９５が設けられ、さらにこれら接続壁９５、９５に各横フィン８０の両端部が接続され、各接続壁９５の外面にも素子１６が装着されている点である。
接続壁９５としては、基板６２と同様の材質のものを使用する。
この接続壁９５、９５と一対の基板６２、６２と複数の横フィン８０とは押出型材等を用いて一体成形されている。
【００４４】
本実施形態のヒートシンクの製造の際には、対向配置された一対の基板６２、６２とこの両側に設けられた接続壁９５、９５と、これら接続壁に両端が接続された複数の横フィン８０からなる枠体９７を形成し、この枠体９７を縦に配置し、この枠体９７の各横フィン８０の両側にそれぞれ冷却流体の流路方向Ｆ側又はその反対側からコルゲートフィン１５を嵌めて組立体を作製した後、この組立体を真空炉内に入れて加熱することにより製造できる。
第７の実施形態のヒートシンク９１によれば、第６の実施形態のヒートシンク８１と同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、第１〜第７の実施形態においては、縦フィン又は基板又はスペーサ又は横フィンに形成されるコルゲートフィンの折り返し曲げ部を係り止めする係止用凹凸部の縦断面形状が波形の場合について説明したが、図１３に示すように縦断面形状が矩形波形の係止用凹凸部９３ａであってもよい。
また、図１４に示すように冷却媒体の流路側にあるコルゲートフィン１５の一部に複数の切り越こし部（ルーバー）１５ｄを設けても良い。
また、コルゲートフィンの形状としては第１〜第７の実施形態で説明したものに限らず、図１５に示すように縦断面形状が矩形波形のコルゲートフィン７５であってもよく、あるいは図１６に示すように縦断面形状が三角波形のコルゲートフィン１０５であってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明のヒートシンクによれば、均一な大きさの冷却媒体の流路が形成され、均一な冷却性能を有するヒートシンクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の係わるヒートシンクの構造を説明する図であり、図１（ａ）はこのヒートシンクの外観斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図２】本発明のヒートシンクの他の例を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の係わるヒートシンクを示す正面図である。
【図４】本発明のヒートシンクの他の例を示す正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の係わるヒートシンクを示す正面図である。
【図６】本発明のヒートシンクの他の例を示す正面図である。
【図７】本発明のヒートシンクの他の例を示す正面図である。
【図８】本発明のヒートシンクの第４の実施形態を示す外観斜視図である。
【図９】本発明のヒートシンクの第５の実施形態を示す正面図である。
【図１０】本発明のヒートシンクの他の例を示す正面図である。
【図１１】本発明のヒートシンクの第６の実施形態を示す外観斜視図である。
【図１２】本発明のヒートシンクの第７の実施形態を示す外観斜視図である。
【図１３】本発明のヒートシンクに形成される係止用凹凸部の他の例を示す断面図である。
【図１４】本発明のヒートシンクに備えられるコルゲートフィンの他の例を示す斜視図である。
【図１５】本発明のヒートシンクに備えられるコルゲートフィンの他の例を示す断面図である。
【図１６】本発明のヒートシンクに備えられるコルゲートフィンの他の例を示す断面図である。
【図１７】従来のヒートシンクの構造の一例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１１，２１，３１，６１，７１，８１，９１・・・・・・ヒートシンク
１２，６２・・・・・・基板
１３，５３・・・・・・縦フィン
１３ａ，２３ａ，４３ａ，６３ａ，８３ａ，９３ａ・・・・・・係止用凹凸部
１３ｂ，２３ｂ，４３ｂ，６３ｂ，８３ｂ・・・・・・丸溝状凹部
１３ｃ，２３ｃ，４３ｃ，６３ｃ，８３ｃ・・・・・・凸部
１５，７５，１０５・・・・・・コルゲートフィン
１５ａ・・・・・・折り返し曲げ部
１６・・・・・・素子
４０，５０・・・・・・スペーサ
８０・・・・・・横フィン
８５，９５・・・・・・接続壁
【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】
2004095917.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004095917.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004095917.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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