(57)【要約】【課題】構造的に所望の強度を有し、高密度で配置された複数のフィンを備えたヒートシンクを提供する。【解決手段】金属製ベースプレートと、金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンとを備えたヒートシンク。金属製フィンは、薄肉フィンと厚肉フィンとからなっており、複数の金属製フィンのうち少なくとも両外側端の１枚が前記厚肉フィンからなっている。更に、金属製フィンが種類の異なる金属からなっているヒートシンク。【選択図】　図１
2004071616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンとを備えたヒートシンク。
【請求項２】
前記金属製フィンは、薄肉フィンと厚肉フィンとからなっており、複数の金属製フィンのうち少なくとも両外側端の１枚が前記厚肉フィンからなっている請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記金属製フィンは、薄肉フィンと厚肉フィンとからなっており、複数の金属製フィンのうち少なくとも中央部の１枚が、前記厚肉フィンからなっている請求項１または２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記金属製フィンが種類の異なる金属からなっている、請求項１から３の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記接続が、前記金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、前記溝部に金属製フィンを装入し、前記金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、前記金属製フィンを前記溝部内にかしめ接合することからなっている、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記接続が、前記金属製ベースプレートと金属製フィンとを金属接合することからなっている、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項７】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンと、外力を遮断して前記金属製フィンを防護するカバーとを備えたヒートシンク。
【請求項８】
前記カバーが、金属製フィン全体を覆うように金属製フィンの上部に設けられ、両外側端の金属製フィンに接合されている、請求項７に記載のヒートシンク。
【請求項９】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の前記金属製フィンのそれぞれの一部に、隣り合う金属製フィンとの間隙に相当する突起部が形成されているヒートシンク。
【請求項１０】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の前記金属製フィンの少なくとも最外端側の金属製フィンとそれに隣接する金属製フィンの間に、金属製フィンの長手方向の全部または一部にわたって、金属製フィンに嵌め合わされて所定のピッチを保持する第３の部材を備えているヒートシンク。
【請求項１１】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの少なくとも一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、前記金属製フィンの全部または一部を貫通して、前記金属製フィンを固定させる固定部材を備えているヒートシンク。
【請求項１２】
前記固定部材がヒートパイプからなっている、請求項１１に記載のヒートシンク。
【請求項１３】
前記金属製フィンのコーナ部に面取り、または、丸め加工が施されている請求項１から１２の何れか１項に記載のヒートシンク。
【請求項１４】
金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンと、前記金属製フィンの上に搭載されたファンとを備えており、前記金属製フィンは薄肉の金属製フィンと厚肉の金属製フィンからなっており、搭載された前記ファンが前記厚肉の金属製フィンによって支持されている、ファン付ヒートシンク。
【請求項１５】
前記厚肉の金属製フィンが、金属製フィンの両外端部および中央部に配置されている、請求項１４に記載のファン付ヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造的に所望の強度を有し、高密度で配置された複数のフィンを備えたヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵ、素子等の発熱量、発熱密度の増大によって、放熱効率に優れた高性能のヒートシンクが求められている。従来、製造コストの安価なアルミニウムの押し出し材によるヒートシンクが利用されてきた。押し出し材によるヒートシンクは、ベースプレートと放熱フィンとが一体的に形成されるので、製造は容易であるが、製造上の制限によってピッチが限定され細かなピッチでフィンを形成することが技術的に困難であった。更に、フィンの高さも同様に、製造上制限され、高いフィンの形成が技術的に困難であった。
【０００３】
特開２０００−３１３５４号公報に従来のヒートシンクが開示されている。図１０にその概要を示す。図１０に示すように、従来のヒートシンク１００はプレートフィン型ヒートシンクであり、押し出し材による一体型ヒートシンクである。ヒートシンクは、放熱フィンである多数のプレートフィン部１０２とそれと一体のベースプレート部１０１とからなっている。プレートフィン部１０２は、等間隔で且つベースプレート部１０１に対して直角に、多数並設されて一体的に形成されている。ヒートシンク１００は、上述したように、アルミニウムまたはその合金を押出し成形することによって製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のヒートシンクにおいては、上述したように、ベースプレートと放熱フィンとが一体的に形成されるので、製造は容易であるが、製造上の制限によってピッチが限定され細かなピッチでフィンを形成することが技術的に困難であった。更に、フィンの高さも同様に、製造上制限され、高いフィンの形成が技術的に困難であった。従って、放熱効率が劣り、発熱量が多く、発熱密度が高い被冷却部品を効率的に冷却することができないという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは、構造的に所望の強度を有し、高密度で配置された複数のフィンを備えたヒートシンクを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上述した従来の問題点を解決するため、鋭意研究を重ねた。その結果、アルミニウムまたはその合金を押出し成形して形成したヒートシンクでは無く、ベースプレートと薄肉の放熱フィンとを別々に準備し、ベースプレートと薄肉の放熱フィンとを接合すると、細かなピッチで、高密度に複数のフィンをベースプレート上に配置することができる。例えば、１ｍｍ以下の厚さの薄肉フィンを２ｍｍ以下の細かなピッチでベースプレート上に配置することができる。これによって、フィン密度の高い、高性能のヒートシンクを得ることができる。しかしながら、薄肉フィンは肉厚が薄く（例えば通常０．３〜０．５ｍｍ程度）、特に、軽量化のためにアルミニウム製のフィンを用いると、フィン自体は構造的な強度を備えていない。従って、例えば、輸送中にフィンに荷重がかかったり、組立中に作業者がフィンを掴んだりすると、フィンが変形して、放熱器として十分な風がフィンの間を流れないことがある。更に、フィンの端部、角部に触れると手に傷がつくということもあった。
【０００７】
金属製ベースプレートの一方の表面に、所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉フィンと所定の厚さの厚肉フィンとからなる厚さの異なる複数の金属製フィンを接合すると、厚肉フィンによって、薄肉フィンの構造上の強度を補い、全体として構造的な強度を備えた、フィン密度の高い、高性能のヒートシンクを得ることができることが判明した。特に、複数の金属製フィンのうち少なくとも両外側端の１枚に厚肉フィンを用いることによって、輸送中、組立て中においても、所望の強度を得ることができる。更に、銅、アルミニウム製のフィンを組合わせることによっても、全体として構造的な強度を備えた、フィン密度の高い、高性能のヒートシンクを得ることができることが判明した。
【０００８】
更に、金属製ベースプレートの一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィンの上部に、外力を遮断して金属製フィンを防護するカバーを備えることによって、全体として構造的な強度を備えた、フィン密度の高い、高性能のヒートシンクを得ることができることが判明した。
【０００９】
この発明は、上述した研究結果に基づくものであって、この発明のヒートシンクの第１の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンとを備えたヒートシンクである。
【００１０】
この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記金属製フィンは、薄肉フィンと厚肉フィンとからなっており、複数の金属製フィンのうち少なくとも両外側端の１枚が前記厚肉フィンからなっているヒートシンクである。
【００１１】
この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記複数の金属製フィンの中央部が、更に、前記厚肉フィンからなっているヒートシンクである。
【００１２】
この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記金属製フィンが種類の異なる金属からなっているヒートシンクである。
【００１３】
この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記接続が、前記金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、前記溝部に金属製フィンを挿入し、前記金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、前記金属製フィンを前記溝部内にかしめ接合することからなっているヒートシンクである。
【００１４】
この発明のヒートシンクの第６の態様は、前記接続が、前記金属製ベースプレートと金属製フィンとを金属接合することからなっているヒートシンクである。
【００１５】
この発明のヒートシンクの第７の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンと、外力を遮断して前記金属製フィンを防護するカバーとを備えたヒートシンクである。
【００１６】
この発明のヒートシンクの第８の態様は、前記カバーが、金属製フィン全体を覆うように金属製フィンの上部に設けられ、両外側端の金属製フィンに接合されているヒートシンクである。
【００１７】
この発明のヒートシンクの第９の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の前記金属製フィンのそれぞれの一部に、隣り合う金属製フィンとの間隙に相当する突起部が形成されているヒートシンクである。
【００１８】
この発明のヒートシンクの第１０の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の前記金属製フィンの少なくとも最外端側の金属製フィンとそれに隣接する金属製フィンの間に、金属製フィンの長手方向の全部または一部にわたって、金属製フィンに嵌め合わされて所定のピッチを保持する第３の部材を備えているヒートシンクである。
【００１９】
この発明のヒートシンクの第１１の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの少なくとも一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、前記金属製フィンの全部または一部を貫通して、前記金属製フィンを固定させる固定部材を備えているヒートシンクである。
【００２０】
この発明のヒートシンクの第１２の態様は、前記固定部材がヒートパイプからなっているヒートシンクである。
【００２１】
この発明のヒートシンクの第１３の態様は、前記金属製フィンのコーナ部に面取り、または、丸め加工が施されているヒートシンクである。
【００２２】
この発明のファン付ヒートシンクの第１の態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に熱的に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンと、前記金属製フィンの上に搭載されたファンとを備えており、前記金属製フィンは薄肉の金属製フィンと厚肉の金属製フィンからなっており、搭載された前記ファンが前記厚肉の金属製フィンによって支持されている、ファン付ヒートシンクである。
【００２３】
この発明のファン付ヒートシンクの第２の態様は、前記厚肉の金属製フィンが、金属製フィンの両外端部および中央部に配置されている、ファン付ヒートシンクである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施態様を図面を参照して具体的に説明する。
この発明のヒートシンクの１つの態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンとを備えたヒートシンクである。上述した金属製フィンは、薄肉フィンと所定の厚さの厚肉フィンとからなっており、複数の金属製フィンのうち少なくとも１枚が前記厚肉フィンからなっている。例えば、複数の金属製フィンの中央部または端部が、厚肉フィンからなっているとよい。
【００２５】
更に、この発明のヒートシンクの他の１つの態様は、上述した金属製フィンが種類の異なる金属からなっている。更に、上述した接続が、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを装入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合することからなっている。上述した接続が、金属製ベースプレートと金属製フィンとを金属接合することからなっていてもよい。
【００２６】
図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明する図である。図１（ａ）は縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図１（ｂ）は側面図である。図１（ｃ）はフィンの接合を示す図である。図１に示すように、ヒートシンク１は、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレートの一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された厚さの異なる複数の金属製フィンとを備えている。即ち、金属製フィンは、薄肉フィン３と所定の厚さの厚肉フィン４とからなっており、複数の金属製フィンのうち両外側端のそれぞれ２枚が厚肉フィンからなっている。このように、外側の２枚の金属製フィンを厚肉フィンによって形成することによって、その中間部に配置された薄肉フィンの強度を構造的に補強している。
【００２７】
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、図１（ｃ）に示すように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレート２の金属製フィン取り付け面に複数の溝部１６を形成し、溝部１６に金属製フィン３を装入し、金属製フィン取付面の溝部１６両側近傍に、塑性変形により、平らな底面１７および傾斜した側面１８を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィン３を溝部１６内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
【００２８】
更に、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、金属製フィンのコーナ部に面取り加工が施されている。この態様のヒートシンクによると、薄肉フィンのピッチを細かくすることができ、高い密度で金属製フィンをベースプレート上に配置することができ、金属製フィンの両最外側端に位置するそれぞれ２枚の金属製フィンを厚肉フィンで形成することによって、金属フィンの強度を構造的に高めることができる。特に図１（ｂ）から明らかなように、金属フィン４全体の強度が高いので、輸送中、組立て中におけるフィンの変形が起き難い。
【００２９】
図２は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図２（ａ）は縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図２（ｂ）は側面図である。この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィン３と、外力を遮断して金属製フィン３を防護するカバー６とを備えている。カバー６は、概ねコの字形からなっており、金属製フィン３の長手方向に直交する側面を除き、金属製フィン３全体を覆うように金属製フィン３の上部に設けられ、カバー６の下端部は、金属製ベースプレート２に向かって延伸し、金属製ベースプレートの側面に形成された溝部１９に取り付けられる。
【００３０】
この態様のヒートシンクにおいては、金属製フィンは薄肉フィンのみからなっており、金属製フィンを覆うように設けられたカバー６によって、金属製フィンの強度を構造的に補強する。
【００３１】
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、図１（ｃ）に示したように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを装入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
【００３２】
この態様のヒートシンクによると、薄肉の金属フィンを高い密度でベースプレート上に設けることができ、更に、強度に劣る金属製フィンを強度の高いカバーで覆うことができるので、高い密度で金属製フィンが配置された高い性能のヒートシンクを得ることができる。
【００３３】
図３は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図３（ｃ）は側面図である。
この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィン３と、金属製フィンの上部に取り付けられた金属製フィン３を防護するカバー７とを備えている。カバー７は、図３（ａ）に示すように、金属製フィンに上方から空気を吹き付ける開口２０を備えており、概ねコの字形からなっている。更に、金属製フィン３の長手方向に直交する側面は開放されている。金属製フィン３の上部を覆うように金属製フィン３の上部に設けられた、カバー７の下端部は、最外側端のそれぞれの金属製フィンの上部に接合されている。図２に示した態様と異なり、カバー７の側面は金属製ベースプレートまで延伸していない。
【００３４】
この態様のヒートシンクにおいては、金属製フィンは薄肉フィンのみからなっており、金属製フィンの上部を覆うように設けられたカバー７によって、金属製フィンの強度を構造的に補強する。図２に示した態様と異なりカバー７の側面部が金属製ベースプレートまで延伸していないので、より軽量化される。
【００３５】
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、この態様においても、図１（ｃ）に示したように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを挿入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
【００３６】
更に、この発明のヒートシンクの他の態様は、金属製ベースプレートと、金属製ベースプレートの一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の金属製フィンの少なくとも最外端側の金属製フィンとそれに隣接する金属製フィンの間に、金属製フィンの長手方向の全部または一部にわたって、金属製フィンに嵌め合わされて所定のピッチを保持する第３の部材を備えているヒートシンクである。
【００３７】
この態様のヒートシンクを図４、５を参照して説明する。
図４は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図４（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図４（ｂ）は側面図である。
この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィン３と、金属製フィンの上部に取り付けられた金属製フィンを固定する櫛状スペーサ８とを備えている。図４に示すように、金属製ベースプレート２の上に薄肉の金属製フィンが設けられ、金属製フィンの上部には、金属製フィンの長手方向に沿って、近端部、遠端部、中間部に、それぞれ、金属製フィンを固定する櫛状スペーサ８が設けられている。
【００３８】
この態様のヒートシンクにおいては、金属製フィンは薄肉フィンのみからなっており、金属製フィンの上部に、金属製フィン間の間隔を維持するように設けられた櫛状フィンによって、金属製フィンの強度を構造的に補強する。
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、この態様においても、図１（ｃ）に示したように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを挿入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
【００３９】
図５は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図５（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図５（ｂ）は側面図である。
この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィン３と、金属製フィンの上部に取り付けられた金属製フィンを固定する別の櫛状スペーサ９とを備えている。図５に示すように、金属製ベースプレート２の上に薄肉の金属製フィンが設けられ、金属製フィンの上部には、金属製フィンの両外側端部に、それぞれ、金属製フィンを固定する別の櫛状スペーサ９が設けられている。
【００４０】
この態様のヒートシンクにおいては、金属製フィンは薄肉フィンのみからなっており、金属製フィンの上部・側端部に、金属製フィン間の間隔を維持するように設けられた櫛状フィンによって、金属製フィンの強度を構造的に補強する。
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、この態様においても、図１（ｃ）に示したように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを挿入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
櫛状スペーサは、対象となる個々の金属製フィンが収容され固定される溝部を備えている。
【００４１】
図６は、この発明のヒートシンクの他の態様を説明する図である。図６（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図６（ｂ）は側面図である。
この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、複数の前記金属製フィンのそれぞれの一部に、隣り合う金属製フィンとの間隙に相当する突起部が形成されている。
【００４２】
図６に示すように、金属製ベースプレート２の上に薄肉の金属製フィン３が設けられ、金属製フィン３の上部に、隣接する金属製フィンとの間の間隙に相当する突起部１１が設けられている。即ち、図４、５において説明したスペーサの代わりに、金属フィン３それ自体にスペーサとして機能する突起部１１が設けられております。
【００４３】
この態様のヒートシンクにおいては、金属製フィンは薄肉フィンのみからなっており、金属製フィンの上部の一部に、金属製フィン間の間隔を維持するように設けられた突起部によって、金属製フィンの強度を構造的に補強する。この態様によると、金属製フィンが高い密度で配置され、高性能のヒートシンクが得られる。更に金属製ベースプレートと薄肉フィンのみでヒートシンクが形成されるので、より軽量化することができる。
【００４４】
金属製フィンの金属製ベースプレートへの接続は、この態様においても、図１（ｃ）に示したように、機械的にかしめることによって行われている。即ち、金属製ベースプレートの金属製フィン取り付け面に複数の溝部を形成し、溝部に金属製フィンを挿入し、金属製フィン取付面の溝部両側近傍に、塑性変形により、平らな底面および傾斜した側面を有する断面が概ね台形状に先細りに形成された凹部を形成して、金属製フィンを溝部内にかしめ接合する。
なお、接続は、上述したかしめによることなく、ハンダ等によって接合してもよい。
【００４５】
図７は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す断面図である。この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された金属製フィンとを備えている。金属製フィンは、中央部に配置された厚肉の金属製フィン４と、残りの部分に配置された薄肉の金属製フィン３とからなっている。金属製フィンの上部にはクリップ１２が設けられ、上述した厚肉の金属製フィン４がクリップの荷重を受けるように配置されている。クリップの両下端部は、リテンションモジュール（固定用枠）の上方に延伸した両側面部の上端に取り付けられている。
【００４６】
このように形成されたヒートシンクにおいては、中央部に配置した厚肉の金属製フィンによってクリップの荷重を受けるので、ピッチの細かい高密度に配置された強度の弱い薄肉の金属製フィンを防護することができる。
従って、高い密度で金属製フィンが配置された高い性能のヒートシンクを得ることができる。
【００４７】
図８は、ファンを取りつけたこの発明のヒートシンクの１つの態様を説明する断面図である。この態様のヒートシンクは、金属製ベースプレート２と、金属製ベースプレート２の一方の表面に所定の間隔で概ね垂直に接続された金属製フィンとを備えている。金属製フィンは、中央部および最外側端部に配置された厚肉の金属製フィン４と、残りの部分に配置された薄肉の金属製フィン３とからなっている。更に、金属製フィンの上部には、図３に示した態様と同様に、カバー７が設けられている。カバー７の上にはクリップ１２が設けられ、両側端部および中央部に配置された厚肉の金属製フィン４に支えられて、カバーによってクリップの荷重を受ける。クリップの両下端部は、図７に示した態様と同様に、リテンションモジュール（固定用枠）１３の上方に延伸した両側面部の上端に取り付けられている。
【００４８】
このように形成されたヒートシンクにおいては、中央部および両側端部に配置した厚肉の金属製フィンに支えられて、カバーによってクリップの荷重を受けるので、ピッチの細かい高密度に配置された強度の弱い薄肉の金属製フィンを防護することができる。なお、カバーが薄肉フィンに接触しないように厚肉フィンを他のフィンよりも１ｍｍ高く設けてある。また、クリップの上にはファン１４が配置され、図３に示した開口を通って、空気が金属製フィンに吹き付けられる。
【００４９】
従って、高い密度で金属製フィンが配置された高い性能のヒートシンクを得ることができる。
なお、上述した態様において、異なる金属（例えば、銅とアルミニウム）製のフィンを組合わせてもよい。厚肉の金属製フィンの代わりに強度の高い金属製フィンを用いることによって、強度の弱い金属製フィンの変形を防護することができる。
上述したようにこの発明のヒートシンクにおける金属製フィンとして、板状体の例を示したが、棒状体（中実、中空を含む）等の他の形状であってもよい。
【００５０】
更に、この発明のヒートシンクの他の１つの態様は、金属製ベースプレートと、前記金属製ベースプレートの少なくとも一方の表面に熱的に接続された薄肉の複数の金属製フィンとを備え、前記金属製フィンの全部または一部を貫通して、前記金属製フィンを固定させる固定部材を備えているヒートシンクである。上述した固定部材がヒートパイプからなっていてもよい。
【００５１】
図９は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明する図である。複数枚の金属製フィンに孔が設けられて、孔には、丸棒（金属棒、プラスチック棒、ヒートパイプ等、中実に限らず、中空でもよい）が圧入されている。即ち、丸棒は金属製フィンに形成された孔よりも、その径が若干大きいので、丸棒を金属製フィンの孔に圧入することによって、金属製フィンが丸棒に固定される。この際、金属製フィンにバーリング加工を施すことによって金属製フィンの丸棒への固定が容易になり、フィンピッチを容易に維持することができる。また、金属製フィンの上部を逆Ｌ字形に折り曲げて、折り曲げ部の先端が隣接する金属製フィンに当接することによって、フィンピッチを容易に維持することができる。
【００５２】
図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、金属製フィン２３の上部を逆Ｌ字形に折り曲げて、折り曲げ部の先端が隣接する金属製フィンに当て止めするように配置すると、折り曲げ部によってフィンピッチが固定される。更に、上述したようにフィンピッチが固定された状態で、金属製フィン２３に形成された孔２６に丸棒２４が圧入される。更に、図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すように、孔部にバーリング加工２７を施すと、バーリング加工された先端部が、隣接する金属フィンに接触して固定される。バーリング加工された先端部が隣接する金属フィンに接触固定された状態で、同様に、丸棒２４が圧入される。
【００５３】
上述したように、隣接する金属製フィンが折り曲げ部、または、バーリング加工によって固定され、その状態で、丸棒によって固定されるので、複数の金属フィンが一体化して、強度が増し、外部からの力に対して形状の安定化が図れる。フィンピッチを小さくして、フィン枚数が増えると、部品数が多くなり取り扱いが難しくなるが、ベースプレートとの接合工程の前に、フィン群を一体化することができるので、ハンドリング等が容易になる。更に、丸棒としてヒートパイプを用いることによって、金属製フィン間における放熱効率が均一になり、熱性能を高めることができる。
【００５４】
以下に、この発明のヒートシンクを実施例によって詳細に説明する。
【実施例】
実施例１
図１に示すように、幅６０ｍｍ、長さ８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウム製のベースプレートを調製した。このように調製されたベースプレートに、２ｍｍピッチで薄肉フィンを位置決めして差し込むための溝加工が施されている。薄肉フィンは、溝に挿入された後、フィン間のベースプレートを塑性変形して、機械的に完全に固定された。薄肉フィンは、長さ８０ｍｍ、高さ４０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの大きさのアルミニウム製である。フィンのうちで最も外側に位置するフィンとその内側に位置するフィンの合計４枚のフィンは、厚さが１．２ｍｍで肉厚フィンからなっている。このように薄肉フィンの両側端部に厚肉フィンを配置することによって、フィンの強度が構造的に強化される。
【００５５】
即ち、強度の弱い薄肉フィンの外側を強度の高い厚肉フィンによって防護して、全体として強度を高めている。その結果、輸送中、組立て中においても、外側からフィンを押したりつまんだりしても、フィンが不必要に変形することはない。更に、両外側端部の２枚のフィンを厚肉フィンによって形成することによって、例え、最外側のフィンが外れたり変形することがあっても、その影響が内部の薄肉フィンに及ぶことが抑制される。更に、ベースプレート側と反対側のフィンのコーナ部はＣ３で面取りされているので、誤って力を入れて触ってもけがをすることが抑制される。
上述したように、高さ４０ｍｍのフィンが２ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、高性能のヒートシンクが提供される。
【００５６】
実施例２
図２に示すように、６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ８ｍｍのアルミニウム製ベースプレートを押し出しによって形成した。ベースプレートの両側面には間口４ｍｍ、深さ４ｍｍの溝が形成されている。ベースプレートの上面には、１．５ｍｍピッチで薄肉フィンが機械的に接合されている。薄肉フィンはアルミニウム製で、長さ６０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであった。このように形成されたヒートシンクを覆うような形状で長手方向に、幅６０ｍｍ、肉厚１ｍｍの概ねコの字型のアルミニウム製のカバーを設けた。
【００５７】
カバーの下部には爪が設けられており、ベースプレートの両側面に設けられた溝に爪が折り込まれて、カバーが固定されている。このように形成されたカバーは、十分な肉厚を有し、ベースプレートに固定されているので、カバーに直接触れても、フィンに不要な力が加わることはなく、フィンの変形という問題は生じない。また、カバーによってフィンの端部を完全に覆っているので、バリなどによってけがをすることが抑制される。
上述したように、高さ３０ｍｍのフィンが１．５ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、高性能のヒートシンクが提供される。
【００５８】
実施例３
図３に示すように、６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ８ｍｍのアルミニウム製ベースプレートを押し出しによって形成した。ベースプレートの上面には、１．５ｍｍピッチで薄肉フィンが機械的に接合されている。薄肉フィンはアルミニウム製で、長さ６０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍであった。このように形成されたフィンの上部には、６０ｍｍ×６０ｍｍの板にフィンの２つの側面方向に５ｍｍ幅で下向きに折り曲げ部があるカバーを設けた。カバーの上面には、図３（ａ）に示すように、空気の効果的な流れを確保するためのスリットが設けられている。
【００５９】
更に、折り曲げ部は、最も外側に位置するフィンの上側面に接着剤によって接合されている。このように形成されたヒートシンクにおいては、両側端のフィンに接合されたカバーによって、フィン間隔を一定に保てるので、持ち上げたり押された場合にも、フィンが内側に不必要に変形する心配がなくなる。また、フィンの鋭角部を完全に覆うので、指先を切るような心配もない。
上述したように、高さ３０ｍｍのフィンが１．５ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、高性能のヒートシンクが提供される。
【００６０】
実施例４
図４に示すように、６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの銅製のベースプレートを調製した。ベースプレートの上面には、アルミニウム製の長さ６０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのフィンが２ｍｍピッチで機械的に接合されて形成されている。中央部のフィンはヒートシンクを固定するためのクリップをあてがうために３枚抜けた形態となっている。ヒートシンクの長手方向の図示する３箇所（空気流路の前端、中央、後端）には、すべてのフィンを挟み込む、幅８ｍｍでプラスチック製の櫛状スペーサが取り付けられている。
【００６１】
この櫛状スペーサは、フィンに挟み込まれて固定されているので、フィンの位置関係を維持し、外部からの衝撃に対して変形し難い形態となっている。また、フィンの直角部にスペーサを配しているので、指等を切るといった危険性が低い。また、スペーサはプラスチック製であるので、射出成形等によって容易に低コストで加工することができ、しかも軽量である。また、フィンに指し込む部分は、深さ６ｍｍであるが、先端部にＣ１の面取り（テーパ）が施されているので、取り付けも簡便である。
上述したように、高さ３０ｍｍのフィンが２ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、高性能のヒートシンクが提供される。
【００６２】
実施例５
図５に示すように、６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ５ｍｍの銅製のベースプレートを調製した。ベースプレートの上面には、アルミニウム製の長さ６０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのフィンが２ｍｍピッチで機械的に接合されて形成されている。薄肉フィンのベースプレート側でないコーナ部は、Ｒ５で丸められており、誤って力を入れて触ってもけがをすることが抑制される。外側のフィンから３枚目までは、フィンの長手方向に沿って全体にプラスチック製の櫛状スペーサが取り付けられている。
【００６３】
フィンに外部から力を加えた場合、通常の範囲（人が触る程度）ではその影響は２、３枚目までのフィンであるので、スペーサによってそれらのフィンの位置関係が固定される。従って、フィンが不必要に変形して、空気の流れに影響を及ぼすことはない。また、プラスチック製であるので、スペーサ自身の角部も丸め加工が可能で、Ｒ１で角が落ちている。
上述したように、高さ３０ｍｍのフィンが２ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、高性能のヒートシンクが提供される。
【００６４】
実施例６
図６に示すように、幅６０ｍｍ、長さ７０ｍｍ、厚さ６ｍｍの銅製のベースプレートを調製した。ベースプレートの上面には、銅製の長さ７０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのフィンが１．８ｍｍピッチで機械的に接合されて形成されている。フィンの上部の一部にはフィンの間隔に等しい１．４ｍｍの突起部がプレス加工により予め施されており、隣り合うフィンと接触している。このようにフィン自体がスペーサの役割をはたすので、隣り合うフィンとの間の間隔が一定に保たれ、フィン全体としては変形し難い構造となっている。また、図のようにプレス加工時に角部も曲げ加工を行うと、直角部で指を切るといったことが抑制される。
【００６５】
上述したように、高さ７０ｍｍのフィンが１．８ｍｍピッチで高い密度でベースプレート上に形成され、軽量の高性能のヒートシンクが提供される。
【００６６】
【発明の効果】
以上に述べたように、この発明によると、構造的に所望の強度を有し、高密度で配置された複数のフィンを備えた高性能のヒートシンクを提供することができる。更に、本発明のヒートシンクは、薄肉のフィンであっても、輸送時、取り扱い時に不必要に変形することがないので、熱性能、取り扱い上に不都合が生じない。フィンの端部で指を切ったり引っ掛けたりすることが抑制されるので、安全な組立てが可能になる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明する図である。図１（ａ）は縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図１（ｂ）は側面図である。図１（ｃ）はフィンの接合を示す図である。
【図２】図２は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図２（ａ）は縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図２（ｂ）は側面図である。
【図３】図３は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図３（ｃ）は側面図である。
【図４】図４は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図４（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図４（ｂ）は側面図である。
【図５】図５は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す図である。図５（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図５（ｂ）は側面図である。
【図６】図６は、この発明のヒートシンクの他の態様を説明する図である。図６（ａ）は、縦断面図（フィンの長軸方向に直交する面における図）であり、図６（ｂ）は側面図である。
【図７】図７は、この発明のヒートシンクの他の態様を示す断面図である。
【図８】図８は、ファンを取りつけたこの発明のヒートシンクの１つの態様を説明する断面図である。
【図９】図９は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明する図である。
【図１０】図１０は、従来の押し出し材によるヒートシンクを示す図である。
【符号の説明】
１　ヒートシンク
２　金属製ベースプレート
３　薄肉の金属製フィン
４　厚肉の金属製フィン
５　面取り
６　カバー
７　カバー
８　櫛状スペーサ
９　別の櫛状スペーサ
１０　丸み加工
１１　突起部
１２　クリップ
１３　リテンションモジュール（固定用枠）
１４　ファン
１６　溝部
１７　平らな底面
１８　傾斜した側面
１９　溝部
２３　金属製フィン
２４　丸棒
２６　孔
２７バーリング加工
【図１】
2004071616.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004071616.tif 000007
【図６】
2004071616.tif 000008
【図７】
2004071616.tif 000009
【図８】
2004071616.tif 000010
【図９】
2004071616.tif 000011
【図１０】
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