(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動液が封入されたヒートパイプを伝熱部材のヒートパイプ挿通孔に挿通し、次いで前記ヒートパイプを加熱して内部の作動液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒートパイプを拡径方向に塑性変形させて前記伝熱部材を前記ヒートパイプに接合するヒートシンクの製造方法において、前記ヒートパイプの加熱を、前記ヒートパイプの露出部分を固定型で固定して行い、前記ヒートパイプの露出部分が膨出するのを防止することを特徴とする熱拡管法によるヒートシンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒートパイプの形状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法により製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヒートシンクは、例えば、図４に示すように、偏平ヒートパイプ（以下ヒートパイプと略記する）１の一端側を放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４に、他端側を金属ブロック３のヒートパイプ挿通孔５にそれぞれ熱的に接合して構成される。
ここでＣＰＵなどの発熱体は金属ブロック３に熱接触されて冷却され、また放熱フィン２は、通常、ファン（図示せず）により風冷される。
前記ヒートパイプ１は、真空脱気した容器（偏平パイプなど）内に水などの作動液を封入したもので、前記容器の両端部において温度差が生じることにより動作し、高温部で蒸発した作動液が低温部に移動して放熱し凝縮する潜熱の授受により熱輸送が行われる。このヒートパイプ１は、その見掛け上の熱伝導率が銅やアルミニウムの数十倍もあるためパソコンなどに内蔵されている発熱量の大きいＣＰＵなどの冷却に使用されている。
【０００３】
ところで、ヒートパイプ１を伝熱部材（放熱フィン２、金属ブロック３など）のヒートパイプ挿通孔４、５に熱的に接合する方法には、圧入法または半田付法があるが、いずれにも欠点がある。即ち、前者は、伝熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５の内径をヒートパイプ１の外径に近づけて高精度に仕上げ、前記挿通孔４、５にヒートパイプ１を圧入する方法であるが、加工費が嵩む欠点がある。後者は、伝熱部材２、３のヒートパイプ挿通孔４、５とヒートパイプ１を半田付けする方法であるが、半田付け作業が煩雑で生産性に劣る欠点がある。
【０００４】
このようなことから、ヒートパイプを伝熱部材のヒートパイプ挿通孔に挿通してヒートシンク組付体を作製し、この組付体のヒートパイプを加熱してヒートパイプ内の作動液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒートパイプを拡径方向に塑性変形させて接合する方法が提案された。
この方法は、伝熱部材の内径を高精度に仕上げる必要がなく加工費が安い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、例えば、図５（イ）に示すヒートパイプ１の露出部分８、つまり放熱フィン２のヒートパイプ挿通孔４に挿通されていない部分は、拡径加熱時に、図５（ロ）に示すように膨出するため形状が不良であり、またこの膨出部分９は放熱フィン２を風冷する際の風の流れを乱してその冷却効果を低下させたり、ヒートパイプ１の内面に凹凸が生じて凝縮した作動液の蒸発部側への戻りが遅くなったりして所望の冷却効果が得られなくなるという問題がある。
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、ヒートパイプの形状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクを熱拡管法により製造することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作動液が封入されたヒートパイプを伝熱部材のヒートパイプ挿通孔に挿通し、次いで前記ヒートパイプを加熱して内部の作動液を蒸発させ、その蒸気圧で前記ヒートパイプを拡径方向に塑性変形させて前記伝熱部材を前記ヒートパイプに接合するヒートシンクの製造方法において、前記ヒートパイプの加熱を、前記ヒートパイプの露出部分を固定型で固定して行い、前記ヒートパイプの露出部分が膨出するのを防止することを特徴とする熱拡管法によるヒートシンクの製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図を参照して具体的に説明する。
なお、本発明を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は本発明の製造方法の第１の実施形態を示す、（イ）はヒートシンク組付体の斜視図、（ロ）は固定型の斜視図、（ハ）はヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。
偏平ヒートパイプ１の両端側をそれぞれ放熱フィン２と金属ブロック３のヒートパイプ挿通孔４、５に挿通してヒートシンク組付体６を作製し、この組付体６を図１（ロ）に示す２分割式の固定型７に嵌入する。
固定型７内では、組付体６は図１（ハ）に示すようにヒートパイプ１の露出部分８が固定型７の内面と接している。
【０００８】
この組付体６を嵌入した固定型７を加熱炉（図示せず）に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパイプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と熱的に接合する。一方ヒートパイプ１の露出部分８は固定型７の内面に接しているためその膨出が抑えられる。従って、前記拡径加熱後には、形状が良好で、伝熱部材２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシンクが得られる。
この発明では、前記固定型７に発熱体（図示せず）を備えておけば、加熱炉が無用となる。
【０００９】
図２は本発明の製造方法の第２の実施形態を示すヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。
ヒートシンク組付体６の放熱フィン２部分とヒートパイプ露出部分８が固定型１７内に嵌入されているが、金属ブロック３部分は固定型１７の外にある。
この固定型１７を金属ブロック３部分とともに加熱炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパイプ１は拡径方向に塑性変形して伝熱部材２、３と熱的に接合し、ヒートパイプ１の露出部分８は固定型１７の内面によりその膨出が抑えられる。従って、形状が良好で伝熱部材２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシンクが得られる。
このものは、図１に示した方法に較べて固定型１７が小さく加熱炉内に組付体６を多数収納でき生産性が向上する。
【００１０】
図３は、本発明の製造方法の第３の実施形態を示す縦断面図である。
ヒートシンク組付体６は、ヒートパイプ１の露出部分８にのみ小型の２分割式固定型２７が取付けられている。この２分割式固定型２７は、ボルト１０とナット１１でヒートパイプ１の露出部分８に取付けられ、このようにして固定型２７を取付けた組付体６を加熱炉に入れて拡径温度に加熱すると、ヒートパイプ１は拡径方向に塑性変形して、伝熱部材２、３と熱的に接合し、露出部分８は固定型２７の内面に接しているためその膨出が抑えられる。従って、形状が良好で伝熱部材２、３と良好に熱的接合した冷却特性に優れるヒートシンクが得られる。
この方法では、固定型２７が小型なため加熱炉内に組付体６を大量に収納でき図２に示したものよりさらに生産性が向上する。
【００１１】
前記固定型７、１７、２７には、拡径温度が高温でもヒートパイプの熱膨張を抑え得る強度を有し、かつ熱膨張係数がヒートパイプに近似した材料であれば、金属材料、高分子材料、無機材料などの中から任意の材料が使用できる。
【００１２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、ヒートシンク組付体を固定型に入れヒートパイプの露出部分が固定型の内面に接した状態で拡径加熱するので、前記拡径加熱時に前記ヒートパイプ露出部分の膨出が抑えられ、形状が良好で冷却特性に優れるヒートシンクが得られる。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】本発明の製造方法の第１の実施形態を示す（イ）はヒートシンク組付体の斜視図、（ロ）は固定型の斜視図、（ハ）はヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。
【図２】本発明の製造方法の第２の実施形態を示すヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。
【図３】本発明の製造方法の第３の実施形態を示すヒートシンク組付体を固定型で固定した状態の縦断面図である。
【図４】ヒートシンクの斜視図である。
【図５】（イ）、（ロ）は、それぞれ、従来の製造方法におけるヒートシンク組付体の加熱前後のヒートパイプの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ヒートパイプ
２  放熱フィン
３  金属ブロック
４  放熱フィンのヒートパイプ挿通孔
５  金属ブロックのヒートパイプ挿通孔
６  ヒートシンク組付体
７  固定型
８  ヒートパイプの露出部分
９  ヒートパイプの膨出部分
１０  ボルト
１１  ナット
１７  固定型
２７  固定型
【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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