(57)【要約】【課題】ヒートシンク本体とその外壁に設置されたサブマウント部材とが反りを生じることなく、高熱伝導性にて接合されたヒートシンクおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】ヒートシンク本体２は、被冷却体CDを冷却するための冷却媒体路を内蔵する構造を有し、冷却媒体の流入口と流出口を含む第一部材２１、サブマウント部材３が設置された外壁２２１を含む第二部材２２、および第一部材２１と第二部材２２とで挟持されて上記冷却媒体路を形成するための溝または孔を含む第三部材２３との積層体から構成されている。外壁２２１には、切り欠き部２２２が設けられていて、サブマウント部材３は、そこに接合材層４を介して第二部材２２と接合される。【選択図】図２
2007110018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されて上記被冷却体の線膨張係数と上記外壁を形成する材料の線膨張係数との中間の線膨張係数を有するサブマウント部材を含むヒートシンクであって、上記サブマウント部材は、少なくとも一部が上記外壁に埋め込まれた状態で上記外壁に接合されたことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
上記ヒートシンク本体は、冷却媒体の流入口と流出口を含む第一部材、上記外壁を含む第二部材、上記第一部材と上記第二部材とで挟持されて上記冷却媒体路を形成するための溝または孔を含む第三部材との積層体であることを特徴とする請求項１記載のヒートシンク。
【請求項３】
上記第二部材は、切り欠き部を含み、上記サブマウント部材は、上記切り欠き部に埋め込まれたことを特徴とする請求項1または請求項２記載のヒートシンク。
【請求項４】
上記切り欠き部は、上記第二部材の一部を欠落させて形成されたことを特徴とする請求項３記載のヒートシンク。
【請求項５】
上記切り欠き部は、上記第二部材として板長の異なる２枚の板材を使用し、上記２枚の板材のうちの長尺の板材の上に短尺の板材を重ねることにより形成されたことを特徴とする請求項３記載のヒートシンク。
【請求項６】
被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されたサブマウント部材を含むヒートシンクの製造方法であって、上記外壁に切り欠き部を設けてそこに接合材を介して上記サブマウント部材を設置する第一工程、加熱による上記ヒートシンク本体の線膨張量より小さい線膨張量を有する拘束材にて上記加熱の際の線膨張量差に基づく相互押圧力が上記切り欠き部の面と上記サブマウント部材との間に生じるように上記ヒートシンク本体を拘束する第二工程、上記接合材が溶融する温度に加熱し、上記サブマウント部材を上記ヒートシンク本体に接合する第三工程、を含むことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
【請求項７】
被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されたサブマウント部材を含むヒートシンクの製造方法であって、上記外壁に切り欠き部を設けてそこに接合材を介して上記サブマウント部材を設置する第一工程、上記ヒートシンク本体の外面にヒートシンク拘束補助材を設ける第四工程、加熱による上記ヒートシンク本体と上記ヒートシンク拘束補助材との合計線膨張量より小さい線膨張量を有する拘束材にて上記加熱の際の線膨張量差に基づく相互押圧力が上記切り欠き部の面と上記サブマウント部材との間に生じるように上記ヒートシンク本体と上記ヒートシンク拘束補助材とを拘束する第五工程、上記接合材が溶融する温度に加熱し、上記サブマウント部材を上記ヒートシンク本体に接合する第六工程、を含むことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクおよびその製造方法に関し、詳しくは冷媒を用いてレーザ発振素子などの被冷却体を冷却するのに好適なヒートシンクおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上記のような被冷却体を所定の端部に沿って接合させた金属からなる第一の板状部材と、冷却液を導入する入口開口部および上記入口開口部に接続され上記端部に対応する領域の一端に達するよう設けられた冷却液導入溝と冷却液を排出する出口開口部および前記出口開口部に接続され上記端部に対応する領域の他端に達するよう設けられ冷却液排出溝がそれぞれ形成された金属からなる第二の板状部材と、上記端部に対応する領域に沿って形成され、且つ上記冷却液導入溝および上記冷却液排出溝に連通して上記被冷却体の長手方向に冷却液を流す少なくとも１以上の冷却用溝が設けられた金属からなる第三の板状部材とを備えた冷却装置、上記冷却装置と被冷却体である半導体レーザとを備えた半導体レーザ光源装置、さらには上記半導体レーザと上記第一の板状部材の間に銅と高融点金属からなる合金で構成されているサブマウントが載置された半導体レーザ光源装置は、後記する特許文献１から公知である。
【０００３】
ところで上記の従来技術では、上記サブマウントは、上記第一の板状部材の表面に適当な接合材を介して接合される（特許文献１の図１４における第一の板状部材３１とサブマウント３５を参照）。その際に、上記サブマウントは、平坦な上記第一の板状部材の表面に上記接合材を介して載置され、次いで必要個所を上記接合材の融点以上の温度に加熱し、その後冷却して上記第一の板状部材の表面に接合されるが、平坦な上記第一の板状部材の表面に載置して十分な接合強度とするには上記接合材の厚みを、大きくする必要があり、一方、多くの接合材は上記第一の板状部材の構成材（通常は銅）と比較して熱伝導性が小さいので、上記サブマウント上に搭載された半導体レーザの発熱を良好に上記第一の板状部材に伝導し得ない大きな問題がある。 
【０００４】
特許文献１の上記問題を解決するために、サブマウントとして上記第一の板状部材と同程度の大きさの板材を採用する提案がある。この提案では、サブマウントと第一の板状部材との接触面積が大きいので伝熱の問題は軽減する利点はあるものの、サブマウントと第一の板状部材との大きな線膨張係数差に基づくバイメタル効果によりヒートシンクの全体が反れ曲がり、それを除去するのに焼きなましの工程が別途必要となる問題がある。
【特許文献１】国際公開番号WO２００２／０３５６６６号公報（請求項１、請求項８、請求項９、図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、斯界における如上の諸問題に鑑みて、ヒートシンク本体と当該ヒートシンク本体の外壁に設置されたサブマウントが前記したバイメタル効果の問題を伴うことなく、しかも従来よりも高熱伝導性にて接合されたヒートシンクおよびその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のヒートシンクは、被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されて上記被冷却体の線膨張係数と上記外壁を形成する材料の線膨張係数との中間の線膨張係数を有するサブマウント部材を含むヒートシンクであって、上記サブマウント部材は、少なくとも一部が上記外壁に埋め込まれた状態で上記外壁に接合されたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のヒートシンクの製造方法は、被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されたサブマウント部材を含むヒートシンクの製造方法であって、上記外壁に切り欠き部を設けてそこに接合材を介して上記サブマウント部材を設置する第一工程、加熱による上記ヒートシンク本体の線膨張量より小さい線膨張量を有する拘束材にて上記加熱の際の線膨張量差に基づく相互押圧力が上記切り欠き部の面と上記サブマウント部材との間に生じるように上記ヒートシンク本体を拘束する第二工程、上記接合材が溶融する温度に加熱し、上記サブマウント部材を上記ヒートシンク本体に接合する第三工程、を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明のヒートシンクの他の製造方法は、被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体、上記ヒートシンク本体の外壁に設置されたサブマウント部材を含むヒートシンクの製造方法であって、上記外壁に切り欠き部を設けてそこに接合材を介して上記サブマウント部材を設置する第一工程、上記ヒートシンク本体の外面にヒートシンク拘束補助材を設ける第四工程、加熱による上記ヒートシンク本体と上記ヒートシンク拘束補助材との合計線膨張量より小さい線膨張量を有する拘束材にて上記加熱の際の線膨張量差に基づく相互押圧力が上記切り欠き部の面と上記サブマウント部材との間に生じるように上記ヒートシンク本体と上記ヒートシンク拘束補助材とを拘束する第五工程、上記接合材が溶融する温度に加熱し、上記サブマウント部材を上記ヒートシンク本体に接合する第六工程、を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヒートシンクでは、サブマウント部材は、その少なくとも一部が上記ヒートシンク本体の外壁に埋め込まれた状態で接合されるので、両者間の接合のための効果的な拘束が容易であるので、従来技術より格段に薄い接合材にて接合が可能であり、加えて上記両者間の接触面積も増大するので、上記両者間の熱伝導性が向上する。このために、サブマウント部材として、被冷却体を搭載可能な範囲で小面積のもの採用が可能となるので、前記したバイメタル効果の問題も解消する。
【００１０】
本発明のヒートシンクの製造方法では、上記ヒートシンク本体の外壁に切り欠き部を設けてそこに接合材を介して上記サブマウント部材を設置し、且つ上記ヒートシンク本体の線膨張量、または当該ヒートシンク本体と一緒に拘束材により拘束される上記ヒートシンク拘束補助材との合計線膨張量より小さい線膨張量を有する拘束材にて、上記加熱の際の線膨張量差に基づく相互押圧力が上記切り欠き部の面と上記サブマウント部材との間に生じるように拘束した状態で上記接合材が溶融する温度に加熱し、上記サブマウント部材を上記ヒートシンク本体に接合するので、ヒートシンク本体とサブマウント部材との接合が一層薄い接合材厚のもとで一層安定的に接合される効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下において、説明の順位の早い図に示されたものと同じものが後続の図に示された場合には、後続の図においては同じものには同じ符号を付して、後続の図では説明を省略することがある。
【００１２】
実施の形態１．
図１〜図３は、本発明のヒートシンクに就いての実施の形態１を説明するものであって、図１は当該ヒートシンクの斜視図であり、図２は図１の一部分解図であり、図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。
【００１３】
図１〜図３において、ヒートシンク１は、ヒートシンク本体２およびサブマウント部材３を含み、サブマウント部材３の表面上には、本発明において冷却対象とされるレーザ発振素子、あるいはその他の被冷却体CDが搭載される。ヒートシンク本体２は、被冷却体CDを冷却するための冷却媒体路を内蔵する構造を有し、実施の形態１でのそれは、冷却媒体の流入口と流出口を含む第一部材２１、サブマウント部材３が設置された外壁２２１を含む第二部材２２、および第一部材２１と第二部材２２とで挟持されて上記冷却媒体路を形成するための溝または孔を含む第三部材２３との積層体から構成されている。かかる積層体を使用すると、冷却媒体路を内蔵するヒートシンク本体２の製造が容易となる。
【００１４】
第三部材２３は、三枚の板材２３１〜２３３から構成されていて、板材２３２には上記冷却媒体路を形成するための孔（図示せず）が穿孔されており、板材２３２の両側から板材２３１と板材２３３とで挟むことにより冷却媒体路が形成される。冷却媒体は、第一部材２１に設けられた流入口から流入し、上記冷却媒体路を経由して第一部材２１に設けられた流出口から流出し、かくしてサブマウント部材３上の被冷却体CDが冷却される。なお、第一部材２１における冷却媒体の流入口と流出口や第三部材２３の冷却媒体路の形状や形成方法については、前記特許文献１に詳細に説明されている。従って本発明では、それの冷却媒体の流入出口や冷却媒体路については特許文献１を参照することとして、ヒートシンク本体２の断面を示す図３（後記図６も同じ）は、それを簡略化するために、冷却媒体の流入出口や冷却媒体路が存在しない個所の断面を示す。
【００１５】
ヒートシンク本体２およびサブマウント部材３の各構成材料としては、従来技術の場合と同じであってよく、例えばヒートシンク本体２（第一部材２１〜第三部材２３）としては、銅などの熱伝導性の高い金属材料が好ましく、サブマウント部材３としては、被冷却体CDの線膨張係数（単位；ｐｐｍ／Ｋ、以下同じ）とサブマウント部材３が設置される外壁（実施の形態１では、第二部材２２の外壁２２１）を形成する材料の線膨張係数との中間の線膨張係数を有する材料、例えばCu−W、Cu−Moなどが用いられる。
【００１６】
第二部材２２の外壁２２１には、図２に示すように、第二部材２２の端部の一部を機械的あるいはその他の方法で欠落させて形成された切り欠き部２２２が設けられていて、サブマウント部材３は、切り欠き部２２２に図３に示すように接合材層４を介して第二部材２２と接合されている。接合材層４は、切り欠き部２２２の底面とサブマウント部材３の図上での下面とを接合する接合材層部分４１、および切り欠き部２２２の側面とサブマウント部材３の側面とを接合する接合材層部分４２とを含む。前記特許文献１の場合と異なって、本発明ではサブマウント部材３は上記２面で第二部材２２と接合されるので、両部材２２、３間の熱伝導性が改善される。接合材層４の構成材料としては、特に制限はなく、例えばNi−P、Pｂ−Ｓｎなどが例示される。図２（後記図５も同じ）では、被冷却体CDの図示は省略されているが、それは、通常、ヒートシンク本体２にサブマウント部材３が接合された後に当該サブマウント部材３上に搭載される。なお図３では、接合材層４
以外の接合材層の図示は省略されているが、第一部材２１と板材２３３、板材２３３と板材２３２、板材２３２と板材２３１、板材２３１と第二部材２２、との各間もNi−P、Pｂ−Ｓｎなどで接合されている。
【００１７】
実施の形態２．
図４〜図６は、本発明のヒートシンクに就いての実施の形態２を説明するものであって、図４は当該ヒートシンクの斜視図であり、図５は図４の一部分解図であり、図６は図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【００１８】
実施の形態２は、前記実施の形態１とは、第二部材２２が第一部材２１や第三部材２３と同じ長さを有する長尺材２２４と長尺材２２４より短い短尺材２２３の二枚で構成されていて、当該両材の長さ差に基づいて切り欠き部２２２が形成されている点において異なり、それ以外は同構造である。サブマウント部材３は、両材２２３、２２４の長さ差に基づいて生じる切り欠き部２２２に設置される。実施の形態１では、切り欠き部２２２を形成するために第二部材２２の一部を除去する作業あるいは工程が必要であったが、実施の形態２ではかかる作業あるいは工程が不要であって、単に上記に両材２２３、２２４を重ねるだけで済むのでヒートシンク１の生産能率が向上する効果がある。なお実施の形態２では、サブマウント部材３は図６に示すようにサブマウント３と長尺材２２４との間に位置する接合材層部分４１と、サブマウント部材３と短尺材２２３との間に位置する接合材層部分４２とで第二部材２２と接合されることになる。なお図６では、接合材層４以外の接合材層の図示は省略されているが、第一部材２１と板材２３３、板材２３３と板材２３２、板材２３２と板材２３１、板材２３１と長尺材２２４、長尺材２２４と短尺材２２３、との各間もNi−P、Pｂ−Ｓｎなどで接合されている。
【００１９】
実施の形態３．
図７および図８は、本発明のヒートシンクの製造方法に就いて説明するものである。図７は、図８の矢印Ａの方向から見た、ヒートシンク本体２が前記したヒートシンク拘束補助材の一例としての板状の抑え材５と一緒に前記した拘束材の一例としてのボルト・ナット６で拘束された状態の側面図であり、図８は図７の平面図である。実施の形態３では、ヒートシンク本体２として前記実施の形態２に示されたものが採用されている。但し本発明の第一工程の段階において、第一部材２１、第二部材２２、および第三部材２３の各部分は、層間に施された接合材により既に接合済みのものであってもよく、あるいは各部分の層間に接合材は施されてはいても、未だ接合されていない状態のものであってもよい。
【００２０】
実施の形態３の第一工程においては、ヒートシンク本体２の図示個所に切り欠き部２２２が設けられて、そこに接合材（図示せず）を介してサブマウント部材３が設置される。その際、当該接合材は、予めサブマウント部材３の接続を必要とする面および／または切り欠き部２２２の接続を必要とする面に施与されていてもよく、あるいは切り欠き部２２２に薄片状や粉状の接合材が施与され、その上にサブマウント部材３が置かれてもよい。
【００２１】
第四工程では、ヒートシンク本体２の外面に抑え材５が設けられる。抑え材５は、上下一対の内側抑え材５１、５２、左右一対の内側抑え材５３、５４、上下一対の外側抑え材５５、５６、および左右一対の外側抑え材５７、５８を含み、図示する通り、内側抑え材５１、５２および左右一対の内側抑え材５３、５４は、ヒートシンク本体２の各被抑え面と略同じ面積のものであるが、上下一対の外側抑え材５５、５６、および左右一対の外側抑え材５７、５８は、後記する６個のボルト・ナット部分６１〜６６を設置可能なようにヒートシンク本体２の各被抑え面より大きい面積を有する。
【００２２】
第五工程においてヒートシンク本体２と抑え材５とは、加熱による後記の線膨張量差に基づく相互押圧力が切り欠き部２２２の面とサブマウント部材３との間に生じるようにボルト・ナット６により一緒に拘束される。即ちボルト・ナット６は、互いに同構造の６個のボルト・ナット部分６１〜６６から構成されており、未接合のサブマウント部材３を有するヒートシンク本体２が、図７、図８に示すように、抑え材５と一緒にボルト・ナット部分６１〜６６により拘束される。
【００２３】
図７、図８において、サブマウント部材３を有するヒートシンク本体２は、図上でのその左右の各側面に内側抑え材５３、５４が当てがわれ、その各外側から外側抑え材５７、５８が当てがわれ、図８に示すように２本のボルト・ナット部分６１、６２により拘束される。また上記ヒートシンク本体２は、図上でのその上下の各面に内側抑え材５１、５２が当てがわれ、その各外側から外側抑え材５５、５６が当てがわれ、４本のボルト・ナット部分６３〜６６により拘束される。したがって、サブマウント部材３を有するヒートシンク本体２は、左右方向と上下方向の合計４方向から拘束される。なお拘束に先立って、ヒートシンク本体２の第一部材２１、第二部材２２、および第三部材２３の積層に際し、当該各部材に位置決め用の穴をあらかじめ明けておき、積層時に適当な位置決めピンを用いて固定することで、各部材を位置的に精度良く接合することができる。
【００２４】
いま、例えばボルト・ナット部分６４による拘束に着目すると、それは、ヒートシンク本体２、その上下の各面に当てがわれた内側抑え材５１、５２、更にその各外側に当てがわれた外側抑え材５５、５６を拘束している。材料の線膨張量は、構成材料の線膨張係数と厚み（あるいは長さ）に依存するが、ボルト・ナット部分６４で拘束されたものを加熱した場合、ボルト・ナット６４の拘束に寄与する個所の当該加熱による各線膨張量は、ヒートシンク本体２、内側抑え材５１、５２および外側抑え材５５、５６の当該加熱による合計線膨張量より小さくなるように、予め関係する各構成材料種と厚みが設定される。他のボルト・ナット部分６１、６２、６３、６５、６６についても上記と同様である。
【００２５】
かくすると、かかる線膨張量差によりヒートシンク本体２とサブマウント部材３との間に生じる相互押圧力により良好に接合される。例えば、ヒートシンク本体２が銅製である場合、内側抑え材５１〜５４としては、セラミックス（線膨張係数；８．１）が、外側抑え材５５〜５８としてはＳＵＳ（線膨張係数；１７．５）が、ボルト・ナット部分６１〜６としては鉄（線膨張係数；１４．１）などがそれぞれ例示される。なお、セラミックス製の内側抑え材５１〜５４は、それらを使用しない場合には、ヒートシンク本体２を構成する銅と外側抑え材５５〜５８とが直接溶着したり、溶融した余剰の接合材により接合する問題があるが、かかる直接溶着や接合を防止するうえで効果がある。
【００２６】
第六工程では、上記の拘束状態において接合材が溶融する温度に加熱され、ついで冷却されることによりサブマウント部材３はヒートシンク本体２に接合される。いま、内側抑え材５１、５２としてセラミックス製板を用い、外側抑え材５５、５６としてSUS製板を用い、また外側抑え材５５の上面から外側抑え材５６の下面までの厚みをLとし、拘束材６にて拘束せずに加熱した場合、長さLは、それを構成する各構成部材の厚み、線膨張係数、並びに温度変化量に応じてΔLだけ増加し、一方、拘束に寄与するボルト部分の長さが上記と同じLの鉄製ボルト・ナット部分６４の当該ボルト部分はΔL’だけ増加する。例えば、SUS製外側抑え材５５、５６の各厚みを１５mm、セラミックス製内側抑え材５１、５２板の各厚みを２mm、ヒートシンク本体２の合計厚みを６mmとし、即ちLが４０mm（１５×２+２×２＋６）であって９００℃に昇温したとすると、ΔLは０.５９８mm、ΔL’は０．５０７mmとなる。なおこの計算には、２９３K〜８００Kの間の線膨張係数の各平均値、即ち、SUSは１７．５、セラミックスは８．１、銅は１８．４、鉄は１４．１を使用した。
【００２７】
このために、拘束材としての鉄製のボルト・ナット６４にて拘束して上記と同じ加熱をした場合には、当該ボルト・ナット６４で拘束されたSUS製外側抑え材５５、５６の間に加圧力が発生し、ヒートシンク本体２内の各部材は相互押圧力が生じた状況下で接合される。以上は、SUS製外側抑え材５５、５６の間におけるヒートシンク本体２内の厚み方向の加圧について述べたが、左右一対のＳＵＳ製の外側抑え材５７、５８に挟まれる方向でも同様に加圧力が発生するため、切り欠き部分２２２に設置されたサブマウント部材３は上下および左右から加圧されることとなり、図６に示すように、接合材層部分４１および接合材層部分４２の２箇所で良好に接合されることとなる。その際に接合材自体も加圧されるので、接合材層部分４１および接合材層部分４２の各厚みも従来技術と比較して薄くなる。
【００２８】
前記特許文献１の技術では、サブマウント部材３のヒートシンク本体２への接合に３０μｍ程度の高厚みの接合材が必要であるが、本発明の拘束下での加熱では１０μｍ程度以下、例えば５μｍ前後の低厚みの接合材層にて極めて良好な接合が達成される。さらに、ヒートシンク本体２の例えば第二部材２２に切り欠き部２２２を設けて、そこにサブマウント部材３を設置してヒートシンク本体２と接合するので、ヒートシンク本体２とサブマウント部材３との接合面積も増加するので当該両者間の熱伝導性が一層向上し、延いては冷却性能が高くなるという効果が得られる。
【００２９】
本発明においては、サブマウント部材３とヒートシンク本体２との接合には、従来公知あるいは周知の接合材が制限なく採用可能であって、例えば前記したように、Ni−P、Pｂ−Ｓｎなどが例示される。Pｂ−Ｓｎは、融点が低いので前記特許文献１におけるような切り欠き部２２２がない場合でも使用可能であるが、熱伝導率が５０W／ｍKと低い欠点がある。一方、Ni−Pは融点８９０℃と高いが熱伝導率が９０W／ｍKと高い利点がある。本発明のように拘束下での加熱を採用する場合には真空下での加熱が容易であるので高熱伝性のNi−Pの採用が容易となる。
【００３０】
いま、サブマウント部材３とヒートシンク本体２との接合に厚さ３０μｍのPｂ−Ｓｎ接合材を使用した特許文献１のヒートシンクにおいて、冷却水の流量を０．５リットル／min、冷却水入口での水温を２５℃、サブマウント部材３への入熱を５０Wとした場合、サブマウント部材３から第二部材２２までの熱抵抗は０．２０６K／Wであった。これに対して、本実施の形態において、接合材層４が５μｍのNi−Pｍである場合では、当該部分の熱抵抗は０．１２５K／Wとなり、高い冷却性能が得られる。この結果、冷却対象たるレーザ発振素などの被冷却体CDに発生する歪を軽減でき、かつ高い冷却性能を持つことにより、被冷却体CDの寿命を延ばすことのできるヒートシンクが得られる。
【００３１】
本発明は、前記した実施の形態１〜３に限定されるものではなく、前記解決課題および解決手段の精神に沿った各種の変形態様を包含する。例えば実施の形態１〜３では、ヒートシンク本体２の、サブマウント部材３が設置される外壁は、第二部材２２の外壁２２１としたが、第一部材２１の外壁など、ヒートシンク本体２の任意の個所の外壁であってもよい。ヒートシンク本体２としては、サブマウント部材３が接合される時点において、第一部材２１、第二部材２２、第三部材２３の各部分が層間に施された接合材により既に接合済みのものであってもよい。
【００３２】
また第三部材２３として、三枚の板材２３１〜２３３から構成されたものに代えて、冷却媒体路を形成するための孔が穿孔された一枚の板材や冷却媒体路を形成するための溝が堀設された一枚の板材であってもよい。かかる一枚の板材は、第一部材２１と第二部材２２とで挟持されることにより、冷却媒体路が形成される。さらにヒートシンク本体２は、被冷却体を冷却するための冷却媒体路を内蔵するブロック体であってもよい。また切り欠き部２２２の形状は、実施の形態１および２で示されたそれら以外の形状であって、プレス成型、化学的エッチング、機械的削除、あるいはその他の形成方法で形成されたものであってもよい。
【００３３】
実施の形態３は、ヒートシンク本体２がヒートシンク拘束補助材の一例としての合計４枚の抑え材５と共にボルト・ナット６にて拘束された例であって、抑え材５はヒートシンク本体２を、特に、サブマウント部材３とヒートシンク本体２との間を効果的に加圧せしめるように相互押圧力を伝達する効果を有する。抑え材５としては、実施の形態３で採用したセラミックス板とＳＵＳ板との組み合わせ以外にも、セラミックス板のみ、前記した溶着なのどの問題がない場合にはＳＵＳ板のみ、あるいはそれら以外の材料からなる１種以上の板材や成形材などであってもよい。また拘束材としては、ボルト・ナット以外にも、要は前記した線膨張量差に基づいてサブマウント部材３とヒートシンク本体２との間を効果的に加圧せしめるものであればよい。
【００３４】
実施の形態３では、ヒートシンク拘束補助材を使用したが、それを使用せずにサブマウント部材３を含むヒートシンク本体２を適当な拘束材にて直接拘束し加熱してもよい。その場合には、拘束材としてその線膨張量がヒートシンク本体２のそれより小さいものを用いることができる。なお本発明における拘束材としては、ヒートシンク拘束補助材と同等あるいは類似の作用をなす部分を有するもの、例えば鉄製ボルトの一部が板状となっているもの、も有用である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、長寿命にして高性能のレーザ発振装置用のヒートシンクとしての利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１のヒートシンクの斜視図である。
【図２】図１の一部分解図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２のヒートシンクの斜視図である。
【図５】図４の一部分解図である。
【図６】図４のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図７】本発明のヒートシンクの製造方法に就いての実施の形態３の側面図である。
【図８】図７の平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ヒートシンク、２  ヒートシンク本体、２１  第一部材、２２  第二部材、
２２１  外壁、２２２  切り欠き部、２２３  短尺材、２２４  長尺材、２３  第三部材、２３１  板材、２３２  板材、２３３  板材、３  サブマウント部材、４  接合材層、
４１  接合材層部分、４２  接合材層部分、５  抑え材、５１  内側抑え材、
５２  内側抑え材、５３  内側抑え材、５４  内側抑え材、５５  外側抑え材、
５６  外側抑え材、５７  外側抑え材、５８  外側抑え材、６  ボルト・ナット、
６１〜６６  ボルト・ナット部分、CD  被冷却体。
【図１】
2007110018.tif 000003
【図２】
2007110018.tif 000004
【図３】
2007110018.tif 000005
【図４】
2007110018.tif 000006
【図５】
2007110018.tif 000007
【図６】
2007110018.tif 000008
【図７】
2007110018.tif 000009
【図８】
2007110018.tif 000010