(57)【要約】      （修正有）【課題】押し出し材からなるフィンユニット同士を圧力で接続して製作し、構成するフィン数を押し出し材技術に制約されることなく増加させることができるヒートシンクを提供する。【解決手段】接続されるフィンユニットとフィンユニットの間に押し出し材からなる継ぎ手を配置し、継ぎ手とフィンユニット間に熱伝導性の良い平板を配置し、フィンユニット同士の圧力による接続時に、継ぎ手配置された平板が、フィンユニット間に挟み込まれることにより、フィン数を増加させる。【選択図】図６
2013125752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体を取り付けるベースと前記ベースからの熱を外気に放熱するフィンから構成される押し出し材からなる、小ヒートシンクを1つのフィンユニットとし、前記フィンユニットに構成した凸又は、凹状部に対応する凹又は凸状部を構成した、押し出し材からなる継ぎ手を前記フィンユニット間に配置し、前記フィンユニット同士を圧入にて接続する際に、前記継ぎ手の凸凹状部が、前記フィンユニットの対応する凸凹状部が圧入されることにより、前記継ぎ手と前記フィンユニット間に配置した平板が前記継ぎ手と前記フィンユニット間に挟まれることを特徴とするヒートシンクの組み立て方法及びヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクの組み立て方法及びヒートシンクについての発明である。
【背景技術】
【０００２】
アルミ等の押し出し材から製作される、ファンなどから冷却用の空気を構成された空気取り入れ口（以下開口部と呼ぶ）から取り込み、前記開口部を構成するフィンから取り付けられた半導体からの熱を放熱するヒートシンクの性能は、その形状が押し出し材技術の制約を受けるため、開口部の大きさ、フィン厚さ、フィン同士間距離であるフィンピッチ等を変えてフィンの面積を増やすことが限定されてしまい、高性能のヒートシンクを製作するのは困難であった。
そのため、フィンとベースからなる図1に示されるような小さなヒートシンクをフィンユニットとしてこのフィンユニットをロー付けなどにて溶接して製作する工法があるがこの方法はコストがかかるので、前記フィンユニット同士を特開平8-290225号などに記された工法にて圧着して接続する方法などが行われている。
【０００３】
しかしこの工法においても、同様に押し出し技術の制約のため、開口部は最小で3ｍｍ程度、フィン太さは最小で1ｍｍ程度が限度である、そのためフィンピッチが小さくしてより多くのフィンを構成するため、特開平11-728号における工法を用いて、接続されるフィンユニットとフィンユニットの間に、熱伝導性の良い平板を挟み込むことにより、フィン数を増加させる方法が考案された、しかしながらこの工法においても、フィンユニットとフィンユニット間に挟み込まれる平板は1枚のため、フィン数は限定されてしまい、この工法によってもそれほど放熱性能を上げることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平8-290225号公報
【特許文献２】特開平11-728号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、フィンユニット同士を圧力で接続して製作されるヒートシンクにおいて構成するフィン数を押し出し材技術に制約されることなく増加させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィンユニット同士を圧力で接続して製作されるヒートシンクにおいて、接続されるフィンユニットとフィンユニットの間に押し出し材からなるフィン接続用の継ぎ手を配置し、前記継ぎ手とフィンユニット間に熱伝導性の良い平板を配置し、前記フィンユニット同士の圧力による接続時に、配置された前記平板が、前記フィンユニット間に挟み込まれることにより、フィン数を増加させることにより放熱性の高いヒートシンク製作する。
【発明の効果】
【０００７】
押し出し材では製作が不可能な細くて長い複数のフィンを構成したヒートシンクを作成することができるので、フィン間ピッチが小さくなり放熱面積が増加し、放熱性の高いヒートシンクを製作することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は特開平11-728の工法におけるフィンユニット図
【図２】図2は特開平11-728の工法におけるフィンユニットを圧力で接続する図
【図３】図3は特開平11-728の工法におけるヒートシンク斜視図
【図４】図4は本発明によるフィンユニットFu2と平板(9)を接続する図
【図５】図5は本発明によるフィンユニットFu2、4個と平板(9)を7枚接続して制                                作したヒートシンクＢ図
【図６】図6は、ヒートシンクＢの斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
フィンユニット間に継ぎ手を接続することにより、フィンユニット間に2枚のフィンを追加することができた。
【００１０】
図１は、特開平11-728号における、押し出し材から製作されるヒートシンクユニットFuである。
半導体の取り付け面となるベース（1）と半導体からの熱を外気に放出する、フィン（2）と前記フィン(2)から構成される3つの開口部K1から構成されている。フィンユニットFuは圧力により、特開平8-290225号の工法により、凹状部(3)が対応する凸条部(4)に圧力により圧着され接続される。Ft1はフィン厚みであり、この厚さは押し出しで製作する場合、開口部をK1を構成する場合は、フィン(2)の長さにも関係するが0.9ｍｍ程度、構成しない場合は1.2ｍｍ程度が最小値となる、開口部広さSpは、フィン(2)の長さに関係するが、通常3ｍｍが最小値である。
【００１１】
図2は、前記フィンユニットFu同士を特開平8-290225号に示された工法にて圧力にて接続する図である、アルミ等の熱伝導性の良い金属からなる、厚さFt2の平板(5)を、フィンユニットFt同士を圧力にて接続する際に2つのフィンユニットFu間で生じる、ほぼ前記平板(5)の厚さFt2と同じ隙間Gapに挟み込みこむ工程を現している。平板(5)をフィンユニットFt間に挟み込むことで幅Sp1の開口部k2が構成される。
【００１２】
図3は、図2におけるフィンユニットFtを8個と7枚の平板（5）を接続して製作されたヒートシンクＡの完成斜視図である。
ベース（1）に取り付けられた半導体から発せられる熱は、フィン（2）に熱伝導され開口部から取り入れた冷却用の空気に冷却され放出される。
このヒートシンクＡにおいては、フィンユニットFuに構成される開口部Kの幅Spは3ｍｍ程度が最小限度であるため、平板(5)とフィンユニットFuとの間に構成される開口部幅Sp1も、開口部形状による圧力損失を一定、開口部を通過する空気の速度を一定化するため、開口部Spと同じような値にしなければならなくまた、フィン数もフィンユニットFt間に1枚しか増加することができなかった。
そのため、フィンをフィンユニット間に挟みこむ工程上の手間と出来上がったヒートシンク性能を比較するとそれほど、製作価格にあった性能にはならなかった。
【００１３】
図4は、本発明による、ヒートシンクの制作方法を示している。ヒートシンクユニットFu2は、半導体を取り付けるベース(7)とベース(7)からの熱を放熱する厚さFt2のフィン(8)から構成され、ベース(7)には、フィンユニットFu2同士を特開平8-290225号の工法で接続するための凸状部(11)と対応する凹状部(10)が構成されている。
前記フィンユニットFuとの違いは、このフィンユニットFu2は、そのほかに、前記フィンユニットFu2間にアルミ押し出し材からなる継ぎ手(12)の凸状部(6)が圧入される対応される凹状部(13), 凹状部(14)が構成されている。
フィンユニットFu2間に圧入される継ぎ手(12)に2枚の熱伝導性の良い金属からなる押し出し材で製作できない1ｍｍ以下の厚みFt4である平板(9)を配置することにより、圧力にて特開平8-290225号の工法にてフィンユニットFu2同士が接続されるとフィンユニットFu2と継ぎ手(12)の間に配置された平板（9）もフィンユニットFu2と継ぎ手(12)に挟み込まれ固定される。
図5は、前記図4で説明した、本発明によるフィンクユニットFu2個と前記フィンユニットFu2に構成した、継ぎ手(12)と前記フィンユニットFu2間に挟み込まれる平板(12)7枚構成した、ヒートシンクＢの図である。
図6は、前記図5で説明した、本発明によるフィンクユニットFu2個と前記フィンユニットFu2に構成した、継ぎ手(12)と前記フィンユニットFu2間に挟み込まれる平板(12)7枚構成した、ヒートシンクＢの斜視図である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
フィン数を増やせるので、小さくても放熱性の高いヒートシンクを提供できる。
【符号の説明】
【００１５】
1.    フィンユニットのベース
2.    フィンユニットのフィン
3.    フィンユニット接続用凹状部
4.    フィンユニット接続用凸状部
5.             
熱伝導性の良い平板
6.    継ぎ手凸状部
7.    本発明のフィンユニットのベース
8.    本発明のフィンユニットのフィン
9.    熱伝導性の良い平板
10.    フィンユニットFu2同士接続のための凹状部
11.    フィンユニットFu2同士接続のための凸状部
12.    継ぎ手
13.    継ぎ手、フィンユニットFu2を接続のための凹状部
14.    継ぎ手、フィンユニットFu2を接続のための凹状部
Fu     特開平11-728工法のフィンユニット
Ft1    特開平11-728工法のフィンの厚み
K1     特開平11-728工法のフィンユニット開口部
Sp1    特開平11-728工法のフィンユニット開口部幅
K2     特開平11-728工法による平板により構成される開口部
Gap     接続されたフィンユニットFu間に生じるフィン(5)を、挟み込む隙間
Ft2    特開平11-728工法による平板フィンの厚み
Ａ     特開平11-728工法の半導体を配置したヒートシンク斜視図
Fu2    本発明のフィンユニット
Ft3    本発明のフィンの厚み
Ft4    本発明の平板の厚み
Sp1    本発明の平板とフィンの間開口部幅
B      本発明のヒートシンク
【図１】
2013125752.tif 000003
【図２】
2013125752.tif 000004
【図３】
2013125752.tif 000005
【図４】
2013125752.tif 000006
【図５】
2013125752.tif 000007
【図６】
2013125752.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月28日(2012.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクの組み立て方法及びヒートシンクについての発明である。
【背景技術】
【０００２】
アルミ等の押し出し材から製作される、ファンなどから冷却用の空気を構成された空気取り入れ口（以下開口部と呼ぶ）から取り込み、前記開口部を構成するフィンから取り付けられた半導体からの熱を放熱するヒートシンクの性能は、その形状が押し出し材技術の制約を受けるため、開口部の大きさ、フィン厚さ、フィン同士間距離であるフィンピッチ等を変えてフィンの面積を増やすことが限定されてしまい、高性能のヒートシンクを製作するのは困難であった。
そのため、フィンとベースからなる図1に示されるような小さなヒートシンクをフィンユニットとしてこのフィンユニットをロー付けなどにて溶接して製作する工法があるがこの方法はコストがかかるので、前記フィンユニット同士を特開平8-290225号などに記された工法にて圧着して接続する方法などが行われている。
【０００３】
しかしこの工法においても、同様に押し出し技術の制約のため、フィンとフィンの間に構成される冷却空気取り入れ口である開口部は最小で3ｍｍ程度、フィン太さは最小で1ｍｍ程度が限度である、そのためフィンピッチを小さくしてより多くのフィンを構成するため、特開平11-728号における工法を用いて、接続されるフィンユニットとフィンユニットの間に、熱伝導性の良い平板を挟み込むことにより、フィン数を増加させる方法が考案された、しかしながらこの工法においても、フィンユニットとフィンユニット間に挟み込まれる平板は1枚のため、フィン数は限定されてしまい、この工法によってもそれほど放熱性能を上げることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平8-290225号公報
【特許文献２】特開平11-000728号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、フィンユニット同士を圧力で接続して製作されるヒートシンクにおいて構成するフィンピッチや厚みを制約されることなくフィン数を増加させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フィンユニット同士を圧力で接続して製作されるヒートシンクにおいて、接続されるフィンユニットとフィンユニットの間に押し出し材からなるフィン接続用の継ぎ手を構成させ、前記継ぎ手とフィンユニット間に熱伝導性の良い平板を配置し、前記フィンユニット及びフィンユニットと前記継ぎ手の圧力による接続時に、配置された前記平板が、前記フィンユニット間に挟み込まれフィンとして構成されることにより、フィンピッチや厚みを制約されることなくフィン数を増加させることにより放熱性の高いヒートシンク製作する。
【発明の効果】
【０００７】
押し出し材では製作が不可能な細くて長い複数のフィンを構成したヒートシンクを作成することができるので、フィン間ピッチが小さくなり放熱面積が増加し、放熱性の高いヒートシンクを製作することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は特開平11-000728の工法におけるフィンユニット図
【図２】図2は特開平11-000728の工法におけるフィンユニットを圧力で接続する       図
【図３】図3は特開平11-000728の工法におけるヒートシンク斜視図
【図４】図4は本発明によるフィンユニットFu2と平板(9)を接続する図
【図５】図5は本発明によるフィンユニットFu2、4個と平板(9)を7枚接続して制                                作したヒートシンクＢ図
【図６】図6は、ヒートシンクＢの斜視図
【図７】図7はフィンユニットFu3と継ぎ手（15）の接続により製作される            ヒートシンク
【発明を実施するための形態】
【０００９】
フィンユニット間に継ぎ手を構成することにより、フィンユニット間に2枚のフィンを追加することができた。
【００１０】
図１は、特開平11-000728号における、押し出し材から製作されるヒートシンクユニットFuである。
半導体の取り付け面となるベース（1）と半導体からの熱を外気に放出する、フィン（2）と前記2つの隣り合ったフィン(2)の間に構成される3つの開口部K1から構成されている。フィンユニットFuは圧力により、特開平8-290225号の工法により、凹状部(3)が対応する凸条部(4)に圧力により圧着され接続される。Ft1はフィン厚みであり、この厚さは押し出しで製作する場合、開口部をK1を構成する場合は、フィン(2)の長さにも関係するが0.9ｍｍ程度、構成しない場合は1.2ｍｍ程度が最小値となる、開口部幅Spは、フィン(2)の長さに関係するが、通常3ｍｍが最小値である。
【００１１】
図2は、前記フィンユニットFu同士を特開平8-290225号に示された工法にて圧力にて接続する図である、アルミ等の熱伝導性の良い金属からなる、厚さFt2の平板(5)を、フィンユニットFu同士を圧力にて接続する際に2つのフィンユニットFu間で生じる、ほぼ前記平板(5)の厚さFt2と同じ隙間Gapに挟み込みこむ工程を現している。平板(5)をフィンユニットFt間に挟み込むことで2つの幅Sp1の開口部k2が構成される。
【００１２】
図3は、図2におけるフィンユニットFuを8個と7枚の平板（5）を接続して製作されたヒートシンクＡの完成斜視図である。
ベース（1）に取り付けられた半導体から発せられる熱は、フィン（2）に熱伝導され開口部から取り入れた冷却用の空気に冷却され放出される。
このヒートシンクＡにおいては、前図3で示されたようにフィンユニットFuに構成される開口部Kの幅Spは3ｍｍ程度が最小限度であるため、平板(5)とフィンユニットFuとの間に構成される開口部幅Sp1も、開口部形状による圧力損失を一定、開口部を通過する空気の速度を一定化するため、開口部Spと同じような値にしなければならなくまた、フィン数もフィンユニットFt間に1枚しか増加することができなかった。
そのため、フィンをフィンユニット間に挟みこむ工程上の手間と出来上がったヒートシンク性能を比較するとそれほど、製作価格にあった性能にはならなかった。
【００１３】
図4は、本発明による、ヒートシンクの制作方法を示している。ヒートシンクユニットFu2は、半導体を取り付けるベース(7)とベース(7)からの熱を放熱する厚さFt3のフィン(8)から構成され、ベース(7)には、フィンユニットFu2同士を特開平8-290225号の工法で接続するための凸状部(11)と対応する凹状部(10)が構成されている。
前記フィンユニットFuとの違いは、このフィンユニットFu2は、そのほかに、前記フィンユニットFu2間にアルミ押し出し材からなる継ぎ手(12)の凸状部(6)が前記フィンユニット（FU2）に特開平8-290225号の工法で圧入接続される対応する凹状部(13), 凹状部(14)が構成されている。
フィンユニットFu2間に圧入される継ぎ手(12)に2枚の熱伝導性の良い金属からなる押し出し材で製作できない1ｍｍ以下の厚みFt4である平板(9)を配置することにより、圧力にて特開平8-290225号の工法にてフィンユニットFu2同士及びフィンユニットFu2と前記継ぎ手(12)が接続されるとフィンユニットFu2と継ぎ手(12)の間に配置された平板（9）もフィンユニットFu2と継ぎ手(12)に挟み込まれ固定接続される。
図5は、前記図4で説明した、本発明によるフィンクユニットFu2
4個と前記フィンユニットFu2に構成した、継ぎ手(12)と前記フィンユニットFu2間に挟み込まれる平板(12)7枚構成した、ヒートシンクＢの図である。
図6は、前記図5で説明した、本発明によるフィンクユニットFu2個と前記フィンユニットFu2に構成した、継ぎ手(12)と前記フィンユニットFu2間に挟み込まれる平板(12)7枚構成した、ヒートシンクＢの斜視図である。
図7は、凹上部(20)及び（21）と凸状部(19)を構成したフィンユニットFu3に対応する凹状部(18)，凸状部(17)及び(22)を構成した継ぎ手（15）の間に平板（16）を配置させ、圧入により矢印方向へ挟み込み、接続する図であるが、この接続において接続力が、これの接続により製作されるヒートシンクに十分な接続力があれば、図7に示したようにフィンユニットFu3と継ぎ手（15）のみの接続でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
フィン数を増やせるので、小さくても放熱性の高いヒートシンクを提供できる。
【符号の説明】
【００１５】
1.    フィンユニットのベース
2.    フィンユニットのフィン
3.    フィンユニット接続用凹状部
4.    フィンユニット接続用凸状部
5.             
熱伝導性の良い平板
6.    継ぎ手凸状部
7.    本発明のフィンユニットのベース
8.    本発明のフィンユニットのフィン
9.    熱伝導性の良い平板
10.    フィンユニットFu2同士接続のための凹状部
11.    フィンユニットFu2同士接続のための凸状部
12.    継ぎ手
13.    継ぎ手、フィンユニットFu2を接続のための凹状部
14.    継ぎ手、フィンユニットFu2を接続のための凹状部
15.    継ぎ手
16.    熱伝導性の良い平板
17.    継ぎ手凸状部
18.    継ぎ手凹状部
19.    フィンユニットFu3を接続のための凸状部
20.    フィンユニットFu3を接続のための凹状部
21.    フィンユニットFu3を接続のための凹状部
22.    継ぎ手凸状部
Fu     特開平11-728工法のフィンユニット
Ft1    特開平11-728工法のフィンの厚み
K1     特開平11-728工法のフィンユニット開口部
Sp1    特開平11-728工法のフィンユニット開口部幅
K2     特開平11-728工法による平板により構成される開口部
Gap 
接続されたフィンユニットFu間に生じるフィン(5)を、挟み込む隙間
Ft2    特開平11-728工法による平板フィンの厚み
Ａ     特開平11-728工法の半導体を配置したヒートシンク斜視図
Fu2    本発明のフィンユニット
Ft3    本発明のフィンの厚み
Ft4    本発明の平板の厚み
Sp1 
本発明の平板とフィンの間開口部幅
B      本発明のヒートシンク
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースとフィンから構成される押し出し材からなる、小ヒートシンクを1つのフィンユニットとし、前記フィンユニットに構成した凸又は、凹状部に対応する凹又は凸状部を構成した、押し出し材からなる継ぎ手を前記フィンユニット間に配置し、前記フィンユニットと継ぎ手を圧入にて接続する際に、前記継ぎ手の凸又は凹状部が、前記フィンユニットの対応する凸又は凹状部に圧入されることにより、前記継ぎ手と前記フィンユニット間に配置した平板が前記継ぎ手と前記フィンユニット間に挟まれることを特徴とするヒートシンクの組み立て方法及びヒートシンク。
【請求項２】
ベースとフィンから構成される押し出し材からなる、小ヒートシンクを1つのフィンユニットとし、前記フィンユニットに構成した凸又は、凹状部に対応する凹又は凸状部を構成した、押し出し材からなる継ぎ手を前記フィンユニット間に配置し、前記継ぎ手の凸又は凹状部が、前記フィンユニットの対応する凸又は凹状部に圧入されることにより、前記継ぎ手と前記フィンユニット間に配置した平板が前記継ぎ手と前記フィンユニット間に挟まれることにより,
製作されるヒートシンクのフィンとして構成されることを特徴とするヒートシンクの組み立て方法及びヒートシンク。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013125752.tif 000009
【図２】
2013125752.tif 000010
【図３】
2013125752.tif 000011
【図４】
2013125752.tif 000012
【図５】
2013125752.tif 000013
【図６】
2013125752.tif 000014
【図７】
2013125752.tif 000015