(57)【要約】【課題】ヒートシンクと半導体接触面温度の測定。【解決手段】  温度センサー用スルーホールを構成したヒートシンク片を接続する。【選択図】図5
2016012579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースとフィンを構成する、ヒートシン片に構成された凸凹状を対応する他の前記ヒートシンク片の凸凹状部に圧力にて次々と接続して、制作されるヒートシンクにおいて、前記ヒートシンク片のベース部の半導体接触面近くににセンサー用スルーホール構成されていることを特徴とするヒートシンク
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートシンクはベース部に取り付けられた発熱体（以降半導体と呼ぶ）等を冷却する強制空冷及び自然空冷において、半導体からの熱冷却に対してのヒートシンク適合性を調べるため、半導体から発せられる熱を半導体直下の接触面で計測するには、ベース面を切削して温度計測センサー用の溝を作成しなければならなく価格面の問題があった。
また、アルミ等の押し出し材の一体物でヒートシンクを作成する場合、押し出し技術上、前記センサー用の小さな穴のベース部での作成は困難であり可能なケースでも、多様な仕様に対してその穴作成のためその都度金型を作成するのは価格的に問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第2917105号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ヒートシンクに取り付けられる、半導体の前記ヒートシンクとの接触面温度の計測のための溝を切削することの必要のない構造のヒートシンクを制作するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
押し出し材からなるベース部とフィンを構成する、ヒートシン片に構成された凸凹状を対応する他の前記ヒートシンク片の凸凹状部に次々と接続して、制作するヒートシンクにおいて、前記ヒートシンク片のべース部に構成した温度センサー用開口部（以降スルーホールと呼ぶ）にセンサーを挿入し設置する。
【発明の効果】
【０００６】
多種の仕様においてもその都度押し出し材の金型を作ることなく、半導体とヒートシンクのほぼ接触点に近い温度を計測できる、温度センサーを設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】圧力による従来のヒートシンクの制作方法
【図２】従来のヒートシンク（強制空冷）の半導体冷却図と熱分布
【図３】(1a)本発明によるヒートシンク（HE2）の制作方法(2a)本発明によるヒートシンク(HE2)の斜視図
【図４】(1b)本発明のヒートシンク(HE3)の制作方法  (2b)本発明のヒートシンク(HE3)の斜視図
【図５】本発明のヒートシンク(HE2)にまさに温度センサーを取り付ける斜視図
【図６】図5におけるDs-Ds断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図を使用して説明する。
図1は従来の、特許第2917105号にある工法を利用した、圧入によるヒートシンクの制作方法である、ベース部（1）と2つのフィン（2）間に構成される開口部（5）を備えた、アルミなどの押し出し材より作成されるヒートシンク片（A）に構成された、対応する凸状部（4）と凹上部（3）を隣り合う他のヒートシンク片（A）に矢印方向へ圧力にて次々と接続しヒートシンクを制作する。
【０００９】
図2は、前記ヒートシンク片（A）の複数接続により制作されたヒートシンク（HE1）に、冷却対象となる半導体を取り付けた斜視図である、強制空冷で冷却する場合は、前図で示したヒートシンクの冷却用開口部（5）にファン等にて（図示しない）矢印方向に冷却空気を送り込み、冷却を行う。
半導体からの熱は、熱分布が示すように半導体に近いほど高くなるが、一番重要な半導体とヒートシンクHE１との接触部分の温度は、ヒートシンクの半導体取り付け面BSでは計測することができない。
【００１０】
これらの問題を解決するため、図3の図(1a)は、アルミなどの押し出し材より作成されるベース部（B1）と2つのフィン（8）間に構成される冷却用開口部（9）を構成したヒートシンク片（hf）と、前記ヒートシンク片(hf)のベース部（B1）の半導体取り付け面近くに温度測定用センサー取り付けのための小さな温度センサー用円形スルーホール(h1)を設けたベース部(B2)を構成した前記ヒートシンク片(hf)と前記温度センサー用円形スルーホール(h1)以外は、ほぼ同じ形状のヒートシンク片（hs）を半導体位置に合わせて接続順序を変えて接続することを示している。これにより、ヒートシンクに対する半導体設置位置が違う仕様においてもその都度、ヒートシンク片（hf）と（hs）の接続順序をかえることにより、仕様によりベース金型を製作することなく対応が可能となる。
ヒートシンク片(hf)のベース部（B1）に対して制作する温度センサー用円形スルーホール(h1)の開口部面積が極端に小さくないため、押し出し時の押し出しバランスより、温度センサー用円形スルーホール(h1)制作が可能となる。
ベース部とフィンが一体の押し出し材から作られるヒートシンクは、ベース部の幅やベース部厚さが、大きい場合、押し出し材の技術制約からベース部にセンサー用の2〜3ｍｍ程度の温度センサー用円形スルーホール制作は困難になる。
図(2a)は、図(1a)の斜視図である。
【００１１】
図4の図（1ｂ）は、温度センサー用開口部円形スルーホール(h1)の代わりにヒートシンク片(ht)のベース部（B3）に一部が解放された切欠き開口部を構成することで温度センサー用切欠きスルーホール(h2)を構成している。
図(2ｂ)は、図(1b)の斜視図である。
図5は、前図(2a)の構成のヒートシンクの温度センサー用円形スルーホール（h1）に、温度測定用の温度センサー(10)を挿入する図である、
図6は、図5におけるDs-Ds断面図であり、前記温度センサー(10)は、半導体真下に設置されている。
以上の説明は、強制空冷ヒートシンクを用いたが、本発明はそれ以外の自然空冷ヒートシンクにおいても適応できる。
各温度測定センサー（10）からの温度情報により、強制ヒートシンクにおいては、冷却風をおくるファンの風速コントロールが可能となる。なお、センサーは、温度センサでなくとも湿度センサーなど他センサーでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は、産業用半導体冷却用ヒートシンクとして利用できる
【符号の説明】
【００１３】
1.    従来のヒートシンクベース部
2.    従来のヒートシンクフィン
3.    従来のヒートシンク接続用凹状部
4.    従来のヒートシンク接続用凸状部
5.    従来のヒートシンク冷却用開口部
6.    本発明のヒートシンク片の接続用凹状部
7.    本発明のヒートシンク片の接続用凸状部
8.    本発明のヒートシンク片のフィン
9.    本発明のヒートシンク片冷却空気用開口部
10.温度測定センサー
A   従来のヒートシンク片
BS  従来のヒートシンク半導体取り付け面
HE1  従来のヒートシンク
B1  ヒートシンク片ベース部
B2  ベース部に温度センサー用円形スルーホールがあるベース部
B3  ベース部に切欠きスルーホールがあるベース部 
h1  温度センサー用円形スルーホール
h2  温度センサー用切欠きスルーホール
hf  通常のヒートシンク片
hs  ベース部に温度センサー用スルーホール(h1)があるヒートシンク片
ht  ベース部に切欠きスルーホール(h2)があるヒートシンク片
HE2  本発明の温度センサー用円形スルーホールのあるヒートシンクの斜視図
HE3  本発明の温度センサー用切欠スルーホールのあるヒートシンクの斜視図
Ds   断面ガイド記号
【図１】
2016012579.tif 000003
【図２】
2016012579.tif 000004
【図３】
2016012579.tif 000005
【図４】
2016012579.tif 000006
【図５】
2016012579.tif 000007
【図６】
2016012579.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月30日(2014.6.30)
【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、ヒートシンクの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートシンクはベース部に取り付けられた発熱体（以降半導体と呼ぶ）等を冷却する強制空冷及び自然空冷において、半導体からの熱冷却に対してのヒートシンク適合性を調べるため、半導体から発せられる熱を半導体直下の接触面で計測するには、ベース面を切削して温度計測センサー用の溝を作成しなければならなく価格面の問題があった。
また、アルミ等の押し出し材の一体物でヒートシンクを作成する場合、押し出し技術上、前記センサー用の小さな穴のベース部での作成は困難であり可能なケースでも、多様な仕様に対してその穴作成のためその都度金型を作成するのは価格的に問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第2917105号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ヒートシンクに取り付けられる、半導体の前記ヒートシンクとの接触面温度の計測のための溝を切削することの必要のない構造のヒートシンクを制作するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
押し出し材からなるベース部とフィンを構成する、ヒートシン片に構成された凸凹状を対応する他の前記ヒートシンク片の凸凹状部に次々と接続して、作成するヒートシンクにおいて、前記ヒートシンク片のべース部に押し出し時に作成する温度センサー用開口部（以降スルーホールと呼ぶ）を構成する。
【発明の効果】
【０００６】
多種の仕様においてもその都度該当仕様のヒートシンクの押し出し材の金型を作ることなく、半導体とヒートシンクのほぼ接触点に近い温度を計測できる、スルーホールを作成でき、前記スルーホールに温度センサーを設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】圧力による従来のヒートシンクの作成方法
【図２】従来のヒートシンク（強制空冷）の半導体冷却図と熱分布
【図３】(1a)本発明によるヒートシンク（HE2）の作成方法(2a)本発明によるヒートシンク(HE2)の斜視図
【図４】(1b)本発明のヒートシンク(HE3)の作成方法  (2b)本発明のヒートシンク(HE3)の斜視図
【図５】本発明のヒートシンク(HE2)にまさに温度センサーを取り付ける斜視図
【図６】図5におけるDs-Ds断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図を使用して説明する。
図1は従来の、特許第2917105号にある工法を利用した、圧入によるヒートシンクの制作方法である、ベース部（1）と2つのフィン（2）間に構成される開口部（5）を備えた、アルミなどの押し出し材より作成されるヒートシンク片（A）に構成された、対応する凸状部（4）と凹上部（3）を隣り合う他のヒートシンク片（A）に矢印方向へ圧力にて次々と接続しヒートシンクを作成する。
【０００９】
図2は、前記ヒートシンク片（A）の複数接続により作成されたヒートシンク（HE1）に、冷却対象となる半導体を取り付けた斜視図である、強制空冷で冷却する場合は、前図で示したヒートシンクの冷却用開口部（5）にファン等にて（図示しない）矢印方向に冷却空気を送り込み、冷却を行う。
半導体からの熱は、熱分布が示すように半導体に近いほど高くなるが、一番重要な半導体とヒートシンクHE１との接触部分の温度は、ヒートシンクの半導体取り付け面BSでは計測することができない。
【００１０】
これらの問題を解決するため、図3の図(1a)は、アルミなどの押し出し材より作成されるベース部（B1）と2つのフィン（8）間に構成される冷却用開口部（9）を構成したヒートシンク片（hf）と、前記ヒートシンク片(hf)のベース部（B1）の半導体取り付け面近くに温度測定用センサー取り付けのための小さな温度センサー用円形スルーホール(h1)を設けたベース部(B2)を構成した前記ヒートシンク片(hf)と前記温度センサー用円形スルーホール(h1)以外は、ほぼ同じ形状のヒートシンク片（hs）を半導体位置に合わせて接続順序を変えて接続することを示している。これにより、ヒートシンクに対する半導体設置位置が違う仕様においてもその都度、ヒートシンク片（hf）と（hs）の接続順序をかえることにより、仕様によりベース金型を製作することなく対応が可能となる。
ヒートシンク片(hf)のベース部（B1）に対して作成する温度センサー用円形スルーホール(h1)の開口部面積が極端に小さくないため、押し出し時の押し出しバランスより、温度センサー用円形スルーホール(h1)の押し出しによる作成が可能となる。
ベース部とフィンが一体の押し出し材から作られるヒートシンクは、ベース部の幅やベース部厚さが、大きい場合、押し出し材の技術制約からベース部にセンサー用の2〜3ｍｍ程度の温度センサー用円形スルーホール作成は困難になる。
図(2a)は、図(1a)の斜視図である。
【００１１】
図4の図（1ｂ）は、温度センサー用開口部円形スルーホール(h1)の代わりにヒートシンク片(ht)のベース部（B3）に一部が解放された押し出しにより作成される切欠き開口部を構成することで温度センサー用切欠きスルーホール(h2)を構成している。
図(2ｂ)は、図(1b)の斜視図である。
図5は、前図(2a)の構成のヒートシンクの温度センサー用円形スルーホール（h1）に、温度測定用の温度センサー(10)を挿入する図である、
図6は、図5におけるDs-Ds断面図であり、前記温度センサー(10)は、半導体真下に設置されている。
以上の説明は、強制空冷ヒートシンクを用いたが、本発明はそれ以外の自然空冷ヒートシンクにおいても適応できる。
各温度測定センサー（10）からの温度情報により、強制ヒートシンクにおいては、冷却風をおくるファンの風速コントロールが可能となる。なお、センサーは、温度センサでなくとも湿度センサーなど他センサーでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明は、産業用半導体冷却用ヒートシンクとして利用できる
【符号の説明】
【００１３】
1.    従来のヒートシンクベース部
2.    従来のヒートシンクフィン
3.    従来のヒートシンク接続用凹状部
4.    従来のヒートシンク接続用凸状部
5.    従来のヒートシンク冷却用開口部
6.    本発明のヒートシンク片の接続用凹状部
7.    本発明のヒートシンク片の接続用凸状部
8.    本発明のヒートシンク片のフィン
9.    本発明のヒートシンク片冷却空気用開口部
10.温度測定センサー
A   従来のヒートシンク片
BS  従来のヒートシンク半導体取り付け面
HE1  従来のヒートシンク
B1  ヒートシンク片ベース部
B2  ベース部に温度センサー用円形スルーホールがあるベース部
B3  ベース部に切欠きスルーホールがあるベース部 
h1  温度センサー用円形スルーホール
h2  温度センサー用切欠きスルーホール
hf  通常のヒートシンク片
hs  ベース部に温度センサー用スルーホール(h1)があるヒートシンク片
ht  ベース部に切欠きスルーホール(h2)があるヒートシンク片
HE2  本発明の温度センサー用円形スルーホールのあるヒートシンクの斜視図
HE3  本発明の温度センサー用切欠スルーホールのあるヒートシンクの斜視図
Ds   断面ガイド記号
【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】
ベースとフィンを構成する、ヒートシン片に構成された凸凹状を対応する他の前記ヒートシンク片の凸凹状部に圧力にて次々と接続して、作成されるヒートシンクにおいて、前記ヒートシンク片のベース部の半導体接触面近くに押し出しにより作成されるセンサー用スルーホールが構成されていることを特徴とするヒートシンク。