(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結された一対の平板状金属との接続の為の、接続用溝を形成した、対応する部分的に溝壁が切断された接続用金属板に挿入された前記連結された一対の平板状金属の連結部分を圧力にて膨張させることにより、前記部分的に溝壁が切断された接続用金属板に形成した接続溝形状より大きく変形させることにより変形時の加工硬化により前記連結された一対の平板状金属と前記部分的に溝壁が切断された接続用金属板を接続させることを特徴とする、金属同志の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属同志の接続方法についてである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートシンクは、熱伝導性の良い押し出し材により、半導体を取り付けるベースと
前記ベースからの熱を放熱する複数のフィンを一体物として製作されているが、押し出し
材の製造制約より、フィンの太さ、フィンとフィンとの距離（フィン間ピッチ）が制約さ
れフィンが1ｍｍ以下で、フィン高さが40ｍｍ以上、フィン間ピッチが4ｍｍ以下の物の
ヒートシンクを製造するのは困難であった。そのため、フィンを接続する溝を構成したベ
ースを押し出し材で製造し、この溝にアルミ平板を挿入し前記溝の両サイドに構成した突
上部を圧力にて、かしめて接続などを行い製造している、しかしながら、フィンがアルミ
や銅などの比較的柔らかい金属であるため、圧力によるフィンのへこみなどによりその接
続強度は十分なものではなく、その不十分な接続に起因する熱抵抗値のため、半導体
から発生する熱を効率よく冷却できなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、フィンが高くかつ細くフィン間ピッチの狭い、フィンが抜けにくいヒートシンクを製造するため、フィンに使用されるアルミ板等の平板状金属を、対応するアルミ等の押し出し材等熱伝導性の良い、金属板からなるベースに強固に接続する金属同志の接続法である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
金属板（以降ベースと称す）に形成された平板状金属（以降フィンと称す）接続溝に、連結された一対のフィン連結部を挿入し、前記連結部分にゴムなどの変形の容易な治具を挿入しこの部分に圧力を加えることにより、前記連結部を膨張させ、前記ベースに設けた前フィン接続記溝の形状に変形し密着させ、その際の加工硬化により前記ベースとフィンを接続させる。
【発明の効果】
【０００５】
フィンとベースの強固な接続が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】押し出し従来のヒートシンク斜視図
【図２】ベースとフィンが接続されたヒートシンク（H）の斜視図。
【図３】ヒートシンク（H）における、複数のフィン（4）がベース（3）に圧力によりかしめられて接続される図。
【図４】図3の円（R）の部分の部分拡大図
【図５】本発明のヒートシンク（HN）斜視図
【図６】本発明のヒートシンク（HN）のフィン群（7）がベース（8）に挿入される図
【図７】本発明のヒートシンク（HN）のベース（8）接続強固用溝（10）なし
【図８】本発明のヒートシンク（NH）のベース（8）接続強固用溝（10）あり
【図９】フィン連結部（J）に圧力で変形する治具（11）を挿入後のフィン挿入図
【図１０】本発明のヒートシンク（HN）の圧力で変形する治具（11）の圧縮によるフィン群（7）とベース（8）の接続図
【図１１】図10における部分拡大図
【図１２】本発明の接続強固用溝（10）ありのヒートシンク（HN）のフィン群（7）から、圧力による接続後、圧力で変形する治具（11）を取り去った図
【図１３】図12におけるA-A断面図
【図１４】図13における部分拡大図
【図１５】本発明によるヒートシンクのフィン群（7）の製造前の透視図。
【図１６】本発明によるヒートシンクのフィン群（7）の製造後の透視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
個別に製造されベースとフィンを、接着剤やロー付け技法などを使用せず常温にて強固
に接続した。
【実施例１】
【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は従来の押し出し材によるヒートシンク斜視図である。ベース（1）に設置された半導体からの熱は、ベース（1）に構成された複数のフィン（2）に熱伝導され外気に放熱される。
図2は、前記図1のヒートシンクの製造と異なり、フィンとベースが個別に製造され、
後工程でフィンとベースが接続されるヒートシンク（H）の斜視図である、通常ベース（3）は押し出し材にて、複数のフィン（4）は、アルミの平板等から製造され、ベース（3）に接続される。
図3は、図2で示されたヒートシンク（H）の接続される複数フィン（4）とフィン（4）に対応する溝（6）を構成したベース（3）の接続方法を示した図である。溝（6）の両側に構成された、かしめ用突起（5）をかしめ用治具にて矢印方向圧力を加え、変形させ、フィン（4）にかしめることにより、ベース（3）に複数のフィン（4）を接続させる。
円Rは、図4における拡大図箇所を示している。
【０００９】
図4は、図3で示された、円（R）の部分の拡大図である。溝（6）の深さ(a)は押し出し技術の溝幅（ｂ）が1ｍｍ程度の場合、制約上1ｍｍ〜2ｍｍ程度である。
この工法による、接続は、フィンとベースの接触面は,かしめ用突起（5）の一部と、それに接触するフィン（4）の一部である為、フィン（4）とベース（3）の接続力は図1で示した、従来の押し出し材によるヒートシンクに比べて弱く、かつベースからの熱をフィンに
伝導する際の熱抵抗も大きくなる、欠点がある。
図5は、本発明によるヒートシンク（HN）の斜視図である、コルゲート状のフィン群（７）の一対フィン連結部（J）（以降一対のフィン連結部と称す）が対応するアルミ等の押し出し材からなるベース（8）のフィン接続用溝（9）に接続されている。
【００１０】
図6は、本発明品であるヒートシンク（HN）の製造のため、一枚のアルミ平板から製造した、コルゲート状のフィン群（7）であり、前記フィン群（7）の各一対フィンの幅(ｃ)は、接続するべ-ス（8）に構成された矢印で示された対応するフィン接続用溝（9）に挿入される、一対のフィンからなるU字型の一対のフィン連結部（J）はフィン幅(ｃ)は対応するフィン接続用溝（9）の挿入口幅になるフィン接続用溝幅（b1）にほぼ同じ寸法であり、フィン群（7）とベース（8）の接続強固のため、その(ｂ1)より大きい内部幅(ｂ2)がフィン接続用溝（9）の入り口より奥に形成されている。
説明において、1つのコルゲート状フィン群（7）を用いているが、破線四角形（K）内で示されたU型の1対のフィンからなるフィンを複数使用してもよい。
【００１１】
図7は、本発明によるヒートシンク（HN）のベース（80）の斜視図である。
図8は、本発明によるヒートシンク（HN）のベース（8）の斜視図である、図7におけるベース（8）との違いは、フィン（7）を挿入、接続するフィン接続用溝（9）に交差する、複数の接続強化のための接続強固用溝（10）が形成されていることである。(ｈf)は、フィン接続用溝（9）深さであり、(ｈｓ)は接続強固用溝（10）の深さであり、ここでは、変形時の加工硬化により接続をさらに強固するため(ｈｓ)深さが若干(ｈｆ)よりも大きい。
図9は、フィン群（7）の連結された一対のフィン連結部(J)の間に、ゴム等の圧力により変形する治具（11）を挿入し、矢印の方向に、フィン群（７）を対応するベース（8）に形成されたフィン接続用溝（9）にまさに挿入する図である。図10は、フィン群（7）を、ベース（8）の対応するフィン接続用溝（9）に挿入しこれに矢印の方向から金属製治具にて、圧力を加えゴム等の圧力により変形する治具（11）を圧縮することにより、前記一対のフィンの連結部（J）を膨張させ、フィン接続用溝（9）及び接続強固用溝（10）の形状に従って密着、変形させようとする図である。
円R1は、図11における拡大箇所を示している。----- 
【００１２】
図11は、図10の円R1を部分拡大した図である、圧縮されたゴム等の圧力により変形する治 具（11）は、一対のフィン連結部（J）を矢印のように膨張（拡張）させをフィン接続用 溝（9）の形状に従い変形させられるため、この時起きるフィン群（７）のフィン接続用 溝（9）への密着、変形と自身の加工硬化と、溝の内部の幅ｂ2は入り口の幅ｂ1より大き いため、フィン群（7）とベース（8）の圧着接続を強固なものにする、 図12は、一対のフィン連結部（J）のを金属治具にてゴム等の圧力により変形する治具（11）を圧縮した後、抜き去った図である。A-Aはその切断線である。
図13は、本発明によるヒートシンクのベース（8）詳細図である、図12におけるA-A断面図 である、一対のフィン連結部分（J）は、接続強固用溝（10）とフィン接続用溝（9）と交差する部分はフィン接続用溝（9）の両壁がないため、一対のフィン連結部(J)は矢印の方 向に膨張しフィン接続用溝（9）より大きくなると同時に加工硬化を起こし、フィン群（7 ）とベース（8）の密着を強固にして、接続をさらに強固にする。 尚、前記交差する接続強固用溝（10）の数が多い場合は、これによるフィン群（7）とベース（8）の密着が強固になり接続が強固になるので、前記した溝（9）の形状は段差のいらなくｂ1＝ｂ2でもよく、これにより、押し出し材に限らず熱伝導性の良いアルミや銅等 から形成される図1で示された、従来のヒートシンクに交差する接続強固用溝（10）を形成するだけで、ヒートシンクの溝幅に適応するコルゲートフィンを接続できる。 図14はゴム等の圧力により変形する治具（11）は、金属治具と異なり圧力が加わると、そ の圧力が上下左右ほぼ全方向に伝わるので、抵抗のない部分に対しては膨張を進め、一対 のフィン連結部（J）をフィン接続用溝（9）幅より大きく変形し、抵抗がある場合はその 形状に密着するように一対のフィン連結部（J）を変形することができる。 図15は、本発明によるヒートシンクのフィン群（7）の製造前の透視図である。 破線はベース（8）を示している。 図16は本発明によるヒートシンクのフィン群（7）の加圧後の透視図である。一対のフィ ン連結部（J）は、フィン挿入用溝（9）と接続強固用溝（10）が形成する形状に従って、変形され、フィン群（7）とベース（8）は密着し圧着接続される。破線はベース（8）を 示している。一対のフィン連結部（J）の膨張により押し出された複数の突起（12）の高 さ（df）はフィン接続用溝（9）（hf）と接続強固用溝（10）の深さ（hs）の差異である 。 図15と図16に示されているように、一対のフィン連結部（J）は、ゴム等の圧力により変形する治具（11）により膨張させられ、変形し挿入前と後ではその形状がフィン接続用溝 （9）及び接続強固用溝（10）の形状に従って変えられている。     
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、半導体を冷却するヒートシンクに利用できる。
【符号の説明】
【００１４】
1.  従来の押し出し材によるヒートシンク
2.  従来の押し出し材ヒートシンクのベース
3.  かしめ工法によるヒートシンクのベース
4.  かしめ工法によるヒートシンクのフィン
5.  ベース（3）にフィン（4）を接続するためのかしめ用突起
6.  かしめ工法によるヒートシンクのベース（3）に構成された、フィン接続用溝
7.  本発明によるヒートシンクのコルゲート状フィン群（7）
8.  本発明によるヒートシンクのコルゲート状フィン群（7）を接続するベース
9.  本発明によるヒートシンクのコルゲート状フィン群（7）を接続する複数のフィン接続用溝
10.本発明によるヒートシンクのコルゲート状フィン群（7）を接続する複数のベース（8）と、フィン群（7）とベース（8）の接続強化のための接続強固用溝。
11.ゴム等の圧力により変形する治具（11）
12.一対のフィン連結部（J）が膨張により形成された突起
H.押し出し材からなる従来のヒートシンク
R.部分拡大用円
a.かしめ用溝深さ
b.かしめ用溝幅
HN.本発明によるヒートシンク
J.一対のフィン連結部
b1. 本発明によるヒートシンクの接続用溝（9）の入り口寸法
b2. 本発明によるヒートシンクの接続用溝（9）の内部寸法
K.  1対のU字型フィン
hf. フィン接続用溝（9）深さ
hs. 接続強固用溝（10）深さ
df. Hfとhsの差異
【要約】
【課題】本発明は、アルミ板等の平板を、アルミ等の熱伝導性の良い、金属板に強固に接続することである。
【解決手段】  金属板に構成された平板金属接続溝に、連結された一対の平板金属の連結部を挿入し、前記連結部分にゴムなどの変形の容易な治具を挿入しこの治具に圧力を加えることにより、前記連結部を膨張させ、金属板に形成した前記溝の形状に密着させ金属板と金属平板を接続する。
【選択図】図１０【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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