(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、ワイヤー材にて形成したガイド部材を固定配置するとともに、線材を螺旋状に巻回して形成したフィン部材を、上記ガイド部材に接触させて基板に配置したことを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
フィン部材は、基板の表面に、直線的に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項３】
ガイド部材は、基板の表面に、直線的に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項４】
フィン部材は、基板の表面に、渦巻状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項５】
ガイド部材は、基板の表面に、渦巻状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項６】
フィン部材は、基板の表面に、環状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項７】
ガイド部材は、基板の表面に、環状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項８】
フィン部材は、基板の表面に、放射状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項９】
ガイド部材は、基板の表面に、放射状に配置したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項１０】
フィン部材は、基板の表面にろう付け、接着又は溶接により固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項１１】
フィン部材は、ガイド部材にろう付け、接着又は溶接により固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項１２】
ガイド部材は、基板の表面にろう付け、接着又は溶接により固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項１３】
フィン部材は、一側を基板内に埋込配置して基板に固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【請求項１４】
ガイド部材は、一側を基板内に埋込配置して基板に固定したことを特徴とする請求項１のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子素子等の発熱体に接触配置して、発熱体の熱を放熱フィンにより放出して冷却したり、ヒートパイプの凝縮部に接続し、ヒートパイプにより移送される熱を外部に放出するヒートシンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の電子機器等では、半導体等の電子素子の発熱量が膨大であるため、この熱を効果的に冷却するために、下記特許文献１及び２に示す如く、従来よりヒートシンクを使用した熱交換器が広く用いられている。このヒートシンクは、例えば受熱部としての基板を電子素子等の発熱体の表面に直に配置し、ビス等の固定手段により発熱体に固定することにより使用している。
【０００３】
このような従来のヒートシンクの中でも、特許文献３に示す如く、特許文献１及び２に示すものよりも表面積を広げ、放熱性を高めることを目的として、金属製の線材を矩形凹凸状に連続して折り曲げてフィン部材を形成し、このフィン部材を基板の表面に複数個配設したものが公知となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９０５５８号公報
【特許文献３】特開２００２−１９０５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３に示す如きフィン部材は、線材にて矩形状の凹凸を同一平面上に形成した平面的なものである。そのため倒れやすく、基板の表面に安定して配置することは困難であるとともに、このようなフィン部材を基板に密に配置するのには手間がかかるため、基板にフィン部材を密に配置して、表面積を広げるとともに多数の長いエッヂを形成することは困難となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記の如き課題を解決しようとするものであって、フィン部材を基板に安定して配置することができるとともに、表面積が広く、多数の長いエッヂを形成した放熱性の高いヒートシンクを、容易に製造可能にしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の如き課題を解決するため、本願発明は、基板の表面に、ワイヤー材にて形成したガイド部材を固定配置するとともに、線材を螺旋状に巻回して形成したフィン部材を、ガイド部材に接触させて基板に配置したものである。このように、ガイド部材を介してフィン部材を基板の表面に配置することにより、フィン部材がガイド部材に支持され、基板に安定した状態で配置することが可能となるとともに、フィン部材を基板に配置する際に、フィン部材の基板への位置決めを容易なものとすることが可能となるため、基板に配置するフィン部材の位置精度を向上させることができる。
【０００８】
また、フィン部材は、基板の表面に、直線的に配置したものであっても良く、また、ガイド部材は、基板の表面に、直線的に配置したものであっても良い。
【０００９】
また、フィン部材は、基板の表面に、渦巻状に配置したものであっても良い。このように、フィン部材を基板に渦巻状に配置することにより、フィン部材を基板に密に効率よく配置することが可能となり、ヒートシンクの放熱表面積を広くすることが可能となる。また、冷却風が中心付近から放射状に流れる用途に特に好ましいヒートシンクを得ることができる。
【００１０】
また、ガイド部材は、基板の表面に、渦巻状に配置したものであっても良い。このようにガイド部材を渦巻状に配置することにより、このガイド部材に沿って、フィン部材を渦巻状に容易に配置することが可能となる。
【００１１】
また、フィン部材は、基板の表面に、環状に配置したものであっても良い。このように、フィン部材を基板に環状に配置することにより、冷却風が中心付近から放射状に流れる用途に特に好ましいヒートシンクを得ることができる。
【００１２】
また、ガイド部材は、基板の表面に、環状に配置したものであっても良い。このように、ガイド部材を環状に配置することにより、このガイド部材に沿って、フィン部材を環状に容易に配置することが可能となる。
【００１３】
また、フィン部材は、基板の表面に、放射状に配置したものであっても良い。このように、フィン部材を基板に放射状に配置することにより、冷却風が中心付近から放射状に流れる用途に特に好ましいヒートシンクを得ることができる。
【００１４】
また、ガイド部材は、基板の表面に、放射状に配置したものであっても良い。このようにガイド部材を放射状に配置することにより、このガイド部材に沿ってフィン部材を放射状に容易に配置することが可能となる。
【００１５】
また、フィン部材は、基板の表面にろう付け、接着又は溶接により固定したものであっても良い。このようにフィン部材を基板に固定することにより、フィン部材を基板に安定した状態で配置することが可能となる。また、フィン部材と基板の表面との接触面積が増加するため、伝熱面積が増え、放熱効果を高めることが可能となる。
【００１６】
また、フィン部材は、ガイド部材にろう付け、接着又は溶接により固定したものであっても良い。このようにフィン部材をガイド部材に固定することにより、フィン部材を安定した状態でガイド部材に接触配置することが可能となる。
【００１７】
また、ガイド部材は、基板の表面にろう付け、接着又は溶接により固定したものであっても良い。このようにガイド部材を基板に固定することにより、ガイド部材を基板に安定した状態で配置することが可能となる。また、ガイド部材と基板の表面との接触面積が増加するため、伝熱面積が増え、放熱効果を高めることが可能となる。
【００１８】
また、フィン部材は、一側を基板内に埋込配置して基板に固定したものであっても良い。このようにフィン部材を基板内に埋込配置することにより、フィン部材を基板に安定した状態で固定配置することができるとともに、ろう付けや接着などの作業が不要となるため製造を容易なものとすることができる。
【００１９】
また、ガイド部材は、一側を基板内に埋込配置して基板に固定したものであっても良い。このようにガイド部材を基板内に埋込配置することにより、ガイド部材を基板に安定した状態で固定配置することができるとともに、ろう付けや接着などの作業が不要となるため製造を容易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本願は上述の如く構成したものであって、線材を螺旋状に巻回して形成することによりフィン部材が立体的に形成されるものとなるため、基板にフィン部材を安定して配置することができるものとなる。そのため、このようなフィン部材を容易に基板の表面に密に配置することができることから、表面積が広く、長く膨大な数のエッヂを形成した放熱性の高い製品を容易に製造することが可能となる。
【００２１】
また、本願発明は、基板の表面にガイド部材を配置し、このガイド部材にフィン部材を接触配置するものであって、あらかじめ基板にガイド部材を配置しておくことにより、基板に配置するフィン部材の位置決めを行うことが可能となり、基板に配置するフィン部材の位置精度を向上させることができるため、基板にフィン部材を配置する際の作業性を向上させることが可能となる。また、フィン部材をガイド部材に接触配置することにより、このフィン部材をガイド部材が支持するため、フィン部材を基板上に安定した状態で配置することが可能となる。
【実施例１】
【００２２】
本願発明を示す実施例１を図１〜図３に於いて説明すると、(１)は一本の線材(３)を螺旋状に巻回して形成したフィン部材であって、図３に示す如く、基板(２)の表面に配設している。本実施例１を更に詳細に説明すると、本実施例１のフィン部材(１)は、巻回形状を図２に示す如く扁平な長円状とするとともに、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム基合金、銅、銅基合金、ニッケル、鉄等の線材(３)にて形成したものである。このようにフィン部材(１)を螺旋状に巻き回して形成することにより、フィン部材(１)が立体的に形成されるものとなるため、基板(２)の表面に安定して配置することが可能となる。また、基板(２)は図１に示す如く略正方形の板状であって、アルミニウムにて形成している。尚、他の異なる実施例においては、上記基板(２)を銅、アルミ合金、銅合金、及びこれら金属の鋳物にて形成することも可能である。
【００２３】
また、基板(２)の表面にワイヤー材にて形成したガイド部材(７)を固定配置するとともに、このガイド部材(７)にフィン部材(１)を接触させた状態で、フィン部材(１)を基板(２)の表面に配置している。
【００２４】
本実施例１を以下に詳細に説明すると、まず、基板(２)の表面に、ワイヤー材にて形成したガイド部材(７)を複数本配置する。これらのガイド部材(７)は、図１に示す如く、一端から他端まで直線的且つ所望の間隔を介して平行に配置している。また、各ガイド部材(７)は、ろう付けにより基板(２)に固定している。尚、本実施例１ではこのようにガイド部材(７)をろう付けにより基板(２)に固定しているが、他の異なる実施例では、接着や溶接などによりガイド部材(７)を基板(２)に固定配置することも可能である。
【００２５】
次に、上記の如く複数のガイド部材(７)を固定した基板(２)上に、一本の線材(３)を螺旋状に巻回して形成したフィン部材(１)を配置する。尚、このフィン部材(１)は、その巻回形状を図１０ (ａ)に示す如く、両端を円弧状とするとともに両側部を直線状に形成した長円状としている。そして、図２に示す如く、上記フィン部材(１)の一側(６)を基板(２)の表面に接触させるとともに、この線状片(４)の弧状部(１０)の外周を、一本のガイド部材(７)に接触するよう、フィン部材(１)の位置を調整する。このようにして、フィン部材(１)と基板(２)の表面、及びフィン部材(１)とガイド部材(７)とを、フィン部材(１)の一端から他端まで連続的に接触させるか、又はその所望部分を接触させた状態で、図３に示す如く、フィン部材(１)を直線状に基板(２)の表面に固定配置する。尚、フィン部材(１)は、基板(２)の表面にろう付けにて接続固定している。    
【００２６】
上記の如くガイド部材(７)及びフィン部材(１)を基板(２)の表面に配置することにより、フィン部材(１)は弧状部(１０)において、ガイド部材(７)に支持された状態となる。そのため、基板(２)上に固定配置したフィン部材(１)は、ガイド部材(７)の存在により倒れにくいものとなる。従って、ガイド部材(７)を配置せずにフィン部材(１)の一側(６)のみを基板(２)に固定配置した場合と比較して、安定した状態でフィン部材(１)を基板(２)に配置することが可能となる。また、上記の如く、フィン部材(１)を、基板(２)上に固定したガイド部材(７)に沿って配置することにより、フィン部材(１)の基板(２)上への位置決めを容易なものとすることができ、基板(２)に配置するフィン部材(１)の位置精度を向上させることが可能となる。従って、基板(２)にフィン部材(１)を配置する際の作業性を向上させることも可能となる。
【００２７】
また、基板(２)の表面に、フィン部材(１)のみならずガイド部材(７)も配置することにより、ヒートシンクの放熱表面積を更に広くすることができるとともに、エッヂの数を更に増加させて乱流効果をより高めることが可能となる。
【実施例２】
【００２８】
また、前記実施例１では図２に示す如く、フィン部材(１)の弧状部(１０)に、１本のガイド部材(７)を接触させた状態で、このフィン部材(１)を基板(２)に配置しているが、本実施例２では、図４に示す如く、フィン部材(１)の弧状部(１０)に、一対のガイド部材(７)をそれぞれ接触させて、フィン部材(１)を基板(２)に配置している。
【００２９】
本実施例２について詳細に説明すると、まず、基板(２)の表面に、互いに平行且つ一定の間隔を保持した一対の直線状のガイド部材(７)を、所望間隔を介して複数対配置する。尚、この一対のガイド部材(７)の間隔は、この間隔内にフィン部材(１)を配置した際に、図４に示す如く、フィン部材(１)の一側(６)が基板(２)の表面に接触するとともに、この接触部の両側において、フィン部材(１)の弧状部(１０)の外周が１対のガイド部材(７)にそれぞれ接触することのできるように調整している。従って、フィン部材(１)の弧状部(１０)と一対のガイド部材(７)とを線状片(４)の両側にそれぞれ接触させた状態で、フィン部材(１)を基板(２)の表面に固定配置することが可能となる。
【００３０】
上記の如くフィン部材(１)を基板(２)の表面に配置することにより、図４に示す如く、フィン部材(１)の弧状部(１０)が、一側(６)の両側２箇所においてガイド部材(７)に支持されるため、フィン部材(１)が両側のどちらの方向にも倒れにくいものとなる。従って、フィン部材(１)を更に安定した状態で基板(２)の表面に配置することが可能となる。
【００３１】
尚、本実施例２及び前記実施例１では、ワイヤー状のガイド部材(７)の断面形状を、図５(ａ)に示す如く円形としているが、他の異なる実施例では図５に示す如く、(ｂ)楕円形、(ｃ)矩形、又は(ｄ)三角形などとすることも可能である。
【実施例３】
【００３２】
また、上記実施例１、２では、巻回形状が長円状のフィン部材(１)を使用しているが、本実施例３では、図１０(c)に示す如く、巻回形状が長方形状のフィン部材(１)を使用している。このように、長方形状のフィン部材(１)を使用することにより、フィン部材(１)を基板(２)に配置した際に、フィン部材(１)の一側(６)が基板(２)の表面に線接触するものとなる。そのため、フィン部材(１)と基板(２)との接触面積が広くなり、フィン部材(１)を基板(２)により安定した状態で配置することが可能となるとともに、基板(２)からフィン部材(１)への伝熱量が増加し、放熱性を更に向上させることが可能となる。
【実施例４】
【００３３】
また、実施例４では、ガイド部材(７)を、図６に示す如く、基板(２)の表面に連続的に渦巻状に配置している。そして、上記の如く基板(２)に配置したガイド部材(７)に沿って、フィン部材(１)を配置している。
【実施例５】
【００３４】
また、実施例５では、図７に示す如く、ガイド部材(７)及びフィン部材(１)を放射状に複数個形成配置している。
【実施例６】
【００３５】
また、実施例６では、図８に示す如く、それぞれ半径の異なる環状のガイド部材(７)を複数個形成し、この環状のガイド部材(７)を、基板(２)の表面に、基板(２)の中央部(５)を中心とした同心円上にそれぞれ配置している。そして、このように基板(２)の表面に複数個環状に配置したガイド部材(７)に沿って、フィン部材(１)を基板(２)の表面に複数個環状に配置している。
【００３６】
また、上記実施例１〜６では、図９(ａ)に示す如く線材(３)の断面形状を円形としているが、他の異なる実施例においては、図９に示す如く、(ｂ)楕円形、(ｃ)矩形、(ｄ)三角形、(ｅ)菱形、(ｆ)星形等の如く任意の形状としても良い。また、本実施例３では図１０(ｃ)に示す如く、フィン部材(１)の巻回形状を長方形とするとともに、上記実施例１、２、４〜６では、図１０ (ａ)に示す如く扁平な長円状としているが、他の異なる実施例では、図１０に示す如く、(ｂ)三角形、(ｄ)く字型、(ｅ)ひょうたん型等の如く任意の巻回形状としても良い。尚、上記実施例１〜５、及び本実施例６では放熱の場合について説明したが、吸熱の場合は熱の流れが逆になる。
【００３７】
また、他の異なる実施例において、フィン部材(１)及び／又はガイド部材(７)を接着材にて基板(２)の表面に接着する場合には、当該接着材にカーボンナノファイバーを含有させることにより、伝熱性が向上し、放熱性に優れたヒートシンクを得ることができるので好ましい。また、基板(２)や線材(４)、更にガイド部材(７)にカーボンナノファイバーを含有させた場合にも、伝熱性が向上し、放熱性に優れたヒートシンクを得ることができるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１において、基板上にガイド部材を配置した状態を示す平面図。
【図２】実施例１を示すヒートシンクの部分断面図。
【図３】実施例１を示すヒートシンクの平面図。
【図４】実施例２を示すヒートシンクの部分断面図。
【図５】実施例１、２及び他の異なる実施例のガイド部材を示す断面図。
【図６】実施例４を示すヒートシンクの平面図。
【図７】実施例５を示すヒートシンクの平面図。
【図８】実施例６を示すヒートシンクの平面図。
【図９】実施例１〜６及び他の異なる実施例を示す線材の断面図。
【図１０】実施例１〜６及び他の異なる実施例を示すフィン部材の巻回形状を示す概念図。
【符号の説明】
【００３９】
１  フィン部材
２  基板
３  線材
６  一側
７  ガイド部材
【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】
0004969973.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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