JPH04134854U - ヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱効率が高く且つ種々の放熱容量のものを
容易に製造することができる新規な構成からなるヒート
シンクを提供すること。 【構成】 このヒートシンクは、軸方向に平行な複数の
仕切板部を有する偏平チューブと、表面に断面くし形の
放熱フィンを有するベース部材から構成されている。そ
して、前記偏平チューブの長径方向の端部が前記放熱フ
ィンにおける凹部に接合されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は半導体素子等の冷却用のヒートシンクに関し、更に詳しくは放熱効率 が高く種々の放熱容量のものを容易に製造することができる新規な構成のヒート シンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体素子、特に大電力素子のように損失熱の大きな素子の性能を充分に発揮 させるには、その発生熱を効率良く放散させ、素子の温度を所定の動作温度以下 に保って使用する必要がある。素子の熱放散を増大させ所定の動作温度以下にす る有効な手段として一般にヒートシンクが使用されている。 従来のヒートシンクはベース部材の一方の表面に断面くし形の放熱フィンを設 け、その断面くし形が設けられた反対側表面に素子を取り付けるようになってい る。そしてヒートシンクの放熱は、放熱フィンから周囲の空気中に対流及び放射 伝熱によって行われるが、主たる放熱は対流によるものであるので、放熱容量（ 単位時間当たりの放熱量（kcal/h))を増加させるためにファン等による強制冷却 をする場合もある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のヒートシンクの放熱面積は、断面くし形の表 面積によってほぼ決まるので放熱効率はそれ程高いものではなく、放熱容量の増 加率以上に放熱フィンの長さ等の増加率を大きくしなければならないという問題 があった。 また、放熱容量毎に長さの異なる放熱フィンを持ったものを用意しなければな らないという問題もあった。 そこで本考案はこのような従来のヒートシンクの問題点に鑑み、放熱効率が高 く、且つ、種々の放熱容量のものを容易に製造することができる新規な構成のヒ ートシンクを提供することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するための本考案のヒートシンクは、軸方向に平行な複数の仕 切板部を有する偏平チューブと、表面に断面くし形の放熱フィンを有するベース 部材から構成されている。そして、前記偏平チューブ断面の長径方向の端部が前 記放熱フィンにおける凹部に接合されていることを特徴とするものである。 本考案の好ましい実施態様においては、一対のベース部材間に前記偏平チュー ブが配置され、該偏平チューブ断面の長径方向の両端部がそれぞれのベース部材 の断面くし形の放熱フィンの凹部に接合された構造に構成される。

【０００５】

【作用】

本考案のヒートシンクにおける放熱作用は、素子が取り付けられるベース部材 の放熱フィンの表面と偏平チューブとの両方から構成される。即ち、ベース部材 に伝熱された素子の発生熱は、その断面くし形の放熱フィンに伝えられ周囲に放 熱されると共に、一部は偏平チューブに伝熱されてその表面及び複数の仕切板部 から周囲に放熱される。その際、偏平チューブの端部外周は断面くし形の放熱フ ィンの凹部に面接触されているので、接触部における伝熱性は良好である。

【０００６】 この偏平チューブは複数の仕切板部を有しているので、占有容積当たりの表面 積が極めて大きく放熱効率も高い。従って、本考案のヒートシンクは従来のヒー トシンクに比べ、同一放熱容量を得るための容積を少なくすることができる。特 に偏平チューブの軸方向に冷却風を流して強制冷却する場合はその効果も著しく 増大する。 放熱容量を変える場合は、ベース部材の放熱フィンに連結される偏平チューブ の数を変えればよい。また、異なる長さの偏平チューブを数種用意し、その中か ら適宜選択して使用するようにしてもよい。後者のような選択方法を採用した場 合でも、従来のように全体の寸法を変えた種々のヒートシンクを用意する場合よ り、使用部品の数が少なくて済む上に製造コストも低下する。 なお、本考案のヒートシンクは前記のように、偏平チューブの端部を断面くし 形の放熱フィンの凹部に面接触して連結するので、ろう付け等の接合が容易であ り且つ高い連結強度を得ることができる。

【０００７】

【実施例】

次に、図面により本考案の実施例を説明する。 図１は本考案のヒートシンクの一例を示す正面図であり、図２はその斜視図で ある。１はベース部材、２は断面くし形に形成された放熱フィン、３は凹部、４ は偏平チューブ、５は仕切板部、６は半導体素子である。 ベース部材１はアルミニューム等の伝熱性のよい金属材料を押し出し成形して 作られる。その一方の表面は平坦面とされて半導体素子６が取り付けられ、他方 の面に断面くし形の放熱フィン２が一体的に設けられている。この放熱フィン２ の各凹部３の幅は、偏平チューブ４の幅より僅かに大きくなされている。なお、 ベース部材１には図示しないフレームやプリント板等に取り付けるための孔７が 図２に示すように複数設けられる。

【０００８】 偏平チューブ４は断面の短径方向に平行に複数の仕切板部５を有しているが、 これらは押し出成形等によりチューブ本体と一体的に形成することができる。こ のような仕切板部を一体的に形成した偏平チューブは、例えば自動車の冷房装置 用のエバポレータに用いられている、いわゆる多穿管を使用することができる。 この多穿管は通常伝熱性のよいアルミニューム等の金属材料が用いられる。 仕切板部５は必ずしも図示のような偏平チューブ４の短径方向に平行して設け らたものに限らず、任意の形状のものでもよい。

【０００９】 偏平チューブ４は一対のベース部材１の間に配置されている。そして、その両 端部はそれぞれのベース部材１における放熱フィン２の凹部３に挿入され、真空 ろう付け等により接合されている。このように半導体素子６が取り付けられてい るベース部材の他に、偏平チューブ４を介して更にベース部材を接合することに より、放熱容量を著しく増加させることができる。しかしこの後者のベース部材 は場合によっては省略することもできる。

【００１０】 本考案のヒートシンクの放熱容量は、ベース部材１に接合される偏平チューブ ４の数により変えることができる。即ち、接合される偏平チューブ４の数を増加 することによりその放熱容量を増加することができる。また、長さの異なる数種 の偏平チューブ４を用意し、それらを適宜選択することによっても放熱容量を変 えることができる。即ち、その長さに比例して偏平チューブ４部分の放熱容量を 増大させることができる。

【００１１】

【考案の効果】

本考案のヒートシンクは以上のような構成としたので、次のような効果を奏す る。 （１）ベース部材に伝熱された素子の発生熱は、その断面くし形の放熱フィン に伝えられ周囲に放熱されると共に、一部は偏平チューブに伝熱されてその表面 及び複数の仕切板部から周囲に放熱されるので放熱効率が著しく増加する。従っ て、従来のヒートシンクに比べて同一放熱容量を得るための占有容積を少なくす ることができる。 （２）偏平チューブの端部は、断面くし形の放熱フィンの凹部に当接されて面 接触して接合されるので、ろう付け等の接合が容易であり且つ高い接合強度を得 ることができる。 （３）ベース部材の放熱フィンに接合される偏平チューブの数を変えることに より、容易にヒートシンクの放熱容量を変えることができる。従って種々の放熱 容量のヒートシンクを共通部品を用いて容易に製造することができ、使用部品が 少なくてすむ上に製造コストも低くすることができる。 （４）更に、異なる長さの偏平チューブを数種用意し、それを適宜選択して使 用することによっても、ヒートシンクの放熱容量を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のヒートシンクの一例を示す正面図。

【図２】図１のヒートシンクの斜視図。

【符号の説明】

１ ベース部材 ２ 放熱フィン ３ 凹部 ４ 偏平チューブ ５ 仕切板部 ６ 半導体素子 ７ 孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に平行な複数の仕切板部５を有す
   る偏平チューブ４と、表面に断面くし形の放熱フィン２
   を有するベース部材１から構成され、前記偏平チューブ
   ４断面の長径方向の端部が前記放熱フィン２における凹
   部３に接合されてなるヒートシンク。