JPH08111480A - 冷却フィン及びその形成方法 - Google Patents

冷却フィン及びその形成方法

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JPH08111480A
JPH08111480A JP6300472A JP30047294A JPH08111480A JP H08111480 A JPH08111480 A JP H08111480A JP 6300472 A JP6300472 A JP 6300472A JP 30047294 A JP30047294 A JP 30047294A JP H08111480 A JPH08111480 A JP H08111480A
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cooling fin
rib
frame
forming
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了三 唐津
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体素子等の発熱部品を搭載しその放熱冷却
を行う冷却フィンの軽量化と低廉化とを図る。 【構成】被冷却体をなす半導体モジュール等を取り付け
るフレームと、放熱冷却を行う冷却リブとから成る冷却
フィンに関し、図1に示すフレーム1と冷却リブ2とを
何れもアルミ薄板によりそれぞれ別個に形成し、且つ、
フレーム1にはプレス加工により凸状ボス3を設け、ま
た、冷却リブには前記凸状ボス貫通用の丸孔4を設け、
凸状ボス3を丸孔4に嵌め込んだ後に、上型が凸状下型
が凹型の対をなす金型を用いてかしめ、前記のフレーム
1と冷却リブ2の両者を接合し一体構造となして冷却フ
ィンを形成する。なお、上記のかしめ構成を基本とし、
種々の波形形状をなす複数の冷却リブを前記のフレーム
に接合し、用途に応じた種々の形状の冷却フィンを得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子等或いは
その集積体をなすモジュール等を取り付けてその放熱冷
却を行う冷却フィンとその形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種冷却フィンとしては、アル
ミ材を押出し法或いはダイキャスト法により所要形状に
形成させたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押出し法或いはダイキャスト法によって製造される冷却
フィンにおいては、金型の機械的強度又は熱収縮による
反り歪み等の問題のために製造し得る冷却フィンの寸法
に関し、或いは放熱面積増大のための冷却リブ部を主と
するフィン構造の複雑化に関し,特に冷却リブの高さと
ピッチとの比をなすトング比の制約を受けて、その搭載
部品の増大或いは所要放熱量の増大に伴う大形化と構造
の複雑化に対応し前記の冷却フィンは急速に高価格化し
ていた。
【0004】上記に鑑みこの発明は、その搭載部品の増
大或いは所要放熱量の増大に容易に対処でき且つ軽量安
価な冷却フィンの提供を目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の冷却フィン及びその形成方法において
は、 1)請求項1に従い、半導体素子等或いはその集積体を
なすモジュール等を取り付けその放熱冷却を行う冷却フ
ィンにおいて、前記半導体素子等の被冷却体を取り付け
るフレーム部と冷却リブ部とを、それぞれ薄物金属板に
より別個に形成し、両者をかしめにて接合し一体構造と
なすものとする。
【0006】2)請求項2に従い、請求項1記載の冷却
フィンにおいて、前記のフレーム部と冷却リブ部とを形
成する金属板を、それぞれアルミ薄板となすものとす
る。 3)請求項3に従い、請求項1記載の冷却フィンにおい
て、前記冷却リブ部を構成する各冷却リブの形状を、直
線部或いは円弧部等の組合せからなる波形形状となすも
のとする。
【0007】4)請求項4に従い、請求項1記載の冷却
フィンにおいて、前記冷却リブ部を構成する冷却リブ
は、金属板に曲折して突出した複数の放熱部を設け、該
放熱部を同心状に嵌め合う形に積み重ねて複数枚の金属
板からなるものとする。 5)請求項5に従い、請求項1記載の冷却フィンにおい
て、前記フレーム部を前記冷却リブ部を周回する如く延
長し、この延長部において、前記冷却フィンの配電盤内
所定位置への取り付け部を形成させるものとする。
【0008】6)請求項6に従い、請求項1記載の冷却
フィンの形成方法に関し、前記フレーム部に凸状ボスを
プレスにより形成し、また前記各冷却リブに前記フレー
ム部に形成した凸状ボスの貫通孔を設け、前記のフレー
ム部凸状ボスをこれに対応する前記冷却リブ孔に嵌め合
わした後に、上型が凸状,下型が凹型の対をなす金型を
用いて前記のフレーム部と各冷却リブとをかしめて接合
するものとする。
【0009】
【作用】この発明は、請求項1による如く、冷却フィン
を、半導体素子等発熱部品の取り付け部をなし且つ良好
な熱伝導部をなすフレーム部と、このフレーム部からの
伝導熱の放熱部をなす冷却リブ部とを、それぞれ請求項
2によるアルミ薄板の如き薄物金属板により別個に形成
し、更に請求項6による如く、前記フレーム部に凸状ボ
スをプレスにより形成すると共に前記冷却リブ部構成す
る各冷却リブには前記のフレーム部に形成した凸状ボス
の貫通孔を設け、前記フレーム部の各凸状ボスをこれに
対応する前記各冷却リブ孔に嵌め合わした後に、上型が
凸状下型が凹型の対をなす金型を用いて前記のフレーム
部と各冷却リブとをかしめて接合させ前記の冷却フィン
を形成させるものである。
【0010】また、請求項3による如く、前記各冷却リ
ブの形状を、直線部或いは円弧部等の適宜組合せからな
る三角形状或いは半円形状等の波形形状となし、その配
置上の許容空間内における有効放熱表面積の拡大を図る
ものである。更に、請求項4による如く、冷却リブ部を
構成する冷却リブは、金属板に曲折して突出した複数の
放熱部を設け、該放熱部を同心状に嵌め合う形に積み重
ねて複数枚の金属板で形成すると、フレーム上に形成さ
れる冷却リブピッチを変えることなく放熱量の増大への
対処を可能にする。
【0011】更に、請求項5による如く、前記フレーム
部を前記冷却リブ部を周回する如く延長し、この延長部
において前記冷却フィンの配電盤内所定位置への取り付
け部を形成さるものである。
【0012】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に従い説明す
る。なお以下の各図において、同一機能の構成要素に対
しては同一の表示符号を付している。先ず、図1と図2
とは対をなし、この発明による冷却フィンの形成方法に
関する第1の実施例を示す冷却フィンの基本部の断面図
を示す。
【0013】図1において、1は半導体素子等或いはそ
の集積体をなすモジュール等を取り付けるフレーム、2
はフレーム1からの伝導熱の放熱部をなす冷却リブであ
り、両者何れもアルミ薄板により形成される。また、3
はフレーム1にプレス加工して形成した断面が円形の凸
状ボス、4は冷却リブ2に設けた前記凸状ボス貫通用の
丸孔である。
【0014】ここにフレーム1と冷却リブ2の両者は、
図2に示す如く、凸状ボス3を丸孔4に嵌め込んだ後
に、上型が凸状下型が凹型の対をなす金型を用いてかし
められ、図示の如く接合されて一体構造をなす前記の冷
却フィンを形成する。次に図3は、前記の如く形成され
た冷却フィンの基本形式を示す外形図であり、この発明
の第2の実施例を示す。図示の如く、フレーム1に対
し、U字形をなす冷却リブ2とL字形をなす複数の冷却
リブ2a とをそれぞれ前記の如きかしめにより接合させ
て冷却フィンとなしたものである。
【0015】更に、図4ないし図7は、それぞれこの発
明の第3ないし第6の実施例を示す冷却フィンの外形図
であり、それぞれその冷却リブの形状に関し、その配置
上の許容空間内における有効放熱表面積の拡大を図った
ものである。ここに図4は、その冷却リブの両端を互い
に逆方向に90度曲げてこれを冷却リブ2b となし、そ
の放熱表面積の拡大を図った状態を示すものである。
【0016】また、図5は、前記の冷却リブ2b の中間
部に三角形の折り曲げ部を設けてこれを冷却リブ2c と
なし、その放熱表面積の拡大を図ったものである。ま
た、図6は、前記の冷却リブ2c の中間部に設けた三角
形の折り曲げ部に代えて半円形の湾曲部を設け、これを
冷却リブ2d となし、その放熱表面積の拡大を図ったも
のである。
【0017】また、図7は、前記の冷却リブ2c の中間
部に設けた三角形の折り曲げ部に代えて四角形の折り曲
げ部を設け、これを冷却リブ2e となし、その放熱表面
積の拡大を図ったものである。更に、図8はこの発明の
第7の実施例を示す冷却フィンの外形図であり、図示の
如く、フレーム1にモジュール取付孔5を設けると共
に、各冷却リブ2,2aを周回する如く前記フレームの
両端部を延長し、この延長部に前記冷却フィンの配電盤
内所定位置への取付孔6を設けたものであり、前記冷却
フィンをそのフレームの利用により箱形状となし、前記
冷却フィンを収納する配電盤との取り付けに便を図った
ものである。
【0018】そして更に、図9はこの発明の第8の実施
例を示す冷却フィンの外形図であり、図において、7は
冷却リブで、矩形状に曲折して突出した複数の放熱部7
a、7b、7cを有する3枚の金属板からなり、突出高
さ7d及び幅7eの放熱部7aと突出高さ及び幅がそれ
ぞれ異なる放熱部7b、7cで形成されている。そして
前記3枚の金属板は、放熱部7a、7b、7cのそれぞ
れが同心上に嵌め合う形にして積み重ねられ、放熱部間
に設けた丸孔4がフレーム1のボス3に挿入されて一体
にかしめられた形でフレーム1に挿着されている。
【0019】この構成では冷却リブピッチを変えること
なく冷却リブ7の積み重ねで熱量の増大に対処できる。
【0020】
【発明の効果】この発明によれば、半導体素子等或いは
その集積体をなすモジュール等を取り付けてその放熱冷
却を行う冷却フィンに関し、請求項1による如く、被冷
却体を取り付けるフレーム部と冷却リブ部とを、請求項
2によるアルミ薄板の如き薄物金属板により別個に形成
し、前記フレーム部と前記冷却リブ部を構成する各冷却
リブとを請求項6による如くかしめて接合し一体構造と
なすことにより、従来の押出し法或いはダイキャスト法
に従う特別な加工設備は不要となり、所要設備費の低減
が可能となる。
【0021】また、その搭載部品の増大或いは所要放熱
量の増大に対処する前記フレーム部と冷却リブ部両者の
連動した体格増大も容易となり、また、これら両者が互
いにかしめ得る形状である限り、両者を一体化した冷却
フィンはその形状が複雑なものであっても安価に量産可
能となり、また、その試作に関しても、特別な金型を準
備する必要は無く、安価且つ早期の試作が可能となる。
【0022】また、請求項3による如く、この発明によ
れば、前記の如き冷却リブに関してその高さとピッチと
の比をなすトング比の制約が軽減され、従来のものに比
して大なる冷却面積の確保が可能となる。また、請求項
4による如く、冷却リブは、金属板に曲折して突出した
複数の放熱部を設け、該放熱部を同心状に嵌め合う形に
積み重ねて複数枚の金属板から形成することにより、冷
却リブピッチを変えることなく冷却リブの積み重ねだけ
で熱量の増大に容易に対処できる。
【0023】更に、請求項5による如く、前記フレーム
部自体を箱体の一部として配電盤への取り付け部を形成
させることにより、冷却フィン全体として同一冷却能力
に対する小形軽量化を図ることができる。以上の如くこ
の発明によれば、その搭載部品の増大或いは所要放熱量
の増大等に容易に対処できると共に、相対的な冷却能力
の増大が可能であり、且つ、軽量安価な冷却フィンを得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す冷却フィンの基
本部の断面図
【図2】図1に対応する冷却フィンの基本部の断面図
【図3】この発明の第2の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図4】この発明の第3の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図5】この発明の第4の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図6】この発明の第5の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図7】この発明の第6の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図8】この発明の第7の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【図9】この発明の第8の実施例を示す冷却フィンの外
形図
【符号の説明】
1 フレーム 2 冷却リブ 2a〜2e 冷却リブ 3 ボス 4 丸孔 5 モジュール取付孔 6 冷却フィン取付孔 7 冷却リブ 7a〜7c 放熱部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体素子等或いはその集積体をなすモジ
    ュール等を取り付けその放熱冷却を行う冷却フィンであ
    って、前記半導体素子等の被冷却体を取り付けるフレー
    ム部と冷却リブ部とを、それぞれ薄物の金属板により別
    個に形成し、両者をかしめにて接合し一体構造となすこ
    とを特徴とする冷却フィン。
  2. 【請求項2】請求項1記載の冷却フィンにおいて、前記
    のフレーム部と冷却リブ部とを形成する金属板を、それ
    ぞれアルミ薄板となすことを特徴とする冷却フィン。
  3. 【請求項3】請求項1記載の冷却フィンにおいて、前記
    冷却リブ部を構成する各冷却リブの形状を、直線部或い
    は円弧部等の組合せからなる波形形状となすことを特徴
    とする冷却フィン。
  4. 【請求項4】請求項1記載の冷却フィンにおいて、前記
    冷却リブ部を構成する冷却リブは、金属板に曲折して突
    出した複数の放熱部を設け、該放熱部を同心状に嵌め合
    う形に積み重ねて複数枚の金属板からなることを特徴と
    する冷却フィン。
  5. 【請求項5】請求項1記載の冷却フィンにおいて、前記
    のフレーム部を冷却リブ部を周回する如く延長し、この
    延長部において、前記冷却フィンの配電盤内所定位置へ
    の取り付け部を形成させることを特徴とする冷却フィ
    ン。
  6. 【請求項6】請求項1記載の冷却フィンの形成方法であ
    って、前記フレーム部に凸状のボスをプレスにて形成
    し、また、前記各冷却リブには前記フレーム部に形成し
    た凸状ボスを貫通させる孔を設け、前記フレーム部の凸
    状ボスをこれに対応する前記の冷却リブ孔に嵌め合わし
    た後に、上型が凸状,下型が凹型の対をなす金型を用い
    前記のフレーム部と各冷却リブとをかしめて接合するこ
    とを特徴とする冷却フィンの形成方法。
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