JPH09321186A - ヒートシンク製造方法 - Google Patents
ヒートシンク製造方法Info
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
たは異質であって、特にプレートフィンが薄肉で放熱性
の優れるようにすること。 【解決手段】プレートフィン部材を取付けるための所定
の幅、所定深さを形成したベース部材に、プレートフィ
ン部材を挿入し、ベース部材の側面からプレス機械で加
圧し、プレートフィン部材を多数ベース部材に植設固定
し、製造すること。
Description
レートフィンとの材質が同一または異質で、特にプレー
トフィンが薄く、放熱性の優れたヒートシンクの製造方
法に関するものである。
いては、特に熱的性能が部品の信頼性および寿命に影響
される。そのLSIが高密度の集積化や高速化されるこ
とに伴い、それから発生する熱の増大により従来のヒー
トシンクでは表面積が小さく、放熱性に限界があり、対
応できなかった。また、ヒートシンクに小型のファンを
組み込み強制的に冷却をするものもあるが、ファンの振
動によるLSIへの影響や故障等により冷却ができなく
なるという弊害があった。
術では、1mm程度の肉厚のプレートフィンを高密度で
ベース部材に移植することは困難とされている。また、
ダイキャスト等による成型では、プレートフィンの肉厚
が薄くなると、型に設けたスリット状の穴内にアルミニ
ウム等の溶湯が充分に回らず、整然としたプレートフィ
ンの形成ができない等の欠点があった。
めに鋭意、研究を重ねた結果、本発明を、ヒートシンク
において、放熱部であるプレートフィン部材を取付ける
ためのプレートフィン部材の板厚より若干広い幅であっ
て、プレートフィン部材を植設するための充分な深さを
有する溝加工したベース部材にプレートフィン部材を植
設し、プレートフィン部材の板厚方向からベース部材に
対して圧力を加え、プレートフィン部材とベース部材と
を物理的に固定することにより前記課題を解決したもの
である。
取付けるためのプレートフィン部材の板厚より若干広い
幅であって、プレートフィン部材を植設するための充分
な深さを有する溝加工した円弧状のベース部材に、プレ
ートフィン部材を植設し、プレートフィン部材の高さ方
向からベース部材に対して圧力を加え、プレートフィン
部材とベース部材とを物理的に固定することとすること
により、前記課題を解決した。
U字状に折曲げ、取付けるための幅とフィン部材を植設
するための充分な深さを有する溝加工したベース部材
と、プレートフィン部材を植設固定するための固定部材
をプレートフィン部材の中間に挿入し、プレートフィン
部材の高さ方向から固定部材をベース部材に対して圧力
を加え、プレートフィン部材とベース部材とを物理的に
固定することにより前記課題を解決した。
の形態について図1から図11に基づいて説明する。ま
ず、その製造方法にかかる構成部品およびその製造方法
による製品について説明する。
SI用ヒートシンクAは、アルミニウムまたは銅等の熱
伝導性の優れた非鉄金属による板状のベース部材1と、
この上面にベース部材と同一または異質の非鉄金属によ
るプレートフィン部材2が多数植設されたものとから構
成されている。そのヒートシンクAは、方形状の板片と
してのベース部材1に対して、薄肉の板厚で、所定の板
長さ、所定の板高さのプレートフィン部材2が所定間隔
Pをおいて並列状に多数植設されている。
部材1に植設できる枚数が多くなり、その放熱面積は増
大する。そのため、薄い程よく、しかも多ければ多い程
よくなる。しかしながら、そのプレートフィン部材2を
薄くし過ぎると、植設した場合に倒れてしまい、プレー
トフィン同志が接触してしまうため、充分な放熱性が得
られなくなる。
なったり、プレートフィン部材2の設置間隔Pが粗くな
ると、伝熱面積が小さくなり、ヒートシンクとしての放
熱性能が低下する。このため流動抵抗と伝熱面積の調和
から決定される適正なプレートフィン部材2の設置間隔
Pを求めることが必要である。
ス部材1に所望の幅の溝を形成させる。溝形成にあたっ
ては、本実施例では、メタルソー、カッターやエンドミ
ル等により切削形成したものとして説明するが、鋳造や
プレスによって成型することも可能である。 溝の幅
は、プレートフィン部材2よりも若干幅の広いものと
し、プレートフィン部材2の挿入および植設が可能な幅
とする。溝の深さは、プレートフィン部材2を植設した
場合において、倒れない範囲の深さのものであればよ
い。
スの打ち抜きやプラズマ放電加工機等により所定の板長
さ、所定の板高さ(植設用の溝深さ部分を含めたもの)
に作製する。
について図3により説明すると、まず前記したように、
ベース部材3に溝4の形成を行う。溝4の幅は、プレー
トフィン部材5の板幅よりも若干広く形成する。形成さ
れた溝4に、プレートフィン部材5を挿入し、植設す
る。挿入は、1枚ずつ手で行う場合や必要な枚数を一旦
別の金型等の取付けモジュールに確保して、一度に植設
してもよい。
の板高さを確保するため、電動プレスや油圧機械等によ
り一定の荷重で高さ方向より押圧する。これにより植設
されたプレートフィン部材5は、高さのバラツキが補正
され、所定の高さとなる。
部材3の側面(矢印で示した方向)をプレス機械等によ
り加圧する。ベース部材3は、アルミニウムまたは銅の
ためプレス機械の加圧により塑性加工され、プレートフ
ィン部材5を挟み、固定する。また、図5のようにプレ
ートフィン部材5が倒れたり、変形しない様に、補助金
型6等によりベース部材3の上面7を固定する。
らなる平板ベース部材をロールフォーミングで円弧状の
ベース部材8の様に形成させ、溝9はその円弧に対応す
るように放射状にカッターやエンドミル等で形成させる
ものである。
た溝に添って挿入、植設される。この状態になったヒー
トシンクを油圧機械で図7プレートフィン部材の高さ方
向から押圧する。ベース部材8は、平板へ塑性加工され
る過程で、プレートフィン部材10を挟み、しっかりと
固定する。この場合、ベース部材8に掘られた溝9は、
図7のようになりベース部材8の尖端部11がプレート
フィン部材10に食い込むようになる。
示すように、アルミニウム等からなる平板ベース部材1
2に溝13を形成する。この溝13は、プレートフィン
部材14の板厚の2枚分と固定部材15の厚みを加えた
幅より若干狭い幅に形成する。 プレートフィン部材1
4は、図11に示すようにベンダー等でU字状に折曲げ
て形成する。
るための金型である。ここに平板の状態のプレートフィ
ン部材19を載せ、上金型21で押圧する。プレートフ
ィン部材は、溝部22に挿入され、折曲げられた状態2
0となる。プレートフィン部材20は、このまま上金型
21の厚さを保持しながら、U字状に加工される。
ィン部材14を前記ベース部材12の溝13に植設す
る。プレートフィン部材14の間に、線材等からなる固
定部材15をプレス機械等の嵌入板16により挿入さ
せ、固定部材15嵌入させる。これによりプレートフィ
ン部材14は、ベース部材12に固着される。
12側面を図10に示すように、プレス機械で加圧す
る。これにより、ベース部材12は、プレートフィン部
材14を挟み、より強固に固定するものである。
ム板や銅板からなるプレートフィン部材を、プレートフ
ィン部材の板厚より若干広い幅の溝加工したベース部材
に挿入植設し、プレートフィンの板厚方向からベース部
材に対してプレス機械により圧力を加え、プレートフィ
ン部材とベース部材と圧着させるという製造方法とした
ために、プレートフィン部材とベース部材とが同質また
は異質な非鉄金属であっても製造が容易にでき、また放
熱性を高めるためにプレートフィン部材を薄くしても良
好に形成できる利点がある。ベース部材の加工もカッタ
ー等で行えることから、その大きさやフィンの間隔を自
由に簡単に変更できる。
弧に形成させ、プレートフィン部材を嵌合させ、より固
着性を高めることができた。ダイキャスト成形による鋳
造品とは異なり、熱伝導率が大幅に改善でき、金属の溶
湯を使用しないため安全で清潔な作業環境が作れる。ま
た、薄板のフィンを使用することができるために放熱面
積が増大し、放熱性が格段に向上し、高速のLSIに対
応できるものとなった。
部材をU字状に折曲げ加工したことにより、取付ける幅
を広くすることが可能となり、フィン部材を植設するた
めの充分な溝の形成が楽に行えるものとなった。また固
定するための固定部材をプレートフィン部材の中間に挿
入し、固定することから、そのプレス工程も簡単にな
り、プレートフィン部材の板厚が変更されても、固定部
材を変更するだけですぐに対応ができる。また、これら
はプレート状のものならばすべて加工可能であり、例え
ば銅線で編みあげたメッシュ状のものにも対応できる。
を挿入している状態の要部断面図
ン部材を固着するために、ベース部材を押圧せんとする
要部断面図
型を装着せんとする要部断面図
レートフィン部材の植設が完了した要部断面図
た要部断面図
る工程を示す斜視分解図
を押圧せんとする斜視図
状に加工せんとする要部断面図
ン部材,3:ベース部材 4:溝,5:プレートフィン部材:6:補助金型,7:
押圧面,8:円弧状に形成したベース部材,9:溝,1
0:プレートフィン部材,11:尖端部,12:ベース
部材,13:広幅に形成された溝,14:U字状に折曲
げ形成されたプレートフィン部材,15:固定部材,1
6:嵌入板
Claims (3)
- 【請求項1】ヒートシンクにおいて、放熱部であるプレ
ートフィン部材と、プレートフィン部材を取付けるため
のプレートフィン部材の板厚より若干広い幅であって、
プレートフィン部材を植設するための充分な深さを有す
る溝加工したベース部材と、プレートフィン部材をベー
ス部材に植設し、プレートフィン部材の板厚方向からベ
ース部材に対して圧力を加え、プレートフィン部材とベ
ース部材とを物理的に固定することを特徴とするヒート
シンクの製造方法。 - 【請求項2】ヒートシンクにおいて、放熱部であるプレ
ートフィン部材と、プレートフィン部材を取付けるため
のプレートフィン部材の板厚より若干広い幅であって、
プレートフィン部材を植設するための充分な深さを有す
る溝加工した円弧状のベース部材に、プレートフィン部
材を植設し、フィンの高さ方向からベース部材に対して
圧力を加え、プレートフィン部材とベース部材とを物理
的に固定することを特徴とするヒートシンクの製造方
法。 - 【請求項3】ヒートシンクにおいて、U字状に折曲げた
放熱部であるプレートフィン部材と、取付けるための幅
とフィン部材を植設するための充分な深さを有する溝加
工したベース部材と、プレートフィン部材を植設固定す
るための固定部材をプレートフィン部材の中間に挿入す
るとともに、固定部材をプレートフィン部材の高さ方向
からベース部材に対して圧力を加え、プレートフィン部
材とベース部材とを物理的に固定することを特徴とする
ヒートシンクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15186196A JP3597640B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | ヒートシンク製造方法 |
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| JPH09321186A true JPH09321186A (ja) | 1997-12-12 |
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| JP15186196A Expired - Fee Related JP3597640B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | ヒートシンク製造方法 |
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1996
- 1996-05-24 JP JP15186196A patent/JP3597640B2/ja not_active Expired - Fee Related
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