JPH09329395A - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
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- JPH09329395A JPH09329395A JP8166867A JP16686796A JPH09329395A JP H09329395 A JPH09329395 A JP H09329395A JP 8166867 A JP8166867 A JP 8166867A JP 16686796 A JP16686796 A JP 16686796A JP H09329395 A JPH09329395 A JP H09329395A
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- heat sink
- fins
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/20—Arrangements for cooling
- H10W40/25—Arrangements for cooling characterised by their materials
- H10W40/255—Arrangements for cooling characterised by their materials having a laminate or multilayered structure, e.g. direct bond copper [DBC] ceramic substrates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/20—Arrangements for cooling
- H10W40/25—Arrangements for cooling characterised by their materials
- H10W40/258—Metallic materials
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気自動車用モーター、制御回路、内燃機
関、一般的な電力制御機器、一般的なモーター、一般的
な半導体（ＣＰＵ、パワーモジュール等）、光半導体、
各種電子部品等に用いられる、熱伝導性に優れたヒート
シンクを提供する。 【解決手段】 熱伝導性板状体の少なくとも片面にアル
ミニウム層が設けられ、前記アルミニウム層上にフィン
が設けられたヒートシンク。 【効果】 熱伝導性板状体上に設けられたアルミニウム
層上にフィンが設けられたものなので、熱伝導性板状体
において良好な熱拡散がなされる上、熱伝導性板状体と
フィン間の熱抵抗が小さいので、放熱効果が高く、ヒー
トシンクを小型化することができる。又優れた放熱特性
が長期間安定して得られる。
関、一般的な電力制御機器、一般的なモーター、一般的
な半導体（ＣＰＵ、パワーモジュール等）、光半導体、
各種電子部品等に用いられる、熱伝導性に優れたヒート
シンクを提供する。 【解決手段】 熱伝導性板状体の少なくとも片面にアル
ミニウム層が設けられ、前記アルミニウム層上にフィン
が設けられたヒートシンク。 【効果】 熱伝導性板状体上に設けられたアルミニウム
層上にフィンが設けられたものなので、熱伝導性板状体
において良好な熱拡散がなされる上、熱伝導性板状体と
フィン間の熱抵抗が小さいので、放熱効果が高く、ヒー
トシンクを小型化することができる。又優れた放熱特性
が長期間安定して得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用モー
ター、制御回路、内燃機関、一般的な電力制御機器、一
般的なモーター、一般的な半導体（ＣＰＵ、パワーモジ
ュール等）、光半導体、各種の電子部品等に用いられる
放熱特性に優れたヒートシンクに関する。
ター、制御回路、内燃機関、一般的な電力制御機器、一
般的なモーター、一般的な半導体（ＣＰＵ、パワーモジ
ュール等）、光半導体、各種の電子部品等に用いられる
放熱特性に優れたヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】モーター等の発熱部品を如何に冷却する
かは、機器使用上における解決すべき重要課題となって
きている。又発熱部品の冷却システムには小型であるこ
とも求められている。発熱部品をヒートシンクを用いて
冷却する場合、従来はAlのヒートシンクが発熱部品に熱
的に接続されており、ヒートシンクでの熱拡散（ヒート
スプレット）が十分ではない為に、十分な冷却効果が得
られなかった。この為ヒートシンク部分を大型化するこ
とにより対応していた。
かは、機器使用上における解決すべき重要課題となって
きている。又発熱部品の冷却システムには小型であるこ
とも求められている。発熱部品をヒートシンクを用いて
冷却する場合、従来はAlのヒートシンクが発熱部品に熱
的に接続されており、ヒートシンクでの熱拡散（ヒート
スプレット）が十分ではない為に、十分な冷却効果が得
られなかった。この為ヒートシンク部分を大型化するこ
とにより対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発熱部品の発熱量が増
大し、又機器の小型化への要求が厳しい中で、放熱シス
テムの高性能化及び小型化が強く求められている。本発
明は、放熱特性及び信頼性に優れるヒートシンクを提供
することを目的とする。
大し、又機器の小型化への要求が厳しい中で、放熱シス
テムの高性能化及び小型化が強く求められている。本発
明は、放熱特性及び信頼性に優れるヒートシンクを提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
熱伝導性板状体の少なくとも片面にアルミニウム層が設
けられ、前記アルミニウム層上にフィンが設けられてい
ることを特徴とするヒートシンクである。
熱伝導性板状体の少なくとも片面にアルミニウム層が設
けられ、前記アルミニウム層上にフィンが設けられてい
ることを特徴とするヒートシンクである。
【０００５】請求項２記載の発明は、アルミニウム層の
厚さが熱伝導性板状体の厚さの 2〜50% であることを特
徴とする請求項１記載のヒートシンクである。
厚さが熱伝導性板状体の厚さの 2〜50% であることを特
徴とする請求項１記載のヒートシンクである。
【０００６】請求項３記載の発明は、アルミニウム層に
溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記
載のヒートシンクである。
溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記
載のヒートシンクである。
【０００７】請求項４記載の発明は、フィン間に支持体
が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３の
いずれかに記載のヒートシンクである。
が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３の
いずれかに記載のヒートシンクである。
【０００８】請求項５記載の発明は、複数個の発熱部品
が接続されることを特徴とする請求項１、２、３、４の
いずれかに記載のヒートシンクである。
が接続されることを特徴とする請求項１、２、３、４の
いずれかに記載のヒートシンクである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のヒートシンクは、少なく
とも片面にAl層が設けられた熱伝導性板状体の前記Al層
上にフィンを設けたもので、熱伝導性板状体とフィンと
の間の熱伝導性が長期間良好に保持される。従ってヒー
トシンクとしての信頼性に優れる。又熱伝導性板状体上
にAl層が設けられているので、フィンがAl製の場合は、
フィンとの間で電食等が起き難く耐食性に優れる。尚、
半田付け法又はろう付け法の方が、溶接法より広い面積
での接合が容易になされ望ましい。フィンを設ける方法
としては、熱伝導性板状体上にAl層を30〜70mmt の厚
さに設け、このAl層を切削加工、熱間鍛造等によりフィ
ンに加工する方法、Al板にフィンをろう付けし、これ
を熱伝導性板状体に設ける方法、棒状フィンを熱伝導
性板状体のAl層上にろう付けする方法等が適用できる。
フィン、及び熱伝導性板状体に設けるAl層には、純Alの
他に、Al合金、Al−Cu系の積層材や分散材等も用いるこ
とができる。本発明において熱伝導性板状体には、銅、
銀、金、又はこれらの合金等の熱伝導率が100W/m・deg
程度以上の高熱伝導性金属材料が用いられる。前記熱伝
導性板状体にAl層を設ける方法は、熱伝導性板状体とAl
板とを圧延圧着（クラッド）する方法が生産性に富み又
製造コストが安く望ましい。この他、熱伝導性板状体に
Al板を拡散接合又はろう付けする方法、熱伝導性板状体
にAlを真空蒸着、スパッタリング、又は溶射する方法、
熱伝導性板状体をAl溶湯中に浸漬する方法、爆発圧着す
る方法等が用いられ、いずれも優れた接合性が得られ
る。
とも片面にAl層が設けられた熱伝導性板状体の前記Al層
上にフィンを設けたもので、熱伝導性板状体とフィンと
の間の熱伝導性が長期間良好に保持される。従ってヒー
トシンクとしての信頼性に優れる。又熱伝導性板状体上
にAl層が設けられているので、フィンがAl製の場合は、
フィンとの間で電食等が起き難く耐食性に優れる。尚、
半田付け法又はろう付け法の方が、溶接法より広い面積
での接合が容易になされ望ましい。フィンを設ける方法
としては、熱伝導性板状体上にAl層を30〜70mmt の厚
さに設け、このAl層を切削加工、熱間鍛造等によりフィ
ンに加工する方法、Al板にフィンをろう付けし、これ
を熱伝導性板状体に設ける方法、棒状フィンを熱伝導
性板状体のAl層上にろう付けする方法等が適用できる。
フィン、及び熱伝導性板状体に設けるAl層には、純Alの
他に、Al合金、Al−Cu系の積層材や分散材等も用いるこ
とができる。本発明において熱伝導性板状体には、銅、
銀、金、又はこれらの合金等の熱伝導率が100W/m・deg
程度以上の高熱伝導性金属材料が用いられる。前記熱伝
導性板状体にAl層を設ける方法は、熱伝導性板状体とAl
板とを圧延圧着（クラッド）する方法が生産性に富み又
製造コストが安く望ましい。この他、熱伝導性板状体に
Al板を拡散接合又はろう付けする方法、熱伝導性板状体
にAlを真空蒸着、スパッタリング、又は溶射する方法、
熱伝導性板状体をAl溶湯中に浸漬する方法、爆発圧着す
る方法等が用いられ、いずれも優れた接合性が得られ
る。
【００１０】本発明において、Al層を熱伝導性板状体の
片面にのみ設ける場合は、両者の熱膨張率の差から反り
が生じることがある。この反りはヒートシンクの面積が
大きい程顕著に現れる。この反りは、Al層の厚さを熱伝
導性板状体の厚さの 50%以下、特には 30%以下に薄くす
るか、Al層に溝を形成することにより抑制することがで
きる。Al層は、厚さが厚い程ヒートシンク全体の熱伝導
性が低下するので薄い方が良い。しかし薄すぎるとフィ
ンを接合する際に熱伝導性板状体の成分が表面に拡散し
てきて耐食性が低下する場合がある。従って、Al層は熱
伝導性板状体の2%以上の厚さにするのが望ましい。前記
の溝を形成する方法は、特にヒートシンクの面積が大き
い場合に有効である。溝の深さはAl層の厚さの 10%以上
においてその効果が十分に発揮される。溝の深さは、熱
伝導性板状体が露出する深さ、つまりAl層の厚さの100%
でも良い。溝数は多い程、溝幅は広い程、その効果が発
現される。
片面にのみ設ける場合は、両者の熱膨張率の差から反り
が生じることがある。この反りはヒートシンクの面積が
大きい程顕著に現れる。この反りは、Al層の厚さを熱伝
導性板状体の厚さの 50%以下、特には 30%以下に薄くす
るか、Al層に溝を形成することにより抑制することがで
きる。Al層は、厚さが厚い程ヒートシンク全体の熱伝導
性が低下するので薄い方が良い。しかし薄すぎるとフィ
ンを接合する際に熱伝導性板状体の成分が表面に拡散し
てきて耐食性が低下する場合がある。従って、Al層は熱
伝導性板状体の2%以上の厚さにするのが望ましい。前記
の溝を形成する方法は、特にヒートシンクの面積が大き
い場合に有効である。溝の深さはAl層の厚さの 10%以上
においてその効果が十分に発揮される。溝の深さは、熱
伝導性板状体が露出する深さ、つまりAl層の厚さの100%
でも良い。溝数は多い程、溝幅は広い程、その効果が発
現される。
【００１１】溝は、通常の工具、超硬工具、ダイヤモン
ド工具等を用いた機械加工、レーザー加工、エッチング
加工等により形成することができる。この他、溝の形成
方法としては、熱伝導性板状体上に小片のAl板（Al層）
を間隔を開けて設ける方法、熱伝導性板状体上に溝形状
のマスクを配し、この上から真空蒸着、スパッタリン
グ、溶射等を施す方法、前記溝形状のマスクを配した熱
伝導性板状体をAl溶湯中に浸漬する方法等が適用でき
る。反りは、Al層を熱伝導性板状体の両面に設けること
によっても抑制できる。
ド工具等を用いた機械加工、レーザー加工、エッチング
加工等により形成することができる。この他、溝の形成
方法としては、熱伝導性板状体上に小片のAl板（Al層）
を間隔を開けて設ける方法、熱伝導性板状体上に溝形状
のマスクを配し、この上から真空蒸着、スパッタリン
グ、溶射等を施す方法、前記溝形状のマスクを配した熱
伝導性板状体をAl溶湯中に浸漬する方法等が適用でき
る。反りは、Al層を熱伝導性板状体の両面に設けること
によっても抑制できる。
【００１２】本発明において、フィン同士を支持体で支
持すると次の利点が得られる。フィン全体の剛性、強
度が向上する。放熱面積が増え放熱特性が向上する。
フィンの共振が抑制され、音響機器等では信号の品質
が向上する。実験によると、前記放熱特性については5.
7%の向上が実測され、前記信号の品質については、トラ
ンジスタの出力側の1kHzの基準波における波形をＦＥＴ
により測定し解析した結果で、奇数次の高調波歪みを62
％低減できることが確認されている。
持すると次の利点が得られる。フィン全体の剛性、強
度が向上する。放熱面積が増え放熱特性が向上する。
フィンの共振が抑制され、音響機器等では信号の品質
が向上する。実験によると、前記放熱特性については5.
7%の向上が実測され、前記信号の品質については、トラ
ンジスタの出力側の1kHzの基準波における波形をＦＥＴ
により測定し解析した結果で、奇数次の高調波歪みを62
％低減できることが確認されている。
【００１３】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）図１は、本発明のヒートシンクの第１の実
施例を示す縦断面図である。このヒートシンク90は、
縦、横各々 100mm、厚さ2mm の銅板10の両面に、厚さ0.
5mmのAl板20,30 が圧延圧着されており、一方のAl板20
上にAl製フィン40がろう付けされている。このヒートシ
ンク90の他方のAl板30にはヒートパイプ50の一端が半田
付けされており、ヒートパイプ50の他端に発熱部品60が
半田付けされている。つまりヒートシンク90に発熱部品
60がヒートパイプ50を介して熱的に接続されている。
る。 （実施例１）図１は、本発明のヒートシンクの第１の実
施例を示す縦断面図である。このヒートシンク90は、
縦、横各々 100mm、厚さ2mm の銅板10の両面に、厚さ0.
5mmのAl板20,30 が圧延圧着されており、一方のAl板20
上にAl製フィン40がろう付けされている。このヒートシ
ンク90の他方のAl板30にはヒートパイプ50の一端が半田
付けされており、ヒートパイプ50の他端に発熱部品60が
半田付けされている。つまりヒートシンク90に発熱部品
60がヒートパイプ50を介して熱的に接続されている。
【００１４】（実施例２）図２は、本発明のヒートシン
クの第２の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンク90は、縦、横各々 100mm、厚さ2mm の銅板10の片面
に、厚さ0.3mmのAl板20が圧延圧着されており、Al板20
上にAl製フィン40がろう付けされている。このヒートシ
ンク90の銅板10の他面に発熱部品60がヒートパイプ50を
介して熱的に接続されている。
クの第２の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンク90は、縦、横各々 100mm、厚さ2mm の銅板10の片面
に、厚さ0.3mmのAl板20が圧延圧着されており、Al板20
上にAl製フィン40がろう付けされている。このヒートシ
ンク90の銅板10の他面に発熱部品60がヒートパイプ50を
介して熱的に接続されている。
【００１５】（実施例３）図３は、本発明のヒートシン
クの第３の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンク90は、図１に示したヒートシンク90のAl製フィン40
に支持体70をろう付けしたものである。支持体70には、
表面積の大きい波形のAl条を用いて放熱特性を高めてあ
る。
クの第３の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンク90は、図１に示したヒートシンク90のAl製フィン40
に支持体70をろう付けしたものである。支持体70には、
表面積の大きい波形のAl条を用いて放熱特性を高めてあ
る。
【００１６】（実施例４）図４は、本発明のヒートシン
クの第４の実施例を示す平面図及び縦断面図である。こ
のヒートシンク90は、縦、横各々 200mm、厚さ2mm の銅
板11の片面に、厚さ0.6mmのAl板21が圧延圧着されてお
り、前記Al板21にAl製フィン40がろう付けされている。
前記Al板21の表面に縦、横方向に交差する溝80が形成さ
れている。溝80の深さはAl板21の厚さの 70%である。
クの第４の実施例を示す平面図及び縦断面図である。こ
のヒートシンク90は、縦、横各々 200mm、厚さ2mm の銅
板11の片面に、厚さ0.6mmのAl板21が圧延圧着されてお
り、前記Al板21にAl製フィン40がろう付けされている。
前記Al板21の表面に縦、横方向に交差する溝80が形成さ
れている。溝80の深さはAl板21の厚さの 70%である。
【００１７】（実施例５）このヒートシンクは、図４に
示したヒートシンク90のAl板21に溝を縦方向にのみ形成
した他は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は
省略した。
示したヒートシンク90のAl板21に溝を縦方向にのみ形成
した他は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は
省略した。
【００１８】（実施例６）図５は、本発明のヒートシン
クの第６の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンクは、図４に示したヒートシンク90のフィン40に支持
体70を設け、更に他面にAl板31を圧延圧着したものであ
る。
クの第６の実施例を示す縦断面図である。このヒートシ
ンクは、図４に示したヒートシンク90のフィン40に支持
体70を設け、更に他面にAl板31を圧延圧着したものであ
る。
【００１９】（実施例７）このヒートシンクは、図４に
示したヒートシンク90のAl板21に溝が形成されていない
他は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は省略
した。
示したヒートシンク90のAl板21に溝が形成されていない
他は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は省略
した。
【００２０】（実施例８）このヒートシンクは、図４に
示したヒートシンク90のAl板21の厚さを 1.1mmとした他
は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は省略し
た。
示したヒートシンク90のAl板21の厚さを 1.1mmとした他
は、図４と同じ構成のヒートシンクである。図は省略し
た。
【００２１】得られた各々のヒートシンクに、図１〜３
に示したように、発熱部品60をヒートパイプ50を介して
半田付けしてヒートサイクル試験を行った。ヒートサイ
クル試験は、発熱部品に間欠通電を2000回繰返し施した
のちのヒートシンクの熱抵抗の増加率を測定して行っ
た。間欠通電は、発熱部品の温度が常温と 150℃の間で
変化するようにした。ヒートシンクは横置き（熱伝導性
板状体の面が水平になる置き方）とし、フィンには25℃
の空気を１m/sec.の速度で吹きつけた。比較の為、図６
のように、発熱部品にAl製フィン（ヒートシンク）41を
ヒートパイプ50を介して熱的に接続した場合についても
同様の試験を行った。図で51は熱伝導性グリスである。
試験結果を表１に示す。表１にはヒートシンクの平面寸
法と面積を併記した。
に示したように、発熱部品60をヒートパイプ50を介して
半田付けしてヒートサイクル試験を行った。ヒートサイ
クル試験は、発熱部品に間欠通電を2000回繰返し施した
のちのヒートシンクの熱抵抗の増加率を測定して行っ
た。間欠通電は、発熱部品の温度が常温と 150℃の間で
変化するようにした。ヒートシンクは横置き（熱伝導性
板状体の面が水平になる置き方）とし、フィンには25℃
の空気を１m/sec.の速度で吹きつけた。比較の為、図６
のように、発熱部品にAl製フィン（ヒートシンク）41を
ヒートパイプ50を介して熱的に接続した場合についても
同様の試験を行った。図で51は熱伝導性グリスである。
試験結果を表１に示す。表１にはヒートシンクの平面寸
法と面積を併記した。
【００２２】
【表１】 （注）片面のAl層の厚さ/ 熱伝導性板状体の厚さ/ 他面のAl層の厚さ。 反りが若干大きくなった。ろう付け部の耐食性が幾分低下した。 400×400mm,16×104mm2。
【００２３】表１より明らかなように、本発明例品 (N
o.1〜9)はヒートサイクル2000回後においても熱抵抗増
加率が小さく長期間良好な放熱特性が得られるものであ
った。本発明例品のうち、No.8はAl板の厚さ(1.1mm) が
銅板の厚さ(2mm) に対し55%で厚い為、実用上問題ない
程度であるが反りが若干大きくなり、又熱抵抗増加率も
幾分増加した。従ってAl板の厚さは銅板の 50%以下、特
には 30%以下が望ましい。又No.9はAl層の厚さが薄かっ
た為ろう付け部の耐食性が幾分低下した。しかしこれも
実用上特に問題になる程のものではない。又、No.1〜3
では、従来品のNo.11 に対して表面積が1/16となってい
るが、１個当たりの冷却能は従来品と同程度であり、ヒ
ートシンクの小型化が十分可能なものである。従来品(N
o.10,11)は熱抵抗増加率が大きかったが、これはヒート
スプレットが十分でなかった為、熱的接触が劣化した為
である。尚、本発明例品では、ヒートシンクとヒートパ
イプとの間にグリスを介在させないので、高真空中で用
いてもグリスにより装置を汚染する恐れがなく、又宇宙
空間のような開放系で用いてもグリスの蒸発による放熱
特性の低下は生じない。
o.1〜9)はヒートサイクル2000回後においても熱抵抗増
加率が小さく長期間良好な放熱特性が得られるものであ
った。本発明例品のうち、No.8はAl板の厚さ(1.1mm) が
銅板の厚さ(2mm) に対し55%で厚い為、実用上問題ない
程度であるが反りが若干大きくなり、又熱抵抗増加率も
幾分増加した。従ってAl板の厚さは銅板の 50%以下、特
には 30%以下が望ましい。又No.9はAl層の厚さが薄かっ
た為ろう付け部の耐食性が幾分低下した。しかしこれも
実用上特に問題になる程のものではない。又、No.1〜3
では、従来品のNo.11 に対して表面積が1/16となってい
るが、１個当たりの冷却能は従来品と同程度であり、ヒ
ートシンクの小型化が十分可能なものである。従来品(N
o.10,11)は熱抵抗増加率が大きかったが、これはヒート
スプレットが十分でなかった為、熱的接触が劣化した為
である。尚、本発明例品では、ヒートシンクとヒートパ
イプとの間にグリスを介在させないので、高真空中で用
いてもグリスにより装置を汚染する恐れがなく、又宇宙
空間のような開放系で用いてもグリスの蒸発による放熱
特性の低下は生じない。
【００２４】以上本発明のヒートシンクと発熱部品との
間をヒートパイプにより接続する場合について説明した
が、ヒートパイプ以外の部材を介在させても、或いはヒ
ートシンクに発熱部品を直接接続しても同様の効果が得
られる。又発熱部品を１個接続する場合について説明し
たが、複数個接続する場合も同様の効果が得られる。
間をヒートパイプにより接続する場合について説明した
が、ヒートパイプ以外の部材を介在させても、或いはヒ
ートシンクに発熱部品を直接接続しても同様の効果が得
られる。又発熱部品を１個接続する場合について説明し
たが、複数個接続する場合も同様の効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のヒートシ
ンクは、熱伝導性板状体上に設けられたアルミニウム層
上にフィンを設けたものなので、熱伝導性板状体とフィ
ン間の熱抵抗が小さく、優れた放熱特性が長期間安定し
て得られる。又放熱特性に優れるのでヒートシンクの小
型化が可能である。又フィンにAl製フィンを用いる場合
は電食等が起き難く耐食性に優れる。Al層を片面にのみ
設けた場合に生じる反りは、Al層を所定厚さ以下に薄く
被覆するか、Al層に溝を形成することにより抑制でき
る。又フィン間に支持体を設けることによりフィンの強
度、放熱特性を向上できる。依って、本発明のヒートシ
ンクは、電気自動車用モーター、制御回路、内燃機関、
一般的な電力制御機器、一般的なモーター、一般的な半
導体デバイス等の電子機器部材の冷却に用いて顕著な効
果を奏する。
ンクは、熱伝導性板状体上に設けられたアルミニウム層
上にフィンを設けたものなので、熱伝導性板状体とフィ
ン間の熱抵抗が小さく、優れた放熱特性が長期間安定し
て得られる。又放熱特性に優れるのでヒートシンクの小
型化が可能である。又フィンにAl製フィンを用いる場合
は電食等が起き難く耐食性に優れる。Al層を片面にのみ
設けた場合に生じる反りは、Al層を所定厚さ以下に薄く
被覆するか、Al層に溝を形成することにより抑制でき
る。又フィン間に支持体を設けることによりフィンの強
度、放熱特性を向上できる。依って、本発明のヒートシ
ンクは、電気自動車用モーター、制御回路、内燃機関、
一般的な電力制御機器、一般的なモーター、一般的な半
導体デバイス等の電子機器部材の冷却に用いて顕著な効
果を奏する。
【図１】本発明のヒートシンクの第１の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のヒートシンクの第２の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明のヒートシンクの第３の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明のヒートシンクの第４の実施例を示す部
分平面図(a) 及び縦断面図(b)である。
分平面図(a) 及び縦断面図(b)である。
【図５】本発明のヒートシンクの第６の実施例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図６】従来のヒートシンクの縦断面図である。
10 銅板 20,21,30,31 Al板 40,41 Al製フィン 50 ヒートパイプ 51 熱伝導性グリス 52 低温半田 60 発熱部品 70 支持体 80 溝 90 ヒートシンク
Claims (5)
- 【請求項１】 熱伝導性板状体の少なくとも片面にアル
ミニウム層が設けられ、前記アルミニウム層上にフィン
が設けられていることを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項２】 アルミニウム層の厚さが熱伝導性板状体
の厚さの 2〜50% であることを特徴とする請求項１記載
のヒートシンク。 - 【請求項３】 アルミニウム層に溝が形成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のヒートシンク。 - 【請求項４】 フィン間に支持体が設けられていること
を特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載のヒー
トシンク。 - 【請求項５】 複数個の発熱部品が接続されることを特
徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記載のヒー
トシンク。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8166867A JPH09329395A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | ヒートシンク |
| DE19723590A DE19723590A1 (de) | 1996-06-06 | 1997-06-05 | Kühlkörper |
| US08/871,150 US6085833A (en) | 1996-06-06 | 1997-06-09 | Heat sink |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8166867A JPH09329395A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329395A true JPH09329395A (ja) | 1997-12-22 |
Family
ID=15839114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8166867A Pending JPH09329395A (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | ヒートシンク |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6085833A (ja) |
| JP (1) | JPH09329395A (ja) |
| DE (1) | DE19723590A1 (ja) |
Cited By (1)
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| JP3517831B2 (ja) * | 1999-07-13 | 2004-04-12 | 宏巳 片岡 | ヒートシンク並びにその製造方法 |
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| JPS6138237Y2 (ja) * | 1978-11-17 | 1986-11-05 | ||
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1996
- 1996-06-06 JP JP8166867A patent/JPH09329395A/ja active Pending
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1997
- 1997-06-05 DE DE19723590A patent/DE19723590A1/de not_active Withdrawn
- 1997-06-09 US US08/871,150 patent/US6085833A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2013115202A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Toyota Industries Corp | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE19723590A1 (de) | 1997-12-11 |
| US6085833A (en) | 2000-07-11 |
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