JP2001102784A - 冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法 - Google Patents

冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造法、鍛造法または押出し成形法により成
形することができないまたは成形することが難しい形状
の複数枚の放熱フィンを有する冷却ファン装着型ヒート
シンクを低価格で比較的容易に製造する。 【解決手段】 押出し成形法によりベース２とファンケ
ース係合部３と放熱フィン形成部とを一体に備えたヒー
トシンク予備成形品を成形する。Ｈ１／Ｇ１からなるト
ング比が１０以上になるような押出し成形法により成形
することができない形状の複数枚の放熱フィン５…を、
放熱フィン形成部に切削加工を施して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＰＵ（マイクロ
プロセッサユニット）等の電子部品を冷却する電子部品
冷却装置に用いる冷却ファン装着型ヒートシンクの製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５及び図６は、一般的な冷却ファン装
着型ヒートシンクを用いる電子部品冷却装置の平面図及
び側面図である。両図に示すように、この電子部品冷却
装置は、金属製のヒートシンク１０１と冷却ファン１０
２とが組み合わされて構成されている。冷却ファン１０
２に装着されるヒートシンク（冷却ファン装着型ヒート
シンク）１０１は、電子部品が取付けられるベース１０
３と、ベース１０３に対して設けられた複数枚の放熱フ
ィン１０４…と、冷却ファン１０２のファンケース１０
５を係合するファンケース係合部１０６とを備えてい
る。この例では、冷却ファン装着型ヒートシンク１０１
は、押出し成形した押出し材に切断、穴開け等の加工が
施されて成形されている。この種の電子部品冷却装置に
用いられるヒートシンクは、形状に応じて鋳造法、鍛造
法により成形されることもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】冷却ファン装着型ヒー
トシンクでは、ヒートシンクの小型化を妨げることな
く、複数枚の放熱フィンの枚数を増やして放熱効果を高
めることが求められている。しかしながら、このような
要望に応えようとすると、放熱フィンの高さＨと隣り合
う放熱フィンの間隙寸法Ｇとの比率（トング比：Ｈ／
Ｇ）が大きくなって、押出し成形法等により成形するこ
とが難しくなる。特にトング比が１０以上になると、押
出し成形法により複数枚の放熱フィンを成形することが
できない。また、鋳造法、鍛造法でも放熱フィンを成形
できる形状に限界がある。
【０００４】本発明の目的は、鋳造法，鍛造法または押
出し成形法により成形することができないまたは成形す
ることが難しい形状の複数枚の放熱フィンを有する冷却
ファン装着型ヒートシンクを低価格で比較的容易に製造
する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベースと、ベ
ースに対して設けられた複数枚の放熱フィンと、複数枚
の放熱フィン及びベースを強制的に冷却するための冷却
ファンのファンケースを係合するためのファンケース係
合部とを備えた冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方
法を改良の対象にする。本発明では、まず、鋳造法、鍛
造法または押出し成形法によりベースと、ファンケース
係合部と、複数枚の放熱フィンを後の切削加工により形
成するために用いる放熱フィン形成部とを一体に備えた
ヒートシンク予備成形品を成形する。次に、鋳造法、鍛
造法または押出し成形法により成形することができない
または成形することが難しい形状または大きなトング比
を有する複数枚の放熱フィンを、放熱フィン形成部に切
削加工を施して形成する。本発明では、鋳造法、鍛造法
または押出し成形法により成形したヒートシンク予備成
形品に切削加工を施すことにより、鋳造法、，鍛造法ま
たは押出し成形法では成形することができないまたは成
形することが難しい形状の複数枚の放熱フィンを有する
冷却ファン装着型ヒートシンクの製造が可能になる。ま
た、本製造方法では、鋳造法、鍛造法または押出し成形
法を製造の基本工程に用いているので、このような冷却
ファン装着型ヒートシンクを低価格で比較的容易に製造
することができる。
【０００６】また、放熱フィン形成部をベースと一体に
形成する代わりに複数枚の放熱フィンを固定するフィン
固定部をヒートシンク予備成形品に形成し、このフィン
固定部に放熱フィンを固定してもよい。この場合も、鋳
造法、鍛造法または押出し成形法により成形したヒート
シンク予備成形品に複数枚の放熱フィンを固定すること
により、鋳造法、鍛造法または押出し成形法では成形す
ることができないまたは成形することが難しい形状の複
数枚の放熱フィンを有する冷却ファン装着型ヒートシン
クの製造が可能になる。
【０００７】放熱フィンは一枚ずつフィン固定部に固定
してもよいが、製造が面倒になるため、複数枚の放熱フ
ィンを１つのユニットにして構成してもよい。その場合
には、例えば、並んで配置された複数枚の放熱フィンの
隣接する２枚の放熱フィンをそれぞれ連結部を介して連
結した放熱フィンユニットとして構成することができ
る。このような放熱フィンユニットを用いると、１個ま
たは少数の放熱フィンユニットをフィン固定部に固定す
るだけで、複数枚の放熱フィンをベースに対して簡単に
固定することができる。
【０００８】ヒートシンク予備成形品のフィン固定部に
は、放熱フィンユニットを位置決めするための複数の位
置決め溝を成形し、放熱フィンユニットの一方の側部に
位置する複数の連結部を複数の位置決め溝に嵌合した状
態で放熱フィンユニットをフィン固定部に固定するのが
好ましい。このようにすれば、放熱フィンユニットをヒ
ートシンク予備成形品に対して正確な位置に簡単に固定
することができる。
【０００９】また、この場合、放熱フィンユニットをヒ
ートシンク予備成形品と別の材質で一体に形成してもよ
い。この場合、放熱フィンユニットを放熱フィン予備成
形品よりも熱伝導率の高い材料により形成すれば、放熱
効率を更に高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態の冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法
について説明する。まず、押出し成形法により図１の横
断面形状を有するアルミ製のヒートシンク予備成形品１
を成形する。このヒートシンク予備成形品１は、電子部
品が取付けられるベース２と、冷却ファンのファンケー
スを係合するファンケース係合部３，３と、ベース２に
形成されたほぼ直方体状の放熱フィン形成部４とを一体
に備えており、放熱フィン形成部４を除いて図５及び図
６に示す冷却ファン装着型ヒートシンク１０１と同じ断
面形状を有している。ファンケース係合部３，３及び放
熱フィン形成部４は、それぞれ押し出し方向に連続して
延びている。次に、ヒートシンク予備成形品１に切断、
穴あけ等の所定の加工を施した後に、放熱フィン形成部
４にＮＣ工作機を用いて押し出し方向に延びる複数の溝
を切削加工により形成して、図２の横面形状を有する複
数枚の放熱フィン５…を備えた冷却ファン装着型ヒート
シンク６を完成する。複数枚の放熱フィン５…は、放熱
フィン５の高さＨ１と隣り合う放熱フィン５，５間の間
隙寸法Ｇ１との比率（トング比：Ｈ１／Ｇ１）が１０以
上であり、押出し成形法では成形することができない形
状である。本例によれば、押出し成形法により成形した
ヒートシンク予備成形品１に切削加工を施すことによ
り、押出し成形法では成形することができない形状の複
数枚の放熱フィン５…を有する冷却ファン装着型ヒート
シンクの製造が可能になる。切削加工は、ＮＣ工作機を
用いる場合に限定されるものではなく、公知の切削技術
を用いることができる。
【００１１】次に、本発明の他の実施の形態の冷却ファ
ン装着型ヒートシンクの製造方法について説明する。ま
ず、押出し成形法により図３の横断面形状を有するアル
ミ製のヒートシンク予備成形品１１を成形する。このヒ
ートシンク予備成形品１１は、ベース１２と、ファンケ
ース係合部１３，１３と、ベース１２に形成されたフィ
ン固定部１４とを備えている。フィン固定部１４には、
ヒートシンク予備成形品１１の押出し方向に延びる複数
の位置決め溝１４ａ…が成形されている。次に、図４に
示すように、放熱フィンユニット１５をヒートシンク予
備成形品１１のフィン固定部１４に固定して、冷却ファ
ン装着型ヒートシンク１６を完成する。放熱フィンユニ
ット１５は、放熱フィン予備成形品よりも熱伝導率の高
い材質（例えば銅）により形成されており、並んで配置
された複数枚の放熱フィン１５ａ…の隣接する２枚の放
熱フィン１５ａ，１５ａがそれぞれ連結部１５ｂ…，１
５ｃ…を介して連結された構造を有している。言い換え
ると、この放熱フィンユニット１５は、一枚の銅板が折
り曲げられたいわゆる蛇腹形状を有している。この放熱
フィンユニット１５の放熱フィン１５ａ…も図２に示す
放熱フィン５…と同様に、放熱フィン１５ａの高さＨ２
と隣り合う放熱フィン１５ａ，１５ａの間隙寸法Ｇ２と
の比率（トング比：Ｈ２／Ｇ２）が１０以上であり、押
出し成形法では成形することができない形状である。放
熱フィンユニット１５は、放熱フィンユニット１５の一
方の側部に位置する複数の連結部１５ｂ…が複数の位置
決め溝１４ａ…に嵌合された状態でフィン固定部１４に
溶接技術や溶着技術を用いて固定されている。この例で
は、押出し成形法により成形したヒートシンク予備成形
品１１に放熱フィンユニット１５を固定することによ
り、押出し成形法では成形することができない形状の複
数枚の放熱フィン１５ａ…を有する冷却ファン装着型ヒ
ートシンクの製造が可能になる。
【００１２】なお、この例では、蛇腹形状の放熱フィン
ユニットをヒートシンク予備成形品１１のフィン固定部
１４に固定して、複数枚の放熱フィン１５ａ…をベース
１２に設けたが、それぞれ別体の複数枚の放熱フィンを
ベース１２のフィン固定部１４に固定するようにしても
構わない。
【００１３】また、上記各例では、押出し成形法により
ヒートシンク予備成形品を成形する例を示したが、押出
し成形法に限らず、鋳造法または鍛造法によりヒートシ
ンク予備成形品を成形する場合にも、本発明の製造方法
を適用できるのは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、鋳造法、鍛造法または
押出し成形法では成形することができないまたは成形す
ることが難しい形状の複数枚の放熱フィンを有する冷却
ファン装着型ヒートシンクを製造することができる。特
に本発明によれば、鋳造法，鍛造法または押出し成形法
を製造の基本工程に用いているので、冷却ファン装着型
ヒートシンクを低価格で比較的容易に製造することがで
きる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の製造方法を説明するた
めに用いるヒートシンク予備成形品の断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態の方法で製造した冷却フ
ァン装着型ヒートシンクの断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の製造方法を説明する
ために用いるヒートシンク予備成形品の断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の方法で製造した冷却
ファン装着型ヒートシンクの断面図である。
【図５】一般的な冷却ファン装着型ヒートシンクを用い
た電子部品冷却装置の平面図である。
【図６】一般的な冷却ファン装着型ヒートシンクを用い
た電子部品冷却装置の側面図である。
【符号の説明】
１，１１ ヒートシンク予備成形品 ２，１２ ベース ３，１３ ファンケース係合部 ４ 放熱フィン形成部 ５，１５ａ 放熱フィン １４ フィン固定部 １４ａ 位置決め溝 １５ 放熱フィンユニット １５ｂ，１５ｃ 連結部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 晴久 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山 洋電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA01 AA05

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースと、前記ベースに対して設けられ
    た複数枚の放熱フィンと、前記複数枚の放熱フィン及び
    前記ベースを強制的に冷却するための冷却ファンのファ
    ンケースを係合するためのファンケース係合部とを備え
    た冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法であって、 鋳造法、鍛造法または押出し成形法により前記ベースと
    前記ファンケース係合部と、前記複数枚の放熱フィンを
    後の切削加工により形成するために用いる放熱フィン形
    成部とを一体に備えたヒートシンク予備成形品を成形
    し、 前記鋳造法、鍛造法または押出し成形法により成形する
    ことができないまたは成形することが難しい形状または
    大きなトング比を有する前記複数枚の放熱フィンを、前
    記放熱フィン形成部に前記切削加工を施して形成するこ
    とを特徴とする冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方
    法。
  2. 【請求項２】 ベースと、前記ベースに対して設けられ
    た複数枚の放熱フィンと、前記複数枚の放熱フィン及び
    前記ベースを強制的に冷却するための冷却ファンのファ
    ンケースを係合するためのファンケース係合部とを備え
    た冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法であって、 鋳造法、鍛造法または押出し成形法により前記ベース
    と、前記ファンケース係合部と、前記複数枚の放熱フィ
    ンを固定するためのフィン固定部とを備えたヒートシン
    ク予備成形品を成形し、 前記鋳造法、鍛造法または押出し成形法により成形する
    ことができないまたは成形することが難しい形状または
    大きなトング比を有する前記複数枚の放熱フィンを前記
    ヒートシンク予備成形品の前記フィン固定部に固定する
    ことを特徴とする冷却ファン装着型ヒートシンクの製造
    方法。
  3. 【請求項３】 前記複数枚の放熱フィンは、並んで配置
    された前記複数枚の放熱フィンの隣接する２枚の放熱フ
    ィンがそれぞれ連結部を介して連結された放熱フィンユ
    ニットとして構成されていることを特徴とする請求項２
    に記載の冷却ファン装着型ヒートシンクの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ヒートシンク予備成形品の前記フィ
    ン固定部には、前記放熱フィンユニットを位置決めする
    ための複数の位置決め溝が成形されており、前記放熱フ
    ィンユニットの一方の側部に位置する前記複数の連結部
    が前記複数の位置決め溝に嵌合された状態で前記放熱フ
    ィンユニットが前記フィン固定部に固定されることを特
    徴とする請求項３に記載の冷却ファン装着型ヒートシン
    クの製造方法。
  5. 【請求項５】 前記放熱フィンユニットは前記放熱フィ
    ン予備成形品よりも熱伝導率の高い材料により一体に形
    成されている請求項２に記載の冷却ファン装着型ヒート
    シンクの製造方法。
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