JP2001308232A - ヒートシンクおよびその製造方法 - Google Patents
ヒートシンクおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生産性に優れた押出形材であって、従来より
もフィンの総表面積が拡大されて放熱性能の優れたヒー
トシンク、およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板11上に多数の薄板状フィン12、13が
並設されたヒートシンクであって、前記フィン13の少な
くとも先端部に、押出方向で断面形状が波打つように変
化する波打部13aが形成されている。前記波打部13aは、
押出用ダイス20のベアリング部22におけるアルミニウム
押出材料３の流速を、ベアリング長さＬ1、Ｌ2の差また
はバッフルプレート40の形状により、フィン基部よりも
フィン先端部で速くなるように制御することによって形
成する。あるいは、押出後の冷却速度がフィン基部より
もフィン先端部で速くなるように冷却することによって
形成する。
もフィンの総表面積が拡大されて放熱性能の優れたヒー
トシンク、およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板11上に多数の薄板状フィン12、13が
並設されたヒートシンクであって、前記フィン13の少な
くとも先端部に、押出方向で断面形状が波打つように変
化する波打部13aが形成されている。前記波打部13aは、
押出用ダイス20のベアリング部22におけるアルミニウム
押出材料３の流速を、ベアリング長さＬ1、Ｌ2の差また
はバッフルプレート40の形状により、フィン基部よりも
フィン先端部で速くなるように制御することによって形
成する。あるいは、押出後の冷却速度がフィン基部より
もフィン先端部で速くなるように冷却することによって
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、基板上に多数の
薄板状フィンが並設されたヒートシンクおよびその製造
方法に関する。
薄板状フィンが並設されたヒートシンクおよびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器等に用いられる放熱部材の一つ
に、放熱基板上に多数の薄板状のフィンが並行して設け
られたアルミニウム製ヒートシンクがある。このような
形状の放熱部材は、少ない工程で製作できるというメリ
ットから押出材が用いられることが多く、基板とフィン
とを別途製作してこれらを嵌合、カシメ、ろう付等によ
り一体化するよりも低コストで製作できる。
に、放熱基板上に多数の薄板状のフィンが並行して設け
られたアルミニウム製ヒートシンクがある。このような
形状の放熱部材は、少ない工程で製作できるというメリ
ットから押出材が用いられることが多く、基板とフィン
とを別途製作してこれらを嵌合、カシメ、ろう付等によ
り一体化するよりも低コストで製作できる。
【０００３】一方、近年の電子機器における発熱量の増
大と製品の小型化により、優れた放熱性能を有するヒー
トシンクが求められている。前記ヒートシンクでは、ト
ング比を高くフィンピッチを狭くすれば、フィンの総表
面積、即ち放熱面積が拡大されて放熱性能を向上させる
ことができる。
大と製品の小型化により、優れた放熱性能を有するヒー
トシンクが求められている。前記ヒートシンクでは、ト
ング比を高くフィンピッチを狭くすれば、フィンの総表
面積、即ち放熱面積が拡大されて放熱性能を向上させる
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、押出成形では
トング比およびフィンピッチに限界があるため、これら
の設定のみでは十分に放熱性能の向上を図ることができ
ない。
トング比およびフィンピッチに限界があるため、これら
の設定のみでは十分に放熱性能の向上を図ることができ
ない。
【０００５】この発明は、上述の技術背景に鑑み、生産
性に優れた押出形材であって、従来よりもフィンの総表
面積が拡大されて放熱性能の優れたヒートシンク、およ
びその製造方法の提供を目的とする。
性に優れた押出形材であって、従来よりもフィンの総表
面積が拡大されて放熱性能の優れたヒートシンク、およ
びその製造方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のヒートシンク
は、前記目的を達成するために、アルミニウム押出形材
からなり、基板（11）上に多数の薄板状フィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクであって、前記フィン
（13）の少なくとも先端部に、押出方向で断面形状が波
打つように変化する波打部（13a）が形成されているこ
とを基本要旨とする。
は、前記目的を達成するために、アルミニウム押出形材
からなり、基板（11）上に多数の薄板状フィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクであって、前記フィン
（13）の少なくとも先端部に、押出方向で断面形状が波
打つように変化する波打部（13a）が形成されているこ
とを基本要旨とする。
【０００７】また、前記ヒートシンクにおいて、 両端
のフィン（12）には波打部が形成されていないことが好
ましい。
のフィン（12）には波打部が形成されていないことが好
ましい。
【０００８】また、この発明の一つのヒートシンクの製
造方法は、基板（11）上に多数の薄板状のフィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシンクの
外周部を成形するダイス（20）のベアリング部（20）か
らアルミニウム押出材料（３）を押出すことにより製造
する方法において、前記ダイス（20）のベアリング部
（22）におけるアルミニウム押出材料（３）の流速を、
フィン基部よりもフィン先端部で速くなるように制御す
ることを基本要旨とする。
造方法は、基板（11）上に多数の薄板状のフィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシンクの
外周部を成形するダイス（20）のベアリング部（20）か
らアルミニウム押出材料（３）を押出すことにより製造
する方法において、前記ダイス（20）のベアリング部
（22）におけるアルミニウム押出材料（３）の流速を、
フィン基部よりもフィン先端部で速くなるように制御す
ることを基本要旨とする。
【０００９】また、前記ヒートシンクの製造方法におけ
る前記押出材料（３）の流速制御は、前記ダイス（20）
のベアリング長さを、フィン基部（Ｌ2）で長く、フィ
ン先端部（Ｌ1）で短く形成することにより行うこと、
あるいは前記ダイス（20）の後部に、コンテナ（30）内
の押出材料（３）をダイス（20）に導く通路孔（41）を
有するバッフルプレート（40）を配置し、このバッフル
プレート（40）の通路孔（41）によって、押出材料
（３）の流れ抵抗を、フィン先端側で小さく、フィン基
部側で大きくすることにより行うことが好ましい。
る前記押出材料（３）の流速制御は、前記ダイス（20）
のベアリング長さを、フィン基部（Ｌ2）で長く、フィ
ン先端部（Ｌ1）で短く形成することにより行うこと、
あるいは前記ダイス（20）の後部に、コンテナ（30）内
の押出材料（３）をダイス（20）に導く通路孔（41）を
有するバッフルプレート（40）を配置し、このバッフル
プレート（40）の通路孔（41）によって、押出材料
（３）の流れ抵抗を、フィン先端側で小さく、フィン基
部側で大きくすることにより行うことが好ましい。
【００１０】この発明のもう一つのヒートシンクの製造
方法は、基板（11）上に多数の薄板状のフィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシンクの
外周部を成形するダイス（20）のベアリング部（20）か
らアルミニウム押出材料（３）を押出すことにより製造
する方法において、押出後の冷却速度がフィン基部より
もフィン先端部で速くなるように冷却することを基本要
旨とする。
方法は、基板（11）上に多数の薄板状のフィン（12）
（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシンクの
外周部を成形するダイス（20）のベアリング部（20）か
らアルミニウム押出材料（３）を押出すことにより製造
する方法において、押出後の冷却速度がフィン基部より
もフィン先端部で速くなるように冷却することを基本要
旨とする。
【００１１】また、前記ヒートシンクの製造方法におい
て、前記ダイス（20）のベアリング部（22）のベアリン
グ幅は、フィン先端部（Ｍ1）で狭くフィン基部（Ｍ2）
で広く形成されていることが好ましく、さらに前記ダイ
ス（20）のベアリング部（22）におけるアルミニウム押
出材料（３）の流速を、フィン基部（Ｌ2）よりもフィ
ン先端部（Ｌ1）で速くなるように制御することが好ま
しい。
て、前記ダイス（20）のベアリング部（22）のベアリン
グ幅は、フィン先端部（Ｍ1）で狭くフィン基部（Ｍ2）
で広く形成されていることが好ましく、さらに前記ダイ
ス（20）のベアリング部（22）におけるアルミニウム押
出材料（３）の流速を、フィン基部（Ｌ2）よりもフィ
ン先端部（Ｌ1）で速くなるように制御することが好ま
しい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、この発明のヒートシンク
の一実施形態を示す。
の一実施形態を示す。
【００１３】前記ヒートシンク（１）は、アルミニウム
押出形材を所要長さに切断して製作されたものであり、
厚肉の基板（11）上に多数の薄板状フィン（12）（13）
が所定間隔で並設されている。これらの多数のフィンの
うち、両端のフィン（12）（12）を除く中間のフィン
（13）の先端部には、押出方向で断面形状が波打つよう
に変化する波打部（13a）が形成され、基板（11）に近
いフィン基部（13b）は波打たず押出方向で等しい断面
形状を有する。一方、両端のフィン（12）（12には波打
部が形成されていないストレート板である。
押出形材を所要長さに切断して製作されたものであり、
厚肉の基板（11）上に多数の薄板状フィン（12）（13）
が所定間隔で並設されている。これらの多数のフィンの
うち、両端のフィン（12）（12）を除く中間のフィン
（13）の先端部には、押出方向で断面形状が波打つよう
に変化する波打部（13a）が形成され、基板（11）に近
いフィン基部（13b）は波打たず押出方向で等しい断面
形状を有する。一方、両端のフィン（12）（12には波打
部が形成されていないストレート板である。
【００１４】前記波打部（13a）はフィン（13）の表面
積を拡大して放熱性能を高めている。前記波打部（13
a）は、フィンの少なくとも先端部に形成されていれば
表面積を拡大できる。また、両端のフィン（12）（12）
に波打部を形成せずにストレート板とすることでヒート
シンクは所定の外形寸法に定まり凹凸もないから、強制
空冷のためにフードを被せる等、他部品を組付ける場合
にも、部品同士が干渉することなく円滑に組付けること
ができる。また、両端のフィンはストレート板の方が外
観が良いので、他部品と組付けない場合に両端にストレ
ート板を選択することは自由である。無論、他部品を組
付ける場合にも、組付に支障を来さない限り両端のフィ
ンに波打部を形成することも自由である。
積を拡大して放熱性能を高めている。前記波打部（13
a）は、フィンの少なくとも先端部に形成されていれば
表面積を拡大できる。また、両端のフィン（12）（12）
に波打部を形成せずにストレート板とすることでヒート
シンクは所定の外形寸法に定まり凹凸もないから、強制
空冷のためにフードを被せる等、他部品を組付ける場合
にも、部品同士が干渉することなく円滑に組付けること
ができる。また、両端のフィンはストレート板の方が外
観が良いので、他部品と組付けない場合に両端にストレ
ート板を選択することは自由である。無論、他部品を組
付ける場合にも、組付に支障を来さない限り両端のフィ
ンに波打部を形成することも自由である。
【００１５】押出材料となるアルミニウムは、押出成形
可能で熱伝導性優れたものであれば良く、特にＪＩＳ
６０００系合金を推奨できる。
可能で熱伝導性優れたものであれば良く、特にＪＩＳ
６０００系合金を推奨できる。
【００１６】この発明のフィンに波打部を有するヒート
シンク（１）は、図２および図３に示されるように、ダ
イス（20）、コンテナ（30）、およびダイス（20）とコ
ンテナ（30）の間に介在するバッフルプレート（40）を
備えた押出装置（２）によって次に示す方法で製造され
る。
シンク（１）は、図２および図３に示されるように、ダ
イス（20）、コンテナ（30）、およびダイス（20）とコ
ンテナ（30）の間に介在するバッフルプレート（40）を
備えた押出装置（２）によって次に示す方法で製造され
る。
【００１７】なお、図示説明の便宜上、図２、３に示す
ダイス（20）のベアリング部形状は、前記ヒートシンク
（１）の外周形状を厳密に表すものではない。フィン
数、トング比、フィンピッチが厳密には一致していな
い。
ダイス（20）のベアリング部形状は、前記ヒートシンク
（１）の外周形状を厳密に表すものではない。フィン
数、トング比、フィンピッチが厳密には一致していな
い。
【００１８】前記ダイス（20）には、その後端部位置に
おいて押出材料（３）を溜める凹陥状の材料溜め（21）
が形成され、この材料溜め（21）に臨んで前記ヒートシ
ンク（１）の横断面外周形状に対応する内周形状のベア
リング部（22）が設けられている。このベアリング部
（22）に囲まれた成形孔（23）を押出材料（３）が通過
することにより上記のような横断面外周形状のヒートシ
ンク（１）が押出成形される。
おいて押出材料（３）を溜める凹陥状の材料溜め（21）
が形成され、この材料溜め（21）に臨んで前記ヒートシ
ンク（１）の横断面外周形状に対応する内周形状のベア
リング部（22）が設けられている。このベアリング部
（22）に囲まれた成形孔（23）を押出材料（３）が通過
することにより上記のような横断面外周形状のヒートシ
ンク（１）が押出成形される。
【００１９】前記バッフルプレート（40）には、押出材
料（３）が通過する通路孔（31）が前後方向に貫通して
設けられ、バッフルプレート（40）をダイス（20）とコ
ンテナ（30）との間に介在させるように三者を組み合わ
せた際、前記通路孔（41）の前端開口は、ダイス（20）
の材料溜め（21）に面して開放され、またその後端開口
は、コンテナ（30）のビレット孔（31）内に面して開放
されるように形成されている。そして、コンテナ（30）
から押出さ装填された押出材料（３）は、通路孔（31）
を通過する間にその形状に応じた流速分布に制御されて
ダイス（20）のベアリング部（22）に導かれる。
料（３）が通過する通路孔（31）が前後方向に貫通して
設けられ、バッフルプレート（40）をダイス（20）とコ
ンテナ（30）との間に介在させるように三者を組み合わ
せた際、前記通路孔（41）の前端開口は、ダイス（20）
の材料溜め（21）に面して開放され、またその後端開口
は、コンテナ（30）のビレット孔（31）内に面して開放
されるように形成されている。そして、コンテナ（30）
から押出さ装填された押出材料（３）は、通路孔（31）
を通過する間にその形状に応じた流速分布に制御されて
ダイス（20）のベアリング部（22）に導かれる。
【００２０】前記ヒートシンク（１）のフィン（13）の
波打部（13a）は、前記ダイス（20）のベアリング部（2
2）やバッフルプレート（40）の通路孔（41）の形状を
変化させることにより、押出材料（３）の流速を制御
し、あるいはフィンの冷却速度を制御することによって
形成される。波打部（13a）を形成する３つの具体例を
示す。 （製造方法１）ダイス(20)のベアリング部（22）におい
て、フィンの先端部（22a）のベアリング長さ（Ｌ1）を
基部（22b）のベアリング長さ（Ｌ2）よりも短く形成し
て、ベアリング部（22）通過時の押出材料（３）の流速
がフィンの先端部（22a）で速く、基部（22b）で遅くな
るように制御する。
波打部（13a）は、前記ダイス（20）のベアリング部（2
2）やバッフルプレート（40）の通路孔（41）の形状を
変化させることにより、押出材料（３）の流速を制御
し、あるいはフィンの冷却速度を制御することによって
形成される。波打部（13a）を形成する３つの具体例を
示す。 （製造方法１）ダイス(20)のベアリング部（22）におい
て、フィンの先端部（22a）のベアリング長さ（Ｌ1）を
基部（22b）のベアリング長さ（Ｌ2）よりも短く形成し
て、ベアリング部（22）通過時の押出材料（３）の流速
がフィンの先端部（22a）で速く、基部（22b）で遅くな
るように制御する。
【００２１】一般に押出成形では、ベアリング部におけ
る押出材料（３）の流速が速くなると、押出材の形状安
定性が低下して変形しやすくなる。高トング比で薄肉の
フィン（13）では、厚肉の基板（11）よりもその傾向が
顕著であり、かつ基板（11）から離れたフィンの先端部
ほど形状安定性が低下する。この発明では、フィン先端
部（22a）の流速を速くすることによって意図的に形状
安定性を低下させ、波打つように変形させる。
る押出材料（３）の流速が速くなると、押出材の形状安
定性が低下して変形しやすくなる。高トング比で薄肉の
フィン（13）では、厚肉の基板（11）よりもその傾向が
顕著であり、かつ基板（11）から離れたフィンの先端部
ほど形状安定性が低下する。この発明では、フィン先端
部（22a）の流速を速くすることによって意図的に形状
安定性を低下させ、波打つように変形させる。
【００２２】ベアリング長さの比率（Ｌ1：Ｌ2）は、十
分に波打たせるためにフィン先端部（Ｌ1）と基部
（Ｌ2）とで１：１．２５〜４．０が好ましい。特に好
ましい比率（Ｌ1：Ｌ2）は１：２．０〜３．０である。 （製造方法２）本実施形態では、製造方法１と同様にダ
イス（20）ベアリング部（22）通過時の押出材料の流速
を制御するが、バッフルプレート（40）の通路孔（41）
の形状によって、コンテナ（30）から押出される押出材
料（３）の流れ抵抗を部分的に変化させることによって
流速を制御する。
分に波打たせるためにフィン先端部（Ｌ1）と基部
（Ｌ2）とで１：１．２５〜４．０が好ましい。特に好
ましい比率（Ｌ1：Ｌ2）は１：２．０〜３．０である。 （製造方法２）本実施形態では、製造方法１と同様にダ
イス（20）ベアリング部（22）通過時の押出材料の流速
を制御するが、バッフルプレート（40）の通路孔（41）
の形状によって、コンテナ（30）から押出される押出材
料（３）の流れ抵抗を部分的に変化させることによって
流速を制御する。
【００２３】前記押出装置（２）では、通常バッフルプ
レート（40）の通路孔（41）寸法ととダイス（20）の材
料溜め（21）の開口部寸法とを一致させると（図２の位
置Ａ）、ベアリング部（22）のどの部分にも均一な流速
で材料を導入させことができる。図２に示す例では、通
路孔（41）の開口寸法をダイス（20）の材料溜め（21）
よりも小さくして、材料溜め（21）の開口面上に通路孔
（41）の内壁を突出させて（図２の位置Ｂ）、材料溜め
（21）の開口部を部分的に塞いでいる。この部分的閉塞
によって押出材料（３）の流れが迂回して流れ抵抗が大
きくなり、ベアリング部（22）通過時の流速が遅くな
る。材料溜め（21）の開口部における閉塞位置によって
流速を遅くする部分を設定し、閉塞量によって遅らせる
度合いを設定することができる。図２の例では、ベアリ
ング部（22）の基板（22c）側で通路孔（41）寸法を小
さく形成し、基板（22c）部分が隠れる程度に部分閉塞
することによって、基板（22c）からフィンの基部（22
b）に至る部分の流速を遅らせることとし、相対的にフ
ィン先端部（22a）における流速を速くしている。
レート（40）の通路孔（41）寸法ととダイス（20）の材
料溜め（21）の開口部寸法とを一致させると（図２の位
置Ａ）、ベアリング部（22）のどの部分にも均一な流速
で材料を導入させことができる。図２に示す例では、通
路孔（41）の開口寸法をダイス（20）の材料溜め（21）
よりも小さくして、材料溜め（21）の開口面上に通路孔
（41）の内壁を突出させて（図２の位置Ｂ）、材料溜め
（21）の開口部を部分的に塞いでいる。この部分的閉塞
によって押出材料（３）の流れが迂回して流れ抵抗が大
きくなり、ベアリング部（22）通過時の流速が遅くな
る。材料溜め（21）の開口部における閉塞位置によって
流速を遅くする部分を設定し、閉塞量によって遅らせる
度合いを設定することができる。図２の例では、ベアリ
ング部（22）の基板（22c）側で通路孔（41）寸法を小
さく形成し、基板（22c）部分が隠れる程度に部分閉塞
することによって、基板（22c）からフィンの基部（22
b）に至る部分の流速を遅らせることとし、相対的にフ
ィン先端部（22a）における流速を速くしている。
【００２４】なお、本実施形態では、押出材料（３）の
流れ抵抗を大きくするために通路孔（41）の開口面積を
小さくして流れを迂回させているが、流れ抵抗を変化さ
せる手段は図示例に限定されない。通路孔内に突起を形
成しても迂回させることができるし、通路孔の内壁を部
分的に傾斜させることによっても流れ抵抗を変化させる
ことができる。 （製造例３）この実施形態では、フィン（13）の先端部
（13a）と基部（13b）とで押出後の冷却速度を変化させ
ることにより波打部を形成する。
流れ抵抗を大きくするために通路孔（41）の開口面積を
小さくして流れを迂回させているが、流れ抵抗を変化さ
せる手段は図示例に限定されない。通路孔内に突起を形
成しても迂回させることができるし、通路孔の内壁を部
分的に傾斜させることによっても流れ抵抗を変化させる
ことができる。 （製造例３）この実施形態では、フィン（13）の先端部
（13a）と基部（13b）とで押出後の冷却速度を変化させ
ることにより波打部を形成する。
【００２５】図３に示すように、ダイス（20）のベアリ
ング部（22）においてフィン先端部（22a）のベアリン
グ幅（Ｍ1）で狭く、基部（22b）のベアリング幅
（Ｍ2）を広くすると、押出されたヒートシンク（１）
のフィン（13）は先端部（13a）で薄く基部（13b）で厚
くなる。この肉厚の差により、フィンの先端部（13a）
の方が速く冷却され、冷却速度の遅い基部（13b）との
収縮率の差により波打部（13a）が形成される。
ング部（22）においてフィン先端部（22a）のベアリン
グ幅（Ｍ1）で狭く、基部（22b）のベアリング幅
（Ｍ2）を広くすると、押出されたヒートシンク（１）
のフィン（13）は先端部（13a）で薄く基部（13b）で厚
くなる。この肉厚の差により、フィンの先端部（13a）
の方が速く冷却され、冷却速度の遅い基部（13b）との
収縮率の差により波打部（13a）が形成される。
【００２６】ベアリング幅の比率（Ｍ1：Ｍ2）は、十分
に波打たせるためにフィン先端部（Ｍ1）と基部（Ｍ2）
とで１：１．２〜３．０が好ましい。特に好ましい比率
（Ｍ 1：Ｍ2）は１：１．５〜２．５である。
に波打たせるためにフィン先端部（Ｍ1）と基部（Ｍ2）
とで１：１．２〜３．０が好ましい。特に好ましい比率
（Ｍ 1：Ｍ2）は１：１．５〜２．５である。
【００２７】また、この発明では、上述の製造方法１と
製造方法２とを組合わせてベアリング長さとバッフルプ
レートとの両者で押出材の流速制御を行うこともでき
る。さらに、これらの流速制御と製造方法３のフィンの
冷却速度差とを組合わせることもできる。複数の方法を
組み合わせることにより、波打部の位置や変形量の設定
が容易になる。
製造方法２とを組合わせてベアリング長さとバッフルプ
レートとの両者で押出材の流速制御を行うこともでき
る。さらに、これらの流速制御と製造方法３のフィンの
冷却速度差とを組合わせることもできる。複数の方法を
組み合わせることにより、波打部の位置や変形量の設定
が容易になる。
【００２８】
【実施例】押出材料としてＪＩＳ ６０６３アルミニウ
ム合金を用い、上述の製造例１〜３の３種の方法に基づ
いて図１に示すヒートシンク（１）を製作した。製作し
たヒートシンク（１）の寸法は、基板（11）の幅（Ｗ）
が６０mm、基板（11）の厚さ（Ｔ1）が５mm、フィン（1
2）（13）の高さ（Ｔ2）が６０mm、フィン（12）（13）
の厚さ（Ｆ1）は先端部で１．０mm、フィンピッチ
（Ｆ2）が４mmである。 （実施例１）上述の製造方法１の方法に基づいて押出形
材を製作した。ダイス（20）は、両端のフィン（12）を
除く中間のフィン（13）のベアリング長さを、フィンの
先端部（22a）で２．０mmで一定とし、基部（22b）との
比率（Ｌ1：Ｌ2）を１：１．５、１：２．５、１：３．
５の３種類に形成し、両端のフィン（12）については中
間のフィン（13）の基部と同寸で先端部まで同じ長さに
形成した。また、ベアリング幅（Ｍ1、Ｍ2）は全てのフ
ィン（12）（13）で先端部（Ｍ1）から基部（Ｍ2）まで
１．０mmの一定とし、フィン（12）（13）の肉厚は一定
とした。
ム合金を用い、上述の製造例１〜３の３種の方法に基づ
いて図１に示すヒートシンク（１）を製作した。製作し
たヒートシンク（１）の寸法は、基板（11）の幅（Ｗ）
が６０mm、基板（11）の厚さ（Ｔ1）が５mm、フィン（1
2）（13）の高さ（Ｔ2）が６０mm、フィン（12）（13）
の厚さ（Ｆ1）は先端部で１．０mm、フィンピッチ
（Ｆ2）が４mmである。 （実施例１）上述の製造方法１の方法に基づいて押出形
材を製作した。ダイス（20）は、両端のフィン（12）を
除く中間のフィン（13）のベアリング長さを、フィンの
先端部（22a）で２．０mmで一定とし、基部（22b）との
比率（Ｌ1：Ｌ2）を１：１．５、１：２．５、１：３．
５の３種類に形成し、両端のフィン（12）については中
間のフィン（13）の基部と同寸で先端部まで同じ長さに
形成した。また、ベアリング幅（Ｍ1、Ｍ2）は全てのフ
ィン（12）（13）で先端部（Ｍ1）から基部（Ｍ2）まで
１．０mmの一定とし、フィン（12）（13）の肉厚は一定
とした。
【００２９】これら３種類のダイス（20）を用いて押出
し、適宜長さに切断してヒートシンク（１）を製作し
た。３種類のヒートシンクは、両端のフィン（12）（1
2）はストレート板に形成され、中間のフィン（13）に
はいずれも先端部に波打部（13）が形成されていた。ま
た、ベアリング長さの比率（Ｌ1：Ｌ2）が大きいほど、
大きく波打つものであった。
し、適宜長さに切断してヒートシンク（１）を製作し
た。３種類のヒートシンクは、両端のフィン（12）（1
2）はストレート板に形成され、中間のフィン（13）に
はいずれも先端部に波打部（13）が形成されていた。ま
た、ベアリング長さの比率（Ｌ1：Ｌ2）が大きいほど、
大きく波打つものであった。
【００３０】（実施例２）上述の製造方法２の方法に基
づいて押出形材を製作した。ダイス（20）は、全てのフ
ィン（12）（13）について、ベアリング長さ（Ｌ1、
Ｌ2）を３．０mm、ベアリング幅（Ｍ1、Ｍ2）を１．０m
mの一定値とした。バッフルプレート（40）は、通路孔
（41）を、ダイス（20）の材料溜め（21）の開口部より
も小さく形成して内壁が図２の位置Ｂとなるものを使用
し、前記開口部の基板側に突出させて押出材料（３）の
流れを矢印のように迂回させたところ、全てのフィンの
先端部に波打部が形成された。 （実施例３）上述の製造方法３の方法に基づいて押出形
材を製作した。ダイス（20）は、両端のフィン（12）を
除く中間のフィン（13）について、先端部（22a）のベ
アリング幅（Ｍ1）を１．０mm、基部（22b）のベアリン
グ幅（Ｍ2）との比率（Ｍ1：Ｍ2）を１：１．２、１：
１．３、１：１．５の３種類に形成し、両端のフィン
（12）については中間のフィン（13）の基部と同一幅に
形成した。即ち、中間のフィン（13）は、肉厚が先端部
で薄く基部で厚く形成されるように、ベアリング幅（Ｍ
1、Ｍ2）を設定した。また、全てのフィン（12）（13）
のベアリング長さは、先端部（Ｌ1）から基部（Ｌ2）ま
で一定値とした。
づいて押出形材を製作した。ダイス（20）は、全てのフ
ィン（12）（13）について、ベアリング長さ（Ｌ1、
Ｌ2）を３．０mm、ベアリング幅（Ｍ1、Ｍ2）を１．０m
mの一定値とした。バッフルプレート（40）は、通路孔
（41）を、ダイス（20）の材料溜め（21）の開口部より
も小さく形成して内壁が図２の位置Ｂとなるものを使用
し、前記開口部の基板側に突出させて押出材料（３）の
流れを矢印のように迂回させたところ、全てのフィンの
先端部に波打部が形成された。 （実施例３）上述の製造方法３の方法に基づいて押出形
材を製作した。ダイス（20）は、両端のフィン（12）を
除く中間のフィン（13）について、先端部（22a）のベ
アリング幅（Ｍ1）を１．０mm、基部（22b）のベアリン
グ幅（Ｍ2）との比率（Ｍ1：Ｍ2）を１：１．２、１：
１．３、１：１．５の３種類に形成し、両端のフィン
（12）については中間のフィン（13）の基部と同一幅に
形成した。即ち、中間のフィン（13）は、肉厚が先端部
で薄く基部で厚く形成されるように、ベアリング幅（Ｍ
1、Ｍ2）を設定した。また、全てのフィン（12）（13）
のベアリング長さは、先端部（Ｌ1）から基部（Ｌ2）ま
で一定値とした。
【００３１】これら３種類のダイス（20）を用いて押出
し、適宜長さに切断してヒートシンク（１）を製作し
た。３種類のヒートシンクは、両端のフィン（12）（1
2）はストレート板に形成され、中間のフィン（13）に
はいずれも先端部に波打部（13）が形成されていた。ま
た、ベアリング幅の比率（Ｍ1：Ｍ2）が大きいほど、大
きく波打つものであった。
し、適宜長さに切断してヒートシンク（１）を製作し
た。３種類のヒートシンクは、両端のフィン（12）（1
2）はストレート板に形成され、中間のフィン（13）に
はいずれも先端部に波打部（13）が形成されていた。ま
た、ベアリング幅の比率（Ｍ1：Ｍ2）が大きいほど、大
きく波打つものであった。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のヒート
シンクは、アルミニウム押出形材からなり、基板上に多
数の薄板状フィンが並設されたヒートシンクであって、
前記フィンの少なくとも先端部に、押出方向で断面形状
が波打つように変化する波打部が形成されているから、
フィンの表面積が拡大されて放熱性能が向上する。
シンクは、アルミニウム押出形材からなり、基板上に多
数の薄板状フィンが並設されたヒートシンクであって、
前記フィンの少なくとも先端部に、押出方向で断面形状
が波打つように変化する波打部が形成されているから、
フィンの表面積が拡大されて放熱性能が向上する。
【００３３】また、両端のフィンに波打部が形成されて
いない場合は、ヒートシンクの外形寸法が所定値となり
かつ凹凸もないので、他部品との組付けが容易である。
また外観も良い。
いない場合は、ヒートシンクの外形寸法が所定値となり
かつ凹凸もないので、他部品との組付けが容易である。
また外観も良い。
【００３４】この発明のヒートシンクは製造方法は、前
記ヒートシンクを、該ヒートシンクの外周部を成形する
ダイスのベアリング部からアルミニウム押出材料を押出
すことにより製造する方法において、前記ダイスのベア
リング部におけるアルミニウム押出材料の流速を、フィ
ン基部よりもフィン先端部で速くなるように制御するか
ら、流速の速い先端部で形状安定性が低下して波打つよ
うに変形し、押出のみによって表面積が拡大された波打
部を形成することができる。従って、優れた放熱性能を
有するヒートシンクを低コストで生産することができ
る。
記ヒートシンクを、該ヒートシンクの外周部を成形する
ダイスのベアリング部からアルミニウム押出材料を押出
すことにより製造する方法において、前記ダイスのベア
リング部におけるアルミニウム押出材料の流速を、フィ
ン基部よりもフィン先端部で速くなるように制御するか
ら、流速の速い先端部で形状安定性が低下して波打つよ
うに変形し、押出のみによって表面積が拡大された波打
部を形成することができる。従って、優れた放熱性能を
有するヒートシンクを低コストで生産することができ
る。
【００３５】特に、前記押出材料の流速制御は、前記ダ
イスのベアリング長さを、フィン基部で長く、フィン先
端部で短く形成することにより行うことにより、あるい
は前記ダイスの後部に、コンテナ内の押出材料をダイス
に導く通路孔を有するバッフルプレートを配置し、この
バッフルプレートの通路孔によって、押出材料の流れ抵
抗を、フィン先端側で小さく、フィン基部側で大きくす
ることにより行うことにより、容易に実施できる。
イスのベアリング長さを、フィン基部で長く、フィン先
端部で短く形成することにより行うことにより、あるい
は前記ダイスの後部に、コンテナ内の押出材料をダイス
に導く通路孔を有するバッフルプレートを配置し、この
バッフルプレートの通路孔によって、押出材料の流れ抵
抗を、フィン先端側で小さく、フィン基部側で大きくす
ることにより行うことにより、容易に実施できる。
【００３６】また、この発明の他のヒートシンクの製造
方法は、前記ヒートシンクをを、該ヒートシンクの外周
部を成形するダイスのベアリング部からアルミニウム押
出材料を押出すことにより製造する方法において、押出
後の冷却速度がフィン基部よりもフィン先端部で速くな
るように冷却するものであるから、冷却速度の差による
収縮率の相違に基づき、冷却速度の速いフィン先端部で
波打つように変形し、押出のみによって表面積が拡大さ
れた波打部を形成することができる。従って、優れた放
熱性能を有するヒートシンクを低コストで生産すること
ができる。
方法は、前記ヒートシンクをを、該ヒートシンクの外周
部を成形するダイスのベアリング部からアルミニウム押
出材料を押出すことにより製造する方法において、押出
後の冷却速度がフィン基部よりもフィン先端部で速くな
るように冷却するものであるから、冷却速度の差による
収縮率の相違に基づき、冷却速度の速いフィン先端部で
波打つように変形し、押出のみによって表面積が拡大さ
れた波打部を形成することができる。従って、優れた放
熱性能を有するヒートシンクを低コストで生産すること
ができる。
【００３７】特に、前記ダイスのベアリング部のベアリ
ング幅を、フィン先端部で狭くフィン基部で広く形成す
ることにより、フィンの肉厚差によって冷却速度に差を
生じ、フィン先端部に波打部を形成することができる。
ング幅を、フィン先端部で狭くフィン基部で広く形成す
ることにより、フィンの肉厚差によって冷却速度に差を
生じ、フィン先端部に波打部を形成することができる。
【００３８】さらに、前記ダイスのベアリング部におけ
る流速制御を組合わせることにより、波打部の位置や変
形量の設定を容易に行える。
る流速制御を組合わせることにより、波打部の位置や変
形量の設定を容易に行える。
【図１】 この発明のヒートシンクの一実施形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 この発明のヒートシンクの製造方法の一実施
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【図３】 ヒートシンクの製造に用いるダイスを後部か
ら見た平面図である。
ら見た平面図である。
１…ヒートシンク ３…押出材料 12、13…フィン 13a…波打部（先端部） 13b…基部 20…ダイス 22…ベアリング部 40…バッフルプレート 41…通路孔 Ｌ1…フィン先端部におけるベアリング長さ Ｌ2…フィン基部におけるベアリング長さ Ｍ1…フィン先端部におけるベアリング幅 Ｍ2…フィン基部におけるベアリング幅
Claims (8)
- 【請求項１】 アルミニウム押出形材からなり、基板
（11）上に多数の薄板状フィン（12）（13）が並設され
たヒートシンクであって、前記フィン（13）の少なくと
も先端部に、押出方向で断面形状が波打つように変化す
る波打部（13a）が形成されていることを特徴とするヒ
ートシンク。 - 【請求項２】 両端のフィン（12）には波打部が形成さ
れていない請求項１に記載のヒートシンク。 - 【請求項３】 基板（11）上に多数の薄板状のフィン
（12）（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシ
ンクの外周部を成形するダイス（20）のベアリング部
（20）からアルミニウム押出材料（３）を押出すことに
より製造する方法において、 前記ダイス（20）のベアリング部（22）におけるアルミ
ニウム押出材料（３）の流速を、フィン基部よりもフィ
ン先端部で速くなるように制御することを特徴とするヒ
ートシンクの製造方法。 - 【請求項４】 前記押出材料（３）の流速制御は、前記
ダイス（20）のベアリング長さを、フィン基部（Ｌ2）
で長く、フィン先端部（Ｌ1）で短く形成することによ
り行う請求項３に記載のヒートシンクの製造方法。 - 【請求項５】 前記押出材料（３）の流速制御は、前記
ダイス（20）の後部に、コンテナ（30）内の押出材料
（３）をダイス（20）に導く通路孔（41）を有するバッ
フルプレート（40）を配置し、このバッフルプレート
（40）の通路孔（41）によって、押出材料（３）の流れ
抵抗を、フィン先端側で小さく、フィン基部側で大きく
することにより行う請求項３または４に記載のヒートシ
ンクの製造方法。 - 【請求項６】 基板（11）上に多数の薄板状のフィン
（12）（13）が並設されたヒートシンクを、該ヒートシ
ンクの外周部を成形するダイス（20）のベアリング部
（20）からアルミニウム押出材料（３）を押出すことに
より製造する方法において、 押出後の冷却速度がフィン基部よりもフィン先端部で速
くなるように冷却することを特徴とするヒートシンクの
製造方法。 - 【請求項７】 前記ダイス（20）のベアリング部（22）
のベアリング幅は、フィン先端部（Ｍ1）で狭くフィン
基部（Ｍ2）で広く形成されていることを特徴とする請
求項６に記載のヒートシンクの製造方法。 - 【請求項８】 前記ダイス（20）のベアリング部（22）
におけるアルミニウム押出材料（３）の流速を、フィン
基部（Ｌ2）よりもフィン先端部（Ｌ1）で速くなるよう
に制御する請求項６または７に記載のヒートシンクの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121997A JP4472833B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ヒートシンクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000121997A JP4472833B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ヒートシンクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001308232A true JP2001308232A (ja) | 2001-11-02 |
| JP4472833B2 JP4472833B2 (ja) | 2010-06-02 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000121997A Expired - Fee Related JP4472833B2 (ja) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | ヒートシンクおよびその製造方法 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7117928B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-10-10 | Inventor Precision Co., Ltd. | Heat sinks for a cooler |
| JP2007150268A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-06-14 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置 |
| JP2009147107A (ja) * | 2007-12-14 | 2009-07-02 | Toyota Motor Corp | 冷却フィンおよび冷却フィンの製造方法 |
| JP2011166127A (ja) * | 2010-01-12 | 2011-08-25 | Nippon Light Metal Co Ltd | 液冷一体型基板の製造方法および液冷一体型基板 |
| JP4835807B2 (ja) * | 2009-05-22 | 2011-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 熱交換器及びその製造方法 |
| WO2012158289A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Carrier Corporation | Heat sink for cooling power electronics |
| KR101218729B1 (ko) | 2011-05-13 | 2013-01-09 | 한국기계연구원 | 발광 모듈용 방열기구 조립체 및 이를 구비하는 조명 장치 |
| CN105241293A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-13 | 成都标建铝业有限公司 | 一种增强散热效果的散热器型材 |
| JP2016035981A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | 日本軽金属株式会社 | ヒートシンク |
-
2000
- 2000-04-24 JP JP2000121997A patent/JP4472833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8365409B2 (en) | 2009-05-22 | 2013-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Heat exchanger and method of manufacturing the same |
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| US9320129B2 (en) | 2010-01-12 | 2016-04-19 | Dowa Metaltech Co., Ltd. | Liquid-cooled integrated substrate and manufacturing method of liquid-cooled integrated substrate |
| KR101218729B1 (ko) | 2011-05-13 | 2013-01-09 | 한국기계연구원 | 발광 모듈용 방열기구 조립체 및 이를 구비하는 조명 장치 |
| WO2012158289A1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Carrier Corporation | Heat sink for cooling power electronics |
| JP2016035981A (ja) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | 日本軽金属株式会社 | ヒートシンク |
| CN105241293A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-13 | 成都标建铝业有限公司 | 一种增强散热效果的散热器型材 |
| CN105241293B (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-31 | 成都标建铝业有限公司 | 一种增强散热效果的散热器型材 |
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| JP4472833B2 (ja) | 2010-06-02 |
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