JP2002090079A - ヒートパイプと熱交換用部材との接合構造 - Google Patents
ヒートパイプと熱交換用部材との接合構造Info
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- 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
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐久性のある発熱材とヒートパイプとの接合
構造を提供する。 【解決手段】 Alまたはその合金製の熱交換用部材1
と、Cuまたはその合金製のヒートパイプ2を備え、前
記Alまたはその合金製の熱交換部材1と前記Cuまた
はその合金製のヒートパイプ2とが、ハンダ付けにより
一体化されているヒートパイプ2と熱交換用部材1との
接合構造において、前記Al、またはその合金製の熱交
換用部材1のうち前記Cuまたはその合金製のヒートパ
イプ2を取り付けるべき箇所に前記Cuまたはその合金
製のヒートパイプ2を嵌め込む凹溝3が形成され、その
凹溝3の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメ
ッキ部位に前記Cuまたはその合金製ヒートパイプ2が
ハンダ付けされていることを特徴とするヒートパイプ2
と熱交換用部材1との接合構造である。
構造を提供する。 【解決手段】 Alまたはその合金製の熱交換用部材1
と、Cuまたはその合金製のヒートパイプ2を備え、前
記Alまたはその合金製の熱交換部材1と前記Cuまた
はその合金製のヒートパイプ2とが、ハンダ付けにより
一体化されているヒートパイプ2と熱交換用部材1との
接合構造において、前記Al、またはその合金製の熱交
換用部材1のうち前記Cuまたはその合金製のヒートパ
イプ2を取り付けるべき箇所に前記Cuまたはその合金
製のヒートパイプ2を嵌め込む凹溝3が形成され、その
凹溝3の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメ
ッキ部位に前記Cuまたはその合金製ヒートパイプ2が
ハンダ付けされていることを特徴とするヒートパイプ2
と熱交換用部材1との接合構造である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱輸送するのに
用いられるヒートパイプと熱交換用材との接合構造に関
するものである。
用いられるヒートパイプと熱交換用材との接合構造に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子部品、特に半導体などの部品
がますます高集積化、大容量化、高速化する傾向にある
ことに伴って、電子部品の発生熱密度も増大するように
なって来ている。これに伴って、製品の誤動作、また電
子部品の破壊など種々の問題が発生することを防止する
ため、熱輸送体であるヒートパイプを使用し、積極的に
この熱を拡散、放出することが行われている。
がますます高集積化、大容量化、高速化する傾向にある
ことに伴って、電子部品の発生熱密度も増大するように
なって来ている。これに伴って、製品の誤動作、また電
子部品の破壊など種々の問題が発生することを防止する
ため、熱輸送体であるヒートパイプを使用し、積極的に
この熱を拡散、放出することが行われている。
【0003】ヒートパイプは、周知のように密閉容器
と、この容器内に注入されている作動流体とから構成さ
れているので、構造が簡単であるという特徴を有すると
ともに、熱輸送量が大きく、また可動部分がないなどの
優れた特性を有している。
と、この容器内に注入されている作動流体とから構成さ
れているので、構造が簡単であるという特徴を有すると
ともに、熱輸送量が大きく、また可動部分がないなどの
優れた特性を有している。
【0004】従来、ヒートパイプを使用した冷却システ
ムの一例として、発熱体である電子部品を、熱交換用金
属板を介してヒートパイプに接触させ、その電子部品の
発生した熱を熱交換用金属板に伝達するとともに、熱交
換用金属板に伝達された熱をヒートパイプに伝達して、
そのヒートパイプがその熱を輸送、放出するように構成
したものが知られている。そこで、放熱体とするヒート
パイプと熱交換用金属板との接着方法としては、ろう付
けが用いられている。しかし、ヒートパイプが主に銅で
出来ているのに対して、熱交換用金属板がアルミ製であ
る場合が多い。この場合、Cu、またはその合金製ヒー
トパイプとアルミ製発熱材とのろう付け強度が充分に高
くならないなどの不都合が生じる。
ムの一例として、発熱体である電子部品を、熱交換用金
属板を介してヒートパイプに接触させ、その電子部品の
発生した熱を熱交換用金属板に伝達するとともに、熱交
換用金属板に伝達された熱をヒートパイプに伝達して、
そのヒートパイプがその熱を輸送、放出するように構成
したものが知られている。そこで、放熱体とするヒート
パイプと熱交換用金属板との接着方法としては、ろう付
けが用いられている。しかし、ヒートパイプが主に銅で
出来ているのに対して、熱交換用金属板がアルミ製であ
る場合が多い。この場合、Cu、またはその合金製ヒー
トパイプとアルミ製発熱材とのろう付け強度が充分に高
くならないなどの不都合が生じる。
【0005】この問題を解決するための発明が、特開平
7−288305号公報に記載されている。これを図1
1を参照して簡単に説明すると、放熱体であるヒートパ
イプ96の一部には放熱体固定具95が設けられ、この
放熱体固定具95がネジ98により発熱体93に固定さ
れることにより、前記発熱体93とヒートパイプ96と
が固定され、発熱体93の熱が放散される。
7−288305号公報に記載されている。これを図1
1を参照して簡単に説明すると、放熱体であるヒートパ
イプ96の一部には放熱体固定具95が設けられ、この
放熱体固定具95がネジ98により発熱体93に固定さ
れることにより、前記発熱体93とヒートパイプ96と
が固定され、発熱体93の熱が放散される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の公報に記載され
た放熱体96と発熱体93とを固着するためには、ハン
ダ付けが不要となり、ロウ材の硬化する時間が必要でな
くなり、組立作業に係る時間が短縮できる。しかしなが
ら、半導体部品となる発熱体93と、放熱体となるヒー
トパイプ96とを面接触させるのみであるから、わずか
な隙間や空気層を完全には解消できず、放熱体96と発
熱体93との密着性が悪くなり、結局、放熱効率が低下
する。
た放熱体96と発熱体93とを固着するためには、ハン
ダ付けが不要となり、ロウ材の硬化する時間が必要でな
くなり、組立作業に係る時間が短縮できる。しかしなが
ら、半導体部品となる発熱体93と、放熱体となるヒー
トパイプ96とを面接触させるのみであるから、わずか
な隙間や空気層を完全には解消できず、放熱体96と発
熱体93との密着性が悪くなり、結局、放熱効率が低下
する。
【0007】この発明は、上記の技術的課題に着目して
なされたものであり、熱的特性が向上し、しかも耐久性
のあるヒートパイプと熱交換用部材との接合構造を提供
することを目的とするものである。
なされたものであり、熱的特性が向上し、しかも耐久性
のあるヒートパイプと熱交換用部材との接合構造を提供
することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、この発明は、Alまたはその合金
製熱交換用部材に亜鉛および銅をメッキして、そのメッ
キされた熱交換用部材と、銅またはその合金製のヒート
パイプとをハンダ付けして一体化する接合構造としたこ
とを特徴とするものである。具体的には、請求項1の発
明は、Cuまたはその合金製のヒートパイプと、Alま
たはその合金製の熱交換用部材とがハンダ付けにより一
体化されているヒートパイプと熱交換用部材との接合構
造において、前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイプ
を取り付けるべき箇所の表面に亜鉛および銅が順にメッ
キされ、そのメッキ部位に前記ヒートパイプがハンダ付
けされていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用
部材との接合構造である。
的を達成するために、この発明は、Alまたはその合金
製熱交換用部材に亜鉛および銅をメッキして、そのメッ
キされた熱交換用部材と、銅またはその合金製のヒート
パイプとをハンダ付けして一体化する接合構造としたこ
とを特徴とするものである。具体的には、請求項1の発
明は、Cuまたはその合金製のヒートパイプと、Alま
たはその合金製の熱交換用部材とがハンダ付けにより一
体化されているヒートパイプと熱交換用部材との接合構
造において、前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイプ
を取り付けるべき箇所の表面に亜鉛および銅が順にメッ
キされ、そのメッキ部位に前記ヒートパイプがハンダ付
けされていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用
部材との接合構造である。
【0009】したがって、請求項1の発明では、Alま
たはその合金製の熱交換用部材に予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そのメッキされた熱交換用部材の銅メッキ層
と、Cuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
たはその合金製の熱交換用部材に予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そのメッキされた熱交換用部材の銅メッキ層
と、Cuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
【0010】また、請求項2の発明は、請求項1の構成
において、前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
において、前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
【0011】したがって、請求項2の発明では、Alま
たはその合金製の熱交換用部材に、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
たはその合金製の熱交換用部材に、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
【0012】また、請求項3の発明は、請求項2の構成
において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッキ
され、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合され
ていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材と
の接合構造である。
において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッキ
され、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合され
ていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材と
の接合構造である。
【0013】したがって、請求項3の発明では、Alま
たはその合金製の熱交換用部材に形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た、熱的特性も向上する。
たはその合金製の熱交換用部材に形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た、熱的特性も向上する。
【0014】また、請求項4の発明は、Cuまたはその
合金製のヒートパイプと、Alまたはその合金製の発熱
ブロックとがハンダ付けにより一体化されているヒート
パイプと熱交換用部材との接合構造において、前記発熱
ブロックのうち前記ヒートパイプを取り付けるべき箇所
の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメッキ部
位に前記ヒートパイプがハンダ付けされていることを特
徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合構造であ
る。
合金製のヒートパイプと、Alまたはその合金製の発熱
ブロックとがハンダ付けにより一体化されているヒート
パイプと熱交換用部材との接合構造において、前記発熱
ブロックのうち前記ヒートパイプを取り付けるべき箇所
の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメッキ部
位に前記ヒートパイプがハンダ付けされていることを特
徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合構造であ
る。
【0015】したがって、請求項4の発明では、Alま
たはその合金製の発熱ブロックに予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そしてメッキされた発熱ブロックの銅メッキ
層とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
たはその合金製の発熱ブロックに予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そしてメッキされた発熱ブロックの銅メッキ
層とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
【0016】また、請求項5の発明は、請求項4の構成
において、前記発熱ブロックのうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
において、前記発熱ブロックのうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
【0017】したがって、請求項5の発明では、Alま
たはその合金製の発熱ブロックに、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
たはその合金製の発熱ブロックに、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
【0018】また、請求項6の発明は、請求項5の構成
において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッキ
され、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合され
ていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材と
の接合構造である。
において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッキ
され、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合され
ていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材と
の接合構造である。
【0019】したがって、請求項6の発明では、Alま
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た熱的特性も向上する。
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た熱的特性も向上する。
【0020】また、請求項7の発明は、Cuまたはその
合金製のヒートパイプと、Alまたはその合金製のヒー
トシンクとがハンダ付けにより一体化されているヒート
パイプと熱交換用部材との接合構造において、前記ヒー
トシンクのうち前記ヒートパイプを取り付けるべき箇所
の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメッキ部
位に前記ヒートパイプがハンダ付けされていることを特
徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合構造であ
る。
合金製のヒートパイプと、Alまたはその合金製のヒー
トシンクとがハンダ付けにより一体化されているヒート
パイプと熱交換用部材との接合構造において、前記ヒー
トシンクのうち前記ヒートパイプを取り付けるべき箇所
の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、そのメッキ部
位に前記ヒートパイプがハンダ付けされていることを特
徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合構造であ
る。
【0021】したがって、請求項7の発明では、Alま
たはその合金製のヒートシンクに予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そしてメッキされたヒートシンクの銅メッキ
層とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
たはその合金製のヒートシンクに予め亜鉛および銅をメ
ッキして、そしてメッキされたヒートシンクの銅メッキ
層とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ
付けによって密接に接合することができるので、取付強
度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が減少し、熱的特
性が向上する。
【0022】また、請求項8の発明は、請求項7の構成
において、前記ヒートシンクのうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
において、前記ヒートシンクのうち前記ヒートパイプと
の接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されて
いることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との
接合構造である。
【0023】したがって、請求項8の発明では、Alま
たはその合金製のヒートシンクに、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
たはその合金製のヒートシンクに、Cuまたはその合金
製のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによ
って、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接
合することができる。
【0024】さらに、請求項9の発明は、請求項8の構
成において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッ
キされ、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合さ
れていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造である。
成において、前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメッ
キされ、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合さ
れていることを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造である。
【0025】したがって、請求項9の発明では、Alま
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た熱的特性も向上する。
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、ま
た熱的特性も向上する。
【0026】
【発明の実施の形態】つぎに、図1ないし図3を参照し
てこの発明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造
の一具体例を説明する。図1において、熱交換用部材で
あるアルミ板1が長方形状に形成されている。そのアル
ミ板1の広い面の所定箇所にCu製ヒートパイプ2の一
端部を嵌め込む凹溝3が形成されている。
てこの発明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造
の一具体例を説明する。図1において、熱交換用部材で
あるアルミ板1が長方形状に形成されている。そのアル
ミ板1の広い面の所定箇所にCu製ヒートパイプ2の一
端部を嵌め込む凹溝3が形成されている。
【0027】Cu製ヒートパイプ2は、その断面形状が
円筒状であり、その中の作動流体が、受熱部において加
熱されて蒸発し、その蒸気が、放熱部に流動して、かつ
外部に放熱して凝縮し、再び受熱部に還流する。
円筒状であり、その中の作動流体が、受熱部において加
熱されて蒸発し、その蒸気が、放熱部に流動して、かつ
外部に放熱して凝縮し、再び受熱部に還流する。
【0028】凹溝3は、矩形状の断面を有し、アルミ板
1の一方の面に形成されている。また、図2および図3
に示すように、凹溝3のCu製ヒートパイプ2の一端部
を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メッキを施して、亜鉛メッ
キ層4が形成され、その上に更に銅メッキ層5が形成さ
れている。
1の一方の面に形成されている。また、図2および図3
に示すように、凹溝3のCu製ヒートパイプ2の一端部
を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メッキを施して、亜鉛メッ
キ層4が形成され、その上に更に銅メッキ層5が形成さ
れている。
【0029】また、亜鉛メッキ層4および銅メッキ層5
が形成された凹溝3の内部にろう材6とCu製ヒートパ
イプ2の一端部を入れて加熱することにより、熱交換用
部材であるアルミ板1とCu製ヒートパイプ2の一端部
とが、その凹溝3に密着して接合されている。
が形成された凹溝3の内部にろう材6とCu製ヒートパ
イプ2の一端部を入れて加熱することにより、熱交換用
部材であるアルミ板1とCu製ヒートパイプ2の一端部
とが、その凹溝3に密着して接合されている。
【0030】このようにこの具体例の接合構造によれ
ば、凹溝3の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメッ
キすることによって、アルミ板1とCu製ヒートパイプ
2とを密着させて確実に接合でき、接合部の耐久性およ
び熱的特性が向上する。
ば、凹溝3の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメッ
キすることによって、アルミ板1とCu製ヒートパイプ
2とを密着させて確実に接合でき、接合部の耐久性およ
び熱的特性が向上する。
【0031】つぎに上記のヒートパイプと熱交換用部材
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、アルミ板材をプレス加工して、アルミ板1の表面に
凹溝3を形成する。つぎに、この凹溝3に亜鉛および銅
をそれぞれ所定の厚さで順にメッキする。
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、アルミ板材をプレス加工して、アルミ板1の表面に
凹溝3を形成する。つぎに、この凹溝3に亜鉛および銅
をそれぞれ所定の厚さで順にメッキする。
【0032】さらに、メッキされたアルミ板1の凹溝3
に銅製ヒートパイプ2の一端部を嵌め込んで接合する。
その接合する方法としては、たとえば、凹溝3に適量の
ロウ材6を入れた後、ヒートパイプ2を凹溝3に嵌め込
んで、200℃程度に加熱して接合することができる。
に銅製ヒートパイプ2の一端部を嵌め込んで接合する。
その接合する方法としては、たとえば、凹溝3に適量の
ロウ材6を入れた後、ヒートパイプ2を凹溝3に嵌め込
んで、200℃程度に加熱して接合することができる。
【0033】このようにこの具体例の接合方法によれ
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、アルミ板と銅製ヒートパイプとを密着に接合するこ
とができるので、ハンダ接合強度が高く、しかも熱的特
性も向上する。
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、アルミ板と銅製ヒートパイプとを密着に接合するこ
とができるので、ハンダ接合強度が高く、しかも熱的特
性も向上する。
【0034】なお、アルミ板のCu製ヒートパイプを嵌
め込む凹溝は、矩形状の断面を有する上記の具体例に限
定されないのであって、半円形断面、円錐形断面などの
Cu製ヒートパイプの形状に合わせた凹溝であればよ
い。また、熱交換用部材であるアルミ板がアルミニウム
の具体例に限定されることなく、その合金であっても良
い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良いしその
合金であっても良い。
め込む凹溝は、矩形状の断面を有する上記の具体例に限
定されないのであって、半円形断面、円錐形断面などの
Cu製ヒートパイプの形状に合わせた凹溝であればよ
い。また、熱交換用部材であるアルミ板がアルミニウム
の具体例に限定されることなく、その合金であっても良
い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良いしその
合金であっても良い。
【0035】さらに、亜鉛および銅のメッキ層の厚さが
特に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密
着してハンダ付けできる適宜の厚さでよい。
特に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密
着してハンダ付けできる適宜の厚さでよい。
【0036】つぎに、図4ないし図8を参照してこの発
明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造の他の一
具体例を説明する。ここでは、図1ないし図3に示す前
記具体例との相違点を説明する。したがって、図1ない
し図3に示す具体例と同じ部材には同じ符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。図4において、アルミ受熱ブ
ロック7が長方形状に形成され、かつその受熱ブロック
7の表面のほぼ中央箇所にCu製ヒートパイプ8を嵌め
込む凹溝9が形成されている。
明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造の他の一
具体例を説明する。ここでは、図1ないし図3に示す前
記具体例との相違点を説明する。したがって、図1ない
し図3に示す具体例と同じ部材には同じ符号を付し、そ
の詳細な説明を省略する。図4において、アルミ受熱ブ
ロック7が長方形状に形成され、かつその受熱ブロック
7の表面のほぼ中央箇所にCu製ヒートパイプ8を嵌め
込む凹溝9が形成されている。
【0037】Cu製ヒートパイプ8は、その断面形状が
円筒状であり、U字型に曲げられている。Cu製ヒート
パイプ8の中の作動流体が、受熱部10で加熱されて蒸
発し、その蒸気が、放熱部11に流動して、複数枚の放
熱フィン12に熱伝達して凝縮し、再び受熱部10に還
流する。
円筒状であり、U字型に曲げられている。Cu製ヒート
パイプ8の中の作動流体が、受熱部10で加熱されて蒸
発し、その蒸気が、放熱部11に流動して、複数枚の放
熱フィン12に熱伝達して凝縮し、再び受熱部10に還
流する。
【0038】凹溝9は、図6に示すように、矩形状の断
面を有して、受熱ブロック7の表面のほぼ中央部に形成
されている。凹溝9のCu製ヒートパイプ8の受熱部1
0を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メッキを施して亜鉛メッ
キ層4が形成され、その上に更に銅メッキ層5が形成さ
れている。
面を有して、受熱ブロック7の表面のほぼ中央部に形成
されている。凹溝9のCu製ヒートパイプ8の受熱部1
0を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メッキを施して亜鉛メッ
キ層4が形成され、その上に更に銅メッキ層5が形成さ
れている。
【0039】また、放熱フィン12は、図7に示すよう
に、矩形状に形成されている薄いアルミ板であり、Cu
製ヒートパイプ8の外径より若干大径の二つの挿入孔1
3がそれぞれ形成されている。すなわち、ヒートパイプ
8の両方の放熱部11が放熱フィン12の挿入孔13に
嵌合されている。
に、矩形状に形成されている薄いアルミ板であり、Cu
製ヒートパイプ8の外径より若干大径の二つの挿入孔1
3がそれぞれ形成されている。すなわち、ヒートパイプ
8の両方の放熱部11が放熱フィン12の挿入孔13に
嵌合されている。
【0040】さらに、亜鉛メッキ層4および銅メッキ層
5が形成された凹溝9の内部にろう材6とCu製ヒート
パイプ8の受熱部10を挿入して加熱することにより、
受熱ブロック7とCu製ヒートパイプ8の受熱部10と
が、その凹溝9に密着して接合されている。
5が形成された凹溝9の内部にろう材6とCu製ヒート
パイプ8の受熱部10を挿入して加熱することにより、
受熱ブロック7とCu製ヒートパイプ8の受熱部10と
が、その凹溝9に密着して接合されている。
【0041】このようにこの具体例の接合構造によれ
ば、凹溝9の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメッ
キすることによって、受熱ブロック7とCu製ヒートパ
イプ8の受熱部10との接合を密着に形成することがで
き、接合層の耐久性および熱的特性が向上する。
ば、凹溝9の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメッ
キすることによって、受熱ブロック7とCu製ヒートパ
イプ8の受熱部10との接合を密着に形成することがで
き、接合層の耐久性および熱的特性が向上する。
【0042】つぎに上記のヒートパイプと熱交換用部材
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、アルミブロックをプレス加工して、アルミ受熱ブロ
ック7の表面に凹溝9を形成する。つぎに、この凹溝9
の内面に亜鉛および銅をそれぞれ所定の厚さで順にメッ
キする。
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、アルミブロックをプレス加工して、アルミ受熱ブロ
ック7の表面に凹溝9を形成する。つぎに、この凹溝9
の内面に亜鉛および銅をそれぞれ所定の厚さで順にメッ
キする。
【0043】またメッキされたアルミ受熱ブロック7の
凹溝9に銅製ヒートパイプ8の受熱部10を嵌め込んで
接合する。その接合する方法としては、たとえば、凹溝
9に適量のロウ材6を入れた後、ヒートパイプ8の受熱
部10を凹溝9に嵌め込んで、200℃程度に加熱して
接合することができる。
凹溝9に銅製ヒートパイプ8の受熱部10を嵌め込んで
接合する。その接合する方法としては、たとえば、凹溝
9に適量のロウ材6を入れた後、ヒートパイプ8の受熱
部10を凹溝9に嵌め込んで、200℃程度に加熱して
接合することができる。
【0044】このようにこの具体例の接合方法によれ
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、受熱ブロックと銅製ヒートパイプとを密着に接合す
ることができるので、ハンダ接合強度が高く、しかも熱
的特性も向上する。
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、受熱ブロックと銅製ヒートパイプとを密着に接合す
ることができるので、ハンダ接合強度が高く、しかも熱
的特性も向上する。
【0045】なお、アルミ受熱ブロックのCu製ヒート
パイプを嵌め込む凹溝は、矩形状の断面を有する上記の
具体例に限定されないのであって、半円形断面、円錐形
断面などのCu製ヒートパイプの形状に合わせた凹溝で
あればよい。また、熱交換用部材であるアルミ板がアル
ミニウムの具体例に限定されることなく、その合金であ
っても良い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良
いしその合金であっても良い。
パイプを嵌め込む凹溝は、矩形状の断面を有する上記の
具体例に限定されないのであって、半円形断面、円錐形
断面などのCu製ヒートパイプの形状に合わせた凹溝で
あればよい。また、熱交換用部材であるアルミ板がアル
ミニウムの具体例に限定されることなく、その合金であ
っても良い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良
いしその合金であっても良い。
【0046】さらに、亜鉛および銅のメッキ層の厚さが
特に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密
着してハンダ付けできる適宜の厚さでよい。
特に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密
着してハンダ付けできる適宜の厚さでよい。
【0047】つぎに、図9および図10を参照してこの
発明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造の更に
他の一具体例を説明する。ここでは、図1ないし図3に
示す前記具体例との相違点を説明する。したがって、図
1ないし図3に示す具体例と同じ部材には同じ符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図9において、放熱体
であるヒートシンク14が、放熱フィン15とベースプ
レート16とを備えている。また、これら放熱フィン1
5とベースプレート16とが、アルミ製である。さら
に、ベースプレート16の下面部に凹溝17が形成され
ている。
発明のヒートパイプと熱交換用部材との接合構造の更に
他の一具体例を説明する。ここでは、図1ないし図3に
示す前記具体例との相違点を説明する。したがって、図
1ないし図3に示す具体例と同じ部材には同じ符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図9において、放熱体
であるヒートシンク14が、放熱フィン15とベースプ
レート16とを備えている。また、これら放熱フィン1
5とベースプレート16とが、アルミ製である。さら
に、ベースプレート16の下面部に凹溝17が形成され
ている。
【0048】凹溝17は、正方形状の断面を有し、ベー
スプレート16の幅方向での中央部分に、長さ方向に貫
通して形成されている。また、凹溝17のCu製ヒート
パイプ18の受熱部19を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メ
ッキを施し、亜鉛メッキ層4が形成され、その上に更に
銅メッキ層5が形成されている。
スプレート16の幅方向での中央部分に、長さ方向に貫
通して形成されている。また、凹溝17のCu製ヒート
パイプ18の受熱部19を嵌め込む箇所の内面に亜鉛メ
ッキを施し、亜鉛メッキ層4が形成され、その上に更に
銅メッキ層5が形成されている。
【0049】さらに、亜鉛メッキ層4および銅メッキ層
5が形成された凹溝17の箇所にろう材6とCu製ヒー
トパイプ18の放熱部19を入れて加熱することによ
り、放熱体であるヒートシンク14とCu製ヒートパイ
プ18とがその凹溝17に密着して接合されている。
5が形成された凹溝17の箇所にろう材6とCu製ヒー
トパイプ18の放熱部19を入れて加熱することによ
り、放熱体であるヒートシンク14とCu製ヒートパイ
プ18とがその凹溝17に密着して接合されている。
【0050】このようにこの具体例の接合構造によれ
ば、凹溝17の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメ
ッキすることによって、ヒートシンク14とCu製ヒー
トパイプ18とを密着に接合することができるので、接
合層の耐久性および熱的特性が向上する。
ば、凹溝17の接触箇所の表面に予め亜鉛および銅をメ
ッキすることによって、ヒートシンク14とCu製ヒー
トパイプ18とを密着に接合することができるので、接
合層の耐久性および熱的特性が向上する。
【0051】つぎに上記のヒートパイプと熱交換用部材
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、ダイカスト鋳造によってベースプレート16を形成
する際に、圧延材からなる各放熱フィン15の一端部を
ベースプレート16の材料である溶湯によって鋳包んで
一体化することによって、ヒートシンク14を構成す
る。また、これと同時に、ベースプレート16に凹溝1
7を形成させる。つぎに、この凹溝17の内面に亜鉛メ
ッキ層4および銅メッキ層5をそれぞれ所定の厚さで順
にメッキする。
とを接合する方法について説明する。まず、一例として
は、ダイカスト鋳造によってベースプレート16を形成
する際に、圧延材からなる各放熱フィン15の一端部を
ベースプレート16の材料である溶湯によって鋳包んで
一体化することによって、ヒートシンク14を構成す
る。また、これと同時に、ベースプレート16に凹溝1
7を形成させる。つぎに、この凹溝17の内面に亜鉛メ
ッキ層4および銅メッキ層5をそれぞれ所定の厚さで順
にメッキする。
【0052】さらに、ベースプレート16の凹溝17に
ヒートパイプ18の放熱部19を嵌め込んで接合する。
その接合する方法としては、たとえば、凹溝17に適量
のロウ材6を入れて、ヒートパイプ18の放熱部19を
凹溝17に嵌め込んで、200℃程度に加熱して接合す
ることができる。
ヒートパイプ18の放熱部19を嵌め込んで接合する。
その接合する方法としては、たとえば、凹溝17に適量
のロウ材6を入れて、ヒートパイプ18の放熱部19を
凹溝17に嵌め込んで、200℃程度に加熱して接合す
ることができる。
【0053】このようにこの具体例の接合方法によれ
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、アルミ製ヒートシンクと銅製ヒートパイプとを密着
に接合することができるので、接合強度が高く、しかも
熱的特性も向上する。
ば、凹溝に予め亜鉛および銅をメッキすることによっ
て、アルミ製ヒートシンクと銅製ヒートパイプとを密着
に接合することができるので、接合強度が高く、しかも
熱的特性も向上する。
【0054】なお、アルミ製ベースプレートのCu製ヒ
ートパイプを嵌め込む凹溝は、正方形状の断面を有する
上記の具体例に限定されないのであって、半円形断面、
円錐形断面などのCu製ヒートパイプの形状に合わせた
凹溝であればよい。また、ベースプレートがアルミニウ
ムの具体例に限定されることなく、その合金であっても
良い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良いしそ
の合金であっても良い。
ートパイプを嵌め込む凹溝は、正方形状の断面を有する
上記の具体例に限定されないのであって、半円形断面、
円錐形断面などのCu製ヒートパイプの形状に合わせた
凹溝であればよい。また、ベースプレートがアルミニウ
ムの具体例に限定されることなく、その合金であっても
良い。銅製ヒートパイプの材質が銅であっても良いしそ
の合金であっても良い。
【0055】また、亜鉛および銅のメッキ層の厚さが特
に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密着
してろう付けできる適宜の厚さでよい。
に限定されないのであって、Cu製ヒートパイプを密着
してろう付けできる適宜の厚さでよい。
【0056】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、Alまたはその合金製の熱交換用部材に予め亜
鉛および銅をメッキして、そのメッキされた熱交換用部
材の銅メッキ層と、Cuまたはその合金製のヒートパイ
プとを、ハンダ付けによって密接に接合することができ
るので、取付強度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が
小さくなり、熱的特性が向上する。
よれば、Alまたはその合金製の熱交換用部材に予め亜
鉛および銅をメッキして、そのメッキされた熱交換用部
材の銅メッキ層と、Cuまたはその合金製のヒートパイ
プとを、ハンダ付けによって密接に接合することができ
るので、取付強度が高くなり、その結果、接触熱抵抗が
小さくなり、熱的特性が向上する。
【0057】また、請求項2の発明によれば、Alまた
はその合金製の熱交換用部材に、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製ヒートパイプを確実に接合す
ることができる。
はその合金製の熱交換用部材に、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製ヒートパイプを確実に接合す
ることができる。
【0058】また、請求項3の発明によれば、Alまた
はその合金製の熱交換用部材に形成されている凹溝の内
面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒー
トパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、また
熱的特性も向上する。
はその合金製の熱交換用部材に形成されている凹溝の内
面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒー
トパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、また
熱的特性も向上する。
【0059】また、請求項4の発明によれば、Alまた
はその合金製の発熱ブロックに予め亜鉛および銅をメッ
キして、そしてメッキされた発熱ブロックの銅メッキ層
とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ付
けによって密接に接合することができるので、取付強度
が高くなり、その結果、接触熱抵抗が小さくなり、熱的
特性が向上する。
はその合金製の発熱ブロックに予め亜鉛および銅をメッ
キして、そしてメッキされた発熱ブロックの銅メッキ層
とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ付
けによって密接に接合することができるので、取付強度
が高くなり、その結果、接触熱抵抗が小さくなり、熱的
特性が向上する。
【0060】また、請求項5の発明によれば、Alまた
はその合金製の発熱ブロックに、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接合
することができる。
はその合金製の発熱ブロックに、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接合
することができる。
【0061】また、請求項6の発明によれば、Alまた
はその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の内
面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒー
トパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、また
熱的特性も向上する。
はその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の内
面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒー
トパイプとのハンダ付け強度を高めることができ、また
熱的特性も向上する。
【0062】また、請求項7の発明によれば、Alまた
はその合金製のヒートシンクに予め亜鉛および銅をメッ
キして、そしてメッキされたヒートシンクの銅メッキ層
とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ付
けによって密接に接合することができるので、取付強度
が高くなり、その結果、接触熱抵抗が小さくなり、熱的
特性が向上する。
はその合金製のヒートシンクに予め亜鉛および銅をメッ
キして、そしてメッキされたヒートシンクの銅メッキ層
とCuまたはその合金製のヒートパイプとを、ハンダ付
けによって密接に接合することができるので、取付強度
が高くなり、その結果、接触熱抵抗が小さくなり、熱的
特性が向上する。
【0063】また、請求項8の発明によれば、Alまた
はその合金製のヒートシンクに、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接合
することができる。
はその合金製のヒートシンクに、Cuまたはその合金製
のヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成されることによっ
て、Cuまたはその合金製のヒートパイプを確実に接合
することができる。
【0064】さらに、請求項9の発明によれば、Alま
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めること我で来、ま
た熱的特性も向上する。
たはその合金製の発熱ブロックに形成されている凹溝の
内面に亜鉛および銅を順にメッキすることによって、ヒ
ートパイプとのハンダ付け強度を高めること我で来、ま
た熱的特性も向上する。
【図1】 この発明に係るヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造の一具体例を示す斜視図である。
との接合構造の一具体例を示す斜視図である。
【図2】 図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】 図2における部分拡大断面図である。
【図4】 この発明に係るヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造の他の具体例を示す概略図である。
との接合構造の他の具体例を示す概略図である。
【図5】 この発明に係るヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造の更に他の具体例を示す斜視図である。
との接合構造の更に他の具体例を示す斜視図である。
【図6】 図5における受熱ブロックを示す斜視図であ
る。
る。
【図7】 図5における放熱フィンを示す斜視図であ
る。
る。
【図8】 図5のVIIIーVIII線に沿う断面図である。
【図9】 この発明に係るヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造の更に他の具体例を示す斜視図である。
との接合構造の更に他の具体例を示す斜視図である。
【図10】 図9のX−X線に沿う断面図である。
【図11】 従来の放熱体と発熱体との接着を示す斜視
図である。
図である。
1…熱交換用部材、 2,8,18…ヒートパイプ、
3,9,17…凹溝、4…亜鉛メッキ層、 5…銅メッ
キ層、 6…ロウ材、 7…受熱ブロック、14…ヒー
トシンク、 16…ベースプレート、 12,15…フ
ィン。
3,9,17…凹溝、4…亜鉛メッキ層、 5…銅メッ
キ層、 6…ロウ材、 7…受熱ブロック、14…ヒー
トシンク、 16…ベースプレート、 12,15…フ
ィン。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/40 H05K 7/20 R 23/427 B23K 101:14 H05K 7/20 H01L 23/36 M // B23K 101:14 23/46 B (72)発明者 後藤 和彦 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 高宮 明弘 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 川原 洋司 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 斎藤 祐士 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 江口 勝夫 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 Fターム(参考) 5E322 AB02 DB10 5F036 AA01 BA08 BA23 BB21 BB60 BC06 BD01 BD03
Claims (9)
- 【請求項1】 Cuまたはその合金製のヒートパイプ
と、Alまたはその合金製の熱交換用部材とがハンダ付
けにより一体化されているヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造において、 前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイプを取り付ける
べき箇所の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、その
メッキ部位に前記ヒートパイプがハンダ付けされている
ことを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合
構造。 - 【請求項2】 前記熱交換用部材のうち前記ヒートパイ
プとの接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のヒートパイ
プと熱交換用部材との接合構造。 - 【請求項3】 前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメ
ッキされ、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合
されていることを特徴とする請求項2に記載のヒートパ
イプと熱交換用部材との接合構造。 - 【請求項4】 Cuまたはその合金製のヒートパイプ
と、Alまたはその合金製の発熱ブロックとがハンダ付
けにより一体化されているヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造において、 前記発熱ブロックのうち前記ヒートパイプを取り付ける
べき箇所の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、その
メッキ部位に前記ヒートパイプがハンダ付けされている
ことを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合
構造。 - 【請求項5】 前記発熱ブロックのうち前記ヒートパイ
プとの接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成さ
れていることを特徴とする請求項4に記載のヒートパイ
プと熱交換用部材との接合構造。 - 【請求項6】 前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメ
ッキされ、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合
されていることを特徴とする請求項5に記載のヒートパ
イプと熱交換用部材との接合構造。 - 【請求項7】 Cuまたはその合金製のヒートパイプ
と、Alまたはその合金製のヒートシンクとがハンダ付
けにより一体化されているヒートパイプと熱交換用部材
との接合構造において、 前記ヒートシンクのうち前記ヒートパイプを取り付ける
べき箇所の表面に亜鉛および銅が順にメッキされ、その
メッキ部位に前記ヒートパイプがハンダ付けされている
ことを特徴とするヒートパイプと熱交換用部材との接合
構造。 - 【請求項8】 前記ヒートシンクのうち前記ヒートパイ
プとの接触箇所にヒートパイプを嵌め込む凹溝が形成さ
れていることを特徴とする請求項7に記載のヒートパイ
プと熱交換用部材との接合構造。 - 【請求項9】 前記凹溝の内面に亜鉛および銅が順にメ
ッキされ、前記ヒートパイプがその凹溝に密着して嵌合
されていることを特徴とする請求項8に記載のヒートパ
イプと熱交換用部材との接合構造。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275633A JP2002090079A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | ヒートパイプと熱交換用部材との接合構造 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=18761224
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JP2000275633A Pending JP2002090079A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | ヒートパイプと熱交換用部材との接合構造 |
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JP (1) | JP2002090079A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN103796491A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-14 | 东莞汉旭五金塑胶科技有限公司 | 携带式电子装置之散热装置 |
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JP2017069109A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 日亜化学工業株式会社 | 光源装置 |
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-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000275633A patent/JP2002090079A/ja active Pending
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