JP2004022830A

JP2004022830A - Heat sink

Info

Publication number: JP2004022830A
Application number: JP2002176175A
Authority: JP
Inventors: Koichi Masuko; 益子　耕一; Masataka Mochizuki; 望月　正孝; Yoji Kawahara; 川原　洋司
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat sink, having efficient heat discharging characteristics and high productivity. <P>SOLUTION: In the heat sink 1 constituted of many fins of thin plates which are arrayed mutually in parallel at prescribed intervals and erected on a base board part 2, recessed parts 5 whose aperture width is wider than the plate thickness of each fin 3 are formed on the base board part 2, a bent piece part 4 which is brought into contact with the bottom part and one side face part of the recessed part 5 is formed on one end part of each fin 3 and pressure-fixing member 6 is pressed into the recessed part 5 together with the bent piece part 4, while press fitting the bent piece part 4 to the bottom part and one side face part of the recessed part 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄板状のフィンを基台部の表面に取り付けた構造のヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにヒートシンクは、冷却対象物からの放熱を促進するために、その冷却対象物に取り付けられて放熱面積を増大させるものであるから、基本的には、適宜の形状のフィンを熱伝達が良好な状態で冷却対象物に取り付けるように構成されていればよい。しかしながら、汎用性を持たせるためには、フィンを冷却対象物に連結する機能を備える必要があるから、一般には、適宜の形状の基台部に、フィンを一体化した構成とされている。この種の構成のヒートシンクにおける基台部は、放熱の点での機能は特にはないので、放熱効率もしくは放熱能力を可及的に増大させるために、基台部の表面の全体に放熱フィンを取り付けるのが一般的である。このようなヒートシンクの一例が、特開平１１−８７９６１号公報や特開２００１−２４４６７７号公報等に記載されている。
【０００３】
また、従来、放熱フィンを平板状に形成したヒートシンクの製造性を向上させるために、一枚の金属板を九十九折りして放熱フィンを構成し、これをベースの表面全体を覆うようにベースに取り付けた構成のヒートシンクが知られている。この種の放熱フィンは、フォールデッドフィンと称されており、トンネル状の通風路と上方に開口した通風路とが交互に形成された構成となるので、放熱フィンの面に沿う方向に強制的に送風して冷却するヒートシンクとして用いられている。この種のヒートシンクの一例が、米国特許６，２８８，８９９号明細書などに記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１１−８７９６１号公報や特開２００１−２４４６７７号公報に記載されているような基台部に多数のフィンを立設した構成のヒーシンクとして、予め用意した基台部にフィンを取り付ける構造と、両者を一体に成形した構造とが知られている。前者の基台部とフィンとを別部材とする構造では、両者を接合して一体化する必要があるが、その接合のための構造としてロー付けやハンダ付けなどの手段を採用するとした場合、薄板状のフィンでは、充分な接合面積を確保できないので、放熱面積を拡大することのできる薄板状のフィンを基台部に確実かつ高強度に取り付けることが困難である。加えて、フィンにろう付けや溶接などの作業が必要となるので、製造作業性が悪く、しかもフィンと基台部とがとなる種類の金属もしくは合金の場合には、フィンと基台部とのいずれか一方の接合面に、予めメッキを施さなければならず、さらにこの接合にハンダを用いた場合には、無鉛化のための処置を施さなければならないなどの問題がある。
【０００５】
このような不都合を解消するため基台部に溝を形成し、その溝に薄板状フィンの下端部を差し込んで固定する構造が考えられる。しかしながら、このような構造では、フィンを薄肉にするに従って溝幅を狭くする必要があるが、基台部を製造する場合は、同時に押出成形できる溝幅はある程度以上に広いものに限られるので、薄板状のフィンを差し込んで固定するほどに開口幅の狭い溝を形成することは、実用上、殆どできなかった。一方、開口幅の狭い溝を形成するために、切削などの方法を採用すると、加工工数が増大するばかりか、材料の歩留まりおよび生産性が低下する不都合が生じる。
【０００６】
また、フィンと基台部とを一体にして製造する方法として、ダイキャスト鋳造などの鋳造方法や押し出し成形法などがあるが、フィンを薄板状とするためには、フィンのためのキャビティや成形型を幅の狭いものとしなければならないので、溶湯がキャビティ内に充分に行き渡らずに鋳造欠陥が生じたり、成形型が破損したりしやすく、これを解消するためには、フィンを厚肉にするか、あるいは肉厚に対して高さを低くする必要があり、その結果、フィンの熱容量が大きくなったり、必要充分な放熱面積を確保できなくなったりするなどの不都合が生じる。
【０００７】
フォールデッドフィンを使用したヒートシンクでは、フォールデッドフィンを基台部に接合する場合、フォールデッドフィンの折り曲げエッジで接合することになるので、接合面積を確保することが困難であり、また、各折り曲げエッジが平面上に並ぶ状態に揃わないために、いずれかの折り曲げエッジと基台部の表面との間に隙間が生じ、その結果、両者の間の熱抵抗が大きくなり、ひいては放熱特性が低下する可能性がある。
【０００８】
また一方、基台部に形成した溝部に薄板状のフィンの一端部を差し込み、その溝部の開口端の近辺を打撃し、それに伴う塑性変形によって溝部の開口幅を減じ、これによってフィンを溝部に挟み込むようにしたヒートシンクも知られている。しかしながら、この種のヒートシンクでは、ポンチを打ち込むなどの塑性変形を生じさせる加工を、フィン同士の間のスペースでおこなう必要があるので、フィンの間隔を狭くすることが困難であり、またフィンの枚数が多いほど、その塑性変形のための加工工数が多くなるので、生産コストが高くなる不都合がある。
【０００９】
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、放熱特性に優れ、かつ生産性の良好なヒートシンクを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【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、請求項１の発明は、薄板状の多数のフィンが、所定の間隔をあけて互いに平行に配列されて基台部に立設されたヒートシンクにおいて、前記基台部に、前記フィンの板厚より開口幅の広い凹部が形成されるとともに、前記フィンの一端部に、前記凹部の底面部分と一方の側面部分とに接触する屈曲片部が形成され、その屈曲片部を前記凹部の前記底面部分と一方の側面部分とに押し付けて固定する加圧固定部材が、前記屈曲片部と共に前記凹部に圧入されていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１１】
したがって請求項１の発明では、フィンの板厚より大きい開口幅の凹部が基台部に形成され、ここにフィンの一端部に形成された屈曲片部が挿入される。その状態で、凹部に加圧固定部材が更に圧入され、その結果、屈曲片部が凹部の底面部分および一方の側面部分に押し付けられて基台部に固定される。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１における前記屈曲片部が、前記加圧固定部材によって、前記凹部の底面部分および側面部分に倣う形状に変形させられていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１３】
したがって請求項２の発明では、加圧固定部材を凹部に圧入することにより、その際の加圧力によって、フィンの屈曲片部が凹部の内面に倣う形状に更に屈曲されられ、その状態で基台部に固定される。その結果、フィンと基台部との密着性が良好になる。
【００１４】
さらに、請求項３の発明は、請求項１もしくは請求項２において、前記凹部の底部側の部分に、前記凹部の開口幅より広い幅の膨大部が形成され、前記屈曲片部の一部がその膨大部に侵入して係合していることを特徴とするヒートシンクである。
【００１５】
したがって請求項３の発明では、基台部に形成した凹部における膨大部に、フィンの一端部に形成した屈曲片部の一部が侵入して引っ掛かった状態となり、このようにして膨大部と屈曲片部の一部とが係合して抜け止め作用をおこなう。
【００１６】
そして、請求項４の発明は、薄板状の多数のフィンが、所定の間隔をあけて互いに平行に配列されて基台部に立設されたヒートシンクにおいて、前記基台部に、前記フィンの板厚より開口幅の広い凹部が形成されるとともに、前記フィンの一端部に、該一端部を巻いて形成したカール部が設けられ、そのカール部が前記凹部に挿入されるとともに変形されて前記凹部の内面に密着させられていることを特徴とするヒートシンクである。
【００１７】
したがって請求項４の発明では、フィンの一端部に形成されたカール部が、基台部における凹部に挿入された状態で変形され、その結果、カール部の幅が広がるので、凹部の内面に密着し、その結果、フィンが基台部に固定される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図１に示す具体例に基づいて説明する。この発明のヒートシンク１は、基台部（以下、ベース部と記す）２に複数の薄板状のフィン３を立設した構造である。図１は、そのヒートシンク１の部分側面図であり、フィン３は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金、銅などの熱伝導率の高い金属によって例えば矩形状の薄板として構成されている。各フィン３の下端部（ベース部２側の端部）における所定の長さの部分が、フィン３の幅全体に亘ってほぼ直角に折り曲げられ、屈曲片部（以下、折り曲げ部と記す）４が形成されている。
【００１９】
一方、ベース部２は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金、銅などの熱伝導率の高い金属によって例えば平板状に形成された部材であって、その上面（フィン３を取り付ける面）には、複数の溝状の凹部すなわち溝部５が、一定間隔を空けて平行に形成されている。これらの溝部５は断面矩形状に形成されており、その開口幅は、前記フィン３の下端の折り曲げ部４とほぼ同一の幅に設定されている。したがって溝部５の底面と一方の側面とに折り曲げ部４が接触するようになっている。
【００２０】
上記の溝部５には、上記の折り曲げ部４と合わせて加圧固定部材（以下、押え片と記す）６が挿入されている。この押え片６は、断面矩形状の部材であって、その幅もしくは厚さ（図１の左右方向の寸法）が、前記溝部５の開口幅から前記フィン３の板厚を減じた寸法より僅か大きくなるように構成されている。すなわち、押え片６の幅もしくは厚さとフィン３の板厚とを加えた寸法が溝部５の開口幅より僅か小さくなるように構成されている。したがって、押え片６により、フィン３の折り曲げ部４が、溝部５の一方の側面と底面とに押し付けられて密着させられ、その状態でフィン３がベース部２に固定されている。すなわちフィン３がベース部２に立設されている。
【００２１】
上記のヒートシンク１は、ベース部２を演算素子などの発熱部品に接触させ、あるいは発熱部品から熱を輸送するヒートパイプ（図示せず）に接触させて使用される。発熱部品の熱がベース部２に伝達されると、その熱がフィン３に伝達され、ここから周囲の大気中に放散される。その場合、押え片６が、前記折り曲げ部４を強固に挟み込んで、ベース部２に対して密着しているので、ベース部２とフィン３間との熱抵抗が小さく、したがって効率が良くベース部２からフィン３に対して熱を伝達して放熱することができる。すなわちヒートシンク１としての放熱特性が良好になる。また、上記の構成では、ベース部２に形成される溝部５の幅を、フィン３の板厚より遙かに大きくすることができる。したがって、例えば、ベース部２を押し出し成形によって製造する際に同時に溝部５（異形形状部）を形成することが可能になり、その結果、ベース部２を含むヒートシンク１の全体としての加工工数が少なくなって生産性が良好になる。
【００２２】
ところで、上記の押え片６は、各溝部５毎に独立した部材とすることに替えて、全ての押え片６を一体化することができる。図２はその例を示しており、ベース部２の上面側にカバープレート７が取り付けられている。このカバープレート７は、薄板状の部材であって、各フィン３に対応する位置に、フィン３の断面形状とほぼ同じ開口形状のスリット８が形成されている。
【００２３】
そのスリット８を形成している一方のエッジ部（図２における左側のエッジ部）が、カバープレート７の裏面側に折り曲げられている。この折り曲げられた部分６’が前述した押え片６に相当する部分であって、その折り曲げ押え片６’の厚さが、前記押え片６と同様に、フィン３を溝部５の一方の側面に押し付ける厚さとされ、またその長さが、折り曲げ部４を溝部５の底面に押し付ける程度の長さに設定されている。
【００２４】
したがって図２に示す構成では、各溝部５にフィン３の下端部に形成した折り曲げ部４を差し込み、その状態で各フィン３をスリット８に通しつつカバープレート７をベース部２の上面に降ろし、かつ加圧すると、カバープレート７に形成されている前記曲げ押え片６’が、既にフィン３の折り曲げ部４が差し込まれている溝部５に圧入される。その結果、折り曲げ部４が溝部５の一方の側面と底面とに押し付けられて密着する。そして、その状態でフィン３がベース部２に固定される。また、カバープレート７をベース部２にネジあるいはカシメなどの適宜の手段で連結一体化させることにより、折り曲げ押え片６’がベース部２に対して固定されるので、フィン３がより確実にベース部２に対して固定され、また溝部５からの抜け止めが図られる。
【００２５】
なお、上記の各押え片６，６’の硬度をフィン３もしくはその折り曲げ部４の曲げ剛性より高くしておくことが好ましい。そのような構成であれば、既に折り曲げ部４が挿入されている溝部５に押え片６，６’を圧入することにより、折り曲げ部４が更に曲げ荷重を受けて、溝部５の内面に倣うように曲げられる。その結果、フィン３とベース部２との密着度合いが増し、両者の間の熱伝達が促進されて熱抵抗が低減される。
【００２６】
次にこの発明の他の例を説明する。図３に示す例は、フィン３に形成した折り曲げ部４がベース部２からの抜け止めをおこなうアンカー効果を奏するように構成した例である。すなわち、図３の（Ａ）に示すように、溝部５の底部に近い部分の幅が、溝部５の開口端の幅より広くなっており、この部分にいわゆる膨大部９が形成されている。その膨大部９は、溝部５の長手方向の両端部にまで連続していて両端側に開口しており、したがってこのような形状の溝部５は、例えばベース部２を押し出し成形する際に同時に形成することができる。
【００２７】
一方、フィン３の下端部に形成した折り曲げ部４が上記の溝部５に挿入され、その状態でベース部２に被せたカバープレート７の折り曲げ押え片６’が溝部５に圧入されている。その結果、図３の（Ｂ）に示すように、折り曲げ部４が加圧されて変形を生じ、あるいは余肉が生じ、その変形部分もしくは余肉が前記膨大部９に侵入している。したがって折り曲げ部４が膨大部９に引っ掛かった状態となっている。こうしてフィン３がベース部２に対して抜け止めされて強固に固定されている。
【００２８】
この図３に示す構成であっても、折り曲げ部４と共に溝部５に圧入された折り曲げ押え片６’によってフィン３がベース部２に対して密着させられ、かつ固定されるので、図１あるいは図２に示す構成と同様に、両者の間の熱抵抗を低減して放熱特性に優れ、しかも生産性の良好なヒートシンクを得ることができ、これに加えて、図３に示す構成では、フィン３がベース部２から脱落することを確実に防止できる。
【００２９】
上述した各具体例における押え片６，６’は、折り曲げ部４と共に溝部５に圧入されて、溝部５との間に作用する弾性力でフィン３をベース部２に対して固定するものである。このようないわゆる圧入による保持機能を、押え片６，６’に替えて、フィン３自体に持たせることができる。図４に示す例は、このような保持機能を折り曲げ部４に付与した例である。すなわち、図４の（Ａ）に示すように、フィン３の下端部が断面矩形状（あるいは箱状）に折り曲げられて断面カール状のカール部４’が形成されている。
【００３０】
このカール部４’の幅は、溝部５の開口幅より僅か大きい程度の幅、もしくは押し潰して二つ折り状態にした場合に、その増大した幅が、溝部５の開口幅より僅か大きくなる程度の幅に設定されている。したがってそのカール部４’を溝部５に圧入すると、図４の（Ｂ）に示すように、カール部４’の幅と溝部５の開口幅との寸法差分の変形が生じ、それに伴う弾性力でカール部４’が溝部５の内面に密着する。あるいは、溝部５に挿入したカール部４’を押し潰して二つ折り状態とすることにより、その幅が増大し、それに伴う弾性力でカール部４’が溝部５の内面に密着する。その結果、フィン３がベース部２に対して固定される。
【００３１】
したがって図４に示す構成であっても、溝部５の幅をフィン３の板厚より遙かに大きくすることができるので、押し出し成形などの簡易な方法でベース部２を製造でき、しかもその溝部５にカール部４’を圧入するだけでフィン３をベース部２に固定できるので、フィン３の固定に要する工数が少なくてよく、その結果、ヒートシンク１全体としての生産性を良好なものとすることができる。また、フィン３同士の間隔を狭くすることに対する障害要因がなく、しかもフィン３をベース部２に対して確実に密着させることができるので、熱抵抗の小さい、放熱特性に優れたヒートシンクとすることができる。
【００３２】
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであり、要は、フィンの板厚より広い開口幅の凹部が基台部に形成され、その凹部にフィンの端部が挿入されるとともに、弾性変形力もしくは変形に伴う残留応力でフィンが基台部に密着状態で固定される構造であればよい。
【００３３】
【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、フィンの板厚より大きい開口幅の凹部にフィンの一端部に形成した屈曲片部を、加圧固定部材と共に圧入して、その屈曲片部を凹部の内面に押圧・密着させてフィンを基台部に固定するように構成されているので、凹部の開口幅を大きくできるとに伴い基台部を押し出し成形などの簡易に方法で製造することが可能になり、しかもフィンはその凹部に押圧固定部材と共に圧入するから、フィンの固定のための作業が容易であり、特にハンダ付けなどのいわゆる後加工が不必要であるから、その点でもヒートシンクの製造作業性を向上させることができる。また、フィンのピッチを制約する要因がないので、フィンの枚数を増大させて放熱特性を向上させることができる。
【００３４】
また、請求項２の発明によれば、加圧固定部材を凹部に圧入することにより、その際の加圧力によって、フィンの屈曲片部が凹部の内面に倣う形状に更に屈曲されられるので、フィンと基台部との密着性が良好になり、その結果、基台部とフィンとの間の熱抵抗を低減させて放熱特性に優れるヒートシンクを得ることができる。
【００３５】
さらに、請求項３の発明によれば、基台部に形成した凹部における膨大部に、フィンの一端部に形成した屈曲片部の一部が侵入して引っ掛かった状態となる構成であるから、フィンが基台部から脱落することを、容易かつ確実に防止することができる。
【００３６】
そして、請求項４の発明によれば、フィンの一端部に形成されたカール部が、基台部における凹部に挿入された状態で変形し、その結果、カール部の幅が相対的に広がるので、カール部を凹部の内面に密着させ、その状態でフィンを基台部に対して確実に固定することができ、同時に両者の間の熱抵抗を低減して熱的特性に優れたヒートシンクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るヒートシンクの一例を模式的に示す部分拡大図である。
【図２】この発明に係るヒートシンクの他の例を模式的に示す部分拡大図である。
【図３】アンカー効果を奏するように構成したこの発明の更に他の例を模式的に示す図であって、（Ａ）は溝部に折り曲げ部を挿入した状態を示し、（Ｂ）は膨大部に係合させた状態を示す。
【図４】フィンの下端部に形成したカール部によってフィンをベース部に固定するように構成したこの発明の更に他の例を模式的に示す図であって、（Ａ）はフィンをベース部に組み付ける前の状態を示し、（Ｂ）は組み付けた状態を示す。
【符号の説明】
１…ヒートシンク、　２…ベース部、　３…フィン、　４…折り曲げ片、　４’…カール部、　５…溝部、　６，６’…押え片、　９…膨大部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sink having a structure in which thin fins are attached to a surface of a base.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a heat sink is attached to an object to be cooled in order to promote heat radiation from the object to be cooled and increases a heat radiation area. Should be configured so that it can be attached to the object to be cooled in a favorable state. However, in order to provide versatility, it is necessary to have a function of connecting the fin to the object to be cooled. Therefore, generally, the fin is integrated with a base having an appropriate shape. The base in the heat sink of this type has no particular function in terms of heat radiation, so in order to increase the heat radiation efficiency or heat radiation capability as much as possible, heat radiating fins are provided on the entire surface of the base. It is common to attach. Examples of such a heat sink are described in JP-A-11-87961, JP-A-2001-244677, and the like.
[0003]
Conventionally, in order to improve the manufacturability of a heat sink in which the heat radiation fins are formed in a flat plate shape, one metal plate is folded in ninety-nine to form heat radiation fins, so that the metal fins cover the entire surface of the base. A heat sink configured to be attached to a base is known. This type of radiating fin is called a folded fin, and has a configuration in which tunnel-shaped ventilation paths and ventilation paths that open upward are formed alternately. It is used as a heat sink that blows air and cools it. One example of this type of heat sink is described in US Pat. No. 6,288,899.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A structure in which fins are attached to a base unit prepared in advance as a heat sink having a configuration in which a large number of fins are erected on the base unit as described in JP-A-11-87961 or JP-A-2001-244677. And a structure in which both are integrally formed. In the former structure in which the base portion and the fins are separate members, it is necessary to join and integrate them, but if the structure for joining is to adopt means such as brazing or soldering, Since a sufficient joining area cannot be secured with the thin fins, it is difficult to reliably and high-strengthly attach the thin fins capable of increasing the heat radiation area to the base portion. In addition, since fins require operations such as brazing and welding, manufacturing workability is poor, and in the case of a metal or alloy in which the fins and the base part are formed, the fins and the base part must be connected to each other. One of the joint surfaces must be plated in advance, and when solder is used for this joint, there is a problem that a treatment for eliminating lead must be performed.
[0005]
In order to solve such inconvenience, a structure is conceivable in which a groove is formed in the base portion, and the lower end of the thin fin is inserted into the groove and fixed. However, in such a structure, it is necessary to narrow the groove width as the fin becomes thinner.However, when manufacturing the base portion, the groove width that can be simultaneously extruded is limited to a certain width or more. It was practically impossible to form a groove having a narrow opening width enough to insert and fix a thin plate fin. On the other hand, if a method such as cutting is employed to form a groove with a narrow opening width, not only the number of processing steps increases, but also the yield of material and the productivity decrease.
[0006]
In addition, as a method of manufacturing the fin and the base unit integrally, there are a casting method such as die casting and an extrusion molding method. However, in order to make the fin into a thin plate shape, a cavity or a molding for the fin is required. Since the mold must be narrow, the molten metal does not spread sufficiently in the cavity and casting defects are likely to occur, and the mold is liable to be damaged. Or the height must be reduced with respect to the wall thickness. As a result, the heat capacity of the fins becomes large, and a necessary and sufficient heat radiation area cannot be secured.
[0007]
In the heat sink using the folded fins, when the folded fins are joined to the base, they are joined at the bent edges of the folded fins. Since the edges are not aligned on a plane, a gap is created between one of the bent edges and the surface of the base, resulting in increased thermal resistance between the two and, consequently, reduced heat dissipation characteristics. there's a possibility that.
[0008]
On the other hand, one end of the thin fin is inserted into the groove formed in the base portion, and the vicinity of the opening end of the groove is hit, and the opening width of the groove is reduced by the accompanying plastic deformation, whereby the fin is inserted into the groove. Heat sinks that are sandwiched are also known. However, in this type of heat sink, it is necessary to perform a process of causing plastic deformation such as punching in a space between the fins, so that it is difficult to reduce the interval between the fins, and the number of fins is also difficult. The larger the number, the more the number of processing steps for the plastic deformation, so that the production cost is disadvantageously increased.
[0009]
The present invention has been made in view of the above technical problem, and has as its object to provide a heat sink having excellent heat radiation characteristics and good productivity.
[0010]
Means for Solving the Problems and Their Functions
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a heat sink in which a plurality of thin plate-like fins are arranged in parallel to each other at a predetermined interval and erected on a base portion. A concave portion having an opening width larger than the plate thickness of the fin is formed in the portion, and a bent piece portion is formed at one end of the fin to contact a bottom portion and one side portion of the concave portion. A heat sink characterized in that a pressure fixing member for pressing and fixing a piece against the bottom face part and one side face part of the recess is pressed into the recess together with the bent piece.
[0011]
Therefore, in the first aspect of the present invention, a concave portion having an opening width larger than the plate thickness of the fin is formed in the base portion, and the bent piece portion formed at one end of the fin is inserted into the concave portion. In this state, the pressure fixing member is further press-fitted into the concave portion, and as a result, the bent piece is pressed against the bottom surface portion and one side surface portion of the concave portion and is fixed to the base portion.
[0012]
According to a second aspect of the invention, there is provided a heat sink, wherein the bent piece portion according to the first aspect is deformed by the pressure fixing member into a shape following the bottom surface and the side surface of the recess. is there.
[0013]
Therefore, according to the second aspect of the present invention, by pressing the pressure fixing member into the concave portion, the bending portion of the fin is further bent into a shape following the inner surface of the concave portion by the pressing force at that time. Fixed to the part. As a result, the adhesion between the fin and the base portion is improved.
[0014]
Further, in the invention of claim 3, according to claim 1 or claim 2, an enlarged portion having a width wider than the opening width of the recess is formed at a portion on the bottom side of the recess, and a part of the bent piece portion is formed. The heat sink is characterized by being penetrated into and engaged with the expanded portion.
[0015]
Therefore, in the invention of claim 3, a part of the bent piece portion formed at one end of the fin enters and is caught in the enlarged portion in the concave portion formed in the base portion. A part of the piece engages to perform a retaining action.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat sink in which a large number of thin plate-shaped fins are arranged in parallel to each other at predetermined intervals and erected on the base portion, the fin plate is provided on the base portion. A concave portion having an opening width wider than the thickness is formed, and a curl portion formed by winding the one end portion is provided at one end of the fin, and the curl portion is inserted into the concave portion and deformed to form the concave portion. Characterized in that the heat sink is in close contact with the inner surface of the heat sink.
[0017]
Therefore, according to the fourth aspect of the present invention, the curled portion formed at one end of the fin is deformed while being inserted into the concave portion of the base portion, and as a result, the width of the curled portion is increased. As a result, the fin is fixed to the base.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described based on a specific example shown in FIG. The heat sink 1 of the present invention has a structure in which a plurality of thin fins 3 are erected on a base (hereinafter, referred to as a base) 2. FIG. 1 is a partial side view of the heat sink 1, and the fins 3 are formed of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum, an aluminum alloy, or copper, for example, as a rectangular thin plate. A portion of a predetermined length at a lower end portion (an end portion on the base portion 2 side) of each fin 3 is bent substantially at right angles over the entire width of the fin 3, and a bent piece portion (hereinafter referred to as a bent portion) 4. Is formed.
[0019]
On the other hand, the base portion 2 is a member formed of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum, an aluminum alloy, or copper, for example, in a plate shape, and has a plurality of grooves on its upper surface (surface on which the fins 3 are attached). Are formed in parallel at regular intervals. These grooves 5 are formed in a rectangular cross section, and the opening width thereof is set to substantially the same width as the bent portion 4 at the lower end of the fin 3. Therefore, the bent portion 4 comes into contact with the bottom surface of the groove 5 and one side surface.
[0020]
A pressure fixing member (hereinafter, referred to as a pressing piece) 6 is inserted into the groove 5 together with the bent portion 4. The pressing piece 6 is a member having a rectangular cross section, and its width or thickness (the size in the left-right direction in FIG. 1) is slightly smaller than the size obtained by subtracting the thickness of the fin 3 from the opening width of the groove 5. It is configured to be larger. That is, the dimension obtained by adding the width or thickness of the holding piece 6 and the plate thickness of the fin 3 is slightly smaller than the opening width of the groove 5. Therefore, the bent portion 4 of the fin 3 is pressed against the one side surface and the bottom surface of the groove portion 5 by the pressing piece 6 so as to be closely attached to the groove portion 5, and the fin 3 is fixed to the base portion 2 in this state. That is, the fins 3 are erected on the base portion 2.
[0021]
The heat sink 1 is used by bringing the base portion 2 into contact with a heat-generating component such as an arithmetic element or with a heat pipe (not shown) for transporting heat from the heat-generating component. When the heat of the heat-generating component is transmitted to the base portion 2, the heat is transmitted to the fins 3 and is radiated from this to the surrounding atmosphere. In this case, since the holding piece 6 firmly sandwiches the bent portion 4 and is in close contact with the base portion 2, the thermal resistance between the base portion 2 and the fins 3 is small, and thus the base portion is efficiently provided. The heat can be transmitted from the second to the fins 3 and dissipated. That is, the heat radiation characteristics of the heat sink 1 are improved. Further, in the above configuration, the width of the groove 5 formed in the base portion 2 can be much larger than the thickness of the fin 3. Therefore, for example, when manufacturing the base portion 2 by extrusion, it is possible to form the groove portion 5 (irregularly shaped portion) at the same time, and as a result, the number of processing steps of the heat sink 1 including the base portion 2 as a whole is reduced. As a result, the productivity is improved.
[0022]
By the way, all the pressing pieces 6 can be integrated instead of using the above-mentioned pressing pieces 6 as independent members for each groove 5. FIG. 2 shows an example thereof, in which a cover plate 7 is attached to the upper surface side of the base portion 2. The cover plate 7 is a thin plate-like member, and has a slit 8 having an opening shape substantially the same as the cross-sectional shape of the fin 3 at a position corresponding to each fin 3.
[0023]
One edge portion (the left edge portion in FIG. 2) forming the slit 8 is bent toward the back surface of the cover plate 7. This bent portion 6 ′ is a portion corresponding to the above-described pressing piece 6, and the thickness of the bent pressing piece 6 ′ is similar to that of the above-mentioned pressing piece 6, and the fin 3 is attached to one side surface of the groove 5. The thickness is set such that the bent portion 4 is pressed against the bottom surface of the groove 5.
[0024]
Therefore, in the configuration shown in FIG. 2, the bent portion 4 formed at the lower end of the fin 3 is inserted into each groove 5, and in this state, the cover plate 7 is lowered onto the upper surface of the base portion 2 while passing each fin 3 through the slit 8. When pressurized, the bending press piece 6 ′ formed on the cover plate 7 is pressed into the groove 5 into which the bent portion 4 of the fin 3 is already inserted. As a result, the bent portion 4 is pressed against one side surface and the bottom surface of the groove portion 5 and is brought into close contact therewith. Then, the fins 3 are fixed to the base 2 in that state. Further, by connecting and integrating the cover plate 7 with the base portion 2 by appropriate means such as screws or caulking, the bending presser piece 6 ′ is fixed to the base portion 2, so that the fins 3 are more securely attached to the base portion. It is fixed to the portion 2 and is prevented from falling out of the groove portion 5.
[0025]
It is preferable that the hardness of each of the pressing pieces 6 and 6 ′ is higher than the bending rigidity of the fin 3 or the bent portion 4 thereof. With such a configuration, by pressing the holding pieces 6 and 6 ′ into the groove 5 in which the bent portion 4 is already inserted, the bent portion 4 is further subjected to a bending load and follows the inner surface of the groove 5. Can be bent. As a result, the degree of close contact between the fin 3 and the base portion 2 is increased, heat transfer between the two is promoted, and thermal resistance is reduced.
[0026]
Next, another example of the present invention will be described. The example shown in FIG. 3 is an example in which the bent portion 4 formed on the fin 3 has an anchor effect of preventing the fin 3 from coming off from the base portion 2. That is, as shown in FIG. 3A, the width of the portion near the bottom of the groove 5 is wider than the width of the opening end of the groove 5, and a so-called enlarged portion 9 is formed in this portion. The enlarged portion 9 is continuous to both ends in the longitudinal direction of the groove 5 and is open at both ends. Therefore, the groove 5 having such a shape is formed simultaneously when, for example, the base 2 is extruded and formed. can do.
[0027]
On the other hand, the bent portion 4 formed at the lower end of the fin 3 is inserted into the groove 5, and in this state, the bending press piece 6 ′ of the cover plate 7 covering the base portion 2 is pressed into the groove 5. As a result, as shown in FIG. 3 (B), the bent portion 4 is deformed by pressurization, or a surplus occurs, and the deformed portion or the surplus enters the expanding portion 9. Therefore, the bent portion 4 is in a state of being caught by the expanding portion 9. Thus, the fins 3 are prevented from coming off with respect to the base portion 2 and are firmly fixed.
[0028]
Even in the configuration shown in FIG. 3, the fin 3 is brought into close contact with the base portion 2 and fixed by the bending press piece 6 ′ press-fitted into the groove portion 5 together with the bending portion 4. As in the configuration shown in FIG. 2, the heat resistance between the two can be reduced to obtain a heat sink having excellent heat radiation characteristics and good productivity. In addition, in the configuration shown in FIG. Can be reliably prevented from dropping from the base portion 2.
[0029]
The holding pieces 6 and 6 ′ in each of the above-described specific examples are pressed into the groove 5 together with the bent part 4, and fix the fin 3 to the base 2 by an elastic force acting between the holding part 6 and the groove 5. . The fin 3 itself can have such a holding function by press-fitting instead of the holding pieces 6, 6 '. The example shown in FIG. 4 is an example in which such a holding function is provided to the bent portion 4. That is, as shown in FIG. 4A, the lower end of the fin 3 is bent into a rectangular cross section (or a box shape) to form a curled portion 4 'having a curled cross section.
[0030]
The width of the curl portion 4 ′ is slightly larger than the opening width of the groove portion 5, or the width of the curled portion 4 ′ is slightly larger than the opening width of the groove portion 5 when crushed into a folded state. Set to width. Therefore, when the curled portion 4 ′ is press-fitted into the groove portion 5, as shown in FIG. 4B, a dimensional difference between the width of the curled portion 4 ′ and the opening width of the groove portion 5 occurs, and the elastic force accompanying the deformation. The curled portion 4 ′ comes into close contact with the inner surface of the groove 5. Alternatively, the curl portion 4 ′ inserted into the groove portion 5 is crushed to be folded in two, so that the width increases, and the curl portion 4 ′ comes into close contact with the inner surface of the groove portion 5 by the elastic force associated therewith. As a result, the fins 3 are fixed to the base 2.
[0031]
Therefore, even in the configuration shown in FIG. 4, the width of the groove 5 can be made much larger than the thickness of the fin 3, so that the base 2 can be manufactured by a simple method such as extrusion, and the groove is formed. Since the fins 3 can be fixed to the base portion 2 only by press-fitting the curl portions 4 ′ into the base 5, the man-hour required for fixing the fins 3 may be reduced, and as a result, the productivity of the heat sink 1 as a whole may be improved. be able to. In addition, since there is no obstacle to reducing the distance between the fins 3 and the fins 3 can be firmly adhered to the base portion 2, a heat sink having a small heat resistance and excellent heat radiation characteristics is provided. Can be.
[0032]
Note that the present invention is not limited to the above specific example. In short, a concave portion having an opening width larger than the thickness of the fin is formed in the base portion, and the end portion of the fin is inserted into the concave portion and the elastic portion is formed. Any structure may be used as long as the fins are fixed to the base portion in close contact with the deformation force or residual stress accompanying the deformation.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the bent piece formed at one end of the fin is pressed into the recess having an opening width larger than the thickness of the fin together with the pressure fixing member, and the bent piece is formed. The fin is fixed to the base part by pressing and contacting the part to the inner surface of the concave part, so the base part can be manufactured by a simple method such as extrusion molding as the opening width of the concave part can be increased In addition, since the fins are pressed into the recesses together with the pressing and fixing members, the work for fixing the fins is easy, and in particular, so-called post-processing such as soldering is unnecessary. However, the workability of manufacturing the heat sink can be improved. Further, since there is no factor that restricts the pitch of the fins, the number of fins can be increased to improve the heat radiation characteristics.
[0034]
According to the second aspect of the present invention, by pressing the pressure fixing member into the concave portion, the bent piece portion of the fin is further bent into a shape following the inner surface of the concave portion by the pressing force at that time. As a result, the heat resistance between the base portion and the fins is reduced, and a heat sink having excellent heat radiation characteristics can be obtained.
[0035]
Furthermore, according to the third aspect of the present invention, since a part of the bent piece portion formed at one end of the fin enters and is caught in the enlarged portion in the concave portion formed in the base portion, The fins can be easily and reliably prevented from falling off the base.
[0036]
According to the invention of claim 4, the curl portion formed at one end of the fin is deformed while being inserted into the concave portion of the base portion, and as a result, the width of the curl portion is relatively widened. Then, the curl portion is brought into close contact with the inner surface of the concave portion, and the fin can be securely fixed to the base portion in that state, and at the same time, the heat resistance between the two is reduced to obtain a heat sink having excellent thermal characteristics. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially enlarged view schematically showing an example of a heat sink according to the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged view schematically showing another example of the heat sink according to the present invention.
FIGS. 3A and 3B are diagrams schematically showing still another example of the present invention configured to exhibit an anchor effect, wherein FIG. 3A shows a state where a bent portion is inserted into a groove portion, and FIG. Shows a state in which it is engaged.
4A and 4B are diagrams schematically showing still another example of the present invention in which a fin is fixed to a base portion by a curl portion formed at a lower end portion of the fin, and FIG. Shows the state before assembly, and (B) shows the state after assembly.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat sink, 2 ... Base part, 3 ... Fin, 4 ... Bending piece, 4 '... Curl part, 5 ... Groove part, 6, 6' ... Holding piece, 9 ... Enlarged part.

Claims

In a heat sink in which a large number of thin plate-shaped fins are arranged parallel to each other at a predetermined interval and erected on a base portion,
A concave portion having an opening width larger than the plate thickness of the fin is formed on the base portion, and a bent piece portion is formed at one end of the fin so as to contact a bottom portion and one side portion of the concave portion. A heat sink, wherein a pressure fixing member that presses and fixes the bent piece portion against the bottom surface portion and one side surface portion of the concave portion is pressed into the concave portion together with the bent piece portion.

The heat sink according to claim 1, wherein the bent piece portion is deformed by the pressure fixing member into a shape following the bottom surface and the side surface of the recess.

An enlarged portion having a width wider than the opening width of the concave portion is formed at a portion on the bottom side of the concave portion, and a part of the bent piece portion enters and engages with the enlarged portion. Item 3. The heat sink according to item 1 or 2.

In a heat sink in which a large number of thin plate-shaped fins are arranged parallel to each other at a predetermined interval and erected on a base portion,
A concave portion having an opening width larger than the thickness of the fin is formed in the base portion, and a curled portion formed by winding the one end portion is provided at one end portion of the fin, and the curled portion is formed in the concave portion. Characterized in that the heat sink is inserted into the heat sink, deformed and brought into close contact with the inner surface of the recess.