【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱体の熱量を有効に吸収し、大気中に効率よく放熱するように工夫したヒートシンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートシンクは、基盤となる金属板（主としてアルミニウム板が用いられている）に多数の冷却フィンを加工する手法が使われていた。すなわち冷却フィンの表面から大気中への放熱をおこなうことにより、発熱体の放熱冷却を図っていた。
このような従来型の構造では、冷却フィンの面積を増大させる、あるいは冷却フィンの幾何学的形状を変化させることにより放熱特性を向上させることが可能である。しかしこのような手法による、ヒートシンクの性能向上はすでに限界にきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来型のヒートシンクには以下のような問題点があった。
フィン構造に依存するヒートシンクでは、放熱特性を増大させる最も有効な手段はフィン数の増加とその表面積の増大であった。しかし、所要の寸法のヒートシンクではフィン数を増大させるには限度があり、またフィン１枚の形状を大型化しあるいは、幾何学的な変形をくわえて表面積を増大させる手法にも限度があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ヒートシンクの放熱特性を向上させるには、大気と接触するヒートシンクの表面積を増大させることが最も有効となる。
金属材料で、それ自身が非常に大きな表面積をもつものに、金属発泡材がある。金属発泡材料は、材料内部に無数の空孔をもち、空孔が連結して複雑な内部構造を持つため非常に軽量である上、材料表面はきわめて凹凸に富み大気と接触する有効表面積は非常に大きい。
金属発泡材料を放熱部に使用することにより、その表面積の大きいことを利用したヒートシンクを設計することができる。また、非常に軽量であるため、ヒートシンクの軽量化を図ることができる。
金属発泡材料をヒートシンクの放熱部に使用するという意図、企画、およびその基本的な発想は今までに存在しなかった。
なお金属発泡材料とは、特殊な製造方法により、材料内部に微小な空洞を自然発生させたものであり、機械加工等により材料に穿孔等をおこなった材料ではない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
内部に多数の空孔を有する金属発泡材料（１）を放熱部とする。ヒートシンクは発熱体から熱を有効に吸収する基盤部（２）が必要であり、これを金属板により成型する。金属板と金属発泡材料を接合することにより、最も基本的な、金属発泡材料をもちいたヒートシンク構造をつくる。
金属基盤と発泡材料は、溶接あるいは熱伝導シリコン材などで接着し、一体化してもよいし、最初から両者の一体製造を図ることもできる。
基盤部と金属発泡材料の連結により、ヒートシンクの基本構造ができるが、このヒートシンクは以下のプロセスを付加することにより、さらに放熱特性を向上させることができる。
金属発泡材料がアルミニウムで製造されている場合、金属発泡材料をアルマイト化する（３）。
また金属発泡材料に、孔を機械加工（４）することにより、有効表面積を増大させる。さらに金属発泡材料に切り込みなどを加工（５）して、有効表面積を増大させるなどの手段により、性能の向上をさらに図ることができる。
【０００６】
【発明の効果】
ヒートシンクの放熱部に金属発泡材料を使用することにより、放熱プロセスに必要なきわめて大きな表面積が得られ、放熱特性が向上する。また金属発泡材料は軽量であり、ヒートシンクの軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分解図である。
【符号の説明】
１ 金属発泡材料
２ 金属基盤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat sink designed to effectively absorb the heat of a heating element and efficiently radiate heat to the atmosphere.
[0002]
[Prior art]
In the conventional heat sink, a method of processing a large number of cooling fins on a base metal plate (mainly an aluminum plate) is used. In other words, heat is radiated from the surface of the cooling fins to the atmosphere to thereby radiate and cool the heating element.
In such a conventional structure, the heat radiation characteristics can be improved by increasing the area of the cooling fins or changing the geometric shape of the cooling fins. However, the performance improvement of the heat sink by such a method has already reached its limit.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional heat sink has the following problems.
In a heat sink that depends on the fin structure, the most effective means for increasing the heat radiation characteristics is to increase the number of fins and the surface area thereof. However, there is a limit in increasing the number of fins in a heat sink having a required size, and there is also a limit in increasing the surface area by increasing the shape of one fin or adding geometric deformation.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to improve the heat radiation characteristics of the heat sink, it is most effective to increase the surface area of the heat sink in contact with the atmosphere.
One type of metal material that has a very large surface area is metal foam. The metal foam material has a myriad of pores inside the material, the pores are connected and has a complicated internal structure, so it is very lightweight. Big.
By using a metal foam material for the heat radiating part, a heat sink utilizing the large surface area can be designed. Further, since the heat sink is extremely lightweight, the weight of the heat sink can be reduced.
The intention, the plan, and the basic idea of using a metal foam material for the heat radiating part of the heat sink did not exist until now.
Note that the metal foam material is a material in which minute cavities are naturally generated inside the material by a special manufacturing method, and is not a material obtained by perforating the material by machining or the like.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
A metal foam material (1) having a large number of holes inside is used as a heat radiating portion. The heat sink needs a base part (2) that effectively absorbs heat from the heating element, and is formed of a metal plate. By joining the metal plate and the metal foam material, the most basic heat sink structure using the metal foam material is created.
The metal base and the foamed material may be bonded together by welding or a thermally conductive silicon material or the like, or they may be integrally manufactured from the beginning.
The basic structure of the heat sink can be formed by the connection between the base portion and the metal foam material. The heat sink can be further improved in heat radiation characteristics by adding the following process.
If the metal foam material is made of aluminum, the metal foam material is anodized (3).
The effective surface area is increased by machining (4) holes in the metal foam material. Further, the performance can be further improved by means such as processing (5) a notch in the metal foam material to increase the effective surface area.
[0006]
【The invention's effect】
By using the metal foam material for the heat radiating portion of the heat sink, an extremely large surface area required for the heat radiating process can be obtained, and the heat radiating characteristics are improved. Further, the metal foam material is lightweight, and the weight of the heat sink can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded view of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Metal foam material 2 Metal base
