JP2010186976A - 放熱装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１熱伝導プレート、第２熱伝導プレートおよび放熱フィンセットをそれぞれ提供する工程からなる放熱装置の製造方法を提案する。
【解決手段】第１熱伝導プレート１は複数個の第１凸部１０と複数個の貫通孔１２とを有する。第２熱伝導プレート２には対応する貫通孔１２を貫通する複数個の第２凸部２１を有する。放熱フィンセット３には複数の放熱プレート３０を有する。この方法はさらにプレス方式で第１熱伝導プレート１、第２熱伝導プレート２および放熱フィンセット３三者を組合せて、放熱フィンセット３の各放熱プレート３０を各１対の第１凸部１０と第２凸部２２の間にぴったり挟む。
【選択図】図２

Description

本発明は放熱装置の製造方法に関し、特に放熱フィンセットを熱伝導プレートに組み込むプロセスに関する。

現行の放熱装置は基本的には金属製の放熱フィンセットと金属製の熱伝導プレートで構成されている。前記放熱フィンセットと熱伝導プレートはこれまでずっと、はんだペースト又は熱伝導接着剤で両者を結合させてきた。

特許文献１はボルトで銅製挟み部材と放熱プレートを放熱モジュールに組合せる方法を提示しているものの、ボルトのみによって前記銅製挟み部材を前記放熱プレートにしっかりと挟み込むことは難しく、さらに溶接材料で前記銅製挟み部材と前記放熱プレートを接着させる必要がある。

上記の放熱装置又は放熱モジュールの組立て方法では何れも溶接作業を必要とし、また、堅固なボルト締め作業も必要で、手間暇がかかり改良が待たれるのである。

中華民国実用新案Ｍ３３７７２４号明細書

本発明の主な目的は、溶接作業やボルト締め作業も不要で、手間暇が省けて低製造コストという優位性のある放熱装置の製造方法を提供することにある。

前記方法は第１熱伝導プレート、第２熱伝導プレートおよび放熱フィンセットをそれぞれ提供する工程からなる。このうち、前記第１熱伝導プレートは同一側にある複数個の第１凸部と、前記第１凸部と交錯して排列する複数個の貫通孔とを有する。前記第２熱伝導プレートは同一側にある複数個の第２凸部を有し、前記第２凸部の大きさと位置が丁度それを前記貫通孔に押し込むことができる。前記放熱フィンセットは複数の放熱プレートを有する。

前記方法はさらに、前記第１熱伝導プレートを前記放熱フィンセット上に積層し、第２熱伝導プレートを前記第１熱伝導プレート上に積層し、前記第１、第２熱伝導プレートをプレスして両者を緊密にひとつに積層し、前記放熱フィンセットの各放熱プレートの各々一部が、各１対の交錯した第１凸部と第２凸部の間にぴったり挟まれる工程を含む。このようにして、前記第１熱伝導プレート、第２熱伝導プレートおよび放熱フィンセットの三者で放熱装置を組立てる役割を遂げる。

本発明の好ましい実施例の分解斜視図である。 前記好ましい実施例の組立てプロセスの概略図である。 前記好ましい実施例の第１熱伝導プレートの部分断面図である。 前記好ましい実施例における回路板に組合せた斜視図である。 図３のＡ-Ａ断面図である。 前記好ましい実施例の第２熱伝導プレートの斜視図である。 本発明における別の第１熱伝導プレートの斜視図である。 前記別の第１熱伝導プレートの部分拡大図である。 本発明における別の第２熱伝導プレートの部分拡大図である。 前記別の第１熱伝導プレートと別の第２熱伝導プレートの組立て概略図である。 前記別の第１熱伝導プレートと別の第２熱伝導プレート両者の組立て後の断面図である。

図１、図２は本発明の好ましい実施例を示しており、前記方法は下記の工程からなる。

図１に示すように、第１熱伝導プレート１を提供する工程と、図１に示すように、第２熱伝導プレート２を提供する工程と、図１に示すように、放熱フィンセット３を提供する工程と、図２（ｂ）に示すように、前記第１熱伝導プレート１を前記放熱フィンセット３に積層する工程と、図２（ｃ）に示すように、前記第２熱伝導プレート２を前記第１熱伝導プレート１上に積層する工程と、前記第１、第２熱伝導プレート１、２をプレスして、両者を緊密に積層する工程とからなる。

こうして、前記第１熱伝導プレート１、第２熱伝導プレート２および放熱フィンセット３の三者で放熱装置を組立てる役割を遂げる。上記の工程では溶接やボルト締めも不要で、公知技術に比べて明らかに手間暇が省け、低製造コストという優位性がある。

上記のプロセスでは、迅速に組立てる必要性から、通常適当な鋳型とプレス機械のサポートが要る。このため、上記の前記第１熱伝導プレート１を前記放熱フィンセット３に積層する工程の前に、図２（ａ）に示すように、まず鋳型８を提供して前記放熱フィンセット３を前記鋳型８上に置くのが最も良い。

上記発明方法を実現し、プレス方式で前記放熱装置を迅速に組立てる目的を達成するために、前記第１、第２熱伝導プレート１、２と前記放熱フィンセット３の間は組合せられる構造が必要で、製造工程でもそれらがどのように積層されるか注意する必要があり、以下に分けて述べる。

図１、図３に示すように、前記第１熱伝導プレート１は同一側にある複数個の第１凸部１０と、前記第１凸部１０と交錯して排列する複数個の貫通孔１２とを有する。前記貫通孔１２の中間部分は全て貫通しており、両側に位置する小さな部分のみが貫通していない。前記第２熱伝導プレート２は同一側にある複数個の第２凸部２１を有し、前記第２凸部２１の大きさと位置が丁度それを前記貫通孔１２に押し込むことができる。前記放熱フィンセット３は複数の放熱プレートを有する。前記各部材はアルミニウムや銅の様な同様又は異なる熱伝導素材を選択することができる。ただ、好ましくはアルミニウムの様な全て同一の素材を使用する方が製造には便利である。また、前記第１熱伝導プレート１と第２熱伝導プレート２は電気メッキに異なるカラーを選択することができ、或いは印刷に異なるカラー及び／又は模様を選択することもできる。

前記鋳型８の面には突起している複数個の支持ブロック８０を有し、図２（ａ）で示す工程において、前記放熱フィンセット３の各放熱プレート３０を前記鋳型８上の対応する支持ブロック８０の幅広面にぴったりつける。

図２（ｂ）で示す工程において、前記第１熱伝導プレート１上の各第１凸部１０の頂部を前記鋳型８上の対応する支持ブロック８０の頂部に正対して近づける。前記放熱フィンセット３の各放熱プレート３０をそれぞれ第１熱伝導プレート１上の対応する第１凸部１０の幅広面にぴったりつける。

図２（ｃ）で示す工程において、前記第２熱伝導プレート２上の各第２凸部２１を前記第１熱伝導プレート１上の対応する貫通孔１２にそれぞれ合わせる。

プレス機械で前記第２熱伝導プレート２をプレスして、前記第１、第２熱伝導プレート１、２両者を緊密に積層すると前記放熱装置が完成する。

図４、図５では前記放熱装置とその回路板５に運用される状況を示している。そのうち、前記第１熱伝導プレート１と前記第２熱伝導プレート２はひとつに積層され、前記第２凸部２１をそれぞれ前記第１熱伝導プレート１上の貫通孔１２に押し込み、前記第１凸部１０と交錯して排列し、また、前記放熱フィンセット３上の放熱プレート３０をそれぞれ前記第１、第２熱伝導プレート１、２上に直立させ、且つ各放熱プレート３０はそれぞれその一部が、交錯した第１凸部１０と第２凸部２１の間にぴったり挟まれる。そして、前記放熱フィンセット３上の周囲にはさらに背板６と２枚のバッフルプレート７により構成されたフレームを有する。

ＣＰＵの様な前記回路板５上の部材４が稼働して廃熱を生じると、前記廃熱は前記第２熱伝導プレート２底面からその上の第２凸部２１と前記第１熱伝導プレート１上の第１凸部１０に伝導し、各１対の第１、第２凸部１０、２１に挟まれた各放熱プレート３０は速やかに各１対の第１、第２凸部１０、２１から前記廃熱を吸収排出すると共にこれを散逸させることができる。

各１対の第１、第２凸部１０、２１とそれらにしっかりと挟まれた放熱プレート３０は何れも大きな面積で接触していることから、本発明の方法により製作された放熱装置の放熱効率はかなり優良である。

図6で示すように、前記第２熱伝導プレート２上の各第２凸部２１の頂部の２つの対向する長辺にはそれぞれさらに面取り２１０を形成する。こうして、前記第２凸部２１を上記プレスのプロセスで、前記第１熱伝導プレート１上の貫通孔１２内にスムースに押し込むことができる。

図７は別の第１熱伝導プレート１ａを示しているが、それは上記の第１熱伝導プレート１に類似しており、相違点はその上の各第１凸部１０ａがさらにそれぞれＶ字型凹溝１００を形成していることにあり、前記Ｖ字型凹溝１００の長さと前記第１凸部１０ａは同様で、深さは前記第１凸部１０ａの底部に接近している。このように、前記Ｖ字型凹溝１００によって前記第１凸部１０ａを２つのブランチ１０１に分けることができる。

図８は各第１凸部１０ａの底部の２つの対向する長辺にはそれぞれさらに面取り１０２を形成し、且つ各第１凸部１０ａの２つのブランチ１０１はやや外側に傾斜している。

図９は別の第２熱伝導プレート２ａを示しているが、それは上記の第２熱伝導プレート２に類似しており、相違点はその上の各第２凸部２１ａが何れもその底部から頂部に向かって小幅に次第に縮小するよう求められていることにある。

図１０は前記第１熱伝導プレート１a、前記第２熱伝導プレート２a及び前記放熱フィンセット３を鋳型８ａ上に置いた状態を示しており、そのプロセスは図２（ａ）から（ｃ）で示されたプロセスと同様である。

図１１は前記第１熱伝導プレート１a、前記第２熱伝導プレート２a及び前記放熱フィンセット３で構成された放熱装置を示しているが、それは同様に上記のプレス機械で組合せを行い、そのプロセスは図２（ｄ）で示されたプロセスと同様である。前記第２凸部２１ａはそれぞれ図７の前記貫通孔１２ａに押し込むプロセスにおいて、各第１凸部１０ａの２つのブランチ１０１がその勢いで対応する第２凸部２１ａによって中に真っ直ぐに押し込まれることを指摘しておく必要がある。

上記及び前記第１熱伝導プレート１ａと前記第２熱伝導プレート２ａに関する設計により、前記第１熱伝導プレート１ａと前記第２熱伝導プレート２ａ両者はスムースに組合せることができるだけでなく、それらを製作する上で生じる公差を解消することができ、前記第１熱伝導プレート１ａと前記第２熱伝導プレート２ａ両者が最終的に緊密に積層すると共に、各放熱プレート３０は何れも各１対の第２凸部２１aと第１凸部１０aにしっかりと挟まれる。

１、１ａ 第１熱伝導プレート
１０、１０ａ 第１凸部
１００ Ｖ字型凹溝
１０１ ブランチ
１２、１２ａ 貫通孔
２、２ａ 第２熱伝導プレート
２１、２１ａ 第２凸部
２１０、２１０ａ 面取り
３ 放熱フィンセット
３０ 放熱プレート
４ 部材
５ 回路版
６ 背板
７ バッフルプレート
８、８ａ 鋳型

Claims (6)

1. 第１熱伝導プレートを提供する工程であって、前記第１熱伝導プレートは同一側にある複数個の第１凸部と、前記第１凸部と交錯して排列する複数個の通路とを有するものと、
   第２熱伝導プレートを提供する工程であって、前記第２熱伝導プレートは同一側にある複数個の第２凸部を有し、且つ前記第２凸部の大きさと位置が丁度それを前記通路に押し込むことができるものと、
   放熱フィンセットを提供する工程であって、前記放熱フィンセットは複数の放熱プレートを有するものと、
   前記第１熱伝導プレートを前記放熱フィンセット上に積層して、前記放熱フィンセットの各放熱プレートをそれぞれ前記第１熱伝導プレート上の対応する第１凸部の幅広面にぴったりつける工程と、
   前記第２熱伝導プレートを前記第１熱伝導プレート上に積層して、前記第２熱伝導プレート上の各第２凸部をそれぞれ前記第１熱伝導プレートの対応する通路に合わせる工程と、
   前記第１、第２熱伝導プレートをプレスして両者を緊密に積層し、前記放熱フィンセットの各放熱プレートを各々一部が、各１対の交錯した第１凸部と第２凸部の間にぴったり挟まれる工程と、
   からなることを特徴とする放熱装置の製造方法。
2. 各第２凸部の頂部の２つの対向する長辺に各々面取りを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載する方法。
3. 各第１凸部にそれぞれＶ字型凹溝を形成してそれを２つのブランチに分け、前記２つのブランチをやや外側に傾斜させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記載する方法。
4. 各第１凸部の底部の２つの対向する長辺に各々面取りを形成する工程を含むことを特徴とする請求項３に記載する方法。
5. 各第２凸部の幅が底部から頂部に向かって小幅に次第に縮小し、各第２凸部の頂部の２つの対向する長辺に各々面取りを形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載する方法。
6. 鋳型を提供し、まず前記放熱フィンセットを前記鋳型上に置き、前記第１熱伝導プレートを鋳型上に置いて、前記鋳型の一面には突起している複数個の支持ブロックを有し、前記第１熱伝導プレート上の各第１凸部の頂部を前記鋳型の対応する支持ブロックの頂部に正対して近づけ、前記放熱フィンの各放熱プレートをさらに前記鋳型の対応する支持ブロックの幅広面にぴったりつける工程を含むことを特徴とする請求項１乃至５に記載する方法。

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