JP2013135209A - ヒートシンク及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】底部とフィンとのスピーディな接合が可能なヒートシンクを提供する。
【解決手段】底部1は、間隔をあけて配列する複数の挟持体11、12を上面に有し、各列の前後に隣接する挟持体11、12の間に間隔を有する。複数のフィン2は、複数の挟持体11、12と相互に対応し各挟持体11、12に係合する複数の切欠口を有する屈曲辺片21を形成する。複数のフィン2は、底部1の挟持体11、12の前後に隣接する間隔にそれぞれ挿入され、各挟持体11、12はプレスヘッド3のプレス加工により下方向に変形し、屈曲辺片21の前記切欠口の少なくとも一方側を挟持する。
【選択図】図11

Description

本発明は、ヒートシンク及びその製造方法に関する。
公知のアルミニウムまたは銅の押出型ヒートシンクは、底部とフィンとを一体成形したものであり、全体構造は簡単であるが、底部は比較的粗く厚みがあるため無駄な材料も多く、重量も重く、コスト高で、尚且つフィン間の間隔が広い故に、フィンの密度は明らかに小さく、放熱効果も非常に制限されたものとなる。
また、公知のヒートシンクは、その底部に複数の挟持溝を設けて、複数のフィンを挿入し結合するか、或いは底部下面の熱源接触面に一つ以上のヒートパイプを別に埋設し、尚且つヒートパイプの一平面を露出させて、熱源(CPU等)に直接接触させることにより、スピーディな吸熱及び放熱効果を達成している。
特開2012−64887号公報
本発明の主な目的は、従来のフィンの間隔が比較的広く、密度が小さい故に引き起こされる放熱効果が制限される問題を解決するヒートシンク及びその製造方法を提供することにある。
本発明の提供するヒートシンク及びその製造方法は、底部と複数のフィンを含む。該底部の上面には間隔をあけて配列する複数の挟持体を備え、各列の前後に隣接する挟持体にはフィンを挿入する間隔を設ける。複数のフィンは、その底部に複数の切欠口を備える屈曲辺片を形成し、各切欠口は、各挟持体と相互に対応し各挟持体に係合してそれを納める。複数のフィンは、底部の挟持体の前後に隣接する間隔にそれぞれ挿入され、各挟持体はプレスヘッドのプレス加工により下方向に変形し、屈曲辺片の切欠口の少なくとも一方側を挟持する。
本発明の提供するヒートシンクの製造方法は、引抜・押出工程、切断工程、溝切り工程、挿入工程、及びプレス工程の加工工程を順に実施し、ヒートシンクの底部とフィンとの接合を完了させるものである。
その内、引抜・押出工程では、アルミニウム材或いは銅材の金属を選択し引抜・押出成形を行う。引抜・押出成形したものは薄板形状の長形押出形材であり、長形押出形材の上面には、一組以上の延伸挟持体を成形する
切断工程では、長形押出形材を切断して個別の押出形材単体を作り、各押出形材単体を底部の基本板とする。
溝切り工程では、押出形材単体の延伸挟持体を間隔をあけて溝切りし、底部を形成し、延伸挟持体を溝切り後は、間隔をあけて配列する複数の挟持体を形成し、前後の間隔にはフィンを挿入する。
挿入工程では、複数のフィンを底部前後の挟持体の間隔に挿入し、フィンは底端に切欠口を備えた屈曲辺片を予め形成してあるため、フィンを底部に挿入する時、屈曲辺片の切欠口に相対する挟持体を納めることができる。
プレス工程では、複数のフィンと互いに係合する複数のプレスヘッドを使用する。各プレスヘッドは、フィンの隣接する隙間に沿って挿入され、各挟持体に対応する各プレスヘッド箇所にはプレス凸部を設け、プレスヘッドのプレス凸部を用いてプレス加工を行い、圧迫された挟持体は下圧変形し、フィンの屈曲辺片上の切欠口の少なくとも一方側を挟持して、底部とフィンとの接合を完了させる。
本発明は、主に、切断した押出形材の上面に、溝切り加工によって、間隔をあけて配列し尚且つ互いに向き合う複数の挟持体を形成し、尚且つ、プレス加工して変形させた後の挟持体によってフィンを緊密に挟み込むことで、底部とフィンとのスピーディな接合を達成する。
本発明には次の如く顕著な長所及び効果がみられる。
(1)本発明のヒートシンクは、フィンの底端に切欠口を備える屈曲辺片を設け、プレスヘッドによるプレス加工により、底部の挟持体は下方向に圧せられて変形し、フィンの屈曲辺片上の切欠口の少なくとも一方側を緊密に挟持するため、底部とフィンとのスピーディな接合を完了することができる。この種の接合構造は、フィン間の間隔を縮小できるため、フィンの密度を向上させ放熱効果を改善し、底部とフィンとの装着接合方式を簡略化する。
(2)前記引抜・押出成形の延伸挟持体は、二つを対称に配置した隣接形態として構成され、二つを対称に配置した延伸挟持体を、間隔をあける溝切り加工を施した後、二つを対称に配置した延伸挟持体は、間隔をあけて配列し尚且つ二つが向き合う複数の挟持体となる。さらに、プレスヘッドによるプレス加工の後は、二つの挟持体はそれぞれ逆方向の下方向に圧せられてフィンの屈曲辺片の両側を緊密に挟み込むため、底部とフィンとの接合はさらに安定し固定される。
(3)本発明のヒートシンクを引抜・押出成形する時、長形押出形材の下面にヒートパイプを緊密に結合するための一つ以上のヒートパイプ装着溝を形成する。ヒートパイプの一平面は露出させることも可能であり、該平面と底部とを揃えて配置し、ヒートパイプの平面を熱源に直接接触させて、スピーディな吸熱及び放熱効果を果たす。
(4)本発明のヒートシンクを引抜・押出成形する時、同時に長形押出形材の上面に一つ以上のヒートパイプ架設溝を設け、フィンの底端には相対するヒートパイプ架設溝を形成することも可能であり、これにより、ヒートパイプを底部とフィンとの間に緊密に結合することができる。
本発明の第1実施形態によるヒートシンクの製造工程を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおいて引抜・押出成形を施した長形押出形材の斜視図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおいて切断加工を施した押出形材単体の斜視図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおいて溝切り加工を施した底部の斜視図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおけるフィン挿入前の底部及びフィンの分解斜視図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおけるフィン挿入後、且つプレス加工前の組立状態図である。 図6の正面図である。 図6の部分断面図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおけるプレスヘッドを使用したプレス加工前の動作図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクのプレス加工前の組立状態図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクのプレス加工の状態図である。 本発明の第1実施形態によるヒートシンクにおいてプレス結合を完了した押出型ヒートシンクの組立斜視図である。 図12の正面図である。 図12の部分断面図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおいて引抜・押出成形を施した長形押出形材の斜視図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおいて切断加工を施した押出形材単体の斜視図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおいて溝切り加工を施した底部の斜視図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおけるフィン挿入前の底部及びフィンの分解斜視図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおけるフィン挿入後、且つプレス加工前の組立状態図である。 図19の正面図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおいてプレスヘッドを使用したプレス加工前の動作図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおけるプレス加工前の組立状態図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおけるプレス加工の状態図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクにおいてプレス結合を完了した押出型ヒートシンクの組立斜視図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクの正面図である。 本発明の第2実施形態によるヒートシンクの部分断面図である。 本発明の第3実施形態によるヒートシンクの分解斜視図である。 本発明の第3実施形態によるヒートシンクの組立斜視図である。 本発明の第4実施形態によるヒートシンクの分解斜視図である。 本発明の第4実施形態によるヒートシンクの組立斜視図である。 本発明の第4実施形態によるヒートシンクにおいてその他形態のヒートパイプを組み合わせた斜視図である。 本発明の第4実施形態によるヒートシンクにおいてまた別の形態のヒートパイプを組み合わせた斜視図である。 本発明の第4実施形態によるヒートシンクにおいてヒートパイプを延伸して他のフィンモジュールに結合させた組立斜視図である。 本発明の第5実施形態によるヒートシンクにおいてプレスヘッドを上端からフィンに進入させてプレス加工を施す状態を示す図である。 本発明の第5実施形態によるヒートシンクのプレス加工後の状態図である。 本発明の第5実施形態によるヒートシンクにおいてプレス結合を完了させた押出型ヒートシンクの組立斜視図である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態のヒートシンクの製造方法を図1に示す。その製造方法は主に、引抜・押出工程、切断工程、溝切り工程、挿入工程、及びプレス工程の加工工程を順に実施し、底部1とフィン2との接合を迅速に完了させるものである。
その内、引抜・押出工程では、アルミニウム材或いは銅材の金属を選択し引抜・押出成形を行う。引抜・押出成形したものは長形押出形材10(図2参照)であり、長形押出形材10の上面には、二つを対称に配置した一組以上の延伸挟持体101、102を形成する(或いは単一の延伸挟持体101或いは延伸挟持体102を形成することも可能)。また、長形押出形材10は引抜・押出成形によって薄板形状とすることも可能である。
切断工程では、ヒートシンクの底部に必要とされる長さに応じて、長形押出形材10を切断して個別の押出形材単体1aとする(図3参照)。押出形材単体1aも同様に、二つを対称に配置した一組以上の延伸挟持体101と延伸挟持体102を備え、該押出形材単体1aは底部の基本板となる。
溝切り工程では、上述の二つを対称に配置した延伸挟持体101および延伸挟持体102に対して間隔をあけるように同時に溝切りし、底部1を形成する。延伸挟持体101および延伸挟持体102の溝切り後は、間隔をあけて配列し互いに向き合う複数の挟持体11と挟持体12とが形成され(図4参照)、前後の間隔Aにはフィン2を挿入し、ヒートシンクの底部1には必要に応じて穴あけ加工やタッピング加工を行い、複数の開孔13(或いはねじ穴)を形成し、ヒートシンクの固定台或いはPCB回路板等を装着するのに用いる。
挿入工程では、上述した溝切り後に構成された底部1に複数のフィン2を組み合わせ、フィン2のそれぞれを底部1前後の挟持体11および挟持体12の間隔Aに挿入する。フィン2の底端には、切欠口211を備えた屈曲辺片21を予め形成してあるため(図5参照)、フィン2を底部1に挿入する時、屈曲辺片21の切欠口211に、相対する二つの挟持体11と挟持体12が納められる(図6〜図8参照)。
プレス工程では、図9に示すとおり、複数のフィン2と互いに係合する複数のプレスヘッド3を使用する。各プレスヘッド3は、フィン2の隣接する隙間Bに沿って挿入され(図10参照)、各プレスヘッド3の各挟持体11及び挟持体12に対応する位置にはプレス凸部31を設け、プレスヘッド3のプレス凸部31によってプレスを行う(図11参照)。圧迫された二つの挟持体11と挟持体12はそれぞれ逆方向に下圧されて変形し、フィン2の屈曲辺片21の両側を緊密に挟持することにより、底部1とフィン2との安定した接合が完了する(図12〜図14参照)。
本発明は、上述の引抜・押出工程において、長形押出形材10には、二つを対称に配置した延伸挟持体101と延伸挟持体102とを形成したが、実際には、単一の延伸挟持体101(或いは延伸挟持体102)とすることも可能であり、二つを対称に配置した延伸挟持体101と延伸挟持体102とを同時に備えた形態に限定しなくてもよい。同様の理論から理解できる通り、単一の延伸挟持体101(或いは延伸挟持体102)を成形して実施する場合、溝切り工程を経た後、単一の延伸挟持体101(或いは延伸挟持体102)には、間隔をあけて配列した複数の挟持体11(或いは挟持体12)が形成される。各挟持体11(或いは挟持体12)の前後には同様にフィン2を挿入する間隔Aが形成され、プレス工程を経た後は、下圧して変形する挟持体11(或いは挟持体12)は、圧迫されて挟持状態を生じさせ、フィン2の屈曲辺片21の一方側を緊密に挟持するため、底部1とフィン2との迅速接合が完了する。
上述のプレス工程において、プレスヘッド3は、スピーディなプレスを行うために、各フィン2に隣接する隙間Bに挿入される。図9及び図10に示すとおり、前記プレスヘッド3は、側辺方向の隙間Bより挿入されてプレスを行う。当然ながら、複数のフィン2の上端が開いた空間である時は、プレスヘッド3をフィン2の間隔Aに沿って上端から進入させ(図34〜図35に示した上端隙間fの異なる方向を参照)、スピーディなプレスでの接合を行うことができる。
本発明の製造方法に基づき、順に、引抜・押出工程、切断工程、溝切り工程、挿入工程、及びプレス工程の加工工程を経た後、底部1とフィン2との接合がスピーディに完了し、更に薄く軽く、材料を節約でき、高密度なフィンを備えたヒートシンクが構成される。図5に示すとおり、該ヒートシンクの構造には、底部1と複数のフィン2とを含む。
その内、前記底部1は、薄板形状であり、その上端面には間隔をあけて配列し相対位置にある複数の挟持体11と挟持体12を備え、尚且つ各列の前後に隣接する挟持体11および挟持体12の間にはフィン2を挿入するための間隔Aを備える。また、底部1には必要に応じて、ヒートシンク固定台或いはPCB回路板を装着するための複数の開孔13(或いはねじ穴)を設ける。
複数のフィン2の形状は限定しないが、底端には複数の切欠口211を備えた屈曲辺片21を形成する。各切欠口211は、向き合う挟持体11および挟持体12のそれぞれに対応し、尚且つ、各切欠口211は相対する二つの挟持体11及び挟持体12に係合してそれらを納める。
前述した底部1と複数のフィン2とを用い、複数のフィン2を、底部1上で向き合う二つの挟持体11と挟持体12の前後に隣接する間隔Aに挿入し、並びに、屈曲辺片21の切欠口211に、向き合う二つの挟持体11と挟持体12を係合させて中に入れ(図6〜図8参照)、さらに、係合する複数のプレスヘッド3を用いて、複数の挟持体11および挟持体12に対してプレス変形を行い(図10、図11参照)、挟持体11および挟持体12を下方向に圧して変形させてフィン2の屈曲辺片21を挟持させることにより、底部1とフィン2とのスピーディな接合が完了する。これにより、さらに薄くて軽い底部1を備え、材料を節約し、コストを削減し、フィン2の分布密度を高め、底部1とフィン2の装着を簡素化することができる。
同様の理論により、上述した底部1の構造を実施する時には、二つを対称に配置する挟持体11および挟持体12の同時具備を限定しなくてもよく、必要時には、各列に単一の挟持体11(或いは挟持体12)を成形して実施することも可能であり、前後の挟持体11(或いは挟持体12)にもフィン2を挿入するための間隔Aを備えてもよい。尚且つ、プレス工程を経た後は、挟持体11(或いは挟持体12)は下方向に圧せられて変形し、フィン2の屈曲辺片21の少なくとも一方側を挟持するため、同様に、底部1とフィン2とのスピーディな接合の目的を果たす。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態によるヒートシンクを図15〜図26に示す。第2実施形態では主に、引抜・押出成形時に、長形押出形材10bの上面に、二つを対称に配置した一組以上の延伸挟持体101bおよび延伸挟持体102bを成形するとともに、長形押出形材10bの下面に一つ以上のヒートパイプ装着溝103b(図15参照)を成形し、引抜・押出工程後、さらに切断(図16参照)、溝切り(図17参照)、挿入、及びプレス工程を行う(図17〜図26参照)。また、係合する複数のプレスヘッド3を用いて、向き合う複数の挟持体11bと挟持体12bとを下方向に圧して変形させることにより、フィン2の屈曲辺片21を挟持させ、底部1bとフィン2とのスピーディな接合を完了させる。尚、底部1b下面において引抜・押出成形を施したヒートパイプ装着溝14bは、ヒートパイプ4を嵌入して緊密結合させるためのもので、該ヒートパイプ4は、底部1bの底面にフラット状態となる平面41を露出させ、ヒートパイプ4の平面41を直接、熱源(CPU等)に接触させて、スピーディな吸熱及び放熱効果を達成する。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図27及び図28に示す。第3実施形態では主に、本発明中のフィン2bにさらなる変化を施し、各フィン2b両端の屈曲辺片21bおよび屈曲辺片22bのそれぞれに、前後の嵌着を可能にするための連接片211bと連接片221bを設ける。これにより、複数のフィン2bを予め嵌着結合してフィンモジュールを形成し、フィンモジュールを一回で底部1b上に取り付けてプレス変形を行うことにより、底部1bとフィン2bの組立結合をスピーディに完了させるが、同様の理論から理解されるように、フィンモジュールの嵌着接合方式は前記連接片211b及び連接片221bに限定されないものとする。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態を図29に示す。第4実施形態では主に、引抜・押出成形時、長形押出形材の上面に一つ以上のヒートパイプ架設溝15cを成形する。底部1c上面に同時に一つ以上のヒートパイプ架設溝15cを備えさせ、フィン2cの底部に対応するヒートパイプ架設溝23cを設けるため、一つ以上のヒートパイプ4cを底部1cとフィン2cとの間において(図30参照)安定状態で結合することができる。これにより、ヒートパイプ4cは外側に露出しない状態で組み合わせられる形態を形成する。
図31〜図33では、本発明中の各種異なるヒートパイプの形態に対するその他の組み合わせ変化を提供する。図31に示したヒートパイプ4dは、その放熱端42dが屈曲可能でフィン2dモジュールを貫通する。また、図32に示した複数のヒートパイプ4eは、その放熱端42eが丁度逆に入り込みフィン2eモジュールを貫通する。図33に示したヒートパイプ4fは、延伸してその他の一つ或いは一つ以上のフィンモジュールに貫通して結合される。
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態を図34〜図36に示す。第5実施形態では、複数の各フィン2fの上端を開いた空間とする。即ち、各フィン2fの上端に隣接する隙間fを備えることにより、プレス工程を行う時は、プレスヘッド3fをフィン2fの隙間fに沿って上端から進入させて、スピーディなプレス接合を行う役割を果たす。
前述したものは、単に本発明の好ましい実施形態であり、本発明の技術範囲に対するいずれかの限定を行うものではない。よって、本発明の実際の技術に基づいて前記実施形態に対して行った若干の修正、同等効果を有する変化及び修飾は全て、本発明の技術方案の範囲内に含むものとする。
1、1b、1c ・・・底部
1a ・・・押出形材単体
10、10b ・・・長形押出形材
101、102、101b、102b ・・・延伸挟持体
103b、14b ・・・ヒートパイプ装着溝
11、12、11b、12b ・・・挟持体
13 ・・・開孔
15c、23c ・・・ヒートパイプ架設溝
2、2b、2c、2d、2e、2f ・・・フィン
21、21b、22b ・・・屈曲辺片
211 ・・・切欠口
211b、221b ・・・連接片
3、3f ・・・プレスヘッド
31 ・・・プレス凸部
4、4c、4d、4e、4f ・・・ヒートパイプ
41 ・・・平面
42d、42e ・・・放熱端
A ・・・間隔
B、f ・・・隙間

Claims (10)

  1. 間隔をあけて配列する複数の挟持体を上面に有し、各列の前後に隣接する前記挟持体の間に間隔を有する底部と、
    複数の前記挟持体と相互に対応し各挟持体に係合する複数の切欠口を有する屈曲辺片を形成する複数のフィンと、を備え、
    複数の前記フィンは、前記底部の前記挟持体の前後に隣接する前記間隔にそれぞれ挿入され、各挟持体はプレスヘッドのプレス加工により下方向に変形し、前記屈曲辺片の前記切欠口の少なくとも一方側を挟持することを特徴とするヒートシンク。
  2. 前記底部上面の前記挟持体は、二つを対称に配置し、且つ相互に対応して前後に配列する形態で構成されることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  3. 前記底部の下面にはヒートパイプを緊密に結合する一つ以上のヒートパイプ装着溝が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  4. 前記底部の上面には一つ以上のヒートパイプ架設溝を備え、前記フィンの底端にはそれに対応するヒートパイプ架設溝を設け、一つ以上のヒートパイプを前記底部と前記フィンとの間に緊密に結合することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  5. 前記底部には複数の開孔を形成することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  6. 複数の前記フィンの両端に屈曲辺片を形成し、前記屈曲辺片のそれぞれに前後を嵌着させるための連接片を形成することを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。
  7. 引抜・押出工程、切断工程、溝切り工程、挿入工程、及びプレス工程の加工工程を順に実施し、底部とフィンとの接合を完了させるヒートシンクの製造方法において、
    前記引抜・押出工程では、アルミニウム材或いは銅材の金属を選択し引抜・押出成形を行い、並びに、前記引抜・押出成形したものは薄板形状の長形押出形材であり、前記長形押出形材の上面には一組以上の延伸挟持体を成形し、
    前記切断工程では、前記長形押出形材を切断して個別の押出形材単体を作り、各押出形材単体を前記底部の基本板とし、
    前記溝切り工程では、前記押出形材単体の延伸挟持体を間隔をあけて溝切りして前記底部を形成し、前記延伸挟持体の溝切り後は、間隔をあけて配列する複数の挟持体を形成し、前後の間隔には前記フィンを挿入し、
    前記挿入工程では、複数の前記フィンを前記底部の前後の前記挟持体の間隔に挿入し、前記フィンは底端に切欠口を備えた屈曲辺片を予め形成することにより、前記フィンを前記底部に挿入時、前記屈曲辺片の前記切欠口に相対する前記挟持体を納め、
    前記プレス工程では、複数の前記フィンと互いに係合する複数のプレスヘッドを使用し、各プレスヘッドは、前記フィンの隣接する隙間に沿って挿入され、各挟持体に対応する各プレスヘッド箇所にはプレス凸部を設け、前記プレスヘッドの前記プレス凸部を用いてプレス加工を行い、圧迫された前記挟持体は下圧変形し、前記フィンの前記屈曲辺片上の前記切欠口の少なくとも一方側を挟持して、前記底部と前記フィンとの接合を完了させることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  8. 前記長形押出形材は前記引抜・押出工程を経て、二つを対称に配置した一組以上の前記延伸挟持体を成形することを特徴とする請求項7に記載のヒートシンクの製造方法。
  9. 二つを対称に配置した前記延伸挟持体の溝切り後、間隔をあけて配列し、且つ相互に対応して対称に配置された複数の前記挟持体が形成されることを特徴とする請求項8に記載のヒートシンクの製造方法。
  10. 対称位置に配置された前記挟持体をプレス加工した後、二つが対称位置に配置された前記挟持体は圧迫されて、それぞれが逆方向に下向きの圧力を受けて変形し、前記フィンの前記屈曲辺片の両側を挟み込むことを特徴とする請求項7に記載のヒートシンクの製造方法。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103369918B (zh) * 2012-04-03 2015-01-21 全亿大科技(佛山)有限公司 散热装置及其组装方法
TWI482002B (zh) * 2012-12-05 2015-04-21 Giga Byte Tech Co Ltd 散熱器及其製造方法
CN104185401A (zh) * 2013-05-27 2014-12-03 纬创资通股份有限公司 散热装置
TW201606256A (zh) * 2014-08-12 2016-02-16 Shuan Da Prec Industry Co Ltd 散熱器緊配固定構成及其方法
TWI816444B (zh) * 2022-06-21 2023-09-21 艾姆勒科技股份有限公司 具有高密度散熱鰭片的浸沒式散熱結構

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57181050U (ja) * 1981-05-14 1982-11-17
JPS617039U (ja) * 1984-06-19 1986-01-16 住友軽金属工業株式会社 ヒ−トシンク
JPS6123349A (ja) * 1984-07-12 1986-01-31 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 放熱器
JPH02133226U (ja) * 1990-04-11 1990-11-06
US20070029068A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Ming-Jen Cheng Heat sink
JP3142012U (ja) * 2008-02-04 2008-05-29 ▲黄▼ 崇賢 熱パイプ付き放熱器
JP3142959U (ja) * 2008-04-21 2008-07-03 奇▲こう▼科技股▲ふん▼有限公司 電子機器冷却用放熱フィン
JP2010263118A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd 放熱装置
WO2011061779A1 (ja) * 2009-11-17 2011-05-26 三菱電機株式会社 放熱機器及び放熱機器の製造方法
JP3171246U (ja) * 2011-06-29 2011-10-20 リン チャン−ハン 構造改良済みフィン式放熱器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263140A (ja) * 1985-05-16 1986-11-21 Sumitomo Light Metal Ind Ltd アルミニウム製放熱体の製造方法
CN2388638Y (zh) * 1999-02-27 2000-07-19 富准精密工业(深圳)有限公司 晶片散热器固定夹
JP2002083910A (ja) 2000-09-08 2002-03-22 Mizutani Denki Kogyo Kk 電子部品の放熱器およびその製造方法
JP2002118211A (ja) * 2000-10-12 2002-04-19 Mizutani Denki Kogyo Kk 電子部品の放熱器およびその製造方法
US6742581B2 (en) * 2001-11-21 2004-06-01 Fujikura Ltd. Heat sink and fin module
US6803255B2 (en) * 2002-07-31 2004-10-12 Delphi Technologies, Inc. Dual gauge lead frame
CN1262368C (zh) * 2003-02-19 2006-07-05 萧复元 散热器
KR100831569B1 (ko) * 2004-06-24 2008-05-21 가부시키가이샤 야스카와덴키 모터 제어 장치
TWM280629U (en) * 2005-06-29 2005-11-11 Bin Pey Co Ltd Heat dissipation device
US20070256812A1 (en) * 2006-04-19 2007-11-08 Wen-Chen Wei Multidirectional heat dissipating structure
US20080060793A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-13 Tsung-Hsien Huang Cooler device
CN201135005Y (zh) * 2007-12-07 2008-10-15 慧桥金属工业股份有限公司 具有扣合结构的散热鳍片
US20090229790A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Asia Vital Components Co., Ltd. Radiating fin assembly for thermal module
JP3149894U (ja) 2009-02-06 2009-04-16 水谷電機工業株式会社 放熱器
US20100218915A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-02 Te-Lung Chen Structure of LED Radiator
TWM363192U (en) * 2009-04-17 2009-08-11 chong-xian Huang Heat dissipating device
DE202010005624U1 (de) * 2010-06-11 2011-03-10 Huang, Tsung-Hsien, Yuan Shan Hsiang Kühlkörper-Modul
CN201742675U (zh) * 2010-08-02 2011-02-09 广达电脑股份有限公司 散热鳍片、散热鳍片阵列及具有散热鳍片阵列的电子装置
CN202434496U (zh) * 2011-12-22 2012-09-12 东莞汉旭五金塑胶科技有限公司 一种散热器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57181050U (ja) * 1981-05-14 1982-11-17
JPS617039U (ja) * 1984-06-19 1986-01-16 住友軽金属工業株式会社 ヒ−トシンク
JPS6123349A (ja) * 1984-07-12 1986-01-31 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 放熱器
JPH02133226U (ja) * 1990-04-11 1990-11-06
US20070029068A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Ming-Jen Cheng Heat sink
JP3142012U (ja) * 2008-02-04 2008-05-29 ▲黄▼ 崇賢 熱パイプ付き放熱器
JP3142959U (ja) * 2008-04-21 2008-07-03 奇▲こう▼科技股▲ふん▼有限公司 電子機器冷却用放熱フィン
JP2010263118A (ja) * 2009-05-08 2010-11-18 Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd 放熱装置
WO2011061779A1 (ja) * 2009-11-17 2011-05-26 三菱電機株式会社 放熱機器及び放熱機器の製造方法
JP3171246U (ja) * 2011-06-29 2011-10-20 リン チャン−ハン 構造改良済みフィン式放熱器

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