JP2542250Y2 - ヒートシンク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は半導体素子等の冷却用の
ヒートシンクに関し、更に詳しくは放熱効率が高く種々
の放熱容量のものを容易に製造することができる新規な
構成のヒートシンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子、特に大電力素子のように損
失熱の大きな素子の性能を充分に発揮させるには、その
発生熱を効率良く放散させ、素子の温度を所定の動作温
度以下に保って使用する必要がある。素子の熱放散を増
大させ所定の動作温度以下にする有効な手段として一般
にヒートシンクが使用されている。従来のヒートシンク
はベース部材の一方の表面に断面くし形の放熱フィンを
設け、その断面くし形が設けられた反対側表面に素子を
取り付けるようになっている。そしてヒートシンクの放
熱は、放熱フィンから周囲の空気中に対流及び放射伝熱
によって行われるが、主たる放熱は対流によるものであ
るので、放熱容量（単位時間当たりの放熱量（kcal/h))
を増加させるためにファン等による強制冷却をする場合
もある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のヒートシンクの放熱面積は、断面くし形の表
面積によってほぼ決まるので放熱効率はそれ程高いもの
ではなく、放熱容量の増加率以上に放熱フィンの長さ等
の増加率を大きくしなければならないという問題があっ
た。また、放熱容量毎に長さの異なる放熱フィンを持っ
たものを用意しなければならないという問題もあった。
そこで本考案はこのような従来のヒートシンクの問題点
に鑑み、放熱効率が高く、且つ、種々の放熱容量のもの
を容易に製造することができる新規な構成のヒートシン
クを提供することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本考案のヒートシンクは、軸方向に平行な複数の仕切
板部を有する偏平チューブと、表面に断面くし形の放熱
フィンを有するベース部材から構成されている。そし
て、前記偏平チューブ断面の長径方向の端部が前記放熱
フィンにおける凹部に接合されていることを特徴とする
ものである。本考案の好ましい実施態様においては、一
対のベース部材間に前記偏平チューブが配置され、該偏
平チューブ断面の長径方向の両端部がそれぞれのベース
部材の断面くし形の放熱フィンの凹部に接合された構造
に構成される。

【０００５】

【作用】本考案のヒートシンクにおける放熱作用は、素
子が取り付けられるベース部材の放熱フィンの表面と偏
平チューブとの両方から構成される。即ち、ベース部材
に伝熱された素子の発生熱は、その断面くし形の放熱フ
ィンに伝えられ周囲に放熱されると共に、一部は偏平チ
ューブに伝熱されてその表面及び複数の仕切板部から周
囲に放熱される。その際、偏平チューブの端部外周は断
面くし形の放熱フィンの凹部に面接触されているので、
接触部における伝熱性は良好である。

【０００６】この偏平チューブは複数の仕切板部を有し
ているので、占有容積当たりの表面積が極めて大きく放
熱効率も高い。従って、本考案のヒートシンクは従来の
ヒートシンクに比べ、同一放熱容量を得るための容積を
少なくすることができる。特に偏平チューブの軸方向に
冷却風を流して強制冷却する場合はその効果も著しく増
大する。放熱容量を変える場合は、ベース部材の放熱フ
ィンに連結される偏平チューブの数を変えればよい。ま
た、異なる長さの偏平チューブを数種用意し、その中か
ら適宜選択して使用するようにしてもよい。後者のよう
な選択方法を採用した場合でも、従来のように全体の寸
法を変えた種々のヒートシンクを用意する場合より、使
用部品の数が少なくて済む上に製造コストも低下する。
なお、本考案のヒートシンクは前記のように、偏平チュ
ーブの端部を断面くし形の放熱フィンの凹部に面接触し
て連結するので、ろう付け等の接合が容易であり且つ高
い連結強度を得ることができる。

【０００７】

【実施例】次に、図面により本考案の実施例を説明す
る。図１は本考案のヒートシンクの一例を示す正面図で
あり、図２はその斜視図である。１はベース部材、２は
断面くし形に形成された放熱フィン、３は凹部、４は偏
平チューブ、５は仕切板部、６は半導体素子である。ベ
ース部材１はアルミニューム等の伝熱性のよい金属材料
を押し出し成形して作られる。その一方の表面は平坦面
とされて半導体素子６が取り付けられ、他方の面に断面
くし形の放熱フィン２が一体的に設けられている。この
放熱フィン２の各凹部３の幅は、偏平チューブ４の幅よ
り僅かに大きくなされている。なお、ベース部材１には
図示しないフレームやプリント板等に取り付けるための
孔７が図２に示すように複数設けられる。

【０００８】偏平チューブ４は断面の短径方向に平行に
複数の仕切板部５を有しているが、これらは押し出成形
等によりチューブ本体と一体的に形成することができ
る。このような仕切板部を一体的に形成した偏平チュー
ブは、例えば自動車の冷房装置用のエバポレータに用い
られている、いわゆる多穿管を使用することができる。
この多穿管は通常伝熱性のよいアルミニューム等の金属
材料が用いられる。仕切板部５は必ずしも図示のような
偏平チューブ４の短径方向に平行して設けらたものに限
らず、任意の形状のものでもよい。

【０００９】偏平チューブ４は一対のベース部材１の間
に配置されている。そして、その両端部はそれぞれのベ
ース部材１における放熱フィン２の凹部３に挿入され、
真空ろう付け等により接合されている。このように半導
体素子６が取り付けられているベース部材の他に、偏平
チューブ４を介して更にベース部材を接合することによ
り、放熱容量を著しく増加させることができる。しかし
この後者のベース部材は場合によっては省略することも
できる。

【００１０】本考案のヒートシンクの放熱容量は、ベー
ス部材１に接合される偏平チューブ４の数により変える
ことができる。即ち、接合される偏平チューブ４の数を
増加することによりその放熱容量を増加することができ
る。また、長さの異なる数種の偏平チューブ４を用意
し、それらを適宜選択することによっても放熱容量を変
えることができる。即ち、その長さに比例して偏平チュ
ーブ４部分の放熱容量を増大させることができる。

【００１１】

【考案の効果】本考案のヒートシンクは以上のような構
成としたので、次のような効果を奏する。 （１）ベース部材に伝熱された素子の発生熱は、その断
面くし形の放熱フィンに伝えられ周囲に放熱されると共
に、一部は偏平チューブに伝熱されてその表面及び複数
の仕切板部から周囲に放熱されるので放熱効率が著しく
増加する。従って、従来のヒートシンクに比べて同一放
熱容量を得るための占有容積を少なくすることができ
る。 （２）偏平チューブの端部は、断面くし形の放熱フィン
の凹部に当接されて面接触して接合されるので、ろう付
け等の接合が容易であり且つ高い接合強度を得ることが
できる。 （３）ベース部材の放熱フィンに接合される偏平チュー
ブの数を変えることにより、容易にヒートシンクの放熱
容量を変えることができる。従って種々の放熱容量のヒ
ートシンクを共通部品を用いて容易に製造することがで
き、使用部品が少なくてすむ上に製造コストも低くする
ことができる。 （４）更に、異なる長さの偏平チューブを数種用意し、
それを適宜選択して使用することによっても、ヒートシ
ンクの放熱容量を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のヒートシンクの一例を示す正面図。

【図２】図１のヒートシンクの斜視図。

【符号の説明】

１ ベース部材 ２ 放熱フィン ３ 凹部 ４ 偏平チューブ ５ 仕切板部 ６ 半導体素子 ７ 孔

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に平行な複数の仕切板部５を有す
   る偏平チューブ４と、表面に断面くし形の放熱フィン２
   を有するベース部材１から構成され、前記偏平チューブ
   ４断面の長径方向の端部が前記放熱フィン２における凹
   部３に接合されてなるヒートシンク。