JP5323612B2 - ヒートシンク - Google Patents

Description

本発明は、ＣＰＵ、集積回路、半導体素子等の各種電子部品、電子機器、そのほか各種電気機器などの放熱のために使用されるヒートシンクに関するものである。特に放熱効率に優れたヒートシンクに関するものである。

ＣＰＵ、集積回路、半導体素子などの電子部品、電子機器及び各種電気機器においては、放熱のためにヒートシンクが設けられる。また、これらの素子又は機器の発熱量、発熱密度の増大によって、放熱効率に優れた高性能のヒートシンクが求められる。

特許文献１に開示されたヒートシンクは、下方まで延出された一対の逆「Ｖ」字型のロックフィンが一体に形成されているフィン体を備える。また、ヒートシンクは、フィン体が挿通可能な開口部とその開口部の下方に開口部よりも幅寸法が大きい底部とを有する溝部が形成された基台を備える。そして、フィン体が溝部に嵌合されて押圧されることで、ロックフィンが互いに離間する方向に屈曲され、フィン体が溝部の底部側面に密着される。つまり、特許文献１に開示されたヒートシンクは、フィン体の傾きなどを調整することなく一気にフィン体を基台に固定する。

特許文献２に開示されたヒートシンクは、フィン板材及びベース板の締結部に互いに所定の間隔をおいて配置された嵌合用の複数の突条部を有している。そして、フィン板材の突条部部分がベース板の突条部部分に圧入される。つまり、特許文献２に開示されたヒートシンクは、フィン体の傾きなどを調整することなく一気にフィン体を基台に固定する。

特開平１１−１４２９１号公報 特開平０８−３１６３７９号公報

しかし、特許文献１又は特許文献２に開示されたフィン体が基台に一気に押圧して固定するため、誤って斜めに固定されることがある。また作業者がフィン体を保持して調整することができない。

本発明は、フィン部をフィン挿入用溝部に簡単に挿入でき、挿入後にフィン部が正しい角度でベースプレートから立ち上がっていることを確認してからカシメることができるヒートシンクを提供することを目的とする。

第１の観点のヒートシンクは、発熱部品を冷却するヒートシンクである。また、そのヒートシンクは発熱部品に熱的に接続される第一面と、直線状に伸びるフィン挿入用溝部が設けられる第二面とを有するベースプレート部と、弾性変形する脚部を備え、脚部がフィン挿入用溝部に挿入されて、弾性変形による力で第二面に対して交差する方向に保持されるフィン部とを備える。さらに、フィン部がフィン挿入用溝部内でカシメて固定される。

第２の観点のヒートシンクのフィン部は、隣同士が並列状に配置される複数のルーバーとルーバーの両端部を支える外枠とを備える。また、脚部は外枠の少なくとも一部を折り曲げて構成される。

第３の観点のヒートシンクのベースプレート部は、フィン挿入用溝部の周囲で且つ第二面に突起状に形成されたカシメ部を有する。
第４の観点のヒートシンクのカシメ部は、脚部を覆うようにカシメている。
第５の観点のヒートシンクのカシメ部は、ルーバーと脚部とを覆うようにカシメている。
このような構成によれば、カシメ部によりフィン部がベースプレート部に確実に固定される。

第６の観点のヒートシンクのフィン部は、ルーバーと外枠とを有するフィンユニットを２つ重ね合わせた複層型のフィン部である。
第７の観点のヒートシンクの複層型のフィン部の脚部は、２つの前記外枠から互いに広がるように折り曲げられる連結部と連結部から互いに平行に折り曲げられる先端部とを有する。

第８の観点のヒートシンクにおいて、脚部の最も外側の外幅はフィン挿入用溝部の内幅より大きい。
このような構成によれば、脚部の外側向きのバネ効果によりフィン部がベースプレート部に確実に保持できる。

第９の観点のヒートシンクにおいて、先端部の端部はフィン挿入用溝部の内幅よりも狭くなるように面取りされている。
このような構成によれば、フィン部がよりスムーズにフィン挿入用溝部に挿入できる。

第１０の観点のヒートシンクのフィン挿入用溝部は、その溝部の底面から脚部の挿入側に突起した突起部を備える。

第１１の観点のヒートシンクにおいて、脚部の最も内側の内幅は突起部の外幅より小さい。
第１２の観点のヒートシンクの先端部の端部は、突起部の外幅よりも広くなるように面取りされている。
このような構成によれば、フィン部がよりスムーズにフィン挿入用溝部に挿入できる。

第１３の観点のヒートシンクにおいて、２つのフィンユニットはダボ突起により重ね合われる。
第１４の観点のヒートシンクにおいて、フィン挿入用溝部はダボ突起の形状に合わせてダボ突起挿入溝を備える。

第１５の観点のヒートシンクのフィン部は、複数のルーバーを有する１つのフィンユニットより構成された単層型のフィン部である。
第１６の観点のヒートシンクの脚部は、フィンユニットに接続され、Ｃ字型で形成される。
第１７の観点のヒートシンクの脚部は、フィンユニットに接続され、フィンユニットと斜めに形成される。
このような構成によれば、脚部のバネ効果によりフィン部がベースプレート部に確実に保持できる。

本発明のヒートシンクは、フィン部をフィン挿入用溝部に簡単に挿入し、その挿入した状態がベースプレートから適切な角度で立ち上がっていることを確認してからカシメることができる。

第１実施形態の第１ヒートシンク１００Ａの斜視図である。 （ａ）は、図１において第１フィン部１０ＡのＡ−Ａ断面図である。 （ｂ）は、第１フィン部１０Ａが挿入される前のベースプレート部１１Ａの平面図である。 Ｙ軸方向から見た１つの第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａに挿入されている第１ヒートシンク１００Ａの断面図である。 Ｙ軸方向から見た第２フィン部１０Ｂがベースプレート部１１Ｂに挿入されている第２ヒートシンク１００Ｂの断面図である。 （ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第３実施形態の第３ヒートシンク１００Ｃの拡大断面図である。 （ｂ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第４実施形態の第４ヒートシンク１００Ｄの拡大断面図である。 （ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第５実施形態の第５ヒートシンク１００Ｅの拡大断面図である。 （ｂ）は、第１フィン部１０Ａが挿入される前のベースプレート部１１Ｅの部分平面図である。 （ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第６実施形態の第６ヒートシンク１００Ｆの拡大断面図である。 （ｂ）は、第３フィン部１０Ｃが挿入される前のベースプレート部１１Ｆの部分平面図である。 第７実施形態の第７ヒートシンク１００Ｇの斜視図である。 第７ヒートシンク１００Ｇの第４フィン部１０Ｄの斜視図である。 第８実施形態の第８ヒートシンク１００Ｈの断面図である。 第９実施形態の第９ヒートシンク１００Ｊの第６フィン部１０Ｆの斜視図である。 第６フィン部１０Ｆが挿入される前のベースプレート部１１Ｊの平面図である。 （ａ）はカシメ前の第１０実施形態の第１０ヒートシンク１００Ｋの拡大断面図である。 （ｂ）はカシメ前の第１１実施形態の第１１ヒートシンク１００Ｌの拡大断面図である。 （ａ）はカシメ前の第１２実施形態の第１２ヒートシンク１００Ｍの拡大断面図である。 （ｂ）はカシメ前の第１３実施形態の第１３ヒートシンク１００Ｎの拡大断面図である。

（第１実施形態）
＜第１ヒートシンク１００Ａの構成＞
図１は、第１実施形態の第１ヒートシンク１００Ａの斜視図である。ここで、ベースプレート部１１Ａの面をＸＹ平面とし、またベースプレート部１１Ａに垂直な方向を＋Ｚ軸方向とする。

図１に示されたように、第１ヒートシンク１００Ａは半導体素子、集積回路又はＣＰＵ等の発熱部品１２に取り付けられる。理解を助けるため発熱部品１２がベースプレート部１１Ａより大きく描かれているが、実際には、ベースプレート部１１Ａより小さい場合もある。また、ベースプレート部１１Ａの裏側に小さい複数の発熱部品１２が熱的に接続される場合もある。なお、発熱部品１２は第１ヒートシンク１００Ａに付属するものではない。第１ヒートシンク１００Ａは発熱部品１２のＸＹ平面に密着して載置されたベースプレート部１１Ａと、そのＸＹ平面に伸びたベースプレート部１１Ａに対して垂直に接続された複数の平行の第１フィン部１０Ａを有している。図１で、第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａに対して垂直に配置されているが、第１フィン部１０Ａのすべてがベースプレート部１１Ａに対して斜めに配置されてもよい。また、図１では６個の第１フィン部１０Ａが描かれているが、数十個から数百個の第１フィン部１０Ａが設けられていてもよい。

第１フィン部１０Ａは、その−Ｚ側の３つの脚部１５がベースプレート部１１Ａのフィン挿入用溝１７（図２を参照）に挿入される。脚部１５がベースプレート部１１Ａのフィン挿入用溝１７（図２を参照）に挿入されると、第１フィン部１０Ａは、脚部１５の弾性変形により、ベースプレート部１１Ａに対して所定の角度（垂直又は斜め）で立ち上がっている。ベースプレート部１１Ａが所定の角度で立ち上がっていることが確認されると、脚部１５がカシメ部１６Ａにより固定される。ここで、カシメ部１６Ａの形状は脚部１５に合わせて形成されている。これにより、ベースプレート部１１Ａからの熱が第１フィン部１０Ａに伝わる。すなわち、第１フィン部１０Ａとベースプレート部１１Ａとは熱的に接続された状態である。第１フィン部１０Ａをベースプレート部１１Ａに挿入及び固定の方法については、図３を参照しながら詳述する。

第１フィン部１０Ａは、複数のルーバーを有するフィンユニット１０ｒ、１０ｑを重ね合わせた複層型のフィン部である。なお、フィンユニット１０ｒ、１０ｑは例えば厚さＴ（図２を参照）が０．２ｍｍから０．８ｍｍ程度の長方形の板状であり、アルミニウム、銅、それらの合金などの熱伝導性が良好な材料より構成される。第１フィン部１０Ａは、長方形の外枠の外枠１３（１３ｒ、１３ｑ）とその外枠１３内に並列状に複数形成されたルーバー１４とを有している。図１では８枚のルーバー１４が描かれているが、十数枚から数十枚のルーバー１４が設けられていてもよい。ここで、第１フィン部１０Ａは不図示のプレス機でプレスして形成される。第１フィン部１０Ａについては、図２を参照しながら詳述する。

ベースプレート部１１Ａは、例えば厚さＤ１（図３を参照）は２．０ｍｍ程度のアルミニウム、銅、あるいはそれらの合金などの熱伝導性が良好な材料より構成され、例えば発熱部品１２に合わせて四角形板状に作られている。ベースプレート部１１Ａについては、図２を参照しながら詳述する。

図２は、第１フィン部１０Ａ及びベースプレート部１１Ａを説明するための図である。図２（ａ）は、図１において第１フィン部１０ＡのＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）は、第１フィン部１０Ａが挿入される前のベースプレート部１１Ａの平面図である。

図２（ａ）に示されたように、第１フィン部１０Ａはフィンユニット１０ｒとフィンユニット１０ｑとを重ね合わせて形成される。例えばフィンユニット１０ｒとフィンユニット１０ｑとは接着剤、ロウ付け又はカシメで一体に形成されている。フィンユニット１０ｒにおいて、外枠１３ｒはＹ軸方向の両端部の近傍、及び真ん中の位置で＋Ｘ側にプレス機（不図示）で折り曲げられ、３つの脚部１５ｒが形成される。同様に、フィンユニット１０ｑにおいて、フィンユニット１０ｒと対応される位置で−Ｘ側に折り曲げられ、３つの脚部１５ｑが形成される。なお、第１実施形態の第１フィン部１０Ａにおいて、外枠１３に３つの脚部１５が設けられているが、脚部１５はフィン部の大きさなどに応じて適宜設けられてよい。また後述する第７実施形態のように外枠の一辺をすべて脚部にしてもよい。

第１フィン部１０Ａにおいて、外枠１３ｒ、１３ｑの長さＬはそれぞれに１０ｍｍから１００ｍｍで、厚さＴはそれぞれに０．４ｍｍから１．６ｍｍ程度である。また、第１フィン部１０Ａの脚部１５の最も外側の外幅Ｈは１．０ｍｍから４．０ｍｍ程度である。

図２（ｂ）に示されたように、第１フィン部１０Ａが挿入される前のベースプレート部１１Ａは、Ｙ軸方向に伸びた６つの平行のフィン挿入用溝部１７が等間隔Ｇに設けられている。なお、フィン挿入用溝部１７の溝形状は図２（ａ）で説明された第１フィン部１０Ａの枠部１３と脚部１５との形状とほぼ同じである。脚部１５に対応するフィン挿入用溝部１７の内幅Ｊは、脚部１５の最も外側の外幅Ｈより数十μｍから数百μｍ狭く形成されている。このため、第１フィン部１０Ａは脚部１５の外側に向かう弾性変形（バネ効果）によりフィン挿入用溝部１７でベースプレート部１１Ａの表面に対して所定の角度で保持される。

また、フィン挿入用溝部１７の外枠１３の挿入位置に対応される部分の厚さＵは２つの外枠１３を重ね合わせた幅２Ｔと同等又はそれ以上である。フィン挿入用溝部１７の長さＭは、第１フィン部１０Ａの長さＬと同等又長さＬよりも長い。

また、ベースプレート部１１Ａにおいて、フィン挿入用溝部１７の第１フィン部１０Ａの脚部１５の挿入位置に対応される部分のＸ軸方向の両側にカシメ部１６がそれぞれ設けられている。カシメ部１６は、第１フィン部１０Ａの脚部１５の形状に合わせる形状となっている。またフィン挿入用溝部１７の底面はベースプレート部１１Ａの表面と平行に形成されている。

＜第１フィン部１０Ａの挿入及び固定方法＞
図３は、Ｙ軸方向から見た１つの第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａに挿入された第１ヒートシンク１００Ａの断面図である。但し、カシメ部１６Ａは、第１フィン部１０Ａをカシメる前の状態である。

ベースプレート部１１Ａの厚さＤ１は４ｍｍ程度であり、カシメ部１６Ａの高さＤ２は０．２ｍｍから０．４ｍｍである。

図３に示されたように、複層型の第１フィン部１０Ａのフィンユニット１０ｒは、外枠１３ｒを有し、その外枠１３ｒから折り曲げられた脚部１５ｒを有する。フィンユニット１０ｑも、外枠１３ｑを有し、その外枠１３ｑから折り曲げられた脚部１５ｑを有する。また、脚部１５ｒは、外枠１３ｒから＋Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部１５１ｒと、その連結部１５１ｒから外枠１３ｒに平行に折り曲げられた先端部１５２ｒとを有する。脚部１５ｑは、外枠１３ｑから−Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部１５１ｑと、その連結部１５１ｑから外枠１３ｑに平行に折り曲げられた先端部１５２ｑとを有する。

先端部１５２ｒおよび先端部１５２ｑは、面取りが行われておらず直角端面を有している。第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａの表面に対して垂直に保持されるために、脚部１５ｒの先端部１５２ｒの底面と脚部１５ｑの先端部１５２ｑの底面とは同じ面内に位置する。

そのため、第１フィン部１０Ａがその脚部１５をフィン挿入用溝部１７の底面にまで挿入されると、第１フィン部１０Ａはフィン挿入用溝部１７内でベースプレート部１１Ａの表面に対して垂直に自立する。

また、また先端部１５２ｒと先端部１５２ｑとの最も外側の外幅Ｈは、フィン挿入用溝部１７の内幅Ｊより数十μｍから数百μｍ広く、連結部１５１ｒと連結部１５１ｑとが互いに異なる方向に折り曲げられている。このため、２つの脚部１５ｒ及び１５ｑの弾性変形（バネ効果）によって、第１フィン部１０Ａが安定的にフィン挿入用溝部１７内でベースプレート部１１Ａの表面に対して垂直な角度で保持される。

仮に、先端部１５２ｒおよび先端部１５２ｑの端部が直角端面に形成されていない場合、又は先端部１５２ｒの底面と先端部１５２ｑの底面とが同じ面内に位置しない場合には、第１フィン部１０Ａは、ベースプレート部１１Ａの表面に対して垂直な角度で保持されない。しかし、２つの脚部１５ｒ及び１５ｑの弾性変形（バネ効果）によって、作業者は第１フィン部１０Ａをベースプレート部１１Ａのフィン挿入用溝部１７に挿入した後、第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａの表面に対して垂直になるように第１フィン部１０Ａを調整することができる。

その後、図２（ｂ）に示された第１フィン部１０ＡのＸ軸方向の両側に設けられたカシメ部１６Ａが機械的にカシメられ、両側から第１フィン部１０Ａを挟む。これにより、第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ａに垂直に固定される。

また、第１実施形態においてカシメ部分の形状がシャープな角を持った形状に描かれているが、実際に製造する場合には必要な丸みを付けてもよい。以降の実施形態に関しても同じである。

（第２実施形態）
図４は、Ｙ軸方向から見た第２フィン部１０Ｂがベースプレート部１１Ｂに挿入された第２実施形態の第２ヒートシンク１００Ｂの断面図である。但し、カシメ部１６Ｂは、第１フィン部１０Ｂをカシメる前の状態である。

図４に示された第２ヒートシンク１００Ｂにおいて、点線で囲まれた４箇所の以外には第１実施形態の第１ヒートシンク１００Ａと同じであるため、同じ部分に対して説明を省略する。

第２フィン部１０Ｂの脚部２５ｒは、外枠１３ｒから＋Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部２５１ｒと、その連結部２５１ｒから外枠１３ｒに平行に折り曲げられた先端部２５２ｒとを有する。脚部２５ｑは、外枠１３ｑから−Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部２５１ｑと、その連結部２５１ｑから外枠１３ｑに平行に折り曲げられた先端部２５２ｑとを有する。

第１実施形態の第１ヒートシンク１００Ａと同様に、先端部２５２ｒと先端部２５２ｑとの最も外側の外幅Ｈは、フィン挿入用溝部１７の内幅Ｊより数十μｍから数百μｍ広い。このため、第２フィン部１０Ｂをフィン挿入用溝部１７に挿入するとき、挿入しにくくなる可能性がある。

図４に示された第２ヒートシンク１００Ｂは、点線Ｅ１及び点線Ｅ２に示されたように、第２フィン部１０Ｂの先端部２５２ｒと先端部２５２ｑとの端部の外側をＣ面取りする。第２フィン部１０Ｂの先端部２５２ｒと先端部２５２ｑとの端部の幅ｈがフィン挿入用溝部１７の幅内幅Ｊより小さくなる。このため、第２フィン部１０Ｂはフィン挿入用溝部１７にスムーズに挿入される。

また、さらにスムーズに挿入できるように、カシメ部１６Ｂは、図３のカシメ部１６Ａと異なり点線Ｋ１及びＫ２に示されたように、端部にＣ面取りを形成することもできる。具体的には、カシメ部１６Ｂの＋Ｚ側の端部の内側をＣ面取りする。このような構成によれば、カシメ部１６Ｂの間隔が、先端部２５２ｒと先端部２５２ｑとの最も外側の外幅Ｈより広いため、第２フィン部１０Ｂはフィン挿入用溝部１７にさらにスムーズに挿入される。

（第３実施形態）
図５（ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第３実施形態の第３ヒートシンク１００Ｃの拡大断面図である。また、第３実施形態においてベースプレート部１１Ｃを除いて他の部分は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

図５（ａ）に示されたように、第３実施形態の第３ヒートシンク１００Ｃはカシメ部１６Ｃの形状が第１実施形態と異なっている。具体的には、第３実施形態の第３ヒートシンク１００Ｃのカシメ部１６Ｃは、第１フィン部１０Ａの脚部１５のみだけでなくルーバー１４の端部までカシメている。なお、第３実施形態において、カシメ部１６Ｃの高さＤ３は０．４ｍｍから２ｍｍである。なお、カシメ部１６Ｃの高さＤ３を高くする代わりにはフィン挿入用溝部１７の溝深さを深くしてもよい。

このような構成によれば、第１フィン部１０Ａのルーバー１４とベースプレート部１１Ｃのカシメ部１６Ｃとが直接に接続され、熱交換が促進される。したがって第３ヒートシンク１００Ｃは放熱特性が向上する。

（第４実施形態）
図５（ｂ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第４実施形態の第４ヒートシンク１００Ｄの拡大断面図である。また、第４実施形態においてベースプレート部１１Ｄを除いて他の部分は第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。

図５（ｂ）に示されたように、第４実施形態の第４ヒートシンク１００Ｄはカシメ部１６Ｄの形状が第２実施形態と異なっている。具体的には、第４実施形態の第４ヒートシンク１００Ｄのカシメ部１６Ｄは、第１フィン部１０Ａの脚部１５のみだけでなくルーバー１４の端部までカシメている。カシメ部１６Ｄは＋Ｚ側の端部の内側をＣ面取りされている。なお、第４実施形態において、ベースプレート部１１Ｄのカシメ部１６Ｄの高さＤ３は０．４ｍｍから２ｍｍである。

このような構成によれば、第２フィン部１０Ｂがフィン挿入用溝部１７に挿入し易くなるだけでなく、第２フィン部１０Ｂのルーバー１４とベースプレート部１１Ｃのカシメ部１６Ｄとが直接に接続され、熱交換が促進される。

以上の第１実施形態から第４実施形態において、複層型のフィン部は脚部の弾性変形（バネ効果）によりフィン挿入用溝部に保持される。

以下に説明される、第５実施形態及び第６実施形態は脚部の内側に向かう弾性変形により、複層型のフィン部はフィン挿入用溝部に保持される。
（第５実施形態）
図６（ａ）は、第５実施形態の第５ヒートシンク１００Ｅの拡大断面図である。図６（ｂ）は、第１フィン部１０Ａが挿入される前のベースプレート部１１Ｅの部分平面図である。説明のため、図６（ｂ）は１つのフィン挿入用溝部２７しか描かれていない。

図６に示されたように、第５実施形態の第５ヒートシンク１００Ｅはフィン部として第１実施形態の第１フィン部１０Ａが用いられているが、ベースプレート部１１Ｅが第１実施形態と異なっている。第５実施形態のベースプレート部１１Ｅはフィン挿入用溝部２７にＺ軸方向から見て四角形形状の突起部１８が設けられている。突起部１８の四角形形状は、図２（ａ）で示されたように、Ｚ軸方向から見た脚部１５の形状に合わせてある。なお、後述するように、脚部１５の内側に向かう弾性変形によって第１フィン部１０Ａが保持されればよいので、突起部１８は六角柱形状又は八角柱形状であってもよい。その他の構成は第３実施形態のベースプレート部１１Ｃと同じであるため、説明を省略する。

第５実施形態において、第１フィン部１０Ａの先端部１５２ｒと先端部１５２ｑとの内幅ｈは、突起部１８のＸ軸方向の外幅ｊと同等又はより狭い。このため、先端部１５２ｒと先端部１５２ｑとの内側に向かう弾性変形（バネ効果）により突起部１８を挟むことができる。したがって、第１フィン部１０Ａがフィン挿入用溝部２７に確実に保持される。作業者は第１フィン部１０Ａをベースプレート部１１Ｅのフィン挿入用溝部２７に挿入した後、第１フィン部１０Ａがベースプレート部１１Ｅの表面に対して垂直になるように第１フィン部１０Ａを調整することができる。

なお、先端部１５２ｒ又は先端部１５２ｑの脚部の高さは、先端部１５２ｒ又は先端部１５２ｑの端部がフィン挿入用溝部２７の底面に接するように、突起部１８の高さＳ１（Ｚ軸方向）よりも高い。

第５実施形態においては、図６（ａ）に示されたようにカシメ部１６Ｃがルーバー１４までカシメている場合について説明したが、第１及び第２実施形態で説明されたようにカシメ部が脚部１５ｒ、１５ｑのみをカシメてもよい。

（第６実施形態）
図７（ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第６実施形態の第６ヒートシンク１００Ｆの拡大断面図である。図７（ｂ）は、第３フィン部１０Ｃが挿入される前のベースプレート部１１Ｆの部分平面図である。図７（ｂ）は１つのフィン挿入用溝部３７しか書かれていない。

まず図７に示されたように、第６ヒートシンク１００Ｆはフィン部として第３フィン部１０Ｃが用いられている。

第３フィン部１０Ｃの脚部３５ｒは、外枠１３ｒから＋Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部３５１ｒと、その連結部３５１ｒから外枠１３ｒに平行に折り曲げられた先端部３５２ｒとを有する。脚部３５ｑは、外枠１３ｑから−Ｘ側に斜め４５度方向に伸びた連結部３５１ｑと、その連結部３５１ｑから外枠１３ｑに平行に折り曲げられた先端部３５２ｑとを有する。そして第３フィン部１０Ｃの先端部３５２ｒと先端部３５２ｑとの端部の内側がＣ面取りされる。

また、第３フィン部１０Ｃの形状に合わせて突起部２８の形状が山型になっている。突起部２８の高さは脚部３５の高さに合わせてＳ２とする。突起部２８が山型になっており、且つ先端部３５２ｒと先端部３５２ｑとの端部の内側がＣ面取りされているため、第３フィン部１０Ｃはフィン挿入用溝部３７の突起部２８に挿入し易い。

先端部３５２ｒと先端部３５２ｑとの内側の内幅ｈは、フィン挿入用溝部３７の突起部２８の外幅ｊより数十μｍから数百μｍ狭い。このため、第３フィン部１０Ｃがフィン挿入用溝部３７に挿入されると、第３フィン部１０Ｃは脚部の弾性変形（バネ効果）によりフィン挿入用溝部に保持される。作業者は第１フィン部１０Ｃをベースプレート部１１Ｆのフィン挿入用溝部３７に挿入した後、第３フィン部１０Ｃがベースプレート部１１Ｆの表面に対して垂直になるように第３フィン部１０Ｃを調整することができる。その後、作業者は、カシメ部１６Ｄをカシメて第３フィン部１０Ｃを固定することができる。

第６実施形態においては、図７（ａ）に示されたようにカシメ部１６Ｄがルーバー１４までカシメている場合について説明したが、第１及び第２実施形態で説明されたようにカシメ部が脚部３５ｒ、３５ｑのみをカシメてもよい。

（第７実施形態）
以上の第１実施形態から第６実施形態においては、各フィン部の外枠１３に数箇所の脚部を設けられていた。しかし、フィン部の外枠の一辺全体に脚部が設けられてもよい。以下、外枠の一辺全体に脚部を有するヒートシンクについて説明する。

図８は、第７実施形態の第７ヒートシンク１００Ｇの斜視図である。理解を助けるため発熱部品１２が描かれているが、第１ヒートシンク１００Ａに付属するものではない。図９は、第７実施形態の第７ヒートシンク１００Ｇの第４フィン部１０Ｄの斜視図である。

図９に示されたように、第４フィン部１０Ｄはその−Ｚ側にＹ軸方向に伸びた一対の脚部４５ｒ、４５ｑを有している。なお、脚部４５ｒは外枠１３ｒから折り曲げられ、脚部４５ｑは外枠１３ｑから折り曲げられている。また、その脚部４５のＸＺ平面の断面図は第１実施形態の図３で説明された形状と同じで、寸法も同じである。

したがって、このとき図８に示されたベースプレート１１Ｇは、一直線状のフィン挿入用溝部（図示しない）を有している。また、図８に示されるように第４フィン部１０Ｄの形状に基づいてカシメ部１６Ｅも一直線状に設けられている。
その他の構成は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

なお、第７実施形態において、第４フィン部１０Ｄは脚部４５の外側に向かう弾性変形（バネ効果）によりフィン挿入用溝部に確実に保持されてもよいし、第５及び第６実施形態で説明されたようにフィン挿入用溝部に突起部が設けられ、第４フィン部１０Ｄが脚部４５の内側に向かうバネ効果により突起部を挟むことでフィン挿入用溝部に確実に保持されてもよい。

また、第４フィン部１０Ｄの脚部４５は、第２及び第６実施形態で説明されたように先端部が面取りされてもよいし、カシメ部１６Ｅの形状が第２実施形態で説明されたように面取りされてもよい。さらに、第７実施形態のカシメ部１６Ｅは第４フィン部１０Ｄの脚部４５のみをカシメてもよいし、第３〜第６実施形態で説明されたように脚部４５とルーバー１４とを一緒にカシメてもよい。

（第８実施形態）
図１０は、Ｙ軸方向から見た第８実施形態の第８ヒートシンク１００Ｈの断面図である。なお、第８実施形態の第８ヒートシンク１００Ｈは第７実施形態の第７ヒートシンク１００Ｇと同様に、第５フィン部１０Ｅの枠部１３の一辺全体に一対の脚部５５が設けられている。説明のために、１つの第５フィン部１０Ｅしか描かれていない。

図１０に示されたように、第８実施形態の第５フィン部１０Ｅは外枠１３、ルーバー１４及び脚部５５より構成されている。なお、外枠１３（１３ｒ、１３ｑ）及びルーバー１４は第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。第８実施形態において、脚部５５ｒ及び脚部５５ｑはそれぞれ外枠１３ｒおよび外枠１３ｑから＋Ｘ軸方向及び−Ｘ軸方向に４５度曲げられた逆「Ｖ」字型となっている。

なお、脚部５５ｒ及び脚部５５ｑの最も底部の外幅（点Ｐ１から点Ｐ２までの幅）はＨであり、フィン挿入用溝部４７の幅は内幅Ｊである。脚部５５ｒ及び脚部５５ｑの外幅Ｈはフィン挿入用溝部４７の内幅Ｊより少し大きくなっている。脚部５５ｒの点Ｐ１と脚部５５ｑの点Ｐ２において、外側に向かう弾性変形（バネ効果）により第５フィン部１０Ｅはベースプレート１１Ｈに対して垂直に保持される。作業者は第５フィン部１０Ｅをベースプレート１１Ｈに対して垂直に調整した後、カシメ部１６Ｆをカシメることで、第５フィン部１０Ｅを固定することができる。

第８実施形態においては、図１０に示されたようにカシメ部１６Ｆがルーバー１４までカシメている場合について説明したが、第１及び第２実施形態で説明されたようにカシメ部が脚部５５ｒ、５５ｑのみをカシメてもよい。

（第９実施形態）
図１１は、第９実施形態の第９ヒートシンク１００Ｊの第６フィン部１０Ｆの斜視図である。図１２は、第６フィン部１０Ｆが挿入される前のベースプレート部１１Ｊの平面図である。

図１１に示されたように、第９実施形態の第６フィン部１０Ｆは、外枠１３ｒ及び外枠１３ｑがダボ（ｄｏｗｅｌ）により接合されている。第９実施形態では、ダボの突起１９は＋Ｘ側から−Ｘ側に折り曲げられ、第６フィン部１０Ｆの全幅の等間隔に５箇所のダボが行われる。なお、第９実施形態の第６フィン部１０Ｆにおいて、５つのダボの突起１９が形成されているが、必要によって数箇所にダボを行ってもよい。また、第９実施形態ではダボが脚部の役割をしている。その他の外枠１３及びルーバー１４は第１実施形態と同じである。

図１２に示されたように、第６フィン部１０Ｆが挿入される前のベースプレート部１１Ｊは、Ｙ軸方向に伸びた６つの平行のフィン挿入用溝部５７が等間隔Ｇに設けられている。なお、フィン挿入用溝部５７は図１１で説明された第６フィン部１０Ｆの形状に合わせるように形成されている。具体的には、フィン挿入用溝部５７において、Ｘ軸方向の長さＭは外枠１３のＸ軸方向の長さＬと同等以上である。フィン挿入用溝部５７の−Ｘ側にはダボの突起１９の形状と同じに−Ｘ軸方向に突起した５つのダボの突起用溝２０が形成されている。Ｙ軸方向の幅Ｕは２つの外枠１３ｒ及び１３ｑの幅の合わせとダボの長さを合わせた長さより狭い。このため、このため、第６フィン部１０Ｆはベースプレート部１１Ｊに対してダボと外枠の弾性変形（バネ効果）により垂直に保持される。

カシメ部１６Ｇは、フィン挿入用溝部５７のダボ用溝２０の形成された箇所のＸ軸の両側に設けられているが、両側のカシメ部１６Ｇａ及びカシメ部１６Ｇｂは異なる形状である。具体的には、フィン挿入用溝部５７の＋Ｘ側のカシメ部１６ＧａはＺ方向に伸びた板状のカシメ部で、−Ｘ側のカシメ部１６Ｇｂはダボの突起用溝２０の形状に合わせた「凹」型のカシメ部である。機械的にこれらのカシメ部１６Ｇをカシメし、両側から第６フィン部１０Ｆを挟む。

作業者は第７フィン部１０Ｇがベースプレート部１１Ｋに対して垂直でなければ、垂直になるように調整し、その後カシメ部１６Ｇで第６フィン部１０Ｆをカシメで固定する。

（第１０実施形態）
以下、第１０実施形態の第１０ヒートシンク１００Ｋ及び第１１実施形態の第１１ヒートシンク１００Ｌについて、図１３を参照しながら説明する。
図１３（ａ）は、カシメ前の第１０実施形態の第１０ヒートシンク１００Ｋの拡大断面図である。

図１３（ａ）に示されたように、第１０実施形態の第１０ヒートシンク１００Ｋは１枚の金属板で構成された単層型の第７フィン部１０Ｇとベースプレート部１１Ｋとを有している。また第７フィン部１０Ｇは外枠２３とルーバー２４とを有している。また、そのルーバー２４は金属板をプレス機（不図示）でプレスされて外枠２３から切り起こされて形成されている。

また、外枠２３には脚部６５が折り曲げられて形成されている。脚部６５の断面は図１３に示されるように、「Ｃ」字型となっている。外枠２３から脚部６５への折り曲げの点Ｍ１と脚部６５の先端の点Ｍ２とを結ぶ線は、外枠２３と平行になっている。また、脚部６５の点Ｑ１と点Ｑ２とを結ぶ線外枠２３と平行になっている。

一方、ベースプレート部１１Ｋには直線状に伸びるフィン挿入用溝部６７が形成されている。フィン挿入用溝部６７の内壁はベースプレート部１１Ｋの表面に対して垂直である。これにより、第７フィン部１０Ｇがフィン挿入用溝部６７に挿入されると、第７フィン部１０Ｇはベースプレート部１１Ｋに対して垂直に挿入される。ベースプレート部１１Ｋには高さＤ４のカシメ部１６Ｈがフィン挿入用溝部６７の周囲に形成されている。

ここで脚部６５のＸ軸方向の最も外側の外幅はＨ／２で、フィン挿入用溝部６７のＸ軸方向の内幅がＪ／２である。さらに、脚部６５の外幅Ｈ／２はフィン挿入用溝部６７の内幅Ｊ／２より広く形成されている。このため、第７フィン部１０Ｇはベースプレート部１１Ｋに対して弾性変形（バネ効果）により垂直に保持される。作業者は第７フィン部１０Ｇがベースプレート部１１Ｋに対して垂直でなければ、垂直になるように調整し、その後カシメ部１６Ｈで第７フィン部１０Ｇをカシメで固定する。

（第１１実施形態）
図１３（ｂ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第１１実施形態の第１１ヒートシンク１００Ｌの拡大断面図である。

図１３（ｂ）に示されたように、第１０実施形態と比べると、ベースプレート部１１Ｌのカシメ部１６Ｊの高さＤ５がカシメ部１６Ｈの高さＤ４より高くなっている。具体的には、第１１ヒートシンク１００Ｌにおいて、カシメ部１６Ｊは第７フィン部１０Ｇの脚部６５とルーバー２４とをカシメている。
このような構成によれば、第７フィン部１０Ｇのルーバー２４とベースプレート部１１Ｌのカシメ部１６Ｊとが直接に接続され、熱交換が促進される。

（第１２実施形態）
以下、第１２実施形態の第１２ヒートシンク１００Ｍ及び第１３実施形態の第１３ヒートシンク１００Ｎについて、図１４を参照しながら説明する。
図１４（ａ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第１２実施形態の第１２ヒートシンク１００Ｍの拡大断面図である。

図１４（ａ）に示されたように、第８フィン部１０Ｈは外枠２３から＋Ｘ側に約４５度斜めに折り曲げられた脚部７５を有している。また、ベースプレート部１１Ｍにはフィン挿入用溝７７も約４５度斜めに形成されている。フィン挿入用溝７７の幅は外枠２３及び脚部７５とより多少厚い厚さで形成されている。

脚部７５は外枠２３と所定の角度、例えば４５度になっており、フィン挿入用溝７７も約４５度斜めでに形成されているため、脚部７５の端部点Ｗ及び屈曲点Ｖがフィン挿入用溝部７７の内壁に接触される。この脚部７５の弾性変形（バネ効果）により、第８フィン部１０Ｈはベースプレート部１１Ｍに保持される。

なお、脚部７５が外枠２３に対して斜めに形成されているため、フィン挿入用溝７７の両側に形成されるカシメ部１６Ｋａ及びカシメ部１６ＫｂはＺ軸に対して対称でない。つまり、カシメ部１６Ｋａは脚部７５の形状に基づいてＺ軸方向より４５度斜めに形成されている。また、ここでカシメ部１６Ｋａ及びカシメ部１６Ｋｂの高さは第１０実施形態と同じにＤ４となっている。

作業者は第８フィン部１０Ｈがベースプレート部１１Ｍに対して垂直でなければ、垂直になるように調整し、その後カシメ部１６Ｋａ、１６Ｋｂで第８フィン部１０Ｈをカシメで固定する。

（第１３実施形態）
図１４（ｂ）は、Ｙ軸方向から見たカシメ前の第１３実施形態の第１３ヒートシンク１００Ｎの拡大断面図である。
図１４（ｂ）に示されたように、第１３実施形態のフィン部は第１２実施形態の第８フィン部１０Ｈと同じであるため、説明を省略する。

カシメ部１６Ｌは第８フィン部１０Ｈの脚部７５のみをカシメていることでなく、第８フィン部１０Ｈのルーバー２４の−Ｚ軸方向の端部までカシメている。ベースプレート部１１Ｎに形成されたカシメ部１６Ｌの高さＤ５は高くなっている。

このような構成によれば、第８フィン部１０Ｈのルーバー２４とベースプレート部１１Ｎのカシメ部１６Ｌとが直接に接続され、熱交換が促進される。

以上、本発明の最適な実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。

１０Ａ〜１０Ｈ … フィン部
１１Ａ〜１１Ｎ … ベースプレート部
１２ … 発熱部品
１３、１３ｒ、１３ｑ、２３ … 外枠
１４、２４ … ルーバー
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５ … 脚部
１６Ａ〜１６Ｌ … カシメ部
１７、２７、３７、４７、５７、６７ … フィン挿入用溝部
１８、２８ … 溝部の突起部
１９ … ダボの突起
２０ … ダボ用溝
１００Ａ〜１００Ｎ … ヒートシンク
Ｄ１ … ベースプレート部の厚さ
Ｄ２〜Ｄ５ … カシメ部の高さ
Ｈ … フィン挿入用溝部の外幅
ｈ … 溝部の突起の内幅
Ｊ … 脚部の外幅
ｊ … 脚部の内幅
Ｔ … 外枠の厚さ

Claims (9)

1. 発熱部品を冷却するヒートシンクにおいて、
   前記発熱部品に熱的に接続される第一面と、直線状に伸びるフィン挿入用溝部が設けられる第二面とを有するベースプレート部と、
   弾性変形する脚部を備え、前記脚部が前記フィン挿入用溝部に挿入されて、前記弾性変形による力で前記第二面に対して交差する方向に保持されるフィン部と、を備え、
   前記フィン部が前記フィン挿入用溝部内でカシメて固定され、
   前記フィン部は、隣同士が並列状に配置される複数のルーバーと前記ルーバーの両端部を支える外枠とを備え、
   前記脚部は前記外枠の少なくとも一部を折り曲げて構成され、
   前記フィン部は、前記ルーバーと前記外枠とを有するフィンユニットを２つ重ね合わせた複層型のフィン部である、ヒートシンク。
2. 前記複層型のフィン部の脚部は、２つの前記外枠から互いに広がるように折り曲げられる連結部と前記連結部から互いに平行に折り曲げられる先端部とを有する請求項１に記載のヒートシンク。
3. 前記脚部の最も外側の外幅は、前記フィン挿入用溝部の内幅より大きい請求項１又は請求項２に記載のヒートシンク。
4. 前記先端部の端部は、前記フィン挿入用溝部の内幅よりも狭くなるように面取りされている請求項２に記載のヒートシンク。
5. 前記フィン挿入用溝部は、その溝部の底面から前記脚部の挿入側に突起した突起部を備える請求項２に記載のヒートシンク。
6. 前記脚部の最も内側の内幅は、前記突起部の外幅より小さい請求項５に記載のヒートシンク。
7. 前記先端部の端部は、前記突起部の外幅よりも広くなるように面取りされている請求項５に記載のヒートシンク。
8. 前記２つのフィンユニットはダボ突起により重ね合われる請求項１に記載のヒートシンク。
9. 前記フィン挿入用溝部は、ダボ突起の形状に合わせてダボ突起挿入溝を備える請求項８に記載のヒートシンク。