JP5869267B2 - 液冷ヒートシンクの製造方法 - Google Patents
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Description
一例としてインナーフィン7は、波形に曲折され、その波に沿って冷却液が流通する。それぞれの流通方向両端部には一対のマニホールド部が形成され、それぞれのマニホールド部の長手方向に、図10の如く、一対の冷却液出入口が設けられている。そして、その冷却液出入口に冷却液出入口パイプ9が挿通され、これらの部材間を一体にろう付けしてヒートシンクが完成する。
被冷却体10は、図10に示す如く、このヒートシンク本体8外周の平坦な載置面14に伝熱性のグリス等で接触固定される。そして、ヒートシンク本体8の冷却液流通路6に冷却液13を流入させ、被冷却体10と冷却液13の間で熱交換を行なわせるものである。
このような状態で、ろう付けすると、ろう材の溶出により、そのろう材の厚み分、部品間(特にプレート1、2の底部4およびインナーフィン7の垂直方向の間)に隙間が発生し、底部4がインナーフィン7側に向かって移動する。しかしながら、プレート1、2の立上げ部3は、底部4に対して垂直に形成されているため、その立上げ部3は底部4の幅方向中心位置よりも剛性が高い。その結果、ヒートシンク本体8の底部4は、立上げ部3周縁部を残して、インナーフィン7側に凹陥する異常変形を起こしていた。
そこで、本発明は係る問題点を解決することを課題とする。
その内部に偏平な冷却液流通路(6)が形成されるとともに、その流通路(6)中にインナーフィン(7)が配置され、
両プレート(1)(2)およびインナーフィン(7)間を液密にろう付けしてヒートシンク本体(8)が構成され、
その本体(8)外周に一対の冷却液出入口パイプ(9)が設けられるとともに、本体(8)外周の載置面(14)に被冷却体(10)が接触固定され、前記被冷却体(10)と冷却液の間に熱交換がなされる液冷ヒートシンクの製造方法において、
前記立上げ部(3)を、底部(4)から開口部に向けて拡開する方向に傾斜される傾斜部(3a)とし、
前記傾斜部(3a)が横断面折れ線状に、少なくとも一回傾斜角度を変更する変更点(3d)を介して形成し、前記プレート(1)(2)の小フランジ(5)に近いほど傾斜を急に、底部(4)に近いほど傾斜を緩やかに形成する工程と、
前記両プレート(1)(2)間に厚み方向の外力を加えて、その外力により前記小フランジ(5)が周縁方向外方に移動し、両プレート(1)(2)の底部(4)とインナーフィン(7)間が密着するようにして、ろう付する工程と、
を有することを特徴とする液冷ヒートシンクの製造方法である。
前記インナーフィン(7)として、並列された多数の縦リブ(7b)と、その各縦リブ(7b)間を連結する横リブ(7c)が面一に形成された網目状のフィン要素(7a)を有し、隣接する横リブ(7c)の位置が異なる複数の前記フィン要素(7a)が、縦リブ(7b)どうしは整合し、横リブ(7c)は位置ずれして積層したものを用いることを特徴とする液冷ヒートシンクの製造方法である。
このような構成により、立上げ部3が底部4に対して垂直状態にある場合に比べて、底部4周縁部の剛性が低下する。即ち、加えられた外力により、傾斜部3aが小フランジ5の方向に移動して、底部4と傾斜部3aとの付根が自在に上下動でき全体が底部4中心部の動きに追従することができる。そのため、載置面14をその周縁部まで平坦に維持し、底部4と立上げ部3との境界近傍に異常変形を起こさずに、被冷却体10と載置面14とが一様に接触され、熱交換効率のよいヒートシンクを提供することができる。
上記構成において、請求項2のように、インナーフィン7として、並列された多数の縦リブと、その各縦リブ間を連結する横リブとが面一に形成された網目状フィン要素を有し、隣接する横リブの位置が異なる複数の前記フィン要素を積層した場合には、ヒートシンクの厚み方向の精度を向上できる。
図1は本発明の第1実施例を示す横断面図である。
本発明のヒートシンク本体8は、一対のプレート1、2がプレス成形により、その周縁の立上げ部3と底部4とで皿状に形成し、その立上げ部3の周縁に小フランジ5を設け、それらの小フランジ5どうしが向き合うように、重ねられる。そして、その内部に偏平な冷却液流通路6が形成され、その流通路6中にインナーフィン7が介装される。
このように組立てられたヒートシンク本体8は、高温の炉内で一体にろう付けされる。このとき、ヒートシンク本体8は、治具により各プレート1、2の厚み方向に荷重をかけられながらろう付けされる。
本発明は、各プレート1、2の立上げ部3に特徴部分がある。
図1に示すごとく、立上げ部3は、夫々のプレート1、2の底部4から開口端に向けて拡開する方向に傾斜する傾斜部3aにより構成される。
その傾斜部3aには、傾斜角度を変更する変更点3dが設けられている。その変更点3dと底部4を連設する第1傾斜部3bは、傾斜角度が比較的緩やかに形成されているとともに、変更点3dと小フランジ5を連設する第2傾斜部3cは、傾斜角度が急に形成されている。
図2のごとく、ろう付け時にヒートシンク本体8に図において垂直方向(プレートの厚み方向)の圧力をかけると、ヒートシンク本体8を圧縮する力はプレートの底部4から、第1傾斜部3b、第2傾斜部3cを通じて、小フランジ5へと伝わり、小フランジ5は周縁方向外方に鎖線の如く、僅かに移動する。このため、立上げ部3と底部4の付根が、プレートの底部4の移動に追従することができる。そして、底部4が歪みのない状態で、プレート内面はインナーフィン7の上下両端に密着し、液密にろう付けされる。
図5は本発明の他の実施例を示し、これが第1実施例と異なるところは、傾斜部3aの両端部が滑らかな曲部で形成されており、傾斜部3aとプレートの底部4とが第1曲部R1で、傾斜部3aと小フランジ5とが第2曲部R2とでつなげられている点である。開口下端縁から載置面14までの高さをhとしたとき、その高さhは、R1とR2の半径長さの和より小さくなるように形成されている。
これは、立上げ部3の断面が滑らかなS字状を形成していることを意味し、プレートの底部4と小フランジ5とがS字状立上げ部3によって連設されている。
立上げ部3をこのように形成することにより、第1実施例と同様に、受けた外力を効率的に外方へ移動させることができる。それにより、底部4の周縁に歪みを起こすことなくろう付けできる。
即ち、各流路の冷却水の出口から出口パイプまでの距離により、その曲折方向が決められている。出口パイプまでの距離が遠いところにある曲折部は、冷却液の流通を促進させる方向に、近いところにある曲折部は流通を妨げる方向に曲げられている。
また、プレートの冷却液出入口部は、それぞれのマニホールド部の同方向に設けられているが、これに替えて、一方の出入口部を他方の出入口部と異なる方向に突設しても良い。
2 プレート
3 立上げ部
3a 傾斜部
3b 第1傾斜部
3c 第2傾斜部
3d 変更点
R1 第1曲部
R2 第2曲部
5 小フランジ
6 冷却液流通路
7 インナーフィン
7a フィン要素
7b 縦リブ
7c 横リブ
8 本体
9 冷却液出入口パイプ
10 被冷却体
12 隙間
13 冷却液
14 載置面
Claims (2)
- 一対のプレート(1)(2)のうち、少なくとも一方のプレートがその底部(4)に立上げ部(3)を有する皿状に形成され、その立上げ部(3)の周縁に小フランジ(5)が設けられて、両プレート(1)(2)が小フランジ(5)を介して互いに重ね合わされ、
その内部に偏平な冷却液流通路(6)が形成されるとともに、その流通路(6)中にインナーフィン(7)が配置され、
両プレート(1)(2)およびインナーフィン(7)間を液密にろう付けしてヒートシンク本体(8)が構成され、
その本体(8)外周に一対の冷却液出入口パイプ(9)が設けられるとともに、本体(8)外周の載置面(14)に被冷却体(10)が接触固定され、前記被冷却体(10)と冷却液の間に熱交換がなされる液冷ヒートシンクの製造方法において、
前記立上げ部(3)を、底部(4)から開口部に向けて拡開する方向に傾斜される傾斜部(3a)とし、
前記傾斜部(3a)が横断面折れ線状に、少なくとも一回傾斜角度を変更する変更点(3d)を介して形成し、前記プレート(1)(2)の小フランジ(5)に近いほど傾斜を急に、底部(4)に近いほど傾斜を緩やかに形成する工程と、
前記両プレート(1)(2)間に厚み方向の外力を加えて、その外力により前記小フランジ(5)が周縁方向外方に移動し、両プレート(1)(2)の底部(4)とインナーフィン(7)間が密着するようにして、ろう付する工程と、
を有することを特徴とする液冷ヒートシンクの製造方法。 - 請求項1に記載の液冷ヒートシンクの製造方法において、
前記インナーフィン(7)として、並列された多数の縦リブ(7b)と、その各縦リブ(7b)間を連結する横リブ(7c)が面一に形成された網目状のフィン要素(7a)を有し、隣接する横リブ(7c)の位置が異なる複数の前記フィン要素(7a)が、縦リブ(7b)どうしは整合し、横リブ(7c)は位置ずれして積層したものを用いることを特徴とする液冷ヒートシンクの製造方法。
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