JP6894321B2

JP6894321B2 - heatsink

Info

Publication number: JP6894321B2
Application number: JP2017168011A
Authority: JP
Inventors: 拓清原
Original assignee: Sankyo Tateyama Inc
Current assignee: Sankyo Tateyama Inc
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP2019046944A

Description

本発明は、電子部品等の冷却に使用するヒートシンクに関するものである。 The present invention relates to a heat sink used for cooling electronic components and the like.

従来、電子機器に搭載される半導体の冷却に液冷式のヒートシンクが用いられており、ヒートシンクを構成するベースに冷却液を通す流路を蛇行するように配置して、半導体等の電子部品が発生する熱を効率よく冷却しようとするヒートシンクは公知となっている。（特許文献１） Conventionally, a liquid-cooled heat sink has been used to cool semiconductors mounted on electronic devices, and electronic components such as semiconductors are arranged so as to meander the flow path through which the cooling liquid passes through the base constituting the heat sink. Heat sinks that efficiently cool the generated heat are known. (Patent Document 1)

特開平７−２１１８３２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-211832

しかしながら、近年、半導体等の電子部品の高発熱化が進み、ヒートシンクに対してさらに大型化することなく高い冷却能力が求められるようになっている。特許文献１のヒートシンクは、冷却液を通す流路の断面積は大きく多くの冷却液を通すことができるが、ベースと冷却液との接触面積は十分に確保できているとはいえなかった。 However, in recent years, the heat generation of electronic components such as semiconductors has been increasing, and a high cooling capacity is required without further increasing the size of the heat sink. The heat sink of Patent Document 1 has a large cross-sectional area of the flow path through which the coolant is passed and can pass a large amount of coolant, but it cannot be said that the contact area between the base and the coolant is sufficiently secured.

本発明は、上記の事情を鑑み、従来のヒートシンクを大型化することなく、さらに高い冷却能力を有するヒートシンクを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a heat sink having a higher cooling capacity without increasing the size of a conventional heat sink.

本発明の実施形態のヒートシンクは、上面に開口する流路が形成されたベース部材と、ベース部材の上面に固定された蓋部材を備え、ベース部材と蓋部材は伝熱性を有する材料からなり、ベース部材の下面もしくは蓋部材の上面に冷却対象が配置される第１の領域が設定されており、ベース部材の流路は、ベース部材の第１の領域において、主流路部分及び主流路部分の側壁に主流路部分の流れ方向に沿って形成された所定深さを有する溝状の副流路部分を備える流路を有するとともに、第１の領域以外の第２の領域において、主流路部分のみからなる流路を有しているヒートシンクである。
The heat sink of the embodiment of the present invention includes a base member having a flow path formed on the upper surface thereof and a lid member fixed to the upper surface of the base member, and the base member and the lid member are made of a heat-transmitting material. A first region in which the cooling target is arranged is set on the lower surface of the base member or the upper surface of the lid member, and the flow path of the base member is the main flow path portion and the main flow path portion in the first region of the base member. The side wall has a flow path having a groove-shaped sub-flow path portion having a predetermined depth formed along the flow direction of the main flow path portion, and in a second region other than the first region, only the main flow path portion is provided. It is a heat sink having a flow path composed of.

本発明の実施形態のヒートシンクによれば、ヒートシンクを大型化することなく、高い冷却能力を備えるヒートシンクを得ることができる。 According to the heat sink of the embodiment of the present invention, it is possible to obtain a heat sink having a high cooling capacity without increasing the size of the heat sink.

本発明の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は側面図である。It is a figure of the heat sink which concerns on embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, (c) is a front view, and (d) is a side view. 本発明の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は図１（ｂ）のａ−ａ断面図であり、（ｂ）は図１（ｄ）のｂ−ｂ断面図であり、（ｃ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大図であり、（ｄ）は図２（ｂ）のＢ部分の拡大図である。It is a figure of the heat sink which concerns on embodiment of this invention, (a) is a cross-sectional view of aa of FIG. 1 (b), (b) is a sectional view of bb of FIG. 1 (d), ( c) is an enlarged view of a portion A of FIG. 2 (a), and FIG. 2 (d) is an enlarged view of a portion B of FIG. 2 (b). 本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は正面図であり、（ｄ）は側面図である。It is a figure of the heat sink which concerns on other embodiment of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, (c) is a front view, (d) is a side view. .. 本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの図であり、（ａ）は図３（ｃ）のｆ−ｆ断面図であり、（ｂ）は図３（ｂ）のｃ−ｃ断面図であり、（ｃ）は図３（ｂ）のｄ−ｄ断面図であり、（ｄ）は図３（ｂ）のｅ−ｅ断面図である。It is a figure of the heat sink which concerns on other embodiment of this invention, (a) is the ff cross-sectional view of FIG. 3 (c), (b) is the cc cross-sectional view of FIG. 3 (b). , (C) are dd cross-sectional views of FIG. 3 (b), and (d) is a cross-sectional view of ee of FIG. 3 (b). 本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験の説明図である。It is explanatory drawing of the actual measurement experiment by the test article about the heat sink in embodiment of this invention. 本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品を説明するための図であり、（ａ）は、ベース部材の平面図であり、（ｂ）は、ベース部材の流路の断面図である。It is a figure for demonstrating the test article about the heat sink in embodiment of this invention, (a) is the plan view of the base member, (b) is the sectional view of the flow path of the base member. 本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験に用いた試験品（１）ないし（５）の説明図である。It is explanatory drawing of the test article (1) to (5) used in the actual measurement experiment by the test article about the heat sink in embodiment of this invention. 本発明の実施形態にヒートシンクに関する試験品による実測実験に用いた試験品（６）ないし（９）の説明図である。It is explanatory drawing of the test article (6) to (9) used in the actual measurement experiment by the test article about the heat sink in embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係るヒートシンクについて、図面を参照しながら説明する。
本発明の第１の実施形態に係るヒートシンクは、図１に示すように、アルミ合金等の伝熱性の高い材料によって形成され所定厚さを有する矩形板状のベース部材１０と、同じく伝熱性の高い材料より形成され薄板状の蓋部材２０を有している。 The heat sink according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the heat sink according to the first embodiment of the present invention has a heat-conducting property similar to that of a rectangular plate-shaped base member 10 formed of a material having a high heat-transmitting property such as an aluminum alloy and having a predetermined thickness. It has a thin plate-shaped lid member 20 formed of a high material.

ベース部材１０の一面（図１（ａ）においては、下面）に蓋部材２０が接合されることで、全体としてベース部材１０の他面を冷却対象５を配置する冷却面１０ａとするヒートシンクが形成される。
本実施形態のヒートシンクにおいては、図１（ｂ），図２（ｂ）に示すように、冷却面１０ａのうちベース部材１０の他面の一方方向中央位置で他方方向の全長に亘る領域が、冷却対象５を配置して冷却するための第１の領域（冷却領域）５ａとして設定されており、第１の領域５ａ以外の領域が、冷却対象５の配置を原則想定していない第２の領域５ｂと設定されている。
なお、本発明の実施形態の説明においては、図１（ａ），（ｂ）に示すように、ヒートシンクについて、後述するベース部材１０の流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂが開口する面に沿う方向を「他方方向」といい、「他方方向」と直交する方向を「一方方向」という。 By joining the lid member 20 to one surface of the base member 10 (the lower surface in FIG. 1A), a heat sink is formed in which the other surface of the base member 10 is a cooling surface 10a on which the cooling target 5 is arranged. Will be done.
In the heat sink of the present embodiment, as shown in FIGS. 1B and 2B, a region of the cooling surface 10a at the center position in one direction of the other surface of the base member 10 over the entire length in the other direction is formed. A second region (cooling region) 5a for arranging and cooling the cooling target 5 is set, and regions other than the first region 5a do not assume the arrangement of the cooling target 5 in principle. The area is set to 5b.
In the description of the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1A and 1B, the heat sink is oriented in the direction along the surface through which the inflow hole 11a and the outflow hole 11b of the base member 10 described later are opened. It is called "the other direction", and the direction orthogonal to the "other direction" is called "one direction".

ベース部材１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、矩形板状の部材の一面に開口する所定深さの流路１１を有している。流路１１は、ヒートシンクの第１の領域５ａに配置される第１の直線流路１１ｃないし第４の直線流路１１ｆと、ヒートシンクの第２の領域５ｂに配置され各直線流路を接続する第１のターン流路１１ｇないし第３のターン流路１１ｉを有しており、全体として平面視でＭ字状をなしている。
そして、ベース部材１０の一面に開口する流路１１の両端はベース部材１０内に潜入し、ベース部材１０のひとつの側面に開口する流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂに連通している。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the base member 10 has a flow path 11 having a predetermined depth that opens on one surface of the rectangular plate-shaped member. The flow path 11 is arranged in a second region 5b of the heat sink and connects the first linear flow path 11c to the fourth linear flow path 11f arranged in the first region 5a of the heat sink and each linear flow path. It has a first turn flow path 11g to a third turn flow path 11i, and has an M shape as a whole in a plan view.
Then, both ends of the flow path 11 that opens on one surface of the base member 10 infiltrate into the base member 10 and communicate with the inflow hole 11a and the outflow hole 11b that open on one side surface of the base member 10.

流路１１は、流入孔１１ａから流出孔１１ｂに至るまで、左、右側壁１１１ａ，１１１ｂと底壁１１１ｃを有する断面略矩形形状の主流路部分１１１を有している。そして、流路１１のうち、ヒートシンクの第１の領域５ａに配置される所定区間（本実施形態では、第１の直線流路１１ｃないし第４の直線流路１１ｆ）においては、図２（ｃ）に示すように、両側壁１１１ａ，１１１ｂから両側に向かって所定深さ（流路幅）を有する複数の副流路部分１１２，１１２・・を有している。 The flow path 11 has a main flow path portion 111 having a substantially rectangular cross section having left and right walls 111a and 111b and a bottom wall 111c from the inflow hole 11a to the outflow hole 11b. Then, in the predetermined section (in the present embodiment, the first linear flow path 11c to the fourth linear flow path 11f) arranged in the first region 5a of the heat sink in the flow path 11, FIG. 2 (c) ), It has a plurality of subchannel portions 112, 112 ... Having a predetermined depth (flow path width) from the side walls 111a, 111b toward both sides.

流路１１の所定区間における複数の副流路部分１１２は、図２（ｂ），（ｄ）に示すように、所定区間外（本実施形態では、第１のターン流路１１ｇないし第３のターン流路１１ｉ）近傍位置において、所定区間外に近づくにしたがって徐々に流路深さ（流路幅）が減少する減少域１１２ａを有しており、所定区間外の主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに対してスムーズに連続している。 As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (d), the plurality of sub-channel portions 112 in the predetermined section of the flow path 11 are outside the predetermined section (in the present embodiment, the first turn flow path 11g to the third). The turn flow path 11i) has a reduction region 112a in which the flow path depth (flow path width) gradually decreases as it approaches the outside of the predetermined section, and the side wall 111a of the main flow path portion 111 outside the predetermined section. , 111b is smoothly continuous.

蓋部材２０は、ベース部材１０の矩形形状と略同形状もしくは若干小さい矩形形状を有する薄板部材により形成されており、ベース部材１０の一面にろう付等によって接合されており、ヒートシンクを形成している。
ヒートシンクは、ベース部材１０の一面に開口する流路１１が蓋部材２０によって塞がれることで、流入孔１１ａから流出孔１１ｂに連通する密閉した流路１１を有することとなる。
そして、ヒートシンクの流路１１に冷却液を通過させることで、ベース部材１０の冷却面１０ａに配置された冷却対象５を冷却することができる。 The lid member 20 is formed of a thin plate member having a rectangular shape substantially the same as or slightly smaller than the rectangular shape of the base member 10, and is joined to one surface of the base member 10 by brazing or the like to form a heat sink. There is.
The heat sink has a closed flow path 11 that communicates from the inflow hole 11a to the outflow hole 11b by closing the flow path 11 that opens on one surface of the base member 10 with the lid member 20.
Then, by passing the cooling liquid through the flow path 11 of the heat sink, the cooling target 5 arranged on the cooling surface 10a of the base member 10 can be cooled.

図１、２に示す第１の実施形態においては、ヒートシンクの冷却対象５が配置される第１の領域５ａに設けられる流路１１は、４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆによって形成され、各直線流路は、主流路部分１１１と副流路部分１１２を有する流路として形成されている。これに対して、ヒートシンクの冷却対象５が配置されない第２の領域５ｂに設けられる流路１１は、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆを連絡するターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉとして形成され、各ターン流路は、主流路部分１１１のみ有する流路１１として形成されている。
これによって、流路１１の第１の領域５ａに設けられる区間の流路表面積は、副流路部分の形成によって他の領域（第２の領域５ｂ）に設けられる区間の流路表面積に比べて大きくすることができる。一方、流路１１の第１の領域５ａに設けられる区間の断面積は、他の領域（第２の領域５ｂ）に設けられる区間の断面積に比べて副流路部分１１２の分だけ大きくなる。 In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the flow path 11 provided in the first region 5a where the cooling target 5 of the heat sink is arranged is formed by four linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f. Each linear flow path is formed as a flow path having a main flow path portion 111 and a sub flow path portion 112. On the other hand, the flow paths 11 provided in the second region 5b where the cooling target 5 of the heat sink is not arranged are formed as turn flow paths 11g, 11h, 11i connecting the linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f. , Each turn flow path is formed as a flow path 11 having only the main flow path portion 111.
As a result, the surface area of the section provided in the first region 5a of the flow path 11 is compared with the surface area of the channel provided in the other region (second region 5b) due to the formation of the sub-channel portion. Can be made larger. On the other hand, the cross-sectional area of the section provided in the first region 5a of the flow path 11 is larger than the cross-sectional area of the section provided in the other region (second region 5b) by the amount of the sub-channel portion 112. ..

本発明の第２の実施形態のヒートシンクは、図３（ａ）に示すように、ヒートシンクの平面形状及び冷却対象５を配置する位置が、第１の実施形態のヒートシンクと異なっている。
図３に示すヒートシンクは、一方方向が他方方向に比べて長く形成された平面視で長方形状のヒートシンクとして形成されており、ベース部材１０の他面で一方方向の一端よりに第１の冷却対象５１が配置され、一方方向中央位置に第２の冷却対象５２が配置され、一方方向の他端寄りに幅寸法の小さい第３の冷却対象５３が配置されている。
そして、第２の実施形態のヒートシンクにおいては、図４（ａ）に示すように、冷却面１０ａのうち冷却対象５１ないし冷却対象５３が配置される領域が、第１の領域５ａとして設定されており、それ以外の領域が第２の領域５ｂとして設定されている。 As shown in FIG. 3A, the heat sink of the second embodiment of the present invention is different from the heat sink of the first embodiment in the planar shape of the heat sink and the position where the cooling target 5 is arranged.
The heat sink shown in FIG. 3 is formed as a rectangular heat sink in a plan view in which one direction is longer than the other direction, and a first cooling target is formed on the other surface of the base member 10 from one end in one direction. 51 is arranged, the second cooling target 52 is arranged at the center position in one direction, and the third cooling target 53 having a small width dimension is arranged near the other end in one direction.
Then, in the heat sink of the second embodiment, as shown in FIG. 4A, the region of the cooling surface 10a where the cooling target 51 to the cooling target 53 is arranged is set as the first region 5a. The other region is set as the second region 5b.

流路１１は、図４（ａ）に示すように、第１の直線流路１１ｃ、第２の直線流路１１ｄ、第３の直線流路１１ｅ、第４の直線流路１１ｆを３つのターン流路１１ｇ、１１ｈ、１１ｉによって連絡して形成されている。
そして、４本の直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのうち、冷却対象５１，５２，５３が配置される第１の領域５ａ部分においては、図４（ｂ），（ｄ）に示すように、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２を有しており、冷却対象が配置されない第２の領域５ｂにおいては、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみを有する流路により形成されている。 As shown in FIG. 4A, the flow path 11 makes three turns of the first straight flow path 11c, the second straight flow path 11d, the third straight flow path 11e, and the fourth straight flow path 11f. It is formed by connecting the flow paths 11g, 11h, and 11i.
Then, among the four linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f, in the first region 5a where the cooling targets 51, 52, 53 are arranged, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (d). In addition, the linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f have a main flow path portion 111 and a sub flow path portion 112, and in the second region 5b where the cooling target is not arranged, FIGS. As shown in c), the linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f and the turn flow paths 11g, 11h, 11i are formed by a flow path having only the main flow path portion 111.

以上のように、上記第１及び第２の実施形態のおいては、ヒートシンクの冷却面１０ａのうち冷却対象５が配置される第１の領域５ａにおいては、流路１１に副流路部分１１２を設けることで冷却液との接触面積を増大させ、冷却能力を向上させることができる。
そして、冷却対象５が配置されない第２の領域５ｂにおいては、副流路部分１１２を設けないことで断面積を小さくして第２の領域５ｂにおける冷却液の流速を上げることができる。流速を上げた状態で次の第１の領域５ａに配置された冷却液との接触面積が大きい流路１１に冷却液を流すことでより一層冷却効率を向上させることができる。
このとき、第１の領域５ａと第２の領域５ｂにおいて、主流路部分１１１の断面形状は同一であり、副流路部分１１２の有無によって断面積を大きくしているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界での圧力損失を比較的小さく抑えることができる。
さらに、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界において、副流路部分１１２の断面積は徐々に減少し、副流路部分１１２がスムーズに主流路部分１１１に連続しているので、圧力損失をさらに小さく抑えることができ、冷却液のスムーズな流れを維持することができる。 As described above, in the first and second embodiments, in the first region 5a of the cooling surface 10a of the heat sink where the cooling target 5 is arranged, the subchannel portion 112 is connected to the flow path 11. The contact area with the coolant can be increased and the cooling capacity can be improved.
Then, in the second region 5b where the cooling target 5 is not arranged, the cross-sectional area can be reduced and the flow velocity of the cooling liquid in the second region 5b can be increased by not providing the subchannel portion 112. The cooling efficiency can be further improved by flowing the cooling liquid through the flow path 11 having a large contact area with the cooling liquid arranged in the next first region 5a with the flow velocity increased.
At this time, in the first region 5a and the second region 5b, the cross-sectional shape of the main flow path portion 111 is the same, and the cross-sectional area is increased depending on the presence or absence of the sub-channel portion 112, so that the first region 5a The pressure loss at the boundary between the and the second region 5b can be suppressed to be relatively small.
Further, at the boundary between the first region 5a and the second region 5b, the cross-sectional area of the subchannel portion 112 gradually decreases, and the subchannel portion 112 is smoothly continuous with the main channel portion 111. , The pressure loss can be further suppressed, and the smooth flow of the coolant can be maintained.

第１及び第２の領域５ａ，５ｂにおける副流路部分１１２の有無による影響を確認するために、試験品による実測実験を行った。
実測試験は、副流路部分１１２を設ける位置及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉの形状が異なる実施例２種類を含む９種類の試験品のヒートシンクを用いて行った。
試験は、図５に示すように、試験品のヒートシンクの冷却面１０ａに冷却対象５に相当する熱源ダミー５を配置し、流入孔１１ａから冷却液として水を流入して行った。（すなわち、熱源ダミー５が配置される領域が第１の領域５ａとなり、その他の領域が第２の領域５ｂとなる。）
流出孔１１ｂから流出する冷却水の流量を流量計６１で測定して流量とし、流入孔１１ａと流出孔１１ｂとの差圧を差圧計６２により測定して圧力損失を求めた。熱源ダミー５の中心下面位置ａの温度を測定して、熱源ダミー５の発熱量から熱抵抗を求めた。 In order to confirm the influence of the presence or absence of the subchannel portion 112 in the first and second regions 5a and 5b, an actual measurement experiment using a test product was carried out.
The actual measurement test was carried out using heat sinks of 9 types of test products including 2 types of Examples in which the position where the sub-channel portion 112 is provided and the shapes of the turn flow paths 11g, 11h and 11i are different.
As shown in FIG. 5, the test was carried out by arranging a heat source dummy 5 corresponding to the cooling target 5 on the cooling surface 10a of the heat sink of the test product, and flowing water as a cooling liquid through the inflow hole 11a. (That is, the region where the heat source dummy 5 is arranged becomes the first region 5a, and the other regions become the second region 5b.)
The flow rate of the cooling water flowing out from the outflow hole 11b was measured by a flow meter 61 to obtain a flow rate, and the differential pressure between the inflow hole 11a and the outflow hole 11b was measured by a differential pressure gauge 62 to obtain a pressure loss. The temperature at the center lower surface position a of the heat source dummy 5 was measured, and the thermal resistance was obtained from the calorific value of the heat source dummy 5.

熱源ダミーの発熱量及び冷却水の入水温度は、以下のとおりである。
熱源ダミーの発熱量：５００Ｗ
冷却水の入水温度：２０℃
また、熱抵抗は、以下のとおりである。
熱抵抗（K/W）＝（測定ポイント温度−入水温度（２０℃））÷発熱量（５００Ｗ）
ヒートシンクの冷却性能の確認では、ヒートシンクに流入する流量を、２．０（l/min）、４．０（l/min）、６．０（l/min）、８．０（l/min）に設定し、それぞれの温度測定値における熱抵抗、及び、流出孔１１ｂと流入孔１１ａとの圧力損失を求めた。 The calorific value of the heat source dummy and the inlet temperature of the cooling water are as follows.
Heat source dummy calorific value: 500W
Cooling water inlet temperature: 20 ° C
The thermal resistance is as follows.
Thermal resistance (K / W) = (Measurement point temperature-Incoming water temperature (20 ° C)) ÷ Calorific value (500W)
In checking the cooling performance of the heat sink, the flow rate flowing into the heat sink is 2.0 (l / min), 4.0 (l / min), 6.0 (l / min), 8.0 (l / min). The thermal resistance at each temperature measurement value and the pressure loss between the outflow hole 11b and the inflow hole 11a were determined.

実測実験を行った９種の試験品の基本的な寸法を、図６（ａ）に示す試験品の図を用いて説明する。試験品のヒートシンクを構成するベース部材１０は、アルミ合金により成形されており、一方方向の寸法を１００ｍｍ、他方方向の寸法を１１０ｍｍ、高さ寸法を１９ｍｍとする立方体形状に形成されている。そして、蓋部材２０は、アルミ合金により成形され、高さ寸法が５ｍｍに成形されており、ベース部材１０と合せて２４ｍｍの高さ寸法を有するヒートシンクとして形成されている。
ベース部材１０の一方方向で一方側の面に流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂを有しており、流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂは他方方向の端部からそれぞれ１７．５ｍｍの位置に中心をもって形成されており、流入孔１１ａから流出孔１１ｂにかけて流路１１が形成されている。 The basic dimensions of the nine test products subjected to the actual measurement experiment will be described with reference to the test products shown in FIG. 6 (a). The base member 10 constituting the heat sink of the test product is formed of an aluminum alloy, and is formed in a cubic shape having a dimension of 100 mm in one direction, a dimension of 110 mm in the other direction, and a height dimension of 19 mm. The lid member 20 is formed of an aluminum alloy and has a height dimension of 5 mm, and is formed as a heat sink having a height dimension of 24 mm together with the base member 10.
The base member 10 has an inflow hole 11a and an outflow hole 11b on one side surface in one direction, and the inflow hole 11a and the outflow hole 11b are formed at a position 17.5 mm from each end in the other direction with a center. A flow path 11 is formed from the inflow hole 11a to the outflow hole 11b.

ベース部材１０に形成された流路１１は、一方方向に沿って形成された第１から第４の４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆと、各直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆの端部を連続する第１から第３の３つのターン流路（折り返し流路）１１ｇ，１１ｈ，１１ｉを有しており、全体として略Ｍ字状をなしている。第１から第４の４つの直線流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、他方方向一端からそれぞれ１７．５ｍｍ、４２．５ｍｍ、６７．５ｍｍ、９２．５ｍｍの位置に中心を有しており、第１の直線流路１１ｃと第４の直線流路１１ｆは、一方方向の一端から１３ｍｍの位置に始点を有し、その先で流入孔１１ａ及び流出孔１１ｂに連続している。第１の直線流路１１ｃと第２の直線流路１１ｄ、及び、第３の直線流路１１ｅと第４の直線流路１１ｆは、それぞれ一方方向の一端から９１ｍｍの位置に中心を有する第１のターン流路１１ｇ、及び、第３のターン流路１１ｉにより連続している。第２の直線流路１１ｄと第３の直線流路１１ｅは、一方方向の一端から９ｍｍの位置に中心を有する第２のターン流路１１ｈにより連続している。そして、冷却対象５は、他方方向の全幅に亘って一方方向の一端から１９ｍｍの位置から他端１９ｍｍの位置にわたって配置されている。すなわち、一方方向の一端及び他端から１９ｍｍの位置までの領域が第２の領域５ｂとなり、一方方向で第２の領域５ｂ、５ｂに挟まれた中央領域が第１の領域５ａとなっている。 The flow paths 11 formed in the base member 10 include the first to fourth linear flow paths 11c, 11d, 11e, 11f formed along one direction, and the linear flow paths 11c, 11d, 11e, respectively. It has three first to third turn flow paths (folded flow paths) 11g, 11h, and 11i that are continuous at the end of 11f, and has a substantially M shape as a whole. The first to fourth linear flow paths 11c, 11d, 11e, and 11f have centers at positions of 17.5 mm, 42.5 mm, 67.5 mm, and 92.5 mm, respectively, from one end in the other direction. The first straight flow path 11c and the fourth straight flow path 11f have a starting point at a position 13 mm from one end in one direction, and are continuous with the inflow hole 11a and the outflow hole 11b at the starting point. The first linear flow path 11c and the second linear flow path 11d, and the third linear flow path 11e and the fourth linear flow path 11f each have a center at a position 91 mm from one end in one direction. It is continuous with the turn flow path 11g and the third turn flow path 11i. The second straight flow path 11d and the third straight flow path 11e are continuous by a second turn flow path 11h having a center at a position 9 mm from one end in one direction. The cooling target 5 is arranged from a position 19 mm from one end in one direction to a position 19 mm at the other end over the entire width in the other direction. That is, the region from one end and the other end to the position 19 mm in one direction is the second region 5b, and the central region sandwiched between the second regions 5b and 5b in one direction is the first region 5a. ..

Ｌ字状のターン部（折り返し部）を有するヒートシンクについては、直線流路同士がほぼ直角に屈曲する２か所のＬ字ターン部により連続しており、Ｕターン部を有するヒートシンクについては、直線流路同士が半径１２．５ｍｍの半円弧状のターン流路により連続している。（図８）
流路１１を形成する主流路部分１１１は、図６（ｂ）に示すように、幅８ｍｍ、深さ１４ｍｍの矩形断面を有している。そして、主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに形成される副流路部分１１２は、主流路部分１１１の開口から２ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍの位置において２ｍｍの開口部幅、１ｍｍの深さ（水平方向の幅）を有するように形成されている。 For a heat sink having an L-shaped turn portion (folded portion), the straight flow paths are continuous by two L-shaped turn portions that bend at almost right angles, and for a heat sink having a U-turn portion, a straight line is provided. The flow paths are continuous by a semi-arc-shaped turn flow path having a radius of 12.5 mm. (Fig. 8)
As shown in FIG. 6B, the main flow path portion 111 forming the flow path 11 has a rectangular cross section having a width of 8 mm and a depth of 14 mm. The auxiliary flow path portions 112 formed on the side walls 111a and 111b of the main flow path portion 111 have an opening width of 2 mm and a depth of 1 mm (horizontal direction) at positions 2 mm, 6 mm, and 10 mm from the opening of the main flow path portion 111. Width).

（試験品１）副流路部分無し、ターン部はＬ字ターン流路を有する基準品（図７ａ）
流路１１は、すべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１のみで形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０２（l/min）、４．００（l/min）、６．００（l/min）、８．０２（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２９０（K/W）、０．０２１８（K/W）、０．０１８６（K/W）、０．０１６７（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．１（ｋPa）、９．０（ｋPa）、１５．８（ｋPa）であった。 (Test product 1) A reference product having no auxiliary flow path and an L-shaped turn flow path at the turn portion (Fig. 7a).
The flow path 11 is formed only by the main flow path portion 111 in all of the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f and the turn flow paths 11g, 11h, 11i.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.02 (l / min), 4.00 (l / min), 6.00 (l / min), and 8.02 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0290 (K / W), 0.0218 (K / W), 0.0186 (K / W), 0.0167 (K / W), and the pressure loss is It was 1.1 (kPa), 4.1 (kPa), 9.0 (kPa), and 15.8 (kPa).

（試験品２）流路の全体に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｂ）
流路１１は、すべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、３．９７（l/min）、６．０２（l/min）、８．００（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２５７（K/W）、０．０１９４（K/W）、０．０１６５（K/W）、０．０１４７（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．０（ｋPa）、８．８（ｋPa）、１５．１（ｋPa）であった。 (Test product 2) A sub-flow path portion is formed in the entire flow path, and the turn portion is an L-shaped turn flow path (Fig. 7b).
The flow path 11 is formed by the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112 in all of the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f and the turn flow paths 11g, 11h, 11i.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.04 (l / min), 3.97 (l / min), 6.02 (l / min), and 8.00 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0257 (K / W), 0.0194 (K / W), 0.0165 (K / W), 0.0147 (K / W), and the pressure loss is It was 1.0 (kPa), 4.0 (kPa), 8.8 (kPa), and 15.1 (kPa).

（試験品３）ターン流路（第２の領域）のみに副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｃ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉの下端は、一方方向一端部より８１ｍｍの位置であり、第２ターン流路１１ｈの上端は、一方方向一端部より１９ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９７（l/min）、４．０１（l/min）、６．００（l/min）、７．９７（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８８（K/W）、０．０２１１（K/W）、０．０１８０（K/W）、０．０１６１（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．０（ｋPa）、８．６（ｋPa）、１４．９（ｋPa）であった。 (Test product 3) An auxiliary flow path portion is formed only in the turn flow path (second region), and the turn portion is an L-shaped turn flow path (FIG. 7c).
In the flow path 11, all direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f arranged in the first region 5a are formed only by the main flow path portion 111, and all turn flows arranged in the second region 5b. The roads 11g, 11h, 11i are formed by a main flow path portion 111 and a sub flow path portion 112. The lower ends of the first turn flow path 11g and the third turn flow path 11i are 81 mm from one end in one direction, and the upper end of the second turn flow path 11h is 19 mm from one end in one direction. ..
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 1.97 (l / min), 4.01 (l / min), 6.00 (l / min), and 7.97 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0288 (K / W), 0.0211 (K / W), 0.0180 (K / W), 0.0161 (K / W), and the pressure loss is It was 1.0 (kPa), 4.0 (kPa), 8.6 (kPa), and 14.9 (kPa).

（試験品４）第１及び第３のターン流路（第２の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｄ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置される第２のターン流路１１ｈは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂの一部に配置される第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉの下端は、一方方向一端部より８１ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、４．００（l/min）、６．００（l/min）、８．００（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８５（K/W）、０．０２１１（K/W）、０．０１７８（K/W）、０．０１５８（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、４．１（ｋPa）、８．６（ｋPa）、１５．２（ｋPa）であった。 (Test product 4) A sub-flow path portion is formed in the first and third turn flow paths (a part of the second region), and the turn portion is an L-shaped turn flow path (FIG. 7d).
As for the flow path 11, all the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f arranged in the first region 5a and the second turn flow path 11h arranged in the second region 5b are only the main flow path portion 111. The first turn flow path 11g and the third turn flow path 11i formed by the above and arranged in a part of the second region 5b are formed by the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112. The lower ends of the first turn flow path 11g and the third turn flow path 11i are located 81 mm from one end in one direction.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.04 (l / min), 4.00 (l / min), 6.00 (l / min), and 8.00 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0285 (K / W), 0.0211 (K / W), 0.0178 (K / W), 0.0158 (K / W), and the pressure loss is It was 1.0 (kPa), 4.1 (kPa), 8.6 (kPa), and 15.2 (kPa).

（試験品５）第２のターン流路（第２の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図７ｅ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置される第１のターン流路１１ｇ及び第３のターン流路１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成され、第２の領域５ｂの一部に配置される第２のターン流路１１ｈは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。第２のターン流路１１ｈの上端は、一方方向一端部より１９ｍｍの位置である。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０１（l/min）、３．９７（l/min）、６．００（l/min）、８．０３（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８３（K/W）、０．０２１２（K/W）、０．０１８０（K/W）、０．０１５７（K/W）であり、圧力損失は、１．０（ｋPa）、３．９（ｋPa）、８．７（ｋPa）、１５．５（ｋPa）であった。 (Test product 5) A sub-flow path portion is formed in the second turn flow path (a part of the second region), and the turn portion is an L-shaped turn flow path (FIG. 7e).
The flow paths 11 are all direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f arranged in the first region 5a, and first turn flow paths 11g and third turn flow paths arranged in the second region 5b. The 11i is formed only by the main flow path portion 111, and the second turn flow path 11h arranged in a part of the second region 5b is formed by the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112. The upper end of the second turn flow path 11h is located 19 mm from one end in one direction.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.01 (l / min), 3.97 (l / min), 6.00 (l / min), and 8.03 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0283 (K / W), 0.0212 (K / W), 0.0180 (K / W), 0.0157 (K / W), and the pressure loss is It was 1.0 (kPa), 3.9 (kPa), 8.7 (kPa), and 15.5 (kPa).

（試験品６：実施例１）すべての直線流路（第１の領域）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図８ａ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置されるすべての直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されており、第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成されている。
第１の直線流路１１ｃ及び第４の直線流路１１ｆは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１３ｍｍの位置まで延びており、第２の直線流路１１ｄ及び第３の直線流路１１ｅは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１９ｍｍの位置まで延びている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９７（l/min）、４．０１（l/min）、６．０６（l/min）、８．０８（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２６４（K/W）、０．０１９０（K/W）、０．０１５６（K/W）、０．０１３９（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．２（ｋPa）、９．３（ｋPa）、１６．１（ｋPa）であった。 (Test product 6: Example 1) A sub-flow path portion is formed in all linear flow paths (first region), and the turn portion is an L-shaped turn flow path (FIG. 8a).
In the flow path 11, all the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f arranged in the first region 5a are formed by the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112, and are formed in the second region 5b. All the turn flow paths 11g, 11h, 11i to be arranged are formed only by the main flow path portion 111.
The first linear flow path 11c and the fourth linear flow path 11f extend from a position 19 mm from the other end in one direction to a position 13 mm from one end in one direction, and the second linear flow path 11d and the third linear flow path 11f. The linear flow path 11e extends from a position 19 mm from the other end in one direction to a position 19 mm from one end in one direction.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 1.97 (l / min), 4.01 (l / min), 6.06 (l / min), and 8.08 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0264 (K / W), 0.0190 (K / W), 0.0156 (K / W), 0.0139 (K / W), and the pressure loss is It was 1.1 (kPa), 4.2 (kPa), 9.3 (kPa), and 16.1 (kPa).

（試験品７：実施例２）第２及び第３の直線流路（第１の領域の一部）に副流路部分を形成、ターン部はＬ字ターン流路（図８ｂ）
流路１１は、第１の領域５ａに配置される第２の直線流路１１ｄ及び第３の直接流路１１ｅは、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されており、第１の領域５ａの一部に配置される第１の直線流路１１ｃ及び第４の直線流路１１ｆ及び第２の領域５ｂに配置されるすべてのターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉは、主流路部分１１１のみにより形成されている。
第２の直線流路１１ｄ及び第３の直線流路１１ｅは、一方方向他端部より１９ｍｍの位置から一方方向一端部より１９ｍｍの位置まで延びている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．００（l/min）、４．０３（l/min）、６．００（l/min）、８．０５（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２６８（K/W）、０．０１９５（K/W）、０．０１６４（K/W）、０．０１４４（K/W）であり、圧力損失は、１．１（ｋPa）、４．２（ｋPa）、９．０（ｋPa）、１６．０（ｋPa）であった。 (Test product 7: Example 2) A sub-flow path portion is formed in the second and third linear flow paths (a part of the first region), and the turn portion is an L-shaped turn flow path (FIG. 8b).
The flow path 11 has a second linear flow path 11d and a third direct flow path 11e arranged in the first region 5a, which are formed by a main flow path portion 111 and a sub flow path portion 112, and the first flow path portion 11. All the turn flow paths 11g, 11h, 11i arranged in the first linear flow path 11c, the fourth linear flow path 11f, and the second area 5b arranged in a part of the region 5a are the main flow path portions 111. It is formed only by.
The second linear flow path 11d and the third linear flow path 11e extend from a position 19 mm from the other end in one direction to a position 19 mm from one end in one direction.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.00 (l / min), 4.03 (l / min), 6.00 (l / min), and 8.05 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0268 (K / W), 0.0195 (K / W), 0.0164 (K / W), 0.0144 (K / W), and the pressure loss is It was 1.1 (kPa), 4.2 (kPa), 9.0 (kPa), and 16.0 (kPa).

（試験品８）副流路部分無し、ターン部はＵターン流路（図８ｃ）
流路１１は、直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１のみで形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、２．０４（l/min）、４．００（l/min）、５．９９（l/min）、７．９３（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０３２８（K/W）、０．０２４５（K/W）、０．０２０６（K/W）、０．０１８５（K/W）であり、圧力損失は、０．９（ｋPa）、３．３（ｋPa）、７．３（ｋPa）、１２．６（ｋPa）であった。 (Test product 8) There is no auxiliary flow path, and the turn part is a U-turn flow path (Fig. 8c).
The flow path 11 is formed only by the main flow path portion 111 in each of the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f and the turn flow paths 11g, 11h, 11i.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 2.04 (l / min), 4.00 (l / min), 5.99 (l / min), and 7.93 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0328 (K / W), 0.0245 (K / W), 0.0206 (K / W), 0.0185 (K / W), and the pressure loss is It was 0.9 (kPa), 3.3 (kPa), 7.3 (kPa), and 12.6 (kPa).

（試験品９）流路の全体に副流路部分を形成、ターン部はＵターン流路（図８ｄ）
流路１１は、直接流路１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ及びターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉともに、主流路部分１１１及び副流路部分１１２により形成されている。
ヒートシンクに流入する流量の測定値が、１．９８（l/min）、４．００（l/min）、５．９６（l/min）、８．０６（l/min）であるときのそれぞれの流量での熱抵抗は、０．０２８８（K/W）、０．０２０７（K/W）、０．０１７５（K/W）、０．０１５３（K/W）であり、圧力損失は、０．８（ｋPa）、３．４（ｋPa）、７．４（ｋPa）、１３．１（ｋPa）であった。
以上の結果を表にまとめる。 (Test product 9) A sub-flow path portion is formed in the entire flow path, and the turn portion is a U-turn flow path (FIG. 8d).
The flow path 11 is formed by the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112 in each of the direct flow paths 11c, 11d, 11e, 11f and the turn flow paths 11g, 11h, 11i.
When the measured values of the flow rate flowing into the heat sink are 1.98 (l / min), 4.00 (l / min), 5.96 (l / min), and 8.06 (l / min), respectively. The thermal resistance at the flow rate of is 0.0288 (K / W), 0.0207 (K / W), 0.0175 (K / W), 0.0153 (K / W), and the pressure loss is It was 0.8 (kPa), 3.4 (kPa), 7.4 (kPa), and 13.1 (kPa).
The above results are summarized in a table.

以上の表１（試験品１）と表２（試験品２）との比較、及び、表８(試験品８)と表９（試験品９）との比較から、副流路部分１１２が設けられた試験品２、試験品９は、各流量において、副流路部分１１２が設けられていない試験品１及び試験品８に比べて熱抵抗が低く、冷却能力を高めることが確認できた。流路１１に副流路部分１１２を形成することで、冷却液との接触面積を増大させて、冷却能力が向上したものと考えられる。
また、表１（試験品１）と表８(試験品８)との比較、及び、表２（試験品２）と表９（試験品９）との比較から、副流路部分１１２を全く設けない場合、もしくは、すべての流路において副流路部分１１２を設ける場合においては、ターン流路１１ｇ，１１ｈ，１１ｉをＵ字ターン流路とするよりも、Ｌ字ターン流路としたほうが、各流量において、熱抵抗が低く、冷却能力が高いことが確認できた。なお、圧力損失については、Ｕ字ターン流路とした方が、圧力損失を低減することができた。 From the comparison between Table 1 (test product 1) and Table 2 (test product 2) and the comparison between Table 8 (test product 8) and Table 9 (test product 9), the subchannel portion 112 is provided. It was confirmed that the test products 2 and 9 were lower in thermal resistance than the test products 1 and 8 in which the sub-flow path portion 112 was not provided at each flow rate, and the cooling capacity was enhanced. It is considered that by forming the sub-flow path portion 112 in the flow path 11, the contact area with the coolant is increased and the cooling capacity is improved.
Further, from the comparison between Table 1 (test product 1) and Table 8 (test product 8) and the comparison between Table 2 (test product 2) and Table 9 (test product 9), the subchannel portion 112 is completely removed. When not provided, or when the sub-flow path portion 112 is provided in all the flow paths, it is better to use the L-shaped turn flow path than to use the turn flow paths 11g, 11h, 11i as the U-shaped turn flow path. It was confirmed that the thermal resistance was low and the cooling capacity was high at each flow rate. Regarding the pressure loss, it was possible to reduce the pressure loss by using the U-shaped turn flow path.

また、表２（試験品２）と表３（試験品３）ないし表５（試験品５）との比較から、すべての流量において、第２の領域５ｂのみに副流路部分１１２を設けた試験品３ないし試験品５よりも、流路１１の全ての領域に副流路部分１１２を設けた試験品２の方が熱抵抗が低く、冷却能力が高くなることが認められた。
一方、表２（試験品２）と表６（試験品６）、表７（試験品７）との比較から、流量が小さい（２．０ l/min）場合においては、流路１１の全ての領域に副流路部分１１２を設けた試験品２の方が熱抵抗が低く、冷却能力が高くなるが、流量が大きくなるにつれて、第１の領域５ａのみに副流路部分１１２を設けた試験品６（実施例１）及び試験品７（実施例２）は、流路全体に副流路部分１１２を設けたものに比べて熱抵抗が低く、冷却能力が高くなることが確認できた。その際に、両者の間に圧力損失の大きな差は認められなかった。 Further, from the comparison between Table 2 (test product 2) and Table 3 (test product 3) to Table 5 (test product 5), the subchannel portion 112 was provided only in the second region 5b at all flow rates. It was found that the test product 2 provided with the sub-flow path portion 112 in all the regions of the flow path 11 had a lower thermal resistance and a higher cooling capacity than the test product 3 to the test product 5.
On the other hand, from the comparison between Table 2 (test product 2), Table 6 (test product 6), and Table 7 (test product 7), when the flow rate is small (2.0 l / min), all of the flow paths 11 The test product 2 in which the sub-channel portion 112 is provided in the region of No. 2 has a lower thermal resistance and a higher cooling capacity, but as the flow rate increases, the sub-channel portion 112 is provided only in the first region 5a. It was confirmed that the test product 6 (Example 1) and the test product 7 (Example 2) had lower thermal resistance and higher cooling capacity than those in which the sub-flow path portion 112 was provided in the entire flow path. .. At that time, no significant difference in pressure loss was observed between the two.

以上のように、主流路部分１１１からなる流路に副流路部分１１２を設けることで、冷却能力を向上させることができる。特に、実施例１（表６）のように、冷却流路の発熱体直下（第１の領域５ａ）に配置された区間のみに、主流路部分１１１に副流路部分１１２を形成することで冷却水との接触面積を増加させて冷却能力を向上させながら、第２の領域５ｂの区間を主流路部分１１１のみの構造とすることで、第２の領域５ｂの区間において冷却水の流速を上げることができ、流速の上がった冷却液を第１の領域５ａに配置された冷却能力の高い区間に流入させて、第１の領域５ａにおける冷却効率を向上させることができる。 As described above, the cooling capacity can be improved by providing the sub-flow path portion 112 in the flow path including the main flow path portion 111. In particular, as shown in Example 1 (Table 6), by forming the sub-flow path portion 112 in the main flow path portion 111 only in the section arranged directly under the heating element (first region 5a) of the cooling flow path. By increasing the contact area with the cooling water to improve the cooling capacity and making the section of the second region 5b only the main flow path portion 111, the flow velocity of the cooling water in the section of the second region 5b can be increased. It can be increased, and the cooling liquid having an increased flow velocity can be flowed into a section having a high cooling capacity arranged in the first region 5a to improve the cooling efficiency in the first region 5a.

このとき、第１の領域５ａと第２の領域５ｂにおいて、主流路部分１１１の断面形状は同一であり、副流路部分１１２の有無によって流路断面積を大きくしているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界での圧力損失を比較的小さく抑えることができる。
また、流路１１の第１の領域５ａに配置された所定区間における複数の副流路部分１１２は、所定区間外に近づくにしたがって徐々に流路深さ（流路幅）が減少して、所定区間外の主流路部分１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに対してスムーズに連続しているので、第１の領域５ａと第２の領域５ｂとの境界において、副流路部分１１２が存在する流路と副流路部分１１２が存在しない流路とがスムーズに連続して、圧力損失の増大を防ぐことができ、冷却液の流速を減速させることなく、冷却能力の向上を図ることができる。 At this time, in the first region 5a and the second region 5b, the cross-sectional shape of the main flow path portion 111 is the same, and the cross-sectional area of the flow path is increased depending on the presence or absence of the sub-channel portion 112. The pressure loss at the boundary between the region 5a and the second region 5b can be suppressed to be relatively small.
Further, the depth of the flow path (flow path width) of the plurality of sub-flow path portions 112 in the predetermined section arranged in the first region 5a of the flow path 11 gradually decreases as they approach the outside of the predetermined section. Since it is smoothly continuous with the side walls 111a and 111b of the main flow path portion 111 outside the predetermined section, the flow path in which the sub flow path portion 112 exists at the boundary between the first region 5a and the second region 5b. And the flow path in which the sub-flow path portion 112 does not exist are smoothly continuous, so that an increase in pressure loss can be prevented, and the cooling capacity can be improved without slowing down the flow velocity of the coolant.

なお、本発明は、上記の実施形態において採用された構成に何ら限定されるものではない。例えば、ベース部材１０に形成される流路１１の平面視における形状は、Ｍ字状に限るものではなく、直線部分がさらに多い形状など、その形状は、特に限定されない。
また、主流路部分１１１と副流路部分１１２の断面形状等は、上記実施形態の流路の形態に限定されるものではなく、副流路部分１１２が形成されることで冷却液との接触面積が増加するのであれば、その寸法や形状は何ら限定されるものではない。
さらに、上記の実施形態のヒートシンクにおいては、ベース部材１０の他面が冷却対象５を配置するための冷却面１０ａとして形成されているが、冷却対象５は、蓋部材２０側の面に配置するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the configuration adopted in the above embodiment. For example, the shape of the flow path 11 formed in the base member 10 in a plan view is not limited to the M shape, and the shape is not particularly limited, such as a shape having more straight portions.
Further, the cross-sectional shapes and the like of the main flow path portion 111 and the sub flow path portion 112 are not limited to the form of the flow path of the above embodiment, and the contact with the coolant is formed by forming the sub flow path portion 112. As long as the area increases, its dimensions and shape are not limited in any way.
Further, in the heat sink of the above embodiment, the other surface of the base member 10 is formed as a cooling surface 10a for arranging the cooling target 5, but the cooling target 5 is arranged on the surface on the lid member 20 side. You may do so.

本実施形態は、流路１１の全ての区間に副流路部分１１２を設けたもの、もしくは、流路１１の全ての区間に副流路部分１１２を設けていないものに比べて冷却能力が向上するものであれば、流路１１の第１の領域５ａに配置される全ての区間において副流路部分１１２が形成されるものでなくてもよく、第１の領域５ａに配置される流路１１の一部に副流路部分１１２が形成されていない区間があってもよい。また、同様に、第２の領域５ｂに配置される流路１１の全ての区間において副流路部分１１２が形成されないものでなくてもよく、第２の領域５ｂに配置される流路１１の一部に副流路部分１１２が形成される区間があってもよい。
さらに、流路１１は、エンドミルによる切削加工等によって形成することができるが、特に、形成方法は限定されるものではない。
また、ヒートシンクの材料としては、高い伝熱性を備えればよく、例えば銅等のアルミ合金よりもさらに熱伝導率の高い材料であっても、また、アルミ合金よりも熱伝導率が低い材料であってもよい。 In this embodiment, the cooling capacity is improved as compared with the case where the sub-channel portion 112 is provided in all the sections of the flow path 11 or the sub-channel portion 112 is not provided in all the sections of the flow path 11. If so, the sub-channel portion 112 does not have to be formed in all the sections arranged in the first region 5a of the flow path 11, and the flow path arranged in the first region 5a. There may be a section in which the subchannel portion 112 is not formed in a part of 11. Similarly, it is not necessary that the sub-channel portion 112 is not formed in all the sections of the flow path 11 arranged in the second region 5b, and the flow path 11 arranged in the second region 5b does not have to be formed. There may be a section in which the subchannel portion 112 is formed.
Further, the flow path 11 can be formed by cutting with an end mill or the like, but the forming method is not particularly limited.
Further, the heat sink material may have high thermal conductivity, for example, a material having a higher thermal conductivity than an aluminum alloy such as copper, or a material having a lower thermal conductivity than an aluminum alloy. There may be.

１０：ベース部材
１０ａ：冷却面
１１：流路
１１ａ：流入孔
１１ｂ：流出孔
１１ｃ〜１１ｆ：直線流路
１１ｇ〜１１ｉ：ターン流路
１１１：主流路部分
１１２：副流路部分
１１２ａ：減少域
２０：蓋部材
５０〜５３：冷却対象
５ａ：第１の領域
５ｂ：第２の領域
ａ：中心下面位置 10: Base member 10a: Cooling surface 11: Flow path 11a: Inflow hole 11b: Outflow hole 11c to 11f: Straight flow path 11g to 11i: Turn flow path 111: Main flow path portion 112: Sub flow path portion 112a: Reduction region 20 : Cover member 50 to 53: Cooling target 5a: First region 5b: Second region a: Center lower surface position

Claims

A base member having a flow path formed on the upper surface and a lid member fixed to the upper surface of the base member are provided, and the base member and the lid member are made of a heat-transmitting material, and the lower surface of the base member or the upper surface of the lid member. The first area where the cooling target is placed is set in
The flow path of the base member is a groove-shaped sub-flow path portion having a predetermined depth formed on the main flow path portion and the side wall of the main flow path portion along the flow direction of the main flow path portion in the first region of the base member. A heat sink having a flow path comprising only a main flow path portion in a second region other than the first region.