JPH05304382A - 電子機器用ヒートシンクの製造方法およびヒートシンク - Google Patents

電子機器用ヒートシンクの製造方法およびヒートシンク

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JPH05304382A
JPH05304382A JP13446792A JP13446792A JPH05304382A JP H05304382 A JPH05304382 A JP H05304382A JP 13446792 A JP13446792 A JP 13446792A JP 13446792 A JP13446792 A JP 13446792A JP H05304382 A JPH05304382 A JP H05304382A
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JP
Japan
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holes
heat
heat sink
working fluid
flat container
Prior art date
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Pending
Application number
JP13446792A
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English (en)
Inventor
Chuichi Takahashi
忠一 高橋
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Showa Aluminum Can Corp
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
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Publication of JPH05304382A publication Critical patent/JPH05304382A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヒートパイプと放熱フインとの間の接触熱抵
抗が無く、多量の熱を放熱できる電子機器用ヒートシン
クを安価に製作できる製造方法を提供する。 【構成】 作動流体が注入されている偏平容器の一方の
端部分が電子機器が取り付けられる蒸発部となり、他方
の端部分が放熱フインが設けられている凝縮部となって
いるヒートシンクを製造するに当たり、その内部に一方
向に複数本の透孔3、4が、また外部に透孔3、4と平
行になるように、放熱フイン20、21が一体的に成形
された成形品を用意し、成形品の透孔3、4が相互に連
通するように成形品の外側からミーリング加工と、切り
加工透孔16、16機械加工し、そして内部に作動流体
の流路を形成するために、機械加工のために明けた孔1
6、16等を封鎖する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作動流体が注入されて
いる偏平容器の一方の端部分が高出力電子機器が取り付
けられる蒸発部となり、他方の端部分が放熱フインが設
けられている凝縮部となっているヒートシンクの製造方
法およびヒートシンクに関し、特に高出力アンプに適用
して好適な電子機器用ヒートシンクの製造方法およびヒ
ートシンクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ヒートパイプは、サイホン式とウイック
式とに大別できるが、いずれの方式のヒートパイプも構
造が簡単であるという特徴を有する。特にサイホン式ヒ
ートパイプは、周知のように密閉容器と、この密閉容器
内に注入されている作動流体とから構成されている。こ
のようにヒートパイプは構造が簡単ではあるが、熱輸送
量が大きい、可動部分がない等の優れた特性を有するの
で、熱交換器、空調等の熱輸送用、ボイラ、風呂等の加
熱用として利用され、またトランジスタ、サイリスタ等
の冷却用としても利用されている。電子機器、電力機器
等に使用されている電子部品、特に半導体素子は高集積
化、大容量化の傾向にあり、それにともない素子の発生
熱密度も増大している。そしてその効果的な冷却にヒー
トパイプが使用されている。例えばオーディオ用の高出
力アンプ、さらにはパワートランジスタの放熱にもヒー
トパイプが使用されている。このような高出力アンプ例
えば200〜600Wのアンプの冷却には、大型の押出
型材から形成されたヒートシンクが使用されているが、
パワーデバイスの発熱量が部分的に大きくなる場合など
は、発熱部から放熱部への熱移動を素早く行うことが要
求される。上記要求を満たすためには、密閉パイプの材
料として銅合金を、また作動流体に水を適用してヒート
パイプを形成し、そしてヒートパイプと放熱フインとの
接触部分およびヒートパイプと取付ベースとの接合部
に、シリコングリースを塗布してこれらをボルトで固定
して一体化することが考えられている。このように構成
されたヒートシンクは、放熱フインが設けられている部
分を放熱部とし、電子機器が取り付けられている部分を
受熱部とし、放熱部を上方にして使用することができ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記ヒートシンクによ
っても、熱輸送量の大きいヒートパイプが使用されてい
るので、高出力アンプも適当に冷却することができ、発
熱量が部分的に大きくなる場合でもある程度対処できる
と考えられる。しかしながら、前述の案によると、ヒー
トパイプと放熱フインとの間にシリコングリースを塗布
する手間、ヒートパイプと放熱フインとをボルト締めす
るための組立コスト等が大きくなることが予想されてい
る。またパイプの断面が円形であるため、フインと面接
触するように結合することが困難で、接触線が円弧とな
らざるを得ず、熱抵抗が大きくなることも指摘され、こ
の案では前述の要求を満たすことは不可能と考えられて
いる。本発明は、上記したような従来の事情に鑑みて、
あるいは上記のような要求を満たすべく提案されたもの
で、具体的には低コストで製作できると共に、ヒートパ
イプと放熱フインとの間の接触熱抵抗が無く、多量の熱
を放熱できる電子機器用ヒートシンクの製造方法および
ヒートシンクを提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、作動流体が注入されている偏平容器の一
方の端部分が電子機器が取り付けられる蒸発部となり、
他方の端部分が放熱フインが設けられている凝縮部とな
っているヒートシンクを製造するに当たり、その内部に
一方向に複数本の透孔が、また外部に前記透孔と平行に
なるように、放熱フインが一体的に成形された成形品を
用意し、前記成形品の透孔が相互に連通するように成形
品の外側から機械加工し、そして内部に作動流体の密閉
流路を形成するために、機械加工のために明けた加工部
を封鎖するように構成される。請求項2記載の発明は、
その内部に作動流体が注入され、一方の端部分が高出力
電子機器が取り付けられる蒸発部となり、他方の端部分
が凝縮部となっている偏平容器と、前記凝縮部に設けら
れている放熱フインとからなるヒートシンクであって、
前記偏平容器と放熱フインとは一体的に形成された成形
品から構成されていると共に、前記偏平容器は成形時に
形成された複数個の孔と、機械加工により前記複数個の
孔が連通するように機械加工された加工孔とを有するよ
うに構成される。
【0005】
【作用】請求項2記載の発明は、次のように作用する。
すなわち偏平容器の蒸発部に電子機器例えば半導体素子
を取り付ける。そうして蒸発部が下方に位置するように
セットする。そうすると、半導体素子で生じる熱は偏平
容器内の作動流体に伝わり、作動流体が蒸発する。蒸発
するとき多量の潜熱を吸収する。そして蒸気圧が高まっ
た蒸気は、凝縮部の方へ移動する。凝縮部において、熱
は放熱フインに直接伝わり、放熱フインから外部に放出
され、蒸気は凝縮する。凝縮した作動流体は、重力によ
り蒸発部の方へ移動する。以下同様にして作動流体が循
環して高出力アンプは、冷却される。
【0006】
【実施例】製造方法の発明の実施には、偏平容器と複数
枚のフインとが一体的に形成されている成形品が供され
るが、このとき色々な形の成形品を利用することができ
る。例えば偏平容器の片面側のみにフインが形成されて
いる成形品でも実施できる。また蒸発部を、フインが形
成されいる凝縮部と別体に形成して、蒸発部と凝縮部と
をろう付けして成形品とすることもできる。さらには、
凝縮部と複数枚のフインとが一体的に形成されている成
形品を適宜機械加工し、一方蒸発部の成形品を機械加工
して、これらをろう付けしてヒートシンクを製造するこ
ともできる。成形品には、隔壁あるいは支柱をおいて複
数個の透孔が一方向に形成されているのみで、このまま
では他の方向には作動流体は流れない。そこで他の方向
にも作動流体が流れるようにするために、これらの透孔
を横切るように外部からキリ加工により隔壁に連通孔を
穿設することもできる。また隔壁を外側からミーリング
加工して所定深さ切り落とし、他の方向の流路を偏平容
器の両側に設けることもできる。本実施例では、蒸発部
の加工に前者の例が、凝縮部の加工に後者の例がそれぞ
れ示されている。
【0007】以下本発明の実施例を説明する。図1に示
されているように、本実施例に係わるヒートシンクは、
略長方形を呈する偏平容器2と、複数枚のフイン20、
21とからアルミニウムまたはその合金で一体的に成形
品1として形成されている。
【0008】成形品1は、押出し成形により製造される
ので、成形し易い形状になっている。すなわち、複数個
の透孔3、3、4、4は、偏平容器2を横切る方向に、
また複数枚のフイン20、21も容器2の両面の外部に
透孔3、4と同じ方向に一体的に成形されている。さら
には、蒸発部7の短辺の面11には、押出し成形時に溝
部13が成形されている。このように成形された透孔
3、3、4、4の間は、隔壁あるいは支持柱5、5とな
っている。したがって、作動流体の内圧にも充分耐える
ことができる。偏平容器2は、フイン20、21が形成
されている約半分あるいは透孔3、3が設けられている
部分が凝縮部6、そして透孔4、4が形成されている残
りの約半分が比較的薄い蒸発部7に選定されている。こ
の蒸発部7が例えば高出力アンプを取り付ける取付ベー
ス部8となり、取付ベース部8には、両面に複数個のサ
ラモミ穴9、9が形成されている。なお、サラモミ穴
9、9は、片面のみに形成してもよいが、両面に設けて
おくと、電子機器の取付けに融通性が得られる。偏平容
器2の凝縮部6に一体的に形成されているフイン20、
21には高さに差があり、全体として上側のフイン2
0、21は、背が低く、下面側のフイン20、21は比
較的高い。そして両側に位置するフイン20、20の幅
は広く、高い。このようにフインに高さに差があるの
で、通風が良くなり、放熱効果が高められる。また両側
に位置する幅広のフイン20、20の側面には、所定深
さのキリ穴22、23が穿設されている。なお、このキ
リ穴22、23に代えて、奥の方が広くなっている切欠
き凹部を押出し成形時に成形することもできる。
【0009】上記のような成形品1に、作動流体の流路
を次のようにして形成する。まず偏平容器2の長辺側の
側面10、10に、図2に示されているように、外表面
から所定幅h、hを残して所定深さにミーリング加工
し、溝部12を形成する。また凝縮部6に位置する支持
柱5、5も外側から同様にミーリング加工をし、比較的
深く削り落として、切欠流路15、15を両側に形成す
る。この切欠流路15、15が、偏平容器2の長手方向
の作動流体の流路となる。蒸発部7の長手方向に流路を
形成するために、偏平容器2の短辺の面11から凝縮部
6の透孔3、3に向かって所定間隔をおいて片寄った位
置にキリ孔16、16をドリル加工する。これらのキリ
孔16、16は、蒸発部7の透孔4、4を貫通して凝縮
部6の端部の透孔3に達している。したがって、蒸発部
7にも凝縮部6に通じる長手方向の流路が上下2本形成
されたことになる。
【0010】上記の機械加工が終わったら、図には示さ
れていないが、別に用意したブレージングシートを偏平
容器2の側面10、10の溝部12と、一方の短辺の面
11の溝部13にそれぞれセットする。そして真空炉で
加熱してろう付けする。あるいは弗化物系フラックスを
用いてろう付けする。冷却後製品化されたヒートシンク
を取り出す。
【0011】図には示されていないが、作動流体注入管
から作動流体を、偏平容器2内に注入し、そして封じ
る。取付ベース部8に、例えばサラモミ穴9、9を利用
して高出力アンプを取り付ける。そして高出力アンプを
下側にして凝縮部11を上方にして使用する。あるいは
キリ孔16、16が形成されている方を下側に且偏平容
器2の面が鉛直になるようにして使用する。そうする
と、高出力アンプで生じる熱は取付ベース部8から主と
して伝導により内部の作動流体に伝わり、作動流体が蒸
発する。蒸発するとき多量の潜熱を吸収する。そして蒸
気圧が高まった蒸気は、蒸発部7のキリ孔16、16か
ら凝縮部6の透孔3、3に向かって移動する。凝縮部6
では長手方向には切欠流路15、15を流れ、透孔3、
3で横方向にも流れ凝縮部6に広がる。そして、熱は放
熱フイン20、21に直接伝わり、外部に放出され、蒸
気は凝縮する。凝縮した作動流体は、重力により切欠流
路15、15、キリ孔16、16を通って蒸発部7の方
へ移動する。以下同様にして作動流体が循環して高出力
アンプは、冷却される。キリ孔16、16が形成されて
いる方を下側に且偏平容器2の面が鉛直になるようにし
て使用すると、下側の切欠流路15、キリ孔16が凝縮
した作動流体の流路となり、前述のようにして作動流体
が循環して高出力アンプは、冷却される。
【0012】本実施例によると、略長方形を呈する偏平
容器2と、複数枚のフイン20、21とからアルミニウ
ムまたはその合金で一体的に形成されている成形品1を
利用するので、ミーリング加工と、ブレージングシート
をろう付けするだけで、高出力アンプ用のヒートシンク
が得られ、従来のように、シリコングリースをヒートパ
イプとフインとの間に介在させる必要もなく、またボル
ト等で組み立てる必要もない。また本実施例によるヒー
トシンクは、支柱5、5を有する成形品1から構成され
ているので、強度が大きく、内圧にも充分耐えることが
できる。作動流体が流れる切欠流路15、15は、偏平
容器2の両側すなわち上下に形成されているので、トッ
プヒート時でも充分対応できる。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によると、内部に一
方向に複数本の透孔が、また外部に透孔と平行になるよ
うに、放熱フインが一体的に成形された成形品を利用し
て電子機器用ヒートシンクを製造するので、成形品の透
孔が相互に連通するように成形品の外側から機械加工
し、そして内部に作動流体の密閉流路を形成するため
に、機械加工のために明けた加工部を封鎖するだけで、
電子機器用ヒートシンクを製作することができ、従来の
ように、ボルト締め、シリコングリース塗布等の組立工
程が不用で、製造コストが低減できるという本発明特有
の効果が得られる。請求項2記載の発明によると、作動
流体が注入されている偏平容器と放熱フインは一体的に
形成されているので、偏平容器と放熱フインとの間に接
触熱抵抗が無く、冷却効果が大きい効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図2】図1において矢印方向XーXで見た拡大断面図
である。
【符号の説明】
1 成形品 2 偏平容器 3、4 透孔 6 凝縮部 7 蒸発部 15 切欠流路 16 キリ孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作動流体が注入されている偏平容器の一
    方の端部分が電子機器が取り付けられる蒸発部となり、
    他方の端部分が放熱フインが設けられている凝縮部とな
    っているヒートシンクを製造するに当たり、 その内部に一方向に複数本の透孔が、また外部に前記透
    孔と平行になるように、放熱フインが一体的に成形され
    た成形品を用意し、前記成形品の透孔が相互に連通する
    ように成形品の外側から機械加工し、そして内部に作動
    流体の密閉流路を形成するために、機械加工のために明
    けた加工部を封鎖することを特徴とする電子機器用ヒー
    トシンクの製造方法。
  2. 【請求項2】 その内部に作動流体が注入され、一方の
    端部分が高出力電子機器が取り付けられる蒸発部とな
    り、他方の端部分が凝縮部となっている偏平容器と、前
    記凝縮部に設けられている放熱フインとからなるヒート
    シンクであって、前記偏平容器と放熱フインとは一体的
    に形成された成形品から構成されていると共に、前記偏
    平容器は成形時に形成された複数個の孔と、機械加工に
    より前記複数個の孔が連通するように機械加工された加
    工孔とを有することを特徴とする電子機器用ヒートシン
    ク。
JP13446792A 1992-04-28 1992-04-28 電子機器用ヒートシンクの製造方法およびヒートシンク Pending JPH05304382A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7621316B2 (en) 2003-09-12 2009-11-24 The Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink with heat pipes and method for manufacturing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7621316B2 (en) 2003-09-12 2009-11-24 The Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink with heat pipes and method for manufacturing the same
US8464780B2 (en) 2003-09-12 2013-06-18 The Furukawa Electric Co., Ltd. Heat sink with heat pipes and method for manufacturing the same

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