JPH0639502Y2 - ヒートシンク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は平形の半導体等の発熱素子の冷却に用いるヒ
ートシンクに関するものである。

〔従来の技術〕

平形の半導体は一般に大電流用のものが多く、その発熱
も大きい。これらの半導体を複数個積み重ねた構造のい
わゆるスタック形と言われるものは発熱量も大きくな
り、冷却を効率よく行う必要がある。この冷却方法とし
て各半導体間に平板状のヒートシンクを挟んで冷却する
方法があるが、そのヒートシンクの例を第６図の平面図
と第５図の側面図に示す。

図において、10は銅の角管で孔11の部分に冷却水等の冷
媒を通す。この角管10を第６図の形状にするには孔11内
に砂をつめ、高温度でぐるぐるとうず巻き状に巻き、そ
の後砂を抜き、孔11内を洗浄し、巻き形状の形を正しく
するため巻き成形を行いその後角管10のすき間をロー12
で埋めながらロー付けし、最後に半導体が当たる面の平
面部13、14を削って完成させる。

上記に述べた構造では、砂を孔11内に完全につめるこ
と、砂を孔11内から完全に抜くこと、角管10を高温にし
て所定の形に曲げることが容易でなく作業性が悪いこ
と、更にロー12のロー付け部分が多く、また平面部13、
14の削り出しには角管10を削りすぎて管壁を薄くしすぎ
たり、孔をあけたりしないようにして平面部13、14を形
成させる必要があることなど多くの欠点を持っていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

このように従来のものは作業性が悪く、品質も安定し難
く、作業工程も多いという課題があり、また冷却面であ
る平面部の形成がし難いので、冷却温度が均一でないと
いう課題があった。

この考案はこのような課題を解決するために作業性がよ
く冷却効果の良いヒートシンクを得ることを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

この考案のヒートシンクは、平板状の一方の平面部側に
冷媒を流通させるための溝を設けた第１ブロックと、こ
の溝の形成面側に平板状の第２ブロックを重ね合わせて
溝の開口部を塞いで冷媒の流通路を形成すると共に、冷
媒流通路の溝を、その溝の形成面から見て外部からうず
巻き状に中心部に向い中心部で反転して逆のうず巻き状
で外部へ向かう溝としたものである。

〔作用〕

この考案のヒートシンクは、平板状のブロックに冷媒の
流通路とする溝を形成した第１ブロックと、その溝上部
を塞ぐ平板状の第２ブロックをそれぞれ製作し、両者を
重ね合わせて完成させると共に、外部からうず巻き状に
中心部に向い中心部で反転して逆のうず巻き状で外部へ
向かう溝により均一な冷却ができる。

〔考案の実施例〕

この考案の一実施例を第１図、第２図、第３図に示す。

１は銅の平板で冷媒の流通路とされる溝２を設けた第１
ブロックで、この場合溝２は外部からうず巻き状に中心
に向かい中心部で反転して逆のうず巻き状で外部へ向か
う溝としている。溝２の両端はそれぞれ冷媒の出入口
３、４に通じている。第１図のII-II断面を第２図に示
し、この第１ブロック１の溝２の形成面状に第３図のよ
うに平板状の第２ブロック７をロー付け等で固着する。
５、６は出入口３、４に連通するように設けた口金で外
部の配管等と接続するのに便利であるが、口金５、６は
無くして出入口３、４に直接外部配管を接続するように
してもよい。このようにこの考案のヒートシンクは溝２
を形成した平板状の第１ブロック１と平板状の第２ブロ
ック７とで構成されるのできわめて簡単に製作すること
ができ作業性がよくなる。また、冷却効果も外部からう
ず巻き状に中心部に向い中心部で反転して逆のうず巻き
状で外部へ向かう溝としたので、冷媒の入口側では冷媒
の温度が低く、冷媒の出口側では冷媒の温度が最も高く
なるが、入口側と出口側の溝が常に隣り合っているので
ヒートシンク自体はその中間の温度で冷却されることに
なる。一方、冷却通路の真ん中付近では温度が入口側と
出口側との中間の温度になるので、ヒートシンクの中央
部は中間の温度で冷却される。従って、ヒートシンク全
体が均一に冷却されることになる。それ故、ヒートシン
ク上の冷却対象である半導体等は均一に冷却される。

第４図はこの考案の他の実施例で、第２ブロック２にも
第１ブロック１の溝２に対応して溝９を設けたものであ
る。冷媒の流通路の高さが溝２と溝９との深さの和にな
るので冷媒の流通路の断面積が増大し、冷却効果を上げ
ることができる。また溝の深くなった分だけ溝の幅を細
くして冷媒流通路の断面積を一定にしたとすると溝の幅
を細くした分だけ溝と溝とのピッチを小さくして溝の数
を多く、即ち溝の全長を長くすることができ冷却効果を
上げることができる。

上記の例では溝の形成は切削加工してもよいが、第１ブ
ロック全体を金形で一体成形してもよい。また、第１ブ
ロックと第２ブロックとはロー付けした例を示したが、
両者をボルト締めやネジ止めにしてもよいし、接着材等
で接着してもよい。またブロックは銅の他アルミ、セラ
ミック等他のものでもよい。

〔考案の効果〕

この考案のヒートシンクは平板状の二つのブロックの少
なくとも一方に溝を設けて冷媒の流通路とすると共に、
溝の形状を外部からうず巻き状に中心部に向い中心部で
反転して逆のうず巻き状で外部へ向かう溝としたので、
作業性がよく冷却効果が均一に得られる効果をもってい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す第１ブロックの平面
図、第２図は、第１図のII-II断面図、第３図は第１図
の組立正面図、第４図はこの考案の他の実施例を示す第
１及び第２ブロックの断面図、第５図と第６図は従来の
ヒートシンクの側面図と平面図である。 図において、１は第１ブロック、２、９は溝、３、４は
出入口、５、６は口金、７は第２ブロック、８はロー付
け、10は角管、11は孔、12はロー、13、14は平面部であ
る。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】平板状でその内部に冷媒の流通路を有し、
   その側面部に上記流通路と連通する冷媒の出入口を有す
   る平板状のヒートシンクにおいて、その一平面側に上記
   冷媒流通路用の溝を形成した平板状の第１ブロックと、
   その一平面が上記溝の開口部を覆って冷媒の流通路を形
   成させる平板状の第２ブロックを備え、上記第１ブロッ
   クの溝の形成面側と上記第２ブロックの上記溝と対応す
   る面側とを重ね合わせるようにすると共に、上記冷媒流
   通路の溝を、その溝の形成面から見て外部からうず巻き
   状に中心部に向い中心部で反転して逆のうず巻き状で外
   部へ向かう溝としたことを特徴とするヒートシンク。
2. 【請求項２】第２ブロックにも第１ブロックの冷媒流通
   路用の溝と対応した位置に溝を設け、この両者の溝で冷
   媒流通路を形成するようにしたことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載のヒートシンク。