JPH0662547U - 放熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作および組立が安価な、半導体素子、集積
回路等用のフィンピッチの小さい放熱器を提供する。 【構成】 一対のフィンユニットを一体化して放熱器を
構成する。その一対のフィンユニットを取付部２、２’
と、フランジ部３、３’と、フィン４、４’、４とから
一体的に成形する。また、フランジ部３、３’の先端部
には凸条１０、１０’を、そして取付部２、２’には凹
条溝１５、１５’を押し出し成形により同時に成形す
る。そして一対のフィンユニット１、１’を、取付部
２、２’が向き合ってフィン４、４’、４が互いに所定
の間隔になるように挿入、組み合わせ、凸条１０、１
０’を凹条溝１５、１５’に挿入してカシメる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体素子、集積回路等の冷却用の放熱器に関するもので、更に詳 しく言えば、基盤に複数枚のフィンが一体的に設けられている一対のフィンユニ ットから構成されている放熱器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

電子機器、電力機器等に使用されている電子部品、半導体素子等は、作動中に 発熱するので、適宜冷却する必要がある。このような半導体素子等用の放熱器は 、一般に半導体素子等が取り付けられる取付部と、この取付部に一体的に設けら れている放熱用のフィンとから構成されている。したがって、半導体素子等の発 熱体を取付部に取り付け、フィン間に冷却用の空気を流すと、半導体素子等から 生じる熱は伝導により取付部からフィンに伝わり、そしてフィンから大気中に主 として輻射により放出される。

【０００３】 ところで、半導体素子等は、高集積化、大容量化の傾向にあり、それにともな い発熱量も大きくなっているので、放熱量の大きい放熱器が望まれている。この 要望を満たすためには、フィンの面積を広くする必要があるが、コンパクトでし かもフィンの面積を広くするためには、フィンピッチを小さくしなければならな い。ところで、フィンを押し出し成形により製作しようとすると、フィンピッチ には限度があり、必要とするピッチは得られない。そこで、フィンの間隔が比較 的大きいフィンユニットを別々に成形し、フィンを交互に組み合わせフィンピッ チを小さくした放熱器が提案されている。 この放熱器は、図３に示されているように、一対のフィンユニット４０、４０ ’から構成されている。フィンユニット４０は、略方形の取付部４１と、この取 付部４１と直角に成形されているフランジ部４２と、フランジ部４２と同じ方向 に取付部４１に一体的に成形されている複数枚のフィン４４、４４、…とから形 成されている。そして取付部４１の端部には、複数個の透孔４７、４７、…が明 けられ、フランジ部４２の先端部４５には、組み立てたとき透孔４７、４７、… と整合する位置にネジ孔が形成されている。 他方のフィンユニット４０’も、上記のフィンユニット４０と同じ形状に形成 されているので、同じような部材には同じ参照符号にダッシュ「’」を付けて重 複説明はしない。

【０００４】 上記のように、形成されたフィンユニット４０、４０’は、フィンユニット４ ０のフィン４４、４４、…が他方のフィン４４’、４４’、…間に交互に挿入さ れ、フランジ部４２の先端部４５を他方のフィンユニット４０’の取付部４１’ の内側に当接させ、そしてフランジ部４２と取付部４１’とを複数本のネジ４８ 、４８、…、４８’、４８’、…で一体化されている。 したがって、取付部４１、４１’に半導体素子等を取り付けて、フィン４４、 ４４’、…間に冷却風を流すことにより、半導体素子等を冷却することができる 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の放熱器も、半導体素子等を取付部４１、４１’に取り付けて、フィ ン４４、４４’、…間に冷却風を流すことにより、半導体素子等を冷却すること ができるので、使用上は格別に問題はない。 しかしながら、放熱器の構造上コスト高になる欠点がある。すなわち一対のフ ィンユニット４０、４０’を一体化するために、取付部４１、４１’には複数個 のネジ４８、４８’…を挿通するための透孔４７、４７’、…を明けなければな らないし、またフランジ部４２、４２’の先端部４５、４５’にはネジ４８、４ ８’…をネジ込むネジ孔を形成しなければならないので、製作コストが高くなる 。特にネジ孔等は、押し出し成形では形成することができないので、格別なネジ 切り加工となる。さらには、これらの一対のフィンユニット４０、４０’を一体 化するためには、透孔４７、４７にネジ４８、４８’…を通して螺合しなければ ならないので、組立コストもかかる。 したがって、本考案は、製作および組立が安価な放熱器を提供することを目的 としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、複数枚のフィンが所定の間隔をおいて 基盤に一体的に設けられている一対のフィンユニットからなる、半導体素子、集 積回路等の冷却用の放熱器であって、 前記一対のフィンユニットの基盤あるいは該基盤と一体的なフランジ部には、 凸条と凹条溝とからなる嵌合部が形成され、 前記一対のフィンユニットは、前記基盤が向き合って前記フィンが互いに所定 の間隔になるように挿入、組み合わされて、前記嵌合部によって一体化されてい る。 構成される。

【０００７】

【作用】

一対のフィンユニットの基盤に冷却すべき半導体素子等の発熱体を適宜取り付 ける。そしてフィン間に冷却風を送風する。あるいはフィンが垂直になるように 、すなわち開口部が上下方向になるように放熱器をセットする。そうすると、発 熱体から生じる熱は、基盤からフィンに伝導し、フィンから強制冷却風あるいは 自然対流する冷却風に輻射される。このとき小量の熱は、基盤から直接冷却風に 輻射される。 あるいは、放熱器の基盤にヒートパィプの凝縮部を固定する。そしてヒートパ ィプの蒸発部に取り付けた半導体素子等の発熱体を冷却する。

【０００８】

【実施例】

本考案は、色々な形で実施することができる。例えば、一対のフィンユニット は、形状が異なるように実施することもできる。しかしながら、同じ形状にする と、押し出し型が１個ですみ、製作コストを下げることができる。またフィンユ ニットの管理も容易になる。したがって、図には、同一形状のフィンユニットで 成形した実施例が示されている。 本実施例によると、一対のフィンユニットは、嵌合用の凸条と、この凸条がは まる凹条溝との嵌合により一体化される。これらの凸条と、凹条溝の形成位置は 格別限定されない。例えば、凸条と凹条溝を共にフランジ部の先端部に形成する こともできる。しかしながら、凹条溝を形成すると強度が落ちることがあるので 、凹条溝は肉厚部例えば比較的肉厚の取付部に形成することが望ましい。

【０００９】 以下、本考案の実施例を説明する。図１を参照すると、本実施例に係わる放熱 器Ｈも、外形は、前述した従来の放熱器と同じ形状をしている。放熱器Ｈは、一 対のフィンユニット１、１’から構成されている。フィンユニット１は、図２に 示されているように、略方形の平板状の取付部２と、この取付部２の一方の端部 から直角に成形されているフランジ部３と、フランジ部３と同じ方向に取付部２ の内側に一体的に成形されている複数枚のフィン４、４、…とから、例えばアル ミニウムあるいはその合金から押し出し成形により形成されている。 フランジ部３の長さあるいは高さＨは、フィン４、４、…の高さｈより高い。 したがつて、フィン４、４、…はフランジ部３により保護されることになる。

【００１０】 フランジ部３の先端部には、全長にわたって嵌合要素の一方である凸条１０が 形成されている。凸条１０の断面形状は、図には正確に現れていないが、先の方 が根元に比較して大きくなっている。すなわち凸条１０はアリの形をしている。 取付部２の、フランジ部３がない他方の端部には、フィン４、４、…側に開
口 した凹条溝１５が成形されている。凹条溝１５は、凸条１０と対をなすもので、 開口部より内部が広くなって、アリ溝を構成している。 フィン４、４、…は、等間隔に成形されているが、本実施例によると、フィン ４、４、…間の間隔Ｓは、ｈ／Ｓが４以下に設定されている。したがつて、フィ ン４、４、…の高さｈが、２０ｍｍとすると、フィン４、４、…間の間隔Ｓは、 ５ｍｍ以上となる。 他方のフィンユニット１’は、上記のフィンユニット１と同じ形状に形成され ているので、同じような部材には同じ参照符号にダッシュ「’」を付けて重複説 明はしない。

【００１１】 次の上記フィンユニット１、１’の組立について説明する。一方のフィンユニ ット１の凸条１０を他方のフィンユニット１’の凹条溝１５’に、そして他方の フィンユニット１’の凸条１０’を一方のフィンユニット１の凹条溝１５に側方 から挿入する。そうすると、図１の（イ）に示されているように組み立てられる 。このとき、一方のフィンユニット１のフィン４、４、…は他方のフィンユニッ ト１’のフィン４’、４’、…間に交互に挿入される。したがって、フィン４、 ４、…のピッチが５ｍｍのときは、組み立てた後のフィン４、４’、４、４’、 …のピッチは、２.５ｍｍになる。 上記のようにして挿入組み立てると、凸条１０と凹条溝１５’との摩擦により フィンユニット１、１’は、ある程度の強度で一体化される。しかしながら、本 実施例ではフィンユニット１、１’が相互にずれないように、例えば凸条１０、 １０’の両端部をポンチ加工によりカシめる。そうすると、図１の（ロ）に示さ れているように、凸条１０、１０’の端部に膨らみ１６ができ、この膨らみ１６ が凹条溝１５、１５’の内壁に密着し、フィンユニット１、１’は、一体化され る。 上記実施例では、凸条１０、１０’を変形してカシメられているが、図１の（ イ）において矢印で示されているように、取付部２、２’の、凹条溝１５、１５ ’に対応する部分の数カ所をプレスで押して、凹条溝１５、１５’を変形してカ シメることもできる。

【００１２】 取付部２、２’の表面に、あるいは取付部２、２’の一方の表面に冷却する半 導体素子等を適宜取り付ける。そしてフィン４、４’、４、４’、…間に冷却風 を送る。半導体素子等で生じる熱は、フィン４、４’、４、４’、…に伝導し、 これらのフィンから冷却風に放出される。 フィン４、４’、４、４’、…の面が垂直になるように放熱器Ｈをセットする と、フィン４、４’、４、４’、…は取付部２、２’およびフランジ部３、３’ とで囲まれているので、煙突効果が生じ、冷却風は自然対流する。 本実施例による放熱器Ｈは、ヒートパイプの凝縮部としても使用できる。すな わち放熱器Ｈの取付部２、２’にヒートパイプの凝縮部を固定する。そうして図 には示されていない蒸発部に半導体素子等を取り付ける。そうすると、周知のヒ ートパイプの作用により、蒸発部の半導体素子等は冷却される。

【００１３】 本実施例によると、一対のフィンユニット１、１’は、同じ形状をしているの で、同じ型で安価に成形できる効果がある。凸条１０、１０’と凹条溝１５、１ ５’は、フィン４、４’、４、４’、…と同じ方向に形成されているので、これ らのフィン等と共に、押し出し成形により安価に形成することができる。また凸 条１０、１０’と凹条溝１５、１５’は、放熱器Ｈのコーナ部に位置するので、 すなわち強度の高いコーナ部に位置するので、凸条１０、１０’あるいは凹条溝 １５、１５’をカシメ加工するとき、放熱器Ｈが変形するようなことはない。さ らには、フィン４、４’、４、４’、…は、物に当たると変形し易いので、取扱 いには注意を要するが、本実施例によると、これらのフィンは取付部２、２’お よびフランジ部３，３’で保護されているので、ラフな取扱いができる。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように本考案によると、複数枚のフィンが所定の間隔をおいて基盤に一 体的に設けられている一対のフィンユニットは、基盤が向き合ってフィンが互い に所定の間隔になるように挿入、組み合わされているので、フィンピッチの小さ い放熱器が得られる。 そして本考案によると、一対のフィンユニットの基盤あるいは該基盤と一体的 なフランジ部には、凸条と凹条溝とからなる嵌合部が形成され、一対のフィンユ ニットは、この嵌合部によって一体化されているので、安価に一体化することが できる、という本考案特有の効果が得られる。しかも、嵌合部は凸条と凹条溝と から構成されているので、嵌合部も押し出し成形でフィン等と同時に低コストで 成形することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す図で、その（イ）は全体
の斜視図、（ロ）は凸条と凹条溝とがカシメにより一体
化されている状態を示す拡大断面図である。

【図２】本考案のフィンユニットの実施例を示す斜視図
である。

【図３】従来の放熱器を示す斜視図である。

【符号の説明】

１、１’ フィンユニット ２、２’ 取付部（基盤） ３、３’ フランジ部 ４、４’ フィン １０ 凸条 １５ 凹条溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚のフィンが所定の間隔をおいて基
   盤に一体的に設けられている一対のフィンユニットから
   なる、半導体素子、集積回路等の冷却用の放熱器であっ
   て、 前記一対のフィンユニットの基盤あるいは該基盤と一体
   的なフランジ部には、凸条と凹条溝とからなる嵌合部が
   形成され、 前記一対のフィンユニットは、前記基盤が向き合って前
   記フィンが互いに所定の間隔になるように挿入、組み合
   わされて、前記嵌合部によって一体化されていることを
   特徴とする放熱器。