JPH08204074A - ヒートシンク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で優れた放熱性能を有し、而も着脱が容
易であるヒートシンク及びその製造方法を提供すること
を目的とする。 【構成】 第１及び第２の主面を有し、複数の山部が形
成された板状体であって第１の主面のフィン当接部に対
応する山部に凸部１７を有し、第２の主面のフィン当接
部に対応する山部に凸部を許容する凹部１８を有する少
なくとも２つのフィン１５，１６と、少なくとも一つの
係止部２３を有する板状体である固定部材２２と、少な
くとも２つのフィンのうちの一つのフィンを位置決め
し、固定する溝１２及び係止部２３を係合させるための
係合部１３を有する基材１１とを具備し、基材１１の溝
１２内に少なくとも２つのフィンのうちの一つのフィン
の山部が嵌合されており、一つのフィン上に他のフィン
が凸部１７と凹部１８とを当接することにより位置決め
されて多段に積層されており、係止部２３が係合部１３
に係合することにより固定部材２２がフィンを押圧固定
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置やエアコン
のクーリングユニットに取り付けられるヒートシンク及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリント配線板に実装された
半導体装置、例えばＬＳＩパッケージ内のＬＳＩチップ
から発生する熱を除去するための一つの手段として、プ
リント配線板にヒートシンクを取り付けることが行われ
ている。

【０００３】従来の半導体装置用のヒートシンクは、図
１１に示すように、プリント配線板５１上にコルゲート
状の放熱フィン５２が一段で溶接又はボルト締めにより
取り付けられているものである。

【０００４】一方、ヒートシンクは、自動車のエアコン
のクーリングボックスにも取り付けられている。

【０００５】従来のエアコン用のヒートシンクは、図１
２に示すように、ブロワユニットにより取り込まれた外
気を冷却するエバポレータ６２を備えたクーリングユニ
ット６１に取り付けられている。

【０００６】即ち、図１３に示すようにダイカスト材か
らなるヒートシンク本体６３の素子収容部６４内に、プ
リント配線板６５とリード線６６により電気的に接続さ
れたＩＣパッケージ６７がボルト締めにより取り付けら
れ、そのヒートシンク本体６３が放熱部６８をクーリン
グユニット６１の内部に延出するようにクーリングユニ
ット６１の側壁６９の開口部に取り付けられ、更に、側
壁６９の外側からカバー７０が被せられてカバー７０、
ヒートシンク本体６３及び側壁６９がボルト締めにより
固着されている。尚、図中７１は外部端子を示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示す従来の半
導体装置用のヒートシンクは、ＬＳＩチップの温度が１
５０〜１７０℃程度であるときには効率よく放熱するこ
とができるが、近年の半導体装置の高集積化により、Ｌ
ＳＩチップが発生する熱量が多くなり、ＬＳＩチップの
温度が１７０℃以上に上昇すると放熱を充分に行うこと
ができない。

【０００８】一般にヒートシンクの放熱容量を大きくす
るためには、放熱面積を大きくする必要がある。この場
合に、フィンの厚さを大きくするとヒートシンクの重量
が大きくなり、フィンの密度を高くすると風通りが悪く
なり冷却性能を低下させてしまう。又、単にフィンの数
を多くすると、その取付箇所が多くなり、生産性を悪く
する。

【０００９】一方、より高い車内の清浄化のためにエア
コンの性能を向上させる場合には、エアコン用のヒート
シンクの放熱性能を向上させる必要がある。然し乍ら、
図１２に示す従来のエアコン用のヒートシンクに於て
は、ダイカスト材を使用しているので、放熱面積を大き
くすると重量が大きくなり、自動車の軽量化の観点から
好ましくない。

【００１０】本発明は斯かる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、軽量で優れた放熱性能を有し
而も着脱が容易であるヒートシンク及びその製造方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
及び第２の主面を有し、複数の山部が形成された板状体
であって、前記第１の主面のフィン当接部に対応する山
部に凸部を有し、前記第２の主面のフィン当接部に対応
する山部に前記凸部を許容する凹部を有する少なくとも
２つのフィンと、少なくとも一つの係止部を有する板状
体である固定部材と、前記少なくとも２つのフィンのう
ちの一つのフィンを位置決めし固定する溝及び前記係止
部を係合させるための係合部を有する基材とを具備し前
記基材の溝内に前記少なくとも２つのフィンのうちの一
つのフィンの山部が嵌合されており、前記一つのフィン
上に他のフィンが凸部と凹部とを当接することにより位
置決めされて多段に積層されており、前記係止部が前記
係合部に係合することにより前記固定部材が前記フィン
を押圧固定しているものである。

【００１２】請求項２の発明は、複数の山部が形成され
た板状体である少なくとも２つのフィンと、少なくとも
一つの係止部を有する板状体である固定部材と、前記少
なくとも２つのフィンのうちの一つのフィンを位置決め
し、固定する溝及び前記係止部を係合させるための係合
部を有する基材とを具備し、前記基材の溝内に前記少な
くとも２つのフィンのうちの一つのフィンの山部が嵌合
されており、前記一つのフィン上に他のフィンが山部の
側壁同士を当接することにより位置決めされて多段に積
層されており、前記係止部が前記係合部に係合すること
により前記固定部材が前記フィンを押圧固定しているも
のである。

【００１３】請求項３の発明は、第１及び第２の主面を
有し、複数の山部及び谷部が形成された板状体であっ
て、前記第１の主面のフィン当接部に対応する谷部に凸
部を有し、前記第２の主面のフィン当接部に対応する谷
部に前記凸部を許容する凹部を有する少なくとも２つの
フィンと、少なくとも一つの係止部を有する板状体であ
る固定部材と、前記少なくとも２つのフィンのうちの一
つのフィンを位置決めし、固定する溝及び前記係止部を
係合させるための係合部を有する基材とを具備し、前記
基材の溝内に前記少なくとも２つのフィンのうちの一つ
のフィンの山部が嵌合されており、前記一つのフィン上
に他のフィンが凸部と凹部とを当接することにより位置
決めされて多段に積層されており、前記係止部が前記係
合部に係合することにより前記固定部材が前記フィンを
押圧固定しているものである。

【００１４】請求項４の発明は、積層されたフィンの最
上のフィンと固定部材との間に緩衝部材が介在している
ものである。

【００１５】請求項５の発明は、フィンの山部の側壁に
エンボス加工が施されているものである。

【００１６】請求項６の発明は、溝及び係合部を有する
基材の溝内に、第１及び第２の主面を有し、複数の山部
が形成された板状体であって、前記第１の主面のフィン
当接部に対応する山部に凸部を有し、前記第２の主面の
フィン当接部に対応する山部に前記凸部を許容する凹部
を有する少なくとも２つのフィンのうち一つのフィンの
山部を嵌合させる工程と、前記フィンの凸部又は凹部に
他のフィンの凹部又は凸部をそれぞれ当接させて前記フ
ィン同士を位置合わせして多段に積層する工程と、前記
係合部と係合させるための係止部を有する板状体である
固定部材を積層されたフィンの最上のフィン上から前記
積層されたフィンを押圧しながら前記係止部を前記係合
部に係合させて固定する工程とを具備するものである。

【００１７】請求項７の発明は、溝及び係合部を有する
基材の溝内に、複数の山部が形成された板状体である少
なくとも２つのフィンのうち一つのフィンの山部を嵌合
させる工程と、前記フィンの山部の側壁同士を当接させ
て前記フィン同士を位置合わせして多段に積層する工程
と、前記係合部と係合させるための係止部を有する板状
体である固定部材を積層されたフィンの最上のフィン上
から前記積層されたフィンを押圧しながら前記係止部を
前記係合部に係合させて固定する工程とを具備するもの
である。

【００１８】請求項８の発明は、溝及び係合部を有する
基材の溝内に、複数の山部及び谷部が形成された板状体
であって、前記第１の主面のフィン当接部に対応する谷
部に凸部を有し、前記第２の主面のフィン当接部に対応
する谷部に前記凸部を許容する凹部を有する少なくとも
２つのフィンのうち一つのフィンの山部を嵌合させる工
程と、前記フィンの凸部又は凹部に他のフィンの凹部又
は凸部をそれぞれ当接させて前記フィン同士を位置合わ
せして多段に積層する工程と前記係合部と係合させるた
めの係止部を有する板状体である固定部材を積層された
フィンの最上のフィン上から前記積層されたフィンを押
圧しながら前記係止部を前記係合部に係合させて固定す
る工程とを具備するものである。

【００１９】請求項９の発明は、積層されたフィンの最
上のフィン上に緩衝部材を載置する工程を更に具備する
ものである。

【００２０】請求項１０の発明は、基板の一方の主面上
に搭載された半導体素子と前記基板の他方の主面上に設
けられたヒートシンクとを具備する半導体装置であっ
て、前記ヒートシンクは、第１及び第２の主面を有し、
複数の山部が形成された板状体であって、前記第１の主
面のフィン当接部に対応する山部に凸部を有し、前記第
２の主面のフィン当接部に対応する山部に前記凸部を許
容する凹部を有する少なくとも２つのフィンと、少なく
とも一つの係止部を有する板状体である固定部材と、前
記少なくとも２つのフィンのうちの一つのフィンを位置
決めし、固定する溝及び前記係止部を係合させるための
係合部を有する基材とを有し、前記基材の溝内に前記少
なくとも２つのフィンのうちの一つのフィンの山部が嵌
合されており、前記一つのフィン上に他のフィンが凸部
と凹部とを当接することにより位置決めされて多段に積
層されており、前記係止部が前記係合部に係合すること
により前記固定部材が前記フィンを押圧固定しているも
のである。

【００２１】

【作用】請求項１及び６の発明に於ては、フィンの山部
に形成された凸部及び凹部を当接させることにより山部
同士を突き合わせて、複数のフィンを位置合わせして多
段に積層することによって、ヒートシンクを容易に組み
立てることができる。又、フィンが多段になるので、放
熱面積が大きくなり、放熱性能が向上する。

【００２２】更に、請求項１及び６の発明に於ては、フ
ィンが断面略ハニカム状に配置されることになるので、
風通りが良く冷却効率が高くなる。

【００２３】請求項２及び７の発明に於ては、フィンの
山部の側壁同士を当接するさせることにより、複数のフ
ィンを位置合わせして多段に積層することによって、ヒ
ートシンクを容易に組み立てることができる。又、フィ
ンが多段になるので、放熱面積が大きくなり、放熱性能
が向上する。

【００２４】請求項３及び８の発明に於ては、フィンの
山部に形成された凸部若しくは凹部と谷部に形成された
凹部若しくは凸部を夫々当接させることにより山部と谷
部を突き合わせて、複数のフィンを位置合わせして多段
に積層することによって、ヒートシンクを容易に組み立
てることができる。

【００２５】請求項１乃至３及び６乃至８の発明に於て
は、固定部材の係止部が基材の係合部に係合することに
より固定部材がフィンを押圧しながら固定するのでフィ
ンの反発力を利用して、基材、フィン及び固定部材を簡
単に一体化することができる。

【００２６】請求項４及び９の発明に於ては、積層され
たフィンの最上のフィンと固定部材との間に緩衝部材を
介在させるので、基材、フィン及び固定部材を一体化し
たときにフィンの反発力が均一化されて、基材と固定部
材との間に安定してフィンを固定することができる。

【００２７】請求項５の発明に於ては、フィンの山部の
側壁にエンボス加工を施すので、フィンの谷部における
風が乱流を起こして熱伝達が促進され、その結果放熱性
能が向上する。

【００２８】請求項１０の発明に於ては、請求項１乃至
３のヒートシンクを有するので、半導体素子から発生す
る熱を迅速に放熱することができ、半導体素子の熱スト
レスによる誤動作等が防止される。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００３０】（実施例１）図１は請求項１に係るヒート
シンク及び請求項６に係るヒートシンクの製造方法を半
導体装置用ヒートシンクに適用した一実施例を示す斜視
図である。又、図２は図１に示す半導体装置用ヒートシ
ンクのＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１に示す半導体
装置用ヒートシンクのＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は図
１に示す半導体装置用ヒートシンクのＣ−Ｃ線に沿う断
面図である。

【００３１】図中、１１は被冷却物である半導体素子を
搭載した基板を示す。

【００３２】基板１１の一方の主面上には、後述するフ
ィンの山部を嵌合させるための溝１２が設けられてい
る。この溝１２の寸法は、フィンの山部を嵌合させてフ
ィンを固定するために充分な幅、長さ、深さをフィンの
大きさに応じて適宜選択する。又、溝１２の数もフィン
の山部の数に応じて適宜選択する。又、基板１１の一方
の主面には、後述する固定部材であるタイバーの係止爪
と係合するためのガイド穴１３が形成されている。この
ガイド穴１３の寸法及び数もタイバーの係止爪の寸法及
び数により適宜選択する。

【００３３】更に、基板１１の一方の主面には、ヒート
シンク自体を他の部材に取り付ける、例えばねじ止めの
際に使用する結合用穴１４が形成されている。

【００３４】尚、基板１１の材料は、通常のプリント配
線板に使用するものを用いることができる。

【００３５】基板１１の溝１２内には、複数の山部が形
成された波付きの板状体である第１のフィン１５の山部
１５ａが嵌合されている。夫々の山部１５ａが溝１２内
に嵌合することにより、第１のフィン１５が位置合わせ
されて基板１１上に支持される。

【００３６】尚、溝１２内には、山部１５ａの他に端部
１５ｂが嵌合してもよい。更に、第１のフィン１５上に
は、山部１５ａ同士が突き合わされるようにして第２の
フィン１６が積層されている。

【００３７】第１及び第２のフィン１５，１６の山部に
は、交互に凸部１７及びこの凸部１７を許容する大きさ
の凹部１８が形成されている。尚、溝１２内に嵌合する
山部には凸部１７及び凹部１８を形成していなくてもよ
い。

【００３８】この第１のフィン１５と第２のフィン１６
の位置合わせは、図２に示すように、凸部１７及び凹部
１８が当接することにより行われる。この凸部１７及び
凹部１８は、フィン成形の際に予め特定の位置に形成さ
れるので、単に凸部１７及び凹部１８を当接させること
により、第１のフィン１５と第２のフィン１６の位置合
わせを容易に行うことができる。

【００３９】凸部１７及び凹部１８の寸法及び数は特に
限定しないが、凹部１８は凸部１７を許容できる大きさ
である必要があり、凸部１７及び凹部１８の数は第１及
び第２のフィン１５，１６を確実に固定するために、少
なくとも２つは必要である。

【００４０】又、第１及び第２のフィン１５，１６の山
部の側壁には、エンボス加工が施されており、突出部１
９が形成されている（請求項５）。

【００４１】このような第１及び第２のフィン１５，１
６は、軽量で放熱性に優れたアルミニウム板の所定の位
置（山部及び山部の側壁になる領域）に夫々凸部・凹部
用のエンボス加工及び突出部用のエンボス加工を施し、
更にこれに波付けのためのプレス加工を施すことにより
作製することができる。

【００４２】第２のフィン１６上には、緩衝部材である
ラバークッション２０が配置されている。このラバーク
ッション２０の材料としては、半導体素子２１から発生
する熱に耐え得る材料、例えばフッ素ゴム等を用いるこ
とができる（請求項４）。

【００４３】更に、ラバークッション２０上には、固定
部材であるタイバー２２が取り付けられている。このタ
イバー２２には、係止爪２３が設けられている。その係
止爪２３を基板１１のガイド穴１３に挿入して係合させ
ることにより、第１及び第２のフィン１５，１６を押圧
しながら基板１１、並びに第１及び第２のフィン１５，
１６を固定する。タイバー２２の材料としては、鉄等を
用いることができる。

【００４４】尚、係止爪２３の長さは、係止爪２３をガ
イド穴１３に係合させたときに、第１及び第２ののフィ
ン１５，１６を押圧できる程度に適宜設定する。

【００４５】又、係止爪２３の形状は、図５（Ａ）に示
すように、一方向に爪部２３ａを延出させるように形成
してもよく、図５（Ｂ）に示すように、係止爪２３の先
端部にスリット２３ｂを形成して互いに反対方向に延出
した２つの爪部２３ｃを設け、ガイド穴１３に挿入する
際に２つ爪部２３ｃが矢印方向にしなるようにしてもよ
く、図５（Ｃ）に示すように、係止爪２３の先端部近傍
に突起２３ｄを形成してもよい。

【００４６】図５（Ａ）に示す形状の係止爪の場合に
は、係止爪をガイド穴に挿入した後に矢印方向に移動す
ることにより係合させることができ、図５（Ｂ）及び
（Ｃ）に示す形状の係止爪の場合には、係止爪をガイド
穴に挿入するだけで係合させることができる。

【００４７】このような構成を有する実施例１のヒート
シンクに於ては、半導体素子２１から発生した熱が基板
１１を介して第１及び第２のフィン１５，１６に伝わ
る。更に、この熱は第１及び第２のフィン１５，１６か
ら外界に放出される。このとき、第１及び第２のフィン
１５，１６は、断面略ハニカム形状であるので風通りが
良好な状態となっている。更に、第１及び第２のフィン
１５，１６の側壁には、突出部１９が形成されているの
で、フィン近傍を通る風が乱流を起こして更に熱の伝達
が良好になる。又、フィンが多段に積層されているので
放熱面積が大きい。従って、ヒートシンク全体として放
熱性能が向上している。この結果、半導体素子２１で発
生した熱は効率よく放熱され、パワーＩＣ等の集積率の
高い半導体素子であっても、熱ストレスを与えることな
く動作させることができる。

【００４８】又、基板１１、第１及び第２のフィン１
５，１６、並びにラバークッション２０は、タイバー２
２の係止爪２３と基板１１のガイド穴１３の係合により
一体化しているので、タイバー２２を取り付けたり取り
外すことにより、容易に着脱することができる。この場
合、フィンに形成されている凸部１７及び凹部１８を当
接させるによりフィン同士の位置合わせが行われるの
で、組み立てが簡単である。更に、第２のフィン１６と
タイバー２２との間にラバークッション２１が介在され
ているので、タイバー２２のフィンに対する押圧力が均
等化されて確実にフィンを固定することができる。

【００４９】尚、ここでは、フィンの数が２つの場合に
ついて説明しているが、フィンの数を３つ以上にして上
記と同様に積層することにより、より高い放熱性能を発
揮させることもできる。この場合、使用するタイバー２
２の係止爪２３の長さを適宜選択する必要がある。

【００５０】又、フィンを積層する形態としては、上記
に示すものの他、図６に示すように、山部の側壁になる
領域に突出部用のエンボス加工のみを施し、これに波付
けのためのプレス加工を施したフィン２４を作製し、フ
ィン２４の山部の側壁２４ａ同士が当接することにより
位置決めされて多段に積層されてもよく（請求項２、請
求項７）、図７に示すように、山部及び山部の側壁にな
る領域に夫々凸部・凹部用のエンボス加工及び突出部用
のエンボス加工を施し、これに波付けのためのプレス加
工を施したフィン２５（このフィンは、第１及び第２の
主面を有し、第１の主面のフィン当接部に対応する谷部
に凸部を有し、第２の主面のフィン当接部に対応する谷
部に凸部を許容する凹部を有するものである）を作製
し、凸部２４ａと凹部２４ｂとが当接することにより位
置決めされて多段に積層されていてもよい（請求項３、
請求項８）。

【００５１】図６に示す場合には、確実にフィン２４を
固定するために、フィン２４の山部がテーパ形状である
ことが好ましく、図７に示す場合には組み立てを容易に
するために、山部２５ａの幅と谷部２５ｂの幅が異なる
こと（山部２５ａと谷部２５ｂが非対称）が好ましい。

【００５２】又、図６及び７に示す構成にすることによ
り、ヒートシンク全体の寸法を大きくすることなく、放
熱面積を大きくすることができる。

【００５３】（実施例２）次に、請求項１に係るヒート
シンクを自動車のエアコンに使用した場合の例について
説明する。

【００５４】図８は実施例２に係るエアコン用ヒートシ
ンクを含むエアコンの一部の構成を示す概略図である。

【００５５】エアコンの冷却部は、ブロワユニット３１
とクーリングユニット３２から主に構成されている。ブ
ロワユニット３１内には、ファン３３が配置されてお
り、ファン３３には駆動用モータ３４が取り付けられて
いる。又、クーリングユニット３２内には、エバポレー
タ３５が載置されており、ブロワユニット３１のファン
３３とエバポレータ３５との間にはヒートシンク３６が
取り付けられている。

【００５６】この冷却部では、取り込まれた外気が駆動
用モータ３４により回転するファン３３でクーリングユ
ニット３２に送られる。このとき、空気はヒートシンク
３６により熱を放出した状態でエバポレータ３５に入り
そこで冷却されて冷却空気としてヒーティングユニット
（図示せず）に送られる。

【００５７】図９は実施例２に係るエアコン用ヒートシ
ンクを示す断面図である。

【００５８】図中、３７はヒートシンク３６をクーリン
グユニット３２の側壁に取り付けるための部材を示す。
この部材３７はヒートシンク３６の基板を兼ねている。
基板３７以外のヒートシンク３６の構成は、図１に示す
ヒートシンクと同じである。

【００５９】部材３７の素子収容部３８内には、プリン
ト配線板３９とリード線４０により電気的に接続された
パワーＩＣパッケージ４１がボルト締めにより取り付け
られている。このパワーＩＣパッケージ４１内のパワー
ＩＣは、ブロワユニット３１のファン３３を駆動させる
駆動用モータ３４と電気的に接続されている。又、プリ
ント配線板３９には、外部端子４４が取り付けられてい
る。

【００６０】このような構成のヒートシンクブロック
が、そのヒートシンク３６を内部に、かつ外部端子４４
を外部に露出するようにして、クーリングユニット３２
の側壁４２の開口部に取り付けられている。更に、側壁
４２の外側からカバー４３が被せられており、カバー４
３、部材３７、及び側壁４２がボルト締めにより固着さ
れている。

【００６１】このような構成を有するエアコン冷却部に
於ては、外気がブロワユニット３１に取り込まれると、
駆動用モータ３４により回転するファン３３でクーリン
グユニット３２側に送られる。この空気は、ヒートシン
ク３６のフィン１５，１６を通過することにより充分に
放熱された後にクーリングユニット３２に送られるクー
リングユニット３２においては、送られてきた空気はエ
バポレータ３５により熱交換されて冷却空気となり、ヒ
ーティングユニット（図示せず）に送られる。

【００６２】本実施例に係るヒートシンク３６に於て
は、固定部材であるタイバーの係止爪の長さを適宜選択
して、フィンの積層段数を多くすることにより、ヒート
シンク３６の高さをかせぐことができる。このようにす
ることにより、ヒートシンク３６を空気の通流路の中心
部まで延出させることができる。通常、空気の流れは、
通流路の中心に近づくほど速くなるので、ヒートシンク
３６が通流路の中心部まで延出することにより、空気の
放熱を促進することができる。従って、空気の冷却効率
を向上させることができる。この場合、フィンの段数を
多くしても、フィンが板状体であるので、あまり重量が
大きくなることはない。

【００６３】又、部材３７、第１及び第２のフィン１
５，１６、並びにラバークッション２０は、タイバー２
２の係止爪２３と部材３７のガイド穴の係合により一体
化しているので、タイバー２２を取り付けたり取り外す
ことにより、容易に着脱することができる。この場合、
フィンに形成されている凸部及び凹部を当接させるによ
りフィン同士の位置合わせが行われるので、組み立てが
簡単である。

【００６４】本実施例に於ては、部材３７とパワーＩＣ
パッケージ４１とをボルト締めにより結合した場合につ
いて説明しているが、図１０に示すように、ヒートシン
クの基板４５及びパワーＩＣパッケージ４６の端面に溝
を形成しておき、取付け具４７により結合してもよい。

【００６５】又、本実施例に於ては、フィンの積層形態
として第１及び第２のフィン１５，１６が断面略ハニカ
ム形状になるような形態を採用した場合について説明し
ているが、図６及び７に示す積層形態を採用しても同様
の効果が得られる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至３の発
明は、フィンを多段に積層しているので、優れた放熱性
能を発揮する。又、固定部材の係止部を基材の係合部に
係合させて固定部材でフィンを押圧しながら固定するの
で、フィンの反発力によりフィンを確実に固定し、基材
及び固定部材と一体化させることができる。このとき、
フィンに形成した凸部及び凹部を当接するだけで位置合
わせを行うことができるので、ヒートシンクの組み立て
が容易である。更に、固定部材の係止部を変更するだけ
で、フィンの段数を自由に変えることができる。従っ
て、ヒートシンクの設計の自由度が増加する。

【００６７】請求項４，９の発明は、積層されたフィン
の最上のフィンと固定部材との間に緩衝部材を介在させ
るので、固定部材がフィンに与える押圧力を均等化する
ことができ、より安定して基材、フィン及び固定部材を
一体化させることができる。

【００６８】請求項５の発明は、フィンの山部の側壁に
エンボス加工を施すので、フィン近傍に流れる風に乱流
を起こすことができ、熱伝達を促進させることができ
る。

【００６９】請求項６乃至８の発明は、フィンの山部を
基材の溝に嵌合させ、フィンの凸部又は凹部に他のフィ
ンの凹部又は凸部を夫々当接させてフィン同士を位置合
わせして多段に積層するだけで、基材、フィン、及び固
定部材を一体化させることができるので、ヒートシンク
の組み立て、着脱が容易である。請求項１０の発明は、
放熱性能に優れたヒートシンクを備えているので、集積
率の高い半導体素子を有していても、熱ストレスを与え
ることなく動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び請求項６に係るヒートシンク及び
その製造方法を半導体装置用ヒートシンクに適用した一
例を示す分解斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図。

【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は固定部材の係止爪を示す説明
図。

【図６】請求項２及び請求項７に係るヒートシンク及び
その製造方法を半導体装置用ヒートシンクに適用した一
例を示す説明図。

【図７】請求項３及び請求項８に係るヒートシンク及び
その製造方法を半導体装置用ヒートシンクに適用した一
例を示す説明図。

【図８】請求項１乃至５に係るヒートシンクを備えた自
動車のエアコンの冷却部を示す概略図。

【図９】図８のエアコン用ヒートシンクを示す断面図。

【図１０】図６のエアコン用ヒートシンクと被冷却物と
の間の取付部の他の例を示す概略図。

【図１１】従来の半導体装置用のヒートシンクを示す斜
視図。

【図１２】従来のエアコン用ヒートシンクを示す概略
図。

【図１３】図１２のエアコン用ヒートシンクの取付状態
を示す説明図。

【符号の説明】

１１，４５ 基板 １２ 溝 １３ ガイド穴 １４ 結合用穴 １５ 第１のフィン １５ａ 山部 １６ 第２のフィン １７ 凸部 １８ 凹部 １９ 突出部 ２０ ラバークッション ２１ 半導体素子 ２２ タイバー ２３ 係止爪 ２３ａ，２３ｃ 爪部 ２３ｂ スリット ２３ｄ 突起 ２４，２５ フィン ３１ ブロワユニット ３２ クーリングユニット ３３ ファン ３４ 駆動用モータ ３５ エバポレータ ３６ ヒートシンク ３７ 部材 ３８ 素子収容部 ３９ プリント配線板 ４０ リード線 ４１，４６ パワーＩＣパッケージ ４２ 側壁 ４３ カバー ４４ 外部端子 ４７ 取付具

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の主面を有し、複数の山部
   （１５ａ）が形成された板状体であって、前記第１の主
   面のフィン当接部に対応する山部に凸部（１７）を有
   し、前記第２の主面のフィン当接部に対応する山部に前
   記凸部を許容する凹部（１８）を有する少なくとも２つ
   のフィン（１５，１６）と、 少なくとも一つの係止部（２３）を有する板状体である
   固定部材（２２）と、 前記少なくとも２つのフィン（１５，１６）のうちの一
   つのフィン（１５又は１６）を位置決めし、固定する溝
   （１２）及び前記係止部（２３）を係合させるための係
   合部（１３）を有する基材（１１）とを具備し、 前記基材（１１）の溝（１２）内に前記少なくとも２つ
   のフィン（１５，１６）のうちの一つのフィン（１５又
   は１６）の山部（１５ａ）が嵌合されており、前記一つ
   のフィン（１５又は１６）上に他のフィン（１６又は１
   ５）が凸部（１７）と凹部（１８）とを当接することに
   より位置決めされて多段に積層されており、前記係止部
   （２３）が前記係合部（１３）に係合することにより前
   記固定部材（２２）が前記フィン（１５，１６）を押圧
   固定していることを特徴とするヒートシンク。
2. 【請求項２】 複数の山部が形成された板状体である少
   なくとも２つのフィン（２４）と、 少なくとも一つの係止部（２３）を有する板状体である
   固定部材（２２）と、 前記少なくとも２つのフィン（２４）のうちの一つのフ
   ィン（２４）を位置決めし、固定する溝（１２）及び前
   記係止部（２３）を係合させるための係合部（１３）を
   有する基材（１１）とを具備し、 前記基材（１１）の溝（１２）内に前記少なくとも２つ
   のフィン（２４）のうちの一つのフィン（２４）の山部
   が嵌合されており、前記一つのフィン（２４）上に他の
   フィン（２４）が山部の側壁（２４ａ）同士を当接する
   ことにより位置決めされて多段に積層されており、前記
   係止部（２３）が前記係合部（１３）に係合することに
   より前記固定部材（２２）が前記フィン（２４）を押圧
   固定していることを特徴とするヒートシンク。
3. 【請求項３】 第１及び第２の主面を有し、複数の山部
   及び谷部が形成された板状体であって、前記第１の主面
   のフィン当接部に対応する谷部に凸部（１７）を有し、
   前記第２の主面のフィン当接部に対応する谷部に前記凸
   部（１７）を許容する凹部（１８）を有する少なくとも
   ２つのフィン（２５）と、 少なくとも一つの係止部（２３）を有する板状体である
   固定部材（２２）と、 前記少なくとも２つのフィン（２５）のうちの一つのフ
   ィン（２５）を位置決めし、固定する溝（１２）及び前
   記係止部（２３）を係合させるための係合部（１３）を
   有する基材（１１）とを具備し、 前記基材（１１）の溝（１２）内に前記少なくとも２つ
   のフィン（２５）のうちの一つのフィン（２５）の山部
   が嵌合されており、前記一つのフィン（２５）上に他の
   フィン（２５）が凸部（１７）と凹部（１８）とを当接
   することにより位置決めされて多段に積層されており、
   前記係止部（２３）が前記係合部（１３）に係合するこ
   とにより前記固定部材（２２）が前記フィン（２５）を
   押圧固定していることを特徴とするヒートシンク。
4. 【請求項４】 前記積層されたフィンの最上のフィン
   （１６）と前記固定部材（２２）との間に緩衝部材（２
   ０）が介在している請求項１乃至３の何れかに記載のヒ
   ートシンク。
5. 【請求項５】 前記フィン（１５，１６）の山部の側壁
   にエンボス加工が施されている請求項１乃至３の何れか
   に記載のヒートシンク。
6. 【請求項６】 溝（１２）及び係合部（１３）を有する
   基材（１１）の溝内に、第１及び第２の主面を有し、複
   数の山部（１５ａ）が形成された板状体であって、前記
   第１の主面のフィン当接部に対応する山部に凸部（１
   ７）を有し、前記第２の主面のフィン当接部に対応する
   山部に前記凸部を許容する凹部（１８）を有する少なく
   とも２つのフィン（１５，１６）のうち一つのフィン
   （１５又は１６）の山部を嵌合させる工程と、 前記フィンの凸部（１７）又は凹部（１８）に他のフィ
   ンの凹部（１８）又は凸部（１７）をそれぞれ当接させ
   て前記フィン（１５，１６）同士を位置合わせして多段
   に積層する工程と、 前記係合部（１３）と係合させるための係止部（２３）
   を有する板状体である固定部材（２２）を積層されたフ
   ィン（１５，１６）の最上のフィン（１６）上から前記
   積層されたフィン（１５，１６）を押圧しながら前記係
   止部（２３）を前記係合部（１３）に係合させて固定す
   る工程とを具備することを特徴とするヒートシンクの製
   造方法。
7. 【請求項７】 溝（１２）及び係合部（１３）を有する
   基材（１１）の溝内に、複数の山部が形成された板状体
   である少なくとも２つのフィン（２４）のうち一つのフ
   ィン（２４）の山部を嵌合させる工程と、 前記フィン（２４）の山部の側壁（２４ａ）同士を当接
   させて前記フィン（２４）同士を位置合わせして多段に
   積層する工程と、 前記係合部（１３）と係合させるための係止部（２３）
   を有する板状体である固定部材（２２）を積層されたフ
   ィン（２４）の最上のフィン（２４）上から前記積層さ
   れたフィン（２４）を押圧しながら前記係止部（２３）
   を前記係合部（１３）に係合させて固定する工程とを具
   備することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
8. 【請求項８】 溝（１２）及び係合部（１３）を有する
   基材（１１）の溝内に、複数の山部及び谷部が形成され
   た板状体であって、前記第１の主面のフィン当接部に対
   応する谷部に凸部を有し、前記第２の主面のフィン当接
   部に対応する谷部に前記凸部を許容する凹部を有する少
   なくとも２つのフィン（２５）のうち一つのフィン（２
   ５）の山部を嵌合させる工程と、 前記フィン（２５）の凸部又は凹部に他のフィン（２
   ５）の凹部又は凸部をそれぞれ当接させて前記フィン
   （２５）同士を位置合わせして多段に積層する工程と、 前記係合部（１３）と係合させるための係止部（２３）
   を有する板状体である固定部材（２２）を積層されたフ
   ィン（２５）の最上のフィン（２５）上から前記積層さ
   れたフィン（２５）を押圧しながら前記係止部（２３）
   を前記係合部（１３）に係合させて固定する工程とを具
   備することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
9. 【請求項９】 前記積層されたフィン（１５，１６、２
   ４、２５）の最上のフィン（１５，１６、２４、２５）
   上に緩衝部材（２０）を載置する工程を更に具備する請
   求項６乃至８の何れかに記載のヒートシンクの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 基板（１１）の一方の主面上に搭載さ
    れた半導体素子（２１）と、前記基板（１１）の他方の
    主面上に設けられたヒートシンク（３６）とを具備する
    半導体装置であって、 前記ヒートシンク（３６）は、 第１及び第２の主面を有し、複数の山部（１５ａ）が形
    成された板状体であって、前記第１の主面のフィン当接
    部に対応する山部に凸部（１７）を有し、前記第２の主
    面のフィン当接部に対応する山部に前記凸部を許容する
    凹部（１８）を有する少なくとも２つのフィン（１５，
    １６）と、 少なくとも一つの係止部（２３）を有する板状体である
    固定部材（２２）と、 前記少なくとも２つのフィン（１５，１６）のうちの一
    つのフィン（１５又は１６）を位置決めし、固定する溝
    （１２）及び前記係止部（２３）を係合させるための係
    合部（１３）を有する基材（１１）とを有し、 前記基材（１１）の溝（１２）内に前記少なくとも２つ
    のフィン（１５，１６）のうちの一つのフィン（１５又
    は１６）の山部が嵌合されており、前記一つのフィン
    （１５又は１６）上に他のフィン（１６又は１５）が凸
    部（１７）と凹部（１８）とを当接することにより位置
    決めされて多段に積層されており、前記係止部（２３）
    が前記係合部（１３）に係合することにより前記固定部
    材（２２）が前記フィン（１５，１６）を押圧固定して
    いることを特徴とする半導体装置。