JPH10126075A

JPH10126075A - ヒートシンク及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10126075A
Application number: JP28191596A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kumagai; 浩一熊谷; Kazuhiro Mori; 和弘森; Shinji Shimazaki; 新二島崎; Masataka Tokunaga; 昌孝徳永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2016-10-24
Also published as: JP3669792B2

Abstract

(57)【要約】【課題】放熱効果の低下を抑えて製造工程を簡略化か
つ簡単化でき、安価で容易に所望形状が得られるヒート
シンク及びその製造方法を提供する。【解決手段】複数枚の平面金属板がそれぞれ折り曲げ
られて作成された複数枚の折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１
２，Ｋ１３，Ｋ１４は、その折り曲げにより形成された
屈曲面に接触するようにして各折り曲げ金属板Ｋ１１，
Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４間に介在手段として介装された
熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を介して積層さ
れ、介装された熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３
の良好な熱伝導性を利用して各折り曲げ金属板Ｋ１１，
Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４間で相互に熱を授受する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の電
子部品に発生した熱を放熱するヒートシンク及びその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ヒートシンクは、その表面に
半導体素子等の電子部品が取り付けられ、その電子部品
の作動状態における発生熱を常に空中に放熱して、その
発生熱が蓄積されることにより電子部品が過熱して破壊
するのを防止するため、そのような熱を多く発生する半
導体を搭載した電子機器に広く利用されている。

【０００３】以下に従来のヒートシンクについて説明す
る。図１０は従来のヒートシンクの一例を示す構成図で
ある。図１０において、放熱対象となる電子部品が密着
して取り付けられる部品取付面Ｍ１と、部品取付面Ｍ１
による放熱効果をさらに向上するために、部品取付面Ｍ
１に対して直角方向の立ち上がり平面となるように形成
された複数枚のフィンＦ１と、部品取付面Ｍ１および複
数枚のフィンＦ１を電子機器を構成するプリント基板や
筐体などに固定するために、取り付け用切り欠きＴＫ１
が形成された固定面Ｅ１とにより、ヒートシンクＨ５が
構成されている。

【０００４】以上のように構成されたヒートシンクの使
用状態について以下に説明する。図１１はヒートシンク
の使用状態の一例を示す構成図である。図１１に示すよ
うに、まず、部品取付面Ｍ１には放熱対象となる電子部
品Ｄ４が密着して取り付けられる。このように電子部品
Ｄ４が取り付けられたヒートシンクＨ５は、その固定面
Ｅ１を取り付け用切り欠きＴＫ１を通した固定ビスＢｉ
１により電子機器Ｄｋ１の例えば筐体Ｋｙ１の背面など
に固定することによって、電子機器Ｄｋ１に取り付けら
れ、部品取付面Ｍ１に取り付けられた電子部品Ｄ４の作
動状態における発生熱を常に空中に放熱して、その発生
熱が電子部品Ｄ４内に蓄積されて過熱し電子部品Ｄ４が
破壊するのを防止するために使用される。

【０００５】このようなヒートシンクは、従来において
は、まず製造しようとするヒートシンクの断面形状に対
応する開口が形成された開口金型を用意し、その開口金
型を通じてヒートシンクの材料となる金属材を外部に引
き抜くことにより所望の断面形状を有するヒートシンク
を得る引き抜き工法を用いた製造方法や、上記の開口金
型を通じてヒートシンクの材料となる金属材を内部から
押し出すことにより所望の断面形状を有するヒートシン
クを得る押し出し工法を用いた製造方法によって製造さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の製造方法（引き抜き工法や押し出し工法）で
製造されたヒートシンクでは、その製造方法がゆえに一
定の断面形状を有するものしか製造することができず、
その製造に際しては、必然的に製品形状に制限を受けて
しまい、取り付け場所の状況に応じた自由な形状の製品
が製造できないという問題点を有していた。

【０００７】このような問題点に対して、もし取り付け
場所の状況に応じて自由な形状の製品を得るためには、
予め上記の製造方法によって製造した断面形状一定のも
のを、手作業または機械作業により２次加工を施さなけ
ればならず、所望形状のヒートシンクを得るためには、
より多くの製造工程が必要となり製造工法そのものも繁
雑化してしまい、そのため製品コストがアップしてしま
うという問題点も有していた。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、従来の製造方法で製造された従来品と比較して、
その形状制限を軽減し、かつ製造の際に必要であった所
望形状を得るための２次加工を不要として、製造工程を
簡略化しかつ製造工法そのものを簡単化することがで
き、安価で容易に所望形状のものを得ることができると
ともに、ほぼ同等の放熱効果を確保することができるヒ
ートシンク及びその製造方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のヒートシンクは、複数枚の平面金属板をそ
れぞれ折り曲げて作成した複数枚の折り曲げ金属板を、
その折り曲げにより形成された屈曲面に接触するように
して各折り曲げ金属板間に介装した介在手段を介して積
層し、介装した介在手段の良好な熱伝導性を利用して各
折り曲げ金属板間で相互に熱を授受するよう構成する。

【００１０】本発明のヒートシンクの製造方法は、複数
枚の平面金属板を折り曲げて屈曲面構造の折り曲げ金属
板を複数枚作成し、それらの各折り曲げ金属板間にその
屈曲面に接触するように良好な熱伝導性を有する介在手
段を介装し、その介在手段を介して各折り曲げ金属板を
積層して接合する方法とする。

【００１１】以上により、従来の製造方法で製造された
従来品と比較して、その形状制限を軽減し、かつ製造の
際に必要であった所望形状を得るための２次加工を不要
として、製造工程を簡略化しかつ製造工法そのものを簡
単化することができ、安価で容易に所望形状のものを得
ることができるとともに、ほぼ同等の放熱効果を確保す
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のヒート
シンクは、電子部品に発生した熱を放熱するヒートシン
クであって、平面金属板を屈曲面が形成されるように折
り曲げて作成した複数枚の折り曲げ金属板と、良好な熱
伝導性を有し前記屈曲面に接触するように各折り曲げ金
属板間に介装した介在手段とで構成し、前記複数枚の折
り曲げ金属板を、前記介在手段を介して積層し各折り曲
げ金属板間で相互に熱を授受するよう構成する。

【００１３】請求項２に記載のヒートシンクは、請求項
１に記載の介在手段として、各折り曲げ金属板間を半田
付けにより密着させるためのクリーム半田を介装し、折
り曲げ金属板の積層部分に、前記クリーム半田の介装に
より各折り曲げ金属板間に発生する空気ボイドを通過さ
せて除去するためのボイド防止穴を形成した構成とす
る。

【００１４】請求項３に記載のヒートシンクは、請求項
１に記載の介在手段として、各折り曲げ金属板間を密着
させるために、良好な熱伝導性および接着性を有する熱
伝導性接着剤または粘着シート、または高分子フィルム
をグラファイト化して形成され良好な熱伝導性および柔
軟性を備えたグラファイトシートを介装した構成とす
る。

【００１５】請求項４に記載のヒートシンクは、電子部
品に発生した熱を放熱するヒートシンクであって、銅系
または鉄系の合金からなる平面金属板を屈曲面が形成さ
れるように折り曲げて作成した複数枚の折り曲げ金属板
で構成し、前記複数枚の折り曲げ金属板を、積層した状
態で溶接工法により接合し各折り曲げ金属板間で相互に
熱を授受するよう構成する。

【００１６】請求項５に記載のヒートシンクは、請求項
４に記載の複数枚の折り曲げ金属板を、スポット溶接工
法またはレ−ザ溶接工法により接合して構成する。請求
項６に記載のヒートシンクは、請求項１から請求項５の
いずれかに記載の複数枚の折り曲げ金属板を、略同一形
状の複数枚の平面金属板をそれぞれ異なる位置で折り曲
げて作成した構成とする。

【００１７】請求項７に記載のヒートシンクは、請求項
１から請求項５のいずれかに記載の複数枚の折り曲げ金
属板を、互いに形状の異なる複数枚の平面金属板をそれ
ぞれ異なる位置で折り曲げて作成した構成とする。

【００１８】請求項８に記載のヒートシンクは、請求項
１から請求項７のいずれかに記載の複数枚の折り曲げ金
属板を、それらの１部が異なる方向に配列するように積
層して構成する。

【００１９】請求項９に記載のヒートシンクは、請求項
１から請求項８のいずれかに記載の複数枚の折り曲げ金
属板のうちの少なくとも１枚に、積層状態の前記複数枚
の折り曲げ金属板を固定するための突起または凹部を形
成した構成とする。

【００２０】請求項１０に記載のヒートシンクは、請求
項１から請求項９のいずれかに記載の複数枚の折り曲げ
金属板を、複数種の金属からなる複数枚の平面金属板を
折り曲げて作成した構成とする。

【００２１】請求項１１に記載のヒートシンクは、請求
項１０に記載の複数枚の平面金属板を構成する複数種の
金属のうちの少なくとも１種を、良好な半田付け性を有
するか良好な半田付け性が得られるように表面処理した
金属とした構成とする。

【００２２】請求項１２に記載のヒートシンクの製造方
法は、電子部品に発生した熱を放熱するヒートシンクを
製造するに際し、複数枚の平面金属板のそれぞれを屈曲
面が形成されるように折り曲げて複数枚の折り曲げ金属
板を作成する工程と、良好な熱伝導性を有する介在手段
を前記屈曲面に接触するように各折り曲げ金属板間に介
装する工程と、前記介在手段を介して各折り曲げ金属板
を積層して複数枚の折り曲げ金属板を接合する工程とか
らなる方法とする。

【００２３】請求項１３に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、各折り曲げ金属板を、その積層部分にろ
う付けのための表面処理を施し介在手段であるろう付け
材を介して積層した後に、加圧および加熱し前記ろう付
け材によりろう付けして実行する方法とする。

【００２４】請求項１４に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、各折り曲げ金属板を、介在手段であるク
リーム半田を介して積層した後に、加圧および加熱し前
記クリーム半田により半田付けして実行する方法とす
る。

【００２５】請求項１５に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、各折り曲げ金属板を、介在手段として良
好な熱伝導性および接着性を有する熱伝導性接着剤を介
装して積層した後に、加圧し前記熱伝導性接着剤により
接着して実行する方法とする。

【００２６】請求項１６に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、各折り曲げ金属板を、介在手段として良
好な熱伝導性および接着性を有する粘着シートを介装し
て積層した後に、加圧し前記粘着シートにより接着して
実行する方法とする。

【００２７】請求項１７に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、介在手段として高分子フィルムをグラフ
ァイト化して形成され良好な熱伝導性および柔軟性を備
えたグラファイトシートを介装し、各折り曲げ金属板を
積層した後に実行する方法とする。

【００２８】請求項１８に記載のヒートシンクの製造方
法は、電子部品に発生した熱を放熱するヒートシンクを
製造するに際し、銅系または鉄系の合金からなる複数枚
の平面金属板のそれぞれを屈曲面が形成されるように折
り曲げて複数枚の折り曲げ金属板を作成する工程と、各
折り曲げ金属板を積層した状態で溶接工法により複数枚
の折り曲げ金属板を接合する工程とからなる方法とす
る。

【００２９】請求項１９に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１８に記載の複数枚の折り曲げ金属板を接
合する工程を、スポット溶接工法またはレ−ザ溶接工法
を用いて実行する方法とする。

【００３０】請求項２０に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２から請求項１９のいずれかに記載の複
数枚の折り曲げ金属板を作成する工程を、略同一形状の
複数枚の平面金属板をそれぞれ異なる位置で折り曲げて
実行する方法とする。

【００３１】請求項２１に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２から請求項１９のいずれかに記載の複
数枚の折り曲げ金属板を作成する工程を、互いに形状の
異なる複数枚の平面金属板をそれぞれ異なる位置で折り
曲げて実行する方法とする。

【００３２】請求項２２に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２から請求項２１のいずれかに記載の複
数枚の折り曲げ金属板を接合する工程を、各折り曲げ金
属板を前記複数枚の折り曲げ金属板の１部が異なる方向
に配列するように積層して、実行する方法とする。

【００３３】請求項２３に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２から請求項２２のいずれかに記載の複
数枚の折り曲げ金属板を作成する工程を、複数枚の平面
金属板のうちの少なくとも１枚に積層状態の前記複数枚
の折り曲げ金属板を固定するための突起または凹部をプ
レス打ち抜き工法もしくはエッチング工法により一体成
形して、実行する方法とする。

【００３４】請求項２４に記載のヒートシンクの製造方
法は、請求項１２から請求項２３のいずれかに記載の複
数枚の折り曲げ金属板を作成する工程を、複数枚の平面
金属板を構成する複数種の金属のうちの少なくとも１種
に良好な半田付け性が得られるように表面処理して、実
行する方法とする。

【００３５】これらの構成および方法によると、複数枚
の平面金属板がそれぞれ折り曲げられて作成された複数
枚の折り曲げ金属板は、その折り曲げにより形成された
屈曲面に接触するようにして各折り曲げ金属板間に介装
された介在手段を介して積層され、介装された介在手段
の良好な熱伝導性を利用して各折り曲げ金属板間で相互
に熱を授受する。

【００３６】以下、本発明の実施の形態を示すヒートシ
ンク及びその製造方法について、図面を参照しながら具
体的に説明する。（実施の形態１）本発明の実施の形態１のヒートシンク
及びその製造方法について説明する。

【００３７】図１は本実施の形態のヒートシンクの構成
を示す斜視図である。図１において、Ｋ１１，Ｋ１２，
Ｋ１３，Ｋ１４は、複数枚の平面金属板を屈曲面が形成
されるように折り曲げて作成した複数枚の折り曲げ金属
板、Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３は、良好な熱伝導性および
接着性を有し、各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１
３，Ｋ１４により形成された各屈曲面に接触するよう
に、各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４
間に介装した介在手段としての熱伝導性接着剤であり、
これら複数枚の折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１
３，Ｋ１４および、熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ
１３によって、ヒートシンクＨ１が構成されている。

【００３８】このヒートシンクＨ１は、複数枚の折り曲
げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４が、それらの
間に介装された熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３
を介して積層され、熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ
１３の良好な熱伝導性を利用して、各折り曲げ金属板Ｋ
１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４の相互間で熱を授受する
ように構成されている。

【００３９】ここで、熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，
Ｂ１３は、複数枚の折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ
１３，Ｋ１４を積層する際に、それらの折り曲げ金属板
Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４を接着するための接合
部材として作用する。

【００４０】以上のように構成されたヒートシンクにつ
いて、その使用状態の一例を以下に説明する。図２は本
実施の形態のヒートシンクの使用状態を示す正面図であ
る。図２において、Ｄ１は放熱対象となる電子部品であ
る半導体素子、Ｐ１は金属薄などにより回路パターンが
形成されたプリント基板である。

【００４１】そして、半導体素子Ｄ１は、ビスＢｉ２に
よりヒートシンクＨ１に取り付けられた状態で、各端子
が、プリント基板Ｐ１の回路パターン上に設けられたホ
ールに挿入された後に回路パターンにハンダ付けされる
ことにより、プリント基板Ｐ１上に実装される。

【００４２】以上のように構成されたヒートシンクにつ
いて、その製造方法の一例を以下に説明する。図３は本
実施の形態のヒートシンクの製造方法を示す説明図であ
る。このヒートシンクの製造方法は、図３（ａ）に示す
ように、各辺の長さがほぼ同一でかつ略同一形状の複数
枚の平面金属板のそれぞれを各々異なる位置で折り曲げ
て、（ａ１＋ｂ１），（ａ２＋ｂ２），（ａ３＋ｂ
３），（ａ４＋ｂ４）がほぼ等しくなるような複数枚の
折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４を作成
し、各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４
のそれぞれに屈曲面Ｋｕ１，Ｋｕ２，Ｋｕ３，Ｋｕ４を
形成する工程と、図３（ｂ）に示すように、熱伝導性接
着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を、折り曲げ金属板Ｋ１
１，Ｋ１２，Ｋ１３の屈曲面Ｋｕ１，Ｋｕ２，Ｋｕ３の
みに塗布し、各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１
３，Ｋ１４が積層された際に、熱伝導性接着剤Ｂ１１，
Ｂ１２，Ｂ１３が各屈曲面Ｋｕ１，Ｋｕ２，Ｋｕ３，Ｋ
ｕ４に接触する状態で各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１
２，Ｋ１３，Ｋ１４間に介装されるようにする工程と、
図３（ｃ）に示すように、各折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ
１２，Ｋ１３，Ｋ１４を、矢印Ｙ１１，Ｙ１２，Ｙ１３
に従って、熱伝導性接着剤Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を介
した状態で積層した後に加圧して接合する工程とから成
っている。

【００４３】このようにして、本実施の形態のヒートシ
ンクを製造することができる。以上により、従来の製造
方法で製造された従来品と比較して、その形状制限を軽
減し、かつ製造の際に必要であった所望形状を得るため
の２次加工を不要として、製造工程を簡略化しかつ製造
工法そのものを簡単化することができ、安価で容易に所
望形状のものを得ることができるとともに、ほぼ同等の
放熱効果を確保することができる。（実施の形態２）本発明の実施の形態２のヒートシンク
及びその製造方法について説明する。

【００４４】図４は本実施の形態のヒートシンクの構成
を示す斜視図である。図４において、Ｋ２１，Ｋ２２，
Ｋ２３，Ｋ２４は、互いに形状の異なる複数枚の平面金
属板を屈曲面が形成されるように折り曲げて作成した複
数枚の折り曲げ金属板、Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３は、良
好な熱伝導性および接着性を有し、各折り曲げ金属板Ｋ
２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４により形成された各屈曲
面に接触するように、各折り曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２
２，Ｋ２３，Ｋ２４間に介装した介在手段としての熱伝
導性接着剤であり、これら複数枚の折り曲げ金属板Ｋ２
１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４および、熱伝導性接着剤Ｂ
２１，Ｂ２２，Ｂ２３によって、ヒートシンクＨ２が構
成されている。

【００４５】このヒートシンクＨ２も、実施の形態１の
ヒートシンクＨ１と同様に、複数枚の折り曲げ金属板Ｋ
２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４が、それらの間に介装さ
れた熱伝導性接着剤Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３を介して積
層され、熱伝導性接着剤Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３の良好
な熱伝導性を利用して、各折り曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２
２，Ｋ２３，Ｋ２４の相互間で熱を授受するように構成
されている。

【００４６】ここで、熱伝導性接着剤Ｂ２１，Ｂ２２，
Ｂ２３は、複数枚の折り曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ
２３，Ｋ２４を積層する際に、それらの折り曲げ金属板
Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４を接着するための接合
部材として作用する。

【００４７】このヒートシンクＨ２における複数の折り
曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４は、それぞ
れに対応する平面金属板を、折り曲げにより形成される
各フィンが略同一高さｈ１になるようにそれぞれ異なる
位置で折り曲げて作成されている。

【００４８】また、折り曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２２につ
いては各フィンが略同一幅Ｗ１になるように、折り曲げ
金属板Ｋ２３，Ｋ２４については各フィンが略同一幅Ｗ
２になるように、それぞれに対応する幅の平面金属板が
用いられる。

【００４９】以上のように構成されたヒートシンクにつ
いて、その使用状態の一例を以下に説明する。図５は本
実施の形態のヒートシンクの使用状態を示す正面図であ
る。図５において、Ｄ２は放熱対象となる電子部品であ
る半導体素子、Ｐ２は金属薄などにより回路パターンが
形成されたプリント基板である。

【００５０】そして、半導体素子Ｄ２は、２本のビスＢ
ｉ５によりヒートシンクＨ２に取り付けられた状態で、
各端子が、プリント基板Ｐ２の回路パターン上に設けら
れたホールに挿入された後に回路パターンにハンダ付け
されることにより、プリント基板Ｐ２上に実装される。

【００５１】以上により、従来の製造方法で製造された
従来品と比較して、その形状制限を軽減し、かつ製造の
際に必要であった所望形状を得るための２次加工を不要
として、製造工程を簡略化しかつ製造工法そのものを簡
単化することができ、安価で容易に所望形状のものを得
ることができるとともに、ほぼ同等の放熱効果を確保す
ることができる。

【００５２】また、実施の形態１のヒートシンクの場合
に比べて、電子部品の取り付けスペースを横長に広く取
れ、より大型であり横長で端子数の多い電子部品を実装
することができる。

【００５３】なお、本実施の形態のヒートシンクにおい
ても、その製造方法の一例としては、実施の形態１のヒ
ートシンクの場合と同様であるので、ここでの説明は省
略する。（実施の形態３）本発明の実施の形態３のヒートシンク
及びその製造方法について説明する。

【００５４】図６は本実施の形態のヒートシンクの構成
を示す斜視図である。図６において、Ｋ３１，Ｋ３２，
Ｋ３３は、互いに形状の異なる複数枚の平面金属板を屈
曲面が形成されるように折り曲げて作成した複数枚の折
り曲げ金属板、Ｂ３１，Ｂ３２は、良好な熱伝導性およ
び接着性を有し、各折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ
３３により形成された各屈曲面に接触するように、各折
り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３間に介装した介在
手段としての熱伝導性接着剤であり、これら複数枚の折
り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３および、熱伝導性
接着剤Ｂ３１，Ｂ３２によって、ヒートシンクＨ３が構
成されている。

【００５５】このヒートシンクＨ３も、実施の形態１の
ヒートシンクＨ１および実施の形態２のヒートシンクＨ
２と同様に、複数枚の折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，
Ｋ３３が、それらの間に介装された熱伝導性接着剤Ｂ３
１，Ｂ３２を介して積層され、熱伝導性接着剤Ｂ３１，
Ｂ３２の良好な熱伝導性を利用して、各折り曲げ金属板
Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３の相互間で熱を授受するように
構成されている。

【００５６】ただし、このヒートシンクＨ３では、複数
枚の折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３は、折り曲
げ金属板Ｋ３１の取り付け方向が、他の折り曲げ金属板
Ｋ３２，Ｋ３３に対して異なり、約９０°ずれた方向に
配列するように積層されている。

【００５７】ここで、熱伝導性接着剤Ｂ３１，Ｂ３２
は、複数枚の折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３を
積層する際に、それらの折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３
２，Ｋ３３を接着するための接合部材として作用する。

【００５８】このヒートシンクＨ３における複数の折り
曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３も、それぞれのフィ
ンの高さおよび幅に対応する平面金属板を所定の位置で
折り曲げて作成されている。

【００５９】以上のように構成されたヒートシンクにつ
いて、その使用状態の一例を以下に説明する。図７は本
実施の形態のヒートシンクの使用状態を示す正面図であ
る。図７において、Ｄ３は放熱対象となる電子部品であ
る半導体素子、Ｐ３は金属薄などにより回路パターンが
形成されたプリント基板である。

【００６０】そして、半導体素子Ｄ３は、２本のビスＢ
ｉ７によりヒートシンクＨ３に取り付けられた状態で、
各端子が、プリント基板Ｐ３の回路パターン上に設けら
れたホールに挿入された後に回路パターンにハンダ付け
されることにより、プリント基板Ｐ３上に実装される。

【００６１】以上により、従来の製造方法で製造された
従来品と比較して、その形状制限を軽減し、かつ製造の
際に必要であった所望形状を得るための２次加工を不要
として、製造工程を簡略化しかつ製造工法そのものを簡
単化することができ、安価で容易に所望形状のものを得
ることができるとともに、ほぼ同等の放熱効果を確保す
ることができる。

【００６２】また、この場合も、実施の形態１のヒート
シンクの場合に比べて、電子部品の取り付けスペースを
横長に広く取れ、より大型であり横長で端子数の多い電
子部品を実装することができる。

【００６３】なお、本実施の形態のヒートシンクにおい
ても、その製造方法の一例としては、基本的に実施の形
態１のヒートシンクの場合と同様であるので、ここでの
説明は省略する。

【００６４】なお、上記の各実施の形態のヒートシンク
における熱伝導性接着剤としては、例えば、グレースジ
ャパン（株）製で、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂，
ジシアンジアミド，酸化アルミを主成分とし、品番がＥ
ＣＣＯＢＯＮＤＡ−４０１である熱伝導性接着剤等が
挙げられる。

【００６５】なお、上記の各実施の形態のヒートシンク
においては、折り曲げ金属板間に介装され接合部材とし
てそれら折り曲げ金属板を接着する介在手段として、熱
伝導性接着剤を用いたが、その熱伝導性接着剤と同様
に、良好な熱伝導性および接着性を有する粘着シートを
用いても良く、同様の効果が得られる。

【００６６】この粘着シートとしては、例えば、住友ス
リーエム（株）製で、ライナー材としてシリコン処理ポ
リエステルフィルムおよびアクリル系の粘着剤を用い、
品番がＴＣＡＴＴ＃９８８２である粘着シート等が挙
げられる。

【００６７】上記の各実施の形態のヒートシンクにおい
て、積層される複数枚の折り曲げ金属板を、そのうちの
少なくとも１枚に、図８（ａ）または図８（ｂ）に示す
ような突起Ｔ１，Ｔ２を形成し、この突起Ｔ１，Ｔ２
を、プリント基板上に形成されたヒートシンク固定用パ
ターン内に設けられたホールに挿入した後に、そのパタ
ーンにハンダ付けすることにより、積層状態の複数枚の
折り曲げ金属板からなるヒートシンクをプリント基板上
に固定するように構成してもよい。図８（ａ）は複数枚
の折り曲げ金属板のうちの２枚に突起Ｔ１を設けた場合
を示し、図８（ｂ）は１枚に突起Ｔ２を設けた場合を示
している。

【００６８】また、図８（ａ）または図８（ｂ）に示す
ような突起Ｔ１，Ｔ２を形成する代わりに、図８（ｃ）
に示すような凹部Ｈｅ１を形成し、この凹部Ｈｅ１を、
プリント基板上に形成されたヒートシンク固定用突起
（図示せず）にハンダ付けなどするように構成すること
もできる。

【００６９】以上のように構成することにより、ヒート
シンクに無理な外力が加えられても、そのヒートシンク
に取り付けられた半導体素子などの電子部品に対しては
直接外力が係らないようにでき、電子部品の外力による
機械的な破損を防止することができる。

【００７０】なお、図８に示すような折り曲げ金属板
は、例えば、プレス打ち抜き工法もしくはエッチング工
法により一体成形するようにして作成することができ
る。上記の各実施の形態のヒートシンクにおいては、接
合部材として、図９（ａ）に示すように、積層される各
折り曲げ金属板Ｋ１０，Ｋ２０，Ｋ３０間に、それらを
半田付けにより密着させるためのクリーム半田Ｂ１０，
Ｂ２０を用いることもできる。

【００７１】この場合には、各折り曲げ金属板Ｋ１０，
Ｋ２０，Ｋ３０の積層部分に、各折り曲げ金属板Ｋ１
０，Ｋ２０，Ｋ３０間に発生する空気ボイドを通過させ
て除去するためのボイド防止穴Ｈ１０，Ｈ２０を形成
し、上記の各実施の形態と同様の製造方法によってヒー
トシンクを製造する。

【００７２】この場合には、各折り曲げ金属板Ｋ１０，
Ｋ２０，Ｋ３０を、クリーム半田Ｂ１０，Ｂ２０を介し
て積層した後に加圧および加熱して、クリーム半田Ｂ１
０，Ｂ２０により半田付けするようにして、ヒートシン
クを製造する。

【００７３】上記の各実施の形態のヒートシンクにおい
ては、接合部材として、図９（ｂ）に示すように、高分
子フィルムをグラファイト化して形成され良好な熱伝導
性および柔軟性を備えたグラファイトシートＧ１，Ｇ２
を用いることもできる。

【００７４】この場合には、各折り曲げ金属板Ｋ１５，
Ｋ２５，Ｋ３５の積層部分にグラファイトシートＧ１，
Ｇ２を突き刺すように無数の突起Ｔ１０，Ｔ２０を形成
し、上記の各実施の形態と同様の製造方法によってヒー
トシンクを製造する。

【００７５】ここで、接合部材として用いたグラファイ
トシートとしては、例えば、松下電器産業（株）製で、
炭素の結晶体から成り、品名がパナソニックグラファイ
トシートであるグラファイトシート等が挙げられる。

【００７６】上記の各実施の形態のヒートシンクにおい
ては、接合部材として、熱伝導性接着剤，粘着シート，
クリーム半田やグラファイトシート等を用いたが、これ
らの接合部材を用いないで、銅系または鉄系の合金から
なる複数枚の平面金属板を用いて、上記の各実施の形態
と同様の製造方法によって、図９（ｃ）に示すように、
複数枚の折り曲げ金属板Ｋ４５，Ｋ５５，Ｋ６５を作成
し、これらを積層した状態で溶接工法により溶接し、そ
の溶接部分ＹＳ５で接合してヒートシンクを製造するこ
ともできる。

【００７７】この場合には、折り曲げ金属板Ｋ４５，Ｋ
５５，Ｋ６５を接合する溶接工法としては、スポット溶
接工法またはレ−ザ溶接工法などの溶接工法を利用する
ことができる。

【００７８】上記の各実施の形態のヒートシンクにおい
て、各折り曲げ金属板を、その積層部分にろう付けのた
めの表面処理を施したうえで、ろう付け材を介して積層
した後に、加圧および加熱してろう付けすることによ
り、複数枚の折り曲げ金属板を接合するようにしてもよ
い。

【００７９】また、複数枚の折り曲げ金属板を、複数種
の金属からなる複数枚の平面金属板を折り曲げて作成
し、そのうちの少なくとも１種を、良好な半田付け性を
有するか良好な半田付け性が得られるように表面処理し
てもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数枚の
平面金属板がそれぞれ折り曲げられて作成された複数枚
の折り曲げ金属板は、その折り曲げにより形成された屈
曲面に接触するようにして各折り曲げ金属板間に介装さ
れた介在手段を介して積層され、介装された介在手段の
良好な熱伝導性を利用して各折り曲げ金属板間で相互に
熱を授受することができる。

【００８１】そのため、従来の製造方法で製造された従
来品と比較して、その形状制限を軽減し、かつ製造の際
に必要であった所望形状を得るための２次加工を不要と
して、製造工程を簡略化しかつ製造工法そのものを簡単
化することができ、安価で容易に所望形状のものを得る
ことができるとともに、ほぼ同等の放熱効果を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のヒートシンクの構成図

【図２】同実施の形態における使用状態を示す概略図

【図３】同実施の形態における製造工程の説明図

【図４】本発明の実施の形態２のヒートシンクの構成図

【図５】同実施の形態における使用状態を示す概略図

【図６】本発明の実施の形態３のヒートシンクの構成図

【図７】同実施の形態における使用状態を示す概略図

【図８】各実施の形態における取り付けのための構成図

【図９】各実施の形態における他の接合方法の説明図

【図１０】従来のヒートシンクの一例を示す構成図

【図１１】同従来例のヒートシンクの使用状態の一例を
示す斜視図

【符号の説明】

Ｂ１０，Ｂ２０クリーム半田Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３熱伝導性接着剤Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ２３熱伝導性接着剤Ｂ３１，Ｂ３２熱伝導性接着剤Ｇ１，Ｇ２グラファイトシートＫ１０，Ｋ２０，Ｋ３０折り曲げ金属板Ｋ１１，Ｋ１２，Ｋ１３，Ｋ１４折り曲げ金属板Ｋ１５，Ｋ２５，Ｋ３５折り曲げ金属板Ｋ２１，Ｋ２２，Ｋ２３，Ｋ２４折り曲げ金属板Ｋ３１，Ｋ３２，Ｋ３３折り曲げ金属板Ｋ４５，Ｋ５５，Ｋ６５折り曲げ金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者徳永昌孝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品に発生した熱を放熱するヒート
シンクであって、平面金属板を屈曲面が形成されるよう
に折り曲げて作成した複数枚の折り曲げ金属板と、良好
な熱伝導性を有し前記屈曲面に接触するように各折り曲
げ金属板間に介装した介在手段とで構成し、前記複数枚
の折り曲げ金属板を、前記介在手段を介して積層し各折
り曲げ金属板間で相互に熱を授受するよう構成したヒー
トシンク。
【請求項２】介在手段として、各折り曲げ金属板間を
半田付けにより密着させるためのクリーム半田を介装
し、折り曲げ金属板の積層部分に、前記クリーム半田の
介装により各折り曲げ金属板間に発生する空気ボイドを
通過させて除去するためのボイド防止穴を形成した請求
項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】介在手段として、各折り曲げ金属板間を
密着させるために、良好な熱伝導性および接着性を有す
る熱伝導性接着剤または粘着シート、または高分子フィ
ルムをグラファイト化して形成され良好な熱伝導性およ
び柔軟性を備えたグラファイトシートを介装した請求項
１に記載のヒートシンク。
【請求項４】電子部品に発生した熱を放熱するヒート
シンクであって、銅系または鉄系の合金からなる平面金
属板を屈曲面が形成されるように折り曲げて作成した複
数枚の折り曲げ金属板で構成し、前記複数枚の折り曲げ
金属板を、積層した状態で溶接工法により接合し各折り
曲げ金属板間で相互に熱を授受するよう構成したヒート
シンク。
【請求項５】複数枚の折り曲げ金属板を、スポット溶
接工法またはレーザ溶接工法により接合して構成した請
求項４に記載のヒートシンク。
【請求項６】複数枚の折り曲げ金属板を、略同一形状
の複数枚の平面金属板をそれぞれ異なる位置で折り曲げ
て作成した請求項１から請求項５のいずれかに記載のヒ
ートシンク。
【請求項７】複数枚の折り曲げ金属板を、互いに形状
の異なる複数枚の平面金属板をそれぞれ異なる位置で折
り曲げて作成した請求項１から請求項５のいずれかに記
載のヒートシンク。
【請求項８】複数枚の折り曲げ金属板を、それらの１
部が異なる方向に配列するように積層して構成した請求
項１から請求項７のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項９】複数枚の折り曲げ金属板のうちの少なく
とも１枚に、積層状態の前記複数枚の折り曲げ金属板を
固定するための突起または凹部を形成した請求項１から
請求項８のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項１０】複数枚の折り曲げ金属板を、複数種の
金属からなる複数枚の平面金属板を折り曲げて作成した
請求項１から請求項９のいずれかに記載のヒートシン
ク。
【請求項１１】複数枚の平面金属板を構成する複数種
の金属のうちの少なくとも１種を、良好な半田付け性を
有するか良好な半田付け性が得られるように表面処理し
た金属とした請求項１０に記載のヒートシンク。
【請求項１２】電子部品に発生した熱を放熱するヒー
トシンクを製造するに際し、複数枚の平面金属板のそれ
ぞれを屈曲面が形成されるように折り曲げて複数枚の折
り曲げ金属板を作成する工程と、良好な熱伝導性を有す
る介在手段を前記屈曲面に接触するように各折り曲げ金
属板間に介装する工程と、前記介在手段を介して各折り
曲げ金属板を積層して複数枚の折り曲げ金属板を接合す
る工程とからなるヒートシンクの製造方法。
【請求項１３】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、各折り曲げ金属板を、その積層部分にろう付けの
ための表面処理を施し介在手段であるろう付け材を介し
て積層した後に、加圧および加熱し前記ろう付け材によ
りろう付けして実行する請求項１２に記載のヒートシン
クの製造方法。
【請求項１４】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、各折り曲げ金属板を、介在手段であるクリーム半
田を介して積層した後に、加圧および加熱し前記クリー
ム半田により半田付けして実行する請求項１２に記載の
ヒートシンクの製造方法。
【請求項１５】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、各折り曲げ金属板を、介在手段として良好な熱伝
導性および接着性を有する熱伝導性接着剤を介装して積
層した後に、加圧し前記熱伝導性接着剤により接着して
実行する請求項１２に記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項１６】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、各折り曲げ金属板を、介在手段として良好な熱伝
導性および接着性を有する粘着シートを介装して積層し
た後に、加圧し前記粘着シートにより接着して実行する
請求項１２に記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項１７】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、介在手段として高分子フィルムをグラファイト化
して形成され良好な熱伝導性および柔軟性を備えたグラ
ファイトシートを介装し、各折り曲げ金属板を積層した
後に実行する請求項１２に記載のヒートシンクの製造方
法。
【請求項１８】電子部品に発生した熱を放熱するヒー
トシンクを製造するに際し、銅系または鉄系の合金から
なる複数枚の平面金属板のそれぞれを屈曲面が形成され
るように折り曲げて複数枚の折り曲げ金属板を作成する
工程と、各折り曲げ金属板を積層した状態で溶接工法に
より複数枚の折り曲げ金属板を接合する工程とからなる
ヒートシンクの製造方法。
【請求項１９】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、スポット溶接工法またはレーザ溶接工法を用いて
実行する請求項１８に記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項２０】複数枚の折り曲げ金属板を作成する工
程を、略同一形状の複数枚の平面金属板をそれぞれ異な
る位置で折り曲げて実行する請求項１２から請求項１９
のいずれかに記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項２１】複数枚の折り曲げ金属板を作成する工
程を、互いに形状の異なる複数枚の平面金属板をそれぞ
れ異なる位置で折り曲げて実行する請求項１２から請求
項１９のいずれかに記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項２２】複数枚の折り曲げ金属板を接合する工
程を、各折り曲げ金属板を前記複数枚の折り曲げ金属板
の１部が異なる方向に配列するように積層して、実行す
る請求項１２から請求項２１のいずれかに記載のヒート
シンクの製造方法。
【請求項２３】複数枚の折り曲げ金属板を作成する工
程を、複数枚の平面金属板のうちの少なくとも１枚に積
層状態の前記複数枚の折り曲げ金属板を固定するための
突起または凹部をプレス打ち抜き工法もしくはエッチン
グ工法により一体成形して、実行する請求項１２から請
求項２２のいずれかに記載のヒートシンクの製造方法。
【請求項２４】複数枚の折り曲げ金属板を作成する工
程を、複数枚の平面金属板を構成する複数種の金属のう
ちの少なくとも１種に良好な半田付け性が得られるよう
に表面処理して、実行する請求項１２から請求項２３の
いずれかに記載のヒートシンクの製造方法。