TWI421461B - 散熱裝置及其製造方法 - Google Patents

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Shigetoshi Ipposhi
Toshiki Tanaka
Shinya Motokawa
Toshio Nakayama
Masafumi Ibushi
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Description

散熱裝置及其製造方法
本發明係關於散熱裝置及其製造方法，尤其關於使複數個發熱零件冷卻之散熱裝置及其製造方法。
以往的散熱裝置中，當具有複數個發熱零件時，係分別將發熱零件安裝於平行地配置之2個基底板上，並以其他連接構件將2個基底板予以熱性連接，並在各基底板上設置散熱片來進行發熱零件的冷卻(例如專利文獻1)。
(專利文獻1)日本特開2008-270651號公報
以往的散熱裝置中，安裝有發熱零件之基底板的側面，是以連接構件予以熱性連接，並在2片基底板之間進行熱傳遞。如此，由於2片基底板僅在1處連接，當2個發熱零件之發熱量的差較大時，無法充分地進行熱傳遞，而存在著發熱量大之發熱零件的冷卻不足之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種使複數個發熱零件冷卻之散熱裝置中，不受發熱零件之發熱量的差異所影響，而能夠有效率地冷卻各發熱零件之散熱裝置。
本發明是一種散熱裝置，為在基底部設置有散熱用的散熱片(fin)之散熱裝置，其特徵係含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直地配置並沿著接合線來固定此等第1基底板與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行。
此外，本發明是一種散熱裝置的製造方法，其特徵係含有：準製備對應於散熱裝置之鑄模之工序，該散熱裝置含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直地配置並沿著接合線來固定此等第1基底與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行；將熔融的熱傳導性材料注入於鑄模內之工序；使熱傳導性材料冷卻固化而形成散熱裝置之工序；以及從鑄模中取出散熱裝置之工序；鑄模係由在基底部的第1區域與第2區域之間，以垂直於接合線之平面所分離的2個區段鑄模所構成，並使2個區段鑄模朝接合線方向移動而分離，藉此從鑄模中取出散熱裝置。
在本發明之散熱裝置，可提升散熱裝置上所設置之發熱零件的冷卻效率。
此外，在本發明之散熱裝置的製造方法，可減少散熱裝置的製造工序並降低製造成本。
 (實施形態1)
第1圖為以圖號1來表示全體之本發明的實施形態1之散熱裝置之立體圖。此外，第2圖為散熱裝置1之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向(從上方)觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向觀看之圖。
如第1圖所示，散熱裝置1係具有例如由鋁(aluminium)所構成之基底部2。基底部2是由：相互呈平行地對向配置之第1基底板3a及第2基底板3b，以及沿著連接線(例如連接第1基底板3a與第3基底板3c之Z軸方向上的線)連接第1基底板3a與第2基底板3b間之第3基底板3c所構成。3個基底板3a、3b、3c，係以從第1圖的Z軸方向觀看時呈ㄇ字形之方式連接。
於基底部2(第1區域)的內側，以連接相對向的第1基底板3a與第2基底板3b並且與第3基底板3c平行(XZ平面內)之方式，設置有連接散熱片5。此外，於基底部2(第2區域)的第3基底板3c，在與第1基底板3a與第2基底板3b平行並且與連接散熱片5正交之方向(YZ平面內)，設置有平行散熱片6。連接散熱片5和平行散熱片6例如由鋁所構成。
第1圖及第2圖中，連接散熱片5設成為3片，平行散熱片6設成為2片，但可設成為1片或2片以上。此外，並不限於第1圖及第2圖的散熱片配置，亦可將連接散熱片5設置在上方，將平行散熱片6設置在下方。
於基底部2之第1基底板3a與第2基底板3b的外側，分別隔著熱傳導性材料7安裝有例如功率電晶體(power transistor)之類的發熱零件4a、4b。熱傳導性材料7可使用例如導熱膏(thermal grease)或導熱薄片(thermal sheet)。發熱零件4a、4b從X軸方向觀看時，較佳係配置為至少一部分與連接散熱片5重疊。
第1圖及第2圖中，發熱零件4a、4b係在第1基底板3a與第2基底板3b分別設置1個，惟可僅設置於單面，或是分別設置2個以上。
該散熱裝置1中，發熱零件4a、4b所產生的熱，係從基底部2傳遞至連接散熱片5或平行散熱片6。在連接散熱片5或平行散熱片6的周圍，由於所傳遞的熱使周圍的空氣變暖，且由於空氣的密度差，而產生如第2圖所示之從下方朝上方之冷卻風8。由於該冷卻風8，使基底部2、連接散熱片5、及平行散熱片6進行空冷而冷卻發熱零件4a、4b。
散熱裝置1中，由於在連接散熱片5的上方設置平行散熱片6，所以在平行散熱片6的入口部分(平行散熱片6的下部)，可藉由前緣效應來提升散熱特性。
以往，為了獲得前緣效應，係採用使垂直散熱片(straight fin)偏位並以一定間隔平行地配置之散熱裝置，但在偏位的部分上，散熱片入口的空氣流入寬度變窄，此外，因從前段所流出之空氣的高速部會與後段散熱片的下面碰觸，而具有流動阻力增大之問題。
相對於此，在本實施形態1之散熱裝置1中，連接散熱片5與平行散熱片6係使法線呈正交地配置，所以從連接散熱片5的出口至平行散熱片6的入口之空氣流入寬度變寬。此外，從前段散熱片(連接散熱片5)所流出之空氣，不僅是高速部，連低速部亦與後段散熱片(平行散熱片6)的下面碰觸，故可降低流動阻力。結果可較以往更增加通風量，提高冷卻效率。
此外，如以往(例如專利文獻1)，在僅使2個散熱裝置相對向並連接單一端之構造中，當所安裝之複數個發熱零件之發熱量的差較大時，發熱量大的發熱零件所產生之熱，必須通過連接板將熱傳遞至相對側的基底板、散熱片，使熱的傳遞路徑增長，而具有冷卻效率低之問題。
相對於此，本實施形態1之散熱裝置1中，安裝有發熱零件4a、4b之相對向的第1基底板3a與第2基底板3b間，除了第3基底板3c之外，亦藉由連接散熱片5予以熱性連接，故與以往構造相比，熱的傳遞路徑變短。因此，當2個發熱零件4a、4b之發熱量的差較大時，可藉由第3基底板3c與連接散熱片5使熱自動達到均衡，而提升散熱特性。
例如，當安裝於第1基底板3a之發熱零件4a的發熱量較大時，第3基底板3c與連接散熱片5之促進發熱零件4a的散熱之面積變得較大，促進發熱零件4b的散熱之面積變得較小，故可使溫度達到均衡，而減少發熱零件4a的溫度上升。
此外，以鋁的擠壓加工所製造，並且將連接散熱片5從基底部的上方至下方全面地配置之盒(box)狀垂直散熱裝置(straight heat sink)，由於需進行零件安裝用的開孔等之追加加工或與其他壓鑄(die cast)零件之組合，因而存在著製造工序變得複雜之問題。此外，當藉由鋁壓鑄(aluminium die cast)加工來製造同樣的盒狀散熱裝置時，由於從上下方向拉開模具，因此會有在散熱片的中央部產生毛邊(burr)，而難以去除毛邊之問題。此外，壓鑄製法中，由於模具具有脫模梯度，故亦有散熱片在通氣方向上愈長，散熱片出口的開口會變得愈窄，而使壓力損失增加，並使風量降低之問題。
相對於此，本實施形態1之散熱裝置1，可藉由從雙向拉開鑄模之壓鑄法來製造，所以可同時設置零件安裝用的孔等，使製造工序變得容易。具體而言，例如在製造第1圖的散熱裝置1時，係使用在設置有連接散熱片5之下部(第1區域)與設置有平行散熱片6之上部(第2區域)之間經分割之模具來進行澆鑄(casting)。澆鑄工序中，零件安裝用的孔等亦同時被形成。澆鑄後，可藉由將2個模具分別往上部方向與下部方向(連接線方向：Z軸方向)拉開來取出散熱裝置1。此外，亦可使上部(第2區域)的模具往前方向(與連接線垂直之方向：Y軸方向)被拉開，下部(第1區域)的模具往下部方向(連接線方向：Z軸方向)被拉開。
此外，以壓鑄法來製造散熱裝置1時，由於3個基底板3a、3b、3c一體地形成，故可具有高剛性並保持2片基底板3a、3b之間隔。此外，當作為不同零件來製作上部(第2區域)與下部(第1區域)並將此等疊合時，會增加製造工序，且亦須具有連接用零件，使製造成本增大，因此，藉由從雙向拉開模具來一體地形成，可達到成本的降低。此外，由於連接散熱片5與平行散熱片6之間具有空間，即使在壓鑄法的製造工序中產生毛邊，亦容易去除。此外，在壓鑄法中若將散熱裝置1全面構成為連接散熱片5時，由於模具的脫模梯度而會使出口變窄，但藉由設置連接散熱片5與平行散熱片6的2種散熱片，可使散熱片出口的開口不會變得過窄，不會導致通風特性的惡化。
(實施形態2)
第3圖為本發明的實施形態2之散熱裝置11之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向(從上方)觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向觀看之圖。第3圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
如第3圖所示，實施形態2之散熱裝置11，係將連接散熱片5構成為2段，並從下方依照連接散熱片5、平行散熱片6、連接散熱片5的順序設置散熱片。亦即，係成為在實施形態1之散熱裝置1的上部復設置連接散熱片5之構造。
此種散熱裝置11中，當安裝於基底部2之發熱零件4a、4b的數目較多時，如第3圖(b)所示，係以將第1基底板3a與第2基底板3b連接之方式於各發熱零件4a、4b的附近設置連接散熱片5，即使發熱零件4a、4b之發熱量的差較大時，亦可提高均熱效果，而提升散熱特性。發熱零件4a、4b，從X軸方向觀看時，較佳係配置為至少一部分與連接散熱片5重疊。
散熱片，在第3圖中從下方依序以連接散熱片5、平行散熱片6、連接散熱片5之3段所構成(基底部2為第1區域、第2區域、第1區域之構成)，但亦可為從下方依序以平行散熱片6、連接散熱片5、平行散熱片6之3段所構成(基底部2為第2區域、第1區域、第2區域之構成)。此外，並不限於3段，亦可將連接散熱片5與平行散熱片6交互地設置4段以上而構成。此外，並不限定於連接散熱片5與平行散熱片6交互地配置者，亦可隔著間隔連續地配置連接散熱片5，並且連續地配置平行散熱片6而構成。
(實施形態3)
第4圖為本發明的實施形態3之散熱裝置21之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向(從上方)觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向觀看之圖。第4圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
如第4圖所示，實施形態3之散熱裝置21，相對於實施形態1之散熱裝置1，係構成為隔著熱傳導性材料7在第3基底板3c的外側復安裝有發熱零件4c之構造。
如實施形態1所述，藉由使用壓鑄法，可藉由鋁等熱傳導性佳的材料，將第3基底板3c與第1基底板3a或第2基底板3b一體地成形，使第3基底板3c亦具有良好的散熱性。因此，在第3基底板3c亦可裝載發熱零件4c。
發熱零件可整合高度(Z軸方向的位置)來配置，但亦可如第4圖所示，使發熱零件4a、4b、4c的高度互為不同地配置。藉由配置為不同高度，可縮短從各發熱零件4a、4b、4c所產生的熱往散熱片的散熱面之移動路徑，所以可提升冷卻效率並提升散熱特性。例如，實施形態1(第2圖)中，係以相同高度將發熱零件4a、4b配置在連接散熱片5的上部附近，此時，從發熱零件4a、4b所產生的熱，藉由熱傳遞經由第1或第2基底板3a、3b被熱輸送至連接散熱片5的下部。相對於此，本實施形態3(第4圖)中，雖然發熱零件4b的位置為與實施形態1相同之位置，但發熱零件4a配置在較發熱零件4b為下方，所以連接散熱片5的下部主要將來自發熱零件4a的熱予以放熱，另一方面，連接散熱片5的上部主要將來自發熱零件4b的熱予以放熱。因此，能夠以更短的路徑將熱傳遞至連接散熱片的散熱面，而更提升散熱效率。
(實施形態4)
第5圖為本發明的實施形態4之散熱裝置31之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向(從上方)觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向觀看之圖。第5圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
實施形態4之散熱裝置31，相對於實施形態2之散熱裝置11，係構成為隔著熱傳導性材料7在第3基底板3c的外側復安裝有發熱零件4c之構造。
當將發熱零件4a、4b設置在第1、第2基底板3a、3b時，較佳係將發熱零件4a、4b安裝在第1基底板3a、第2基底板3b與連接散熱片5之連接部附近。此外，將發熱零件4c設置在第3基底板3c時，較佳是將發熱零件4c安裝在第3基底板3c與平行散熱片6之連接部附近。藉此，可有效地將發熱零件4a、4b、4c所產生的熱傳遞至連接散熱片5與平行散熱片6，而提升散熱特性。
與實施形態2相同，散熱片，在第5圖中從下方依序以連接散熱片5、平行散熱片6、連接散熱片5之3段所構成，但亦可為從下方依序以平行散熱片6、連接散熱片5、平行散熱片6之3段所構成。此外，並不限於3段，亦可將連接散熱片5與平行散熱片6交互地設置4段以上而構成。此外，並不限定於連接散熱片5與平行散熱片6交互地配置者，亦可隔著間隔連續地配置連接散熱片5，並且連續地配置平行散熱片6而構成。
(實施形態5)
第6圖為本發明的實施形態5之散熱裝置41之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向(從上方)觀看之圖。第6圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
實施形態5之散熱裝置41，係構成為將冷卻風扇9設置在實施形態1之散熱裝置1的上部出口附近之構造。藉由使用此種冷卻風扇9使空氣朝上方移動，可使冷卻風8從散熱裝置1下側的開口部流入，使連接散熱片5及平行散熱片6進行空冷而冷卻發熱零件4a、4b。尤其藉由使用冷卻風扇9將冷卻風8進行強制循環，與空氣變熱而產生冷卻風8之情況相比，更可提升發熱零件4a、4b的冷卻效率。
此外，連接散熱片5與平行散熱片6是以該等的法線相互地正交之方式所設置，與實施形態1相同，即使在具有冷卻風扇9時，亦可獲得流動阻力小之前緣效應，故可提升散熱特性。
第6圖中，係將冷卻風扇9設置在上部使空氣朝上方移動，但亦可將冷卻風扇9設為相反方向，從上方將空氣吹往散熱裝置41內，並使空氣朝下方流動。此外，冷卻風扇9亦可設置在散熱裝置41的下側。
此外，第6圖中，係將冷卻風扇9設置在連接散熱片5與平行散熱片6的散熱片為2段之散熱裝置，但亦可如第3圖或第5圖所示，將冷卻風扇9設置在散熱片為3段之散熱裝置，或是將冷卻風扇9設置在散熱片為4段之散熱裝置。
此外，亦可因應來自發熱零件的發熱量來調整冷卻風扇9的運轉速度。此外，當發熱量小時，可停止冷卻風扇9並以自然空冷方式來使用。
(實施形態6)
第7圖為本發明的實施形態6之散熱裝置51之平面圖，(a)是從第1圖的Z軸方向(從上方)觀看之圖，(b)是從第1圖的Y軸方向觀看之圖。第7圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
實施形態6之散熱裝置51，係構成為將冷卻風扇9設置在實施形態4之散熱裝置(第5圖)之設置有平行散熱片6之部分(第2區域)的側面(與第3基底板3c相對向之側面)之構造。此種構造下，冷卻風扇9，藉由使空氣朝向散熱裝置1的內部流動，在冷卻風8從平行散熱片6朝第3基底板3c流動後，如第7圖(b)中所示，係成為分成上下之冷卻風8而在連接散熱片5間流動，從上下的開口部排氣，並在此過程中可冷卻發熱零件4a、4b。尤其是冷卻風8幾乎均等地分成上下兩方向，故可幾乎均等地冷卻配置在上下方之發熱零件4a、4b。
亦可在第3基底板3c設置發熱零件4c，尤其當發熱零件4c的發熱量較其他發熱零件4a、4b為大時，若將發熱零件4c安裝在第3基底板3c之與設置有冷卻風扇9為相同高度的附近(與冷卻風扇9相對向之位置)，則可提升散熱特性。
此外，如第7圖所示，藉由將冷卻風扇9配置在與第3基底板3c相對向之側面，即使停止冷卻風扇9來使用時，冷卻風扇9亦不會成為自然空冷的流動阻力，故可進行更高效率的冷卻。
第7圖中，係以將空氣引入至散熱裝置51之方式來設置冷卻風扇9，但亦可與此相反，以將空氣從散熱裝置51的內部排出之方式來設置冷卻風扇9。
(實施形態7)
第8圖為本發明的實施形態7之散熱裝置61之立體圖。第8圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
實施形態7之散熱裝置61，係構成為以連結實施形態1之散熱裝置(第2圖)之第1基底板3a與第2基底板3b的前端之方式設置有第4基底板3d之構造。此種構造下，當將散熱裝置61安裝在壁面來使用時，藉由將第4基底板3d安裝在壁面，可增加接觸面積，降低接觸熱阻力而提升散熱特性。此外，如第8圖所示，藉由將第4基底板3d的兩端延伸較第1基底板3a、第2基底板3b為長，更能夠以螺絲等容易地安裝在壁面。此外，亦可在第4基底板3d的外面設置發熱零件。
此外，藉由將平行散熱片6的前端部分與第4基底板3d連接，可從第4基底板3d將熱傳遞至平行散熱片6的前端部分，而提升平行散熱片6的散熱特性。第8圖中，於平行散熱片6部分，在第4基底板3d設置有孔，但亦可不設置孔而構成為盒型的散熱裝置61。
(實施形態8)
第9圖為本發明的實施形態8之散熱裝置71之立體圖。第9圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
實施形態8之散熱裝置71，係以連結實施形態1之散熱裝置(第2圖)之第1基底板3a、第2基底板3b與平行散熱片6的前端之方式設置有連結板16。此外，於第1基底板3a與第2基底板3b的前端設置有固定板17，而能夠以螺絲等安裝在壁面。此外，係以使連結板16與面前側的連接散熱片5密著之方式安裝有發熱零件4d。
此種構造下，是藉由連結板16將第1基底板3a、第2基底板3b與平行散熱片6的前端部分連接，所以可從第1基底板3a、第2基底板3b將熱傳遞至平行散熱片6的前端部分，而可提升平行散熱片6的散熱特性。此外，於設置發熱零件4d，而將固定板17安裝在壁面時，空氣從下面的通氣入口18流入並從通氣出口19予以排氣，故可有效率地冷卻發熱零件4d。此外，由於平行散熱片6的前端部分亦形成開口，所以可藉由從連接散熱片5間所流出之空氣來冷卻發熱零件4d。
如第9圖所示之散熱裝置71，可藉由採用4個區段模具之壓鑄(die cast)法來製造出。具體而言，例如當製造第9圖之散熱裝置71時，係使用+Y方向、-Y方向、+Z方向、-Z方向的模具來進行壓鑄。壓鑄工序中，亦同時形成零件安裝用的孔等。壓鑄後，將4個模具分別拉往+Y方向、-Y方向、+Z方向、-Z方向，藉此可取出散熱裝置71。此時，亦可使用5個以上的區段模具，並在X方向上設置零件安裝用的孔等。
(實施形態9)
第10圖為本發明的實施形態9之從上方(第1圖的+Z軸方向)觀看使用散熱裝置1之電子機器10的俯視剖面圖，第10圖中，與第1圖及第2圖為同一圖號者，係表示同一或相當之處。
本實施形態9中，複數個電子機器10被固定在安裝板13的側面。安裝板13相當於例如控制座的內壁。各電子機器10，例如具有實施形態1所示之散熱裝置1以及覆蓋散熱裝置1而配置之框體15。散熱裝置1之第1基底板3a與第2基底板3b的前端部分被折彎成L字形，並以螺絲12固定在安裝板13。
本發明之散熱裝置1中，基底部2例如具有藉由壓鑄法所一體地形成之ㄇ字形的構造而具有高剛性，故可藉由螺絲12將基底部2固定在安裝板13。
此外，散熱裝置1熱性連接於安裝板13，故發熱零件4a、4b所產生的熱亦被傳遞至安裝板13，並從安裝板13散熱至空氣中，故可提升散熱特性。
第10圖中，係說明將實施形態1之散熱裝置1運用在電子機器10時之情況，但亦可使用其他實施形態2至8之散熱裝置。此外，第1基底板3a與第2基底板3b的前端部分係構成為L字形，但例如亦可為T字形。藉由構成為T字形，可增加基底部2與安裝板13之接觸面積，降低接觸熱阻力而更為提升散熱特性。
(實施形態10)
第11圖為以81表示該全體之本發明的實施形態10之散熱裝置之立體圖。此外，第12a圖至第12f圖為散熱裝置81之平面圖，第12a圖是從+X軸方向觀看第11圖的YZ平面之圖(並列記載A-A剖面、B-B剖面)，第12b圖是從+Z軸方向觀看第11圖的XY平面之圖，第12c圖是從-X軸方向觀看第11圖的YZ平面之圖，第12d圖是從-Z軸方向觀看第11圖的XY平面之圖，第12e圖是從-Y軸方向觀看第11圖的XZ平面之圖(並列記載C-C剖面)，第12f圖是從+Y軸方向觀看第11圖的XZ平面之圖。
如第11圖所示，散熱裝置81係具有例如由鋁所構成之基底部2。基底部2是由：相互平行地相對向配置之第1基底板3a及第2基底板3b、以及連接2個基底板之第3基底板3c與第4基底板3d所構成。
於基底部2(第1區域)的內側，以連接相對向的第1基底板3a與第2基底板3b並且與第3基底板3c平行(XZ平面內)之方式，設置有連接散熱片5。此外，於基底部2(第2區域)的第3基底板3c，在與第1基底板3a與第2基底板3b平行並且與連接散熱片5正交之方向(YZ平面內)上，設置有平行散熱片6。連接散熱片5和平行散熱片6例如由鋁所構成。
於第1基底板3a與第2基底板3b設置有基板定位突座(substrate guide boss)20與基板固定用螺絲孔21。此外，於基底部2的上部設置有風扇定位突座22與風扇固定用螺絲孔23與風扇罩鉤(fan cover claw(or stopper))固定用孔24及配線通路28。
於第1基底板3a前端設置有固定板17，於固定板17設置有散熱裝置固定用孔25。此外，於第1基底板3a、第2基底板3b及第4基底板3d的外側，發熱構件係螺合固定在發熱零件安裝用螺絲孔26。此外，於第4基底板3d設置有樹脂罩(cover)固定用孔27，於第1基底板3a及第2基底板3b設置有樹脂罩固定用鉤32。
該散熱裝置81中，發熱零件所產生的熱，係從基底部2傳遞至連接散熱片5或平行散熱片6。在連接散熱片5或平行散熱片6的周圍，由於所傳遞的熱使周圍的空氣變暖，且由於該空氣的密度差，從下方朝上方之冷卻風8從連接散熱片入口33流入。由於該冷卻風使基底部2及連接散熱片5進行空冷，從連接散熱片出口29所流出之冷卻風，流入至平行散熱片入口30並使基底部2及平行散熱片6進行空冷，在從平行散熱片出口31之流出過程中，使發熱零件冷卻。
散熱裝置81中，由於在連接散熱片5的上方設置平行散熱片6，所以在平行散熱片入口30(平行散熱片6的下部)可藉由前緣效應來提升散熱特性。
散熱裝置81中，連接散熱片5與平行散熱片6係使法線呈正交地配置，所以從連接散熱片出口29至平行散熱片入口30之空氣流入寬度變寬。此外，從前段散熱片(連接散熱片5)所流出之空氣，不僅是高速部，連低速部亦與後段散熱片(平行散熱片6)的下面碰觸，故可降低流動阻力。
此外，如以往(例如專利文獻1)方式，在僅使2個散熱裝置相對向並連接單一端之構造中，當所安裝之複數個發熱零件之發熱量的差較大時，發熱量大的發熱零件所產生之熱，必須通過連接板將熱傳遞至相反側的基底板、散熱片，而有使熱的傳遞路徑增長，且冷卻效率低之問題。
相對於此，本實施形態10之散熱裝置81中，安裝有發熱零件之第1基底板3a與第2基底板3b與第4基底板3d，不僅直接連接，並且除了第3基底板3c之外亦藉由連接散熱片5予以熱性連接，故與以往構造相比，熱的傳遞路徑變短。因此，當各個發熱零件之發熱量的差較大時，可藉由熱擴散使熱自動達到均衡(balance)，而提升散熱特性。
例如，當安裝於第1基底板3a之發熱零件的發熱量較大時，第3基底板3c與連接散熱片5對促進發熱零件4a的散熱之面積較大，對促進安裝於第2基底板3b之發熱零件的散熱之面積較小，故可使溫度達到均衡，而減少安裝於第1基底板3a之發熱零件的溫度上升。
散熱裝置81中，由於設置有散熱裝置固定用孔25，所以可使固定板17密著於控制座的內壁而安裝。此時，可使發熱零件的熱傳遞至安裝板來散熱，故可提升散熱特性。此外，於安裝板與第4基底板3d之間形成有通氣入口18與通氣出口19，所以可提升安裝於第4基底板3d之發熱零件的散熱特性。再者，第4基底板3d之平行散熱片6的前端部分呈開放，所以可藉由從連接散熱片出口29所流出之冷卻風來冷卻安裝於第4基板3d的發熱零件。
此外，散熱裝置81中，係設置有基板定位突座20與基板固定用螺絲孔，故當組裝採用有散熱裝置81之製品時，可簡單地進行基板的定位與固定，此外，亦設置有風扇定位突座22與風扇固定用螺絲孔23，故可簡單地進行風扇的安裝，而降低製造成本。
此外，散熱裝置81中，係設置有風扇罩鉤固定用孔24與樹脂罩鉤固定用孔27及樹脂罩固定用鉤32，所以能夠以輕觸(one-touch)方式將樹脂罩和風扇罩(fan cover)安裝於散熱裝置81，並減少螺合固定處，所以可降低製造成本。
於散熱裝置81的上部設置有配線通路28，所以可使安裝於外部之風扇或發熱體的配線通過框體內部。
本實施形態10之散熱裝置81，可採用將4個以上的區段鑄模予以拉開之壓鑄法來製造出，並同時在多個方向設置構成要素，使製造工序便得容易。此外，以壓鑄法來製造散熱裝置81時，由於4個基底板3a、3b、3c、3d一體地形成，故可具有高剛性並保持2片基底板3a、3b之間隔。此外，以從第11圖的+Z方向與-Z方向所拉開之區段鑄模來夾持從第11圖的-Y方向所拉開之區段鑄模，藉此可在連接散熱片5與平行散熱片6之間設置空間，即使在壓鑄法的製造工序中產生毛邊，亦可容易去除。
1‧‧‧散熱裝置(heat sink)
2‧‧‧基底部
3a‧‧‧第1基底板
3b‧‧‧第2基底板
3c‧‧‧第3基底板
3d‧‧‧第4基底板
4a、4b、4c、4d‧‧‧發熱零件
5‧‧‧連接散熱片(fin)
6‧‧‧平行散熱片
7‧‧‧熱傳導性材料
8‧‧‧冷卻風
9‧‧‧冷卻風扇(fan)
10‧‧‧電子零件
12‧‧‧螺絲(screw)
13‧‧‧安裝板
15‧‧‧框體
16‧‧‧連結板
17‧‧‧固定板
18．．．通氣入口
19．．．通氣出口
20．．．基板定位突座(guide boss)
21．．．基板固定用螺絲孔
22．．．風扇定位突座
23．．．風扇固定用螺絲孔
24．．．風扇罩鉤(fan cover claw(or stopper))固定用孔
25．．．散熱裝置固定用孔
26．．．發熱零件安裝用螺絲孔
27．．．樹脂罩鉤固定用孔
28．．．配線通路
29．．．連接散熱片出口
30．．．平行散熱片入口
31．．．平行散熱片出口
32．．．樹脂罩固定用鉤(fan cover claw(or stopper))
32、33．．．連接散熱片入口
第1圖為本發明的實施形態1之散熱裝置之立體圖。
第2圖(a)及(b)為本發明的實施形態1之散熱裝置之平面圖。
第3圖(a)及(b)為本發明的實施形態2之散熱裝置之平面圖。
第4圖(a)及(b)為本發明的實施形態3之散熱裝置之平面圖。
第5圖(a)及(b)為本發明的實施形態4之散熱裝置之平面圖。
第6圖(a)及(b)為本發明的實施形態5之散熱裝置之平面圖。
第7圖(a)及(b)為本發明的實施形態6之散熱裝置之平面圖。
第8圖為本發明的實施形態7之散熱裝置之立體圖。
第9圖為本發明的實施形態8之散熱裝置之立體圖。
第10圖為本發明的實施形態9之電子機器之平面圖。
第11圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之立體圖。
第12a圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
第12b圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
第12c圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
第12d圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
第12e圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
第12f圖為本發明的實施形態10之散熱裝置之平面圖。
1‧‧‧散熱裝置(heat sink)
2‧‧‧基底部
3a‧‧‧第1基底板
3b‧‧‧第2基底板
3c‧‧‧第3基底板
4a‧‧‧發熱零件
5‧‧‧連接散熱片(fin)
6‧‧‧平行散熱片
7‧‧‧熱傳導性材料

Claims (17)

  1. 一種散熱裝置，為在基底部設置有散熱用的散熱片之散熱裝置，其特徵係含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直地配置並沿著接合線來固定此等第1基底板與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，從接合線方向觀看時，連接散熱片與平行散熱片垂直地交叉。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，從接合線方向觀看時，基底部為ㄇ字形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，第3基底板的外面可裝載發熱零件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，連接散熱片與平行散熱片未接觸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，於第1 基底板與第2基底板的前端部分具有與第3基底板平行之第4基底板。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之散熱裝置，其中，第4基底板的外面可裝載發熱零件。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，具有連結第1基底板與第2基底板的前端部分及平行散熱片的前端部分之連結板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之散熱裝置，其中，於連結板上可裝載發熱零件。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之散熱裝置，其中，基底部具有以夾持第1區域之方式所設置之2個第2區域、及/或以夾持第2區域之方式所設置之2個第1區域。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之散熱裝置，其中，在基底部之接合線方向的端部設置有風扇。
  12. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之散熱裝置，其中，在基底部之垂直於接合線的方向的端部，以隔著平行散熱片而與第3基底板相對向之方式設置有風扇。
  13. 一種散熱裝置的製造方法，其特徵係含有：準備對應於散熱裝置之鑄模之工序，該散熱裝置含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第 2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直地配置並沿著接合線來固定此等第1基底板與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行；將熔融的熱傳導性材料注入於鑄模內之工序；使熱傳導性材料冷卻固化而形成散熱裝置之工序；以及從鑄模中取出散熱裝置之工序；鑄模係由在基底部的第1區域與第2區域之間，以垂直於接合線之平面分離的2個區段鑄模所構成，使第1區域的區段鑄模朝接合線方向移動，並使第2區域的區段鑄模朝與接合線垂直之方向移動而分離，藉此從鑄模中取出散熱裝置。
  14. 一種散熱裝置的製造方法，其特徵係含有：準備對應於散熱裝置之鑄模之工序，該散熱裝置含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直 地配置並沿著接合線來固定此等第1基底板與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行；將熔融的熱傳導性材料注入於鑄模內之工序；使熱傳導性材料冷卻固化而形成散熱裝置之工序；以及從鑄模中取出散熱裝置之工序；鑄模係由在基底部的第1區域與第2區域之間，以垂直於接合線之平面分離的2個區段鑄模所構成，使2個區段鑄模朝接合線方向移動而分離，藉此從鑄模中取出散熱裝置。
  15. 一種散熱裝置的製造方法，其特徵係含有：準備對應於散熱裝置之鑄模之工序，該散熱裝置含有：基底部，含有：a)具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第1基底板，b)與第1基底板呈平行地相對向配置，具有外面與內面並可在外面裝載發熱零件之第2基底板，以及c)與第1基底板及第2基底板分別垂直地配置並沿著接合線來固定此等第1基底板與第2基底板之具有外面與內面之第3基底板，並且具有在接合線 方向上排列之第1區域與第2區域；連接散熱片，在第1區域，連接第1基底板與第2基底板各者的內面之間並與第3基底板呈平行地配置；以及平行散熱片，在第2區域，從第3基底板的內面配置成與第1基底板呈平行；將熔融的熱傳導性材料注入於鑄模內之工序；使熱傳導性材料冷卻固化而形成散熱裝置之工序；以及從鑄模中取出散熱裝置之工序；鑄模是由接合線方向之2個以上的區段鑄模、及與接合線垂直之方向之2個以上的區段鑄模之合計4個以上的區段鑄模所構成，使各個鑄模朝接合線方向以及與接合線垂直之方向移動而分離，藉此從鑄模中取出散熱裝置。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之散熱裝置的製造方法，其中，用以形成平行散熱片之與接合線垂直之方向的區段鑄模，係被接合線方向的區段鑄模所夾持。
  17. 如申請專利範圍第13至16項中任一項所述之散熱裝置的製造方法，其係使用壓鑄法(die cast)。
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