WO2011105364A1 - ヒートシンク - Google Patents

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WO2011105364A1
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heat
heat transfer
transfer plate
pipes
heat sink
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Inventor
伊藤　信一
川畑　賢也
真一 古本
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古河電気工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention relates to a heat sink used for cooling a component to be cooled in an electronic device, for example, a heat generating component such as a CPU or MPU.
  • Cooling of heat-generating parts such as CPUs and MPUs with higher performance is always an important technical issue. Furthermore, in electrical and electronic devices other than computers, cooling of heat-generating components and heat-generating elements that improve performance occupies a significant weight as an important issue in the demand for space saving in electrical and electronic devices. .
  • a method of directly cooling the cooled component by attaching a cooling body to the cooled component is known.
  • a cooling body attached to such a component to be cooled for example, a plate material made of a material having excellent heat conductivity such as a copper material or an aluminum material, that is, a base plate and a heat sink in which fins of a thin plate material are joined to one surface thereof are used. Many.
  • the above-described method of dissipating the heat of a component to be cooled by providing a thin plate fin on a base plate that is a heat receiving part that receives heat from the component to be cooled is generally used as a radiator of an electric device.
  • aluminum heat sinks heat radiators
  • heat radiators consisting of a base plate and heat radiating fins provided on the base plate have been made of extruded aluminum that is formed integrally with the base plate and heat radiating fins. Copper is used for.
  • Copper is excellent in thermal conductivity, but if the base plate is large or if the heat source is close to the end of the base plate, the heat spread effect (heat is transferred to the entire base plate) is not sufficient, and heat pipes and A vapor chamber was provided on the base plate to improve the heat dissipation performance by enhancing the spread effect that heat is transmitted to the entire base plate.
  • the vapor chamber is expensive and cannot be handled unless holes for mounting screws are drilled into the design from the beginning.
  • the shape in which the heat pipe is embedded in the copper block also has a problem that the machining such as cutting into the groove portion in which the heat pipe is embedded is required, which increases the cost.
  • a structure in which a heat pipe is sandwiched between two plate materials of a first plate material and a second plate material has been used. According to this structure, machining such as cutting for fixing the heat pipe is not required, the manufacturing cost can be reduced, and a space is formed around the heat pipe. It becomes lighter and the overall weight can be reduced.
  • a space serving as a flow path for the working fluid is provided inside the heat pipe that moves the heat to a desired position, and the working fluid accommodated in the space undergoes phase change and movement such as evaporation and condensation, Heat transfer takes place. That is, on the heat absorption side of the heat pipe, the working fluid evaporates due to the heat generated by the parts to be cooled that are conducted through the material of the container constituting the heat pipe, and the vapor moves to the heat radiation side of the heat pipe. To do. On the heat radiating side, the working fluid vapor is cooled and returned to the liquid phase again. The working fluid that has returned to the liquid phase in this way moves (refluxs) again to the heat absorption side. Heat is transferred by such phase transformation and movement of the working fluid.
  • the end of the heat pipe is expanded only in one direction of the width or the longitudinal direction of the plate material.
  • Multiple heat pipe parts that come into contact with the heat pipe are gathered and arranged in the central part to effectively transfer heat from the parts to be cooled, so there is space on the side part of the heat pipe and it corresponds to the space part.
  • an object of the present invention is to provide a high-performance heat sink that can improve heat dissipation performance with less machining, light weight and low cost.
  • the inventor has intensively studied to solve the conventional problems. As a result, the spreading direction of the end of the heat pipe spreads the heat by the heat pipe and the first plate material, and the side part of the heat pipe is thermally connected to the heat sink by thermally connecting a metal block with good thermal conductivity. It has been found that heat can be effectively spread in the direction of the end of the heat pipe and the direction of the side without using a metal block.
  • a first heat transfer plate member that is thermally connected to one surface with a heat-generating component and is thermally connected to a first heat dissipating fin portion made of a thin plate fin.
  • a second heat transfer plate member in which a second heat dissipating fin portion made of a thin plate fin is thermally connected to the surface, the other surface of the first heat transfer plate member, and the other of the second heat transfer plate member.
  • the heat pipe includes a plurality of heat pipes arranged in parallel, at least part of which includes a curved portion, and the heat transfer block includes the plurality of heat pipes arranged in parallel. It is the heat sink arrange
  • the first heat dissipating fin portion is composed of a plurality of parallel thin plate fins arranged perpendicular to the surface of the first heat transfer plate member.
  • the heat sink is characterized in that it is provided at predetermined intervals along the width direction of the first heat transfer plate material at one end in the longitudinal direction of the heat transfer plate material.
  • the second heat radiating fin portion includes a plurality of parallel thin plate fins arranged perpendicular to the surface of the second heat transfer plate member, A heat sink characterized by being provided over substantially the entire surface along the longitudinal direction of the heat transfer plate material.
  • the plurality of heat pipes are flat heat pipes, are in contact with each other at least in the central portion and are arranged in parallel, and heat of a part of the plurality of heat pipes
  • the curved portion of the pipe is disposed along the end portion of the second heat transfer plate member on which the second heat radiating fin portion is disposed.
  • the plurality of heat pipes are flat heat pipes, the heat pipes are arranged in parallel at intervals without contacting each other, and the plurality of heat pipes
  • the heat sink is characterized in that the curved portion of a part of the heat pipe is disposed along the end portion of the second heat transfer plate member on which the second radiating fin portion is disposed.
  • the plurality of heat pipes are arranged symmetrically or asymmetrically around a linear heat pipe arranged in the center along the longitudinal direction of the second heat transfer plate member. It is the heat sink characterized by having.
  • An eighth aspect of the heat sink according to the present invention includes a fixing member that is fixed to a heat sink peripheral portion in a state where the heat pipe is sandwiched between the first heat transfer plate member and the second heat transfer plate member. This is a heat sink.
  • the heat sink of the present invention a structure in which the heat pipe is sandwiched between the two plates of the first plate material and the second plate material is adopted, and at least one heat pipe is extended in the longitudinal direction or a plurality of heat pipes are arranged.
  • the ends of the heat pipe are arranged in the longitudinal direction and the width direction of the plate material, and the portions of the plurality of heat pipes that come into contact with the component to be cooled are gathered in the center and heated in the space formed in the side surface portion of the heat pipe. Since the blocks having excellent conductivity are respectively disposed, heat is sufficiently transmitted to the radiation fins at positions corresponding to the space portions, and the heat radiation performance can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the back surface of one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 3 is a top view of one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining another embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing the back surface of another embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view of another embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 9 is a front view of another embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 10 is a side view of another embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the shape of the thin fins of the heat sink of the
  • the heat sink of this invention is demonstrated referring drawings.
  • One aspect of the heat sink of the present invention includes a first heat transfer plate member that is thermally connected to a heat generating component on one surface, and a first heat dissipating fin portion that is a thin plate fin is thermally connected, and A second heat transfer plate member thermally connected to a second heat dissipating fin portion made of a thin fin on the surface, the other surface of the first heat transfer plate member, and the other surface of the second heat transfer plate member Between the heat pipe thermally connected to the side surface and the upper surface of the heat pipe, and thermally sandwich the heat pipe between the second heat transfer plate member It is a heat sink provided with the heat-transfer block arrange
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the back surface of the first aspect of the heat sink of the present invention.
  • the heat transfer block 6 includes both end block portions 6-1 and 6-2 positioned at two side end portions excellent in heat transfer and a heat receiving portion 10 connecting the both end block portions. Is formed.
  • the both end block portions 6-1 and 6-2 of the heat transfer block 6 are thick blocks, and the heat receiving portion 10 connecting them has a thin plate shape as compared with the both end block portions.
  • a heat generating component 20 (see FIG. 5) as a heat source is connected to the heat receiving unit 10.
  • a second heat transfer plate 3 is provided on the upper surface side of the heat sink 1 so as to face the first heat transfer plates 2-1 and 2-1, and the heat transfer block 6. Yes.
  • the upper and lower surfaces of the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 are in thermal contact with the first heat transfer members 2-1, 2-2 and the heat receiving unit 10.
  • the both end block portions 6-1 and 6-2 of the heat transfer block 6 have a thick block shape, and the side surfaces of the both end block portions 6-1 and 6-2 on the heat pipe side are the outermost heat pipes 7. ⁇ 5 and 7-1 are in thermal contact with the side surfaces respectively.
  • One end of the surface (lower side in FIG. 1) of the first heat transfer plate 2-1 that is not in contact with the heat pipe has a plurality of thin plate fins arranged at a predetermined pitch (fin pitch).
  • One radiating fin portion 5 is joined in a state of being thermally connected to the first heat transfer plate member 2-1.
  • the second heat radiating fin portion composed of a plurality of thin plate fins arranged at a predetermined fin pitch over the entire surface (upper side in FIG. 1) of the second heat transfer plate material 3 that is not in contact with the heat pipe. 4 is joined in a state of being thermally connected to the second heat transfer plate member 3.
  • the first radiating fin portion 5 joined to the first heat transfer member 2-1 and the second radiating fin portion 4 joined to the second heat transfer plate member 3 are not necessarily integrated as an extruded material. It does not need to be molded, and the heat dissipating fin portion can be formed by bonding to the surface of a plurality of thin fin heat transfer plate members at a desired fin pitch.
  • a plurality of heat pipes 7-1 to 7-7 are provided between the heat receiving portions 10 of the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the heat transfer block 6 and the second heat transfer plate member 3. -5 is sandwiched and thermally connected.
  • five heat pipes are arranged in parallel.
  • the shape of the heat pipe is preferably such that the contact area between the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the heat transfer block 6 and the second heat transfer plate member 3 is large. In the embodiment of FIG. Shape is preferred.
  • the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 are arranged without gaps in a state where the side surfaces are in contact with each other at a position sandwiched between the longitudinal center portion of the second heat transfer plate member 3 and the heat transfer block 6. Yes.
  • the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5, except for the one heat pipe 7-3 arranged at the center, on the first radiating fin portion 5 side are the first and second heat transfer plate members. It is spread and arranged in the width direction.
  • end portions of some of the heat pipes 7-2 and 7-4 are arranged so as to be bent at right angles and extend in the width direction along the first heat radiation fin portion.
  • the other end portions of the heat pipes 7-1 and 7-5 are arranged so as to spread in the width direction of the second heat transfer plate material, respectively, and heat is transferred in the width direction of the heat transfer plate material. Heat is transmitted to the whole thin plate fin joined on the second heat transfer plate 3.
  • the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 are sandwiched between the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3 at positions other than the heat transfer block 6. Is connected thermally. Further, the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 are arranged without gaps at the position of the heat transfer block 6 with the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 being in contact with each other at the center portion in the width direction. The upper and lower sides of the heat pipes 7-1 and 7-5 are thermally connected in a state of being sandwiched between the second heat transfer plate 3 and the heat receiving part 10, and the side surfaces of the heat pipes 7-1 and 7-5 arranged on the outside are respectively heat transfer blocks. 6 is in contact with both end block portions 6-2 and 6-1.
  • the surface of the heat transfer block 6 that is not in contact with the heat pipes 7-1 to 7-5 of the heat receiving section 10 forms a heat receiving surface connected to the heat source, and the heat absorbed by the heat receiving surface is transferred to the heat pipes 7-1 to 7-1. 7-5.
  • the heat absorbed by the heat receiving surface of the heat receiving unit 10 can be transferred from the lower surface and side surfaces of the plurality of heat pipes via the heat transfer block 6, so that the heat pipe can be more efficiently converted. Heat can be transferred.
  • position a heat pipe in the state which mutually contacted the heat pipe heat pipes can also be arrange
  • both end block portions 6-1 and 6-2 of the heat transfer block 6 are arranged at the central portions of the heat pipes 7-1 and 7-5 on both outer sides of the plurality of heat pipes arranged in parallel. It arrange
  • both end block portions 6-1 and 6-2 are joined to the second heat transfer plate 3 by soldering or the like. Thereby, the heat from the heat receiving part 10 can be more efficiently transmitted to the second heat transfer plate member 3.
  • Both end block portions 6-1 and 6-2 and the second heat transfer plate member 3 are separate members from the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2, and the first heat transfer plate member 2- 1 and 2-2 and the second heat transfer plate 3 are preferably fixed by soldering or the like at a contact portion (for example, fixing portions 8 at four corners described later). Further, it is desirable that the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the heat transfer block 6 are also fixed to a solder joint or the like at the contact portion.
  • the heat transmitted from the heat generating component (heat source) to the heat receiving unit 10 is transmitted from the back surface of the heat receiving unit 10 to the plurality of heat pipes, spreads in the horizontal direction, and is transmitted to the both end block units 6-1 and 6-2. That is, the heat transferred from the heat generating component to the heat receiving unit 10 is directly in contact with the opposite side of the heat receiving surface of the heat receiving unit 10 to a plurality of heat pipes 7-1, 7-2, 7-3, 7-4, 7- 5 and the heat of the heat receiving section 10 is transmitted to both end block sections 6-1 and 6-2, and is also transmitted to the side surfaces of the heat pipes 7-1 and 7-5.
  • the both end block portions 6-1 and 6-2 and the heat pipe are thermally connected to the second heat transfer plate member 3, the heat received by the heat receiving portion 10 passes through the second heat transfer plate material 3 through the second heat transfer plate material 3.
  • the heat transfer plate 3 is transmitted to almost the entire area.
  • the heat is transferred to the second heat radiating fin portion 4 composed of a plurality of thin plate fins joined to substantially the entire upper surface of the second heat transfer plate member 3, and radiated from the heat radiating fin to the outside of the heat sink. .
  • FIG. 3 is a top view of one embodiment of the heat sink of the present invention. As shown in FIG. 3, the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3 are arranged in parallel at a predetermined fin pitch except for the fixing portions 8 at the four corners. A plurality of thin plate fins are joined to substantially the entire one surface (the upper surface in the drawing) of the second heat transfer plate member 3.
  • a first cover 9-1 is provided on one end side of the second radiating fin portion 4, and a second cover 9-2 is provided on both sides of the central portion of the heat sink 10.
  • the first and second covers 9-1 and 9-2 are used as covers when the heat sink of the present invention is mounted, and preferably have cushioning properties, such as a porous resin such as a sponge. Can be used.
  • FIG. 4 is a front view of one embodiment of the heat sink of the present invention.
  • the first heat radiating plate member 2-1 has a first heat radiation made of thin plate fins at one end of the surface opposite to the surface in contact with the heat pipe (lower side in FIG. 4).
  • the fin part 5 is arrange
  • the plurality of thin plate fins of the first radiating fin portion are arranged along the longitudinal direction of the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2.
  • a second radiating fin portion 4 made of thin plate fins is arranged in a thermally connected manner over substantially the entire surface of the second heat transfer plate 3 opposite to the surface in contact with the heat pipe (upper side in FIG. 4). .
  • the plurality of thin plate fins of the second radiating fin portion 4 are also arranged along the longitudinal direction of the second heat transfer plate member 3.
  • the first radiating fin portion 5 and the second radiating fin portion 4 are respectively formed on the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3 with a desired fin pitch. Yes.
  • a plurality of parallel heat pipes 7-1 to 7-5 are sandwiched between the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3, and are thermally It is connected to the.
  • a plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 are arranged with no gaps in contact with each other. Central portions of the plurality of heat pipes are thermally connected to a heat transfer block 6 having excellent heat transfer properties.
  • the heat transfer block 6 is integrally formed with a heat receiving portion 10 in the center and both metal side block portions 6-1 and 6-2 that are excellent in heat transfer.
  • the heat transferred from the heat generating component (heat source) to the heat receiving section 10 of the heat transfer block 6 that is the heat receiving surface is a plurality of heat pipes 7-1, 7-2, 7-3, 7-4, 7-5, and
  • the two heat transfer plates 6-1 and 6-2 are transmitted to both side block portions 6-1 and 6-2, and the plurality of heat pipes 7-1 to 7-5 and the both end block portions 6-1 and 6-2 are substantially entirely in the vertical and horizontal directions of the second heat transfer plate member 3. Is transmitted to.
  • FIG. 5 is a side view of the heat sink shown in FIG.
  • a first radiating fin portion 5 made of a thin plate fin is thermally attached to one end portion of the surface (lower side in FIG. 5) of the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 that is not in contact with the heat pipe. It is arranged connected to.
  • a heat transfer block 6 is disposed between the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 in a thermally connected manner.
  • a second radiating fin portion 4 made of thin plate fins is disposed on the surface of the second heat transfer plate 3 that is not in contact with the heat pipe (upper side in FIG. 5) in a thermally connected manner. .
  • FIGS. 6 to 10 are diagrams for explaining other aspects of the heat sink of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view.
  • FIG. 7 is a view showing the back surface.
  • FIG. 8 is a top view.
  • FIG. 9 is a front view.
  • FIG. 10 is a side view. The details are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 5 except for the covers 9-1 and 9-2 that cover a part of the radiating fins.
  • the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3 are connected in parallel in a state where they are thermally connected to the first heat radiation fin portion 5 and the second heat radiation fin portion 4, respectively.
  • the plurality of arranged heat pipes 7-1 to 7-5 are fixed by the fixing portion 8 while being sandwiched.
  • the plurality of heat pipes are arranged in a state of being thermally connected to a metal heat transfer block 6 having excellent heat transfer properties at the center.
  • both end block portions 6-1 and 6-2 made of metal having excellent heat transfer properties formed on both sides and the heat receiving portion 10 are integrally formed.
  • the heat transfer block 6 including the components 6-1 and 6-2 and the heat receiving unit 10 spreads the heat of the heat generating component in the lateral direction. As a result, heat spreads throughout the heat sink and is dissipated out of the heat sink through the radiation fins.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a shape in which the thin fins of the heat sink of the present invention are joined to the heat transfer plate (2-1, 2-2, or 3).
  • the thin plate fin can take various shapes so as to match the location of the heat sink, the space where it can be placed, and other conditions. Various shapes of thin fins can be freely combined.
  • thin fins having a U-shaped cross section composed of a bottom surface, a vertical surface, and an upper surface are arranged in parallel in the horizontal direction to form the heat radiation fin portion 4.
  • a plurality of bottom surfaces are arranged in parallel to form a flat heat receiving surface, and the first heat transfer plate member 2-1, 2-2 or the second heat transfer plate member 3 is thermally applied to the flat heat reception surface.
  • the upper surface on which the plurality of heat dissipating fins are arranged in parallel also forms a flat surface.
  • various known techniques other than soldering and brazing can be adopted (the same applies to other examples).
  • thin fins having an L-shaped cross section consisting of a bottom surface and a vertical surface are arranged in parallel in the horizontal direction to form the heat radiation fin portion 4. Also in this aspect, a plurality of bottom surfaces are arranged in parallel to form a flat heat receiving surface, and the heat dissipating fin portion 4 is open on the upper surface side.
  • the above-described thin plate fin having a U-shaped cross section consisting of the bottom surface, vertical surface, and top surface and the thin plate fin having an L-shaped cross section consisting of the bottom surface and the vertical surface are combined appropriately.
  • Part 4 is formed.
  • the combination is not limited to the mode shown in the figure, and the radiating fin portions 4 described with reference to FIG. 11 (c) are arranged on both end sides, and the radiating fin portions described with reference to 11 (a) are arranged in the central portion. Other free combinations, such as a combination, are possible.
  • the thin plate fins of the embodiments shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c) are provided on both surfaces of the first heat transfer plate members 2-1 and 2-2 and the second heat transfer plate member 3, respectively. And it can combine suitably including a different thin plate fin.
  • thin plate fins are attached to the lower surface of the first heat transfer plate 2-1 as shown in FIG. 11 (a), and the upper surface of the second heat transfer plate 3 is shown in FIG. 11 (b). Thin plate fins can be attached to.
  • the heat sink of the present invention it is possible to provide a high-performance heat sink that can improve heat dissipation performance with less machining, light weight and low cost.

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Abstract

【課題】機械加工が少なく、軽量かつ低コストで、放熱性能を向上することができる、高性能のヒートシンクを提供する。 【解決手段】一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、第１の伝熱板材の他方の面と第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、ヒートパイプの側面および上面に熱的に接続され、第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックを備えたヒートシンクである。

Description

ヒートシンク
　この発明は、電子機器内の被冷却部品、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却に用いるヒートシンクに関する。
　近年、パーソナルコンピュータをはじめとして各種電気・電子機器の高性能化、小型化が著しく進みつつある。しかしノート型パソコンやラップトップ型、或いはディスクとトップ型のパソコンに搭載されるＣＰＵ、ＭＰＵ等の高性能化はそれに伴う発熱量の増大をもたらしている。他方で、電気・電子機器の小型化の要求が一層高まり、電気・電子機器内の省スペース化の要求が高まってきている。
　高性能化するＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却が常に重要な技術課題として大きなウエイトを占めている。更に、コンピュータ以外の電気・電子機器においても、高性能化する発熱部品・発熱素子の冷却は、電気・電子機器内の省スペース化の要求の中で、重要な課題として大きなウエイトを占めている。
　電気・電子機器に搭載されている電子部品を冷却する方法として、被冷却部品に冷却体を取り付けることによって、その被冷却部品を直接的に冷却する方法等が知られている。このような被冷却部品に取り付ける冷却体として、例えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた材料の板材、即ち、ベースプレートとその一方の面に薄板材のフィンを接合したヒートシンクを用いることが多い。
　被冷却部品からの熱を受ける受熱部であるベースプレートに薄板フィンを設けて、被冷却部品の熱を放散する上述した方法は、電気機器の放熱器として一般的に使用されている。従来、ベースプレートおよびその上に設けられる放熱フィンからなるヒートシンク（放熱器）には、ベースプレートおよび放熱フィンが一体的に形成されるアルミニウムの押し出し材等が使用されてきたが、放熱性能の高性能化のために銅が使用されている。
　銅は熱伝導性に優れているけれども、ベースプレートが大きい場合や熱源がベースプレートの端部に寄っている場合は、熱のスプレッド効果（ベースプレートの全体に熱が伝わる）が十分でなく、ヒートパイプやベーパーチャンバーをベースプレートに設けて、ベースプレートの全体に熱が伝わるスプレッド効果を高めて、放熱性能を向上させていた。
　ベーパーチャンバーは、コスト高で、取り付けネジ用の穴加工等が当初から設計に盛り込まないと対応できず、設計の柔軟性にかけるという問題があった。また、ヒートパイプを銅のブロックに埋め込む形状についても、ヒートパイプを埋め込む溝部分への切削などの機械加工が必要となり、コストが高くなるという問題があった。これらの問題点を解決するために、第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造が用いられるようになった。この構造によると、ヒートパイプを固定するための切削等の機械加工が不要になり、製造コストの低下を図ることができ、また、ヒートパイプ周囲に空間が形成されるので、ベース部の重量が軽くなり、全体として軽量化が図れる。
　熱を所望の位置に移動させるヒートパイプの内部には作動流体の流路となる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、熱の移動が行われる。即ち、ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側においては、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって熱の移動が行われる。
特開２００９－１９８１７３号公報 特開平１０－１０７１９２号公報
　第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造では、ヒートパイプの端部はプレート材の幅もしくは長手方向のうち一方向のみに広げられるが、被冷却部品と接触する複数のヒートパイプ部分は、被冷却部品から効果的に熱を移動するために、中央部に集められて配置されるので、ヒートパイプの側面部分に空間ができて、空間部に対応する位置の放熱フィンに熱が十分伝わらず、放熱が十分でないという問題点があった。
　また、ヒートパイプの側面の空間部分に熱を伝えるためにヒートシンク全体を金属ブロックで埋め込む方式だと、前述のようにヒートパイプを埋め込む溝部分への切削などの機械加工が複雑となり、コストが高くなるという問題があった。
　従って、この発明の目的は、機械加工が少なく、軽量かつ低コストで、放熱性能を向上することができる、高性能のヒートシンクを提供することにある。
　発明者は従来の問題点を解決するため、鋭意研究を重ねた。その結果、ヒートパイプの端部の広がる方向はヒートパイプと第1のプレート材によって熱を広げ、ヒートパイプの側面部分は熱伝導性の良い金属ブロックを熱的に接続させることで、ヒートシンク全面に金属ブロックを使用することなく、ヒートパイプ端部方向および側面方向に効果的に熱を広げることができることが判明した。
　この発明のヒートシンクの第１の態様は、一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプの側面および上面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックを備えたヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記ヒートパイプが少なくとも一部が湾曲部を備えて、並列配置された複数のヒートパイプであって、前記伝熱ブロックが、前記並列配置された複数のヒートパイプの両端部に位置するヒートパイプの側面および複数のヒートパイプの上面と熱的に接続されて配置されているヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記第１の放熱フィン部は、前記第１の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第１の伝熱板材の長手方向の一方の端部において、前記第１の伝熱板材の幅方向に沿って所定間隔で
設けられていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記第２の放熱フィン部は、前記第２の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って概ね全面にわたって設けられていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、少なくとも中央部において相互に接触しかつ平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第６の態様は、前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、相互に接触せずにヒートパイプ同士が間隔を置いて平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第７の態様は、前記複数のヒートパイプは、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って中央に配置された直線状のヒートパイプを中心に対称または非対称に配置されていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクの第８の態様は、前記第１の伝熱板材および前記第２の伝熱板材によって、前記ヒートパイプが挟まれた状態で、ヒートシンク周囲部に固定する固定部材を備えていることを特徴とするヒートシンクである。
　この発明のヒートシンクによると、第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造を採用し、少なくとも１つのヒートパイプを長手方向に広げるかあるいは複数のヒートパイプの端部をプレート材の長手方向および幅方向に広げて配置すると共に、被冷却部品と接触する複数のヒートパイプの部分は、中央部に集めて、ヒートパイプの側面部分に形成される空間に熱伝導性に優れたブロックをそれぞれ配置するので、空間部に対応する位置の放熱フィンにも熱が十分に伝わり、放熱性能が向上させることができる。
図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。 図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様の裏面を示す図である。 図３は、この発明のヒートシンクの１つの態様の上面図である。 図４は、この発明のヒートシンクの１つの態様の正面図である。 図５は、この発明のヒートシンクの１つの態様の側面図である。 図６は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明するための斜視図である。 図７は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の裏面を示す図である。 図８は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の上面図である。 図９は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の正面図である。 図１０は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の側面図である。 図１１は、この発明のヒートシンクの薄板フィンの形状を説明する断面図である。
　この発明のヒートシンクを、図面を参照しながら説明する。
　この発明のヒートシンクの１つの態様は、一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプの側面および上面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックを備えたヒートシンクである。
　図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。図２は、この発明のヒートシンクの第１の態様の裏面を示す図である。図１および図２に示すように、図１に示すヒートシンクでは、裏面側に、２つの第１の伝熱板材２－１、２－２、及びその間に伝熱ブロック６が熱的に接続された状態で配設されている。伝熱ブロック６は、伝熱性に優れた２つの側端部に位置する両端ブロック部６－１、６－２と両端ブロック部を接続する受熱部１０とを備えており、これらは一体的に形成されている。伝熱ブロック６の両端ブロック部６－１，６－２は厚みのあるブロックであり、これらを接続する受熱部１０は両端ブロック部に比べて薄い板状となっている。伝熱ブロック６の受熱部１０の位置に比較的薄い板状の連結部を設けて、その上に受熱部１０を熱的に接合することも可能である。受熱部１０に熱源としての発熱部品２０（図５参照）が接続される。
 図１に示すように、ヒートシンク１の上面側には、第１の伝熱板材２－１、２－１、伝熱ブロック６に対向するように、第２の伝熱板材３が設けられている。第２の伝熱板材３と、第１の伝熱板材２－１、２－２及び伝熱ブロック６の間には、図２に破線で示すように、複数のヒートパイプ７－１～７－５が挟まれて熱的に接続された状態で配設されている。
 複数のヒートパイプ７－１～７－５の上下の面は、第１の伝熱部材２－１、２－２及び受熱部１０と接触して熱的に接続されている。また、伝熱ブロック６の両端ブロック部６－１、６－２は厚みのあるブロック形状であり、両端ブロック部６－１、６－２のヒートパイプ側の側面は一番外側のヒートパイプ７－５、７－１の側面とそれぞれ接触して熱的に接続されている。
　第１の伝熱板材２－１のヒートパイプと接していない面（図１では下側）の一方の端部には、所定のピッチ（フィンピッチ）で配置された複数の薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が、第１の伝熱板材２－１と熱的に接続された状態で接合されている。更に、第２の伝熱板材３のヒートパイプに接していない面表面（図１では上側）には、概ね全体にわたって、所定フィンピッチで配置された複数の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が、第２の伝熱板材３と熱的に接続された状態で接合されている。
　第１の伝熱部材２－１に接合された第１の放熱フィン部５、および第２の伝熱板部材３に接合された第２の放熱フィン部４は、必ずしも押し出し材のように一体成形されたものでなくても良く、所望のフィンピッチで複数の薄板フィン伝熱板材の表面に接合することにより放熱フィン部を形成することができる。
　上述のように、第１の伝熱板材２－１、２－２及び伝熱ブロック６の受熱部１０と、第２の伝熱板材３の間には、複数のヒートパイプ７－１～７－５がサンドイッチ状に挟まれて熱的に接続されている。図２に示す態様においては、５本のヒートパイプが並列に配置されている。ヒートパイプの形状は、第１の伝熱板材２－１、２－２および伝熱ブロック６と第２の伝熱板材３との接触面積を大きくすることが好ましく、図２の態様では、扁平形状が好ましい。複数のヒートパイプ７－１～７－５は、第２伝熱板材３の長手方向の中央部と伝熱ブロック６に挟まれている位置では、互いに側面が接触した状態で隙間無く配置されている。
　また、複数のヒートパイプ７－１～７－５は、中央に配置された１本のヒートパイプ７－３以外は、第１の放熱フィン部５側において、第１および第２伝熱板材の幅方向に向かって広がって配置されている。特に、一部のヒートパイプ７－２、７－４の端部は、直角に曲げられて第１の放熱フィン部に沿って幅方向に延伸するよう配置されている。他の一部のヒートパイプ７－１、７－５の端部は、それぞれ第２伝熱板材の幅方向に向かって広がるように配置され、伝熱板材の幅方向に熱が伝えられることにより第２の伝熱板材３上に接合されている薄板フィンの全体に熱が伝わるように構成されている。
　複数のヒートパイプ７－１～７－５は、伝熱ブロック６以外の位置では、上下を第１の伝熱板材２－１、２－２と第２の伝熱板材３に挟まれた状態で熱的に接続されている。また複数のヒートパイプ７－１～７－５は、伝熱ブロック６の位置では、複数のヒートパイプ７－１～７－５が幅方向の中央部分に相互に接触した状態で隙間無く配置されており、上下が第２の伝熱板材３と受熱部１０に挟まれた状態で熱的に接続され、外側に配置されているヒートパイプ７－１、７－５の側面はそれぞれ伝熱ブロック６の両端ブロック部６－２、６－１と接触している。
　伝熱ブロック６の受熱部１０のヒートパイプ７－１～７－５と接触していない面は、熱源と接続される受熱面を形成し、受熱面で吸収した熱をヒートパイプ７－１～７－５に伝達している。このように構成することにより、受熱部１０の受熱面で吸収した熱が伝熱ブロック６を介して、複数のヒートパイプの下面と側面から伝達することができるので、より効率的にヒートパイプに熱を伝達することが可能となる。
　尚、ヒートパイプは、上述の通り、側面を互いに接触させた状態で配置するのが好ましいが、相互に接触させずにヒートパイプ同士を間隔を置いて平行に配置することもできる。ヒートパイプが相互に接触しない状態でも、受熱部１０を介してそれぞれのヒートパイプに伝熱される。
　図２に示す態様においては、伝熱ブロック６の両端ブロック部６－１、６－２が、並列配置された複数のヒートパイプの両外側のヒートパイプ７－１、７－５の中央部の直線状の部分の側面に接触するように配置されている。両端ブロック部６－１、６－２受熱部１０により連結されており、受熱部１０はヒートパイプの中央部の上面に熱的に接続するよう配置される。即ち、上述したように、複数のヒートパイプ７－１～７－５は、伝熱ブロック６以外の部分では、第１の伝熱板材２－１、２－２および第２の伝熱板材３に挟まれており、伝熱ブロック６の部分では、伝熱ブロック６と第２の伝熱板材３に上下左右を挟まれている。
 両端ブロック部６－１、６－２の上面は第２の伝熱板材３と半田等により接合される。これにより、受熱部１０からの熱をより効率的に第２の伝熱板材３に伝達することができる。なお、両端ブロック部６－１、６－２と第２の伝熱板材３は、第１の伝熱板材２－１，２－２とは別部材であり、第１の伝熱板材２－１，２－２と第２の伝熱板３は、接触部分（例えば、後述する四隅の固定部８等）において、半田接合等により固定するのが好ましい。また、第１の伝熱板材２－１、２－２と伝熱ブロック６も接触部分において半田接合等に固定することが望ましい。
　発熱部品（熱源）から受熱部１０に伝達された熱は、受熱部１０の裏面から複数のヒートパイプに伝達されるとともに、横方向に広がって両端ブロック部６－１、６－２に伝わる。
　　即ち、発熱部品から受熱部１０へ伝わった熱は受熱部１０の受熱面の反対側に直接接触している複数のヒートパイプ７－１、７－２、７－３、７－４、７－５に伝達され、さらに受熱部１０の熱は両端ブロック部６－１、６－２に伝わって、ヒートパイプ７－１、７－５の側面にも伝達される。また、両端ブロック部６－１、６－２およびヒートパイプは、第２の伝熱板材３に熱的に接続されているので、受熱部１０により受熱した熱はこれらを介して、第２の伝熱板材３概ね全域に伝達される。その結果、熱は、第２の伝熱板材３の上面の概ね全体に接合された複数の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４に伝熱され、放熱フィンからヒートシンクの外部に放熱される。
　図３は、この発明のヒートシンクの１つの態様の上面図である。図３に示すように、第１の伝熱板材２－１、２－２および第２の伝熱板材３を固定する四隅の固定部８を除いて、所定のフィンピッチで、並列配置された複数の薄板フィンが第２の伝熱板材３の一方の面（図の上面）の概ね全体に接合されている。
　第２の放熱フィン部４の一端側には第１のカバー９－１が設けられ、ヒートシンク１０の中央部の両側部には第２のカバー９－２が設けられている。第１及び第２のカバー９－１、９－２は、本発明のヒートシンクを実装するときのカバーとして用いられるものであり、クッション性があるものが好ましく、多孔質状の樹脂、例えばスポンジ状のものを用いることができる。
　図４は、この発明のヒートシンクの１つの態様の正面図である。図４に示すように、第１の伝熱板材２－１のヒートパイプと接する面とは反対の面（図４では下側）の一方の端部には、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第１の放熱フィン部の複数の薄板フィンは、第１の伝熱板材２－１，２－２の長手方向に沿って配置されている。
　第２の伝熱板材３のヒートパイプと接する面とは反対の面（図４では上側）の概ね全体にわたって薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が熱的に接続されて配置されている。第２の放熱フィン部４の複数の薄板フィンも、第２の伝熱板材３の長手方向に沿って配置されている。
　第１の放熱フィン部５および第２の放熱フィン部４は、それぞれ第１の伝熱板材２－１，２－２および第２の伝熱板材３上に、所望のフィンピッチで形成されている。第１の伝熱板材２－１と２－２と、第２の伝熱板材３の間には、並列された複数のヒートパイプ７－１～７－５がサンドイッチ状に挟まれて熱的に接続されている。
　第２の伝熱板材３の長手方向の中央部付近では、複数のヒートパイプ７－１～７－５が相互に接触した状態で、隙間無く配置されている。複数のヒートパイプの中央部は、伝熱性に優れた伝熱ブロック６と熱的に接続されている。伝熱ブロック６は、中央部の受熱部１０、及び伝熱性に優れた金属製の両側部ブロック部６－１、６－２が一体的に形成されている。発熱部品（熱源）から受熱面である伝熱ブロック６の受熱部１０に伝わった熱は、複数のヒートパイプ７－１、７－２、７－３、７－４、７－５、および、両側部ブロック部６－１、６－２に伝わり、複数のヒートパイプ７－１～７－５および両端ブロック部６－１、６－２によって第２の伝熱板材３の縦横方向の概ね全域に伝達される。
　図５は、図１に示すヒートシンクの側面図である。第１の伝熱板材２－１，２－２のヒートパイプと接していない面（図５では下側）の一方の端部には、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第１の伝熱板材２－１，２－２の間には伝熱ブロック６が熱的に接続されて配置されている。第２の伝熱板材３のヒートパイプと接していない側の表面（図５では上側）には概ね全体にわたって薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が熱的に接続されて配置されている。
　図６から図１０は、この発明のヒートシンクの他の態様を説明するための図である。図６は斜視図である。図７は裏面を示す図である。図８は上面図である。図９は正面図である。図１０は側面図である。その詳細は、図１から図５を参照して説明したものと、放熱フィンの一部を覆うカバー９－１、９－２を除いて同一である。
　第１の伝熱板材２－１、２－２および第２の伝熱板材３は、第１の放熱フィン部５および第２の放熱フィン部４とそれぞれ熱的に接続された状態で、並列配置された複数のヒートパイプ７－１～７－５をサンドイッチ状に挟んだまま固定部８によって固定されている。複数のヒートパイプは、中央部において伝熱性に優れた金属製の伝熱ブロック６と熱的に接続された状態で配置されている。伝熱ブロック６は、前述と同様に、両側部に形成された伝熱性に優れた金属製の両端ブロック部６－１、６－２と、受熱部１０とが一体的に形成されている。
　両外側の２本のヒートパイプ７－１、７－５の中央部の直線状の側面部分および複数のヒートパイプ７－１～７－５の中央部の上面に接触して配置されたブロック部６－１、６－２、受熱部１０からなる伝熱ブロック６によって、発熱部品の熱が横方向に広がって伝わる。その結果、ヒートシンクの全体にわたって熱が広がり、放熱フィンを通ってヒートシンク外に熱が放散される。
図１１は、この発明のヒートシンクの薄板フィンを伝熱板材（２－１、２－２、又は３）に接合した形状を説明する断面図である。薄板フィンは、ヒートシンクの配置場所、配置可能な空間その他の条件に合致するように各種形状を採ることができる。また各種形状の薄板フィンを、自在に組み合わせることができる。
　図１１（ａ）に示す態様では、底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部４を形成する。この態様では、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、平らな受熱面に第１の伝熱板材２－１、２－２または第２の伝熱板材３が熱的に接続される。同時に複数の放熱フィンが並列配置された上面も平らな面を形成する。薄板フィンの接続方法としては、例えば、半田付、ロウ付け等の他、種々の公知の技術を採用することができる（他の例でも同様である）。
　図１１（ｂ）に示す態様では、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部４を形成する。この態様においても、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、放熱フィン部４は上面側が開放されている。
　図１１（ｃ）に示す態様では、上述した底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィン、および、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを適宜組み合わせて、放熱フィン部４を形成する。組み合わせは、図示する態様に限らず、両端部側に図１１（ｃ）を参照して説明した放熱フィン部４を配置し、中央部に１１（ａ）を参照して説明した放熱フィン部を組み合わせる等、その他の自在な組み合わせも可能である。
　上述した図１１（ａ）～（ｃ）に示す態様の薄板フィンは、底面が半田、ロウ付け等で第１の伝熱板２または第２の伝熱板３に接合されて固定される。なお、第１の伝熱板材２－１、２－２および第２の伝熱板材３の両面上に、それぞれ、図１１（ａ）から（ｃ）に示す態様の薄板フィンを、同じ薄板フィンおよび異なる薄板フィンを含めて、適宜組み合わせることができる。例えば第１の伝熱板材２－１の下側の面に図１１（ａ）に示すように薄板フィンを取り付け、第２の伝熱板材３の上側の面に図１１（ｂ）に示すように薄板フィンを取り付けることができる。
　上述したように、この発明のヒートシンクによると、機械加工が少なく、軽量かつ低コストで、放熱性能を向上することができる、高性能のヒートシンクを提供することができる。
１　ヒートシンク
２－１，２－１　第１の伝熱板材
３　第２の伝熱板材
４　第２の放熱フィン部
５　第１の放熱フィン部
６　伝熱ブロック
６－１，６－２　両端ブロック
７－１～７－５　ヒートパイプ
８　固定部
９－１，９－２　カバー
１０　受熱部
２０　発熱部品

Claims (8)

  1. 　一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、
    　一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、
    　前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、
    　前記ヒートパイプの側面および上面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックを備えたヒートシンク。
  2. 　前記ヒートパイプが少なくとも一部が湾曲部を備えて、並列配置された複数のヒートパイプであって、前記伝熱ブロックが、前記並列配置された複数のヒートパイプの両端部に位置するヒートパイプの側面および複数のヒートパイプの上面と熱的に接続されて配置されている請求項１に記載のヒートシンク。
  3. 　前記第１の放熱フィン部は、前記第１の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数
    の薄板フィンからなっており、前記第１の伝熱板材の長手方向の一方の端部もしくは全面において、前記第１の伝熱板材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。
  4. 　前記第２の放熱フィン部は、前記第２の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って概ね全面にわたって設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。
  5. 　前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、少なくとも中央部において相互に接触しかつ平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
  6. 　前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、相互に接触せずにヒートパイプ同士が間隔を置いて平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
  7. 　前記複数のヒートパイプは、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って中央に配置された直線状のヒートパイプを中心に対称または非対称に配置されていることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載のヒートシンク。
  8. 　前記第１の伝熱板材および前記第２の伝熱板材によって、前記ヒートパイプが挟まれた状態で、ヒートシンク周囲部において固定する固定部材を備えていることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載のヒートシンク。
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