WO2024048484A1 - ヒートシンク - Google Patents

ヒートシンク Download PDF

Info

Publication number
WO2024048484A1
WO2024048484A1 PCT/JP2023/030863 JP2023030863W WO2024048484A1 WO 2024048484 A1 WO2024048484 A1 WO 2024048484A1 JP 2023030863 W JP2023030863 W JP 2023030863W WO 2024048484 A1 WO2024048484 A1 WO 2024048484A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
heat sink
base portion
conductive member
base
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030863
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
義勝 稲垣
泰博 内村
博 岡田
Original Assignee
古河電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 古河電気工業株式会社 filed Critical 古河電気工業株式会社
Publication of WO2024048484A1 publication Critical patent/WO2024048484A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-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
    • F28D15/02Heat-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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a heat sink that includes a base portion to which a heating element is thermally connected and a radiation fin, and particularly relates to a heat sink in which a thermally conductive member is embedded.
  • a heat sink having a heat radiation fin provided on a base portion to which the heat generating element is thermally connected is sometimes used. Furthermore, as various devices become more sophisticated, the amount of heat generated by heating elements such as electronic components installed in the devices is increasing, and it is becoming increasingly important to improve the cooling performance of heat sinks.
  • a heat pipe is provided along the plane of the base of the heat sink, and the heat transport function of the heat pipe transports the heat from the heating element to the entire area of the base where the radiation fins are provided. is being carried out.
  • the container of the heat pipe and one end of the radiation fin are integrally cast together with a cover that is a base portion formed by solidifying molten metal, so that the radiation fin stands up against the container.
  • the connection improves thermal connectivity between the heat dissipation fins and the heat pipe container.
  • Patent Document 1 the heat dissipation fins, the cover, and the heat pipe container, which are separate bodies, are integrally molded together, so there is contact resistance between the heat dissipation fins and the cover, and the heat dissipation fins and the cover are separated. There was a need to improve the thermal connectivity between the covers, that is, the heat transfer from the cover to the heat dissipation fins. Further, Patent Document 1 has a problem in terms of contact resistance between the heat dissipation fins and the cover, and also in improving the fin efficiency of the heat dissipation fins by making the thermal load uniform over the entire heat dissipation fins.
  • mobile phone base stations are equipped with electronic components such as antennas and amplifiers that generate relatively little heat, and FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) that generate heat, as the amount of wireless communication has been increasing rapidly in recent years.
  • Boards with large numbers of electronic components and complex arrangements are used. When a large number of electronic components mounted on the board are thermally connected to the heat sink, it becomes difficult to maintain heat uniformity at the base of the heat sink, and the heat is distributed evenly to the heat dissipation fins. could become difficult to transmit, resulting in a decrease in the fin efficiency of the heat dissipation fins.
  • a shield section which is a recess corresponding to the position and shape of the electronic component, is formed on the heat receiving surface of the base section of the heat sink, and the electronic component is housed in the shield section.
  • electronic components mounted on a board may be shielded. If a shield part is provided on the heat receiving surface of the base part of the heat sink, when providing a heat conductive member such as a heat pipe on the base member, it is necessary to arrange the heat conductive member so as to avoid the shield part.
  • Patent Document 2 a base plate part and a large number of fins and grooves are integrally molded by die casting, and a heat pipe is embedded in a groove formed on the surface of the base plate part on the opposite side of the fins, so that the heat pipe and the heat source are closely attached.
  • Heat sinks having a contact configuration have been proposed.
  • the heat sink diffuses the heat generated by the heat source to the base plate part and radiates the heat from the fins.
  • By integrally forming the base plate part and the fins as one component heat is generated throughout the base plate part. This promotes heat diffusion from electronic components, prevents local heat concentration, and enables efficient heat dissipation through the fins integrally formed with the base plate portion.
  • Patent Document 2 does not mention improving fin efficiency by uniformizing the thermal load on the entire radiation fin.
  • an object of the present invention is to provide a heat sink that has excellent thermal connectivity between the base portion and the radiation fins, and also has excellent freedom in arranging the heat conductive member.
  • the gist of the configuration of the present invention is as follows. [1] A base portion having a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a heating element is thermally connected to the second surface; a radiation fin erected on the first surface of the base portion, A heat sink in which the base portion and the radiation fins are integrally molded, A heat sink in which at least a portion of a thermally conductive member is embedded in the heat sink. [2] The heat sink according to [1], which has a block portion extending in the extending direction of the base portion, and the heat conductive member is embedded in the block portion. [3] The heat sink according to [1], wherein the thermally conductive member is embedded in the base portion.
  • the radiation fin has a tip portion in the height direction of the radiation fin and a base portion that is a rising start portion from the base portion, and the block portion includes the tip portion and the base portion of the radiation fin.
  • At least a partial region of the heat conductive member has an exposed portion exposed from the second surface of the base portion, and the exposed portion is in direct contact with the heating element [1] Heat sink as described.
  • At least a partial region of the heat conductive member has an exposed portion exposed from the convex portion of the second surface, and the exposed portion is in direct contact with the heating element [5]. heat sink.
  • the radiation fin is a convex portion on the first surface that protrudes in the thickness direction of the base portion, and is lower than the radiation fin provided on the block portion on the first surface other than the block portion.
  • the base portion has a first direction and a second direction perpendicular to the first direction, and the radiation fins are arranged in a direction oblique to the second direction of the base portion and in a second direction.
  • the heat sink according to any one of [1] to [6], which extends in a diagonal direction with respect to the direction of the heat sink.
  • the heat sink includes a base portion to which a heating element is thermally connected, heat radiation fins serving as heat exchange means, and a heat conductive member. Furthermore, in the aspect of the heat sink of the present invention, since the base portion and the radiation fins are integrally molded, the base portion and the radiation fins are an integral member, and no boundary portion is formed between the base portion and the radiation fins. .
  • At least a portion of the heat conductive member is embedded in the heat sink, so the outer peripheral surface of at least a partial region of the heat conductive member is not exposed from the surface of the base portion.
  • the base portion has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and a heat generating element is thermally connected to the second surface.
  • a radiation fin erected on the first surface of the base part and since the base part and the radiation fin are integrally molded, the contact resistance between the base part and the radiation fin is reduced. is suppressed, and thermal connectivity between the base portion and the heat radiation fins is improved.
  • the degree of freedom in arranging the heat conductive member in the heat sink is excellent. Excellent connectivity.
  • the heat uniformity of the base portion of the heat sink can be maintained, and the heat dissipation fins as a whole can be Since the heat transfer from the base part is equalized, the heat transfer from the base part to the radiation fins is smoothed, and the thermal load on the entire radiation fins is made uniform. Therefore, in the heat sink of the present invention, the fin efficiency of the radiation fins is improved, so the heat radiation characteristics of the heat sink are improved.
  • the heat sink has a block portion extending in the extending direction of the base portion, and the heat conductive member is embedded in the block portion, so that the buried portion of the heat conductive member is This can be ensured with certainty.
  • the heat conductive member is embedded in the base portion, so that the entire base portion is smoothly heated by the heat conductive function of the heat conductive member, and the entire heat dissipation fin is uniformly heated. Since the heat transfer from the base portion is equalized, the thermal load on the entire radiation fin can be made more uniform, and the fin efficiency of the radiation fin can be further improved.
  • the block portion is a convex portion of the first surface that protrudes from the first surface of the base portion in the thickness direction of the base portion, thereby improving heat conduction. Due to the heat conduction function of the member, the entire base portion is reliably heat-uniformed, and heat transfer from the base portion is reliably equalized throughout the radiation fins. Therefore, the thermal load on the entire radiation fin can be made more uniform, the fin efficiency of the radiation fin can be further improved, and the heat exchange function of the radiation fin can be reliably improved.
  • the block portion is provided at an intermediate portion between the tip portion and the base portion of the heat dissipation fin, so that the entire heat dissipation fin is covered by the heat conduction function of the heat conduction member. Since the heat is reliably equalized, the fin efficiency of the radiation fins can be reliably improved.
  • the entire heat conductive member is embedded in the heat sink, thereby further improving the thermal connectivity of the heat conductive member in the heat sink.
  • At least a partial region of the heat conductive member has an exposed portion exposed from the second surface of the base portion, and the exposed portion is in direct contact with the heating element.
  • the heat conductive member is a heat pipe or a vapor chamber
  • the heat conductive member has heat transport properties, so that the thermal load on the entire heat dissipation fin can be further made uniform.
  • the fin efficiency of the radiation fins can be further improved.
  • the heat sink is a cast member, and the heat conductive member is embedded in the heat sink by casting, so that the thermal connectivity of the heat conductive member in the heat sink is further improved.
  • the heat pipe or the sealed injection pipe of the vapor chamber is provided inward from the periphery of the heat sink, so that the heat sink is exposed to wind and rain. Corrosion of the heat pipe or vapor chamber is prevented even when installed in an external environment, improving the durability of the heat sink.
  • the heat pipe is a flat heat pipe, it is possible to contribute to miniaturization of the heat sink.
  • the heat sink has a block portion extending in the extending direction of the base portion, at least a portion of the thermally conductive member is embedded in the block portion, and the block portion is connected to the base portion. a convex portion on the first surface protruding from the first surface in the thickness direction of the base portion; By erecting the radiation fins that are lower than the fins, the heat that cannot be radiated by the radiation fins of the block portion where the heat conduction member is present is transferred to areas where the heat conduction member is not present, that is, areas other than the block portion.
  • the thermal load on the entire heat dissipation fins can be made uniform and the fin efficiency can be further improved.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the structure of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of thermally conductive members of the heat sink according to the first embodiment of the present invention from a planar direction.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 of the heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side sectional view of a heat sink according to a fourth embodiment of the present invention. It is a perspective view from the bottom surface direction explaining the heat sink based on the example of 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side sectional view of a heat sink according to a fourth embodiment of the present invention. It is a perspective view from the bottom surface direction explaining the heat sink based on the example of 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a heat pipe used in a heat sink according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side sectional view of a heat sink according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to a seventh embodiment of the present invention. It is a perspective view from the bottom surface direction explaining the heat sink based on the 7th example of embodiment of this invention.
  • It is an explanatory view of the injection pipe used for the heat pipe provided in the heat sink concerning the 8th example of embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side sectional view of a heat sink according to a sixteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of a heat sink according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a heat sink according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the structure of a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of thermally conductive members of the heat sink according to the first embodiment of the present invention from a planar direction.
  • FIG. 4 is a side sectional view taken along line AA in FIG. 3 of the heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • the heat sink 1 includes a flat base portion 20 and a plurality of heat radiation fins 10, 10, 10, . . . provided on the surface of the base portion 20. , is equipped with.
  • the base portion 20 has a first surface 21 and a second surface 22 opposite to the first surface 21.
  • a heating element 100 is thermally connected to the second surface 22 of the base portion 20 .
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are erected on the first surface 21 of the base portion 20.
  • the base portion 20 is a plate-shaped portion having a first direction L1 and a second direction L2 perpendicular to the first direction L1.
  • the shape of the base portion 20 is not particularly limited, in the heat sink 1, for convenience of explanation, the base portion 20 has a rectangular shape when viewed from above (viewed from a position facing the radiation fins 10).
  • the base part 20 is thermally connected to the heating element 100. Therefore, the second surface 22 of the base portion 20 functions as a heat receiving surface.
  • a plurality of plate-shaped radiation fins 10, 10, 10, . . . are erected on the base portion 20.
  • the radiation fin 10 is erected on the first surface 21 of the base portion 20 at a predetermined angle with respect to the extending direction of the first surface 21 .
  • the radiation fins 10 are erected in a direction substantially perpendicular to the direction in which the first surface 21 extends. Further, each radiation fin 10 extends from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end.
  • the radiation fins 10 extend substantially linearly from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end.
  • Each radiation fin 10 extends in a direction substantially parallel to the second direction L2 of the base portion 20 and in a direction substantially orthogonal to the first direction L1. Further, the radiation fins 10 have substantially the same height from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end.
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are arranged in parallel at predetermined intervals on the first surface 21 of the base portion 20 to form a radiation fin group 11.
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are arranged in parallel from one end of the base portion 20 in the first direction L1 to the other end to form a radiation fin group 11.
  • the base portion 20 and the plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are integrally molded. That is, by combining the base part 20 and the plurality of heat radiation fins 10, 10, 10..., in an embodiment in which the plurality of heat radiation fins 10, 10, 10... are erected on the base part 20, do not have. Therefore, the base part 20 and the plurality of heat dissipating fins 10, 10, 10... are an integral member, and between the base part 20 and the plurality of heat dissipating fins 10, 10, 10... Boundary parts such as adhesive parts and seams are not formed.
  • the radiation fins 10 are not provided on the second surface 22 of the base portion 20. Therefore, the radiation fin 10 is provided on one side of the base portion 20.
  • the heat dissipation fin 10 is a thin plate-shaped portion, and has a main surface 12 and side surfaces 13.
  • the main surface 12 of the radiation fin 10 mainly contributes to heat radiation of the radiation fin 10 .
  • the width of the side surface 13 constitutes the thickness of the radiation fin 10.
  • the material of the radiation fins 10 and the material of the base portion 20 are the same.
  • the materials of the radiation fins 10 and the base portion 20 are not particularly limited, and examples thereof include copper, copper alloy, aluminum, and aluminum alloy.
  • the heat sink 1 has a block portion 40 that is a block-shaped portion extending in the extending direction of the base portion 20, a heat conductive member 31 is embedded in the block portion 40, and at least a portion of the heat conductive member 31 is embedded in the block portion 40. It is sufficient if it is buried.
  • the block portion 40 extends from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end. Further, for convenience of explanation, the block portion 40 extends substantially linearly from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end. Therefore, the block portion 40 extends along the direction in which the radiation fins 10 extend.
  • the block portion 40 is a convex portion of the first surface 21 of the base portion 20 that protrudes from the first surface 21 in the thickness direction of the base portion 20.
  • the radiation fins 10 constituting the radiation fin group 11 are also erected on the block portion 40.
  • the block portion 40 is integrally molded with the base portion 20 and the plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . . Therefore, the block part 40 is formed continuously with the first surface 21, and no boundary parts such as joints, adhesives, seams, etc. are formed between the block part 40 and the first surface 21.
  • the block portion 40 has a radiation fin 10 that is lower than the radiation fins 10 erected on the first surface 21 other than the block portion 40 .
  • the block portion 40 which is a convex portion of the first surface 21, A plurality of them are provided from one end to the other end of the portion 20 in the first direction L1.
  • the plurality of block parts 40, 40, 40, . . . are arranged in parallel at predetermined intervals.
  • the heat conductive member 31 extends from one end of the base portion 20 in the second direction L2. It extends towards the other end. Further, in correspondence to the fact that the block portion 40 extends substantially linearly from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end, the heat conductive member 31 extends in the second direction L2 of the base portion 20. It extends substantially linearly from one end to the other end in the direction L2. Therefore, the heat conductive member 31 extends along the direction in which the base portion 20 extends. Further, the heat conductive member 31 extends along the direction in which the heat dissipation fin 10 extends.
  • the heat conductive member 31 extends in a direction substantially parallel to the extending direction of the radiation fins 10. Further, a heat conductive member 31 is provided on each of the plurality of block portions 40, 40, 40, . . . which are convex portions of the first surface 21. Therefore, corresponding to the fact that the plurality of block parts 40, 40, 40... are arranged in parallel at predetermined intervals from one end of the base part 20 in the first direction L1 to the other end, a plurality of block parts 40, 40, 40... Thermal conductive members 31, 31, 31, . . . are arranged in parallel at predetermined intervals from one end to the other end of the base portion 20 in the first direction L1. From the above, the plurality of heat conduction members 31, 31, 31... are arranged in parallel along the first direction L1 direction of the base portion 20 with the outer peripheral surfaces of the heat conduction members 31 facing each other. .
  • the entire thermal conductive member 31 is embedded in the heat sink 1. Specifically, the entire heat conductive member 31 is embedded in the block portion 40. Therefore, the outer surface of the heat conductive member 31 is not exposed from the block portion 40. That is, the outer surface of the thermally conductive member 31 is not exposed from the outer surface of the base portion 20 and is not exposed from the outer surface of the heat sink 1.
  • the heat conductive member 31 has a heat receiving portion 32 that is thermally connected to the heating element 100. Further, the heat conductive member 31 has a portion 34 other than the heat receiving portion 32. When the heat conducting member 31 receives heat from the heat generating body 100 at the heat receiving portion 32, the heat conducting member 31 conducts the heat from the heat generating body 100 from the heat receiving portion 32 to a portion 34 other than the heat receiving portion 32 along the extension direction of the heat conducting member 31. In addition, when the thermally conductive member 31 is thermally connected to a plurality of heating elements 100, 100, 100..., the heat generating element 100, 100, 100... has a larger calorific value. A portion that is thermally connected to the heating element 100 functions as a heat receiving portion 32 .
  • a heat pipe 30, which is a heat transport member, is provided as a heat conduction member 31.
  • the heat pipe 30 includes a tube-shaped container 33 whose one end and the other end are sealed, a wick structure (not shown) having capillary force housed in the container 33, and an internal structure of the container 33. It has a working fluid (not shown) such as water sealed in a space.
  • the container 33 is a tube whose internal space is sealed. Moreover, the internal space of the container 33 is depressurized by degassing.
  • the heat receiving section 32 functions as an evaporating section
  • the portion 34 other than the heat receiving section 32 functions as a condensing section.
  • the shape of the container 33 in the direction perpendicular to the longitudinal direction (radial direction) is not particularly limited, such as a circular shape, an elliptical shape, a flat shape, a rectangular shape, etc., but the heat sink 1 has a circular shape.
  • the heat sink 1 is a cast member, and a heat conductive member 31 (heat pipe 30) is embedded in the heat sink 1 by casting.
  • the heat pipe 30 is integrally cast with the block portion 40 of the heat sink 1, and the heat pipe 30 is embedded and fixed in the block portion 40, which is a convex portion of the first surface 21. From the above, the heat pipe 30 does not need to be fixed to the base portion 20 by soldering. Therefore, there is no need to separately form a plating layer necessary for solder bonding on the outer surface of the container 33 of the heat pipe 30.
  • the material of the container 33 of the heat pipe 30 may be the same as or different from the material of the base portion 20.
  • Examples of the material for the container 33 of the heat pipe 30 include copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, stainless steel, and the like.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side sectional view illustrating an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • the heat pipe 30 injects the working fluid into the internal space of the container 33 from an injection pipe that communicates with and extends from the internal space of the container 33, thereby reducing the pressure of the working fluid. It is manufactured by sealing a predetermined portion of the injection pipe after injection and sealing the working fluid in the internal space of the container 33. As shown in FIGS. 5 and 6, a sealed injection pipe 35 used to inject working fluid into the heat pipe 30 is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1. . Therefore, the sealed injection tube 35 does not protrude outward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1.
  • the sealed injection pipe 35 extends in a direction perpendicular to the extending direction of the heat pipe 30, so that it is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1.
  • a sealed injection tube 35 extends from the container 33 of the heat pipe 30 toward the second surface 22.
  • the vertical dimension of the sealed injection tube 35 is smaller than the thickness of the base portion 20. Therefore, when the heat sink 1 is connected to the substrate on which the heating element 100 to be cooled is mounted, the sealed injection tube 35 is connected to the structure on which the substrate on which the heating element 100 is mounted is connected to the heat sink 1.
  • the structure is located inside the structure and is not exposed to the external environment of the structure.
  • the mounting position of the injection pipe 35 is not particularly limited, in the heat sink 1, the sealed injection pipe 35 is provided at one end of the container 33. Moreover, the shape of the sealed injection pipe 35 provided at one end of the container 33 is L-shaped.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of how to use the heat sink according to the first embodiment of the present invention.
  • a board 101 is housed in a casing 102, and a large number of heat generating elements 100, 100, 100, etc. mounted on the board 101 and having various calorific values are connected to the base part 20 of the heat sink 1.
  • the heat sink 1 can cool a large number of heat generating elements 100, 100, 100, . . . .
  • the base portion 20 of the heat sink 1 extends along the gravitational direction
  • the radiation fins 10 extend along the gravitational direction, corresponding to the fact that the substrate 101 extends along the gravitational direction.
  • Heat sink 1 is installed so that The heat receiving surface of the base part 20 is formed with a shield part which is a concave part corresponding to the position and shape of a large number of heat generating elements 100, 100, 100..., and by accommodating the heat generating elements 100 in the shield part,
  • the heating element 100 mounted on the substrate 101 is electromagnetically shielded, and the heating element 100 is thermally connected to the heat receiving surface of the base portion 20.
  • the large number of heating elements 100, 100, 100... When a large number of heating elements 100, 100, 100... are thermally connected to the heat receiving surface of the base part 20, heat from the large number of heating elements 100, 100, 100... is transferred to the base part 20. Ru. At this time, the large number of heating elements 100, 100, 100... have different calorific values depending on their functions, and the large number of heating elements 100, 100, 100... Since the heating elements 100, 100, 100, . . . are disposed at predetermined positions, when heat from a large number of heating elements 100, 100, 100, . On the other hand, the heat pipe 30 embedded in the block portion 40, which is a convex portion of the first surface 21, has a heat receiving portion 32 that is thermally connected to the heating element 100 via the base portion 20. .
  • the heat pipe 30 uses its heat transport function to transport heat from the heating element 100 from the evaporating part, which is the heat receiving part 32, to the condensing part, which is the part 34 other than the heat receiving part 32, from the heating element 100 to the base.
  • the heat transferred to the portion 20 is diffused throughout the base portion 20.
  • the heat that has diffused through the base portion 20 is transferred from the base portion 20 to the radiation fins 10, and the heat transferred to the radiation fins 10 is released to the outside of the heat sink 1 by the heat exchange action of the radiation fins 10.
  • the cooling air that promotes the heat exchange action of the radiation fins 10 is generated from the bottom to the top in the direction of gravity by natural convection, for example, without using forced cooling means such as a blower fan. Further, if necessary, forced cooling means may be used to promote the heat exchange action of the radiation fins 10.
  • An example of the board 101 on which a large number of heat generating elements 100, 100, 100, . . . having various heat generation amounts are mounted is a board installed in a base station for a mobile phone.
  • examples of base stations for mobile phones include base stations attached to the tips of steel towers.
  • a mold corresponding to the shape of the heat sink 1 is prepared.
  • a container 33 having an injection pipe 35 and serving as a heat pipe 30 is placed at a predetermined position in the mold.
  • the internal space of the container 33 is previously deaerated to a reduced pressure state.
  • the heat sink 1 and the container 33 having the injection pipe 35 are integrated by press-fitting molten metal into the mold, and the container 33 having the injection pipe 35 is embedded in the heat sink 1 by casting.
  • the injection pipe 35 is sealed, thereby obtaining the heat sink 1 in which the heat pipe 30 is embedded.
  • a desired shield portion is formed on the second surface 22 of the base portion 20, if necessary.
  • the heat sink 1 includes a base portion 20 having a first surface 21 and a second surface 22 opposite to the first surface 21, and to which the heating element 100 is thermally connected to the second surface 22; Since the base part 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is reduced. As a result, thermal connectivity between the base portion 20 and the heat dissipation fins 10 is improved. Therefore, in the heat sink 1, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 1, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is smoothed.
  • the heat conductive member 31 (heat pipe 30 in the heat sink 1) is embedded in the block portion 40, which is the convex portion of the first surface 21, so that the second Even if a shield portion is formed on the surface 22 of Are better. Therefore, in the heat sink 1, even if a large number of heat generating elements (for example, electronic components) 100 having various calorific values are thermally connected to the base part 20 of the heat sink 1, the heat conductive member 31 (heat pipe 30) Since the heat is diffused over the entire base portion 20 and the entire base portion 20 is made uniform, the heat uniformity of the base portion 20 of the heat sink 1 can be maintained, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is prevented. Equalized.
  • the thermal load on the entire radiation fin 10 is made uniform, and the fin efficiency of the radiation fin 10 is improved. From the above, in the heat sink 1, the heat dissipation characteristics are improved even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, even if the heat sink 1 is installed outdoors, rainwater, dust, etc. will not enter between the base portion 20 and the radiation fins 10. It has excellent durability.
  • the heat sink 1 has a block part 40 extending in the extending direction of the base part 20, and the heat conductive member 31 (heat pipe 30) is embedded in the block part 40, so that the heat conductive member 31 ( A buried site for the heat pipe 30) can be securely secured.
  • the block portion 40 is a convex portion of the first surface 21 that protrudes from the first surface 21 of the base portion 20 in the thickness direction of the base portion 20, so that the heat of the heat conductive member 31 is reduced. Due to the conduction function (heat transport function of the heat pipe 30), the entire base portion 20 is reliably heat-uniformed, and the heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is reliably equalized. Therefore, in the heat sink 1, the thermal load on the entire radiation fin 10 can be made more uniform, the fin efficiency of the radiation fin 10 can be further improved, and the heat exchange function of the radiation fin 10 can be reliably improved. .
  • the entire thermal conductive member 31 (heat pipe 30) is embedded in the heat sink 1, so that the thermal connectivity of the thermal conductive member 31 (heat pipe 30) in the heat sink 1 is further improved.
  • the heat conduction member 31 has excellent heat transport characteristics, so that the thermal load on the entire heat dissipation fin 10 can be made more uniform. As a result, the fin efficiency of the heat radiation fins 10 can be further improved.
  • the heat sink 1 is a cast member, and the heat conductive member 31 (heat pipe 30) is embedded in the heat sink 1 by casting. Thermal connectivity is further improved.
  • the sealed injection pipe 35 of the heat pipe 30 is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1, so that the heat sink 1 can be installed in an external environment where it is exposed to wind and rain. Since corrosion of the heat pipe 30 is prevented even when the heat sink 1 is heated, the durability of the heat sink 1 is improved.
  • the heat pipe 30 is a flat heat pipe, which can contribute to miniaturization of the heat sink 1.
  • FIG. 8 is a side sectional view of a heat sink according to a second embodiment of the present invention.
  • the shape of the heat pipe 30 in the direction (radial direction) perpendicular to the longitudinal direction of the container 33 is circular.
  • the shape of the heat pipe 30 in the direction (radial direction) perpendicular to the longitudinal direction of the container 33 is flat.
  • the heat pipe 30 is a flat heat pipe in which a container 33 is processed to be flat.
  • the shape of the container 33 of the heat pipe 30 in the radial direction is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the usage conditions of the heat sink.
  • the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 2 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 2, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is facilitated. Further, in the heat sink 2 as well, since at least a portion of the heat pipe 30 is buried in the block portion 40 which is a convex portion of the first surface 21, a shield portion is formed on the second surface 22 of the base portion 20.
  • the heat pipe 30 has excellent flexibility in arrangement, and the heat pipe 30 has excellent thermal connectivity with the heat sink 2. Therefore, even in the heat sink 2, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 2, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipe 30, and the heat is diffused over the base portion 20. The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, in the heat sink 2 as well, the thermal load on the entire radiation fin 10 is made uniform, and the fin efficiency of the radiation fin 10 is improved. From the above, the heat sink 2 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 9 is a side sectional view of a heat sink according to a third embodiment of the present invention.
  • the block portion 40 in which the heat pipe 30 is embedded is a convex portion on the first surface 21, but instead, as shown in FIG.
  • the heat dissipation fin 10 has a distal end portion 15 in the height direction of the heat dissipation fin 10 and a base portion 16 that is a rising start portion from the base portion 20, and the heat pipe 30
  • a block portion 40 in which is embedded is provided in the intermediate portion 17 between the tip portion 15 and the base portion 16 of the radiation fin 10.
  • each block portion 40 is formed spanning a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . .
  • the block part 40 in which the heat pipe 30 is embedded is provided in the intermediate part 17 between the tip part 15 and the base part 16 of the radiation fin 10, so that heat is radiated by the heat transport function of the heat pipe 30.
  • the entire fin 10 is reliably heated.
  • the plurality of heat dissipation fins 10, 10, 10, .
  • the block portions 40 may be attached to the heat dissipation fins 10 where it is difficult to equalize the heat over the entire heat dissipation fins 10. is provided.
  • the base part 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Further, since the block portion 40 in which the heat pipe 30 is embedded is provided in the intermediate portion 17 of the heat dissipation fin 10, even if the shield portion is formed on the second surface 22 of the base portion 20, the heat pipe 30 The heat pipe 30 has excellent thermal connectivity with the heat sink 3.
  • the heat sink 3 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 10 is a side sectional view of a heat sink according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a heat sink according to a fourth embodiment of the present invention, viewed from the bottom.
  • the heat pipe 30 is used as a heat conductive member, but instead of this, as shown in FIGS.
  • a vapor chamber 50 which is a heat transport member, is used as a heat conduction member.
  • the vapor chamber 50 includes a planar container 53 in which the periphery of a stacked body having one plate-like body and the other plate-like body is sealed, and a wick structure having capillary force housed in the container 53 (Fig. (not shown) and a working fluid (not shown) such as water sealed in the internal space of the container 53.
  • the container 53 which has a thin plate shape, is a member whose internal space is sealed. Further, the internal space of the container 53 is depressurized by degassing.
  • a heat receiving section functions as an evaporating section, and a portion other than the heat receiving section functions as a condensing section.
  • the material of the container 53 of the vapor chamber 50 may be the same as or different from the material of the base portion 20.
  • Examples of the material for the container 53 of the vapor chamber 50 include copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, stainless steel, and the like.
  • a sealed injection pipe (not shown) used for injecting the working fluid into the vapor chamber 50 is provided inward from the periphery of the heat sink 4. . Further, in the heat sink 4 as well, the sealed injection pipe extends in a direction perpendicular to the extending direction of the vapor chamber 50, so that it is provided inward from the periphery of the heat sink 4.
  • the heat sinks 1, 2, and 3 according to the first to third embodiments were provided with the block portion 40 in which the heat pipe 30 was embedded, but instead of this, as shown in FIGS.
  • a vapor chamber 50 which is a thermally conductive member, is embedded in the base portion 20. Therefore, the heat sink 4 does not have a block portion for embedding the heat conductive member.
  • the heat sink 4 is a cast member, and the vapor chamber 50 is embedded in the heat sink 4 by casting.
  • the vapor chamber 50 is integrally molded with the base portion 20 of the heat sink 4, and the vapor chamber 50 is embedded and fixed in the base portion 20.
  • the entire heat pipe 30, which is a heat transport member, is buried in the block portion 40, but instead of this, as shown in FIG. 4, in the heat sink 4 according to the fourth embodiment, at least a partial region of the vapor chamber 50 has an exposed portion 51 exposed from the second surface 22 of the base portion 20. is in direct contact with the heating element 100.
  • the vapor chamber 50 has a protrusion 52 that protrudes in the thickness direction of the base portion 20, and the protrusion 52 forms an exposed portion 51. Specifically, the flat tip of the protrusion 52 serves as the exposed portion 51 .
  • a protrusion 52 is formed in a part of the container 53 , and a part of the container 53 is exposed from the second surface 22 of the base part 20 .
  • the interior of the protrusion 52 is a space, and communicates with the interior space of the container 53.
  • the number of protrusions 52 formed in the vapor chamber 50 may be one or more, and the heat sink 4 has a plurality of protrusions (two).
  • the base part 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, even in the heat sink 4, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 4, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is facilitated.
  • the thin plate vapor chamber 50 is embedded in the base part 20, even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, there is a high degree of freedom in the arrangement of the vapor chamber 50.
  • the thermal connectivity of the vapor chamber 50 to the heat sink 4 is excellent. Therefore, even in the heat sink 4, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 4, the heat is diffused throughout the base portion 20 due to the heat transport characteristics of the vapor chamber 50. As a result, the entire base portion 20 is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 4 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 4 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • the entire base part 20 is smoothly heated by the heat transport function of the vapor chamber 50. Since the heat transfer from the base portion 20 is uniform throughout, the thermal load on the entire radiation fin 10 can be made more uniform, and the fin efficiency of the radiation fin 10 can be further improved.
  • the heat sink 4 has an exposed portion 51 in which a partial region of the vapor chamber 50 is exposed from the second surface 22 of the base portion 20, and the exposed portion 51 can directly contact the heating element 100. This further improves the thermal connectivity between the heating element 100 and the vapor chamber 50, thereby further improving the heat dissipation characteristics of the heat sink 4.
  • FIG. 12 is a side sectional view of a heat sink according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a heat pipe used in a heat sink according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the block portion 40 which is the convex portion of the first surface 21, extends approximately from one end of the base portion 20 toward the other end in the second direction L2.
  • the heat pipe 30 extends substantially linearly from one end of the base portion 20 in the second direction L2 to the other end.
  • the heat pipe 70 which is a thermally conductive member, extends over the stepped portion 62 bent in the thickness direction of the base portion 20.
  • the stepped portion 62 forms an exposed portion 61 of the heat pipe 70 that is exposed from the second surface 22 of the base portion 20 .
  • the stepped portion 62 is formed at a central portion 73 of the heat pipe 70 in the longitudinal direction. No step is formed between one end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70, and the one end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70 extend substantially linearly. ing.
  • a second surface 22 that protrudes from the second surface 22 of the base portion 20 in the thickness direction of the base portion 20 is further provided.
  • a block portion 60, which is a convex portion, is provided.
  • One end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70 are embedded in the block portion 40 which is a convex portion of the first surface 21 , and the heat pipe 70 has a central portion 73 in the longitudinal direction.
  • the step portion 62 located at is embedded in the block portion 60 which is a convex portion of the second surface 22 .
  • the heat pipe 70 moves from the block part 40, which is a convex part on the first surface 21, to the block part 60, which is a convex part on the second surface 22. Stretch towards. Further, as the heat pipe 70 goes from the central portion 73 to the other end 72, the heat pipe 70 moves from the block portion 60, which is a convex portion on the second surface 22, to the block portion, which is a convex portion on the first surface 21. Distract towards 40. Therefore, the region of the central portion 73 of the heat pipe 70 has an exposed portion 61 exposed from the convex portion (block portion 60) of the second surface 22, and the exposed portion 61 is in direct contact with the heating element 100. .
  • the level of the step portion 62 can be appropriately selected depending on the height of the portion where the one end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70 are buried relative to the second surface 22. Therefore, without providing the block portion 60, the region of the central portion 73 of the heat pipe 70 has the exposed portion 61 exposed from the second surface 22, and the exposed portion 61 is in direct contact with the heating element 100. It's okay.
  • the heat sink 5 includes a heat pipe 70 in which an exposed portion 61 is formed by a stepped portion 62, and a substantially linear heat pipe 70 that is embedded in a block portion 40 that is a convex portion of the first surface 21 and has no exposed portion.
  • a heat pipe 30 is provided extending from the .
  • the heat sink 5 has a circular shape in the direction (radial direction) perpendicular to the longitudinal direction of the heat pipe 70. Further, the shape of the heat pipe 30 in the direction perpendicular to the longitudinal direction (radial direction) is also circular.
  • the heat sink 5 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Further, in the heat sink 5 as well, since one end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70 are embedded in the block portion 40 which is a convex portion of the first surface 21, the second surface of the base portion 20 Even if the shield portion 22 is formed, the heat pipe 70 can be arranged with high degree of freedom, and the heat pipes 30 and 70 can be thermally connected to the heat sink 5.
  • the heat sink 5 even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 5, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipes 30 and 70, and The entire portion 20 is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 5 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10.
  • a partial region of the heat pipe 70 has an exposed portion 61 exposed from the second surface 22 of the base portion 20, and the exposed portion 61 can directly contact the heating element 100. This further improves the thermal connectivity between the heating element 100 and the heat pipe 70, thereby further improving the heat dissipation characteristics of the heat sink 5.
  • FIG. 14 is a side sectional view of a heat sink according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the shape of the heat pipes 30 and 70 in the direction perpendicular to the longitudinal direction (radial direction) is circular, but instead of this, as shown in FIG.
  • the radial shape of the heat pipe 70 having the stepped portion 62 at the central portion 73 in the longitudinal direction is flat, and extends substantially linearly without having the stepped portion.
  • the shape of the heat pipe 30 in the radial direction is flat. Therefore, both the heat pipes 30 and 70 are flat heat pipes whose containers are flattened.
  • the radial shape of the heat pipe 70 having the stepped portion 62 is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the usage conditions of the heat sink.
  • the heat sink 6 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Further, in the heat sink 6 as well, since one end 71 and the other end 72 of the heat pipe 70 are embedded in the block portion 40 which is a convex portion of the first surface 21, the second surface of the base portion 20 Even if the shield part 22 is formed, the heat pipe 70 can be arranged with high degree of freedom, and the heat pipes 30 and 70 can be thermally connected to the heat sink 6.
  • the heat sink 6 even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 6, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipes 30 and 70, and The entire portion 20 is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 6 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10.
  • FIG. 15 is a side sectional view of a heat sink according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view from the bottom direction explaining a heat sink according to a seventh embodiment of the present invention.
  • a partial region of the vapor chamber 50 has a protrusion 52 that protrudes in the thickness direction of the base portion 20, and the protrusion 52 forms an exposed portion 51.
  • the vapor chamber 50 does not have a protrusion, and the entire vapor chamber 50 has a flat shape. Therefore, in the heat sink 7, no exposed portion is formed in the vapor chamber 50.
  • the entire vapor chamber 50 is embedded in the base portion 20. Therefore, the heat sink 7 does not have a block portion for embedding the heat conductive member. From the above, in the heat sink 7, the vapor chamber 50 is not in direct contact with the heating element 100.
  • the base part 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity.
  • the thin plate vapor chamber 50 is embedded in the base part 20, even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, there is a high degree of freedom in the arrangement of the vapor chamber 50. Furthermore, the thermal connectivity of the vapor chamber 50 to the heat sink 7 is excellent.
  • the heat sink 7 even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 7, the vapor chamber 50 diffuses the heat over the entire base portion 20, and the base portion 20 The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 7 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the sealed injection pipe 35 used to inject the working fluid into the heat pipe 30 is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1.
  • the sealed injection tube 35 protrudes outward from the peripheral edge 23 of the heat sink 1.
  • the vertical dimension of the sealed injection tube 35 is smaller than the thickness of the base part 20, but instead of this, FIG. As shown, in the heat sink 8 according to the eighth embodiment, the vertical dimension of the sealed injection tube 35 is larger than the thickness of the base portion 20. In the heat sink 8, the sealed injection tube 35 extends from the container 33 of the heat pipe 30 toward the second surface 22 of the base portion 20, and from the position of the second surface 22 in the thickness direction of the base portion 20. It stands out.
  • the outer surface of the injection tube 35 is provided with corrosion resistance, if necessary.
  • a means for imparting corrosion resistance to the outer surface of the injection tube 35 for example, applying an organic solvent or the like having corrosion resistance to the outer surface of the injection tube 35 can be mentioned. In this way, the sealed injection tube 35 may be exposed to the external environment from the heat sink or may not be exposed to the external environment.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a side sectional view illustrating an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to a ninth embodiment of the present invention.
  • the sealed injection pipe 35 extends from one end of the container 33 of the heat pipe 30 extending in a substantially straight line toward the second surface 22.
  • the container 33 has a central portion and the other end extending in the thickness direction of the base portion 20, and the end surface of the one end of the container 33 is exposed from the second surface 22.
  • the sealed injection tube 35 extends from the end surface of one end of the container 33 in a direction perpendicular to the extending direction of the second surface 22, and the entire sealed injection tube 35 extends from the end surface of one end of the container 33. It protrudes from the surface 22.
  • the sealed injection tube 35 is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 9, and the entire sealed injection tube 35 may be located outside the base portion 20. good.
  • the heat sink 9 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 9 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 9, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is facilitated. In addition, since at least a portion of the heat pipe 30 is buried in the heat sink 9, even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, the heat pipe 30 can be arranged with excellent flexibility.
  • the heat pipe 30 in the heat sink 9 has excellent thermal connectivity. Therefore, even in the heat sink 9, even if a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 9, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipe 30, and the heat is diffused over the base portion 20. The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 9 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 9 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • the sealed injection pipe 35 of the heat pipe 30 is provided inward from the peripheral edge 23 of the heat sink 9, so that the substrate on which the heat generating element 100 is mounted is connected to the heat sink 9.
  • a sealed injection tube 35 is located inside the structure. Therefore, the sealed injection tube 35 is not exposed to the external environment of the structure. From the above, even if the heat sink 9 is installed in an external environment where it is exposed to wind and rain, corrosion of the container 33 of the heat pipe 30 and the sealed injection pipe 35 is prevented, so the durability of the heat sink 9 is improved.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a side view illustrating an injection pipe used in a heat pipe provided in a heat sink according to a tenth embodiment of the present invention.
  • the container 33 of the heat pipe 30 has one end extending in the thickness direction of the base portion 20, and the end surface of the one end of the container 33 is connected to the second surface. It was exposed from 22.
  • the container 33 of the heat pipe 30 extends substantially linearly along the extending direction of the base portion 20. , an end surface of one end of the container 33 is exposed from the peripheral edge 23 of the heat sink 80.
  • the sealed injection tube 35 extends from the end surface of one end of the container 33 in a direction parallel to the extending direction of the second surface 22, and the entire sealed injection tube 35 is attached to the heat sink 80. It protrudes from the peripheral edge part 23.
  • the sealed injection tube 35 is provided outward from the peripheral edge 23 of the heat sink 80, and the entire sealed injection tube 35 may be located outside the peripheral edge 23. good.
  • the outer surface of the injection tube 35 is provided with corrosion resistance as necessary.
  • As a means for imparting corrosion resistance to the outer surface of the injection tube 35 for example, applying an organic solvent or the like having corrosion resistance to the outer surface of the injection tube 35 can be mentioned.
  • the heat sink 80 since the base part 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base part 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 80 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 80, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is smoothed. Furthermore, since at least a portion of the heat pipe 30 is buried in the heat sink 80, even if the shield portion is formed on the second surface 22 of the base portion 20, the heat pipe 30 can be placed with great flexibility.
  • the heat pipe 30 in the heat sink 80 has excellent thermal connectivity. Therefore, even in the heat sink 80, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 80, the heat is diffused throughout the base portion 20 by the heat pipe 30, and the heat is diffused over the base portion 20. The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 80 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 80 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of the thermally conductive members of the heat sink according to the eleventh embodiment of the present invention from a planar direction.
  • the heat conductive member 31 extends along the extending direction of the radiation fins 10, but instead of this, as shown in FIG.
  • the heat conductive member 31, which has a substantially linear shape in the longitudinal direction extends at a predetermined angle with respect to the extending direction of the radiation fins 10. Therefore, in the heat sink 81, the heat conductive member 31 does not extend in a direction parallel to the extending direction of the radiation fins 10.
  • the angle of the heat conductive member 31 with respect to the extending direction of the heat dissipating fins 10 is not particularly limited, in the heat sink 81, the heat conductive member 31 extends along a direction substantially perpendicular to the extending direction of the heat dissipating fins 10.
  • the heat pipe 30 may be used as the heat conductive member 31, for example.
  • a plurality of heat pipes 30, 30, 30, . . . are arranged in parallel along the extending direction of the radiation fins 10.
  • the arrangement of the heat conductive member 31 for uniformizing the temperature of the entire base portion 20 can be appropriately selected depending on the position of the heat generating element 100 and the like.
  • the heat sink 81 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 81 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 81, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is smoothed. In addition, since at least a portion of the heat pipe 30 is buried in the heat sink 81, even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, the heat pipe 30 can be arranged with excellent flexibility.
  • the heat pipe 30 has excellent thermal connectivity in the heat sink 81. Therefore, even in the heat sink 81, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 81, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipe 30, and the heat is diffused over the base portion 20. The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 81 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 81 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of thermally conductive members of a heat sink according to the twelfth embodiment of the present invention from a planar direction.
  • the heat conductive member 31 has a substantially linear shape in the longitudinal direction and extends along the extending direction of the radiation fins 10.
  • the shape of the heat conductive member 31 in the longitudinal direction has a bent portion in plan view.
  • the shape of the bent portion is not particularly limited, such as a U-shape, an L-shape, a U-shape, etc. in plan view, but the heat sink 82 has a U-shape for convenience of explanation.
  • the heat conductive member 31 has a central portion 93 that extends substantially linearly along the extending direction of the heat dissipating fins 10, and a center portion 93 extending substantially linearly along the extending direction of the heat dissipating fins 10 at a predetermined angle with respect to the extending direction of the heat dissipating fins 10. It has one end 91 and the other end 92 extending in a shape. In the heat sink 82 , one end 91 and the other end 92 of the heat conductive member 31 extend along a direction substantially perpendicular to the extending direction of the radiation fins 10 . In the heat sink 82 as well, the heat pipe 30 may be used as the heat conductive member 31, for example. Further, in the heat sink 82, a plurality of heat pipes 30, 30, 30, . . . are arranged with their central portions 93 facing each other.
  • the shape of the heat conductive member 31 for uniformizing the temperature of the entire base portion 20 can be appropriately selected depending on the position of the heat generating element 100 and the like.
  • the heat sink 82 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 82 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 82, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is smoothed. In addition, since at least a portion of the heat pipe 30 is buried in the heat sink 82, even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, the heat pipe 30 can be arranged with excellent flexibility.
  • the heat pipe 30 has excellent thermal connectivity in the heat sink 82. Therefore, even in the heat sink 82, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 82, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat pipe 30, The entire body is heat-uniformed, and heat transfer from the base portion 20 to the entire radiation fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 82 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 82 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of radiation fins of a heat sink according to the thirteenth embodiment of the present invention from a planar direction. Further, in FIG. 24, for convenience of explaining the arrangement of the radiation fins, the description of the heat conductive member is omitted.
  • each radiation fin 10 extends in a direction substantially parallel to the second direction L2 of the base portion 20 and substantially orthogonal to the first direction L1.
  • each radiation fin 10 extends substantially linearly.
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are arranged in parallel on the first surface 21 of the base portion 20 at predetermined intervals.
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are arranged in parallel at approximately equal intervals along the second direction L2.
  • a plurality of radiation fins 10, 10, 10, . . . are arranged in parallel along the first direction L1.
  • each radiation fin 10 is arranged to extend upward in the figure as it goes outward from the base portion 20 (for example, from downward to upward in the direction of gravity). It becomes.
  • the radiation fins 10 disposed on the left side of the base portion 20 extend upward in the figure (for example, in the direction of gravity) as they go outward from the base portion 20 (left direction in FIG. 24). (extending from below to above).
  • the radiation fins 10 disposed on the right side of the base part 20 extend upward in the drawing (for example, from below to upward in the direction of gravity) as they go outward from the base part 20 (rightward in FIG. 24). It is arranged to extend (extend).
  • the angle of the extending direction of the radiation fins 10 with respect to the first direction L1 of the base portion 20 is not particularly limited, but may be in the range of 40° to 70°, for example.
  • the heat sink 83 for example, when the cooling air is supplied from below to above in the direction of gravity along the second direction L2, the first surface 21 of the base part 20 is flows outward in direction L1.
  • the extending direction of the radiation fins 10 erected on the first surface 21 is adjusted. can be selected as appropriate.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of radiation fins of a heat sink according to the fourteenth embodiment of the present invention from a planar direction. Further, in FIG. 25, for convenience of explaining the arrangement of the radiation fins, the description of the heat conductive member is omitted.
  • each radiation fin 10 is arranged so as to extend upward in the figure as it goes outward from the base portion 20 (for example, from below in the direction of gravity to upward).
  • the heat sink 84 according to the fourteenth embodiment of the present invention as shown in FIG. The arrangement is such that it extends downward (for example, extends downward from above in the direction of gravity).
  • each radiation fin 10 is arranged in a diagonal direction with respect to the second direction L2 of the base portion 20 and in the first direction L1. It extends diagonally to the
  • the radiation fin 10 disposed on the left side of the base portion 20 extends downward in the figure (for example, in the direction of gravity) as it goes outward from the base portion 20 (left direction in FIG. 25). (extending from above to below). Furthermore, the radiation fins 10 disposed on the right side of the base part 20 extend downward in the drawing (for example, from above to below in the direction of gravity) as they go outward from the base part 20 (rightward in FIG. 25). It is arranged to extend (extend).
  • the angle of the extending direction of the radiation fins 10 with respect to the first direction L1 of the base portion 20 is not particularly limited, but may be in the range of 40° to 70°, for example.
  • the first surface 21 of the base part 20 is flows inward in direction L1.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating the arrangement of radiation fins of a heat sink according to the fifteenth embodiment of the present invention from a planar direction. Further, in FIG. 26, for convenience of explaining the arrangement of the radiation fins, the description of the heat conductive member is omitted.
  • each radiation fin 10 extends in a direction substantially parallel to the second direction L2 of the base portion 20 and substantially orthogonal to the first direction L1.
  • oblique heat dissipation extending in a diagonal direction with respect to the second direction L2 of the base portion 20 is provided. It has fins 10 and parallel radiation fins 10 extending in a direction substantially parallel to the second direction L2 of the base portion 20.
  • the heat sink 85 has a parallel portion extending substantially parallel to the second direction L2 of the base portion 20 and a portion extending obliquely to the second direction L2 of the base portion 20. It has a composite type heat dissipation fin 10 having an oblique portion.
  • the radiation fins 10 arranged above the base part 20 are parallel radiation fins 10, and the radiation fins 10 are parallel to each other, and the radiation fins 10 are arranged below the base part 20 (for example, downward in the direction of gravity).
  • the heat dissipation fins 10 disposed in are oblique heat dissipation fins 10.
  • a parallel portion is located above the base portion 20 (for example, upward in the direction of gravity), and an oblique portion is located below the base portion 20 (for example, downward in the direction of gravity). .
  • the plurality of diagonal heat dissipation fins 10, 10, 10... and the diagonal portions of the plurality of composite heat dissipation fins 10, 10, 10... are arranged in parallel at predetermined intervals.
  • the oblique radiation fins 10 arranged on the left side of the base part 20 and the diagonal parts of the composite radiation fins 10 move downward in the figure as they go outward from the base part 20 (to the left in FIG. 26).
  • the arrangement is such that it extends (for example, extends from above to below in the direction of gravity).
  • the oblique radiation fins 10 arranged on the right side of the base part 20 and the diagonal parts of the composite radiation fins 10 extend downward in the figure as they go outward from the base part 20 (to the right in FIG. 26). (For example, extending from above to below in the direction of gravity).
  • the angle of the extending direction of the diagonal heat dissipation fin 10 and the diagonal portion of the composite heat dissipation fin 10 with respect to the first direction L1 of the base portion 20 is not particularly limited, but may be in the range of 40° to 70°, for example. .
  • the bottom side of the base part 20 (downward in the gravity direction) is The flow flows inward on the first surface 21 of the base portion 20 in the first direction L1 of the base portion 20, and on the upper side of the base portion 20 (upward in the direction of gravity), the flow flows on the first surface 21 of the base portion 20 along the second direction L2. It flows.
  • the heat sinks 83, 84, and 85 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed. Thermal connectivity between the two is improved. Therefore, in the heat sinks 83 , 84 , 85 , even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portions 20 of the heat sinks 83 , 84 , 85 , the heat radiation from the base portion 20 to the radiation fins 10 is Heat transfer is facilitated.
  • the heat sinks 83, 84, and 85 at least a part of the heat conductive member (not shown) is buried, so even if the shield part is formed on the second surface 22 of the base part 20, the heat conduction member (not shown) is buried. It has excellent flexibility in the arrangement of members, and also has excellent thermal connectivity of the heat conductive members in the heat sinks 83, 84, and 85. Therefore, in the heat sinks 83, 84, 85, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sinks 83, 84, 85, the entire base portion 20 is covered by the heat conductive member.
  • the heat sinks 83, 84, and 85 also equalize the thermal load on the entire radiation fin 10, thereby improving the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sinks 83, 84, and 85 also have improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • FIG. 27 is a side sectional view of a heat sink according to the sixteenth embodiment of the present invention.
  • the entire heat conductive member 31 is embedded in the heat sink 1, and the heat conductive member 31 is thermally connected to the heat generating element 100 via the base portion 20.
  • the thermally conductive member 31 is thermally connected to the heating element 100 via a block-shaped member 95 that is separate from the base portion 20. It is connected to the.
  • a block-shaped member 95 is connected to a portion of the heat-conducting member 31 facing the heat-generating body 100 , and the block-shaped member 95 is further thermally connected to the heat-generating body 100 .
  • the heat of the heating element 100 is transferred from the heating element 100 to the block-shaped member 95, and the heat transferred from the heating element 100 to the block-shaped member 95 is transferred from the block-shaped member 95 to the heat conducting member 31. transmitted to.
  • the portion of the heat conductive member 31 to which the block member 95 is not connected is embedded in the heat sink 86 by casting. Therefore, in the portion of the heat conduction member 31 to which the block-shaped member 95 is not connected, the entire outer peripheral surface of the heat conduction member 31 is embedded in the heat sink 86 by casting. Moreover, the block-shaped member 95 is connected to the portion of the heat conduction member 31 that faces the heating element 100, so that the entire heat conduction member 31 is embedded in the heat sink 86.
  • the block-shaped member 95 is thermally connected to the heat conductive member 31 by being fitted into a recess 96 provided in the second surface 22 of the base portion 20 .
  • the block-shaped member 95 may be joined to the heat conductive member 31 as necessary. Examples of the joining means include brazing, soldering, and the like.
  • a portion of the block-shaped member 95 that faces the heating element 100 is located on the same plane as the second surface 22 of the base portion 20 . Therefore, the exposed portion 97 from the base portion 20 , which is the portion of the block-shaped member 95 that faces the heating element 100 , is a flat portion located on the same plane as the second surface 22 . The exposed portion 97 of the block-shaped member 95 comes into contact with the heating element 100, and the block-shaped member 95 is thermally connected to the heating element 100.
  • the block-shaped member 95 may have a convex portion that protrudes from the second surface 22 of the base portion 20 along the thickness direction of the base portion 20.
  • the portion of the block-shaped member 95 that faces the heating element 100 protrudes from the second surface 22 of the base portion 20, and the convex portion of the block-shaped member 95 comes into contact with the heating element 100, so that the block The shaped member 95 may be thermally connected to the heating element 100.
  • the block-shaped member 95 may be a solid member having thermal conductivity. Furthermore, examples of the material of the block-shaped member 95 include metals such as copper and copper alloy.
  • the heat pipe 30 is used as the heat conductive member 31, as in each of the above embodiments.
  • the heat sink 86 since the base portion 20 and the radiation fins 10 are integrally molded, the contact resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is suppressed, and the thermal resistance between the base portion 20 and the radiation fins 10 is reduced. Improved connectivity. Therefore, in the heat sink 86 as well, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 86, heat transfer from the base portion 20 to the radiation fins 10 is smoothed.
  • the heat sink 86 since at least a portion of the heat conductive member 31 is buried, even if the shield portion is formed on the second surface 22 of the base portion 20, the degree of freedom in arranging the heat conductive member 31 is limited. Furthermore, the thermal connectivity of the heat conductive member 31 in the heat sink 86 is excellent. Therefore, even in the heat sink 86, even if a large number of heat generating elements 100 having various calorific values are thermally connected to the base portion 20 of the heat sink 86, the heat is diffused over the entire base portion 20 by the heat conductive member 31, and the heat is diffused throughout the base portion 20.
  • the entire heat dissipating fin 10 is uniformly heated, and heat transfer from the base portion 20 to the entire heat dissipating fin 10 is equalized. Therefore, the heat sink 86 also equalizes the thermal load on the entire radiation fin 10 and improves the fin efficiency of the radiation fin 10. From the above, the heat sink 86 also has improved heat dissipation characteristics even when a large number of heat generating elements 100 having various heat generation amounts are thermally connected.
  • a heat pipe or a vapor chamber which is a heat transport member
  • any member having thermal conductivity can be used without particular limitation.
  • a solid metal (for example, copper) rod or plate member, or a solid graphite rod or plate member may be used.
  • the heat pipe is embedded in the block portion, but instead of this, the entire heat pipe may be embedded in the base portion.
  • a heat sink 87 may be used in which the block portion is not provided and the entire heat pipe 30 is embedded in the base portion 20.
  • the diameter of the heat pipe 30 is smaller than the thickness of the base portion 20.
  • the block portion 60 which is a convex portion of the second surface 22 that protrudes from the second surface 22 of the base portion 20 in the thickness direction of the base portion 20, is located on the second surface 22.
  • the heat sink 88 may also be provided in a recess 90 formed in the second surface 22 such that the block portion 60 provided in the recess 90 does not protrude from the second surface 22 .
  • the heat pipe 30 is embedded in the block portion 60.
  • the recess 90 is a region where the thickness of the base portion 20 is reduced.
  • the block portion 60 provided on the second surface 22 which is a region other than the recess 90 , protrudes further in the thickness direction of the base portion 20 than the block portion 60 provided in the recess 90 . Therefore, even if a plurality of heating elements 100 installed at different heights are to be cooled by the heat sink 88, excellent thermal connectivity is provided to the plurality of heating elements 100.
  • the shape of the base part was a rectangular shape in plan view (viewed from a position facing the heat radiation fins), but the shape of the base part was The shape can be appropriately selected according to the above, and may be a shape having a curved part, a shape having a cutout part, etc. in plan view.
  • the radiation fins extend substantially linearly from one end of the base portion in the second direction to the other end, but the shape of the base portion in the second direction is There is no particular limitation, and instead of this, a shape having a bent portion may be used.
  • the vertical dimension of the sealed injection tube is smaller than the thickness of the base portion, but instead of this, the vertical dimension of the sealed injection tube is larger than the thickness of the base portion.
  • the distal end of the sized and sealed injection tube may protrude from the second surface of the base.
  • the heat sink of the present invention has excellent thermal connectivity between the base part and the radiation fins, and also has excellent flexibility in the arrangement of the heat conductive member. Since it can prevent intrusion and has excellent durability, it is particularly useful in the field of cooling heating elements installed in communication equipment installed outdoors, such as mobile phone base stations.

Abstract

本発明は、第1の面(21)と前記第1の面(21)に対向した第2の面(22)とを有し、前記第2の面(22)に発熱体(100)が熱的に接続されるベース部(20)と、前記ベース部(20)の前記第1の面(21)に立設された放熱フィン(10)と、を備え、前記ベース部(20)と前記放熱フィン(10)が一体成形されているヒートシンク(1)に関し、前記ヒートシンク(1)に、熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設されている。

Description

ヒートシンク
 本発明は、発熱体が熱的に接続されるベース部と放熱フィンを備えたヒートシンクに関し、特に、熱伝導部材が埋設されたヒートシンクに関する。
 所定の空間内に設置された電子部品等の発熱体を冷却する手段として、発熱体が熱的に接続されるベース部に放熱フィンが設けられたヒートシンクが使用される場合がある。また、各種機器の高機能化に伴って機器に搭載されている電子部品等の発熱体の発熱量が増大しており、ヒートシンクの冷却性能を向上させることがますます重要となっている。
 ヒートシンクの冷却性能を向上させるために、ヒートシンクに設けられた放熱フィンのフィン効率を向上させることが必要となる。そこで、ヒートシンクのベース部に、その平面方向に沿ってヒートパイプを設けて、ヒートパイプの熱輸送機能によって、発熱体からの熱を放熱フィンが設けられているベース部の領域全体に輸送することが行われている。発熱体からの熱を、ヒートパイプを用いて放熱フィンが設けられているベース部の領域全体に輸送することで、ベース部を均熱化して放熱フィン全体の熱的負荷を均一化し、放熱フィンのフィン効率を向上させている。
 ヒートシンクのベース部にヒートパイプを設けるにあたっては、ヒートパイプと放熱フィンとの熱的接続性を向上させることが必要である。そこで、ヒートパイプ用のコンテナの少なくとも一部と複数の放熱フィンの一端部とを、放熱フィンがコンテナに対して起立した状態となるようにキャビティの内部に保持し、ついでそのキャビティに溶湯を注入するとともに、その溶湯を凝固させることによって放熱フィンの一端部とコンテナとを一体に鋳包んで連結させたヒートシンクが提案されている(特許文献1)。
 特許文献1では、ヒートパイプのコンテナと放熱フィンの一端部とを、溶湯を凝固させることによって形成されたベース部であるカバーによって一体に鋳包んで、放熱フィンがコンテナに対して起立した状態に連結していることから、放熱フィンとヒートパイプのコンテナとの間の熱的接続性を向上させている。
 一方で、特許文献1では、別体である放熱フィンとカバーとヒートパイプのコンテナとを鋳包んで一体としているので、放熱フィンとカバーとの間には接触抵抗があり、放熱フィンとカバーとの間の熱的接続性、すなわち、カバーから放熱フィンへの熱伝達性に改善の必要性があった。また、特許文献1では、放熱フィンとカバーとの接触抵抗の点から、放熱フィン全体における熱的負荷を均一化して放熱フィンのフィン効率を向上させる点でも問題があった。
 また、例えば、携帯電話基地局には、近年、無線通信量がますます増大していることから、アンテナやアンプ等の比較的発熱量の少ない電子部品とFPGA(Field Programmable Gate Array)等の発熱量の多い電子部品が、多数、複雑に配置された基板が使用されている。前記基板に搭載された多様な発熱量を有する多数の電子部品がヒートシンクに熱的に接続されると、ヒートシンクのベース部の均熱性を保つことが難しくなることにより、放熱フィンへも均等に熱が伝わりにくくなり、放熱フィンのフィン効率が低下することがあった。
 また、電子部品同士の干渉を防止するために、ヒートシンクのベース部の受熱面に電子部品の位置と形状に対応した凹部であるシールド部を形成し、前記シールド部に電子部品を収容することで、基板に搭載された電子部品をシールドする場合がある。ヒートシンクのベース部の受熱面にシールド部が設けられていると、ベース部材にヒートパイプ等の熱伝導部材を設ける際に、シールド部を回避するように熱伝導部材を配置させる必要がある。従って、ベース部の受熱面にシールド部が設けられていると、ヒートパイプ等の熱伝導部材の配置の自由度が低下するので、放熱フィン全体における熱的負荷を均一化して放熱フィンのフィン効率を向上させる点で問題があった。
 特許文献2では、ベースプレート部と多数のフィンと溝とをダイキャストにより一体成型するとともに、ベースプレート部のフィンと反対側の面に形成された溝にヒートパイプを埋設し、ヒートパイプと熱源を密着接触させた構成を有するヒートシンクが提案されている。すなわち、特許文献2では、ヒートシンクは熱源が発生した熱をベースプレート部に拡散し、フィンから放熱するものであり、ベースプレート部とフィンとが一部品として一体形成されることにより、ベースプレート部全体に発熱電子部品からの熱拡散を促進し、局所的な熱集中を防ぎ、ベースプレート部と一体形成されたフィンにより効率的に放熱することを可能にするものである。しかしながら、特許文献2には、放熱フィン全体における熱的負荷を均一化してフィン効率を向上させることについては言及されていない。
特開平11-083361号公報 特開2000-269676号公報
 上記事情に鑑み、本発明は、ベース部と放熱フィンの熱的接続性に優れ、また、熱伝導部材の配置の自由度に優れたヒートシンクを提供することを目的とする。
 本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
 [1]第1の面と前記第1の面に対向した第2の面とを有し、前記第2の面に発熱体が熱的に接続されるベース部と、
 前記ベース部の前記第1の面に立設された放熱フィンと、を備え、
 前記ベース部と前記放熱フィンが一体成形されているヒートシンクであり、
 前記ヒートシンクに、熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設されているヒートシンク。
 [2]前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材が埋設されている[1]に記載のヒートシンク。
 [3]前記熱伝導部材が、前記ベース部に埋設されている[1]に記載のヒートシンク。
 [4]前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部である[2]に記載のヒートシンク。
 [5]前記ブロック部が、前記ベース部の前記第2の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第2の面の凸部である[2]に記載のヒートシンク。
 [6]前記放熱フィンが、前記放熱フィンの高さ方向の先端部と前記ベース部からの立ち上がり開始部である基部とを有し、前記ブロック部が、前記放熱フィンの前記先端部と前記基部との間の中間部に設けられている[2]に記載のヒートシンク。
 [7]前記熱伝導部材が、前記発熱体と熱的に接続される受熱部を有する[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [8]前記熱伝導部材全体が、前記ヒートシンクに埋設されている[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [9]前記熱伝導部材の少なくとも一部領域が、前記ベース部の前記第2の面から露出している露出部を有し、前記露出部が、前記発熱体と直接接触する[1]に記載のヒートシンク。
 [10]前記熱伝導部材の少なくとも一部領域が、前記第2の面の凸部から露出している露出部を有し、前記露出部が、前記発熱体と直接接触する[5]に記載のヒートシンク。
 [11]前記熱伝導部材が、前記ベース部の延在方向に沿って伸延している[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [12]前記熱伝導部材が、前記ベース部の厚さ方向に曲げられた段差部を有し、前記段差部により前記露出部が形成されている[9]または[10]に記載のヒートシンク。
 [13]前記熱伝導部材が、前記ベース部の厚さ方向に突出した突出部を有し、前記突出部により前記露出部が形成されている[9]または[10]に記載のヒートシンク。
 [14]前記熱伝導部材が、ヒートパイプまたはベーパーチャンバである[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [15]前記ヒートシンクが鋳造部材であり、前記熱伝導部材が、鋳包みによって前記ヒートシンクに埋設されている[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 [16]前記ヒートパイプまたは前記ベーパーチャンバの内部に作動流体を注入するために使用された、封止された注入管が、前記ヒートシンクの周縁部よりも内方向に設けられている[14]に記載のヒートシンク。
 [17]前記ヒートパイプが、扁平加工された扁平型ヒートパイプである[14]に記載のヒートシンク。
 [18]前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設され、前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部であり、前記ブロック部に、前記ブロック部以外の前記第1の面に立設された前記放熱フィンよりも低い前記放熱フィンが立設されている[1]に記載のヒートシンク。
 [19]前記熱伝導部材の長手方向の形状は、平面視にて曲げ部を有する形状である[1]に記載のヒートシンク。
 [20]前記ベース部が、第1の方向と第1の方向に直交した第2の方向とを有し、前記放熱フィンが、前記ベース部の第2の方向に対して斜め方向、且つ第1の方向に対して斜め方向に延在している[1]乃至[6]のいずれか1つに記載のヒートシンク。
 本発明のヒートシンクの態様では、ヒートシンクは、発熱体が熱的に接続されるベース部と、熱交換手段である放熱フィンと、熱伝導部材と、を備えている。また、本発明のヒートシンクの態様では、ベース部と放熱フィンが一体成形されているので、ベース部と放熱フィンは一体の部材であり、ベース部と放熱フィンの間に境界部は形成されていない。
 また、本発明のヒートシンクの態様では、ヒートシンクに、熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設されているので、熱伝導部材の少なくとも一部領域の外周面はベース部の表面から露出していない。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、第1の面と前記第1の面に対向した第2の面とを有し、前記第2の面に発熱体が熱的に接続されるベース部と、前記ベース部の前記第1の面に立設された放熱フィンと、を備え、前記ベース部と前記放熱フィンが一体成形されているので、前記ベース部と前記放熱フィンとの間の接触抵抗が抑制されて、前記ベース部と前記放熱フィンとの間の熱的接続性が向上する。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、ヒートシンクに熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設されているので、ヒートシンクにおける熱伝導部材の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンクにおける熱伝導部材の熱的接続性に優れている。従って、本発明のヒートシンクの態様によれば、多様な発熱量を有する多数の電子部品がヒートシンクに熱的に接続されても、ヒートシンクのベース部の均熱性を保つことができ、放熱フィン全体においてベース部からの熱伝達が均等化されることから、ベース部から放熱フィンへの熱伝達が円滑化され、また、放熱フィン全体における熱的負荷を均一化する。従って、本発明のヒートシンクでは、放熱フィンのフィン効率を向上させるので、ヒートシンクの放熱特性が向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材が埋設されていることにより、熱伝導部材の埋設部位を確実に確保することができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記熱伝導部材が、前記ベース部に埋設されていることにより、熱伝導部材の熱伝導機能によってベース部全体が円滑に均熱化されて放熱フィン全体においてベース部からの熱伝達が均等化されるので、放熱フィン全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィンのフィン効率をさらに向上させることができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部であることにより、熱伝導部材の熱伝導機能によってベース部全体が確実に均熱化されて放熱フィン全体においてベース部からの熱伝達が確実に均等化される。従って、放熱フィン全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィンのフィン効率をさらに向上させることができ、また、放熱フィンの熱交換機能を確実に向上させることができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ブロック部が前記放熱フィンの前記先端部と前記基部との間の中間部に設けられていることにより、熱伝導部材の熱伝導機能によって放熱フィン全体が確実に均熱化されるので、放熱フィンのフィン効率を確実に向上させることができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記熱伝導部材全体が前記ヒートシンクに埋設されていることにより、ヒートシンクにおける熱伝導部材の熱的接続性がさらに向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記熱伝導部材の少なくとも一部領域が前記ベース部の前記第2の面から露出している露出部を有し、前記露出部が前記発熱体と直接接触することにより、発熱体と熱伝導部材との間の熱的接続性がさらに向上するので、ヒートシンクの放熱特性がさらに向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記熱伝導部材がヒートパイプまたはベーパーチャンバであることにより、熱伝導部材は熱輸送特性を備えているので、放熱フィン全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィンのフィン効率をさらに向上させることができる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ヒートシンクが鋳造部材であり、前記熱伝導部材が鋳包みによって前記ヒートシンクに埋設されていることにより、ヒートシンクにおける熱伝導部材の熱的接続性がさらに向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ヒートパイプまたは前記ベーパーチャンバの封止された注入管が前記ヒートシンクの周縁部よりも内方向に設けられていることにより、ヒートシンクが風雨等に曝される外部環境に設置されてもヒートパイプまたはベーパーチャンバの腐食が防止されるので、ヒートシンクの耐久性が向上する。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ヒートパイプが扁平型ヒートパイプであることにより、ヒートシンクの小型化に寄与できる。
 本発明のヒートシンクの態様によれば、前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設され、前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部であり、前記ブロック部に、前記ブロック部以外の前記第1の面に立設された前記放熱フィンよりも低い前記放熱フィンが立設されていることにより、熱伝導部材が存在するブロック部の放熱フィンにて放熱しきれない熱が、熱伝導部材の存在しない部位、すなわち、ブロック部以外の部位に立設された高い放熱フィン、すなわち、フィン面積が大きい放熱フィンに伝達されるため、放熱フィン全体における熱的負荷を均一化してフィン効率をさらに向上させることができる。
本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクを説明する斜視図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの構造を説明する説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの図3におけるA-A線の側面断面図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面断面図である。 本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの使用方法例を示す説明図である。 本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクを説明する底面方向からの斜視図である。 本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクに使用されるヒートパイプの説明図である。 本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクを説明する底面方向からの斜視図である。 本発明の第8実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。 本発明の第9実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。 本発明の第9実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面断面図である。 本発明の第10実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。 本発明の第10実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面図である。 本発明の第11実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第12実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第13実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第14実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第15実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。 本発明の第16実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の他の実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。 本発明の他の実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。
 以下に、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。なお、図1は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクを説明する斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの構造を説明する説明図である。図3は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。図4は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの図3におけるA-A線の側面断面図である。
 図1、2に示すように、第1実施形態例に係るヒートシンク1は、平板状のベース部20と、ベース部20の表面に設けられた複数の放熱フィン10、10、10・・・と、を備えている。ベース部20は、第1の面21と第1の面21に対向した第2の面22とを有している。ベース部20の第2の面22上に、発熱体100が熱的に接続される。ベース部20の第1の面21上には、複数の放熱フィン10、10、10・・・が立設されている。
 ベース部20は、第1の方向L1と第1の方向L1に直交した第2の方向L2とを有する板状部位である。ベース部20の形状は、特に限定されないが、ヒートシンク1では、説明の便宜上、平面視(放熱フィン10と対向した位置から視認した状態)にて四角形状としている。発熱体100が、ベース部20の第2の面22と当接することで、ベース部20は発熱体100と熱的に接続される。従って、ベース部20の第2の面22は、受熱面として機能する。
 板状である複数の放熱フィン10、10、10・・・が、ベース部20上に立設されている。放熱フィン10は、ベース部20の第1の面21上に、第1の面21の延在方向に対して所定の角度にて立設されている。ヒートシンク1では、放熱フィン10は、第1の面21の延在方向に対して略垂直方向に立設されている。また、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端まで延在している。ヒートシンク1では、説明の便宜上、放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端まで略直線状に延在している。それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2に対して略平行方向、第1の方向L1に対して略直交方向に延在している。また、放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端まで略同じ高さとなっている。
 複数の放熱フィン10、10、10・・・が、ベース部20の第1の面21上に、所定間隔にて並列配置されて、放熱フィン群11を形成している。ヒートシンク1では、ベース部20の第1の方向L1の一端から他端にわたって複数の放熱フィン10、10、10・・・が並列配置されて、放熱フィン群11を形成している。複数の放熱フィン10、10、10・・・のフィンピッチは、特に限定されず、ヒートシンク1では、放熱フィン群11全体にわたって、複数の放熱フィン10、10、10・・・が略等間隔に並列配置されている。
 ヒートシンク1では、ベース部20と複数の放熱フィン10、10、10・・・が一体成形されている。すなわち、ベース部20と複数の放熱フィン10、10、10・・・を複合化することで、複数の放熱フィン10、10、10・・・がベース部20上に立設されている態様ではない。従って、ベース部20と複数の放熱フィン10、10、10・・・は一体の部材であり、ベース部20と複数の放熱フィン10、10、10・・・との間には、接合部、接着部、継ぎ目等の境界部は形成されていない。
 放熱フィン10は、ベース部20の第2の面22上には設けられていない。従って、放熱フィン10は、ベース部20の片面に設けられている。放熱フィン10は、薄い平板状の部位であり、主表面12と側面13を有している。放熱フィン10は、主に、主表面12が放熱フィン10の放熱に寄与する。側面13の幅が、放熱フィン10の厚さを構成する。
 ベース部20と複数の放熱フィン10、10、10・・・は一体成形されているので、放熱フィン10の材質とベース部20の材質は同じである。放熱フィン10とベース部20の材質は、特に限定されず、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等を挙げることができる。
 図2、3、4に示すように、ヒートシンク1には、熱伝導部材31の少なくとも一部分が埋設されている。ヒートシンク1では、ベース部20の延在方向に延在した、ブロック状の部位であるブロック部40を有し、ブロック部40に熱伝導部材31が埋設されており、熱伝導部材31の少なくとも一部分が埋設されていればよい。ヒートシンク1では、ブロック部40は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって延在している。また、説明の便宜上、ブロック部40は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって略直線状に延在している。従って、ブロック部40は、放熱フィン10の延在方向に沿って延在している。
 ヒートシンク1では、ブロック部40は、ベース部20の第1の面21からベース部20の厚さ方向へ突出した第1の面21の凸部である。放熱フィン群11を構成する放熱フィン10は、ブロック部40上にも立設されている。ブロック部40は、ベース部20及び複数の放熱フィン10、10、10・・・と一体成形されている。従って、ブロック部40は、第1の面21と連続して形成されており、ブロック部40と第1の面21との間には、接合部、接着部、継ぎ目等の境界部は形成されていない。また、ブロック部40に、ブロック部40以外の第1の面21に立設された放熱フィン10よりも低い放熱フィン10が立設されている。
 ベース部20の第2の面22には複数の発熱体100、100、100・・・が熱的に接続されていることから、第1の面21の凸部であるブロック部40は、ベース部20の第1の方向L1の一端から他端にわたって複数設けられている。複数のブロック部40、40、40・・・は、所定の間隔にて並列に位置されている。
 ブロック部40がベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって延在していることに対応して、熱伝導部材31は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって伸延している。また、ブロック部40がベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって略直線状に延在していることに対応して、熱伝導部材31は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって略直線状に伸延している。従って、熱伝導部材31は、ベース部20の延在方向に沿って伸延している。また、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に沿って伸延している。すなわち、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に対して略平行方向に伸延している。また、第1の面21の凸部である複数のブロック部40、40、40・・・のそれぞれに、熱伝導部材31が設けられている。従って、複数のブロック部40、40、40・・・が、ベース部20の第1の方向L1の一端から他端にわたって、所定の間隔にて並列に位置されていることに対応して、複数の熱伝導部材31、31、31・・・が、ベース部20の第1の方向L1の一端から他端にわたって、所定の間隔にて並列に位置されている。上記から、複数の熱伝導部材31、31、31・・・が、ベース部20の第1の方向L1方向に沿って、熱伝導部材31の外周面を対向させた状態で並列配置されている。
 図3、4に示すように、ヒートシンク1では、熱伝導部材31全体が、ヒートシンク1に埋設されている。具体的には、熱伝導部材31全体が、ブロック部40に埋設されている。従って、熱伝導部材31の外面は、ブロック部40から露出していない。すなわち、熱伝導部材31の外面は、ベース部20の外面から露出しておらず、ヒートシンク1の外面からも露出していない。
 熱伝導部材31は、発熱体100と熱的に接続される受熱部32を有している。また、熱伝導部材31は、受熱部32以外の部位34を有している。熱伝導部材31は、受熱部32にて発熱体100から受熱すると、熱伝導部材31の伸延方向に沿って発熱体100からの熱を受熱部32から受熱部32以外の部位34へ伝導する。なお、熱伝導部材31が、複数の発熱体100、100、100・・・と熱的に接続される場合には、複数の発熱体100、100、100・・・のうち、発熱量の多い発熱体100と熱的に接続される部位が受熱部32として機能する。
 ヒートシンク1では、熱伝導部材31として熱輸送部材であるヒートパイプ30が設けられている。ヒートパイプ30は、一方の端部と他方の端部が封止された管形状のコンテナ33と、コンテナ33に収容された毛細管力を有するウィック構造体(図示せず)と、コンテナ33の内部空間に封入された水等の作動流体(図示せず)と、を有する。コンテナ33は、その内部空間が密閉された管材である。また、コンテナ33の内部空間は、脱気処理により減圧されている。ヒートパイプ30は、受熱部32は蒸発部として機能し、受熱部32以外の部位34は凝縮部として機能する。
 コンテナ33の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状は、円形状、楕円形状、扁平形状、矩形状等、特に限定されないが、ヒートシンク1では、円形状となっている。
 ヒートシンク1は鋳造部材であり、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)が、鋳包みによってヒートシンク1に埋設されている。ヒートパイプ30がヒートシンク1のブロック部40と一体に鋳包まれて、ヒートパイプ30が第1の面21の凸部であるブロック部40に埋設、固定されている。上記から、ヒートパイプ30は、ベース部20にはんだ接合にて固定されている必要はない。従って、ヒートパイプ30のコンテナ33の外面に、別途、はんだ接合に必要なメッキ層を形成する必要はない。
 ヒートパイプ30のコンテナ33の材料は、ベース部20の材料と同じでもよく、異なっていてもよい。ヒートパイプ30のコンテナ33の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス等を挙げることができる。
 次に、ヒートパイプ30の内部へ作動流体を注入するために使用される注入管について説明する。図5は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。図6は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面断面図である。
 ヒートパイプ30は、コンテナ33の内部空間を減圧処理後、コンテナ33の内部空間と連通し且つコンテナ33から伸延している注入管から、コンテナ33の内部空間へ作動流体を注入し、作動流体の注入後に注入管の所定部を封止して、作動流体をコンテナ33の内部空間に封入することで、作製する。図5、6に示すように、ヒートパイプ30の内部に作動流体を注入するために使用された、封止された注入管35が、ヒートシンク1の周縁部23よりも内方向に設けられている。従って、封止された注入管35は、ヒートシンク1の周縁部23から外方向へ突出した態様とはなっていない。
 ヒートシンク1では、封止された注入管35は、ヒートパイプ30の伸延方向に対して鉛直方向へ伸延していることで、ヒートシンク1の周縁部23よりも内方向に設けられている。ヒートシンク1では、封止された注入管35は、ヒートパイプ30のコンテナ33から第2の面22方向へ伸延している。なお、ヒートシンク1では、封止された注入管35の鉛直方向の寸法は、ベース部20の厚さよりも小さい寸法となっている。従って、ヒートシンク1が、冷却対象である発熱体100が搭載された基板に接続されると、封止された注入管35は、ヒートシンク1に発熱体100が搭載された基板が接続された構造体の内部に位置することとなり、前記構造体の外部環境に露出していない態様となる。なお、注入管35の取り付け位置は、特に限定されないが、ヒートシンク1では、封止された注入管35は、コンテナ33の一方の端部に設けられている。また、コンテナ33の一方の端部に設けられている、封止された注入管35の形状は、L字状となっている。
 次に、ヒートシンク1の使用方法例について説明をする。図7は、本発明の第1実施形態例に係るヒートシンクの使用方法例を示す説明図である。
 図7に示すように、筐体102に基板101が格納されており、基板101に搭載された様々な発熱量を有する多数の発熱体100、100、100・・・をヒートシンク1のベース部20に熱的に接続することで、ヒートシンク1は、多数の発熱体100、100、100・・・を冷却することができる。図7では、基板101は重力方向に沿って延在していることに対応して、ヒートシンク1のベース部20が重力方向に沿って延在し、放熱フィン10が重力方向に沿って延在するように、ヒートシンク1を設置している。ベース部20の受熱面は、多数の発熱体100、100、100・・・の位置と形状に対応した凹部であるシールド部が形成されており、シールド部に発熱体100を収容することで、基板101に搭載された発熱体100を電磁的にシールドし、また、発熱体100をベース部20の受熱面に熱的に接続する。
 多数の発熱体100、100、100・・・がベース部20の受熱面に熱的に接続されると、多数の発熱体100、100、100・・・からの熱がベース部20へ伝達される。このとき、多数の発熱体100、100、100・・・は、その機能によって、異なる発熱量を有し、また、多数の発熱体100、100、100・・・は、その機能によって、基板101の所定の部位に配置されているので、多数の発熱体100、100、100・・・からの熱がベース部20へ伝達されると、ベース部20の部位によって受熱量が相違する。一方で、第1の面21の凸部であるブロック部40に埋設されているヒートパイプ30は、ベース部20を介して発熱体100と熱的に接続される受熱部32を有している。従って、ヒートパイプ30は、その熱輸送機能によって、発熱体100からの熱を受熱部32である蒸発部から受熱部32以外の部位34である凝縮部へ輸送することで、発熱体100からベース部20へ伝達された熱は、ベース部20全体にわたって拡散していく。ベース部20を拡散していった熱は、ベース部20から放熱フィン10へ伝達され、放熱フィン10へ伝達された熱は、放熱フィン10の熱交換作用によってヒートシンク1の外部へ放出される。なお、放熱フィン10の熱交換作用を促進する冷却風は、送風ファン等の強制冷却手段を用いずとも、例えば、自然対流により、重力方向下方から上方へ向かって発生する。また、必要に応じて、放熱フィン10の熱交換作用を促進させるために、強制冷却手段を用いてもよい。
 様々な発熱量を有する多数の発熱体100、100、100・・・が搭載された基板101としては、例えば、携帯電話用の基地局に設置される基板等が挙げられる。また、携帯電話用の基地局としては、鉄塔の先端部に取り付けられる基地局が挙げられる。
 次に、ヒートシンク1の製造方法例について説明する。先ず、ヒートシンク1の形状に対応した金型を用意する。次に、ヒートパイプ30となる、注入管35を有するコンテナ33を、金型の所定の位置に配置する。このとき、コンテナ33の内部空間は、予め、脱気処理をして減圧状態としておく。次に、金型に溶融金属を圧入してヒートシンク1と注入管35を有するコンテナ33を一体化して、注入管35を有するコンテナ33をヒートシンク1に鋳包みによって埋設する。次に、注入管35を介してコンテナ33の内部空間へ水等の作動流体を注入後、注入管35を封止することで、ヒートパイプ30が埋設されたヒートシンク1を得ることができる。その後、必要に応じて、ベース部20の第2の面22に所望のシールド部を形成する。
 ヒートシンク1では、第1の面21と第1の面21に対向した第2の面22とを有し、第2の面22に発熱体100が熱的に接続されるベース部20と、ベース部20の第1の面21に立設された放熱フィン10と、を備え、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク1では、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク1のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク1では、第1の面21の凸部であるブロック部40に熱伝導部材31(ヒートシンク1では、ヒートパイプ30)の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク1における熱伝導部材31(ヒートパイプ30)の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク1では、様々な発熱量を有する多数の発熱体(例えば、電子部品)100がヒートシンク1のベース部20に熱的に接続されても、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されることから、ヒートシンク1のベース部20の均熱性を保つことができ、放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク1では、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク1では、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 また、ヒートシンク1では、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されていることから、ヒートシンク1が屋外に設置されてもベース部20と放熱フィン10との間に雨水や埃等が侵入することを防止できるので、優れた耐久性を有する。
 特に、ヒートシンク1では、ベース部20の延在方向に延在したブロック部40を有し、ブロック部40に熱伝導部材31(ヒートパイプ30)が埋設されていることにより、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)の埋設部位を確実に確保することができる。
 特に、ヒートシンク1では、ブロック部40が、ベース部20の第1の面21からベース部20の厚さ方向へ突出した第1の面21の凸部であることにより、熱伝導部材31の熱伝導機能(ヒートパイプ30の熱輸送機能)によってベース部20全体が確実に均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が確実に均等化される。従って、ヒートシンク1では、放熱フィン10全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィン10のフィン効率をさらに向上させることができ、また、放熱フィン10の熱交換機能を確実に向上させることができる。
 特に、ヒートシンク1では、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)全体がヒートシンク1に埋設されていることにより、ヒートシンク1における熱伝導部材31(ヒートパイプ30)の熱的接続性がさらに向上する。
 特に、ヒートシンク1では、熱伝導部材31としてヒートパイプ30が使用されていることにより、熱伝導部材31は優れた熱輸送特性を備えているので、放熱フィン10全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィン10のフィン効率をさらに向上させることができる。
 特に、ヒートシンク1では、ヒートシンク1が鋳造部材であり、熱伝導部材31(ヒートパイプ30)が鋳包みによってヒートシンク1に埋設されていることにより、ヒートシンク1における熱伝導部材31(ヒートパイプ30)の熱的接続性がさらに向上する。
 特に、ヒートシンク1では、ヒートパイプ30の封止された注入管35がヒートシンク1の周縁部23よりも内方向に設けられていることにより、ヒートシンク1が風雨等に曝される外部環境に設置されてもヒートパイプ30の腐食が防止されるので、ヒートシンク1の耐久性が向上する。
 特に、ヒートシンク1では、ヒートパイプ30が扁平型ヒートパイプであることにより、ヒートシンク1の小型化に寄与できる。
 次に、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第2実施形態例に係るヒートシンクは、第1実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図8は、本発明の第2実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、ヒートパイプ30のコンテナ33の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状は、円形状となっていたが、それに代えて、図8に示すように、第2実施形態例に係るヒートシンク2では、ヒートパイプ30のコンテナ33の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状は、扁平形状となっている。ヒートシンク2では、ヒートパイプ30は、コンテナ33が扁平加工された扁平型ヒートパイプである。
 このように、本発明のヒートシンクでは、ヒートパイプ30のコンテナ33の径方向の形状は、特に限定されず、ヒートシンクの使用条件等に応じて、適宜、選択可能である。
 ヒートシンク2でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク2でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク2のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク2でも、第1の面21の凸部であるブロック部40にヒートパイプ30の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク2におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク2でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク2のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク2でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク2でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第3実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第2実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第2実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図9は、本発明の第3実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。
 第1~第2実施形態例に係るヒートシンク1、2では、ヒートパイプ30が埋設されているブロック部40は第1の面21の凸部であったが、それに代えて、図9に示すように、第3実施形態例に係るヒートシンク3では、放熱フィン10が、放熱フィン10の高さ方向の先端部15とベース部20からの立ち上がり開始部である基部16とを有し、ヒートパイプ30が埋設されているブロック部40が、放熱フィン10の先端部15と基部16との間の中間部17に設けられている。ヒートシンク3では、それぞれのブロック部40は、複数の放熱フィン10、10、10・・・に跨がって形成されている。
 ヒートシンク3では、ヒートパイプ30が埋設されているブロック部40が放熱フィン10の先端部15と基部16との間の中間部17に設けられていることにより、ヒートパイプ30の熱輸送機能によって放熱フィン10全体が確実に均熱化される。ヒートシンク3では、複数の放熱フィン10、10、10・・・には、ブロック部40が設けられている放熱フィン10と、ブロック部40が設けられていない放熱フィン10が存在する。複数の放熱フィン10、10、10・・・のうち、発熱体100の配置状況や発熱体100の発熱量に応じて、放熱フィン10全体にわたっての均熱化が難しい放熱フィン10にブロック部40が設けられている。
 ヒートシンク3でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。また、ヒートパイプ30が埋設されているブロック部40が放熱フィン10の中間部17に設けられているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク3におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク3でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク3のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によって放熱フィン10全体が確実に均熱化されることから、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させることができる。上記から、ヒートシンク3でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第4実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第3実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第3実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図10は、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。図11は、本発明の第4実施形態例に係るヒートシンクを説明する底面方向からの斜視図である。
 第1~第3実施形態例に係るヒートシンク1、2、3では、熱伝導部材としてヒートパイプ30が使用されていたが、これに代えて、図10、11に示すように、第4実施形態例に係るヒートシンク4では、熱伝導部材として、熱輸送部材であるベーパーチャンバ50が使用されている。
 ベーパーチャンバ50は、一方の板状体と他方の板状体を有する積層体の周縁部が封止された平面型のコンテナ53と、コンテナ53に収容された毛細管力を有するウィック構造体(図示せず)と、コンテナ53の内部空間に封入された水等の作動流体(図示せず)と、を有する。薄板形状であるコンテナ53は、その内部空間が密閉された部材である。また、コンテナ53の内部空間は、脱気処理により減圧されている。ベーパーチャンバ50は、受熱部は蒸発部として機能し、受熱部以外の部位は凝縮部として機能する。
 ベーパーチャンバ50のコンテナ53の材料は、ベース部20の材料と同じでもよく、異なっていてもよい。ベーパーチャンバ50のコンテナ53の材料としては、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ステンレス等を挙げることができる。
 また、ヒートシンク4でも、ベーパーチャンバ50の内部に作動流体を注入するために使用された、封止された注入管(図示せず)が、ヒートシンク4の周縁部よりも内方向に設けられている。また、ヒートシンク4でも、封止された注入管は、ベーパーチャンバ50の延在方向に対して鉛直方向へ伸延していることで、ヒートシンク4の周縁部よりも内方向に設けられている。
 また、第1~第3実施形態例に係るヒートシンク1、2、3では、ヒートパイプ30が埋設されているブロック部40が設けられていたが、これに代えて、図10、11に示すように、第4実施形態例に係るヒートシンク4では、熱伝導部材であるベーパーチャンバ50が、ベース部20に埋設されている。従って、ヒートシンク4では、熱伝導部材を埋設するためのブロック部は形成されていない。ヒートシンク4は、鋳造部材であり、ベーパーチャンバ50が、鋳包みによってヒートシンク4に埋設されている。ベーパーチャンバ50がヒートシンク4のベース部20と一体に鋳包まれて、ベーパーチャンバ50がベース部20に埋設、固定されている。
 また、第1~第3実施形態例に係るヒートシンク1、2、3では、熱輸送部材であるヒートパイプ30全体が、ブロック部40に埋設されていたが、これに代えて、図10、11に示すように、第4実施形態例に係るヒートシンク4では、ベーパーチャンバ50の少なくとも一部領域が、ベース部20の第2の面22から露出している露出部51を有し、露出部51が、発熱体100と直接接触する態様となっている。
 ヒートシンク4では、ベーパーチャンバ50が、ベース部20の厚さ方向に突出した突出部52を有し、突出部52により露出部51が形成されている。具体的には、突出部52の平坦面となっている先端が、露出部51となっている。ヒートシンク4では、コンテナ53の一部領域に凸部である突出部52が形成され、コンテナ53の一部領域がベース部20の第2の面22から露出している。突出部52の内部は空間であり、コンテナ53の内部空間と連通している。ベーパーチャンバ50に形成される突出部52の個数は、一つでも複数でもよく、ヒートシンク4では、複数(2個)設けられている。
 ヒートシンク4でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク4でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク4のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク4では、ベース部20に薄板状のベーパーチャンバ50が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ベーパーチャンバ50の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク4におけるベーパーチャンバ50の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク4でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク4のベース部20に熱的に接続されても、ベーパーチャンバ50の熱輸送特性によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク4でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク4でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 特に、ヒートシンク4では、熱伝導部材であるベーパーチャンバ50が、ベース部20に埋設されていることにより、ベーパーチャンバ50の熱輸送機能によってベース部20全体が円滑に均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化されるので、放熱フィン10全体における熱的負荷をさらに均一化して放熱フィン10のフィン効率をさらに向上させることができる。
 特に、ヒートシンク4では、ベーパーチャンバ50の一部領域がベース部20の第2の面22から露出している露出部51を有し、露出部51が発熱体100と直接接触することが可能であることにより、発熱体100とベーパーチャンバ50との間の熱的接続性がさらに向上するので、ヒートシンク4の放熱特性がさらに向上する。
 次に、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第5実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第4実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第4実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図12は、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。図13は、本発明の第5実施形態例に係るヒートシンクに使用されるヒートパイプの説明図である。
 上記した第1、第2実施形態例に係るヒートシンク1、2では、第1の面21の凸部であるブロック部40がベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって略直線状に延在していることに対応して、ヒートパイプ30は、ベース部20の第2の方向L2の一端から他端へ向かって略直線状に伸延していた。これに代えて、図12、13に示すように、第5実施形態例に係るヒートシンク5では、熱伝導部材であるヒートパイプ70が、ベース部20の厚さ方向に曲げられた段差部62を有しており、段差部62によって、ベース部20の第2の面22から露出している、ヒートパイプ70の露出部61が形成されている。ヒートシンク5では、段差部62は、ヒートパイプ70の長手方向の中央部73に形成されている。ヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72には、段差部は形成されておらず、ヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72は、略直線状に伸延している。
 また、ヒートシンク5では、第1の面21の凸部であるブロック部40に加えて、さらに、ベース部20の第2の面22からベース部20の厚さ方向へ突出した第2の面22の凸部であるブロック部60が設けられている。ヒートパイプ70のうち、ヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72は、第1の面21の凸部であるブロック部40に埋設され、ヒートパイプ70の長手方向の中央部73に位置する段差部62は、第2の面22の凸部であるブロック部60に埋設されている。ヒートパイプ70の一方の端部71から中央部73へ向かうに従って、ヒートパイプ70は、第1の面21の凸部であるブロック部40から第2の面22の凸部であるブロック部60へ向かって伸延する。また、ヒートパイプ70の中央部73から他方の端部72へ向かうに従って、ヒートパイプ70は、第2の面22の凸部であるブロック部60から第1の面21の凸部であるブロック部40へ向かって伸延する。従って、ヒートパイプ70の中央部73の領域が、第2の面22の凸部(ブロック部60)から露出している露出部61を有し、露出部61が、発熱体100と直接接触する。
 段差部62の段差の程度は、ヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72が埋設されている部位の第2の面22に対する高さに応じて、適宜選択可能である。従って、ブロック部60を設けずに、ヒートパイプ70の中央部73の領域が、第2の面22から露出している露出部61を有し、露出部61が、発熱体100と直接接触してもよい。
 ヒートシンク5では、段差部62によって露出部61が形成されているヒートパイプ70と、第1の面21の凸部であるブロック部40に埋設されており露出部が形成されていない、略直線状に伸延しているヒートパイプ30が設けられている。ヒートシンク5では、ヒートパイプ70の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状は、円形となっている。また、ヒートパイプ30の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状も、円形となっている。
 ヒートシンク5でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。また、ヒートシンク5でも、第1の面21の凸部であるブロック部40にヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ70の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク5におけるヒートパイプ30、70の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク5でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク5のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30、70によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク5でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。
 特に、ヒートシンク5では、ヒートパイプ70の一部領域がベース部20の第2の面22から露出している露出部61を有し、露出部61が発熱体100と直接接触することが可能であることにより、発熱体100とヒートパイプ70との間の熱的接続性がさらに向上するので、ヒートシンク5の放熱特性がさらに向上する。
 次に、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第6実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第5実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第5実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図14は、本発明の第6実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。
 第5実施形態例に係るヒートシンク5では、ヒートパイプ30、70の長手方向に対して直交方向(径方向)の形状は円形であったが、これに代えて、図14に示すように、第6実施形態例に係るヒートシンク6では、長手方向の中央部73に段差部62を有するヒートパイプ70の径方向の形状は扁平形状であり、段差部を有さず略直線状に伸延しているヒートパイプ30の径方向の形状は扁平形状となっている。従って、ヒートパイプ30、70は、いずれも、コンテナが扁平加工された扁平型ヒートパイプである。
 このように、本発明のヒートシンクでは、段差部62を有するヒートパイプ70の径方向の形状は、特に限定されず、ヒートシンクの使用条件等に応じて、適宜、選択可能である。
 ヒートシンク6でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。また、ヒートシンク6でも、第1の面21の凸部であるブロック部40にヒートパイプ70の一方の端部71と他方の端部72が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ70の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク6におけるヒートパイプ30、70の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク6でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク6のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30、70によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク6でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。
 次に、本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第7実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第6実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第6実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図15は、本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。図16は、本発明の第7実施形態例に係るヒートシンクを説明する底面方向からの斜視図である。
 第4実施形態例に係るヒートシンク4では、ベーパーチャンバ50の一部領域が、ベース部20の厚さ方向に突出した突出部52を有し、突出部52により露出部51が形成されていたが、図15、16に示すように、第7実施形態例に係るヒートシンク7では、ベーパーチャンバ50は突出部を有しておらず、ベーパーチャンバ50全体が平坦な形状となっている。従って、ヒートシンク7では、ベーパーチャンバ50には、露出部が形成されていない。
 ヒートシンク7では、ベーパーチャンバ50全体が、ベース部20に埋設されている。従って、ヒートシンク7では、熱伝導部材を埋設するためのブロック部は形成されていない。上記から、ヒートシンク7では、ベーパーチャンバ50は、発熱体100に直接接触する態様ではない。
 ヒートシンク7でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。また、ヒートシンク7では、ベース部20に薄板状のベーパーチャンバ50が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ベーパーチャンバ50の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク7におけるベーパーチャンバ50の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク7でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク7のベース部20に熱的に接続されても、ベーパーチャンバ50によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク7でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。
 次に、本発明の第8実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第8実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第7実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第7実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図17は、本発明の第8実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、ヒートパイプ30の内部に作動流体を注入するために使用された、封止された注入管35が、ヒートシンク1の周縁部23よりも内方向に設けられていたが、これに代えて、図17に示すように、第8実施形態例に係るヒートシンク8では、封止された注入管35が、ヒートシンク1の周縁部23よりも外方向に伸延している。従って、封止された注入管35は、ヒートシンク1の周縁部23から外方向へ突出した態様となっている。
 また、第1実施形態例に係るヒートシンク1では、封止された注入管35の鉛直方向の寸法は、ベース部20の厚さよりも小さい寸法となっていたが、これに代えて、図17に示すように、第8実施形態例に係るヒートシンク8では、封止された注入管35の鉛直方向の寸法は、ベース部20の厚さよりも大きい寸法となっている。ヒートシンク8では、封止された注入管35は、ヒートパイプ30のコンテナ33からベース部20の第2の面22方向へ伸延し、第2の面22の位置からベース部20の厚さ方向に突出している。
 ヒートシンク8では、封止された注入管35の先端部は外部環境に露出する可能性があるので、必要に応じて、注入管35の外面に耐食性を付与させる。注入管35の外面に耐食性を付与させる手段としては、例えば、耐食性を有する有機溶剤等を注入管35の外面に塗布することが挙げられる。このように、封止された注入管35は、ヒートシンクから外部環境に露出する態様としても、外部環境に露出しない態様としてもよい。
 次に、本発明の第9実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第9実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第8実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第8実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図18は、本発明の第9実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。図19は、本発明の第9実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面断面図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、封止された注入管35は、略直線状に伸延しているヒートパイプ30のコンテナ33の一方の端部から第2の面22方向へ伸延していたが、これに代えて、図18、19に示すように、第9実施形態例に係るヒートシンク9では、ヒートパイプ30のコンテナ33は、ベース部20の延在方向に沿って略直線状に伸延している中央部及び他方の端部とベース部20の厚さ方向に伸延した一方の端部とを有し、コンテナ33の一方の端部の端面は第2の面22から露出している。封止された注入管35は、コンテナ33の一方の端部の端面から、第2の面22の延在方向に対して鉛直方向へ伸延し、封止された注入管35全体が第2の面22から突出している。
 このように、封止された注入管35は、ヒートシンク9の周縁部23よりも内方向に設けられ、封止された注入管35全体が、ベース部20の外側に位置している態様としてもよい。
 ヒートシンク9でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク9でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク9のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク9でも、ヒートパイプ30の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク9におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク9でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク9のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク9でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク9でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 また、ヒートシンク9でも、ヒートパイプ30の封止された注入管35がヒートシンク9の周縁部23よりも内方向に設けられていることにより、ヒートシンク9に発熱体100が搭載された基板が接続された構造体の内部に、封止された注入管35が位置することとなる。従って、封止された注入管35は、前記構造体の外部環境に露出していない態様となる。上記から、ヒートシンク9が風雨等に曝される外部環境に設置されても、ヒートパイプ30のコンテナ33及び封止された注入管35の腐食が防止されるので、ヒートシンク9の耐久性が向上する。
 次に、本発明の第10実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第10実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第9実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第9実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図20は、本発明の第10実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管の説明図である。図21は、本発明の第10実施形態例に係るヒートシンクに設けられたヒートパイプに使用された注入管を説明する側面図である。
 第9実施形態例に係るヒートシンク9では、ヒートパイプ30のコンテナ33はベース部20の厚さ方向に伸延した一方の端部を有し、コンテナ33の一方の端部の端面は第2の面22から露出していた。これに代えて、図20、21に示すように、第10実施形態例に係るヒートシンク80では、ヒートパイプ30のコンテナ33はベース部20の延在方向に沿って略直線状に伸延しており、コンテナ33の一方の端部の端面はヒートシンク80の周縁部23から露出している。封止された注入管35は、コンテナ33の一方の端部の端面から、第2の面22の延在方向に対して平行方向へ伸延し、封止された注入管35全体がヒートシンク80の周縁部23から突出している。
 このように、封止された注入管35は、ヒートシンク80の周縁部23よりも外方向に設けられ、封止された注入管35全体が、周縁部23の外側に位置している態様としてもよい。ヒートシンク80では、封止された注入管35は外部環境に露出する可能性があるので、必要に応じて、注入管35の外面に耐食性を付与させる。注入管35の外面に耐食性を付与させる手段としては、例えば、耐食性を有する有機溶剤等を注入管35の外面に塗布することが挙げられる。
 ヒートシンク80でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク80でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク80のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク80でも、ヒートパイプ30の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク80におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク80でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク80のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク80でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク80でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第11実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第11実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第10実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第10実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図22は、本発明の第11実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に沿って伸延していたが、これに代えて、図22に示すように、第11実施形態例に係るヒートシンク81では、長手方向の形状が略直線状である熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に対して、所定の角度にて伸延している。従って、ヒートシンク81では、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に対して平行方向には伸延していない。
 熱伝導部材31の放熱フィン10の延在方向に対する角度は、特に限定されないが、ヒートシンク81では、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に対して略直交方向に沿って伸延している。ヒートシンク81でも、熱伝導部材31として、例えば、ヒートパイプ30が挙げられる。ヒートシンク81では、複数のヒートパイプ30、30、30・・・が、放熱フィン10の延在方向に沿って並列に配置されている。
 このように、本発明のヒートシンクでは、発熱体100の位置等に応じて、ベース部20全体を均熱化させるための熱伝導部材31の配置は、適宜選択可能である。
 ヒートシンク81でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク81でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク81のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク81でも、ヒートパイプ30の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク81におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク81でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク81のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク81でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク81でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第12実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第12実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第11実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第11実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図23は、本発明の第12実施形態例に係るヒートシンクの熱伝導部材の配置を平面方向から説明する説明図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、熱伝導部材31は、長手方向の形状が略直線状の形状であり、放熱フィン10の延在方向に沿って伸延していたが、これに代えて、図23に示すように、第12実施形態例に係るヒートシンク82では、熱伝導部材31の長手方向の形状は、平面視にて曲げ部を有する形状となっている。曲げ部を有する形状としては、平面視コ字状、L字状、U字状等、特に限定されないが、ヒートシンク82では、説明の便宜上、コ字状としている。
 ヒートシンク82では、熱伝導部材31は、放熱フィン10の延在方向に沿って略直線状に伸延している中央部93と、放熱フィン10の延在方向に対して所定の角度にて略直線状に伸延している一方の端部91及び他方の端部92と、を有している。なお、ヒートシンク82では、熱伝導部材31の一方の端部91と他方の端部92は、放熱フィン10の延在方向に対して略直交方向に沿って伸延している。ヒートシンク82でも、熱伝導部材31として、例えば、ヒートパイプ30が挙げられる。また、ヒートシンク82では、複数のヒートパイプ30、30、30・・・が、中央部93同士が対向する態様にて配置されている。
 このように、本発明のヒートシンクでは、発熱体100の位置等に応じて、ベース部20全体を均熱化させるための熱伝導部材31の形状は、適宜選択可能である。
 ヒートシンク82でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク82でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク82のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク82でも、ヒートパイプ30の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、ヒートパイプ30の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク82におけるヒートパイプ30の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク82でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク82のベース部20に熱的に接続されても、ヒートパイプ30によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク82でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク82でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第13実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第13実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第12実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第12実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図24は、本発明の第13実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。また、図24では、放熱フィンの配置を説明する便宜上、熱伝導部材の記載を省略している。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2に対して略平行方向、且つ第1の方向L1に対して略直交方向に延在していたが、これに代えて、図24に示すように、第13実施形態例に係るヒートシンク83では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2に対して斜め方向、且つ第1の方向L1に対して斜め方向に延在している。ヒートシンク83では、それぞれの放熱フィン10は、略直線状に延在している。ヒートシンク83では、複数の放熱フィン10、10、10・・・が、ベース部20の第1の面21上に、所定間隔にて並列配置されている。また、複数の放熱フィン10、10、10・・・が、第2の方向L2に沿って略等間隔に並列配置されている。また、複数の放熱フィン10、10、10・・・が、第1の方向L1に沿って並列配置されている。
 図24に示すように、ヒートシンク83では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の外方向へ向かうに従って図の上方へ延在(例えば、重力方向の下方から上方へ向かって延在)する配置となっている。具体的には、図24において、ベース部20の左側に配置された放熱フィン10は、ベース部20の外方向(図24の左方向)へ向かうに従って図の上方へ延在(例えば、重力方向の下方から上方へ向かって延在)する配置となっている。また、ベース部20の右側に配置された放熱フィン10は、ベース部20の外方向(図24の右方向)へ向かうに従って図の上方へ延在(例えば、重力方向の下方から上方へ向かって延在)する配置となっている。
 ベース部20の第1の方向L1に対する放熱フィン10の延在方向の角度は、特に限定されないが、例えば、40°~70°の範囲が挙げられる。
 ヒートシンク83では、例えば、冷却風が、第2の方向L2に沿って重力方向の下方から上方へ向かって供給される場合に、ベース部20の第1の面21上をベース部20の第1の方向L1における外方向へ流れる。
 このように、本発明のヒートシンクでは、ベース部20の第1の面21上における冷却風の流通方向を調整するために、第1の面21上に立設された放熱フィン10の延在方向は、適宜選択可能である。
 次に、本発明の第14実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第14実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第13実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第13実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図25は、本発明の第14実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。また、図25では、放熱フィンの配置を説明する便宜上、熱伝導部材の記載を省略している。
 第13実施形態例に係るヒートシンク83では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の外方向へ向かうに従って図の上方へ延在(例えば、重力方向の下方から上方へ向かって延在)する配置となっていたが、これに代えて、図25に示すように、本発明の第14実施形態例に係るヒートシンク84では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の外方向へ向かうに従って図の下方へ延在(例えば、重力方向の上方から下方へ向かって延在)する配置となっている。上記から、ヒートシンク84では、上記した第13実施形態例に係るヒートシンク83と同様に、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2に対して斜め方向、且つ第1の方向L1に対して斜め方向に延在している。
 具体的には、図25において、ベース部20の左側に配置された放熱フィン10は、ベース部20の外方向(図25の左方向)へ向かうに従って図の下方へ延在(例えば、重力方向の上方から下方へ向かって延在)する配置となっている。また、ベース部20の右側に配置された放熱フィン10は、ベース部20の外方向(図25の右方向)へ向かうに従って図の下方へ延在(例えば、重力方向の上方から下方へ向かって延在)する配置となっている。
 ベース部20の第1の方向L1に対する放熱フィン10の延在方向の角度は、特に限定されないが、例えば、40°~70°の範囲が挙げられる。
 ヒートシンク84では、例えば、冷却風が、第2の方向L2に沿って重力方向の下方から上方へ向かって供給される場合に、ベース部20の第1の面21上をベース部20の第1の方向L1における内方向へ流れる。
 次に、本発明の第15実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第15実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第14実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第14実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図26は、本発明の第15実施形態例に係るヒートシンクの放熱フィンの配置を平面方向から説明する説明図である。また、図26では、放熱フィンの配置を説明する便宜上、熱伝導部材の記載を省略している。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、それぞれの放熱フィン10は、ベース部20の第2の方向L2に対して略平行方向、且つ第1の方向L1に対して略直交方向に延在していたが、これに代えて、図26に示すように、第15実施形態例に係るヒートシンク85では、ベース部20の第2の方向L2に対して斜め方向に延在している斜めの放熱フィン10と、ベース部20の第2の方向L2に対して略平行方向に延在している平行な放熱フィン10と、を有している。また、ヒートシンク85では、ベース部20の第2の方向L2に対して略平行方向に延在している平行部位と、ベース部20の第2の方向L2に対して斜め方向に延在している斜め部位と、を有する複合型の放熱フィン10を有している。
 ヒートシンク85では、図26において、ベース部20の上側(例えば、重力方向上方)に配置された放熱フィン10は、平行な放熱フィン10であり、ベース部20の下側(例えば、重力方向下方)に配置された放熱フィン10は、斜めの放熱フィン10となっている。また、複合型の放熱フィン10は、ベース部20の上側(例えば、重力方向上方)に平行部位が位置し、ベース部20の下側(例えば、重力方向下方)に斜め部位が位置している。複数の平行な放熱フィン10、10、10・・・と複数の複合型の放熱フィン10、10、10・・・の平行部位は、所定の間隔にて並列配置されている。また、複数の斜めの放熱フィン10、10、10・・・と複数の複合型の放熱フィン10、10、10・・・の斜め部位は、所定の間隔にて並列配置されている。
 ヒートシンク85では、ベース部20の左側に配置された斜めの放熱フィン10と複合型の放熱フィン10の斜め部位は、ベース部20の外方向(図26の左方向)へ向かうに従って図の下方へ延在(例えば、重力方向の上方から下方へ向かって延在)する配置となっている。また、ベース部20の右側に配置された斜めの放熱フィン10と複合型の放熱フィン10の斜め部位は、ベース部20の外方向(図26の右方向)へ向かうに従って図の下方へ延在(例えば、重力方向の上方から下方へ向かって延在)する配置となっている。
 ベース部20の第1の方向L1に対する斜めの放熱フィン10と複合型の放熱フィン10の斜め部位の延在方向の角度は、特に限定されないが、例えば、40°~70°の範囲が挙げられる。
 ヒートシンク85では、例えば、冷却風が、第2の方向L2に沿って重力方向の下方から上方へ向かって供給される場合に、ベース部20の下側(重力方向下方)ではベース部20の第1の面21上をベース部20の第1の方向L1における内方向へ流れ、ベース部20の上側(重力方向上方)ではベース部20の第1の面21上を第2の方向L2に沿って流れる。
 ヒートシンク83、84、85でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク83、84、85でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク83、84、85のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク83、84、85でも、熱伝導部材(図示せず)の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、熱伝導部材の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク83、84、85における熱伝導部材の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク83、84、85でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク83、84、85のベース部20に熱的に接続されても、熱伝導部材によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク83、84、85でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク83、84、85でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明の第16実施形態例に係るヒートシンクについて、図面を用いながら説明する。第16実施形態例に係るヒートシンクは、第1~第15実施形態例に係るヒートシンクと主要な構成要素は共通しているので、第1~第15実施形態例に係るヒートシンクと同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。なお、図27は、本発明の第16実施形態例に係るヒートシンクの側面断面図である。
 第1実施形態例に係るヒートシンク1では、熱伝導部材31全体がヒートシンク1に埋設されており、熱伝導部材31は、ベース部20を介して発熱体100と熱的に接続されていた。これに代えて、図27に示すように、第16実施形態例に係るヒートシンク86では、熱伝導部材31は、ベース部20とは別体のブロック状部材95を介して発熱体100と熱的に接続されている。ヒートシンク86では、熱伝導部材31のうち、発熱体100に対向する部位にブロック状部材95が接続されており、さらに、ブロック状部材95が発熱体100と熱的に接続されている。上記から、ヒートシンク86では、発熱体100の熱は、発熱体100からブロック状部材95へ伝達され、発熱体100からブロック状部材95へ伝達された熱は、ブロック状部材95から熱伝導部材31へ伝達される。
 ヒートシンク86でも、熱伝導部材31のうち、ブロック状部材95が接続されていない部分については、鋳包みによってヒートシンク86に埋設されている。従って、熱伝導部材31のうち、ブロック状部材95が接続されていない部分については、鋳包みによって熱伝導部材31の外周面全体がヒートシンク86に埋設されている。また、熱伝導部材31のうち、発熱体100に対向する部位にブロック状部材95が接続されていることで、熱伝導部材31全体が、ヒートシンク86に埋設されている。ブロック状部材95は、ベース部20の第2の面22に設けられた凹部96に嵌合されることで、熱伝導部材31と熱的に接続されている。また、必要に応じて、ブロック状部材95は、熱伝導部材31に接合されていてもよい。接合手段としては、例えば、ろう付け、はんだ付け等が挙げられる。
 ブロック状部材95は、発熱体100と対向する部位がベース部20の第2の面22と同一平面上に位置している。従って、ブロック状部材95のうち、発熱体100と対向する部位である、ベース部20からの表出部97は、第2の面22と同一平面上に位置する平面部となっている。ブロック状部材95の表出部97が、発熱体100と接触して、ブロック状部材95が発熱体100と熱的に接続される。なお、ブロック状部材95は、ベース部20の第2の面22からベース部20の厚さ方向に沿って突出した凸部を有していてもよい。すなわち、ブロック状部材95のうち、発熱体100と対向する部位は、ベース部20の第2の面22から突出していて、ブロック状部材95の凸部が、発熱体100と接触して、ブロック状部材95が発熱体100と熱的に接続されていてもよい。
 ブロック状部材95としては、熱伝導性を有する中実の部材が挙げられる。また、ブロック状部材95の材質としては、例えば、銅、銅合金等の金属が挙げられる。ヒートシンク86では、熱伝導部材31として、上記各実施形態例と同じく、ヒートパイプ30が挙げられる。
 ヒートシンク86でも、ベース部20と放熱フィン10が一体成形されているので、ベース部20と放熱フィン10との間の接触抵抗が抑制されて、ベース部20と放熱フィン10との間の熱的接続性が向上する。従って、ヒートシンク86でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク86のベース部20に熱的に接続されても、ベース部20から放熱フィン10への熱伝達が円滑化される。また、ヒートシンク86でも、熱伝導部材31の少なくとも一部が埋設されているので、ベース部20の第2の面22にシールド部が形成されていても、熱伝導部材31の配置の自由度に優れ、また、ヒートシンク86における熱伝導部材31の熱的接続性に優れている。従って、ヒートシンク86でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100がヒートシンク86のベース部20に熱的に接続されても、熱伝導部材31によってベース部20全体にわたって熱が拡散されてベース部20全体が均熱化されて放熱フィン10全体においてベース部20からの熱伝達が均等化される。従って、ヒートシンク86でも、放熱フィン10全体における熱的負荷を均一化して放熱フィン10のフィン効率を向上させる。上記から、ヒートシンク86でも、様々な発熱量を有する多数の発熱体100が熱的に接続されても放熱特性が向上する。
 次に、本発明のヒートシンクの他の実施形態例について説明する。上記各実施形態例のヒートシンクでは、熱伝導部材として、熱輸送部材であるヒートパイプまたはベーパーチャンバが使用されていたが、熱伝導性を有する部材であれば、特に限定されず、熱輸送部材に代えて、中実である金属製(例えば、銅製)の棒状部材または板状部材、中実であるグラファイト製の棒状部材または板状部材を使用してもよい。また、上記各実施形態例のヒートシンクでは、ヒートパイプはブロック部に埋設されていたが、これに代えて、ヒートパイプ全体がベース部に埋設されていてもよい。
 例えば、図28に示すように、ブロック部は設けられておらず、ヒートパイプ30全体が、ベース部20に埋設されていているヒートシンク87としてもよい。ヒートシンク87では、ヒートパイプ30の直径は、ベース部20の厚さよりも小さい構造となっている。また、図29に示すように、ベース部20の第2の面22からベース部20の厚さ方向へ突出した第2の面22の凸部であるブロック部60が、第2の面22上及び第2の面22に形成された凹部90に設けられ、凹部90に設けられたブロック部60が第2の面22から突出しないヒートシンク88としてもよい。ヒートシンク88でも、ヒートパイプ30はブロック部60に埋設されている。凹部90は、ベース部20の厚さが低減されている領域である。凹部90以外の領域である第2の面22上に設けられたブロック部60は、凹部90に設けられたブロック部60よりもベース部20の厚さ方向へ突出している。従って、設置されている高さの異なる複数の発熱体100がヒートシンク88の冷却対象であっても、複数の発熱体100に対して優れた熱的接続性を有している。
 また、上記各実施形態例のヒートシンクでは、ベース部の形状は、平面視(放熱フィンと対向した位置から視認した状態)にて四角形状であったが、ベース部の形状は、ヒートシンクの使用条件等により、適宜選択可能であり、平面視にて、曲部を有する形状、切り欠き部を有する形状等でもよい。また、上記各実施形態例のヒートシンクでは、放熱フィンは、ベース部の第2の方向の一端から他端まで略直線状に延在していたが、ベース部の第2の方向の形状は、特に限定されず、これに代えて、曲げ部を有する形状にしてもよい。
 また、第1実施形態例のヒートシンクでは、封止された注入管の鉛直方向の寸法は、ベース部の厚さよりも小さい寸法となっていたが、これに代えて、ベース部の厚さよりも大きい寸法とし、封止された注入管の先端部が、ベース部の第2の面から突出している態様としてもよい。
 本発明のヒートシンクは、ベース部と放熱フィンの熱的接続性に優れ、また、熱伝導部材の配置の自由度に優れており、さらに、ベース部と放熱フィンとの間に雨水や埃等が侵入することを防止でき、優れた耐久性を有するので、特に、携帯電話基地局等の屋外に設置される通信機器に搭載されている発熱体を冷却する分野で利用価値が高い。
 1、2、3、4、5、6、7、8、9 ヒートシンク
 80、81、82、83、84、85、86、87、88 ヒートシンク
 10 放熱フィン
 20 ベース部
 21 第1の面
 22 第2の面
 30、70 ヒートパイプ
 50 ベーパーチャンバ

Claims (20)

  1.  第1の面と前記第1の面に対向した第2の面とを有し、前記第2の面に発熱体が熱的に接続されるベース部と、
     前記ベース部の前記第1の面に立設された放熱フィンと、を備え、
     前記ベース部と前記放熱フィンが一体成形されているヒートシンクであり、
     前記ヒートシンクに、熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設されているヒートシンク。
  2.  前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材が埋設されている請求項1に記載のヒートシンク。
  3.  前記熱伝導部材が、前記ベース部に埋設されている請求項1に記載のヒートシンク。
  4.  前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部である請求項2に記載のヒートシンク。
  5.  前記ブロック部が、前記ベース部の前記第2の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第2の面の凸部である請求項2に記載のヒートシンク。
  6.  前記放熱フィンが、前記放熱フィンの高さ方向の先端部と前記ベース部からの立ち上がり開始部である基部とを有し、前記ブロック部が、前記放熱フィンの前記先端部と前記基部との間の中間部に設けられている請求項2に記載のヒートシンク。
  7.  前記熱伝導部材が、前記発熱体と熱的に接続される受熱部を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  8.  前記熱伝導部材全体が、前記ヒートシンクに埋設されている請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  9.  前記熱伝導部材の少なくとも一部領域が、前記ベース部の前記第2の面から露出している露出部を有し、前記露出部が、前記発熱体と直接接触する請求項1に記載のヒートシンク。
  10.  前記熱伝導部材の少なくとも一部領域が、前記第2の面の凸部から露出している露出部を有し、前記露出部が、前記発熱体と直接接触する請求項5に記載のヒートシンク。
  11.  前記熱伝導部材が、前記ベース部の延在方向に沿って伸延している請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  12.  前記熱伝導部材が、前記ベース部の厚さ方向に曲げられた段差部を有し、前記段差部により前記露出部が形成されている請求項9または10に記載のヒートシンク。
  13.  前記熱伝導部材が、前記ベース部の厚さ方向に突出した突出部を有し、前記突出部により前記露出部が形成されている請求項9または10に記載のヒートシンク。
  14.  前記熱伝導部材が、ヒートパイプまたはベーパーチャンバである請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  15.  前記ヒートシンクが鋳造部材であり、前記熱伝導部材が、鋳包みによって前記ヒートシンクに埋設されている請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
  16.  前記ヒートパイプまたは前記ベーパーチャンバの内部に作動流体を注入するために使用された、封止された注入管が、前記ヒートシンクの周縁部よりも内方向に設けられている請求項14に記載のヒートシンク。
  17.  前記ヒートパイプが、扁平加工された扁平型ヒートパイプである請求項14に記載のヒートシンク。
  18.  前記ベース部の延在方向に延在したブロック部を有し、前記ブロック部に前記熱伝導部材の少なくとも一部分が埋設され、
     前記ブロック部が、前記ベース部の前記第1の面から前記ベース部の厚さ方向へ突出した前記第1の面の凸部であり、
     前記ブロック部に、前記ブロック部以外の前記第1の面に立設された前記放熱フィンよりも低い前記放熱フィンが立設されている請求項1に記載のヒートシンク。
  19.  前記熱伝導部材の長手方向の形状は、平面視にて曲げ部を有する形状である請求項1に記載のヒートシンク。
  20.  前記ベース部が、第1の方向と第1の方向に直交した第2の方向とを有し、前記放熱フィンが、前記ベース部の第2の方向に対して斜め方向、且つ第1の方向に対して斜め方向に延在している請求項1乃至6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
PCT/JP2023/030863 2022-08-30 2023-08-28 ヒートシンク WO2024048484A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-136993 2022-08-30
JP2022136993A JP7355903B1 (ja) 2022-08-30 2022-08-30 ヒートシンク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024048484A1 true WO2024048484A1 (ja) 2024-03-07

Family

ID=88198304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/030863 WO2024048484A1 (ja) 2022-08-30 2023-08-28 ヒートシンク

Country Status (2)

Country Link
JP (3) JP7355903B1 (ja)
WO (1) WO2024048484A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04335949A (ja) * 1991-05-09 1992-11-24 Fujikura Ltd 蓄熱型ヒートパイプ式給湯設備
JPH10253273A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Fujikura Ltd ヒートパイプの固定構造
JP2000018852A (ja) * 1998-07-01 2000-01-18 Fujikura Ltd ヒートパイプ付きヒートシンクおよびその製造方法
JP2000269676A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Tdk Corp 電子機器の放熱装置
US20090101308A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 The Peregrine Falcon Corporation Micro-channel pulsating heat pump
CN210298345U (zh) * 2019-03-05 2020-04-10 杭州嘉楠耘智信息科技有限公司 散热器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11201667A (ja) * 1998-01-12 1999-07-30 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプ式冷却器
JP4714434B2 (ja) * 2004-07-20 2011-06-29 古河スカイ株式会社 ヒートパイプヒートシンク
JP2012182159A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Fuji Electric Co Ltd ヒートシンク
US10638639B1 (en) * 2015-08-07 2020-04-28 Advanced Cooling Technologies, Inc. Double sided heat exchanger cooling unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04335949A (ja) * 1991-05-09 1992-11-24 Fujikura Ltd 蓄熱型ヒートパイプ式給湯設備
JPH10253273A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Fujikura Ltd ヒートパイプの固定構造
JP2000018852A (ja) * 1998-07-01 2000-01-18 Fujikura Ltd ヒートパイプ付きヒートシンクおよびその製造方法
JP2000269676A (ja) * 1999-03-15 2000-09-29 Tdk Corp 電子機器の放熱装置
US20090101308A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-23 The Peregrine Falcon Corporation Micro-channel pulsating heat pump
CN210298345U (zh) * 2019-03-05 2020-04-10 杭州嘉楠耘智信息科技有限公司 散热器

Also Published As

Publication number Publication date
JP7355903B1 (ja) 2023-10-03
JP2024035232A (ja) 2024-03-13
JP2024033425A (ja) 2024-03-13
JP2024035020A (ja) 2024-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4391366B2 (ja) ヒートパイプを備えたヒートシンクおよびその製造方法
US7092255B2 (en) Thermal management system and method for electronic equipment mounted on coldplates
JP3936308B2 (ja) フィン一体型ヒートシンクおよびその製造方法
US20060181848A1 (en) Heat sink and heat sink assembly
WO2020213463A1 (ja) ヒートシンク
KR20060129087A (ko) 열 파이프 강화 팔레트를 가진 rf 전력 증폭기 어셈블리
US11246239B2 (en) Heatsink
WO2020213581A1 (ja) ヒートシンク
US11112186B2 (en) Heat pipe heatsink with internal structural support plate
WO2020110972A1 (ja) ヒートシンク
US20020189791A1 (en) Liquid circulation cooler
WO2024048484A1 (ja) ヒートシンク
JP2006196786A (ja) ヒートパイプ付ヒートシンク
JP2009076622A (ja) ヒートシンクおよびそれを用いた電子装置
US11933543B2 (en) Heat sink
US20070030654A1 (en) Heat dissipation modules and assembling methods thereof
JP2003083688A (ja) フィン一体型平面型ヒートパイプおよびその製造方法
CN216079719U (zh) 一种电视led灯带的散热器
US20240023281A1 (en) Heat spreader for transferring heat from an electronic heat source to a heat sink
JP7133960B2 (ja) 組み立てフィン
JP2010205949A (ja) 排熱ソケット
CN112864110A (zh) 散热器
JP2023537376A (ja) ラジエータ、ラジエータの製造方法、及び遠隔無線ユニット
CN116940795A (zh) 一种包括冷却液容纳容器的散热器
JP2022157412A (ja) 熱伝導部材

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23860246

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1