特許 5684228 ヒートシンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5684228

(24)【登録日】2015年1月23日

(45)【発行日】2015年3月11日

(54)【発明の名称】ヒートシンク

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/427 20060101AFI20150219BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20150219BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20150219BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/46 B

   H05K7/20 R

   F28D15/02 L

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-501783(P2012-501783)

(86)(22)【出願日】2011年2月22日

(86)【国際出願番号】JP2011053827

(87)【国際公開番号】WO2011105364

(87)【国際公開日】20110901

【審査請求日】2012年2月7日

(31)【優先権主張番号】特願2010-41467(P2010-41467)

(32)【優先日】2010年2月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 信一

(72)【発明者】

【氏名】川畑 賢也

(72)【発明者】

【氏名】古本 真一

【審査官】 坂本 薫昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２７８９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３４４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９８１７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｆ２８Ｄ １５／０２

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、
一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、
前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、
前記ヒートパイプの側面および下面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックと、
を備え、
前記伝熱ブロックは、前記ヒートパイプの側面側となる側端部にそれぞれ位置して互いに連結された２つの両端ブロック部と、２つの前記両端ブロック部の連結部分に一体または別体に設けられて２つの該両端ブロック部と熱的に接続される受熱部と、を有して、前記ヒートパイプの長手方向に前記第１の伝熱板材と熱的に接続されて配置されており、
２つの前記両端ブロック部は、それぞれ厚みのあるブロックであり、前記ヒートパイプ側の該両端ブロック部の側面が前記ヒートパイプの側面にそれぞれ接触して熱的に接続され、２つの該両端ブロック部の連結部分が該両端ブロック部に比べて薄い板状になっており、
前記受熱部は、前記両端ブロック部に比べて薄い板状であり、一方の面が前記発熱部品に接続され、他方の面が前記ヒートパイプの下面と熱的に接続されており、
前記ヒートパイプは、該ヒートパイプの上下の面が２つの前記両端ブロック部の連結部分及び前記第１の伝熱板材と、前記第２の伝熱板材と、の間に挟まれ、該ヒートパイプの側面が２つの前記両端ブロック部の間に挟まれて、前記第１の伝熱板材、前記第２の伝熱板材及び前記伝熱ブロックと熱的に接続されていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

前記ヒートパイプが少なくとも一部が湾曲部を備えて、並列配置された複数のヒートパイプであって、前記伝熱ブロックが、前記並列配置された複数のヒートパイプの両端部に位置するヒートパイプの側面および複数のヒートパイプの下面と熱的に接続されて配置されている請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項3】

前記第１の放熱フィン部は、前記第１の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第１の伝熱板材の長手方向の一方の端部もしくは全面において、前記第１の伝熱板材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記第２の放熱フィン部は、前記第２の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って概ね全面にわたって設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、少なくとも中央部において相互に接触しかつ平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とする、請求項２から４の何れか１項に記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、相互に接触せずにヒートパイプ同士が間隔を置いて平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とする、請求項２から４の何れか１項に記載のヒートシンク。

【請求項7】

前記複数のヒートパイプは、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って中央に配置された直線状のヒートパイプを中心に対称または非対称に配置されていることを特徴とする、請求項２から６の何れか１項に記載のヒートシンク。

【請求項8】

前記第１の伝熱板材および前記第２の伝熱板材によって、前記ヒートパイプが挟まれた状態で、ヒートシンク周囲部において固定する固定部材を備えていることを特徴とする、請求項１から７の何れか１項に記載のヒートシンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電子機器内の被冷却部品、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却に用いるヒートシンクに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、パーソナルコンピュータをはじめとして各種電気・電子機器の高性能化、小型化が著しく進みつつある。しかしノート型パソコンやラップトップ型、或いはデスクトップ型のパソコンに搭載されるＣＰＵ、ＭＰＵ等の高性能化はそれに伴う発熱量の増大をもたらしている。他方で、電気・電子機器の小型化の要求が一層高まり、電気・電子機器内の省スペース化の要求が高まってきている。

【0003】

高性能化するＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却が常に重要な技術課題として大きなウエイトを占めている。更に、コンピュータ以外の電気・電子機器においても、高性能化する発熱部品・発熱素子の冷却は、電気・電子機器内の省スペース化の要求の中で、重要な課題として大きなウエイトを占めている。

【0004】

電気・電子機器に搭載されている電子部品を冷却する方法として、被冷却部品に冷却体を取り付けることによって、その被冷却部品を直接的に冷却する方法等が知られている。このような被冷却部品に取り付ける冷却体として、例えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた材料の板材、即ち、ベースプレートとその一方の面に薄板材のフィンを接合したヒートシンクを用いることが多い。

【0005】

被冷却部品からの熱を受ける受熱部であるベースプレートに薄板フィンを設けて、被冷却部品の熱を放散する上述した方法は、電気機器の放熱器として一般的に使用されている。従来、ベースプレートおよびその上に設けられる放熱フィンからなるヒートシンク（放熱器）には、ベースプレートおよび放熱フィンが一体的に形成されるアルミニウムの押し出し材等が使用されてきたが、放熱性能の高性能化のために銅が使用されている。

【0006】

銅は熱伝導性に優れているけれども、ベースプレートが大きい場合や熱源がベースプレートの端部に寄っている場合は、熱のスプレッド効果（ベースプレートの全体に熱が伝わる）が十分でなく、ヒートパイプやベーパーチャンバーをベースプレートに設けて、ベースプレートの全体に熱が伝わるスプレッド効果を高めて、放熱性能を向上させていた。

【0007】

ベーパーチャンバーは、コスト高で、取り付けネジ用の穴加工等が当初から設計に盛り込まないと対応できず、設計の柔軟性にかけるという問題があった。また、ヒートパイプを銅のブロックに埋め込む形状についても、ヒートパイプを埋め込む溝部分への切削などの機械加工が必要となり、コストが高くなるという問題があった。これらの問題点を解決するために、第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造が用いられるようになった。この構造によると、ヒートパイプを固定するための切削等の機械加工が不要になり、製造コストの低下を図ることができ、また、ヒートパイプ周囲に空間が形成されるので、ベース部の重量が軽くなり、全体として軽量化が図れる。

【0008】

熱を所望の位置に移動させるヒートパイプの内部には作動流体の流路となる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、熱の移動が行われる。即ち、ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側においては、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって熱の移動が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００９−１９８１７３号公報

【特許文献2】特開平１０−１０７１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造では、ヒートパイプの端部はプレート材の幅もしくは長手方向のうち一方向のみに広げられるが、被冷却部品と接触する複数のヒートパイプ部分は、被冷却部品から効果的に熱を移動するために、中央部に集められて配置されるので、ヒートパイプの側面部分に空間ができて、空間部に対応する位置の放熱フィンに熱が十分伝わらず、放熱が十分でないという問題点があった。

【0011】

また、ヒートパイプの側面の空間部分に熱を伝えるためにヒートシンク全体を金属ブロックで埋め込む方式だと、前述のようにヒートパイプを埋め込む溝部分への切削などの機械加工が複雑となり、コストが高くなるという問題があった。

【0012】

従って、この発明の目的は、機械加工が少なく、軽量かつ低コストで、放熱性能を向上することができる、高性能のヒートシンクを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

発明者は従来の問題点を解決するため、鋭意研究を重ねた。その結果、ヒートパイプの端部の広がる方向はヒートパイプと第1のプレート材によって熱を広げ、ヒートパイプの側面部分は熱伝導性の良い金属ブロックを熱的に接続させることで、ヒートシンク全面に金属ブロックを使用することなく、ヒートパイプ端部方向および側面方向に効果的に熱を広げることができることが判明した。

【0014】

この発明のヒートシンクの第１の態様は、一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、
一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、
前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、
前記ヒートパイプの側面および下面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックと、
を備え、
前記伝熱ブロックは、前記ヒートパイプの側面側となる側端部にそれぞれ位置して互いに連結された２つの両端ブロック部と、２つの前記両端ブロック部の連結部分に一体または別体に設けられて２つの該両端ブロック部と熱的に接続される受熱部と、を有して、前記ヒートパイプの長手方向に前記第１の伝熱板材と熱的に接続されて配置されており、
２つの前記両端ブロック部は、それぞれ厚みのあるブロックであり、前記ヒートパイプ側の該両端ブロック部の側面が前記ヒートパイプの側面にそれぞれ接触して熱的に接続され、２つの該両端ブロック部の連結部分が該両端ブロック部に比べて薄い板状になっており、
前記受熱部は、前記両端ブロック部に比べて薄い板状であり、一方の面が前記発熱部品に接続され、他方の面が前記ヒートパイプの下面と熱的に接続されており、
前記ヒートパイプは、該ヒートパイプの上下の面が２つの前記両端ブロック部の連結部分及び前記第１の伝熱板材と、前記第２の伝熱板材と、の間に挟まれ、該ヒートパイプの側面が２つの前記両端ブロック部の間に挟まれて、前記第１の伝熱板材、前記第２の伝熱板材及び前記伝熱ブロックと熱的に接続されていることを特徴とするヒートシンクである。

【0015】

この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記ヒートパイプが少なくとも一部が湾曲部を備えて、並列配置された複数のヒートパイプであって、前記伝熱ブロックが、前記並列配置された複数のヒートパイプの両端部に位置するヒートパイプの側面および複数のヒートパイプの下面と熱的に接続されて配置されているヒートシンクである。

【0016】

この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記第１の放熱フィン部は、前記第１の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第１の伝熱板材の長手方向の一方の端部において、前記第１の伝熱板材の幅方向に沿って所定間隔で設けられていることを特徴とするヒートシンクである。

【0017】

この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記第２の放熱フィン部は、前記第２の伝熱板材の表面に垂直に配置された平行な複数の薄板フィンからなっており、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って概ね全面にわたって設けられていることを特徴とするヒートシンクである。

【0018】

この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、少なくとも中央部において相互に接触しかつ平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とするヒートシンクである。

【0019】

この発明のヒートシンクの第６の態様は、前記複数のヒートパイプは、扁平形状のヒートパイプからなり、相互に接触せずにヒートパイプ同士が間隔を置いて平行に配置され、前記複数のヒートパイプの一部のヒートパイプの前記湾曲部が、前記第２の放熱フィン部が配置された前記第２の伝熱板材の前記端部に沿って配置されていることを特徴とするヒートシンクである。

【0020】

この発明のヒートシンクの第７の態様は、前記複数のヒートパイプは、前記第２の伝熱板材の長手方向に沿って中央に配置された直線状のヒートパイプを中心に対称または非対称に配置されていることを特徴とするヒートシンクである。

【0021】

この発明のヒートシンクの第８の態様は、前記第１の伝熱板材および前記第２の伝熱板材によって、前記ヒートパイプが挟まれた状態で、ヒートシンク周囲部に固定する固定部材を備えていることを特徴とするヒートシンクである。

【発明の効果】

【0022】

この発明のヒートシンクによると、第１のプレート材および第２のプレート材の２枚の板材でヒートパイプを挟み込む構造を採用し、少なくとも１つのヒートパイプを長手方向に広げるかあるいは複数のヒートパイプの端部をプレート材の長手方向および幅方向に広げて配置すると共に、被冷却部品と接触する複数のヒートパイプの部分は、中央部に集めて、ヒートパイプの側面部分に形成される空間に熱伝導性に優れたブロックをそれぞれ配置するので、空間部に対応する位置の放熱フィンにも熱が十分に伝わり、放熱性能が向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。

【図2】図２は、この発明のヒートシンクの１つの態様の裏面を示す図である。

【図3】図３は、この発明のヒートシンクの１つの態様の上面図である。

【図4】図４は、この発明のヒートシンクの１つの態様の正面図である。

【図5】図５は、この発明のヒートシンクの１つの態様の側面図である。

【図6】図６は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明するための斜視図である。

【図7】図７は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の裏面を示す図である。

【図8】図８は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の上面図である。

【図9】図９は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の正面図である。

【図10】図１０は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様の側面図である。

【図11】図１１は、この発明のヒートシンクの薄板フィンの形状を説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

この発明のヒートシンクを、図面を参照しながら説明する。
この発明のヒートシンクの１つの態様は、一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続された第１の伝熱板材と、一方の面に薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続された第２の伝熱板材と、前記第１の伝熱板材の他方の面と前記第２の伝熱板材の他方の面との間に熱的に接続されたヒートパイプと、前記ヒートパイプの側面および下面に熱的に接続され、前記第２の伝熱板材との間で前記ヒートパイプを挟むように、熱的に接続されて配置された伝熱ブロックを備えたヒートシンクである。

【0025】

図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。図２は、この発明のヒートシンクの第１の態様の裏面を示す図である。図１および図２に示すように、図１に示すヒートシンクでは、裏面側に、２つの第１の伝熱板材２−１、２−２、及びその間に伝熱ブロック６が熱的に接続された状態で配設されている。伝熱ブロック６は、伝熱性に優れた２つの側端部に位置する両端ブロック部６−１、６−２と両端ブロック部を接続する受熱部１０とを備えており、これらは一体的に形成されている。伝熱ブロック６の両端ブロック部６−１，６−２は厚みのあるブロックであり、これらを接続する受熱部１０は両端ブロック部に比べて薄い板状となっている。伝熱ブロック６の受熱部１０の位置に比較的薄い板状の連結部を設けて、その上に受熱部１０を熱的に接合することも可能である。受熱部１０に熱源としての発熱部品２０（図５参照）が接続される。

【0026】

図１に示すように、ヒートシンク１の上面側には、第１の伝熱板材２−１、２−１、伝熱ブロック６に対向するように、第２の伝熱板材３が設けられている。第２の伝熱板材３と、第１の伝熱板材２−１、２−２及び伝熱ブロック６の間には、図２に破線で示すように、複数のヒートパイプ７−１〜７−５が挟まれて熱的に接続された状態で配設されている。
複数のヒートパイプ７−１〜７−５の上下の面は、第１の伝熱部材２−１、２−２及び受熱部１０と接触して熱的に接続されている。また、伝熱ブロック６の両端ブロック部６−１、６−２は厚みのあるブロック形状であり、両端ブロック部６−１、６−２のヒートパイプ側の側面は一番外側のヒートパイプ７−５、７−１の側面とそれぞれ接触して熱的に接続されている。

【0027】

第１の伝熱板材２−１のヒートパイプと接していない面（図１では下側）の一方の端部には、所定のピッチ（フィンピッチ）で配置された複数の薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が、第１の伝熱板材２−１と熱的に接続された状態で接合されている。更に、第２の伝熱板材３のヒートパイプに接していない面表面（図１では上側）には、概ね全体にわたって、所定フィンピッチで配置された複数の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が、第２の伝熱板材３と熱的に接続された状態で接合されている。

【0028】

第１の伝熱部材２−１に接合された第１の放熱フィン部５、および第２の伝熱板部材３に接合された第２の放熱フィン部４は、必ずしも押し出し材のように一体成形されたものでなくても良く、所望のフィンピッチで複数の薄板フィン伝熱板材の表面に接合することにより放熱フィン部を形成することができる。

【0029】

上述のように、第１の伝熱板材２−１、２−２及び伝熱ブロック６の受熱部１０と、第２の伝熱板材３の間には、複数のヒートパイプ７−１〜７−５がサンドイッチ状に挟まれて熱的に接続されている。図２に示す態様においては、５本のヒートパイプが並列に配置されている。ヒートパイプの形状は、第１の伝熱板材２−１、２−２および伝熱ブロック６と第２の伝熱板材３との接触面積を大きくすることが好ましく、図２の態様では、扁平形状が好ましい。複数のヒートパイプ７−１〜７−５は、第２伝熱板材３の長手方向の中央部と伝熱ブロック６に挟まれている位置では、互いに側面が接触した状態で隙間無く配置されている。

【0030】

また、複数のヒートパイプ７−１〜７−５は、中央に配置された１本のヒートパイプ７−３以外は、第１の放熱フィン部５側において、第１および第２伝熱板材の幅方向に向かって広がって配置されている。特に、一部のヒートパイプ７−２、７−４の端部は、直角に曲げられて第１の放熱フィン部に沿って幅方向に延伸するよう配置されている。他の一部のヒートパイプ７−１、７−５の端部は、それぞれ第２伝熱板材の幅方向に向かって広がるように配置され、伝熱板材の幅方向に熱が伝えられることにより第２の伝熱板材３上に接合されている薄板フィンの全体に熱が伝わるように構成されている。

【0031】

複数のヒートパイプ７−１〜７−５は、伝熱ブロック６以外の位置では、上下を第１の伝熱板材２−１、２−２と第２の伝熱板材３に挟まれた状態で熱的に接続されている。また複数のヒートパイプ７−１〜７−５は、伝熱ブロック６の位置では、複数のヒートパイプ７−１〜７−５が幅方向の中央部分に相互に接触した状態で隙間無く配置されており、上下が第２の伝熱板材３と受熱部１０に挟まれた状態で熱的に接続され、外側に配置されているヒートパイプ７−１、７−５の側面はそれぞれ伝熱ブロック６の両端ブロック部６−２、６−１と接触している。

【0032】

伝熱ブロック６の受熱部１０のヒートパイプ７−１〜７−５と接触していない面は、熱源と接続される受熱面を形成し、受熱面で吸収した熱をヒートパイプ７−１〜７−５に伝達している。このように構成することにより、受熱部１０の受熱面で吸収した熱が伝熱ブロック６を介して、複数のヒートパイプの下面と側面から伝達することができるので、より効率的にヒートパイプに熱を伝達することが可能となる。
尚、ヒートパイプは、上述の通り、側面を互いに接触させた状態で配置するのが好ましいが、相互に接触させずにヒートパイプ同士を間隔を置いて平行に配置することもできる。ヒートパイプが相互に接触しない状態でも、受熱部１０を介してそれぞれのヒートパイプに伝熱される。

【0033】

図２に示す態様においては、伝熱ブロック６の両端ブロック部６−１、６−２が、並列配置された複数のヒートパイプの両外側のヒートパイプ７−１、７−５の中央部の直線状の部分の側面に接触するように配置されている。両端ブロック部６−１、６−２は、受熱部１０により連結されており、受熱部１０はヒートパイプの中央部の下面に熱的に接続するよう配置される。即ち、上述したように、複数のヒートパイプ７−１〜７−５は、伝熱ブロック６以外の部分では、第１の伝熱板材２−１、２−２および第２の伝熱板材３に挟まれており、伝熱ブロック６の部分では、伝熱ブロック６と第２の伝熱板材３に上下左右を挟まれている。

【0034】

両端ブロック部６−１、６−２の上面は第２の伝熱板材３と半田等により接合される。これにより、受熱部１０からの熱をより効率的に第２の伝熱板材３に伝達することができる。なお、両端ブロック部６−１、６−２と第２の伝熱板材３は、第１の伝熱板材２−１，２−２とは別部材であり、第１の伝熱板材２−１，２−２と第２の伝熱板３は、接触部分（例えば、後述する四隅の固定部８等）において、半田接合等により固定するのが好ましい。また、第１の伝熱板材２−１、２−２と伝熱ブロック６も接触部分において半田接合等に固定することが望ましい。

【0035】

発熱部品（熱源）から受熱部１０に伝達された熱は、受熱部１０の裏面から複数のヒートパイプに伝達されるとともに、横方向に広がって両端ブロック部６−１、６−２に伝わる。
即ち、発熱部品から受熱部１０へ伝わった熱は受熱部１０の受熱面の反対側に直接接触している複数のヒートパイプ７−１、７−２、７−３、７−４、７−５に伝達され、さらに受熱部１０の熱は両端ブロック部６−１、６−２に伝わって、ヒートパイプ７−１、７−５の側面にも伝達される。また、両端ブロック部６−１、６−２およびヒートパイプは、第２の伝熱板材３に熱的に接続されているので、受熱部１０により受熱した熱はこれらを介して、第２の伝熱板材３概ね全域に伝達される。その結果、熱は、第２の伝熱板材３の上面の概ね全体に接合された複数の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４に伝熱され、放熱フィンからヒートシンクの外部に放熱される。

【0036】

図３は、この発明のヒートシンクの１つの態様の上面図である。図３に示すように、第１の伝熱板材２−１、２−２および第２の伝熱板材３を固定する四隅の固定部８を除いて、所定のフィンピッチで、並列配置された複数の薄板フィンが第２の伝熱板材３の一方の面（図の上面）の概ね全体に接合されている。

【0037】

第２の放熱フィン部４の一端側には第１のカバー９−１が設けられ、ヒートシンク１０の中央部の両側部には第２のカバー９−２が設けられている。第１及び第２のカバー９−１、９−２は、本発明のヒートシンクを実装するときのカバーとして用いられるものであり、クッション性があるものが好ましく、多孔質状の樹脂、例えばスポンジ状のものを用いることができる。

【0038】

図４は、この発明のヒートシンクの１つの態様の正面図である。図４に示すように、第１の伝熱板材２−１のヒートパイプと接する面とは反対の面（図４では下側）の一方の端部には、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第１の放熱フィン部の複数の薄板フィンは、第１の伝熱板材２−１，２−２の長手方向に沿って配置されている。

【0039】

第２の伝熱板材３のヒートパイプと接する面とは反対の面（図４では上側）の概ね全体にわたって薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が熱的に接続されて配置されている。第２の放熱フィン部４の複数の薄板フィンも、第２の伝熱板材３の長手方向に沿って配置されている。

【0040】

第１の放熱フィン部５および第２の放熱フィン部４は、それぞれ第１の伝熱板材２−１，２−２および第２の伝熱板材３上に、所望のフィンピッチで形成されている。第１の伝熱板材２−１と２−２と、第２の伝熱板材３の間には、並列された複数のヒートパイプ７−１〜７−５がサンドイッチ状に挟まれて熱的に接続されている。

【0041】

第２の伝熱板材３の長手方向の中央部付近では、複数のヒートパイプ７−１〜７−５が相互に接触した状態で、隙間無く配置されている。複数のヒートパイプの中央部は、伝熱性に優れた伝熱ブロック６と熱的に接続されている。伝熱ブロック６は、中央部の受熱部１０、及び伝熱性に優れた金属製の両側部ブロック部６−１、６−２が一体的に形成されている。発熱部品（熱源）から受熱面である伝熱ブロック６の受熱部１０に伝わった熱は、複数のヒートパイプ７−１、７−２、７−３、７−４、７−５、および、両側部ブロック部６−１、６−２に伝わり、複数のヒートパイプ７−１〜７−５および両端ブロック部６−１、６−２によって第２の伝熱板材３の縦横方向の概ね全域に伝達される。

【0042】

図５は、図１に示すヒートシンクの側面図である。第１の伝熱板材２−１，２−２のヒートパイプと接していない面（図５では下側）の一方の端部には、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第１の伝熱板材２−１，２−２の間には伝熱ブロック６が熱的に接続されて配置されている。第２の伝熱板材３のヒートパイプと接していない側の表面（図５では上側）には概ね全体にわたって薄板フィンからなる第２の放熱フィン部４が熱的に接続されて配置されている。

【0043】

図６から図１０は、この発明のヒートシンクの他の態様を説明するための図である。図６は斜視図である。図７は裏面を示す図である。図８は上面図である。図９は正面図である。図１０は側面図である。その詳細は、図１から図５を参照して説明したものと、放熱フィンの一部を覆うカバー９−１、９−２を除いて同一である。

【0044】

第１の伝熱板材２−１、２−２および第２の伝熱板材３は、第１の放熱フィン部５および第２の放熱フィン部４とそれぞれ熱的に接続された状態で、並列配置された複数のヒートパイプ７−１〜７−５をサンドイッチ状に挟んだまま固定部８によって固定されている。複数のヒートパイプは、中央部において伝熱性に優れた金属製の伝熱ブロック６と熱的に接続された状態で配置されている。伝熱ブロック６は、前述と同様に、両側部に形成された伝熱性に優れた金属製の両端ブロック部６−１、６−２と、受熱部１０とが一体的に形成されている。

【0045】

両外側の２本のヒートパイプ７−１、７−５の中央部の直線状の側面部分および複数のヒートパイプ７−１〜７−５の中央部の下面に接触して配置されたブロック部６−１、６−２、受熱部１０からなる伝熱ブロック６によって、発熱部品の熱が横方向に広がって伝わる。その結果、ヒートシンクの全体にわたって熱が広がり、放熱フィンを通ってヒートシンク外に熱が放散される。

【0046】

図１１は、この発明のヒートシンクの薄板フィンを伝熱板材（２−１、２−２、又は３）に接合した形状を説明する断面図である。薄板フィンは、ヒートシンクの配置場所、配置可能な空間その他の条件に合致するように各種形状を採ることができる。また各種形状の薄板フィンを、自在に組み合わせることができる。

【0047】

図１１（ａ）に示す態様では、底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部４を形成する。この態様では、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、平らな受熱面に第１の伝熱板材２−１、２−２または第２の伝熱板材３が熱的に接続される。同時に複数の放熱フィンが並列配置された上面も平らな面を形成する。薄板フィンの接続方法としては、例えば、半田付、ロウ付け等の他、種々の公知の技術を採用することができる（他の例でも同様である）。

【0048】

図１１（ｂ）に示す態様では、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部４を形成する。この態様においても、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、放熱フィン部４は上面側が開放されている。

【0049】

図１１（ｃ）に示す態様では、上述した底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィン、および、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを適宜組み合わせて、放熱フィン部４を形成する。組み合わせは、図示する態様に限らず、両端部側に図１１（ｃ）を参照して説明した放熱フィン部４を配置し、中央部に１１（ａ）を参照して説明した放熱フィン部を組み合わせる等、その他の自在な組み合わせも可能である。

【0050】

上述した図１１（ａ）〜（ｃ）に示す態様の薄板フィンは、底面が半田、ロウ付け等で第１の伝熱板２または第２の伝熱板３に接合されて固定される。なお、第１の伝熱板材２−１、２−２および第２の伝熱板材３の両面上に、それぞれ、図１１（ａ）から（ｃ）に示す態様の薄板フィンを、同じ薄板フィンおよび異なる薄板フィンを含めて、適宜組み合わせることができる。例えば第１の伝熱板材２−１の下側の面に図１１（ａ）に示すように薄板フィンを取り付け、第２の伝熱板材３の上側の面に図１１（ｂ）に示すように薄板フィンを取り付けることができる。

【0051】

上述したように、この発明のヒートシンクによると、機械加工が少なく、軽量かつ低コストで、放熱性能を向上することができる、高性能のヒートシンクを提供することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ ヒートシンク
２−１，２−１ 第１の伝熱板材
３ 第２の伝熱板材
４ 第２の放熱フィン部
５ 第１の放熱フィン部
６ 伝熱ブロック
６−１，６−２ 両端ブロック
７−１〜７−５ ヒートパイプ
８ 固定部
９−１，９−２ カバー
１０ 受熱部
２０ 発熱部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】