特許 6803087 ヒートシンク及び電子部品パッケージ

(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】6803087

(24)【登録日】2020年12月2日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】ヒートシンク及び電子部品パッケージ

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20201214BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/36 Z

   H05K7/20 D

【請求項の数】13

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-127174(P2019-127174)

(22)【出願日】2019年7月8日

(65)【公開番号】特開2020-170833(P2020-170833A)

(43)【公開日】2020年10月15日

【審査請求日】2020年7月20日

(31)【優先権主張番号】特願2019-70486(P2019-70486)

(32)【優先日】2019年4月2日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000123608

【氏名又は名称】かがつう株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】特許業務法人 英知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】松浦 宗佑

【審査官】 正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１４／０２０７４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１８／００３１３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０６３８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０８２１０５７２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１０３４９６（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記通気路には、前記二つの天壁部の間のスリット部と、前記二つの天壁部に跨る貫通孔状であって且つ前記スリット部よりも幅の大きい貫通部とを含むことを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、該天壁部を厚み方向へ貫通する通気孔が設けられていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項3】

前記通気孔の内縁側には、外部空間へ向かって突出する突縁部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記通気孔の内縁側には、内部空間へ向かって突出する突縁部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記通気孔及び前記突縁部が前記天壁部毎に複数設けられ、隣接する二つの前記突縁部は、隙間を置いて配設されることを特徴とする請求項３又は４記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記通気孔及び前記突縁部が前記天壁部毎に複数設けられ、隣接する二つの前記突縁部は、その間に位置する壁部を共用して一体に構成されることを特徴とする請求項３又は４記載のヒートシンク。

【請求項7】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、外部空間側へ突出する複数の突起が設けられ、前記各突起は、ベース部側に対する逆側に底部を有する有底筒状に形成されていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項8】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、内部空間側へ突出する複数の突起が設けられ、前記各突起は、ベース部側に底部を有する有底筒状に形成されていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項9】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記ベース部には、貫通状の取付孔が設けられ、
前記取付孔は、前記通気路の平面視上の範囲内に設けられていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項10】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、
二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、
前記二つの放熱片のうち、その一方の放熱片の前記天壁部と、他方の放熱片の前記天壁部とを、互いに斜辺を対向させた三角形状に形成するとともに、対向する二つの斜辺間に前記通気路を確保したことを特徴とするヒートシンク。

【請求項11】

前記側壁部に貫通状の通気部を設けたことを特徴とする請求項１〜１０何れか１項記載のヒートシンク。

【請求項12】

一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々が、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、二つの前記天壁部がその間に前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔して、第一のヒートシンクを構成しており、
前記第一のヒートシンクの内部空間に、第二のヒートシンクを設けてなるヒートシンクであって、第二のヒートシンクは、前記ベース部及び前記二つの放熱片と略同構成のベース部及び二つの放熱片を有することを特徴とするヒートシンク。

【請求項13】

前記電子部品接触面に、電子部品が接触して支持されていることを特徴とする請求項１〜１２何れか１項記載のヒートシンクを用いた電子部品パッケージ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品等の熱を放熱するようにしたヒートシンク及び電子部品パッケージに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、ベース部と、該ベース部の左右端から上方へ突出する突片と、前記各突片から外向きに突出する複数のフィンと、左右の突片間にてベース部上に装着されたパワートランジスタとを備え、略コの字状に構成された放熱装置がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭５９−１０３４９６（第１図参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術によれば、前記複数のフィンが、前記各突片から外向きに突出しているため、水平方向の全体的な寸法が大きくなり、広い設置スペースを要することになる。また、複雑な形状の複数のフィンを形成しなければならず、製造面において改善の余地がある。そこで、複数のフィンを省くことが考えられるが、放熱性能の低下が懸念される。

【課題を解決するための手段】

【0005】

このような課題に鑑みて、本発明の一つは、以下の構成を具備するものである。
一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、
前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔し、前記通気路には、前記二つの天壁部の間のスリット部と、前記二つの天壁部に跨る貫通孔状であって且つ前記スリット部よりも幅の大きい貫通部とを含むことを特徴とするヒートシンク。

【発明の効果】

【0006】

本発明は、以上説明したように構成されているので、簡素かつ省スペースな形状により良好な放熱性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係るヒートシンクの一例を示す斜視図である。

【図2】図１の(II)-(II)線に沿う断面図であり、（ａ）は水平設置の状態を示し、（ｂ）は垂直設置の状態を示す。

【図3】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図4】図３の(IV)-(IV)線に沿う断面図であり、（ａ）は水平設置の状態を示し、（ｂ）は垂直設置の状態を示す。

【図5】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図6】図５の(VI)-(VI)線に沿う断面図であり、（ａ）は水平設置の状態を示し、（ｂ）は垂直設置の状態を示す。

【図7】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図8】図７の(VIII)-(VIII)線に沿う拡大断面図である。

【図9】図７の(IX)-(IX)線に沿う断面図であり、（ａ）は水平設置の状態を示し、（ｂ）は垂直設置の状態を示す。

【図10】従来のヒートシンクの一例を示す斜視図である。

【図11】本発明に係るヒートシンクと従来のヒートシンクとの比較実験例を示す表である。

【図12】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図13】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図14】図１２及び図１３に示すヒートシンクについて、実験例を示す表である。

【図15】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図16】（ａ）は通気孔及び突縁部の一例を示す縦断面図であり、（ｂ）は突起の一例を示す縦断面図である。

【図17】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図18】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図19】本発明に係るヒートシンクの他例を示す斜視図である。

【図20】図１９のヒートシンクにおける分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第一の特徴は、一方側の面を電子部品接触面にし逆側の面を放熱面としたベース部と、前記ベース部において前記放熱面が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片とを備え、前記二つの放熱片の各々は、前記放熱面から突出する側壁部と、前記側壁部の突端側から他方の放熱片へ向かって突出して前記放熱面との間に内部空間を確保した天壁部とを有し、二つの前記天壁部は、その間に、前記内部空間と外部空間とを連通する通気路を確保して離隔している（図１〜図２０参照）。

【0009】

第二の特徴として、前記通気路には、前記二つの天壁部の間のスリット部を含む（図１〜図９，図１２〜図１３，図１４〜図２０参照）。

【0010】

第三の特徴として、前記通気路には、前記二つの天壁部に跨る貫通孔状であって且つ前記スリット部よりも幅の大きい貫通部を含む（図１〜図９，図１３，図１７参照）。

【0011】

第四の特徴として、前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、該天壁部を厚み方向へ貫通する通気孔が設けられている（図３〜図６，図１５，図１６（ａ），図１７参照）。

【0012】

第五の特徴として、前記通気孔の内縁側には、外部空間へ向かって突出する突縁部が設けられている（図３〜図６参照）。

【0013】

第六の特徴として、前記通気孔の内縁側には、内部空間へ向かって突出する突縁部が設けられていることを特徴とする（図１５及び図１６（ａ）参照）。

【0014】

第七の特徴として、前記通気孔及び前記突縁部が前記天壁部毎に複数設けられ、隣接する二つの前記突縁部は、隙間を置いて配設される（図３〜図４，図１５，図１７参照）。

【0015】

第八の特徴として、前記通気孔及び前記突縁部が前記天壁部毎に複数設けられ、隣接する二つの前記突縁部は、その間に位置する壁部を共用して一体に構成される（図５〜図６参照）。

【0016】

第九の特徴として、前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、外部空間側へ突出する複数の突起が設けられ、前記各突起は、ベース部側に対する逆側に底部を有する有底筒状に形成されている（図７〜図９参照）。

【0017】

第十の特徴として、前記二つの天壁部のうち、少なくともその一方には、内部空間側へ突出する複数の突起が設けられ、前記各突起は、ベース部側に底部を有する有底筒状に形成されている（図１５及び図１６（ｂ）参照）。

【0018】

第十一の特徴として、前記ベース部には、貫通状の取付孔が設けられ、前記取付孔は、前記通気路の平面視上の範囲内に設けられている（図１２，図１３，図１５，及び図１７〜図２０参照）。

【0019】

第十二の特徴として、記二つの放熱片のうち、その一方の放熱片の前記天壁部と、他方の放熱片の前記天壁部とを、互いに斜辺を対向するようにして配置された三角形状に形成して、対向する二つの斜辺間に前記通気路を確保した（図１２，図１３，図１５，図１７〜図２０参照）

【0020】

第十三の特徴は、前記側壁部に貫通状の通気部を設けた（図１８参照）。

【0021】

第十四の特徴として、上記ヒートシンクを第一のヒートシンクとし、この第一のヒートシンクの内部空間に、第二のヒートシンクを設けてなるヒートシンクであって、第二のヒートシンクは、前記ベース部及び前記二つの放熱片と略同構成のベース部及び二つの放熱片を有する（図１９及び図２０参照）。

【0022】

第十五の特徴として、前記電子部品接触面に、電子部品が接触して支持されている（図２，図４，図６及び図９参照）。

【0023】

＜第一の実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。

【0024】

図１〜図２に示すヒートシンク１は、一方側の面を電子部品接触面１１にし逆側の面を放熱面１２とした板状のベース部１０と、ベース部１０において放熱面１２が連続する方向の一端側と他端側に設けられた二つの放熱片３０とを備え、外部空間Ｓ１をベース部１０と放熱片３０によって囲まれた内部空間Ｓ２に連通するように構成される。

【0025】

なお、図示例のヒートシンク１は、一枚の板金材料を曲げ加工することで、ベース部１０と二つの放熱片３０，３０を構成しているが、他例としては、それぞれ別体のベース部１０と放熱片３０，３０を溶接や嵌合等により接続した態様とすることも可能である。

【0026】

このヒートシンク１の原材料には、単一の金属元素からなる純金属や、複数の金属元素あるいは金属元素と非金属元素から成る合金を含む。ここで、前記金属元素の具体例としては、アルミニウム、銅、ステンレス、ニッケル又はマグネシウム等が挙げられる。
また、このヒートシンク１は、単一材料から形成してもよいし、二つ以上の異なる材料を一体的に組み合わせた複合材料から形成してもよい。
そして、図示例のヒートシンク１は、電子部品接触面１１を電子部品Ｘ（例えば、ＣＰＵや、トランジスタ、サイリスタ、その他の半導体や電子部品等）に接触させて電子部品パッケージＰ（図１参照）を構成する。

【0027】

ベース部１０は、矩形平板状（図示例によれば正方形平板状）に形成され、その厚み方向の一方側（図示の下側）に位置する面を、平坦状に形成して電子部品Ｘに接触させるための電子部品接触面１１としている。
このベース部１０の逆側（図示の上側）の面は、凹凸のない平坦状に形成されるが、必要に応じて、適宜形状の放熱フィン等を設けることも可能である。

【0028】

図１中の符号１３は、貫通状の取付孔であり、ベース部１０の対角線状の一端側と他端側や、四角側等に適宜数（本実施態様によれば対角線上に二つ）設けられる。この取付孔１３は、ベース部１０を電子部品接触面１１に止着するためのネジを挿通したり、あるいはベース部１０を電子部品接触面１１側の凸部に嵌め合わせて位置決めしたり等のために用いられる。

【0029】

各放熱片３０は、ベース部１０の一辺側から上方へ略垂直に突出する側壁部３１と、側壁部３１の突端側から他方の放熱片３０へ向かって放熱面１２と略平行に突出して放熱面１２との間に内部空間Ｓ２を確保した天壁部３２とを一体に有し、略逆Ｌ字状に形成される。

【0030】

左右二つの天壁部３２，３２は、対向する突端部間を離隔しており、その突端部間に、内部空間Ｓ２と上方側の外部空間Ｓ１とを連通する通気路Ａを確保している。

【0031】

通気路Ａは、前記二つの天壁部３２，３２を分離するスリット部３２ａと、二つの天壁部３２，３２に跨る貫通孔状であってスリット部３２ａよりも幅（図示例によれば内径）の大きい貫通部３２ｂ（貫通孔）とにより形成される。

【0032】

スリット部３２ａは、二つの天壁部３２，３２が並ぶ方向に対する交差方向へ長尺状に延設される。このスリット部３２ａは、貫通部３２ｂを間に置くようにしてその両側に二つ設けられる。

【0033】

また、貫通部３２ｂは、一方と他方の天壁部３２，３２に設けられる半円状の切欠部により、円形の貫通孔状に形成される（図１参照）。

【0034】

そして、上記構成により、二つの天壁部３２，３２が並ぶ方向に対する交差方向の一端側と他端側（図２（ａ）によれば右端側と左端側）には、それぞれ、正面視略横長矩形状の開口部Ｂが形成される。
この開口部Ｂは、外部空間Ｓ１と内部空間Ｓ２とを間に空気を流通させる空気流路として機能する。

【0035】

なお、図中、符号３２ｃは、取付孔１３に挿通されるネジ等を締める治具（例えばドライバー等）を遊挿するための切欠部である。
また、図示例以外の他例としては、取付孔１３を省くことも可能である。この場合、例えば、放熱片３０を、嵌合や接着等、ねじ止め以外の手段により電子部品Ｘに固定すればよい。

【0036】

上記構成のヒートシンク１は、その電子部品接触面１１に、熱源となる電子部品Ｘを接触して支持し、電子部品パッケージを構成する（図２（ａ）（ｂ）参照）。

【0037】

次に、上記構成のヒートシンク１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、ヒートシンク１について、電子部品接触面１１を下方へ向けて電子部品Ｘに接触させた場合（以降、水平設置と称する）、通気路Ａにベース部１０の熱による上昇気流が発生し、この上昇気流に両側の空気が引き込まれるようにして、図示の２点鎖線Ｆ１に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、両側の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、スリット部３２ａ及び貫通部３２ｂを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、及び放熱片３０の内面に接触して熱交換を行い、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇を抑制する。

【0038】

また、図２（ｂ）に示すように、ヒートシンク１について、電子部品接触面１１を側方へ向けて電子部品Ｘに接触させた場合（以降、垂直設置と称する）、内部空間Ｓ２にベース部１０の熱による上昇気流が発生し、この上昇気流に通気路Ａ側の空気と、下方の開口部Ｂ側の空気とが引き込まれるようにして、図示の２点鎖線Ｆ２に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、通気路Ａと下方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、上方の開口部Ｂを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２及び放熱片３０の内面に接触して熱交換を行い、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇を抑制する。

【0039】

よって、ヒートシンク１によれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、水平設置と垂直設置の何れの場合も、良好な放熱性能を得ることができる。

【0040】

次に、本発明に係るヒートシンクの他の実施態様について説明する。なお、以下に示す実施態様は、上述した実施態様を一部変更したものであるため、主にその変更部分について詳述し、共通部分の説明は同一符号を用いる等して適宜省略する。

【0041】

＜第二の実施態様＞
図３に示すヒートシンク２は、上記構成のヒートシンク１に対し、各天壁部３２に、通気孔３３と突縁部３４を設けたものである。

【0042】

通気孔３３は、天壁部３２の面が連続する方向へ並ぶように複数設けられる。隣接する通気孔３３の間には隙間が確保される。
各通気孔３３は、多角形状（図示例によれば正六角形状）に形成され、天壁部３２を厚み方向へ貫通している。

【0043】

突縁部３４は、天壁部３２の外面における各通気孔３３の内縁側から外部空間Ｓ１へ向かって突出する筒状（図示例によれば六角形筒状）に設けられる。
この突縁部３４は、複数の通気孔３３にそれぞれ対応するように、複数配設される。隣接する突縁部３４の間には隙間が確保される。この隙間は、突縁部３４の放熱面積を増大している。
各突縁部３４との突出量は、図示例によれば、天壁部３２の厚み程度に設定される。

【0044】

次に、上記構成のヒートシンク２について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
図４（ａ）に示すように、ヒートシンク２を水平設置した場合には、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ１に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、両側の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、スリット部３２ａ、貫通部３２ｂ及び通気孔３３を通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、通気孔３３及び突縁部３４の内面等に接触して熱交換を行い、突縁部３４の外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0045】

また、図４（ｂ）に示すように、ヒートシンク２を垂直設置した場合も、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ２に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、通気路Ａ、通気孔３３及び下方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、上方の開口部Ｂを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、通気孔３３及び突縁部３４の内面等に接触して熱交換を行い、突縁部３４の外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0046】

よって、ヒートシンク２によれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、水平設置と垂直設置の何れの場合も良好な放熱性能を得ることができる。その上、通気孔３３及び突縁部３４とによって、天壁部３２を強度アップすることができる。

【0047】

＜第三の実施態様＞
図５に示すヒートシンク３は、上記構成のヒートシンク１に対し、各天壁部３２に、通気孔３５と突縁部３６を設けたものである。

【0048】

通気孔３５は、天壁部３２の面が連続する方向へ並ぶように複数設けられる。
各通気孔３５は、多角形状（図示例によれば正六角形状）に形成され、天壁部３２を厚み方向へ貫通している。

【0049】

突縁部３６は、天壁部３２の外面における各通気孔３５の内縁側から外部空間Ｓ１へ向かって突出する筒状（図示例によれば六角形筒状）に設けられる。
この突縁部３６は、複数の通気孔３５にそれぞれ対応するように、複数配設される。隣接する二つの突縁部３６，３６は、その間に位置する壁部３６ａを共用して一体に構成される。壁部３６ａは、天壁部３２を強度アップする作用を奏する。
各突縁部３６との突出量は、図示例によれば、天壁部３２の厚み程度に設定される。

【0050】

次に、上記構成のヒートシンク３について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
図６（ａ）に示すように、ヒートシンク３を水平設置した場合には、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ１に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、両側の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、スリット部３２ａ、貫通部３２ｂ及び通気孔３５を通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、通気孔３５及び突縁部３６の内面等に接触して熱交換を行い、突縁部３６の外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0051】

また、図６（ｂ）に示すように、ヒートシンク３を垂直設置した場合も、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ２に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、通気路Ａ、通気孔３５及び下方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、上方の開口部Ｂを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、通気孔３５及び突縁部３６の内面等に接触して熱交換を行い、突縁部３６の外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0052】

よって、ヒートシンク３によれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、水平設置と垂直設置の何れの場合も良好な放熱性能を得ることができる。その上、通気孔３５及び突縁部３６によって、天壁部３２を強度アップすることができる。

【0053】

＜第四の実施態様＞
図７に示すヒートシンク４は、上記構成のヒートシンク１に対し、各天壁部３２に、外部空間側へ突出する突起３７を設けたものである。

【0054】

突起３７は、天壁部３２の面が連続する方向へ並ぶように複数設けられる。
各突起３７は、ベース部１０側に対する逆側に底部を有する多角形（図示例によれば正六角形状）の有底筒状に形成され、外部空間Ｓ１側へ突出している（図８参照）。
各突起３７の突出量は、図示例によれば、天壁部３２の厚み程度に設定される。
隣接する突起３７，３７間には、隙間が確保されている。この隙間は、各突起３７の放熱面積を広く確保している。

【0055】

なお、図示例以外の他例としては、隣接する３７，３７間を一体的に連結して、各天壁部３２の強度をより向上することも可能である。

【0056】

次に、上記構成のヒートシンク４について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
図９（ａ）に示すように、ヒートシンク４を水平設置した場合には、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ１に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、両側の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、スリット部３２ａ及び貫通部３２ｂ等の通気路Ａを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、及び突起３７の内面等に接触して熱交換を行い、突起３７外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0057】

また、図９（ｂ）に示すように、ヒートシンク４を垂直設置した場合も、上記ヒートシンク１と略同様にして、図示の２点鎖線Ｆ２に沿う連続的な空気の流れが形成される。
詳細に説明すれば、外部空間Ｓ１の空気は、通気路Ａ及び下方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入し、上方の開口部Ｂを通過して、上方の外部空間Ｓ１へ流れる。
そして、このようにして流れる空気が、ベース部１０の放熱面１２、放熱片３０の内面、突起３７の内面等に接触して熱交換を行い、突起３７外面側でも外部空間Ｓ１の空気との熱交換が行われ、ひいては、ベース部１０及び電子部品Ｘの温度上昇が抑制される。

【0058】

よって、ヒートシンク４によれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、水平設置と垂直設置の何れの場合も良好な放熱性能を得ることができる。その上、突起３７によって、天壁部３２を強度アップすることができる。

【0059】

＜従来構造との比較＞
次に、上記構成のヒートシンク１〜４と、従来構造の比較例１００について、コンピュータ解析によるベース部の温度上昇値、重量等を比較した結果を説明する（図１１参照）。

【0060】

ヒートシンク１〜４、及び比較例１００は、同じ外観寸法（約６０×５９×１０ｍｍ）のものを用いた。
比較例１００は、矩形状のベース部１１０の上面に、間隔を置いて略平行に６枚の放熱フィン１２０を設けたものである。

【0061】

図１１の表に示すように、ヒートシンク１〜４は、水平設置と垂直設置の何れにおいても、比較例１００よりも温度上昇値が低く、特に垂直設置にて顕著に低い温度上昇値が得られた。
また、ヒートシンク１〜４は、何れも、比較例１００よりも重量が大幅に低かった。

【0062】

なお、上記ヒートシンク２によれば、特に好ましい態様として、通気孔３３及び突縁部３４とを設けたが、他例としては、突縁部３４を省くことも可能であり、この場合でも通気孔３３による通気効果を得ることができる。同様にして、ヒートシンク３についても、突縁部３６を省くことが可能である。

【0063】

また、上記以外の他例としては、ヒートシンク１の天壁部３２に対し、通気孔３３、突縁部３４及び突起３７を全て配設した態様や、通気孔３３、突縁部３４、突起３７を適宜に組み合わせて配設した態様等とすることが可能である。

【0064】

＜第五の実施態様＞
図１２に示すヒートシンク５は、上記構成のヒートシンク１に対し、ベース部１０をベース部１０’に置換し、各放熱片３０の天壁部３２を、天壁部３２’に置換したものである。
このヒートシンク５は、一方の放熱片３０の天壁部３２’と、他方の放熱片３０の天壁部３２’とを、互いに斜辺を対向させた三角形状に形成するとともに、対向する二つの斜辺間に形成されるスリット部３２ａ’によって通気路Ａを確保している。

【0065】

ベース部１０’は、上記ベース部１０の取付孔１３を取付孔１３’に置換したものである。
取付孔１３’は、貫通孔であり、通気路Ａの平面視上の範囲内に設けられる。言い換えれば、取付孔１３’の中心軸上に通気路Ａが位置する。

【0066】

上記構成のヒートシンク５は、電子部品（図示せず）に対し水平設置された場合、上記ヒートシンク１と略同様に、開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ向かいスリット部３２ａ’を介して外部空間Ｓ１へ向かう空気の流れＦ１を形成する。また、垂直設置された場合には、上記ヒートシンク１と同様（図２参照）に、一方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入して他方の開口部Ｂから外部空間Ｓ１へ出てゆく空気の流れが形成され、この流れに、スリット部３２ａ’から内部空間Ｓ２へ侵入する空気が合流する（図示せず）。

【0067】

よって、上記構成のヒートシンク５によれば、傾斜状のスリット部３２ａ’により比較的長尺な通気路Ａを確保することができ、ひいては、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、良好な放熱性能を得ることができる。
その上、取付孔１３’に挿通される止着具（例えばネジやボルト等）によってヒートシンク５を電子部品等に止着固定する際に、止着具を締め込むための治具（例えばドライバー等）を遊挿するための空間として、通気路Ａを用いることができる。
なお、図１２に示す一例では、取付孔１３’を、通気路Ａ（スリット部３２ａ’）の一端側と他端側に対応して二か所に設けているが、単数又は三以上設けることも可能である。

【0068】

＜第六の実施態様＞
図１３に示すヒートシンク６は、上記構成のヒートシンク５に対し、貫通部３２ｂ’を加えて、スリット部３２ａ’及び貫通部３２ｂ’によって通気路Ａを構成したものである。
貫通部３２ｂ’は、スリット部３２ａ’よりも幅の大きい平面視略正方形状であって、二つの天壁部３２’，３２’に跨って設けられる。

【0069】

このヒートシンク６について、水平設置した場合の空気の流れＦ１と、垂直設置した場合の空気の流れ（図示せず）は、上述したヒートシンク１及びヒートシンク５等と略同様である。

【0070】

よって、上記構成のヒートシンク６によれば、傾斜状のスリット部３２ａ’と貫通部３２ｂ’により流通面積の大きい通気路Ａを確保することができ、ひいては、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、良好な放熱性能を得ることができる。

【0071】

次に、上記構成のヒートシンク５，６について、コンピュータ解析によりベース部の温度上昇値、重量等を比較した結果を説明する（図１４参照）。
この実験に用いた試料の外観寸法は、何れも、約６０×５９×１０ｍｍである。
ヒートシンク６は、図１４の表に示すように、略正方形状の貫通部３２ｂ’の一辺の寸法Ｑが異なる五種類の試料について、それぞれ、実験を行った。

【0072】

図１４の表に示すように、水平設置の場合の温度上昇値は、寸法Ｑが大きくなるにつれて上昇し、Ｑ＝３０ｍｍで最小となり、Ｑがさらに大きくなると上昇した。
また、垂直設置の場合の温度上昇値は、寸法Ｑが大きくなるにつれて上昇することを、Ｑ＝４０ｍｍになるまで確認した。
これらの結果より、水平設置で用いる場合には、寸法Ｑ＝３０ｍｍとするのが好ましく、垂直設置で用いる場合には、寸法Ｑ＝４０ｍｍとするのが好ましいといえる。

【0073】

＜第七の実施態様＞
図１５に示すヒートシンク７は、上記構成のヒートシンク５における天壁部３２’に、通気孔３３’及び突縁部３４’を設けたものである。

【0074】

通気孔３３’は、各天壁部３２’の面に沿って、所定間隔を置いて複数設けられる。各通気孔３３’は、図１６（ａ）に示すように、天壁部３２’を厚み方向へ貫通している。
突縁部３４’は、通気孔３３’の内縁全周から内部空間Ｓ２へ向かって突出し、略筒状に構成される。

【0075】

このヒートシンク７は、電子部品（図示せず）に対し水平設置された場合、上記ヒートシンク２と略同様に、開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入しスリット部３２ａ’を通って外部空間Ｓ１へ抜ける空気の流れや、開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入して通気孔３３’を通って外部空間Ｓ１へ抜ける空気の流れを形成する（図１５の２点鎖線Ｆ１参照）
また、垂直設置された場合には、上記ヒートシンク２等と同様に、一方の開口部Ｂから内部空間Ｓ２へ侵入して他方の開口部Ｂから外部空間Ｓ１へ出てゆく空気の流れが形成され、この流れに、スリット部３２ａ’から内部空間Ｓ２へ侵入する空気が合流し、さらに、通気孔３３’から内部空間Ｓ２へ侵入する空気も合流する（図示せず）。

【0076】

よって、上記構成のヒートシンク７によれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造を得ることができ、しかも、傾斜状のスリット部３２ａ’、通気孔３３’、突縁部３４’等により、通気量及び放熱面積を多く確保し、良好な放熱性能を得ることができる。

【0077】

なお、上記構成のヒートシンク７において、通気孔３３’及び突縁部３４’は、その一部又は全部を、図１６（ｂ）に示す突起３７’に置換することが可能である。突起３７’は、ベース部側に底部を有する有底筒状に形成され、内部空間Ｓ２側へ突出する。
この突起３７’を具備したヒートシンクによれば、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造を得ることができる上、突起３７’によって天壁部３２’の強度アップや、放熱性能の向上等の作用効果を得ることができる。

【0078】

また、他例としては、ヒートシンク７において、通気孔３３’及び突縁部３４’、あるいは突起３７’等の一部又は全部を、上述した六角形状の通気孔３３及び突縁部３４や、突起３７等に置換することが可能である。

【0079】

＜第八の実施態様＞
図１７に示すヒートシンク８は、上記構成のヒートシンク６における天壁部３２’に、通気孔３３’と突縁部３４’とを複数設けたものである。
通気孔３３’及び突縁部３４’は、ヒートシンク７のものと同構造である（図１６（ａ）参照）。

【0080】

このヒートシンク８によれば、傾斜状のスリット部３２ａ’、貫通部３２ｂ、通気孔３３’、突縁部３４’等により、通気量及び放熱面積を多く確保することができ、ひいては、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造により、良好な放熱性能を得ることができる。

【0081】

なお、このヒートシンク８も、通気孔３３’及び突縁部３４’を、突起３７’（図１６（ｂ）参照）に置換することが可能である。

【0082】

＜第九の実施態様＞
図１８に示すヒートシンク９は、上記構成のヒートシンク５における側壁部３１に、複数の通気部３１ａを形成したものである。
通気部３１ａは、側壁部３１の突出方向（図示例によれば上方）へ長尺なスリット状の貫通孔であり、前記突出方向に対する交差方向へ間隔を置いて複数設けられる。

【0083】

ヒートシンク９では、スリット部３２ａ’及び開口部Ｂを通過する空気の流れを形成できるのに加え、各側壁部３１の通気部３１ａを通過する空気の流れも形成することができ、ひいては、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造によって、良好な放熱性能を得ることができる。

【0084】

＜第十の実施態様＞
図１９及び図２０に示すヒートシンク５０は、上記ヒートシンク５（図１２参照）を第一のヒートシンク５１とし、この第一のヒートシンク５１の内部空間に、第二のヒートシンク５２を設けてなる。

【0085】

第二のヒートシンク５２は、ヒートシンク５のベース部１０及び放熱片３０と略同構成であって一回りほど小さいベース部５２ａ及び放熱片５２ｂを有し、第一のヒートシンク５１のベース部１０’に接している。

【0086】

ベース部５２ａは、ベース部１０’よりも若干小さい矩形平板状に形成され、ベース部１０’の放熱面１２に接している。
このベース部５２ａには、ベース部１０’の各取付孔１３’に連通するように、取付孔５２ｃが設けられる。

【0087】

放熱片５２ｂは、上記ヒートシンク５の放熱片３０と略同様にして、側壁部５２ｂ１と天壁部５２ｂ２とを一体に有する略逆Ｌ字状に形成される。

【0088】

第一のヒートシンク５１の天壁部３２’と、第二のヒートシンク５２の天壁部５２ｂ２との間には、空気を流通可能な隙間ｃが確保される。

【0089】

上記構成のヒートシンク５０では、開口部Ｂからスリット部３２ａ’にわたる空気の流通路を、前記隙間ｃ及び第二のヒートシンク５２内に形成するとともに、二つのヒートシンク５１，５２によってより広い放熱面積を確保することができ、ひいては、外部に突出するフィン等の無い省スペース且つ軽量な構造によって、良好な放熱性能を得ることができる。

【0090】

なお、第二のヒートシンク５２は、第一のヒートシンク５１に対し溶接等によって予め一体化すればよいが、他例としては、第一のヒートシンク５１に対し第二のヒートシンク５２が必要に応じて組付けられるようにしてもよい。

【0091】

また、上記実施の態様では、第二のヒートシンク５２のベース部５２ａを第一のヒートシンク５１のベース部１０’に接したが、他例としては、これらベース部５２ａ，１０’間に隙間を有する態様とすることも可能である。この場合、例えば、第二のヒートシンク５２の側壁部５２ｂ１を、第一のヒートシンク５１の側壁部３１に溶接等によって接続すればよい。

【0092】

また、ヒートシンク５０の第一のヒートシンク５１と第二のヒートシンク５２には、上記ヒートシンク７〜８と同様に（図１５〜図１７参照）、貫通部３２ｂ’、通気孔３３’及び突縁部３４’、突起３７’、通気部３１ａ等を適宜に配設することが可能である。

【0093】

また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0094】

１，２，３，４，５，６，７，８，９，５０：ヒートシンク
１０，１０’，：ベース部
１１：電子部品接触面
１２：放熱面
１３’：取付孔
３０：放熱片
３１：側壁部
３２，３２’：天壁部
３２ａ，３２ａ’：スリット部
３２ｂ，３２ｂ’：貫通部
３３，３３’，３５：通気孔
３４，３４’，３６：突縁部
３７，３７’：突起
５１：第一のヒートシンク
５２：第二のヒートシンク
５２ａ：ベース部
５２ｂ：放熱片
Ａ：通気路
Ｂ：開口部
Ｓ１：外部空間
Ｓ２：内部空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】