特開 2022-174590 ヒートシンク及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022174590

(43)【公開日】2022-11-24

(54)【発明の名称】ヒートシンク及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20221116BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H05K7/20 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021080481

(22)【出願日】2021-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】516025450

【氏名又は名称】株式会社ゴフェルテック

(74)【代理人】

【識別番号】100187838

【弁理士】

【氏名又は名称】黒住 智彦

(74)【代理人】

【識別番号】100220892

【弁理士】

【氏名又は名称】舘 佳耶

(74)【代理人】

【識別番号】100205589

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 和将

(74)【代理人】

【識別番号】100194478

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 文彦

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 敦志

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5F136BA04

5F136BA14

5F136BA22

5F136BA23

5F136BA38

5F136FA01

5F136FA02

5F136FA03

5F136FA82

5F136GA01

5F136GA08

5F136GA13

5F136GA14

5F136GA17

(57)【要約】

【課題】
発熱量の大きな電子部品等であっても好適に放熱することができる冷却効率の高いヒートシンクを提供する。
【解決手段】
一の方向（ｘ軸方向）に並べられた複数の放熱フィン３で構成されるフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５が、前記一の方向（ｘ軸方向）に非平行な他の方向（ｙ軸方向）に繰り返し設けられたヒートシンク１において、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する隣り合う放熱フィン３同士を非平行に配置するとともに、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３と、前記一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５に隣り合う他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３とが、前記他の方向（ｙ軸方向）において重なり合わないように配置した。
【選択図】 図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一の方向に並べられた複数の放熱フィンで構成されるフィン列が、前記一の方向に非平行な他の方向に繰り返し設けられたヒートシンクであって、
同じフィン列を構成する隣り合う放熱フィン同士が非平行に配置されるとともに、
一のフィン列を構成する放熱フィンと、前記一のフィン列に隣り合う他のフィン列を構成する放熱フィンとが、前記他の方向において重なり合わないように配置された
ことを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

放熱フィンが板状を為す請求項１記載のヒートシンク。

【請求項3】

前記一の方向が、ｘ軸に沿った方向であり、
前記他の方向が、ｘ軸に直交するｙ軸に沿った方向である
請求項１又は２記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記一の方向が、円周に沿った方向であり、
前記他の方向が、前記円周の径方向である
請求項１又は２記載のヒートシンク。

【請求項5】

請求項１～４いずれか記載のヒートシンクの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品を冷却するため等に用いられるヒートシンクと、その製造方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器を構成する電子部品のなかには、ＣＰＵやパワートランジスタのように、発熱するものがある。これらの電子部品に熱が溜まると、その電子部品が誤作動するおそれがあるだけでなく、最悪の場合、その電子部品が故障するおそれもある。このため、発熱する電子部品にヒートシンクを取り付けて放熱することが行われている。

【0003】

ヒートシンクは、これまでに各種のものが提案されている。例えば、特許文献１の図１に示されるように、板状を為す複数の放熱フィン（同図におけるフィン３１）を所定間隔で平行に配置したヒートシンクが知られている。電子部品で発生した熱は、このヒートシンクに伝わった後、放熱フィンから空気中に放出される。

【0004】

ヒートシンクによる冷却効率を高めるためには、放熱フィンの比表面積を広くした方が有利である。この点、これまでには、特許文献２の図１に示されるように、複数の放熱フィン（同図におけるフィン部３）を横方向と縦方向とに二次元的に配列したヒートシンク（同図におけるコア部材４）も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８－１４０８０２号公報

【特許文献2】特開２０１３－２３９６６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、電子部品の高性能化に伴い、特許文献１や特許文献２のように、複数の放熱フィンを配列したヒートシンクでも放熱しきれないような場合が生じるようになっている。例えば、ＣＰＵや、それを実装する電子基板は、その製造プロセスが同じであれば、クロック周波数が高くなればなるほど、消費電力が大きくなり、多く発熱するようになるところ、このようにクロック周波数が高く高性能な電子部品を如何に放熱するのかが課題となっている。

【0007】

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、発熱量の大きな電子部品等であっても好適に放熱することができる冷却効率の高いヒートシンクを提供するものである。また、このヒートシンクの製造方法を提供することも本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題は、
一の方向に並べられた複数の放熱フィンで構成されるフィン列が、前記一の方向に非平行な他の方向に繰り返し設けられたヒートシンクであって、
同じフィン列を構成する隣り合う放熱フィン同士が非平行に配置されるとともに、
一のフィン列を構成する放熱フィンと、前記一のフィン列に隣り合う他のフィン列を構成する放熱フィンとが、前記他の方向において重なり合わないように配置された
ことを特徴とするヒートシンク
を提供することによって解決される。

【0009】

以下においては、説明の便宜上、前記一の方向（フィン列に沿った方向）を「列方向」と呼ぶことがある。これに対して、前記他の方向（フィン列を繰り返し設ける方向）を「横方向」と呼ぶことがある。

【0010】

上述した特許文献１や特許文献２のヒートシンクでは、隣り合う放熱フィンが平行に配されているため、図１に示すように、一の放熱フィンの表面から輻射された熱（輻射熱）が、当該一の放熱フィンに隣り合う他の放熱フィンに垂直に入射するようになり、前記一の放熱フィンからの輻射熱が前記他の放熱フィンに吸収（吸熱）されやすくなっている。すなわち、輻射による冷却作用が、吸熱によって相殺されやすい構造となっている。

【0011】

これに対し、本発明のヒートシンクでは、図２に示すように、同じフィン列を構成する放熱フィン同士が非平行に配されており、一の放熱フィンの表面から輻射された熱（輻射熱）が、当該一の放熱フィンに隣り合う他の放熱フィンに非垂直に入射（浅い入射角で入射）するか、或いは、前記一の放熱フィンに当たらずに逃げるようになる。加えて、隣り合うフィン列を構成する放熱フィン同士が横方向で重なり合わないように配されている。このため、前記一の放熱フィンからの輻射熱がその周囲の放熱フィンに吸収（吸熱）されにくくなっている。したがって、本発明のヒートシンクは、冷却効率が高く、発熱量の大きな電子部品等を冷却するのに好適に用いることができるものとなっている。

【0012】

本発明のヒートシンクにおいて、それぞれの放熱フィンの形態は、特に限定されず、ピン状等としてもよいが、板状とすることが好ましい。というのも、板状の放熱フィンを採用したヒートシンクでは、上述した問題（輻射による冷却作用が吸熱によって相殺される問題）がより顕著に表れるため、本発明のヒートシンクに係る構成を採用する意義が高まるからである。

【0013】

本発明のヒートシンクにおいて、放熱フィンは、上記の条件（同じフィン列を構成する隣り合う放熱フィン同士が非平行に配置され、且つ、隣り合う異なるフィン列を構成する放熱フィンが横方向で重なり合わない条件）を満たすのであれば、特に限定されない。このような条件を満たす放熱フィンの配置としては、例えば、以下のパターンが挙げられる。

【0014】

まず、複数の放熱フィンをｘ軸方向に沿って並べることによって構成したフィン列を、ｘ軸に直交するｙ軸に沿った方向に繰り返し設けるパターンを挙げることができる。以下においては、このパターンで放熱フィンを配置したヒートシンクを、「直交座標配置型のヒートシンク」と呼ぶことがある。

【0015】

また、複数の放熱フィンを円周に沿って並べることによって構成したフィン列を、前記円周の径方向に繰り返し設けるパターンを挙げることもできる。以下においては、このパターンで放熱フィンを配置したヒートシンクを、「極座標配置型のヒートシンク」と呼ぶことがある。

【0016】

本発明のヒートシンクは、熱伝導性に優れた素材（金属等）を用いて製造される。本発明のヒートシンクは、別個に成形された放熱フィンを共通のベース部に固定（溶着や接着や嵌合等）することによって製造することもできるが、この場合には、放熱フィンとベース部との境界部分で熱が伝わりにくくなる。このため、本発明のヒートシンクは、放熱フィンとベース部とを一体的に連続させた構造とすることが好ましい。

【0017】

このような構造のヒートシンクは、例えば、共通の金属素材から放熱フィンとベース部とを削り出す切削加工によって製造することができる。また、金属用の三次元プリンタを用いることによっても製造することができる。さらに、型の構造がやや複雑にはなるものの、鋳造や鍛造によって製造することもできる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本発明によって、発熱量の大きな電子部品等であっても好適に放熱することができる冷却効率の高いヒートシンクを提供することが可能になる。また、このヒートシンクの製造方法を提供することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】従来のヒートシンクを、ベース部に垂直で且つフィン列を通る平面で切断した状態を示した断面図である。

【図2】本発明のヒートシンクを、ベース部に垂直で且つフィン列を通る平面で切断した状態を示した断面図である。

【図3】第一実施形態のヒートシンクを示した斜視図である。

【図4】第一実施形態のヒートシンクを示した正面図である。

【図5】第一実施形態のヒートシンクを示した背面図である。

【図6】第一実施形態のヒートシンクを示した平面図である。

【図7】第一実施形態のヒートシンクを示した底面図である。

【図8】第一実施形態のヒートシンクを示した左側面図である。

【図9】第一実施形態のヒートシンクを示した右側面図である。

【図10】第一実施形態のヒートシンクを、図４におけるＹ_１－Ｙ_１面で切断した状態を示した断面図である。

【図11】第一実施形態のヒートシンクを、図４におけるＹ_２－Ｙ_２面で切断した状態を示した断面図である。

【図12】第二実施形態のヒートシンクを示した斜視図である。

【図13】第二実施形態のヒートシンクを示した正面図である。

【図14】第二実施形態のヒートシンクを示した背面図である。

【図15】第二実施形態のヒートシンクを示した平面図である。

【図16】第二実施形態のヒートシンクを示した底面図である。

【図17】第二実施形態のヒートシンクを示した左側面図である。

【図18】第二実施形態のヒートシンクを示した右側面図である。

【図19】第二実施形態のヒートシンクを、図１３におけるＹ_３－Ｙ_３面で切断した状態を示した断面図である。

【図20】第二実施形態のヒートシンクを、図１３におけるＸ_１－Ｘ_１面で切断した状態を示した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明のヒートシンクの好適な実施形態について、図面を用いてより具体的に説明する。以下においては、２つの実施形態（第一実施形態及び第二実施形態）を例に挙げて、本発明のヒートシンクを説明するが、本発明のヒートシンクの技術的範囲は、これらの実施形態で説明する構成に限定されない。本発明のヒートシンクには、発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。

【0021】

１．第一実施形態のヒートシンク
まず、第一実施形態のヒートシンクについて説明する。第一実施形態のヒートシンクは、上述した「直交座標配置型のヒートシンク」と「極座標配置型のヒートシンク」とのうち、「直交座標配置型のヒートシンク」に該当するものとなっている。

【0022】

第一実施形態のヒートシンク１を、図３～１１に示す。図３には斜視図を、図４には正面図を、図５には背面図を、図６には平面図を、図７には底面図を、図８には左側面図を、図９には右側面図をそれぞれ示す。また、図１０には、ヒートシンク１を図４におけるＹ_１－Ｙ_１面で切断した断面図を示し、図１１には、ヒートシンク１を図４におけるＹ_２－Ｙ_２面で切断した断面図を示す。図３～１１では、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる直交座標系（ｘｙｚ座標系）を表わしている。この直交座標系におけるｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きは、図３～１１で共通である。

【0023】

第一実施形態のヒートシンク１は、図３に示すように、ベース部２と、ベース部２から突出して設けられた複数の放熱フィン３とを備えている。図４に示すように、放熱フィン３は、一の方向（ｘ軸方向）に並べられた複数の放熱フィン３で構成されるフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成している。フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５は、前記一の方向（ｘ軸方向）に非平行（垂直）な他の方向（ｙ軸方向）に繰り返し配されている。

【0024】

それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３の数は、２個以上であれば、特に限定されない。しかし、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３の数を少なくしすぎると、放熱フィン３を効率的に配置しにくくなり、ヒートシンク１の冷却効率を高めにくくなるおそれがある。一方、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３の数を多くしすぎると、ヒートシンク１の製造が難しくなるおそれがある。このため、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３の数は、通常、３～３０個の範囲内とされ、好ましくは、５～２０個の範囲内とされる。第一実施形態のヒートシンク１では、奇数番目のフィン列Ｌ_１，Ｌ_３，Ｌ_５，Ｌ_７，Ｌ_９，Ｌ_１１，Ｌ_１３，Ｌ_１５を、それぞれ８個の放熱フィン３で構成しており、偶数番目のフィン列Ｌ_２，Ｌ_４，Ｌ_６，Ｌ_８，Ｌ_１０，Ｌ_１２，Ｌ_１４を、それぞれ７個の放熱フィン３で構成している。

【0025】

また、１つのヒートシンク１に設けるフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数（列数）は、２列以上であれば、特に限定されない。しかし、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数を少なくしすぎると、放熱フィン３を効率的に配置しにくくなり、ヒートシンク１の冷却効率を高めにくくなるおそれがある。一方、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数を多くしすぎると、ヒートシンク１の製造が難しくなるおそれがある。このため、１つのヒートシンク１に設けるフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数（列数）は、通常、３～５０列の範囲内とされ、好ましくは、５～３０列の範囲内とされる。第一実施形態のヒートシンク１において、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数は、１５列となっている。

【0026】

ベース部２と放熱フィン３とは、熱的に接触されている。このため、ベース部２（例えば、ベース部２における、放熱フィン３が設けられていない側の表面）を発熱部品（電子部品等）に対して熱的に接触させると、その発熱部品で発生した熱が、ベース部２を介して放熱フィン３に伝わり、それぞれの放熱フィン３から空気中に放出されるようになっている。これにより、発熱部品（電子部品等）に熱が蓄積されないようにして発熱部品（電子部品等）を冷却することが可能となっている。

【0027】

ただし、図１を用いて既に説明したように、隣り合う放熱フィン３が平行に配されていると、一の放熱フィン３の表面から輻射された熱（輻射熱）が、当該一の放熱フィン３に隣り合う他の放熱フィン３に垂直に入射することで、ヒートシンクの冷却効率が低下するおそれがある。この点、第一実施形態のヒートシンク１では、図１０及び図１１に示すように、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_７）を構成する放熱フィン３同士を非平行に配している。

【0028】

すなわち、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_７）においては、ベース部２の表面（放熱フィン３が設けられる側の表面）に対して放熱フィン３が為す角度θ_１（図１０）を、放熱フィン３ごとに異ならせている。具体的には、ベース部２の両端部（ｘ軸方向負側の端部及びｘ軸方向正側の端部）から、ベース部の中央部になるにつれて、角度θ_１が段階的に大きくなるようにしている。

【0029】

これにより、前掲の図２に示すように、一の放熱フィン３の表面から輻射された熱（輻射熱）が、当該一の放熱フィン３に隣り合う他の放熱フィン３に非垂直に入射（浅い入射角で入射）するか、或いは、前記一の放熱フィン３に当たらずに逃げるようにすることができる。したがって、隣り合う放熱フィン３同士で放熱（輻射熱）と吸熱とが相殺されにくくして、ヒートシンク１の冷却効率を高めることができる。

【0030】

同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５において、一の放熱フィン３の角度θ_１と、当該一の放熱フィン３の隣に配された他の放熱フィン３の角度θ_１との間に、どの程度の差を設けるかは、特に限定されない。しかし、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差が小さすぎると、隣り合う放熱フィン３が平行に近い状態となり、上述した効果が奏されにくくなる。このため、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差は、５°以上に設定することが好ましい。同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差は、１０°以上とすることがより好ましく、１５°以上とすることがさらに好ましい。

【0031】

ただし、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差を大きくしすぎると、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５に配置できる放熱フィン３の数が少なくなり、ヒートシンク１の冷却効率を高めにくくなる。このため、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差は、４０°以下とすることが好ましい。同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差は、３０°以下とすることがより好ましく、２５°以下とすることがさらに好ましい。第一実施形態のヒートシンク１において、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５で隣り合う放熱フィン３の角度θ_１の差は、約２０°に設定している。

【0032】

加えて、第一実施形態のヒートシンク１では、図１０及び図１１に示すように、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_７、図１１では、フィン列Ｌ_８）を構成する放熱フィン３と、当該一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の隣に配された他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_６、図１１では、フィン列Ｌ_７）を構成する放熱フィン３とが、横方向（ｙ軸方向）で重なり合わないようにしている。換言すると、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０の例ではフィン列Ｌ_７）を構成する放熱フィン３と、その隣の他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０の例ではフィン列Ｌ_６）を構成する放熱フィン３とが互い違いになるようにしている。

【0033】

これにより、隣り合うフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５間でも、放熱（輻射熱）と吸熱とが相殺されにくくする（一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３から放出された輻射熱が、隣の他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３に吸収されにくくする）ことができる。したがって、ヒートシンク１の冷却効率をさらに高めやすくなっている。

【0034】

ベース部２の形態は、特に限定されず、ブロック状等としてもよいが、第一実施形態のヒートシンク１においては、図３に示すように、板状としている。ベース部２の正面視形状（ｚ軸方向正側から見たときの形状）は、矩形となっている。また、それぞれの放熱フィン３の形態も、特に限定されず、ピン状等としてもよいが、第一実施形態のヒートシンク１においては、板状としている。放熱フィン３の先端部は、円弧状に湾曲させている。

【0035】

放熱フィン３の先端部を円弧状に形成したことによって、図４に示すように、ヒートシンク１を放熱側（ｚ軸方向正側）から見たときに、それぞれの放熱フィン３が重なり合う領域を狭くする（それぞれの放熱フィン３の広い範囲が露出するようにする）ことができる。したがって、放熱フィン３を密に配置しやすくなる（隣り合う放熱フィン３の間隔を狭くしやすくなる）。したがって、ヒートシンク１の冷却効率をさらに高めることができる。

【0036】

ところで、第一実施形態のヒートシンク１においては、既に述べたように、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５をｘ軸方向と平行に配するとともに、複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５をｙ軸方向に繰り返し配したため、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の方向と、複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を繰り返し配する方向とが直交していた。しかし、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の方向と、複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を繰り返し配する方向とは、必ずしも直交させる必要はない。複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を繰り返し配する方向は、ｙ軸に平行である必要はなく、ｙ軸に対して傾斜させることも可能である。

【0037】

以上で述べた第一実施形態のヒートシンク１は、熱伝導性に優れた素材（金属等）を用いて製造される。具体的には、０℃における熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１以上の金属によってヒートシンク１を形成することが好ましい。これにより、ヒートシンク１の放熱性能を高めることができる。０℃における熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１以上の金属としては、アルミニウム（２３６Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１）や、銅（４０３Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１）や、銀（４２８Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１）等が例示される。

【0038】

第一実施形態のヒートシンク１は、例えば、別個に成形された放熱フィン３を共通のベース部２に固定（溶着や接着や嵌合等）することによって得ることができる。しかし、この場合には、放熱フィン３とベース部２との境界部分で熱が伝わりにくくなる。このため、ベース部２と放熱フィン３とを別体とする場合でも、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５ごとにまとめて放熱フィン３を形成する等、放熱フィン３を複数個単位で一体的に形成し、境界部分ができるだけ少なくすることが好ましい。ベース部２と全ての放熱フィン３とを一体的に連続させた構造とすると、境界部分を完全に無くすこともできる。

【0039】

第一実施形態のヒートシンク１においても、その全体（ベース部２及び全ての放熱フィン３）を一体的に連続した状態で形成している。このような構造のヒートシンク１は、例えば、共通の金属素材からベース部２と放熱フィン３とを削り出す切削加工によって製造することができる。また、金属用の三次元プリンタを用いて金属材料を三次元的にプリントすることによっても製造することができる。さらに、鋳造や鍛造によって製造することもできる。

【0040】

２．第二実施形態のヒートシンク
続いて、第二実施形態のヒートシンクについて説明する。第二実施形態のヒートシンクは、上述した「直交座標配置型のヒートシンク」と「極座標配置型のヒートシンク」とのうち、「極座標配置型のヒートシンク」に該当するものとなっている。

【0041】

第二実施形態のヒートシンクについては、主に、上述した第一実施形態のヒートシンク（図３～１１）とは異なる構成の説明を行う。第二実施形態のヒートシンクで特に言及しない構成については、第一実施形態のヒートシンクで述べたものと同様の構成を採用することができる。

【0042】

第二実施形態のヒートシンク１を、図１２～２０に示す。図１２には斜視図を、図１３には正面図を、図１４には背面図を、図１５には平面図を、図１６には底面図を、図１７には左側面図を、図１８には右側面図をそれぞれ示す。また、図１９には、ヒートシンク１を図１３におけるＹ_３－Ｙ_３面で切断した断面図を示し、図２０には、ヒートシンク１を図１３におけるＸ_１－Ｘ_１面で切断した断面図を示す。図１２～２０では、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる直交座標系（ｘｙｚ座標系）を表わしている。この直交座標系におけるｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の向きは、図１２～２０で共通である。

【0043】

図１２に示すように、第二実施形態のヒートシンク１も、第一実施形態のヒートシンク１（図３）と同様、ベース部２と、ベース部２から突出して設けられた複数の放熱フィン３とを備えている。また、図１３に示すように、第二実施形態のヒートシンク１においても、一の方向に並べられた複数の放熱フィン３で構成されるフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を、前記一の方向に非平行（垂直）な他の方向に繰り返し配している。ただし、第一実施形態のヒートシンク１（図４）では、フィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の数が１５列となっていたが、第二実施形態のヒートシンク１（図１３）では、フィン列Ｌ_１～Ｌ_５の数が５列となっている。

【0044】

さらに、上述した第一実施形態のヒートシンク１（図４）は、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を構成する放熱フィン３を、ｘ軸方向に沿った直線上に配置するとともに、複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５を、ｘ軸方向に垂直な方向（ｙ軸方向）に繰り返し配した「直交座標配置型のヒートシンク」となっていた。これに対し、第二実施形態のヒートシンク１は、図１３に示すように、それぞれのフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を構成する放熱フィン３を、点Ｃを中心とする円周（同図における破線）に沿った曲線上に配置に配置するとともに、複数のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を、前記円周の径方向（点Ｃを通る直線に沿った方向）に繰り返し配した「極座標配置型のヒートシンク」となっている。

【0045】

このような「極座標配置型のヒートシンク」においては、中心Ｃに近いフィン列（例えば、図１３におけるフィン列Ｌ_１）よりも、中心Ｃから遠いフィン列（例えば、図１３におけるフィン列Ｌ_５）の方が、多くの放熱フィン３を配置することができる。第二実施形態のヒートシンク１では、内側（中心Ｃに近い側）から１～４番目までのフィン列Ｌ_１～Ｌ_４は、いずれも３個の放熱フィン３で構成しており、最も外側（中心Ｃから最も遠い側）のフィン列Ｌ_５は、６個の放熱フィン３で構成している。

【0046】

第二実施形態のヒートシンク１においても、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を構成する放熱フィン３が、隣同士で非平行となるようにしている。この点、上述した第一実施形態のヒートシンク１では、ベース部２の表面（放熱フィン３が設けられる側の表面）に対して放熱フィン３が為す角度θ_１（図１０）を放熱フィン３ごとに異ならせることで、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５に属する放熱フィン３が隣同士で非平行となるようにしていた。

【0047】

これに対し、第二実施形態のヒートシンク１では、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_５に属する放熱フィン３であれば、ベース部２の表面（放熱フィン３が設けられる側の表面）に対して放熱フィン３が為す角度θ_２（図１９及び図２０）が同一となっている。例えば、フィン列Ｌ_５に属する放熱フィン３の角度θ_２は、約１５°で一定となっている。しかし、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_５に属する放熱フィン３（例えばフィン列Ｌ_５に属する６個の放熱フィン３）は、花托に配置された花びらのように、点Ｃ（図１３）を中心とした回転対称に配置されているため、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_５で隣り合う放熱フィン３は、互いに非平行となっている。

【0048】

また、上述した第一実施形態のヒートシンク１では、図１０に示すように、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_７）を構成する放熱フィン３と、当該一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５の隣に配された他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_１５（図１０ではフィン列Ｌ_６）を構成する放熱フィン３とが、横方向（ｙ軸方向）で重なり合わないようにしていた。これに対し、第二実施形態のヒートシンク１では、図１３に示すように、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５（例えばフィン列Ｌ_１）を構成する放熱フィン３と、当該一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５の隣に配された他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５（例えばフィン列Ｌ_２）を構成する放熱フィン３とが、フィン列Ｌ_１～Ｌ_５の径方向（点Ｃを通る直線に沿った方向）で重なり合わないようにしている。

【0049】

このため、第二実施形態のヒートシンク１では、図１３に示すように、ヒートシンク１を放熱側（ｚ軸方向正側）から見たときに、内側のフィン列（例えばフィン列Ｌ_１）を構成する放熱フィン３の隙間から、その１つ外側のフィン列（例えばフィン列Ｌ_２）を構成する放熱フィン３が露出するように、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５（例えばフィン列Ｌ_１）を構成する放熱フィン３と、当該一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５の隣に配された他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５（例えばフィン列Ｌ_２）を構成する放熱フィン３とが、互い違いに配された状態となっている。

【0050】

その他、上述した第一実施形態のヒートシンク１（図３）では、ベース部２が、平面視矩形状を為す板状となっていたが、第二実施形態のヒートシンク１では、図１４に示すように、ベース部２が、平面視円形状を為す板状となっている。また、上述した第一実施形態のヒートシンク１（図３）では、それぞれの放熱フィン３の先端部が円弧状に形成されていたが、第二実施形態のヒートシンク１では、図１３に示すように、それぞれの放熱フィン３の先端部が三角状に形成されている。

【0051】

このように、第二実施形態のヒートシンク１（極座標配置型のヒートシンク）でも、同じフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を構成する隣り合う放熱フィン３同士を非平行に配置するとともに、一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を構成する放熱フィン３と、当該一のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５に隣り合う他のフィン列Ｌ_１～Ｌ_５を構成する放熱フィン３とを、フィン列Ｌ_１～Ｌ_５を繰り返し配置する方向において重なり合わないように配置することができる。このため、隣り合う放熱フィン３同士で放熱（輻射熱）と吸熱とが相殺されにくくして、ヒートシンク１の冷却効率を高めることが可能となっている。

【0052】

３．用途
本発明のヒートシンクは、発熱体を冷却する必要のある各種用途で用いることができる。なかでも、コンピュータ等の電子機器を構成する電子部品であって、発熱するもの（ＣＰＵや電源等）を冷却するのに好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0053】

１ ヒートシンク
２ ベース
３ 放熱フィン
Ｌ_１～Ｌ_１５ フィン列

【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】