特許 7340567 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】

(24)【登録日】2023-08-30

(45)【発行日】2023-09-07

(54)【発明の名称】ヒートシンク

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20230831BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20230831BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230831BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H01L23/46 B

H05K7/20 D

H05K7/20 R

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021106158

(22)【出願日】2021-06-25

(65)【公開番号】P2023004479

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2022-12-22

(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】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(74)【代理人】

【識別番号】100143959

【弁理士】

【氏名又は名称】住吉 秀一

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 陽介

【審査官】多賀 和宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１４７１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３５９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１８９７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／３６－２３／４７３

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体と熱的に接続されるベースプレートと、前記ベースプレートの主表面上に、前記ベースプレートの主表面の延在方向に対して所定の立設角度θ１にて立設された、前記ベースプレートと熱的に接続された複数の板状放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンが、
前記ベースプレートの主表面に沿って前記放熱フィンの幅方向に一端から他端まで延在した、前記ベースプレート側に位置する平面部であるフィン基部と、
前記フィン基部と同一平面上に、前記フィン基部の一端から前記放熱フィンの高さ方向にフィン先端部へ延在した、平面部である垂直部と、
前記フィン基部と前記垂直部に対して所定の傾斜角度θ２にて、前記垂直部から前記他端まで延在し、前記フィン先端部から前記フィン先端部と前記フィン基部との間のフィン中間部まで延在した、平面部である傾斜部と、
前記フィン基部と前記垂直部と前記傾斜部とを接続する平面部であるねじれ部と、
を有するヒートシンク。

【請求項2】

前記傾斜角度θ２が、２．０°以上２０°以下である請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項3】

前記フィン基部の前記立設角度θ１が、７０°以上９０°以下である請求項１または２に記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記垂直部における前記フィン先端部から、さらに平面状の天面部が延出している請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記天面部が、隣接する他の前記放熱フィンのフィン先端部と当接することで、複数の前記放熱フィンから形成された放熱フィン群の天面が、開口部を有する請求項４に記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記フィン基部の底部から、さらに平面状の底面部が延出している請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項7】

前記放熱フィンの高さに対する前記フィン基部の高さが、５．０％以上４０％以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項8】

前記放熱フィンの幅に対する前記ねじれ部の幅が、５０％以上９０％以下である請求項１乃至７のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項9】

前記放熱フィンが、前記フィン基部の幅方向に沿って複数配置されており、前記フィン基部の一端が、隣接する前記放熱フィンの前記フィン基部の他端と連結部を介して接している請求項１乃至８のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項10】

前記ベースプレートが、熱伝導部材である請求項１乃至９のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項11】

前記放熱フィンが、第１の放熱フィンと、前記第１の放熱フィンの高さ方向に前記第１の放熱フィンに積層された第２の放熱フィンと、を有する多段構造を備え、前記第１の放熱フィンが、熱輸送部材を介して前記ベースプレートと熱的に接続され、前記第２の放熱フィンが、前記熱輸送部材と熱的に接続されている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項12】

前記第１の放熱フィンのフィン先端部と前記熱輸送部材の間に空隙部が形成されている請求項１１に記載のヒートシンク。

【請求項13】

前記第１の放熱フィンのフィン先端部と前記熱輸送部材の間に断熱材が介装されている請求項１１または１２に記載のヒートシンク。

【請求項14】

前記熱輸送部材が、管状コンテナを有するヒートパイプまたは平面型コンテナを有するベーパーチャンバである請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のヒートシンク。

【請求項15】

前記ベースプレートが、熱輸送部材からなる熱伝導部材である請求項１０に記載のヒートシンク。

【請求項16】

前記垂直部側から前記放熱フィンの幅方向に沿って、冷却風が供給される請求項１乃至１５のいずれか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】

本発明は、電子部品等の発熱体を冷却する、放熱フィンを備えたヒートシンクに関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子機器の高機能化に伴い、電子機器内部には、電子部品等の発熱体が高密度に搭載されている。電子部品等の発熱体を冷却する手段としてヒートシンクが使用される場合がある。また、ヒートシンクには送風ファン等による強制空冷が実施される、すなわち、ヒートシンクに冷却風が供給されることで、ヒートシンクの冷却性能を発揮させることがある。

【0003】

電子機器の高機能化に伴って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、放熱フィンのフィン効率を向上させることが提案されている。そこで、奥行き長さ方向で隣り合う放熱フィン群同しで、ベースプレートの一面部に対する放熱面の傾斜角度が異なっており、ヒートシンクの奥行き長さ方向の一方側から見たときに、隣り合う放熱フィン群の端面同士が支持基板上で交差しているヒートシンクが提案されている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１では、放熱フィンがオフセット配置されていることで、冷却風が、前方の放熱フィン群を通過する過程で徐々に成長した温度境界層を、後方の放熱フィン群に流入するときに乱流となって温度境界層を崩して、低温の冷却風と高温の冷却風とを混ぜ合わせる。これにより、放熱フィンの表面に低温の冷却風を接触させやすくして、放熱フィンのフィン効率を向上させるというものである。

【0005】

しかし、特許文献１では、放熱フィンがオフセット配置されており、放熱面の傾斜角度が異なっている放熱フィン群を通過する際に、冷却風に乱流が生じるものの冷却風の圧力損失が増大して、冷却風の流れが分散し、また、放熱フィン間の冷却風の風速が低下してしまうという問題があった。その結果、特許文献１では、ヒートシンクの放熱特性が十分向上しない場合があるという問題があった。

【0006】

また、放熱フィンのフィン効率は、フィン効率＝（放熱フィンの平均温度－周囲温度）／（フィン基部の温度－周囲温度）にて定義されることから、放熱フィンのフィン効率を向上させるためには、発熱体に最も近く最も高温となる放熱フィンのフィン基部の温度を放熱フィンの平均温度になるべく近づける必要がある。しかし、特許文献１では、放熱フィンのうち、最も高温となるフィン基部における冷却風の流速は、発熱体に最も遠く最も低温になるフィン先端部における冷却風の流速よりも、ベースプレートの存在によって小さい傾向にあることから、フィン基部が高温になりやすい。従って、特許文献１では、放熱フィンのフィン基部の温度が放熱フィンの平均温度よりも非常に高くなってしまい、依然として、優れたフィン効率が得られないという問題があった。

【0007】

また、電子機器内部には、電子部品等の発熱体が高密度に搭載されており、ヒートシンクの設置可能容積が限定されているので、それぞれの放熱フィンの表面積を増大させることで、ヒートシンクの放熱特性を向上させることは難しい。また、それぞれの放熱フィンの表面積を増大させる代わりに、放熱フィンの設置枚数を増やすと、冷却風の圧力損失が増大して、放熱フィン間の冷却風の風速が低下してしまうという問題があった。また、冷却風の圧力損失が増大するのを補うために、冷却風の風速を大きくしても、やはり、放熱フィンのフィン基部の温度と放熱フィンの平均温度との差が大きくなり、優れたフィン効率が得られないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１５－１６４１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記事情に鑑み、本発明は、放熱フィンのフィン基部における冷却風の流速がフィン先端部における冷却風の流速よりも速くなることで、フィン基部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られ、また、冷却風に乱流が生じつつ冷却風の圧力損失増大を防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下を防止できるヒートシンクを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の構成の要旨は、以下の通りである。
［１］発熱体と熱的に接続されるベースプレートと、前記ベースプレートの主表面上に、前記ベースプレートの主表面の延在方向に対して所定の立設角度θ１にて立設された、前記ベースプレートと熱的に接続された複数の板状放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンが、
前記ベースプレートの主表面に沿って前記放熱フィンの幅方向に一端から他端まで延在した、前記ベースプレート側に位置する平面部であるフィン基部と、
前記フィン基部と同一平面上に、前記フィン基部の一端から前記放熱フィンの高さ方向にフィン先端部へ延在した、平面部である垂直部と、
前記フィン基部と前記垂直部に対して所定の傾斜角度θ２にて、前記垂直部から前記他端まで延在し、前記フィン先端部から前記フィン先端部と前記フィン基部との間のフィン中間部まで延在した、平面部である傾斜部と、
前記フィン基部と前記垂直部と前記傾斜部とを接続する平面部であるねじれ部と、
を有するヒートシンク。
［２］前記傾斜角度θ２が、２．０°以上２０°以下である［１］に記載のヒートシンク。
［３］前記フィン基部の前記立設角度θ１が、７０°以上９０°以下である［１］または［２］に記載のヒートシンク。
［４］前記垂直部における前記フィン先端部から、さらに平面状の天面部が延出している［１］乃至［３］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［５］前記天面部が、隣接する他の前記放熱フィンのフィン先端部と当接することで、複数の前記放熱フィンから形成された放熱フィン群の天面が、開口部を有する［４］に記載のヒートシンク。
［６］前記フィン基部の底部から、さらに平面状の底面部が延出している［１］乃至［４］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［７］前記放熱フィンの高さに対する前記フィン基部の高さが、５．０％以上４０％以下である［１］乃至［６］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［８］前記放熱フィンの幅に対する前記ねじれ部の幅が、５０％以上９０％以下である［１］乃至［７］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［９］前記放熱フィンが、前記フィン基部の幅方向に沿って複数配置されており、前記フィン基部の一端が、隣接する前記放熱フィンの前記フィン基部の他端と連結部を介して接している［１］乃至［８］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［１０］前記ベースプレートが、熱伝導部材である［１］乃至［９］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［１１］前記放熱フィンが、第１の放熱フィンと、前記第１の放熱フィンの高さ方向に前記第１の放熱フィンに積層された第２の放熱フィンと、を有する多段構造を備え、前記第１の放熱フィンが、熱輸送部材を介して前記ベースプレートと熱的に接続され、前記第２の放熱フィンが、前記熱輸送部材と熱的に接続されている［１］乃至［１０］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［１２］前記第１の放熱フィンのフィン先端部と前記熱輸送部材の間に空隙部が形成されている［１１］に記載のヒートシンク。
［１３］前記第１の放熱フィンのフィン先端部と前記熱輸送部材の間に断熱材が介装されている［１１］または［１２］に記載のヒートシンク。
［１４］前記熱輸送部材が、管状コンテナを有するヒートパイプまたは平面型コンテナを有するベーパーチャンバである［１１］乃至［１３］のいずれか１つに記載のヒートシンク。
［１５］前記ベースプレートが、熱輸送部材からなる熱伝導部材である［１０］に記載のヒートシンク。
［１６］前記垂直部側から前記放熱フィンの幅方向に沿って、冷却風が供給される［１］乃至［１５］のいずれか１つに記載のヒートシンク。

【発明の効果】

【0011】

本発明のヒートシンクの態様によれば、放熱フィンが、ベースプレートの主表面に沿って放熱フィンの幅方向に一端から他端まで延在した平面部であるフィン基部と、フィン基部と同一平面上に、フィン基部の一端から放熱フィンの高さ方向にフィン先端部へ延在した、平面部である垂直部と、フィン基部と垂直部に対して所定の傾斜角度θ２にて、垂直部から放熱フィンの幅方向の他端まで延在し、フィン先端部からフィン先端部とフィン基部との間のフィン中間部まで延在した、平面部である傾斜部と、フィン基部と垂直部と傾斜部とを接続する平面部であるねじれ部と、を有することにより、傾斜部とねじれ部が冷却風をフィン先端部からフィン基部の方向へ導き、放熱フィンのフィン基部における冷却風の流速がフィン先端部における冷却風の流速よりも速くなることで、フィン基部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られる。また、本発明のヒートシンクの態様によれば、放熱フィンが、上記した傾斜部とねじれ部とを有することにより、放熱フィンがオフセット配置されていなくても、冷却風が並列配置されている隣接した放熱フィンへ円滑に送られるので、冷却風に乱流を生じさせつつ冷却風の圧力損失の増大を防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下を防止できる。従って、本発明のヒートシンクは、優れた放熱特性を発揮することができる。

【0012】

本発明のヒートシンクの態様によれば、フィン基部と垂直部に対する傾斜部の傾斜角度θ２が２．０°以上２０°以下であることにより、傾斜部とねじれ部が冷却風をフィン先端部からフィン基部の方向へより確実に導きつつ、冷却風の圧力損失の増大をより確実に防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下をより確実に防止できる。

【0013】

本発明のヒートシンクの態様によれば、ベースプレートの主表面に対するフィン基部の立設角度θ１が、７０°以上９０°以下であることにより、放熱フィンの設置が可能な空間における放熱フィンの設置枚数を確実に確保しつつ、傾斜部とねじれ部が冷却風をフィン先端部からフィン基部の方向へより確実に導くことができる。

【0014】

本発明のヒートシンクの態様によれば、垂直部におけるフィン先端部から、さらに平面状の天面部が延出していることにより、天面部を隣接する放熱フィンに当接させることで、複数の放熱フィンから形成される放熱フィン群の機械的強度が向上する。

【0015】

本発明のヒートシンクの態様によれば、前記天面部が隣接する他の放熱フィンのフィン先端部と当接して、複数の放熱フィンから形成された放熱フィン群の天面が開口部を有することにより、放熱フィン群への冷却風の流入が円滑化し、冷却風の圧力損失の増大を防止できる。

【0016】

本発明のヒートシンクの態様によれば、フィン基部の底部から、さらに平面状の底面部が延出していることにより、ベースプレートと放熱フィンとの熱的接続性が向上し、また、底面部を隣接する放熱フィンに当接させることで、複数の放熱フィンから形成される放熱フィン群の機械的強度が向上する。

【0017】

本発明のヒートシンクの態様によれば、放熱フィンの高さに対するフィン基部の高さが５．０％以上４０％以下であることにより、冷却風をフィン先端部からフィン基部の方向へより確実に導きつつ、冷却風の圧力損失の増大をより確実に防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下をより確実に防止できる。

【0018】

本発明のヒートシンクの態様によれば、放熱フィンの幅に対するねじれ部の幅が５０％以上９０％以下であることにより、冷却風をフィン先端部からフィン基部の方向へより確実に導きつつ、冷却風の圧力損失の増大をより確実に防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下をより確実に防止できる。

【0019】

本発明のヒートシンクの態様によれば、放熱フィンが、第１の放熱フィンと前記第１の放熱フィンの高さ方向に前記第１の放熱フィンに積層された第２の放熱フィンとを有する多段構造を備え、前記第１の放熱フィンが、熱輸送部材を介して前記ベースプレートと熱的に接続され、前記第２の放熱フィンが、前記熱輸送部材と熱的に接続されていることにより、放熱フィンが高さ方向にて分割された態様となり、また、熱輸送部材によりベースプレートから第２の放熱フィンへ熱輸送されるので、放熱フィンのフィン効率がさらに向上する。

【0020】

本発明のヒートシンクの態様によれば、前記第１の放熱フィンのフィン先端部と前記熱輸送部材の間に断熱材が介装されていることにより、熱輸送部材の凝縮部が第１の放熱フィンによって昇温してしまうことを防止して、熱輸送部材の蒸発部と凝縮部の温度差の低減を抑制できるので、熱輸送部材の熱輸送特性が向上する。熱輸送部材の熱輸送特性が向上することにより、第１の放熱フィンから第２の放熱フィンへの熱輸送が円滑化されて、放熱フィンのフィン効率がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの傾斜部の傾斜角度θ２を示す説明図である。

【図4】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンにおける冷却風の流れを示す説明図である。

【図5】本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの立設角度θ１を示す説明図である。

【図6】本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。

【図7】本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【図8】本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。

【図9】本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクの側面図である。

【図10】本発明の第４実施形態例に係るヒートシンクの側面図である。

【図11】本発明の第５実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【図12】本発明の第６実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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の斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの傾斜部の傾斜角度θ２を示す説明図である。図４は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンにおける冷却風の流れを示す説明図である。図５は、本発明の第１実施形態例に係るヒートシンクに備えられた放熱フィンの立設角度θ１を示す説明図である。

【0023】

図１に示すように、第１実施形態例に係るヒートシンク１は、平板状のベースプレート２０と、ベースプレート２０上に立設された板状である複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・と、を備えている。放熱フィン１０がベースプレート２０の主表面２１上に、直接、取り付けられることで、放熱フィン１０がベースプレート２０と熱的に接続されている。放熱フィン１０は、ベースプレート２０の主表面２１上に、ベースプレート２０の主表面２１の延在方向に対して所定の立設角度θ１にて立設されてベースプレート２０と熱的に接続されている。また、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・が、ベースプレート２０の主表面２１上に並列配置されて、放熱フィン群１１を形成している。

【0024】

ベースプレート２０は、冷却対象である発熱体１００と熱的に接続される。発熱体１００が、ベースプレート２０の、主表面２１と対向した受熱面２２と当接することで、ベースプレート２０は、発熱体１００と熱的に接続される。ベースプレート２０は、熱伝導部材で形成されている。熱伝導部材としては、例えば、銅、銅合金等の金属部材が挙げられる。

【0025】

放熱フィン１０は、薄い平板状であり、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。放熱フィン１０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。

【0026】

図１に示すように、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略平行方向に、また、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・の主表面１２、１２、１２・・・が略同一平面上となるように、並列配置されている。より具体的には、後述するように、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・のフィン基部３１、３１、３１・・・が、相互に、略平行方向且つ略同一平面上となるように、並列配置されている。また、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。より具体的には、後述するように、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・のフィン基部３１、３１、３１・・・が、その延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。上記から、放熱フィン１０の主表面１２が、隣接する他の放熱フィン１０の主表面１２に対し略平行に並ぶように配置されている。従って、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、オフセット配置ではなく整列配置となっている。また、ヒートシンク１を構成する複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・が、ベースプレート２０の一端から他端まで、略等間隔に並列配置されている。

【0027】

図１、２、３に示すように、放熱フィン１０の主表面１２は、平面部の延在方向が異なる複数の領域を有している。放熱フィン１０の主表面１２は、平面部の延在方向が異なる複数の領域として、フィン基部３１と、フィン基部３１とは同一平面上に位置する垂直部３２と、フィン基部３１と垂直部３２に対して傾斜している傾斜部３３と、フィン基部３１と垂直部３２と傾斜部３３以外の領域であるねじれ部３４と、を有している。

【0028】

フィン基部３１は、ベースプレート２０の主表面２１に沿って放熱フィン１０の幅方向に一端３５から他端３６まで延在した、ベースプレート２０側に位置する平面部である。フィン基部３１は、放熱フィン１０のベースプレート２０に対する接続部であり、放熱フィン１０は、フィン基部３１にてベースプレート２０に取り付けられている。フィン基部３１は、平坦面となっている。放熱フィン１０では、フィン基部３１は、放熱フィン１０の幅方向に一端３５から他端３６まで略同じ高さで延在している。

【0029】

垂直部３２は、フィン基部３１と同一平面上に、フィン基部３１の一端３５から放熱フィン１０の高さ方向にフィン先端部３７へ延在した、平面部である。垂直部３２は、フィン基部３１と連続しており、フィン基部３１に対して垂直方向に伸延している領域である。垂直部３２の延在方向は、フィン基部３１の延在方向と同じである。また、垂直部３２は、放熱フィン１０の幅方向の一端３５に位置しており、放熱フィン１０の幅方向の他端３６までは伸延していない。垂直部３２は、平坦面となっている。放熱フィン１０では、垂直部３２は、フィン基部３１からフィン先端部３７まで、略同じ幅で延在している。

【0030】

傾斜部３３は、フィン基部３１と垂直部３２に対して所定の傾斜角度θ２にて、垂直部３２から他端３６まで延在し、フィン先端部３７からフィン先端部３７とフィン基部３１との間のフィン中間部３８まで延在した、平面部である。傾斜部３３は、垂直部３２と連続しており、フィン基部３１とは連続していない。傾斜部３３は、フィン基部３１と垂直部３２に対して所定の傾斜角度θ２にて傾斜している領域なので、傾斜部３３の延在方向は、フィン基部３１と垂直部３２の延在方向とは異なっている。また、傾斜部３３は、放熱フィン１０の幅方向の他端３６に位置しており、放熱フィン１０の幅方向の一端３５までは伸延していない。傾斜部３３は、平坦面となっている。放熱フィン１０では、傾斜部３３は、フィン先端部３７からフィン中間部３８まで略同じ幅で延在している。

【0031】

ねじれ部３４は、フィン基部３１と垂直部３２と傾斜部３３とを接続する平面部である。ねじれ部３４は、フィン基部３１と垂直部３２と傾斜部３３のいずれにも連続しており、フィン基部３１と垂直部３２の延在方向とは異なっており、また、傾斜部３３の延在方向とも異なっている。ねじれ部３４は、放熱フィン１０の幅方向の他端３６に位置しており、放熱フィン１０の幅方向の一端３５までは伸延していない。また、ねじれ部３４は、フィン中間部３８に位置している。

【0032】

図４に示すように、送風ファン（図示せず）からヒートシンク１に供給される冷却風Ｆは、放熱フィン１０の一端３５から他端３６の方向へ流通するように供給される。すなわち、垂直部３２側から放熱フィン１０の幅方向に沿って、冷却風Ｆが供給される。ヒートシンク１へ冷却風Ｆが供給されることで、ヒートシンク１は優れた冷却性能を発揮できる。冷却風Ｆは、ベースプレート２０の主表面２１に沿うように、垂直部３２における放熱フィン１０の側面１３と対向する側からヒートシンク１へ、すなわち、隣接する放熱フィン１０の主表面１２間に形成された空間へ供給される。ヒートシンク１へ供給された冷却風Ｆが、ベースプレート２０の主表面２１の延在方向に、放熱フィン１０の主表面１２に沿って流通することで、ヒートシンク１を冷却する。

【0033】

図４に示すように、ヒートシンク１の放熱フィン１０では、フィン基部３１と垂直部３２の延在方向とは異なっている傾斜部３３と、フィン基部３１と垂直部３２の延在方向とは異なっており、また、傾斜部３３の延在方向とも異なっているねじれ部３４と、が、冷却風Ｆをフィン先端部３７からフィン基部３１の方向へと導く。冷却風Ｆがフィン先端部３７からフィン基部３１の方向へと導かれることで、放熱フィン１０のフィン基部３１における冷却風Ｆの流速がフィン先端部３７における冷却風Ｆの流速よりも速くなる。放熱フィン１０のうち、ベースプレート２０に最も近く、最も高温となりやすいフィン基部３１における冷却風Ｆの流速が速くなり、ベースプレート２０に最も遠く、最も高温となりにくいフィン先端部３７における冷却風Ｆの流速が適度に抑えられることで、フィン基部３１の温度と放熱フィン１０全体の平均温度との差が低減されるので、優れたフィン効率が得られる。

【0034】

また、図４に示すように、ヒートシンク１の放熱フィン１０が、傾斜部３３とねじれ部３４とを有することにより、傾斜部３３とねじれ部３４は、フィン基部３１と垂直部３２に対して突出した部位となっているので、冷却風Ｆは放熱フィン１０の主表面１２から剥離されやすい。従って、放熱フィン１０がオフセット配置されておらず整列配置されていても、冷却風Ｆは、放熱フィン１０から隣接した他の放熱フィン１０へ円滑に送られる。上記から、ヒートシンク１の放熱フィン１０では、冷却風Ｆに乱流を生じさせつつ冷却風Ｆの圧力損失の増大を防止して、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・間の冷却風Ｆの風速の低下を防止できるので、ヒートシンク１は、優れた放熱特性を発揮することができる。

【0035】

傾斜部３３のフィン基部３１と垂直部３２に対する傾斜角度θ２は、０°超であれば、特に限定されないが、その下限値は、傾斜部３３とねじれ部３４が冷却風Ｆをフィン先端部３７からフィン基部３１の方向へより確実に導くことができる点から、２．０°が好ましく、３．０°がより好ましく、５．０°が特に好ましい。一方で、傾斜角度θ２の上限値は、冷却風Ｆの圧力損失の増大をより確実に防止して、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・間の冷却風Ｆの風速の低下をより確実に防止できる点から、２０°が好ましく、１５°がより好ましく、１０°が特に好ましい。

【0036】

図１～４に示すように、ヒートシンク１の放熱フィン１０では、垂直部３２におけるフィン先端部３７から、平面状の天面部４０が延出している。天面部４０は、垂直部３２に対して鉛直方向に延出している。フィン先端部３７から天面部４０が延出していることにより、放熱フィン１０の天面部４０を隣接する他の放熱フィン１０のフィン先端部３７に当接させることで、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・から形成される放熱フィン群１１の機械的強度が向上する。

【0037】

放熱フィン１０の天面部４０が、隣接する他の放熱フィン１０のフィン先端部３７と当接することで、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・から形成された放熱フィン群１１の天面１４が、開口部１５を有している。傾斜部３３のフィン先端部３７が、放熱フィン群１１の天面１４に開口部１５を形成する。放熱フィン群１１の天面１４が開口部１５を有することにより、放熱フィン群１１への冷却風Ｆの流入が円滑化し、冷却風Ｆの圧力損失の増大を防止できる。この場合、放熱フィン１０の天面部４０の延出方向の寸法が、放熱フィン１０と隣接する他の放熱フィン１０との間の幅を規定している。なお、放熱フィン１０の天面部４０は、放熱フィン群１１の機械的強度が向上することが主たる機能であるので、放熱フィン１０のフィン効率を向上させる点からは、天面部４０は設けなくてもよい。

【0038】

図１～４に示すように、ヒートシンク１の放熱フィン１０では、フィン基部３１の底部から、平面状の底面部４１が延出している。底面部４１は、放熱フィン１０の一端３５から他端３６まで設けられている。底面部４１は、フィン基部３１に対して鉛直方向に延出している。フィン基部３１から底面部４１が延出していることにより、ベースプレート２０と放熱フィン１０との熱的接続性が向上し、また、底面部４１を隣接する他の放熱フィン１０に当接させることで、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・から形成される放熱フィン群１１の機械的強度が向上する。

【0039】

ヒートシンク１では、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、フィン基部３１の幅方向に対して略平行方向に、フィン基部３１が略同一平面上となるように、並列配置されている。また、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、フィン基部３１の幅方向に対して略直交方向に、略直線上となるように、並列配置されている。ヒートシンク１では、フィン基部３１の一端３５は、隣接する他の放熱フィン１０のフィン基部３１の他端３６とは接していない。フィン基部３１の幅方向に対して略平行方向に、並列配置されている複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・について、放熱フィン１０のフィン基部３１と隣接する他の放熱フィン１０のフィン基部３１との間には、空隙が形成されている。

【0040】

放熱フィン１０の高さに対するフィン基部３１の高さの比率は、特に限定されないが、その下限値は、放熱フィン１０の高さ１００％に対して、冷却風Ｆをフィン先端部３７からフィン基部３１の方向へより確実に導く点から、５．０％が好ましく、１０％が特に好ましい。一方で、放熱フィン１０の高さに対するフィン基部３１の高さの比率の上限値は、放熱フィン１０の高さ１００％に対して、冷却風Ｆの圧力損失の増大をより確実に防止して、放熱フィン１０と放熱フィン１０との間の冷却風Ｆの風速の低下をより確実に防止できる点から、４０％が好ましく、３０％が特に好ましい。

【0041】

放熱フィン１０の幅に対するねじれ部３４の幅の比率は、特に限定されないが、その下限値は、放熱フィン１０の幅１００％に対して、冷却風Ｆをフィン先端部３７からフィン基部３１の方向へより確実に導く点から、５０％が好ましく、６０％が特に好ましい。一方で、放熱フィン１０の幅に対するねじれ部３４の幅の比率の上限値は、放熱フィン１０の幅１００％に対して、冷却風Ｆの圧力損失の増大をより確実に防止して、放熱フィン１０と放熱フィン１０との間の冷却風Ｆの風速の低下をより確実に防止できる点から、９０％が好ましく、８０％が特に好ましい。なお、ねじれ部３４の幅とは、フィン基部３１及び垂直部３２の平面方向に対して平行方向におけるねじれ部３４の領域の幅を意味する。

【0042】

図５に示すように、放熱フィン１０は、ベースプレート２０の主表面２１上に、ベースプレート２０の主表面２１の延在方向に対して所定の立設角度θ１にて立設されている。放熱フィン１０のフィン基部３１の、ベースプレート２０の主表面２１の延在方向に対する立設角度θ１は、特に限定されないが、その下限値は、放熱フィン１０の設置が可能な空間における放熱フィン１０の設置枚数を確実に確保する点から、７０°が好ましく、８０°が特に好ましい。一方で、立設角度θ１の上限値は、９０°、すなわち、ベースプレート２０の主表面２１に対してフィン基部３１が垂直となるように放熱フィン１０が立設されることが好ましい。なお、立設角度θ１は、放熱フィン１０の両主表面１２のうち、フィン基部３１と垂直部３２に対して傾斜部３３とねじれ部３４が突出している側の主表面１２における、フィン基部３１のベースプレート２０の延在方向に対する立設角度を意味する。

【0043】

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６は、本発明の第２実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。

【0044】

第１実施形態例に係るヒートシンク１では、フィン基部３１の一端３５は、隣接する他の放熱フィン１０のフィン基部３１の他端３６とは接していなかったが、図６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、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・が、それぞれ、フィン基部３１の幅方向に沿って複数配置されており、フィン基部３１の一端３５が、隣接する他の放熱フィン１０のフィン基部３１の他端３６と連結部４２を介して接し、フィン基部３１の幅方向に沿って複数配置されている複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・が、一体化されている。従って、フィン基部３１の幅方向に対して略平行方向に並列配置されている複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・について、放熱フィン１０のフィン基部３１と隣接する他の放熱フィン１０のフィン基部３１との間には、空隙が形成されていない。

【0045】

ヒートシンク２では、フィン基部３１の幅方向に対して略平行方向に並列配置されている複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・が、それぞれのフィン基部３１にて連結部４２を介して接していることにより、フィン基部３１の幅方向に対して略平行方向に並列配置されている複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・間のフィン基部３１における冷却風の流速を高めることができる。隣接する放熱フィン１０のフィン基部３１間に連結部４２が設けられていない場合には、冷却風の下流側の放熱フィン１０ほどフィン基部３１における冷却風に分散が生じる傾向があるが、隣接する放熱フィン１０のフィン基部３１間に連結部４２が設けられていることにより、フィン基部３１における冷却風の速い流速をさらに確実に維持できるようになる。なお、連結部４２は、フィン基部３１と一体成型されていてもよく、フィン基部３１とは別部材である連結部材を用いて形成されていてもよい。連結部材を用いて連結部４２が形成されている場合には、隣接する放熱フィン１０のフィン基部３１間は、連結部材で連結されている態様となる。連結部材としては、例えば、はんだ等を挙げることができる。

【0046】

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７は、本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。図８は、本発明の第３実施形態例に係るヒートシンクの正面図である。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図である。

【0047】

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、放熱フィン１０がベースプレート２０の主表面２１上に、直接、取り付けられることで、放熱フィン１０がベースプレート２０と熱的に接続されていた。これに代えて、図７～９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は、熱輸送部材５０を介してベースプレート２０と熱的に接続されている。

【0048】

熱輸送部材５０は、コンテナ５５と、コンテナ５５の内部に収容されたウィック構造体（図示せず）と、コンテナ５５の内部に封入された作動流体（図示せず）と、コンテナ５５の内部空間である蒸気流路（図示せず）と、を備えている。コンテナ５５の内部は、密閉されており、脱気処理により減圧されている。

【0049】

図７～９に示すように、ヒートシンク３では、上記した放熱フィン１０と同じ構造を有する第１の放熱フィン１０－１と、第１の放熱フィン１０－１の高さ方向に第１の放熱フィン１０－１に積層された、上記した放熱フィン１０と同じ構造を有する第２の放熱フィン１０－２と、を有する多段構造となっている。熱輸送部材５０は側面視Ｕ字形状であり、第１の放熱フィン１０－１は、熱輸送部材５０の第１の部位５１を介してベースプレート２０と熱的に接続されている。第２の放熱フィン１０－２は、熱輸送部材５０の第１の部位５１と対向した第２の部位５２と熱的に接続されている。

【0050】

複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略平行方向に、また、複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・の主表面１２、１２、１２・・・が略同一平面上となるように、並列配置されている。また、複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略平行方向に、また、複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・の主表面１２、１２、１２・・・が略同一平面上となるように、並列配置されている。また、複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、その主表面１２の延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置されている。

【0051】

第１の放熱フィン１０－１のフィン先端部３７と熱輸送部材５０の第２の部位５２との間に空隙部５３が形成されている。空隙部５３が形成されていることにより、第１の放熱フィン１０－１から熱輸送部材５０の第２の部位５２への熱伝達が防止されるので、熱輸送部材５０の熱輸送特性が向上する。

【0052】

熱輸送部材５０は、コンテナ５５の第１の部位５１にベースプレート２０を熱的に接続させることで、第１の部位５１が蒸発部（受熱部）として機能し、第１の部位５１とは異なる第２の部位５２に熱交換手段である放熱フィン１０（放熱フィン１０－２）を熱的に接続させることで、第２の部位５２が凝縮部（放熱部）として機能する。熱輸送部材５０の蒸発部にて発熱体１００から受熱すると、作動流体が液相から気相へ相変化する。気相に相変化した作動流体が、蒸気流路を、コンテナ５５の蒸発部から凝縮部へ流れることで、発熱体１００からの熱が蒸発部から凝縮部へ輸送される。蒸発部から凝縮部へ輸送された発熱体１００からの熱は、熱交換手段である放熱フィン１０（放熱フィン１０－２）の設けられた凝縮部にて、気相の作動流体が液相へ相変化することで潜熱として放出される。凝縮部にて放出された潜熱は、凝縮部に設けられた放熱フィン１０（放熱フィン１０－２）によって、凝縮部からヒートシンク３の外部環境へ放出される。凝縮部にて液相に相変化した作動流体は、ウィック構造体の毛細管力によって凝縮部から断熱部へと還流される。また、第１の放熱フィン１０－１は、熱輸送部材５０の蒸発部である第１の部位５１を介してベースプレート２０と熱的に接続されているので、第１の放熱フィン１０－１はベースプレート２０から伝達された熱をヒートシンク３の外部環境へ放出する。

【0053】

ヒートシンク３では、熱輸送部材５０は、管状のコンテナ５５を有するヒートパイプであり、管状のコンテナ５５の一方の端部が第１の部位５１、管状のコンテナ５５の他方の端部が第２の部位５２となっている。また、管状のコンテナ５５は扁平加工されており、熱輸送部材５０であるヒートパイプは、放熱フィン１０の幅方向に、複数、並列配置されている。

【0054】

ヒートシンク３では、放熱フィン１０が高さ方向に、第１の放熱フィン１０－１と第２の放熱フィン１０－２に分割された態様となり、また、熱輸送部材５０によりベースプレート２０から第２の放熱フィン１０－２へ発熱体１００からの熱が輸送されるので、放熱フィン１０のフィン効率がさらに向上する。

【0055】

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図である。

【0056】

第３実施形態例に係るヒートシンク３では、第１の放熱フィン１０－１のフィン先端部３７と熱輸送部材５０の第２の部位５２との間に空隙部５３が形成されており、空隙部５３には、部材が挿入されていなかったが、図１０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、第１の放熱フィン１０－１のフィン先端部３７と熱輸送部材５０の第２の部位５２との間に形成された空隙部５３に断熱材６０が介装されている。

【0057】

断熱材６０としては、例えば、シリコンゴムが挙げられる。

【0058】

第１の放熱フィン１０－１のフィン先端部３７と熱輸送部材５０の第２の部位５２との間に断熱材６０が介装されていることにより、熱輸送部材５０の凝縮部が第１の放熱フィン１０－１によって昇温してしまうことを防止して、熱輸送部材５０の蒸発部と凝縮部の温度差の低減を抑制できるので、熱輸送部材５０の熱輸送特性が向上する。熱輸送部材５０の熱輸送特性が向上することにより、第１の放熱フィン１０－１から第２の放熱フィン１０－２への熱輸送が円滑化されて、放熱フィン１０のフィン効率がさらに向上する。

【0059】

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１１は、本発明の第５実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【0060】

第１～第４実施形態例に係るヒートシンク１、２、３、４では、ベースプレート２０は、金属部材からなる熱伝導部材であったが、これに代えて、図１１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、熱伝導部材であるベースプレートとして、金属部材に代えて、熱輸送部材６１が使用されている。

【0061】

ヒートシンク５のベースプレートである熱輸送部材６１は、コンテナ６５と、コンテナ６５の内部に収容されたウィック構造体（図示せず）と、コンテナ６５の内部に封入された作動流体（図示せず）と、コンテナ６５の内部空間である蒸気流路（図示せず）と、を備えている。コンテナ６５の内部は、密閉されており、脱気処理により減圧されている。

【0062】

図１１に示すように、ヒートシンク５は、発熱体１００と熱的に接続される受熱部６２を有する熱輸送部材６１と、熱輸送部材６１と熱的に接続された複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・と、複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・と熱的に接続された管体６３と、を備えている。複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、上記した放熱フィン１０と同じ構造を有している。複数の放熱フィン１０、１０、１０・・・は、複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・と、第１の放熱フィン１０－１の高さ方向に第１の放熱フィン１０－１に積層された、第１の放熱フィン１０－１と同じ構造を有する複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・と、を有する多段構造となっている。

【0063】

複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、フィン基部３１が管体６３の一方の面に取り付けられていることで、管体６３と熱的に接続されている。複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・には、フィン基部３１が管体６３の一方の面に取り付けられた複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・と、フィン基部３１が熱輸送部材６１の放熱部６４に取り付けられた複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・と、がある。複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、管体６３の伸び方向に沿って並列配置されている。

【0064】

複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、フィン基部３１が、管体６３の一方の面に対向した管体６３の他方の面に取り付けられていることで、管体６３と熱的に接続されている。上記から、複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・と対向して配置されている。複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、管体６３の伸び方向に沿って並列配置されている。

【0065】

管体６３は、コンテナ６５の両側に取り付けられている。また、管体６３は、熱輸送部材６１とは、熱輸送部材６１の放熱部６４にて接続されている。熱輸送部材６１は、受熱部６２から管体６３との接続部まで連通し、且つ作動流体が封入された一体である内部空間を有している。また、熱輸送部材６１の内部空間が、管体６３の内部空間と連通している。すなわち、ヒートシンク５では、熱輸送部材６１の内部空間と管体６３の内部空間は一体の空間であり、前記一体の空間が、密閉されて脱気処理により減圧されている。

【0066】

管体６３の伸び方向は、熱輸送部材６１の熱輸送方向とは異なる方向となっている。ヒートシンク５では、管体６３の伸び方向は、熱輸送部材６１の熱輸送方向に対して略直交方向となっている。

【0067】

ヒートシンク５では、被冷却体である発熱体１００を、熱輸送部材６１のコンテナ６５の例えば一方端に熱的に接続して、コンテナ６５の一方端を受熱部６２として機能させる。コンテナ６５の一方端が発熱体１００から受熱すると、コンテナ６５の一方端において、液相の作動流体へ熱が伝達されて、液相の作動流体が気相の作動流体へと相変化する。気相の作動流体は、コンテナ６５の蒸気流路をコンテナ６５の受熱部６２から例えば他方端に位置する放熱部６４へ流通する。気相の作動流体が、コンテナ６５の一方端から他方端へ流通することで、熱輸送部材６１が、その一方端から他方端へ熱を輸送する。コンテナ６５の放熱部６４へ流通した気相の作動流体の一部が、潜熱を放出して液相の作動流体へ相変化し、放出された潜熱は、熱輸送部材６１に取り付けられている第１の放熱フィン１０－１へ伝達される。第１の放熱フィン１０－１へ伝達された熱は、第１の放熱フィン１０－１を介してヒートシンク５の外部環境へ放出される。コンテナ６５の放熱部６４にて液相に相変化した作動流体は、コンテナ６５に収納されたウィック構造体の毛細管力により、コンテナ６５の放熱部６４からコンテナ６５の受熱部６２へ還流する。

【0068】

また、コンテナ６５の内部空間と管体６３の内部空間とは連通しているので、受熱部６２にて液相の作動流体から相変化した気相の作動流体のうち、コンテナ６５の放熱部６４にて液相に相変化しなかった作動流体は、コンテナ６５の内部空間から管体６３の内部空間へ流入する。管体６３の内部空間へ流入した気相の作動流体は、第１の放熱フィン１０－１と第２の放熱フィン１０－２の熱交換機能により、管体６３内部にて潜熱を放出して、液相の作動流体へ相変化する。管体６３内部にて放出された潜熱は、第１の放熱フィン１０－１と第２の放熱フィン１０－２へ伝達される。第１の放熱フィン１０－１と第２の放熱フィン１０－２へ伝達された熱は、第１の放熱フィン１０－１と第２の放熱フィン１０－２を介してヒートシンク５の外部環境へ放出される。管体６３の内部空間にて気相から液相に相変化した作動流体は、管体３１の内部に設けられたウィック構造体（図示せず）の毛細管力によって、管体６３の中央部及び先端部から、管体６３とコンテナ６５の接続部へ還流する。管体６３とコンテナ６５の接続部へ還流した液相の作動流体は、コンテナ６５の放熱部６４にて、コンテナ６５に収納されたウィック構造体へ還流する。コンテナ６５に収納されたウィック構造体へ還流した液相の作動流体は、このウィック構造体の毛細管力により、コンテナ６５の放熱部６４からコンテナ６５の受熱部６２へ還流する。

【0069】

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１２は、本発明の第６実施形態例に係るヒートシンクの斜視図である。

【0070】

第３実施形態例に係るヒートシンク３では、熱輸送部材５０は管状のコンテナ５５を有するヒートパイプであったが、これに代えて、図１２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、熱輸送部材５０は平面型コンテナ７０を有するベーパーチャンバとなっている。また、ヒートシンク６では、熱伝導部材であるベースプレートとして、熱輸送部材５０が使用されている。平面型コンテナ７０は、第１の主表面７１と第１の主表面７１に対向した第２の主表面７２を有している。

【0071】

ヒートシンク６でも、上記した放熱フィン１０と同じ構造を有する第１の放熱フィン１０－１と、第１の放熱フィン１０－１の高さ方向に第１の放熱フィン１０－１に積層された、上記した放熱フィン１０と同じ構造を有する第２の放熱フィン１０－２と、を有する多段構造となっている。複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、フィン基部３１が熱輸送部材５０の第１の主表面７１に取り付けられていることで、熱輸送部材５０と熱的に接続されている。複数の第１の放熱フィン１０－１、１０－１、１０－１・・・は、第１の主表面７１の全体にわたって、熱輸送部材５０と熱的に接続されている。

【0072】

また、複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、フィン基部３１が熱輸送部材５０の第２の主表面７２に取り付けられていることで、熱輸送部材５０と熱的に接続されている。複数の第２の放熱フィン１０－２、１０－２、１０－２・・・は、第２の主表面７２の全体にわたって、熱輸送部材５０と熱的に接続されている。

【0073】

ヒートシンク６では、被冷却体である発熱体（図１２では、図示せず）を、熱輸送部材５０の平面型コンテナ７０の例えば第１の主表面７１に熱的に接続して、平面型コンテナ７０の第１の主表面７１を受熱部として機能させる。発熱体から熱輸送部材５０へ伝達された熱は、熱輸送部材５０の熱輸送作用により、平面型コンテナ７０全体にわたって熱拡散する。平面型コンテナ７０全体にわたって拡散した熱は、熱輸送部材５０から第１の放熱フィン１０－１、および第２の放熱フィン１０－２へ伝達され、第１の放熱フィン１０－１、および第２の放熱フィン１０－２へ伝達された熱は、第１の放熱フィン１０－１、および第２の放熱フィン１０－２からヒートシンク６の外部環境に放出される。

【0074】

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。上記各実施形態例に係るヒートシンクでは、フィン基部の底部から、さらに平面状の底面部が延出していたが、ヒートシンクの使用条件等に応じて、フィン基部の底面部は設けなくてもよい。また、上記各実施形態例に係るヒートシンクでは、複数の放熱フィンは、整列配置されていた、すなわち、その主表面の延在方向に対して略平行方向に、且つその主表面が略同一平面上となるように並列配置され、また、複数の放熱フィンは、その主表面の延在方向に対して略直交方向に、略直線上に並列配置され、その主表面が、隣接する他の放熱フィンの主表面に対し略平行に並ぶように配置されていたが、これに代えて、複数の放熱フィンは、オフセット配置でもよい。複数の放熱フィンのオフセット配置としては、例えば、隣接する放熱フィンが相互に三角形の位置に設置される千鳥状の配置が挙げられる。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本発明のヒートシンクは、ヒートシンクの設置スペースが制限される環境下、フィン基部の温度と放熱フィンの平均温度との差を低減して優れたフィン効率が得られ、また、冷却風に乱流が生じつつ冷却風の圧力損失増大を防止して、放熱フィン間の冷却風の風速の低下を防止できるので、例えば、狭小空間に設置された回路基板に搭載された高発熱量の電子部品、例えば、中央演算処理装置等の電子部品を冷却する分野で利用価値が高い。

【符号の説明】

【0076】

１、２、３、４、５、６ ヒートシンク
１０ 放熱フィン
２０ ベースプレート
２１ 主表面
３１ フィン基部
３２ 垂直部
３３ 傾斜部
３４ ねじれ部
３５ 一端
３６ 他端
３７ フィン先端部
３８ フィン中間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】