JP2012018966A

JP2012018966A - Plate-type heatsink

Info

Publication number: JP2012018966A
Application number: JP2010153840A
Authority: JP
Inventors: Joji Yamazaki; 丈嗣山崎; Tsutomu Wada; 努和田
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-06
Also published as: JP5536571B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a brazing filler metal from flowing out to the external surface of an end plate 5 on brazing in a plate-type heatsink formed by laminating a large number of flat plates.SOLUTION: Intermediate plates 4 having same-shaped outer peripheries are laminated on each other, and end plates 5 with outer peripheries one size larger than the outer peripheries of the intermediate plates 4 are disposed in both upper and lower ends of the laminate. The laminate and the end plates 5 are brazed and fixed integrally to each other.

Description

本発明は、パワートランジスタ等の被冷却体を冷却液によって効率的に冷却するプレート型のヒートシンクに関する。 The present invention relates to a plate-type heat sink that efficiently cools an object to be cooled such as a power transistor with a coolant.

本出願人は、下記特許文献記載のヒートシンクを提案している。
これは外周形状がそれぞれ同一の複数枚の中間プレートと、その両端に配置された端プレートとを有する。その中間プレートは外周に枠部を有するとともに、その内側に多数の平行に配置された縦リブと、その各縦リブ間およびそれと枠との間を一体に連結する斜めリブとを有し、各中間プレートの縦リブは互いに重なるとともに、斜めリブは互いに重ならないようにしたものである。 The present applicant has proposed a heat sink described in the following patent document.
This has a plurality of intermediate plates each having the same outer peripheral shape, and end plates disposed at both ends thereof. The intermediate plate has a frame portion on the outer periphery, and has a large number of longitudinal ribs arranged in parallel on the inner side thereof, oblique ribs integrally connecting between the longitudinal ribs and between the longitudinal ribs and the frame, The longitudinal ribs of the intermediate plate overlap each other, and the oblique ribs do not overlap each other.

これらの各プレートは、互いに接触する少なくとも一方側にろう材が被覆され、全体を積層して組立てた後に高温の炉内に挿入し、一体的にろう付け固定される。そして、一方の端プレートにパワートランジスタ等の被冷却体が接合され、他方の端プレートの両端部に冷却液の出入口が設けられ、そこから冷却液が各中間プレートの一方のマニホールドに流入し、各リブ間を流通して他方のマニホールドに流出する。そしてその冷却液と被冷却体との間に熱交換を行なうものである。 Each of these plates is coated with a brazing material on at least one side in contact with each other, and after being laminated and assembled as a whole, it is inserted into a high-temperature furnace and integrally brazed and fixed. And, to-be-cooled bodies such as power transistors are joined to one end plate, and a coolant inlet / outlet port is provided at both ends of the other end plate, from which the coolant flows into one manifold of each intermediate plate, It flows between the ribs and flows out to the other manifold. Heat exchange is performed between the coolant and the object to be cooled.

特開２０１０−１１４１７４号公報JP 2010-114174 A

上記特許文献に記載のヒートシンクは、各プレートが図５に示すごとく積層され、保持治具10上に載置される。そして高温の炉内で各プレート表面に被覆されたろう材が溶融し、それが外周から流出する。流出したろう材９は積層方向の下端において、保持治具10と端プレート５との隙間に浸入する。その状態で冷却固化されると、ヒートシンクの外表面に流れ出たろう材の痕跡が残り、商品の外観を悪くする欠点があった。
そこで本発明は、ヒートシンク外表面にろう材跡が生じない体裁の良いヒートシンクを提供することを課題とする。 In the heat sink described in the above-mentioned patent document, the plates are stacked as shown in FIG. 5 and placed on the holding jig 10. Then, the brazing material coated on the surface of each plate is melted in a high-temperature furnace, and flows out from the outer periphery. The brazing material 9 that has flowed out enters the gap between the holding jig 10 and the end plate 5 at the lower end in the stacking direction. When cooled and solidified in this state, traces of the brazing material that flowed out on the outer surface of the heat sink remained, and there was a drawback that the appearance of the product deteriorated.
Therefore, an object of the present invention is to provide a heat sink having a good appearance in which no trace of brazing material is generated on the outer surface of the heat sink.

請求項１に記載の本発明は、それぞれ金属平板をプレス打ち抜きした平坦な成形体よりなり、外周に同一形状の枠部(1)を有し、内部に多数の細長いリブ(2)が一体に形成され、その両端部にマニホールド(3)が配置され、その一方のマニホールド(3)から他方のマニホールド(3)に冷却液が流通する複数の中間プレート(4)と、
複数の前記中間プレート(4)の積層体の積層方向の両端に配置される一対の端プレート(5)と、を具備し、
互いに接する少なくとも一方のプレートの表面にろう材が被着または配置されて、それらの積層状態で、全体が炉内で一体にろう付されるプレート型ヒートシンクにおいて、
前記端プレート(5)の外周が、前記中間プレート(4)の積層体の外周より大きく、その縁部(5a)が中間プレート(4)の積層体の四周から外側に突出して延在され、
その状態で前記ろう付けが行われ、その際に各中間プレート(4)の外周から流出する溶融したろう材が、その積層体の積層方向の端と端プレート(5)の縁部(5a)との間に保持されて、その端プレート(5)の外周から外側には、ろう材が流出しないように構成されたプレート型ヒートシンクである。 The present invention according to claim 1 is formed of a flat molded body obtained by stamping a metal flat plate, has a frame portion (1) having the same shape on the outer periphery, and a plurality of elongated ribs (2) are integrally formed therein. A plurality of intermediate plates (4) that are formed and have manifolds (3) arranged at both ends thereof, through which coolant flows from one manifold (3) to the other manifold (3),
A pair of end plates (5) disposed at both ends in the stacking direction of the stack of the plurality of intermediate plates (4), and
In a plate-type heat sink in which a brazing material is applied or disposed on the surface of at least one plate that is in contact with each other, and in the laminated state, the whole is brazed together in a furnace,
The outer periphery of the end plate (5) is larger than the outer periphery of the laminate of the intermediate plate (4), and its edge (5a) extends outward from the four circumferences of the laminate of the intermediate plate (4),
In this state, the brazing is performed, and at that time, the molten brazing material flowing out from the outer periphery of each intermediate plate (4), the end in the stacking direction of the stacked body and the edge (5a) of the end plate (5) Is a plate-type heat sink configured to prevent the brazing material from flowing out from the outer periphery to the outer side of the end plate (5).

本発明のプレート型ヒートシンクは、複数の平板状の中間プレート４が積層され、その上下両端に端プレート５が配置されるものにおいて、端プレート５の縁部5aが中間プレート４の四周から外側に延在するように形成されたから、ろう付け時に流出するろう材が中間プレート４の積層体と端プレート５の縁部5aとの間に保持されて、それが端プレート５から外部に流出することがない。
それによって、端プレート５表面にろう材の流れ出た跡のない、体裁の良いヒートシンクを提供できる。それとともに、比較的強度の弱い中間プレート４を端プレート５の縁部5aによって保護することができる。 In the plate heat sink of the present invention, a plurality of flat plate-like intermediate plates 4 are laminated, and end plates 5 are arranged at both upper and lower ends thereof, and the edge portion 5a of the end plate 5 extends from the four sides of the intermediate plate 4 to the outside. Since it is formed so as to extend, the brazing material flowing out at the time of brazing is held between the laminated body of the intermediate plate 4 and the edge 5a of the end plate 5 and flows out from the end plate 5 to the outside. There is no.
As a result, it is possible to provide a good-looking heat sink with no trace of brazing material flowing out on the surface of the end plate 5. At the same time, the intermediate plate 4 having a relatively low strength can be protected by the edge 5a of the end plate 5.

本発明のヒートシンクの分解斜視図。The disassembled perspective view of the heat sink of this invention. 同組立状態を示す正面図。The front view which shows the assembly state. 同ヒートシンクの内部を流通する冷却液11の流動状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow state of the cooling fluid 11 which distribute | circulates the inside of the heat sink. 本発明のヒートシンクのろう付け時における状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state at the time of brazing of the heat sink of this invention. 従来型ヒートシンクのろう付け時における状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state at the time of brazing of a conventional heat sink.

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
このヒートシンクは、複数の中間プレート４（この例では３枚）が、厚み方向に積層され、その上下両端に一対の端プレート５が配置され、それらの間が一体にろう付け固定されるものである。
中間プレート４は四周に枠部１を有し、その枠部１内に多数の縦方向のリブ２が定間隔に並列されるとともに、各リブ２間および、それと枠部１間が横リブ2aによって一体に連結されている。この例では横リブ2aが各中間プレート４ごとにその位置を異にしている。即ち、図３に示すごとく上端の中間プレート４における横リブ2aとその下側の中間プレート４の横リブ2aとは冷却液11の流れ方向に互いに異なった位置に配置されている。そのため冷却液11はそれぞれの横リブ2aを迂回し、各リブ２間を流通する。また、それぞれの中間プレート４の縦方向の各リブ２は同一位置に配置されている。これは端プレート５と各中間プレート４との伝熱性を良好にするためである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this heat sink, a plurality of intermediate plates 4 (three in this example) are laminated in the thickness direction, and a pair of end plates 5 are arranged at both upper and lower ends thereof, and they are fixed together by brazing. is there.
The intermediate plate 4 has a frame portion 1 on four sides, and a large number of longitudinal ribs 2 are arranged in parallel at regular intervals in the frame portion 1. Are connected together. In this example, the position of the horizontal rib 2a is different for each intermediate plate 4. That is, as shown in FIG. 3, the horizontal rib 2a in the upper intermediate plate 4 and the horizontal rib 2a in the lower intermediate plate 4 are arranged at different positions in the flow direction of the coolant 11. Therefore, the coolant 11 bypasses each lateral rib 2 a and flows between the ribs 2. Further, the ribs 2 in the vertical direction of the respective intermediate plates 4 are arranged at the same position. This is to improve the heat transfer between the end plate 5 and each intermediate plate 4.

このような中間プレート４は、それぞれその四周を形成する枠部１が同一に形成されている。これに対して、一対の端プレート５は、その中間プレート４の枠部１の外周よりも一回り大に形成されている。即ち、図２に示すごとく複数の中間プレート４を積層するとともにその積層方向上下両端に端プレート５を配置したとき、中間プレート４外周から端プレート５の縁部5aが外側に突出する。各中間プレート４の片面または両面にはそれぞれろう材が被覆されている。 Such an intermediate plate 4 has the same frame portion 1 that forms the four circumferences thereof. On the other hand, the pair of end plates 5 is formed to be slightly larger than the outer periphery of the frame portion 1 of the intermediate plate 4. That is, as shown in FIG. 2, when the plurality of intermediate plates 4 are stacked and the end plates 5 are arranged at both upper and lower ends in the stacking direction, the edge 5a of the end plate 5 protrudes outward from the outer periphery of the intermediate plate 4. One side or both sides of each intermediate plate 4 is coated with a brazing material.

また、この例では下端の端プレート５にはその両端に冷却液出入口７が穿設され、そこにパイプ８が接続される。各中間プレート４はその長手方向両端部にリブ２の存在しない一対のマニホールド３が設けられている。このような各プレートは、図２のごとく積層され、全体が高温の炉内に挿入され一体にろう付け固定される。 In this example, the lower end plate 5 is provided with coolant inlet / outlet ports 7 at both ends thereof, and pipes 8 are connected thereto. Each intermediate plate 4 is provided with a pair of manifolds 3 without ribs 2 at both ends in the longitudinal direction. Each such plate is laminated as shown in FIG. 2, and the whole is inserted into a high-temperature furnace and brazed and fixed together.

この時、各中間プレート４の外表面に被覆されたろう材は、図４に示すごとく、そのろう材９が中間プレート４の枠部１から外側に流出する。しかしながら、この中間プレート４の上下両端にはその外周よりも一回り大きな端プレート５が配置され、流出したろう材９は端プレート５の縁部5aと中間プレート４との間に保持される。そのため、それが端プレート５の下面側等に流出することがない。
それにより、端プレート５表面はろう材の存在しない体裁の良い面となる。 At this time, the brazing material coated on the outer surface of each intermediate plate 4 flows out from the frame portion 1 of the intermediate plate 4 to the outside as shown in FIG. However, end plates 5 that are slightly larger than the outer periphery thereof are disposed at the upper and lower ends of the intermediate plate 4, and the brazing material 9 that has flowed out is held between the edge 5 a of the end plate 5 and the intermediate plate 4. Therefore, it does not flow out to the lower surface side of the end plate 5 or the like.
As a result, the surface of the end plate 5 has a good appearance without brazing material.

１枠部
２リブ
2a 横リブ
３マニホールド
４中間プレート
５端プレート
5a 縁部
６被冷却体
７冷却液出入口
８パイプ
９ろう材
10 保持治具
11 冷却液 1 Frame 2 Rib
2a Horizontal rib 3 Manifold 4 Intermediate plate 5 End plate
5a Edge 6 Cooled object 7 Coolant inlet / outlet 8 Pipe 9 Brazing material
10 Holding jig
11 Coolant

Claims

それぞれ金属平板をプレス打ち抜きした平坦な成形体よりなり、外周に同一形状の枠部(1)を有し、内部に多数の細長いリブ(2)が一体に形成され、その両端部にマニホールド(3)が配置され、その一方のマニホールド(3)から他方のマニホールド(3)に冷却液が流通する複数の中間プレート(4)と、
複数の前記中間プレート(4)の積層体の積層方向の両端に配置される一対の端プレート(5)と、を具備し、
互いに接する少なくとも一方のプレートの表面にろう材が被着または配置されて、それらの積層状態で、全体が炉内で一体にろう付されるプレート型ヒートシンクにおいて、
前記端プレート(5)の外周が、前記中間プレート(4)の積層体の外周より大きく、その縁部(5a)が中間プレート(4)の積層体の四周から外側に突出して延在され、
その状態で前記ろう付けが行われ、その際に各中間プレート(4)の外周から流出する溶融したろう材が、その積層体の積層方向の端と端プレート(5)の縁部(5a)との間に保持されて、その端プレート(5)の外周から外側には、ろう材が流出しないように構成されたプレート型ヒートシンク。 Each is formed of a flat molded body obtained by stamping a metal flat plate, has a frame portion (1) of the same shape on the outer periphery, a large number of elongated ribs (2) are integrally formed inside, and manifolds (3 ) And a plurality of intermediate plates (4) through which coolant flows from one manifold (3) to the other manifold (3),
A pair of end plates (5) disposed at both ends in the stacking direction of the stack of the plurality of intermediate plates (4), and
In a plate-type heat sink in which a brazing material is applied or disposed on the surface of at least one plate that is in contact with each other, and in the laminated state, the whole is brazed together in a furnace,
The outer periphery of the end plate (5) is larger than the outer periphery of the laminate of the intermediate plate (4), and its edge (5a) extends outward from the four circumferences of the laminate of the intermediate plate (4),
In this state, the brazing is performed, and at that time, the molten brazing material flowing out from the outer periphery of each intermediate plate (4), the end in the stacking direction of the stacked body and the edge (5a) of the end plate (5) A plate-type heat sink configured to prevent brazing material from flowing out from the outer periphery of the end plate (5) to the outside.