JP3453612B2 - Manufacturing method of pin fin heat sink - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ベースと複数個のピン
フィンユニットとからなるピンフィンヒートシンクの製
造方法に関し、さらに詳しく云えばピンフィンユニット
が棒状の基部と該棒状の基部と一体的に形成されている
複数個のピンフィンとから構成され、そしてベースに半
導体素子、集積回路等の発熱部品が取り付けられるよう
になっているピンフィンヒートシンクの製造方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a pin fin heat sink comprising a base and a plurality of pin fin units. More specifically, the pin fin unit is integrally formed with a rod-shaped base portion and the rod-shaped base portion. The present invention relates to a method for manufacturing a pin fin heat sink, which is composed of a plurality of pin fins, and in which a heat generating component such as a semiconductor element or an integrated circuit is attached to a base.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器、電力機器等に使用されている
電子部品、半導体素子等は、作動中に発熱するので、適
宜冷却する必要がある。このような半導体素子等用の放
熱器は、例えば実公昭６２ー３３３３３号に記載されて
いるように、半導体素子等が取り付けられる基板と、こ
の基板にロウ付けにより一体的に取り付けられている放
熱用のプレート状のフィンとから構成されている。とこ
ろで、半導体素子等は、高集積化、大容量化の傾向にあ
り、それにともない発熱量も大きくなっているので、放
熱量の大きい放熱器が望まれている。この要望を満たす
ためには、プレートフィンよりも容積の割に放熱面積の
広いピンフィンの方が適している。このピンフィン式放
熱器すなわちピンフィンヒートシンクは、基本的には発
熱部品が取り付けられる板状のベースと、ピンフィンユ
ニットとから構成されている。ピンフィンユニットは、
所定長さの棒状の基部と、この基部と一体的に形成され
ている複数本のピンフィンとから構成されている。そし
てピンフィンユニットは、その基部がベースにブレージ
ングすることにより一体化されている。2. Description of the Related Art Electronic parts, semiconductor elements, etc. used in electronic equipment, electric power equipment, etc. generate heat during operation, and therefore need to be appropriately cooled. Such a heat radiator for a semiconductor element or the like is a heat radiator integrally mounted on the board by brazing to the board on which the semiconductor element or the like is mounted, as described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 62-33333. And a plate-shaped fin for use. By the way, semiconductor devices and the like tend to be highly integrated and have large capacities, and the amount of heat generated is also increasing accordingly. Therefore, a radiator having a large amount of heat radiation is desired. In order to meet this demand, a pin fin, which has a large heat radiation area for its volume, is more suitable than a plate fin. This pin fin type radiator, that is, the pin fin heat sink is basically composed of a plate-shaped base to which a heat generating component is attached and a pin fin unit. The pin fin unit is
It is composed of a rod-shaped base having a predetermined length and a plurality of pin fins formed integrally with the base. The pin fin unit is integrated by brazing the base portion thereof to the base.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来のピンフィンヒー
トシンクは、ベースとピンフィンユニットとがブレージ
ングにより一体化されているので、接触熱抵抗は小さく
放熱器として使用する上では問題はすくない。しかしな
がら、ベースとピンフィンユニットとがブレージングに
より一体化されているので、製造コストが高くなる欠点
がある。また、ピンフィンユニットのピンフィンの一辺
は、１ｍｍ程度、ピンフィンとピンフィンとの間のピッ
チは２ｍｍ程度が放熱性能上最も望ましいと言われてい
るが、このような細かいピンフィンは、製作方法の如何
によっては製作時にソリ、ネジレ等の変形を起こすこと
がある。変形を起こすと、通風抵抗等が変化し所期の放
熱性能が得れないことになる。変形を起こさないように
製作しようとすると、予期しないようなコスト高になる
恐れがある。したがって、本発明は、性能的に優れてい
るピンフィンヒートシンクを安価に、しかも性能を落と
すことなく製造することができるピンフィンヒートシン
クの製造方法を提供することを目的としている。In the conventional pin fin heat sink, since the base and the pin fin unit are integrated by brazing, the contact heat resistance is small and there is no problem in using it as a radiator. However, since the base and the pin fin unit are integrated by brazing, there is a drawback that the manufacturing cost becomes high. In addition, it is said that one side of the pin fin of the pin fin unit is about 1 mm, and the pitch between the pin fins is about 2 mm, which is the most desirable in terms of heat dissipation performance. However, such a fine pin fin may depend on the manufacturing method. Deformation such as warp and twist may occur during production. If deformation occurs, ventilation resistance will change and the desired heat dissipation performance will not be obtained. If you try to make it without deformation, the cost may be unexpectedly high. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a pin fin heat sink that can manufacture a pin fin heat sink having excellent performance at low cost and without degrading the performance.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的をピ
ンフィンユニットの形状あるいはベースまたはピンフィ
ンユニットとベースの両方の形状を工夫して機械的なカ
シメにより一体化することにより達成しようとするもの
である。すなわち、請求項１に記載の発明は上記目的を
達成するために、ベースと複数個のピンフィンユニット
とを備え、前記ピンフィンユニットが棒状の基部と該棒
状の基部と一体的に形成されている複数個のピンフィン
とから構成され、前記ベースと前記ピンフィンユニット
の棒状の基部とが一体化され、前記ベースに半導体素
子、集積回路等の発熱部品が取り付けられるようになっ
ているピンフィンヒートシンクを製造するに当たり、前
記ベースを、所定間隔の複数個の凹溝を有するように形
成し、これらの凹溝に前記ピンフィンユニットの、空洞
部、凹溝部等の押潰部を有する棒状の基部を挿入し、そ
して前記ベースの凹溝をカシメて前記ベースと前記ピン
フィンユニットとを一体化するように構成される。ま
た、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の製造方
法において、ベースの凹溝を、断面形状が半周を越えた
円弧状に成形すると共に、ピンフィンユニットの棒状の
基部の断面が略円形になっているピンフィンユニットを
適用するように構成される。請求項３に記載の発明は、
ベースと複数個のピンフィンユニットとを備え、前記ピ
ンフィンユニットが棒状の基部と該棒状の基部と一体的
に形成されている複数個のピンフィンとから構成され、
前記ベースと前記ピンフィンユニットの棒状の基部とが
一体化され、前記ベースに半導体素子、集積回路等の発
熱部品が取り付けられるようになっているピンフィンヒ
ートシンクを製造するに当たり、前記ベースを、一対の
立上片からなる所定間隔の複数個の凹溝を有するように
形成し、これらの凹溝に、前記ピンフィンユニットの、
空洞部、凹溝部等の押潰部を有する棒状の基部を挿入
し、そして前記立上片を互いに内側にカシメて前記ベー
スと前記ピンフィンユニットとを一体化するように構成
される。The present invention is intended to achieve the above object by devising the shape of the pin fin unit or the shape of the base or both the pin fin unit and the base, and integrating them by mechanical caulking. Is. That is , in order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is provided with a base and a plurality of pin fin units, and the pin fin units are integrally formed with a rod-shaped base portion and the rod-shaped base portion. And a pin fin unit including a plurality of pin fins.
In manufacturing a pin fin heat sink that is integrated with a rod-shaped base of (1), and a heat generating component such as a semiconductor element or an integrated circuit is attached to the base, the base is formed with a plurality of concave grooves at predetermined intervals. Formed to have these cavities in the groove of the pin fin unit ,
Parts, insert the rod-shaped base having a crushed portion of the recessed groove portion and the like, and is configured to the base of the groove is caulked so as to integrate the base and the pin <br/> fin unit. The invention described in claim 2 is the manufacturing method according to claim 1.
In the method, the concave groove of the base is formed in an arc shape having a cross section exceeding a half circumference, and the pin fin unit in which the rod-shaped base of the pin fin unit has a substantially circular cross section is applied. The invention according to claim 3 is
A base and a plurality of pin fin units, wherein the pin fin unit is composed of a rod-shaped base portion and a plurality of pin fins integrally formed with the rod-shaped base portion,
In manufacturing a pin fin heat sink in which the base and the rod-shaped base of the pin fin unit are integrated, and a heat generating component such as a semiconductor element or an integrated circuit is attached to the base, the base is paired upright. It is formed so as to have a plurality of recessed grooves formed of an upper piece at a predetermined interval, and these recessed grooves are formed in the pin fin unit .
Cavity, insert the rod-shaped base having a crushed portion of the recessed groove portion and the like, and the configured the rising piece inside each other by caulking to integrate the base and the pin fin unit.
【０００５】[0005]
【実施例】以下、本発明の第１実施例から説明する。例
えばアルミニウムまたはその合金から図１の（イ）に示
されているような形状の型材を押し出しにより成形す
る。この型材は、所定幅を有し、幅方向に所定の間隔を
おいて平行な複数個の凹溝２、２、…が成形されてい
る。この型材を所定長さＬに切断してベース１を形成す
る。このベース１に、後述するように複数個のピンフィ
ンユニットが機械的なカシメにより固定され、またトラ
ンジスタ等の発熱部品が適宜取り付けられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment of the present invention will be described below. For example, a die having a shape as shown in FIG. 1A is extruded from aluminum or its alloy. This mold material has a predetermined width, and a plurality of parallel recessed grooves 2, 2, ... Are formed at predetermined intervals in the width direction. This mold material is cut into a predetermined length L to form the base 1. As will be described later, a plurality of pin fin units are fixed to the base 1 by mechanical caulking, and heat-generating components such as transistors are appropriately attached.
【０００６】ピンフィンユニット１０は、図５に関して
後述するように押出成形と、プレス切断により成形する
が、成形されたピンフィンユニット１０が図１の（ハ）
に示されている。すなわちピンフィンユニット１０は、
所定長さＬ’の棒状の基部１１と、この棒状の基部１１
と一体的に形成されている複数個のピンフィン１３、１
３、…とから構成されている。基部１１の肉厚は、ピン
フィン１３、１３、…の肉厚より厚く、大きさはベース
１の凹溝２、２、…に挿入できる大きさに選定されてい
る。The pin fin unit 10 is formed by extrusion molding and press cutting as described later with reference to FIG. 5, and the formed pin fin unit 10 is shown in FIG.
Is shown in. That is, the pin fin unit 10
A rod-shaped base 11 having a predetermined length L ', and this rod-shaped base 11
A plurality of pin fins 13 and 1 integrally formed with
3 and so on. The thickness of the base portion 11 is thicker than the thickness of the pin fins 13, 13, ... And the size thereof is selected so that it can be inserted into the concave grooves 2, 2 ,.
【０００７】製造に当たって、ピンフィンユニット１
０、１０、…の基部１１をベース１の凹溝２、２、…に
治具等を用いてピンフィン１３、１３、…がベース１の
表面に垂直になるように挿入する。挿入が終わった状態
は、図１の（ロ）に示されている。次いで、押圧部３
１、３１、…を備えたプレス３０を使用してカシメる。
押圧部３１、３１、…は櫛の歯状をしていて、ピンフィ
ンユニット１０、１０、…の数より１個多い。そこで、
ピンフィン１３、１３、…の基部１１、１１、…の両側
に押圧部３１、３１、…を挿入する。そして図１の
（ニ）に示されているように押圧部３１、３１、…をベ
ース１に押し付ける。そうすると、ベース１の凹溝２、
２、…は一度にカシメられてベース１にピンフィン１
３、１３、…の基部１１、１１、…が固着される。プレ
ス３０を抜くと、図１の（ホ）に示されているようなピ
ンフィンヒートシンクＨが得られる。In manufacturing, the pin fin unit 1
A base 11 of 0, 10, ... is inserted into the concave grooves 2, 2, ... of the base 1 using a jig or the like so that the pin fins 13, 13, ... are perpendicular to the surface of the base 1. The state after the insertion is shown in (b) of FIG. Next, the pressing portion 3
Caulking is performed using a press 30 provided with 1, 31, ....
The pressing portions 31, 31, ... Have a comb-teeth shape and are one more than the number of the pin fin units 10, 10 ,. Therefore,
The pressing portions 31, 31, ... Are inserted into both sides of the base portions 11, 11 ,. Then, the pressing portions 31, 31, ... Are pressed against the base 1 as shown in FIG. Then, the concave groove 2 of the base 1,
2, ... are crimped at once and pin fin 1 on base 1
The base portions 11, 11, ... Of 3, 13 ,. When the press 30 is removed, the pin fin heat sink H as shown in FIG.
【０００８】発熱部品をベース１の裏側、ピンフィンユ
ニット１０、１０、…が取り付けられていない余白部分
等に取り付け、従来周知のようにして使用する。本実施
例によると、ベース１とピンフィンユニット１０、１
０、…は、カシメにより一体化するので、ブレージング
により一体化する従来の製造法に比較して安価に製作す
ることができる。また、ベース１とピンフィンユニット
１０、１０、…は、凹溝２、２、…をカシメることによ
り一体化されているので、さらには基部１１、１１、…
の断面は、本実施例においても略円形になって熱伝導面
積が広く、また略円形になっているので角形に比較して
隙間がないように圧着されるので、カシメ部分の接触熱
抵抗は小さく、ベース１の熱はピンフィン１３、１３、
…に効果的に伝導され、そして放熱される。なお、上記
実施例では１個のピンフィンヒートシンクＨを製造する
例について説明したが、ベース１とピンフィンユニット
１０、１０、…とを上記のようにしてカシメにより一体
化した後に、ベース１を適宜切断して所定長さのピンフ
ィンヒートシンクを製造することができることは明らか
である。The heat-generating component is attached to the back side of the base 1 and the marginal portion where the pin fin units 10, 10, ... Are not attached, and is used in a conventional manner. According to this embodiment, the base 1 and the pin fin units 10, 1
Since 0, ... Are integrated by caulking, they can be manufactured at a lower cost than the conventional manufacturing method in which they are integrated by brazing. Further, since the base 1 and the pin fin units 10, 10, ... Are integrated by caulking the concave grooves 2, 2 ,.
Also in this embodiment, the cross section of is substantially circular and has a large heat conduction area, and since it is substantially circular, it is crimped so that there is no gap as compared with a square, so the contact thermal resistance of the caulking part is The heat of the base 1 is small and the pin fins 13, 13,
Is effectively conducted to and dissipated. In addition, although the example in which one pin fin heat sink H is manufactured has been described in the above embodiment, after the base 1 and the pin fin units 10, 10, ... Are integrated by caulking as described above, the base 1 is appropriately cut. It is obvious that a pin fin heat sink having a predetermined length can be manufactured by using the above method.
【０００９】図２に、カシメ部分の強度が向上すると共
に、接触熱抵抗もさらに小さくなる本発明の第２実施例
の製造法が示されている。第１実施例と同様な部材には
同じ参照符号あるいは同じ参照符号にアルファベットの
ａを添えて重複説明はしないが、第２実施例において
は、ベース１ａを、断面が略円形を呈すると共に上方の
一部が開口した円形溝２ａ、２ａ、…を有するように押
出し成形する。すなわち、円形溝２ａ、２ａ、…の開口
部近傍には、円形溝２ａ、２ａ、…の開口部を塞ぐよう
な形ではみ出しているオーバーハング部４、４を有する
ように成形する。そしてピンフィン１３、１３、…の基
部１１ａ、１１ａ、…も、円形溝２ａ、２ａ、…の形状
に合わせて断面が略円形になるように成形する。本実施
例によると、ベース１の円形溝２ａ、２ａ、…はオーバ
ーハング部４、４を有するので、これらの円形溝２ａ、
２ａ、…にピンフィンユニット１０ａ、１０ａ、…の基
部１１ａ、１１ａ、…を長手方向から挿入する。そして
第１実施例と同様にしてプレス３０によりカシメる。FIG. 2 shows a manufacturing method of the second embodiment of the present invention in which the strength of the caulking portion is improved and the contact thermal resistance is further reduced. The same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals or the same reference numerals with the letter a added thereto, and the description will not be repeated. However, in the second embodiment, the base 1a has a substantially circular cross-section and the upper portion thereof. Extrusion molding is performed so as to have circular grooves 2a, 2a, ... That is, the overhang portions 4, 4 are formed in the vicinity of the openings of the circular grooves 2a, 2a, ... The base portions 11a, 11a, ... Of the pin fins 13, 13, ... Are also shaped to have a substantially circular cross section in accordance with the shape of the circular grooves 2a, 2a ,. According to the present embodiment, the circular grooves 2a, 2a, ... Of the base 1 have the overhang portions 4, 4, so that these circular grooves 2a, 2a ,.
The base parts 11a, 11a, ... of the pin fin units 10a, 10a ,. Then, it is crimped by the press 30 as in the first embodiment.
【００１０】第２実施例によると、オーバーハング部
４、４をカシメるような形になるので、図２の（ロ）に
示されているように、ピイフィンユニット１０ａ、１０
ａ、…の基部１１ａ、１１ａ、…の全周面に円形溝２
ａ、２ａ、…の内周面が隙間無く圧着される。したがっ
て、カシメ部分の強度はブレージング接合に劣らず大き
く、また接合面積も広く接触熱抵抗の小さいピンフィン
ヒートシンクが得られる。According to the second embodiment, since the overhang portions 4 and 4 are crimped, as shown in FIG.
A circular groove 2 is formed on the entire peripheral surface of the base parts 11a, 11a ,.
The inner peripheral surfaces of a, 2a, ... Therefore, the strength of the crimped portion is as large as that of brazing joining, and the pin fin heat sink having a large joining area and a small contact thermal resistance can be obtained.
【００１１】図３に本発明の第３実施例の製造方法が示
されている。本実施例においても第１、２実施例と同様
な部材には同じ参照符号あるいは同じ参照符号にアルフ
ァベットのｂを添えて重複説明はしないが、前述した第
２実施例と比較すると、ピンフィンユニット１０ｂ、１
０ｂ、…を成形するときに、基部１１ｂ、１１ｂ、…に
カシメる時に潰れる空洞１４を成形する。したがって、
円形溝２ａ、２ａ、…にピンフィンユニット１０ｂ、１
０ｂ、…の基部１１ｂ、１１ｂ、…を長手方向から挿入
し、そしてプレス３０によりカシメると、図３の（ロ）
に示されているように、基部１１ｂ、１１ｂ、…は潰れ
る。基部１１ｂ、１１ｂ、…が潰れるので、カシメ部分
がなじみ易く密着度はさらに高まり、接触熱抵抗は小さ
くなる。FIG. 3 shows a manufacturing method according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment as well, the same members as those in the first and second embodiments will not be described in duplicate by adding the same reference symbols or the same reference symbols with the letter b, but in comparison with the second embodiment described above, the pin fin unit 10b. 1
When molding 0b, ..., The cavities 14 that are crushed when crimping the base portions 11b, 11b ,. Therefore,
Pin fin units 10b, 1 in the circular grooves 2a, 2a, ...
0b, ..., The base portions 11b, 11b, ... Are inserted from the longitudinal direction and are crimped by the press 30.
, The base portions 11b, 11b, ... Since the base portions 11b, 11b, ... Are crushed, the caulked portion easily fits in, the adhesion is further increased, and the contact thermal resistance is reduced.
【００１２】図４には、凹溝２ｃ、２ｃ、…が異なる本
発明の第４実施例が示されている。第４実施例の説明お
いても、同様な部材には同じ参照符号あるいは同じ参照
符号にアルファベットのｃを添えて重複説明はしない。
本実施例によると、ベース１ｃを成形するとき、一対の
立上片１０、１０により凹溝２ｃ、２ｃ、…が形成され
るように押出し成形する。また、プレス３０ｃには、押
圧部３１ｃ、３１ｃ、…が下方に向かってテーパ状に広
がっているものを使用する。製造に当たってはピンフィ
ンユニット１０ｂ、１０ｂ、…の基部１１ｂ、１１ｂ、
…を凹溝２ｃ、２ｃ、…に挿入し、そしてプレス３０ｃ
によりカシメると、一対の立上片１０、１０は、プレス
３０の押圧部３１ｃ、３１ｃ、…により互いに内側に曲
げられ、図４の（ロ）に示されているように、カシメら
れる。このとき基部１１ｂ、１１ｂ、…は、第３実施例
と同様に潰れる。本実施例によると、一対の立上片１
０、１０をカシメるので、比較的容易にカシメることが
できる。また、基部１１ｂ、１１ｂ、…を上方から凹溝
２ｃ、２ｃ、…に挿入でき、挿入組立が容易になる効果
も得られる。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention in which the concave grooves 2c, 2c, ... Are different. Also in the description of the fourth embodiment, the same reference numerals or the same reference numerals are attached to the same members and the alphabet c is not repeated to avoid duplicated explanation.
According to this embodiment, when the base 1c is molded, extrusion is performed so that the pair of rising pieces 10 and 10 form the concave grooves 2c, 2c ,. Further, as the press 30c, one in which the pressing portions 31c, 31c, ... In manufacturing, the base parts 11b, 11b of the pin fin units 10b, 10b, ...
... into the grooves 2c, 2c, ... and press 30c
When crimped by, the pair of rising pieces 10, 10 are bent inward by the pressing portions 31c, 31c, ... Of the press 30, and are crimped as shown in FIG. 4B. At this time, the bases 11b, 11b, ... Are crushed as in the third embodiment. According to this embodiment, the pair of rising pieces 1
Since 0 and 10 are crimped, they can be crimped relatively easily. Further, the base portions 11b, 11b, ... Can be inserted from above into the recessed grooves 2c, 2c ,.
【００１３】本発明は、上記実施例に限定されることな
く色々な形で実施できる。例えば、上記実施例の説明で
はベース１、１ａ、１ｃは押出成形により成形される旨
説明したが、板材から切削加工により形成できることは
明らかである。また本発明の第３実施例では、ピンフィ
ンユニット１０ｂの基部１１ｂにはカシメ時に潰される
空洞１４が形成されているが、空洞１４に代えて潰れ易
い他の形状、例えば下側に開口した凹溝でも同様に実施
できる。さらには図４に示されている第４実施例では基
部１１ｂ、１１ｂ、…に空洞１４が成形されているが、
空洞１４が無くても、図２に示した第２実施例と同様に
実施できることも明らかである。The present invention can be implemented in various forms without being limited to the above embodiments. For example, although the bases 1, 1a, 1c have been described as being formed by extrusion in the above description of the embodiment, it is clear that they can be formed from a plate material by cutting. In addition, in the third embodiment of the present invention, the cavity 11 that is crushed at the time of crimping is formed in the base portion 11b of the pin fin unit 10b. However, it can be implemented similarly. Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 4, the cavities 14 are formed in the base portions 11b, 11b, ...
It is obvious that the same operation as the second embodiment shown in FIG. 2 can be performed without the cavity 14.
【００１４】次に、ピンフィンユニット１０、１０ａの
製造例について説明する。図５の（イ）に示されている
ように、アルミニウムまたはその合金から、両側に断面
円形の基部１１、１１を有し、基部１１と基部１１の間
が板状のピン形成部１２となった型材Ｋを押出しにより
成形する。このとき、ピン形成部１２の厚みは、ピンフ
ィン１３、１３、…の１辺の厚みになるように、また幅
Ｗはピンフィン１３、１３、…の高さの２倍になるよう
に成形する。さらには、第２、３実施例のピンフィンユ
ニット１０ｂを成形するときは基部１１、１１に空洞１
４、１４を同時に成形する。上記のように成形した型材
Ｋを所定長さＬ’に切断して素材を得る。そして素材の
ピン形成部１２をプレスにより打ち抜く。ピンフィン１
３、１３、…は、前述したように１辺が１ｍｍ程度と細
く、またピッチも２ｍｍ程度で小さいので単に打ち抜く
と、ソリ、捻れ等の変形が生じる。そこで、２回に分け
て打ち抜く。すなわち、１回目は図５の（ロ）に実線で
示されているように、２倍のピッチＰで基部１１、１１
に直角に打ち抜く。次いで１ピッチＰ分だけ素材あるい
はプレスを移動して点線部分を打ち抜く。これにより図
５の（ハ）に示されているような、素材に所定ピッチＰ
のピンフィン１３’、１３’、…が形成される。次いで
中央部で縦方向に２分して、図５の（ニ）に示されてい
るように片方に基部１１を有する２個のピンフィンユニ
ット１０、１０を得る。Next, an example of manufacturing the pin fin units 10 and 10a will be described. As shown in (a) of FIG. 5, aluminum or its alloy has bases 11 having circular cross sections on both sides, and a plate-shaped pin forming portion 12 is provided between the bases 11. The shaped material K is molded by extrusion. At this time, the pin forming portion 12 is formed so that the thickness thereof is one side of the pin fins 13, 13, ... And the width W is twice the height of the pin fins 13, 13 ,. Furthermore, when molding the pin fin unit 10b of the second and third embodiments, the cavity 1 is formed in the base portions 11, 11.
4, 14 are molded at the same time. The mold material K molded as described above is cut into a predetermined length L'to obtain a raw material. Then, the pin forming portion 12 of the material is punched by a press. Pin fin 1
As described above, since each side of 3, 3, ... Has a small side of about 1 mm and a small pitch of about 2 mm, if it is simply punched, deformation such as warp and twist occurs. Therefore, punch in two. That is, the first time, as shown by the solid line in (b) of FIG.
Punch at a right angle. Then, the material or the press is moved by one pitch P to punch out the dotted line portion. As a result, as shown in FIG. 5C, the material has a predetermined pitch P.
The pin fins 13 ', 13', ... Of are formed. Then, the center part is divided into two parts in the longitudinal direction to obtain two pin fin units 10 and 10 each having a base part 11 on one side as shown in FIG.
【００１５】なお、上記実施例では、型材Ｋを所定長さ
Ｌ’に切断してからピンフィン１３’、１３’、…を形
成しているが、ピンフィン１３’、１３’、…を形成し
てから長さＬ’に切断し、そして中央部で縦方向に２分
して製造することもできる。また、上記実施例では型材
Ｋを押出しにより成形する旨説明したが、他の加工法例
えば切削加工、プレス加工等により得ることもできる。
これらの加工法によるとき、基部１１、１１に押潰部を
形成するときは空洞１４に代えて凹溝を加工することは
勿論である。Although the pin fins 13 ', 13', ... Are formed after the mold material K is cut to a predetermined length L'in the above embodiment, the pin fins 13 ', 13' ,. It is also possible to cut it to a length L'and then bisect it in the longitudinal direction at the center. Further, in the above-mentioned embodiment, it is explained that the mold material K is molded by extrusion, but it can be obtained by other processing methods such as cutting and pressing.
Of course, when the crushed portions are formed on the base portions 11 and 11 by these processing methods, the concave groove is processed instead of the cavity 14.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上のように本発明によると、ベース
を、所定間隔の複数個の凹溝を有するように形成し、こ
れらの凹溝にピンフィンユニットの、空洞部、凹溝部等
の押潰部を有する棒状の基部を挿入し、そしてベースの
凹溝を機械的にカシメて、ベースとピンフィンユニット
とを一体化するので、従来のブレージングにより一体化
する製造方法に比較して、安価にピンフィンヒートシン
クを製造することができるという、本発明に特有の効果
が得られる。また、空洞部、凹溝部等の押潰部を有する
棒状の基部を挿入してカシメるので、カシメるときに基
部は潰れる。基部が潰れるので、カシメ部分の密着度は
さらに高まり、接触熱抵抗が小さくなる効果が得られ
る。請求項２に記載の発明の発明によると、ベースの凹
溝を、断面形状が半周を越えた円弧状に成形すると共
に、ピンフィンユニットの棒状の基部の断面が略円形に
なっているピンフィンユニットを適用するので、ピイフ
ィンユニットの基部の全周面に円形溝の内周面が隙間無
く圧着される。したがって、上記効果に加えてカシメ部
分の強度はさらに大きく、また接合面積も広く接触熱抵
抗の小さいピンフィンヒートシンクが得られる。請求項
３に記載の発明によると、ベースを、一対の立上片から
なる所定間隔の複数個の凹溝を有するように形成し、こ
れらの凹溝に、ピンフィンユニットの、空洞部、凹溝部
等の押潰部を有する棒状の基部を挿入し、そして立上片
を互いに内側にカシメてベースとピンフィンユニットと
を一体化するので、比較的容易にカシメることができる
効果が付加される。As described above, according to the present invention, the base is formed so as to have a plurality of recessed grooves at predetermined intervals, and these recessed grooves have a cavity portion, a recessed groove portion, etc. of the pin fin unit.
Insert the rod-shaped base with the crushed part of
Since the base and the pin fin unit are integrated by mechanically caulking the concave groove , the pin fin heat sink can be manufactured at a lower cost than the conventional brazing method, which is unique to the present invention. The effect of is obtained. In addition, since a rod-shaped base having a crushed portion such as a cavity or a groove is inserted and crimped, the base is crushed when crimping. Since the base portion is crushed, the degree of adhesion of the crimped portion is further enhanced, and the contact heat resistance is reduced. According to the invention of the invention described in claim 2, the base of the groove, as well as formed into an arc shape cross section exceeds the half, the pin fin unit cross section of the rod-shaped base of the pin fin unit is in the substantially circular Since this is applied, the inner peripheral surface of the circular groove is pressure-bonded to the entire peripheral surface of the base of the pyfin unit without any gap. Therefore, in addition to the above effects, a pin fin heat sink having a larger caulked portion strength, a larger joint area, and a smaller contact thermal resistance can be obtained. According to the invention as set forth in claim 3, the base is formed to have a plurality of recessed grooves formed of a pair of rising pieces at predetermined intervals, and these recessed grooves have a hollow portion and a recessed groove portion of the pin fin unit.
Since a rod-shaped base portion having a crushed portion such as the above is inserted and the rising pieces are crimped inwardly to integrate the base and the pin fin unit, the effect that the crimping can be performed relatively easily is added.
【図１】本発明の第１実施例による製造順序を示す図
で、その（イ）はベースの斜視図、（ロ）はベースにピ
ンフィンユニットを装着した状態を示す斜視図、（ハ）
はピンフィンユニットの斜視図、（ニ）はカシメる前の
状態を示す断面図、そして（ホ）は製造されたピンフィ
ンヒートシンクの斜視図である。FIG. 1 is a view showing a manufacturing sequence according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a perspective view of a base, (b) is a perspective view showing a state in which a pin fin unit is attached to the base, and (c).
Is a perspective view of the pin fin unit, (d) is a cross-sectional view showing a state before crimping, and (e) is a perspective view of the manufactured pin fin heat sink.
【図２】本発明の第２実施例の製造過程の一部を示す図
で、その（イ）はカシメる前の状態を示す断面図、そし
て（ロ）はカシメた後の断面図である。FIG. 2 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a second embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view showing a state before being crimped, and (b) is a sectional view after being crimped. .
【図３】本発明の第３実施例の製造過程の一部を示す図
で、その（イ）はカシメる前の状態を示す断面図、そし
て（ロ）はカシメた後の断面図である。FIG. 3 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a third embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view showing a state before crimping and (b) is a sectional view after crimping. .
【図４】本発明の第４実施例の製造過程の一部を示す図
で、その（イ）はカシメる前の状態を示す断面図、そし
て（ロ）はカシメた後の断面図である。FIG. 4 is a diagram showing a part of a manufacturing process of a fourth embodiment of the present invention, in which (a) is a sectional view showing a state before being crimped, and (b) is a sectional view after being crimped. .
【図５】本発明の実施例によるピンフィンユニットの製
造順序を示す図で、その（イ）は押出しにより成形した
型材を示す斜視図、（ロ）は１回目のプレスにより打ち
抜いた素材の斜視図、（ハ）は２回目のプレスにより打
ち抜いた素材の斜視図、そして（ニ）は素材を切断分離
して得た２個のピンフィンユニットを示す斜視図であ
る。5A and 5B are views showing a manufacturing sequence of the pin fin unit according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a perspective view showing a die material molded by extrusion, and FIG. 5B is a perspective view of a material punched by a first press. , (C) is a perspective view of the material punched by the second press, and (d) is a perspective view showing two pin fin units obtained by cutting and separating the material.
１、１ａ、１ｃ ベース ２、２ｃ 凹溝 ２ａ 円形溝 １０ ピンフィンユニット １１、１１ａ、１１ｂ 基部 １３ ピンフィン 1, 1a, 1c base 2, 2c concave groove 2a circular groove 10 pin fin unit 11, 11a, 11b Base 13 pin fins
Claims (3)
を備え、前記ピンフィンユニットが棒状の基部と該棒状
の基部と一体的に形成されている複数個のピンフィンと
から構成され、前記ベースと前記ピンフィンユニットの
棒状の基部とが一体化され、前記ベースに半導体素子、
集積回路等の発熱部品が取り付けられるようになってい
るピンフィンヒートシンクを製造するに当たり、 前記ベースを、所定間隔の複数個の凹溝を有するように
形成し、これらの凹溝に前記ピンフィンユニットの、空
洞部、凹溝部等の押潰部を有する棒状の基部を挿入し、
そして前記ベースの凹溝をカシメて前記ベースと前記ピ
ンフィンユニットとを一体化することを特徴とするピン
フィンヒートシンクの製造方法。1. A base and a plurality of pin fin units, wherein the pin fin unit includes a rod-shaped base portion and a plurality of pin fins formed integrally with the rod-shaped base portion, and the base and the pin fins are provided. Of unit
A rod-shaped base is integrated with a semiconductor element on the base,
In manufacturing a pin fin heat sink to which a heat generating component such as an integrated circuit is attached, the base is formed to have a plurality of recessed grooves at predetermined intervals, and the pin fin unit is formed in these recessed grooves , Sky
Insert a rod-shaped base that has a crushed part such as a sinus and a groove ,
The method for producing a pin fin heat sink, characterized in that the base of the groove is caulked to integrate the base and the pin <br/> down fin unit.
ースの凹溝を、断面形状が半周を越えた円弧状に成形す
ると共に、ピンフィンユニットの棒状の基部の断面が略
円形になっているピンフィンユニットを適用するピンフ
ィンヒートシンクの製造方法。2. The manufacturing method according to claim 1 , wherein the concave groove of the base is formed in an arc shape having a cross section exceeding a half circumference, and the rod-shaped base portion of the pin fin unit has a substantially circular cross section. A method for manufacturing a pin fin heat sink using a pin fin unit.
を備え、前記ピンフィンユニットが棒状の基部と該棒状
の基部と一体的に形成されている複数個のピンフィンと
から構成され、前記ベースと前記ピンフィンユニットの
棒状の基部とが一体化され、前記ベースに半導体素子、
集積回路等の発熱部品が取り付けられるようになってい
るピンフィンヒートシンクを製造するに当たり、 前記ベースを、一対の立上片からなる所定間隔の複数個
の凹溝を有するように形成し、これらの凹溝に、前記ピ
ンフィンユニットの、空洞部、凹溝部等の押潰部を有す
る棒状の基部を挿入し、そして前記立上片を互いに内側
にカシメて前記ベースと前記ピンフィンユニットとを一
体化することを特徴とするピンフィンヒートシンクの製
造方法。3. A base and a plurality of pin fin units, wherein the pin fin unit comprises a rod-shaped base portion and a plurality of pin fins formed integrally with the rod-shaped base portion, and the base and the pin fins are provided. Of unit
A rod-shaped base is integrated with a semiconductor element on the base,
In manufacturing a pin fin heat sink to which a heat generating component such as an integrated circuit is attached, the base is formed so as to have a plurality of recessed grooves formed of a pair of rising pieces at predetermined intervals, and these recesses are formed. The groove has a crushed portion such as a hollow portion or a concave groove portion of the pin fin unit.
That a rod-shaped base portion and insert the, and the method for producing a pin fin heat sink, characterized in that the rising piece inside each other by caulking to integrate the base and the pin fin unit.
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|---|---|---|---|
| JP33548994A JP3453612B2 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Manufacturing method of pin fin heat sink |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181259A JPH08181259A (en) | 1996-07-12 |
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