JP4601610B2 - ヒートシンクの製造方法 - Google Patents

ヒートシンクの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4601610B2
JP4601610B2 JP2006511805A JP2006511805A JP4601610B2 JP 4601610 B2 JP4601610 B2 JP 4601610B2 JP 2006511805 A JP2006511805 A JP 2006511805A JP 2006511805 A JP2006511805 A JP 2006511805A JP 4601610 B2 JP4601610 B2 JP 4601610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
manufacturing
metal wire
heat sink
heat dissipation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006511805A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2005096376A1 (ja
Inventor
三夫 本間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JISOUKEN CO., LTD.
Original Assignee
JISOUKEN CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JISOUKEN CO., LTD. filed Critical JISOUKEN CO., LTD.
Publication of JPWO2005096376A1 publication Critical patent/JPWO2005096376A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4601610B2 publication Critical patent/JP4601610B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3677Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/20Cooling means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/022Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、半導体素子類に取付けられ半導体素子類の内部で発生した熱を気体,液体等に放熱するヒートシンクの製造方法に係る技術分野に属する。
ヒートシンクとしては、熱伝導性の良好な板材で平板形に形成された放熱基板に熱伝導性の良好な金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを固定したものがある。このヒートシンクでは、放熱基板の平面に対して放熱フィンの曲線が当接されて固定されるため、放熱基板,放熱フィンの固定強度が弱く、放熱基板から放熱フィンへの熱伝導も充分でないという不具合がある。このため、放熱基板,放熱フィンの固定手段を工夫したヒートシンクの製造方法の開発が期待されている。
従来、ヒートシンクの製造方法としては、例えば、以下に記載のものが知られている。(特許文献1)には、放熱基板,放熱が熱伝導性の接着剤で接着されるヒートシンクの製造方法が記載されている。また、(特許文献2)には、放熱基板,放熱が半田付けで接着されまたはレーザ溶接で溶接されるヒートシンクの製造方法が記載されている。また、(特許文献3)には、放熱基板,放熱が半田付けで接着されるヒートシンクの製造方法が記載されている。
(特許文献1〜3)に係るヒートシンクの製造方法は、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分を接着,溶接によって形成,生成される肉盛で拡大させることで、放熱基板,放熱フィンの固定強度を強化し、放熱基板から放熱フィンへの熱伝導を良好にすることを指向している。
しかしながら、(特許文献1〜3)に係るヒートシンクの製造方法では、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が線状に拡大される程度であるため、放熱基板,放熱フィンの固定強度を強化し、放熱基板から放熱フィンへの熱伝導を良好にするという指向が確実に達成されないという問題点がある。
特開平4−71257号公報 特開平6−275746号公報 特開平11−54676号公報
上記従来の状況を鑑み、本発明では、放熱基板,放熱フィンの固定強度を強化し、放熱基板から放熱フィンへの熱伝導を良好にするという指向が確実に達成されるヒートシンクの製造方法を提供することを課題とする。
前述の課題を解決するため、本発明に係るヒートシンクの製造方法は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
即ち、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて半田付けすることを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、半田付けの接着で形成される肉盛が毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。なお、放熱フィンの扁平化は、放熱フィン全体を扁平化するだけではなく、側縁等の放熱フィンの一部を扁平化することを含む概念である。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで半田付けすることを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、半田付けの接着で形成される肉盛が放熱基板の差込溝で流出が規制されて毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて熱伝導性の接着剤で接着することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、熱伝導性の接着剤の接着で形成される肉盛が毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで熱伝導性の接着剤で接着することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、熱伝導性の接着剤の接着で形成される肉盛が放熱基板の差込溝で流出が規制されて毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで放熱基板の差込溝を加圧により変形させることを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、加圧により変形された放熱基板の差込溝が放熱フィンの側縁を圧着して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで放熱基板の差込溝を振動加圧により変形させることを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、振動加圧により変形された放熱基板の差込溝が放熱フィンの側縁を圧着して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させてフラッシュ溶接することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、フラッシュ溶接で生成される肉盛が毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んでフラッシュ溶接することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、フラッシュ溶接で生成される肉盛が放熱基板の差込溝で流出が規制されて毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて振動溶接することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、振動溶接で生成される肉盛が毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
また、本発明では、金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで振動溶接することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、振動溶接で生成される肉盛が放熱基板の差込溝で流出が規制されて毛管現象で放熱フィンの中心方向へ浸出して、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大される。
さらに、本発明では、上記のいずれか記載のヒートシンクの製造方法において、放熱基板に当接させる放熱フィンの側縁のみを扁平化することを特徴とする。
また、本発明では、上記のいずれか記載のヒートシンクの製造方法において、放熱基板の差込溝に差し込む放熱フィンの側縁のみを扁平化することを特徴とする。
この手段では、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成される。これにより、放熱フィンの側縁が高密度化されるため、放熱基板からの熱が速やかに放熱フィンに伝導する。そして、扁平化された側縁以外の部分では、金属線材の密度が疎となるため、空隙部が大きく形成される。
本発明に係るヒートシンクの製造方法は、放熱フィンの側縁に金属線材の巻回単位の相互の密着で複雑な凹凸構造が形成され、放熱基板の平面と放熱フィンの曲線との点状の当接部分が大きく拡大されるため、放熱基板,放熱フィンの固定強度を強化し、放熱基板から放熱フィンへの熱伝導を良好にするという指向が確実に達成される効果がある。
本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第1例の斜視図であり、(A)〜(C)に工程順が示されている。 図1の要部の製造例を示す平面図である。 図1のさらなる加工例の側面図であり、(A)に加工前の状態が示され、(B)に加工後の状態が示されている。 図1(C)の拡大縦断面図である。 図4のX線の拡大切断端面図である。 図1の要部の変形例を示す図である。 本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第2例の斜視図であり、(A)〜(C)に工程順が示されている。 本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第3例の斜視図であり、(A),(B)に工程順が示されている。 図8(B)の拡大横断面図である。 本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第4例の斜視図であり、(A),(B)に工程順が示されている。 本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第5例の斜視図であり、(A),(B)に工程順が示されている。
符号の説明
100 ヒートシンク
1 放熱基板
11 差込溝
12 当板
2 放熱フィン
21,22 コイル
211,221 中心部分
212,222 平坦面
213,223 側縁
3 はんだ材
4 熱伝導性の接着剤
5 ノズル
6 受台
7 型
8 振動加圧板
以下、本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図6は、本発明に係るヒートシンクの製造方法を実施するための最良の形態の第1例を示すものである。
第1例は、放熱基板1,放熱フィン2を半田付けで固定するものである。
放熱基板1は、熱伝導性の良好な板材で平板形に形成されている。材料の具体例としては、アルミニウム,銅,銀,金等の金属材や炭素材が挙げられる。金属材については、ニッケル,マグネシウム,亜鉛,ケイ素等の合金を選択することも可能である。なお、必要に応じて、半田付けに支障のない材料で熱伝導性,耐腐食性を高めるための表面処理を施すことも可能である。また、放熱基板1の一面(半導体素子類への取付面の反対側の面)には、スリット形の差込溝11が設けられている。差込溝11の形成手段については、切削加工,ダイキャスト成形,押出成形等が選択される。
放熱フィン2は、放熱基板1と同様の金属材からなる金属線材でコイル形に巻回され、全体が扁平化されて金属線材の巻回単位が相互に密着されている。この放熱フィン2の具体的な製造例としては、図2〜図4に示すように、同一の大きさ,ピッチで逆巻きに巻回された2つのコイル21,22が互いに差込まれ、その後、圧延等の手段により、コイル21,22の重合わせ状態が圧縮されて一体化される。この加圧の際には、コイル21,22の帯形の中心部分211,221が内側(重合わせの内部側)に折曲げられるとともに、コイル21,22の重合わせの表側の部分が圧潰されて中心部分211,221に平坦面212,222が形成される。このように製造された放熱フィン2では、外側に突出しているコイル12,22の中心部分211,221が内側に折曲げられて厚さSが削減され、側縁213,223に金属線材が複雑に錯綜した凹凸構造が形成される。
放熱フィン2の材質としては、上記放熱基板1と同様に種々の材質から構成することができる。具体的には、アルミニウム、銅、銀、金等の金属材料、又はこれらとニッケル、マグネシウム、亜鉛、ケイ素等との合金等を挙げることができる。特に、アルミニウム系の材料は、熱伝導性が高くかつ低コストであるため好適に用いられる。
また、放熱フィン2の金属線材の材質として、耐蝕性の金属を用いることもできる。ヒートシンクの用途によっては、腐食しやすい環境で使用される場合があるため、そのような場合に適している。耐蝕性の金属の例としては、チタン、及びその合金、ステンレス等が挙げられる。
放熱フィン2を構成する金属線材には、必要に応じて、熱伝導性、耐蝕性を高めるために表面処理を施すことができる。具体的には、銅めっき、銀めっき等が挙げられる。また、アルミニウム又はその合金を素材とする場合には、表面に陽極酸化皮膜処理(アルマイト処理)を施すことが好ましい。これにより、耐蝕性が向上するとともに、各巻回単位が相互に密着する接点の熱抵抗が低下し、全体の放熱性をさらに高めることができる。処理の方法は、既知の工程を採用することができ、具体的には、処理物を陽極として、シュウ酸や硫酸、リン酸等の液中で電解を行うことにより酸化皮膜を形成することができる。なお、陽極酸化皮膜処理には、いわゆる白色アルマイトと黒色アルマイトとがあるが、いずれも適用可能である。
また、金属線材の表面には、必要に応じて、フェライトを含む塗膜を形成することもできる。これにより、フェライトが電磁波吸収能を有するため、全体として電磁波を効果的に吸収するヒートシンク100を得ることができる。特に、放熱フィン2の表面は、金属線材から構成するがゆえに凹凸形状であるため、電磁波が乱反射されて、電磁波吸収の効果が相乗的に大きくなる。
なお、フェライトとしては、軟磁性フェライト(ソフトフェライト)と、硬磁性フェライト(ハードフェライト)とが知られているが、いずれか一方を用いても良いし、複数種を混合して用いても良い。また、フェライトを分散させるバインダーとしては、特に限定されることなく、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の一般的な物質を用いることができる。
さらに、金属線材の表面には、必要に応じて、放熱フィン2中を伝導する熱を速やかに外部へ放熱するために、熱放射性の塗膜を形成することができる。
このような塗膜は、熱放射効果を有する種々の顔料を含有させた塗料から形成することができる。顔料の例としては、カーボンブラック、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ジルコン、マグネシア、イットリア(Y)、コージライト(2MgO・2Al・5SiO)、チタン酸アルミニウム(Al・TiO)等を挙げることができる。これらは、いずれかを単独で用いても良いし、複数を複合して用いても良い。また、塗料中の顔料の量は、所望の熱放射性に応じて適宜設定することができ、一般には塗膜の乾燥質量に対して10〜90質量%程度が適当である。また、バインダーとしては、熱によって劣化し難い物質が好ましく、例として、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
なお、熱放射性の塗膜の厚さは、1〜50μmが適当である。1μm未満であると、熱放射効果が小さくなり好ましくない。
半田付けに際しては、図1(A)に示すように、放熱基板1の差込溝11に線状のはんだ材3を挿入する。そして、図1(B)に示すように、放熱基板1のはんだ材3が挿入された差込溝11に放熱フィン2を差込み、図1(C)に示すように、放熱基板1,放熱フィン2が連結された状態で適当な加熱手段ではんだ材3を溶融させて半田付けする。
半田付けの際には、溶融したはんだ材3が放熱基板1の差込溝11によって流出が規制され複雑な凹凸構造になっている放熱フィン2の側縁213,223から中心部分211,221に向けて毛管現象で浸出する。従って、半田付けの接着で形成されるはんだ材3の肉盛で放熱基板1の平面と放熱フィン2の曲線との点状の当接部分が帯状に大きく拡大され、放熱基板1,放熱フィン2の固定強度が強化され、放熱基板1から放熱フィン2への熱伝導が良好になる。なお、はんだ材3の量については、図5に示すように、少なくとも2つのコイル21,22の双方が溶融したはんだ材3に接触するように調整する。
半田付けされた第1例によると、放熱フィン2の厚さSが薄いため、放熱基板1に放熱フィン2を高密度に固定して、放熱基板1から放熱フィン2への熱伝導をかなり向上させることがきる。また、図4に示すように、放熱フィン2のコイル21,22の平坦面212,222の一部が放熱基板1の差込溝11の側壁に当接するように差込溝11の深さFを設定しておくと、放熱基板1,放熱フィン2の当接面積が拡大され、放熱基板1から放熱フィン2への熱伝導をさらにかなり向上させることがきる。
図6には、前述の第1例の放熱基板1の変形例が示されている。この放熱基板1は、熱伝導性の良好な金属材等からなる当板12を間隔を介して積層することで差込溝11を形成している。この差込溝11の製造例では、放熱基板1が加工しにくい材質からなる場合に好適である。
図7は、本発明に係るヒートシンク100の製造方法を実施するための最良の形態の第2例を示すものである。
第2例は、放熱基板1,放熱フィン2を熱伝導性の接着剤4で固定するものである。
第2例の放熱基板1,放熱フィン2については、第1例と同様である。
熱伝導性の接着剤4は、エポキシ樹脂,シリコン樹脂,アクリル樹脂,ウレタン樹脂等をバインダとして、金,銀,ニッケル等の金属粉やアルミナ,窒化アルミナ,窒化ケイ素,カーボン粉等を配合したものである。
熱伝導性の接着剤4による接着では、図7(A)に示すように、ノズル5を使用して放熱基板1の差込溝11に集中的に吹付ける。
第2例の他の作用,効果については、熱伝導性の接着剤4とはんだ材3との本質的相違があるものの、ほぼ同様に奏される。
図8及び図9は、本発明に係るヒートシンク100の製造方法を実施するための最良の形態の第3例及び第4例を示すものである。
第3例及び第4例は、放熱基板1,放熱フィン2を放熱基板1の差込溝11の変形で固定するものである。
第3例及び第4例の放熱基板1,放熱フィン2については、第1例と同様である。
第3例では、図8に示すように、放熱基板1の差込溝11に放熱フィン2を差込んだ後に、放熱基板1の差込溝11を幅方向から加圧するカシメにより変形させ、放熱基板1と放熱フィン2とを圧着させる。
第3例によると、図9に示すように、差込溝11に差し込まれた放熱フィン2のコイル21,22の複雑な凹凸構造の側縁213,223は、放熱基板1の差込溝11の変形により、さらに複雑に変形される。従って、放熱基板1の平面と放熱フィン2の曲線との点状の当接部分が大きく拡大され、放熱基板1,放熱フィン2の固定強度が強化され、放熱基板1から放熱フィン2への熱伝導が良好になる。
第4例では、図10に示すように、放熱基板1の差込溝11に放熱フィン2を差し込んだ後に、放熱基板1の差込溝11を、差込溝11付近を振動加圧板8により振動加圧する方法である。振動加圧板8の振動加圧により差し込み溝11は変形され、放熱基板1と放熱フィン2とが圧着される。振動加圧としては、高周波の振動を与えることで速やかに、放熱基板1と放熱フィン2とを圧着させることが可能となる。
第4例によると、差込溝11に差し込まれた放熱フィン2のコイル21,22の複雑な凹凸構造の側縁213,223は、放熱基板1の差込溝11の変形により、さらに複雑に変形される。従って、放熱基板1の平面と放熱フィン2の曲線との点状の当接部分が大きく拡大され、放熱基板1,放熱フィン2の固定強度が強化され、放熱基板1から放熱フィン2への熱伝導が良好になる。
なお、放熱基板1の差込溝11を変形させる手段としては、上記の第3例に示した放熱基板1を差込溝11の幅方向から加圧するカシメや、第4例に示した放熱基板1の差込溝11付近を振動加圧する方法以外に、放熱基板1の差込溝11を加熱拡開させておき放熱フィン2の差込みの後に冷却する熱処理等もできる。
図11は、本発明に係るヒートシンク100の製造方法を実施するための最良の形態の第5例を示すものである。
第5例は、放熱基板1,放熱フィン2を溶接で固定するものである。
第5例の放熱基板1,放熱フィン2については、第1例と同様である。
第5例では、放熱基板1の下方に受台6を設置し、放熱フィン2に放熱基板1の差込溝11と同様のスリットが設けられた型7を当てて溶接を実施する。溶接としては、フラッシュ溶接,振動溶接(超音波溶接)等が選択される。
フラッシュ溶接では、型7により集合一体化された放熱フィン2を、放熱基板1の差込溝11に挿入し、溶接電流により放熱基板1と放熱フィン2との接触部をフラッシュとして溶融飛散させることを繰り返して、接合部全体を十分に加熱し、ついで強く加圧して全ての接触部を溶接する。この際、放熱フィン2は、型7により集合一体化されているため変形が防止される。
また、振動溶接(超音波溶接)では、型7により集合一体化された放熱フィン2を、放熱基板1の差込溝11に挿入し、その後、放熱フィン2に圧力と強力な超音波振動を与えることにより、接触部を摩擦することで固相接合させる。この際、放熱フィン2は、型7により集合一体化されているため、振動を放熱フィン2の全体へ均等に伝達することが可能となる。
溶接による放熱基板1,放熱フィン2からの溶融物は、第1例のはんだ材3と同様の作用,効果を奏する。
以上、図示した各例の外に、第3例及び第4例を除き、放熱基板1の差込溝11に設けずに、放熱フィン2を治具等を利用して放熱基板1を当接させて固定することも可能である。
また、上記各例においては、コイル形に巻回された金属線材の全体を扁平化させたものを放熱フィン2として用いているが、これに限定されるものではなく、金属線材の一部のみを扁平化させても良い。例えば、放熱基板に当接させる、放熱フィンの側縁のみを扁平化することで、放熱基板との当接部分である側縁は金属線材が密集され複雑な形状を有し、中心部分等の側縁以外の部分については金属線材が疎となり、空隙部が大きく形成される。
この場合には、放熱基板で生じた熱は、金属線材が密集した側縁を介して放熱フィン全体に伝導する。そして、放熱フィン全体に伝導した熱は、金属線材が疎となる中心部分に生じる空隙部から速やかに熱が放出される。また、コイル形に巻回された金属線材の一部のみを扁平化させるので、成形の際のコストを低く抑えることができる。

Claims (12)

  1. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて半田付けすることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  2. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで半田付けすることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  3. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて熱伝導性の接着剤で接着することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  4. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで熱伝導性の接着剤で接着することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  5. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで放熱基板の差込溝を加圧により変形させることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  6. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで放熱基板の差込溝を振動加圧により変形させることを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  7. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させてフラッシュ溶接することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  8. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んでフラッシュ溶接することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  9. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板に当接させて振動溶接することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  10. 金属線材でコイル形に巻回された放熱フィンを放熱基板に固定するヒートシンクの製造方法であって、放熱基板にスリット形の差込溝を形成し、放熱フィンを扁平化させて金属線材の巻回単位を相互に密着させ、放熱フィンの側縁を放熱基板の差込溝に差込んで振動溶接することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  11. 請求項1、3、7、9のいずれか記載のヒートシンクの製造方法において、放熱基板に当接させる放熱フィンの側縁のみを扁平化することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
  12. 請求項2、4、5、6、8、10のいずれか記載のヒートシンクの製造方法において、放熱基板の差込溝に差し込む放熱フィンの側縁のみを扁平化することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
JP2006511805A 2004-03-31 2005-03-31 ヒートシンクの製造方法 Expired - Fee Related JP4601610B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004104919 2004-03-31
JP2004104919 2004-03-31
PCT/JP2005/006309 WO2005096376A1 (ja) 2004-03-31 2005-03-31 ヒートシンクの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2005096376A1 JPWO2005096376A1 (ja) 2008-02-21
JP4601610B2 true JP4601610B2 (ja) 2010-12-22

Family

ID=35064076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006511805A Expired - Fee Related JP4601610B2 (ja) 2004-03-31 2005-03-31 ヒートシンクの製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070223195A1 (ja)
EP (1) EP1737035A4 (ja)
JP (1) JP4601610B2 (ja)
KR (1) KR100978917B1 (ja)
CN (1) CN1938847B (ja)
WO (1) WO2005096376A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI381494B (zh) * 2004-01-07 2013-01-01 Jisouken Co Ltd Cooling device
JP4969973B2 (ja) * 2005-11-16 2012-07-04 臼井国際産業株式会社 ヒートシンク
JP2008098591A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Jigyo Sozo Kenkyusho:Kk ヒートシンク及びその製造方法
CA2691738A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 Fawoo Technology Co., Ltd. Heat dissipating device having linear heat dissipating unit and fanless led lamp using the device
KR100906087B1 (ko) * 2007-10-26 2009-07-06 화우테크놀러지 주식회사 엘이디램프
JP2009188032A (ja) * 2008-02-04 2009-08-20 Fuji Electric Systems Co Ltd 電力変換装置
EP2293328B1 (en) * 2008-06-12 2019-11-20 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing a power semiconductor circuit device
KR100904391B1 (ko) * 2008-06-30 2009-06-26 박교양 방열 조명 램프
US20100123848A1 (en) * 2008-11-18 2010-05-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Led module and liquid crystal display having the same
EP3113590B1 (en) * 2015-06-30 2020-11-18 ABB Schweiz AG Cooling apparatus
KR102433388B1 (ko) * 2015-10-22 2022-08-17 삼성전자주식회사 공기 조화기의 실외기, 이에 적용되는 냉각 유닛 및 냉각 유닛의 제조 방법
EP3293453A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-14 Valeo Iluminacion Lighting device with a heat dissipation element
CN106455443A (zh) * 2016-11-03 2017-02-22 常州热盛换热器有限公司 一种散热器及基于该散热器的成型工艺
CN107717357A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 北京动力机械研究所 一种异型曲面夹层结构金属壳体的制造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0381640U (ja) * 1989-12-07 1991-08-21
JPH0471257A (ja) * 1990-07-11 1992-03-05 Hitachi Ltd 電子装置
JPH04243153A (ja) * 1991-01-16 1992-08-31 Akutoronikusu Kk ヒートシンクとその製造方法
JPH06275746A (ja) * 1993-03-18 1994-09-30 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH07297327A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH1154676A (ja) * 1997-08-07 1999-02-26 Ebara Densen Kk 放熱部品
JP2002190557A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Fujikura Ltd ワイヤーヒートシンク

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE561245A (ja) *
US1516430A (en) * 1921-08-25 1924-11-18 Christopher A Hess Water heater
US1960305A (en) * 1933-08-10 1934-05-29 Gen Motors Corp Radiator spiral coil tube
US2277462A (en) * 1939-12-22 1942-03-24 Gen Electric Heat transfer surface
US2595457A (en) * 1947-06-03 1952-05-06 Air Preheater Pin fin heat exchanger
US2784947A (en) * 1954-09-13 1957-03-12 Air Preheater Heat exchange assembly
GB768464A (en) * 1954-10-25 1957-02-20 Gallay Ltd Improvements in or relating to heat exchanger elements
DE1165621B (de) * 1957-10-23 1964-03-19 Helmut Alfred Freyholdt Waermeaustauscherelement mit drahtfoermigen Elementen in den Kanaelen und aus aufeinandergeschichteten Streifen bestehenden Trennwaenden
GB1056104A (en) * 1962-07-20 1967-01-25 Oestbo John D B Improvements in or relating to heat-exchangers, pre-heaters and economizers
US3543844A (en) * 1968-05-17 1970-12-01 Air Reduction Multiple-pass heat exchanger for cryogenic systems
GB2146423A (en) * 1984-09-07 1985-04-17 Redpoint Limited Heat transfer devices
US4955523A (en) * 1986-12-17 1990-09-11 Raychem Corporation Interconnection of electronic components
JP2873765B2 (ja) * 1992-04-13 1999-03-24 アクトロニクス 株式会社 ▲l▼字形状ピン群を有する剣山型ヒートシンク
US20020079097A1 (en) * 2000-12-21 2002-06-27 Seri Lee Heat sink

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0381640U (ja) * 1989-12-07 1991-08-21
JPH0471257A (ja) * 1990-07-11 1992-03-05 Hitachi Ltd 電子装置
JPH04243153A (ja) * 1991-01-16 1992-08-31 Akutoronikusu Kk ヒートシンクとその製造方法
JPH06275746A (ja) * 1993-03-18 1994-09-30 Hitachi Ltd 半導体装置
JPH07297327A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JPH1154676A (ja) * 1997-08-07 1999-02-26 Ebara Densen Kk 放熱部品
JP2002190557A (ja) * 2000-12-21 2002-07-05 Fujikura Ltd ワイヤーヒートシンク

Also Published As

Publication number Publication date
KR100978917B1 (ko) 2010-08-31
KR20070007312A (ko) 2007-01-15
EP1737035A4 (en) 2010-01-20
WO2005096376A1 (ja) 2005-10-13
US20070223195A1 (en) 2007-09-27
CN1938847A (zh) 2007-03-28
JPWO2005096376A1 (ja) 2008-02-21
CN1938847B (zh) 2010-10-27
EP1737035A1 (en) 2006-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4601610B2 (ja) ヒートシンクの製造方法
JP4053568B2 (ja) ヒートシンク
WO2014181426A1 (ja) 半導体モジュール及び半導体装置
JP4601667B2 (ja) ヒートシンクおよびその製造方法
JP2009290218A (ja) 熱管理装置及び熱管理装置の製造方法
WO2020027183A1 (ja) 電気回路基板及びパワーモジュール
WO2017169857A1 (ja) 半導体装置及び半導体装置の製造方法
US11060191B2 (en) Method for producing hollow structure, plated composite, and hollow structure
WO2008047780A1 (en) Heat sink, and its manufacturing method
US7468554B2 (en) Heat sink board and manufacturing method thereof
JP6357683B2 (ja) ヒートシンクおよびその製法
JP3669980B2 (ja) モジュール構造体の製造方法並びに回路基板の固定方法及び回路基板
JPWO2005083783A1 (ja) 放熱シート
JP4091896B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2018190936A (ja) 金属接合体、金属接合体の製造方法、半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2007165486A (ja) 放熱板及び半導体装置
GB2278676A (en) Cooling electronic apparatus
JP2858196B2 (ja) 半導体装置用リードフレーム
JP2012023283A (ja) 放熱基板およびその製造方法
JP2008108922A (ja) ヒートシンク及びその製造方法
JP2003240461A (ja) 板型ヒートパイプおよびその実装構造
JP3669981B2 (ja) モジュール構造体の製造方法
JP2006041435A (ja) 電気部品用の放熱体
JP2009282340A (ja) 構造体、及び光学部品
TW200428923A (en) Cooling fin structure and fin assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100907

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100928

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131008

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees