JPH07176653A - 冷却装置およびその製造方法 - Google Patents
冷却装置およびその製造方法Info
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- JPH07176653A JPH07176653A JP32239793A JP32239793A JPH07176653A JP H07176653 A JPH07176653 A JP H07176653A JP 32239793 A JP32239793 A JP 32239793A JP 32239793 A JP32239793 A JP 32239793A JP H07176653 A JPH07176653 A JP H07176653A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構造にもかかわらず、外形が小さく、
冷却効果および冷却性能に優れ、さらに製造コストも安
価で、装置の性能に合わせた設計変更も容易な冷却装置
を得ること、さらにその製造方法を提供することであ
る。 【構成】 ろう材を用いて、フィン材2と板材3を交互
に積層し、接合する。このとき、フィン材2の端面と板
材3の端面を連接させて、発熱性電気部品の電力用半導
体5a、5b,5cを搭載する平面を形成し、一方で板
材3の接合されないフィン材2の部分を持つことによ
り、この部分が冷却フィンとなる。必要に応じ、冷却フ
ァン4からの冷却風を用いてこの冷却フィンが電力用半
導体5a、5b,5cからの発熱を冷却する。
冷却効果および冷却性能に優れ、さらに製造コストも安
価で、装置の性能に合わせた設計変更も容易な冷却装置
を得ること、さらにその製造方法を提供することであ
る。 【構成】 ろう材を用いて、フィン材2と板材3を交互
に積層し、接合する。このとき、フィン材2の端面と板
材3の端面を連接させて、発熱性電気部品の電力用半導
体5a、5b,5cを搭載する平面を形成し、一方で板
材3の接合されないフィン材2の部分を持つことによ
り、この部分が冷却フィンとなる。必要に応じ、冷却フ
ァン4からの冷却風を用いてこの冷却フィンが電力用半
導体5a、5b,5cからの発熱を冷却する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばインバータ
や、パワーモジュール等の発熱性電気部品を取り付け
て、発生する熱の放散を促進する冷却装置およびその製
造方法に関するものである。
や、パワーモジュール等の発熱性電気部品を取り付け
て、発生する熱の放散を促進する冷却装置およびその製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図13は従来の発熱性電気部品用冷却装
置を示す斜視図である。図において、1は冷却体であ
り、被冷却体である発熱性電気部品の設置部1aととも
に、冷却体1と一体に押し出し形成され、放熱板として
の機能を有する複数の冷却フィン1bを有している。ま
た冷却体1はアルミ押し出し成形材のため、反りが生
じ、発熱性電気部品の設置部1aは平面度を改善するた
めに面切削加工が施されている。4は冷却体1の複数の
冷却フィン1b間に冷却風を送風する冷却ファンであ
り、冷却フィン1bに対して垂直の位置関係を有して設
置されている。5a、5b、5cは各々発熱性電気部品
であり、例えば電力用半導体、3は電力用半導体5a、
5b,5cを冷却体1の設置部1aに着脱自在に取り付
けるためのネジである。図のように冷却フィン1bは表
面積が大きい構造をなしている。
置を示す斜視図である。図において、1は冷却体であ
り、被冷却体である発熱性電気部品の設置部1aととも
に、冷却体1と一体に押し出し形成され、放熱板として
の機能を有する複数の冷却フィン1bを有している。ま
た冷却体1はアルミ押し出し成形材のため、反りが生
じ、発熱性電気部品の設置部1aは平面度を改善するた
めに面切削加工が施されている。4は冷却体1の複数の
冷却フィン1b間に冷却風を送風する冷却ファンであ
り、冷却フィン1bに対して垂直の位置関係を有して設
置されている。5a、5b、5cは各々発熱性電気部品
であり、例えば電力用半導体、3は電力用半導体5a、
5b,5cを冷却体1の設置部1aに着脱自在に取り付
けるためのネジである。図のように冷却フィン1bは表
面積が大きい構造をなしている。
【0003】上記のように構成された従来の発熱性電気
部品用冷却装置の冷却動作について説明する。電力用半
導体5a、5b、5cの使用により温度が上昇するの
で、この温度上昇を使用許容温度以内に押さえる必要が
あった。このため、電力用半導体5a、5b、5cが発
する熱は冷却体1に伝熱され、冷却フィン1bで放熱さ
れる。この冷却フィン1bは表面積が大きく、自然放熱
も行い得るが、放熱を促進し、冷却能力を増大させるた
めに、冷却ファン4を用いて冷却フィン1bの間に強制
的に冷却風を流していた。以上のように、電力用半導体
5a、5b、5cを設置した冷却体1から熱を奪うこと
により間接的に電力用半導体5a、5b,5cを使用許
容温度以内の適正な温度条件にしていた。
部品用冷却装置の冷却動作について説明する。電力用半
導体5a、5b、5cの使用により温度が上昇するの
で、この温度上昇を使用許容温度以内に押さえる必要が
あった。このため、電力用半導体5a、5b、5cが発
する熱は冷却体1に伝熱され、冷却フィン1bで放熱さ
れる。この冷却フィン1bは表面積が大きく、自然放熱
も行い得るが、放熱を促進し、冷却能力を増大させるた
めに、冷却ファン4を用いて冷却フィン1bの間に強制
的に冷却風を流していた。以上のように、電力用半導体
5a、5b、5cを設置した冷却体1から熱を奪うこと
により間接的に電力用半導体5a、5b,5cを使用許
容温度以内の適正な温度条件にしていた。
【0004】また、図14は実開平4ー77292公報
に記載の発熱性電気部品用の冷却装置を示すものであ
る。図の冷却装置はフィンピッチの厚さで形成され複数
のフィン素材を積み重ねて固定することにより形成さ
れ、かつ個々のフィン素材は互いに固定される部分を除
いた箇所を薄くした形状のものである。図において、
1、4〜6までは図13の符号と同一のものである。3
0は冷却体を構成する冷却フィン素材で、アルミニウム
の押し出し成形品を切断したもので、30aはフィン素
材間を接続固定するための接続面で、一面には三角形の
凸状形状30bが形成されており、反対の面には同一位
置にその三角形状に合致する凹状形状の溝30cが設け
てある。30dは冷却ファン4からの冷却風が送風され
るフィン部、30eは発熱性電気部品の設置される設置
面である。設置面30eの幅は所望のフィンピッチ分を
とり、フィン部30dは設置面30eの幅より薄く成形
されている。30fはフィン素材30の接続面30a部
に形成されるボルトを通すボルト穴である。31は冷却
フィン30を複数重ね合わせて形成される冷却体組立品
で、ボルト穴30fに図に示すボルト13を通してナッ
ト14で冷却フィン30を密着固定している。設置面3
0eが連接されて、電力用半導体5a、5b,5cを設
置する平面を構成する。
に記載の発熱性電気部品用の冷却装置を示すものであ
る。図の冷却装置はフィンピッチの厚さで形成され複数
のフィン素材を積み重ねて固定することにより形成さ
れ、かつ個々のフィン素材は互いに固定される部分を除
いた箇所を薄くした形状のものである。図において、
1、4〜6までは図13の符号と同一のものである。3
0は冷却体を構成する冷却フィン素材で、アルミニウム
の押し出し成形品を切断したもので、30aはフィン素
材間を接続固定するための接続面で、一面には三角形の
凸状形状30bが形成されており、反対の面には同一位
置にその三角形状に合致する凹状形状の溝30cが設け
てある。30dは冷却ファン4からの冷却風が送風され
るフィン部、30eは発熱性電気部品の設置される設置
面である。設置面30eの幅は所望のフィンピッチ分を
とり、フィン部30dは設置面30eの幅より薄く成形
されている。30fはフィン素材30の接続面30a部
に形成されるボルトを通すボルト穴である。31は冷却
フィン30を複数重ね合わせて形成される冷却体組立品
で、ボルト穴30fに図に示すボルト13を通してナッ
ト14で冷却フィン30を密着固定している。設置面3
0eが連接されて、電力用半導体5a、5b,5cを設
置する平面を構成する。
【0005】この冷却装置による冷却動作も図13のも
のと同様であり、電力用半導体5a、5b,5cの発す
る熱が冷却体組立品31に伝熱され、フィン部30dで
放熱される。フィン部30dの間を冷却ファン4により
冷却風を送ることでフィン部30dの表面の熱交換を行
う。
のと同様であり、電力用半導体5a、5b,5cの発す
る熱が冷却体組立品31に伝熱され、フィン部30dで
放熱される。フィン部30dの間を冷却ファン4により
冷却風を送ることでフィン部30dの表面の熱交換を行
う。
【0006】図14の冷却装置の冷却体組立品31は押
し出し成形品の冷却フィン素材30を積み重ねて形成す
るので、フィンピッチを小さくすることができた。ま
た、フィンの積み重ねを容易にするために三角突起と溝
を両面の設けたことにより位置決めが簡単にできる構造
となっていた。
し出し成形品の冷却フィン素材30を積み重ねて形成す
るので、フィンピッチを小さくすることができた。ま
た、フィンの積み重ねを容易にするために三角突起と溝
を両面の設けたことにより位置決めが簡単にできる構造
となっていた。
【0007】さらに、図15は特開昭63ー81838
公報に掲載のろう付を利用した冷却装置を示す。図にお
いて、32はベース材で、両端に側壁32aを有する。
33は薄い板材状のはんだ、34はコルゲート状に成形
された放熱フィンである。
公報に掲載のろう付を利用した冷却装置を示す。図にお
いて、32はベース材で、両端に側壁32aを有する。
33は薄い板材状のはんだ、34はコルゲート状に成形
された放熱フィンである。
【0008】図15の冷却装置の構成方法を説明する。
ベース材32上にはんだ33を置いてろう付しておく。
そして必要に応じてフリット(図示せず)を設けて、コ
ルゲート化された放熱フィン34を、弾性的に狭めた形
でベース材32に入れると、放熱フィン34がスプリン
グバックして、その両側が側壁32aの基部で係止めさ
れることにより位置決めされる。これを加熱炉に入れて
はんだ33を溶融して放熱フィン34をベース材32に
はんだ付けし、加熱炉から取り出して冷却すると図15
のような冷却装置が得られる。
ベース材32上にはんだ33を置いてろう付しておく。
そして必要に応じてフリット(図示せず)を設けて、コ
ルゲート化された放熱フィン34を、弾性的に狭めた形
でベース材32に入れると、放熱フィン34がスプリン
グバックして、その両側が側壁32aの基部で係止めさ
れることにより位置決めされる。これを加熱炉に入れて
はんだ33を溶融して放熱フィン34をベース材32に
はんだ付けし、加熱炉から取り出して冷却すると図15
のような冷却装置が得られる。
【0009】この冷却装置の冷却動作も図13、図14
の冷却装置と同一で、この装置においても放熱フィン3
4の間を冷却ファン(図15では図示せず)による冷却
風を送り、放熱フィン34の表面の熱交換を行う。上記
構成の冷却装置により、放熱特性が向上し、機械的強度
が大きくなり、生産性が高くなる。
の冷却装置と同一で、この装置においても放熱フィン3
4の間を冷却ファン(図15では図示せず)による冷却
風を送り、放熱フィン34の表面の熱交換を行う。上記
構成の冷却装置により、放熱特性が向上し、機械的強度
が大きくなり、生産性が高くなる。
【0010】
【課題を解決しようとする課題】図13に示す従来の発
熱性電気部品用冷却装置において、電力用半導体5a、
5b,5cを設置する冷却体1はアルミ押し出し成形品
であるため、図の冷却フィン1bの上下方向の長さに対
してフィンの間隔が制限されて間隔を狭くすることがで
きず、冷却体の外径寸法が大きくなるという課題があっ
た。
熱性電気部品用冷却装置において、電力用半導体5a、
5b,5cを設置する冷却体1はアルミ押し出し成形品
であるため、図の冷却フィン1bの上下方向の長さに対
してフィンの間隔が制限されて間隔を狭くすることがで
きず、冷却体の外径寸法が大きくなるという課題があっ
た。
【0011】また、図14に示す冷却装置では、冷却フ
ィン素材30を積み重ねて、押しつけたのみなので、冷
却フィン素材30の接触部に空気が介在し、熱伝導率が
低下してしまう。よって発熱性電気部品5a、5b、5
cが発する熱が効率よくフィン部30bまで伝わらず、
フィンピッチを狭くできたにもかかわらず、放熱特性の
低い冷却装置になるという課題があった。
ィン素材30を積み重ねて、押しつけたのみなので、冷
却フィン素材30の接触部に空気が介在し、熱伝導率が
低下してしまう。よって発熱性電気部品5a、5b、5
cが発する熱が効率よくフィン部30bまで伝わらず、
フィンピッチを狭くできたにもかかわらず、放熱特性の
低い冷却装置になるという課題があった。
【0012】さらに図15で示した冷却装置では、薄板
をコルゲート状に成形するため、はじめからフィンの高
さを大きく成形することが困難であり、フィンを高くす
るためには予めピッチの大きいフィンを成形し、それを
ベース材32にろう付する時に弾性的に狭める工程を必
要とした。またコルゲート状に成形された放熱フィン3
4を係止するためにはベース材32の両側に側壁32a
等を設ける必要があり、ベース材の形状を複雑にすると
いう課題があった。
をコルゲート状に成形するため、はじめからフィンの高
さを大きく成形することが困難であり、フィンを高くす
るためには予めピッチの大きいフィンを成形し、それを
ベース材32にろう付する時に弾性的に狭める工程を必
要とした。またコルゲート状に成形された放熱フィン3
4を係止するためにはベース材32の両側に側壁32a
等を設ける必要があり、ベース材の形状を複雑にすると
いう課題があった。
【0013】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、外形寸法が小さく、冷却効率
および冷却性能に優れ、また複雑なベース材を必要とせ
ず、安価で性能に合わせた設計変更も容易な冷却装置を
得ることを目的とし、さらにこのような冷却装置の製造
方法を提供することを目的とする。
るためになされたもので、外形寸法が小さく、冷却効率
および冷却性能に優れ、また複雑なベース材を必要とせ
ず、安価で性能に合わせた設計変更も容易な冷却装置を
得ることを目的とし、さらにこのような冷却装置の製造
方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係る冷却装置
は、第一の金属材の一部を残して、第一の金属材と第二
の金属材を交互に積層して接合し、この第一と第二の金
属材のそれぞれの端面により発熱部品を搭載する平面を
形成し、さらに第一と第二の金属材との接合されない部
分により冷却フィンを形成するものである。
は、第一の金属材の一部を残して、第一の金属材と第二
の金属材を交互に積層して接合し、この第一と第二の金
属材のそれぞれの端面により発熱部品を搭載する平面を
形成し、さらに第一と第二の金属材との接合されない部
分により冷却フィンを形成するものである。
【0015】この発明に係る冷却装置の製造方法は、第
一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域を残し
て第二の金属材が配置されるように第一の金属材と第二
の金属材を交互に積層する工程と、その第一と第二の金
属材とを接合、一体にする工程と、第一の金属材と第二
の金属材との接合部分を切断する工程を含むものであ
る。
一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域を残し
て第二の金属材が配置されるように第一の金属材と第二
の金属材を交互に積層する工程と、その第一と第二の金
属材とを接合、一体にする工程と、第一の金属材と第二
の金属材との接合部分を切断する工程を含むものであ
る。
【0016】また、この発明に係る冷却装置の製造方法
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
に、第二と第三の金属材の間に空間が形成されるように
この第二と第三の金属材を配置するとともに、第一の金
属材と第二および第三の金属材を交互に積層する工程
と、この第一の金属材と第二および第三の金属材を接
合、一体にする工程と、上記の空間部分を切断する工程
を含むものである。
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
に、第二と第三の金属材の間に空間が形成されるように
この第二と第三の金属材を配置するとともに、第一の金
属材と第二および第三の金属材を交互に積層する工程
と、この第一の金属材と第二および第三の金属材を接
合、一体にする工程と、上記の空間部分を切断する工程
を含むものである。
【0017】また、この発明に係る冷却装置の製造方法
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
を残して第二の金属材を配置するとともに、第一と第二
の金属材にそれぞれ予め設けられた孔が重なるように第
一の金属材と第二の金属材を交互に積層する工程と、そ
の第一と第二の金属材とを接合、一体にする工程と、上
記の孔を通るように切断する工程を含むものである。
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
を残して第二の金属材を配置するとともに、第一と第二
の金属材にそれぞれ予め設けられた孔が重なるように第
一の金属材と第二の金属材を交互に積層する工程と、そ
の第一と第二の金属材とを接合、一体にする工程と、上
記の孔を通るように切断する工程を含むものである。
【0018】また、この発明に係る冷却装置の製造方法
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
に、第二と第三の金属材の間に空間が形成されるように
この第二と第三の金属材を配置するとともに、第一の金
属材に予め設けられた孔が空間部分の同一位置に並ぶよ
うに第一の金属材と第二および第三の金属材を交互に積
層する工程と、その第一の金属材と第二および第三の金
属材を接合、一体にする工程と、上記の孔を通るように
切断する工程を含むものである。
は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域
に、第二と第三の金属材の間に空間が形成されるように
この第二と第三の金属材を配置するとともに、第一の金
属材に予め設けられた孔が空間部分の同一位置に並ぶよ
うに第一の金属材と第二および第三の金属材を交互に積
層する工程と、その第一の金属材と第二および第三の金
属材を接合、一体にする工程と、上記の孔を通るように
切断する工程を含むものである。
【0019】また、この発明に係る冷却装置は、第一の
金属材の一部を残して、第一の金属材と第二の金属材を
交互に積層して接合し、この第一と第二の金属材のそれ
ぞれの端面が発熱部品の搭載されるベース材に接合さ
れ、さらに第一と第二の金属材との接合されない部分に
より冷却フィンが形成されるものである。
金属材の一部を残して、第一の金属材と第二の金属材を
交互に積層して接合し、この第一と第二の金属材のそれ
ぞれの端面が発熱部品の搭載されるベース材に接合さ
れ、さらに第一と第二の金属材との接合されない部分に
より冷却フィンが形成されるものである。
【0020】また、この発明に係る冷却装置は、第一の
金属材の一部を残して、第一の金属材と第二の金属材を
交互に積層して接合し、この第一と第二の金属材のそれ
ぞれの端面が発熱部品と接続される配線パターンを持つ
基板に接合され、さらに第一と第二の金属材との接合さ
れない部分により冷却フィンが形成されるものである。
金属材の一部を残して、第一の金属材と第二の金属材を
交互に積層して接合し、この第一と第二の金属材のそれ
ぞれの端面が発熱部品と接続される配線パターンを持つ
基板に接合され、さらに第一と第二の金属材との接合さ
れない部分により冷却フィンが形成されるものである。
【0021】また、この発明に係る冷却装置は、一の面
に発熱部品が搭載され、さらに内部に液体の流れる流路
が形成され、流路の入出口が表面に設けられたベース材
と、第一の金属材と、第一の金属材の一部を残して、第
一の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合される
第二の金属材を備え、第一および第二の金属材との接合
されない部分により冷却フィンが形成されるものであ
る。
に発熱部品が搭載され、さらに内部に液体の流れる流路
が形成され、流路の入出口が表面に設けられたベース材
と、第一の金属材と、第一の金属材の一部を残して、第
一の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合される
第二の金属材を備え、第一および第二の金属材との接合
されない部分により冷却フィンが形成されるものであ
る。
【0022】また、この発明に係る上記の冷却装置は、
第二の金属材と接合されない第一の金属材の表面部分に
凹凸形状が形成されたものである。
第二の金属材と接合されない第一の金属材の表面部分に
凹凸形状が形成されたものである。
【0023】
【作用】上記の冷却装置は、第一の金属材の一部を残し
て、第一の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合
するので、第一と第二の金属材の板厚により冷却装置の
外径寸法が任意に設定され、さらにこの第一と第二の金
属材の端面が発熱部品を搭載する平面を形成し、第一と
第二の金属材とが接合されない部分により冷却フィンが
形成されるので、発熱部品からフィンへの熱伝導率が良
く、冷却性能が向上される。
て、第一の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合
するので、第一と第二の金属材の板厚により冷却装置の
外径寸法が任意に設定され、さらにこの第一と第二の金
属材の端面が発熱部品を搭載する平面を形成し、第一と
第二の金属材とが接合されない部分により冷却フィンが
形成されるので、発熱部品からフィンへの熱伝導率が良
く、冷却性能が向上される。
【0024】また、上記の冷却装置の製造方法は、第一
の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域を残して
第二の金属材が配置されるように第一の金属材と第二の
金属材を交互に積層して接合し、さらに第一の金属材と
第二の金属材との接合部分を切断する工程を含むので、
同時に2個の冷却装置が製造される。
の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域を残して
第二の金属材が配置されるように第一の金属材と第二の
金属材を交互に積層して接合し、さらに第一の金属材と
第二の金属材との接合部分を切断する工程を含むので、
同時に2個の冷却装置が製造される。
【0025】また、上記の冷却装置の製造方法は、第一
の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域に、第二
と第三の金属材の間に空間を形成するようにこの第二と
第三の金属材を配置するとともに、第一の金属材と第二
および第三の金属材を交互に積層して接合し、さらに空
間部分を切断する工程を含むので、同様に、同時に2個
の冷却装置が製造される。
の金属材の一面の相対する両端辺より所定領域に、第二
と第三の金属材の間に空間を形成するようにこの第二と
第三の金属材を配置するとともに、第一の金属材と第二
および第三の金属材を交互に積層して接合し、さらに空
間部分を切断する工程を含むので、同様に、同時に2個
の冷却装置が製造される。
【0026】また、上記の冷却装置の製造方法は、第一
と第二の金属材に予め設けられた孔が重なるように第一
の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合し、さら
に上記の孔を通るように切断するので、同時に2個の冷
却装置を製造する際、切断に要する時間が短縮され、ま
た積層、接合の際に金属材を固定する治具を、この孔を
利用して取り付けられる。
と第二の金属材に予め設けられた孔が重なるように第一
の金属材と第二の金属材を交互に積層して接合し、さら
に上記の孔を通るように切断するので、同時に2個の冷
却装置を製造する際、切断に要する時間が短縮され、ま
た積層、接合の際に金属材を固定する治具を、この孔を
利用して取り付けられる。
【0027】また、上記の冷却装置の製造方法は、この
第一の金属材の一面に配置された第二と第三の金属材間
に空間を形成し、第一の金属材に予め設けられた孔が空
間部分の同一位置に並ぶように第一の金属材と第二およ
び第三の金属材を交互に積層して接合し、さらに上記の
孔を通るように切断するので、同様に、同時に2個の冷
却装置を製造する際、切断に要する時間が短縮され、ま
た積層、接合の際に金属材を固定する治具を、この孔を
利用して取り付けられる。
第一の金属材の一面に配置された第二と第三の金属材間
に空間を形成し、第一の金属材に予め設けられた孔が空
間部分の同一位置に並ぶように第一の金属材と第二およ
び第三の金属材を交互に積層して接合し、さらに上記の
孔を通るように切断するので、同様に、同時に2個の冷
却装置を製造する際、切断に要する時間が短縮され、ま
た積層、接合の際に金属材を固定する治具を、この孔を
利用して取り付けられる。
【0028】また、上記の冷却装置は、第一と第二の金
属材のそれぞれの端面が発熱部品の搭載されるベース材
に接合され、さらに第一と第二の金属材とが接合されな
い部分により冷却フィンが形成されるので、発熱部品を
冷却装置に搭載するための面加工を要しない。
属材のそれぞれの端面が発熱部品の搭載されるベース材
に接合され、さらに第一と第二の金属材とが接合されな
い部分により冷却フィンが形成されるので、発熱部品を
冷却装置に搭載するための面加工を要しない。
【0029】また、上記の冷却装置は、この第一と第二
の金属材のそれぞれの端面が発熱部品と接続される配線
パターンを持つ基板に接合され、さらに第一と第二の金
属材とが接合されない部分により冷却フィンが形成され
るので、電力用半導体のような発熱素子を搭載する場合
でも、ネジ留め等を要さず、発生する熱は効率よく冷却
フィンに伝わり、さらに冷却装置本体も小型化される。
の金属材のそれぞれの端面が発熱部品と接続される配線
パターンを持つ基板に接合され、さらに第一と第二の金
属材とが接合されない部分により冷却フィンが形成され
るので、電力用半導体のような発熱素子を搭載する場合
でも、ネジ留め等を要さず、発生する熱は効率よく冷却
フィンに伝わり、さらに冷却装置本体も小型化される。
【0030】また、上記の冷却装置は、一の面に発熱部
品が搭載され、かつ内部に液体の流れる流路が形成され
たベース材を備え、第一と第二の金属材のそれぞれの端
面が上記ベース材に接合され、さらに第一と第二の金属
材とが接合されない部分により冷却フィンが形成される
ので、冷却フィンと発熱部品とが離れた箇所にあっても
発熱部品より発生する熱は液体により効率良く冷却フィ
ンまで伝わる。
品が搭載され、かつ内部に液体の流れる流路が形成され
たベース材を備え、第一と第二の金属材のそれぞれの端
面が上記ベース材に接合され、さらに第一と第二の金属
材とが接合されない部分により冷却フィンが形成される
ので、冷却フィンと発熱部品とが離れた箇所にあっても
発熱部品より発生する熱は液体により効率良く冷却フィ
ンまで伝わる。
【0031】また、上記の冷却装置は、第二の金属材と
接合されない第一の金属材の表面部分に凹凸形状が形成
されたので、表面積が増大して放熱効果が増し、さらに
ファンにより強制で空冷し、フィン間を流れる空気の境
界層がより破壊されやすい。
接合されない第一の金属材の表面部分に凹凸形状が形成
されたので、表面積が増大して放熱効果が増し、さらに
ファンにより強制で空冷し、フィン間を流れる空気の境
界層がより破壊されやすい。
【0032】
実施例1.以下この発明の一実施例を図1に示す。図1
はこの発明より得られる冷却装置を示す斜視図で、1は
冷却装置の本体となる冷却体、2は放熱体となる矩形状
のフィン材であり、例えばアルミ板(JIS規格A110
0、以下に示す規格番号はすべてJIS規格のもの)か
らなる。3は横方向はフィン材2と同一長さの辺を持
ち、垂直方向はフィン材2より短い辺を持つ矩形状(以
下短冊状と呼ぶ)の板で、心材(例えばA3003)がアル
ミ材でその両面にろう材(例えばBA4343)が板厚に対し
て10%程度クラッドされたブレージングシートを用い
る。フィン材2とブレージングシート3はほぼ同じ板厚
を有する。4は冷却体1の複数のフィン材2間に冷却風
を送風する冷却ファンであり、フィン材2に対して正面
の位置関係を有して設置されている。5a、5b、5c
は従来例と同様な各々発熱性電気部品である電力用半導
体であり、冷却体1の設置部1aにネジ6により着脱自
在に取り付けられている。また上記ではフィン材2とし
てアルミ板、短冊状の板3にブレージングシートを使用
した例を挙げたが、フィン材2に銅板を用い、さらに短
冊状の板3に半田めっき(溶融温度220〜300
℃)、あるいはニッケルめっき(ろう付温度1000〜
1100℃)を施したものでよい。さらにフィン材と短
冊状の板材の素材はアルミや銅に限定するものでなく、
熱伝導率の高い材料であればよい。
はこの発明より得られる冷却装置を示す斜視図で、1は
冷却装置の本体となる冷却体、2は放熱体となる矩形状
のフィン材であり、例えばアルミ板(JIS規格A110
0、以下に示す規格番号はすべてJIS規格のもの)か
らなる。3は横方向はフィン材2と同一長さの辺を持
ち、垂直方向はフィン材2より短い辺を持つ矩形状(以
下短冊状と呼ぶ)の板で、心材(例えばA3003)がアル
ミ材でその両面にろう材(例えばBA4343)が板厚に対し
て10%程度クラッドされたブレージングシートを用い
る。フィン材2とブレージングシート3はほぼ同じ板厚
を有する。4は冷却体1の複数のフィン材2間に冷却風
を送風する冷却ファンであり、フィン材2に対して正面
の位置関係を有して設置されている。5a、5b、5c
は従来例と同様な各々発熱性電気部品である電力用半導
体であり、冷却体1の設置部1aにネジ6により着脱自
在に取り付けられている。また上記ではフィン材2とし
てアルミ板、短冊状の板3にブレージングシートを使用
した例を挙げたが、フィン材2に銅板を用い、さらに短
冊状の板3に半田めっき(溶融温度220〜300
℃)、あるいはニッケルめっき(ろう付温度1000〜
1100℃)を施したものでよい。さらにフィン材と短
冊状の板材の素材はアルミや銅に限定するものでなく、
熱伝導率の高い材料であればよい。
【0033】冷却装置の本体となる冷却体1はフィン材
2とブレージングシート3のそれぞれ辺どうしを一致さ
せてブレージングシート3の全面をフィン材2の面に合
わせるように交互に積み重ねて、ブレージングシート3
のろう材によりろう付し、一体化させることにより形成
される。フィン材2とブレージングシート3の辺を連接
させたことで電力用半導体5a、5b,5cを搭載する
設置部1aを形成するが、上記のろう付時にブレージン
グシート3のろう材がはみでてしまい、平面が形成され
ないので面切削加工を施している。一方、ブレージング
シート3とろう付されないフィン材2の部分が冷却フィ
ン1bを形成し、冷却フィン1bのフィンピッチはブレ
ージングシート3の板厚とほぼ同じ大きさを持つ。この
冷却フィン1bに冷却ファン4により送風され、熱交換
を行う。また図15の従来技術のように、ベース材を持
たない構成になっている。
2とブレージングシート3のそれぞれ辺どうしを一致さ
せてブレージングシート3の全面をフィン材2の面に合
わせるように交互に積み重ねて、ブレージングシート3
のろう材によりろう付し、一体化させることにより形成
される。フィン材2とブレージングシート3の辺を連接
させたことで電力用半導体5a、5b,5cを搭載する
設置部1aを形成するが、上記のろう付時にブレージン
グシート3のろう材がはみでてしまい、平面が形成され
ないので面切削加工を施している。一方、ブレージング
シート3とろう付されないフィン材2の部分が冷却フィ
ン1bを形成し、冷却フィン1bのフィンピッチはブレ
ージングシート3の板厚とほぼ同じ大きさを持つ。この
冷却フィン1bに冷却ファン4により送風され、熱交換
を行う。また図15の従来技術のように、ベース材を持
たない構成になっている。
【0034】上記構成の冷却装置によりブレージングシ
ートの板厚により、フィンピッチを任意に決定できるの
で、かなり小さいフィンピッチも可能で、従って冷却装
置の小型化も容易である。また各部材をろう材で一体接
合しているので、装置全体の熱伝導性も向上する。また
部品加工も複雑な形状を必要とせず、この冷却装置の製
造工程も簡単で、製造コストも安価で、冷却装置の設
計、または設計変更も、種々の用途により容易にでき
る。
ートの板厚により、フィンピッチを任意に決定できるの
で、かなり小さいフィンピッチも可能で、従って冷却装
置の小型化も容易である。また各部材をろう材で一体接
合しているので、装置全体の熱伝導性も向上する。また
部品加工も複雑な形状を必要とせず、この冷却装置の製
造工程も簡単で、製造コストも安価で、冷却装置の設
計、または設計変更も、種々の用途により容易にでき
る。
【0035】次に上記冷却装置の製造方法を図2を用い
て説明する。放熱板としてのフィン材2には銅板を、ま
た短冊状の板材3には半田めっきまたはニッケルめっき
が施された銅板を用いる。これらは簡易金型などを用い
たプレス加工により成形される。銅板の材料は、無酸素
銅が望ましく、半田めっきの場合はSn-Pb系またはSn-Ag
系を用い、ニッケルめっきを行うときは、無電解ニッケ
ルめっき(Ni-PまたはNi-B)を使用する。これらをフィン
材2、板材3と交互に積み重ねる。この時、図2(a)に
示したようにフィン2の下面と板材3のそれぞれ下面を
そろえるようにして重ねる。そして、半田付けまたはろ
う付用治具7により、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程
度)を加え、各板材を密着するようにする。治具7は、
半田付けまたはろう付時に拡散接合されないように、ス
テンレス材を予め酸化させた材料(オーステナイト系、
例えばSUS304)により製作される。例えば図2(b)
は、治具にとりつけられた状態を示す図(図2(a)を
下方から見た図)であり、本実施例の治具7では、ボル
トとナットによるネジ力により面圧をかけている。さら
にフィン材2と板材3とろう付するために加熱する際、
この治具を付けたままで(a)の状態から逆さまにして
(治具7の取り付けられた面を上にして)、半田用炉ま
たはろう付用炉にいれ、各半田材の半田付け温度(22
0〜300℃)または、各ニッケルめっき材の溶融温度
(ろう付温度1000〜1100℃)まで加熱する。逆
さまにして接合することにより、接合材がフィン材2面
の下方に流れ、逆に冷却体の設置面1aにあふれでる量
が少なくなる。一定時間(2〜5分間)加熱し、その後
冷却して一体に融着させる。ろう付後、治具7を取り外
し、接合された冷却体1の設置部1aになる面を、面切
削加工により平面度を出す。
て説明する。放熱板としてのフィン材2には銅板を、ま
た短冊状の板材3には半田めっきまたはニッケルめっき
が施された銅板を用いる。これらは簡易金型などを用い
たプレス加工により成形される。銅板の材料は、無酸素
銅が望ましく、半田めっきの場合はSn-Pb系またはSn-Ag
系を用い、ニッケルめっきを行うときは、無電解ニッケ
ルめっき(Ni-PまたはNi-B)を使用する。これらをフィン
材2、板材3と交互に積み重ねる。この時、図2(a)に
示したようにフィン2の下面と板材3のそれぞれ下面を
そろえるようにして重ねる。そして、半田付けまたはろ
う付用治具7により、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程
度)を加え、各板材を密着するようにする。治具7は、
半田付けまたはろう付時に拡散接合されないように、ス
テンレス材を予め酸化させた材料(オーステナイト系、
例えばSUS304)により製作される。例えば図2(b)
は、治具にとりつけられた状態を示す図(図2(a)を
下方から見た図)であり、本実施例の治具7では、ボル
トとナットによるネジ力により面圧をかけている。さら
にフィン材2と板材3とろう付するために加熱する際、
この治具を付けたままで(a)の状態から逆さまにして
(治具7の取り付けられた面を上にして)、半田用炉ま
たはろう付用炉にいれ、各半田材の半田付け温度(22
0〜300℃)または、各ニッケルめっき材の溶融温度
(ろう付温度1000〜1100℃)まで加熱する。逆
さまにして接合することにより、接合材がフィン材2面
の下方に流れ、逆に冷却体の設置面1aにあふれでる量
が少なくなる。一定時間(2〜5分間)加熱し、その後
冷却して一体に融着させる。ろう付後、治具7を取り外
し、接合された冷却体1の設置部1aになる面を、面切
削加工により平面度を出す。
【0036】また、フィン材2としてアルミ板、短冊状
の板材3として短冊状の板材3は心材(例えばA3003)
がアルミ材で、その両面にろう材(例えばBA4343)が板
厚に対して10%程度クラッドされたブレージングシート
を用いた場合の冷却装置本体の製造方法について説明す
る。アルミ板の材料は、ろう付し易い純アルミ系材料A1
100やA1050または、Al-Mn系材料A3003等が望ましい。ブ
レージングシートに使用するろう材は、液相線と固相線
の温度ができるだけ離れたBA4343が望ましい。またアル
ミ板やブレージングシートは上記と同様に簡易金型など
を用いたプレス加工により成形される。
の板材3として短冊状の板材3は心材(例えばA3003)
がアルミ材で、その両面にろう材(例えばBA4343)が板
厚に対して10%程度クラッドされたブレージングシート
を用いた場合の冷却装置本体の製造方法について説明す
る。アルミ板の材料は、ろう付し易い純アルミ系材料A1
100やA1050または、Al-Mn系材料A3003等が望ましい。ブ
レージングシートに使用するろう材は、液相線と固相線
の温度ができるだけ離れたBA4343が望ましい。またアル
ミ板やブレージングシートは上記と同様に簡易金型など
を用いたプレス加工により成形される。
【0037】これらにより冷却装置の冷却体を形成する
方法は上記と同じ工程による。ただしアルミ材をろう付
する際、アルミろう付用炉に入れ、アルミろう材の固相
線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度(およ
そ600〜605℃)に加熱する。この温度によりろう
材は程良くアルミ材をろう付させる。
方法は上記と同じ工程による。ただしアルミ材をろう付
する際、アルミろう付用炉に入れ、アルミろう材の固相
線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度(およ
そ600〜605℃)に加熱する。この温度によりろう
材は程良くアルミ材をろう付させる。
【0038】実施例2.図3は本発明による冷却装置の
製造方法を示すもので、(a)は正面図、(b)はその
側面図である。放熱体となるフィン材2はアルミ板であ
り、図3の断面図からみたフィン材2の側辺は、例えば
実施例1(図1)のフィン材側辺の2倍の長さを持つ。
同じく断面図からみた短冊状の板材3の側辺も実施例1
の板材の側辺の2倍の長さを持つブレージングシートを
材料とするもので、フィン材2と板材3はともに簡易金
型などを用いたプレス加工により成形される。また、ア
ルミ板の材料は、ろう付しやすい純アルミ系材料A1100
やA1050または、Al-Mn系材料A3003等が望ましく、ブレ
ージングシートに使用するろう材は、液相線と固相線の
温度が離れたBA4343が望ましい。
製造方法を示すもので、(a)は正面図、(b)はその
側面図である。放熱体となるフィン材2はアルミ板であ
り、図3の断面図からみたフィン材2の側辺は、例えば
実施例1(図1)のフィン材側辺の2倍の長さを持つ。
同じく断面図からみた短冊状の板材3の側辺も実施例1
の板材の側辺の2倍の長さを持つブレージングシートを
材料とするもので、フィン材2と板材3はともに簡易金
型などを用いたプレス加工により成形される。また、ア
ルミ板の材料は、ろう付しやすい純アルミ系材料A1100
やA1050または、Al-Mn系材料A3003等が望ましく、ブレ
ージングシートに使用するろう材は、液相線と固相線の
温度が離れたBA4343が望ましい。
【0039】上記フィン材2と板材3により冷却装置の
冷却体を形成する方法について説明する。実施例1と同
様にフィン材2、板材3と交互に積み重ねる。この時、
図3に示すフィン材2の上端辺と下端辺より冷却フィン
となる部分を残して、例えば板材3の真ん中がフィン材
2の真ん中に合わせるように位置決めして積み重ねる。
このとき図のように治具7で締め付けるためフィン材2
と板材3に予め形成しておいたボルト穴8を利用して位
置決めすれば良い。そして、ろう付用治具7により、圧
力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着
するようにする。治具7は、アルミろう付時に拡散接合
されないように、ステンレス材(オーステナイト系、例
えばSUS304)を予め酸化させた材料等により製作され
る。次に、この治具を付けた状態で、アルミろう付用炉
にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相線
(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱す
る。ろう付後、治具7を取り外し、アルミ材2と板材3
の重なりあった部分の中央を切断する(図AーA断
面)。その切断面は接合された冷却体1の設置部になる
面で、切断後に面切削加工を行う。一度のろう付で2個
の製品を得る。このことにより、一個あたりの製作費用
と制作時間をかなり削減することができる。
冷却体を形成する方法について説明する。実施例1と同
様にフィン材2、板材3と交互に積み重ねる。この時、
図3に示すフィン材2の上端辺と下端辺より冷却フィン
となる部分を残して、例えば板材3の真ん中がフィン材
2の真ん中に合わせるように位置決めして積み重ねる。
このとき図のように治具7で締め付けるためフィン材2
と板材3に予め形成しておいたボルト穴8を利用して位
置決めすれば良い。そして、ろう付用治具7により、圧
力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着
するようにする。治具7は、アルミろう付時に拡散接合
されないように、ステンレス材(オーステナイト系、例
えばSUS304)を予め酸化させた材料等により製作され
る。次に、この治具を付けた状態で、アルミろう付用炉
にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相線
(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱す
る。ろう付後、治具7を取り外し、アルミ材2と板材3
の重なりあった部分の中央を切断する(図AーA断
面)。その切断面は接合された冷却体1の設置部になる
面で、切断後に面切削加工を行う。一度のろう付で2個
の製品を得る。このことにより、一個あたりの製作費用
と制作時間をかなり削減することができる。
【0040】実施例3.実施例2と同様に、一度のろう
付で2個の製品を効率よく作り出す別の実施例を図4に
示す。例えば、放熱体となるフィン材2は実施例1のフ
ィン材の側辺の2倍の長さを持つアルミ材、短冊状の板
材3は実施例1の板材と同じ大きさ、形のブレージング
シートである。
付で2個の製品を効率よく作り出す別の実施例を図4に
示す。例えば、放熱体となるフィン材2は実施例1のフ
ィン材の側辺の2倍の長さを持つアルミ材、短冊状の板
材3は実施例1の板材と同じ大きさ、形のブレージング
シートである。
【0041】上記フィン材2と板材3により冷却装置の
冷却体を形成する方法について説明する。図4に示すよ
うに、一枚のフィン材2に対して、フィン材2の上端面
と下端面に、それぞれ二つの板材3の側面がそろうよう
に、位置決めして交互に積み重ねる。そして、ろう付用
治具7により、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)を
かけ、各板材が密着するようにする。治具7は、フィン
材2に均等に圧力がかかる形状であり、アルミろう付時
に拡散接合されないように、ステンレス材(オーステナ
イト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料等により
製作される。次に、この治具を付けた状態で、アルミろ
う付用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と
液相線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に
加熱する。ろう付後、治具7を取り外し、板材3がろう
付されていないフィン材2の部分、図4ではフィン材2
の中心を切断する(図のAーA断面)。上記ようにフィ
ン材2と板材3の面をそろえて交互に接合してできた面
は設置部1aになる。このとき表面の平面度をよくする
ために面切削加工を施す。このようにして一度のろう付
で2個の製品を得るので、一個あたりの製作費用、制作
時間が削減できる。
冷却体を形成する方法について説明する。図4に示すよ
うに、一枚のフィン材2に対して、フィン材2の上端面
と下端面に、それぞれ二つの板材3の側面がそろうよう
に、位置決めして交互に積み重ねる。そして、ろう付用
治具7により、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)を
かけ、各板材が密着するようにする。治具7は、フィン
材2に均等に圧力がかかる形状であり、アルミろう付時
に拡散接合されないように、ステンレス材(オーステナ
イト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料等により
製作される。次に、この治具を付けた状態で、アルミろ
う付用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と
液相線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に
加熱する。ろう付後、治具7を取り外し、板材3がろう
付されていないフィン材2の部分、図4ではフィン材2
の中心を切断する(図のAーA断面)。上記ようにフィ
ン材2と板材3の面をそろえて交互に接合してできた面
は設置部1aになる。このとき表面の平面度をよくする
ために面切削加工を施す。このようにして一度のろう付
で2個の製品を得るので、一個あたりの製作費用、制作
時間が削減できる。
【0042】実施例4.図5は本発明による冷却装置の
別の製造方法を示すものである。放熱体となるフィン材
2はアルミ板であり、図5(a)はフィン材で、その側
辺は、例えば実施例1(図1)のフィン材側辺の2倍の
長さを持つ。図5(b)は短冊状の板材3で、その側辺
も実施例1の板材の側辺の2倍の長さを持つブレージン
グシートを材料とするものである。フィン材2と板材3
は実施例2と同じ方法により、交互に積層され、ろう付
後に切断されるが、ろう付する前に、両者のともに切断
される部分にあらかじめ矩形状の穴9をあけておく。図
5ではフィン材2と板材3の中心部より横方向に長い穴
9が、ともに同じ大きさ、形で設けられており、その外
形と中心部の穴は簡易金型などを用いたプレス加工によ
り成形される。アルミ板の材料はA1100・A1050または、
A3003等が望ましく、ブレージングシートに使用するろ
う材は、BA4343が望ましい。
別の製造方法を示すものである。放熱体となるフィン材
2はアルミ板であり、図5(a)はフィン材で、その側
辺は、例えば実施例1(図1)のフィン材側辺の2倍の
長さを持つ。図5(b)は短冊状の板材3で、その側辺
も実施例1の板材の側辺の2倍の長さを持つブレージン
グシートを材料とするものである。フィン材2と板材3
は実施例2と同じ方法により、交互に積層され、ろう付
後に切断されるが、ろう付する前に、両者のともに切断
される部分にあらかじめ矩形状の穴9をあけておく。図
5ではフィン材2と板材3の中心部より横方向に長い穴
9が、ともに同じ大きさ、形で設けられており、その外
形と中心部の穴は簡易金型などを用いたプレス加工によ
り成形される。アルミ板の材料はA1100・A1050または、
A3003等が望ましく、ブレージングシートに使用するろ
う材は、BA4343が望ましい。
【0043】上記フィン材2と板材3により冷却装置の
冷却体を形成する方法について説明する。図5(c)の
ように、実施例2と同様、フィン材2、板材3と交互に
積み重ねるが、両者に設けられた穴9を一致させるよう
に位置決めする。例えば、この穴を通して図のように治
具7のボルトにより各部材を位置決めすれば良く、この
穴を利用して治具7を取り付けるので、治具も簡単な形
状のものが使用できる。そして、ろう付用治具7によ
り、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材
が密着するようにする。治具7は、アルミろう付時に拡
散接合されないように、ステンレス材(オーステナイト
系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料等により製作
される。次に、この治具を付けた状態で、アルミろう付
用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相
線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱
する。ろう付後、図3と同様に治具7を取り外し、接合
された二つの冷却体1のフィン2と板材3の矩形穴9以
外の中心部分を切断し、一度のろう付で2個の製品を得
る。このことにより、一個あたりの製作費用が削減でき
るだけでなく、切断にともなう機械加工時間も削減でき
る。
冷却体を形成する方法について説明する。図5(c)の
ように、実施例2と同様、フィン材2、板材3と交互に
積み重ねるが、両者に設けられた穴9を一致させるよう
に位置決めする。例えば、この穴を通して図のように治
具7のボルトにより各部材を位置決めすれば良く、この
穴を利用して治具7を取り付けるので、治具も簡単な形
状のものが使用できる。そして、ろう付用治具7によ
り、圧力(面圧で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材
が密着するようにする。治具7は、アルミろう付時に拡
散接合されないように、ステンレス材(オーステナイト
系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料等により製作
される。次に、この治具を付けた状態で、アルミろう付
用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相
線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱
する。ろう付後、図3と同様に治具7を取り外し、接合
された二つの冷却体1のフィン2と板材3の矩形穴9以
外の中心部分を切断し、一度のろう付で2個の製品を得
る。このことにより、一個あたりの製作費用が削減でき
るだけでなく、切断にともなう機械加工時間も削減でき
る。
【0044】実施例5.実施例4を同様にして、一度の
ろう付で2個の製品を効率よく作り出し、かつ、切断に
ともなう時間も削減する別の実施例を図6に示す。図6
(a)は放熱体となるフィン材2で、実施例4と同じ大
きさ、形のアルミ板、(b)は短冊状の板材3で、実施
例3の板材と同じ大きさ、形のブレージングシートを材
料とするものである。また、実施例3と同様にして、フ
ィン材2と二つの板材3とを交互に積み重ねてろう付
し、その後にフィン材2が切断される。ただし本実施例
ではフィン材2の切断される箇所、二つの板材3がろう
付されないフィン材2の部分(図ではフィン材の中心
部)にあらかじめ矩形状の穴9を設けておき、フィン材
2と板材3の外形、中心部の穴を簡易金型などを用いた
プレス加工により成形する。アルミ板の材料はA1100・A
1050または、A3003等が望ましく、ブレージングシート
に使用するろう材は、BA4343が望ましい。
ろう付で2個の製品を効率よく作り出し、かつ、切断に
ともなう時間も削減する別の実施例を図6に示す。図6
(a)は放熱体となるフィン材2で、実施例4と同じ大
きさ、形のアルミ板、(b)は短冊状の板材3で、実施
例3の板材と同じ大きさ、形のブレージングシートを材
料とするものである。また、実施例3と同様にして、フ
ィン材2と二つの板材3とを交互に積み重ねてろう付
し、その後にフィン材2が切断される。ただし本実施例
ではフィン材2の切断される箇所、二つの板材3がろう
付されないフィン材2の部分(図ではフィン材の中心
部)にあらかじめ矩形状の穴9を設けておき、フィン材
2と板材3の外形、中心部の穴を簡易金型などを用いた
プレス加工により成形する。アルミ板の材料はA1100・A
1050または、A3003等が望ましく、ブレージングシート
に使用するろう材は、BA4343が望ましい。
【0045】上記フィン材2と板材3により冷却装置の
冷却体を形成する方法について図6(c)を用いて説明
する。実施例3の図4のように、一枚のフィン材2に対
して、フィン材2の上端面と下端面に、それぞれ二つの
板材3の側面がそろうように、位置決めして交互に積み
重ねる。そして、ろう付用治具7により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着するよう
にする。治具7は、フィン材2に均等に圧力がかかる形
状であり、アルミろう付時に拡散接合されないように、
ステンレス材(オーステナイト系、例えばSUS304)を予
め酸化させた材料等により製作される。次に、この治具
を付けた状態で、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう
材の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温
度(600〜605℃)に加熱する。ろう付後、図4と
同様に治具7を取り外し、二つの板材3が接合されてい
ないフィン2部分に設けられてある矩形穴9以外の中心
部分を切断し、一度のろう付で2個の製品を得る。この
ことにより、一個あたりの製作費用が削減できるだけで
なく、切断にともなう機械加工時間も削減できる。
冷却体を形成する方法について図6(c)を用いて説明
する。実施例3の図4のように、一枚のフィン材2に対
して、フィン材2の上端面と下端面に、それぞれ二つの
板材3の側面がそろうように、位置決めして交互に積み
重ねる。そして、ろう付用治具7により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着するよう
にする。治具7は、フィン材2に均等に圧力がかかる形
状であり、アルミろう付時に拡散接合されないように、
ステンレス材(オーステナイト系、例えばSUS304)を予
め酸化させた材料等により製作される。次に、この治具
を付けた状態で、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう
材の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温
度(600〜605℃)に加熱する。ろう付後、図4と
同様に治具7を取り外し、二つの板材3が接合されてい
ないフィン2部分に設けられてある矩形穴9以外の中心
部分を切断し、一度のろう付で2個の製品を得る。この
ことにより、一個あたりの製作費用が削減できるだけで
なく、切断にともなう機械加工時間も削減できる。
【0046】実施例6.図7は本発明による冷却装置の
他の実施例を示すものである。図において、この発明の
放熱体となるフィン材2はアルミ板であり、短冊状の板
材3は心材(例えばA3003)がアルミ材でその両面にろ
う材(例えばBA4343)が板厚に対して10%程度クラッ
ドされたブレージングシートで、実施例1のものと同一
であり、これらは簡易金型などを用いたプレス加工によ
り成形される。7は治具、10はアルミ平板のベース材
であり、底面には発熱性電気部品を取り付けるためのネ
ジ穴11が加工されている。ベース材10は、アルミの
押出材を機械加工または、プレス加工により成形したも
のである。ベース材10のアルミ板の材料は、ろう付し
やすい純アルミ系材料A1100やA1050または、Al-Mn系材
料A3003等が望ましい。ブレージングシートに使用する
ろう材は、液相線と固相線の温度がなるべく離れたBA43
43が望ましい。図7(a)はフィン材2、板材3をベー
ス材10に載せ、さらに治具7で固定した状態の一方向
から見た図、(b)は(a)のA−A断面図である。
他の実施例を示すものである。図において、この発明の
放熱体となるフィン材2はアルミ板であり、短冊状の板
材3は心材(例えばA3003)がアルミ材でその両面にろ
う材(例えばBA4343)が板厚に対して10%程度クラッ
ドされたブレージングシートで、実施例1のものと同一
であり、これらは簡易金型などを用いたプレス加工によ
り成形される。7は治具、10はアルミ平板のベース材
であり、底面には発熱性電気部品を取り付けるためのネ
ジ穴11が加工されている。ベース材10は、アルミの
押出材を機械加工または、プレス加工により成形したも
のである。ベース材10のアルミ板の材料は、ろう付し
やすい純アルミ系材料A1100やA1050または、Al-Mn系材
料A3003等が望ましい。ブレージングシートに使用する
ろう材は、液相線と固相線の温度がなるべく離れたBA43
43が望ましい。図7(a)はフィン材2、板材3をベー
ス材10に載せ、さらに治具7で固定した状態の一方向
から見た図、(b)は(a)のA−A断面図である。
【0047】本実施例では、フィン材2と板材3と交互
に積み重ね、さらにこれらをベース材10の上に載せ、
これらの部材を接合して一体化することにより冷却装置
本体である冷却体を構成する。さらにベース材10の表
面に形成されたネジ穴11により発熱性電気部品をネジ
止めする。
に積み重ね、さらにこれらをベース材10の上に載せ、
これらの部材を接合して一体化することにより冷却装置
本体である冷却体を構成する。さらにベース材10の表
面に形成されたネジ穴11により発熱性電気部品をネジ
止めする。
【0048】この冷却体を形成する方法について説明す
る。実施例1と同様に、フィン材2と板材3のそれぞれ
辺どうしをあわせるように交互に積み重ねる。さらにフ
ィン材2と板材3それぞれの側面をそろえた部分をベー
ス材10の上面に接するように位置決めする。7はろう
付用治具(例えばSUS304)で、位置決めされた多数枚の
フィン材2をそれぞれ固定し、上方からフィン2と板材
3をベース材10に押しつける。ベース材10に対し
て、圧力(面圧で0.5kgf/cm2程度)をかける。一
方、加熱時に治具材7(SUS304)に対し、フィン2(A110
0)・板材3(A1100)は線膨張率が大きく、この線膨張率
の差により横方向の圧力が発生するので、この圧力がフ
ィン材2と板材3との間を固定するための圧力となる。
治具7は、アルミろう付時に拡散接合されないように、
ステンレス材(オーステナイト系、例えばSUS304)を予
め酸化させた材料により製作される。
る。実施例1と同様に、フィン材2と板材3のそれぞれ
辺どうしをあわせるように交互に積み重ねる。さらにフ
ィン材2と板材3それぞれの側面をそろえた部分をベー
ス材10の上面に接するように位置決めする。7はろう
付用治具(例えばSUS304)で、位置決めされた多数枚の
フィン材2をそれぞれ固定し、上方からフィン2と板材
3をベース材10に押しつける。ベース材10に対し
て、圧力(面圧で0.5kgf/cm2程度)をかける。一
方、加熱時に治具材7(SUS304)に対し、フィン2(A110
0)・板材3(A1100)は線膨張率が大きく、この線膨張率
の差により横方向の圧力が発生するので、この圧力がフ
ィン材2と板材3との間を固定するための圧力となる。
治具7は、アルミろう付時に拡散接合されないように、
ステンレス材(オーステナイト系、例えばSUS304)を予
め酸化させた材料により製作される。
【0049】次に、この治具を付けた状態で(図7
(b)参照)、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう材
の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度
(600〜605℃)に加熱する。ベース材10を下に
して接合することにより、板材3のアルミろう材がろう
付中にはみ出して、ベース材10に到達し、フィン材
2、板材3とベース材10を一体に接合する。また、フ
ィン材2、板材3とベース材10とをさらに強固に接合
させるために、あらかじめフィン材2の端面に対して板
材3をわずかに突出させるようにずらしてベース材10
の表面に配置する。その突出した板材部分のろう材がさ
らに強固に接合させる。ろう付後、治具7を取り外す。
接合された冷却体1の設置部1aになる面は、面切削加
工をせずとも平面度がでており、ネジ穴11に直接、発
熱性電気部品を取り付けることができる(図7
(c))。
(b)参照)、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう材
の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度
(600〜605℃)に加熱する。ベース材10を下に
して接合することにより、板材3のアルミろう材がろう
付中にはみ出して、ベース材10に到達し、フィン材
2、板材3とベース材10を一体に接合する。また、フ
ィン材2、板材3とベース材10とをさらに強固に接合
させるために、あらかじめフィン材2の端面に対して板
材3をわずかに突出させるようにずらしてベース材10
の表面に配置する。その突出した板材部分のろう材がさ
らに強固に接合させる。ろう付後、治具7を取り外す。
接合された冷却体1の設置部1aになる面は、面切削加
工をせずとも平面度がでており、ネジ穴11に直接、発
熱性電気部品を取り付けることができる(図7
(c))。
【0050】実施例7.図8は本発明の冷却装置の他の
実施例を示すものである。図(a)において、12は表
面に銅材などであらかじめマスキング等により配線パタ
ーンが描かれ、発熱性半導体が半田付けされる部分19
を備えた、銅などを素材とする基板、13は接着剤やセ
ラミックス板からなる絶縁層で、例えばアルミろう材の
ろう付温度(約620℃)でも溶けない絶縁材が好まし
い。14は銅材やアルミ材などからなる基板で、絶縁層
13を挟んで、上面に基板12の配線パターンを持つ面
の裏面を、下面に基板14を接合する。そして絶縁層1
3の下面の基板14の底面にはアルミろう材が濡れやす
いニッケルめっき15が施されている。以上基板12、
14と絶縁層13で発熱性半導体部品の取付基板16を
形成する。例えば、いま発熱性半導体部品の取付基板1
6の絶縁層13がセラミック板からなるとすると、上面
の基板12と下面の基板13は、別工程で拡散接合が施
され一体化される。その後、下面の基板14の低面にニ
ッケルめっき15を施す。さらに前記実施例と同様に、
放熱体となるフィン材2はアルミ板(例えばA1100)であ
り、短冊状の板材3は心材(例えばA3003)がアルミ材
でその両面にろう材(例えばBA4343)が板厚に対して1
0%程度クラッドされたブレージングシートであり、こ
れらは簡易金型などを用いたプレス加工により成形され
る。
実施例を示すものである。図(a)において、12は表
面に銅材などであらかじめマスキング等により配線パタ
ーンが描かれ、発熱性半導体が半田付けされる部分19
を備えた、銅などを素材とする基板、13は接着剤やセ
ラミックス板からなる絶縁層で、例えばアルミろう材の
ろう付温度(約620℃)でも溶けない絶縁材が好まし
い。14は銅材やアルミ材などからなる基板で、絶縁層
13を挟んで、上面に基板12の配線パターンを持つ面
の裏面を、下面に基板14を接合する。そして絶縁層1
3の下面の基板14の底面にはアルミろう材が濡れやす
いニッケルめっき15が施されている。以上基板12、
14と絶縁層13で発熱性半導体部品の取付基板16を
形成する。例えば、いま発熱性半導体部品の取付基板1
6の絶縁層13がセラミック板からなるとすると、上面
の基板12と下面の基板13は、別工程で拡散接合が施
され一体化される。その後、下面の基板14の低面にニ
ッケルめっき15を施す。さらに前記実施例と同様に、
放熱体となるフィン材2はアルミ板(例えばA1100)であ
り、短冊状の板材3は心材(例えばA3003)がアルミ材
でその両面にろう材(例えばBA4343)が板厚に対して1
0%程度クラッドされたブレージングシートであり、こ
れらは簡易金型などを用いたプレス加工により成形され
る。
【0051】図における発熱性半導体部品の冷却装置は
前記実施例と同様にフィン材2と板材3を交互に積み重
ね、一体化したものに半導体部品の配線された基板を直
接載せたものである。本実施例の冷却装置の形成方法を
説明する。図8(b)に示したように、取り付け基板1
6の基板14側を上に向けて、フィン2端面と板材3の
下端面が発熱性半導体部品の基板14上に接するように
交互に積み重ね、ろう付用治具7により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着し、垂直
方向には重しなどにより、押し付け、フィン材2・板材
3を基板14上に固定する。治具7は、アルミろう付時
に拡散接合されないように、ステンレス材(オーステナ
イト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料により製
作される。
前記実施例と同様にフィン材2と板材3を交互に積み重
ね、一体化したものに半導体部品の配線された基板を直
接載せたものである。本実施例の冷却装置の形成方法を
説明する。図8(b)に示したように、取り付け基板1
6の基板14側を上に向けて、フィン2端面と板材3の
下端面が発熱性半導体部品の基板14上に接するように
交互に積み重ね、ろう付用治具7により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着し、垂直
方向には重しなどにより、押し付け、フィン材2・板材
3を基板14上に固定する。治具7は、アルミろう付時
に拡散接合されないように、ステンレス材(オーステナ
イト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料により製
作される。
【0052】次に、この治具を付けた状態で(図8
(b)参照)、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう材
の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度
(600〜605℃)に加熱する。発熱性半導体部品の
取付基板16を下にして接合することにより、板材3の
アルミろう材がろう付中にはみ出して、取付基板16に
到達し、フィン材2、取付基板16と板材3を一体に接
合する。また実施例6と同様に、フィン材2、板材3と
取付基板16とをさらに強固に接合させるために、あら
かじめフィン材2の端面に対して板材3をわずかに突出
させるようにずらして取付基板16の表面に配置する。
その突出した板材部分のろう材がさらに強固に接合させ
る。ろう付後、治具7を取り外す。ろう付後、上面の基
板12の配線パターン以外の部分は絶縁レジスト17を
塗布すことにより、発熱性半導体5が取り付けられる回
路を製作する。そして、基板15に発熱性半導体部品5
を半田付けし、その後、必要があるのなら、ワイヤーボ
ンダーでその他の配線18を行う(図8(c))。
(b)参照)、アルミろう付用炉にいれ、アルミろう材
の固相線(577℃)と液相線(615℃)の間の温度
(600〜605℃)に加熱する。発熱性半導体部品の
取付基板16を下にして接合することにより、板材3の
アルミろう材がろう付中にはみ出して、取付基板16に
到達し、フィン材2、取付基板16と板材3を一体に接
合する。また実施例6と同様に、フィン材2、板材3と
取付基板16とをさらに強固に接合させるために、あら
かじめフィン材2の端面に対して板材3をわずかに突出
させるようにずらして取付基板16の表面に配置する。
その突出した板材部分のろう材がさらに強固に接合させ
る。ろう付後、治具7を取り外す。ろう付後、上面の基
板12の配線パターン以外の部分は絶縁レジスト17を
塗布すことにより、発熱性半導体5が取り付けられる回
路を製作する。そして、基板15に発熱性半導体部品5
を半田付けし、その後、必要があるのなら、ワイヤーボ
ンダーでその他の配線18を行う(図8(c))。
【0053】これにより、発熱性半導体5の取付基板1
6に直接放熱用フィン2がろう付されたので、フィン部
2と取付基板16の熱伝導が、パッケージ化された発熱
性半導体5をネジで固定した方式ものより良く、放熱性
が格段に向上する。そのため、フィン面積を削減するこ
とができるので、フィン枚数を減らしたり、フィン高さ
を低くすることができ、全体のシステムを小型化でき
る。
6に直接放熱用フィン2がろう付されたので、フィン部
2と取付基板16の熱伝導が、パッケージ化された発熱
性半導体5をネジで固定した方式ものより良く、放熱性
が格段に向上する。そのため、フィン面積を削減するこ
とができるので、フィン枚数を減らしたり、フィン高さ
を低くすることができ、全体のシステムを小型化でき
る。
【0054】さらに、図9は配線パターンを持つ取付基
板にフィン材2をろう付することにより形成される冷却
装置の別の実施例を示すものである。上記と同様に、発
熱性半導体部品の取付基板16は、中央部に接着剤やセ
ラミックス板からなる絶縁層13を持ち、表面には銅材
などで配線パターンが描かれ、発熱性半導体が半田付け
される部分を備えた銅などを素材とする基板12と、下
面は銅材やアルミ材などの基板14からなる。さらに下
面の基板14の底面にはアルミろう材がぬれやすいニッ
ケルめっき15が施されている。そして、放熱体となる
フィン材2はアルミニュウム板(例えばA1100)であり、
簡易金型などを用いたプレス加工により成形される。ま
た、16aは一方の面を基板14に接合させ、裏面に多
数のフィン材2を配置する平板のベース材であり、心材
(例えばA3003)がアルミ材でその両面にろう材(例え
ばBA4343)が板厚に対して5%程度クラッドされたブレ
ージングシートである。
板にフィン材2をろう付することにより形成される冷却
装置の別の実施例を示すものである。上記と同様に、発
熱性半導体部品の取付基板16は、中央部に接着剤やセ
ラミックス板からなる絶縁層13を持ち、表面には銅材
などで配線パターンが描かれ、発熱性半導体が半田付け
される部分を備えた銅などを素材とする基板12と、下
面は銅材やアルミ材などの基板14からなる。さらに下
面の基板14の底面にはアルミろう材がぬれやすいニッ
ケルめっき15が施されている。そして、放熱体となる
フィン材2はアルミニュウム板(例えばA1100)であり、
簡易金型などを用いたプレス加工により成形される。ま
た、16aは一方の面を基板14に接合させ、裏面に多
数のフィン材2を配置する平板のベース材であり、心材
(例えばA3003)がアルミ材でその両面にろう材(例え
ばBA4343)が板厚に対して5%程度クラッドされたブレ
ージングシートである。
【0055】上記構成の冷却装置の形成方法を説明す
る。7は治具で、フィン材間のピッチを制御できるよう
に多数のフィン材2を固定する。治具7は、アルミろう
付時に拡散接合されないように、ステンレス材(オース
テナイト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料によ
り製作される。そして、治具7により、所定のピッチを
形成してフィン材2を取り付け、さらにそのフィン材2
の上方にベース材16a、さらに基板14側を下面とし
て取付基板16の順に重ね、重しなどにより(図示せ
ず)押しつける(図9(a))。
る。7は治具で、フィン材間のピッチを制御できるよう
に多数のフィン材2を固定する。治具7は、アルミろう
付時に拡散接合されないように、ステンレス材(オース
テナイト系、例えばSUS304)を予め酸化させた材料によ
り製作される。そして、治具7により、所定のピッチを
形成してフィン材2を取り付け、さらにそのフィン材2
の上方にベース材16a、さらに基板14側を下面とし
て取付基板16の順に重ね、重しなどにより(図示せ
ず)押しつける(図9(a))。
【0056】次に、この治具を付けた状態でアルミろう
付用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液
相線(615℃)の間の温度(615〜605℃)に加
熱する。フィン材2を下側にしたことにより、ベース材
16aのろう材がフィン材2の表面に沿って流れ出して
フィレットが大きく形成されるので、ろう付がしっかり
なされ、ベース材16aとフィン材2との熱伝導率が高
くなる。
付用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液
相線(615℃)の間の温度(615〜605℃)に加
熱する。フィン材2を下側にしたことにより、ベース材
16aのろう材がフィン材2の表面に沿って流れ出して
フィレットが大きく形成されるので、ろう付がしっかり
なされ、ベース材16aとフィン材2との熱伝導率が高
くなる。
【0057】ろう付後、治具7を取り外す(図9
(b))。上面の基板12には、配線パターンの部分だ
けマスキングを行い、その他の部分は絶縁レジスト17を
塗布すことにより、発熱性半導体部品5が取り付けられ
る回路が形成される。そして、上面の基板12に発熱性
半導体部品5を半田付けし、その後、必要があるのな
ら、ワイヤーボンダーでその他の配線18を行う。これ
により、発熱性半導体5の取付基板16に直接放熱用フ
ィン2がろう付されたので、フィン部2と取付基板16
の熱伝導が、パッケージ化された発熱性半導体5をネジ
で固定した方式ものより良く、放熱性が格段に向上す
る。そのため、フィン面積を削減することができるの
で、フィン枚数を減らしたり、フィン高さを低くするこ
とができ、全体のシステムを小型化できる。
(b))。上面の基板12には、配線パターンの部分だ
けマスキングを行い、その他の部分は絶縁レジスト17を
塗布すことにより、発熱性半導体部品5が取り付けられ
る回路が形成される。そして、上面の基板12に発熱性
半導体部品5を半田付けし、その後、必要があるのな
ら、ワイヤーボンダーでその他の配線18を行う。これ
により、発熱性半導体5の取付基板16に直接放熱用フ
ィン2がろう付されたので、フィン部2と取付基板16
の熱伝導が、パッケージ化された発熱性半導体5をネジ
で固定した方式ものより良く、放熱性が格段に向上す
る。そのため、フィン面積を削減することができるの
で、フィン枚数を減らしたり、フィン高さを低くするこ
とができ、全体のシステムを小型化できる。
【0058】実施例8.図10は本発明の冷却装置にお
ける他の実施例を示すものである。図(a)において、
2、3は実施例1と同じそれぞれフィン材と短冊状の板
材、20は例えばアルミ(例えばA1100)を素材とする端
板、21は心材(例えばA3003)がアルミ材でその両面
にろう材(例えば、BA4343)が板厚に対して10%程度
クラッドされたブレージングシートからなる熱交換板で
あり、流路となる部分が打ち抜き加工されており、これ
らは簡易金型などを用いたプレス加工により成形され
る。22は端板20と同じ材料の端板であり、入口管2
3と出口管24が取り付く穴があけられている。熱交換
板21はその両面に板材20、22を配置させることに
より流路を形成する。23は冷媒などの流体が流路に流
入するアルミパイプの入口管、24は同流体が流出する
アルミパイプの出口管である。
ける他の実施例を示すものである。図(a)において、
2、3は実施例1と同じそれぞれフィン材と短冊状の板
材、20は例えばアルミ(例えばA1100)を素材とする端
板、21は心材(例えばA3003)がアルミ材でその両面
にろう材(例えば、BA4343)が板厚に対して10%程度
クラッドされたブレージングシートからなる熱交換板で
あり、流路となる部分が打ち抜き加工されており、これ
らは簡易金型などを用いたプレス加工により成形され
る。22は端板20と同じ材料の端板であり、入口管2
3と出口管24が取り付く穴があけられている。熱交換
板21はその両面に板材20、22を配置させることに
より流路を形成する。23は冷媒などの流体が流路に流
入するアルミパイプの入口管、24は同流体が流出する
アルミパイプの出口管である。
【0059】上記構成の冷却装置の形成方法を説明す
る。実施例1と同様に、フィン2の下端面と板材3のそ
れぞれ下端面がともに端板20に接するように交互に積
み重ね、ろう付用治具(図示せず)により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着し、垂直
方向には重しなどにより押し付け、フィン材2と板材3
を端板20に固定し、さらに端板20の下方に熱交換板
21、端板22の順に積み重ねて、重しなどにより押し
付る。そして、入口管23と出口管24を差し込み、アルミ
のリングろうにフラックスを塗布して固定する。
る。実施例1と同様に、フィン2の下端面と板材3のそ
れぞれ下端面がともに端板20に接するように交互に積
み重ね、ろう付用治具(図示せず)により、圧力(面圧
で、0.5kgf/cm2程度)をかけ各板材が密着し、垂直
方向には重しなどにより押し付け、フィン材2と板材3
を端板20に固定し、さらに端板20の下方に熱交換板
21、端板22の順に積み重ねて、重しなどにより押し
付る。そして、入口管23と出口管24を差し込み、アルミ
のリングろうにフラックスを塗布して固定する。
【0060】次に、治具を付けた状態で、アルミろう付
用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相
線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱
する。端板20を下にして接合することにより、板材3
のアルミろう材がろう付中にはみ出して、端板20に到
達して接合される。よってフィン材2、板材3、端材2
0、22と熱交換板21、及び入口管23と出口管24
は一体に接合される。ろう付後、発熱性半導体部品5を
ネジで、またはアルミ半田で端板20に固定する(図1
0(b))。また、装置の用途により端板22側に固定
してもよい。
用炉にいれ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相
線(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱
する。端板20を下にして接合することにより、板材3
のアルミろう材がろう付中にはみ出して、端板20に到
達して接合される。よってフィン材2、板材3、端材2
0、22と熱交換板21、及び入口管23と出口管24
は一体に接合される。ろう付後、発熱性半導体部品5を
ネジで、またはアルミ半田で端板20に固定する(図1
0(b))。また、装置の用途により端板22側に固定
してもよい。
【0061】入口管23から、冷媒などの熱交換流体を
流すことにより、発熱性半導体5が発熱を熱交換流体に
伝え、熱交換流体がフィン2部までこの熱を伝達し、フ
ィン2部で大気と熱交換する事により、熱交換流体の温
度を下げ、出口管24から流出させる。この実施例によ
り、発熱性半導体5の裏面にスペースがなく、直接フィ
ン2を取り付けることができなくとも、少ない熱損失
で、発熱性半導体5が発熱した熱を、スペースが取れる
ところに設けたフィン2部に伝え、放熱する事ができ
る。例えば、図11のように、分散して配置されている
複数(本図では2個の例を示す。)の発熱性半導体5に
一つのフィン2部を持たせることも可能になる。
流すことにより、発熱性半導体5が発熱を熱交換流体に
伝え、熱交換流体がフィン2部までこの熱を伝達し、フ
ィン2部で大気と熱交換する事により、熱交換流体の温
度を下げ、出口管24から流出させる。この実施例によ
り、発熱性半導体5の裏面にスペースがなく、直接フィ
ン2を取り付けることができなくとも、少ない熱損失
で、発熱性半導体5が発熱した熱を、スペースが取れる
ところに設けたフィン2部に伝え、放熱する事ができ
る。例えば、図11のように、分散して配置されている
複数(本図では2個の例を示す。)の発熱性半導体5に
一つのフィン2部を持たせることも可能になる。
【0062】実施例9.図12は本発明の冷却装置のさ
らに別の実施例を示すものである。図12(a)におい
て、25はアルミ板(例えばA1100)からなるフィン材
で、冷却ファン4から通風されるフィン面に凹凸があ
り、ブレージングシートからなる短冊状の板材3が取付
く面26は凹凸がないフラットな面になっている。その
他の符号は実施例1と同様である。
らに別の実施例を示すものである。図12(a)におい
て、25はアルミ板(例えばA1100)からなるフィン材
で、冷却ファン4から通風されるフィン面に凹凸があ
り、ブレージングシートからなる短冊状の板材3が取付
く面26は凹凸がないフラットな面になっている。その
他の符号は実施例1と同様である。
【0063】実施例1と同様に、これらをフィン材25
とそのフラットな面に配置される板材3とを交互に積み
重ねて、治具7により加圧密着させ、アルミろう付用炉
に入れ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相線
(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱し
て接合する。ろう付後、治具7を取り外し、接合された
冷却体1の設置部1aになる面を、面切削加工により平
面度を出している。さらにネジ等で電力用半導体部品5
a、5b,5cを設置部1aに搭載する(図12
(b))。この実施例の冷却体1はフィン部25に凹凸
がある板を用いているので、(b)に示したファン4に
より強制で空冷し、フィン間25を流れる空気の境界層
を破壊し、さらに表面積が増大するので放熱効率が向上
する効果がある。
とそのフラットな面に配置される板材3とを交互に積み
重ねて、治具7により加圧密着させ、アルミろう付用炉
に入れ、アルミろう材の固相線(577℃)と液相線
(615℃)の間の温度(600〜605℃)に加熱し
て接合する。ろう付後、治具7を取り外し、接合された
冷却体1の設置部1aになる面を、面切削加工により平
面度を出している。さらにネジ等で電力用半導体部品5
a、5b,5cを設置部1aに搭載する(図12
(b))。この実施例の冷却体1はフィン部25に凹凸
がある板を用いているので、(b)に示したファン4に
より強制で空冷し、フィン間25を流れる空気の境界層
を破壊し、さらに表面積が増大するので放熱効率が向上
する効果がある。
【0064】また、実施例1ばかりでなく、実施例2〜
8に記載したフィン材2のフィン部にも同様にして凹凸
を設けても放熱効果は向上する。
8に記載したフィン材2のフィン部にも同様にして凹凸
を設けても放熱効果は向上する。
【0065】実施例10.なお、上記実施例1〜9では
短冊状の板材3をアルミのブレージングシートとし、フ
ィン材2、または凹凸状のフィン材25の材料にアルミ
板を使用したが、短冊状の板材3をアルミ板とし、フィ
ン材2の材料をアルミのブレージングシートを使用して
も、材料費は高くなるが、同様の効果が得られる。これ
以外にもNi粒子を用いても同様な効果が得られる。
短冊状の板材3をアルミのブレージングシートとし、フ
ィン材2、または凹凸状のフィン材25の材料にアルミ
板を使用したが、短冊状の板材3をアルミ板とし、フィ
ン材2の材料をアルミのブレージングシートを使用して
も、材料費は高くなるが、同様の効果が得られる。これ
以外にもNi粒子を用いても同様な効果が得られる。
【0066】また、上記実施例1〜9では、アルミ板の
材料に、ろう付し易い純アルミ系材料A1100やA1050また
は、Al-Mn系材料A3003等を用い、ブレージングシートに
使用するろう材に、液相線と固相線の温度がなるべく離
れたBA4343を使用したが、アルミ板の材料には熱処理強
化形(A2024やA7075等)以外のアルミ合金であれば、ろう
付性は悪くなるものの、使用は可能であり、ブレージン
グシートに使用するろう材も、この他のろう材(BA4045
等)でも使用可能である。
材料に、ろう付し易い純アルミ系材料A1100やA1050また
は、Al-Mn系材料A3003等を用い、ブレージングシートに
使用するろう材に、液相線と固相線の温度がなるべく離
れたBA4343を使用したが、アルミ板の材料には熱処理強
化形(A2024やA7075等)以外のアルミ合金であれば、ろう
付性は悪くなるものの、使用は可能であり、ブレージン
グシートに使用するろう材も、この他のろう材(BA4045
等)でも使用可能である。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第一の金属材の一部を残して、第一の金属材と第二
の金属材とを交互に積層して接合し、第一の金属材の一
の端面と第二の金属材の一の端面により発熱部品の搭載
される平面を形成し、さらに第一の金属材と第二の金属
材の接合されない部分によって冷却フィンが形成される
ので、簡単な構造で、かつ冷却効率の良い冷却装置が得
られ、また複雑な加工も必要ないので、製造コストも安
価で、冷却装置の性能に合わせた設計が容易であるとい
う効果を奏する。
ば、第一の金属材の一部を残して、第一の金属材と第二
の金属材とを交互に積層して接合し、第一の金属材の一
の端面と第二の金属材の一の端面により発熱部品の搭載
される平面を形成し、さらに第一の金属材と第二の金属
材の接合されない部分によって冷却フィンが形成される
ので、簡単な構造で、かつ冷却効率の良い冷却装置が得
られ、また複雑な加工も必要ないので、製造コストも安
価で、冷却装置の性能に合わせた設計が容易であるとい
う効果を奏する。
【0068】また、この発明における冷却装置の製造方
法は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領
域を残して第二の金属材が配置されるように第一の金属
材と第二の金属材を交互に積層する工程と、その第一と
第二の金属材とを接合、一体にする工程と、第一の金属
材と第二の金属材との接合部分を切断する工程を含むの
で、同時に複数個の冷却装置が製造され、加工時間を短
縮でき、冷却装置一個当たりの加工時間や製造コストを
削減できるという効果を奏する。
法は、第一の金属材の一面の相対する両端辺より所定領
域を残して第二の金属材が配置されるように第一の金属
材と第二の金属材を交互に積層する工程と、その第一と
第二の金属材とを接合、一体にする工程と、第一の金属
材と第二の金属材との接合部分を切断する工程を含むの
で、同時に複数個の冷却装置が製造され、加工時間を短
縮でき、冷却装置一個当たりの加工時間や製造コストを
削減できるという効果を奏する。
【0069】また、上記の冷却装置の製造方法は、第一
と第二の金属材に予め設けられた孔が重なるように第一
の金属材と第二の金属材を交互に積層する工程と、その
第一と第二の金属材とを接合、一体にする工程と、上記
の孔を通るように切断する工程を含むので、同時に複数
個の冷却装置を製造する際、切断に要する時間を短縮で
き、加工時間や製造コストを削減することができるとい
う効果を奏する。
と第二の金属材に予め設けられた孔が重なるように第一
の金属材と第二の金属材を交互に積層する工程と、その
第一と第二の金属材とを接合、一体にする工程と、上記
の孔を通るように切断する工程を含むので、同時に複数
個の冷却装置を製造する際、切断に要する時間を短縮で
き、加工時間や製造コストを削減することができるとい
う効果を奏する。
【0070】また、第一と第二の金属材の端面を発熱部
品の搭載されるベース材に接合し、さらに第一と第二の
金属材とが接合されない部分により冷却フィンを形成す
るので、発熱部品を冷却装置に搭載するための面加工を
要せず、加工時間を削減できるという効果を奏する。
品の搭載されるベース材に接合し、さらに第一と第二の
金属材とが接合されない部分により冷却フィンを形成す
るので、発熱部品を冷却装置に搭載するための面加工を
要せず、加工時間を削減できるという効果を奏する。
【0071】また、この第一と第二の金属材の端面を発
熱部品と接続される配線パターンを持つ基板に接合し、
さらに第一と第二の金属材とが接合されない部分により
冷却フィンを形成するので、発熱性電気部品を冷却装置
にネジ等の別治具で密着させることなく、発生する熱を
効率よく冷却フィンに伝え、さらに冷却装置本体も小型
化することができるという効果を奏する。
熱部品と接続される配線パターンを持つ基板に接合し、
さらに第一と第二の金属材とが接合されない部分により
冷却フィンを形成するので、発熱性電気部品を冷却装置
にネジ等の別治具で密着させることなく、発生する熱を
効率よく冷却フィンに伝え、さらに冷却装置本体も小型
化することができるという効果を奏する。
【0072】また、一の面に発熱部品が搭載され、さら
に内部に液体の流れる流路が形成され、流路の入出口が
表面に設けられたベース材を備え、第一と第二の金属材
の端面をこのベース材に接合し、さらに第一と第二の金
属材とが接合されない部分により冷却フィンを形成する
ので、発熱部品より発生する熱は液体により効率良く冷
却フィンまで伝わり、冷却フィンと発熱部品を分散させ
る等、用途に応じて設計の自由度が増すという効果を奏
する。
に内部に液体の流れる流路が形成され、流路の入出口が
表面に設けられたベース材を備え、第一と第二の金属材
の端面をこのベース材に接合し、さらに第一と第二の金
属材とが接合されない部分により冷却フィンを形成する
ので、発熱部品より発生する熱は液体により効率良く冷
却フィンまで伝わり、冷却フィンと発熱部品を分散させ
る等、用途に応じて設計の自由度が増すという効果を奏
する。
【0073】また、第二の金属材と接合されない第一の
金属材の表面部分は凹凸形状をなしているので、表面積
が増大して放熱性が良くなるという効果を奏する。
金属材の表面部分は凹凸形状をなしているので、表面積
が増大して放熱性が良くなるという効果を奏する。
【図1】本発明の一実施例を示す冷却装置の外観斜視図
である。
である。
【図2】図1における冷却装置の製造方法を示す工程図
である。
である。
【図3】本発明の実施例2を示す冷却装置の製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図4】本発明の実施例3を示す冷却装置の製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図5】本発明の実施例4を示す冷却装置の製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図6】本発明の実施例5を示す冷却装置の製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図7】本発明の実施例6を示す冷却装置とその製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
【図8】本発明の実施例7を示す冷却装置とその製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
【図9】本発明の実施例7における他の実施例を示す冷
却装置の断面図とその製造方法を示す工程図である。
却装置の断面図とその製造方法を示す工程図である。
【図10】本発明の実施例8を示す冷却装置とその製造
方法を示す斜視図である。
方法を示す斜視図である。
【図11】本発明の実施例8における他の実施例を示す
冷却装置を示す斜視図である。
冷却装置を示す斜視図である。
【図12】本発明の実施例9を示す冷却装置の外観斜視
図である。
図である。
【図13】従来技術により冷却装置を示す外観斜視図で
ある。
ある。
【図14】従来技術により他の冷却装置を示す外観斜視
図である。
図である。
【図15】従来技術により他の冷却装置を示す断面図で
ある。
ある。
1 冷却体 1a 電気部品設置面 2 フィン材 3 板材 5a 電力用半導体 5b 電力用半導体 5c 電力用半導体 6 電気部品留めネジ 7 治具 8 ボルト穴 9 矩型穴 10 ベース材 11 ネジ穴 12 基板 13 絶縁層 14 基板 15 ニッケルめっき 16 取り付け基板 17 絶縁レジスト 18 配線 20 端材 21 熱交換材 22 端材 23 入口管 24 出口管 25 凹凸状のフィン材
Claims (11)
- 【請求項1】 第一の金属材の一部を残して、第一の金
属材と第二の金属材とを交互に積層して接合するととも
に、上記第一の金属材の一の端面と第二の金属材の一の
端面により発熱部品の搭載される平面を形成し、かつ上
記第一の金属材と第二の金属材の接合されない部分によ
って冷却フィンを形成したことを特徴とする冷却装置。 - 【請求項2】 第一の金属材の一面の相対する端辺から
所定の領域を除いて第二の金属材が配置されるように上
記第一の金属材と第二の金属材とを交互に積層する工程
と、上記第一の金属材と第二の金属材とを接合して一体
にする工程と、上記第一の金属材と第二の金属材が接合
された部分を切断する工程を含んだことを特徴とする冷
却装置の製造方法。 - 【請求項3】 第一の金属材の一面の相対する端辺より
所定の領域に、第二の金属材と第三の金属材の間に空間
が形成されるように上記第二の金属材と第三の金属材を
配置するとともに、上記第一の金属材と第二および第三
の金属材を交互に積層する工程と、上記第一の金属材と
第二および第三の金属材を接合して一体にする工程と、
上記第二と第三の金属材との間の空間部分を切断する工
程を含んだことを特徴とする冷却装置の製造方法。 - 【請求項4】 第一の金属材の一面の相対する端辺から
所定の領域を除いて第二の金属材が配置されるととも
に、上記第一の金属材の所定位置に予め設けられた孔と
上記第二の金属材の所定位置に予め設けられた孔とが重
なるように、上記第一の金属材と第二の金属材とを交互
に積層する工程と、上記第一の金属材と第二の金属材と
を接合して一体にする工程と、上記第一および第二の金
属材の重なりあった孔を通るように切断する工程を含ん
だことを特徴とする冷却装置の製造方法。 - 【請求項5】 第一の金属材の一面の相対する端辺よ
り所定の領域に、第二の金属材と第三の金属材の間に空
間が形成されるように上記第二の金属材と第三の金属材
を配置するとともに、上記第一の金属材にあらかじめ設
けられた孔が上記空間部分の同一位置に並ぶように、上
記第一の金属材と第二および第三の金属材を交互に積層
する工程と、上記第一の金属材と第二および第三の金属
材を接合して一体にする工程と、上記孔を通るように切
断する工程を含んだことを特徴とする冷却装置の製造方
法。 - 【請求項6】 第一の金属材の一部を残して、第一の金
属材と第二の金属材とを交互に積層して接合するととも
に、上記第一の金属材の一の端面および第二の金属材の
一の端面を発熱部品が搭載されるベース材に接合し、か
つ上記第一の金属材と第二の金属材の接合されない部分
によって冷却フィンを形成したことを特徴とする冷却装
置。 - 【請求項7】 第一の金属材の一部を残して、第一の金
属材と第二の金属材とを交互に積層して接合するととも
に、上記第一の金属材の一の端面および第二の金属材の
一の端面を発熱部品が接続される配線パターンの形成さ
れた基板に接合し、かつ上記第一の金属材と第二の金属
材の接合されない部分によって冷却フィンを形成したこ
とを特徴とする冷却装置。 - 【請求項8】 一の面に発熱部品が搭載され、かつ内
部に液体の通る流路が形成され、流路の入出口が表面に
設けられたベース材と、第一の金属材と、上記第一の金
属材の一部を残して、第一の金属材と交互に積層して接
合される第二の金属材を備え、上記第一の金属材の一の
端面および第二の金属材の一の端面を上記ベース材に接
合するとともに、上記第一の金属材と第二の金属材の接
合されない部分によって冷却フィンを形成したことを特
徴とする冷却装置。 - 【請求項9】 ベース材は流路となる部分が取り除かれ
た熱交換材と上記熱交換材を両面から挟持する端板を備
え、上記端板の表面に流路の入出口が形成されたことを
特徴とした請求項8に記載の冷却装置。 - 【請求項10】 第二の金属材と接合されない第一の金
属材の表面部分を凹凸形状にしたことを特徴とする請求
項1、請求項6ないし請求項9のいずれか一項記載の冷
却装置。 - 【請求項11】 第二の金属材の両面にはんだめっき、
またはニッケルめっきが施されたもの、あるいはシート
ろう材が張り合わされたものを、加熱することにより第
一の金属材に接合することを特徴とする請求項1、請求
項6ないし請求項10のいずれか一項記載の冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32239793A JPH07176653A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 冷却装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32239793A JPH07176653A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 冷却装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07176653A true JPH07176653A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18143211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32239793A Pending JPH07176653A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | 冷却装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07176653A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09326459A (ja) * | 1996-05-29 | 1997-12-16 | Ho Kan | Ic板の放熱装置 |
CN100338764C (zh) * | 2002-04-23 | 2007-09-19 | 惠普公司 | 带有侧表面安装风扇的高性能冷却装置 |
JP2011243608A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toyota Motor Corp | 冷却器 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32239793A patent/JPH07176653A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09326459A (ja) * | 1996-05-29 | 1997-12-16 | Ho Kan | Ic板の放熱装置 |
CN100338764C (zh) * | 2002-04-23 | 2007-09-19 | 惠普公司 | 带有侧表面安装风扇的高性能冷却装置 |
JP2011243608A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toyota Motor Corp | 冷却器 |
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