JP5228115B2 - ヒートシンク - Google Patents

Description

この発明は、電子機器内の被冷却部品、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却に用いるヒートシンクに関する。

近年、パーソナルコンピュータをはじめとして各種電気・電子機器の高性能化、小型化が著しく進みつつある。しかしノート型パソコンやラップトップ型、或いはディスクとップ型のパソコンに搭載されるＣＰＵ、ＭＰＵ等の高性能化はそれに伴う発熱量の増大をもたらしている。他方で、電気・電子機器の小型化の要求が一層高まり、電気・電子機器内の省スペース化の要求が高まってきている。

高性能化するＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却が常に重要な技術課題として大きなウエイトを占めている。更に、コンピュータ以外の電気・電子機器においても、高性能化する発熱部品・発熱素子の冷却は、電気・電子機器内の省スペース化の要求の中で、重要な課題として大きなウエイトを占めている。

電気・電子機器に搭載されている電子部品を冷却する方法として、例えば機器にファンを取り付けて、電動によってファンを回転させて、冷却風によって機器筐体内の空気の温度を下げる方法がある。更に、ファンを使用することなく、被冷却部品に冷却体を取り付けることによって、その被冷却部品を直接的に冷却する方法等が知られている。

このような被冷却部品に取り付ける冷却体として、例えば銅材やアルミニウム材などの伝熱性に優れた材料の板材を用いることが多い。更には、冷却体として各種ヒートパイプ等が適用されることが多い。具体的には、発熱部品と熱的に接続されるベースプレートと、ベースプレートに熱的に接続される薄板フィンとからなるヒートシンクが用いられ、更に、ヒートシンクと各種ヒートパイプが組み合わされて用いられている。

ヒートパイプの内部には作動流体の流路となる空間が設けられ、その空間に収容された作動流体が、蒸発、凝縮等の相変化や移動をすることによって、熱の移動が行われる。即ち、ヒートパイプの吸熱側において、ヒートパイプを構成する容器の材質中を熱伝導して伝わってきた被冷却部品が発する熱により、作動流体が蒸発し、その蒸気がヒートパイプの放熱側に移動する。放熱側においては、作動流体の蒸気は冷却され再び液相状態に戻る。このように液相状態に戻った作動流体は再び吸熱側に移動（還流）する。このような作動流体の相変態や移動によって熱の移動が行われる。

特開２００９−１９８１７３号公報 特開平１０−１０７１９２号公報

発熱部品と熱的に接続されるベースプレートと、ベースプレートに熱的に接続される薄板フィンとからなるヒートシンクでは、フィンからの放熱性を高めるために薄板フィンのサイズが大きく、ヒートシンクの小型化が困難になる。
ファンを取り付ける場合には、ファンを取り付けるためのスペースが必要になり、省スペース化を図る薄型の筺体の中に配置することが困難になる。更に、ファンの能力を引き出すためにファンを大型化し、または回転数を大きくすると、ファンを駆動するための音や振動が大きくなるという問題点がある。

従って、この発明の目的は、放熱性能を向上することができ、フィンのサイズを小さくして省スペース化が可能なヒートシンクを提供することにある。

また、特許文献１では少なくとも１つのヒートパイプが、板状フィンの長手方向に沿って延伸して設けられ、第１のプレート材と第２のプレート材によって挟まれて、それらに熱的に接続されている。しかしながら、高性能化するＣＰＵ、ＭＰＵ等の発熱部品の冷却するための放熱性は十分ではなかった。

また、特許文献２のように従来はベース面からフィン部にヘートシンクを挿入しようとすると、ヒートパイプ曲げＲ部にフィンを配置することは困難であり、設計の自由度に制限があった。

発明者は従来の問題点を解決するため、鋭意研究を重ねた。その結果、高さの異なる２種類の薄板フィンを使用して、主力の部分に低い薄板フィン、端部に高い薄板フィンを配置し、薄板フィンの全体にわたってヒートパイプと熱的に接続させ、更に高い薄板フィンの部分にヒートパイプの一部を挿通させると、フィンのサイズを全般に小さくしても、フィンからの放熱性を向上させることができるという知見を得た。

即ち、ヒートパイプ全長にわたりフィンを接触させることが可能となり、発熱部品からヒートパイプに伝わった熱は、アッパープレートを介して低い薄板フィンに伝わり、薄板フィンから放熱され、同時に、高い薄板フィンに挿通されたヒートパイプによって、薄板フィンから効率的に放熱することができる。この発明は上述した研究結果に基づいてなされたものである。

この発明のヒートシンクの第１の態様は、 一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続されたベースプレートと、
一方の面に高さの異なる２種類の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続されたアッパープレートと、
前記ベースプレートの他方の面と前記アッパープレートの他方の面との間に熱的に接続されて配置され、少なくとも一部が前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプを含む複数のヒートパイプとを備えた薄型形状のヒートシンクであって、
前記第２放熱部の高さの異なる２種類の薄板フィンは、主要部が高さの低い薄板フィンで構成され、
前記高さの低い複数の薄板フィンは、前記アッパープレートの前記一方の面の一方の端部から他方の端部に向かって、連続して設けられており、
前記高さの低い薄板フィンに隣接して、高さの高い複数の薄板フィンが前記アッパープレートの他方の端部まで連続して設けられており、
前記ヒートパイプの一部が、外部に露出することなく前記アッパープレートを貫通して前記高さの高い複数の薄板フィンに挿通されているヒートシンク。

この発明のヒートシンクの第２の態様は、前記第２の放熱フィン部は、前記アッパープレートの前記一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィンと、前記複数の低い薄板フィンと隣接して、垂直に配置された複数の高い薄板フィンとからなっていることを特徴とするヒートシンクである。

この発明のヒートシンクの第３の態様は、前記第２の放熱フィン部は、前記アッパープレートの前記一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィンと、前記複数の低い薄板フィンの一方の端部上に水平方向に配置された複数の薄板フィンとからなっていることを特徴とするヒートシンクである。

この発明のヒートシンクの第４の態様は、前記第１の放熱フィン部は、前記第２放熱部の前記複数の高い薄板フィンの位置に対応する前記ベースプレートの前記一方の面上の部位に垂直に配置された複数の薄板フィンからなることを特徴とするヒートシンクである

この発明のヒートシンクの第５の態様は、前記複数のヒートパイプは、少なくとも一部が扁平形状のヒートパイプからなり、中央部において平行に配置され、前記アッパープレートの長手方向の両端部において、一部が前記アッパープレートの両外側に向かって広がって配置されていることを特徴とするヒートシンクである。

この発明のヒートシンクの第６の態様は、前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプは、前記ベースプレートと前記アッパープレートの間に挟まれた前記複数のヒートパイプの両端部に配置された何れか１つのヒートパイプからなり、垂直に配置された前記複数の高い薄板フィンを一方から他方に向かって横方向に挿通していることを特徴とするである。

この発明のヒートシンクの第７の態様は、前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプは、前記ベースプレートと前記アッパープレートの間に挟まれた前記複数のヒートパイプの両端部に配置されたヒートパイプからなり、水平方向に配置された複数の薄板フィンを垂直方向に挿通していることを特徴とするヒートシンクである。

この発明のヒートシンクによると、高さの異なる２種類の薄板フィンを使用して、これら高さの異なる２種類の薄板フィンは隣接しており、主力の部分に低い薄板フィン、端部に高い薄板フィンを配置し、薄板フィンの全体にわたってヒートパイプと熱的に接続させ、更に高い薄板フィンの部分にヒートパイプの一部を挿通させると、フィンのサイズを全般に小さくしても、フィンからの放熱性を向上させることができる。さらに、ベースプレートの発熱部品が位置する側の面に熱的に接続された薄板フィンにより、放熱性を向上させている。

図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。 図２は、図１に示す態様のヒートシンクの裏面を示す図である。 図３は、この発明のヒートシンクの上面図である。 図４は、高い薄板フィン（Ｂ）側から見た、この発明のヒートシンクの後面図である。 図５は、ヒートシンクの側面図である。 図６は、図５と反対側から見た側面図である。 図７は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明するための斜視図である。 図８は、図７に示す態様のヒートシンクの裏面を示す図である。 図９は、この発明のヒートシンクの上面図である。 図１０は、低い薄板フィン（Ｅ）の上面に接して、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）側から見た、この発明のヒートシンクの後面図である。 図１１は、ヒートシンクの側面図である。 図１２は、薄板フィンをベースプレート又はアッパープレートに接合する例を模式的に示す断面図である。

この発明のヒートシンクを、図面を参照しながら説明する。
この発明のヒートシンクの１つの態様は、一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続されたベースプレートと、一方の面に高さの異なる２種類の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続されたアッパープレートと、ベースプレートの他方の面とアッパープレートの他方の面との間に熱的に接続されて配置され、少なくとも一部が第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプを含む複数のヒートパイプとを備えたヒートシンクである。第１の放熱フィンはベースプレートに接続されることが好ましいが、接続しないこともできる。接続する場合は発熱部品に接する部分を除くベースプレートの全面あるいは一部に接続することができる。

図１は、この発明のヒートシンクの１つの態様を説明するための斜視図である。この態様では、高さの異なる２種類の薄板フィンからなる第２放熱フィン部が、アッパープレートの一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィン（Ａ）と、複数の低い薄板フィンと隣接して、垂直に配置された複数の高い薄板フィン（Ｂ）とからなっている。

即ち、図１に示すように、発熱部品と熱的に接続されるベースプレート２（図では下側）には、発熱部品と同じ側に、第１の放熱フィン７（詳細は後ほど説明）が熱的に接続されている。複数のヒートパイプ８を挟むようにしてアッパープレート３がベースプレート２の反対側に配置されている。アッパープレート３の表面（図では上側）には、第２の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第２の放熱フィン部５は、複数の平行な低い薄板フィン（Ａ）および複数の平行な高い薄板フィン（Ｂ）からなる高さの異なる２種類の薄板フィンからなっている。この態様では、低い薄板フィン（Ａ）および高い薄板フィン（Ｂ）の何れも、アッパープレートの上面に垂直に配置されている。

第２の放熱フィン部５は、一方の端部を除き、アッパープレート３の概ね全体にわたって複数の低い薄板フィン（Ａ）が垂直に配置され、アッパープレート３の一方の端部には、複数の高い薄板フィン（Ｂ）が垂直に配置されている。このようにアッパープレート３の大部分を低い薄板フィン（Ａ）が占めることによって、フィンに必要とされるスペースを小さくすることができる。
複数の低い薄板フィン（Ａ）に隣接して、面積の大きい複数の高い薄板フィン（Ｂ）が設けられて、ヒートシンクの放熱性能を高めている。

図２は、図１に示す態様のヒートシンクの裏面を示す図である。図２を参照してヒートパイプの配置について説明する。図２に示すように、発熱部品１０と熱的に接続するベースプレート２の一方の端部には、上述した第１の放熱フィン部７が熱的に接続されて配置されている。第１の放熱フィン部７は、ベースプレート２の発熱部品が位置する側の面に垂直に熱的に接続された複数の平行な薄板フィン（Ｃ）からなっている。薄板フィン（Ｃ）は、第２の放熱フィン部５の高い薄板フィン（Ｂ）に対応する側の端部に配置されている。この放熱フィン７は第２の放熱フィン部５の高い薄板フィン（Ｂ）に対応する側の端部に配置されていることが好ましいが、面積を広げることもでき、配置しないこともできる。

上述したように、複数のヒートパイプ８がアッパープレート３とベースプレート２の間に挟まれるように配置されている。図２に複数のヒートパイプの配置例を点線で示す。図２の例では、複数のヒートパイプ８が、中央部のヒートパイプ８−３、８−４が、ヒートシンク１の長手方向に沿って概ね真っ直ぐに配置され、その一方の端部において、それぞれ、ヒートシンク１の両外側に向かって曲って配置されている。図１に示す例では、ヒートパイプ８−１〜８−４はそれぞれ内部に作動液が封入された薄い管状の薄い構造となっており、上下の大きな面積でベースプレート２及びアッパープレート３と接触するように構成配置されている。ヒートパイプの断面形状は、本実施形態においては、ベースプレートとアッパープレートの間では薄い矩形状の形状となっている。ヒートパイプの断面形状は、その配置場所に応じて適宜異なる形状とすることができる。例えば、薄板フィンを貫通する部分は断面を円形の管状部材とすることや、より接触面積を増やすために、幅の広い形状とする等、求める機能と環境に合わせて適宜変更することができる。

両側のヒートパイプ８−１、８−２は、長手方向の中央部は他のヒートパイプと概ね平行に真っ直ぐ配置され、一方の端部は、それぞれヒートシンク１の両外側に向かって曲って配置されている。他方の端部（即ち、薄板フィン（Ｃ）が配置された端部)においては、外側の一方のヒートパイプ８−１は、ヒートシンクの外側に向かって曲って配置され、他方のヒートパイプ８−２は、ヒートシンクの外側に向かって曲って配置された後、引き続いて上方に立ち上がり、複数の高い薄板フィン（Ｂ）を横方向に貫通するように挿入されている。図２に示す態様では、ヒートパイプの先端部９が確認できる。なお、複数のヒートパイプ８は、何れも一部を除いて扁平されており、幅が圧縮され、ベースプレート２、アッパープレート３との接触面積が大きくなり、熱移動が容易になっている。

上述したように、複数のヒートパイプ８の少なくとも１本が、面積の大きい複数の高い薄板フィン（Ｂ）を横方向に貫通することにより、ヒートパイプ８から複数の薄板フィン（Ｂ）に熱を伝達する。ヒートパイプ８と高い薄板フィン（Ｂ）はできるだけ広い面積で接触し、かつ熱抵抗が小さいことが望ましい。そのため、例えば、薄板フィンの貫通孔をバーニング加工し、さらに半田付及びロウ付けにより接続することができる。このように、ヒートパイプ８と高い薄板フィン（Ｂ）とを熱的に接続することにより、放熱フィンの放熱性能を高めている。即ち、発熱部品１０の熱は、ベースプレートを介して複数のヒートパイプ８−１、８−２、８−３、８−４に伝わり、更に、アッパープレート３に伝わって、放熱が促進される。なお、この、実施形態では、ヒートパイプ８−２のみが高い薄板フィン（Ｂ）を貫通する構成のみを示しているが、必要に応じて、複数のヒートパイプ８が貫通するように構成しても良い。

更に、湾曲部を備えた複数のヒートパイプ８によって、アッパープレート３の上面に垂直に配置され熱的に接続された複数の低い薄板フィン（Ａ）の全体に伝わって放熱される。更に、複数のヒートパイプ８の少なくとも１本のヒートパイプの端部が、放熱性能の高い複数の高い薄板フィン（Ｂ）を横方向に挿通して、フィンの放熱性能を更に高めている。従って、この発明のヒートシンクにおいては、フィンを小型化しつつ、フィンの放熱性能を高めることができる。
薄板フィンは孔またはフィン端部からコの状に加工し、ヒートパイプを挿通する。孔はバーニング加工でもよい。フィンに挿通した後、必要に応じてはんだやロウ等で接続することもできる。

図３は、この発明のヒートシンクの上面図である。図３に示すように、アッパープレートの上面には、一方の端部を除いて全体に複数の低い薄板フィン（Ａ）が垂直に配置されている。更に、一方の端部には、低い薄板フィン（Ａ）に隣接して、面積の大きい複数の高い薄板フィン（Ｂ）が配置されている。ヒートシンクの両外側の一部に、複数のヒートパイプ８を挟むようにして、アッパープレート３とベースプレート２が固定される固定部６を備えている。

図４は、高い薄板フィン（Ｂ）から見た、この発明のヒートシンクの後面図である。図４に示すように、ベースプレート２とアッパープレート３に挟まれて配置された複数のヒートパイプ８の１本のヒートパイプの端部９が上方に立ち上がり、複数の高い薄板フィン（Ｂ）を横方向に挿通している。図４において、高い薄板フィン（Ｂ）に対応する、ベースプレートの部位に薄板フィン（Ｃ）が配置されている。

図５は、ヒートシンクの側面図である。図６は、図５と反対側から見た側面図である。図５および図６に示すように、発熱部品に熱的に接続されたベースプレート２の端部に第１放熱フィン部７である複数の平行な薄板フィン（Ｃ）が垂直に配置されている。アッパープレート３の上面には第２放熱フィン部５である、低い薄板フィン（Ａ）および高い薄板フィン（Ｂ）が配置されている。高い薄板フィン（Ｂ）は、薄板フィン（Ｃ）に対応する側の端部に設けられている。ベースプレート２とアッパープレート３は、複数のヒートパイプ８を挟み込んだ状態で固定部６によって固定されている。複数のヒートパイプ８の少なくとも１本のヒートパイプの端部９が上方に立ち上がって、第２放熱フィン部５の高い薄板フィン（Ｂ）を横方向に挿通している。上述したように、放熱フィン部の大部分を低い薄板フィンで形成して、フィンを小型化し、端部に面積の大きい高い薄板フィンを配置して、ヒートパイプの一部を横方向に挿通して、フィンの放熱性能を高めている。

図７は、この発明のヒートシンクの他の１つの態様を説明するための斜視図である。この態様では、高さの異なる２種類の薄板フィンからなる第２放熱フィン部が、アッパープレートの一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィンと、複数の低い薄板フィンの一方の端部の上に水平方向に積層配置された複数の薄板フィンとからなっている。

即ち、図７に示すように、発熱部品と熱的に接続されるベースプレート２（図では下側）には、発熱部品と同じ側に、第１の放熱フィン７が熱的に接続されている。複数のヒートパイプ８を挟むようにしてアッパープレート３が配置されている。アッパープレート３の表面（図では上側）には、第２の放熱フィン部５が熱的に接続されて配置されている。第２の放熱フィン部５は、アッパープレート３の上面全面に垂直に配置された複数の平行な低い薄板フィン（Ｅ）および複数の低い薄板フィンの一方の端部の上に水平方向に積層配置された複数の薄板フィン（Ｄ）からなっている。この態様では、低い薄板フィン（Ｅ）は、アッパープレート３の上面に垂直に配置され、積層配置された薄板フィン（Ｄ）は、アッパープレート３の上面に平行に上方に向かって積層されて配置されている。

第２の放熱フィン部５は、アッパープレート３の概ね全体にわたって複数の低い薄板フィン（Ｅ）が垂直に配置され、更に、複数の低い薄板フィン（Ｅ）の端部の上面に、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）がアッパープレートと平行に配置されている。このようにアッパープレート３の大部分を低い薄板フィン（Ｅ）が占めることによって、フィンに必要とされるスペースを小さくすることができる。
複数の低い薄板フィン（Ｅ）の一方の端部の上面に接して、面積の大きい複数の積層された薄板フィン（Ｄ）が設けられて、ヒートシンクの放熱性能を高めている。

図８は、図７に示す態様のヒートシンクの裏面を示す図である。図８を参照してヒートパイプの配置について説明する。図８に示すように、発熱部品１０と熱的に接続するベースプレート２の一方の端部には、上述した第１の放熱フィン部７が熱的に接続されて配置されている。第１の放熱フィン部７は、ベースプレート２の発熱部品が位置する側の面に垂直に熱的に接続された複数の平行な薄板フィン（Ｃ）からなっている。薄板フィン（Ｃ）は、第２の放熱フィン部５の積層された薄板フィン（Ｄ）に対応する側の端部に配置されている。この放熱フィン７は発熱部品と接触しなければ面積を広げることもでき、配置しないこともできる。

図８を参照して説明したように、アッパープレート３とベースプレート２の間に挟まれるようにして複数のヒートパイプ８が配置されている。図８に点線で示すように、複数のヒートパイプ８は、中央部のヒートパイプ８−３、８−４は、ヒートシンクの長手方向に沿って概ね真っ直ぐに配置され、その一方の端部において、それぞれ、ヒートシンク１の両外側に向かって曲って配置されている。

両側のヒートパイプ８−１、８−２は、長手方向の中央部は他のヒートパイプ８−３、８−４と概ね平行に真っ直ぐ配置され、一方の端部は、それぞれヒートシンク１の両外側に向かって曲って配置されている。他方の端部（即ち、薄板フィン（Ｃ）が配置された端部)においては、ヒートパイプ８−１の端部９−１は、上方に立ち上がり、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通して配置されている。同様に、ヒートパイプ８−２の端部９−２は、上方に立ち上がり、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通して配置されている。複数のヒートパイプ８は、何れも一部分（端部９−１、９−２）を除いて扁平されており、幅が圧縮され、ベースプレート２、アッパープレート３との接触面積が大きくなり、熱移動が容易になっている。

上述したように、複数のヒートパイプの少なくとも２本の端部がそれぞれ複数の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通することによって、放熱フィンの放熱性能を高めている。即ち、発熱部品１０の熱は、ベースプレートを介して複数のヒートパイプ８−１、８−２、８−３、８−４に伝わり、更に、アッパープレート３に伝わる。

更に、湾曲部を備えた複数のヒートパイプ８によって、アッパープレート３の上面に垂直に配置され熱的に接続された複数の低い薄板フィン（Ｅ）の全体に伝わって放熱される。更に、複数のヒートパイプ８の少なくとも２本のヒートパイプ８−１、８−２の端部９−１、９−２が、放熱性能の高い複数の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通して、フィンの放熱性能を更に高めている。従って、この発明のヒートシンクにおいては、フィンを小型化しつつ、フィンの放熱性能を高めることができる。

図９は、この発明のヒートシンクの上面図である。図９に示すように、アッパープレート３の上面には、全体に複数の低い薄板フィン（Ｅ）が垂直に配置されている。更に、低い薄板フィン（Ｅ）の上面の一方の端部には、低い薄板フィン（Ｅ）の上面に接して、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）が配置されている。ヒートシンク１の両外側の一部に、複数のヒートパイプ８を挟むようにして、アッパープレート３とベースプレート２が固定される固定部６を備えている。

図１０は、低い薄板フィン（Ｅ）の上面に接して、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）側から見た、この発明のヒートシンクの後面図である。図１０に示すように、ベースプレート２とアッパープレート３に挟まれて配置された複数のヒートパイプ８の２本のヒートパイプ８−１、８−２の端部９−１、９−２が上方に立ち上がり、複数の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通している。図１０において、積層された薄板フィン（Ｄ）に対応する、ベースプレートの部位に薄板フィン（Ｃ）が配置されている。垂直方向に挿通するために薄型フィン（Ｄ）には孔が形成されており、この孔はバーニング加工でもよい。フィンに挿通した後、必要に応じてはんだやロウ等で接続することもできる。

図１１は、ヒートシンクの側面図である。図１１に示すように、発熱部品に熱的に接続されたベースプレート２の端部に第１放熱フィン部７である複数の平行な薄板フィン（Ｃ）が垂直に配置されている。アッパープレート３の上面には第２放熱フィン部５である、低い薄板フィン（Ｅ）および積層された薄板フィン（Ｄ）が配置されている。積層された薄板フィン（Ｄ）は、薄板フィン（Ｃ）に対応する側の端部において、低い薄板フィン（Ｅ）の上端面に接して設けられている。ベースプレート２とアッパープレート３は、複数のヒートパイプ８を挟み込んだ状態で固定部６によって固定されている。複数のヒートパイプ８の少なくとも２本のヒートパイプ８−１、８−２の端部９−１、９−２が上方に立ち上がって、第２放熱フィン部５の積層された薄板フィン（Ｄ）を垂直方向に挿通している。上述したように、放熱フィン部の大部分を低い薄板フィンで形成して、フィンを小型化し、端部に積層された薄板フィンを配置して、ヒートパイプの一部を垂直方向に挿通して、フィンの放熱性能を高めている。

図１２は、この発明のヒートシンクの薄板フィンをベースプレートやアッパープレート等に接合する形状を説明する断面図である。薄板フィンは、ヒートシンクの配置場所、配置可能な空間その他の条件に合致するように各種形状を採ることができる。また各種形状の薄板フィンを、自在に組み合わせることができる。図１２では、ベースプレート２に薄板フィン部７を設ける際に各薄板フィンＣを接続する形状を例示しているが、薄板フィンＡ，Ｂをアッパープレート３へ接続する場合にも適用可能である。

図１２（ａ）に示す態様では、底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部を形成する。この態様では、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、平らな受熱面にベースプレート２が熱的に接続される。同時に複数の放熱フィンが並列配置された上面も平らな面を形成する。接続方法としては、例えば、半田付、ロウ付け等の他、種々の公知の技術を採用することができる（他の例でも同様である）。

図１２（ｂ）に示す態様では、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを横方向に並列に配置して放熱フィン部を形成する。この態様においても、複数の底面が並列配置されて平らな受熱面を形成し、放熱フィン部は上面側が開放されている。

図１２（ｃ）に示す態様では、上述した底面、垂直面、上面からなる断面コの字形状の薄板フィン、および、底面および垂直面からなる断面Ｌ字形の薄板フィンを適宜組み合わせて、放熱フィン部４を形成する。組み合わせは、図示する態様に限らず、両端部側に図１２（ｂ）を参照して説明した放熱フィン部を配置し、中央部に１２（ａ）を参照して説明した放熱フィン部を組み合わせる等、その他の自在な組み合わせも可能である。上述した図１２（ａ）〜（ｃ）に示す態様の薄板フィンは、底面が半田、ロウ付け等でベースプレート２に接合されて固定される。なお、ベースプレート２の両面上に、それぞれ、図１２（ａ）から（ｃ）に示す態様の薄板フィンを、同じ薄板フィンおよび異なる薄板フィンを含めて、適宜組み合わせることができる。例えばベースプレート２の下側の面に図１２（ａ）に示すように薄板フィンを取り付け、ベースプレート２の上側の面に図１２（ａ）に示すように薄板フィンを取り付けることができる。

上述したように、この発明のヒートシンクによると、高さの異なる２種類の薄板フィンを使用して、これら高さの異なる２種類の薄板フィンは隣接しており、両者の間には空間がほとんどなく、第２の放熱フィン部に複数の平行な高い薄板フィン（Ｂ）または積層された薄板フィン（Ｄ）を含めた全長にわたりフィンにヒートパイプを接触させることが可能となり、放熱性能を向上することができ、フィンのサイズを小さくして省スペース化が可能なヒートシンクを提供することができる。さらに、ベースプレートの発熱部品が位置する側の面に垂直に熱的に接続された薄板フィンにより、放熱性を向上させている。

１ ヒートシンク
２ ベースプレート
３ アッパープレート
Ａ 低い薄板フィン
Ｂ 高い薄板フィン
Ｃ 薄板フィン
５ 第２の放熱フィン部
６ 固定部
７ 第１の放熱フィン部
８ ヒートパイプ
９ ヒートパイプの端部
１０ 発熱部品

Claims (7)

1. 一方の面に発熱部品と熱的に接続され、薄板フィンからなる第１の放熱フィン部が熱的に接続されたベースプレートと、
   一方の面に高さの異なる２種類の薄板フィンからなる第２の放熱フィン部が熱的に接続されたアッパープレートと、
   前記ベースプレートの他方の面と前記アッパープレートの他方の面との間に熱的に接続されて配置され、少なくとも一部が前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプを含む複数のヒートパイプとを備えた薄型形状のヒートシンクであって、
   前記第２放熱部の高さの異なる２種類の薄板フィンは、主要部が高さの低い薄板フィンで構成され、
   前記高さの低い複数の薄板フィンは、前記アッパープレートの前記一方の面の一方の端部から他方の端部に向かって、連続して設けられており、
   前記高さの低い薄板フィンに隣接して、高さの高い複数の薄板フィンが前記アッパープレートの他方の端部まで連続して設けられており、
   前記ヒートパイプの一部が、外部に露出することなく前記アッパープレートを貫通して前記高さの高い複数の薄板フィンに挿通されていることを特徴とするヒートシンク。
2. 前記第２の放熱フィン部は、前記アッパープレートの前記一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィンと、前記複数の低い薄板フィンと隣接して、垂直に配置された複数の高い薄板フィンとからなっていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
3. 前記第２の放熱フィン部は、前記アッパープレートの前記一方の面に垂直に配置された複数の低い薄板フィンと、前記複数の低い薄板フィンの一方の端部上に水平方向に配置された複数の薄板フィンとからなっていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。
4. 前記第１の放熱フィン部は、前記第２放熱部の前記複数の高い薄板フィンの位置に対応する前記ベースプレートの前記一方の面上の部位に垂直に配置された複数の薄板フィンからなることを特徴とする請求項２または３に記載のヒートシンク。
5. 前記複数のヒートパイプは、少なくとも一部が扁平形状のヒートパイプからなり、中央部において平行に配置され、前記アッパープレートの長手方向の両端部において、一部が前記アッパープレートの両外側に向かって広がって配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のヒートシンク。
6. 前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプは、前記ベースプレートと前記アッパープレートの間に挟まれた前記複数のヒートパイプの両端部に配置された何れか１つのヒートパイプからなり、垂直に配置された前記複数の高い薄板フィンを一方から他方に向かって横方向に挿通していることを特徴とする請求項２に記載のヒートシンク。
7. 前記第２放熱フィン部の一部に挿通されたヒートパイプは、前記ベースプレートと前記アッパープレートの間に挟まれた前記複数のヒートパイプの両端部に配置されたヒートパイプからなり、水平方向に配置された複数の薄板フィンを垂直方向に挿通していることを特徴とする請求項３に記載のヒートシンク。

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