JP2009088417A - Heat sink having heat-dissipation fin, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば電子部品等から生ずる熱を効率的に放熱するための放熱器に関し、詳しくは、切削工具によって金属板に一体に起立形成した板状の放熱フィンを有する放熱器及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a radiator for efficiently radiating heat generated from, for example, an electronic component, and more specifically, a radiator having a plate-like radiation fin integrally formed upright on a metal plate by a cutting tool and a method for manufacturing the same. About.
例えば、半導体集積回路等の電子部品から生ずる熱を放熱するために、従来一般に実用に供されている放熱器は、ベース上に多数の櫛歯状の放熱フィンを垂直に立設している。この放熱器を電子部品等に直接又は間接的に接合することによって、放熱器の放熱フィンを介して外方に放熱するようにしている。この放熱器は、通常、アルミニウムからなる熱伝導率が良好な金属材を、押し出し加工や鋳造加工を施すことによって製造されている。 For example, in order to dissipate heat generated from an electronic component such as a semiconductor integrated circuit, a heat dissipator that has been generally put to practical use has a number of comb-shaped heat dissipating fins standing vertically on a base. By directly or indirectly joining the radiator to an electronic component or the like, heat is radiated outward through the radiation fins of the radiator. This radiator is usually manufactured by extruding or casting a metal material having good thermal conductivity made of aluminum.
また、切削工具を用いて放熱フィンを形成する放熱器の製造方法は、特開2005−142247号公報(特許文献1)、及び、特開2001−177025号公報(特許文献2)に開示されている。
特許文献1に示された放熱器の製造方法には、熱伝導率が良好なフープ状金属板と、移動方向の先端側に刃部が形成された切削工具とを、所定の角度を有した状態で相対移動させて、フープ状金属板を掘り下げることにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成し、次に、放熱フィンが起立形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、フープ状金属板と切削工具とを相対移動させて、フープ状金属板を掘り起こすことにより次の板状の放熱フィンを一体に起立形成し、以後、この切削工程を順次繰り返すことによりフープ状金属板に複数の放熱フィンを連続して形成することが開示されている。
Moreover, the manufacturing method of the radiator which forms a radiation fin using a cutting tool is disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-142247 (patent document 1) and Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-177025 (patent document 2). Yes.
In the manufacturing method of the radiator shown in Patent Document 1, a hoop-shaped metal plate having a good thermal conductivity and a cutting tool having a blade portion formed on the tip side in the moving direction have a predetermined angle. The plate-shaped radiating fins are erected integrally by digging up the hoop-shaped metal plate by relative movement in the state, and then from the upstream side of the formation pitch from the work surface on which the radiating fins are erected. The hoop-like metal plate and the cutting tool are moved relative to each other, and the hoop-like metal plate is dug up to integrally form the next plate-shaped heat radiation fin. Thereafter, the cutting process is sequentially repeated to sequentially form the hoop-like metal plate. It is disclosed that a plurality of heat radiation fins are continuously formed on a plate.
特許文献2に示された放熱器は、放熱基板の片面に多数の舌状フィンが設けられ、各舌状フィンの先端が円弧状に形成せられ、円弧状先端部全体のうち中央部のみが前方へ弯曲せしめられてカール状部が形成され、中央部以外の両側端部を弯曲させないまま弧状部として残存させることが開示されている。
The radiator shown in
特許文献1に示された放熱器における板状の放熱フィンは、切削工具によってフープ状金属板を掘り下げることから、先端が鋭利に形成される。このため、放熱フィンの先端に手指等を接触することにより怪我をしてしまう問題を有している。 Since the plate-shaped heat radiation fin in the heat radiator shown in Patent Document 1 digs down the hoop-shaped metal plate with a cutting tool, the tip is sharply formed. For this reason, there is a problem that the finger may be injured by touching the tip of the radiating fin with a finger or the like.
特許文献2に示された放熱器における舌状フィンは、基端部から先端部に至るまで均一な肉厚の舌状に形成され、舌状フィンの高さを所定の公差範囲に収めるために、円弧状先端部全体のうち中央部のみを弯曲している。しかし、舌状フィンが基端部から先端部に至るまで均一な肉厚の舌状に形成されているため、手を切るといった危険性は少ないが、先端部の中央部のみを弯曲していることから、カール状部以外の部分においては、手を切るといった問題が潜在している。また、このカール状部は、切削工具の上端にカール状部形成部材が前方張り出し状に取り付けられ、削り起こすときに上方にのびようとする舌状フィンの先端をカール状部形成部材に突き当てることにより先端部を前方へ弯曲状させている。ところが、カール状部形成部材によって急激に弯曲させるために、切削工具の負荷が急激に大きくなることから、所定の舌状フィンの高さが得られず、しかも、弯曲させる角度が不十分なために、先端部の前方から手を当てたときには、先端部によって手を切るといった問題は依然として解消されない。
Tongue fins in the radiator shown in
そこで、本発明の課題は、ナイフエッジ状に形成された放熱フィンの先端を屈曲形成することにより、手指等の接触による怪我等を未然に防止することができ、しかも、放熱フィンの先端を容易に屈曲形成することができる板状の放熱フィンを有する放熱器及びその製造方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to bend the tip of the radiating fin formed in the shape of a knife edge, so that it is possible to prevent injuries and the like due to contact with fingers and the like, and the tip of the radiating fin is easy. An object of the present invention is to provide a radiator having a plate-like heat radiation fin that can be bent and formed and a method for manufacturing the same.
上記の課題を解決するために、本発明にかかる板状の放熱フィンを有する放熱器は、熱伝導率が良好な金属板の一方面を切削工具の刃部により切削することにより、先端がナイフエッジ状に形成されると共に、基端側に至るに従って板厚が漸次厚くなるように板状に形成された複数の放熱フィンが上記金属板と一体に起立形成され、上記放熱フィンのナイフエッジ状の先端を上記金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成している。 In order to solve the above-described problems, a radiator having a plate-like heat radiation fin according to the present invention has a tip formed by cutting one side of a metal plate having a good thermal conductivity with a blade portion of a cutting tool. A plurality of radiating fins that are formed in an edge shape and are formed upright integrally with the metal plate so that the plate thickness gradually increases toward the proximal end side, and the radiating fin has a knife edge shape. Is bent in a direction substantially parallel to one surface of the metal plate.
また、上記放熱フィンは、上記切削工具の刃部により上記金属板の一方面を掘り下げることにより形成され、上記放熱フィンの基端が上記金属板の一方面よりも他方面側に位置し、上記放熱フィンのナイフエッジ状の先端が上記金属板の一方面よりも上方に突出していて、このナイフエッジ状の先端側が基端側よりも小さい曲率半径にカーリングされ、ナイフエッジ状の先端が上記金属板の一方面の方向に向けられている。 Further, the radiating fin is formed by digging down one side of the metal plate by a blade portion of the cutting tool, the proximal end of the radiating fin is located on the other side of the one side of the metal plate, The knife-edge tip of the radiation fin protrudes upward from one side of the metal plate, the knife-edge tip is curled to a radius of curvature smaller than the base end, and the knife-edge tip is the metal It is oriented in the direction of one side of the board.
板状の放熱フィンを有する放熱器は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等の金属板と、移動方向の先端側に刃部が形成された切削工具とを所定の角度を有した状態で相対移動させて、上記切削工具の刃部により上記金属板を切削することにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成すると共に、上記放熱フィンの起立形成によって形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、上記金属板と上記切削工具とを相対移動させ、上記切削工具により上記金属板を切削することにより次の板状の上記放熱フィンを一体に起立形成し、以後切削工程を順次繰り返して上記金属板に複数の上記放熱フィンを連続して形成した後、複数の上記放熱フィンの先端側から押圧工具により押圧して、ナイフエッジ状の先端を上記金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成することにより製造される。 A radiator having a plate-like radiation fin is a state in which a metal plate such as aluminum or copper having a good thermal conductivity and a cutting tool having a blade portion formed on the tip side in the moving direction have a predetermined angle. By relatively moving and cutting the metal plate with the blade portion of the cutting tool, the plate-like heat radiation fins are integrally formed upright, and more than the work surface formed by the upright formation of the heat radiation fins. The metal plate and the cutting tool are relatively moved from the upstream side of the pitch, and the metal plate is cut by the cutting tool to integrally stand and form the next plate-like heat radiation fin, and thereafter the cutting process. Are sequentially repeated to form a plurality of the heat radiating fins on the metal plate, and then pressed from the front end side of the plurality of the heat radiating fins with a pressing tool, so that the knife-edge-shaped tip and one surface of the metal plate are Almost It is prepared by bent in the row direction.
上記切削工具の刃部により上記金属板を切削することにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成するとき、上記放熱フィンの先端側の曲率半径が基端側よりも小さくなるようにカーリングさせ、上記押圧工具により上記放熱フィンの先端側から押圧するとき、ナイフエッジ状の先端の方向が上記金属板の一方面の方向に向けることが望ましい。 By cutting the metal plate with the blade part of the cutting tool, when the plate-like heat radiation fin is integrally formed upright, it is curled so that the radius of curvature on the tip side of the heat radiation fin is smaller than the base end side. When the pressing tool is pressed from the tip side of the radiating fin, it is desirable that the direction of the knife-edge tip is directed to the one surface of the metal plate.
本発明にかかる板状の放熱フィンを有する放熱器によれば、切削工具の刃部により切削することにより形成されたナイフエッジ状の先端が屈曲形成されるので、手指等の接触による怪我等を未然に防止することができる。また、ナイフエッジ状の先端が金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲されているので、手指等を前後方向に移動しながら接触させてもナイフエッジ状の先端によって手を切るような事故が防止される。 According to the radiator having the plate-like heat radiating fin according to the present invention, the knife edge-shaped tip formed by cutting with the blade portion of the cutting tool is bent, so that injuries due to contact with fingers and the like can be prevented. It can be prevented in advance. In addition, since the knife-edge tip is bent in a direction substantially parallel to one side of the metal plate, there is an accident that cuts the hand with the knife-edge tip even if the fingers move in the front-rear direction. Is prevented.
また、上記金属板の一方面よりも上方に突出させた放熱フィンの先端が小さい曲率半径にカーリングされると、ナイフエッジ状の先端側が金属板の一方面の方向に向けられるので、手指等がナイフエッジ状の先端に接触することがなく、怪我等を未然に防止できる。また、ナイフエッジ状の先端が隣接する放熱フィンの間に配置されるので、他の放熱器や部品等に引っかかることが防止され、放熱フィンの変形や損傷を未然に防止することが可能となる。 In addition, when the tip of the radiating fin projecting upward from one side of the metal plate is curled to a small radius of curvature, the knife-edge tip side is directed toward the one side of the metal plate, so that Injuries and the like can be prevented without contacting the knife-edge tip. In addition, since the knife-edge-shaped tip is disposed between the adjacent radiating fins, it is possible to prevent the radiating fins from being deformed or damaged by being prevented from being caught by other radiators or parts. .
さらに、切削工具の刃部により金属板を切削して板状の放熱フィンを一体に起立形成することにより、基端側に至るに従って板厚が漸次厚くなり、先端側が肉薄に形成されることから、放熱フィンのナイフエッジ状の先端を押圧工具の押圧により、小さな押圧力で先端側のみを金属板の一方面とほぼ平行方向に容易に屈曲形成することができる。 In addition, by cutting the metal plate with the cutting tool blade and standing up integrally with the plate-like heat radiation fin, the plate thickness gradually increases toward the proximal end side, and the distal end side is made thinner. The tip of the radiating fin having a knife edge shape can be easily bent in the direction substantially parallel to the one surface of the metal plate with a small pressing force by pressing the knife edge.
板状の放熱フィンを一体に起立形成するとき、上記放熱フィンの先端側の曲率半径が基端側よりも小さくなるようにカーリングさせることにより、押圧工具により金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成すると、カーリングしたナイフエッジ状の先端が上記金属板の一方面の方向に向けることができ、ナイフエッジ状の先端による手指等の怪我を未然防止できる放熱器を容易に製造することが可能となる。 When plate-like radiating fins are erected integrally, curling so that the radius of curvature on the distal end side of the radiating fin is smaller than that on the proximal end side, so that the pressing tool is in a direction substantially parallel to one surface of the metal plate. When bent, the curled knife-edge tip can be directed to one side of the metal plate, making it easy to manufacture a heatsink that can prevent fingers and other injuries caused by the knife-edge tip. It becomes.
板状の放熱フィンを有する放熱器は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等からなる金属板の一方面を切削工具の刃部により切削することにより、先端がナイフエッジ状に形成され、基端側に至るに従って板厚が漸次厚くなるように板状に形成された複数の放熱フィンが上記金属板と一体に起立形成されている。放熱フィンのナイフエッジ状の先端は、金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成されている。 A radiator having a plate-like radiating fin is formed by cutting one side of a metal plate made of aluminum, copper, or the like having a good thermal conductivity with a blade of a cutting tool so that the tip is formed into a knife edge shape. A plurality of radiating fins formed in a plate shape so as to gradually increase in thickness toward the end side are formed upright integrally with the metal plate. The knife-edge tip of the radiation fin is bent and formed in a direction substantially parallel to one surface of the metal plate.
上記放熱フィンは、ナイフエッジ状の先端側が基端側よりも小さい曲率半径にカーリングされていて、屈曲形成によって、ナイフエッジ状の先端が金属板の一方面の方向に向けられている。 The radiating fin has a knife-edge-shaped tip side curled to a radius of curvature smaller than the base-end side, and the knife-edge-shaped tip is directed in the direction of one surface of the metal plate by bending.
また、板状の放熱フィンを有する放熱器を製造するには、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等の金属板と、移動方向の先端側に刃部が形成された切削工具とを所定の角度を有した状態で相対移動させて、上記切削工具の刃部により上記金属板を切削することにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成する。その後、上記放熱フィンの起立形成によって形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、上記金属板と上記切削工具とを相対移動させ、上記切削工具により上記金属板を切削することにより次の板状の上記放熱フィンを一体に起立形成する。以後、切削工程を順次繰り返して上記金属板に複数の放熱フィンを連続して形成する。その後、複数の放熱フィンの先端側から押圧工具により押圧して、ナイフエッジ状の先端が金属板の一方面とほぼ平行方向になるように屈曲形成する。 Further, in order to manufacture a radiator having plate-like heat radiation fins, a metal plate such as aluminum or copper having a good thermal conductivity and a cutting tool having a blade portion formed on the front end side in the moving direction are provided in a predetermined manner. The metal plate is cut with the blade portion of the cutting tool by relative movement in a state having an angle, and thereby the plate-like heat radiation fins are integrally formed upright. Thereafter, the metal plate and the cutting tool are relatively moved from the upstream side of the forming pitch with respect to the work surface formed by standing formation of the radiation fins, and the metal plate is cut by the cutting tool. The following plate-like heat radiation fins are integrally formed upright. Thereafter, a plurality of radiating fins are continuously formed on the metal plate by sequentially repeating the cutting process. Then, it presses with the pressing tool from the front end side of a some radiation fin, and it bends and forms so that a knife-edge-shaped front end may become a substantially parallel direction with the one surface of a metal plate.
切削工具の刃部により金属板を切削することによって板状の放熱フィンを一体に起立形成するときに、放熱フィンをカーリングさせる。このとき、放熱フィンの先端側の曲率半径が基端側よりも小さくする。これにより、押圧工具により押圧すると、ナイフエッジ状の先端の方向が前記金属板の一方面の方向に向けられる。従って、各ナイフエッジ状の先端が放熱フィンの間に配置され、手指等は放熱フィンの先端側のシリンドリカル状に湾曲した外面に接触するので、手を切る等による怪我を招来する恐れがない。 When the plate-shaped heat radiation fin is integrally formed upright by cutting the metal plate with the blade portion of the cutting tool, the heat radiation fin is curled. At this time, the radius of curvature on the distal end side of the radiating fin is made smaller than that on the proximal end side. Thereby, when it presses with a press tool, the direction of a knife edge-shaped front-end | tip will be orient | assigned to the direction of the one surface of the said metal plate. Accordingly, each knife edge-shaped tip is disposed between the heat dissipating fins, and fingers and the like are in contact with the cylindrically curved outer surface on the front end side of the heat dissipating fin, so that there is no risk of injuries due to cutting of the hand.
次に、図面を参照して本発明にかかる板状の放熱フィンを有する放熱器について詳細に説明する。 Next, a radiator having plate-like radiation fins according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明によって製造された板状の放熱フィンを有する放熱器の構成を示している。放熱器1に使用する金属素材は、塑性加工が可能であり、しかも熱伝導率が良好な金属素材として、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材により形成された、所定の板厚を有する金属板2が使用される。
FIG. 1 shows a configuration of a radiator having plate-like heat radiation fins manufactured according to the present invention. The metal material used for the radiator 1 can be plastically processed and has a predetermined thermal conductivity, such as aluminum, aluminum alloy, copper alloy, or stainless steel. A
そして、金属板2の一端側2aよりも離間した一方面の所定位置には、複数枚の小寸な小形フィン3に続き、複数の肉薄な板状の放熱フィン4が一体に同じ高さで形成されている。小形フィン3は、金属板2の一端側2aから放熱フィン4側に至るに従って順次高さが大きくなるように形成されている。これら小形フィン3及び放熱フィン4の基端部は、金属板2の一方面に形成された凹所2cから一体に連結されている。また、放熱フィン4は基端部から先端に至るに従って全体にカーリングしている。特に先端側は基端側よりも小さな曲率半径となるように形成される。そして、放熱フィン4の先端はナイフエッジ状に形成されている。これら複数の放熱フィン4は同一角度に形成され、しかも同一間隔に起立形成されている。さらに、放熱器1の複数枚の放熱フィン4は、金属板2に連結された基端部が肉厚に形成され、先端部に至るに従って肉薄に形成されている。
Then, at a predetermined position on one side farther from the one
また、小形フィン3及び放熱フィン4の板厚は、金属板2の一方面から掘り起こすことにより形成しているので薄くすることが可能である。例えば、小型電子部品に使用する放熱器の放熱フィン4としては、0.03mm乃至1.0mm程度の板厚が好適である。また、各放熱フィン4の間隔は、0.01mm以上の任意に設定される。なお、各放熱フィン4の板厚または間隔は、各々異なるように形成しても良い。さらに、放熱フィン4の板厚を基端部が厚く、先端部に至るに従って薄く形成すると、基端部は厚いことから熱容量が大きく、金属板2からの熱を受け入れが容易になる。その後、熱を先端部方向へ伝達するに従って順次放熱され、先端部では小さい熱容量であっても容易に放熱させることができる。放熱フィン4は、熱の伝達と放熱に合わせて板厚を変化させているので、放熱効率が高い放熱器1を得ることができる。
Moreover, since the plate | board thickness of the small fin 3 and the
以上のように構成された放熱器1において、ナイフエッジ状に形成された各放熱フィン4の先端は、金属板2の一方面とほぼ平行方向になるように屈曲形成されている。図1に示す実施例においては、円内の拡大図に示すように、各放熱フィン4の先端の方向dが数度乃至数十度の角度で金属板2の一方面の方向に向けられている。これは、放熱フィン4の先端側が基端側よりも小さな曲率半径となるようにカーリング形成されているためであり、このカーリングされた先端部を屈曲形成すると、ナイフエッジ状の先端のみが垂れることから、先端がさらに金属板2の一方面の方向に向けられる。この結果、ナイフエッジ状の先端は、隣接する放熱フィン4の間に配置される。
In the radiator 1 configured as described above, the tips of the
このように、ナイフエッジ状の先端が金属板2の一方面の方向に向けられると、複数の放熱フィン4の上方から手指等を接触しても、手指等は先端側のシリンドルカル状に形成された放熱フィン4の上面に接触し、ナイフエッジ状の先端には接触できない。従って、このナイフエッジ状の先端によって手指等を切るような事故を未然に防止できる。
Thus, when the knife-edge tip is directed in the direction of one surface of the
なお、各放熱フィン4の先端の屈曲角度は、金属板2の一方面とほぼ平行であれば良く、上述した構成のように、金属板2の一方面の方向に向けられるマイナスの角度から、一方面とは反対方向に向けられるプラスの角度に設定することができる。プラス角度の場合は、手指を損傷させない範囲であれば良く、好ましくは、金属板2の一方面に対して10度以下に設定される。
In addition, the bending angle of the front end of each
次に、図2を参照しながら、板状の放熱フィンを有する放熱器1の製造方法について説明する。前述した金属板2は、放熱器1を形成するために必要な板厚及び幅を有し、図示しないプレス装置に載置される。その後、切削工具5により小形フィン3及び放熱フィン4を起立形成する。
Next, the manufacturing method of the heat radiator 1 which has a plate-shaped radiation fin is demonstrated, referring FIG. The
切削工具5は、底面側の先端に移動方向と直角な刃部5aが形成されていて、その幅は、金属板2の幅よりも小さく設定されている。また、この切削工具5は、金属板2の一方面に対して後端側が高くなるように所定の角度θで傾斜させて図示しない駆動装置に取り付けられる。この傾斜角度θは、放熱フィン4の高さ、板厚、或いは、金属板2の材質等によって適宜に設定されるが、概ね5度から20度に設定される。上記切削工具5の幅方向両側はほぼ直角に形成されているが、刃部5aが形成されている底面側の両側を底面に至るに従って幅狭となるテーパ状、或いは円弧状に形成しても良い。
The
まず、図2(A)において二点鎖線で示すように、切削工具5の刃部5aを金属板2の一端側2aよりも離間した一方面の所定位置に当接させた後、切削工具5を駆動装置により所定の角度θで矢示の方向で金属板2に挿入させると、切削工具5の刃部5aが金属板2の一方面に食い込み、図2(A)において実線で示すように、高さが低く肉薄な小形フィン3が起立形成される。このとき、切削工具5を金属板2に挿入する圧力は、金属板2に対して変形或いはストレスを与えない程度に設定することが望ましい。このため、切削工具5を挿入する深さd1が浅いことから、小形フィン3の高さは低くなる。そして、第1の小形フィン3の起立形成によって、金属板2には、切削工具5の傾斜角度に等しい傾斜した被加工面2bが形成される。
First, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2 (A), the
次いで、図2(B)に示すように、金属板2と切削工具5とを相対的に移動し、刃部5aを被加工面2bよりも上流側の切削代tが得られる位置に当接させる。切削代tは、0.1mm乃至3.0mm程度に設定している。そして、図2(C)に示すように、切削工具5を所定の角度で矢示の方向に移動させ、第1の小形フィン3を形成したときよりも深い、深さd2まで食い込ませることにより、第1の小形フィン3よりも高い第2の小形フィン3が起立形成される。その後、小形フィン3の起立形成によって形成される被加工面2bよりも上流側の切削代tが得られる位置から切削工具5を移動させ、その前に形成される小形フィン3の起立形成時よりも深く食い込ませて、より高い小形フィン3の起立形成を繰り返す。このような小形フィン3の形成工程は、図2(D)に示すように、刃部5aが所定の深さd3に達した時点で終了させる。
Next, as shown in FIG. 2 (B), the
その後、小形フィン3の起立形成に続いてフィン形成工程に移行し、等しい高さを有する放熱フィン4を形成する。すなわち、図2(E)に示すように、最後に形成された小形フィン3によって形成された被加工面2bよりも上流側の切削代tが得られる位置から切削工具5の刃部5aが所定の深さd3に達するまで移動させることにより、所定の高さを有する放熱フィン4が起立形成される。次いで、図2(F)に示すように、切削工具5を被加工面2bよりも上流側の位置に移動すると共に、所定の深さd3に達するまで移動させる切削工程を順次繰り返すことにより、複数枚の放熱フィン4が同一角度、かつ、同一間隔に起立形成される。そして、複数枚の放熱フィン4の形成によって、図3に示すように、金属板2には底面が薄く形成された凹所2cが形成され、両側には内壁2dが形成される。
After that, the standing of the small fins 3 is followed by the fin forming step, and the
このフィン形成工程において、切削工具5によって金属板2に放熱フィン4を起立形成すると、放熱フィン4は、基端側の板厚が厚く先端に至るに従って漸次薄く形成される。さらに、放熱フィン4は、図示のように、基端部から先端に至るに従って全体にカーリングしている。特に先端側は基端側よりも小さな曲率半径となるように形成され、放熱フィン4の先端はナイフエッジ状に形成されている。このようなカーリング現象は、木材をかんなによって肉薄に削るときの現象と同様であり、切削開始当初は、肉薄のために曲率半径が小さく形成されるが、その後次第に肉厚になるに従って曲率半径が大きくなる。
In this fin forming step, when the
また、図4に示すように、放熱フィン4の基端側は、板厚が厚くなると同時に矢示のように両側方向にも膨出する。このため、放熱フィン4の基端側が内壁2dに圧接的に接合する。この結果、例え放熱フィン4の板厚を0.05mm程度に薄く形成しても、基端側が金属板2に保持されるので、機械的な強度を大きくすることができる。また、放熱フィン4の基端側が金属板2と熱的に接続されるので、放熱効率を高めることが可能となる。
Moreover, as shown in FIG. 4, the base end side of the
一方、上記小形フィン3とは反対側の放熱フィン4の上流側には、図3に示すように、凹所2cの底面から金属板2の一方面に至る傾斜した被加工面2bが残されている。この被加工面2bであった傾斜面は、放熱面として作用させることができる。また、被加工面2bの後方には、金属板2が有する板厚の鍔部6が形成される。
On the other hand, on the upstream side of the radiating
また、金属板2に形成された複数の放熱フィン4の両側には、金属板2が有する板厚の鍔部6が形成される。鍔部6は、切削工具5の幅を金属板2の幅よりも狭く設定することにより形成することができる。この結果、放熱器1に形成される鍔部6は、図6に示すように、放熱フィン4と小形フィン3を囲むように形成される。鍔部6は、放熱器1の取り付け、或いは、放熱フィン4の上部に図示しない被冠部材の開口部を面接合すると共に封止して、ヒートポンプやベーパーチャンバー等の液冷熱交換器を構成することができる。
Further, on both sides of the plurality of
以上のように、複数枚の放熱フィン4を起立形成した後に、複数枚の放熱フィン4の先端側から押圧工具10により押圧して、ナイフエッジ状の先端を金属板2の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成する。押圧工具10は、図5に示すように、放熱フィン4に対向する下面が平坦に形成されている。また、押圧工具10の下面の面積は、複数枚の放熱フィン4全体の面積よりも大きく設定されている。そして、図5のように、押圧工具10を複数枚の放熱フィン4の先端側から押圧すると、ナイフエッジ状の先端は、円内の拡大図のように、金属板2の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成される。なお、図5に示す例においては、前述したように、放熱フィン4の先端側が基端側よりも小さな曲率半径となるようにカーリング形成されているため、ナイフエッジ状の先端のみが垂れることから、先端がさらに金属板2の一方面の方向に向けられ、先端からやや基端側は、略シリンドリカル状に屈曲形成される。この結果、ナイフエッジ状の先端は、隣接する放熱フィン4の間に配置される。
As described above, after the plurality of radiating
複数枚の放熱フィン4の先端側を押圧する圧力は、放熱フィン4の先端側が肉薄に形成されているので、小さな圧力で屈曲することが可能である。また、金属板2の一方面の周囲には、スペーサー11が配設されていて、押圧工具10の移動距離を規定することにより、放熱フィン4の先端側の屈曲寸法を一定にしている。
The pressure that presses the front end side of the plurality of
なお、放熱フィン4の先端側の屈曲寸法は、手指を損傷させない範囲に適宜に設定されるが、必要に応じて大きい屈曲寸法にしても良い。すなわち、図7に示すように、放熱フィン4の高さに対して先端側から約3分に1程度の位置まで屈曲すると、放熱フィン4の先端側が大きく屈曲し、放熱フィン4の先端が隣接する放熱フィン4まで達し、場合によっては接触させることができる。このとき、隣接する放熱フィン4に故意に接触させるようにすると、隣接する放熱フィン4との間に空洞7が形成され、ヒートポンプやベーパーチャンバー等の液冷熱交換器を構成するときに、空気や液体等の流体を空洞7内に流通させることが可能となる。この空洞7内の流体を流出させないようにするために、放熱フィン4の先端と隣接する放熱フィン4とが接触する個所に所望の封止剤によって封止しても良い。
In addition, although the bending dimension of the front end side of the
図8は、本発明による板状の放熱フィンを有する放熱器の製造方法において、金属板としてフープ状の金属板20を使用した例を示している。フープ状の金属板20は、前述した実施例と同様に、塑性加工が可能であり、しかも熱伝導率が良好な金属素材として、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材が用いられる。
FIG. 8 shows an example in which a hoop-
上記フープ状金属板20においても、前述した実施例と同様に、フープ状金属板20の一方面に複数の放熱フィン21が連続して形成されている。また、これらの複数の放熱フィン21は、フープ状金属板20の幅と同じ幅に形成されている。このような放熱フィン21を形成するには、フープ状金属板20の幅と同じか、それ以上の幅を有する切削工具5が用いられる。このように、フープ状金属板20の一方面に形成された複数の放熱フィン21は、前述した例と同様に、基端側の板厚が厚く先端に至るに従って漸次薄く形成され、しかも、基端部から先端に至るに従って全体にカーリングし、さらに、先端側は基端側よりも小さな曲率半径となるように形成され、最先端はナイフエッジ状に形成されている。
Also in the hoop-shaped
このようなフープ状金属板20に複数の放熱フィン21を連続して形成した場合は、押圧ローラ22を用いてナイフエッジ状の先端をフープ状金属板20の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成することができる。押圧ローラ22は、図示のように、外周22aが所定の半径を有する円筒状に形成され、中心孔22bを中心に回転するように構成されている。そして、複数の放熱フィン21の方向に所定の圧力を与えた状態で押圧ローラ22を移動することにより、複数の放熱フィン21のフープ状金属板20の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成される。
When a plurality of radiating
なお、押圧ローラ22の移動方向は、複数の放熱フィン21のカーリング方向と同じ方向が望ましいが、逆方向であっても差し支えはない。また、複数の放熱フィン21の押圧は、フープ状金属板20と押圧ローラ22との相対的移動であれば良く、従って、押圧ローラ22の位置を固定し、フープ状金属板20を移動するようにしても良い。フープ状金属板20を移動する場合には、切削工具5によって複数の放熱フィン21を連続して形成するときに、1枚の放熱フィン21を起立形成した後、次の放熱フィン21を形成するためにフープ状金属板20を送るときに、押圧ローラ22で放熱フィン21の先端を屈曲形成するようにしても良い。
The moving direction of the pressing roller 22 is preferably the same direction as the curling direction of the plurality of radiating
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、金属板として、板状の熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等の金属素材の他に、加工が施された、或いは後加工が施される、例えば、上記金属素材をコアとするプリント配線基板、発光素子等の発熱を放熱するために金属製保持部材、放熱機能を必要とする筐体等の一部に放熱フィンを形成するようにしても良い。また、前述した実施例においては、複数の放熱フィンを金属板の一端に対して平行に形成したが、所定の角度で形成するようにしても良い。 Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. For example, as a metal plate, in addition to a plate-like metal material such as aluminum or copper having good thermal conductivity, processing is performed or post-processing is performed, for example, a print using the metal material as a core. In order to dissipate heat generated by the wiring board, the light emitting element, etc., a heat dissipating fin may be formed on a part of a metal holding member, a case that requires a heat dissipating function, or the like. In the embodiment described above, the plurality of heat radiating fins are formed in parallel to one end of the metal plate, but may be formed at a predetermined angle.
1 放熱器
2 金属板
4 放熱フィン
5 切削工具
5a 刃部
10 押圧工具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
上記放熱フィンのナイフエッジ状の先端を上記金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成したことを特徴とする板状の放熱フィンを有する放熱器。 By cutting one side of a metal plate with good thermal conductivity with the blade of the cutting tool, the tip is formed into a knife edge shape, and the plate thickness gradually increases toward the base end side. A radiator in which a plurality of heat dissipating fins formed integrally with the metal plate are erected,
A radiator having a plate-like radiation fin, wherein a knife-edge tip of the radiation fin is bent in a direction substantially parallel to one surface of the metal plate.
複数の上記放熱フィンの先端側から押圧工具により押圧して、ナイフエッジ状の先端を上記金属板の一方面とほぼ平行方向に屈曲形成することを特徴とする放熱フィンを有する放熱器の製造方法。 A metal plate such as aluminum or copper having a good thermal conductivity and a cutting tool having a blade formed on the tip side in the moving direction, the metal plate and the cutting tool in a state having a predetermined angle. By relatively moving and cutting the metal plate with the blade part of the cutting tool, a plurality of radiating fins formed in a plate shape so that the plate thickness gradually increases toward the base end side is integrally formed upright. In addition, the metal plate and the cutting tool are relatively moved from the upstream side of the forming pitch from the work surface formed by the standing formation of the radiating fin, and the metal plate is cut by the cutting tool. Then, the next plate-shaped heat radiation fin is integrally formed upright, and then the cutting process is sequentially repeated to continuously form the plurality of heat radiation fins on the metal plate.
A method of manufacturing a radiator having a radiation fin, wherein a plurality of the radiation fins are pressed from a front end side by a pressing tool, and a knife-edge-shaped front end is bent in a direction substantially parallel to one surface of the metal plate. .
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