散热器制造技术

本发明专利技术提供一种小型轻量且散热性能高的散热器。散热器(1)由具有与半导体元件和电子部件等发热体抵接的受热面(2)以及与该受热面(2)相向的传热面(3)的基座部(4)和延伸设置在该基座部(4)的传热面(3)的散热片(5)构成。在这样的结构的散热器(1)中，散热片(5)由延伸设置在传热面(3)的散热片基部(5a)和形成在该散热片基部(5a)的表面的多个热扩散突起(8、9)构成。

【技术实现步骤摘要】
散热器
本专利技术涉及一种散热器，通过使该散热器与半导体元件和电子部件等发热体抵接，使从该发热体放出的热量扩散到周边空气中。
技术介绍
随着电子设备、工业设备和汽车等的高性能化和功能复合化，在这些设备以及汽车等上安装有半导体集成电路、LED元件和功率半导体等电流密度高的半导体元件和电子部件。由于半导体元件和电子部件伴有发热，因此需要防止因温度上升而导致的部件劣化和性能降低。为了降低作为热源的元件和部件的温度，一般在元件和部件上安装散热板(HeatSink)等散热器，经由该散热器向周边空气中散热。这样的散热器通常由铜合金和铝合金等热传导率高的金属原材料制造。近年来，半导体元件的集成化、高密度化得以推进，具有来自半导体元件和电子部件的发热量增大的趋势。对于发热量的增大，通过提高散热器的散热性能来应对。例如，如果在散热器上安装冷却风扇，则通过由冷却风扇对空气的强制循环来提高散热器的散热能力。但是，电子设备等的小型化以及高密度化进一步推进，即使能够在作为发热体的半导体元件和电子部件上安装散热器，也会出现没有足够的空间来安装冷却风扇的情况。专利文献1中记载的散热器由在大致铅垂方向上形成的基体和在基体的一个面上竖立设置的多个散热片构成。多个散热片由板构件形成，关于在这些散热片之间形成的热对流空间的宽度，散热片的前端侧的宽度比基体侧的宽度更宽，即多个散热片从基体的一个面呈放射状地竖立设置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-251730号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1中记载的散热器，即使在安装冷却风扇困难的狭小空间，也能够对半导体元件和电子部件等发热体进行冷却能力高的自然空冷。但是，随着电子设备等的小型化、高密度化，半导体元件和电子部件的发热量逐年增加，为了将发热体产生的热量向周边空气中扩散，在专利文献1中记载的散热器中，不得不根据发热体的发热量来使散热器本身大型化。在专利文献1中记载的散热器中，其散热能力自然会受到限制。本专利技术是着眼于这样的问题点而做出的，其目的在于提供一种小型、轻量且散热性能高的散热器。用于解决问题的手段为了解决上述问题，本专利技术的散热器具有：基座部，具有与发热体接触的受热面和与该受热面相向的传热面；以及散热片，延伸设置在上述传热面。上述散热片具有延伸设置在所述传热面的单个或多个散热片基部和形成在该散热片基部的表面的单个或多个热扩散突起。散热器，例如散热板(HeatSink)一般使用热传导率高的铜合金和铝合金作为材料，利用挤压加工、切削加工、削薄(Skive)加工、冷锻、印模压铸(DieCasting)和冲压等制造方法制造。因此，由于加工上的制约，起到向空气中散热的作用的散热片的形状大多形成为大致板形状。以往，通过增加散热片的数量，应对半导体元件和电子部件等发热体的发热量的增大。但是，在这样的结构的散热器中，由于随着发热体的发热量的增大散热器大型化，因此很难应对电子设备等的小型化和高密度化。在本专利技术的散热器中，由延伸设置在基座部的传热面的单个或多个散热片基部和形成在该散热片基部的表面的单个或多个热扩散突起构成散热片。从发热体放出的热量传导至基座部的受热面，此后，传递至散热片基部和热扩散突起。传递至散热片的热量从散热片基部以及热扩散突起散热。利用在该散热片基部的表面设置的热扩散突起扩大散热片的散热面积，因此能够在不使散热片大型化的情况下，提高散热器的散热性能。另外，由于散热片的大型化被抑制，因此能够适当地抑制随着发热体的发热量的增大而导致的散热器的大型化，并且能够实现散热器的轻量化。在上述散热器中，优选一体地形成上述基座部、上述散热片基部以及热扩散突起。由此，能够减少构成散热器的部件的数量，实现散热器的小型化，并且实现进一步的轻量化。此外，作为一体地形成复杂的形状的加工方法，有将激光等光照射到光固化性树脂进行造形的加工方法，即所谓的光造形法。在上述散热器中，优选由合成树脂形成基座部以及散热片。近年来，开发了热传导率高的合成树脂。通过由合成树脂形成散热器，能够容易地在散热片基部的表面形成热扩散突起，并且也能够形成复杂的形状的热扩散突起。由此，通过热扩散突起的表面积的增大，能够进一步扩大散热片的散热面积。另外，由于与金属材料相比合成树脂材料一般为轻量，因此能够适当地实现散热器的轻量化。作为由合成树脂形成散热器的加工方法，例如有上述的光造形法。在上述散热器中，优选将上述散热片基部形成为板状，并且将一个底面与上述传热面一体地形成，在散热片基部的侧面设置多个热扩散突起。作为在上述散热片中设置热扩散突起的面，只要是与基座部的传热面一体地形成的底面以外即可，能够是任意的面。在考虑电子设备等的小型化的情况下，散热片的延伸方向的长度大多被限制。因此，通过将热扩散突起设置在散热片基部的侧面，能够适当地实现电子设备等的小型化。此外，作为散热片基部的形状，考虑四棱柱、圆柱和纺锤形状等各种形状，但是为了设置多个热扩散突起，优选散热片基部的侧面的表面积大的形状。作为这样的形状，例如考虑大致板形状。在上述散热器中，优选将上述热扩散突起设置在上述散热片基部的侧面中的表面积大的面的至少一个面。通过在散热片基部的侧面中的表面积大的侧面设置热扩散突起，能够有效地实现散热片的散热面积的扩大。此外，为了实现散热片的散热面积的进一步扩大，优选将上述热扩散突起设置在上述散热片的侧面中的表面积大的两个侧面。另外，在自然空冷式的散热器中，在散热片之间产生的空间发生热对流，通过该热对流，散热片的热量扩散到周边空气中。因此，优选在上述散热器中，优选延伸设置多个散热片，在相邻的散热片中相向的各个散热片基部的侧面设置有多个热扩散突起。像这样，通过在散热片之间的热对流空间内设置多个热扩散突起，能够通过散热面积的扩大有效地进行向周边空气中的热扩散。此外，优选根据散热器向发热体的的设置形态，对热扩散突起在散热片基部的侧面的的排列配置进行变更。如上述那样，在自然空冷式的散热器中，通过散热片之间的热对流来进行向周边空气中的热扩散。例如，在基座部的传热面接近水平的情况下，发生从散热片的根部向前端部的热量的移动。因此，优选以不阻碍沿散热片的延伸方向的空气的流动的方式设置热扩散突起。另一方面，在基座部的传热面接近铅垂的情况下，为了以横穿散热片的方式发生热量的移动，优选以不阻碍沿与散热片的延伸方向正交的方向的空气的流动的方式设置热扩散突起。像这样，通过按照散热器的设置形态来配置热扩散突起，使热量的移动顺畅地进行，并且能够有效地进行向周边空气中的热扩散。另外，若在散热片基部的表面设置有热扩散突起，则仅该部分散热片的厚度变厚。由于在设置有散热片的部位和未设置散热片的部位，散热片的厚度变化，因此具有在散热片的内部发生局部的热量集中的可能性。因此，优选在上述散热器中，将热扩散突起周期性地形成在散热片基部的侧面。通过周期性地形成热扩散突起，即通过以大致一定的间隔重复形成热扩散突起，能够抑制散热片中的局部的热量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热器，其特征在于，具有：/n基座部，具有与发热体接触的受热面以及与所述受热面相向的传热面；以及/n散热片，延伸设置在所述传热面，/n所述散热片具有延伸设置在所述传热面的单个或多个散热片基部以及形成在所述散热片基部的表面的单个或多个热扩散突起。/n

【技术特征摘要】
20191128 JP 2019-214898;20200313 JP 2020-0445501.一种散热器，其特征在于，具有：
基座部，具有与发热体接触的受热面以及与所述受热面相向的传热面；以及
散热片，延伸设置在所述传热面，
所述散热片具有延伸设置在所述传热面的单个或多个散热片基部以及形成在所述散热片基部的表面的单个或多个热扩散突起。


2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，
所述基座部、所述散热片基部以及所述热扩散突起一体地形成。


3.根据权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，
所述基座部以及所述散热片由合成树脂形成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的散热器，其特征在于，
所述散热片基部形成为板状，并且一个底面与所述传热面一体地形成，
在所述散热片基部的侧面设置有多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岛英司，
申请(专利权)人：康达智株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP