專利名稱：散熱器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涉及在半導(dǎo)體元件類的冷卻及其他換熱中使用的散 熱器的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為散熱器，出現(xiàn)了利用由導(dǎo)熱性良好的金屬線材巻繞為線圈形 的換熱翅片的散熱器。該換熱翅片有能夠在較窄的安裝容積中確保較 大的換熱面積的優(yōu)點(diǎn)。以往，作為利用線圈形的換熱翅片的散熱器的制造方法，例如已 知有以下所述的方法。在特許文獻(xiàn)1中記載有一種散熱器，在由導(dǎo)熱性良好的板材形成 為平板形的換熱基板上，通過釬焊接合或通過激光焊接而焊接有線圈 彈簧狀的線圈形的換熱翅片。專利文獻(xiàn)l:特開平6-275746號(hào)公報(bào)在上述(特許文獻(xiàn)l)的散熱器中，由于在換熱翅片的軸中心部分 形成有較大的空間，所以存在不能充分減小換熱翅片的安裝容積的問 題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于這樣的問題而做出的，其課題為提供一種能夠充分 減小線圈形的換熱翅片的安裝容積、通用性較高的散熱器，和適合制 造該散熱器的散熱器的制造方法。為了解決上述問題，本發(fā)明的散熱器采用下述記載的方法。艮P，本發(fā)明的散熱器具備換熱基板，由導(dǎo)熱性良好的材料形成
為筒形；和換熱翅片，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而形成 巻繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接； 換熱翅片巻繞固定在換熱基板的外側(cè)面。在該方法中，通過使換熱翅片扁平化，不削減換熱面積地使軸中 心部分的較大空間消失，并且熱通過相鄰的巻繞單位的密接部分迅速 地傳導(dǎo)。并且，通過將換熱基板形成為筒形，能夠進(jìn)行換熱基板內(nèi)部 的多目的的利用。此外，本發(fā)明的散熱器的特征為，在上述的散熱器中，換熱基板 的外周面上設(shè)有插入換熱翅片的內(nèi)周部分的安裝部。在該方法中，換熱翅片被定位在設(shè)于換熱基板上的安裝部上。另 外，這里所謂的安裝部是指設(shè)在換熱基板的外周面的槽、或者被所配 設(shè)的多個(gè)突起包圍的部位等的能夠插入換熱翅片的空間。此外，本發(fā)明的散熱器的特征在于，在上述的散熱器中，換熱翅 片相對(duì)于換熱基板的軸線螺旋狀地連續(xù)。在該方法中，換熱翅片形成共用的換熱的界面。此外，本發(fā)明的散熱器的特征在于，在上述的散熱器中，換熱翅 片被分割為相對(duì)于換熱基板的軸線正交的環(huán)狀。在該方法中，換熱翅片形成被分割的換熱的界面。此外，本發(fā)明的散熱器的特征在于，在上述任一種散熱器中，換 熱基板為沿著軸線層疊環(huán)狀的墊片，換熱翅片被夾持固定在墊片之 間。在該方法中，能夠得到墊片與換熱翅片層疊為三明治狀的散熱器。此外，本發(fā)明的散熱器的特征在于，在上述任一種散熱器中，通 過將換熱翅片的外周部分的一部分切除，來形成促進(jìn)換熱流體的對(duì)流 的散熱促進(jìn)部。在該方法中，與換熱翅片接觸的換熱流體的流路擴(kuò)大。 此外，本發(fā)明的散熱器的特征在于，在上述任一種散熱器中，通 過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除，來形成促進(jìn)換 熱流體的對(duì)流的散熱促進(jìn)路。在該方法中，與換熱翅片接觸的換熱流體的流路擴(kuò)大。此外，本發(fā)明的散熱器具備換熱基板，由導(dǎo)熱性良好的材料形 成為平板形；和換熱翅片，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而 形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密 接；該換熱翅片以漩渦狀地固定在上述換熱基板上。此外，本發(fā)明的散熱器，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形 而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地 密接的換熱翅片被巻繞為漩渦狀。在這些方法中，通過使換熱翅片扁平化，不削減換熱面積地使軸 中心部分的較大空間消失，并且熱通過相鄰的巻繞單位的密接部分迅 速地傳導(dǎo)。并且，由于換熱翅片形成為漩渦狀，所以能夠在單位面積 安裝較多的換熱翅片，作為散熱器能夠得到較大的表面積。為了解決上述的問題，本發(fā)明的散熱器的制造方法采用下述記載 的方法。艮口，本發(fā)明的散熱器的制造方法為，使導(dǎo)熱性良好的金屬線材被 巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰的巻繞單 位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片為長(zhǎng)的帶形，并將該帶形的換熱翅片連 續(xù)地巻繞固定在由導(dǎo)熱性良好的材料形成為筒形的換熱基板的外側(cè) 面。在該方法中，能夠?qū)Q熱基板連續(xù)地供給并巻繞帶形的換熱翅片。此外，本發(fā)明的散熱器的制造方法為，使導(dǎo)熱性良好的金屬線材 被巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰的巻繞 單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片為長(zhǎng)的帶形， 一邊使由導(dǎo)熱性良好的 材料形成為筒形的換熱基板旋轉(zhuǎn)一邊將換熱翅片抽出，而將換熱翅片 巻繞固定在換熱基板的外側(cè)面。在該方法中，能夠?qū)πD(zhuǎn)的換熱基板連續(xù)地抽出供給并巻繞換熱 翅片。
此外，本發(fā)明的散熱器的制造方法的特征為，使導(dǎo)熱性良好的金 屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰 的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片為長(zhǎng)的帶形并保持形狀為漩 渦狀，將該保持形狀為漩渦狀的換熱翅片固定在由導(dǎo)熱性良好的材料 形成為平板的換熱基板上。在該方法中，能夠?qū)ζ桨逍蔚膿Q熱基板固定保持形狀為漩渦狀的 換熱翅片。此外，本發(fā)明的散熱器的制造方法的特征為，使導(dǎo)熱性良好的金 屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰 的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片為長(zhǎng)的帶形，并保持形狀為漩 渦狀。在該方法中，能夠得到換熱翅片保持形狀為漩渦狀的散熱器。 此外，本發(fā)明的散熱器的制造方法的特征為，在上述任一種散熱 器的制造方法中，換熱翅片的內(nèi)周部分被插入到設(shè)于換熱基板的外側(cè) 面的安裝部中，通過換熱基板的軸向的加壓將換熱基板、換熱翅片機(jī) 械地壓接。在該方法中，通過機(jī)械加工將被定位在設(shè)于換熱基板的安裝部上 的換熱翅片固定到換熱基板上。另外，這里所謂的安裝部，是指設(shè)在 換熱基板的外周面的槽、或者由所配設(shè)的多個(gè)的突起包圍的部位等的 能夠插入換熱翅片的空間。本發(fā)明的散熱器，通過使換熱翅片扁平化，不削減換熱面積地使 軸中心部分的較大空間消失，所以具有能夠充分縮小線圈形的換熱翅 片的安裝容積的效果。此外，熱通過換熱翅片的巻繞單位彼此密接的 部位迅速地傳導(dǎo)，并能夠有效率地散熱。并且，通過將換熱基板形成 為筒形，能夠進(jìn)行換熱基板的內(nèi)部的多目的的應(yīng)用，所以具有使用對(duì) 象擴(kuò)大而通用性變高的效果。


圖1是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第1
例的立體圖。圖2是散熱器的正視圖。圖3是接著圖1的制造工序的側(cè)視圖、按照(A)、 (B)的順序表示 制造工序。圖4是散熱器的安裝部附近的放大圖。圖5是表示換熱翅片的制造例的平面圖。圖6是圖5的M部分的放大圖。圖7是表示換熱翅片的制造例的側(cè)視圖。圖8是第1例的使用例的正視圖。圖9是第1例的其他使用例的側(cè)視圖。圖10是第1例的另一其他使用例的側(cè)視圖。圖11是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第 2例的正視圖。圖12是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第 3例的正視圖。圖13是圖12的側(cè)視圖。圖14是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第 4例的立體圖。圖15是圖14的側(cè)視圖。圖16是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第 5例的側(cè)視圖。圖17是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式的第 6例的立體圖。圖18是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器的優(yōu)選方式的第6例的俯視圖。 圖19是用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器的優(yōu)選方式的第7例的立體圖。標(biāo)號(hào)說明A E、 G、 J散熱器 1 換熱基板
10墊片
11安裝部
12空間部
13、 14錐面
2換熱翅片
2a、 2b巻繞單位
2c接觸部
2h空隙部
2d、 2d'端面
2e散熱促進(jìn)部
2f散熱促進(jìn)路徑
2g連接具
2p散熱促進(jìn)部
21、 22線圈
211、 221中心部分
212、 222平坦面
213、 223側(cè)緣
F加壓力
H收容殼體
P沖壓模
R推入輥
T換熱對(duì)象物
本發(fā)明的散熱器的制造方法由于能夠?qū)Q熱翅片連續(xù)地供給并 巻繞到換熱基板上，所以具有能夠有效率地量產(chǎn)、制造成本變得便宜 的效果。
具體實(shí)施例方式
以下，基于附圖對(duì)用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選
方式進(jìn)行說明。
圖1~圖10是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選
方式的第l例的圖。
如圖1 圖4所示，第1例的散熱器A由換熱基板1、換熱翅片2 構(gòu)成。
換熱基板1由導(dǎo)熱性良好的材料形成為圓筒形。作為材料的具體 例可以舉出鋁、銅、銀、金等的金屬材料及炭材料。關(guān)于金屬材料， 也可以選擇鎳、鎂、鋅、硅等的合金。另外，根據(jù)需要，也可以實(shí)施 用來提高導(dǎo)熱性、耐腐蝕性的表面處理。在換熱基板1的外側(cè)面上設(shè) 有相對(duì)于軸線螺旋狀地延伸的安裝部11。在該實(shí)施方式中，安裝部 ll是縫隙狀的槽。關(guān)于安裝部ll的形成方法，可以選擇切削加工、 模鑄成形、擠壓成形等。在換熱基板1的內(nèi)部形成有圓柱形的空間部 12。
換熱翅片2為，將由與換熱基板1同樣的金屬材料構(gòu)成的金屬線 材巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的巻繞 單位相互錯(cuò)位地密接。作為該換熱翅片2的具體的制造例，如圖5 圖7所示，將以相同的大小、間距反向巻繞的兩個(gè)線圈2K 22分別 扁平化，并相互插入而形成為帶形，從帶形的厚度方向加壓，被壓縮 為重合狀態(tài)而被一體化。在該加壓時(shí)，線圈21、 22的帶形的中心部 分211、 221向內(nèi)側(cè)(重合的內(nèi)部側(cè))彎折，并且線圈21、 22的重合的 表面?zhèn)鹊牟糠直粔簼⒍谥行牟糠?11、 221形成平坦面212、 222。 在該制造例的換熱翅片2中，向外側(cè)突出的線圈21、 22的中心部分 211、 221被向內(nèi)側(cè)彎折而厚度S被削減，在側(cè)緣213、 223形成將金 屬線材復(fù)雜地交錯(cuò)的凹凸構(gòu)造，但向所有方向具備稍稍的柔性。
此外，如圖6所示，換熱翅片2為，將金屬線材巻繞為線圈狀而 形成巻繞單位并且整體扁平地連續(xù)形成，各巻繞單位2a、 2b相互在 寬度方向和長(zhǎng)度方向上錯(cuò)位地交叉，而形成空隙部2c和接觸部2h。 特別是，由于各巻繞單位2a、 2b相互錯(cuò)位，所以形成有多個(gè)空隙部 2h及接觸部2c。
并且，換熱翅片2的相鄰的一巻一巻的巻繞單位2a、 2b相互密 接。由此，熱經(jīng)由密接的接觸部2c迅速地傳遞給換熱翅片2整體。 另外，各巻繞單位2a、 2b相互密接的接觸部2c，利用釬焊、焊錫鍍、 粘接劑、粘合劑等的粘接方法、振動(dòng)焊接、閃光對(duì)焊等的接合方法使 接觸的線材彼此不分離地固定，由此可進(jìn)行用于使傳熱阻力減少的熱 的接合。通過固定接觸部2c，可靠地進(jìn)行各巻繞單位2a、 2b的相互 的密接，換熱翅片2整體的機(jī)械穩(wěn)定性提高，并且經(jīng)由接觸部2c的 導(dǎo)熱性也提高。
此外，在換熱翅片2中形成有間隙，該間隙作為空氣等流動(dòng)的空 隙部2h發(fā)揮功能。因而，能夠利用冷卻風(fēng)扇等將空氣等足夠地送入 到基板上，能夠?qū)a(chǎn)生的熱迅速地除去。
在換熱翅片2中，金屬線材的巻繞單位2a及金屬線材的巻繞單 位2b相鄰并相互密接。并且，在換熱翅片2上相鄰的巻繞單位2a、 2b相互錯(cuò)位而形成空隙部2h及接觸部2c。具體而言，相鄰的巻繞單 位2a、 2b在寬度方向以及長(zhǎng)度方向上錯(cuò)位。寬度方向的錯(cuò)位的長(zhǎng)度 相對(duì)于金屬線材的直徑優(yōu)選為0.5~2倍。在寬度方向的錯(cuò)位的長(zhǎng)度m 相對(duì)于金屬線材的直徑為2倍以上的情況下，存在翅片2的端部2d、 2cT的金屬線材的密度變低的情況。此外，在寬度方向的錯(cuò)位的長(zhǎng)度 不到金屬線材直徑的0.5倍的情況下，存在金屬線材的重疊較大、通 過壓延等方法形成為扁平時(shí)的成形性變低的情況。此外，長(zhǎng)度方向的 錯(cuò)位的長(zhǎng)度n相對(duì)于巻繞單位2a、 2b的長(zhǎng)度方向直徑優(yōu)選為0.3~0.7 倍，特別優(yōu)選為0.4 0.6倍。
在制造第1例的散熱器A時(shí)，如圖1、圖2所示，通過使換熱翅 片2為長(zhǎng)的帶形并抽出到以軸線為中心旋轉(zhuǎn)的換熱基板1上，將換熱 翅片2連續(xù)地巻繞在換熱基板1的外側(cè)面上。此時(shí)，當(dāng)預(yù)先將推入輥 R接近換熱基板1地配置時(shí)，能夠?qū)喞@在換熱基板1的外側(cè)面上的 換熱翅片2的內(nèi)周部分正確地插入到安裝部11中。內(nèi)周部分被插入 到換熱基板1的安裝部11中的換熱翅片2被防止在換熱基板1的外 側(cè)面上的滑動(dòng)。接著，如圖3所示，從換熱基板1的軸向通過沖壓模
P加壓而使換熱基板l(安裝部ll)變形。由此，如圖4所示，通過加 壓力F的斂縫將換熱基板1、換熱翅片2壓接固定。
根據(jù)第1例的散熱器A的制造方法，能夠?qū)Q熱翅片2連續(xù)地供 給并巻繞到換熱基板1上，并由于成為換熱翅片2的供給方向與沖壓 模P的加壓方向不干涉的配置，所以能夠有效率地量產(chǎn)，而制造成本 變得便宜。
所制造的第1例的散熱器A通過將換熱翅片2扁平化，能夠不削 減換熱面積地使軸中心部分的較大空間消失，所以能夠充分地減小線 圈形的換熱翅片2的安裝容積。此外，在巻繞在換熱基板1上的換熱 翅片2的外周部分上作用有拉伸力、并在內(nèi)周部分作用有壓縮力，但 通過換熱翅片2的柔性防止了應(yīng)變的產(chǎn)生，而耐久性不會(huì)降低。特別 是，由于換熱翅片2的外周部分的金屬線材在拉伸力的作用下變疏、 內(nèi)周部分在壓縮力的作用下變密，所以在對(duì)換熱基板1的熱進(jìn)行散熱 的情況下，導(dǎo)熱性會(huì)變得特別良好。此外，由于換熱翅片2螺旋狀地 連續(xù)，所以能夠在換熱基板1的整體均等地進(jìn)行換熱。
此外，通過多目的地利用換熱基板1的空間部12，擴(kuò)大了使用性 而通用性變高。例如，將半導(dǎo)體元件等的換熱對(duì)象物T收容在換熱基 板1的空間部12中，而使換熱基板1成為換熱對(duì)象物T的收容殼體 H(參照?qǐng)D8)。此外，例如使換熱對(duì)象物T的收容殼體H的排熱通過 換熱基板1的空間部12，而使換熱基板1成為收容殼體H的排熱筒(參 照?qǐng)D9)。此外，例如使換熱對(duì)象物T的收容殼體H的排熱通過換熱 基板1的空間部12,而使換熱基板1成為與收容殼體H連接的冷卻 單元(參照?qǐng)D10)。
圖11是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式 的第2例的圖。
第2例的散熱器B為，第1例的散熱器A的導(dǎo)熱性良好的金屬 線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，且將相 鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片2的外周部分的緣部切除。 由此，如圖ll的放大圖所示，金屬線材的端面2d露出，在端面2d、
2cT之間形成促進(jìn)換熱流體的對(duì)流的換熱促進(jìn)部2e。
因而，根據(jù)第2例的散熱器B，空氣等的換熱流體進(jìn)入到通過緣 部的切除而形成的換熱促進(jìn)部2e內(nèi)，并有效率地在換熱翅片2的間 隙中對(duì)流，所以與換熱翅片2接觸的換熱流體的流路被擴(kuò)大，能夠提 高換熱性能。
圖12及圖13是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu) 選方式的第3例的圖。
第3例的散熱器C為，第1例的散熱器A的導(dǎo)熱性良好的金屬 線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，且將相 鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片2的從外周部分到內(nèi)周部 分縫隙狀地切除。由此，沿著散熱器C的側(cè)面形成促進(jìn)換熱流體的 對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑2f。
艮口，根據(jù)第3例的散熱器C，空氣等的換熱媒體通過縫隙狀的換 熱促進(jìn)路徑2f在換熱翅片2的間隙中有效率地對(duì)流，所以與換熱翅 片2接觸的換熱流體的流路被擴(kuò)大，能夠提高換熱性能。另外，換熱 促進(jìn)路徑2f的寬度d可以考慮換熱流體的種類及溫度等適當(dāng)設(shè)定。
圖14、圖15是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu) 選方式的第4例的圖。
第4例的散熱器D為，換熱翅片2被分割為與換熱基板1的軸線 正交的環(huán)狀。
根據(jù)第4例的散熱器D，即使存在換熱翅片2的一部分損傷的情 況，也不對(duì)換熱翅片2的其他部分帶來影響，所以能夠總是可靠地進(jìn) 行換熱。
另外，對(duì)于第4例的散熱器D，也可以選擇的制造方法為，預(yù)先 將導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體 扁平地形成、且相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片2保持形 狀為環(huán)狀，并從換熱基板l的軸向嵌合地巻繞。此外，環(huán)狀的各換熱 翅片2能夠通過導(dǎo)熱性良好的連接具2g相互連接，并能夠提高整體 的散熱性。 圖16是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式 的第5例的圖。在第5例的散熱器E中，筒形的換熱基板1是將環(huán)狀的墊片10 沿著軸線層疊而構(gòu)成的。并且，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈 形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位 地密接的換熱翅片2，被夾持固定在層疊的墊片10之間。在制造該散熱器E時(shí)，如圖16所示，能夠通過將環(huán)狀的墊片IO 與換熱翅片2交替地層疊并且進(jìn)行壓縮來得到。根據(jù)第5例的散熱器E，由于不需要通過切削加工形成用來將換 熱翅片2相對(duì)于換熱基板1固定的槽等的工序，所以能夠更有效率地 制造目的的散熱器。另外，環(huán)狀的墊片10的內(nèi)周面及外周面可以形成為錐面13、 14。 由此，容易嵌合到其他墊片10上，能夠?qū)Q熱翅片2可靠地固定。此外，在該散熱器E的筒的內(nèi)側(cè)，根據(jù)需要也可以嵌入由導(dǎo)熱性 較高的金屬等構(gòu)成的管。由此，散熱器E的內(nèi)面不成為墊片IO的凹 凸面而成為平滑的面，散熱性提高。圖17是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式 的第6例的圖。第6例的散熱器G在形成為平板形的換熱基板1上設(shè)有漩渦狀的 安裝部11。關(guān)于第6例的散熱器G，如圖17所示，預(yù)先將導(dǎo)熱性良好的金 屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰 的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接的換熱翅片2巻繞并保持形狀為漩渦狀， 以使換熱翅片2的空隙部2h相對(duì)，并插入安裝到換熱基板1的安裝 部11。圖18是散熱器G的俯視圖。如圖18所示，換熱翅片2形成為， 在長(zhǎng)度方向上巻繞為漩渦狀，相鄰的旋繞單位2m、 2n相互接觸。具 體而言，在將換熱翅片2在長(zhǎng)度方向上巻繞為漩渦狀的情況下，由于 換熱翅片2相鄰的一巻一巻的巻繞單位2a、 2b相互交叉、線圈2A、 2B扁平地形成，所以換熱翅片2的中心部位211a、 211b、 221a、 221b 對(duì)應(yīng)于漩渦的形狀而成為翹起的狀態(tài)。因此，換熱翅片2的相鄰的各 旋繞單位2m、 2n的各中心部位211a、 211b分別接觸，同樣221a、 221b分別接觸。這樣，由于相鄰的各旋繞單位2m、 2n相互接觸，所 以促進(jìn)了各旋繞單位2m、 2n之間的熱傳導(dǎo)。因此，不僅沿著換熱翅 片2漩渦狀地進(jìn)行熱傳導(dǎo)，在從中心放射方向上也促迸了熱傳導(dǎo)，熱 迅速地傳遞到換熱翅片2的整體。此外，換熱翅片2由于具有多個(gè)空隙部2h，所以在漩渦狀地巻繞 多周時(shí)，也在從中心部朝向外周的方向或者從外周朝向中心部的方向 上充分地進(jìn)行空氣的通過。并且，在各換熱翅片2被巻繞為漩渦狀時(shí)， 換熱翅片2的中心部位211a、 211b以及221a、 221b在漩渦的中心方 向及放射方向上成為翹起的狀態(tài)，所以在接觸的中心部位21Ia、2Ub 以及221a、 221b以外，在各旋繞單位2m、 2n之間形成作為可通氣 的間隙的散熱促進(jìn)部2p。由此，換熱翅片2與空氣的接觸面積變大， 作為空氣的通氣孔的功能也提高。因而，通過利用冷卻風(fēng)扇等對(duì)換熱 翅片2吹入空氣等，空氣通過換熱翅片2的空隙部2h及散熱促進(jìn)部 2p，并能夠?qū)⑸釋?duì)象物的熱迅速地除去。并且，由于換熱翅片2形成為漩渦狀，所以能夠在每單位面積安 裝較多的換熱翅片，作為散熱器能夠得到較大的表面積。此外，在將 換熱翅片2巻繞為漩渦狀時(shí)，由于相鄰的各旋繞單位2m、 2n相互接 觸地巻繞，所以能夠容易地進(jìn)行巻繞。另外，在上述的例子中，在換熱基板1上設(shè)置漩渦狀的安裝部11， 并將換熱翅片2安裝在安裝部11上，但也可以不設(shè)置安裝部ll，而 進(jìn)行將換熱翅片2直接釬焊到平板的換熱基板1上等地設(shè)置。此外，在上述的例子中，在將換熱翅片2巻繞為漩渦狀時(shí)，相鄰 的各旋繞單位2m、 2n相互接觸地巻繞，但各旋繞單位也可以相互離 開地巻繞。在此情況下，沿著換熱翅片2漩渦狀地進(jìn)行熱傳導(dǎo)。圖19是表示用來實(shí)施本發(fā)明的散熱器及其制造方法的優(yōu)選方式 的第7例的圖。
如圖19所示，第7例的散熱器J為，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被 巻繞為線圈形而形成巻繞單位并且整體扁平地形成、且相鄰的巻繞單 位相互錯(cuò)位地密接的帶狀的換熱翅片2保持形狀為沿長(zhǎng)度方向巻繞 的漩渦狀。并且，在漩渦狀地巻繞的換熱翅片2的中心部設(shè)有能夠收 納換熱對(duì)象物T的空間。并且，換熱翅片2相對(duì)于換熱對(duì)象物T接 觸地被固定。第7例的散熱器J是使換熱翅片2為長(zhǎng)的帶形并保行為漩渦狀而 進(jìn)行制造的。根據(jù)第7例的散熱器J，來自換熱對(duì)象物T的熱經(jīng)由漩渦狀地巻 繞的換熱翅片2的接觸部2c而迅速地傳遞到換熱翅片2的整體。此 外，由于與空氣等的換熱流體接觸的換熱翅片2較大、換熱流體有效 率地通過換熱翅片2的空隙部2h，所以促進(jìn)了從換熱翅片2的散熱， 并能夠效率良好地進(jìn)行從換熱對(duì)象物T的散熱。在以上圖示的各例之外，也可以通過釬焊將換熱基板l、換熱翅 片2固定。g卩，將線狀的釬焊料插入換熱基板1的安裝部11中后插 入換熱翅片2，并在換熱基板l、換熱翅片2連結(jié)的狀態(tài)下通過適當(dāng) 的加熱機(jī)構(gòu)將釬焊料熔融而進(jìn)行釬焊。在釬焊中，熔融的釬焊料由換熱基板1的安裝部11限制了流出， 并通過毛細(xì)現(xiàn)象從換熱翅片2的內(nèi)周部分朝向外周部分滲出。因而， 通過由釬焊的粘接而形成的釬焊料的突起，換熱基板1與換熱翅片2 的抵接部分以帶狀較大地?cái)U(kuò)大，強(qiáng)化了換熱基板l、換熱翅片2的固 定強(qiáng)度，從換熱基板1向換熱翅片2的熱傳導(dǎo)變得良好。并且，也可以通過導(dǎo)熱性的粘接劑將換熱基板l、換熱翅片2固 定。作為導(dǎo)熱性的粘接劑，有以環(huán)氧樹脂、硅樹脂、丙烯樹脂、氨基 甲酸乙酯樹脂等為粘合劑，并配合金、銀、鎳等的金屬粉或氧化鋁、 滲氮氧化鋁、氮化硅、碳粉等的粘接劑。并且，也可以通過焊接將換熱基板l、換熱翅片2固定。作為熔 接，可以選擇閃光對(duì)焊、振動(dòng)焊接(超聲波焊接)。并且，在作為換熱基板l、換熱翅片2的固定方法選擇了釬焊、
粘接劑、焊接的情況下，也可以不設(shè)置換熱基板l的安裝部ll。此外，在上述第1例等中，將安裝部11形成為槽狀，但除此以 外，例如也可以在換熱基板l上以一定的間隔配設(shè)多個(gè)突起，并將換熱翅片2夾入到這些多個(gè)突起間。此外，在上述第l例等中，在制造散熱器時(shí)，使筒形的換熱基板 l旋轉(zhuǎn)，并相對(duì)于其抽出換熱翅片2并巻繞固定，但并不限于此，例 如也可以不使換熱基板1旋轉(zhuǎn)地預(yù)先固定，并在該不旋轉(zhuǎn)的換熱基板 1的周圍一邊使換熱翅片2移動(dòng)一邊連續(xù)地巻繞固定。并且，也可以使換熱基板1為方筒形。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的散熱器能夠在換熱的所有的技術(shù)領(lǐng)域中利用。
權(quán)利要求
1、一種散熱器，具備換熱基板，由導(dǎo)熱性良好的材料形成為筒形；和換熱翅片，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被卷繞為線圈形而形成卷繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的卷繞單位相互錯(cuò)位地密接；換熱翅片卷繞固定在換熱基板的外側(cè)面上。
2、 如權(quán)利要求l所述的散熱器，其特征在于， 換熱基板的外周面上設(shè)有插入換熱翅片的內(nèi)周部分的安裝部。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于，換熱翅片相對(duì)于換熱基板的軸線螺旋狀地連續(xù)。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于，換熱翅片被分割為相對(duì)于換熱基板的軸線正交的環(huán)狀。
5、 如權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于，換熱基板為沿著軸線層疊環(huán)狀的墊片的結(jié)構(gòu)，換熱翅片被夾持固 定在墊片之間。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于，通過將換熱翅片的外周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì) 流的散熱促進(jìn)部。
7、 如權(quán)利要求3所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的外周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)部。
8、 如權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的外周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)部。
9、 如權(quán)利要求5所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的外周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)部。
10、 如權(quán)利要求1或2所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
11、 如權(quán)利要求3所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
12、 如權(quán)利要求4所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
13、 如權(quán)利要求5所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
14、 如權(quán)利要求6所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
15、 如權(quán)利要求7所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
16、 如權(quán)利要求8所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
17、 如權(quán)利要求9所述的散熱器，其特征在于， 通過將換熱翅片的從外周部分到內(nèi)周部分的一部分切除而形成促進(jìn)空氣的對(duì)流的散熱促進(jìn)路徑。
18、 一種散熱器，具備換熱基板，由導(dǎo)熱性良好的材料形成為平板形；和 換熱翅片，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單 位，并且整體扁平地形成，相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接； 該換熱翅片漩渦狀地固定在上述換熱基板上。
19、 一種散熱器，換熱翅片被巻繞為漩渦狀，該換熱翅片為，導(dǎo) 熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平 地形成，相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接。
20、 一種散熱器的制造方法，使換熱翅片為長(zhǎng)的帶形，并將該帶 形的換熱翅片連續(xù)地巻繞固定在由導(dǎo)熱性良好的材料形成為筒形的 換熱基板的外側(cè)面上，該換熱翅片為，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞 為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，且相鄰的巻繞單位 相互錯(cuò)位地密接。
21、 一種散熱器的制造方法，使換熱翅片為長(zhǎng)的帶形， 一邊使由 導(dǎo)熱性良好的材料形成為筒形的換熱基板旋轉(zhuǎn)一邊將換熱翅片抽出， 而將換熱翅片巻繞固定在換熱基板的外側(cè)面上，該換熱翅片為，導(dǎo)熱 性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地 形成，且相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地密接。
22、 如權(quán)利要求20或21所述的散熱器的制造方法，其特征在于， 換熱翅片的內(nèi)周部分被插入到設(shè)于換熱基板的外側(cè)面上的安裝部中，并通過換熱基板的軸向的加壓將換熱基板、換熱翅片機(jī)械地壓 接。
23、 一種散熱器的制造方法，使換熱翅片為長(zhǎng)的帶形并保持形狀 為漩渦狀，將該保持形狀為漩渦狀的換熱翅片固定在由導(dǎo)熱性良好的 材料形成為平板的換熱基板上，該換熱翅片為，導(dǎo)熱性良好的金屬線 材被巻繞為線圈形而形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，且相鄰的 巻繞單位相互錯(cuò)位地密接。
24、 一種散熱器的制造方法，使換熱翅片為長(zhǎng)的帶形并保持形狀 為漩渦狀，該換熱翅片為，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被巻繞為線圈形而 形成巻繞單位，并且整體扁平地形成，且相鄰的巻繞單位相互錯(cuò)位地 密接。
全文摘要
本發(fā)明的課題為提供一種能夠充分減小線圈形的換熱翅片的安裝容積且通用性較高的散熱器、和適合制造該散熱器的散熱器的制造方法。該散熱器具備換熱基板(1)，由導(dǎo)熱性良好的材料形成為筒形；和換熱翅片(2)，導(dǎo)熱性良好的金屬線材被卷繞為線圈形而形成卷繞單位，并且整體扁平地形成，相鄰的卷繞單位相互錯(cuò)位地密接。該換熱翅片(2)卷繞固定在換熱基板(1)的外側(cè)面上。
文檔編號(hào)H01L23/36GK101156240SQ20068001095
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者本間三夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社事業(yè)創(chuàng)造研究所