放熱構造
【課題】アルミ製ベースプレートの一方の面に対象物を設けるとともに他方の面に放熱体を設け、対象物または放熱体をベースプレートにハンダ付けするにあたって、前記ベースプレートの表層側を最適なメッキ層によって形成し、ハンダの濡れ性をさらに向上させた放熱構造を提供することを課題としている。
【解決手段】本発明は、アルミ製ベースプレート２の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体３を設け、前記ベースプレート２の表層側を、ハンダＨの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体３の一方又は両方をベースプレート２にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート２を介して放熱体３に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート２全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート２全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％である。
【解決手段】本発明は、アルミ製ベースプレート２の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体３を設け、前記ベースプレート２の表層側を、ハンダＨの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体３の一方又は両方をベースプレート２にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート２を介して放熱体３に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート２全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート２全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品や電気回路等からなる対象物から発生する熱を放熱する放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製ベースプレートの一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体を設け、対象物及び放熱体の一方又は両方をベースプレートにハンダ付けし、対象物の熱がベースプレートを介して放熱体に伝導されて放熱されることにより、対象物を冷却する放熱構造が従来公知である。
【０００３】
該構成の放熱構造では、対象物から放熱体に効率的に熱を伝えるために、対象物又は放熱体を直接ベースプレートにハンダ付けしており、このため、ベースプレートには、ハンダ付けが容易な（ハンダの濡れ性が良好な）鉄等を用いることが一般的であったが、近年の情報化社会の到来に伴う電子部品の小型化や、集積回路（ＬＳＩ）の高密度化によって、冷却効率をさらに向上させることが急務であり、これに対して、鉄よりもさらに熱伝導率の高いアルミ製部材を、ベースプレートとして用いることが多くなった。
【０００４】
これに対応して、アルミ製のベースプレートを用いる際、アルミニウム自体が鉄に比べてハンダに濡れ難いことを補うために、ベースプレートの表層を、ハンダの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、アルミ製ベースプレートへのハンダ付けを容易にした特許文献１に示す放熱構造が開発され、公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４４３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記文献では、銅メッキによってメッキ層を形成しているが、銅メッキによる表面加工では、十分なハンダの濡れ性を確保できないことがあり、対象物又は放熱体をベースプレートに効率的にハンダ付けできない場合がある。
本発明は、アルミ製ベースプレートの一方の面に対象物を設けるとともに他方の面に放熱体を設け、対象物または放熱体をベースプレートにハンダ付けするにあたって、前記ベースプレートの表層側を最適なメッキ層によって形成し、ハンダの濡れ性をさらに向上させた放熱構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は、第１に、アルミ製ベースプレート２の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体３を設け、前記ベースプレート２の表層側を、ハンダＨの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体３の一方又は両方をベースプレート２にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート２を介して放熱体３に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート２全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート２全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％であることを特徴としている。
【０００８】
第２に、メッキ層がスズを含有し、スズのベースプレート２全体に占める重量比率が０．４３乃至０．５０％であることを特徴としている。
【０００９】
第３に、メッキ層にウレタン樹脂をコーティングし、ウレタン樹脂のベースプレート２全体に占める重量比率が０．０２乃至０．０８％であることを特徴としている。
【００１０】
第４に、対象物が、電気回路が形成された基板４から構成されてなることを特徴としている。
【００１１】
第５に、基板４に太陽電池用又は半導体回路用の回路を形成したことを特徴としている。
【００１２】
第６に、対象物が、照明用ＬＥＤ等の電子部品１１から構成されてなることを特徴としている。
【００１３】
第７に、放熱体３が波状に成形されたフィンよりなることを特徴としている。
【００１４】
第８に、波状のフィン３が、方形波状のコルゲートフィンであることを特徴としている。
【００１５】
第９に、波状のフィン３の山部の側部９に通気孔９ａを穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保してなることを特徴としている。
【００１６】
第１０に、平行に対向する一対の固定溝１８，１８を放熱体３に形成するとともにベースプレート２に取付孔２ａを穿設し、前記一対の固定溝１８，１８の間に嵌合される固定片２１と、前記取付孔２ａに挿入されて固定される取付片２２とを有する取付具１９を備え、固定片２１における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部２４，２４をそれぞれ形成し、固定片２１の固定溝１８，１８への嵌合時に、該一対の突起部２４，２４が対向する一対の固定溝１８，１８にそれぞれ押接されるように、各固定溝１８及び突起部２４を形成したことを特徴としている。
【００１７】
第１１に、板状に形成された固定片２１の差込幅の各端部を厚み方向に押圧変形させて該幅方向に拡大させることにより、前記各突起部２４を形成したことを特徴としている。
【００１８】
第１２に、ＣＦＲＰによって放熱体３を構成し、該放熱体３にベースプレート２を密着させて取付固定し、ＣＦＲＰから放熱させることを特徴としている。
【００１９】
第１３に、ＣＦＲＰからなる放熱体３に凹部３ａを形成し、該凹部３ａにベースプレート２を嵌め込み固定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、ベースプレートの表層に、少なくとも亜鉛及びニッケルを含有するメッキ層を形成し、ニッケル及び亜鉛のベースプレート全体に占める重量比率を最適に設定することにより、ベースプレートのハンダの濡れ性が、従来と比べて向上するため、対象物又は放熱体をベースプレートにハンダ付けする作業を、より効率的に行うことが可能になる。
【００２１】
また、放熱体が波状に成形されたフィンよりなり、該波状のフィンの山部の側部に通気孔を穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保すれば、該フィンによって、より効率的に対象物の冷却を行うことができる。
【００２２】
さらに、平行に対向する一対の固定溝を放熱体に形成するとともにベースプレートに取付孔を穿設し、前記一対の固定溝の間に嵌合される固定片と、前記取付孔に挿入されて固定される取付片とを有する取付具を備え、固定片における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部をそれぞれ形成し、固定片の固定溝への嵌合時に、該一対の突起部が対向する一対の固定溝にそれぞれ押接されるように、各固定溝及び突起部を形成すれば、固定片を固定溝により安定的に嵌合固定可能になるため、取付具によって、放熱体がさらに安定的にベースプレートに取付固定される。
【００２３】
なお、ＣＦＲＰによって放熱体を構成し、該放熱体にベースプレートを密着させて取付固定すれば、強度が高く、軽量で且つ熱伝導率も高いＣＦＲＰによって、全体の強度を向上させるとともに、より効率的な放熱が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の放熱構造を適用した放熱器の部分断面図である。
【図２】放熱フィンの斜視図である。
【図３】基板の製造工程を示す処理手順図である。
【図４】コルゲートフィンの変形例を示す斜視図である。
【図５】放熱フィンの他例を示す斜視図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、放熱体の一種であるヒートシンクの実施形態を示す側面図及び背面図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は取付脚の正面図および平面図であり、（Ｃ）は押圧変形部の斜視図である。
【図８】ヒートシンクの変形例を示す側面図である。
【図９】（Ａ）乃至（Ｃ）は、取付脚の他の例を示す正面図、側面図および底面図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ突起部の他例を示した要部平面図である。
【図１１】放熱体の他の実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の放熱構造を適用した放熱器の部分断面図である。同図に示す放熱器（放熱構造体，放熱装置）１は、方形状のアルミ製ベースプレート２を備え、このベースプレート２の一方の面に放熱体の一種である放熱フィン３を半田付け（ハンダ付け）するとともに、他方の面に基板（対象物）４を圧着させている。
【００２６】
このアルミ製のベースプレート２は、純アルミニウム（Ａｌ）、或いは、ＪＩＳ規格の１０００番台、２０００番台、３０００番台、４０００番台、５０００番台、６０００番台又は７０００番台のＡｌ合金を用いる。
【００２７】
上記アルミ製のベースプレート２の表層はメッキ層によって形成されている。このベースプレート２の表面（両面の表層）にメッキ層を被膜するメッキ処理工程を説明すると、まず、上記構成のＡｌ板からなるベースプレート２を、脱脂・洗浄し、続いて酸性エッチングし、続いてスマット除去した後、表面に亜鉛（Ｚｎ）を置換メッキする。その後、Ｚｎ層上にニッケル（Ｎｉ）をメッキし、続けて、Ｎｉ層上にスズ（Ｓｎ）をメッキすることにより、ベースプレート２の表面に、ＺｎとＮｉとＳｎとが順次積層化されたメッキ層が形成される。なお、Ｓｎのメッキ処理は、省略可能である。
【００２８】
その後、このメッキ層上に合成樹脂であるウレタン樹脂をコーティングすることにより半田Ｈの濡れ性が良好なアルミ製のベースプレート２が形成される。さらに、このようにして製造されたベースプレート２の表面にオイルコーティングを行うことにより、上記メッキ層等が保護される。
【００２９】
上述のＺｎの置換メッキは、従来公知に手段により行う。例えば、まず硝酸浸漬処理の工程→第一Ｚｎ置換処理の工程→硝酸亜鉛剥離処理の工程→第二Ｚｎ置換処理の工程を経て、Ｚｎの置換メッキを行う。この場合には、Ｚｎの皮膜量は、処理液中のＺｎイオン濃度、又は、第二Ｚｎ置換処理時の処理液への浸漬時間を調整することにより、適宜変更可能である。
【００３０】
また、上記Ｎｉのメッキ処理及びＳｎのメッキ処理は、電気メッキ法や無電解メッキ法等の従来公知の手段により行う。さらに、ウレタン樹脂のコーティングは、塗布等によって行う。ちなみに、ウレタン樹脂層を輻射塗布によって、さらにコーティングし、放熱効果を向上させる表面保護を施しても良い。
【００３１】
このメッキ層において、ベースプレート２全体に占めるＺｎの重量比率（ベースプレート２全体の重量を１００とした場合におけるＺｎの重量）は０．１６〜０．２４％（さらに好ましくは０．１８〜０．２２％）に設定され、ベースプレート２全体に占めるＮｉの重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるＮｉの重量）は２．７２〜２．９４％（さらに好ましくは２．８１〜２．８５％）に設定され、ベースプレート２全体に占めるＳｎの重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるＳｎの重量）は０．４３〜０．５０％（さらに好ましくは、０．４５〜０．４８％）で、且つＳｎ層の厚みが０．７５〜１．２５μｍになるように設定される。ちなみに、Ｓｎ層を、従来の約０．５μｍよりも厚い０．７５〜１．２５μｍにすることによって、ベースプレート２の半田Ｈの濡れ性をより向上させることが可能になる。
【００３２】
ウレタン樹脂のコーティングにおいて、ベースプレート２全体に占めるウレタン樹脂の重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるウレタン樹脂の重量）は０．０２〜０．０８％で、層の厚みは０．０１ｍ又はそれに近い厚みとなるように設定される。
【００３３】
また、オイルコーティングに用いる油としては、１５℃時における密度が０．７６ｇ／ｃｍ３で、引火温度が５２℃で、且つ、４０℃時における動粘度が１．２６ｍｍ２／ｓの工作油か、又は、１５℃時における密度が０．７７ｇ／ｃｍ３で、引火温度が６１℃で、且つ、４０℃時における動粘度が１．４１ｍｍ２／ｓの工作油を用いることが好ましいが、このような構成の工作油に限定されるものではない。
【００３４】
ちなみに、上述のメッキ層は、Ａｌ板によって上述のベースプレート２を成形した後にメッキ処理を施す後メッキによって形成してもよいし、Ａｌ板によって上述のベースプレート２を成形する前にメッキ処理を施す前メッキによって形成してもよい。例えば、Ａｌ板からプレス加工等により切抜き形成することにより該ベースプレート２を成形し、その後、該ベースプレート２に後メッキを行えば、切抜き破断面の半田Ｈの濡れ性も良好にすることができる。
【００３５】
図２は、放熱フィンの斜視図である。空気との接触面積を大きくして放熱効果が向上させた上記放熱フィン３は、一枚の金属板を方形波状に屈曲形成することにより構成された波状フィンの一種であるコルゲートフィンであって、半田（ハンダ）Ｈによって、ベースプレート２に接着させている。ちなみに、放熱フィン３を方形波状ではなく、湾曲した波状に成形してもよい。
【００３６】
具体的な説明をすると、放熱フィン３は、ベースプレート２から離間するように膨出した山と、ベースプレート２に向かって窪んだ谷とを交互に有することにより全体が波状に形成される。山の頂部（山部の頂部）７及び谷の底部（谷部の底部）８は、ベースプレート２に対して平行な水平板状に形成され、この山の頂部７と谷の底部８とを連接させる山の側部（山部の側部）９は、ベースプレート２に対して垂直なフラットな板状に形成され、これらの形状によって、放熱フィン３が、方形波形状を有する。この各山の底部８側を、ベースプレート２に面状に当接させて半田付けすることにより、放熱フィン３がベースプレート２に取付固定される。
【００３７】
なお、放熱フィン３の材質は、半田Ｈの濡れ性が良好な金属である鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）等を採用してもよいが、熱伝導効率を有線してＡｌを採用してもよい。なお、Ａｌ板によってフィン３を構成する場合には、放熱フィン３の表面の全体、或いは少なくともベースプレート２に半田付けされる箇所（具体的には、谷の底部８におけるベースプレート２側面）に、メッキ層を形成させる。このメッキ層は、ウレタン樹脂コーティング及びオイルコーティングを含め、上述のものと同一構成の表面加工処理を行ってもよいが、これに限定されるものでは無く、従来公知のＣｕメッキ処理等を施しもよい。
【００３８】
上記基板４の一方面には、電気回路（図示しない）が形成されるとともに、他方面に、ベースプレート２を面状に接触された状態で両者を圧着固定させている。この基板４には、一方面から他方面に至る取付孔４ａが複数穿設され、この取付孔４ａを介して、トランジスタやダイオードや照明用ＬＥＤ等の半導体素子からなる電子部品（対象物）１１が半田付けされる。
【００３９】
具体的には、取付孔４ａに予め半田Ｈを充填又はペーストし、電気回路の取付孔４ａ部分に電子部品１１を配置し、その後加熱することによりリフロー半田付けを行い、電子部品１１を電気回路に設ける。溶融した半田Ｈはベースプレート２にまで至り、基板４とベースプレート２とを接合させる機能を発揮する。言換えると、取付孔４ａ内の溶融した半田Ｈによって、基板４がベースプレート２に半田付けされる。なお、電子部品１１の電気回路への半田付けは、手作業やフロー半田付けによって行ってもよい。
【００４０】
図３は、基板の製造工程を示す処理手順図である。まず、ベースプレート２と基板４とを面状に当接させた後、加熱及び加圧することにより、両者を圧着させる。続いて、複数回リフロー処理を行い、電子部品１１を基板４に半田付けする。ちなみに、リフロー処理は１回で済ませてもよいが、上述のように構成されるベースプレート２は、加圧及び加熱を繰返しても、半田Ｈの濡れ性を良好に保持されるため、このようにリフロー処理を複数回に分けることが可能になる。
【００４１】
なお、半導体層（図示しない）及び一対の電極層（図示しない）を有するソーラーパネル自体を、基板４として採用してもよく、この場合には、電気回路が半導体回路用（さらに具体的には太陽電池用の回路）となり、この太陽電池用の回路は、ＩＴＯ等の透明電極膜よりなる一対の電極層から電力を取出す電力取出用回路となる。
【００４２】
以上のように構成される放熱器１は、ベースプレート２や放熱フィン３の半田Ｈの濡れ性が良好なため、効率的な半田付け作業を可能になる他、Ａｌの良好な熱伝動効率等によって基板４の電気回路や電子部品１１から発生する熱を効率的に放熱できる。
【００４３】
なお、図４は、コルゲートフィンの変形例を示す斜視図であるが、同図に示すように、コルゲートフィン３の各山の側部９に、山の膨出方向に延びるスリット状の通気孔９ａを複数穿設しており、さらに詳しくは、この複数の通気孔９ａが山及び谷の形成方向に沿って並列配置されている。コルゲートフィン３は、谷の形成方向に通気性が確保されるが、この構成によって、山及び谷の形成方向に対して交差する方向（さらに具体的には直行する方向）にも、通気性が確保される。
【００４４】
また、図５は、放熱フィンの他例を示す斜視図である、同図に示すように、放熱フィン３を、複数の同一形状の分割フィン１２によって構成してもよい。分割フィン１２は、方形状板材の対向する長辺部同士を、互いが近づくように屈曲させることにより、チャネル状に形成されており、該一対の屈曲部がスペーサ部１３となり、このスペーサ部１３以外の部分が放熱部１４となる。このスペーサ部１３の放熱部１４側端部である基端部には、複数の係合孔１３ａに穿設され、スペース部１３の先端部には、係合孔１３ａと同数の係合突起１３ｂが突出形成されている。ちなみに、この係合孔１３ａと係合突起１３ｂは、分割フィン１２長手方向における形成位置を一致させている。
【００４５】
複数の分割フィン１２は、放熱部１４同士が所定間隔を介して平行になるように並列配置されており、隣接して放熱部１４が対向する分割フィン１２同士は、それぞれ一方の分割フィン１２の係合突起１３ｂを、他方の分割フィン１２の係合孔１３ａに係合挿入させ、互いを連結固定している。以上の構成によって、複数の平行な放熱部１４の間に、スペーサ部１３分の放熱スペースが形成された放熱フィン３が成形される。この放熱フィン３におけるスペース部１３が連ねられて一面をなす側を、ベースプレート２に半田付けして取付けている。なお、この放熱フィン３を、図示しない取付具等を介して、ベースプレート２に取付固定してもよい。
【００４６】
次に、図６及び１０に基づき、放熱体３の他の実施形態について、上述の例と異なる点を説明する。
図６（Ａ），（Ｂ）は、放熱体の一種であるヒートシンクの他の実施形態を示す側面図及び背面図である。同図に示す通り、ヒートシンク３は、プレート状の基部１６と、基部１６から垂直に板状に突出する複数の放熱部１７とを備えている。基部１６には、電子部品１１等を密着して設置させる円形の設置孔１６ａが一又は複数（図示する例では２つ）穿設されている。
【００４７】
複数の放熱部１７同士は、互いに平行な状態で、所定間隔を介して並列配置され、その形成方向は、基部１６の長手方向に設定されている。さらに、このヒートシンク３は、放熱部１７の長手方向に垂直な面で切断すると、各位置で同一形状となる。このため、該ヒートシンク３は、押出成形によって一体形成している。
【００４８】
また、最も外側に位置する放熱部（最外端側放熱部）１７の内側には、平行に対向する一対の固定溝１８，１８が一体形成されている一方で、ベースプレート２には、取付孔２ａが穿設されている。この一対の固定溝１８，１８の間に差込まれて嵌合固定された状態の取付脚（取付具）１９を、取付穴２ａに挿入して固定することにより、放熱フィン３をベースプレート２に取付固定している。ちなみに、この際、最外端側放熱部１６と、ベースプレート２との間には、所定の間隔が形成され、各放熱部１６はベースプレート２に対して略平行な状態になる。
【００４９】
図７（Ａ），（Ｂ）は取付脚の正面図および平面図であり、（Ｃ）は押圧変形部の斜視図である。取付脚１９は、側面視Ｌ字状に屈曲されて半田Ｈの濡れ性が良好な金属性の板状部材であって、このＬ字状の一方は、一対の固定溝１８，１８に嵌合挿入されて固定される固定片２１になるとともに、他方は、取付孔２ａに挿通されて取付固定される取付片２２となる。
【００５０】
取付片２２は、図６（Ａ）に示すように、ベースプレート２側である先端側に向かって二股に分かれて一対の挿入部２２ａ，２２ａを形成しており、この取付片２２の二股に分岐する箇所にはベースプレート２に当接させる当接部２２ｂが形成されている。挿入部２２ａの先端部は、コーキング加工を施して円弧状の面取りしている他、当接部２２ｂと、一対の挿入部２２ａ，２２ａとが接する箇所が、円弧状に切欠かれた円弧面２２ｃを形成しているが、この円弧面２２にコーキング加工を施して面取りしている。これらの面取りによって、その箇所での半田Ｈの濡れ性を向上させている。
【００５１】
取付片２３が有する複数の挿入部２２ａと同数の取付孔２ａが、挿入部２２ａ同士と同一間隔で、ベースプレート２に穿設されており、ベースプレート２の一方の面から、各取付孔２ａに、対応する各挿入部２２ａを挿通させ、ベースプレート２の他方の面から突出させると、当接部２２ｂがベースプレート２に当接され、挿入部２２ａをそれ以上取付孔２ａに挿入できない状態になる。この各挿入部２２ａの突出した部分を、ベースプレート２に半田付けする他、必要に応じて当接部２２ｂもベースプレート２に半田付けすることにより、取付脚１９を、ベースプレート２に固定している。
【００５２】
図７に示すように、固定片２１における固定溝１８に対する抜差し方向差込側部には、一対の係止爪２３が設けられ、抜差し方向抜取り側部には、一対の突起部２４が設けられている。係止爪２３は、固定片２１の差込幅（抜差し方向に対して直交する方向）の両端部にそれぞれ設けられ、抜取り側に向かって厚み方向に膨出するように湾曲形成されている。突起部２４の説明をすると、固定片２１における差込幅の各端部を、厚み方向に押圧変形させることにより、凹状の押圧変形部２１ａを設け、この押圧変形部２１ａの凹設によって、固定片２１が押し潰されて差込幅方向外側に拡大されることにより、突起部２４が形成されている。この突起部２４は、上述の構成により、固定片２１の差込幅の両端側にそれぞれ設けられている。ちなみに、押圧変形部２１ａは、方形状に凹設されているため、この突起部２４も方形状をなしている。
【００５３】
この固定片２１を平行に向かい合う一対の固定溝１８に嵌入させると、一対の突起部２４が、対応する固定溝１８の底面（底側）にそれぞれ押接されて嵌合されるとともに、各係止爪２３が固定溝１８の幅方向両端に嵌り込んで、一対の固定溝１８からの固定片２１の抜出しが規制される。このように、一対の係止爪２３及び一対の突起部２４によって、安定した姿勢で、取付脚１９が一対の固定溝１８，１８に嵌合固定される。
【００５４】
ちなみに、従来は、特開２００６−２４５２２３号公報等に示されているように、係止爪２３のみによって、固定片２１を一対の固定溝１８，１８に嵌合固定させていたが、上述のような一対の突起部２４，２４も併せて設けることにより、固定片２１の固定溝１８への取付強度が大幅に向上する他、この突起部２４は、押圧変形部２１ａを凹設する簡易な工程のみで突出形成可能であるため、構成が複雑化することや、コストが高くなることも防止される。
【００５５】
また、図８は、ヒートシンクの変形例を示す側面図であるが、同図に示す通り、最外端側放熱部１７の外面側に上記一対の固定溝１８，１８を形成してもよい。
【００５６】
この他、図９（Ａ）乃至（Ｃ）は、取付脚の他の例を示す正面図、側面図および底面図であるが、同図に示す取付脚１９は、取付片２２の先端から中途部に至る範囲を幅狭に形成することにより、単一の挿入部２２ａを形成しており、この挿入部２２ａの両脇に当接部２２ｂを形成し、固定片２１は、図７に示す係止爪２３を省いて、一対の突起部２４，２４のみによって、固定溝１８，１８に取付脚１９を嵌合固定させている。
【００５７】
ちなみに、図７に示した押圧変形部２１ａは、全体を均等に、固定片２１の厚み方向の陥没させているが、図９に示す押圧変形部２１ａは、抜差し方向に傾斜するように押圧変形され、押圧変形部２１ａの抜差し方向一端に対して他端が深くなっている（図示するでは、差込方向側端に対して抜取方向側端が深くなっている）。こによって、より簡易に、押圧変形部２１ａを凹設できる他、取付脚１９の構成もより簡略化される。
【００５８】
なお、図１０（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ突起部の他例を示した要部平面図であるが、同図に示すように、突起部２４を、半円または突出方向に拡大する台形状に切抜き形成してもよい。
【００５９】
次に、図１１に基づき、放熱体３の他の実施形態について、上述の例と異なる点を説明する。
図１１は、放熱体の他の実施形態を示す部分断面図である。同図に示す通り、放熱体３は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）からなる板材によって構成される。この放熱体３には、方形状の凹部３ａが形成され、この凹部３ａに、ベースプレート２が嵌め込み固定されている。この状態では、ベースプレート２の基板４を取付ける側の面のみが凹部３ａから露出した状態になるとともに、ベースプレート２の少なくと一部（図示する例ではベースプレート２の凹部３ａ側面全体）が放熱体３に密着された状態になる。
【００６０】
軽量で、強度が高く、熱伝導効率が高いＣＦＲＰを、放熱体３として利用すれば、このＣＲＦＰによって別の部材を兼ねることも可能になり、構成が簡略化される。
【００６１】
なお、ＣＦＲＰよりなる放熱体３の凹部３ａを形成すること無く、放熱体３の面にベースプレート２を密着させ、直接、取付固定してもよい。取付固定の際には、ボルト等の固定具を用いてもよいし、熱伝導率の高い接着剤等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 放熱器（放熱構造体，放熱装置）
２ ベースプレート
２ａ 取付孔
３ 放熱体（放熱フィン，コルゲートフィン，ＣＦＲＰ）
３ａ 凹部
４ 基板
９ 山の側部（山部の側部）
９ａ 通気孔
１１ 電子部品
１８ 固定溝
１９ 取付脚（取付具）
２１ 固定片
２２ 取付片
２４ 突起部
Ｈ 半田（ハンダ）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品や電気回路等からなる対象物から発生する熱を放熱する放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製ベースプレートの一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体を設け、対象物及び放熱体の一方又は両方をベースプレートにハンダ付けし、対象物の熱がベースプレートを介して放熱体に伝導されて放熱されることにより、対象物を冷却する放熱構造が従来公知である。
【０００３】
該構成の放熱構造では、対象物から放熱体に効率的に熱を伝えるために、対象物又は放熱体を直接ベースプレートにハンダ付けしており、このため、ベースプレートには、ハンダ付けが容易な（ハンダの濡れ性が良好な）鉄等を用いることが一般的であったが、近年の情報化社会の到来に伴う電子部品の小型化や、集積回路（ＬＳＩ）の高密度化によって、冷却効率をさらに向上させることが急務であり、これに対して、鉄よりもさらに熱伝導率の高いアルミ製部材を、ベースプレートとして用いることが多くなった。
【０００４】
これに対応して、アルミ製のベースプレートを用いる際、アルミニウム自体が鉄に比べてハンダに濡れ難いことを補うために、ベースプレートの表層を、ハンダの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、アルミ製ベースプレートへのハンダ付けを容易にした特許文献１に示す放熱構造が開発され、公知になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４４３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記文献では、銅メッキによってメッキ層を形成しているが、銅メッキによる表面加工では、十分なハンダの濡れ性を確保できないことがあり、対象物又は放熱体をベースプレートに効率的にハンダ付けできない場合がある。
本発明は、アルミ製ベースプレートの一方の面に対象物を設けるとともに他方の面に放熱体を設け、対象物または放熱体をベースプレートにハンダ付けするにあたって、前記ベースプレートの表層側を最適なメッキ層によって形成し、ハンダの濡れ性をさらに向上させた放熱構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は、第１に、アルミ製ベースプレート２の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体３を設け、前記ベースプレート２の表層側を、ハンダＨの濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体３の一方又は両方をベースプレート２にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート２を介して放熱体３に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート２全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート２全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％であることを特徴としている。
【０００８】
第２に、メッキ層がスズを含有し、スズのベースプレート２全体に占める重量比率が０．４３乃至０．５０％であることを特徴としている。
【０００９】
第３に、メッキ層にウレタン樹脂をコーティングし、ウレタン樹脂のベースプレート２全体に占める重量比率が０．０２乃至０．０８％であることを特徴としている。
【００１０】
第４に、対象物が、電気回路が形成された基板４から構成されてなることを特徴としている。
【００１１】
第５に、基板４に太陽電池用又は半導体回路用の回路を形成したことを特徴としている。
【００１２】
第６に、対象物が、照明用ＬＥＤ等の電子部品１１から構成されてなることを特徴としている。
【００１３】
第７に、放熱体３が波状に成形されたフィンよりなることを特徴としている。
【００１４】
第８に、波状のフィン３が、方形波状のコルゲートフィンであることを特徴としている。
【００１５】
第９に、波状のフィン３の山部の側部９に通気孔９ａを穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保してなることを特徴としている。
【００１６】
第１０に、平行に対向する一対の固定溝１８，１８を放熱体３に形成するとともにベースプレート２に取付孔２ａを穿設し、前記一対の固定溝１８，１８の間に嵌合される固定片２１と、前記取付孔２ａに挿入されて固定される取付片２２とを有する取付具１９を備え、固定片２１における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部２４，２４をそれぞれ形成し、固定片２１の固定溝１８，１８への嵌合時に、該一対の突起部２４，２４が対向する一対の固定溝１８，１８にそれぞれ押接されるように、各固定溝１８及び突起部２４を形成したことを特徴としている。
【００１７】
第１１に、板状に形成された固定片２１の差込幅の各端部を厚み方向に押圧変形させて該幅方向に拡大させることにより、前記各突起部２４を形成したことを特徴としている。
【００１８】
第１２に、ＣＦＲＰによって放熱体３を構成し、該放熱体３にベースプレート２を密着させて取付固定し、ＣＦＲＰから放熱させることを特徴としている。
【００１９】
第１３に、ＣＦＲＰからなる放熱体３に凹部３ａを形成し、該凹部３ａにベースプレート２を嵌め込み固定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成によれば、ベースプレートの表層に、少なくとも亜鉛及びニッケルを含有するメッキ層を形成し、ニッケル及び亜鉛のベースプレート全体に占める重量比率を最適に設定することにより、ベースプレートのハンダの濡れ性が、従来と比べて向上するため、対象物又は放熱体をベースプレートにハンダ付けする作業を、より効率的に行うことが可能になる。
【００２１】
また、放熱体が波状に成形されたフィンよりなり、該波状のフィンの山部の側部に通気孔を穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保すれば、該フィンによって、より効率的に対象物の冷却を行うことができる。
【００２２】
さらに、平行に対向する一対の固定溝を放熱体に形成するとともにベースプレートに取付孔を穿設し、前記一対の固定溝の間に嵌合される固定片と、前記取付孔に挿入されて固定される取付片とを有する取付具を備え、固定片における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部をそれぞれ形成し、固定片の固定溝への嵌合時に、該一対の突起部が対向する一対の固定溝にそれぞれ押接されるように、各固定溝及び突起部を形成すれば、固定片を固定溝により安定的に嵌合固定可能になるため、取付具によって、放熱体がさらに安定的にベースプレートに取付固定される。
【００２３】
なお、ＣＦＲＰによって放熱体を構成し、該放熱体にベースプレートを密着させて取付固定すれば、強度が高く、軽量で且つ熱伝導率も高いＣＦＲＰによって、全体の強度を向上させるとともに、より効率的な放熱が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の放熱構造を適用した放熱器の部分断面図である。
【図２】放熱フィンの斜視図である。
【図３】基板の製造工程を示す処理手順図である。
【図４】コルゲートフィンの変形例を示す斜視図である。
【図５】放熱フィンの他例を示す斜視図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、放熱体の一種であるヒートシンクの実施形態を示す側面図及び背面図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は取付脚の正面図および平面図であり、（Ｃ）は押圧変形部の斜視図である。
【図８】ヒートシンクの変形例を示す側面図である。
【図９】（Ａ）乃至（Ｃ）は、取付脚の他の例を示す正面図、側面図および底面図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ突起部の他例を示した要部平面図である。
【図１１】放熱体の他の実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の放熱構造を適用した放熱器の部分断面図である。同図に示す放熱器（放熱構造体，放熱装置）１は、方形状のアルミ製ベースプレート２を備え、このベースプレート２の一方の面に放熱体の一種である放熱フィン３を半田付け（ハンダ付け）するとともに、他方の面に基板（対象物）４を圧着させている。
【００２６】
このアルミ製のベースプレート２は、純アルミニウム（Ａｌ）、或いは、ＪＩＳ規格の１０００番台、２０００番台、３０００番台、４０００番台、５０００番台、６０００番台又は７０００番台のＡｌ合金を用いる。
【００２７】
上記アルミ製のベースプレート２の表層はメッキ層によって形成されている。このベースプレート２の表面（両面の表層）にメッキ層を被膜するメッキ処理工程を説明すると、まず、上記構成のＡｌ板からなるベースプレート２を、脱脂・洗浄し、続いて酸性エッチングし、続いてスマット除去した後、表面に亜鉛（Ｚｎ）を置換メッキする。その後、Ｚｎ層上にニッケル（Ｎｉ）をメッキし、続けて、Ｎｉ層上にスズ（Ｓｎ）をメッキすることにより、ベースプレート２の表面に、ＺｎとＮｉとＳｎとが順次積層化されたメッキ層が形成される。なお、Ｓｎのメッキ処理は、省略可能である。
【００２８】
その後、このメッキ層上に合成樹脂であるウレタン樹脂をコーティングすることにより半田Ｈの濡れ性が良好なアルミ製のベースプレート２が形成される。さらに、このようにして製造されたベースプレート２の表面にオイルコーティングを行うことにより、上記メッキ層等が保護される。
【００２９】
上述のＺｎの置換メッキは、従来公知に手段により行う。例えば、まず硝酸浸漬処理の工程→第一Ｚｎ置換処理の工程→硝酸亜鉛剥離処理の工程→第二Ｚｎ置換処理の工程を経て、Ｚｎの置換メッキを行う。この場合には、Ｚｎの皮膜量は、処理液中のＺｎイオン濃度、又は、第二Ｚｎ置換処理時の処理液への浸漬時間を調整することにより、適宜変更可能である。
【００３０】
また、上記Ｎｉのメッキ処理及びＳｎのメッキ処理は、電気メッキ法や無電解メッキ法等の従来公知の手段により行う。さらに、ウレタン樹脂のコーティングは、塗布等によって行う。ちなみに、ウレタン樹脂層を輻射塗布によって、さらにコーティングし、放熱効果を向上させる表面保護を施しても良い。
【００３１】
このメッキ層において、ベースプレート２全体に占めるＺｎの重量比率（ベースプレート２全体の重量を１００とした場合におけるＺｎの重量）は０．１６〜０．２４％（さらに好ましくは０．１８〜０．２２％）に設定され、ベースプレート２全体に占めるＮｉの重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるＮｉの重量）は２．７２〜２．９４％（さらに好ましくは２．８１〜２．８５％）に設定され、ベースプレート２全体に占めるＳｎの重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるＳｎの重量）は０．４３〜０．５０％（さらに好ましくは、０．４５〜０．４８％）で、且つＳｎ層の厚みが０．７５〜１．２５μｍになるように設定される。ちなみに、Ｓｎ層を、従来の約０．５μｍよりも厚い０．７５〜１．２５μｍにすることによって、ベースプレート２の半田Ｈの濡れ性をより向上させることが可能になる。
【００３２】
ウレタン樹脂のコーティングにおいて、ベースプレート２全体に占めるウレタン樹脂の重量比率（放熱体の重量を１００とした場合における放熱に含まれるウレタン樹脂の重量）は０．０２〜０．０８％で、層の厚みは０．０１ｍ又はそれに近い厚みとなるように設定される。
【００３３】
また、オイルコーティングに用いる油としては、１５℃時における密度が０．７６ｇ／ｃｍ３で、引火温度が５２℃で、且つ、４０℃時における動粘度が１．２６ｍｍ２／ｓの工作油か、又は、１５℃時における密度が０．７７ｇ／ｃｍ３で、引火温度が６１℃で、且つ、４０℃時における動粘度が１．４１ｍｍ２／ｓの工作油を用いることが好ましいが、このような構成の工作油に限定されるものではない。
【００３４】
ちなみに、上述のメッキ層は、Ａｌ板によって上述のベースプレート２を成形した後にメッキ処理を施す後メッキによって形成してもよいし、Ａｌ板によって上述のベースプレート２を成形する前にメッキ処理を施す前メッキによって形成してもよい。例えば、Ａｌ板からプレス加工等により切抜き形成することにより該ベースプレート２を成形し、その後、該ベースプレート２に後メッキを行えば、切抜き破断面の半田Ｈの濡れ性も良好にすることができる。
【００３５】
図２は、放熱フィンの斜視図である。空気との接触面積を大きくして放熱効果が向上させた上記放熱フィン３は、一枚の金属板を方形波状に屈曲形成することにより構成された波状フィンの一種であるコルゲートフィンであって、半田（ハンダ）Ｈによって、ベースプレート２に接着させている。ちなみに、放熱フィン３を方形波状ではなく、湾曲した波状に成形してもよい。
【００３６】
具体的な説明をすると、放熱フィン３は、ベースプレート２から離間するように膨出した山と、ベースプレート２に向かって窪んだ谷とを交互に有することにより全体が波状に形成される。山の頂部（山部の頂部）７及び谷の底部（谷部の底部）８は、ベースプレート２に対して平行な水平板状に形成され、この山の頂部７と谷の底部８とを連接させる山の側部（山部の側部）９は、ベースプレート２に対して垂直なフラットな板状に形成され、これらの形状によって、放熱フィン３が、方形波形状を有する。この各山の底部８側を、ベースプレート２に面状に当接させて半田付けすることにより、放熱フィン３がベースプレート２に取付固定される。
【００３７】
なお、放熱フィン３の材質は、半田Ｈの濡れ性が良好な金属である鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）等を採用してもよいが、熱伝導効率を有線してＡｌを採用してもよい。なお、Ａｌ板によってフィン３を構成する場合には、放熱フィン３の表面の全体、或いは少なくともベースプレート２に半田付けされる箇所（具体的には、谷の底部８におけるベースプレート２側面）に、メッキ層を形成させる。このメッキ層は、ウレタン樹脂コーティング及びオイルコーティングを含め、上述のものと同一構成の表面加工処理を行ってもよいが、これに限定されるものでは無く、従来公知のＣｕメッキ処理等を施しもよい。
【００３８】
上記基板４の一方面には、電気回路（図示しない）が形成されるとともに、他方面に、ベースプレート２を面状に接触された状態で両者を圧着固定させている。この基板４には、一方面から他方面に至る取付孔４ａが複数穿設され、この取付孔４ａを介して、トランジスタやダイオードや照明用ＬＥＤ等の半導体素子からなる電子部品（対象物）１１が半田付けされる。
【００３９】
具体的には、取付孔４ａに予め半田Ｈを充填又はペーストし、電気回路の取付孔４ａ部分に電子部品１１を配置し、その後加熱することによりリフロー半田付けを行い、電子部品１１を電気回路に設ける。溶融した半田Ｈはベースプレート２にまで至り、基板４とベースプレート２とを接合させる機能を発揮する。言換えると、取付孔４ａ内の溶融した半田Ｈによって、基板４がベースプレート２に半田付けされる。なお、電子部品１１の電気回路への半田付けは、手作業やフロー半田付けによって行ってもよい。
【００４０】
図３は、基板の製造工程を示す処理手順図である。まず、ベースプレート２と基板４とを面状に当接させた後、加熱及び加圧することにより、両者を圧着させる。続いて、複数回リフロー処理を行い、電子部品１１を基板４に半田付けする。ちなみに、リフロー処理は１回で済ませてもよいが、上述のように構成されるベースプレート２は、加圧及び加熱を繰返しても、半田Ｈの濡れ性を良好に保持されるため、このようにリフロー処理を複数回に分けることが可能になる。
【００４１】
なお、半導体層（図示しない）及び一対の電極層（図示しない）を有するソーラーパネル自体を、基板４として採用してもよく、この場合には、電気回路が半導体回路用（さらに具体的には太陽電池用の回路）となり、この太陽電池用の回路は、ＩＴＯ等の透明電極膜よりなる一対の電極層から電力を取出す電力取出用回路となる。
【００４２】
以上のように構成される放熱器１は、ベースプレート２や放熱フィン３の半田Ｈの濡れ性が良好なため、効率的な半田付け作業を可能になる他、Ａｌの良好な熱伝動効率等によって基板４の電気回路や電子部品１１から発生する熱を効率的に放熱できる。
【００４３】
なお、図４は、コルゲートフィンの変形例を示す斜視図であるが、同図に示すように、コルゲートフィン３の各山の側部９に、山の膨出方向に延びるスリット状の通気孔９ａを複数穿設しており、さらに詳しくは、この複数の通気孔９ａが山及び谷の形成方向に沿って並列配置されている。コルゲートフィン３は、谷の形成方向に通気性が確保されるが、この構成によって、山及び谷の形成方向に対して交差する方向（さらに具体的には直行する方向）にも、通気性が確保される。
【００４４】
また、図５は、放熱フィンの他例を示す斜視図である、同図に示すように、放熱フィン３を、複数の同一形状の分割フィン１２によって構成してもよい。分割フィン１２は、方形状板材の対向する長辺部同士を、互いが近づくように屈曲させることにより、チャネル状に形成されており、該一対の屈曲部がスペーサ部１３となり、このスペーサ部１３以外の部分が放熱部１４となる。このスペーサ部１３の放熱部１４側端部である基端部には、複数の係合孔１３ａに穿設され、スペース部１３の先端部には、係合孔１３ａと同数の係合突起１３ｂが突出形成されている。ちなみに、この係合孔１３ａと係合突起１３ｂは、分割フィン１２長手方向における形成位置を一致させている。
【００４５】
複数の分割フィン１２は、放熱部１４同士が所定間隔を介して平行になるように並列配置されており、隣接して放熱部１４が対向する分割フィン１２同士は、それぞれ一方の分割フィン１２の係合突起１３ｂを、他方の分割フィン１２の係合孔１３ａに係合挿入させ、互いを連結固定している。以上の構成によって、複数の平行な放熱部１４の間に、スペーサ部１３分の放熱スペースが形成された放熱フィン３が成形される。この放熱フィン３におけるスペース部１３が連ねられて一面をなす側を、ベースプレート２に半田付けして取付けている。なお、この放熱フィン３を、図示しない取付具等を介して、ベースプレート２に取付固定してもよい。
【００４６】
次に、図６及び１０に基づき、放熱体３の他の実施形態について、上述の例と異なる点を説明する。
図６（Ａ），（Ｂ）は、放熱体の一種であるヒートシンクの他の実施形態を示す側面図及び背面図である。同図に示す通り、ヒートシンク３は、プレート状の基部１６と、基部１６から垂直に板状に突出する複数の放熱部１７とを備えている。基部１６には、電子部品１１等を密着して設置させる円形の設置孔１６ａが一又は複数（図示する例では２つ）穿設されている。
【００４７】
複数の放熱部１７同士は、互いに平行な状態で、所定間隔を介して並列配置され、その形成方向は、基部１６の長手方向に設定されている。さらに、このヒートシンク３は、放熱部１７の長手方向に垂直な面で切断すると、各位置で同一形状となる。このため、該ヒートシンク３は、押出成形によって一体形成している。
【００４８】
また、最も外側に位置する放熱部（最外端側放熱部）１７の内側には、平行に対向する一対の固定溝１８，１８が一体形成されている一方で、ベースプレート２には、取付孔２ａが穿設されている。この一対の固定溝１８，１８の間に差込まれて嵌合固定された状態の取付脚（取付具）１９を、取付穴２ａに挿入して固定することにより、放熱フィン３をベースプレート２に取付固定している。ちなみに、この際、最外端側放熱部１６と、ベースプレート２との間には、所定の間隔が形成され、各放熱部１６はベースプレート２に対して略平行な状態になる。
【００４９】
図７（Ａ），（Ｂ）は取付脚の正面図および平面図であり、（Ｃ）は押圧変形部の斜視図である。取付脚１９は、側面視Ｌ字状に屈曲されて半田Ｈの濡れ性が良好な金属性の板状部材であって、このＬ字状の一方は、一対の固定溝１８，１８に嵌合挿入されて固定される固定片２１になるとともに、他方は、取付孔２ａに挿通されて取付固定される取付片２２となる。
【００５０】
取付片２２は、図６（Ａ）に示すように、ベースプレート２側である先端側に向かって二股に分かれて一対の挿入部２２ａ，２２ａを形成しており、この取付片２２の二股に分岐する箇所にはベースプレート２に当接させる当接部２２ｂが形成されている。挿入部２２ａの先端部は、コーキング加工を施して円弧状の面取りしている他、当接部２２ｂと、一対の挿入部２２ａ，２２ａとが接する箇所が、円弧状に切欠かれた円弧面２２ｃを形成しているが、この円弧面２２にコーキング加工を施して面取りしている。これらの面取りによって、その箇所での半田Ｈの濡れ性を向上させている。
【００５１】
取付片２３が有する複数の挿入部２２ａと同数の取付孔２ａが、挿入部２２ａ同士と同一間隔で、ベースプレート２に穿設されており、ベースプレート２の一方の面から、各取付孔２ａに、対応する各挿入部２２ａを挿通させ、ベースプレート２の他方の面から突出させると、当接部２２ｂがベースプレート２に当接され、挿入部２２ａをそれ以上取付孔２ａに挿入できない状態になる。この各挿入部２２ａの突出した部分を、ベースプレート２に半田付けする他、必要に応じて当接部２２ｂもベースプレート２に半田付けすることにより、取付脚１９を、ベースプレート２に固定している。
【００５２】
図７に示すように、固定片２１における固定溝１８に対する抜差し方向差込側部には、一対の係止爪２３が設けられ、抜差し方向抜取り側部には、一対の突起部２４が設けられている。係止爪２３は、固定片２１の差込幅（抜差し方向に対して直交する方向）の両端部にそれぞれ設けられ、抜取り側に向かって厚み方向に膨出するように湾曲形成されている。突起部２４の説明をすると、固定片２１における差込幅の各端部を、厚み方向に押圧変形させることにより、凹状の押圧変形部２１ａを設け、この押圧変形部２１ａの凹設によって、固定片２１が押し潰されて差込幅方向外側に拡大されることにより、突起部２４が形成されている。この突起部２４は、上述の構成により、固定片２１の差込幅の両端側にそれぞれ設けられている。ちなみに、押圧変形部２１ａは、方形状に凹設されているため、この突起部２４も方形状をなしている。
【００５３】
この固定片２１を平行に向かい合う一対の固定溝１８に嵌入させると、一対の突起部２４が、対応する固定溝１８の底面（底側）にそれぞれ押接されて嵌合されるとともに、各係止爪２３が固定溝１８の幅方向両端に嵌り込んで、一対の固定溝１８からの固定片２１の抜出しが規制される。このように、一対の係止爪２３及び一対の突起部２４によって、安定した姿勢で、取付脚１９が一対の固定溝１８，１８に嵌合固定される。
【００５４】
ちなみに、従来は、特開２００６−２４５２２３号公報等に示されているように、係止爪２３のみによって、固定片２１を一対の固定溝１８，１８に嵌合固定させていたが、上述のような一対の突起部２４，２４も併せて設けることにより、固定片２１の固定溝１８への取付強度が大幅に向上する他、この突起部２４は、押圧変形部２１ａを凹設する簡易な工程のみで突出形成可能であるため、構成が複雑化することや、コストが高くなることも防止される。
【００５５】
また、図８は、ヒートシンクの変形例を示す側面図であるが、同図に示す通り、最外端側放熱部１７の外面側に上記一対の固定溝１８，１８を形成してもよい。
【００５６】
この他、図９（Ａ）乃至（Ｃ）は、取付脚の他の例を示す正面図、側面図および底面図であるが、同図に示す取付脚１９は、取付片２２の先端から中途部に至る範囲を幅狭に形成することにより、単一の挿入部２２ａを形成しており、この挿入部２２ａの両脇に当接部２２ｂを形成し、固定片２１は、図７に示す係止爪２３を省いて、一対の突起部２４，２４のみによって、固定溝１８，１８に取付脚１９を嵌合固定させている。
【００５７】
ちなみに、図７に示した押圧変形部２１ａは、全体を均等に、固定片２１の厚み方向の陥没させているが、図９に示す押圧変形部２１ａは、抜差し方向に傾斜するように押圧変形され、押圧変形部２１ａの抜差し方向一端に対して他端が深くなっている（図示するでは、差込方向側端に対して抜取方向側端が深くなっている）。こによって、より簡易に、押圧変形部２１ａを凹設できる他、取付脚１９の構成もより簡略化される。
【００５８】
なお、図１０（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ突起部の他例を示した要部平面図であるが、同図に示すように、突起部２４を、半円または突出方向に拡大する台形状に切抜き形成してもよい。
【００５９】
次に、図１１に基づき、放熱体３の他の実施形態について、上述の例と異なる点を説明する。
図１１は、放熱体の他の実施形態を示す部分断面図である。同図に示す通り、放熱体３は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）からなる板材によって構成される。この放熱体３には、方形状の凹部３ａが形成され、この凹部３ａに、ベースプレート２が嵌め込み固定されている。この状態では、ベースプレート２の基板４を取付ける側の面のみが凹部３ａから露出した状態になるとともに、ベースプレート２の少なくと一部（図示する例ではベースプレート２の凹部３ａ側面全体）が放熱体３に密着された状態になる。
【００６０】
軽量で、強度が高く、熱伝導効率が高いＣＦＲＰを、放熱体３として利用すれば、このＣＲＦＰによって別の部材を兼ねることも可能になり、構成が簡略化される。
【００６１】
なお、ＣＦＲＰよりなる放熱体３の凹部３ａを形成すること無く、放熱体３の面にベースプレート２を密着させ、直接、取付固定してもよい。取付固定の際には、ボルト等の固定具を用いてもよいし、熱伝導率の高い接着剤等を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１ 放熱器（放熱構造体，放熱装置）
２ ベースプレート
２ａ 取付孔
３ 放熱体（放熱フィン，コルゲートフィン，ＣＦＲＰ）
３ａ 凹部
４ 基板
９ 山の側部（山部の側部）
９ａ 通気孔
１１ 電子部品
１８ 固定溝
１９ 取付脚（取付具）
２１ 固定片
２２ 取付片
２４ 突起部
Ｈ 半田（ハンダ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ製ベースプレート（２）の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体（３）を設け、前記ベースプレート（２）の表層側を、ハンダ（Ｈ）の濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体（３）の一方又は両方をベースプレート（２）にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート（２）を介して放熱体（３）に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート（２）全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％である放熱構造。
【請求項２】
メッキ層がスズを含有し、スズのベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．４３乃至０．５０％である請求項１に記載の放熱構造。
【請求項３】
メッキ層にウレタン樹脂をコーティングし、ウレタン樹脂のベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．０２乃至０．０８％である請求項１又は２の何れかに記載の放熱構造。
【請求項４】
対象物が、電気回路が形成された基板（４）から構成されてなる請求項１乃至３の何れかに記載の放熱構造。
【請求項５】
基板（４）に太陽電池用又は半導体回路用の回路を形成した請求項４に記載の放熱構造。
【請求項６】
対象物が、照明用ＬＥＤ等の電子部品（１１）から構成されてなる請求項１乃至３の何れかに記載の放熱構造。
【請求項７】
放熱体（３）が波状に成形されたフィンよりなる請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項８】
波状のフィン（３）が、方形波状のコルゲートフィンである請求項７に記載の放熱構造
【請求項９】
波状のフィン（３）の山部の側部（９）に通気孔（９ａ）を穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保してなる請求項７又は８の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１０】
平行に対向する一対の固定溝（１８），（１８）を放熱体（３）に形成するとともにベースプレート（２）に取付孔（２ａ）を穿設し、前記一対の固定溝（１８），（１８）の間に嵌合される固定片（２１）と、前記取付孔（２ａ）に挿入されて固定される取付片（２２）とを有する取付具（１９）を備え、固定片（２１）における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部（２４），（２４）をそれぞれ形成し、固定片（２１）の固定溝（１８），（１８）への嵌合時に、該一対の突起部（２４），（２４）が対向する一対の固定溝（１８），（１８）にそれぞれ押接されるように、各固定溝（１８）及び突起部（２４）を形成した請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１１】
板状に形成された固定片（２１）の差込幅の各端部を厚み方向に押圧変形させて該幅方向に拡大させることにより、前記各突起部（２４）を形成した請求項１０に記載の放熱構造。
【請求項１２】
ＣＦＲＰによって放熱体（３）を構成し、該放熱体（３）にベースプレート（２）を密着させて取付固定し、ＣＦＲＰから放熱させる請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１３】
ＣＦＲＰからなる放熱体（３）に凹部（３ａ）を形成し、該凹部（３ａ）にベースプレート（２）を嵌め込み固定した請求項１２に記載の放熱構造。
【請求項１】
アルミ製ベースプレート（２）の一方の面に対象物を密着させて設けるとともに、他方の面に放熱体（３）を設け、前記ベースプレート（２）の表層側を、ハンダ（Ｈ）の濡れ性を向上させるメッキ層によって形成し、対象物及び放熱体（３）の一方又は両方をベースプレート（２）にハンダ付けし、対象物の熱がベースプレート（２）を介して放熱体（３）に伝導されて放熱されることにより、対象物が冷却される放熱構造であって、少なくとも亜鉛及びニッケルを前記メッキ層に含有させ、ニッケルのベースプレート（２）全体に占める重量比率が２．７２乃至２．９４％であり、亜鉛のベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．１６乃至０．２４％である放熱構造。
【請求項２】
メッキ層がスズを含有し、スズのベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．４３乃至０．５０％である請求項１に記載の放熱構造。
【請求項３】
メッキ層にウレタン樹脂をコーティングし、ウレタン樹脂のベースプレート（２）全体に占める重量比率が０．０２乃至０．０８％である請求項１又は２の何れかに記載の放熱構造。
【請求項４】
対象物が、電気回路が形成された基板（４）から構成されてなる請求項１乃至３の何れかに記載の放熱構造。
【請求項５】
基板（４）に太陽電池用又は半導体回路用の回路を形成した請求項４に記載の放熱構造。
【請求項６】
対象物が、照明用ＬＥＤ等の電子部品（１１）から構成されてなる請求項１乃至３の何れかに記載の放熱構造。
【請求項７】
放熱体（３）が波状に成形されたフィンよりなる請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項８】
波状のフィン（３）が、方形波状のコルゲートフィンである請求項７に記載の放熱構造
【請求項９】
波状のフィン（３）の山部の側部（９）に通気孔（９ａ）を穿設し、山部に対して交差する方向に通気性を確保してなる請求項７又は８の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１０】
平行に対向する一対の固定溝（１８），（１８）を放熱体（３）に形成するとともにベースプレート（２）に取付孔（２ａ）を穿設し、前記一対の固定溝（１８），（１８）の間に嵌合される固定片（２１）と、前記取付孔（２ａ）に挿入されて固定される取付片（２２）とを有する取付具（１９）を備え、固定片（２１）における差込幅側両端部に、該幅方向に突出する突起部（２４），（２４）をそれぞれ形成し、固定片（２１）の固定溝（１８），（１８）への嵌合時に、該一対の突起部（２４），（２４）が対向する一対の固定溝（１８），（１８）にそれぞれ押接されるように、各固定溝（１８）及び突起部（２４）を形成した請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１１】
板状に形成された固定片（２１）の差込幅の各端部を厚み方向に押圧変形させて該幅方向に拡大させることにより、前記各突起部（２４）を形成した請求項１０に記載の放熱構造。
【請求項１２】
ＣＦＲＰによって放熱体（３）を構成し、該放熱体（３）にベースプレート（２）を密着させて取付固定し、ＣＦＲＰから放熱させる請求項１乃至６の何れかに記載の放熱構造。
【請求項１３】
ＣＦＲＰからなる放熱体（３）に凹部（３ａ）を形成し、該凹部（３ａ）にベースプレート（２）を嵌め込み固定した請求項１２に記載の放熱構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−８９５４５（Ｐ２０１２−８９５４５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２２７４（Ｐ２０１０−２３２２７４）
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（３９５０２３８５３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１５日（２０１０．１０．１５）
【出願人】（３９５０２３８５３）
【Ｆターム（参考）】
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