部件的冷却结构制造技术

一种用于冷却发热的电子零件或工具等的部件的冷却结构，该结构为具有高取向性的石墨制的散热构件。该构件包括冷却件２０，密封盒，导热片，导热线，散热片，柄，刀头，石墨片等的冷却用构件。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种部件的冷却结构，特别是，涉及一种用于冷却发热的电子零件及加工工具等的部件的冷却结构。迄今，为了在如功率晶体管等的大容量的电子零件上散发生成的热量，装置有铝制的散热器，又，在装载有IC和LSI的电路板上，使用了以铝等构成的金属片作为基板的金属基片。该金属制基片兼作散热构件。这样，以往，作为冷却发热的电子零件等的部件的结构，主要使用了铝制的散热构件。铝在金属中比重较轻，对减轻零件的重量作用很大。另外，铝的导热及导电性能也好，这也是迄今为止主要使用铝作为散热构件的材料的一个很大的理由。为适应近年来电子电路的小型化及高密集化的要求，有必要在减轻部件冷却结构的重量的同时，使其设计小型化。而铝板因有其固有的固体物性的导热率之大小，其厚度及大小也随之决定，欲进一步追求其小型、薄型化，也很难满足所述的小型、轻量化的要求。另一方面，最近也有人用具有挠曲性的树脂构成电路板，追求电路板的小型化，然而，以往铝制的金属基片不能用于这种用途。本专利技术的目的在于散热构件的小型化和减轻其重量。本专利技术的另一目的在于，使具有挠曲性的电路板又可兼作散热部件。本专利技术有关的部件冷却结构为一种用于冷却发热的电子零件，加工工具等部件的冷却结构，其特征在于，该结构含有具有高取向性的石墨制的散热构件。上述石墨最好其锁定(ロツキング)特性在20度以下。上述散热构件也可以是用于冷却作为部件的电子零件的散热器。上述散热构件也可是用于密封作为部件的电子零件的密封部件。上述散热构件也可以是连接作为部件的电子零件和进行散热的散热体的散热部件。上述散热构件也可以是用于装载作为部件的电子零件的电路板上的散热部件。此时，该散热部件最好是具挠曲性的石墨片，且其比重在0.5以上，1.5以下。上述散热构件可以是冷却作为部件的发热的加工工具的散热器。本专利技术有关的部件冷却结构中，其散热构件为具高取向性的石墨材料，其导热性比铝高。由此，可实现散热构件的小型化，并减轻其重量。当石墨的锁定特性在20度以下时，其取向性将更高，其散热能力也提高。当散热构件为冷却电子零件的散热器时，可以实行该散热器的小型化并减轻其重量。当散热构件为用于密封电子零件的密封部件时，可以实行该密封部件的小型化，并减轻其重量。当散热构件为连接电子零件和进行散热的散热体的散热部件时，可以实行散热构件的小型化，并减轻其重量。而且，热量可有效地从电子零件经传热部件传递至散热体，提高冷却效率。又，当散热构件为具挠曲性的石墨片，且其比重在0.5以上，1.5以下时，将该散热片用于电路板时，可构成轻量的、可挠曲的电路板；当将其与散热体连接时，可减轻重量，且电子零件与散热体之间无位置关系的限制。当散热构件为冷却发热的加工工具用的散热装置时，可实行散热装置的小型化，并减轻其重量。附图的简单说明附图说明图1为采用了本专利技术的一个实施例的电源装置的斜视图。图2为功率晶体管的截面图。图3为电路板的部分截面图。图4为其它实施例中的相当于图2的功率晶体管的截面图。图5为其它实施例中的电路板的斜视图。图6为采用了实施例2的工具的斜视图。图7为相当于实施例2的变化例的图6的图。图8为相当于实施例2的其它变化例的图6的图。图9为图8的前端部分的放大截面图。图10为采用了实施例3的立铣刀的部分侧视图。图中，2，3为功率晶体管，14为密封盒，15为导热片，16为导热线，20为冷却器，27为散热片。实施例1在图1中，采用了本专利技术的一个实施例的电源装置1具有包括二个功率IC2、3的半导体元件和由各种电容器、电阻及变压器等的电路零件组成的电子零件。各电子零件设于电路板4上，并以管脚插入方式焊接于电路板4内面的印刷线路上。在电路板4内侧的端部上，配置有铝制的散热体5。散热体5上设有翼状散热片。散热体5以可能进行热传递的方式连接于电路板4上。功率晶体管，如图2所示，包括有如铜、铝等的金属制基片10、形成于该基片10上的绝缘层11、设于该绝缘层11上的晶体管体12、通过引自晶体管体12的引线连接的连接管脚13及密封上述零件的密封盒14。密封盒14和基板10由具挠曲性的石墨片制的导热片15连接。基片10又藉具挠曲性的石墨片制的导热线16和散热体5连接。在功率晶体管3上安装有连接功率晶体管的基板的散热装置20。该散热装置20，如后面要叙述的，由粉碎具有高取向性的石墨原料，并将粉碎所得的石墨粉末成形而制得。这里，将具有高取向性的石墨粉末或片材用作传热或散热构件，所以，可使部件冷却结构作得小型化，并减轻其重量。电路板4，如图3所示，包括有如用聚酰亚胺、玻璃纤维分散增强的环氧、酚醛树脂等制的树脂基片25，以绝缘层26为媒介而与树脂基片25粘结的散热基片27，散热基片为具高取向性的石墨片。穿通树脂基片25和散热基片27形成线路孔30。该线路孔30的周围由绝缘层26绝缘，其中，插入例如功率晶体管2的线脚13等的各电子零件的管脚。在绝缘层26的里面一侧上形成有电路图形28。图形间用焊锡29焊接着线脚13。另外，必要时也可通过通孔设有如焊锡等的导电焊剂而形成礅孔，由此实行多层化。电路板4的端部如上所述地连接于散热体5。其结果，来自最导热的线路管脚13的热经散热片27有效地传递至散热体5，提高了冷却能力。下面，说明上述实施例的冷却作用。接通电源，电源电路开始工作，则功率管2、3及变压器等均发热。若功率管2发热，其所发热之一部分通过导热片15传至密封盒14。又，经金属基片10、传热线路16传至散热体5。再，通过线路管脚13、散热基片27传至散热体5。其结果，功率管2若发热也可有效被冷却。这里，因为不是用铝制散热构件来进行传热或散热，可使密封盒14、传热线16及散热基片27的结构小型化，并减轻其重量。另一方面，在功率管3上所发的热量，在以散热装置20散发至空气中的同时，也通过线脚传至散热基片27。传递至散热基片27的热量被传递至散热体5散发。这里，与上同样，散热装置20是以石墨粉末形成的，散热翅片为薄型，可进行有效的散热，比起铝制散热装置来其结构可小型化，并减轻重量。实施例2在上述实施例1中，就作为发热的部件的电子零件的冷却结构作了说明，但本专利技术也适用于作为发热部件的工具的冷却结构。图6显示了实施例2，作为工具的车刀由高取向性石墨制的棒状刀柄35和安装于刀柄35前端的金属制的刀头36构成。刀柄35的石墨结晶的排列是，例如，取向面沿垂直方向那样地并排排列的。刀头36前端嵌埋着金刚石片37。使用这样的刀具加工时，在金刚石片37发生的热量通过刀头36传至刀柄35，从刀柄35的后端部散发。这里，由于刀柄35为具优异传热性的高取向性的石墨材料所制，可实行工具小型化，并减轻其重量，有效地散热。另外，如图7所示，刀柄35用金属制造，刀头36用高取向性的石墨制造。此时，在加工时，在金刚石片37上产生的热量可由刀头36作有效地散发的同时，也可传热至刀柄35，并从刀柄散发。又，如图8所示，也可在刀头36与刀柄35之间挟入石墨片38，并使其与金刚石片37相接触。该石墨片38在刀头36的后端部折向上方并沿刀柄35的上表面延伸至其后端部。石墨片38在与金刚石片37之接触面上的配置是，如图9所示，其前端接触至金刚石片37的上面及后端面的上部，且使石墨结晶的取向方向沿水平面向。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却发热的部件的冷却结构，其特征在于，所述结构包括具有高取向的石墨制散热构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上孝夫，池田顺治，西木直己，森和弘，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]