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公開番号2024080514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022193774
出願日2022-12-02
発明の名称薄型ヒートシンク及びその製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H01L 23/36 20060101AFI20240606BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】軽量化した薄型ヒートシンクを構成するシート材同士を、線接合時に発生する熱変形を抑制できるようにし、フレームへの組み付けを容易に行うことができる薄型ヒートシンク及びその製造方法を提供する。
【解決手段】薄型ヒートシンク100は、冷媒流路11を有する冷却板部13がフレーム15に接合されている。冷却板部13は、少なくとも一方に冷媒流路11となる凸部を有した一対のシート材17,19が互いに重なり合って線接合されている。シート材17,19の外周縁部には、外周縁部に沿ってシート面から突起する線状突起が設けられている。線状突起としては、例えばフランジ17a～17d、19a～19dであってもよい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒流路を有する冷却板部がフレームに接合された薄型ヒートシンクであって、
前記冷却板部は、少なくとも一方に前記冷媒流路となる凸部を有した一対のシート材が互いに重なり合って線接合され、
前記シート材の外周縁部に、該外周縁部に沿ってシート面から突起する線状突起が設けられた、
薄型ヒートシンク。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記線状突起は、前記シート材の前記外周縁部を折り曲げたフランジからなる、
請求項１に記載の薄型ヒートシンク。
【請求項３】
前記線状突起は、前記シート材の前記外周縁部に形成された凸条である、
請求項１に記載の薄型ヒートシンク。
【請求項４】
前記シート材同士は、レーザ溶接部又は摩擦攪拌接合部によって線接合されている、
請求項１に記載の薄型ヒートシンク。
【請求項５】
前記一対のシート材と前記フレームとが、レーザ溶接部又は摩擦攪拌接合部によって接合されている、
請求項１に記載の薄型ヒートシンク。
【請求項６】
前記シート材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の薄型ヒートシンク。
【請求項７】
冷媒流路を有する冷却板部がフレームに接合された薄型ヒートシンクの製造方法であって、
前記冷却板部は、少なくとも一方に前記冷媒流路となる凸部を有した一対のシート材を有し、
前記シート材の外周縁部に、該外周縁部に沿ってシート面から突起する線状突起を設け、
前記一対のシート材を互いに重ね合わせて線接合し、
前記一対のシート材が接合された前記冷却板部を前記フレームに接合する、
薄型ヒートシンクの製造方法。
【請求項８】
前記線状突起は、前記シート材の前記外周縁部を折り曲げて形成したフランジである、
請求項７に記載の薄型ヒートシンクの製造方法。
【請求項９】
前記線状突起は、前記シート材の前記外周縁部をプレス成形した凸条である、
請求項７に記載の薄型ヒートシンクの製造方法。
【請求項１０】
前記シート材同士を、レーザ溶接又は摩擦攪拌接合により接合する、
請求項７から９のいずれか１項に記載の薄型ヒートシンクの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型ヒートシンク及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、車両における乗員の安全性向上が求められており、係る目的のために車体の強度を向上させてきた。他方、地球温暖化問題等の深刻化を背景に、自動車の燃費改善の動きが加速している。燃費改善には車体の軽量化が有効であることが知られている。
電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＦＣＶ等）用の電池パックには、アルミ製の冷却パネル、ヒートシンク等のアルミ製の薄型冷却器が使用され、車体の軽量化が図られている。このようなアルミ製の薄型冷却器の構造の一つに、プレスなどで流路形状を形成した板と、この板に対となる板とを重ね合わせて接合して冷媒流路の水密性を確保した薄型ヒートシンクがある。上記構造の接合はロウ付けが主流であるが、特許文献１，２のような高速な溶接が可能なレーザ溶接が適用できれば、生産性の向上、ＣＯ
２
排出量の低減も可能となる。また、特許文献３のような摩擦攪拌接合（ＦＳＷ：Friction Stir Welding）を用いる場合には、高品質かつ高強度に接合可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－１７７８６１号公報
特開２００１－２７４２９７号公報
特開２０１６－５５３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した特許文献のように、重ね合わせたシート材（プレス成形体）をレーザ溶接又はＦＳＷで接合して薄型ヒートシンクを製造する場合には、薄いシート材を広範囲にわたって線接合することになる。その場合、接合体が熱変形によって撓み、その後のフレームとの組み付けが困難となる問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、軽量化した薄型ヒートシンクを構成するシート材同士を、線接合時に発生する熱変形を抑制できるようにした薄型ヒートシンク及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は下記構成からなる。
（１）冷媒流路を有する冷却板部がフレームに接合された薄型ヒートシンクであって、
前記冷却板部は、少なくとも一方に前記冷媒流路となる凸部を有した一対のシート材が互いに重なり合って線接合され、
前記シート材の外周縁部に、該外周縁部に沿ってシート面から突起する線状突起が設けられた、
薄型ヒートシンク。
（２）冷媒流路を有する冷却板部がフレームに接合された薄型ヒートシンクの製造方法であって、
前記冷却板部は、少なくとも一方に前記冷媒流路となる凸部を有した一対のシート材を有し、
前記シート材の外周縁部に、該外周縁部に沿ってシート面から突起する線状突起を設け、
前記一対のシート材を互いに重ね合わせて線接合し、
前記一対のシート材が接合された前記冷却板部を前記フレームに接合する、
薄型ヒートシンクの製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、軽量化した薄型ヒートシンクを構成するシート材同士を、線接合時に発生する熱変形を抑制できるようにし、フレームへの組み付けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、薄型ヒートシンクの模式的な外観斜視図である。
図２は、図１に示す薄型ヒートシンクの分解斜視図である。
図３は、図１に示す薄型ヒートシンクのIII－III線に沿った概略断面図である。
図４は、シート材同士の接合位置を示す冷却板部の斜視図である。
図５は、冷却板部とフレームとが接合された薄型ヒートシンクの一部拡大断面図である。
図６は、冷却板部とフレームとの他の接合形態を示す薄型ヒートシンクの一部拡大断面図である。
図７は、シート材が線状突起を備えない場合の溶接時における熱変形の様子を示す参考図である。
図８は、線状突起の突出方向の変形例を示す概略斜視図である。
図９は、線状突起の他の突出方向の変形例を示す一部断面図である。
図１０は、線状突起の形状の変形例を示す一部断面図である。
図１１は、線状突起の形状の変形例を示す一部断面図である。
図１２は、供試材の上板及び下板を示す説明図である。
図１３は、試験例１，２の溶接後の供試材の各反り量を比較した結果を示すグラフである。
図１４は、試験例１の溶接後の供試材を撮影した写真である。
図１５は、試験例２の溶接後の供試材を撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の薄型ヒートシンクは、電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＦＣＶ等）用の電池パックに使用されるアルミ製薄型冷却器を例に説明するが、使用用途はこれに限らない。
【００１０】
＜薄型ヒートシンクの構造＞
図１は、薄型ヒートシンク１００の模式的な外観斜視図である。図２は、図１に示す薄型ヒートシンク１００の分解斜視図である。図３は、図１に示す薄型ヒートシンクのIII－III線に沿った概略断面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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