專利名稱：液冷式冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻例如由半導(dǎo)體元件等電子部件構(gòu)成的發(fā)熱體的液冷式 冷卻裝置。
在本說明書以及權(quán)利要求內(nèi)，將在由翅片(散熱片)形成的流道內(nèi)流
動的冷卻液的流動方向前方(圖3的下方)設(shè)為前，將與其相反一側(cè)設(shè)為 后，將圖2的上下、左右設(shè)為上下、左右。
背景技術(shù)：
以往，作為電子部件的液冷式冷卻裝置，已知下述的液冷式冷卻裝置 (參照日本特開2001-352025號公報(bào))，其中具有包括頂壁、底壁以及 周壁、并且在后端部形成有冷卻液入口而在前端部形成有冷卻液出口的殼 體，在殼體內(nèi)的冷卻液入口與冷卻液出口之間的位置，配置有形成冷卻液 從后方向前方流動的多個(gè)流道的翅片，殼體內(nèi)的比翅片靠后側(cè)的部分形成 為與冷卻液入口相通的入口集流部(厶:y歹部，貯液部)，并且比翅片靠 前側(cè)的部分形成為與冷卻液出口相通的出口集流部，在殼體的頂壁外面以 及/或者底壁外面"&有發(fā)熱體安裝部。
然而，根據(jù)上述公報(bào)記載的液冷式冷卻裝置，在制造時(shí)具有翅片在前 后方向上位置偏移的情況，具有不能將翅片正確配置在預(yù)定的位置的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠防止制造時(shí)翅片位置 偏移的液冷式冷卻裝置。
本發(fā)明為了達(dá)成上述目的，包括下面的方案。(1 ) 一種液冷式冷卻裝置，具有在后端部形成有冷卻液入口且在前端 部形成有冷卻液出口的殼體，在殼體內(nèi)的冷卻液入口與冷卻液出口之間的 位置，配置有形成冷卻液從后方向前方流動的多個(gè)流道的翅片，殼體內(nèi)的 比翅片靠后側(cè)的部分形成為與冷卻液入口相通的入口集流部，并且比翅片
靠前側(cè)的部分形成為與冷卻液出口相通的出口集流部，其中
入口集流部內(nèi)的后側(cè)面從左右任一方朝向另一方而向翅片側(cè)傾斜，在 入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的下部或者上部，設(shè)有在左 右方向上直線狀延伸并且進(jìn)行翅片的后端部的定位的定位用垂直面，翅片 的后端部與定位用垂直面4氐接。
(2) 根據(jù)上述(1)所記載的液冷式冷卻裝置，其中定位用垂直面 的高度為入口集流部內(nèi)的高度的1/2以下，在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最 靠翅片側(cè)的端部中的比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的后 端部之間，形成有供冷卻液流過的間隙。
(3) 才艮據(jù)上述(1)所記載的液冷式冷卻裝置，其中出口集流部內(nèi) 的前側(cè)面從左右任一方朝向另一方而向翅片側(cè)傾斜，在出口集流部內(nèi)的前 側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的下部或者上部，設(shè)有在左右方向上直線狀延 伸并且進(jìn)行翅片的前端部的定位的定位用垂直面，翅片的前端部與定位用 垂直面抵接。
(4) 根據(jù)上述(3)所記載的液冷式冷卻裝置，其中定位用垂直面 的高度為出口集流部內(nèi)的高度的1/2以下，在出口集流部內(nèi)的前側(cè)面的最 靠翅片側(cè)的端部中的比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的前 端部之間，形成有供冷卻液流過的間隙。
(5) 根據(jù)上述(1)所記載的液冷式冷卻裝置，其中殼體內(nèi)的左右 兩側(cè)面沿著翅片的左右兩側(cè)邊緣，在殼體內(nèi)的左右兩側(cè)面中的與定位用垂 直面相連的部分，，沒有向左右方向外側(cè)鼓出的退讓部(逃^f部，放泄部)。
根據(jù)上述(l)的液冷式冷卻裝置，入口集流部內(nèi)的后側(cè)面從左右中某 一方朝向另 一方地向翅片側(cè)傾斜，在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最靠翅片側(cè) 的端部中的下部或者上部，設(shè)有在左右方向上直線狀延伸并且進(jìn)行翅片的后端部的定位的定位用垂直面，翅片的后端部與定位用垂直面4氐接，所以 即便在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面從左右任一方朝向另 一方而向翅片側(cè)傾斜、 不能在殼體的頂壁、底壁上形成定位用的突起等情況下，在制造時(shí)也能夠 利用定位用垂直面防止翅片的向后方的位置偏移。另外，翅片的向前方的 位置偏移通過例如設(shè)置在殼體的頂壁內(nèi)面以及/或者底壁內(nèi)面上的突起等 適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)防止。因此，能夠?qū)⒊崞_地配置在預(yù)定的位置。例如，為 了使在寬度方向上并列的多個(gè)流道中的流速分布均勻化，優(yōu)選在殼體的左 右任意一端部形成冷卻液入口 ，入口集流部內(nèi)的后側(cè)面從冷卻液入口側(cè)的 端部朝向另一端部而向翅片側(cè)傾斜，但此時(shí)在制造時(shí)也能夠利用定位用垂
直面防止翅片的向后方的位置偏移。
根據(jù)上述(2)的液冷式冷卻裝置，定位用垂直面的高度為入口集流部 內(nèi)的高度的1/2以下，在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的 比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的后端部之間，形成有供 冷卻液流過的間隙，所以，能夠防止在由翅片形成的在前后方向上延伸的 流道中的、形成有定位用垂直面的部分的流道中流動的冷卻液流速顯著下 降。
根據(jù)上述(3 )的液冷式冷卻裝置，出口集流部內(nèi)的前側(cè)面從左右任一 方朝向另一方而向翅片側(cè)傾斜，在出口集流部內(nèi)的前側(cè)面的最靠翅片側(cè)的 端部中的下部或者上部，，沒有在左右方向上直線狀延伸并且進(jìn)行翅片的前 端部的定位的定位用垂直面，翅片的前端部與定位用垂直面4氐接，所以即 使在出口集流部內(nèi)的前側(cè)面從左右任何一方朝向另一方而向翅片側(cè)傾斜、 不能在殼體的頂壁、底壁上形成定位用的突起等情況下，在制造時(shí)也能夠 利用定位用垂直面防止翅片的前方的位置偏移。因此，能夠?qū)⒊崞_地 配置在預(yù)定的位置。
根據(jù)上述(4)的液冷式冷卻裝置，定位用垂直面的高度為出口集流部 內(nèi)的高度的1/2以下，在出口集流部內(nèi)的前側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的 比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的前端部之間，形成有 冷卻液流過的間隙，所以能夠防止在由翅片形成的在前后方向上延伸的流道中的、形成有定位用垂直面的部分的流道中流動的冷卻液流速顯著下降。
才艮據(jù)上述(5)的液冷式冷卻裝置，殼體內(nèi)的左右兩側(cè)面沿著翅片的左 右兩側(cè)邊緣，在殼體內(nèi)的左右兩側(cè)面中的與定位用垂直面相連的部分，設(shè) 有向左右方向外側(cè)鼓出的退讓部，所以即使在沖壓成形殼體時(shí)，也能夠在 使定位用垂直面與翅片的間隔最少的狀態(tài)下、避免翅片的角部與殼體的左 右兩側(cè)壁的內(nèi)面干涉。


圖l是表示本發(fā)明的液冷式冷卻裝置的立體圖。 圖2是圖1的A-A線剖視圖。 圖3是圖2的B-B線剖視圖。 圖4是圖3的C-C線剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 在下面的說明中，在所謂"鋁，，這個(gè)用語中，除了純鋁以外還包括鋁合金。
圖1~圖4表示在本發(fā)明的液冷式冷卻裝置上安裝有作為發(fā)熱體的半 導(dǎo)體元件的狀態(tài)。
在圖1 ~圖4中，液冷式冷卻裝置1具有包括頂壁3、底壁4以及周壁 5的殼體2。在殼體2的頂壁3外面上設(shè)有發(fā)熱體安裝部10。殼體2的周 壁5包括在前后方向上延伸的垂直狀的右側(cè)壁6，在前后方向上延伸并 且與右側(cè)壁6相對的垂直狀的左側(cè)壁7，連接右側(cè)壁6以及左側(cè)壁7的后 端部彼此的垂直狀的后側(cè)壁8，和連接右側(cè)壁6以及左側(cè)壁7的前端部彼 此的垂直狀的前側(cè)壁9。在殼體2的周壁5中的右側(cè)壁6的后端部以向右 方突出的方式形成有冷卻液入口 11，在左側(cè)壁7的前端部以向左方突出的 方式形成有冷卻液出口 12。冷卻液入口 11向右方開口 ，冷卻液出口 12向 左方開口。殼體2包括鋁制上結(jié)構(gòu)構(gòu)件13，其包括頂壁3以及形成周壁5的上半部的上側(cè)周壁形成部5A;和鋁制下結(jié)構(gòu)構(gòu)件14，其包4舌底壁4以 及形成周壁5的下半部的下側(cè)周壁形成部5B。在上結(jié)構(gòu)構(gòu)件13的上側(cè)周 壁形成部5A的下端部以及下結(jié)構(gòu)構(gòu)件14的下側(cè)周壁形成部5B的上端部， 分別一體形成有朝外的凸緣15、 16，兩結(jié)構(gòu)構(gòu)件13、 14的朝外的凸緣15、 16彼此被釬焊。上結(jié)構(gòu)構(gòu)件13以及下結(jié)構(gòu)構(gòu)件14分別通過對鋁制原料板 進(jìn)行沖壓加工而形成。
在殼體2內(nèi)的右側(cè)壁6與左側(cè)壁7之間且冷卻液入口 11與冷卻液出口 12之間的部分，配置有包括在前后方向上延伸的波頂部17a、在前后方向 上延伸的波底部17b以及連接波頂部17a與波底部17b的垂直狀連接部17c 的鋁制的波紋翅片17，波頂部17a ,皮釬焊在殼體2的頂壁3上，波底部17b 被^纖焊在殼體2的底壁4上。于是，通過波紋翅片17,在左右方向上并列 地形成在前后方向上延伸并且冷卻液從后方向前方流動的多個(gè)流道18,由 此設(shè)置包括多個(gè)流道的并列流道部分19。
殼體2內(nèi)的比并列流道部分19靠上游側(cè)(后側(cè))的部分形成與冷卻液 入口 11相通的入口集流部21,并且比并列流道部分19靠下游側(cè)(前側(cè)) 的部分形成與冷卻液出口 12相通的出口集流部22。殼體2整體的內(nèi)部高 度即入口集流部21內(nèi)的高度、出口集流部22內(nèi)的高度以及并列流道部分 19的高度相等。殼體2的后側(cè)壁8內(nèi)面即入口集流部21內(nèi)的后側(cè)面隨著 從右側(cè)壁6側(cè)朝向左側(cè)壁7側(cè)而向前側(cè)(波紋翅片17側(cè))平滑地傾斜。另 外，殼體2的前側(cè)壁9內(nèi)面即出口集流部22內(nèi)的前側(cè)面隨著從左側(cè)壁7 側(cè)朝向右側(cè)壁6側(cè)而向后側(cè)(波紋翅片17側(cè))平滑地傾斜。
在殼體2的后側(cè)壁8內(nèi)面、即入口集流部21內(nèi)的后側(cè)面的左端部(位 于最靠波紋翅片17側(cè)的位置的端部)的下部，設(shè)有在左右方向上直線狀延 伸并且進(jìn)行波紋翅片17的左側(cè)邊緣部的后端部的定位的定位用垂直面23。 定位用垂直面23的高度為入口集流部21內(nèi)的高度的1/2以下，在入口集 流部21內(nèi)的后側(cè)面的左端部中的比定位用垂直面23靠上方的部分與波紋 翅片17的后端部之間形成有冷卻液流動的間隙24。在殼體2的前側(cè)壁9 內(nèi)面、即出口集流部22內(nèi)的前側(cè)面的右端部(位于最靠波紋翅片17側(cè)的位置的端部)的下部，設(shè)有在左右方向上直線狀延伸并且進(jìn)行波紋翅片17 的右側(cè)邊緣部的前端部的定位的定位用垂直面25。定位用垂直面25的高 度為出口集流部22的高度的1/2以下，在出口集流部22內(nèi)的前側(cè)面中的 比定位用垂直面25靠上方的部分與波紋翅片17的前端部之間形成有冷卻 液流動的間隙26。另外，殼體2的左右兩側(cè)壁7、 6沿著波紋翅片17的左 右兩側(cè)邊緣。在殼體2的左側(cè)壁7的內(nèi)面中的與入口集流部21側(cè)的定位用 垂直面23相連的部分，設(shè)有向左右方向外側(cè)鼓出的退讓部27,同樣在右 側(cè)壁6的內(nèi)面中的與出口集流部22側(cè)的定位用垂直面25相連的部分，設(shè) 有向左右方向外側(cè)鼓出的退讓部28。兩定位用垂直面23、 25以及兩退讓 部27、 28在通過沖壓加工成形下結(jié)構(gòu)構(gòu)件14時(shí)形成在下側(cè)周壁形成部5B 上。
在殼體2的底壁4內(nèi)面中的位于出口集流部22內(nèi)的左端部的部分上， 設(shè)有與波紋翅片17的前端部抵接而與后側(cè)壁8的定位用垂直面23 —起進(jìn) 行波紋翅片17的前后方向的定位的突起29。另外，在殼體2的底壁4內(nèi) 面中的位于入口集流部21內(nèi)的右端部的部分上，設(shè)有與波紋翅片17的后 端部抵接而與前側(cè)壁9的定位用垂直面25 —起進(jìn)行波紋翅片17的前后方 向的定位的突起30。突起29、 30是通過在通過沖壓加工成形下結(jié)構(gòu)構(gòu)件 14時(shí)使底壁4變形而形成的，為隨著朝向頂端而直徑縮小的圓錐狀。
作為發(fā)熱體的半導(dǎo)體元件P隔著板狀絕緣構(gòu)件I接合于殼體2的頂壁 3外面的發(fā)熱體安裝部10。
在上述結(jié)構(gòu)的液冷式冷卻裝置1中，通過冷卻液入口 11流入入口集流 部21內(nèi)的冷卻液向并列流道部分19的所有流道18均勻地分流，在所有流 道18內(nèi)向前方流動。此時(shí)，在殼體2的后側(cè)壁8內(nèi)面的左端部中的比定位 用垂直面23靠上方的部分與波紋翅片17的后端部之間形成有供冷卻液流 動的間隙24，所以能夠防止在由波紋翅片17形成的沿前后方向延伸的所 有流道18中的、形成有定位用垂直面23的部分的流道18中流動的冷卻液 流速顯著下降。
在并列流道部分19的流道18內(nèi)向前方流動的冷卻液iiA出口集流部22內(nèi)，并且在出口集流部22內(nèi)向左方流動，通過冷卻液出口12流出。此 時(shí)，在殼體2的前側(cè)壁9內(nèi)面的右端部中的除去定位用垂直面25的部分與 波紋翅片17的前端部之間形成有供冷卻液流動的間隙26,所以能夠防止 在由波紋翅片17形成的沿前后方向延伸的所有流道18中的、形成有定位 用垂直面25的部分的流道18中流動的冷卻液流速顯著下降。
從而，從半導(dǎo)體元件P產(chǎn)生的熱量，經(jīng)絕緣構(gòu)件I、殼體2的頂壁3 以及波紋翅片17傳遞到在流道18內(nèi)流動的冷卻液，半導(dǎo)體元件P被冷卻。
在上述實(shí)施方式中，在殼體2的底壁4內(nèi)面上設(shè)置突起29、 30,但并 不限定于此，也可以在頂壁3內(nèi)面上設(shè)置突起，或者在頂壁3內(nèi)面以及底 壁4內(nèi)面雙方上設(shè)置突起。
權(quán)利要求
1.一種液冷式冷卻裝置，具有在后端部形成有冷卻液入口且在前端部形成有冷卻液出口的殼體，在殼體內(nèi)的冷卻液入口與冷卻液出口之間的位置，配置有形成冷卻液從后方向前方流動的多個(gè)流道的翅片，殼體內(nèi)的比翅片靠后側(cè)的部分形成為與冷卻液入口相通的入口集流部，并且比翅片靠前側(cè)的部分形成為與冷卻液出口相通的出口集流部，其中入口集流部內(nèi)的后側(cè)面從左右任一方朝向另一方地向翅片側(cè)傾斜，在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的下部或者上部，設(shè)有在左右方向上直線狀延伸并且進(jìn)行翅片的后端部的定位的定位用垂直面，翅片的后端部與定位用垂直面抵接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所記載的液冷式冷卻裝置，其中定位用垂直面 的高度為入口集流部內(nèi)的高度的1/2以下，在入口集流部內(nèi)的后側(cè)面的最 靠翅片側(cè)的端部中的比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的后 端部之間，形成有供冷卻液流過的間隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所記載的液冷式冷卻裝置，其中出口集流部內(nèi) 的前側(cè)面從左右任一方朝向另一方地向翅片側(cè)傾斜，在出口集流部內(nèi)的前 側(cè)面的最靠翅片側(cè)的端部中的下部或者上部，設(shè)有在左右方向上直線狀延 伸并且進(jìn)行翅片的前端部的定位的定位用垂直面，翅片的前端部與定位用 垂直面抵接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所記載的液冷式冷卻裝置，其中定位用垂直面 的高度為出口集流部內(nèi)的高度的1/2以下，在出口集流部內(nèi)的前側(cè)面的最 靠翅片側(cè)的端部中的比定位用垂直面靠上方或者下方的部分、與翅片的前 端部之間，形成有供冷卻液流過的間隙。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所記載的液冷式冷卻裝置，其中殼體內(nèi)的左右 兩側(cè)面沿著翅片的左右兩側(cè)邊緣，在殼體內(nèi)的左右兩側(cè)面中的與定位用垂 直面相連的部分，設(shè)有向左右方向外側(cè)鼓出的退讓部。
全文摘要
液冷式冷卻裝置(1)具有在后端部形成有冷卻液入口(11)且在前端部形成有冷卻液出口(12)的殼體(2)。在殼體(2)內(nèi)的冷卻液入口(11)與冷卻液出口(12)之間的位置配置有形成多個(gè)流道(18)的翅片(17)。殼體(2)內(nèi)的比翅片(17)靠后側(cè)的部分設(shè)為入口集流部(21)，并且比翅片(17)靠前側(cè)的部分設(shè)為出口集流部(22)。入口集流部(21)內(nèi)的后側(cè)面從右方朝向左方而向翅片(17)側(cè)傾斜。在入口集流部(21)內(nèi)的后側(cè)面的左端部的下部設(shè)有在左右方向上直線狀延伸且進(jìn)行翅片(17)的后端部的定位的定位用垂直面(23)。翅片(17)的后端部與定位用垂直面(23)抵接。根據(jù)該液冷式冷卻裝置(1)能夠防止制造時(shí)翅片位置偏移。
文檔編號H01L23/34GK101661914SQ200910163520
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者小原英靖, 栗林泰造, 森昌吾, 田村忍 申請人:株式會社豐田自動織機(jī);昭和電工株式會社