专利名称：冷却鳍片和冷却鳍片的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于将从诸如半导体装置的元件产生的热量散失到流体中的冷却鳍 片以及冷却鳍片的制造方法，更具体地，涉及具有高冷却性能的冷却鳍片以及冷却鳍片的 制造方法。
背景技术：
迄今为止，安装到混合电力车辆、电力车辆等中的高耐压和大电流电力模块因为 在操作过程中半导体器件的大自身发热值，所以必须包括具有高热量散失性能的冷却结 构。图19示出了具有冷却器的电力模块的一个示例。模块90包括半导体器件10、热量散 布器20以及冷却器130，其中半导体器件10是发热元件，热量散布器20支撑半导体器件 10并且冷却器130结合到热量散布器20并且在内部提供有流动路径。冷却器130内部包括由具有高热传导性的材料(例如，铝)制成的冷却鳍片131。 冷却鳍片131具有以相等间距布置为列的多个鳍片部分131a。鳍片部分131a的远端连接 到覆盖板132。因此，在冷却器130中，流动路径135形成在鳍片部分131a之间，以沿着每 个鳍片部分131a的纵方向延伸。在每个冷却器130中，流动经过鳍片部分131a之间的每个流动路径135的冷却剂 产生边界层。该边界层是可以使得冷却性能恶化的因素。因此，为了打破边界层，已经提出 了其中构成冷却鳍片131的分离小块设置为交错构造的偏移鳍片，以及其中每个鳍片部分 具有波形或波纹状的构造的波纹状的鳍片(例如，JP10(1998)-200278A)。但是，上述传统冷却鳍片具有以下缺点。具体地，在偏移鳍片的制造过程中，如图 20所示，(A)通过挤压机50经由形成有梳齿型通孔的模子51挤压出直线性鳍片91。之后， (B)通过切割和纵切机械加工鳍片91，来由鳍片91制造小块92。最后，(C)以偏移模式设 置小块92并且将成块的鳍片部分93结合为交错构造。上述偏移鳍片制造过程需要数目与偏移位置的期望数目相对应的块。另一方面， 为了增强偏移鳍片的冷却性能，特别有必要增加偏移位置的数目。这有可能使得鳍片切割、 纵切机械加工和组装的成本增加，由此导致复杂的制造过程和高成本。另一方面，波纹状鳍片制造为正弦或类似曲线的形状，其不能由挤压成型而制造。 因此，通常采用铸造来制造波纹状鳍片。但是，相比于挤压成型，这种铸造不能容易地良好 制造微小的鳍片，因此难以增加每个鳍片的表面面积。相比于可以用于挤压成型的材料来 说，可以用于铸造的材料热传导性较差。前一种材料的冷却性能是不足的。偏移鳍片和波纹状鳍片都构造为使得鳍片部分从基部均勻地延伸。因此，冷却剂 将会以高速在每个鳍片的高度方向上的中央的附近流动，并且在接合到基部的每个鳍片的 近端附近以低速流动。因此，热交换速率较差。此外，相比于接近加热元件的每个鳍片部分 的近端及其附近，远离加热元件的每个鳍片部分的远端及其附近与冷却剂之间具有较小的 温度差。因此，热交换速率因此较低。已经作出本发明来解决上述可能由传统的冷却鳍片导致的问题。因此，本发明具有提供具有改善的冷却效率的不昂贵的冷却鳍片以及冷却鳍片的制造方法的目的。
发明内容
具体地，本发明的第一方面提供了一种冷却鳍片，其包括设置为列的多个鳍片部 分以及与所述鳍片部分的一端整体地相连以支撑所述鳍片部分的基部，其中，每个所述鳍 片部分具有以下形状，其中沿着将会流动经过所述鳍片部分的冷却剂的流动方向，与所述 基部相连的近端部分是直线形的并且远端部分是波形的。在本发明的冷却鳍片中，鳍片部分整体地形成为全都从基部延伸并且设置为列以 在其之间形成流动路径。每个鳍片部分具有直线形的近端部分以及部分倾斜以沿着冷却剂 流动方向(从冷却剂的入口到出口的方向)提供波形形状(波纹状形状)的远端部分。具 体地，沿着与高度方向垂直的方向，每个鳍片部分的在远端那一侧上的截面相比于每个鳍 片部分在近端那一侧上的截面更加起伏。随着每个鳍片的部分更靠近远端，每个鳍片部分 与流体之间的阻力变得更大，以使得流体(即，冷却剂)不允许平稳地流动经过每个流动路 径。换言之，随着更靠近近端，允许冷却剂更平稳地流动经过每个流动路径。因此，将 会增加在近端附近的冷却剂的流速。因此，冷却剂在更靠近近端(其为每个鳍片部分的高 度方向上的底部)那一侧上将会以更大的量流动。因此，增强了每个鳍片部分的在近端附 近的冷却性能。发热元件被设置在鳍片部分的近端附近，以有效地散失热量。另一方面，每 个鳍片部分的远端形成为波形形状(波纹形状)。因此，流体(即，冷却剂)将会与鳍片部 分碰撞并且因此变得湍急，由此引起了在冷却剂流体中趋向于产生的边界层破裂。因此，即 使在远端的附近也能实现高冷却性能。因为上述两个原因，可以增强整个冷却鳍片的冷却 性能。在本发明的冷却鳍片中，优选地，每个鳍片部分的远端部分具有设计为符合公式 (I)的波形形状a ^ f-w ( I )其中，“f ”是所述鳍片部分的间距，“w”是每个所述鳍片部分的厚度并且“a”是每 个所述鳍片部分的波形形状的高度。具体地，当满足以上公式(I )时，在远端那一侧上的每个流动路径中减少了允许 冷却剂直线地流动的区域。因此，使得冷却剂曲折流动，由此可靠地减小了边界层的厚度。 因此可以增强冷却机的性能。根据另一个方面，本发明提供了一种冷却鳍片的制造方法，其中所述冷却鳍片包 括设置为列状的多个鳍片部分以及与所述鳍片部分的一端整体地相连以支撑所述鳍片部 分的基部，所述方法包括以下步骤挤压成型出包括多个鳍片部分的直线形的鳍片，每个所述鳍片部分都从所述基部 延伸成为梳齿形；以及沿着与挤压方向交叉的方向部分地弯曲每个直线形鳍片部分的远端 部分，以沿着将会流动经过所述鳍片部分之间的冷却剂的流动方向将所述远端部分成形为 波形形状。在本发明中，在挤压步骤中，通过挤压成型来制造直线形的冷却鳍片。因此，与通 过铸造制造冷却鳍片相比，鳍片部分可以被形成为更精细的形状。挤压成型允许使用高热
4传导率材料。因此冷却性能很高。此外，该制造方法适合于批量生产，来以低成本制造冷却 鳍片。在弯曲步骤中，每个鳍片部分的远端被弯曲成为波形形状(波纹状形状)。具体 地，与偏移鳍片不同，冷却鳍片可以直截了当地形成为波形形状，而不需要分割块。因此，相 比于偏移鳍片，本发明可以提供具有较少数目组件和制造步骤的更简单的制造过程。根据 通过该制造方法制造的冷却鳍片，可以确定鳍片部分的波形角度(弯曲角度)和波形间距， 以调整冷却性能。此外，在本发明中，通过两个步骤，即挤压成型步骤以及弯曲步骤，来是做具有直 线状近端部分和波形远端部分的冷却鳍片。因此，可以以简单的步骤制造具有高冷却性能 的冷却鳍片。在本发明的弯曲过程中，优选地，弯曲步骤包括将夹具设置在所述鳍片部分之间 的间隙中，并且以所述夹具通过冷加工使得所述鳍片部分弯曲。在冷条件下(室温下)的 弯曲技术例如包括将所述夹具以交错的模式设置在每个所述鳍片部分的一侧和另一侧上， 并且至少通过设置在一侧上的所述夹具将载荷施加到所述鳍片部分上。这使得有可能制造 具有直线形状的近端部分以及波形形状的远端部分的鳍片部分。在冷加工中的这种冷弯曲 中，可以使用已有的工具。本发明的弯曲步骤优选地包括将所述夹具设置在与刚刚挤压出来的所述鳍片部 分之间的间隙相对应的位置处，并且以所述夹具通过热加工使得所述鳍片部分弯曲。在热 条件下的弯曲技术中，夹具例如具有能够插入所述鳍片部分之间的间隙(狭缝)中的梳齿， 并且弯曲步骤还包括沿着与所述挤压方向交叉的方向移动所述夹具。根据该方法，由于就 在挤压之后，所以整个冷却鳍片温度高，并且由此可以容易处理鳍片部分。因此，在弯曲加 工中，夹具上的载荷较小。由于可以利用从挤压加工得到的热量，所以在热加工中没有必要 增加每个鳍片部分的温度。这使得有可能缩短制造时间并使得更有效地使用能量。
图1是示出了优选的实施例中的电力模块的概略构造的立体图；图2是示出了实施例中的冷却鳍片的概略构造的立体图；图3是示出了图2的冷却鳍片的概略构造的平面图；图4是示出了冷却鳍片的在图2中的虚线圆X所围绕的部分的细节的局部放大 图；图5是沿着图3中的线A-A取的冷却鳍片的截面图；图6是沿着图3中的线B-B取的冷却鳍片的截面 0030]图7是沿着图3中的线C-C取的冷却鳍片的截面图；图8是示出了在传统技术中的冷却鳍片中的流速分布的示意图；图9是示出了在实施例中的冷却鳍片中的流速分布的示意图；图10是在挤压成型之后鳍片的形状(直线形)；图11是示出了通过冷加工而进行的鳍片弯曲操作的轮廓的概略图；图12是示出了通过热加工(直线鳍片的挤压)而 行的鳍片弯曲操作的轮廓的 概略图13是示出了在热加工(直线鳍片的弯曲)中的鳍片弯曲操作的轮廓的另一个 概略图；图14是示出了用在热加工中的夹具的概略构造的透视图；图15是示出了冷却鳍片的波形部分的每个尺寸的图；图16是示出了波形间距、波形角度与每个冷却鳍片中的压力损失之间的相互关 系的图；图17是示出了每个冷却鳍片中的波形间距、波形角度与热流量之间的相互关系 的图；图18是示出了冷却器的修改形式的透视图；图19是示出了传统技术中的电力模块的概略构造的立体图；而图20是示出了偏移鳍片的制造过程的轮廓的立体图。
具体实施例方式现在将要参照附图给出本发明的优选实施例的详细描述。在这个实施例中，本发 明应用到安装到车载智能电力模块的冷却器中的冷却鳍片。<电力模块的构造>如图1所示，在该实施例中的电力模块100包括半导体器件10、热量散布器20以 及冷却器30，其中半导体器件10是发热元件，半导体器件10设置在热量散布器20上并且 冷却器30内部提供冷却剂的流动路径。在电力模块100中，来自半导体器件10的热量将 会通过热量散布器20散失到冷却器30中。半导体器件10是构成逆变电路的诸如IGBT的器件。注意，虽然更多的半导体器 件安装到车载电力模块上，但是为了方便解释，仅概略地示出了这些器件的一部分。热量散布器20由高热传导率材料制成，以散失来自半导体器件10的热量。热量 散布器20整体地铜焊到冷却器30。将热量散布器20固定到冷却器30的方法不限于铜焊。 作为选择，热量散布器20可以通过螺栓固定到冷却器30。冷却器30包括冷却鳍片31和接合到冷却鳍片31的远端的盖板32。冷却鳍片31 由具有高热传导率和重量较轻的材料(诸如铝合金)制成。在冷却器30中，由冷却鳍片31 和盖板32限定冷却剂的流动路径35。冷却剂是从液体或气体中选择的。在这些实施例中， 将冷却水作为冷却剂提供给流动路径35。〈冷却鳍片的构造〉下文中将要解释冷却鳍片31的细节。图2是冷却鳍片31的立体图并且图3是冷 却鳍片31的平面图。冷却鳍片31是由以相等间距设置为列的鳍片部分1以及与鳍片部分1结合来支 撑鳍片部分1的基部2构成，每个鳍片部分1具有以下形状与基部2相连的近端沿着冷却 剂的流动方向(从冷却剂的入口到出口的方向(即，从图1中的IN到OUT))是直线形的并 且远端是波形的。具体地，在该实施例中的冷却鳍片31的每个鳍片部分1由垂直于基部2的第一区 域11、相对于基部2以预定角度倾斜的第二区域12以及接合到第一区域11和第二区域12 的第三区域13构成。在图4中示出了一组第一到第三区域11到13(图2中示出的圆X围绕的部分的放大图)。第一区域11是接近梯形的形状，其具有在近端处的下侧以及在远端 处的上侧以使得下侧比上侧更宽。第二区域12是接近矩形的形状。第三区域13是接近三 角形的形状，其具有与在第一区域11的上侧与第二区域12的上侧之间接合的脊线相对应 的边。在每个鳍片部分1中，第一区域11和第二区域12从基部2的相同直线延伸，来形 成鳍片部分1。换言之，因为第一区域11的下侧与第二区域12的下侧是连续的，所以鳍片 部分1的形状在近端是直线。如图5所示，第一区域11相对于基部2垂直地延伸(沿着图 3中的线A-A的截面图)。如图6所示，第二区域12相对于基部2以预定角度倾斜(沿着 图3中的线B-B的截面图)。另一方面，在每个鳍片部分1的远端，第一区域11的上侧和第二区域12的上侧经 由第三区域13彼此连续，使得每个鳍片部分1的远端的形状沿着冷却剂的流动方向是波形 (波纹状)的。第三区域13具有接近三角形的形状，该形状具有位于鳍片部分1的近端的 顶点以及随着靠近远端而变得更宽的宽度。具体地，如图7所示，图3中的第一区域11与 第二区域12之间的部分包括随着第一区域11的一部分竖直地向上延伸的近端侧部分以及 随着第三区域13略微倾斜的远端侧部分(沿着图3中的线C-C)。根据以下两个理由，预料到这个实施例中的冷却鳍片31相比于传统的冷却鳍片 非常大地增强冷却性能。图8示出了在传统形状的直线形鳍片中的流速分布。具体地，在 传统的构造中，冷却剂的流速在每个流动路径的每个鳍片部分1的高度方向(图8中的垂 直方向)上中央(图8中的最中央的虚线内)或其附近达到峰值，并且在近端上或其附近 的区域中较慢。因此，冷却性能在每个鳍片部分1的近端的附近较差。即使在每个鳍片部 分1的远端附近中，冷却剂流动速度同样较慢。远端侧远离作为发热元件的半导体器件10， 并且因此在冷却剂之间具有较小的温度差。因此，冷却性能在近端附近也较差。另一方面，图9示出了在本实施例中的冷却鳍片中的流速分布，其具有直线形的 近端以及波形的远端。在该实施例中，每个鳍片部分1的沿着垂直于高度方向上的方向的 截面成形为在比近端更靠近远端的那一侧上更加起伏。因此，每个鳍片部分1与冷却剂之 间的阻力在远端侧上比在近端侧上更大，由此使得冷却剂难以流动。因此，冷却剂流速的峰 值(在图9的最中央的虚线内)相比于在直线鳍片中更靠近近端，使得冷却剂的流量在近 端的附近中增加(第一理由)。这使得有可能增强每个鳍片部分1的近端的附近中的冷却 性能。每个鳍片1在远端的附近中是波形形状(波纹形状)。当冷却剂与这种鳍片部分 1碰撞时，使得冷却剂的流动变得汹涌。因此，预料到破坏边界层(第二理由)。因此，即使 在近端的附近也将有可能获得高冷却性能。<冷却鳍片的制造方法>在下文中将要给出冷却鳍片31的制造方法的解释。冷却鳍片31的制造过程包括 通过挤压成型来制造直线形鳍片的挤压步骤以及将每个鳍片部分的一部分弯曲成为波形 形状的弯曲步骤。在冷却鳍片31的制造过程中，首先，在挤压步骤中通过便宜并且适合于批量生产 的挤压成型来制造鳍片。此时，如图10所示，鳍片310被成型为具有多个鳍片部分1的直 线形鳍片。这是因为包括波形远端和直线形近端的最终的鳍片形状太过复杂而不能仅通过挤压成型而制造。因此，首先制造直线形鳍片310。随后，在弯曲步骤中，每个鳍片部分1的远端部分成形为波形的。如图11 (A)所示， 在这个弯曲步骤中，例如特殊的夹具6被设置在每个鳍片部分1的两侧上。该夹具6由设 置在每个鳍片部分1的一侧上的支撑夹具61和62以及设置在另一侧上的载荷夹具63构 成。以交错模式设置夹具61到63，使得支撑夹具61、载荷夹具63以及制成夹具62从上游 开始在冷却剂流动方向上以此顺序沿着鳍片部分1定位。其后，如图Il(B)所示，载荷夹具63将载荷施加到鳍片部分1上。由此将鳍片部 分1沿着与挤压方向相正交的方向局部地塑性变形成为如图2所示的波形形状。更具体地 说，与载荷夹具63相接触的倾斜表面形成鳍片部分1的第二区域12并且与支撑夹具61和 62相接触的表面形成鳍片部分1的第一区域11。位于相邻的夹具之间的每个表面形成夹 具部分1的第三区域13。弯曲步骤不仅可以是以上的冷加工(在室温下)，而且可以是在挤压步骤之后执 行的热加工。与冷加工相同，在这个热加工中执行挤压步骤以通过普通的挤压成型来制造 直线形鳍片。具体地，如图12所示，将用于制造直线形鳍片310的模子51连接到成型机 50。将铸块52装载到成型机50中并且加压构件53按压成型机50的内侧。因此，如图10 所示通过模子51挤压出具有直线形鳍片部分1的直线形鳍片310。在挤压出直线形鳍片310之后，如图13所示，穿过鳍片部分1设置专用夹具7。如 图14所示，夹具7具有带有多个梳齿71的梳状。夹具7的每个梳齿71都插入鳍片部分1 之间。在这种状态下，按照冷却鳍片31的波形形状，夹具7沿着与从鳍片部分1的高度方 向上的上方观察的平面图中、与挤压方向交叉的方向周期性地移动。因此，鳍片部分1在热 的条件下变形成为如图2所示的波形或波动状形状。在上述热加工中，由于就在挤压步骤之后，所以鳍片部分1的温度较高(约 600° )。因此，鳍片部分1容易被弯曲并且因此夹具7在加工期间仅受到少量的载荷。因 此，夹具7可以具有良好的耐用性。此外，由于就在挤压步骤之后，所以可以利用从挤压步 骤得到的热量。因此，没有必要为了弯曲步骤而增加冷却鳍片31的温度。这使得有可能缩 短制造时间并有效地利用能量。另一方面，可以通过已有的工具操作上述冷加工，导致低的 最初成本。〈冷却鳍片的材料〉在挤压成型中使用的材料是一种铝合金(特别是具有高热传达率的铝合金)。表 1示出了材料之间的热传导率的比较。在表1中，根据日本工业标准(JIS)对材料进行说 明。表 1 铸造是用于成型冷却鳍片31的技术。然而，在铸造中使用的材料(例如，ADC12)也是铝合金，但是其相比于在挤压成型中使用的材料(例如，A6063)具有较低的热传导率。 在这个实施例中通过挤压成型来制造冷却鳍片31，并且因此可以相比于通过铸造而制造的 冷却鳍片来说，具有更高的冷却性能。〈冷却鳍片的尺寸〉如上所述，冷却鳍片31的形状很可能对于冷却性能和可成型性具有很大的影响。 因此，满足预定尺寸的需要是很重要的。图15示出了在远端侧上的冷却鳍片31的波形形 状(波纹形状)的参数。每个参数如下所述。θ 波形形状的弯曲角(下文中称作，波形角度)P 波形形状的间距(下文中称作，波形间距)f 鳍片部分的间距(鳍片间距)W:鳍片宽度(厚度)a:鳍片弯曲量c 直线部分的长度鳍片弯曲量“a”等于在每个鳍片部分1的远端中在垂直于基准表面的方向上的、 第一区域11的一个表面(基准表面)与和基准表面相连的第二区域12的表面之间的位置 差(每个鳍片部分1的波形形状的高度)。在通过夹具6将鳍片部分1形成波纹状的冷加工中，通常，支撑夹具61和62宽度 与载荷夹具63相等。因此，在假设鳍片部分1的每个第一区域11的直线部分的长度等于 每个第二区域12的直线部分的长度的情况下，给出以下说明。上述参数应当满足的条件由公式(1)到⑷表示。可以使用鳍片部分1的直线部
分的长度(C)、鳍片部分1的弯曲量(a)以及波形角度(Θ)由以下公式⑴表示宽度间距 ⑵P = 2 (c+a/tan θ ) ⑴随着公式(1)中的波形角度(θ )增大，更加引起冷却剂流动的湍流，由此增强冷 却性能。然而，如果波形角度(Θ)太大的话，鳍片部分1很可能在弯曲步骤中破裂。假设 与破裂极限相关的设计角度为α，相应的，波形角度(Θ)应当满足以下公式(2)θ ^ α(2)在弯曲步骤中，夹具6 (或者夹具7，下文中省略)设置成为在其长度(C)上与直线 部分相接触。如果期望长度(C)较短，因此插入鳍片部分1之间的夹具6必须宽度较窄。夹具 6的宽度越窄，夹具6的强度趋向于越低，这容易使得夹具6破裂。假设作为夹具6的直线 部分的破裂极限的设计长度是β，那么直线部分的长度(c)必须符合以下公式(3)c ^ β(3)如果每个鳍片部分1的弯曲量(a)较小，那么不会预期到使得边界层破裂。为了 使得边界层破裂并增强冷却性能，优选地通过减小在每个流动路径35中允许冷却剂直线 地流动的面积，使得冷却剂曲折流动经过每个流动路径35。具体地，期望符合公式(4)a ^ f-w(4)确定冷却鳍片31的形状，以通过在符合上述公式⑴到⑷的范围内改变波形间 距(P)和波形角度(θ )，来满足期望的冷却性能。换言之，在这种不使得鳍片部分1和弯曲
9夹具6破裂的范围内，选择尺寸来实现最高的冷却性能。将会给出冷却鳍片31的波形间距(P)和波形角度(θ )与冷却性能的相互关系的 解释。图16示出了 P和θ与压力损失的相互关系。图17示出了 P和θ与热量传递速率 的相互关系。在这两个图中，没有示出具体的数字，并且通过假设任意波形角度(Θ)为1， 来将冷却性能(压力损失和热量传递速率)表示为1。在图16和17中，使用白圈的图示示 出了当冷却鳍片31之间的直线部分的长度(c)相等而波形角度(θ )和波形间距(P)不同 时的冷却性能。使用黑圈的图示示出了当冷却鳍片31之间的波形间距(P)相等而波形角 度(θ )和长度(c)不同时的冷却性能。发现在这两幅图中，随着波形角度(θ )变大以及波形间距(P)变窄，压力损失或 热量传输速率增加。换言之，发现可以通过弯曲鳍片部分1的波形角度(θ )和波形间距 (P)调整冷却性能。如上文中详细描述的本实施例中的冷却鳍片31中，每个鳍片部分1部分地形成为 斜面，以使得近端部分是直线形的并且远端是波形(波纹状)的。这种构造允许冷却剂在近 端附近比在远端附近更平稳地流动，由此增加沿着近端附近流动的冷却剂的流速。这使得 有可能增强每个鳍片部分1的位置更靠近半导体器件10的近端部分附近的冷却性能。另 一方面，每个鳍片部分1的位置更远离半导体器件10的远端部分是波形的。因此，冷却剂 在与鳍片部分1碰撞时变得湍急，从而引起边界层的破裂。因此，也可以在每个鳍片部分1 的远端附近获得高的冷却性能。在本发明中的冷却鳍片31的制造过程中，首先，通过挤压成型(挤压步骤)来制 造直线地成形的冷却鳍片310。因此，相比于通过铸造而制造的冷却鳍片来说，冷却部分1 可以形成为更小或更精细的形状。此外，可以使用高热导率材料，并由此可以实现高的冷却 性能。冷却鳍片310适合于批量生产并且可以以低成本制造。接着，沿着与挤压方向交叉的方向将每个鳍片部分1的远端部分弯曲成为波形形 状(弯曲步骤)。在该实施例中，与偏移鳍片不同，该冷却鳍片可以直截了当地形成为波形 形状，而不需要分割块。相比于偏移鳍片，本实施例可以提供具有较少数目组件和制造步骤 的更简单的制造过程。因此，可以实现具有减小的成本以及改善的冷却效率的冷却鳍片以 及这种冷却鳍片的制1作方法。本发明不限于上述实施例，并且可以在不超出其关键特征的情况下实施为其他具 体的形式。例如，在上述实施例中，通过将盖板32接合到冷却鳍片31来形成冷却剂流动路 径35。另一个选择是提供容纳冷却鳍片1的壳体33，其中通过壳体33的内表面封闭冷却 鳍片之间的间隙(狭缝)来形成流动路径。工业实用性根据本发明，可以实现具有减小的成本和改善的冷却效率的冷却鳍片以及这种冷 却鳍片的制造方法。
权利要求
一种冷却鳍片，其包括成行设置的多个鳍片部分以及与所述鳍片部分的一端整体地相连以支撑所述鳍片部分的基部，其中，每个所述鳍片部分均具有以下形状，其中沿着将会流动经过所述鳍片部分的冷却剂的流动方向，与所述基部相连的近端部分呈直线形并且远端部分呈波形。
2.根据权利要求1所述的冷却鳍片，其中，每个所述鳍片部分的所述远端部分均具有设计为符合下述公式(I)的波形形状a ^ f-w(I)其中，“f ”是所述鳍片部分的间距，“W”是每个所述鳍片部分的厚度并且“a”是每个所 述鳍片部分的所述波形形状的高度。
3.—种冷却鳍片的制造方法，其中所述冷却鳍片包括成行设置的多个鳍片部分以及与 所述鳍片部分的一端整体地相连以支撑所述鳍片部分的基部，所述方法包括以下步骤挤压出包括多个鳍片部分的直线形鳍片，每个所述鳍片部分均从所述基部延伸成为梳 齿形；并且沿着与挤压方向相交的方向部分地弯曲每个所述直线形鳍片部分的远端部分，以沿着 将会流动经过所述鳍片部分之间的冷却剂的流动方向将所述远端部分成形为波形形状。
4.根据权利要求3所述的冷却鳍片的制造方法，其中，所述弯曲步骤包括将夹具设置在所述鳍片部分之间的间隙中，并且通过冷加工以所述 夹具使所述鳍片部分弯曲。
5.根据权利要求4所述的冷却鳍片的制造方法，其中，所述弯曲步骤包括将所述夹具以交错的形式设置在每个所述鳍片部分的一侧及另一 侧，并且至少通过设置在一侧的所述夹具将载荷施加到所述鳍片部分上。
6.根据权利要求3所述的冷却鳍片的制造方法，其中，所述弯曲步骤包括将所述夹具设置在与刚刚挤压出的所述鳍片部分之间的所述间隙 相对应的位置处，并且通过热加工以所述夹具使所述鳍片部分弯曲。
7.根据权利要求6所述的冷却鳍片的制造方法，其中，所述夹具具有能够插入所述鳍片部分之间的所述间隙中的梳齿，并且所述弯曲步骤还包括沿与所述挤压方向相交的所述方向移动所述夹具。
全文摘要
一种冷却鳍片(31)包括从基部(2)整体地延伸的鳍片部分(1)。每个鳍片部分(1)部分地形成为倾斜的，以使得每个鳍片部分(1)随着从近端部分接近远端部分而变得更加起伏。在冷却鳍片(31)的制造过程中，首先，通过挤压成型制造直线的冷却鳍片(挤压步骤)。随后，将每个鳍片的远端部分沿着与挤压方向交叉的方向弯曲，成为波纹形(弯曲步骤)。
文档编号H01L23/473GK101897011SQ20088012081
公开日2010年11月24日 申请日期2008年11月28日 优先权日2007年12月14日
发明者井下宽史, 森野正裕, 竹纲靖治, 高野悠也 申请人:丰田自动车株式会社