CN109642335B - 中空结构体的制造方法、镀敷复合体以及中空结构体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供中空结构体的制造方法以及中空结构体，不牺牲小型化、薄型化、轻量化、多功能化且作为提高搭载于各种电子装置的设备的散热性的散热片等母材是有用的。包覆铝制的芯材(1)的表面而形成镀铜层(3)，来制造镀敷复合体，切除该镀敷复合体的一部分，露出芯材(1)的切断面，然后，将该镀敷复合体浸渍在铝溶解但铜不溶解的钠系水溶液中，仅选择性地溶解去除铝，来制造出使芯材(1)的部位成为中空部(5A)且由镀铜层(3a、3b、3c)整体构成骨架部(5B)的中空结构体(5)。
Description
技术领域
本发明涉及作为组装于小型、薄型、多功能的各种半导体装置中的散热器(散热片、导热管、均热板(vapor chamber))等是有用的中空结构体的制造方法、镀敷复合体以及中空结构体。更加具体而言，涉及利用对成为临时镀敷芯材的金属和与该金属不同种类的金属进行镀敷的接合法以及这两种金属相对于特定溶液的溶解性的差异而开发出的中空结构体的制造方法、镀敷复合体以及中空结构体。
背景技术
台式电脑(Desktop personal computer)、平板电脑(Tablet)、智能手机(Smartphone)等各种便携式信息终端、电子装置的小型化、薄型化、多功能化、轻量化迅速发展，其信息处理量、信息传输量增大，信息处理速度、信息传输速度也变得高速。与此相伴随，搭载于这些装置上的各设备的发热量也在增大，人们正在研究抑制组装于这些装置中的CPU等各设备的温度上升的对策。在该情况下，同时也在追求不牺牲这些装置的上述小型化、薄型化、多功能化、轻量化的特征。
作为这样的对策，实施了如下措施，例如在装置内组装冷却扇，运转该冷却扇，扩散各设备的热，或者使发热的设备的发热部位与热传导良好的铝、铜制的散热片直接接触，或者将该发热部位经由热泵而与散热片连接，使该散热片吸收设备的发热量进行散热。
但是在这些对策的情况下，针对发热量大的设备，谋求使冷却扇大型化，或者增厚散热片的厚度、增大平面形状来提高作为该散热片的热容量。因此，存在装置内的冷却扇、散热片整体的占有空间增大而致使所搭载的设备的种类、数量受限的问题。这也违背了装置所要求的轻量化、小型化、薄型化、多功能化的要求。
因为这些情况，提出了如下散热器：隔着规定空间将两片导热性薄板对置配置，在两薄板间夹设振动产生单元，在所述空间内封入导热介质，将整体的周端部构成为液密结构(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-129891号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述现有技术的结构体的情况下，与以往的散热片相比，可以说，整体上变得薄型，并且因为封入到内部空间中的导热介质的作用使得散热性提高。然而，另一方面，也存在如下问题。
首先，必须将两片导热性薄板、振动产生单元等构成部件分别作为独立的部件进行制造和准备，而且必须将它们组装为液密结构而在薄板间形成内部空间。因此，在结构体的组装工序中，在将各构成部件配置为规定的位置关系后，为了使整体成为液密结构，而需要针对结构体的周缘部实施例如激光焊接等细微、谨慎且繁琐的作业。该结构体形状越复杂，这些问题越繁琐，可以说是如果要实际考虑量产化-工业化的问题就应该加以解决的问题。
本发明的课题在于提供如下技术：不需要如上述现有技术那样组装各构成部件的工序，利用针对某个芯材镀敷金属的镀敷法以及芯材和镀敷层相对于特定溶液的溶解性的差异，仅溶解去除所述芯材而形成中空部，来制造主体由镀敷后的金属构成的中空结构体，特别是提供一种适合于容易且廉价地制造薄型、细径的中空结构体的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明提供一种中空结构体的制造方法，其特征在于，
制造具有对芯材的表面实施镀敷处理而形成的镀敷层且处于所述芯材的一部分从所述镀敷层露出的形态的镀敷复合体，
然后，利用所述芯材溶解但所述镀敷层不溶解的溶液溶解去除所述芯材，使所述芯材的部位转化为中空部，
制造将所述镀敷层作为骨架部的中空结构体。
优选为，所述芯材是金属或者合成树脂。
优选为，所述芯材的厚度为0.001～1mm，所述镀敷层的厚度为0.001～1mm。
优选为，作为所述芯材，使用在厚度方向上形成有至少一个贯通孔的部件。
优选为，作为所述芯材，使用在表面的至少一部分形成有凹凸部的部件。
优选为，作为所述芯材，使用一体化形成有由不溶解于所述溶液的材料构成的片状构件的部件，构成为使所述片状构件残存于所述中空部内。
优选为，在所述镀敷处理之前，事先将所述芯材的表面的至少一部分由耐腐蚀性优异且不溶解于所述溶液的耐腐蚀性金属层包覆，从而使由所述镀敷层构成的所述骨架部的内表面的至少一部分成为由所述耐腐蚀性金属层包覆的结构。
优选为，为了用作电子装置用的散热器，所述中空结构体的制造方法还具有在所述中空部中封入热介质的工序。
另外，本发明提供一种用于制造所述中空结构体的镀敷复合体，
所述镀敷复合体构成为具有芯材以及包覆所述芯材的表面的镀敷层，
为了利用所述芯材溶解但所述镀敷层不溶解的溶液溶解去除所述芯材，将所述芯材的部位转化为中空部，使所述镀敷层成为中空结构体的骨架部，而所述镀敷复合体成为所述芯材的一部分从所述镀敷层露出的形态。
优选为，所述镀敷复合体的所述芯材的厚度为0.001～1mm，所述镀敷层的厚度为0.001～1mm。
优选为，在所述镀敷复合体的所述芯材的表面的至少一部分形成有凹凸部。
优选为，所述镀敷复合体的所述芯材是一体化形成有残存于所述中空部内且由不溶解于所述溶液的材料构成的片状构件的部件。
优选为，耐腐蚀性优异且不溶解于所述溶液的耐腐蚀性金属层包覆所述芯材的表面的至少一部分，夹设于所述镀敷复合体的所述芯材与所述镀敷层之间。
另外，本发明提供一种中空结构体，将芯材的表面除一部分外都由镀敷层包覆而成的镀敷复合体中的、利用所述芯材溶解但所述镀敷层不溶解的溶液进行溶解去除后的所述芯材的部位构成中空部，所述镀敷层构成骨架部。
优选为，在所述中空结构体的所述中空部中封入有热介质。
优选为，相当于所述中空结构体的所述芯材的厚度方向的所述中空部的对置的内表面间的间隔为0.001～1mm，所述骨架部的厚度为0.001～1mm。
优选为，在所述中空结构体的所述中空部的内表面的至少一部分具有凹凸部。
优选为，在所述中空结构体的所述中空部内插入配置有由不溶解于所述溶液的材料构成的片状构件。
优选为，所述中空结构体的由所述镀敷层构成的所述骨架部的内表面的至少一部分为由耐腐蚀性优异且不溶解于所述溶液的耐腐蚀性金属层包覆的结构。
优选为，所述中空结构体用作电子装置用的散热器、线缆或者金属管。
发明效果
根据本发明，无需机械式地组装导热性薄板等就能够制造在内部具有中空部的中空结构体。在该情况下，通过恰当地设定所使用的芯材的形状、厚度以及包覆芯材的镀敷层的厚度，能够制造具有复杂形状的中空结构体、整体上小型化、薄型化、细径化了的中空结构体。并且，通过恰当地选定芯材的厚度(在芯材为棒状、筒状的情况下“厚度”也包括“粗细(直径)”)、形状，由此能够任意地设定所形成的中空部的截面积的大小和中空部整体的空间体积等。此外，通过恰当地设定镀敷层的厚度，由此能够任意地调节所形成的骨架部的强度、热容量以及重量。另外，假若采用利用热来溶解去除芯材的方法，则尤其是在中空部的空间狭窄、有深度那样的结构的情况下，有可能芯材熔化而成的溶液在排出到外部之前的这段时间冷却而固化，从而无法顺利地排出，残留于空间内的量变得较多。针对于此，由于在本发明中是利用溶液来溶解芯材，因此在排出芯材的过程中不会固化，芯材的溶液几乎不会残留于中空部内，能够迅速地排出。由此，适合于制造如上所述的薄型的中空结构体、复杂形状的中空结构体。
特别是如果使用在厚度方向上形成有贯通孔的芯材，则在所形成的骨架部中，在贯通孔的壁面上也呈圆筒状地形成镀敷层，而且其上下两端与构成骨架部的上表面部和下表面部的镀敷层连结而成为一体，因此该圆筒状的镀敷层也发挥作为厚度方向上的支柱的加强作用，防止所得到的中空结构体的上表面部与下表面部的镀敷层之间的塌陷，故而优选。
另外，本发明的中空结构体作为散热片、导热管或者均热板等散热器，能够实现小型化、细径化、薄型化、轻量化。另外，由于能够设定为极薄或极细的结构，因此尤其适合作为在要求小型化的各种电子装置(电气控制用机械器具、配电用或控制用的机械器具、电气通信机械器具、便携信息终端、智能手机、计算机、功率模块、其他电子应用机械器具等)中装填、内置的散热器。另外，在将本发明应用在用于传输电力、信息的线缆(特别是高速传输用线缆)的情况下，能够制成薄型的中空结构体，因此在全长上介电常数稳定，适合于大容量数据的高速传输。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的铝制的芯材的一例的局部剖切立体图。
图2是示出在图1的芯材的整个表面形成有镀铜层的本发明的一实施方式的镀敷复合体的局部剖切立体图。
图3是沿图2的III-III线的剖视图。
图4是示出在溶液浸渍处理后得到的本发明的一实施方式的中空结构体的截面的局部剖切剖视图。
图5的(a)是示出设置有耐腐蚀性金属层的镀敷复合体的一部分的剖视图，图5的(b)是在镀铜层的内表面形成有耐腐蚀性金属层的中空结构体的局部剖切剖视图。
图6的(a)是示出没有形成相当于支柱的镀铜层的平板状的中空结构体的截面的立体图，图6的(b)是示出筒状的中空结构体的立体图。
图7的(a)是示出本发明的其他实施方式的中空结构体的图，图7的(b)是示出形成有凹凸部的芯材的一例的图。
图8的(a)是示出本发明的又一其他实施方式的中空结构体的图，图8的(b)是示出在一面一体化形成有片状构件的芯材的图，图8的(c)是示出夹设有片状构件的芯材的图。
具体实施方式
在制造中空结构体时，首先准备后述的芯材。在本实施方式中，形成包覆该芯材的整个表面的镀敷层，然后，切除镀敷层的一部分，制造处于使芯材的切断面露出了的形态的镀敷复合体。
接下来，将露出有芯材的一部分的镀敷复合体浸渍在后述的溶液中，选择性地仅溶解去除芯材。在利用该浸渍处理而最终得到的中空结构体中，镀敷复合体的芯材的部位转化为中空部，镀敷层保持原样地残留下来，形成由上表面部的镀敷层、下表面部的镀敷层以及将两镀敷层连结起来的圆筒状的镀敷层(形成有贯通孔的芯材的情况下)构成的一体结构的骨架部。
这里重要的是，对所述芯材的材料、形成所述镀敷层的材料、以及在镀敷复合体的浸渍处理时所使用的所述溶液的选定。
作为芯材，选定溶解于在浸渍处理时所使用的溶液的金属或者合成树脂。而且，作为形成镀敷层的材料，选定不溶解于在浸渍处理时所使用的溶液的金属。因此，作为在浸渍处理时所使用的溶液，选定芯材溶解但镀敷层不溶解的溶液。
作为溶液，碱水溶液和酸性水溶液都能使用，但要与芯材的材料和形成镀敷层的材料的组合相对应地选择其中之一。
例如在选定碱水溶液作为浸渍处理时所使用的溶液的情况下，作为芯材，选定溶解于碱水溶液的例如铝、锌等两性金属，并且作为镀敷层，选定不溶解于碱水溶液的铜、镍、铬等金属。反过来说，在选定了上述金属作为芯材和镀敷层的情况下，选定碱水溶液作为浸渍处理时所使用的溶液。作为像这样的碱性溶液，能够举出氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等。作为芯材，并不局限于金属，也能够使用合成树脂，作为合成树脂，作为溶解于碱性溶液的材料，例如能够使用聚酰亚胺。
此外，在将所得到的中空结构体作为散热器(散热片、导热管等)的情况下，优选选定铝或者聚酰亚胺作为芯材，选定导热性优异的铜作为形成镀敷层的材料，而且选定氢氧化钠或者聚酰亚胺蚀刻液作为碱水溶液。
以下，根据附图对选定铝制的芯材1以及通过镀铜而形成的镀敷层(镀铜层3)来制造散热片的情况进行说明。
作为芯材，可以是任意厚度的平坦的板材、箔材，优选为，如图1所示，在从芯材1的上表面部1a朝向下表面部1b的厚度方向上形成有一个以上的贯通孔2的芯材。其理由将在后面阐述。这些贯通孔2的截面形状优选为图1所示的圆形，但其形状并不局限于此，也可以是例如三角形、四边形、椭圆、星形以及其他异形截面形状等任意形状。这样的贯通孔2能够通过例如机械式的冲孔加工、钻孔加工而形成，也能够应用光刻、蚀刻技术而形成。
制造图2所示的芯材-镀敷复合部件4，在该芯材-镀敷复合部件4中，该芯材1的整个表面即上表面部1a、下表面部1b、周端面部1c以及贯通孔2的壁面部2a都由所希望厚度的镀铜层3包覆起来。该芯材-镀敷复合部件4与图1的芯材1相比，厚度增大所形成的镀铜层3的厚度的量，宽度、长度也变大，并且贯通孔2A的直径小于贯通孔2的直径。
此外，镀铜层3能够应用通常的使用了镀铜浴的电解镀法、非电解镀法形成。在该情况下，铝制的芯材1的表面由钝态皮膜覆盖，在该状态下，也存在镀铜层不均匀地电沉积的情况，因此优选在镀敷处理之前，事先对芯材1的整个表面实施例如锌置换或者使用酸性清洁剂的预处理，以便在芯材1的整个表面尽可能均匀地形成镀铜层3。此外，在本实施方式中，由于铝制的芯材1最终会溶解，因此芯材1与镀铜层3的密合强度无需牢固。因此，作为预处理，仅在酸性清洁剂中浸渍就足够了，由此能够相当程度地抑制镀敷处理所花费的成本。
另外，所形成的镀铜层3的厚度能够通过对镀敷处理时所使用的镀铜浴中的铜浓度、镀敷处理时所采用的电流密度以及镀敷时间等进行选择，来调节为任意的厚度。例如可以延长镀敷时间而增大镀敷层的厚度，或者反之缩短镀敷时间而减小镀敷层的厚度。另外，还可以使镀铜层3的厚度在芯材1的上表面部1a和下表面部1b不同，或者局部地改变镀铜层3的厚度。
接下来，切除这样制造出的芯材-镀敷复合部件4的一部分，制成使该铝制的芯材1的切断面露出了的本实施方式的镀敷复合体4A。此外，切除的部位并不局限于一个部位，也可以是多个适当的部位。
例如，在包括图2的贯通孔2A的一部分在内沿III-III线切除掉的情况下，切除后得到的镀敷复合体4A的切断面成为图3所示的截面结构。即，在镀敷复合体4A的切断面，在该芯材1的上表面部1a、下表面部1b以及图1的贯通孔2的壁面部2a上形成的镀铜层3相互连结而成为一体结构的该镀铜层3的切断面3d与芯材1本身的切断面1d同时露出。但是，没有切除掉的贯通孔2A部分的壁面保持由镀铜层3包覆的状态而残留下来。这样，在镀敷复合体4A的情况下，芯材1的大部分可以说由镀铜层3呈袋装包覆，但仅切断面1d的部位处于构成芯材1的铝露出了的状态。
接下来，对该镀敷复合体4A实施溶液浸渍处理。作为溶液，使用碱水溶液。尤其优选氢氧化钠水溶液。
例如如果将镀敷复合体4A浸渍于氢氧化钠水溶液中，则切断面1d从镀铜层3的切断面3d的位置处露出的芯材1因为由作为两性金属的铝构成，所以溶解于该水溶液。但是，包覆芯材1的镀铜层3的铜不溶解。而且，之后镀铜层3的溶解也处于不进行的状态，仅铝制的板材1在该水溶液中的溶解是从铝制的板材1露出的切断面1d向内部进行，最终，整个芯材1都从镀敷复合体4A溶解掉。铝制的芯材1的溶解液从由镀铜层3的切断面3d包围的部位(芯材1的切断面1d露出的部位)排出到外部，由此，去除掉芯材1。
其结果是，如图4所示，铝制的芯材1所存在的部位转化为中空部5A，得到残留下来的镀铜层3在包围着前述的中空部5A的状态下转化为骨架部5B而成的板状的中空结构体5。在该情况下，中空部5A的开口部位于前述的芯材1的切断面1d。
在进行该浸渍处理时，如果例如将钠系水溶液中的钠浓度设为5～30％，将液温保持于30～80℃，并且搅拌该水溶液、用超声波振动器对该水溶液施加振动，来推进浸渍处理，则铝制的芯材1的溶解会顺利地进行，因此优选。
例如，使用冲孔形成有多个直径3mm的圆形贯通孔2且厚度为0.3mm的铝制的芯材1，以包覆其整个表面的方式，利用电解镀法，形成厚度0.15mm的镀铜层3，来制造出图2所示的芯材-镀敷复合部件4，之后，将其一部分切断去除宽20mm左右，制造出铝制的芯材1的切断面1d和镀铜层3的切断面3d露出了的镀敷复合体4A(图3)，然后，将该镀敷复合体4A浸渍于浓度10％的钠系水溶液中，将液温保持于30～80℃，对其给予20～100kHz的超声波振动，实施约30～180分钟的浸渍处理，由此能够制造出图4所示的薄型的板状的中空结构体5。
在该中空结构体5的情况下，在成为厚度0.15mm的镀铜层3的一体结构的骨架部5B的内部，形成与所使用的铝制的芯材1相同形状的中空部5A，中空部5A的开口部(高度(中空部5A的对置的内表面间的间隔)为0.3mm)位于端部。而且整体的厚度为0.6mm(0.15mm×2+0.3mm)，整体上变得薄型。
而且，形成贯通孔2A的壁面的镀铜层3c在上表面的镀铜层3a与下表面的镀铜层3b之间以与这些镀铜层3a、3b成为一体结构的状态而立起设置，因此即使在对两镀铜层3a、3b间例如从上下方向施加了过大的表面压力的情况下，立起设置的该镀铜层3c也发挥作为支柱的加强作用，防止两镀铜层3a、3b间的塌陷。
这样制造出的中空结构体5既能够直接作为电子装置用的散热器(散热片等)而使用，也能作为在中空部5A中填充有热介质(例如冷却用的制冷剂(水等))的散热器而使用。在该情况下，能够从中空部5A的开口部填充热介质，之后，使用例如凿密、冲压、焊接、热熔接、钎焊等手段封上该开口部。本实施方式的中空结构体5由于镀铜层3a、3b、3c成为一体，因此只要仅充分将开口部封口，就会容易地形成液密结构。
所得到的散热器在整体上薄型，因此也能够配置于狭窄的空间中。此外，整个平面形状由所使用的作为原始部件的芯材的平面形状决定，因此在为复杂形状的散热片的情况下，也能够容易地应对。而且，中空结构体如上所述能够通过镀敷技术和溶液浸渍处理容易地进行制造。并且，在设定为在中空部中封入有热介质(制冷剂)的结构的情况下，在与电子装置的各设备组合起来时，通过该热介质的作用，会对发热的各设备发挥更加优异的散热效果。
如上所述，采用本实施方式，在中空部5A的对置的内表面间的间隔为像0.3mm那样极窄的情况下，芯材1也与此相对应地使用0.3mm的极薄的芯材，如果像本实施方式那样为铝制，则通过利用碱水溶液来使之溶解，由此成为粘度极低的溶解液，因此即使是狭窄的缝隙，也能够使该溶解液从转化为该中空部5A的由镀铜层3的切断部3d包围的开口部迅速地向外部流出。因此，即使处于在上表面的镀铜层3a与下表面的镀铜层3b之间立起设置有多个构成成为流出的障碍的支柱的镀铜层3c的状态，铝的溶解液也不会被它们拦截，而是迅速地流出。因此，采用本实施方式，即使中空部的对置的内表面间的间隔极其狭窄，或者在内部存在成为溶出的障碍的支柱状的部分，溶解了的芯材1也几乎不会残留，在向容积较小的中空部中填充热介质的情况下，也能够填充与该容积相对应的量的热介质，即使是薄型(在上述例子中，整体厚度为0.6mm)，也能够提供性能较高的设备作为散热器(散热片、均热板)。在中空部的直径例如为1mm左右的细径的导热管的情况下亦同。
在本实施方式中，如上所述构成为，使用溶解于溶液的金属(铝等)、合成树脂(聚酰亚胺等)作为芯材，并利用镀敷而在芯材上形成骨架，由此能够使芯材的溶解液从狭窄的空间迅速溶出，其用途并不限定，但尤其适用于获得薄型的中空结构体。即，例如，适合于使用厚度为0.001～10mm的部件作为芯材1，来制造相当于所述芯材的厚度方向的、中空部的对置的上下内表面间的间隔为0.001～10mm、镀敷层的厚度即骨架部的厚度为0.001～1mm的薄型的中空结构体。而且，尤其适合于制造作为芯材1的厚度以及相当于该厚度方向的中空部的对置的内表面间的间隔为0.001～5mm、0.001～3mm、0.001～1mm进而为0.001～0.5mm的非常薄的散热器。因此，适合配置于电子装置中极其狭窄的空间。例如，通过将厚度0.01mm左右的铝箔、聚酰亚胺薄膜等作为芯材1使用，将在其上表面侧和下表面侧层叠的镀敷层的厚度设为0.01mm左右，由此能够获得包括中空部在内的合计厚度为0.03mm左右的极薄的中空的金属箔。此外，在使用了聚酰亚胺等合成树脂制的薄膜作为芯材1的情况下，例如，适合于制造中空部的对置的上下内表面间的间隔为0.001～0.01mm的更加薄型的散热器。
此外，在上述说明中，在由镀铜层3包覆芯材1的整个表面而形成了芯材-镀敷复合部件4之后，切除一部分，露出切断面1d，形成镀敷复合体4A，将芯材1从该切断面1d的位置起溶解。然而，本发明为了能够溶解芯材1，只要在成为了镀敷复合体4A的阶段，处于其一部分不由镀铜层3包覆而露出的形态即可，例如，也能够在对芯材1的一部分实施掩蔽之后，进行镀敷处理，由此在实施了该掩蔽的部位不形成镀铜层3。另外，即使不实施掩蔽，也能够在浸渍于镀敷浴中时，以不浸渍芯材1的一部分的方式形成没有被镀铜层3包覆的部位。
另外，在上述实施方式中，镀敷复合体4A是用镀铜层3包覆了芯材1的表面的结构，但也可以如图5的(a)所示设置为如下结构，即，在芯材1与镀铜层3之间夹设有覆盖芯材1的至少一部分的表面的耐腐蚀性优异的金属层(耐腐蚀性金属层)10。作为耐腐蚀性金属层10的材料，可以举出在溶解芯材1的溶液中不溶解的材料，例如，金、银等。在设置耐腐蚀性金属层10的情况下，例如，也能够预先通过镀敷处理、溅射处理、蒸镀处理等，在芯材1的表面上包覆该耐腐蚀性金属层10，之后，使用镀铜层3包覆该耐腐蚀性金属层10的表面，制成镀敷复合体4A。在该情况下，芯材1的一部分以不仅不由镀铜层3包覆、还不由耐腐蚀性金属层10包覆的方式事先露出，这一点与上述实施方式相同。使耐腐蚀性金属层10露出的方法能够采用与使芯材从上述镀铜层3露出的各种手段相同的手段。另外，镀敷层并不局限于铜，也可以选定镍、铬等金属，这一点也与上述实施方式相同。
通过将镀敷复合体4A设定为这样的结构，与上述相同，在仅溶解芯材1的溶液(氢氧化钠水溶液等)中进行了浸渍处理的情况下，如图5的(b)所示，中空结构体5的骨架部5B成为镀铜层3的内表面由耐腐蚀性金属层10包覆了的结构。因此，在用于像散热器那样在内部填充热介质(制冷剂)的用途的情况下，因为像这样被耐腐蚀性金属层10包覆会防止腐蚀，所以优选。此外，更加优选构成为，耐腐蚀性金属层10事先包覆芯材1的整个表面，将构成骨架部5B的镀铜层3的整个内表面都包覆起来。
另外，在上述实施方式中，在芯材l形成有贯通孔2，并形成有作为支柱发挥功能的镀铜层3c。如上所述，通过具有发挥支柱的功能的镀铜层3c，能够抑制中空结构体5的挠曲等，但根据厚度、面积等，当然也可以使用没有形成贯通孔的平板作为芯材，如图6的(a)所示，采用由具备无支柱的中空部51A的平板状的骨架部51B(镀铜层3)构成的中空结构体51。
另外，在上述实施方式中，以如下用途为中心进行了说明：通过使用较薄的板材、箔材或者薄膜作为芯材，来制成组装于追求小型化、薄型化、轻量化、多功能化的各种电子装置中的散热片的母材，但中空结构体的用途并不局限于此，也能够使用棒状或针状的部件作为芯材，来形成细径的导热管。另外，如果使用铝制的针状体作为芯材，并以包覆芯材的方式形成了镍、铬那样的高硬度且耐腐蚀性优异的金属的镀敷层后，溶解去除该针状体，制成极细的金属管，则也能够将该金属管作为例如半导体装置检查用的检查探针的母材。图6的(b)示出了使用这样的棒状、针状的芯材而制作、并作为导热管、检查探针等使用的中空结构体52的一例，由具有中空部52A的筒状的骨架部52B(镀铜层3)构成。并且，也能够以相同的方法制造大量且高速地传输电力、信息的电子装置用的线缆。在这样的线缆中，为了设定为稳定的介电常数，而优选内部中空，在本发明中，通过使芯材的厚度极薄，在芯材为针状的情况下，使其直径极细，由此能够提供由极薄或极细的形态的中空结构体构成的线缆。
图7的(a)、(b)是示出其他实施方式的中空结构体53的图。在将中空结构体53用作散热器(散热片、导热管或者均热板等)的情况下，如上所述，优选向中空部53A内填充水等热介质(制冷剂)，并封闭起来而使用，特别是，在中空部53A的对置的内表面间的间隔较窄的情况下，为了增大表面积、使热介质的运动顺畅，而优选构成为在中空部53A的对置的内表面的至少一部分具有凹凸部53A1。凹凸部53A1的形成范围优选尽可能为较大的范围，如图7的(a)所示，既能够仅形成于对置的内表面中的一者，也能够形成于两者。这里所说的凹凸部53A1包括例如凹窝状、槽状、线状、条纹状、网状等各种形状的凹凸部，这些之中也包括作为发挥毛细管作用的芯来发挥功能的凹凸部。为了在中空部53A内形成这样的凹凸部53A1，如图7的(b)所示，只要在芯材1的表面的至少一部分预先形成由凹窝状、槽状、线状、条纹状、网状等构成的凹凸部1e即可。使用具有像这样的凹凸部1e的芯材1，只要如上所述形成镀铜层3，就会如图7的(a)所示，该芯材1的凹凸部1e转印于成为中空部53A的内表面的位置，即，形成芯材1的凹部在中空部53A的内表面上成为凸部且芯材1的凸部在中空部53A的内表面上成为凹部的凹凸部53A1。通过使凹凸部1e在芯材1的表面上的形成范围变得更大，在中空部53的内表面上，凹凸部53A1的形成范围也变得更大。另外，通过在芯材1的两面形成凹凸部1e，由此能够在中空部53A的对置的两个内表面形成凹凸部53A1。
图8的(a)、(b)是示出又一其他实施方式的中空结构体54的图。如图8的(b)所示，该中空结构体54是如下而成的部件，即，将表面上具有凹窝状、槽状、线状、条纹状、网状等凹凸部541的片状构件540预先通过焊接、粘合等接合于芯材1的一个面上从而一体化，之后，形成在芯材1和该片状构件540上形成有镀铜层3的镀敷复合体，然后进行溶解处理。片状构件540也可以使用金属网、多孔质材料，由它们的在厚度方向上贯通的网眼、孔构成上述的凹凸部541。片状构件540使用由在溶解芯材1的溶液中不溶解的材料(金、银、铜等)构成的片状(包括薄片状、箔状等)构件。由此，如图8的(a)所示，具有凹凸部541的片状构件540固定于由镀铜层3形成了的中空部54A的内表面，因此在该片状构件540一体化了的范围内形成凹凸部541。
另外，也能够如图8的(c)所示，在两片金属(铝等)箔100、100之间(或者两片合成树脂(聚酰亚胺等)薄膜间)夹设如上所述的具备凹凸部541的片状构件540，将其作为一个芯材1，使用该芯材1，实施镀敷处理，之后，与上述相同进行加工，制造中空结构体54。在该情况下，若使芯材1(金属箔100、100等)溶解，则片状构件540在中空部54A内不固定地残存下来。通过在中空部54A内配置片状构件540，由此能够形成发挥毛细管作用的芯，但是在内表面间的距离为1mm以下那样的狭窄空间中，在后道工序中难以实施插入片状构件的作业。然而，如上所述，通过使用由金属箔、合成树脂薄膜夹持片状构件而成的芯材1，由此之后仅实施镀敷处理、芯材1的溶解处理这样的与上述完全相同的工序，就能够容易地在狭窄的空间内配置片状构件540。此外，片状构件540在作为芯的功能上，优选为如图8的(a)、(b)所示，固定地配置于中空部54A的内表面，但也能够采用图8的(c)的方法而不固定地进行配置。
本发明如上所述，适合于制造厚度较薄(直径较细)的薄型或细径的中空结构体，但例如如果使用厚度较厚且形状较大的板材、块体作为芯材，则也能够应用于制造例如组装于汽车、铁路、太阳能电池系统等中的功率模块用的散热器等更为大型的部件。另外，在制造用于电子装置用的部件等的中空结构体的情况下，若存在大量设置于其中空部的支柱，则无论是薄型还是厚型，溶解了的芯材都不易流出，但根据本发明，无论该中空结构体的厚度(中空部的大小)如何，都能够迅速地流出。另外，中空部、中空结构体(骨架部)的形状也能够设定为各种形状，例如截面方向的形状也都能够设定为三角形、四边形、椭圆、星形以及其他异形截面形状等。
附图标记说明
1 芯材；
1a 芯材1的上表面部；
1b 芯材1的下表面部；
1d 芯材1的切断面；
10 耐腐蚀性金属层；
2 贯通孔；
2a 贯通孔2的壁面部；
2A 贯通孔；
3 镀铜层(镀敷层)；
3a 镀铜层3的上表面；
3b 镀铜层3的下表面；
3c 贯通孔2A的壁面(立起设置的镀铜层)；
3d 镀铜层3的切断面；
4 芯材-镀敷复合部件；
4A 镀敷复合体；
5、51、52、53、54 中空结构体；
5A、51A、52A、53A、54A 中空结构体的中空部；
5B、51B、52B 中空结构体的骨架部。
Claims (14)
1.一种中空结构体的制造方法，其中，
制造具有对芯材的表面实施镀敷处理而形成的镀敷层且处于所述芯材的一部分从所述镀敷层露出的形态的镀敷复合体，
然后，利用所述芯材溶解但所述镀敷层不溶解的溶液溶解去除所述芯材，使所述芯材的部位转化为中空部，
制造将所述镀敷层作为骨架部的中空结构体，
其特征在于，
所述芯材的厚度为0.001～1mm，所述镀敷层的厚度为0.001～1mm，
作为所述芯材，使用一体化形成有由不溶解于所述溶液的材料构成的片状构件的部件，通过所述芯材的溶解去除来使所述片状构件残存于所述中空部内，并且，
为了用作电子装置用的散热器，所述中空结构体的制造方法还具有在所述中空部中封入热介质的工序。
2.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
所述芯材是金属或者合成树脂。
3.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
作为所述芯材，使用在厚度方向上形成有至少一个贯通孔的部件。
4.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
作为所述芯材，使用在表面的至少一部分形成有凹凸部的部件。
5.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
在所述镀敷处理之前，事先将所述芯材的表面的至少一部分由耐腐蚀性优异且不溶解于所述溶液的耐腐蚀性金属层包覆，从而使由所述镀敷层构成的所述骨架部的内表面的至少一部分成为由所述耐腐蚀性金属层包覆的结构。
6.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
作为与所述芯材一体化的所述片状构件，使用在所述片状构件的表面形成有凹凸部的部件。
7.根据权利要求6所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
包含所述凹凸部的片状构件夹在两片金属箔之间，与所述芯材一体化。
8.根据权利要求1所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
所述芯材的厚度为0.001～0.5mm。
9.根据权利要求8所述的中空结构体的制造方法，其特征在于，
所述芯材的厚度为0.001～0.01mm。
10.一种中空结构体，其特征在于，
将芯材的表面除一部分外都由镀敷层包覆而成的镀敷复合体中的、利用所述芯材溶解但所述镀敷层不溶解的溶液进行溶解去除后的所述芯材的部位构成中空部，所述镀敷层构成骨架部，相当于所述芯材的厚度方向的所述中空部的对置的内表面间的间隔为0.001～1mm，所述骨架部的厚度为0.001～1mm，在所述中空部内插入配置有由不溶解于所述溶液的材料构成的片状构件，并且，在所述中空部中封入有热介质，来用作电子装置用的散热器。
11.根据权利要求10所述的中空结构体，其特征在于，
在所述中空部的内表面的至少一部分具有凹凸部。
12.根据权利要求10所述的中空结构体，其特征在于，
由所述镀敷层构成的所述骨架部的内表面的至少一部分为由耐腐蚀性优异且不溶解于所述溶液的耐腐蚀性金属层包覆的结构。
13.根据权利要求10所述的中空结构体，其特征在于，
相当于所述芯材的厚度方向的所述中空部的对置的内表面间的间隔为0.001～0.5mm。
14.根据权利要求13所述的中空结构体，其特征在于，
相当于所述芯材的厚度方向的所述中空部的对置的内表面间的间隔为0.001～0.01mm。
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