JP2011129640A - Dimple plate and method of manufacturing the same, and heat radiation plate and method of manufacturing the same - Google Patents

Dimple plate and method of manufacturing the same, and heat radiation plate and method of manufacturing the same Download PDF

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雅宏 清藤
Kazuhiko Nakagawa
和彦 中川
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一真 黒木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dimple plate and a method of manufacturing the same, and a heat radiation plate and a method of manufacturing the same, enhancing heat conductivity in a thickness direction of a heat radiation plate, of uniformly maintaining heat radiation characteristics in the thickness direction of the heat radiation plate independent of a part of the heat radiation plate, and achieving a heat radiation plate with a large Invar ratio and a low thermal expansion coefficient in a plate surface direction. <P>SOLUTION: A dimple plate 1 has a plurality of dimples 2 formed on a surface of a flat plate 5 in a longitudinal direction and a width direction of the flat plate 5 in a predetermined pitch. In the dimple plate 1, the pitch in a width direction of the dimple 2 is equal to or less than 0.5 mm, and a ratio of an area of a region in which a hole 3 penetrating the flat plate 5 in the bottom part of the dimple 2 is formed, to the superficial area of the flat plate 5, is equal to or less than 15%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、低熱膨張、高熱伝導の複合放熱板のコアに用いるディンプル板およびその製造方法、並びにそれを用いた放熱板およびその製造方法に係り、特に、エキスパンドメタルの欠点である製造時の作業性の悪さを改善し、高速に製造可能であり、低価格で、高特性となるディンプル板およびその製造方法、並びに放熱板およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a dimple plate used for a core of a composite heat radiating plate having low thermal expansion and high thermal conductivity and a method for manufacturing the same, and a heat radiating plate using the same and a method for manufacturing the same. The present invention relates to a dimple plate that can be manufactured at a high speed with improved inferiority, and has high characteristics at a low price, and a manufacturing method thereof, and a heat radiating plate and a manufacturing method thereof.

従来より、多孔板、あるいは網目状板として、エキスパンドメタルが知られており、規格としても、JIS−G3351「エキスパンドメタル Expanded Metals」にて規定され、多方面に応用されている。   Conventionally, expanded metal has been known as a perforated plate or a mesh-like plate, and the standard is defined in JIS-G3351 “Expanded Metals” and applied in various fields.

エキスパンドメタルの特徴は、パンチングメタルと異なり、製造時に打抜き屑が出ないために製造歩留りがよく、素材の100%を製品にできる点にある。   The feature of expanded metal is that, unlike punching metal, punching scraps are not produced at the time of manufacture, so that the production yield is good and 100% of the material can be made into a product.

エキスパンドメタルのメッシュ形状(網目形状)の一例を図12(a)〜(c)に示す。   An example of the expanded metal mesh shape (mesh shape) is shown in FIGS.

図12(a)〜(c)に示すように、エキスパンドメタル71の孔72は菱形、あるいは亀型状となっており、その表面および断面は、段差73が付いた形状となっている。   As shown in FIGS. 12A to 12C, the hole 72 of the expanded metal 71 has a rhombus shape or a turtle shape, and the surface and cross section thereof have a shape with a step 73.

図13(a)〜(f)に示すように、従来のエキスパンドメタルの製造方法では、波目状の刃を有する波刃81を上方に、平刃82を下方に配置し、これら波刃81と平刃82を用いて、素材となる平板83を順次刻んで孔72を形成し、多孔板、すなわちエキスパンドメタル71を製造している。   As shown in FIGS. 13A to 13F, in the conventional expanded metal manufacturing method, the wave blade 81 having a wavy blade is disposed on the upper side, and the flat blade 82 is disposed on the lower side. Using the flat blade 82, the flat plate 83 as the material is sequentially cut to form the holes 72, and the perforated plate, that is, the expanded metal 71 is manufactured.

従来のエキスパンドメタルの製造装置80は、素材送りローラー84と切断装置85とからなり、切断装置85では、下方に固定された平刃82に対し、上方に配置された波目状の波刃81を、上下方向と横方向(図示左奥から右手前の方向)へ移動できるように構成されている。   A conventional expanded metal manufacturing apparatus 80 includes a material feed roller 84 and a cutting device 85, and the cutting device 85 has a wave-shaped wave blade 81 arranged above a flat blade 82 fixed below. Can be moved in the vertical direction and in the horizontal direction (the direction from the back left side to the right side in the figure).

このエキスパンドメタルの製造装置80を用いてエキスパンドメタル71を製造する際は、図13(a)に示すように、まず、波刃81と平刃82間に素材送りローラー84から平板83を送込み、図13(b)に示すように、波刃81を下降させて平板83を波刃81と平刃82間でせん断する。このとき、平板83を完全に切断しないように波刃81を途中で止める。これにより、平板83に一定間隔で刻みを入れ、それと同時に平板83を、波刃81の波形状(波目状)に成形する。   When the expanded metal 71 is manufactured using the expanded metal manufacturing apparatus 80, first, the flat plate 83 is fed from the material feed roller 84 between the wave blade 81 and the flat blade 82 as shown in FIG. As shown in FIG. 13B, the wave blade 81 is lowered to shear the flat plate 83 between the wave blade 81 and the flat blade 82. At this time, the wave blade 81 is stopped halfway so as not to cut the flat plate 83 completely. Thus, the flat plate 83 is cut at regular intervals, and at the same time, the flat plate 83 is formed into a wave shape (wave shape) of the wave blade 81.

その後、図13(c)に示すように、波刃81を上昇させた後、図13(d)に示すように、素材送りローラー84により平板83を送込み(素材送りローラー84で送りを入れ)、同時に、波刃81を、波目形状のピッチ(波ピッチ)pに対して半ピッチ(p/2)横方向に移動する。そして、図13(e),(f)に示すように、同様に、波刃81を下降させて平板83に刻みを入れ、平板83を波目状に成形する。   Then, as shown in FIG. 13 (c), after the wave blade 81 is raised, as shown in FIG. 13 (d), the flat plate 83 is fed by the material feed roller 84 (the feed is made by the material feed roller 84). At the same time, the wave blade 81 is moved in the half pitch (p / 2) lateral direction with respect to the pitch (wave pitch) p of the wave shape. Then, as shown in FIGS. 13E and 13F, similarly, the wave blade 81 is lowered to cut the flat plate 83, and the flat plate 83 is formed into a wave shape.

その後、再び素材送りローラー84により平板83を送込み、波刃81の横方向の位置を半ピッチ元に戻し、平板83に一定間隔の刻みを入れ、平板83を波目状に成形する。これを連続的に繰り返すことで、エキスパンドメタル71が製造される。以上が、エキスパンドメタル71の基本的な製造方法である。   Thereafter, the flat plate 83 is again fed by the material feed roller 84, the horizontal position of the wave blade 81 is returned to the original half pitch, and the flat plate 83 is indented at regular intervals, and the flat plate 83 is formed into a wave shape. The expanded metal 71 is manufactured by repeating this continuously. The above is the basic manufacturing method of the expanded metal 71.

エキスパンドメタル71の網目(メッシュ)の形状は、その製造方法に直接関係しており、素材である平板83の板厚Toに対し、メッシュの微細幅(刻み幅)Wは、素材送りローラー84による平板83の送り量(送りピッチ)と等しくなり、平板83の送込み方向での隣同士の孔72の接続幅(孔72の周囲の枠体の幅)は2Wとなる。メッシュの幅方向ピッチ(山ピッチ)Lwは、波刃81の波ピッチpと等しくなる。また、メッシュの長手方向ピッチSwは、波刃81の送込み量(波刃81をせん断時にどれだけ下降させるか)に対応することとなる。 Expanding shape of the mesh of metal 71 (mesh) is directly related to its production method, with respect to the thickness T o of the flat plate 83 which is a material, the mesh of the fine width (step width) W is, material feed roller 84 Is equal to the feed amount (feed pitch) of the flat plate 83, and the connection width of the adjacent holes 72 in the feed direction of the flat plate 83 (the width of the frame around the hole 72) is 2W. The mesh width direction pitch (mountain pitch) L w is equal to the wave pitch p of the wave blade 81. Further, the longitudinal pitch S w of the mesh corresponds to the feeding amount of the wave blade 81 (how much the wave blade 81 is lowered during shearing).

このように、エキスパンドメタル71は、多孔板を製造する際の歩留りがよく、効率的な加工が可能であるが、欠点もある。それは、上述の製造方法と関係し、従来のエキスパンドメタル71では、その表面に段差73がついており、板厚Toに対し、大きい孔72の形状となる点である。すなわち、従来のエキスパンドメタルの製造方法では、板厚Toに対し、微細な孔72を有する微細多孔板を製造することができないという問題がある。また、刻みを1条ずつ入れるために、製造速度が遅く、加工能率が落ちるという問題もある。 As described above, the expanded metal 71 has a good yield when manufacturing a perforated plate and can be efficiently processed, but has a drawback. It is related with the manufacturing method described above, in the conventional expanded metal 71, and with a step 73 on its surface, with respect to the thickness T o, is that the shape of the large hole 72. That is, in the conventional method of manufacturing expanded metal, with respect to the thickness T o, it is impossible to produce a finely perforated plates having fine pores 72. In addition, since the knives are added one by one, there is a problem that the manufacturing speed is slow and the processing efficiency is lowered.

JIS−G3351は、一般には、板厚Toに対し、孔サイズ(幅方向ピッチLw)が10〜100倍と大きい網状の多孔板を作る方法であるが、その開孔率が問題となる。つまり、従来、孔サイズが板厚Toの10〜100倍と大きい網状の多孔板であれば製造は可能であるが、板厚Toに対し孔サイズが小さい微細多孔板は製造するのが難しい。微小な孔サイズを有する多孔板としては、非特許文献1に記載されている程度であり、その孔サイズは、板厚Toの5倍以上であった。 JIS-G3351 is generally relative thickness T o, but pore size (widthwise pitch L w) is a method of making a porous plate of 10 to 100 times greater net, its porosity is a problem . That is, conventionally, that although the pore size can be manufacture as long as the porous plate of a large network with 10 to 100 times the thickness T o, to produce the pore size is less finely perforated plates to the plate thickness T o difficult. The perforated plate having fine pore size, on the order that is described in Non-Patent Document 1, the pore size was more than five times the thickness T o.

ここで、エキスパンドメタル71の孔形状について、さらに考察する。   Here, the hole shape of the expanded metal 71 will be further considered.

エキスパンドメタル71の形状は、図12(a)〜(c)に示すごとくで、その製造方法は、図13(a)〜(f)で説明した通り、平板83を、下方に固定した平刃82に対し、上方に配置した波刃81をピッチ毎(平板83を送込む毎)に左右に動かしながら、交互に打ち抜くことで、網目状の多孔板すなわちエキスパンドメタル71を成形するものである。しかし、板厚Toのわりに微細な孔サイズのエキスパンドメタル71を成形しようとする場合、成形限界が存在する。 The shape of the expanded metal 71 is as shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c), and the manufacturing method thereof is a flat blade in which a flat plate 83 is fixed downward as described in FIGS. 13 (a) to (f). A net-like perforated plate, that is, an expanded metal 71 is formed by punching alternately while moving the wave blade 81 disposed on the upper side to the left and right for each pitch (each time the flat plate 83 is fed). However, if you try to shape the expanded metal 71 assigned to the fine pore size of the plate thickness T o, forming limit exists.

図14にエキスパンドメタル71の切断成形部の略図を示す。従来のエキスパンドメタルの製造方法では、素材である平板83を平刃82と波刃81で切断成形するわけであるが、波刃81により波目状に成形される平板83の先端部(以下、成形部という)91の後方(平刃82側)では、波刃81の端部81aと接する部分の平板83が、平刃82に押し込まれてせん断破断し、幅Lhの孔72が形成される。このとき、平板83の波刃81の凹部に位置する部分(以下、残存橋部という)92が残存し、この残存橋部92が、成形部91と後方の平板83とを接続する。 FIG. 14 shows a schematic view of the cut and formed part of the expanded metal 71. In the conventional expanded metal manufacturing method, the flat plate 83 which is a material is cut and formed by the flat blade 82 and the wave blade 81. in the rear (flat blade 82 side) of the molded part of) 91, portions of the flat plate 83 in contact with the end portion 81a of the Namiha 81 and shear fracture pressed into flat blade 82, the hole 72 of width L h is formed The At this time, a portion (hereinafter referred to as a remaining bridge portion) 92 located in the concave portion of the wave blade 81 of the flat plate 83 remains, and the remaining bridge portion 92 connects the molded portion 91 and the rear flat plate 83.

成形部91は、波刃81の先端部(底部)により曲げ変形を受ける。その結果、せん断によって孔72が形成されることになる。成形部91は、曲げ変形を受けるために、±の降伏応力を生じ、塑性変形する。   The forming portion 91 is subjected to bending deformation by the tip portion (bottom portion) of the wave blade 81. As a result, the hole 72 is formed by shearing. In order to receive bending deformation, the forming portion 91 generates ± yield stress and plastically deforms.

板厚Toのわりに微細な孔サイズのエキスパンドメタル71における成形限界は、成形部91後方(成形部91と後方の平板83との接続部分)の残存橋部92にせん断破断が発生するか否かにより決まる。すなわち、成形部91後方の残存橋部92のせん断力と成形部91の曲げ変形力の大小により、成形限界は決まる。 Whether despite the forming limit of the expanded metal 71 of fine pore size in the plate thickness T o is shear ruptured residual bridge portion 92 of the forming unit 91 rearward (the connecting portion between the molding portion 91 and the rear of the flat plate 83) is generated It depends on what. That is, the molding limit is determined by the magnitude of the shearing force of the remaining bridge portion 92 behind the molding portion 91 and the bending deformation force of the molding portion 91.

1ピッチ当たりの平板83側の残存橋部92のせん断力Fsは、下式(1)で表される。
s=(Lw−Lh)ToτI ・・・(1)
但し、Lw:メッシュの幅方向ピッチ
h:孔の幅
o:板厚
τI:素材(平板)のせん断応力
The shearing force F s of the remaining bridge portion 92 on the flat plate 83 side per pitch is expressed by the following equation (1).
F s = (L w −L h ) T o τ I (1)
Where L w : mesh width direction pitch
L h : width of the hole
T o: thickness
τ I : Shear stress of material (flat plate)

1ピッチ当たりの成形部91の曲げ変形力をFbとすると、曲げ中央部のモーメントMは、下式(2)で表される。
M=Fb/2×Lh/2=Fb×Lh/4 ・・・(2)
Assuming that the bending deformation force of the forming portion 91 per pitch is F b , the moment M at the bending center portion is expressed by the following equation (2).
M = F b / 2 × L h / 2 = F b × L h / 4 (2)

また、ミーゼスの降伏条件より、曲げ中央部のモーメントMは、[数1]に示す式(3)で表される。   Further, according to Mises' yield condition, the moment M at the center of bending is expressed by equation (3) shown in [Equation 1].

Figure 2011129640
Figure 2011129640

式(2)および式(3)から、成形部91の曲げ変形力Fbは、[数2]に示す式(4)で表される。 From the equations (2) and (3), the bending deformation force F b of the forming portion 91 is expressed by the equation (4) shown in [Equation 2].

Figure 2011129640
Figure 2011129640

エキスパンドメタル71が正常に成形できる条件は、下式(5)で表される。
s>Fb ・・・(5)
The condition under which the expanded metal 71 can be normally formed is expressed by the following formula (5).
F s > F b (5)

したがって、その限界条件は、式(5)に式(1),(4)を代入すると、[数3]に示す式(6)で表される。   Therefore, the limit condition is expressed by Expression (6) shown in [Formula 3] when Expressions (1) and (4) are substituted into Expression (5).

Figure 2011129640
Figure 2011129640

通常、送りピッチ(刻み幅W)は、平板83の板厚Toとほぼ等しいことから、W=Toとすると、式(6)は[数4]に示す式(7)のようになる。 Usually, the feed pitch (step width W) is almost equal with the thickness T o of the flat plate 83, when W = T o, so that the equation (6) the formula shown in [Expression 4] (7) .

Figure 2011129640
Figure 2011129640

すなわち、従来のエキスパンドメタルの製造方法では、どのような網目形状でも形成できるわけではなく、平板83の板厚Toが限定されており、平板83の板厚Toの限界値はメッシュの幅方向ピッチLwと比例関係にある。つまり、メッシュの幅方向ピッチLwが小さいエキスパンドメタル71を製造しようとすると、平板83の板厚Toの限界値も小さくなり、板厚Toが大きい厚肉材ではメッシュの幅方向ピッチLwが小さいエキスパンドメタル71、すなわち微細多孔板を製造できないということとなる。 That is, in the conventional method of manufacturing expanded metal, any mesh shape does not mean it is also formed with, have limited thickness T o of the flat plate 83, the limit value of the thickness T o of the flat plate 83 the width of the mesh It is proportional to the direction pitch L w. That is, the width direction pitch L w of the mesh to be produced small expanded metal 71, the limit value of the thickness T o of the flat plate 83 becomes small, the plate thickness T o is large thickness widthwise pitch L of the mesh in the meat material This means that an expanded metal 71 having a small w , that is, a fine porous plate cannot be manufactured.

図15に、JIS市販品(JIS市販)と、市販されている微小エキスパンドメタルとして非特許文献2のエキスパンドメタル(微細市販)における板厚Toと幅方向ピッチLwの関係を示す。また、上述の式(7)より得られる板厚Toの限界値(E限界線)を併せて示す。図15に示すように、両者共に上述の式(7)を満足する形状範囲に入っており、板厚Toが大きなものや、幅方向ピッチLwが小さい、すなわち微細な孔を有するエキスパンドメタルは製造されていない。 Figure 15, JIS commercially as (JIS commercially available), showing the relationship of commercially available plate thickness T o and the width direction pitch in the non-patent document 2 expanded metal (fine commercially available) as fine expanded metal is L w. Also shows limits of the thickness T o obtained from the above equation (7) to (E limit line). As shown in FIG. 15, both of them has entered into a shape range satisfying the above equation (7), the thickness T o is or large, is smaller widthwise pitch L w, i.e. expanded metal having fine pores Is not manufactured.

特許文献1では、従来のエキスパンドメタルの加工限界(上述の式(6)および式(7))を改善するアイデアが提案されている。特許文献1では、切断平刃の先に、上方の波刃と同期して動く波目状のバッカープレートを置く対策がなされており、これにより、上述の加工限界を改善することが可能となっている。しかし、この対策では、負荷力を補助する程度でバックアップが完全ではなく、さらなる強力な対策が必要である。   In patent document 1, the idea which improves the processing limit (the above-mentioned formula (6) and formula (7)) of the conventional expanded metal is proposed. In Patent Document 1, a measure is taken in which a wavy backer plate that moves in synchronization with the upper wave blade is placed at the end of the cutting flat blade, thereby making it possible to improve the above-described processing limit. ing. However, with this measure, the backup is not complete enough to assist the load force, and a more powerful measure is required.

また、特許文献2では、刻みが細かく、加工速度が上がらない点について、網目形状を2段同時に成形し、倍に加工速度を改善することが提案されている。しかし、この点に関しては、もっと桁違いの改善が必要である。   Patent Document 2 proposes that the mesh shape is formed in two stages at the same time, and the processing speed is doubled to improve the processing speed, in that the step is fine and the processing speed does not increase. However, there is a need for an order of magnitude improvement in this regard.

さらに、特許文献3では、エキスパンドメタルを量産的に製造する方法として、ロール方式で、断続的なスリッターと押し広げロールを用いてエキスパンドメタルを製造する方法が述べられているが、これは、現状品のなかでも、厚さのわりに、孔サイズが大きい場合のみに適用できる製造方法であり、微細多孔板の製造には適していない。   Furthermore, in Patent Document 3, as a method for producing expanded metal in a mass production manner, a method of producing expanded metal using an intermittent slitter and a spreading roll is described in a roll method. Among the products, this is a production method that can be applied only when the pore size is large instead of the thickness, and is not suitable for the production of a fine porous plate.

特開平1−127119号公報JP-A-1-127119 特開2003−33824号公報JP 2003-33824 A 特開2007−175720号公報JP 2007-175720 A

スズキテクノス株式会社、[online]、[平成21年6月19日検索]、インターネット<URL:http://www.suzuki-tkns.co.jp/product/expanded/index.html>Suzuki Technos Co., Ltd., [online], [Search June 19, 2009], Internet <URL: http://www.suzuki-tkns.co.jp/product/expanded/index.html> コスモ株式会社、[online]、[平成21年6月19日検索]、インターネット<URL:http://www.cosmo9.co.jp/zairyo_metal.htm>Cosmo Corporation, [online], [Search June 19, 2009], Internet <URL: http://www.cosmo9.co.jp/zairyo_metal.htm>

従来技術の問題点の第1は、多孔板の形状が、目的の用途に合っていない点である。   The first problem with the prior art is that the shape of the perforated plate is not suitable for the intended application.

コアにInvar材からなるエキスパンドメタルを用いて放熱板を作製する場合、上述のエキスパンドメタルの加工限界から、幅方向の孔ピッチが大きくなり、例えば、放熱板に大きさが数mm程度の半導体素子を搭載する場合に、半導体素子の放熱板への搭載場所によっては半導体素子で発生する熱を適切に放熱することができない場合がある。   When a heat sink is produced using an expanded metal made of Invar material for the core, the hole pitch in the width direction becomes larger from the processing limit of the above-mentioned expanded metal, for example, a semiconductor element having a size of about several mm on the heat sink In some cases, the heat generated in the semiconductor element cannot be properly radiated depending on the mounting location of the semiconductor element on the heat sink.

製造方法の側面における問題点としては、生産性にあり、エキスパンドメタルでは刻みを1条ずつ入れるために加工速度が遅い点である。大きな網目形状を作るのであれば問題ないが、送りピッチ(刻み幅)が1mm以下のオーダーの微細多孔板をこの方式で製造しようとすると、極めて時間がかかり、結果的に高価なものとなってしまう。安価な微細多孔板を製造するためには、高速化が必須である。パンチングメタルでは、多孔を1ストロークで打ち抜くことも可能であるが、この場合には、打抜き屑のため、生産上の歩留りが問題である。また、パンチングメタルでは、孔入口部はエッジとなっており、孔中へのメタルフローを確保することが難しい。   The problem in the aspect of the manufacturing method is productivity, and the expanded metal has a low processing speed because the knurls are put one by one. There is no problem as long as a large mesh shape is made, but if a microporous plate with a feed pitch (step width) of the order of 1 mm or less is manufactured by this method, it takes a very long time, resulting in an expensive one. End up. In order to manufacture an inexpensive fine porous plate, it is essential to increase the speed. In punching metal, it is possible to punch a perforation with one stroke, but in this case, the yield in production is a problem because of punching waste. Moreover, in the punching metal, the hole entrance is an edge, and it is difficult to ensure the metal flow into the hole.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、低熱膨張、高熱伝導の複合放熱板のコアに用いる微細多孔板の構造とその効率的な製造方法を提供することで、形状的には、板厚のわりに微小ピッチで、小サイズの多孔でありながら、複合材化する際に、表面高熱伝導材が、コア孔内にメタルフローし易い構造のディンプル板およびその製造方法、並びに放熱板およびその製造方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above problems and provide a structure of a fine porous plate used for a core of a composite heat radiating plate having low thermal expansion and high thermal conductivity and an efficient manufacturing method thereof. A dimple plate having a structure in which the surface high thermal conductivity material easily flows into the core hole when it is made into a composite material while being a small pitch with a small pitch instead of the plate thickness, a manufacturing method thereof, and a heat sink and It is in providing the manufacturing method.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、平板の表面に、前記平板の長手方向と幅方向に所定のピッチで形成された複数のディンプルを有するディンプル板において、前記ディンプルの幅方向のピッチが0.5mm以下であり、前記平板の表面積に対して、前記ディンプルの底部にて前記平板を貫通する空孔が形成されている領域の面積の割合が15%以下であるディンプル板である。   The present invention has been devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 has a plurality of dimples formed on the surface of the flat plate at a predetermined pitch in the longitudinal direction and the width direction of the flat plate. In the dimple plate, the ratio of the area of the region where the pitch in the width direction of the dimple is 0.5 mm or less and the hole penetrating the flat plate is formed at the bottom of the dimple with respect to the surface area of the flat plate Is a dimple plate having 15% or less.

請求項2の発明は、請求項1に記載のディンプル板と、該ディンプル板の表面に接合されると共に、その一部が前記ディンプル内に充填された伝熱板とを備えた放熱板である。   The invention of claim 2 is a heat radiating plate comprising the dimple plate according to claim 1 and a heat transfer plate which is joined to the surface of the dimple plate and a part of which is filled in the dimple. .

請求項3の発明は、波目形状の刃を有する波刃を上型および下型に備え、これら上型と下型を対向配置し、前記上型と前記下型間に平板を送り込むと共に、前記平板を前記上型の波刃と前記下型の波刃で上下からプレスして、前記平板を波目形状に成形してディンプル板を製造する方法であって、前記上型および下型は、階段状の段付波刃からなる多段波刃を有し、前記平板を前記多段波刃の階段状の傾斜方向に送り込むと共に、前記平板を前記多段波刃で上下からプレスして、前記平板に前記多段波刃の上下動1ストロークで複数の凹凸を形成して微細凹凸板を形成する工程と、前記微細凹凸板を上下に対向配置された平ロール間に送り込んで圧延することにより、前記微細凹凸板の表面を平坦化して、表面にディンプルを有するディンプル板を形成する工程とを備えたディンプル板の製造方法である。   The invention of claim 3 is provided with a wave blade having a wave-shaped blade in the upper mold and the lower mold, these upper mold and lower mold are arranged to face each other, and a flat plate is fed between the upper mold and the lower mold, A method of manufacturing a dimple plate by pressing the flat plate from above and below with the upper mold wave blade and the lower mold wave blade, and forming the flat plate into a corrugated shape, wherein the upper mold and the lower mold are , Having a multi-stage wave blade composed of stepped wave blades, feeding the flat plate in a stepwise inclined direction of the multi-stage wave blade, pressing the flat plate from above and below with the multi-stage wave blade, and The step of forming a plurality of irregularities with a single stroke of a multi-stage wave blade to form a fine irregularity plate, and the fine irregularities by feeding and rolling the fine irregularity plate between flat rolls arranged vertically opposite to each other. Dimples with flattened surface and dimples on the surface A method for producing a dimple plate and forming a plate.

請求項4の発明は、円周面上に波目形状の段付波刃を有する2つの多段波刃ロールを形成すると共に、これら2つの多段波刃ロールを上下に対向配置し、その上下の多段波刃ロール間に平板を送り込んで、前記平板を圧延すると共に、前記平板を前記多段波刃ロールに形成された前記段付波刃で順次上下からプレスして、前記平板に連続的に凹凸を形成して微細凹凸板を形成する工程と、前記微細凹凸板を上下に対向配置された平ロール間に送り込んで圧延することにより、前記微細凹凸板の表面を平坦化して、表面にディンプルを有するディンプル板を形成する工程とを備えたディンプル板の製造方法である。   According to the invention of claim 4, two multi-stage wave blade rolls having corrugated stepped wave blades are formed on the circumferential surface, and the two multi-stage wave blade rolls are arranged to face each other vertically, and the upper and lower multi-stage waves are arranged. A flat plate is fed between blade rolls, the flat plate is rolled, and the flat plate is sequentially pressed from above and below with the stepped wave blades formed on the multi-stage wave blade roll to continuously form irregularities on the flat plate. A step of forming a fine uneven plate, and a dimple plate having dimples on the surface thereof by flattening the surface of the fine uneven plate by feeding and rolling the fine uneven plate between flat rolls arranged vertically opposite to each other. A dimple plate manufacturing method including a forming step.

請求項5の発明は、請求項3または4に記載のディンプル板の製造方法により製造された前記ディンプル板の表面に、伝熱板をクラッド圧延により接合し、前記ディンプルの中に伝熱板の一部を充填する放熱板の製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, a heat transfer plate is joined to the surface of the dimple plate manufactured by the method for manufacturing a dimple plate according to claim 3 or 4 by clad rolling, and the heat transfer plate is inserted into the dimple. It is a manufacturing method of the heat sink which fills one part.

請求項6の発明は、前記ディンプル板は、前記伝熱板より小さい熱膨張係数を有する材料からなり、前記伝熱板は、前記ディンプル板より高い熱伝導率を有する材料からなる請求項5記載の放熱板の製造方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, the dimple plate is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the heat transfer plate, and the heat transfer plate is made of a material having a higher thermal conductivity than the dimple plate. It is a manufacturing method of this heat sink.

本発明のディンプル板によれば、このディンプル板を用いて製造する放熱板の厚さ方向の熱伝導率を高くし、かつ、放熱板の厚さ方向における放熱特性を放熱板の部分によらず均一に維持することができ、さらに、Invar比が大きく、板面方向の熱膨張係数が低い放熱板を実現できる。   According to the dimple plate of the present invention, the heat conductivity in the thickness direction of the heat radiating plate manufactured using this dimple plate is increased, and the heat radiating characteristics in the thickness direction of the heat radiating plate are not dependent on the portion of the heat radiating plate. A heat dissipation plate that can be maintained uniformly, has a large Invar ratio, and has a low coefficient of thermal expansion in the plate surface direction can be realized.

本発明のディンプル板の製造方法によれば、低熱膨張、高熱伝導の複合放熱板のコアに用いる微細多孔板に好適な構造のディンプル板を効率的に製造可能となり、形状的には、板厚のわりに微小ピッチで、小サイズの多孔でありながら、複合材化する際に、表面高熱伝導材が、コア孔内にメタルフローし易い構造のディンプル板を高い生産性で製造できる。   According to the method for manufacturing a dimple plate of the present invention, it is possible to efficiently manufacture a dimple plate having a structure suitable for a fine porous plate used for a core of a composite heat radiating plate having low thermal expansion and high thermal conductivity. Instead, a dimple plate having a structure in which the surface high thermal conductivity material easily flows into the core hole can be manufactured with high productivity when it is made into a composite material with a small pitch and a small size.

本発明の一実施の形態に係るディンプル板を示す斜視図であり、(a)は略三角形状のディンプルを備えた両面ディンプル孔付ディンプル板の斜視図であり、(b)は略六角形状のディンプルを備えた両面ディンプル孔付ディンプル板の斜視図である。It is a perspective view showing a dimple plate according to an embodiment of the present invention, (a) is a perspective view of a dimple plate with double-sided dimple holes provided with a substantially triangular dimple, and (b) is a substantially hexagonal shape. It is a perspective view of a dimple plate with double-sided dimple holes provided with dimples. 本発明の一実施の形態に係るディンプル板の断面図であり、(a)は両面ディンプル板、(b)は両面ディンプル孔付ディンプル板の断面図である。It is sectional drawing of the dimple board which concerns on one embodiment of this invention, (a) is a double-sided dimple board, (b) is sectional drawing of a dimple board with a double-sided dimple hole. 両面ディンプル孔付ディンプル板の外観を示す写真であり、(a)は略三角形状のディンプルを備えた両面ディンプル孔付ディンプル板の写真であり、(b)は略六角形状のディンプルを備えた両面ディンプル孔付ディンプル板の写真である。It is the photograph which shows the external appearance of the dimple board with a double-sided dimple hole, (a) is a photograph of the dimple board with a double-sided dimple hole provided with the substantially triangular dimple, and (b) is the double-sided with the substantially hexagonal dimple. It is a photograph of a dimple plate with dimple holes. (a)〜(d)は、本発明の一実施の形態に係るディンプル板の製造方法を説明する図であり、多孔傾斜プレス法により微細多孔凹凸板を形成する工程を説明する図である。(A)-(d) is a figure explaining the manufacturing method of the dimple board which concerns on one embodiment of this invention, and is a figure explaining the process of forming a fine porous uneven | corrugated board by a porous inclination press method. 本発明の一実施の形態に係るディンプル板の製造方法を説明する図であり、多孔傾斜プレス法により微細多孔凹凸板を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the dimple board which concerns on one embodiment of this invention, and is a figure explaining the process of forming a fine porous uneven | corrugated board by a porous inclination press method. 本発明の一実施の形態に係るディンプル板の製造方法を説明する図であり、平ロール圧延により微細多孔凹凸板からディンプル板を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the dimple board which concerns on one embodiment of this invention, and is a figure explaining the process of forming a dimple board from a fine porous uneven | corrugated board by flat roll rolling. 本発明の一実施の形態に係る放熱板の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat sink which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るディンプル板の製造方法を説明する図であり、多孔溝付け圧延法により微細多孔凹凸板を形成する工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the dimple board which concerns on one embodiment of this invention, and is a figure explaining the process of forming a fine porous uneven | corrugated board by a porous grooved rolling method. 実施例におけるディンプル板の製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of the dimple board in an Example. 本発明において、送りピッチW、幅ピッチLw、長ピッチSw、素材板厚To、成形板厚T2がどの部分の長さであるかを示す図であり、(a)は微細多孔凹凸板,(b)はディンプル板を示す図である。In the present invention, it is a diagram illustrating feed pitch W, the width pitch L w, a length the pitch S w, the material thickness T o, or molded plate thickness T 2 is the length of which part, (a) shows the microporous An uneven plate, (b) is a view showing a dimple plate. 実施例の微細多孔凹凸板の孔形状を、従来のエキスパンドメタルの孔形状(板厚Toと幅方向ピッチLwの関係)と成形限界を示すグラフ図に書き込んだものである。The hole shape of the microporous uneven plate of Example is a conventional expanded metal hole shape (the relationship between the thickness T o and the width direction pitch L w) as written in the graph showing the forming limits. 従来のエキスパンドメタルを示す図であり、(a)は平面図、(b)はその拡大図、(c)は12C−12C線断面図である。It is a figure which shows the conventional expanded metal, (a) is a top view, (b) is the enlarged view, (c) is a 12C-12C sectional view taken on the line. (a)〜(f)は、従来のエキスパンドメタルの製造方法を説明する図である。(A)-(f) is a figure explaining the manufacturing method of the conventional expanded metal. 従来のエキスパンドメタルの変形状態(成形限界)を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation state (formation limit) of the conventional expanded metal. 従来のエキスパンドメタルの孔形状(板厚Toと幅方向ピッチLwの関係)と成形限界を示すグラフ図である。It is a graph in which the conventional expanded metal hole shape (relationship thickness T o and the width direction pitch L w) showing the forming limit.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施の形態に係る放熱板に用いるディンプル板について図1,2を用いて説明する。   First, the dimple plate used for the heat sink according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、ディンプル板1は、平板5の表面に、平板5の長手方向と幅方向に所定のピッチで形成された複数の凹状のディンプル(凹み、窪み)2を有して形成される。ディンプル板1は、平板5にディンプル2を多数形成した構造であることから、微細多孔板とも呼ばれる。なお、図1では表されていないが、ディンプル板1は長尺に形成されており、上述の長手方向とはその長尺の形状における長手方向をいい、幅方向とは長尺の形状における幅方向(長手方向と垂直な方向)をいう。また、詳細は後述するが、長手方向は、ディンプル板1を製造する際の平板5の送り込み方向である。   As shown in FIG. 1, the dimple plate 1 has a plurality of concave dimples (dents and depressions) 2 formed at a predetermined pitch in the longitudinal direction and width direction of the flat plate 5 on the surface of the flat plate 5. Is done. Since the dimple plate 1 has a structure in which a large number of dimples 2 are formed on a flat plate 5, it is also called a microporous plate. Although not shown in FIG. 1, the dimple plate 1 is formed in a long shape, and the above-mentioned longitudinal direction refers to the longitudinal direction in the long shape, and the width direction refers to the width in the long shape. The direction (direction perpendicular to the longitudinal direction). Although the details will be described later, the longitudinal direction is the feeding direction of the flat plate 5 when the dimple plate 1 is manufactured.

ディンプル板1は、後述する伝熱板を構成する材料の熱膨張係数より小さい熱膨張係数(線膨張係数)を有する材料、すなわち低熱膨張材から形成される。具体的には、ディンプル板1は、Invar合金(インバー合金)から形成され、Fe−36mass%Ni、Fe−36.5mass%Ni、Fe−32mass%Ni−5mass%Coからなるスーパーインバー(Super Invar)材、Fe−54mass%Co−9.5mass%Cr等を用いることができる。   The dimple plate 1 is formed of a material having a thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) smaller than that of the material constituting the heat transfer plate described later, that is, a low thermal expansion material. Specifically, the dimple plate 1 is made of an Invar alloy (Invar alloy) and is composed of a super invar (Super Invar) made of Fe-36 mass% Ni, Fe-36.5 mass% Ni, Fe-32 mass% Ni-5 mass% Co. ) Material, Fe-54 mass% Co-9.5 mass% Cr, or the like.

ディンプル2は当該ディンプル2が形成されている平板5の板厚よりも、薄い肉厚を有して形成される。ディンプル板1では、ディンプル2が形成されている部分が薄肉な薄肉部となっている。なお、ディンプル板1としては、平板5の板厚よりも薄い厚さの複数の薄肉部を有すると共に、薄肉部のピッチが所定のピッチ以下であればよく、ディンプル2の形状は、凹状(すなわち、ディンプル板1を貫通する孔を有さない状態)、孔状(すなわち、ディンプル板1を貫通する孔を有する形態)等に限られない。   The dimple 2 is formed with a thickness smaller than the thickness of the flat plate 5 on which the dimple 2 is formed. In the dimple plate 1, the portion where the dimple 2 is formed is a thin portion. The dimple plate 1 has a plurality of thin portions having a thickness smaller than the plate thickness of the flat plate 5, and the pitch of the thin portions may be equal to or less than a predetermined pitch. The shape of the dimple 2 is concave (that is, , A state in which there is no hole penetrating the dimple plate 1), a hole shape (that is, a form having a hole penetrating the dimple plate 1), and the like.

ディンプル板1の形態には、以下のような形態を挙げることができる。   Examples of the form of the dimple plate 1 include the following forms.

図2(a)に示すディンプル板1aは、表面Sに複数のディンプル2を有すると共に、裏面Rにも複数のディンプル2を有する。ただし、表面Sに形成されるディンプル2aと裏面Rに形成されるディンプル2bとはディンプル板1aを構成する材料により隔離されている。すなわち、ディンプル板1aにおいてディンプル2aとディンプル2bとは、各々隔たれた状態に保たれる(以下、図2(a)のようなディンプル板1aを「両面ディンプル板1a」ということがある)。   A dimple plate 1 a shown in FIG. 2A has a plurality of dimples 2 on the front surface S and also has a plurality of dimples 2 on the back surface R. However, the dimples 2a formed on the front surface S and the dimples 2b formed on the back surface R are isolated by the material constituting the dimple plate 1a. That is, in the dimple plate 1a, the dimple 2a and the dimple 2b are kept separated from each other (hereinafter, the dimple plate 1a as shown in FIG. 2A may be referred to as “double-sided dimple plate 1a”).

また、図2(b)に示すディンプル板1bは、表面Sに複数のディンプル2を有すると共に、裏面Rにも複数のディンプル2を有する。さらに、ディンプル板1bにおいては、表面Sに設けられるディンプル2aと裏面Rに設けられるディンプル2bとが、それぞれの底部近傍において空孔3を介して接続されている。すなわち、ディンプル2aとディンプル2bとは、ディンプル板1bを貫通する空孔3を介して接続されている(以下、図2(b)のようなディンプル板1bを「両面ディンプル孔付ディンプル板1b」ということがある)。なお、図1では、この両面ディンプル孔付ディンプル板1bを示しており、図1(a)は略三角形状のディンプル2を備えた両面ディンプル孔付ディンプル板1b、図1(b)は略六角形状のディンプルを備えた両面ディンプル孔付ディンプル板1bを示している。   2B has a plurality of dimples 2 on the front surface S and also has a plurality of dimples 2 on the back surface R. The dimple plate 1b shown in FIG. Further, in the dimple plate 1b, the dimple 2a provided on the front surface S and the dimple 2b provided on the back surface R are connected to each other through a hole 3 in the vicinity of the bottom. That is, the dimple 2a and the dimple 2b are connected via the hole 3 penetrating the dimple plate 1b (hereinafter, the dimple plate 1b as shown in FIG. 2B is referred to as “dimple plate 1b with double-sided dimple holes”). Sometimes). FIG. 1 shows the dimple plate 1b with double-sided dimple holes. FIG. 1 (a) shows a dimple plate with double-sided dimple holes 1b having a substantially triangular dimple 2, and FIG. 1 (b) shows a substantially hexagonal shape. A dimple plate 1b with double-sided dimple holes provided with a shaped dimple is shown.

図3は、ディンプル板1(両面ディンプル孔付ディンプル板1b)の外観を示す写真である。図3(a)に示すディンプル板1のディンプル2の平面視における形状(以下、単に「ディンプル板面形状」という)は、略三角形状である。ディンプル板面形状としては、三角形状に限られず、円形、楕円形等の円弧を有する形状、四角形、六角形、八角形などの多角形状等の形状にすることもできる。また、図3(b)に略六角形状のディンプル2を備えた両面ディンプル孔付ディンプル板1bの写真を示す。ディンプル板面形状は、製造の容易さの観点からは略六角形状にすることが好ましい。   FIG. 3 is a photograph showing the appearance of the dimple plate 1 (dimple plate 1b with double-sided dimple holes). The shape of the dimple 2 in the plan view of the dimple plate 1 shown in FIG. 3A (hereinafter simply referred to as “dimple plate surface shape”) is substantially triangular. The dimple plate surface shape is not limited to a triangular shape, and may be a shape having an arc such as a circle or an ellipse, or a shape such as a polygon such as a rectangle, a hexagon, or an octagon. FIG. 3B shows a photograph of a dimple plate 1b with double-sided dimple holes provided with a substantially hexagonal dimple 2. FIG. The dimple plate surface shape is preferably a substantially hexagonal shape from the viewpoint of ease of manufacture.

また、ディンプル板1では、放熱板の放熱特性を確保することを目的として、ディンプル板1の表面におけるディンプル2の占める割合、すなわちディンプル板1の表面積に対してディンプル2が形成されている領域の面積の割合(以下、「ディンプル占有率」ということがある)は、30%以下にすることが好ましい。   Further, in the dimple plate 1, for the purpose of ensuring the heat dissipation characteristics of the heat radiating plate, the ratio of the dimple 2 to the surface of the dimple plate 1, that is, the region where the dimple 2 is formed with respect to the surface area of the dimple plate 1. The area ratio (hereinafter sometimes referred to as “dimple occupation ratio”) is preferably 30% or less.

さらに、ディンプル板1のディンプル2に空孔3を設ける場合、当該空孔3は、平面視にて、ディンプル2がディンプル板1の表面に占める面積の半分以下の面積を占めることが好ましい。本実施の形態に係るディンプル板1では、平板5の表面積に対して、ディンプル2の底部にて平板5を貫通する空孔3が形成されている領域の面積(つまり空孔3の投影面積)の割合(以下、「ディンプル貫通率」ということがある)が15%以下とされる。ディンプル貫通率を15%以下とする理由は、ディンプル貫通率が15%を超えてしまうと、空孔3のサイズが大きいことから放熱板におけるディンプル板1の断面比率(すなわちInvar比)を大きくすることができず、板面方光の熱膨張係数が低い放熱板を提供できなくなるためである。なお、空孔3を形成しない両面ディンプル板1aは、当然ながらディンプル貫通率が15%以下となる。   Furthermore, when the hole 3 is provided in the dimple 2 of the dimple plate 1, it is preferable that the hole 3 occupies an area that is less than half of the area that the dimple 2 occupies on the surface of the dimple plate 1 in plan view. In the dimple plate 1 according to the present embodiment, the area of the hole 3 that penetrates the flat plate 5 at the bottom of the dimple 2 with respect to the surface area of the flat plate 5 (that is, the projected area of the hole 3). Ratio (hereinafter also referred to as “dimple penetration rate”) is 15% or less. The reason why the dimple penetration rate is 15% or less is that if the dimple penetration rate exceeds 15%, the size of the holes 3 is large, and therefore the cross-sectional ratio of the dimple plate 1 in the heat sink (ie, the Invar ratio) is increased. This is because a heat radiating plate having a low coefficient of thermal expansion of the plate surface light cannot be provided. Incidentally, the double-sided dimple plate 1a in which the hole 3 is not formed naturally has a dimple penetration rate of 15% or less.

ところで、例えば、放熱板に大きさが数mm程度の半導体素子を搭載する場合に、ディンプル2(あるいは空孔3)のピッチが所定値以上の場合を想定すると、半導体素子の放熱板への搭載場所によっては、半導体素子で発生した熱を適切に放熱することができない場合がある。つまり、ディンプル2(あるいは空孔3)のピッチはある程度微細でないと、放熱板の厚さ方向の熱伝導率が悪化してしまう。したがって、本実施の形態においては、放熱板の厚さ方向における伝熱特性を放熱板の部分によらず略同一に維持することを目的として、複数のディンプル2(あるいは空孔3)はそれぞれ、長手方向及び幅方向において、例えば、1mm以下のピッチ、好ましくは0.7mm以下、より好ましくは0.5mm以下のピッチであって、ピッチが略均一となるように形成される。特に、放熱板を製造する際(クラッド圧延の際)に幅方向のサイズがほぼ変化しないことから、放熱板における厚さ方向の熱伝導率を高く維持し、かつ、厚さ方向の熱伝導率の分布を均一とするためにも、ディンプル2(あるいは空孔3)の幅方向のピッチは0.5mm以下に形成される。   By the way, for example, when a semiconductor element having a size of several millimeters is mounted on the heat sink, assuming that the pitch of the dimples 2 (or holes 3) is a predetermined value or more, the semiconductor element is mounted on the heat sink. Depending on the location, the heat generated in the semiconductor element may not be radiated appropriately. That is, unless the pitch of the dimples 2 (or the holes 3) is not fine to some extent, the thermal conductivity in the thickness direction of the heat sink is deteriorated. Therefore, in the present embodiment, each of the plurality of dimples 2 (or holes 3) is provided for the purpose of maintaining the heat transfer characteristics in the thickness direction of the heat sink substantially the same regardless of the portion of the heat sink. In the longitudinal direction and the width direction, for example, the pitch is 1 mm or less, preferably 0.7 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and the pitch is substantially uniform. In particular, when manufacturing a heat sink (clad rolling), the size in the width direction does not change substantially, so the heat conductivity in the thickness direction of the heat sink is kept high and the heat conductivity in the thickness direction is high. In order to make the distribution of the dimples uniform, the pitch in the width direction of the dimples 2 (or holes 3) is formed to be 0.5 mm or less.

さて、ディンプル板1の製造方法は、大きく分けて、平板5に微細な凹凸を形成した微細凹凸板を形成する工程と、微細凹凸板を平ロールで圧延してディンプル板1を形成する工程とからなる。   Now, the manufacturing method of the dimple plate 1 is roughly divided into a step of forming a fine concavo-convex plate in which fine unevenness is formed on the flat plate 5, and a step of forming the dimple plate 1 by rolling the fine concavo-convex plate with a flat roll. Consists of.

ここで、本実施の形態に係るディンプル板の製造方法を説明するに先立ち、微細凹凸板を形成する工程に用いる微細凹凸板の製造装置について説明する。ここでは、一例として、両面ディンプル孔付ディンプル板1b(図2(b)参照)を製造する場合を説明する。   Here, prior to describing the method for manufacturing a dimple plate according to the present embodiment, a manufacturing apparatus for a fine uneven plate used in the step of forming the fine uneven plate will be described. Here, as an example, a case where a dimple plate 1b with double-sided dimple holes (see FIG. 2B) is manufactured will be described.

なお、両面ディンプル孔付ディンプル板1bを製造する場合、微細凹凸板には、平板5を貫通する空孔3が形成されることとなるが、以下、このような空孔3を有する微細凹凸板を微細多孔凹凸板と呼称する。また、同様に、微細多孔凹凸板を製造する装置を微細多孔凹凸板の製造装置と呼称する。   When the dimple plate 1b with double-sided dimple holes is manufactured, the fine uneven plate has the holes 3 penetrating the flat plate 5. Hereinafter, the fine uneven plate having such holes 3 will be described. Is called a fine porous concavo-convex plate. Similarly, an apparatus for manufacturing a fine porous uneven plate is referred to as a fine porous uneven plate manufacturing apparatus.

図4に示すように、微細多孔凹凸板の製造装置41は、図示しない素材送りローラーと切断装置42とからなる。切断装置42では、波目形状の段付波刃を有する多段波刃を上型43および下型44に備え、これら上型43と下型44を対向配置し、上型43と下型44間に、素材となる平板5を素材送りローラーから所定周期で間欠的に送り込むようにされる。   As shown in FIG. 4, the fine porous uneven plate manufacturing apparatus 41 includes a material feed roller (not shown) and a cutting device 42. In the cutting device 42, the upper mold 43 and the lower mold 44 are provided with multi-stage wave blades having a corrugated stepped wave blade, the upper mold 43 and the lower mold 44 are arranged to face each other, and between the upper mold 43 and the lower mold 44, The flat plate 5 as the material is intermittently fed from the material feeding roller at a predetermined cycle.

図5に示すように、上方に配置された上型43は、波目形状(凹凸波形状)の段刃を有する複数(図5では5段)の段付波刃6a〜6eを、その波目形状が1/5〜1/2ピッチずつずれるように平板5の送り込み方向に階段状の多段波刃6からなる。各段付波刃6a〜6eの段幅は、製造する微細多孔凹凸板45の刻み幅Wと等しく形成されている。   As shown in FIG. 5, the upper mold 43 disposed above has a plurality of (five steps in FIG. 5) stepped corrugated blades 6 a to 6 e having corrugated (uneven corrugated corrugated) step blades. Are formed of stepped multi-stage wave blades 6 in the feeding direction of the flat plate 5 so that they are shifted by 1/5 to 1/2 pitch. The step widths of the stepped wave blades 6a to 6e are formed to be equal to the step width W of the fine porous uneven plate 45 to be manufactured.

また、下方に配置された下型44は、上型43と同様に、波目形状(凹凸波形状)の段刃を有する複数(図5では5段)の段付波刃7a〜7eを、その波目形状が1/5〜1/2ピッチずつずれるように平板5の送り込み方向に階段状の多段波刃7からなる。   In addition, the lower die 44 disposed below, like the upper die 43, has a plurality of (five steps in FIG. 5) stepped corrugated blades 7a to 7e having corrugated (uneven corrugated corrugated) step blades. It consists of stepped multi-stage wave blades 7 in the feeding direction of the flat plate 5 so that the eye shape is shifted by 1/5 to 1/2 pitch.

本実施の形態では、多段波刃6,7を、5段の段付波刃6a〜6e,7a〜7eとした場合を説明するが、段付波刃の数はこれに限らない。   In the present embodiment, the case where the multi-stage wave blades 6 and 7 are five-stage wave blades 6a to 6e and 7a to 7e will be described, but the number of step wave blades is not limited thereto.

なお、本実施の形態では、Invar合金からなるディンプル板1を製造するため、平板5としてInvar合金からなるものを用いるが、平板5の材質としては、特に規定するものではなく、基本的には、延性のある金属材、例えば、銅、アルミニウム、鉄、チタン、ニッケル、ニオブ、金、銀、およびInvar(Fe−36Ni)等や、それらの合金系等を用いてもよい。また、金属に限らず、延性のある材料であれば、プラスチック、セラミック成形素材等も加工は可能である。つまり、ここでは放熱板に用いるディンプル板1を製造する場合を説明するが、本発明のディンプル板の製造方法で製造するディンプル板1の用途はこれに限定されるものではなく、様々な用途に用いることが可能である。   In the present embodiment, in order to manufacture the dimple plate 1 made of Invar alloy, the flat plate 5 made of Invar alloy is used. However, the material of the flat plate 5 is not particularly defined and basically A ductile metal material such as copper, aluminum, iron, titanium, nickel, niobium, gold, silver, Invar (Fe-36Ni), or an alloy thereof may be used. Further, not only metals but also plastics and ceramic molding materials can be processed as long as they are ductile materials. That is, although the case where the dimple board 1 used for a heat sink is manufactured is demonstrated here, the use of the dimple board 1 manufactured with the manufacturing method of the dimple board of this invention is not limited to this, For various uses It is possible to use.

次に、本実施の形態に係るディンプル板の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing a dimple plate according to the present embodiment will be described.

本実施の形態に係るディンプル板の製造方法では、まず、図4(a)に示すように、素材送りローラーにより加工素材となる平板5を、切断装置42の上型43と下型44間(すなわち多段波刃6,7間)に、多段波刃6,7の階段状の傾斜方向(図4(a)では右上から左下の方向)に送り込み、図4(b)に示すように、平板5を多段波刃6,7で上下からプレス(嵌合成形)する。   In the dimple plate manufacturing method according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 4A, the flat plate 5 that is a processed material by the material feed roller is placed between the upper mold 43 and the lower mold 44 ( In other words, the multi-stage wave blades 6 and 7 are fed into the stepwise inclined direction of the multi-stage wave blades 6 and 7 (in the direction from the upper right to the lower left in FIG. 4A), and as shown in FIG. 5 is pressed (fitted) from above and below with multi-stage wave blades 6 and 7.

プレスの際の変形状態を図5に詳しく示す。図5は、上型43と下型44とそれにより成形した微細多孔凹凸板45(平板5の変形部位)を示すものであり、上下の多段波刃6,7を開き、平板5と平板5の一部に成形された微細多孔凹凸板45を示したものである。   The state of deformation during pressing is shown in detail in FIG. FIG. 5 shows an upper die 43, a lower die 44, and a fine porous uneven plate 45 (deformed portion of the flat plate 5) formed thereby, and the upper and lower multi-stage wave blades 6 and 7 are opened, and the flat plate 5 and the flat plate 5 are shown. The fine porous uneven | corrugated board 45 shape | molded in a part of is shown.

図5に示すように、上側の多段波刃6を、下側の多段波刃7に押し付けることで、上下の多段波刃6,7間に配置された平板5を加工する。   As shown in FIG. 5, the flat plate 5 disposed between the upper and lower multi-stage wave blades 6 and 7 is processed by pressing the upper multi-stage wave blade 6 against the lower multi-stage wave blade 7.

このとき、対向する上下の段付波刃6aと7aの押し付けにより曲げ変形部8aが形成され、段付波刃6aと7bの押し付けにより、せん断部9aが形成される。同様にして、段付波刃6bと7b、6cと7c、6dと7d、6eと7eの押し付けにより、曲げ変形部8b〜8eが順次形成され、段付波刃6bと7c、6cと7d、6dと7eの押し付けにより、せん断変形部9b〜9dが順次形成される。   At this time, the bending deformed portion 8a is formed by pressing the opposed upper and lower stepped wave blades 6a and 7a, and the shearing portion 9a is formed by pressing the stepped wave blades 6a and 7b. Similarly, bending deformed portions 8b to 8e are sequentially formed by pressing the stepped wave blades 6b and 7b, 6c and 7c, 6d and 7d, and 6e and 7e. By the pressing, the shear deformed portions 9b to 9d are sequentially formed.

曲げ変形部8a〜8eでは、上下の多段波刃6,7の波目形状を転写した曲げ変形がなされるのに対し、せん断変形部9a〜9dでは、段付波刃6aと7b、6bと7c、6cと7d、6dと7e間のせん断(段付波刃6a〜6dの段付波刃6e側の側面でのせん断)により、ディンプル2となる凹凸(薄肉部)と空孔3とを含む凹凸編目構造が形成され、微細多孔凹凸板45となる。   In the bending deformation portions 8a to 8e, bending deformation is performed by transferring the wave shape of the upper and lower multi-stage wave blades 6 and 7, whereas in the shear deformation portions 9a to 9d, the stepped wave blades 6a and 7b, 6b and 7c, An uneven knitted structure including unevenness (thin wall portion) to be dimples 2 and voids 3 is formed by shearing between 6c and 7d, 6d and 7e (shear on the side surface of the stepped wave blades 6a to 6d on the stepped wave blade 6e side). As a result, a fine porous uneven plate 45 is formed.

その後、図4(c)に示すように、除荷・開放すると、1ストローク分の成形が終了する。第1ストロークの成形が終了した後、図4(d)に示すように、平板5を1ストローク分送り込み、図4(d)に示すように、第1ストロークと同様にして第2ストロークの成形を行う。これを繰返すことで、無限長さの微細多孔凹凸板45が得られる。   Thereafter, as shown in FIG. 4C, when unloading / releasing is performed, molding for one stroke is completed. After the formation of the first stroke, as shown in FIG. 4 (d), the flat plate 5 is fed by one stroke, and as shown in FIG. 4 (d), the second stroke is formed in the same manner as the first stroke. I do. By repeating this, an infinitely long fine porous uneven plate 45 is obtained.

このように、本実施の形態では、平板5を多段波刃6,7で上下からプレスし、多段波刃6,7の上下動1ストロークで平板5に複数の凹凸を形成して微細多孔凹凸板45を形成する。以下、このような微細多孔凹凸板45の加工法を多孔傾斜プレス法と呼称する。得られた微細多孔凹凸板45は、表面に凸部が形成されるため加工前の平板5と比較して厚くなっている。   As described above, in the present embodiment, the flat plate 5 is pressed from above and below with the multi-stage wave blades 6 and 7, and a plurality of irregularities are formed on the flat plate 5 by one stroke of the multi-stage wave blades 6 and 7, so A plate 45 is formed. Hereinafter, such a processing method of the fine porous uneven plate 45 is referred to as a porous inclined press method. The obtained microporous uneven plate 45 is thicker than the flat plate 5 before processing because convex portions are formed on the surface.

なお、空孔3を形成しない両面ディンプル板1a(図2(a)参照)を成形する際には、平板5がせん断されてしまわない程度に、段付波刃6a〜6e,7a〜7eにギャップ(間隔)を設けるようにすればよい。   When forming the double-sided dimple plate 1a (see FIG. 2A) that does not form the air holes 3, the stepped wave blades 6a to 6e and 7a to 7e have gaps (to the extent that the flat plate 5 is not sheared). (Interval) may be provided.

微細多孔凹凸板の製造装置41により微細多孔凹凸板45を形成した後、図6に示すように、微細多孔凹凸板45を、上下に対向配置された平ロール46間に送り込み、平ロール46による圧延を行う。これにより、微細多孔凹凸板45の表面に形成された凸部を平滑にして平坦化し、板厚を元の素材厚(平板5の厚さ)に戻す。以上により、表面にディンプル2が形成されたディンプル板1が得られる。なお、図6では、図の簡略化のため、ディンプル1の空孔3を省略している。   After the fine porous uneven plate 45 is formed by the fine porous uneven plate manufacturing apparatus 41, the fine porous uneven plate 45 is fed between the flat rolls 46 opposed to each other as shown in FIG. Roll. Thereby, the convex part formed in the surface of the fine porous uneven | corrugated board 45 is smooth | blunted and planarized, and plate | board thickness is returned to the original raw material thickness (thickness of the flat plate 5). Thus, the dimple plate 1 having the dimple 2 formed on the surface is obtained. In FIG. 6, the holes 3 of the dimple 1 are omitted for simplification of the drawing.

得られたディンプル板1の幅方向のピッチは、段付波刃6a〜6e,7a〜7eの波目形状のピッチと一致するが、長手方向のピッチは、ディンプル2ができる分、ディンプル比率相当長手方向に伸びたものとなる。   The pitch of the obtained dimple plate 1 in the width direction matches the pitch of the corrugated shape of the stepped wave blades 6a to 6e, 7a to 7e, but the pitch in the longitudinal direction corresponds to the length of the dimple ratio corresponding to the length of the dimple 2. It will be extended.

ここで、本実施の形態に係るディンプル板の製造方法で微細凹凸化あるいは微細多孔化が可能な理由について説明する。   Here, the reason why the fine dimples or microporosity can be achieved by the dimple plate manufacturing method according to the present embodiment will be described.

本実施の形態では、波刃(段付波刃6a〜6e,7a〜7e)同士で平板5を成形することになる。このとき、段付波刃6a,7a間に挿入された平板5は、段付波刃6aと段付波刃7aで挟まれ、曲げ変形し、段付波刃6a,7aの波目形状を転写し成形される。その際の発生する曲げ変形力Ffは、従来のエキスパンドメタルにおける式(4)と同じで、[数5]に示す式(8)で表される。 In the present embodiment, the flat plate 5 is formed with wave blades (stepped wave blades 6a to 6e, 7a to 7e). At this time, the flat plate 5 inserted between the stepped corrugated blades 6a and 7a is sandwiched between the stepped corrugated blade 6a and the stepped corrugated blade 7a, bent and deformed, and the wave shape of the stepped corrugated blades 6a and 7a is transferred and molded. The bending deformation force F f generated at this time is the same as the expression (4) in the conventional expanded metal, and is expressed by the expression (8) shown in [Equation 5].

Figure 2011129640
Figure 2011129640

成形部の平板5側は、せん断変形で孔があき、その際の負荷は、段付波刃6a,7bで与えられ、そのせん断力(負荷力)Fhは、従来のエキスパンドメタルにおける式(1)と同じで、下式(9)で表される。
h=Fs=(Lw−Lh)ToτI ・・・(9)
The flat plate 5 side of the formed part is perforated by shear deformation, and the load at that time is given by the stepped wave blades 6a and 7b, and the shear force (load force) F h is the formula (1) in the conventional expanded metal. And is represented by the following formula (9).
F h = F s = (L w −L h ) T o τ I (9)

せん断を開始した直後では、孔の幅Lhが零に近いので、Fh=LwoτIの負荷であるが、孔が大きくなると、式(9)の負荷となる。 In immediately after the start of shearing, the width L h of the holes are close to zero, is a load F h = L w T o τ I, the hole is large, the load of the formula (9).

結局、第1段目の段付波刃7aに負荷される力Fwは、下式(10)で表される。
w=Ff+Fh ・・・(10)
Eventually, the force F w applied to the first stepped wave blade 7a is expressed by the following equation (10).
F w = F f + F h (10)

本実施の形態に係るディンプル板の製造方法は、多孔傾斜プレス法による成形法、つまり多段法による成形法であり、成形のための曲げ変形力Ffは、下方の第1段目の段付波刃7aにより負荷されるために、その分の力が、成形部の平板5側(成形部と後方の平板5との接続部分)に負荷されることはなく、限界条件は成立せず、安定に網目状成形体を成形することができる。 The manufacturing method of the dimple plate according to the present embodiment is a forming method using a multi-hole inclined press method, that is, a forming method using a multistage method, and the bending deformation force F f for forming is a stepped wave blade in the first step below. Since the load is applied by 7a, the corresponding force is not applied to the flat plate 5 side of the forming portion (the connecting portion between the forming portion and the rear flat plate 5), the limit condition is not satisfied, and the force is stable. A reticulated shaped product can be formed.

段付波刃6b,7b間、段付波刃6bと7c間での成形についても、同様に、式(8)〜(10)が成立する。それ以降の変形でも同様である。   Similarly, formulas (8) to (10) are also established between the stepped wave blades 6b and 7b and between the stepped wave blades 6b and 7c. The same applies to the subsequent modifications.

1ストロークでn段成形すれば、その分ストロークは長くなるが、荷重は、一定で、変わらない。また、網目繋ぎ部(残存橋部)で切れる心配はなく、加工速度は、n倍に増速することになる。   If n-stage molding is performed with one stroke, the stroke becomes longer by that amount, but the load is constant and does not change. Further, there is no fear of breaking at the mesh connecting portion (remaining bridge portion), and the processing speed is increased n times.

従来のエキスパンドメタルの製造方法では、図15で説明したように加工限界があり、厚肉材では、E限界線よりも小さな孔ピッチLwの多孔材が製造不可能であったが、本発明の多段成形法では、そのような限界はない。 In the conventional method of manufacturing expanded metal, there is a processing limit as described in FIG. 15, the thick material, but porous material of small pore pitch L w than E limit line is impossible production, the present invention In the multi-stage molding method, there is no such limit.

次に、本実施の形態に係る放熱板について説明する。ここでは、ディンプル板1として、図2(b)の両面ディンプル孔付ディンプル板1bを用いた放熱板を説明する。   Next, the heat sink according to the present embodiment will be described. Here, a heat radiating plate using the dimple plate 1b with double-sided dimple holes shown in FIG.

本実施の形態に係る放熱板は、ディンプル板1と、ディンプル板1の表面に接合されると共に、その一部がディンプル2内に充填された伝熱板とを備える。   The heat radiating plate according to the present embodiment includes a dimple plate 1 and a heat transfer plate that is bonded to the surface of the dimple plate 1 and partially filled in the dimple 2.

ディンプル板は、伝熱板より小さい熱膨張係数を有する材料からなり、ここでは、Invar合金からなる。伝熱板は、ディンプル板1より高い熱伝導率を有する材料からなり、例えば、銅または銅合金、あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。本実施の形態では、伝熱板として銅を用いる。   The dimple plate is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than that of the heat transfer plate, and here, made of an Invar alloy. The heat transfer plate is made of a material having a higher thermal conductivity than the dimple plate 1, and is made of, for example, copper or a copper alloy, or aluminum or an aluminum alloy. In this embodiment, copper is used as the heat transfer plate.

図7に示すように、本実施の形態に係る放熱板100は、Invar合金からなるディンプル板1を銅からなる伝熱板14で挟んだCIC構造に形成される。   As shown in FIG. 7, the heat sink 100 according to the present embodiment is formed in a CIC structure in which a dimple plate 1 made of Invar alloy is sandwiched between heat transfer plates 14 made of copper.

ディンプル板1の表面S側に配置された伝熱板14aは、ディンプル板1の表面Sに接合されると共に、表面S側に形成されたディンプル2a内に充填され、ディンプル2a内の表面に接合される。   The heat transfer plate 14a arranged on the surface S side of the dimple plate 1 is joined to the surface S of the dimple plate 1, and is filled in the dimple 2a formed on the surface S side, and joined to the surface in the dimple 2a. Is done.

同様に、ディンプル板1の裏面R側に配置された伝熱板14bは、ディンプル板1の裏面Rに接合されると共に、裏面R側に形成されたディンプル2b内に充填され、ディンプル2b内の表面に接合される。   Similarly, the heat transfer plate 14b disposed on the back surface R side of the dimple plate 1 is joined to the back surface R of the dimple plate 1 and filled in the dimple 2b formed on the back surface R side. Bonded to the surface.

さらに、両伝熱板14a,14bは、空孔3を介して互いに接合される。なお、図7では、図の簡略化のため空孔3を省略している。   Further, the two heat transfer plates 14 a and 14 b are joined to each other through the air holes 3. In FIG. 7, the holes 3 are omitted for simplification of the drawing.

このようにして得られた放熱板100は、1mm以上の板厚において、厚さ方向の熱伝導率が150(W/℃・m)以上であり、かつ、板面方向の熱膨張係数が1.2×10-5(1/K)以下と、低熱膨張、高熱伝導であり、かつ、ヒートシンク材などとして十分使用可能な厚手な放熱板100を実現できる。 The heat sink 100 thus obtained has a thermal conductivity of 150 (W / ° C. · m) or more in the thickness direction and a thermal expansion coefficient of 1 in the plate surface direction at a thickness of 1 mm or more. It is possible to realize a thick heat radiating plate 100 having a low thermal expansion and high thermal conductivity of 2 × 10 −5 (1 / K) or less and sufficiently usable as a heat sink material or the like.

放熱板100では、ディンプル板1として両面ディンプル孔付ディンプル板1b(図2(b)参照)を用いており、表面S側のディンプル2a、裏面R側のディンプル2bいずれにも、伝熱板14を構成する材料が充填されることになるため、ディンプル2と伝熱板14との接合面積を増加させ接合強度を強くすることができる。なお、ディンプル板1として両面ディンプル板1a(図2(a)参照)を用いても同様の効果が得られる。   In the heat radiating plate 100, a dimple plate 1b having double-sided dimple holes (see FIG. 2B) is used as the dimple plate 1. The heat transfer plate 14 is provided on both the front surface S-side dimple 2a and the rear surface R-side dimple 2b. Therefore, the bonding area between the dimple 2 and the heat transfer plate 14 can be increased and the bonding strength can be increased. The same effect can be obtained by using a double-sided dimple plate 1a (see FIG. 2A) as the dimple plate 1.

放熱板100を製造する際には、ディンプル板1を伝熱板14a,14bで挟み、クラッド圧延する。すると、ディンプル板1の表裏面に伝熱板14a,14bがそれぞれ接合され、かつ、伝熱板14aを構成する材料がディンプル2a内に流入してディンプル2a内の表面に接合されると共に、伝熱板14bを構成する材料がディンプル2b内に流入してディンプル2b内の表面に接合される。さらに、表面S側のディンプル2aに流入した伝熱板14aを構成する材料と、裏面R側のディンプル2bに流入した伝熱板14bを構成する材料とが空孔3を介して互いに接合され、伝熱板14a,14b同士が、空孔3を介して互いに接合され、放熱板100が得られる。   When manufacturing the heat sink 100, the dimple plate 1 is sandwiched between the heat transfer plates 14a and 14b and clad rolled. Then, the heat transfer plates 14a and 14b are bonded to the front and back surfaces of the dimple plate 1, and the material constituting the heat transfer plate 14a flows into the dimple 2a and is bonded to the surface of the dimple 2a. The material constituting the hot plate 14b flows into the dimple 2b and is joined to the surface inside the dimple 2b. Further, the material constituting the heat transfer plate 14a flowing into the dimple 2a on the front surface S side and the material constituting the heat transfer plate 14b flowing into the dimple 2b on the back surface R side are joined to each other through the holes 3, The heat transfer plates 14a and 14b are joined to each other through the air holes 3, and the heat radiating plate 100 is obtained.

以上説明したように、本実施の形態に係るディンプル板1では、ディンプル2の幅方向のピッチを0.5mm以下とし、平板5の表面積に対して、ディンプル2の底部にて平板5を貫通する空孔3が形成されている領域の面積の割合を15%以下としている。   As described above, in the dimple plate 1 according to the present embodiment, the pitch in the width direction of the dimple 2 is 0.5 mm or less, and penetrates the flat plate 5 at the bottom of the dimple 2 with respect to the surface area of the flat plate 5. The area ratio of the region where the holes 3 are formed is 15% or less.

クラッド圧延の際には幅方向のピッチは変化しないため、ディンプル板1におけるディンプル2の幅方向のピッチを0.5mm以下とすることで、ディンプル板1を用いて放熱板100を製造した際に、放熱板100の厚さ方向の熱伝導率を高くし、かつ、放熱板100の厚さ方向における放熱特性を放熱板100の部分によらず均一に維持することができる。   Since the pitch in the width direction does not change during clad rolling, the pitch in the width direction of the dimple 2 in the dimple plate 1 is set to 0.5 mm or less, so that when the heat sink 100 is manufactured using the dimple plate 1. The heat conductivity in the thickness direction of the heat sink 100 can be increased, and the heat dissipation characteristics in the thickness direction of the heat sink 100 can be maintained uniformly regardless of the portion of the heat sink 100.

また、平板5の表面積に対して、ディンプル2の底部にて平板5を貫通する空孔3が形成されている領域の面積の割合を15%以下とすることで、空孔3の大きさを小さくし、放熱板100におけるディンプル2の断面比率、すなわちInvar比を大きくでき、板面方向の熱膨張係数の低い放熱板100を実現できる。   Further, the ratio of the area of the area where the hole 3 penetrating the flat plate 5 is formed at the bottom of the dimple 2 to the surface area of the flat plate 5 is set to 15% or less, thereby reducing the size of the hole 3. It is possible to reduce the cross section ratio of the dimples 2 in the heat sink 100, that is, the Invar ratio, and to realize the heat sink 100 having a low coefficient of thermal expansion in the plate surface direction.

また、本実施の形態に係るディンプル板の製造方法では、上型43および下型44を、段付波刃6a〜6e,7a〜7eを階段状の多段波刃6,7で形成し、平板5を多段波刃6,7の階段状の傾斜方向に送り込むと共に、平板5を多段波刃6,7で上下からプレスして、平板5に多段波刃6,7の上下動1ストロークで複数の凹凸を形成して微細多孔凹凸板45を形成する工程と、微細多孔凹凸板45を上下に対向配置された平ロール46間に送り込んで圧延することにより、微細多孔凹凸板45の表面を平坦化して、表面にディンプル2を有するディンプル板1を形成する工程とを備えている。   Moreover, in the manufacturing method of the dimple plate according to the present embodiment, the upper mold 43 and the lower mold 44 are formed by using the stepped wave blades 6a to 6e and 7a to 7e by the stepped multistage wave blades 6 and 7, and the flat plate 5 is formed. The multi-stage wave blades 6 and 7 are fed in a stepwise inclined direction, and the flat plate 5 is pressed from above and below by the multi-stage wave blades 6 and 7, so that a plurality of irregularities are formed on the flat plate 5 by one stroke of the multi-stage wave blades 6 and 7. The surface of the fine porous uneven plate 45 is flattened by forming the fine porous uneven plate 45 and rolling the fine porous uneven plate 45 between the flat rolls 46 arranged vertically opposite to each other. And a step of forming a dimple plate 1 having dimples 2 on the surface.

厚さ方向の熱伝導性が良好なCu/Invar合金/Al材などの複合放熱板は、以前よりアイディアはあるが、今もって市販レベルで使われていない。これは、放熱板に適したInvar多孔板、エキスパンドメタルが製造できないからで、エキスパンドメタルには、そもそも製造上の限界があり、要求形状そのものが、市販レベルで製造できないからである。   Although composite heat sinks such as Cu / Invar alloy / Al material having good thermal conductivity in the thickness direction have an idea than before, they are still not used on the commercial level. This is because an Invar perforated plate suitable for a heat sink and an expanded metal cannot be manufactured. Expanded metal has a manufacturing limit in the first place, and a required shape itself cannot be manufactured at a commercial level.

本発明では、エキスパンドメタルの製造方法を基本的に改善し、板厚のわりに微小ピッチのディンプル板1(微細多孔板)を製造することが可能となり、ディンプル板1の板厚を薄くすることなく微細多孔化または微細凹凸化が可能となる。   In the present invention, the expanded metal manufacturing method is basically improved, and it becomes possible to manufacture the dimple plate 1 (micro perforated plate) with a fine pitch instead of the plate thickness, without reducing the plate thickness of the dimple plate 1. Microporosity or micro unevenness can be achieved.

つまり、本発明によれば、形状安定性の点で効果を発揮し、従来のエキスパンドメタルの製造方法では、厚肉の素材を加工すると、網目のつなぎ部がせん断変形で切れてしまうため、成形品の加工には制限があり、図15のE限界線以上の肉厚範囲でないと成形できないことを述べたが、本発明の製造方法では、そのような制限はなく、従来技術では加工不可能な厚肉材であっても、微細ピッチのディンプル板1の成形が可能となる。   In other words, according to the present invention, it is effective in terms of shape stability, and in the conventional expanded metal manufacturing method, when a thick material is processed, the connecting portion of the mesh is cut by shear deformation, so that molding is performed. It has been described that there is a limit to the processing of the product, and it can only be formed within the wall thickness range equal to or greater than the E limit line in FIG. 15. However, the manufacturing method of the present invention has no such limitation and cannot be processed by the conventional technology. Even with a thick material, it is possible to mold the dimple plate 1 with a fine pitch.

低熱膨張材を用いて形成したディンプル板1は、厚手でかつ微細構造であることから、ヒートシンク材などとして好適な低熱膨張で高熱伝導な放熱板100を得ることが可能となり、その適用効果が大きい。さらには、本発明によれば、複合材化して放熱板100を製造する際に、表面高熱伝導材である伝熱板14が、空孔3内にメタルフローし易い多孔体構造のディンプル板1が得られる。つまり、本発明によれば、強度のある平板5に微細多数のディンプル2があり、金属複合化の際に板厚方向にメタルフローし易い、微小孔(空孔3)を有するディンプル板1を実現できる。   Since the dimple plate 1 formed using a low thermal expansion material is thick and has a fine structure, it is possible to obtain a heat dissipation plate 100 having a low thermal expansion and high thermal conductivity suitable as a heat sink material, and its application effect is great. . Furthermore, according to the present invention, when the heat sink 100 is manufactured as a composite material, the heat transfer plate 14 which is a surface high heat conductive material has a porous structure dimple plate 1 in which metal flow easily occurs in the holes 3. Is obtained. In other words, according to the present invention, the dimple plate 1 having a minute hole (hole 3) that has a large number of fine dimples 2 on a strong flat plate 5 and is easy to flow metal in the thickness direction during metal composite. realizable.

また、本発明によれば、形状安定性の点で効果があるのみでなく、生産性の点でも効果を発揮する。従来の波刃と平刃を用いて1条ずつ刻みを入れる製造方法に対して、本実施の形態では、刻み幅W相当の厚さを有する段付波刃6a〜6e,7a〜7eを備えた多段波刃6,7を用い、多段波刃6,7同士で、多条の刻みを1ストロークで成形するもので、加工速度は、使用する段付波刃6a〜6e,7a〜7eの枚数倍となり、生産性の極めて高い製造が可能となる。   Moreover, according to the present invention, not only is it effective in terms of shape stability, but it is also effective in terms of productivity. In contrast to the conventional manufacturing method that uses a wave blade and a flat blade to cut one line at a time, in this embodiment, the multi-stage includes stepped wave blades 6a to 6e and 7a to 7e having a thickness corresponding to the step width W. Using the wave blades 6 and 7, the multi-stage wave blades 6 and 7 are formed with multiple strokes in one stroke, and the processing speed is double the number of stepped wave blades 6a to 6e and 7a to 7e used, Manufacturing with extremely high productivity is possible.

例えば、50枚の段付波刃6a〜6e,7a〜7eを備えた多段波刃6,7として用いることで、1ストロークで成形できる長さを、50倍に改善でき、加工速度もその比率で高速化できる。この効果は、特に従来技術では生産性が落ちてしまう微細ピッチのディンプル板1(微細多孔板)で効果が大きく、大サイズ品でも同様の効果が期待できる。   For example, the length that can be formed in one stroke can be improved by 50 times by using it as multi-stage wave blades 6 and 7 having 50 stepped wave blades 6a to 6e and 7a to 7e, and the processing speed is also high at that ratio. Can be This effect is particularly significant with the fine pitch dimple plate 1 (fine porous plate), which is less productive with the prior art, and the same effect can be expected with large size products.

次に本発明の他の実施の形態を説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described.

上記実施の形態では、多孔傾斜プレス法で微細多孔凹凸板45を形成することにより、微細多孔で底肉厚の薄いディンプル2を有するディンプル板1を製造する場合を説明したが、微細多孔凹凸板45は、圧延加工によって成形することも可能である。以下、微細多孔凹凸板45を圧延加工により形成する方法を多孔溝付け圧延法と呼称する。   In the above embodiment, the case where the dimple plate 1 having the dimple 2 having the fine porous bottom wall thickness is manufactured by forming the fine porous uneven plate 45 by the porous inclined press method has been described. 45 can also be formed by rolling. Hereinafter, a method of forming the fine porous concavo-convex plate 45 by rolling is referred to as a porous grooving rolling method.

多孔溝付け圧延法では、図8に示すような微細多孔凹凸板の製造装置51を用いて微細多孔凹凸板45を形成する。   In the porous grooving rolling method, the fine porous uneven plate 45 is formed by using a fine porous uneven plate manufacturing apparatus 51 as shown in FIG.

微細多孔凹凸板の製造装置51は、円周面上に波目形状の刃を有する段付波刃52a,53aを階段状に多段に形成した2つの多段波刃ロール52,53を形成すると共に、これら2つの多段波刃ロール52,53を上下に対向配置してなる。   The microporous uneven plate manufacturing apparatus 51 forms two multi-stage wave blade rolls 52, 53 in which stepped wave blades 52a, 53a having wave-shaped blades on a circumferential surface are formed in a stepwise manner, and these Two multi-stage wave blade rolls 52 and 53 are arranged opposite to each other in the vertical direction.

つまり、微細多孔凹凸板の製造装置51は、図4,5で説明した微細多孔凹凸板の製造装置41における階段状の多段波刃6,7をロール円周面上に形成した多段波刃ロール52,53を上下に対向配置したものであり、上下の多段波刃ロール52,53を嵌合させた状態で圧延することにより、図5と同様の微細多孔凹凸板45を形成できるものである。   That is, the microporous uneven plate manufacturing apparatus 51 is a multistage wave blade roll in which the stepped multistage wave blades 6 and 7 in the microporous uneven plate manufacturing apparatus 41 described with reference to FIGS. 52 and 53 are opposed to each other in the vertical direction, and by rolling in a state where the upper and lower multi-stage wave blade rolls 52 and 53 are fitted, the microporous uneven plate 45 similar to FIG. 5 can be formed. .

微細多孔凹凸板の製造装置51を用いて微細多孔凹凸板45を形成する際には、上下の多段波刃ロール52,53間に平板5を送り込み、平板5を多段波刃ロール52,53に形成された段付波刃52a,53aで順次上下からプレスして、平板5に連続的に凹凸を形成して微細多孔凹凸板45を形成する。   When forming the fine porous uneven plate 45 using the fine porous uneven plate manufacturing apparatus 51, the flat plate 5 is fed between the upper and lower multi-stage wave blade rolls 52, 53, and the flat plate 5 is moved to the multi-stage wave blade rolls 52, 53. The formed stepped corrugated blades 52a and 53a are sequentially pressed from above and below to form the unevenness continuously on the flat plate 5 to form the fine porous uneven plate 45.

上方の段付波刃52aを、下方の段付波刃53aに押し付けることで、その間に挿入された平板5を加工し、対向する上下の段付波刃52aと53aの押し付けで曲げ変形部が形成され、上方の段付波刃52aと次の段の下方の段付波刃53aとの押し付けでせん断変形部9が形成される。以上により、微細多孔凹凸板45が圧延法で製造できることになる。   By pressing the upper stepped wave blade 52a against the lower stepped wave blade 53a, the flat plate 5 inserted therebetween is processed, and a bending deformation portion is formed by pressing the upper and lower stepped wave blades 52a and 53a. The shear deformation portion 9 is formed by pressing the blade 52a and the stepped wave blade 53a below the next step. As described above, the fine porous uneven plate 45 can be manufactured by the rolling method.

得られた微細多孔凹凸板45を、図6と同様に、平ロール46で圧延することにより、微細多孔のディンプル板1を製造することができる。   The microporous dimple plate 1 can be manufactured by rolling the obtained microporous uneven plate 45 with a flat roll 46 as in FIG.

多孔溝付け圧延法では、上述の多孔傾斜プレス法と同様に、曲げによる曲げ変形とせん断変形による薄肉化穿孔の変形を隣り合わせ、これらを互い違いに行うことにより、微細多孔凹凸板45の成形を可能としている。せん断部の上下の段付波刃52a,53aのギャップは、5/100mm以下になるようにしてやることが重要である。   In the perforated grooving and rolling method, as in the case of the perforated inclined press method described above, bending deformation by bending and deformation of thinned perforations by shear deformation are placed next to each other, and these can be performed alternately to form a fine porous uneven plate 45. It is said. It is important that the gap between the upper and lower stepped wave blades 52a and 53a of the shearing portion is 5/100 mm or less.

多孔溝付け圧延法でも、多孔傾斜プレス法と同様に、微細多孔凹凸板45を形成でき、ディンプル板1を製造することができるが、生産性の面では、完全に連続的に作業ができ、加工速度を上げることが可能な多孔溝付け圧延法の方が効率がよい。一方、寸法精度の面では多孔傾斜プレス法の方が良好となる。よって、用途に応じていずれかの加工法を選択するようにすればよい。   Even in the perforated grooving and rolling method, the fine perforated uneven plate 45 can be formed and the dimple plate 1 can be manufactured as in the perforated inclined press method. However, in terms of productivity, the work can be performed completely continuously. The porous grooving and rolling method that can increase the processing speed is more efficient. On the other hand, in terms of dimensional accuracy, the perforated inclined press method is better. Therefore, any processing method may be selected according to the application.

本発明の実施にあたり、ディンプル板1の製造工程を図9に示す。   In carrying out the present invention, a manufacturing process of the dimple plate 1 is shown in FIG.

図9に示すように、平板(素材平板)5は、まず、多孔傾斜プレス、あるいは、多孔溝付け圧延により、微細多孔凹凸板45に加工され、その後、平滑化圧延を行い、微細多孔のディンプル板1とされる。   As shown in FIG. 9, the flat plate (material flat plate) 5 is first processed into a fine porous uneven plate 45 by a porous inclined press or porous grooving rolling, and then smoothed and rolled to obtain fine porous dimples. It is referred to as a plate 1.

素材の平板5としては、材質としてInvar合金(Fe−36mass%Ni)を用い、板厚0.2mmと0.3mm、幅50mmの平板を用いた。   As the material flat plate 5, Invar alloy (Fe-36 mass% Ni) was used as the material, and flat plates having thicknesses of 0.2 mm and 0.3 mm and a width of 50 mm were used.

多孔傾斜プレス法については、図4,5に示す微細多孔凹凸板の製造装置41を用い、段付波刃の長手方向ピッチを0.2mmとし、これを50山階段状のトータル10mmの多段波刃6,7の一体型(上型43、下型44)を用いてプレスを行った。したがって、1ストロークで10mm成形でき、ストローク毎に10mmの素材送りを多段波刃6,7の階段状の傾斜方向に入れることで、連続的な成形ができ、数mから数十mの網目状の微細多孔凹凸板45を形成することができた。多段波刃6,7のプレスにより、成形厚は、平板5の約2倍となり、それを図6に示すように平ロール46で圧延し、もとの素材厚(平板5の厚さ)まで戻すと共に、表面の凹凸を平滑にし、微細多孔のディンプル板1を製作した。   As for the perforated inclined press method, a manufacturing apparatus 41 for fine porous uneven plate shown in FIGS. 4 and 5 is used, and the pitch in the longitudinal direction of the stepped corrugated blade is 0.2 mm. , 7 (upper mold 43, lower mold 44). Therefore, 10 mm can be formed in one stroke, and continuous molding can be performed by inserting a 10 mm material feed in each step in the stepwise inclined direction of the multi-stage wave blades 6, 7. The fine porous uneven plate 45 could be formed. By pressing the multi-stage wave blades 6, 7, the molding thickness is about twice that of the flat plate 5, and it is rolled with a flat roll 46 as shown in FIG. 6 to the original material thickness (thickness of the flat plate 5). At the same time, the irregularities on the surface were smoothed to produce a microporous dimple plate 1.

また、多孔溝付け圧延法では、多孔傾斜プレス法の多段波刃6,7と同じ幅方向、長手方向ピッチ、同じ波目形状の多段波刃を有する多段波刃ロール52,53を製作し、それにより、溝付け、穿孔ロール圧延を行った。多段波刃ロール52,53としては、外径φ50mmで、円周方向に0.2mmピッチ、785山の段付波刃を有するものを用いた。この多段波刃ロール52,53により、網目状の微細多孔凹凸板45を製作し、引き続き、図6の平ロール46による圧延を行い、微細多孔のディンプル板1を製作した。   In the multi-grooved rolling method, multi-stage wave blade rolls 52 and 53 having multi-stage wave blades having the same width direction, longitudinal pitch and the same wave shape as the multi-stage wave blades 6 and 7 of the porous inclined press method are manufactured. Thereby, grooving and piercing roll rolling were performed. As the multi-stage wave blade rolls 52 and 53, those having an outer diameter of 50 mm, a pitch of 0.2 mm in the circumferential direction and 785 stepped wave blades were used. By using the multi-stage wave blade rolls 52 and 53, a mesh-like fine porous concavo-convex plate 45 was manufactured, and subsequently, the flat roll 46 shown in FIG. 6 was rolled to manufacture the fine porous dimple plate 1.

表1に、本発明の多孔傾斜プレス法および多孔溝付け圧延法で製作した微細多孔凹凸板45、ディンプル板1(実施例)、そして従来のエキスパンド微細多孔板(従来例)とを比較した結果を示す。なお、表1における送りピッチW、幅ピッチLw、長ピッチSw、素材板厚To、成形板厚T2がどの部分の長さであるかを、図10(a),(b)に示している。 Table 1 shows a result of comparison between the microporous uneven plate 45, the dimple plate 1 (Example), and the conventional expanded microporous plate (conventional example) manufactured by the porous inclined press method and the porous grooved rolling method of the present invention. Indicates. Incidentally, the feed pitch W in Table 1, the width pitch L w, a length the pitch S w, the material thickness T o, whether the length of which part is molded plate thickness T 2, FIG. 10 (a), (b) It shows.

Figure 2011129640
Figure 2011129640

表1に示すように、本発明の実施例では、Invar合金からなる平板5として板厚が0.2mm、0.3mmと厚いものを用い、波刃ピッチ(幅ピッチLw)を0.5mmと小さくした場合であっても、安定した形状の微細多孔凹凸板45、ディンプル板1を形成でき、所要の寸法の微細多孔凹凸板45、ディンプル板1を形成できた。 As shown in Table 1, in the example of the present invention, a plate 5 made of Invar alloy having a thickness as thick as 0.2 mm and 0.3 mm is used, and a wave blade pitch (width pitch L w ) is 0.5 mm. Even when the size of the microporous uneven plate 45 and the dimple plate 1 were stable, the microporous uneven plate 45 and the dimple plate 1 having the required dimensions could be formed.

一方、従来のエキスパンド成形を用いた従来例では、繋ぎ部(接続部)が切れてしまい正常な成形は不可能であった。   On the other hand, in the conventional example using the conventional expanding molding, the connecting portion (connecting portion) is cut and normal molding is impossible.

従来のエキスパンドメタルの製品サイズ(図15)と比較して、本発明で作成した微細多孔凹凸板45のデータ(本発明品)を記入したものが図11である。図11に示すように、本発明によれば、E限界線を越えた領域でも正常な成形が可能であることがわかる。エキスパンド成形を用いた従来例では、計算通りに、加工限界であるE限界線を越えたサイズは実現できなかった。   Compared with the conventional expanded metal product size (FIG. 15), FIG. 11 shows the data (product of the present invention) of the microporous uneven plate 45 produced according to the present invention. As shown in FIG. 11, according to the present invention, it can be seen that normal molding is possible even in a region beyond the E limit line. In the conventional example using the expand molding, a size exceeding the E limit line, which is the processing limit, cannot be realized as calculated.

このように、本発明によれば、従来技術では加工不可能な厚肉材であっても、微細ピッチのディンプル板1の成形が可能となる。なお、本実施例では、プレス法では、段付波刃数50山の多段波刃6,7を用い、圧延法では、φ50mmの多段波刃ロール52,53を用いた場合を説明したが、その数およびサイズは規定されるものではなく、さらに大きくし、生産性を上げることも可能である。   Thus, according to the present invention, it is possible to form the dimple plate 1 with a fine pitch even if it is a thick material that cannot be processed by the prior art. In the present embodiment, the case where the multi-stage wave blades 6 and 7 having 50 stepped wave blades are used in the pressing method and the multi-stage wave blade rolls 52 and 53 of φ50 mm are used in the rolling method has been described. The size is not specified, and it can be further increased to increase productivity.

次に、本発明のディンプル板の製造方法で製作したInvar合金からなるディンプル板1を用いて、放熱板100を製作し、その特性評価を行った。   Next, using the dimple plate 1 made of an Invar alloy manufactured by the method for manufacturing a dimple plate of the present invention, a heat radiating plate 100 was manufactured and its characteristics were evaluated.

図7に示すように、幅ピッチLw=0.5mm、成形板厚T2=0.2mmのディンプル板1を、板厚0.2mmのCuからなる伝熱板14で上下方向から挟んでクラッド圧延し、CIC構造となる放熱板100を製作した。 As shown in FIG. 7, a dimple plate 1 having a width pitch L w = 0.5 mm and a forming plate thickness T 2 = 0.2 mm is sandwiched from above and below by a heat transfer plate 14 made of Cu having a thickness of 0.2 mm. Clad rolling was performed to manufacture a heat sink 100 having a CIC structure.

具体的な製作は、70%程度の加工度で冷間圧延を行った後、Invar合金とCuの界面に金属間化合物を形成しないように、約600℃で拡散熱処理を行った。これにより、上下に配置した伝熱板14同士がディンプル板1の空孔3内において接合する。最終的な放熱板100の板厚は0.2mmであった。   Specifically, after cold rolling at a workability of about 70%, diffusion heat treatment was performed at about 600 ° C. so as not to form an intermetallic compound at the interface between the Invar alloy and Cu. As a result, the heat transfer plates 14 arranged vertically are joined in the air holes 3 of the dimple plate 1. The final thickness of the heat sink 100 was 0.2 mm.

また、さらに、応用実施例として、ディンプル板1のピッチを微細にしたもの、伝熱板14の厚さを薄くし、それに合わせ、70%程度の加工度は変えずに仕上がり厚さを変えて放熱板100を試作した。実施例における条件は、ディンプル板1における空孔3の面積比(ディンプル貫通率)を15%以下にしており、同時に、孔ピッチ(幅方向)を0.5mm以下としている。   Furthermore, as an application example, the dimple plate 1 has a fine pitch, the heat transfer plate 14 is thinned, and the finished thickness is changed without changing the processing degree of about 70%. A heat sink 100 was prototyped. The conditions in the example are that the area ratio (dimple penetration rate) of the holes 3 in the dimple plate 1 is 15% or less, and at the same time, the hole pitch (width direction) is 0.5 mm or less.

また、比較例として、ディンプル貫通率を15%を超えるようにしたもの、あるいは孔ピッチ(幅方向)を0.5mmを超えるサイズとしたディンプル板を製作し、そのディンプル板を用いた放熱板の特性を調べた。   Further, as a comparative example, a dimple plate having a dimple penetration rate exceeding 15% or a dimple plate having a hole pitch (width direction) exceeding 0.5 mm is manufactured, and a heat dissipation plate using the dimple plate is manufactured. The characteristics were investigated.

実施例と比較例の構成および特性測定結果を表2に示す。   Table 2 shows the configurations and characteristic measurement results of the examples and comparative examples.

Figure 2011129640
Figure 2011129640

表2に示すように、板面方向の熱膨張係数、厚さ方向の熱伝導率、および局部均一性に関して許容条件を設定した。許容条件は、板面方向の熱膨張係数は1.2×10-5(1/K)以下であること、厚さ方向の熱伝導率は170(W/℃・m)以上であることとし、局部均一性については、熱伝導率にシミュレートする特性値として、板厚方向の電気抵抗の微細分布を測定し、局部均一性の評価とし、○、×の判定をした。 As shown in Table 2, allowable conditions were set regarding the thermal expansion coefficient in the plate surface direction, the thermal conductivity in the thickness direction, and local uniformity. The allowable conditions are that the thermal expansion coefficient in the plate direction is 1.2 × 10 −5 (1 / K) or less, and the thermal conductivity in the thickness direction is 170 (W / ° C. · m) or more. As for the local uniformity, a fine distribution of electrical resistance in the thickness direction was measured as a characteristic value to simulate the thermal conductivity, and the evaluation of local uniformity was evaluated as “◯” or “X”.

その結果、実施例、比較例ともに、厚さ方向の熱伝導率については、いずれも許容条件を満足した。また、板面方向の熱膨張係数および局部均一性の特性については、実施例は、いずれも許容条件を満足した。特に、実施例C1の0.35mmピッチのディンプル板1を用いた放熱板100については、局部均一性が特に良好で、二重丸の評価であった。   As a result, both the examples and the comparative examples satisfied the allowable conditions for the thermal conductivity in the thickness direction. Moreover, as for the thermal expansion coefficient in the plate surface direction and the characteristics of local uniformity, all of the examples satisfied the allowable conditions. In particular, the heat sink 100 using the dimple plate 1 having a pitch of 0.35 mm in Example C1 was particularly good in local uniformity and was evaluated as a double circle.

比較例については、板面方向の熱膨張係数、局部均一性の特性のどちらかが許容条件を満たさないという結果であった。孔ピッチを0.7mmと大きくした比較例H1,H3では、共に局部均一性が不十分で、局部的に電気抵抗が大きくなる箇所があり、厚さ方向の熱伝導率分布が均一でないと予測される。ディンプル貫通率を15%よりも大きくした比較例H2,H3では、結果的にディンプル比率が大きくなってしまい、放熱板におけるInvar比率が小さくなり、板面方向の熱膨張係数が1.4×10-5(1/K)以上となってしまい許容条件を満足しなかった。 In the comparative example, either the thermal expansion coefficient in the plate surface direction or the local uniformity characteristic did not satisfy the allowable condition. In Comparative Examples H1 and H3 in which the hole pitch is increased to 0.7 mm, both the local uniformity is insufficient and there is a portion where the electric resistance is locally increased, and the thermal conductivity distribution in the thickness direction is predicted not to be uniform. Is done. In Comparative Examples H2 and H3 in which the dimple penetration rate is larger than 15%, the dimple ratio is increased as a result, the Invar ratio in the heat sink is decreased, and the thermal expansion coefficient in the plate surface direction is 1.4 × 10. -5 (1 / K) or more and the allowable conditions were not satisfied.

以上より、板面方向の熱膨張係数、厚さ方向の熱伝導率、および局部均一性を共に満足した放熱板100を得るためには、0.5mmピッチ以下であると同時に、空孔3の面積比(ディンプル貫通率)が15%以下のディンプル板1を用いる必要がある。   From the above, in order to obtain the heat radiating plate 100 satisfying both the thermal expansion coefficient in the plate surface direction, the thermal conductivity in the thickness direction, and the local uniformity, the pitch of the holes 3 is not more than 0.5 mm. It is necessary to use the dimple plate 1 having an area ratio (dimple penetration rate) of 15% or less.

1 ディンプル板
2 ディンプル
3 空孔
5 平板
1 Dimple plate 2 Dimple 3 Air hole 5 Flat plate

Claims (6)

平板の表面に、前記平板の長手方向と幅方向に所定のピッチで形成された複数のディンプルを有するディンプル板において、
前記ディンプルの幅方向のピッチが0.5mm以下であり、前記平板の表面積に対して、前記ディンプルの底部にて前記平板を貫通する空孔が形成されている領域の面積の割合が15%以下であることを特徴とするディンプル板。
In the dimple plate having a plurality of dimples formed on the surface of the flat plate at a predetermined pitch in the longitudinal direction and the width direction of the flat plate,
The pitch of the dimples in the width direction is 0.5 mm or less, and the ratio of the area of the area where the holes penetrating the flat plate are formed at the bottom of the dimple is 15% or less with respect to the surface area of the flat plate A dimple plate characterized by being.
請求項1に記載のディンプル板と、該ディンプル板の表面に接合されると共に、その一部が前記ディンプル内に充填された伝熱板とを備えたことを特徴とする放熱板。   A heat radiating plate comprising: the dimple plate according to claim 1; and a heat transfer plate which is bonded to a surface of the dimple plate and partially filled in the dimple. 波目形状の刃を有する波刃を上型および下型に備え、これら上型と下型を対向配置し、前記上型と前記下型間に平板を送り込むと共に、前記平板を前記上型の波刃と前記下型の波刃で上下からプレスして、前記平板を波目形状に成形してディンプル板を製造する方法であって、
前記上型および下型は、階段状の段付波刃からなる多段波刃を有し、前記平板を前記多段波刃の階段状の傾斜方向に送り込むと共に、前記平板を前記多段波刃で上下からプレスして、前記平板に前記多段波刃の上下動1ストロークで複数の凹凸を形成して微細凹凸板を形成する工程と、
前記微細凹凸板を上下に対向配置された平ロール間に送り込んで圧延することにより、前記微細凹凸板の表面を平坦化して、表面にディンプルを有するディンプル板を形成する工程とを備えたことを特徴とするディンプル板の製造方法。
A wave blade having a wave-shaped blade is provided in the upper die and the lower die, the upper die and the lower die are arranged to face each other, a flat plate is fed between the upper die and the lower die, and the flat plate is attached to the upper die. A method for producing a dimple plate by pressing from above and below with a wave blade and a wave blade of the lower mold, and forming the flat plate into a wave shape,
The upper mold and the lower mold have multi-stage wave blades composed of stepped corrugated blades, feed the flat plate in the stepwise inclined direction of the multi-stage wave blades, and press the flat plate from above and below with the multi-stage wave blades. A step of forming a plurality of irregularities on the flat plate with a single stroke of the multi-stage wave blade to form a fine irregular plate;
Providing the dimple plate having dimples on the surface thereof by flattening the surface of the fine concavo-convex plate by rolling the fine concavo-convex plate between flat rolls arranged vertically opposite to each other and rolling. A manufacturing method of a dimple plate characterized by the above.
円周面上に波目形状の段付波刃を有する2つの多段波刃ロールを形成すると共に、これら2つの多段波刃ロールを上下に対向配置し、その上下の多段波刃ロール間に平板を送り込んで、前記平板を圧延すると共に、前記平板を前記多段波刃ロールに形成された前記段付波刃で順次上下からプレスして、前記平板に連続的に凹凸を形成して微細凹凸板を形成する工程と、
前記微細凹凸板を上下に対向配置された平ロール間に送り込んで圧延することにより、前記微細凹凸板の表面を平坦化して、表面にディンプルを有するディンプル板を形成する工程とを備えたことを特徴とするディンプル板の製造方法。
Two multi-stage corrugated blade rolls having corrugated stepped corrugated blades are formed on the circumferential surface, and these two multi-stage corrugated blade rolls are arranged facing each other vertically, and a flat plate is fed between the upper and lower multi-stage corrugated blade rolls. The step of rolling the flat plate and pressing the flat plate from above and below with the stepped corrugated blades formed on the multi-stage corrugated blade roll to form irregularities on the flat plate to form a fine uneven plate. When,
Providing the dimple plate having dimples on the surface thereof by flattening the surface of the fine concavo-convex plate by rolling the fine concavo-convex plate between flat rolls arranged vertically opposite to each other and rolling. A manufacturing method of a dimple plate characterized by the above.
請求項3または4に記載のディンプル板の製造方法により製造された前記ディンプル板の表面に、伝熱板をクラッド圧延により接合し、前記ディンプルの中に伝熱板の一部を充填することを特徴とする放熱板の製造方法。   A heat transfer plate is joined to the surface of the dimple plate manufactured by the method for manufacturing a dimple plate according to claim 3 or 4 by clad rolling, and a part of the heat transfer plate is filled in the dimple. A method for manufacturing a heat sink. 前記ディンプル板は、前記伝熱板より小さい熱膨張係数を有する材料からなり、
前記伝熱板は、前記ディンプル板より高い熱伝導率を有する材料からなる請求項5記載の放熱板の製造方法。
The dimple plate is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the heat transfer plate,
The method of manufacturing a heat sink according to claim 5, wherein the heat transfer plate is made of a material having a higher thermal conductivity than the dimple plate.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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