JP2021077835A - ヒートシンクの製造方法及びヒートシンク - Google Patents

Abstract

【課題】銅材を用いた製造も可能であると共に、従来よりも生産数量が調整し易く、かつ、製造コストを抑制することができるヒートシンクの製造方法を提供する。
【解決手段】平板状の基材をプレスにより塑性変形させて該基材の表面側に第１溝及び第２溝を形成することにより、第１溝及び第２溝に挟まれた領域にリブ部を形成するリブ部形成工程Ｓ１０と、基材の裏面側に形成された凸条部を切除する裏面凸条部切除工程Ｓ２０と、リブ部を加工することにより複数のフィンを形成するフィン形成工程Ｓ３０と、フィンを含む所定範囲の部位を基材から分離して当該ヒートシンクを得るヒートシンク分離工程Ｓ５０と、をこの順序で含むヒートシンクの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒートシンクの製造方法及びヒートシンクに関する。

従来、電子部品、電子機器等から生ずる熱を放熱するためのヒートシンクが知られている。図８は従来のヒートシンクを説明するために示す図である。図８（ａ）は短冊状の基材９００を示す斜視図であり、図８（ｂ）は短冊状の基材９００に基づいて製造されたヒートシンク９を示す斜視図である。

図８（ｂ）に示すように、ヒートシンク９の表面には、放熱効率を上げるために肉薄のフィン２０が多数個設けられている。フィン２０は、例えば短冊状の基材９００のリブ部９４０《図８（ａ）参照》をスカイブ加工により削ぎ起こすことによりフィン２０をヒートシンク基部９１０の側から立ち上がるようにして形成することができる（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平６−２３２３００号公報 特開平１１−１６８１６０号公報

図８（ａ）に示すような基部（ヒートシンク基部）９１０及びリブ部９４０からなる短冊状の基材９００は、例えば押出成形によって得ることができる（特許文献１参照）。
しかしながら、一般に、金属を扱う押出成形の場合、１ロット当たりで扱う材料の重量は膨大であり、例えばトン単位の重量の材料を扱うことが通常となっている。このため、生産数量を調整するときもこの場合トン単位で生産数量を増減させることとなる。こうしたことから、比較的小型のヒートシンクを製造するためにこの押出成形による方法を採用した場合には、生産数量が過剰となりやすく、結果的に製造コストが高くなってしまう。
また、押出成形は、一般に、扱う材料がアルミニウム材の場合には適しているが、銅材の場合には技術的な課題が多く適していないと言われている。銅材は、アルミニウム材よりも熱伝導率が高いためヒートシンクの材料として近年期待されているものの、残念ながら上記した諸事情もあり、押出成形によって銅材からなる短冊状の基材９００を得るという方法は現実的な選択肢になっていない。

一方で、切削加工によって短冊状の基材９００を得るという方法を検討することもできる。すなわち、平板状の基材（図示を省略）の表面側ＦＳからエンドミル等により不要な部分を切削することにより短冊状の基材９００を得ることもできる。
しかしながら、切削加工による方法によると加工時間が長時間となるためサイクルタイムが長くなり、生産性が上がらず、結果的に製造コストが高くなってしまう。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、銅材を用いた製造も可能であると共に、従来よりも生産数量が調整し易く、かつ、製造コストを抑制することができるヒートシンクの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、需要者が、比較的安価でありながら高い放熱効率を享受することができるヒートシンクを提供することを目的とする。

［１］本発明のヒートシンクの製造方法は、金属でなるヒートシンクの製造方法であって、平板状の基材をプレスにより塑性変形させて該基材の表面側に第１溝及び第２溝を形成することにより、前記第１溝及び前記第２溝に挟まれた領域にリブ部を形成するリブ部形成工程と、前記基材の裏面側に形成された凸条部を切除する裏面凸条部切除工程と、前記リブ部を加工することにより複数のフィンを形成するフィン形成工程と、前記フィンを含む所定範囲の部位を前記基材から分離して当該ヒートシンクを得るヒートシンク分離工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。

［２］本発明のヒートシンクの製造方法の好ましい一態様として、前記フィン形成工程では、前記リブ部をスカイブ加工により削ぎ起こすことにより前記フィンを形成する、ものとしてもよい。

［３］本発明のヒートシンクの製造方法の好ましい一態様として、前記第１溝の幅、前記リブ部の幅及び前記第２溝の幅の総和は、前記フィン形成工程の前記加工の際に用いる刃の幅よりも大きくなるように前記第１溝の幅、前記リブ部の幅及び前記第２溝の幅を相互に設定する、ものとしてもよい。

［４］本発明のヒートシンクの製造方法において、前記リブ部形成工程と前記ヒートシンク分離工程との間に、第３溝形成工程を更に含み、前記第３溝形成工程では、前記第１溝及び前記第２溝の少なくとも一方の溝の底面において、ヒートシンク基部の端となるべき位置から外側の位置に第３溝を形成する、ことが好ましい。

［５］本発明の第１の態様によるヒートシンクは、金属でなるヒートシンクであって、当該ヒートシンクの表面側においては、フィンの基部であるヒートシンク基部と、前記ヒートシンク基部の側から立ち上がるようにして形成された複数の前記フィンと、を備える。
このとき、当該ヒートシンクの裏面においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕を有し、前記ヒートシンクの前記裏面に垂直でありかつ前記フィンの幅方向に平行である面で前記ヒートシンク基部及び前記フィンを切断して、当該切断面を顕微鏡で観察したときに、前記ヒートシンク基部の上面の直下における金属組織に関係する筋の方向は、前記ヒートシンク基部の上面と凡そ平行となっており、前記フィンの基端の直下における金属組織に関係する筋の方向は、前記ヒートシンク基部の上面と平行な方向と交差し、かつ、当該金属組織に関係する筋が前記フィンの基端付近に向かって収束するようになっている、ことを特徴とする。
好ましい一態様としてヒートシンクは銅材でなるものであってもよい。

［６］本発明の第２の態様によるヒートシンクは、金属でなるヒートシンクであって、当該ヒートシンクの表面側においては、フィンの基部であるヒートシンク基部と、前記ヒートシンク基部の側から立ち上がるようにして形成された複数の前記フィンと、を備える。
このとき、当該ヒートシンクの裏面においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕を有し、前記ヒートシンクの前記裏面に垂直でありかつ前記フィンの幅方向に平行である面で前記ヒートシンク基部及び前記フィンを切断して、当該切断面を顕微鏡で観察したときに、前記ヒートシンク基部の上面の直下における金属組織の粒界の平均粒径が、前記フィン先端付近の所定深さの位置における金属組織の粒界の平均粒径よりも小さくなっている、ことを特徴とする。
好ましい一態様としてヒートシンクは銅材でなるものであってもよい。

「７」本発明の第３の態様によるヒートシンクは金属でなる平板状の基材をプレスにより塑性変形させて該基材の表面側に第１溝及び第２溝を形成しつつ、前記第１溝及び前記第２溝に挟まれた領域にリブ部を形成し、前記基材の裏面側に形成された凸条部を切除し、 前記リブ部に対応した位置に複数のフィンを形成し、前記基材から所定範囲の部位を分離することにより得られたヒートシンクである。
好ましい一態様として、前記複数のフィンは、前記リブ部においてスカイブ加工により削ぎ起こされて形成したものであってもよい。また、好ましい一態様としてヒートシンクは銅材でなるものであってもよい。

本発明のヒートシンクの製造方法によれば、銅材を用いた製造も可能であると共に、従来よりも生産数量が調整し易く、かつ、製造コストを抑制することができる。また、本発明のヒートシンクによれば、需要者が、比較的安価でありながら高い放熱効率を享受することができる。

実施形態１に係るヒートシンクの製造方法を説明するためのフローチャートである。 実施形態１に係るヒートシンクの製造方法におけるリブ部形成工程Ｓ１０〜裏面凸条部切除工程Ｓ２０を説明するために示す図である。 実施形態１に係るヒートシンクの製造方法におけるフィン形成工程Ｓ３０及びヒートシンク分離工程Ｓ５０を説明するために示す図である。 実施形態１に係るヒートシンク１を説明するために示す図である。 実施形態２に係るヒートシンクの製造方法を説明するためのフローチャートである。 実施形態２に係るヒートシンクの製造方法の要点を説明するための図である。 変形例を説明するための図である。 従来のヒートシンクを説明するために示す図である。なお符号９０２は短冊状の基材９００の裏面であり、符号ＦＳは同裏面側を示す。

以下、本発明に係る熱交換器の実施形態について図面を参照して説明する。各図面は一例を示した模式図であり、必ずしも実際の寸法、比率等を厳密に反映したものではない。

［実施形態１］
１．実施形態１に係るヒートシンクの製造方法
（１）ヒートシンクの製造方法の概要
図１は、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法を説明するためのフローチャートである。
図１に示すように、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法は、金属でなるヒートシンクの製造方法であって、少なくともリブ部形成工程Ｓ１０、裏面凸条部切除工程Ｓ２０、フィン形成工程Ｓ３０及びヒートシンク分離工程Ｓ５０をこの順序で含む。以下、各工程を、図２及び図３を用いながら順に説明する。

（２）ヒートシンクの製造方法の詳しい構成
図２は、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法におけるリブ部形成工程Ｓ１０〜裏面凸条部切除工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図２（ａａ），図２（ｂａ）, 図２（ｃａ），図２（ｄａ），図２（ｅａ）は正面図又は断面図であり、図２（ａｂ），図２（ｃｂ），図２（ｅｂ）はそれぞれ図２（ａａ），図２（ｃａ），図２（ｅａ）に対応する斜視図である。例えば図２（ａｂ）は平板状の基材１００を準備した状態を示す斜視図であり、図２（ａａ）は図２（ａｂ）の矢印Ｐ１に沿って視たときの正面図である。以下においても同様の関係で図示をしている。
図３は、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法におけるフィン形成工程Ｓ３０及びヒートシンク分離工程Ｓ５０を説明するために示す図である。図３（ｂａ），図３（ｃａ），図３（ｄａ）は正面図であり、図３（ｂｂ），図３（ｄｂ）はそれぞれ図３（ｂａ），図３（ｄａ）に対応する斜視図である。図３（ａｂ）はフィン形成工程Ｓ３０を説明するために示す斜視図である（対応する正面図は省略）。

（ｉ）平板状の基材
リブ部形成工程Ｓ１０に先立ち、図２（ａａ）及び図２（ａｂ）に示すような平板状の基材１００を準備する。平板状の基材１００は、概ね一定の厚みを有する平板状をなす材料である。ここでは金属からなる材料とし、例えば、アルミニウムを含む金属、銅を含む金属等の材料を採用することができる。また、平板状の基材１００は、圧延された材料を採用することができる。
なお、本明細書において、フィン形成工程Ｓ３０（詳細は後述）でフィン２０を形成する側の面を平板状の基材１００，１００’の「表面１０１」といい、表面１０１とは反対側の面を「裏面１０２」という。また、表面１０１の側を「表面側ＦＳ］といい、裏面１０２の側を「裏面側ＲＳ」という。

（ｉｉ）リブ部形成工程Ｓ１０
リブ部形成工程Ｓ１０では、平板状の基材１００をプレスにより塑性変形させて該基材１００の表面側ＦＳに第１溝１１０及び第２溝１２０を形成することにより、第１溝１１０及び第２溝１２０に挟まれた領域にリブ部１４０を形成する。
なお、以降において平板状の基材１００を一部でも加工した基材を符号１００’として示すものとする。

ここでの加工は、切削等の切除によるものではなく塑性変形によるものである。
例えば、図２（ｂａ）に示すような上金型５１０及び下金型５２０を用いたプレス装置を用いてリブ部形成工程Ｓ１０を行ってもよい。上金型５１０及び下金型５２０の間に平板状の基材１００を配置し、板押え５１４で矢印Ａ１の方向に基材１００を押さえつつ、矢印Ａ２の方向に沿ってパンチ５１２を基材１００の表面１０１に対して打撃することにより基材１００をプレスする。下金型５２０には、パンチ５１２が配置されている位置に対応してキャビティ５２３が設けられたダイ５２２が備えられており、パンチ５１２が基材１００を打撃した際には基材１００の裏面側ＲＳに材料の一部の体積分が退避する。

ここでのプレスによる塑性変形は、基材１００の表面側ＦＳに、基材１００の板厚の中途の深さまで溝を形成するもので、完全なる打抜きではなく、「半抜き」、「ハーフカット」などと呼ばれるものである。このようなプレスを行うと、第１溝１１０及び第２溝１２０が形成される。これに伴い第１溝１１０及び第２溝１２０に挟まれた領域にリブ部１４０が形成される。パンチ５１２及びキャビティ５２３を適宜の設計とすることで第１溝１１０及び第２溝１２０をある程度の長さのものとすることができ、結果リブ部１４０もある程度の長さを有する長尺状の部位とすることができる。なお、ここでの溝の「長さ」とは、例えば図２（ｂａ）でいうと紙面に垂直な方向に沿った長さをいう。また、溝の形成に伴って、基材１００’の裏面側ＲＳにはキャビティ５２３の内側形状に倣った形状の凸条部１５０が形成される《図２（ｃａ）及び図２（ｃｂ）参照》。

リブ部１４０の側面１４４は、主にプレスによって生じたせん断面によって構成される。第１溝１１０の底面１１２（一部は後のヒートシンク基部１０の上面１１となる）及びその直下の深部、並びに、第２溝１２０の底面１２２（一部は後のヒートシンク基部１０の上面１１となる）及びその直下の深部は、パンチ５１２による打撃により従前に比べ圧縮された金属組織となる。一方、リブ部１４０の頂面はパンチ５１２の打撃を受けないため金属組織の状態は従前のまま維持される。
なお、プレスの打撃回数は単数回でもよいが、これを複数回に分けて行ってもよい。
また、第１溝１１０の底面１１２及び第２溝１２０の底面１２２は平面であることが望ましい。製品（ヒートシンク１）の使用者が冷却媒体を封止する際に、図示しない封止部材を当該平面状の底面１１２，１２２に対して当接することができ、漏れのない封止を容易に実現することができる。

（ｉｉｉ）裏面凸条部切除工程Ｓ２０
裏面凸条部切除工程Ｓ２０では、例えば図２（ｄａ）に示すように刃具５３０（例えばエンドミル）で切削することにより、基材１００’の裏面側ＲＳに形成された凸条部１５０を切除する。そして、凸条部１５０を切除しつつ、基材１００’の裏面側ＲＳの形状を顧客要求仕様に従った面形状とする。
裏面凸条部切除工程Ｓ２０では、少なくとも凸条部１５０を切除するが、更に基材１００’の板の厚みの一部を削除してもよい。
以上、リブ部形成工程Ｓ１０及び裏面凸条部切除工程Ｓ２０を実施することにより、従来の短冊状の基材９００に一部類似する形状の材料を得ることができる《図２（ｅａ）及び図２（ｅｂ）参照》。

（ｉｖ）フィン形成工程Ｓ３０
フィン形成工程Ｓ３０では、リブ部１４０を加工することにより複数のフィン２０を形成する《図３（ｂａ）及び図３（ｂｂ）参照》。

フィン２０を形成するための加工方法は適宜の加工方法を採用することができる。
例えば、図３（ａｂ）に示すように、刃具５４０をリブ部１４０に当てて矢印Ａ４の方向に移動させ、リブ部１４０をスカイブ加工により削ぎ起こすことによりフィン２０を形成してもよい。スカイブ加工については特許文献２等に記載された技術を参照してフィン形成工程Ｓ３０に導入することもできるため、詳細な説明はこれらの文献の記載を援用する。

なお、フィン形成工程Ｓ３０において、第１溝１１０の幅ＷＧ１、リブ部１４０の幅ＷＲ及び第２溝１２０の幅ＷＧ２の総和は、フィン形成工程Ｓ３０の加工の際に用いる刃５４０の幅ＷＢよりも大きくなるように第１溝１１０の幅ＷＧ１、リブ部１４０の幅ＷＲ及び第２溝１２０の幅ＷＧ２を相互に設定することが望ましい。なお、ここでのそれぞれの幅ＷＧ１，ＷＲ，ＷＧ２，ＷＢは、第１溝１１０及び第２溝１２０の長手方向に沿って第１溝１１０，リブ部１４０，第２溝１２０，刃（刃具）５４０をそれぞれ視たときの幅を指す。

また、フィンの形状は顧客要求仕様に応じて適宜の形状とすることができる。例えば図３（ｂａ）及び図３（ｂｂ）に示すフィン２０はストレート形の平面状のフィンとしている。

（ｖ）ヒートシンク分離工程Ｓ５０
ヒートシンク分離工程Ｓ５０では、フィン２０を含む所定範囲の部位１０４を基材１００’から分離して当該ヒートシンク１を得る。ここで「フィン２０を含む所定範囲の部位１０４」とは、当該部位を分離したならばヒートシンク１となる部位である《図３（ｃａ）参照》。

ヒートシンク１を分離させるための加工方法は適宜の加工方法を採用することができる。
例えば、図３（ｃａ）に示すように、所定範囲の部位１０４を、パンチ５５０で矢印Ａ５の方向に打ち抜く（外形打抜）ことによってヒートシンク１を分離してもよい。
以上、リブ部形成工程Ｓ１０、裏面凸条部切除工程Ｓ２０、フィン形成工程Ｓ３０及びヒートシンク分離工程Ｓ５０を実施することにより、図３（ｄａ）及び図３（ｄｂ）に示すようなヒートシンク１を得ることができる。なお、得られたヒートシンク１の構成については以降の章で説明するため、ここでの説明を省略する。

２．実施形態１に係るヒートシンクの製造方法の効果
（１）実施形態１に係る製造方法は、平板状の基材１００をプレスにより塑性変形させて該基材の表面側に第１溝１１０及び第２溝１２０を形成することにより、第１溝１１０及び第２溝１２０に挟まれた領域にリブ部１４０を形成するものであり、押出成形に依らない方法であるため、銅材を用いた製造も可能となる。また、必要な数量分だけ平板状の基材１００を加工すればよいため、押出成形のように過剰に製造することもなく従来よりも生産数量が調整しやすく、製品価格に過剰なコストが載ることもない。また、プレスによる塑性変形に依る方法であるため、切削加工よりも加工時間が短時間で済み、生産性が上がり、製造コストを抑制することができる。さらに、平板状の基材１００は例えば一般市場に流通している圧延材等を活用することもできるため押出成形に比べてコストを抑制することもできる。
以上より、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法によれば、銅材を用いた製造も可能であると共に、従来よりも生産数量が調整し易く、かつ、製造コストを抑制することができる。

（２）フィン形成工程Ｓ３０では、リブ部１４０をスカイブ加工により削ぎ起こすことによりフィン２０を形成する。このようなスカイブ加工を採用することにより、放熱効率の高い肉薄のフィンを形成することができる。また、スカイブ加工では切削屑を殆ど発生しないため、材料使用効率を高めることができ製造コストを一層抑制することができる。

（３）フィン形成工程Ｓ３０では、第１溝１１０の幅ＷＧ１、リブ部１４０の幅ＷＲ及び第２溝１２０の幅ＷＧ２の総和は、フィン２０を形成する際に用いる刃５４０の幅ＷＢよりも大きくなるように第１溝１１０の幅ＷＧ１、リブ部１４０の幅ＷＲ及び第２溝１２０の幅ＷＧ２を相互に設定する。それぞれ部位の幅の関係をこのように設定することで、第１溝１１０及び第２溝１２０の内側まで刃５４０を入れることができるようになり、フィン形成作業が容易かつ効率的になる。

３．実施形態１に係るヒートシンク１の構成と効果
次に、実施形態１に係るヒートシンク１について説明する。
図４は、実施形態１に係るヒートシンク１を説明するために示す図である。図４（ａ）はヒートシンク１の斜視図であり、図４（ｂ）はヒートシンク１の裏面１４を図４（ａ）の矢印Ｐ２に沿って視たときの様子を示す模式図である。図４（ｃ）〜図４（ｅ）は、図４（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面を観察したときの様子の一例を模式的に表した図である。図４（ｄ）及び図４（ｅ）は図４（ｃ）の破線Ｃ２で囲まれた領域を顕微鏡で拡大した要部拡大図である。

（１）実施形態１に係るヒートシンク１は、金属でなる平板状の基材１００をプレスにより塑性変形させて該基材１００の表面側ＦＳに第１溝１１０及び第２溝１２０を形成しつつ、第１溝１１０及び第２溝１２０に挟まれた領域にリブ部１４０を形成し、基材１００’の裏面側ＲＳに形成された凸条部１５０を切除し、リブ部１４０に対応した位置に複数のフィン２０を形成し、基材１００’から所定範囲の部位１０４を分離することにより得られたヒートシンク１である（図２及び図３も併せて参照）。
また複数のフィン２０は、リブ部１４０においてスカイブ加工により削ぎ起こされて形成したものであってもよい。また、ヒートシンク１は銅材でなるものであってもよい。

このようなヒートシンクは、上記実施形態１に係るヒートシンクの製造方法の欄で説明したように、銅材でなるヒートシンクとしても適用可能であり、押出成形や切削加工に依らず簡易な方法で得られたヒートシンクとなるため、需要者が、比較的安価でありながら高い放熱効率を享受することができる。

（２）実施形態１に係るヒートシンク１は別の言い方（別言）をすると以下のようにも特定することができる。
実施形態１に係るヒートシンク１は、金属（例えば銅材）でなるヒートシンクであって、当該ヒートシンク１の表面側ＦＳにおいては、フィン２０の基部であるヒートシンク基部１０と、ヒートシンク基部１０の側から立ち上がるようにして形成された複数のフィン２０と、を備える《図４（ａ）参照》。
このとき、フィン２０はヒートシンク基部１０から直に起立した状態となっている。しかしながら、実施形態１に係るヒートシンク１はこのような構成に限定されるものではない。

ヒートシンク１の裏面１４においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕１６０を有している《図４（ｂ）参照》。

断面の観察に先立ち、ヒートシンク１の裏面１４に垂直でありかつフィン２０の幅方向に平行である面でヒートシンク基部１０及びフィン２０を切断して、切断面に対し研磨、エッチング等の適宜の処理を施すものとする。切断面をエッチングすると、エッチングレートの差により粒界辺りには、例えば介在物の存在を裏付けるような痕跡が出現することとなる。その上で、当該切断面をＳＥＭ（走査電子顕微鏡）等の顕微鏡で観察したものとする。
このとき、例えば図４（ｄ）に示すように、ヒートシンク基部１０の上面１１の直下における金属組織に関係する筋１８ａ（例えば、プレスにより金属材料内の介在物が延ばされることにより観察される筋１８ａ）の方向Ｄ２は、ヒートシンク基部１０の上面１１と凡そ平行となっている。なお、図４（ｄ）においてヒートシンク基部１０の上面１１の接線方向をＤ１で示している。
また、フィン２０の基端２４の直下におけるヒートシンク基部１０内における金属組織に関係する筋１８ｂの方向（例えばＤ３）は、ヒートシンク基部１０の上面１１と平行な方向Ｄ１と交差し、かつ、当該金属組織に関係する筋１８ｂがフィン２０の基端２４付近に向かって収束するようになっている。

（３）実施形態１に係るヒートシンク１はさらに別言すると以下のようにも特定することができる。
実施形態１に係るヒートシンク１は、金属（例えば銅材）でなるヒートシンクであって、当該ヒートシンク１の表面側ＦＳにおいては、フィン２０の基部であるヒートシンク基部１０と、ヒートシンク基部１０の側から立ち上がるようにして形成された複数のフィン２０と、を備える《図４（ａ）参照》。

ヒートシンク１の裏面１４においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕１６０を有している《図４（ｂ）参照》。

上記（２）で説明したときと同様に、ヒートシンク１の裏面１４に垂直でありかつフィン２０の幅方向に平行である面でヒートシンク基部１０及びフィン２０を切断して、切断面を顕微鏡で観察したものとする。
このとき、ヒートシンク基部１０の上面１１の直下における金属組織の粒界１９ａの平均粒径が、フィン先端２２付近の所定深さの位置における金属組織の粒界１９ｂの平均粒径よりも小さくなっている。換言すると、ヒートシンク基部１０付近は厚み方向に圧縮されたものとなっている。このため、実施形態１に係るヒートシンク１は、より強固で耐久性の高いヒートシンクとなる。

［実施形態２］
次に、実施形態２に係るヒートシンクの製造方法について説明する。
図５は、実施形態２に係るヒートシンクの製造方法を説明するためのフローチャートである。図６は、実施形態２に係るヒートシンクの製造方法の要点を説明するための図である。図６（ａ）は第３溝形成工程Ｓ４０を、図６（ｂ）はヒートシンク分離工程Ｓ５０を説明するために示す正面図又は断面図である。実施形態２において、基本的な構成及び特徴が実施形態１と同じ構成要素については、実施形態１と同じ符号を使用し、説明を省略する。

実施形態２に係るヒートシンクの製造方法は、基本的には実施形態１に係るヒートシンクの製造方法と同様の構成を有するが、第３溝形成工程Ｓ４０を更に実施する点において実施形態１に係るヒートシンクの製造方法とは異なる（図５参照）。

すなわち、図５に示すように、実施形態２に係るヒートシンクの製造方法は、リブ部形成工程Ｓ１０とヒートシンク分離工程Ｓ５０との間に、第３溝形成工程Ｓ４０を更に含む。この図５のフローチャートでは、第３溝形成工程Ｓ４０は、フィン形成工程Ｓ３０を実施した後であってヒートシンク分離工程Ｓ５０を実施する前に行うものとしている。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、リブ部形成工程Ｓ１０と裏面凸条部切除工程Ｓ２０との間に実施してもよいし、裏面凸条部切除工程Ｓ２０とフィン形成工程Ｓ３０との間に実施してもよい。

第３溝形成工程Ｓ４０は、図６（ａ）に示すように、第１溝１１０及び第２溝１２０の少なくとも一方の溝の底面において、ヒートシンク基部１０の端１２となるべき位置１２’から外側の位置に第３溝１３０を形成する。なお、第３溝１３０は如何なる方法によって形成してもよい。例えば、切削加工によって形成してもよい。

このような実施形態２に係るヒートシンクの製造方法によれば、ヒートシンク基部１０の端１２となるべき位置１２’の外側（ここでは第３溝の部分）が肉薄となる。
そうすると、図６（ｂ）に示すように、ヒートシンク分離工程Ｓ５０を、パンチ５５２を用いたプレス（外形打抜き）で行うとした場合には、上記のように第３溝１３０を形成することにより肉薄となった分だけプレスに伴って引きずられる材料の体積が小さくなり、プレス時の抵抗を低減することができる。したがって、ヒートシンク基部１０の端１２のダレの発生を抑制することができる。

なお、実施形態２に係るヒートシンクの製造方法は、第３溝形成工程Ｓ４０を更に実施する点以外の構成においては、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法と基本的に同様の構成を有する。そのため、実施形態１に係るヒートシンクの製造方法及びヒートシンク１が有する効果のうち該当する効果を同様に奏する。

［変形例］
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

（２）フィン２０の構造は本発明の効果を損なわない範囲において種々の態様を採ることができる。実施形態１に係るヒートシンクの製造方法及びヒートシンク１の説明においては、フィン２０の側面（符号なし）がヒートシンク基部１０の裏面１４に垂直に直線状となっており、かつ、フィン２０の放熱面積を主として担う面が平面のストレート形のフィン２０を例に挙げて説明した《図４（ａ）等参照》。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ヒートシンクの顧客要求仕様に応じて適宜のフィン形状及びそれに応じた溝（第１溝１１０及び第２溝１２０）の形状を採用することが可能である。

例えば、リブ部形成工程Ｓ１０で形成する第１溝１１０及び第２溝１２０は、単純な方形の溝として形成し、リブ部１４０の断面形状としては単純な長方形のものとして図示・説明をした。しかしながらこれに限定されるものではなく、例えば図７（ａ）に示すようにリブ部の側面１４４ａが傾斜した断面形状とすることにより台地状のリブ部１４０ａを形成するものでであってもよいし、図７（ｂ）に示すように断面形状が階段状のリブ部１４０ｂを形成するものであってもよい。

また例えば、フィン形成工程Ｓ３０で形成するフィン２０は平板状のストレート形フィンとして図示・説明をした。しかしながらこれに限定されるものではなく、例えば図７（ｃ）に示すようにカール形のフィン２０ａを形成するものであってもよい。また、図示しない波形、ピン形等の形状のフィンを形成するものであってもよい。

なお、図７は変形例を説明するための図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は図２（ｅａ）及び図２（ｅｂ）に対応する正面図又は断面図である。図７（ｃ）は変形例のフィン２０ａを右側面からみたときの要部拡大図である。基本的な構成及び特徴が実施形態１及び実施形態２と同じ構成要素については、実施形態１及び実施形態２と同じ符号を使用し、説明を省略している。

（３）上記実施形態において裏面凸条部切除工程Ｓ２０は、刃具５３０（例えばエンドミル）で凸条部１５０を切削する例を説明した。しかしながらこれに限定されるものではなく、例えば、ヒートシンク基部１０の裏面１４と平行な方向にパンチを移動させて凸条部１５０を切除してもよい（プレス加工）。なお、ヒートシンク基部１０の裏面１４は、ヒートシンク１を製品として使用する際に発熱部品と接触する面となるため、プレス加工の後に仕上げ挽きをして表面の粗さを抑えておくことが望ましい。

（４）上記実施形態においてフィン形成工程Ｓ３０では、リブ部１４０をスカイブ加工により削ぎ起こすことによりフィン２０を形成するものとした。しかしながらこれに限定されるものではない。例えば、切削加工によってフィンを形成してもよい。例えば、例えばディスク状のメタルソーでリブ部の部材を切除してフィンとフィンの間にスリット（又はルーバー）を設ける方法を採用してもよい。メタルソーを用いた場合でも、基材１００’は第１溝１１０及び第２溝１２０を有しているので、第１溝１１０及び第２溝１２０の部分でメタルソーの刃を逃がすことができ、仕上がったフィン２０のスリットの根本であってフィンの第１溝１１０側／第２溝１２０側の部分に曲面が残らない（つまりスリットの底が平面となる）ように加工することができる。

（５）上記実施形態においてヒートシンク分離工程Ｓ５０では、外形打抜（プレス加工）により行うものとした。しかしながらこれに限定されるものではない。例えば、機械加工（切削加工）によってヒートシンク１を基材１００’から切り落とす方法を採用してもよい。

（６）上記実施形態においてはフィン形成工程Ｓ３０を行ってからヒートシンク分離工程Ｓ５０を行うものとした。しかしながらこれに限定されるものではない。例えば、リブ部形成工程Ｓ１０、裏面凸条部切除工程Ｓ２０を終えた状態となったならば、その後、基材１００’から所定範囲の部位１０４を分離してヒートシンクの基となる部分を得て、その後にフィン形成工程Ｓ３０を行ってもよい。このような順番を経る製造方法も本発明におけるヒートシンクの製造方法と等価なものとして位置付けられる。

１，９…ヒートシンク、１０，９１０…ヒートシンク基部、１１…（ヒートシンク基部の）上面、１２…（ヒートシンク基部の）端、１４…（ヒートシンク基部の）裏面、１８ａ，１８ｂ…金属組織に関係する筋、１９ａ，１９ｂ…粒界、２０，２０ａ…フィン、２１…（フィンの）上辺、２２…フィン先端、２４…（フィンの）基端、１００，１００'，９００ …基材、１０１…基材の表面、１０２…基材の裏面、１０４…フィンを含む所定の部位、１１０…第１溝、１１２…（第１溝の）底面、１２０…第２溝、１２２…（第２溝の）底面、１３０…第３溝、１４０，１４０ａ，１４０ｂ，９４０…リブ部、１４２…（リブ部の）頂面、１４４，１４４ａ…（リブ部の）側面、１５０…凸条部、１６０…表面加工痕、５１０…上金型、５１２，５５０，５５２…パンチ、５１４…板押え、５２０…下金型、５２２…ダイ、５２３…キャビティ、５３０，５４０…刃具

Claims (6)

1. 金属でなるヒートシンクの製造方法であって、
   平板状の基材をプレスにより塑性変形させて該基材の表面側に第１溝及び第２溝を形成することにより、前記第１溝及び前記第２溝に挟まれた領域にリブ部を形成するリブ部形成工程と、
   前記基材の裏面側に形成された凸条部を切除する裏面凸条部切除工程と、
   前記リブ部を加工することにより複数のフィンを形成するフィン形成工程と、
   前記フィンを含む所定範囲の部位を前記基材から分離して当該ヒートシンクを得るヒートシンク分離工程と、
   をこの順序で含むことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
2. 請求項１に記載のヒートシンクの製造方法において、
   前記フィン形成工程では、前記リブ部をスカイブ加工により削ぎ起こすことにより前記フィンを形成する、
   ことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載のヒートシンクの製造方法において、
   前記第１溝の幅、前記リブ部の幅及び前記第２溝の幅の総和は、前記フィン形成工程の前記加工の際に用いる刃の幅よりも大きくなるように前記第１溝の幅、前記リブ部の幅及び前記第２溝の幅を相互に設定する、
   ことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のヒートシンクの製造方法において、
   前記リブ部形成工程と前記ヒートシンク分離工程との間に、第３溝形成工程を更に含み、
   前記第３溝形成工程では、前記第１溝及び前記第２溝の少なくとも一方の溝の底面において、ヒートシンク基部の端となるべき位置から外側の位置に第３溝を形成する、
   ことを特徴とするヒートシンクの製造方法。
5. 金属でなるヒートシンクであって、
   当該ヒートシンクの表面側においては、フィンの基部であるヒートシンク基部と、前記ヒートシンク基部の側から立ち上がるようにして形成された複数の前記フィンと、を備え、
   当該ヒートシンクの裏面においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕を有し、
   前記ヒートシンクの前記裏面に垂直でありかつ前記フィンの幅方向に平行である面で前記ヒートシンク基部及び前記フィンを切断して、当該切断面を顕微鏡で観察したときに、
   前記ヒートシンク基部の上面の直下における金属組織に関係する筋の方向は、前記ヒートシンク基部の上面と凡そ平行となっており、
   前記フィンの基端の直下における金属組織に関係する筋の方向は、前記ヒートシンク基部の上面と平行な方向と交差し、かつ、当該金属組織に関係する筋が前記フィンの基端付近に向かって収束するようになっている、
   ことを特徴とするヒートシンク。
6. 金属でなるヒートシンクであって、
   当該ヒートシンクの表面側においては、フィンの基部であるヒートシンク基部と、前記ヒートシンク基部の側から立ち上がるようにして形成された複数の前記フィンと、を備え、
   当該ヒートシンクの裏面においては、突起した部分が切除され表面が調整されてなる表面加工痕を有し、
   前記ヒートシンクの前記裏面に垂直でありかつ前記フィンの幅方向に平行である面で前記ヒートシンク基部及び前記フィンを切断して、当該切断面を顕微鏡で観察したときに、
   前記ヒートシンク基部の上面の直下における金属組織の粒界の平均粒径が、前記フィン先端付近の所定深さの位置における金属組織の粒界の平均粒径よりも小さくなっている、
   ことを特徴とするヒートシンク。

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