JP3502520B2 - 電子部品用放熱器の製造方法および電子部品用放熱器製造用の型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば集積回路
素子（以後、ＩＣチップと言う）などの電子部品で発生
する熱を効率よく放出するためにその電子部品の表面に
接着して用いられる電子部品用放熱器の製造方法および
その製造時に用いる型に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品技術の進歩により、ＩＣチップ
の集積度は年々向上しており、そのためＩＣチップの消
費電力も増大している。近年提供されている高性能なマ
イクロプロセッサでは、消費電力が数ワット〜数十ワッ
トになるものもある。そのようなＩＣチップを使用する
際には、ＩＣチップから発生する熱を適切に逃がしてＩ
Ｃチップを冷却する必要がある。そのため、たとえばＩ
Ｃチップの上面にいわゆる放熱フィンを装着し、ファン
などにより強制的に冷却気流を生成する方法などが取ら
れている。これまでの放熱フィンは、複数の平板上のフ
ィンが基体に垂直で各々が平行になるように設けられて
いるものが多い。しかし、より効率よく放熱を行うため
に、表面積が大きくなるような形状や、冷却気流の通路
を考慮した形状など、種々の形状の放熱フィンが提案さ
れている。そのような表面積を大きくして効率良く放熱
が行えるようにした放熱器の１つとして、ピン状の放熱
素子が基体上に多数設けられた放熱器がある。

【０００３】ところで、このような放熱器は、鋳造によ
り、すなわち、材料を溶解して鋳型に流し込み冷却して
から取り出す方法により製造される場合が多い。しか
し、その方法では熱源などの設備が必要となる上に、製
品に巣ができやすく均一な良品を製造し難いという問題
や、型抜きの関係からフィンやピンの間隔が密なものは
製造し難いという問題があった。そのため、たとえば前
述したピン状の放熱素子が多数設けられた放熱器などに
おいては、多数の孔を配したダイスを用いて冷間衝撃押
し出しにより製造する方法が提案されている。

【０００４】特開昭４９−１２３７０号公報に記載され
ているそのような放熱器の製造方法について図９を参照
して説明する。図９は、その従来の冷間衝撃押し出しに
より放熱器を製造する場合の型の形状を示す図である。
その方法においては、図９に示すように、放熱器のピン
に対応した貫通孔９１２が形成されたダイス９０と図示
せぬポンチとの間に材料を載置し、そのポンチおよびダ
イス９０との作用による冷間衝撃押し出しにより、余剰
材料を貫通孔９１２に案内して、ピン状の放熱部を形成
する。このダイス９０には、ダイスの貫通孔９１２と同
じ配置でピン状のノックアウト９２が群立されたノック
アウト部９３がポンチとは反対側より貫通孔９１２に挿
入されており、このノックアウト部９３の端部の位置に
より成型されるピン状放熱部の高さが規定される。成型
された後は、このノックアウト９２を成型された放熱器
方向に移動させることにより、成型物をダイス９０から
離型させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うなピン状の放熱部を有する放熱器を前述したような冷
間鍛造により製造する場合には種々の問題が発生し、高
品質なものを安価に製造することができないという問題
があった。そのため、放熱効果が高いにも関わらず、そ
のようなピン状放熱部を有する放熱器は広く使用されて
いなかった。具体的には、まず、金型が破損し易いとい
う問題がある。特に、放熱効果を高めるためにピン状放
熱部の径を小さくして本数を増やしていくにつれて型の
破損する割合は高くなる。そのため、実現できる放熱効
果がこの点から制限されることになっていた。なお、従
来の製造方法においては、径が１．６[mm]以下のピン状
放熱物は成型できないと言われている。

【０００６】また、押し出しの際に、貫通孔９１２とノ
ックアウト９２との間隙に材料が侵入してバリを発生
し、その成型物が使用できなくなるという問題もある。
また、ピン状放熱部の径が小さくなり本数が増えれば、
前述したような方法においても成型物を型から離すのが
難しくなるという問題も生じる。

【０００７】 したがって、本発明の目的は、より小径
のピンをより多数、高密度に配置したような放熱効果の
高いより高性能な放熱器を、不良品の発生する率を非常
に少なくした上に個々の製品の品質を向上させ、またよ
り簡単に製造することができる製造方法を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、そのような電子部
品用放熱器製造用に用いても破損し難く、それによりよ
り小径のピンをより多数、高密度に配置したような放熱
効果の高いより高性能な放熱器を、不良品の発生する率
を非常に少なくした上に個々の製品の品質を向上させ、
またより簡単に製造することができるような、電子部品
用放熱器製造用の型を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、３つの独立した部分で構成される型を用いるように
し、実質的に強度を増すとともに、仮に破損しても迅速
に対応できるようにした。また、冷間鍛造時に、材料の
案内による型と材料の摩擦が少なくなるように、材料が
案内される孔の導入口の形状を変化させた。また、離型
が容易なような成分を含有する離型用油剤を用いるよう
にした。

【０００９】 したがって、基体上に微小なピンが多数
配置された形状の電子部品用放熱器を製造する本発明の
電子部品用放熱器の製造方法においては、放熱器の形状
に対応して形成される型であって、そのピンの高さ方向
においては押し出される材料を制限しないようにその高
さより十分深い穴部が形成されている型を用いて材料を
冷間鍛造して成型し、その成型物のそのピンを所望の高
さに切断して、前記電子部品用放熱器を得る。ここで、
前記型は、そのピンを成型するための多数の貫通孔と成
型物を取り出す際に押し出し部材を案内する案内孔とを
有する第１の型と、第１の型を支持し、第１の型の貫通
孔からの排出物を逃がす溝と第１の型の案内孔と連結し
て押し出し部材を案内する案内孔とを有する第２の型
と、前記第１および第２の型の案内孔と連結して押し出
し部材を案内する案内孔を有し、その案内孔に対して押
し出し部材が挿入される第３の型とを有する。

【００１０】 また好適には、第１の型の貫通孔は、前
記材料が導入される入口部のみが前記円柱状放熱部の径
と実質的に等しい径を有し、当該入口部以外の内部は前
記円柱状放熱部の径よりも大きい径を有するように形成
されている。換言すれば、その貫通孔の材料が導入され
る入口部の径は、その貫通孔の内部の径よりも小さくな
るように、その入口部の端部が径方向に突出した形状に
形成されている。特定的には、冷間鍛造は、カルシウム
スルホネートを配合した油剤を潤滑剤として用いて行
う。

【００１１】 また、本発明の電子部品用放熱器製造用
の型は、電子部品上に放熱のために装着される基体上に
微小なピンが多数配置された電子部品用放熱器を、冷間
鍛造によって成型し製造する場合に用いる型であって、
そのピンを成型するための多数の貫通孔と成型物を取り
出す際に押し出し部材を案内する案内孔とを有する第１
の型と、第１の型を支持し、第１の型の貫通孔からの排
出物を逃がす溝と第１の型の案内孔と連結して押し出し
部材を案内する案内孔とを有する第２の型と、前記第１
および第２の型の案内孔と連結して押し出し部材を案内
する案内孔を有し、その案内孔に対して押し出し部材が
挿入される第３の型とを有し、その第１〜第３の型を重
ね合わせることにより、その放熱器の形状に対応しその
ピンの高さ方向においては押し出される材料を制限しな
い程度に十分深い穴部が形成されるような型である。好
適には、第１の型の貫通孔は、前記材料が導入される入
口部のみが前記円柱状放熱部の径と実質的に等しい径を
有し、当該入口部以外の内部は前記円柱状放熱部の径よ
りも大きい径を有するように形成されている。

【００１２】 上記の方法により、電子部品上に放熱の
ために装着される基体上に微小な円柱状放熱部が多数配
置された電子部品用放熱器であって、前記放熱器の形状
に対応して形成される型であって、前記円柱状放熱部の
高さ方向においては当該方向に押し出される材料を制限
しない程度に当該円柱状放熱部の高さより十分深い穴部
が形成されている型を用いて、材料を冷間鍛造して成型
し、前記成型された成型物の前記円柱状放熱部を所望の
高さに切断して製造された電子部品用放熱器を提供でき
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１〜図
６を参照して説明する。

【００１４】まず、本発明の製造方法により製造する電
子部品用放熱器の一例を図１を参照して説明する。図１
は、その電子部品用放熱器を説明するための図であり、
（Ａ）はその構造を示す図であり、（Ｂ）はその使用形
態を示す図である。放熱器１４は、図１（Ａ）に示すよ
うに、基体１５上に多数のピン状放熱部１６（以後、単
にピンと言う）が垂直に設けられた構造である。本実施
の形態の放熱器１４においては、上下の面が一辺５０[m
m]の正方形であるような基体１５上に、高さ７[mm]、直
径１．５[mm]のピンが、基体１５の縦横方向に各々３[m
m]ピッチで１６本並ぶように設けられている。すなわ
ち、基体１５上全体では、原則として１６本×１６本の
ピンが設けられることになる。なお、基体１５の厚み
は、本実施の形態の放熱器１４においては３．５[mm]で
ある。また、これら基体１５およびピン１６の材質はア
ルミニウムである。

【００１５】この放熱器１４は、図１（Ｂ）に示すよう
に、基体１５のピン１６が設けられていない方の面が、
半導体チップ８１の背面に接着されて用いられる。すな
わち、半導体チップ８１から発生される熱が放熱器１４
に伝導され、基体１５およびピン１６より放熱されるこ
とにより、半導体チップの放熱が効率よく行われるよう
になる。また、より効率よく半導体チップを冷却するた
めに、放熱器１４の上、あるいは半導体チップが実装さ
れている基板、あるいは半導体チップが収容されている
筐体などに冷却気流を発生するためのファンが通常設け
られている。このファンにより発生される気流が放熱器
１４のピン１６の間を通過することにより、放熱器１４
を介してより一層効率よく半導体チップから発生される
熱の放熱が行われる。

【００１６】また本実施の形態の放熱器１４には、ファ
ンを放熱器１４上に直接取り付けられるように、図１
（Ａ）に示すようにファン取り付け用の台座１７が４箇
所設けられている。この４個の台座１７の位置は、基体
１５の中心と４隅とを結ぶ仮想線上の各中間部付近であ
る。この４個の台座１７の各々は、ピン１６より１回り
大きい直径５[mm]の円柱であり、その上面には開口部の
直径が２[mm]、底面の直径が１[mm]の凹部が設けられて
いる。このような台座１７を用いて、図１（Ｂ）に示す
ようにファン８２が放熱器１４上に搭載され、より効率
よく半導体チップ８１の冷却が行えるようになってい
る。

【００１７】次に、このような放熱器１４の製造方法に
ついて図２〜図６を参照して説明する。まず、図２〜図
４を参照して、放熱器１４の製造工程の概要を説明す
る。図２は放熱器１４の製造工程を示す流れ図であり、
図３および図４はその工程を具体的に説明するための模
式図である。図２に示すように、前述したような放熱器
１４は、主な工程として、切断（工程Ｓ１）、油剤付着
工程（工程Ｓ２）、フレクションプレス（工程Ｓ３）、
足切り加工（工程Ｓ４）、外形抜加工（工程Ｓ５）とい
う各工程を経て製造される。

【００１８】具体的には、まず、図３（Ａ）に示すよう
な、たとえば１２００[mm]×４００[mm]という平板形状
で供給されるアルミ板１０を、製造する放熱器１４の形
状・大きさに合わせて切断し、図３（Ｂ）に示すような
アルミ材料１１を得る（工程Ｓ１）。次に、切断された
アルミ材料１１を、図３（Ｃ）に示すように表型２０と
裏型２４との間に載置し、油剤（潤滑剤）を付着させる
（工程Ｓ２）。なお、この油剤の成分、目的などについ
ては後述する。次に、そのように表型２０と裏型２４と
の間に載置され油剤が塗布されたアルミ材料１１を、フ
レクションプレス機械により１５０[t] 程度の圧力で加
圧し、図３（Ｄ）に示すような形状のプレス完成品に加
工する（工程Ｓ３）。

【００１９】次に、そのプレス完成品１２のピン部分
を、図４（Ｅ）に示すように足切り用のダイス３１に挿
入し、刃３２により貫通したピン部分を切断し、ピン１
６の高さを所望の高さに揃える（工程Ｓ４）。そして最
後に、プレス加工により、プレス完成品１２より中央部
の有効部分１４と周辺のチリ部１３とに分離することに
より、製品としての放熱器１４を得ることができる（工
程Ｓ５）。

【００２０】次に、このような製造工程の中で、本発明
に係わるプレス工程Ｓ３について詳細に説明する。ま
ず、このプレス工程Ｓ３において用いる表型２０につい
て、図５を参照して説明する。表型２０は、ダイス型２
１、ダイス受型２２、ノックアウト型２３の３つの型よ
り構成される。

【００２１】ダイス型２１は、実際にアルミ材料１１と
接触してプレスによりアルミ材料１１を所望の形に変形
させるための型であり、内側に基体１５の上半分に相当
する形状２１３と、ピン１６に相当するピン穴２１２、
および、図示せぬ台座１７に相当する形状が形成されて
いる。また、ピン穴２１２の外側に、プレス成型品を離
型させるためのノックアウト用の穴２１１が形成されて
いる。これらのピン穴２１２、台座１７に対応する穴お
よびノックアウト用の穴２１１はダイス型２１において
は貫通している。

【００２２】このピン穴２１２の詳細な構成を図６に示
す。図６は、ピン穴２１２の入り口部の形状を示す図で
あり、（Ａ）は本実施の形態のダイス型２１のピン穴２
１２を示す図、（Ｂ）は比較のために示す図９を参照し
て説明した従来の型のピン穴９１２を示す図である。図
６に示すように、従来はピン穴９１２は、その径はどの
場所でもピンの径ｌと等しいような、通常の筒型のピン
穴であった。

【００２３】しかし、本実施の形態のダイス型２１のピ
ン穴２１２は、その入り口付近に隆起部分２１６が設け
られており、この隆起部分２１６により形成される開口
部の径が、ピン１６の径ｌと等しくなっている。換言す
れば、図６（Ａ）に示すピン穴２１２においては、材料
が案内される入り口部分のみピン１６の径と等しい径に
なっており、ピン穴２１２の内部に入ると、その径は入
り口部分よりも太くなっているのである。このような構
造にすることにより、ピン穴２１２の入り口部分を通過
した材料は、もはやピン穴２１２と接触しないようにす
ることができ、ピン穴２１２に材料が入る時の摩擦を小
さくすることができる。

【００２４】ダイス受型２２は、ダイス型２１と接する
ように設けられる型であり、ダイス型２１を貫通したピ
ン穴２１２と接する領域には、プレス時にピン穴２１２
から排出される空気、潤滑油、アルミ切粉などを逃がす
ための溝２２４が設けられている。また、ダイス型２１
のノックアウト用の穴２１１と連結するように、同じく
ノックアウト用の穴２２１が設けられている。

【００２５】そして、ノックアウト型２３は、ダイス受
型２２と接するように設けられる型であり、ダイス型２
１のノックアウト用の穴２１１およびダイス受型２２の
ノックアウト用の穴２２１と連結するように、同じくノ
ックアウト用の穴２３１が設けられている。また、ノッ
クアウト型２３には、プレス完成品１２を上型２０より
離型するために、そのノックアウト用の穴２３１にたと
えば図９に示したようなピン形状のノックアウトを挿入
する際に、そのノックアウト部を適切に挿入するための
案内部となる開口２３５も設けられている。

【００２６】 次に、このような冷間鍛造の際に用いる
潤滑油について説明する。通常、アルミニウムをプレス
加工する際には、型にアルミの粉が付着し、プレス不能
に陥るという問題がある。また、冷間鍛造においては、
型の変形、摩擦防止や、製品の成型痕防止による品質確
保のため、潤滑効果を上げる必要があり、潤滑剤の使用
は必須である。そして特に、本実施の形態の放熱器１４
の加工においては、微小なピンが多数設けられているの
で、離型を円滑に行うことができるか否かが製品の品質
確保のために、また、効率よく放熱器１４を製造するた
めに必要である。そのために、本実施の形態において
は、合成脂肪酸エステルを主成分とする潤滑剤に、金属
型に近いカルシウムスルホネートを配合して離型用剤と
して用いる。

【００２７】具体的には、その表３に示すような配合の
離型用剤と、表４に示すような潤滑用剤とを重量比１対
１で混合して潤滑剤として用いる。表３において、塩素
系添加剤とは、たとえば塩化パラフィンや塩化脂肪油な
どである。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】このような、表型２０および潤滑剤を用い
て、工程Ｓ３の冷間鍛造が行われる。すなわち、図３
（Ｂ）に示すような切断されたアルミ材料１１が、前述
した潤滑剤を塗布されて裏型２４の上に載置され、前述
した表型２０と裏型２４との間でプレス加工される。そ
の際、変形されてダイス型２１のピン用の穴２１２に案
内されるアルミ材料１１は、図６（Ａ）に示すような絞
り込まれた入口部を経てピン用の穴２１２内に案内され
ていく。そのため、ピン形状に順次成型されるアルミ材
は、ピン用の穴２１２の内部ではピン用の穴２１２の周
囲の壁と接触せず、摩擦を生じない。

【００３１】また各ピン用の穴２１２は、ダイス受型２
２に達するまで、その深さ方向にも何ら制限を受けてい
ない。そのため、各ピン用の穴２１２においてアルミ材
がダイス型２１に対して圧力を加えることは無く、これ
によるダイス型２１の破損などを生じることはない。な
お、この時点では、各ピン用の穴２１２においては案内
されるアルミ材に応じて各々異なる高さのピンが形成さ
れることになるが、製品としてのピン１６は、後の足切
り加工工程Ｓ４でその高さが揃えられるため、問題とは
ならない。

【００３２】また、このプレス加工の際に、各ピン用の
穴２１２からは空気、潤滑油、アルミ切粉などは、ピン
用の穴２１２のダイス受型２２側の開口部より排出さ
れ、ダイス受型２２の溝２２４を伝わって外部に排出さ
れる。そして、プレス加工が終了したら、表型２０のノ
ックアウト用の穴２１１，２２１、２３１よりピン状ノ
ックアウトが挿入されて、プレス完成品１２が表型２０
より離型される。前述したような配合の潤滑材がプレス
完成品１２とダイス型２１との間に浸透しているため、
この離型は容易に行われる。このようなプレス加工の結
果、図１（Ａ）に示すような小径のピンが群立したよう
な精巧な製品部を有する、図３（Ｄ）に示すようなプレ
ス完成品１２が得られる。

【００３３】このように、本実施の形態の放熱器１４の
製造方法においては、ピンを成型する際に、型のピン穴
に対して深さ方向にも径方向にも成型されたピンと型が
接触しないようにしているため、プレス加工を行うこと
により型のピン用の穴２１２に対して加わる圧力を、深
さ方向にも径方向にも著しく少なくすることができる。
すなわち、これまでこのような小径のピンが多数設けら
れた放熱器を冷間鍛造により製造する際に最も問題であ
った型の破損を防ぐことができ、より多数のピンを高密
度に配置することができ、放熱効果の高い高性能な放熱
器１４を製造することができる。

【００３４】また、そのように個々のピンと型との摩擦
が少ない上に、離型が容易になるような新たな潤滑剤を
用いているので、プレス完成品と型との離型が容易に行
える。その結果、離型時に製品に痕をつけたり破損した
りするのを防ぐことができる上に、効率よく放熱器を製
造することができる。また、その型自体も、３つの部分
に分解可能な構成の型を用いており、ピン穴はダイス型
２１にのみに設けられ、その他の型２２，２３には、ノ
ックアウト用の穴２２１，２３１が設けられているのみ
である。したがって、図９を参照して説明した従来の一
体型の金型に比べて、個々の型の強度も強くなってお
り、鍛造時の衝撃や摩擦により破損しにくくなってい
る。

【００３５】また、このように型が３つの部分に別れて
いるため、各部分ごとに異なる高度、材質を用いて型を
製造することができる。すなわち、各型に加わる力の種
類などに応じて、適切な材料を選択して型を製造するこ
とができるので、全体としてより適切な型を作ることが
できる。また、１つの型をこのような３つの部分に分解
可能にすることで、１つずつの型の構造は簡単なものと
なり、型の製作が容易になり、製作日数を短縮でき、製
作コストも低くすることができる。また、仮にいずれか
の型が破損したとしても、その代替え品の製作も短期間
で行うことができ、放熱器を安定して製造することがで
きる。

【００３６】また、本実施の形態の放熱器の製造方法に
おいては、鍛造時にはピンの高さを規定せずに、適度に
形成されたピンを有したプレス完成品１２を離型した後
に、所望の高さにピンを切断して製品としての放熱器１
４を得るようにしている。したがって、従来のようにピ
ンの先端にバリが生じる不良を皆無にすることができ
る。また、ピンの高さを所望の高さに調整しようとする
と、従来はピン穴を塞ぐノックアウトピンの配置を変更
するなど、鍛造時に設定を変更する必要があった。しか
し、本実施の形態の放熱器の製造方法いおいては、切断
する位置を変更するのみで任意の高さのピン１６を得る
ことができるものであり、ピンの高さの調整を容易に行
うことができる。

【００３７】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、種々の改変が可能である。たとえば、本発
明に係わる放熱器１４の型の構成も、本実施の形態に限
られるものではなく、種々の改変が可能である。たとえ
ば、本実施の形態の型２０は、ダイス型２１、ダイス受
型２２およびノックアウト型２３の３つの部分より構成
されるものであったが、ダイス型２１とその他の部分と
の２つに部分で構成されるものでもよいし、さらに細分
して４つ以上の部分から構成されるものでもよい。

【００３８】また、その型２０における細部の構成も任
意でよい。たとえば、プレス完成品１２をより簡単に、
強制的に離型したい場合などには、ノックアウト用の穴
をさらに設けてもよい。その場合、新たにノックアウト
用の穴を設けてもよいし、たとえば、図７に示すよう
に、ダイス型２１のピン用の穴２１２のいくつかに対し
て、その穴と連結するようにダイス受型２２およびノッ
クアウト型２３にノックアウト用の穴２２２，２３２を
設け、これにピン形状のノックアウトを挿入して離型を
行うようにしてもよい。

【００３９】また、本発明の製造方法、および、本発明
の型を用いて製造する放熱器は、図１を参照して説明し
たものに限られるものではない。たとえば、図１に示し
たファン取り付け用の台座１７の上面に形成されている
凹部はファン取り付け用のネジが切ってあるような構造
でもよいし、またこのような凹部を有さずただ単に平坦
な上面としてもよい。また、台座自体の形状や構成も任
意好適に変更してよい。本実施の形態のように４個有す
るような構成でなくとも、１つのみでもよいし、各台座
の形状もより大きな円柱やより小さな円柱でもよいし、
あるいは円柱以外の形状の台座でもよい。台座において
は、設置されるファンの形状などに応じて任意好適な形
状・構成にしてよい。もちろん、放熱器１４上にファン
を取り付けない場合には、台座を全く有さず、基体１５
上の全面にピン１６が設けられたような構成でもよい。

【００４０】また、ピン１６の形状等も任意に変形して
よい。たとえばピンの径やピッチなども任意に変更して
よい。本発明は、たとえば１．０[mm]〜１．５[mm]程度
の、通常の冷間鍛造では製造できないと言われている
１．６[mm]以下のピンを３[mm]程度の狭いピッチで配置
することを可能とするような製造方法および金型を提供
とすることを主たる目的とする。しかし、従来からある
ような１．６[mm]程度のピンが通常のピッチで配置され
たような放熱器においても、本発明による製造方法や金
型を適用することにより、より簡単で安価に、また高品
質なものが安定して製造することができることは明らか
である。したがって、本発明はそのような従来の放熱器
の製造に適用してもよい。すなわち本発明は、製造する
放熱器のピンの径やピッチなどに何ら制限されるもので
はない。

【００４１】また、そのピンの高さも、１つの放熱器に
おいて全てのピンが同じ高さである必要はなく、高さの
異なるピンを有するような放熱器でもよい。そのような
例を図８に示す。図８は、高さの異なるピンを有する放
熱器を説明するための図であり、（Ａ）はプレス完成品
に対してワンパンチにより高さの違うピンを形成するた
めの切断器を示す図であり、（Ｂ）は基体１５上に比較
的高いピン１６ａと、それより低いピン１６ｂとを有す
るそのような放熱器１４ｂを示す図である。

【００４２】切断器３３は、ダイス３４、ピン切刃型３
５、ヤゲン３６を有する。ダイス３４はピンの寸法を決
めるためのダイスであり、ピン切刃型３５は実際にピン
をその高さに切断するための切断部である。また、ヤゲ
ン３６は、ピンが切断されるようにピン切刃型３５を矢
印方向に動かすための駆動部である。この切断器３３に
おいては、所望のピンの高さに適合したダイス３４を用
意しておき、プレス加工により得たプレス完成品１２を
このダイス３４にセットする。そして、ヤゲン３６を矢
印方向（図上では下方向）に移動させると、それに応じ
てピン切刃型３５も矢印方向（図上では右方向）に移動
し、その結果ダイス３４の下面でプレス完成品１２の各
ピンが切断される。その結果、図８（Ｂ）に示すような
所望の高さのピンを有する放熱器１４ｂが製造される。
なお、ピン切刃型３５はピンの径＋２[mm]程度の微小な
動きで十分である。

【００４３】機器の小型化が進んでいる今日では、筐体
内の限られた空間を有効に使うために、基板を密集して
実装したり、基板の上に局所的に基板を実装するなどの
方法がしばしば行われている。そのような場合には、マ
イクロプロセッサに搭載する放熱器１４も、その空間的
な隙間に適応した形状が要求され、そのためピンの高さ
が部分的に異なる放熱器も要求される。図９で示したよ
うな従来の放熱器の製造方法において図８（Ｂ）に示す
ような放熱器１４ｂを製造しようとすると、ピン穴を塞
ぐノックアウトピンの配置を変更するなど、鍛造時に設
定を変更する必要があるが、本実施の形態の放熱器の製
造方法いおいては、ある程度のピンの高さの違いであれ
ば、足切り工程Ｓ４において切断するピンの位置を変更
すればよいだけなので、このように容易にそのような放
熱器を製造することが可能となる。

【００４４】また、放熱器自身の大きさも、適用する半
導体チップの大きさに合わせて任意に変更してよく、本
発明の製造方法および型は何らそのサイズに制限される
ものではない。本実施の形態に示した一辺が５０[mm]の
放熱器は、マイクロプロセッサなどの比較的大きめの半
導体チップ用であるが、より小さいたとえば一辺が１０
[mm]程度の半導体チップに適用するものや、より大きい
たとえば一辺が８０[mm]程度の半導体チップに適用され
るものなど、その大きさは任意でよい。また、その放熱
器の形状も何ら制限されるものではない。特に、放熱器
の基体に相当する部分の形状などは、装着する電子部品
の形状に応じて任意好適に変更されてよい。しかし、本
実施の形態に示したような放熱効果の高い微小なピン形
状の放熱部をその構成の一部にでも有するような形状の
放熱器であれば、本発明の製造方法および型の効果がよ
り一層発揮できるものであり好適である。

【００４５】また、本発明の製造方法および型により製
造される放熱器は、いわゆる半導体チップの放熱用の放
熱器に限られるものではない。パワートランジスタやサ
イリスタ、あるいはモータやトランスというような種々
の電子部品の冷却用放熱器を製造するために適用しても
よい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
用放熱器の製造方法によれば、小径のピンをより多数、
高密度に配置したような放熱効果の高いより高性能な放
熱器を、不良品の発生する率を非常に少なくした上に個
々の製品の品質を向上させ、またより簡単に製造するこ
とができる。また、形状などの変形に対しても短期間に
簡単に対処できる。また、本発明の電子部品用放熱器製
造用の型を用いれば、小径のピンをより多数、高密度に
配置したような放熱効果の高いより高性能な放熱器を、
不良品の発生する率を非常に少なくした上に個々の製品
の品質を向上させ、またより簡単に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電子部品用放熱器を説明するた
めの図であり、（Ａ）はその構造を示す図であり、
（Ｂ）はその使用形態を示す図である。

【図２】本発明の一実施の形態である放熱器の製造工程
を示す流れ図である。

【図３】図２に示した各工程を具体的に説明するための
図であり、（Ａ）はアルミ板を示す図であり、（Ｂ）は
切断されたアルミ材料を示す図であり、（Ｃ）は図２に
示したフレクションプレス工程を説明するための図であ
り、（Ｄ）はプレス完成品を示す図である。

【図４】図２に示した各工程を具体的に説明するための
図であり、（Ｅ）は足切り工程を説明するための図であ
り、（Ｆ）は外形抜き加工工程を説明するための図であ
る。

【図５】図２に示したフレクションプレス工程で用いる
型であって、本発明に係わる電子部品用放熱器製造用の
型の構造を示す図である。

【図６】図５に示した型のピン用の穴の入口部の構造を
説明するための図であり、（Ａ）はその構造を示す図で
あり、（Ｂ）は比較のための従来の型におけるピン用の
穴の入口部の構造を示す図である。

【図７】図５に示した型の変形例を示す図である。

【図８】図２に示した足切り工程の変形例を示す図であ
り、（Ａ）はプレス完成品に対してワンパンチにより高
さの違うピンを形成するための切断器を示す図であり、
（Ｂ）は基体上に高さの異なるピンを有する放熱器を示
す図である。

【図９】従来の冷間鍛造で用いる型を示す図である。

【符号の説明】

１０…アルミ板、１１…アルミ材料、１２…プレス完成
品、１３…放熱器、１５…基体、１６…ピン、１７…台
座、２０…型、２１…ダイス型、２１１…ノックアウト
用の穴、２１２…ピン用の穴、２１３…ダイス型、２１
６…隆起部分、２２…ダイス受型、２２１…ノックアウ
ト用の穴、２２４…溝、２３…ノックアウト型、２３１
…ノックアウト用の穴、２３５…開口、２４…裏型、３
１…ダイス、３２…刃、３３…切断器、３４…ダイス、
３５…ピン切刃型、３６…ヤゲン、８１…半導体チッ
プ、８２…ファン、９０…ダイス、９１２…貫通孔、９
２……ノックアウト、９３…ノックアウト部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品上に放熱のために装着される基体
   上に微小な円柱状放熱部が多数配置された電子部品用放
   熱器の製造方法であって、 前記放熱器の形状に対応して形成される型であって、前
   記円柱状放熱部の高さ方向においては当該方向に押し出
   される材料を制限しない程度に当該円柱状放熱部の高さ
   より十分深い穴部が形成されている型を用いて、材料を
   冷間鍛造して前記材料を成型する工程と、 前記成型された成型物の前記円柱状放熱部を所望の高さ
   に切断する工程と、 を有し、 前記型は、前記放熱器の前記円柱状放熱部を成型するた
   めに該円柱状放熱部に対応して設けられた貫通孔と、前
   記成型物を取り出す際の成型物押し出し部材を案内する
   案内孔とを有する第１の型と、前記第１の型を支持し、
   前記第１の型の前記貫通孔からの排出物を逃がすための
   溝と、前記第１の型の前記案内孔と連結して前記成型物
   押し出し部材を案内する案内孔とを有する第２の型と、
   前記第１および第２の型の案内孔と連結して前記成型物
   押し出し部材を案内する案内孔を有し、該案内孔に対し
   て前記成型物押し出し部材が挿入される第３の型とを有
   し、 前記冷間鍛造は前記型を用いて行う 電子部品用放熱器の
   製造方法。
2. 【請求項２】前記第１の型の前記貫通孔は、前記材料が
   導入される入口部のみが前記円柱状放熱部の径と実質的
   に等しい径を有し、当該入口部以外の内部は前記円柱状
   放熱部の径よりも大きい径を有するように形成されてお
   り、 前記冷間鍛造は前記型を用いて行う 請求項１記載の電子
   部品用放熱器の製造方法。
3. 【請求項３】前記冷間鍛造は、前記型にカルシウムスル
   ホネートを配合した油剤を潤滑剤として用いて行うこと
   を特徴とする請求項２記載の電子部品用放熱器の製造方
   法。
4. 【請求項４】電子部品上に放熱のために装着される基体
   上に微小な円柱状放熱部が多数配置された電子部品用放
   熱器を、冷間鍛造によって成型し製造する場合に用いる
   型であって、 前記放熱器の前記円柱状放熱部を成型するために該円柱
   状放熱部に対応して設けられた貫通孔と、前記成型物を
   取り出す際の成型物押し出し部材を案内する案内孔とを
   有する第１の型と、 前記第１の型を支持し、前記第１の型の前記貫通孔から
   の排出物を逃がすための溝と、前記第１の型の前記案内
   孔と連結して前記成型物押し出し部材を案内する案内孔
   とを有する第２の型と、 前記第１および第２の型の案内孔と連結して前記成型物
   押し出し部材を案内する案内孔を有し、該案内孔に対し
   て前記成型物押し出し部材が挿入される第３の型とを有
   し、 当該第１〜第３の型を重ね合わせることにより、前記放
   熱器の形状に対応し、前記円柱状放熱部の高さ方向にお
   いては当該方向に押し出される材料を制限しない程度に
   当該円柱状放熱部の高さより十分深い穴部が形成される
   電子部品用放熱器製造用の型。
5. 【請求項５】前記第１の型の前記貫通孔は、前記材料が
   導入される入口部のみが前記円柱状放熱部の径と実質的
   に等しい径を有し、当該入口部以外の内部は前記円柱状
   放熱部の径よりも大きい径を有するように形成されてい
   る請求項４記載の電子部品用放熱器製造用の型。