JP6064191B2 - Heat sink and heat sink manufacturing method - Google Patents

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Description

本願発明は、放熱性に優れ製造の容易なヒートシンク及びヒートシンクの製造方法に関する。   The present invention relates to a heat sink excellent in heat dissipation and easy to manufacture and a method of manufacturing the heat sink.

大規模集積回路(LSI)や IC、パワートランジスタなどの各種デバイスやこれらのデバイスを搭載した電子機器などでは、デバイスの高出力化に伴って稼動時に発生する熱量が増大している。そして、発生した熱を充分に放熱させることができないと、デバイスにおける能力が低下してしまい、電子機器における応答性の遅延や誤動作を招いてしまう虞が生じる。これを解決するための手段の一つとして、増大する熱量を効率的に放熱することが求められている。   In various devices such as large-scale integrated circuits (LSIs), ICs, and power transistors, and electronic devices equipped with these devices, the amount of heat generated during operation increases as the output of the devices increases. If the generated heat cannot be sufficiently dissipated, the capability of the device is reduced, and there is a risk of delaying responsiveness and malfunction of the electronic device. As one means for solving this, it is required to efficiently dissipate the increasing amount of heat.

また、近年では各種デバイスの小型化や電子機器の小型化に伴って、より効率的に放熱を行えることの要求が高まっている。放熱を効率的に行うには、デバイス自体にヒートシンクを設けた構成だけでは不十分であり、より放熱面積の広いヒートシンクを用いて冷却を行うことが必要になる。   In recent years, with the miniaturization of various devices and the miniaturization of electronic devices, there has been a demand for more efficient heat dissipation. In order to efficiently dissipate heat, a configuration in which a heat sink is provided on the device itself is not sufficient, and it is necessary to perform cooling using a heat sink having a larger heat radiation area.

ヒートシンクの性能を高めるために、放熱面の表面積を広く構成することが行われており、この構成としては、一般的に、金属板の表面にフィンと呼ばれる板を複数枚平行に立設した構成や、棒状の突起を複数本互いに接触しないように立設した構成が採用されている。   In order to improve the performance of the heat sink, the surface area of the heat radiating surface is made wide, and this structure is generally a structure in which a plurality of plates called fins are erected in parallel on the surface of the metal plate Alternatively, a configuration in which a plurality of rod-like protrusions are erected so as not to contact each other is employed.

最も一般的なヒートシンクは、モールド成形によって製造されている。モールド成形では、通常、多数の凹凸が形成された成形型に素材を注入することによって製造している。そのため、例えば、成形型によって形成する多数の凹凸が、小さな凹凸形状に構成されていた場合や、凹凸間の間隔が狭く構成されている場合などでは、注入した素材を多数の凹凸を備えた状態のままで成形型から剥離させることが、困難になってしまう場合がある。   The most common heat sink is manufactured by molding. In mold molding, the mold is usually manufactured by injecting a material into a mold having a large number of irregularities. Therefore, for example, in the case where a large number of irregularities formed by a molding die are configured in a small irregular shape, or when the interval between the irregularities is configured narrow, the injected material is provided with a large number of irregularities. It may be difficult to peel from the mold as it is.

また、金属材料に対して高圧力を加えて行う押出成形によって、多数のフィンや多数の棒状突起を備えたヒートシンクを製造することも従来から行われている。しかし、押出し成形で多数のフィンや棒状突起を成形するには、特に、隣接するフィン間の間隔や隣接する棒状突起間の間隔を狭く構成する場合などでは、金属材料を押出すための押圧力として非常に高い押圧力を用いなければならず、押出装置の大型化や製造コストの増大を招いてしまう問題があった。   In addition, a heat sink having a large number of fins and a large number of rod-shaped protrusions has been conventionally produced by extrusion molding performed by applying high pressure to a metal material. However, in order to form a large number of fins and rod-shaped projections by extrusion molding, especially when the interval between adjacent fins and the interval between adjacent rod-shaped projections are made narrow, the pressing force for extruding the metal material As a result, a very high pressing force has to be used, and there is a problem in that the size of the extrusion apparatus is increased and the manufacturing cost is increased.

このような問題点を解決するための製造方法として、金属板における一方の面に対してパンチなどの押圧工具を用いて押圧し、金属板の他方の面側を隆起させることで、突起を形成する方法が提案されている。押圧工具で押圧した面とは反対側の面に突起を形成する製造方法としては、放熱器及びその製造方法(特許文献1参照)や金属板における突起構造及び突起加工方法(特許文献2参照)などが提案されている。   As a manufacturing method for solving such problems, a projection is formed by pressing one surface of the metal plate with a pressing tool such as a punch and raising the other surface side of the metal plate. A method has been proposed. As a manufacturing method for forming protrusions on the surface opposite to the surface pressed by the pressing tool, a radiator and its manufacturing method (see Patent Document 1), a protrusion structure in a metal plate, and a protrusion processing method (see Patent Document 2). Etc. have been proposed.

特許文献1や特許文献2に記載された発明では、金属板に対してパンチを圧入した側の面にはパンチで押圧した跡となる凹部が形成されることになる。このようなパンチを用いて突起を形成する製造方法を用いてヒートシンクを製造した場合には、パンチを圧入した側の面に残される凹部によって、冷却対象の部品とヒートシンクとの接触面積が減少することになる。しかも、凹部内に存在する空気の熱伝導率が低いため、ヒートシンク全体としての放熱効率が低くなってしまうという問題点が生じる。   In the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a concave portion that becomes a mark pressed by the punch is formed on the surface of the metal plate on which the punch is press-fitted. When a heat sink is manufactured using a manufacturing method for forming protrusions using such a punch, the contact area between the component to be cooled and the heat sink is reduced by the recess left on the surface on which the punch is press-fitted. It will be. Moreover, since the thermal conductivity of the air present in the recess is low, there arises a problem that the heat dissipation efficiency of the heat sink as a whole is lowered.

このようなヒートシンク全体としての放熱効率が低くなってしまうという問題を解決するため、本願出願人は、既に、エンボス金属板及びその製造方法(特許文献3参照)を提案している。特許文献3の発明では、金属板における一方側の面に多数本の棒状部材を圧入し、棒状部材を圧入した面とは反対側の面から金属板を構成している部材を突出させて、多数の突起を形成する構成になっている。   In order to solve such a problem that the heat dissipation efficiency of the heat sink as a whole is lowered, the applicant of the present application has already proposed an embossed metal plate and a manufacturing method thereof (see Patent Document 3). In the invention of Patent Document 3, a large number of rod-shaped members are press-fitted into one surface of the metal plate, and the member constituting the metal plate is protruded from the surface opposite to the surface into which the rod-shaped member is pressed, It is the structure which forms many protrusions.

この発明では、棒状部材を圧入した面とは反対側の面には、金属板と同じ材質からなる多数の突起を形成することができ、棒状部材を圧入した面には、ダイスを用いたときのような凹部を生じさせずに、圧入した棒状部材を残存させておくことができる。これによって、冷却対象となる部材との接触面には、棒状部材が配設されることになるので、ヒートシンクと冷却対象となる部材との接触面積を減少させることがない。そして、ヒートシンクとしての放熱効果を増大させることができる。   In this invention, a large number of protrusions made of the same material as the metal plate can be formed on the surface opposite to the surface into which the rod-shaped member is press-fitted, and when a die is used on the surface into which the rod-shaped member is pressed. It is possible to leave the press-fitted rod-shaped member without causing such a recess. As a result, the bar-shaped member is disposed on the contact surface with the member to be cooled, so that the contact area between the heat sink and the member to be cooled is not reduced. And the heat dissipation effect as a heat sink can be increased.

しかも、棒状部材を構成している金属としては、金属板とは異なる材質の金属を用いることができるので、棒状部材の金属としては、金属板よりも熱伝導率の大きな金属を使用することができる。これによって、冷却対象となる部材側に接触する面には、熱伝導率の大きな金属で構成した棒状部材を配設させておくことができるので、熱伝導の速度を速めて放熱効率を高めることができる。そして、放熱効果の高いヒートシンクを得ることができる。   Moreover, as the metal constituting the rod-shaped member, a metal having a material different from that of the metal plate can be used. Therefore, a metal having a higher thermal conductivity than the metal plate can be used as the metal of the rod-shaped member. it can. As a result, a bar-shaped member made of a metal having a high thermal conductivity can be disposed on the surface that contacts the member to be cooled, so that the heat conduction speed is increased to increase the heat radiation efficiency. Can do. And a heat sink with a high heat dissipation effect can be obtained.

また、金属板自体を熱伝導率の大きな金属を用いて構成した場合には、高価な金属を大量に使用しなければならず、ヒートシンクとしての価格を上昇させてしまうことになる。しかし、特許文献3のように棒状部材だけに熱伝導率の大きな金属を用いた場合には、一部だけにおいて高価な金属を使用することが可能になるので、ヒートシンクとしての価格の上昇を抑えておくことができる。   In addition, when the metal plate itself is made of a metal having a high thermal conductivity, a large amount of expensive metal must be used, which increases the price of the heat sink. However, when a metal having a high thermal conductivity is used only for the rod-like member as in Patent Document 3, it is possible to use an expensive metal for only a part of the metal, thus suppressing an increase in the price as a heat sink. I can keep it.

特開平10−51168号公報JP-A-10-511168 特開2003−230931号公報JP 2003-230931 A 特開2011−251338号公報JP 2011-251338 A

特許文献3の発明のように、金属板に棒状部材を圧入したときには、棒状部材と棒状部材を圧入した金属板の面との間には、隙間が形成されることになる。特に、棒状部材の金属板への圧入を順番に行っていく場合には、後から圧入した棒状部材によって先に圧入した棒状部材の周囲に形成されていた隙間が広がってしまう傾向にある。   When the rod-shaped member is press-fitted into the metal plate as in the invention of Patent Document 3, a gap is formed between the rod-shaped member and the surface of the metal plate into which the rod-shaped member is press-fitted. In particular, when the press-fitting of the bar-shaped member into the metal plate is performed in order, the gap formed around the bar-shaped member previously press-fitted by the bar-shaped member press-fitted later tends to widen.

即ち、後から圧入した棒状部材によって、先に圧入した棒状部材の周囲においても金属流動が生じる。そして、先に圧入した棒状部材の周囲では、後から圧入した棒状部材側に向かって引っ張られながら金属流動が生じることになる。   That is, the metal flow also occurs around the rod member that has been press-fitted by the rod member that has been press-fitted later. Then, around the rod-shaped member press-fitted first, a metal flow is generated while being pulled toward the rod-shaped member that has been press-fitted later.

その結果、金属板において先に圧入した棒状部材の周囲に生じていた隙間は、後から圧入した棒状部材によって更に広がってしまう傾向にある。このように、先に圧入した棒状部材の隣接した位置において、後から棒状部材が圧入されると、先に圧入した棒状部材の周囲に生じていた隙間が、より広がってしまうことになる。   As a result, the gap generated around the rod-shaped member press-fitted in the metal plate tends to be further expanded by the rod-shaped member pressed later. As described above, when the bar-shaped member is press-fitted later at the position adjacent to the bar-shaped member that has been press-fitted in advance, the gap generated around the bar-shaped member that has been press-fitted earlier is further expanded.

特許文献3の発明では、圧入された棒状部材がヒートシンクの裏面側に配された構成に
なっているので、棒状部材と金属板の面との間に隙間が形成されていても、この隙間によってヒートシンクにおける放熱効果に対して与える影響は少ないものになっている。しかし、棒状部材をヒートシンクの表面側から突出させた構成の場合には、ヒートシンクとしての放熱効果をより向上させておくためには、隙間の問題を解決しておくことが必要になる。
In the invention of Patent Document 3, since the press-fitted rod-shaped member is arranged on the back side of the heat sink, even if a gap is formed between the rod-shaped member and the surface of the metal plate, The influence on the heat dissipation effect in the heat sink is small. However, in the case of a configuration in which the rod-shaped member is protruded from the surface side of the heat sink, it is necessary to solve the gap problem in order to further improve the heat dissipation effect as the heat sink.

本願発明は、圧入した棒状部材の周囲に発生する隙間の問題を解決するものであって、特許文献3の発明を更に改良させることを課題にしている。しかも、棒状部材(本願発明では、突起体としている。)をヒートシンクの表面側から立設させた構成において、放熱効率が高く製造コストが安価なヒートシンク及びこのヒートシンクの製造方法の提供を課題にしている。   The present invention solves the problem of the gap generated around the press-fitted rod-shaped member, and an object of the present invention is to further improve the invention of Patent Document 3. In addition, in a configuration in which a rod-shaped member (in the present invention, a protrusion) is erected from the surface side of the heat sink, it is an object to provide a heat sink with high heat dissipation efficiency and low manufacturing cost, and a method for manufacturing the heat sink. Yes.

本願発明の課題は、請求項1〜4に記載したヒートシンク及び請求項5、6に記載したヒートシンクの製造方法において達成することができる。
即ち、本願発明のヒートシンクでは、金属基板の表面に、金属材料からなる棒状の突起体が多数本圧入され、前記各突起体は、一端部側が前記金属基板の表面から突出した状態で、互いに離間して配設され、
前記各突起体の他端部を前記金属基板の表面側から圧入したときに、前記金属基板の表面側において前記各突起体の周囲に生じた隙間が、少なくとも前記他端部側を被覆していた被覆金属を溶融固化した金属で埋められていることを最も主要な特徴にしている。
The subject of this invention can be achieved in the heat sink as described in Claims 1-4, and the manufacturing method of the heat sink as described in Claims 5 and 6.
That is, in the heat sink of the present invention, a large number of rod-shaped protrusions made of a metal material are press-fitted onto the surface of the metal substrate, and the protrusions are separated from each other with one end protruding from the surface of the metal substrate. Arranged,
When the other end of each projection is press-fitted from the surface side of the metal substrate, a gap formed around each projection on the surface side of the metal substrate covers at least the other end side. The most important feature is that the coated metal is filled with molten and solidified metal.

また、本願発明のヒートシンクでは、前記被覆金属の融点が、前記各突起体の融点及び前記金属基板の融点よりも低いことを主要な特徴にしている。
更に、本願発明のヒートシンクでは、前記突起体が、前記金属基板よりも熱伝導率の大きな金属材料から構成されていることを主要な特徴にしている。
In addition, the heat sink of the present invention is mainly characterized in that the melting point of the coated metal is lower than the melting point of each protrusion and the melting point of the metal substrate.
Furthermore, the heat sink according to the present invention is mainly characterized in that the protrusion is made of a metal material having a higher thermal conductivity than the metal substrate.

更にまた、本願発明のヒートシンクでは、前記各突起体の圧入が、前記金属基板を塑性変形させながら、前記各突起体の他端部に形成した螺旋溝を前記金属基板内に向かって回転させつつ捻じ込んだ圧入であることを主要な特徴にしている。   Furthermore, in the heat sink according to the present invention, the press-fitting of each of the protrusions causes the spiral groove formed in the other end of each of the protrusions to rotate toward the inside of the metal substrate while plastically deforming the metal substrate. The main feature is that it is a screw-in press.

本願発明のヒートシンクの製造方法では、金属基板の表面側から、前記金属基板よりも熱伝導率の大きな金属材料からなる多数本の棒状の突起体を、互いに離間した配置関係で圧入すること、
前記突起体の少なくとも他端部側が被覆金属で被覆された突起体を用いること、前記被覆金属として、前記各突起体の融点及び前記金属基板の融点よりも低い融点の被覆金属を用いること、前記各突起体の一端部側が前記金属基板の表面から突出した状態で、前記各突起体の他端部を前記金属基板の表面に圧入すること、
前記金属基板の表面に圧入した前記各突起体の被覆金属を加熱すること、前記各突起体を前記金属基板に圧入したときに、前記金属基板の表面側において前記各突起体の周囲に生じた隙間を、溶融した前記被覆金属で埋め、前記隙間を埋めた前記溶融した被覆金属を固化させること、を他の最も主要な特徴にしている。
In the heat sink manufacturing method of the present invention, from the surface side of the metal substrate, a large number of rod-shaped protrusions made of a metal material having a larger thermal conductivity than the metal substrate are press-fitted in a distant relationship with each other,
Using a protrusion whose at least the other end side of the protrusion is coated with a coating metal, and using a coating metal having a melting point lower than the melting point of each of the protrusions and the melting point of the metal substrate as the coating metal, Press fitting the other end of each projection into the surface of the metal substrate in a state where one end of each projection protrudes from the surface of the metal substrate;
Heating the covering metal of each projection pressed into the surface of the metal substrate, and when the projections were pressed into the metal substrate, occurred around the projections on the surface side of the metal substrate. Another most important feature is that the gap is filled with the molten coating metal and the molten coating metal filling the gap is solidified.

また、本願発明のヒートシンクの製造方法では、前記ヒートシンクを構成する多数本の棒状の突起体を複数の組に組分けし、最初に一つの組を構成する前記各突起体を同時に前記金属基板に圧入すること、次に、最初に圧入した組に隣接させて次に圧入する組を構成する複数本の前記突起体を同時に前記金属基板に圧入すること、
これを順次繰り返して、最初に圧入した組を中心として、先に圧入した組に隣接させてその次に圧入する組を構成する複数本の前記突起体を同時に前記金属基板に圧入していくこと、を主要な特徴としている。
Further, in the heat sink manufacturing method of the present invention, a large number of rod-like protrusions constituting the heat sink are grouped into a plurality of sets, and each of the protrusions constituting one set is simultaneously applied to the metal substrate. Press-fitting, and then press-fitting into the metal substrate a plurality of the protrusions constituting the set to be next press-fitted adjacent to the first press-fitted set,
Repeating this in sequence, centering on the first press-fit group, adjacent to the previously press-fit group, and simultaneously pressing the plurality of protrusions constituting the next press-fit group into the metal substrate Is the main feature.

発明が解決しようとする課題の欄において上述したように、突起体を順番に金属基板の表面側に圧入していくと、突起体の周囲には隙間が形成される。そして、この隙間としては先に圧入した突起体の周囲に形成された隙間は、後から圧入された突起体によって、隙間の大きさがより広く構成されることになる。   As described above in the column of problems to be solved by the invention, when the protrusions are sequentially press-fitted into the surface side of the metal substrate, a gap is formed around the protrusions. And as this clearance gap, the clearance gap formed in the circumference | surroundings of the projection body press-fitted previously is comprised by the projection body press-fitted later, and the magnitude | size of a clearance gap is comprised more widely.

そこで、本願発明では、各突起体の少なくとも他端部側を被覆金属で被覆している。そして、各突起体を他端部側から金属基板の表面に圧入した後に、この被覆金属を溶融させ、溶融させた被覆金属で隙間内を埋めている。隙間内が、溶融した被覆金属で埋められた後に、溶融していた被覆金属を固化させている。   Therefore, in the present invention, at least the other end side of each protrusion is covered with a covering metal. Then, after each protrusion is press-fitted into the surface of the metal substrate from the other end side, the coating metal is melted, and the gap is filled with the molten coating metal. After the gap is filled with the molten coating metal, the molten coating metal is solidified.

被覆金属の被覆方法としては、例えば、メッキ加工や塗布加工、浸漬加工等によって突起体に被覆金属を被覆することができる。あるいは、例えば、金属パイプや金属カラーを突起体に被せることで、突起体に被覆金属を被覆することもできる。金属パイプや金属カラーを突起体に被せる場合には、突起体を金属基板に圧入する前に被せておくことも、突起体を金属基板に圧入した後から突起体に被せていくこともできる。   As a method for coating the coating metal, for example, the projection metal can be coated with the coating metal by plating, coating, dipping, or the like. Alternatively, for example, the protrusion can be covered with a coating metal by covering the protrusion with a metal pipe or a metal collar. When covering the protrusion with the metal pipe or the metal collar, the protrusion can be covered before pressing into the metal substrate, or the protrusion can be covered after pressing into the metal substrate.

このように構成することで、隙間が被覆金属で埋められたヒートシンクを得ることができる。隙間を被覆金属で埋めておくことによって、金属基板と突起体との間での熱伝導も良好になる。また、固化した被覆金属によって、金属基板に圧入した突起体と金属基板との間での接着効果を奏させることができ、金属基板に対する突起体の固定状態を向上させることができる。   By comprising in this way, the heat sink with which the clearance gap was filled with the covering metal can be obtained. By filling the gap with the covering metal, the heat conduction between the metal substrate and the protrusions is improved. In addition, the solidified coated metal can provide an adhesive effect between the protrusions press-fitted into the metal substrate and the metal substrate, and the fixing state of the protrusions with respect to the metal substrate can be improved.

被覆金属で被覆しておく突起体の部位としては、金属基板に圧入される突起体の少なくとも他端部側の部位を被覆しておくことが望ましく、突起体の全体を被覆金属で被覆しておくことも可能であるが、熱伝導率が小さな被覆金属を被覆させる場合には、少なくとも隙間に面した突起体の周囲の部位だけを被覆金属で被覆しておくことが望ましい構成になる。   It is desirable to cover at least the other end portion of the protrusion to be press-fitted into the metal substrate as the portion of the protrusion to be coated with the coating metal, and coat the entire protrusion with the covering metal. However, in the case where a coated metal having a low thermal conductivity is coated, it is desirable to coat at least the portion around the protrusion facing the gap with the coated metal.

本願発明では、被覆金属としては、突起体の外表面に金属層を被覆させた構成であれば良く、被覆金属における融点としては、各突起体を構成している金属材の融点及び金属基板を構成している金属材の融点よりも低い融点にしておくことができる。
このように構成しておくことにより、多数本の突起体を圧入した金属基板全体を加熱しても、加熱温度を調整することで、被覆金属だけを溶融させることができる。そして、各突起体の周囲に形成された隙間内に溶融させた被覆金属を流入させることができる。
In the present invention, the coating metal may be configured so that the outer surface of the projection is coated with a metal layer. The melting point of the coating metal is the melting point of the metal material constituting each projection and the metal substrate. The melting point can be kept lower than the melting point of the metal material.
With this configuration, even when the entire metal substrate into which a large number of protrusions are press-fitted is heated, only the coated metal can be melted by adjusting the heating temperature. Then, the molten coating metal can be allowed to flow into the gap formed around each protrusion.

本願発明では、突起体を金属基板よりも熱伝導率の大きな金属材料を用いて構成することができる。
このように構成することによって、突起体から放熱される熱量を増大させることができ、多数本の突起体を備えたヒートシンクとしての放熱効果を高めることができる。
In the present invention, the protrusion can be configured using a metal material having a thermal conductivity larger than that of the metal substrate.
With this configuration, the amount of heat radiated from the protrusions can be increased, and the heat dissipation effect as a heat sink having a large number of protrusions can be enhanced.

金属基板としては、熱伝導率が大きなアルミニウム材やアルミニウム合金材などを用いて構成することができる。突起体としては、金属基板と同様にアルミニウム材やアルミニウム合金材などを用いて構成することも、アルミニウム材やアルミニウム合金材などよりも高価であるが、熱伝導率が更に大きな金属である、例えば、銅などを用いて構成することができる。また、被覆金属としては、単価などを度外視すれば、金や銀などの高価で熱伝導率の大きな金属を用いることができるが、単価を考慮するとスズ材やハンダ材などを用いておくことができる。   As the metal substrate, an aluminum material or an aluminum alloy material having a high thermal conductivity can be used. As the protrusions, it is also possible to configure the projection using an aluminum material or an aluminum alloy material as in the case of the metal substrate, which is more expensive than an aluminum material or an aluminum alloy material, but is a metal having a higher thermal conductivity, for example, , Copper or the like can be used. Moreover, as the covering metal, if the unit price is not taken into consideration, an expensive metal having high thermal conductivity such as gold or silver can be used. However, in consideration of the unit price, a tin material or a solder material may be used. it can.

本願発明では、突起体を金属基板に圧入する圧入方法としては、突起体の一端部を押圧して、突起体の他端部側が金属基板に機械的に押し込まれる圧入方法を採用することができる。また、金属基板に圧入される突起体の他端部に螺旋溝を形成しておき、この螺旋溝を金属基板内に向かって回転させつつ捻じ込むことで、金属基板に塑性変形を生じさせながら突起体を金属基板に圧入させる圧入方法を採用することもできる。   In the present invention, as a press-in method for press-fitting the protrusion into the metal substrate, a press-in method in which one end of the protrusion is pressed and the other end of the protrusion is mechanically pressed into the metal substrate can be employed. . In addition, a spiral groove is formed at the other end of the protrusion that is press-fitted into the metal substrate, and the spiral groove is screwed while rotating toward the inside of the metal substrate, thereby causing plastic deformation in the metal substrate. A press-fitting method in which the protrusion is press-fitted into the metal substrate can also be employed.

このようにして、本願発明では、突起体を機械的に直接金属基板に押し込む圧入方法を採用することも、金属基板において塑性変形を生じさせながら突起体を捻じ込んでいく圧入方法を採用することもできる。そして、突起体を強固に金属基板に固定することができる。   In this way, in the present invention, a press-in method in which the protrusion is mechanically pushed directly into the metal substrate is adopted, or a press-in method in which the protrusion is screwed in while causing plastic deformation in the metal substrate. You can also. Then, the protrusion can be firmly fixed to the metal substrate.

本願発明では、ヒートシンクを構成する多数本の棒状の突起体を複数の組に組分けすることができる。そして、複数の組を順次、先に圧入した組に続けて、次に圧入する組を先に圧入した組に隣接させて金属基板に圧入することができる。このとき、それぞれの組を金属基板に圧入するときには、各組をそれぞれ構成している複数本の突起体を同時に金属基板に圧入させることができる。   In the present invention, a large number of rod-shaped protrusions constituting the heat sink can be grouped into a plurality of groups. Then, a plurality of sets can be sequentially press-fitted into the metal substrate in succession to the first press-fitted set and the next press-fitted set adjacent to the first press-fitted set. At this time, when each set is press-fitted into the metal substrate, a plurality of protrusions constituting each set can be simultaneously press-fitted into the metal substrate.

そして、最初に一つの組を金属基板に圧入したときには、次に金属基板に圧入する組としては、最初に圧入した組の一方側に隣接させた一つの組又は最初に圧入した組の両側に隣接させた二つの組を金属基板に圧入することができる。二つの組を金属基板に圧入するときには、この二つの組を同時に金属基板に圧入することができる。   When one set is first press-fitted into the metal substrate, the next set to be pressed into the metal substrate is one set adjacent to one side of the first press-fit set or both sides of the first press-fit set. Two adjacent sets can be pressed into the metal substrate. When the two sets are pressed into the metal substrate, the two sets can be pressed into the metal substrate at the same time.

最初の組に続いて最初の組の一方側に一つの組を金属基板に圧入したときには、その次に圧入する組としては、最初に圧入した他方側に隣接させて金属基板に圧入することができる。そして、この次に圧入する組としては、最初に圧入した組の一方側に隣接させて圧入した組に隣接させて金属基板に圧入することができる。   When one set is press-fitted into one side of the first set following the first set, the next press-in set may be press-fitted into the metal substrate adjacent to the other side that has been press-fitted first. it can. The next press-fit group can be press-fitted into the metal substrate adjacent to the press-fit group adjacent to one side of the first press-fit group.

また、最初に圧入した組に続けて二つの組を金属基板に圧入したときには、その次に圧入する二つの組を、最初に圧入した組に続けて圧入した二つの組に隣接させて金属基板に圧入させることができる。   In addition, when two sets are press-fitted into the metal substrate following the first press-fitted set, the next two sets of press-fitting are adjacent to the two sets that are press-fitted after the first press-fit set. Can be press-fitted into.

これを順次繰り返すことによって、最初に圧入した組を中心としながら、先に圧入した組に隣接させてその次に圧入する組を金属基板に圧入していくことができる。   By repeating this in sequence, it is possible to press-fit the next press-fit group adjacent to the previously press-fit group, with the first press-fit group as the center.

このような圧入を順次繰り返して行うことによって、多数の突起体を金属基板に圧入させることができる。このようにしてヒートシンクを製造することにより、ランダムに各突起体を金属基板に圧入していった場合に比べて、各突起体の周囲に形成される隙間の大きさが、金属基板の表面の各部位においてバラバラな大きさになるのを防止しておくことができる。   By repeatedly performing such press-fitting one after another, a large number of protrusions can be press-fitted into the metal substrate. By manufacturing the heat sink in this manner, the size of the gap formed around each protrusion is smaller than that of the surface of the metal substrate, compared to when each protrusion is randomly pressed into the metal substrate. It is possible to prevent the size of each part from becoming different.

しかも、多数の突起体を効率的に作成することができ、ヒートシンクの製造を効率的に行うことができる。その結果、ヒートシンクの製造単価を低減させることができる。
しかも、隙間を埋めるために隙間内に流入させる溶融した被覆金属の量を、金属基板の表面全体において略均一にさせておくことができるので、各突起体における被覆金属の被覆層の厚さを均一に形成しておいても、溶融した被覆金属で隙間が完全に埋められていない状態が生じるのを確実に防止しておくことができる。
Moreover, a large number of protrusions can be efficiently created, and the heat sink can be manufactured efficiently. As a result, the manufacturing cost of the heat sink can be reduced.
Moreover, since the amount of the molten coating metal that flows into the gap to fill the gap can be made substantially uniform over the entire surface of the metal substrate, the thickness of the coating layer of the coating metal on each protrusion can be reduced. Even if it is formed uniformly, it can be surely prevented that the gap is not completely filled with the molten coating metal.

金属基板に圧入された多数本の突起体の配列としては、格子状の配列、千鳥状の配列、放射状の配列、螺旋状の配列などの各種配列を採用することができる。また、複数本の突起体を一塊として、一塊にした複数本の突起体を島のように金属基板に散りばめて配設し
た構成を採用することもできる。
Various arrangements such as a lattice arrangement, a staggered arrangement, a radial arrangement, and a helical arrangement can be adopted as the arrangement of the multiple protrusions press-fitted into the metal substrate. Moreover, it is also possible to adopt a configuration in which a plurality of protrusions are made into one lump, and the plurality of lump projections are scattered and arranged on a metal substrate like an island.

また、多数本の突起体としては、等間隔に配設することも不等間隔に配設することもできる。そして、金属基板に圧入された多数本の突起体の配置構成としては、ヒートシンクを使用する用途に応じてその用途に適した適宜の配置構成を採用することができる。   In addition, the multiple protrusions can be arranged at equal intervals or at irregular intervals. And as an arrangement configuration of a large number of protrusions press-fitted into the metal substrate, an appropriate arrangement configuration suitable for the application can be adopted according to the application using the heat sink.

多数本の突起体は、長尺状の棒体を所定寸法毎に切断することで連続的に製造することができる。そして、長尺状の棒体は、例えば、金属材をノズルから押し出し成形することによって形成することができる。このように構成することによって、効率的に突起体を製造することができる。   A large number of protrusions can be continuously manufactured by cutting a long rod for each predetermined dimension. And an elongate rod can be formed by, for example, extruding a metal material from a nozzle. By comprising in this way, a protrusion can be manufactured efficiently.

また、突起体の他端部に形成した螺旋溝としては、突起体の他端部に対して切削加工を施すことによって形成することも、他端部に対して転造を施して螺旋溝を形成することもできる。あるいは、鋳造によって螺旋溝を有した突起体を成形することもできる。更には、他の螺旋溝を形成する形成方法を用いて、突起体の他端部に螺旋溝を形成することもできる。   In addition, the spiral groove formed on the other end of the protrusion may be formed by cutting the other end of the protrusion, or may be formed by rolling the other end. It can also be formed. Alternatively, a protrusion having a spiral groove can be formed by casting. Furthermore, the spiral groove can be formed at the other end of the protrusion by using another forming method for forming the spiral groove.

ヒートシンクを示す斜視図である。(実施例)It is a perspective view which shows a heat sink. (Example) 図1のII−II断面図である。(実施例)It is II-II sectional drawing of FIG. (Example) 圧入した突起体の断面を示す概略断面図である。(実施例)It is a schematic sectional drawing which shows the cross section of the press-fitted protrusion. (Example) 突起体の周囲に形成される隙間を示す概略断面図である。(実施例)It is a schematic sectional drawing which shows the clearance gap formed around a projection body. (Example) 突起体の周囲に形成された隙間に被覆金属が充填された状態を示す概略断面図である。(実施例)It is a schematic sectional drawing which shows the state with which the coating metal was filled into the clearance gap formed in the circumference | surroundings of the protrusion. (Example) 突起体の他の配置関係を示すヒートシンクの斜視図である。(実施例)It is a perspective view of the heat sink which shows the other arrangement | positioning relationship of a protrusion. (Example) ヒートシンクの製造方法を示す概略断面図である。(実施例)It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of a heat sink. (Example) ヒートシンクの他の製造方法を示す概略断面図である。(実施例)It is a schematic sectional drawing which shows the other manufacturing method of a heat sink. (Example)

本願発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて以下において具体的に説明する。本願発明に係わるヒートシンクとしては、本願発明の課題を解決することができる形状、構成であれば、それらの形状、構成を採用することができるものである。   Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. As the heat sink according to the present invention, any shape and configuration that can solve the problems of the present invention can be adopted.

また、本願発明に係るヒートシンクは、電子機器等用いられるヒートシンクに限定されるものではなく、車両や建設機械、船舶等において熱源を効率的に放熱させることが必要なところに用いられるヒートシンクとして好適に適用することができるものである。そのため、本願発明は、以下に説明する実施例の構成に限定されるものではなく、多様な変更が可能である。   Further, the heat sink according to the present invention is not limited to a heat sink used for an electronic device or the like, and is preferably used as a heat sink used in a place where it is necessary to efficiently dissipate a heat source in a vehicle, a construction machine, a ship, or the like. It can be applied. Therefore, the present invention is not limited to the configurations of the embodiments described below, and various modifications are possible.

以下、図面に基づいて本願発明の好適な実施例を説明する。図1には、本願発明に係るヒートシンク1の斜視図を示している。ヒートシンク1は、金属基板2の表面2aに多数本の突起体3を圧入した構成になっている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a heat sink 1 according to the present invention. The heat sink 1 has a configuration in which a large number of protrusions 3 are press-fitted into the surface 2 a of the metal substrate 2.

尚、図1には、金属基板2の表面2aに多数本の突起体3を圧入して構成したヒートシンク1の構成を示しているが、本願発明に係るヒートシンク1の大きさや形状に係る構成、金属基板2に圧入された突起体3の本数、突起体3の断面形状は、図示例で示した構成に限定されるものではない。ヒートシンク1を用いる対象物に応じて適宜の大きさや形状、突起体3の圧入本数や断面形状を設定することができる。   1 shows the configuration of the heat sink 1 configured by press-fitting a large number of protrusions 3 on the surface 2a of the metal substrate 2, the configuration related to the size and shape of the heat sink 1 according to the present invention, The number of the protrusions 3 pressed into the metal substrate 2 and the cross-sectional shape of the protrusions 3 are not limited to the configuration shown in the illustrated example. An appropriate size and shape, the number of press-fitted protrusions 3 and a cross-sectional shape can be set according to the object using the heat sink 1.

また、図1では、多数本の突起体3が格子状に配列された構成を示しているが、図6に示すように多数本の突起体3を千鳥状に配列した構成にすることもできる。そして、多数本の突起体3の配置構成としては、ヒートシンク1としての放熱効果を高めることができる配置構成なら適宜の配置構成を採用することができる。   Further, FIG. 1 shows a configuration in which a large number of protrusions 3 are arranged in a lattice shape, but a configuration in which a large number of protrusions 3 are arranged in a staggered manner as shown in FIG. . As the arrangement configuration of the plurality of protrusions 3, any arrangement configuration can be adopted as long as the arrangement configuration can enhance the heat dissipation effect as the heat sink 1.

即ち、金属基板2に圧入された多数本の突起体3の配置構成としては、格子状に配列した構成、千鳥状に配列した構成、放射状に配列した構成、螺旋状に配列した構成などの各種配置構成を採用することができる。また、複数本の突起体3を一塊として、一塊にした複数本の突起体を島のように金属基板2に散りばめて配設することもできる。   That is, various arrangements of the protrusions 3 press-fitted into the metal substrate 2 include various arrangements such as a lattice arrangement, a staggered arrangement, a radial arrangement, and a helical arrangement. An arrangement can be employed. It is also possible to arrange a plurality of projections 3 in a lump, and to arrange the plurality of projections in a lump on the metal substrate 2 like islands.

そして、多数本の突起体3としては、等間隔に配設した構成にすることも不等間隔に配設した構成にすることもできる。このように、金属基板2に圧入された多数本の突起体3の配置構成としては、ヒートシンク1を使用する用途に応じてその用途に適した適宜の配置構成を採用することができる。   In addition, the multiple protrusions 3 can be configured to be arranged at regular intervals or can be configured to be arranged at irregular intervals. Thus, as the arrangement configuration of the multiple protrusions 3 press-fitted into the metal substrate 2, an appropriate arrangement configuration suitable for the application can be adopted according to the application in which the heat sink 1 is used.

また、突起体3の形状としては、図1では円柱状の形状を示しているが、即ち、突起体3の横断面形状が円形状である突起体3を示しているが、本願発明は、この構成に限定されるものではなく、突起体の横断面形状が、楕円形状、矩形形状、星型等の断面を有する突起体であっても好適に適用することができる。   In addition, as the shape of the protrusion 3, FIG. 1 shows a cylindrical shape, that is, the protrusion 3 has a circular cross-sectional shape. The present invention is not limited to this configuration, and the present invention can be suitably applied even when the cross-sectional shape of the protrusion is a protrusion having an elliptical shape, a rectangular shape, a star shape, or the like.

また、金属基板2に圧入した突起体3の高さ方向の形状が、均一の横断面形状に形成されている構成例を示しているが、横断面形状が、高さ方向に沿って変化する形状に形成された突起体であっても、更に、突起体3の高さ方向の外周面において、外方向に向かって突出した複数の突出片を備えた形状に形成された突起体であっても、本願発明に係る突起体3として好適に適用することができる。   Moreover, although the shape in the height direction of the protrusion 3 press-fitted into the metal substrate 2 is shown as an example of a uniform cross-sectional shape, the cross-sectional shape changes along the height direction. Even the protrusion formed in the shape is a protrusion formed in a shape having a plurality of protruding pieces protruding outward on the outer circumferential surface of the protrusion 3 in the height direction. Also, the protrusion 3 according to the present invention can be suitably applied.

多数本の突起体3を同時に一度で金属基板2に圧入させるためには、大型の圧入装置が必要になる。そこで本願発明では、大型の圧入装置を用いることなく、多数本の突起体3を金属基板2に圧入させる方法を採用した。   In order to press-fit a large number of protrusions 3 into the metal substrate 2 at the same time, a large press-fitting device is required. Therefore, the present invention employs a method in which a large number of protrusions 3 are pressed into the metal substrate 2 without using a large press-fitting device.

即ち、図1に示したヒートシンク1の構成を製造する場合について説明すると、最初に、単列に5本並んだ突起体3aを同時に圧入し、次に、5本の突起体3aと並んで配設される単列に5本並んだ突起体3b,3cを同時に圧入している。その後、単列に5本並んだ突起体3d,3eを突起体3b,3cに隣接させて同時に圧入していくことで、5列5行の格子状に25本の突起体3が圧入されたヒートシンク1を構成している。   That is, the case of manufacturing the configuration of the heat sink 1 shown in FIG. 1 will be described. First, five protrusions 3a arranged in a single row are simultaneously press-fitted, and then arranged alongside the five protrusions 3a. Five protrusions 3b and 3c arranged in a single row are simultaneously press-fitted. Thereafter, the five protrusions 3d and 3e arranged in a single row are press-fitted at the same time adjacent to the protrusions 3b and 3c, so that the 25 protrusions 3 are press-fitted in a lattice form of five columns and five rows. The heat sink 1 is configured.

尚、最初に単列に5本並んだ突起体3aを同時に圧入し、次に単列に5本並んだ突起体3bを圧入し、その次に単列に5本並んだ突起体3cを圧入し、以下順次、単列に5本並んだ突起体3d、単列に5本並んだ突起体3eの順番で圧入しておくこともできる。   First, the five protrusions 3a arranged in a single row are simultaneously press-fitted, then the five protrusions 3b arranged in a single row are press-fitted, and then the five protrusions 3c arranged in a single row are press-fitted. Then, the protrusions 3d arranged in a single row and the projections 3e arranged in a single row can be press-fitted in order in the following order.

図1のII−II断面図である図2に示すように、金属基板2の表面2a側に圧入された各突起体3(3a〜3e)は、各突起体3の全長を圧入せずに、各突起体3の他端部4側を金属基板2の表面2a側から圧入して、一端部側を金属基板2の表面から立設させている。   As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, the protrusions 3 (3a to 3e) press-fitted to the surface 2a side of the metal substrate 2 do not press-fit the entire length of each protrusion 3. The other end 4 side of each protrusion 3 is press-fitted from the surface 2a side of the metal substrate 2, and the one end side is erected from the surface of the metal substrate 2.

機械的圧入方式でヒートシンク1を製造する場合は、突起体3を構成する金属材の硬度が金属基板2を構成する金属材の硬度よりも高いことが望ましい構成になるが、同じ金属材で金属基板2と突起体3とを構成しておくこともできる。また、ヒートシンク1としての放熱効果を高めておくためには、金属基板2及び突起体3を構成する金属材として、熱伝導率が高い金属材を用いることが好適である。   When the heat sink 1 is manufactured by the mechanical press-fitting method, it is desirable that the hardness of the metal material constituting the protrusion 3 is higher than the hardness of the metal material constituting the metal substrate 2, but the metal is the same metal material. The substrate 2 and the protrusion 3 can also be configured. Further, in order to enhance the heat dissipation effect as the heat sink 1, it is preferable to use a metal material having high thermal conductivity as the metal material constituting the metal substrate 2 and the protrusion 3.

このような条件を考慮すると、金属基板2としては、アルミニウム材やアルミニウム合金を用いて構成し、突起体3をアルミニウムよりも熱伝導率が大きく硬さも大きな銅材や銅合金で構成しておくことができる。そして、突起体3の金属基板2への圧入を良好にし、ヒートシンク1としての放熱効果をより高めておくことができる。   In consideration of such conditions, the metal substrate 2 is made of an aluminum material or an aluminum alloy, and the protrusion 3 is made of a copper material or a copper alloy having a higher thermal conductivity and hardness than aluminum. be able to. Then, the press-fitting of the protrusions 3 into the metal substrate 2 can be improved, and the heat dissipation effect as the heat sink 1 can be further enhanced.

金属基板2を構成する金属材と突起体3を構成する金属材とを異ならせた構成について説明を行ったが、金属基板2と突起体3とを同じ金属材を用いて構成しておくこともできる。   Although the description has been given of the configuration in which the metal material constituting the metal substrate 2 and the metal material constituting the protrusion 3 are different from each other, the metal substrate 2 and the protrusion 3 should be configured using the same metal material. You can also.

図7、図8には、金属基板2の表面2aに5本の突起体3を同時に圧入する圧入方法の構成例を示している。図7では、突起体3を金属基板2に圧入したときに、金属基板2の裏面2b側から金属基板2を構成している金属が突出しないようにした圧入方法を示している。また、図8は、突起体3を金属基板2に圧入したときに、金属基板2の裏面2bから金属基板2を構成している金属が突出して突出部18を形成した圧入方法を示している。   7 and 8 show a configuration example of a press-fitting method in which five protrusions 3 are simultaneously press-fitted into the surface 2a of the metal substrate 2. FIG. FIG. 7 shows a press-fitting method in which the metal constituting the metal substrate 2 does not protrude from the back surface 2b side of the metal substrate 2 when the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2. FIG. 8 shows a press-fitting method in which when the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2, the metal constituting the metal substrate 2 protrudes from the back surface 2b of the metal substrate 2 to form the protruding portion 18. .

図7、図8で示した圧入方法では、金属基板2としては、例えば、ビッカース硬度がHv40〜70程度のアルミニウム板を用い、突起体3としては、金属基板2の用いたアルミニウム板よりもビッカース硬度が高い銅材を用いた構成例を示している。そして、突起体3としては、直径1.2mmで高さが2mmの円柱形状の銅柱に構成している。   In the press-fitting method shown in FIGS. 7 and 8, for example, an aluminum plate having a Vickers hardness of about Hv 40 to 70 is used as the metal substrate 2, and the protrusion 3 is Vickers more than the aluminum plate using the metal substrate 2. The structural example using the copper material with high hardness is shown. The protrusion 3 is a cylindrical copper column having a diameter of 1.2 mm and a height of 2 mm.

そして、金属基板2内に圧入される突起体3の他端部4(図2参照)側に被覆金属を被覆しておくことができる。被覆金属としては、スズ材やハンダ材等を用いて被覆しておくことができる。被覆金属を被覆する被覆方法としては、例えば、メッキ加工や塗布加工、浸漬加工等によって突起体に被覆金属を被覆することができる。   Then, a coating metal can be coated on the other end 4 (see FIG. 2) side of the protrusion 3 that is press-fitted into the metal substrate 2. As a covering metal, it can coat | cover using a tin material, a solder material, etc. previously. As a coating method for coating the coating metal, for example, the projection metal can be coated with the coating metal by plating, coating, dipping, or the like.

あるいは、例えば、金属パイプや金属カラーを突起体に被せることで、突起体に被覆金属を被覆することもできる。金属パイプや金属カラーを突起体3に被せる場合には、突起体3を金属基板2に圧入する前に被せておくことも、突起体3を金属基板2に圧入した後において突起体3に被せることもできる。   Alternatively, for example, the protrusion can be covered with a coating metal by covering the protrusion with a metal pipe or a metal collar. When covering the protrusion 3 with a metal pipe or metal collar, the protrusion 3 may be covered before the metal substrate 2 is press-fitted, or the protrusion 3 may be covered with the protrusion 3 after the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2. You can also.

金属基板2、突起体3及び被覆金属として上記構成を備えた場合には、突起体3の1本当たりに対して約120kg以上の押圧力を用いることにより、突起体3を金属基板2に圧入することができる。
尚、図7、図8の説明で示した金属基板2、突起体3及び被覆金属の構成、突起体3に対する押圧力は、例示であって、本願発明は、上記構成に限定されるものではない。
When the metal substrate 2, the protrusion 3 and the covering metal are provided with the above-described configuration, the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2 by using a pressing force of about 120 kg or more per protrusion 3. can do.
The configuration of the metal substrate 2, the projection 3 and the covering metal, and the pressing force against the projection 3 shown in FIGS. 7 and 8 are examples, and the present invention is not limited to the above configuration. Absent.

最初に図7による機械的圧入法について説明する。図7(a)に示すように、固定された下型15の上面15a上に金属基板2を載置する。下型15の上面は平坦に形成されており、金属基板2の裏面2bを面接触状態で支持しておくことができる。下型15の上部には、複数の貫通孔14を有する中型13が配設されており、中型13は、下型15に向かって上下方向に摺動可能に配されている。各貫通孔14内には、それぞれ突起体3が収納されている。   First, the mechanical press-fitting method according to FIG. 7 will be described. As shown in FIG. 7A, the metal substrate 2 is placed on the upper surface 15 a of the fixed lower mold 15. The upper surface of the lower mold 15 is formed flat, and the back surface 2b of the metal substrate 2 can be supported in a surface contact state. An intermediate die 13 having a plurality of through holes 14 is disposed on the lower die 15, and the intermediate die 13 is arranged to be slidable in the vertical direction toward the lower die 15. In each through hole 14, a protrusion 3 is housed.

中型13の上部には、上下方向に沿って摺動可能な上型11が配されており、上型11には、中型13に形成した複数の貫通孔14に対応した複数本のプランジャー12が、上型11と一体的に摺動するように配されている。各プランジャー12をそれぞれ貫通孔14内に挿入させて、上型11を下降させて押し下げることで、中型13を降下させることができる。   An upper die 11 that is slidable in the vertical direction is arranged on the upper portion of the middle die 13, and the upper die 11 includes a plurality of plungers 12 corresponding to a plurality of through holes 14 formed in the middle die 13. However, it is arranged so as to slide integrally with the upper die 11. The middle mold 13 can be lowered by inserting each plunger 12 into the through hole 14 and lowering and pushing the upper mold 11 down.

尚、中型13が上型11に連動して上下方向に摺動する旨の説明を行ったが、中型13を上型11とは独立させて上下方向に摺動させることもできる。   Although it has been described that the middle mold 13 slides in the vertical direction in conjunction with the upper mold 11, the middle mold 13 can be slid in the vertical direction independently of the upper mold 11.

そして、中型13の下面13aが金属基板2の表面2aに当接して、中型13と下型15との間に金
属基板2を挟持した状態から、図7(b)に示すように、上型11を更に降下させると、各プランジャー12はそれぞれの貫通孔14内を摺動して更に降下することができる。各突起体3に当接しているそれぞれのプランジャー12の押圧力によって、各突起体3は金属基板2の表面2a側から圧入されることになる。
Then, from the state in which the lower surface 13a of the middle mold 13 is in contact with the surface 2a of the metal substrate 2 and the metal substrate 2 is sandwiched between the middle mold 13 and the lower mold 15, as shown in FIG. When 11 is further lowered, each plunger 12 can slide in the respective through hole 14 and further fall. Each protrusion 3 is press-fitted from the surface 2 a side of the metal substrate 2 by the pressing force of each plunger 12 that is in contact with each protrusion 3.

このとき、金属基板2は中型13と下型15とによって上下方向への移動が規制されるため、突起体3の圧入によって膨張した堆積分は、金属基板2の前後左右方向に振り向けられることになる。即ち、膨張した堆積分は、金属流動によって金属基板2の前後左右方向に流動することになり、流動した金属は、金属基板2の前後左右方向に向かって広がることになる。そして、金属基板2の外形形状としては、複数の突起体3を圧入する前に比べて大きな外形形状になる。   At this time, since movement of the metal substrate 2 in the vertical direction is restricted by the middle mold 13 and the lower mold 15, the deposit expanded by the press-fitting of the protrusions 3 is directed to the front, rear, left and right directions of the metal substrate 2. Become. That is, the expanded deposit flows in the front / rear / left / right direction of the metal substrate 2 by the metal flow, and the flowed metal spreads in the front / rear / left / right direction of the metal substrate 2. The outer shape of the metal substrate 2 is larger than that before the plurality of protrusions 3 are press-fitted.

図7(c)に示すように、金属基板2に複数の突起体3を圧入した後に、中型13及び上型11を引き上げると、複数の突起体3を圧入した金属基板2を得ることができる。引き続いて複数の突起体3を次に金属基板2に圧入するため、上型11に設けた各プランジャー12の位置が、次の突起体3を圧入する位置に移動するように構成しておくことができる。   As shown in FIG. 7C, when the middle mold 13 and the upper mold 11 are pulled up after the plurality of protrusions 3 are press-fitted into the metal substrate 2, the metal substrate 2 into which the plurality of protrusions 3 are press-fitted can be obtained. . In order to subsequently press-fit the plurality of protrusions 3 into the metal substrate 2, the position of each plunger 12 provided on the upper mold 11 is configured to move to a position where the next protrusion 3 is press-fitted. be able to.

図4に示した突起体3aを圧入した後に、突起体3b,3cを同時に圧入する場合には、突起体3b用のプランジャー12を備えた上型11と突起体3c用のプランジャー12を備えた上型11とを一対設けておき、それぞれの上型11、11が図7(c)における紙面の表裏方向に沿って互いに離間する方向に連動して移動する構成にしておくことができる。   When the protrusions 3b and 3c are press-fitted at the same time after the protrusion 3a shown in FIG. 4 is press-fitted, the upper mold 11 provided with the plunger 12 for the protrusion 3b and the plunger 12 for the protrusion 3c are provided. A pair of upper molds 11 provided may be provided, and the respective upper molds 11 and 11 may be configured to move in conjunction with the directions away from each other along the front and back direction of the paper surface in FIG. .

また、図4に示した突起体3aを圧入した後に、突起体3b,3cを順番に圧入する場合には、突起体3a用のプランジャー12を備えた上型11を図7(c)における紙面の表裏方向に沿って移動する構成にしておくことができる。   Further, when the protrusions 3b and 3c are sequentially pressed after the protrusion 3a shown in FIG. 4 is press-fitted, the upper mold 11 provided with the plunger 12 for the protrusion 3a is shown in FIG. It can be set as the structure which moves along the front and back direction of a paper surface.

そして、図4に示す突起体3aを圧入した後に、突起体3b,3cを同時に圧入するか個別に圧入していくのかに応じて、一対の上型11,11におけるそれぞれのプランジャー12又は上型11のプランジャー12を次に圧入する突起体3b,3cの圧入に対応した位置に移動させることで、上述した圧入操作を行うことができる。この圧入操作を必要回数繰り返して行うことにより、所望本数の突起体3を備えたヒートシンク1を得ることができる。   Then, after press-fitting the protrusion 3a shown in FIG. 4, depending on whether the protrusions 3b and 3c are simultaneously press-fitted or individually press-fitted, the plungers 12 or upper The above-described press-fitting operation can be performed by moving the plunger 12 of the mold 11 to a position corresponding to the press-fitting of the protrusions 3b and 3c to be press-fitted next. By repeating this press-fitting operation as many times as necessary, a heat sink 1 having a desired number of protrusions 3 can be obtained.

この圧入方法以外にも、例えば、下型15上に載置した金属基板2の位置を移動させて、複数の突起体3を順次圧入していく圧入方法を採用することもできる。また、従来から公知の圧入方法を用いて、複数の突起体3を金属基板2に圧入していくこともできる。   In addition to the press-fitting method, for example, a press-fitting method in which the position of the metal substrate 2 placed on the lower mold 15 is moved and the plurality of protrusions 3 are sequentially press-fitted can be employed. Further, the plurality of protrusions 3 can be press-fitted into the metal substrate 2 by using a conventionally known press-fitting method.

次に、図8に示した機械的圧入法について説明する。図8では、図7で用いた部材と同じ構成の部材に付いては、同じ部材符号を用いることでその部材の説明を省略する。図8(a)に示すように、固定された下型20の上面20a上に金属基板2を載置する。下型20の上面は平坦に形成されており、金属基板2の裏面2bを面接触状態で支持しておくことができる。そして、下型20には、複数の貫通孔16が形成されており、各貫通孔16内には、受け治具17が摺動自在に配設されている。   Next, the mechanical press-fitting method shown in FIG. 8 will be described. In FIG. 8, about the member of the same structure as the member used in FIG. 7, the description of the member is abbreviate | omitted by using the same member code | symbol. As shown in FIG. 8A, the metal substrate 2 is placed on the upper surface 20 a of the fixed lower mold 20. The upper surface of the lower mold 20 is formed flat, and the back surface 2b of the metal substrate 2 can be supported in a surface contact state. A plurality of through holes 16 are formed in the lower mold 20, and a receiving jig 17 is slidably disposed in each through hole 16.

図8(a)に示すように、下型20の上面20a上に金属基板2を載置する。このとき、下型20の各貫通孔16内に配した受け治具17の上面は、金属基板2の裏面2bに当接した状態になっている。   As shown in FIG. 8A, the metal substrate 2 is placed on the upper surface 20 a of the lower mold 20. At this time, the upper surface of the receiving jig 17 disposed in each through-hole 16 of the lower mold 20 is in contact with the back surface 2b of the metal substrate 2.

図8(b)に示すように、上型11に設けた複数本のプランジャー12によって各突起体3を押圧すると、各突起体3は金属基板2の表面2a側から圧入される。このとき、金属基板2の裏面2b側では、各突起体3の圧入に伴って金属基板2を構成している金属が下方に突出し
て突出部18が形成される。各突出部18の突出量がそれぞれ均等の突出量となるようにするため、各受け治具17が設けられており、各突出部18の突出量に応じて各受け治具17は一体的に上下方向に摺動することができる構成になっている。
As shown in FIG. 8B, when each protrusion 3 is pressed by a plurality of plungers 12 provided on the upper mold 11, each protrusion 3 is press-fitted from the surface 2 a side of the metal substrate 2. At this time, on the back surface 2 b side of the metal substrate 2, the metal constituting the metal substrate 2 protrudes downward along with the press-fitting of the protrusions 3 to form the protruding portion 18. Each receiving jig 17 is provided so that the protruding amount of each protruding portion 18 becomes an equal protruding amount, and each receiving jig 17 is integrated according to the protruding amount of each protruding portion 18. It is configured to be able to slide in the vertical direction.

図8(c)に示すように、金属基板2の表面2a側に複数の突起体3を圧入して、裏面2b側に複数の突出部18を突出させた後に、中型13及び上型11を引き上げると共に、受け治具17を押し上げることによって、複数の突起体3が圧入した金属基板2を得ることができる。このとき各突起体3の一端部側は、金属基板2の表面2aから立設された状態に配されている。   As shown in FIG. 8C, after a plurality of protrusions 3 are press-fitted onto the front surface 2a side of the metal substrate 2 and a plurality of protrusions 18 are projected onto the back surface 2b side, the middle mold 13 and the upper mold 11 are mounted. The metal substrate 2 into which the plurality of protrusions 3 are press-fitted can be obtained by pulling up and pushing up the receiving jig 17. At this time, one end portion side of each protrusion 3 is arranged in a state of being erected from the surface 2a of the metal substrate 2.

このようにして形成された複数の突起体3を圧入した金属基板2に対して、図7での圧入方法と同様に、上型11を紙面の表裏方向に沿って移動させることを必要回数繰り返して行うことで、あるいは上型11に設けた複数本のプランジャー12に対する金属基板2の載置位置を移動させることにより、所望本数の突起体3を備えたヒートシンク1を得ることができる。   In the same manner as the press-fitting method in FIG. 7, the upper die 11 is moved along the front and back directions of the paper surface as many times as necessary for the metal substrate 2 press-fitted with the plurality of protrusions 3 formed in this way. Or by moving the mounting position of the metal substrate 2 with respect to the plurality of plungers 12 provided on the upper die 11, the heat sink 1 having the desired number of protrusions 3 can be obtained.

所望本数の突起体3を金属基板2に圧入することができるようにするため、下型20には最終的に圧入する突起体3の総本数に対応した数の貫通孔16が形成されている。そして、受け治具17としては、全ての貫通孔16に受け治具17を配設しておくことも、上型11のプランジャー12に対応した位置に配されている貫通孔16のみに受け治具17を配設しておくこともできる。
そして、金属基板2に突出部18が形成されても、突出部18は貫通孔16内に収納させておくことができるので、金属基板2の裏面2bを下型20の上面20a上に面接触状態で載置させておくことができる。
In order to allow a desired number of protrusions 3 to be press-fitted into the metal substrate 2, the lower mold 20 has a number of through holes 16 corresponding to the total number of protrusions 3 to be finally press-fitted. . As the receiving jig 17, the receiving jigs 17 are disposed in all the through holes 16, or only the through holes 16 arranged at positions corresponding to the plungers 12 of the upper mold 11 are received. A jig 17 can also be provided.
Even if the protrusion 18 is formed on the metal substrate 2, the protrusion 18 can be stored in the through hole 16, so that the back surface 2b of the metal substrate 2 is in surface contact with the upper surface 20a of the lower mold 20. It can be placed in a state.

図8に示した圧入方法では、突起体3を金属基板2に圧入しても、圧入に伴って膨張した堆積分は、金属基板2の裏面2bからの突出部18となって消費されることになる。このため、図8で示した圧入方法は、図7に示した圧入方法よりも多少複雑な構成になるが、突起体3を金属基板2に圧入した前後においても、金属基板2の外形寸法に生じる変化は少ないというメリットがある。   In the press-fitting method shown in FIG. 8, even if the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2, the deposit that has expanded as a result of the press-fitting is consumed as the protruding portion 18 from the back surface 2 b of the metal substrate 2. become. For this reason, the press-fitting method shown in FIG. 8 has a slightly more complicated configuration than the press-fitting method shown in FIG. 7, but the outer dimensions of the metal substrate 2 are the same before and after the protrusion 3 is press-fitted into the metal substrate 2. There is a merit that the change that occurs is small.

そして、図8(d)に示すように、金属基板2の裏面2bから突出した突出部18を除去することにより、突出部18のないヒートシンク1を得ることができる。また、ヒートシンク1として、突出部18を有した形状で使用する場合には、突出部18を削除することが必要なくなる。   And as shown in FIG.8 (d), the heat sink 1 without the protrusion part 18 can be obtained by removing the protrusion part 18 which protruded from the back surface 2b of the metal substrate 2. FIG. Further, when the heat sink 1 is used in a shape having the protruding portion 18, it is not necessary to delete the protruding portion 18.

次に、図3〜図5を用いて、金属基板2の表面2aに圧入した突起体3の周囲に形成される隙間、この隙間を突起体3の他端部4側を被覆した被覆金属を溶融固化させた金属6で埋める構成について説明する。   Next, using FIG. 3 to FIG. 5, a gap formed around the projection 3 pressed into the surface 2 a of the metal substrate 2, and a coating metal that covers this gap on the other end 4 side of the projection 3 The structure filled with the melted and solidified metal 6 will be described.

尚、図3〜図5において、金属基板2に圧入して行く順番に従って突起体3a〜3cを用いて説明を行う。即ち、最初に突起体3aを圧入し、次に突起体3b、3cを同時に圧入している。突起体3b、3cを同時に圧入する代わりに、次に突起体3bを圧入し、その次に突起体3cを圧入させることもできる。そして、図3〜図5に示した各突起体3a〜3cは、図1、図2に示すように横単列に配した複数本の突起体3a〜3cをそれぞれ代表させている。また、隙間5の形状を分かり易く図示するため、隙間5の大きさを誇張した状態で図示している。   3 to 5, the description will be made using the protrusions 3 a to 3 c in the order of press-fitting into the metal substrate 2. That is, the protrusion 3a is first press-fitted, and then the protrusions 3b and 3c are press-fitted at the same time. Instead of simultaneously press-fitting the protrusions 3b and 3c, it is also possible to press-fit the protrusion 3b and then press-fit the protrusion 3c. Each of the protrusions 3a to 3c shown in FIGS. 3 to 5 is representative of a plurality of protrusions 3a to 3c arranged in a horizontal single row as shown in FIGS. Further, in order to illustrate the shape of the gap 5 in an easy-to-understand manner, the size of the gap 5 is illustrated in an exaggerated state.

図3に示すように、金属基板2の表面2aに突起体3aを圧入し、突起体3aの他端部4側を金属基板2内に潜り込ませると、突起体3aの周囲と金属基板2の表面2a側との間には、隙間5aが形成される。この隙間5aは、突起体3aが金属基板2の表面2aから圧入されると、突起体3aの圧入に伴って金属基板2を構成している金属が流動して、形成されるものと考えられる

そして、隙間5aとしては、噴火口の外周縁のように周囲が多少盛り上がった形状に形成される。
As shown in FIG. 3, when the protrusion 3a is press-fitted into the surface 2a of the metal substrate 2 and the other end 4 side of the protrusion 3a is inserted into the metal substrate 2, the periphery of the protrusion 3a and the metal substrate 2 A gap 5a is formed between the surface 2a side. It is considered that the gap 5a is formed when the protrusion 3a is press-fitted from the surface 2a of the metal substrate 2 and the metal constituting the metal substrate 2 flows along with the press-fitting of the protrusion 3a. .
The gap 5a is formed in a shape in which the periphery is slightly raised, such as the outer peripheral edge of the crater.

図4に示すように、突起体3aに隣接して突起体3b、3cを金属基板2の表面2aに圧入すると、後から圧入した突起体3b、3cの周囲と金属基板2の表面2a側との間にも、隙間5b,5cとが形成される。隙間5bは、突起体3b、3cの周囲において先に圧入した突起体3a側に形成され、隙間5cは先に圧入した突起体3aから離れた部位における突起体3b、3cの周囲に形成される。   As shown in FIG. 4, when the protrusions 3b and 3c are press-fitted into the surface 2a of the metal substrate 2 adjacent to the protrusion 3a, the periphery of the protrusions 3b and 3c and the surface 2a side of the metal substrate 2 are The gaps 5b and 5c are also formed between them. The gap 5b is formed around the protrusions 3b and 3c on the side of the protrusion 3a that has been press-fitted first, and the gap 5c is formed around the protrusions 3b and 3c at a position away from the protrusion 3a that has been press-fitted previously. .

そして、先に圧入した突起体3aに周囲に形成されていた隙間5aの内で、後から圧入した突起体3b、3c側に形成されていた隙間5aは、突起体3b、3cの圧入に伴って突起体3b側及び突起体3c側に金属流動が生じて引っ張られることになり、隙間5aの大きさが広く形成されていくことになる。また、突起体3a側から突起体3b側及び突起体3c側への金属流動に伴って、突起体3b、3cの周囲に形成される隙間5b,5cは、隙間5bの方が隙間5cよりも多少狭く形成される傾向にある。   Then, among the gaps 5a formed around the protrusions 3a that have been press-fitted first, the gaps 5a that have been formed on the protrusions 3b and 3c that have been press-fitted later are accompanied by the press-fitting of the protrusions 3b and 3c. As a result, a metal flow is generated and pulled on the protrusion 3b side and the protrusion 3c side, and the size of the gap 5a is increased. Further, as the metal flows from the protrusion 3a side to the protrusion 3b side and the protrusion 3c side, the gaps 5b and 5c formed around the protrusions 3b and 3c are larger in the gap 5b than in the gap 5c. It tends to be somewhat narrow.

尚、突起体3aと突起体3b、3cとの間隔と、突起体3a及び突起体3b、3cの外形寸法、突起体3a,3b,3cの材質、金属基板2の材質等によっては、各隙間5a〜5cの大きさが、殆ど変らない大きさになっていることも、突起体3b、3cの周囲に形成される隙間5bと隙間5cとが同じ大きさの隙間になっている場合もある。   Depending on the distance between the protrusion 3a and the protrusions 3b, 3c, the external dimensions of the protrusion 3a and the protrusions 3b, 3c, the material of the protrusions 3a, 3b, 3c, the material of the metal substrate 2, etc. The sizes of 5a to 5c may be almost unchanged, or the gaps 5b and 5c formed around the protrusions 3b and 3c may be the same size. .

このように、金属基板2の表面2a側に突起体3a,3b,3cを圧入していくと、圧入した各突起体3a,3b,3cの周囲には、隙間5(5a〜5c)が形成されていくことになる。   Thus, when the protrusions 3a, 3b, 3c are press-fitted into the surface 2a side of the metal substrate 2, gaps 5 (5a-5c) are formed around the press-fitted protrusions 3a, 3b, 3c. It will be done.

本願発明に係る実施例では、最初に圧入した突起体3aに近いほうから順次突起体3aから離れるようにして、残りの突起体3b,3cを圧入しているので、残りの突起体3b,3cが圧入される金属基板2の部位は、突起体の圧入に伴って塑性変形がそれほど生じていない部位になっている。そのため、残りの突起体3b,3cを容易に金属基板2の表面2a側から圧入させることができる。   In the embodiment according to the present invention, the remaining protrusions 3b and 3c are press-fitted in such a manner that the remaining protrusions 3b and 3c are sequentially pressed away from the protrusion 3a from the side closer to the first press-fitted protrusion 3a. The portion of the metal substrate 2 where the metal is pressed is a portion where plastic deformation is not so much caused by the press-fitting of the protrusions. Therefore, the remaining protrusions 3b and 3c can be easily press-fitted from the surface 2a side of the metal substrate 2.

仮に、図4における突起体3bと突起体3cとが圧入された後に、この突起体3bと突起体3cとの間の部位に突起体3aを圧入すると、突起体3bと突起体3cとの間の部位は、突起体3bと突起体3cとの圧入によって塑性変形に伴う金属硬化した状態になっているので、金属硬化した部位に圧入される突起体3aを所望量金属基板2内に圧入させるには、大きな押圧力を必要とする。しかし、本願発明では、先に圧入した突起体によって塑性変形がそれ程生じていない部位に、次の突起体を圧入しているので、突起体を圧入させるための押圧力としては、それ程大きな押圧力を必要としない。   If the protrusion 3b and the protrusion 3c in FIG. 4 are press-fitted and then the protrusion 3a is press-fitted into a portion between the protrusion 3b and the protrusion 3c, the gap between the protrusion 3b and the protrusion 3c. This portion is in a state where the metal is hardened due to plastic deformation by press-fitting the protrusion 3b and the protrusion 3c, so that the protrusion 3a press-fitted into the metal-hardened portion is press-fitted into the metal substrate 2 by a desired amount. Requires a large pressing force. However, in the present invention, since the next protrusion is press-fitted into a site where plastic deformation has not occurred so much by the previously press-fitted protrusion, the pressing force for pressing the protrusion is so large. Do not need.

図示を省略しているが、各突起体3a〜3cの他端部4側には、被覆金属が被覆されている。被覆金属を被覆しておく他端部4側としては、圧入した突起体3において金属基板2の表面2aから多少上方の部位までの領域を設定することができる。そして、溶融固化する被覆金属の肉厚や被覆する面積としては、隙間5を埋めることができる量となるように構成しておくことができる。   Although not shown, the other end 4 side of each of the protrusions 3a to 3c is covered with a coating metal. As the other end 4 side where the coating metal is coated, a region from the surface 2a of the metal substrate 2 to a portion slightly above the press-fitted protrusion 3 can be set. The thickness of the coated metal to be melted and solidified and the area to be coated can be configured to be an amount that can fill the gap 5.

各突起体3a〜3cを金属基板2の表面2a側から圧入した後に、被覆金属が溶融するように加熱を加えると、被覆金属が溶融して各隙間5a〜5c内に流入することができる。そして、各隙間5a〜5c内に流入した溶融した被覆金属が固化すると、図5で示すように各隙間5a〜5cは溶融固化した金属6で埋められることになる。
尚、図5では、各隙間5a〜5cの形状及び溶融固化した金属6の状態を分かり易く示すた
め、それぞれを誇張した状態で図示している。
When the projections 3a to 3c are press-fitted from the surface 2a side of the metal substrate 2 and then heated so that the coating metal is melted, the coating metal is melted and can flow into the gaps 5a to 5c. When the molten coated metal flowing into the gaps 5a to 5c is solidified, the gaps 5a to 5c are filled with the melted and solidified metal 6 as shown in FIG.
In FIG. 5, the shapes of the gaps 5 a to 5 c and the state of the melted and solidified metal 6 are illustrated in an exaggerated state for easy understanding.

図5に示すように、各隙間5a〜5cが溶融固化して金属6によって埋められることによって、各隙間5a〜5c内に存在していた空気層よりも熱伝導率の高い被覆金属で隙間5a〜5cを埋めることができ、隙間5a〜5cがない状態のヒートシンク1を得ることができる。このようにして、放熱効率が高く製造コストが安価なヒートシンクを得ることができる。また、溶融固化した被覆金属は、突起体3と金属基板2との固定状態を更に強固にする接着機能も奏することができる。   As shown in FIG. 5, the gaps 5a to 5c are melted and solidified and filled with the metal 6, so that the gaps 5a are covered with a metal having higher thermal conductivity than the air layer existing in the gaps 5a to 5c. ˜5c can be filled, and the heat sink 1 without gaps 5a to 5c can be obtained. In this way, a heat sink with high heat dissipation efficiency and low manufacturing cost can be obtained. Further, the melted and solidified coated metal can also exhibit an adhesion function for further strengthening the fixing state between the protrusion 3 and the metal substrate 2.

上記説明では、各突起体3を直接金属基板2に圧入する構成について説明を行ったが、本願発明に係る各突起体3の圧入としては、直接的な圧入方法以外にも、突起体3の他端部4に図示せぬ螺旋溝を形成しておき、この螺旋溝を金属基板2内に向かって回転させつつ捻じ込む圧入方法を採用することもできる。   In the above description, the configuration in which each protrusion 3 is directly press-fitted into the metal substrate 2 has been described, but as the press-fitting of each protrusion 3 according to the present invention, in addition to the direct press-fitting method, the protrusion 3 It is also possible to employ a press-fitting method in which a spiral groove (not shown) is formed in the other end portion 4 and the spiral groove is screwed while rotating toward the inside of the metal substrate 2.

この捻じ込むことによる圧入方法では、突起体3を金属基板2に塑性変形を生じさせながら捻じ込むことにより、突起体3を金属基板2内に圧入させることができる。突起体3の他端部4に形成した螺旋溝(不図示)としては、突起体3の他端部4に対して切削加工を施すことによって形成することも、他端部4に対して転造を施して螺旋溝を形成することもできる。あるいは、鋳造によって螺旋溝を有した突起体3を成形することもできる。更には、他の螺旋溝を形成する形成方法を用いて、突起体3の他端部4に螺旋溝を形成しておくこともできる。   In this press-fitting method by twisting, the protrusion 3 can be press-fitted into the metal substrate 2 by twisting the protrusion 3 while causing plastic deformation of the metal substrate 2. The spiral groove (not shown) formed in the other end 4 of the protrusion 3 may be formed by cutting the other end 4 of the protrusion 3 or may be transferred to the other end 4. It is also possible to form a spiral groove. Alternatively, the protrusion 3 having a spiral groove can be formed by casting. Furthermore, the spiral groove can be formed in the other end portion 4 of the protrusion 3 by using another forming method for forming the spiral groove.

このようにして、本願発明では、突起体3を機械的に直接金属基板2内に押し込む圧入方法を採用することも、金属基板2において塑性変形を生じさせながら突起体3を捻じ込んでいく圧入方法を採用することもできる。そして、突起体3を強固に金属基板2に対して固定することができる。   In this way, in the present invention, it is possible to adopt a press-fitting method in which the protrusion 3 is mechanically pushed directly into the metal substrate 2, or press-fitting the protrusion 3 while causing plastic deformation in the metal substrate 2. The method can also be adopted. Then, the protrusion 3 can be firmly fixed to the metal substrate 2.

突起体3を金属基板2に捻じ込む方法としては、突起体3を一本ずつ捻じ込んでいく捻じ込み方法を採用することも、同時に複数本の突起体3を捻じ込む捻じ込み方法を採用することもできる。   As a method of screwing the protrusions 3 into the metal substrate 2, a screwing method in which the protrusions 3 are screwed one by one, or a screwing method in which a plurality of the protrusions 3 are simultaneously screwed in is employed. You can also.

同時に複数本の突起体3を同時に捻じ込むには、同時に捻じ込まれる各突起体3を把持して回転と押圧力とを与えるそれぞれの捻じ込み工具間において、互いに干渉が生じないように、同時に捻じ込む突起体3間の間隔を広げて配設しておくことが必要になる。そして、捻じ込まれた突起体3間のスペースに、次に同時に捻じ込む複数の突起体3を位置させることにより、隣接する突起体3間の間隔を狭めた状態で、順次複数の突起体3を捻じ込んでいくことができる。   In order to simultaneously screw a plurality of protrusions 3 at the same time, the respective protrusions 3 to be screwed at the same time are held at the same time so as not to interfere with each other between the respective screwing tools that give rotation and pressing force. It is necessary to widen the interval between the protrusions 3 to be screwed. Then, by positioning the plurality of protrusions 3 to be simultaneously screwed in the space between the screwed protrusions 3, the plurality of protrusions 3 are sequentially arranged in a state where the interval between the adjacent protrusions 3 is narrowed. Can be screwed in.

本願発明では、ヒートシンク1の全体を、熱伝導率が大きな同一の金属で形成する場合に比べて、突起体3だけを金属基板2よりもより熱伝導率の大きな金属を用いて構成することができるので、ヒートシンク1を安価に製造できることができ、しかも高い放熱効率を有するヒートシンク1を構成することができる。   In the present invention, compared to the case where the entire heat sink 1 is formed of the same metal having a high thermal conductivity, only the protrusion 3 can be configured using a metal having a higher thermal conductivity than the metal substrate 2. Therefore, the heat sink 1 can be manufactured at low cost, and the heat sink 1 having high heat dissipation efficiency can be configured.

また、本願発明では、金属基板2に突起体3を圧入する上において、多数の突起体3を一度に押圧してヒートシンクを製造する方法に比べて、多数本の突起体3を効率よく圧入することができるので、圧入に要する押圧力を低く構成しておくことができる。これにより、ヒートシンク1の製造コストを低減させることができる。このため、放熱装置などの技術分野において、本願発明は大いに貢献することができるものである。   Further, in the present invention, when the protrusions 3 are press-fitted into the metal substrate 2, a large number of the protrusions 3 are press-fitted more efficiently than a method of manufacturing a heat sink by pressing a large number of protrusions 3 at a time. Therefore, the pressing force required for press-fitting can be configured low. Thereby, the manufacturing cost of the heat sink 1 can be reduced. For this reason, the present invention can greatly contribute to technical fields such as a heat dissipation device.

尚、上述の説明では、複数本の突起体3を同時に金属基板2に圧入する構成において、圧
入した突起体3の周囲に形成された隙間5を、突起体3を被覆していた被覆金属を溶融させた溶融金属で埋める構成について説明を行った。しかし、突起体3を一本ずつ金属基板2に圧入した場合でも、圧入した突起体3の周囲には隙間5が形成される。そのため、本願発明は、複数本の突起体3を同時に金属基板2に圧入する場合に限定されるものではなく、突起体3を一本ずつ金属基板2に圧入した場合に対しても、好適に適用することができる。
In the above description, in the configuration in which a plurality of protrusions 3 are simultaneously press-fitted into the metal substrate 2, the gap 5 formed around the press-fitted protrusions 3 is covered with the coated metal that has covered the protrusions 3. The configuration for filling with molten metal was explained. However, even when the protrusions 3 are pressed into the metal substrate 2 one by one, a gap 5 is formed around the pressed protrusions 3. Therefore, the present invention is not limited to the case where a plurality of protrusions 3 are simultaneously press-fitted into the metal substrate 2, and is also suitable for the case where the protrusions 3 are pressed into the metal substrate 2 one by one. Can be applied.

本願発明は、ヒートシンクの製造に対して好適に適用することができる。   The present invention can be suitably applied to the manufacture of a heat sink.

1・・・ヒートシンク、2・・・金属基板、3、3a〜3e・・・突起体、5、5a、5b、5c・・・隙間、6・・・溶融固化した金属、11・・・上型、12・・・プランジャー、13・・・中型、15・・・下型、18・・・突出部、20・・・下型。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat sink, 2 ... Metal substrate, 3, 3a-3e ... Projection body, 5, 5a, 5b, 5c ... Clearance, 6 ... Melted and solidified metal, 11 ... Above Mold, 12 ... Plunger, 13 ... Medium mold, 15 ... Lower mold, 18 ... Projection, 20 ... Lower mold.

Claims (6)

金属基板の表面に、金属材料からなる棒状の突起体が多数本圧入され、
前記各突起体は、一端部側が前記金属基板の表面から突出した状態で、互いに離間して配設され、
前記各突起体の他端部を前記金属基板の表面側から圧入したときに、前記金属基板の表面側において前記各突起体の周囲に生じた隙間が、少なくとも前記他端部側を被覆していた被覆金属を溶融固化した金属で埋められていることを特徴とするヒートシンク。
A large number of rod-shaped protrusions made of a metal material are press-fitted onto the surface of the metal substrate,
Each of the protrusions is disposed apart from each other with one end side protruding from the surface of the metal substrate,
When the other end of each projection is press-fitted from the surface side of the metal substrate, a gap formed around each projection on the surface side of the metal substrate covers at least the other end side. A heat sink, wherein the coated metal is filled with a molten and solidified metal.
前記被覆金属の融点が、前記各突起体の融点及び前記金属基板の融点よりも低いことを特徴とする請求項1に記載のヒートシンク。   The heat sink according to claim 1, wherein a melting point of the covering metal is lower than a melting point of each of the protrusions and a melting point of the metal substrate. 前記突起体が、前記金属基板よりも熱伝導率の大きな金属材料から構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートシンク。   The heat sink according to claim 1, wherein the protrusion is made of a metal material having a higher thermal conductivity than the metal substrate. 前記各突起体の圧入が、前記金属基板を塑性変形させながら、前記各突起体の他端部に形成した螺旋溝を前記金属基板内に向かって回転させつつ捻じ込んだ圧入であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のヒートシンク。   The press-fitting of each protrusion is a press-fitting that is screwed while rotating the spiral groove formed in the other end of each protrusion toward the inside of the metal substrate while plastically deforming the metal substrate. The heat sink according to any one of claims 1 to 3. ヒートシンクの製造方法であって、
金属基板の表面側から、前記金属基板よりも熱伝導率の大きな金属材料からなる多数本の棒状の突起体を、互いに離間した配置関係で圧入すること、
前記突起体の少なくとも他端部側が被覆金属で被覆された突起体を用いること、
前記被覆金属として、前記各突起体の融点及び前記金属基板の融点よりも低い融点の被覆金属を用いること、
前記各突起体の一端部側が前記金属基板の表面から突出した状態で、前記各突起体の他端部を前記金属基板の表面に圧入すること、
前記金属基板の表面に圧入した前記各突起体の被覆金属を加熱すること、
前記各突起体を前記金属基板に圧入したときに、前記金属基板の表面側において前記各突起体の周囲に生じた隙間を、溶融した前記被覆金属で埋め、前記隙間を埋めた前記溶融した被覆金属を固化させること、
を特徴とするヒートシンクの製造方法。
A method of manufacturing a heat sink ,
From the surface side of the metal substrate, press-fitting a large number of rod-shaped protrusions made of a metal material having a higher thermal conductivity than the metal substrate in an arrangement relationship apart from each other,
Using at least the other end portion of the projection body coated with a coating metal;
As the coating metal, using a coating metal having a melting point lower than the melting point of each protrusion and the melting point of the metal substrate,
Press-fitting the other end of each projection into the surface of the metal substrate with one end of the projection protruding from the surface of the metal substrate;
Heating the coating metal of each of the protrusions press-fitted onto the surface of the metal substrate;
When the projections are press-fitted into the metal substrate, gaps generated around the projections on the surface side of the metal substrate are filled with the molten coating metal, and the molten coating is filled with the gaps. Solidifying the metal,
A method of manufacturing a heat sink.
前記ヒートシンクを構成する多数本の棒状の突起体を複数の組に組分けし、最初に一つの組を構成する前記各突起体を同時に前記金属基板に圧入すること、
次に、最初に圧入した組に隣接させて次に圧入する組を構成する複数本の前記突起体を同時に前記金属基板に圧入すること、
これを順次繰り返して、最初に圧入した組を中心として、先に圧入した組に隣接させてその次に圧入する組を構成する複数本の前記突起体を同時に前記金属基板に圧入していくこと、
を特徴とする請求項5に記載のヒートシンクの製造方法。
Assembling a plurality of rod-like protrusions constituting the heat sink into a plurality of sets, and initially pressing the protrusions constituting one set simultaneously into the metal substrate;
Next, simultaneously press-fitting a plurality of the protrusions constituting the group to be pressed next adjacent to the first press-fitted group to the metal substrate,
Repeating this in sequence, centering on the first press-fit group, adjacent to the previously press-fit group, and simultaneously pressing the plurality of protrusions constituting the next press-fit group into the metal substrate ,
The method of manufacturing a heat sink according to claim 5.
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