JPS58212824A - 沸騰伝熱面の製造方法 - Google Patents

沸騰伝熱面の製造方法

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JPS58212824A
JPS58212824A JP9306682A JP9306682A JPS58212824A JP S58212824 A JPS58212824 A JP S58212824A JP 9306682 A JP9306682 A JP 9306682A JP 9306682 A JP9306682 A JP 9306682A JP S58212824 A JPS58212824 A JP S58212824A
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thin
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JP9306682A
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Takao Terabayashi
寺林 隆夫
Kenichiro Horio
健一郎 堀尾
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は沸騰伝熱面の製造方法に係シ、特に、直交溝付
沸騰伝熱面の高能率加工を志向した沸騰伝熱面の製造方
法に関するものである。
まず、本発明の対象としている沸騰伝熱面と、その製造
方法を、第1図を使用して説明する。
第1図は、従来の直交溝付沸騰伝熱面の一例を示す拡大
斜視図である。この第1図において、1は金属(詳細後
述)の伝熱板、3は伝熱板1の上面に穿設された複数本
の表情、4は伝熱板1の下面に前記表情3の方向と直交
して穿設された複数本の裏溝である。前記表情3および
裏溝4のそれぞれの溝深さの合計は、伝熱板1の板厚以
上の寸法になるように加工されているため、表情3と裏
溝4との交点に開孔(図示せず)が生じる。このような
伝熱板1を複数枚(第1図の例では2枚)積層して接合
しく詳細後述)、これをヒータブロック2に接合するこ
とにより、第1図に示すような、直交溝付沸騰伝熱面が
作られる。
上記した伝熱板1には、通常、銅、アルミニウムなどの
熱伝導率の良い金属材料、あるいはオーステナイトステ
ンレス鋼のように耐食性のある金属材料が使用されるが
、この伝熱板1に細い(たとえば幅0.3 m )浅溝
3.裏溝4を多数本加工する際に、フライス加工や外周
スライサが使用されていた。しかし上記材料は切削性が
悪いため加工能率がきわめて悪く、また工具の幅を薄く
しなければならないが、溝形状に合わせて前記工具をド
レッシングするのが難しく、加工能率をさらに低下させ
る原因にもなっていた。
一方、前記工具の摩耗、破損などによシ溝形状がばらつ
く。さらに、溝加工された伝熱板1を積層して接合する
方法はいろいろあるが、通常、はんだ付けで行なわれて
いる。しかし、その接合時に余分のはんだが、浅溝3.
裏溝4を埋めるという問題点があり、前記溝形状のばら
つきと併せて、直交溝付沸騰伝熱面の伝熱性能を低下さ
せてしまうという欠点があった。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、伝熱性
能の優れた高品質の沸騰伝熱面を高能率に加工すること
ができる沸騰伝熱面の製造方法の提供を、その目的とす
るものである。
本発明の構成は、両面に、はんだ薄膜を形成した複数枚
の金属薄板を設け、この金属薄板のそれぞれに、高エネ
ルギ密度をもつビーム加工によって、断面形状がテーパ
状で、互いに平行な貫通スリット状の溝を穿設したのち
、前記溝の方向が互いに直交するように前記金属薄板を
積層してヒータブロック上に載置し、前記はんだ薄膜に
よって全体を接合することによシ、沸騰伝熱面を製作す
る沸騰伝熱面の製造方法にある。
さらに詳しくは、金属薄板の両面にはんだ薄膜を施した
ものに、電子ビーム加工あるいはレーザビーム加工によ
りテーパ状の断面を有する貫通スリット状の溝を穿設し
、この貫通スリット状の溝付金属薄板2枚を、前記溝の
狭量口側が相接し、且つ溝方向が互いに直交するように
組合せたもの、もしくは、対向する溝が互いに直交する
ように前記組合せを複数組積層したものをヒータブロッ
ク上に接合することにより、沸騰伝熱面を製造するよう
にしたものである。
以下本発明を実施例によって説明する。
第2図は、本発明の一実施例に係る沸騰伝熱面の製造方
法によって製作した直交溝付沸騰伝熱面を示す拡大斜視
図である。
この第2図を使用して、本発明に係る直交溝付沸騰伝熱
面と、これの製造方法の概要を説明すると、5は、いず
れも、互いに平行な貫通スリット状で、断面形状が、テ
ーパ状の溝7をビーム加工によって穿設した(詳細後述
)金属薄板であり、これらの金属薄板5は、前記溝7の
狭量口側が対向し、且つ溝7の方向が互いに直交するよ
うに2枚組合され、さらに、この組合せは、対向する溝
7が互いに直交するように2組積1(合計4枚)される
(詳細後述)。そしてこの積層された金属薄板5を、純
銅のヒータブロック2上へ載置して一体に接合すること
によって、前記直交溝付沸騰伝熱面が得られる。
第3〜5図は、第2図に係る直交溝付沸騰伝熱面の製造
方法を説明するためのものであり、第3図は、両面に、
はんだ薄膜を形成した全極薄板を示す部分斜視図、第4
図は、第3図に係る金属薄板に、ビーム加工によって、
貫通スリット状の溝を穿設している状態を示す部分斜視
図、第5図は、第4図のA−A断面の部分拡大断面図で
ある。
まず、第3図に示すように、両面にはんだ薄膜6を形成
した金属薄板5を準備する。
本実施例においては、この金属薄板5は、板厚0.5簡
の純銅板であり、はんだ薄l146は、めっきなどの方
法によって形成した膜厚的40μmのものである。
この金属薄板5に、第4図に示すよりに、互いに平行か
貫通スリット状の溝7を、電子ビーム加工、レーザビー
ム加工などの、高エネルギ密度をもつビーム加工によっ
て穿設する。9は、前記した電子ビームのビームである
。このビーム加工の際、溝7を金属薄板5の端から端ま
で穿設すると、前記金属薄板5が短冊状に切離されてし
まって、後述する積層作業上不都合を生じるので、その
端部を残して穿設する。
このように溝加工にビーム加工を適用することによシ、
通常の切削工具のような摩耗、破損がないので、溝形状
のばらつきがほとんどないこと、前記ビームは電磁コイ
ルあるいは光学レンズなどにより微細収束できるので、
きわめて細くて深い溝が切れること、溝形状を容易に調
節できること、被加工材(本実施例においては金属薄板
5)の機械的性質には依存せず高能率な加工ができるこ
と、などの利点がある。さらに、溝部分の材料は蒸気と
なって排出されるので、後述する積層作業時に、余分の
はんだが溝7を埋めるという不都合は生じない。
穿設された溝7の詳細は、第5図に示すように、ビーム
加工の特性として、その断面形状がビーム入射側(第5
図において上側)で広い広間ロアaとなシ、出口側で狭
い挟間ロアbとなるテーパ状になる。
本実施例においては、前記した、その両面に40μmの
はんだ薄膜6を形成した板厚0.5■の純銅の金属薄板
5に、電子ビーム加工によって、広開ロアaの幅0.3
 mm 、挟間ロアbの幅0.1mmノ溝7を0.3 
wsのピッチで穿設した。この電子ビーム加工の条件は
、加速電圧120kV、ビーム電流10mA、試料送シ
速度(金属薄板5の送シ速度)3m/sである。この条
件での加工時間は、たとえば、50W+四方の金属薄板
5に前記溝7を加工するのに約30分であり、従来の7
ライス加工による方法にくらべて約1/4であった。
次に、上述の方法によって溝加工した金属薄板5を、溝
7の狭量ロアb側が対向し、且つ溝7の方向が互いに直
交し、溝7の交点に開孔8(第2図参照)を生ずるよう
にして2枚組合せ、さらに、対向する溝7が互いに直交
するように前記組合せ熱することにより、前記はんだ薄
膜6によって全体を接合する。その後、金属薄板5の端
部の溝未加工部分を、たとえば外周スライサによって切
断することによシ、第2図に示すような、直交溝付沸騰
伝熱面が製造される。
なお、本実施例においては、金属薄板5の材質に純銅を
使用したが、その材質は純銅に限るもの。
ではなく、アルミニウム、オーステナイトステンレス鋼
などでもよいが、純銅を使用した方が、はんだ薄膜6が
形成し易く、また、純銅を使用した直交溝付沸騰伝熱面
は、他の金属板を使用したものより、その伝熱特性が優
れているという利点がある。
さらに、本実施例においては、金属薄板5を、溝7の狭
量ロアb側が対向するように組合せたものを2組積層し
、溝7の広−ロアa側が表面に出て、また広開ロアa側
でヒータブロック2に接合するようにしたが、必ずしも
この積層方法にこだわるものではなく、たとえば、溝7
の広開ロアaと挟間ロアbとか対向するように積層して
もよく、また金桟薄板5の積層枚数も4枚に限るもので
はない。しかし、本実施例のように積層することにより
、溝7の交点にできる開孔8の大きさを、内部の溝7の
大きさに比べである程度小さくするようにすれば、冷媒
の気泡が溝7の内部に適当な時間だけ保持されるため、
伝熱性能の優れた直交溝付沸騰伝熱面が得られる。
以上説明した実施例によれば下記の効果がある。
(1)直交溝付沸騰伝熱面を、きわめて高能率に製作す
るととができる。
のけんだの流入、がきわめて少ないので、高品質の沸騰
伝熱面が得られる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、両面に、は
んだ薄膜を形成した複数枚の金属薄板を設け、この金属
薄板のそれぞれに、高エネルギ密度をもつビーム加工に
よって、断面形状がテーパ状で、互いに平行な貫通スリ
ット状の溝を穿設したのち、前記溝の方向が互いに直交
するように前記金属薄板を積層してヒータブロック上に
載置し、前記はんだ薄膜によって全体を接合するように
したので、伝熱性能の優れた高品質の沸騰伝熱面を高能
率に加工することができる、沸騰伝熱面の製造方法を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の直交溝付沸騰伝熱面の一例を示す拡大
斜視図、第2図は、本発明の一実施例に係る沸騰伝熱面
の製造方法によって製作した直交溝付沸騰伝熱面を示す
拡大斜視図、第3〜5図は、第2図に係る直交溝付沸騰
伝熱面の製造方法を説明するだめのものであシ、第3図
は、両面に、はんだ薄膜を形成した金属薄板を示す部分
斜視図、第4図は、第3図に係る金属薄板に、ビーム加
工によって、貫通スリット状の溝を穿設している状態を
示す部分斜視図、第5図は、第4図のA−A断面の部分
拡大断面図である。 2・・・ヒータブロック、5・・・金属擁板、6・・・
はんだ薄膜、7・・・溝、7a・・・広開口、7b・・
・狭量口0.8・・・開孔。 代理人 弁理士 福田幸作 (ほか1名) 隼 l 目 茶 2 圓 暮 3 目 す 幕 4 の A 第 6 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、両面に、はんだ薄膜を形成した複数枚の金属薄板を
    設け、この金MW板のそれぞれに、高エネルギ密度をも
    つビーム加工によって、断面形状がテーパ状で、互いに
    平行な貫通スリット状の溝を穿設したのち、前記溝の方
    向が互いに直交するように前記金属薄板を積層してヒー
    タブロック上に載置し、前記はんだ薄膜によって全体を
    接合することにより、沸騰伝熱面を製作することを特徴
    とする沸騰伝熱面の製造方法。 2、溝を穿設した2枚の金属薄板を、前記溝の狭量口側
    が対向し、且つ前記溝の方向が直交するように組合せた
    ものもしくは上記組合せたものを、その対向する溝が互
    いに直交するように複数組積層したものをヒータブロッ
    ク上に載置するようにしたものである特許請求の範囲第
    1項記載の沸騰伝熱面の製造方法。 3、 金属薄板の素材に純銅を使用するようにしたもの
    である特許請求の範囲第1項記載の沸騰伝熱面の製造方
    法。
JP9306682A 1982-06-02 1982-06-02 沸騰伝熱面の製造方法 Granted JPS58212824A (ja)

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JPH0366976B2 JPH0366976B2 (ja) 1991-10-21

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274920A (en) * 1991-04-02 1994-01-04 Microunity Systems Engineering Method of fabricating a heat exchanger for solid-state electronic devices

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274920A (en) * 1991-04-02 1994-01-04 Microunity Systems Engineering Method of fabricating a heat exchanger for solid-state electronic devices

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JPH0366976B2 (ja) 1991-10-21

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