(57)【要約】【課題】ベース部とベース部に立設された複数のピンフィンとを備えるヒートシンクの製造方法であって、ピンフィンの先端高さの矯正を容易に行うこと。【解決手段】ヒートシンク１の製造方法は複数のピンフィン３の先端高さを矯正する工程を備える。矯正する工程では、複数のピンフィン３の先端をピンフィン３の構成材料の融点以上の温度に加熱されたパンチ１１でその熱で融解させつつピンフィン３の長さ方向に押圧することにより、複数のピンフィン３の先端高さを矯正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と前記ベース部に立設された複数のピンフィンとを備えるヒートシンクの製造方法であって、
複数のピンフィンの先端高さを矯正する工程を備え、
前記矯正する工程では、前記複数のピンフィンの先端を前記ピンフィンの構成材料の融点以上の温度に加熱されたパンチでその熱で融解させつつ前記ピンフィンの長さ方向に押圧することにより、前記複数のピンフィンの先端高さを矯正するヒートシンクの製造方法。
【請求項２】
アルミニウム製であり、且つ、鍛造、ダイカスト又は切削加工により形成されたものである請求項１記載のヒートシンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヒートシンクの製造方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書及び特許請求の範囲では、文中に特に明示する場合を除き、「アルミニウム」の語は純アルミニウム及びアルミニウム合金の双方を含む意味で用いられる。
【背景技術】
【０００３】
各種発熱体の熱を放散するヒートシンクとして、ベース部とベース部に立設された複数のピンフィンとを備えたものが知られている。このようなヒートシンクはピンフィン型ヒートシンクとも呼ばれており、一般に高熱伝導性を有する金属（例：アルミニウム、銅）製である。
【０００４】
このヒートシンクは、一般に鍛造（例：型鍛造）、ダイキャスト又は切削加工により形成されており（例えば特許文献１、２参照）、ヒートシンクのピンフィンの先端高さには少なからずバラツキがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２０５２６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５４７７２号公報（段落００５４など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このヒートシンクでは、そのピンフィンの先端高さについて高い精度が要求される場合があり、特に近年、自動車に搭載される各種制御用ＣＰＵの放熱に用いられるヒートシンクでは、そのピンフィンの先端高さについて厳格な精度が要求されている。
【０００７】
そこで、ピンフィンの先端高さの精度を向上させるためにピンフィンの先端高さを矯正する必要がある。
【０００８】
その矯正方法の一つとして、ピンフィンの先端を冷間や温間でプレスする方法が考えられる。しかしこのプレス矯正方法では、プレス後にピンフィンにスプリングバック等が発生するためピンフィンの先端高さを精度よく矯正することは容易ではない。また、矯正量が大きくなるとピンフィンの断面変形や座屈が生じるのでピンフィン間の間隔が狭くなるという問題も生じる。
【０００９】
矯正方法のもう一つとして、ピンフィンの先端を切削してその高さを矯正する方法が考えられる。しかしこの切削法では、ピンフィンが屈曲しないようにピンフィンの先端を切削する必要があるため、切削工具の回転数を高回転にしてゆっくりとした送り速度で切削が行われる。そのため、切削時間が長くなるしコスト高となる。また、切削後にピンフィンの先端に切削バリが発生する場合がある。
【００１０】
また、このヒートシンクは、上述したように一般に鍛造、ダイキャスト又は切削加工により形成されているが、いずれの形成方法でもピンフィンの先端にバリ（即ち、鍛造バリ、鋳造バリ又は切削バリ）が発生し易い。
【００１１】
このようなバリが発生した状態のままでヒートシンクを液冷式冷却器に組み込んで使用すると、ピンフィンから剥離したバリによって冷却流路詰まりが発生し、冷却器の放熱性能が低下する。そこで、バリの無害化を図る必要がある。
【００１２】
バリの無害化方法の一つとして、バリをブラシがけにより除去する方法が考えられる。しかしこの方法では、バリを完全に除去することが困難である上、ブラシの回転力によりピンフィンが曲がる虞がある。
【００１３】
バリの無害化方法のもう一つとして、バリを苛性ソーダ液で洗浄することによりバリを溶解除去する方法が考えられる。しかしこの方法では、バリの大きさによりバリの溶解時間に差が出るため、洗浄時間のコントロールが難しい。また、苛性ソーダ液の劣化により溶解能力の低下を招くので、苛性ソーダ液のｐＨ管理をする手間も生じる。
【００１４】
また、バリが発生している場合において、ピンフィンの先端高さを上述のプレス矯正方法により矯正すると、バリがピンフィンの先端に打ち込まれたりピンフィンの先端の周囲に折り畳まれたりする。そのため、冷却器の使用時にバリが剥がれるとやはり冷却流路詰まりが発生し、冷却器の放熱性能が低下する。
【００１５】
本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、ピンフィンの先端高さの矯正を行うことができ且つバリの無害化を図ることができるヒートシンクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は以下の手段を提供する。
【００１７】
１）  ベース部と前記ベース部に立設された複数のピンフィンとを備えるヒートシンクの製造方法であって、
複数のピンフィンの先端高さを矯正する工程を備え、
前記矯正する工程では、前記複数のピンフィンの先端を前記ピンフィンの構成材料の融点以上の温度に加熱されたパンチでその熱で融解させつつ前記ピンフィンの長さ方向に押圧することにより、前記複数のピンフィンの先端高さを矯正するヒートシンクの製造方法。
【００１８】
２）  アルミニウム製であり、且つ、鍛造、ダイカスト又は切削加工により形成されたものである前項１記載のヒートシンクの製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は以下の効果を奏する。
【００２０】
前項１によれば、矯正する工程（この工程を「矯正工程」ともいう）では、複数のピンフィンの先端を所定温度に加熱されたパンチでその熱で融解させつつ押圧することにより、複数のピンフィンの先端高さを矯正する。したがって、ピンフィンの先端に例えバリが発生している場合でも、矯正工程の際にバリがパンチの熱で融解するので、ピンフィンの先端高さの矯正を行うことができると同時にバリの無害化を図ることができる。しかも、ピンフィンの先端だけの融解による矯正なので、ピンフィンにスプリングバックが生じるのを抑制できる。
【００２１】
前項２によれば、ヒートシンクが鍛造、ダイカスト又は切削加工により形成された場合でも、前項１における上述の効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るヒートシンクの製造方法であって、ヒートシンクのピンフィンの先端を加熱されたパンチで押圧する前の状態を示す概略図である。
【図２】図２は、ヒートシンクのピンフィンの先端高さを矯正する前の状態を示すヒートシンクの概略正面図である。
【図３】図３は、ヒートシンクのピンフィンの先端高さを矯正した後の状態を示すヒートシンクの概略正面図である。
【図４】図４は、鍛造又はダイキャストにより形成されたヒートシンクのピンフィンの先端高さを矯正する前の状態（図４（ａ））と矯正した後の状態（図４（ｂ））を示す概略図である。
【図５】図５は、切削加工により形成されたヒートシンクのピンフィンの先端高さを矯正する前の状態（図５（ａ））と矯正した後の状態（図５（ｂ））を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。
【００２４】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係るヒートシンク１は、板状（詳述すると平板状）のベース部２とベース部２に立設された複数のピンフィン３とを備えている。ピンフィン３はピン状のものであり、本実施形態ではベース部２の厚さ方向の片側にベース部２に対して垂直に突出してベース部２に一体形成されている。
【００２５】
ヒートシンク１はその全体が例えばアルミニウム製である。ピンフィン３の断面形状は限定されるものではなく、例えば円形状、多角形状（例：三角形状、四角形状）である。
【００２６】
ヒートシンク１は鍛造、ダイカスト又は切削加工により形成されたものである。ピンフィン３の先端高さを矯正する前の状態では、ピンフィン３の先端高さにバラツキがある。このバラツキの大きさδは例えば０．２〜０．３ｍｍである。
【００２７】
本実施形態に係るヒートシンク１の製造方法は、ピンフィン３の先端高さを高さが揃うように矯正する工程（この工程を「矯正工程」という）を備えている。
【００２８】
矯正工程は、図１に示すように矯正装置１０を用いて行われる。
【００２９】
矯正装置１０は、ヒートシンク１のピンフィン３の先端３ａをピンフィン３の長さ方向に押圧するパンチ１１、ヒートシンク１が載置される載置ダイ１３などを具備する。
【００３０】
パンチ１１はダイス鋼などの鋼材製である。パンチ１１の周囲には誘導加熱用コイル１４がパンチ１１を包囲する状態に配置されており、このコイル１４によりパンチ１１が誘導加熱されるように構成されている。
【００３１】
パンチ１１の先端面からなる押圧面１１ａは、パンチ１１におけるピンフィン３の先端３ａを押圧する部位であり、ピンフィン先端３ａへの押圧方向Ｐに対して垂直な平坦状に形成されている。
【００３２】
載置ダイ１３はパンチ１１の下側に配置されている。載置ダイ１３の温度はピンフィン３の構成材料（例：アルミニウム）の融点未満に設定されている。
【００３３】
矯正工程では、同図に示すように、ヒートシンク１をそのピンフィン３が上側（即ちパンチ１１の押圧面１１ａ側）に向くように載置ダイ１３上に載置し、そして、複数のピンフィン３の先端３ａをこれら先端３ａを一括して所定温度に加熱されたパンチ１１でその熱で局部的に融解させつつピンフィン３の長さ方向に押圧する。これにより、ピンフィン３の先端高さを高さが揃うように（即ちピンフィン３の先端高さのバラツキが減少するように）矯正する。
【００３４】
矯正後においては、図３に示すように、ヒートシンク１のピンフィン３の先端高さのバラツキが減少しており、例えばバラツキの大きさが０．０３〜０．０６ｍｍになっている。
【００３５】
ピンフィン３の先端３ａをパンチ１１で押圧する時、パンチ１１はピンフィン３の構成材料（例：アルミニウム）の融点（これを「Ｔｍ」とする）以上の温度に加熱されている。具体的には、パンチ１１の温度（詳述するとパンチ１１の押圧面１１ａの温度）は例えばＴｍ〜Ｔｍ＋５４０℃の範囲に設定される。
【００３６】
パンチ１１の押圧面１１ａにはピンフィン３の構成材料の押圧面１１ａへの付着を抑制する表面処理が施されているか、又は、パンチ１１の押圧面１１ａがピンフィン３の構成材料の押圧面１１ａへの付着を抑制可能な材料製のカバー（図示せず）で覆われることが望ましい。
【００３７】
この場合、ピンフィン３の先端３ａをパンチ１１で押圧した時にパンチ１１の押圧面１１ａにピンフィン３の構成材料が付着するのを抑制できる。
【００３８】
ピンフィン３の構成材料がアルミニウムである場合、上述の表面処理としてはパンチ１１の押圧面１１ａにＢＮ（窒化ホウ素）等の付着防止剤をスプレーすることなどが挙げられ、上述のカバーとしてはグラファイト又はカーボン製のカバーを用いることが挙げられる。
【００３９】
ここで、ヒートシンク１が鍛造（例：型鍛造）又はダイキャストにより形成されたものである場合、図４（ａ）に示すようにピンフィン３の先端３ａ（詳述するとピンフィン３の先端面の周縁）に尖鋭なバリ（鍛造バリ又は鋳造バリ）５ａが発生していることがある。この場合でも、上述の矯正工程を行うことにより、矯正工程の際にバリ５ａがパンチ１１の熱で融解して小さくなるので、図４（ｂ）に示すように、ピンフィン３の先端高さの矯正を行うことができると同時にバリ５ａの無害化を図ることができる。しかも、ピンフィン３にスプリングバックが生じるのを抑制できる。
【００４０】
また、ヒートシンク１が切削加工（例：総切削加工）により形成されたものである場合、図５（ａ）に示すようにピンフィン３の先端３ａ（詳述するとピンフィン３の先端面の周縁）に尖鋭な切削バリ５ｂが発生していることがある。この場合でも、上述の矯正工程を行うことにより、矯正工程の際にバリ５ｂがパンチ１１の熱で融解して小さくなるので、図５（ｂ）に示すように、ピンフィン３の先端高さの矯正を行うことができると同時にバリ５ａの無害化を図ることができる。しかも、ピンフィン３にスプリングバックが生じるのを抑制できる。
【００４１】
以上で本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、各種発熱体（例：自動車に搭載される制御用ＣＰＵ）の熱を放散するヒートシンクの製造方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１：ヒートシンク
２：ベース部
３：ピンフィン
３ａ：ピンフィンの先端
４ａ、４ｂ：バリ
１０：矯正装置
１１：パンチ
【図１】
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【図２】
2020072107.tif 000004
【図３】
2020072107.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020072107.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月9日(2019.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
矯正工程では、同図に示すように、ヒートシンク１をそのピンフィン３が上側（即ちパンチ１１の押圧面１１ａ側）に向くように載置ダイ１３上に載置し、そして、複数のピンフィン３の先端３ａを一括して所定温度に加熱されたパンチ１１でその熱で局部的に融解させつつピンフィン３の長さ方向に押圧する。これにより、ピンフィン３の先端高さを高さが揃うように（即ちピンフィン３の先端高さのバラツキが減少するように）矯正する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ここで、ヒートシンク１が鍛造（例：型鍛造）又はダイキャストにより形成されたものである場合、図４（ａ）に示すようにピンフィン３の先端３ａ（詳述するとピンフィン３の先端面の周縁）に尖鋭なバリ（鍛造バリ又は鋳造バリ）４ａが発生していることがある。この場合でも、上述の矯正工程を行うことにより、矯正工程の際にバリ４ａがパンチ１１の熱で融解して小さくなるので、図４（ｂ）に示すように、ピンフィン３の先端高さの矯正を行うことができると同時にバリ４ａの無害化を図ることができる。しかも、ピンフィン３にスプリングバックが生じるのを抑制できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、ヒートシンク１が切削加工（例：総切削加工）により形成されたものである場合、図５（ａ）に示すようにピンフィン３の先端３ａ（詳述するとピンフィン３の先端面の周縁）に尖鋭な切削バリ４ｂが発生していることがある。この場合でも、上述の矯正工程を行うことにより、矯正工程の際にバリ４ｂがパンチ１１の熱で融解して小さくなるので、図５（ｂ）に示すように、ピンフィン３の先端高さの矯正を行うことができると同時にバリ４ｂの無害化を図ることができる。しかも、ピンフィン３にスプリングバックが生じるのを抑制できる。