(57)【要約】【課題】多孔性のフィンの放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンクを提供する。【解決手段】中実部材であるスプレッダ１０と、スプレッダ１０と接合し、複数の気孔２１ｈ、２２ｈを有した多孔性部材である複数のフィン２０と、を備え、複数の気孔２１ｈ、２２ｈの各々の内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ、２２ｐが付与されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中実部材であるスプレッダと、
前記スプレッダと接合し、複数の気孔を有した多孔性部材である複数のフィンと、
を備えたヒートシンクであって、
前記複数の気孔の内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部が付与されたヒートシンク。
【請求項２】
前記複数の気孔の前記内壁面の前記凹凸形状部上に、銀メッキ層が形成された請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記複数の気孔は、前記複数のフィンの配列方向に延在する貫通孔である請求項１又は２に記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記スプレッダは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であり、前記複数のフィンは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製である請求項１から３のいずれかに記載のヒートシンク。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の前記ヒートシンクを製造する製造方法であって、
前記複数の気孔の径よりも小さい径を有する粒子を、前記スプレッダに接合する前の状態の前記複数のフィンに投射する微粒子ピーニング処理によりにより、前記複数の気孔の前記内壁面に前記凹凸形状部を付与する工程と、
前記複数のフィンの各々を前記スプレッダに接合する工程と、
を備える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、ヒートシンク及びその製造方法に関し、特に、スプレッダと接合する複数のフィンの比表面積を増大したヒートシンク及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの高密度化により、その動作時の発熱量が増大してデバイス自体の温度がより高温になる傾向が強まっている。
【０００３】
かかる半導体デバイスには、その動作時に生じる熱を効果的に放熱するヒートシンクが装着されることが一般的である。ヒートシンクには、その放熱部として複数のフィンが設けられているが、複数のフィンを含めて放熱表面積を増大して、放熱特性を向上しようとする試みがなされるようになってきている。
【０００４】
このように放熱表面積を増大したヒートシンクを得るために、ヒートシンクの全体を多孔性のロータス型ポーラス金属を用いて形成する構成が、提案されるようになってきている。
【０００５】
かかる状況下で、特許文献１は、多孔性のロータス型ポーラス金属により形成してなるヒートシンクに関し、発熱体と熱的に接続される第１の面４ａを有するベース４と、ベース４の第２の面４ｂに支持され所定の方向に沿って並んだ複数のフィン６ａから６ｄであって、それぞれ複数の貫通孔８を有するものとを備えるヒートシンク２であって、ベース４と複数のフィン６ａから６ｄとは、一体的に形成してなるヒートシンク２を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２２８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成では、放熱表面積を増大したヒートシンクを得られるものではあるが、発熱量が増加する一方の半導体デバイスにおいては、ヒートシンクに対する放熱性を更に向上するという要求が高まっている現状では、このように放熱面積を増大したヒートシンクであっても、更に放熱面積を増大することが望まれた状況にあるといえる。
【０００８】
つまり、現状では、多孔性のフィンを用いたヒートシンクであっても、その放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させることができる簡便な構成のヒートシンクの実現が待望された状況にある。
【０００９】
本発明は、以上の検討を経てなされたもので、簡便な構成で、多孔性のフィンの放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させることができるヒートシンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面におけるヒートシンクは、中実部材であるスプレッダと、前記スプレッダと接合し、複数の気孔を有した多孔性部材である複数のフィンと、を備えたヒートシンクであって、前記複数の気孔の内壁面に微粒子ピーニング
処理部である凹凸形状部が付与された構成を有するものである。
【００１１】
また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記複数の気孔の前記内壁面の前記凹凸形状部上に、銀メッキ層が形成されていることを第２の局面とする。
【００１２】
また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記複数の気孔は、前記複数のフィンの配列方向に延在する貫通孔であることを第３の局面とする。
【００１３】
また、本発明は、かかる第１から第３の局面のいずれかに加え、前記スプレッダは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であり、前記複数のフィンは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であることを第４の局面とする。
【００１４】
また、本発明は、別の局面において、第１から第４の局面のいずれかに記載の前記ヒートシンクを製造する製造方法であって、前記複数の気孔の径よりも小さい径を有する粒子を、前記スプレッダに接合する前の状態の前記複数のフィンに投射する微粒子ピーニング処理によりにより、前記複数の気孔の前記内壁面に前記凹凸形状部を付与する工程と、前記複数のフィンの各々を前記スプレッダに接合する工程と、を備えるヒートシンクの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の局面における構成によれば、中実部材であるスプレッダと、スプレッダと接合し、複数の気孔を有した多孔性部材である複数のフィンと、を備え、複数の気孔の内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部が付与されることにより、簡便な構成で、多孔性のフィンの放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンクを実現することができる。
【００１６】
また、本発明の第２の局面における構成によれば、複数の気孔の内壁面の凹凸形状部上に、銀メッキ層が形成されることにより、多孔性のフィンの放熱性をより一層向上させたヒートシンクを実現することができる。
【００１７】
また、本発明の第３の局面における構成によれば、複数のフィンの各々は、それらの配列方向に延在する貫通孔である複数の気孔を有することにより、放熱面積を増大して放熱特性を向上したヒートシンクを実現することができる。
【００１８】
また、本発明の第４の局面における構成によれば、スプレッダは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であり、複数のフィンは、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であることにより、熱伝導率を向上させて放熱特性をより向上したヒートシンクを実現することができる。
【００１９】
また、本発明の別の局面における製造方法によれば、複数の気孔の径よりも小さい径を有する粒子を、スプレッダに接合する前の状態の複数のフィンに投射する微粒子ピーニング処理によりにより、複数の気孔の内壁面に凹凸形状部を付与する工程と、複数のフィンの各々をスプレッダに接合する工程と、を備えることにより、放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンクを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態におけるヒートシンクの斜視図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本実施形態のヒートシンクにおいて微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施されていない状態でのフィンの気孔の内壁面をレーザ顕微鏡で観察した画像を示す図である。図３（ｂ）は、本実施形態のヒートシンクにおいて微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施された状態でのフィンの気孔の拡大部分断面図であり、位置的には図２に相当する。
【図４】本実施形態におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施す微粒子ピーニング装置の模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本実施形態におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施した状態でのフィンの気孔の内壁面の表面粗さを示すグラフであり、図５（ｂ）は、本実施形態の比較例におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施した状態でのフィンの気孔の内壁面の表面粗さを示すグラフである。
【図６】本実施形態におけるヒートシンクのフィンの気孔の内壁に銀メッキ層を被膜して形成するメッキ装置の模式的断面図である。
【図７】本実施形態におけるヒートシンクの熱伝導率を、その比較例と共に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態におけるヒートシンク及びその製造方法につき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｚ軸の正方向を上方向とする。
【００２２】
まず、図１から図３を参照して、本実施形態におけるヒートシンクの構成について、詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態におけるヒートシンクの斜視図を示し、図２は、図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図３（ａ）は、本実施形態のヒートシンクにおいて微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施されていない状態でのフィンの気孔の内壁面をレーザ顕微鏡で観察した画像を示す図である。また、図３（ｂ）は、本実施形態のヒートシンクにおいて微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施された状態でのフィンの気孔の拡大部分断面図であり、位置的には図２に相当する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、ヒートシンク１は、金属製のスプレッダ１０及び金属製のフィン２０、つまり、典型的にはアルミニウム製又は銅製で矩形平板状のスプレッダ１０と、金属製のフィン２０、典型的にはアルミニウム製又は銅製でスプレッダ１０に装着されたフィン２０と、を備える。なお、ここでスプレッダ１０及びフィン２０に用いるアルミニウム及び銅は、各々、それらの合金であってもよい。
【００２５】
スプレッダ１０は、典型的には中実部材であり、そのｚ軸の正方向側の面である上面にフィン２０を突設させる一方で、それと対向するｚ軸の負方向側の面である下面に、図示を省略する半導体モジュール等の熱源を装着自在である。
【００２６】
フィン２０は、典型的には各々が矩形平板状で多孔性である複数のフィンから成り、図中では、一例として２個のフィン、つまり、共に矩形平板状で多孔性の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を示す。
【００２７】
第１のフィンエレメント２１は、そのｙ−ｚ平面に平行な主平面同士をｘ軸方向に貫通する複数の気孔２１ｈを有し、第２のフィンエレメント２２は、そのｙ−ｚ平面に平行な主平面同士をｘ軸方向に貫通する複数の気孔２２ｈを有する。このように貫通する気孔２１ｈ及び気孔２２ｈは、ｘ軸方向に対して傾斜して延在していてもよく、また途中で分岐していてもよい。第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２は、ｘ軸方向に列を成して配列される。フィン２０を構成するフィンエレメントの個数が多い場合には、各フィンエレメントは、複数の列を併置してもよい。
【００２８】
かかる第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２は、各々、それらの材料、つまり、典型的には銅を溶融した溶融材料を用いて、これを溶湯とした一方向凝固を行うことにより多孔質化して作製されるものである。このような一方向凝固は、かかる溶湯に対して、水素ガス雰囲気下又は窒素ガス雰囲気下でかかるガスを混入しながら、このようにガスが混入された溶湯を鋳型に一方向に流下させて順次凝固させる連続鋳造を行うことにより、好適に実施できる。
【００２９】
以上のような構成を各々有するスプレッダ１０と、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２とは、互いに接合される。かかる接合方法としては、限定的なものではないが、簡便な構成で接合強度が確保できる観点からは摩擦撹拌接合を用いることが好ましい。
【００３０】
ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、気孔２１ｈの内壁面には、その鋳造後の素の内壁面に対して微粒子ピーニング処理が施されて得られた微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐが形成されており、その比表面積が鋳造後のものに対して増大されている。更に、気孔２１ｈの内壁面の凹凸形状部２１ｐには、銀メッキ層２１ｑが被膜されて形成され、その熱伝導率がより向上されていることが好ましい。また、同様に、気孔２２ｈの内壁面には、その鋳造後の素の内壁面に対して微粒子ピーニング処理が施されて得られた微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐが形成されており、その比表面積が鋳造後のものに対して増大されている。更に、気孔２２ｈの内壁面の凹凸形状部２２ｐには、銀メッキ層２２ｑが被膜されて形成され、その熱伝導率がより向上されていることが好ましい。なお、図３（ｂ）において図示は省略しているが、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の外表面にも銀メッキ層が形成されていてもよい。
【００３１】
次に、以上の構成を有する本実施形態におけるヒートシンクの製造方法について、更に図４から図７をも参照しながら、詳細に説明する。
【００３２】
図４は、本実施形態におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施す微粒子ピーニング装置の模式的断面図である。図５（ａ）は、本実施形態におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施した状態でのフィンの気孔の内壁面の表面粗さを示すグラフであり、図５（ｂ）は、本実施形態の比較例におけるヒートシンクのフィンに微粒子ピーニング処理を施した状態でのフィンの気孔の内壁面の表面粗さを示すグラフである。図６は、本実施形態におけるヒートシンクのフィンの気孔の内壁に銀メッキ層を被膜して形成するメッキ装置の模式的断面図である。また、図７は、本実施形態におけるヒートシンクの熱伝導率を、その比較例と共に示すグラフである。
【００３３】
図４に示すように、ヒートシンク１を製造するには、まず、予め、複数の気孔２１ｈを有する第１のフィンエレメント２１及び複数の気孔２２ｈを有する第２のフィンエレメント２２を各々用意しておき、微粒子ピーニング装置３０を用いて、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面及びフィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ及び２２ｐを対応して形成する。
【００３４】
具体的には、微粒子ピーニング装置３０は、処理対象品である第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を保持自在な保持部材３１と、図示しないモータを内蔵すると共に保持部材３１に連結して、モータの駆動力により保持部材３１を上下動及び回転自在な移動機構３２と、開閉自在な蓋３３ａを有して、処理対象品である第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２並びに保持部材３１を覆ってその内部に収容自在な投射室３３と、ショット材を充填する充填ユニット３４と、充填ユニット
３４に充填されたショット材を処理対象品である第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して投射自在なショットユニット３５と、移動機構３２の上下動及び回転を制御すると共に、ショットユニット３５から投射されるショット材の投射速度、投射量、及び投射時間等を制御するコントローラ３６と、から構成されている。
【００３５】
このような構成を有する微粒子ピーニング装置３０の保持部材３１に、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を保持させる。そして、保持部材３１を上下動及び回転させながら、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して、充填ユニット３４に充填されているショット材をショットユニット３５から投射させる。充填ユニット３４に充填されるショット材は、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄよりも小さい径を有している。従って、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して投射されたショット材は、気孔２１ｈ及び気孔２２ｈの内部に侵入可能である。これにより、気孔２１ｈの内壁面及び気孔２２ｈの内壁面に微細な凹凸が連続的に形成される。なお、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２は、同時に保持部材３１に保持させてもよいし、個別に保持部材３１に保持させてもよい。
【００３６】
ここで、以上の構成を有する微粒子ピーニング装置３０において、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄよりも小さな径を有するショット材、典型的には気孔２１ｈの径ｄ及び気孔２２ｈの径ｄよりも小さな径を呈したサイズ（平均粒径が１０μｍ程度）で得ることができて充分な硬度を有するアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の微粒子をショット材として用いて、銅製の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して微粒子ピーニング処理を施し、気孔２１ｈの内壁面及び気孔２２ｈの内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ及び２２ｐを対応して形成した。これにより、このような微粒子ピーニング処理をしないこと以外は同様な構成を有するフィンエレメントに比較して、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の比表面積を約２０％増加させることができた。なお、ショット材の材料は、アルミナに限定されるものではなく、同等のサイズで同等の硬度を有するものであれば使用可能である。
【００３７】
また、図５（ａ）に示すように、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄよりも小さな径を有するショット材を用いて、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して微粒子ピーニング処理を施した場合には、気孔２１ｈ及び気孔２２ｈの表面粗さは、各々数μｍ程度で均等にそろっている。一方で、図５（ｂ）に示すように、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄよりも大きな径を有するショット材を用いて、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して微粒子ピーニング処理を施した場合には、気孔２１ｈ及び気孔２２ｈの表面粗さは、大きくばらつくと共に気孔２１ｈ及び気孔２２ｈのセル壁を潰してしまう傾向も見られた。
【００３８】
つまり、いわゆる連続鋳造法等で各々得られる多孔性部材である第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄは、数十μｍから数百μｍの範囲に収まるように調整できるものであるが、これ以上の径ｄの細密化や均等化の精度を上げていくには調整が煩雑になっていくものでもあるのに対して、以上のような第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの径ｄ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの径ｄよりも小さな径、例えば平均粒径が１０μｍであるショット材を用いた微粒子ピーニング処理は、このような煩雑さを呈するものではなく、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の比表面積を増大させる簡便かつ確実な手法として有効なものであるといえる。
【００３９】
次に、図６に示すように、メッキ装置４０を用いて、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ及び第２のフィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐ上に、銀メッキ層２１ｑ及び２２ｑを対応して被膜して形成することが好ましい。
【００４０】
具体的には、メッキ装置４０は、上方に開口したメッキ槽４１と、メッキ槽４１内の端部においてメッキ槽４１の底面から上端まで延設された案内部材４２と、案内部材４２に案内されて上下動すると共に所定の位置で静止可能であり、電極板４４並びに処理対象品である第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を保持自在な保持部材４３と、電極板４４に電気的に接続自在な正極及び処理対象品である第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に電気的に接続自在な負極を有する電源ユニット４５と、から構成されている。
【００４１】
このような構成を有するメッキ装置４０の保持部材４３の端部側に、２つの電極板４４を各々保持させると共に、保持部材４３の２つの電極板４４の間に第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を保持させる。そして、保持部材４３を案内部材４２に案内させながら下方に移動させて、電極板４４、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を銀メッキ液Ｍの中に浸す。なお、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２は、同時に保持部材４３に保持させてもよいし、個別に保持部材４３に保持させてもよい。また、電極板４４の個数は、限定的なものではなく、１個又は３個以上であってもよい。
【００４２】
かかる状態の電極板４４、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に対して、電極板４４に電源ユニット４５の正極を接続すると共に、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２に電源ユニット４５の負極を接続して、これらの間に直流電流を供給する。これにより、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ上に銀メッキ層２１ｑが被膜形成されると共に、第２フィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐ上に銀メッキ層２２ｑが被膜形成される。そして、所定時間経過後に、電源ユニット４５からの電流の供給を停止して電極板４４、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２から電極を各々切り離し、保持部材４３を案内部材４２に案内させながら保持部材４３を上方に移動させて、電極板４４、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２を銀メッキ液Ｍから引き上げる。
【００４３】
ここで、図７の右側のグラフＣに示すように、微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施された状態における銅製の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率は、２２００Ｗ／ｍＫ程度まで向上していた。これに対して、図７の真ん中のグラフＢに示すように、微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施されていない状態における銅製の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率は、１９００Ｗ／ｍＫ程度であり、図７の左側のグラフＡに示すように、微粒子ピーニング処理が施されていない（当然、銀メッキ処理も施されていない）状態における銅製の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率は、１５５０Ｗ／ｍＫ程度であった。
【００４４】
このように、図７の真ん中のグラフＢに示す微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施されていない状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率が、図７の左側のグラフＡに示すように、微粒子ピーニング処理が施
されていない（当然、銀メッキ処理も施されていない）状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率よりも向上しているのは、微粒子ピーニング処理により、特に第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ、及び第２フィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐに起因して、それらの比表面積が増大したためと考えられる。
【００４５】
また、図７の右側のグラフＣに示す微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施された状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率が、図７の真ん中のグラフＢに示す微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施されていない状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率よりも向上しているのは、銀メッキ処理により、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ上に被膜形成された銀メッキ層２１ｑ、及び第２フィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐ上に被膜形成された銀メッキ層２２ｑに起因して、それらの熱伝導率が向上増大したためと考えられる。また、図７の右側のグラフＣに示す微粒子ピーニング処理が施され、かつ、銀メッキ処理が施された状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率は、図７の左側のグラフＡに示すように、微粒子ピーニング処理が施されていない状態の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２の熱伝導率よりも４０％程度向上していることが分かる。
【００４６】
また、スプレッダ１０及びフィン２０に用いられ得る銅の熱伝導率は、３８５Ｗ／ｍＫであり、同様にこれらに用いられ得るアルミニウムの熱伝導率は、２０４Ｗ／ｍＫであるのに対して、銀の熱伝導率は４１８Ｗ／ｍＫであって銅やアルミニウムのものよりもより高い値（銅の熱伝導率に対しては１０％程度高い値）を示すものである。よって、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ上に被膜形成する際に用いる材料、及び第２フィンエレメント２２の気孔２２ｈの内壁面に形成された微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２２ｐ上に被膜形成する際に用いる材料は、銀が最適であるといえることになる。
【００４７】
そして、以上のような構成の第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２が得られたならば、第１のフィンエレメント２１の気孔２１ｈ及び第２フィンエレメント２２の気孔２２ｈがｘ軸の方向に沿って延在するようにこれらを整列させながら、予め用意した中実のスプレッダ１０の上面（ｚ軸の正方向側の面）側に対して、第１のフィンエレメント２１と第２のフィンエレメントとを所定の間隔を開けて接合する。これにより、第１のフィンエレメント２１及び第２のフィンエレメント２２が配列状態でスプレッダ１０に接合されたヒートシンク１が得られる。
【００４８】
以上の本実施形態の構成によれば、中実部材であるスプレッダ１０と、スプレッダ１０と接合し、複数の気孔２１ｈ、２２ｈを有した多孔性部材である複数のフィン２０と、を備え、複数の気孔２１ｈ、２２ｈの各々の内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ、２２ｐが付与されていることにより、簡便な構成で、多孔性のフィン２０の放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンク１を実現することができる。
【００４９】
また、本実施形態の構成によれば、複数の気孔２１ｈ、２２ｈの内壁面の凹凸形状部２１ｐ、２２ｐ上に、熱伝導性の高い銀メッキ層２１ｑ、２２ｑが被膜形成されていることにより、放熱特性をより向上したヒートシンク１を実現することができる。
【００５０】
また、本実施形態の構成によれば、複数のフィン２０の各々は、それらの配列方向に延在する貫通孔である複数の気孔２１ｈ、２２ｈを有することにより、複数のフィン２０の配列方向に流れる冷媒により効率よく放熱して放熱特性を向上したヒートシンク１を実現することができる。
【００５１】
また、本実施形態の構成によれば、スプレッダ１０が、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であり、複数のフィン２０が、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金製であることにより、熱伝導性を向上して放熱特性をより向上したヒートシンク１を実現することができる。
【００５２】
また、本実施形態の製造方法によれば、気孔２１ｈ、２２ｈの径よりも小さい径を有する粒子を、複数のフィン２０に投射する微粒子ピーニング処理により、内壁面に微粒子ピーニング処理部である凹凸形状部２１ｐ、２２ｐを形成する工程と、複数のフィン２０をスプレッダ１０に接合する工程と、を備えることにより、簡便な工程で、多孔性のフィン２０の放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンク１を製造することができる。
【００５３】
なお、本発明は、構成要素の形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明においては、簡便な構成で、多孔性のフィンの放熱面積をより増大させて放熱性を更に向上させたヒートシンクを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に電子デバイス等のヒートシンクの分野に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００５５】
１…ヒートシンク
１０…スプレッダ
２０…フィン
２１…第１のフィンエレメント
２１ｈ…気孔
２１ｐ…凹凸形状部
２１ｑ…銀メッキ層
２２…第２のフィンエレメント
２２ｈ…気孔
２２ｐ…凹凸形状部
２２ｑ…銀メッキ層
３０…微粒子ピーニング装置
３１…保持部材
３２…移動機構
３３…投射室
３３ａ…蓋
３４…充填ユニット
３５…ショットユニット
３６…コントローラ
４０…メッキ装置
４１…メッキ槽
４２…案内部材
４３…保持部材
４４…電極板
４５…電源ユニット
Ｍ…銀メッキ液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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