(57)【要約】【課題】従来のヒートシンクの検査方法では、検査精度が十分でない問題があった。【解決手段】本発明のヒートシンクの検査方法は、温度センサと、受熱面が凹形状に湾曲し凹形状に基づき受ける熱を温度センサに集める集熱ミラーと、を備え、かつ、受熱面の凹形状の底部と温度センサとを結ぶ受熱軸がフィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置にヒートシンクを設置する計測準備工程Ｓ１１と、フィンの放熱量を計測して、第１の熱センサから第１の放熱量ΔＴＲＴｈと第２の熱センサから第２の放熱量ΔＴＬＴｈとを取得する計測工程Ｓ１２と、第１の放熱量ΔＴＲＴｈと第２の放熱量ΔＴＬＴｈとの合計値が予め設定した所定の範囲Ｃｏｎｓｔよりも大きい場合に、被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程Ｓ１７と、を有する。【選択図】図６
2018066645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に接する部分となるベース部と、被膜が塗布され、かつ、前記ベース部に対して突出するように設けられるフィンと、を有するヒートシンクの検査方法であって、
温度センサと、受熱面が凹形状に湾曲し当該凹形状に基づき受ける熱を温度センサに集める集熱ミラーと、を備え、かつ、前記受熱面の前記凹形状の底部と前記温度センサとを結ぶ受熱軸が前記フィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置に前記ヒートシンクを設置する計測準備工程と、
前記フィンの放熱量を計測して、第１の熱センサから第１の放熱量と第２の熱センサから第２の放熱量とを取得する計測工程と、
前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、前記被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程と、
を有するヒートシンクの検査方法。
【請求項２】
前記第１の熱センサと前記第２の熱センサは、各熱センサから観測可能な前記フィンの露出面積が等しくなる位置に配置され、
前記判断工程では、さらに、前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との差が予め設定した塗布むら判断範囲を外れた大きさであった場合に前記被膜の塗布状態が不良であると判断する塗布むら判断工程を含む請求項１に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項３】
前記フィンは前記ベース部の面のうち前記発熱体に接する発熱面と対向する位置に設けられる放熱面に対して鉛直方向に突出するように形成され、
前記第１の熱センサと前記第２の熱センサは、前記ヒートシンクの前記ベース部に対して鉛直方向に設定される前記ヒートシンクの中心線に対して左右対称となる位置に配置され、
前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との差が予め設定したが塗布むら判断範囲を外れた大きさであった場合に前記被膜の塗布状態が不良であると判断する塗布むら判断工程を含む請求項１に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項４】
前記所定の角度は、前記フィンの側面が前記受熱面に対して露出する面積が最大となる角度である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項５】
前記第１の熱センサ及び前記第２の熱センサの受熱面は、前記ヒートシンクに設けられる全ての前記フィンから放出される熱線を一括して受けることができる面積を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項６】
前記第１の熱センサは、前記受熱面の前面に前記受熱面への熱線の入射を所定の領域に制限する遮熱板を有し、
前記第１の熱センサの前面に前記遮熱板を配置した状態で第３の放熱量を計測する部分計測工程と、
前記第３の放熱量から前記所定の範囲を定める定数を算出する定数算出工程と、を更に有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項７】
前記計測工程の前において、前記ヒートシンクを予め設定した計測温度まで上昇させるヒーターにより前記ヒートシンクを過熱する過熱工程と、
前記判断工程で用いる前記所定の範囲を定める定数を前記計測温度から算出する定数算出工程と、
を更に有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンクの検査方法。
【請求項８】
発熱体に接する部分となるベース部と、前記ベース部に対して突出するように設けられるフィンと、を有するヒートシンク筐体を鋳造により製造する筐体形成工程と、
少なくとも前記フィンが被膜に覆われるように前記ヒートシンク筐体の表面に前記被膜を塗布して、ヒートシンクを形成する成膜工程と、
温度センサと、受熱面が凹形状に湾曲し当該凹形状に基づき受ける熱を温度センサに集める集熱ミラーと、を備え、かつ、前記受熱面の前記凹形状の底部と前記温度センサとを結ぶ中心線が前記フィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置に前記成膜工程を経た前記ヒートシンク筐体を設置する計測準備工程と、
前記フィンの放熱量を計測して、第１の熱センサにより計測された第１の放熱量と第２の熱センサにより計測された第２の放熱量とを取得する計測工程と、
前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、前記被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程と、
を有するヒートシンクの製造方法。
【請求項９】
前記成膜工程、前記計測準備工程、及び、前記計測工程は、前記筐体形成工程の鋳造により前記ヒートシンク筐体に生じた温度が予め設定した測定可能温度以下になる前に行われる請求項８に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に関し、例えば、ヒートシンクの放熱性能を向上させる被膜が塗布されたヒートシンクの検査方法及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクでは、発熱体に接するベース部から突出するようにフィンを設けることで放熱面積を大きくすることで放熱能力を高めることが行われる。また、近年では、フィンに放熱を促進する被膜（例えば、樹脂塗料）を塗布することでヒートシンクの体積に対する放熱能力を高めることが行われている。そこで、ヒートシンクのへの被膜放熱量の検査方法の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１は、電熱器具用放熱ベースの製造方法に関する。特許文献１の放熱器具用放熱ベースの製造方法では、ダイカストにより放熱ベースの基本の基体を形成し、この基体の放熱用の表面に金型を用いる樹脂射出形成により樹脂被覆層を施すにあたり、上記基体をダイカストで成型した直後の高温の状態で上記金型内に組み込んで上記樹脂射出成形を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特昭５７−２０２６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように被膜を形成した場合、被膜が正しく形成されているかを検査する必要がある。この検査方法には、目視による検査、サーモグラフィを用いた検査、ヒートシンクの放熱量を熱センサにより計測する検査等が考えられる。しかしながら、目視による検査では、フィンの側壁まで被膜が正しく形成されているかを確認するのが難しい問題がある。サーモグラフィを用いた検査では、サーモグラフィが画素数に応じて分解能が決まる測定方法であり、計測分解能を上げた場合に処理する画素数が増加するため検査時間が増大する問題がある。また、サーモグラフィを用いた検査では、分解能に応じて装置が高価になる問題がある。ヒートシンクの放熱量を熱センサにより計測する検査では、集光ミラーを備える温度センサ等により所定の面積から放出される熱線を温度センサにより計測することでヒートシンクから放熱量を計測するが、ヒートシンクの放熱面が非平面形状となっているため熱線の放出方向が拡散する状態となるためヒートシンクの側壁全体について精度良く計測できない問題がある。つまり、一般的に考えられる検査方法では、被膜の形成状態を精度良く検査することが出来ない問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ヒートシンクに形成された被膜の形成状態を精度良く計測することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、発熱体に接する部分となるベース部と、被膜が塗布され、かつ、前記ベース部に対して突出するように設けられるフィンと、を有するヒートシンクの検査方法であって、温度センサと、受熱面が凹形状に湾曲し当該凹形状に基づき受ける熱を温度センサに集める集熱ミラーと、を備え、かつ、前記受熱面の前記凹形状の底部と前記温度センサとを結ぶ中心線が前記フィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置に前記ヒートシンクを設置する計測準備工程と、前記フィンの放熱量を計測して、第１の熱センサから第１の放熱量と第２の熱センサから第２の放熱量とを取得する計測工程と、前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、前記被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程と、を有する。
【０００８】
上記本発明の一態様によれば、フィンの側面が露出する位置に配置された複数の温度センサによりフィンの異なる側面の放熱量を計測し、計測された複数の放熱量の値の合計値に基づきヒートシンクに設けられたフィンの側壁に形成された被膜の成型状態の良否を判定することで良否判定の精度を高めることができる。
【０００９】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の別の態様は、前記第１の熱センサと前記第２の熱センサは、各熱センサから観測可能な前記フィンの露出面積が等しくなる位置に配置され、前記判断工程では、さらに、前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との差が予め設定したが塗布むら判断範囲を外れた大きさであった場合に前記被膜の塗布状態が不良であると判断する塗布むら判断工程を含む。
【００１０】
上記本発明の別の態様によれば、塗布むらの有無に基づきヒートシンクの良否判定を行うことで複雑な計算を行う必要がなく、検査時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、前記フィンは前記ベース部に対して鉛直方向に突出するように形成され、前記第１の熱センサと前記第２の熱センサは、前記ヒートシンクの前記ベース部に対して鉛直方向に設定される前記ヒートシンクの中心線に対して左右対称となる位置に配置され、前記判断工程では、さらに、前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との差が予め設定した塗布むら判断範囲を外れた大きさであった場合に前記被膜の塗布状態が不良であると判断する塗布むら判断工程を含む。
【００１２】
上記本発明の別の態様によれば、塗布むらの有無に基づきヒートシンクの良否判定を行うことで複雑な計算を行う必要がなく、検査時間を短縮することができる。
【００１３】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、前記所定の角度は、前記フィンの側面が前記受熱面に対して露出する面積が最大となる角度である。
【００１４】
上記本発明の別の態様によれば、観測可能な最大のフィン側壁面積から放出される熱量に基づき検査することができるため、検査の精度をさらに高めることができる。
【００１５】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、前記第１の熱センサ及び前記第２の熱センサの受熱面は、前記ヒートシンクに設けられる全ての前記フィンから放出される熱線を一括して受けることができる面積を有する。
【００１６】
上記本発明の別の態様によれば、測定位置を走査することなく全てのフィンからの放熱量を取得することができるため検査時間を短縮することができる。
【００１７】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、第１の熱センサは、前記受熱面の前面に前記受熱面への熱線の入射を所定の領域に制限する遮熱板を有し、前記前記第１の熱センサの前面に前記遮熱板を配置した状態で第３の放熱量を計測する部分計測工程と、前記第３の放熱量から前記所定の範囲を定める定数を算出する定数算出工程と、を更に有する。
【００１８】
上記本発明の別の態様によれば、フィンの放熱量を計測する時点でのフィン温度の絶対値が不明であってもフィンの温度に基づき良否判定に用いる所定の範囲を決定して良否判定を行うことができる。
【００１９】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法の一態様は、前記計測工程の前において、前記ヒートシンクを予め設定した計測温度まで上昇させるヒーターにより前記ヒートシンクを過熱する過熱工程と、前記判断工程で用いる前記所定の範囲を定める定数を前記計測温度から算出する定数算出工程と、を更に有する。
【００２０】
上記本発明の別の態様によれば、放熱量の測定を行う時点におけるフィン温度が既知となるためフィン温度の推定を行うことなく高速に良否判定を行うことができる。
【００２１】
本発明にかかるヒートシンクの製造方法の一態様は、発熱体に接する部分となるベース部と、前記ベース部に対して突出するように設けられるフィンと、を有するヒートシンク筐体を鋳造により製造する筐体形成工程と、少なくとも前記フィンが被膜に覆われるように前記ヒートシンク筐体の表面に前記被膜を塗布して、ヒートシンクを形成する成膜工程と、温度センサと、受熱面が凹形状に湾曲し当該凹形状に基づき受ける熱を温度センサに集める集熱ミラーと、を備え、かつ、前記受熱面の前記凹形状の底部と前記温度センサとを結ぶ中心線が前記フィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置に前記成膜工程を経た前記ヒートシンク筐体を設置する計測準備工程と、前記フィンの放熱量を計測して、第１の熱センサにより計測された第１の放熱量と第２の熱センサにより計測された第２の放熱量とを取得する計測工程と、前記第１の放熱量と前記第２の放熱量との合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、前記被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程と、を有する。
【００２２】
上記本発明の一態様によれば、フィンの側面が露出する位置に配置された複数の温度センサによりフィンの異なる側面の放熱量を計測し、計測された複数の放熱量の値の合計値に基づきヒートシンクに設けられたフィンの側壁に形成された被膜の成型状態の良否を判定することで良否判定の精度を高め、ヒートシンクの不良率を低減することができる。
【００２３】
本発明にかかるヒートシンクの製造方法の別の態様は、前記成膜工程、前記計測準備工程、及び、前記計測工程は、前記筐体形成工程の鋳造により前記ヒートシンク筐体に生じた温度が予め設定した測定可能温度以下になる前に行われる。
【００２４】
上記本発明の別の態様によれば、ヒートシンクの検査のためにヒートシンクを過熱する工程を省略して製造工程に要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかるヒートシンクの検査方法及びヒートシンクの製造方法によれば、ヒートシンクに形成された被膜の形成状態を精度良く計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態１にかかる被膜検査システムの構成を説明する概略図である。
【図２】実施の形態１にかかる集熱ミラーの大きさを説明する図である。
【図３】実施の形態１にかかる熱センサにおける集熱状態を説明する図である。
【図４】実施の形態１にかかる熱センサに取り付けられた回転板の構成を説明する図である。
【図５】実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法を説明するフローチャートである。
【図６】実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態１にかかるヒートシンクの検査手順内の定数算出工程で用いられるグラフの一例を説明する図である。
【図８】実施の形態２にかかる被膜検査システムの構成を説明する概略図である。
【図９】実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００２８】
まず、図１に実施の形態１にかかる被膜検査システム１の構成を説明する概略図を示す。図１に示す例では、ヒートシンクがベース部１０とフィン１１ａ〜１１ｃにより形成される。このヒートシンクは、例えば、鋳造により成形されるものである。また、図１では図示を省略したが、ヒートシンクには、少なくともフィン１１ａ〜１１ｃを覆うように被膜が塗布されている。この被膜は、例えば樹脂塗料であって、ヒートシンクの放熱を促進させる効果を有するものである。また、以下の説明では、ベース部１０及びフィン１１ａ〜１１ｃにより構成される部品をヒートシンク筐体と称し、フィン１１ａ〜１１ｃに被膜が形成された状態の物をヒートシンクと称す。
【００２９】
また、ベース部１０は、発熱体に接する部分である。フィン１１ａ〜１１ｃは、ベース部１０に対して突出するように設けられる。フィン１１ａ〜１１ｃの突出方向は、ベース部１０の面のうち発熱体に接する接触面と対向する位置に設けられる放熱面に対して鉛直方向となる方向である。なお、ヒートシンクは、測定時に後述する熱センサとの位置関係が一定の関係を保つよう、例えば、固定治具等により固定されるが、図１では当該治具について図示を省略した。
【００３０】
そして、図１に示すように、実施の形態１にかかる被膜検査システム１は、１つのヒートシンクに対して第１の熱センサ（例えば、熱センサ１２）及び第２の熱センサ（熱センサ１３）を設ける。熱センサ１２は、集熱ミラー１２ａ及びサーミスタ１２ｂを有する。熱センサ１３は、集熱ミラー１３ａ及びサーミスタ１３ｂを有する。集熱ミラー１２ａ、１３ａは、受熱面が凹形状に湾曲し当該凹形状に基づき受ける熱を温度センサ（例えば、サーミスタ）に集める。サーミスタ１２ｂ、１３ｂは、直接入射する熱線及び集熱ミラーにより集められた熱線に基づき生じた温度に応じた値の温度情報を出力する。この温度情報は、検査装置１４内の演算部１５に送信される。検査装置１４は、検査結果及び検査の進捗情報を利用者に提示すると共に、検査の流れを制御する。演算部１５は、検査内で必要な計算及び判断を行う。図１に示す例では、演算部１５にはサーミスタ１２ｂが出力する温度情報ＴＲと、サーミスタ１３ｂが出力する温度情報ＴＬが入力される。
【００３１】
そして、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、受熱面の前記凹形状の底部と温度センサとを結ぶ受熱軸がフィン１１ａ〜１１ｃの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に熱センサ１２、１３を配置する。より具体的には、熱センサ１２、１３は、フィンの側面が見える位置であって、各熱センサから観測可能なフィンの露出面積が等しくなる位置に配置される。図１に示す例では、熱センサ１２、１３は、ヒートシンクのベース部に対して鉛直方向に設定されるヒートシンクの中心線に対して左右対称となる位置に配置される。つまり、図１に示す例では、熱センサ１２の集熱軸のヒートシンクの中心線に対する傾きθ１と、熱センサ１３の集熱軸のヒートシンクの中心線に対する傾きθ２とが同じになるように熱センサ１２、１３を配置した。また、図１に示す例では、熱センサ１２がフィンの右側面の放熱量を測定し、熱センサ１３がフィンの左側面の放熱量を測定する。
【００３２】
ここで、図１に示す例では、フィンの突出方向とヒートシンクの中心線の延在方向が同一であるため、θ１とθ２は、上述した所定の角度となる。そして、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、θ１とθ２を、フィンの側面が熱センサの受熱面（例えば、集熱ミラー）に対して露出する面積が最大となる角度とする。図１に示す例では、フィンの底部から先端部に至るフィンの側面が集熱ミラーに対して露出するようにθ１とθ２が設定した。このように、より広い面積が熱センサに対して露出するように熱センサ１２、１３を配置することで、熱センサ１２、１３が熱線をより広い領域から取得できる。これにより、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、検査するフィン側面の面積を増加させ、検査精度を向上させることができる。
【００３３】
続いて、図２に実施の形態１にかかる集熱ミラーの大きさを説明する図を示す。図２に示すように、実施の形態１にかかる集熱ミラー１２ａ、１３ａは、ヒートシンクに設けられる全てのフィンから放出される熱線を一括して受けることができる面積を有する。これにより、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、測定位置を走査することなく全てのフィンからの放熱量を取得することができるため検査時間を短縮することができる。
【００３４】
続いて、図３に実施の形態１にかかる熱センサにおける集熱状態を説明する図を示す。図３に示すように、集熱ミラーの受熱面は、集熱軸と並行に入射される熱線をサーミスタに集めることが出来るような曲率を有する。例えば、この曲率としては、放物面形状等が挙げられる。これにより、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、集熱軸と並行に入射される熱線以外の影響を低減して、集熱ミラーに対して露出するフィンの側壁の面積に比例した放熱量を取得することが可能になる。
【００３５】
続いて、図４に実施の形態１にかかる熱センサに取り付けられた回転板の構成を説明する図を示す。実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、フィンの温度を測定するために、一方の熱センサに入射される熱線を制限した状態で、当該一方の受熱センサを用いた温度測定を行う。この受熱量の制限を行うために、熱センサ１２、１３の一方は、大きさが異なる開口穴を有する回転板が設けられる。実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、熱センサ１２に回転板を設ける。図４に示す例では、熱センサ１２に対して回転板２０が設けられる。この回転板２０は、熱センサ１２の前面に設けられる。回転板２０は、全開口穴２１と部分開口穴２２とを有する。全開口穴２１が熱センサ１２の前面にある場合は、熱センサ１２の受熱面の全体に熱線が入射される。一方、部分開口穴２２が熱センサ１２の前面にある場合は、部分開口穴２２以外の回転板２０が遮熱板となり、熱センサ１２の受熱面に入射される熱線が制限される。
【００３６】
続いて、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法について説明する。そこで、図５に実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法を説明するフローチャートを示す。図５に示すように、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、まず、ヒートシンク筐体を形成する筐体形成工程を実施する（ステップＳ１）。この筐体形成工程では、発熱体に接する部分となるベース部１０と、ベース部に対して突出するように設けられるフィン１１ａ〜１１ｃと、を有するヒートシンク筐体を鋳造により製造する。
【００３７】
続いて、ヒートシンクの凹凸に成膜処理を施す成膜工程を実施する（ステップＳ２）。この成膜工程では、少なくともフィン１１ａ〜１１ｃが被膜に覆われるようにヒートシンク筐体の表面に被膜を塗布して、ヒートシンクを形成する。
【００３８】
続いて、ステップＳ２で形成した被膜の状態を検査する被膜検査工程を実施する（ステップＳ３）。この被膜検査工程は、後述する複数の工程を含む。そして、被膜検査工程において良品と判定されたヒートシンクを出荷することでヒートシンクの製造工程が完了する。
【００３９】
ここで、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、成膜工程と被膜検査工程（特に、後述する計測準備工程、及び、計測工程）は筐体形性工程の鋳造によりヒートシンク筐体に生じた温度が予め設定した測定可能温度以下になる前に行う。これにより、ヒートシンクを再加熱することなく被膜検査工程を完了して製造工程に要する時間を短縮することができる。
【００４０】
ここで、被膜検査工程について詳細に説明する。そこで、図６に実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法（例えば、被膜検査工程）を説明するフローチャートを示す。図６に示すように、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、まず、検査対象のヒートシンクを検査位置に設置する計測準備工程を実施する（ステップＳ１１）。より具体的には、計測準備工程では、受熱面の凹形状の底部と温度センサとを結ぶ受熱軸がフィンの突出方向から所定の角度を持った状態で異なる位置に配置される第１の熱センサ及び第２の熱センサによる放熱量の測定が可能な位置にヒートシンクを設置する。
【００４１】
続いて、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン側面の温度をＴｅｘｐｏｓｕｒｅ秒間（例えば、単位時間に相当する１秒）計測する計測工程を実施する（ステップＳ１２）。この計測工程では、熱センサ１２、１３を用いてフィンの放熱量を計測して、熱センサ１２から第１の放熱量（例えば、温度変化量ΔＴＲＴｈ）と熱センサ１３から第２の放熱量（例えば、温度変化量ΔＴＬＴｈ）とを取得する。なお、当該計測工程では、サーミスタ１２ｂ、１３ｂから得られるのは温度情報ＴＲと温度情報ＴＬである。そこで、実施の形態１にかかる被膜検査システム１では、演算部１５において温度情報を用いた計算により温度変化量ΔＴＲＴｈ、ΔＴＬＴｈを得る。
【００４２】
より具体的には、演算部１５では、サーミスタ１２ｂ、１３ｂの初期温度ＴＲＴｈ＿ｉｎｉ、ＴＬＴｈ＿ｉｎｉと取得した温度情報ＴＲ、ＴＬとの差分からサーミスタの温度変化量ΔＴＲＴｈ（＝ＴＲＴｈ＿ｉｎｉ−ＴＲ）、ΔＴＬＴｈ（＝ＴＬＴｈ＿ｉｎｉ−ＴＬ）を算出する。
【００４３】
そして、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、第１の放熱量（例えば、熱量ＱＲ）と第２の放熱量（熱量ＱＬ）との合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程（ステップＳ１７）を実施するが、判断工程で利用する所定の範囲を決定する定数が未だ決定されていないため、ステップＳ１４からＳ１６の処理を行う。また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、ステップＳ１３からＳ１７の処理を行う前に、被膜の塗布むらの判断を行うことで、塗布むらに基づく不良品を早期に発見することで大量のヒートシンクに関する検査工程に要する時間を短縮する。
【００４４】
実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法における塗布むら判断工程（ステップＳ１３）では、温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの差が予め設定したが塗布むら判断範囲を外れた大きさであった場合に被膜の塗布状態が不良であると判断する。
【００４５】
ここで、温度変化量ΔＴＲＴｈと熱量ＱＲとの関係は（１）式で表される。ここで、（１）式において、ＣＴｈはサーミスタの熱容量であり、Ｔｅｘｐｏｓｕｒｅは計測時間、ＱＲはサーミスタ１２ｂが受けた単位時間当たりの熱量［Ｗ］である。
【数１】
2018066645.tif 000003
また、温度変化量ΔＴＬＴｈと熱量ＱＬとの関係は（２）式で表される。ここで、（１）式において、ＣＴｈはサーミスタの熱容量であり、Ｔｅｘｐｏｓｕｒｅは計測時間、ＱＲはサーミスタ１３ｂが受けた単位時間当たりの熱量［Ｗ］である。
【数２】
2018066645.tif 000004
【００４６】
（１）式及び（２）式により、熱量ＱＲと熱量ＱＬとの差は、サーミスタの熱容量ＣＴｈ及び測定時間Ｔｅｘｐｏｓｕｒｅが定数であるため、温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの差に起因することが分かる。そこで、図６に示す例では、温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの差の絶対値が塗布むら判断範囲ΔＴＲＬを超えるか否かに基づき塗布むらの有無を判断する。被膜が均一に塗布されていれば、温度変化量ΔＴＲＴｈ及び温度変化量ΔＴＬＴｈは同じ値となるが、測定誤差等の影響により均一な塗布が行われていても２つの値が一致しない場合がある。そこで、塗布むら判断範囲ΔＴＲＬは、熱センサの測定誤差等の測定バラツキが含まれる程度の値であることが好ましい。そして、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、２つの温度変化量の差に基づき塗布むらの有無を判断することで、熱量の計算を行うことなく高速に判断処理を行うことができる。
【００４７】
なお、塗布むら判断工程は、２つの熱センサが測定するフィン面積が同じになるように２つの熱センサを配置している構成を被膜検査システム１が有しているために実施可能な工程である。
【００４８】
ここで、塗布むら判断工程についてさらに詳細に説明する。まず、フィンの右側面から放出される熱量は、（３）式により表される。また、フィンの左側面から放出される熱量は、（４）式により表される。ここで、（３）式及び（４）式では、Ｆがヒートシンク筐体からサーミスタに至る系の形態係数であり、εＲがフィンの右側面の局所面積ｄＳ上の輻射率であり、Ｓが検査対象となる面の面積、εＬがフィンの左側面の局所面積ｄＳ上の輻射率であり、εＴｈがサーミスタの輻射率であり、σがシュテファンボルツマン定数であり、ＴＨがヒートシンク筐体のフィンの温度であり、ＴＲＴｈが熱センサ１２のサーミスタ１２ｂの温度であり、ＴＬＴｈが熱センサ１３のサーミスタ１３ｂの温度である。
【００４９】
【数３】
2018066645.tif 000005
【数４】
2018066645.tif 000006
【００５０】
そして、（１）式及び（２）式においてサーミスタの熱容量ＣＴｈ及び計測温度Ｔｅｘｐｏｓｕｒｅが既知の定数であることを考えると、温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの差は、熱量ＱＲと熱量ＱＬとの差に起因することがわかる。続いて、（３）式及び（４）式において、形態係数Ｆ、サーミスタの輻射率εＴｈ、及び、シュテファンボルツマン定数σが定数であり、フィン温度ＴＨが同一値であることを考えると、熱量ＱＲと熱量ＱＬとの差が、フィンの左側面の輻射率εＲとフィンの左側面の輻射率εＬとの差に起因していることがわかる。つまり、温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの差は、フィンの左側面と右側面の被膜の塗布むらに起因していることがわかる。このようなことから、ステップＳ１３の塗布むら判断工程では、このような塗布むらが発生しているヒートシンクを不良品として判断する。一方、ステップＳ１３の塗布むら判断工程において良品と判断されたヒートシンクについてはステップＳ１４以降の処理を行う。
【００５１】
ステップＳ１４では、熱センサ１２、１３の一方の熱センサ（例えば、熱センサ１２）を用いた部分測定工程を実施する。具体的には、この部分測定工程では、熱センサ１２の前面に熱センサ１２への熱線入射量を所定の範囲に限定する遮熱板を配置した状態で第３の放熱量（例えば、温度変化量ΔＴＲＴｈ’）を計測する。この部分測定工程では、図４で説明した回転板２０を回転させて部分開口穴２２が熱センサ１２の前面に配置する。これにより、形態係数ＦはＦ’に変化する。つまり、部分開口穴２２の大きさは形態係数ＦがＦ’となる程度の大きさに設定することが好ましい。
【００５２】
続いて、ステップＳ１５及びステップＳ１６において、温度変化量ΔＴＲＴｈ’からステップＳ１７において所定の範囲を定める定数Ｃｏｎｓｔを算出する定数算出工程を実施する。ステップＳ１５では、フィン温度ＴＨを算出する。このフィン温度ＴＨの算出では、まず、（１）式の左辺を温度変化量ΔＴＲＴｈ’とすることで、熱量Ｑ’Ｒを算出する。そして、算出された熱量Ｑ’Ｒとフィン温度ＴＨとの関係は、（５）式のフィン温度推定式で表すことができる。（５）式において、Ｆ’はステップＳ１４の測定系における形態係数であり、σはステファンボルツマン定数であり、πは円周率、ｒは部分開口穴２２の半径である。
【数５】
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【００５３】
この（５）式においては、フィン温度ＴＨ以外の値については既知であるため、これら既知の値を用いることで、演算部１５は、（５）式を用いてフィン温度ＴＨを算出する。
【００５４】
続いて、ステップＳ１６では、ステップＳ１５で得られたフィン温度ＴＨを用いて予め準備していたフィン温度と定数Ｃｏｎｓｔとの関係を示すグラフから放熱量の定数Ｃｏｎｓｔを決定する。ここで、図７に実施の形態１にかかるヒートシンクの検査手順内の定数算出工程で用いられるグラフの一例を説明する図を示す。図７に示すグラフは、例えば、ヒートシンクの試作段階でフィン温度ＴＨと定数Ｃｏｎｓｔと測定した結果得られるものである。そして、図７に示すように、フィン温度ＴＨと定数Ｃｏｎｓｔの関係は一定の曲線に沿った関係を有する。また、このグラフのデータは演算部１５内のメモリ等に格納される。図７に示すグラフを用いて、演算部１５は定数Ｃｏｎｓｔを決定する。
【００５５】
続いて、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、ステップＳ１１で取得した温度変化量ΔＴＲＴｈと温度変化量ΔＴＬＴｈとの合計値が予め設定した所定の範囲よりも大きい場合に、被膜の塗布状態が良品であると判断する判断工程を行う（ステップＳ１７）。この判断工程では、ステップＳ１６で決定した定数Ｃｏｎｓｔにより上記所定の範囲を決定し、（６）式を満たせば良品、（６）式を満たせなければ不良品と判断する。
【数６】
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【００５６】
上記説明より、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、異なる位置（例えば、フィンの左側面と右側面）からヒートシンクのフィンの側面の放熱量を取得することで、フィンが発する輻射熱を広いフィン面積から取得する。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン側面の被膜の状態を精度良く検査することができる。
【００５７】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、２つの熱センサが同じ面積のフィン側面から放熱量を計測し、２つの放熱量を比較することで、被膜の塗布むらに基づく良品判断を行う。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、時間を要するフィン温度ＴＨに基づく被膜の良品判定を行うよりも早くヒートシンクの不良品を検出し、大量のヒートシンクに関する検査時間を短縮することができる。
【００５８】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、検査対象のヒートシンクのフィンがベース部１０に対して鉛直方向に突出するように形成される。このようなヒートシンクでは、熱センサ１２、１３をフィンの左右に配置することで、２つの熱センサに対して均等にフィン側面を露出させることができる。つまり、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法は、フィンがベース部１０に対して鉛直方向に突出するように形成されたヒートシンクに対して特に測定精度を向上させることができる。
【００５９】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、ヒートシンクの中心線と熱センサの集熱軸との角度をフィンの側面が熱センサの受熱面に対して露出する面積が最大となる角度に設定する。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、計測可能な最大面積のフィン側面から放熱量を取得できるため測定精度を高めることができる。
【００６０】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、各熱センサの受熱面が、ヒートシンクに設けられる全てのフィンから放出される熱線を一括して受けることができる面積を有する。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、測定位置を走査することなく、一度の計測タイミングで最大面積のフィン側面から放熱量を取得することができる。つまり、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、検査時間を短縮することができる。
【００６１】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、一方の熱センサ（例えば、熱センサ１２）の前面に部分的に開口部を有する遮熱板（例えば、部分開口穴２２を熱センサ１２の前面に配置した状態）を配置した状態で第３の放熱量（例えば、温度変化量ΔＴＲＴｈ’）を計測する部分計測工程と、第３の放熱量から所定の範囲を定める定数Ｃｏｎｓｔを算出する定数算出工程と、を有する。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法では、被膜検査を行う時点においてヒートシンクの温度ＴＨが不明である場合であっても定数Ｃｏｎｓｔを決定することができる。特に、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、ヒートシンク筐体の成型を行う鋳造工程の残存熱を利用して被膜塗布工程及び被膜検査工程を実施するため、被膜検査時点でのヒートシンクの温度ＴＨにバラツキが生じるため、被膜検査工程でヒートシンクの温度ＴＨを推定し、当該推定値に基づき定数Ｃｏｎｓｔを変化させることは検査精度の向上に大きく影響する。
【００６２】
また、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、ヒートシンク筐体の成型を行う鋳造工程の残存熱を利用して被膜塗布工程及び被膜検査工程を実施する。これにより、実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法では、ヒートシンクを検査のために再加熱する必要がなく工程時間を短縮することができる。
【００６３】
実施の形態２
実施の形態２では、実施の形態１にかかる被膜検査システム１の変形例となる被膜検査システム２について説明する。なお、実施の形態２の説明において実施の形態１と同じ構成要素については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００６４】
図８に実施の形態２にかかる被膜検査システム２の構成を説明する概略図を示す。図８に示すように、実施の形態２にかかる被膜検査システム２は、検査対象のヒートシンクの下部（例えばベース部１０の面のうち発熱体に接する面）にヒーターが設けられる。このヒーターは、被膜検査工程においてヒートシンクの温度を予め設定したＴＨ’とするためのものである。
【００６５】
実施の形態２にかかるヒートシンクの製造方法では、被膜検査工程においてヒーターを用いる点が実施の形態１にかかるヒートシンクの製造方法とは異なる。そこで、図９に実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法を説明するフローチャートを示す。
【００６６】
図９に示すように実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、ステップＳ１１の計測準備工程とステップＳ１２の計測工程との間にヒーターによりヒートシンクを温度ＴＨ’に過熱する過熱工程が実施される（ステップＳ２１）。つまり、実施の形態２にかかる被膜検査工程では、フィンの温度がＴＨ’となった状態でフィンの放熱量の測定が行われる。
【００６７】
また、図９に示すように、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン温度がＴＨ’であることが予め分かっているため、実施の形態１にかかるヒートシンクの検査方法におけるステップＳ１４、Ｓ１５のフィン温度を求めるための工程を省略することができる。そして、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、実施の形態１にかかるステップＳ１６に代えてステップＳ２６を実施する。ステップＳ２６は、定数算出工程であるが、この工程では、既知のフィン温度ＴＨ’及び図７で示したグラフを用いて定数Ｃｏｎｓｔを求める。
【００６８】
上記説明より、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、ヒーターを用いてフィン温度をＴＨ’とすることで、フィン温度の測定を行うことなく定数Ｃｏｎｓｔを導き出す。これにより、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン温度を推定するための測定及び演算を省略して、検査時間を短くすることができる。
【００６９】
また、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン温度を予め設定した温度とするため、フィン温度を推定するための測定における誤差の影響を受けることなく定数Ｃｏｎｓｔを算出することができる。つまり、実施の形態２にかかるヒートシンクの検査方法では、フィン温度を推定するための測定における誤差の影響を低減して検査精度を高めることができる。
【００７０】
なお、実施の形態２にかかるヒートシンクの製造方法においても、被膜検査時点でヒートシンク筐体を製造する際の鋳造で生じた熱が残っていても良い。このような残存熱がある場合であってもヒーターにより被膜検査時点でのフィン温度を安定化させることで、検査精度を向上させることができる。
【００７１】
上記説明は、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
１、２  被膜検査システム
１０  ベース部
１１  フィン
１２、１３  熱センサ
１２ａ、１３ａ  集熱ミラー
１２ｂ、１３ｂ  サーミスタ
１４  検査装置
１５  演算部
２０  回転板
２１  全開口穴
２２  部分開口穴
【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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【図８】
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【図９】
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