(57)【要約】【課題】  各種の熱伝導率が良好なフープ状金属板を使用することができ、しかも、放熱効率を高められると共にコストを低減することができる放熱器の製造方法を提供する。【解決手段】  熱伝導率が良好なフープ状金属板２と、移動方向の先端側の少なくとも２面に刃部７ａが形成された掘り起こし工具７とを、所定の角度を有した状態で相対移動させて、フープ状金属板２を掘り下げることにより、板状の放熱フィン３を一体に起立形成する。次に、放熱フィン３が起立形成された被加工面２ａよりも形成ピッチ分の上流側から、フープ状金属板２と掘り起こし工具７とを相対移動させて、フープ状金属板２を掘り起こすことにより次の板状の放熱フィン３を一体に起立形成する。以後、この掘り起こし工程を順次繰り返してフープ状金属板２に複数の放熱フィン３を連続して形成する。しかる後に、所定の長さでフープ状金属板２を切断して放熱器１を製造する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板に肉薄な板状放熱フィンを一体形成した放熱器の製造方法であって、
熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等のフープ状の金属板と、移動方向の先端側の少なくとも２面に刃部が形成された掘り起こし工具とを備え、
上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具との間に所定の角度を有した状態で上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させて、上記掘り起こし工具の少なくとも２面に形成された刃部により上記フープ状金属板を掘り下げることにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成すると共に、
上記放熱フィンの起立形成によって形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させて、上記掘り起こし工具により上記フープ状金属板を掘り起こすことにより次の板状の上記放熱フィンを一体に起立形成し、以後掘り起こし工程を順次繰り返して上記フープ状金属板に複数の上記放熱フィンを連続して形成することを特徴とする放熱器の製造方法。
【請求項２】
上記掘り起こし工具は、底面側の先端に移動方向と直角な刃部が形成されると共に、底面側の両側に移動方向と平行なテーパ面が形成され、両側の上記テーパ面の先端に形成されるテーパ刃によって上記放熱フィンの側面を切削すると共に、先端の刃部によって上記放熱フィンを起立形成した請求項１に記載の放熱器の製造方法。
【請求項３】
上記掘り起こし工具は、底面に対して所定の角度に形成された２つの斜面を有し、この２つの斜面は上記刃部の近傍に形成された段部によって区切られ、上記刃部に連続させた一方の斜面よりも他方の斜面を高く形成し、上記刃部によって掘り起こされた放熱フィンを上記他方の斜面と上記段部との角部によってカーリングさせた請求項１および２に記載の放熱器の製造方法。
【請求項４】
上記掘り起こし工具は、移動方向に対して傾斜する２つの刃部が形成され、この２つの刃部を上記フープ状金属板の内方に向けて掘り下げ、上記２つの刃部とほぼ平行な２つの板状の放熱フィンを一体に起立形成する請求項１に記載の放熱器の製造方法。
【請求項５】
複数の上記放熱フィンを連続して形成した上記フープ状金属板は、所定の上記放熱フィンの枚数毎に、隣接する上記放熱フィンの間を切断することにより放熱器を形成する請求項１に記載の放熱器の製造方法。
【請求項６】
金属板に肉薄な板状放熱フィンを一体形成した放熱器であって、この放熱器は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等からなるフープ状の金属板の一方面を掘り起こし工具によって繰り返し掘り起こすことにより起立させた複数の放熱フィンが所定ピッチで一体に起立形成され、上記放熱フィンの間には上記掘り起こし工具による掘り起こしによって凹所が形成され、この凹所の板厚を上記フープ状の金属板の板厚よりも小さく形成したことを特徴とする放熱器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体集積回路等の電子部品に設けられ、この電子部品等から生ずる熱を効率的に放熱するための放熱器、および、フープ状金属板から板状の放熱フィンを一体に起立形成する放熱器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型化、高密度化が進んでいる半導体集積回路等の電子部品は、使用中に発熱することから、上記電子部品を収納するパッケージに放熱のための放熱器を接合させると共に、必要に応じて冷却ファンにより強制冷却を行っている。
【０００３】
半導体集積回路等の電子部品の熱を放熱するために、従来一般に実用に供されているの放熱器は、ベース上に多数の櫛歯状の放熱フィンを垂直に立設されていて、この放熱器を、上記パッケージに接合することによって、半導体集積回路が動作中に発生する熱を放熱器に伝達して外方に放熱するようにしている。このような放熱器は、通常、アルミニウムからなる熱伝導率が良好な金属材を、押し出し加工や鋳造加工を施すことによって製造されている。
【０００４】
放熱器としては、この他に、特開２００１−１０２７８２号公報（特許文献１）に示す形態の放熱器も提案されている。この特許文献１に示す放熱器１００は、アルミニウムの押出成型素材１０１の凸条１０２を、図１５に示すような切削工具１０３によって削り起こすことにより、前後方向に間隔をあけて多数の舌状フィン１０４を設け放熱器１００を形成している。
【０００５】
一般に、放熱器の放熱効率は、放熱器全体の表面積にほぼ比例する。従って、放熱器の放熱効果を高めるためには、放熱フィンを多数形成して表面積を大きくする必要がある。しなしながら、前者の放熱器は、押し出し成型加工や鋳造加工方法にとって製造することから、放熱フィンの肉厚を薄くすることや多数形成することには限界があり、更に放熱効果を高めることが困難であった。
【０００６】
また、特許文献１に示す放熱器の製造方法は、肉薄な放熱フィンを多数形成できる特徴を有するものの、凸条１０２を形成したアルミニウム製の素材１０１を押出成型によって形成することから、素材１０１を製造するために大型の成型用設備が必要であり、必然的にコストがアップする問題がある。また、押出成型は、素材１０１を肉薄に形成することが困難であることから、この素材１０１を使用して製造された放熱器は、必然的にベース部分の板厚ｔ１が厚くなることから、放熱フィンまでの熱伝達効率が悪化して、放熱効率を高めることができない問題がある。さらに、押出成型によって形成可能な放熱器用の金属素材としては、アルミニウムおよびその合金に限られ、熱伝達効率の高い例えば銅などの金属素材を使用することができない。このため、放熱器としての放熱効率を高めることは限界に達していた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１０２７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、各種の熱伝導率が良好なフープ状金属板を使用することができ、しかも、放熱効率を高められると共にコストを低減することができる放熱器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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に載の発明は、金属板に肉薄な板状放熱フィンを一体形成した放熱器の製造方法であって、
熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等のフープ状の金属板と、移動方向の先端側の少なくとも２面に刃部が形成された掘り起こし工具とを備え、
上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具との間に所定の角度を有した状態で上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させて、上記掘り起こし工具の少なくとも２面に形成された刃部により上記フープ状金属板を掘り下げることにより、板状の放熱フィンを一体に起立形成すると共に、
上記放熱フィンの起立形成によって形成された被加工面よりも形成ピッチ分の上流側から、上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させて、上記掘り起こし工具により上記フープ状金属板を掘り起こすことにより次の板状の上記放熱フィンを一体に起立形成し、以後掘り起こし工程を順次繰り返して上記フープ状金属板に複数の上記放熱フィンを連続して形成することを要旨とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、上記掘り起こし工具は、底面側の先端に移動方向と直角な刃部が形成されると共に、底面側の両側に移動方向と平行なテーパ面が形成され、両側の上記テーパ面の先端に形成されるテーパ刃によって上記放熱フィンの側面を切削すると共に、先端の刃部によって上記放熱フィンを起立形成することを要旨とする。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、上記掘り起こし工具は、底面に対して所定の角度に形成された２つの斜面を有し、この２つの斜面は上記刃部の近傍に形成された段部によって区切られ、上記刃部に連続させた一方の斜面よりも他方の斜面を高く形成し、上記刃部によって掘り起こされた放熱フィンを上記他方の斜面と上記段部との角部によってカーリングさせることを要旨とする。
【００１２】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、上記掘り起こし工具は、移動方向に対して傾斜する２つの刃部が形成され、この２つの刃部を上記フープ状金属板の内方に向けて掘り下げ、上記２つの刃部とほぼ平行な２つの板状の放熱フィンを一体に起立形成することを要旨とする。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、複数の上記放熱フィンを連続して形成した上記フープ状金属板は、所定の上記放熱フィンの枚数毎に、隣接する上記放熱フィンの間を切断することにより放熱器を形成することを要旨とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、金属板に肉薄な板状放熱フィンを一体形成した放熱器であって、この放熱器は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等からなるフープ状の金属板の一方面を掘り起こし工具によって繰り返し掘り起こすことにより起立させた複数の放熱フィンが所定ピッチで一体に起立形成され、上記放熱フィンの間には上記掘り起こし工具による掘り起こしによって凹所が形成され、この凹所の板厚を上記フープ状の金属板の板厚よりも小さく形成したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フープ状金属板の一方面を、少なくとも２面に刃部が形成された掘り起こし工具を用いて、フープ状金属板の内方に向けて掘り下げることによって、板状の放熱フィンを連続して一体に起立形成するので、アルミニウムのフープ状金属板の他に、熱伝導率が良好な銅等の任意のフープ状金属板を使用することが可能となって、電子部品等の放熱に適した放熱効率の高い放熱器を選択して使用することが可能となる。また、平坦なフープ状金属板が使用できることから、コストを低減することができる。さらに、フープ状金属板を素材とするので、長時間に及ぶ放熱フィンの連続形成運転が可能となり、製造工程を減少させ、コストを低減することが可能となる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、掘り起こし工具の底面側先端に放熱フィンを起立形成するために刃部の他に、底面側の両側に形成したテーパ面の先端部に一対のテーパ刃を形成しているので、先端の刃部によりフープ状金属板を掘り下げて放熱フィンを形成するときに、一対のテーパ刃が放熱フィンの両側面を切削することから、容易に放熱フィンを起立形成することが可能となる。また、放熱フィンを順次掘り起こすときに、掘り起こし工具の位置ずれによってバリや削り糸の発生が、一対のテーパ刃によって未然に防止することが可能となる。
【００１７】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、２つの斜面の間に段部が形成されていることから、掘り起こし工具の刃部によって掘り起こされた放熱フィンが段部の角部によってカーリングさせることが可能となる。特に掘り起こしの初期段階で放熱フィンの先端をカーリングさせることによって、先端に形成されるエッジが下向きとなるので、使用者の組立作業時に作業者が放熱フィンの先端に接触しても、安全を確保することが可能となる。
【００１８】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、掘り起こし工具に、移動方向に対して傾斜する２つの刃部を形成し、この２つの刃部によってフープ状金属板を掘り下げることによって板状の放熱フィンを一体に起立形成することが可能となる。さらに、放熱フィンを順次掘り起こすときに、掘り起こし工具の位置がずれてバリや削り糸が発生し易い場合であっても、傾斜する２つの刃部によって未然に防止することが可能となる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明によれば、フープ状金属板を使用しているので、放熱フィンを連続して形成することが可能となり、また、このように放熱フィンが起立形成されたフープ状金属板を所定の放熱フィンの枚数毎に切断することにより、所定の長さの放熱器を連続して製造することが可能となる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明によれば、フープ状の金属板の一方面を掘り起こし工具によって繰り返し掘り起こすことにより複数の放熱フィンが所定ピッチで一体に起立形成されているので、放熱効率を高めることが可能となる。しかも、放熱フィンの間に掘り起こし工具による掘り起こしによって形成される凹所の板厚が小さいので、電子部品等から発生する熱が短時間に複数の放熱フィンに伝えることができ、放熱効率をさらに高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
金属板に肉薄な板状放熱フィンを一体形成した放熱器は、以下の方法によって製造される。この放熱器は、熱伝導率が良好なアルミニウムや銅等のフープ状の金属板が素材として使用される。また、板状放熱フィンを一体形成する工具は、移動方向の先端側の少なくとも２面に刃部が形成された掘り起こし工具が使用される。そして、上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具との間に所定の角度を有した状態で上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させ、上記掘り起こし工具の少なくとも２面に形成された刃部により上記フープ状金属板を掘り起こすことによって、板状の放熱フィンが一体に起立形成される。さらに、放熱フィンの起立形成によって形成された被加工面よりも上記放熱フィンの形成ピッチ分の上流側から、上記フープ状金属板と上記掘り起こし工具とを相対移動させ、上記掘り起こし工具により上記フープ状金属板を掘り起こすことによって、次の板状の放熱フィンが一体に起立形成される。この掘り起こし工程を順次繰り返すことによって、上記フープ状金属板には複数の上記放熱フィンが連続して形成される。その後、所定枚数の上記放熱フィン毎に上記フープ状金属板を切断することによって、所定の長さの放熱器が製造される。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明における第１の実施例にかかる放熱器が製造される状態を示し、図３に示す工程によって放熱器１の放熱フィン３が形成される。まず、図７に示す放熱器１の構成について説明する。
【００２３】
放熱器１に使用する金属素材は、塑性加工が可能であり、しかも熱伝導率が良好な金属素材として、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材により形成された、所定の板厚を有するフープ状金属板２が使用される。そして、図７に示す放熱器１は、フープ状金属板２の一方面に、図３に示す形成方法により、フープ状金属板２の長手方向と直角に、複数枚の肉薄な板状の放熱フィン３が一体に形成されている。これら複数の放熱フィン３の基端部は、フープ状金属板２の一方面に放熱フィン３の起立形成によって形成された凹所４から一体に連結されている。また、放熱フィン３の先端側は、フープ状金属板２から離間させるように、やや湾曲させて突出し、これら複数の放熱フィン３はほぼ同一角度、かつ、ほぼ同一間隔に突出形成されている。
【００２４】
さらに、放熱器１の複数枚の放熱フィン３は、フープ状金属板２に連結された基端部が肉厚に形成され、フープ状先端部に至るに従って肉薄に形成されている。そして、放熱フィン３の先端部分がフープ状金属板２の方向に向かうようにカーリングされていて、放熱フィン３の先端側上方から見ると、先端部分が略蒲鉾状に形成されている。このように、放熱フィン３の先端部分をカーリングさせることによって、鋭利な先端が作業者等に直接触れないようにし、傷害を与えることを未然に防止する
【００２５】
また、放熱フィン３の板厚は、フープ状金属板２の一方面から掘り起こすことにより形成しているので薄くすることが可能である。例えば、小型電子部品に使用する放熱器の放熱フィンとしては、０．５ｍｍ乃至０．１ｍｍ程度の板厚が好適である。尚、各放熱フィン３の板厚は、同一の厚さであっても、また、各々異なった厚さに形成しても良い。さらに、放熱フィン３の板厚を基端部が厚く、先端部に至るに従って薄く形成すると、基端部は厚いことから熱容量が大きく、フープ状金属板２からの熱を受け入れが容易になる。その後、熱を先端部方向へ伝達するに従って順次放熱され、先端部では小さい熱容量であっても容易に放熱させることができる。放熱フィン３は、熱の伝達と放熱に合わせて板厚を変化しているので、放熱効率が高い放熱器１を得ることができる。
【００２６】
次に、図１乃至図６を参照しながら、放熱器１の製造方法について説明する。前述したフープ状金属板２は、放熱器１を形成するために必要な板厚及び幅を有し、周知のように長尺に形成されていて、図３の左方側に図示しない供給装置に巻回されている。そして、供給装置から順次供給されるフープ状金属板２は、予め、図示しないプレス装置により、位置決めおよびストッパーとしての機能を有するパイロット穴２ａが、ほぼ放熱フィン３の形成ピッチで穿設される。このようにパイロット穴２ａが穿設されたフープ状金属板２は、図１に示すダイ５に載置される。このとき、ダイ５に設けたパイロットピン６にパイロット穴２ａが嵌合してフープ状金属板２の位置が決められる。その後、ダイ５に載置されたフープ状金属板２に対して掘り起こし工具７により放熱フィン３が起立形成される。
【００２７】
掘り起こし工具７は、図８（Ａ）に示すように、底面側の先端に移動方向と直角な刃部７ａが形成されている。さらに、刃部７ａから上面側に向けて所定角度傾斜させた２つの斜面７ｂ、７ｃが形成されている。これら２つの斜面７ｂ、７ｃは平行に形成され、刃部７ａから連続する一方の斜面７ｂよりも他方の斜面７ｃが高く形成され、刃部７ａ寄りに形成される段部７ｄによって区切られている。また、底面側の両側には、移動方向と平行なテーパ面７ｅが各々形成されていて、先端にはテーパ刃７ｆが形成される。そして、このように構成された掘り起こし工具７は、フープ状金属板２に対して後端側が高くなるように所定の角度θで傾斜させて図示しない駆動装置に取り付けられる。掘り起こし工具７の傾斜角度θは、放熱フィン３の高さ、板厚、或いは、フープ状金属板２の材質等によって適宜に設定されるが、概ね５度から２０度に設定される。
【００２８】
まず、図３（Ａ）に示すように、掘り起こし工具７をフープ状金属板２の一方面に当接させた後、掘り起こし工具７を上記駆動装置により所定の角度でフープ状金属板２の他方面方向に移動させる。すると、図３（Ｂ）に示すように、掘り起こし工具７の先端の刃部７ａによってフープ状金属板２が掘り起こされ、肉薄な放熱フィン３の先端が起立する。放熱フィン３の先端が掘り起こし工具７の段部７ｄに到達すると、その上側端縁によって放熱フィン３の先端が湾曲して方向が変化する。掘り起こし工具７をさらに移動すると、図３（Ｃ）に示すように、フープ状金属板２が徐々に深く掘り起こされ、放熱フィン３が伸長すると共に、凹所４が形成される。このようにフープ状金属板２を掘り起こすとき、掘り起こし工具７の先端両側に形成されたテーパ刃７ｆが凹所４の両壁が切削される。そして、図３（Ｄ）に示すように、掘り起こし工具７を所定の位置まで移動させると、フープ状金属板２の凹所４内から所定の高さの放熱フィン３が起立形成され、凹所４内には被加工面２ｂが形成される。上記掘り起こし工具７が待機位置まで後退して復帰する。
【００２９】
放熱フィン３が起立形成された後に、次の放熱フィン３を形成するとき、フープ状金属板２が、図３の右方の下流側に送られて、ダイ５に設けたパイロットピン６にパイロット穴２ａが嵌合してフープ状金属板２の位置が決められる。その後、掘り起こし工具７を移動させ、図３（Ａ）に示すように、刃部７ａを被加工面２ｂよりも上流側に当接させる。この当接位置は、被加工面２ｂからフープ状金属板２の他方面側に所定の掘り起こし代ｔが得られる位置に設定される。因みに、掘り起こし代ｔは、０．３ｍｍ乃至０．８ｍｍ程度に設定している。
【００３０】
その後、掘り起こし工具７を所定の角度でフープ状金属板２の他方面方向に移動させ、図３（Ｂ）に示すように、掘り起こし工具７の先端の刃部７ａによってフープ状金属板２を掘り起こし、肉薄な放熱フィン３の先端を起立させる。このとき、放熱フィン３の先端が掘り起こし工具７の段部７ｄにより先端が湾曲して方向が変化する。さらに掘り起こし工具７を移動すると、図３（Ｃ）に示すように、フープ状金属板２が徐々に深く掘り起こされ、放熱フィン３が伸長すると共に凹所４が形成される。このときも、前述したように掘り起こし工具７の先端両側に形成されたテーパ刃７ｆが凹所４の両壁を切削する。そして、図３（Ｄ）に示すように、掘り起こし工具７を所定の位置まで移動させると、フープ状金属板２の凹所４内から、以前に形成された放熱フィン３とほぼ同じ高さの放熱フィン３が起立形成され、凹所４内には被加工面２ｂが形成される。そして、掘り起こし工具７は再び待機位置まで後退して復帰する。
【００３１】
さらに、次の放熱フィン３を起立形成するために、フープ状金属板２を下流側に送り、ダイ５に設けたパイロットピン６によって位置決めした後、前述したように、掘り起こし工具７の刃部７ａを被加工面２ｂよりも上流側に当接させると共に、掘り起こし工具７を移動させて放熱フィン３を起立形成する。以後もこの起立形成工程を繰り返すことによって、フープ状金属板２には、図６に示すように、複数の放熱フィン３が所定のピッチで連続して形成される。
【００３２】
このように放熱フィン３が形成された後に、図６において二点鎖線で示すカットラインＣＴの位置で切断され、図７に示す放熱器１が製造される。このカットラインＣＴの間隔は、所定の放熱フィン３の枚数毎に定められる。図７に示す放熱器１には、放熱フィン３の起立形成工程において使用したパイロット穴２ａが残されているが、このパイロット穴２ａを取り付け用の穴として使用するために、全部または一部を残しても良く、また、必要に応じて、二点鎖線で示すように、放熱フィン３の両側位置で切断することにより、パイロット穴２ａを除去するようにしても良い。さらに、放熱フィン３の両側は、適宜の形状に整形しても良い。
【００３３】
前述したように、掘り起こし工具７の底面側の両側に、移動方向と平行なテーパ面７ｅが各々形成され、その先端にはテーパ刃７ｆが形成されている。掘り起こし工具７を移動させてフープ状金属板２を掘り起こすときに、図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、掘り起こし工具７がフープ状金属板２に深く入りながらテーパ刃７ｆによって凹所４の両壁を切削するために、凹所４の横幅が、図４に示すように、下流側に至るに従って徐々に広くなる。これにより、放熱フィン３は、図２に示すように、先端側の幅が狭く、基端側に至るに従って広くなった略台形状に形成される。また、先に形成した放熱フィン３の後に、次の放熱フィン３を形成するときに、テーパ刃７ｆによって切削された両壁のテーパ切削面７ｇも一体に掘り起こされる。例えば、掘り起こし工具７の両側を直角に形成した場合には、掘り起こし工具７とフープ状金属板２との幅方向の位置が相対的にずれたときに、凹所４の一方の壁が切削されて、糸状の切り粉が発生する問題が生ずる。ところが、掘り起こし工具７の両側にテーパ刃７ｆを形成することによって、掘り起こし工具７とフープ状金属板２とが幅方向にずれたとしても、テーパ刃７ｆによりテーパ切削面７ｇも掘り起こすので、糸状の切り粉の発生が未然に防止される。
【００３４】
以上のように、掘り起こし工具７によって、フープ状金属板２を掘り起こして放熱フィン３を起立形成することにより、フープ状金属板２の一方面側には凹所４が形成される。これにより、放熱器１の放熱フィン３に至るまでの凹所４の板厚ｔ０が薄くなる。放熱器１を、例えば図７に示すように、半導体集積回路を収納したパッケージ８に接合させた場合には、半導体集積回路から発生した熱が速やかに放熱フィン３に伝達され、放熱フィン３から放熱するので、放熱効率を高めることができる。
【００３５】
上記の掘り起こし工具７は、刃部７ａを、図８（Ａ）に示すように、面取り部を形成している。掘り起こし工具７は、フープ状金属板２を刃部７ａにより掘り起こすことから、鋭角に形成した場合には、刃部７ａの寿命が短くなる。ところが、上記面取り部を形成することによって、寿命を延ばすことが可能となる。また、上記の掘り起こし工具７は、刃部７ａの近傍に段部７ｄを形成したが、掘り起こされる放熱フィン３の形状によっては、図８（Ｃ）に示すように、１つの斜面７ｂのみにしても良い。
【００３６】
上記掘り起こし工具７を移動させて放熱フィン３を掘り起こすとき、放熱フィン３は掘り起こし工具７の斜面７ｂを摺接しながら高さを増していく。従って、斜面７ｂの表面における摩擦抵抗の大小によって放熱フィン３の板厚が変化する。すなわち、斜面７ｂの摩擦抵抗が大きい場合には、放熱フィン３の板厚が厚く形成され、摩擦抵抗が小さい場合には薄く形成される。従って、放熱フィン３を所望の板厚とするためには、掘り起こし工具７の摩擦抵抗を一定にすることが必要となる。また、摩擦抵抗を変えることによって、放熱フィン３の板厚をコントロールすることが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
図９は、本発明の第２の実施例を示し、放熱器に形成される放熱フィンの表面積をさらに大きく形成する方法を示している。この第２の実施例において使用される掘り起こし工具１０は、第１の実施例で使用した掘り起こし工具７と実質的に同じであるが、相違する点は、底面側の先端に移動方向と直角な刃部１０ａに複数個の凹部１１を形成したことである。なお、この掘り起こし工具１０が、刃部１０ａから所定角度傾斜させた２つの斜面１０ｂ、１０ｃが形成され、これら２つの斜面１０ｂ、１０ｃの間に段部１０ｄが形成され、また、底面側の両側に移動方向と平行なテーパ面が各々形成され、先端にテーパ刃が形成されていることは、第１の実施例に示した掘り起こし工具７と同じである。
【００３８】
そして、供給装置から順次供給されるフープ状金属板２に位置決めおよびストッパーとしての機能を有するパイロット穴２ａを穿設すると共にダイに載置して位置決めを行う。その後、前述した第１の実施例と同様に、フープ状金属板２に対して掘り起こし工具１０を移動させることにより放熱フィン１２を起立形成する。このとき、掘り起こし工具１０の刃部１０ａには複数個の凹部１１が形成されていることから、凹部１１によって放熱フィン１２が遅れて掘り起こされるために、放熱フィン１２には、凹部１１に対応した位置に断面略Ｕ字状の複数の凹溝１２ａが形成される。凹溝１２ａの表面積は平坦の面積よりも大きいことから、放熱フィン１２の表面積が前述した放熱フィン３よりも大きくなることから、放熱器としての放熱効率がさらに向上する。
【００３９】
なお、刃部１０ａに形成する複数個の凹部１１の形状を他の形状に変更することによって、凹溝１２ａの形状を種々に変更することができる。また、凹部１１をさらに深く形成することによって、刃部１０ａによって形成される通常の放熱フィン１２の上流側に、段違いの舌片状のフィンを形成することができる。このとき、舌片状のフィンの高さを通常の放熱フィン１２の高さと等しくするためには、掘り起こし工具１０の底面に凹部１１の深さにほぼ等しい高さの突堤を突出形成することが望ましい。
【実施例３】
【００４０】
図１０は、本発明の第３の実施例を示し、フープ状金属板２に複数状の放熱フィンを同時に起立形成した放熱器の製造方法を示している。この第３の実施例において使用される掘り起こし工具２０も、第１の実施例で使用した掘り起こし工具７と実質的に同じであるが、相違する点は、図１０に示すように、底面側の先端に移動方向と直角な刃部の中央に深さが深い分割溝２１を形成して刃部を２分割することにより、一対の刃部２２、２３を形成したことである。また、掘り起こし工具２０は、各々の刃部２２、２３から所定角度傾斜させた２つの斜面２２ａ、２２ｂおよび２３ａ、２３ｂが形成され、これら２つの斜面２２ａ、２２ｂおよび２３ａ、２３ｂの間に段部２２ｃ、２３ｃが形成され、また、各々の刃部２２、２３底面側の両側に移動方向と平行なテーパ面が各々形成され、先端にテーパ刃が形成されている。
【００４１】
そして、供給装置から順次供給されるフープ状金属板２に位置決めおよびストッパーとしての機能を有するパイロット穴２ａを穿設すると共に、ダイ５に載置して位置決めを行う。その後、前述した第１の実施例と同様に、掘り起こし工具２０を移動させてフープ状金属板２を掘り起こすことによって、左右一対の放熱フィン２４、２５が同時に起立形成される。また、左右一対の放熱フィン２４、２５の間には、掘り起こし工具２０の分割溝２１に対応した分割帯２６が形成される。
【００４２】
さらに、次の放熱フィンを起立形成するために、フープ状金属板２を下流側に送り、ダイ５に設けたパイロットピンによって位置決めした後、前述したように、掘り起こし工具２０の刃部２２、２３を、先に起立形成された左右一対の放熱フィン２４、２５によって形成された左右一対の被加工面２７、２８よりも上流側に当接させると共に、掘り起こし工具２０を移動させて次の左右一対の放熱フィン２４、２５を起立形成する。以後もこの起立形成工程を繰り返すことによって、フープ状金属板２には、複数の放熱フィン２４、２５が所定のピッチで連続して形成される。このように複数の放熱フィン２４、２５が形成された後に、図６において説明したように、カットラインＣＴの位置で切断することによって、２連の放熱フィン２４、２５が形成された放熱器が製造される。
【００４３】
上述した本発明の第３の実施例においては、１つの放熱器に２連の放熱フィン２４、２５を形成したが、掘り起こし工具２０に３個以上の分割溝２１を形成して、刃部を３分割以上形成することによって、フープ状金属板２に３列以上の複数連の放熱フィンを同時に起立形成することが可能となる。また、上述したように、１個の放熱器に２連の放熱フィンを形成しても良いが、上記分割帯２６を切断することによって、同時に２個の放熱器を形成するように製造するようにしても良い。３列以上の複数連の放熱フィンを起立形成した場合には、全ての分割帯を切断して、同時に３個以上の放熱器を製造しても、また、所定の分割帯で切断して、２個以上の放熱器を製造しても良く、フープ状金属板２に起立形成する放熱フィンの列の数、或いは、分割数は適宜に設定可能である。
【００４４】
図１１は、上述した各実施例において適用可能な、フープ状金属板２の位置決め手段の変形例を示している。例えば、前述した第１の実施例における位置決め手段は、図示しないプレス装置によってパイロット穴２ａを放熱フィン３の形成ピッチで穿設し、このパイロット穴２ａをダイ５に設けたパイロットピン６に嵌合しての位置決めを行っていた。放熱フィン３の形成ピッチを小さくするときには、パイロット穴２ａの間隔を小さくする必要がある。ところが、パイロット穴２ａには、フープ状金属板２を掘り起こし工具７によって掘り起こして放熱フィン３を起立形成するときには圧力が掛かることから、パイロット穴２ａの間隔を小さくすることは限界がある。そこで、図１１に示す位置決め手段は、放熱フィン３を起立成形する毎に、フープ状金属板２の両側に切り欠き部３０を形成すると共に、ダイ５にはパイロット台３１を設け、切り欠き部３０を当接させることにより、フープ状金属板２の位置決めを行う共に、掘り起こし時の圧力を受けるようにしている。この位置決め手段によれば、任意の寸法に切り欠き部３０を形成できるので、放熱フィン３の形成ピッチを小さくすることができる。また、切り欠き部３０の間隔を任意に設定できるので、任意のピッチで放熱フィン３を形成することが可能となる。
【実施例４】
【００４５】
図１２は、略円筒状に湾曲させた放熱フィンを有する放熱器の第４の実施例を示している。この第４の実施例において使用される掘り起こし工具４０は、底面側の先端に形成した移動方向と直角な刃部４０ａから所定角度傾斜させた斜面４０ｂが形成され、さらに、斜面４０ｂの比較的近傍に、掘り起こし工具４０の底面とほぼ直角な斜面４０ｃが形成されている。なお、底面側の両側に移動方向と平行なテーパ面が各々形成され、先端にテーパ刃が形成されていることは、第１の実施例に示した掘り起こし工具７と同じである。
【００４６】
そして、掘り起こし工具４０を移動させて位置決めされたフープ状金属板２を掘り起こすことにより放熱フィン４１を起立形成する。当初は、掘り起こし工具４０の刃部４０ａによって掘り起こされるが、その後、放熱フィン４１の高さが増すと先端が斜面４０ｃに当接して方向が変えられて湾曲し、掘り起こし工具４０による掘り起こしが進むにつれて略円筒状の放熱フィン４１が起立形成される。このように放熱フィン４１が形成された後に、フープ状金属板２を所定ピッチ送り、掘り起こし工具４０の刃部４０ａを、先に起立形成された放熱フィン４１によって形成された被加工面４２よりも上流側に当接させると共に、掘り起こし工具４０を移動させて次の略円筒状の放熱フィン４１を起立形成する。以後もこの起立形成工程を繰り返すことによって、フープ状金属板２には、複数の放熱フィン４１が所定のピッチで連続して形成される。このように複数の放熱フィン４１が形成された後に、図６において説明したように、カットラインＣＴの位置で切断することによって放熱器が製造される。
【００４７】
このように、放熱フィン４１を略円筒状に形成することによって、放熱器の高さ寸法Ｈが抑制され、薄型の放熱器を製造することができる。但し、薄型であっても、放熱フィン４１の全長および放熱面積が同じであるので、放熱効率に変化はない。逆に、略円筒状の放熱フィン４１の横方向からファンによって冷却する場合には、円筒により冷却風の流通路を規制するので、冷却効率を高めることが可能となる。
【実施例５】
【００４８】
図１３は、フープ状金属板２に対してほぼ垂直に起立形成した放熱フィンを有する放熱器の第５の実施例を示している。この第５の実施例における掘り起こし工具は、第１の実施例に示した掘り起こし工具７、もしくは、第４の実施例に示した掘り起こし工具等４０等が使用される。図１２においては、掘り起こし工具等４０を使用することとして説明する。そして、掘り起こし工具４０を移動させてフープ状金属板２を掘り起こすときに、規制部材５０を掘り起こし工具４０の近傍に設置する。前述したように、掘り起こし工具４０を移動させて位置決めされたフープ状金属板２を掘り起こすことにより放熱フィン５１を起立形成するが、放熱フィン５１の高さが増すにつれて湾曲しようとするとき、放熱フィン５１の先端が、規制部材５０に当接してフープ状金属板２に対してほぼ垂直に方向に変えられる。その後、さらに、高さが増す従って放熱フィン５１の先端が規制部材５０に沿って上昇し、掘り起こし工具４０を所定位置まで移動させたときには、ほぼ垂直に起立形成した放熱フィンが形成される。
【００４９】
上記規制部材５０は、掘り起こし工具４０によって放熱フィン５１を起立形成する前にその都度上方から下降させて設置する。この規制部材５０と掘り起こし工具４０との隙間を狭くすることにより、起立形成される放熱フィン５１が隙間によって湾曲が矯正され、ほぼ平坦な放熱フィン５１を形成することが可能となる。
【実施例６】
【００５０】
図１４は、フープ状金属板２に略八字状の放熱フィンを起立形成した放熱器の第６の実施例を示している。この第６の実施例における掘り起こし工具６０は、底面側の先端に、移動方向に対して傾斜させた２辺の刃部６０ａ、６０ｂが形成されている。これらの刃部６０ａ、６０ｂからは、上面側に向けて所定角度傾斜させた斜面６０ｃ、６０ｄが形成されている。そして、このように構成された掘り起こし工具６０は、前述した各実施例と同様に、フープ状金属板２に対して後端側が高くなるように、概ね５度から２０度の角度で傾斜させて図示しない駆動装置に取り付けられる。
【００５１】
上記掘り起こし工具６０をフープ状金属板２の一方面に当接させた後、上記駆動装置により所定の角度でフープ状金属板２の他方面方向に移動させる。すると、図１４に示すように、掘り起こし工具６０の先端に形成された２面の刃部６０ａ、６０ｂによってフープ状金属板２が掘り起こされ、刃部６０ａ、６０ｂの角度と同じ角度を有する２辺の肉薄な放熱フィン６１、６２が起立形成される。この放熱フィン６１、６２は、２面の刃部６０ａ、６０ｂによる掘り起こし方向が異なることから、この角度でフープ状金属板２を掘り起こすときに、２辺の放熱フィン６１、６２の中央が分離して、略八字状の放熱フィン６１、６２が起立形成される。そして、２辺の放熱フィン６１、６２が形成された跡には、中央に至るに従って深くなる斜面からなる被加工面６３、６４が形成される。
【００５２】
次に、先に形成した放熱フィン６１、６２の上流側に、次の放熱フィン６１、６２を形成するために、フープ状金属板２を下流側に送って位置決め固定する。その後、掘り起こし工具６０を移動させ、刃部６０ａ、６０ｂを被加工面６３、６４よりも上流側に当接させると共に、掘り起こし工具６０を移動させて、２辺の放熱フィン６１、６２を起立形成する。以後もこの起立形成工程を繰り返すことによって、フープ状金属板２には、複数の２辺の放熱フィン６１、６２が所定のピッチで連続して形成される。
【００５３】
このように、掘り起こし工具６０に２面の刃部６０ａ、６０ｂを形成しても、フープ状金属板２を掘り起こして放熱フィン６１、６２を起立形成することができる。従って、フープ状金属板２を掘り起こして放熱フィンを起立形成するためには、掘り起こし工具に２面以上の刃部を形成すれば良いことになる。また、前述した第１の実施例において使用した掘り起こし工具７の中央部分に、三角状に突出させた２面の刃部を形成して、両側の２面の刃部および中央部分の２面の刃部との合計４面の刃部によってフープ状金属板２を掘り起こして放熱フィンを起立形成することも可能である。さらに、掘り起こし工具の先端に、三角状に突出させた刃部を複数個形成して、フープ状金属板２を掘り起こすことによって、略鋸状の放熱フィンを起立形成することもでき、この掘り起こし工具には、４面以上の刃部が形成されることになる。
【００５４】
以上説明した各実施例において、フープ状金属板を位置決め固定した状態で、掘り起こし工具を移動させることによって、放熱フィンを起立形成するようにしたが、反対に、掘り起こし工具を固定し、フープ状金属板を移動させることによって放熱フィンを形成するようにしても良く、フープ状金属板と掘り起こし工具が相対的に移動することによって、放熱フィンを起立形成することができる。また、複数の放熱フィンを起立形成したフープ状金属板を切断することによって、平坦な放熱器を製造するようにしたが、本発明による放熱器の製造方法によれば、多数の放熱フィンを起立形成した長尺の放熱器をカーリングさせて、例えば、円筒状の放熱器を製造することも可能である。さらに、長尺の放熱器を所定寸法で屈曲することによって、多角形の筒状放熱器を製造することも可能である。さらにまた、放熱を必要とする機器の表面が曲面の場合には、この曲面と同じ曲面を有する放熱器を製造して、上記機器に接合させても良く、放熱器を用途に応じて種々の形状に変形することが可能である。一方、フープ状金属板に同一の放熱フィンを連続して起立形成した例を示したが、或る形状またはピッチの放熱フィンを起立形成した後、他の形状またはピッチの放熱フィンを起立形成することによって、多種の放熱器を連続して製造するようにしても良い。さらにまた、フープ状金属板は、帯状の金属板であり、この金属板から数個以上の放熱器を製造する長さの金属板であれば、フープ状金属板としての全長を問うものではない。このように、本発明はこれら実施例に限定されることなく本発明を逸脱しない範囲において種々変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、半導体集積回路等の電子部品を冷却する放熱器またはヒートシンク、発熱体から発生する熱を発散させるラジエター等の放熱器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかる第１の実施例による放熱器の製造方法を示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる放熱器を示す断面図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明にかかる放熱器の放熱フィン形成工程を示す説明図である。
【図４】本発明にかかる放熱器の放熱フィン形成工程を示す平面図である。
【図５】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明にかかる放熱器の放熱フィン形成工程を断面から見た状態を示す説明図である。
【図６】本発明にかかる放熱器の放熱フィンを連続形成した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明にかかる放熱器を示す斜視図である。
【図８】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明にかかる掘り起こし工具の先端形状を示す断面図である。
【図９】本発明にかかる第２の実施例による放熱器の製造方法を示す斜視図である。
【図１０】本発明にかかる第３の実施例による放熱器の製造方法を示す斜視図である。
【図１１】本発明にかかる放熱器の製造方法における位置決め手段の変形例を示す平面図である。
【図１２】本発明にかかる第４の実施例による放熱器の放熱フィン形成工程を示す断面図である。
【図１３】本発明にかかる第５の実施例による放熱器の放熱フィン形成工程を示す断面図である。
【図１４】本発明にかかる第６の実施例による放熱器の放熱フィン形成工程を示す平面図である。
【図１５】従来の放熱器の放熱フィン形成工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１          放熱器
２          フープ状金属板
２ａ        パイロット穴
２ｂ        被加工面
３          放熱フィン
４          凹所
５          ダイ
６          パイロットピン
７          掘り起こし工具
７ａ        刃部
７ｂ、７ｃ  斜面
７ｄ        段部
７ｅ        テーパ面
７ｆ        テーパ刃
６０        掘り起こし工具
６０ａ、６０ｂ  ２面の刃部
６１、６２  ２辺の放熱フィン
６３、６４  被加工面
ＣＴ        カットライン
【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】
2005142247.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2005142247.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2005142247.tif 000016
【図１５】
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