(57)【要約】【課題】  金属製並みの樹脂性放熱フィンあるいは放熱器を提供することを目的とする。【解決手段】  樹脂の加工性の良さを生かし、放熱フィン表面に自己相似性を有する凹凸を設けて表面積を増やし筐体表面から雰囲気への熱抵抗Ｒｔｈｃ−ａを最小化する。【効果】  熱伝導率の高い金属性の放熱器と同等の熱抵抗、即ち包絡体積で規定される熱抵抗を有する樹脂製放熱器を実現することができる。ひいては加工性のよい樹脂で放熱器を形成することができるため電子機器のコスト低減を可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己相似性を有する断面形状の放熱構造を備えたことを特徴とする放熱器。
【請求項２】
表面に第１の階層の突起を有し、第ｎ−１の階層の突起の側面に第ｎの階層の突起を有することを特徴とする放熱器
【請求項３】
請求項１乃至請求項２記載の放熱器であって、
前記自己相似性を有する断面形状を鉛直方向に平行移動させた形状を有することを特徴とする放熱器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項２記載の放熱器であって、樹脂材料により構成されていることを特徴とする放熱器。
【請求項５】
請求項１乃至請求項２記載の放熱器であって、
弾性を有する材料からなることを特徴とする放熱器。
【請求項６】
請求項１記載の放熱器であって、
基材となる硬化前の樹脂と、樹脂よりも硬度の高い物質の小片を混合し、
金型に射出成形し、樹脂を硬化または固化させた後、
表面をブラスト処理または、エッチング処理して前記自己相似性を有する断面形状を形成することを特徴とする放熱器。
【請求項７】
請求項１記載の放熱器であって、
基材となる硬化前の樹脂と、発泡性物質とを混合し、
金型に射出成形し、発泡性物質を発泡させた後、
樹脂を硬化または固化させて前記自己相似性を有する断面形状を形成することを特徴とする放熱器。
【請求項８】
請求項１記載の放熱器であって、
フィン基部を形成し、
該フィン基部表面に発泡性物質と硬化，固化前の樹脂の混合物を塗布し、
樹脂を硬化，固化させて前記自己相似性を有する断面形状を形成することを特徴とする放熱器。
【請求項９】
請求項１記載の放熱器であって、
フィン基部を形成し、
該フィン基部表面に接着剤を塗布し、その上に物質の小片を接着して前記自己相似性を有する断面形状を形成することを特徴とする放熱器。
【請求項１０】
請求項２記載の放熱器であって、ｎが３乃至４であることを特徴とする放熱器。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項２記載の放熱器を備え、
マイクロプロセッシングユニットと出力ドライバと入力インタフェースとを有する電子機器。
【請求項１２】
請求項１１記載の電子機器であって、
エンジンの吸気管内にあることを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のエンジン制御装置であって、
前記吸気管の空気フィルタより下流で、スロットル弁より上流にあることを特徴とするエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱器にかかり、特に樹脂性放熱器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器または抵抗器，半導体素子などの電子部品は動作に伴う発熱が不可避であり、それに従い放熱が不可欠である。そこで電子機器または電子部品の表面にフィンを設けて表面積を高め放熱性を高めることが従来から広く行われている。本明細書では電子機器または電子部品の表面のフィンを設けた部位を特に放熱器と呼ぶことにする。
【０００３】
樹脂の加工性の良さに着目し、特許文献１に示すように熱伝導率の高い特殊な樹脂でフィンを形成することが行われている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５１９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では樹脂製放熱フィンあるいは樹脂製放熱器の放熱性を高めることができる。しかし、所詮熱伝導率の高い金属性放熱フィンあるいは放熱器には放熱性の面ではるかに及ばない。
【０００６】
そこで本発明では、金属製並みの樹脂性放熱フィンあるいは放熱器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】
【０００７】
まずここで電子機器または電子部品の筐体の放熱性を考えてみる。まず、筐体内の発熱体は１０cm×１０cmの熱伝導性の良い平板（ヒートスプレッダ）にとりつけられ、その両面を厚さ３mmの樹脂材料で覆われていると仮定する。さらにヒートスプレッダの熱伝導率を簡単のために∞、樹脂材料の熱伝導率をλ＝１Ｗ／ｍＫと仮定すると、発熱体（特に半導体素子においては接合点）から筐体表面までの熱抵抗Ｒｔｈｊ−ｃは
Ｒｔｈｊ−ｃ＝ｄ／（λＡ）＝０.１５Ｋ／Ｗ                             （１）
但し、λ：熱伝導率（１Ｗ／ｍＫ），Ａ：面積（両面で２００cm2）,ｄ：厚さ（３mm）
となる。
【０００８】
一方、筐体表面から雰囲気への熱抵抗Ｒｔｈｃ−ａは、同様に表面積を両面でＡ＝200
cm2 ，放熱係数をα＝１０Ｗ／ｍ2Ｋとすると、
Ｒｔｈｃ−ａ＝１／（αＡ）＝５.０Ｋ／Ｗ                               （２）
となる。
【０００９】
全体の熱抵抗は両者の和すなわち、Ｒｔｈｊ−ｃ＋Ｒｔｈｃ−ａとなり、以上の考察から、
Ｒｔｈｊ−ｃ≪Ｒｔｈｃ−ａ                                            （３）
即ち、ケース表面から大気への熱抵抗が支配的であることがわかる。筐体の材料をいくら熱伝導率の高いものに替えても、熱抵抗を５.０Ｋ／Ｗ より下げることはできない。むしろ表面積を増やし筐体表面から雰囲気への熱抵抗Ｒｔｈｃ−ａを最小化した方がよいことがわかる。
【００１０】
そこで本発明では上記目的を達成するために、樹脂の加工性の良さを生かし、放熱フィン表面に凹凸を設けて表面積を増やし筐体表面から雰囲気への熱抵抗Ｒｔｈｃ−ａを最小化する。ただし、従来の放熱器のようにアスペクト比(［フィン長さ］／［フィン厚さ］)が大きなフィン形状では、素材の熱伝導率が低い場合にはフィン先端までの熱伝導が十分なされず、先端の温度が低下しフィン効率が低下する。また金型成形する場合にはアスペクト比が２.０ 程度が限度である。そこで凹凸を設ける有効な手段としては、自己相似性をもつフラクタルパターン、例えばコッホ曲線を断面とすることが考えられる。コッホ曲線の場合のアスペクト比はＳＱＲＴ（３）／２で約０.８６６である。
【００１１】
なお、フィン表面に設ける凹凸パターンとしては成形品の表面を少しざらざらした表面にするシボ加工が従来からあるが、凹凸の高低差は通常は２０〜３０ｕｍからせいぜい約１２０ミクロン程度であり、表面積を増やすためには不十分である。
【００１２】
以上のようにフラクタル形状を放熱器に持たせることにより表面積を増やすだけでなく、様々な方向を向く面を持たせることにより放射の角度依存性を緩和し、放射された電磁波を多重反射させることにより放射率を上げて、放射による放熱の効果も高めることができる。
【００１３】
上記凹凸を有する形状を金型成形で製造する場合、凹凸パターンが成形後、成形品を型開閉方向に取出せないような形状、即ちアンダーカットとなる。そこで本発明では以下の２つの手段を講じる。まず、断面に凹凸形状を持たせ、該断面を断面と鉛直方向に平行移動させた形状として、凹凸形状がアンダーカットとならないようにする。またさらに金型から成形品を取出しやすくするために、抜き勾配を付けることも有効である。またアンダーカット対策として、弾性を有する材料（ゴムなど）を金型に流し込み成形する。本手段によりアンダーカットとなっても材料の弾性変形で金型から取り出せるようにする。
【００１４】
また金型成形によらない凹凸パターン形成の方法として、以下の手段をとる。
【００１５】
製造方法１
（１）基材となる硬化前の樹脂と、樹脂よりも硬度の高い物質の小片を混合する。
硬化前の樹脂：
熱硬化性の樹脂として、
エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，ウレタン樹脂，メタクリレート樹脂，アクリレート樹脂，スチレン系樹脂，ビニル系樹脂，シリコーン系樹脂が挙げられる。成形性や耐久性から、エポキシ樹脂，フェノール樹脂，シリコーン樹脂
が好適である。
【００１６】
熱可塑性樹脂として、
ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエステル，液晶性ポリエステル，ポリスチレン，ポリフェニレンスルフィド，ポリエーテルケトン，ポリアミド樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリフェニレンエーテル，ポリエーテルイミド，ポリアミドイミド，成形性や特性が良好なものは、液晶性ポリエステル，ポリフェニレンスルフィド
が好適である。
【００１７】
樹脂よりも硬度の高い物質の小片としては、
無機充填材：溶融シリカ，結晶シリカ，アルミナ，炭酸カルシウム，珪酸ジルコニウム，珪酸カルシウム，タルク，クレー，マイカ，カーボンブラック，カーボンナノチューブ、
金属酸化物：酸化鉄系，酸化スズ系，酸化亜鉛系，酸化チタン系，酸化モリブデン系，水酸化アルミニウム，水酸化マグネシウム，ドーソナイト，アルミン酸カルシウム，水酸化カルシウム，ホウ酸亜鉛，炭酸カルシウム，モリブデン酸アンモニウム
が好適である。
（２）金型内に射出成形し、
（３）樹脂を硬化，固化させる。
（４）表面をブラスト、エッチング処理する。
【００１８】
この場合、エッチングできるエッチング液と樹脂の組み合わせは以下のとおりである。
発煙硝酸と硫酸の混合溶液（５０−８０℃）：
程度はあるが上記樹脂の多くが分解できる。
クロム酸と硫酸の混合水溶液：
樹脂だけでも若干エッチングされるが、水酸化マグネシウム，水酸化カルシウム、等アルカリ金属（土類金属）の水酸化物（酸化物）の粒子を含むものは粗化が大きくなる。
【００１９】
ポリイミド，ポリアミドイミドの微粉末（サブミクロンから数十μｍの大きさを任意に選べる）はアルカリ水溶液（ＫＯＨ，ＮａＯＨ）等に分解しやすく、マトリック樹脂中に分散させて、表面のみアルカリのエッチングで抜くことが可能である。
【００２０】
製造方法２
（１）フィン基部を形成する。
（２）フィン表面に発泡性物質と硬化，固化前の樹脂の混合物を塗布する。
（３）樹脂を硬化，固化させる。
発泡性物質としてはアジ化ナトリウムなどがある。
【００２１】
製造方法３
（１）フィン基部を形成する。
（２）フィン表面に接着剤を塗布し、その上に物質の小片を接着する。
【００２２】
接着方法と物質：
・脂中に小片を分散（フラクタルになるような粒子径の分布にする）これを表面に塗布し硬化、または固化，溶剤に溶解し塗布乾燥することも可能である。
・樹脂の硬化あるいは固化直前に小片をまぶすことも可能である。
一部の熱可塑性樹脂と溶剤（あるいは混合溶剤）では揮発速度と溶剤分子の移動度の関係から溶剤が揮発する際に、表面に凹凸が出来る現象も利用可能である。勿論上記の方法の組み合わせも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
以上述べたように本発明によれば、熱伝導率の高い金属性の放熱器と同等の熱抵抗、即ち包絡体積で規定される熱抵抗を有する樹脂製放熱器を実現することができる。ひいては加工性のよい樹脂で放熱器を形成することができるため電子機器のコスト低減を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の実施例について説明を加える。
【００２５】
図１は放熱器の形状として自己相似性を有するパターンを用いる実施例である。このような自己相似性を有する図形はフラクタル図形と呼ばれる。自己相似性には完全自己相似性と、統計的自己相似性とに分類される。完全自己相似性はコッホ曲線やマンデブロ集合，ジュリア集合などの人工的に生成されたフラクタル図形にみられるように、図形を拡大，縮小することで元図形と一致する性質のことである。また統計的自己相似性は、図形を拡大，縮小した図形と元図形との間で同じような複雑性をもつ性質のことである。図に示す断面の外形はコッホ曲線と呼ばれる人工フラクタルである。最も粗い尺度で見た図形
（基本図形）が、線分を３等分して真ん中の部分を山型（正三角形）にした図形であり、これを短い線分のところにも作るといった操作を繰り返して生成される曲線である。
【００２６】
また、図形をアフィン変換することで元図形と一致する性質を有するアフィンフラクタル図形を放熱器の形状として用いてもよい。
【００２７】
コッホ曲線の基本図形の各線分の長さを１／３とすると、基本図形の線分の長さの総和は１となる。次に、短い線分のところにも基本図形と相似な図形を作ると、各線分の長さは４／３になるので線分の長さの総和は４／３となる。以上の操作を基本図形からｎ回繰り返したときの線分の長さの総和は(４／３)n となる。つまり、ｎ＝１，２，３，４，５のとき線分の長さの総和はそれぞれ１.３３，１.７８，２.３７，３.１６，４.１２ となる。つまり、コッホ曲線を断面に持つ放熱器の表面積はそれぞれ１.３３，１.７８，
２.３７，３.１６，４.１２倍 となる。さらにｎ＝∞すなわち、この操作を無限回繰り返すことにより線分の総和は無限大となる。つまり、コッホ曲線を断面に持つ放熱器の表面積は無限大となる。基本図形のアスペクト比はＳＱＲＴ(３)／２即ち約０.８６６ であるため、金型形成も可能である上、熱源から放熱器表面までの距離はｎにより大きな変化がないので、放熱器材料の熱伝導率が低い場合であってもフィン効率の低下は起こらない。つまり、放熱器の熱抵抗にとって従来支配的であったケース表面から大気への熱抵抗
Ｒｔｈｃ−ａを小さくすることができる。しかし、今度は雰囲気による熱輸送が支配的になり、放熱器の熱抵抗は包絡体積（放熱器の輪郭が閉める体積）によって決まるようになるので放熱器の熱抵抗を０とすることは本発明をもってしてもできない。
【００２８】
たとえば、両面にフラクタルフィンを持つ放熱器の寸法を１００×１００×６０（mm）とすると包絡体積は６０００００(mm3) となる。経験的に放熱器の熱抵抗Ｒｔｈは包絡体積をＶとすると次式により求められる。
【００２９】
Ｒｔｈ＝９５５０＊(Ｖ-0.66)＝１.４７Ｋ／Ｗ
両面にフラクタルフィンを持つとすると、ｎ＝１，２，３，４，５のとき表面積から求めた熱抵抗は図２に示すように、３.７５，２.８１，２.１１，１.５８，１.１９ Ｋ／Ｗとなる。先に述べたように放熱器の熱抵抗は表面積を大きくした場合、包絡体積（放熱器の輪郭が閉める体積）によって決まるようになるので、ｎ＝４，５程度以上では熱抵抗は低下しなくなる。つまりｎ＝３，４程度が最も効果的であることがわかる。
【００３０】
また、片面にフラクタルフィンを持つ放熱器の寸法を１００×１００×３０（mm）とすると包絡体積は３０００００(mm3)となり、同様に放熱器の熱抵抗Ｒｔｈは、２.３１Ｋ／Ｗとなる。
【００３１】
片面にフラクタルフィンを持つとすると、ｎ＝１，２，３，４，５のとき表面積から求めた熱抵抗は図２に示すように、４.２８，３.６０，２.９７，２.４０，１.９２ Ｋ／Ｗとなる。先に述べたように放熱器の熱抵抗は表面積を大きくした場合、包絡体積（放熱器の輪郭が閉める体積）に漸近し、包絡体積によって決まるようになるので、両面の場合と同様にｎ＝４，５程度以上では熱抵抗は低下しなくなる。つまりｎ＝４，５程度が最も効果的であることがわかる。
【００３２】
以上のようにして熱伝導率の高い金属性の放熱器と同等の熱抵抗、即ち包絡体積で規定される熱抵抗を有する樹脂製放熱器を実現することができる。
【００３３】
以上放熱器から空気への熱伝導について論じたが、放射による放熱についても以下に論じるように効果が得られる。
【００３４】
ステファン・ボルツマンの法則により周囲の温度が絶対温度でＴａ［Ｋ］のときに温度がＴｘ［Ｋ］の物体から放射される単位面積あたりの熱量は次式で得られる。
【００３５】
Ｑ＝εσ(Ｔｘ4−Ｔａ4)                                                （４）
ただし、
σ：ステファン・ボルツマン定数＝４.８８＊１０-8（kcal／ｍ2 hrＫ）
または、５.６７＊１０-8（Ｗ／ｍ2 Ｋ）
ε：放射率
ここでＴａ＝２５℃（２９８.１４［Ｋ］），Ｔｘ＝１２５℃（３９８.１４［Ｋ］），ε＝１.０とすると、
Ｑ＝９７８［Ｗ／ｍ2 ］                                                （５）
となる。即ち、２００cm2 の表面積を有する物体から放射される熱量は、１９Ｗとなり、温度差１００［Ｋ］であるから放射による熱抵抗Ｒｔｈｒｃ−ａ に換算すると、５.１
［Ｋ／Ｗ］となり、先に求めたＲｔｈｃ−ａと同等の値となる。
【００３６】
なお、伝導と放射の両方の効果による熱抵抗は次式で求められる。
【００３７】
Ｒｔｈａｌｌｃ−ａ＝１／（１／Ｒｔｈｃ−ａ＋１／Ｒｔｈｒｃ−ａ）      （６）
例えば、Ｒｔｈｃ−ａ＝５［Ｋ／Ｗ］，Ｒｔｈｒｃ＝５［Ｋ／Ｗ］とするとＲthallc−ａ＝２.５［Ｋ／Ｗ］となる。したがって、Ｒｔｈａｌｌｃ−ａを小さくするためには
Ｒｔｈｃ−ａ，Ｒｔｈｒｃ−ａを共に下げることが重要である。ここで、放射による放熱は放射率εに比例し、上述した値はε＝１.０ という最も放射による放熱が期待できる理想的な条件のときで実際にはこのような放熱効果は得られない。まず実際の物質の放射率はこれよりも小さく、金属の表面などは０.０５〜０.１程度、エポキシ樹脂は０.７ 程度である。また図４の従来技術に示すように放射率εには角度依存性があり、法線方向を最大として６０°程度から著しく低下し始め、７０°を超えるとほとんど０となる。
【００３８】
まず本発明のように階層化した突起を設けることにより図３に示すように、ある面、例えば面Ｄでは法線方向からの角度は大きいため放射率εが小さいが、他の面例えば面Ｃでは放射率εが大きくなり図４に示すように放射率εは角度依存性が緩和される。例えば、法線を中心に両側に６０°の幅で放射率が一定であったものが、両側に３０°ずつ拡大され、法線を中心に両側に９０°の幅で、即ち全方向で放射率が一定となるとすると放射による放熱熱量は９０／６０即ち、１.５倍になる。
【００３９】
さらに本発明のように階層化した突起を設けることにより図３に示すように、面Ａから放射率εで放射された電磁波が面Ｂで反射される。このときの反射率は（１−ε）であるから等価的な放射率はε(１−ε)となる。当然のことながら面Ｂから放射率εで本来の放射があり、これをあわせると面Ｂからの放射率はε＋ε(１−ε)となる。例えば、ε＝
０.７とすると、ε＋ε(１−ε)＝０.９１となる。
【００４０】
以上のように放射された電磁波が反射を繰り返すことにより等価的な放射率が増加して図４に示すように１.０に漸近し黒体放射に近づく。空洞内で多重反射を繰り返し１.０に漸近し黒体放射になることを特に空洞放射と呼ばれている。例えば放射率εが０.７ から１.０に増加したとすると放射による放熱熱量は約１.４２倍になる。さらに放射率の角度依存性の緩和と放射率増加の効果とをあわせると放射による放熱熱量は約２.１４ 倍になる。
【００４１】
以上のように本発明によれば、多重反射により放射率が増加して１.０ に漸近し、さらに放射率の角度依存性を緩和し放射による放熱熱量を増加させることができる。
【００４２】
図５はヒートスプレッダ３上においた配線２の上に実装した発熱体（半導体素子）４を本発明の放熱器の中に入れた実施例である。配線２にはサーマルビアを設けるなどして、発熱体（半導体素子）４での発熱をヒートスプレッダ３に伝えるようにする。本発明によれば、図の左右方向の熱伝達は熱伝導率の高いヒートスプレッダ３が担い、図の上方向の熱伝達は放熱器１が担うが上方向の距離が短いので、放熱器１の材料の熱伝導率の低さに起因するフィン効率低下は見られず、フィン断面は図１に示すフラクタルパターンを有しているため表面積を大きくすることができる。
【００４３】
図６は自己相似性を有する断面を有し、該断面を該断面とは鉛直方向に平行移動した形状の放熱器１の実施例である。金型により射出成形した後、断面とは鉛直方向に金型を移動することにより、アンダーカットとなることなく、自己相似性を有する形状の放熱器を実現することができる。また、図７に示すように抜き勾配を持たせることにより成形した後に金型を抜きやすくできることはいうまでもない。
【００４４】
図８は放熱器１を形成するための金型２１，２２の実施例である。放熱器１が図６および図７の形状を有する場合には金型を図面の紙面に対して鉛直方向に抜けば、凹凸の形状がアンダーカットとなることなく抜くことができる。
【００４５】
また、放熱器１がすべての方向について自己相似性を有する断面を有する場合には、放熱器１をゴムなどの弾性を有する材料で形成すれば、アンダーカット形状を弾性変形させることにより金型を抜くことができる。
【００４６】
図９は自己相似性を有する断面を有する放熱器１からなる電子機器を自動車の吸気管
１０内部に実装した実施例である。図示しないエアフィルタと図示しないスロットル弁の間の吸気管１０内部に実装すれば、エアフィルタにより外部からの汚染を防止することができ、またエンジン停止時にはスロットル弁を全閉にすることによりエンジンからのブローバイガスなどの汚染された空気の逆流を防止することができ、自己相似性を有する形状の目詰まりによる放熱効率低下を防止することができる。
【００４７】
図１０は電子機器すなわち制御ユニット１００の実施例である。制御ユニット１００はＭＰＵ１０１，電源１０２，入力インタフェース１０３，出力ドライバ１０４，通信トランシーバ１０５から構成され、放熱器１１内部にヒートスプレッダ３，配線２上に実装されている。なお、ヒートスプレッダ３，配線２は図１０に図示していないが、図９及び図３に示されている。電源１０２は外部から供給される１２Ｖないし２４Ｖまたは２６Ｖのバッテリ電圧を５Ｖまたはそれよりも低い電圧に変換し、制御ユニット１００を構成するＭＰＵ１０１などの電子部品を動作させる。外部からの入力信号は入力インタフェース
１０３を介してＭＰＵ１０１に入力され、制御に必要な処理は入力信号に基づきＭＰＵ
１０１で実行される。ここで入力インタフェース１０３は主としてレベル変換，インピーダンス変換，サージ吸収などの機能を有する。また必要に応じて処理に必要な情報は通信トランシーバ１０５を介して外部と交換される。制御に必要な処理の結果は出力ドライバ１０４を介して外部に出力され、該出力により外部のアクチュエータが駆動される。
【００４８】
たとえば、制御ユニット１００がエンジンを制御する場合には、入力信号としては、クランク角センサ，温度センサー，排気の酸素センサ，ノックセンサ，スロットルポジションセンサ，アクセルポジションセンサなどの信号が上げられる。また、出力ドライバ104から出力される出力としては、インジェクタ駆動出力，点火プラグ出力，ＥＧＲ（排気ガス還流）バルブ制御出力，スロットル弁モータ駆動出力などが上げられる。
【００４９】
以下、断面形状は統計的自己相似性を有する断面の放熱器の実施例を図１１〜図１３に示す。
【００５０】
図１１は製造方法１による放熱器１の実施例である。まず（１）基材となる硬化前の樹脂と、樹脂よりも硬度の高い物質の小片１２を混合する。その後、（２）樹脂を硬化，固化させる。最後に（３）表面をブラスト，エッチング処理する最後のブラスト，エッチング処理工程により、周囲の樹脂は除去されるが、混合された物質の小片１２は高度が高いために除去されずに残り図１１に示すような凹凸を有する断面の放熱器１が形成される。本実施例により実現された放熱器１の断面形状は統計的自己相似性を有し、放熱器の表面積を増加させるのに役立っている。
【００５１】
また、樹脂よりも硬度の高い物質の小片１２としてカーボンナノチューブを混合すれば、周囲の樹脂は除去されるがカーボンナノチューブは除去されずに残り、表面にカーボンナノチューブの突起を有する放熱器１を形成することができる。カーボンナノチューブの突起により放熱器１の表面積を大きくできる上に、熱伝導率の高いカーボンナノチューブにより熱抵抗をさらに低下させることができる。さらに、表面にカーボンナノチューブの突起を有することにより表面が汚染されにくくなり汚染による放熱フィン表面の目詰まりによる熱抵抗上昇を防止することができる。また表面にカーボンナノチューブの突起を形成させる本実施例は、本発明のほかの実施例と組み合わせて実施することで汚染による放熱フィン表面の目詰まりによる熱抵抗上昇を防止することができ、特に良好な効果が得られる。
【００５２】
図１２は製造方法２による放熱器１の実施例である。まず、（１）フィン基部を形成する。続いて、（２）フィン表面に発泡性物質と硬化，固化前の樹脂の混合物を塗布する。最後に、（３）樹脂を硬化，固化させる。以上の工程により図１１に示すような断面の放熱器１を実現することができる。最初から発泡性物質と硬化，固化前の樹脂の混合物を金型内に射出して成形して図１２に示す形状の放熱器１を形成することも可能である。しかし、上記工程で最初に工程（１）でフィン基部を形成するのは、フィン内部に気泡を形成するともともと熱伝導率の低い材料であるゆえ、気泡によりさらに熱伝導率が低下しないように気泡を表面近くにのみ形成させるためである。
【００５３】
図１３は、製造方法３による放熱器１の実施例である。まず、（１）フィン基部を形成する。そして（２）フィン表面に接着剤を塗布し、その上に物質の小片１２を接着する。なお、接着する物質の小片１２は大小さまざまな粒径のものを混ぜたほうがより広い階層で形状に統計的自己相似性をもたせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】自己相似性を有する放熱器断面の実施例。
【図２】放熱器の熱抵抗。
【図３】本発明による放射による放熱。
【図４】放射率。
【図５】自己相似性を有する放熱器断面を有する電子機器。
【図６】自己相似性を有する断面を鉛直方向に平行移動させた形状の放熱器の実施例。
【図７】抜き勾配を有する放熱器の実施例。
【図８】金型形成の実施例。
【図９】吸気管内蔵型エンジン制御ユニットの実施例。
【図１０】制御装置のブロック図の実施例。
【図１１】自己相似性を有する放熱器断面の実施例。
【図１２】自己相似性を有する放熱器断面の実施例。
【図１３】自己相似性を有する放熱器断面の実施例。
【符号の説明】
【００５５】
１…放熱器、１２…小片、１０２…電源、１０３…入力インタフェース、１０４…出力ドライバ、１０５…通信トランシーバー。
【図１】
2005340681.tif 000003
【図２】
2005340681.tif 000004
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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