JP7749998B2 - ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法 - Google Patents
ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法Info
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るヒートシンクの斜視図であり、図2は、図1に示すヒートシンクの平面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態のヒートシンク1は、板状のベース部2と、ベース部2の一方の表面に設けられた複数のピンフィン3とを含む。
本実施形態のヒートシンクの製造方法は、ダイスを用意する用意工程と、金属材料をダイスに向けて加圧する加圧工程とを有する。加圧工程は鍛造装置を用いて実施することができる。
図3に示すように、鍛造装置10は、パンチ11と、ダイス12と、ダイスホルダ14とを有する。ヒートシンクの材料である金属材料100は、パンチ11とダイス12との間に配置される。パンチ11とダイス12との間には、不要な金属材料100を外部に流出可能とする隙間21が設けられていて、バリ出し工法が可能とされている。
まず、ダイス12を、ダイスホルダ14のダイス支持体17の上に配置する。次いで、ダイス12の孔13a、13b、13cに、ノックピン18を挿入し、ノックピン18をノックアウトプレート19の接触するまでに押し込む。次いでノックアウトプレート19の位置を調整して、ノックピン18の上側端部の位置、すなわち孔13a、13b、13cの深さを設定する。
行方向に10個、列方向に11個の孔が列方向に千鳥配列となるように形成されたダイスを用意した。孔の断面形状は円形とした。隣り合う孔の中心間距離は3mmと、孔の深さを7mmとした。
図4に、ダイスに形成されている孔の直径を示す。図4において、四角内の数値が孔の直径(単位:mm)である。6列目(X方向の左から6個目)×5行目(Y方向の上から5個目)の位置にある孔の直径は2.00mmである。6列目の10個の孔の直径は、5行目の孔が最大で、行方向(X方向)の外側に向かって、0.9倍ずつ連続的に小さくなっている。また、5行目の11個の孔の直径は、6列目の孔が最大で、列方向(Y方向)の外側に向かって、0.9倍ずつ連続的に小さくなっている。さらに、6列目×5行目の位置にある孔から斜め方向に対しても0.9倍ずつ連続的に小さくなっている。すなわち、ダイスに形成されている孔は、6列目×5行目の位置にある孔に対して放射状に直径が小さくなっている。
ダイスをダイスホルダの上に設置した。次いで、ダイスの列方向と行方向の中央側に、金属材料として、縦:40mm、横:40mm、厚さ:20mmの立方形状のアルミニウム合金材(A6063)を配置した。次いで、パンチを用いて金属材料を前記ダイスに向けて加圧して鍛造した。パンチとダイスには、予め水溶性潤滑剤を塗布した。ダイスの温度は200℃とし、金属材料の温度は450℃とした。パンチのプレス速度は200mm/秒とした。
アルミニウム合金材に、行方向に10個、列方向に11個の孔を、直径がすべて1.3mmとなるように形成してダイスを作製した。そして、このダイスを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、鍛造法により、ヒートシンクを製造した。ヒートシンクの最外周のピンフィンの高さを計測した。その結果、最外周のピンフィンの最低高さは3.66mmであり、中央のピンフィンの高さ(7mm)と比較して約2.34mmも差があった。
2 ベース部
3、3a、3b、3c ピンフィン
10 鍛造装置
11 パンチ
12 ダイス
13a、13b、13c 孔
14 ダイスホルダ
15 アンビル
16 底板
17 ダイス支持体
18 ノックピン
19 ノックアウトプレート
20 エジェクタ
21 隙間
100 金属材料
Claims (9)
- 板状のベース部と、前記ベース部の一方の表面に設けられた複数のピンフィンとを含み、
複数の前記ピンフィンはそれぞれ、第1方向と、第1方向に対して垂直な第2方向に間隔をあけて配置されていて、
前記第1方向および前記第2方向の少なくとも一つの方向において、中央側に位置する前記ピンフィンの断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの断面積が小さく、
中央側に位置するピンフィンから放射状に、断面積が小さいピンフィンが配置しており、
断面積が同じ複数のピンフィンが、中央側に位置する前記ピンフィンを囲むように六角形の形状に配置し、その配置の外側に順に、断面積がより小さい複数のピンフィンが六角形、七角形の形状に配置する、ことを特徴とするヒートシンク。 - 前記第1方向および前記第2方向の二つの方向において、中央側に位置する前記ピンフィンの断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの断面積が小さい請求項1に記載のヒートシンク。
- 複数の前記ピンフィンは、隣り合う前記ピンフィンの中心間距離がそれぞれ同一となるように配置されている請求項1または2に記載のヒートシンク。
- 中央側に位置する前記ピンフィンから外側に位置する前記ピンフィンに向かって、前記ピンフィンの断面積が段階的に小さくなる請求項1~3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 中央側に位置する前記ピンフィンから外周側に位置する前記ピンフィンに向かって、前記ピンフィンの断面積が連続的に小さくなる請求項1~3のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 複数の前記ピンフィンの断面形状がそれぞれ相似形である請求項1~5のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 複数の前記ピンフィンの断面形状がそれぞれ円である請求項1~6のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 鍛造品である請求項1~7のいずれか1項に記載のヒートシンク。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載のヒートシンクの製造方法であって、
複数の孔を有し、複数の前記孔は、第1方向と、第1方向に対して垂直な第2方向に間隔をあけて配置されていて、前記第1方向および前記第2方向の少なくとも一つの方向において、中央側に位置する前記孔の断面積よりも、外側に位置する前記孔の断面積が小さいダイスを用意する工程と、
金属材料を前記ダイスの前記第1方向および前記第2方向の中央側に配置し、前記金属材料を前記ダイスに向けて加圧することによって、前記金属材料を前記ダイスの外周方向に延伸させると共に、前記孔に流入させる工程と、を含むヒートシンクの製造方法。
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| JP2021152007A JP7749998B2 (ja) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法 |
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| JP2021152007A JP7749998B2 (ja) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法 |
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