(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023181789
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】ヒートシンク及びその製造方法、並びに冷却装置
(51)【国際特許分類】
H01L 23/36 20060101AFI20231218BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022095131
(22)【出願日】2022-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】000004455
【氏名又は名称】株式会社レゾナック
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100137017
【弁理士】
【氏名又は名称】眞島 竜一郎
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 一夫
【テーマコード（参考）】
5F136
【Ｆターム（参考）】
5F136BA06
5F136FA01
5F136FA02
5F136FA03
5F136FA31
5F136GA13
(57)【要約】
【課題】鍛造成形に適し、放熱効果が高いヒートシンクを提供することである。
【解決手段】本発明のヒートシンク１は、板状のベース部２と、ベース部２の一方の面に立設された複数のピンフィン３とを有するヒートシンクであって、複数のピンフィン３の少なくとも一部は平面視して、略菱形形状を有し、前記略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のヒートシンク１は、板状のベース部２と、ベース部２の一方の面に立設された複数のピンフィン３とを有するヒートシンクであって、複数のピンフィン３の少なくとも一部は平面視して、略菱形形状を有し、前記略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略菱形形状を有し、前記略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略菱形形状を有し、前記略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
【請求項2】
板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略正方形形状であって、前記正方形形状における一対の仮想対角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略正方形形状であって、前記正方形形状における一対の仮想対角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
【請求項3】
板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略平行四辺形形状を有し、前記略平行四辺形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部はいずれも、同じ半径の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略平行四辺形形状を有し、前記略平行四辺形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部はいずれも、同じ半径の内接円に接するように形成されている、ヒートシンク。
【請求項4】
前記内接円の直径が１ｍｍ～２０ｍｍの範囲である、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項5】
前記略菱形形状の一対の仮想鋭角部位のそれぞれに、前記仮想鈍角部位のＲ形状の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するＲ形状部を有する、請求項１に記載のヒートシンク。
【請求項6】
前記略平行四辺形形状の一対の仮想鋭角部位のそれぞれに、前記仮想鈍角部位のＲ形状の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するＲ形状部を有する、請求項３に記載のヒートシンク。
【請求項7】
前記複数の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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項8】
前記複数の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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が小さい、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が小さい、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項9】
鍛造で成形された、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンク。
【請求項10】
請求項１～３のいずれか一項に記載のヒートシンクを製造する方法であって、前記ピンフィンの内接円のＲ寸法に対する、ノックピンのＲ寸法の差が０．５ｍｍ以下であるノックピンを用いて鍛造成型の排出を行う、ヒートシンクの製造方法。
【請求項11】
請求項１に記載のヒートシンクを有する冷却装置であって、
前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
【請求項12】
請求項２に記載のヒートシンクを有する冷却装置であって、
前記ピンフィンが、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
前記ピンフィンが、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
【請求項13】
請求項３に記載のヒートシンクを有する冷却装置であって、
前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置。
【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、並びに冷却装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒートシンクとして、板状のベース部と、この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む構造のものが知られている。このような構造のヒートシンクを製造する方法として、鍛造法が知られている。鍛造法としては、複数の孔を有するダイスの上に、ヒートシンクの原料である金属材料を配置し、パンチを用いて金属材料をダイスに向けて加圧することによって、金属材料をダイスの外周方向に延伸させてベース部を形成させると共に、複数の孔のそれぞれに流入させてピンフィンを形成させる方法が知られている。ダイスを用いた鍛造法には、バリ出し工法（半密閉工法ともいう）と密閉工法とが知られている。バリ出し工法は、パンチとダイスとの間に隙間が設けられていて、複数の孔に流入しなかった金属材料をその隙間から外部に流出させる工法である。密閉工法は、パンチとダイスとの間に隙間を設けずに、金属材料をパンチとダイスとの間に密閉する工法である。
【0003】
ヒートシンクのピンフィンの形状として幅方向の断面が略菱形形状で、角部がＲ形状を有するものが知られている（例えば、特許文献１～３）。
【0004】
特許文献１には、その略菱形形状断面の長手方向を冷却媒体の流動方向に沿うように配置するヒートシンクが開示されている。また、かかるヒートシンクの効果として、冷却媒体への放熱効果が高いこと、ピンフィンが冷却媒体の流動方向に長く延びる形状となるため、冷却媒体の流動方向におけるピンフィンの剛性を十分に確保することができ、また、ピンフィンによる流路抵抗が低減されることにより、冷却媒体がピンフィン群を通過する際の圧力損失の増大を抑制することができること等が記載されている。
【0005】
特許文献２には、略菱形の断面の、それぞれの角部が同じ曲率半径となるようにＲ面取り加工されたピンフィンが示されており（段落００６６、図５参照）、ピンフィンの一例として略菱形の断面のそれぞれの辺の長さＬが１．８ｍｍから２．０ｍｍで、それぞれの角部に曲率半径Ｒが０．１ｍｍから０．２ｍｍの丸みを有するものが記載されている（段落００６７）。また、このピンフィンの例の場合、ピンフィンの角部の曲率半径Ｒが０．２ｍｍのときに半導体チップ－冷却水間の熱抵抗Ｒｔｈ（ｊ－ｗ）［℃／Ｗ］が最小になることが示されている（段落００６７、図６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１４－７５３８５号公報
【特許文献2】特開２０２０－９２２５０号公報
【特許文献3】特開２０１８－１３３３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
菱形形状断面を有するピンフィンを備えたヒートシンクの製造方法として切削加工が広く知られているが（例えば、特許文献２、特許文献３参照）、一般に加工時間が長く、材料歩留まりも低いため、製造コストが高くなるという問題がある。
【0008】
略菱形形状の断面を有し、その角部がＲ形状であるピンフィンの効果を保持しつつ、非常に短時間で歩留まりよく、鍛造成形によってピンフィンを製造できるのに適したピンフィンの構成を見い出した。さらに、略正方形形状の断面、及び、略平行四辺形形状の断面を有するピンフィンについても同様の効果が得られることに想到して、本発明を完成させた。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、鍛造成形に適し、放熱効果が高いヒートシンク及びその製造方法、並びに冷却装置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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【0011】
本発明の態様１は、板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略菱形形状を有し、前記略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されているヒートシンクである。
【0012】
本発明の態様２は、板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略正方形形状であって、前記正方形形状における一対の仮想対角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円に接するように形成されているヒートシンクである。
【0013】
本発明の態様３は、板状のベース部と、前記ベース部の一方の面に立設された複数のピンフィンとを有するヒートシンクであって、前記複数のピンフィンの少なくとも一部は平面視して、略平行四辺形形状を有し、前記略平行四辺形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部を有し、その一対のＲ形状部はいずれも、同じ半径の内接円に接するように形成されているヒートシンクである。
【0014】
本発明の態様４は、態様１～態様３のいずれか一つのヒートシンクにおいて、前記内接円の直径が１ｍｍ～２０ｍｍの範囲である。
【0015】
本発明の態様５は、態様１に記載のヒートシンクであって、前記略菱形形状の一対の仮想鋭角部位のそれぞれに、前記仮想鈍角部位のＲ形状の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するＲ形状部を有する。
【0016】
本発明の態様６は、態様３のヒートシンクであって、前記略平行四辺形形状の一対の仮想鋭角部位のそれぞれに、前記仮想鈍角部位のＲ形状の曲率半径よりも小さい曲率半径を有するＲ形状部を有する。
【0017】
本発明の態様７は、態様１～態様３のいずれか一つのヒートシンクにおいて、前記複数の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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が大きい。
【0018】
本発明の態様８は、態様１～態様３のいずれか一つのヒートシンクにおいて、 前記複数の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水平断面積よりも、外側に位置する前記ピンフィンの水平断面積が小さい。
【0019】
本発明の態様９は、態様１～態様３のいずれか一つのヒートシンクにおいて、鍛造で成形されたものである。
【0020】
本発明の態様１０は、態様１～態様３のいずれか一つのヒートシンクを製造する方法であって、前記ピンフィンの内接円のＲ寸法に対する、ノックピンのＲ寸法の差が０．５ｍｍ以下であるノックピンを用いて鍛造成型の排出を行う、ヒートシンクの製造方法である。
【0021】
本発明の態様１１は、態様１のヒートシンクを有する冷却装置であって、前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置である。
【0022】
本発明の態様１２は、態様２のヒートシンクを有する冷却装置であって、前記ピンフィンが、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置である。
【0023】
本発明の態様１３は、態様３のヒートシンクを有する冷却装置であって、前記ピンフィンが、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が冷却媒体の流動方向と平行になるように配置されている、冷却装置である。
【発明の効果】
【0024】
本発明のヒートシンクによれば、鍛造成形に適し、放熱効果が高いヒートシンクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係るヒートシンクの平面図である。
【図2】（ａ）は、図１に示すヒートシンクが備えるピンフィンの形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ１－Ｘ１’で切った縦断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）で示したピンフィンの変形例の形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ２－Ｘ２’で切った縦断面図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの平面図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの平面図である。
【図10】本実施形態のヒートシンクの製造方法で用いることができる鍛造装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態に係るヒートシンク及びヒートシンクの製造方法について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0027】
［ヒートシンク］
図１は、本発明の一実施形態に係るヒートシンクの平面図である。図２（ａ）は、図１に示すヒートシンクが備えるピンフィンの形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ１－Ｘ１’で切った縦断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）で示したピンフィンの変形例の形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ２－Ｘ２’で切った縦断面図である。
図１は、本発明の一実施形態に係るヒートシンクの平面図である。図２（ａ）は、図１に示すヒートシンクが備えるピンフィンの形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ１－Ｘ１’で切った縦断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）で示したピンフィンの変形例の形状を示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ２－Ｘ２’で切った縦断面図である。
【0028】
図１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の一方の面に設けられた複数のピンフィン３とを含む。
【0029】
ベース部２は、ピンフィン３の土台となる部分である。ベース部２の形状は特に制限はない。ベース部２の平面形状は、例えば、円や楕円形などの丸みを有する形状であってもよいし、四角形（長方形、正方形）、六角形、八角形などの多角形状あってもよい。ベース部２の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。ベース部２のピンフィン３側の面は平坦であることが好ましい。ベース部２のピンフィン３側と反対側の面は、平坦であってもよいし、段差があってもよい。例えば、ベース部２のピンフィン３側と反対側の面は、中央に凸部あるいは凹部を設けてもよい。
【0030】
複数のピンフィン３はそれぞれ、ベース部２の表面に対して垂直な方向（Ｚ方向）に延びている。複数のピンフィン３はそれぞれ、ベース部２の表面に沿う第１方向（Ｘ方向、行方向ともいう）と、第１方向に対して垂直な第２方向（Ｙ方向、列方向ともいう）に間隔をあけて配置されている。複数のピンフィン３は第１方向に交互にずれた千鳥状に配置されている。図１に示すピンフィンの配置は一例であって、これに限定されない。ピンフィンの配置は所定の規則的な配置であることが好ましい。
【0031】
図２（ａ）に示すように、ピンフィン３（以下、図２（ａ）に示すピンフィン３は特にピンフィン３Ａと称することがある。）は平面視して、略菱形形状を有し、略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部３Ａａ１、３Ａａ２を有し、その一対のＲ形状部（丸みを有する部、丸み形状部）は共通の内接円Ｒ（半径：Ｒ０）に接するように形成されている。従って、Ｒ形状部３Ａａ１、３Ａａ２の曲率半径はＲ０である。
本明細書において、Ｒ形状部が「内接円に接する」とは、１点で接する場合だけではなく、Ｒ形状部全体又はＲ形状部の一部が、内接円の一部に一致する場合を含む。内接円と±０．５ｍｍ以内で一致する範囲をＲ形状部とする。
菱形の場合、２つの対角線の交点に対して２回対称であるため、Ｒ形状部３Ａａ１及びＲ形状部３Ａａ２の内接円が共通するものとなる。図２（ａ）に示すピンフィン３Ａは、一対の仮想鈍角部位に直交する、一対の鋭角部位３Ａｂ１、３Ａｂ２は丸みを有さない形状である。
図２（ａ）に示すピンフィン３Ａは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された菱形柱である。
ピンフィン３が平面視して略菱形形状を有するとは、ピンフィン３の上端面（図２の符号３Ａ－ａ、符号３Ｂ－ａ、図３の符号３Ｂ－１ａ、３Ｂ－２ａで示す面）の形状が略菱形形状を有することを意味する。
本明細書において、Ｒ形状部が「内接円に接する」とは、１点で接する場合だけではなく、Ｒ形状部全体又はＲ形状部の一部が、内接円の一部に一致する場合を含む。内接円と±０．５ｍｍ以内で一致する範囲をＲ形状部とする。
菱形の場合、２つの対角線の交点に対して２回対称であるため、Ｒ形状部３Ａａ１及びＲ形状部３Ａａ２の内接円が共通するものとなる。図２（ａ）に示すピンフィン３Ａは、一対の仮想鈍角部位に直交する、一対の鋭角部位３Ａｂ１、３Ａｂ２は丸みを有さない形状である。
図２（ａ）に示すピンフィン３Ａは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された菱形柱である。
ピンフィン３が平面視して略菱形形状を有するとは、ピンフィン３の上端面（図２の符号３Ａ－ａ、符号３Ｂ－ａ、図３の符号３Ｂ－１ａ、３Ｂ－２ａで示す面）の形状が略菱形形状を有することを意味する。
【0032】
略菱形形状において仮想鈍角部位のＲ形状部が内接円に接する形状に形成されている場合には以下の効果を奏する。
ヒートシンク１のピンフィン３Ａを鍛造成形する際、鋭角部位（鋭角側）はダイス孔側壁との摩擦抵抗によって最後に成形される。一方、鋭角部位に比べて鈍角部位（鈍角側）は摩擦抵抗が小さいため、鈍角側は鋭角側よりも早くピンフィンの先端の成形が完了する。鈍角側のＲ形状部が内接円よりも小さいと、金型（ダイス）の孔とノックピン（例えば、通常用いられる円柱状のノックピン）との間に隙間が発生し、その隙間に鍛造用素材としての金属材料が流動してしまう。すると、ノックピン先端の高さに差が発生し、ノックピン先端の切削加工コストが大きくなってしまう。また、ノックピンで金型から製品を排出する際、ノックピンに金属材料が咥え込むようになるため、製品の取り出しができずに、ノックピンが曲がったり、傷をつけるリスクが高まる。また、ノックピン先端から金属材料が剥がれ落ちる可能性もあり、その金属材料が金型上面に残ってしまうと、次の鍛造において打ち込み不良が発生することになる。
これに対して、仮想鈍角部位のＲ形状部が内接円に接する形状に形成されている場合には、金型（ダイス）の孔とノックピン（例えば、通常用いられる円柱状のノックピン）との間に隙間がほぼなくなりあるいは非常に小さくなり、隙間への金属材料の差し込みが抑制されるため、製品の排出がスムーズになる。また、先に成形が完了する鈍角側の金属材料が鋭角側へ流動して、ピンフィンを成形しやすくなる。
ヒートシンク１のピンフィン３Ａを鍛造成形する際、鋭角部位（鋭角側）はダイス孔側壁との摩擦抵抗によって最後に成形される。一方、鋭角部位に比べて鈍角部位（鈍角側）は摩擦抵抗が小さいため、鈍角側は鋭角側よりも早くピンフィンの先端の成形が完了する。鈍角側のＲ形状部が内接円よりも小さいと、金型（ダイス）の孔とノックピン（例えば、通常用いられる円柱状のノックピン）との間に隙間が発生し、その隙間に鍛造用素材としての金属材料が流動してしまう。すると、ノックピン先端の高さに差が発生し、ノックピン先端の切削加工コストが大きくなってしまう。また、ノックピンで金型から製品を排出する際、ノックピンに金属材料が咥え込むようになるため、製品の取り出しができずに、ノックピンが曲がったり、傷をつけるリスクが高まる。また、ノックピン先端から金属材料が剥がれ落ちる可能性もあり、その金属材料が金型上面に残ってしまうと、次の鍛造において打ち込み不良が発生することになる。
これに対して、仮想鈍角部位のＲ形状部が内接円に接する形状に形成されている場合には、金型（ダイス）の孔とノックピン（例えば、通常用いられる円柱状のノックピン）との間に隙間がほぼなくなりあるいは非常に小さくなり、隙間への金属材料の差し込みが抑制されるため、製品の排出がスムーズになる。また、先に成形が完了する鈍角側の金属材料が鋭角側へ流動して、ピンフィンを成形しやすくなる。
【0033】
なお、本明細書において、「略菱形形状」、「略平行四辺形形状」、「略正方形形状」とは、Ｒ形状部を有すること以外は、菱形形状、平行四辺形形状、正方形形状である形状を意味する。また、本明細書において、「仮想鈍角部位」における“仮想”とは、本来の菱形であれば、鈍角の部位であるが、その鈍角の部位がＲ形状部となっていて角度を規定できない形状であり、Ｒ形状部の位置が本来の菱形の鈍角の部位であることを意味することを意図した語である。「仮想鋭角部位」における“仮想”も同様の意図を込めた語である。
【0034】
図１に示すヒートシンクは、複数のピンフィンがすべて、平面視して、略菱形形状を有する構成であるが、一部のピンフィンだけが平面視して、略菱形形状を有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが平面視して、略菱形形状を有する構成である場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが平面視して、略菱形形状を有する構成である場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンを平面視して、略菱形形状を有する構成とすることがさらに好ましい。
【0035】
ピンフィン３Ａのサイズとして、内接円の直径（２Ｒ０）が１ｍｍ～２０ｍｍの範囲とすることができる。Ｒ形状部を有する略菱形形状のピンフィン３Ａがこの範囲のサイズのときは、略菱形形状のノックピンと円柱状ノックピンの製作費との差が大きいため、Ｒ形状部の内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンを用いることで、略菱形形状のノックピンを用いる場合と比べて、ピンフィン３Ａを有するヒートシンクを安価に製造することができる。
【0036】
図１に示すヒートシンクにおいて、複数のピンフィンはすべて、一対の鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置されている。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成されたものとすることができる。
【0037】
図２（ｂ）は、図２（ａ）で示したピンフィンの変形例である。
図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂは平面視して、略菱形形状を有し、略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｂａ１、３Ｂａ２を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円Ｃ０（半径：Ｒ０）に接するように形成されている点は図２（ａ）に示すピンフィンと同じであるが、一対の仮想鈍角部位と直交する方向にある、一対の仮想鋭角部位もＲを有する（丸みを有する）Ｒ形状部３Ｂｂ１、３Ｂｂ２である点が図２（ａ）に示すピンフィンと異なる。
また、図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂも縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略菱形柱である。
図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂは平面視して、略菱形形状を有し、略菱形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｂａ１、３Ｂａ２を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円Ｃ０（半径：Ｒ０）に接するように形成されている点は図２（ａ）に示すピンフィンと同じであるが、一対の仮想鈍角部位と直交する方向にある、一対の仮想鋭角部位もＲを有する（丸みを有する）Ｒ形状部３Ｂｂ１、３Ｂｂ２である点が図２（ａ）に示すピンフィンと異なる。
また、図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂも縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略菱形柱である。
【0038】
図１に示すヒートシンクが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂを備える場合、複数のピンフィンがすべて、図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂを有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂを有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂある場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂある場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂである構成とすることがさらに好ましい。
【0039】
図１に示すヒートシンクが図２（ｂ）に示すピンフィン３Ｂを備える場合、複数のピンフィン３Ｂがすべて、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0040】
【0041】
図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１は上端面３Ｂ－１ａと下端面３Ｂ－１ｂとその間の側面（傾斜側面）３Ｂ－１ｃによって囲まれ、上端面３Ｂ－１ａから下方のベース部２に近づくほど、相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する構成である。図３（ａ）に示すように縦断面は台形状である。
【0042】
図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２は上端面３Ｂ－２ａと下端面３Ｂ－２ｂとその間に上端面３Ｂ－２ａ側から順に、側面（テーパー側面）３Ｂ－２ｄ、側面（垂直側面）３Ｂ－２ｃによって囲まれ、上端面３Ｂ－２ａ側から下方に向かって相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する部分（テーパー側面３Ｂ－２ｄを有する部分）と、横断面（ＸＹ面）の面積が一定の部分（垂直側面３Ｂ－２ｃを有する部分）とを有する構成である。
【0043】
図１に示したヒートシンクが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１を備える場合、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を備える場合、複数のピンフィンがすべて、図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１を有する構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１を有する構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成である場合、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成である場合、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図３（ａ）に示すピンフィン３Ｂ－１である構成、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２である構成とすることがさらに好ましい。
【0044】
図１に示したヒートシンクがピンフィン３Ｂ－１を有する構成である場合、又は、図３（ｂ）に示すピンフィン３Ｂ－２を有する構成である場合、複数のピンフィン３Ｂ－１、又は、複数のピンフィン３Ｂ－２がすべて、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0045】
ピンフィン形状を上述したような平面視して、略菱形形状を有するものとすることによって、鍛造成形する場合、非常に短時間で、歩留まりよくヒートシンクを製造できる。
菱形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔（図１０の符号１１３）の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ピンフィンを成形するためのダイス孔に、鍛造成形後に金型から製品を排出するためのノックピン（図１０の符号１１８）がセットされる。ノックピンの形状をダイス孔と同じ菱形形状とすることが望ましいが、菱形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の菱形形状の鈍角側のＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。
菱形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔（図１０の符号１１３）の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ピンフィンを成形するためのダイス孔に、鍛造成形後に金型から製品を排出するためのノックピン（図１０の符号１１８）がセットされる。ノックピンの形状をダイス孔と同じ菱形形状とすることが望ましいが、菱形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の菱形形状の鈍角側のＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。
【0046】
図４は、図１に示したヒートシンクが備える、他の形状のピンフィンを示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ３－Ｘ３’で切った縦断面図である。
図４に示すピンフィン３Ｃは、平面視して、略正方形形状（１辺：Ｌ０）を有し、略正方形形状における一対の仮想対角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｃａ１、３Ｃａ２を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円Ｃ１（半径：Ｒ１）に接するように形成されている。一対の仮想対角部位に直交する、一対の対角部位３Ｃｂ１、３Ｃｂ２は丸みを有さない形状である。
また、ピンフィン３Ｃは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略直方体である。
図４に示すピンフィン３Ｃは、平面視して、略正方形形状（１辺：Ｌ０）を有し、略正方形形状における一対の仮想対角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｃａ１、３Ｃａ２を有し、その一対のＲ形状部は共通の内接円Ｃ１（半径：Ｒ１）に接するように形成されている。一対の仮想対角部位に直交する、一対の対角部位３Ｃｂ１、３Ｃｂ２は丸みを有さない形状である。
また、ピンフィン３Ｃは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略直方体である。
【0047】
図１に示したヒートシンクが図４に示すピンフィン３Ｃを備える場合、複数のピンフィンがすべて、図４に示すピンフィン３Ｃを有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図４に示すピンフィン３Ｃを有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけがピンフィン３Ｃを有する構成である場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけがピンフィン３Ｃを有する構成である場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図４に示すピンフィン３Ｃである構成とすることがさらに好ましい。
【0048】
ピンフィン３Ｃのサイズとして、内接円の直径（２Ｒ１）が１ｍｍ～２０ｍｍの範囲とすることができる。Ｒ形状部を有する略正方形形状のピンフィン３Ｃがこの範囲のサイズのときは、略正方形形状のノックピンと円柱状ノックピンの製作費との差が大きいため、Ｒ形状部の内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンを用いることで、略正方形形状のノックピンを用いる場合と比べて、ピンフィン３Ｃを有するヒートシンクを安価に製造することができる。
【0049】
図１に示したヒートシンクが図４に示すピンフィン３Ｃを備える場合、複数のピンフィンがすべて、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0050】
【0051】
図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１は上端面３Ｃ－１ａと下端面３Ｃ－１ｂとその間の側面（傾斜側面）３Ｃ－１ｃによって囲まれ、上端面３Ｃ－１ａから下方のベース部２に近づくほど、相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する構成である。図５（ａ）に示すように縦断面は台形状である。
【0052】
図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２は上端面３Ｃ－２ａと下端面３Ｃ－２ｂとその間に上端面３Ｃ－２ａ側から順に、側面（テーパー側面）３Ｃ－２ｄ、側面（垂直側面）３Ｃ－２ｃによって囲まれ、上端面３Ｃ－２ａ側から下方に向かって相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する部分（テーパー側面３Ｃ－２ｄを有する部分）と、横断面（ＸＹ面）の面積が一定の部分（垂直側面３Ｃ－２ｃを有する部分）とを有する構成である。
【0053】
図１に示したヒートシンクが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１を備える場合、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を備える場合、複数のピンフィンがすべて、図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１を有する構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１を有する構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成である場合、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成である場合、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図５（ａ）に示すピンフィン３Ｃ－１である構成、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２である構成とすることがさらに好ましい。
【0054】
図１に示したヒートシンクがピンフィン３Ｃ－１を有する構成である場合、又は、図５（ｂ）に示すピンフィン３Ｃ－２を有する構成である場合、複数のピンフィン３Ｃ－１、又は、複数のピンフィン３Ｃ－２がすべて、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0055】
ピンフィン形状を上述したような平面視して、略正方形形状を有するものとすることによって、鍛造成形する場合、非常に短時間で、歩留まりよくヒートシンクを製造できる。
正方形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ノックピンの形状をダイス孔と同じ正方形形状とすることが望ましいが、正方形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の正方形形状の一対の対角側のＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。
正方形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ノックピンの形状をダイス孔と同じ正方形形状とすることが望ましいが、正方形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の正方形形状の一対の対角側のＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。
【0056】
図６は、図１に示したヒートシンクが備える、他の形状のピンフィンを示す図であり、上に示すのが平面図であり、下に示すのはＸ４－Ｘ４’で切った縦断面図である。
図６に示すピンフィン３Ｄは、平面視して、略平行四辺形形状（短辺：Ｌ１、長辺：Ｌ２）を有し、略平行四辺形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｄａ１、３Ｄａ２を有し、その一対のＲ形状部はいずれも、同じ半径の内接円Ｃ２１、Ｃ２２（半径：Ｒ２）に接するように形成されている。また、図６に示すピンフィン３Ｄは、一対の仮想鈍角部位に直交する、一対の仮想鋭角部位もＲを有する（丸みを有する）Ｒ形状部３Ｄｂ１、３Ｄｂ２を有する構成であるが、一対の鋭角部位が丸みを有さない構成であってもよい。
また、ピンフィン３Ｄは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略直方体である。
図６に示すピンフィン３Ｄは、平面視して、略平行四辺形形状（短辺：Ｌ１、長辺：Ｌ２）を有し、略平行四辺形形状における一対の仮想鈍角部位のそれぞれにＲ形状部３Ｄａ１、３Ｄａ２を有し、その一対のＲ形状部はいずれも、同じ半径の内接円Ｃ２１、Ｃ２２（半径：Ｒ２）に接するように形成されている。また、図６に示すピンフィン３Ｄは、一対の仮想鈍角部位に直交する、一対の仮想鋭角部位もＲを有する（丸みを有する）Ｒ形状部３Ｄｂ１、３Ｄｂ２を有する構成であるが、一対の鋭角部位が丸みを有さない構成であってもよい。
また、ピンフィン３Ｄは縦断面図で示すように、ベース部２から垂直に立設された略直方体である。
【0057】
図１に示したヒートシンクが図６に示すピンフィン３Ｄを備える場合、複数のピンフィンがすべて、図６に示すピンフィン３Ｄを有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図６に示すピンフィン３Ｄを有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが図６に示すピンフィン３Ｄある場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが図６に示すピンフィン３Ｄある場合、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図６に示すピンフィン３Ｄである構成とすることがさらに好ましい。
【0058】
ピンフィン３Ｄのサイズとして、内接円の直径（２Ｒ２）が１ｍｍ～２０ｍｍの範囲とすることができる。Ｒ形状部を有する略平行四辺形形状のピンフィン３Ｄがこの範囲のサイズのときは、略平行四辺形形状のノックピンと円柱状ノックピンの製作費との差が大きいため、Ｒ形状部の内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンを用いることで、略平行四辺形形状のノックピンを用いる場合と比べて、ピンフィン３Ｄを有するヒートシンクを安価に製造することができる。
【0059】
図１に示したヒートシンクが図６に示すピンフィン３Ｄを備える場合、複数のピンフィン３Ｄがすべて、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0060】
図７に示す略平行四辺形形状のピンフィン３Ｄについても、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、上述した略菱形形状のピンフィン３Ｂの変形例（図３（ａ）、（ｂ））や略正方形形状のピンフィン３Ｃの変形例（図５（ａ）、（ｂ））と同様な変形が可能である。
【0061】
図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１は上端面３Ｄ－１ａと下端面３Ｄ－１ｂとその間の側面（傾斜側面）３Ｄ－１ｃによって囲まれ、上端面３Ｄ－１ａから下方のベース部２に近づくほど、相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する構成である。図７（ａ）に示すように縦断面は台形状である。
【0062】
図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２は上端面３Ｄ－２ａと下端面３Ｄ－２ｂとその間に上端面３Ｄ－２ａ側から順に、側面（テーパー側面）３Ｄ－２ｄ、側面（垂直側面）３Ｄ－２ｃによって囲まれ、上端面３Ｄ－２ａ側から下方に向かって相似形で連続的に横断面（ＸＹ面）の面積が拡大する部分（テーパー側面３Ｄ－２ｄを有する部分）と、横断面（ＸＹ面）の面積が一定の部分（垂直側面３Ｄ－２ｃを有する部分）とを有する構成である。
【0063】
図１に示したヒートシンクが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１を備える場合、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を備える場合、複数のピンフィンがすべて、図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１を有する構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を有する構成としてもよいし、一部のピンフィンだけが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１を有する構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を有する構成としてもよい。
一部のピンフィンだけが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成である場合、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることがさらに好ましい。
一部のピンフィンだけが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成である場合、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を有する構成である場合に、例えば、全ピンフィンのうち、７０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることが好ましい。本発明の効果をより向上させるためにはその割合を高くすることが好ましく、例えば、８０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることがより好ましく、９０％以上のピンフィンが図７（ａ）に示すピンフィン３Ｄ－１である構成、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２である構成とすることがさらに好ましい。
【0064】
図１に示したヒートシンクがピンフィン３Ｄ－１を有する構成である場合、又は、図７（ｂ）に示すピンフィン３Ｄ－２を有する構成である場合、複数のピンフィン３Ｄ－１、又は、複数のピンフィン３Ｄ－２がすべて、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0065】
ピンフィン形状を上述したような平面視して、略平行四辺形形状を有するものとすることによって、鍛造成形する場合、非常に短時間で、歩留まりよくヒートシンクを製造できる。
平行四辺形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ノックピンの形状をダイス孔と同じ平行四辺形形状とすることが望ましいが、平行四辺形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の平行四辺形形状の鈍角側にＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。なお、ピンフィンが略平行四辺形形状の場合、略菱形形状や略正方形形状の場合と異なり、円柱状のノックピンで一対の鈍角部位あるいは一対の対角部位に共通する内接円を有するようなダイス孔を形成することはできないが、一対の鈍角部位のうちの一方の鈍角部位のＲ形状については略菱形形状や略正方形形状の場合と同様な効果を得ることができ、その結果として安価な鍛造成形に繋がる。
平行四辺形形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する際、角部が丸みを有さない、尖ったエッジである場合、鍛造成形時にその部分に応力が集中し、鍛造金型（ダイス）が短寿命となり、安価な製造を困難にする。そのため、ダイス孔の角部に応力集中を緩和するためのＲ形状を付与する。
また、ノックピンの形状をダイス孔と同じ平行四辺形形状とすることが望ましいが、平行四辺形形状のノックピンを製造することは難しく、安価な製造を困難にする。そこで、ダイス孔形状の平行四辺形形状の鈍角側にＲ形状を内接円に接する形状とし、その内接円と同一断面形状を有する円柱状のノックピンとすることで、ノックピンの製造を安価とし、鍛造成形をより安価に行うことができるものとなる。なお、ピンフィンが略平行四辺形形状の場合、略菱形形状や略正方形形状の場合と異なり、円柱状のノックピンで一対の鈍角部位あるいは一対の対角部位に共通する内接円を有するようなダイス孔を形成することはできないが、一対の鈍角部位のうちの一方の鈍角部位のＲ形状については略菱形形状や略正方形形状の場合と同様な効果を得ることができ、その結果として安価な鍛造成形に繋がる。
【0066】
図８は、本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの平面図である。図８に示すピンフィン１３は、図２（ｂ）に示す形状を有するものを例示しているが、図２（ａ）、図３（ａ）、（ｂ）、図４、図５（ａ）、（ｂ）、図６、図７（ａ）、（ｂ）に示した形状を有するものとしてもよい。
図８に示すヒートシンク１０では、ピンフィン１３は、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも、外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなるように構成されている。この場合の「ピンフィンの水平断面積」とは、ピンフィンの、ＸＹ平面に平行な面あるいはベース部２の面に平行な面で切った断面の面積である。ピンフィンがＺ方向（高さ方向）で水平断面積が変わる場合には、Ｚ方向の中間における面で切った断面の面積を指すものとする。
図８に示すヒートシンク１０は、図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形の大小のピンフィンからなるものである。
図８に示すヒートシンク１０では、ピンフィン１３は、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも、外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなるように構成されている。この場合の「ピンフィンの水平断面積」とは、ピンフィンの、ＸＹ平面に平行な面あるいはベース部２の面に平行な面で切った断面の面積である。ピンフィンがＺ方向（高さ方向）で水平断面積が変わる場合には、Ｚ方向の中間における面で切った断面の面積を指すものとする。
図８に示すヒートシンク１０は、図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形の大小のピンフィンからなるものである。
【0067】
図８に示すヒートシンク１０では、ピンフィン１３は、Ｘ方向およびＹ方向の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも、外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなるように構成されているが、Ｘ方向およびＹ方向のうちの一方の方向のピンフィンのみについて、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも、外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなるように構成されていてもよい。
【0068】
複数のピンフィン１３の中で、水平断面積が最大のものは、水平断面積が例えば、１ｍｍ２以上３０ｍｍ２以下の範囲内にあってもよい。例えば、ピンフィン１３の断面形状が略菱形形状、略正方形形状、又は、略平行四辺形形状の場合、水平断面積が最大のピンフィンは、各形状の場合について上記した内接円の直径が１ｍｍ以上６ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。中央側に位置するピンフィン１３とその中央側のピンフィン１３に隣り合う外側のピンフィン１３の水平断面積の比は、外側のピンフィン１３の水平断面積に対する中央側のピンフィン１３の水平断面積の比として７０／１００以上９０／１００以下の範囲内にあってもよい。また、中央側に位置するピンフィン１３とその中央側のピンフィン１３に隣り合う外側のピンフィン１３の直径の比は、外側のピンフィン１３の直径に対する中央側のピンフィン１３の上記した内接円の直径の比として８５／１００以上９５／１００以下の範囲内にあってもよい。
【0069】
ピンフィン１３の水平断面積の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。段階的とは、中央側に位置するピンフィン１３から外側に向かってピンフィン１３が複数個（例えば、２～３個）の間隔で水平断面積が大きくなることを意味する。連続的とは、中央側から外側に向かってピンフィン１３の水平断面積が１個ずつ大きくなることを意味する。ピンフィン１３の水平断面積は、段階的に変化する部分と連続的に変化する部分とがあってもよい。
【0070】
図８に示すヒートシンク１０において、隣り合うピンフィン１３は、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。中心間距離は、ピンフィン１３の断面における中心と中心の間の距離である。中心間距離は、例えば、水平断面積が最大のピンフィンの上記した内接円の直径に対して１．２倍から２倍の範囲内にある。中心間距離は、例えば、１．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。
【0071】
図８に示すヒートシンク１０において、複数のピンフィン１３の断面形状はそれぞれ、相似形であるが、これに限定されない。
【0072】
図８に示すヒートシンク１０において、複数のピンフィン１３は図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形であるが、図２（ａ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）のいずれかに示す形状を有するピンフィンの相似形であってもよい。
【0073】
図８に示すヒートシンク１０において、複数のピンフィン１３が図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）のいずれかに示す形状を有するピンフィンが相似形の場合、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向、一対の鋭角部位を結ぶ方向、又は、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0074】
図９は、本発明の他の実施形態に係るヒートシンクの平面図である。図９に示すピンフィン２３は、図２（ｂ）に示す形状を有するものである。
図９に示すヒートシンク２０では、ピンフィン２３は、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）の二つの方向において、外側に位置するピンフィン２３の水平断面積よりも、中央側に位置するピンフィン２３の水平断面積が大きくなるように構成されている。
図９に示すヒートシンク２０は、図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形の大小のピンフィンからなるものである。
図９に示すヒートシンク２０では、ピンフィン２３は、第１方向（Ｘ方向）および第２方向（Ｙ方向）の二つの方向において、外側に位置するピンフィン２３の水平断面積よりも、中央側に位置するピンフィン２３の水平断面積が大きくなるように構成されている。
図９に示すヒートシンク２０は、図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形の大小のピンフィンからなるものである。
【0075】
図９に示すヒートシンク２０では、ピンフィン２３は、Ｘ方向およびＹ方向の二つの方向において、外側に位置するピンフィン２３の水平断面積よりも、中央側に位置するピンフィン２３の水平断面積が大きくなるように構成されているが、Ｘ方向およびＹ方向のうちの一方の方向のピンフィンのみについて、外側に位置するピンフィン２３の水平断面積よりも、中央側に位置するピンフィン２３の水平断面積が大きくなるように構成されていてもよい。
【0076】
複数のピンフィン２３の中で、水平断面積が最大のものは、水平断面積が例えば、１ｍｍ２以上３０ｍｍ２以下の範囲内にあってもよい。例えば、ピンフィン２３の断面形状が略菱形形状、略正方形形状、又は、略平行四辺形形状の場合、水平断面積が最大のピンフィンは、各形状の場合について上記した内接円の直径が１ｍｍ以上６ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。外側に位置するピンフィン２３とその外側のピンフィン２３に隣り合う中央側のピンフィン２３の水平断面積の比は、中央側のピンフィン２３の水平断面積に対する外側のピンフィン２３の水平断面積の比として７０／１００以上９０／１００以下の範囲内にあってもよい。また、外側に位置するピンフィン２３とその外側のピンフィン２３に隣り合う中央側のピンフィン２３の直径の比は、中央側のピンフィン２３の直径に対する外側のピンフィン２３の上記した内接円の直径の比として８５／１００以上９５／１００以下の範囲内にあってもよい。
【0077】
ピンフィン２３の水平断面積の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。段階的とは、外側に位置するピンフィン２３から中央側に向かってピンフィン２３が複数個（例えば、２～３個）の間隔で水平断面積が大きくなることを意味する。連続的とは、外側から中央側に向かってピンフィン２３の水平断面積が１個ずつ大きくなることを意味する。ピンフィン２３の水平断面積は、段階的に変化する部分と連続的に変化する部分とがあってもよい。
【0078】
図９に示すヒートシンク１０において、隣り合うピンフィン２３は、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。中心間距離は、ピンフィン２３の断面における中心と中心の間の距離である。中心間距離は、例えば、水平断面積が最大のピンフィンの上記した内接円の直径に対して１．２倍から２倍の範囲内にある。中心間距離は、例えば、１．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。
【0079】
図９に示すヒートシンク１０において、複数のピンフィン２３の断面形状はそれぞれ、相似形であるが、これに限定されない。
【0080】
図９に示すヒートシンク２０において、複数のピンフィン２３は図２（ｂ）に示す形状を有するピンフィンの相似形であるが、図２（ａ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）のいずれかに示す形状を有するピンフィンの相似形であってもよい。
【0081】
図９に示すヒートシンク２０において、複数のピンフィン２３が図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）のいずれかに示す形状を有するピンフィンの相似形で場合、一対の仮想鋭角部位を結ぶ方向、一対の鋭角部位を結ぶ方向、又は、他の一対の仮想対角部位を結ぶ方向が第１方向（Ｘ方向）と平行になるように配置された構成となる。このヒートシンクを備える冷却装置において、冷却媒体の流動方向が第１方向となるように構成することができる。
【0082】
上述のヒートシンク１、ヒートシンク１０及びヒートシンク２０において、上述のピンフィン３、３Ａ、３Ｂ、３Ｂ－１、３Ｂ－２、３Ｃ、３Ｃ－１、３Ｃ－２、３Ｄ、３Ｄ－１、３Ｄ－２、１３、１３を備える場合において、それぞれのピンフィンの高さは、同じであってもよい。また、その高さは、例えば、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内にあってもよい。
【0083】
上述のヒートシンク１、１０、２０の材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、鉄、鉄合金などを用いることができる。また、ヒートシンク１、１０、２０の材料として、２種類以上の金属を貼り合わせたクラッド材（複合材）を用いることができる。ただし、ヒートシンク１、１０、２０の材料は、これらの金属や合金に限定されるものではなく、ヒートシンクの材料として利用されている各種の金属材料を用いることができる。
【0084】
上述のヒートシンク１、１０、２０は、鍛造で成形されたものであることが好ましい。
【0085】
［ヒートシンクの製造方法］
本実施形態のヒートシンクの製造方法は、ダイスを準備する準備工程と、金属材料を密閉した状態で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。鍛造用素材としての金属材料としては熱伝導性のよい材料を用いることが好ましい。例えば、アルミニウム、銅などを挙げることができるが、これらに限定されない。本実施形態のヒートシンクの製造方法によって、上述した本発明に係るヒートシンクを製造することができる。
以下では、図２（ａ）に示したピンフィンを有するヒートシンクを製造する場合を例に、本実施形態のヒートシンクの製造方法を説明する。
本実施形態のヒートシンクの製造方法は、ダイスを準備する準備工程と、金属材料を密閉した状態で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。鍛造用素材としての金属材料としては熱伝導性のよい材料を用いることが好ましい。例えば、アルミニウム、銅などを挙げることができるが、これらに限定されない。本実施形態のヒートシンクの製造方法によって、上述した本発明に係るヒートシンクを製造することができる。
以下では、図２（ａ）に示したピンフィンを有するヒートシンクを製造する場合を例に、本実施形態のヒートシンクの製造方法を説明する。
【0086】
準備工程で準備するダイスは、複数の孔を有する。この複数の孔に金属材料を流入させることによって、ヒートシンクのピンフィンが形成される。よって、ダイスの複数の孔は、製造目的であるヒートシンクのピンフィンに対応する位置に配置されている。すなわち、ダイスの複数の孔は、図２（ａ）に示したピンフィンの形状に対応する孔形状を有する。図１０では、Ｙ方向に孔を４個有する例を示す。
【0087】
図１０は、本実施形態のヒートシンクの製造方法で用いることができる鍛造装置の断面図である。
図１０に示すように、鍛造装置１００は、パンチ１１１と、ダイス１１２と、ダイスホルダ１１４とを有する。ヒートシンクの材料である金属材料Ｍは、パンチ１１１とダイス１１２との間に配置される。
図１０に示すように、鍛造装置１００は、パンチ１１１と、ダイス１１２と、ダイスホルダ１１４とを有する。ヒートシンクの材料である金属材料Ｍは、パンチ１１１とダイス１１２との間に配置される。
【0088】
パンチ１１１は、金属材料Ｍをダイス１１２に向けて加圧する。ダイス１１２は、準備工程で準備されたダイスである。ダイス１１２は、複数の孔１１３（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）を有する。パンチ１１１は、ダイス１１２の内壁に沿って上下に移動可能とされている。パンチ１１１とダイス１１２との間隔は金属材料Ｍが流出しない間隔とされていて、金属材料Ｍを密閉した状態で鍛造できるようにされている。
【0089】
ダイスホルダ１１４は、アンビル１１５と、円柱状のノックピン１１８（１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ）と、ノックアウトプレート１１９と、エジェクタ１２０と、を有する。アンビル１１５は、底板１１６と、底板１１６の周囲に配置された筒状のダイス支持体１１７とを有する。底板１１６は中央にエジェクタ１２０が挿入される開口を有する。ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄは、ダイス１１２の複数の孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに挿入されている。ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄはノックアウトプレート１１９に支持されている。ノックアウトプレート１１９は底板１１６とエジェクタ１２０との上に配置されている。エジェクタ１２０は上下方向に移動可能とされている。エジェクタ１２０の上下方向の移動に合わせて、ノックアウトプレート１１９を介してノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄが上下方向に移動する。
【0090】
円柱状のノックピン１１８の水平断面の円の半径Ｒｐ（図１１（ｂ）参照）と、ピンフィンの一対の仮想鈍角部位のＲ形状部に接する内接円の半径との差は、０．５ｍｍ以下である。この差は０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ピンフィンの一対の仮想鈍角部位のＲ形状部に接する内接円の直径２Ｒ０（図２（ａ）参照）は孔１１３のＹ方向の直径２Ｒｄに実質的に等しいので、円柱形のノックピン１１８の水平断面の円の半径Ｒｐと孔１１３のＹ方向の半径Ｒｄ（図１１（ｂ）参照）との差は、０．５ｍｍ以下である。この差は０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。この場合、ピンフィンの一対の仮想鈍角部位のＲ形状部に鍛造でのバリが発生しにくい。
ピンフィンの内接円のＲ寸法に対する、ノックピンのＲ寸法の差が０．５ｍｍ以下であるノックピンを用いて鍛造成形の排出を行う。
ピンフィンの内接円のＲ寸法に対する、ノックピンのＲ寸法の差が０．５ｍｍ以下であるノックピンを用いて鍛造成形の排出を行う。
【0091】
鍛造装置１００を用いたヒートシンクの製造は次のようにして行われる。
まず、ダイス１１２を、ダイスホルダ１１４のダイス支持体１１７の上に配置する。次いで、ダイス１１２の孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄを挿入し、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄをノックアウトプレート１１９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１１９の位置を調整して、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄの上側端部の位置、すなわち孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの深さを設定する。
まず、ダイス１１２を、ダイスホルダ１１４のダイス支持体１１７の上に配置する。次いで、ダイス１１２の孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄを挿入し、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄをノックアウトプレート１１９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１１９の位置を調整して、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄの上側端部の位置、すなわち孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄの深さを設定する。
【0092】
次に、金属材料Ｍをダイス１１２の中央（Ｘ方向およびＹ方向の中央）に配置する。金属材料Ｍは、ダイス１１２のキャビティに収納可能であれば、その形状に制限はない。金属材料Ｍの形状は、角板形状(六面体)であってもよいし、丸板形状であってもよいし、異形形状であってもよい。金属材料Ｍは、ダイス１１２のキャビティ内での位置ずれを抑えるために、キャビティの形状に近い形状であることが好ましい。また、金属材料Ｍは面取りがなされていてもよい。金属材料Ｍは、圧延材からトリミングや機械加工にて切出されたものであってもよい。また、金属材料Ｍは、フラット形状や丸形状の押出材あるいは角形状や丸形状の連鋳棒を切断あるいは切出して製造したものであってもよい。金属材料Ｍは、展延性を向上させるために、焼きなまし処理（Ｏ処理）が施されていてもよい。また、金属材料Ｍは表面に潤滑剤を付着させる潤滑処理が施されていてもよい。潤滑処理を行ってから、焼きなまし処理を行ってもよい。
【0093】
次に、パンチ１１１を用いて、金属材料Ｍを密閉した状態でダイス１１２に向けて加圧して鍛造する。鍛造よって金属材料Ｍをダイス１１２の外周方向に延伸させると共に、孔１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄに流入させる。
【0094】
図１１に、図２（ａ）に示したピンフィン３Ａが鍛造成形される経過の模式図を示す。
図１１（ａ）は、金属材料Ｍが図２（ａ）のＸ－Ｘ’方向で切った断面を示すような位置で切った断面図であり、図１１（ｂ）は、金属材料Ｍが図２（ａ）のＹ１－Ｙ１’方向で切った断面を示すような位置で切った断面図である。図中の矢印は、鍛造成形の初期から成形完了までの時間経過を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）のそれぞれの３個の図は、成形開始初期、成形途中、成形完了の３つの典型的な状態を模式的に示す図である。
円柱状のノックピン１１８に対して、孔１１３は図２（ａ）に示したピンフィン３Ａの形状に対応した形状を有するため、図１１（ａ）に示す断面は円柱状のノックピン１１８と孔１１３との隙間が最も大きく、金属材料Ｍとダイス孔内壁との間の摩擦抵抗が大きいためピンフィンの先端の成形が最も遅い側となり、図１１（ｂ）に示す断面は円柱状のノックピン１１８と孔１１３の隙間が最も小さい側となる。
図１１（ａ）は、金属材料Ｍが図２（ａ）のＸ－Ｘ’方向で切った断面を示すような位置で切った断面図であり、図１１（ｂ）は、金属材料Ｍが図２（ａ）のＹ１－Ｙ１’方向で切った断面を示すような位置で切った断面図である。図中の矢印は、鍛造成形の初期から成形完了までの時間経過を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）のそれぞれの３個の図は、成形開始初期、成形途中、成形完了の３つの典型的な状態を模式的に示す図である。
円柱状のノックピン１１８に対して、孔１１３は図２（ａ）に示したピンフィン３Ａの形状に対応した形状を有するため、図１１（ａ）に示す断面は円柱状のノックピン１１８と孔１１３との隙間が最も大きく、金属材料Ｍとダイス孔内壁との間の摩擦抵抗が大きいためピンフィンの先端の成形が最も遅い側となり、図１１（ｂ）に示す断面は円柱状のノックピン１１８と孔１１３の隙間が最も小さい側となる。
【0095】
本実施形態においては、孔１１３のＹ方向の形状は、ピンフィン３Ａの一対のＲ形状部が共通の内接円に接するように形成された形状に対応して形成されているため、を図１１（ｂ）に示すように、円柱状のノックピン１１８と孔１１３の隙間が非常に小さい（０．５ｍｍ以下）。
これに対して、ピンフィン３ＡのＲ形状部が内接円に接するように形成されていない場合には、図１２に示すように、この隙間は図１１（ｂ）に示すよりも大きくなる。
この場合、図中で矢印によって示すような、金属材料Ｍがノックピンに食い込む現象が起きやすくなる。そうすると、高さを揃えるための追加の加工工程を要することになる。また、製品の排出時にノックピンを咥え込むため、製品がうまく取り外せないという問題も生じ得る。さらに、製品の排出時にバリが金型上面に残ると、次の製品鍛造時に打ち込み不良が発生することになる。
これに対して、ピンフィン３ＡのＲ形状部が内接円に接するように形成されていない場合には、図１２に示すように、この隙間は図１１（ｂ）に示すよりも大きくなる。
この場合、図中で矢印によって示すような、金属材料Ｍがノックピンに食い込む現象が起きやすくなる。そうすると、高さを揃えるための追加の加工工程を要することになる。また、製品の排出時にノックピンを咥え込むため、製品がうまく取り外せないという問題も生じ得る。さらに、製品の排出時にバリが金型上面に残ると、次の製品鍛造時に打ち込み不良が発生することになる。
【0096】
鍛造中、金属材料Ｍを加熱してもよい。例えば、金属材料Ｍがアルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、金属材料Ｍを４００℃以上６００℃以下の温度で加熱してもよい。また、金属材料Ｍを加熱せずに鍛造（冷間鍛造）してもよい。
【0097】
鍛造によって、複数のピンフィンを有するヒートシンクが形成された後は、エジェクタ１２０を上方に移動して、ノックアウトプレート１１９を介して、ノックピン１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄを上方に移動させ、ヒートシンクのピンフィンを押しさせる。これによって、ダイス１１２からヒートシンクが取り出される。
【0098】
以上、図２（ａ）に示したピンフィンを有するヒートシンクを製造する場合を例に、本実施形態のヒートシンクの製造方法を説明してきたが、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）のいずれかに示した形状のピンフィンを有するヒートシンクを製造する場合についても同様に製造できる。
上記のヒートシンクの製造方法においては、円柱状のノックピンを用いる場合について説明したが、円柱状のノックピンを用いる場合に限定されない。例えば、図６に示す略平行四辺形形状のピンフィン（一対のＲ形状部が同じ半径Ｒ２の内接円に接する）を有するヒートシンクを製造する場合には、そのピンフィンの一対のＲ形状部に対応して、水平断面の一対の対角部位にほぼ曲率半径Ｒ２のＲ形状部を有するノックピンを用いてもよい。
上記のヒートシンクの製造方法においては、円柱状のノックピンを用いる場合について説明したが、円柱状のノックピンを用いる場合に限定されない。例えば、図６に示す略平行四辺形形状のピンフィン（一対のＲ形状部が同じ半径Ｒ２の内接円に接する）を有するヒートシンクを製造する場合には、そのピンフィンの一対のＲ形状部に対応して、水平断面の一対の対角部位にほぼ曲率半径Ｒ２のＲ形状部を有するノックピンを用いてもよい。
【0099】
また、図８に示したようなヒートシンクを製造する場合には、以下のような特徴を有する。
図８に示したヒートシンク１０は、第１方向（行方向）および第２方向（列方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなる構造とされている。すわなち、単位空間あたりのピンフィン１３の体積が中央側よりも外側の方が大きくなる構造とされている。本実施形態のヒートシンク１０を、密閉工法を用いて製造する場合は、ダイスの中央側に位置する孔の水平断面積よりも、外側に位置する孔の水平断面積を大きくすることができる。こうすることによって、ダイスの中央側から外側に流れた金属材料がダイスの内壁にあたって中央側に戻った場合には、その戻った金属材料をダイスの外側の孔に流入させることができ、これにより、孔全体に均一に金属材料を充填できるようになる。よって、ヒートシンク１０は、背圧機構を用いなくても、ピンフィンの高さが均一となり易くなる。また、ヒートシンク１０は、熱の伝導量が多い水平断面積が大きいピンフィン１３が外周側に配置されているため、熱を外部に放出させやすい。
図８に示したヒートシンク１０は、第１方向（行方向）および第２方向（列方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも外側に位置するピンフィン１３の水平断面積が大きくなる構造とされている。すわなち、単位空間あたりのピンフィン１３の体積が中央側よりも外側の方が大きくなる構造とされている。本実施形態のヒートシンク１０を、密閉工法を用いて製造する場合は、ダイスの中央側に位置する孔の水平断面積よりも、外側に位置する孔の水平断面積を大きくすることができる。こうすることによって、ダイスの中央側から外側に流れた金属材料がダイスの内壁にあたって中央側に戻った場合には、その戻った金属材料をダイスの外側の孔に流入させることができ、これにより、孔全体に均一に金属材料を充填できるようになる。よって、ヒートシンク１０は、背圧機構を用いなくても、ピンフィンの高さが均一となり易くなる。また、ヒートシンク１０は、熱の伝導量が多い水平断面積が大きいピンフィン１３が外周側に配置されているため、熱を外部に放出させやすい。
【0100】
また、ヒートシンク１０は、複数のピンフィン１３は、隣り合うピンフィン１３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ので、中央側に位置するピンフィン１３の水平断面積よりも、外周側に位置するピンフィン１３の水平断面積を大きくなることよって、単位空間あたりのピンフィン１３の体積が、中央側よりも外周側の方が多い構造となる。このため、中央側と比較して外周側の方が、熱の伝導量が多くなるため、熱を外部に放出させやすくなる。
【0101】
ヒートシンク１０において、中央側に位置するピンフィン１３から外側に位置するピンフィン１３に向かって、ピンフィンの水平断面積が段階的に大きくなる場合は、水平断面積が同じピンフィン１３が複数あり、ヒートシンク１０を製造する鍛造装置１００において、ノックピン１１８を共用できるので鍛造装置１００を管理しやすくなる。
【0102】
ヒートシンク１０において、中央側に位置するピンフィン１３から外側に位置するピンフィン１３に向かって、ピンフィンの水平断面積が連続的に大きくなる場合は、ヒートシンク１０のピンフィン１３を伝導する熱量が、中央側から外側に向かって連続的に多くなるので、熱を外部に放出させやすくなる。
【0103】
複数のピンフィンの断面形状がそれぞれ相似形である場合は、ピンフィン１３の間に冷却水を流して冷却する場合、冷却水が均一に流れやすく、また冷却水の流れを調整しやすいため、ピンフィン１３をより均一に冷却することができる。
【0104】
本実施形態のヒートシンクの製造方法において使用するダイス１１２は、複数の孔を有し、中央側に位置する孔が最も水平断面積が小さく、外側に位置する孔が最も水平断面積が大きい構造とされているので、密閉工法を用いても、孔全体に均一に金属材料Ｍを充填することができる。このため、本実施形態のヒートシンクの製造方法によれば、背圧機構を用いなくても、ピンフィンの高さが均一なヒートシンクを製造することが可能となる。また、ダイス１１２は表面に凹凸を有しないので、長期間の継続的な使用による摩耗が起こりにくい。このため、本実施形態のヒートシンクの製造方法によれば、ピンフィンの高さが均一なヒートシンクを長期間にわたって継続的に製造することが可能となる。
【0105】
また、図９に示したようなヒートシンクを製造する場合には、以下のような特徴を有する。
図９に示したヒートシンク２０は、第１方向（行方向）および第２方向（列方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン２３の断面積よりも、外側に位置するピンフィン２３の断面積が小さくなる構造とされている。すわなち、単位空間あたりのピンフィン２３の体積が中央側よりも外側の方が小さい構造とされているこのため、本実施形態のヒートシンク２０の製造において、ダイスの外側の孔に充填させる金属材料の量を少なくできる。このため、ダイスの中央側の孔に金属材料が流入しやすく、外側の孔に金属材料が流入しにくい場合でも、孔全体に均一に金属材料を充填でき、ピンフィンの高さが均一となり易くなる。また、ヒートシンク２０は、単位空間あたりのピンフィン２３の体積が中央側よりも外側の方が小さい構造であるため、ヒートシンク２０の中央側の熱を外側に放出させやすい。
図９に示したヒートシンク２０は、第１方向（行方向）および第２方向（列方向）の二つの方向において、中央側に位置するピンフィン２３の断面積よりも、外側に位置するピンフィン２３の断面積が小さくなる構造とされている。すわなち、単位空間あたりのピンフィン２３の体積が中央側よりも外側の方が小さい構造とされているこのため、本実施形態のヒートシンク２０の製造において、ダイスの外側の孔に充填させる金属材料の量を少なくできる。このため、ダイスの中央側の孔に金属材料が流入しやすく、外側の孔に金属材料が流入しにくい場合でも、孔全体に均一に金属材料を充填でき、ピンフィンの高さが均一となり易くなる。また、ヒートシンク２０は、単位空間あたりのピンフィン２３の体積が中央側よりも外側の方が小さい構造であるため、ヒートシンク２０の中央側の熱を外側に放出させやすい。
【0106】
また、ヒートシンク２０は、複数のピンフィン２３は、隣り合うピンフィン２３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ので、中央側に位置するピンフィン２３の断面積よりも、外側に位置するピンフィン２３の断面積を小さくなることよって、単位空間あたりのピンフィン２３の体積が、中央側よりも外側の方が少ない構造とすることができる。
【0107】
ヒートシンク２０において、中央側に位置するピンフィン２３から外側に位置するピンフィン２３に向かって、ピンフィンの断面積が段階的に小さくなる場合は、断面積が同じピンフィン２３が複数あり、ノックピン１１８を共用できるので、鍛造装置１００を管理しやすくなる。
【0108】
ヒートシンク２０において、中央側に位置するピンフィン２３から外側に位置するピンフィン２３に向かって、ピンフィンの断面積が連続的に小さくなる場合は、中央側の熱が外側に向かってより均一に放出されやすくなる。
【0109】
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場合は、ピンフィン２３の間に冷却水を流して冷却する場合、冷却水が均一に流れやすく、また冷却水の流れを調整しやすいため、ピンフィン２３をより均一に冷却することができる。
【0110】
本実施形態のヒートシンクの製造方法において使用するダイス１１２が複数の孔を有し、中央側に位置する孔が最も断面積が大きく、外側に位置する孔が最も断面積が小さい構造とされているので、孔全体に均一に金属材料Ｍを充填することができる。このため、本実施形態のヒートシンクの製造方法によれば、ピンフィンの高さが均一なヒートシンクを製造することが可能となる。また、ダイス１１２は表面に凹凸を有しないので、長期間の継続的な使用による摩耗が起こりにくい。このため、本実施形態のヒートシンクの製造方法によれば、ピンフィンの高さが均一なヒートシンクを長期間にわたって継続的に製造することが可能となる。
【符号の説明】
【0111】
１、１０、２０ ヒートシンク
２ ベース部
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、１３、２３ ピンフィン
３Ａａ１、３Ａａ２、３Ｂａ１、３Ｂａ２、３Ｃａ１、３Ｃａ２、３Ｄａ１、３Ｄａ２ Ｒ形状部
２ ベース部
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、１３、２３ ピンフィン
３Ａａ１、３Ａａ２、３Ｂａ１、３Ｂａ２、３Ｃａ１、３Ｃａ２、３Ｄａ１、３Ｄａ２ Ｒ形状部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】