特開 2024-44291 ヒートシンクおよびヒートシンクの製造方法

(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】P2024044291

(43)【公開日】2024-04-02

(54)【発明の名称】ヒートシンクおよびヒートシンクの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20240326BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022149726

(22)【出願日】2022-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】390008822

【氏名又は名称】アート金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】赤尾 学

(72)【発明者】

【氏名】荒引 博史

【テーマコード（参考）】

5F136

【Ｆターム（参考）】

5F136BA03

5F136BA06

5F136FA01

5F136FA02

5F136GA14

(57)【要約】      （修正有）

【課題】放熱性を向上させるヒートシンク及びヒートシンクの製造方法を提供する。
【解決手段】ヒートシンク１は、ベース部１１と、ベース部と接続された中実部１２ａと、中実部に接続された多孔質部１２ｂと、を有し、多孔質部に多孔質部を貫通した流路が形成されたフィン部１２と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部と、
前記ベース部と接続された中実部と、前記中実部に接続された多孔質部と、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されたフィン部と、
を備えるヒートシンク。

【請求項2】

前記多孔質部は、前記中実部を囲んだ、
請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項3】

前記多孔質部の外面の全体に前記流路の複数の開口部が分散して設けられた、
請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記中実部は、前記ベース部から延びた第１の部分と、前記第１の部分から突出した凸部と、を有し、
前記多孔質部は、前記第１の部分および前記凸部と接続された、
請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記フィン部は、円柱状である、
請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記フィン部は、板状である、
請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項7】

ベース部と、
前記ベース部に接続された多孔質部、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されるとともに、前記多孔質部の外面の全体に前記流路の複数の開口部が分散して設けられたフィン部と、
を備えるヒートシンク。

【請求項8】

ベース部と、
前記ベース部と接続された中実部と、前記中実部に接続された多孔質部と、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されたフィン部と、
を備えるヒートシンクの製造方法であって、
前記ヒートシンクを形成するための水溶性中子を鋳型内に配置した後に前記鋳型内に溶融した金属を流し入れ、前記溶融した金属を凝固させて前記水溶性中子と金属とが一体化した中間構造物を鋳造する工程と、
前記中間構造物を構成する前記水溶性中子を溶解させる工程と、
を含む、ヒートシンクの製造方法。

【請求項9】

ベース部と、
前記ベース部に接続された多孔質部、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されるとともに、前記多孔質部の外面の全体に前記流路の複数の開口部が分散して設けられたフィン部と、
を備えるヒートシンクの製造方法であって、
前記ヒートシンクを形成するための水溶性中子を鋳型内に配置した後に前記鋳型内に溶融した金属を流し入れ、前記溶融した金属を凝固させて前記水溶性中子と金属とが一体化した中間構造物を鋳造する工程と、
前記中間構造物を構成する前記水溶性中子を溶解させる工程と、
を含む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、ヒートシンクおよびヒートシンクの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発熱体に接続されるベース部と、ベース部から延びた多孔質構造のフィン部と、を備え、発熱体から伝達された熱を放熱することにより発熱体を冷却可能なヒートシンクが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１７９５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種のヒートシンクでは、放熱性の向上が図れれば、発熱体の冷却をより効率的に行うことができ有益である。

【0005】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ヒートシンクの放熱性を向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様としてのヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部と接続された中実部と、前記中実部に接続された多孔質部と、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されたフィン部と、を備える。

【0007】

また、本発明の一態様としてのヒートシンクは、ベース部と、前記ベース部に接続された多孔質部、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されるとともに、前記多孔質部の外面の全体に前記流路の複数の開口部が分散して設けられたフィン部と、を備える。

【0008】

また、本発明の一態様としてのヒートシンクの製造方法は、ベース部と、前記ベース部と接続された中実部と、前記中実部に接続された多孔質部と、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されたフィン部と、を備えるヒートシンクの製造方法であって、前記ヒートシンクを形成するための水溶性中子を鋳型内に配置した後に前記鋳型内に溶融した金属を流し入れ、前記溶融した金属を凝固させて前記水溶性中子と金属とが一体化した中間構造物を鋳造する工程と、前記中間構造物を構成する前記水溶性中子を溶解させる工程と、を含む。

【0009】

また、本発明の一態様としてのヒートシンクの製造方法は、ベース部と、前記ベース部に接続された多孔質部、を有し、前記多孔質部に前記多孔質部を貫通した流路が形成されるとともに、前記多孔質部の外面の全体に前記流路の複数の開口部が分散して設けられたフィン部と、を備えるヒートシンクの製造方法であって、前記ヒートシンクを形成するための水溶性中子を鋳型内に配置した後に前記鋳型内に溶融した金属を流し入れ、前記溶融した金属を凝固させて前記水溶性中子と金属とが一体化した中間構造物を鋳造する工程と、前記中間構造物を構成する前記水溶性中子を溶解させる工程と、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るヒートシンクおよび発熱体の例示的な斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るヒートシンクの例示的な側面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るヒートシンクの一部および発熱体の例示的な斜視図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るヒートシンクの一部の例示的な断面図である。

【図5】図５は、第１の実施形態の係るヒートシンクの一部の例示的な図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法の手順を示すフローチャートである。

【図7】図７は、第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す工程図である。

【図8】図８は、第２の実施形態に係るヒートシンクおよび発熱体の例示的な斜視図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係るヒートシンクの一部および発熱体の例示的な斜視図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す工程図である。

【図11】図１１は、第３の実施形態に係るヒートシンクの一部の例示的な断面図である。

【図12】図１２は、第４の実施形態に係るヒートシンクの一部の例示的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

【0012】

また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、本明細書では、序数は、部品や、部材、部位、位置、方向等を区別するためだけに用いられており、順番や優先度を示すものではない。

【0013】

（第１の実施形態）
＜ヒートシンク１の構成＞
図１は、第１の実施形態に係るヒートシンク１および発熱体２の例示的な斜視図である。図２は、第１の実施形態に係るヒートシンク１の例示的な側面図である。図３は、第１の実施形態に係るヒートシンク１の一部および発熱体２の例示的な斜視図である。

【0014】

図１～図３に示されるように、ヒートシンク１は、ベース部１１と、ベース部１１から突出した複数のフィン部１２と、を備える。ヒートシンク１は、例えばアルミニウム等の金属材料によって作られている。

【0015】

ベース部１１は、発熱体２（図１、図３）と重ねられる。ベース部１１は、直方体状に形成されて、内部に流路２０が設けられている。発熱体２は、例えば電子部品や内燃機関等であるが、これに限定されない。発熱体２は、冷却対象である。

【0016】

以下の説明では、便宜上、互いに直交する三方向として、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向が定義されている。Ｚ方向は、ベース部１１と発熱体２との重ね方向に沿う。Ｘ方向およびＹ方向は、ベース部１１と発熱体２との重ね方向と直交する。また、以下の説明では、Ｚ方向が鉛直方向の上方と一致するようヒートシンク１が設置された場合の例である。なお、ヒートシンク１の設置姿勢は上記に限定されない。また、図１では、発熱体２がヒートシンク１の下壁１１ａ側に設置された例が示されているが、発熱体２はヒートシンク１の上壁１１ｂ側にも設置することができる。なお、発熱体２の設置位置は特に限定されない。

【0017】

ベース部１１は、下壁１１ａと、上壁１１ｂと、二つの端壁１１ｃ，１１ｄと、二つの側壁１１ｅ，１１ｆと、を有する。ベース部１１は、中実である。別の言い方をすると、ベース部１１は、非多孔質構造である。

【0018】

下壁１１ａおよび上壁１１ｂは、いずれも、Ｚ方向と直交する方向（Ｘ－Ｙ平面）に沿って延びており、Ｚ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。下壁１１ａは、ベース部１１の下端部を構成し、上壁１１ｂは、ベース部１１の上端部を構成している。

【0019】

端壁１１ｃおよび端壁１１ｄは、いずれも、軸方向すなわちＸ方向と直交する方向（Ｙ－Ｚ平面）に沿って延びており、Ｘ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。端壁１１ｃは、下壁１１ａおよび上壁１１ｂのＸ方向の反対方向の端部の間に亘り、端壁１１ｄは、下壁１１ａおよび上壁１１ｂのＸ方向の端部の間に亘っている。

【0020】

側壁１１ｅおよび側壁１１ｆは、いずれも、Ｙ方向と直交する方向（Ｘ－Ｚ平面）に沿って延びており、Ｙ方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。側壁１１ｅは、下壁１１ａおよび上壁１１ｂのＹ方向の端部の間に亘り、側壁１１ｆは、下壁１１ａおよび上壁１１ｂのＹ方向の反対方向の端部の間に亘っている。

【0021】

流路２０は、下壁１１ａ、上壁１１ｂ、端壁１１ｃ，１１ｄ、および側壁１１ｅ，１１ｆに囲まれている。また、端壁１１ｃ，１１ｄには、ぞれぞれ、孔１１ｇ，１１ｈが設けられている。孔１１ｇ，１１ｈは、端壁１１ｃ，１１ｄをそれぞれＸ方向に貫通し、流路２０と通じている。なお、孔１１ｇおよび孔１１ｈの位置および数は上記に限定されない。孔１１ｇ，１１ｈ同士が向かい合っていなくてもよいし、一面に孔１１ｇ，１１ｈ（複数の孔）があっても構わない。また、孔１１ｇ，１１ｈは、側面（側壁１１ｅ，１１ｆ）に設けられても構わない。

【0022】

複数のフィン部１２は、下壁１１ａと上壁１１ｂとに亘っている。すなわち、複数のフィン部１２は、下壁１１ａからＺ方向に延びるということもできるし、上壁１１ｂからＺ方向の反対方向に延びるといこうこともできる。複数のフィン部１２は、互いに間隔をあけて行列状に並べられている。なお、フィン部１２は、Ｘ方向またはＹ方向に延びるように設置するこもできる。複数のフィン部１２の設置位置は、上記に限定されない。

【0023】

図４は、第１の実施形態に係るヒートシンク１の一部の例示的な断面図である。図５は、第１の実施形態の係るヒートシンク１の一部の例示的な図である。

【0024】

図４に示されるように、フィン部１２は、中実部１２ａと、多孔質部１２ｂと、を有する。中実部１２ａは、ベース部１１の下壁１１ａおよび上壁１１ｂに接続されている。中実部１２ａは、ベース部１１の下壁１１ａおよび上壁１１ｂと連続している。中実部１２ａは、中実の円柱状である。別の言い方をすると、中実部１２ａは、非多孔質構造の円柱状である。

【0025】

多孔質部１２ｂは、中実部１２ａと、ベース部１１の下壁１１ａおよび上壁１１ｂとに接続されている。多孔質部１２ｂは、中実部１２ａと、ベース部１１の下壁１１ａおよび上壁１１ｂと連続している。多孔質部１２ｂは、中実部１２ａを囲んだ円筒状である。

【0026】

多孔質部１２ｂは、複数の孔１４が設けられた多孔質構造である。複数の孔１４は、多孔質部１２ｂを貫通している。各孔１４は、開口部１４ａを有する。複数の孔１４は、複数の孔１４Ａと、複数の孔１４Ｂと、を含む。

【0027】

図４および図５に示されるように、孔１４Ａは、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａと、中実部１２ａの外面１２ａａ（外周面）とに亘っている。すなわち、孔１４Ａの一つの開口部１４ａは、中実部１２ａの外面１２ａａに開口し、孔１４Ａの別の開口部１４ａは、中実部１２ａの外面１２ａａに面している。外面１２ｂａは、外周面１２ｂｂを含む。外面１２ｂａは、流路２０と面している。

【0028】

図４に示されるように、孔１４Ｂは、多孔質部１２ｂをＺ方向に貫通している。すなわち、孔１４Ａの一つの開口部１４ａは、下壁１１ａに面し、孔１４Ｂの別の開口部１４ａは、上壁１１ｂに面している。

【0029】

複数の孔１４Ａと複数の孔１４Ｂとは、互い交差している。複数の孔１４Ａおよび複数の孔１４Ｂ、すなわち複数の孔１４によって、流路１３が構成されている。流路１３は、多孔質部１２ｂを貫通している。複数の孔１４の複数の開口部１４ａ、すなわち流路１３の複数の開口部１４ａは、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａの全体に分散して設けられている。なお、図４では、一例として、孔１４Ａ，１４Ｂが直線状の例が示されているが、孔１４Ａ，１４Ｂの形状はこれに限定されない。

【0030】

上記構成のヒートシンク１では、孔１１ｇから流路２０に冷却用流体が供給される。冷却用流体は、例えば液体であるが、気体であってもよい。流路２０に供給された冷却用流体は、流路２０を孔１１ｈに向かって流れる。このとき、ベース部１１の熱が冷却用流体に伝わり、ベース部１１ひいては発熱体２が冷却される。また、冷却用流体は、流路２０を進む途中でフィン部１２の多孔質部１２ｂの流路１３を通過する。このとき、フィン部１２の熱が冷却用流体に伝わりフィン部１２ひいてはベース部１１および発熱体２が冷却される。

【0031】

＜ヒートシンク１の製造方法＞
次に、ヒートシンク１の製造方法を説明する。図６は、第１の実施形態に係るヒートシンク１の製造方法の手順を示すフローチャートである。図７は、第１の実施形態に係るヒートシンク１の製造方法を示す工程図である。

【0032】

ヒートシンク１の製造方法は、ヒートシンク１を形成するための水溶性中子５０を準備する工程である準備工程（図６のＳ１、図７の（ａ））と、水溶性中子５０を鋳型５３内に配置した後に鋳型５３内に溶融した金属６０を流し入れ、溶融した金属６０を凝固させて水溶性中子５０と金属とが一体化した中間構造物７０を鋳造する工程（図６のＳ２～Ｓ４、図７の（ｂ）～（ｄ））と、中間構造物７０を構成する水溶性中子５０を溶解（溶出）させる工程（図６のＳ５、図７の（ｅ））と、を含む。以下に、各工程を詳細に説明する。なお、図７は、フィン部１２が６個のヒートシンク１を製造する例である。

【0033】

＜準備工程＞
準備工程（（図６のＳ１、図７の（ａ））は、空隙（貫通孔）を有する水溶性中子５０を準備する工程である。水溶性中子５０は、図７に示されるように、水溶性物質を固化することで形成される固化物である。水溶性物質は、例えば塩（塩化ナトリウム）である。水溶性中子５０は、塩の複数の水溶性物質の粒子の塊状物の集合であり、隣り合う塊状物間には、空隙があり、その空隙は水溶性中子５０を貫通して設けられている。

【0034】

図７の（ａ）に示されるように、水溶性中子５０は、第１の部分５１と、複数の第２の部分５２と、を有する。第１の部分５１は、直方体状である。第１の部分５１には、複数の孔５１ａと、孔５１ｂと、孔５１ｃと、が形成されている。第１の部分５１は、ヒートシンク１の流路２０を形成するための部分である。第１の部分５１の孔５１ａ，５１ｂは、ヒートシンク１の孔１１ｇ，１１ｈを形成するための部分である。複数の第２の部分５２は、円筒状に形成されおり、内側に孔５２ａが形成されている。複数の第２の部分５２は、第１の部分５１の複数の孔５１ａに入れられている。例えば、第２の部分５２の水溶性物質の粒子の大きさは、第１の部分５１よりも大きい。第２の部分５２には複数の空隙（孔）が貫通して設けられている。第２の部分５２は、フィン部１２を形成するための部分である。詳細には、第２の部分５２の孔５２ａの部分が、中実部１２ａを形成するための部分であり、第２の部分５２の空隙が、多孔質部１２ｂを形成するための部分である。水溶性中子５０は、塩中子とも称される。

【0035】

上記のとおり、水溶性中子５０は、水溶性物質を固めたものであり、通常は、水溶性物質の粒子を成形型で固めて一定形状に形成されている。成形型で形成された塊状物は、例えば、同一形状又は略同一形状のものが用いられる。なお、形状が異なる複数の塊状物が用いられてもよい。複数の塊状物は、規則的に配列されてもよいし、不規則に配列されてもよい。大きさや形状が同一又は略同一の複数の塊状物を用いる場合は、複数の塊状物を規則的に配列しやすい。また、複数の塊状物は、冷却媒体が流れる冷却水路の向きに沿って同一又は略同一のものを規則的に配列してもよい。また、複数の塊状物が、大きさや形状が異なるものが含まれる場合、内側、中心側、外側のそれぞれで同一又は略同一のものを規則的に配列してもよい。

【0036】

塊状物を成形するための成形型の形状、大きさ、材質等は、水溶性物質の性質との関係で悪影響が生じないものであれば特に限定されない。通常は、酸化しにくい材質、例えば、木、樹脂、ステンレス鋼等の材質からなる成形型が用いられる。塊状物は、１つ１つを成形型で成形した後に、それら塊状物を整列させて水溶性中子５０としてもよい。また、塊状物は、水溶性物質を成形型に入れて一度に数個の塊状物を形成し、それをさらに数個並べて水溶性中子５０を成形したものであってもよい。水溶性中子５０を一度に成形することは、全ての塊状物に圧力を加えなければならず、困難であるが、複数個の塊状物であれば圧力を加えて形成することができる。なお、水溶性物質は、水に溶ける物質であり、塩化ナトリウムであることが好ましく、通常は、塩化ナトリウム粉末が用いられる。

【0037】

塊状物同士は、接合している。なお、接合は接続を含む。塊状物が接合することで、後述の鋳造で溶融した金属６０が水溶性中子５０の隙間内に入り込んでその後に凝縮して金属６０になった場合には、その接合部分は、貫通気孔（貫通孔）となる。貫通気孔は、流路１３となり、流体（一例として液体）が流れる箇所である。塊状物の接合は、塊状物を規則的又は不規則に並べた後に水溶性物質の水溶液をかけることで行うことができる。

【0038】

このようにして水溶性中子５０を準備すなわち作成することができる。水溶性中子５０のうち第２の部分５２のかさ密度は３０～８０％の範囲内であることが好ましく、この範囲の水溶性中子５０は、鋳造により溶融した金属６０を空隙に流し込みやすく、さらに水溶性中子５０を溶解した後においては、流動抵抗の小さい流路１３として低い圧力損失で流体を通過させることができる。水溶性中子５０のうち第１の部分５１のかさ密度は第２の部分５２のかさ密度よりも大きく、第１の部分５１内には、溶融した金属が流入しない。

【0039】

＜鋳造工程＞
鋳造工程では、まずは、水溶性中子５０を鋳型５３内にセット（配置）する（図６のＳ２）。次に、鋳型５３内に溶融した金属６０を流し込んで水溶性中子５０と金属６０とを一体化する（図６のＳ３、図７の（ｂ）、（ｃ））。次に、金属６０を冷却して凝固させることで、水溶性中子５０と金属６０とから構成される中間構造物７０を作る（図６のＳ４、図７の（ｄ））。この鋳造工程では、水溶性中子５０を鋳型５３内に配置するが、その配置とは、鋳型５３内に水溶性中子５０を固定することであり、鋳型５３内に溶融した金属６０を流し入れることができる状態にすることをいう。水溶性中子５０の配置位置は、後工程を経てヒートシンク１が得られる位置に配置される。図７の（ｂ）に示されるように、鋳型５３は、鋳型本体５４と、支持部材５５，５６とを有する。水溶性中子５０の下面と鋳型本体５４の底面との間に離間するように、支持部材５５，５６によって水溶性中子５０を支持する。支持部材５５，５６は、水溶性中子５０の孔５１ｂ，５１ｃに入れられる。支持部材５５，５６は、ヒートシンク１の孔１１ｇ，１１ｈを形成するための部分である。

【0040】

このように、鋳造工程では、水溶性中子５０が配置されている鋳型５３内に、溶融した金属６０を流し入れて、水溶性中子５０と金属６０とを一体的に凝固させることで中間構造物７０を形成する。鋳型５３に流し入れる溶融した金属６０の温度は、金属の種類によって異なるので特に限定されないが、水溶性中子５０が熱溶解する温度よりも低いことが好ましい。例えば、水溶性中子５０が溶解温度約８００℃程度の塩化ナトリウムで構成されている場合には、それよりも溶解温度が低いアルミニウム（約６６０℃程度）又はその合金（約５５０℃～５６０℃程度）であることが好ましい。また、鋳型５３に流し入れられる際のアルミニウムの温度は５９０℃～８００℃であることが好ましい。鋳造では、溶融した金属６０を加圧することで、溶融した金属６０が水溶性中子５０の空隙の隅隅にまで入り込みやすくなる。

【0041】

溶融した金属６０は、水溶性中子５０との関係性を満たせば特に限定されず、用途に応じて様々な金属を採用することができる。例えば、アルミニウム又はその合金に代表される様々な金属、具体的にはＡＣ材（鋳造成形材）、ＡＤＣ材（ダイキャスト鋳造材）、Ａ材（鍛造成形材）等を好ましく選択することができる。溶融した金属６０の鋳造時には、高圧、低圧、吸引重力等を用いることが好ましく、溶融した金属６０が水溶性中子５０の空隙４３の隅隅まで入り込むことができる。

【0042】

この鋳造工程では、図７に示されるように、鋳型５３内でフィン部１２を形成することとなる領域に水溶性中子５０を配置する。鋳型５３内で、鋳型５３と水溶性中子５０の第１の部分５１との間の領域は、ベース部１１が形成される領域であり、水溶性中子５０の第２の部分５２が配置された領域は、フィン部１２が形成される領域であるフィン部１２と、ベース部１１とは、境界部を有することなく１つの構造体となっている。

【0043】

＜溶解工程＞
溶解工程（図６のＳ５、図７の（ｅ））では、中間構造物７０を構成する水溶性中子５０を溶解（溶出）して、ヒートシンク１を得る。ここで、溶解とは、中間構造物７０を水に浸す等により、中間構造物７０から水溶性中子５０を溶かし出すことをいう。溶解工程では、水溶性中子５０の水溶性という性質を利用するので、水溶性中子５０と金属６０とが一体化した中間構造物７０から水溶性中子５０を容易に溶解させることができる。こうすることにより、水溶性中子５０の第１の部分５１が溶解する前に存在していた部分に流路２０が形成され、水溶性中子５０の第２の部分５２が溶解する前に存在していた部分に流路１３が形成される。水は、常温であってもよいが、３０～４０℃程度の水であることが好ましい。

【0044】

＜実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態では、ヒートシンク１は、ベース部１１と、フィン部１２と、を備える。フィン部１２は、ベース部１１と接続された中実部１２ａと、中実部１２ａに接続された多孔質部１２ｂと、を有する。多孔質部１２ｂには、多孔質部１２ｂを貫通した流路１３が形成されている。

【0045】

このような構成によれば、フィン部１２にベース部１１と接続された中実部１２ａが設けられているので、フィン部１２に中実部１２ａが無くフィン部１２の全体が多孔質構造の構成に比べて、フィン部１２とベース部１１との接続領域（接続面積）を増大させることができる。よって、上記構成によれば、フィン部１２の全体が多孔質構造の構成に比べて、ベース部１１からフィン部１２への熱の伝達量を増大させることができるので、ヒートシンク１の放熱性を向上させることができる。よって、発熱体２に対するヒートシンク１の冷却性を向上させることができる。

【0046】

また、多孔質部１２ｂは、中実部１２ａを囲んでいる。

【0047】

このような構成によれば、多孔質部１２ｂが中実部１２ａを囲んでいない構成に比べて、中実部１２ａから多孔質部１２ｂへの熱の伝達量を増大させることができ、ヒートシンク１の放熱性をより一層向上させることができる。

【0048】

また、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａ（外周面１２ｂｂ）の全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けられている。

【0049】

このような構成によれば、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａ（外周面１２ｂｂ）の一部（例えば、下半分だけ等）に開口部１４ａが設けられている構成に比べて、中実部１２ａから多孔質部１２ｂへの熱の伝達量を増大させることができ、ヒートシンク１の放熱性をより一層向上させることができる。

【0050】

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るヒートシンク１および発熱体２の例示的な斜視図である。図９は、第２の実施形態に係るヒートシンク１の一部および発熱体２の例示的な斜視図である。

【0051】

図８および図９に示されるように、本実施形態は、ヒートシンク１におけるフィン部１２の形状が第１の実施形態と異なる。本実施形態のフィン部１２は、板状である。一例として、フィン部１２は、厚さ方向がＹ方向に沿うように設けられている。複数のフィン部１２は、Ｙ方向に互いに間隔をあけて並べられている。

【0052】

図９に示されるように、フィン部１２の多孔質部１２ｂの外面１２ｂａは、二つの端面１２ｂｃ，１２ｂｄと、二つの側面１２ｂｅ，１２ｂｆと、を含む。二つの端面１２ｂｃ，１２ｂｄと、二つの側面１２ｂｅ，１２ｂｆとは、流路２０に面している。これらの端面１２ｂｃ，１２ｂｄおよび側面１２ｂｅ，１２ｂｆの全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けられている。

【0053】

図１０は、第２の実施形態に係るヒートシンク１の製造方法を示す工程図である。図１０に示されるように、本実施形態の水溶性中子５０の第１の部分５１の孔５１ａおよび第２の部分５２は、直方体状に形成されている。また、第２の部分５２の孔５２ａも直方体状に形成されている。なお、ヒートシンク１の製造方法の手順は、第１の実施形態と同様である。

【0054】

以上のように、本実施形態では、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａ（端面１２ｂｃ，１２ｂｄ、側面１２ｂｅ，１２ｂｆ）の全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けられている。

【0055】

このような構成によれば、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａの一部（例えば、端面１２ｂｃ，１２ｂｄだけや、側面１２ｂｅ，１２ｂｆだけ等）に開口部１４ａが設けられている構成に比べて、中実部１２ａから多孔質部１２ｂへの熱の伝達量を増大させることができ、ヒートシンク１の放熱性をより一層向上させることができる。なお、多孔質部１２ｂの外面１２ｂａの全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けた構成において、フィン部１２に中実部１２ａを設けなくてもよい。

【0056】

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態に係るヒートシンク１の一部の例示的な断面図である。

【0057】

図１１に示されるように、本実施形態は、ヒートシンク１におけるフィン部１２の形状が第１の実施形態と異なる。本実施形態のフィン部１２の中実部１２ａは、ベース部１１から延びた第１の部分１２ａｂと、第１の部分１２ａｂから突出した複数の凸部１２ａｄと、を有する。また、第１の部分１２ａｂの端部には、ベース部１１に近づくにつれて径が大きくなる径変化部１２ａｃが設けられている。多孔質部１２ｂは、第１の部分１２ａｂおよび凸部１２ａｄと接続されている。

【0058】

フィン部１２の多孔質部１２ｂの外面１２ｂａは、外周面１２ｂｂと、下面１２ｂｇと、上面１２ｂｈと、を含む。これらの外周面１２ｂｂ、下面１２ｂｇ、および上面１２ｂｈの全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けられている。外面１２ｂａ（外周面１２ｂｂ、下面１２ｂｇ、上面１２ｂｈ）は、流路２０と面している。

【0059】

以上のように、本実施形態では、中実部１２ａは、ベース部１１から延びた第１の部分１２ａｂと、第１の部分１２ａｂから突出した凸部１２ａｄと、を有する。多孔質部１２ｂは、第１の部分１２ａｂおよび凸部１２ａｄと接続されている。

【0060】

このような構成によれば、凸部１２ａｄが設けられているので、凸部１２ａｄが設けられていない構成に比べて、中実部１２ａと多孔質部１２ｂとの接続領域を増大させることができる。よって、ヒートシンク１の放熱性を増大させることができる。

【0061】

また、本実施形態では、フィン部１２の多孔質部１２ｂの外面１２ｂａは、外周面１２ｂｂと、下面１２ｂｇと、上面１２ｂｈと、を含む。これらの外周面１２ｂｂ、下面１２ｂｇ、および上面１２ｂｈの全体に流路１３の複数の開口部１４ａが分散して設けられている。外面１２ｂａ（外周面１２ｂｂ、下面１２ｂｇ、上面１２ｂｈ）は、流路２０と面している。

【0062】

このような構成によれば、多孔質部１２ｂ内の流路１３の全体を流体が通過しやすい。よって、ヒートシンク１の放熱性をより増大させることができる。

【0063】

（第４の実施形態）
図１２は、第４の実施形態に係るヒートシンク１の一部の例示的な断面図である。

【0064】

図１２に示されるように、本実施形態は、ヒートシンク１におけるフィン部１２の形状が第１の実施形態と異なる。本実施形態のフィン部１２の多孔質部１２ｂは、中実部１２ａを囲んでいない。これにより、中実部１２ａの外面１２ａａの一部が流路２０に露出している。

【0065】

なお、上記各実施形態では、ヒートシンク１のベース部１１が複数の壁を有した例が示されたが、これに限定されない。例えば、ベース部１１は、フィン部１２と接続される壁だけを有する構成であってもよい。

【0066】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態およびその変形例はあくまで例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態および変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、および変更を行うことができる。上述した実施形態および変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１…ヒートシンク
１１…ベース部
１２…フィン部
１２ａ…中実部
１２ｂ…多孔質部
１２ａｂ…第１の部分
１２ａｄ…凸部
１３…流路
５３…鋳型
５０…水溶性中子
７０…中間構造物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】