特許 7238522 ヒートシンク、基板モジュール、伝送装置及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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-06

(45)【発行日】2023-03-14

(54)【発明の名称】ヒートシンク、基板モジュール、伝送装置及びヒートシンクの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20230307BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20230307BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H05K7/20 D

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019055209

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020155724

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】塩谷 勇治

(72)【発明者】

【氏名】江藤 満

(72)【発明者】

【氏名】本郷 知之

(72)【発明者】

【氏名】松本 崚

(72)【発明者】

【氏名】太田 和彦

【審査官】高橋 優斗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－２０３３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５０２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースプレートと、
前記ベースプレートに固定されたフィンと、
を有し、
前記ベースプレートには、前記ベースプレートの表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記フィンは、前記貫通孔に挿入された突起を有し、
前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記突起の両端面が、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触しており、
前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成されており、
前記フィンは、前記第２の方向に並んで複数設けられており、
複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、
前記第２の方向で、前記ベースプレートの表面の単位面積当たりの質量が、前記第２のグループに属する貫通孔間の部分で、前記第１のグループに属する貫通孔間の部分よりも小さいことを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

前記ベースプレートの前記四角格子を構成する４個の貫通孔の内側に、前記貫通孔より開口面積が小さい第２の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項3】

ベースプレートと、
前記ベースプレートに固定されたフィンと、
を有し、
前記ベースプレートには、前記ベースプレートの表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記フィンは、前記貫通孔に挿入された突起を有し、
前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記突起の両端面が、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触しており、
前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成されており、
前記フィンは、前記第２の方向に並んで複数設けられており、
前記ベースプレートの前記四角格子を構成する４個の貫通孔の内側に、前記貫通孔より開口面積が小さい第２の貫通孔が形成されていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項4】

基板と、
前記基板上に設けられた発熱部品と、
前記発熱部品上に設けられた、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のヒートシンクと、
を有することを特徴とする基板モジュール。

【請求項5】

請求項４に記載の基板モジュールと、
前記基板モジュールを収納するハウジングと、
を有することを特徴とする伝送装置。

【請求項6】

表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔を有するベースプレートを準備する工程と、
前記貫通孔に挿入される突起を有するフィンを準備する工程と、
前記突起を前記貫通孔に挿入して前記フィンと前記ベースプレートとの仮組みを行う工程と、
前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記ベースプレートを圧縮することで、前記突起の両端面を、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触させる工程と、
を有することを特徴とするヒートシンクの製造方法。

【請求項7】

前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成し、
前記フィンを、前記第２の方向に並んで複数設けることを特徴とする請求項６に記載のヒートシンクの製造方法。

【請求項8】

複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、
前記第２の方向で、前記第２のグループに属する貫通孔の寸法を、前記第１のグループに属する貫通孔の寸法よりも大きくすることを特徴とする請求項７に記載のヒートシンクの製造方法。

【請求項9】

前記ベースプレートとして、前記四角格子を構成する４個の貫通孔の内側に、前記貫通孔より開口面積が小さい第２の貫通孔を有するベースプレートを準備することを特徴とする請求項７又は８に記載の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、基板モジュール、伝送装置及びヒートシンクの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板モジュールが搭載された伝送装置が知られている。基板モジュールには、回路基板と、回路基板に実装された発熱部品と、発熱部品に取り付けられたヒートシンクとが含まれる。ヒートシンクは、発熱部品で発生した熱の放出に用いられる。

【0003】

放熱性の向上を目的として種々のヒートシンクが提案されている。

【0004】

しかしながら、製造しやすい構造にて十分な放熱性を得ることは困難である。例えば、ベースプレートに形成した溝に、かしめ接合やはんだ接合によりフィンを固定したヒートシンクが提案されているが、十分な放熱性を得ることは困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００２－２３７５５５号公報

【文献】特開２０１１－８６７２２号公報

【文献】特開平９－３２１１８６号公報

【文献】特開２００５－２０３３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の目的は、放熱性をより向上することができるヒートシンク、基板モジュール、伝送装置及びヒートシンク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】

【0007】

本開示の一形態によれば、ベースプレートと、前記ベースプレートに固定されたフィンと、を有し、前記ベースプレートには、前記ベースプレートの表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔が形成されており、前記フィンは、前記貫通孔に挿入された突起を有し、前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記突起の両端面が、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触しており、前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成されており、前記フィンは、前記第２の方向に並んで複数設けられており、複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、前記第２の方向で、前記ベースプレートの表面の単位面積当たりの質量が、前記第２のグループに属する貫通孔間の部分で、前記第１のグループに属する貫通孔間の部分よりも小さいヒートシンクが提供される。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、放熱性をより向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】参考例に係るヒートシンクの一部を示す断面図である。

【図2】第１の実施形態に係るヒートシンクを示す上面図である。

【図3】第１の実施形態に係るヒートシンクを示す下面図である。

【図4】第１の実施形態に係るヒートシンクを示す断面図（その１）である。

【図5】第１の実施形態に係るヒートシンクを示す断面図（その２）である。

【図6】図５の一部を拡大して示す断面図である。

【図7】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１）である。

【図8】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その２）である。

【図9】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その３）である。

【図10】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その４）である。

【図11】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その５）である。

【図12】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その６）である。

【図13】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その７）である。

【図14】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その８）である。

【図15】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その９）である。

【図16】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１０）である。

【図17】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１１）である。

【図18】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１２）である。

【図19】第１の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１３）である。

【図20】第１の実施形態において、圧縮荷重の印加時にベースプレートに作用する応力の分布の概略を示す下面図である。

【図21】第１の実施形態において、圧縮荷重の印加時にベースプレートに作用する応力の分布の概略を示す断面図である。

【図22】ベースプレートの反りを示す断面図である。

【図23】第２の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１）である。

【図24】第２の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その２）である。

【図25】第２の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その３）である。

【図26】第２の実施形態において、圧縮荷重の印加時にベースプレートに局所的に作用する応力の分布の概略を示す下面図である。

【図27】第２の実施形態において、貫通孔の間の部位の状態を示す断面図である。

【図28】第３の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その１）である。

【図29】第３の実施形態に係るヒートシンクの製造方法を示す図（その２）である。

【図30】第３の実施形態において、圧縮荷重の印加時にベースプレートに局所的に作用する応力の分布の概略を示す下面図である。

【図31】第３の実施形態において、貫通孔の間の部位の状態を示す断面図である。

【図32】フィンの変形例を示す側面図である。

【図33】フィンの変形例を示す正面図である。

【図34】フィンの変形例を示す斜視図である。

【図35】第４の実施形態に係る基板モジュールを示す断面図である。

【図36】第５の実施形態に係る伝送装置を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本願発明者らは、ベースプレートに形成した溝に、かしめ接合によりフィンを固定したヒートシンクにおいて、十分な放熱性を得ることが困難な理由を明らかにすべく鋭意検討を行った。この結果、下記の事項が明らかになった。図１は、参考例に係るヒートシンクの一部を示す断面図である。

【0011】

参考例に係るヒートシンク９００では、図１に示すように、ベースプレート９１０に溝９１１が形成され、かしめ接合により溝９１１内にフィン９２０の基部９２５から突出した突起９２１が固定されている。ヒートシンク９００を詳細に観察すると、突起９２１の側面９２２と、溝９１１の内壁面９１２との間に隙間９０１が存在する。かしめ接合により溝９１１内に突起９２１を固定する場合、隙間９０１の発生は避けることができない。そして、隙間９０１により、突起９２１とベースプレート９１０との間の熱の伝達が阻害されてしまう。

【0012】

以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。また、本開示においては、Ｘ１－Ｘ２方向、Ｙ１－Ｙ２方向、Ｚ１－Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。また、Ｘ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向を含む面をＸＹ面と記載し、Ｙ１－Ｙ２方向及びＺ１－Ｚ２方向を含む面をＹＺ面と記載し、Ｚ１－Ｚ２方向及びＸ１－Ｘ２方向を含む面をＺＸ面と記載する。なお、便宜上、Ｚ１－Ｚ２方向を上下方向とする。また、本開示での寸法の一致とは、厳密に、製造上のばらつきに起因して不一致となったものを排除するものではなく、製造上のばらつきで寸法にばらつきが生じている場合でも、寸法が一致しているものとみなすことができる。

【0013】

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態はヒートシンクに関する。図２は、第１の実施形態に係るヒートシンクを示す上面図である。図３は、第１の実施形態に係るヒートシンクを示す下面図である。図４及び図５は、第１の実施形態に係るヒートシンクを示す断面図である。図６は、図５の一部を拡大して示す断面図である。図４は、図２及び図３中のＩａ－Ｉｂ線に沿った断面図に相当し、図５は、図２及び図３中のＩＩａ－ＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0014】

第１の実施形態に係るヒートシンク１００は、図２～図５に示すように、ベースプレート１１０と、ベースプレート１１０に固定された複数のフィン１２０とを有する。ベースプレート１１０には、ベースプレート１１０の表面に平行なＸ１－Ｘ２方向に延びる複数の貫通孔１１１が形成されている。各フィン１２０は、基部１２５と、基部１２５から突出し、貫通孔１１１に挿入された突起１２１とを有する。

【0015】

図６に示すように、ベースプレート１１０の表面に平行で、Ｘ１－Ｘ２方向に直交するＹ１－Ｙ２方向において、突起１２１の両端面１２２が、ベースプレート１１０の厚さ方向に平行なＺ１－Ｚ２方向の全体にわたって貫通孔１１１の内壁面１１２に接触している。

【0016】

第１の実施形態に係るヒートシンク１００では、Ｙ１－Ｙ２方向において、突起１２１の両端面１２２がＺ１－Ｚ２方向の全体にわたって貫通孔１１１の内壁面１１２に接触している。このため、参考例に係るヒートシンク９００とは異なり、突起１２１とベースプレート９１０との間に優れた熱伝達性を得ることができる。従って、ベースプレート１１０のＺ２側の面を発熱部品に接触させることで、発熱部品で発生した熱をフィン１２０に高効率で伝達することができ、優れた放熱性を得ることができる。

【0017】

ベースプレート１１０及びフィン１２０の材料は限定されない。ベースプレート１１０及びフィン１２０の材料には、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金等の金属材料を用いることができる。また、例えば、ベースプレート１１０はフィン１２０より若干厚い。

【0018】

次に、第１の実施形態に係るヒートシンク１００の製造方法について説明する。図７～図１９は、第１の実施形態に係るヒートシンク１００の製造方法を示す図である。

【0019】

先ず、図７に示すように、ベースプレート１１０及びフィン１２０を切り出す金属板１０５を準備する。金属板１０５は、例えばアルミニウム板、アルミニウム合金板、銅板又は銅合金板である。金属板１０５の厚さｔは、フィン１２０の厚さと等しい。図７は、金属板１０５を示す斜視図である。

【0020】

次いで、図８に示すように、金属板１０５から、複数のベースプレート１１０及び複数のフィン１２０を切り出す。ベースプレート１１０及びフィン１２０は、例えばレーザ加工又はプレス加工等により切り出すことができる。図８は、金属板１０５を示す上面図である。

【0021】

図９に示すように、ベースプレート１１０には、Ｘ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向に四角格子状に並ぶ複数の貫通孔１１１を形成する。また、図１０に示すように、フィン１２０には、基部１２５と、基部１２５からＺ１－Ｚ２方向に突出する複数の突起１２１とを形成する。突起１２１の数は、Ｘ１－Ｘ２方向における貫通孔１１１の数と同数とする。例えば、Ｚ１－Ｚ２方向からみたときの貫通孔１１１の形状はＸ１－Ｘ２方向に延びる略矩形である。Ｘ１－Ｘ２方向の両端に円弧となる部分を設けてもよい。例えば、Ｚ１－Ｚ２方向からみたときの突起１２１の形状は略矩形である。貫通孔１１１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ１は、突起１２１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ２よりも大きくする。貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１は、フィン１２０の厚さｔよりも大きくする。突起１２１の突出量は、ベースプレート１１０の厚さｔと等しくする。図９は、第１の実施形態において、金属板１０５から切り出したベースプレート１１０を示す上面図である。図１０は、金属板１０５から切り出したフィン１２０を示す正面図である。

【0022】

その後、図１１及び図１２に示すように、複数のフィン１２０の各突起１２１をベースプレート１１０の各貫通孔１１１に挿入して、仮組みを行う。図１１及び図１２は、仮組みを示す断面図である。図１１は、図２及び図３中のＩａ－Ｉｂ線に沿った断面図に相当し、図１２は、図２及び図３中のＩＩａ－ＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0023】

貫通孔１１１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ１が、突起１２１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ２よりも大きく、貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１が、フィン１２０の厚さｔよりも大きい。このため、図１３～図１６に示すように、突起１２１と貫通孔１１１との間には隙間が存在する。図１３は、仮組み後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す上面図である。図１４は、第１の実施形態において、仮組み後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す下面図である。図１５及び図１６は、仮組み後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す断面図である。図１５は、図２及び図３中のＩａ－Ｉｂ線に沿った断面図に相当し、図１６は、図２及び図３中のＩＩａ－ＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0024】

続いて、仮組みした状態を維持しながら、図１７～図１９に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向からベースプレート１１０に圧縮荷重１０７を印加する。この結果、Ｙ１－Ｙ２方向で貫通孔１１１が潰れ、Ｙ１－Ｙ２方向において、突起１２１の両端面１２２が、Ｚ１－Ｚ２方向の全体にわたって貫通孔１１１の内壁面１１２に接触して密着し（図６参照）、フィン１２０がベースプレート１１０に固定される。図１７は、固定後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す上面図である。図１８は、固定後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す下面図である。図１９は、固定後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す断面図である。図１９は、図２及び図３中のＩＩａ－ＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0025】

このようにして、第１の実施形態に係るヒートシンク１００を製造することができる。

【0026】

この方法によれば、ベースプレート１１０とフィン１２０との間に強固な密着性を得ることができる。従って、押出成形や冷間鍛造で得られる伝熱性と同等の伝熱性を簡易な方法で得ることができる。また、突起１２１を貫通孔１１１内で固定できれば、フィン１２０の平面形状の設計の自由度が高い。従って、表面積をより広げる等して、放熱性がより優れたヒートシンク１００を実現することも可能である。

【0027】

また、ベースプレート１１０の貫通孔１１１をプレス加工により形成した場合、貫通孔１１１の端部にテーパ面が形成されることがあるが、この製造方法によれば、圧縮荷重１０７の印加により、テーパ面も突起１２１の端面１２２に密着させることができる。

【0028】

なお、ベースプレート１１０とフィン１２０とを、互いに異なる金属板から準備してもよい。

【0029】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、圧縮荷重１０７の印加前のベースプレート１１０の形状の点で第１の実施形態と相違する。図２０及び図２１は、第１の実施形態において、圧縮荷重１０７の印加時にベースプレート１１０に作用する応力の分布の概略を示す図である。図２０は下面図であり、図２１は断面図である。図２０及び図２１中の３種の破線の円は応力の分布を模式的に表しており、太い円ほど応力が大きいことを示す。

【0030】

図２０及び図２１に示すように、圧縮荷重１０７をベースプレート１１０に印加すると、Ｘ１－Ｘ２方向の中央ほど、また、Ｙ１－Ｙ２方向の中央ほど、大きな応力が作用する。従って、図２０及び図２１に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向の中央ほど早期に貫通孔１１１が潰れ、Ｙ１－Ｙ２方向の外側ほど貫通孔１１１の潰れが遅くなる。このため、Ｙ１－Ｙ２方向の両端の貫通孔１１１が潰れる時には、Ｙ１－Ｙ２方向の中央に過剰な応力が作用しており、ベースプレート１１０がＹ１－Ｙ２方向に圧縮変形するだけでなく、図２２に示すように、ベースプレート１１０がＺ１－Ｚ２方向に反ることがある。図２２は、ベースプレート１１０の反りを示す断面図である。

【0031】

ベースプレート１１０がＺ１－Ｚ２方向に反ると、ベースプレート１１０のＺ２側の面と発熱部品との間に隙間が生じやすくなる。通常、ベースプレート１１０と発熱部品との間にはサーマルインタフェースマテリアル（thermal interface material：ＴＩＭ）が設けられるが、ＴＩＭが設けられても、隙間が生じることで熱伝導率が低下してしまう。

【0032】

そこで、第２の実施形態では、圧縮荷重１０７の印加前のベースプレート１１０の形状を第１の実施形態とは異ならせ、ベースプレート１１０のＺ１－Ｚ２方向の反りを抑制する。図２３～図２５は、第２の実施形態に係るヒートシンク２００の製造方法を示す図である。

【0033】

先ず、第１の実施形態と同様に、金属板１０５を準備し、金属板１０５から、複数のベースプレート１１０及び複数のフィン１２０を切り出す。このとき、フィン１２０の形状は、第１の実施形態と同様のものとすることができる。

【0034】

ベースプレート１１０については、図２３に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向の寸法が異なる２種類の貫通孔１１１を形成する。一方のグループは、Ｚ１－Ｚ２方向からみたときに四角格子状に並ぶ複数の貫通孔１１１を、最外周に配置された貫通孔１１１を含み、Ｘ１－Ｘ２方向又はＹ１－Ｙ２方向で隣り合う複数の貫通孔１１１から構成される外側のグループ１１１Ｐである。他方のグループは、中心に配置された貫通孔１１１を含み、Ｘ１－Ｘ２方向又はＹ１－Ｙ２方向で隣り合う複数の貫通孔１１１から構成される内側のグループ１１１Ｃである。そして、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｃを外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｐよりも大きくする。寸法Ｗ１Ｃ及び寸法Ｗ１Ｐは、フィン１２０の厚さｔよりも大きくする。図２３は、第２の実施形態において、金属板１０５から切り出したベースプレート１１０を示す上面図である。外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１の数、及び内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１の数は限定されない。また、外側のグループ１１１Ｐと内側のグループ１１１Ｃとの境界の位置は特に限定されない。ただし、外側のグループ１１１Ｐと内側のグループ１１１Ｃとの境界は、Ｘ１－Ｘ２方向に延びる２辺とＹ１－Ｙ２方向に延びる２辺とからなる矩形であることが好ましい。

【0035】

その後、複数のフィン１２０の各突起１２１をベースプレート１１０の各貫通孔１１１に挿入して、仮組みを行う。貫通孔１１１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ１が、突起１２１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ２よりも大きく、貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｃ及び寸法Ｗ１Ｐが、フィン１２０の厚さｔよりも大きい。このため、図２４に示すように、突起１２１と貫通孔１１１との間には隙間が存在する。図２４は、第２の実施形態において、仮組み後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す下面図である。

【0036】

続いて、仮組みした状態を保持しながら、図２５に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向からベースプレート１１０に圧縮荷重１０７を印加する。この結果、Ｙ１－Ｙ２方向で貫通孔１１１が潰れ、Ｙ１－Ｙ２方向において、突起１２１の両端面１２２が、Ｚ１－Ｚ２方向の全体にわたって貫通孔１１１の内壁面１１２に接触して密着し、フィン１２０がベースプレート１１０に固定される。図２５は、固定後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す下面図である。

【0037】

このようにして、第２の実施形態に係るヒートシンク２００を製造することができる。

【0038】

第２の実施形態では、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｃが、外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｐよりも大きい。従って、Ｘ１－Ｘ２方向の中央ほど、また、Ｙ１－Ｙ２方向の中央ほど、大きな応力が作用しても、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１が潰れるタイミングと、外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１が潰れるタイミングとの間のずれを小さくすることができる。このため、ベースプレート１１０のＺ１－Ｚ２方向の反りを抑制することができる。

【0039】

また、図２３に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向で、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１間の距離が外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１間の距離よりも小さい。従って、ヒートシンク２００においては、Ｙ１－Ｙ２方向で、ベースプレート１１０のＸＹ面の単位面積当たりの質量が、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１間の部分で、外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１間の部分よりも小さくなっている。また、ヒートシンク２００においては、Ｙ１－Ｙ２方向で、ベースプレート１１０が、内側のグループ１１１Ｃに属する貫通孔１１１間の部分で、外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１間の部分よりも薄くなっている。ヒートシンク２００は、このような単位面積当たりの質量や厚さの分布の点でもヒートシンク１００と相違する。

【0040】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、圧縮荷重１０７の印加前のベースプレート１１０の形状の点で第２の実施形態と相違する。図２６は、第２の実施形態において、圧縮荷重１０７の印加時にベースプレート１１０に局所的に作用する応力の分布の概略を示す下面図である。図２６中の３種の破線の楕円は応力の分布を模式的に表しており、太い楕円ほど応力が大きいことを示す。

【0041】

図２６に示すように、圧縮荷重１０７をベースプレート１１０に印加すると、貫通孔１１１はＹ１－Ｙ２方向に潰れるだけでなく、Ｘ１－Ｘ２方向に延びる。このため、ベースプレート１１０の、Ｘ１－Ｘ２方向で隣り合う貫通孔１１１の間の部位１１５には、圧縮荷重１０７からの圧縮応力１０８だけでなく、Ｘ１－Ｘ２方向の圧縮応力１０９が作用する。この結果、図２７に示すように、部位１１５はＺ１－Ｚ２方向に拡大する。このような部位１１５の拡大が生じると、それ自身が発熱部品との間の隙間の形成を引き起こすことがあり、また、図２２に示すようなベースプレート１１０の反りがより生じやすくなることがある。図２７は、第２の実施形態において、部位１１５の状態を示す断面図である。図２７は、図２６中のＩＩＩａ－ＩＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0042】

そこで、第３の実施形態では、圧縮荷重１０７の印加前のベースプレート１１０の形状を第２の実施形態とは異ならせ、部位１１５の拡大を抑制する。図２８～図２９は、第３の実施形態に係るヒートシンク３００の製造方法を示す図である。

【0043】

先ず、第２の実施形態と同様に、金属板１０５を準備し、金属板１０５から、複数のベースプレート１１０及び複数のフィン１２０を切り出す。このとき、フィン１２０の形状は、第１の実施形態と同様のものとすることができる。

【0044】

ベースプレート１１０については、第２の実施形態と同様に、Ｙ１－Ｙ２方向の寸法が異なる２種類の貫通孔１１１を形成する。更に、図２８に示すように、四角格子を構成する４個の貫通孔１１１の略中央に、例えば平面形状が円形の貫通孔１１３を形成する。貫通孔１１３の開口面積は、外側のグループ１１１Ｐに属する貫通孔１１１の開口面積よりも小さくする。図２８は、第３の実施形態において、金属板１０５から切り出したベースプレート１１０を示す上面図である。

【0045】

その後、複数のフィン１２０の各突起１２１をベースプレート１１０の各貫通孔１１１に挿入して、仮組みを行う。貫通孔１１１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ１が、突起１２１のＸ１－Ｘ２方向の寸法Ｌ２よりも大きく、貫通孔１１１のＹ１－Ｙ２方向の寸法Ｗ１Ｃ及び寸法Ｗ１Ｐが、フィン１２０の厚さｔよりも大きい。このため、突起１２１と貫通孔１１１との間には隙間が存在する（図２４参照）。

【0046】

続いて、仮組みした状態を保持しながら、図２９に示すように、Ｙ１－Ｙ２方向からベースプレート１１０に圧縮荷重１０７を印加する。この結果、Ｙ１－Ｙ２方向で貫通孔１１１が潰れ、Ｙ１－Ｙ２方向において、突起１２１の両端面１２２が、Ｚ１－Ｚ２方向の全体にわたって貫通孔１１１の内壁面１１２に接触して密着し、フィン１２０がベースプレート１１０に固定される。図２９は、固定後のベースプレート１１０及びフィン１２０を示す下面図である。

【0047】

このようにして、第３の実施形態に係るヒートシンク３００を製造することができる。

【0048】

第３の実施形態では、四角格子を構成する４個の貫通孔１１１の略中央に貫通孔１１３が形成されている。従って、図３０に示すように、貫通孔１１１のＸ１－Ｘ２方向への延伸に伴う応力は貫通孔１１３に向かい、貫通孔１１３が圧縮されることで、部位１１５に作用する圧縮応力１０９が緩和される。このため、図３１に示すように、部位１１５の拡大を抑制することができる。図３０は、第３の実施形態において、圧縮荷重１０７の印加時にベースプレート１１０に局所的に作用する応力の分布の概略を示す下面図である。図３１は、第３の実施形態において、部位１１５の状態を示す断面図である。図３１は、図３０中のＩＩＩａ－ＩＩＩｂ線に沿った断面図に相当する。

【0049】

また、図２９に示すように、ヒートシンク３００においては、四角格子を構成する４個の貫通孔１１１の略中央に貫通孔１１３が形成されている。ヒートシンク３００は、貫通孔１１３が形成されている点でヒートシンク２００と相違する。

【0050】

第１の実施形態において、第３の実施形態のように、ベースプレート１１０に貫通孔１１３を形成してもよい。

【0051】

フィン１２０の形状は限定されない。図３２は、フィン１２０の変形例を示す側面図である。図３３は、フィン１２０の変形例を示す正面図である。図３４は、フィン１２０の変形例を示す斜視図である。図３２～図３４に示すように、フィン１２０の平面形状が、台形と長方形とを組み合わせた六角形となっていてもよい。

【0052】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は、ヒートシンクを含む基板モジュールに関する。図３５は、第４の実施形態に係る基板モジュールを示す断面図である。

【0053】

第４の実施形態に係る基板モジュール４００は、図３５に示すように、基板４１０と、基板４１０上に設けられた発熱部品４２０と、発熱部品４２０上に設けられたヒートシンク４３０とを有する。基板４１０は、例えば回路基板である。発熱部品４２０は、例えば集積回路（integrated circuit：ＩＣ）チップ等の半導体チップである。ヒートシンク４３０は、ヒートシンク１００、２００又は３００であり、ベースプレート１１０とフィン１２０とを有する。

【0054】

基板モジュール４００では、発熱部品４２０にて発生した熱はヒートシンク４３０を介して外方に放出される。ヒートシンク４３０がヒートシンク１００、２００又は３００であるため、高効率で熱を放出することができる。すなわち、優れた放熱性を得ることができる。

【0055】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は、基板モジュールを含む伝送装置に関する。図３６は、第５の実施形態に係る伝送装置を示す斜視図である。

【0056】

第５の実施形態に係る伝送装置５００は、図３６に示すように、ハウジング５１０と、ハウジング５１０に収納された複数の基板モジュール５２０とを有する。複数の基板モジュール５２０のうち、少なくとも一つは基板モジュール４００であり、この基板モジュール４００に含まれる発熱部品４２０は伝送装置５００の外部との間で信号の送受信の処理を行う機能を備える。

【0057】

伝送装置５００では、信号の送受信の処理を行う機能を備える発熱部品４２０が多大な熱を発することがあるが、基板モジュール４００の放熱性が優れているため、伝送装置５００の放熱性を向上することができる。従って、優れた信頼性を得ることができる。

【0058】

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0059】

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0060】

（付記１）
ベースプレートと、
前記ベースプレートに固定されたフィンと、
を有し、
前記ベースプレートには、前記ベースプレートの表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔が形成されており、
前記フィンは、前記貫通孔に挿入された突起を有し、
前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向において、前記突起の両端面が、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触していることを特徴とするヒートシンク。
（付記２）
前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成されており、
前記フィンは、前記第２の方向に並んで複数設けられていることを特徴とする付記１に記載のヒートシンク。
（付記３）
複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、
前記第２の方向で、前記ベースプレートの表面の単位面積当たりの質量が、前記第２のグループに属する貫通孔間の部分で、前記第１のグループに属する貫通孔間の部分よりも小さいことを特徴とする付記２に記載のヒートシンク。
（付記４）
複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、
前記第２の方向で、前記ベースプレートが、前記第２のグループに属する貫通孔間の部分で、前記第１のグループに属する貫通孔間の部分よりも薄いことを特徴とする付記２に記載のヒートシンク。
（付記５）
前記ベースプレートの前記四角格子を構成する４個の貫通孔の内側に、前記貫通孔より開口面積が小さい第２の貫通孔が形成されていることを特徴とする付記２乃至４のいずれか１項に記載のヒートシンク。
（付記６）
基板と、
前記基板上に設けられた発熱部品と、
前記発熱部品上に設けられた、付記１乃至５のいずれか１項に記載のヒートシンクと、
を有することを特徴とする基板モジュール。
（付記７）
付記６に記載の基板モジュールと、
前記基板モジュールを収納するハウジングと、
を有することを特徴とする伝送装置。
（付記８）
表面に平行な第１の方向に延びる貫通孔を有するベースプレートを準備する工程と、
前記貫通孔に挿入される突起を有するフィンを準備する工程と、
前記突起を前記貫通孔に挿入して前記フィンと前記ベースプレートとの仮組みを行う工程と、
前記ベースプレートの表面に平行で、前記第１の方向に直交する第２の方向に、前記ベースプレートを圧縮することで、前記突起の両端面を、前記ベースプレートの厚さ方向に平行な第３の方向の全体にわたって前記貫通孔の内壁面に接触させる工程と、
を有することを特徴とするヒートシンクの製造方法。
（付記９）
前記貫通孔は、前記第１の方向及び前記第２の方向に四角格子状に並んで複数形成し、
前記フィンを、前記第２の方向に並んで複数設けることを特徴とする付記８に記載のヒートシンクの製造方法。
（付記１０）
複数の前記貫通孔を、最外周に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第１のグループと、中心に配置された貫通孔を含み、前記第１の方向又は前記第２の方向で隣り合う複数の貫通孔から構成される第２のグループとに分けたとき、
前記第２の方向で、前記第２のグループに属する貫通孔の寸法を、前記第１のグループに属する貫通孔の寸法よりも大きくすることを特徴とする付記９に記載のヒートシンクの製造方法。
（付記１１）
前記ベースプレートとして、前記四角格子を構成する４個の貫通孔の内側に、前記貫通孔より開口面積が小さい第２の貫通孔を有するベースプレートを準備することを特徴とする付記９又は１０に記載のヒートシンクの製造方法。

【符号の説明】

【0061】

１００、２００、３００、４３０：ヒートシンク
１１０：ベースプレート
１１１：貫通孔
１１２：内壁面
１１３：貫通孔
１２０：フィン
１２１：突起
１２２：端面
１２５：基部
４００、５２０：基板モジュール
４２０：発熱部品
５００：伝送装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】