特許 7574734 ヒートシンク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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20241022BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H05K7/20 D

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021079493

(22)【出願日】2021-05-10

(65)【公開番号】P2022173661

(43)【公開日】2022-11-22

【審査請求日】2023-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000004743

【氏名又は名称】日本軽金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 拓海

(72)【発明者】

【氏名】桑原 一浩

(72)【発明者】

【氏名】高木 得至

(72)【発明者】

【氏名】飯阪 仁

【審査官】清水 稔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１７１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１９４１５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１０－２６３９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００１０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－３２０１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０７９０４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１５１９００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０５－１２９４８５（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】

板状の基体、
前記基体にそれぞれ独立して立設される複数のピンフィン、及び、
前記複数のピンフィン同士の間に位置して前記複数のピンフィンを隔てる複数のスリットを備えるヒートシンクであって、
前記スリットは、
前記基体上において直線状に配置される複数の第一スリットと、
前記基体上において直線状で前記第一スリットと交差して形成される複数の第二スリットと、を有し、
前記ピンフィンは、前記基体に対して垂直に立ち上がっており、前記基体から連続して立ち上がるピンフィン下部と、前記ピンフィン下部から連続して伸長するピンフィン上部と、を有し、
前記第一スリット及び前記第二スリットの前記ピンフィン上部に対応する溝幅は、当該第一スリット及び当該第二スリットの前記ピンフィン下部に対応する溝幅よりも大きくなっており、
前記ピンフィン下部と前記ピンフィン上部とは側面視で段差状になっており、前記ピンフィン上部のフィン幅は前記ピンフィン下部のフィン幅よりも小さくなっており、
前記基体から立ち上がる前記ピンフィンの軸方向に対して垂直な横断面において、前記ピンフィン下部の軸方向の中心と前記ピンフィン上部の軸方向の中心とがずれていることを特徴とするヒートシンク。

【請求項2】

前記ピンフィン下部の横断面の形状と前記ピンフィン上部の横断面の形状とが相似になっている請求項１に記載のヒートシンク。

【請求項3】

前記ピンフィン下部のフィン幅と前記ピンフィン上部のフィン幅との差が０．１ｍｍ以上である請求項１又は請求項２に記載のヒートシンク。

【請求項4】

前記ピンフィン下部と前記ピンフィン上部との段差の段差寸法が０．０５ｍｍ以上である請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のヒートシンク。

【請求項5】

前記ピンフィン下部のフィン幅と前記ピンフィン上部のフィン幅との差が、前記ピンフィン下部のフィン幅の１％以上になっている請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のヒートシンク。

【請求項6】

前記ピンフィンのフィン幅は２～２０ｍｍである請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のヒートシンク。

【請求項7】

前記スリットの溝幅は、前記ピンフィンのフィン幅に対して０．５～１０倍である請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のヒートシンク。

【請求項8】

前記ピンフィンの高さ寸法は、１～３００ｍｍである請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のヒートシンク。

【請求項9】

複数のピンフィンを備えるヒートシンクの製造方法であって、
被切削ブロックの端面から所定の深さとなる位置まで切削して、交差する複数のスリッ
トを形成する第一段加工工程と、
前記第一段加工工程後に、前記第一段加工工程よりも深い位置まで切削して、交差する複数のスリットを形成することで複数の前記ピンフィンを形成する第二段加工工程と、を含み、
前記第一段加工工程によって切削する前記スリットの溝幅を、前記第二段加工工程によって切削する前記スリットの溝幅よりも大きく設定することを特徴とするヒートシンクの製造方法。

【請求項10】

前記第一段加工工程の前に、前記被切削ブロックの周縁部のうち、前記スリットが形成されない領域であって、前記被切削ブロックの側面を含む部分を切除する切除工程をさらに備える請求項９に記載のヒートシンクの製造方法。

【請求項11】

前記第一段加工工程及び前記第二段加工工程の少なくとも一方において、被切削ブロックの端面からの挿入深さを変えて、複数回にわたって切削を行う請求項９又は請求項１０に記載のヒートシンクの製造方法。

【請求項12】

前記第一段加工工程において、交差する複数のスリットを形成した後、
前記第二段加工工程において、交差する複数のスリットを形成する請求項９乃至請求項１１のいずれか一項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、ヒートシンク及びヒートシンクの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液冷又は空冷ヒートシンクは、半導体などの冷却のために用いられており、拡大伝熱面としてピンフィン（ピン型のフィン）を備えている。例えば、特許文献１には、平断面がひし形を呈するピンフィンを備えたヒートシンクの製造方法が開示されている。当該ヒートシンクの製造方法では、円盤型カッター（メタルソー）が積層されたマルチカッターを用いて、金属製の被切削ブロックを切削する。この際、切削されたスリット同士が交差するようにマルチカッターを移動させることで、平断面がひし形のピンフィンを形成することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２５４７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のヒートシンクの製造方法では、マルチカッターの挿入深さを大きくしながら複数回に亘って切削を繰り返すことで、ピンフィンの高さを大きくすることが考えられる。しかしながら、当該方法では、円盤型カッターが切削途中のピンフィンに接触してしまい、ピンフィンが変形したり、破損したりすることがある。このため、ピンフィンの高さを大きくすることが困難となっている。ピンフィンの高さを大きくしてヒートシンクを大型化することが難しいため、ピンフィンは比較的小型の液冷用ヒートシンクに用途が限られている。よって、ピンフィンの高さが大きく、大型で空冷にも用いることができるヒートシンクが求められている。

【0005】

このような観点から、本発明は、成形精度を高めるとともに、ピンフィンの高さを容易に大きくすることができ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ことを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するために、本発明は、板状の基体、前記基体にそれぞれ独立して立設される複数のピンフィン、及び、前記複数のピンフィン同士の間に位置して前記複数のピンフィンを隔てる複数のスリットを備えるヒートシンクであって、前記スリットは、前記基体上において直線状に配置される複数の第一スリットと、前記基体上において直線状で前記第一スリットと交差して形成される複数の第二スリットと、を有し、前記ピンフィンは、前記基体に対して垂直に立ち上がっており、前記基体から連続して立ち上がるピンフィン下部と、前記ピンフィン下部から連続して伸長するピンフィン上部と、を有し、前記第一スリット及び前記第二スリットの前記ピンフィン上部に対応する溝幅は、当該第一スリット及び当該第二スリットの前記ピンフィン下部に対応する溝幅よりも大きくなっており、前記ピンフィン下部と前記ピンフィン上部とは側面視で段差状になっており、前記ピンフィン上部のフィン幅は前記ピンフィン下部のフィン幅よりも小さくなっており、前記基体から立ち上がる前記ピンフィンの軸方向に対して垂直な横断面において、前記ピンフィン下部の軸方向の中心と前記ピンフィン上部の軸方向の中心とがずれていることを特徴とする。

【0008】

また、前記ピンフィン下部の横断面の形状と前記ピンフィン上部の横断面の形状とが相似になっていることが好ましい。

【0011】

また、前記ピンフィン下部のフィン幅と前記ピンフィン上部のフィン幅との差が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。

【0012】

また、前記ピンフィン下部と前記ピンフィン上部との段差の段差寸法が０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。

【0013】

また、前記ピンフィン下部のフィン幅と前記ピンフィン上部のフィン幅との差が、前記ピンフィン下部のフィン幅の１％以上になっていることが好ましい。

【0014】

また、前記ピンフィンのフィン幅は２～２０ｍｍであることが好ましい。

【0015】

また、前記スリットの溝幅は、前記ピンフィンのフィン幅に対して０．５～１０倍であることが好ましい。

【0016】

また、前記ピンフィンの高さ寸法は、１～３００ｍｍであることが好ましい。

【0017】

また、本発明は、複数のピンフィンを備えるヒートシンクの製造方法であって、被切削ブロックの端面から所定の深さとなる位置まで切削して、交差する複数のスリットを形成する第一段加工工程と、前記第一段加工工程後に、前記第一段加工工程よりも深い位置まで切削して、交差する複数のスリットを形成することで複数の前記ピンフィンを形成する第二段加工工程と、を含み、前記第一段加工工程によって切削する前記スリットの溝幅を、前記第二段加工工程によって切削する前記スリットの溝幅よりも大きく設定することを特徴とする。

【0018】

また、前記第一段加工工程の前に、前記被切削ブロックの周縁部のうち、前記スリットが形成されない領域であって、前記被切削ブロックの側面を含む部分を切除する切除工程をさらに備えることが好ましい。

【0019】

また、前記第一段加工工程及び前記第二段加工工程の少なくとも一方において、被切削ブロックの端面からの挿入深さを変えて、複数回にわたって切削を行うことが好ましい。

【0020】

また、前記第一段加工工程において、交差する複数のスリットを形成した後、前記第二段加工工程において、交差する複数のスリットを形成することが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係るヒートシンク及びヒートシンクの製造方法によれば、成形精度を高めるとともに、ピンフィンの高さを容易に大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第一実施形態に係るヒートシンクを示す斜視図である。

【図2】第一実施形態に係るピンフィンの拡大斜視図である。

【図3】第一実施形態に係るヒートシンクの平面図である。

【図4】第一実施形態に係るヒートシンクをＰ方向から見た側面図である。

【図5】第一実施形態に係るヒートシンクをＱ方向から見た側面図である。

【図6】本発明の第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法のマルチカッターを示す平面図である。

【図7】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の円盤型カッターを示す正面図である。

【図8】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法のマルチカッターを示す拡大平面図である。

【図9】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の準備工程を示す斜視図である。

【図10】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の切除工程を示す斜視図である。

【図11】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第一段加工工程の第一工程を示す側面図である。

【図12】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第一段加工工程の第二工程を示す側面図である。

【図13】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第二段加工工程の第一工程を示す側面図である。

【図14】第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第二段加工工程の第二工程を示す側面図である。

【図15】第二実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第一段加工工程の第一工程の１パス目を示す側面図である。

【図16】第二実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第一段加工工程の第一工程の２パス目を示す側面図である。

【図17】第三実施形態に係るヒートシンクの製造方法の挿入治具を示す斜視図である。

【図18】第三実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第二段加工工程を示す平面図である。

【図19】第三実施形態に係るヒートシンクの製造方法の第二段加工工程を示す側面図である。

【図20】ピンフィンの第一変形例を示す斜視図である。

【図21】ピンフィンの第二変形例を示す斜視図である。

【図22】評価試験の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

［１．第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。また、実施形態及び変形例における構成要素は、一部又は全部を適宜組み合わせることができる。また、同一部材については符号の付与を省略する場合がある。また、説明の便宜上、図面の各部材の寸法については実際の寸法とは変えて描画している。また、以下の説明における「Ｐ方向」、「Ｑ方向」とは水平面上において互いに直交する方向であって、図１の矢印に従う。

【0024】

図１に示すように、本発明の第一実施形態に係るヒートシンク１は、基体２と、基体２にそれぞれ独立して立設される複数のピンフィン３とを備えている。ヒートシンク１は、ピンフィン３の間に液体又は気体を流通させて、半導体などの発熱体を冷却する部材である。基体２に対するピンフィン３の本数は、あくまで例示であって、適宜設定すればよい。

【0025】

ヒートシンク１は、一の金属部材を切削して一体成形されている。ヒートシンク１の材料は、切削可能であれば制限されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等である。なお、ヒートシンク１は、金属、セラミック、樹脂等の複合体であってもよい。

【0026】

ヒートシンク１を形成する金属部材は、熱伝導性の観点からは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、及び銅合金からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。また、ヒートシンク１を形成する金属部材は、熱伝導性及び軽量性の観点からは、アルミニウム、及びアルミニウム合金からなる群より選ばれる少なくとも一種が好ましい。用いられるアルミニウム合金は特に限定されないが、加工性の観点からは、例えば、１０００系、３０００系、５０００系、６０００系のアルミニウム合金を好適に用いることができる。これらのアルミニウム合金中でも、例えば、Ａ１０５０、Ａ３００３、Ａ５０５２、Ａ６０６３を用いることができる。

【0027】

基体２は、板状を呈する。基体２は、本実施形態では平面視矩形になっている。ピンフィン３は、基体２に対して垂直に立ち上がっている。ピンフィン３は、ピンフィン３同士のスリット（隙間）を流通する液体又は気体等の冷媒と接触する部位である。

【0028】

図２にも示すように、ピンフィン３は、細長い直方体であって、基体２に連続するピンフィン下部１０と、ピンフィン下部１０に連続して伸長するピンフィン上部１１とを備えている。ピンフィン３は、ピンフィン下部１０に対してピンフィン上部１１が若干細くなっている。ピンフィン上部１１の長さ（ピンフィン３の全体に対するピンフィン１１の長さ）は、適宜設定すればよい。

【0029】

ピンフィン下部１０及びピンフィン上部１１の横断面の形状は、本実施形態ではいずれも正方形である。また、ピンフィン下部１０及びピンフィン上部１１の横断面の形状は、本実施形態では相似になっている。なお、本明細書において「横断面」とは、基体２から立ち上がるピンフィン３の高さ方向（軸方向）に対して垂直な平面をいう。また、ピンフィン下部１０の軸心（軸方向の中心）Ｇ１とピンフィン上部１１の軸心（軸方向の中心）Ｇ２とは一致している。

【0030】

したがって、本実施形態では、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ，ＸＢはいずれも同一であり、ピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ，ＸＤはいずれも同一である。ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）とピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）との差は０．１ｍｍ以上で適宜設定すればよい。

【0031】

また、本実施形態では、ピンフィン下部１０の側面１０ａとピンフィン上部１１の側面１１ａとの段差寸法ＹＡ、ピンフィン下部１０の側面１０ｂとピンフィン上部１１の側面１１ｂとの段差寸法ＹＢはいずれも同一になっている。例えば、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）とピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）との差を０．１ｍｍとした場合、段差寸法ＹＡ，ＹＢは、いずれも０．０５ｍｍとなる。段差寸法ＹＡ，ＹＢは、適宜設定すればよく、両者が同じであってもよく、異なってもよい。

【0032】

また、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）とピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）との差は、適宜設定すればよいが、例えば、本実施形態ではピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）の１％以上となるように設定している。言い換えれば、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）に対して、ピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）が、９９％以下となるように、それぞれのフィン幅を設定している。

【0033】

ピンフィン３のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）は２～２０ｍｍであり、好ましくは２．５～１０ｍｍであり、より好ましくは３～８ｍｍである。また、ピンフィン３の高さ寸法は、１～３００ｍｍであり、好ましくは１０～２００ｍｍであり、より好ましくは２０～１５０ｍｍである。ピンフィン３のバリエーションについては後記する。

【0034】

図３に示すように、隣り合うピンフィン３，３同士の間には、複数のスリット（隙間）が形成されている。本実施形態では、Ｐ方向に形成されるスリットを第一スリット２１とし、Ｐ方向に直交するＱ方向に形成されるスリットを第二スリット２２とする。複数の第一スリット２１は、いずれも同じ溝幅で、直線状且つそれぞれ平行に形成されている。また、複数の第二スリット２２は、いずれも同じ溝幅で、直線状且つそれぞれ平行に形成されている。さらに、複数の第二スリット２２は、複数の第一スリット２１と交差して形成されている。第一スリット２１と第二スリット２２の溝幅は、異なってもよいが、本実施形態ではいずれも同じ間隔になっている。ピンフィン３は、本実施形態では格子状に配置されている。また、本実施形態のヒートシンク１は、横断面の形状が正方形となるピンフィン３のみを備えており、基体２の周縁部に位置する、横断面の形状が正方形の一部を欠いた三角形若しくは五角形となっているピンフィンは含まれていない。

【0035】

図４は、第一実施形態に係るヒートシンクをＰ方向から見た側面図である。図４に示すように、第一スリット２１は、第一スリット下部２１ａと、第一スリット上部２１ｂとで構成されている。第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２は、第一スリット下部２１ａの溝幅Ｗ１よりも大きくなっている。溝幅Ｗ１，Ｗ２は高さ方向でそれぞれ一定である。

【0036】

図５は、第一実施形態に係るヒートシンクをＱ方向から見た側面図である。図５に示すように、第二スリット２２は、第二スリット下部２２ａと、第二スリット上部２２ｂとで構成されている。第二スリット上部２２ｂの溝幅Ｗ４は、第二スリット下部２２ａの溝幅Ｗ３よりも大きくなっている。溝幅Ｗ３，Ｗ４は高さ方向でそれぞれ一定である。

【0037】

第一スリット下部２１ａの溝幅Ｗ１と、第二スリット下部２２ａの溝幅Ｗ３とは、異なる寸法であってもよいが、本実施形態では同じ寸法になっている。
同様に、第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２と、第二スリット上部２２ｂの溝幅Ｗ４とは、異なる寸法であってもよいが、本実施形態では同じ寸法になっている。
スリットの溝幅と、ピンフィン３のフィン幅は、適宜設定すればよいが、例えば、第一スリット下部２１ａの溝幅Ｗ１は、ピンフィン３のフィン幅ＸＡに対して０．５～５倍であることが好ましく、０．８～４倍であることがより好ましく、１～３倍であることがさらに好ましい。また、例えば、第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２は、ピンフィン３のフィン幅ＸＣに対して０．５～１０倍であることが好ましく、０．８～８倍であることがより好ましく、１～５倍であることがさらに好ましい。

【0038】

ピンフィン３とスリットとの関係をまとめると以下のようになる。
ピンフィン３は、互いに隣接する第一スリット２１と、互いに隣接する第二スリット２２とに周囲を囲まれて配列されている。
ピンフィン下部１０及びピンフィン上部１１は、横断面において、互いに平行な一組の対辺と、前記一組の対辺と交差して互いに平行な他の一組の対辺とからなる四角形状をなす柱状を呈する。一の一組の対辺において、ピンフィン下部１０の側面１０ａ及びピンフィン上部１１の側面１１ａは第一スリット２１に面しており、他の一組の対辺において、ピンフィン下部１０の側面１０ｂ及びピンフィン上部１１の側面１１ｂは、第二スリット２２に面している。また、ピンフィン下部１０の側面１０ａ（１０ｂ）と、ピンフィン上部１１の側面１１ａ（１１ｂ）とが平行になっている。

【0039】

次に、本発明の第一実施形態に係るヒートシンクの製造方法について説明する。ヒートシンクの製造方法では、準備工程と、切除工程と、第一段加工工程と、第二段加工工程とを行う。

【0040】

まずは、第一段加工工程及び第二段加工工程で用いるマルチカッターについて説明する。図６に示すように、第一段加工工程で用いるマルチカッターＭは、軸部Ｍ１と、間隔をあけて複数枚積層された円盤型カッターＭ２と、を備えている。マルチカッターＭは、軸部Ｍ１及び円盤型カッターＭ２が回転して金属部材を切削し、一度に複数枚の板状部材（例えば、フィン）を形成することができる装置である。回転するマルチカッターＭを金属部材に挿入して切削を行う場合、ダウンカットで行ってもよく、アップカットで行ってもよい。

【0041】

図７に示すように、円盤型カッターＭ２は、円形を呈するカッターであって、周縁部に複数の刃Ｍ２ａが設けられている。図８に示すように、隣り合う円盤型カッターＭ２同士は、隙間Ｊをあけて等間隔に配置されている。隙間Ｊの寸法で、ピンフィン３のフィン幅ＸＡ，ＸＢ，ＸＣ，ＸＤの寸法を設定することができる。一方、円盤型カッターＭ２の板厚Ｋで、第一スリット２１及び第二スリット２２の溝幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４の寸法を設定することができる。本実施形態では、円盤型カッターＭ２の板厚Ｋは、第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２、及び第二スリット上部２２ｂの溝幅Ｗ４と等しくなっている。

【0042】

準備工程は、図９に示すように、被切削ブロック５０を用意する工程である。被切削ブロック５０は、基体２と、ブロック体５１とを有し、一体成形されている。ブロック体５１は、立方体を呈する。ブロック体５１は、端面（上面）５１Ａと、四つの側面５１Ｂと、を備えている。ブロック体５１の端面５１Ａを構成する各辺を辺部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄとする。また、ブロック体５１の各頂点を頂点５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈとする。

【0043】

切除工程は、図１０に示すように、ブロック体５１の各側面５１Ｂを切除する工程である。各側面５１Ｂには、高さ方向に平行な半円柱状の凹溝部５３が複数個形成される。凹溝部５３は、例えば、エンドミルで切削して形成することができる。凹溝部５３は、本実施形態では、ブロック体５１全周囲に亘って形成されている。凹溝部５３の深さは、最終的なピンフィン３の全長、すなわち、ピンフィン上部１１の高さ寸法とピンフィン下部１０の高さ寸法の和と同一になっている。

【0044】

切除工程を行わない場合には、第一段加工工程及び第二段加工工程を行った後、基体２の端に半端なピンフィンが形成される場合がある。半端なピンフィンは、第一スリット２１及び第二スリット２２に面する少なくとも二つの側面を有するとともに、第一スリット２１及び第二スリット２２に面しない他の側面を有している。半端なピンフィンは、切削前の被切削ブロック５０の側面５１Ｂの一部を、第一スリット２１及び第二スリット２２に面しない他の側面として有している。切除工程では、被切削ブロック５０の周縁部において、半端なピンフィンが形成されうる位置を含む領域を切除する。

【0045】

より具体的には、被切削ブロック５０の周縁部のうち、第一段加工工程及び第二段加工工程においてマルチカッターＭによる切削を受けずに第一スリット２１及び第二スリット２２が形成されない領域であって、被切削ブロック５０の側面５１Ｂの一部を含む部分を予め切除すればよい。このとき、ピンフィン３及び半端なピンフィンが形成される配置間隔に合わせて、ブロック体（被切削ブロック）５１の側面部を平面視した形状が、半円（欠円）又は三角形が繰り返されて、波状又はジグザグ状となるように、波加工又はジグザグ加工を行うことが好ましい。また、半円（欠円）又は三角形の被切削ブロック５０の周縁端からの高さが、少なくともピンフィン３の対角線の長さ分の幅となるように、波加工又はジグザグ加工を行うことが好ましい。

【0046】

第一段加工工程は、図１１及び図１２に示すように、マルチカッターＭを用いて、第一スリット上部２１ｂ及び第二スリット上部２２ｂを形成して、ピンフィン上部１１を形成する工程である。第一段加工工程では、第一工程と、第二工程とを行う。第一工程と第二工程とは、第一工程において複数のスリットを形成した後に、第二工程では、第一工程において形成された複数のスリットと交差する、複数のスリットを形成する関係にある。

【0047】

第一工程では、図１１に示すように、頂点５１ｅの直上に設定された仮想点Ｓ１からマルチカッターＭを所定の深さＺ１で挿入し、ブロック体（被切削ブロック）５１の先端部分を切削する。仮想点Ｓ１、仮想点Ｓ２、仮想点Ｓ３及び仮想点Ｓ４は、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心が通る位置である。仮想点Ｓ１，Ｓ２は、頂点５１ｅの直上に設定されている。仮想点Ｓ３，Ｓ４は、頂点５１ｆの直上に設定されている。頂点５１ｅから仮想点Ｓ２までの距離と、頂点５１ｆから仮想点Ｓ３までの距離は同じになっている。なお、深さＺ１、及び後述する深さＺ２，Ｚ３は、Ｚ１が最も小さく、Ｚ２，Ｚ３はＺ１よりも大きく、Ｚ３はＺ１，Ｚ２よりも大きい関係となっている。

【0048】

まず、第一工程では、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ１に位置させ、マルチカッターＭを鉛直下方に移動させて軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ２に位置させる。これにより、頂点５１ｅから所定の深さＺ１となる位置まで円盤型カッターＭ２が挿入される。当該所定の深さＺ１は、ピンフィン上部１１の高さ寸法と同一である。次に、マルチカッターＭの軸部Ｍ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ１を保った状態で仮想点Ｓ３まで移動させる。軸部Ｍ１の軸心が仮想点Ｓ３に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ４までマルチカッターＭを移動させる。これにより、Ｐ方向と平行な複数の第一スリット上部２１ｂが形成される。

【0049】

第二工程では、図１２に示すように、頂点５１ｇの直上に設定された仮想点Ｓ５からマルチカッターＭを所定の深さＺ１で挿入し、ブロック体（被切削ブロック）５１の先端部分を切削する。仮想点Ｓ５、仮想点Ｓ６、仮想点Ｓ７及び仮想点Ｓ８は、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心が通る位置である。仮想点Ｓ５，Ｓ６は、頂点５１ｇの直上に設定されている。仮想点Ｓ７，Ｓ８は、頂点５１ｈの直上に設定されている。頂点５１ｇから仮想点Ｓ６までの距離と、頂点５１ｈから仮想点Ｓ７までの距離は同じになっている。

【0050】

まず、第二工程では、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ５に位置させ、マルチカッターＭを鉛直下方に移動させて軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ６に位置させる。これにより、頂点５１ｇから所定の深さＺ１となる位置まで円盤型カッターＭ２が挿入される。当該所定の深さＺ１は、ピンフィン上部１１の高さ寸法と同一である。つまり、当該所定の深さＺ１は、第一工程と同じ深さである。次に、マルチカッターＭの軸部Ｍ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ１を保った状態で仮想点Ｓ７まで移動させる。軸部Ｍ１の軸心が仮想点Ｓ７に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ８までマルチカッターＭを移動させる。これにより、Ｑ方向と平行な複数の第二スリット上部２２ｂが形成されるとともに、複数のピンフィン上部１１が形成される。

【0051】

第二段加工工程は、図１３及び図１４に示すように、マルチカッターＭＡを用いて、第一スリット下部２１ａ及び第二スリット下部２２ａを形成して、ピンフィン下部１０を形成する工程である。マルチカッターＭＡは、軸部ＭＡ１と、間隔をあけて複数枚積層された円盤型カッターＭＡ２と、を備えている。円盤型カッターＭＡ２の板厚ＫＡ（図示略）は、円盤型カッターＭ２の板厚Ｋよりも薄くなっている。より詳しくは、マルチカッターＭＡは、マルチカッターＭの円盤型カッターＭ２と取付け位置は同じとし、円盤型カッターＭ２の板厚ＫＡだけを薄くしている。本実施形態では、円盤型カッターＭＡ２の板厚ＫＡは、第一スリット下部２１ａの溝幅Ｗ１、及び第二スリット下部２２ａの溝幅Ｗ３と等しくなっている。

【0052】

第二段加工工程では、上段工程と、下段工程とを行う。つまり、第二段加工工程では、端面５１Ａからの所定の深さ（挿入深さ）を変えて、２段階に分けて切削を行う。上段工程では、第一工程と、第二工程とを行う。

【0053】

上段工程の第一工程では、図１３に示すように、頂点５１ｅの直上に設定された仮想点Ｓ１１からマルチカッターＭＡを所定の深さＺ２で挿入し、ブロック体（被切削ブロック）５１の中段部分を切削する。仮想点Ｓ１１、仮想点Ｓ１２、仮想点Ｓ１３及び仮想点Ｓ１４は、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１の軸心が通る位置である。仮想点Ｓ１１，Ｓ１２は、頂点５１ｅの直上に設定されている。仮想点Ｓ１３，Ｓ１４は、頂点５１ｆの直上に設定されている。頂点５１ｅから仮想点Ｓ１２までの距離と、頂点５１ｆから仮想点Ｓ１３までの距離は同じになっている。

【0054】

まず、上段工程の第一工程では、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１の軸心を仮想点Ｓ１１に位置させ、マルチカッターＭＡを鉛直下方に移動させて軸部ＭＡ１の軸心を仮想点Ｓ１２に位置させる。これにより、頂点５１ｅから所定の深さＺ２となる位置まで円盤型カッターＭＡ２が挿入される。当該所定の深さＺ２は、ピンフィン上部１１の高さ寸法とピンフィン下部１０の高さ寸法の半分の和と同一である。次に、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ２を保った状態で仮想点Ｓ１３まで移動させる。軸部ＭＡ１が仮想点Ｓ１３に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ１４までマルチカッターＭＡを移動させる。これにより、Ｐ方向と平行な複数の第一スリット下部２１ａの上段部分が形成される。

【0055】

上段工程の第二工程では、図１４に示すように、頂点５１ｇの直上に設定された仮想点Ｓ１５からマルチカッターＭＡを所定の深さＺ２で挿入し、ブロック体（被切削ブロック）５１の中段部分を切削する。仮想点Ｓ１５、仮想点Ｓ１６、仮想点Ｓ１７及び仮想点Ｓ１８は、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１の軸心が通る位置である。仮想点Ｓ１５，Ｓ１６は、頂点５１ｇの直上に設定されている。仮想点Ｓ１７，Ｓ１８は、頂点５１ｈの直上に設定されている。頂点５１ｇから仮想点Ｓ１６までの距離と、頂点５１ｈから仮想点Ｓ１７までの距離は同じになっている。

【0056】

まず、上段工程の第二工程では、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１の軸心を仮想点Ｓ１５に位置させ、マルチカッターＭＡを鉛直下方に移動させて軸部ＭＡ１の軸心を仮想点Ｓ１６に位置させる。これにより、頂点５１ｇから所定の深さＺ２となる位置まで円盤型カッターＭＡ２が挿入される。所定の深さＺ２は、ピンフィン上部１１の高さ寸法とピンフィン下部１０の高さ寸法の半分の和と同一である。つまり、当該所定の深さＺ２は、上段工程の第一工程と同じ深さである。次に、マルチカッターＭＡの軸部ＭＡ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ２を保った状態で仮想点Ｓ１７まで移動させる。軸部ＭＡ１の軸心が仮想点Ｓ１７に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ１８までマルチカッターＭＡを移動させる。これにより、Ｑ方向と平行な複数の第二スリット下部２２ａの上段部分が形成される。

【0057】

下段工程は、具体的な図示は省略するが、マルチカッターＭＡを用いて第一工程と、第二工程を行う。下段工程の第一工程は、挿入深さ（所定の深さ）を除いて上段工程の第一工程と同じである。下段工芸の第二工程は、挿入深さ（所定の深さ）を除いて上段工程の第二工程と同じである。図１４に示すように、下段工程の所定の深さＺ３は、ピンフィン３の全長と同じである。これにより、複数の第一スリット下部２１ａの下段部分、及び
複数の第二スリット下部２２ａの下段部分が形成されるとともに、複数のピンフィン下部１０が形成されて、ヒートシンク１が形成される。

【0058】

以上説明した第一実施形態に係るヒートシンク１及びヒートシンクの製造方法によれば、第一スリット２１及び第二スリット２２のピンフィン上部１１に対応する溝幅Ｗ２，Ｗ４は、当該第一スリット２１及び当該第二スリット２２のピンフィン下部１０に対応する溝幅Ｗ１，Ｗ３よりも大きくなっている。これにより、第二段加工工程を行う際に、マルチカッターＭＡの円盤型カッターＭＡ２が成形途中のピンフィン３に接触するのを防ぐことができる。これにより、成形精度を高めつつ、ピンフィン３の高さを容易に大きくすることができる。

【0059】

また、本実施形態のように、ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１とは側面視で段差状になっており、ピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）はピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）よりも小さくなっていることが好ましい。なお、本明細書において「側面視」とは、基体２から立ち上がるピンフィン３の高さ方向（軸方向）に対して直行する方向から視認した状態をいう。例えば、本実施形態のような板厚が異なる円盤型カッターＭ２，ＭＡ２を備えるマルチカッターＭ，ＭＡを用いることで、ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１とを容易に段差状にすることができる。

【0060】

また、本実施形態のように、ピンフィン下部１０の形状とピンフィン上部１１の形状とが相似になっているため、液体や気体等の流体の流れの偏りを小さくすることができる。さらに、ピンフィン下部１０の軸心Ｇ１（軸方向の中心）とピンフィン上部１１の軸心Ｇ２（軸方向の中心）とを一致させることで、流体の流れの偏りをより小さくすることができる。

【0061】

また、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）とピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）との差が０．１ｍｍ以上であることが好ましい。また、ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１との段差寸法ＹＡ，ＹＢが０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。また、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）とピンフィン上部１１のフィン幅ＸＣ（ＸＤ）との差が、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）の１％以上になっていることが好ましい。このようにすることで、成形途中のピンフィン３と円盤型カッターＭ２，ＭＡ２との接触を回避しつつ、ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１とのフィン幅の差を極力小さくすることで、熱交換効率の低下を防ぐことができる。

【0062】

また、スリットの溝幅Ｗ１（Ｗ３）は、ピンフィン３のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）に対して０．５～１０倍であることが好ましい。また、ピンフィン３の高さ寸法は、１～３００ｍｍであることが好ましい。

【0063】

ここで、第一段加工工程及び第二段加工工程を行った後、基体２の端に半端なピンフィンが形成される場合がある。半端なピンフィンが発生すると、当該半端なピンフィンがマルチカッターＭ，ＭＡと接触し易くなり、他のピンフィン３や円盤型カッターＭ２，ＭＡ２が変形したり、破損したりする。この点、本実施形態では、切除工程を行うことで、被切削ブロック５０の周縁部を予め切除する。これにより、基体２の端に半端なフィンが形成されないため、ピンフィン３や円盤型カッターＭ２，ＭＡ２の変形、破損を防ぐことができる。また、切除工程では、波加工又はジグザグ加工を行うことで、被切削ブロック５０のうち、正常なピンフィンが形成される部分を残すとともに、半端なピンフィンが形成される部分を切除して半端なピンフィンが形成されないようにすることができる。

【0064】

またここで、マルチカッターＭ，ＭＡの切削深さ（実際にブロック体を切削する深さ）を大きくすると、切削抵抗も大きくなるため円盤型カッターＭ２，ＭＡ２が板厚方向にぶれやすくなり（暴れやすくなり）、円盤型カッターＭ２，ＭＡ２と成形中のピンフィン３とが接触し易くなるという問題がある。

【0065】

この点、第二段加工工程のように、切削深さ（所定の深さＺ３－所定の深さＺ１（図１４参照））が大きい場合、一度に加工しようとすると切削抵抗が大きくなるが、本実施形態のように挿入深さを小さくして複数回に分けて切削することで、成形途中のピンフィン３と円盤型カッターＭＡ２との接触を回避できるため、成形精度を高めることができる。

【0066】

一方、例えば、本実施形態の第一段加工工程のように、挿入深さ（所定の深さＺ１）が小さい場合は、一度の加工で完結してもよい。第一段加工工程では、切削抵抗も小さいため、一度の加工で完結することで作業効率を高めることができる。

【0067】

なお、第一段加工工程の挿入深さを複数回に分け設定して切削してもよいし、第二段加工工程を一度で切削してもよい。

【0068】

また、第一段加工工程において、交差する複数のスリット、つまり、第一スリット上部２１ｂ及び第二スリット上部２２ｂをそれぞれ形成した後、第二段加工工程において、交差する複数のスリット、つまり、第一スリット下部２１ａ及び第二スリット下部２２ａを形成することが好ましい。これにより、マルチカッターＭとマルチカッターＭＡとの交換回数を少なくすることができるため、作業効率を高めることができる。

【0069】

［２．第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るヒートシンクの製造方法について説明する。前記した第一段加工工程及び第二段加工工程では、１パスで切削を行った。第二実施形態では、第一段加工工程及び第二段加工工程を２パスで行う点で第一実施形態と相違する。本実施形態では、第一実施形態と相違する点を中心に説明する。

【0070】

第二実施形態に係る第一段加工工程の第一工程では、図１５に示すように、頂点５１ｅの直上に設定された仮想点Ｓ１からマルチカッターＭを所定の深さＺ１で挿入し、ブロック体（被切削ブロック）５１の先端部分を切削する。仮想点Ｓ１、仮想点Ｓ２，仮想点Ｓ９及び仮想点Ｓ１０は、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心が通る位置である。仮想点Ｓ１，Ｓ２は、頂点５１ｅの直上に設定されている。仮想点Ｓ３，Ｓ４は、頂点５１ｆの直上に設定されている。仮想点Ｓ９，Ｓ１０は、ブロック体５１の中心５１ｊ（図９も参照）の直上に設定されている。頂点５１ｅから仮想点Ｓ２までの距離と、中心５１ｊから仮想点Ｓ９までの距離は同じになっている。

【0071】

まず、第一工程では、１パス目として、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ１に位置させ、マルチカッターＭを鉛直下方に移動させて軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ２に位置させる。これにより、頂点５１ｅから所定の深さＺ１となる位置まで円盤型カッターＭ２が挿入される。当該所定の深さＺ１は、ピンフィン上部１１の高さ寸法と同一である。次に、マルチカッターＭの軸部Ｍ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ１を保った状態で仮想点Ｓ９まで移動させる。軸部Ｍ１の軸心が仮想点Ｓ９に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ１０までマルチカッターＭを移動させる。なお、仮想点Ｓ９の位置でマルチカッターＭを引き上げる際には、仮想点Ｓ９に達したらマルチカッターＭの回転を停止して、回転が停止した状態で引き上げを行う。

【0072】

次に、第二実施形態に係る第一段加工工程の第一工程では、２パス目として、マルチカッターＭの軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ４に位置させ、マルチカッターＭを鉛直下方に移動させて軸部Ｍ１の軸心を仮想点Ｓ３に位置させる。これにより、頂点５１ｆから所定の深さＺ１となる位置まで円盤型カッターＭ２が挿入される。当該所定の深さＺ１は、ピンフィン上部１１の高さ寸法と同一である。次に、マルチカッターＭの軸部Ｍ１を端面５１Ａと平行に、つまり、所定の深さＺ１を保った状態で仮想点Ｓ９まで移動させる。軸部Ｍ１の軸心が仮想点Ｓ９に達したら、そのまま直上に引き上げて仮想点Ｓ１０までマルチカッターＭを移動させる。これにより、Ｐ方向と平行な複数の第一スリット上部２１ｂが形成される。

【0073】

以上説明した第二実施形態に係るヒートシンクの製造方法のように、第一段加工工程及び第二段加工工程を行う際に、ブロック体５１の途中でマルチカッターＭ（マルチカッターＭＡ）をブロック体５１から一旦離脱させつつ、再度挿入して複数回（複数パス）に亘って切削を行ってもよい。これにより、特に、切削長さが大きい場合において成形精度を高めることができる。

【0074】

なお、本実施形態では、挿入位置が頂点５１ｅ又は頂点５１ｆとなるようにしたが、中心５１ｊから挿入しつつ、頂点５１ｅ又は頂点５１ｆで離脱させるようにしてもよい。また、第二段加工工程においても、本実施形態のように複数パスで切削してもよい。

【0075】

第二実施形態に係るヒートシンクの製造方法によれば、第二段加工工程を行う際に、マルチカッターＭＡの円盤型カッターＭＡ２が成形途中のピンフィン３に接触するのをより回避しやすくなる。

【0076】

［３．第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係るヒートシンクの製造方法について説明する。図１７は、第三実施形態に係るヒートシンクの製造方法で用いる挿入治具６０を示す斜視図である。図１７に示すように、挿入治具６０は、連結軸６１と、複数の挿入部材６２とを備えている。挿入治具６０は、ブロック体（被切削ブロック）５１に形成された成形途中のピンフィン３，３の間のスリットに挿入されて、この状態でブロック体（被切削ブロック）５１の切削を行うことで、第一スリット２１又は第二スリット２２を形成するために用いられる。

【0077】

連結軸６１は、挿入部材６２の一端側を貫通する棒状部材である。挿入部材６２は、板状部材である。挿入部材６２の板厚は、成形途中の隣り合うピンフィン３，３同士のスリットに隙間無く入る寸法であることが好ましい。隣り合う挿入部材６２，６２同士の隙間は、ピンフィン下部１０のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）と同じになっている。挿入部材６２の他端側には円弧状の切欠き部６２ａが形成されている。挿入部材６２の板厚は、スリットの大きさに応じて適宜変更することができる。また、挿入部材６２，６２の隙間寸法はピンフィン３のフィン幅ＸＡ（ＸＢ）に応じて適宜変更することができる。

【0078】

図１８及び図１９に示すように、例えば、２パスで第二段加工工程を形成する際の下段工程の第一工程の２パス目において、成形途中のピンフィン３，３の間、すなわち１パス目で形成した切削途中の第一スリット下部２１ａの位置に挿入治具６０を挿入してもよい。これにより、成形途中のピンフィン３の基端側が隣り合う挿入部材６２，６２同士で支持されるため、切削中にピンフィン３の先端側が幅方向に振れる（振動する）のを防ぐことができる。これにより、成形途中のピンフィン３と円盤型カッターＭ２，ＭＡ２との接触を回避することができるため、成形精度をより高めることができる。また、挿入部材６２の他端側に切欠き部６２ａが形成されているため、挿入部材６２とマルチカッターＭ，ＭＡとの接触を回避することができる。

【0079】

なお、挿入部材６２の長さや高さは、第一段加工工程及び第二段加工工程の切削形態に応じて適宜変更すればよい。

【0080】

［４．第一変形例］
図２０は、ピンフィンの第一変形例を示す斜視図である。図２０に示すように、第一変形例に係るピンフィン３Ａは、軸心Ｇ１，Ｇ２同士がずれている点で前記した実施形態と相違する。

【0081】

ピンフィン３Ａのピンフィン下部１０の隣り合う側面１０ａ，１０ｂと、側面１０ａ，１０ｂのそれぞれ上方に位置し、ピンフィン上部１１の隣り合う側面１１ａ，１１ｂとはそれぞれ面一になっている。一方、ピンフィン３Ａのピンフィン下部１０の隣り合う側面１０ｃ，１０ｄと、側面１０ｃ，１０ｄのそれぞれ上方に位置し、ピンフィン上部１１の隣り合う側面１１ｃ，１１ｄとでそれぞれ段差が形成されている。また、ピンフィン下部１０の軸心（軸方向の中心）Ｇ１と、ピンフィン上部１１の軸心（軸方向の中心）Ｇ２とがずれている。

【0082】

［５．第二変形例］
図２１は、ピンフィンの第二変形例を示す斜視図である。図２１に示すように、第二変形例に係るピンフィン３Ｂは、ピンフィン下部１０に対して、ピンフィン上部１１の向きが前記した実施形態と異なる。つまり、ピンフィン下部１０に対して、ピンフィン上部１１の向きが軸心Ｇ２周りに４５度回転して配置されている。ピンフィン下部１０の軸心（軸方向の中心）Ｇ１と、ピンフィン上部１１の軸心（軸方向の中心）Ｇ２とは一致している。

【0083】

［６．その他］
第一変形例及び第二変形例のように、ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１との位置関係、両者の形状、フィン幅、ピンフィン上部１１の長さ等は、流通させる流体の種類やヒートシンクの用途に合わせて適宜形成すればよい。

【0084】

例えば、第一変形例のようにすれば、流体をわざと偏らせて流通させることもできる。また、第二変形例のようにすれば、ピンフィン下部１０周りと、ピンフィン上部１１周りとで流体の流れを変えることもできる。ピンフィン下部１０とピンフィン上部１１とは相似ではなく、異なる形状であってもよい。また、ピンフィン３は、基端側から先端側に向けて徐々に縮径する（フィン幅が小さくなる）形状であってもよい。

【0085】

また、例えば、ピンフィン３を三角柱としてもよい。この場合、互いに交差する、複数の第一スリット、複数の第二スリット、及び複数の第三スリットを設ければよい。また、ピンフィン３の横断面をひし形、平行四辺形、又は長方形としてもよい。また、本実施形態では、ブロック体５１の対角線に沿ってマルチカッターＭ，ＭＡを移動させて切削したが、例えば、辺部５１ａに対してマルチカッターＭ，ＭＡの軸部Ｍ１，ＭＡ１を平行に配置して切削してもよい。また、本実施形態では、端面５１Ａに対して垂直にマルチカッターＭ，ＭＡを挿入したが、斜めに挿入してもよい。ピンフィン３は、冷媒が流れる方向に対して千鳥格子状に配置されていることが好ましい。

【0086】

上述した実施形態及び変形例では、複数の第一スリット２１が、直線状且つそれぞれ平行に形成されており、また、複数の第二スリット２２が、直線状且つそれぞれ平行に形成されている場合を例示して説明した。複数の第一スリット２１は、直線状且つ隣接するスリットが平行とならないように形成されてもよく、また、複数の第二スリット２２は、直線状且つ隣接するスリットが平行とならないように形成されてもよい。例えば、複数の第一スリット２１又は複数の第二スリット２２は、傾きが異なる二種類の直線状のスリットが、ヒートシンク１上において互いに交差せずに交互に複数配置されたものとしてもよい。または、複数の第一スリット２１又は複数の第二スリット２２は、複数のスリットが、ヒートシンク１上において互いに交差せずに扇状に広がるように配置されたものとしてもよい。

【0087】

上述した実施形態及び変形例では、第一段加工工程において用いられる円盤型カッターＭ２の板厚Ｋを、第二段加工工程において用いられる円盤型カッターＭＡ２の板厚ＫＡよりも大きくすることで、第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２、及び第二スリット上部２２ｂの溝幅Ｗ４を、第一スリット下部２１ａの溝幅Ｗ１、及び第二スリット下部２２ａの溝幅Ｗ３よりも大きくする場合を例示して説明した。第一段加工工程において用いられる円盤型カッターＭ２及びマルチカッターＭに代えて、第二段加工工程において用いられる円盤型カッターＭＡ２及びマルチカッターＭＡを用いてもよい。このとき、第一段加工工程の第一工程では、まず、１回目の切削として、マルチカッターＭＡを仮想点Ｓ１から仮想点Ｓ２、仮想点Ｓ３、仮想点Ｓ４と移動させて、板厚ＫＡと同じ幅のスリットを形成する。次に、２回目の切削として、１回目の切削位置から、第一スリット上部２１ｂの溝幅Ｗ２と板厚ＫＡとの差の分だけＱ方向に平行移動させた位置において、同様にマルチカッターＭＡを仮想点Ｓ１から仮想点Ｓ２、仮想点Ｓ３、仮想点Ｓ４と移動させる。これにより、溝幅Ｗ２が板厚Ｋと同じ幅となる第一スリット上部２１ｂが形成される。続いて、第一段加工工程の第二工程においても、第一工程と同様に行うことで、溝幅Ｗ４が板厚Ｋと同じ幅となる第二スリット上部２２ｂスリットが形成される。このように、第一段加工工程及び第二段加工工程において用いられる円盤型カッター及びマルチカッターとして、板厚が同じものを共用する（連続して使用する）ことで、マルチカッターの交換作業の手間を省いて、作業効率を向上させることができる。

【0088】

上述した実施形態及び変形例では、第一工程と第二工程とを行う第一段加工工程を行った後に、第一工程と第二工程とを行う第二段加工工程を行う場合を例示して説明した。第一スリット上部２１ｂ、第二スリット上部２２ｂ、第一スリット下部２１ａ、及び第二スリット下部２２ａの形成順序は適宜変更してもよい。例えば、第一段加工工程の第一工程を行い、第一スリット上部２１ｂを形成して、その後に、第二段加工工程の第一工程を行い、第一スリット下部２１ａを形成してもよい。さらに続いて、第一段加工工程の第二工程を行い、第二スリット上部２２ｂを形成した後に、第二段加工工程の第二工程を行い、第二スリット下部２２ａを形成してもよい。

【0089】

上述した実施形態及び変形例では、円盤型カッターＭ２，Ｍ２Ａを備えるマルチカッターＭ，ＭＡを用いて被切削ブロック５０を切削して、第一スリット上部２１ｂ及び第二スリット上部２２ｂ、並びにピンフィン上部１１及びピンフィン下部１０を形成する場合を例示して説明した。被切削ブロック５０の切削はこれに限られず、適宜変形することができる。例えば、一枚の円盤型カッターＭ２を単独で用いて切削を行ってもよい。また、例えば、ワイヤーソー、エンドミル、レーザー加工、放電加工等の公知の切削手段を用いることができる。本発明によれば、このような切削手段を用いた場合にも、第二段加工工程を行う際に、切削手段が成形途中のピンフィン３に接触するのを防ぐことができ、成形精度を高めつつ、ピンフィン３の高さを容易に大きくすることができる。

【0090】

また、第一段加工工程及び第二段加工工程は、マルチカッターＭ，ＭＡ及び被切削ブロック５０の少なくとも一方を移動させて切削すればよい。
また、第一段加工工程、第二段加工工程は、三段階以上で切削してもよい。すなわち、溝幅が下段から上段に向けて三段階以上で大きくなるようにスリットを形成して、フィン幅が下段から上段に向けて三段階以上で小さくなるようにピンフィンを形成してもよい。この場合、第Ｎ段目と第Ｎ-１段目との関係が、第二段加工工程と第一段加工工程との関係を満たすようにすればよい。

【0091】

本発明のヒートシンクの製造方法では、第一段加工工程及び第二段加工工程を行う前に、ブロック体５１の端面（上面）５１Ａを切削する切削工程を行ってもよい。切削工程は、切除工程の前に行ってもよく、後に行ってもよく、切除工程と同時に行ってもよい。切削は、例えば、エンドミルを用いて行うことができる。切削工程では、ブロック体５１の端面５１Ａの任意の位置に対して切削を行うことができる。中でも、ブロック体５１の端面５１Ａのうち、第一段加工工程及び第二段加工工程において、ピンフィン３が形成されうる位置を含む領域を切削することが好ましい。より具体的には、マルチカッターＭによる切削を受けずに第一スリット２１及び第二スリット２２が形成されない領域であって、ブロック体５１の端面５１Ａを含む部分を予め切削すればよい。これにより、第一段加工工程及び第二段加工工程を行った後に形成される、切削工程によって切削した所望の位置のピンフィン３の高さを、切削工程において切削した深さに応じて小さくすることができる。また、このとき、ピンフィン３が形成されうる一部の位置にのみ切削を行い、ピンフィン３が形成されうる他の位置に切削を行わないことで、ヒートシンク１が高さの異なるピンフィン３を備えるようにすることができる。

【0092】

［７．評価試験］
次に、本発明の評価試験について説明する。図２２に示すように、評価試験では、比較例１及び実施例１～３に係るヒートシンクを製造し、成形されたヒートシンクのピンフィンの状況を評価した。製造されたピンフィンに欠損、折れが無い又は極めて少ない場合は「〇」（良好である）とし、欠損、折れが多い場合は「×」（不良である）とした。比較例１及び実施例１～３の条件は図２２に示すとおりである。

【0093】

比較例１及び実施例１～３では、ピンフィンの高さは５０ｍｍとし、加工工程では、高さ方向に１２．５ｍｍの深さで４段階に分けて切削した。パス数の「１パス」は前記した第一実施形態と同様の形態で、「２パス」は前記した第二実施形態と同じ形態である。被切削ブロックの材質は、アルミニウム合金ＪＩＳ Ａ５０５２－Ｈ１１２とした。マルチカッターの回転数は２０００ｒｐｍで、進行速度は８００ｍｍ／ｍｉｎとした。ピンフィンの横断面形状は、ひし形（正方形）とした。

【0094】

比較例１のピンフィンのフィン幅は高さ方向に一定で３．０ｍｍとした。スリット（第一スリット及び第二スリット）は、高さ方向に一定で３．０ｍｍとした。比較例１では２パスで加工した。

【0095】

実施例１では、ピンフィン下部のフィン幅を３．５ｍｍとし、ピンフィン上部のフィン幅を３．１ｍｍとした。また、実施例１では、スリット下部の溝幅を２．０ｍｍとし、スリット上部の溝幅を２．４ｍｍとした。実施例１では２パスで加工した。

【0096】

実施例２では、ピンフィン下部のフィン幅を３．０ｍｍとし、ピンフィン上部のフィン幅を２．６ｍｍとした。また、実施例２では、スリット下部の溝幅を３．０ｍｍとし、スリット上部の溝幅を３．４ｍｍとした。実施例２では２パスで加工した。

【0097】

実施例３では、ピンフィン下部のフィン幅を３．０ｍｍとし、ピンフィン上部のフィン幅を２．９ｍｍとした。また、実施例３では、スリット下部の溝幅を３．０ｍｍとし、スリット上部の溝幅を３．１ｍｍとした。実施例３では１パスで加工した。

【0098】

比較例１では、ピンフィンの上端に欠損が多く発生し、不良となった。比較例１では４段目において欠損が多く発生した。つまり、ブロック体の端面（上面）から深い位置で切削を行う場合、円盤型カッターと成形中のピンフィンとが接触し易く、欠損や折れに繋がると考えらえる。

【0099】

これに対し、実施例１～３では、ピンフィンの欠損や折れは発生せず、良好であった。実施例１～３では、いずれもスリット下部よりもスリット上部の方が、溝幅が大きくなっている。これにより、成形中のピンフィンと円盤型カッターとの接触を回避することができ、深い位置まで切削を行うことができる。実施例３のようにピンフィン下部とピンフィン上部との段差が０．１ｍｍの場合であっても良好な結果が得られた。また、実施例１～３については１パスでも２パスでも良好な結果が得られた。

【符号の説明】

【0100】

１ ヒートシンク
２ 基体
３ ピンフィン
１０ ピンフィン下部
１１ ピンフィン上部
２１ 第一スリット（スリット）
２１ａ 第一スリット下部
２１ｂ 第一スリット上部
２２ 第二スリット（スリット）
２２ａ 第二スリット下部
２２ｂ 第二スリット上部
Ｍ マルチカッター
Ｍ１ 軸部
Ｍ２ 円盤型カッター
ＭＡ マルチカッター
ＭＡ１ 軸部
ＭＡ２ 円盤型カッター
ＸＡ，ＸＢ，ＸＣ，ＸＤ フィン幅
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４ 溝幅

【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】