エンボス金属板及びその製造方法
【課題】小型でも放熱効率が良いエンボス金属板及びその効果的な製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】エンボス金属板１内の各突起３上部に種金属塊２が挿入されている。また、エンボス金属板１の製造方法としては、金属板１の片側より複数の種金属塊２を圧入することにより、前記金属板１の反対側表面に複数の突起３を形成する。
【解決手段】エンボス金属板１内の各突起３上部に種金属塊２が挿入されている。また、エンボス金属板１の製造方法としては、金属板１の片側より複数の種金属塊２を圧入することにより、前記金属板１の反対側表面に複数の突起３を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱性に優れ製造の容易なエンボス金属板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（ＬＳＩ）やＩＣ、トランジスタなどの電子機器は動作により発熱するため、効率的に放熱する必要があり、近年ではそれらの半導体部品の小型化に伴ってより効率的な放熱の必要性が高まっている。
【０００３】
上記のような半導体部品の放熱については、部品本体に放熱機構を設けるだけでは不十分で、より大面積の放熱装置に接続して冷却する必要がある。
【０００４】
このような放熱装置の最も一般的なものはモールド成型品であるが、多数の凹凸のある成形型に素材を注入すると、特にその凹凸が小さい場合離型が困難であるという問題点があった。
【０００５】
また、金属材料に高圧力をかけて押出成形による凹凸形成を行う方法も知られているが、素材金属表面全体に圧力をかけなければならないため非常に高い圧力が必要であり、製造コストが高くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
このような問題点を解決するため、特許文献１や特許文献２に開示されているように、金属板の片面をパンチなどの工具により押圧し金属板の反対側表面に突起を形成する方法が提案されている。これらの方法では、金属板に対してパンチを圧入することにより突起を形成するため、金属板のパンチ圧入側表面には凹部が形成されることになる。このような放熱装置を上記のような半導体部品に使用した場合、凹部により部品と放熱装置との接触面積が減少し、また凹部内の空気は熱伝導率が低いため全体として放熱効率が低くなってしまうという問題点がある。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１９２５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２３０９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型でも放熱効率が良いエンボス金属板及びその効果的な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】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明によるエンボス金属板は、片側表面に複数の突起を有する金属板において、前記金属板内の前記各突起下部に種金属塊が挿入されていることを特徴とする。
【００１０】
前記突起の体積は、前記種金属塊の体積とほぼ同じであることが好適であり、前記種金属塊の高さは前記金属板の厚さ未満であることがより好都合である。また、前記種金属塊の硬度は前記金属板の硬度より高いことが好ましい。
【００１１】
前記種金属塊は、前記金属板と同種金属であっても、また異種金属であってもよい。ただし、同種金属を使用する場合は、加工硬化などにより金属板より硬度を高くすることが望ましい。
【００１２】
本発明によるエンボス金属板の製造方法としては、金属板の片側より複数の種金属塊を圧入することにより、前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とする。
【００１３】
上記の製造方法では、複数の凹部を有する下型上に前記金属板を配置し、複数の貫通孔内に前記貫通孔の内径に沿った外形を有する前記種金属塊を収納した上型を前記金属板の上に載せ、前記貫通孔内を摺動可能に配置した押圧棒を前記貫通孔に沿って押し下げることにより前記種金属塊を前記金属板内に圧入して前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することが好適である。
【００１４】
また、前記種金属塊を直接圧入することが困難な場合は、金属板状の圧入予定箇所を予め半抜きするなどして凹部を形成しておくこともできる。さらに、複数の前記種金属塊を前もって一定形状に形成しておくことがより好都合である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるエンボス金属板では、種金属塊を圧入することにより金属板表面に突起を形成するため、種金属塊圧入側表面に凹部が形成されることなく平坦となるため、発熱部品との接触面積を最大限にすることができ、放熱効率を高めることが可能となる。
【００１６】
また、本発明によるエンボス金属板の製造方法においては、金属板に種金属塊を圧入するため、金属板全体を押圧して突起を形成する方法に比べて圧力を低くすることが可能であり、それにより製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明によるエンボス金属板の片側表面を示す図であり、金属基板１内に複数の種金属塊２が収納されている。この金属基板１の反対側表面を示したのが図２である。こちら側表面には、複数の突起３が整然と形成されている。
【００１８】
図３には、上記実施例の部分断面図を示す。各種金属塊２が各突起部３の上部、金属基板１内に配置されている。種金属塊２が金属基板１内に圧入され、その体積分が突起１として反対側表面に突出することになる。各突起１の強度を確保するためには、種金属塊２の高さは金属基板１の厚さ未満であることが望ましい。
【００１９】
次に、上記実施例のエンボス金属板を製造する方法について説明する。その工程を図４の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示した。まず、（ａ）工程についてであるが、下型１５には厚さ方向に複数の貫通孔１６が形成されており、各貫通孔１６内部に突起受け治具１７が挿入されている。素材としてのアルミニウム金属基板１をこの下型１５上に配置する。このアルミニウム金属基板１の硬度はＨＶ４０〜７０程度である。この金属基板１の上部には中型１３を配置する。中型１３には、やはり厚さ方向に下型１５の各貫通孔１６に対応する位置に貫通孔１４が形成されていて、各貫通孔１４内に種金属塊２を収納する。ここで使用する種金属塊２としては、直径１．２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状アルミニウムを使用する。この種金属塊２は金属基板１と同種金属であるが、円柱状に加工してあるため、硬度が若干硬くなっている。中型１３のさらに上部には上型１１を配置し、この上型１１には複数プランジャー１２が固定されており、この各プランジャー１２を中型１３の各貫通孔１４内の種金属塊２の上部に挿入しておく。
【００２０】
次に図４の（ｂ）工程についてであるが、上型１１を下方に押し下げると、プランジャー１２が中型１３の貫通孔１４に沿って種金属塊２を押し下げ、金属基板１内に圧入する。圧入圧力としては、種金属塊２の１個当り１２０ｋｇ以上が必要である。種金属塊２を圧入することにより、中型１３と下型１５で上下を規制されている金属基板１は、下型１５の貫通孔１６内に侵入して突起受け治具１７を押し下げる。この動作により複数の突起３が貫通孔１６内に形成される。
【００２１】
最後に（ｃ）工程であるが、上型１１と中型１３を上方に退避させてから、突起受け治具１７を押し上げることにより、突起３が貫通孔１６より上部に解放され、エンボス金属基板を取り出すことができる。
【００２２】
上記実施例においては素材金属板１と種金属塊２とで同じアルミニウム素材を使用したが、他の金属を使用することももちろん可能であり、また、素材金属基板１と種金属塊２とで異なる素材を用いることも可能である。また、種金属塊２の形状は円柱としたが、角柱や錐形状など、他の形状を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上述べたように、本発明によるエンボス金属板によれば、種金属塊を圧入することにより金属板表面に突起を形成するため、種金属塊圧入側表面に凹部が形成されることなく平坦となるため、発熱部品との接触面積を最大限にすることができ、放熱効率を高めることが可能となる。また、本発明によるエンボス金属板の製造方法においては、金属板に種金属塊を圧入するため、金属板全体を押圧して突起を形成する方法に比べて圧力を低くすることが可能であり、それにより製造コストを低減できる。従って、放熱装置などの分野において大いに貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンボス金属板の実施例の裏面を示す斜視図である。
【図２】図１に示したエンボス金属板の実施例の表面を示す斜視図である。
【図３】図１に示したエンボス金属板の実施例の構成を示す部分断面図である。
【図４】図１に示したエンボス金属板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 金属基板
２ 種金属塊
３ 突起部
１１ 上型
１２ プランジャー
１３ 中型
１４ 貫通孔
１５ 下型
１６ 貫通孔
１７ 突起受け治具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱性に優れ製造の容易なエンボス金属板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（ＬＳＩ）やＩＣ、トランジスタなどの電子機器は動作により発熱するため、効率的に放熱する必要があり、近年ではそれらの半導体部品の小型化に伴ってより効率的な放熱の必要性が高まっている。
【０００３】
上記のような半導体部品の放熱については、部品本体に放熱機構を設けるだけでは不十分で、より大面積の放熱装置に接続して冷却する必要がある。
【０００４】
このような放熱装置の最も一般的なものはモールド成型品であるが、多数の凹凸のある成形型に素材を注入すると、特にその凹凸が小さい場合離型が困難であるという問題点があった。
【０００５】
また、金属材料に高圧力をかけて押出成形による凹凸形成を行う方法も知られているが、素材金属表面全体に圧力をかけなければならないため非常に高い圧力が必要であり、製造コストが高くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
このような問題点を解決するため、特許文献１や特許文献２に開示されているように、金属板の片面をパンチなどの工具により押圧し金属板の反対側表面に突起を形成する方法が提案されている。これらの方法では、金属板に対してパンチを圧入することにより突起を形成するため、金属板のパンチ圧入側表面には凹部が形成されることになる。このような放熱装置を上記のような半導体部品に使用した場合、凹部により部品と放熱装置との接触面積が減少し、また凹部内の空気は熱伝導率が低いため全体として放熱効率が低くなってしまうという問題点がある。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０１９２５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２３０９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、小型でも放熱効率が良いエンボス金属板及びその効果的な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】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明によるエンボス金属板は、片側表面に複数の突起を有する金属板において、前記金属板内の前記各突起下部に種金属塊が挿入されていることを特徴とする。
【００１０】
前記突起の体積は、前記種金属塊の体積とほぼ同じであることが好適であり、前記種金属塊の高さは前記金属板の厚さ未満であることがより好都合である。また、前記種金属塊の硬度は前記金属板の硬度より高いことが好ましい。
【００１１】
前記種金属塊は、前記金属板と同種金属であっても、また異種金属であってもよい。ただし、同種金属を使用する場合は、加工硬化などにより金属板より硬度を高くすることが望ましい。
【００１２】
本発明によるエンボス金属板の製造方法としては、金属板の片側より複数の種金属塊を圧入することにより、前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とする。
【００１３】
上記の製造方法では、複数の凹部を有する下型上に前記金属板を配置し、複数の貫通孔内に前記貫通孔の内径に沿った外形を有する前記種金属塊を収納した上型を前記金属板の上に載せ、前記貫通孔内を摺動可能に配置した押圧棒を前記貫通孔に沿って押し下げることにより前記種金属塊を前記金属板内に圧入して前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することが好適である。
【００１４】
また、前記種金属塊を直接圧入することが困難な場合は、金属板状の圧入予定箇所を予め半抜きするなどして凹部を形成しておくこともできる。さらに、複数の前記種金属塊を前もって一定形状に形成しておくことがより好都合である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるエンボス金属板では、種金属塊を圧入することにより金属板表面に突起を形成するため、種金属塊圧入側表面に凹部が形成されることなく平坦となるため、発熱部品との接触面積を最大限にすることができ、放熱効率を高めることが可能となる。
【００１６】
また、本発明によるエンボス金属板の製造方法においては、金属板に種金属塊を圧入するため、金属板全体を押圧して突起を形成する方法に比べて圧力を低くすることが可能であり、それにより製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。図１は本発明によるエンボス金属板の片側表面を示す図であり、金属基板１内に複数の種金属塊２が収納されている。この金属基板１の反対側表面を示したのが図２である。こちら側表面には、複数の突起３が整然と形成されている。
【００１８】
図３には、上記実施例の部分断面図を示す。各種金属塊２が各突起部３の上部、金属基板１内に配置されている。種金属塊２が金属基板１内に圧入され、その体積分が突起１として反対側表面に突出することになる。各突起１の強度を確保するためには、種金属塊２の高さは金属基板１の厚さ未満であることが望ましい。
【００１９】
次に、上記実施例のエンボス金属板を製造する方法について説明する。その工程を図４の（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示した。まず、（ａ）工程についてであるが、下型１５には厚さ方向に複数の貫通孔１６が形成されており、各貫通孔１６内部に突起受け治具１７が挿入されている。素材としてのアルミニウム金属基板１をこの下型１５上に配置する。このアルミニウム金属基板１の硬度はＨＶ４０〜７０程度である。この金属基板１の上部には中型１３を配置する。中型１３には、やはり厚さ方向に下型１５の各貫通孔１６に対応する位置に貫通孔１４が形成されていて、各貫通孔１４内に種金属塊２を収納する。ここで使用する種金属塊２としては、直径１．２ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状アルミニウムを使用する。この種金属塊２は金属基板１と同種金属であるが、円柱状に加工してあるため、硬度が若干硬くなっている。中型１３のさらに上部には上型１１を配置し、この上型１１には複数プランジャー１２が固定されており、この各プランジャー１２を中型１３の各貫通孔１４内の種金属塊２の上部に挿入しておく。
【００２０】
次に図４の（ｂ）工程についてであるが、上型１１を下方に押し下げると、プランジャー１２が中型１３の貫通孔１４に沿って種金属塊２を押し下げ、金属基板１内に圧入する。圧入圧力としては、種金属塊２の１個当り１２０ｋｇ以上が必要である。種金属塊２を圧入することにより、中型１３と下型１５で上下を規制されている金属基板１は、下型１５の貫通孔１６内に侵入して突起受け治具１７を押し下げる。この動作により複数の突起３が貫通孔１６内に形成される。
【００２１】
最後に（ｃ）工程であるが、上型１１と中型１３を上方に退避させてから、突起受け治具１７を押し上げることにより、突起３が貫通孔１６より上部に解放され、エンボス金属基板を取り出すことができる。
【００２２】
上記実施例においては素材金属板１と種金属塊２とで同じアルミニウム素材を使用したが、他の金属を使用することももちろん可能であり、また、素材金属基板１と種金属塊２とで異なる素材を用いることも可能である。また、種金属塊２の形状は円柱としたが、角柱や錐形状など、他の形状を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上述べたように、本発明によるエンボス金属板によれば、種金属塊を圧入することにより金属板表面に突起を形成するため、種金属塊圧入側表面に凹部が形成されることなく平坦となるため、発熱部品との接触面積を最大限にすることができ、放熱効率を高めることが可能となる。また、本発明によるエンボス金属板の製造方法においては、金属板に種金属塊を圧入するため、金属板全体を押圧して突起を形成する方法に比べて圧力を低くすることが可能であり、それにより製造コストを低減できる。従って、放熱装置などの分野において大いに貢献できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるエンボス金属板の実施例の裏面を示す斜視図である。
【図２】図１に示したエンボス金属板の実施例の表面を示す斜視図である。
【図３】図１に示したエンボス金属板の実施例の構成を示す部分断面図である。
【図４】図１に示したエンボス金属板の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 金属基板
２ 種金属塊
３ 突起部
１１ 上型
１２ プランジャー
１３ 中型
１４ 貫通孔
１５ 下型
１６ 貫通孔
１７ 突起受け治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側表面に複数の突起を有する金属板において、前記金属板内の前記各突起下部に種金属塊が挿入されていることを特徴とするエンボス金属板。
【請求項２】
前記突起の体積は、前記種金属塊の体積とほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のエンボス金属板。
【請求項３】
前記種金属塊の高さが前記金属板の厚さ未満であることを特徴とする請求項１または２記載のエンボス金属板。
【請求項４】
前記種金属塊の硬度が前記金属板の硬度より高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項５】
前記種金属塊が前記金属板と同種金属であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項６】
前記種金属塊は前記金属板と異種金属であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項７】
金属板の片側より複数の種金属塊を圧入することにより、前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とするエンボス金属板の製造方法。
【請求項８】
複数の凹部を有する下型上に前記金属板を配置し、複数の貫通孔内に前記貫通孔の内径に沿った外形を有する前記種金属塊を収納した上型を前記金属板の上に載せ、前記貫通孔内を摺動可能に配置した押圧棒を前記貫通孔に沿って押し下げることにより前記種金属塊を前記金属板内に圧入して前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とする請求項７記載のエンボス金属板の製造方法。
【請求項９】
前記金属板に前記種金属塊を圧入する前に、予め圧入部に凹部を形成しておくことを特徴とする請求項８記載のエンボス金属板の製造方法。
【請求項１０】
複数の前記種金属塊を前もって一定形状に形成しておくことを特徴とする請求項８または９記載のエンボス金属板の製造方法。
【請求項１】
片側表面に複数の突起を有する金属板において、前記金属板内の前記各突起下部に種金属塊が挿入されていることを特徴とするエンボス金属板。
【請求項２】
前記突起の体積は、前記種金属塊の体積とほぼ同じであることを特徴とする請求項１記載のエンボス金属板。
【請求項３】
前記種金属塊の高さが前記金属板の厚さ未満であることを特徴とする請求項１または２記載のエンボス金属板。
【請求項４】
前記種金属塊の硬度が前記金属板の硬度より高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項５】
前記種金属塊が前記金属板と同種金属であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項６】
前記種金属塊は前記金属板と異種金属であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンボス金属板。
【請求項７】
金属板の片側より複数の種金属塊を圧入することにより、前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とするエンボス金属板の製造方法。
【請求項８】
複数の凹部を有する下型上に前記金属板を配置し、複数の貫通孔内に前記貫通孔の内径に沿った外形を有する前記種金属塊を収納した上型を前記金属板の上に載せ、前記貫通孔内を摺動可能に配置した押圧棒を前記貫通孔に沿って押し下げることにより前記種金属塊を前記金属板内に圧入して前記金属板の反対側表面に複数の突起を形成することを特徴とする請求項７記載のエンボス金属板の製造方法。
【請求項９】
前記金属板に前記種金属塊を圧入する前に、予め圧入部に凹部を形成しておくことを特徴とする請求項８記載のエンボス金属板の製造方法。
【請求項１０】
複数の前記種金属塊を前もって一定形状に形成しておくことを特徴とする請求項８または９記載のエンボス金属板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２５１３３８（Ｐ２０１１−２５１３３８Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９８９２（Ｐ２０１０−１３９８９２）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３９２０１７２２２）太陽工業株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（３９２０１７２２２）太陽工業株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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