800G光トランシーバー用ヒートシンク：押出・CNC・陽極酸化の一貫プロセス
データセンターが400Gおよび800Gへ移行するにつれ、光トランシーバーの消費電力は上昇し続ける一方で、ヒートシンクは高密度フィン、薄型ベース、高放射率表面へと小型化が進んでいます。ベース平面度が0.05mmずれると、チップからの熱伝達が停止し、モジュール温度が限界値を超えてしまいます。ヒートシンクは単純なアルミ部品のように見えますが、実際には押出ダイス設計、CNC仕上げ加工、表面処理の間のリレーレースです。
プロジェクト背景と課題
光通信メーカーが800Gトランシーバー用ヒートシンクの認定を行っていました。6063-T5押出アルミニウム、フィン厚0.8mm、熱源に対するベース平面度≤0.05mm、放射冷却用の黒色陽極酸化処理、年間数万個の生産量、そしてダイス製作から初回納品まで5週間という厳しいプログラム期間が設定されていました。
困難な点：高密度フィンにより押出流動のバランス調整が困難であること、平面度はCNC仕上げ加工に依存し、わずかなクランプ変形でも部品が不良となること、陽極酸化処理により寸法が数ミクロン変化するため、公差連鎖に当初から余裕を組み込む必要があることです。
BQUQプロセスソリューション
押出加工とダイス
押出ダイスは図面から設計され、ポート形状とベアリング設計を通じて流動バランスが調整されます。トライアル後、量産前にフィン充填状態に基づいてダイスが修正されます。6063-T5は押出後に人工時効処理を施し、硬度と熱伝導率のバランスを最適化します。
CNC仕上げ加工と表面処理
ベースは真空チャック上で仕上げフライス加工され、ベース面と取り付け穴が1回のセットアップで完了します。平面度は花崗岩定盤とシックネスゲージで再確認されます。その後、部品は8-12μmの膜厚で黒色陽極酸化処理され、出荷前に全数が外観および寸法検査を受けます。
主要仕様
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 材質 | 6063-T5（高強度が必要な場合は6061も対応可能） |
| フィン厚 | 0.8mm（最小0.6mm） |
| ベース平面度 | ≤0.05mm |
| 表面処理 | 黒色陽極酸化、8-12μm膜厚 |
| 機械加工公差 | ±0.05mm |
| リードタイム | ダイス15〜20日、初回ロット5週間以内 |
| 検査 | 平面度・寸法100%検査、陽極酸化膜厚・色の抜き取り検査 |
| 認証 | ISO9001:2015 |
品質管理と納品
初回品はロットごとに完全確認され、平面度データは製品に同梱されます。陽極酸化処理は認定パートナーと協力し、色と膜厚のロット抜き取り検査を実施します。初回ロット20,000個は5週間で納品され、その後は四半期ごとの継続注文となります。
関連製品とリソース
このカテゴリの他の部品とその量産方法については、CNC加工ヒートシンクカテゴリページ、または以下の関連製品をご覧ください：
関連Q&A：光モジュール向け最適な熱管理戦略。その他の製造Q&AはFAQセンターをご覧ください。
当社の能力、設備、品質システムについては、BQUQについておよび工場の強みをご覧ください。
FAQ
ヒートシンク用ダイスの製作期間と費用はどのくらいですか？
押出ダイスは通常15〜20日かかり、価格は断面の複雑さによって決まります。スケジュールが厳しい場合は、標準/半標準プロファイルも提供しており、先に生産を開始できます。図面をお送りいただければ12時間以内に回答いたします。
0.05mmのベース平面度をどのように保証していますか？
仕上げフライス加工に真空チャック治具を使用することでクランプ変形を防ぎ、平面度は全数について花崗岩定盤で検証されます。不適合品は決して出荷されません。
黒色陽極酸化処理で寸法は変化しますか？
はい、8-12μmの被膜により寸法は数ミクロン変化します。当社ではこの余裕を機械加工公差に組み込み、合わせ面を陽極酸化処理後の最終寸法に管理するため、被膜後の干渉は発生しません。
