サーバーCPU向け高密度放熱フィン：押出ベース＋0.3mm板金フィンの複合ヒートシンク
サーバーCPUの消費電力が上昇するにつれ、従来の押出ヒートシンクは限界に達しています。フィンを高密度化するとダイで押し出せなくなり、薄くすると強度が不足します。その複合的な解決策が、平坦性と熱経路を確保した押出ベースに、薄い板金フィンを組み立てる方式です。フィンをより薄く高密度化でき、表面積が飛躍的に増加します。
プロジェクト背景と課題
サーバーメーカーが次期CPU向けヒートシンクを開発していました。6063-T5押出ベースに0.3mmの板金アルミフィンを組み立て、全高60mm、熱抵抗は従来世代比15%向上、設計凍結から量産までわずか2ヶ月という条件です。
課題は、0.3mmフィンの抜き加工・組立時の変形、フィンとベースの接合部が熱伝導を左右するため接合不良はフィンなしと同等、そして2ヶ月という立ち上げ期間では試行錯誤の余地がなく、金型と工程を一発で成功させる必要がある点です。
BQUQの加工ソリューション
ベースとフィンの分離設計
ベースは押出材を使用し、CPU接触面をCNC加工で仕上げます（平坦度≤0.05mm）。フィンは順送金型で抜き加工し、0.3mmアルミ材に位置決め形状を組み込むことで、寸法精度は金型で保証されます。組立は機械的インターロックに加え、熱伝導性接着剤を併用し、強度と熱伝導性を二重に確保します。
高速立ち上げプロセス
金型は並行開発します。押出ダイは20日、フィン順送金型は25日で製作します。初回組立品で熱抵抗試験と落下試験を実施し、検証後は2ヶ月以内に月産50,000個へ量産を立ち上げます。
主要仕様
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| ベース | 6063-T5押出材、下面平坦度≤0.05mm |
| フィン | 0.3mm板金アルミ、インターロック＋熱伝導性接着剤 |
| 全高 | ≤60mm |
| 熱抵抗 | 実測レポート添付、従来世代比15%向上 |
| 表面処理 | アルマイト処理（自然発色または黒色） |
| 生産量 | 2ヶ月以内に月産50,000個へ立ち上げ |
| 検査 | 熱試験＋平坦度＋接合引張試験＋落下試験 |
品質管理と納期
各ロットの初品で熱抵抗と接合引張強度を検証します。接合不良は管理された工程パラメータと引張サンプリングで防止し、アルマイト膜厚はロットごとに測定します。試作品は4週間、量産立ち上げは2ヶ月、以降は四半期ごとの継続受注となります。
関連製品とリソース
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FAQ
0.3mmフィンは抜き加工で変形しませんか？
順送金型で1パス成形し、金型内のサイジングステーションで反りを補正します。また、位置決め形状により組立時の不均等な荷重を防ぎます。変形は手作業による矯正ではなく、金型で管理されます。
フィンとベースの接合部に弱点を作らずに接合するには？
機械的インターロックが荷重を負担し、熱伝導性接着剤が接触ギャップを埋めて熱伝導を確保します。接合引張強度と熱抵抗はロットごとに検証し、データを添付します。
2ヶ月での量産立ち上げは現実的ですか？
はい。押出ダイとフィン金型を並行開発し、試作品を4週間、量産立ち上げをさらに4週間で、週単位で計画します。図面と熱設計目標値をお送りいただければ、12時間以内に工程計画とスケジュールをご提案します。
