1 研究目的 現在の電気（冷蔵庫、エアコン等）、電子機器（コンピュータ、ATM機等）に使用されている半導体素子（トランジスタ、CPU、IGBT等）は、動作中に冷却を行わないと素子から発生する熱のため、機能、性能及び信頼性が低下し、ついには破壊してしまうことがあります。そこで、半導体メーカーが指定する安全な動作温度範囲まで半導体素子の温度を下げる必要があります。本研究では、新しいデザインのヒートシンクの開発を行います。 1.1 ヒートシンクとは ヒートシンクとは、熱の発生体である半導体素子からの熱を周囲の冷たい流体（気体、及び液体）に移す働きをしています。この働きから半導体からの熱を沈めるもの（HeatSink）という意味に通じている。また、周囲の冷たい気体に能率的に熱を移す役目から拡大伝熱面を兼ね備えたものとなります。流体にさらされる表面積の大きな構造となっています。従来のヒートシンクは、写真 1.1-1のようなアルミニウムを用いたフィン構造である。 2 ヒートシンクの材料と表面処理 2.1 アルミニウム ヒートシンクは一般にアルミニウムと銅が広く使われています。ただし、銅を使用した場合、単位面積当たりの熱伝導度はアルミニウムの2倍ですが、比重は3倍もありアルミニウムと同等の熱的な仕事をするのには約2倍の費用がかかり、とても不経済です。そこで、本研究は経済的かつ加工しやすいアルミニウム合金を使用し、さらに面積の関係を考えて、アルポラスを用いました。 2.1.1 アルミニウムの物理的性質 アルミニウムの物理的性質は通常の場合、合金の種類や質別にかかわらず、下記の値を用いればよい。 密度：2.7g/cm3（20℃）、縦弾性係数：7000kg/mm2、せん断弾性係数2600kg/mm2、ポアソン比：0.33、線膨張係数：2.4×10-5 1/℃である。さらに詳しい純アルミニウムの物理的性質を表 2.1-1に示す。