ナカムラマジック　株式会社

2021年10月20日
DOWAホールディングス株式会社
（コード番号：5714　東証1部）
微細形状フィン付きヒートシンク一体型アルミ回路基板を開発

当社（東京都千代田区外神田四丁目14番1号　資本金：364億円　社長：関口　明）子会社のDOWA　　メタルテック（株）（同所　資本金：10億円　社長：鬼王 孝志）は、中村製作所（株）（本社：長野県上伊那郡箕輪町三日町493番1号　資本金：7,500万円　社長：宮原 友保）と共同で、軽量かつ高い冷却性能と低い圧力損失を有するパワーモジュール向け微細形状フィン付きヒートシンク一体型アルミ回路基板を開発しました。

省エネ用途で注目されているパワーモジュールは、従来、回路基板とヒートシンクベース、冷却器をはんだやグリースで接合あるいは密着させて製品化していました。しかしながら、近年はパワー素子の高集積化や小型化による高放熱性への要求が高まっており、熱伝導率の低いはんだやグリースを用いない構造（以下、直冷構造）等の開発が進んでいます（図1）。

DOWAメタルテック（株）はこの直冷構造に向けて、独自のアルミ溶湯直接接合法を用いた、世界トップクラスの放熱性を有する円柱状ピンフィン付きヒートシンク一体化アルミ回路基板を開発、販売しています（図2）。さらに放熱性に優れた基板の開発には、フィンの緻密化、高熱伝導材料の使用、冷却水量増等が必要となります。しかしながら、これらは製法上の課題がある上に、耐久性・耐食性・冷却ポンプの能力・重量・設置面積・コスト等を総合的に考慮すると、一長一短がありました。

　このような経緯を踏まえ、DOWAメタルテック（株）は、新たに微細形状フィン付きヒートシンク一体型アルミ回路基板（以下、本開発品）を開発しました（図3）。本開発品は、湾曲の有無や高さ・厚さ・間隔の調整により様々なフィン形状が選択できるため、環境問題への意識の高まりから注目されているEV・HEVなどの次世代自動車用途や新エネルギー用途、産業用途等、様々な分野への応用展開が期待されます。

DOWAメタルテック（株）は、独自の回路基板技術と中村製作所（株）のフィン加工技術を融合し、応用・発展させることにより、今後も変化するニーズに適した新製品の開発に取り組んでいきます。

≪微細形状フィン付きヒートシンク一体型アルミ回路基板の特徴≫
・独自の直冷構造を維持したまま、微細な板状フィンをヒートシンクに形成
（板状フィンは、中村製作所（株）独自の加工技術であるオーロラフィン工法によって形成）
・世界トップクラスの放熱性を有する円柱状ピンフィン付きヒートシンク一体化アルミ基板に対し、さらに
約15％の熱抵抗の低減と約60％の圧力損失の低減を実現（図4、当社比）
・同サイズの銅を用いた直冷構造品と比較して、大幅な軽量化が可能
・腐食耐性が高い高純度アルミの使用により、フィン部へのめっき処理が不要
・シンプルな形状設計であり、製造工程を大幅に削減したDOWA独自の新製造プロセスの適用が可能で、
総合的な低コスト化も見込める

環境・体温発電に向けた熱発電モジュールを共同開発
中村製作所（株）と（国研）物質・材料研究機構
2022年10月7日
中村製作所1)と国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）2)は、身の回りの“温度差”で発電する小型で高性能な熱発電モジュールを共同で開発しました。
中村製作所では、軽くて、小さく、高性能、そして環境にやさしいヒートシンク“マジックヒートシンク”技術3）を保有しています。一方、NIMSでは、希少元素を含まない環境にやさしいMgSb系の熱電材料技術4）を保有しています。この新規材料を活かして室温近傍での高性能モジュール発電・冷却が以前Nature Commun. 13, 1120 (2022)で発表されています。両者は、２つの独自技術を組み合わせた環境・体温発電モジュールの共同研究に取り組み、微風下で飛躍的に発電力を増やせる構造を開発し、この度、15x18mm2の小型熱電モジュールで60℃熱源で55μWの熱発電に成功しました。今後、この技術を発展させて、ソーラー発電等他の発電が困難な場所での野外装置向け環境発電装置や充電不要なウエアラブルデバイスを目指してさらに開発を進めていく予定です。

1) 中村製作所株式会社（代表取締役 宮原 友保）
2) 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）（理事長　:宝野 和博）
3) マジックヒートシンク：中村製作所が持ち続けてきた【加工進化論】の結晶。超小型・薄型・軽量、新加工法のオーロラフィン工法と中村マジック工法の組合せにより実現。https://www.nakamuramfg.co.jp/nakamuramagic
4) MgSb系熱電材料技術：森孝雄　NIMS国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA) 副拠点長　兼MANA主任研究者らが国立研究開発法人科学技術振興機構 (JST) 未来社会創造事業 大規模プロジェクト型 技術テーマ「センサ用独立電源として活用可能な革新的熱電変換技術」 (研究開発代表者 : 森 孝雄) の支援の下で開発。https://www.nims.go.jp/news/press/2021/04/202104170.html

本件に関するお問合せ先
中村製作所株式会社　総務課
〒399-4603　長野県上伊那郡箕輪町三日町493－1
TEL:0265-79-3880
E-mail: a_tsuchihashi@nakamuramfg.co.jp
URL: https://www.nakamuramfg.co.jp