[実施例1]
(1)ヒートパイプ
 幅20×長さ150×厚さ0.7mmの市販のヒートパイ� �を用いた(古河電工製、ペラフレックス(登録 商標))。
(2)ヒートパイプの表面処理
<原理>
 図1及び2は、複合めっきの工程を模式的に� �す図である。
 容器に入れためっき浴に、基板となるヒー� ��パイプまたは銅板と、別の電極を挿入し、� ��板上の基準配線が負極、別の電極が正極に� ��るように、基板上の基準配線と別の電極と� ��直流電源につなぐ。めっき浴は、銅イオン� ��含む銅浴に髭状物質(カーボンナノチューブ またはカーボンナノファイバー)を混合した� �のを用いる。基準配線と別の電極との間に� �圧をかけると、図中の矢印で示すように、� �っき浴中の銅イオンは基板側に引かれて銅� �して析出する。この際、髭状物質は、析出� �てくる銅に取り込まれることで、複合めっ� �ができる。

<めっき工程>
 めっき液として、硫酸銅211g/L、硫酸60g/L、� �酸50mg/Lの組成のものを用いた。
 カーボン系材料として、下記を用いた。
 [1]昭和電工製、気相法炭素繊維(カーボンナ ノファイバー)、商品名:VGCF(登録商標)
   平均直径150nm、平均長さ15μmであった。
 [2]GSIクレオス社製、カーボンナノチューブ� ��商品名:カルベール(登録商標)
   平均直径70nm、平均長さ20μmであった。

 めっき液中にカーボン系材料を各種体積含� ��率(表1参照)になるように分散させた。この� ��、界面活性剤(和光純薬工業株式会社、商品 名:PA1000)を、0.05g/Lになるように添加した。
 基板を電解脱脂、酸洗いした後、上記のめ� ��き液に供して分散めっきを、基板の全面(表 裏面全面)に対して行った。めっき条件は、� �極として含リン銅を用い、電流密度3.5A/dm ² 、電気量10C/cm ² 、液温28℃、スターラー撹拌(強)の条件とし� �各種厚さ(表1参照)となるまでめっきした。� �っき後は、水洗、超音波洗浄、アルコール� �浄等を行った後に乾燥させた。

<露出工程>
 その後、複合めっきした基板を浸食液に浸� ��して複合めっき層中の銅のみを所定の厚さ� ��で溶出させた。浸食液は、アンモニア水50m� ��H ₂ O ₃ (3%)20~50ml、水0~50mlの混合液を用いた。

(3)ヒートパイプの熱輸送性能評価
 図3に示すように、供試ヒートパイプの一端 をセラミックヒーターによって加熱し,加熱� �及び断熱部の周囲は断熱材で断熱した。外� �に露出した放熱部をIRカメラで撮影するとと もに,8本のシース熱電対(0.1mmφ)によって温度� ��測定した。ヒートパイプを水平状態で幅20× 長さ20mmのセラミックヒーターで4.0Wの発熱量� ��加熱した。また、比較として、ヒートパイ� ��の代わりに同形状の銅板も用いた。

 セラミックヒーターは、Cu製のホルダと断� �性セラミックスの接合体からなる加熱ホル� �内に収納し、加熱ホルダをヒートパイプに� �してネジ止めした。尚、ネジ止めは、ヒー� �パイプの肉厚を考慮し、ヒートパイプ表面� �ら10μmの深さまでとした。
 一方、ヒートパイプの別の端部には、25×20m mサイズのアルミニウム製放熱フィンを取り� �け、同様にネジ止めした。放熱フィンの上� �からファンによって空冷した。
 実験は,セラミックヒーターにステップ状に 入力を印加し,冷却部にファンで直接風を流� �,断熱部T3の蒸気温度を約50℃で一定になるよ うに温調して実施した。そして,定常状態を� �認し,データを取得した。

 ヒートパイプの性能を示す熱抵抗値(R)は、
   R={T1-(T4+T5+T6+T7+T8)/5}/Q
で計算した。Qはインプットした熱量を示す� �
 表1に結果を示す。図4及び5は、表1の「評価 」を図化したものである。

 ヒートパイプ表面に髭状炭素材料を形成す� ��ことにより、熱抵抗を低下させることがで� ��た。めっき液中の髭状物質量が多くなるほ� ��熱抵抗は低下した。ヒーターからの熱が効� ��的に髭状物質に伝わり、および、ヒートパ� ��プの熱が効率的に冷却フィンに伝わったた� ��と考えられる。
 髭状物質の形成は、銅板に対しても有効で� ��ることが分かった。

[実施例2]
(1)ヒートシンク
 図6に示すように、30×30mmの純Al製ヒートシ� �クを用いた。
(2)ヒートシンクの表面処理
<めっき工程>
 カーボンナノファイバーの長さを変化させ� ��点を除き、実施例1と同様にして、純Al製ヒ� ��トシンクの30×30mmの面上に複合めっき層を� �成した。その後、一部の試料を除き、実施� �1と同様に露出工程を行った。

(3)ヒートシンクの熱抵抗の測定
 試料を、図7に示す熱抵抗測定装置にセット した。
 幅30×30mm、厚さが10mmのCu製ホルダの最上部� �熱電対を埋め込んだ(温度:T1)Cuホルダの上に� ��試料(ヒートシンク)を設置した。一部の試� �については、Cuホルダの表面に市販のシリコ ングリース(熱伝導率0.8W/mK)を厚さ100μmで塗布 した後に、試料を設置した。
 その後、ヒートシンクとCuホルダ間の距離� �各種値になるように締めつけた。めっき層� �形成しなかったヒートシンクについては、� �離がゼロになるまで締めつけた。なお、ヒ� �トシンクとCuホルダ間の距離とは、Cuホルダ� ��らヒートシンク表面に露出したカーボンナ� ��ファイバーまでの距離では無く、ヒートシ� ��ク基材(めっき層)までの距離を意味してい� �。

 熱抵抗は、AlNヒータで加熱しながらヒー� ��シンクのフィン部を冷却ファンで空冷した� ��の、ヒートシンクの先端に埋め込んだ熱電� ��(温度:T2)との間の温度差から算出した。試� �条件は、測定時間10分間、12Wの発熱量(Q)にて 行い、熱抵抗は下記の式で算出した。

    熱抵抗の測定(K/W)=(T1-T2)/Q
 表2に結果を示す。

 本発明に係るヒートシンクは熱抵抗が小さ� ��った。
 本発明の試料の熱抵抗が、カーボンナノフ� ��イバーの露出工程をしない場合でも比較例� ��試料より小さいのは、カーボンナノファイ� ��ーを複合めっきした時点で、ファイバーの� ��端がめっき層から露出していたためと考え� ��れる。また、露出工程を施すことでさらに� ��抵抗が低下したのは、露出するファイバー� ��長さが増大したことで相手材であるCuホル� �の表面に存在する形状のうねりにも十分追� �できるようになり、より接触性が高くなっ� �ためと考えられる。

 また、グリースを併用することによって� ��抵抗がさらに低下した。これは、グリース� ��Cuホルダ表面に存在する凹凸に隙間無く入� �込んで接触熱抵抗が低下して熱を吸い上げ� �効果が高くなり、その後吸い上げた熱が主� �してファイバーを通してヒートシンクに伝� �るためと考えられる。このように、本発明� �係る冷却デバイスは、グリースのような熱� �導性樹脂と併用すると放熱性能をさらに向� �させることができる。