CN103858529A - 底板和底板的制造方法 - Google Patents

Abstract

该底板（2）由复合材料构成，该复合材料通过由奥氏体类不锈钢形成的第一层（21）、由Cu或Cu合金形成且层叠于第一层的第二层（22）和由奥氏体类不锈钢形成且层叠于第二层的与第一层相反的一侧的第三层（23）轧制接合而成，第二层的厚度为复合材料的厚度的15%以上。

Description

底板和底板的制造方法

技术领域

本发明涉及适合于例如内置伴随有散热的电子部件的便携设备用途的底板（chassis）和该底板的制造方法，特别涉及使用不锈钢和Cu的底板和该底板的制造方法。

背景技术

以往，在便携设备等中，为了保护用于显示图像的显示部不受到来自外部的冲击，使用由具有高机械强度的不锈钢形成的底板。例如，在日本特开2006-113589号公报中，公开了具备面板单元和用于固定和支承面板单元的底板的显示装置。此外，日本特开2006-113589号公报中虽然没有明确记载，但可以认为显示装置的底板由作为一般底板板厚的约0.3mm～约0.4mm的板厚的不锈钢形成。

另一方面，近年来，要求同时实现便携设备的高性能化和小型化（薄型化）。在使便携设备高性能化的情况下，因CPU（CentralProcessing Unit）等的集成电路（IC）中的处理速度的高速化和随之而来的消费电力的增大等，便携设备的电子部件中的发热量增大。因此，为了在确保充分的散热性能的同时进行便携设备的小型化，要求便携设备的底板具有作为散热部件的功能。

此外，为了提高电子部件与底板之间的导热性，例如，在日本特开2012-7090号公报中，公开了在电子部件与底板之间，设置通过包含氧化铝来提高导热性的导热性压敏粘接片。

但是，日本特开2006-113589号公报中记载的不锈钢制的底板中，不锈钢的导热率较低，所以存在使用日本特开2012-7090号公报中记载的导热性压敏粘接片的情况下底板的散热性能仍然不足的问题。

此外，对于日本特开2006-113589号公报中记载的不锈钢制的底板，能够通过粘接例如日本特开2010-215441号公报中记载的石墨片、或比石墨片更廉价的Cu箔等来提高散热性能。但是，存在因追加的石墨片等导致部件个数增多和便携设备厚度增大等问题，要求提高底板自身的散热性能。

因此，作为用于提高底板自身的散热性能的结构，例如在日本特开2007-12928号公报中，提出了使用机械强度较高的不锈钢和导热率较高的Cu合金的散热基板（底板）。

在日本特开2007-12928号公报中，如图14所示，公开了一种散热基板602，其包括：由Cu-Mo复合材料构成的矩形的嵌合部件622；和形成有用于压入嵌合部件622的矩形的孔部621a的由SUS304构成的基件621。该散热基板602的嵌合部件622以上表面622a小于下表面622b的方式形成，在外侧面形成有高低差622c。此外，压入嵌合部件622的基件621的孔部621a与嵌合部件622的形状对应地形成，在孔部621a的内侧面形成有高低差621b。然后，以嵌合部件622从下方（Z2一侧）插入到基件621的孔部621a的状态进行相互嵌合，使嵌合部件622与基件621接合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-113589号公报

专利文献2：日本特开2012-7090号公报

专利文献3：日本特开2010-215441号公报

专利文献4：日本特开2007-12928号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，日本特开2007-12928号公报所公开的散热基板602（底板）中，使用由导热率较高的Cu-Mo复合材料构成的嵌合部件622和由机械强度较高的SUS304构成的基件621，另一方面，对于嵌合部件622和基件621分别形成高低差622c和621b，所以需要在嵌合部件622和基件621双方使厚度确保为一定程度。因此，存在底板的厚度增大，难以使使用底板的便携设备等薄型化的问题。此外，从上方（Z1一侧）对于底板施加外力的情况下，存在插入基件621的孔部621a的嵌合部件622脱落的可能性，所以还具有作为底板在结构上强度不足的问题。

本发明是为了解决上述技术问题，并且还考虑了底板与大气接触的问题而得出的，本发明的目的之一在于，运用使用机械强度高的不锈钢和导热率高的Cu或Cu合金的现有技术的有效性，提供使不锈钢部分与Cu或Cu合金部分在结构上以高强度接合且实现薄型化的底板和该底板的制造方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的第一方面的底板由复合材料构成，该复合材料通过由奥氏体类不锈钢形成的第一层、由Cu或Cu合金形成的层叠于第一层的第二层和由奥氏体类不锈钢形成的层叠于第二层的与第一层相反的一侧的第三层轧制接合而成，第二层的厚度为复合材料的厚度的15%以上。

本发明的第一方面的底板如上所述由复合材料构成，第一层和第三层由奥氏体类不锈钢形成，在两层之间夹着由Cu或Cu合金形成的第二层，进行轧制接合而得到该复合材料。复合材料以不在各自的层形成高低差等的方式轧制接合。从而，通过将复合材料应用于底板，能够使底板的厚度比现有技术变薄不设置上述高低差的量。此外，应用了复合材料的底板不需要设为图14所示的部件彼此的嵌合结构。从而，也无需担心底板的部分脱落，能够抑制在通常的使用方式下受到的外力引起的底板的破损。

其中，本发明中所谓的“底板”指的是需要良好的散热性能和高机械强度的用途的底板。例如，包括为了保护用于显示图像的显示部不受到来自外部的冲击的底板、用于保护便携设备的基板上安装的集成电路的底板等用于保护便携设备中的电子部件的底板。并且，还包括便携设备的框体等用于提高便携设备整体的机械强度的底板、具有用于电连接的引线的功能的底板、和用于屏蔽电磁的底板等。

此外，通过在与大气接触的面积大的第一层和第三层应用奥氏体类不锈钢，能够对底板的表面付与耐蚀性，所以能够抑制因磁化或生锈引起的不良。此外，在被第一层和第三层夹着的第二层中，应用金属材料中散热性能优秀的Cu或Cu合金。并且，通过使该第二层的厚度为复合材料的厚度的15%以上，能够充分确保由导热性优秀的Cu或Cu合金形成的第二层的厚度。例如，能够获得与在上述不锈钢制的底板上贴合了石墨片的底板中可以得到的贴合前后的温度差（20℃左右）同等以上的良好的散热性能。由此，能够使来自易于发热的电子部件的热迅速分散到底板整体进行散热。此外，关于这一点，已经通过后述的发明人的测定确认。此外，第二层的厚度也可以在实用上机械强度允许降低的范围内比15%增大任意量，可以认为通过使第二层的厚度为复合材料的厚度的例如80%以下，能够获得优秀的散热性能。

此外，通过使第一层和第三层由奥氏体类不锈钢形成，与第一层和第三层由作为强磁体的铁氧体类不锈钢和马氏体类不锈钢等形成的情况不同，能够抑制第一层和第三层被磁化。由此，能够抑制使用底板的便携设备等因磁化后的第一层和第三层的磁力而发生不良。此外，与第一层和第三层由铁氧体不锈钢形成的情况不同，能够抑制第一层和第三层生锈。

在上述第一方面的底板中，第二层的厚度优选的下限是复合材料的厚度的20%以上，进一步优选的下限是复合材料的厚度的30%以上。这样构成时，与不锈钢相比，导热性良好的Cu或Cu合金所占有的比例增加，所以能够获得更良好的散热性能。此外，关于这一点，也已经通过后述的发明人的测定确认。

此外，在上述第一方面的底板中，第二层的厚度优选的上限是复合材料的厚度的60%以下，进一步优选的上限是复合材料的厚度的50%以下。这样构成时，能够充分确保由机械强度高的奥氏体类不锈钢形成的第一层和第三层的厚度。例如，在用0.2%条件屈服强度进行评价的情况下，能够获得在防止底板变形的观点上一般要求的400MPa程度的机械强度、或在此之上的较高的机械强度。

此外，在上述第一方面的底板中，优选使第一层和第三层由奥氏体类不锈钢形成。该情况下，第三层的厚度的平均值优选为第一层的厚度的平均值的95%以上105%以下。这样构成时，能够使底板在厚度方向上成为大致对称的结构。即，能够成为相同的材质（奥氏体类不锈钢）和大致相等的厚度，所以不需要区别底板的正反面，能够使制造过程中的处理变得容易。此外，通过使第三层的硬度为第一层的硬度的±30HV的硬度，在复合材料形成时和冲压加工时，能够减少因第一层的特性与第三层的特性不同而发生底板的制造和加工的不良的风险。

此外，在上述第一方面的底板中，复合材料的厚度能够薄至0.3mm以下。这样使底板较薄的情况下，也能够通过占复合材料的厚度的15%以上的第二层的良好的散热性能和由奥氏体类不锈钢构成的第一层和第三层的高机械强度，获得同时具备充分耐实用的散热性能和机械强度的底板。

此外，在上述第一方面的底板中，优选使第一层和第三层由奥氏体类不锈钢形成，并且使第二层由Cu形成。这样构成时，通过由导热率更高的Cu形成的第二层，能够进一步提高底板的散热性能。

如上所述，对于第一层和第三层应用奥氏体类不锈钢的情况下，优选选定一般经常使用的容易获得和再利用的SUS304。其中，SUS304虽然存在因复合材料形成时和冲压加工时等的加工使组织马氏体化而带有磁性的情况，但是会因制造过程中实施的热处理等退磁，推测最终得到的底板被磁化的可能性非常低。此外，也优选对于使材质相同的第一层和第三层选定SUS301。SUS301与SUS304同样容易获得和再利用，并且如后所述机械强度高于SUS304，所以能够提高底板的机械强度。此外，关于Ni量少于SUS304的SUS301，推测其磁化的可能性也同样低。

此外，在上述第一方面的底板中，优选对于底板的表面的至少一部分，形成表面金属层。这样构成时，在底板中，能够通过表面金属层实现耐蚀性的提高、接触电阻的降低、可焊性的提高等。此外，进一步优选对于底板的大致整个面形成表面金属层。由此，能够在底板的表面的大致整个面，实现耐蚀性的提高、接触电阻的降低、可焊性的提高等。

此外，在形成有表面金属层的底板中，优选对于底板的表面的至少一部分，通过镀层形成表面金属层。由此，能够容易地形成表面金属层。特别是在底板的表面的大致整个面形成表面金属层的情况下，不需要在不形成表面金属层的位置形成掩模，所以通过镀层能够更容易地形成表面金属层。其中，镀层的形成方法可以是电解镀，也可以是无电解镀。

此外，在形成有表面金属层的底板中，优选对于底板的至少一部分，将表面金属层轧制接合。这样构成时，通过在第一层、第二层和第三层之外也加入表面金属层轧制接合，不需要在由第一层、第二层和第三层构成的复合材料上另外形成表面金属层的工序，所以能够简化制造工序，提高生产效率。

此外，在具有表面金属层的底板中，优选底板的至少一部分表面金属层是由Sn或Sn合金构成的表面金属层（例如镀层）。将不具有Sn或Sn合金形成的表面金属层（Sn类表面金属层）的底板软钎焊在支承部的情况下，存在焊锡中含有的Sn异常生长（晶须）的情况，所以优选对于底板表面的至少与软钎焊相关的部分，形成Sn类表面金属层。该Sn类表面金属层，考虑生产效率时，进一步优选存在于底板的由奥氏体类不锈钢构成的正反面（两面）的大致整个面。

此外，在具有表面金属层的底板中，优选表面金属层由Ni或Ni合金构成。这样构成时，通过由Ni或Ni合金构成的表面金属层（Ni类表面金属层），能够抑制底板与其他部件的接触部分的电阻（接触电阻）增大，所以不仅能够将底板用作散热部件和保护不受冲击的结构部件，还能够将其用作用于使电路接地的电流通路。即，能够更有效地使用底板。此外，通过使底板的表面具有由耐蚀性高的Ni或Ni合金构成的表面金属层，能够提高底板的耐蚀性。此外，优选对于底板的至少与电路连接的部分，形成由Ni或Ni合金构成的表面金属层。此外，该由Ni或Ni合金构成的金属层，考虑生产效率等，进一步优选存在于正反面（两面）的大致整个面。

此外，本发明的底板能够用作内置伴随有散热的电子部件的便携设备的底板。对于要求小型化的便携设备，通过应用上述本发明的能够薄型化的底板，能够使便携设备至少与底板的厚度的减少程度相应地小型化（薄型化）和轻量化。此外，因为能够使来自易于发热的电子部件的热通过本发明的底板高效率地散热，所以能够抑制向电子部件的蓄热，能够抑制蓄热引起的电子部件的误动作。此外，伴随有散热的电子部件与底板接触的情况下，能够使来自电子部件的热更有效率地散热。此外，“电子部件”中不仅包括显示器和集成电路（IC）等利用电力的部件，也包括电池等供给电力的部件。

本发明的第二方面的底板的制造方法包括：在由奥氏体类不锈钢形成的第一层、由Cu或Cu合金形成的第二层和由奥氏体类不锈钢形成的第三层按该顺序层叠的状态下，通过轧制接合，以第二层的厚度成为复合材料的厚度的15%以上的方式形成复合材料的工序，其中，形成复合材料的工序包括：使第一层、第二层和第三层在层叠的状态下进行轧制的工序；和使复合材料扩散退火的工序。

本发明的第二方面的底板的制造方法如上所述，使由奥氏体类不锈钢形成的第一层、由Cu或Cu合金形成的第二层和由奥氏体类不锈钢形成的第三层在按该顺序层叠的状态下，通过轧制接合，以第二层的厚度为复合材料的厚度的15%以上的方式形成复合材料。复合材料以不在各自的层形成高低差等的方式轧制接合。从而，通过将复合材料应用于底板，能够使底板的厚度比现有技术变薄不设置上述高低差的程度以上。此外，因为不需要成为嵌合结构，所以也无需担心底板的部分脱落，能够提供可抑制在通常的使用方式下受到的外力引起的底板的破损的制造方法。

此外，通过使形成复合材料的工序包括对第一层、第二层和第三层在层叠的状态下进行轧制的工序，和对复合材料进行扩散退火的工序，在轧制工序中，即使由奥氏体类不锈钢形成的第一层和第三层马氏体化而带有磁性的情况下，也能够在扩散退火工序中退磁。由此，能够抑制制造被磁化后的底板的情况。

此外，在上述第二方面的底板的制造方法中，优选使第一层、第二层和第三层在层叠的状态下进行轧制的工序和使复合材料扩散退火的工序交替地进行多次。由此，在通过多次进行轧制工序对复合材料逐渐轧制使其变薄的情况下，也能够在之后的扩散退火工序中退磁，所以能够可靠地抑制制造被磁化后的底板的情况。

发明的效果

根据本发明，如上所述，通过应用将已知具有优秀的耐蚀性的奥氏体类不锈钢、和已知具有良好的导热性的Cu或Cu合金适当组合而得到的复合材料，能够获得在材质的观点上具有良好的散热性能、高机械强度和耐蚀性，并且在结构的观点上以高强度接合且被薄型化的新的底板。特别适合内置伴随有散热的电子部件的便携设备用的底板。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的便携设备的内部结构的立体图。

图2是表示本发明的一个实施方式的便携设备的内部结构的分解立体图。

图3是表示本发明的一个实施方式的便携设备的底板的结构的截面图。

图4是用于说明本发明的一个实施方式的便携设备的底板的制造工艺的示意图。

图5是表示形成有本发明的比较例的Cu箔层的板材的结构的截面图。

图6是用于说明为了确认本发明的效果而进行的底板和板材的温度状态的观察的示意图。

图7是表示为了确认本发明的效果而进行的测定中使用SUS304的情况下的底板和板材的测定结果的表。

图8是表示为了确认本发明的效果而进行的测定中使用SUS301的情况下的底板和板材的测定结果的表。

图9是表示为了确认本发明的效果而进行的测定中Cu板厚比率与温度差的关系的曲线图。

图10是表示为了确认本发明的效果而进行的测定中Cu板厚比率与0.2%条件屈服强度的关系的曲线图。

图11是表示本发明的一个实施方式的第一变形例的便携设备的内部结构的分解立体图。

图12是表示本发明的一个实施方式的第二变形例的底板和基板的截面图。

图13是表示本发明的一个实施方式的第三变形例的底板和基板的截面图。

图14是用于说明（日本）特开2007-12928号公报中公开的先前技术的截面图。

具体实施方式

以下，基于附图说明将本发明具体化的实施方式。

首先，参考图1～图3，说明本发明的一个实施方式的便携设备100的内部结构。

本实施方式的便携设备100中，如图1和图2所示，从上方（Z1一侧）起使显示器1、底板2、基板3、电池4按该顺序配置。其中，显示器1、底板2和基板3形成为平面观察时在长边方向上具有约100mm的长度L1、且在短边方向上具有约50mm的长度L2的大致长方形形状。此外，电池4形成为平面观察时比基板3小的矩形。

显示器1由液晶显示器或有机EL显示器等构成，具有在Z1一侧的上表面显示图像的功能。该显示器1的Z2一侧的下表面与底板2的Z1一侧的上表面抵接（接触）。即，显示器1配置在底板2的附近。此外，显示器1构成为在显示图像时发热，显示器1中产生的热主要通过底板2向外部释放。其中，显示器1是本发明的“电子部件”的一例。

底板2由在Z方向上具有约0.3mm的厚度t1的大致长方形的板材构成。该底板2具有保护显示器1不受到来自外部的冲击的功能，和使来自显示器1和CPU31的热向外部释放的功能。电池4具有对显示器1和基板3等供给电力的功能，配置在基板3的Z2一侧的下表面。

此外，在基板3的Z1一侧的上表面设置有执行用于控制便携设备100的程序等的CPU31。该CPU31的Z1一侧的上表面与底板2的Z2一侧的下表面抵接（接触）。即，CPU31配置在底板2的附近。此外，CPU31构成为通过执行用于控制便携设备100整体的程序等而发热，CPU31中产生的热主要通过底板2向外部释放。其中，CPU31是本发明的“电子部件”的一例。

此处，本实施方式中，如图3所示，底板2由SUS（Steel UseStainless）层21、在SUS层21的Z2一侧的下表面层叠的Cu层22、在Cu层22的Z2一侧的下表面（与层叠有SUS层21的Z1一侧的上表面相反的一侧）层叠的SUS层23压接接合得到的三层的复合材料构成。该SUS层21和23与Cu层22通过轧制接合来相互牢固地接合。其中，SUS层21、Cu层22和SUS层23分别是本发明的“第一层”、“第二层”和“第三层”的一例。

SUS层21和SUS层23均由作为奥氏体类不锈钢的SUS304或SUS301形成。即，SUS层21和SUS层23由化学成分和组织形态等材质相等的奥氏体类不锈钢形成。此外，SUS304和SUS301在材质上为非磁体，通常具有不带磁性的性质。Cu层22由无氧铜、韧铜和磷脱氧铜等纯度99.9%以上的Cu形成。

此外，SUS304和SUS301具有约15W/（m×K）的导热率。另一方面，Cu具有约400W/（m×K）的导热率。即，Cu具有比SUS304和SUS301高的导热率。

此外，SUS304具有约840MPa的0.2%条件屈服强度，SUS301具有与SUS304同等或超过其一定程度的0.2%条件屈服强度。另一方面，Cu具有约200MPa的0.2%条件屈服强度。即，SUS304和SUS301的机械强度高于Cu。

此外，本实施方式中，SUS层21、Cu层22、SUS层23分别在Z方向上具有厚度t2、t3、t4。此处，SUS层21的厚度t2与SUS层23的厚度t4大致相同。此处，SUS层21、Cu层22、SUS层23的各界面也可以不是平坦面状而呈起伏状地形成。这样的情况下，SUS层21的厚度t2的平均值为SUS层23的厚度t4的平均值的95%以上105%以下的情况下，在实际制造中，视为SUS层21的厚度t2与SUS层23的厚度t4大致相同地进行处理也没有问题。

此外，使Cu层22的厚度t3相对于底板2的厚度t1（=t2+t3+t4）的板厚比率形成为15%以上。此外，优选Cu层22的厚度t3的板厚比率为底板2的厚度t1的约20%以上，进一步优选为底板2的厚度t1的约30%以上。此外，优选Cu层22的厚度t3的板厚比率为底板2的厚度t1的约60%以下，进一步优选为底板2的厚度t1的约50%以下。

接着，参考图1、图3和图4，说明本发明的一个实施方式的底板2的制造工艺。

首先，如图4所示，准备由SUS304或SUS301中的任一方形成的SUS板材121和SUS板材123，以及由CU形成的Cu板材122。此时，调整各板材的厚度，使得SUS板材121的厚度与SUS板材123的厚度大致相同，并且Cu板材122的厚度为将SUS板材121的厚度、Cu板材122的厚度和SUS板材123的厚度合计后的厚度的15%以上。

然后，在将Cu板材122配置在SUS板材121与SUS板材123之间的状态下，使用辊105以约60%的压下率连续地进行轧制接合。由此，连续地形成具有约1mm的厚度且SUS层21、Cu层22和SUS层23按该顺序层叠得到的复合材料102。

之后，在约1000℃的还原气氛下，使形成了的复合材料102扩散退火。然后，对复合材料102连续地进行轧制直到成为约1/3的厚度（目标值：0.33mm）。然后，在约1000℃的还原气氛下，再次使复合材料102扩散退火后，以约10%的压下率连续地进行轧制。由此，连续地形成具有约0.3mm的厚度t1（参考图3）的复合材料102。此处，SUS304和SUS301在以大的压下率进行轧制加工的情况下，存在因加工而使组织马氏体化并带有磁性的情况。但是，因为经过上述扩散退火使其退磁，所以可以认为不会产生特别的问题。

之后，如图1所示，通过将复合材料102（参考图4）冲孔成为长边方向上具有约100mm的长度L1、且短边方向上具有约50mm的长度L2的大致长方形形状，制造底板2。此外，底板2通过冲压加工等被加工为规定的形状。

本实施方式中，如上所述，使底板2由SUS层21、在SUS层21的Z2一侧的下表面层叠的Cu层22、在Cu层22的Z2一侧的下表面层叠的SUS层23压接接合得到的三层复合材料构成。由此，各层能够不形成高低差地接合，能够使底板2的厚度t1较薄。结果，能够使便携设备100至少与底板2的厚度t1减少的程度相应地小型化（薄型化）和轻量化。此外，因为不需要成为图14所示的嵌合结构，所以无需担心底板2的一部分脱落，能够抑制在通常的使用方式下受到的外力引起的底板2的破损。

此外，本实施方式中，因为各层在层叠的状态下通过轧制牢固地接合，所以由SUS304或SUS301形成的SUS层21和23与由Cu形成的Cu层22的接合不会因厚度方向（Z方向）的外力而容易地剥离。

此外，本实施方式中，因为作为机械强度较高的奥氏体类不锈钢的SUS304或SUS301位于底板2的Z1侧和Z2侧这两侧，所以能够容易地提高底板2的机械强度。此外，因为能够对底板2的表面付与耐蚀性，所以能够抑制磁化或生锈引起的不良。

此外，本实施方式中，通过使Cu层22的厚度t3为底板2的厚度t1的15%以上，能够充分确保由导热性优秀的Cu形成的Cu层22的厚度t3，因此能够使来自CPU31的热迅速分散到底板2的整体进行散热。由此，能够从底板2的整体向外部散热，所以能够获得良好的散热性能。此外，例如优选使Cu层22的厚度t3为底板2的厚度t1的60%以下，进一步优选为底板2的厚度t1的50%以下。通过这样构成，能够具有Cu层22的散热特性，并且充分确保由机械强度高的SUS304或SUS301形成的SUS层21的厚度t2和SUS层23的厚度t4。

此外，本实施方式中，通过使SUS层21、23在材质上由作为非磁性的奥氏体类不锈钢的SUS304或SUS301形成，能够抑制SUS层21、23磁化。从而，能够抑制便携设备因底板的磁化产生的磁力而产生不良。即，抑制了最终形成于底板2的SUS层21、23的磁化。此外，能够通过由耐蚀性好的奥氏体类不锈钢构成的SUS层21、23来抑制生锈。进而，因为将容易获得的SUS304或SUS301用于SUS层21、23，所以能够降低底板2的制造成本。

此外，本实施方式中，使Cu层22的厚度t3为底板2的厚度t1的约20%以上时，可以获得更良好的散热性能，使Cu层22的厚度t3为底板2的厚度t1的约30%以上时，能够进一步获得良好的散热性能。

此外，本实施方式中，通过使SUS层21和23由化学成分和组织形态等材质相等的奥氏体类不锈钢构成，且使SUS层21的厚度t2与SUS层23的厚度t4大致相等，不需要区别底板2的正反面，能够使制造过程等中的处理变得容易。此外，因为能够使SUS层21与SUS层23的加工特性实质上同等，所以在复合材料102形成时和冲压加工时等，能够减少因SUS层21与SUS层23的加工特性不同而发生底板2的制造和加工的不良的风险。

此外，本实施方式中，还能够使复合材料的厚度如上所述成为0.3mm，所以通过使用该复合材料，底板2的厚度t1变得充分薄，因而能够容易使便携设备100薄型化和轻量化。此外，通过使Cu层22由导热率高的Cu形成，能够有效提高底板2的导热性。

此外，本实施方式中，由Ni量多于SUS301的SUS304形成SUS层21、23的情况下，出于复合材料102形成时和冲压加工时难以磁化的观点是有利的。即，对于SUS层21、23，使用SUS304比使用SUS301更易于抑制最终得到的底板2的磁化。

此外，本实施方式中，由机械强度高于SUS304的SUS301形成SUS层21、23的情况下，能够在确保底板2的散热性能的同时提高机械强度。对于这一点，基于图8在后文叙述。

此外，本实施方式中，如图1所示，通过将显示器1和CPU31配置在具有良好的散热性能的底板2的附近，能够使来自显示器1和CPU31的热从底板2有效地散热。进而，通过使显示器1和CPU31与具有良好的散热性能的底板2抵接，能够使来自显示器1和CPU31的热从底板2有效地散热。由此，能够抑制热在显示器1和CPU31中蓄积，能够抑制显示器1和CPU31因热而误动作的情况。

此外，本实施方式中，在将Cu板材122配置在SUS板材121与SUS板材123之间的状态下，使用辊105以约60%的压下率连续地进行轧制接合后，在约1000℃的还原气氛下，使形成了的复合材料102扩散退火。然后，对复合材料102连续地进行轧制直到成为约1/3的厚度。然后，在约1000℃的还原气氛下，再次使复合材料102扩散退火后，以约10%的压下率连续地进行轧制。经过这样的制造工序，即使由奥氏体类不锈钢形成的SUS层21和23马氏体化而带有磁性的情况下，也能够在扩散退火工序中退磁。进而，在通过多次进行轧制工序对复合材料102逐渐轧制使其变薄的情况下，也能够在之后的扩散退火工序中退磁。其结果，能够可靠地抑制制造被磁化后的底板2的情况。

（实施例）

接着，参考图2、图3、图5～图10，说明为了确认本发明的效果而进行的散热性能的测定和机械强度的测定。其中，只要没有特别的记载，“厚度”和“板厚”指的是平均值。

本实施例中，使用图3所示的上述实施方式的底板2。具体而言，实施例1～8（参考图7）使用由SUS304形成的SUS层21、由Cu形成的Cu层22、由SUS304形成的SUS层23按该顺序层叠得到的复合材料构成的底板2。此外，实施例9～13（参考图8）使用由SUS301形成的SUS层21、由Cu形成的Cu层22、由SUS301形成的SUS层23按该顺序层叠得到的复合材料构成的底板2。

此外，在实施例1～13中，使底板2的厚度t1（=t2+t3+t4，总板厚）为0.3mm，且使SUS层21的厚度t2与SUS层23的厚度t4相同。此外，在使用SUS304的实施例1～8（参考图7）中，使Cu层22的厚度t3相对于底板2的厚度t1的比率（Cu板厚比率）分别为15.0%、20.0%、30.0%、34.0%、42.8%、50.0%、55.6%和60.0%。此外，在使用SUS301的实施例9～13（参考图8）中，使Cu层22的厚度t3的比率（Cu板厚比率）分别为34.0%、42.8%、50.0%、55.6%和60.0%。

此外，比较例1（参考图7和图8）使用具有0.3mm的厚度的SUS304的单一板材。此外，比较例2（参考图7）与上述实施例1～8同样使用由SUS304形成的SUS层、由Cu形成的Cu层、由SUS304形成的SUS层按该顺序层叠得到的具有0.3mm厚度的三层复合材料构成的板材。其中，比较例2中，使Cu板厚比率为14.0%。此外，比较例3（参考图7和图8）使用具有0.3mm厚度的Cu的单一板材。此外，比较例4（参考图7）使用在由具有0.3mm厚度的SUS304构成的平板上在Z1一侧（参考图3）的上表面上贴合了厚度30μm的石墨片的板材。其中，石墨片的厚度相对于上述由SUS304构成的平板的厚度的比率（片厚度／SUS304厚度）为10.0%。

进而，比较例5（参考图7）使用具有大于比较例1的上述厚度（0.3mm）的0.4mm厚度的SUS304的单一板材。此外，比较例6（参考图7）如图5所示，使用由具有0.4mm厚度t5的SUS304构成，且在Z1侧的上表面上形成具有30μm厚度t6的Cu箔层202a的板材202。该比较例6中，为了提高板材202的散热性能而形成Cu箔层202a。此外，Cu箔层202a的厚度t6相对于板材202的厚度t5的比率（Cu箔厚/SUS304的厚度）为7.5%。

（散热性能）

为了评价散热性能，对于实施例1～13的各个底板2和比较例1～6的各板材，观察在其表面上配置了热源的情况下的温度分布。具体而言，如图6所示，准备在长边方向（X方向）上具有100mm的长度L1、且在短边方向（Y方向）上具有50mm的长度L2的实施例1～13的各底板2和比较例1～6的各板材。然后，在各底板2和板材的Z2一侧的下表面上贴合与本实施方式的热源即CPU31（参考图2）对应的加热器31a。该加热器31a在X方向和Y方向上具有10mm的长度L3。其中，比较例4和比较例6中，将加热器31a贴合在与Z1一侧的上表面相反一侧的Z2一侧的下表面上。

之后，通过对加热器31a供给1W的电力使加热器31a加热。然后，用红外线热成像装置从上方（Z1一侧）观察5分钟后的底板2和板材的温度分布。然后，在各个底板2和板材中，测定温度最高的场所的温度，将该测定值作为最高温度。之后，求出由具有0.3mm厚度的SUS304的单一板材构成的比较例1的最高温度（76.7℃）与实施例1～13和比较例2～6的各最高温度的差作为与比较例1的温度差量（以下，称作“温度差”）。

在实施例1～13的各底板2和比较例1～3的各板材中，如图7～图9所示，随着Cu板厚比率增大，最高温度减小，温度差增大。可以认为这是因为导热率（约400W/（m×K））高的Cu的比例增加，所以各底板2和板材的导热性提高的结果，最高温度减小。

此处，在Cu板厚比率为15.0%以上的实施例1～13和比较例3中，温度差为20℃以上。另一方面，Cu板厚比率不足15.0%（14.0%）的比较例2中，温度差不足20℃（19.4℃）。该比较例2中产生的温度差（19.4℃）比具有大于比较例1的厚度（0.3mm）的厚度（0.4mm）的比较例5中产生的温度差（20.6℃）小。由此，得知可以确认比较例2的板材与厚度相同的比较例1的板材相比散热性能提高，但与具有更大厚度的比较例5的板材相比散热性能较差。结果，认为比较例2的板材不足以在减小厚度的同时获得良好的散热性能。另一方面，确认了实施例1～13的各底板2和比较例3的板材能够减小厚度并且获得良好的散热性能。

此外，实施例1中产生的温度差（21.3℃）与贴合了石墨片的比较例4中产生的温度差（21.7℃）差异微小，实施例2～13和比较例3中产生的温度差明显大于比较例4中产生的温度差。由此，也确认了实施例1～13的各底板2和比11较例3的板材能够减小厚度并且获得良好的散热性能。

此外，在Cu板厚比率为20.0%以上的实施例2～13和比较例3中，温度差为25℃以上。由此，确认了实施例2～13的各底板2和比较例3的板材能够减小厚度并且获得更好的散热性能。

并且，Cu板厚比率为30.0%以上的实施例3～13和比较例3中，温度差为30℃以上。该温度差明显大于形成了用于提高散热性能的Cu箔层202a（参考图5）且具有较大厚度（0.4mm）的比较例6中产生的温度差（28.8℃）。由此，确认了因为实施例3～13的各底板2和比较例3的板材即使不设置用于提高散热性能的Cu箔层也能够获得充分的散热性能，所以能够在减小厚度的同时获得更良好的散热性能。

此外，根据图7和图9所示的实施例1～8和比较例1～3的结果，确认了随着Cu板厚比率即Cu层（第二层）的厚度相对于复合材料的厚度的比率增大，与比较例1的温度差的增加比例减小。此外，根据图7～图9所示的实施例4～7和实施例9～12的结果，确认了与用SUS301形成SUS层21、23的情况相比，用SUS304形成SUS层21、23的情况下，温度差有若干减小。但是，不认为该程度的变化是明显的差异，奥氏体类不锈钢的材质不会对散热性能的优劣产生较大的影响。

（机械强度）

此外，为了评价机械强度，对于实施例1～13的各底板2和比较例1～6的各板材，测定应力应变曲线，求出发生0.2%的永久应变时的应力（0.2%条件屈服强度）。

各底板2和板材的0.2%条件屈服强度，如图7、图8和图10所示，随着Cu板厚比率增大而减小。此处，在Cu板厚比率为60%以下的实施例1～13、比较例1、2中，0.2%条件屈服强度为400MPa以上。其中，实施例8的0.2%条件屈服强度（395MPa）虽然不足400MPa，但是推测其为制造上不均匀。另一方面，在Cu板厚比率大于60%（100.0%）的比较例3中，0.2%条件屈服强度不足400MPa（210MPa）。由此，可以认为比较例3的板材不足以在减小厚度的同时获得较高的机械强度。另一方面，确认了实施例1～13的各底板2和比较例1、2的各板材能够减小厚度并且获得高的机械强度。

并且，使SUS层21、23由SUS304形成的情况下、且Cu板厚比率为42.8%以下的实施例1～5、比较例1、2中，0.2%条件屈服强度为500MPa以上。同样，使SUS层21、23由SUS301形成的情况下、且Cu板厚比率为50.0%以下的实施例9～11中，0.2%条件屈服强度为500MPa以上。由此，确认了实施例1～5和实施例9～11的各底板2以及比较例1、2的各板材能够减小厚度并且获得更高的机械强度。

此外，根据实施例4～8和实施例9～13的结果，通过用SUS301形成SUS层21、23，与用SUS304形成SUS层21、23的情况相比，0.2%条件屈服强度有若干增大。例如，Cu板厚比率为34.0%的情况下，实施例9（SUS301）的0.2%条件屈服强度（649MPa）比实施例4（SUS304）的0.2%条件屈服强度（583MPa）大66MPa。其结果，确认了通过用SUS301形成SUS层21、23，能够获得具有更高机械强度的底板2。

基于上述散热性能和机械强度的评价，得知随着Cu板厚比率增大，与比较例1的温度差增大，散热性能提高，另一方面，0.2%条件屈服强度减小，机械强度降低。其中，得知Cu板厚比率为15.0%以上的实施例1～13的各底板2能够在减小厚度的同时获得良好的散热性能。进而，得知了Cu板厚比率为30.0%以上的实施例3～5和实施例9～11的各底板2能够在减小厚度的同时获得更良好的散热性能。此外，得知为了实现上述具有良好的散热性能且具有更高的机械强度的底板而优选的Cu板厚比率的上限为60%以下，进一步优选为50%以下。

此外，应当认为本次公开的实施方式和实施例在所有方面均为举例而不是限制性的。本发明的范围不是由上述实施方式和实施例的说明表示而是由技术方案表示，还包括在与技术方案均等的含义和范围内的所有变更。

例如，上述实施方式中，表示了将电池4配置在基板3的Z2一侧的下表面侧的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以构成为如图11中表示的上述实施方式的第一变形例的便携设备300所示，以与基板303在短边方向（Y方向）上相邻的方式配置电池304，且使CPU31和电池304均与底板2抵接。由此，能够使来自显示器1和CPU31的热和来自电池304的热从底板2高效率地释放。其中，电池304是本发明的“电子部件”的一例。

此外，上述实施方式中，图1中表示了使CPU31的Z1一侧的上表面与底板2的Z2一侧的下表面抵接的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以不使CPU与底板抵接。例如，也可以如图12中表示的上述实施方式的第二变形例所示，在基板403的上表面（Z1一侧的面）上，使用焊锡432接合将CPU31包围的框状的支承部433。然后，以由三层的复合材料构成的盖状的底板402的下表面（Z2一侧的面）与支承部433的上表面抵接的方式，将底板402固定在支承部433上。由此，因为将具有良好的散热性能和高机械强度的底板402配置在CPU31的附近，所以能够使来自易于发热的CPU31的热从底板402有效地散热，同时确保设置了基板403的便携终端的机械强度。此时，优选使支承部433由SUS304等奥氏体类不锈钢形成。

此外，如图12所示，优选在底板402的表面形成Sn类镀层402b。此外，优选在支承部433的表面形成Sn类镀层433a。对于支承部433安装底板402，也能够机械地通过螺栓或铆接进行，但是在电子部件等领域较多通过软钎焊进行。将不具有Sn类镀层的底板软钎焊到支承部等的情况下，存在焊锡中含有的Sn异常生长（晶须）的情况。从而，优选对于底板402的至少与软钎焊相关的部分，形成Sn类镀层402b。该Sn类镀层402b可以在形成底板402前的复合材料的表面形成，也可以在形成底板402的形状后在底板402的表面形成。考虑生产效率和形成镀层所需的工夹具等时，优选在底板402的由奥氏体类不锈钢构成的正反面（两面）的大致整个面形成Sn类镀层402b。其中，能够应用由Sn或Sn合金构成的镀层作为Sn类镀层，进而优选由纯度99%以上的Sn构成的镀层。其中，Sn类镀层402b是本发明的“表面金属层”的一例。

此外，上述实施方式中，表示了底板2由三层的复合材料构成的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以如图13中表示的上述实施方式的第三变形例所示，遍及底板502的表面的大致整个面地形成Ni层502b。可以使该Ni层502b由镀层形成，也可以通过将Ni层、第一层、第二层、第三层、Ni层在按该顺序层叠的状态下轧制接合，作为复合材料与底板502一体地形成。由此，能够抑制底板502与电路的接触部分的电阻（接触电阻）增大，所以也能够将底板502用作用于电路接地的电流回路。其中，Ni层502b在底板502的表面上至少与便携设备的电子部件接触的位置形成即可。此外，还能够通过Ni层502b来提高底板502的耐蚀性。此外，能够应用由Ni或Ni-P合金等Ni合金构成的材料作为构成Ni层502b的金属材料。其中，Ni层502b是本发明的“表面金属层”的一例。

此外，上述实施方式中，表示了将底板2设置在具备显示器1的便携设备100中的例子，但本发明不限于此。例如，也可以将底板设置在不具有显示器的可携带的路由器等中。该情况下，能够使来自路由器的电池和CPU的热通过底板高效率地释放。此外，也可以将底板用于固定设置型的小型设备。

此外，上述实施方式中，表示了使用显示器1和CPU31作为易于发热的电子部件的例子，上述变形例中，表示了使用显示器1、CPU31和电池304作为易于发热的电子部件的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以使用例如电源电路等电子部件作为易于发热的电子部件。

此外，上述实施方式中，表示了使底板2的厚度t1为0.3mm的例子，但本发明不限于此。

此外，上述实施方式中，表示了使用一个由三层的复合材料构成的底板2的例子，但本发明不限于此。本发明中，也能够使用多个由三层的复合材料构成的底板用部件，构成本发明的底板。

此外，上述实施方式中，使SUS层21（第一层）和SUS层23（第三层）均由SUS304形成或均由SUS301形成的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以使第一层和第三层由SUS304和SUS301以外的奥氏体类不锈钢形成。例如，通过使第一层和第三层均由Ni量多于SUS304的SUS316形成，能够提高对于第一层和第三层的磁化的抑制效果。此外，也可以使第一层和第三层由相互不同的奥氏体类不锈钢形成。例如，能够与使用条件等相应地考虑SUS304和SUS301、SUS316和SUS304等几种组合。

此外，上述实施方式中，表示了Cu层22由纯度99.9%以上的Cu形成的例子，但本发明不限于此。本发明中，也可以用由Cu-2.30Fe-0.10Zn-0.03P构成的C19400（CDA规格）等Cu纯度为97%以上的Cu合金形成Cu层。这些Cu合金的机械强度比上述Cu高，所以能够进一步提高底板的机械强度。

此外，上述实施方式中，表示了在底板2的上表面不形成任何部件的例子，但本发明不限于此。本发明中，可以如图5中表示的比较例6所示在本发明的底板的上表面上形成Cu箔层，也可以在本发明的底板的上表面上配置用于接合显示器的导热性粘合片。如果是具有这样的结构的底板，则能够推测其作为具有优秀的散热性能的较薄的底板，在市场中的有效性会进一步提高。

此外，上述实施方式中，表示了CPU31的Z1一侧的上表面与底板2的Z2一侧的下表面抵接的例子，但本发明不限于此。本发明中，可以使CPU和底板通过粘合剂接合，也可以通过其他部件配置CPU和底板。

符号的说明

1   显示器（电子部件）

2、402 底板

21  SUS层（第一层）

22  Cu层（第二层）

23  SUS层（第三层）

31  CPU（电子部件）

100、300 便携设备

304  电池（电子部件）

402b  Sn类镀层（表面金属层）

502b  Ni层（表面金属层）

Claims (20)

1.一种底板，其特征在于：

由复合材料构成，所述复合材料通过由奥氏体类不锈钢形成的第一层（21）、由Cu或Cu合金形成且层叠于所述第一层的第二层（22）和由奥氏体类不锈钢形成且层叠于所述第二层的与所述第一层相反的一侧的第三层（23）轧制接合而成，所述第二层的厚度为所述复合材料的厚度的15%以上。

2.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

所述第二层的厚度为所述复合材料的厚度的20%以上。

3.如权利要求2所述的底板，其特征在于：

所述第二层的厚度为所述复合材料的厚度的30%以上。

4.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

所述第二层的厚度为所述复合材料的厚度的60%以下。

5.如权利要求4所述的底板，其特征在于：

所述第二层的厚度为所述复合材料的厚度的50%以下。

6.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

所述第一层和所述第三层由奥氏体类不锈钢形成，所述第三层的厚度的平均值为所述第一层的厚度的平均值的95%以上105%以下。

7.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

所述复合材料的厚度为0.3mm以下。

8.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

所述第一层和所述第三层由奥氏体类不锈钢形成，所述第二层由Cu形成。

9.如权利要求8所述的底板，其特征在于：

所述第一层和所述第三层由SUS304形成。

10.如权利要求8所述的底板，其特征在于：

所述第一层和所述第三层由SUS301形成。

11.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

作为将伴随有散热的电子部件（1）内置的便携设备（100）的所述底板来使用。

12.如权利要求11所述的底板，其特征在于：

所述伴随有散热的电子部件与所述底板接触。

13.如权利要求1所述的底板，其特征在于：

对于所述底板的至少一部分，具有表面金属层（402b，502b）。

14.如权利要求13所述的底板，其特征在于：

对于所述底板的大致整个面，具有所述表面金属层。

15.如权利要求13所述的底板，其特征在于：

对于所述底板的至少一部分，具有由镀层形成的所述表面金属层。

16.如权利要求13所述的底板，其特征在于：

对于所述底板的至少一部分，具有通过轧制接合而成的所述表面金属层。

17.如权利要求13所述的底板，其特征在于：

所述表面金属层（402b）由Sn或Sn合金构成。

18.如权利要求13所述的底板，其特征在于：

所述表面金属层（502b）由Ni或Ni合金构成。

19.一种底板的制造方法，其特征在于，包括：

使由奥氏体类不锈钢形成的第一层（21）、由Cu或Cu合金形成的第二层（22）和由奥氏体类不锈钢形成的第三层（23）在按该顺序层叠的状态下，通过轧制接合，以所述第二层的厚度成为复合材料（102）的厚度的15%以上的方式形成所述复合材料的工序，

形成所述复合材料的工序包括：使所述第一层、所述第二层和所述第三层在层叠的状态下进行轧制的工序；和使所述复合材料扩散退火的工序。

20.如权利要求19所述的底板的制造方法，其特征在于：

使所述第一层、所述第二层和所述第三层在层叠的状态下进行轧制的工序和使所述复合材料扩散退火的工序交替地进行多次。

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