CN1678425A - 元件接合方法、金属元件接合方法、散热元件与其制造方法、散热元件的制造用治具、以及散热器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种金属元件接合方法，能够将具有相异熔点的二金属元件相互重合并接合时，得到安定的接合部品质，并能适用于大型并具有复杂形状的各金属元件之间的接合，包含：将复数个金属元件(铝元件(101)、铜元件(102))依照其熔点的高低顺序相互重合配置；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具(103)的治具本体(103a)的圆周面置于上述金属元件的重合部，使治具本体(103a)的圆周面压入上述金属元件中熔点最高的金属元件(铜元件(102))的表面，并使治具本体(103a)的圆周面沿着上述熔点最高的金属元件(铜元件(102))的表面移动，而使上述金属元件(铝元件(101)、铜元件(102))相互接合。

Description

元件接合方法、金属元件接合方法、 散热元件与其制造方法、散热元件的制造用治具、以及散热器
技术领域
本发明的第一群组，关于一种将具有相异熔点的金属元件相互重合并接合的方法，又关于具有优良的接合强度的散热元件、以及具有优良的接合效率的散热元件的制造方法。
本发明的第二群组，关于一种将相互之间具有一定间隔的复数个板材相互重合并接合于一基板的一表面的方法，又关于使用上述的接合方法制造使用于IC用散热元件、皮蒂尔致冷器(peltier device)用散热元件、马达用散热元件、电子控制零件用散热元件等的散热元件及其制造方法，还有使用于上述制造方法的散热元件制造用治具。
本发明的第三群组，关于冷却半导体元件等的各种电子零件的散热器(heat sink)。
本发明的第四群组，关于金属元件相互重合并接合的方法，又关于将复数个金属制板材接合于一基板的一表面的方法，更关于应用上述接合方法的IC用散热元件、皮蒂尔致冷器(peltier device)用散热元件、马达用散热元件、电子控制零件用散热元件等的散热元件制造方法。
本发明的第五群组，关于金属元件相互重合并接合的方法，更关于应用上述接合方法的IC用散热元件、皮蒂尔致冷器(peltier device)用散热元件、马达用散热元件、电子控制零件用散热元件等的散热元件及其制造方法。
本发明的第六群组，关于IC用散热器、皮蒂尔致冷器(peltierdevice)用散热器、马达用散热器、电子控制零件用散热器等的散热元件及其制造方法，更关于使用上述散热元件的散热器。
背景技术
将具有相异熔点的二个金属元件相互重合并接合的方法，通常使用焊接或爆炸压接。
所谓的焊接，是使熔融的焊接材流入接合部，而利用与母材的“润湿”与“流动”的接合方法，通过可熔融或反应扩散的液相焊接材的毛细现象，将界面间隙埋覆，不久后，经由上述熔融的焊接材冷却伴随着凝固的过程中，就完成了接合。
又，所谓的爆炸压接，是使用在发生火药爆炸的及短时间内的高能量而将金属接合的方法，其中将各金属元件之间设置适当的间隔，在一边的金属元件上承载火药，而在火药的一端用雷管引爆，而使两金属元件以高速度撞击，通过在撞击点发生显著的流动现象(金属喷流；metaljet)，排除金属表面的污染层，并同时在高压下密接。
然而，使用焊接时，有着接合部的品质不安定，以即可用于接合的金属种类受到限制等缺点。
另外，使用爆炸压接时，有着成本高、无法接合大型金属元件与具复杂形状的金属元件等缺点。
有鉴于此，本发明的第一群组提供一种接合方法，将熔点互异的二金属元件相互重合并接合时，可以得到安定的接合部品质，也可以达成在大型且形状复杂的金属之间的接合。又，本发明也提供以上述方法所制造的散热元件及其制造方法。
又，将相互之间具有一定间隔的复数个鳍片立设于一基板的一表面上的散热元件的制造方法，已揭示有例如将全体的散热元件以铝挤型(extrude)的步骤一体成形(请参考日本特许特开2001-38416号公报)。又，将复数个棒状部与立设于上述棒状部的鳍片以并列的方式排列，再将各棒状部以焊接的方式制造铝制的散热元件；其中上述棒状部与鳍片以挤型制成，具有断面为L字型或凹字型的铝制散热元件的构成元件(请参考日本特许特开6-177289号公报)。更者，也有为了提高散热性能而使用具高热传导性的铜，而将复数个铝制鳍片以焊接的方式接合于一铜制的基板的一表面上。
然而，将全体的散热元件以铝挤型的步骤一体成形时，鳍片的高度/间隔比(tong ratio)存在有制程上的限制。而鳍片的高度/间隔比愈高，散热元件的散热性能愈高，且铝挤型的步骤所能得到的鳍片的高度/间隔比无法超过20的情况下，也造成所制造的散热元件的散热性能受到限制。
又，使用焊接时，在真空炉等加热装置中加热、恒温一段时间是必要的步骤，而有高制造成本的问题。
而上述习知技术的问题，不仅仅是发生在散热元件的制造方法上，将相互之间具有一定间隔的复数个板材立设于一基板的一表面上时，也广泛地面临着相同的问题。
有鉴于此，本发明的第二群组首先提供一元件接合方法，可以将又薄又高的复数个板材以短间距简单地立设并接合于一基板的一表面。更者，本发明提供可以低成本制造具高高度/间隔比的散热元件的散热元件制造方法；本发明又提供使用上述方法所制造的具有高散热性能的散热元件，以及在上述方法中所使用的散热元件制造治具。
又，搭载于个人计算机等各种机器与电动、电子机器等电子设备半导体元件等电子元件，需要避免在实用时发热到某种程度，在上述电子元件的冷却上，伴随着近年来电子元件的高功率化与高集积化，成为极为重要的技术课题。现在，上述的冷却手段，例如有将电子元件的发热部位与一散热元件做导热性的接触，而将上述电子元件的发热部位所产生的热输送到散热元件的鳍片上，并使用风扇做强制性地冷却而将热排到外界的散热器(heat sink)。又如薄型的笔记型计算机，要制作将热排到发热部位附近的构造有空间上的困难时，开始使用排热管(heat pipe)来连接发热部位与散热元件，而将散热元件与风扇远离位于箱型容器本体侧的发热部位，而配置于空间较有余裕的面板侧的散热器。
使用于上述散热器的散热元件，将复数个铜制或铝制的鳍片直接立设并接合于铜制的基板上，而也有使用铝挤型将基板与立设于其上的复数个鳍片一体成形后，重合并接合于铜制的基板上。其中，前者铜制的基板与复数个铜制或铝制的鳍片的接合使用焊接，而后者铜基板与铝基板的接合使用焊接或爆炸压接。
而焊接，是使熔融的焊接材流入接合部，而利用与母材的「润湿」与「流动」的接合方法，通过可熔融或反应扩散的液相焊接材的毛细现象，将界面间隙埋覆，不久后，经由上述熔融的焊接材冷却伴随着凝固的过程中，就完成了接合。
又，爆炸压接，是使用在发生火药爆炸的及短时间内的高能量而将金属接合的方法，其中将各金属元件之间设置适当的间隔，在一边的金属元件上承载火药，而在火药的一端用雷管引爆，而使两金属元件以高速度撞击，通过在撞击点发生显著的流动现象(金属喷流；metal jet)，排除金属表面的污染层，并同时在高压下密接。
然而，使用焊接时，在真空炉等加热装置中加热、恒温一段时间是必要的步骤，而有高制造成本的问题，且也有接合部品质不安定的问题。
又，使用爆炸压接时，有着成本高、无法接合大型金属元件与具复杂形状的金属元件等缺点。
有鉴于此，本发明的第三群组的目的是提供一高性能的散热器，具有在低成本下，其铜基板与铜鳍片、铝鳍片、或铝基板能确实地接合的散热元件。
又，揭示于日本特许特开2003-142639号公报的段落0015至0018与图2、3、5的习知的散热元件的制造方法，如图66(a)所示，由铜合金组成的基板462的表面462a上，配置有：将铝合金组成的薄板予以弯折，而形成具有基端部464a、散热面464b、前端部464c连续凹凸断面形状的鳍片464，其中各基端部464a与表面462a形成面接触；再如图66(b)、66(c)所示，将一沿圆周转动的圆板状接合治具463的治具本体463a的圆周面压入鳍片464的基端部464a的表面，并沿着基端部464a的表面移动，而使鳍片464接合于基板462。上述的接合方法称为摩擦震动接合(friction acoustic bonding)。
如下所示的摩擦震动接合所使用的接合治具皆可以使用：具有平坦的治具本体463a的圆周面的接合治具463(请参考图67(a))；在治具本体463a的圆周面上，形成有平行于治具本体463a圆周面厚度方向的复数个细条463b的接合治具463B(请参考图67(b))；在治具本体463a的圆周面上，具有突出于治具本体463a的径向，成岛状排列的复数个四角锤形状的突起463c的接合治具463C(请参考图67(c))；以及在治具本体463a的圆周面上，具有突出于治具本体463a的径向，成岛状排列的复数个圆弧形状的突起463d的接合治具463D(请参考图67(d))。其中，与图67(a)的接合治具463相比，图67(b)～67(d)的接合治具463b、463c、463d，因为与鳍片464的基端部464a有较大的接触面积，在摩擦震动接合鳍片464与基板462时有较好的效率。
然而，上述习知的散入元件的制造方法，存在着以下的问题。
(1)因为接合治具463是压入铝合金所构成的鳍片464侧，而为摩擦震动接合，而铝合金的熔点低于构成基板462的铜合金，因此在基板462与鳍片464的交界面达到接合所必要的温度(548℃的共晶温度)之前，鳍片464的基端部464a就因高温化而降低其抗形变强度。因此，来自接合治具463的压应力便无法充分地传达至基板462与鳍片464的基端部464a的交界面，而发生接合不良或无法接合的问题。更者，鳍片464的基端部464a的厚度较薄(例如0.5mm以下时)时，会有鳍片464的基端部464a熔断的缺点。
(2)因为接合治具463是压入鳍片464侧，鳍片464的组成中的基端部464a就无法省略，散热元件的形状与构造就因而受限。
(3)因为接合治具463是压入鳍片464侧，位于散热面464b正下方的基端部464a与基板462残留有未接合的部分，而导致散热元件的散热性能与接合强度不足。
(4)必须注意高速转动的接合治具463，在各个小鳍片464的散热面464b之间压入的深度，否则会使接合治具463再为接触各个散热面464b的情形下移动，而使接合作业变得繁杂且困难。上述的情况，特别在为了提升散热元件的散热性能而将鳍片的高度/间隔比提高时(将散热面464b之间的间隔缩小、且/或提升散热面464b的高度)，特别显著。
上述的问题，不仅仅是发生在散热元件的制造方法上，一般将复数个金属制板材立设于一金属制基板的一表面上时，也广泛地面临着相同的问题。更者，一般金属元件之间相互重合并接合时，也面临着上述(1)～(3)项的问题。
有鉴于此，本发明的第四群组首先提供一接合方法，可以简易并确实地将各金属元件相互重合并接合。本发明又提供一接合方法，可以简易并确实地将复数个金属制板材接合至一金属制基板；且更应用上述方法，提供简易的散热元件的制造方法，将复数个鳍片强固地立设、接合至一基板。
又，将铜合金所构成的基板与铝合金所构成的薄板重合，并将一旋转的圆板状接合治具压在熔点低于铜合金的铝合金薄板上的习知的金属元件接合方法已经为世人所了解(请参考例如日本特许特开2003-142639号公报的段落0015至0018及其图69-3)。上述的接合方法中，将上述旋转的圆板状接合治具与上述铝合金薄板接触而产生摩擦热，并利用上述摩擦热使上述薄板与基板的交界面成为可塑化(流动化)的固相。因此，将上述可塑化(流动化)的铝合金与铜合金冷却后，上述薄板与上述基板就已接合在一起了。通过上述的接合方法，可以较少的步骤并在短时间内接合各金属元件。
然而，上述的金属元件接合方法中，由于接合治具是压入铝合金薄板的一侧，基板与薄板的重合部(交界面)的温度达到铝合金与铜合金接合必要的共晶温度(548℃)以上时，铝合金也即薄板的抗形变强度就会变得较小。因此，上述的金属元件接合方法中，来自接合治具的压应力便无法充分地传达到基板与薄板的重合部，而基板与薄板之间的接合就无法形成高强度接合。
有鉴于此，本发明提供一种金属元件的接合方法，可以较少的步骤并在短时间内接合各金属元件，并可使上述金属元件具有高接合强度；以及提供应用上述方法的散热元件的制造方法，并提供使用上述方法所制造的散热元件。
又，日本特许特开平9-203595号公报(段落0010至0016与图1～4)中，揭示使用填隙接合(caulking joint)、接着剂、或焊接接合的散热元件。上述的散热元件的焦点是在重量较大而热传导率极高的铜的特性、以及热传导率稍小于铜，而重量比铜还轻的铝的特性，将基板与鳍片由各种适合的异种金属构成，可以双方面满足提升散热性能与轻量化的要求。
然而，要更提升上述散热元件的性能时，必须考量将基板的厚度加大、或是缩小鳍片的间隔(增加鳍片的数量)，如此一来将增加散热元件全体的重量，就与轻量化的要求背道而驰。换言之，在不降低散热性能的情况下，要将散热元件做更轻量化的处理有其极限。
有鉴于此，本发明的第六群组达成不降低散热性能的前提下，又能达到轻量化的课题。在达成上述前提下，本发明提供一散热元件的制造方法、与使用上述散热元件的散热器。
发明内容
本发明的第一群组提供一种金属元件接合方法，包含：提供复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合排列；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于上述金属元件的重合部，使上述接合治具的圆周面压入上述金属元件中熔点最高的金属元件的表面，并使上述圆周面沿着上述熔点最高的金属元件的表面移动，而使上述金属元件相互接合。
本发明又提供一种金属元件接合方法，包含：提供二个熔点相异的金属元件相互重合排列；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于上述金属元件的重合部，使上述接合治具的圆周面压入上述金属元件中熔点较高的金属元件的表面，并使上述圆周面沿着上述熔点较高的金属元件的表面移动，而使上述金属元件相互接合。
上述的金属元件接合方法，通过接合治具的压应力，使金属元件重合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与金属元件的接触而产生的震动，使存在于金属元件重合面的氧化物皮膜分裂、破坏，再加上所产生的摩擦热使重合部高温化并发生塑性变形，而增加各金属元件间的接触面积与扩散速率，而使重合部接合。上述的方法称为摩擦震动接合。
特别是，将复数个金属元件依照其熔点的高低顺序相互重合配置，而将接合治具压入熔点最高的金属侧而接合时，在各金属元件的重合部的温度提升到接合所必要的温度时，邻近接合治具的一侧的金属元件仍然能保持高抗形变强度，而使接合治具的压应力能够有效率地传达到重合面，而能够在金属元件间形成无缝隙且具高接合强度的接合。
本发明又提供一种金属元件接合方法，包含：提供一铜元件与一铝元件相互重合排列；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于上述铜元件与上述铝元件的重合部，使上述接合治具的圆周面压入上述铜元件的表面，并使上述圆周面沿着上述铜金属元件的表面移动，而使上述铜元件与上述铝元件相互接合。
要在铜元件与铝元件之间形成一CuAl2层，而在摩擦震动接合后，实现上述的接合时，两元件的重合面必须达到共晶温度(548℃)以上。但是，如果上述接合治具是压入熔点低于铜元件的铝元件一侧而为摩擦震动接合时，因为两元件的重合面达到共晶温度以上时，铝元件的抗形变强度就会变小，来自接合治具的压应力便无法充分地传达到重合面上，而容易发生接合不良的问题。而如果上述接合治具是压入熔点高于铝元件的铜元件一侧而为摩擦震动接合时，因为两元件的重合面达到共晶温度以上时，铜元件的抗形变强度较大，压应力就能充分地传达至重合面，而能够确实地接合。
上述的金属元件接合方法中，接合时接合治具转动的圆周速率R(m/min.)较好由下式(A)求出：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
接合时接合治具转动的圆周速率小于250m/min.时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量便会过小，铜元件与铝元件的重合面的温度较低，而发生接合不良的问题。另一方面，接合时接合治具转动的圆周速率大于2000m/min.时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量便会大于所必要的热量，除了会增加驱动接合治具时的能量损失外，也会使与接合治具接触的铜元件的温度会局部性地过大而使该部分发生塑性变形，因而使来自来自接合治具的压应力便无法充分地传达到重合面上，而在两元件之间有产生缝隙的可能。因此，接合时接合治具转动的圆周速率在250m/min.～2000m/min.时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量便是适当的值，而能够行良好的接合。
又，上述的金属元件接合方法中，接合时接合治具在铜元件的表面压入量α(m)较好为由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t…………………………………………………(B)
其中t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
接合时接合治具在铜元件的表面压入量小于0.03t时，铜元件与铝元件的重合面会残留缝隙而造成接合不良；另一方面，压入量大于0.3t时，虽然铜元件与铝元件的重合面不会残留缝隙，但是在铜元件的表面会因压入量过大而残留显著的凹痕，而发生元件的损失。因此，接合时接合治具在铜元件的表面压入量在0.03t～0.3t时，接合治具的压应力便是适当的值，而能够在铜元件与铝元件的重合面不会残留缝隙的情况下，也能缩小铜元件表面的凹痕。
又，上述的金属元件接合方法中，接合时接合治具沿着铜元件的表面移动的行进速率V(m/min.)由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
因为随着接合时接合治具圆周速率的增大，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量也会增大，接合治具的行进速度V也增大时，便能使重合部的温度保持在一定的数值以上。但是，因为当铜元件的厚度增加时，要将重合面达到一定温度以上就较为费时，若是接合治具的行进速度V过大时，在接合面达到一定温度以上之前，接合治具便已通过，而发生接合不良的问题。因此，欲执行良好的摩擦震动接合，接合治具的行进速度V、圆周速率R、与铜元件的厚度t相互之间的调节是必要的；而发明人们的实验结果，确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，可以有良好的接合。
又，接合治具的行进速度V过小时，就会有接合效率不佳的观点的缘故，发明人们经由实验确认了满足0.1≤V时，可以有良好的接合效率。
本发明又提供一种散热元件，包含：一铝质散热器(heat sink)，具有一基板、与立设于上述基板的一表面上的散热鳍片；以及一铜质导热板，在上述基板的另一表面上，与上述基板相互重合而接合于上述基板，其中上述铜质导热板与上述基板的接合方法使用上述的金属元件接合方法。
上述的散热元件中，因为将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述铜质导热板侧，并施行摩擦震动接合，成为上述基板与上述导热板的重合面无缝隙、且具较高接合强度的散热元件。
又，上述的散热元件中，散热器材料较好为使用铝挤型而成形。
上述的散热元件中，因为散热器材料较好为使用铝挤型而成形，散热器材料具有高加工精度。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，包含：提供一铝质散热器材料，具有一基板、与立设于上述基板的一表面上的散热鳍片，并配置一铜质导热板，重合于上述基板的另一表面上；以及使用上述金属元件接合方法，接合上述基板与上述铜质导热板。
上述的散热元件的制造方法中，因为将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述熔点高于铝元件的铜质导热板侧，并施行摩擦震动接合，与接合治具接触的铜元件不易熔融且在高温时能保持高的抗形变强度。因此，接合条件(接合治具的转动树、行进速率等)的容许范围大，具有良好的接合效率。又，容许在重合面局部的高温化，散热元件不会如爆炸压接时一般受到过度的负荷，因此可防止散热鳍片的变形，并提供具有良好散热效率的散热元件。
又，本发明的第二群组提供一种元件接合方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个板材立设并接合于一基板的一表面，包含：一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个板材之间，各置入一间隔物(spacer)，并将上述板材立设于一基板的一表面；一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述基板的另一表面，并沿着上述基板的另一表面移动，而使上述板材接合于上述基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的元件接合方法中，首先在元件配置步骤时，将板材、基板、与间隔物设定至一既定位置。上述元件的材质并没有特别的限制，各板材、各间隔物、以及板材与间隔物之间，可以是同种材料组成也可以是数种不同材料组成。间隔物的形状并没有特别的限制，较好是各间隔物之间有相互连结。
此时，在各板材相互之间分别置入一间隔物，可以正确地保持板材相互的间隔，并简单地决定其位置；再加上可通过间隔物将板材补强，板材的厚度可以变得非常薄。又，仅需要变更间隔物的厚度，就可以任意变更板材的配置间隔；更者，也可以一并变更板材的高度，而使得特别将薄板厚、高板高的复数个板材以短间隔立设并接合于基板的一表面变得可行。而在此步骤中，各板材立设并配置于基板的一表面的状态下，虽然各间隔物可以不与板材的该表面直接接触；而如果考虑到下一个步骤中来自接合治具的压应力使板材受到弯曲应力的作用，为了提高间隔物对板材的补强效果，较好为使各间隔物直接接触基板的该表面。
又，在接下来的摩擦震动接合步骤中，将接合治具压至基板的另一表面使各板材与基板因摩擦震动接合而接合。如此一来，就没有必要如使用焊接时一般，在真空炉中加热并维持一段既定时间，可以削减接合成本。而为了要提高基板与板材的接合强度，较好为接合治具在基板的另一表面上的移动能够遍及各板材基端面的全面，而使各板材能完全与基板接合；而在接合成本的削减较为重要时，也可以移动接合治具，而仅遍及各板材基端面的一部份。又，将基板与各板材摩擦震动接合时，虽然也可以使各间隔物与基板接合；而如果考虑到移除间隔物的下一个步骤，较好为使接合治具依照不使基板与各间隔物接合的轨迹移动。
又，上述的元件接合方法中，间隔物的构成材料较好为熔点高于板材与基板的材料。
上述的元件接合方法中，因为间隔物的熔点高于板材及基板的熔点，将接合治具的转动数与行进速度设定在既定的范围时，就不会使间隔物接合于基板与板材上，基板与板材的接合也变得较简单。
又此时，在完成摩擦震动接合的阶段，因为间隔物并不接合于基板与板材上，在最后的间隔物脱离步骤时，就可以不费事地移除间隔物。例如将板材及间隔物朝下而将基板朝上而向上移动时，仅留下间隔物而仅有板材与基板一体地向上移动，而可以简单地移除间隔物，而成为复数个板材立设并接合于基板一表面的状态。
又，上述的元件接合方法中，基板的构成材料较好为熔点高于板材的材料。
上述的元件接合方法中，因为在将板材与基板交界面的温度上升至接合所必要的温度时，基板能够保持高抗形变强度，接合治具的压应力能够有效率地传达至交界面，并可以形成板材与基板之间无缝隙的高强度接合。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片之间，各置入一间隔物(spacer)，并使上述鳍片立设于一基板的一表面；一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述基板的另一表面，并沿着上述基板的另一表面移动，而使上述鳍片接合于上述基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的散热元件的制造方法中，首先在元件配置步骤中将板材、基板、与间隔物设定至一既定位置。上述元件的材质并没有特别的限制。此时，在各板材相互之间分别置入一间隔物，可以正确地保持板材相互的间隔，并简单地决定其位置；再加上可通过间隔物将板材补强，板材的厚度可以变得非常薄。又，仅需要变更间隔物的厚度，就可以任意变更板材的配置间隔；更者，也可以一并变更板材的高度，而使得特别在简单地制造具有高高度/间隔比的散热元件变得可行。而在此步骤中，各板材立设并配置于基板的一表面的状态下，虽然各间隔物可以不与板材的该表面直接接触；而如果考虑到下一个步骤中来自接合治具的压应力使板材受到弯曲应力的作用，为了提高间隔物对板材的补强效果，较好为使各间隔物直接接触基板的该表面。
又，在接下来的摩擦震动接合步骤中，将接合治具压至基板的另一表面使各板材与基板因摩擦震动接合而接合。如此一来，就没有必要如使用焊接时一般，在真空炉中加热并维持一段既定时间，可以削减接合成本。而为了要提高基板与板材的接合强度，较好为接合治具在基板的另一表面上的移动能够遍及各板材基端面的全面，而使各板材能完全与基板接合；而在接合成本的削减较为重要时，也可以移动接合治具，而仅遍及各板材基端面的一部份。又，将基板与各板材摩擦震动接合时，虽然也可以使各间隔物与基板接合；而如果考虑到移除间隔物的下一个步骤，较好为使接合治具依照不使基板与各间隔物接合的轨迹移动。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：一鳍片配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片之间，各置入一间隔物(spacer)，其中上述间隔物的基端面分别没入上述鳍片的基端面之下，而使上述间隔物的基端面分别低于上述鳍片的基端面的高度差不大于上述间隔物的厚度；一基板配置步骤，将上述鳍片中，凸出于上述间隔物的基端面的基端部弯折，而使上述鳍片立设于一基板的一表面；一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述基板的另一表面，并沿着上述基板的另一表面移动，而使上述鳍片的基端部接合于上述基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的散热元件的制造方法与前一项的散热元件的制造方法约略相同，其间的分别在于将鳍片(以及间隔物)的配置步骤与基板的配置步骤分开。首先在鳍片配置步骤中，使各间隔物的基端面分别没入各鳍片的基端面(基板侧的端面)之下(鳍片的基端面较间隔物的基端面突出)；接下来的基板配置步骤中，将基板压在鳍片上，而将鳍片的基端部(较间隔物突出的部分)弯折。而由间隔物的基端部算起，鳍片的基端部突出的长度在间隔物的厚度以内，因此将各鳍片的基端部弯折后，彼此不会相互重叠。因此，鳍片的厚度相当薄时，鳍片的基端部是在与基板重合的状态下与其接触，因而扩大鳍片与基板的接触面积而使两者能够确实地接合。
又，上述的散热元件的制造方法中，间隔物的构成材料为熔点高于鳍片及基板的材料。
上述的散热元件的制造方法中，因为间隔物的熔点高于鳍片及基板的熔点，将接合治具的转动数与行进速度设定在既定的范围时，就不会使间隔物接合于鳍片与基板上，基板与鳍片的接合也变得较简单。
又此时，在完成摩擦震动接合的阶段，因为间隔物并不接合于鳍片与基板上，在最后的间隔物脱离步骤时，就可以不费事地移除间隔物。例如将鳍片及间隔物朝下而将基板朝上而向上移动时，仅留下间隔物而仅有鳍片与基板一体地向上移动，而可以简单地移除间隔物，而完成散热元件的制作。
又，上述的散热元件的制造方法中，基板的构成材料较好为熔点高于鳍片的材料。
上述的散热元件的制造方法中，因为在将鳍片与基板交界面的温度上升至接合所必要的温度时，基板能够保持高抗形变强度，接合治具的压应力能够有效率地传达至交界面，并可以形成鳍片与基板之间无缝隙的高强度接合。
又，上述的散热元件的制造方法中，鳍片的构成材料较好为铝合金，而基板的构成材料较好为铜。
通过上述的散热元件的制造方法，利用铜的高热传导性而可以制造出高散热性能的散热元件。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片构成材，立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：一元件配置步骤，提供排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片构成材，其中每个鳍片构成材包含左右排列的一对鳍片，该对鳍片以其端部相互连接的部分成为基端部，而形成呈现断面凹字型的上述鳍片构成材，并在上述鳍片构成材之间、与该对鳍片之间，各置入一间隔物(spacer)，并使上述鳍片构成材的基端部接触一基板的一表面，而使上述鳍片构成材立设于上述基板的一表面；一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述基板的另一表面，并沿着上述基板的另一表面移动，而使上述鳍片构成材的基端部接合于该基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的散热元件的制造方法与前一项的散热元件的制造方法约略相同，而使用断面凹字型的鳍片构成材取代鳍片。当然，在各鳍片构成材相互之间、以及鳍片构成材的左右鳍片之间，可置入同种类或不同种类的间隔物。如此一来，在鳍片构成材的左右鳍片的厚度非常薄的情况下，鳍片构成材的基端部在与基板重合的情形下与其接触，而能够将鳍片确实地接合于基板。而鳍片构成材可如以下所述简单地制作而成：使用一间隔物置于一薄金属板的中央部，并弯折上述薄金属板，而将上述间隔物夹在中间，形成断面凹字型的鳍片构成材。
又，上述的散热元件的制造方法中，间隔物的构成材料为熔点高于鳍片构成材及基板的材料。
上述的散热元件的制造方法中，因为间隔物的熔点高于鳍片构成材及基板的熔点，将接合治具的转动数与行进速度设定在既定的范围时，就不会使间隔物接合于鳍片构成材与基板上，基板与鳍片构成材的接合也变得较简单。
又此时，在完成摩擦震动接合的阶段，因为间隔物并不接合于鳍片构成材与基板上，在最后的间隔物脱离步骤时，就可以不费事地移除间隔物。例如将鳍片构成材及间隔物朝下而将基板朝上而向上移动时，仅留下间隔物而仅有鳍片构成材与基板一体地向上移动，而可以简单地移除间隔物，而完成散热元件的制作。
又，上述的散热元件的制造方法中，基板的构成材料较好为熔点高于鳍片构成材的材料。
上述的散热元件的制造方法中，因为在将鳍片构成材与基板交界面的温度上升至接合所必要的温度时，基板能够保持高抗形变强度，接合治具的压应力能够有效率地传达至交界面，并可以形成鳍片构成材与基板间无缝隙的高强度接合。
又，上述的散热元件的制造方法中，鳍片构成材的构成材料较好为铝合金，而基板的构成材料较好为铜。
通过上述的散热元件的制造方法，利用铜的高热传导性而可以制造出高散热性能的散热元件。
本发明又提供一种由上述的散热元件制造方法所制造的散热元件。
由于上述的散热元件以上述的散热元件制造方法所制造，具有高散热性能并可以低成本地制造。
本发明又提供一种散热元件的制造用治具，包含：一鳍片固定部，在一鳍片或一鳍片构成材与一间隔物呈交互重合的状态下，固定上述鳍片或鳍片构成材与上述间隔物；以及一基板固定部，使一基板的一表面与上述鳍片或鳍片构成材的基端部接触，并固定上述基板。
上述的散热元件的制造用治具特别适用于目前为止叙述过的方法，可以在摩擦震动接合时，确实地固定鳍片或鳍片构成材、间隔物、以及基板。
又，本发明的第三群组提供一种散热器，包含一散热元件与一风扇，并具有下列特征：上述散热元件具有一铜基板与复数个铜鳍片或铝鳍片，其中上述铜基板导热性连接于一发热体，上述铜鳍片或铝鳍片相互之间具有一定间隔且立设于上述基板的一表面；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述铜基板的另一表面，并沿着上述铜基板的另一表面移动，而通过摩擦振动接合法，接合上述铜基板与上述铜鳍片或铝鳍片。
上述的散热器，为具有散热元件与风扇高性能的散热器。上述散热元件在基板的一表面上立设并接合有复数个相互之间具有一定间隔的鳍片，其中基板由热传导率极高的铜所构成，散热鳍片由铜或由热传导率略小于铜的铝所构成。而上述的基板与鳍片由摩擦震动接合法所接合。这里所谓的摩擦震动接合法是金属元件间的接合法中的一种，通过接合治具的压应力，使各金属元件间的接合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与金属元件的接触而产生的震动，使存在于金属元件重合面的氧化物皮膜分裂、破坏，再加上所产生的摩擦热使接合部高温化并发生塑性变形，而增加接合部的接触面积与扩散速率，而使各金属元件接合在一起的方法。
而上述散热器的散热元件，通过接合治具的压应力，使基板与鳍片的对接部(butt)的缝隙消失，并通过转动的接合治具与基板的接触而产生的震动，使存在于上述对接部氧化物皮膜分裂、破坏，再加上所产生的摩擦热使对接部高温化并发生塑性变形，而增加对接部的接触面积与扩散速率，而使基板与鳍片接合在一起。如此，将基板与鳍片以摩擦震动接合而接合，与习知的焊接接合比较，可以低成本地制造出具有较高的基板与鳍片的接合强度的散热元件。
特别是，鳍片为铜时，虽然可以直接与基板接合；而有铝或铝合金等熔点低于铜的金属介于基板与铜鳍片之间时，可以在较低的接合温度之下完成摩擦震动接合，对设备、电力等而言较为经济。又，当鳍片由熔点低于铜的铝所构成时，在铜基板的一表面立设并配置铝鳍片，并使用接合治具压入铜基板的另一表面为接合时，在将铜基板与铝鳍片的对接部的温度上升至接合所必要的温度(共晶温度：548℃)而在对接部形成CuAl2层时，铜基板依然保有高抗形变强度，因为接合治具的压应力可以有效地传达至对接部，而能够形成对接部无缝隙、两者以更高强度接合的散热元件。
本发明又提供一种散热器，包含一散热元件与一风扇，并具有下列特征：上述散热元件具有一铜基板、一铝基板、与复数个铝鳍片，其中上述铜基板导热性连接于一发热体，上述铝基板重叠配置于该铜基板的一表面，上述铝鳍片相互之间具有一定间隔且立设于上述铝基板中，与上述铜基板的相对侧面；上述铝基板与上述铝鳍片通过挤型(extrusion)而一体成形；以及将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入上述铜基板的另一表面，并沿着上述铜基板的另一表面移动，而通过摩擦振动接合法，接合上述铜基板与上述铝基板。
上述的散热器也与前一项的散热器同样是具有散热元件与风扇的高性能散热器；惟相异点是在散热元件并非将鳍片直接立设并接合于铜基板上，而是事先已以挤型一体成形的铝元件—鳍片立设于基板上的铝元件，上述铝元件的基板是重合并接合于铜基板上。而上述散热器的散热元件通过接合治具的压应力使铜基板与铝基板的重合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与基板的接触而产生的震动，使存在于上述重合部的氧化物皮膜分裂、破坏，再加上所产生的摩擦热使重合部高温化并发生塑性变形，而增加重合部的接触面积与扩散速率，而使铜基板与铝基板接合在一起。如此，将铜基板与铝基板以摩擦震动接合而接合，与习知的焊接与爆炸压接来作接合时比较，可以低成本地制造出具有较高的铜基板与铝基板的接合强度的散热元件。
当然，在铜基板的一表面重合并配置铝基板，并使用接合治具压入铜基板的另一表面为接合时，在将重合部的温度上升至接合所必要的温度(共晶温度：548℃)而在重合部形成CuAl2层时，铜基板依然保有高抗形变强度，因为接合治具的压应力可以有效地传达至重合部，而能够形成重合部无缝隙、两者以更高强度接合的散热元件。
又，上述的散热器中，发热体与铜基板较好为以排热管(heat pipe)连接。
上述的散热器中，由于发热体与铜基板以排热管连接，可将散热元件与风扇配置在离发热体较远的位置，如薄型的笔记型计算机，要制作将热排到发热部位附近的构造有空间上的困难时，可以使用上述的散热器。
又，本发明的第四群组提供一种金属元件接合方法，包含：提供复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合排列；以及在上述金属元件中熔点最高的金属元件的表面侧，对上述金属元件的重合部加热及加压，而使上述金属元件相互接合。
上述的金属元件接合方法中，将复数个金属元件相互重合配置，而由重合部最外侧的金属元件的一侧加热及加压，使重合部的缝隙消失，并使存在于重合部的氧化物皮膜分裂、破坏，再加上通过加热使重合部高温化并发生塑性变形，而增加重合部的接触面积与扩散速率，而使各金属元件接合在一起。
由于上述的复数个金属元件依照熔点的高低顺序相互重合排列，并在熔点最高的金属元件侧加热及加压，将各金属元件的重合部的温度上升至接合所必要的温度时，加热及加压侧的金属元件依然保有高抗形变强度，接合治具的压应力可以有效地传达至交界面，而能够形成金属元件间无缝隙与高强度的接合。例如将铜元件与铝元件重合时，在铜元件侧对重合部加压及加热。
而上述加压及加热的方法并没有特别的限制，可以在熔点最高的金属元件的表面使用任何的治具与其接触，而可使用任何可通过上述治具将摩擦热与压应力传达至重合部的接触方式，也可以使用如电磁诱导等非接触方式。
本发明又提供一种金属元件接合方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制板材，立设并接合于熔点高于这些板材的熔点的一金属制基板的一表面，包含：一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的上述金属制板材之间，各置入一间隔物(spacer)，并将上述板材立设于上述基板的一表面；一接合步骤，由上述基板的另一表面，对上述基板及上述板材的交界面加热及加压，而使上述板材接合于上述基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的金属元件接合方法中，首先在元件配置步骤时，将板材、基板、与间隔物设定至一既定位置。上述板材与基板为金属制，基板的熔点高于板材的熔点。间隔物的材质并没有特别的限制。间隔物的形状也没有特别的限制，较好是各间隔物之间有相互连结。
此时，在各板材相互之间分别置入一间隔物，可以正确地保持板材相互的间隔，并简单地决定其位置；再加上可通过间隔物将板材补强，板材的厚度可以变得非常薄。又，仅需要变更间隔物的厚度，就可以任意变更板材的配置间隔；更者，也可以一并变更板材的高度，而使得特别将薄板厚、高板高的复数个板材以短间隔立设并接合于基板的一表面变得可行。而在此步骤中，各板材立设并配置于基板的一表面的状态下，虽然各间隔物可以不与板材的该表面直接接触；而如果考虑到下一个步骤中来自接合治具的压应力使板材受到弯曲应力的作用，为了提高间隔物对板材的补强效果，较好为使各间隔物直接接触基板的该表面。
又，在接下来的接合步骤中，由基板的另一表面对该基板与各板材的交界面加热及加压，而使基板与各板材接合。此处的接合原理与前一项的金属元件接合方法相同。而为了要提高基板与板材的接合强度，较好为各板材的基端面能完全与基板接合；而在接合成本的削减较为重要时，也可以仅使各板材基端面的一部份与基板接合。又，将基板与各板材接合时，虽然也可以使各间隔物与基板接合；而如果考虑到移除间隔物的下一个步骤，较好为不使基板与各间隔物接合。
本发明更提供一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片构成材，立设并接合于熔点高于这些鳍片构成材的熔点的一金属制基板的一表面，包含：一元件配置步骤，其中排列成相互之间具有一定间隔的这些鳍片构成材中，每个鳍片构成材包含左右排列的一对鳍片，该对鳍片以其端部相互连接的部分成为基端部，而形成呈现断面凹字型的上述鳍片构成材，并在上述鳍片构成材之间、与该对鳍片之间，各置入一间隔物(spacer)，并使上述鳍片构成材的基端部接触上述基板的一表面，而使上述鳍片构成材立设于上述基板的一表面；一接合步骤，由该基板的另一表面，对上述基板及上述鳍片构成材的交界面加热及加压，而使上述鳍片构成材接合于上述基板；以及一间隔物脱离步骤，将上述间隔物移除。
上述的散热元件的制造方法中，应用上述的金属元件接合方法，将断面凹字型的鳍片构成材作为板材。当然，在各鳍片构成材相互之间、以及鳍片构成材的左右鳍片之间，可置入同种类或不同种类的间隔物。如此一来，在鳍片构成材的左右鳍片的厚度非常薄的情况下，鳍片构成材的基端部在与基板重合的情形下与其接触，而能够将鳍片确实地接合于基板。鳍片构成材与基板的接合原理已经说明了。而鳍片构成材可如以下所述简单地制作而成：使用一间隔物置于一薄金属板的中央部，并弯折上述薄金属板，而将上述间隔物夹在中间，形成断面凹字型的鳍片构成材。
而上述的金属元件接合方法中，上述的加热及加压，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压至上述基板的另一表面，并使上述圆周面沿着上述基板的另一表面移动，且上述接合治具的圆周面上，较好为形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
又，上述的金属元件接合方法中，上述的加热及加压，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压至上述基板的另一表面，并使上述圆周面沿着上述基板的另一表面移动，且上述接合治具的圆周面上，较好为形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
而上述的散热元件的制造方法中，上述的加热及加压，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压至上述基板的另一表面，并使上述圆周面沿着上述基板的另一表面移动，且上述接合治具的圆周面上，较好为形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
上述的金属元件接合方法，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入熔点最高的金属元件的表面，并使上述圆周面沿着该金属元件的表面移动，而对重合部加热及加压，因而可以期待确实的接合胜过简易的装置。
此处，因为接合治具的圆周面上形成有凹槽，而增大接合治具的圆周面与金属元件的接触面积，可以有效率地产生摩擦热，并可以有效率地将复数个金属元件相互接合。
更者，接合治具的圆周面上的凹槽，相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽，即是在接合治具转动轴的周边，沿着接合治具的圆周面描绘出螺旋状轨迹而形成。因此，伴随着接合治具的转动与移动，凹槽内部所蓄积的可塑化的金属会沿着接合治具的宽度方向依序送出，因此可以将接合后金属元件表面残留的凹入量抑制到最小限度。
而前面所述及的内容，在上述金属元件接合方法与上述散热元件的制造方法中也是一样。
又，上述的金属元件接合方法中，上述凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、上述凹槽的宽度为w2(mm)，并较好为符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
又，上述的金属元件接合方法中，上述凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、上述凹槽的宽度为w2(mm)，并较好为符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
又，上述的散热元件的制造方法中，上述凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、上述凹槽的宽度为w2(mm)，并较好为符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
关于上述的金属元件接合方法，接合治具的凹槽之间的平面部的宽度w1(mm)、凹槽的宽度w2(mm)、以及平面部的宽度w1与凹槽的宽度w2的的比值发明人们重复实验时：当w1/w2过小时，因为金属元件的表面状况会类似于受到接合治具的切削，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较大，接合后残留于金属元件表面的凹陷量就会变得较大；另一方面，当w1/w2过大时，因为会类似于使用具表面平坦的圆周面的接合治具来作接合时的状况，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较小，接合治具压入金属元件表面的压入量就必须增加，机械负荷也会增大；而在1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00时，很明显地不但可以抑制接合治具压入金属元件表面的压入量，接合治具所产生摩擦热的产生量就也会较大，而能够行有效率的接合。
又，上述的金属元件接合方法中，较好为上述凹槽相对于上述接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且上述接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条上述凹槽。
又，上述的金属元件接合方法中，较好为上述凹槽相对于上述接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且上述接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条上述凹槽。
又，上述的散热元件的制造方法中，较好为上述凹槽相对于上述接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且上述接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条上述凹槽。
关于上述的金属元件接合方法，接合治具圆周面上的凹槽的倾斜角度是发明人们重复实验时：当凹槽的倾斜角度小于0.5°时，凹槽内部所蓄积的可塑化的金属就无法沿着接合治具的宽度方向依序送出，接合治具通过后就会在金属元件表面残留毛边(burr)；另一方面，当凹槽的倾斜角度大于2.0°时，切粉的排出量就会变大，不但会使残留于金属元件表面的凹痕变大，也会加大机械负荷；而在凹槽的倾斜角度为0.5～2.0°时，很明显地就不会有上述的弊害。而考虑到接合治具的宽度，上述接合治具的整个圆周面中，较好为至少形成有二条上述凹槽。
而前面所述及的内容，在上述金属元件接合方法与上述散热元件的制造方法中也是一样。
又，上述的金属元件接合方法中，上述凹槽的深度较好为0.30～1.2mm 。
又，上述的金属元件接合方法中，上述凹槽的深度较好为0.30～1.2mm。
又，上述的散热元件的制造方法中，上述凹槽的深度较好为0.30～1.2mm。
关于上述的金属元件接合方法，接合治具圆周面上的凹槽的深度是发明人们重复实验时：当凹槽的深度小于0.30mm时，可塑化的金属会蓄积于凹槽内部，使接合治具所产生的摩擦热的发生量减少，而无法行充分的接合；另一方面，当凹槽的深度大于1.2mm时，因为金属元件的表面状况会类似于受到接合治具的切削，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较大，接合后残留于金属元件表面的凹陷量就会变得较大；而凹槽的深度为0.30～1.2mm时，很明显地就不会有上述的弊害。
而前面所述及的内容，在上述金属元件接合方法与上述散热元件的制造方法中也是一样。
又，本发明的第五群组，提供一种金属元件接合方法，包含：一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于上述第一金属元件的熔点的一第二金属元件重合；以及一第二步骤，由上述第二金属元件向上述第一金属元件加压并加热，而使上述第一金属元件与上述第二金属元件相互接合。
上述的金属元件接合方法中，将第一及第二金属元件相互重合配置，而由第二金属元件的一侧加热及加压，使重合部的缝隙消失，并使存在于重合部的氧化物皮膜分裂、破坏，再加上通过加热使重合部高温化并发生塑性变形，而增加重合部的接触面积与扩散速率，而使各金属元件接合在一起。
而特别是，上述的金属元件接合方法，由熔点互异的二金属元件—第一金属元件与熔点高于第一金属元件的熔点的第二金属元件—重合排列，并在熔点较高的第二金属元件侧朝第一金属元件的方向加压并加热而构成。在这样的金属元件接合方法中，将第一金属元件与第二金属元件的重合部的温度上升至接合所必要的温度时，熔点较高的第二金属元件依然保有高抗形变强度，来自第二金属元件的压应力可以有效地传达至交界面。因此，通过上述的金属元件接合方法，不会在第一及第二金属元件间形成缝隙与高强度的接合，而能够将第一及第二金属元件做高强度地接合。
而上述加压及加热的方法并没有特别的限制，可以在第二金属元件的表面使用任何的治具与其接触，而可使用任何可通过上述治具将摩擦热与压应力传达至重合部的接触方式，也可以使用如电磁诱导等非接触方式。
又，上述的金属元件接合方法中，上述的第二步骤，较好为使用会转动的圆板状接合治具的板面压在上述第二金属元件，并使该板面沿着上述第二金属元件的表面移动。
上述的金属元件接合方法，将转动的圆板状接合治具的板面(与接合治具的转动轴交叉的平面)压在上述第二金属元件，并使该板面沿着上述第二金属元件的表面移动，对重合部行加热及加压。因此，通过此金属元件接合方法，可以期待使用简易的装置作确实的接合。又在此金属元件接合方法中，因为接合治具的板面与第二金属元件的表面接触，接合治具的径愈大，加热及加压的范围就可以扩大。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，包含：一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于上述第一金属元件的熔点的一第二金属元件重合；一第二步骤，由上述第二金属元件向上述第一金属元件加压并加热，而使上述第一金属元件与上述第二金属元件相互接合；以及一第三步骤，对上述第一金属元件施以锻造加工，而在上述第二金属元件上立设复数个散热鳍片。
本发明又提供一种散热元件的制造方法，包含：一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于上述第一金属元件的熔点的一第二金属元件重合；一第二步骤，由上述第二金属元件向上述第一金属元件加压并加热，而使上述第一金属元件与上述第二金属元件相互接合；以及一第三步骤，对上述第一金属元件施以切削加工，形成复数个狭缝(slit)于上述第一金属元件，而在上述第二金属元件上立设复数个散热鳍片。
前二项的散热元件的制造方法中的第一步骤与第二步骤，与前一项的金属元件接合方法的第一步骤与第二步骤相同。而上述的散热元件的制造方法中，经由分别第一步骤与第二步骤接合的第一及第二金属元件中，对该第一金属元件施以锻造加工或切削加工，从而形成散热鳍片。
因此，通过这样的散热元件的制造方法，与前述的发明一样，不但可以通过简单的装置确实地接合第一及第二金属元件，并可以使用锻造加工与切削加工等简单的加工法形成散热鳍片。
又，本发明的散热元件，包含：复数个散热鳍片，由断面呈现匚字形的板材所构成，其材质为第一金属；以及一基板，其材质为第二金属，且上述第二金属的熔点高于上述第一金属的熔点；其中上述散热鳍片与该基板的接合，使用上述的金属元件接合方法。
又，本发明的散热元件，包含：复数个散热鳍片，由断面呈现L字形的板材所构成，其材质为第一金属；以及一基板，其材质为第二金属，且上述第二金属的熔点高于上述第一金属的熔点；其中上述散热鳍片与该基板的接合，使用上述的金属元件接合方法。
又，本发明的散热元件，包含：复数个波形(corrugate)鳍片，其材质为第一金属；以及一基板，其材质为第二金属，且该第二金属的熔点高于上述第一金属的熔点；其中上述散热鳍片与上述基板的接合，使用上述的金属元件接合方法。
又，本发明的散热元件，包含：复数个散热柱状体，其材质为第一金属；以及一基板，其材质为第二金属，且上述第二金属的熔点高于上述第一金属的熔点；其中上述散热鳍片与上述基板的接合，使用上述的金属元件接合方法。
上述的散热元件，分别由散热鳍片、波形鳍片、散热柱状体作为第一金属元件，且分别由基板作为第二金属元件，以上述的金属元件接合方法来作接合。而由基板侧施以加热及加压，将基板与鳍片等接合。因此，上述的散热元件，与前述的发明一样，可以通过简单的装置确实地接合鳍片等与基板。又，这些散热元件中，由基板侧施以加热及加压将鳍片等与基板接合的缘故，即使是具有复杂的形状及构造的散热鳍片等，均是可以用简易的装置来制造的。因此，通过这些散热元件，散热面积较大而具有复杂的形状及构造的散热鳍片等，均可以配制在基板上。
本发明第六群组的散热元件，包含：一基板，其一表面连接于一发热体，另一表面立设并接合有复数个鳍片；以及一凸条，于上述基板另一表面上，连结上述鳍片。
与发热体连接的基板，为了要达成将发热体的热量传至各鳍片的功能，一般来说，基板愈厚，则散热元件的散热性能愈高。但是，基板愈厚，则散热元件的重量愈大。因此本发明中，基板的厚度并非全体性的增加，仅仅对于将发热体的热量传至各基板的贡献度大的部分，增加该部分基板的厚度；对于贡献度小的部分则减低其厚度；而使基板全体的重量不变的情况下，将发热体的热量有效率地传至各鳍片。具体而言，通过连结各鳍片的凸条形成于基板上，可以在不增加重量的情况下提高散热元件的散热性能。
在此，凸条虽然可以以数个鳍片为单位而连结各鳍片，而将全部的鳍片特别地连续形成连结时，可以将发热体的热量确实地传达至末端的鳍片，可使散热性能更向上提升，凸条的形成也比较容易，因而能够抑制制造成本。
又，虽然凸条可以与各鳍片呈斜交的方向形成，而将凸条特别地以与各鳍片呈直交的方向形成时，凸条的形成较容易，凸条与基板合各鳍片的接合部的形状与构造较单纯，因而能够抑制制造成本。又，凸条鳍片与各鳍片呈直交的方向时，可以缩小凸条的全长，而将凸条的断面积最大化，更可以提升散热性能。
又，以凸条的断面形来说，较好为使凸条的宽度远小于基板的本体。如此一来，特别与风扇一并使用时，可以减小压力损失。
又，凸条的断面形较好为沿着长度方向保持一定。可以容易地将凸条形成于基板，凸条与各鳍片的接合部的形状与构造也较单纯，因而能够抑制造成本。
在此情况下，凸条的断面积的轮廓比(aspect ratio)(宽度/厚度的比值)较好为5～30，而凸条的厚度/散热元件的全高的比值较好为0.1～0.3。可以由后述的实施例中了解，凸条的厚度相对过大时，会加大压力损失，反而降低散热性能；凸条的厚度相对过小时，就相近于基板的厚度全体性地增加时的情况。
又，凸条的断面面积可以由基板与发热体接触的相对位置，向凸条的长度方向逐渐缩减。由于传至基板的热量是随着距离发热体愈远而愈小，依据此热量分布情形缩减凸条的断面积是适当的，可以形成散热效率更高的散热元件。
又，基板较好为铜(包含铜合金)，而鳍片较好为铝(包含铝合金)。因为铜的热传导率极大，可以极有效率地将发热体的热量传达至各鳍片，而铝的热传导率虽然相对较小，其具有轻量且加工容易的优点。
又，鳍片较好为两两一对，而各对中的二鳍片较好为通过平行于该基板的基端部而连结。上述两两一对的鳍片和将其连结的基端部构成约略为凹字型的断面时，可以减少接合基板与鳍片时所费的工夫，而在薄鳍片的情况下，拿取也比较容易，而可以容易地制造具高高度/间隔比的散热元件。而将一鳍片的基端部呈约略L字型，而可以将鳍片与基端部以蛇腹状连续地连结而成为波形鳍片。
更者，如此的散热鳍片，虽然可以使用在自然空冷式的散热器，而使用在强制空冷式散热器(附设风扇并通过此风扇带走各鳍片的热量)时，可以得到更高的散热性能。
上述的散热器中，虽然可以任意决定安装风扇时风扇相对于散热元件的角度，而若将风扇配置为送风时，风的来源为相对于鳍片的侧面时，可以得到特别高的散热性能，也可以调整其高度、大小而不会受到设置空间的限制。
另外，上述散热元件的制造方法可以任意决定，较好为包含：提供一铜基板，上述铜基板一表面上形成有一凸条，在形成有上述凸条的表面上，以横跨上述凸条的方式，立设、配置复数个铝鳍片；以及由上述铜基板的另一表面，对上述铜基板及上述铝鳍片的交界面加热及加压，而使上述铝鳍片接合于上述铜基板。
通过上述的制造方法，在加热及加压时，鳍片与凸条不会造成麻烦，鳍片的间隔与高度/间隔比可以自由地设定。又，基板与鳍片分别为铜与铝所构成，在由熔点高于铝的铜基板侧施行加热及加压，而使所施加的压应力能够有效率地传达至基板与鳍片的交界面，可使两者确实地接合。
此处，可以任意地决定加热及加压的方法，也可以使用例如电磁诱导等非接触方式；在接触方式方面，较好为使用沿圆周方向转动的圆板状接合治具压至铜基板的另一表面，并沿着铜基板的另一表面移动。
上述的方法称为摩擦震动接合，可以使用简单的装置将基板与鳍片确实地接合。
附图说明
图1(a)～1(c)是显示本发明金属元件接合方法一实施型态各步骤，其中图1(a)、1(b)为正面剖面图，图1(c)为图1(b)侧视图。
图2(a)～2(c)为一系列剖面图，是显示图1(a)～1(c)铝元件与铜元件重合部塑性变形的过程。
图3为一正面剖面图，是显示本发明金属元件接合方法另一实施型态。
图4为一斜视图，是显示本发明散热元件一实施型态。
图5(a)～5(c)为一系列底面视图与剖面图，是显示本发明散热元件另一实施型态，其中图5(a)为底面视图，图5(b)、5(c)为剖面图。
图6(a)～6(c)为一系列剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法一实施型态的各步骤，其中图6(a)、6(b)为正面剖面图，图6(c)为图6(b)剖面图。
图7(a)～7(c)为一系列剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法另一实施型态。
图8(a)～8(c)是显示摩擦震动接合的顺序，其中图8(a)、8(b)为正面剖面图，图8(c)为图8(b)侧视图。
图9(a)～9(c)为一系列剖面图，是显示图8(a)～8(c)铝元件与铜元件重合部塑性变形的过程。
图10为一正面剖面图，是显示金属元件摩擦震动接合另一例子。
图11(a)～11(b)为一系列正面剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法第一实施型态。
图12(a)～12(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图11(a)～11(b)的步骤，其中图12(a)是显示摩擦震动接合步骤，图12(b)是显示间隔物脱离步骤。
图13为一分解斜视图，是显示本发明散热元件制造用治具一实施型态。
图14为一斜视图，是显示本发明散热元件一实施型态。
图15(a)～15(c)为一系列斜视图，是显示图12(a)所示摩擦震动接合步骤接合治具的移动轨迹的例子。
图16为一正面剖面图，是显示图12(a)所示摩擦震动接合步骤另一例子。
图17为一正面剖面图，是显示本发明散热元件另一实施型态。
图18(a)～18(c)为一系列正面剖面图，是显示图17所示散热元件的制造顺序，其中图18(a)为第一样态，图18(b)、18(c)为第二样态。
图19(a)～19(g)为一系列正面剖面图，是显示图17所示散热元件的制造顺序，其中图19(a)～19(c)为第三样态，图19(d)～19(g)为第四样态。
图20(a)～20(e)为一系列正面剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法第二实施型态，其中图20(a)～20(c)是显示元件接合步骤，图20(d)是显示摩擦震动接合步骤，图20(e)是显示间隔物脱离步骤。
图21(a)～21(d)是显示本发明散热元件的制造方法第三实施型态，其中图21(a)是显示鳍片配置步骤正面剖面图，图21(b)、21(c)是显示基板配置步骤正面剖面图，图20(d)是显示图21(c)部分放大图。
图22(a)～22(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图21(a)～21(d)的步骤，其中图22(a)是显示摩擦震动接合步骤，图22(b)是显示间隔物脱离步骤。
图23(a)～23(e)为一系列正面剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法第四实施型态元件接合步骤。
图24(a)～24(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图23(a)～23(e)的步骤，其中图24(a)是显示摩擦震动接合步骤，图24(b)是显示间隔物脱离步骤。
图25(a)～25(b)为一系列斜视图，是显示本发明散热元件其它的实施型态。
图26(a)～26(c)为一系列斜视图，是显示本发明散热元件其它的实施型态。
图27(a)～27(b)是显示实际制造的散热元件鳍片与基板的接合部，其中图27(a)为部分放大剖面图，图27(b)为图27(a)部分放大图。
图28(a)～28(c)是显示摩擦震动接合的顺序，其中图28(a)、28(b)为正面剖面图，图28(c)为图28(b)侧视图。
图29(a)～29(c)为一系列剖面图，是显示图28(a)～28(c)铝元件与铜元件重合部塑性变形的过程。
图30为一正面剖面图，是显示金属元件摩擦震动接合另一例子。
图31为一斜视图，是显示本发明散热元件一实施型态。
图32(a)～32(e)为一系列正面剖面图，是显示图31散热元件制造方法。
图33(a)～33(c)为一系列斜视图，是显示图32(d)所示接合治具的移动轨迹的例子。
图34为一斜视图，是显示本发明散热元件另一实施型态。
图35(a)～35(d)为一系列正面剖面图，是显示图34散热元件制造方法。
图36(a)～36(b)是显示本发明散热器第一实施型态，其中图36(a)为分解斜视图，图36(b)为组装后的斜视图。
图37(a)为图36(a)～36(b)散热器俯视图。
图37(b)、37(c)分别为图36(a)～36(b)散热器X方向侧视图与Y方向侧视图。
图38为一组装后的斜视图，是显示本发明散热器第二实施型态。
图39(a)～39(b)是显示本发明散热器第三实施型态，其中图39(a)为分解斜视图，图39(b)为组装后的斜视图。
图40(a)为图39(a)～39(b)散热器俯视图。
图40(b)、40(c)分别为图39(a)～39(b)散热器X方向侧视图与Y方向侧视图。
图41为一组装后的斜视图，是显示本发明散热器第四实施型态。
图42(a)～42(b)是显示本发明散热器第五实施型态，其中图42(a)为分解斜视图，图42(b)为组装后的斜视图。
图43(a)为图42(a)～42(b)散热器俯视图。
图43(b)、43(c)分别为图42(a)～42(b)散热器X方向侧视图与Y方向侧视图。
图44为一组装后的斜视图，是显示本发明散热器第六实施型态。
图45(a)～45(b)是显示本发明散热器第七实施型态，其中图45(a)为分解斜视图，图45(b)为组装后的斜视图。
图46(a)为图45(a)～45(b)散热器俯视图。
图46(b)、46(c)分别为图45(a)～45(b)散热器X方向侧视图与Y方向侧视图。
图47为一组装后的斜视图，是显示本发明散热器第八实施型态。
图48(a)～48(c)是显示本发明金属元件接合方法第一实施型态顺序，其中图48(a)、48(b)为正面剖面图，图48(c)为图48(b)侧视图。
图49(a)～49(c)为一系列剖面图，是显示图48(a)～48(c)铝元件与铜元件重合部塑性变形的过程。
图50(a)是显示图48(a)～48(c)接合治具部分放大图。
图50(b)～50(d)是显示图48(a)～48(c)接合治具圆周面的凹槽的其它例子。
图51为一正面剖面图，是显示金属元件的摩擦震动接合的其它例子。
图52(a)～52(b)为一系列正面剖面图，是显示本发明金属元件接合方法第二实施型态元件配置步骤。
图53(a)～53(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图52(a)～52(b)的步骤，其中图53(a)是显示摩擦震动接合步骤，图53(b)是显示间隔物脱离步骤。
图54为一分解斜视图，是显示本发明散热元件制造用治具一实施型态。
图55为一斜视图，是显示本发明散热元件一实施型态。
图56(a)～56(c)为一系列斜视图，是显示图53(a)所示摩擦震动接合步骤接合治具的移动轨迹的例子。
图57为一正面剖面图，是显示图53(a)所示摩擦震动接合步骤另一例子。
图58为一正面剖面图，是显示本发明散热元件另一实施型态。
图59(a)～59(c)为一系列正面剖面图，是显示图58所示散热元件的制造顺序，其中图59(a)为第一样态，图59(b)、59(c)为第二样态。
图60(a)～60(g)图为一系列正面剖面图，是显示图58所示散热元件的制造顺序，其中图60(a)～60(c)为第三样态，图60(d)～60(g)图为第四样态。
图61(a)～61(e)为一系列正面剖面图，是显示本发明金属元件接合方法第三实施型态，其中图61(a)～61(c)是显示元件接合步骤，图61(d)是显示接合步骤，图61(e)是显示间隔物脱离步骤。
图62(a)～62(d)是显示本发明金属元件接合方法第四实施型态，其中图62(a)是显示鳍片配置步骤正面剖面图，图62(b)、62(c)是显示基板配置步骤正面剖面图，图62(d)是显示图62(c)部分放大图。
图63(a)～63(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图62(a)～62(d)的步骤，其中图63(a)是显示摩擦震动接合步骤，图63(b)是显示间隔物脱离步骤。
图64(a)～64(e)为一系列正面剖面图，是显示本发明散热元件的制造方法第一实施型态元件接合步骤。
图65(a)～65(b)为一系列正面剖面图，是显示接续于图64(a)～64(e)的步骤，其中图65(a)是显示摩擦震动接合步骤，图65(b)是显示间隔物脱离步骤。
图66(a)～66(c)是显示特许文献一所揭示的摩擦震动接合的顺序，其中图66(a)、66(b)为正面剖面图，图66(c)为图66(b)侧视图。
图67(a)～67(d)为一系列部分斜视图，是显示特许文献一所揭示的接合治具。
图68(a)～68(c)是显示第一实施型态金属元件接合方法摩擦接合的顺序，其中图68(a)、68(b)为正面剖面图，图68(c)为图68(b)侧视图。
图69(a)～69(c)为一系列剖面图，是显示图68(a)～68(c)铝元件与铜元件重合部塑性变形的过程。
图70是显示图68接合治具部分放大图。
图71(a)～71(c)是显示第二实施型态金属元件接合方法所使用的接合治具，其中图71(a)为斜视图，图71(b)、71(c)为其它例子的底面视图。
图72(a)～72(b)为一系列斜视图，是显示第二实施型态金属元件接合方法所使用的接合治具其它例子。
图73(a)～73(b)为一系列剖面图，是显示第二实施型态金属元件接合方法摩擦接合的步骤。
图74(a)为一斜视图，是显示一散热元件。
图74(b)～74(c)为一系列剖面图，是显示图74(a)所示散热元件的制造步骤。
图75(a)～75(b)为一系列剖面图，是显示图74(a)所示散热元件的制造步骤。
图76为一剖面图，是显示散热元件另一例子。
图77为一斜视图，是显示图76散热元件构成中散热鳍片。
图78为一斜视图，是显示图76散热元件制造时所使用的支持治具。
图79(a)～79(c)为一系列剖面图，是显示图76所示散热元件的制造步骤。
图80(a)～80(d)为一系列剖面图与一斜视图，是显示图76所示散热元件的变形例。
图81(a)～81(b)是显示本发明散热元件第一实施型态，其中图81(a)为斜视图，图81(b)为分解斜视图。
图82(a)为图81(a)沿AA线剖面图。
图82(b)为图81(a)沿BB线剖面图。
图82(c)为图81(a)底部视图。
图83(a)～83(b)为一系列剖面图，是显示图81(a)～81(b)散热元件的制造方法一例。
图84(a)～84(b)是显示接续于图83(a)～83(b)的步骤，其中图84(a)为侧视图，图84(b)为要部放大剖面图。
图85为一斜视图，是显示接续于图84(a)～84(b)的步骤。
图86(a)～86(e)为一系列剖面图，是显示图81(a)～81(b)散热元件的制造方法另一例。
图87(a)～87(b)为一系列剖面图，是显示接续于图86(a)～86(e)的步骤。
图88(a)～88(b)为一系列斜视图，是分别显示本发明散热元件的第二实施型态与第三实施型态。
图89(a)～89(c)为一系列斜视图，是分别显示本发明散热元件的第四实施型态至第六实施型态。
图90(a)～90(c)为一系列斜视图，是分别显示本发明散热元件的第七实施型态至第九实施型态。
图91(a)～91(b)为一系列斜视图，是分别显示本发明散热元件的第十实施型态与第十一实施型态。
图92(a)～92(b)为一系列斜视图，是分别显示本发明散热器的第一实施型态与第二实施型态。
图93(a)～93(b)为一系列剖面图，是显示实施例1各样品的断面形状与尺寸。
图93(c)为一柱状图，是显示实施例1仿真结果。
图94(a)～94(b)为一系列柱状图，是显示实施例2仿真结果。
图95(a)～95(c)为一系列剖面图，是显示实施例3各样品的断面形状与尺寸。
图95(d)～95(e)为一系列柱状图，是显示实施例3仿真结果。
图96为一折线图，是显示实施例4仿真结果。
图97为一折线图，是显示实施例4仿真结果。
图98为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第一应用例。
图99为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二应用例。
图100为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第三应用例。
图101为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法图四应用例。
图102(a)～102(b)为一系列剖面图，，是显示摩擦震动接合方法第五应用例。
图103(a)～103(b)为一系列剖面图，，是显示摩擦震动接合方法第六应用例。
图104为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第七应用例。
图105(a)～105(b)为一系列剖面图，，是显示摩擦震动接合方法第八应用例。
图106(a)～106(b)为一系列剖面图，，是显示摩擦震动接合方法第九应用例。
图107为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十应用例。
图108为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十一应用例。
图109为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十二应用例。
图110为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十三应用例。
图111为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十四应用例。
图112为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十五应用例。
图113为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十六应用例。
图114为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十七应用例。
图115为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十八应用例。
图116为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第十九应用例。
图117为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十应用例。
图118为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十一应用例。
图119为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十二应用例。
图120为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十三应用例。
图121为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十四应用例。
图122为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十五应用例。
图123为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十六应用例。
图124(a)～124(b)为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十七应用例。
图125(a)～125(b)为一剖面图，是显示摩擦震动接合方法第二十八应用例。
具体实施方式
以下，请参考所附图面，对本发明的实施型态作详细地说明。而说明中，同一要素使用同一符号，便省略重复的说明。
首先说明本发明第一群组的实施型态。
图1(a)、1(b)为显示本发明金属元件接合方法的一实施型态各步骤的正面剖面图，图1(c)为图1(b)的侧视图。本金属元件接合方法中，首先如图1(a)所示，铝元件101与铜元件102以面接触的方式互相重合配置，并使用未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图1(b)所示，以转动轴103b为中心、朝圆周方向、以圆周速率R(m/min)高速转动的接合治具103的接合本体103a的圆周面，垂直压入铜元件102的表面102a；如图1(c)所示，通过将接合治具103沿着铜元件102的表面102a以行进速率V(m/min)移动，使铝元件101与铜元件102重合并接合。接合治具103在转动轴103b的前端部将圆板状的治具本体103a固定，而治具本体103a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入铜元件102的表面102a时的行进方向，治具本体103a以送至后方的方向，沿着转动轴103b的周边转动。
如图2(a)所示，治具本体103a的圆周面以一定量α(m)压入铜元件102的表面102a的状态高速转动，并沿着铜元件102的表面102a移动。而借着上述治具本体103a在铜元件102的表面102a压入，使铝元件101与铜元件102的重合面的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体103a与铜元件102的接触所产生的震动，将铝元件101与铜元件102的重合面的氧化物皮膜分裂破坏；并如图2(b)所示，与治具本体103a接触的铜元件102的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件101的既定区域，因治具本体103a与铜元件102的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件102与铝元件101在相互的交界面上流动扩散，并由当初的表面开始塑性变形。
接合治具103的治具本体103a的通过轨迹，如图2(c)所示，通过治具本体103a的压应力而在铜元件102的表面102a形成一对浅的段部102b。又，铝元件101与铜元件102的重合面中，已塑性变形的铝元件101及铜元件102相互咬合，而固化成断面凹凸型的接合面S，上述的接合面S介于铜元件102与铝元件101之间而将二者确实地接合。
此处，考虑到接合治具103由铝元件101侧压入时，铝元件的熔点低于铜元件的熔点，铝元件101与铜元件102的重合面达到接合所必要的共晶温度(548℃)以上时，铝元件101的抗形变强度就会变得较小，而使来自接合治具103的压力无法充分地传达至铝元件101与铜元件102的重合面。另一方面，将接合治具103压入熔点高于铝元件101的铜元件102侧时，在铝元件101与铜元件102的重合面达到接合所必要的共晶温度以上时，铜元件102可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具103的压力充分地传达至铝元件101与铜元件102的重合面，而使两元件间的缝隙消失，而能够行高强度的接合。
而此金属元件接合方法并不限于将铝元件与铜元件重合并接合的情况，可以广泛地适用于各金属元件间的重合并接合。而上述金属元件的形状，只要在相互重合之后能够使接合治具压入就可以。更者，重合的金属元件的数量也不限于二个，三个以上亦可。
例如，如图3所示金属元件接合方法的另一实施型态，将三个金属元件(5000系的铝元件101、1000系的铝元件101’、铜元件102)相互重合配置，将接合治具103的治具本体103a压入三个金属元件中熔点最高的铜元件102侧，而为摩擦震动接合。在此，考虑到接合时各金属元件的要达到共晶温度以上，且此时各金属元件的抗形变强度对来自接合治具的压应力传达至各金属元件的接合面的传达效率的影响，较好为将三个金属元件依熔点的高低顺序(此处的顺序为铜元件102、1000系的铝元件101’、5000系的铝元件101)重合配置，并将接合治具103的治具本体103a压入三个金属元件中熔点最高的金属元件(此处为铜元件102)侧，而为摩擦震动接合。其它，三个金属元件为铜、铝、镁时，较好为以铜元件、铝元件、镁元件的顺序重合，将接合治具压入铜元件侧而行摩擦震动接合。
图4为一斜视图，显示本发明的散热元件的一实施型态。图中所示的散热元件104由铝元件构成的散热器材料105与铜元件构成的传热板106所构成。散热器材料105由基板105a、立设于基板105a的一表面(图中的下面)的复数个散热鳍片105b所构成。而传热板106重合于基板105a的另一表面(图中的上面)，以上述的摩擦震动接合法，将散热器材料105与传热板106接合。而散热元件104，将接合治具压入由熔点高于铝元件的铜元件所构成的传热板106侧而行摩擦震动接合而成，因此基板105a与传热板106的重合部无缝隙，成为高强度的接合。更好为将基板105a与传热板106的重合面作全面性的摩擦震动接合，虽然仅有一部份作摩擦震动接合亦可，作全面性的摩擦震动接合时可提高接合强度与散热性能。
而本发明的散热元件并不限定于此，只要包含具有基板105a与立设于其一表面的散热鳍片105的铝元件所构成的散热器材料105、与通过上述金属元件接合方法的摩擦震动接合重合并接合于基板105a的另一表面的铜元件所构成的传热板106，其它的方面可以自由变更。
例如，图5(a)～5(c)所示的散热元件104，为了尽量提升散热性能，而增加散热鳍片105b的表面积。在图5(a)中，散热鳍片105b为向长度方向延伸的波状；图5(b)中，散热鳍片105b立设为向传热板106倾斜；图5(c)中，散热鳍片105b向高度方向曲折(相对于传热板106的宽度方向左右对称的断面形状或是左右未对称的断面形状皆可)。
图6(a)、6(b)为一系列正面剖面图，显示本发明散热元件的制造方法的一实施型态的图4所示散热元件104的制造方法的各步骤，而图6(c)为图6(b)剖面图。
首先，如图6(a)所示，使散热鳍片105b向下，将铝元件所构成的散热器105固定在接合工作桌107上。接下来，将铜元件构成的传热板106以相互面接触的方式重合配置于散热器105的基板105a的上面，并以未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图6(b)所示，以转动轴103b为中心，将沿圆周方向高速转动的接合治具103的治具本体103的圆周面垂直压入传热板106的表面106a；并如图6(c)所示，通过将接合治具103沿着传热板106的表面106a移动，使散热器材料105的基板105a与传热板106重合并接合。相对于压入传热板106的表面106a时的行进方向，治具本体103a以送至后方的方向，沿着转动轴103b的周边转动。接合治具103的移动区域虽然可及于传热板106的全面或一部份面皆可，而在传热板106的全面区域移动时，可以制造出接合强度与散热性能较高的散热元件104。又，通过治具本体103的压应力在传热板106的表面106a残留较大的凹痕时，可将传热板106的表面106a切削掉一既定厚度，而得到具美丽外观的散热元件104。
又，散热鳍片105b的宽度较小时，如图7(a)所示，将在各散热鳍片105b之间所嵌入的断面形状的散热鳍片支持具108固定于接合治具桌107上，接下来如图7(b)所示将各散热鳍片105嵌入散热鳍片支持具108而行摩擦震动接合时，可以确实地防止来自接合治具103的压应力使散热鳍片105b变形。
更者，如图7(c)所示，也可以使用在转动轴106b的周边以一既定间隔固定有复数个治具本体103a的接合治具103’取代接合治具103。此时，可以同时对复数个区域施以摩擦震动接合，可以缩断接合时所需要的时间，因而更加提升效率。
以上说明本发明的较佳实施例，但不应用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰。
实验一：
如图1(a)～1(c)与图2(a)～2(c)所示，将铝元件与铜元件重合并于铜元件侧作摩擦震动接合时，施以以下的实验以验证接合治具的接合本体的圆周速率R的适当范围。
使用厚度0.001m的铜元件与厚度0.001m的铝元件(1050-0)作为实验材料。又，使用治具本体的直径为0.08m、板厚为0.005m的接合治具。接合治具的接合本体在铜元件表面的压入量设定为0.0003m。
结果如表一所示。
此处所谓的材料剥离是指在重合面发生两元件的剥离，即表示不完全的接合与未接合。又，材料接合部破断是指接合部的重合面以外的元件发生破断，表示其接合是完全的。
表一
材料：1050-0、Cu
厚度：Al-0.001m、Cu-0.001m
治具形状：ψ0.08m、0.005m厚
治具压入量α＝0.0003m
试片编号 转动数 圆周速率(R) 行进速率(V) 圆周速率/行进速率(R/V) σB 接合宽度 接合强度 参考
rpm m/min m/min N m(×10-3) N/m2(×106)
1-1  1000  251.32     1.0     251  1764  22.05  80.00 材料剥离
1-2  1000  251.32     3.0     84  1754  22.04  79.58 材料剥离
1-3  2000  502.64     2.0     251  2056  20.18  101.88 材料接合部破断
1-4  2000  502.64     3.0     168  2356  24.13  97.64 材料接合部破断
1-5  3000  753.96     0.50     1508  2071  22.22  93.20 材料接合部破断
1-6  3000  753.96     1.0     754  2076  20.65  100.53 材料接合部破断
1-7  3000  753.96     2.0     377  2171  19.84  109.43 材料接合部破断
1-8  3000  753.96     3.0     251  2246  20.75  108.24 材料接合部破断
1-9  3000  753.96     4.0     188  2310  21.00  110.00 材料接合部破断
1-10  6000  1507.92     3.0     503  2302  22.17  103.83 材料接合部破断
如表一所示，可以了解接合时接合治具以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。又，可以了解接合时接合治具以500～2000m/min的圆周速率转动时，而能够行较良好的接合。
实验二：
将实验一的铜元件的厚度t(m)与接合治具的治具本体在铜元件的压入量α(m)作变化，而进行与实验一相同的实验。
结果如表二所示。
表二
材料：1050-O、Cu
Al厚度：0.001m
接合治具形状：ψ0.08m、0.005m厚
试片编号 转动数 圆周速率(R) 行进速率(V) Cu厚度(t) 压入量(α) 接合强度 评价 参考
rpm m/min m/min m(×10-3) m(×10-3)   2N/m(×106)
比-1  700  175.924   1.00     1.0   0.30     0   ×
比-2  700  175.924   1.00     3.0   0.30     0   ×
比-3  850  213.622   1.00     1.0   0.30     0   ×
比-4  850  213.622   1.00     3.0   0.30     0   ×
2-1  1000  251.320   0.25     5.0   0.50     65   △     材料剥离
2-2  1000  251.320   0.50     5.0   0.50     65   △     材料剥离
2-3  1000  251.320  1.00     1.0   0.30     80     △ 材料剥离
2-4  1000  251.320  1.00     3.0   0.30     65     △ 材料剥离
2-5  1000  251.320  3.00     1.0   0.30     80     △ 材料剥离
2-6  1000  251.320  3.00     3.0   0.30     78     △ 材料剥离
2-7  2000  502.640  2.00     1.0   0.30     102     ○ 材料接合部破断
2-8  2000  502.640  3.00     1.0   0.30     98     ○ 材料接合部破断
2-9  3000  753.960  5.00     1.0   0.30     95     ○ 材料接合部破断
2-10  3000  753.960  1.00     1.0   0.30     100     ○ 材料接合部破断
2-11  3000  753.960  2.00     1.0   0.30     109     ○ 材料接合部破断
2-12  3000  753.960  3.00     1.0   0.30     108     ○ 材料接合部破断
2-13  3000  753.960  4.00     1.0   0.30     110     ○ 材料接合部破断
2-14  3000  753.960  3.00     1.0   0.10     90     ○ 材料接合部破断
2-15  3000  753.960  0.50     1.0   0.20     95     ○ 材料接合部破断
2-16  3000  753.960  0.50     3.0   0.20     91     ○ 材料接合部破断
2-17  6000  1507.920  3.00     1.0   0.30     104     ○ 材料接合部破断
如表二所示，接合时接合治具的圆周速率小于250m/min时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量就过小，而使铜元件与铝元件的重合面的温度过低，而导致接合不良(比-1～比-4)。另一方面，虽然表二未显示，接合时接合治具的圆周速率大于2000m/min时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量就会大过所必要的，使与接合治具接触的铜元件的温度会局部过高，导致该部分发生塑性变形，而使接合治具的压应力无法充分地传达至重合面导致在两元件间产生缝隙。又，此时接合治具的驱动能量损失会变大，而使接合效率恶化。因此，可以了解接合时接合治具以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。(2-1～2-17)
实验三：
进行与实验二相同的实验，验证接合治具的治具本体在铜元件的压入量α(m)与铜元件的厚度t(m)的关系。
结果如表三所示。
表三
材料：1050-O、Cu
Al厚度：0.001 m
接合治具形状：ψ0.08m、0.005m厚
试片编号 转动数  圆周速率(R) 行进速率(V)     Cu厚度(t)   压入量(α)   接合强度 评价     参考
rpm m/min m/min     m(×10-3)   m(×10-3)   N/m2(×106)
比-5  3000  753.96     2.0     1.0   0.05   0   ×
比-6  3000  753.96     2.0     3.0   0.10   0   ×
比-7  3000  753.96     3.0     3.0   0.15   0   ×
比-8  3000  753.96     0.5     5.0   0.30   0   ×
3-1  2000  502.64     2.0     3.0   0.30   101   ○ 材料接合部破断
3-2  2000  502.64     3.0     3.0   0.30   92   ○ 材料接合部破断
3-3  3000  753.96     0.5     3.0   0.30   94   ○ 材料接合部破断
3-4  3000  753.96     1.0     3.0   0.30   98   ○ 材料接合部破断
3-5  3000  753.96     2.0     3.0   0.30   110   ○ 材料接合部破断
3-6  3000  753.96     3.0     3.0   0.30   103   ○ 材料接合部破断
3-7  3000  753.96     4.0     3.0   0.30   105   ○ 材料接合部破断
3-8  6000  1507.92     3.0     3.0   0.30   100   ○ 材料接合部破断
3-9  2000  502.64     0.5     5.0   0.50   89   ○ 材料接合部破断
3-10  2000  502.64     0.5     5.0   0.50   188   ○ 材料接合部破断
如表三所示，接合时接合治具的治具本体在铜元件的压入量α小于0.1t时，铜元件与铝元件的重合面中会残留缝隙而导致接合不良(比-5～比-8)。另一方面，虽然表三未显示，接合时接合治具的治具本体在铜元件的压入量α大于0.3t时，虽然铜元件与铝元件的重合面中不会残留缝隙，而过大的接合治具压入量会在铜元件的表面残留显著的凹痕，导致元件的损失。因此，接合时接合治具的治具本体在铜元件的压入量α在0.1t以上、0.3t以下时，接合治具的压应力为正好适当的值，可以了解就可以在铜元件与铝元件的重合部不产生缝隙的情况下完成接合，也可以缩小铜元件表面的凹痕。
但是，此实验中，接合治具的治具本体的圆周面是平面的。在接合本体的圆周面形成有凹槽时，就会因为增加接合本体的原周面与铜元件的接触面积，而可能可以减少接合时治具本体在铜元件表面的压入量。通过发明人的实验，在接合本体的圆周面形成有凹槽时，接合时接合治具的治具本体在铜元件的压入量α在0.03t以上、0.3t以下时是适当的。
实验四：
实验四进行与实验二相同的实验，验证接合治具的治具本体的行进速率V(m/min)的适当范围。而将铜元件的厚度设定为0.005m、接合治具的治具本体的板厚设定为0.01m。
结果如表四所示。
表四
材料：1050-O、Cu
厚度：Al-0.001m、Cu-0.005m(＝t)
接合治具形状：ψ0.08m、0.005m厚
β＝R/(5.0×107×t2)
试片编号 转动数 圆周速率(R) 行进速率(V)   β 压入量(α) 接合强度 评价 参考
rpm m/min m/min m/min   m(×10-3)     N/m2(×106)
比-9  700  175.924   0.25   0.140   0.50     0 ×
比-10  850  213.622   0.25   0.170   0.50     0 ×
比-11  3000  753.960   0.75   0.603   0.50     0 ×
比-12  3000  753.960   1.00   0.603   0.50     0 ×
比-13  3000  753.960   2.00   0.603   0.10     0 ×
比-14  6000  1507.920   2.00   1.206   0.50     0 ×
比-15  3000  753.960   3.00   0.603   0.20     0 ×
4-1  3000  753.960   0.25   0.603   0.50     86 ○ 材料接合部破断
4-2  2000  502.640   0.25   0.402   0.50     71 ○ 材料接合部破断
4-3  3000  753.960   0.50   0.603   0.50     83 ○ 材料接合部破断
4-4  6000  1507.920   1.00   1.206   0.50     80 ○ 材料接合部破断
由表四可以了解，接合时接合治具的治具本体的行进速率V，在接合时接合治具的圆周速率为R(m/min)、重合部的铜元件的厚度为t(m)时，较好为V≤R/(5.0×107×t2)的范围。
其理由，举例来说，接合时接合治具的圆周速率变大时，因接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量也会变大，而使接合治具以高速行进时，重合部仍能保持一定的温度；而铜元件的厚度变大时，重合部要达到一定的温度以上就比较费时，若此时接合治具的行进速率过大时，在重合部的温度达到一定温度以上之前，接合治具就已通过，就会导致接合不良的问题。而实行良好的摩擦震动接合时，接合治具的行进速率V、圆周速率R、铜元件的厚度t必须要相互调节。而发明人们的实验结果，确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，能够有良好的接合。
因此，可以了解接合时接合治具较好为以下式(C)求出的行进速率V(m/min.)，沿着该铜金属元件的表面移动时，能够有良好的摩擦震动接合。
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
实验五：
利用图6(a)～6(c)所示的方法，实际地制作如图4所示形状的散热元件。其中，散热器材料为铝挤型材料，基板的厚度为0.005m、宽度为0.06m、长度为0.2m；散热鳍片的宽度为0.0005m、配置间隔为0.002m、高度为0.015m。传热板的厚度为0.005m，宽度及长度与散热器材料的基板相同。摩擦震动接合所使用的接合治具中，治具本体的直径为0.08m、厚度为0.01m，接合条件设定为治具本体的转动数为3000RPM、行进速率为0.25m/min、在传热板的压入量为0.0005m。又，摩擦震动接合后，传热板的表面会以机械加工切削掉0.001m的深度。
通过以上的条件，可以有效率地制造具有优良热传导性的散热元件。
接下来说明本发明第二群组的实施型态。
首先，在切入主题之前，以金属元件的摩擦震动接合的基本架构为前提作说明。
所谓的金属元件的摩擦震动接合，是通过接合治具的压应力使金属元件重合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与金属元件的接触所产生的震动分裂破坏存在于金属元件重合面的氧化物皮膜，并通过摩擦热将重合部高温化而发生塑性变形，在增加各金属元件的接触面积与增大扩散速率的同时将重合部接合的方法。
而特别是，将复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合配置，将接合治具压至熔点最高的金属元件侧而为接合时，在各金属元件的重合部上升至接合所必要的温度时邻近接合治具侧的金属元件仍能保持高抗形变强度，而使接合治具的压应力能够有效率地传达至重合面，因而能够完成金属元件间无缝隙的高强度的接合。
此处举出铝元件与熔点较高的铜元件作为金属元件的一例，而较具体地说明。图8(a)～8(c)显示摩擦震动接合的顺序，其中图8(a)、8(b)为正面剖面图，图8(c)为图8(b)的侧视图。在摩擦震动接合中，首先如图8(a)所示，将铝元件201与铜元件202以面接触的方式相互重合配置，以未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图8(b)、8(c)所示，将以转动轴203b为中心、以圆周方向以圆周速度R高速转动的接合治具203的治具本体203的圆周面垂直压至铜元件202的表面202a，并将接合治具203沿着铜元件202的表面202a以行进速率V移动，而使铝元件201与铜元件202重合并接合。接合治具203在转动轴203b的前端部将圆板状的治具本体203a固定，而治具本体203a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入铜元件202的表面202a时的行进方向，治具本体203a以送至后方的方向，沿着转动轴203b的周边转动。
如图9(a)所示，治具本体203a的圆周面以一定量α(m)压入铜元件202的表面202a的状态下以圆周方向高速转动，并沿着铜元件202的表面202a移动。而借着上述治具本体203a在铜元件202的表面202a的压入，使铝元件201与铜元件202的重合面的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体203a与铜元件202的接触所产生的震动，将铝元件201与铜元件202的重合面的氧化物皮膜分裂破坏；并如图9(b)所示，与治具本体203a接触的铜元件202的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件201的既定区域，因治具本体203a与铜元件202的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件202与铝元件201在相互的交界面上流动扩散，并由当初的表面开始塑性变形。
接合治具203的治具本体203a的通过轨迹，如图9(c)所示，通过治具本体203a的压应力而在铜元件202的表面202a形成一对浅的段部202b。又，铝元件201与铜元件202的重合面中，已塑性变形的铝元件201及铜元件202相互咬合，而固化成断面凹凸型的接合面S，上述的接合面S介于铜元件202与铝元件201之间而将二者确实地接合。
此处，考虑到接合治具203由铝元件201侧压入时，铝元件201的熔点低于铜元件202的熔点，铝元件201与铜元件202的重合面达到接合所必要的共晶温度(548℃)以上时，铝元件201的抗形变强度就会变得较小，而使来自接合治具203的压力无法充分地传达至铝元件201与铜元件202的重合面，而容易发生接合不良。另一方面，将接合治具203压入熔点高于铝元件201的铜元件202侧时，在铝元件201与铜元件202的重合面达到接合所必要的共晶温度以上时，铜元件202可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具203的压力充分地传达至铝元件201与铜元件202的重合面，而使两元件间的缝隙消失，而能够行高强度的接合。
以上述的方法将铝元件201与铜元件202重合而摩擦震动接合时，较好为由下式(A)求出接合时接合治具203(治具本体203a)转动的圆周速率R(m/min.)：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
接合时接合治具203的圆周速率小于250m/min时，接合治具203与铜元件202的摩擦接触所产生的热量就过小，而使铜元件202与铝元件201的重合面的温度过低，而导致接合不良。另一方面，接合时接合治具203的圆周速率大于2000m/min时，接合治具203与铜元件202的摩擦接触所产生的热量就会大过所必要的，不仅仅是使接合治具203的驱动能量损失会变大，并使与接合治具203接触的铜元件202的温度会局部过高，导致该部分发生塑性变形，而使接合治具203的压应力无法充分地传达至重合面导致在两元件间产生缝隙。因此，可以了解接合时接合治具203以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具203与铜元件202的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。
又，将铝元件201与铜元件202重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具203(治具本体203a)在铜元件202的表面压入量α(m)较好为由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t………………………………………………(B)
其中t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
接合时接合治具203在铜元件202表面的压入量α小于0.03t时，铜元件202与铝元件201的重合面中会残留缝隙而导致接合不良。另一方面，压入量α大于0.3t时，虽然铜元件202与铝元件201的重合面中不会残留缝隙，而过大的接合治具203的压入量会在铜元件202的表面残留显著的凹痕，导致元件的损失。因此，接合时接合治具203在铜元件202表面的压入量α在0.03t以上、0.3t以下时，接合治具203的压应力为正好适当的值，可以了解就可以在铜元件202与铝元件201的重合部不产生缝隙的情况下完成接合，也可以缩小铜元件202表面的凹痕。
更者，将铝元件201与铜元件202重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具203(治具本体203a)沿着铜元件202的表面移动的行进速率V(m/min.)较好为由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
其中，接合时接合治具203的圆周速率变大时，因接合治具203与铜元件202的摩擦接触所产生的热量也会变大，而使接合治具203的行进速率V较高时，重合部仍能保持一定的温度；而铜元件202的厚度变大时，重合部要达到一定的温度以上就比较费时，若此时接合治具203的行进速率过大时，在重合部的温度达到一定温度以上之前，接合治具203就已通过，就会导致接合不良的问题。而实行良好的摩擦震动接合时，接合治具203的行进速率V、圆周速率R、铜元件的厚度t必须要相互调节。而实验结果确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，能够有良好的接合。另一方面，由当接合治具203的行进速率V过小时，会有降低接合效率的观点，实验结果确认了满足0.1≤V时，可以得到较好的接合效率。
而此金属元件的摩擦震动接合并不限于将铝元件与铜元件重合并接合的情况，可以广泛地适用于各金属元件间的重合并接合。而上述金属元件的形状，只要在相互重合之后能够使接合治具压入就可以。更者，重合的金属元件的数量也不限于二个，三个以上亦可。
例如，在图10中，将三个金属元件(5000系的铝元件201、1000系的铝元件201’、铜元件202)相互重合配置，将接合治具203的治具本体203a压入三个金属元件中熔点最高的铜元件202侧，而为摩擦震动接合。在此，考虑到接合时各金属元件的要达到一既定温度以上，且此时各金属元件的抗形变强度对来自接合治具的压应力传达至各金属元件的接合面的传达效率的影响，较好为将三个金属元件依熔点的高低顺序(此处的顺序为铜元件202、1000系的铝元件201’、5000系的铝元件201)重合配置，并将接合治具203压至三个金属元件中熔点最高的金属元件(此处为铜元件202)侧，而为摩擦震动接合。其它，三个金属元件为铜、铝、镁时，较好为以铜元件、铝元件、镁元件的顺序重合，将接合治具压入铜元件侧而行摩擦震动接合。
以上，已说明金属元件的摩擦震动接合的基本架构，接下来说明应用上述摩擦震动接合的散热元件的制造方法。
图11(a)～11(b)及图12(a)～12(b)用以说明本发明散热元件的制造方法的第一实施型态的图式。图11(a)～11(b)显示元件配置步骤的正面剖面图、图12(a)显示摩擦震动接合步骤的正面剖面图、图12(b)显示间隔物脱离步骤的正面剖面图。又，图13为一分解斜视图，显示本发明散热元件制造用治具的一实施型态。
在本实施型态中，首先如图11(a)所示，将铝制的板状元件的鳍片204与铁制的板状元件的间隔物205交互并列，并立设配置于散热元件制造用治具210的元件设定部212。
散热元件制造用治具210，如图13所示，由上面是开放的箱型治具本体211、置放于元件设定部212且可以滑动的压板213、紧闭螺栓214、基板固定板215、与紧闭螺栓216所构成。其中元件设定部212形成于治具本体211内部的凹部；紧闭螺栓214以与压板213直交的方向贯穿治具本体211的壁体，且其前端部固着于压板213的背面，头部则位于治具本体211的壁体的外侧；基板固定板215以与压板213平行的方向，架设于、并横跨治具本体211的壁体的上部；紧闭螺栓216用以将基板固定板215的两端固定于治具本体211的壁体的上部。
而在此处，各鳍片204与各间隔物205以交互立设的方式并排于元件设定部212，将紧闭螺栓214锁紧而通过压板213的固定，使上述各鳍片204与各间隔物205彼此之间在相互紧密接触之下固定。此时，因为鳍片204与间隔物205是全体等高的，各鳍片204的上面(基端面)与各间隔物205的上面(基端面)形成一水平面。
接下来，如图11(b)所示，在配置于元件设定部212的各鳍片204及各间隔物205的上面，搭载铜制的板状元件的基板206及其上方的基板固定板215，并将各鳍片204及各间隔物205的上部(基端部)嵌入形成于基板固定板215的下面的凹槽215a，而固定各鳍片204及各间隔物205，使其无法朝其长度方向(与纸面垂直的方向)移动。更者，在此状态下，由基板固定板215两端的螺丝孔215b，朝向治具本体211的壁体上面的螺丝孔211a，将紧闭螺栓216旋紧，而将基板206固定于鳍片204及间隔物205的上部。又，虽然图式中未绘示，将基板206固定而使其无法朝其宽度方向(纸面的左右方向)移动是必要的。此处，通过鳍片204及间隔物205的基端面与基板206的下面(一表面)直接接触，而完成将鳍片204与间隔物205立设配置于基板206的步骤。
而如图11(a)、11(b)所示的元件配置步骤，并非必要的限制，只要在最后将各鳍片204与各间隔物205如图11(b)所示配置于既定的位置，并不限制其顺序。  因此，也可以是例如将相互之间具有间隔的各鳍片204(或各间隔物205)配置好，在将基板206固定于其基端面之后，最后在鳍片204(或间隔物205)之间分别插入间隔物205(或鳍片204)。
接下来，如图12(a)所示，将以转动轴203b为中心以圆周方向高速转动的接合治具203的治具本体203a的圆周面垂直压至基板206另一表面206a，并使接合治具203沿着基板206的另一表面206a移动，使鳍片204接合于基板206。
此时，因为构成基板206的铜的熔点高于构成鳍片204的铝，鳍片204与基板206的交界面的温度上升到接合时所必要的温度(共晶温度：548℃)时，基板206仍能保持高的抗形变强度，使接合治具203的压应力能够有效率地传达至交界面，并且能行鳍片204与基板206之间无缝隙的高强度接合。
又，由于构成间隔物205的铁的熔点高于构成鳍片204的铝及构成基板206的铜，接合治具203的圆周速率与行进速率设定在既定的范围时，间隔物205不会与鳍片204及基板206接合，而能够容易地仅接合基板206与鳍片204。
最后，将散热元件制造用治具210的紧闭螺栓216放松，而将基板固定板215从治具本体211取下，并将紧闭螺栓214放松，解除压板213对鳍片204及间隔物205的固定，如图12(b)所示，将基板206向上移动。如此一来，仅有接合于基板206的各鳍片204一起向上移动，而将各间隔物205留在散热元件制造用治具210的元件设定部212。如此可以以间隔物脱离步骤简单地移除各间隔物205，而可以制造出如图14所示的散热元件250，其中散热元件250由相互间隔的复数个铝制鳍片204立设接合于铜制基板206的一表面。
通过上述的散热元件的制造方法，由于各鳍片204之间分别置入各间隔物205，可以正确地保持鳍片204相互的间隔，并可以决定相互以既定间隔隔开状态的各鳍片204的并列位置。又，间隔物205补强了鳍片204，摩擦震动接合步骤时就不会有弯曲应力作用在鳍片204，鳍片204的厚度也可以变得非常薄。又，只要变更间隔物205的厚度，就能够任意地变更鳍片204的配置间隔，更加上一并变更鳍片204的高度的情况下，特别是将薄板厚、高板高的各鳍片204以短间隔立设接合于基板206的一表面，就可以制造具有高高度/间隔比(例如高度/间隔比超过20)的散热元件250。当然，间隔物205并不限定为金属制，考量到强度、加工性等因素时，也可以使用陶瓷或是其它任意材质；又也可以适宜地决定间隔物205的形状。而在元件配置步骤中将各鳍片204立设配置于基板206的一表面时，各间隔物205的基端面虽然也可以不与基板206的该表面接触，而考虑到摩擦震动接合步骤时来自接合治具203的压应力作用为对鳍片204的弯曲应力时，为了提高间隔物205对鳍片204的补强效果，较好为如上述实施型态一般，准备同高的各间隔物205与各鳍片204，而使各间隔物205的基端面与基板206的该表面接触。
又，通过以上散热元件的制造方法，因为不需要如焊接时一般在真空炉中加热并维持一既定时间，而能够将各鳍片204与基板接合，可以削减制造成本。而，在提升基板206与各鳍片204的接合强度的同时，也提升散热元件250的散热性能的情况，就如图15(a)所示，较好为使接合治具203在基板206的里面(基板206的另一表面)的移动能够遍及各鳍片204的基端面的全面，使得各鳍片204能够完全地接合于基板206。(图15(a)～15(c)中以斜线标示的区域表示接合治具203的移动轨迹)另一方面，在重视接合成本的削减时，例如如图15(b)所示，也可以移动接合治具203，而未遍及各鳍片204的基端面的全面，仅遍及各鳍片204基端面的一部份。又，将基板206与各鳍片204摩擦震动接合时，同时也将基板206与各间隔物205接合时，在间隔物脱离步骤中，虽然可以使用任何的方法将各间隔物205从基板206与各鳍片204移除；在接合治具203的治具本体203a的宽度小于鳍片204的厚度时，如图15(c)所示，较好为以基板206与各间隔物205不会接合的轨迹(在图式中为各鳍片204正上方的区域)，来移动接合治具203；又，仅仅使各鳍片204与基板206接触，而使各间隔物205不与基板206接触的配置亦可；或是，如上述的实施型态一般，使用熔点高于鳍片204及基板206的熔点的间隔物205时，就与接合治具203的移动轨迹无关，各间隔物205不会接合于基板206与鳍片204时，即使摩擦震动接合后，各间隔物205也不会接合于基板206与鳍片204，而使间隔物脱离步骤的程序可以省略，而能够削减制造成本。又，因接合治具203的压应力而在基板206的另一表面206a残留较大凹痕时，可将基板206的表面206a切削掉一既定厚度，而能够得到具美丽外观的散热元件250。
又，为了简化摩擦震动接合步骤，如图16所示，也可以使用在转动轴203b的周边以一既定间隔固定有复数个治具本体203a的接合治具203’取代接合治具203。此时，可以同时对复数个区域施以摩擦震动接合，可以缩断接合时所需要的时间，因而更加提升效率。
而以上述方法所制造的散热元件250的各鳍片204的前端面更与另一基板206’接合时，如图17所示，也可以制造出将相互间隔的各鳍片204分别摩擦震动接合于基板206、206’的散热元件250’。
图17所示散热元件250’的制造顺序的第一样态如图18(a)所示，将相互间隔的各鳍片204之间分别置入各间隔物205，再于各鳍片204的两端(图式中的上下端)分别配置基板206、206’，分别将接合治具203、203压至基板206的背面(图式中的上面)以及基板206’的背面(图式中的下面)，同时作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物205由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件250’的制造顺序的第二样态如图18(b)所示，将相互间隔的各鳍片204之间分别置入各间隔物205，再于各鳍片204的两端(图式中的上下端)分别配置基板206、206’，在一侧将接合治具203向下压至基板206的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。之后保持各元件的配置关系，将鳍片204、间隔物205、基板206、与基板206’上下反转，如图18(c)所示，在另一侧将接合治具203向下压至基板206’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物205由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件250’的制造顺序的第三样态如图19(a)所示，将相互间隔的各鳍片204之间分别置入各间隔物205，在仅仅于各鳍片204的一端(图式中的上端)配置基板206，在一侧将接合治具203向下压至基板206的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。之后保持各元件的配置关系，将鳍片204、间隔物205、与基板206上下反转，如图19(b)所示，于各鳍片204的另一端(图式中的上端)配置基板206’，更如图19(c)所示，在另一侧将接合治具203向下压至基板206’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物205由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件250’的制造顺序的第四样态如图19(d)所示，将相互间隔的各鳍片204之间分别置入各间隔物205，在仅仅于各鳍片204的一端(图式中的上端)配置基板206，在一侧将接合治具203向下压至基板206的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。接下来，如图19(e)所示，将基板206与鳍片204向上移动，将基板205取出，而先完成散热元件250。之后，将散热元件250上下反转，如图19(f)所示，在各鳍片204之间分别置入各间隔物205，于各鳍片204的另一端(图式中的上端)配置基板206’。更如图19(g)所示，在另一侧将接合治具203向下压至基板206’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物205由侧面(垂直纸面的方向)取出。
接下来说明本发明散热元件的制造方法的第二实施型态。本实施型态与上述第一实施型态约略相同，而不同点在于不使用散热元件210，而使用间隔物治具220以代之。
间隔物治具220，如图20(a)所示，为将各间隔物205的前端部(图式中的下端部)相互连结的断面为梳子形状的治具。而在元件配置步骤中，将间隔物治具220的各间隔物205向上放置并固定后，如图20(b)所示，分别将各鳍片204插入各间隔物205之间，更如图20(c)所示，将各鳍片204的上面(基端面)与基板206的下面(一表面)接触，将基板206固定。也可将图20(b)、20(c)的顺序逆转，将基板206固定于间隔物治具220的上面后，再由侧面(与纸面垂直方向)将各间隔物205插入。
如图20(d)所示，在接下来的摩擦震动接合步骤中，将接合治具203压至基板206的上面(另一表面)，将基板206摩擦震动接合于各鳍片204。
如图20(e)所示，在最后的间隔物脱离步骤中，将基板206及接合于其上的各鳍片204向上移动，而移除间隔物治具220。
如本实施型态使用间隔物治具220时，就不需要使用散热元件制造用治具210，其优点在于可以省略配置间隔物205的程序。
接下来说明本发明散热元件的制造方法的第三实施型态。本实施型态与上述第一实施型态约略相同，而不同点在于元件配置步骤中的鳍片配置步骤以及其后的基板配置步骤。
而最初的鳍片配置步骤中，如图21(a)所示，各鳍片204与各间隔物205交互并列，并立设配置于散热元件制造用治具210的元件设定部212，此时各间隔物205的基端面分别没入各鳍片204的基端面之下，而使各间隔物205的基端面分别低于各鳍片204的基端面的高度差不大于各间隔物205的厚度。换言之，各鳍片204的高度分别高于各间隔物205的高度，且其范围在间隔物205的厚度范围内；各鳍片204的基端面分别较各间隔物205的基端面突出，且其范围在间隔物205的厚度范围内。
接下来的基板配置步骤中，如图21(b)所示，在立设配置于元件设定部212的各鳍片204上，承载基板206。然后如图21(c)、21(d)所示，通过朝向鳍片204的向下的压应力的作用将各鳍片204的基端部204a(较各间隔物205突出的部分)弯折并固定在呈断面L字型的状态。此时，由于鳍片204的基端部204a的高度在间隔物205的厚度范围内，被弯折的鳍片204的基端部204a不会相互重叠，而形成平行于并靠着基板206的一表面(图式中的下表面)的表面。
接下来，如图22(a)所示，将以转动轴203b为中心以圆周方向高速转动的接合治具203的治具本体203的圆周面垂直压入基板206的另一表面206a，并使接合治具203沿着基板206的表面206a移动，而将各鳍片204的基端部204a接合于基板206。
此时，因为被弯折成直角的鳍片204的基端部204a形成沿着基板206的一表面的面，与第一实施型态比较，增加基板206与鳍片204的接触面积，可使两者确实地接合。而通过本发明，即使鳍片204的厚度非常薄，可以制造出基板206与各鳍片204已确实地立设接合的散热元件250。
最后，如图22(b)所示，将基板206向上移动，仅有已接合于基板206的各鳍片204一起向上移动，而将各间隔物205留在散热元件制造用治具210的元件设定部212，可以制造出具有弯折的基端部204立设接合于基板206的一表面的散热元件250。
接下来说明本发明散热元件的制造方法的第四实施型态。本实施型态与上述第一实施型态约略相同，而不同点在于使用断面凹字型的鳍片构成材230取代鳍片204。
而最初的元件配置步骤中，首先如图23(a)所示，将一铝合金制的薄板材231的中央部与一间隔物205直交配置，使二者成为倒T字型，如图23(b)所示，在断面凹字型鳍片构成材制造治具240的中央部的沟槽内，将板材231弯折，并将其中央部压入的同时插入间隔物205，而如图23(c)所示，于中央部的沟槽内形成将间隔物205夹在中间的断面凹字型的鳍片构成材230。鳍片构成材230以左右一对的鳍片与连结上述左右一对的鳍片204的基端部204a而形成其断面凹字型。
而准备复数个如上所述的在左右一对的鳍片204之间置入间隔物205的鳍片构成材230，将上述各鳍片构成材230与各间隔物205’交互并列，而如图23(d)所示，立设配置于散热元件制造用治具210的元件设定部212。此时的鳍片构成材230为在左右一对的鳍片204之间置入有间隔物205的状态、且为基端部204a向上的状态。又，置入于各鳍片构成材230相互之间的各间隔物205’的高度高于置入于左右一对的鳍片204之间的间隔物，且较好为二者的高度差仅仅是基端部204a的厚度，而使鳍片构成材230的基端部204a与间隔物205’的基端部形成水平的上表面。
之后，如图23(e)所示，于立设配置于元件设定部212的各鳍片构成材230与各间隔物205’的上面搭载基板206并将其固定。此处将鳍片构成材230的基端部204a及间隔物205’形成与基板206的一表面(图式中的下表面)接触的状态时，即完成了元件配置步骤。
而图23(a)～23(b)所示的元件配置步骤并非一必要的限制，只要各基板构成材230、各间隔物205、各间隔物205’在最后配置于如图23(e)所示的既定位置时，并不限定其顺序。因此，例如将已预先形成断面凹字型的鳍片构成材230相互间隔排列；分别将各间隔物205插入各鳍片构成材230的左右一对的鳍片204之间，同时并分别将各间隔物205’插入各鳍片构成材230相互之间；最后配置基板206的步骤亦可。或是将已预先形成断面凹字型的鳍片构成材230相互间隔排列；接下来配置基板206；而最后分别将各间隔物205插入各鳍片构成材230的左右一对的鳍片204之间，同时并分别将各间隔物205’插入各鳍片构成材230相互之间的步骤亦可。
接下来的摩擦震动接合步骤中，如图24(a)所示，将以转动轴203b为中心以圆周方向高速转动的接合治具203的治具本体203a的圆周面垂直压至基板206的另一表面的表面206a，并使接合治具203沿着基板206的表面206a移动，而使各鳍片构成材230的基端部204a接合于基板206。
此时，因为鳍片构成材230的基端部204a形成沿着基板206的一表面的面，与第一实施型态比较，增加基板206与鳍片204的接触面积，可使两者确实地接合。而通过本实施型态，即使鳍片204的厚度非常薄，可以制造出基板206与各鳍片204已确实地立设接合的散热元件250。
最后，如图24(b)所示，将基板206向上移动时，仅有已接合于基板206的各鳍片构成材230一起向上移动，而将各间隔物205、205’留在散热元件制造用治具210的元件设定部212，可以制造出具有鳍片构成材230的基端部204立设接合于基板206的一表面的散热元件250。
以上以说明散热元件的制造方法、以该方法所制造的散热元件、以及该方法所使用的散热元件制造用治具的实施型态，但非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰。
例如关于散热元件，也可以如图25(a)所示，具有在长度方向的中央部高度缩减的复数个鳍片204’、和无上述情况的复数个鳍片204一起相互间隔排列并立设接合于基板206的散热元件251；也可以如图25(b)所示，具有复数个在其高度沿着长度方向成凹凸形状的梳子状鳍片204”相互间隔排列并立设接合于基板206的散热元件252。而特别是与图14所示的散热元件250比较，散热元件252鳍片的表面积特别大，而提升其散热性能。
又，散热元件的鳍片并不限定为平板状，也可以是例如图26(a)中，具有复数个不同直径的薄的圆筒形状的鳍片204A，相互间隔排列成同心圆状并立设接合于基板206A的一表面的散热元件253；也可以是如图26(b)所示，具有复数个平面波形的鳍片204B相互间隔并列、且立设接合于基板206的一表面的散热元件254。
更者，散热元件的基板也不限定为平板状，也可以是如图26(c)所示，于纵断面呈圆弧状的半圆筒基板206B的外周面立设接合有复数个相互间隔的鳍片204的散热元件255。
当然，上述的散热元件251～255均是以目前已述及的散热元件的制造方法所制造。
以上所说明的散热元件制造方法，虽然应用金属元件的摩擦震动接合，也可以是接合对象物并不限定于金属元件的元件接合方法。例如散热元件中的鳍片204与基板206中其中之一或二者为非金属例如陶瓷等所制的元件时，本发明就成为将相互间隔的复数个板材立设接合于一基板的一表面的元件接合方法。
实施例
观察实际应用图21(a)～21(c)与图22(a)～22(b)所示的散热元件的制造方法后的鳍片204与基板206的接合部的组织。
此处所使用的鳍片204为板厚1mm(＝1.0×10-3mm)、高度26mm(＝2.6×10-2mm)、长度60mm(＝6.0×10-2mm)的A1050铝合金；间隔物205为板厚1mm(＝1.0×10-3mm)、高度25mm(＝2.5×10-2mm)、长度57mm(＝5.7×10-2mm)的软钢；以及基板206为板厚2mm(＝2.0×10-3mm)、宽度57mm(＝5.7×10-2mm)、长度60mm(＝6.0×10-2mm)的无氧铜。此时鳍片204的高度/间隔比为26。又，摩擦震动接合时设定为：接合治具203的治具本体203a的直径为80mm(＝8.0×10-2mm)、宽度为5mm(＝5.0×10-3mm)、转动数为3000RPM、行进速率V为4000mm/min(＝4.0m/min)、在基板206的表面206a的压入量α为0.3mm(＝3.0×10-4mm)。
摩擦震动接合后将间隔物205移除，观察鳍片204与基板206的接合部的组织。如图27(a)所示，可以见到基板206有若干的变形、鳍片204有折与弯等变形。鳍片204与基板206之间通过CuAl2所构成的反应层207所接合。将图27(a)放大而如图27(b)所示，反应层207的大部分受到摩擦震动接合时接合治具的压应力的作用被扫出而置于外侧鳍片204的基端部区域的反应层207的厚度为30μm(＝3.0×10-5m)以下，并未见到龟裂与缝隙等。而反应层207会妨碍从基板206到鳍片204的热传导，具有极薄的反应层207时，成为具高散热性能的散热元件。
接下来，说明本发明的第三群组的实施形态。
摩擦震动接合
首先，在切入主题之前，以金属元件的摩擦震动接合的基本架构为前提作说明。
所谓的金属元件的摩擦震动接合，是通过接合治具的压应力使金属元件重合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与金属元件的接触所产生的震动分裂破坏存在于金属元件重合面的氧化物皮膜，并通过摩擦热将重合部高温化而发生塑性变形，在增加各金属元件的接触面积与增大扩散速率的同时将重合部接合的方法。
而特别是，将复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合配置，将接合治具熔点压至最高的金属元件侧而为接合时，在各金属元件的重合部上升至接合所必要的温度时邻近接合治具侧的金属元件仍能保持高抗形变强度，而使接合治具的压应力能够有效率地传达至重合面，因而能够完成金属元件间无缝隙的高强度的接合。
此处举出铝元件与熔点较高的铜元件作为金属元件的一例，而较具体地说明。图28(a)～28(c)显示摩擦震动接合的顺序，其中图28(a)、8(b)为正面剖面图，图28(c)为图28(b)的侧视图。在摩擦震动接合中，首先如图28(a)所示，将铝元件301与铜元件302以面接触的方式相互重合配置，以未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图28(b)、28(c)所示，将以转动轴303b为中心、以圆周方向以圆周速度R高速转动的接合治具303的治具本体303的圆周面垂直压至铜元件302的表面302a，并将接合治具303沿着铜元件302的表面302a以行进速率V移动，而使铝元件301与铜元件302重合并接合。接合治具303在转动轴303b的前端部将圆板状的治具本体303a固定，而治具本体303a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入铜元件302的表面302a时的行进方向，治具本体303a以送至后方的方向，沿着转动轴303b的周边转动。
如图29(a)所示，治具本体303a的圆周面以一定量α(m)压入铜元件302的表面302a的状态下以圆周方向高速转动，并沿着铜元件302的表面302a移动。而借着上述治具本体303a在铜元件302的表面302a的压入，使铝元件301与铜元件302的重合面的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体303a与铜元件302的接触所产生的震动，将铝元件301与铜元件302的重合面的氧化物皮膜分裂破坏；并如图29(b)所示，与治具本体303a接触的铜元件302的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件301的既定区域，因治具本体303a与铜元件302的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件302与铝元件301在相互的交界面上流动扩散，并由当初的表面开始塑性变形。
接合治具303的治具本体303a的通过轨迹，如图29(c)所示，通过治具本体303a的压应力而在铜元件302的表面302a形成一对浅的段部302b。又，铝元件301与铜元件302的重合面中，已塑性变形的铝元件301及铜元件302相互咬合，而固化成断面凹凸型的接合面S，上述的接合面S介于铜元件302与铝元件301之间而将二者确实地接合。
此处，考虑到接合治具303由铝元件301侧压入时，铝元件301的熔点低于铜元件302的熔点，铝元件301与铜元件302的重合面达到接合所必要的共晶温度(548℃)以上时，铝元件301的抗形变强度就会变得较小，而使来自接合治具303的压力无法充分地传达至铝元件301与铜元件302的重合面，而容易发生接合不良。另一方面，将接合治具303压入熔点高于铝元件301的铜元件302侧时，在铝元件301与铜元件302的重合面达到接合所必要的共晶温度以上时，铜元件302可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具303的压力充分地传达至铝元件301与铜元件302的重合面，而使两元件间的缝隙消失，而能够行高强度的接合。
以上述的方法将铝元件301与铜元件302重合而摩擦震动接合时，较好为由下式(A)求出接合时接合治具303(治具本体303a)转动的圆周速率R(m/min.)：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
接合时接合治具303的圆周速率小于250m/min时，接合治具303与铜元件302的摩擦接触所产生的热量就过小，而使铜元件302与铝元件301的重合面的温度过低，而导致接合不良。另一方面，接合时接合治具303的圆周速率大于2000m/min时，接合治具303与铜元件302的摩擦接触所产生的热量就会大过所必要的，不仅仅是使接合治具303的驱动能量损失会变大，并使与接合治具303接触的铜元件302的温度会局部过高，导致该部分发生塑性变形，而使接合治具303的压应力无法充分地传达至重合面导致在两元件间有可能会产生缝隙。因此，可以了解接合时接合治具303以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具303与铜元件302的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。
又，将铝元件301与铜元件302重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具303(治具本体303a)在铜元件202的表面压入量α(m)较好为由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t………………………………………………(B)
其中t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
接合时接合治具303在铜元件202表面的压入量α小于0.03t时，铜元件302与铝元件201的重合面中会残留缝隙而导致接合不良。另一方面，压入量α大于0.3t时，虽然铜元件302与铝元件301的重合面中不会残留缝隙，而过大的接合治具303的压入量会在铜元件302的表面残留显著的凹痕，导致元件的损失。因此，接合时接合治具303在铜元件302表面的压入量α在0.03t以上、0.3t以下时，接合治具303的压应力为正好适当的值，可以了解就可以在铜元件302与铝元件301的重合部不产生缝隙的情况下完成接合，也可以缩小铜元件302表面的凹痕。
更者，将铝元件301与铜元件302重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具303(治具本体303a)沿着铜元件302的表面移动的行进速率V(m/min.)较好为由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
其中，接合时接合治具303的圆周速率变大时，因接合治具303与铜元件302的摩擦接触所产生的热量也会变大，而使接合治具303的行进速率V较高时，重合部仍能保持一定的温度；而铜元件302的厚度变大时，重合部要达到一定的温度以上就比较费时，若此时接合治具303的行进速率过大时，在重合部的温度达到一定温度以上前，接合治具303就已通过，就会导致接合不良的问题。而实行良好的摩擦震动接合时，接合治具303的行进速率V、圆周速率R、铜元件的厚度t必须要相互调节。而实验结果确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，能够有良好的接合。另一方面，由当接合治具303的行进速率V过小时，会有降低接合效率的观点，实验结果确认了满足0.1≤V时，可以得到较好的接合效率。
而此金属元件的摩擦震动接合并不限于将铝元件与铜元件重合并接合的情况，可以广泛地适用于各金属元件间的重合并接合。而上述金属元件的形状，只要在相互重合之后能够使接合治具压入就可以。更者，重合的金属元件的数量也不限于二个，三个以上亦可。
例如，在图30中，将三个金属元件(5000系的铝元件301、3000系的铝元件301’、铜元件302)相互重合配置，将接合治具303的治具本体303a压入三个金属元件中熔点最高的铜元件302侧，而为摩擦震动接合。在此，考虑到接合时各金属元件的要达到一既定温度以上，且此时各金属元件的抗形变强度对来自接合治具的压应力传达至各金属元件的接合面的传达效率的影响，较好为将三个金属元件依熔点的高低顺序(此处的顺序为铜元件302、1000系的铝元件301’、5000系的铝元件301)重合配置，并将接合治具303压至三个金属元件中熔点最高的金属元件(此处为铜元件302)侧，而为摩擦震动接合。其它，三个金属元件为铜、铝、镁时，较好为以铜元件、铝元件、镁元件的顺序重合，将接合治具压入铜元件侧而行摩擦震动接合。
散热元件
以上，已说明金属元件的摩擦震动接合的基本架构，接下来说明应用上述摩擦震动接合的散热元件。
图31为一斜视图，显示本发明的散热元件的一实施型态。图中所示的散热元件350在铜制的基板305的一表面上，立设并接合复数个相互间隔的铝制的鳍片304。
间隔物治具306，如图32(a)所示，为将各间隔物306a的下端部相互连结的断面为梳子形状的治具。各间隔物306a的高度与散热元件350的各散热鳍片304相等。
首先如图32(b)所示，分别将各鳍片304插入各间隔物306a之间。此时，各鳍片304的上面与各间隔物306a的上面形成一水平面。
接下来，如图32(c)所示，将各鳍片304的上面与基板305的一表面(图式中的下面)接触，将基板305固定。也可将图32(b)、32(c)的顺序逆转，将基板305固定于间隔物治具306的上面之后，再由侧面(与纸面垂直方向)将各鳍片304插入。
接下来如图32(d)所示，将接合治具303压至基板305的另一表面(图式中的上面)，将各鳍片304摩擦震动接合于基板305。此时，因为构成基板305的铜的熔点高于构成鳍片304的铝，鳍片304与基板305的交界面的温度上升到两者接合时所必要的温度(共晶温度：548℃)时，基板305仍能保持高的抗形变强度，使接合治具303的压应力能够有效率地传达至交界面，并且能行鳍片304与基板305之间无缝隙的高强度接合。
又，由于构成间隔物306a的铁的熔点高于构成鳍片304的铝及构成基板305的铜，接合治具303的圆周速率与行进速率设定在既定的范围时，间隔物306a不会与鳍片304及基板305接合，而能够容易地仅接合基板305与鳍片304。
最后如图32(e)所示，将基板305及接合于其上的各鳍片304向上移动，而移除间隔物治具306，而完成散热元件350的制造。
通过上述的步骤，由于间隔物治具306的各间隔物306a之间分别插入各鳍片304，可以正确地保持鳍片304相互的间隔，并可以决定相互以既定间隔隔开状态的各鳍片304的并列位置。又，对于摩擦震动接合步骤时作用在鳍片304的弯曲应力，通过间隔物306a补强了鳍片304，因此鳍片304的厚度也可以变得非常薄。又，只要变更间隔物治具306的各间隔物306a的厚度与配置间隔，就能够任意地调节鳍片304的配置间隔与厚度，更加上一并变更鳍片304的高度的情况下，特别是将薄板厚、高板高的各鳍片304以短间隔立设接合于基板305的一表面，就可以制造具有高高度/间隔比(例如高度/间隔比超过20)的散热元件350。当然，间隔物治具306(间隔物306a)并不限定为金属制，考量到强度、加工性等因素时，也可以使用陶瓷或是其它任意材质。而虽然可以使间隔物治具306的各间隔物306a的高度较鳍片304的高度小，而使摩擦震动接合时各间隔物306a就不会接触基板305的一表面；考虑到摩擦震动接合时，因接合治具303的压应力使鳍片304受到弯曲应力的作用时，为了提高间隔物306a对鳍片304的补强效果，较好为如上述实施型态一般，准备同高的各间隔物306a与各鳍片304。
又，通过以上的制造方法，因为不需要如焊接时一般在真空炉中加热并维持一既定时间，而能够将各鳍片304与基板305接合，可以削减制造成本。
而，在提升基板305与各鳍片304的接合强度的同时，也提升散热元件350的散热性能的情况，就如图33(a)所示，较好为使接合治具303在基板305的里面(基板305的另一表面)的移动能够遍及各鳍片304的基端部(图式中的上面)的全面，使得各鳍片304能够完全地接合于基板305。(图33(a)～33(c)中以斜线标示的区域表示接合治具303的移动轨迹)另一方面，在重视接合成本的削减时，例如如图33(b)所示，也可以移动接合治具303，而未遍及各鳍片304的基端面的全面，仅遍及各鳍片304基端面的一部份。又，将基板305与各鳍片304摩擦震动接合时，同时也将基板305与各间隔物306a接合时，在间隔物脱离步骤中，虽然可以使用任何的方法将各间隔物306a从基板305与各鳍片304移除；在接合治具303的治具本体303a的宽度小于鳍片304的厚度时，如图33(c)所示，较好为以基板305与各间隔物306a不会接合的轨迹(在图式中为各鳍片304正上方的区域)，来移动接合治具303；又，仅仅使各鳍片304与基板305接触，而使各间隔物306a不与基板305接触的配置亦可；或是，如上述的实施型态一般，使用熔点高于鳍片304及基板305的熔点的间隔物306a时，就与接合治具303的移动轨迹无关，各间隔物306a不会接合于基板305与鳍片304时，即使摩擦震动接合后，各间隔物306a也不会接合于基板305与鳍片304，而使间隔物脱离步骤的程序可以省略，而能够削减制造成本。又，因接合治具303的压应力而在基板305的另一表面残留较大凹痕时，可将基板305的表面切削掉一既定厚度，而能够得到具美丽外观的散热元件350。
又，为了简化摩擦震动接合步骤，也可以使用在转动轴303b的周边以一既定间隔固定有复数个治具本体303a的接合治具(图式省略)。此时，可以同时对复数个区域施以摩擦震动接合，可以缩断接合时所需要的时间，因而更加提升效率。
图34为一斜视图，显示本发明的散热元件的另一实施型态。图中所示的散热元件360，将铝散热部307摩擦震动接合于铜制的基板305的一表面上。铝散热部307将重合配置于基板305的一表面上的铝制基板307a、以及相互间隔并立设于基板305的相对侧面上的各鳍片307b，以挤型一体成形而成。
散热元件360的制造方法与散热元件350的制造方法约略相同。将图35(a)所示断面形状的间隔物治具306固定于接合工作桌上；如图35(b)所示，于间隔物治具306的各间隔物306a之间分别嵌入个鳍片307b而置放铝散热部307。又在铝散热部307的基板307a的各鳍片307b的相对侧面(图式中的上面)上，重合并固定基板305的一表面(图式中的下面)。而如图35(c)所示，由基板305的另一表面(图式中的上面)以接合治具303行摩擦震动接合。最后，如图35(e)所示，移除间隔物治具306后，完成了散热元件360的制造。而其它部分皆与散热元件350的制造方法相同。
散热器
接下来说明本发明散热器的实施型态。
图36(a)～36(b)显示本发明散热器的第一实施型态，其中图36(a)为分解斜视图，图36(b)为组装后的斜视图。又，图37(a)为图36(a)～36(b)的散热器的俯视图；图37(b)、37(c)分别为图36(a)～36(b)的散热器的X方向侧视图与Y方向侧视图。
散热器310A为具有散热元件350与风扇320的高性能的散热器。散热元件350与CPU 340等发热体以导热管(heat pipe)作导热性的连接。
散热元件350，如以上所说明，为将复数个铝制的鳍片304相互间隔并立设在铜制的基板305的一表面上的状态下，摩擦震动接合而成。此处，在基板305的两侧面形成有突起305a。又，在基板305的下面，形成有与导热管330的端部嵌合的嵌合沟305b。
风扇320将散热元件350强制冷却，经由风扇装设元件321装设于散热元件350，而将散热元件350的热量散出至上方。风扇320连接有未绘示于图中的马达。
风扇装设元件321由上板部321a与侧板部321b、321b所构成，并形成有可包含散热元件350的鳍片304的断面门形。上板部321a的中央部穿设有因应风扇320的位置及大小所设计的空气孔321c，并在上板部321a的四个角落形成有小型螺丝孔321d。侧板部321b的在基板305的突起305a的对应位置穿设有装设孔321e。
将突起305a插入装设孔321e后，通过将突起305a弯曲加工固定，将风扇装设元件321装设于散热元件350。又，由风扇320的上方将小型螺丝321f锁入小型螺丝孔321d，而使风扇320装设于风扇装设元件321。
导热管330将发热体CPU 340所产生的热量输送至散热元件350，其一端于散热元件350，另一端于CPU 340，将二者作导热性的连接。导热管330的一端以压合的状态嵌合于散热元件350的基板305的嵌合沟305b，并以金属装设元件331及小型螺丝固定。又，在配置于CPU 340上的受热元件341的上面，与散热元件350的基板305的下面相同，也形成有嵌合沟341a，而使导热管330的另一端以压合的状态嵌合于嵌合沟341a，并以金属装设元件342及小型螺丝固定于受热元件341。受热元件341为热传导率高的金属材料(例如铜)。
CPU 340的下方配置有电路基板的插槽(socket)343。插槽343的侧面形成有突起343a。插槽343上与CPU 340重合，更与CPU 340上的受热元件341重合。在两端部穿设有装设孔344a的门形装设夹(clip)344披覆于插槽343、CPU 340、与受热元件341的上方，而将突起343a插入装设孔344a，通过将突起343a弯曲加工固定，而将插槽343、CPU 340、与受热元件341一体固定于彼此受压接触的状态。
以上的散热器310A具有散热元件350与风扇320，将发热体CPU 340所产生的热量依序经由受热元件341与导热管330输送至散热元件350，并由风扇320强制性地排出至外界，而具有高散热性能。又，由于CPU 340与散热元件350为导热管330所连接，散热元件350与风扇320可以配置在远离CPU 340的位置，使得例如薄型的笔记型计算机等要在CPU340的附近装设散热构造有空间上的困难的情况，有了可供对应的方案。
又，因为散热器310A的散热元件350为将复数个鳍片304相互间隔并立设在基板305的一表面上的状态下，摩擦震动接合而成，与习知以焊接接合的情况相比，基板与鳍片可以得到较高强度的接合、与较低的制造成本。特别是因为鳍片304是由熔点低于铜的铝所构成，摩擦震动接合时铜制的基板305可将接合治具303的压应力有效率地传达至接合部，而使接合部中无缝隙，使两者形成更高强度的接合。
图38为一组装后的斜视图，显示本发明散热器的第二实施型态。此处的散热元件310B除了散热元件的构成之外，均与第一实施型态的散热器310A相同。散热器310B的散热元件360，如以上所说明，将铝散热部307摩擦震动接合于铜制的基板305的一表面。铝散热部307将重合配置于基板305的一表面上的铝制基板307a、以及相互间隔并立设于基板305的相对侧面上的各鳍片307b，以挤型一体成形而成。
因为散热器310B的散热元件360将铜制的基板305与铝制的基板307a摩擦震动接合而成，与习知以焊接与爆炸压接接合的情况相比，基板305与307a可以得到较高强度的接合、与较低的制造成本。又，摩擦震动接合部位为基板205与基板307a的重合部，因为有大的接合面积，比第一实施型态的散热器310A的散热元件350容易制造。
图39(a)～39(b)显示本发明散热器的第三实施型态，其中图39(a)为分解斜视图，图39(b)为组装后的斜视图。又，图40(a)为图39(a)～39(b)的散热器的俯视图；图40(b)、40(c)分别为图39(a)～39(b)的散热器的X方向侧视图与Y方向侧视图。
此处的散热元件310C除了鳍片的构造等等外，均与第一实施型态的散热器310A相同。
散热元件310C的风扇322以配置于散热元件350的一侧的状态下直接装设于散热元件350。风扇322面朝散热元件350的各鳍片304的侧端面配置于各鳍片304的一侧，而将散热元件250的热量排出至上方。风扇322含有可以包含各鳍片304的断面门形的风扇箱型物322a。在风扇箱型物322a的下部与基板305的突起305a的对应位置穿设有装设孔322b。将突起305a插入装设孔322b之后，通过将突起305a弯曲加工固定，而将风扇322装设于散热元件350。
以上的散热器310C具有散热元件350与风扇320，将发热体CPU 340所产生的热量依序经由受热元件341与导热管330输送至散热元件350，并由风扇322强制性地排出至外界，而具有高散热性能。又，由于CPU 340与散热元件350为导热管330所连接，散热元件350与风扇322可以配置在远离CPU 340的位置，并且因为风扇322配置于散热元件350的一侧，而使散热元件310c的全体高度可小于第一实施型态的散热器310A，而更适合于例如薄型的笔记型计算机等要在CPU340的附近装设散热构造有空间上的困难的情况。
而在其它的构成及作用方面，则与第一实施型态的散热器310A相同。
图41为一组装后的斜视图，显示本发明散热器的第四实施型态。此处的散热元件310D除了散热元件的构成外，均与第三实施型态的散热器310C相同。散热器310D的散热元件360，如以上所说明，将铝散热部307摩擦震动接合于铜制的基板305的一表面。铝散热部307将重合配置于基板305的一表面上的铝制基板307a、以及相互间隔并立设于基板305的相对侧面上的各鳍片307b，以挤型一体成形而成。
图42(a)～42(b)显示本发明散热器的第五实施型态，其中图42(a)为分解斜视图，图42(b)为组装后的斜视图。又，图43(a)为图42(a)～42(b)的散热器的俯视图；图43(b)、43(c)分别为图42(a)～42(b)的散热器的X方向侧视图与Y方向侧视图。
此处的散热器310E大略与第一实施型态的散热器310A相同，具有散热元件350’与风扇320的高性能的散热器。散热元件350’在不经由导热管330的状态下，直接与CPU 340作导热性的连接。
散热元件350’大略与第一实施型态的散热器310A的散热元件350的构成相同，而以横切各鳍片304的方式，形成有可供装设夹344插入的夹沟304a。而散热元件350’在铜制的基板305的一表面，立设有二列的铝制鳍片304而分隔出夹沟304a，再以摩擦震动接合而成。
又，在散热元件350’的基板305的下面并未形成有嵌合沟。
散热器310E的风扇装设元件321’的侧板部321b的下部中央部形成有可供装设夹344嵌合的夹沟321g。
关于散热器310E的组装顺序，首先以CPU 340、散热元件350’的基板305的顺序重合于插槽343上；将装设夹344插入散热元件350’的夹沟304a；更将插槽343的突起343a插入装设夹344的装设孔344a，而通过将突起343a弯曲加工固定，而将插槽343、CPU 340、散热元件350’以相互受压接触的状态下一体固定，使发热体CPU 340与散热元件350’形成导热性的连接。
接下来，一面将装设夹344插入夹沟321g，一面将风扇装设元件321’被覆于散热元件350’之上，将突起305a插入装设孔321e后，而通过将突起305a弯曲加工固定，将风扇装设元件321’装设于散热元件350’。最后，由风扇320的上方将小型螺丝321f锁入小型螺丝孔321d，而将风扇320装设于风扇装设元件321’，而完成了散热器321E的组装。
以上的散热器321E，具有散热元件350’与风扇320，在不经由导热管330的状态下，直接将CPU 340所产生的热直接传达至散热元件350’，而由风扇强制性地排出至外界，具有特别高的散热性能。
而其它的构成及作用，与第一实施型态的散热器310A相同。
图44为一组装后的斜视图，显示本发明散热器的第六实施型态。此处的散热元件310F除了散热元件的构成外，均与第五实施型态的散热器310E相同。散热器310F的散热元件360，与第二实施型态散热器310B相同，将铝散热部307摩擦震动接合于铜制的基板305的一表面。铝散热部307将重合配置于基板305的一表面上的铝制基板307a、以及相互间隔并立设于基板305的相对侧面上的各鳍片307b，以挤型一体成形而成。又，各鳍片307b，形成有与第五实施型态相同而图式未绘示的夹沟。
图45(a)～45(b)显示本发明散热器的第七实施型态，其中图45(a)为分解斜视图，图45(b)为组装后的斜视图。又，图46(a)为图45(a)～45(b)的散热器的俯视图；图46(b)、46(c)分别为图45(a)～45(b)的散热器的X方向侧视图与Y方向侧视图。
此处的散热器310G大略与第五实施型态的散热器310E相同，具有散热元件350’与风扇320的高性能的散热器。散热元件350’在不经由导热管330的状态下，直接与CPU 340作导热性的连接。
散热器310G中，风扇320装设于散热元件350’的一侧，将散热元件350’的热排出于一侧。因此，散热器310G的风扇装设元件321”的空气孔321c、小型螺丝孔321d形成于一侧。
以上的散热器321G，具有散热元件350’与风扇320，在不经由导热管330的状态下，直接将CPU 340所产生的热直接传达至散热元件350’，而由风扇强制性地排出至外界，具有特别高的散热性能。并且因为风扇320配置于散热元件350’的一侧，而可以缩小散热元件310G的全体高度，而特别适合于例如薄型的笔记型计算机等要在CPU340的附近装设散热构造有空间上的困难的情况。
而其它的构成及作用，与第五实施型态的散热器310E相同。
图47为一组装后的斜视图，显示本发明散热器的第八实施型态。此处的散热元件310H除了散热元件的构成外，均与第七实施型态散热器310G相同。散热元件310H的散热元件360’与与第六实施型态散热器310F的散热元件360’相同。
而具体的尺寸的一例，如下所示。
(1)铜基板的厚度×宽度×深度：2mm×72mm×55mm
铝鳍片的厚度×深度×高度：0.3mm×54mm×10mm
鳍片间隔：1.5mm～1.6mm
鳍片数量：42
最大散热能力：42～43W
(2)铜基板的厚度×宽度×深度：2mm×72mm×55mm
铝鳍片的厚度×深度×高度：0.3mm×58mm×12.5mm
鳍片间隔：1.5mm～1.6mm
鳍片数量：42
最大散热能力：58～59W
接下来说明本发明第四群组的实施型态。
金属元件接合方法-1
本发明金属元件接合方法的第一实施型态，为将各金属元件重合而摩擦震动接合的方法。所谓的金属元件的摩擦震动接合，是通过接合治具的压应力使金属元件重合部的缝隙消失，并通过转动的接合治具与金属元件的接触所产生的震动分裂破坏存在于金属元件重合面的氧化物皮膜，并通过摩擦热将重合部高温化而发生塑性变形，在增加各金属元件的接触面积与增大扩散速率的同时将重合部接合的方法。
而特别是，将复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合配置，将接合治具压至熔点最高的金属元件侧而为接合时，在各金属元件的重合部上升至接合所必要的温度时邻近接合治具侧的金属元件仍能保持高抗形变强度，而使接合治具的压应力能够有效率地传达至重合面，因而能够完成金属元件间无缝隙的高强度的接合。
此处举出铝元件与熔点较高的铜元件作为金属元件的一例，而较具体地说明。图48(a)～48(c)显示摩擦震动接合的顺序，其中图48(a)、48(b)为正面剖面图，图48(c)为图48(b)的侧视图。在本实施型态中，首先如图48(a)所示，将铝元件401与铜元件402以面接触的方式相互重合配置，以未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图48(b)、48(c)所示，将以转动轴403b为中心、以圆周方向以圆周速度R高速转动的接合治具403的治具本体403的圆周面垂直压至铜元件402的表面402a，并将接合治具403沿着铜元件402的表面402a以行进速率V移动，而使铝元件401与铜元件402重合并接合。接合治具403在转动轴403b的前端部将圆板状的治具本体403a固定，而治具本体403a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入铜元件402的表面402a时的行进方向，治具本体403a以送至后方的方向，沿着转动轴403b的周边转动。
如图49(a)所示，治具本体403a的圆周面以一定量α(m)压入铜元件402的表面402a的状态下以圆周方向高速转动，并沿着铜元件402的表面402a移动。而借着上述治具本体403a在铜元件402的表面402a的压入，使铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体403a与铜元件402的接触所产生的震动，将铝元件401与铜元件402的重合面的氧化物皮膜分裂破坏；并如图49(b)所示，与治具本体403a接触的铜元件402的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件401的既定区域，因治具本体403a与铜元件402的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件402与铝元件401在相互的交界面上流动扩散，并由当初的表面开始塑性变形。
接合治具403的治具本体403a的通过轨迹，如图49(c)所示，通过治具本体403a的压应力而在铜元件402的表面402a形成一对浅的段部402b。又，铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)中，已塑性变形的铝元件401及铜元件402相互咬合，而固化成断面凹凸型的接合面S，上述的接合面S介于铜元件402与铝元件401之间而将二者确实地接合。
此处，考虑到接合治具403由铝元件401侧压入时，铝元件401的熔点低于铜元件402的熔点，铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)达到接合所必要的温度(共晶温度548℃)以上时，铝元件401的抗形变强度就会变得较小，而使来自接合治具403的压力无法充分地传达至铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)，而容易发生接合不良。另一方面，将接合治具403压入熔点高于铝元件401的铜元件402侧时，在铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)达到接合所必要的温度(共晶温度)以上时，铜元件402可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具403的压力充分地传达至铝元件401与铜元件402的重合面(交界面)，而使两元件间的缝隙消失，而能够行高强度的接合。
如图50(a)所示，接合治具403的治具本体403a的圆周面上，形成有约略沿着转动方向的凹槽403c。因此，增大了接合治具403的圆周面与铜元件402的接触面积，可以有效率地产生摩擦热，并可以有效率地接合铜元件402与铝元件401。
又凹槽403c，相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽，即是在接合治具403的转动轴403b的周边，沿着治具本体403a的圆周面描绘出螺旋状轨迹而形成。因此，伴随着治具本体403a的转动与移动，凹槽403c内部所蓄积的可塑化的金属会沿着治具本体403a的宽度方向依序送出，因此可以将接合后铜元件402表面残留的凹入量(段部402b的高度)抑制到最小限度。
在此处，接合治具403的治具本体403a的圆周面的凹槽403c之间的平面部403d的宽度w1(mm)及凹槽403c的宽度w2(mm)，设定为符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。将平面部403d及凹槽403c如此设定时，不但可以抑制接合治具403的治具本体403a压入铜元件402表面的压入量，接合治具403的治具本体403a所产生摩擦热的产生量就也会较大，而能够行有效率的接合。
又，接合治具403的治具本体403a的圆周面的凹槽403c，形成为倾斜于治具本体403a的转动方向，倾斜角θ设定为0.5～2.0°。而图50(a)中，M显示与转动方向平行的线。而治具本体403a的整个圆周面的宽度方向中，至少形成有二条凹槽403c。将凹槽403c的倾斜角θ及数量如此设定时，伴随着接合治具403的治具本体403a的转动与移动，凹槽403c内部所蓄积的可塑化的金属会相当连续地沿着治具本体403a的宽度方向依序送出，治具本体403a通过后就几乎不会有毛边(burr)与凹痕残留在铜元件402的表面，也减低了机械负荷。
更者，接合治具403的治具本体403a的圆周面的凹槽403c的深度d设定为0.30～1.2mm。将凹槽403c的深度d如此设定时，可塑化的铜元件402就不会蓄积于凹槽403c的内部，接合后残留于铜元件402表面的凹陷量就会变得较小，就可以施行有效率的接合。
以上述的方法将铝元件401与铜元件402重合而摩擦震动接合时，较好为由下式(A)求出接合时接合治具403(治具本体403a)转动的圆周速率R(m/min.)：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
接合时接合治具403的圆周速率小于250m/min时，接合治具403与铜元件402的摩擦接触所产生的热量就过小，而使铜元件402与铝元件401的重合面(交界面)的温度过低，而导致接合不良。另一方面，接合时接合治具403的圆周速率大于2000m/min时，接合治具403与铜元件402的摩擦接触所产生的热量就会大过所必要的，不仅仅是使接合治具403的驱动能量损失会变大，并使与接合治具403接触的铜元件402的温度会局部过高，导致该部分发生塑性变形，而使接合治具403的压应力无法充分地传达至重合面(交界面)导致在两元件间有可能会产生缝隙。因此，可以了解接合时接合治具403以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具403与铜元件402的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。
又，将铝元件401与铜元件402重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具403(治具本体403a)在铜元件402的表面压入量α(m)较好为由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t……………………………………………………(B)
其中t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
接合时接合治具403在铜元件402表面的压入量α小于0.03t时，铜元件402与铝元件401的重合面(交界面)中会残留缝隙而导致接合不良。另一方面，压入量α大于0.3t时，虽然铜元件402与铝元件401的重合面(交界面)中不会残留缝隙，而过大的接合治具403的压入量会在铜元件402的表面残留显著的凹痕，导致元件的损失。因此，接合时接合治具403在铜元件402表面的压入量α在0.03t以上、0.3t以下时，接合治具403的压应力为正好适当的值，可以了解就可以在铜元件402与铝元件401的重合部(交界面)不产生缝隙的情况下完成接合，也可以缩小铜元件402表面的凹痕。
更者，将铝元件401与铜元件402重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具403(治具本体403a)沿着铜元件402的表面移动的行进速率V(m/min.)较好为由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
其中，接合时接合治具403的圆周速率变大时，因接合治具403与铜元件402的摩擦接触所产生的热量也会变大，而使接合治具403的行进速率V较高时，重合部仍能保持一定的温度；而铜元件402的厚度变大时，重合面(交界面)要达到一定的温度以上就比较费时，若此时接合治具403的行进速率过大时，在重合部的温度达到一定温度以上前，接合治具403就已通过，就会导致接合不良的问题。而实行良好的摩擦震动接合时，接合治具403的行进速率V、圆周速率R、铜元件的厚度t必须要相互调节。而实验结果确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，能够有良好的接合。另一方面，由当接合治具403的行进速率V过小时，会有降低接合效率的观点，实验结果确认了满足0.1≤V时，可以得到较好的接合效率。
而治具本体430a被固定于转动轴403b的前端部时，是为悬臂式(cantilever type)的接合治具403，治具本体430a的宽度设定为5～25mm；而治具本体430a的宽度大于25mm时，较好为使治具本体430a被固定于转动轴403b的中间部，是为两边固定式的接合治具403。当增加治具本体430a的宽度时，作用于接合治具403的压力会使转动轴403b受到损坏，而造成难以将治具本体430a的圆周面垂直压入铜元件402的表面402a的问题。
而此金属元件的摩擦震动接合并不限于将铝元件与铜元件重合并接合的情况，可以广泛地适用于各金属元件间的重合并接合。而上述金属元件的形状，只要在相互重合后能够使接合治具压入就可以。更者，重合的金属元件的数量也不限于二个，三个以上亦可。
例如，在图51中，将三个金属元件(5000系的铝元件401、1000系的铝元件401’、铜元件402)相互重合配置，将接合治具403的治具本体403a压入三个金属元件中熔点最高的铜元件402侧，而为摩擦震动接合。在此，考虑到接合时各金属元件的要达到一既定温度以上，且此时各金属元件的抗形变强度对来自接合治具的压应力传达至各金属元件的重合面(交界面)的传达效率的影响，较好为将三个金属元件依熔点的高低顺序(此处的顺序为铜元件402、1000系的铝元件401’、5000系的铝元件401)重合配置，并将接合治具403压至三个金属元件中熔点最高的金属元件(此处为铜元件402)侧，而为摩擦震动接合。其它，三个金属元件为铜、铝、镁时，较好为以铜元件、铝元件、镁元件的顺序重合，将接合治具压入铜元件侧而行摩擦震动接合。
金属元件接合方法-2
本发明金属元件接合方法的第二实施型态，将复数个金属制板材立设接合于一金属制的基板而为摩擦震动接合而制造一散热元件。
图52(a)～52(b)及图53(a)～53(b)为一系列正面剖面图，显示本发明金属元件接合方法的第二实施型态的制造方法，其中图52(a)～52(b)显示元件配置步骤，其中图53(a)显示摩擦震动接合步骤，图53(b)显示间隔物脱离步骤。又，图54为一分解斜视图，显示本发明散热元件制造用治具的一实施型态。
在本实施型态中，首先如图52(a)所示，将铝制的板状元件鳍片404与铁制的板状元件的间隔物405交互并列，并立设配置于散热元件制造用治具410的元件设定部412。
散热元件制造用治具410，如图54所示，由上面是开放的箱型治具本体411、置放于元件设定部412且可以滑动的压板413、紧闭螺栓414、基板固定板415、与紧闭螺栓416所构成。其中元件设定部412形成于治具本体411内部的凹部；紧闭螺栓414以与压板413直交的方向贯穿治具本体411的壁体，且其前端部固着于压板413的背面，头部则位于治具本体411的壁体的外侧；基板固定板415以与压板413平行的方向，架设于、并横跨治具本体411的壁体的上部；紧闭螺栓416用以将基板固定板415的两端固定于治具本体411的壁体的上部。
而在此处，各鳍片404与各间隔物405以交互立设的方式并排于元件设定部412，将紧闭螺栓414锁紧而通过压板413的固定，使上述各鳍片404与各间隔物405彼此之间在相互紧密接触下固定。此时，因为鳍片404与间隔物405是全体等高的，各鳍片404的上面(基端面)与各间隔物405的上面(基端面)形成一水平面。
接下来，如图52(b)所示，在配置于元件设定部412的各鳍片404及各间隔物405的上面，搭载铜制的板状元件的基板406及其上方的基板固定板415，并将各鳍片404及各间隔物405的上部(基端部)嵌入形成于基板固定板415的下面的凹槽415a，而固定各鳍片404及各间隔物405，使其无法朝其长度方向(与纸面垂直的方向)移动。更者，在此状态下，由基板固定板415两端的螺丝孔415b，朝向治具本体411的壁体上面的螺丝孔411a，将紧闭螺栓416旋紧，而将基板406固定于鳍片404及间隔物405的上部。又，虽然图式中未绘示，将基板406固定而使其无法朝其宽度方向(纸面的左右方向)移动是必要的。此处，通过鳍片404及间隔物405的基端面与基板406的下面(一表面)直接接触，而完成将鳍片404与间隔物405立设配置于基板406的步骤。
而如图52(a)、52(b)所示的元件配置步骤，并非必要的限制，只要在最后将各鳍片404与各间隔物405如图52(b)所示配置于既定的位置，并不限制其顺序。因此，也可以是例如将相互之间具有间隔的各鳍片404(或各间隔物405)配置好，在将基板406固定于其基端面后，最后在鳍片404(或间隔物405)之间分别插入间隔物405(或鳍片404)。
接下来，如图53(a)所示，将以转动轴403b为中心以圆周方向高速转动的接合治具403的治具本体403a的圆周面垂直压至基板406另一表面206a，并使接合治具403沿着基板406的另一表面406a移动，使鳍片404接合于基板406。治具本体403a的圆周面，形成有与第一实施型态相同的凹槽403c。
此时，因为构成基板406的铜的熔点高于构成鳍片404的铝，鳍片404与基板406的交界面的温度上升到接合时所必要的温度(共晶温度：548℃)时，基板406仍能保持高的抗形变强度，使接合治具403的压应力能够有效率地传达至交界面，并且能行鳍片404与基板406之间无缝隙的高强度接合。
又，由于构成间隔物405的铁的熔点高于构成鳍片404的铝及构成基板406的铜，接合治具403的圆周速率与行进速率设定在既定的范围时，间隔物405不会与鳍片404及基板406接合，而能够容易地仅接合基板406与鳍片404。
最后，将散热元件制造用治具410的紧闭螺栓216放松，而将基板固定板415从治具本体411取下，并将紧闭螺栓414放松，解除压板413对鳍片404及间隔物405的固定，如图53(b)所示，将基板406向上移动。如此一来，仅有接合于基板406的各鳍片404一起向上移动，而将各间隔物405留在散热元件制造用治具410的元件设定部412。如此可以以间隔物脱离步骤简单地移除各间隔物405，而可以制造出如图55所示散热元件450，其中散热元件450由相互间隔的复数个铝制鳍片404立设接合于铜制基板406的一表面。
通过上述的方法，由于各鳍片404之间分别置入各间隔物405，可以正确地保持鳍片404相互的间隔，并可以决定相互以既定间隔隔开状态的各鳍片404的并列位置。又，间隔物405补强了鳍片404，摩擦震动接合步骤时就不会有弯曲应力作用在鳍片404，鳍片404的厚度也可以变得非常薄。又，只要变更间隔物405的厚度，就能够任意地变更鳍片404的配置间隔，更加上一并变更鳍片404的高度的情况下，特别是将薄板厚、高板高的各鳍片404以短间隔立设接合于基板406的一表面，就可以制造具有高高度/间隔比(例如高度/间隔比超过20)的散热元件450。当然，间隔物405并不限定为金属制，考量到强度、加工性等因素时，也可以使用陶瓷或是其它任意材质；又也可以适宜地决定间隔物405的形状。而在元件配置步骤中将各鳍片404立设配置于基板406的一表面时，各间隔物405的基端面虽然也可以不与基板406的该表面接触，而考虑到摩擦震动接合步骤时来自接合治具403的压应力作用为对鳍片404的弯曲应力时，为了提高间隔物405对鳍片404的补强效果，较好为如本实施型态一般，准备同高的各间隔物405与各鳍片404，而使各间隔物405的基端面与基板406的该表面接触。
而，在提升基板406与各鳍片404的接合强度的同时，也提升散热元件450的散热性能的情况，就如图56(a)所示，较好为使接合治具403(治具本体403a)在基板406的里面(基板406的另一表面)的移动能够遍及各鳍片404的基端面的全面，使得各鳍片404能够完全地接合于基板406。(图56(a)～56(c)中以斜线标示的区域表示接合治具403的移动轨迹)另一方面，在重视接合成本的削减时，例如如图56(b)所示，也可以移动接合治具403，而未遍及各鳍片404的基端面的全面，仅遍及各鳍片404基端面的一部份。又，将基板406与各鳍片404摩擦震动接合时，同时也将基板406与各间隔物405接合时，在间隔物脱离步骤中，虽然可以使用任何的方法将各间隔物405从基板406与各鳍片404移除；在接合治具403的治具本体403a的宽度小于鳍片404的厚度时，如图56(c)所示，较好为以基板406与各间隔物405不会接合的轨迹(在图式中为各鳍片404正上方的区域)，来移动接合治具403；又，仅仅使各鳍片404与基板406接触，而使各间隔物405不与基板406接触的配置亦可；或是，如上述的实施型态一般，使用熔点高于鳍片404及基板406的熔点的间隔物405时，就与接合治具403的移动轨迹无关，各间隔物405不会接合于基板406与鳍片404时，即使在接合后，各间隔物405也不会接合于基板406与鳍片404，而使间隔物脱离步骤的程序可以省略，而能够削减制造成本。又，因接合治具403的压应力而在基板406的另一表面406a残留较大凹痕时，可将基板406的表面406a切削掉一既定厚度，而能够得到具美丽外观的散热元件450。
又，为了简化摩擦震动接合步骤，如图57所示，也可以使用在转动轴403b的周边以一既定间隔固定有复数个治具本体403a的接合治具403’取代接合治具403。此时，可以同时对复数个区域施以摩擦震动接合，可以缩断接合时所需要的时间，因而更加提升效率。
而以上述方法所制造的散热元件450的各鳍片404的前端面更与另一基板406’接合时，如图58所示，也可以制造出将相互间隔的各鳍片404分别摩擦震动接合于基板406、406’的散热元件450’。
图58所示散热元件450’的制造顺序的第一样态如图59(a)所示，将相互间隔的各鳍片404之间分别置入各间隔物405，再于各鳍片404的两端(图式中的上下端)分别配置基板406、406’，分别将接合治具403、403压至基板406的背面(图式中的上面)以及基板406’的背面(图式中的下面)，同时作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物405由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件450’的制造顺序的第二样态如图59(b)所示，将相互间隔的各鳍片404之间分别置入各间隔物405，再于各鳍片404的两端(图式中的上下端)分别配置基板406、406’，在一侧将接合治具403向下压至基板406的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。之后保持各元件的配置关系，将鳍片404、间隔物405、基板406、与基板406’上下反转，如图59(c)所示，在另一侧将接合治具403向下压至基板406’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物405由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件450’的制造顺序的第三样态如图60(a)所示，将相互间隔的各鳍片404之间分别置入各间隔物405，在仅仅于各鳍片404的一端(图式中的上端)配置基板406，在一侧将接合治具403向下压至基板406的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。之后保持各元件的配置关系，将鳍片404、间隔物405、与基板406上下反转，如图60(b)所示，于各鳍片404的另一端(图式中的上端)配置基板406’，更如图60(c)所示，在另一侧将接合治具403向下压至基板406’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物405由侧面(垂直纸面的方向)取出。
散热元件450’的制造顺序的第四样态如图60(d)所示，将相互间隔的各鳍片404之间分别置入各间隔物405，在仅仅于各鳍片404的一端(图式中的上端)配置基板406，在一侧将接合治具403向下压至基板406的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。接下来，如图60(e)所示，将基板406与鳍片404向上移动，将基板405取出，而先完成散热元件450。之后，将散热元件450上下反转，如图60(f)所示，在各鳍片404之间分别置入各间隔物405，于各鳍片404的另一端(图式中的上端)配置基板406’。更如图60(g)所示，在另一侧将接合治具403向下压至基板406’的背面(图式中的上面)而作摩擦震动接合。而在最后，将各间隔物405由侧面(垂直纸面的方向)取出。
金属元件接合方法-3
本发明金属元件接合方法的第三实施型态，与上述第二实施型态约略相同，而不同点在于不使用散热元件410，而使用间隔物治具420以代之。
间隔物治具420，如图61(a)所示，为将各间隔物405的前端部(图式中的下端部)相互连结的断面为梳子形状的治具。而在元件配置步骤中，将间隔物治具420的各间隔物405向上放置并固定后，如图61(b)所示，分别将各鳍片404插入各间隔物405之间，更如图61(c)所示，将各鳍片404的上面(基端面)与基板406的下面(一表面)接触，将基板406固定。也可将图61(b)、61(c)的顺序逆转，将基板406固定于间隔物治具420的上面后，再由侧面(与纸面垂直方向)将各间隔物405插入。
如图61(d)所示，在接下来的摩擦震动接合步骤中，将接合治具403压至基板406的上面(另一表面)，将基板406摩擦震动接合于各鳍片404。
如图61(e)所示，在最后的间隔物脱离步骤中，将基板406及接合于其上的各鳍片404向上移动，而移除间隔物治具420。
如本实施型态使用间隔物治具420时，就不需要使用散热元件制造用治具410，其优点在于可以省略配置间隔物405的程序。
金属元件接合方法-4
本发明金属元件接合方法的第四实施型态，与上述第二实施型态约略相同，而不同点在于元件配置步骤中的鳍片配置步骤以及其后的基板配置步骤。
而最初的鳍片配置步骤中，如图62(a)所示，各鳍片404与各间隔物405交互并列，并立设配置于散热元件制造用治具410的元件设定部412，此时各间隔物405的基端面分别没入各鳍片404的基端面下，而使各间隔物405的基端面分别低于各鳍片404的基端面的高度差不大于各间隔物405的厚度。换言之，各鳍片404的高度分别高于各间隔物405的高度，且其范围在间隔物405的厚度范围内；各鳍片404的基端面分别较各间隔物405的基端面突出，且其范围在间隔物405的厚度范围内。
接下来的基板配置步骤中，如图62(b)所示，在立设配置于元件设定部412的各鳍片404上，承载基板406。然后如图62(c)、62(d)所示，通过朝向鳍片404的向下的压应力的作用将各鳍片404的基端部404a(较各间隔物405突出的部分)弯折并固定在呈断面L字型的状态。此时，由于鳍片404的基端部404a的高度在间隔物405的厚度范围内，被弯折的鳍片404的基端部404a不会相互重叠，而形成平行于并靠着基板406的一表面(图式中的下表面)的表面。
接下来，如图63(a)所示，将以转动轴403b为中心以圆周方向高速转动的接合治具403的治具本体403的圆周面垂直压至基板406的另一表面406a，并使接合治具403沿着基板406的表面406a移动，而将各鳍片404的基端部404a接合于基板406。
此时，因为被弯折成直角的鳍片404的基端部404a形成沿着基板406的一表面的面，与第二实施型态比较，增加基板406与鳍片404的接触面积，可使两者确实地接合。而通过本发明，即使鳍片404的厚度非常薄，可以制造出基板406与各鳍片404已确实地立设接合的散热元件450。
最后，如图63(b)所示，将基板406向上移动，仅有已接合于基板406的各鳍片404一起向上移动，而将各间隔物405留在散热元件制造用治具410的元件设定部412，可以制造出具有弯折的基端部404立设接合于基板406的一表面的散热元件450。
散热元件的制造方法
接下来说明本发明散热元件的制造方法的实施型态。本实施型态与上述金属元件接合方法的第二实施型态约略相同，而不同点在于使用断面凹字型的鳍片构成材430取代鳍片404。
而最初的元件配置步骤中，首先如图64(a)所示，将一铝合金制的薄板材431的中央部与一间隔物405直交配置，使二者成为倒T字型，如图64(b)所示，在断面凹字型鳍片构成材制造治具440的中央部的沟槽内，将板材431弯折，并将其中央部压入的同时插入间隔物405，而如图64(c)所示，于中央部的沟槽内形成将间隔物405夹在中间的断面凹字型的鳍片构成材430。鳍片构成材430以左右一对的鳍片404与连结上述左右一对的鳍片404的基端部404a而形成其断面凹字型。
而准备复数个如上所述的在左右一对的鳍片404之间置入间隔物405的鳍片构成材430，将上述各鳍片构成材430与各间隔物405’交互并列，而如图64(d)所示，立设配置于散热元件制造用治具410的元件设定部412。此时的鳍片构成材430为在左右一对的鳍片404之间置入有间隔物405的状态、且为基端部404a向上的状态。又，置入于各鳍片构成材430相互之间的各间隔物405’的高度高于置入于左右一对的鳍片404之间的间隔物405，且较好为二者的高度差仅仅是基端部404a的厚度，而使鳍片构成材430的基端部404a与间隔物405’的基端部形成水平的上表面。
之后，如图64(e)所示，于立设配置于元件设定部412的各鳍片构成材430与各间隔物405’的上面搭载基板406并将其固定。此处将鳍片构成材430的基端部404a及间隔物405’形成与基板406的一表面(图式中的下表面)接触的状态时，即完成了元件配置步骤。
而图64(a)～64(b)所示的元件配置步骤并非一必要的限制，只要各基板构成材430、各间隔物405、各间隔物405’在最后配置于如图64E所示的既定位置时，并不限定其顺序。因此，例如将已预先形成断面凹字型的鳍片构成材430相互间隔排列；分别将各间隔物405插入各鳍片构成材430的左右一对的鳍片404之间，同时并分别将各间隔物405’插入各鳍片构成材430相互之间；最后配置基板406的步骤亦可。或是将已预先形成断面凹字型的鳍片构成材430相互间隔排列；接下来配置基板406；而最后分别将各间隔物405插入各鳍片构成材430的左右一对的鳍片404之间，同时并分别将各间隔物405’插入各鳍片构成材430相互之间的步骤亦可。
接下来的接合步骤中，如图65(a)所示，将以转动轴403b为中心以圆周方向高速转动的接合治具403的治具本体403a的圆周面垂直压至基板406的另一表面的表面406a，并使接合治具403沿着基板406的表面406a移动，而使各鳍片构成材430的基端部404a接合于基板406。
此时，因为鳍片构成材430的基端部404a形成沿着基板406一表面的面，与第一实施型态比较，增加基板406与鳍片404的接触面积，可使两者确实地接合。而通过本实施型态，即使鳍片404的厚度非常薄，可以制造出基板406与各鳍片404已确实地立设接合的散热元件450。
最后，如图65(b)所示，将基板406向上移动时，仅有已接合于基板406的各鳍片构成材430一起向上移动，而将各间隔物405、405’留在散热元件制造用治具410的元件设定部412，可以制造出具有鳍片构成材430的基端部404立设接合于基板406的一表面的散热元件450。
其它
而以上的实施型态中，以使用接合治具403的所谓的摩擦震动接合为例来做说明，但是本发明并不受限于此。例如，加热及加压的方法，并不限定于将转动的接合治具403压入熔点较高的金属元件侧，而将所产生的摩擦热与压应力传达至金属元件间的交界面等接触方式；也可以使用如电磁诱导，由熔点较高的金属元件侧，对金属元件间的交界面加热及加压等非接触方式。
以下显示实施例。
如图48(a)～48(c)与图49(a)～49(c)所示，实际地实行摩擦震动接合，将铜制的板材(铜板)与铝合金(A1050)制的板材(铝板)重合，将高速转动的接合治具的圆周面压至铜板的表面并移动。铜板的厚度为4mm、宽度为70mm、长度为100mm，铝板的厚度为0.5mm、宽度为70mm、长度为100mm。接合治具的直径为120mm、宽度为24mm、接合治具的转动数为2000RPM(圆周速率约为1507m/min)、行进速率为0.75m/min。
实施例1
设定不同的接合治具的圆周面的平面部的宽度w1(mm)、凹槽宽度w2(mm)、平面部的宽度/凹槽宽度之比w1/w2后，接合品质、外观、机械负荷的实验结果如表五所示。
表五
  平面部宽度w1(mm) 凹槽宽度w2(mm) w1/w2 凹槽倾斜角θ(°) 凹槽深度(mm) 接合品质 外观 机械负荷
实施例1-1     1     1     1     0.5     1     ◎     △     ◎
实施例1-2     2     1     2     ◎     ◎     ◎
实施例1-3     3     1     3     ◎     ◎     ○
实施例1-4     5     1     5     ◎     ◎     △
实施例1-5     2     3     0.67     ◎     ◎     ◎
实施例1-6     3     3     1     ◎     ◎     ○
实施例1-7     4     3     1.33     ◎     ◎     ○
比较例1-1     7     1     7     ◎     ×     ×
比较例1-2     1     3     0.33     ×     ×     ◎
<接合品质>◎：良好/×：不良
<外观>    ◎：良好/△：切粉多/×：毛边多
<接合品质>◎：负荷小/○：马达的指定条件以下
△：马达的指定条件以上
×：因连续使用导致马达停止
由表五可知，当w1/w2过小时(比较例1-2)，因为铜板的表面状况会类似于受到接合治具的切削，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较大、机械负荷变小，接合后残留于铜板的表面的凹陷量就会变得较大而外观不佳，接合品质也差；另一方面，当w1/w2过大时(比较例1-1)，因为会类似于使用具表面平坦的圆周面的接合治具来作接合时的状况，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较小，接合治具压入铜板表面的压入量就必须增加，而使外观不佳，机械负荷也会过大。
而在1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00时(实施例1-1～1-7)，很明显地不但可以抑制接合治具压入铜板表面的压入量，接合治具所产生摩擦热的产生量就也会较大、机械负荷就会较小，而能够行有效率的接合。
实施例2
设定不同的接合治具的圆周面的凹槽相对于转动方向的倾斜角度、凹槽数量后，接合品质、外观、机械负荷的实验结果如表六所示。而仅在比较例2-2的条件中，将接合治具的宽度设定为10mm。
表六
  凹槽倾斜角θ (°)   凹槽倾斜角θ(°) 凹槽深度(mm)   凹槽数量(条) 接合品质 外观 机械负荷
实施例2-1     0.5     2     1     8   ◎   ◎   ◎
实施例2-2     1     3   ◎   ◎   ○
实施例2-3     2     2   ◎   ◎   △
比较例2-1     3     1   ◎   ×   ×
比较例2-2     0     0   ◎   ×   ◎
<接合品质>◎：良好/×：不良
<外观>    ◎：良好/△：切粉多/×：毛边多
<接合品质>◎：负荷小/○：马达的指定条件以下
△：马达的指定条件以上
×：因连续使用导致马达停止
由表六可知，当凹槽的倾斜角度小于0.5°时(比较例2-2)，机械负荷小，凹槽内部所蓄积的可塑化的金属就无法沿着接合治具的宽度方向依序送出，接合治具通过后就会在铜板表面残留毛边(burr)，而使外观不良；另一方面，当凹槽的倾斜角度大于2.0°时(比较例2-1)，不但切粉的排出量就会变大而使外观不良，也使残留于金属元件表面的凹痕变大，并加大机械负荷。
而在凹槽的倾斜角度为0.5～2.0°时(实施例2-1～2-3)，很明显地就不会有上述的弊害，可以得到良好的接合。
而考虑到接合治具的宽度，接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条的凹槽。在比较例2-2中，凹槽的数量为0，显示没有向接合治具的转动方向倾斜的凹槽。
实施例3
设定不同的接合治具的圆周面的凹槽的深度后，接合品质、外观、机械负荷的实验结果如表七所示。
表七
  凹槽深度(mm) 平面部宽度w1(mm) 凹槽宽度w2(mm) 凹槽倾斜角θ(°) 治具压入量(mm) 接合品质 外观 机械负荷
实施例3-1     0.3     2     1     0.5   0.1～0.2   ◎   △   ◎
实施例3-2     0.4   ◎   ◎   ◎
实施例3-3     0.8   ◎   ◎   ○
实施例3-4     1.2   ◎   ◎   △
比较例3-1     0.2   ◎   ×   ×
比较例3-2     2   0.3～0.5
比较例3-3                   无凹槽   ×   ×   ◎
<接合品质>◎：良好/×：不良
<外观>    ◎：良好/△：切粉多/×：毛边多
<接合品质>◎：负荷小/○：马达的指定条件以下
△：马达的指定条件以上
×：因连续使用导致马达停止
由表七可知，当凹槽的深度小于0.30mm时(比较例3-1)，可塑化的金属会蓄积于凹槽内部，使接合治具所产生的摩擦热的发生量减少，而无法行充分的接合；另一方面，当凹槽的深度大于1.2mm时(比较例3-2)，因为铜板表面状况会类似于受到接合治具的切削，接合治具所产生摩擦热的产生量就会较大且机械负荷就较小，接合治具的压入量就变得较大，其结果为外观不良。更者，完全没有凹槽时(比较例3-3)，因为接合治具所产生摩擦热的产生量较小，而必须加大接合治具在铜板表面的压入量，而使外观不佳，机械负荷也过大。
而凹槽的深度为0.30～1.2mm时，很明显地就不会有上述的弊害，可以得到良好的接合。
接下来，说明本发明第五群组的实施型态。
金属元件接合方法
首先说明本发明金属元件接合方法的第一实施型态。此处以作为第一金属元件的铝元件与作为第二金属元件的铜元件的接合为例来作说明。
此处举出作为第一金属元件的一例的铝元件、与作为第二金属元件的一例的铜元件，首先说明本发明金属元件接合方法的第一实施型态。图68(a)～68(c)显示第一实施型态的金属元件接合方法的摩擦接合的顺序，其中图68(a)、68(b)为正面剖面图，图68(c)为图68(b)的侧视图。图69(a)～69(c)为一系列的剖面图，显示图68(a)～68(c)铝元件与铜元件的重合部的塑性变形的过程。图70显示图68(b)与68(c)的接合治具的部分放大图。
在此金属元件接合方法中，首先如图68(a)所示，将铝元件501与铜元件502以面接触的方式相互重合配置，以未绘示于图面的治具固定。
接下来，如图68(b)、68(c)所示，将以转动轴503b为中心、以圆周方向以圆周速度R高速转动的接合治具503的治具本体503a的圆周面垂直压至铜元件502的表面502a，并将接合治具503沿着铜元件502的表面502a以行进速率V移动，而使铝元件501与铜元件502重合并接合。接合治具503在转动轴503b的前端部将圆板状的治具本体503a固定，而治具本体503a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入铜元件502的表面502a时的行进方向，治具本体503a以送至后方的方向，沿着转动轴503b的周边转动。
如图69(a)所示，治具本体503a的圆周面以一定量α(m)压入铜元件502的表面502a的状态下以圆周方向高速转动，并沿着铜元件502的表面502a移动。而借着上述治具本体503a在铜元件502的表面502a压入，使铝元件501与铜元件502的重合部的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体503a与铜元件502的接触所产生的震动，将铝元件501与铜元件502的重合面的氧化物皮膜分裂破坏；并如图69(b)所示，与治具本体503a接触的铜元件502的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件501的既定区域，因治具本体503a与铜元件502的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件502与铝元件501在相互的交界面上流动扩散，并由当初的表面开始塑性变形。而在接合治具503的治具本体503a通过之后即冷却，如图69(c)所示，铝元件501与铜元件502相互接合而制造出接合体J。
上述接合体J的铜元件502的表面502a上，如图69(c)所示，治具本体503a使表面502a负荷压应力的同时并在通过表面502a的通过轨迹上，出现一对浅的段部502b。又，在此接合体J中，铝元件501与铜元件502的重合面中，已塑性变形的铝元件501及铜元件502成波浪形起伏而相互咬合，而固化成断面凹凸型的接合面S。上述的接合体J中，通过此接合面S而将铜元件502与铝元件501确实地接合。而通过接合治具503的压应力而在铜元件502的表面502a所形成的段部502b，较好为在铝元件501及铜元件502接合后，将铜元件502的表面502a切削掉一定厚度，而将其平滑化。
此处，考虑到接合治具503由铝元件501侧压入时，铝元件501的熔点低于铜元件502的熔点，铝元件501与铜元件502的重合面达到接合所必要的温度(共晶温度548℃)以上时，铝元件501的抗形变强度就会变得较小，而使来自接合治具503的压力无法充分地传达至铝元件501与铜元件502的重合面，而容易发生接合不良。另一方面，本实施型态的金属元件接合方法中，将接合治具503压入熔点高于铝元件501的铜元件502侧时，在铝元件501与铜元件502的重合部达到接合所必要的温度(共晶温度)以上时，铜元件502可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具503的压力充分地传达至铝元件501与铜元件502的重合面。因此，通过本实施型态的金属元件接合方法，可以使两元件501、502间的缝隙消失，而能够行高强度的接合。
本实施型态的金属元件接合方法中所使用的接合治具503，如图70所示，治具本体503a的圆周面上，形成有约略沿着转动方向的凹槽503c。通过使用此接合治具的金属元件接合方法，增大了接合治具503的圆周面与铜元件502的表面502a的接触面积，可以有效率地产生摩擦热，并可以有效率地接合铜元件502与铝元件501。
又接合治具503中，凹槽503c相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽，即是在接合治具503的转动轴503b的周边，沿着接合治具503的圆周面描绘出螺旋状轨迹而形成。通过使用此接合治具的金属元件接合方法，伴随着接合治具503的转动与移动，凹槽503c内部所蓄积的可塑化的金属会沿着接合治具503的宽度方向依序送出，因此可以将接合后铜元件502的表面502a残留的凹入量(段部402b的高度)抑制到最小限度。
在此处，接合治具503的治具本体503a的圆周面的凹槽503c中，凹槽503c之间的平面部503d的宽度w1(mm)及凹槽503c的宽度w2(mm)，较好设定为符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。将平面部503d及凹槽503c如此设定时，不但可以抑制接合治具503的治具本体503a压入铜元件502的表面502a的压入量，接合治具503的治具本体503a所产生摩擦热的产生量就也会较大，而能够行有效率的接合。
又接合治具503，其治具本体503a的圆周面的凹槽503c，形成为倾斜于治具本体503a的转动方向，倾斜角θ较好设定为0.5～2.0°。又接合治具503中，治具本体503a的整个圆周面的宽度方向中，较好为至少形成有二条凹槽503c。将凹槽503c的倾斜角θ及数量如此设定时，伴随着接合治具503的治具本体503a的转动与移动，凹槽503c内部所蓄积的可塑化的金属会相当连续地沿着治具本体503a的宽度方向依序送出，治具本体503a通过后就几乎不会有毛边(burr)与凹痕残留在铜元件502的表面，也减低了机械负荷。
更者，接合治具503的治具本体503a的圆周面的凹槽503c的深度d设定为0.30～1.2mm。将凹槽503c的深度d如此设定时，可塑化的铜元件502就不会蓄积于凹槽503c的内部，接合后残留于铜元件502的表面502a的凹陷量就会变得较小，就可以施行有效率的接合。
以上述的方法将铝元件501与铜元件502重合而摩擦震动接合时，较好为由下式(A)求出接合时接合治具503(治具本体503a)转动的圆周速率R(m/min.)：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
接合时接合治具503的圆周速率小于250m/min时，接合治具503与铜元件502的摩擦接触所产生的热量就过小，而使铜元件502与铝元件501的重合部的温度过低，而导致接合不良。另一方面，接合时接合治具503的圆周速率大于2000m/min时，接合治具403与铜元件402的摩擦接触所产生的热量就会大过所必要的，不仅仅是使接合治具503的驱动能量损失会变大，并使与接合治具503接触的铜元件502的温度会局部过高，导致该部分发生塑性变形，而使接合治具503的压应力无法充分地传达至重合部导致在两元件间有可能会产生缝隙。因此，可以了解接合时接合治具503以250～2000m/min的圆周速率转动时，接合治具503与铜元件502的摩擦接触所产生的热量为恰好适当，而能够行良好的接合。
又，将铝元件501与铜元件502重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具503(治具本体503a)在铜元件502的表面502a的压入量α(m)较好为由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t…………………………………………………(B)
其中t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
接合时接合治具503在铜元件502的表面502a的压入量α小于0.03t时，铜元件502与铝元件501的重合部中会残留缝隙而导致接合不良。另一方面，压入量α大于0.3t时，虽然铜元件502与铝元件501的重合部中不会残留缝隙，而过大的接合治具503的压入量会在铜元件502的表面残留显著的凹痕，导致元件的损失。因此，接合时接合治具503在铜元件502的表面502a的压入量α在0.03t以上、0.3t以下时，接合治具503的压应力为正好适当的值，可以了解就可以在铜元件502与铝元件501的重合部不产生缝隙的情况下完成接合，也可以缩小铜元件502的表面502a的凹痕。
更者，将铝元件501与铜元件502重合而摩擦震动接合时，接合时，接合治具503(治具本体503a)沿着铜元件502的表面移动的行进速率V(m/min.)较好为由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)……………………………………(C)
其中R为接合时接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为重合部中的铜元件的厚度(m)。
其中，接合时接合治具503的圆周速率变大时，因接合治具503与铜元件502的摩擦接触所产生的热量也会变大，而使接合治具503的行进速率V较高时，重合部仍能保持一定的温度；而铜元件502的厚度变大时，重合部要达到一定的温度以上就比较费时，若此时接合治具503的行进速率过大时，在重合部的温度达到一定温度以上之前，接合治具503就已通过，就会导致接合不良的问题。而实行良好的摩擦震动接合时，接合治具503的行进速率V、圆周速率R、铜元件的厚度t必须要相互调节。而实验结果确认了满足V≤R/(5.0×107×t2)时，能够有良好的接合。另一方面，由当接合治具503的行进速率V过小时，会有降低接合效率的观点，实验结果确认了满足0.1≤V时，可以得到较好的接合效率。
接下来说明本发明金属元件接合方法的第二实施型态。图71(a)～71(c)显示第二实施型态的金属元件接合方法所使用的接合治具，其中图71(a)为斜视图，图71(b)、71(c)为第二实施型态的金属元件接合方法所使用的其它例子的底面视图。图72(a)～72(b)为一系列斜视图，显示第二实施型态的金属元件接合方法所使用的接合治具其它例子。图73(a)～73(b)为一系列剖面图，显示第二实施型态的金属元件接合方法的摩擦接合的步骤。
此金属元件接合方法，首先与第一实施型态的金属元件接合方法相同，将铝元件501与板状的铜元件502以面接触的方式相互重合配置(请参考图68(a))。而在此金属元件接合方法中，使用以下的接合治具来取代第一实施型态的金属元件接合方法中所使用的接合治具503(请参考图68(b)、68(c))。
如图71(a)所示，本金属元件接合方法中所使用的接合治具504具有圆板状的治具本体504a、与转动轴504b，转动轴504b固定于治具本体504a的上表面US。而在治具本体504a的下表面DS形成有复数个突起b。此突起b可以由固着于该下表面的类钻碳(diamond-like carbon；DLC)等研磨粒子所构成。
又，此接合治具504的治具本体504a，也可以具有取代上述突起b的细沟。此细沟G，可以是如图71(b)所示由下表面DS上的转动中心Ax以放射状延伸者；也可以是如图71(c)所示在下表面DS上以格子状延伸者。
又，此细沟G也可以是弯曲的，例如可以是如图72(a)所示在下表面形成为涡卷形(scroll)者、也可以是如图72(b)所示以同心圆状配置的复数个直径相异的环状细沟G。
又，虽然未绘示于图面，此接合治具504的治具本体504a，也可以在下表面DS具有取代上述突起b的弯曲凸条(rail)。此凸条可以是在下表面DS(请参考图71(a))形成为涡卷形(scroll)者、也可以是形成为同心圆状者。
此第二实施型态的金属元件接合方法中，如图73(a)与73(b)所示，将以转动轴504b为中心而高速转动的接合治具504的治具本体504a的下表面DS压至铜元件502的表面502a，并将接合治具503沿着铜元件502的表面502a以前述的行进速率V移动，而使铝元件501与铜元件502重合并接合。
此时的治具本体504a，如图73(a)所示，此下表面DS仅以一定量α(m)压入铜元件502的表面502a的状态下高速转动，并沿着铜元件502的表面502a移动。而借着上述治具本体504a在铜元件502的表面502a压入，使铝元件501与铜元件502的重合部的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体504a与铜元件502的接触所产生的震动，将铝元件501与铜元件502的重合部的氧化物皮膜分裂破坏；并如图73(b)所示，与治具本体504a接触的铜元件502的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的铝元件501的既定区域，因治具本体504a与铜元件502的摩擦接触所产生的热量而高温化，呈现可塑化(流动化)的固相状态。上述的结果，使得铜元件502与铝元件501在相互的交界面上塑性流动，并由当初的表面开始塑性变形。
接合治具504的治具本体504a的通过轨迹与第一实施型态的金属元件接合方法相同，通过治具本体504a的压应力在铜元件502的表面502a上，形成一对浅的段部502b(请参考图69(c))。又，在铝元件501与铜元件502的重合面中，与第一实施型态的金属元件接合方法相同，已塑性变形的铝元件501及铜元件502相互咬合而固化成断面凹凸型的接合面S，而通过介于铜元件502与铝元件501之间的此接合面S，而使铜元件502与铝元件501确实地接合(请参考图69(c))。
散热元件及其制造方法
接下来说明由上述金属元件制造方法所得的铝元件501(第一金属元件)及铜元件502(第二金属元件)所构成的接合体J(请参考图69(c))所制造的散热元件。图74(a)为一散热元件的斜视图；图74(b)～74(c)以及图75(a)～75(b)显示图74(a)所示的散热元件的制造步骤。
此散热元件使用于例如IC用散热元件、皮蒂尔致冷器(peltierdevice)用散热元件、马达用散热元件、电子控制零件用散热元件等等，如图74(a)所示，散热元件506除了有基板207与复数个散热鳍片508a外，也具有散热元件508；其中散热元件508由将散热鳍片508a相互间隔排列并立设于基板507上，并于基板507的一表面上接合而成。此散热元件506的基板507，由相当于上述接合体J(请参考图69(c))的铜元件502的部分、与相当于下述顺序中的前述接合体J的铝元件501的部分所形成。
接下来说明此散热元件506的制造方法。在此制造方法中，通过将上述接合体J的铝元件501锻造加工，而在铜元件502上立设复数个散热鳍片508a。
此锻造加工中所使用的锻造模具，例如如图74(b)所示，举出由下部锻造模具509与上部锻造模具510所构成者。其中下部锻造模具509具有一内部空间509b，内部空间509b的开口形状与接合体J的平面形状相同，并将此形状延伸至平坦的底部509a；而上部锻造模具510具有与下部锻造模具509的内部空间509b约略相同的形状，而在与下部锻造模具509的底部509a合模侧，形成有依据散热鳍片508a的外型所作成的形状的凹部510a。
在此散热元件的制造方法中，首先如图74(b)所示，在下部锻造模具509的底部509a中配置接合体J。此时的接合体J将铝元件501配置为面对上部锻造模具510的方向。接下来，由下部锻造模具509的开口509c，将上部锻造模具510向内部空间509b压下，如图74(c)所示，使得铝元件501发生塑性变形而进入形成于上部锻造模具的凹部510a内。然后将上部锻造模具510向上移动，使上部锻造模具510的凹部510a由接合体J离开，而制造出如图74(a)所示的散热元件506。
又，此散热元件506的制造方法并不限定于如上所述锻造加工，也可以使用接下来所述的切削加工。其制造方法将上述的接合体J切削加工而形成复数个狭缝(slit)，而在铜元件502上立设复数个散热鳍片508a。
于此切削加工中所使用的切削器具，如图75(a)所示，举出由支持轴511b与以等间隔配置于其上的复数个刀具(cutter)511a所构成者。其中各刀具511a为圆板状的形状，且其圆周面分别形成有复数个图式中未绘示的锯齿；而支持轴511b用以支持各刀具511a，且沿其轴向转动者。
此散热元件506的制造方法中，首先如图75(a)所示，在图式中未绘示的支持台上水平地承载着铝元件501朝上的接合体J，而在接合体J的上方配置支持轴511b呈水平状态的切削器具511。接下来，将切削器具511向接合体J的方向压下，而如图75(b)所示，使各刀具511a在接合体的铝元件501形成复数个间隔配置的复数个狭缝502c。通过上述复数个狭缝502c将铝元件501分割而形成以既定间隔并列的散热鳍片505a，而制造出如图74(a)所示的散热元件506。
而如上所述的散热元件506的制造方法中，将铝元件501作锻造处理、或是作切削处理，而在铜元件502上立设复数个散热鳍片508a的上述步骤中，相当于申请专利范围中的「第三步骤」。
虽然以上说明将接合体的铝元件501锻造加工或是切削加工而形成具有散热鳍片508a的散热元件506及其制造方法，但是本发明的散热元件并不限定于此，而也可以是如接下来所说明，将作为第一金属元件的散热鳍片、与作为第二金属元件的基板，以摩擦接合方法(前述第一级第二实施型态的金属元件接合方法)相互接合的其它的散热元件。
其它的散热元件及其制造方法
以下说明其它的散热元件及其制造方法，此处以上述第一实施型态的金属元件接合方法所接合的散热元件及其制造方法为例来作说明。图76为一剖面图，显示其它的散热元件。图77为一斜视图，显示图76的散热元件构成中的散热鳍片。图78为一斜视图，显示图76的散热元件制造时所使用的支持治具。图79(a)～79(c)为一系列剖面图，显示图76所示散热元件的制造步骤。图80(a)～80(d)为一系列剖面图与一斜视图，显示图76所示散热元件的变形例。
如图76所示，在此处说明的散热元件512，具有铝板构成的散热鳍片512a(第一金属元件)与铜构成的基板512b(第二金属元件)。在此散热元件512中，在基板512b的一表面上立设配置有复数个高度为h5、相互之间具有一既定间隔排列的复数个散热鳍片512a。而配置在最外端的散热鳍片512a，在基板512b上具有一既定长度OS的偏移量。
而各散热鳍片512a的高度h5较好为在8～22mm的范围内适宜地设定。又，偏移量的长度OS则大体为1mm的程度。
各散热鳍片512a，可一并参考图77会更加清楚，为将铝材作挤型而成型，而构成为断面L字型的板材。此散热鳍片512a也可以为将平板材作L字型的弯曲所形成。而散热鳍片512a的厚度(板厚)较好为0.2～0.8mm的程度。又，与基板512b接触的散热鳍片512b部分的宽度w5(请参考图76)愈宽则愈能提升与基板512b的接合力，而相反地则减少立设于基板512a的各散热鳍片512b的数量，而减少散热元件512的散热面积。因此，为了确保基板512b上的散热鳍片512a的接合力、与散热面积双方面都能够满足上述宽度w5较好设定在1.2～2.0mm的范围内。
接下来说明散热元件512的制造方法。首先，支持复数个散热鳍片512a以将其分别以一既定的间隔并列而。支持各散热鳍片512a的方法并没有特别的限制，可以列举出将复数个散热元件维持在既定间隔的支持器具的使用方法。上述的支持器具，系列举出例如为如图78所示，由复数个接受各散热鳍片512a插入的狭缝(slit)513a以一既定间隔并列于一方向所形成的块状物体(block)所构成的支持器具513。
分别在上述支持器具513的狭缝513a置入各散热鳍片512a后，将此支持器具513以既定的散热元件制造用治具固定。
如图79(a)所示，散热元件制造用治具514，具有由上面是开放的箱型治具本体514a、与紧闭螺栓514b。其中紧闭螺栓514b用以固定收纳于箱型治具本体514a的支持器具513，并将其以螺丝结合于构成箱型治具本体514a的壁上。此散热元件制造用治具514中，将散热鳍片512a的被弯曲的缘部512c的一侧朝向治具本体514a所开放的上面，而将支持器具513收纳于治具本体514a内，并将紧闭螺栓514b锁入，而将治具本体514a内的复数个散热鳍片512a固定。
接下来，如图79(b)所示，将基板512b重合于朝向治具本体514a所开放的上面的散热鳍片512a的缘部512c。此时基板512b以图式中未绘示的固定治具固定于散热鳍片512a的缘部512c。
如上所述将基板512b重合余个散热鳍片512a后，将各散热鳍片512a与基板512b以上述第一实施型态的金属元件接合方法接合。而如图79(c)所示，将以转动轴503b为中心以圆周方向高速转动的治具本体503a的圆周面垂直压至基板512b的表面，并使治具本体503a沿着基板512b的表面移动，使各鳍片512a与基板512b接合。
此时，因为构成基板512b的铜的熔点高于构成散热鳍片512a的铝，各散热鳍片512a与基板512b的重合面的温度上升到两者接合时所必要的温度(共晶温度：548℃)时，基板512b仍能保持高的抗形变强度。此结果，在此散热元件512的制造方法中，接合治具503的压应力能够有效率地传达至各散热鳍片512a与基板512b的重合部，而使各散热鳍片512a与基板512b之间无缝隙形成，也使各散热鳍片512a与基板512b行高强度的接合。而此处，使用第一实施型态的金属元件接合方法，而当然也可以使用上述的第二实施型态的金属元件接合方法。
如上所述将各散热鳍片512a与基板512b接合后，将支持器具513由散热元件制造用治具514取出，并将已接合的各散热鳍片512a与基板512b由支持治具513中拔出，而完成了散热元件512的制造步骤。
针对以上作详述，上述本实施型态的金属元件接合方法中，由熔点较高的板状铜元件，以接合治具503、504、505(请参考图68(b)～68(c)、图71(a)～71(c)、与图72(a)～72(b))施以加热及加压，而在铝元件501与铜元件502的重合部的温度上升到接合时所必要的温度(共晶温度：548℃)时，铜元件502仍能保持其高的抗形变强度，而使压应力能够有效率地传达至重合部。因此，通过此金属元件接合方法，可以简单地装置，而能够成为铝元件501与铜元件502之间无缝隙的高强度接合。
又，本实施型态的散热元件的制造方法中，形成由铝元件501与铜元件502(基板)以上述金属元件接合方法接合的接合体J(请参考图69(c))；接下来，将相当于该接合体的铝元件501的部分加工而形成散热鳍片508a，或是将铝构成的散热鳍片512a与铜构成的基板512b以上述的金属元件接合方法接合而制造散热元件512。因此，通过此散热元件512的制造方法，可以如上述金属元件接合方法一样简单地装置，而能够成为散热鳍片512a与基板512b之间无缝隙的高强度接合。
又，通过此散热元件的制造方法，因为不需要如焊接时一般在真空炉中加热并维持一既定时间，而能够将鳍片508a、512a与基板507、512b(请参考图74(a)与图76)接合，可以削减制造成本。
又，将散热鳍片512a与基板512b以上述的金属元件接合方法接合的散热元件512的制造方法中，将散热鳍片512a与基板512b相互重合之际，以支持治具513(请参考图78)支持复数个散热鳍片512a。因此，通过此散热元件512的制造方法，不但可以正确地保持各散热鳍片512a相互的间隔，也可以决定相互之间以一既定间隔分开的状态的位置。
又，此散热元件512的制造方法中，将散热鳍片512a与基板512b以上述金属元件接合方法接合之际，散热鳍片512a受到弯曲应力的作用，而散热鳍片512a受到支持器具513的补强。因此，通过此散热元件512的制造方法，散热鳍片512a的厚度可予以相当地薄化。
又，此散热元件512的制造方法中，将散热鳍片512a与基板512b以上述金属元件接合方法接合之际，因为散热鳍片512a受到支持器具513的补强，散热鳍片512a的高度h5可以作得较大。因此，通过此散热元件512的制造方法，可以制造出具有高高度/间隔比(例如高度/间隔比超过20)的散热元件512。
本实施型态的散热元件512，由基板512b侧施以加热及加压而将散热鳍片512a与基板512b接合而成者。而并不是如习知的对象一般，由散热鳍片512a侧施以加热及加压而为接合。因此，通过此散热元件512，即使是具有复杂的形状及构造的散热鳍片512a，也可以简易地将其装置而制造而成为散热元件512的构成。由此结果，此散热元件512中，可以在基板512b上配设具有较大散热面积具有复杂的形状及构造的散热鳍片512a。
以上，已说明本发明的实施型态，而本发明并不限定于上述的实施型态，而能以各式各样的型态实施。
例如，在本实施型态中，在铜元件502(第二金属元件)施以加热及加压之际，采用以接合治具503、504、505(请参考图68(b)～68(c)、图71(a)～71(c)、与图72(a)～72(b))压至铜元件502的接触方式；而本发明的金属元件接合方法并不限定于上述的接触方式，也可以使用电磁诱导加热等非接触方式来取代上述的接触方式。
又，在本实施型态中，以铝元件作为第一金属元件的一例、以及以铜元件502作为第二金属元件的一例；而本发明的金属元件接合方法、散热元件的制造方法、以及散热元件，并不限定于上述所使用的材料，而可以广泛地使用熔点互异的金属元件。
又，第一实施型态的金属元件接合方法中，以使用在治具本体503a的圆周面具有凹槽503c的接合治具503的方法为例；而本发明的金属元件接合方法也可以使用具有在圆周面上有突起的治具本体的接合治具、或是具有圆周面为平滑构成的治具本体的接合治具，来取代上述的接合治具503a。
又，第二实施型态的金属元件接合方法中，以使用在治具本体504a的下表面DS形成有突起b与细沟G的接合治具504的方法为例；而本发明的金属元件接合方法也可以使用具有下表面DS为平滑面构成的治具本体的接合治具，来取代在此金属元件接合方法中所使用的接合治具504。
又，本实施型态的散热元件，以具有断面形状为L字型的散热鳍片者为例，而本发明并不限定于此，也可以是例如图80(a)所示具有断面形状为ㄈ字型的散热鳍片512a者。
又，本发明的散热元件，如图80(b)与80(c)所示，散热元件512a也可以是波浪状板材所构成的波形(corrugate)鳍片。又，该板材的波形并无特别的限制，可以如图80(b)所示三角形状的波，也可以是如图80(c)所示矩形的波。又，散热鳍片512a与基板512b的接合部位，可以是散热鳍片512a与基板512b接触的全体部位，又波形鳍片的两端部为例，也可以是接触部位的一部分。又在图80(b)与80(c)所示的散热鳍片512a中，以由一个板材所构成的散热鳍片512a为例，而使用于本发明的散热元件的散热鳍片并不受限于此，而在形成图80(b)与80(c)所示的波形时，也可以将复数个被弯曲的板材在基板上并列配置，并将各板材分别与基板结合的图式未绘示的散热鳍片亦可。而如图80(a)所示的散热鳍片512a中，宽度W5较好为在1.2～2.0mm的范围内适宜地设定，散热鳍片512a的高度h5较好为在8～16mm的范围内适宜地设定。又，如图80(b)所示的散热鳍片512a中，鳍片宽度P较好设定为在1.5～2.0mm的范围。又，如图80(c)所示的散热鳍片512a中，鳍片宽度P较好设定为在1.5～1.8mm的范围。又，散热鳍片512a的高度h5较好为在8～16mm的范围内适宜地设定。
又，本实施型态的散热元件中，以具有鳍片508a、512a(请参考图74(a)与图76)者为例，而本发明的散热元件并不限定于此，也可以是如图81(d)所示，在作为第二金属元件的基板512b上接续有作为第一金属元件的复数个散热柱状体512d。此散热柱状体的断面形状并没有限制，圆柱、角柱皆可。此散热柱状体512d的高度较好为20～40 mm的范围，散热柱状体512d在基板512b上的配置间隔P较好为1.8～2.0mm的范围。又，散热柱状体512d为圆柱体时，其直径较好大体为2mm。
接下来，说明本发明第六群组的实施型态。
图81(a)～81(b)显示本发明的散热元件的第一实施型态，其中图81(a)为斜视图，图81(b)为分解斜视图。又，图82(a)为图81(a)沿AA线的剖面图、图82(b)为图81(a)沿BB线的剖面图、图82(c)为图81(a)的底部视图。如以上图式所示，散热元件601A由基板602与各鳍片603所构成。
基板602为铜制，其宽度、长度、厚度分别为W6、L、t。基板602的一表面602a间隔着散热片(heat spreader)604，与作为发热体的CPU605作导热性接触。又，基板602的另一表面602b上形成有厚度ts、宽度Ws、长度Ls的凸条602c。凸条602c的宽度Ws的宽度大致与散热片604的宽度相同。又，凸条602c的长度Ls在此处与基板602的长度L相等，Ls＜L亦可。
各鳍片603为铝制，以相互平行的方式立设接合于基板602的表面602b上。而二个一对的鳍片603，于基端部603a相互连结而形成鳍片构成材606。鳍片构成材606的底部的宽度方向的略中央部形成有与基板602的凸条602c对应形状的凹部606a，而将各鳍片立设接合于基板602的表面602b时，凸条602c较好为完全与各鳍片603连接。
散热元件601A中，CPU 605所产生的热量，首先介由热分散器散热片604传至基板602，接下来以图82(c)的箭号所示的全部方向流动而传至各散热鳍片603，最后以自然冷却或通过风扇等强制冷却而发散至空气中。因此，一般来说，虽然基板602的厚度愈大，愈容易将CPU 605的热量传至各鳍片603，而在此情况下，基板602的重量也会增加。因此，在此散热元件601A中，基板602的厚度并非全体性地增加，而一方面仅仅对于将CPU 605的热量传至各鳍片603的贡献度大的部分，增加该部分的基板602的厚度；而对于贡献度小的部分，则减少其厚度；使基板602的全体重量不变，而有效率地将CPU 605的热量传至各鳍片603。而通过在基板602上形成凸条602c，图82(c)中沿着箭号X方向的热流远大于沿着箭号Y方向的热流，而将CPU 605所产生的热量有效率地传至各鳍片603。而基板602的全体重量不变而能够提高散热性能，意味着能够在不使散热性能降低的情况下而达成轻量化。
由上述的观点，以凸条602c的断面形状来说，其宽度Ws/厚度ts之比(轮廓比；aspect ratio)较好为5～30；或是凸条602c的厚度ts/其所在的散热元件的全高h6之比较好为0.1～0.3。而由其后所述的实施例中可以了解，凸条602c的厚度相对过大时，会加大压力损失，反而降低散热性能；凸条602c的厚度相对过小时，就相近于将基板的厚度全体地增加时的情况，而形成602c的意义就变小了。
接下来说明散热元件601A的制造方法的一例。
首先，准备由熔点高于铜及铝的铁等物质所构成的间隔物治具607。如图83(a)所示，此间隔物治具607中，立设形成有复数个等高的间隔部607a，以等间隔并列。各间隔部607a的间隙607b的宽度约略等于鳍片603的板厚。各间隔部607a分别形成有与基板602的凸条602c的形状大体相同的凹部607c。
一方面，将中央部形成有长方形开口的平版状的铝板弯曲呈断面凹字型，而制作鳍片构成材606。
接下来，以围绕间隔物治具607的间隔部607a的方式，由相对于间隔物治具607的侧边将鳍片构成材606插入。亦即，分别将鳍片603、603朝向间隔部607a两侧的间隙607b、607b，并使基端部603a位于该间隔部607a的上面的位置，由间隔物治具607的侧边将鳍片构成材606插入。同样地，依次将各鳍片构成材606插入间隔物治具607，使其它的间隙607b分别为鳍片603所嵌入。如此一来，通过鳍片构成材606的凹部606a与间隔物治具607的凹部607c，而形成可供基板602的凸条602c嵌入的凹沟。
之后，由固定各鳍片构成材606的间隔物治具607的上方被覆基板602。在此状态下，基板602的表面602b(图式中的下表面)与鳍片构成材606的基端部603a接触，而未与间隔物治具607的间隔部607a接触。同样地，基板602的凸条602c的下表面与位于鳍片构成材606的凹部606a的各鳍片603接触，而未与间隔物治具607的间隔部607a接触。但是，基板602的凸条602c的宽度、鳍片构成材606的凹部606a的宽度、与间隔物治具607的凹部607c的宽度相互之间大体相等，因此基板602的凸条602c具有正确地决定基板602与鳍片构成材606的宽度方向的相对位置、甚至鳍片构成材606两两相互之间宽度方向的位置位置决定部的机能。
接下来，如图83(b)所示，以转动轴608b为中心、朝圆周方向、以高速转动的接合治具608的接合本体608a的圆周面，垂直压至基板602的表面602a，并通过将接合治具603沿着基板602的表面602a以一既定的行进速率移动，使鳍片构成材606与基板602摩擦震动接合。接合治具608在转动轴608b的前端部将圆板状的治具本体608a固定，而治具本体608a由JIS：SKD61等工具钢所构成。相对于压入基板602的表面602a时的行进方向，治具本体608a以送至后方的方向，沿着转动轴608b的周边转动。
如图84(b)所示，治具本体608a的圆周面以一定量α(m)压入基板602的表面602a的状态高速转动，并沿着基板602的表面602a移动。而借着上述治具本体608a在基板602压入，使鳍片构成材606的基端部603a与基板602的交界面的缝隙消失；并借着高速转动的治具本体608a与基板602的接触所产生的震动，将鳍片构成材606的基端部603a与基板602的交界面的氧化物皮膜分裂破坏；并与治具本体608a接触的基板602的既定区域与其邻近区域、还有与上述区域邻接的基端部603a的既定区域，因治具本体608a与基板602的摩擦接触所产生的热量而高温化，而使基板602(铜)和与其连接的基端部603a(铝)的一部分发生共晶熔融。上述的结果造成在基板602与基端部603a之间形成共晶层609。而后，接合治具608的接合本体608a通过后而冷却，而使鳍片构成材606的基端部603a与基板602之间介由共晶层609而接合。
基板602的表面602a中，治具本体603a对该表面602a施以压应力的负荷并通过所留下的轨迹，较好为经由后制程的切削而形成平滑的表面。
如此一来，基板602与鳍片构成材606分别为铜与铝所构成，因为接合治具608压至熔点高于铝的铜基板602侧，鳍片构成材606的基端部603a与基板602的重合部达到接合所必要的温度(铜与铝的共晶温度：548℃)以上时，基板602可以保持比较大的抗形变强度，可使来自接合治具608的压力充分地传达至交界面，而将两者确实地接合。又，接合治具608压至基板602之际，凸条602c并不会造成麻烦，而使鳍片603的高度/间隔比、以及凸条602c的形状等可以自由地设定。
最后，如图85所示，仅仅将基板602由间隔物治具向上移动，就可以将已经在基板602上立设接合各鳍片构成材606的散热元件601A取出。
接下来说明散热元件601A的制造方法的其它例子。
首先如图86(a)所示，将一铝合金制的薄板材603’的中央部与一间隔物610直交配置，使二者成为倒T字型，如图86(b)所示，在断面凹字型鳍片构成材制造治具611的中央部的沟槽内，将板材603’弯折，并将其中央部压入的同时插入间隔物610，而如图86(c)所示，于中央部的沟槽内形成将间隔物610夹在中间的断面凹字型的鳍片构成材606。鳍片构成材606以一对的鳍片603与连结上述鳍片603的基端部603a而形成其断面凹字型。
而准备复数个如上所述的在一对的鳍片603之间置入间隔物610的鳍片构成材606，将上述各鳍片构成材606与各间隔物610’交互并列，并如图86(d)所示，立设配置于散热元件制造用治具612的元件设定部612a。此时的鳍片构成材606为在一对的鳍片603之间置入有间隔物610的状态、且为基端部603a向上的状态。又，置入于各鳍片构成材606相互之间的各间隔物610’的高度高于置入于一对的鳍片603之间的间隔物610，且较好为二者的高度差仅仅是基端部603a的厚度，而使鳍片构成材606的基端部603a与间隔物610’的基端部形成水平的上表面。
之后，如图86(e)所示，于立设配置于元件设定部612a的各鳍片构成材606与各间隔物610’的上面搭载基板602并以固定工具613将其固定。此处将鳍片构成材606的基端部603a及间隔物610’形成与基板602的表面602b接触的状态。
接下来如图87(a)所示，将以转动轴608b为中心以圆周方向高速转动的接合治具608的治具本体608a的圆周面垂直压至基板602的表面602a，并使接合治具608沿着基板602的表面602a移动，而使各鳍片构成材606的基端部603a摩擦震动接合于基板406。
最后，如图87(b)所示，将基板602向上移动时，仅有已接合于基板602的各鳍片构成材606一起向上移动，而将各间隔物610、610’留在散热元件制造用治具612的元件设定部612a，可以将散热元件610A取出，其中散热元件610A中，将复数个鳍片603介由鳍片构成材606的基端部603而立设接合于基板602的表面602b。
接下来说明本发明散热元件的其它实施型态。
如图88(a)所示，第二实施型态的散热元件601B，其基板602的凸条602c受到长度方向的分割，其它均和第一实施型态相同。凸条602c如此受到长度方向的分割时，由CPU 605传达热量的路径在到达末端的鳍片603之前就被分断，虽然其散热性能比起凸条602c在长度方向连续的第一实施型态差，其散热性能仍比无凸条602c的习知的散热元件高。
如图88(b)所示，第三实施型态的散热元件601C，其基板602的凸条602c形成为与各鳍片603呈斜交的方向，其它均和第一实施型态相同。凸条602c的方向如此与各鳍片603呈斜交时，在维持基板602原重量的情况下凸条602c的断面面积会变小，而使其散热性能比凸条602c与各鳍片603成直交的第一实施型态差，但是其散热性能仍比无凸条602c的习知的散热元件高。
图89(a)所示的第四实施型态的散热元件601D、图89(b)所示的第五实施型态的散热元件601E、图89(c)所示的第六实施型态的散热元件601F中，其凸条602c的断面形状分别为梯形、三角形、与圆顶形(dome)，三者的凸条602都是距离基板602的本体愈远则其宽度愈小，与凸条602c的断面形状为长方形的情况，特别是如箭号的方向由侧边以风扇作强制冷却时，其压力损失较小。
图90(a)所示的第七实施型态的散热元件601G，其基板602的凸条602c的厚度维持一定，而凸条602c的宽度形成为：由与CPU 605接触的相对位置开始，向凸条602c的长度方向，距离愈远则凸条602c的宽度逐渐缩减；其它均和第一实施型态相同。
图90(b)所示的第八实施型态的散热元件601H，其基板602的凸条602c的宽度维持一定，而凸条602c的厚度形成为：由与CPU 605接触的相对位置开始，向凸条602c的长度方向，距离愈远则凸条602c的厚度逐渐缩减；其它均和第一实施型态相同。
图90(c)所示的第九实施型态的散热元件601I，其基板602的凸条602c的宽度及厚度形成为：由与CPU 605接触的相对位置开始，向凸条602c的长度方向，距离愈远则凸条602c的宽度及厚度均逐渐缩减，且凸条602c全体形成为圆顶形状；其它均和第一实施型态相同。
由于传至基板602的热量是随着距离CPU 605愈远而愈小，依据此热量分布情形缩减凸条602c的断面积在学理上是适当的，因此上述的散热元件601G～601U可以实行效率更高的散热。
又，图91(a)所示的第十实施型态的散热元件601J，不使用鳍片构成材606，而将各鳍片603直接立设接合于基板602，其它均和第一实施型态相同。
更者，图91(b)所示的第十一实施型态的散热元件601K，各鳍片603分别在其宽度方向分割为三而立设接合于基板602，其它均和第一实施型态相同。当然将各鳍片构成材606分别在其宽度方向分割而构成者亦可。
而本发明的散热元件及其制造方法并不限定于以上所述者，当然可以作适宜地变更而为实施。例如，凸条602c不仅仅致有一列，也可以有复数列。又，凸条602并不一定要与基板602的本体一体成形，也可以另外形成后再固定于基板602的本体。基板602与鳍片603的材质也可以分别变更为铜与铝以外的材质。散热片的有无及其尺寸、形状也可以任意变更，也可以使用导热管等介于作为发热体的CPU 605与基板602之间而将二者接续。
更者，基板602与鳍片603的接合方法如所举例的摩擦震动接合中，接合治具608的行进范围与行进方向等接合条件可以任意决定。又，接合方法，并不限定于将转动的接合治具压入熔点较高的金属元件侧，而将由此产生的摩擦热与压应力传达至金属元件间的交界面的接触方式，也可以是使用电磁诱导由熔点较高的金属元件侧对金属元件间的交界面加热及加压等的非接触方式。又，例如基板602与鳍片603同为铜时，较好为在二者之间的交界面置入铝箔。更者，也可以使用填隙接合(caulking joint)、接着剂、或焊接接合等习知方法，将基板602与鳍片603接合。
而，也可以在以上所说明的散热元件上装设风扇，而构成将鳍片强制冷却的散热器。
例如，如图92(a)所示的散热器620A，风扇614由散热元件601A的上方将风送至各散热鳍片603；也可以是如图92(b)所示的散热器620B，风扇614由散热元件601A的侧边将风送至各散热鳍片603。
而风扇614的装设方法与风的方向并无限定，散热器的装设较好为依照装设空间等因素作适宜的设定。
实施例1
以仿真的方式测试散热元件的散热性能，如何因凸条的有无而变化。具体而言，准备无凸条的散热元件与有凸条的散热元件，分别求出在自然对流下的热抵抗(heat resistance)。而个别的基板的断面积是相等的。有凸条的散热元件中，凸条沿基板的长度方向呈连续的状态，凸条的断面积沿着其长度方向维持一定。基板为铜制、鳍片为铝制。鳍片依照图91(a)所示的样态逐一立设接合于基板。各样品(sample)的断面形状绘示于图93(a)、93(b)，显示仿真结果的长条图显示于图93(c)。又，实验数据列于表八。
表八  因凸条的有无所导致热抵抗的不同(自然对流)
                               基板   鳍片 全高(mm) 最高温度(℃) 热抵抗(℃/W)
本体宽度W(mm) 本体长度L(mm) 本体厚度t(mm) 凸条宽度Ws(mm)   凸条长度Ls(mm)   凸条厚度ts(mm)     断面积(mm2) 间隔(mm) 数量
1-1 无凸条 50 50 2.00 - - - 100 1.3 30 11.5 449 5.90
1-2 有凸条 1.10 15 50 3 420 5.49
由图93(c)的长条图可以了解，在自然对流下，有凸条的样品1-2，与无凸条的样品1-1比较，虽然有相同的基板断面积，其热抵抗大幅地降低。也即，散热元件的重量不变而能够提高散热性能，换言之，可以了解在不使散热性能降低的情况下而达成轻量化。
实施例2
与实施例1相同，以仿真的方式测试有散热元件的散热性能，如何因凸条的有无而变化。但是，实施例1是在自然对流下所作的仿真；在实施例2中，使用风扇由上方(由鳍片至基板的方向)吹送3m/s的风，将鳍片强制冷却。散热元件的散热性能的指针，不仅仅是热抵抗，也求出压力损失。其它则与实施例1相同。显示仿真结果的长条图绘示于图94(a)、94(b)中。又，实验数据列于表九。
表九  因凸条的有无所导致散热性能的不同(由上方强制冷却)
                          基板        鳍片 全高(mm) 最高温度(℃) 热抵抗(℃/W)   压力损失(Pa)
  本体宽度W(mm)   本体长度L(mm)   本体厚度t(mm)   凸条宽度Ws(mm)   凸条长度Ls(mm)   凸条厚度ts(mm)   断面积(mm2) 间隔(mm) 数量
2-1 无凸条 50 107 2.00 - - - 100 1.3 78 11.5 52.0 0.38 31
2-2 有凸条 1.10 15 107 3 50.1 0.35 33
由图94(a)的长条图可以了解，在风扇由上方作强制冷却的情况下，有凸条的样品2-2，与无凸条的样品2-1比较，虽然有相同的基板断面积，其热抵抗较低。又，由图94(b)的长条图可以了解，有凸条的样品2-2的压力损失，与无凸条的样品2-1的压力损失约略相同。因此，通过凸条的形成，散热元件的重量不变而能够提高散热性能；换言之，可以了解在不使散热性能降低的情况下而达成轻量化。
实施例3
与实施例2相同，以仿真的方式测试散热元件的散热性能，如何因凸条的有无而变化。但是，在实施例2中，使用风扇由上方(由鳍片至基板的方向)吹送风，将鳍片强制冷却；而在实施例3中，使用风扇由侧方(由鳍片的宽度方向)吹送3m/s的风，将鳍片强制冷却。其它则与实施例2相同。各样品(sample)的断面形状绘示于图95(a)～95(c)，显示仿真结果的长条图绘示于图95(d)、95(e)中。又，实验数据列于表十。
表十  因凸条的有无所导致散热性能的不同(由侧方强制冷却)
                                     基板       鳍片 全高(mm) 最高温度(℃) 热抵抗(℃/W)   压力损失(Pa)
本体宽度W(mm) 本体长度L(mm) 本体厚度t(mm)   凸条宽度Ws(mm)   凸条长度Ls(mm)   凸条厚度ts(mm)   断面积(mm2) 间隔(mm) 数量
 3-1 无凸条 50 107 2.00   -   -     - 100 1.3 78 11.5 54.8   0.41     67
3-2 有凸条(长方形) 1.10 15 107 3 53.6 0.40 91
3-3 有凸条(梯形)   上边12下边18 53.1 0.39 84
由图95(d)的长条图可以了解，在风扇由侧方作强制冷却的情况下，有凸条的样品3-2、3-3，与无凸条的样品3-1比较，虽然有相同的基板断面积，其热抵抗较低。又，凸条的断面形状为梯形的样品3-3的热抵抗，小于凸条的断面形状为长方形的样品3-2。
更者，由图95(e)的长条图可以了解，有凸条的样品3-2、3-3的压力损失，较无凸条的样品3-1的压力损失大。而凸条的断面形状为梯形的样品3-3的压力损失，小于凸条的断面形状为长方形的样品3-2。
由以上的结果，可以了解在形成凸条的情形下，由侧方以风扇冷却时，压力损失变大而热抵抗变小。因此，适宜地调整风扇的性能等，使压力损失对散热元件的散热性能的影响小于热抵抗的影响时，通过凸条的形成，散热元件的重量不变而能够提高散热性能；换言之，可以了解在不使散热性能降低的情况下而达成轻量化。又，在此情况下，可以了解到较好为使凸条的断面形状，离基板愈远则其宽度愈小(请参考图89(a)～89(c))。
实施例4
以仿真的方式测试有凸条的情况下，散热元件的散热性能如何因凸条的形状与尺寸而变化。分别使用如图95、95(b)所示形状的散热元件作为实验样品。其它则与实施例3相同。显示仿真结果的折线图绘示于图96、97中。又，实验数据列于表十一。
表十一
因凸条的形状、尺寸所导致散热性能的不同(由侧方强制冷却)
                                    基板   鳍片 全高(mm) 最高温度(℃) 热抵抗(℃/W) 压力损失(Pa)
本体宽度W(mm) 本体长度L(mm) 本体厚度t(mm) 凸条宽度Ws(mm) 凸条长度Ls(mm) 凸条厚度ts(mm) 凸条轮廓比 断面积(mm2) 间隔(mm) 数量
 4-1   50   107   1.10 9.00   107   5.0  1.8   100   1.3   78   11.5  53.93   0.402     125
 4-2 11.25   4.0  2.8  53.46   0.395     105
 4-3 15.00   3.0  5.0  53.64   0.394     91
 4-4 22.50   2.0  11.3  53.62   0.397     79
 4-5 37.50   1.2  31.3  54.16   0.405     77
 4-6 45.00   1.0  45.0  55.02   0.417     79
由图96、97的折线图可以了解，凸条的轮廓比设定在5～30时、或是凸条厚度为1.15mm～3.45mm时，热抵抗小、压力损失也未明显变大。也即，可以得知凸条的轮廓设定为5～30时、或是凸条厚度/散热元件的全高之比设定为0.1～0.3时，可以得到较佳平衡的散热性能。
在最后，说明以上所述摩擦震动接合方法的应用例。而以下的应用中所谓的「铜」、「铝」分别指「铜或铜合金」、「铝或铝合金」；「铝箔」指「由铝或铝合金构成的『箔』或薄板」。
图98所示的第一应用例，将铝箔703夹在二铜板701、702之间并全面地重合，将接合治具704压至铜板701的外侧面。亦即，将以转动轴704b为中心以圆周方向高速转动的治具本体704a的圆周面垂直压至铜板701的表面，并使治具本体704a沿着铜板701的表面以一既定的行进速率移动。如此一来，通过与治具本体704a的摩擦接触热将铜板701高温化，使与铜版701接触的铝箔703共晶熔融，将其冷却后得到共晶层介于铜板701与铜板702之间而将二者接合。
图99所示的第二应用例，将第二铜板702相对于第一铜板701呈现约略T字型而直交配置，将接合治具704压至铜板701的外侧面。此时因为铜板701与铜板702之间也夹有铝箔703，可以将铜板701与铜板702接合。
图100所示的第三应用例，将铜板701的一部分与铝板705的一部分重合配置，通过接合治具704由熔点较高的铜板701侧作用至二者的重合部，而在重合部形成共晶层，将铜板701与铝板705接合。
图101所示的第四应用例，将铝板705直交配置于铜板701，其它的情况皆与第三应用例相同。
图102(a)、102(b)所示的第五应用例，将铜板701与铝板705形成为一片板材。在图102(a)中，在铜板701的端部形成有嵌合凸部701a与嵌合凹部701b，在铝板705的端部形成有嵌合凸部705a与嵌合凹部705b。将嵌合凸部701a嵌入嵌合凹部705b、将嵌合凸部705a嵌入嵌合凹部701b。亦即，铜板701与铝板705以槽口相接(shiplap joint)的形式相互嵌合，而构成一片板材。而后，通过接合治具704由熔点较高的铜板701的嵌合凸部701a侧作用至二者的嵌合部，而接合铜板701与铝板705。另外，在图102(b)中，在铜板701的端面及铝板705的端面分别成为相互逆向的斜面。亦即，在此处铜板701的端面为向下的斜面、而铝板705的端面为向上的斜面。之后，将使斜面接触配置后，通过接合治具704由熔点较高的铜板701侧作用至斜面部，而接合铜板701与铝板705，构成一片板材。
图103(a)、103(b)所示的第六应用例，将铜板701与铜板702，以与第五应用例同样的形状接合。基于与第一及第二应用例同样的考量，将铝箔703分别夹入图103(a)中的嵌合部与图103(b)的斜面部，而接合铜板701与铜板702。
图104所示的第七应用例，将铝板705与铝板706邻接配置，二者邻接部的上下夹于铜板701与铜板702之间，而形成铜板701与铝板705、706的重合部以及铜板702与铝板705、706的重合部，通过接合治具704由熔点较高的铜板701、702侧作用至重合部，而接合铜板701、702与铝板705、706。
图105(a)、105(b)所示的第八应用例，也将铝板705与铝板706邻接配置。在图105(a)中，铝板705的端部片面侧形成有嵌合凹部705b，铝板706的端部片面侧形成有嵌合凹部706b。而嵌合凹部705b、706b形成一嵌合凹沟，将合于此嵌合凹沟的铜板701嵌入此嵌合凹沟，通过接合治具704于铜板701上的作用，而接合铜板701与铝板705、706。图105(b)所示与图105(a)所示大体相同，将铜板701、702分别嵌入铝板705、706的端部两面侧。而将接合治具704于铜板701、702上时，依序施行亦可、同时施行亦可。
图106(a)、106(b)所示的第九应用例，将铜板701与铜板702以与第八应用例同样的形状接合。在图106(a)中，铜板701的端部片面侧形成有嵌合凹部701b，铜板702的端部片面侧形成有嵌合凹部702b。而嵌合凹部701b、702b形成一嵌合凹沟，因此将铝箔703顺应性地形成于此嵌合凹沟上，将合于此嵌合凹沟的铜板707嵌入此嵌合凹沟，通过接合治具704于铜板707上的作用，而接合铜板707与铜板701、702。图106(b)所示与图106(a)所示大体相同，将铜板707、708分别嵌入铜板701、702的端部两面侧。
图107所示的第十应用例，将圆柱形或圆筒形的铝棒709、710的端部，分别合入并插入铜环711的内部而相互邻接后，通过接合治具704于铜环711的外周面上的作用，而使铜环711与铝棒709、710接合。
图108所示的第十一应用例，与第十应用例大体相同，铝棒709、710的端部，分别突出形成有圆柱形或圆筒形的嵌合凸部709a、710a，并分别合入并插入铜环711的内部而相互邻接。此状态下，铜环711的外周面与铝棒709、710的外周面是一致的。其它则与第十应用例相同。
图109所示的第十二应用例，将铜板702与铝网体712重合，通过接合治具704由熔点较高的铜板701侧作用至重合部，而将铜板701与铝网体712接合。
图110所示的第十三应用例，将空心或实心的铝棒709以立设状态配置于铜板701，通过接合治具704由熔点较高的铜板701侧作用至两者的接触部，而将铜板701与铝棒709接合。
图111所示的第十四应用例，将空心或实心的铜棒713以立设状态配置于铜板701，而两者之间更夹入配置有铝箔703，通过接合治具704于铜板701侧的作用，使与铜版701接触的铝箔703共晶熔融，将其冷却后得到共晶层介于铜板701与铜棒713之间而将二者接合。
图112所示的第十五应用例，将圆筒形的铜棒714与圆筒形的铝棒715形成单一的棒体。铜棒714的端部，形成有环状的嵌合凸部714a、及位于嵌合凸部714a内周的嵌合凹部714b。又，铝棒715的端部，形成有环状的嵌合凸部715a、及位于嵌合凸部715a外周的嵌合凹部715b。嵌合凸部714a嵌入嵌合凹部715b、嵌合凸部715a嵌入嵌合凹部714b。之后，通过接合治具704由熔点较铝棒715高的铜棒714的嵌合凸部714a侧作用至嵌合部，而将铜棒714与铝棒715接合。
图113所示的第十六应用例，将圆筒形的铜棒714与圆筒形的铜棒716，以与第十五应用例相同的形状接合。而在嵌合部夹入铝箔703而将铜棒714、716接合。
图114°所示的第十七应用例，与第十五应用例大体相同，铜棒714的端面及铝棒715的端面分别成为相互逆向的斜面。亦即，在此处铜棒714的端面是由外侧朝中空部深入的所谓的钵状的斜面，而铝棒715的端面是由外侧朝中空部伸出的斜面。而将各斜面接触配置后，通过接合治具704由熔点较高的铜棒714侧作用至斜面部，而接合铜棒714与铝棒715，构成单一的棒体。
图115所示的第十八应用例，将圆筒形的铜棒714与圆筒形的铜棒716，以与第十七应用例相同的形状接合。而在斜面间夹入铝箔703而将铜棒714、716接合。
图116所示的第十九应用例，关于半导体的散热板(packing plate)的制造方法。也即在铝制的散热板717的片侧面形成有复数条凹沟717a，将铜制的盖板718重合于散热板717的各凹沟717a侧的表面上，通过接合治具704由熔点较高的铜制的盖板718侧作用至散热板717与铜制的盖板718的重合部，而接合散热板717与盖板718，以盖板718所密闭的各凹沟717a就成为水冷孔。通过上述的方法，因为并未使用熔接等方法将接合材熔融，由所产生的热应变较少，而能够以低成本制造高精度的制品。
图117所示的第二十应用例，与第十九应用例大体相同，不同处将散热板与盖板的材质互换。亦即在铜制的散热板719的片侧面形成有复数条凹沟719a，将铝制的盖板720重合于散热板719的各凹沟719a侧的表面上，通过接合治具704由熔点较高的铜制的散热板719侧作用至散热板719与盖板720的重合部，而接合散热板719与盖板720，以盖板720所密闭的各凹沟719a就成为水冷孔。其它的部分均与第十九应用例相同。
图118所示的第二十一应用例，与第十九、二十应用例大体相同，不同之处在于散热板与盖板的材质都是铜。亦即在铜制的散热板719的片侧面形成有复数条凹沟719a，将铜制的盖板718重合于散热板719的各凹沟719a侧的表面上。此时，散热板719与盖板718之间的重合部中，置入有铝箔703夹于二者之间。而后，通过接合治具704由盖板718或散热板719侧作用至重合部，而接合散热板719与盖板718，以盖板718所密闭的各凹沟719a就成为水冷孔。其它的部分均与第十九、二十应用例相同。
图119所示的第二十二应用例，将铝容器721的底面与不锈钢板722接合而成为电磁调理器。接合治具723可以使用前所叙述过者，而此处将以转动轴723b为中心以圆周方向高速转动的治具本体723a的上表面(与转动轴723b直交的表面)垂直压至不锈钢板722的表面，并使治具本体723a沿着不锈钢板722的表面以一既定的行进速率移动。如此一来，通过与治具本体723a的摩擦接触热将不锈钢板722高温化，使与不锈钢板722接触的铝容器721部分地共晶熔融，将其冷却后得到共晶层介于不锈钢板722与铝容器721之间而将二者接合。
图120所示的第二十三应用例，将大体为ㄈ字型断面的铝型材724、725以左右一对的状态下组合并接合而制造筒状的储存桶单元(basketcell)。储存桶单元其内部贮藏使用完毕的核燃料棒，而集合各储存桶单元而构成储存桶(basket)，而储存桶为输送容器(cask)的一部分。铝型材724、725皆含有二十个重量百分比(20wt％)的碳化硼(boron carbide)。铝型材724的端部形成有嵌合凸部724a与嵌合凹部724b，铝型材725的端部形成有嵌合凸部725a与嵌合凹部725b。嵌合凸部724a嵌入嵌合凹部725b，嵌合凸部725a嵌入嵌合凹部724b。嵌合凸部724a在嵌合凸部725a的外侧。又，铝型材724、725的嵌合部中夹入有铝箔703。而后，从嵌合凸部724a的外侧提供接合治具704的作用，将铝型材724、725接合。此时，接合治具704向下的压应力，将使嵌合部往下方弯曲；为了防止接合时金属由下方漏出而造成接合不良，在此，于筒状体内中空部配置台车式内部元件726及内文件板727。内档板727沿着接合部的下面所配置的长板。又，台车式内部元件726以上下方向伸缩自如的千斤顶(jack)726b由下将内档板727顶至接合部的下面，并以滚子(roller)726a使筒状体内中空部与接合治具704同步移动。因此，受到接合治具704的来自上方的压力的接合部的下面，总是为内档板727所占据而受到内档板727的支持，因此接合部几乎不会弯曲，也不会有金属漏出。
图121所示的第二十四应用例，与第二十三应用例大体相同，相异处在于嵌合部的形状。亦即铝型材724的端面向下的斜面，铝型材725的端面向上的斜面。而将铝箔703夹在中间而使铝型材724的斜面与铝型材725的斜面接触，由外侧使接合治具704作用于斜面，而接合铝型材724与铝型材725。其它的部分全部与第二十三应用例相同。
图122所示的第二十五应用例，将大体为L字型断面的铝型材728、729组合并接合而制造筒状的储存桶单元。大体为L字型断面的嵌合部可位于任一角落部，因为接合治具704的正下方配置有铅直壁，就不需要第二十三应用例的台车式内部元件。其它的部分全部与第二十三应用例相同。
图123所示的第二十六应用例，与第二十五应用例大体相同，相异处在于嵌合部的形状。亦即铝型材728的端面向下的斜面，铝型材729的端面向上的斜面。而将铝箔703夹在中间而使铝型材728的斜面与铝型材729的斜面接触，由外侧使接合治具704作用于斜面，而接合铝型材728与铝型材729。其它的部分全部与第二十五应用例相同。
图124(a)～124(b)所示的第二十七应用例，将四个铝型材730、731、732、733组合并接合而制造筒状的(basket cell)。大体为L字型断面的嵌合部可位于任一角落部。如图124(b)所示，铝型材730的端部的外侧形成有嵌合凸部730a，铝型材733的端部的上面形成有支持面733a。又，嵌合部中夹入有铝箔703。之后，通过从铝型材730的嵌合凸部730a的外侧，提供接合治具704的治具本体704a的作用，对铝箔703加热及加压，而将铝型材730、733接合。因为来自接合治具704的向下的压应力，传至铝型材730、733，流向两侧斜下方，最后由展开制约治具734所吸收；嵌合部就不会散开，也不会向下弯曲。四个部位的嵌合部均是相对于筒状体的中心轴呈对称的形状。其它的部分全部与第二十五应用例相同。
图125(a)～125(b)所示的第二十八应用例，与第二十七应用例大体相同，相异处在于嵌合部的形状。亦即，着眼至铝型材730、733，铝型材730的端面向下的斜面，铝型材733的端面向上的斜面。而将铝箔703夹在中间而使铝型材730的斜面与铝型材733的斜面接触，由外侧使接合治具704作用于斜面，而接合铝型材730与铝型材733。以同样的方式，将铝型材依序回转，而将四个部分的斜面接触部全部接合。其它的部分全部与第二十七应用例相同。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
产业上的可利用性
如上所述，通过第一群组的发明，将各金属元件的重合部上升至接合所必要的温度时，邻近接合治具的一侧的金属元件仍然能保持高抗形变强度，而使接合治具的压应力能够有效率地传达到重合面，而能够在金属元件间形成无缝隙且具高接合强度的接合。
又，因为将接合治具压入熔点高于铝元件的铜元件侧而作摩擦震动接合，即使在两元件的重合面达到共晶温度以上时，铜元件的抗形变强度相对较大，可使来自压力充分地传达至重合面，并能够行确实地接合。
又，因接合治具与铜元件的摩擦接触所产生的热量为恰好合适的值时，可以行良好的接合。
又，接合治具的压应力为恰好适当的值时，铜元件与铝元件的重合面就不会产生缝隙而能够接合，铜元件表面的凹痕也可以较小。
又，接合治具的行进速率、圆周速率、铜元件厚度的关为恰好适当时，就可以有效率地行高接合强度的摩擦震动接合。
又，基板与传热板的重合面没有缝隙可以形成以更高强度接合的散热元件。
又，因为散热器材料由铝挤型所成形，散热器材料的加工精度高。
又，因为与接合治具接触的铜元件不易熔融而在高温下能保持高抗形变强度，接合条件(接合治具的转动数、行进速率等)的容许范围大，接合效率好。
又，通过第二群组的发明，无论元件的材质为何，可以容易地将复数个相互间隔的板材立设接合于基板的一表面，特别可以将厚度薄、高度高的板材，以短间隔强固地立设接合于基板上。
又，通过本发明散热元件的制造方法，可以容易地以低成本制造具有相互间隔的复数个鳍片立设接合于基板的一表面的散热元件；特别是可以以低成本制造具有高高度/间隔比的高散热性能的散热元件。此时如果使用本发明的散热元件制造用治具，于摩擦震动接合时能够确实地固定鳍片或鳍片构成材、间隔物、与基板。
更者，本发明的散热元件散热性能高、制造成本便宜。
又，通过第三群组的发明，因为散热元件是由铜基板与铜鳍片、铝鳍片、或铝基板摩擦震动接合而成，可以确实地以较习知物品为低的成本制造。
又，因为具有以风扇将散热元件的热作强制性地冷却的构造，而有高散热性能。
更者，将发热体与铜基板以导热管连接时，散热元件与风扇可以配置在远离发热体的位置，使得例如薄型的笔记型计算机等要在发热体的附近装设散热构造有空间上的困难的情况，有了可供对应的方案。
又，通过第四群组的发明，可以简易且确实地将各金属元件相互重合并接合；又，可以简易且确实地将复数个金属制板材立设并接合于金属制基板。更者，通过本发明散热元件的制造方法，可以简易地制造复数个鳍片强固地立设接合于基板的散热元件。
又，通过第五群组的发明，可以以少步骤、短时间接合各金属元件，也可以将各金属元件作高强度地接合。又，以应用此金属元件接合方法的散热元件的制造方法所得的散热元件，以少步骤、短时间，更确实地以高强度将散热鳍片等接合于基板上，其成本较习知物品为低，且强度较高。
又，通过第六群组的发明，因为在基板上形成有连结各鳍片的凸条，基板可以更有效率地将发热体的热量传至各鳍片，而提升散热性能。因此，可以在不降低散热性能的情形下，将散热元件轻量化。又，通过本发明的散热器，可以更上一层地提升散热性能。
又，通过本发明的散热元件的制造方法，凸条与鳍片不会造成麻烦，可以简单且确实地接合基板与鳍片，也可以自由地设定鳍片的间隔与高度/间隔比。

Claims (197)

1.一种金属元件接合方法，包含：
提供复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合排列；以及
将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于这些金属元件的重合部，使该接合治具的圆周面压入这些金属元件中熔点最高的金属元件的表面，并使该圆周面沿着该熔点最高的金属元件的表面移动，而使这些金属元件相互接合。
2.一种金属元件接合方法，包含：
提供二个熔点相异的金属元件相互重合排列；以及
将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于这些金属元件的重合部，使该接合治具的圆周面压入这些金属元件中熔点较高的金属元件的表面，并使该圆周面沿着该熔点较高的金属元件的表面移动，而使这些金属元件相互接合。
3.一种金属元件接合方法，包含：
提供一铜元件与一铝元件相互重合排列；以及
将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面置于该铜元件与该铝元件的重合部，使该接合治具的圆周面压入该铜元件的表面，并使该圆周面沿着该铜金属元件的表面移动，而使该铜元件与该铝元件相互接合。
4.根据权利要求3所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具转动的圆周速率R(m/min.)由下式(A)求出：
250≤R≤2000…………………………………………………(A)
5.根据权利要求3所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具在该铜元件的表面压入量α(m)由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t………………………………………………(B)
其中t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
6.根据权利要求4所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具在该铜元件的表面压入量α(m)由下式(B)求出：
0.03×t≤α≤0.3×t………………………………………………(B)
其中t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
7.根据权利要求3所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具沿着该铜金属元件的表面移动的行进速率V(m/min.)由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
8.根据权利要求4所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具沿着该铜金属元件的表面移动的行进速率V(m/min.)由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
9.根据权利要求5所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具沿着该铜金属元件的表面移动的行进速率V(m/min.)由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)…………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
10.根据权利要求6所述的金属元件接合方法，其特征在于，接合时，该接合治具沿着该铜金属元件的表面移动的行进速率V(m/min.)由下式(C)求出：
0.1≤V≤R/(5.0×107×t2)……………………………………(C)
其中R为接合时该接合治具的圆周速率(m/min.)；
t为该重合部中的该铜元件的厚度(m)。
11.一种散热元件，包含：
一铝质散热器材料，具有一基板、与立设于该基板的一表面上的散热鳍片；以及
一铜质导热板，在该基板的另一表面上，与该基板相互重合而接合于该基板，其中该铜质导热板与该基板的接合方法使用根据权利要求3至10中任一项所述的金属元件接合方法。
12.根据权利要求11所述的散热元件，其特征在于，该散热器材料使用铝挤型而成形。
13.一种散热元件的制造方法，包含：
提供一铝质散热器材料，具有一基板、与立设于该基板的一表面上的散热鳍片，并配置一铜质导热板，重合于该基板的另一表面上；以及
使用根据权利要求3至10中任一项所述的金属元件接合方法，接合该基板与该铜质导热板。
14.一种元件接合方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个板材立设并接合于一基板的一表面，包含：
一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个板材之间，各置入一间隔物，并将这些板材立设于一基板的一表面；
一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并沿着该基板的另一表面移动，而使这些板材接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将该间隔物移除。
15.根据权利要求14所述的元件接合方法，其特征在于，该间隔物的熔点高于这些板材与该基板的熔点。
16.根据权利要求14或15所述的元件接合方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些板材的熔点。
17.一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：
一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片之间，各置入一间隔物，并使这些鳍片立设于一基板的一表面；
一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并沿着该基板的另一表面移动，而使这些鳍片接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将该间隔物移除。
18.一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：
一鳍片配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片之间，各置入一间隔物，其中这些间隔物的基端面分别没入这些鳍片的基端面之下，而使这些间隔物的基端面分别低于这些鳍片的基端面的高度差不大于这些间隔物的厚度；
一基板配置步骤，将这些鳍片中，凸出于这些间隔物的基端面的基端部弯折，而使这些鳍片立设于一基板的一表面；
一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并沿着该基板的另一表面移动，而使这些鳍片的基端部接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将该间隔物移除。
19.根据权利要求17所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该间隔物的熔点高于这些鳍片与该基板的熔点。
20.根据权利要求18所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该间隔物的熔点高于这些鳍片与该基板的熔点。
21.根据权利要求17所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片的熔点。
22.根据权利要求18所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片的熔点。
23.根据权利要求19所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片的熔点。
24.根据权利要求20所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片的熔点。
25.根据权利要求21所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片为铝合金，而该基板为铜。
26.根据权利要求22所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片为铝合金，而该基板为铜。
27.根据权利要求23所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片为铝合金，而该基板为铜。
28.根据权利要求24所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片为铝合金，而该基板为铜。
29.一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片构成材，立设并接合于一金属制基板的一表面，包含：
一元件配置步骤，提供排列成相互之间具有一定间隔的复数个鳍片构成材，其中每个鳍片构成材包含左右排列的一对鳍片，该对鳍片以其端部相互连接的部分成为基端部，而形成呈现断面凹字型的这些鳍片构成材，并在这些鳍片构成材之间、与该对鳍片之间，各置入一间隔物，并使这些鳍片构成材的基端部接触一基板的一表面，而使这些鳍片构成材立设于该基板的一表面；
一摩擦振动接合步骤，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并沿着该基板的另一表面移动，而使这些鳍片构成材的基端部接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将这些间隔物移除。
30.根据权利要求29所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些间隔物的熔点高于这些鳍片构成材与该基板的熔点。
31.根据权利要求29所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片构成材的熔点。
32.根据权利要求30所述的散热元件的制造方法，其特征在于，该基板的熔点高于这些鳍片构成材的熔点。
33.根据权利要求31所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片构成材为铝合金，而该基板为铜。
34.根据权利要求32所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些鳍片构成材为铝合金，而该基板为铜。
35.一种散热元件，其使用权利要求17至34中任一项所述的散热元件的制造方法制成。
36.一种散热元件的制造用治具，包含：
一鳍片固定部，在一鳍片或一鳍片构成材与一间隔物呈交互重合的状态下，固定这些鳍片或鳍片构成材与该间隔物；以及
一基板固定部，使一基板的一表面与这些鳍片或鳍片构成材的基端部接触，并固定该基板。
37.一种散热器，包含一散热元件与一风扇，其特征在于：
该散热元件具有一铜基板与复数个铜鳍片或铝鳍片，其中该铜基板导热性连接于一发热体，这些铜鳍片或铝鳍片相互之间具有一定间隔且立设于该基板的一表面；以及
将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该铜基板的另一表面，并沿着该铜基板的另一表面移动，而通过摩擦振动接合法，接合该铜基板与这些铜鳍片或铝鳍片。
38.一种散热器，包含一散热元件与一风扇，其特征在于：
该散热元件具有一铜基板、一铝基板、和复数个铝鳍片，其中该铜基板导热性连接于一发热体，该铝基板重叠配置于该铜基板的一表面，这些铝鳍片相互之间具有一定间隔且立设于该铝基板中，与该铜基板的相对侧面；
该铝基板与这些铝鳍片通过挤型而一体成形；以及
将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该铜基板的另一表面，并沿着该铜基板的另一表面移动，而通过摩擦振动接合法，接合该铜基板与该铝基板。
39.根据权利要求37或38所述的散热器，其特征在于，通过一导热管，而该发热体与该铜基板作导热性连接。
40.一种金属元件接合方法，包含：
提供复数个金属元件，依照熔点的高低顺序相互重合排列；以及
在这些金属元件中熔点最高的金属元件的一侧，对这些金属元件的重合部加热及加压，而使这些金属元件相互接合。
41.根据权利要求40所述的金属元件接合方法，其特征在于，对这些金属元件的重合部加热及加压时，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入这些金属元件中熔点最高的金属元件的表面，并使该圆周面沿着该熔点最高的金属元件的表面移动，且该接合治具的圆周面上，形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
42.根据权利要求41所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、这些凹槽的宽度为w2(mm)，并符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
43.根据权利要求41所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
44.根据权利要求42所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
45.根据权利要求41、42、43、或44所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽的深度为0.3～1.2mm。
46.一种金属元件接合方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制板材，立设并接合于熔点高于这些板材的熔点的一金属制基板的一表面，包含：
一元件配置步骤，在排列成相互之间具有一定间隔的这些金属制板材之间，各置入一间隔物，并将这些板材立设于该基板的一表面；
一接合步骤，由该基板的另一表面，对该基板及这些板材的交界面加热及加压，而使这些板材接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将这些间隔物移除。
47.根据权利要求46所述的金属元件接合方法，其特征在于，对该基板及这些板材的交界面加热及加压时，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并使该圆周面沿着该基板的另一表面移动，且该接合治具的圆周面上，形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
48.根据权利要求47所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、这些凹槽的宽度为w2(mm)，并符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
49.根据权利要求47所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
50.根据权利要求48所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
51.根据权利要求47、48、49、或50所述的金属元件接合方法，其特征在于，这些凹槽的深度为0.3～1.2mm。
52.一种散热元件的制造方法，适用于将相互之间具有一定间隔的复数个金属制鳍片构成材，立设并接合于熔点高于这些鳍片构成材的熔点的一金属制基板的一表面，包含：
一元件配置步骤，其中排列成相互之间具有一定间隔的这些鳍片构成材中，每个鳍片构成材包含左右排列的一对鳍片，该对鳍片以其端部相互连接的部分成为基端部，而形成呈现断面凹字型的这些鳍片构成材，并在这些鳍片构成材之间、与该对鳍片之间，各置入一间隔物，并使这些鳍片构成材的基端部接触该基板的一表面，而使这些鳍片构成材立设于该基板的一表面；
一接合步骤，由该基板的另一表面，对该基板及这些鳍片构成材的交界面加热及加压，而使这些鳍片构成材接合于该基板；以及
一间隔物脱离步骤，将该间隔物移除。
53.根据权利要求52所述的散热元件的制造方法，其特征在于，对该基板及这些鳍片构成材的交界面加热及加压时，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该基板的另一表面，并使该圆周面沿着该基板的另一表面移动，且该接合治具的圆周面上，形成有相对于转动方向轻微倾斜、且连续的凹槽。
54.根据权利要求53所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些凹槽之间的平面部的宽度为w1(mm)、这些凹槽的宽度为w2(mm)，并符合以下条件：1≤w1≤5、且1≤w2≤3、且0.67≤w1/w2≤5.00。
55.根据权利要求53所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
56.根据权利要求54所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些凹槽相对于该接合治具的转动方向倾斜的角度为0.5～2.0°，且该接合治具的整个圆周面中，至少形成有二条凹槽。
57.根据权利要求53、54、55、或56所述的散热元件的制造方法，其特征在于，这些凹槽的深度为0.3～1.2mm。
58.一种金属元件接合方法，包含：
一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于该第一金属元件的熔点的一第二金属元件重合；以及
一第二步骤，由该第二金属元件向该第一金属元件加压并加热，而使该第一金属元件与该第二金属元件相互接合。
59.根据权利要求58所述的金属元件接合方法，其特征在于，该第二步骤时，将一会转动的圆板状接合治具的板面压在该第二金属元件，并使该板面沿着该第二金属元件的表面移动。
60.一种散热元件的制造方法，包含：
一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于该第一金属元件的熔点的一第二金属元件重合；
一第二步骤，由该第二金属元件向该第一金属元件加压并加热，而使该第一金属元件与该第二金属元件相互接合；以及
一第三步骤，对该第一金属元件施以锻造加工，而在该第二金属元件上立设复数个散热鳍片。
61.一种散热元件的制造方法，包含：
一第一步骤，将一第一金属元件与熔点高于该第一金属元件的一第二金属元件重合；
一第二步骤，由该第二金属元件向该第一金属元件加压并加热，而使该第一金属元件与该第二金属元件相互接合；以及
一第三步骤，对该第一金属元件施以切削加工，形成复数个狭缝于该第一金属元件，而在该第二金属元件上立设复数个散热鳍片。
62.一种散热元件，包含：
复数个散热鳍片，由断面呈现匚字形的板材所构成，其材质为第一金属；以及
一基板，其材质为第二金属，且该第二金属的熔点高于该第一金属的熔点；
其中这些散热鳍片与该基板的接合，使用根据权利要求58或59所述的金属元件接合方法。
63.一种散热元件，包含：
复数个散热鳍片，由断面呈现L字形的板材所构成，其材质为第一金属；以及
一基板，其材质为第二金属，且该第二金属的熔点高于该第一金属的熔点；
其中这些散热鳍片与该基板的接合，使用根据权利要求58或59所述的金属元件接合方法。
64.一种散热元件，包含：
复数个波形鳍片，其材质为第一金属；以及
一基板，其材质为第二金属，且该第二金属的熔点高于该第一金属的熔点；
其中这些散热鳍片与该基板的接合，使用权利要求58或59所述的金属元件接合方法。
65.一种散热元件，包含：
复数个散热柱状体，其材质为第一金属；以及
一基板，其材质为第二金属，且该第二金属的熔点高于该第一金属的熔点；
其中这些散热鳍片与该基板的接合，使用权利要求58或59所述的金属元件接合方法。
66.一种散热元件，包含：
一基板，其一表面连接于一发热体，另一表面立设并接合有复数个鳍片；以及
一凸条，于该基板另一表面上，连结这些鳍片。
67.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片全部连结于该凸条。
68.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该凸条与这些鳍片直交。
69.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该凸条与这些鳍片直交。
70.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该凸条的宽度远小于该基板的本体。
71.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该凸条的宽度远小于该基板的本体。
72.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，该凸条的宽度远小于该基板的本体。
73.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，该凸条的宽度远小于该基板的本体。
74.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
75.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
76.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
77.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
78.根据权利要求70所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
79.根据权利要求71所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
80.根据权利要求72所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
81.根据权利要求73所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其轮廓比，即宽度/厚度比值为5～30。
82.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
83.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
84.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
85.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
86.根据权利要求70所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
87.根据权利要求71所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
88.根据权利要求72所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
89.根据权利要求73所述的散热元件，其特征在于，该凸条具有固定的断面形状，其厚度/该散热元件的全高的比值为0.1～0.3。
90.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
91.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
92.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
93.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
94.根据权利要求70所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
95.根据权利要求71所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
96.根据权利要求72所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
97.根据权利要求73所述的散热元件，其特征在于，该凸条的断面面积由该基板与该发热体接触的相对位置，向该凸条的长度方向逐渐缩减。
98.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
99.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
100.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
101.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
102.根据权利要求70所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
103.根据权利要求71所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
104.根据权利要求72所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
105.根据权利要求73所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
106.根据权利要求74所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
107.根据权利要求75所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
108.根据权利要求76所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
109.根据权利要求77所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
110.根据权利要求78所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
111.根据权利要求79所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
112.根据权利要求80所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
113.根据权利要求81所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
114.根据权利要求82所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
115.根据权利要求83所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
116.根据权利要求84所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
117.根据权利要求85所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
118.根据权利要求86所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
119.根据权利要求87所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
120.根据权利要求88所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
121.根据权利要求89所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
122.根据权利要求90所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
123.根据权利要求91所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
124.根据权利要求92所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
125.根据权利要求93所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
126.根据权利要求94所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
127.根据权利要求95所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
128.根据权利要求96所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
129.根据权利要求97所述的散热元件，其特征在于，该基板为铜，而这些鳍片为铝。
130.根据权利要求66所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
131.根据权利要求67所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
132.根据权利要求68所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
133.根据权利要求69所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
134.根据权利要求70所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
135.根据权利要求71所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
136.根据权利要求72所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
137.根据权利要求73所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
138.根据权利要求74所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
139.根据权利要求75所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
140.根据权利要求76所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
141.根据权利要求77所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
142.根据权利要求78所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
143.根据权利要求79所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
144.根据权利要求80所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
145.根据权利要求81所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
146.根据权利要求82所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
147.根据权利要求83所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
148.根据权利要求84所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
149.根据权利要求85所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
150.根据权利要求86所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
151.根据权利要求87所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
152.根据权利要求88所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
153.根据权利要求89所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
154.根据权利要求90所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
155.根据权利要求91所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
156.根据权利要求92所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
157.根据权利要求93所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
158.根据权利要求94所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
159.根据权利要求95所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
160.根据权利要求96所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
161.根据权利要求97所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
162.根据权利要求98所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
163.根据权利要求99所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
164.根据权利要求100所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
165.根据权利要求101所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
166.根据权利要求102所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
167.根据权利要求103所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
168.根据权利要求104所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
169.根据权利要求105所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
170.根据权利要求106所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
171.根据权利要求107所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
172.根据权利要求108所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
173.根据权利要求109所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
174.根据权利要求110所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
175.根据权利要求111所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
176.根据权利要求112所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
177.根据权利要求113所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
178.根据权利要求114所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
179.根据权利要求115所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
180.根据权利要求116所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
181.根据权利要求117所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
182.根据权利要求118所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
183.根据权利要求119所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
184.根据权利要求120所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
185.根据权利要求121所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
186.根据权利要求122所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
187.根据权利要求123所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
188.根据权利要求124所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
189.根据权利要求125所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
190.根据权利要求126所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
191.根据权利要求127所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
192.根据权利要求128所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
193.根据权利要求129所述的散热元件，其特征在于，这些鳍片为两两一对，而各对中的二鳍片通过平行于该基板的基端部而连结。
194.一种散热器，包含：
根据权利要求66至193中任一项所述的一散热元件，具有一基板，其一表面连接于一发热体，另一表面立设并接合有复数个鳍片；以及
一风扇，附设于该散热元件。
195.根据权利要求194所述的散热器，其特征在于，该风扇送风时，风的来源为相对于这些鳍片的侧面。
196.一种散热元件的制造方法，包含：
提供一铜基板，该铜基板一表面上形成有一凸条，在形成有该凸条的表面上，以横跨该凸条的方式，立设、配置复数个铝鳍片；以及
由该铜基板的另一表面，对该铜基板及这些铝鳍片的交界面加热及加压，而使这些铝鳍片接合于该铜基板。
197.根据权利要求196所述的散热元件的制造方法，其特征在于，对该铜基板及这些铝鳍片的交界面加热及加压时，将一沿圆周转动的圆板状接合治具的圆周面压入该铜基板的另一表面，并使该圆周面沿着该基板的另一表面移动。
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