JP2004093127A - 金属部材を接合したヒートプレート - Google Patents

Abstract

【課題】　接合面が高度に密閉された金属部材を接合したヒートプレートを提供する。
【解決手段】　ヒートプレート（１）は、アルミニウム部材（３）の接合面にＵ字型溝を成形し、アルミニウム部材（４）の平らな接合面と組み合わせて熱媒体流路（２）を形成したものであり、またアルミニウム部材（３）の接合面に熱媒体流路（２）を囲むように全周に環状溝（６）を設け、またアルミニウム部材（４）の接合面に環状突出部（７）を設け、環状突出部（７）と環状溝環（６）を組み合わせ、これらの接合面を鍛圧して内部に熱媒体流路（２）を形成するとともに、熱媒体流路（２）を囲むように高密度のシール性を有する締結部（５）を形成したものである。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、金属部材を接合したもので内部に熱媒体流路が形成されているヒートプレートに関する。

　ヒートプレートは内部に熱媒体流路が形成されているもので、例えば熱媒体として冷却媒体を流して冷却板として、半導体製造装置の真空容器（真空チャンバー）内で用いられるものである。従来、内部に熱媒体流路が形成されているヒートプレートとして、アルミニウム又はアルミニウム合金部材を接合したものが知られている。

　従来技術について図２５、図２７で説明する。図２５は、溶接あるいはロウ付けにより接合したヒートプレートの断面を示した斜視図で、ヒートプレート（７１）はアルミニウム合金部材（７３）の接合面に熱媒体流路（７２）となる溝を成形し、これをアルミニウム合金部材（７４）と組み合わせ、その外周部（７５）をＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接あるいはＥＢＷ溶接（電子ビーム溶接）により接合したものである。或るいはロウ付けにより接合したものである。
　図２７は、ボルト締めにより接合したヒートプレートの断面を示した斜視図で、ヒートプレート（７１）はアルミニウム合金部材（７３）の接合面に熱媒体流路（７２）となる溝を成形し、またその外周の溝にシール用Ｏリング（７９）を入れてアルミニウム合金部材（７４）と組み合わせ、ボルト（７８）で締めつけて接合したものである。

　上記従来の図２５に示すＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接により接合したヒートプレートは、その溶接時にピンホールが生じたり、ガスを巻き込むことがあり、また溶接により接合部は端面からの深いものではなく、その溶接接合部の信頼性に問題があった。特に半導体製造装置等の真空容器（真空チャンバー）内等の高真空下での使用において、ヒートプレートの溶接接合部のピンホールからの漏れや巻き込まれたガスによる影響で真空容器内の真空度が低下し、そこで製造された半導体は信頼性が低下したり、歩留まりが悪くなるという問題があった。またヒートプレートはその接合部の全周を溶接しなければならないもので、コスト的に割高になるとい問題もある。またＥＢＷ溶接（電子ビーム溶接）による場合は、溶接作業を真空中で行うためによりコストが高くなるという問題があり、また精度の高い溶接位置決めが必要となるため、高価な溶接位置決め治具が必要なものである。

　また、ロウ付けにより接合したヒートプレートは、接合面にそのロウ付け時に生じるピンホールやガスの巻き込みによりその接合部の信頼性に問題があった。　図２７に示すシールパッキンとボルト締めによる場合は、シールパッキン用溝及びボルトホールを設けるスペースが必要であり、コンパクトにできないという問題があり、また高真空での使用にはその気密性に限界がある。またシールパッキンの耐熱性能に影響され、ヒートプレートの使用温度が３００℃を越える温度域では使用できないという問題がある。

　また、上記の従来方法は、いずれの場合も熱媒体の流入圧に上げる場合、内圧により合わせた部材の中膨らみを生じてしまうため、この防止策として、部材中央部に中膨らみ防止の処理を行う必要があった。例えば、図２６（ａ）に示すように、ヒートプレート（７１）はアルミニウム合金部材（７３）に貫通孔を設け、部材（７４）の凸部を貫通させ、表面（７６）を溶接して、合わせ部の中膨らみを防止していた。また図２６（ｂ）に示すように、ヒートプレート（７１）はアルミニウム合金部材（７３）に貫通孔を設け、部材（７４）との隅部（７７）を溶接して、合わせ部の中膨らみを防止していた。しかしこの防止策は精度の高い溶接を行わなければならず、コスト的に割高なものである。
　また、本発明者は、基板ホルダーに関して特許文献１のような提案を行った。　
特開平１１−２８５７７５号公報

　本発明は、表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とにそれぞれ対向するように、熱媒流路と環状突出部を設けた他方の金属部材とを、鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により変形して嵌合する環状溝部と環状突出部の体積の関係が、環状突出部の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。

　また、本発明は、表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路を囲む環状溝部に対向するように環状突出部を設けた他方の金属部材とを、鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と環状突出部の体積の関係が、環状突出部の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。

　また、本発明は、表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とにそれぞれ対向するように熱媒流路と環状溝部を設けた他方の金属部材とに、それぞれ一方及び他方の金属部材の環状溝に挿入する金属製の中間部材を鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と中間部材の体積の関係が、中間部材の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。
　また、本発明は、表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路を囲む環状溝部に対向するように環状溝部を設けた他方の金属部材とに、それぞれ一方及び他方の金属部材の環状溝に挿入する金属製の中間部材を鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と中間部材の体積の関係が、中間部材の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。

　また、本発明の上記に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、一方の金属部材の接合面の環状溝と、他方の金属部材の接合面の環状突出部は、環状溝の幅をａ、環状溝の深さをｂとし、環状突出部の幅をｃ、環状突出部の深さをｄとしたとき、下記関係式が成立することを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。
　ａ×ｂ≦ｃ×ｄ，　ｂ／ｄ≦１，　ｄ／ｃ≦６
　また、本発明の上記に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、一方の金属部材の接合面の環状溝と、他方の金属部材の接合面の環状溝は、環状溝の深さＡ、環状溝の幅Ｂ、他方の部材の環状溝の深さＣ、環状溝の幅Ｄ、及び中間部材の長さＥ、中間部材の幅をｆとしたとき、下記関係式が成立することを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレートである。
　（Ａ＋Ｃ）≦Ｅ，　（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）≦Ｅ×Ｆ，　（Ａ＋Ｃ）／Ｅ≦１，　Ｂ≧Ｆ，Ｄ≧Ｆ
　また、本発明の上記に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、複数の金属部材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とするものである。

　また、本発明の上記に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、熱媒流路は、複数の金属部材の一方および／またはもう一方の接合に熱媒流路となる溝を形成し、これらの接合面と組み合わせて形成したものであることを特徴とするものである。
　さらに、本発明の上記に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、熱媒流路は、複数の金属部材の一方および／またはもう一方の接合に熱媒流路となる溝を形成し、前記溝に流通管を密着して形成したものであることを特徴とするものである。

　以上説明したように、本発明によれば、ヒートプレートは金属部材、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材、銅又は銅合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように全周に環状段部を設け、これらの環状段部を組み合わせて鍛圧圧縮して形成した締結部により、接合面は高度に密閉され、内部の熱媒体流路との高度な密閉度が確保するという効果を有する。即ち、締結部のシールは鍛接され、接合部が物理的に圧着することで、従来の熔接時に生ずるようなピンホール等の欠陥を防止でき、高い気密性を保つことができる。また両者が金属接合しているため使用温度を５００℃前後の高温でも高度な密閉度が保たれる。また機械加工により環状段部を設け、これらを鍛圧することで、締結部が金属接合した圧漏れのないヒートプレートが得られるので、低コストでの製造が可能であるという効果を奏するものである。

　本発明のヒートプレートは、金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に、熱媒体流路を囲むように全周に環状段部を設け、各々の接合面の環状段部を組み合わせて鍛圧圧縮して形成した締結部により、接合面は高度に密閉され、内部の熱媒体流路との高度な密閉度が確保するものである。
　また、金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように設けられた環状段部が、環状で多重に設けられていることにより、その高度な密閉度をより確実なものとしたものである。　　　

　また本発明のヒートプレートは、その金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように設けられた環状段部が、一方の接合面は環状溝であり、もう一方の接合面は環状突出部であることにより、環状溝に環状突出部に挿入し、これに鍛圧圧縮して環状突出部を環状溝に充満させ締結させて、環状溝部と環状突出部の体積差により環状溝に環状突出部が圧入して高密度のシール性を有する締結部が形成され、高度な密閉度を確保するものである。またより鍛圧圧縮して金属接合させることでよりヒートプレートの高度な密閉度を確保するものである。
　また本発明のヒートプレートは、その金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように設けられた環状段部が、一方の接合面は環状突出部（凸部）であり、もう一方の接合面も環状突出部（凸部）であり、これらの環状突出部（凸部）を鍛圧圧縮することにより、またより鍛圧圧縮して金属接合することにより高密度のシール性を有する締結部が形成され、高い密閉度を確保することができるものである。

　また本発明のヒートプレートは、その金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように設けられた環状段部が、一方の接合面は環状溝であり、もう一方の接合面も環状溝であり、各々の環状溝に挿入充満させる金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金の中間部材とからなり、これらを鍛圧圧縮して環状溝に中間部材を圧入、充満させることにより高密度のシール性を有する締結部が形成され、高度な密閉度を確保するものである。またより鍛圧圧縮して金属接合させることでよりヒートプレートの高度な密閉度を確保するものである。

　また本発明のヒートプレートは、金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むよう環状段部が設けられ、さらに一方又は両方の接合面の前記環状段部の外側全周に環状突出部を設け、環状段部を組み合わせるとともに、その外側の環状突出部も組み合わせて、これらを鍛圧圧縮することにより、ヒートプレートの外周部のより密な接合を確保することができるものであり、外周端部の接合部からの浸透を防止することができるものである。

　また本発明のヒートプレートは、熱媒体流路に沿ってその対向位置に段部、たとえば一方の接合面は溝、もう一方の接合面は突出部を設けて鍛圧圧縮により締結することにより熱媒体流路が高いシール性を有するものとなり、熱媒体の流入圧に上げても中膨らみ起こすことがなく、また熱媒体の漏れを生ずることがないものである。
　また、本発明のヒートプレートは、金属部材例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向位置に段部、たとえば一方の接合面は凹部、もう一方の接合面は凸部を設けて鍛圧圧縮により締結することにより接合面の剥離を防止することができ、熱媒体の流入圧に上げても中膨らみ剥離を起こすことがないものである。

　本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　本発明のヒートプレートは、内部に熱媒体流路が形成されているもので、熱媒体としては液体、気体（ガス）等であり、熱媒体として冷却媒体を流路に流すことにより冷却板として、また熱媒体として加熱媒体媒体を流路に流すことにより加熱板として用いられるものである。例えば、半導体製造装置の真空容器（真空チャンバー）内で冷却板、熱板、高シール性を利用したガス流路プレートとして用いられるものである。また強度、剛性、熱伝導性を必要とされる用途に適したものである。
　本発明のヒートプレートは、それを構成する複数の金属部材がアルミニウム又はアルミニウム合金部材、また金属部材が銅又は銅合金部材が適しているものである。

　ヒートプレートを構成する複数の金属部材、例えば２個の部材は、その接合面を組み合わせて鍛圧して内部に熱媒体流路を形成し、かつ組み合わされた環状段部である環状溝と環状突出部、環状突出部と環状突出部、あるいは環状溝と中間部材は、鍛圧圧縮されて金属接合され高密度のシール性を有する締結部を形成するものであり、この締結部の密閉度は、１０^−８〜１０^−１０Ｔｏｒｒの高真空でも、その内部の熱媒体流路からのリークが生ずることがないものである。これは半導体製造装置で求められる高真空に対応できるものである。
　本発明のヒートプレートにおいて、金属部材の各々の接合面の対向位置に、環状段部を熱媒体流路を囲むように全周に設けるものであるが、熱媒体流路の開放端（熱媒体の出入口）がヒートプレートの板端面まで連続しているときは、その開放端（熱媒体の出入口）が環状段部を迂回するように超えて設けられている場合もあり、ここでいう熱媒体流路を囲むように全周に環状段部を設けるにあたり、ヒートプレートの熱媒体流路の主要な部分、例えば熱媒体流路を蛇行するように形成されている部分を囲むように環状段部を設けていることを意味しているものである。

　本発明において、ヒートプレートの熱媒体流路は、金属部材、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材、あるいは銅又は銅合金部材の内部に蛇行させて形成することが好ましい。
　熱媒体流路は、接合する部材の一方の部材の接合面に熱媒体流路となる溝、例えば、凹溝、Ｕ字型溝、丸型溝を形成し、もう一方の部材の平らな接合面と組み合わせて鍛圧して形成する。
　また、一方の部材の接合面に熱媒体流路となる溝、例えば、凹溝、Ｕ字型溝、半円溝を形成し、もう一方の部材の接合面の対向位置にも熱媒体流路となる溝、例えば、凹溝、Ｕ字型溝、半円溝を形成し、これらを組み合わせて鍛圧して形成する。
　また、凹溝、Ｕ字型溝、半円溝に媒体の流通管を密着して設けて熱媒体流路を形成するものである。このように管を埋め込むことにより、シール性をより一層高めることができ、また熱媒体として腐食性の媒体を流通させる場合には腐食性の熱媒体に対して防食効果のある流通管を埋め込むことにより、ヒートプレートを構成する金属部材、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材、また銅又は銅合金部材を防食することができるものである。

　また、熱媒体流路の高いシール性を確保するため、熱媒体流路の近傍に、それに沿って対向位置に設ける段部、たとえば一方の接合面は溝、もう一方の接合面は突出部を設けものであるが、これらは熱媒体流路を囲むように全周に設けられている環状段部と同様の形状のものである。
　また、接合面の剥離を防止するために、アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面の対向位置に設ける段部、例えば、一方の接合面には凹部、もう一方の接合面には凸部を設けるもので、凹部、凸部の断面は、丸形、角形のいずれでもよい。また段部は、ヒートプレートの大きさ、熱媒体流路の状態に応じて適宜の位置に、適宜の数を設け接合面の剥離を防止するものである。

　本発明のヒートプレートを構成するアルミニウム又はアルミニウム合金部材は部材の材質、部材の製法については特定するものではないが、耐リーク性を考慮すると、内部欠陥の少ない圧延板、鍛造品を用いることが望ましい。
　例えば、ヒートプレートを構成するアルミニウム又はアルミニウム合金部材の材質としては、純度９９．５％以上のＪＩＳ１０５０を用られる。またＪＩＳ１１００（ＳｉとＦｅ：１．０％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．２０％、Ｍｎ：０．０５％以下、Ｚｎ：０．１０％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ３００３（Ｓｉ：０．６％以下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．０５〜０．２０％、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｚｎ：０．１０％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６３（Ｓｉ：０．２０〜０．６％、Ｆｅ：０．３５％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｍｇ：０．４５〜０．９％、Ｃｒ：０．１０％以下、Ｚｎ：０．１０％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ６０６１（Ｓｉ：０．４０〜０．８％、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．１５〜０．４０％、Ｍｎ：０．１５％以下、Ｍｇ：０．８〜１．２％、Ｃｒ：０．０４〜０．３５％、Ｚｎ：０．２５％以下、Ｔｉ：０．１５％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ３００４（Ｓｉ：０．３０％以下、Ｆｅ：０．７％以下、Ｃｕ：０．２５％以下、Ｍｎ：１．０〜１．５％、Ｍｇ：０．８〜１．３％、Ｚｎ：０．２５％以下、残部Ａｌ）、ＪＩＳ５０５２（Ｓｉ：０．２５％以下、Ｆｅ：０．４０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．１０％以下、Ｍｇ：２．２〜２．８％、Ｃｒ０．１５〜０．３５％、Ｚｎ：０．１０％以下、残部Ａｌ）等を用いることができる。その他、低Ｍｇ含有量のＡｌ−Ｍｇ合金等も圧接性を満足し金属接合が確保できる範囲においては用いることができる。
　例えば、ヒートプレートを半導体製造装置に用いる場合、洗浄ガスに対する耐食性の観点から、アルミニウムの材質は純度９９．５％以上のＪＩＳ１０５０が望ましものもある。

　また、本発明のヒートプレートを構成する金属部材の接合面の全周に設けられる環状段部は、例えば機械加工により成形する。例えばアルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に形成された環状段部は、鍛圧の前処理として、表面を洗浄することが望ましい。例えば、（１）硝酸で表面の油とり、（２）水洗、（３）化性処理（アルカリ溶液によるエッチング）、（４）水洗、（５）硝酸での洗浄、（６）水洗、（７）湯洗等の適宜の工程を組みて表面を洗清浄する。

　本発明のヒートプレートを構成するアルミニウム又はアルミニウム合金部材の鍛圧圧縮による締結は、その材質が、純度９９．５％以上の純アルミニウムが最も圧着しやすいが、純度９９．０％以上のＪＩＳ１１００、Ａｌ−Ｍｎ系のＪＩＳ３００３やＪＩＳ３００４、またはＪＩＳ６０６３、ＪＩＳ６０６１、ＪＩＳ５０５２等の合金の場合でも鍛圧圧縮により圧着させることができる。
　また本発明のヒートプレートを構成するアルミニウム又はアルミニウム合金部材は、同一材料であると、鍛圧圧縮時の変形により複数部材同志が圧着し物理的に金属接合し易い。また異種の材料であっても、鍛圧圧縮時の変形により２個の部材同志が圧着し物理的に金属接合するものであり、例えば、異種の材料としてＪＩＳ１０００系のアルミニウム材とＪＩＳ３０００系のアルミニウム材は鍛圧圧縮時の変形により部材同志が圧着し物理的に金属接合する。
　このような同一または異種の複数部材の金属接合は、３００〜５００℃の温度範囲で金属接合されるが、鍛圧圧接温度としては３５０〜５００℃の範囲が好ましい。
　また本発明のヒートプレートを構成する金属部材が、銅又は銅合金部材の場合には、７００〜９００℃の温度で鍛圧圧縮することが好ましい。

　また本発明のヒートプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材、あるいは銅又は銅合金部材の接合面を組み合わせて鍛圧して内部に熱媒体流路を形成し、かつ組み合わされた環状段部である環状溝と環状突出部、環状突出部と環状突出部、あるいは環状溝と中間部材は、鍛圧圧縮されて高密度のシール性を有する締結部を形成し、さらに鍛圧圧縮部の外周端部をＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接あるいは電子ビーム溶接等の溶接により接合し、外周部のより密な接合を確保することができるものである。
　また本発明の複数のアルミニウム又はアルミニウム合金部材を接合し内部に熱媒体流路が形成されているヒートプレートは、耐食性向上のための表面処理、例えばアルマイト処理を行うものである。

　本発明の実施例１について、図１〜図４を参照して説明する。
　図１は本発明実施例１のヒートプレートの断面を示した斜視図である。
　図２（ａ）は図１の接合面を示した図であり、図２（ｂ）は、その一部の断面を示した図である。図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明実施例１のヒートプレートの製造工程を示す図である。
　実施例１のヒートプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部として、一方の部材の接合面は環状溝、もう一方の部材の接合面は環状突出部としてこれを組み合わせ鍛圧圧縮して締結したものである。

　図１に示すように、ヒートプレート（１）は、一方のアルミニウム部材（３）の接合面にＵ字型溝を成形し、これをもう一方のアルミニウム部材（４）の平らな接合面と組み合わせて熱媒体流路（２）を形成したものである。また一方のアルミニウム部材（３）の接合面に熱媒体流路（２）を囲むように全周に環状溝（６）を設け、またもう一方のアルミニウム部材（４）の接合面に環状突出部（７）を設けられている。この環状突出部（７）と環状溝環（６）は対向位置に設けられており、環状溝環（６）に環状突出部（７）を組み合わせ、アルミニウム部材（３）とアルミニウム部材（４）の接合面を鍛圧して内部に熱媒体流路（２）を形成するとともに、環状溝（６）に環状突出部（７）を鍛圧圧縮して接合し、熱媒体流路（２）を囲むように高密度のシール性を有する締結部（５）を形成したものである。

　図２（ａ）に示すように、熱媒体流路（２）はヒートプレート（１）の内部に蛇行して成形されており、それを囲むように全周に設けられた環状溝と環状突出部で締結部（５）が形成されているものある。
　図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａの断面を示したもので、熱媒体流路の出入口（８）は、内部の熱媒体流路を囲むように全周に設けられている環状溝（６）と環状突出部（７）で形成される締結部に影響を与えないように、アルミニウム部材（３）の環状溝（６）を跨ぐように設けることが好ましい。

　図３（ａ）（ｂ）、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）で、本発明実施例１のヒートプレートの製造工程を説明する。
　図３（ａ）に示すように、一方のアルミニウム部材（３）の接合面にＵ字型溝（２´）を成形し、これを囲むように全周に環状溝（６）を設ける。もう一方のアルミニウム部材（４）は、平坦面と全周に環状突出部（７）が設けられている。アルミニウム部材（３）の環状溝（６）とアルミニウム部材（４）の環状突出部（７）は対向位置に設けられている。図３（ｂ）は環状溝（６）及び環状突出部（７）を拡大して示した図で、環状溝（６）の巾をａ、深さをｂとし、環状突出部（７）の巾をｃ、高さをｄとした。

　次いで、図４（ａ）に示すように、アルミニウム部材（３）の接合面のＵ字型溝はアルミニウム部材（４）の平坦な接合面と組み合わせ、またアルミニウム部材（３）の環状溝（６）にアルミニウム部材（４）の環状突出部（７）を組み合わせ、矢印のように鍛圧する。アルミニウム部材（３）のＵ字型溝とアルミニウム部材（４）の平坦面とで内部に熱媒体流路（２）が形成され、環状溝（６）に環状突出部（７）が鍛圧圧縮されて締結部（５）が形成される。

　図４（ｂ）に環状溝（６）と環状突出部（７）の組み合わせを拡大して示し説明する。
　巾ａの環状溝（６）の巾ａは、環状突出部（７）の巾ｃより大きく、また環状溝（６）の深さｂより、環状突出部（７）の高さｄが長くなっている。
　このような環状溝（６）に環状突出部（７）を挿入して組み合わせ、図４（ａ）の矢印のように鍛圧することにより、図４（ｃ）に示すように変形し、鍛圧による変形後にａ´＝ｃ´、ｂ´＝ｄ´になり、環状溝（６）内に環状突出部（７）は圧縮されて充満する。それにより締結部（５）は密閉される。
　また鍛圧では、板厚全体をより圧縮することでより効果的に締結部は物理的に圧着（金属接合）した密閉状態が得られるものである。

　環状溝（６）と環状突出部（７）の関係について、その具体例を図４（ｂ）に示した図で説明すると、環状溝（６）の巾をａ、深さをｂとし、環状突出部（７）の巾をｃ、高さをｄとしたとき、つぎのような関係が好ましい。
　ａ×ｂ≦ｃ×ｄ
　ｂ／ｄ≦１．０
　ｄ／ｃ≦６（より好ましくは、ｄ／ｃ≦４）

　ａ×ｂ≦ｃ×ｄ、ｂ／ｄ≦１．０の関係は、鍛圧により環状溝（６）内に環状突出部（７）を圧入し締結部を密閉されるものである。
　環状溝（６）と環状突出部（７）の周長は同じであるから、環状溝（６）のａ×ｂの面積が、環状突出部（７）のｃ×ｄの面積より広いことは環状溝（６）内体積に対し、環状突出部（７）の体積が少なく結果として、環状溝（６）に環状突出部（７）が充満されないことになる。シールを十分なものにするには、ａ×ｂ≦ｃ×ｄの関係にすることが好ましい。
　なお、環状突出部（７）の巾ｃが環状溝（６）の巾ａに比べて小さすぎると、鍛圧したときに、環状溝（６）に環状突出部（７）を密閉させることができず、シールが不十分となることがある。

　具体的に、アルミニウム部材（３）、（４）として純度９９．５％以上の純アルミニウムを用い、環状溝（６）の巾ａ　７．０ｍｍ、深さｂ　７．０ｍｍ、環状突出部（７）の巾ｃ　６．９ｍｍ、、高さｄ９．０ｍｍ、のものを鍛圧し環状突出部（７）を圧縮し環状溝（６）に充満された。得られたヒートプレートは、その内部の熱媒体流路（２）から、１０^−８〜１０^−１０Ｔｏｒｒの高真空でもリークが生じなかった。

　本発明の実施例２について、図５を参照して説明する。
　実施例２のヒートプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部として、一方の部材の接合面には環状溝、もう一方の部材の接合面には環状突出部が設けられたもので、これら環状溝と環状突出部が２重に設けたものである。
　図５（ａ）に示すように、一方のアルミニウム部材（３）の接合面にＵ字型溝（２´）を成形し、これを囲むように全周に環状溝（６）を２重に設ける。もう一方のアルミニウム部材（４）は、平坦面と全周に環状突出部（７）を２重に設けられている。アルミニウム部材（３）の２重の環状溝（６）とアルミニウム部材（４）の２重の環状突出部（７）は対向位置に設けられている。

　図５（ｂ）に示すように、アルミニウム部材（３）の接合面のＵ字型溝はアルミニウム部材（４）の平坦な接合面と組み合わせ、またアルミニウム部材（３）の２重の環状溝（６）に、アルミニウム部材（４）の２重の環状突出部（７）を組み合わせ、矢印のように鍛圧して、アルミニウム部材（３）のＵ字型溝とアルミニウム部材（４）の平坦面とで内部に熱媒体流路（２）を形成し、また環状溝（６）に環状突出部（７）が鍛圧されて２重の締結部（１０）が形成される。
　環状溝（６）に環状突出部（７）は鍛圧することにより、実施例１（図４（ｂ）（ｃ））で説明したように鍛圧圧縮されて充満し、それにより締結部は密閉される。この実施例２の締結部（１０）は２重になっているので、より確実に漏れのないヒートプレートを得ることができるものである。

　本発明の実施例３について、図６〜図８参照して説明する。
　実施例３は、ヒートプレートの熱媒体流路の形成について示したものである。　図６（ａ）に示すヒートプレート（１）は、全周の環状溝に環状突出部が鍛圧圧縮されて締結部（５）が形成され、熱媒体流路はコの字型（１２）に形成されている。この熱媒体流路（１２）は、図６（ｂ）に示すようにアルミニウム部材（４）の平坦な面とアルミニウム部材（３）のコの字型溝（１２´）で形成されるものである。

　図７（ａ）に示すヒートプレート（１）は、全周の環状溝に環状突出部が鍛圧圧縮されて締結部（５）が形成され、コの字型の熱媒体流路（１３）が形成されている。この熱媒体流路（１３）は、図７（ｂ）に示すようにアルミニウム部材（４）に凹部（１５）が設けられており、またアルミニウム部材（３）にはコの字型溝（１３´）を隔離する凸部（１４）が設けられており、アルミニウム部材（４）の凹部（１５）にアルミニウム部材（３）の凸部（１４）を押圧して、その両側のコの字型溝（１３´）で形成されるものである。

　図８（ａ）に示すヒートプレート（１）は、全周の環状溝に環状突出部が鍛圧されて締結部（５）が形成され、熱媒体流路は熱媒体通路用管（１６）を配設したものである。熱媒体通路用管（１６）は、図８（ｂ）に示すようにアルミニウム部材（３）の半円型凹部（１７）とアルミニウム部材（４）の半円型凹部（１８）との間に熱媒体通路用管（１６）を密着させたもので、環状溝（６）に環状突出部（７）を鍛圧圧縮して締結部（５）を形成するときに、同時に熱媒体通路用管（１６）をアルミニウム部材（３）の凹部（１７）とアルミニウム部材（４）の凹部（１８）に密着させるものである。

　本発明の実施例４について、図９〜図１１を参照して説明する。
　図９（ａ）に示すヒートプレート（１）は、熱媒体流路（６５）を囲むように全周に締結部（５）が形成されたものであり、アルミニウム又はアルミニウム合金部材（３）（４）の接合面の剥離を防止のために、凹部（６３）と凸部（６２）で締結されている。これは図９（ｂ）に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金部材（４）の接合面には熱媒体流路の半円溝（６７）、環状突出部（７）及び凸部（６２）が設けられ、また部材（３）の接合面には熱媒体流路の半円溝（６６）、環状溝（６）及び凹部（６３）が設けられており、これを組み合わせ鍛圧圧縮して締結したもので、接合面の剥離を防止することができるものである。

　図１０（ａ）に示すヒートプレート（１）は、熱媒体流路（６５）を囲むように全周に締結部（５）が形成されたものであり、また熱媒体流路（６５）に沿ってその近傍に、その高いシール性を確保するため、溝（６０）と突出部（６１）で締結されている。これは図１０（ｂ）に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金部材（４）の接合面には環状突出部（７）、熱媒体流路の半円溝（６７）とそれに沿って突出部（６１）が設けられ、また部材（３）の接合面には環状溝（６）、熱媒体流路の半円溝（６６）とそれに沿って溝（６０）が設けられており、これを組み合わせ鍛圧圧縮して締結したもので、熱媒体流路の高いシール性を確保することができるものであり、接合面の剥離も防止することができるものである。

　図１１（ａ）に示すヒートプレート（１）は、熱媒体流路（６５）を囲むように全周に締結部（５）が形成されたものであり、また熱媒体流路（６５）に沿ってその近傍に高いシール性を確保するため、溝（６０）と突出部（６１）で締結され、さらに接合面の剥離を防止のために、凹部（６３）と凸部（６２）で締結されているものである。
　これは図１１（ｂ）に示すように、アルミニウム又はアルミニウム合金部材（４）の接合面には環状突出部（７）、熱媒体流路の半円溝（６７）とそれに沿って突出部（６１）及び凸部（６２）が設けられ、また部材（３）の接合面には環状溝（６）、熱媒体流路の半円溝（６６）とそれに沿って溝（６０）及び凹部（６３）が設けられており、これを組み合わせ鍛圧圧縮して締結したもので、熱媒体流路の高いシール性の確保と、接合面の剥離を防止することができるものである。

　本発明の実施例５について、図１２、図１３を参照して説明する。
　図１２は、ヒートプレートの部材の接合面を示した図であり、図１３（ａ）は図１２のＡ−Ａ断面、図１３（ｂ）は図１２のＢ−Ｂ断面である。
　図１２、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、熱媒体流路（５０）はヒートプレート（１）の内部に蛇行して成形されており、それを囲むように全周に設けられた環状溝（６）と環状突出部（７）で締結部が２重に形成されているものある。　　　

　図１３（ｂ）に示すように、部材（３）の接合面には環状突出部（７）、熱媒体流路のコ字溝（５１）とそれに沿って突出部（５５）及び凸部（５７）が設けられており、また部材（４）の接合面には環状溝（６）、熱媒体流路のコ字溝（５２）とそれに沿って溝（５４）及び凹部（５６）が設けられている。
　このような部材（３）と（４）の接合面を組み合わせ鍛圧圧縮して締結し、
熱媒体流路（５０）を囲むように全周に２重に形成されている設けられた環状溝（６）と環状突出部（７）の締結部で高度な密閉度を確実なものとし、また
熱媒体流路に沿っている突出部（５５）と溝（５４）の締結部、及び凸部（５７）と凹部（５６）の締結部により熱媒体流路（５０）の高いシール性の確保と、接合面の剥離を防止することができるものである。
　熱媒体流路の出入口（５３）は、図１３（ａ）に示すように部材（４）に開孔を設けて熱媒体を流通させるものである。

　本発明の実施例６について、図１４〜図１９を参照して説明する。
　実施例６は、ヒートプレートのアルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部の例を示すものである。
　図１４は、アルミニウム部材（４）に熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）とその外周に環状突出部（７）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）その外周に環状溝（６）が設けられている。　これは環状溝（６）に空気溜まり（２０）が設けられているもので、環状溝（６）に環状突出部（７）を鍛圧圧縮するときに、締結部に空気の巻き込みが起こらないようにしたものである。

　図１５は、アルミニウム部材（４）に熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）、環状突出部（７）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）、環状溝（６）が設けられている。この例は環状溝（６）に面取り部（２１）を設けて、環状溝（６）に環状突出部（７）を組み合わせるときに、その挿入を容易にしたものである。

　図１６は、アルミニウム部材（４）に熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）、環状突出部（７）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）、環状溝（６）が設けられている。これは環状突出部（７）に面取り部（２２）を設けて環状溝（６）に環状突出部（７）を組み合わせるときに、その挿入を容易にしたものである。

　図１７は、環状溝と環状突出部の例を示すもので、アルミニウム部材（４）に熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）、断面が台形の環状溝（２３）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）と対向する断面が台形の環状突出部（２４）を設けたものである。この場合も台形の環状溝（２３）と台形の環状突出部（２４）の大きさは環状溝に環状突出部が充満されるようする。これは環状溝、環状突出部の機械加工が容易であり、また鍛圧時の空気の巻き込みを起り難くしたものである。

　図１８は、環状溝と環状突出部の変形例を示すもので、アルミニウム部材（４）には熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）と断面コの字状の環状突出部（２６）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）と断面が逆台形の環状溝（２５）が設けられたものである。これは環状溝（２５）の断面が逆台形で、環状突出部（２６）が断面コの字状のものであるので、環状溝に環状突出部を嵌合させで充満させることにより、高い密閉度が保たれるとともに、機械的にも強い締結が得られるものである。

　図１９は、環状溝と環状突出部の変形例を示すもので、アルミニウム部材（４）に熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）と角取りした断面コの字状環状溝（２７）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）、山型の環状突出部（２８）が設けられたものである。これは断面コの字状環状溝（２７）の角取りをし、また環状突出部（２８）が山型であるので、環状溝に環状突出部を挿入する組み合わせが容易である。

　本発明の実施例７について、図２０、図２１を参照して説明する。
　実施例７は、ヒートプレートのアルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部の例を示すものである。
　図２０は、環状溝と環状突出部の外周に環状凸部を設けている例を示すものである。アルミニウム部材（４）は熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）、環状突出部（７）とその外周に環状凸部（３１）が設けている。またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）、環状溝（６）とその外周に環状凸部（３０）が設けている。環状溝（６）と環状突出部（７）は、実施例１で説明したと同様のものであり、また環状凸部（３０）、（３１）の高さは、環状突出部（７）より低いもので圧縮されて接合面で平坦になるものである。

　環状溝（６）に環状突出部（７）を挿入し、また環状凸部（３０）と環状凸部（３１）を合わせて鍛圧する。鍛圧により環状溝（６）に環状突出部（７）は圧縮されて充満し締結部を形成する。また鍛圧で板厚全体を圧縮することより環状凸部（３０）と環状凸部（３１）は圧着（金属接合）され、外周部も密な接合部が形成される。
　具体的に、部材（３）、（４）として純度９９．５％以上の純アルミニウムを用い、環状溝（６）の幅ａ７．０ｍｍ、深さｂ７．０ｍｍ、環状突出部（７）の幅ｃ６．９ｍｍ、高さｄ９．０ｍｍ、のものであり、環状凸部（３０）と環状凸部（３１）は、高さ４ｍｍ、幅１０ｍｍで、これを鍛圧し環状突出部（７）を圧縮し環状溝（６）に充満され、また、環状凸部（３１）は圧着（金属接合）され、接合面では平坦であった。

　図２１は、環状溝の外周に環状凸部を設けている例を示すものである。アルミニウム部材（４）には熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）と環状突出部（７）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）と環状溝（６）、その外周に環状凸部（３０）が設けられている。環状溝（６）と環状突出部（７）は、実施例１で説明したと同様のものであり、環状凸部（３０）の高さは、環状突出部（７）より低いものである。
　環状溝（６）に環状突出部（７）を挿入して鍛圧することにより環状溝（６）に環状突出部（７）は圧縮されて充満して締結部が形成され、また鍛圧で板厚全体を圧縮することより環状凸部（３０）は圧着（金属接合）され、外周部も密な接合部が形成される。

　本発明の実施例８について、図２２を参照して説明する。
　実施例８のヒートプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部として、一方の接合面は環状突出部で、もう一方の接合面も環状突出部であり、これをの組み合わせ鍛圧圧縮して締結したものである。
　図２２に示すように、アルミニウム部材（４）には熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）とその外周に環状突出部（３２）が設けられ、またアルミニウム部材（３）には半円型凹部（１７）とその外周に環状突出部（３３）が設けられており、接合面の環状突出部（３２）と環状突出部（３２）とを合わせ、鍛圧により、板厚全体を圧縮する。それにより環状突出部は圧着（金属接合）されて締結部を形成し密に接合される。

　本発明の実施例９について、図２３（ａ）（ｂ）、図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）を参照して説明する。
　実施例９のヒートプレートは、アルミニウム又はアルミニウム合金部材の接合面に設ける環状段部が、一方の接合面は環状溝であり、もう一方の接合面も環状溝であり、各々の環状溝にアルミニウム又はアルミニウム合金の中間部材を挿入して鍛圧圧縮して締結したものである。

　図２３（ａ）に示すように、アルミニウム部材（４）には熱媒体通路用管（１６）を密着させる半円型凹部（１８）とその外周に断面コの字状の環状溝（３５）が設けられ、またアルミニウム部材（３）にも半円型凹部（１７）その外周に断面コの字状の環状溝（３４）が設けられている。
　アルミニウム部材（４）の断面コの字状の環状溝（３５）に中間部材（３６）を挿入し、アルミニウム部材（３）の断面コの字状の環状溝（３４）と組み合わせ、鍛圧圧縮して締結部を形成したものである。また熱媒体流路は熱媒体通路用管（１６）をアルミニウム部材（３）の凹部（１７）とアルミニウム部材（４）の凹部（１８）に密着させるものである。

　図２３（ｂ）は、図２３（ａ）の環状溝（３４）（３５）、中間部材（３６）を拡大した図で、環状溝と中間部材の具体的関係を示す。環状溝（３４）の深さＡ、幅Ｂ、環状溝（３５）の深さＣ、幅Ｄ、及び中間部材（３６）の長さＥ、幅Ｆのとき、
　　　（Ａ＋Ｃ）≦Ｅ、
　　　（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）≦Ｅ×Ｆ、
　　　（Ａ＋Ｃ）／Ｅ≦１
　　　Ｂ≧Ｆ、Ｄ≧Ｆ
の関係に形成して、部材（３）（４）を組み合わせ鍛圧圧縮し、接合してシール性を確保するものである。

　具体的に、部材（３）、（４）、中間部材（３６）は純度９９．５％以上の純アルミニウムを用い、環状溝（３４）の深さＡ　５ｍｍ、幅Ｂ　７ｍｍ、環状溝（３５）の深さＣ　５ｍｍ、幅Ｄ　７ｍｍ、及び中間部材（３６）の長さＥ　１２ｍｍ、幅Ｆ　６．８ｍｍ、のものを鍛圧圧縮し環状溝（３４）（３５）に中間部材（３６）に充満された。得られたヒートプレートの締結部は、１０^−８〜１０^−１０Ｔｏｒｒの高真空でもリークが生じないもので、高密度のシール性を有するものであった。

　図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、アルミニウム又はアルミニウム合金部材（３）（４）の接合面の対向位置に設けられた環状溝の形状、及び中間部材のもう１つの例を示す図である。
　図２４（ａ）では、部材（３）の環状溝（３１）は断面コの字状で窪みを設けたものであり、部材（４）の環状溝（４２）は断面コの字状で幅広のものである。中間部材（４３）は凸型で、環状溝（４２）に対応した幅広部と環状溝（４１）対応した幅狭部のものでその先端は隅取りしているものである。
　この例では、幅広の環状溝（４２）は機械加工が容易であり、また環状溝（４１）対応した幅狭部を先端隅取りしているので、中間部材（４３）に容易に環状溝（４１）を挿入し組み合わせることができ、また環状溝（４１）に窪みを設けているので鍛圧圧縮して締結部を形成するときに、空気の巻き込みは起らないものである。

　図２４（ｂ）は、部材（３）の環状溝（３８）は断面台形のものであり、部材（４）の環状溝（３９）も断面台形のものである。また中間部材（４０）は環状溝（３８）（３９）に対応した台形のものである。これは、環状溝（３８）（３９）が台形であるので、その機械加工が容易であり、環状溝に中間部材を組み合わせるときに、その挿入が容易なものである。
　図２４（ｃ）は、部材（３）の環状溝（４４）は断面コの字状、部材（４）の環状溝（４５）も断面コの字状のものであり、中間部材（３７）は長円のものである。この例では、中間部材（３７）の先端が丸くなっているので、環状溝に中間部材を組み合わせるときに、その挿入が容易なものであり、角隅に内在した空気を溜めることができる。

　本発明は、金属部材の各々の接合面の対向位置に熱媒体流路を囲むように全周に環状段部を設け、これらの環状段部を組み合わせて鍛圧圧縮して形成した締結部により、接合面は高度に密閉され、内部の熱媒体流路との高度な密閉度が確保するもので、内部に熱媒体流路が形成されているヒートプレートであり、熱媒体として冷却媒体を流路に流すことにより冷却板として、また熱媒体として加熱媒体媒体を流路に流すことにより加熱板として用いられるものである。例えば、半導体製造装置の真空容器（真空チャンバー）内で冷却板、熱板、高シール性を利用したガス流路プレートとして用いられるものである。また強度、剛性、熱伝導性を必要とされる用途に適したものである。

本発明の実施例１のヒートプレートを示す図 本発明の実施例１のヒートプレートを示す図 本発明の実施例１のヒートプレートの製造工程を示す図 本発明の実施例１のヒートプレートの製造工程を示す図 本発明の実施例２を説明する図 本発明の実施例３を説明する図 本発明の実施例３を説明する図 本発明の実施例３を説明する図 本発明の実施例４を説明する図 本発明の実施例４を説明する図 本発明の実施例４を説明する図 本発明の実施例５を説明する図 本発明の実施例５を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例６を説明する図 本発明の実施例７を説明する図 本発明の実施例７を説明する図 本発明の実施例８を説明する図 本発明の実施例９を説明する図 本発明の実施例９を説明する図 従来例を示す図 従来例を示す図 従来例を示す図

符号の説明

１　ヒートプレート
２　熱媒体流路
３、４　アルミニウム部材
５　締結部
６　環状溝
７　環状突出部

Claims (9)

1. 表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とにそれぞれ対向するように、熱媒流路と環状突出部を設けた他方の金属部材とを、鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により変形して嵌合する環状溝部と環状突出部の体積の関係が、環状突出部の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
2. 表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路を囲む環状溝部に対向するように環状突出部を設けた他方の金属部材とを、鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と環状突出部の体積の関係が、環状突出部の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
3. 表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とにそれぞれ対向するように熱媒流路と環状溝部を設けた他方の金属部材とに、それぞれ一方及び他方の金属部材の環状溝に挿入する金属製の中間部材を鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と中間部材の体積の関係が、中間部材の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
4. 表面に熱媒流路とその熱媒流路を囲む環状溝部とを有する一方の金属部材と、一方の金属部材の熱媒流路を囲む環状溝部に対向するように環状溝部を設けた他方の金属部材とに、それぞれ一方及び他方の金属部材の環状溝に挿入する金属製の中間部材を鍛圧圧縮して接合してなる熱媒流路が形成されたヒートプレートにおいて、鍛圧圧縮により、変形して嵌合する環状溝部と中間部材の体積の関係が、中間部材の体積が環状溝部の体積より大きいことを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
5. 請求項１または請求項２に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、一方の金属部材の接合面の環状溝と、他方の金属部材の接合面の環状突出部は、環状溝の幅をａ、環状溝の深さをｂとし、環状突出部の幅をｃ、環状突出部の深さをｄとしたとき、下記関係式が成立することを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
   　ａ×ｂ≦ｃ×ｄ、
   　ｂ／ｄ≦１、
   　ｄ／ｃ≦６
6. 請求項３または請求項４に記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、一方の金属部材の接合面の環状溝と、他方の金属部材の接合面の環状溝は、環状溝の深さＡ、環状溝の幅Ｂ、他方の部材の環状溝の深さＣ、環状溝の幅Ｄ、及び中間部材の長さＥ、中間部材の幅をｆとしたとき、下記関係式が成立することを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
   　（Ａ＋Ｃ）≦Ｅ，
   　（Ａ×Ｂ＋Ｃ×Ｄ）≦Ｅ×Ｆ，
   　（Ａ＋Ｃ）／Ｅ≦１，
   　Ｂ≧Ｆ，Ｄ≧Ｆ
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレートにおいて、複数の金属部材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることを特徴とする複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
8. 熱媒流路は、複数の金属部材の一方および／またはもう一方の接合に熱媒流路となる溝を形成し、これらの接合面と組み合わせて形成したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。
9. 熱媒流路は、複数の金属部材の一方および／またはもう一方の接合に熱媒流路となる溝を形成し、前記溝に流通管を密着して形成したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の複数の金属部材を接合してなるヒートプレート。

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