KR20040012950A - 냉각판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20040012950A
KR20040012950A KR10-2003-7016592A KR20037016592A KR20040012950A KR 20040012950 A KR20040012950 A KR 20040012950A KR 20037016592 A KR20037016592 A KR 20037016592A KR 20040012950 A KR20040012950 A KR 20040012950A
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cooling plate
medium flow
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조간시게또시
다다기요시
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쇼와 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

중합면에 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)이 형성된 2매의 금속판(2, 3)이 중합되어 접합 일체화됨으로써 내부에 냉각 매체 유통로(4)가 형성된 냉각판에 있어서, 금속판(2, 3)의 중합면에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)에, 바람직하게는 중합면 전체면에 양극 산화피막(10)을 형성하는 동시에, 마찰 교반 접합에 의한 용접부(20)를 형성하게 하여 2매의 금속판(2, 3)을 접합 일체화한 구성으로 한다. 이에 의해, 냉각 매체 유통로의 내식성이 향상되어 냉각판으로서 고내구 고수명이 되고, 균일한 냉각이 가능해진다.

Description

냉각판 및 그 제조 방법{COOLING PLATE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
예를 들어 반도체 제조용의 스퍼터링 장치에는, 타겟을 부착하는 백킹 플레이트가 이용되고 있지만, 이 백킹 플레이트(101)는 도6에 도시한 바와 같이, 표면에 부착된 타겟(100)을 냉각하기 위해, 그 내부에 냉각 매체 유통로(102)가 형성되어 있다. 즉, 백킹 플레이트(101)는 2매의 알루미늄판(103, 104)이 중합하여 접합된 맞춤판으로 이루어지는 것이며, 양 알루미늄판(103, 104)의 중합면에 각각 냉각 냉매 유통로 형성용 홈(105, 106)이 형성되어 이들 홈 위치를 대응시켜 양 알루미늄판(103, 104)이 접합 일체화됨으로써, 백킹 플레이트(101)의 내부에 회로형의 냉각 매체 유통로(102)가 형성되어 있다.
그런데, 종래의 백킹 플레이트에서는 2매의 알루미늄판(103, 104)의 접합 일체화는, 냉각 매체 유통로(102)를 흐르는 냉각 매체의 누설을 방지하기 위해, 중합면을 납땜 접합함으로써 행해지는 것이 일반적이었다.
그러나, 상기 종래의 백킹 플레이트에서는 홈(105, 106)의 표면은 알루미늄 기재가 그대로 노출된 상태이므로, 냉각 매체인 물 등이 이 홈(105, 106)을 일정 기간 유통하면, 이들 홈이 부식되어 버리는 문제가 발생하고 있고, 이와 같이 백킹 플레이트로서의 수명은 짧은 것이었다. 이러한 부식에 의한 열화로 인해, 실제로는 예들 들어 1 내지 2년에 새로운 것으로 대체되고 있는 것이 현재의 상태이다.
본 발명은, 이러한 기술적 배경에 비추어 이루어진 것으로서, 냉각 매체 유통로가 내식성이 우수하여 고수명인 동시에, 냉각 성능이 우수한 냉각판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 이하에 도시한 본 발명의 실시 형태에 의해 명백해질 것이다.
본 출원은, 2001년 6월 20일자로 출원된 일본 특허 출원 제2001-185859호 및 2001년 11월 2일자로 출원된 미국 가출원 60/330,927호의 우선권 주장을 수반하는 것이며, 그 개시 내용은 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.
본 발명은, 예를 들어 스퍼터링 장치, 반도체 제조 장치, LCD 제조 장치에 있어서의 백킹 플레이트(backing plate), 서셉터, 각종의 온도 제어용 냉각판 등으로 이용되는 냉각판에 관한 것이다.
또, 본 명세서에 있어서,「알루미늄」의 용어는 알루미늄 및 그 합금을 포함하는 의미로 사용한다.
도1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉각판을 도시하는 사시도이다.
도2는 냉각판의 평면도이다.
도3a는 도1에 있어서의 A-A선의 단면도이다.
도3b는 도3a에 있어서의 냉각 매체 유통로 및 그 근방을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도4는 냉각판을 접합 전의 분리 상태로 도시하는 사시도이다.
도5는 다른 실시 형태의 냉각판을 도시하는 단면도이다.
도6은 종래의 냉각판을 도시하는 단면도이다.
상기 목적은, 중합면에 냉각 매체 유통로 형성용 홈이 형성된 복수매의 금속판이 중합되어 접합 일체화됨으로써, 내부에 냉각 매체 유통로가 형성된 냉각판에 있어서, 상기 금속판 중합면에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로 형성용 홈에 양극 산화피막이 형성되는 동시에, 상기 복수매의 금속판이 마찰 교반 접합에 의해 접합 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판에 의해 달성된다.
이 냉각판에 따르면, 적어도 냉각 매체 유통로 형성용 홈에 양극 산화피막이 형성되어 있으므로, 냉각 매체 유통로의 부식이 효과적으로 방지되어 냉각판으로서의 내구성이 현저히 향상된다. 또한, 금속판의 접합이 마찰 교반 접합에 의해 행해지고 있으므로, 제조 후에 있어서 이 용접부가 양극 산화피막에 열화 등의 악영향을 미치는 일이 없고, 따라서 우수한 부식 방지 효과가 충분히 유지되고, 내구성이 우수한 수명이 높은 냉각판이 얻어진다. 또한, 마찰 교반 접합에 의한 접합이므로 금속판끼리가 양호한 상태로 접합되고, 이에 의해 냉각판으로서 균일한 냉각이 행해지게 된다.
양극 산화피막은 금속판 중합면의 전체면에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 이에 의해 냉각 매체 유통로의 부식 방지뿐만 아니라, 금속판 중합면 전체면의 부식 방지도 도모할 수 있어, 냉각판으로서의 내구성이 한층 향상된다.
금속판 중합면끼리의 간극에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로의 근방 주위부는, 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 물 등의 냉매가 냉각 매체 유통로 이외의 부위에 누설되어 체류하는 것 등을 방지할 수 있으므로, 간극 부식의 발생을 확실하게 방지할 수 있게 되어 냉각판으로서의 내구성이 보다 한층 향상된다.
상기 밀봉재로서는 금속 소재로 이루어지는 것, 내수성 수지 접착제로 이루어지는 것을 이용하는 것이 접합(접착) 내구성이 우수한 점에서 바람직하다.
상기 내수성 수지 접착제로서는 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 수지로 구성된 접착제를 이용하는 것이 접착 내구성이 특히 우수한 점에서 바람직하다.
금속판으로서는 알루미늄판을 이용하는 것이 바람직하고, 이에 의해 경량화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 냉각판의 제조 방법은 복수매의 금속판 중합면의 각각에 냉각 매체 유통로 형성용 홈을 성형하는 제1 공정과, 상기 금속판 중합면에 양극 산화 처리를 실시하여 양극 산화피막을 형성하는 제2 공정과, 상기 복수매의 금속판 중합면끼리를 중합시킨 상태에서 마찰 교반 접합을 행함으로써 이들을 접합 일체화하는 제3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다. 상술한 특징을 갖는 본 발명의 냉각판을 생산성 좋게 제조할 수 있는 것은 물론인 것이고, 마찰 교반 접합을 행하기 전에 먼저 양극 산화 처리를 실시하므로, 금속판 중합면의 세부에까지 양극 산화피막을 형성할 수 있고, 따라서 금속판 중합면의 부식 방지의 확실성을 높일 수 있어 고품질의 냉각판을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 금속판의 접합을 마찰 교반 접합에 의해 행하기 때문에, 접합시에 있어서 먼저 형성한 양극 산화피막을 열화시키는 일 없이 접합할 수 있어, 상기 우수한 부식 방지 효과를 충분히 유지시킬 수 있고, 이에 의해 내구성이 우수한 수명이 높은 냉각판을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉각판을 도1 내지 도3b에 도시한다. 이 냉각판(1)은 스퍼터링 장치의 백킹 플레이트로서 이용되는 것이며, 2매의 금속판(2, 3)이 중합되어 접합 일체화된 맞춤판으로 이루어지는 것이다. 또, 본 실시 형태에서는 금속판(2, 3)으로서 알루미늄판이 이용되고 있다.
상기 2매의 금속판(2, 3)의 중합면의 각각에는, 단면 반원 형상의 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)이 형성되어 있다. 즉, 도4에 도시한 바와 같이 하방의 금속판(3) 중합면에 있어서, 그 길이 방향의 일단부측으로부터 형성된 1개의 홈이 3 방향으로 분기된 후, 이들 3개의 홈이 길이 방향에 따라서 평행형으로 타단부측을 향해 연장되고, 타단부측에서 3개의 홈이 합류되어 1개의 홈이 되도록 냉각 매체 유통로 형성용 홈(3a)이 형성되어 있다. 상방의 금속판(2)에 대해서도 완전히 동일한 태양의 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a)이 형성되어 있다. 그러나, 도3a에 도시한 바와 같이 이들 홈(2a, 3a)의 위치를 합치시키는 태양으로 금속판(2, 3)의 중합면끼리가 중합되어 접합 일체화됨으로써, 냉각판(1)의 내부에 회로형의 냉각 매체 유통로(4)가 형성되어 있다(도2 참조).
도3b에 확대하여 도시한 바와 같이, 상기 2매의 금속판(2, 3) 중합면에는 각각 양극 산화피막(10, 10)이 형성되어 있다. 즉, 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)에 양극 산화피막(10, 10)이 형성되는 동시에, 금속판(2, 3) 중합면의 잔여부 전체면에도 마찬가지로 양극 산화피막(10, 10)이 형성되어 있다. 이와 같이 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)에 양극 산화피막이 형성되어 있으므로, 냉각 매체 유통로(4)의 부식을 효과적으로 방지할 수 있고, 이에 의해 냉각판(1)으로서의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)도 포함시켜 금속판(2, 3) 중합면의 전체면에 양극 산화피막이 형성되어 있으므로, 냉각 매체 유통로(4)의 부식 방지뿐만 아니라, 중합면 전체면의 부식 방지도 도모할 수 있어, 냉각판(1)의 내구성을 한층 향상시킬 수 있는 것이다.
또한, 도3b에 도시한 바와 같이 금속판(2, 3) 중합면 상호간의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로(4)의 근방 주위부는, 밀봉재(11)에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉되어 있다. 일반적으로 금속판 중합면끼리의 사이에 간극이 생기는 경우에는 물 등의 냉각 매체에 의한 간극 부식의 발생이 생기기 쉬워지지만, 이러한 간극 중 적어도 냉각 매체 유통로(4)의 근방 주위부가 밀봉재로 밀봉됨으로써 물 등의 냉매가 냉각 매체 유통로(4) 이외의 부위에 누설되어 체류하는 것 등을 방지할 수 있으므로, 상기 간극 부식의 발생을 확실하게 방지할 수 있게 되어 냉각판(1)으로서의 내구성이 보다 한층 향상된다. 또, 금속판 중합면끼리의 간극의 전부를 밀봉재로 밀봉하는 것으로 해도 좋다.
상기 2매의 금속판(2, 3)의 접합 일체화는 마찰 교반 접합에 의해 행해져 있다. 이 마찰 교반 접합이라 함은, 예를 들어 회전하는 핀형 프로브를 용접 대상부에 삽입하고, 프로브와의 접촉부를 마찰열로 연화시켜 교반하면서, 프로브를 삽입 상태에서 용접 대상부에 따라서 이동시킴으로써 용접 접합하는 접합 방법이며, 고상 접합법의 일종이므로, 이종 금속끼리라도 접합할 수 있다. 본 실시 형태에서는 도1, 도2, 도3a에 도시한 바와 같이 금속판(2)의 상면측으로부터 마찰 교반 접합되어 있고, 그 용접부(20) 위치는 금속판(2, 3)의 주연부와, 상기한 평행형으로 배치된 3개의 홈(2a, 2a, 2a)에 끼워진 중앙부이다.
이와 같이 2매의 금속판(2, 3)의 접합이 마찰 교반 접합에 의해 행해져 있으므로, 제조 후에 있어서 이러한 용접부(20)로부터 양극 산화피막(10)에 열화 등의 악영향을 미치는 일이 없다. 따라서 우수한 부식 방지 효과를 충분히 유지시킬 수 있어, 내구성이 우수한 수명이 높은 냉각판(1)이 된다. 또한, 마찰 교반 접합에 의한 접합이므로 양극 산화피막이 존재해도 2매의 금속판(2, 3)이 양호한 상태로 접합되고, 이에 의해 냉각판(1)으로서 균일한 냉각이 가능해지는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 밀봉재(11)로서는 금속판(2, 3)의 중합면끼리의 간극을 액체 밀봉 상태로 밀봉할 수 있는 것이면 어떤 것이라도 사용할 수 있지만, 그 중에서도 금속 소재로 이루어지는 밀봉재(메탈 피팅) 또는 내수성 수지 접착제로 이루어지는 밀봉재를 이용하는 것이, 접합(접착) 내구성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 밀봉재(11)를 구성하는 금속 소재로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 알루미늄 등을 예시할 수 있다.
상기 밀봉재(11)를 구성하는 내수성 수지 접착제로서는 특별히 한정되지 않지만, 접착 내구성이 특히 우수한 점에서 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 수지로 구성된 접착제를 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 냉각판(1)은, 예를 들어 다음과 같이 하여 제조된다. 우선, 2매의 금속판(2, 3)의 중합면을, 상기 홈(2a, 3a) 형상에 대응한 성형 볼록부를 갖는 성형 금형으로 프레스함으로써, 이 중합면에 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)을 성형한다(제1 공정).
다음에, 금속판(2, 3)의 중합면에 양극 산화 처리를 실시하여 양극 산화피막을 형성하게 한다(제2 공정).
계속해서, 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)의 위치를 합치시키는 태양으로 금속판(2, 3)의 중합면끼리를 중합하고, 이 상태에서 마찰 교반 접합을 행하여 금속판(2, 3)을 접합 일체화한다(제3 공정).
본 제조 방법에 따르면, 마찰 교반 접합을 행하기 전에 먼저 양극 산화 처리를 실시하므로, 금속판(2, 3) 중합면의 세부에까지 양호한 상태로 양극 산화피막을 형성할 수 있다. 따라서, 금속판(2, 3) 중합면의 부식 방지의 확실성을 높일 수 있다. 또한, 양극 산화피막을 형성한 후의 접합 방법으로서 마찰 교반 접합을 채용하고 있으므로, 접합시에 먼저 형성한 양극 산화피막을 열화시키는 일이 없다는 이점도 있다.
상기 실시 형태에 있어서는, 양극 산화피막(10)은 금속판(2, 3)의 중합면에형성되어 있지만, 예를 들어 금속판(2, 3)의 외면(중합면의 이면)에도 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 2매의 금속판(2, 3)이 중합 접합된 구성이지만, 물론 이 2매 접합 일체화 구성을 기본 구성으로 하여 이에 더 한 장 이상 조합하여, 3매 이상의 복수매 금속판이 상기 실시 형태와 동일 요지의 구성으로 접합된 구성을 채용해도 좋고, 본 출원의 특허청구의 범위에 기재된 발명은 이러한 구성도 포함하는 것이다.
또한, 상기 실시 형태에서는 냉각 매체 유통로(4)의 단면 형상은 원형으로 되어 있지만, 특별히 이러한 형태의 것에 한정되는 것은 아니다. 또, 냉각 매체 유통로(4)의 회로 형태는 상기 실시 형태와 같은 분기 및 합류 형태의 것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 사행형 회로로 구성된 것이라도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는 마찰 교반 접합은 금속판(2)의 상면측으로부터 행해지고 있지만, 예를 들어 도5에 도시한 바와 같이 금속판(2, 3)의 측면측으로부터 행해진 것이라도 좋다.
또, 상기 실시 형태에서는 스퍼터링 장치의 백킹 플레이트로서 이용되는 것을 예시하였지만, 본 발명의 냉각판(1)의 용도는 특별히 이러한 것에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 반도체 제조 장치 및 LCD 제조 장치에 있어서의 백킹 플레이트, 서셉터 혹은 각종의 온도 제어용 냉각판 등으로 이용할 수 있다.
다음에, 본 발명의 구체적 실시예에 대해 설명한다.
<제1 실시예>
도4에 도시한 바와 같은 홈이 형성된 알루미늄판을 2매 준비하고, 이 알루미늄판의 홈 형성면(중합면)에 황산법에 의한 양극 산화 처리(전류 밀도 1.3A/d㎡의 교류 전해에 의해 15분간 양극 산화, 비등수 밀봉 구멍)를 실시하여 두께 6 ㎛의 양극 산화피막을 형성하였다.
상기 홈의 위치를 합치시키는 태양으로 알루미늄판의 홈 형성면끼리를 중합하고, 이 상태에서 마찰 교반 접합을 행하고 알루미늄판을 접합 일체화하여 냉각판을 얻었다.
<제2 실시예>
상기 알루미늄판의 중합면끼리(양극 산화피막끼리)의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로의 근방 주위부를 알루미늄으로 이루어지는 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제3 실시예>
상기 알루미늄판의 중합면끼리(양극 산화피막끼리)의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로의 근방 주위부를 에폭시계 수지 접착제로 이루어지는 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제4 실시예>
상기 알루미늄판의 중합면끼리(양극 산화피막끼리)의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로의 근방 주위부를 페놀계 수지 접착제로 이루어지는 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제5 실시예>
상기 알루미늄판의 중합면끼리(양극 산화피막끼리)의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로의 근방 주위부를 폴리올레핀계 수지 접착제로 이루어지는 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제6 실시예>
상기 알루미늄판의 중합면끼리(양극 산화피막끼리)의 간극에 있어서의 냉각 매체 유통로의 근방 주위부를 아크릴계 수지 접착제로 이루어지는 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제1 비교예>
양극 산화피막을 형성하지 않은 구성으로 한 이외는, 제1 실시예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
<제2 비교예>
마찰 교반 접합 대신에 TIG 용접에 의해 접합한 이외는, 제1 비교예와 같이 하여 냉각판을 얻었다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 냉각판에 대해 하기 시험법에 의해 내식성(부식 방지성)을 평가하였다.
<내식성(부식 방지성) 시험법>
각 냉각판의 냉각 매체 유통로에, 하기 조성으로 이루어지는 부식 시험액(수용액)을 유량 30 L/분, 액체 온도 90 내지 95 ℃의 조건으로 500 시간 통수한 후, 냉각 매체 유통로 및 중합면끼리의 간극부를 관찰하고, 부식 발생이 없는 것을「○」으로 하고, 부식 발생이 경미한 정도로 억제되어 있는 것을「△」로 하고, 부식이 현저히 발생하고 있는 것을「×」로 하였다. 또, 표1에 있어서의「△ ~ ○」의 평가는, 기본적으로 부식 발생은 없지만, 드물게 경미한 정도의 부식 발생이 인정을 받는 상태를 나타내고 있고, 이에 대해「○」의 평가는 부식 발생이 확실하게 억제되어 있는 상태를 나타내고 있다.
부식 시험 수용액(NaCl : 234 ㎎/L, Na2SO4: 89 ㎎/L, CuCl2ㆍ2H2O : 2.7 ㎎/L, FeCl2ㆍ6H2O : 145 ㎎/L)
[표1]
접합 방법 밀봉의 유무 및 종류 양극 산화피막 형성의 유무 내식성(내부식성)
냉각 매체 유통로 *) 접합 간극부
제1 실시예 마찰 교반 접합 없음 있음(6 ㎛) ○ △
제2 실시예 마찰 교반 접합 있음(Al) 있음(6 ㎛) ○ ○
제3 실시예 마찰 교반 접합 있음(에폭시계 수지) 있음(6 ㎛) ○ ○
제4 실시예 마찰 교반 접합 있음(페놀계 수지) 있음(6 ㎛) ○ ○
제5 실시예 마찰 교반 접합 있음(폴리올레핀계 수지) 있음(6 ㎛) ○ ○
제6 실시예 마찰 교반 접합 있음(아크릴계 수지) 있음(6 ㎛) ○ △~ ○
제1 비교예 마찰 교반 접합 없음 없음 × △
제2 비교예 TIG 용접 없음 없음 × ×
*)접합 간극부 … 중합면끼리의 간극
표1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예 내지 제6 실시예의 냉각판은 냉각 매체 유통로 및 중합면끼리의 간극부 중 어디에 있어도 내식성이 우수하였다. 특히, 중합면끼리의 간극부가 밀봉재로 밀봉된 제2 실시예 내지 제6 실시예에서는 부식 발생이 없이 매우 내식성이 우수하여 있었다. 이에 대해, 제1 비교예, 제2 비교예의 냉각판은 내식성이 열화되어 있었다.
이상과 같이, 본 발명의 냉각판은 적어도 냉각 매체 유통로 형성용 홈에 양극 산화피막이 형성되어 있으므로, 냉각 매체 유통로의 부식을 효과적으로 방지할 수 있고, 냉각판으로서의 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 동시에, 금속판끼리의 접합이 마찰 교반 접합에 의해 행해지고 있으므로, 제조 후에 있어서 이 용접부가 시간 경과적으로 양극 산화피막에 열화 등의 악영향을 미치는 일이 없고, 따라서 초기의 우수한 부식 방지 효과를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있고, 이들의 시너지 작용에 의해 내구성이 우수한 수명이 높은 냉각판으로 할 수 있다. 또, 마찰 교반 접합에 의해 금속판끼리가 양호한 상태로 접합되므로, 표면의 어느 쪽 위치라도 변동되는 일이 없는 균일한 냉각이 가능해진다.
금속판 중합면의 전체면에 양극 산화피막이 형성되어 있는 경우에는, 냉각판의 내구성을 한층 향상시킬 수 있다.
금속판 중합면끼리의 간극에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로의 근방 주위부가 밀봉재에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉되어 있는 경우에는, 간극 부식의 발생을 확실하게 방지할 수 있으므로 냉각판의 내구성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
밀봉재가 금속 소재 또는 내수성 수지 접착제로 이루어지는 경우에는, 접합내구성을 보다 향상시킬 수 있어 밀봉의 확실성을 향상시킬 수 있다.
내수성 수지 접착제가 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 수지로 구성되어 있는 경우에는, 접착 내구성을 현저히 향상시킬 수 있어 장기에 걸쳐 확실하게 밀봉할 수 있게 되어, 나아가서는 냉각판의 내구성을 한층 향상시킬 수 있다.
금속판이 알루미늄판인 경우에는, 경량성이 우수한 것이 된다.
또한, 본 발명의 냉각판의 제조 방법은 냉각판을 생산성 좋게 제조할 수 있는 데다가, 마찰 교반 접합을 행하기 전에 먼저 양극 산화 처리를 실시하므로, 금속판 중합면의 세부에까지 양극 산화피막을 형성할 수 있고, 따라서 금속판 중합면의 부식 방지의 확실성을 높일 수 있어 고품질의 냉각판을 제조할 수 있다. 또한, 마찰 교반 접합을 이용하고 있으므로, 접합시에 먼저 형성한 양극 산화피막을 열화시키는 일이 없고, 따라서 상기 부식 방지의 확실성 향상 효과도 어울려, 보다 내구성이 우수한 수명이 높은 냉각판을 제조할 수 있다.
여기서 이용된 용어 및 설명은, 본 발명에 관한 실시 형태를 설명하기 위해서 이용된 것으로서, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 청구의 범위 내이면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닐뿐만 아니라 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.
이상과 같이, 본 발명의 냉각판은 균일한 냉각이 가능해지는 동시에, 내구성이 우수하여 수명이 높으므로, 예를 들어 스퍼터링 장치, 반도체 제조 장치, LCD 제조 장치에 있어서의 백킹 플레이트, 서셉터, 각종의 온도 제어용 냉각판 등으로 적합하다.

Claims (12)

  1. 중합면에 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)이 형성된 복수매의 금속판(2, 3)이 중합하여 접합 일체화됨으로써, 내부에 냉각 매체 유통로(4)가 형성된 냉각판에 있어서,
    상기 금속판(2, 3)의 중합면에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)에 양극 산화피막(10)이 형성되는 동시에, 상기 복수매의 금속판(2, 3)이 마찰 교반 접합에 의해 접합 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속판(2, 3)의 중합면의 전체면에 양극 산화피막(10)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속판(2, 3)의 중합면끼리의 간극에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로(4)의 근방 주위부가 밀봉재(11)에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀봉재(11)는 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  5. 제3항에 있어서, 상기 밀봉재(11)는 내수성 수지 접착제로 이루어지는 것을특징으로 하는 냉각판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 내수성 수지 접착제는 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 금속판(2, 3)은 알루미늄판인 것을 특징으로 하는 냉각판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 금속판(2, 3)의 중합면의 전체면에 양극 산화피막(10)이 형성되고, 또한 상기 금속판(2, 3)의 중합면끼리의 간극에 있어서의 적어도 냉각 매체 유통로(4)의 근방 주위부가 밀봉재(11)에 의해 액체 밀봉 상태로 밀봉되는 동시에, 상기 금속판(2, 3)으로서 알루미늄판이 이용되고 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밀봉재(11)는 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  10. 제8항에 있어서, 상기 밀봉재(11)는 내수성 수지 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 내수성 수지 접착제는 에폭시계 수지, 페놀계 수지 및 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1 종류 또는 2 종류 이상의 수지로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각판.
  12. 복수매의 금속판(2, 3)의 중합면의 각각에 냉각 매체 유통로 형성용 홈(2a, 3a)을 성형하는 제1 공정과,
    상기 금속판(2, 3)의 중합면에 양극 산화 처리를 실시하여 양극 산화피막(10)을 형성하는 제2 공정과,
    상기 복수매의 금속판(2, 3)의 중합면끼리를 중합한 상태로 마찰 교반 접합을 행함으로써 이들을 접합 일체화하는 제3 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각판의 제조 방법.
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