TW484219B - Aluminum-copper clad member, method of manufacturing the same, and heat sink - Google Patents

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484219 A7 B7 五、發明說明（1 ) 【發明領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於較佳地使用於熱交換器、散熱器、熱管 (heat pipe )、散熱片（heat sink )等材料之鋁—銅覆蓋 材及其製造方法。並且，本發明係散熱片，尤其關於較佳 地使用於冷卻各種電子機器發熱裝置之散熱片。 【關聯技術之說明】 熱交換器、散熱器、熱管、散熱片係廣汎地使用於電 子機器、通訊機器產業、汽車或航空機等輸送機器產業。 這些係不用說具有優異傳熱性能，並要求輕量性或輕巧性 。所以從材料及形狀之兩面嘗試改善。 從材料面，雖然優異於傳熱性能或熱擴散性能，替代 在重量上具有問題之銅系材料，沉用輕量且具有次於銅之 傳熱性能之鋁系材料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 尤其使用於電子機器產業之鋁製熱交換器，係欲提升 傳熱性能施加擴大冷卻面積或材料壁厚之增加等之改良。 但是，這些熱交換器無非常小型化、輕量化、高性能化， 依冷卻面積之擴大或壁厚之增加，欲更加提升傳熱性能爲 變成困難。又，作爲熱管之動作流體使用水時，鋁製熱交 換器係因不凝縮性氣體之發生具有降低熱管性能等之問題 〇 在形狀面，於散熱片，將擴大散熱面積爲目的在散熱 基板上形成多數之薄板狀之散熱片。通常從銘擠壓品所成 之此種散熱片，係於裝設許多發熱裝置之電腦等電子機器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4 - 484219 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) ’快速地排出發熱裝置之熱爲有利。於如上述形狀之散熱 片’爲了提高散熱性能增大散熱面積爲重要之事。欲增大 散熱面積，除了提高散熱片之外，需要使散熱片厚度變薄 ’窄化散熱片間隔、增加散熱片數。但是，製造這種散熱 片形狀之散熱片，係從擠壓技術上之制約爲困難之事。· 又，爲了快速排出熱，只改良散熱片機能爲不充分， 必須提升接觸於發熱裝置之基板之熱擴散機能。藉使基板 變厚因限於散熱片之設置空間，若增厚基板時就不得不減 低散熱片高度，也具有減少散熱面積之問題。又，基板之 厚壁化也違反機器之輕量化。 【發明槪要】 本發明之目的係提供一種優異於散熱性能，較佳地使 用於散熱片等之鋁-銅覆蓋材。 本發明之另外目的係提供一種上述鋁-銅覆蓋材。 又，本發明之再另外目的，係提供一種不至於增大尺 寸或重量可提升散熱性能之散熱片。 若依據本發明之第1層面，鋁-銅覆蓋材，係具有： 鋁系構件，與銅系構件，與純鋁或j I s 1 0 0 0系鋁 合金所成之插入材，上述鋁系構件及上述銅系構件爲經由 上述插入材所貼合（clad )。本發明之鋁一銅覆蓋材，係 銅系構件與即使於常溫也容易使用之純鋁或經由J I S 1 0 0 0系鋁合金所成之插入材與鋁系構件貼合，所以抑 制銅系構件之氧化或異種材料間之化合物之生成，具有高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n ϋ *ϋ ·1 i··- ii 1_1 ββ/ i^i n ϋ · *1· ΛΛ9 tm— n tmmf i^i In J 丨，I emt n _1 ϋι ϋ I 言 矣 (請先閱讀背面之注音s事項再填寫本頁) 484219 A7 B7 五、發明說明（3 ) 接合力。 上述銅系構件，係由無氧銅或磷脫氧銅所成較佳。此 時，氧化物生成之抑制效果爲大，可顯著地得到優異之接 合力。 於上述之鋁-銅覆蓋材，因倂具鋁之輕量性，與銅之 傳熱性、熱擴散性及耐蝕性，所以若作爲熱交換器材料使 用時，可邊抑制起因於銅材料之重量增大，可得到超過鋁 之傳熱性能。又，藉在容易腐蝕部分配置銅系構件使用， 就可得到與銅同等之耐蝕性。 若依據本發明之另外層面，鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其特徵爲：對於銅系構件，將純鋁或J I s 1000 系鋁合金所成之插入材以常溫軋壓接合，得到被接合之2 構件，對於上述插入材將鋁系構件以常溫或熱性軋壓接合 ，得到所接合之3構件，對於上述插入材將鋁系構件以常 溫或熱性軋壓接合之前之上述被接合之2構件施加熱處理 ，或對於上述插入材將鋁系構件以常溫或熱性軋壓接合後 之上述被接合之3構件施加熱處理。 若依據本方法，將銅系構件與直接接觸之插入材之接 合在常溫進行也得到高接合力，甚至銅系構件與鋁系構件 可良好地接合。又，因係以軋壓接合者，所以大面積之接 合容易，具有上述效果，且可製造廣寬、長條之鋁一銅覆 蓋材。所以，可製造需要輕量性、傳熱性能、耐鈾性，且 需要大面積之熱交換器用材料。 於上述製造方法，將上述插入材之軋壓加工率成爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ·1 1· ^1 ϋ 1_1 1_| ϋ 一 δι ϋ 1 ϋ ϋ I 1 I ϋ - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A7 ___B7_____ 五、發明說明（4 ) 3 0 %以上較佳。又，將上述鋁系構件之軋壓加工率成爲 4 0%以上較佳。若將上述插入材之軋壓加工率成爲3 0 %以上時，或更加將上述鋁系構件之軋壓加工率成爲4 0 %以上，就可得到顯著地優異之接合力。 並且，將上述熱處理在2 0 0〜4 0 0 t下進行較佳 。藉此，就可得到顯著地優異之接合力。 又，若依據本發明之再另外層面時，其特徵爲具有： 散熱片係由鋁系構件所成者，豎起一面側之表層部形成多 數舌狀散熱片之散熱部，與由銅系構件所成者在上述散熱 部之另面側接合爲密貼狀態所接合之熱損散部。 此散熱片，係由銘系材料所成形成有多數舌狀散熱片 之散熱部，與銅料所成，因具有在上述散熱部之另面側接 合成密貼狀態之熱擴散部，所以，倂具鋁之輕量性與銅之 傳熱性、耐蝕性，將超過鋁之傳熱性能以銅以下之重量增 加加以實現。尤其，接觸於發熱體之熱擴散部因由銅系構 件所構成，所以呈現優異之熱擴散性，即使維持以往之散 熱片高度也不必增大散熱片之體積可得到優異之冷卻效果 。因此，上述散熱片，係可較佳地使用於設置空間受到限 制之電子機器之散熱片。 於上述散熱片，上述熱擴散部爲平板較佳。此時，可 容易製造散熱片。又，上述熱擴散部，係在內部具有熱交 換媒體用室較佳，並且’在上述熱交換媒體用室內壁形成 燈芯（wick )較佳。若在上述熱擴散部內部具有熱交換媒 體用室時’就變成熱管，可更加提升熱擴散性能及散熱性 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484219 A7 ____B7 _ 五、發明說明（5 ) 能。並且，因熱擴散部係由耐鈾性良好之銅系材料所形成 ，所以作爲熱交換媒體也可使用水。 若在上述熱交換媒體內壁形成有燈芯時，因其毛細管 力在室內因熱交換媒體之循環變成良好，所以可更加提升 熱擴散性能及散熱性能。 . 又，若依據本發明之再另外層面：其特徵爲具有：散 熱片係由鋁系材料所成，豎起一面側之表層部形成有多數 舌狀散熱片之散熱部，與由銅系材料所成，在上述散熱部 之另面側經由純鋁或J I S 1 0 0 〇系鋁合金所成之插 入材所接合之熱擴散部。於此散熱片，抑制接合時之銅系 構件之氧化或異種材料間之化合物之生成，具有高接合力 。又，此散熱片，也具有優異輕量性、傳熱性、熱擴散性 、耐熱性。 於上述散熱片，上述熱擴散部爲平板較佳。又，若上 述熱擴散部爲平板時，散熱片之製造就變成容易。又，在 上述熱擴散部係在內部具有熱交換媒體用室較佳，並且， 上述熱交換媒體用室，係在內壁形成有燈芯較佳。又，在 上述熱擴散部內部具有熱交換媒體用室時，就變成熱管， 熱擴散性能及散熱性能可更加提升。 並且，因熱擴散部係由耐蝕性良好之銅系材料形成， 所以，作爲熱交換媒體也可使用水。 並且，因在上述熱交換媒體用室內壁，形成有燈芯時 ，由於其毛細管力在室內之熱交換媒體化循環變成良好，、 所以可更加提升熱擴散性能及散熱性能。 -8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線- 484219 A7 B7 五、發明說明（6 ) 本發明之再另外目的、特徵係連同由圖式詳述之後述 實施例就可明白。 【較佳實施形態之詳細說明】 〈鋁一銅覆蓋材〉 . 如第1圖所示，關於本發明之鋁τ銅覆蓋材（1 )， 係在鋁系構件（1 1 )與銅系構件（1 3 )間具有純鋁或 J I s 1 〇〇〇系錦合金所成之插入材（1 2)。 上述鋁系構件（1 1 )之組成毫無受到任何限制。例 如’作爲上述鋁系構件，係例如可廣泛地使用高純度鋁系 構件、J I S 1 〇 0 0系之鋁或鋁合金、JIS2000系之銘 —銅系合金、J I S 3000系之鋁一錳系合金、 JIS 40〇〇系之鋁一矽系合金、jis 5000 系之鋁一鎂系合金、J I S 6000系之鋁一矽一鎂系 合金、J I S 7 0 0 0系之錦一鋅—鎂一銅系合金及銘 一鋅一鎂系合金等。 上述銅系構件（1 3 )之組成也毫無受到任何限制。 但是’可抑制氧化物或與鋁之化合物之生成之點，可推薦 無氧銅或磷脫氧銅。 又，上述痛入材（1 2 )，即使於冷間必須使用屬於 異種金屬之銅系構件（1 3 )容易配合之純鋁或添加元素 少之J I S 1 0 0 0系銘合金。尤其較佳插入材，係使用 具有純度99 · 90%以上高純度鋁、j IS 1 000系 鋁之中，具有J IS 1 050合金以上純度之合金。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公董） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ 1« 1β ϋ n ϋ .^1 ϋ n 1· ϋ ϋ I I n · «I ϋ ϋ ι 1 ϋ n-i-r0， i ϋ n ϋ I n 1 I . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A7 B7 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉使用這些插入材，即使於冷間接合也可得到高接合 力。在鋁系構件（1 1 ) 一銅系構件（i 3 )間，由於熱 傳導率之不同會發生熱阻力。但是，在這些構件間，使其 具有即使於鋁系材料之中熱傳導率高之鋁或ns 1 000系鋁合 金作爲插入材（1 2 )，就可減低熱阻力。 . 〈鋁-銅覆蓋材之製造方法〉 上述鋁-銅覆蓋材（1 )係例如以如下方法製造。 首先，對於銅系構件（1 3 )將插入材（1 2 )冷間 軋壓接合。因插入材（1 2 )係純鋁或J I S 1 〇 〇 〇系 鋁合金，所以，變形阻力小，即使於冷間也容易配合於銅 系構件（1 3 )接合性良好。又，上述銅系構件（1 3 ) 與插入材（1 2 )因由冷間乳壓所接合，所以不僅抑制銅 系構件（1 3 )之氧化，並且，也抑制與插入材（1 2 ) 成分之化合物之生成，可排除阻礙接合之原因。冷間軋壓 之加工率，係爲了得到充分接合力雖然3 0 %以上較佳， 但是其另方若超過7 0 %時就因加工硬化致使材料會有破 裂之虞。尤其較佳加工率係4 0〜7 0%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 次後，在上述插入材（1 2 )側將鋁系構件（1 1 ) 以冷間或熱間軋壓接合。於此軋壓，上述銅系構件（1 3 )之表面係已經由插入材（1 2 )所被覆從環境所阻斷， 所以，軋壓係無論熱間、冷間之任何皆可。軋壓加工率係 爲了得到良好軋壓性具4 0 %以上較佳’依據所需最終壁 厚適當設定軋壓加工率。又，冷間軋壓時’在銅系構件（ -ΊΟ - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484219 A7 B7 五、發明說明（8 ) 1 3 )與插入材（1 2 )之界面不使其成長化合物相，將 軋壓溫度成爲1 0 0〜3 5 0 °C，達到目標溫度之後立即 軋壓較佳。於此軋壓，因插入材（1 2 )與鋁系構件（ 1 1 )爲同種之鋁，所以互相容易配合可良好地接合，鋁 系構件（1 1 )與銅系構件（1 3 )爲經由插入材（1 2 )接合。 於上述之一系列接合工程，將鋁系構件（1 1 )接合 於插入材（1 2 )上之前，對於上述被接合之2構件進行 熱處理，以提高銅系構件（1 3 )與插入材（1 2 )之密 貼性。或，將上述鋁系構件（1 1 )接合於插入材（1 2 )上之後，對於此被接合之3構件進行熱處理，以提高鋁 系構件（1 1 )、插入材（1 2 )及銅系構件（1 3 )之 三者之密貼性。抑制在銅系構件（1 3 )與插入材（1 2 )之界面成長化合物，爲了得到這些之高接合性，上述熱 處理係在2 0 0〜4 0 0 °C範圍進行較佳。熱處理溫度尤 其較佳下限値爲2 2 0 °C，上限値爲3 0 0 °C。又，熱處 理時間，係爲了不使其成長化合物相，停留於1小時以下 較佳。依熱處理條件將化合物相之厚度控制在1 0 // m以 下時，就可得到良好之接合性。 這種熱處理係於插入材（12)之軋壓後上述鋁系構 件之軋壓後，或鋁系構件（1 1 )之軋壓後至少對於一方 進行時，就可製造被牢固地接合之鋁-銅覆蓋材。然而， 若將鋁系構件（1 1 )之軋壓在冷間進行時，在鋁系構件 (1 1 )之乳壓後，亦即進行三者接合後進行較佳。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--11--------------------訂---I-----線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A7

五、發明說明（9 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之鋁-銅覆蓋材因倂具鋁之輕量性與銅之傳熱 性、熱擴散性、耐鈾性，所以可作爲熱交換器材料較佳地 使用。 例如，上述鋁-銅覆蓋材’係可製造如第2圖所示之 熱交換用管。此熱交換用管，係上述鋁一銅覆蓋材之銅系 構件（1 3 )側位於內面，所以冷媒所接觸者係只有耐蝕 性局之銅系構件（1 3 )，所以不僅熱傳導性，也可得到 優於耐蝕性之管子。又，如後述所詳述，也可製作形成舌 狀散熱片之散熱片。 (實施例） 關於本發明之鋁-銅覆蓋材及其製造方法之具體實施 例詳述。 作爲銅系構件（13)，以100mmxl50mm 準備了厚度8 mm之無氧銅板及磷脫氧銅板。 作爲插入材（12)，準備了純度99 .999%， 94mmxl5〇mm，厚度 0 · 1mm、〇 · 5mm、 1 · 0 m m之3種類之純鋁板。作爲鋁系構件，準備了 JISAll〇〇或jISA6063所成，分別以 100mmX200mm,厚度 2 · Omm、5 · 〇mm 、：ΙΟ · Omm、15 ·〇mm之鋁合金板。 茲將這些材料之組合表示於表1。 製造覆蓋材時，首先，在銅系構件上重疊插入材，將 這些以表1所示加工率藉冷間乳壓加以接合。次後，關於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂---------線·

A 484219 A7 B7 五、發明說明（1〇 ) 實施例1〜1 3係以表1所示溫度保持1小時進行中間熱 處理’實施例1 4〜1 7係未施加中間熱處理進到下一工 程。 接著，對於貼合插入材之銅系構件，在插入材側重疊 隹呂系構件，以表1所示加工率進行冷間軋壓或以5 0 0 °C 進行熱間軋壓，將這些接合。 . 並且，對於先前未進行中間熱處理之實施例1 4〜 1 7 ’以表1所示溫度保持1小時施加最終熱處理。 實施中間熱處理之實施例1〜1 3，係未施加此最終 熱處理。 另者，作爲比較例1〜4，不具插入材，將鋁系構件 與銅系構件以表1所示溫度與加工率進行熱間軋壓製作了 覆蓋材。對於這些貼合材，評價了接合率及接合強度。 接合率係使用超音波探傷檢查調查了接合成功否，視 爲接合率（％)=(未接合面積/測定面積）χΐ〇〇。 又，接合強度係將試片從1 · 5 m高度自由掉落鐵製地板 上2 0次，由破裂或破壞狀態加以評估。將這些評價結果 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) f 訂---------線- 表 於 示 表 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484219 A7 B7 11 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 擊紘^瑯赵纪攀_鉍耘_應

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11!111. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484219 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（12 ) 並且，關於實施例2、8、1 6之3種鋁一銅覆蓋材 ，與分別與這些覆蓋材相同厚度之單獨鋁合金材，製作第 3圖所示測試用散熱片（2 0 )比較評價傳熱性能。 上述測試用散熱片（2 0 )，係從上述覆蓋材分別切 出80mm(W)x60mm(D)之平板，在錦系構件 側將高度（F Η ) 3 0 m m之3列舌牀散熱片（2 2 )削 成散熱片節距（F P ) 2 m m，將銅系構件側作爲平板狀 基礎部（21)。關於鋁合金單獨材，也切出相同尺寸， 在一面側削成散熱片（2 2 )將另面側作爲平板狀基礎部 (21)。 並且，如第3圖所示，在各測試用散熱片（2 0 )之 基礎部（2 1 )背面中央將熱源（2 3 )安裝成密貼狀態 加熱之外從散熱片（2 2 )側上方噴吹以風速2 m/sec之冷 卻用空氣。在此狀態下，測定熱源（2 3 )之正上部（ 2 4)及冷卻用空氣之溫度、熱源（2 3)之輸入熱量（ w )，以下式（f 1 )求取各測試用散熱片之熱阻力（R )評價了傳熱性能。 R = (Te_Tair)/Q••…(fl) 但是，R :散熱片之熱阻力（°C / w ) T e :熱源（ 2 3 )之正上部（2 4 )之溫度（°C ) ’ T a i r :冷卻 用空氣之溫度（°C) ，Q:熱源（23)之輸入熱量（w )0 將這些結果表示於表2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --1------訂—— — — — — — 484219 A7B7 五、發明說明（13 ) 【表2】 A 1 - C u覆蓋材與單獨材之傳熱性能 測試號碼 測試材 熱阻力R(°C /W) I 實施例2之覆蓋材 無氧銅-Α1100 中間熱處理 0.510 Α1 100單獨材 0.667 II 實施例8之覆蓋材 磷脫氧銅-Α6063 中間熱處理 0.534 Α6063單獨材 0.682 III 實施例16之覆蓋材 無氧銅-Α6063 最終熱處理 0.528 Α6063單獨材 0.682 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從表1之結果，具有插入材之銘-銅覆蓋材，係確認 了異種金屬以總面積接合可得到高接合強度。又，從表2 之結果，也無因接合之傳熱性能之降低’確認了超過鋁之 優異傳熱性能之實現。 〈散熱片〉 第4圖〜第1 1圖係表示由鋁系材料所成之散熱部與 由銅系材料所成之熱擴散部所構成關於本發明之散熱片之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 484219 A7 B7___ 五、發明說明（14 ) 實施例A〜D。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，第1 2圖〜第1 3圖，係表示使用上述鋁一銅覆 蓋材（1 )所製作關於本發明之散熱片之實施例E〜F。 這些散熱片，係由鋁系材料所成之散熱部，與在該散熱部 經由插入材所接合由銅系材料所成之熱擴散部所構成。.這 些散熱片形狀之詳細與製造方法之槪略表示於下。 (實施例A ) 第4圖所示散熱片（3 1 )，係在一面側形成多數舌 狀散熱片（4 2 )之散熱部（4 1 )，與接合於另面側之 平板狀之熱擴散部（5 1 )所成。 上述散熱片（3 1 )，係例如第5圖所示，接合平板 狀鋁系構件（4 3 )與平板狀銅系構件（5 1 )之後，在 平板狀鋁系構件（4 3 )形成舌狀散熱片（4 2 )施加加 工所製造。 於上述製造工程，接合方法，係平板互相之接合，所 以使用軋壓、摩擦接合、超音波接合、貼鱲等周知之方法 。又，豎起舌狀散熱片（4 2 )之加工也使用周知之方法 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 又，散熱片（3 1 )，係如第6圖所示，先將鋁平板 形成舌狀散熱片（4 2 )製作散熱部（4 1 )之後，將此 藉接合於平板狀銅系構件（5 1 )平板狀銅系構件（5 1 )也可製造。按，於此工程製造時，散熱部（4 1 )與平 板狀銅系構件（5 1 )之接合，係必須使用軋壓以外之方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 484219 A7 B7 五、發明說明（15 ) 法實施。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，加工前之平板（43)之厚度，係1〜l〇mm 較佳。若厚度未滿1 m m散熱片高度變低致使散熱性能就 變低，相反地若超過1 〇mm時，因會超過薄壁之散熱片 之加工界限，不具使用超此以上之厚壁板之意義。 . 又，構成熱擴散部（5 1 )之平塚狀銅系構件之厚度 ，作爲平板狀熱擴散部邊確保優異熱擴散性能，爲了使重 量不會變成過大，15〜8mm較佳。 (實施例B ) 第7圖所示散熱片（3 2 )，係在一面側形成多數舌 狀散熱片（4 2 )之散熱部（4 1 )，與接合於其他面側 之熱擴散部（6 1 )所成。上述熱擴散部（6 1 )，係具 有熱交換媒體用之中空部室（62)。此散熱片（32) ，係使上述室（6 2)變成真空，在該室（6 2)內藉封 入熱交換媒體就成爲熱管。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述散熱片（3 2 )，係例如第8圖所示，由對於鋁 平板削成加工舌狀散熱片（4 2 )所製作之散熱部（4 1 )，與接合具有中空部之熱擴散部（6 1 )所製作。或， 也可以與第5圖所示工程同樣接合之後形成舌狀散熱片（ 4 2 )。或再如第9圖所示’對於第4圖之平板狀熱擴散 部（51)與散熱部（41)被接合之散熱片（31)， 追加接合由銅系材料所成之剖面u字形構件（6 5 )，也 可形成熱交換媒體用室（62) ’可製造具有同樣外觀之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 484219 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明（16 ) 散熱片（3 2 ’ ）。此時，由平板狀銅系構件（5 1 )與 剖面U字形構件（6 5 )來構成熱擴散部（6 4 )。 於此實施例，散熱部（4 1 )與熱擴散部（6 1 )， 或剖面U字形構件（6 5 )之接合方法，舌狀散熱片（ 4 2 )之形成方法，及散熱部（4 1 )之尺寸係依照先前 實施例A。但是，因將這些散熱片（$ 2 ) (32，）之 熱擴散部（6 1 ) ( 6 4 )成爲熱管，就可提升熱擴散部 (61) ( 6 4 )之熱擴散效率或散熱性能，所以熱擴散 部（6 1 ) ( 6 4 )之壁厚係較於散熱片（3 1 )之平板 狀熱擴散部（5 1 )壁厚薄即可，而1 · 2〜5 m m較佳 。又，熱擴散部（6 1 )因以銅系材料所形成所以優於耐 蝕性，作爲熱交換媒體可使用水。 (實施例C ) 第1 0圖，係表示實施例C之散熱片。此散熱片（ 3 3 )係與實施例B之散熱片（3 2 )同樣，將熱擴散部 (66)成爲熱管者。但是，此散熱片（33)，係在熱 交換媒體用室（6 3 )內壁形成有燈芯（wick )之點，與 先前之散熱片（3 2 )不同。像這樣，在熱交換媒體用室 (6 3 )內壁，例如貼金屬網或燒結銅粉以形成燈芯，藉 其毛細管力使熱交換媒體室內之循環成爲良好，以提升熱 管之性能，就可提升散熱片之熱擴散性能及散熱性能。 (實施例D ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484219 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17 ) 第1 1圖係表示在熱擴散部（7 1 )內部埋入封入有 熱交換媒體（72)之熱管（73)之散熱片（34)。 實施例B、C之散熱片（3 2 ) ( 3 3 )係熱擴散部 (61) (66)本身爲構成熱管者，裝配各構成構件之 後，進行真空吸引或導入熱交換媒體以完成熱管之構造。 與此相對，於本實施例之散熱片（3 4 )，係導入熱交換 媒體封閉開口部完成熱管（7 3 )之後，將此熱管（7 3 )埋入於熱擴散部（7 1 )之狀態下裝配其他構成構件， 以形成舌狀散熱片（4 2)。所以，熱管（7 3 )係由熱 擴散部（7 1 )所內包從外部看不到。 上述散熱片（3 4 )係例如由第1 1圖所示工程製造 0 亦即，將所完成之熱管（7 3 )，裝塡於外殼構件（ 7 4 )之凹部（7 5 )內。上述凹部（7 5 )係對應於熱 管（7 3 )之外形形狀，熱管（7 3 )係密貼於凹部（ 7 5 )內之狀態下被收容。然後，對於接合第6圖之平板 狀熱擴散部（5 1 )與散熱部（4 1 )之散熱片（3 1 ) ，接合裝塡熱管（73)之外殼構件（74)。 這種熱管埋入型之散熱片（34) ’係藉安裝預先確 保熱管性能者以提高製品可靠性之點來說有利。 (實施例E ) 第1 2圖係表示具有：形成有舌狀散熱片（4 2 )之 散熱部（8 1 )，與安裝於發熱體之熱擴散部（8 2 )， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------訂-----i ·線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A7 B7___ 五、發明說明（18 ) 與具於這些之間而接合這些之插入材（1 2 )之散熱片（ 3 5)° 此散熱片（3 5 )，在先前所製作之鋁-銅覆蓋材（ 1 )之鋁系構件（1 1 )表面形成舌狀散熱片（4 2 )所 ^作，銅系構件（1 3 )係直接變成平板狀之熱擴散部（ 8 2 )。加工前之各部之較佳壁厚依依照實施例A。 上述散熱片（3 5 )，係與實施例A同樣優於熱擴散 性能且輕量。又，因異種金屬之散熱部（8 1 )與熱擴散 部（8 2 )爲經由插入材（1 2 )接合，所以優於接合強 度。 (實施例F ) 第1 3圖係表示在熱擴散部（8 3 )形成熱交換媒體 用室（8 4 )之散熱片（3 6 )。於此散熱片（3 6 )， 係對於實施例E之散熱片（3 5 )藉追加接合由銅系材料 所成之剖面U字形構件（6 5 )以形成熱交換媒體用室（ 8 4 )。於此覆蓋材（1 )之銅系構件（1 3 )與π ?字 形構件（6 5 )爲構成熱擴散部（8 3 )。加工前之各部 之較佳壁厚係依照實施例B。 上述散熱片（3 6 )係具有實施例B之優異熱擴散性 能與輕量性之外，異種金屬之散熱部（8 1 )與熱擴散部 (8 3 )爲經由插入材（1 2 )接合，所以優於接合強度 〇 並且，於上述散熱片（36)，在熱交換媒體用室（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 - — — — — — — — — — — I — · -----------I--- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 484219

五、發明說明（19 ) 84)內壁，與第1 〇圖之散熱片（3 3)同樣可適當地 安裝燈芯。 於以上之各散熱片（31)(32)(32，)( 33)(34)(35)(36)，構成散熱部（41) (8 1 )之銘系材料之組成係毫無受到任何限制。例如， 可廣泛地使用，高純度鋁、J I S 1 Q 0 〇系鋁或鋁合金 、J IS2000系之Al— Cu系合金、JIS3 000系之 A1— Μη系合金、J IS4000系之Al— Si系合 金、J IS5000系之Al— Mg系合金、JIS6000系之 Al— Si— Mg 系合金、J IS7000 系之 A1 — Z n— Mg — C u系合金及A 1 — Z n— Mg系合金等。 尤其這些之中，衡量削成舌狀散熱片，可推薦JIS 6000系合 金。 又，構成熱擴散部（5 1 )( 6 1 ) (62) (65 )( 6 6 ) ( 7 1 ) ( 8 2 ) (83)之銅系材料之組成 也未受到限制。可廣泛使用韋刃銅（tough-pitch copper )、 無氧銅或磷脫氧銅等。這些之中，尤其與屬於異種金屬之 散熱部（41)之接合時可抑制氧化物或與鋁化合物之生 成之點，可推薦無氧銅或磷脫氧銅。 又，於實施例E〜F，插入材（1 2 )係依照於上述 鋁一銅覆蓋材之插入材，可推薦純度9 9 · 9 0 %以上之 高純度鋁、J IS1000系鋁之中尤其具有1050合 金以上純度之合金。 本申請書，係具有公元2 0 0 0年3月1 0日所申請 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •ϋ I le^n I —Bi t— ϋ n I iBi ϋ ϋ ϋ I I 1_1 II ·ϋ ϋ _1 I 1 I ϋ _1 一so, I .^1 I I 1· —Bi I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A7 B7 五、發明説明（20 ) 之曰本專利特願200〇一66807號及200◦年3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 月1〇日所申請之日本專利特願2 0 0〇一6 6 9 4 2號 之優先權者，其揭示內容係直接構成本申請書之一部。 於此所使用之術語及表現，係爲了說明所使用者並非 限定地解釋所使用者，並非排除於此所示且說明之特徵事 項之任何均等物，必須認識可容許本發明之申請專利範圍 內之各種變更。 圖式之簡單說明 第1圖係本發明之鋁-銅覆蓋材之剖面圖。 第2圖係第1圖之鋁-銅覆蓋材加工例之冷卻用管之 剖面圖。 第3圖係表示測試用散熱片之斜視圖。 第4圖係表示本發明之散熱片之實施例A之剖面圖。 第5圖係表示實施例A之散熱片之製造工程之說明圖 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第6圖係表示實施例A之散熱片之其他製造工程之說 明圖。 第7圖係表示本發明之散熱片之實施例B之剖面圖。 第8圖係表示實施例B之散熱片之製造工程之說明圖 〇 第9圖係表示實施例B之散熱片之其他製造工程之說 明圖。 第10圖係表示本發明之散熱片之實施例C之剖面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 23 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（21 ) 第1 1圖係表示本發明之散熱片之實施例D之正面圖 ’輿其製造工程之剖面圖。 第1 2圖係表示本發明之散熱片之實施例E之剖面圖 〇 第13圖係表示本發明之散熱片之實施例F之剖面圖。 I ^ „ 訂 . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 主要元件對照 1 銀-銅覆蓋材 11 鋁系構件 13 銅系構件 12 插入材 22 散熱片 21 平板狀基礎部 20 測試用散熱片 23 熱源 24 正上方部 42 舌狀散熱片 41 散熱部 51 熱擴散部 43 鋁平板 32、33 散熱片 61、66 熱擴散部 62 中空部室 63 熱交換媒體用室 73 熱管 本紙張尺度適用中國g|家檩準（CNS )八4規格〈21〇χ297公餐） -24-

Claims (1)

1. 484219

   日修正/更正/補充 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件1a: 修煩 正請 it ?貝 f示 £ 1^ 不日 每所 正援 〇之 第901 0561 0號專利申請案 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 中文申請專利範圍修正本 民國90年1 2月修正 1 . 一種鋁一銅覆蓋材，其係由： 鋁系構件，與 銅系構件，與 純鋁或J I S 1 0 〇 〇系鋁合金所成之插入材所構成 上述鋁系構件與上述銅系構件，爲經由上述插入材被貼 合（Clad) 〇 2 ·如申g靑專利範圍弟1項之銘一銅覆蓋材，其中上述 銅系構件，係由無氧銅或磷脫氧銅所成。 種銘-銅覆蓋材之製造方法，其特徵爲包括下列 步驟： 對於銅系構件，以冷軋壓接合純鋁或ns Alxx;e系鋁合金 所成之插入材，以得到被接合之2構件； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於上述插入材以冷或熱軋壓接合鋁系構件，以得到被 接合之3構件； 對於上述插入材以冷或熱軋壓接合鋁系構件前之上述被 上述接合之2構件施加熱處理，或對於上述插入材以冷或熱 軋壓接合後鋁系構件後之上述被接合之3構件施加熱處理。 4 ·如申請專利範圍第3項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ，其中上述插入材之軋壓加工率爲3 〇%以上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公釐） ^219 A8 B8 C8 D8 ‘申請專利範圍 5 ·如申請專利範圍第3項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其中上述鋁系構件之軋壓加工率爲4 0 %以上。 6 .如申請專利範圍第4項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其中上述鋁系構件之軋壓加工率爲4 0 %以上。 7 ·如申請專利範圍第3項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其中上述熱處理係在2 0 0〜4 0 0 °C進行。 8 ·如申請專利範圍第3項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其中上述插入材之軋壓加工率爲3 0%以上，上述熱處理 係在2 0 ◦〜4〇0 °C進行。 9 .如申請專利範圍第3項之鋁-銅覆蓋材之製造方法 ’其中上述鋁系構件之軋壓加工率爲4 0 %以上，上述熱處 理係在2 0 0〜4 0 0 °C進行。 1 0 · —種散熱片，其特徵爲：由鋁系材料所成，豎起 〜面側之表層部以形成多數舌狀散熱片之散熱部，與由銅系 材料所成，具有在上述散熱部之另面側接合成密貼狀態之熱 擴散部。 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項之散熱片，其中上述熱 擴散部爲平板。 1 2 ·如申請專利範圍第1 〇項之散熱片，其中上述熱 擴散部，係在內部具有熱交換媒體用室。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之散熱片，其中上述熱 交換媒體用室，係在內壁形成有燈芯。 1 4 · 一種散熱片，其係具有： 由鋁系材料所成，豎起一面側之表層部以形成多數舌狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484219 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 散熱片之散熱部，與 由銅系材料所成，在上述散熱部之另面側經由純鋁或j I S 1 0 0 0系鋁合金所成之插入材所接合之熱擴散部。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之散熱片，其中上述熱 擴散部係平板。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之散熱片，其中上述熱 擴散部，係在內部具有熱交換媒體用室。 1 7 _如申請專利範圍第1 6項之散熱片，其中上述熱 交換媒體用室，係在內壁形成有燈芯。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----秦-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 -