WO2004020138A1

WO2004020138A1 - 部材接合方法、金属部材接合方法並びに放熱部材及びその製造方法、その製造用冶具並びにヒートシンク

Info

Publication number: WO2004020138A1
Application number: PCT/JP2003/010064
Authority: WO
Inventors: Hisashi Hori; Motoshi Hotta; Yoshimasa Kasezawa; Hisao Saito; Tsuyoshi Minamida; Shinya Makita; Takashi Eto; Harumichi Hino
Original assignee: Nippon Light Metal Company, Ltd.
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2004-03-11
Also published as: CN100436028C; TWI270429B; TW200631712A; TW200631711A; TWI259117B; TW200631714A; TW200405840A; TW200631713A; CN1678425A; AU2003254859A1; TWI268190B

Description

明細書部材接合方法、金属部材接合方法並びに放熱部材及ぴその製造方法、その製造用冶具並びにヒートシンク技術分野

第一群の本発明は、溶融点の異なる金属部材同士を互いに重ね合わせて接合する方法に関する。また、接合強度や放熱性能に優れた放熱部材及び接合効率に優れた放熱部材の製造方法に関する。

第二群の本発明は、互いに間隔をあけた複数枚の板材をベース板の一方の面に立設させて接合する部材接合方法に関する。また、この方法を利用して、 I C用放熱部材、ペルチェ素子用放熱部材、モーター用放熱部材、電子制御部品用放熱部材等として使用される放熱部材を製造する方法に関し、さらに、該方法を用いて製造された放熱部材及ぴ該方法に用いられる放熱部材製造用冶具に関する。

第三群の本発明は、半導体素子等の各種電子部品を冷却するためのヒートシンクに関する。

第四群の本発明は、金属部材同士を互いに重ね合わせて接合する方法に関する。また本発明は、複数枚の金属製板材を金属製のベース板に立設させて接合する方法、さらに該方法を応用して、 I C用放熱部材、ぺルチェ素子用放熱部材、モーター用放熱部材、電子制御部品用放熱部材等の放熱部材を製造する方法にも関する。

第五群の本発明は、金属部材同士を互いに重ね合わせて接合する方法に関する。さらに該方法を応用して製造した I C用放熱部材、ペルチェ素子用放熱部材、モーター用放熱部材、電子制御部品用放熱部材等の放熱部材及びその製造方法にも関する。第六群の本発明は、 I C用放熱器、ペルチェ素子用放熱器、モーター用放熱器、電子制御部品用放熱器等の放熱部材とその製造方法に関し、さらに、かかる放熱部材を用いたヒートシンクに関する。背景技術

溶融点の異なる二の金属部材を互いに重ね合わせて接合する方法としては、通常、ろう接や爆発圧接が用いられる。

ろう接とは、溶融したろう材を接合部の間隙に流入させ、母材との「ぬれ」及び「流れ」を利用して接合する方法であって、ろうの溶融あるいは反応拡散によつてできた液相が毛細現象等によつて界面間隙を埋め

、やがて冷却に伴い凝固するという過程をたどって接合が完了するものである。

また、爆発圧接とは、火薬の爆発時に生じる極短時間での高工ネルギ一を金属間の接合に利用する方法であって、金属部材同士を適当な間隔をあけて設置し、一方の金属部材の上に載せた火薬の一端を雷管によつて起爆させて両金属部材を高速度で衝突させ、その衝突点での金属の著しい流動現象 (メタルジェット）によって、金属表面の汚染層を排除し、同時に高圧で密着 · 接合するものである。

しかしながら、ろう接は、接合部の品質が安定せず、接合可能な金属の種類が限定されるという欠点がある。

また、爆発圧接は、コストが高く、大きな金属部材ゃ複雑な形状の金属部材を接合できないという欠点がある。

第一群の本発明はこのような事情に鑑み、溶融点の異なる二の金属部材を互いに重ね合わせて接合する場合において、安定した接合部品質を得ることができ、大型で複雑な形状の金属部材同士の接合も可能な接合方法を提案するものである。また、本発明は、このような方法を用いて製造される放熱部材及ぴその製造方法を提案するものである。また、互いに間隔をあけた複数枚のフィンをベース板の一方の面に立設してなる放熱部材の製造方法としては、たとえば放熱部材全体をアルミニゥムの押出により一体成形するものがある（特開 2 0 0 1— 3 8 4 1 6公報参照）。また、棒状部と該棒状部の上面に立設されたフィンとで断面 L字形又は断面凸字形に押出成形されたアルミユウム製の放熱部材構成部材を複数個並列状に配置し、棒状部同士を互いにろう接することによってアルミニゥム製の放熱部材を製造するものもある（特開平 6 一 1 7 7 2 8 9号公報参照）。さらに、放熱性能を高めるために熱伝導性の高い銅を用い、銅製のベース板の一方の面に複数枚のアルミニゥム製のフィンをろう接するものもある。

しかしながら、放熱部材全体をアルミユウムの押出により一体成形する場合、トング比（フィン高さ/フィン間隔）による製造限界がある。つまり、トング比の高レ、 (ハイトング比の) 放熱部材ほど放熱性能が高いのであるが、アルミニウムの押出成形では、トング比 2 0を超えるものを製造できず放熱部材の放熱性能向上に限界がある。

また、ろう接による場合は、真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持する工程が必要であり、製造コストが高いという問題がある。

そして、このような従来技術の問題は、放熱部材の製造方法だけでなく、互いに間隔をあけた複数枚の板材をベース板の一方の面に立設させて接合する場合について広く当てはまるものである。

第二群の本発明はこのような事情に鑑み、まず、板厚が薄く高さの大きな複数枚の板材を、ベース板の一方の面に短ピツチで簡単に立設させて接合することができる部材接合方法を提案するものである。さらに本発明は、ハイトング比の放熱部材を低コストで製造できる放熱部材の製造方法を提案し、併せて、該方法によって製造された放熱性能の高い放熱部材及び該方法に用いられる放熱部材製造用冶具を提案するものである。また、パソコン等の各種機器や電子設備等の電気 · 電子機器に搭載されている半導体素子等の電子部品は、その使用によってある程度の発熱が避けがたく、その冷却は、近年の電子部品の高出力化 · 高集積化に伴つて極めて重要な技術課題となっている。現在、このような冷却手段としては、たとえば電子部品の発熱部を放熱部材に熱的に接続することにより発熱部の熱を放熱部材のフィンに熱輸送し、これをファンで強制的に冷却して外部に熱を放出する構造のヒートシンクがある。また、薄型のノートブックパソコンのように発熱部の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合には、発熱部と放熱部材とをヒートパィプで接続することにより、放熱部材及ぴファンを筐体本体側の発熱部から離して、スペースに比較的余裕のあるパネル側に配置した構造のヒ一トシンクが採用され始めている。

このようなヒートシンクにおける放熱部材としては、銅製のベース板に複数枚の銅製又はアルミニゥム製のフィンを直接立設接合したものや、ベース板に複数枚のフィンを立設したものをアルミニウムの押出によつて一体成形し、これを銅製のベース板に重ねて接合したものがある。そして、前者における銅ベース板と銅フィン又はアルミニウムフィンとの接合にはろう接が用いられ、後者における銅ベース板とアルミユウムベース板との接合にはろう接や爆発圧接が用いられている。

なお、ろう接とは、溶融したろう材を接合部の間隙に流入させ、母材との「ぬれ」及び「流れ」を利用して接合する方法であって、ろうの溶融あるいは反応拡散によつてできた液相が毛細現象等によつて界面間隙を埋め、やがて冷却に伴い凝固するという過程をたどって接合が完了するものである。

また、爆発圧接とは、火薬の爆発時に生じる極短時間での高工ネルギ一を金属間の接合に利用する方法であって、金属部材同士を適当な間隔をあけて設置し、一方の金属部材の上に載せた火薬の一端を雷管によつて起爆させて両金属部材を高速度で衝突させ、その衝突点での金属の著しい流動現象 (メタルジエツト）によって、金属表面の汚染層を排除し、同時に高圧で密着 ·接合するものである。

しかしながら、ろう接は、真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持する工程が必要であるためコストが高く、また接合部の品質が安定しないという欠点がある。

第三群の本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、銅べース板と銅若しくはアルミニウムのフィン又はアルミニウムベース板との接合を低コストで確実に行った放熱部材を備え、放熱性能の高いヒートシンクを提供することを目的としている。また、特開 2 0 0 3 — 1 4 2 6 3 9号公報（ [ 0 0 1 5 ] — [ 0 0 1 8 ] ，図 2 — 3， 5 ) に開示された従来の放熱部材の製造方法は、第 6 6図（ a ) に示すように、銅合金からなるベース板 4 6 2の表面 4 6 2 aに、アルミ -ゥム合金からなる薄板を折り曲げて基端部 4 6 4 a と放熱面 4 6 4 b と先端部 4 6 4 c とで連続する凹凸断面形状に形成されたフィン 4 6 4をその基端部 4 6 4 a ， 4 6 4 a , …が面接触するように配置しておき、第 6 6図（b ) , ( c ) に示すように、円周方向に回転する円板状の接合ツール 4 6 3のツール本体 4 6 3 aの周面を、フィン 4 6 4の基端部 4 6 4 aの表面に押し込みつつ該基端部 4 6 4 a の表面に沿って移動させることにより、フィン 4 6 4をベース板 4 6 2に接合するものである。かかる接合方法は摩擦振動接合（ F r i c t i o n A c o u s t i c B o n d i n g ) と呼ばれている。

摩擦振動接合用の接合ツールとしては、ツール本体 4 6 3 a の周面が平坦な接合ツール 4 6 3 (第 6 7図（ a ) ) 、ツール本体 4 6 3 aの周面に、ツール本体 4 6 3 aの厚み方向に平行な多数の細条 4 6 3 b， 4 6 3 b , …が形成された接合ツール 4 6 3 B (第 6 7図（b ) ) 、ツール本体 4 6 3 aの周面に、ツール本体 4 6 3 a の径方向に突出する多数の四角錘形状の突起 4 6 3 c , 4 6 3 c , …が千鳥状に配置形成された接合ツール 4 6 3 C (第 6 7図（ c ) ) 、ツール本体 4 6 3 a の周面に、ツール本体 4 6 3 a の径方向に突出する多数の円弧形状の突起 4 6 3 d , 4 6 3 d , …が千鳥状に配置形成された接合'ツール 4 6 3 D (第 6 7図（ d ) ) などを用いることができる。第 6 7図（ b ) 〜（ d ) の接合ツール 4 6 3 B , 4 6 3 C , 4 6 3 Dは、第 6 7図（ a ) の接合ツール 4 6 3 に比べて、フィン 4 6 4の基端部 4 6 4 a との接触面積を大きくして、より効率よくフィン 4 6 4 とベース板 4 6 2 とを摩擦振動接合するためのものである。

しかしながら、かかる従来の放熱部材の製造方法には、以下のような問題がある。

( 1 ) ベース板 4 6 2を構成する銅合金よりも溶融点の低いアルミニゥム合金からなるフィン 4 6 4側から接合ツール 4 6 3 を押し込んで摩擦振動接合を行うので、フィン 4 6 4 との境界面近傍のベース板 4 6 2が接合に必要な温度（共晶温度 = 5 4 8 °C) に達する前にフィン 4 6 4の基端部 4 6 4 aが高温化してその変形抵抗が小さくなつてしまう。したがって、接合ツール 4 6 3による押圧力をベース板 4 6 2 とフィン 4 6 4の基端部 4 6 4 a との境界面に充分に伝達できず、接合不良又は接合不能となることがある。さらに、フィン 4 6 4の基端部 4 6 4 aが薄レヽ (たとえば厚さ 0 . 5 mm以下の）場合には、フィン 4 6 4の基端部 4 6 4 aが溶断されてしまう欠点がある。

( 2 ) フィン 4 6 4側から接合ツール 4 6 3を押し込むがゆえに、フィン 4 6 4の構成として基端部 4 6 4 a を省略することができず、放熱部材の形状や構造が限定されてしまう。

( 3 ) フィン 4 6 4側から接合ツール 4 6 3を押し込むがゆえに、放熱面 4 6 4 bの真下では基端部 4 6 4 a とベース板 4 6 2 とが未接合のまま残ってしまうので、放熱部材の放熱性能やフィンの接合強度が不充分なことがある。

( 4 ) 高速回転する接合ツール 4 6 3を、間隔の小さなフィン 4 6 4の放熱面 4 6 4 b， 4 6 4 b間から注意深く基端部 4 6 4 aに押し込む必要があり、しかも接合ツール 4 6 3を放熱面 4 6 4 b， 4 6 4 bに接触しないように保持しながら移動させなければならないので、接合作業が煩雑かつ困難である。このことは特に、放熱部材の放熱性能を高めるベくトング比（フィン高さ/フィン間隔）. を大きくした場合（放熱面 4 6 4 b , 4 6 4 b , …の立設間隔を小さくしたり、放熱面 4 6 4 bの高さを大きくした場合）に顕著である。

なお、以上の問題は、放熱部材を製造する場合だけでなく、一般的に複数枚の金属製板材を金属製ベース板に立設させて接合する場合について広く当てはまる。さらに（ 1 ) 〜（ 3 ) は、一般的に金属部材同士を互いに重ね合わせて接合する場合についても当てはまる。

第四群の本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、まず、金属部材同士を互いに重ね合わせて簡易かつ確実に接合する方法を提案するものである。また本発明は、複数枚の金属製板材を金属製ベース板に立設させて簡易かつ確実に接合する方法、さらには該方法を応用して、複数枚のフィンをベース板に強固に立設接合した放熱部材を簡易に製造する方法も提案するものである。また、従来、銅合金からなる基板とアルミニウム合金からなる薄板とを重ね合わせるとともに、銅合金に比較して溶融点の低いアルミニゥム合金の薄板に回転する円板形の接合ツールを押し当てて、基板と薄板とを接合する金属部材接合方法が知られている（例えば、特開 2 0 0 3— 1 4 2 6 3 9号公報（ [ 0 0 1 5 ] — [ 0 0 1 8 ] ，第 6 9図一 3 ) 参照）。この接合方法では、回転する接合ツールとアルミニウム合金の薄板とが接触することによって発生する摩擦熱で、当該薄板と基板とが、その境界面で固相状態のままで可塑化（流動化）する。そして、可塑化 (流動化）したアルミニウム合金と銅合金とが冷却されると、基板と薄板とは接合される。このような金属部材接合方法によれば、少ない工数で、しかも短時間で金属部材同士を接合することができる。

しかしながら、この金属部材接合方法では、接合ツールをアルミニゥム合金の薄板側から押し込むため、基板と薄板との重ね合わせ部（境界面）での温度が、アルミニウム合金と銅合金との接合に必要な共晶温度 ( 5 4 8 °C ) 以上に達したときに、アルミニウム合金、つまり薄板の変形抵抗が比較的小さくなつてしまう。したがって、この金属部材接合方法では、接合ツールによる押圧力が基板と薄板との重ね合わせ部に充分に伝達されないために、基板と薄板とが高い強度で接合されない場合がある。

第五群の本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、少ない工数によって短時間で金属部材同士を接合することができ、しかも金属部材同士を高い強度で接合することができる金属部材接合方法及びこの金属部材接合方法を応用した放熱部材の製造方法並びにこの金属部材接合方法を使用して製造した放熱部材を提供することを課題とする。また、特開平 9一 2 0 3 5 9 5号公報（ [ 0 0 1 0 ] 一 [ 0 0 1 6 ] ，第 1 一 4図）には、銅製のベース板とアルミニウム製のフィンとを、かしめ、接着剤又はろう付けによつて接合した放熱部材が開示されている。この放熱部材は、重量は比較的大きいが熱伝導率は極めて高いという銅の特性と、熱伝導率は銅よりもやや小さいが重量は銅よりも小さいというアルミニウムの特性に着目し、ベース板とフィンとをそれぞれに適した異種金属で構成することにより、放熱性能向上と軽量化の双方を満足させようとしたものである。

ところで、かかる放熱部材の放熱性能を更に高めるには、ベース板の厚さを更に大きくしたり、フィンの間隔を更に小さく（フィンの枚数を更に多く）することが考えられるが、そうすると放熱部材全体の重量が増加してしまい、軽量化の要請に反する。逆に言うと、放熱性能を低下させずに放熱部材を更に軽量化することには限界があった。

第六群の本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、放熱性能を低下させることなく放熱部材をより軽量化することを課題としたものである。また本発明は同時に、この放熱部材の製造方法と、この放熱部材を用いたヒートシンクも提案するものである。発明の開示

第一群において、本発明は、複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置し、円周方向に回転す.る円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記金属部材のうち最も溶融点の高い金属部材の表面に押し込みつつ該金属部材の表面に沿って移動させることにより、前記複数の金属部材を互いに接合することを特徴とする金属部材接合方法である。

また、本発明は、溶融点の異なる二の金属部材を互いに重ね合わせて配置し、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記金属部材のうち溶融点の高い一方の金属部材の表面に押し込みつつ該一方の金属部材の表面に沿って移動させることにより、前記両金属部材同士を接合することを特徴とする金属部材接合方法であるかかる金属部材接合方法は、接合ツールの押圧力によって金属部材の重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと金属部材との接触により生ずる振動によって金属部材の重ね合わせ面に存在する酸化皮膜を分断破壌するとともに、摩擦熱によって重ね合わせ部を高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法であって、ここでは摩擦振動接合と称する。

そして特に、複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置しておき、最も溶融点の高い金属部材側から接合ツールを押し込みっつ接合するようにすれば、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、接合ツールに近い側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保って接合ツールの押圧力を重ね合わせ面に対して効率よく伝達できるので、金属部材間に隙間のない高強度の接合が可能となる。

また、本発明は、アルミユウム部材と銅部材とを重ね合わせて配置し、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記銅部材の表面に押し込みつつ該銅部材の表面に沿って移動させることにより、前記アルミ -ゥム部材と前記銅部材とを接合することを特徴とする金属部材接合方法である。

アルミニウム部材と銅部材とは C u A 1 ₂層を介して摩擦振動接合されるが、このような接合を実現するには、両部材の重ね合わせ面を共晶温度（ 5 4 8 °C) 以上とする必要がある。しかし、銅部材よりも溶融温度の低いアルミ -ゥム部材側から接合ツールを押し込んで摩擦振動接合すると、両部材の重ね合わせ部が共晶温度以上に達したときにアルミ二ゥム部材の変形抵抗が小さくなつてしまうので、接合ツールによる押圧力を重ね合わせ面に対して充分に伝達できず、接合不良が生じやすい。そこで、アルミ二ゥム部材ょりも溶融温度の高い銅部材側から接合ツールを押し込んで摩擦振動接合することにすれば、両部材の重ね合わせ部が共晶温度以上に達したときであっても銅部材の変形抵抗が比較的大きいので、充分な押圧力を重ね合わせ面に伝達しながら確実な接合を行うことができるのである。

上記金属部材接合方法においては、接合時の接合ツールを、次式（A ) で求められる周速度 R (m/min) で回転させることが望ましい。

2 5 0≤ R≤ 2 0 0 0 ··· (A)

接合時の接合ツールの周速度が 2 5 0 m/min より小さいと、接合ッ一ルと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材とアルミニウム部材との重ね合わせ面の温度が低く、接合不良となってしまう。一方、接合時の接合ツールの周速度が 2 0 0 0 m "min より大きいと、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が必要以上に大きくなって、接合ツールの駆動エネルギー口スが大きいだけでなく、接合ツールと接触している銅部材の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツールの押圧力が重ね合わせ面に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまうおそれがある。したがって、接合時の接合ツールを周速度 2 5 0〜2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができる。

また、上記金属部材接合方法において、接合時の接合ツールを、次式 (B ) で求められる押込量 α (πι) だけ銅部材の表面に押し込むことが望ましい。

0. 0 3 X t ≤ a≤ 0. 3 X t … ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

接合時の接合ツールの銅部材表面への押込量 αが 0. 0 3 t よりも小さいと、銅部材とアルミ二ゥム部材との重ね合わせ面に隙間が残って接合不良となり、一方、押込量ひが 0. 3 t よりも大きいと、銅部材とァルミ二ゥム部材との重ね合わせ面に隙間は残らないが、接合ツールの押し込み過大によつて銅部材表面に凹みが顕著に残ってしまい、部材口スが発生する。したがって、接合時の接合ツールの銅部材表面への押込量 αを 0. 0 3 以上 0. 3 t以下とすれば、接合ツールの押圧力が適正な値となって、銅部材とアルミニウム部材との重ね合わせ面に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材表面の凹みも小さくできる。

また、上記金属部材接合方法において、接合時の接合ツールを、次式 ( C ) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材の表面に沿つて移動させることが望ましい。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0 ⁷ X t ²) … ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（m/min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

接合時の接合ツールの周速度が大きくなれば、接合ツールと鲖部材との摩擦接触によって発生する熱量が大きくなるので、接合ツールの送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができる。しかし、銅部材の厚みが大きくなると、重ね合わせ面が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツールの送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツールが通過してしまい、接合不良となってしまう。つまり、良好な摩擦振動接合を行うには、接合ツールの送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚み t を相互に調節する必要があり、発明者らは実験の結果、 V≤ R Z ( 5 . 0 X 1 0 ⁷ X t ² ) を満足するときに良好な接合が可能であることを確認した。

また、接合ツールの周速度 Vが小さすぎると、接合効率が低下するという観点から、発明者らは、 0 . 1≤ Vを満足するときに接合効率がよいことを実験によって確認した。

また、本発明は、ベース板とこのベース板の一方の面から立設する放熱フィンとを有するアルミニウム部材からなるヒートシンク材と、上記金属部材接合方法によつて前記ベース板の,他方の面に対して重ね合わせて接合された銅部材からなる伝熱板と、を備えることを特徴とする放熱部材である。

かかる放熱部材は、アルミニウム部材よりも溶融点の高い銅部材からなる伝熱板側から接合ツールを押し込みつつ摩擦振動接合したものであるので、ベース板と伝熱板との重ね合わせ面に隙間がなく、より高強度で接合された放熱部材となる。

また、上記放熱部材において、ヒートシンク材がアルミニウムの押出成形により成形されていることが望ましい。

かかる放熱部材は、ヒートシンク材がアルミニウムの押出成形により成形されているので、ヒートシンク材の加工精度が高い。

また、本発明は、ベース板とこのベース板の一方の面から立設する放熱フィンとを有するアルミニウム部材からなるヒートシンク材の前記べース板の他方の面に、銅部材からなる伝熱板を重ね合わせて配置し、上記金属部材接合方法によって前記ベース板と前記伝熱板とを接合することを特徴とする放熱部材の製造方法である。

かかる放熱部材の製造方法は、アルミニウム部材よりも溶融点の高い銅部材からなる伝熱板側から接合ツールを押し込みつつ摩擦振動接合するので、接合ツールに接触する銅部材が溶融しにくく高温での変形抵抗を高く保つことができる。したがって、接合条件（接合ツールの回転数、送り速度等）の許容範囲が大きく、接合効率がよい。また、重ね合わせ面を局所的に高温化でき、爆発圧接のように放熱部材に過度の負荷を与えることもないので、放熱フィンの変形を防止でき、放熱効率の良好な放熱部材を提供することができる。また、第二群において、本発明は、互いに間隔をあけた複数枚の板材をベース板の一方の面に立設させて接合する方法であって、互いに間隔をあけて並べられた複数枚の板材と、これらの板材の間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各板材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記ベース板に前記各板材を接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徵とする部材接合方法である。

かかる部材接合方法では、まず部材配置工程で板材とベース板とスぺーサを所定の位置にセットする。これらの部材の材質は特に限定されるものではなく、板材同士、スぺーサ同士、板材とスぺーサ、はそれぞれ同種材料からなるものとしてもよいし、それぞれ数種の異種材料からなるものとしてもよい。スぺーサの形状も特に限定されるものではなく、スぺーサ同士が相互に連結されていてもよい。このとき、各板材相互間にそれぞれスぺーサを挟み込むので、板材相互の間隔を正確に保ちつつ簡単に位置決めすることができ、しかもスぺーサによって板材が補強されるので、板材の厚さをかなり薄くすることも可能である。また、スぺーサの厚さを変更するだけで板材の配置間隔を任意に変更でき、さらに板材の高さを併せて変更することによって、特に板厚が薄く高さの大きな複数枚の板材を、ベース板の一方の面に短ピッチで立設接合することができる。なお、本工程でベース板の一方の面に各板材を立設配置した状態では、各スぺーサはベース板の該一方の面に当接していなくてもよいが、次工程で接合ツールの押圧力によって板材に曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサによる板材の補強効果を高めるため、各スぺーサもベース板の該一方の面に当接させることが望ましい。

また、続く摩擦振動接合工程では、ベース板の他方の面に接合ツールを押し当てつつ各板材とベース板とを摩擦振動接合する。したがって、ろう接のように真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持する必要がなく、接合コストを削減することができる。なお、ベース板と板材との接合強度を高めるためには、各板材の基端面全面を迪るようにベース板の裏面（ベース板の他方の面）において接合ツールを移動させることによつて、各板材をベース板に完全に接合することが望ましいが、接合コストの削減を重視するのであれば、各板材の基端面の一部だけを迪るように接合ツールを移動させればよい。また、ベース板と各板材とを摩擦振動接合するときにベース板と各スぺーサとを接合してしまってもよいが、次工程でスぺーサを取り外すことを考慮すれば、ベース板と各スぺーサとが接合されないような軌跡で接合ツールを移動させることが望ましい。

また、上記部材接合方法において、スぺーサが、板材及びベース板よりも溶融点の高い材料からなる、ことが望ましい。

かかる部材接合方法では、スぺーサの溶融点が板材及ぴベース板の溶融点よりも高くなつているので、接合ツールの回転数や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサが板材ゃベース板に接合されないようにして、ベース板と板材だけを接合することが簡単にできるようになる。

また、この場合、摩擦振動接合工程を完了した段階でスぺーサが板材やベース板に接合されていないので、最後のスぺーサ離脱工程では手間をかけずにスぺーサを取り外すことができる。たとえば板材及ぴスぺーサを下にしてベース板を上に持ち上げれば、スぺーサを残したまま板材だけがベース板と一体に持ち上がるので、簡単にスぺーサを取り外して、複数枚の板材をベース板の一方の面に立設接合した状態とすることができる。

また、上記部材接合方法において、ベース板が、板材よりも溶融点の高い材料からなる、ことが望ましい。

かかる部材接合方法では、板材とベース板との境界面を両者の接合に必要な温度まで上昇させたときにベース板の変形抵抗を高く保つことができるので、接合ツールの押圧力を境界面に効率よく伝達しながら板材とベース板の間に隙間のない高強度の接合を行うことができる。

また、本発明は、互いに間隔をあけた複数枚の金属製のフィンを金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であつて、互いに間隔をあけて並べられた複数枚のフィンと、これらのフィンの間にそれぞれ挾み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各フィンが立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記ベース板に前記各フィンを接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを」取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法である。

かかる放熱部材の製造方法では、まず部材配置工程でフィンとベース板とスぺーサを所定の位置にセットする。スぺーサの材質や形状は特に限定されるものではない。このとき、各フィン相互間にそれぞれスぺーサを挟み込むので、フィン相互の間隔を正確に保ちつつ簡単に位置決めすることができ、しかもスぺーサによってフィンが補強されるので、フインの厚さをかなり薄くすることも可能である。また、スぺーサの厚さを変更するだけでフィンの配置間隔を任意に変更でき、さらにフィンの高さを併せて変更することによって、特にハイトング比の放熱部材を簡単に製造することができる。なお、本工程でベース板の一方の面に各フインを立設配置した状態では、各スぺーサはベース板の該一方の面に当接していなくてもよいが、次工程で接合ツールの押圧力によってフィンに曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサによるフィンの捕強効果を高めるため、各スぺーサもベース板の該一方の面に当接させることが望ましい。

また、続く摩擦振動接合工程では、ベース板の他方の面に接合ツールを押し当てつつ各フィンとベース板とを摩擦振動接合する。したがって、ろう接のように真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持する必要がなく、製造コストを削減することができる。なお、ベース板とフィンとの接合強度を高めるためには、各フィンの基端面全面を迪るようにべ一ス板の裏面（ベース板の他方の面）において接合ツールを移動させることによって、各フィンをベース板に完全に接合することが望ましいが、製造コストの削減を重視するのであれば、各フィンの基端面の一部だけを迪るように接合ツールを移動させればよい。また、ベース板と各フィンとを摩擦振動接合するときにベ一ス板と各スぺーサとを接合してしまつてもよいが、次工程でスぺーサを取り外すことを考慮すれば、ベース板と各スぺーサとが接合されないような軌跡で接合ツールを移動させることが望ましい。

また、本発明は、互いに間隔をあけた複数枚の金属製のフィンを金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であつて、互いに間隔をあけて並べられた複数枚のフィンと、基端面がそれ自体の厚さ以内で前記各フィンの基端面よりも埋没するように該各フィンの間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、を配置するフィン配置工程と、ベース板を、その一方の面に前記各フィンが立設するように、前記各スぺーサの基端面よりも突出する前記各フィンの基端部を折り曲げつつ配置するベース板配置工程と、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記ベース板に前記各フィンの基端部を接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法である。

かかる放熱部材の製造方法は、上記放熱部材の製造方法と略同様であるが、フィン（及びスぺーサ）を配置する工程とベース板を配置するェ程とを分け、まずフィン配置工程で、各フィンの基端面（ベース板側の端面）よりも各スぺーサの基端面が埋没するように（フィンの基端面がスぺーサの基端面よりも突出するように）配置しておき、続くベース板配置工程で、ベース板をフィンに押し付けることによって、フィンの基端部（スぺーサよりも突出している部分）を折り曲げる。なお、スぺーサの基端面からのフィンの基端部の突出長さはスぺーサの厚さ以内となつているので、各フィンの基端部を折り曲げてもこれらが相互に重複することはない。このようにすれば、フィンの厚さがかなり薄い場合であつても、フィンの基端部がベース板に重ね合わされた状態で接触するので、フィンとベース板との接触面積を大きくして両者を確実に接合することができる。

また、上記放熱部材の製造方法において、スぺーサが、フィン及びべース板よりも溶融点の高い材料からなる、ことを特徴とする。

かかる放熱部材の製造方法では、スぺーサの溶融点がフィン及ぴベース板の溶融点よりも高くなつているので、接合ツールの回転数や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサがフィンゃベース板に接合されないようにして、ベース板とフィンだけを接合することが簡単にできるようになる。

また、この場合、摩擦振動接合工程を完了した段階でスぺーザがフィンゃベース板に接合されていないので、最後のスぺーサ離脱工程では手間をかけずにスぺーサを取り外すことができる。たとえばフィン及ぴスぺーサを下にしてベース板を上に持ち上げれば、スぺーサを残したままフィンだけがベース板と一体に持ち上がるので、簡単にスぺーサを取り外して放熱部材を完成させることができる。

また、上記放熱部材の製造方法において、ベース板が、フィンよりも溶融点の高い材料からなる、ことが望ましい。

かかる放熱部材の製造方法では、フィンとベース板との境界面を両者の接合に必要な温度まで上昇させたときにベース板の変形抵抗を高く保つことができるので、接合ツールの押圧力を境界面に効率よく伝達しながらフィンとベース板の間に隙間のない高強度の接合を行うことができる。

また、上記放熱部材の製造方法において、フィンがアルミニウム合金からなり、ベース板が銅からなる、ことが望ましい。

かかる放熱部材の製造方法によれば、銅の熱伝導性の高さを活かした放熱性能の高い放熱部材を製造することができる。また、本発明は、互いに間隔をあけた複数個の金属製のフィン構成材を金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、互いに間隔をあけて並べられ、それぞれが左右一対のフィンとこれらの端部を連結する基端部とで断面凹字形に形成された複数個のフィン構成材と、前記各フィン構成材相互間に挟み込まれたスぺーサと、前記各フィン構成材の左右のフィンの間に挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各フィン構成材の基端部が当接するように該フィン構成材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記ベース板に前記各フィン構成材の基端部を接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法である。

かかる放熱部材の製造方法は、上記放熱部材の製造方法と略同様であるが、フィンに代えて断面凹字形のフィン構成材を用いる。もちろん、フィン構成材相互間及ぴフィン構成材の左右のフインの間には、同種又は別種のスぺーサを挟み込む。このようにすれば、フィン構成材の左右のフィンの厚さがかなり薄い場合であつても、フィン構成材の基端部がベース板に重ね合わされた状態で接触するので、フィンをベース板に対して確実に接合することができる。なお、フィン構成材は、一枚の薄い金属板の中央部にスぺーサを挟んで断面凹字形に折り曲げることによつて簡単に作成することができる。

また、上記放熱部材の製造方法において、スぺーサが、フィン構成材及ぴベース板よりも溶融点の高い材料からなる、ことが望ましい。

かかる放熱部材の製造方法では、スぺーサの溶融点がフィン構成材及びベース板の溶融点よりも高くなつているので、接合ツールの回転数や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサがフィン構成材ゃベース板に接合されないようにして、ベース板とフィン構成材だけを接合することが簡単にできるようになる。

また、この場合、摩擦振動接合工程を完了した段階でスぺーサがフィン構成材ゃベース板に接合されていないので、最後のスぺーサ離脱工程では手間をかけずにスぺーサを取り外すことができる。たとえばフィン構成材及びスぺーサを下にしてベース板を上に持ち上げれば、スぺーサを残したままフィンだけがベース板と一体に持ち上がるので、簡単にスぺーサを取り外して放熱部材を完成させることができる。

また、上記放熱部材の製造方法において、ベース板が、フィン構成材よりも溶融点の高い材料からなる、ことが望ましい。

かかる放熱部材の製造方法では、フィン構成材とベース板との境界面を両者の接合に必要な温度まで上昇させたときにベース板の変形抵抗を高く保つことができるので、接合ツールの押圧力を境界面に効率よく伝達しながらフィン構成材とベース板の間に隙間のない高強度の接合を行うことカでさる。

また、上記放熱部材の製造方法において、フィン構成材がアルミニゥム合金からなり、ベース板が銅からなる、ことが望ましい。

かかる放熱部材の製造方法によれば、銅の熱伝導性の高さを活かした放熱性能の高い放熱部材を製造することができる。

また、本発明は、上記放熱部材の製造方法によって製造されたことを特徴とする放熱部材である。

かかる放熱部材は、これまで説明した方法によって製造されるものであるので、放熱性能が高く、低コストで製造できる。

また、本発明は、フィン又はフィン構成材とスぺーサとを交互に重ね合わせた状態でこれらを拘束するフィン拘束部と、ベース板の一方の面を前記フィン又はフィン構成材の基端部に当接させて拘束するベース板拘束部と、を備えることを特徴とする放熱部材製造用冶具である。

かかる放熱部材製造用冶具は、これまで説明した方法の使用に特に適したものであり、摩擦振動接合時にフィン又はフィン構成材、スぺーサ、ベース板を確実に拘束することができる。また、第三群において、本発明は、放熱部材とファンを備えるヒートシンクであって、前記放熱部材が、発熱体に熱的に接続される銅ベース板と、この銅ベース板の一方の面に互いに間隔をあけて立設された複数枚の銅フィン又はアルミニウムフィンと、を備え、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を前記銅ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記銅ベース板と前記各銅フィン又は前記各アルミニゥムフィンとが摩擦振動接合されてなる、ことを特徴とする。

かかるヒートシンクは、放熱部材とファンを備えた高性能のヒートシンクである。放熱部材はベース板の一方の面に互いに間隔をあけて複数枚のフィンを立設接合したものであって、ベース板は熱伝導率の極めて高い銅からなり、フィンは同じく銅又はこれよりも僅かに熱伝導率の低いアルミニウムからなる。そして、ベース板とフィンは摩擦振動接合されている。ここで摩擦振動接合とは金属部材同士の接合法の一種であつて、接合ツールの押圧力によって金属部材同士の接合部における隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと金属部材との接触により生ずる振動によって接合面に存在する酸化皮膜を分断破壊するとともに、摩擦熱によつて接合部を高温化して塑性変形させることにより、接合部における接触面積と拡散速度を増大させながら金属部材同士を接合する方法である。つまり、このヒートシンクの放熱部材は、接合ツールの押圧力によつてベース板とフィンの突合せ部の隙間をなくしつつ、回転する接合ツールとベース板との接触により生ずる振動によって突合せ面に存在する酸化皮膜を分断破壌するとともに、摩擦熱によって突合せ部を高温化して塑性変形させることにより、突合せ部における接触面積と拡散速度を増大させながらベース板とフィンが接合されたものとなっている。そして、このようにベース板とフィンを摩擦振動接合することにより、従来のようにろう接接合された場合よりもベース板とブインが高強度に接合された放熱部材を低コストで製造することができる。

そして特に、フィンが銅の場合は、そのままでもよいが、ベース板と銅フィンの間にアルミニウム又はアルミニウム合金の如く銅より融点の低い金属を介在させて摩擦振動接合すると接合温度が低くて済み、設備、電力等が経済的である。また、フィンが銅よりも溶融点の低いアルミニゥムからなる場合には、銅ベース板の一方の面にアルミニウムフィンを立設配置して銅ベース板の他方の面から接合ツールを押し込みつつ接合し、銅ベース板とアルミニウムフィンとの突合せ部が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4. 8 °C ) まで上昇し突合せ面に C u A 1 ₂層が形成されたときに、銅ベース板が依然としてその変形抵抗を高く保って接合ッ一ルの押圧力を突合せ部に対して効率よく伝達するので、突合せ部に隙間がなく両者がより高強度に接合された放熱部材とすることができる。また、本発明は、放熱部材とファンを備えるヒートシンクであって、前記放熱部材が、発熱体に熱的に接続される銅ベース板と、この銅べ一ス板の一方の面に重ねて配置されたアルミニウムベース板と、前記銅べース板と反対側の面において前記アルミニウムベース板に互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニウムフィンと、を備え、前記アルミ -ゥムベース板と前記各アルミニウムフィンは一体に押出成形され、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を前記銅ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記銅べ一ス板と前記アルミニゥムベース板とが摩擦振動接合されてなる、ことを特徴とする。

かかるヒートシンクも、放熱部材とファンを備えた高性能のヒートシンクである点において上記ヒートシンクと同様であるが、銅ベース板にフィンが直接立設接合された放熱部材ではなく、ベース板にフィンを立設して全体を一体に押出成形したアルミニゥム部材を予め用意しておき、このアルミニウム部材のベース板が銅ベース板に重ね合わせ接合された放熱部材を用いる点が異なる。つまり、このヒートシンクの放熱部材は、接合ツールの押圧力によって銅ベース板とアルミニウムベース板の重ね合わせ部の隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと銅ベース板との接触により生ずる振動によって重ね合わせ面に存在する酸化皮膜を分断破壌するとともに、摩擦熱によって重ね合わせ部を高温化して塑性変形させることにより、重ね合わせ部における接触面積と拡散速度を増大させながら銅ベース板とアルミニウムベース板が接合されたものとなつている。そして、このように銅ベース板とアルミニウムベース板が摩擦振動接合されているので、従来のようにろう接や爆発圧接により接合された場合よりも銅ベース板とアルミニウムベース板が高強度に接合された放熱部材を低コストで製造することができる。また、摩擦振動接合される部位が銅ベース板とアルミ二ゥムベース板の重ね合わせ部であり、接合面積が大きいので、銅ベース板とアルミニウムフィンの突合せ部が摩擦振動接合される上記のヒートシンクにおける放熱部材ょりも容易に製造できる。

もちろん、銅.ベース板の一方の面にアルミニウムベース板を重ね合わせて配置して銅ベース板の他方の面から接合ツールを押し込みつつ接合し、重ね合わせ部が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C ) まで上昇し重ね合わせ面に C u A l ₂層が形成されたときには、銅ベース板が依然としてその変形抵抗を高く保って接合ツールの押圧力を重ね合わせ部に対して効率よく伝達するので、重ね合わせ部に隙間がなく両者がより高強度に接合された放熱部材とすることができる。

また、上記ヒートシンクにおいて、発熱体と銅ベース板とがヒートパイブで接続されてなる、ことが望ましい。

かかるヒートシンクは、発熱体と銅ベース板とがヒートパイプで接続されているので、放熱部材及ぴファンを発熱体から離して配置することができ、薄型のノートブックパソコンのような発熱体の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合にも対応可能となる。また、第四群において、本発明は、複数の金属部材を溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置し、重ね合わせ部を前記金属部材のうち最も溶融点の高い金属部材の表面側から加熱及び加圧することにより、前記複数の金属部材を互いに接合することを特徴とする金属部材接合方法である。

かかる金属部材接合方法は、複数の金属部材を互いに重ね合わせて配置しておき、重ね合わせ部を最外側の金属部材側から加熱及び加圧することにより、重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、境界面に存在する酸化皮膜を分断破壊するとともに、熱によって重ね合わせ部のメタルを高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法である。

ここで、複数の金属部材は溶融点の高い順に重ね合わせて配置され、最も溶融点の高い金属部材側から加熱及ぴ加圧されるので、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、加熱及び加圧される側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保ってその圧力が境界面に対して効率よく伝達され、金属部材間に隙間のない高強度の接合が可能となる。たとえば、銅部材とアルミニウム部材とを重ね合わせたときには、銅部材側から重ね合わせ部を加熱及ぴ加圧することになる。

なお、加熱及ぴ加圧の方法は特に限定されるものではなく、最も溶融点の高い金属部材の表面に何らかのツールを接触させ、該ツールによつて重ね合わせ部に摩擦熱と押圧力を伝達するような接触方式でもよいし、電磁誘導を利用するような非接触方式でもよい。

また、本発明は、互いに間隔をあけた複数枚の金属製の板材を、該板材よりも溶融点の高い金属からなるベース板の一方の面に立設させて接合する方法であって、互いに間隔をあけて並べられた複数枚の板材と、これらの板材の間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各板材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、前記べ一ス板の他方の面側から該ベース板と前記各板材との境界面を加熱及び加圧することにより、前記ベース板に前記各板材を接合する接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徴とする金属部材接合方法である。

かかる金属部材接合方法では、まず部材配置工程で板材、ベース板、スぺーサを所定の位置にセットする。板材とベース板は金属製であり、ベース板の溶融点は板材の溶融点よりも高い。スぺーサの材質は特に限定されない。スぺーサの形状も特に限定されるものではなく、スぺーサ同士が相互に連結されていてもよい。

このとき、各板材相互間にそれぞれスぺーサを挟み込むので、板材相互の間隔を正確に保ちつつ簡単に位置決めすることができ、しかもスぺーサによって板材が捕強されるので、板材の厚さをかなり薄くすることも可能である。また、スぺーサの厚さを変更するだけで板材の配置間隔を任意に変更でき、さらに板材の高さを併せて変更することによって、特に板厚が薄く高さの大きな複数枚の板材を、ベース板の一方の面に短ピッチで立設接合することができる。なお、本工程でベース板の一方の面に各板材を立設配置した状態では、各スぺーサはベース板の該一方の面に当接していなくてもよいが、次工程で板材に曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサによる板材の補強効果を高めるため、各スぺーサもベース板の該一方の面に当接させることが望ましい。

また、続く接合工程では、ベース板の他方の面側から該ベース板と各板材との境界面を加熱及ぴ加圧することにより、各板材とベース板とを接合する。この接合の原理は、上記金属部材接合方法と同様である。なお、ベース板と板材との接合強度を高めるためには、各板材の基端面全面をベース板の裏面（ベース板の他方の面）に接合することが望ましい力接合コストの削減を重視するのであれば、各板材の基端面の一部だけをベース板に接合してもよい。また、ベース板と各板材とを接合するときにベース板と各スぺーサとを接合してしまってもよいが、次工程でスぺーサを取り外すことを考慮すれば、ベース板と各スぺーサとが接合されないようにしておくことが ¾ましい。

さらに、本発明は、互いに間隔をあけた複数個の金属製のフィン構成材を、該フィン構成材ょりも溶融点の高い金属からなるベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、互いに間隔をあけて並べられ、それぞれが左右一対のフィンとこれらの端部を連結する基端部とで断面凹字形に形成された複数個のフィン構成材と、前記各フィン構成材相互間に挟み込まれたスぺーサと、前記各フィン構成材の左右のフィンの間に挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各フイン構成材の基端部が当接するように該フィン構成材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、前記ベース板の他方の面側から該ベース板と前記各フィン構成材の基端部との境界面を加熱及び加圧することにより、前記ベース板に前記各フィン構成材の基端部を接合する接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法である。

かかる放熱部材の製造方法は、上記金属部材接合方法を応用したものであり、板材として断面凹字形のフィン構成材を用いる。もちろん、フィン構成材相互間及びフィン構成材の左右のフィンの間には、同種又は別種のスぺーサを挟み込む。このようにすれば、フィン構成材の左右のフィンの厚さがかなり薄い場合であっても、フィン構成材の基端部がベース板に重ね合わされた状態で接触するので、フィンをベース板に対して確実に接合することができる。フィン構成材とべ一 X板との接合原理は、既に説明したとおりである。なお、フィン構成材は、一枚の薄い金属板の中央部にスぺーサを挟んで断面凹字形に折り曲げることによって簡単に作成することができる。

そして、上記金属部材接合方法において、前記加熱及び加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記最も溶融点の高い金属部材の表面に押し当てつつ該金属部材の表面に沿って移動させることにより行われ、前記接合ツールの周面には、回転方向に対して僅かに傾斜して連続する凹溝が形成されている、ことが望ましい。

また、上記金属部材接合方法において、前記加熱及ぴ加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつ該ベース板の表面に沿って移動させることにより行われ、前記接合ツールの周面には、回転方向に対して僅かに傾斜して連続する凹溝が形成されている、ことが望ましい。

また、上記放熱部材の製造方法において、前記加熱及び加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつ該ベース板の表面に沿って移動させることにより行われ、前記接合ツールの周面には、回転方向に対して僅かに傾斜して連続する凹溝が形成されている、ことが望ましい。

上記金属部材接合方法は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を,、最も溶融点の高い金属部材の表面に押し込みつつ該金属部材の表面に沿って移動させることにより、重ね合わせ部の加熱及び加圧を行うものであるから、簡易な装置により確実な接合が期待できる。

ここで、接合ツールの周面には凹溝が形成されているので、接合ツールの周面と金属部材の表面との接触面積がより大きくなり、効率よく摩擦熱を発生させて効率よく複数の金属部材を互いに接合することができる。

さらに、接合ツールの周面の凹溝は、回転方向に対して僅かに傾斜した向きで連続するように、つまり接合ツールの回転軸のまわりで接合ッ一ルの周面に沿った螺旋形の軌跡を描くように形成されている。したがつて、接合ツールの回転 . 移動に伴って、凹溝内部に溜まった可塑化したメタルが接合ツールの幅方向に順次送り出されるので、接合後に金属部材の表面残る凹み量を最小限に抑えることができる。

なお、これらのことは、上記金属部材接合方法及び上記放熱部材の製造方法についても同様である。

また、上記金属部材接合方法において、前記凹溝間のフラット部の幅 w！ (mm) 及び前記凹溝の幅 w ₂ (mm) について、 Ι ^νί^ ^ δ かつ、 1 ≤ w ₂≤ 3 かつ、 0. 6 7 ≤ ！ / w 2≤ 5. 0 0が成立することが望ましい。

また、上記金属部材接合方法において、前記凹溝間のフラット部の幅 w！ (mm) 及び前記凹溝の幅 w₂ (mm) について、 l ^w S かつ、 l ^w ₂ 3、力、つ、 0. e Y ^W iZw o ^ S . 0 0が成立することが望ましい。

また、上記記載の放熱部材の製造方法において、前記凹溝間のフラット部の幅 (mm) 及ぴ前記凹溝の幅 w ₂ (mm) について、 1 ≤ w i ≤ 5、かつ、 l ^ w ₂≤ 3、かつ、 0. S T ^ W i/w s ^ S . 0 0が成立することが望ましい。

上記金属部材接合方法に関して、接合ツールの周面における四溝間のフラット部の幅 w （mm) 及び凹溝の幅 w ₂ (mm) 並びに凹溝の幅 w ₂に対するフラット部の幅 w の比率について発明者らが実験を繰り返したところ、 w ₂が小さすぎると、金属部材の表面を接合ツールで切削しているのに近い状況となるので、接合ツールによる摩擦熱の発生量を比較的大きくできるが、接合後に金属部材の表面に残る凹み量が大きくなつてしまうこと、一方 _{W l}/w ₂が大きすぎると、周面がフラットな接合ツールによる接合に近い状況となるので、接合ツールによる摩擦熱の発生量が小さくなつてしまって、金属部材の表面への接合ッ —ルの押込量を大きくしなければならず、機械負荷も大きくなつてしまうこと、そして、 l ^ w S かつ、 l ≤ w ₂ 3、かつ、 0. 6 7 ≤ w χ w ₂≤ 5. 0 0が成立する場合には、金属部材の表面への接合ツールの押込量を抑えつつ、接合ツールによる摩擦熱の発生量を大きくして、効率的な接合が可能となることが判明した。

また、上記金属部材接合方法において、前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0 ° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたつて二本以上形成されていることが望ましい。

また、上記放熱部材の製造方法において、前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたつて二本以上形成されていることが望ましい。

上記金属部材接合方法に関して、接合ツールの周面における凹溝の傾斜角度について発明者らが実験を繰り返したところ、凹溝の傾斜角度が 0. 5 ° より小さい場合には、凹溝内部に溜まった可塑化したメタルが接合ツールの幅方向にうまく送り出されず、接合ツールの通過後に金属部材の表面にバリが残存する.こと、一方凹溝の傾斜角度が 2. 0 ° より大きい場合には、切粉の排出量が大きく金属部材の表面に残る凹みが大きくなるとともに、機械負荷も大きくなつてしまうこと、そして、凹溝の傾斜角度が 0. 5〜 2. 0° の場合には、このような弊害がないことが判明した。なお、接合ツールの幅を考慮すると、凹溝は接合ツールの全周にわたって二本以上形成されていることが望ましい。

また、上記金属部材接合方法において、前記凹溝の深さが 0. 3〜 1 . 2 mmであることが望ましい。

また、上記放熱部材の製造方法において、前記凹溝の深さが 0. 3〜 1 . 2 mniであることが望ましい。

上記金属部材接合方法に関して、接合ツールの周面における ω溝の深さについて発明者らが実験を繰り返したところ、凹溝の深さが 0. 3 m mより小さい場合には、可塑化したメタルが凹溝内部に詰まってしまい、接合ツールによる摩擦熱の発生量が減少して充分な接合ができないこと、一方凹溝の深さが 1 . 2 m mより大きい場合には、金属部材の表面を接合ツールで切削しているのに近い状況となるので、接合ツールによる摩擦熱の発生量を大きくできるが、接合後に金属部材の表面に残る凹み量が大きくなつてしまうこと、そして、凹溝の深さが 0 . 3〜 1 . 2 m mである場合には、このような弊害がないことが判明した。

なお、これらのことは、上記金属部材接合方法及び上記放熱部材の製造方法についても同様である。また、第五群において、本発明に係る金属部材接合方法は、第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2工程とを備えることを特徴とする。

この金属部材接合方法は、第 1及び第 2金属部材を互いに重ね合わせて配置しておき、第 2金属部材側から加熱及び加圧することにより、重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、重ね合わせ面に存在する酸化皮膜を分断破壌するとともに、熱によつて重ね合わせ部のメタルを高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法である。

そして特に、この金属部材接合方法は、相互に溶融点の異なる 2の金属部材、つまり第 1金属部材と、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い第 2金属部材とを重ね合わせて配置しておき、溶融点の高い第 2金属部材側から第 1金属部材に向けて加圧するとともに、加熱するように構成されている。このような金属部材接合方法では、第 1金属部材と第 2金属部材との重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、溶融点がより高い第 2金属部材がその変形抵抗を高く保つので、第 2金属部材への押圧力が重ね合わせ部に対して効率よく伝達される。したがつて、この金属部材接合方法によれば、第 1及び第 2金属部材の間に隙間を形成せずに、第 1及び第 2金属部材を高強度で接合することができる。

なお、加熱及び加圧の方法は特に限定されるものではなく、第 2金属部材の表面に何らかのツールを接触させ、これにより発生する摩擦熱と押圧力を重ね合わせ部に伝達するような接触方式でもよいし、電磁誘導を利用するような非接触方式でもよい。

また、上記金属部材接合方法において、前記第 2工程が、回転する円板状の接合ツールの板面を前記第 2金属部材に押し当てつつ、その表面 'に沿って移動させる工程を含むことが望ましい。

この金属部材接合方法は、回転する円板状の接合ツールの板面（つまり接合ツールの回転軸に交差する平面）を、溶融点のより高い第 2金属部材の表面に押し当てつつ該第 2金属部材の表面に沿って移動させることにより、重ね合わせ部の加熱及び加圧を行うものである。したがって、この金属部材接合方法によれば、簡易な装置により確実な接合が期待できる。また、この金属部材接合方法では、接合ツールの板面が第 2金属部材の表面に接触するので、接合ツールの径を大きくすればするほど、加熱及び加圧する範囲を拡大することができる。

また、本発明に係る放熱部材の製造方法は、第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2ェ程と、前記第 1金属部材を鍛造加工することによって、前記第 2金属部材上に複数の放熱フィンを立設する第 3工程とを備えることを特徴とする。また、本発明に係る放熱部材の製造方法は、第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2ェ程と、前記第 1金属部材を切削加工することによって当該第 1金属部材に複数のスリットを形成し、前記第 2金属部材上に複数の放熱フィンを立設する第 3工程とを備えることを特徴とする。

これらの放熱部材の製造方法では、第 1工程及び第 2工程が、上記金属部材接合方法における第 1工程及ぴ第 2工程と同様に構成されている。そして、上記放熱部材の製造方法では、これら第 1工程及び第 2工程を経て接合された第 1及び第 2金属部材のうち、当該第 1金属部材を鍛造加工し、あるいは切削加工することによって、放熱フィンが形成される。

したがって、このような放熱部材の製造方法によれば、上記発明と同様に、簡易な装置により確実に第 1及び第 2金属部材を接合することができるとともに、鍛造加工や切削加工といった簡単な加工法で放熱フィンを形成することができる。

また、本発明に係る放熱部材は、上記金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての、断面がコの字状に成形された板材からなる複数の放熱フィンと、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする。

また、本発明に係る放熱部材は、上記金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての、断面が L字状に成形された板材からなる複数の放熱フィンと、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする。

また、本発明に係る放熱部材は、上記金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としてのコルゲートフィンと、前 ΙΞ第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする。

また、本発明に係る放熱部材は、上記金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての複数の放熱柱状体と、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする。

これらの放熱部材は、第 1金属部材としての放熱フィンゃコルゲートフィン、放熱柱状体と、第 2金属部材としてのベース板とが、上記金属部材接合方法によって接合されたものである。つまり、ベース板側から加熱及び加圧が施されることによって、ベース板と放熱フィン等とが接合されたものである。したがって、これら放熱部材では、上記発明と同様に、簡易な装置でより確実に放熱フィン等と、ベース板とを接合することができる構造を有している。また、この放熱部材では、ベース板側から加熱及ぴ加圧が施されて放熱フィン等とベース板とが接合されるため、複雑な形状及び構造を有した放熱フィン等であっても、簡易な装置で製造することができる構造を有している。したがって、この放熱部材によれば、放熱面積のより大きな複雑な形状及ぴ構造の放熱フィン等をベース板上に配設することができる。また、第六群において、本発明に係る放熱部材は、一方の面に発熱体が接続されるベース板と、このベース板の他方の面に立設接合された複数枚のフィンとを備え、前記ベース板の前記他方の面に前記各フィンをつなぐ凸条が形成されていることを特徴とする。

発熱体が接続されるベース板は、発熱体の熱を各フィンに伝える役割を果たすものであるため、一般的にはベース板の厚さを大きくするほど、放熱部材の放熱性能が高くなる。しかし、ベース板の厚さを大きくするほど、放熱部材の重量も大きくなつてしまうので、本発明では、ベース板の厚さを全体的に大きくするのではなく、発熱体の熱を各フィンに伝える寄与度の大きな部分だけベース板の厚さを大きくし、寄与度の小さな部分においてはベース板の厚さを小さくすることにより、ベース扳全体の重量を変えずに、発熱体の熱を各フィンに対してより効率的に伝えるようにしたのである。具体的には、各フィンをつなぐ凸条をベース板に形成することにより、重量を増加させることなく放熱部材の放熱性能を高めることができる。

ここで、凸条は、数枚ごとに各フィンをつなぐものであってもよいが、特に全てのフィンをつなぐように連続的に形成されていれば、発熱体の熱が末端のフィンまで確実に伝えられるので、放熱性能が更に向上するし、凸条の形成も容易になるので、製造コストを抑えることもできるまた、 ώ条は、各フィンに斜交する向きに形成されていてもよいが、特に各フィンに直交する向きで形成されていれば、凸条の形成が容易になるし、ベース板と各フィンとの取合部の形状や構造も単純になるので、放熱部材の製造コストを抑えることができる。また、凸条が各フィンに直交する向きであると、凸条の全長を小さくすることができるので、凸条の断面積を最大化して、更に放熱性能を高めることができる。

また、凸条の断面形は、ベース板の本体から遠ざかるほど幅が小さくなるものであることが望ましい。このようにすると、特にファンと併用した場合の圧力損失をより小さくできるからである。

また、凸条は、その断面形を長さ方向に一定とすることが望ましい。ベース板に凸条を容易に形成することができるし、凸条と各フィンとの接合部の形状や構造も単純になるので、放熱部材の製造コストを抑えることができるからである。

この場合において、凸条の断面形状としては、そのアスペクト比（凸条の厚さに対する凸条の幅の比）を 5〜 3 0に、あるいは、放熱部材の全高さに対する当該凸条の厚さの比を 0 . 1〜 0 . 3 に設定することが望ましい。後述の実施例からも分かるように、凸条の厚さが相対的に大きすぎると、圧力損失が大きくなって却って放熱性能が低下してしまうし、凸条の厚さが相対的に小さすぎると、ベース板の厚さを全体的に大きくしたものに近づいてしまうからである。

また、凸条は、発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって断面積が小さくなるようにしてもよい。ベース板を伝わる熱量は発熱体から遠ざかるほど小さくなつていくから、その熱量に応じて凸条の断面積を小さくすることが理に適っており、より効率的な放熱を行う放熱部材とすることができる。

また、ベース板は銅（銅合金を含む。）で、フィンはアルミニウム（アルミニウム合金を含む。）で形成されていることが望ましい。銅は熱伝導率が極めて大きいため、発熱体の熱を極めて効率的に各フィンに伝えることができるし、アルミニウムは熱伝導率が比較的大きいだけでなく、軽量で加工容易だからである。

また、フィンは、ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることが望ましい。このように二枚一対のフィンとこれらを連結する基端部とで略凹字形断面になっていれば、ベース板にフィンを接合する手間が軽減されるし、薄いフィンであってもその取扱いが容易となり、ハイトング比の放熱部材を容易に製造することができる。なお、一枚のフィンと基端部とで略 L字形断面になっていたり、フィンと基端部とが連続的に蛇腹状に連結されたコルゲート断面形であってもよいさらに、このような放熱部材は、自然空冷式で使用してもよいが、強制空冷式、つまりファンを付設し、このファンで各フィンの熱を奪うヒートシンクとして用いれば、より高い放熱性能を得ることができる。このヒートシンクにおいて、放熱部材に対してファンを取り付ける角度は任意に定めることができるが、ファンが各フィンに対して側方から風を送るように配置すれば、特に高い放熱性能を得ることができるし、高さも小さく抑えられるので設置スペースが制限されなくなる。

ところで、このような放熱部材の製造方法は任意に定めうるが、一方の面に凸条が形成された銅ベース板の当該一方の面に、当該凸条をまたぐ向きで複数枚のアルミユウムフィンを立設配置し、前記銅ベース板の他方の面から、当該銅ベース板と前記各アルミニウムフィンとの境界面を加熱及び加圧することにより、当該銅ベース板と前記各アルミニウムフィンとを接合することが望ましい。

かかる製造方法によれば、加熱及び加圧の際にフィンゃ凸条が邪魔になることがないから、フィンのピツチやトング比を自由に設定することができる。また、ベース板、フィンがそれぞれ銅、アルミニウムからなり、アルミニウムよりも溶融点の高い銅からなるベース板側から加熱及ぴ加圧を行うので、加圧力がベース板とフィンとの境界面に効率よく伝達され、両者が確実に接合される。

ここで、加熱及び加圧の方法は任意に定めることができ、たとえば電磁誘導などを利用した非接触方式であってもよいが、接触方式、つまり円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、銅ベース板の前記他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより行われるものであることが望ましい。

かかる方法は、いわゆる摩擦振動接合（F r i c t i o n A c o u s t i c B o n d i n g ) と呼ばれるものであり、簡易な装置を用いてベース板とフィンとを確実に接合することができる。図面の簡単な説明

第 1図（ a ) ， ( b ) は本発明に係る金属部材接合方法の一実施形態の各工程を表す正面断面図であり、（ c ) は（ b ) の側面図である。第 2図は、第 1図におけるアルミ二ゥム部材と銅部材との重ね合わせ面の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図である。

第 3図は、本発明に係る金属部材接合方法の他の実施形態を表す正面断面図である。

第 4図は、本発明に係る放熱部材の一実施形態を表す斜視図である。第 5図（ a ) は本発明に係る放熱部材の他の実施形態を表す底面図であり、（b ) ， ( c ) は同横断面図である。

第 6図（ a ) ， ( b ) は本発明に係る放熱部材の製造方法の一実施形態の各工程を表す正面断面図であり、（ c ) は（b ) の断面図である。第 7図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の他の実施形態を表す正面断面図である。

第 8図（ a ) ， ( b ) は摩擦振動接合の各手順を表す正面断面図であり、（ c ) は（ b ) の側面図である。

第 9図は、第 8図におけるアルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ面の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図である。

第 1 0図は、金属部材の摩擦振動接合の別の例を表す正面断面図である。

第 1 1図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第一実施形態を説明するための図であって、（ a ) , ( b ) は部材配置工程を表す正面断面図である。

第 1 2図は、第 1 1図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は摩擦振動接合工程を表す正面断面図、（b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。第 1 3図は、本発明に係る放熱部材製造用冶具の一実施形態を表す分解斜視図である。

第 1 4図は、本発明に係る放熱部材の一実施形態を表す斜視図である第 1 5図は、第 1 2図（ a ) に示した摩擦振動接合工程における接合ツールの移動軌跡の各例を表す斜視図である。

第 1 6図は、第 1 2図（ a ) に示した摩擦振動接合工程の他の例を表す正面断面図である。

第 1 7図は、本発明に係る放熱部材の他の実施形態を表す正面断面図である。

第 1 8図は、第 1 7図に示した放熱部材を製造する手順を説明するための正面断面図であって、（ a ) が第一のパターン、（ b ) ，（ c ) 力 S 第二のパターンを表す。

第 1 9図は、第 1 7図に示した放熱部材を製造する手順を説明するための正面断面図であって、（ a ) 〜（ c ) が第三のパターン、（ d ) 〜 ( g ) が第四のパターンを表す。

第 2 0図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第二実施形態を説明するための図であって、（ a ) 〜（ c ) は部材配置工程を表す正面断面図、（ d ) は摩擦振動接合工程を表す正面断面図、（ e ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 2 1図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第三実施形態を説明するための図であって、（ a ) はフィン配置工程を表す正面断面図、（ b ) , ( c ) はベース板配置工程を表す正面断面図、（ d ) は（ d ) の部分拡大図である。

第 2 2図は、第 2 1図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は摩擦振動接合工程を表す正面断面図、（b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 2 3図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第四実施形態を説明するための図であって、（ a ) 〜（ e ) は部材配置工程を表す正面断面図である。

第 2 4図は、第 2 3図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は摩擦振動接合工程を表す正面断面図、（b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 2 5図は、本発明に係る放熱部材の他の実施形態を表す斜視図である。

第 2 6図は、本発明に係る放熱部材の他の実施形態を表す斜視図である。

第 2 7図は、（ a ) は実際に製造された放熱部材のフィンとベース板との接合部を表す部分拡大断面図であり、（b ) は（ a ) の部分拡大図である。

第 2 8図（ a ) ， ( b ) は摩擦振動接合の手順を表す正面断面図であり、（ c ) は（ b ) の側面図である。

第 2 9図は、第 2 8図' 'におけるアルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ面の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図である。

第 3 0図は、金属部材の摩擦振動接合の別の例を表す正面断面図である。

第 3 1図は、放熱部材の一実施形態を表す斜視図である。

第 3 2図は、第 3 1図の放熱部材の製造方法を説明するための図である。

第 3 3図は、第 3 2図（ d ) における接合ツールの移動軌跡の各例を表す斜視図である。

第 3 4図は、放熱部材の他の実施形態を表す斜視図である。第 3 5図は、第 3 4図の放熱部材の製造方法を説明するための図である。

第 3 6図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第一実施形態の分解斜視図であり、（ b ) は同組立斜視図である。

第 3 7図（ a ) は第 3 6図のヒートシンクの平面図、（b ) ， ( c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

第 3 8図は、本発明に係るヒートシンクの第二実施形態の組立斜視図である。

第 3 9図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第三実施形態の分解斜視図であり、（ b ) は同組立斜視図である。

第 4 0図（ a ) は第 3 9図のヒートシンクの平面図、（b ) ， ( c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

第 4 1図は、本発明に係るヒートシンクの第四実施形態の組立斜視図である。

第 4 2図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第五実施形態の分解斜視図であり、（ b ) は同組立斜視図である。

第 4 3図（ a ) は第 4 2図のヒートシンクの平面図、（b ) ， ( c ) はそれぞれ同ヒ一トシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

第 4 4図は、本発明に係るヒートシンクの第六実施形態の組立斜視図である。

第 4 5図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第七実施形態の分解斜視図であり、（b ) は同組立斜視図である。

第 4 6図（ a ) は第 4 5図のヒートシンクの平面図、（b ) , ( c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。第 4 7図は、本発明に係るヒートシンクの第八実施形態の組立斜視図である。第 4 8図（ a ) ， ( b ) は本発明に係る金属部材接合方法の第一実施形態の各手順を表す正面断面図であり、（ c ) は（b ) の側面図である第 4 9図は、第 4 8図におけるアルミ二ゥム部材と銅部材との重ね合わせ面の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図である。

第 5 0図（ a ) は第 4 8図の接合ツールの部分拡大図であり、（ b ) 〜（ d ) は接合ツールの周面の凹溝の別例を表す部分断面図である。第 5 1図は、金属部材の摩擦振動接合の別の例を表す正面断面図である。

第 5 2図は、本発明に係る金属部材接合方法の第二実施形態を説明するための図であって、（ a ) ， ( b ) は部材配置工程を表す正面断面図である。

第 5 3図は、第 5 2図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は接合工程を表す正面断面図、（ b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 5 4図は、放熱部材製造用治具の一実施形態を表す分解斜視図である。

第 5 5図は、放熱部材の一実施形態を表す斜視図である。

第 5 6図は、第 5 3図（ a ) に示した接合工程における接合ツールの移動軌跡の各例を表す斜視図である。

第 5 7図は、第 5 3図（ a ) に示した摩擦振動接合工程の他の例を表す正面断面図である。

第 5 8図は、放熱部材の他の実施形態を表す正面断面図である。

第 5 9図は、第 5 8図に示した放熱部材を製造する手順を説明するための正面断面図であって、（ a ) が第一のパターン、（b ) ， ( c ) が第二のパターンを表す。第 6 0図は、第 5 8図に示した放熱部材を製造する手順を説明するための正面断面図であって、（ a ) 〜（ c ) が第三のパターン、（ d ) 〜 ( g ) が第四のパターンを表す。

第 6 1図は、本発明に係る金属部材接合方法の第三実施形態を説明するための図であって、（ a ) 〜（ c ) は部材配置工程を表す正面断面図、 ( d ) は接合工程を表す正面断面図、（ e ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 6 2図は、本発明に係る部材接合方法の第四実施形態を説明するための図であって、（ a ) はフィン配置工程を表す正面断面図、（b ) ， ( c ) はベース板配置工程を表す正面断面図、（ d ) は（ c ) の部分拡大図である。

第 6 3図は、第 6 2図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は接合工程を表す正面断面図、（ b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 6 4図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第一実施形態を説明するための図であって、（ a ) 〜（ e ) は部材配置工程を表す正面断面図である。

第 6 5図は、第 6 4図に続く工程を説明するための図であって、（ a ) は接合工程を表す正面断面図、（b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。

第 6 6図（ a ) ， ( b ) は特許文献 1に開示された摩擦振動接合の手順を表す正面断面図であり、（ c ) は（b ) の側面図である。

第 6 7図（ a ) 〜（ d ) はそれぞれ、特許文献 1に開示された接合ッールの部分斜視図である。

第 6 8図（ a ) ， ( b ) は、第 1実施形態に係る金属部材接合方法における摩擦接合の手順を表す正面断面図、（ c ) は、（b ) の側面図である。

第 6 9図は、第 6 8図におけるアルミ二ゥム部材と銅部材との重ね合わせ部の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図である。

第 7 0図は、第 6 8図の接合ツールの部分拡大図である。

第 7 1図（ a ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの斜視図、（b ) 及び（ c ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの別の例を示す下面図である。第 7 2図（ a ) 及び（ b ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの別の例を示す斜視図である。

第 7 3図（ a ) 及ぴ（b ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法における摩擦接合の工程を説明する図である。

第 7 4図（ a ) は、放熱部材の斜視図、（b ) 及び（ c ) は、（ a ) の放熱部材の製造工程を説明する図である。

第 7 5図（ a ) 及び（b ) は、第 7 4図（ a ) の放熱部材の製造工程を説明する図である。

第 7 6図は、放熱部材の他の一例を示す断面図である。

第 7 7図は、第 7 6図の放熱部材を構成する放熱フィンの斜視図である。

第 7 8図は、第 7 6図の放熱部材を製造する際に使用する支持器具の斜視図である。

第 7 9図（ a ) ，（b )及び（ c ) は、第 7 6図の放熱部材の製造工程を説明する図である。

第 8 0図（ a ) ，（b )， ( c ) 及ぴ（ d ) は、第 7 6図の放熱部材の変形例を示す図である。

第 8 1図（ a ) は本発明に係る放熱部材の第一実施形態を表す斜視図であり、（b ) は同分解斜視図である。第 8 2図（ a ) は第 8 1図の A— A断面図、（b ) は同 B— B断面図であり、（ c ) は同底面図である。

第 8 3図は、第 8 1図の放熱部材の製造方法の一例を説明する斜視図である。

第 8 4図（ a ) は第 8 3図に続く工程を説明する側面図であり、（ b

) はその要部拡大断面図である。

第 8 5図は、第 8 4図（ a ) に続く工程を説明する斜視図である。第 8 6図は、第 8 1図の放熱部材の製造方法の別の例を説明する断面図である。

第 8 7図は、第 8 6図に続く工程を表す断面図である。

第 8 8図（ a ) ， ( b ) はそれぞれ、本発明に係る放熱部材の第二実施形態、第三実施形態を表す斜視図である。

第 8 9図（ a ) 〜（ c ) はそれぞれ、本発明に係る放熱部材の第四実施形態乃至第六実施形態を表す断面図である。 '

第 9 0図（ a ) 〜（ c ) はそれぞれ、本発明に係る放熱部材の第七実施形態乃至第九実施形態を表す斜視図である。

第 9 1図（ a ) ， ( b ) はそれぞれ、' 本発明に係る放熱.部材の第十実施形態、第十一実施形態を表す斜視図である。

第 9 2図（ a ) ， ( b ) はそれぞれ、本発明に係るヒートシンクの第一実施形態、第二実施形態を表す斜視図である。

第 9 3図（ a ) ， ( b ) は実施例 1 の各サンプルの断面形状 · 寸法を説明する図であり、（ c ) はシミュレーション結果を示すグラフである第 9 4図は、実施例 2 のシミュレーション結果を示すグラフである。第 9 5図（ a ) 〜（ c ) は実施例 3 の各サンプルの断面形状 . 寸法を説明する図であり、（ d ) , ( e ) はシミュレーション結果を示すグラ PC蘭 003/010064

47 フである。

第 9 6図は、実施例 4 のシミュレーション結果を示すグラフである。第 9 7図は、実施例 4 のシミュレーション結果を示すグラフである。' 第 9 8図は、摩擦振動接合方法の第一応用例を説明する図である。第 9 9図は、摩擦振動接合方法の第二応用例を説明する図である。第 1 0 0図は、摩擦振動接合方法の第三応用例を説明する図である。第 1 0 1図は、摩擦振動接合方法の第四応用例を説明する図である。第 1 0 2図（ a ) ，（b ) は、摩擦振動接合方法の第五応用例を説明する図である。

第 1 0 3図（ a ) , ( b ) は、摩擦振動接合方法の第六応用例を説明する図である。

第 1 0 4図は、摩擦振動接合方法の第七応用例を説明する図である。第 1 0 5図（ a ) ，（b ) は、摩擦振動接合方法の第八応用例を説明する図である。

第 1 0 6図（ a ) ，（b ) は、摩擦振動接合方法の第九応用例を説明する図である。

第 1 0 7図は、摩擦振動接合方法の第十応用例を説明する図である。第 1 0 8図は、摩擦振動接合方法の第十一応用例を説明する図である第 1 0 9図は、摩擦振動接合方法の第十二応用例を説明する図である第 1 1 0図は、摩擦振動接合方法の第十三応用例を説明する図である図は、摩擦振動接合方法の第十四応用例を説明する図である

2図は、摩擦振動接合方法の第十五応用例を説明する図である 0064

48

第 1 1 3図は、摩擦振動接合方法の第十六応用例を説明する図である第 1 1 4図は、摩擦振動接合方法の第十七応用例を説明する図である。

第 1 1 5図は、摩擦振動接合方法の第十八応用例を説明する図である第 1 1 6図は、摩擦振動接合方法の第十九応用例を説明する図である第 1 1 7図は、摩擦振動接合方法の第二十応用例を説明する図である第 1 1 8図は、摩擦振動接合方法の第二十一応用例を説明する図である。

第 1 1 9図は、摩擦振動接合方法の第二十二応用例を説明する図である。

第 1 2 0図は、摩擦振動接合方法の第二十三応用例を説明する図である。

第 1 2 1図は、摩擦振動接合方法の第二十四応用例を説明する図である。

第 1 2 2図は、摩擦振動接合方法の第二十五応用例を説明する図である。

第 1 2 3図は、摩擦振動接合方法の第二十六応用例を説明する図である。

第 1 2 4図は、摩擦振動接合方法の第二十七応用例を説明する図である。

第 1 2 5図は、摩擦振動接合方法の第二十八応用例を説明する図である発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略するものとする。まず第一群の発明の実施の形態を説明する。

第 1図（ a ) ， ( b ) は、本発明に係る金属部材接合方法の一実施形態の各工程を表す正面断面図であり、.第 1図（ c ) は第 1図（ b ) の側面図である。本金属部材接合方法では、まず、第 1図（ a ) に示すようにアルミニウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2 とが面接触するように互いに重ね合わせて配置し、図示しない冶具で固定する。

次に、第 1図（ b ) に示すように、回転軸 1 0 3 bを中心として円周方向に周速度 R (m/min) で高速回転する接合ツール 1 0 3のツール本体 1 0 3 aの周面を銅部材 1 0 2の表面 1 0 2 aに垂直に押し込みつつ、第 1図（ c ) に示すように接合ツール 1 0 3を銅部材 1 0 2の表面 1 0 2 aに沿って送り速度 V (m/min) で移動させることによって、アルミニウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2 とを重ね合わせて接合する。接合ツール 1 0 3は回転軸 1 0 3 bの先端部に円板状のツール本体 1 0 3 aを固定してなるものであり、ツール本体 1 0 3 aは J I S ： S KD 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 1 0 3 aは、銅部材 1 0 2の表面 1 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 1 0 3 bのまわりに回転する。

ツール本体 1 0 3 aは、第 2図（ a ) に示すように、その周面が銅部材 1 0 2の表面 1 0 2 aに一定量 a (m) だけ押し込まれた状態で円周方向に高速回転しつつ、銅部材 1 0 2の表面 1.0 2 a に沿って移動する。そして、このようなツール本体 1 0 3 aの銅部材 1 0 2への押し込みによってアルミニウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 1 0 3 a と錮部材 1 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミユウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面の酸化皮膜を分断破壌するとともに、第 2図（ b ) に示すように、ツール本体 1 0 3 a と接触する銅部材 1 0 2の所定領域及ぴその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミ二ゥム合金 1 0 1 の所定領域とを、ツール本体 1 0 3 a と銅部材 1 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化（流動化）させる。その結果、銅部材 1 0 2 とアルミニウム部材 1 0 1 は、互いの境界面においても流動拡散し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。

接合ツール 1 0 3のツール本体 1 0 3 aが通過した跡は、第 2図（ c ) に示すように、ツール本体 1 0 3 aの押圧力によつて銅部材 1 0 2の表面 1 0 2 a に一対の浅い段部 1 0 2 b， 1 0 2 bが形成される。また、アルミニウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面は、塑性変形したアルミ二ゥム部材 1 0 1及ぴ銅部材 1 0 2が互いに嚙み合うように断面囬凸形で固化した接合面 S となり、この接合面 S を介して銅部材 1 0 2 とアルミ二ゥム部材 1 0 1 とが確実に接合される。

ここで、接合ツール 1 0 3 をアルミ二ゥム部材 1 0 1側から押し込むことも考えられるが、アルミニウム部材 1 0 1の溶融点は銅部材 1 0 2 の溶融点よりも低く、アルミニウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面が接合に必要な共晶温度（ 5 4 8 °C) 以上に達したときにアルミ二ゥム部材 1 0 1の変形抵抗が比較的小さくなつてしまうので、接合ッ —ル 1 0 3による押圧力がアルミ二ゥム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達されず、接合不良となりやすい。一方、接合ッール 1 0 3をアルミ二ゥム部材 1 0 1 よりも溶融点の高い銅部材 1 0 2 側から押し込むようにすれば、アルミ -ゥム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2 の重ね合わせ面が接合に必要な共晶温度以上に達したときに銅部材 1 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 1 0 3の押圧力をァルミユウム部材 1 0 1 と銅部材 1 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達できるので、両部材間の隙間をなくした高強度の接合を行うことができる。なお、本金属部材接合方法は、アルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ接合に限定されるわけではなく、金属部材同士の重ね合わせ接合に広く適用することができる。そして、そのような金属部材の形状は、互いに重ね合わせて接合ツールを押し込むことができるものであればよい

。さらに、金属部材の重ね合わせ数も二つに限定されるわけではなく、三つ以上としてもよい。

たとえば、第 3図に他の実施形態として示した金属部材接合方法は、三つの金属部材 ( 5 0 0 0系アルミニウム部材 1 0 1、 1 0 0 0系アルミニゥム部材 1 0 1，、銅部材 1 0 2 ) を互いに重ね合わせて配置し、三つの金属部材のうち最も溶融点の高い銅部材 1 0 2側から接合ツール 1 0 3のツール本体 1 0 3 aを押し込んで摩擦振動接合するものである。ここで、接合時に金属部材同士の重ね合わせ部が共晶温度以上になることと、そのときの各金属部材の変形抵抗が金属部材同士の重ね合わせ面への接合ツールによる押圧力の伝達効率に影響することを考慮すると、三つの金属部材を溶融点の高い順（ここでは銅部材 1 0 2、 1 0 0 0 系アルミニウム部材 1 0 1，、 5 0 0 0系アルミニウム部材 1 0 1の順 ) に重ね合わせて配置し、最も溶融点の高い金属部材（ここでは銅部材 1 0 2 ) の表面から接合ツール 1 0 3を押し込んで摩擦振動接合することが望ましい。この他、三つの金属部材を銅、アルミエゥム、マグネシゥムとした場合には、銅部材、アルミニウム部材、マグネシウム部材の順に'重ね合わせ、銅部材側から接合ツールを押し込んで摩擦振動接合すればよい。

第 4図は、本発明に係る放熱部材の一実施形態を表す斜視図である。同図に示す放熱部材 1 0 4は、アルミニゥム部材からなるヒートシンク材 1 0 5 と、銅部材からなる伝熱板 1 0 6 とで構成されている。ヒートシンク材 1 0 5は、ベース板 1 0 5 a と、ベース板 1 0 5 aの一方の面

(同図では下面）から立設する複数の放熱フィン 1 0 5 b.， 1 0 5 b , …とで構成されている。そして、ベース板 1 0 5 a の他方の面（同図では上面）に伝熱板 1 0 6が重ね合わせられ、上記の摩擦振動接合方法によってヒートシンク材 1 0 5 と伝熱板 1 0 6 とが接合されている。つまり、この放熱部材 1 0 4は、アルミニウム部材よりも溶融点の高い銅部材からなる伝熱板 1 0 6側から接合ツールを押し込みつつ摩擦振動接合したものであるので、ベース板 1 0 5 a と伝熱板 1 0 6 との重ね合わせ面に隙間がなく、高強度で接合されたものとなっている。なお、ベース板 1 0 5 a と伝熱板 1 0 6 との重ね合わせ面は全面で摩擦振動接合されていてもよいし、一部で摩擦振動接合されていてもよいが、全面で摩擦振動接合されていたほうが接合強度や放熱性能の高いものとなる。

なお、本発明に係る放熱部材はこれに限定されるものではなく、ベース板 1 0 5 a とこのベース板 1 0 5 a の一方の面から立設する放熱フィン 1 0 5 b ， 1 0 5 b， …とを有するアルミニウム部材からなるヒートシンク材 1 0 5 と、上記の摩擦振動接合に係る金属部材接合方法によつてベース板 1 0 5 aの他方の面に対して重ね合わせて接合された銅部材からなる伝熱板 1 0 6 と、を備えるものであれば、その他の点については自由に変更できる。

たとえば、第 5図に示す放熱部材 1 0 4は、いずれも放熱性能を高めるために放熱フィン 1 0 5 b ， 1 0 5 b , …の表面積を大きくしたものであって、 .第 5図（ a ) は、放熱フイン 1 0 5 b , 1 0 5 b， …が長さ方向に波状に走る形状となったもの、第 5図（ b ) は、放熱フィン 1 0 5 b , 1 0 5 b , …が伝熱板 1 0 6に対して傾斜して立設されたもの、第 5図（ c ) は、放熱フィン 1 0 5 b ， 1 0 5 b , …が高さ方向に屈曲しているもの（伝熱板 1 0 6の幅方向に対して左右対称断面形でも左右非対称断面形でもよい。）を示している。

第 6図（ a ) ， ( b ) は、本発明に係る放熱部材の製造方法の一実施形態として、第 4図に示した放熱部材 1 0 4を製造する方法の各工程を表す正面断面図であり、第 6図（ c ) は第 6図（ b ) の断面図である。

まず、第 6図（ a ) に示すように、放熱フイン 1 0 5 b ， 1 0 5 b ， …を下向きにしてアルミニゥム部材からなるヒートシンク材 1 0 5を、接合テーブル 1 0 7上に固定する。そして、ヒートシンク材 1 0 5のべース板 1 0 5 aの上面に、銅部材からなる伝熱板 1 0 6を互いに面接触するように重ね合わせて配置し、図示しない冶具で固定する。

次に、第 6図（b ) に示すように、回転軸 1 0 3 bを中心として円周 · 方向に高速回転する接合ツール 1 0 3のツール本体 1 0 3 aの周面を伝熱板 1 0 6 の表面 1 0 6 aに垂直に押し込みつつ、第 6図（ c ) に示すように接合ツール 1 0 3を伝熱板 1 0 6の表面 1 0 6 aに沿って移動させることによって、ヒートシンク材 1 0 5のベース板 1 0 5 a と伝熱板 1 0 6 とを重ね合わせ接合する。ツール本体 1 0 3 aは、伝熱板 1 0 6 の表面 1 0 6 a を押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 1 0 3 bのまわりに回転させる。接合ツール 1 0 3の移動領域は、伝熱板 1 0 6の全面でも一部の面でもよいが、伝熱板 1 0 6の全面領域を移動させることによつて伝熱板 1 0 6 とベース板 1 0 5 a の重ね合わせ面を全面接合したほうが、接合強度や放熱性能の高い放熱部材 1 0 4を製造することができる。また、ツール本体 1 0 3の押込力によって伝熱板 1 0 6の表面 1 0 6 aに残った凹みが大きい場合には、伝熱板 1 0 6の表面 1 0 6 aを一定厚みで切削することによって、外観美麗な放熱部材 1 0 4を得ることができる。

また、放熱フィン 1 0 5 bの幅が小さい場合には、第 7図（ a ) に示すように、放熱フイン 1 0 5 b , 1 0 5 b , …の間に嵌まりこむ断面形状の放熱フィン支持具 1 0 8を接合テーブル 1 0 7上に固定し、次に第 7図（ b ) に示すように、放熱フィン支持具 1 0 8に放熱フィン 1 0 5 b , 1 0 5 b , …を嵌めこんで摩擦振動接合するようにすれば、接合ッール 1 0 3の押込力による放熱フィン 1 0 5 bの変形を確実に防止することができる。

さらに、接合ツール 1 0 3に代えて、第 7図（ c ) に示すように、回転軸 1 0 3 bのまわりに所定間隔でツール本体 1 0 3 a， 1 0 3 a , … が固定された接合ツール 1 0 3 ' を用いることもできる。この場合、一度に多数箇所を摩擦振動接合できるので、接合に要する時間を短縮でき、より接合効率が向上する。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨に応..じた適宜の変更を加えて.実施されるべきものであることは言うまでもない。

<実験 1 >

第 1図、第 2図に示したように、アルミニウム部材と銅部材とを重ね合わせて銅部材側から摩擦振動接合する場合において、接合ツールのッール本体の周速度 Rの適正範囲を検証すべく、以下の実験を行った。供試材として、厚み 0. 0 0 1 mの銅部材と、厚み 0. 0 0 1 mのァルミニゥム部材（ 1 0 5 0— O) を用いた。また、接合ツールとして、ツール本体の直径が 0. 0 8 111、板厚が 0. 0 0 5 mのものを用いた。接合ツールのツール本体の銅部材表面への押込量 αは 0. 0 0 0 3 mに賺藝 4

55 設定した。

結果を表 1に示す。

ここで、材料剥離とは、重ね合わせ面で両部材が剥がれた（剥離した ) ものを指し、やや不完全ながら接合がなされたことを示す。また、材料接合部破断とは、接合部の重ね合わせ面以外で部材が破断したものを指し、接合が完全であったことを示す。

56

一表 1

表 1から、接合時の接合ツールを周速度 2 5 0 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができることが分かった。また、接合時の接合ツールを周速度 5 0 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、より良好な接合を行うことができることが分かった。

<実験 2 >

実験 1 における銅部材の厚み t (m) と接合ツールのツール本体の銅部材への押込量 a (m) とを変化させ、実験 1 と同様の実験を行った。結果を表 2に示す。

βηοοΌ ¾一 ν ρ..

表 2—

表 2に示すように、接合時の接合ツールの周速度を 2 5 0 m/min より小さくしたときには、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材とアルミニウム部材との重ね合わせ面の温度が低く、接合不良となってしまった（比 _ 1〜比一 4 ) 。一方、表 2 には示していないが、接合時の接合ツールの周速度を 2 0 0 0 m/ min より大きくしたときには、接合ツールと銅部材との摩擦接触によつて発生する熱量が必要以上に大きく、接合ツールと接触している銅部材の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツールの押圧力が重ね合わせ面に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまった。また、この場合には、接合ツールの駆動エネルギーロスが大きく、接合効率が悪かった。したがって、接合時の接合ツールを周速度 2 5 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができることが分かった ( 2— 1〜 2 _ 17) 。

ぐ実験 3 >

実験 3 として、実験 2 と同様の実験を行い、接合ツールのツール本体の銅部材への押込量 _α (m) と銅部材の厚み t (m) との関係を検証した。

結果を表 3に示す。

材料： 1 050-0, C u

A I厚み： 0.001m

接合ツール形状： 0.08m, 0.005m厚試科番回転数周速度 (R) 送り速度 (V) C u厚み（ t ) 押込量（）接合強度評価備考 rpm m/min m/min m m N/m²

、 *ϊ、

( x 10³) ( 10³) ( 10⁶)

比一 5 3000 753.96 2.0 1,0 0.05 0 X

「rt

比一 6 3000 753.

2.0 3.0 0.10 0 X

比一フ 3000 753.96 3.0 3.0 0.15 0 X

比一 8 3000 753.96 0.5 5.0 0.30 0 X

3― 1 2000 502.64 2.0 3.0 0.30 101 〇材料接合部破断 tilir"

3— 2 2000 502.64 3.0 3.0 0.30 92 O 材料接合部破断

3— 3 oπUπUπU 106. »D 0.5 3.0 0.30 94 O 材料接台部破断

3-4 3000 753.96 1.0 3.0 0.30 98 o 材料接合部破断

3-5 3000 753.96 2.0 3.0 0.30 110 〇材料接合部破断

3-6 3000 753.96 3.0 3.0 0.30 103 o 材料接合部破断

3-7 3000 753.96 4.0 3.0 0.30 105 〇材料接合部破断

3-8 6000 1507.92 3.0 3.0 0.30 100 0 材料接合部破断

3-9 2000 502.64 0.5 5.0 0.50 89 0 材料接合部破断

3—10 2000 502.64 0.5 5.0 0.50 188 〇材料接合部破断

レ

3 0 . 1 t よりも小さいときには、銅部材とアルミニウム部材の重ね合わせ面に隙間が残って接合不良となってしまった（比一 5〜比一 8 ) 。一方、表 3 には示していないが、押込量 aが 0 · 3 t よりも大きいときには、銅部材とアルミ二ゥム部材との重ね合わせ面に隙間は残らなかったが、接合ツールの押し込み過大によつて銅部材表面に四みが顕著に残つてしまい、部材ロスが発生した。したがって、接合時の接合ツールの銅部材表面への押込量 αを 0 . I t以上 0 . 3 t 以下とすれば、接合ツールの押圧力が適正な値となって、銅部材とアルミ二ゥム部材の重ね合わせ面に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材表面の凹みも小さくできることが分かった。

ただし、この実験では、接合ツールのツール本体の周面がフラットであった。ツール本体の周面に凹溝を形成した場合には、ツール本体の周面と銅部材との接触面積が増加するので、接合時のツール本体の銅部材表面への押込量 _αをより小さくすることが可能である。発明者の実験によれば、ツール本体の周面に凹溝を形成した場合には、接合時の接合ッールの銅部材表面への押込量 αを 0 . 0 3 t以上 0 . 3 t以下とすることが適当である。ぐ実験 4 >

実験 4 として、実験 2 と同様の実験を行い、接合ツールのツール本体の送り速度 V ( m / min) の適正範囲を検証した。なお、銅部材の厚み t を 0 . 0 0 5 m、接合ツールのツール本体の板厚を 0 . 0 1 mに設定した。

結果を表 4に示す。嫩 4 材料： 1 050— O, C u

厚さ： A 卜 "0.001m, C u---0.005m (=

接合ツール形状： 00.08m, 0.01m厚

04 Vは、接合時の接合ツールの周速度を R (m/min) 、重ね合わせ部における銅部材の厚みを t (m) とすれば、 V R/ ( 5. 0 X 1 0 ⁷ X t ²) の範囲にあることが望ましい。

その理由として、接合時の接合ツールの周速度が大きくなれば、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が大きくなるので、接合ツールの送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができるが、銅部材の厚み t が大きくなると、重ね合わせ部が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツールの送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツールが通過してしまい、接合不良となってしまうということが挙げられる。つまり、良好な摩擦振動接合を行うには、接合ツールの送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚み t を相互に調節する必要があり、発明者らは実験の結果、 ( 5. 0 X 1 0 X t ² ) を満足するときに良好な接合が可能であることを確認した。

また、表 4には示していないが、接合ツールの周速度 Vが小さすぎると、接合に時間を要し接合効率が低下するという観点から、 1 0 0≤v を満足するときに接合効率がよいことも確認した。

したがって、接合時の接合ツールを、次式 ( C) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材の表面に沿って移動させれば、良好な摩擦振動接合が可能であることが分かった。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0⁷ X t ² ) … ( C ) R ：接合時の接合ツールの周速度（mZmin)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

<実験 5 >

第 6図に示した方法を用いて第 4図に示した形状の放熱部材を実際に製作した。ヒ一トシンク材はアルミニウムの押出形材とし、ベース板の厚みを 0. 0 0 5 m、幅を 0. 0 6 m、長さを 0. 2 m、放熱フィンの幅を 0. 0 0 0 5 m、配置間隔を 0. 0 0 2 m、高さを 0. 0 1 5 mとした。伝熱板の厚みは 0. 0 0 5 m、幅及ぴ長さはヒートシンク材のべース板と同じにした。摩擦振動接合に用いた接合ツールは、ツール本体の直径を 0. 0 8 m、厚みを 0. 0 1 mとし、接合条件として、ツール本体の回転数を 3 0 0 0 rpm、送り速度を 0. 2 5 m/min、伝熱板への押込量を 0. 0 0 0 5 mに設定した。また、摩擦振動接合後に、伝熱板の表面に 0. 0 0 1 mの深さで機械加工による切削を行った。

このようにして、熱伝導性に優れた放熱部材を、効率よく製造することができた。次に、第二群の発明の実施の形態を説明する。

まず、本題に入る前に、前提となる金属部材の摩擦振動接合の基本メ力二ズムを説明する。

金属部材の摩擦振動接合とは、接合ツールの押圧力によって金属部材の重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと金属部材との接触により生ずる振動によつて金属部材の重ね合わせ面に存在する酸化皮膜を分断破壊するともに、摩擦熱によつて重ね合わせ部を高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法である。

そして特に、複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置しておき、最も溶融点の高い金属部材側から接合ツールを押し当てつつ接合するようにすれば、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、接合ツールに近い側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保って接合ツールの押圧力を重ね合わせ面に対して効率よく伝達できるので、金属部材間に隙間のない高強度の接合が可能となるのである。

ここで、金属部材の一例としてアルミユウム部材とこれよりも溶融点の高い銅部材とを挙げ、より具体的に説明する。第 8図（ a ) ， ( b ) は、摩擦振動接合の各手順を表す正面断面図であり、第 8図（ c ) は第 8図（b ) の側面図である。摩擦振動接合では、まず、第 8図（ a ) に示すようにアルミニウム部材 1 と銅部材 2 とが面接触するように互いに重ね合わせて配置し、図示しない冶具で固定する。

次に、第 8図（b ) ， ( c ) に示すように、回転軸 2 0 3 b を中心として円周方向に周速度 Rで高速回転する接合ツール 2 0 3のツール本体 2 0 3 aの周面を銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 2 0 3を銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 aに沿って送り速度 Vで移動させることによって、アルミ -ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2 とを重ね合わせて接合する。接合ツール 2 0 3は回転軸 2 0 3 bの先端部に円板状のツール本体 2 0 3 aを固定してなるものであり、ツール本体 2 0 3 aは J I S : S KD 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 2 0 3 aは、銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような.向きで回転軸 2 0 3 bのまわりに回転する。

ツール本体 2 0 3 aは、第 9図（ a ) に示すように、その周面が銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 aに一定量 αだけ押し込まれた状態で円周方向に. 高速回転しつつ、銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 aに沿って移動する。そして、このようなツール本体 2 0 3 a の銅部材 2 0 2への押し込みによつてアルミ二ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 2 0 3 a と銅部材 2 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミニウム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面の酸化皮膜を分断破壊するとともに、第 9図（b ) に示すように、ツール本体 2 0 3 a と接触する銅部材 2 0 2の所定領域及ぴその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミニゥム合金 2 0 1の所定領域とを、ツール本体 2 0 3 a と銅部材 2 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化（流動化）させる。その結果、銅部材 2 0 2 とアルミニウム部材 2 0 1 は、互いの境界面においても塑性流動し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。

接合ツール 2 0 3のツール本体 2 0 3 aが通過した跡は、第 9図（ c ) に示すように、ツール本体 2 0 3 a の押圧力によつて銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 a に一対の浅い段部 2 0 2 b， 2 0 2 bが形成される。また、アルミ二ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面は、塑性変形したアルミニウム部材 2 0 1及び銅部材 2 0 2が互いに嚙み合うように断面凹凸形で固化した接合面 S となり、この接合面 Sを介して銅部材 2 0 2 とアルミェゥム部材 2 0 1 とが確実に接合される。

ここで、接合ツール 2 0 3をアルミニウム部材 2 0 1側から押し当てることも考えられるが、アルミ二ゥム部材 2 0 1 の溶融点は銅部材 2 0 2の溶融点よりも低く、アルミ二ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C ) 以上に達したときにアルミ二ゥム部材 2 0 1 の変形抵抗が比較的小さくなつてしまうので、接合ツール 2 0 3 による押圧力がアルミ二ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達されず、接合不良となりやすい。一方、接合ツール 2 0 3 をアルミ二ゥム部材 2 0 1 よりも溶融点の高い銅部材 2 0 2側から押し当てるようにすれば、アルミニウム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面が接合に必要な温度（共晶温度）以上に達したときに銅部材 2 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 2 0 3の押圧力をアルミニウム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達できるので、両部材間の隙間をなくした高強度の接合を行うことができる。なお、このようにしてアルミ二ゥム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 2 0 3 (ッール本体 2 0 3 a ) を、次式（A) で求められる周速度 R (m/min) で回転させることが望ましい。

2 5 0 ≤ R≤ 2 0 0 0 ··· (A)

これは、接合時の接合ツール 2 0 3の周速度が 2 5 0 m/min より小さいと、接合ツール 2 0 3 と銅部材 2 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材 2 0 2 とアルミニウム部材 2 0 1 との重ね合わせ面の温度が低く、接合不良となってしまい、一方、接合時の接合ツール 2 0 3の周速度が 2 0 0 0 m/min より大きいと、接合ツール 2 0 3 と銅部材 2 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が必要以上に大きくなつて、接合ツール 2 0 3の駆動エネルギーロスが大きいだけでなく、接合ツール 2 0 3 と接触している銅部材 2 0 2の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツール 2 0 3の押圧力が重ね合わせ面に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまうおそれがあるからである。したがって、接合時の接合ツール 2 0 3 を周速度 2 5 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツール 2 0 3 と銅部材 2 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができるのである。

また、アルミニウム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 2 0 3 (ツール本体 2 0 3 a ) を、次式（B ) で求められる押込量 a (m) だけ銅部材 2 0 2の表面 2 0 2 a に押し込むことが望ましい。

0. 0 3 X t ≤ a ≤ 0. 3 X t … ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ（m)

これは、接合時の接合ツール 2 0 3の銅部材 2 0 2表面への押込量力 S O . 0 3 t よりも小さいと、銅部材 2 0 2 とアルミニウム部材 2 0 1 との重ね合わせ面に隙間が残って接合不良となり、一方、押込量 _αが 0 . 3 t よりも大きいと、銅部材 2 0 2 とアルミ二ゥム部材 2 0 1 との重ね合わせ面に隙間は残らないが、接合ツール 2 0 3の押し込み過大によつて銅部材 2 0 2表面に凹みが顕著に残ってしまい、部材ロスが発生するからである。したがって、接合時の接合ツール 2 0 3の銅部材 2 0 2 表面への押込量 _αを 0 . 0 3 1以上 0 . 3 t以下とすれば、接合ツール 2 0 3の押圧力が適正な値となって、銅部材 2 0 2 とアルミニウム部材

2 0 1 との重ね合わせ面に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材 2 0 2表面の凹みも小さくできるのである。

さらに、アルミニウム部材 2 0 1 と銅部材 2 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 2 0 3 (ツール本体 2 0

3 a ) を、次式（C ) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材 2 0 2の表面に沿って移動させることが望ましい。

0 · 1 ≤ V≤ R /' ( 5 . 0 X 1 0 ⁷ X t " … ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（mZmin)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ ·（m)

これは、接合時の接合ツール 2 0 3の周速度が大きくなれば、接合ッール 2 0 3 と銅部材 2 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が大きくなるので、接合ツール 2 0 3の送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができるが、銅部材 2 0 2の厚さが厚くなると、重ね合わせ面が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツール 2 0 3の送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツール 2 0 3が通過してしまい、接合不良となってしまうからである。つまり、良好な摩擦振動接合を行うには、接合ツール 2 0 3の送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚さ t を相互に調節する必要があり、実験の結果、 V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0 ⁷ X t ²) を満足するときに良好な接合が可能であることが確認されている。一方、接合ツール 2 0 3の周速度 Vが小さすぎると、接合効率が低下するという観点から、 0. 1 ≤Vを満足するときに接合効率がよいことも実験によって確認されている。

なお、金属部材の摩擦振動接合は、アルミ -ゥム部材と銅部材との重ね合わせ接合に限定されるわけではなく、金属部材同士の重ね合わせ接合に広く適用することができる。そして、そのような金属部材の形状は、互いに重ね合わせて接合ツールを押し当てることができるものであればよい。、さらに、金属部材の重ね合わせ数も二つに限定されるわけではなく、三つ以上としてもよい。

たとえば、第 1 0図では、三つの金属部材（ 5 0 0 0系アルミニゥム部材 2 0 1、 1 0 0 0系アルミニウム部材 2 0 1 ，、銅部材 2 0 2 ) を互いに重ね合わせて配置し、三つの金属部材のうち最も溶融点の高い銅部材 2 0 2側から接合ツール 2 0 3のツール本体 2 0 3 aを押し当てて摩擦振動接合するものである。ここで、接合時に金属部材同士の重ね合わせ部が所定温度以上になることと、そのときの各金属部材の変形抵抗が金属部材同士の重ね合わせ面への接合ツールによる押圧力の伝達効率に影響することを考慮すると、三つの金属部材を溶融点の高い順（ここでは銅部材 2 0 2、 1 0 0 0系アルミ二ゥム部材 2 0 1 ' 、 5 0 0 0系アルミニウム部材 2 0 1の順）に重ね合わせて配置し、最も溶融点の高い金属部材（ここでは銅部材 2 0 2 ) の表面から接合ツール 2 0 3を押し当てて摩擦振動接合することが望ましい。この他、三つの金属部材を銅、アルミニウム、マグネシウムとした場合には、銅部材、アルミニゥム部材、マグネシウム部材の順に重ね合わせ、銅部材側から接合ツールを押し当てて摩擦振動接合すればよい。以上、金属部材の摩擦振動接合の基本メ力ニズムについて説明したが、続いて、これを応用した本発明に係る放熱部材の製造方法について説明する。

第 1 1図及び第 1 2図は、本発明に係る放熱部材の製造方法の第一実施形態を説明するための図であって、第 1 1図（ a ) ， ( b ) は部材配置工程を表す正面断面図、第 1 2図（ a ) は摩擦振動接合工程を表す正面断面図、第 1 2図（b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。また、第 1 3図は、本発明に係る放熱部材製造用冶具の一実施形態を表す分解斜視図である。

本実施形態ではまず、第 1 1図（ a ) に示すように、アルミニウム製の板状部材であるフィン 2 0 4， 2 0 4， …と、鉄製の板状部材であるスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …とを交互に並べながら、これらを放熱部材製造用冶具 2 1 0の部材セット部 2 1 2に立設配置する。

放熱部材製造用冶具 2 1 0は、第 1 3図に示すように、上面が開放した箱形の冶具本体 2 1 1 と、この冶具本体 2 1 1の内部に形成された四部である部材セット部 2 1 2においてスライド可能に配置された押圧板 2 1 3 と、この押圧板 2 1 3 と直交する向きで冶具本体 2 1 1 の壁体を貫通しつつ、先端部が押圧板 2 1 3の背面に固着され頭部が冶具本体 2 1 1の壁体の外側に位置する締付ボルト 2 1 4 と、押圧板 2 1 3に平行な向きで冶具本体 2 1 1の壁体上部に架け渡されるベース固定板 2 1 5 と、このベース固定板 2 1 5の両端を冶具本体 2 1 1 の壁体上部に螺着するための締付ボルト 2 1 6 と、で構成されている。

そして、ここでは、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …とを、これらが交互に立設するように部材セット部 2 1 2に並ベた上で、締付ボルト 2 1 4をねじ込んで押圧板 2 1 3をこれらに押し付けることによってこれらを互いに密着した状態で拘束する。このとき、フィン 2 0 4 とスぺーサ 2 0 5は全て高さが等しいので、立設されたフィン 2 0 4， 2 0 4 , …の上面（基端面）とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 ， …の上面（基端面）とで水平面が形成されるようになっている。

続いて、第 1 1図（b ) に示すように、部材セット部 2 1 2に立設配置されたフィン 2 0 4， 2 0 4， …及ぴスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 ， …の上面に、銅製の板状部材であるベース板 2 0 6、さらにその上にベース固定板 2 1 5を載せ、ベース固定板 2 1 5 の下面に形成されている切欠 2 1 5 aにフィン 2 0 4 , 2 0 4， …及びスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , … の上部（基端部）を嵌め込むことによって、フィン 2 0 4， 2 0 4， ··· 及ぴスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …を長さ方向（紙面直交方向）に移動しないように拘束する。さらに、この状態でベース固定板 2 1 5の両端のポルト孔 2 1 5 bから冶具本体 2 1 1の壁体上面のポルト孔 2 1 1 a に締付ポルト 2 1 6をねじ込むことによって、ベース板 2 0 6をフィン 2 0 4及びスぺーサ 2 0 5 の上部に固定する。また図示していないが、必要に応じて、ベース板 2 0 6が幅方向（紙面左右方向）に移動しないように拘束する。これで、フィン 2 0 4及びスぺーサ 2 0 5 の基端面がベース板 2 0 6の下面（一方の面）に当接するように、フィン及ぴスぺ一サ 2 0 5をベース板 2 0 6に立設配置する工程が完了する。

なお、第 1 1図（ a ) ， ( b ) に示した部材配置工程は、必ずしもこのとおりでなくても、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …とベース板 2 0 6 とが最終的に第 1 1図（b ) のように所定の位置に配置されるのであれば、手順を問わない。したがって、たとえば、互いに間隔をあけてフィン 2 0 4， 2 0 4 , ··■ (又はスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， ···）を配置しておき、それらの基端面にベース板 2 0 6を固定した後、最後にフィン 2 0 4 , 2 0 4， … （又はスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 ， …）の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , … （又はフィン 2 0 4， 2 0 4， ■··) を挿入するようにしてもよい。

次に、第 1 2図（ a ) に示すように、回転軸 2 0 3 b を中心として円周方向に高速回転する接合ツール 2 0 3 のツール本体 2 0 3 a の周面をベース板 2 0 6の他方の面の表面 2 0 6 a に垂直に押し当てつつ、接合ツール 2 0 3をベース板 2 0 6 の表面 2 0 6 a に沿って移動させることによって、ベース板 2 0 6にフィン 2 0 4， 2 0 4， …を接合する。このとき、ベース板 2 0 6 を構成する銅の溶融点がフィン 2 0 4を構成するアルミニウムの溶融点よりも高いので、フィン 2 0 4 とベース板 2 0 6 との境界面を両者の接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C) まで上昇させたときにベース板 2 0 6 の変形抵抗を高く保つことができ、接合ツール 2 0 3 の押圧力を境界面に効率よく伝達しながらフィン 2 ◦ 4 とベース板 2 0 6の間に隙間のない高強度の接合を行うことができるまた、スぺーサ 2 0 5 を構成する鉄の溶融点がフィン 2 0 4を構成するアルミニウム及びベース板 2 0 6 を構成する銅の溶融点よりも高いので、接合ツール 2 0 3の周速度や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサ 2 0 5がフィン 2 0 4やベース板 2 0 6に接合されないように、ベース板 2 0 6 とフィン 2 0 4だけを容易に接合することができる。

最後に、放熱部材製造用冶具 2 1 0 の締付ポルト 2 1 6を緩めてベース固定板 2 1 5を冶具本体 2 1 1から取り外すとともに、締付ボルト 2 1 4を緩めて押圧板 2 1 3によるフィン 2 0 4及ぴスぺーサ 2 0 5 の拘束を解除した上で、第 1 2図（ b ) に示すように、ベース板 2 0 6 を上に持ち上げる。すると、ベース板 2 0 6 に接合されたフィン 2 0 4 , 2 0 4， …だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …は放熱部材製造用冶具 2 1 0の部材セット部 2 1 2に取り残される。このよう 4

73 にしてスぺーサ離脱工程において簡単にスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …を取り外すことによって、第 1 4図に示すような、複数枚のアルミニゥム製のフィン 2 0 4， 2 0 4 , …が互いに間隔をあけて銅製のベース板 2 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 2 5 0 を製造することができる。

以上のような放熱部材の製造方法によれば、フィン 2 0 4 , 2 0 4， …の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …を挟み込むので、フィン 2 0 4相互の間隔を正確に保ちつつ、互いに所定間隔をあけた状態でフイン 2 0 4， 2 0 4， …を並べて位置決めすることができる。また、スぺーサ 2 0 5 によってフィン 2 0 4が補強されるので、摩擦振動接合ェ程においてフィン 2 0 4に曲げ応力が作用するにもかかわらず、フィン 2 0 4の厚さをかなり薄くすることが可能である。また、スぺーサ 2 0 5の厚さを変更するだけでフィン 2 0 4の配置間隔を任意に変更でき、さらにフィン 2 0 4の高さを併せて変更することによって、特に板厚が薄く高さの大きなフィン 2 0 4， 2 0 4 , …を、ベース板 2 0 6の一方の面に短ピッチで立設接合して、ハイトング比の（たとえばトング比 2 0を超える）放熱部材 2 5 0 を製造することができる。もちろん、スぺーサ 2 0 5は金属製に限定されるわけではなく、強度や加工性等を考慮してセラミックその他の任意の材質とすることができ、. またスぺーサ 2 0 5の形状も適宜定めればよい。なお、部材配置工程でベース板 2 0 6 の一方の面にフィン 2 0 4， 2 0 4 , …を立設配置したときに、スぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …の基端面はベース板 2 0 6の該一方の面に当接していなくてもよいが、摩擦振動接合工程で接合ツール 2 0 3の押圧力によってフィン 2 0 4に曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサ 2 0 5によるフィン 2 0 4の補強効果を高めるため、上記実施形態のようにスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …をフィン 2 0 4， 2 0 4 , …と同じ高さに揃えることによって、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …の基端面をべ一ス板 2 0 6の該一方の面に当接させることが望ましい。

また、以上のような放熱部材の製造方法によれば、ろう接のように真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持することなく、フィン 2 0 4， 2 0 4， …とベース板 2 0 6 とを接合できるので、製造コストを削減することができる。なお、ベース板 2 0 6 とフィン 2 0 4， 2 0 4 , …との接合強度を高めるとともに、放熱部材 2 5 0の放熱性能を高めるためには、第 1 5図（ a ) に示すように、各フィン 2 0 4 の基端面全面を迪るようにベース板 2 0 6の裏面（ベース板 2 0 6 の他方の面）において接合ツール 2 0 3を移動させることによって、フィン 2 0 4 , 2 0 4 , …をベース板 2 0 6に完全に接合することが望ましい（第 1 5図において斜線を付した領域は、接合ツール 2 0 3の移動跡を示している。）。一方、接合コストの削減を重視するのであれば、たとえば第 1 5図（ b ) に示すように、各フィン 2 0 4の基端面の全面ではなく一部だけを迪るように接合ツール 2 0 3 を移動させればよい。また、ベース板 2 0 6 とフィン 2 0 4， 2 0 4 , …とを摩擦振動接合するときに同時にベース板 2 0 6 とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …とを接合しておき、スぺーサ離脱工程では何らかの方法によってベース板 2 0 6やフィン 2 0 4からスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …を取り外すようにしてもよいが、接合ツール 2 0 3 のツール本体 2 0 3 a の幅をフィン 2 0 4 の厚さ以下としておき、第 1 5図（ c ) に示すようにベース板 2 0 6 とスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， …とが接合されないような軌跡で（図示の場合、フィン 2 0 4 ， 2 0 4， …の直上領域だけで）接合ツール 2 0 3 を移動させる力、又は、ベース板 2 0 6にフィン 2 0 4， 2 0 4， …のみを当接させ、ベース板 2 0 6 とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …が当接しないように配置して接合する力あるいは、上記実施形態のようにスぺーサ 2 0 5の溶融点をフイン 2 0 4及びベース板 2 0 6の溶融点よりも高くすることによって、接合ツール 2 0 3 の移動軌跡にかかわらずスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， … がベース板 2 0 6やフィン 2 0 4に接合されないようにしておけば、摩擦振動接合後もスぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …がベース板 2 0 6やフィン 2 0 4に接合されないので、スぺーサ離脱工程での手間を省いて製造コストを削減することができる。また、接合ツール 2 0 3 の押込力によつてベース板 2 0 6の他方の面の表面 2 0 6 aに残った凹みが大きい場合には、ベース板 2 0 6の表面 2 0 6 a を一定厚さで切削することによつて、外観美麗な放熱部材 2 5 0 とすることができる。

また、摩擦振動接合工程を簡素化するために、接合ツール 2 0 3に代えて、第 1 6図に示すように、回転軸 2 0 3 bのまわりに所定間隔でッール本体 2 0 3 a， 2 0 3 a , …が固定された接合ツール 2 0 3，を用いて摩擦振動接合するようにしてもよい。この場合、一度に多数箇所を摩擦振動接合できるので、接合に要する時間を短縮でき、さらに接合効率が向上する。

なお、このようにして製造された放熱部材 2 5 0のフィン 2 0 4， 2 0 4， …の先端面にさらに別のベース板 2 0 6，を接合することにより、第 1 7図に示すような、互いに間隔をあけたフィン 2 0 4， 2 0 4 , …の両端面にそれぞれベース板 2 0 6， 2 0 6，を摩擦振動接合した放熱部材 2 5 0 ' を製造するようにしてもよい。

同図に示した放熱部材 2 5 0 ' の製造手順の第一パターンは、第 1 8 図（ a ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 2 0 4， 2 0 4 , … の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …を挟み込み、フィン 2 0 4 ， 2 0 4， …の両端（図示上下端）にそれぞれベース板 2 0 6， 2 0 6 ' を配置した上で、ベース板 2 0 6 の背面（図示上面）及ぴベース板 2 0 6 ，の背面（図示下面）から接合ツール 2 0 3， 2 0 3を押し当てて同時に摩擦振動接合する。そして最後に、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , … を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 2 5 0 '' の製造手順の第二パターンは、第 1 8図（ b ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 2 0 4 , 2 0 4 , …の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5 , …を挟み込み、フィン 2 0 4 , 2 0 4， ··· の両端（図示上下端）にそれぞれベース板 2 0 6 ， 2 0 6 ' を配置した上で、一方のベース板 2 0 6の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3 を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。その後、各部材の配置関係を保持したままフィン 2 0 4、スぺーサ 2 0 5、ベース板 2 0 6 ， 2 0 6 ' を上下反転した上で、第 1 8図（ c ) に示すように、他方のベース板 2 0 6 ' の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。そして最後に、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 2 5 0 ' の製造手順の第三パターンは、第 1 9図（ a ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 2 0 4， 2 0 4， …の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， …を挟み込み、フィン 2 0 4， 2 0 4， … の一端（図示上端）だけにベース板.2 0 6·を配置した上で、ベース板 2 0 6の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。その後、各部材の配置関係を保持したままフィン 2 Q 4、スぺーサ 2 0 5、ベース板 2 0 6を上下反転した上で、第 1 9図（ b ) に示すように、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …の他端（図示上端）にべース板 2 0 6，を配置し、さらに第 1 9図（ c ) に示すように、ベース板 2 0 6 ' の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。そして最後に、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 2 5 0 ' の製造手順の第四パターンは、第 1 9図（ d ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 2 0 4， 2 0 4 ， …の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5 , …を挟み込み、フィン 2 0 4， 2 0 4 ， … の一端（図示上端）だけにベース板 2 0 6を配置した上で、ベース板 2 0 6の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。次に、第 1 9図（ e ) に示すように、ベース板 2 0 6 及びフィン 2 0 4を上に持ち上げる等してスぺーサ 2 0 5を取り外し、一旦放熱部材 2 5 0を完成させる。その後、放熱部材 2 5 0を上下反転した上で、第 1 9図（ f ) に示すように、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 , 2 0 5 , …を挟み込み、フィン 2 0 4 , 2 0 4， …の他端（図示上端）にベース板 2 0 6，を配置する。さらに、第 1 9図（ g ) に示すように、ベース板 2 0 6 ，の背面（図示上面）から接合ツール 2 0 3を下向きに押し当てて摩擦振動接合する。そして最後に、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

次に、本発明に係る放熱部材の製造方法の第二実施形態について説明する。本実施形態は、上記第一実施形態と略同様であるが、放熱部材製造用冶具 2 1 0を使用せず、これに代えてスぺーサ冶具 2 2 0を使用する点において異なる。

スぺーサ冶具 2 2 0は、第 2 0図（ a ) に示すように、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …の先端部（図示下端部）が相互に連結された断面櫛形状の冶具である。そして、部材配置工程では、このスぺーサ冶具 2 2 0 のスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， …を上に向けて固定した後で、第 2 0図（b ) に示すように、スぺーサ 2 0 5 , 2 0 5 ， …の間にそれぞれフィン 2 0 4， 2 0 4， …を挿入し、さらに第 2 0図（ c ) に示すように、フィン 2 0 4 , 2 0 4 , …の上面（基端面）にベース板 2 0 6 の下面（一方の面）が当接するように、ベース板 2 0 6を固定する。なお、第 2 0図 ( b ) ， ( c ) の手順を逆にすること、つまりスぺーサ冶具 2 2 0の上面にベース板 2 0 6 を固定した後で、側方（紙面直交方向）からスぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …を挿入することも可能である。

続く摩擦振動接合工程では、第 2 0図（ d ) に示すように、ベース板 2 0 6の上面（他方の面）から接合ツール 2 0 3 を押し当てつつ、ベース板 2 0 6にフィン 2 0 4， 2 0 4 , …を摩擦振動接合する。

最後のスぺーサ離脱工程では、第 2 0図（ e ) に示すように、ベース板 2 0 6及びこれに接合されたフィン 2 0 4， 2 0 4 , …を持ち上げることにより、スぺーサ冶具 2 2 0を取り外す。

本実施形態のようにスぺーサ冶具 2 2 0を用いれば、放熱部材製造用冶具 2 1 0が不要となり.、しかもスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5， …の配置の手間も省けるという利点がある。

次に、本発明に係る放熱部材の製造方法の第三実施形態について説明する。本実施形態は、上記第一実施形態と略同様であるが、部材配置ェ程がフィン配置工程とその後のベース板配置工程とに分かれている。

そして、最初のフィン配置工程では、第 2 1図（ a ) に示すように、フィン 2 0 4 , 2 0 4 , …とスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5 , …とを交互に並ベながら、これらを放熱部材製造用冶具 2 1 0の部材セット部 2 1 2に立設配置する。このとき、スぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5 , …の高さはスぺーサ 2 0 5の厚さの範囲内でフィン 2 0 4， 2 0 4， …の高さよりも小さくなつており、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …の基端面（図示上端面）がフィン' 2 0 4， 2 0 4 , …の基端面（図示上端面）よりもスぺーサ 2 0 5 の厚さ以内で埋没している。換言すれば、フィン 2 0 4， 2 0 4 , ··· の高さはスぺーサ 2 0 5の厚さの範囲内でスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 ， … の高さよりも大きくなつており、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …の基端面がスぺーサ 2 0 5 ， 2 0 5 , …の基端面よりもスぺーサ 2 0 5 の厚さ以内で突出している。

続くベース板配置工程では、第 2 1図（ b ) に示すように、部材セット部 2 1 2に立設配置されたフィン 2 0 4， 2 0 4， …の基端面（上面 ) にベース板 2 0 6を载せる。そして、第 2 1図（ c ) ，（ d ) に示すように、フィン 2 0 4に向かう下向きの押圧力をベース板 2 0 6に作用させることによって、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …の基端部（スぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …よりも突出している部分） 2 0 4 aを折り曲げ、フィン 2 0 4， 2 0 4 , …を断面 L字形に形成した状態で固定する。このとき、フィン 2 0 4の基端部 2 0 4 a の高さはスぺーサ 2 0 5 の厚さ以内であるので、折り曲げられたフィン 2 0 4 の基端部 2 0 4 aは相互に重複せず、ベース板 2 0 6の一方の面（図示下面）に沿う面を形成する。

次に、第 2 2図（ a ) に示すように、回転軸 2 0 3 bを中心として円周方向に高速回転する接合ツール 2 0 3 のツール本体 2 0 3 a の周面をベース板 2 0 6の他方の面の表面 2 0 6 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 2 0 3をベース板 2 0 6の表面 2 0 6 aに沿って移動させることによって、ベース板 2 0 6にフィン 2 0 4， 2 0 4 , …の基竭部 2 0 4 a を接合する。

このとき、直角に折り曲げられたフィン 2 0 4 の基端部 2 0 4 aがべース板 2 0 6の一方の面に沿う面を形成しているので、第一実施形態に比べてベース板 2 0 6 とフィン 2 0 4 との接触面積が大きくなつており、両者を確実に接合することができる。つまり、本実施形態によれば、フィン 2 0 4の厚さがかなり薄い場合であっても、ベース板 2 0 6 にフイン 2 0 4 , 2 0 4 , …が確実に立設接合された放熱部材 2 5 0を製造することができる。

最後に、第 2 2図（ b ) に示すように、ベース板 2 0 6を上に持ち上げれば、ベース板 2 0 6に接合されたフィン 2 0 4， 2 0 4， …だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 2 0 5， 2 0 5， …は放熱部材製造用冶具 2 1 0の部材セット部 2 1 2に取り残されるので、複数枚のフイン 2 0 4， 2 0 4， …がそれぞれの折り曲げられた基端部 2 0 4 aを介してべース板 2 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 2 5 0を製造することができる。

次に、本発明に係る放熱部材の製造方法の第四実施形態について説明する。本実施形態も、上記第一実施形態と略同様であるが、フィン 2 0 4に代えて断面凹字形のフィン構成材 2 3 0を用いる。

つまり、最初の部材配置工程では、まず第 2 3図（ a ) に示すように、全体が逆 T字形になるように、一枚の薄いアルミニウム合金製の板材 2 3 1 の中央部にスぺーサ 2 0 5を直交配置し、第 2 3図（b ) に示すように、断面凹字形のフィン構成材作成冶具 2 4 0の中央部の溝内に、板材 2 3 1を折り曲げつつその中央部を押し込みながらスぺーサ 2 0 5 を挿入していくことによって、第 2 3図（ c ) に示すような、中央部の溝にスぺーサ 2 0 5が挟み込まれた断面囬字形のフィン構成材 2. 3 0を作成する。フィン構成材 2 3 0は、左右一対のフィン 2 0 4， 2 0 4 とこれらの端部を連結する基端部 2 0 4 a とで断面凹字形に形成されている。

そして、このように左右一対のフィン 2 0 4， 2 0 4の間にスぺーサ 2 0 5が挟み込まれたフィン構成材 2 3 0を複数個用意し、これらのフイン構成材 2 3 0， 2 3 0， …とスぺーサ 2 0 5 ' ， 2 0 5 ' ， …とを交互に並べながら、第 2 3図（ d ) に示すように、これらを放熱部材製造用冶具 2 1 0の部材セット部 2 1 2に立設配置する。このときフィン構成材 2 3 0は、左右一対のフイン 2 0 4， 2 0 4の間にスぺーサ 2 0 5を挟み込んだ状態で、かつ、基端部 2 0 4 aを上に向けた状態とする。また、フィン構成材 2 3 0， 2 3 0 , …相互間に挟み込まれるように配置されたスぺーサ 2 0 5，， 2 0 5 ，， …の高さを、フィン構成材 2 3 0の左右一対のフィン 2 0 4， 2 0 4の間に挟み込まれたスぺーサ 2 0 5 の高さよりも、フィン構成材 2 3 0 の基端部 2 0 4 a の厚さ分だけ大きくすることによって、フィン構成材 2 3 0 の基端部 2 0 4 a とスぺーサ 2 0 5 ，の基端部とで水平な上面を形成することが望ましい。

その後、第 2 3図（ e ) に示すように、部材セット部 2 1 2に立設配置されたフィン構成材 2 3 0， 2 3 0， …及ぴスぺーサ 2 0 5 ' ， 2 0 5，， …の上面にベース板 2 0 6を载せて固定する。これで、ベース板 2 0 6の一方の面（図示下面）にフィン構成材 2 3 0の基端部 2 0 4 a 及びスぺーサ 2 0 5 ，の基端面が当接した状態となって、部材配置工程が完了する。

なお、第 2 3図（ a ) 〜（ e ) に示した部材配置工程は、必ずしもこのとおりでなくても、フィン構成材 2 3 0 , 2 3 0 ， …とスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 ， … とスぺーサ 2 0 5，， 2 0 5，， …とが最終的に第 2 3 図（ e ) のように所定の位置に配置されるのであれば、手順を問わない。したがって、たとえば、予め断面凹字形に形成したフィン構成材 2 3 0， 2 3 0， …を互いに間隔をあけて並べておき、各フィン構成材 2 3 0 の左右一対のフィン 2 0 4 , 2 0 4 の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5， 2 0 5 , …を挿入するとともに、フィン構成材 2 3 0， 2 3 0 , …相互間にスぺーサ 2 0 5，， 2 0 5，， …を挿入し、最後にベース板 2 0 6 を配置するようにしてもよいし、あるいは、予め断面凹字形に形成したフィン構成材 2 3 0， 2 3 0 , …を互いに間隔をあけて並べておき、次にベース板 2 0 6を配置し、最後に、各フィン構成材 2 3 0 の左右一対のフィン 2 0 4， 2 0 4の間にそれぞれスぺーサ 2 0 5 , 2 0 5， …を挿入するとともに、フィン構成材 2 3 0 , 2 3 0， …相互間にスぺーサ 2 0 5，， 2 0 5 ' ， …を挿入するようにしてもよい。続く摩擦振動接合工程では、第 2 4図（ a ) に示すように、回転軸 2 0 3 b を中心として円周方向に高速回転する接合ツール 2 0 3のツール本体 2 0 3 a の周面をベース板 2 0 6の他方の面の表面 2 0 6 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 2 0 3をベース板 2 0 6 の表面 2 0 6 a に沿って移動させることによって、ベース板 2 0 6 にフィン構成材 2 3 0 , 2 3 0， …の基端部 2 0 4 aを接合する。

このとき、フィン構成材 2 3 0 の基端部 2 0 4 a がベース板 2 0 6 の一方の面に沿う面を形成しているので、第一実施形態に比べてベース板 2 0 6 とフィン 2 0 4 との接触面積が大きくなつており、両者を確実に接合することができる。つまり、本実施形態によれば、フィン 2 0 4の厚さがかなり薄い場合であっても、ベース板 2 0 6にフィン 2 0 4， .2 0 4 , …が確実に立設接合された放熱部材 2 5 0 を製造することができる。

最後に、第 2 4図（ b ) に示すように、ベース板 2 0 6 を上に持ち上げれば、ベース板 2 0 6 に接合されたフィン構成材 2 3 0， 2 3 0 , ··· だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 2 0 5，， 2 0 5 ' , …及ぴスぺ一サ 2 0 5， 2 0 5 , …は放熱部材製造用冶具 2 1 0.の部材セット部 2 1 2 に取り残されるので、複数枚のフイン 2 0 4， 2 0 4， …がフィン構成材 2 3 0の基端部 2 0 4 a を介してベース板 2 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 2 5 0を製造することができる。

これまで、放熱部材の製造方法、該方法によって製造された放熱部材、該方法に用いられる放熱部材製造用冶具の実施形態を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨に応じた適宜の変更が可能であることは言うまでもない。

たとえば放熱部材に関していえば、第 2 5図（ a ) に示すように、長さ方向中央部の高さが小さくなつた複数枚のフィン 2 0 4 ' ， 2 0 4 ' ， …を、そうでない複数枚のフィン 2 0 4， 2 0 4 , …と一緒に互いに間隔をあけてベース板 2 0 6に立設接合させた放熱部材 2 5 1 としてもよいし、第 2 5図（ b ) に示すように、高さが長さ方向に凸凹をもって形成された複数枚の櫛形状のフィン 2 0 4 " ， 2 0 4 " , …を互いに間隔をあけてベース板 2 0 6に立設接合した放熱部材 2 5 2 としてもよい。なお、特にこの放熱部材 2 5 2は、第 1 4図に示した放熱部材 2 5 0 に比べてフィンの表面積が格段に大きくなっているので、より放熱性能の高いものとなる。

また、放熱部材のフィンは平板状に限定されるものではなく、たとえば第 2 6図（ a ) に示すように、径の異なる複数個の薄肉円筒形状のフイン 2 0 4 A， 2 0 4 A, …を互いに間隔をあけて同心円状に並べ、円板状のベース板 2 0 6 Aの一方の面に立設接合した放熱部材 2 5 3 としてもよいし、第 2 6図（ b ) に示すように、複数枚の平面視波形のフィン 2 0 4 B, 2 0 4 B , …を互いに間隔をあけて並べ、これらをベース板 2 0 6の一方の面に立設接合した放熱部材 2 5 4 としてもよい。

さらにまた、放熱部材のベース板も平板状に限定されるわけではなく、第 2 6図（ c ) に示すように、縦断面円弧状の半割円筒かちなるベース板 2 0 6 Bの外周面に、互いに間隔をあけてフィン 2 0 4， 2 0 4 , …を立設接合した放熱部材 2 5 5 としてもよい。

もちろん、これらの放熱部材 2 5 1〜2 5 5はいずれも、これまでに説明した放熱部材の製造方法によつて製造されるものである。

なお、以上に説明してきた放熱部材の製造方法は、金属部材の摩擦振動接合を応用したものであるが、接合対象物を金属部材に限定しない部材接合方法とすることも可能である。つまり、たとえば放熱部材のフィン 2 0 4又はベース板 2 0 6のうちの一方又は双方について、一部又は全部を金属製以外のセラミック製部材等とすれば、本発明は、互いに間隔をぁけた複数枚の板材をベース板の一方の面に立設させて接合する部材接合方法となる。

<実施例 >

第 2 1図、第 2 2図に示した放熱部材の製造方法を実際に使用して、フィン 2 0 4 とベース板 2 0 6 との接合部の組織を観察した。

ここで、フィン 2 0 4 として板厚 1 mm ( = 1 . 0 X 1 0 — ³ m) 、高さ 2 6 mm ( = 2 . 6 X 1 0 — ² m) 、長さ 6 0 mm ( = 6 . 0 X 1 0 ~ ² m ) の A 1 0 5 0アルミ -ゥム合金を、スぺーサ 2 0 5 として板厚 1 mm ( = 1 . 0 X 1 0 — ³ m) 、高さ 2 5 mm ( = 2 . 5 X 1 0 ~ ² m ) 、長さ 5 7 mm ( = 5 . 7 X 1 0 — ² m.) の軟鋼を、ベース板 2 0 6 として板厚 2 mm ( = 2 . 0 X 1 0 — ³ m) 、幅 5 7 mm (= 5 . 7 X 1 0 ~ ² m ) 、長さ 6 0 mm ( = 6 . 0 X 1 0 — ² m) の無酸素銅を、それぞれ使用した。このときのトング比は 2 6である。また、摩擦振動接合時の接合ツール 2 0 3 のツール本体 2 0 3 a の直径を 8 0 mm ( = 8 . 0 X 1 0 — ² m) 、幅を 5 mm (= 5 . 0 X 1 0 " ³ m ) 、回転数を 3 0 0 0 rpm, 送り速度 V を 4 0 0 0 ram/min ( = 4 . 0 m/min) 、ベース板 2 0 6 の表面 2 0 6 aへの押込量 αを.0 . 3 mm ( = 3 . 0 X 1 0 — ⁴ m) に設定した。

摩擦振動接合後にスぺーサ 2 0 5を取り外し、フィン 2 0 4 とベース板 2 0 6 との接合部の組織を観察した。第 2 7図（ a ) に示すように、ベース板 2 0 6に若干の変形はあるものの、フィン 2 0 4には折れや曲がり等の変形は見られなかった。フィン 2 0 4 とベース板 2 0 6 とは C u A 1 ₂からなる反応層 2 0 7を介して接合されているが、第 2 7図（ a ) を更に拡大した第 2 7図（b ) に示すように、反応層 2 0 7 の大部分は摩擦振動接合時の接合ツールの押圧力によってフィン 2 0 4の外側に掃出されており、フィン 2 0 4の基端部領域の反応層 2 0 7の厚さは 3 0 μ χα ( = 3 . 0 X 1 0 — ⁵ m) 以下で、亀裂や隙間等も見られなかつた。なお、反応層 2 0 7はベース板 2 0 6からフィン 2 0 4への熱伝導の妨げになるので、反応層 2 0 7が極薄であることによって、放熱性能の高い放熱部材となっている。次に、第三群の発明の実施の形態を説明する。

<摩擦振動接合 >

金属部材の摩擦振動接合とは、接合ツールの押圧力によつて金属部材の重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと金属部材との接触により生ずる振動によつて金属部材の重ね合わせ面に存在する酸化皮膜を分断破壊するとともに、摩擦熱によって重ね合わせ部を高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法である。

そして特に、複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置しておき、最も溶融点の高い金属部材側から接合ツールを押し当てつつ接合するようにすれば、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、接合ツールに近い側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保って接合ツール押圧力を重ね合わせ面に対して効率よく伝達できるので、金属部材間に隙間のない高強度の接合が可能となるのである。

ここで、金属部材の一例としてアルミニウム部材とこれよりも溶融点の高い銅部材とを挙げ、より具体的に説明する。第 2 8図（ a ) , ( b ) は、摩擦振動接合の手順を表す正面断面図であり、第 2 8図（ c ) は第 2 8図（ b ) の側面図である。摩擦振動接合では、まず、第 2 8図（ a ) に示すようにアルミ二ゥム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2 とが面接触するように互いに重ね合わせて配置し、図示しない治具で固定する。

次に、第 2 8図（b ) , ( c ) に示すように、回転軸 3 0 3 bを中心として円周方向に周速度 Rで高速回転する接合ツール 3 0 3のツール本体 3 0 3 aの周面を銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 3 0 3を銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 aに沿って送り速度 V で移動させることによって、アルミ -ゥム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2 とを重ね合わせて接合する。接合ツール 3 0' 3は回転軸 3 0 3 bの先端部に円板状のツール本体 3 0 3 aを固定してなるものであり、ツール本体 3 0 3 aは J I S : S KD 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 3 0 3 aは、銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 3 0 3 bのまわりに回転する。

ツール本体 3 0 3 aは、第 2 9図（ a ) に示すように、その周面が銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 aに一定量 αだけ押し込まれた状態で円周方向に高速回転しつつ、銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 aに沿って移動する。そして、このようなツール本体 3 0 3 a の銅部材 3 0 2への押し込みによつてアルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 3 0 3 a と銅部材 3 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面の酸化皮膜を分断破壊するとともに'、第 2 9図（b ) に示すように、ツール本体 3 0 3 a と接触する銅部材 3 0 2の所定領域及ぴその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミニゥム合金 3 0 1 の所定領域とを、ツール本体 3 0 3 a と銅部材 3 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化（流動化）させる。その結果、銅部材 3 0 2 とアルミニウム部材 3 0 1は、互いの境界面においても塑性流動し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。

接合ツール 3 0 3のツール本体 3 0 3 aが通過した跡は、第 2 9図（ c ) に示すように、ツール本体 3 0 3 aの抻圧力によって銅部材 3 0 2 の表面 3 0 2 aに一対の浅い段部 3 0 2 b， 3 0 2 bが形成される。ま. た、アルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面は、塑性変形したアルミ二ゥム部材 3 0 1及ぴ銅部材 3 0 2が互いに嚙み合うように断面凹凸形で固化した接合面 Sとなり、この接合面 Sを介して銅部材 3 0 2とアルミニウム部材 3 0 1 とが確実に接合される。

ここで、接合ツール 3 0 3をアルミニウム部材 3 0 1側から押し当てることも考えられるが、アルミ二ゥム部材 3 0 1 の溶融点は銅部材 3 0 2の溶融点よりも低く、アルミ二ゥム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C) 以上に達したときにアルミニウム部材 3 0 1 の変形抵抗が比較的小さくなつてしまうので、接合ツール 3 0 3による押圧力がアルミ二ゥム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達されず、接合不良となりやすい。一方、接合ツール 3 0 3をアルミニゥム部材 3 0 1 よりも溶融点の高い銅部材 3 0 2側から押し当てるようにすれば、アルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面が接合に必要な温度（共晶温度）以上に達したときに銅部材 3 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 3 0 3の押圧力をアルミユウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2の重ね合わせ面に充分に伝達できるので、両部材間の隙間をなくした高強度の接合を行うことができる。

なお、このようにしてアルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 3 0 3 (ッール本体 3 0 3 a ) を、次式（A) で求められる周速度 R (m/min) で回転させることが望ましい。

2 5 0≤ R≤ 2 0 0 0 … ( A)

これは、接合時の接合ツール 3 0 3の周速度が 2 5 0 m/min より小さいと、接合ツール 3 0 3 と銅部材 3 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材 3 0 2 とアルミニウム部材 3 0 1 との重ね合わせ面の温度が低く、接合不良となってしまい、一方、接合時の接合ツール 3 0 3の周速度が 2 0 0 0 m/min より大きいと、接合ツール 3 0 3 と銅部材 3 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が必要以上に大きくなつて、接合ツール 3 0 3の駆動エネルギーロスが大きいだけでなく、接合ツール 3 0 3 と接触している銅部材 3 0 2の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツール 3 0 3の押圧力が重ね合わせ面に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまうおそれがあるからである。したがって、接合時の接合ツール 3 0 3 を周速度 2 5 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツール 3 0 3 と銅部材 3 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができるのである。

また、アルミユウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 3 0 3 (ツール本体 3 0 3 a ) を、次式（B ) で求められる押込量 o; (m) だけ銅部材 3 0 2の表面 3 0 2 a に押し込むことが望ましい。

0. 0 3 X t ≤ a ≤ 0 . 3 X t … ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ（m)

これは、接合時の接合ツール 3 0 3の銅部材 3 0 2表面への押込量 α カ 0. 0 3 t よりも小さレヽと、銅部材 3 0 2 とアルミニウム部材 3 0 1 との重ね合わせ面に隙間が残って接合不良となり、一方、押込量 αが 0 . 3 t よりも大きレヽと、銅部材 3 0 2 とアルミニウム部材 3 0 1 との重ね合わせ面に隙間は残らないが、接合ツール 3 0 3の押し込み過大によつて銅部材 3 0 2表面に凹みが顕著に残ってしまい、部材ロスが発生するからである。したがって、接合時の接合ツール 3 0 3の銅部材 3 0 2 表面への押込量 _αを 0. 0 3 1;以上 0. 3 t以下とすれば、接合ツール 3 0 3の押圧力が適正な値となって、銅部材 3 0 2 とアルミユウム部材 3 0 1 との重ね合わせ面に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材 3 0 2表面の凹みも小さくできるのである。

さらに、アルミニウム部材 3 0 1 と銅部材 3 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 3 0 3 (ツール本体 3 0 3 a ) を、次式（ C) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材 3 0 2の表面に沿って移動させることが望ましい。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0 ⁷ X t ² ) . ··· ( C ) R ：接合時の接合ツールの周速度（m/min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ（m)

これは、接合時の接合ツール 3 0 3の周速度が大きくなれば、接合ッール 3 0 3 と銅部材 3 0 2 との摩擦接触によつて発生する熱量が大きくなるので、接合ツール 3 0 3の送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができるが、銅部材 3 0 2の厚さが厚くなると、重ね合わせ面が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツール 3 0 3の送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツール 3 0 3が通過してしまい、接合不良となってしまうからである。つまり、良好な摩擦振動接合を行うには、接合ツール 3 0 3 の送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚さ t を相互に調節する必要があり、実験の結果、 V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0 ⁷ X t ²) を満足するときに良好な接合が可能であることが確認されている。一方、接合ツール 3 0 3の周速度 Vが小さすぎると、接合効率が低下するという観点から、 0. 1 ≤Vを満足するときに接合効率がよいことも実験によって確認されている。

なお、金属部材の摩擦振動接合は、アルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ接合に限定されるわけではなく、金属部材同士の重ね合わせ接合に広く適用することができる。そして、そのような金属部材の形状は、互いに重ね合わせて接合ツールを押し当てることができるものであれば任意に定めうる。さらに、金属部材の重ね合わせ数も二つに限定されるわけではなく、三つ以上としてもよい。

たとえば、第 3 0図では、三つの金属部材（ 5 0 0 0系アルミニウム部材 3 0 1、 1 0 0 0系アルミニウム部材 3 0 1 ' 、銅部材 3 0 2 ) を互いに重ね合わせて配置し、三つの金属部材のうち最も溶融点の高い銅部材 3 0 2側から接合ツール 3 0 3のツール本体 3 0 3 aを押し当てて摩擦振動接合するものである。ここで、接合時に金属部材同士の重ね合わせ部が所定温度以上になることと、そのときの各金属部材の変形抵抗が金属部材同士の重ね合わせ面への接合ツールによる押圧力の伝達効率に影響することを考慮すると、三つの金属部材を溶融点の高い順（ここでは銅部材 3 0 2、 1 0 0 0系アルミニゥム部材 3 0 1，、 5 0 0 0系アルミニウム部材 3 0 1の順）に重ね合わせて配置し、最も溶融点の高い金属部材（ここでは銅部材 3 0 2 ) の表面から接合ツール 3 0 3を押し当てて摩擦振動接合することが望ましい。この他、三つの金属部材を銅、アルミニウム、マグネシウムとした場合には、銅部材、アルミニゥム部材、マグネシウム部材の順に重ね合わせ、銅部材側から接合ツールを押し当てて摩擦振動接合すればよい。

<放熱部材>

以上、金属部材の摩擦振動接合の基本メ力ニズムについて説明したが、続いて、これを応用して製造される放熱部材について説明する。

第 3 1図は、放熱部材の一実施形態を表す斜視図である。同図に示す放熱部材 3 5 0は、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、複数枚のアルミニゥム製のフィン 3 0 4， 3.0 4， …が互いに間隔をあけて立設接合されたものである。

放熱部材 3 5 0の製造方法の一例は、スぺーサ治具 3 0 6 を使用するものである。

スぺーサ治具 3 0 6は、第 3 2図（ a ) に示すように、スぺーサ 3 0 6 a , 3 0 6 a , …の下端部が相互に連結された断面櫛形状の治具である。スぺーサ 3 0 6 a ， 3 0 6 a , …の高さは、放熱部材 3 5 0 のフィン 3 0 4， 3 0 4， …の高さと等しくなつている。

そして、まず第 3 2図（ b ) に示すように、スぺーサ 3 0 6 a ， 3 0 6 a , …の間にそれぞれフィン 3 0 4， 3 0 4 , …を挿入する。このとき、フィン 3 0 4， 3 0 4， …の上面とスぺーサ 3 0 6 a ， 3 0 6 a ， …の上面とで水平面が形成される。

続いて、第 3 2図（ c ) に示すように、フィン 3 0 4， 3 0 4， …の上面にベース板 3 0 5の一方の面（図中の下面）が当接するように、ベース板 3 0 5を固定する。なお、第 3 2図（b ) ， ( c ) の手順を逆にすること、つまりスぺーサ治具 3 0 6 の上面にベース板 3 0 5 を固定した後で、側方（紙面直交方向）からフィン 3 0 4， 3 0 4， …を挿入することも可能である。

次に、第 3 2図（ d ) に示すように、ベース板 3 0 5の他方の面（図中の上面）から接合ツール 3 0 3を押し当てつつ、ベース板 3 0 5にフイン 3 0 4， 3 0 4 , …を摩擦振動接合する。このとき、ベース板 3 0 5を構成する銅の溶融点がフィン 3 0 4を構成するアルミニゥムの溶融点よりも高いので、フィン 3 0 4 とベース板 3 0 5 との境界面を両者の接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C) まで上昇させたときにベース板 3 0 5 の変形抵抗を高く保つことができ、接合ツール 3 0 3 の押圧力を境界面に効率よく伝達しながらフィン 3 0 4 とベース板 3 0 5 の間に隙間のない高強度の接合を行うことができる。また、スぺーサ 3 0 6 a を構成する鉄の溶融点がフィン 3 0 4を構成するアルミ二ゥム及ぴベース板 3 0 5 を構成する銅の溶融点より .も高いので、接合ツール 3 0 3の周速度や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサ 3 0 6 aがフィン 3 0 4やベース板 3 0 5 に接合されないように、ベース板 3 0 5 とフィン 3 0 4だけを容易に接合することができる。

最後に、第 3 2図（ e ) に示すように、ベース板 3 0 5及ぴこれに接合されたフィン 3 0 4， 3 0 4， …を持ち上げて、スぺーサ治具 3 0 6 を取り外すことにより、放熱部材 3 5 0 の製造が完了する。

以上のようにすれば、スぺーサ治具 3 0 6 のスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a , …の間にそれぞれフィン 3 0 4， 3 0 4， …を挿入するだけで、フィン 3 0 4相 ϋの間隔を正確に保ちつつ、互いに所定間隔をあけた状態でフィン 3 0 4， 3 0 4 , …を並べて位置決めすることができる。また、摩擦振動接合時にはフィン 3 0 4に曲げ応力が作用するが、スぺーサ 3 0 6 a によってフィン 3 0 4が補強されているので、フィン 3 0 4 の厚さをかなり薄くすることが可能である。また、スぺーサ治具 3 0 6 のスぺーサ 3 0 6 a の厚さや配置間隔を変更すれば、フィン 3 0 4 の配置間隔や厚さを調節でき、さらにフィン 3 0 4の高さを併せて変更することによって、特に板厚が薄く高さの大きなフィン 3 0 4， 3 0 4 , … を、ベース板 3 0 5の一方の面に短ピッチで立設接合して、ハイトング比の（たとえばトング比 2 0を超える）放熱部材 3 5 0 を製造することができる。もちろん、スぺーサ治具 3 0 6 (スぺーサ 3 0 6 a ) は金属製に限定されるわけではなく、強度や加工性等を考慮してセラミックその他の任意の材質とすることができる。なお、スぺーサ治具 3 0 6 のスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a , …の高さをフィン 3 0 4 の高さよりも小さくして、摩擦振動接合時にベース板 3 0 5の一方の面にスぺーサ 3 0 6 a , 3 0 6 a , …が当接しないようにしてもよいが、摩擦振動接合時に接合ツール 3 0 3 の押圧力によってフィン 3 0 4に曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサ 3 0 6 a によるフィン 3 0 4の補強効果を高めるため、上記実施形態のようにスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a， …をフィン 3 0 4， 3 0 4 , …と同じ高さに揃えることが望ましい。

また、以上のような製造方法によれば、ろう接のように真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持することなく、フィン 3 0 4， 3 0 4 , … とベース板 3 0 5 とを接合できるので、製造コストを削減することができる。

なお、ベース板 3 0 5 とフィン 3 0 4， 3 0 4， … との接合強度を高めるとともに、放熱部材 3 5 0 の放熱性能を高めるためには、第 3 3図 ( a ) に示すように、各フィン 3 0 4の基端部（図中の上面）を全て迪るようにベース板 3 0 5の裏面（ベース板 3 0 5の他方の面）において接合ツール 3 0 3を移動させることによって、フィン 3 0 4， 3 0 4， …をベース板 3 0 5に完全に接合することが望ましい（第 3 3図において斜線を付した領域は、接合ツール 3 0 3 の移動跡を示している。）。一方、接合コストの削減を重視するのであれば、たとえば第 3 3図（ b ) に示すように、各フィン 3 0 4の基端部の全面ではなく一部だけを迪るように接合ツール 3 0 3を移動させればよい。また、ベース板 3 0 5 とフィン 3 0 4， 3 0 4， …とを摩擦振動接合するときに同時にペース板 3 0 5 とスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a， …とを接合しておき、その後に何らかの方法によってベース板 3 0 5やフィン 3 0 4からスぺーサ 3 0 6 a , 3 0 6 a , …を取り外すようにしてもよいが、接合ツール 3 0 3 のツール本体 3 0 3 a の幅をフィン 3 0 4 の厚さ以下としておき、第 3 3図（ c ) に示すようにベース板 3 0 5 とスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a , …とが接合されないような軌跡で（図示の場合、フィン 3 0 4， 3 0 4， …の直上領域だけで）接合ツール 3 0 3 を移動させるか、又は、ベース板 3 0 5にフィン 3 0 4， 3 0 4， …のみを当接させ、ベース板 3 0 5 とスぺーサ 3 0 6 a ， 3 0 6 a , …が当接しないように配置して接合するか、あるいは、上記実施形態のようにスぺーサ 3 0 6 a の溶融点をフィン 3 0 4及ぴベース板 3 0 5 の溶融点よりも高くすることによつて、接合ツール 3 0 3 の移動軌跡にかかわらずスぺーサ 3 0 6 a ， 3 0 6 a , …がベース板 3 0 5やフィン 3 0 4に接合されないようにしておけば、摩擦振動接合後もスぺーサ 3 0 6 a , 3 0 6 a , …がベース板 3 0 5やフィン 3 0 4に接合されないので、スぺーサ 3 0 6 a を離脱する手間を省いて製造コストを削減することができる。また、接合ツール 3 0 3の押込力によってベース板 3 0 5の他方の面の表面に残った凹みが大きい場合には、ベース板 3 0 5 の表面を一定厚さで切削することによって、外観美麗な放熱部材 3 5 0 とすることができる。

また、摩擦振動接合を簡素化するために、回転軸 3 0 3 bのまわりに所定間隔で複数個のツール本体 3 0 3 a ， 3 0 3 a , …が固定された接合ツール（図示省略）を用いて摩擦振動接合するようにしてもよい。この場合、一度に多数箇所を摩擦振動接合できるので、接合に要する時間を短縮でき、さらに接合効率が向上する。

第 3 4図は、放熱部材の他の実施形態を表す斜視図である。同図に示す放熱部材 3 6 0は、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、アルミ放熱部 3 0 7が摩擦振動接合されたものである。アルミ放熱部 3 0 7は、ベース板 3 0 5の一方の面に重ねて配置されたアルミニウム製のベース板 3 0 7 a と、ベース板 3 0 5 と反対側の面においてベース板 3 0 7 a に互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニゥム製のフィン 3 0 7 b , 3 0 7 b , …とが一体に押出成形されたものである。

この放熱部材 3 6 0 の製造方法も、上記放熱部材 3 5 0 の製造方法と略同様である。つまり、第 3 5図（ a ) に示す断面形状のスぺーサ治具 3 0 6を接合テーブル上に固定しておき、第 3 5図（ b ) に示すように、スぺーサ治具 3 0 6 のスぺーサ 3 0 6 a， 3 0 6 a , …の間にそれぞれフィン 3 0 7 b， 3 0 7 b , …が嵌め込まれるようにアルミ放熱部 3 0 7をセットする。また、アルミ放熱部 3 0 7 のベース板 3 0 7 aにおけるフィン 3 0 7 b， 3 0 7 b , …と反対側の面（図示上面）にべ一ス板 3 0 5の一方の面（図示下面）を重ね合わせて固定する。そして、第 3 5図（ c ) に示すように、ベース板 3 0 5の他方の面（図示上面）側から接合ツール 3 0 3で摩擦振動接合する。最後に、第 3 5図（ d ) に示すようにスぺーサ治具 3 0 6を取り外せば、放熱部材 3 6 0 の製造が完了する。その他の点については、放熱部材 3 5 0の製造方法と同様である。.

くヒートシンク >

続いて、本発明に係るヒートシンクの実施形—態を説明する。

第 3 6図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第一実施形態の分解斜視図であり、第 3 6図（ b ) は同組立斜視図である。また、第 3 7図（ a ) は第 3 6図のヒートシンクの平面図、第 3 7図（ b ) ，（ c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

このヒートシンク 3 1 O Aは、放熱部材 3 5 0 とファン 3 2 0 とを備えた高性能のヒートシンクである。放熱部材 3 5 0は発熱体たる C P U 3 4 0に対してヒートパイプ 3 3 0で熱的に接続されている。

放熱部材 3 5 0は、既に説明したように、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、複数枚のアルミニゥム製のフィン 3 0 4， 3 0 4， …が互いに間隔をあけて立設した状態で摩擦振動接合されたものである。ここで、ベース板 3 0 5 の両側面には突起 3 0 5 aが形成されている。また、ベース板 3 0 5の下面には、ヒートパイプ 3 3 0の端部が嵌合される嵌合溝 3 0 5 bが形成されている。

ファン 3 2 0は、放熱部材 3 5 0を強制的に冷却するものであって、ファン取付部材 3 2 1 を介して放熱部材 3 5 0に取り付けられ、放熱部材 3 5 0 の熱を上方に放出する。ファン 3 2 0には、図示しないモータが接続されている。

フ了ン取付部材 3 2 1は、上板部 3 2 1 a と側板部 3 2 1 b， 3 2 1 b とで構成されており、放熱部材 3 5 0 のフィン 3 0 4， 3 0 4 , …を包含するように断面門形に形成されている。上板部 3 2 1 a の中央部にはファン 3 2 0 の位置及び大きさに応じた空気孔 3 2 1 cが穿設され、上板部 3 2 1 a の四隅にはビス孔 3 2 1 dが形成されている。側板部 3 2 1 b の下部には、放熱部材 3 5 0 のベース板 3 0 5 の突起 3 0 5 a に対応する位置に取付孔 3 2 1 eが穿設されている。

そして、取付孔 3 2 1 e に突起 3 0 5 a を挿入した後に突起 3 0 5 a をかしめたり曲げ加工することにより、ファン取付部材 3 2 1が放熱部材 3 5 0に取り付けられる。また、ファン 3 2 0 の上方からビス孔 3 2 1 dにビス 3 2 1 f をねじ込むことにより、ファン 3 2 0がファン取付部材 3 2 1 に取り付けられる。このようにして、放熱部材 3 5 0 にファン 3 2 0が取り付けられている。

ヒートパイプ 3 3 0は、発熱体たる C P U 3 4 0で発生した熱を放熱部材 3 5 0に輸送するものであり、その一端は放熱部材 3 5 0に、他端は C P U 3 4 0に、それぞれ熱的に接続されている。つまり、ヒートパィプ 3 3 0 の一端は、放熱部材 3 5 0 のベース板 3 0 5 の嵌合溝 3 0 5 b に嵌合され押し付けられた状態で、取付金具 3 3 1及びビスでベース板 3 0 5に固定されている。また、 C P U 3 4 0 の上に配置された受熱部材 3 4 1 の上面には、放熱部材 3 5 0 のベース板 3 0 5 の下面と同様、嵌合溝 3 4 1 a が形成されており、ヒートパイプ 3 3 0 の他端はこの 0064

97 嵌合溝 3 4 1 a に嵌合され押し付けられた状態で、取付金具 3 4 2及びビスで受熱部材 3 4 1 に固定される。受熱部材 3 4 1 は熱伝導率の高い材料（例えば銅など）からなる。

C P U 3 4 0の下方には回路基板のソケット 3 4 3が配置される。このソケット 3 4 3の側面には突起 3 4 3 aが形成されている。ソケット

3 4 3の上には C P U 3 4 0が重ね合わせられ、さらに C P U 3 4 0の上に受熱部材 3 4 1 が重ね合わせられる。そして、両端部に取付孔 3 4

4 aが穿設された門形の取付クリップ 3 4 4を上方からこれらに被せ、取付孔 3 4 4 a に突起 3 4 3 a を揷入した上で、突起 3 4 3 a をかしめたり曲げ加工することにより、ソケット 3 4 3、 C P U 3 4 0、受熱部材 3 4 1が互いに押し付けられた状態で一体に固定される。

以上のヒートシンク 3 1 O Aは、放熱部材 3 5 0 とファン 3 2 0 を備えており、発熱体たる C P U 3 4 0で発生した熱を順に、受熱部材 3 4 1、ヒートパイプ 3 3 0、放熱部材 3 5 0に輸送してフアン 3 2 0で強制的に外部に放出するので、放熱性能が高い。また、 C P U 3 4 0 と放熱部材 3 5 0 とがヒートパイプ 3 3 0で接続されているので、放熱部材 3 5 0及ぴファン 3 2 0を C P U 3 4 0から離して配置することができ、薄型のノートブックパソコンのような C P U 3 4 0の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合にも対応可能なものとなつている。

また、ヒートシンク 3 1 0 Aの放熱部材 3 5 0は、ベース板 3 0 5の一方の面に互いに間隔をあけて複数枚のフィン 3 0 4， 3 0 4 , …を立設して摩擦振動接合されたものであるので、従来のようにろう接接合された場合よりもベース板とフィンが高強度に接合され、低コストで製造できる。そして特に、フィン 3 0 4が銅よりも溶融点の低いアルミ -ゥムからなるので、摩擦振動接合時に銅製のベース板 3 0 5が接合ツール 3 0 3の押圧力を突合せ部に対して効率よく伝達し、突合せ部に隙間がなく両者がより高強度に接合されたものとなっている。

なお、ここでは放熱部材 3 5 0のフィン 3 0 4をアルミニウム製としたが、これを銅製としてもよい。

第 3 8図は、本発明に係るヒートシンクの第二実施形態の組立斜視図である。このヒートシンク 3 1 0 Bは、放熱部材の構成を除いて全て第一実施形態のヒートシンク 3 1 O Aと同様である。ヒートシンク 3 1 0 Bの放熱部材 3 6 0は、既に説明したように、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、アルミ放熱部 3 0 7が摩擦振動接合されたものである。ァルミ放熱部 3 0 7は、ベース板 3 0 5の一方の面に重ねて配置されたァルミニゥム製のベース板 3 0 7 a と、ベース板 3 0 5 と反対側の面においてベース板 3 0 7 aに互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニゥム製のフィン 3 0 7 b， 3 0 7 b , …とが一体に押出成形されたものである。 '

このヒートシンク 3 1 0 Bの放熱部材 3 6 0は、銅製のベース板 3 0 5 とアルミニウム製のベース板 3 0 7 a とが摩擦振動接合されているので、従来のようにろう接や爆発圧接により接合された場合よりもベース板 3 0 5， 3- 0 7 aが高強度に接合され、低コストで製造することができる。また、摩擦振動接合される部位がベース板 3 0 5 とベース板 3 0 7 aの重ね合わせ部であり、接合面積が大きいので、第一実施形態のヒートシンク 3 1 0 Aの放熱部材 3 5 0 よりも製造が容易である。

第 3 9図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第三実施形態の分解斜視図であり、第 3 9図（ b ) は同組立斜視図である。また、第 4 0図（ a ) は第 3 9図のヒートシンクの平面図、第 4 0図（ b ) ， ( c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

このヒートシンク 3 1 0 Cは、ファンの構造等を除いて第一実施形態 0064

99 のヒートシンク 3 1 O Aと同様である。

このヒートシンク 3 1 O Cのファン 3 2 2は、放熱部材 3 5 0の側方に配置された状態で放熱部材 3 5 0に直接に取り付けられている。つまり、ファン 3 2 2は、放熱部材 3 5 0のフィン 3 0 4， 3 0 4， …の側端面に面するようにフィン 3 0 4， 3 0 4， …の側方に配置され、放熱部材 3 5 0の熱を上方に放出するものとなっている。ファン 3 2 2は、フィン 3 0 4， 3 0 4 , …を包含するような断面門形のファンケース 3

2 2 a を含んでいる。ファンケース 3 2 2 aの下部には、放熱部材 3 5 0のベース板 3 0 5の突起 3 0 5 a に対応する位置に取付孔 3 2 2 bが穿設されている。そして、取付孔 3 2 2 bに突起 3 0 5 a を挿入した後に突起 3 0 5 a をかしめたり曲げ加工することにより、ファン 3 2 2が放熱部材 3 5 0 に取り付けられている。

以上のヒートシンク 3 1 0 Cは、放熱部材 3 5 0 とファン 3 2 2を備えており、発熱体たる C P U 3 4 0で発生した熱を順に、受熱部材 3 4 1、ヒートパイプ 3 3 0、放熱部材 3 5 0に輸送してファン 3 2 2で強制的に外部に放出するので、放熱性能が高い。また、 C P U 3 4 0 と放熱部材 3 5 0 とがヒートパイプ 3 3 0で接続されているので、放熱部材

3 5 0及ぴファン 3 2 2を C P U 3 4 0から離して配置することができるとともに、放熱部材 3 5 0の側方にファン 3 2 2を配置してあるので、ヒートシンク 3 1 0 C全体の高さを第一実施形態のヒートシンク 3 1 O Aよりも小さくすることができ、薄型のノートブックパソコンのような C P U 3 4 0の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合に特に適したものとなっている。

なお、その他の構成及び作用は、第一実施形態のヒートシンク 1 0 A と同様である。

第 4 1図は、本発明に係るヒートシンクの第四実施形態の組立斜視図である。このヒートシンク 3 1 O Dは、放熱部材の構成を除いて全て第三実施形態のヒートシンク 3 1 0 Cと同様である。つまり、ヒートシンク 3 1 0 Dの放熱部材 3 6 0は、既に説明したように、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、アルミ放熱部 3 0 7が摩擦振動接合されたものである。アルミ放熱部 3 0 7は、ベース板 3 0 5の一方の面に重ねて配置されたアルミニウム製のベース板 3 0 7 a と、ベース板 3 0 5 と反対側の面においてベース板 3 0 7 a に互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニウム製のフィン 3 0 7 b， 3 0 7 b , …とが一体に押出成形されたものである。

第 4 2図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第五実施形態の分解斜視図であり、第 4 2図（ b ) は同組立斜視図である。また、第 4 3図（ a ) は第 4 2図のヒートシンクの平面図、第 4 3図（ b ) ，（ c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

このヒートシンク 3 1 0 Eは、第一実施形態のヒートシンク 3 1 0 A と略同様であり、放熱部材 3 5 0 ' とファン 3 2 0 とを備えた高性能のヒートシンクである。放熱部材 3 5 0，は、ヒートパイプ 3 3 0 を経由せずに C P U 3 4 0に対して直接的に熱接続されている。

放熱部材 3 5 0，は、第一実施形態のヒートシンク 3 1 0 Aの放熱部材 3 5 0 と略同様の構成であるが、アルミニウム製のフィン 3 0 4， 3 0 4， ···を横切るように、取付クリップ 3 4 4が挿入されるクリツプ溝 3 0 4 a が形成されたものとなっている。つまり、放熱部材 3 5 0 ' は、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、クリップ溝 3 0 4 aをあけて二列にアルミニウム製のフィン 3 0 4 , 3 0 4 , …が立設され、摩擦振動接合されたものとなっている。

また、放熱部材 3 5 0，のベース板 3 0 5の下面に嵌合溝は形成されていない。ヒートシンク 3 1 0 Eのファン取付部材 3 2 1 ，の側板部 3 2 1 bの下部中央部には取付クリップ 3 4 4が嵌合されるクリップ溝 3 2 1 gが形成されている。

ヒートシンク 3 1 O Eの組立手順としては、まずソケット 3 4 3の上に C P U 3 4 0、放熱部材 3 5 0，のベース板 3 0 5 を順に重ね合わておき、放熱部材 3 5 0 ' のクリツプ溝 3 0 4 a に取付クリップ 3 4 4を揷入して、さらに取付クリップ 3 4 4の取付孔 3 4 4 a にソケット 3 4 3の突起 3 4 3 a を挿入した'上で、突起 3 4 3 a をかしめたり曲げ加工することにより、ソケット 3 4 3、 C P U 3 4 0、放熱部材 3 5 0，を互いに押し付けた状態で一体に固定し、発熱体たる C P U 3 4 0 と放熱部材 3 5 0 ' とを熱的に接続する。

次に、取付クリップ 3 4 4をクリツプ溝 3 2 1 gに挿入しながらファン取付部材 3 2 1 ，を放熱部材 3 5 0，に上から被せ、取付孔 3 2 1 e に突起 3 0 5 a を揷入した後に突起 3 0 5 a をかしめたり曲げ加工することにより、ファン取付部材 3 2 1 ' を放熱部材 3 5 0，に取り付ける。最後に、ファン 3 2 0の上方からビス孔 3 2 1 dにビス 3 2 1 f をねじ込むことにより、ファン 3 2 0をファン取付部材 3 2 1 ' に取り付けて、ヒートシンク 3 1 0 Eの組立が完了する。

以上のヒートシンク 3 1 0 Eは、放熱部材 3 5 0 ' とファン 3 2 0 を備えており、 C P U 3 4 0で発生した熱をヒートパイプを経由せずに直接的に放熱部材 3 5 0 ' に伝達し、ファン 3 2 0で強制的に外部に放出するので、特に放熱性能が高い。

なお、その他の構成及ぴ作用は、第一実施形態のヒートシンク 3 1 0 Aと同様である。

第 4 4図は、本発明に係るヒートシンクの第六実施形態の組立斜視図である。このヒートシンク 3 1 0 Fは、放熱部材の構成を除いて全て第 PC霞 003/010064

102 五実施形態のヒートシンク 3 1 0 Eと同様である。ヒートシンク 3 1 0 Fの放熱部材 3 6 0 ' は、第二実施形態のヒートシンク 3 1 0 Bの放熱部材 3 6 0 と同様、銅製のベース板 3 0 5の一方の面に、アルミ放熱部 3 0 7が摩擦振動接合されたものである。アルミ放熱部 3 0 7は、ベース板 3 0 5の一方の面に重ねて配置されたアルミニウム製のベース板 3 0 7 a と、ベース板 3 0 5 と反対側の面においてベース板 3 0 7 aに互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニウム製のフィン 3 0 7 b ， 3 0 7 b , …とが一体に押出成形されたものである。また、フィン 3 0 7 b , 3 0 7 b , …には、第五実施形態と同様の形状で、図示しないクリップ溝が形成されている。

第 4 5図（ a ) は本発明に係るヒートシンクの第七実施形態の分解斜視図であり、第 4 5図（b ) は同組立斜視図である。また、第 4 6図（ a ) は第 4 5図のヒートシンクの平面図、第 4 6図（ b ) ， ( c ) はそれぞれ同ヒートシンクの X矢視側面図、 Y矢視側面図である。

このヒートシンク 3 1 0 Gは、第五実施形態のヒートシンク 3 1 0 E と略同様であり、放熱部材 3 5 0· ' とファン 3 2 0 とを備えた高性能のヒートシンクである。放熱部材 3 5 0，は、ヒートパイプを経由せずに C P U 3 4 0に対して直接的に熱接続され'ている。

ヒートシンク 3 1 0 Gでは、ファン 3 2 0が放熱部材 3 5 0 ' の側方に取り付けられ、放熱部材 3 5 0 ' の熱が側方に放出される。したがつて、ヒートシンク 3 1 0 Gのファン取付部材 3 2 1 " の空気孔 3 2 1 c 、ビス孔 3 2 1 dは側方に形成されている。

以上のヒートシンク 3 1 0 Gは、放熱部材 3 5 0 " とファン 3 2 0を備えており、 C P U 3 4 0で発生した熱をヒートパイプを経由せずに直接的に放熱部材 3 5 0 ' に伝達し、ファン 3 2 0で強制的に外部に放出するので、特に放熱性能が高い。さらに、放熱部材 3 5 0，の側方にフアン 3 2 0を配置してあるので、ヒートシンク 3 1 O G全体の高さを小さくすることができ、薄型のノートプックパソコンのような C P U 3 4 0の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合に特に適したものとなっている。

なお、その他の構成及ぴ作用は、第五実施形態のヒートシンク 3 1 0 E と同様である。

第 4 7図は、本発明に係るヒートシンクの第八実施形態の組立斜視図である。このヒートシンク 3 1 0 Hは、放熱部材の構成を除いて全て第七実施形態のヒートシンク 3 1 O Gと同様である。ヒートシンク 3 1 0 Hの放熱部材 3 6 0，は、第六実施形態のヒートシンク 3 1 0 Fの放熱部材 3 6 0 ' と同様である。

なお、具体的寸法について一例を示すと下記の如くである。

① 銅ベース板の厚さ X幅 X奥行： 2 mmX 7 2 mmX 5 5 mm

アルミニウムフィンの厚さ X奥行 X高さ： 0 . 3 mm X 5 4 mm X I 0 mm

フィンピッチ： 1 . 5〜： I . 6 mm

フィン枚数： 4 2枚

最大放熱能力： 4 2〜 4 3 W

② 銅ベース板の厚さ X幅 X奥行： 2. 5 mm X 7 2 mm X 5 5 mm

アルミニウムフィンの厚さ X奥行 X高さ： 0 . 3 mm X 5 8 mm X I 2. 5 mm

フィンピッチ： 1 . 5〜 1. 6 mm .

フィン枚数： 4 2枚

最大放熱能力： 5 8〜 5 9 W 次に、第四群の発明の実施の形態を説明する。 <金属部材接合方法一 1 >

本発明に係る傘属部材接合方法の第一実施形態は、金属部材同士を重ね合わせて摩擦振動接合するものである。金属部材の摩擦振動接合とは、接合ツールの押圧力によつて金属部材の重ね合わせ部における隙間をなくしつつ、回転する接合ツールと金属部材との接触により生ずる振動によって金属部材同士の境界面に存在する酸化皮膜を分断破壌するとともに、摩擦熱によつて重ね合わせ部を高温化して塑性変形させることにより、金属部材同士の接触面積と拡散速度を増大させながら重ね合わせ部を接合する方法である。

そして特に、複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置しておき、最も溶融点の高い金属部材側から接合ツールを押し当てつつ接合するようにすれば、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇.したときに、接合ツールに近い側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保って接合ツールの押圧力を境界面に対して効率よく伝達できるので、金属部材間に隙間のない高強度の接合が可能となるのである。

ここで、金属部材の一例としてアルミニウム部材とこれよりも溶融点の高い銅部材とを挙げ、より具体的に説明する。第 4 8図（ a ) ， ( b ) は、本発明に係る金属部材接合方法の第一実施形態としての、金属部材の摩擦振動接合の各手順を表す正面断面図であり、第 4 8図（ c ) は第 4 8図（b ) の側面図である。本実施形態ではまず、第 4 8図（ a ) に示すようにアルミニゥム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 とが面接触するようにこれらを互いに重ね合わせて配置し、図示しない治具で固定する。次に、第 4 8図（ b ) ， ( c ) に示すように、回転軸 4 0 3 bを中心として円周方向に周速度 Rで高速回転する接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aの周面を銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a に垂直に押し当てつつ PC蘭 00應 0064

105

、接合ツール 4 0 3を銅部材 4 0 2 の表面 4 0 2 aに沿って送り速度 V で移動させることによって、アルミ -ゥム部材 4.0 1 と銅部材 4 0 2 とを重ね合わせて接合する。接合ツール 4 0 3は回転軸 4 0 3 bの先端部に円板状のツール本体 4 0 3 a を固定してなるものであり、ツール本体 4 0 3 aは J I S : S KD 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 4 0

3 aは、銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 4 0 3 bのまわりに回転する。

ツール本体 4 0 3 aは、第 4 9図（ a ) に示すように、その周面が銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aに一定量 αだけ押し込まれた状態で円周方向に高速回転しつつ、銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aに沿って移動する。そして、このようなツール本体 4 0 3 aの銅部材 4 0 2への押し込みによつてアルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 の重ね合わせ面（境界面）の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 4 0 3 a と銅部材 4 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 の重ね合わせ面（境界面）の酸化皮膜を分断破壌するとともに、第

4 9図（ b ) に示すように、ツール本体 4 0 3 a と接触する銅部材 4 0 2の所定領域及びその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミニゥム部材 4 0 1 の所定領域とを、ツール本体 4 0 3 a と銅部材 4 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化 (流動化）させる。その結果、銅部材 4 0 2 とアルミユウム部材 4 0 1 は、互いの境界面においても塑性流動し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。

接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aが通過した跡は、第 4 9図（ c ) に示すように、ツール本体 4 0 3 a の押圧力によって銅部材 4 0 2 の表面 4 0 2 aに一対の浅い段部 4 0 2 b , 4 0 2 bが形成される。また、アルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2の重ね合わせ面（境界面） T細 03/010064

106 は、塑性変形したアルミ二ゥム部材 4 0 1及ぴ銅部材 4 0 2が互いに嚙み合うように断面凹凸形で固化した接合面 S となり、この接合面 Sを介して銅部材 4 0 2 とアルミニウム部材 4 0 1 とが確実に接合される。ここで、接合ツール 4 0 3をアルミニウム部材 4 0 1側から押し当てることも考えられるが、アルミ二ゥム部材 4 0 1の溶融点は銅部材 4 0 2の溶融点よりも低く、アルミ二ゥム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2の重ね合わせ面（境界面）が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C ) 以上に達したときにアルミ二ゥム部材 4 0 1 の変形抵抗が比較的小さくなつてしまうので、接合ツール 4 0 3 による押圧力がアルミ二ゥム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2の重ね合わせ面（境界面）に充分に伝達されず、接合不良となりやすい。一方、接合ツール 4 0 3をアルミニウム部材 4 0 1 よりも溶融点の高い銅部材 4 0 2側から押し当てるようにすれば、アルミニゥム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2の重ね合わせ面（境界面）が接合に必要な温度（共晶温度）以上に達したときに銅部材 4 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 4 0 3の押圧力をアルミニゥム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2の重ね合わせ面（境界面）に充分に伝達できるので、両部材間の隙間をなくした高強度の接合を行うことができる。

ところで、第 5 0図（ a ) に示すように、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aの周面には回転方向に略沿った向きで凹溝 4 0 3 cが形成されている。したがって、接合ツール 4 0 3の周面と銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a との接触面積がより大きくなり、効率よく摩擦熱を発生させて効率よく銅部材 4 0 2 とアルミ -ゥム部材 4 0 1 とを接合することができる。

また、凹溝 4 0 3 cは、回転方向に対して僅かに傾斜して連続するように、つまり接合ツール 4 0 3の回転軸 4 0 3 bのまわりでツール本体 4 0 3 a の周面に沿った螺旋形の軌跡を描くように形成されている。し 03010064

107 たがって、ツール本体 4 0 3 aの回転 · 移動に伴って、凹溝 4 0 3 cの内部に溜まつた可塑化したメタルがツール本体 4 0 3 aの幅方向に順次送り出されるので、接合後に銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aに残る凹み量 (段部 4 0 2 bの高さ）を最小限に抑えることができる。

ここで、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aの周面の凹溝 4 0 3 c , 4 0 3 c間のフラット部 4 0 3 dの幅 (mm) 及ぴ凹溝 4 0 3 cの幅 w ₂ (mm) は、 l w S 力つ、 1 ≤ w ₂≤ 3 , 力、つ、 0. Q 1 ≤ ^ ₁ / V7₂≤ . 0 0が成立するように設定されている。フラット部 4 0 3 d及ぴ凹溝 4 0 3 cがこのように設定されていることにより、銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aへの接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aの押込量を抑えつつ、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 a による摩擦熱の発生量を大きくして、効率的な接合が可能となる。

また、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aの周面の凹溝 4 0 3 c は、ツール本体 4 0 3 aの回転方向に対して傾斜して形成されており、傾斜角 0 は 0. 5〜 2. 0 ° に設定されている。第 5 0図（ a ) において、 Mは回転方向に平行な線を示す。そして凹溝 4 0 3 cは、ツール本体 4 0 3 aの周面の全周にわたって幅方向に二本以上形成されている。凹溝 4 0 3 cの傾斜角 Θ及び本数がこのように設定されていることにより、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 a の回転 ' 移動に伴って、凹溝 4 0 3 c内部に溜まつた可塑化した銅部材 4 0 2のメタルがツール本体 4 0 3 a の幅方向にうまく連続的に送り出され、ツール本体 4 0 3 a の通過後に銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a にパリや凹みがほとんど残存しなくなり、機械負荷も小さくなる。

さらに、接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 a の周面の凹溝 4 0 3 cの深さ dは 0. 3〜 1. 2 mmに設定されている。凹溝 4 0 3 cの深さ dがこのように設定されていることにより、可塑化した銅部材 4 0 2 のメタルが凹溝 4 0 3 cの内部に詰まらず、接合後に銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a に残る凹み量も小さくなり、効率的な接合が可能となる。

なお、このようにしてアルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 4 0 3 (ッール本体 4 0 3 a ) を、次式（A) で求められる周速度 R (m/min) で回転させることが望ましい。

2 5 0 ≤ R≤ 2 0 0 0 ··· (A)

これは、接合時の接合ツール 4 0 3の周速度が 2 5 0 m /rain より小さいと、接合ツール 4 0 3 と銅部材 4 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材 4 0 2 とアルミニウム部材 4 0 1 との重ね合わせ面（境界面）の温度が低く、接合不良となってしまい、一方、接合時の接合ツール 4 0 3の周速度が 2 0 0 0 m/min より大きいと、接合ツール 4 0 3 と銅部材 4 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が必要以上に大きくなつて、接合ツール 4 0 3の駆動エネルギーロスが大きいだけでなく、接合ツール 4 0 3 と接触している銅部材 4 0 2の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツール 4 0 3の押圧力が重ね合わせ面（境界面）に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまうおそれがあるからである。したがって、接合時の接合ツール 4 0 3 を周速度 2 5 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツール 4 0 3 と銅部材 4 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができるのである。

また、アルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 4 0 3 (ツール本体 4 0 3 a ) を、次式（B ) で求められる押込量 a (m) だけ銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a に押し込むことが望ましい。

0. 0 3 X t ≤ α≤ 0. 3 X t … ( B ) t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ（m)

これは、接合時の接合ツール 4 0 3の銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 aへの押込量 αが 0 . 0 3 t よりも小さいと、銅部材 4 0 2 とアルミニウム部材 4 0 1 との重ね合わせ面（境界面）に隙間が残って接合不良となり、一方、押込量 αが 0 . 3 t よりも大きいと、銅部材 4 0 2 とアルミ二ゥム部材 4 0 1 との重ね合わせ面（境界面）に隙間は残らないが、接合ツール 4 0 3 の押し込み過大によって銅部材 4 0 2表面に凹みが顕著に残ってしまい、部材ロスが発生するからである。したがって、接合時の接合ツール 4 0 3 の銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a への押込量 αを 0 . 0 3 1; 以上 0. 3 t以下とすれば、接合ツール 4 0 3 の押圧力が適正な値となって、銅部材 4 0 2 とアルミニウム部材 4 0 1 との重ね合わせ面（境界面）に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材 4 0 2 の表面 4 0 2 a の凹みも小さくできるのである。

さらに、アルミニウム部材 4 0 1 と銅部材 4 0 2 とを重ね合わせて摩擦振動接合する場合には、接合時の接合ツール 4 0 3 (ツール本体 4 0 3 a ) を、次式（ C ) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a に沿って移動させることが望ましい。

0. 1 ≤ V≤ R / ( 5 . 0 X 1 0 ⁶ X t ² ) ··· ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（mZmin)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚さ（m)

これは、接合時の接合ツール 4 0 3の周速度が大きくなれば、接合ッール 4 0 3 と銅部材 4 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が大きくなるので、接合ツール 4 0 3 の送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができるが、銅部材 4 0 2の厚さが厚くなると、重ね合わせ面（境界面）が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツール 4 0 3 の送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツール 4 0 3が通過してしまい、接合不良となってしまうからである。つまり、良好な摩擦振動接合を行うには、接合ツール 4 0 3の送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚さ t を相互に調節する必要があり、実験の結果、 V≤ RZ ( 5. 0 X 1 0 ⁶ X t ²) を満足するときに良好な接合が可能であることが確認されている。一方、接合ツール 4 0 3の周速度 Vが小さすぎると、接合効率が低下するという観点から、 0. 1 を満足するときに接合効率がよいことも実験によって確認されている。

なお、ツール本体 4 0 3 aが回転軸 4 0 3 bの先端部に固定された、いわゆる片持式の接合ツール 4 0 3においては、ツール本体 4 0 3 a の幅は 5〜 2 5 mmに設定されるが、これ以上ツール本体 4 0 3 a の幅を大きくする場合には、ツール本体 4 0 3 aが回転軸 4 0 3 bの中間部に固定された、いわゆる両持式の接合ツール 4 0 3 とすることが望ましい。ツール本体 4 0 3 aの幅が大きいと、接合ツール 4 0 3に作用する圧力で回転軸 4 0 3 bが橈んでしまって、ツール本体 4 0 3 aの周面を銅部材 4 0 2の表面 4 0 2 a に対して垂直に押し込むことが難しくなってくる力らである。

なお、金属部材の摩擦振動接合は、アルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ接合に限定されるわけではなく、金属部材同士の重ね合わせ接合に広く適用することができる。そして、そのような金属部材の形状は、互いに重ね合わせて接合ツールを押し当てることができるものであればよい。さらに、金属部材の重ね合わせ数も二つに限定されるわけではなく、三つ以上としてもよい。

たとえば、第 5 1図では、三つの金属部材（ 5 0 0 0系アルミニウム部材 4 0 1、 1 0 0 0系アルミニウム部材 4 0 1 ' 、銅部材 4 0 2 ) を互いに重ね合わせて配置し、三つの金属部材のうち最も溶融点の高い銅 2003/010064

111 部材 4 0 2側から接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 aを押し当てて摩擦振動接合するものである。ここで、接合時に金属部材同士の重ね合わせ部が所定温度以上になることと、そのときの各金属部材の変形抵抗が金属部材同士の重ね合わせ面（境界面）への接合ツールによる押圧力の伝達効率に影響することを考慮すると、三つの金属部材を溶融点の高い順（ここでは銅部材 4 0 2、 1 0 0 0系アルミ二ゥム部材 4 0 1 ' 、 5 0 0 0系アルミ -ゥム部材 4 0 1 の順）に重ね合わせて配置し、最も溶融点の高い金属部材（ここでは銅部材 4 0 2 ) の表面から接合ツール 4 0 3を押し当てて摩擦振動接合することが望ましい。この他、三つの金属部材を銅、アルミニウム、マグネシウムとした場合には、銅部材、アルミニウム部材、マグネシウム部材の順に重ね合わせ、銅部材側から接合ツールを押し当てて摩擦振動接合すればよい。

<金属部材接合方法一 2 >

本発明に係る金属部材接合方法の第二実施形態は、複数枚の金属製板材を金属製のベース板に立設させて摩擦振動接合することにより、放熱部材を製造するというものである。

第 5 2図及ぴ第 5 3図は、本発明に係る金属部材接合方法の第二実施形態としての放熱部材の製造方法を説明するための図であって、第 5 2 図（ a ) ， ( b ) は部材配置工程を表す正面断面図、第 5 3図（ a ) は接合工程を表す正面断面図、第 5 3図（ b ) はスぺーサ離脱工程を表す正面断面図である。また、第 5 4図は、放熱部材製造用治具の一実施形態を表す分解斜視図である。

本実施形態ではまず、第 5 2図（ a ) に示すように、アルミニウム製の板材であるフィン 4 0 4， 4 0 4 , …と、鉄製の板状部材であるスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …とを交互に並べながら、これらを放熱部材製造用治具 4 1 0の部材セット部 4 1 2に立設配置する。放熱部材製造用治具 4 1 0は、第 5 4図に示すように、上面が開放した箱形の治具本体 4 1 1 と、この治具本体 4 1 1の内部に形成された凹部である部材セット部 4 1 2においてスライド可能に配置された押圧板 4 1 3 と、この押圧板 4 1 3 と直交する向きで治具本体 4 1 1 の壁体を貫通しつつ、先端部が押圧板 4 1 3 の背面に固着され頭部が治具本体 4 1 1の壁体の外側に位置する締付ボルト 4 1 4 と、押圧板 4 1 3に平行な向きで治具本体 4 1 1 の壁体上部に架け渡されるベース固定板 4 1 5 と、このベース固定板 4 1 5 の両端を治具本体 4 1 1 の壁体上部に螺着するための締付ボルト 4 1 6 と、で構成されている。

そして、ここでは、フィン 4 0 4， 4 0 4 , …とスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …とを、これらが交互に立設するように部材セット部 4 1 2に並ベた上で、締付ポルト 4 1 4をねじ込んで押圧 4板 1 3をこれらに押し付けることによってこれらを互いに密着した状態で拘束する。このとき、フィン 4 0 4 とスぺーサ 4 0 5は全て高さが等しいので、立設されたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の上面（基端面）とスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5 ， …の上面（基端面）とで水平面が形成されるようになっている。

続いて、第 5 2図（ b ) に示すように、部材セット部 4 1 2に立設配置されたフィン 4 0 4， 4 0 4， …及ぴスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 ， …の上面に、銅製の板材であるベース板 4 0 6、さらにその上にベース固定板 4 1 5 を载せ、ベース固定扳 4 1 5 の下面に形成されている切欠 4 1 5 a にフィン 4 0 4， 4 0 4， …及びスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5 ， …の上部（基端部）を嵌め込むことによって、フィン 4 0 4 , 4 0 4 , …及ぴスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , …を長さ方向（紙面直交方向）に移動しないように拘束する。さらに、この状態でベース固定板 4 1 5の両端のポルト孔 4 1 5 bから治具本体 4 1 1の壁体上面のボルト孔 4 1 1 a に締付ボルト 4 1 6 をねじ込むことによって、ベース板 4 0 6 をフィン 4 0 4 及びスぺーサ 4 0 5 の上部に固定する。また図示していないが、必要に応じて、ベース板 4 0 6が幅方向（紙面左右方向）に移動しないように拘束する。これで、フィン 4 0 4及ぴスぺーサ 4 0 5の基端面がベース板 4 0 6の下面（一方の面）に当接するように、フィン 4 0 4及ぴスぺーサ 4 0 5 をベース板 4 0 6に立設配置する工程が完了する。

なお、第 5 2図（ a ) ， ( b ) に示した部材配置工程は、必ずしもこのとおりでなくても、フィン 4 0 4， 4 0 4， …とスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …とベース板 4 0 6 とが最終的に第 5 2図（ b ) のように所定の位置に配置されるのであれば、手順を問わない。したがって、たとえば、互いに間隔をあけてフィン 4 0 4， 4 0 4 , ··· (又はスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5 , ···) を配置しておき、それらの基端面にベース板 4 0 6 を固定した後、最後にフィン 4 0 4， 4 0 4， ■■· (又はスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5， ■··) の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， … （又はフィン 4 0 4 , 4 0 4 , …）を挿入するようにしてもよい。

次に、第 5 3図（ a ) に示すように、回転軸 4 0 3 b を中心として円周方向に高速回転する接合ツール 4 0 3のツール本体 4 0 3 a の周面をベース板 4 0 6の他方の面の表面 4 0 6 a に垂直に押し当てつつ、接合ツール 4 0 3をベース板 4 0 6 の表面 4 0 6 a に沿って移動させることによって、ベース板 4 0 6 にフィン 4 0 4， 4 0 4， …を接合する。ッール本体 4 0 3 a の周面には、第一実施形態と同様の凹溝 4 0 3 c が形成されている。

このとき、ベース板 4 0 6 を構成する銅の溶融点がフィン 4 0 4を構成するアルミニウムの溶融点よりも高いので、フィン 4 0 4 とベース板 4 0 6 との境界面を両者の接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C) まで上昇させたときにベース板 4 0 6の変形抵抗を高く保つことができ、接合ツール 4 0 3の押圧力を境界面に効率よく伝達しながらフィン 4 0 TJP2003/010064

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4 とベース板 4 0 6の間に隙間のない高強度の接合を行うことができるまた、スぺーサ 4 0 5を構成する鉄の溶融点がフィン 4 0 4を構成するアルミ二ゥム及ぴベース板 4 0 6を構成する銅の溶融点よりも高いので、接合ツール 4 0 3の周速度や送り速度を所定の範囲に設定することによって、スぺーサ 4 0 5がフィン 4 04やベース板 4 0 6に接合されないように、ベース板 4 0 6 とフィン 4 0 4だけを容易に接合することができる。

最後に、放熱部材製造用治具 4 1 0の締付ボルト 4 1 6を緩めてベース固定板 4 1 5を治具本体 4 1 1から取り外すとともに、締付ボルト 4 1 4を緩めて押圧扳 4 1 3によるフィン 4 0 4及ぴスぺーサ 4 0 5の拘束を解除した上で、第 5 3図（b ) に示すように、ベース板 4 0 6を上に持ち上げる。すると、ベース板 4 0 6に接合されたフィン 4 0 4， 4 0 4， …だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , …は放熱部材製造用治具 4 1 0の部材セット部 4 1 2に取り残される。このようにしてスぺーサ離脱工程において簡単にスぺーサ 4 0 5， 40 5， …を取り外すことによって、第 5 5図に示すような、複数枚のアルミニゥム製のフィン 4 0 4， 4 0 4， …が互いに間隔をあけて銅製のベース板 4 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 4 5 0を製造することができる。

このような方法によれば、フィン 4 04 , 4 0 4 , …の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , …を挟み込むので、フィン 4 0 4相互の間隔を正確に保ちつつ、互いに所定間隔をあけた状態でフィン 4 0 4， 4 0 4， …を並べて位置決めすることができる。また、スぺーサ 4 0 5によつてフィン 4 0 4が補強されるので、接合工程においてフィン 4 0 4に曲げ応力が作用するにもかかわらず、フィン 4 0 4の厚さをかなり薄くすることが可能である。また、スぺーサ 4 0 5 の厚さを変更するだけでフィン 4 0 4 の配置間隔を任意に変更でき、さらにフィン 4 0 4の高さを併せて変更することによって、特に板厚が薄く高さの大きなフィン 4 0 4， 4 0 4 , …を、ベース板 4 0 6の一方の面に短ピツチで立設接合して、ハイトング比の（たとえばトング比 2 0を超える）放熱部材 4 5 0を製造することができる。もちろん、スぺーサ 4 0 5は金属製に限定されるわけではなく、強度や加工性等を考慮してセラミックその他の任意の材質とすることができ、またスぺーサ 4 0 5の形状も適宜定めればよレ、。なお、部材配置工程でベース板 4 0 6の一方の面にフィン 4 0 4 ， 4 0 4， …を立設配置したときに、スぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5 ， …の基端面はベース板 4 0 6の該一方の面に当接していなくてもよいが、接合工程で接合ツール 4 0 3 の押圧力によってフィン 4 0 4に曲げ応力が作用することを考慮すれば、スぺーサ 4 0 5によるフィン 4 0 4 の補強効果を高めるため、本実施形態のようにスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …をフイン 4 0 4， 4 0 4， …と同じ高さに揃えることによって、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …の基端面をベース板 4 0 6の該一方の面に当接させることが望ましい。

なお、ベース板 4 0 6 とフィン 4 0 4 , 4 0 4， …との接合強度を高めるとともに、放熱部材 4 5 0 の放熱性能を高めるためには、第 5 6図 ( a ) に示すように、各フィン 4 0 4の基端面全面を迪るようにベース板 4 0 6の裏面（ベース板 4 0 6の他方の面）において接合ツール 4 0

3 (ツール本体 4 0 3 a ) を移動させることによって、フィン 4 0 4，

4 0 4， …をベース板 4 0 6に完全に接合することが望ましい（第 5 6 図において斜線を付した領域は、接合ツール 4 0 3 の移動跡を示している。）。一方、接合コストの削減を重視するのであれば、たとえば第 5 6図（ b ) に示すように、各フィン 4 0 4の基端面の全面ではなく一部だけを迪るように接合ツール 4 0 3 を移動させればよい。また、ベース板 4 0 6 とフィン 4 0 4， 4 0 4， … とを接合するときに同時にベース板 4 0 6 とスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 ， … とを接合しておき、スぺーサ離脱工程では何らかの方法によってベース板 4 0 6やフィン 4 0 4からスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , …を取り外すようにしてもよいが、接合ツール

4 0 3 のツール本体 4 0 3 a の幅をフィン 4 0 4 の厚さ以下としておき、第 5 6図（ c ) に示すようにベース板 4 0 6 とスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …とが接合されないような軌跡で（図示の場合、フィン 4 0 4， 4 0 4， …の直上領域だけで）接合ツール 4 0 3 を移動させるか、又は、ベース板 4 0 6にフィン 4 0 4 ， 4 0 4 , …のみを当接させ、ベース板4 0 6 とスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5 , …が当接しないように配置して接合する力、あるいは、上記実施形態のようにスぺーサ 4 0 5の溶融点をフイン 4 0 4及びベース板 4 0 6 の溶融点よりも高くすることによって、接合ツール 4 0 3 の移動軌跡にかかわらずスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , … がベース板 4 0 6やフィン 4 0 4に接合されないようにしておけば、接合後もスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5， …がベース板 4 0 6やフィン 4 0 4に接合されないので、スぺーサ離脱工程での手間を省いて製造コストを削減することができる。また、接合ツール 4 0 3の押込力によってベース板 4 0 6の他方の面の表面 4 0 6 a に残った凹みが大きい場合には、ベ —ス板 4 0 6の表面 4 0 6 a を一定厚さで切削することによって、外観美麗な放熱部材 4 5 0 とすることができる。

また、接合工程を簡素化するために、接合ツール 4 0 3 に代えて、第

5 7図に示すように、回転軸 4 0 3 bのまわりに所定間隔でツール本体 4 0 3 a , 4 0 3 a， …が固定された接合ツール 4 0 3 ，を用いて接合するようにしてもよい。この場合、一度に多数箇所を接合できるので、接合に要する時間を短縮でき、さらに接合効率が向上する。なお、このようにして製造された放熱部材 4 5 0のフィン 4 0 4， 4 0 4， …の先端面にさらに別のベース板 4 0 6，を接合することにより、第 5 8図に示すような、互いに間隔をあけたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の両端面にそれぞれベース板 4 0 6 ， 4 0 6，を接合した放熱部材 4 5 0，を製造するようにしてもよい。

同図に示した放熱部材 4 5 0，の製造手順の第一パターンは、第 5 9 図（ a ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 4 0 4， 4 0 4， … の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を挟み込み、フィン 4 0 4 ， 4 0 4 , …の両端（図示上下端）にそれぞれベース板 4 0 6 ， 4 0 6 ' を配置した上で、ベース板 4 0 6 の背面（図示上面）及びベース板 4 0 6 ' の背面（図示下面）から接合ツール 4 0 3， 4 0 3を押し当てて同時に接合する。そして最後に、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 4 5 0 ' の製造手順の第二パターンは、第 5 9図（ b ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …を挟み込み、フィン 4 0 4， 4 0 4 , … の両端（図示上下端）にそれぞれベース板 4.0 6 ， 4 0 6，を配置した上で、一方のベース板 4 0 6の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3 を下向きに押し当てて接合する。その後、各部材の配置関係を保持したままフィン 4 0 4、スぺーサ 4 0 5 、ベース板 4 0 6 ， 4 0 6，を上下反転した上で、第 5 9図（ c ) に示すように、他方のベース板 4 0 6 ' の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3を下向きに押し当てて接合する。そして最後に、スぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 4 5 0 ' の製造手順の第三パターンは、第 6 0図（ a ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 4 0 4， 4 0 4， …の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 , …を挟み込み、フィン 4 0 4 , 4 0 4， … の一端'（図示上端）だけにベース板 4 0 6を配置した上で、ベース板 4 0 6 の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3を下向きに押し当てて接合する。その後、各部材の配置関係を保持したままフィン 4 0 4、スぺーサ 4 0 5、ベース板 4 0 6を上下反転した上で、第 6 0図（b ) に示すように、フィン 4 0 4， 4 0 4， …の他端（図示上端）にベース板 4 0 6，を配置し、さらに第 6 0図（ c ) に示すように、ベース板 4 0 6 ' の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3を下向きに押し当てて接合' する。そして最後に、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

放熱部材 4 5 0，の製造手順の第四パターンは、第 6 0図（ d ) に示すように、互いに間隔をあけたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5 ， …を挟み込み、フィン 4 0 4， 4 0 4， … の一端（図示上端）だけにベース板 4 0 6を配置した上で、ベース板 4 0 6の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3を下向きに押し当てて接合する。次に、第 6 0図（ e ) に示すように、ベース板 4 0 6及びフィン 4 0 4を上に持ち上げる等してスぺーサ 4 0 5を取り外し、ー且放熱部材 4 5 0を完成させる。その後、放熱部材 4 5 0を上下反転した上で、第 6 0図（ f ) に示すように、フィン 4 0 4， 4 0 4， …の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を挟み込み、フィン 4 0 4 , 4 0 4 , …の他端（図示上端）にベース板 4 0 6 ' を配置する。さらに、第 6 0 図（ g ) に示すように、ベース板 4 0 6 ' の背面（図示上面）から接合ツール 4 0 3を下向きに押し当てて接合する。そして最後に、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を側方から（紙面直交方向に）抜き取る。

く金属部材接合方法一 3 >

本発明に係る金属部材接合方法の第三実施形態は、上記第二実施形態と略同様であるが、放熱部材製造用治具 4 1 0 を使用せず、これに代えてスぺーサ治具 4 2 0を使用する点において異なる。

スぺーサ治具 4 2 0は、第 6 1図（ a ) に示すように、スぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5 ， …の先端部（図示下端部）が相互に連結された断面櫛形状の治具である。そして、部材配置工程では、このスぺーサ治具 4 2 0のスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5， …を上に向けて固定した後で、第 6 1図（ b ) に示すように、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …の間にそれぞれフィン 4 0 4， 4 0 4 , …を挿入し、さらに第 6 1図（ c ) に示すように、フィン 4 0 4， 4 0 4， …の上面（基端面）にベース板 4 0 6 の下面（一方の面）が当接するように、ベース板 4 0 6を固定する。なお、第 6 1図 ( b ) ， ( c ) の手順を逆にすること、つまりスぺーサ治具 4 2 0 の上面にベース板 4 0 6 を固定した後で、側方（紙面直交方向）からスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を挿入することも可能である。

続く接合工程では、第 6 1 図（ d ) に示すように、ベース板 4 0 6 の上面（他方の面）から接合ツール 4 0 3を押し当てつつ、ベース板 4 0 6 にフィン 4 0 4， 4 0 4， …を接合する。

最後のスぺーサ離脱工程では、第 6 1図（ e ) に示すように、ベース板 4 0 6及ぴこれに接合されたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …を持ち上げることにより、スぺーサ治具 4 2 0を取り外す。

本実施形態のようにスぺーサ治具 4 2 0を用いれば、放熱部材製造用治具 4 1 0が不要となり、しかもスぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5， …の配置の手間も省けるとレヽぅ利点がある。

ぐ金属部材接合方法一 4 >

本発明に係る金属部材接合方法の第四実施形態は、上記第二実施形態と略同様であるが、部材配置工程がフィン配置工程とその後のベース板配置工程とに分かれている。そして、最初のフィン配置工程では、第 6 2図（ a ) に示すように、フィン 4 0 4 , 4 0 4 , … とスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …とを交互に並ベながら、これらを放熱部材製造用治具 4 1 ◦の部材セット部 4 1 2に立設配置する。このとき、スぺーサ 4 0 5， 4 0 5 ， …の高さはスぺーサ 4 0 5の厚さの範囲内でフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の高さよりも小さくなつており、スぺーサ 4 0 5 ， 4 0 5 , …の基端面（図示上端面）がフィン 4 0 4， 4 0 4 ， …の基端面（図示上端面）よりもスぺーサ 4 0 5 の厚さ以内で埋没している。換言すれば、フィン 4 0 4， 4 0 4， ■·· の高さはスぺーサ 4 0 5の厚さの範囲内でスぺーサ 4 0 5 , 4 0 5， … の高さよりも大きくなつており、フィン 4 0 4， 4 0 4 , …の基端面がスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …の基端面よりもスぺーサ 4 0 5 の厚さ以内で突出している。

続くベース板配置工程では、第 6 2図（b ) に示すように、部材セット部 4 1 2に立設配置されたフィン 4 0 4， 4 0 4 , …の基端面（上面 ) にベース板 4 0 6を載せる。そして、第 6 2図（ c ) ，（ d ) に示すように、フィン 4 0 4に向かう下向きの押圧力をベース板 4 0 6に作用させることによって、フィン 4 0 4， 4 0 4， …の基端部（スぺーサ 4 0 5 , 4 0 5 , …よりも突出している部分） 4 0 4 aを折り曲げ、フィン 4 0 4， 4 0 4， …を断面 L字形に形成した状態で固定する。このとき、フィン 4 0 4 の基端部 4 0 4 a の高さはスぺーサ 4 0 5 の厚さ以内であるので、折り曲げられたフィン 4 0 4の基端部 4 0 4 aは相互に重複せず、ベース板 4 0 6の一方の面（図示下面）に沿う面を形成する。

次に、第 6 3図（ a ) に示すように、回転軸 4 0 3 b を中心として円周方向に高速回転する接合ツール 4 0 3 のツール本体 4 0 3 a の周面をベース板 4 0 6の他方の面の表面 4 0 6 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 4 0 3をベース板 4 0 6の表面 4 0 6 aに沿って移動させることによって、ベース板 4 0 6にフィン 4 0 4， 4 0 4， …の基端部 4 0 4 a を接合する。

このとき、直角に折り曲げられたフィン 4 0 4の基端部 4 0 4 aがべース板 4 0 6の一方の面に沿う面を形成しているので、第二実施形態に比べてベース板 4 0 6 とフィン 4 0 4 との接触面積が大きくなつており、両者を確実に接合することができる。つまり、本実施形態によれば、フィン 4 0 4 の厚さがかなり薄い場合であっても、ベース板 4 0 6 にフイン 4 0 4， 4 0 4 , …が確実に立設接合された放熱部材 4 5 0を製造することができる。 ―

最後に、第 6 3 '図 ( b ) に示すように、ベース板 4 0 6 を上に持ち上げれば、ベース板 4 0 6 に接合されたフィン 4 0 4 , 4 0 4 , …だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 4 0 5 , 4 0 5， …は放熱部材製造用治具 4 1 0の部材セット部 4 1 2に取り残されるので、複数枚のフイン 4 0 4， 4 0 4 , …がそれぞれの折り曲げられた基端部 4 0 4 a を介してべース板 4 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 4 5 0を製造することができる。

ぐ放熱部材の製造方法 >

次に、本発明に係る放熱部材の製造方法の実施形態について説明する。本実施形態は、上記金属部材接合方法の第二実施形態と略同様であるが、フィン 4 0 4 に代えて断面凹字形のフィン構成材 4 3 0を用いる。まず、最初の部材配置工程では、第 6 4図（ a ) に示すように、全体が逆 T字形になるように、一枚の薄いアルミ二ゥム合金製の板材 4 3 1 の中央部にスぺーサ 4 0 5 を直交配置し、第 6 4図（ b ) に示すように、断面凹字形のフィン構成材作成治具 4 4 0の中央部の溝内に、板材 4 3 1 を折り曲げつつその中央部を押し込みながらスぺーサ 4 0 5を挿入していくことに'よって、第 6 4図（ c ) に示すような、中央部の溝にス 3010064

122 ぺーサ 4 0 5が挟み込まれた断面凹字形のフィン構成材 4 3 0を作成する。フィン構成材 4 3 0は、左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4 とこれらの端部を連結する基端部 4 0 4 a とで断面回字形に形成されている。そして、このように左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4の間にスぺーサ 4 0 5が挟み込まれたフィン構成材 4 3 0を複数個用意し、これらのフイン構成材 4 3 0 , 4 3 0 , … とスぺーサ 4 0 5 ' ， 4 0 5，， …とを交互に並べながら、第 6 4図（ d ) に示すように、これらを放熱部材製造用治具 4 1 0 の部材セット部 4 1 2に立設配置する。このときフィン構成材 4 3 0は、左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4 の間にスぺーサ 4 0 5を挟み込んだ状態で、かつ、基端部 4 0 4 aを上に向けた状態とする。また、フィン構成材 4 3 0， 4 3 0， …相互間に挟み込まれるように配置されたスぺーサ 4 0 5，， 4 0 5 ' ， …の高さを、フィン構成材 4 3 0 の左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4の間に挟み込まれたスぺーサ 4 0 5 の高さよりも、フィン構成材 4 3 0 の基端部 4 0 4 a の厚さ分だけ大きくすることによって、フィン構成材 4 3 0の基端部 4 0 4 a とスぺーサ 4 0 5 ' の基端部とで水平な上面を形成することが望ましい。

その後、第 6 4図（ e ) に示すように、部材セット部 4 1 2に立設配置されたフィン構成材 4 3 0， 4 3 0， …及びスぺーサ 4 0 5，， 4 0 5 ，， …の上面にベース板 4 0 6を載せて固定する。これで、ベース板 4 0 6の一方の面（図示下面）にフィン構成材 4 3 0の基端部 4 0 4 a 及ぴスぺーサ 4 0 5 ，の基端面が当接した状態となつ.て、部材配置工程が完了する。

なお、第 6 4図（ a ) 〜（ e ) に示した部材配置工程は、必ずしもこのとおりでなくても、フィン構成材 4 3 0， 4 3 0， …とスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …とスぺーサ 4 0 5，， 4 0 5 ' ， …とが最終的に第 6 4 図（ e ) のように所定の位釐に配置ざれるのであれば、手順を問わない。したがって、たとえば、予め断面凹字形に形成したフィン構成材 4 3 0， 4 3 0， …を互いに間隔をあけて並べておき、各フィン構成材 4 3 0の左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を挿入するとともに、フィン構成材 4 3 0， 4 3 0 , …相互間にスぺーサ 4 0 5，， 4 0 5，， …を挿入し、最後にベース板 4 0 6 を配置するようにしてもよいし、あるいは、予め断面凹字形に形成したフィン構成材 4 3 0， 4 3 0 , …を互いに間隔をあけて並べておき、次にベース板 4 0 6を配置し、最後に、各フィン構成材 4 3 0 の左右一対のフィン 4 0 4， 4 0 4の間にそれぞれスぺーサ 4 0 5， 4 0 5， …を挿入するとともに、フィン構成材 4 3 0， 4 3 0 , …相互間にスぺーサ 4 0 5，， 4 0 5，， …を挿入するようにしてもよい。

続く接合工程では、第 6 5図（ a ) に示すように、回転軸 4 0 3 bを中心として円周方向に高速回転する接合ツール 4 0 3 のツール本体 4 0 3 aの周面をベース板 4 0 6の他方の面の表面 4 0 6 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 4 0 3をベース板 4 0 6 の表面 4 0 6 aに沿って移動させることによって、ベース板 4 0 6 にフィン構成材 4 3 0， 4 3 0 ， …の基端部 4 0 4 aを接合する。

このとき、フィン構成材 4 3 0の基端部 4 0 4 aがベース板 4 0 6 の一方の面に沿う面を形成しているので、第一実施形態に比べてベース板 4 0 6 とフィン 4 0 4との接触面積が大きくなつており、両者を確実に接合することができる。つまり、本実施形態によれば、フィン 4 0 4の厚さがかなり薄い場合であっても、ベース板 4 0 6にフィン 4 0 4， 4 0 4， …が確実に立設接合された放熱部材 4 5 0を製造することができる。

最後に、第 6 5図（b ) に示すように、ベース板 4 0 6を上に持ち上げれば、ベース板 4 0 6に接合されたフィン構成材 4 3 0， 4 3 0 , … だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 4 0 5 ' ， 4 0 5 ' ， …及ぴスぺ一サ 4 0 5， 4 0 5， …は放熱部材製造用治具 4 1 0の部材セット部 4 1 2に取り残されるので、複数枚のフィン 4 0 4 , 4 0 4， …がフィン構成材 4 3 0の基端部 4 0 4 aを介してベース板 4 0 6の一方の面に立設接合された放熱部材 4 5 0を製造することができる。

ぐその他 >

なお、以上の実施形態では、接合ツール 4 0 3を用いたいわゆる摩擦振動接合を例示してきたが、' 本発明はこれらに限定されるものではない。たとえば、加熱及び加圧の方法としては、回転する接合ツール 4 0 3 を溶融点の高い金属部材側に押し込んで、これにより発生する摩擦熱と押圧力を金属部材間の境界面に伝達するような接触方式に限定されるものではなく、電磁誘導を利用して溶融点の高い金属部材側から金属部材間の境界面を加熱及び加圧するような非接触方式でもよい。

以下に実施例を示す。

第 4 8図、第 4 9図に示すように、銅製の板材（銅板）とアルミニゥム合金（ A 1 0 5 0 ) 製の板材（アルミ板）とを重ね合わせて、高速回転する接合ツールの周面を銅板の表面に押し当てつつ移動させる摩擦振動接合を実際に行った。銅板は板厚 4 mm, 幅 7 0 min、長さ 1 0 0 m mとし、アルミ板は板厚 0. 5 mm、幅 7 0 mm、長さ 1 0 0 mmとした。接合ツールは直径 1 2 0 mm、幅 2 4 mmとし、接合ツールの回転数は 2 0 0 0 r p m (周速度 1 5 0 7 m/min) 、送り速度は 0. 7 5 m / min とした。

く実施例 1 〉

接合ツールの周面のフラット部の幅 (mm) 、溝幅 w ₂ (mm) 、溝幅に対するフラット部の幅の比率 w Z w ₂を様々に設定して、接合品質、外観、機械負荷について調べた結果を表 5に示す。表 5—

ぐ接合品質 > ◎：良好 / X ：不良

く外観 > © :良好 Z 厶：切粉多 / X ：バリ多

<機械負荷 > ◎ :負荷小 / 〇：モータ定格以下

厶：モータ定格以上 / X ：連続使用によりモータ停止

表 5から、 w / w ₂が小さすぎると（比較例 1 — 2 ) 、銅板の表面を接合ツールで切削しているのに近い状況となるので、接合ツールによる摩擦熱の発生量を比較的大きくでき機械負荷は小さくなるものの、接合後に銅板の表面に残る凹み量が大きくなつて外観が悪く、接合品質も悪かった。一方、 _{W l}/w ₂が大きすぎると（比較例 1 — 1 ) 、周面がフラットな'接合ツールによる接合に近い状況となって、接合ツールによる摩擦熱の発生量が小さいので、銅板表面への接合ツールの押込量を大きくしなければならず外観が悪くなり、機械負荷も過大であった。

そして、丄 ^ ^ 、かつ、 l ^ w₂≤ 3、力つ、 0. 6 7 w ₂≤ 5 . 0 0が成立する場合（実施例 1 — 1 ~ 1 一 7 ) には、銅板表面への接合ツールの押込量を抑えつつ、接合ツールによる摩擦熱の発生量を大きく機械負荷を小さくして、効率的な接合が可能となることが判明した。

<実施例 2 >

接合ツールの周面の溝の回転方向に対する傾斜角度と溝数を様々に設定して、接合品質、外観、機械負荷について調べた結果を表 6に示す。なお、比較例 2— 2 の場合だけ、接合ツールの幅を 1 0 m mに設定した

表 6

く接合品質 > ©：良好 Z X ：不良

く外観 > ©：良好 Z △：切粉多 Z X ：バリ多ぐ機械負荷 > ◎：負荷小 z o：モータ定格下

△ :モータ定格以上 z X ：連続使用によ yモータ停止

表 6から、凹溝の傾斜角度が 0 . 5 ° より小さい場合（比較例 2— 2 ) には、機械負荷は小さいものの、 M溝内部に溜まった可塑化したメタルが接合ツールの幅方向にうまく送り出されないため、接合ツールの通過後に銅板の表面にパリが残存し、外観不良となった。一方、凹溝の傾斜角度が 2 . 0 ° より大きい場合（比較例 2— 1 ) には、切粉の排出量が大きく外観不良であるとともに、金属部材の表面に残る凹みが大きく機械負荷が過大であった。

そして、凹溝の傾斜角度が 0 . 5 〜 2 . 0。の場合（実施例 2— 1 〜 2 - 3 ) には、このような弊害がなく、良好な接合が可能であった。

◎ ©◎厶

なお、接合ツールの幅を考慮すると、接合ツールの全周にわたって形成されている凹溝の本数は幅方向に二以上である。比較例 2— 2において、溝数が 0本となっているのは、接合ツールの回転方向に傾斜した凹溝がないということを示している。

<実施例 3 >

接合ツールの周面の溝の深さを様々に設定して、接合品質、外観、機械負荷について調べた結果を表 7に示す。

一表 7

ぐ接合品質 > 良好 / X ：不良

<外観 > 良好 / ：切粉多 / ：パリ多

<機械負荷 > 負荷小 / 0 :モータ定格以下

モータ定格以上 / X ：連続使用によりモータ停止 3010064

128 表 7から、凹溝の深さが 0. 3 mmより小さい場合（比較例 3— 1 ) には、可塑化したメタルが凹溝内部に詰まってしまい、接合ツールによる摩擦熱の発生量が減少して充分な接合ができなかった。一方、凹溝の深さが 1. 2 mmより大きい場合（比較例 3— 2 ) には、銅板の表面を接合ツールで切削しているのに近い状況となるので、接合ツールによる摩擦熱の発生量を大きくでき機械負荷が小さいが、接合ツールの押込量が大きくなつてしまい、その結果、外観不良であった。さらに、溝が全くない場合（比較例 3 — 3 ) には、接合ツールによる摩擦熱の発生量が小さいので、銅板表面への接合ツールの押込量を大きくしなければならず外観が悪くなり、機械負荷も過大であった。

そして、凹溝の深さが 0. 3〜 1 . 2 mmである場合には、このような弊害がなく、良好な接合が可能であった。次に、第五群の発明の実施の形態を説明する。

く金属部材接合方法 >

まず、本発明に係る金属部材接合方法の第 1実施形態について説明する。ここでは、第 1金属部材としてのアルミニウム部材と、第 2金属部材としての銅部材とを接合する場合を例にとって説明する。

ここで、第 1金属部材の一例としてアルミェゥム部材を挙げ、そして第 2金属部材の一例として板状の銅部材を挙げることによって、まず、本発明に係る金属部材接合方法の第 1実施形態について説明する。第 6 8図（ a ) 及び第 6 8図（ b ) は、第 1実施形態に係る金属部材接合方法としての、金属部材の摩擦接合の各手順を表す正面断面図、第 6 8図 ( c ) は第 6 8図（ b ) の側面図、第 6 9図（ a ) ，第 6 9図（ b ) 及ぴ第 6 9図（ c ) は、第 6 8図（ b ) におけるアルミニウム部材と銅部材との重ね合わせ部の塑性変形の様子を時系列的に表す断面図、第 7 0 図は、第 6 8図（b ) 及び第 6 8図（ c ) の接合ツールの部分拡大図である。

この金属部材接合方法では、まず第 6 8図（ a ) に示すように、アルミニゥム部材 5 0 1 と板状の銅部材 5 0 2とが面接触するように互いに重ね合わせられて配置されるとともに、図示しない冶具で固定される。

次に、第 6 8図（ b ) 及び第 6 8図（ c ) に示すように、回転軸 5 0 3 bを中心として円周方向に周速度 Rで高速回転する接合ツール 5 0 3 のツール本体 5 0 3 aの周面を銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに垂直に押し当てつつ、接合ツール 5 0 3を銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに沿って送り速度 Vで移動させることによって、アルミ二ゥム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2とを重ね合わせて接合する。接合ツール 5 0 3は回転軸 5 0 3 bの先端部に円板状のツール本体 5 0 3 aを固定してなるものであり、ツール本体 5 0 3 aは J I S ： S K D 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 5 0 3 aは、銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 5 0 3 bのまわりに回転する。

ツール本体 5 0 3 aは、第 6 9図（ a ) に示すように、その周面が銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに一定量 αだけ押し込まれた状態で円周方向に高速回転しつつ、銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに沿って移動する。そして、このようなツール本体 5 0 3 aの銅部材 5 0 2への押し込みによつてアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 5 0 3 a と銅部材 5 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部の酸化皮膜を分断破壊するとともに、第 6 9図（ b ) に示すように、ツール本体 5 0 3 a と接触する銅部材 5 0 2の所定領域及ぴその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミニウム部材 5 0 1 の所定領域とを、ツール本体 5 0 3 a と銅部材 5 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化（流動化）させる。その結果、銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1 は、互いの境界面においても塑性流動し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。そして、接合ツール 5 0 3のツール本体 5 0 3 aが通過した後に冷却されて、第 6 9図（ c ) に示すように、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 とが相互に接合された接合体 J が製造される。

このような接合体 Jの銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 a には、第 6 9図（ c ) に示すように、ツール本体 5 0 3 aが押圧力を当該表面 5 0 2 a に負荷しながら通過した跡が、一対の浅い段部 5 0 2 b， 5 0 2 b となつて現れる。また、この接合体 J では、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 との重ね合わせ部が、塑性変形したアルミニゥム部材 5 0 1及ぴ銅部材 5 0 2が波打って互いに嚙み合うように塑性変形した後に固化することによって、その断面が凹凸形状となる接合面 Sを形成している。このような接合体 Jでは、この接合面 Sによって銅部材 5 0 2 とアルミニゥム部材 5 0 1 とが確実に接合されている。なお、接合ツール 5 0 3 の押込力によつて銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに形成された段部 5 0 2 b， 5 0 2 bは、アルミユウム部材 .5 0 1及ぴ銅部材 5 0 2が接合された後に、当該銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 a を一定厚みで切削することによって、平滑化してもよい。

ここで、接合ツール 5 0 3をアルミ -ゥム部材 5 0 1側から押し当てることも考えられるが、アルミ二ゥム部材 5 0 1の溶融点は銅部材 5 0 2の溶融点よりも低く、アルミ二ゥム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部が接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C ) 以上に達したときにアルミニゥム部材 ₅ 0 1 の変形抵抗が比較的小さくなつてしまうので、接合ツール 5 0 3による押圧力がアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部に充分に伝達されず、接合不良となりやすい。一方、本実施の形態に係る金属部材接合方法では、接合ツール 5 0 3をアルミニゥム部材 5 0 1 よりも溶融点の高い銅部材 5 0 2側から押し当てるようにしており、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部が接合に必要な温度（共晶温度）以上に達したときに銅部材 5 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 5 0 3の押圧力をアルミ -ゥム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部に充分に伝達できる。したがって、本実施の形態に係る金属部材接合方法によれば、両部材 5 0 1， 5 0 2間の隙間をなくした高強度の接合を行うことができる。ところで、本実施の形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ッール 5 0 3は、第 7 0図に示すように、ツール本体 5 0 3 a の周面に回転方向に略沿った向きで囬溝 5 0 3 cが形成されているものが望ましい。このような接合ツール 5 0 3を使用した金属部材接合方法によれば、接合ツール 5 0 3の周面と銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 a との接触面積がより大きくなり、効率よく摩擦熱を発生させて効率よく銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1 とを接合することができる。

また、接合ツール 5 0 3は、囬溝 5 0 3 cが回転方向に対して僅かに傾斜して連続するように、つまり接合ツール 5 0 3の回転軸 5 0 3 bのまわりで接合ツール 5 0 3の周面に沿った螺旋形の軌跡を描くように形成されているものがさらに望ましい。このような接合ツール 5 0 3を使用した金属部材接合方法によれば、接合ツール 5 0 3の回転 ' 移動に伴つて、凹溝 5 0 3 cの内部に溜まつた可塑化したメタルが接合ツール 5 0 3の幅方向に順次送り出されるので、接合後に銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに残る凹み量（段部 5 0 2 bの高さ）を最小限に抑えることができる。

ここで、接合ツール 5 0 3のツール本体 5 0 3 aの周面の凹溝 5 0 3 c , 5 0 3 c間のフラット部 5 0 3 dの幅 _{W l} (mm) 及ぴ囬溝 5 0 3 cの幅 w ₂ (mm) は、 1 ≤ _x≤ 5 _s 力つ、 1 ≤ w ₂≤ 3 , 力つ、 0. 6 7≤ w _x/w 2≤ 5 . 0 0が成立するように設定されるのが望ましい。フラット部 5 0 3 d及び凹溝 5 0 3 cがこのように設定されていることにより、銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aへの接合ツール 5 0 3のツール本体 5 0 3 aの押込量を抑えつつ、接合ツール 5 0 3のツール本体 5 0 3 aによる摩擦熱の発生量を大きくして、効率的な接合が可能となる。また、接合ツール 5 0 3は、そのツール本体 5 0 3 a の周面の凹溝 5 0 3 cが、ツール本体 5 0 3 aの回転方向に対して傾斜して形成されており、傾斜角 0 は 0. 5〜 2. 0° に設定されているものが望ましい。また、接合ツール 5 0 3は、凹溝 5 0 3 cが、ツール本体 5 0 3 a の周面の全周にわたつて二本以上形成されているものが望ましい。凹溝 5 0 3 cの傾斜角 Θ及ぴ本数がこのように設定されていることにより、接合ツール 5 0 3のツール本体 5 0 3 a の回転 · 移動に伴って、凹溝 5 0 3 c内部に溜まった可塑化した銅部材 5 0 2のメタルがツール本体 5 0 3 aの幅方向にうまく連続的に送り出され、ツール本体 5 0 3 aの通過後に銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aにパリや凹みがほとんど残存しなくなり、機械負荷も小さくなる。

さらに、接合ツール 5 0 3は、そのツール本体 5 0 3 aの周面の凹溝 5 0 3 cの深さ d力 S O . 3〜 1. 2 mmに設定されているものが望ましい。凹溝 5 0 3 c の深さ dがこのように設定されていることにより、凹溝 5 0 3 c の内部に可塑化した銅部材 5 0 2のメタルが詰まらず、接合後に銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに残る凹み量も小さくなり、効率的な接合が可能となる。

なお、このようにしてアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 とを重ね合わせて摩擦接合する場合には、接合時の接合ツール 5 0 3 (ツール本体 5 0 3 a ) を、次式（A) で求められる周速度 R (m/min) で回転させることが望ましい。

2 5 0≤ R≤ 2 0 0 0 … (A)

これは、接合時の接合ツール 5 0 3の周速度が 2 5 0 m/min より小さいと、接合ツール 5 0 3 と銅部材 5 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が小さすぎて、銅部材 5 0 2 とアルミニゥム部材 5 0 1 との重ね合わせ部の温度が低く、接合不良となってしまい、一方、接合時の接合ツール 5 0 3の周速度が 2 0 0 0 m/min より大きレ、と、接合ツール 5 0 3 と銅部材 5 0 2 との摩擦接触によつて発生する熱量が必要以上に大きくなつて、接合ツール 5 0 3の駆動エネルギーロスが大きいだけでなく、接合ツール 5 0 3 と接触している銅部材 5 0 2の温度が局所的に大きくなりすぎて当該部分が塑性変形してしまい、接合ツール 5 0 3の押圧力が重ね合わせ部に充分に伝達されず、両部材間に隙間が生じてしまうおそれがあるからである。したがって、接合時の接合ツール 5 0 3 を周速度 2 5 0〜 2 0 0 0 m/min で回転させれば、接合ツール 5 0 3 と銅部材 5 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができるのである。

また、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 とを重ね合わせて摩擦接合する場合には、接合時の接合ツール 5 0 3 (ツール本体 5 0 3 a ) を、次式（B) で求められる押込量 _α (m) だけ銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 a に押し込むことが望ましい。

0. 0 3 X t ≤ a≤ 0. 3 X t … ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

これは、接合時の接合ツール 5 0 3の銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aへの押込量 ctが 0. 0 3 t よりも小さいと、銅部材 5 0 2 とアルミ -ゥム部材 5 0 1 との重ね合わせ部に隙間が残って接合不良となり、一方、押込量 _αが 0. 3 t よりも大きいと、銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1 との重ね合わせ部に隙間は残らないが、接合ツール 5 0 3の押し込み過大によって銅部材 5 0 2表面に凹みが顕著に残ってしまい、部材ロスが発生するからである。したがって、接合時の接合ツール 5 0 3の銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aへの押込量 αを 0. 0 3 t以上 0. 3 t以下とすれば、接合ツール 5 0 3の押圧力が適正な値となって、銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1 との重ね合わせ部に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aの凹みも小さくできるのである。

さらに、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 とを重ね合わせて摩擦接合する場合には、接合時の接合ツール 5 0 3 (ツール本体 5 0 3 a ) を、次式（C) によって求められる送り速度 V (m/min) で銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに沿って移動させることが望ましい。

0 . 1≤ V≤ R/ ( 5 . 0 X 1 0 ⁶ X t ²) ··· ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（m/min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

これは、接合時の接合ツール 5 0 3の周速度が大きくなれば、接合ッール 5 0 3 と銅部材 5 0 2 との摩擦接触によって発生する熱量が大きくなるので、接合ツール 5 0 3の送り速度 Vを大きくしても、重ね合わせ部の温度を一定以上に保つことができるが、銅部材 5 0 2の厚みが厚くなると、重ね合わせ部が一定温度以上に達するまでの時間がかかるので、接合ツール 5 0 3の送り速度を大きくしすぎると、重ね合わせ部が一定温度以上に達する前に接合ツール 5 0 3が通過してしまい、接合不良となってしまうからである。つまり、良好な摩擦接合を行うには、接合ツール 5 0 3の送り速度 V、周速度 R、銅部材の厚み t を相互に調節する必要があり、実験の結果、 V≤ RZ ( 5. 0 X 1 0 ⁶ X t ²) を満足するときに良好な接合が可能であることが確認されている。一方、接合ツール 5 0 3の周速度 Vが小さすぎると、接合効率が低下するという観点から、 0. 1 を満足するときに接合効率がよいことも実験によつて確認されている。

次に、本発明に係る金属部材接合方法の第 2実施形態について説明する。第 7 1図（ a ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの斜視図、第 7 1図（ b ) 及び第 7 1図（ c ) は、第 2 実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの別の例を示す下面図、第 7 2図（ a ) 及び第 7 2図（ b ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法に使用される接合ツールの別の例を示す斜視図、第 7 3図（ a ) 及び第 7 3図（ b ) は、第 2実施形態に係る金属部材接合方法における摩擦接合の工程を説明する図である。

この金属部材接合方法は、まず第 1実施形態に係る金属部材接合方法と同様にして、アルミ二ゥム部材 5 0 1 と板状の銅部材 5 0 2 とが面接触するように互いに重ね合わせられて配置される（第 6 8図（ a ) 参照 ) 。そして、この金属部材接合方法では、第 1実施形態に係る金属部材接合方法で使用した接合ツール 5 0 3 (第 6 8図（ b ) 及び第 6 8図（ c ) 参照）に代えて、次の接合ツールが使用される。

第 7 1図（ a ) に示すように、この金属部材接合方法で使用される接合ツール 5 0 4は、円板状のツール本体 5 0 4 a と、回転軸 5 0 4 b とを備えており、ツール本体 5 0 4 aの上面 U Sに回転軸 5 0 4 bが固定されている。そして、ツール本体 5 0 4 aの下面 D Sには、複数の突起 bが形成されている。この突起 bは、例えば当該下面 D Sに固着したダィャモンドライクカーボン（D L C) 等の砥粒で構成することができるまた、この接合ツール 5 0 4のツーノレ本体 5 0 4 a は、その下面 D S に前記した突起 bに代えて、細溝を備えたものであってもよい。第 7 1 図（b ) に示すように、この細溝 Gは、下面 D S上で回転中心 A Xから放射状に延びるものであってもよいし、第 7 1図（ c ) に示すように、下面 D S上で格子状に延びるものであってもよい。

また、この細溝 Gは湾曲していてもよく、例えば、第 7 2図（ a ) に示すように、下面 D Sで渦巻き状に形成されたスクロール形状のものでもよいし、第 7 2図（b ) に示すように、相互に異なる径の複数の環状の細溝 Gからなり、これらが同心円状に配置されたものであってもよいまた、図示しないが、接合ツール 5 0 4のツール本体 5 0 4 aは、その下面 D Sに前記した突起 bに代えて、湾曲したレール（突条）を備えたものであってもよい。このレールは、下面 D S (第 7 1図（ a ) 参照 ) で渦巻き状に形成されたスクロール形状のものでもよいし、下面 D S で大きさの異なる複数の環状のレールからなり、これらが同心円状に配置されたものであってもよい。

この第 2実施形態に係る金属部材接合方法では、第 7 3図（ a ) 及ぴ第 7 3図（ b ) に示すように、回転軸 5 0 4 bを中心として高速回転する接合ツール 5 0 4のツール本体 5 0 4 a の下面 D Sを銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに押し当てつつ、接合ツール 5 0 4を銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに沿って前記した送り速度 Vで移動させることによって、アルミニゥム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 とを接合する。

このときツール本体 5 0 4 aは、第 7 3図（ a ) に示すように、その下面 D Sが銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 a に前記した一定量 αだけ押し込まれた状態で高速回転しつつ、銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに沿って移 · 動する。そして、このようなツール本体 5 0 4 a の銅部材 5 0 2への押し込みによってアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 5 0 4 a と銅部材 5 0 2 との接触により生ずる振動によってアルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2の重ね合わせ部の酸化皮膜を分断破壌するとともに、第 7 3図（ b ) に示すように、ツール本体 5 0 4 a と接触する銅部材 5 0 2の所定領域及びその近傍領域と、これらの領域に隣接するアルミニゥム部材 5 0 1の所定領域とを、ツール本体 5 0 4 a と銅部材 5 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、それぞれ固相状態のまま可塑化（流 1¾化）させる。その結果、銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1は、互いの境界面においても塑性流動し、それぞれ当初の表面から塑性変形する。接合ツール 5 0 4のツール本体 5 0 4 aが通過した跡は、第 1実施形態に係る金属部材接合方法と同様に、ツール本体 5 0 4 aの押圧力によつて銅部材 5 0 2の表面 5 0 2 aに一対の浅い段部 5 0 2 b， 5 0 2 b が形成される（第 6 9図（ c ) 参照）。また、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 との重ね合わせ部は、第 1実施形態に係る金属部材接合方法と同様に、塑性変形したアルミ二ゥム部材 5 0 1及ぴ銅部材 5 0 2 が互いに嚙み合う.ように断面凹凸形で固化した接合面 Sとなり、この接合面 Sを介して銅部材 5 0 2 とアルミニウム部材 5 0 1 とが確実に接合される（第 6 9図（ c ).参照）。

ぐ放熱部材及ぴその製造方法 >

次に、前記した金属部材接合方法によつて得られたアルミ二ゥム部材 5 0 1 (第 1金属部材）及び銅部材 5 0 2 (第 2金属部材）で構成される接合体 J (第 6 9図（ c ) 参照）から製造された放熱部材について説明する。第 7 4図（ a ) は、放熱部材の斜視図、第 7 4図（b ) 及び第 7 4図（ c ) 並びに第 7 5図（ a ) 及ぴ第 7 5図（b ) は、第 7 4図（ a ) の放熱部材の製造工程を説明する図である。

この放熱部材は、例えば、 I C用放熱部材、ペルチ素子用放熱部材、モーター用放熱部材、電子制御部品用放熱部材等として使用されるものであって、第 7 4図（ a ) に示すように、放熱部材 5 0 6は、ベース板 5 0 7 と、複数の放熱フイン 5 0 8 a を有するとともに、これら放熱フィン 5 0 8 aがベース板 5 0 7上で相互に間隔をあけて立設されるように当該ベース板 5 0 7の一方の面に接合された放熱部材 5 0 8 とを備えている。この放熱部材 5 0 6のベース板 5 0, 7は、前記接合体 J (第 6 9図（ c ) 参照）の銅部材 5 0 2に相当する部分であり、放熱部材 5 0 8は、後記する手順で前記接合体 J のアルミニゥム部材 5 0 1 に相当する部分から形成されたものである。

次に、この放熱部材 5 0 6の製造方法を説明する。この製造方法では、前記した接合体 J のアルミニウム部材 5 0 1 を鍛造加工することによつて、銅部材 5 0 2上に複数の放熱フィン 5 0 8 aが立設される。

この鍛造加工に使用する鍛造型としては、例えば、第 7 4図（b ) に示すように、接合体 J の平面形状と同じ形状で開口し、その形状で平坦な底部 5 0 9 aまで延びる内部空間 5.0 9 b を有する下部鍛造型 5 0 9 と、この下部鍛造型 5 0 9 の内部空間 5 0 9 b と略同形状であって、下部鍛造型 5 0 9の底部 5 0 9 a と向き合う側に、放熱フイン 5 0 8 a の外形を象った形状の窪み 5 1 0 aが形成された上部鍛造型 5 1 0 とで構成されるものが挙げられる。

この放熱部材 5 0 6の製造方法では、まず、第 7 4図（ b ) に示すように、下部鍛造型 5 0 9の底部 5 0 9 a に接合体 Jが配置される。このとき、接合体 J は、アルミ二ゥム部材 5 0 1が上部鍛造型 5 1 0に対向するように配置される。次に、下部鍛造型 5 0 9 の開口部 5 0 9 c カらその内部空間 5 0 9 b に向けて上部鍛造型 5 1 0が押し下げられると、第 7 4図（ c ) に示すように、上部鍛造型 5 1 ◦ に形成された前記窪み 5 1 0 a内にアルミ二ゥム部材 5 0 1が塑性変形することよつて入り込む。そして、上部鍛造型 5 1 0が持ち上げられて上部鍛造型 5 5 1 0の 4

139 窪み 5 1 0 aから接合体 J が離されると、第 7 4図（ a ) に示す放熱部材 5 0 6が製造される。

また、この放熱部材 5 0 6の製造方法は、このような鍛造加工によるものに限定されるものではなく、次のような切削加工によるものであつてもよい。この製造方法では、前記した接合体 J のアルミニウム部材 5 0 1 を切削加工することによって、このアルミ二ゥム部材 5 0 1 に複数のスリットを形成し、銅部材 5 0 2上に複数の放熱フイン 5 0 8 aが立設される。

この切削加工に使用する切削器具としては、例えば、第 7 5図（ a ) に示すように、円板状の形状であって、その周面に図示しない切歯が形成された複数のカッター 5 1 1 a， 5 1 1 a · · ' と、これらカッター 5 1 1 a , 5 1 1 a - · · が等間隔に配置されるように支持する.とともに、その軸周りに回転する支持軸 5 1 1 b とで構成される切削器具 ⁵ 1 1が挙げられる。

この放熱部材 5 0 6 の製造方法では、まず、第 7 5図（ a ) に示すように、図示しない支持台上でアルミニウム部材 5 0 1 を上にして水平に支持された接合体 Jの上方に、その支持軸 5 1 1 bが水平になるように切削器具 5 1 1 が配置される。次に、切削器具 5 1 1 が接合体 J に向けて押し下げられると、第 7 5図（ b ) に示すように、接合体 J のアルミニゥム部材 5 0 1 には、カッター 5 1 1 a， 5 1 1 a · · ' が配置される間隔で複数のスリット 5 0 2 c， 5 0 2 c · · ' が形成される。そして、このような複数のスリット 5 0 2 c， 5 0 2 c · · ' でアルミニゥム部材 5 0 2が分割されることによって、所定の間隔で並ぶ放熱フィン 5 0 8 aが形成されると、第 7 4図（ a ) に示す放熱部材 5 0 6が製造される。

なお、このような放熱部材 5 0 6の製造方法で、アルミ二ゥム部材 5 0 1を鍛造し、あるいは切削することによって、銅部材 5 0 2上に複数の放熱フィン 5 0 8 aを立設する前記工程は、特許請求の範囲にいう「第 3工程」に相当する。

以上、接合体 Jのアルミニウム部材 5 0 1を鍛造加工し、あるいは切削加工することによって形成した放熱フィン 5 0 8 a を備える放熱部材 5 0 6及ぴその製造方法について説明したが、本発明の放熱部材は、これに限定されず、次に説明するような、第 1金属部材としての放熱フィンと、第 2金属部材としてのベース板とを、摩擦接合方法（前記第 1及び第 2実施形態に係る金属部材接合方法）によって相互に接合した他の放熱部材であってもよい。

ぐ他の放熱部材及ぴその製造方法 >

以下に、他の放熱部材及ぴその製造方法について説明するが、ここでは、放熱フィンとベース板とを前記した第 1実施形態に係る金属部材接合方法によって接合した放熱部材及びその製造方法を例にとって説明する。第 7 6図は、他の放熱部材の断面図、第 7 7図は、第 7 6図の放熱部材を構成する放熱フィンの斜視図、第 7 8図は、第 7 6図の放熱部材を製造する際に使用する支持器具の斜視図、第 7 9図（ a ) 乃至第 7 9 図（ c ) は、第 7 6図の放熱部材の製造工程を説明する図、第 8 0図（ a ) 乃至第 8 0図（ d ) は、第 7 6図の放熱部材の変形例を示す図である。

第 7 6図に示すように、ここで説明する放熱部材 5 1 2は、アルミ二ゥム板からなる放熱フィン 5 1 2 a (第 1金属部材）と、銅からなるベース板 5 1 2 b (第 2金属部材）とを備えている。この放熱部材 5 1 2 では、ベース板 5 1 2 bの一方の面に高さ h ₅の複数の放熱フィン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · · が相互に一定の間隔をおいて立設されている。そして、最外端に配置される放熱フイン 5 1 2 aは、ベース板 5 1 2 b上で所定の長さ O Sでオフセットしている。なお、これら放熱フィン 5 1 2 a , 5 1 2 a - · · の高さ h ₅は、 8〜 2 2 mmの範囲で適宜に設定すればよい。また、オフセットの長さ O Sは、 1 mm程度でよい。

放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 & · · · は、第 7 7図を併せて参照すると明らかなように、アルミニウム材が押し出し成形されたものであって、その断面が L字状になった板材で構成されている。この放熱フィン 5 1 2 aは、平板材を L字状に屈曲したものであってもよレ、。なお、放熱フィン 5 1 2 aの厚み（板厚）は、 0. 2〜 0. 8 ram程度でよい。また、ベース板 5 1 2 b と接触する放熱フィン 5 1 2 a部分の幅 W₅ (第 7 6図参照）は、広ければ広いほどベース 5 1 2 b との接合力を向上させることができるが、その反面、ベース板 5 1 2 b上に立設する放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 a - · · の数が減少するため、放熱部材 5 1 2の放熱面積が低減する。したがって、ベース板 5 1 2 に対する放熱フィン 5 1 2' aの接合力と放熱面積の確保の双方を満足させるためには、前記幅 W₅は、 1. 2〜2. 0 mmの範囲に設定するのが望ましい。

次に、この放熱部材 5 1 2の製造方法を説明する。まず、複数の放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a - · ' のそれぞれが、所定の間隔をおいて並ぶように支持される。このように各放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a - - - を支持する方法としては、特に制限はないが、複数の放熱フィン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · · を所定の間隔で支持する支持器具を使用する方法が挙げられる。このような支持器具としては、例えば第 7 8図に示すように、各放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 a ' · · を受け入れるための複数のスリット 5 1 3 a , 5 1 3 a · · ' が所定の間隔で一方向に並ぶように形成されたプロック体からなる支持器具 5 1 3が挙げられる。

このような支持器具 5 1 3 のスリット 5 1 3 a , 5 1 3 a - · ' のそれぞれに各放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a - · · が差し込まれた後に、 0064

142 この支持器具 5 1 3は、所定の放熱部材製造用冶具に固定される。

第 7 9図（ a ) に示すように、この放熱部材製造用冶具 5 1 4は、上面が開放した箱形の冶具本体 5 1 4 a と、冶具本体 5 1 4 aを構成する壁に螺合するとともに、冶具本体 5 1 4 a内に収納された支持器具 5 1 3を固定するための締付ボルト 5 1 4 b とを備えている。この放熱部材製造用冶具 5 1 4では、放熱フィン 5 1 2 a の折り曲げられた縁部 5 1 2 c の一方が、冶具本体 5 1 4 a の開放された上面側に向くように支持器具 5 1 3が冶具本体 5 1 4 a内に収納されるとともに、締付ボルト 5 1 4 bが締め付けられることによって、冶具本体 5 1 4 a内で複数の放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a ' · · が固定される。

次に、第 7 9図（ b ) に示すように、冶具本体 5 1 4 a の開放された上面側に向けられた放熱フイン 5 1 2 a の縁部 5 1 2 cにベース板 5 1

2 bが重ね合わせられる。このときベース板 5 1 2 bは、図示しない固定冶具で放熱フイン 5 1 2 a の縁部 5 1 2 c上に固定される。

このようにして各放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 a · · · 上にベース板 5 1.2 bが重ね合わせられると、各放熱フィン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · • とベース板 5 1 2 b とは、前記した第 1実施形態に係る金属部材接合方法で接合される。つまり、第 7 9図（ c ) に示すように、回転軸 5 0

3 bを中心として円周方向に高速回転するツール本体 5 0 3 aの周面をベース板 5 1 2 b の表.面に垂直に押し当てつつ、ベース板 5 1 2 の表面に沿って移動させることによって、各放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a - . · とベース板 5 1 2 b とが接合される。

このとき、ベース板 5 1 2 bを構成する銅の溶融点が放熱フイン 5 1 2 a を構成するアルミ -ゥムの溶融点よりも高いため、各放熱フイン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · · (縁部 5 1 2 c , 5 1 2 c · · · ) とベース板 5 1 2 b との重ね合わせ部を両者の接合に必要な温度（共晶温度： 5 4 8 °C) まで上昇させたときに、ベース板 5 1 2 bの変形抵抗は高く保たれる。その結果、この放熱部材 5 1 2の製造方法では、接合ツール 5 0 3の押圧力を各放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a - · · とベース板 5 1 2 との重ね合わせ部に効率よく伝達することができるので、各放熱フィン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · · とベース板 5 1 2 b との間には隙間が形成されることがなく、しかも各放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 & · · · とべース板 5 1 2 b とは高い強度で接合される。なお、ここでは、第 1実施形態に係る金属部材'接合方法が使用されているが、放熱フィン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b との接合に、前記した第 2実施形態に係る金属部材接合方法が使用されてもよいことは言うまでもない。

このように各放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 a · · · とベース板 5 1 2 b とが接合された後に、放熱部材製造用冶具 5 1 4から支持器具 5 1 3 を取り外すとともに、接合された各放熱フイン 5 1 2 a， 5 1 2 a · · • 及ぴベース板 5 1 2 bからこの支持器具 5 1 3を抜き取ることによつて、放熱部材 5 1 2の製造工程は終了する。

以上、詳述したように、このような本実施の形態に係る金属部材接合方法では、溶融点が高い板状の銅部材 5 0 2から、接合ツール 5 0 3 , 5 0 4， 5 0 5 (第 6 8図（b ) 、第 6 8図（ c ) 、第 7 1図（ a ) 〜第 7 1図（ c ) 、第 7 2図（ a ) 、第 7 2図（ b ) 参照）によって加圧及ぴ加熱が施されるので、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 との重ね合わせ部が、接合に必要な温度まで上昇したときに、銅部材 5 0 2 はその変形抵抗を高く保って、その圧力が重ね合わせ部に対して効率よく伝達される。したがって、この金属部材接合方法によれば、簡単な装置で、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 との間に隙間のない高強度の接合が可能となる。

また、本実施の形態に係る放熱部材の製造方法では、アルミニウム部材 5 0 1 と銅部材 5 0 2 (ベース板）とを前記金属部材接合方法で接合した接合体 J (第 6 9図（ c ) 参照）を形成し、次いで、この接合体 J のアルミニウム部材 5 0 1 に相当する部分を加工して放熱フィン 5 0 8 a (第 7 4図（ a ) 参照）を形成するか、あるいはアルミニウムからなる放熱フィン 5 1 2 a と銅からなるベース板 5 1 2 b とを前記金属部材接合方法で接合して放熱部材 5 1 2 (第 7 6図参照）を製造している。したがって、この放熱部材 5 1 2の製造方法によれば、前記金属部材接合方法と同様に、簡単な装置で、放熱フィン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b との間に隙間のない高強度の接合が可能となる。

また、この放熱部材の製造方法によれば、ろう接のように真空炉中などで所定時間にわたり加熱保持することなく、放熱フイン 5 0 8 a， 5 1 2 a とベース板 5 0 7， 5 1 2 b (第 7 4図（ a ) 、第 7 6図参照）とを接合できるので、製造コストを削減することができる。

また、放熱フイン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b とを前記金属部材接合方法で接合する放熱部材 5 1 2 の製造方法では、放熱フィン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b とを相互に重ね合わせる際に、複数の放熱フイン 5 1 2 a , 5 1 2 a · · · は、支持器具 5 1 3 (第 7 8図参照）で支持される。したがって、この放熱部材 5 1 2 の製造方法によれば、各放熱フィン 5 1 2 a， 5 1 2 a · · ' は、相互の間隔を正確に保ちつつ、互いに所定間隔をあけた状態で位置決めされる。

また、この放熱部材 5 1 2の製造方法では、放熱フイン 5 1 2 a とべース板 5 1 2 b とを前記金属部材接合方法で接合する際に、放熱フィン 5 1 2 aには曲げ応力が作用するが、放熱フィン 5 1 2 a は支持器具 5 • 1 3 で補強される。したがって、この放熱部材 5 1 2 の製造方法によれば、放熱フィン 5 1 2 a の厚みをかなり薄くすることが可能となる。また、この放熱部材 5 1 2 の製造方法では、放熱フイン 5 1 2 a とべース板 5 1 2 b とを前記金属部材接合方法で接合する際に、放熱フィン 5 1 2 a は支持器具 5 1 3で補強されるので、放熱フイン 5 1 2 a の高さ h ₅ (第 7 6図参照）をより大きくすることができる。したがって、この放熱部材 5 1 2の製造方法によれば、ハイトング比の（たとえばトング比 2 0を超える）放熱部材 5 1 2を製造することができる。

本実施の形態に係る放熱部材 5 1 2は、ベース板 5 1 2 b側から加熱及び加圧が施されて放熱フィン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b とが接合されたものである。つまり、従来品のように、放熱フィン 5 1 2 a側から加熱及び加圧が施されて接合されたものではない。したがって、この放熱部材 5 1 2によれば、複雑な形状及ぴ構造を有した放熱フィン 5 1 2 aであっても、簡易な装置で製造することができるように構成されている。その結果、この放熱部材 5 1 2では、放熱面積のより大きな複雑な形状及び構造の放熱フィン 5 1 2 a をベース板 5 1 2 b上に配設することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では、銅部材 5 0 2 (第 2金属部材）.に対して加熱及び加圧を施すに際して、回転する接合ツール 5 0 3， 5 0 4 , 5 0 5 (第 6 8図（ b ) 、第 6 8図（ c ) 、第 7 1図（ a ) 〜第 7 1 図（ c ) 、第 7 2図（ a ) 、第 7 2図（ b ) 参照）を銅部材 5 0 2に押し当てる接触方式を採用しているが、本発明の金属部材接合方法は、このような接触方式に限定されるものではなく、この接触方式に代えて、電磁誘導で加熱する方法といった非接触方式を採用するものであってもよいまた、本実施の形態では、第 1金属部材としてアルミニウム部材 5 0 1 を例示し、第 2金属部材として銅部材 2を例示したが、本発明の金属 P 霞 003/010064

146 部材接合方法、放熱部材の製造方法及び放熱部材は、これらを使用したもので限定されるものではなく、相互に溶融点が異なる金属部材を広く使用することができる。

また、第 1実施形態に係る金属部材接合方法では、ツール本体 5 0 3 aの周面に凹溝 5 0 3 cを有する接合ツール 5 0 3を使用する方法を例示したが、本発明の金属部材接合方法は、この接合ツール 5 0 3に代えて、その周面に突起を有するツール本体を備えた接合ツールを使用するものであってもよいし、あるいはその周面が平滑面で構成されるツール本体を備えた接合ツールを使用するものであってもよい。

また、第 2実施形態に係る金属部材接合方法では、ツール本体 5 0 4 a の下面 D Sに突起 bや細溝 Gが形成された接合ツール 5 0 4を使用する方法を例示したが、本発明の金属部材接合方法は、この金属部材接合方法で使用される接合ツール 5 0 4に代えて、その下面 D Sが平滑面で構成されるツール本体を備えた接合ツールを使用するものであってもよい。

また、本実施の形態に係る放熱部材として、その断面形状が L字状の放熱フィンを有するものを例示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、第 8 0図（ a ) に示すように、その断面形状がコの字状の放熱フィン 5 1 2 aを有するものであってもよい。

また、本発明の放熱部材は、第 8 0図（ b ) 及ぴ第 8 0図（ c ) に示すように、放熱フイン 5 1 2 aが、波打った板材で構成されるコルゲートフインであってもよい。また、その板材の波形は、特に制限はなく、第 8 0図（ b ) に示すような角形状のものであってもよいし、第 8 0 図（ c ) に示すような矩形のものであってもよい。また、放熱フィン 5 1 2 a とベース板 5 1 2 b との接合箇所は、放熱フイン 5 1 2 a とべ一ス板 5 1 2 b とが接触する箇所の全てであつてもよレヽし、例えば、コルゲートフィンの両端部といったように、接触する箇所の一部分であってもよい。また、第 8 0図（ b ) 及ぴ第 8 0図（ c ) に示す放熱フィン 5 1 2 aでは、 1枚の板材からなる放熱フィン 5 1 2 a を例示したが、本発明の放熱部材に使用される放熱フィンは、これに制限されるものではなく、第 8 0図（ b ) 及び第 8 0図（ c ) に示すような波形を形成するように、屈曲させた複数の板材をベース板上に並べて配置するとともに、これら板材を個別にベース板と接合した図示しない放熱フィンであつてもよい。なお、第 8 0図（ a ) で示したような放熱フィン 5 1 2 aでは、幅 W₅が、 1 . 2 ~ 2. 0 mmの範囲で適宜に設定されればよく、放熱フィン 5 1 2 aの高さ h ₅は、 8〜 1 6 mmの範囲で適宜に設定すればよい。また、第 8 0図（ b ) で示したような放熱フィン 5 1 2 aでは、フィン幅 Pが 1. 5〜 2. 0 mm程度に設定されればよい。また、第 8 0図（ b ) で示したような放熱フィン 5 1 2 aでは、フィン幅 Pが 1. 5〜 1 . 8 mm程度に設定されればよい。また、放熱フイン 5 1 2 aの高さ h ₅は、 8〜 1 6 mmの範囲で適宜に設定すればよい。

また、本実施の形態に係る放熱部材では、放熱フィン 5 0 8 a , 5 1 2 a (第 7 4図（ a ) 、第 7 6図参照）を備えるものを例示したが、本発明の放熱部材は、これに限定されるものではなく、第 8 0図（ d ) に示すように、第 2金属部材としてのベース板 5 1 2 b上に、前記第 1金属部材としての複数の放熱柱状体 5 1 2 dが接続されたものであってもよい。この放熱柱状体 5 1 2 dは、その断面形状に制限はなく、円柱であってもよいし、角柱であってもよい。この放熱柱状体 5 1 2 dの高さ 5は、 2 0〜 4 0 mm程度でよく、放熱柱状体 5 1 2 dのべ一ス板 5 1 2 b上での配置間隔 Pは、 1. 8〜 2. O mm程度でよい。また、放熱柱状体 5 1 2 dが円柱体である場合のその直径は 2 mm程度でよい。次に、第六群の発明の実施の形態を説明する。

第 8 1図（ a ) は本発明に係る放熱部材の第一実施形態を表す斜視図であり、第 8 1図（ b ) は同分解斜視図である。また、第 8 2図（ a ) は第 8 1図（ a ) の A— A断面図、第 8 2図（ b ) は同 B— B断面図、第 8 2図（ c ) は同底面図である。これらの図に示すように、放熱部材 6 0 1 Aはベース板 6 0 2 とフィン 6 0 3 , 6 0 3， …とで構成されている。

ベース板 6 0 2は銅製であり、その幅、長さ、厚さはそれぞれ W ₆， L , t である。ベース板 6 0 2の一方の面 6 0 2 a には、ヒートスプレッダ 6 0 4を介して、発熱体たる C P U 6 0 5が熱的に接続される。また、ベース板 6 0 2の他方の面 6 0 2 b には、厚さ t s 、幅 W s 、長さ L s の凸条 6 0 2 cが形成されている。凸条 6 0 2 c の幅 W s はヒートスプレッダ 6 0 4の幅と同程度である。また、凸条 6 0 2 cの長さ L s は、ここではベース板 6 0 2の長さ Lに等しいが、 L s く Lとしてもよい。

フィン 6 0 3， 6 0 3， …はアルミニウム製であり、ベース板 6 0 2 の面 6 0 2 b上に互いに平行となるように立設接合されている。フィン 6 0 3 , 6 0 3は、二枚一対が基端部 6 0 3 aで連結されてフィン構成材 6 0 6 を形成している。フィン構成材 6 0 6の底部の幅方向略中央部には、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 c と対応する形状の切欠 6 0 6 a が形成されており、フィン 6 0 3， 6 0 3， …がベース板 6 0 2の面 6 0 2 に立設接合されたときに、凸条 6 0 2 cが全てのフイン 6 0 3， 6 0 3， …をつなぐ格好となる。

かかる放熱部材 6 0 1 Aにおいて、 C P U 6 0 5で発生した熟は、まずヒートスプレッダ 6 0 4を介してベース板 6 0 2に伝えられ、次にベース板 6 0 2中で第 8 2図（ c ) の矢印で示すように全方向に流れて各フィン 6 0 3 , 6 0 3， …に伝えられ、最終的にここで自然冷却され、あるいはファンなどによって強制冷却されて空気中に放散される。したがって一般的には、ベース板 6 0 2の厚さを大きくするほどベース板 6 0 2がじ？ 116 0 5の熱をフィン 6 0 3， 6 0 3， …に伝えやすくなるわけであるが、この場合は当然にベース板 6 0 2の重量も増加してしまう。このため、この放熱部材 6 0 1 Aでは、ベース板 6 0 2の厚さを全体的に大きくするのではなく、 0 ? 116 0 5の熱をフィン 6 0 3， 6 0 3 , …に伝える寄与度の大きな部分だけベース板 6 0 2の厚さを大きくする一方で、寄与度の小さな部分の厚さを小さくすることにより、ベース板 6 0 2の全体重量を変えずに、 C P U 6 0 5の熱をより効率的に各フィン 6 0 3， 6 0 3 , …に伝えるようにしている。つまり、ベース板 6 0 2に凸条 6 0 2 c を形成したことにより、第 8 2図 ( c ) の矢印 Y 方向よりも矢印 X方向により大量の熱が流れ、 C P U 6 0 5で発生した熱がより効率的に各フィン 6 0 3， 6 0 3， …に伝えられることになる。そして、ベース板 6 0 2の全体重量を変えずに放熱性能を高めることができるということは、放熱性能を低下させずにより軽量化できることを意味する。

かかる観点から、凸条 6 0 2 cの断面形状としては、その厚さ t s に対する幅 W s の比（アスペクト比）を 5 ~ 3 0に、あるいは、放熱部材の全高さ h ₆に対する当該凸条 6 0 2 cの厚さ t s の比を 0. 1 ~ 0. 3に設定することが望ましい。後述の実施例からも分かるように、凸条 6 0 2 cの厚さが相対的に大きすぎると、圧力損失も大きくなつて却つて放熱性能が低下してしまうし、凸条 6 0 2 cの厚さが相対的に小さすぎると、ベース板 6 0 2の厚さを全体的に大きくしたものに近づいてしまって、凸条 6 0 2 c を形成した意味が薄れてくるからである。

次に、放熱部材 6 0 1 Aの製造方法の一例を説明する。まず、銅及ぴアルミニゥムよりも溶融点の高い鉄などからなるスぺーサ冶具 6 0 7を用意する。第 8 3図（ a ) に示すように、このスぺーサ冶具 6 0 7には、高さの等しい板状のスぺーサ部 6 0 7 a , 6 0 7 a ， …が等間隔に並んで立設形成されている。スぺーサ部 6 0 7 a ， 6 0 7 a間の隙間 6 0 7 bの幅は、フィン 6 0 3の板厚に略等しい。各スぺーサ部 6 0 7 a , 6 0 7 a， …にはそれぞれ、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 c と略同一形状の切欠 6 0 7 cが形成されている。

一方で、中央部に長方形開口が形成された平板状のアルミニゥム板を断面凹字形に折り曲げることにより、フィン構成材 6 0 6を製作してお < 。

そして、スぺーサ冶具 6 0 7 のスぺーサ部 6 0 7 aを取り巻くように、フィン構成材 6 0 6をスぺーサ冶具 6 0 7に対して側方から挿入する。つまり、スぺーサ部 6 0 7 aの両側の隙間 6 0 7 b ， 6 0 7 bにそれぞれフィン 6 0 3， 6 0 3を、当該スぺ一サ部 6 0 7 a の上面に基端部 6 0 3 aが位置するように、フィン構成材 6 0 6を側方から挿入する。同様にして、他の全ての隙間 6 0 7 bにもそれぞれフィン 6 0 3が嵌まるように、次々にフィン構成材 6 0 6， 6 0 6， …をスぺーサ冶具 6 0 7に揷入していく。すると、フィン構成材 6 0 6 の切欠 6 0 6 a とスぺ一サ冶具 6 0 7の切欠 6 0 7 c とによって、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cが嵌まる凹溝が形成される。 ,

その後、フィン構成材 6 0 6 ， 6 0 6 , …をセットしたスぺーサ冶具 6 0 7 の上方からベース板 6 0 2を被せる。この状態で、ベース板 6 0 2 の面 6 0 2 b (図示下面）はフィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 aに接触しており、スぺーサ冶具 6 0 7のスぺーサ部 6 0 7 aには接触していない。同様に、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cの下面は、フィン構成材 6 0 6 の切欠 6 0 6 aにおける各フィン 6 0 3 ， 6 0 3に接触しており、スぺーサ冶具 6 0 7 のスぺーサ部 6 0 7 aには接触していない。ただし、'ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cの幅、フィン構成材 6 0 6の切欠 6 0 6 a の幅、スぺーサ冶具 6 0 7 の切欠 6 0 7 c の幅は、互いに略等しくなつているので、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cは、ベース板 6 0 2 とフィン構成材 6 0 6の幅方向の相対位置、さらにはフィン構成材 6 0 6 ， 6 0 6の相互の幅方向の位置を正確に決める位置決め部としても機能する。

次に、第 8 3図（b ) , 第 8 4図に示すように、回転軸 6 0 8 bを中心として円周方向に高速回転する接合ツール 6 0 8 のツール本体 6 0 8 a の周面をベース板 6 0 2 の面 6 0 2 aに垂直に押し当てつつ、接合ッール 6 0 8をベース板 6 0 2の面 6 0 2 aに沿って所定の送り速度で移動させることによって、フィン構成材 6 0 6 とベース板 6 0 2 とを摩擦振動接合する。接合ツール 6 0 8は回転軸 6 0 8 bの先端部に円板状のツール本体 6 0 8 aを固定してなるものであり、ツール本体 6 0 8 aは J I S : S KD 6 1などの工具鋼からなる。ツール本体 6 0 8 aは、ベース板 6 0 2の面 6 0 2 aを押さえ込みつつ進行方向後方に送り込むような向きで回転軸 6 0 8 bのまわりに回転する。

ツール本体 6 0 8 aは、第 8 4図（ b ) に示すように、その周面がベース板 6 0 2の面 6 0 2 aに一定量 _αだけ押し込まれた状態で円周方向に高速回転しつつ、ベース板 6 0 2 の面 6 0 2 aに沿って移動する。そして、このようなツール本体 6 0 8 aのベース板 6 0 2への押し込みによってフィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a とベース板 6 0 2 の境界面の隙間をなくしつつ、高速回転するツール本体 6 0 8 a とベース板 6 0 2 との接触により生ずる振動によってブイン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a とベース板 6 0 2の境界面の酸化皮膜を分断破壊するとともに、ッール本体 6 0 8 a と接触するベース板 6 0 2の所定領域とこれに隣接する基端部 6 0 3 a の所定領域とを、ツール本体 6 0 8 a とベース板 6 0 2 との摩擦接触により発生した熱で高温化し、ベース板 6 0 2 (銅）と. 接している基端部 6 0 3 a (アルミニウム）の一部を共晶融解させる。その結果、ベース板 6 0 2 と基端部 6 0 3 a の間には共晶層 6 0 9が形成される。そして、接合ツール 6 0 8のツール本体 6 0 8 aが通過した後に冷却されて、フィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a とベース板 6 0 2は、共晶層 6 0 9を介して接合される。

ベース板 6 0 2 の面 6 0 2 a には、ツール本体 6 0 8 aが押圧力を当該面 6 0 2 aに負荷しながら通過した跡が残るが、これを後で面削して平滑面を形成することが望ましい。

このように、ベース板 6 0 2 、フィン構成材 6 0 6 がそれぞれ銅、了ルミニゥムからなり、アルミニウムよりも溶融点の高い銅からなるベース板 6 0 2側から接合ツール 6 0 8を押し当てるので、フィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a とベース板 6 0 2 の重ね合わせ部が接合に必要な温度（銅とアルミ二ゥムの共晶温度： 5 4 8 °C ) 以上に達したときにべース板 6 0 2の変形抵抗を比較的大きく保持して、接合ツール 6 0 8 の押圧力を境界面に充分に伝達でき、両者が確実に接合される。また、接合ツール 6 0 8 を押し当てる際にフィン 6 0 3ゃ凸条 6 0 2 cが邪魔にならないので、フィン 6 0 3 のピッチやトング比、凸条 6 0 2 c の形状などを自由に設定することができる。

最後に、第 8 5図に示すように、スぺーサ冶具 6 0 7からベース板 6 0 2を持ち上げるだけで、ベース板 6 0 2 にフィン構成材 6 0 6， 6 0 6， …が立設接合された放熱部材 6 0 1 Aを取り出すことができる。次に、放熱部材 6 0 1 Aの製造方法の別の例を説明する。

まず、第 8 6図（ a ) に示すように、全体が逆 T字形になるように、一枚の薄いアルミニウム製の板材 6 0 3 ' の中央部にスぺーサ 6 1 0を直交配置し、第 8 6図（b ) に示すように、断面凹字形のフィン構成材作成冶具 6 1 1の中央部の溝内に、板材 6 0 3 ' を折り曲げつつその中央部を押し込みながらスぺーサ 6 1 0を挿入していくことによって、第 8 6図（ c ) に示すような、中央部の溝にスぺーサ 6· 1 0が挟み込まれた断面凹字形のフィン構成材 6 0 6 を作成する。フィン構成材 6 0 6は、一対のフィン 6 0 3， 6 0 3 とこれらを連結する基端部 6 0 3 a とで断面凹字形に形成されている。

そして、このように一対のフィン 6 0 3， 6 0 3の間にスぺーサ 6 1 0が挟み込まれたフィン構成材 6 0 6を複数個用意し、これらのフィン構成材 6 0 6， 6 0 6 , …とスぺーサ 6 1 0 ' ， 6 1 0，， …とを交互に並べながら、第 8 6図（ d ) に示すように、これらを放熱部材製造用冶具 6 1 2の部材セット部 6 1 2 aに立設配置する。このときフィン構成材 6 0 6は、一対のフィン 6 0 3， 6 0 3の間にスぺーサ 6 1 0を挟み込んだ状態で、かつ、基端部 6 0 3 aを上に向けた状態とする。また、フィン構成材 6 0 6， 6 0 6， …相互間に挟み込まれるように配置されたスぺーサ 6 1 0，， 6 1 0，， …の高さを、フィン構成材 6 0 6の一対のフィン 6 0 3， 6 0 3の間に挟み込まれたスぺーサ 6 1 0の高さよりも、フィン構成材 6 0 6の基端部 6 0 3 aの厚さ分だけ大きくすることによって、フィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a とスぺーサ 6 1 0 ' の基端部とで水平な上面を形成することが望ましい。

その後、第 8 6図（ e ) に示すように、部材セット部 6 1 2 a に立設配置されたフィン構成材 6 0 6， 6 0 6， …及びスぺーサ 6 1 0，， 6 1 0 ' ， …の上面にベース板 6 0 2を载せて、固定具 6 1 3で固定する。これで、ベース板 6 0 2の面 6 0 2 bにフィン構成材 6 0 6の基端部 6 0 3 a及ぴスぺーサ 6 1 0 ' の基端面が当接した状態となる。

続いて第 8 7図（ _a ) に示すように、回転軸 6 0 8 bを中心として円周方向に高速回転する接合ツール 6 0 8 のツール本体 6 0 8 a の周面をベース板 6 0 2 の面 6 0 2 a に垂直に押し当てつつ、接合ツール 6 0 8 をベース板 6 0 2 の面 6 0 2 a に沿って移動させることによって、ベース板 6 0 2 にフィン構成材 6 0 6 ， 6 0 6 ， …の基端部 6 0 3 aを摩擦振動接合する。

最後に、第 8 7図（ b ) に示すように、ベース板 6 0 2を上に持ち上げれば、ベース板 6 0 2に接合されたフィン構成材 6 0 6， 6 0 6， … だけが一緒に持ち上がり、スぺーサ 6 1 0 ' ， 6 1 0 ，， …及ぴスぺ一サ 6 1 0， 6 1 0 , …は放熱部材製造用冶具 6 1 2の部材セット部 6 1 2 a に取り残されるので、複数枚のフイン 6 0 3， 6 0 3， …がフィン構成材 6 0 6 の基端部 6 0 3 a を介してベース板 6 0 2の面 6 0 2 に立設接合された放熱部材 6 0 1 Aを取り出すことができる。

次に、本発明に係る放熱部材の他の実施形態を説明する。

第 8 8図（ a ) に示す第二実施形態の放熱部材 6 0 1 Bは、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cが長さ方向に分割されたものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。このように凸条 6 0 2 cが長さ方向に分割されていると、 C P U 6 0 5から伝わる熱のルートが末端のフィン 6 0 3に到達する前に分断されるので、凸条 6 0 2 cが長さ方向に連続している第一実施形態に比べて放熱性能が低下するが、凸条 6 0 2 cのない従来の放熱部材よりは放熱性能が高い。

第 8 8図（ b ) に示す第三実施形態の放熱部材 6 0 1 Cは、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cが各フィン 6 0 3， 6 0 3 , …に対して斜交する向きに形成されたものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。このように凸条 6 0 2 c の向きが各フィン 6 0 3， 6 0 3 , …に斜交していると、ベース板 6 0 2の重量を同じにしたときの凸条 6 0 2 c の断面積が小さくなるので、凸条 6 0 2 cが各フイン 6 0 3， 6 0 3， … に直交している第一実施形態に比べて放熱性能が低下するが、凸条 6 0 2 cのない従来の放熱部材ょりは放熱性能が高い。

第 8 9図（ a ) に示す第四実施形態の放熱部材 6 0 1 D、第 8 9図（ b ) に示す第五実施形態の放熱部材 6 0 .1 E、第 8 9図（ c ) に示す第六実施形態の放熱部材 6 0 1 Fではそれぞれ、凸条 6 0 2 cの断面形が、台形、三角形、ドーム形となっている。これらはいずれも、凸条 6 0 2 c の幅がベース板 6 0 2 の本体から離れるほど小さくなつており、凸条 6 0 2 cの断面形が長方形の場合よりも、特に矢印のように側方からファンで強制冷却するときの圧力損失が小さくなる。

第 9 0図（ a ) に示す第七実施形態の放熱部材 6 0 1 Gは、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 cの厚さを一定にしたまま、凸条 6 0 2 c の幅が C P U 6 0 5の接続位置から長さ方向に離れるほど小さくなるように形成されたものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。

第 9 0図（ b ) に示す第八実施形態の放熱部材 6 0 1 Hは、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 c の幅を一定にしたまま、凸条 6 0 2 cの厚さが C P U 6 0 5の接続位置から長さ方向に離れるほど小さくなるように形成されたものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。 ·

第 9 0図（ c ) に示す第九実施形態の放熱部材 6 0 1 I は、ベース板 6 0 2の凸条 6 0 2 c の幅及ぴ厚さが C P U 6 0 5の接続位置から長さ方向に離れるほど小さくなるように、つまり全体として凸条 6 0 2 cがドーム状となるように形成したものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。

ベース板 6 0 2を伝わる熱量は C P U 6 0 5から遠ざかるほど小さくなっていくから、その熱量に応じて凸条 6 0 2 cの断面積を小さくしていくことは理に適っており、それゆえこれらの放熱部材 6 0 1 G〜 6 0 1 I は、より効率的な放熱を行うことができるものとなっている。また、第 9 1図（ a ) に示す第十実施形態の放熱部材 6 0 1 Jは、フイン構成材 6 0 6， 6 0 6， …を用いずに、フィン 6 0 3， 6 0 3， … を直接ベース板 6 0 2に立設接合したものであり、その他は全て第一実施形態と同じである。

さらに、第 9 1図（b ) に示す第 H ^—実施形態の放熱部材 6 0 1 Kは、フィン 6 0 3， 6 0 3， …をそれぞれ幅方向に三分割してベース板 6 0 2に立設接合したものであり、その他は全て第十実施形態と同じである。もちろん、フィン構成材 6 0 6， 6 0 6 , …をそれぞれ幅方向に分割した構成としてもよい。

なお、本発明に係る放熱部材及ぴその製造方法は、これまで説明してきたものに限定されるわけではなく、適宜の変更実施が可能であることは言うまでもない。たとえば、凸条 6 0 2 cを一列だけでなく、複数列形成してもよい。また凸条 6 0 2 cは、ベース板 6 0 2 の本体と一体形成しなければならないわけではなく、別体に形成した後でベース板 6 0 2 の本体に固定するようにしてもよい。ベース板 6 0 2 、フィン 6 0 3 の材質についても、それぞれ銅、アルミニウム以外のものに変更することができる。ヒートスプレッダの有無やその寸法 .形状も任意であり、発熱体たる C P U 6 0 5はヒートパイプ等を介してベース板 6 0 2に接続されていてもよレ、。

さらに、ベース板 6 0 2 とフィン 6 0 3 との接合方法として例示した摩擦振動接合においては、接合ツール 6 0 8の走行領域や走行向き等の接合条件を任意に定め得る。また、接合方法は、回転する接合ツールを溶融点の高い金属部材側に押し込んで、これにより発生する摩擦熱と押圧力を金属部材間の境界面に伝達するような接触方式に限定されるものではなく、電磁誘導を利用して溶融点の高い金属部材側から金属部材間の境界面を加熱及び加圧するような非接触方式でもよい。また、たとえばベース板 6 0 2 とフィン 6 0 3 とがともに銅からなる場合には、境界面にアルミ箔などを挟んで接合することが好適である。さらに、かしめ、接着剤又はろう付けなどの公知の方法を用いて、ベース板 6 0 2 とフイン 6 0 3 とを接合してもよい。

ところで、これまで説明してきた放熱部材にファンを付設し、フィンを強制冷却するヒートシンクとして構成することも可能である。

たとえば、第 9 2図（ a ) に示すヒートシンク 6 2 0 Aは、ファン 6 1 4が放熱部材 6 0 1 Aの上方から各フィン 6 0 3， 6 0 3， …に風を送るようにしたものであり、第 9 2図（ b ) に示すヒートシンク 6 2 0 Bは、ファン 6 1 4が放熱部材 6 0 1 Aの側方から各フィン 6 0 3， 6 0 3， …に風を送るようにしたものである。

なお、ファン 6 1 4の取付方法や風の向きはこれらに限定されるわけではなく、ヒートシンクの設置スペースなどに応じて適宜設定すればよい。

<実施例 1 >

凸条の有無によつて放熱部材の放熱性能がどのように変わるかについて、シミュレーションを行った。具体的には、凸条無の放熱部材と凸条有の放熱部材とを用意し、それぞれの自然対流下での熱抵抗を求めた。なお、それぞれのベース板の断面積は等しくなつている。凸条有の放熱部材において、凸条はベース板の長さ方向に連続しており、凸条の断面積はその長さ方向に一定である。ベース板は銅製、フィンはアルミニゥム製である。フィンは、第 9 1図（ a ) に示した態様で一枚ずつベース板に立設接合してある。各サンプルの断面形状を第 9 3図（ a ) ， ( b ) に、シミュレーション結果を示す'グラフを第 9 3図（ c ) に示す。また、表 8はデータ値である。表 8 —

表 8:凸条の有無による熱抵抗の違い（自然対流）

ベース板フィン

熱抵凸条凸条凸条

本体本体本体断面ピッ抗

枚

幅 W 長しチ (mm) (°C/

Ws し s t s (°C)

(謹) (mm) (mm; (mm²) (mm) W)

(mm) (mm) 卿)

凸

1-1 2.00 449 5.90

¾5

50 50 100 1.3 30 11.5

凸

1.10 15 50 420 5.49 有

第 9 3図（ c ) のグラフから分かるように、自然対流下で、凸条有のサンプル 1-2は、凸条無のサンプル 1-1 に比べて、ベース板の断面積が同じであるにもかかわらず、熱抵抗が大幅に小さくなつた。つまり、凸条を形成することにより、放熱部材の重量を変えずに放熱性能を高められること、換言すれば、放熱性能を低下させずに放熱部材を軽量化できることが分かった。

<実施例 2 >

実施例 1 と同様、凸条の有無によつて放熱部材の放熱性能がどのように変わるかについて、シミュレーションを行った。ただし、実施例 1は自然対流下でのシミュレーションであつたが、実施例 2では、ファンで上方から (フィンからベース板に向かう方向に） 3 m/ s の風を送り、フィンを強制冷却した。なお、放熱部材の放熱性能の指標として、熱抵抗だけでなく圧力損失も求めた。その他は実施例 1 と同様である。シミユレーシヨン結果を示すグラフを第 9 4図（ a ) ， ( b ) に示す。また表 9：凸条の有無による放熱性能の違い Ch方から強制冷却）

ベース板フィン

全向熱抵抗圧力損失

本体幅本体長本体厚凸条幅凸条長凸条厚断面積ピッチ枚

(mm) (¾) (°C/W) (Pa)

W し (國) t (mm) W s (画) し s (園) t s (mm) (腿²) (画 j 数

2-1 凸条無 2.00 52.0 0.38 31

50 107 100 1.3 78 11.5

2-2 凸条有 1. 10 15 107 3 50. 1 0.35 33

C

≠ 9

^ ^^ 9！' 第 9 4図（ a ) のグラフから分かるように、ファンで上方から強制冷却した場合においても、凸条有のサンプル 2-2 は、凸条無のサンプル 2-1 に比べて、ベース板の断面積が同じであるにもかかわらず、熱抵抗が小さくなつた。また、第 9 4図（ b ) のグラフから分かるように、凸条有のサンプル 2-2の圧力損失は、凸条無のサンプル 2-1の圧力損失と略同じであった。したがって、凸条を形成することにより、放熱部材の重量を変えずに放熱性能を高められること、換言すれば、放熱性能を低下させずに放熱部材を軽量化できることが分かった。

く実施例 3 >

実施例 2 と同様、凸条の有無によって放熱部材の放熱性能がどのように変わるかについて、シミュレーションを行った。ただし、実施例 2では、ファンで上方から (フィンからベース板に向かう方向に）風を送り、フィンを強制冷却したが、実施例 3では、ファンで側方から（フィンの幅方向に） 3 m Z sの風を送り、フィンを強制冷却した。その他は実施例 2 と同様である。各サンプルの断面形状を第 9 5図（ a ) 〜（ c ) に、シミュレーション結果を示すグラフを第 9 5図（ d ) ， ( e ) に示す。また、表 1 0はデータ値である。

表 10：凸条の有無による放熱性能の違い（側方から強制冷却）

ベース板フィン

;皿熱抵抗圧力損失本体幅本体長本体厚凸条幅凸条長凸条厚断面積ピッチ枚〇闘) ( ) (°c/w) (Pa) W(mm) し（mm) t (mm) W s (mm) し s御) t s (mm) (mm²) (mm) 数

3-1 凸条無 2.00 54.8 0.41 67 凸条有

3-2 15 53.6 0.40 91 長方形 50 107 100 1.3 78 11.5

1.10 107 3

凸条有上辺 12

3-3 53.1 0.39 84 台形下辺 18

第 9 5図（ d ) のグラフから分かるように、ファンで側方から強制冷却した場合においても、凸条有のサンプル 3-2， 3-3 は、凸条無のサンプル 3-1に比べて、ベース板の断面積が同じであるにもかかわらず、熱抵抗が小さくなつた。また、凸条の断面形状が台形のサンプル 3- 3の熱抵抗は、凸条の断面形状が長方形のサンプル 10-2 の熱抵抗よりも小さくなった。

さらに、第 9 5図（ e ) のグラフから分かるように、凸条有のサンプル 3-2 , 3-3 の圧力損失は、凸条無のサンプル 3- 1 の圧力損失よりも大きくなつた。そして、凸条の断面形状が台形のサンプル 3- 3の圧力損失は、凸条の断面形状が長方形のサンプル 3- 2の圧力損失よりも小さくなつた。

以上の結果により、凸条を形成すると、側方からファンで冷却したときの圧力損失が大きく、熱抵抗は小さくなることが分かった。したがつて、ファンの性能などを適宜調整して、放熱部材の放熱性能に与える圧力損失の影響を熱抵抗の影響に比べて小さくしておけば、凸条を形成することにより、放熱部材の重量を変えずに放熱性能を高められること、換言すれば、放熱性能を低下させずに放熱部材を軽量化できることが分かった。また、その場合、凸条の断面形は、ベース板から離れるほど幅が小さくなるように（第 8 9図参照）したほうがよいことが分かった。

く実施例 4 >

凸条の形状や寸法によって放熱部材の放熱性能がどのように変わるかについて、シミュレーションを行った。サンプルとしてそれぞれ第 9 5 図（ a ) ， ( b ) に示した形状の放熱部材を用いた。その他は実施例 3 と同様である。シミュレーション結果を示すグラフを第 9 6図、第 9 7 図に示す。また、表 1 1はデータ値である。表 11 ：凸条の形状 ·寸法による放熱性能の違い（側方から強制冷却 )

ベー -ス板フィン

凸条幅 ώ条長凸条厚熱抵抗圧力損失本体幅

本体長本体厚断面積ピッチ枚

Ws し s t s (mm) (¾) (°C/W) (Pa)

W (mm) し (mni) t (麵）了ス * ^J:匕 (mm²) (mm

(mm) (mm) Ontn)

4-1 9.00 5.0 1.8 53.93 0. 02 125

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

50 107 1.10 107 100 ί.3 78 11.5

4-4 22.50 2.0 11.3 53.62 0.397 79

4-5 37.50 1.2 31.3 54.16 0. 05 77

4-6 45.00 1.0 45.0 55.02 0. 17 79

第 9 6図、第 9 7図のグラフから分かるように、熱抵抗が小さく、圧力損失もそれほど大きくならないのは、凸条のァスぺクト比を 5〜 3 0 に設定したとき、あるいは、 ώ条の厚さを 1 . 1 5 mm〜 3 . 4 5 mm にしたときである。つまり、凸条のアスペクト比が 5〜 3 0のとき、あるいは、放熱部材の全高さに対する凸条の厚さの比を 0 . 1〜 0 . 3に設定したときに、バランスのよい放熱性能が得られることが分かった。最後に、これまで説明してきた摩擦振動接合方法の応用例を説明する。なお、以下の応用例において「銅」、「アルミ」はそれぞれ「銅又は銅合金」、「アルミニウム又はアルミニウム合金」を指し、「アルミ箔 J は「アルミニウム又はアルミニウム合金からなる箔又は薄板」を指すものとする。

第 9 8図に示す第一応用例は、二枚の銅板 7 0 1， 7 0 2を、その間にアルミ箔 7 0 3 を挟んだ状態で全面的に重ね合わせ、銅板 7 0 1 の外側面から接合ツール 7 0 4を押し当てるものである。つまり、回転軸 7 0 4 b を中心として円周方向に高速回転するツール本体 7 0 4 a の周面を銅板 7 0 1の表面に押し当てつつ、ツール本体 7 0 4 aを銅板 7 0 1 の表面に沿って所定の送り速度で移動させる。すると、ツール本体 7 0 4 a との摩擦接触熱によつて銅板 7 0 1が高温化し、銅板 7 0 1 に接しているアルミ箔 7 0 3が共晶融解し、これが冷えてできた共晶層を介して、銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2 とが接合される。

第 9 9図に示す第二応用例は、第一の銅板 7 0 1 に対して第二の銅板 7 0 2を略丁字形となるように直交配置し、銅板 7 0 1 の外側面から接合ツール 7 0 4を押し当てるものである。この場合にも銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2 との間にアルミ箔 7 0 3が挟まれているので、銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2 とを接合することができる。

第 1 0 0図に示す第三応用例は、銅板 7 0 1 の一部とアルミ板 7 0 5 の一部とを重ね合わせて配置し、溶融点の高い銅板 7 0 1側からこの重ね合わせ部に接合ツール 7 0 4を作用させることによって、重ね合わせ部に共晶層を形成して、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 とを接合するものである。

第 1 0 1 図に示す第四応用例は、アルミ板 7 0 5が銅板 7 0 1 に直交配置されている場合であって、それ以外の点は第三応用例と同じである第 1 0 2図は第五応用例であり、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 とで一枚板を形成しょうとするものである。（ a ) では、銅板 7 0 1 の端部に嵌合凸部 7 0 1 a と嵌合凹部 7 0 1 bが形成されており、アルミ板 7 0 5の端部に嵌合凸部 7 0 5 a と嵌合凹部 7 0 5 bが形成されている。嵌合凸部 7 0 1 aは嵌合凹部 7 0 5 b に嵌まり、嵌合凸部 7 0 5 a は嵌合凹部 7 0 1 bに嵌まる。つまり、銅板 7 ◦ 1 とアルミ板 7 0 5は相决りの形式で嵌まり合い、一枚板を構成する。そして、アルミ板 7 0 5 よりも溶融点の高い銅板 7 0 1 の嵌合凸部 7 0 1 a側から嵌合部に接合ツール 7 0 4を作用させて、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 とを接合する。また（ b ) では、銅板 7 0 1の端面及びアルミ板 7 0 5の端面がそれぞれ互いに逆向きの斜面（テーパ面）になっている。つまり、ここでは銅板 7 0 1の端面は下向きの斜面であり、アルミ板 7 0 5の端面は上向きの斜面である。そして、このような斜面同士を接触させて配置した後、溶融点の高い銅板 7 0 1側からテーパ部に接合ツール 7 0 4を作用させて、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 とを接合することにより、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 とで一枚板を構成する。

第 1 0 3図に示す第六応用例は、銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2 とを、第五応用例と同様の形状で接合するものである。そのため、第一応用例及び第二応用例と同様の考え方に基づいて、（ a ) では嵌合部に、（b ) ではテーパ部に、それぞれアルミ箔 7 0 3を挟み込むことにより、銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2 とを接合する。

第 1 0 4図に示す第七応用例は、アルミ板 7 0 5 とアルミ板 7 0 6 とを突合わせて配置し、その突合せ部を上下からそれぞれ銅板 7 0 1， 7 0 2で挟み込むことにより、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5， 7 0 6 との重ね合わせ部、銅板 7 0 2 とアルミ板 7 0 5， 7 0 6 との重ね合わせ部を形成し、溶融点の高い銅板 7 0 1， 7 0 2側から重ね合わせ部に接合ツール 7 0 4を作用させて銅板 7 0 1， 7 0 2 、アルミ板 7 0 5， 7 0 6を接合するものである。

第 1 0 5図に示す第八応用例も、アルミ板 7 0 5 とアルミ板 7 0 6 とを突合わせて配置するものである。（ a ) では、アルミ板 7 0 5の端部片面側に嵌合凹部 7 0 5 bが形成され、アルミ板 7 0 6 の端部片面側に嵌合凹部 7 0 6 bが形成されている。そして嵌合凹部 7 0 5 b， 7 0 6 bで嵌合凹溝が形成され、この嵌合凹溝に銅板 7 0 1 をびつたりと嵌め入れた上で、銅板 7 0 1に接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅板 7 0 1 とアルミ板 7 0 5 , 7 0 6 とを接合するものである。（b ) は（ a ) と略同様であり、アルミ板 7 0 5， 7 0 6 の端部両面側にそれぞれ銅板 7 0 1， 7 0 2を嵌め入れるものである。なお、銅板 7 0 1， 7 0 2に接合ツール 7 0 4を作用させるときには、順番に行ってもよいし、同時並行して行ってもよい。

第 1 0 6図に示す第九応用例は、銅板 7 0 1 と銅板 7 0 2とを、第八応用例と同様の形状で接合するものである。（ a ) では、銅板 7 0 1の端部片面側に嵌合 00部 7 0 1 bが形成され、銅板 7 0 2の端部片面側に嵌合凹部 7 0 2 bが形成されている。そして嵌合凹部 7 0 1 b， 7 0 2 で嵌合凹溝が形成されるので、この嵌合凹溝にアルミ箔 7 0 3を敷いた上で銅板 7 0 7をぴったりと嵌め入れた上で、銅板 7 0 7に接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅板 7 0 7 と銅板 7 0 1 , 7 0 2 とを接合するものである。（b ) は（ a ) と略同様であり、銅板 7 0 1， 7 0 2の端部両面側にそれぞれ銅板 7 0 7， 7 0 8を嵌め入れるものである。

第 1 0 7図に示す第十応用例は、円柱形又は円筒形のアルミ棒 7 0 9 ， 7 1 0の端部をそれぞれ、銅リング 7 1 1の内部にぴったりと揷入して互いに突合せた後、銅リング 7 1 1の外周面に沿って接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅リング 7 1 1 とアルミ棒 7 0 9， 7 1 0 とを接合するものである。

第 1 0 8図に示す第十一応用例は、第十応用例と略同様であるが、ァルミ棒 7 0 9， 7 1 0の端部にそれぞれ円柱形又は円筒形の嵌合凸部 7 0 9 a , 7 1 0 aが突出形成されており、これらをそれぞれ銅リング 7 1 1の内部にぴったりと揷入して互いに突き合わせる。この状態で銅リング 7 1 1の外周面は、アルミ棒 7 0' 9， 7 1 0の外周面と一致している。その他は第十応用例と同じである。

第 1 0 9図に示す第十二応用例は、銅板 7 0 1 とアルミ網体 7 1 2 とを重ね合わせ、溶融点の高い銅板 7 0 1側から重ね合わせ部に接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅板 7 0 1 とアルミ網体 7 1 2とを接合するものである。

第 1 1 0図に示す第十三応用例は、銅板 7 0 1 に中空又は中実のアルミ棒 7 0 9を立設状態に配置し、両者の接触部に対して、溶融点の高い銅板 7 0 1側から接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅板 7 0 1 とアルミ棒 7 0 9 とを接合するものである。

第 1 1 1図に示す第十四応用例は、銅板 7 0 1に中空又は中実の銅棒 7 1 3を立設状態に配置し、さらに両者の間にアルミ箔 7 0 3を挟んで配置する。そして、銅板 7 0 1側から接合ツール 7 0 4を作用させることにより、銅板 7 0 1に接しているアルミ箔 7 0 3を共晶融解させ、これが冷えてできた共晶層を介して、銅板 7 0 1 とアルミ棒 7 0 9 とを接合するものである。

第 1 1 2図に示す第十五応用例は、円筒形の銅棒 7 1 4と円筒形のァルミ棒 7 1 5 とで一本の棒体を形成するものである。銅棒 7 1 4の端部には、リング状の嵌合凸部 7 1 4 a と、その内周に位置する嵌合凹部 7 1 4 b とが形成されている。また、アルミ棒 7 1 5の端部には、リング状の嵌合凸部 7 1 5 a と、その外周に位置する嵌合凹部 7 1 5 b とが形成されている。嵌合凸部 7 1 4 aは嵌合凹部 7 1 5 bに嵌まり、嵌合凸部 7 1 5 aは嵌合凹部 7 1 4 bに嵌まる。そして、アルミ棒 7 1 5 よりも溶融点の高い銅棒 7 1 4の嵌合凸部 7 1 4 a側から嵌合部に接合ツール 7 0 4を作用させて、銅棒 7 1 4 とアルミ棒 7 1 5 とを接合する。

第 1 1 3図に示す第十六応用例は、円筒形の銅棒 7 1 4と円筒形の銅棒 7 1 6 とを、第十五応用例と同様の形状で接合するものである。そのため、嵌合部にアルミ箔 7 0 3を挟み込むことにより、銅棒 7 1 4， 7 1 6を接合する。

第 1 1 4図に示す第十七応用例は、第十五応用例と略同じであるが、銅棒 7 1 4の端面及ぴアルミ棒 7 1 5の端面がそれぞれ互いに逆向きの斜面（テーパ面）になっている。つまり、ここでは銅棒 7 1 4の端面は中空部に近づくほど引っ込んだいわゆるすり鉢状の斜面になっており、またアルミ棒 7 1 5の端面は、中空部に近づくほど出っ張った斜面になつている。そして、このような斜面同士を接触させて配置した後、溶融点の高い銅棒 7 1 4側からテーパ部に接合ツール 7 0 4を作用させて、銅棒 7 1 4 とアルミ棒 7 1 5 とを接合することにより、一本の棒体を構成する。

第 1 1 5図に示す第十八応用例は、円筒形の銅棒 7 1 4 と円筒形の銅棒 7 1 6 とを、第+七応用例と同様の形状で接合するものである。そのため、テーパ面間にアルミ箔 7 0 3 を挟み込むことにより、銅棒 7 1 4 ， 7 1 6を接合する。

第 1 1 6図に示す第十九応用例は、半導体のヒートシンク板（パツキングプレート）の製造方法に関するものである。つまり、アルミ製のヒートシンク板 7 1 7の片側面には数条の凹溝 7 1 7 a，. 7 1 7 a , …が形成されていて、このようなヒートシンク板 7 1 7の凹溝 7 1 7 a， 7 1 7 a , …側の面に銅製の蓋板 7 1 8 を重ね合わせた上で、ヒートシンク板 7 1 7 と蓋板 7 1 .8 との重ね合わせ部に、溶融点の高い銅製の蓋板 7 1 8側から接合ツール 7 0 4を作用させることにより、ヒートシンク板 7 1 7 と蓋板 7 1 8 とを接合し、蓋板 7 1 8で密閉された各凹溝 7 1 7 a を水冷孔となす。かかる方法は、溶接などのように接合材を溶かすわけではないので熱ひずみが少なく、高精度の製品を低コストで製造することができる。

第 1 1 7図に示す第二十応用例は、第十九応用例と略同じであるが、ヒートシンク板と蓋板の材質が逆になつている点において異なる。つまり、銅製のヒートシンク板 7 1 9の片側面には数条の凹溝 7 1 9 a , 7 1 9 a , …が形成されていて、このようなヒートシンク板 7 1 9の凹溝 7 1 9 a , 7 1 9 a， …側の面にアルミ製の蓋板 7 2 0を重ね合わせた上で、ヒートシンク板 7 1 9 と蓋板 7 2 0 との重ね合わせ部に、溶融点の高い銅製のヒートシンク板 7 1 9側から接合ツール 7 0 4を作用させることにより、ヒートシンク板 7 1 9 と蓋板 7 2 0 とを接合し、蓋板 7 2 0で密閉された各凹溝 7 1 9 a を水冷孔となす。その他の点は、第十九応用例と同じである。第 1 1 8図に示す第二十一応用例は、第十八応用例、第十九応用例と略同じであるが、ヒートシンク板と蓋板の材質がともに銅である点において異なる。つまり、銅製のヒートシンク 7 1 9の片側面には数条の凹溝 7 1 9 a， 7 1 9 a , …が形成されていて、このようなヒートシンク板 7 1 9の凹溝 7 1 9 a， 7 1 9 a , …側の面に銅製の蓋板 7 1 8 を重ね合わせる。このとき、ヒートシンク板 7 1 9 と蓋板 7 1 8 との重ね合わせ部には、アルミ箔 7 0 3を挟み込んでおく。そして、蓋板 7 1 8 側又はヒートシンク板 7 1 9側から重ね合わせ部に接合ツール 7 0 4を作用させることにより、ヒートシンク板 7 1 9 と蓋板 7 1 8 とを接合し、蓋板 7 1 8で密閉された各凹溝 7 1 9 a を水冷孔となす。なお、その他の点は、第十九応用例、第二十応用例と同じである。

第 1 1 9図に示す第二十二応用例は、アルミ容器 7 2 1 の底面にステンレス板 7 2 2を接合して、電磁調理器となすものである。接合ツール 7 2 3 は、これまでと同じものでもよいが、ここでは、回転軸 7 2 3 b を中心として円周方向に高速回転するツール本体 7 2 3 a の上面（回転軸 7 2 3 b に直交する面）を、ステンレス板 7 2 2 の表面に押し当てつつ、ツール本体.7 2 3 a をステンレス板 7 2 2の表面に沿って所定の送り速度で移動させる。すると、ツール本体 7 2 3 a との摩擦接触熱によつてステンレス板 7 2 2が高温化し、ステンレス板 7 2 2 に接しているアルミ容器 7 2 1が部分的に共晶融解し、これが冷えてできた共晶層を介して、ステンレス板 7 2 2 とアルミ容器 7 2 1 とが接合される。

第 1 2 0図に示す第二十三応用例は、略コ字形断面のアルミ形材 7 2 4， 7 2 5 を左右一対で組み合わせて接合し、筒状のパスケットセルを製造するものである。バスケットセルとは、その内部に使用済核燃料棒を貯蔵するものであり、これが集まってキャスクの一部であるパスケットを構成する。アルミ形材 7 2 4， 7 2 5は、いずれも 2 0重量パーセントのボロンカーバイド ( B 4 C ) を含有している。アルミ形材 7 2 4 の端部には嵌合凸部 7 2 4 a と嵌合凹部 7 2 4 bが形成されており、ァルミ形材 7 2 5の端部には嵌合凸部 7 2 5 a と嵌合凹部 7 2 5 bが形成されている。嵌合凸部 7 2 4 aは嵌合凹部 7 2 5 bに嵌まり、嵌合凸部 7 2 5 aは嵌合凹部 7 2 4 b'に嵌まる。嵌合凸部 7 2 4 aは嵌合凸部 7 2 5 aよりも外側に位置する。また、アルミ形材 7 2 4， 7 2 5の嵌合部には、アルミ箔 7 0 3が挟み込まれている。そして.、嵌合凸部 7 2 4 aの外側から接合ツール 7 0 4を作用させ、アルミ形材 7 2 4， 7 2 5 を接合する。このとき、接合ツール 7 0 4の下方向の押圧力によって嵌合部が下方に撓み、接合時にメタルが下方に漏れ出て接合不良となってしまうことを防止するため、ここでは筒状体内中空部に台車式中子 7 2 6及び裏当板 7 2 7を配置している。裏当板 7 2 7は、接合部の下面に沿って配置された長い板である。また、台車式中子 7 2 6は、上下方向に伸縮自在のジャッキ 7 2 6 bで下から裏当板 7 2 7を接合部の下面に押し付けながら、ローラ 7 2 6 aで筒状体内中空部を接合ツール 7 0 4 に同期して移動する。したがって、上から接合ツール 7 0 4を押し当てられている接合部.の下面は、常時裏'当板 7 2 7で支持されて塞がれているので、接合部がほとんど撓まず、メタルが漏れることもない。

第 1 2 1図に示す第二十四応用例は、第二十三応用例と略同じであるが、嵌合部の形状が異なる。つまり、アルミ形材 7 2 4の端面は下向きの斜面（テーパ面）であり、アルミ形材 7 2 5の端面は上向きの斜面（テーパ面）である。そして、中間にアルミ箔 7 0 3を挟み込んでアルミ形材 7 2 4のテーパ面とアルミ形材 7 2 5のテーパ面とを接触させた上で、外側からテーパ面に接合ツール 7 0 4を作用させ、アルミ形材 7 2 4 , 7 2 5を接合する。その他の点については、全て第二十三応用例と同じである。第 1 2 2図に示す第二十五応用例は、略 L字形断面のアルミ形材 7 2 8， 7 2 9 を組み合わせて接合し、筒状のバスケットセルを製造するものである。断面略 L字形状の嵌合部はいずれもコーナー部に位置し、接合ツール 7 0 4 の真下に鉛直壁が配置されているので、第二十三応用例のような台車式中子は不要である。その他の点については、全て第二十三応用例と同じである。

第 1 2 3図に示す第二十六応用例は、第二十五応用例と略同じである力嵌合部の形状が異なる。つまり、アルミ形材 7 2 8の端面は下向きの斜面（テーパ面）であり、アルミ形材 7 2 9の端面は上向きの斜面（テーパ面）である。そして、中間にアルミ箔 7 0 3を挟み込んでアルミ形材 7 2 8 のテーパ面とアルミ形材 7 2 9 のテーパ面とを接触させた上で、外側からテーパ面に接合ツール 7 0 4を作用させ、アルミ形材 7 2 8 , 7 2 9 を接合する。その他の点については、全て第二十五応用例と同じである。

第 1 2 4図に示す第二十七応用例は、四つのアルミ形材 7 3 0， 7 3 1， 7 3 2 , 7 3 3を組み合わせて接合し、筒状のバスケットセルを製造するものである。断面略 L字形状の嵌合部はいずれもコーナー部に位置している。（ b ) に示したように、アルミ形材 7 3 0の端部の外側には嵌合凸部 7 3 0 aが形成されており、アルミ形材 7 3 3の端部の上面には支持面 7 3 3 aが形成されている。また、嵌合部にはアルミ箔 7 0 3が挟み込まれている。そして、接合ツール 7 0 4のツール本体 7 0 4 aがアルミ形材 7 3 0 の嵌合凸部 7 3 0 a の外側から作用することにより、アルミ箔 7 0 3が加熱及び加圧されて、アルミ形材 7 3 0 , 7 3 3 が接合される。接合ツール 7 0 4からの下向きの押圧力は、アルミ形材 7 3 0， 7 3 3 を伝わって両側斜め下方に流れ、最終的に開き止め冶具 7 3 4で受け止められるので、嵌合部が開いたり、下向きに橈んでしまうことがない。四箇所の嵌合部は、いずれも筒状体の中心軸について点対称の形状である。その他の点については、全て第二十三応用例、第二十五応用例と同じである。

第 1 2 5図に示す第二十八応用例は、第二 +七応用例と略同じであるが、嵌合部の形状が異なる。つまり、アルミ形材 7 3 0， 7 3 3の突合せ部に着目すると、アルミ形材 7 3 0の端面は下向きの斜面（テーパ面 ) であり、アルミ形材 7 3 3の端面は上向きの斜面（テーパ面）である。そして、中間にアルミ箔 7 0 3を挟み込んでアルミ形材 7 3 0のテーパ面とアルミ形材 7 3 3のテーパ面とを接触させた上で、外側からテーパ面に接合ツール 7 0 4を作用させ、アルミ形材 7 3 0， 7 3 3を接合する。同様にして、アルミ形材を順次回転させ、四箇所のテーパ面接触部を全て接合する。その他の点については、全て第二十七応用例と同じである。産業上の利用可能性

以上のように、第一群の発明によれば、金属部材同士の重ね合わせ部が接合に必要な温度まで上昇したときに、接合ツールに近い側の金属部材ほどその変形抵抗を高く保って接合ツールの押圧力を重ね合わせ面に対して効率よく伝達できるので、金属部材間に隙間のない高強度の摩擦振動接合を行うことができる。

また、アルミ二ゥム部材ょりも溶融温度の高い銅部材側から接合ツールを押し込んで摩擦振動接合するので、两部材の重ね合わせ部が共晶温度以上に達したときであっても銅部材の変形抵抗が比較的大きく、充分な押圧力を重ね合わせ面に伝達しながら確実な接合を行うことができるまた、接合ツールと銅部材との摩擦接触によって発生する熱量が適正な値となって、良好な接合を行うことができる。

また、接合ツールの押圧力が適正な値となって、銅部材とアルミユウム部材との重ね合わせ面に隙間を発生させずに接合することができ、銅部材表面の凹みも小さくできる。

また、接合ツールの送り速度、周速度、銅部材の厚みが適正な関係となって、接合強度の高い摩擦振動接合を効率的に行うことができる。また、ベース板と伝熱板との重ね合わせ面に隙間がなく、より高強度で接合された放熱部材とすることができる。

また、ヒートシンク材がアルミニウムの押出成形により成形されているので、ヒートシンク材の加工精度が高い。

また、接合ツールに接触する銅部材が溶融しにくく高温での変形抵抗を高く保つことができるので、接合条件（接合ツールの回転数、送り速度等）の許容範囲が大きく、接合効率がよい。また、第二群の発明によれば、部材の材質を問わず、ベース板の一方の面に、互いに間隔をあけた複数枚の板材を容易に立設接合することができ、特に厚さが薄く高さが大きい板材を、ベース板に短ピッチで強固に立設接合することができる。

また、本発明に係る放熱部材の製造方法によれば、互いに間隔をあけた複数枚のフィンをベース板の一方の面に対して立設接合した放熱部材を、低コストで容易に製造することができ、特にハイトング比で放熱性能の高い放熱部材を低コストで容易に製造することができる。このとき本発明に係る放熱部材製造用冶具を用いれば、摩擦振動接合時にフィン又はフィン構成材、スぺーサ、ベース板を確実に拘束することができるさらに、本発明に係る放熱部材は、放熱性能が高く、製造コストが安また、第三群の発明によれば、放熱部材が、銅ベース板と銅若しくはアルミニウムのフィン又はアルミニウムベース板とを摩擦振動接合したものであるので、従来品よりも低コストで確実に製造できる。

また、放熱部材の熱をファンで強制的に冷却する構成であるので、放熱性能が高い。

さらに、発熱体と銅ベース板とがヒ一パイプで接続されている場合には、放熱部材及ぴファンを発熱体から離して配置することができ、薄型のノートブックパソコンのような発熱体の近傍で熱を放出する構造とすることがスペース的に困難な場合にも対応可能となる。また、第四群の発明によれば、金属部材同士を互いに重ね合わせて簡易かつ確実に接合でき、また、複数枚の金属製板材を金属製ベース板に立設させて簡易かつ確実に接合できる。さらに本発明に係る放熱部材の製造方法によれば、複数枚のフィンをベース板に強固に立設接合した放熱部材を簡易に製造できる。また、第五群の発明によれば、少ない工数によって短時間で金属部材同士を接合することができ、しかも金属部材同士を高い強度で接合することができる。また、この金属部材接合方法を応用した放熱部材の製造方法で得られた放熱部材は、少ない工数によって短時間でベース部材に放熱フィン等をより確実に高い強度で接合されたものであるため、従来品よりも低コストでしかも強度に優れている。また、第六群の発明によれば、各フィンをつなぐ凸条がベース板に形成されているので、ベース板が発熱体の熱をより効率的に各フィンに伝えることができるようになり、放熱性能が向上する。したがって、放熱性能を低下させずに放熱部材を軽量化することができる。また、本発明に係るヒートシンクによれば、放熱性能をより一層向上させることができる。

また、本発明に係る放熱部材の製造方法によれば、凸条ゃフィンが邪魔にならず、簡単かつ確実にベース板とフィンとを接合することができ、フィンのピッチやトング比を自由に設定することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の金属部材を、溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置し、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記金属部材のうち最も溶融点の高い金属部材の表面に押し込みつっ該金属部材の表面に沿って移動させることにより、前記複数の金属部材を互いに接合することを特徴とする金属部材接合方法。

2. 溶融点の異なる二の金属部材を互いに重ね合わせて配置し、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記金属部材のうち溶融点の高い一方の金属部材の表面に押し込みつつ該一方の金属部材の表面に沿って移動させることにより、前記両金属部材同士を接合することを特徴とする金属部材接合方法。

3. アルミニウム部材と銅部材とを重ね合わせて配置し、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、重ね合わせ部において前記銅部材の表面に押し込みつつ該銅部材の表面に沿って移動させることにより、前記アルミニウム部材と前記銅部材とを接合することを特徴とする金属部材接合方法。

4. 接合時の前記接合ツールを、次式（A) で求められる周速度 R ( m/min) で回転させることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の金属部材接合方法。

2 5 0≤ R≤ 2 0 0 0 ■·· (A)

5. 接合時の前記接合ツールを、次式（B) で求められる押込量 α ( m) だけ前記銅部材の表面に押し込むことを特徴とする請求の範囲第 3 項に記載の金属部材接合方法。

0. 0 3 X t ≤ α≤ 0. 3 X t … ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

6. 接合時の前記接合ツールを、次式（B ) で求められる押込量 α ( m) だけ前記銅部材の表面に押し込むことを特徴とする請求の範囲第 4 項に記載の金属部材接合方法。

0. 0 3 X t ≤ a≤ 0. 3 X t ··· ( B )

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

7. 接合時の前記接合ツールを、次式（C) によって求められる送り速度 V (m/min) で前記銅部材の表面に沿って移動させることを特徵とする請求の範囲第 3項に記載の金属部材接合方法。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0⁷ X t ²) ··■ ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度 (m/min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

8. 接合時の前記接合ツールを、次式（C) によって求められる送り速度 V (m/min) で前記銅部材の表面に沿って移動させることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の金属部材接合方法。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0⁷ X t ²) ··· ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（mZmin)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

9. 接合時の前記接合ツールを、次式（C) によって求められる送り速度 V (m/min) で前記銅部材の表面に沿って移動させることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の金属部材接合方法。

0. 1 ≤ V≤ R/ ( 5. 0 X 1 0⁷ X t ² ) ··· ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度（m/min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m)

1 0. 接合時の前記接合ツールを、次式（C) によって求められる送り速度 V (m/min) で前記銅部材の表面に沿って移動させることを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の金属部材接合方法。

0 . 1 ≤ V≤ R / ( 5 . 0 X 1 0 ⁷ X t ² ) · ·· ( C )

R ：接合時の接合ツールの周速度 ( m / min)

t ：重ね合わせ部における銅部材の厚み（m )

1 1 . ベース板とこのベース板の一方の面から立設する放熱フインとを有するアルミニウム部材からなるヒートシンク材と、請求の範囲第 3 項乃至第 1 0項のいずれか一項に記載の金属部材接合方法によって前記ベース板の他方の面に対して重ね合わせて接合された銅部材からなる伝熱板と、を備えることを特徴とする放熱部材。

1 2 . 前記ヒートシンク材がアルミニウムの押出成形により成形されたことを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の放熱部材。

1 3 . ベース板とこのベース板の一方の面から立設する放熱フィンとを有するアルミユウム部材からなるヒートシンク材の前記ベース板の他方の面に、銅部材からなる伝熱板を重ね合わせて配置し、請求の範囲第 3項乃至第 1 0項のいずれか一項に記載の金属部材接合方法によつて前記ベース板と前記伝熱板とを接合することを特徴とする放熱部材の製造方法。

1 4 . 互いに間隔をあけた複数枚の板材をベース板の一方の面に立設させて接合する方法であって、

互いに間隔をあけて並べられた複数枚の板材と、これらの板材の間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各板材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記べース板に前記各板材を接合する摩擦振動接合工程と、

前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする部材接合方法。

1 5 . 前記スぺーサが、前記板材及びベース板よりも溶融点の高い材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 1 4項に記載の部材接合方法。

1 6 . 前記ベース板が、前記板材よりも溶融点の高い材料からなる、ことを特徴とする請求の範囲第 1 4項又は第 1 5項に記載の部材接合方法。

1 7 . 互いに間隔をあけた複数枚の金属製のフィンを金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、

互いに間隔をあけて並べられた複数枚のフィンと、これらのフィンの間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各フィンが立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記べース板に前記各フィンを接合する摩擦振動接合工程と、

前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法。

1 8 . . 互いに間隔をあけた複数枚の金属製のフィンを金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、

互いに間隔をあけて並べられた複数枚のフィンと、基端面がそれ自体の厚さ以内で前記各フィンの基端面よりも埋没するように該各フィンの間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、を配置するフィン配置工程と、ベース板を、その一方の面に前記各フィンが立設するように、前記各スぺーサの基端面よりも突出する前記各フィンの基端部を折り曲げつつ配置するベース板配置工程と、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記べース板に前記各フィンの基端部を接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法。

1 9 . 前記スぺーサが、前記フィン及びベース板よりも溶融点の高レ材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の放熱部材の製造方法。 2 0 . 前記スぺーサが、前記フィン及びベース板よりも溶融点の高レヽ材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 1 8項に記載の放熱部材の製造方法。 2 1 . 前記ベース板が、前記フィンよりも溶融点の高い材料からなることを特徴と.する請求の範囲第 1 7項に記載の放熱部材の製造方法。 2 2 . 前記ベース板が、前記フインよりも溶融点の高い材料からなることを特徴とする請求の範囲第 1 8項に記載の放熱部材の製造方法。

2 3 . 前記ベース板が、前記フィンよりも溶融点の高い材料からなることを特徴とする請求の範囲第 1 9項に記載の放熱部材の製造方法。 2 4 . 前記ベース板が、前記フィンよりも溶融点の高い材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 0項に記載の放熱部材の製造方法。 2 5 . 前記フィンがアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 1項に記載の放熱部材の製造方法。 2 6 . 前記フィンがアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、ことを特徴とする請求の範囲第 2 2項に記載の放熱部材の製造方法。 2 7 . 前記フィンがアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 3項に記載の放熱部材の製造方法。 2 8 . 前記フィンがアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 4項に記載の放熱部材の製造方法。

2 9 . 互いに間隔をあけた複数個の金属製のフィン構成材を金属製のベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、互いに間隔をあけて並べられ、それぞれが左右一対のフィンとこれらの端部を連結する基端部とで断面凹字形に形成された複数個のフィン構成材と、前記各フィン構成材相互間に挟み込まれたスぺーサと、前記各フィン構成材の左右のフィンの間に挟み込まれたスぺーサと、.—方の面に前記各フィン構成材の基端部が当接するように該フィン構成材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記べース板に前記各フィン構成材の基端部を接合する摩擦振動接合工程と、前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法。

3 0 . 前記スぺーサが、前記フィン構成材及ぴベース板よりも溶融点の高い材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 9項に記載の放熱部材の製造方法。 3 1 . 前記ベース板が、前記フィン構成材よりも溶融点の高い材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 2 9項に記載の放熱部材の製造方法。

3 2 . 前記ベース板が、前記フィン構成材よりも溶融点の高い材料からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 3 0項に記載の放熱部材の製造方法。 3 3 . 前記フィン構成材がアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 3 1項に記載の放熱部材の製造方法。 3 4 . 前記フィン構成材がアルミニウム合金からなり、前記ベース板が銅からなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 3 2項に記載の放熱部材の製造方法。 3 5 . 請求の範囲第 1 7項乃至第 3 4項のいずれか一項に記載の放熱部材の製造方法によって製造されたことを特徴とする放熱部材。

3 6 . フィン又はフィン構成材とスぺーサとを交互に重ね合わせた状態でこれらを拘束するフィン拘束部と、

ベース板の一方の面を前記フィン又はフィン構成材の基端部に当接させて拘束するベース板拘束部と、

を備えることを特徴とする放熱部材製造用冶具。

3 7 . 放熱部材とファンを備えるヒートシンクであって、

前記放熱部材は、発熱体に熱的に接続される銅ベース板と、この銅べース板の一方の面に互いに間隔をあけて立設された複数枚の銅フィン又はアルミニウムフィンと、を備え、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を前記銅ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記銅ベース板と前記各銅フイン又は各アルミニウムフィンとが摩擦振動接合されてなる、

ことを特徴とするヒートシンク。

3 8 . 放熱部材とファンを備えるヒートシンクであって、前記放熱部材は、発熱体に熱的に接続される銅ベース板と、この銅べース板の一方の面に重ねて配置されたアルミニウムベース板と、前記銅ベース板と反対側の面において前記アルミニゥムベース板に互いに間隔をあけて立設された複数枚のアルミニウムフィンと、を備え、

前記アルミニゥムベース板と前記各アルミニゥムフィンは一体に押出成形され、

円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を前記銅ベース板の他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより、前記銅ベース板と前記アルミニゥムベース板とが摩擦振動接合されてなる、ことを特徴とするヒートシンク。

3 9. 前記発熱体と前記銅ベース板とがヒートパイプで接続されてなる、

ことを特徴とする請求の範囲第 3 7項又は第 3 8項に記載のヒートシンク。

4 0. 複数の金属部材を溶融点の高い順に互いに重ね合わせて配置し、重ね合わせ部を前記金属部材のうち最も溶融点の高い金属部材側から加熱及び加圧することにより、前記複数の金属部材を互いに接合することを特徴とする金属部材接合方法。

4 1 . 前記加熱及ぴ加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記最も溶融点の高い金属部材の表面に押し当てつつ該金属部材の表面に沿って移動させることにより行われ、

前記接合ツールの周面には、回転方向に対して僅かに傾斜して連続する凹溝が形成されている、

ことを特徴とする請求の範囲第 4 0項に記載の金属部材接合方法。

4 2. 前記凹溝間のフラット部の幅 _{W l} (mm) 及び前記凹溝の幅 w 。（mm) について、 l ^ W i ^ S かつ、 l ^ w ₂≤ 3、かつ、 0. 6 7 ≤ w ₂≤ 5. 0 0が成立することを特徴とする請求の範囲第 4 1項に記載の金属部材接合方法。

4 3. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0 ° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたつて二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 4 1項に記載の金属部材接合方法。

4 4. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0 ° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたって二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 4 2項に記載の金属部材接合方法。

4 5. 前記凹溝の深さが 0. 3〜 1 . 2 mmであることを特徴とする請求の範囲第 4 1項乃至第 4 4項のいずれか一項に記載の金属部材接合方法。

4 6. 互いに間隔をあけた複数枚の金属製の板材を、該板材よりも溶融点の高い金属からなるベース板の一方の面に立設させて接合する方法であって、

互いに間隔をあけて並べられた複数枚の板材と、これらの板材の間にそれぞれ挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各板材が立設されたベース板と、 ·を配置する部材配置工程と、

前記ベース板の他方の面側から該ベース板と前記各板'材との境界面を加熱及び加圧することにより、前記ベース板に前記各板材を接合する接合工程と、

前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする金属部材接合方法。

4 7. 前記加熱及び加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつ該ベース板の表面に沿って移動させることにより行われ、

ことを特徴とする請求の範囲第 4 6項に記載の金属部材接合方法。

4 8. 前記凹溝間のフラット部の幅 wェ (mm) 及び前記凹溝の幅 w 2 (mm) につレヽて、 Ι

δ つ、 1 ≤ w 2≤ 3 _Ν 力つ、 0. 6 7≤ w w ₂≤ 5. 0 0が成立することを特徴とする請求の範囲第 4 7項に記載の金属部材接合方法。

4 9. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0 ° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたって二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 4 7項に記載の金属部材接合方法。

5 0. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0 ° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたつて二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 4 8項に記載の金属部材接合方法。

5 1 . 前記凹溝の深さが 0. 3〜 1. 2 mmであることを特徴とする請求の範囲第 4 7項乃至第 5 0項のいずれか一項に記載の金属部材接合方法。

5 2. 互いに間隔をあけた複数個の金属製のフィン構成材を、該フィン構成材ょりも溶融点の高い金属からなるベース板の一方の面に立設してなる放熱部材を製造する方法であって、

互いに間隔をあけて並べられ、それぞれが左右一対のフィンとこれらの端部を連結する基端部とで断面凹字形に形成された複数個のフイン構成材と、前記各フィン構成材相互間に挟み込まれたスぺーサと、前記各フィン構成材の左右のフィンの間に挟み込まれたスぺーサと、一方の面に前記各フィン構成材の基端部が当接するように該フィン構成材が立設されたベース板と、を配置する部材配置工程と、

前記ベース板の他方の面側から該ベース板と前記各フィン構成材の基端部との境界面を加熱及び加圧することにより、前記ベース板に前記各フィン構成材の基端部を接合する接合工程と、

前記各スぺーサを取り外すスぺーサ離脱工程と、

を含むことを特徴とする放熱部材の製造方法。

5 3. 前記加熱及び加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記ベース板の他方の面に押し当てつつ該ベース板の表面に沿って移動させることにより行われ、

ことを特徴とする請求の範囲第 5 2項に IB載の放熱部材の製造方法。 5 4. 前記凹溝間のフラット部の幅 w （mm) 及び前記凹溝の幅 w 2 (mm) について、 l ^ W i ^ S 力つ、 l ^w₂≤ 3、かつ、 0. 6 7≤ w！ / w ₂≤ 5. 0 0が成立することを特徴とする請求の範囲第 5 3項に記載の放熱部材の製造方法。

5 5. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたって二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 5 3項に記載の放熱部材の製造方法。

5 6. 前記凹溝は、前記回転方向に対して 0. 5〜 2. 0° 傾斜しており、前記接合ツールの全周にわたって二本以上形成されていることを特徴とする請求の範囲第 5 4項に記載の放熱部材の製造方法。

5 7. 前記凹溝の深さが 0. 3 ~ 1 . 2 mmであることを特徴とする請求の範囲第 5 3項乃至第 5 6項のいずれか一項に記載の放熱部材の製造方法。

5 8. 第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、

前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2工程とを備えることを特徴とする金属部材接合方法。

5 9 . 前記第 2工程が、回転する円板状の接合ツールの板面を前記第 2金属部材に押し当てつつ、その表面に沿って移動させる工程を含むことを特徴とする請求の範囲第 5 8項に記載の金属部材接合方法。

6 0 . 第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、

前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2工程と、前記第 1金属部材を鍛造加工することによって、前記第 2金属部材上に複数の放熱フィンを立設する第 3工程とを備えることを特徴とする放熱部材の製造方法。

6 1 . 第 1金属部材に、この第 1金属部材と比較して溶融点が高い板状の第 2金属部材を重ね合わせる第 1工程と、

前記第 2金属部材から前記第 1金属部材に向けて加圧するとともに加熱して、前記第 1及び第 2金属部材を相互に接合する第 2工程と、前記第 1金属部材を切削加工することによって当該第 1金属部材に複数のスリットを形成し、前記第 2金属部材上に複.数の放熱フィンを立設する第 3工程とを備えることを特徴とする放熱部材の製造方法。

6 2 . 請求の範囲第 5 8項又は第 5 9項に記載の金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての、断面がコの字状に成形された板材からなる複数の放熱フィンと、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする放熱部材。

6 3 . 請求の範囲第 5 8項又は第 5 9項に記載の金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての、断面が L字状に成形された板材からなる複数の放熱フィンと、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする放熱部材。

6 4 . 請求の範囲第 5 8項又は第 5 9項に記載の金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としてのコルゲートフィンと、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする放熱部材。

6 5 . 請求の範囲第 5 8項又は第 5 9項に記載の金属部材接合方法によって、前記第 1金属部材としての複数の放熱柱状体と、前記第 2金属部材としてのベース板とが接合されたことを特徴とする放熱部材。

6 6 . —方の面に発熱体が接続されるベース板と、このベース板の他方の面に立設接合された複数枚のフィンとを備え、

前記ベース板の前記他方の面に前記各フィンをつなぐ凸条が形成されていることを特徴とする放熱部材。

6 7 . 前記凸条が前記各フインを全てつなぐことを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

6 8 · 前記凸条が前記各フィンに直交する向きに形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

6 9 . 前記凸条が前記各フィンに直交する向きに形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

7 0 . 前記凸条の幅が前記ベース板の本体から遠ざかるほど小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

7 1 . 前記凸条の幅が前記ベース板の本体から遠ざかるほど小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

フ 2 . 前記凸条の幅が前記ベース板の本体から遠ざかるほど小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 8項に記載の放熱部材。

7 3 . 前記凸条の幅が前記ベース板の本体から遠ざかるほど小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記載の放熱部材。

7 4 . 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5 〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

7 5. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

7 6. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 6 8項に記載の放熱部材。

7 7. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5 ~ 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記載の放熱部材。

7 8. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 7 0項に記載の放熱部材。

7 9. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 7 1項に記載の放熱部材。

8 0. 前記凸条の断面形が一定で、そのアスペクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 7 2項に記載の放熱部材。

8 1. 前記凸条の断面形が一定で、そのァスぺクト比が 5〜 3 0であることを特徴とする請求の範囲第 7 3項に記載の放熱部材。

8 2. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

8 3. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記载の放熱部材。

8 4. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範 ffl第 6 8項に記載の放熱部材。

8 5. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記载の放熱部材。

8 6. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 7 0項に記載の放熱部材。

8 7. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 7 1項に記载の放熱部材。

8 8. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1 ~ 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 7 2項に記载の放熱部材。

8 9. 前記凸条の断面形が一定で、全高さに対する当該凸条の厚さの比が 0. 1〜 0. 3であることを特徴とする請求の範囲第 7 3項に記載の放熱部材。

9 0. 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

9 1 . 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

9 2. 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 8項に記載の放熱部材。

9 3. 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記載の放熱部材。

9 4. 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 7 0項に記載の放熱部材。

9 5 . 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 7 1項に記載の放熱部材。

9 6 . 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 7 2項に記載の放熱部材。

9 7 . 前記凸条の断面積が前記発熱体に接続される位置から長さ方向に向かって小さくなることを特徴とする請求の範囲第 7 3項に記載の放熱部材。

9 8 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

9 9 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

1 0 0 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 6 8項に記載の放熱部材。

1 0 1 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミ二ゥムからなることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記載の放熱部材。

1 0 2 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 0項に記載の放熱部材。

1 0 3 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 1項に記載の放熱部材。

1 0 4 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 2項に記載の放熱部材。

1 0 5 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 3項に記載の放熱部材。

1 0 6. 前記ベース板が銅からなり、前記フインがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7' 4項に記載の放熱部材。

1 0 7. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 5項に記載の放熱部材。

1 0 8. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 6項に記載の放熱部材。

1 0 9. 前記ベース板が銅からなり、前記フインがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 7項に記載の放熱部材。

1 1 0. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴する請求の範囲第 7 8項に記載の放熱部材。

1 1 1 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 7 9項に記載の放熱部材。

1 1 2. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 0項に記載の放熱部材。

1 1 3. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 1項に記載の放熱部材。

1 1 4. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 2項に記載の放熱部材。

1 1 5. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 3項に記載の放熱部材。

1 1 6. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 4項に記載の放熱部材。

1 1 7. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 5項に記載の放熱部材。

1 1 8. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 6項に記載の放熱部材。

1 1 9. 前記ペース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 7項に記載の放熱部材。

1 2 0. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 8項に記載の放熱部材。

1 2 1 . 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 8 9項に記載の放熱部材。

1 2 2. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 0項に記載の放熱部材。

1 2 3. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 1項に記載の放熱部材。

1 2 4. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 2項に記載の放熱部材。

1 2 5. 前記べ一ス板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 3項に記載の放熱部材。

1 2 6. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 4項に記載の放熱部材。

1 2 7. 前記ベース板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 5項に記載の放熱部材。

1 2 8. 前記べ一ス板が銅からなり、前記フィンがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 6項に記載の放熱部材。

1 2 9. 前記ベース板が銅からなり、前記フインがアルミニウムからなることを特徴とする請求の範囲第 9 '7項に記載の放熱部材。

1 3 0. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 6項に記載の放熱部材。

1 3 1 . 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 7項に記載の放熱部材。

1 3 2. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 8項に記載の放熱部材。

1 3 3. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 6 9項に記載の放熱部材。

1 3 4. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7 0項に記載の放熱部材。

1 3 5. 前記フインが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7 1項に記載の放熱部材。

1 3 6. 前記フインが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求'の範囲第 7 2項に記載の放熱部材。

1 3 7. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7 3項に記載の放熱部材。

1 3 8. 前記フインが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7 4項に記載の放熱部材。

1 3 9. 前記フインが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚- -対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 7 5項に記載の放熱部材。

1 4 0 . 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 7 6項に記載の放熱部材。

1 1 . 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で違結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 7 7項に記載の放熱部材。

1 4 2 . 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 7 8項に記載の放熱部材。

1 3 . 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 7 9項に記載の放熱部材。

1 4 4 . 前記フィンが前記ベース板に平行な ¾端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 8 0項に記載の放熱部材。

1 5 . 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 8 1項に記載の放熱部材。

1 6 . 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徵とする請求の範囲第 8 2項に記載の放熱部材。

1 4 7 . 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 8 3項に記載の放熱部材。

1 4 8 . 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 8 4項に記載の放熱部材。

1 4 9. 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 8 5項に記載の放熱部材。

1 5 0. 前記フィンが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 8 6項に記載の放熱部材。

1 5 1 . 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 8 7項に記載の放熱部材。

1 5 2. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 8 8項に記載の放熱部材。

1 5 3. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 8 9項に記載の放熱部材。

1 5 4. 前記フィンが前記べ一ス板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 9 0項に記載の放熱部材。

1 5 5. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 9 1項に記載の放熱部材。

1 5 6. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 9 2項に記載の放熱部材。

1 5 7. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 9 3項に記載の放熱部材。

1 5 8. 前記フィンが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 9 4項に記載の放熱部材。

1 5 9. 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 9 5項に記載の放熱部材。

1 6 0. 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 9 6項に記載の放熱部材。

1 6 1 . 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 9 7項に記載の放熱部材。

1 6 2. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されてニ枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 9 8項に記載の放熱部材。

1 6 3. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 9 9項に記載の · 放熱部材。

1 6 4. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徵とする請求の範囲第 1 0 0項に記載の放熱部材。

1 6 5. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 0 1項に記載の放熱部材。

1 6 6. 前記フインが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二牧一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 0 2項に記載の放熱部材。

1 6 7. 前記フィンが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 0 3項に記载の放熱部材。

1 6 8. 前記フインが. 前記べ一ス板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 0 4項に記載の放熱部材。

1 6 9. 前記フィンが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 0 5項に記載の放熱部材。

1 7 0. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 0 6項に記載の放熱部材。

1 7 1 . 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 0 7項に記載の放熱部材。

1 7 2. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 0 8項に記載の放熱部材。

1 7 3. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 0 9項に記載の放熱部材。 .

1 7 4. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 1 0項に記载の放熱部材。

1 7 5. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 1項に記載の放熱部材。

1 7 6. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 2項に記載の放熱部材。

1 7 7. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 3項に記载の放熱部材。

1 7 8. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で違結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 4項に記載の放熱部材。

1 7 9. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 5項に記載の放熱部材。

1 8 0. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 6項に記載の放熱部材。

1 8 1 . 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 7項に記載の放熱部材。

1 8 2. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 1 8項に記載の放熱部材。

1 8 3. 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 1 9項に記载の放熱部材。

1 8 4. 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 0項に記載の放熱部材。

1 8 5. 前記フインが. 前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている 'とを特徴とする請求の範囲第 1 2 1項に記载の放熱部材。

1 8 6. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 2項に記載の放熱部材。

1 8 7. 前記フィンが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 3項に記载の放熱部材。

1 8 8. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 4項に記載の放熱部材。

1 8 9. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されている .とを特徴とする請求の範囲第 1 2 5項に記載の放熱部材。

1 9 0. 前記フインが前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 6項に記載の放熱部材。

1 9 1 . 前記フィンが前記べ一ス板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されているとを特徴とする請求の範囲第 1 2 7項に記載の放熱部材,

1 9 2 . 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 2 8項に記載の放熱部材。

1 9 3 . 前記フィンが、前記ベース板に平行な基端部で連結されて二枚一対で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1 2 9項に記載の放熱部材。

1 9 4 . 請求の範囲第 6 6乃至第 1 9 3項のいずれか一項に記載の放熱部材にファンを付設してなることを特徴とするヒートシンク。

1 9 5 . 前記ファンが前記各フィンに対して側方から風を送ることを特徴とする請求の範囲第 1 9 4項に記載のヒートシンク。

1 9 6 . —方の面に凸条が形成された銅ベース板の当該一方の面に、当該凸条をまたぐ向きで複数枚のアルミニウムフィンを立設配置し、前記銅ベース板の他方の面から、当該銅ベース板と前記各アルミニゥムフィンとの境界面を加熱及び加圧することにより、当該銅ベース板と前記各アルミニウムフィンとを接合する、

ことを特徴とする放熱部材の製造方法。

1 9 7 . 前記加熱及び加圧は、円周方向に回転する円板状の接合ツールの周面を、前記銅ベース板の前記他方の面に押し当てつつその表面に沿って移動させることにより行われる、

ことを特徴とする請求の範囲第 1 9 6項に記載の放熱部材の製造方法。