JPH081322A - アルミニウム部材の接合方法 - Google Patents

アルミニウム部材の接合方法

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JPH081322A
JPH081322A JP13161494A JP13161494A JPH081322A JP H081322 A JPH081322 A JP H081322A JP 13161494 A JP13161494 A JP 13161494A JP 13161494 A JP13161494 A JP 13161494A JP H081322 A JPH081322 A JP H081322A
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ribs
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Shuichiro Kato
周一郎 加藤
Shiro Matsumoto
史朗 松本
Hiroshi Ikami
浩 井神
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚み方向のリブを有するアルミニウム部材を
複数枚重ね合わせて接合する場合において、隣り合うア
ルミニウム部材とリブとによって構成される隙間に、は
んだ又はろう材を密に侵入させて、全ての隙間において
十分な接合を行なうことができる方法を提供すること。 【構成】 リブ43を有するアルミニウム部材4からな
る重ね合わせ体10における隙間6内に、超音波振動を
加えることによって、はんだ5を侵入させるとともに溝
43bを通して隙間6内の空気を排出させ、隙間6には
んだ5を密に充填させることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数枚のアルミニウム
部材を、重ね合わせ、その一方の端部においてはんだ又
はろう材により接合する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】複数枚のアルミニウム部材4を重ね合わ
せ、その重ね合わせ体10の一方の端部を溶融はんだ5
中(又は溶融ろう材中)に浸漬すると、図13に示すよ
うに、隣接するアルミニウム部材4間にできている隙間
6に、はんだ5が侵入して残り、そのはんだ5によって
アルミニウム部材4が相互に接合される。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、上記の場合
には、隙間62が均一になりにくいために、接合強度に
ばらつきが生じやすく、また、接合の不十分な部分が生
じる恐れがあった。
【0004】そこで、本発明者は、図14に示すよう
に、アルミニウム部材4に厚み方向のリブ43を形成
し、そのアルミニウム部材4をリブ43を介して複数枚
重ね合わせ、この重ね合わせ体10における隣り合うア
ルミニウム部材4とリブ43とによって構成される隙間
6に、はんだ5(又はろう材)を侵入させ、そのはんだ
5によってアルミニウム部材4を相互に接合することを
提案した。しかし、上記方法では、隙間6内に残る空気
のために、隙間6へのはんだ5の侵入が阻害され、隙間
6内に残るはんだ5の量が不十分となり、そのため、接
合が不十分となる部分が生じる恐れがあった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、厚み方向のリブを有するアル
ミニウム部材を複数枚重ね合わせて接合する場合におい
て、隣り合うアルミニウム部材とリブとによって構成さ
れる隙間に、はんだ又はろう材を密に侵入させて、全て
の隙間において十分な接合を行なうことができる方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【目的を達成するための手段】本発明のアルミニウム部
材の接合方法は、厚み方向にリブを有するアルミニウム
部材を、リブを介して複数枚重ね合わせ、この重ね合わ
せ体における隣り合うアルミニウム部材とリブとによっ
て構成される隙間の部分を、アルミニウム部材用の溶融
はんだ中又は溶融ろう材中に浸漬し、超音波振動を加え
ることによって上記隙間に上記はんだ又はろう材を侵入
させるとともにリブの先端面に形成した溝を通して上記
隙間内の空気を排出させ、上記はんだ又はろう材を上記
隙間に密に充填させてアルミニウム部材を相互に接合す
ることを特徴としている。
【0007】図1は厚み方向にリブ43を有するアルミ
ニウム部材4をリブ43を介して複数枚重ね合わせてな
る重ね合わせ体10を示す断面側面図、図2は同じく平
面図、図3は図2のIII 矢視図である。なお、図1は図
2のI−I断面図である。アルミニウム部材4は、リブ
43の先端面43aを隣りのアルミニウム部材4のリブ
43とは反対側の面41aに当接させるようにして、複
数枚が重ね合わされている。リブ43の先端面43aに
は多数の溝43bが所定間隔置きに縦方向に延びて形成
されている。この重ね合わせ体10においては、端部
に、リブ43と隣り合うアルミニウム部材4とで囲まれ
た隙間6ができている。この隙間6とリブ43を介して
反対側の隙間61とは溝43bを介して連通している。
【0008】本発明では、重ね合わせ体10の隙間6を
アルミニウム部材用の溶融はんだ5中(又は溶融ろう材
中)に浸漬し、超音波振動を加える。
【0009】
【作用】重ね合わせ体10の隙間6を溶融はんだ5中に
浸漬し、超音波振動を加えると、図4に示すように、は
んだ5は隙間6内の隅々にまで侵入する。図5ははんだ
5の侵入の様子を示す拡大縦断面部分図である。図5に
示すように、はんだ5は矢印Aに示すように隙間6内へ
侵入していき、それと共に、隙間6内の空気が矢印Bに
示すように溝43bを通って隙間61側へ排出されてい
く。このため、空気が隙間6内に残ることはなく、はん
だ5は隙間6内の隅々にまで侵入していくこととなる。
即ち、重ね合わせ体10は、図6に示すように、隙間6
内にはんだ5が密に充填されて接合される。図7は図6
に示す部分の斜視図である。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図8は本発明の方法を用いて得られたヒートシンク
を示す側面図である。このヒートシンク1は、ベースプ
レート2と複数のフィン3とが一体となったものであ
り、図9に示すアルミニウム形材(又は板材)40が、
複数枚重ね合わされて相互にはんだ5により接合されて
構成されている。はんだ5としては、アルミニウム部材
用はんだである、例えば95%Zn−5%Alが用いら
れる。
【0011】図9及び図9のX矢視図である図10に示
すように、アルミニウム形材40は、1枚の薄板である
本体41の片面に2個のリブ42、43が形成されてな
るものである。リブ42、43は、本体41の厚み方向
に同じ高さa1だけ突出している。そして、リブ43の
先端面43aには、図10に示すように、所定間隔置き
に縦方向の溝43bが多数形成されている。なお、この
溝43bは、アルミニウム形材40の長手方向に沿っ
て、例えばローレット加工により、深さ約0.1〜0.
2mmに形成される。ヒートシンク1は、複数枚のアル
ミニウム形材40が、リブ42、43を一方向に向けて
平行に並べられ、リブ42、43を隣りのアルミニウム
形材40のリブ42、43のない側の面41aに当接さ
せて重ね合わされ、隣り合うアルミニウム形材40とリ
ブ43とによって構成される隙間6にはんだ5を充填さ
せることにより相互に接合されて、構成されている。
【0012】上記構成のヒートシンク1の具体的大きさ
としては、例えば、次のような場合がある。即ち、図8
において、長さLが90mm、フィン3の高さH1が4
8mm、ベースプレート2の高さH2が12mm、アル
ミニウム形材40の厚さTが0.8mm、図2におい
て、a1即ち隙間6の間隔が0.5mmである。なお、
a1は、狭すぎるとはんだ5が侵入できず、逆に広すぎ
ると侵入したはんだ5が脱落してしまう。a1として
は、0.3〜0.5mmが適している。
【0013】次に、複数枚のアルミニウム形材40を接
合して上記構成のヒートシンク1を製造する方法につい
て説明する。まず、複数枚のアルミニウム形材40を、
リブ42、43を一方向に向けて平行に並べて、リブ4
2、43を隣りのアルミニウム形材40のリブ42、4
3のない側の面41aに当接させて、即ち図11に示す
ように重ね合わせる。次に、この重ね合わせ体10の隙
間6を、図12に示すように、浴7中の溶融はんだ5中
(又は溶融ろう材中)に浸漬させ、その状態で、重ね合
わせ体10又は浴7に超音波振動を加える。重ね合わせ
体10を浸漬させただけでは、アルミニウム形材40の
表面に酸化皮膜ができているためにはんだ5がはじか
れ、また、はんだ5の表面張力のために隙間6内に行き
渡らず、従って、はんだ5は隙間6内に十分には侵入し
ない。しかし、超音波振動を加えているので、酸化皮膜
が破壊され、このため、アルミニウム形材40の表面と
はんだ5との濡れが良くなり、また、はんだ5が振動す
るために表面張力が弱くなる。しかも、隙間6は溝43
bを介して隙間61と連通しているので、隙間61内の
空気は図5に示すように隙間6内に侵入してくるはんだ
5によって押されて溝43bを通って隙間61側へ排出
される。従って、はんだ5は隙間6内の隅々まで十分に
侵入していき、図8に示すような、隙間6がはんだ5で
密に充填されて接合されたヒートシンク1が得られるこ
ととなる。
【0014】上記方法は、リブ43を有するアルミニウ
ム形材40を、複数枚重ね合わせ、溶融はんだ5中に浸
漬させて隙間6にはんだ5を充填することによって相互
に接合するだけであるので、非常に簡単である。しか
も、上記方法では、隙間6へのはんだ5の充填を超音波
振動を加えて行なうとともに、隙間6内の空気を溝43
bを通して隙間61側へ排出するので、はんだ5は隙間
6内の隅々まで十分に侵入していくこととなり、アルミ
ニウム形材40は相互に十分な接合強度で接合される。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、リブ4
3を有するアルミニウム部材4からなる重ね合わせ体1
0の隙間6を溶融はんだ5中へ浸漬した状態で、超音波
振動を加えているので、アルミニウム部材4の表面とは
んだ5との濡れを良くし、また、はんだ5の表面張力を
弱くして、はんだ5の隙間6内への侵入を容易に行なわ
せることができる。しかも、隙間6を溝43bを介して
隙間61と連通させているので、隙間61内の空気を隙
間61側へ排出させながら、はんだ5を隙間6内へ侵入
させることができる。従って、はんだ5を隙間6内の隅
々まで十分に侵入させることができ、複数枚のアルミニ
ウム部材4を隙間6にてはんだ5により充分な接合強度
で接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の重ね合わせ体を示す縦断面部分図で
ある。
【図2】 本発明の重ね合わせ体を示す平面図である。
【図3】 図2のIII 矢視図である。
【図4】 本発明の一工程を示す縦断面部分図である。
【図5】 本発明の一工程の作動状況を示す拡大縦断面
部分図である。
【図6】 本発明の方法により接合された重ね合わせ体
を示す縦断面部分図である。
【図7】 図6に示す部分の斜視図である。
【図8】 本発明の方法により接合されて形成されたヒ
ートシンクを示す側面図である。
【図9】 ヒートシンクを構成するアルミニウム板材を
示す側面図である。
【図10】 図9のX矢視図である。
【図11】 ヒートシンクを形成する前の重ね合わせ体
を示す側面図である。
【図12】 ヒートシンクを形成する一工程を示す縦断
面図である。
【図13】 従来方法により接合されたアルミニウム部
材からなる重ね合わせ体を示す縦断面部分図である。
【図14】 別の従来方法により接合されたアルミニウ
ム部材からなる重ね合わせ体を示す縦断面部分図であ
る。
【符号の説明】
4 アルミニウム部材 5 はんだ 6 隙間 10 重ね合わせ体 40 アルミニウム形材(又は板材) 43 リブ 43a 先端面 43b 溝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚み方向にリブを有するアルミニウム部
    材を、リブを介して複数枚重ね合わせ、この重ね合わせ
    体における隣り合うアルミニウム部材とリブとによって
    構成される隙間の部分を、アルミニウム部材用の溶融は
    んだ中又は溶融ろう材中に浸漬し、超音波振動を加える
    ことによって上記隙間に上記はんだ又はろう材を侵入さ
    せるとともにリブの先端面に形成した溝を通して上記隙
    間内の空気を排出させ、上記はんだ又はろう材を上記隙
    間に密に充填させてアルミニウム部材を相互に接合する
    ことを特徴とするアルミニウム部材の接合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09323166A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Suzuki Motor Corp アルミニウムの接合方法

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