TWI429314B - Heating plate and heating plate manufacturing method - Google Patents

Description

加熱板及加熱板的製造方法

本發明，是關於內置有在真空容器（真空室）內加熱所使用的護套加熱器的半導體或液晶顯示器製造用加熱板、及在其製程使用於乾燥、預熱等用途的加熱板與其製造方法。除了上述情況之外，例如可使用作為PDP、FED、ELD的薄型顯示器(FPD)製造裝置的加熱板。本發明一般也可適用於PTP薄板製造用的加熱板。

以往，在例如半導體製造裝置或液晶顯示器製造裝置等的各種領域，是使用在金屬基座內置有加熱器的加熱板。作為這種加熱板的加熱器，一般來說是使用不鏽鋼製的護套加熱器。而在加熱板的構造，有將鋁澆鑄到護套加熱器的構造（澆鑄型）、以鋁或不鏽鋼板夾住護套加熱器再以螺栓鎖裝的構造（螺栓鎖裝型）、將夾入護套加熱器的板體的外周部進行熔接（熔接型）的構造，並且還有，藉由在真空中或在預定的氣體環境下進行加壓，將夾著護套加熱器的兩構件進行硬焊、軟焊及擴散接合（硬焊、擴散接合型），或者在夾住護套加熱器的板體的接合面的整個外周形成環狀溝槽與環狀突出部，而藉由鍛壓壓縮來進行接合（鍛壓壓接型）的方式。

第12圖是顯示有內置護套加熱器102的傳統的澆鑄型的加熱板101的概略構造。護套加熱器102，是將發熱體通到不鏽鋼製保護管內，以絕緣材料使兩者之間電絕緣的構造。將該管狀的護套加熱器102彎曲加工成預定的圖案，澆鑄於鋁基座，藉由實施切削、表面研磨等的加工來製作加熱板101。

在第13圖是顯示傳統的螺栓鎖裝型加熱板103的概略構造。在該構造中，是將金屬基座分割為上下兩部分，在由鋁、不鏽鋼等所構成的下側基座104所形成的溝槽104a設置上述同樣的護套加熱器102，使上側基座105緊貼，在適當的位置將兩者鎖裝而一體化。

第14圖是顯示傳統熔接型加熱板106的概略構造。在該構造也是，將金屬基座分割為上下兩部分，在由鋁、不鏽鋼等所構成的下側基座107所形成的溝槽107a設置上述同樣的護套加熱器102，使上側基座108緊貼，僅在該緣部109將兩者熔接而一體化。

第15圖則顯示傳統的硬焊、擴散接合型加熱板110的概略構造。在該構造也是，將金屬基座分割為上下兩部分，在區劃於由金屬構成的下側基座107與上側基座108之間的溝槽107a設置與上述同樣的護套加熱器102，在使上側基座108與下側基座107的其中一方或兩方塑性變形的狀態，涵蓋整個面，藉由硬焊、軟焊及擴散接合的其中一種方式，進行接合而達到一體化。

第16圖則顯示傳統的鍛壓壓接型加熱板111的概略構造。在該構造也是，將金屬基座分割為上下兩部分，在鋁構件112、113的接合面的整個外周形成四角形或多角形或圓形的環狀溝槽與環狀突出部，藉由鍛壓壓縮，以鎖裝部114進行密閉、金屬接合。

【專利文獻1】

日本特開平11－285775

【專利文獻2】

日本特開2000－311932

【專利文獻3】

日本特開2000－243542

【發明欲解決的課題】

加熱板，近年來隨著液晶電視的大型化，而急速大型化，在這幾年從第四代的730mm × 920mm、第五代的1100mm × 1300mm，變化到第六代的1500 × 1800mm、第七代的2100mm × 2400mm。伴隨著這種加熱板的大型化，特別是在增長加熱板的使用壽命或簡化製造方法所達成的降低成本方面會產生問題。

在上述傳統構造所說明的加熱板的構造中，澆鑄型的加熱板，護套加熱器是與鋁鑄造物緊貼著，雖然加熱器的熱傳導性很好，可是由於在護套加熱器的保護管所使用的不鏽鋼、鎳鉻鐵耐蝕合金(inconel)材料等的金屬、與作為金屬基座的鋁的熱膨脹係數不同，所以在高溫時，其熱應力會導致加熱器變形，而反覆使用可能會造成斷線，而在不同的情況可能會產生加熱器全體變形這樣的問題。

另一方面，鋁基座的螺栓鎖裝型加熱板，在溝槽具有間隙，該間隙成為隔熱層，並且各部分是物理性地接觸，所以上下基座與護套加熱器或基座彼此的緊密性較低，熱傳導性很差，在不同的情況可能會有局部昇溫而損傷加熱器這樣的缺點。這種問題在熔接型的加熱板也是一樣。並且，熔接型的加熱板，熔接所導致的應變很大，在形狀維持方面也有問題。

硬焊、擴散接合方式，在真空中或氮氣等的環境中，將相對向的構件的整個面進行加壓接合，所以不能接合大型的構件，並且有需要硬焊材、軟焊材等的接合用的第三接合用構件這樣的問題。

在鍛壓型的加熱板，伴隨著加熱板的大型化，在兩枚板材的外周部與加熱部附近加工出嵌合用的凹部或凸部，使其嵌合，藉由鍛壓壓接的方式將其接合的如日本特開2000－311932所揭示的方法，藉由在300~500℃的高溫長時間使用會產生蠕變變形，在外周部與加熱器附近部或加熱器內側的板中心附近，會由於熱應力導致變形，而無法使用加熱板，會有這樣的缺點。

而需要從伴隨加熱板的大型化所產生的上述加熱板的變形的問題與製造成本增大的問題，來改善至今的鍛壓壓接方法。

本發明，鑒於上述傳統技術的問題，要提供一種加熱板及其製造方法，能防止加熱板的熱應力所導致的變形，並且加熱板的熱傳導性很好，耐久性很高。

【用以解決課題的手段】

用來解決上述課題的本發明的第1方式，在鋁或鋁合金基底構件所設置的溝槽部，收容著護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件嵌合在上述溝槽部，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第2方式，上述接合用鋁或鋁合金構件，是由一體的構件所構成。

本發明的第3方式，上述接合用鋁或鋁合金構件，在上述鋁或鋁合金基底構件的平面方向，是由複數構件所構成。

本發明的第4方式，上述接合用鋁或鋁合金構件，在上述鋁或鋁合金基底構件的垂直方向，是由複數構件所構成。

本發明的第5方式，上述護套加熱器的配設的佈置方式，是對稱於上述鋁或鋁合金基底構件的互相垂直相交的兩個中心軸的至少其中一個，或者相對於中心處而為點對稱。

本發明的第6方式，上述鋁或鋁合金基底構件，是板材。

本發明的第7方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面積，是大於：從形成於上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積。

本發明的第8方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面的形狀，是具有長方形，上述剖面的寬度，是與上述溝槽部的寬度相同或稍大。

本發明的第9方式，在上述接合用鋁或鋁合金構件的至少一部分，其朝向埋入方向的兩邊部，是以朝向下方其間隔變窄的方式，具有預定的錐度。

本發明的第10方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的高度，對於上述剖面的錐度下部寬度或構件最下部寬度的比值，是1以上，5以下。

本發明的第11方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的上述錐部的錐度角，是超過0°，而在45°以下。

本發明的第12方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀具有略T字型，將上述略T字型的縱棒部分與橫棒部分一起與上述鋁或鋁合金基底構件接合在。

本發明的第13方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，是將用來按壓加熱器的上述縱棒部分的一部分或全部、與包含上述橫棒部分的剩餘的部分作成不同個體予以分割。

本發明的第14方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，在上述略T字型的上述縱棒部分的位置的其他位置，也就是在上述橫棒部分下側的不存在護套加熱器的位置，設置嵌合用凸部或凹部，並且在上述鋁或鋁合金基底構件的與上述接合用鋁或鋁合金構件的嵌合用凸部或凹部相對向的位置，將與其嵌合的凹部或凸部設置在上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部。

本發明的第15方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，上述略T字型的上述橫棒部分的底面，是具有朝向中心的緩和的斜度的Y字型。

本發明的第16方式，在第12方式的上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。

本發明的第17方式，在第13方式的上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。

本發明的第18方式，在第14方式的上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分及嵌合用凸部或凹部的各剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。

本發明的第19方式，在第15方式的上述略Y字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。

本發明的第20方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的與護套加熱器相接的面部的形狀，是與上述鋁或鋁合金基底構件的板面平行的平面、或是具有與上述護套加熱器的外周同方向的曲率的曲面。

本發明的第21方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的與護套加熱器相接的面部的構件寬度，是大於護套加熱器的寬度。

本發明的第22方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的進行鍛壓壓接前的剖面積，是大於從在上述鋁或鋁合金基底構件所形成的上述溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積，且當將上述接合用鋁或鋁合金構件嵌合在上述鋁或鋁合金基底構件的上述溝槽部時，在側面的至少其中一部分，是具有間隙。

本發明的第23方式，上述護套加熱器，是在鋁或鋁合金基底構件上所設置的一個或複數溝槽配置有複數條、或在複數的溝槽各配設有一條。

本發明的第24方式，上述複數條的護套加熱器，在鋁或鋁合金基底構件所設置的一個或複數的各溝槽，是並排地配設有複數條。

本發明的第25方式，上述複數條的護套加熱器，在鋁或鋁合金基底構件所設置的一個或複數的各溝槽，是在高度方向重疊配設有複數條。

本發明的第26方式，上述護套加熱器，是剖面為圓形的構造、或角落部具有由預定的曲率的曲線所構成的略長方形（也包含略正方形）的形狀的管狀的構造、或將細條部編成管狀形狀的構造。

本發明的第27方式，用來收容上述護套加熱器的加熱板，對於與護套加熱器的護套部的熱傳導性很優異。

本發明的第28方式，用來收容上述護套加熱器的加熱板，具有氣密性。

本發明的第29方式，用來收容上述護套加熱器的加熱板的護套加熱器，具有更高的電絕緣性。

本發明的第30方式，上述接合用鋁或鋁合金構件及上述鋁或鋁合金基底構件，是由：JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的其中一種的合金所構成。

本發明的第31方式，是加熱板的製造方法，在上述鋁或鋁合金基底構件加工出上述溝槽部，在上述溝槽部收容上述護套加熱器，並且，將上述接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第32方式，作為上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用一體或分割為複數部分的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第33方式，作為上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用在上述鋁或鋁合金基底構件的平面方向或剖面方向分割為複數部分的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第34方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面積，是大於：從形成於上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積。

本發明的第35方式，當上述接合用鋁或鋁合金構件分割為複數部分時，是以預定的順序將複數的構件進行鍛壓壓接。

本發明的第36方式，在上述鋁或鋁合金基底構件，使用板材，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第37方式，在上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用上述剖面的形狀為長方形，且上述剖面的寬度與上述溝槽部的寬度相同或較大的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第38方式，作為上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用具有其錐度角超過0°而在45°以下的錐部的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第39方式，作為上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用剖面形狀為略T字型或Y字型的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第40方式，是加熱板的製造方法，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，在上述略T字型的上述縱棒部分的位置的其他位置，也就是在上述橫棒部分下側的不存在護套加熱器的位置，設置嵌合用凸部或凹部，並且在朝向上述接合用鋁或鋁合金構件的嵌合用凸部或凹部的位置，是在上述鋁或鋁合金基底構件設置與其嵌合的凹部或凸部，使上述接合用鋁或鋁合金構件的上述縱棒部分及上述嵌合用凸部或凹部、與上述鋁或鋁合金基底構件的具有上述凹部或凸部的溝槽部嵌合，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第41方式，在上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用：與上述護套加熱器相接的面部的形狀，是與上述鋁或鋁合金基底構件的板面平行的平面、或是具有與上述護套加熱器的外周同方向的曲率的曲面的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第42方式，是使用：上述接合用鋁或鋁合金構件的高度，與從上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部的深度減去上述護套加熱器的高度的上述溝槽部的有效深度相等或較大的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第43方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的上述剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。

本發明的第44方式，上述接合用鋁或鋁合金構件的鍛壓壓接前的剖面積，是大於從上述鋁或鋁合金基底構件所形成的上述溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積，且當嵌合於上述溝槽部時，側面的至少一部分具有間隙的上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第45方式，作為上述鋁或鋁合金基底構件及上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用由：JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的其中一種的合金所構成的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。

本發明的第46方式，上述鋁或鋁合金基底構件、與上述接合用鋁或鋁合金構件的鍛壓壓接，是在250℃~500℃的範圍來進行的。

本發明的第47方式，是使用第31方式所記載的加熱板的製造方法的加熱板的變形防止方法。

本發明的第48方式，是使用第31方式所記載的加熱板的製造方法，利用鍛壓壓接，對於加熱板的接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性提昇方法。

本發明的第49方式，使用第48方式所記載的對於加熱板的接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性提昇方法的加熱器使用壽命的提昇方法。

本發明的第50方式，在金屬或合金基底構件所設置的溝槽部，收容護套加熱器，並且，將由與其同種類的金屬或合金所構成的接合用金屬或合金構件嵌合在上述溝槽部，將上述接合用金屬或合金構件與上述金屬或合金基底構件，藉由鍛壓壓接來進行金屬接合。

本發明的第51方式，上述金屬或合金基底構件與接合用金屬或合金構件，都是銅或銅合金。

【發明效果】

藉由本發明，在設置於鋁或鋁合金基底構件的溝槽部，收容護套加熱器與接合用鋁或鋁合金構件，藉由將接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件進行鍛壓壓接，來進行金屬接合，則在鋁或鋁合金基底構件與護套加熱器之間可維持高度的緊密性，而具有能確保高熱傳導性的效果。

藉由本發明，藉由鍛壓壓接方式，來對接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件進行的金屬接合，是在使用加熱板的加熱區域的溫度附近進行的，而可以減輕加熱板的使用溫度區域的鋁或鋁合金基底構件與內部加熱器的護套材料的線膨脹差異所導致的應力，可以避免護套加熱器的變形或破損、加熱板的變形等情形。同時，也可改善接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性或熱傳導性。本發明的效果，即使是鋁或鋁合金以外的金屬，只要是可鍛壓壓接且熱傳導性優異的金屬即可，也可適用於銅或銅合金。銅或銅合金的耐熱性較高，所以適合在較鋁或鋁合金製的加熱板更高溫度使用的情況。

在本發明的內部配設有護套加熱器的加熱板，是使護套加熱器緊貼在金屬構件，所以護套加熱器的發熱，會傳達到加熱板的金屬構件。護套加熱器，是以將加熱板加熱成均勻的溫度的方式，配設在加熱板的內部。例如，將護套加熱器配設成各種形狀，來將加熱板加熱成均勻的溫度。而護套加熱器，是在不鏽鋼例如SUS304、鎳合金例如incoloy（高溫鐵鎳鉻基）、鈦的護套材料（管體）中，封入電熱線與絕緣材料。溝槽與加熱器的數量，如後述，是因應需要來作適當選擇的。

在藉由本發明所製造的內部配設有護套加熱器的加熱板，是在半導體或液晶的製造裝置的真空容器（真空室）內使用作為加熱板。在第17圖，是顯示在內部配設有護套加熱器的加熱板的使用例子。第17圖是化學氣相沉積(CVD)處理裝置，在真空室122內配設有護套加熱器123的加熱板121，是藉由支承構件124所設置。在加熱板121是載置有基板125。在真空室122內，是設置有用來進行CVD處理的氣體供給部126，從供給口127供給氣體，藉由化學氣相沉積在基板125進行沉積。

以下根據圖面來說明本發明的較佳實施方式。

第1圖是本實施方式的加熱板的剖面圖的代表例子。在第1圖中，加熱板1，是在鋁或鋁合金基底構件2收容了作為內部零件的護套加熱器3，以接合用鋁或鋁合金構件4將其上部密封的構造。本發明的接合用鋁或鋁合金構件4，其剖面形狀如第1圖(a)所示的長方形，或如第1圖(b)所示，成為相對向的兩邊至少一部分是朝向埋入方向而間隔變窄的錐狀。在第2圖顯示加熱板1的俯視圖，在第3圖及第4圖顯示第2圖的A－A’的剖面圖。第3圖及第4圖，分別是第1圖(a)及第1圖(b)的對應於加熱板1的剖面圖。

上述方式之外，雖然省略圖示，而接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀，是略T字型或略Y字型也可以。

在鋁或鋁合金基底構件2，是設置有：用來收容護套加熱器3與接合用鋁或鋁合金構件4的溝槽部5。鋁或鋁合金基底構件2，也可以用厚度較厚的構件，而為了實用性，用板材較佳。

在將護套加熱器3收容於溝槽部5之後，收容接合用鋁或鋁合金構件4，將鋁或鋁合金基底構件2與接合用鋁或鋁合金構件4進行鍛壓壓接。

第2圖，是顯示接合用鋁或鋁合金構件4由一體的構件所構成的實施例。相對的，在第5圖是顯示，從鋁或鋁合金基底構件2的俯視方向來看，接合用鋁或鋁合金構件由複數構件所構成的一實施例。同樣地，如後述的第8圖(b)、(d)所示，從鋁或鋁合金基底構件2的剖面方向來看，接合用鋁或鋁合金構件4由複數構件構成也可以。於是，在必要的情況，接合用鋁或鋁合金構件4也可不是一體的，如第5圖或第8圖(b)、(d)所示分割為複數構件進行鍛壓壓接。

本發明的加熱板，其加熱板的形狀如第2圖所示的矩形也可以，如第6圖所示的圓形也可以，加熱板的佈置形狀，是相對於互相垂直相交的兩個中心軸的至少一個是對稱的，或是對於中心是點對稱的。也就是說，在第2圖對於中心軸6是對稱的，在第6圖(a)是對於中心軸51對稱。而在第6圖(b)中，是對於中心53點對稱較佳。本發明的接合用構件，其特徵在於，當在由長方形、略T字型、略Y字型、錐形等所構成的鋁或鋁合金基底構件定位接合用構件時，容易進行定位。當為長方形剖面時，只要將接合用鋁或鋁合金構件與加熱器的接觸面的端部稍微進行倒角，則能容易進行定位。

雖然沒有特別圖示，以與第2圖、第6圖(a)、第6圖(b)的佈置方式同樣的佈置方式，而在鋁或鋁合金基底構件的溝槽中，可將兩條加熱器並列，或者在溝槽的深度方向重疊並列兩條以上。將複數條的加熱器收容在上述基底構件的至少一個以上的溝槽，構成了加熱板。

或者也可以將加熱器在複數的溝槽各配設一條來構成加熱板。配設護套加熱器的溝槽，只要設計成能將加熱板加熱到預定溫度，能得到大致均勻的溫度即可，溝構與加熱器的數量都是一條或複數條都可以，也可適當地選擇。

接著，針對接合用鋁或鋁合金構件4的形狀，詳細加以說明。

針對接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀為長方形的情況，根據第3圖來詳細說明。第3圖是顯示，在鋁或鋁合金基底構件所設置的溝槽，收容護套加熱器，將接合用鋁或鋁合金構件嵌合在上述溝槽部，藉由鍛壓壓接方式將上述接合用構件與上述基底構件接合的結果。如該圖，藉由鍛壓壓接方式，讓接合用鋁或鋁合金構件4與鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5與護套加熱器3相互緊貼在一起。

如第3圖(b)所示，其特徵為，接合用鋁或鋁合金構件4的剖面的寬度w1，是與設置在鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的寬度w2相同大小。而在第3圖(b)所示的高度h與寬度w1的比值，如果考慮到接合用構件的縱彎曲變形等情形，則為1以上4以下的程度較佳。如果考慮到在進行鍛壓壓接時從基底構件溝槽部的側面所受到的阻力的話，則為1以上3以下更好。雖然即使是1以下也可進行接合，而考慮到鍛壓壓接部的加熱板使用中的熱變形或接合部強度的話，是1以上較佳，所以這裡的下限值為1以上。這裡，關於接合用構件的形狀，將接合用構件的前端附近的構件寬度加工成較溝槽寬度更窄的兩個長方形重疊的形狀、或稍微修邊處理過的接合用構件也包含在本發明的範圍。上述接合用構件的體積需要大於，從上述基底構件的溝槽部體積減去護套加熱器的體積的剩餘的有效體積。上述接合用構件的長度，是需要與用來完全埋住溝槽部的必要體積的必要長度相同或稍長的長度。

其理由，是藉由讓接合用鋁或與合金構件4的剖面的寬度w1，與設置在鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的寬度w2相同或稍大，讓上述接合用構件4一邊撐開溝槽部一邊塑性變形，所以藉由上述接合用構件與上述基底構件之間的鍛壓壓接可以進行金屬接合。具體來說，當使用10ψ 的護套加熱器時，基底構件的溝槽寬度為11mm，上述接合用構件，其構件寬度為12mm左右。當上述接合用構件嵌合於上述基底構件時，由於從溝壁部受到壓縮應力而塑性變形，所以使用讓接合用構件稍微大於基底構件的溝槽寬度的構造也可以。相對於插入到基底構件溝槽部的接合用構件的溝槽寬度的尺寸的差異，是允許到可插入的最大範圍，而其允許範圍是考慮了較溝槽寬度更大述mm的程度。如第3圖(b)所示，高度h1與寬度w1的比值為1以上4以下較佳，是1以上3以下更好。

與從上述基底構件的溝槽部體積減去護套加熱器的體積的剩餘的有效體積相較，上述接合用構件的體積較大，並且，上述接合用構件的長度，是需要與用來完全埋住溝槽部的必要體積的必要長度相同或稍長的長度。其理由是，如果不是這樣的話，就不能，在使上述接合用構件充滿於溝槽的同時，與上述基底構件完全金屬接合。

如第3圖所示，當接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為長方形時，與護套加熱器3直接接觸的面的形狀，是具有與鋁或鋁合金基底構件2的板面平行的平面，或是具有與護套加熱器3的外周同方向的曲率較佳。與護套加熱器3直接接觸的面部具有與護套加熱器3的外周同方向的曲率的接合用鋁或鋁合金構件4的例子在第10圖(a)顯示。藉由將與護套加熱器3直接接觸的面部31作成這種形狀，則可無間隙地進行鋁或鋁合金基底構件2及接合用鋁或鋁合金構件4與護套加熱器3的護套部的接合，可得到高氣密性與優異的熱傳導性。並且，藉由提高護套部的健全性，來保護內部的絕緣材料，可維持高電絕緣性。

第10圖(b)，是顯示，與接合用鋁或鋁合金構件4的護套加熱器相接的面部的剖面形狀具有與護套加熱器相同方向的曲率，接合用鋁或鋁合金構件4的構件寬度是大於護套加熱器寬度X的情況。藉由作大接合用構件的寬度，能確保材料流入到加熱器剖面的外周側部，能改善護套加熱器與接合用構件的緊貼性。

第10圖(c)是顯示接合用構件寬度平行於基底構件的板面的情況，而使該接合用構件寬度大於護套加熱器寬度X的方式，當接合用構件的最下部平行於基底構件的板面時，與相接於護套加熱器的面部具有與護套加熱器相同方向的曲率的情況相比，在材料流入到加熱器剖面的外周側部方面，是特別有效。這裡當將接合用構件寬度作大時，基底構件寬度當然也因應接合用構件寬度的擴大量而增大。

接著，針對接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為長方形以外的構造，詳細地加以說明。

第7圖，是顯示本發明的接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀的一實施例。在第7圖，接合用鋁或鋁合金構件4的相對向的兩邊的至少其中一部分，是具有朝向埋入方向間隔變窄的錐狀。在第7圖(a)，相對向的兩邊11、12相對於垂直線都具有角度α 的傾斜度而形成為錐狀。在第7圖(b)及(c)，是顯示了剖面形狀有兩段傾斜度的錐狀構造的例子。在第7圖(b)，邊部13、15是垂直的互相平行的形狀，邊部14、16也都相對於垂直線具有角度α的傾斜度形成為錐狀。並且，在第7圖(c)，邊部17、19也都相對於垂直線具有角度α 的傾斜度，邊部18、20則相對於垂直線具有角度β 的傾斜度而形成為錐狀。

雖然沒有圖示，而可以使接合用鋁或鋁合金構件4的與護套加熱器相接的面部的構件寬度大於護套加熱器寬度。藉由使接合用構件寬度加大，則可確保材料流入到加熱器剖面的外周側部，可改善護套加熱器與接合用構件的緊貼性。當將接合用構件寬度加大時，當然基底構件寬度也因應接合用構件寬度的擴大量增大。

在第7圖(b)、第7圖(c)的情況，使與護套加熱器相接的面部的構件寬度大於護套加熱器寬度的方式，對於確保材料流入到加熱器剖面的外周側部，及護套加熱器與接合用構件的緊貼性方面很有效。本發明在上述情形以外的情況，使接合用鋁或鋁合金構件4的與護套加熱器相接的面部的構件寬度大於護套加熱器寬度的方式，對於讓材料流入到加熱器剖面的外周側部方面很有效果。

第7圖所示的接合用鋁或鋁合金構件的錐部的錐度角α 及β ，雖然在0°以上45°以下較佳，而錐度角在1°以上30°以下更好。其理由是，錐度部角度變大的話，在鍛壓壓接時從基底構件溝壁部讓錐度構件所受到的靜水壓應力會減少，接合性會降低，而無法得到良好的金屬接合狀態，並且會讓接合用鋁或鋁合金構件的尺寸變大到不需要的程度。這裡的局部具有錐狀形狀的接合用構件，是以錐部上都的尺寸W1與錐部下部的尺寸W2與錐度角度來加以定義。構件全體的高度是表示為h1。也可以將該錐部不作成直線，而作成和緩的曲線。在這種情況，雖然不能決定錐部的角度，而可以適用以直線來連結錐部開始點與結束點的簡略的角度。當接合用構件是以曲線來連結錐部的情況，也包含本發明的範圍。

藉由將本發明的接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀作成如第7圖所示的實施例的錐狀的形狀，則可將接合用鋁或鋁合金構件4確實地插入到護套加熱器3而進行鍛壓壓接。

當本發明的接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為如第7圖所示的錐狀形狀時，為了確實地在鋁或鋁合金基底構件2進行鍛壓壓接，接合用鋁或鋁合金構件4的剖面積，是大於從鋁或鋁合金基底構件2所形成的溝槽部5的剖面積減去護套加熱器3的剖面積的有效剖面積較佳。其理由是，如果不這樣做的話，無法使上述接合用構件充分地充滿於溝槽而充分地金屬接合。護套加熱器與接合用構件之間會形成間隙，而讓加熱器的熱傳導性降低。

在第7圖，接合用鋁或鋁合金構件4的高度h1與錐部下部寬度W3或構件最下部寬度W2的關係，是藉由調整錐度角度，則可以提昇縱彎曲阻力，所以即使沒有設限也可以，可是考慮到加熱板的全體厚度與加熱器直徑的關係或錐度角度接近0°時的縱彎曲阻力的話，最好是1以上5以下，並且，考慮到鍛壓壓接時從錐部側所受到的阻力的話，最好是1以上3以下。雖然在1以下尚可進行接合，而如果考慮到鍛壓壓接部的加熱板使用中的熱變形或接合部強度的話，是1以上較佳，所以在這裡下限值為1以上。例如，當護套加熱器的直徑為10ψ 時，第7圖(a)的上部寬度W1、下部寬度W2與高度h，作成15mm、10mm、30mm即可。而藉由使用錐狀形狀的接合用構件，導引到錐部且進行嵌合，所以讓護套加熱器與接合用構件4的緊貼性提昇，讓材料充分地充滿於設置在基底構件2的溝槽，而可得到堅固的金屬接合狀態。

接著，針對接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為略T字型或Y字型的情況加以說明。

在第8圖是顯示剖面形狀為略T字型的接合用鋁或鋁合金構件4的一實施例。在第8圖(a)，是使用T字型的接合用鋁或鋁合金構件4的縱棒部分31與橫棒部分32，與鋁或鋁合金基底構件2接合。也就是說，除了按壓護套加熱器3的T字型的縱棒部分31之外，T字型橫棒部分32也與鋁或鋁合金基底構件2接合。在這種情況，在鋁或鋁合金基底構件2，在與T字型的接合用鋁或鋁合金構件4相對向的位置，設置有嵌合用凹部。在第8圖(b)，是在位置33來分割用來按壓加熱器的T字型的縱棒部分31與橫棒部分32而成為不同個體，是分割來使其接合的構造。在第8圖(b)，雖然是將縱棒部分31全體分割作為不同個體，而也可以僅將縱棒部分31的其中一部分作為不同個體。而不論縱棒部分是一體的或是不同個體，縱棒部分31的寬度與長度的比率，即使是1以下仍可進行接合，而考慮到鍛壓壓接部的加熱板使用中的熱變形或接合部強度的話，是1以上較佳，而考慮到凸部的縱彎曲強度的話，則是4以下較佳。而考慮到鍛接時的接合用構件從基底構件側面所受到的阻力的話，是1以上3以下特別好。於是縱棒部分的尺寸，當護套加熱器的直徑為10ψ 時，如第8圖(b)的寬度w與高度h，作成10mm、30mm也可以。

在第8圖(c)，接合用鋁或鋁合金構件4，除了第8圖(a)的T字型的縱棒部分31與橫棒部分32之外，在其正下方的不存在有護套加熱器的位置也設置有縱棒部分34。在這種情況，在鋁或鋁合金基底構件2，在用來與接合用鋁或鋁合金構件4嵌合的相對向位置是設置有凹部或凸部。第8圖(c)的34是朝下方延伸的凸部，而也可以將34作為凹部，而另一方面，在鋁或鋁合金基底構件2的相對向位置設置凸部也可以。作為凸部所設置的縱棒部分34的體積，最好是大於用來與其嵌合的在鋁或鋁合金基底構件2所設置的凹部。嵌合用凹部的寬度與接合用構件凸部的寬度，凹部寬度是大於凸部寬度，凸部的寬度與凸部長度的比率，與第8圖(b)的情況同樣地，1以上4以下較佳，特別是1以上3以下更好。藉由作出這種突起部，則可以使接合用鋁或鋁合金構件4與鋁或鋁合金基底構件2的接合更加堅固。

第8圖(d)，雖然是與第8圖(c)相同的剖面形狀，而與第8圖(b)的情況同樣地，用來按壓護套加熱器3的T字型的縱棒部分31與其他部分是在位置35被分割作成不同個體，是分割來使其接合的構造。在這種情況，縱棒部分31只有一部分作成不同個體也可以。而在第8圖(d)雖然縱棒部分34的位置與第8圖(c)不同，而也可以因應需要來調整縱棒部分34的位置。而如第8圖(e)，接合用鋁或鋁合金構件的橫棒部分的長度、與在鋁或鋁合金基底構件所形成的溝槽的橫棒部分所嵌合的溝槽部的尺寸，是上述接合用構件的橫棒部分的寬度A1大於溝槽部的寬度A2，或橫棒部分端部上面部寬度A1a大於橫棒部分端部下面部寬度A1b的在厚度方向具有錐度的形狀，最好是大於與其嵌合的基底構件的溝槽寬度。而T字型橫棒部的寬度A與高度B的比率雖然不需要設置特別的限制，而如果寬度長到不需要的程度，就會浪費材料，所以最大也只要是加熱器的收容部寬度的5~6倍程度就夠了。厚度則只要具有充分的強度來固定接合用構件就可以了，因此，從5mm~20mm的程度是必須的。如果將護套加熱器直徑作成10ψ 的話，橫棒部寬度A即為50~60mm，高度B為5~20mm。當然，寬度也可作成30~40mm。

接著，在第9圖顯示接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為Y字型的一實施例。相對於在第8圖所示的T字型其橫棒部分32的形狀為長方形，而在第9圖所示的Y字型其橫棒的下邊36、37是成為朝向中心緩緩下降的斜度。T字型或Y字型的橫棒部分的剖面積與縱棒部的剖面積，當獨立來看形成在基底構件的溝槽的與其對應的部分的情況，需要大於溝槽橫棒部分的剖面積、與插入縱棒部分的除了加熱器部的溝槽橫剖面積。其理由是，為了要充分地完成T字型或Y字型的接合用構件與基底構件的接合，需要將橫棒部、縱棒部一起充分的與基底構件金屬接合。

當本發明的接合用鋁或鋁合金構件4的剖面面積為略T字型或Y字型時，接合用鋁或鋁合金構件4的剖面積，大於從鋁或鋁合金基底構件2所形成的溝槽部5的剖面積減去護套加熱器3的剖面積的有效剖面積較佳。

藉由讓接合用鋁或鋁合金構件4的寬度至少一部分，較鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的寬度更窄，當使接合用鋁或鋁合金構件4嵌合於鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5時，在溝槽部5的側面的至少一部分具有間隙較佳。藉此，可以使接合用鋁或鋁合金構件4更深入溝槽，而可以使護套加熱器與接合用構件緊貼在一起。

即使在本發明的鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為略T字型或Y字型的情況，其縱棒部分31、34的高度與寬度的比率為1以上4以下較佳。將縱部部分的寬度以及與其對應的基底構件的溝槽寬度比較起來的話，基底構件的溝槽寬度較大，並且縱棒的剖面積，需要大於從收容縱棒部分的基底構件的溝槽部剖面積減去加熱器的剖面積的部分的剖面積。藉此，則在基底構件的作有溝槽的空間內，將接合用構件進行鍛壓壓縮，則可實現基底構件的與縱棒部分相接的溝槽部以及接合用構件的縱棒部的金屬接合。

在上述說明的與具有各種形狀的接合用鋁或鋁合金構件4的護套加熱器3直接接觸的面部的形狀，是具有與鋁或鋁合金基底構件2的板面平行的平面，或是具有與護套加熱器3的外周同方向的曲率的曲面較佳。與護套加熱器36直接接觸的面具有與護套加熱器3的外周同方向的曲率的接合用鋁或鋁合金構件4的例子，是顯示在第11圖。藉由將與護套加熱器3直接接觸的面部38作成該形狀，則能無間隙地進行，鋁或鋁合金基底構件2及接合用鋁或鋁合金構件4與護套加熱器3的護套部的接合，可得到高氣密性與優異的熱傳導性。並且，藉由提高護套部的健全性，可保護內部的絕緣材料，能維持高電絕緣性。

在本發明的加熱板的鋁或鋁合金基底構件及接合用鋁或鋁合金構件，是使用：JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的其中一種的合金。

作為本發明的加熱板的其他實施例，是護套加熱器3的剖面形狀為圓形的構造、或角落部由預定的曲率的曲線所構成的略長方形（也包含略正方形）所構成的管狀的構造、或將細條部編成管狀形狀的構造。

接著，針對加熱板的製造方法來加以說明。

本發明的加熱板1，是將用來插入內部零件也就是護套加熱器3與接合用鋁或鋁合金構件4的溝槽部5，預先配設在鋁或鋁合金基底構件2，在溝槽部5收容護套加熱器3之後，從其上方插入埋於溝槽部5的空間的接合用鋁或鋁合金構件4。並且藉由鍛壓壓接方式，藉由將接合用鋁或鋁合金構件4與鋁或鋁合金基底構件2進行金屬接合，來製造加熱板。這裡的鋁或鋁合金基底構件，是鋁合金板材也可以。

在本發明的加熱板的製造方法，當接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為長方形時，接合用鋁或鋁合金構件4的剖面的寬度w1，與設置在鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的寬度w2相同或較大較佳。藉此，則可以無間隙地將鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的側面與接合用鋁或鋁合金構件4的側面之間進行鍛壓壓接。

在本發明的加熱板的製造方法，在第3圖所示的接合用鋁或鋁合金構件4的高度h1，是大於從鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的深度h2減去護套加熱器的寬度的大小的值較佳，可藉由鍛壓壓接，進一步提高接合用鋁或鋁合金構件4的底面與護套加熱器之間的氣密性。

在本發明的加熱板1的製造方法，本發明的接合用鋁或鋁合金構件4，高度h與寬度w1的比率，是1以上4以下，特別是1以上3以下較佳。

在本發明的加熱板1的製造方法，接合用鋁或鋁合金構件4的與護套加熱器3接觸的面部，是具有與鋁或鋁合金基底構件2的板面平行的平面、或具有與護套加熱器3的外周同方向的曲率的曲面。

接著，針對接合用鋁或鋁合金構件4的剖面形狀為長方形以外的情況的本發明的加熱板的製造方法來加以說明。當用來埋入於溝槽部5的接合用鋁或鋁合金構件4，如第5圖所示是在鋁或鋁合金基底構件5的平面方向分割為複數的構件的情況，將所分割的構件同時進行鍛壓，或者也可以預定的順序依序進行鍛壓。當將所分割的上述構件依序進行鍛壓時，一次進行鍛壓的部位的範圍會減少，所以及使用較小的沖壓機，也可進行鍛壓。而如第8圖(b)、(d)所示，當在剖面方向分割為複數的構件時，也可以依序鍛壓壓接上述複數構件，也可以組合進行鍛壓壓接。

在該情況，複數的接合用鋁或鋁合金構件，作為加熱器配設方向的長度，構件上面部是較構件下面部更長，接合用構件的端面是作成錐狀，且藉由將接合用構件上面部的長度作得較基底構件的加熱器埋設用溝槽長度更長，則複數的構件相互會給予壓力而產生塑性變形，來進行鍛壓壓接，所以可確保複數構件的交界處在進行鍛壓壓接時有充分的接合性。接合用構件與基底構件的接合，僅藉由鍛壓壓接來進行，所以可以簡化製程，而也可以對複數的接合用構件進行電子束焊接或硬焊處理來進行接合，也可以使用讓複數的接合用構件的長度短於基底構件的溝槽長度的構造。

在本發明的加熱板的製造方法，接合用鋁或鋁合金構件4，是具有角度超過0°而在45°以下的錐部，將上述錐部插入到在鋁或鋁合金基底構件2所設置的溝槽部5，藉由鍛壓壓接來進行金屬接合。

在本發明的加熱板1的其他的製造方法，接合用鋁或鋁合金構件4的剖面具有略T字型或略Y字型的形狀，在其中一方的鋁或鋁合金基底構件2的相對向的位置，是設置有凹部或凸部，用來與略T字型或略Y字型的接合用鋁或鋁合金構件4嵌合。藉由將略T字型或略Y字型的接合用鋁或鋁合金構件4嵌合在鋁或鋁合金基底構件2的上述凹部或凸部，來進行鍛壓壓接來進行金屬接合。這裡的接合用鋁或鋁合金構件4，在用來按壓護套加熱器3的縱棒部分31以外的位置也可以設置凸部或凹部。

在本發明的加熱板1的製造方法，接合用鋁或鋁合金構件4的與護套加熱器3接觸的面部，是具有與鋁或鋁合金基底構件2的板面平行的平面，或者是具有與護套加熱器3的外周相同方向的曲率的曲面。

在本發明的加熱板1的製造方法，接合用鋁或鋁合金構件4的實際剖面積，是大於從鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5的剖面積減去護套加熱器3的剖面積的有效剖面積，藉由鍛壓壓接而可更加提高鋁或鋁合金基底構件2與護套加熱器3的緊貼性。而當使接合用鋁或鋁合金構件4與鋁或鋁合金基底構件2嵌合時，在溝槽部5的側面與接合用鋁或鋁合金構件4的側面的接觸面的至少一部分具有間隙較佳。藉此，接合用鋁或鋁合金構件4，會藉由鍛壓壓接，確實地插入到與護套加熱器3相接，可以更提高鋁或鋁合金基底構件2與護套加熱器3的緊貼性。

在本發明的加熱板的製造方法，作為前處理需要將表面清洗。例如鋁或鋁合金構件的情況，是適當地組合(1)以硝酸進行表面去脂，(2)用水清洗，(3)苛性處理（碱性溶液所進行的蝕刻），(4)用水清洗，(5)以硝酸清洗，(6)用水清洗，(7)用熱水清洗等的製程，來將表面清洗。其理由，是藉由清淨鍛壓接前的表面，讓接合性提昇。

作為將鋁或鋁合金基底構件2與接合用鋁或鋁合金構件4進行鍛壓壓接後的加工，可進行切削、研磨、氧化鋁膜處理及噴砂處理。在鍛接後，進行切削，較基底構件溝槽部的有效面積更多的部分，藉由在鍛壓壓接時將接合用構件壓入，而所導致的鍛壓壓接後的加熱板的按壓面的壓接部附近的變形情形，可藉由切削、研磨加工將其去除。

將鋁或鋁合金基底構件2與接合用鋁或鋁合金構件4進行壓接時的鍛壓溫度，雖然在250℃~500℃的溫度範圍進行金屬接合，而300℃~450℃的範圍較佳，並且350℃~420℃較適當。鍛壓壓接的優點，與熔接法相比，在接合用構件為一體時，能夠在非常短的時間接合。

鍛壓後自然冷卻成為常溫後，會由於鋁或鋁合金基底構件與不鏽鋼的護套加熱器的收縮差異而產生應力，在常溫下，鋁或鋁合金基底構件的耐力較大，所以加熱板不會變形。而護套加熱器的不鏽鋼的強度也很高，所以不會導致護套加熱器變形或破損。在400℃附近所鍛壓的加熱板會被加熱到使用溫度區域也就是400℃附近，會回到鍛壓時的狀態，鋁構件與不鏽鋼的密封材料之間的應力非常小，所以不會產生加熱板的變形、護套材料的變形或破損等情形。

在本發明的加熱板1的製造方法，基底構件2及接合用構件4所使用的鋁或鋁合金，是由：JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01的其中一種所選擇的。鋁或鋁合金基底構件2，其材質、製造方法雖然沒有特定，考慮到耐洩漏性的話，最好是以內部缺陷較少的軋製板、鍛造構件作為材料。而從對於清洗氣體耐腐蝕性的觀點來看，鋁材質是純度99.5%以上的JIS1050最好。而在防止伴隨加熱板的大型化所產生的蠕變變形的觀點來看，可使用1100、6061等更高強度的合金，也可以使用上述其中一種的鋁或鋁合金。其他，用有少鎂含有量的5005、5052等的Al－Mg合金也可滿足壓接性，在確保金屬接合的組成範圍可以使用。

當鋁或鋁合金的基底構件2及接合用構件4為同一材料時，藉由鍛壓壓接時的變形，讓構件彼此壓接，而容易達到物理性的金屬接合。而即使鋁或鋁合金的基底構件2及接合用構件4為不同種類的材料，藉由鍛壓壓縮時的兩構件的塑性變形，讓構件彼此壓接，而可達到物理性的金屬接合，例如，即使是JIS1000類的鋁材料與JIS3000類的鋁材料的不同材料彼此，都可藉由鍛壓壓接達到物理性的金屬接合。 上述的本發明的加熱板的製造方法，可提高鋁或鋁合金基底構件2與護套加熱器3的緊貼性，可以大幅地提高從護套加熱器3傳達到鋁或鋁合金基底構件2的熱傳導性，所以可以提高護套加熱器3的使用壽命。而在本發明的加熱板1的製造方法，是在使用溫度區域也就是400℃附近進行鍛壓，所以使用時，鋁構件與不鏽鋼的護套材料之間的應力非常小，加熱板不易產生變形，而可長時間使用。

在本發明中，不是藉由鍛壓來使兩枚的鋁或鋁合金金屬接合，而是只有將埋入護套加熱器的部分進行鍛壓壓接，所以可以防止由於加熱板的熱應力所導致的變形情形。於是，即使加熱板大型化，藉由本發明僅壓接護套加熱器附近來進行鍛壓壓接，所以與以往按壓板全體進行接合的情況相比，可以減少鍛壓沖壓的功率，也可減少沖壓機的材料按壓部的面積，可以避免沖壓機的大型化，並且與將兩枚板材進行鍛壓壓接的情況相較，可以減少加工的程序。

在本發明中，藉由讓接合用鋁或鋁合金構件4具有錐部，或者當使接合用鋁或鋁合金構件4嵌合於鋁或鋁合金基底構件2的溝槽部5時，在溝槽部5的側面的至少其中一部分設置有間隙，所以藉由鍛壓可確實地將接合用鋁或鋁合金構件4插入到接觸於護套加熱器3的位置。

在本發明，在鋁或鋁合金基底構件所設置的溝槽部，收容護套加熱器與接合用鋁或鋁合金構件，藉由將接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件進行鍛壓壓接，來進行金屬接合，則在鋁或鋁合金基底構件與護套加熱器之間可維持高度的緊密性，並且能得到確保高熱傳導性的效果。

藉由本發明，藉由將接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件進行鍛壓壓接所進行的金屬接合，是在使用加熱板的加熱區域的溫度附近來進行的，在加熱板的使用溫度區域，可以減輕鋁或鋁合金基底構件與內部加熱器的護套材料的線膨脹差異所造成的應力，而可以避免護套加熱器的變形或破損、加熱板的變形等情形。同時，也可改善接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性或熱傳導性。

本鍛接技術，雖然是以鋁或鋁合金所構成，而如本發明，是藉由將收容接合用金屬構件與護套加熱器的金屬基底構件進行鍛壓壓接來進行接合，只要是熱傳導性高的材料，並不限於鋁或鋁合金，作為考慮加熱器使用壽命所用的金屬材料，是線膨脹係數較大的材料也可以。

作為這種可進行鍛壓壓接，熱傳導性高，且熱膨脹係數大的材料，有銅或銅合金。即使使用銅或銅合金也可得到同樣的加熱板。在使用銅合金以鍛壓壓接方式來製造加熱板的情況，以從700℃~900℃的溫度範圍進行鍛壓壓接較佳。

於是，本發明的加熱板，在金屬或合金基底構件所設置的溝槽部收容護套加熱器，並且，將由與其同種類的金屬或合金所構成的接合用金屬或合金構件嵌合在上述溝槽部，藉由將上述接合用金屬或合金構件與上述金屬或合金基底構件進行鍛壓壓接來金屬接合所構成，而除了熱傳導性或線膨脹係數之外，在加工性或操作性方面，是鍛壓壓接溫度較低且輕量化的構造較佳。在該方面，鋁或鋁合金較佳，在本發明中，上述接合用金屬或合金構件及上述金屬或合金基底構件，都是以鋁或鋁合金所構成。

1、101、103、106、110、111、121．．．加熱板

2．．．鋁或鋁合金基底構件

3、102、123．．．護套加熱器

4．．．接合用鋁或鋁合金構件

5．．．溝槽部

6、7、51、52．．．中心軸

11、12、13、14、15、16、17、18、19、20．．．接合用鋁或鋁合金構件的邊部

31．．．T字型的縱棒部分

32．．．T字型的橫棒部分

34．．．在橫棒的正下方不存在有加熱器的位置的縱棒部

33、35．．．分割位置

36、37．．．Y字型的橫棒部分的下邊部

38．．．與護套加熱器的接觸面

53．．．中心部

104、107．．．下側基座

104a、107a．．．溝槽

105、108．．．上側基座

109．．．緣部

112、113．．．鋁構件

114．．．鎖裝部

122．．．真空室

124．．．支持構件

125．．．基板

126．．．氣體供給口

127．．．供給口

第1圖是本發明的實施方式的加熱板的剖面圖的代表例。第1圖(a)，是顯示接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀為長方形的加熱板。第1圖(b)，是顯示接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀是形成為錐狀的加熱板。

第2圖是本發明的實施方式的加熱板的俯視圖。

第3圖是第2圖的A－A’的剖面圖，是顯示接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀為長方形的情況。

第4圖是第2圖的A－A’的剖面圖，是顯示接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀為錐形的情況。

第5圖是本發明的其他實施方式的加熱板的俯視圖。

第6圖是圓形的加熱板的俯視圖。是相對於第6圖(a)的中心軸對稱的例子，第6圖(b)是相對於中心點對稱的例子。

第7圖是本發明的接合用鋁或鋁合金構件的剖面圖。第7圖(a)，是顯示全體形成錐狀的剖面形狀。第7圖(b)，是顯示局部形成為錐狀的剖面形狀。第7圖(c)，是顯示形成具有兩種角度傾斜度的錐狀。

第8圖是顯示本發明的剖面形狀為略T字型的接合用鋁或鋁合金構件的一實施例。第8圖(a)是顯示一體型的T字型的剖面形狀。第8圖(b)，是顯示分割為複數部分的T字型的剖面形狀。第8圖(c)，是顯示一體型的其他的T字型的剖面形狀。第8圖(d)，是顯示分割為複數部分的其他的T字型的剖面形狀。第8圖(e)，是顯示在橫棒部分實施有錐度處理的T字型的剖面形狀。

第9圖是顯示本發明的接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀為Y字型的一實施例。

第10圖是顯示，本發明的與護套加熱器直接相接的面部的形狀，是以具有與加熱器同方向的曲率的接合用鋁或鋁合金構件的長方形為基本的剖面形狀的圖面。

第11圖是顯示，本發明的與護套加熱器直接接觸的面部的形狀，是形成了具有與加熱器同方向的曲率的接合用鋁或鋁合金構件的錐部的剖面形狀的圖面。

第12圖是內置有護套加熱器的以往的澆鑄型的加熱板的概略構造的顯示圖。

第13圖是螺栓鎖裝型的加熱板的概略構造的顯示圖。

第14圖是以往的熔接型加熱板的概略構造的顯示圖。

第15圖是硬焊、擴散接合型加熱板的概略構造的顯示圖。

第16圖是鍛壓壓接型加熱板的概略構造的顯示圖。

第17圖是在內部配設有護套加熱器的化學氣相沉積(CVD)處理裝置的概略構造的顯示圖。

1．．．加熱板

2．．．鋁或鋁合金基底構件

3．．．護套加熱器

4．．．接合用鋁或鋁合金構件

Claims (26)

1. 一種加熱板，其特徵為：在鋁或鋁合金基底構件所設置的溝槽部，收容著護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件嵌合在上述溝槽部，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面積，是大於：從上述鋁或鋁合金基底構件所形成的溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積，在上述接合用鋁或鋁合金構件的至少一部分具有：在埋入方向上相對的兩邊部，朝向下方且其間隔變窄的預定的錐度。
2. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面的形狀，是呈長方形，上述剖面的寬度，是與上述溝槽部的寬度相同或稍大。
3. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的高度，相對於上述剖面的錐度下部寬度或構件最下部寬度的比值，是1以上，5以下。
4. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的上述錐部的錐度角，是超過0°，而在45°以下。
5. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，將上述略T 字型的縱棒部分與橫棒部分一起與上述鋁或鋁合金基底構件接合。
6. 如申請專利範圍第5項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，是將用來按壓加熱器的上述縱棒部分的一部分或全部、與包含上述橫棒部分的剩餘的部分作成不同個體予以分割。
7. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，在與上述略T字型的上述縱棒部分所處的位置不同的其他位置，也就是在上述橫棒部分下側的不存在護套加熱器的位置，設置嵌合用凸部或凹部，並且在上述鋁或鋁合金基底構件之與上述接合用鋁或鋁合金構件的嵌合用凸部或凹部相對向的位置，將用來與其嵌合的凹部或凸部，設置在上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部。
8. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面形狀呈略T字型，上述略T字型的上述橫棒部分的底面，是具有朝向中心的緩和的斜度的Y字型。
9. 如申請專利範圍第5項的加熱板，其中在上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。
10. 如申請專利範圍第6項的加熱板，其中在上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。
11. 如申請專利範圍第7項的加熱板，其中在上述略T字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分及嵌合用凸部或凹部的各剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。
12. 如申請專利範圍第8項的加熱板，其中在上述略Y字型的上述接合用鋁或鋁合金構件中，上述縱棒部分的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。
13. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件的與護套加熱器相接的面部的形狀，是與上述鋁或鋁合金基底構件的板面平行的平面、或是具有與上述護套加熱器的外周同方向的曲率的曲面。
14. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件與護套加熱器相接的面部的構件寬度，是大於護套加熱器的寬度。
15. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中上述接合用鋁或鋁合金構件進行鍛壓壓接前的剖面積，是大於從在上述鋁或鋁合金基底構件所形成的上述溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積，且當將上述接合用鋁或鋁合金構件嵌合在上述鋁或鋁合金基底構件的上述溝槽部時，在側面的至少其中一部分，是具有間隙。
16. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中用來收容上述護套加熱器的加熱板，對於與護套加熱器的護套部的熱傳導性很優異。
17. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中用來收容上述護套加熱器的加熱板，具有氣密性。
18. 如申請專利範圍第1項的加熱板，其中用來收容上述護套加熱器的加熱板的護套加熱器，具有更高的電絕緣性。
19. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部，在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面積，是大於：從形成於上述鋁或鋁合金基底構件的溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積。
20. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部，在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，當上述接合用鋁或鋁合金構件分割為複數部分時，是以預定的順序將複數的構件進行鍛壓壓接。
21. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部，在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，在上述接合用鋁或鋁合金構件，使用剖面的形狀為長方形，且上述剖面的寬度與上述溝槽部的寬度相同或較大的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。
22. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部，在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，在上述接合用鋁或鋁合金構件，是使用：與上述護套加熱器相接的面部的形狀，是與上述鋁或鋁合金基底構件的板面平行的平面、或是具有與護套加熱器的外周同方向的曲率的曲面的構件，藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。
23. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部， 在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，上述接合用鋁或鋁合金構件的剖面的高度對於寬度的比值為1以上，4以下。
24. 一種加熱板的製造方法，在鋁或鋁合金基底構件加工出溝槽部，在上述溝槽部收容護套加熱器，並且，將接合用鋁或鋁合金構件收容在上述護套加熱器上，上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合，上述接合用鋁或鋁合金構件之鍛壓壓接前的剖面積，是大於從上述鋁或鋁合金基底構件所形成的上述溝槽部的剖面積減去上述護套加熱器的剖面積的有效剖面積，且當嵌合於上述溝槽部時，側面的至少一部分具有間隙的上述接合用鋁或鋁合金構件、與上述鋁或鋁合金基底構件，是藉由鍛壓壓接方式來進行金屬接合。
25. 一種對於加熱板的接合用鋁或鋁合金構件、與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性提昇方法，其特徵為：是使用申請專利範圍第19項所記載的加熱板的製造 方法，進行鍛壓壓接。
26. 一種加熱器使用壽命的提昇方法，其特徵為：是使用申請專利範圍第25項所記載的對於加熱板的接合用鋁或鋁合金構件與鋁或鋁合金基底構件的緊貼性提昇方法。