TWI270429B

TWI270429B - Method of joining members, method of joining metallic members, radiation member, process for manufacturing the same, jig for the manufacturing and heat sink

Info

Publication number: TWI270429B
Application number: TW95100741A
Authority: TW
Inventors: Hisashi Hori; Motoshi Hotta; Yoshimasa Kasezawa; Hisao Saito; Tsuyoshi Minamida
Original assignee: Nippon Light Metal Co
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2007-01-11
Also published as: TW200631711A; TWI268190B; TW200631713A; WO2004020138A1; CN100436028C; TW200405840A; TW200631712A; AU2003254859A1; TWI259117B; CN1678425A; TW200631714A

Description

1270429 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明的第一群組’係關於一種將具有相異溶點的金屬元件相互重合並接合的方法，又關於具有優良的接合強度的散熱元件、以及具有優良的接合效率的散熱元件的製造方法。本發明的第二群組，係關於一種將相互之間具有一定間隔的複數個板材相互重合並接合於一基板的一表面的方，法’又關於使用上述的接合方法製造使用於1(:用散熱元件、皮蒂爾致冷器（pel tier device)用散熱元件、馬達用散熱元件、電子控制零件用散熱元件等的散熱元件及其製造方法’還有使用於上述製造方法的散熱元件製造用治具。本發明的第三群組，係關於冷卻半導體元件等的各種電子零件的散熱器（heat sink)。本發明的第四群組，係關於金屬元件相互重合並接合 •的方法，又關於將複數個金屬製板材接合於一基板的一: 面的方法，更關於應用上述接合方法的IC用散熱元件、皮蒂爾致冷器（peltier device)用散熱元件、馬達用散熱元件、電子控制零件用散熱元件等的散熱元件製造方法。本發明的第五群組，係關於金屬元件相互重合並接合的方法，更關於應用上述接合方法的IC用散熱元件、皮蒂爾致冷器（peltier device)用散熱元件、馬達用散熱元件、電子控制零件用散熱元件等的散熱元件及其製造方法。本發明的第六群組，係關於1(：用散熱器、皮蒂爾致冷 2036-5808B-PF 5 1270429 器、電子控制更關於使用上器（peltier device)用散熱器、馬達用散熱零件用散熱器等的散熱元件及其製造方法，述散熱元件的散熱器。【先前技術】法，將具有相異熔點的二個金屬元件相互重合並接合的方通常係使用銲接或爆炸壓接。

久後，經由上述熔融的銲接材冷卻伴隨著凝固的過程中就完成了接合。所謂的銲接，係使熔融的辉接材流入接合部，而利用與母材的「潤濕」肖「流動」的接合方法，藉由可溶融或反應擴散的液相銲接材之毛細現象’將界面間隙埋覆，不又，所謂的爆炸麼接，係使用在發生火藥爆炸的及短時間内的高能量而將金屬接合的方法，其中係將各金屬元件之間設置適當的間隔，在—邊的金屬元件上承載火藥，而在火藥的-端用雷管引爆’而使兩金屬元件以高速度撞擊，藉由在撞擊點發生顯著的流動現象（金屬喷流；metai jet)，排除金屬表面之污染層，並同時在高壓下密接。然而，使用銲接時，有著接合部的品質不安定，以即可用於接合的金屬種類受到限制等缺點。另外，使用爆炸壓接時，有著成本高、無法接合大型金屬元件與具複雜形狀的金屬元件等缺點。有鑑於此’本發明的第一群組係提供一種接合方法，將熔點互異的二金屬元件相互重合併接合時，可以得到安

2036-5808B-PF 1270429 、定的接合部品質，亦可以達成在大型且形狀複雜的金屬之 '間的接合。又，本發明亦提供以上述方法所製造的散熱元件及其製造方法。又，將相互之間具有一定間隔的複數個鰭片立設於一基板的一表面上之散熱元件的製造方法，已揭示有例如將王體的散熱7G件以鋁擠型（extrude)的步驟一體成形（請參考曰本特許特開2001-3841 6號公報）。又，將複數個棒狀丨部與立設於上述棒狀部的鰭片以並列的方式排列，再將各棒狀部以銲接的方式製造鋁製的散熱元件；其中上述棒狀部與鰭片係以擠型製成，具有斷面為L字型或凹字型的銘製政熱元件之構成元件（請參考日本特許特開6-177289號 A報）。更者，亦有為了提高散熱性能而使用具高熱傳導性的銅，而將複數個銘製·鰭片以鲜接的方式接合於一銅製的基板的' 表面上。然而’將全體的散韵^件以銘擠型#步驟—體成形牯1 之南度/間隔比（tong ratio)存在有製程上的限制。而鰭片之高度/間隔比愈高，散熱元件的散熱性能命高’且銘擠型的步驟所能得到的鰭片之高度/間隔比無法超過20的情況下，亦造成所製造的散熱元件的散熱性能受到又，使用銲接時，在真空爐等加熱裝置中加敎、怪、、田一段時間是必要的步驟’而有高製造成本的問題。恤而上述習知技術的問製造方法上，將相互之發绿散熱元件的遢/、有一疋間隔的複數個板材立設

2036-5808B-PF 1270429 、於一基板的一表面上時，亦廣泛地面臨著相同的問題。有鐘於此’本發明的第二群組係首先提供一元件接合方法’可以將又薄又高的複數個板材以短間距簡單地立設並接合於一基板的一表面。更者，本發明係提供可以低成本製造具南局度/間隔比的散熱元件之散熱元件製造方法；本發明係又提供使用上述方法所製造的具有高散熱性能的散熱元件，以及在上述方法中所使用的散熱元件製造治具。 _ 又，搭載於個人電腦等各種機器與電動、電子機器等電子$又備之半導體元件等電子元件，需要避免在實用時發熱到某種程度，在上述電子元件的冷卻上，伴隨著近年來電子元件的高功率化與高集積化，成為極為重要的技術課題。現在，上述的冷卻手段，例如有將電子元件的發熱部位與一散熱元件做導熱性的接觸，而將上述電子元件的發熱部位所產生的熱輸送到散熱元件的鰭片上，並使用風扇 • 做強制性地冷卻而將熱排到外界的散熱器（heat sink)。又如薄型的筆記型電腦，要製作將熱排到發熱部位之附近的構造有空間上的困難時，係開始使用排熱管（heat pipe) 來連接發熱部位與散熱元件，而將散熱元件與風扇遠離位於箱型容器本體侧的發熱部位，而配置於空間較有餘裕的面板側之散熱器。使用於上述散熱器的散熱元件，係將複數個銅製或鋁製的鰭片直接立設並接合於銅製的基极，_而言貪擠型將基板與立設於其上的複數個鰭片一體成形後，重合 2036-5808B-PF 8 1270429 並接合於銅製的基板上。其中，前者之銅製的基板與複數個銅製ills製的韓片之接合係使用銲接，而後者銅基板與紹基板之接合係使用銲接或爆炸壓接。而銲接，係使熔融的銲接材流入接合部，而利用與母材的「满濕」#「流動」的接合方法，藉由可熔融或：應擴散的液相銲接材之毛細現象，將界面間隙埋覆，不久後，經由上述熔融的銲接材冷卻伴隨著凝固的過程中，就完成了接合。

又，爆炸壓接，係使用在發生火藥爆炸的及短時間户的高能量而將金屬接合的方法，其中係將各金屬元件之間 :置適當的間隔’在—邊的金屬元件上承载火藥，而在火藥的端用雷B引爆，而使兩金屬元件以高速度撞擊，藉由在撞擊點發生顯著的流動現象(金屬噴流、他"⑷，排除金屬表面之污染層’並同時在高壓下密接。然而’使用銲接時，在真空爐等加熱裝置中加孰、恆溫-段時Μ必要的步驟，而有高製造成本的問題，且亦有接合部品質不安定的問題。人，优用碌坪壓接時，有菩 — 啕者成本间、無法接合大型^ 屬元件與具複雜形狀的金屬元件等缺點。有鐘於此，本發明的筮- 月的第二群組的目的係提供-高性截的散熱器，具有在低成本下，1 卜其鋼基板與銅鰭片、鋁鳍片或銘基板能確實地接合的散熱元件。 0015至0018與圖2、3、5的習知白知的放熱兀件的製造方法，

2036-5808Β-PF 9 1270429 如第66A圖所示，由銅合金組成的基板462的表面462a 上，配置有：將鋁合金組成的薄板予以彎折，而形成具有基端部464a、散熱面464b、前端部464c之連續凹凸斷面形狀的鰭片464，其中各基端部464a係與表面462a形成面接觸；再如第66B、66C圖所示，將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具463的治具本體463a的圓周面壓入鰭片464的基端部464a的表面，並沿著基端部464a的表面移動，而使鑛片464接合於基板462。上述的接合方法稱為摩擦震動接合（friction acoustic bonding)。如下所示的摩擦震動接合所使用的接合治具皆可以使用：具有平坦的治具本體463a的圓周面之接合治具463(請參考第6 7A圖）；在治具本體463a的圓周面上，形成有平行於治具本體463a圓周面厚度方向的複數個細條463b的接合治具463B(請參考第67B圖）；在治具本體463a的圓周面上，具有突出於治具本體463a的徑向，成島狀排列的複數個四角錘形狀的突起463c的接合治具463C(請參考第 6 7C圖）；以及在治具本體463a的圓周面上，具有突出於治具本體463a的徑向，成島狀排列的複數個圓弧形狀的突起463d的接合治具463D(請參考第67D圖）。其中，與第 67A圖之接合治具463相比，第67B〜67D圖之接合治具 463b、463c、463d，因為與鰭片464的基端部464a有較大的接觸面積，在摩擦震動接合鰭片464與基板462時有較好的效率。然而，上述習知的散入元件的製造方法，存在著以下 2036-5808B-PF 10 1270429 ，的問題。 , (1)因為接合治具463是壓入鋁合金所構成的鰭片464 之側而為摩擦震動接合，而鋁合金的熔點係低於構成基板462之銅合金，因此在基板462與鰭片464的交界面達 J接〇所必要的溫度（548。〇的共晶溫度）之前，鰭片464的基端部464a就因高溫化而降低其抗形變強度。因此，來自接曰/Π具463的壓應力便無法充分地傳達至基板與鰭片464的基端部464a的交界面，而發生接合不良或無法接籲-的門4更者’鰭片464的基端部464a的厚度車交薄（例如〇.5mm以下時）時，會有鰭片464的基端部464&熔斷的缺點。 (2) 口為接合治具463是壓入錯片464之侧，鰭片464 的組成中之基端部464a就無法省略，散熱元件的形狀與構造就因而受限。 (3) 因為接合治具463是壓入鰭片464之側，位於散熱 # 面464b正下方之基端部464a與基板462殘留有未接合的部分，而導致散熱元件的散熱性能與接合強度不足。 (4) 必須注意高速轉動的接合治具463，在各個小鰭片 464的散熱面464b之間壓入的深度，否則會使接合治具463 再為接觸各個散熱面464b的情形下移動，而使接合作業變侍繁雜且困難。上述的情況，特別在為了提升散熱元件的散熱性能而將鰭片之高度/間隔比提高時（將散熱面464b 之間的間隔縮小、且/或提开散熱w 4僧_ 著。 ' 2036-5808B-PF 11 1270429 上述的問題，不僅僅是發生在散熱元件的製造方法上，一般將複數個金屬製板材立設於一金屬製基板的一表面上時，亦廣泛地面臨著相同的問題。更者，一般金屬元件之間相互重合並接合時，亦面臨著上述（1)〜（3)項的問題。有鑑於此，本發明之第四群組首先提供一接合方法，可以簡易並確實地將各金屬元件相互重合並接合。本發明係又提供-接合方法，可以簡易並確實地將複數個金屬製板材接合至-金屬製基板；且更應用上述方法，提供簡易的散熱元件的製造方法，將複數個鰭片強固地立設、接合至一基板。又，將銅合金所構成的基板與鋁合金所構成的薄板重合，並將一旋轉的圓板狀接合治具壓在熔點低於銅合金之鋁合金薄板上之習知的金屬元件接合方法已經為世人所瞭解（請參考例如日本特許㈣2G03_14簡號公報之段落 0015至GG18及其第69圖_3)。上述的接合方法中，係將上述旋轉的圓板狀接合治具與上述銘合金薄板接觸而產生摩擦熱，並利用上述摩擦熱使上述薄板與基板的交界面成為可塑化（流動化）的固相。因此，將上述可塑化（流動化）的銘。金與銅合金冷卻後，上述薄板與上述基板就已接合在起了。藉由上述的接合方法，可以較少的步驟並在短時間内接合各金屬元件。

β然而，上述的金屬元件接合方法中，由於接合治具是壓入鋁合金薄板之-側，基板與薄板的重合部（交界面）的 2036-5808Β-PF 12 1270429 、又達到鋁σ金與銅合金之接合必要的共晶溫度它）、夺銘a金亦即薄板的抗形變強度就會變得較小。因此，上述的金屬元件接合方法中，來自接合治具的壓應力便無法充分地傳達到基板與薄板的重合部，而基板與薄板之間的接合就無法形成高強度接合。有鑑於此，本發明係提供一種金屬元件的接合方法，可以杈少的步騾並在短時間内接合各金屬元件，並可使上

述金屬7C件具有高接合強度；以及提供應用上述方法之散熱元件的製造方法’並提供使用上述方法所製造之散敎元件。又，日本特許特開平9-203595號公報（段落〇〇1〇至〇〇16與第卜4圖）令，揭示使用填隙接合（⑽iUng joint)、接著劑、或銲接接合的散熱元件。上述的散熱元件的焦點是在重量較大而熱傳導率極高的銅的特性、以及熱傳導率猶小於銅，而重量比銅還輕的链的特性，將基板與鰭片由各種適合的異種金屬構成，可以雙方面滿足提升散熱性能與輕量化的要求。然而，要更提升上述散熱元件的性能時，必須考量將 =板的厚度加大、或是縮小鰭片的間隔(增加鰭片的數 1)，如此一來將增加散熱元件全體的重量，就與輕量化的要求背道而馳。換言之，在不降低散熱性能的倩況下，要將散熱元件做更輕量化的處理有其極限。有鑑於此，本發明的第六群組係違成不降低散熱性能的前提下，又能達到輕量化之課題。在達成上述之前提下， 2036-5808B-PF 13 1270429 .本發明係提供—也一 μ 件的今献时的製造方法、與使用上述散熱元仵的散熱器。【發明内容】本發明的第一群組係提一-含圾供徑金屬疋件接合方法，包姚别· 依…熔點的尚低順序相互重合，將一沿圓周轉動的圓板狀接合治呈# in η s f 於上述金屬元件的重合部，使上二周周件中熔點最高的金屬元件的表面，並使上述圓 ::上述熔點最高的金屬元件的表面移動，而使上述金屬7L件相互接合。 -本發明係又提供一種金屬元件接合方法，包含：提供一個熔點相異的金屬元件相

Mia 排列，以及將一沿圓周㈣的圓板狀接合治具的圓周面置於上述金屬元件的重合 j ’使上述接合治具的圓周面M人上述金屬元件中溶點較咼的金屬元件的表面，並使上 ·'' k A 儿使上迷®周面沿著上述熔點較高、屬元件的表面移動，而使上述金屬元件相互接合。上述的金屬元件接合方法，係藉由接合治具的堡應力，使金屬元件重合部的縫隙消失，並藉由轉動的接合: 具與金屬元件之接觸而產生的震動，使存在於金屬元件二 Π面之氧化物皮膜分裂、破壞’再加上所產生的摩擦熱使重合部高溫化並發生塑性變形’而增加各金屬元件間的接觸面積與擴散速率，而使重合部接合..。上述,的方法稱擦震動接合。 ' 14

2036-5808B-PF 1270429 特別是，將複數個金屬元件依照其炫點的高低順序相互重合配置’而將接合治具麼入熔點最高的金屬之側而接合時’在各金>1元件的重合部的溫度提相接合所必要的派度時’鄰近接合治具之—側的金屬元件仍然能保持高抗形變強度’而使接合治具的M應力能夠有效率地傳達到重

合面，而能夠在金屬元件間形成無縫隙且具高接合接合。 X _ 本發明係又提供一種金屬元件接合方法，包含··提供 -銅元件與一鋁元件相互重合排列；以及將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面置於上述銅元件與上述鋁元件的重合部，使上述接合治具的圓周面壓入上述銅元件的表面，並使上述圓周面沿著上述銅金屬元件的表面移動，而使上述銅元件與上述鋁元件相互接合。要在銅元件與鋁元件之間形成一 CuA12層，而在摩擦震動接合後，實現上述的接合時，兩元件的重合面必須達 _ 到共晶溫度（548°C)以上。但是，如果上述接合治具是壓入熔點低於銅元件之鋁元件一侧而為摩擦震動接合時，因為兩元件的重合面達到共晶溫度以上時，鋁元件的抗形變強度就會變小，來自接合治具的壓應力便無法充分地傳達到重合面上，而容易發生接合不良的問題。而如果上述接合治具是壓入熔點高於鋁元件之銅元件一侧而為摩擦震動接合時’因為兩元件的重合面達到共晶溫度以上時，鋼元件的抗形變強度較大，壓應力就能充分地傳達至重合面，而能夠確實地接合。 2036-5808B-PF 15 1270429 的上述的金屬元件接合方法中，接合時接合治具轉動因周速率ROn/min.)較好係由下式⑴求出： 250 ^ 2000 ......... … 接合時接合治具轉動的圓周速率小於250ro/min.時，接口具與銅7G件之摩擦接觸所產生的熱量便會過小，銅 ^件與紹元件的重合面的溢度較低，而發生接合不良的問題另方面，接合時接合治具轉動的圓周速率大於 2J)00m/min·時’接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱里便曰大於所必要的熱量，& 了會增加驅動接合治具時的能量損失之外，亦會使與接合治具接觸的銅元件之溫度會局部性地過大而使該部分發生塑性變形，因而使來自來自接合治具的屋應力便無法充分地傳達到重合面…在兩元件之間有產生縫隙的可能。因&，接合時接合治具轉動的圓周速率在25Gm/min.〜2_m/min·時，接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量便是適#的值，而能夠行良好的接合。又，上述的金屬元件接合方法中，接合時接合治具在銅元件的表面壓入量α(π〇^較好為由下式（B)求出： 0. 03xt^ α ^ 3xt...............(b) 其中t為該重合部中的該銅元件的厚度（^)。接合時接合治具在銅元件的表面壓入量小於〇. 〇 3七時，銅元件與鋁元件的重合面會殘留縫隙而造成接合不良；另一方面，壓入量大於〇· 3t_;”雖，銅元件與的重合面不會殘留縫隙，但是在銅元件的表面會因壓入量 2036-5808B-PF 16 J27〇429 過大而殘留顯菩的m 時接人…而發生元件的損失。因此，接-時接合治具在銅元件的表面接口治具的壓應力便是適〜* 纟U3卜0.3t時，接合重人面不4㈣田的值，而能夠在銅元件與紹痕。 _的清況下，亦能縮小銅元件表面的凹 Μ ^ ^ r，筏合時接合治具沿 =件的表面移動的行進速料（—η.)係由下式⑹求〇· 1 ^ R/(5. Oxl〇7xt2)...............(c) 其中R為接合時該接合治具的圓周速率（m/_) ’· 士為該重合部中的該銅元件的厚度（m)。因為隨著接合時接合治具圓周速率的增大，接合治且與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量亦會增大，接合治具的行進速度V亦增大時，便能使重合部的溫度保持在一定的數值以上。但是’因為當銅元件的厚度增加時，要將重合面達到-定溫度以上就較為費時，若是接合治具的行進速度V過大時’在接合面達到一定溫度以上之前，接合治具便已通過，而發生接合不良的問題。因此，欲執行良好的摩擦震動接合，接合治具的行進速度v、圓周速率R、與銅 π件的厚度t相互之間的調節是必要的；而發明人們的實驗結果’係確認了滿足Vs R/(5· 〇xl 〇7xt2)時，可以有良好的接合。又’接合治具的行進逮度V過小時，就會言接不佳的觀點之緣故’發明人們經由實驗係確認了滿足〇 · 1 2036-5808B-PF 17 1270429 ^ V時’可以有良好的接合效率。本發明係又提供一種散熱元件，包含··一銘質散熱器 (heat sink)，具有一基板、與立設於上述基板之一表面上的散熱鰭片；以及一銅質導熱板，在上述基板的另一表面上，與上述基板相互重合而接合於上述基板，其中上述鋼質導熱板與上述基板的接合方法係使用上述的金屬元件接合方法。上述的散熱元件中，因為將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述銅質導熱板之側，並施行摩擦震動接合’成為上述基板與上述導熱板之重合面無縫隙、且具較南接合強度的散熱元件。又，上述的散熱元件中，散熱器材料較好為使用鋁擠型而成形。上述的散熱元件中，因為散熱器材料較好為使用鋁擠型而成形，散熱器材料具有高加工精度。 _ 本發明係又提供一種散熱元件的製造方法，包含··提供鋁質散熱器材料，具有一基板、與立設於上述基板之一表面上的散熱鰭片，並配置一銅質導熱板，重合於上述基板的另一表面上；以及使用上述之金屬元件接合方法，接合上述基板與上述銅質導熱板。上述的散熱元件的製造方法中，因為將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述熔點高於鋁元件的銅質導熱板之侧，並施行摩擦震動接合p與接合治具接觸的銅元件不易溶融且在高溫時能保持高的抗形變強度。因 2036-5808B-PF 18 1270429 此，接合條件（接合治具的轉動樹、行進速率等）的容許範圍大，具有良好的接合效率。又，容許在重合面局部的高溫化，散熱元件不會如爆炸壓接時一般受到過度的負荷，因此可防止散熱鰭片的變形，並提供具有良好散熱效率的散熱元件。又’本發明的第二群組係提供一種元件接合方法，適用於將相互之間具有一定間隔的複數個板材立設並接合於 -基板之-表面，包含：一元件配置步驟，在排列成相互之間具有-定間隔的複數個板材之間，各置入一間隔物 (spacer)，並將上述板材立設於一基板之一表面；一摩擦振動接合步驟，將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述基板之另-表面，並沿著上述基板之另一表面移動’而使上述板材接合於上述基板；以及—間隔物脫離步驟，將上述間隔物移除。上述的元件接合方法令，首先在元件配置步驟時，

板材、基板、與間隔物設定至一既定位置。上述元件的，並沒有特別的限制，各板材、各間隔物、以及板材與隔物之間’可以是同種材料組成亦可以是數種不同材料成。間隔物的形狀並沒有特別的限制，較好是各間隔物間有相互連結。此時，在各板材相互之間分別w ^ U刀〜置入一間隔物，可以i 確地保持板材相互之間隔，並简罝认〜*

Χ間早地決定其位置；再加J 可猎由間隔，物將板材補強，柘姑的p由 ^ 扳材的厚度可以變得非常薄。又’僅需要變更間隔物的厚廑，予度就可以任意變更板材的® 19

2〇36-58〇8B-PF 1270429 置間隔；更者’亦可以一併變更板材的高度，而使得特別將薄板厚、高板高的複數個板材以短間隔立設並接合於基板的一表面變得可行。而在此步驟中，各板材立設並配置於基板的一表面的狀態下，雖然各間隔物可以不與板材的該表面直接接觸；而如果考慮到下一個步驟中來自接合治具的壓應力使板材受到彎曲應力的作用，為了提高間隔物對板材的補強效果’較好為使各間隔物直接接觸基板的該表面。又’在接下來的摩擦震動接合步驟中，將接合治具壓至基板的另一表面使各板材與基板因摩擦震動接合而接合。如此一來，就沒有必要如使用銲接時一般，在真空燐中加熱並維持一段既定時間，可以削減接合成本。而為了要提高基板與板材之接合強度，較好為接合治具在基板的另一表面上的移動能夠遍及各板材基端面的全面，而使各板材能完全與基板接合；而在接合成本的削減較為重要時，亦可以移動接合治具，而僅遍及各板材基端面的一部份。又，將基板與各板材摩擦震動接合時，雖然亦可以使各間隔物與基板接合；而如果考慮到移除間隔物的下一個步驟’較好為使接合治具依照不I基板與各間隔物接合的軌跡移動。又i上述的元件接合方法中，間隔物的構成材料較妤為熔點高於板材與基板的材料。上述的元件接合方法中，，為骨隔♦的修點高於板材及基板的熔點’將接合治具的轉動數與行進速度設定在既 2036-5808B-PF 20 1270429 定的範圍時，就不會使間隔物接合於基板與板材上，美板與板材的接合也變得較簡單。又此時，在完成摩擦震動接合的階段，因為間隔物並不接合於基板與板材上，在最後的間隔物脫離步驟時，就可以不費事地移除間隔物。例如將板材及間隔物朝下而將基板朝上而向上移動時，僅留下間隔物而僅有板材與基板一體地向上移動，而可以簡單地移除間隔物，而成為複數個板材立設並接合於基板一表面的狀態。又，上述的元件接合方法中，基板的構成材料較好為馆*點南於板材的材料。上述的元件接合方法中，因為在將板材與基板交界面的溫度上升至接合所必要的溫度時，基板能夠保持高抗形變強度，接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至交界面，並可以形成板材與基板之間無縫隙的高強度接合。

本發明係又提供一種散熱元件的製造方法，適用於將相互之間具有—定間隔的複數個金屬t鰭片謂並接合於 -金屬製基板之-表面，包含：—元件配置步驟，在排列成相互之間具有-^間隔的複數個鰭片之間，纟置入一間隔物（spacer)，並使上述韓片立設於一基板之一表面；一摩擦振動接合步驟’將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓人上述基板之另—表面，並沿著上述基板之另一表面移動’而使上述鰭片接合於上述基板；以及—間隔物脫離步驟，將上述間隔物移除上述的散熱元件的製造方法中，首先在元件配置步驟 2036-5808B-PF 21 1270429 中將板材、基板、與間隔物設定至一既定位置。上述元件的材質並沒有特別的限制。此時，在各板材相互之間分別置入一間隔物，可以正確地保持板材相互之間隔，並簡單地決定其位置；再加上可藉由間隔物將板材補強，板材的厚度可以變知非常薄。又，僅需要變更間隔物的厚度，就可以任思變更板材的配置間隔；更者，亦可以一併變更板材的高度，而使得特別在簡單地製造具有高高度/間隔比的散熱元件變得可行。而在此步驟中，各板材立設並配置於基板的表面的狀態下，雖然各間隔物可以不與板材的該表面直接接觸；而如果考慮到下一個步驟中來自接合治具的壓應力使板材受到彎曲應力的作用，為了提高間隔物對板材的補強效果，較好為使各間隔物直接接觸基板的該表面。又，在接下來的摩擦震動接合步驟中，將接合治具壓至基板的另一表面使各板材與基板因摩擦震動接合而接合。如此一來，就沒有必要如使用銲接時一般，在真空爐中加熱並維持一段既定時間，可以削減接合成本。而為了要提高基板與板材之接合強度，較好為接合治具在基板的另一表面上的移動能夠遍及各板材基端面的全面，而使各板材能完全與基板接合；而在接合成本的削減較為重要時，亦可以糝動揍合治具，而僅遍及各板材基端面的一部份。又，將基板與各板材摩擦震動接合時，雖然亦可以使各間隔物與基板接合；而如果考慮到移除間隔物的下一個步驟，較好為使接合治具依照不使基板與各間隔物接合的 2036-5808B-PF 22 1270429 軌跡移動。本發明係又提供一種散熱元件的製造方法，適用於將相互之間具有一定間隔的複數個金屬製縛片立設並接合於、金屬製基板之一表面，包含：_鰭片配置步驟，在排列成相互之間具有一定間隔的複數個韓片之間，各置入一間隔物（spacer)，其中上述間隔物的基端面分別沒入上述續片的基端面之下’而使上述間隔物的基端面分別低於上述籍片的基端面的高度差不大於上述間隔物的厚度；一基板攀酉己置步驟，將上述韓片中，凸出於上述間隔物的基端面的基端部彎折’而使上述鰭片立設於一基板之一表面；一摩擦振動接合步驟，將-沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述基板之另一表面，並沿著上述基板之另一表面移動’而使上述鰭片的基端部接合於上述基板；以及一間隔物脫離步驟，將上述間隔物移除。上述的散熱元件的製造方法與前一項之散熱元件的製 _ 造方法約略相同，其間的分別在於將鰭片（以及間隔物）的配置步驟與基板的配置步驟分開。首先在鰭片配置步驟中，使各間隔物的基端面分別沒入各鰭片的基端面（基板側之^面）之下（鰭片的基端面較間隔物的基端面突出）；接下來的基板配置步驟中，將基板壓在鰭片上，而將鰭片的基端部（敕間隔物突出的部分)彆折。而务词起’鰭片的基端部突出的長度在間隔物的厚度以内，因此將各鰭片的基端部彎折後，彼此，，不會相'互重疊、。· 片的厚度相當薄時，鰭片的基端部是在與基板重合的狀態 2036-5808B-PF 23 1270429 下與其接觸，因而擴大鰭片與基板的接觸面積而使兩者能夠確實地接合。間隔物的構成材又’上述的散熱元件的製造方法中料係為熔點高於鰭片及基板的材料。因為間隔物的溶點高上述的散熱元件的製造方法中，於鰭片及基板的熔點，將接合治具的轉動數與行進速度設定在既定的範㈣，就不會使間隔物接合於韓片與基板上，基板與鰭片的接合也變得較簡單。又此時，在完成摩擦震動接合的階段，因為間隔物並

不接合於鰭片與基板上，在最後的門取使的間隔物脫離步驟時，就可以不費事地移除間隔物。例如將 %对μ月及間隔物朝下而將基板朝上而向上移動時，僅留τ間隔物而僅有鰭片與基板 :體地向上移動’而可以簡單地移除間隔物，〜完成散熱元件的製作。又，上述的散熱元件的製造方法中，基板的構成材料 φ 較好為熔點高於鰭片的材料。 ▲.上述的散熱元件的製造方法中，因為在將鰭片與基板交界面的溫度上升至接合所必要的溫度時，基板能夠保持高抗形變強度，接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至交界面，並可以形成縛片與基板之間無縫隙的高強度接合。較好為鋁合金，而基板的構成材料較好為銅。藉由上述的散熱元件的製造方法，利用銅的高熱傳導性而可以製造出咼散熱性能的散熱元件。 2036-5808B-PF 24 1270429 本卷月係又提供一種散熱兀件的製造方法，適用於將相互之間具有一定間隔的複數個金屬製續片構成材，立設並接合於-金屬製基板之-表面，包含：―元件配置步驟，提供排列成相互之間具有一定間隔的複數個鰭片構成材，其中每個鰭片構成材包含左右排列的—對鰭片，該對鰭片 2其端部相互連接之部分成為基端部，而形成呈現斷面凹字型的上述鰭片構成材，並在上述續片構成材之間、與該纣曰片之間’各置入一間隔物(spacer) ’並使上述鰭片構成材的基端部接觸一基板之一表面，而使上述韓片構成材立认於上述基板之一表面；一摩擦振動接合步驟，將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述基板之另一表面’並沿著上述基板之另一表面移動’而使上述縛片構成材的基端部接合於該基板；以及一間隔物脫離步驟，將上述間隔物移除。上述的散熱元件的製造方法與前一項之散熱元件的製造方法約略相同，而使用斷面凹字型的鰭片構成材取代鰭片。當然，在各鰭片構成材相互之間、以及鰭片構成材之左右鰭片之間，可置入同種類或不同種類的間隔物。如此一來，在鰭片構成材之左右鰭片的厚度非常薄的情況下，鰭片構成材的基端部係在與基板重合的情形下與其接觸，而能夠將鰭片確實地揍合於基板。雨鰭片構成材可如以下所述簡單地製作而成：使用一間隔物置於一薄金屬板的中央。p ’並考折上述薄金屬板，，而將士述間隔物夾在中形成斷面凹字型的鰭片構成材。 2036-5808B-PF 25 1270429 /又_L述的散熱兀件的製造方法中，間隔物的構成材料係為熔點高於鰭片構成材及基板的材料。上述的散熱元件的製造方法中，因為間隔物的溶點高於鰭片構缝及基板的熔點，將接合料的轉動數與行進速度設定在既定的範圍時，就不會使間隔物接合於錯片構成材/、基板上，基板與鰭片構成材的接合也變得較簡單。又此時’在完成摩擦震動接合的階段，因為間隔物並 :接合於鰭片構成材與基板上，在最後的間隔物脫離步驟時，就可以不費事地移除間隔物。例如將鰭片構成材及間隔物朝下而將基板朝上而向上移動時，僅留下間隔物而僅有鰭片構成材與基板-體地向上移動，而可以簡單地移除間隔物，而完成散熱元件的製作。又，上述的散熱元件的製造方法中，基板的構成材料較好為溶點高於鰭片構成材的材料。上述的散熱元件的製造方法中，因為在將縛片構成材與基板交界面的溫度上升至接合所必要的溫度時，基板能夠保持高抗形變強度，接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至父界面’並可以形成鰭片構成材與基板之間無縫隙的高強度接合。又，上述的散熱元件的製造方法+，鰭Η冓成材的構成材料較好為鈒合金，而基板的構成材料較好為銅。藉由上述的散熱元件的製造方法，利用銅的高熱傳導性而可以製造出高散熱性能的散，熱兔件、。本發明係又提供一種由上述的散熱元件製造方法所製 2036-5808B-PF 26 1270429 造的散熱元件。由；上述的放熱元件係以上述的散熱元件製造方法所製造，具有高散熱性能並可以低成本地製造。

本發明係又提供一種散熱元件之製造用治具，包含：鰭片固疋部’在一鰭片或一鰭片構成材與一間隔物呈交重S的狀心下’固疋上述稽片或籍片構成材與上述間隔物；以及-基板固定部，使一基板之一表面與上述鰭片或籍片構成材的基端部接觸，助定上述基板。上述的散熱元件之製造用治具係特別適用於目前為止敛述過的方法，可以在摩擦震動接合時，媒實地固定鰭片或鰭片構成材、間隔物、以及基板。又，本發明的第三群組係提供—種散熱器，包含一散熱元件與一風扇，並具有下列特徵：上述散熱元件具有一銅基板與複數個銅鰭片或鋁鰭片，i /、γ上述鋼基板係導熱性連接於一發熱體，上述鋼鰭片 Μ 乃4銘鰭片係相互之間具有一定間隔且立設於上述基板之-表面；以及將-沿圓周轉動的囫板狀接合治具的圓周面壓入上述鋼基板之另一表面，並沿著上述銅基板之另一表盐人、土址入表面移動，而藉由摩擦振動接5法，接5上述銅基板與上述銅韓片或紹籍片。上述的散熱器，係為具有散熱元一 ,，、風扇之兩性能的政…、益。上述政熱元件係在基板一 l 、〇表面上立設並接合有複數個相互之間具有一定間隔的鰭复 ^ ^ 中基板係由熱傳導率極尚的銅所樣成，散熱霄片一 u 乃係由妍或由熱傳導率略小於銅的鋁所構成。而上述的基板曰片係由摩擦震動接合 2036-5808B-PF 27 1270429 :所接合。這裡所謂的摩擦震動接合法是金屬&件間之接口法中的-種，係藉由接合治具的壓應力，使各金屬元件間的接合部的缝隙消a，並藉由轉動的接I治具與金屬元件之接觸而產生的震動，使存在於金屬元件重合面之氧化物皮膜分裂、破壞，再加上所產生的摩擦熱使接合部高溫化並發生塑性變形，而增加接合部的接觸面積與擴散速率，而使各金屬元件接合在一起的方法。

而上述散熱器的散熱元件，係藉由接合治具的壓應力，使基板與鰭片的對接部（butt)的缝隙消失，並藉由轉動的接合治具與基板之接觸而產生的震動，使存在於上述對接部之氧化物皮膜分裂、破土裏，再加上所產±的摩擦熱使對接部高溫化並發生塑性變形，而增加對接部的接觸面積與擴散速率，而使基板與鰭片接合在一起。如此，將基板與鰭片以摩擦震動接合而接合，與習知的銲接接合比較，可以低成本地製造出具有較高的基板與鰭片的接合強度的散熱元件。特別是，鰭片為銅時，雖然可以直接與基板接合；而有鋁或鋁合金等熔點低於銅的金屬介於基板與銅鰭片之間時，可以在較低的接合溫度之下完成摩擦震動接合，對設備、電力等而言較為經濟。X，當鰭片係由熔點低於銅的紹所構成時，在銅基板的一表面立設並配置銘鳍片，並使用接合治具壓入銅基板的另一表面為接合時，在將銅基板與銘鰭片的對接部的溫度上升玉接、合所要脅溫度(共晶溫度：548t)而在對接部形成CuA12層時，鋼基板 2036-5808B-PF 28 1270429 有高抗形變強度，因為接合治具的壓應力可以有效地傳達至對接部’而能夠形成對接部無縫隙、兩者以更高強度接合的散熱元件。本發明係又提供一種散熱器，包含一散熱元件與一風扇，並具有下列特徵··上述散熱元件具有一銅基板、一鋁基板、與複數個鋁鰭片，其中上述銅基板係導熱性連接於一發熱體’上述鋁基板係重疊配置於該銅基板之一表面，上述銘縛片係相互之間具有一定間隔且立設於上述鋁基板十’與上述銅基板之相對侧之面；上述鋁基板與上述鋁鰭片係藉由擠型（extrusi〇n)而一體成形；以及將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入上述銅基板之另一表面，並沿者上述銅基板之另一表面移動，而藉由摩擦振動接合法’接合上述銅基板與上述鋁基板。上述的散熱器亦與前一項之散熱器同樣是具有散熱元件與風扇的高性能散熱器；惟相異點是在散熱元件並非將 ”、、θ片直接立设並接合於銅基板上，而是事先已以擠型一體成形之無元件一鰭片立設於基板上的鋁元件，上述鋁元件的基板是重合並接合於銅基板上。而上述散熱器的散熱元件係藉由接合治具的壓應力使銅基板與鋁基板的重合部的縫隙消失，並藉由轉動的接合治具與基板之接觸而產生的震動’使存在於上述重合部之氧化物皮膜分裂、破壞，再加上所產生的摩擦熱使重合部高溫化並發生塑性變形，而增加重合部的接觸面積與嘗散，逮率背使銅基板接合在一起。如此，將銅基板與鋁基板以摩擦震動接合而 2036-5808B-PF 29 1270429 接合，與習知的銲接與爆炸壓接來作接合時比較，可以低成本地製造出具有較高的銅基板與鋁基板的接合強度的散熱元件。當然，在銅基板的一表面重合並配置鋁基板，並使用接合治具壓入銅基板的另一表面為接合時，在將重合部的溫度上升至接合所必要的溫度（共晶溫度·· 548°C )而在重合部形成CuA1 2層時’銅基板依然保有高抗形變強度，因為接合治具的壓應力可以有效地傳達至·重合部，而能夠形成重合部無缝隙、兩者以更高強度接合的散熱元件。又，上述的散熱器中，發熱體與銅基板較好為以排熱管（heat pipe)連接。上述的散熱器中，由於發熱體與鋼基板係以排熱管連接，可將散熱元件與風扇配置在離發熱體較遠的位置，如薄型的筆記型電腦’要製作將熱排到發熱部位之附近的構造有空間上的困難時，可以使用上述的散熱器。 • 又，本發明的第四群組係提供一種金屬元件接合方法，包含：提供複數個金屬元件，依照溶點的高低順序相互重合排列，·以及在上述金屬元件中溶點最高的金屬元件之表面側，對上述金屬元件之重合部加熱及加麼，而使上述金屬元件相互接合。上述的金屬元件接衫互重合配置，而由重合部最外側的金屬元件之一侧加執及加麼’使重合部的縫隙消失，並使存在於重合部之氧化物皮膜分裂'破壞’再加上藉由加熱使重合部高溫化並發生 2036-5808B-PF 30 1270429 塑性變形，而增加重合部的接觸金屬元件接合在一起。面積與擴散速率而使各由於上述的複數個金屬元件係依照溶點的高低順序相重合排列’並在熔點最高的金屬元件之側加熱及加壓，將各金屬元件的重合部的溫度上升至接合所必要的” :，加熱及加麼側的金屬元件依然保有高抗形變強度，：合治具的壓應力可以有效地傳達至交界面，而能夠形成金鲁4元件間無縫隙與高強度的接合。例如將銅元件與紹元件重合時，係在銅元件之側對重合部加壓及加熱。而上述加壓及加熱的方法並沒有特別的限制，可以在溶點最高的金屬元件的表面使用任何的治具與其接觸，而可使用任何可藉由上述治具將摩擦熱與壓應力傳達至重合部的接觸方式，亦可以使用如電磁誘導等非接觸方式。本發明係又提供-種金屬元件接合方法，適用於將相互之間具有一定間隔的複數個金屬製板材，立設並接合於 • 熔點高於該些板材之熔點的一金屬製基板之一表面，包含·一 7L件配置步騾，在排列成相互之間具有一定間隔的上述金屬製板材之間，各置入一間隔物（spacer)，並將上述板材立設於上述基板之一表面；一接合步驟，由上述基板之另一表面，對上述基板及上述板材的交界面加熱及加壓，而使上述板材接合於土述基板;以及一間隔物脫^ 驟’將上述間隔物移除。上述的金屬元件接合方，法栌，t先在元令配,置:步驟時，將板材、基板、與間隔物設定至一既定位置。上述板 2036-5808B-PF 31 1270429 材與基板係為金屬製，基板的炼點高於板材的熔點。間隔的材質並有特別的限制。間隔物的形狀亦沒有特別的限制，較好是各間隔物之間有相互連結。此時，在各板材相互之間分別置入一間隔物，可以正確㈣持板材相互之間隔，並簡單地決定其位置；再加上可藉由間隔物將板材補強，板材的厚度可以變得非常薄。又’僅需要變更間隔物的厚度，就可以任意變更板材的配 Φ 置間隔；更者，亦可以一併變更板材的高度，而使得特別將薄板厚、南板高的複數個板材以短間隔立設並接合於基板的-表面變得可行。而在此步射，各板材立設並配^ 於基板的一表面的狀態下，雖然各間隔物可以不與板材的該表面直接接觸；而如果考慮到下一個步驟中來自接合治具的壓應力使板材受到彎曲應力的作用，為了提高間隔物對板材的補強效果，較好為使各間隔物直接接觸基板的該表面。 • 又，在接下來的接合步驟中，由基板的另一表面對該基板與各板材的交界面加熱及加壓，而使基板與各板材接合。此處的接合原理與前一項的金屬元件接合方法相同。而為了要k南基板與板材之接合強度，較好為各板材的基端面能完全與基板接合；而在接合成本的削減較為重要時，亦可以僅使各板材基端面的一部份與基板接合。又，將基板與各板材接合時，雖然亦可以使各間隔物與基板接泛’而如果考慮到移除間隔物的下< 一^個&步驟$，較好為 <不使基板與各間隔物接合。 2036-5808B-PF 32 1270429 本發明更提供一種散熱元件的製造方法，適用於將相互之間具有一定間隔的複數個金屬製鰭片構成材，立設並接合於熔點高於該些鰭片構成材之熔點的一金屬製基板之一表面，包含：一元件配置步驟，其中排列成相互之間具有一定間隔的該些鰭片構成材中，每個鰭片構成材包含左右排列的一對鰭片，該對鰭片以其端部相互連揍之部分成為基端部，而形成呈現斷面凹字型的上述鰭片構成材，並在上述鰭片構成材之間、與該對鰭片之間，各置入一間隔物（spacer)，並使上述鰭片構成材的基端部接觸上述基板之一表面，而使上述鰭片構成材立設於上述基板之一表面，一接合步驟，由該基板之另一表面，對上述基板及上述鰭片構成材的交界面加熱及加壓，而使上述鰭片構成材接合於上述基板；以及一間隔物脫離步驟，將上述間隔物移除。上述的散熱兀件的製造方法中，係應用上述的金屬元鲁件接合方法，將斷面凹字型_片構成材作為板材。當然，在各縛片構成材相互之間、以及籍片構成材之左右籍片之間，可置入同種類或不同種類的間隔物。如此一來，在鰭片構成材之左右鰭片的厚度非常薄的情況下，鳍片構成材的基端。P係在與基板重合的情形下與其接觸，而能夠將縛片確實地接合於基板。鰭片構成材與基板的接合原理已經說明了。而鰭片構成材可如以下所述簡單地製作而成：使用一間隔物置於一薄金屬板前中實寺，並管折士述薄金屬板，而將上述間隔物夾在中間，形成斷面凹字型的韓片構

2036-5808B-PF 33 ^70429 成材。而上述的金屬元件接人方汰、俾臉口中’上述的加熱及加壓，板之：：圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓至上述基移動表面’並使上述圓周面沿著上述基板的另-表面秒勒，且上述接合治具的圓周轉動 ° 上，較好為形成有相對於動方向輕微傾斜、且連續的凹槽。俜將料金屬70件接合方法中，上述的加熱及加壓，係將一沿圓周轉動的圓板狀接合治且板之另-表面，並使上述圓周面沿著上：|至上述基移動，且上述接合治具的圓周面上，乾好^板的另一表面轉動方向輕微傾斜、且連續的凹槽/乂好為形成有相對於壓，：：述=件的製造方法中，上述的加熱及加 ’並使上述圓周面沿著上述基板的另- 對於轉動二上述接合治具的圓周面上’較好為形成有相對於轉動方向輕微傾斜、且連續的凹槽。狀接2二屬元件接合方法，係將“圓周轉動的圓板 :二的圓周面麼入熔點最高的金屬元 1 吏上述0周面沿著該金屬元件的表面移動，而對重人邱加 …及加壓’因而可以期待確實的接合勝過簡易的裝置。此處，因為接合治具的圓周面H 、接合治具的圓周面與金屬元件的接觸面=槽— 產生摩擦熱m有效率鱗複 ^有效率地更者，接合治具的圓周面上的凹;件相互接合。胃係相對於轉動方 2036~~5808B—Pf 34 1270429 向輕微傾斜、且連續的凹槽，人、邊’沿著接合治具的圓月产 °治具轉動軸的周此，伴隨著接合治具的螺旋狀—成。因塑化的金屬會沿著接合::的【;方:槽内部所蓄積的可以將接合後金屬元件表面殘出因此了戈一的凹入罝抑制到最小限度。而前面所述及的内容在合在上述金屬元件接合方法與上述政熱元件的製造方法中也是一樣。又，上述的金屬元件接合方法中，上述凹槽之間的平面部的寬度為上述凹槽的寬度$ w2(随)，並較好為符合以下條件：仏⑷、且k化3、且〇._wl/w2 $5.00。又’上述的金屬元件接合方法中，上述凹槽之間的平面部的寬度為wl(mm)、上述凹槽的寬度為w2(mm)，並較好為符合以下條件心心5、且匕⑴、且G 67^i/w2 € 5· 〇〇〇 _ ^又，上述的散熱元件的製造方法中，上述凹槽之間的平面部的寬度為wl(mm)、上述凹槽的寬度為w2(min)，並較好為符合以下條件：lSwlg5、且且〇·67$ wl/w2^ 5. 00 〇關於上述的金屬元件接合方法，接合治具之凹槽之間的平面部的寬度的寬度wl與凹槽的寬度w2的的比值係發明人們重複實驗時：當wl/w2過小時，因為金屬元件脅表面狀況會韻似於受到接合治具的切削’接合治具所產生摩擦熱的產生量就 35

2036-5808B-PF 1270429 會較大，接合後殘留於金屬元侏旰表面的凹陷量就會大；另一方面，當Wl/w2過大時，侍車又 U為會類似於使面平坦的圓周面的接合治具來作 "、表求作接合時的狀況，接合仏所產生摩擦熱的產生量就會較小，接人▲广〜具表面的壓入篁就必須增加，機械負荷亦會增大；而件 wl$5、且 l$w2S3、且〇R7< 1 / 1 各 = Wl/w2g5.00 時，很地不但可以抑制接合治具壓入金乃顯 I屬兀件表面的壓入量，合治具所產生摩擦熱的產生量就獲率的接合。 μ亦會車父大’而能夠行有效又，上述的金屬元件接合方法中，較好為上述凹對於上述接合治具的轉動方向傾斜的角度為〇 ".〇。：目上述接合治具的整個圓周面中，至少形成有二條上述凹槽且又，上述的金屬元件接合方法中，較好為上述日對於上述接合治具的轉動方向傾斜的角度為上述接合治具的整個圓周面中，至少形成有二條上述凹槽又，上述的散熱元件的製造方法中，較好為上述凹曰相對於上述接合治具的轉動方向傾斜的角度為。· 5 且上述接合治具的整個圓周面中，至少形成有二條上述凹槽。關於上述的金屬元件接合方法，接合治具圓周面上之之凹槽的傾斜角度备角度小於〇 · 5時，凹槽內Jqj拼苦^ ^ 價内邛所畜積的可塑化的金屬就無法、沿著接合治具的寬彦方& $ /、叼克度方向依序送出,，接合治具通過後就會在金屬元件表面殘留毛⑯町）；另一方面’當凹槽的傾 2036-5808B-PF 36 1270429 斜角度大於2.0。時，切粉的排出量就會變大，不但會使殘留於金屬元件表面的凹痕變大，”加大機械負荷：而在凹槽的傾斜角度為0.5~2.0。時，报明顯地就不會有上述的弊害。而考慮到接合治具的寬度’上述接合治具的整個圓周面中’較好為至少形成有二條上述凹槽。而前面所述及的内容，在上述金屬元件接合方法與上述散熱元件的製造方法中也是一樣。又，上述的金屬元件接合方法中，上述凹槽的深度較妤為 0. 30〜1. 2mm。又，上述的金屬元件接合方法中，上述凹槽的深度較好為 0· 30〜1. 2mm。又，上述的散熱元件的製造方法中，上述凹槽的深度較好為0.30〜1.2mm。關於上述的金屬元件接合方法，接合治具圓周面上之凹槽的深度係發明人們重複實驗時：當凹槽的深度小於 0.30mm時，可塑化的金屬會蓄積於凹槽内部，使接:治具所產生的摩擦熱的發生量減少’而無法行充分的接人另 -方面，當凹槽的深度大於"咖時，因為金屬㈣的表面狀況會類似於受到接合治具的切削，接合治具所產生摩擦熱的產生量就會較大，接合後殘留於金屬元件表面的凹陷量就會變得較大;而凹槽的深度為〇. 34〜1. 2_磚M 顯地就不會有上述的弊害。 ^ ^ ^ ® ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ # # ^ ^ ^ ^ 述散熱元件的製造方法中也是一樣。

2036-5808B-PF 37 1270429 、又，本發明的第五群組，係提供一種金屬元件接合方法，包含：―第—步驟，將-第—金屬元件與、熔點高於上述第一金屬元件的熔點的一第二金屬元件重合；以及一第一步驟’由上述第一金屬&件向上述第一金屬纟件加壓並加熱，而使上述第-金屬元件與上述第二金屬元件相互接合0 上述的金屬元件接合方法中，係將第一及第二金屬元件相互重合配置…第二金屬元件之一側加熱及加壓，使重合部的縫隙消《，並使存在於重合部之氧化物皮膜分裂、破壞’再加上藉由加熱使重合部高溫化並發生塑性變形，而增加重合部的接觸面積與擴散速率，而使各金屬元件接合在一起。而特別是，上述的金屬元件接合方法，係由溶點互異的二金屬元件—第一金屬元件與熔點高於第一金屬元件的溶點的第二金屬元件—重合排列，並在溶點較高的第二金屬元件之側朝第-金屬元件的方向加壓並加熱而構成。在這樣的金屬元件接合方法中，將第一金屬元件與第二金屬元件的重合部的溫度上升至接合所必要的溫度時，熔點較高的第二金屬元件依然保有高抗形變強度，來自第二金屬元件的壓應力可以有效地傳達至交界面。因此，藉由上述縫隙與高強度的接合，而能夠將第一及第二金屬元件做高強度地接合。而上述加麼及加熱的方法並沒有特別的限制，可以在 2036-5808B-PF 38 1270429 而可使用合部的接第二金屬元件的表面使用任何的治具與其接觸，任何可藉將摩擦熱與壓應力傳達至重觸方式’亦可以使用如電磁誘導等非接觸方式。

又，上述的金屬元件接合方法中，上述的第二步驟，較好為使用會轉動的圓板狀接合治具的板面壓在上述第二金屬元件，並使該板面沿著上述第二金屬元件的表面移動。上述的金屬元件接合方法，係將轉動的圓板狀接合治的板面（與接合治具的轉動軸交叉的平面）壓在上述第二金屬元件，並使該板面沿著上述第二金屬元件的表面移對重s邛行加熱及加屢〜因此，藉由此金屬元件接合方法，可以期待使用簡易的襞置作確實的接合。又在此金屬元件接合方法中，因為接合治具的板面與第二金屬元件的表面接觸，接合治具的徑愈大，加熱及加壓的範圍就可以擴大。本發明係又提供一種散熱元件的製造方法，包含：一 _ 第步驟，將一第一金屬元件與熔點高於上述第一金屬元件的熔點的一第二金屬元件重合；一第二步驟，由上述第二金屬元件向上述第一金屬元件加壓並加熱，而使上述第金屬元件與上述第二金屬元件相互接合；以及一第三步驟’對上述第一金屬元件施以鍛造加工，而在上述第二金屬元件上立設複數俩散熱鰭片。本發明係又提供一種散熱元件的製造方法，包含：一第一步驟’將一第一金屬元件與熔點、裔於土述第—，金:屬元件的溶點的一第二金屬元件重合；一第二步驟，由上述第 2036-5808B-PF 39 1270429 二金屬元件向上述第一金屬元件加壓並加熱，而使上述第一金屬元件與上述第二金屬元件相互揍合；以及—第驟，對上述第一金屬元件施以切削加工，形成複數個狹缝 (slit)於上述第一金屬元件，而在上述第二金屬元件上立設複數個散熱鰭片。前二項的散熱元件的製造方法中的第一步驟與第二步驟，與前一項的金屬元件接合方法的第一步驟與第二步驟相同。而上述的散熱元件的製造方法中，經由分別之第一步驟與第二步驟接合的第一及第二金屬元件中，對該第= 金屬元件施以鍛造加工或切削加工，從而形成散熱鰭片。因此，藉錢樣的散熱元件㈣造方法，與㈣的發明-樣，不但可以藉由簡#的裝置確實地接合第—及第二金屬元件，並可以使用鍛造加工與切削加工等簡單的加: 法形成散熱鰭片。又’本發明之散熱元件，係舍会· ,^ 3 ·複數個散熱鰭片，由斷面呈現[字形的板材所構成，其及一基板，其材質為第二金屬，且屬，以於上述第-金屬的熔點；i中上…第二金屬的溶點高合，係制上述的金屬元件接合方法^片與該基板之接又，本發明之散熱元件，係及一基板，其材質為第二金屬，且上述第，、屬，以於上述第一金屬的熔點；其、/一金屬的熔點高

2036-5808B-PF 40 1270429 又，，發明之散熱元件，係包含：複韓片，其材質為第一金屬質為第二金屬，且該篦_as 具材屬的熔點高於上述第-金屬的溶點，其中上述散熱鰭片盥一一上述基板之接合，係使用上述的金屬元件接合方法。又’本發明之散数元杜你 …件係包含··複數個散熱柱狀體，其材質為第一金屬；以及一美甘基板，其材質為第二金屬，且上述第二金屬的熔點高於上述第一金屬的溶點，·其中散熱韓片與上述基板之接合，係使用上述的金屬元件接合方法。上述的散熱元件，择公則+ 干係刀別由散熱鰭片、波形鰭片、散熱柱狀體作為第一金屬元件，且分別由基板作為第二金屬凡件’以上述的金屬元件接合方法來作接合。而由基板侧施以加熱及加壓’將基板與縛片等接合。因此，上述的散熱70件’與與前述的發明-樣，可以藉由簡單的裝置確實地接合.鰭片等與基板。又，此一二政熱7〇件中，由基板侧施以加熱及加壓將韓片等與基板接合之緣故，即使是具有複雜的形狀及構造的散熱韓片等，均是可以用簡易的裝置來製造的。因此’藉由這些散熱元件，散熱面積較大而具有複雜的形狀及構造的散熱鰭片等，均可以配製在基板上。本發明第六群組的散熱元件，係包含1 表面係連接於-發熱體，另一表面係立設並接合有複數個鰭片 '以及一凸條，於上述基板另一表面丨，連結上述鰭片0 41

2036-5808B-PF 1270429 與發熱體連接的基板’為了要達成將發熱體的熱量傳至各縛片的功能’一般來說，基板愈厚，則散熱元件的散熱性能愈高。但是，基板愈厚，則散熱元件的重量愈大。因此本發明中’基板的厚度並非全體性的增加，僅僅對於 ^發熱體的熱量傳至各基板的貢獻度大的部分，增加該部分基板的厚度；對於貢獻度小的部分則減低其厚度；而使基板全體的重量不變的情況下，將發熱體的熱量：效率地傳至各鰭片。具體而言，藉由連結各鰭片的凸條形成於基板上’可以在不增加重量的情況下提高散熱詩的散熱性在此，凸條雖然可以以數個鰭片為單位而連結各衾片，而將全部的鰭片特別地連續形成連結時，可以將發垂體的熱量確實地傳達至末端的鰭片’可使散熱性能更向』提昇，凸條的形成也比較容易，因而能夠抑制製造成本。又，雖然凸條可以與各韓片呈斜交的方向形成，而將凸=別地以與各鰭片呈直交的方向形成時，凸條的形成較谷易’凸條與基板合各鰭片的接合部__構造較單純，因而能夠抑制製造成本。又，凸條韓片與各鍵片呈直交的方向日夺，可以縮小凸條的全長，，片：大化，係更可以提昇散熱性能。 I、的斷面積最 :基=本體。如此—來’特別與風扇一減小壓力損失。 τ 又，凸條的斷面形較好為沿著長度方向保持一定。可

2036-5808B-PF 42 1270429 以容易地將凸條形成於狀與構造也較單純凸條與各韓片的接合部的形早純’因而能夠抑制製造成本。在此情況下，Λ怂 ratin 7 凸條的斷面積之輪廓比（aspect rat10)(寬度/厚度之比值埶元株的入a 子為5〜30，而凸條的厚度/散熟兀件的全鬲之比值較好例中瞼鉉π 、 ·〜0· 3。可以由後述的實施、’凸條的厚度相對過大時，會加大壓力損失，反 ^散熱性能；凸條的厚度相對科時，就相近的厚度全體性地增加時的情況。又’凸條的斷面面積可以由基板與發熱體接觸的相對，置，向凸條的長度方向逐漸縮減。由於傳至基板的熱量疋心者距離發熱體愈遠而愈小，依據此熱量分佈情形縮減凸條的斷面積是適當的’可以形成散熱效率更高的散熱元件0 又，基板較好為銅（包含銅合金），而鰭片較好為鋁（包含銘合金）。因為銅的熱傳導率極A，可以極有效率地將發熱體的熱量傳達至各_片’而㈣熱傳導率耗相對較小’其具有輕量且加工容易的優點。又，鰭片較好為兩兩一對，而各對中的二鰭片較好為藉由平行於該基板的基端部而連結。上述兩兩一對的鰭片和將其連結的基端部構成約略為凹字型的斷面時，可以減少接合基板與鰭片時所費的工女拿取也比較容易，而可以容易地製造具高高度/間隔比的散熱元件。而將一鰭片的基端部呈約略^字發，而可以將續片與基端部以蛇腹狀連續地連結而成為波形縫片。 2036-5808B-PF 43 1270429 更者，如此的散熱鰭片，雖然可以使用在自然空冷式的散熱器，而使用在強制空冷式散熱器（附設風扇並藉由此風扇帶走各鰭片的熱量）時，可以得到更高的散熱性能。上述的散熱器中，雖然可以任意決定安裝風扇時風扇相對於散熱元件的角度，而若將風扇配置為送風時，風的來源係為相對於鰭片的側面時，可以得到特別高的散熱性月b ’亦可以調整其高度、大小而不會受到設置空間的限制。另外’上述散熱元件的製造方法可以任意決定，較好為包含：提供一銅基板，上述銅基板一表面上形成有一凸條’在形成有上述凸條的表面上，以橫跨上述凸條的方式，立設、配置複數個鋁鰭片；以及由上述銅基板之另一表面，對上述銅基板及上述鋁鰭片的交界面加熱及加壓，而使上述鋁鰭片接合於上述銅基板。藉由上述的製造方法，在加熱及加壓時，鰭片與凸條不會造成麻煩，鰭片的間隔與高度/間隔比可以自由地設疋。又，基板與鰭片係分別為銅與鋁所構成，在由溶點高於鋁的銅基板之側施行加熱及加壓，而使所施加的壓應力能夠有效率地傳達至基板與鰭片的交界面，可使兩者確實地接合。此處，可以任意地決定加熱及加壓的方法，亦可以使甩例如電磁誘導等非接觸方式:在揍觸方式方备，―較好為使用沿圓周方向轉動的圓板狀接合治具壓至鋼基板的另一表面，並沿著銅基板的另一表面,動。上述的方法稱為摩擦震動接合，可以使用簡單的裝置 2036-5808B-PF 44 1270429 將基板與鰭片確實地接合。【實施方式】、 Θ參考所附圖面，對本發明之實施型態作詳細地說明。而說明之中’同一要素係使用同一符號，便省略重複的說明。百先說明本發明第一群組之實施型態。第ΙΑ 1B係顯示本發明金屬元件接合方法之一實施型態各步驟的正面剖面圖，第1C圖係第1B圖之側視圖。本 :屬元件接5方法中，首先如第Μ圖所示，鋁元件I。與銅兀件MS係、以面接觸的方式互相重合配置，ϋ使用未繚示於圖面的治具固定。 ^接下來，如第1β圖所示，以轉動軸103b為中心、朝圓周方向以圓周速率高速轉動的接合治具I” 之接合本體103a之圓周面，垂直壓入銅元件1〇2的表面 l〇2a ;如第ic圖所示，藉由將接合治具1〇3沿著銅元件 1〇2的表面l〇2a以行進速率v(m/min)移動，使鋁元件ι〇ι 與銅το件1〇2重合並接合。接合治具1〇3係在轉動轴1〇礼的前端部將圓板狀的治具本體1〇3a固定，而治具本體係由JIS : SKD61等工具鋼所構成。相對於壓入鋼元件ι〇2 的表面102a時的行進方^ ^ # Φ Μ 1G 3 a # ^^ ^ 的方向，沿著轉動軸103b的周邊轉動。如第2A圖所示，治具本體1〇3a价冊^ a (m)壓入銅元件102的表面1〇2a的狀態高速轉動，並沿 2036-5808B-PF 45 口7〇429 著鋼元件1G2的表面ma移動。而藉著上述治具本體_ 在銅元件102的表面l〇2a之壓入，使鋁元件1〇1與銅元件 1〇2之重合面的缝隙消失；並藉著高速轉動的治具本體 1〇3a與銅元件102的接觸所產生的震動，將鋁元件ι〇ι與銅元件102之重合面的氧化物皮膜分裂破壞；並如第“圖戶斤系’與治具本體1 0 3 a接觸的銅元件 i〇2的既定區域與其

鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁元件ι〇ι的既定區威，因治具本體103a與銅元件i 〇2的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化’呈現可塑化（流動化）的固相狀態。上述的結果，使得銅元件102與鋁元件1〇1在相互的交界面上流動擴散’並由當初的表面開始塑性變形。接合治具103之治具本體1〇3a的通過軌跡，如第％圖所示’#由治具本冑1()3a之壓應力而在銅元件ι〇2的表面l〇2a形成一對淺的段部1〇2卜又，鋁元件i〇i與銅元件102的重合面中’已塑性變形的銘元件ι〇ι及銅元件相互咬合，而固化成斷面凹凸型的接合面s，上述的接合面S介於銅元件1()2舆銘元件m之間而將二者確實㈣合0 此處’考慮到接合治具103由鋁元件1〇1之侧壓入時，鋁元件的熔點低於銅元件的熔點，鋁元件1〇1與銅元件1〇2 的重合翁連财接合所必要的务件1〇1的抗形變強度就會變得較小，而使來自接合治具103 的壓力無法充分地傳達至鋁元件丨侧與銅元件丨〇 2的重合面。另一方面，將接合治具1〇3廢入溶點高於銘元件 2036-5808B-PF 46 Ϊ270429 的鋼元件102之侧時，在鋁元件101與銅元件1〇2的重合面達到接合所必要的共晶溫度以上時，銅元件1〇2可以保 :比較大的抗形變強度，可使來自接合治I 1〇3的壓力充分地傳達至銘元件m與銅元件1G2的重合面，而使兩元件間的縫隙消失，而能夠行高強度的接合。

人而此金屬元件接合方法並不限於將鋁元件與銅元件重合並接合的情況’可以廣泛地適用於各金屬元件間的重合並接合。而上述金屬元件的形狀，只要在相互重合之後能夠使接合治具壓入就可以。更者’重合的金屬元件的數量也不限於二個，三個以上亦可。 ^例如，如第3圖所示金屬元件接合方法的另一實施型態，係將三個金屬元件（5〇〇〇系的鋁元件1〇ι、1〇〇〇系的銘元件101，、銅元件102)相互重合配置，將接合治具1〇3 的化具本豸1 03a Μ人三個金屬元件中溶點最冑的銅元件 2之侧，而為摩擦震動接合。在此，考慮到接合時各金屬兀件的要達到共晶溫度以上，且此時各金屬元件的抗形 I強度對來自接合、冶具的壓應力傳達至各金屬元件的接合傳達效率的影響，較好為將三個金屬元件依熔點的高低順序（此處的順序為銅元# 1〇2、1〇〇〇系、的鋁元件 1 01 5000系的鋁元件101)重合配置，並將接合治具1〇3 的治具本體103a ^件^^^ 件（此處為銅凡件1Q2)之側，而為摩擦震動接合。其他，一個金屬元件為銅、鋁、鎂時，較妤為价辨元件、链元件、鎮元件的项序重合’將接合治具壓入鋼元件之側而行摩擦

2036-5808B-PF 47 1270429 震動接合。

第4圖為一斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之一實施型態。圖中所示的散熱元件1〇4係由銘元件構成的散敎、器材料m與銅元件構成的傳熱板1〇6所構成。散熱器材料105係由基板105a、立設於基板1〇53之一表面（圖中的 :面）的複數個散_片1G5b所構成。而傳熱板⑽係重一；土板10 5a之另一表面（圖中的上面），以上述的摩擦震動接合法，將散熱器材料1〇5與傳熱板1〇6接合。而散熱兀件104’係將接合治具壓入由熔點高於鋁元件的銅元件所構成的傳㈣⑽之側而行摩擦震動接合而成，因此基板105a與傳熱板1〇6的重合部無縫隙，成為高強度的接合。更好為將基板1〇以與傳熱板1〇6的重合面作全面性的摩擦震動接合’雖然僅有一部份作摩擦震動接合亦可，作全面性的摩擦震動接合時可提高接合強度與散熱性能。而本發明之散熱元件並不限定於此，只要包含具有基板105a與立設於其一表面的散熱鰭片1〇5的鋁元件所構成的散熱器材料105、與藉由上述金屬元件接合方法之摩柊震動接合重合並接合於基板1〇5a之另一表面的銅元件戶；構成的傳熱板1〇6，其他的方面可以自由變更。例如，第5A〜5C圖所示的散熱元件1〇4，係為了盡量提升散熱性能，而增加散熱餘十圖中，散熱鰭片l〇5b係為向長度方向延伸的波狀；第5b 圖中，散熱鰭片105b傺立設脅向脅熱板圖中，散熱續片1〇5b係向高度方向曲折（相對於傳熱’板ι〇6 2036-5808B-PF 48 1270429 的寬度方向左右對稱的斷面形狀或是左右未對稱的斷面形狀皆可）。第6A、6B圖為一系列之正面剖面圖，係顯示本發明之散熱元件的製造方法之一實施型態之第4圖所示之散熱元件104的製造方法之的各步驟，而第6c圖為第6B圖之剖面圖。首先，如第6A圖所示，使散熱鰭片i〇5b向下 TIT Μ 元件所構成的散熱器1〇5固定在接合工作桌1〇7上。接— 來，將銅元件構成的傳熱板1〇6以相互面接觸的方式重^ 配置於政熱器1〇5的基板i〇5a的上面，並以未緣示於圖f 的治具固定。接下來，如第6B圖所示，以轉動軸1〇3b為中心，并沿圓周方向高速轉動的接合治具1〇3的治具本體1〇3的穩周面垂直壓入傳熱板1〇6的表面1〇6a;並如第6c圖所示藉由將接合治具103沿著傳熱板106的表面106a移動，有散熱器材料105的基板1〇5&與傳熱板1〇6重合並接合。农對於壓入傳熱板1()6的表面1G6a時的行進方向，治具本儀 1〇=係以送至後方的方向，沿著轉動軸103b的周邊轉動t 接，治具103的移動區域雖然可及於傳熱板m之全面或、二知之面皆可，而在傳熱板106的全面區域移動時，可 =製造出接合強度與散熱性能敕高^ # 1〇4 〇 ^，藉由治具本體103的Μ應力在傳熱板1G6的表面ma殘留的凹痕時’可將傳熱板1册的表督H 6 a切脅掉一既定厚度’而得到具美麗外觀的散熱元件1〇4。 2036-5808B-PF 49 1270429 又，散熱鰭片l〇5b的寬度較小時，如第7A圖戶一將在各散熱…05b之間所後入的斷面形狀的散：：: 支持具108固定於接合治具桌107上，接下來如第^ -將各散熱韓片105故入散熱韓片支持具1〇8而行. 動接合時，可以確實地防止來自接合不散熱鰭片mb變形。的呕應力使更者，如第7C圖所示，亦可以使用在轉動轴1〇此的周邊以一既定間隔固定有複數個治具本體103a的接合治具103取代接合治纟1〇3。此時，可以同時對複數個區域施以摩擦震動接合’可以縮斷接合時所需要的時間，因而更加提昇效率。以上係說明本發明之較佳實施例，但不應用以限定本發明’任何熟習此技藝者，在不麟本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾。實驗一：如第1A〜1C圖與第2A〜2C圖所示，將鋁元件與鋼元件重合並於銅元件之側作摩擦震動接合時，施以以十的實驗以驗錢合治具的接合本體的圓周速率R的適當範圍。使用厚度0.001m的銅元件與厚度〇〇〇lm的鋁元件作為實驗材料。又，使用治具本體的直徑為 0. 08m ^ 〇. 005m ^ ^ 0 ^ ^ ^ ^ # 在銅元件表面的壓入量設定為0.0003m。結果如表一所示。之此處所謂的材料剝離係指在重合面發生兩元件

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離，即表示不完全的接合與未接合。又，材料接合部破斷係指接合部的重合面以外的元件發生破斷，表示其接合是完全的。表一材料：1050-0、Cu 厚度：A卜0_ 001m、Cu-0· 001m 治具形狀：0 0. 08m、0. 005m厚治具壓入量α=0· 0003m _ 試片編號轉動數圓周速率 (R) 行進速率 (V) 圓周速率 /行進速率(R/V) σΒ 接合寬度接合強度參考 rpra in/min in/inin Ν ra(xl〇·3) N/m2(xl06) 1 -1 1000 251.32 1.0 251 1764 22.05 80.00 材料剝離 1-2 1000 251.32 3.0 84 1754 22.04 79. 58 材料剝離 1-3 2000 502. 64 2.0 251 2056 20.18 101.88 材料接合部破斷 1-4 2000 502. 64 3.0 168 2356 24.13 97. 64 材料接合部破斷 1-5 3000 753. 96 0.50 1508 2071 22.22 93.20 材料接合部破斷 1 -6 3000 753. 96 1.0 754 2076 20. 65 100.53 材料接合部破斷 1-7 3000 753. 96 2.0 377 2171 19.84 109.43 材料接合部破斷 1-8 3000 753. 96 3.0 251 2246 20.75 108.24 材料接合部破斷 1 -9 3000 753. 96 4.0 188 2310 21.00 110.00 材料接合部破斷 1-10 6000 1507.92 3.0 503 2302 22.17 103.83 材料接合部破斷如表一所示，可以暸解接合時接合治具以 25 0〜20 0 Om/m in的圓周速率轉動時，接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量為恰好適當，而能夠行良好的接合。又，可以瞭解接合時接合治具以500〜200 Om/min的圓周速率轉動時，而能夠行較良好的接合。實驗二：將實驗一之銅元件的厚度t(m)與接合治具之治具本體在銅元件的壓入量 a (m)作變化，而進行與實驗一相同的實驗。結果如表二所示。 2036-5808B-PF 51 1270429

表二材料·· 1050-0、Cu A1 厚度：0.001m 接合治具形狀：0〇.〇8m、0.005m厚試片編號轉動數圓周速率 (R) 行進速率 (V) Cu厚度 ⑴ 壓入量 ⑷ 接合強度評價參考 rpm ffl/min m/min m(xl0"3) m(xl(T3) N/m2(xl06) 比-1 700 175.924 1.00 1.0 0.30 0 X 比-2 700 175. 924 1.00 3.0 0. 30 0 X 比-3 850 213.622 1.00 1.0 0. 30 0 X 比-4 850 213.622 1.00 3.0 0.30 0 X 2-1 1000 251.320 0.25 5.0 0.50 65 Δ 材料剝離 2-2 1000 251.320 0. 50 5.0 0. 50 65 Δ 材料剝離 2-3 1000 251.320 1.00 1.0 0.30 80 △ 材料剝離 2-4 1000 251.320 1.00 3.0 0.30 65 △ 材料剝離 2-5 1000 251.320 3. 00 1.0 0. 30 80 △ 材料剝離 2-6 1000 251.320 3. 00 3.0 0.30 78 △ 材料剝離 2-7 2000 502. 640 2.00 1.0 0.30 102 〇材料接合部破斷 2-8 2000 502. 640 3.00 1.0 0.30 98 , 〇材料接合部破斷 2-9 3000 753. 960 5. 00 1.0 0.30 95 〇材料接合部破斷 2-10 3000 753. 960 1.00 1.0 0.30 100 〇材料接合部破斷 2-11 3000 753. 960 2.00 1.0 0.30 109 〇材料接合部破斷 2-12 3000 753. 960 3. 00 1.0 0. 30 108 〇材料接合部破斷 2-13 3000 753. 960 4. 00 1.0 0.30 110 〇材料接合部破斷 2-14 3000 753. 960 3.00 1.0 0.10 90 〇材料接合部破斷 2-15 3000 753.960 0.50 1.0 0.20 95 〇材料接合部破斷 2-16 3000 753. 960 0. 50 3.0 0.20 91 〇材料接合部破斷 2-17 6000 1507.920 3.00 1.0 0.30 104 〇材料接合部破斷如表二所示，接合時接合治具的圓周速率小於 25Om/min時，接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量就過小，而使銅元件與銘元件的重合面的溫度過低，而導致接合不良（比-1〜比- 4)。另一方面，雖然表二未顯示，接合時接合治具的圓周速率大於20 0 Om/min時，接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量就會大過所必要的，使與接合治具接觸的銅元件的温度會局部過高，導致該部分發生塑性變形，而使接合治具的壓應力無法充分地傳達至重 2036-5808B-PF 52 1270429 合面導致在兩元件間產生縫隙。又，此時接合治具的驅動能量損失會變大，而使接合效率惡化。因此，可以瞭解接合時接合治具以250〜2000m/m in的圓周速率轉動時，接合治具與銅元件之摩擦接觸所產生的熱量為恰好適當，而能夠行良好的接合。（2-1〜2-17) 實驗三：進行與實驗二相同的實驗，驗證接合治具之治具本體在銅元件的壓入量α(Π1)與銅元件的厚度ΐ(Π〇的關係。結果如表三所示。表三材料：1050-0、Cu A1 厚度：0. 001m 接合治具形狀：0〇.〇8m、0.005m厚試片編號轉動數圓周速率 ⑻ 行進速率 (V) Cu厚度 (t) 壓入量 ⑷ 接合強度評價參考 rpm ra/min m/min ra(xl0'3) m(xl0~3) N/m2(xl06) 比-5 3000 753. 96 2.0 1.0 0.05 0 X 比-6 3000 753. 96 2.0 3.0 0.10 0 X 比-7 3000 753. 96 3.0 3.0 0.15 0 X 比-8 3000 753. 96 0.5 5.0 0.30 0 X 3-1 2000 502. 64 2.0 3.0 0.30 101 〇材料接合部破斷 3-2 2000 502. 64 3.0 3.0 0.30 92 〇材料接合部破斷 3-3 3000 753. 96 0.5 3.0 0.30 94 〇材料接合部破斷 3-4 3000 753. 96 1.0 3.0 0.30 98 〇材料接合部破斷 3-5 3000 753. 96 2.0 3.0 0.30 110 〇材料接合部破斷 3-6 3000 753. 96 3.0 3.0 0.30 103 〇材料接合部破斷 3-7 3000 753. 96 4.0 3.0 0.30 105 〇材料接合部破斷 3-8 6000 1507.92 3.0 3.0 0.30 100 〇材料接合部破斷 3-9 2000 502. 64 0.5 5.0 0. 50 89 〇材料接合部破斷 3-10 2000 502. 64 0.5 5.0 0.50 188 〇材料接合部破斷

如表三所示，接合時接合治具之治具本體在銅元件的壓入量α小於0. 11時，銅元件與银元、侏的v重合，面1木^ 留缝隙而導致接合不良（比-5〜比-8 )。另一方面，雖然表三 2036-5808B-PF 53 1270429 未顯示，接合時接合治具 Γ _ Λ 〇 ^ 本體在銅元件的壓入量α 大於0.3t時，雖然銅元件盥里 ^^ ^件的重合面中不會殘留縫 “而過大的接合治具壓入量合. 的m广增L 里培在銅兀件的表面殘留顯著

的凹痕，導致元件的指矣。阳lL -^ . . 、口此，接合時接合治具之治具本體在銅元件的麼入量人、/ π υ· 以上、〇· 3t以下時，接 3治具的壓應力為正好適各 .. 灯週田的值，可以瞭解就可以在銅元件與鋁元件的重人都丁* , σ °卩不產生縫隙的情況下完成接合，亦可以鈿小銅元件表面的凹痕。但是，此實驗中，接合治具的治具本體的圓周面是平 :在接合本體的圓周面形成有凹槽時’就會因為增加 ::體的原周面與銅元件的接觸面積，而可能可以減少合時治具本體在鋼元件表面的壓入量。藉由發明人的實在接口本體的圓周面形成有凹槽時，接合時接合治具 ° ''本體在銅元件的壓入量α在〇. 031:以上、〇. 3t以下時是適當的。實驗四：實驗四係進行與實驗二相同的實驗，驗證接合治具之 :具本體的仃進逮率v(m/min)的適當範圍。而將鋼元件的厚度設定為G.GG5m、接合治具之治具本體的板厚設 0.01m ° 結果如表四所示。表四材料·· 1050-0、Cu 厚度：Al-0. 001m、Cu-0· 〇〇5mf=杓接合治具形狀：0 〇. 〇gm、〇〇 /S=R/(5.0xl07xt2) 咖各

2036-5808B-PF 54 1270429 試片編號轉動數圓周速率 (R) 行進速率 (V) β 壓入量（α) 接合強度評價參考 rpm m/min m/min m/min mCxlO-3) N/m2(xl06) 比-9 700 175.924 0. 25 0.140 0. 50 0 X 比-10 850 213.622 0.25 0.170 0.50 0 X 比-11 3000 753.960 0. 75 0. 603 0. 50 0 X 比-12 3000 753.960 1.00 0.603 0.50 0 X 比-13 3000 753. 960 2. 00 0.603 0.10 0 X 比-14 6000 1507.920 2.00 1.206 0. 50 0 X 比-15 3000 753.960 3. 00 0.603 0.20 0 X 4-1 3000 753. 960 0. 25 0.603 0. 50 86 〇材料接合部破斷 4-2 2000 502. 640 0.25 0.402 0.50 71 〇材料接合部破斷 4-3 3000 753.960 0.50 0.603 0.50 83 〇材料接合部破斷 4-4 6000 1507.920 1.00 1.206 0. 50 80 〇材料接合部破斷由表四可以瞭解，接合時接合治具之治具本體的行進速率V，在接合時接合治具之圓周速率為R(m/min)、重合部的銅元件的厚度為t(m)時，較好為VSR/(5.0xl07xt2) 之範圍。其理由，舉例來說，接合時接合治具的圓周速率變大時，因接合治具與銅元件的摩擦接觸所產生的熱量亦會變大，而使接合治具以高速行進時，重合部仍能保持一定的溫度；而銅元件的厚度變大時，重合部要達到一定的溫度以上就比較費時，若此時接合治具的行進速率過大時，在重合部的溫度達到一定溫度以上之前，接合治具就已通過，就會導致接合不良的問題。而實行良好的摩擦震動接合時，接合治具的行進速率V、圓周速率R、銅元件的厚度 t必須要相互調節。而發明人們的實驗結果，係確認了滿足V$R/(5.0xl07xt2)時，能夠有良好的接合。因此，可以瞭解接合時接合治具較好為以下式(C)求出的行進速率V(m/min·)，沿著該銅金屬元件的表面移動時， 55

2036-5808B-PF 1270429 能夠有良好的摩擦震動接合。 0. R/(5. 0xl07xt2)...............⑹ 其中R為接合時該接合治具的圓周速率（m/min.); t為該重合部中的該銅元件的厚度（m)。實驗五：利用第6A〜6C圖所示的方法，實際地製作如第4圖所示形狀的散熱元件。其中，散熱器材料係為鋁推型材料，基板的厚度為0.005m、寬度為〇·〇6πι、長度為〇·2ιη;散熱 _ 鰭片的寬度為〇. 、配置間隔為〇· 0〇2m、高度為 0.015m。傳熱板的厚度為〇·〇〇 5m，寬度及長度與散熱器材料的基板相同。摩擦震動接合所使用的接合治具中，、二 /口 /、本體的直徑為0.08m、厚度為（KOim，接合條件設定為户具本體的轉動數為3000RPM、行進速率為（K25m/min、在傳熱板的壓入量為〇.〇〇〇5m。又，摩擦震動接合後，傳熱板的表面會以機械加工切削掉〇 · 〇〇 1 m的深度。 φ 藉由以上的條件，可以有效率地製造具有優良熱傳導性的散熱元件。接下來說明本發明第二群組的實施型態。首先，在切入主題之前，以金屬元件的摩擦震動接合的基本架構為刖提作說明。所謂的金屬元件的摩擦震動接合，是藉由揍合治具的壓應力使金屬元件重合部的縫隙消失，並藉由轉動的接合治具與金屬元件的接觸所農生的震動分裂破货存在於金屬兀件重合面的氧化物皮膜，並藉由摩擦熱將重合部高溫化 2036-5808B-PF 56 1270429 而發生塑性變形，在增加各屬7^件的接觸面積與增大擴政速率的同時將重合部接合的方法。

而特別是，將複數個金屬元件，依照溶點的高低順序目互重合配置’將接合治具壓至溶點最高的金屬元件之側而為接合時，在各金屬元件的重合部上升至接合所必要的溫度時鄰近接合治具之侧的金屬元件仍能保持高抗形變強度’而使接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至重合面，因而能夠完成金屬元件間無縫隙之高強度的接合。此處舉出銘元件與溶點較高的鋼元件作為金屬元件之 -例’而較具體地說明。第8A〜_係顯示摩擦震動接合的順序’其中第8A、8B為正面剖面圖，帛％圖為第⑽圖之側視圖。在摩擦震動接合中’首先如第8a圖所示，將銘几件_201與銅元件2〇2以面接觸的方式相互重合配置，以未繪示於圖面的治具固定。接下來，如第8B、8C圖所示，將以轉動轴為中心、以圓周方向以圓周速度R高速轉動的接合治具2〇3之治具本體203的圓周面垂直壓至銅元件2〇2的表面2〇2心並將接合治具2G3沿著銅元件2〇2的表面2G2a以行進速率 V移動’而使鋁元件201與銅元件202重合並接合。接合治具203係在轉動軸2〇3b的前端部將圓板狀的治具本^ 2〇3a固定，而治具本體2〇3a係由JIS: SKD61等工具鋼所構成。相對於壓入鋼元件202的表面202a時的行進方向，八本體203a係以送至後方的方向.，沿著轉，動軸Ub 周邊轉動。 2036-5808B-PF 57 1270429 如第9A圖所示，治具本體203a的圓周面係以一定量 a (m)壓入銅元件202的表面202a的狀態下以圓周方向高速轉動，並沿著銅元件202的表面202a移動。而藉著上述治具本體203a在銅元件202的表面202a之壓入，使紹元件201與銅元件202之重合面的縫隙消失；並藉著高速轉動的治具本體203a與銅元件202的接觸所產生的震動，將鋁元件201與銅元件202之重合面的氧化物皮膜分裂破壞；並如第9B圖所示，與治具本體203a接觸的銅元件2〇2 的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁元件 201的既定區域，因治具本體2〇3a與銅元件2〇2的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，呈現可塑化（流動化）的固相狀悲。上述的結果，使得銅元件2 〇 2與鋁元件2 〇 1在相互的交界面上流動擴散，並由當初的表面開始塑性變形。

接合治具203之治具本體203a的通過軌跡，如第9C 圖所不，藉由治具本體203a之壓應力而在銅元件2〇2的表面202a形成一對淺的段部2〇2b。又，鋁元件2〇1與銅元件202的重合面中，已塑性變形的鋁元件2〇1及銅元件2〇2 相互咬合，而固化成斷面凹凸型的接合面s，上述的接合面S介於銅元件202與鋁元件2〇1之間而將二者確實地接合0 此處，考慮到接合治具2〇3由鉛元件201之侧壓入時，鋁元件201的熔點低於銅元件2〇2的熔點，鋁元件2〇1與銅兀件202的重合面達到接合所资要货共晶溫言㈣代）以上時，鋁元件201的抗形變強度就會變得較小，而使來 2036-5808B-PF 58 1270429 自接合治纟203 #壓力無法充分地傳達至銘元件2〇ι與銅元件202的重合面，而容易發生接合不良。另一方面，將接合治具203壓入熔點高於鋁元件2〇1的銅元件2〇2之侧時’在銘元# 201 #鋼元件202 ^合面達到接合所必要的共晶溫度以上時，銅元件202可以保持比較大的抗形變強度，可使來自接合治具203的壓力充分地傳達至鋁元件 201與銅元件202的重合面，而使兩元件間的縫隙消失，而能夠行高強度的接合。以上述的方法將鋁元件201與銅元件2〇2重合而摩擦震動接合時，較好為由下式（A)求出接合時接合治具2〇3(治具本體203a)轉動的圓周速率R(m/min·): 250 ^R^ 2000...............(a) 接合時接合治具203的圓周速率小於25〇m/min時，接合治具203與銅元件202之摩擦接觸所產生的熱量就過小，而使銅元件202與鋁元件201的重合面的溫度過低， •而導致接合不良。另一方面，接合時接合治具203的圓周速率大於2000m/min時，接合治具2〇3與銅元件2〇2之摩擦接觸所產生的熱量就會大過所必要的，不僅僅是使接合治具203的驅動能量損失會變大，並使與接合治具2〇3接觸的銅兀件202的溫度會局部過高，導致該部分發生塑性變形，而使接合治具2 0 3的壓應力無法充分地傳達至重合面導致在兩元件間產生縫隙。因此，可以瞭解接合時接合治具203以250〜2000m/min的圓厨遽率律動時，，接合治具 203與銅元件202之摩擦接觸所產生的熱量為恰好適當， 2036-5808B-PF 59 1270429 而能夠行良好的接合。又，將銘元件201與銅元件202重合而摩擦震動接合 :接合時’接合治具2G3(治具本體2Q3a)在銅元件、面壓入量《 (in)較好為由下式（B)求出：〇· a $ 〇· ..................(Β) 其中t為重合部中的銅元件的厚度（m)。接合時接合治具203在銅元件202表面的壓入量以小於U3t時，銅元件2〇2與紹元妹2()1的重合面中會殘留縫隙而導致接合不良。另一方面，壓入量“大於〇·3ΐ時，雖然銅元件202與鋁元件201的重合面中不會殘留縫隙，而過大的接合治具203的壓入量會在銅元件2〇2的表面殘留顯著的凹痕’導致元件的損失。因此，接合時接合治具 203在銅元件202表面的壓入量α在〇〇3七以上、0 ^ 2 下時’接合治* 203的壓應力為正好適當的值，可以瞭解就可以在銅元件202與銘元件2〇1的重合部不產生縫隙的情況下完成接合，亦可以縮小銅元件2G2表面的凹痕。更者’將紹元件2〇1與銅元件2〇2重合而摩擦震動接合時，接合時，接合治具2〇3(治具本體2〇3〇沿著銅元件 202的表面移動的行進速率v(m/min)較好為由下式（⑺求出：〇· l^FSR/(5· 〇xl〇7xti)……………（c) 其中R為接合時接合治具的圓周速率)，· t為重合部_的銅元件的厚度〇心其中，接合時接合治具203的圓周速率變大時，因接 2036-5808B-PF 60 1270429 合治具203與銅元件202的摩擦接觸所產生的熱量亦會變大，而使接合治具203的行進速率v較高時，重合部仍能保持-定的溫度；而銅元件2〇2的厚度變大時，重合部要達到-定的溫度以上就比較費時，若此時接合治具2。3的 :進速率過大時’在重合部的溫度達到一定溫度以上之前，接合治具203就已通過，就會導致接合不良的問題。而實行良好的摩擦震動接合時，接合治具2〇3的行進速率卜圓周速率R、銅元件的厚度，必須要相互調節。而實驗結果係確認了滿足⑸/(5· 〇χ1 〇7χΐ2)時，能夠有良好的接。另方面’由當接合治4 2〇3的行進速率v過小時，會有降低接合效率的觀點，實驗結果係確認了滿^ 時，可以得到較好的接合效率。而此金屬元件的摩擦震動接合並不限於將銘元件與銅兀件重合並接合的情況’可以廣泛地適用於各金屬元件間的重合並接合。而上述金屬元件的形狀，只要在相互重合之後能夠使接合治具壓入就可以。更者，重合的金屬元件的數量也不限於二個，三個以上亦可。例如，在第1〇圖中，係將三個金屬元件（5〇〇〇系的銘凡件加、簡系的銘元件2G1，、銅元件_相互重合配置’將接合治具203的治具本體2〇34入三個金屬元件中熔點最高的銅元件202之側，而為摩擦震動接合… 考慮到接合時各金屬元件的要達到一既定溫度以上，且此至各金屬元件的接合面之傳達效率的影響，較好為將三個 2036-5808B-PF 61 1270429 的順序為銅元件202、

震動接合。金屬元件依熔點的高低順序（此處 1 000系的紹元件201’ 、50 00系的並將接合治具203壓至三徊a屈二以上，係已說明金屬元件的摩擦震動接合的基本架構，接T來說明應用上述摩擦震動接合之散熱元件的製造第11A〜11B圖及第12A〜12B圖係用以說明本發明散熱兀件的製造方法之第一實施型態的圖式。第nA〜nB圖係顯示元件配置步驟的正面剖面圖、第12A圖係顯示摩擦震動接合步驟的正面剖面圖、第丨2β圖係顯示間隔物脫離步驟之正面剖面圖。又，第13圖為一分解斜視圖，係顯示本 φ 發明之散熱元件製造用治具之一實施型態。在本實施型態中，首先如第11A圖所示，將鋁製的板狀元件之ϋ片204與鐵製的板狀元件之間隔物205交互並列’並立設配置於散熱元件製造用治具21 〇之元件設定部 212。散熱元件製造用治具210，如第13圖所示，係由上面是開放的箱型治具本體211、置放於元件設定部212且可以滑動的壓板213、緊閉環检♦基板面定貨閉螺栓216所構成。其中元件設定部212係形成於治具本 2036-5808B-PF 62 1270429 體211内部之凹部，·緊閉螺栓214得]乂與壓板213直交的方向貫穿治具本體211的壁體，且其前端部係固著於壓板 213的背面，頭部則位於治具本體211的壁體的外側；基板固疋板215係以與壓板213平行的方向，架設於、並橫跨治具本體211的壁體的上部；緊閉螺栓216係用以將基板固疋板215的兩端固定於治具本體211的壁體的上部。而在此處，各鰭片204與各間隔物205以交互立設的方式並排於元件設定部212，將緊閉螺栓214鎖緊而藉由 _壓板213的固定，使上述各鰭片m與各間隔物2()5彼此之間在相互緊密接觸之下固定。此時，因為鰭片2〇4與間隔物205是全體等高的，各鰭片2〇4的上面（基端面）與各間隔物205的上面（基端面）係形成一水平面。接下來，如第11Β圖所示，在配置於元件設定部212 的各鰭片204及各間隔物205的上面，搭載銅製的板狀元件之基板206及其上方的基板固定板215,並將各鰭片204 • 及各間隔物205的上部（基端部）嵌入形成於基板固定板 215的下面之凹槽215a，而固定各鰭片2〇4及各間隔物 205 ’使其無法朝其長度方向（與紙面垂直的方向）移動。更者，在此狀態下，由基板固定板215兩端的螺絲孔215b，朝向治具本體211的壁體上面的螺絲孔2 π a，將緊閉螺栓 216旋緊，而將基板2〇6固定於鰭片204及陴上部。又，雖然圖式中未繪示，將基板2〇6固定而使其無法朝其寬度方向（紙面的左右方向)移育是必必要的。此處，藉由鰭片204及間隔物2〇5的基端面與基板206的下面（一 2036-5808B-PF 63 1270429 表面）直接接觸，而完成將鰭片204與間隔物2〇5立設配置於基板206的步驟。而如第1 ΙΑ、11B圖所示的元件配置步驟，並非必要的

限制’，、要在最後將各鰭片204與各間隔物205如第11B 圖所示配置於既定的位置，並不限制其順序。因此，亦可以疋例如將相互之間具有間隔的各鰭片2〇4(或各間隔物 205)配置好，在將基板2〇6固定於其基端面之後，最後在鰭片2〇4(或間隔物205)之間分別插入間隔物205(或鰭片馨 204)。接下來，如第12A圖所示，將以轉動軸2〇3b為中心以圓周方向高速轉動的接合治具203之治具本體2〇3a的圓周面垂直壓至基板206之另一表面206a，並使接合治具203 沿著基板206之另一表面206a移動，使鰭片204接合於基板 206 〇此時，因為構成基板206的銅的熔點高於構成鰭片204 φ 的鋁，鰭片204與基板206之交界面的溫度上升到接合時所必要的溫度（共晶溫度：548°C )時，基板206仍能保持高的抗形變強度，使接合治具203的壓應力能夠有效率地傳達至乂界面’並且肖b彳亍鰭片2 0 4與基板2 0 6之間無縫隙的高強度接合。又，由於構成間隔物205的鐵的溶點高於橼成鰭片2〇4 的鋁及構成基板206的鋼，接合治具203的圓周速率與行進速率設定在既定的範圍時，間隔物1OF不會與韓片204 及基板206接合，而能夠容易地僅接合基板2〇6與鰭片204。 2036-5808B-PF 64 1270429 最後，將散熱元件製造用治具21 0的緊閉螺栓21 6放鬆，而將基板固定板21 5從治具本體211取下，並將緊閉螺栓214放鬆，解除壓板213對鰭片204及間隔物205的固定，如第12B圖所示，將基板206向上移動。如此一來，僅有接合於基板206的各鰭片204 —起向上移動，而將各間隔物2 0 5留在散熱元件製造用治具21 〇之元件設定部 212。如此可以以間隔物脫離步驟簡單地移除各間隔物 205，而可以製造出如第η圖所示之散熱元件250，其中散熱元件250係由相互間隔的複數個鋁製鰭片2〇4立設接合於銅製基板206之一表面。藉由上述的散熱元件的製造方法，由於各鰭片204之間分別置入各間隔物205，可以正確地保持鰭片204相互之間隔’並可以決定相互以既定間隔隔開狀態的各鰭片204 之並列位置。又，間隔物205係補強了鰭片2〇4，摩擦震動接合步驟時就不會有彎曲應力作用在鰭片2〇4,鰭片2〇4 的厚度亦可以變得非常薄。又，只要變更間隔物2〇5的厚度’就能夠任意地變更鰭片204之配置間隔，更加上一併變更鰭片204的高度的情況下，特別是將薄板厚、高板高的各縫片204以短間隔立設接合於基板206之一表面，就可以製造具有高高度/間隔比（例如高度/間隔比超過2 0 )的散熱元件250。當然，間隔物205並不限定為金屬製，考量到強度、加工性等因素時，亦可以使用陶瓷或是其他任意材質；又亦可以適宜地決定贺筲物件配置步驟中將各鰭片204立設配置於基板206的一表面 2036-5808B-PF 65 1270429 時’各間隔物205的基端面雖然亦可以不與基板2〇6的該表面接觸’而考慮到摩擦震動接合步驟時來自接合治具2〇3 的屋應力作用為對縛片204的弯曲應力時，為了提高間隔物205對韓片204的補強效果，較好為如上述實施型態一般，準備同高的各間隔物205與各韓片2〇4，而使各間隔物205的基端面與基板2〇6的該表面接觸。

又’藉由以上之散熱元件的製造方法，因為不需要如辉接時-般在真空爐中加熱並維持一既定時間，而能夠將各韓片204與基板接合，可以削減製造成本。而，在提升基板206與各鰭月m之接合強度的同時，亦提升散熱元件250的散熱性能的情況，就如第m圖所示，較好為使接合治具203在基板206的裏面（基板2〇6的另一表面）的移動能夠遍及各鰭片2〇4的基端面的全面，使得各縛片能夠完全地接合於基板2〇6。（第15A〜说圖中以斜線標示的區域係表示接合治具2〇3的移動軌跡)另一方面，在重視接合成本的肖彳減時’例如如帛15B圖所示，亦可以移動接合治具203，而未遍及各鰭片2〇4的基端面的全面，僅遍及各鰭片204基端面的一部份。又，將基板2〇6與各韓片 2〇4摩擦震動接合時，同時也將基板2Q6與各間隔物2〇5 接合時，在間隔物脫離步驟中，雖然可以使用任何的方法將各間隔物205從基板2Ό6與各鰭片204移除；在接合治具203的治具本體203a的寬度小於鰭片204的厚度時，如第15C圖所示，較好為以基板,2嘗輿嘗間賓物2〇5.本‘會接合的執跡（在圖式中為各鰭片2〇4正上方的區域），來移動 2036-5808B-PF 66 1270429 接合治具203 ;又，僅僅使各鰭片2〇4與基板2〇6接觸，而使各間隔物205不與基板206接觸的配置亦可；或是，如上述的實施型態一般’使用熔點高於鰭片2〇4及基板2〇6 之熔點的間隔物205時，就與接合治具2〇3的移動軌跡無關，各間隔物205不會接合於基板2〇6與鰭月2〇4時，即使摩擦震動接合後，各間隔物2〇5亦不會接合於基板2〇6 與鰭片204,而使間隔物脫離步驟的程序可以省略，而能夠削減製造成本。X ’因接合治具2〇3的壓應力而在基板 206之另一表面206a殘留較大凹痕時，可將基板2〇6的表面206a切削掉一既定厚度，而能夠得到具美麗外觀的散熱元件250。 μ 又，為了簡化摩擦震動接合步驟，如第16圖所示，亦可以使用在轉動軸203b的周邊以一既定間隔固定有複數個治具本體203a的接合治具203，取代接合治具2〇3。此時，可以同時對複數個區域施以摩擦震動接合，可以縮斷接合時所需要的時間，因而更加提昇效率。而以上述方法所製造的散熱元件25〇的各鰭片2〇4的前端面更與另一基板206，接合時，如第17圖所示，亦可以製造出將相互間隔的各鰭片2〇4分別摩擦震動接合於基板206、206的散熱元件250’ 。第17圖所示之散熱元件250，的製造順序的第一樣態如第18A圖所示，將相互間隔的各鰭片2〇4之間分別置入各間隔物205，再於各縛片綱分別配置基板206、206，，分別將接合治具203、203壓 2036-5808B-PF 67 1270429 至基板206的背面（圖式中的上面） J上面）U及基板206，的背面 (圖式中的下面），同時作麾棟雪亏下厚“震動接合。而在最後，將各間隔物205由侧面（垂直紙面的方向）取出。散熱元件250,的製造順序的第二樣態如第應圖所示，將相互間隔的各縛片204之間分別置入各間隔請，再於…204的兩端(圖式中的上下端)分別配置基板 206、206’ ’在一側將接合治具2〇3向下壓至基板的

背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。之後保持各元件的配置關係’將鰭片2〇4、間隔物m、基板m、與基板 2〇6’上下反轉，如第18C圖所示，在另_㈣接合治具 2〇3向下壓至基板2()6,的背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。而在最後’將各間隔物2〇5由侧面（垂直紙面的方向）取出。散熱7G件250’的製造順序的第三樣態如第19A圖所示，將相互間隔的各鰭片2〇4之間分別置入各間隔物2〇5，在僅僅於各鰭片204的一端（圖式中的上端）配置基板 2〇6,在一側將接合治具2〇3向下壓至基板2〇6的背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。之後保持各元件的配置關係，將鰭片204、間隔物205、與基板206上下反轉，如第 19B圖所示，於各鰭片2〇4的另一端（圖式中的上端）配置基板20 6 ，更如第19C圖所示，在另一侧將接合治具2〇3 向下壓至基板206,的背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。而在最後，將各間隔物^ 5實側'm，直取出。 2036-5808B-PF 68 1270429 散熱π件250’的製造順序的第四樣態如第igD圖所示，將相互間隔的各鰭片2〇4之間分別置入各間隔物2〇5, 在僅僅於各韓片204的一端（圖式中的上端）配置基板 206 ’在一侧將接合治具2〇3向下塵至基板2〇6㈣面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。接下來’如帛挪圖所不，將基板206與鰭片204向上移動，將基板2〇5取出，而先完成散熱元件250。之後，將散熱元件25〇上下反轉，如第19F圖所示’在各鰭片2〇4之間分別置入各間隔物 2〇5,於各鰭# 2G4的另—端（圖式中的上端）配置基板 2〇6’。更如第19G圖所示，在另一側將接合治|2〇3向下壓至基板206’的背面(圖式中的上面）而作摩擦震動接合。而在最後，將各間隔物2〇5由側面（垂直紙面的方向）取出。 &接下來說明本發明散熱元件的製造方法之第二實施型恶。本實施型態與上述第一實施型態約略相同，而不同點在於不使用散熱元件21G，而使用間隔物治具22()以代之。間隔物治具220’如第20A圖所示，係為將各間隔物 205的前端部（圖式中的下端部）相互連結的斷面為梳子形狀的治具。而在元件配置步驟中’將間隔物治請的各間隔物205向上放置並固定後，如第_圖所示，分別將 ^ 2〇4 # A # m # 205 ^ ^ f 2〇C ® ^ ^ , 將各鰭片204的上面（基端面）與基板2〇6的下面（一表面） 206 ® ^ °^ , 將基板206固定於間隔物治具22〇的上面之後，再由侧面 2036-5808B-PF 69 1270429 (與紙面垂直方向）將各間隔物205插入。如第20D圖所示，在接下來的摩擦震動接合步驟中，將接合治具203壓至基板206的上面（另—表面），將基板 206摩擦震動接合於各鰭片204。如第20E圖所示，在最後的間隔物脫離步驟中，將基板206及接合於其上的各鰭片204向上移動，而移除間隔物治具220。如本實施型態使用間隔物治具220時，就不需要使用散熱元件製造用治具210,其優點在於可以省略配置間隔物205的程序。接下來說明本發明散熱元件的製造方法之第三實施型態。本實施型態與上述第一實施型態約略相同，而不同點在於70件配置步驟中的鰭片配置步驟以及其後的基板配置步驟。而最初的鰭片配置步驟中，如第21A圖所示，各鰭片 204與各間隔物205交互並列，並立設配置於散熱元件製造用治具210之元件設定部212，此時各間隔物2〇5的基端面分別沒入各鰭片2〇4的基端面之下，而使各間隔物2〇5 的基端面分別低於各鰭片204的基端面的高度差不大於各間隔物205的厚度。換言之’各鰭片2〇4的高度係分別高於各間隔物205的高度，且其範圍係在間隔物20 5的厚度祀圍内，各鰭片204的基端面分別較各間隔物2〇5的基端面犬出，且其範圍係在間隔翁2肺獨厚度範接下來的基板配置步驟中，如第21B圖所示，在立設 2036-5808B-PF 70 1270429 配置於元件設定部212的各鰭片咖上，承載基板2〇6。然後如第21C、2U)圖所示，藉由朝向鰭片2()4之向下的壓應力之作用將各鰭# 204的基端部2〇4a(較各間隔物2〇5 突出的部分）·彎折並固定在呈斷面L字型的狀態。此時，由於鰭片204的基端部购的高度在間隔物2〇5的厚度範圍内，被弯折的鰭# 204的基端部204a不會相互重疊，而形成平行於並靠著基板206的一表面（圖式中的下表面）的表面0 接下來，如第22A圖所示，將以轉動軸2〇补為中心以圓周方向高速轉動的接合治具2()3的治具本體m的圓周面：直壓入基板206的另一表面2〇6a，並使接合治具2〇3 化著基板206的表面206a移動，而將各籍片m的基端部 204a接合於基板206。夺因為被譬折成直角的鰭片2〇4的基端部形成沿著基2G6之-表面的面，與第一實施型態比較，係增加基板206與鰭m㈣面積，可使兩者確實地接合。而藉由本發明’即使鰭# 2〇4的厚度非常薄，可以製以出基板206與各鰭片m已確實地立設接合的散執元 250 〇最後’如第22B圖所示，將基板2〇6向上移動，僅有 6 # ^ ^ 206 ^ , 2〇4 ^ ^ ^ ^ # % ^ ^

隔物^留在散熱元件製造m2i0的元件設定部212, 、製ia出八有弯折的基曹部2㈣，立說斯一表面的散熱元件250。 2036-5808B-PF 1270429 接下來說明纟發明t熱元件的製造方法之第四實施型態。本實施型態與上述第一實施型態約略相同，而不同點在於使用斷面凹字型的鰭片構成材23〇取代鰭片2〇4。而最初的70件配置步驟中，首先如第23八圖所示，將 -銘合金製的薄板材231的中央部與一間隔物2〇5直交配置，使二者成為倒τ字型，如第23B圖所示，在斷面凹字型鰭片構成材製造治具240的中央部的溝槽内，將板材231 彎折，並將其中央部壓入的同時插入間隔物2〇5，而如第 23C圖所示，於中央部的溝槽内形成將間隔物2〇5爽在中間的斷面凹子型的鰭片構成材230。鰭片構成材23〇係以左右一對的鰭片與連結上述左右一對的鰭片2〇4的基端部 204a而形成其斷面凹字型。而準備複數個如上所述之在左右一對的鰭片2〇4之間置入間隔物205的鰭片構成材230，將上述各鰭片構成材 230與各間隔物205’交互並列，而如第23D圖所示，立設 φ 配置於散熱元件製造用治具210的元件設定部212。此時的鰭片構成材230係為在左右一對的鰭片2〇4之間置入有間隔物205的狀態、且為基端部204a向上的狀態。又，置入於各鰭片構成材230相互之間的各間隔物2〇5，的高度係高於置入於左右一對的鰭片204之間的間隔物，且較好為二者的高度材230的基端部204a與間隔物205，的基端部形成水平的上表面。之後，如第23E圖所示，於立設配置於元件設定部212 2036-5808B-PF 72 1270429 的各鰭片構成材230與各間隔物20 5’的上面搭載基板206 並將其固定。此處將縛片構成材230的基端部204a及間隔物205’形成與基板206的一表面（圖式中的下表面）接觸的狀態時，即完成了元件配置步驟。而第23A〜23B圖所示的元件配置步驟並非一必要之限制，只要各基板構成材230、各間隔物205、各間隔物205，在最後配置於如第23E圖所示之既定位置時，並不限定其順序。因此，例如將已預先形成斷面凹字型的鱗片構成材 230相互間隔排列；分別將各間隔物2〇5插入各鰭片構成材230之左右一對的鰭片204之間，同時並分別將各間隔物2 0 5插入各鰭片構成材2 3 0相互之間；最後配置基板 206之步驟亦可。或是將已預先形成斷面凹字型的鰭片構成材230相互間隔排列；接下來配置基板2〇6 ;而最後分別將各間隔物2 0 5插入各鯖片構成材2 3 0之左右一對的鰭片204之間，同時並分別將各間隔物2〇5,插入各鰭片構成材230相互之間之步驟亦可。接下來的摩擦震動接合步驟中，如第24A圖所示，將以轉動軸203b為中心以圓周方向高速轉動的接合治具2〇3 的治具本體203a的圓周面垂直壓至基板2〇6之另一表面之表面2〇6a，並使接合治具203沿著基板206之表面2〇6a 移動’而使各鰭片構成材2洲的基端部2〇4a接合於基板 206 〇此時，因為鰭片構成，材1着的fc基端部2〇4a形成沿著基板206之-表面的面’與第一實施型態比較，係增加基板 2036-5808B-PF 73 1270429 206與鰭片204之接觸面積，可使兩者確實地接合。而藉由本實施型態，即使鰭片204的厚度非常薄，可以製造出基板206與各鰭片204已確實地立設接合的散熱元件25〇。最後’如第24B圖所示，將基板2〇6向上移動時，僅一起向上移動，有已接合於基板206的各鰭片構成材230

而將各間隔物205、205’留在散熱元件製造用治具21〇的 π件設定部212，可以製造出具有鰭片構成材23〇的基端部204立設接合於基板206之一表面的散熱元件25〇。以上係以說明散熱元件的製造方法、以該方法所製造的散熱το件、以及該方法所使用的散熱元件製造用治具的實施型態’但非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾。例如關於散熱元件，亦可以如第25Α圖所示，具有在長度方向的中央部高度縮減的複數個鰭片2〇4，、和無上述情況的複數個鰭片204 一起相互間隔排列並立設接合於基板206的散熱元件251 ;亦可以如帛挪圖所示，具有複數個在其高度沿著長度方向成凹凸形狀的梳子狀H片 2〇4’，相互間隔排列並立設接合於基板m的散熱元件 252。而特別是與第14圖所示的散熱元件㈣比較，散熱凡件252韓片的表面積特別大’而提升其散熱性能。 =第26Α圖中’具有複數個不同直徑的薄的圓筒形狀的鰭間隔排列成同心圓狀並立設<接舍於言板,'2〇6八的一表面的散熱元件253;亦可以是如第_圖所示，具

2036-5808B-PF 74 1270429 有複數個平面波形的鰭片204B相互間隔並列、且立設接合於基板206之一表面的散熱元件254。更者，散熱元件的基板亦不限定為平板狀，亦可以是如第26C圖所示，於縱斷面呈圓弧狀的半圓筒基板別⑽的外周面立設接合有複數個相互間隔的鰭片2〇4的散熱元件 255 〇當然，上述的散熱元件251〜255均是以目前已述及的散熱元件的製造方法所製造。以上所說明的散熱元件製造方法，雖然係應用金屬元件的摩擦震動接合，亦可以是接合對象物並不限定於金屬疋件的70件接合方法。例如散熱元件中的鰭片2〇4與基板 2 06中其中之一或二者為非金屬例如陶瓷等所製的元件時，本發明就成為將相互間隔的複數個板材立設接合於一基板的一表面的元件接合方法。實施例觀察實際應用第21Α〜21C圖與第22Α〜22Β圖所示之散熱元件的製造方法後的鰭片204與基板206的接合部的組織。此處所使用的鰭片204係為板厚imm( = 10xl(r3mm)、高度 26mm( = 2· 6xl〇-2mm)、長度 60mm( = 6· 〇><1〇-2111111)之 A1〇5〇鉛合金；間隔物2仍係為板犀 SSmnKd.SxlO-2·)、長度 57mm( = 5 7xl〇-2mm)之軟鋼；以及基板 206 係為板厚 2_f =2·餘If3耐产 57mm( = 5.7xl〇-2mm)、長度 60mm( = 6 〇xl(r2mm)2無氧銅。此 2036-5808B-PF 75 1270429 時鰭片204的高度/間隔比為26。又，摩擦震動接合時係設定為··接合治具203的治具本體203a的直徑為 80mm( = 8.0xl0 mm)、寬度為 5mm( = 5 〇xl〇-3mm)、轉動數為 300 0RPM、行進速率 V 為 4〇〇〇mm/min( = 4· Om/min)、在基板 206 的表面 206a 的壓入量 α 為〇3mm( = 3· 〇xl〇-4mm)。摩擦震動接合後將間隔物2〇5移除，觀察鰭片2〇4與基板206的接合部的組織。如第27A圖所示，可以見到基 φ 板206有若干的變形、鰭片204有浙與彎等變形。鰭片2〇4 與基板206之間係藉由CuA12所構成的反應層2〇7所接合。將第27A圖放大而如第27B圖所示，反應層2〇7的大部分係受到摩擦震動接合時接合治具的壓應力的作用被掃出而置於外側鰭片204的基端部區域的反應層2〇7的厚度為30/zm( = 3.〇xl(T5m)以下，並未見到龜裂與縫隙等。而反應層207係會妨礙從基板2〇6到鰭片2〇4的熱傳導，具有極薄的反應層207時，係成為具高散熱性能的散熱元件。 • 接下來，說明本發明之第三群組的實施形態。摩擦震動接合首先，在切入主題之前，以金屬元件的摩擦震動接合的基本架構為前提作說明。所謂的金屬元件的摩擦震動接合，是藉由接合治具的壓應办使金屬元件重合部的缝隙洧免治具與金屬元件的接觸所產生的震動分裂破壞存在於金屬元件重合面的氧化物皮膜Γ並藉，摩職將重τ部紋^ 而毛生塑ϋ變形，在增加各金屬元件的接觸面積與增大擴 2036-5808B-PF 76 1270429 散速率的同時將重合部接合的方法而特別是，將複數個金屬元件，依照熔相互重合配置’將接合治具溶點·至最高的金屬元件之侧 :為接合時，在各金屬元件的重合部上升至接合所必要的 -度時鄰近接合治具之側的金屬元件仍能保持高抗形變強度’而使接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至重合面，因而能夠完成金屬元件間無縫隙之高強度的接合。匕處牛出鋁元件與熔點較高的銅元件作為金屬元件之一例’而較具體地說明。第28A〜28C圖係顯示摩擦震動接〇的順序其中第28Α、8β為正面剖面圖，第28C圖為第娜圖之側視圖。在摩擦震動接合中，首先如f 28Α圖所不’將銘元件3G1與鋼元件3〇2以面接觸的方式相互重合配置，以未繪示於圖面的治具固定。接下來，如第28B、28C圖所示，將以轉動轴3〇3b為中心、以圓周方向以圓周速度R高速轉動的接合治具· 之治具本體303的圓周面垂直壓至銅元件3〇2的表面〇2a並將接口冶具3〇3沿著銅元件的表面%以行進速率v移動，而使銘元件3〇1與銅元件3〇2重合並接合。接。/α /、303係在轉動軸3〇3b的前端部將圓板狀的治具本體303a固疋，而治具本體3〇3a係由川：別則等工具鋼所構成相對於壓入銅元件3 0 2的表育向，治具本體303a係以送至後方的方向，沿著轉動軸3〇3b 的周邊轉動。如第29A圖所示，治具本體3〇3a的圓周面係以一定量

2036-5808B-PF 77 1270429 a(m)壓入銅元件302的表面302a的狀態下以圓周方向高速轉動，並沿著銅元件302的表面302a移動。而藉著上述治具本體303a在銅元件302的表面302a之壓入，使銘元件301與銅元件302之重合面的縫隙消失；並藉著高速轉動的治具本體303a與銅元件302的接觸所產生的震動，將鋁元件301與銅元件302之重合面的氧化物皮膜分裂破壞；並如第29B圖所示，與治具本體3〇3a接觸的鋼元件 302的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁 _ 元件301的既定區域，因治具本體303a與銅元件302的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，呈現可塑化（流動·化）的固相狀態。上述的結果，使得銅元件3〇2與鋁元件3〇1在相互的交界面上流動擴散，並由當初的表面開始塑性變形。接合治具303之治具本體303a的通過軌跡，如第29(：圖所示，藉由治具本體303a之壓應力而在銅元件3〇2的表面302a形成一對淺的段部3〇2b。又，鋁元件301與銅元 • 件302的重合面中，已塑性變形的鋁元件301及銅元件3〇2 相互咬合，而固化成斷面凹凸型的接合面s，上述的接合面S介於銅元件302與鋁元件301之間而將二者確實地接合。

此處，考慮到接合治具303由鋁元件3〇1之側壓入時，鋁元件301的溶點低I 銅元件302的重合面達到接合所必要的共晶溫度（548。〇以上時’紹元件3〇1的抗形變強度就^變'得較“小^ 自接合治具303的壓力無法充分地傳達至鋁元件3〇1與銅 2036-5808B-PF 78 1270429 兀件302的重合面’而容易發生接合不良。另一方面，將接a 具3 G 3 [人溶點馬於艇元件3 Q}的銅元件聊之侧時，在紹元件3〇1與銅亓杜、％疋仵3 0 2的重合面達到接合所必要的共晶溫度以上時，铜开彼Q n。幻疋件302可以保持比較大的抗形變強度，可使來自接合治\ > 口 /、3 0 3的壓力充分地傳達至鋁元件 301與銅元件302的重人而，品庇二一从0日 J里口面’而使兩兀件間的縫隙消失，而能夠行高強度的接合。

以上述的方法將紹元件3〇1與銅元件302重合而摩擦震動接合時，較好為由下式⑴求出接合時接合治具3〇3(治具本體303a)轉動的圓周速率R(m/min. ) ·· 250 $ RS 2000 .................. 接合時接合治具3〇3的圓周速率小於250m/min時，接合治具303與銅元件3〇2之摩擦接觸所產生的熱量就過小’而使銅元件302與鋁元件301的重合面的溫度過低，而導致接合不良。另一方面，接合時接合治具3〇3的圓周速率大於2000m/min時，接合治具3〇3與銅元件3〇2之摩擦接觸所產生的熱量就會大過所必要的，不僅僅是使接合治具303的驅動能量損失會變大，並使與接合治具3〇3接觸的銅元件302的溫度會局部過高，導致該部分發生塑性變形，而使接合治具303的壓應力無法充分地傳達至重合面導致在兩元件間有可能會倉生缝隙〇因此r可以瞭解接合時接合治具303以25〇〜2〇〇〇m/min的圓周速率轉動時，接合治具303與銅元件302之摩擦接謂背產好適當，而能夠行良好的接合。 2036-5808B-PF 79 1270429 又’將銘元件301與銅元件302重合而摩擦震動接合時，接合時，接合治具303(治具本體3〇3a)在銅元件2〇2 的表面壓入量a(m)較好為由下式（β)求出·· 0· 03xtS α $ 〇· 3xt...............(b) 其中ΐ為重合部中的銅元件的厚度（m)。接合時接合治具303在銅元件2〇2表面的壓入量α小於0.03t時，銅元件302與鋁元件2〇1的重合面中會殘留縫隙而導致接合不良。另-方面，壓入量α大於〇·3"，雖然銅元件302與銘元件301的重合面中不會殘留縫隙，而過大的接合治具303的壓入量會在銅元件3〇2的表面殘留顯著的凹痕，導致元件的損失。因此，接合時接合治具如3在銅元件302表面的壓入量α在〇〇3t以上、〇 3t 2 下時，接合治具303的壓應力為正好適當的值，可以瞭解就可以在銅元件302與魅元件3〇1的重合部不產生缝隙的情況下完成接合，亦可以縮小銅元件3Q2表面的凹痕。籲更者’將銘元件301與銅元件3〇2重合而摩擦震動接合時，接合時’接合治具3〇3(治具本體3。3心沿著銅元件 3G2的表面移動的行進速率v(m/min.)較好為由下式（c)求出： 0. 1^ R/(5. 〇xl〇7xt2)...............(c) 其中R為接含時接合洽具的圓周速率(m/m t t為重合部中的銅元件的厚度（m)。其中，接合時接合治具㈣3%圓。厨逮率變大時，因接合治具303與銅元件302的摩擦接觸所產生的熱量亦會變 2036-5808B-PF 80 1270429 大’而使接合治具303的行進速率v較高_，重合部仍能保持一定的溫度；而銅元件3〇2的厚度變大時，重合部要達到-定的溫度以上就比較費時，若此時接合治具3〇3的行進速率過大時，在重合部的溫度達到一定溫度以上之前，接合治具303就已通過’就會導致接合不良的問題。

而實行良好的摩擦震動接合時，接合治具3〇3的行進速率 V、圓周速率R、銅元件的厚度^須要相互調節。而實驗 =果係確認了滿足VS(5.0xl(rxt2)時，能夠有良好的接 «。另一方面，由當接合治具303的行進速率v過小時， =有降低接合效率的觀點，實驗結果係確認了滿足〇·⑷ 時，可以得到較好的接合效率。 _而此金屬元件的摩擦震動接合並不限於將銘元件與鋼凡件重合並接合的情況，可以廣泛地適用於各金屬元件間的重合並接合。而上述金屬元件的形狀，只要在相互重合之後能夠使接合治具壓入就可以。更者，重合的金屬元件的數量也不限於二個，三個以上亦可。例如，在第30_中，係將三個金屬元件（_系的紹凡件30卜3000系的銘元件3〇1，、鋼元件_相互重合配置’將接合治具3G3的治具本體3咖壓入三個金屬元件中熔點最高的鋼元件302之侧，而為摩擦震動接合。在此，考慮到接合時各金屬元件的要達到二既定1 時各金屬元件的抗形變強度對來自接合治具的壓應力傳達金屬疋件依熔點的高低順序（此處的順序為銅元件3〇2、 2036-5808B-PF 81 1270429 1000系的鋁元件301，、5000季的鈕分灶Qni、、 υ乐的鋁兀件301)重合配置，並將接合治具3G3壓至三個金屬元件中熔點最高的金屬元件（此處為銅元件302)之側，而為摩擦震動接合。其他，三個金屬元件為銅、鋁、鎂時，輕 ^孕乂妤為以銅兀件、鋁元件、鎮元件的順序重合，將接合治且壓入銅兀件之侧而行摩擦震動接合。 ' 散熱元件 Φ 卩上’係已說明金屬元件的摩擦震動接合的基本架構，接下來說明應用上述摩擦震動接合之散熱元件。第1圖為斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之一實施型態。圖中所示的散熱元件350係在銅製的基板3〇5的 -表面上，立設並接合複數個相互間隔之鋁製的鰭片綱。 1隔物/σ具306 ’如第32Α圖所示，係為將各間隔物 3〇6a的下端部相互連結的斷面為梳子形狀的治具。各間隔物的高度係與散熱元件35〇的各散熱籍片3〇4相等。 • 首先如第32B圖所示，分別將各鰭片304插入各間隔物3 0 6 a之間。此時，各鍵η q π u ^谷，片304的上面與各間隔物306a 的上面形成一水平面。接下來，如第32C圖所示，將各鰭片3〇4的上面與基板305的一表面（圖式中的下面）接觸，將基板3〇5固定。亦可將第娜、32e®-#^* 305 ®^ 物治具3D6的上面之後’再由側面（與紙面垂直方向）將各籍片304插入。：接下來如第32D圖所示，將接合治具3〇3壓至基板3〇5

2036-5808B-PF 82 1270429 的另一表面（圖式中的上面），將各鰭片304摩擦震動接合於基板3 0 5 °此時，因為構成基板3 〇 5的銅的熔點高於構成-曰片304的|呂’鰭片304與基板305之交界面的溫度上升到兩者接合時所必要的溫度（共晶溫度·· 548〇c )時，基板 3〇5仍能保持高的抗形變強度，使接合治具3〇3的壓應力月b夠有效率地傳達至交界面，並且能行鰭片3〇4與基板之間無縫隙的高強度接合。又’由於構成間隔物306a的鐵的熔點高於構成鰭片 304的鋁及構成基板3〇5的銅，接合治具3〇3的圓周速率與仃進速率設定在既定的範圍時，間隔物3〇6a不會與鰭片及基板305接合，而能夠容易地僅接合基板gw鱼鈐片304 〇 …曰最後如第32E圖所示，將基板3〇5及接合於其上的各鰭片304向上移動，而移除間隔物治具3〇6，而完成散埶元件350的製造。 ”、猎由上述的步驟，由於間隔物治具3〇6 3_入各…。4,可以正確地保持各二: 相互之間隔’並可以決定相互以既^間隔隔開狀態的各舞片304之並列位置。又，對於摩擦震動接合步驟時作用在鰭片304的弯曲應力，藉由間隔物306a係補強了鰭片3〇4, ® ^ ^ 3^4 ^ M ° ^ -隔物治具306的各間隔物3〇6a的厚度與配置間隔，就能夠任意地調節鰭片304之配置._鮮度，更_ = 韓片304的高度的情況下，特別是將薄板厚、高板高的各 2036-5808B-PF 83 1270429 鰭片304以短間隔立設接合於基板3〇5之一表面，就可以製造具有高高度/間隔比（例如高度/間隔比超過2〇)的散熱元件350。當然，間隔物治具3〇6(間隔物3〇6a)並不限定為金屬製，考量到強度、加工性等因素時，亦可以使用陶瓷或是其他任意材質。而雖然可以使間隔物治具3〇6的各間隔物306a的高度較鰭片3〇4的高度小，而使摩擦震動接合時各間隔物306a就不會接觸基板305的一表面；考慮到摩擦震動接合時，因接合治具303的壓應力使鰭片304受 * 到彎曲應力的作用時，為了提高間隔物306a對鰭片3〇4的補強效果，較好為如上述實施型態一般，準備同高的各間隔物306a與各鰭片304。又，藉由以上的製造方法，因為不需要如銲接時一般在真空爐中加熱並維持一既定時間，而能夠將各鰭片3〇4 與基板305接合，可以削減製造成本。而’在&升基板305與各鳍片304之接合強度的同時， _ 亦提升散熱元件350的散熱性能的情況，就如第33A圖所示，較好為使接合治具303在基板305的裏面（基板3〇5的另表面）的移動能夠遍及各鰭片304的基端部（圖式中的上面）的全面’使得各錯月3 0 4能夠完全地接合於基板 30 5 ° (第3 3 A〜3 3 C圖中以斜線標示的區域係表示接合治且 303的移動軌跡)另< 如如第33B圖所示，亦可以移動接合治具303，而未遍及各鰭片304的基端面的全面，僅實及各赏一部份。又，將基板305與各鰭片304摩擦震動接合時， 2036-5808B-PF 84 1270429 同時也將基板305與各間隔物3〇6a接合時，在間隔物脫離步驟中，雖然可以使用任何的方法將各間隔物3〇6a從基板 305與各鰭片304移除，·在接合治具3〇3的治具本體3〇3a 的寬度小於鰭片304的厚度時，如第33C圖所示，較好為以基板305與各間隔物3063不會接合的軌跡（在圖式中為各鰭片304正上方的區域），來移動接合治具3〇3 ;又，僅僅使各鰭片304與基板305接觸，而使各間隔物3〇6a不與 φ 基板305接觸的配置亦可；或是，如上述的實施型態一般，使用熔點高於鰭片304及基板3〇5之熔點的間隔物3〇h 時，就與接合治具303的移動軌跡無關，各間隔物3〇6&不會接合於基板305與鰭片304時，即使摩擦震動接合後，各間隔物306a亦不會接合於基板3〇5與鰭片3〇4，而使間隔物脫離步驟的程序可以省略，而能夠削減製造《本。又，因接合治具303的壓應力而在基板3〇5之另一表面殘留較大凹痕時，可將基板305的表面切削掉一既定厚度，而能 • 夠得到具美麗外觀的散熱元件350。又，為了簡化摩擦震動接合步驟，亦可以使用在轉動轴303b的周邊以一既定間隔固定有複數個治具本體別％的接合治具（圖式省略）。此時，可以同時對複數個區域施以摩擦震動接合，可以縮斷接合時所需要的時間，因而更加提昇效率。 - …….......’.… ........ — . .......-.…. 第34圖為一斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之另一實施型態。圖十所示的實熱元伴3时^ 摩擦震動接合於銅製的基板的_表面上。銘散熱部謝 2036-5808B-PF 85 1270429 係將重合配置於基板305的一表面上的鋁製基板3〇7a、以及相互間隔並立設於基板305的相對側之面上的各鰭片 3〇7b，以擠型一體成形而成。散熱元件360的製造方法與散熱元件350的製造方法、’、勺略相同。將第3 5 A圖所示斷面形狀的間隔物治具3 〇 6固疋於接合工作桌上；如第35B圖所示，於間隔物治具之各間隔物306a之間分別嵌入個鰭片307b而置放鋁散熱 φ 部307。又在鋁散熱部307之基板307a之各鰭片3〇71b之相對側之面（圖式中的上面）上，重合並固定基板的一表面（圖式中的下面）。而如第35C圖所示，由基板305的另表面（圖式中的上面）以接合治具303行摩擦震動接口最後，如第35E圖所示，移除間隔物治具3〇6後，完成了散熱元件360的製造。而其他部分皆與散熱元件35〇的製造方法相同。散熱器 # 接下來說明本發明散熱器之實施型態。第36A〜36B圖係顯示本發明散熱器之第一實施型態，其中第36A圖為分解斜視圖，第_圖為組裝後的斜視圖。又第37A圖為第36A〜36B圖之散熱器之俯視圖；第、 37C圖刀別為第364〜36^圖之散熱器之1方向側視圖與丫方向側視圖............................... 政熱器31 〇A係為具有散熱元件350與風扇320之高性月匕的政熱器。散熱元件3 5，翁與，^

官（heat pipe)作導熱性的連接。 2036-5808B-PF 86 1270429 散熱元件350，如以上所說明，係為將複數個鋁製的鰭片304相互間隔並立設在銅製的基板3〇5的一表面上的狀態下，摩擦震動接合而成。此處，在基板3〇5的兩侧面形成有突起305a。又，在基板3〇5的下面，形成有與導熱管330的端部嵌合的嵌合溝3〇5b。風扇320係將散熱元件35〇強制冷卻，經由風扇裝設兀件321裝設於散熱元件35〇，而將散熱元件35〇的熱量政出至上方。風扇320係連接有未綠示於圖中的馬達。 ® 風扇裝设元件321係由上板部321a與側板部321b、 321b所構成，並形成有可包含散熱元件35〇之個鰭片3〇4 之斷面門形。上板部321a的中央部係穿設有因應風扇32〇的位置及大小所設計的空氣孔321c，並在上板部321a的四個角落形成有小型螺絲孔321d。側板部321b的係在基板305的突起305a的對應位置穿設有裝設孔321 e。將犬起305a插入裝設孔321e後，藉由將突起305a彎 • 曲加工之固定，將風扇裝設元件321裝設於散熱元件35〇。又，由風扇320的上方將小型螺絲321f鎖入小型螺絲孔 321d’而使風扇320裝設於風扇裝設元件321。導熱管330係將發熱體之CPU 340所產生的熱量輸送至散熱元件3 5 Ο，其一端於散熱元件350，另一端於〇?11 3 4 0，將二會接。導熱f 的狀態嵌合於散熱元件350之基板3〇5的嵌合溝3〇5b，並以金屬裝設元件3 31及小型螺絲固定v又上的叉熱元件341之上面，與散熱元件350之基板305的 2036-5808B-PF 87 1270429 下面相同，亦形成有嵌合溝341a，而使導熱管330的另一端係以壓合的狀態嵌合於嵌合溝3 41 a，並以金屬裝設元件 342及小型螺絲固定於受熱元件341。受熱元件341係為熱傳導率高的金屬材料（例如銅）。 CPU 340 的下方係配置有電路基板的插槽 (socket)343。插槽343的側面形成有突起343a。插槽343 之上係與CPU 340重合，更與CPU 340上的受熱元件341 重合。在兩端部穿設有裝設孔 344a的門形裝設夾 • (cl ip) 344坡覆於插槽343、CPU 340、與受熱元件341的上方，而將突起343a插入裝設孔344a，藉由將突起343a 彎曲加工之固定，而將插槽343、CPU 340、與受熱元件341 一體固定於彼此受壓接觸的狀態。以上的散熱器31 0A係具有散熱元件350與風扇320，將發熱體之CPU 340所產生的熱量依序經由受熱元件341 與導熱管330輸送至散熱元件350，並由風扇320強制性 0 地排出至外界，而具有高散熱性能。又，由於CPU 340與散熱元件350係為導熱管330所連接，散熱元件350與風扇320可以配置在遠離CPU 340的位置，使得例如薄型的筆記型電腦等要在CPU340的附近裝設散熱構造有空間上的困難之情況，有了可供對應的方案。又，因為散熱器310A的散熱元件350係為將複數個鰭片304相互間隔並立設在基板305的一表面上的狀態下，摩擦震動接合而成，與習知以銲接揍合的、情況相:比‘，基板與鰭片可以得到較高強度的接合、與較低的製造成本。特 2036-5808B-PF 88 1270429 別是因為鰭片304是由熔點低於銅的鋁所構成，摩擦震動接合時鋼製的基板305可將接合治具303的壓應力有效率地傳達至接合部，而使接合部中無缝隙，使兩者形成更高強度的接合。第38圖為一組裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之第二實施型態。此處的散熱元件3丨〇B除了散熱元件的構成之外’均與第一實施型態之散熱器31 0A相同。散熱器31 0B 的散熱元件360，如以上所說明，係將鋁散熱部307摩擦震動接合於銅製的基板305的一表面。鋁散熱部307係將重合配置於基板305的一表面上的鋁製基板3〇7a、以及相互間隔並立設於基板305的相對側之面上的各鰭片3〇7b，以播型一體成形而成。因為散熱器310B的散熱元件360係將鋼製的基板305 與鋁製的基板307a摩擦震動接合而成，與習知以銲接與爆炸壓接接合的情況相比，基板3〇5與3〇7a可以得到較高強 ❿度的接合、與較低的製造成本。又，摩擦震動接合部位係為基板205與基板307a之重合部，因為有大的接合面積，比第一實施型態之散熱器310A的散熱元件35〇容易製造。第39A〜39B圖係顯示本發明散熱器之第三實施型熊，其中第39A圖為分解斜視圖，第39β圖為組裝後的斜視圖。又’第碰圖為第3M^« v 40C圖分別為第39A〜39B圖之散熱器之χ方向側視圖與γ 方向側視圖。此處的散熱元件310C除了縛片的構造等等之外，均與 2036-5808B-PF 89 1270429 第一實施型態之散熱器31 0A相同。散熱元件31 0C的風扇322係以配置於散熱元件35〇的一側的狀態下直接裝設於散熱元件350。風扇322係面朝散熱元件350的各鰭片304的側端面配置於各鰭片別4的一侧’而將散熱元件250的熱量排出至上方。風扇322係含有可以包含各鰭片304的斷面門形的風扇箱型物322&。在風扇箱型物322a的下部與基板305的突起3〇5a的對靡位置係穿設有裝設孔322b。將突起305a插入裝設孔322b > 之後，藉由將突起305a彎曲加工之固定，而將風扇322裝設於散熱元件350。以上的散熱器31 0C係具有散熱元件35〇與風扇32〇，將發熱體之CPU 340所產生的熱量依序經由受熱元件與導熱管330輸送至散熱元件350,並由風扇322強制性地排出至外界，而具有高散熱性能。又，由於cpu 與散熱元件350係為導熱管330所連接，散熱元件35〇與風 •扇322可以配置在遠離CPU 34〇的位置，並且因為風扇^22 係配置於散熱元件350之一側，而使散熱元件3l〇c的全體高度可小於第一實施型態的散熱器31〇A，而更適合於例如薄型的筆記型電腦等要在CPU34〇的附近裝設散熱構造有空間上的困難之情況。而在其他的肴成及作费方熱器310A相同。第41圖為一組裝後的斜視圖r曹第四實施型態。此處的散熱元件310D除了散熱元件的構成 2036-5808B-PF 90 1270429 之外，均與第三實施型態之散熱器31 0C相同。散熱器31 OD 的散熱元件360，如以上所說明，係將鋁散熱部307摩擦震動接合於銅製的基板305的一表面。鋁散熱部307係將重合配置於基板305的一表面上的鋁製基板30 7a、以及相互間隔並立設於基板3 0 5的相對侧之面上的各鰭片3〇 7b，以擠型一體成形而成。第42A〜42B圖係顯示本發明散熱器之第五實施型態，其中第42A圖為分解斜視圖，第42B圖為組裝後的斜視圖。又，第43A圖為第42A〜42B圖之散熱器之俯視圖；第43B、 43C圖分別為第42A〜42B圖之散熱器之χ方向側視圖與γ 方向側視圖。此處的散熱器31 0Ε大略與第一實施型態之散熱器 310Α相同，係具有散熱元件35〇，與風扇32〇之高性能的散熱器。散熱元件350，係在不經由導熱管33〇的狀態下，直接與CPU 340作導熱性的連接。政…、π件350，大略與第一實施型態之散熱器31〇八散熱元件350的構成相同，而以橫切各鰭片咖的方式形成有可供裝設夾344插入的夾溝304a。而散熱元件咖係在銅製的基板3G5的—表面，立設有二列的銘製稽片① 而分隔出夹溝304a，再以摩擦震動接合而成。 ,合;：^ ^ -- 成熱益31 0E的風扇，裝設驚件 ’丨u d 町w板部32ϊ: 下部中央部係形成有可供裝設夾344嵌合的夾溝叫

2036-5808B-PF 91 1270429 關於散熱器31 0E的組裝順序，首先以Cpu 34〇、散熱疋件350，的基板305的順序重合於插槽343上；將裝設夾344插入散熱元件350’的夾溝3〇4a ;更將插槽343的大起343a插入裝設夹344的裝設孔344a，而藉由將突起 343a彎曲加工之固定，而將插槽343、cp[J 34〇、散熱元件 350’以相互受壓接觸的狀態下一體固定，使發熱體之 340與散熱元件350，形成導熱性的連接。鲁接下來，一面將裝設夾344插入夾溝32ig，一面將風扇裝設元件321，被覆於散熱元件35〇,之上，將突起3〇5& 插入裝設孔321e後，而藉由將突起3〇5a彎曲加工之固定，將風扇裝設元件321,裝設於散熱元件35〇，。最後，由風扇320的上方將小型螺絲321f鎖入小型螺絲孔321d，而將風扇320裝設於風扇裝設元件321，，而完成了散熱器 321E的組裝。以上的散熱器321E，係具有散熱元件35〇，與風扇 _ 320 ’在不經由導熱管330的狀態下，直接將CPU 340所產生的熱直接傳達至散熱元件3 5 〇，，而由風扇強制性地排出至外界，具有特別高的散熱性能。而其他的構成及作用，係與第一實施型態之散熱器 31 0 A相同。第4 4圖為一缸裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之第六實施型態。此處的散熱元件310F除了散熱元件的構成之外’均與第五實施型態之散熱言舒❿ 的散熱元件360，係與第二實施型態之散熱器31〇b相同， 2036-5808B-PF 92 1270429 係將鋁散熱部30 7摩擦震動接合於銅製的基板3〇5的一表面。鋁散熱部307係將重合配置於基板3〇5的一表面上的鋁製基板30 7a、以及相互間隔並立設於基板3〇5的相對側之面上的各鰭片307b，以擠型一體成形而成。又，各鰭片 3〇7b，係形成有與第五實施型態相同而圖式未繪示的夾溝。第45A〜45B圖係顯示本發明散熱器之第七實施型態，其中第45A圖為分解斜視圖，第45B圖為組裝後的斜視圖。又，第46A圖為第45A〜45B圖之散熱器之俯視圖；第46β、 46C圖分別為第45Α〜45β圖之散熱器之χ方向侧視圖與γ 方向側視圖。此處的散熱器310G大略與第五實施型態之散熱器 310Ε相同，係具有散熱元件35〇，與風扇32〇之高性能的政熱器。散熱元件35 0，係在不經由導熱管33〇的狀態下，直接與CPU 340作導熱性的連接。散熱器310G中，風扇320係裝設於散熱元件35〇，的一侧，將散熱元件350’的熱排出於一侧。因此，散熱器 31〇G的風扇裝設元件321，’的空氣孔321c、小型螺絲孔 3 21 d係形成於一侧。以上的散熱器321G，係具有散熱元件35〇，與風扇 320，在不經由導熱管 330 的狀態下，直接將cpϋ34o 所產生的熱直揍傳達至散I元出至外界，具有特別高的散熱性能。並且因為風扇320係配置於散熱元件35α，之*側〜，可，縮事散熱元件31儒的全體高度，而特別適合於例如薄型的筆記型電腦等要在 93

2036-5808B-PF 1270429 CPU340的附近裝設散熱構造有空間上的困難之情況。而其他的構成及作用，係與第五實施型態之散熱器 31 0 E相同。第4 7圖為一組裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之第八實施型態。此處的散熱元件3丨〇H除了散熱元件的構成之外，均與第七實施型態之散熱器310G相同。散熱元件 310H的散熱元件360,係與與第六實施型態之散熱器31叮的散熱元件360’相同。 ♦ ❻具體的尺寸之-例，如下所示。· (υ銅基板的厚度X寬度x深度·· 2mmx72mmx55mm 銘-曰片的居度 <深度x兩度·· 〇. 3mmx54mmxi 〇mm 鰭片間隔·· 1. 5mm〜1. 6mm 鰭片數量：42

最大散熱能力：42〜43W (2)銅基板的厚度x寬度χ深度：2mmx72mmx55mm • 鋁鰭片的厚度x深度x高度：〇.3mmx58mmxl2.5mm 鰭片間隔·· 1. 5mm〜1. 6mm

鰭片數量：42 最大散熱能力：58〜59W 接下來說明本發明第四群組的實施型態。金屬—元件接合方法-1-.........-................-----—————— — 本發明金屬元件接合方法的第一實施型態，係為將各金屬元件重合而摩擦震動接合，的,方赞〜所謂的金屬元件的摩擦震動接合，是藉由接合治具的壓應力使金屬元件重合

2036-5808B-PF 1270429 ;:ΓΓ隙消失’並藉由轉動的接合治具與金屬元件的接觸 :斤：震動分裂破壞存在於金屬元件重合面的氧化物皮、並藉由摩擦熱將重合部高溫化而發生塑性變形，在增加各金屬元件的接觸面積與增大擴散速率的: 接合的方法。 5 而特別是，將複數個金屬元件，依照溶點的高低順序相互重合配置’將接合治具壓至熔點最高的金屬元件之側而為接合時’在各金屬元件的重合部上升至接合所必要的溫度時鄰近接合治具之侧的金屬元件仍能保持高抗形變強度而使接合治具的壓應力能夠有效率地傳達至重人面因而能夠完成金屬元件間無縫隙之高強度的接合。此處舉出銘7C件與熔點較高的銅元件作為金屬元件之 -例，而較具體地說明。第48Α〜侃圖係顯示摩擦震動接 β的順序’其中第48A、彻為正面剖面圖，第侃圖為第 48B圖之側視圖。在本實施型態中，首先如第圖所干，將紹元件401與銅元件4〇2以面拉，、別兀仵4U2以面接觸的方式相互重合配置’以未繪示於圖面的治具固定。接下來’如第48B、48C圖所*，將以轉動轴㈣為中心、以圓周方向以圓周速度R高速轉動的接合治具4〇3 之治具本體403的圓周面垂直壓至銅元件權的表面 # 4〇3 ^ 4〇^—的表面帥如以行進速率V移動，而使紹元件4G1與銅元件4G2重合並接合。接合治具403係在轉動輯轉卵时實端部將厨板狀的洽具本體403a固定’而治具本體4〇3a係由JIs:skd6i等工具鋼 2036-5808B-PF 95 1270429 的表面402a時的行進方的方向，沿著轉動軸4〇3b 所構成。相對於壓入銅元件4 0 2 向’治具本體403a係以送至後方的周邊轉動。如第49A圖所示，治具本體4〇3a的圓周面係以—定量 α(π〇壓入銅元件402的表面4〇2a的狀態下以圓周方向= 速轉動，並沿著銅元件402的表面402a移動。而藉著上2 治具本體403a在銅元件402的表面402a之壓入，使鋁元 ^ 401與銅元件4〇2之重合面（交界面）的縫隙消失；並藉著高速轉動的治具本體403&與銅元件4〇2的接觸所產生^ 震動，將鋁元件401與銅元件402之重合面的氧化物皮膜刀裂破壞，並如第49B圖所示，與治具本體4〇3a接觸的鋼元件402的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁元件401的既定區域，因治具本體4〇3&與銅元件4〇2 的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，呈現可塑化（流動化）的固相狀態。上述的結果，使得銅元件4〇2與鋁元件4〇1 在相互的交界面上流動擴散，並由當初的表面開始塑性變形。接合治具403之治具本體403a的通過執跡，如第49c 圖所示，藉由治具本體403a之壓應力而在銅元件4〇2的表面402a形成一對淺的段部402b。又，鋁元件401與銅元 # 4 0 2 ^ i # ^ ® ) t ^ « 形的 I 元件 4針及鋼元件402相互咬合，而固化成斷面凹凸型的接合面s，上述的接合面S介於銅％件4會Γ與"銘％件前I之哪背將二者確實地接合。 2036-5808B-PF 96 1270429 此處考慮到接合治具403由紹元件4〇^之側廢入時，銘元件401的溶點低於銅元件4〇2的炫點，紹元件綱與銅元件402的重合面(交界面)達到接合所必要的溫度(共日日/皿度548 C )以_L _，紹几件4〇1的抗形變強度就會變得較小，而使來自接合治且1 Λ Q ^ /、403的壓力無法充分地傳達至鋁元件4(Π與銅元件術的重合面（交界面），而容易發生接合不良。另一方面，將接合治具403塵入熔點高於銘元件 401的銅元件402之侧眸，a加-μ , J f在鋁兀件401與銅元件402的重合面(交界面)達到接合所必要的溫度(共晶溫度)以上時’銅元件402可以保持比較大的抗形變強度，可使來自接一具403的壓力充分地傳達至銘元件術與銅元件術 :重合面(交界面）’而使兩元件間的縫隙消失，而能夠行局強度的接合。如第50A圖所示，接合治具4〇3之治具本體條的圓周面上’係形成有約略沿著轉動方向的凹槽她。因此，增大了接合治具4。3的圓周面與銅元件4〇2的接觸面積，可以有效率地產生摩擦熱，並可以有效率㈣合鋼與鋁元件401。 ^ 又凹槽403c，係相對於轉動方向輕微傾斜、且連續的凹槽’即是在接合治具權的轉動軸嶋的周邊具本體―敝圓周^ 隨者治具本體4〇3a的轉動與移動，凹槽術内部所蓄出，因此可以將接合後銅元彳術表面殘留的凹入量（段=

2036-5808B-PF 97 1270429 4 0 2 b的南度）抑制到最小限度。在此處，接合治具403的治具本體403a的圓周面之凹槽403c之間的平面部403d的寬度wl(mm)及凹槽4〇3〇的寬度w2Um)，係設定為符合以下條件：、且 w2S3、且 0.67$wl/w2S5.00。將平面部 403d 及凹槽 4〇3c 如此設定時，不但可以抑制接合治具4〇3的治具本體4〇3& 壓入銅元件402表面的壓入量，接合治具4〇3的治具本體 403a所產生摩擦熱的產生量就亦會較大，而能夠行有效率的接合。又，接合治具403之治具本體403a的圓周面的凹槽 403c，係形成為傾斜於治具本體4〇3a的轉動方向，傾斜角 Θ係設定為〇·5〜2·0。。而第50A圖中，Μ係顯示與轉動方向平行的線。而治具本體403a的整個圓周面的寬度方向中，至少形成有二條凹槽403c。將凹槽403c的傾斜角0 及數量如此設定時，伴隨著接合治具403的治具本體4〇3a φ 的轉動與移動，凹槽403c内部所蓄積的可塑化的金屬會相當連續地沿著治具本體403a的寬度方向依序送出，治具本體403a通過後就幾乎不會有毛邊（burr )與凹痕殘留在銅元件402的表面，亦減低了機械負荷。更者，接合治具403之治具本體403a的圓周面的凹槽 4 〇 3 c ^ ^ & d ^ ^ 2 mm 〇 Μ η ^ ^ ^ d如此設定時，可塑化的銅元件402就不會蓄積於凹槽4〇3C 的内部’接合後殘留於銅元件402表面的▼ 較小，就可以施行有效率的接合。 2036-5808B-PF 98 1270429 以上述的方法將紹元件4(n與銅元件4G2重合而摩擦震動接合時’較好為由下式⑴求出接合時接合治具403(治具本體403a)轉動的圓周速率R(m/min.): 250 $ 2000...............(A) 接合時接合治具403的圓周速率小於25〇m/n]in時，接合治具403與銅元件4〇2之摩擦接觸所產生的熱量就過小，而使銅元件402與紹元件401的重合面（交界面）的溫度過低，而導致接合不良。另一方面，接合時接合治具4〇3 的圓周速率大於SGGGn^in時，接合治具偏與銅元件4〇2 之摩擦接觸所產生的熱量就會大過所必要的，不僅僅是使接合治具403的驅動能量損失會變大，並使與接合治具權接觸的銅元件402的溫度會局部過高，導致該部分發生塑性變形’而使接合治具403的壓應力無法充分地傳達至重合面（交界面）導致在兩元件間有可能會產生縫隙。因此，可以瞭解接合時接合治具403以25〇〜2〇〇〇m/min的圓周速率轉，時’接合治具403與銅元件402之摩擦接觸所產生的熱量為恰好適當，而能夠行良好的接合。又’將銘元件4〇1與銅元件402重合而摩擦震動接合時’接合時，接合治具403(治具本體4恤）在銅元件4〇2 的表面壓入量α (m)較好為由下式（B)求出：〇. 0 3 X t ^ a ^ 〇. 3 χ1τ·^ ·νν ·νν^ ^ f ___________ \ y —. 一 —.一….. 其中t為重合部中的銅元件的厚度（m)。接合時接合治具403在銅元伴402,表面的壓入量々小於〇.〇3t時，銅元件402與鋁元件401的重合面（交界面） 2036-5808B-PF 99 1270429 中㈢殘留縫隙而導致接合不良。另一方面，壓入量α大於〇· 3ΐ時’雖然銅元件402與鋁元件401的重合面（交界面）中不會殘留縫隙，而過大的接合治具403的壓入量會在銅元件402的表面殘留顯著的凹痕，導致元件的損失。因此，一夺接口具403在銅元件402表面的壓入量〇：在〇.〇3t以上、0·3ΐ以下時，接合治具4〇3的壓應力為正好適田的值’可以瞭解就可以在銅元件402與鋁元件401的 φ 重合部（父界面）不產生缝隙的情況下完成接合，亦可以縮小鋼元件402表面的凹痕。更者’將鋁tl件401與銅元件402重合而摩擦震動接合時，接合時，接合治具4〇3(治具本體4〇3a)沿著銅元件 402的表面移動的行進速率v(m/min)較好為由下式（◦)求出： °* 1 - V- K/(5. 0xl07xt2)...............(〇其中R為接合時接合治具的圓周速率（m/min.); t為重合部中的銅元件的厚度（m)。其中，接合時接合治具4〇3的圓周速率變大時，因接合治具403與銅元件術的摩擦接觸所產生的熱量亦會變大，而使接合治具403的行進速率v較高時，重合部仍能保持- ^的溫度；而鋼元件4()2的厚度變大時，4合面（交 .若言時接合治罝. 403 :行進速率過大時，在重合部的溫度達到—定溫度: 之刖接s ’口具4⑽就已逋過’就會導致资脊不題。而實行良好的摩擦震動接合時，接合治具4()3的行進 2036-5808B-PF 100 1270429 速率V、圓周速率R、銅元侔的斤危^ — 仵的；度t必須要相互調節。而實驗結果係確認了滿足R/h n 7 一 κ/U· 0x10 xt )時，能夠有良好的接合。另—方面’由當接合治4偏的行進速率V過小時’會有降低接合效率的觀點’實驗結果係確認了滿足01 $ V時，可以得到較好的接合效率。而&具本體430a係被固定於轉動軸4〇3b的前端部時，是為懸臂式（cantilever type)的接合治具4〇3，治具本體430a的寬度係設定為5〜25_;而治具本體4施的寬度大於25_時，較好為使治具本體43〇&被固定於轉動軸 403b的中間部，是為兩邊固定式的接合治具4〇3。當增加治具本體43(^的寬度時，作用於接合治具4〇3的壓力會使轉動軸403b受到損壞，而造成難以將治具本體43〇a的圓周面垂直壓入銅元件402的表面402a的問題。而此金屬元件的摩擦震動接合並不限於將鋁元件與銅元件重合並接合的情況，可以廣泛地適用於各金屬元件間的重合並接合。而上述金屬元件的形狀，只要在相互重合之後能夠使接合治具壓入就可以。更者，重合的金屬元件的數量也不限於二個，三個以上亦可。例如，在第51圖中，係將三個金屬元件（5〇〇〇系的鋁元件401、1 000系的鋁元件401，、銅元件402)相互重合配置，將接合治具403的治具本體403a壓入三個金屬元件中熔點最高的銅元件4 0 2之側，而為摩擦震動接合。在此，考慮到接合時各金屬元件的要達到二既定，溫,度以㊇於時各金屬元件的抗形變強度對來自接合治具的壓應力傳達 2036-5808B-PF 101 1270429 至各金屬70件的重人而贸、 . 〇面（父界面）之傳達效率的影響，較好為將二個金屬元件依炼點的高低順序（此處請、酬系的銘元請，、5嶋的紹元合配置，並將接合治具壓至三個金屬元件高的金屬兀件(此處為鋼元件㈣之側，而為摩擦震動接合。其他’三個金屬元件為銅、在呂、鎂時，較好為以鋼元件、銘元件、鎮元件的順序重合，將接合治具塵入銅元件之侧

而行摩擦震動接合。金屬元件接合方法一 2 本發明金屬元件接合方法的第二實施型態’係將複數個金屬製板材立設接合於一金屬製的基板而為摩擦震動接合而製造一散熱元件。第52Α〜52Β圖及第53Α〜53Β圖為一系列之正面剖面圖，係顯示本發明之金屬元件接合方法之第二實施型態之製造方法，其中第52Α〜52Β圖係顯示元件配置步驟，其中 _第53Α圖係顯示摩擦震動接合步驟，第53Β圖係顯示間隔物脫離步驟。又，第54圖為一分解斜視圖，係顯示本發明之散熱元件製造用治具之一實施型態。在本貫施型態中，首先如第5 2 Α圖所示，將鋁製的板狀兀件之鰭片404與鐵製的板狀元件之間隔物405交互並列’並立設配置於散熱元件製造用治具41 〇之元件設定部 412 〇散熱元件製造用治具4TT，如第1爹圖⑸所示，係由上面是開放的箱型治具本體411、置放於元件設定部412且可 2036-5808B-PF 102 1270429 以滑動的壓板413、緊閉螺栓414、基板固定板4i5、斑緊閉螺栓416所構成。其中元件設定部412係形成於治具本體411内部之凹部；緊閉螺检414係以與壓板413直交的向貝穿〜、本體411的壁體，且其前端部係固著於壓板 413的月面，碩部則位於治具本體41丨的壁體的外側；基板固定板415係以與壓板413平行的方向，架設於、並橫跨治具本體411的壁體的上部；緊閉螺检416係用以將基 •板固定板415的兩端固定於治具本體411的壁體的上部。而在此處，各鰭片4 0 4與各間隔物4 0 5以交互立設的方式並排於元件設定部412，將緊閉螺栓414 #緊而藉由壓板413的固定’使上述各鰭片4〇4與各間隔物4〇5彼此之間在相互緊密接觸之下固定。此時，因為鰭片4〇4與間隔物405是全體等高的，各鰭片4〇4的上面（基端面）與各間隔物405的上面（基端面）係形成一水平面。接下來’如第52B圖所示，在配置於元件設定部412 •的各鰭片404及各間隔物405的上面，搭載銅製的板狀元件之基板406及其上方的基板固定板415，並將各鰭片4〇4 及各間隔物405的上部（基端部）嵌入形成於基板固定板 415的下面之凹槽415a，而固定各鰭片404及各間隔物 405，使其無法朝其長度方向（與紙面垂直的方向）移動。更者，在此狀態下，由基板固定板415兩端的螺絲孔415b，朝向治具本體411的壁體上面的螺絲孔41 la，將緊閉螺栓 416旋緊，而將基板406固定於鰭货着4及間隔物“ 上部。又，雖然圖式中未繪示，將基板406固定而使其無 2036-5808B-PF 103 1270429 去朝其寬度方向（紙面的左右方向）移動是必要的。此處，猎由鰭片404及間隔物405的基端面與基板406的下面（一表面）直接接觸，而完成將鰭片404與間隔物405立設配置於基板406的步驟。而如第52A、52B圖所示的元件配置步驟，並非必要的限制，只要在最後將各鰭片4〇4與各間隔物4〇5如第圖所示配置於既定的位置，並不限制其順序。因此，亦可 •以是例如將相互之間具有間隔的各鰭片404(或各間隔物 4〇5)配置好，在將基板4〇6固定於其基端面之後，最後在 1片404(或間隔物405)之間分別插入間隔物4〇5(或鰭片 404)。接下來，如第53A圖所示，將以轉動軸4〇朴為中心以圓周方向高速轉動的接合治具4〇3之治具本體4〇3a的圓周面垂直壓至基板406之另-表面206a，並使接合治具4〇3 沿著基板406之另一表面406a移動，使鰭片4〇4接合於基板406。治具本體403a的圓周面，係形成有與第一實施型態相同的凹槽403c。此％，因為構成基板406的銅的熔點高於構成鰭片4〇4 的銘，鰭片404與基板406之交界面的溫度上升到接合時所必要的溫度（共晶溫度：5肌）時，基板4〇6仍能保持高的抗形變強度’使接合治具權的壓應力能夠有效率地傳達至交界面’並且能行韓片4G4與基板傷之間無縫隙的高強度接合。 _ 又’由於構成間隔物405的鐵的熔點高於構成鰭片4〇4 2036-5808B-PF 104 1270429 的鋁及構成基板406的銅，接合治具403的圓周速率與行進速率設定在既定的範圍時，間隔物4〇5不會與鰭片4〇4 及基板406接合，而能夠容易地僅接合基板4〇6與鰭片4〇4。最後’將散熱元件製造用治具410的緊閉螺栓216放鬆，而將基板固定板41 5從治具本體411取下，並將緊閉螺栓414放鬆，解除壓板413對鰭片404及間隔物405的固疋’如第53B圖所示，將基板406向上移動。如此一來， _ 僅有接合於基板406的各鰭片404 —起向上移動，而將各間隔物405留在散熱元件製造用治具41〇之元件設定部 412。如此可以以間隔物脫離步驟簡單地移除各間隔物 405，而可以製造出如第55圖所示之散熱元件45〇，其中散熱元件4 5 0係由相互間隔的複數個鋁製鰭片4 4立設接合於銅製基板406之一表面。藉由上述的方法，由於各鰭片404之間分別置入各間隔物405，可以正確地保持鰭片4〇4相互之間隔，並可以 ®決定相互以既定間隔隔開狀態的各鰭片4〇4之並列位置。又，間隔物405係補強了鰭片4〇4，摩擦震動接合步驟時就不會有彎曲應力作用在鰭片4〇4，鰭片4〇4的厚度亦可以變付非常薄。又，只要變更間隔物4〇5的厚度，就能夠任意地變更鰭片404之配置間隔，更加上一併變更鰭片4〇4 的高度的情況下，特別是將薄板厚、高板高的各鰭月4〇4 以短間隔立設接合於基板406之一表面，就可以製造具有高高度/間隔比（例如高度/間隔资超，過，阶 450。當然，間隔物405並不限定為金屬製，考量到強度、 2036-5808B-PF 105 1270429 加工性等因素時，亦可以使用陶兗或是其他任意材質；又亦可以適宜地決定間隔物4〇5的形狀。而在元件配置步驟等各-、、曰片404立设配置於基板4〇6的一表面時，各間隔物4〇5的基端面雖然亦可以不與基板406的該表面接觸’ 而考慮到摩擦震動接合步驟時來自接合治具4〇3的壓應力作用為對‘II片4G4的_曲應力時，為了提高間隔物4〇5對鰭片404的補強被要，& ^ ，車父好為如本實施型態一般，準備同门的各間物405與各鰭片4〇4，而使各間隔物4〇5的基端面與基板406的該表面接觸。而在提升基板406與各鰭片4〇4之接合強度的同時，亦提升散熱元件450的散熱性能的情況，就如第56A圖所 :’車乂好為使接合治具4〇3(治具本體4〇3a)在基板4〇6的裏面(基板406的另一表面)的移動能夠遍及各鰭片綱的基端面的全面，佬彳旱久鍺y λ 從侍各鰭片404能夠完全地接合於基板 4〇6。（第56Α〜56C圖中以斜線標示的區域係表示接合治具 403的移動軌跡）另—方面，在重視接合成本的削減時，例如如第56Β圖所示’亦可以移動接合治具4〇3，而未遍及各鰭片4G4的基端面的全面，僅遍及各縛片綱基端面的。又，將基板406與各韓片404摩擦震動接合時，同時也將基板406與各間隔物4Q5接合時，在間隔物脫離步驟中’雖然可以使用任何的方法將各間隔物權從基板 406與各鰭片404移除；在接合治具4〇3的治具本體4〇3a 的寬度小於錯片404的厚度時，如繁,5翁野赏示…較好為以基板406與各間隔物405不會接合的軌跡（在圖式中為各 2036-5808B-PF 106 1270429 鰭片404正上方的區域），來移動接合治具4〇3，·又，僅僅使各鰭片404與基板406接觸，而使各間隔物4〇5不與基板406接觸的配置亦可；或是，如上述的實施型態一般，使用熔點高於鰭片404及基板4〇6之熔點的間隔物4〇5 時，就與接合治具403的移動執跡無關，各間隔物4〇5不會接合於基板406與鰭片404時，即使在接合後，各間隔物405亦不會接合於基板406與鰭片404，而使間隔物脫 •離步驟的程序可以省略，而能夠削減製造成本。又，因接合治具403的壓應力而在基板4〇6之另一表面4〇6&殘留較大凹痕時，可將基板406的表面406a切削掉一既定厚度，而能夠得到具美麗外觀的散熱元件45〇。又，為了簡化摩擦震動接合步驟，如第57圖所示，亦可以使用在轉動軸403b的周邊以一既定間隔固定有複數 :治具本體403a的接合治具403,取代接合治具4〇3。此時，可以同時對複數個區域施以摩擦震動接合，可以縮斷接合時所需要的時間，因而更加提昇效率。而以上述方法所製造的散熱元件450的各鰭片404的前端面更與另一基板406’接合時’如第58圖所示，亦可、製l出將相互間隔的各鰭片4 〇 4分別摩擦震動接合於基板406、406’的散熱元件450，。第58圖所示之散熱元件45〇，的製造順序的第一樣態如第59A圖所示，將相互間隔的各鰭片4〇4之間分別置入各間隔物4 0 5 ’苒於各鰭片4 的兩端f圖式γ 分別配置基板4G6、4G6，，分別將接合治具偏、4〇3壓 2036-5808B-PF 107 1270429 至基板406的背面（圖式中的上面）以及基板4〇6，的背面 (圖式中的下面），同時作摩擦震動接合。而在最後，將各間隔物4 0 5由側面（垂直紙面的方向）取出。散熱元件450’的製造順序的第二樣態如第59B圖所不’將相互間隔的各鰭片404之間分別置入各間隔物405，再於各鰭片404的兩端（圖式中的上下端）分別配置基板 406、406 ’在一側將接合治具403向下壓至基板406的 • 背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。之後保持各元件的配置關係，將鰭片404、間隔物405、基板4〇6、與基板 406’上下反轉，如第59C圖所示，在另一側將接合治具 403向下壓至基板406，的背面（圖式中的上面）而作摩擦晨動接a而在最後，將各間隔物4 0 5由側面（垂直紙面的方向）取出。散熱τΜ牛450，㈤製造順序㈣三樣態6〇A圖所示，將相互間隔的各，鰭片404之間分別置入各間隔物4〇5, 在僅僅於各鰭片404的一端（圖式中的上端）配置基板 406 ’在-侧將接合治具4{)3向下壓至基板綱的背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。之後保持各元件的配置關係，將鰭片404、間隔物405、與基板4〇6上下反轉，如第隱圖所示，於各鰭片404的另—端（圖式t的上端）配置基板406 ，更如第60C圖所示，在另一側將接合治具4〇3 向下壓至基板4G6，w背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。而在最後，將各間隔翁4阶由側赞f垂金取出。

2036-5808B-PF 108 1270429 政熱元件4 5 0 的；Ρ邊·川旨皮^ αα » 一 " 、序的弟四樣態如第60D圖所示，將相互間隔的各鯖片乃4U4之間分別置入各間隔物4〇5，在僅僅於各鰭片404的一端（円山 ^ 和（圖式中的上端）配置基板侧，在一側將接合治具·向下麗至基板彻的背面（圖式中的上面）而作摩擦震動接合。接下來，如帛60Ε圖所示’將基板406與鰭片404向卜梦心门上私動，將基板405取出，

而先完成散熱元件450。之後，脾與為 L &傻將散熱兀件450上下反轉，如弟60F圖所示，在久鍵η 在各籍片404之間分別置入各間隔物 405，於各鰭片404的另一踹Γ闰斗、山力 ^(圖式中的上端）配置基板 406’ 。更如第6〇g圖所干，力H y α斤不在另一側將接合治具403向下壓至基板406’的背面 (Θ式中的上面）而作摩擦震動接合。而在最後，將各間隔物4〇5 j阳切刊ΰ由側面（垂直紙面的方向）取出。金屬元件接合方法-3 本發明金屬元件接合方沐夕榮_ a 一— 丧口万去之弟二實施型態，與上述第二實施型態約略相同，而不回科— J而不冋點在於不使用散熱元件410，而使用間隔物治具420以代之。間隔物治具420’如第61A圖所示，係為將各間隔物 405的前端部（圖式中的下端部）相互連結的斷面為梳子形狀的治具。而在元件配置步驟中，將間隔物治纟42〇的各間隔物405向上放置並固定後’如第61β圖所示，分別將各鰭>} 404插入各間隔物4〇5之間，更如第圖所示，將各鰭片404的上面（基端面）貧塞板㈣分的下面(一表面）接觸，將基板406固定。亦可將第61B、61C圖的順序逆轉， 109

2036-5808B-PF 1270429 將基板406固定於間隔物治具42〇的上面之後，再由側面 (與紙面垂直方向）將各間隔物4〇5插入。如第61D圖所示，在接下來的摩擦震動接合步驟中，將接合治具403壓至基板406的上面（另一表面），將基板 406摩擦震動接合於各鰭片4〇4。如第61 £圖所示，在最後的間隔物脫離步驟中，將基板406及接合於其上的各鰭片4〇4向上移動’而移除間隔物治具420。如本實施型態使用間隔物治具420時，就不需要使用散熱元件製造用治I 410,其優點在於可以省略配置間隔物4 0 5的程序。金屬元件接合方法一4 本發明金屬元件接合方法之第四實施型態，與上述第二實施型態約略相同，而不同點在於元件配置步驟中的鰭片配置步驟以及其後的基板配置步驟。而最初的鰭片配置步驟中，如第62A圖所示，各鰭片 404與各間隔& 4G5交互並列，並立設配置於散熱元^製造用治具410之元件設定部412，此時各間隔⑯邮的基端面分別沒入各·鳍片404的基端面之下，而使各間隔物405 的基端面分別低於各鰭#偏的基端面的高度差不大於各間隔物405的厚度。換言之’各籍片4〇4的高度係分別高 =各間隔物405的高度，且其範圍係在間隔物4〇5的厚度範:内；各轉片404的基端面分別货崎面突出，且其範圍係在間隔物405的厚度範圍内。 2036-5808B-PF 110 1270429 接下來的基板配置步驟中，如第62B圖所示，在立設配置於70件設定部412的各鰭片404上，承載基板4〇6。然後如第62C、62D圖所示，藉由朝向鰭片404之向下的壓應力之作用將各鰭片404的基端部404a(較各間隔物405 突出的部分）彎折並固定在呈斷面L字型的狀態。此時，由於續片404的基端部404a的高度在間隔物405的厚度範圍内’被彎折的鰭片404的基端部404a不會相互重疊，而形 •成平行於並靠著基板406的一表面（圖式中的下表面）的表面0 接下來，如第63A圖所示，將以轉動軸403b為中心以圓周方向高速轉動的接合治具4〇3的治具本體4〇3的圓周面垂直壓至基板406的另一表面406a，並使接合治具403 沿著基板406的表面406a移動，而將各鰭片404的基端部 4〇4a接合於基板4Q6。此^ ’因為被彎折成直角的鰭片404的基端部404a形 _成/口著基板406之-表面的面，與第二實施型態比較，係增加基板406與鰭片404之接觸面積，可使兩者確實地接合。而藉由本發明，即使鰭片4〇4的厚度非常薄，可以製造出基板406與各鰭片404已確實地立設接合的散熱元件 450 〇最後，如第63β圖所示，將基板4〇6向上移動，僅有已接合於基板406的各鰭片404 —起向上移動，而將各間隔物405留在散熱元件製造背洽'具辦可以製造出具有彎折的基端部4〇4立設接合於基板4〇6之 2036-5808Β-PF 111 1270429 一表面的散熱元件450。散熱元件的製造方法的製造方法之實施型態。方法之第二實施型態約略予型的鰭片構成材430取接下來說明本發明散熱元件本實施型態與上述金屬元件接合相同，而不同點在於使用斷面凹代鰭片404。

而最初的元件配置步驟中，首先如第64a圖所示，將紹合金製的薄板材㈣中央部與一間隔物4〇5直交配置’使二者成為倒T字型’如第64B圖所示，在斷面凹字型鰭片構成材製造治具440 #中央部的溝槽内，將板材431 彎折，並將其中央部壓入的同時插入間M 4()5，而如第 64C圖所示，於中央部的溝槽内形成將間隔物4〇5夾在中間的斷面凹字型的韓片構成# 43G。韓片構成材係以左右一對的鰭片404與連結上述左右—對的籍片4〇4的基端部404a而形成其斷面凹字型。

而準備複數個如上所述之在左右一對的鰭片4〇4之間置入間隔& 405㈣片構成材術，將上述各鰭片構成材 430與各間隔物405’交互並列，而如第64d圖所示，立設配置於散熱元件製造用治具410的元件設定部412。此時的鰭片構成材430係為在左右一對的鰭片4〇4之間置入有間隔物405的狀態、且為基端部404a向上的狀態。又，置入於各鰭片構成材430相互之間的各間隔物4〇5，的高度係高於置入於左古一對的鳍片較好為二者的高度差僅僅是基端部4〇4a的厚度，而使鰭片 2036-5808B-PF 112 1270429 構成材430的基端部404a與間隔物405’的基端部形成水平的上表面。之後，如第64E圖所示，於立設配置於元件設定部412 的各鰭片構成材430與各間隔物405，的上面搭載基板4〇6 並將其固定。此處將鰭片構成材43〇的基端部4〇“及間隔物405形成與基板406的一表面（圖式中的下表面）接觸的狀態時，即完成了元件配置步驟。 φ 而第64A〜64B圖所示的元件配置步驟並非一必要之限制，只要各基板構成材430、各間隔物405、各間隔物·4〇5, 在最後配置於如第64Ε圖所示之既定位置時，並不限定其順序。因此，例如將已預先形成斷面凹字型的鰭片構成材 430相互間隔排列；分別將各間隔物4〇5插入各鰭片構成材430之左右一對的鰭片4〇4之間，同時並分別將各間隔物405’插入各鰭片構成材43〇相互之間；最後配置基板 406之步驟亦可。或是將已預先形成斷面凹字型的鰭片構 •成材430相互間隔排列；接下來配置基板綱；而最後分別將各間隔物405插入各鰭片構成材43〇之左右一對的鰭片404之間，同時並分別將各間隔物4〇5’插入各鰭片構成材4 3 0相互之間之步驟亦可。接下來的接合步驟中，如第65Α圖所示，將以轉動軸 403b為中心以圓周方向高速轉動的接合治具4〇3的治具本體403a的圓周面垂直壓至基板4〇6之另一表面之表面 406a’並使接合治具403沿著基板嗜之表面4〇6义而使各鰭片構成材430的基端部4〇4a接合於基板4〇6。 2036-5808B-PF 113 1270429 此時，因為鰭片構成材430的基端部4〇4a形成沿著基板406之一表面的面，與第一實施型態比較，係增加基板 406與鰭片404之接觸面積，可使兩者確實地接合。而藉由本實施型態，即使鰭片404的厚度非常薄，可以製造出基板406與各鰭片404已確實地立設接合的散熱元件45〇。最後，如第65B圖所示，將基板406向上移動時，僅有已接合於基板406的各鰭片構成材430 —起向上移動， φ而將各間隔物405、405，留在散熱元件製造用治具41〇的元件設定部412，可以製造出具有鰭片構成材43〇的基端部404立設接合於基板406之一表面的散熱元件45〇。其他而以上的實施型態中，係以使用接合治具4〇3之所謂的摩擦震動接合為例來做說明，但是本發明並不受限於此。例如，加熱及加壓的方法，並不限定於將轉動的接合治具403壓入熔點較高的金屬元件之側，而將所產生的摩籲擦熱與壓應力傳達至金屬元件間的2界面等接冑方式；亦可以使用如電磁誘導，由熔點較高的金屬元件之側，對金屬元件間的交界面加熱及加壓等非接觸方式。以下係顯示實施例。如第48A〜48C圖與第49A〜49C圖所示，實際地實行摩擦震動接合，將銅製的板材（銅板）與鋁合金（A1 〇5〇)製的板材（鋁板）重合，將高速轉動的接合治具的圓周面壓至銅板的表面並移動。銅板的厚度為' 4mm ,、.寬奮為,随、長度為 100mm，鋁板的厚度為〇·5ιμι、寬度為7〇_、長度為1〇〇匪。 2036-5808B-PF 114 1270429 接合治具的直徑為120咖、寬度為24_'接合治具的轉動數為2〇〇〇RPM(圓周速率約為15〇7m/min)、行進速率為〇·75m/min 〇實施例1 設定不同的接合治具的圓周面的平面部的寬度 wl(mm)、凹槽寬度w2(mm)、平面部的寬度/凹槽寬度之比後’接合品質 ' 外觀、機械負荷的實驗結果如表五戶斤示。表五平面部寬度 wl(mm) 凹槽寬度 w2(mm) wl/w2 實施例1 -1 1 1 1 實施例—1-2 2 1 2 實施例1-3 3 1 3 實施例1 -4 5 1 5 實施例1 -5 Γ 2 Γ 3 0. 67 實施例1 -6 3 3 1 實施例1-7 4 3 1.33 比較例1-1 7 1 7 _比較例1 -2 1 3 0.33 0.5 <外觀〉◎:良好/△:切粉多/χ:毛邊多〈接合品質>◎:負荷小/〇··馬達的指定條件以下 △•馬達的指定條件以上 X ··因連續使用導致馬達停止凹槽深度 (mm) 接合品質外觀機械負荷 ◎ △ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ ◎ △ ◎ -* ----- ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 ◎ ◎ 〇 ◎ X X L3ZI X ◎ 由表五可知，δ W1 /W2過小時（比較例丨_2)，因為銅板的表面狀況會類似於受到接合治具的切削，接合治具所產生摩擦熱的產生量就會較大、機械負荷變小，接合後殘留於銅板的表面的凹陷量就會變得較大而外觀不佳，接合。口負亦差，另一方面，當wl/w2過大時（比較例卜U，因為έ類似於使用具表面平坦的.圓周面的接合治具^ 時的狀況，接合治具所產生摩擦熱的產生量就會較小，2 2036-5808Β-PF 115 1270429 合治具壓入銅板表面的壓入量就佳’機械負荷亦會過大。必須增加而使外觀不

凹槽相對於轉動方向外觀、機械負荷的 2 - 2的條件中，將接

凹槽深度 (mm) 凹槽數量 ——~~.___ 接合品質丁_ 外觀機械負荷 8 LIP~ —--- ◎ —3 1 ~@~ ◎ 2 ◎ ◎ △ ◎ 1 X X cum ^xj isH

b、且 1 Q 時(實施例卜卜卜7)，很明：、且uw"心5.0。入銅板表面的麼入量，接人：：不但.可以抑制接合治具塵亦會較大、機械負荷就會較小里就實施例2 而此夠订有效率的接合。設定不同的接合治具的圓周面的的傾斜角度、凹槽數量後，接合品質實驗結果如表六所示。而僅在比較例合治具的寬度設定為l〇mm。表六凹槽傾斜角 —θ(。）實施例互^ 實施例實施例2-3 j Γ 2 比較例2-1 3 、认ϋ 只，μ .艮野/入•不良〈吵，〉◎ ··良好/△ ··切粉多/χ ··毛邊多〈接a品質>® ·:負荷小/〇·_馬達的指定條件以下 △.馬達的指定條件以上 X ··因連續使用導致馬達停止由表六可知，當凹槽的傾斜角度小於0 5。時（比較例 2 — 2)，機械負荷小，凹槽内部所蓄積的可塑化的金屬就無法沿著接合治具的寬度方向依序送出，接合治具通過後就會在銅板表面殘留毛邊（bUrr)，而使外觀不良，·另一方面，當凹槽的傾斜角度大於^ 0。時（比較例排出1就會變大而使外觀不良，亦使殘留於金屬元件表面 2036-5808B-PF 116 1270429 的凹痕變大，並加大機械負荷。 I G· 5〜2· 〇°時（實施例述的弊害，可以得到良好而在凹槽的傾斜角度 2 -1〜2 - 3 )，很明顯地就不會有上的接合。而考慮到接合治具的寬度技入見度接合治具的整個圓周面中，係至少形成有二條的凹槽。在卜丨日隹比孕父例2-2中，凹槽的數量為0，係顯示沒有向接合治具的隸 π锝勁方向傾斜的凹槽。實施例3 設定不同的接合治具的圓周面的凹槽的深度後，接合品質、外觀、機械負荷的實驗結果如表七所示。表七眚祐你I VI ~凹槽深度 (mm) Π ^ _ 平面部寬度 wl(mm) w2(mm) 0(° ) (mm) [¥¥ 品質外觀「機械貝 ϋ JL 實施例3-2 U. 0 0.4 Ml·«月 ◎ Δ Μ ΛΌ\ ◎ 實施例3-3 0.8 〇 0.1 〜0.2 ◎ ◎ ◎ 實施例3_4 1.2 2 1 0.5 ◎ ◎ 〇比較例3-1 0.2 ◎ Δ 比較例3_2 2 ◎ X X 比較例3-3 0. 3-0. 5 〈接合品質>◎ &良好/χ 「不良 -------- ----~-—,_« X X ◎ 〈外觀〉◎:良好/△ ··切粉多/χ ··毛邊多〈接合品質>◎:負荷小/〇：馬達的指定條件以下 △:馬達的指定條件以上 X:因連續使用導致馬達停止由表七可知，當凹槽的深度小於〇3〇mm時（比較例 3-1 )，可塑化的金屬會蓄積於凹槽内部，使接合治具所產生的摩擦熱的發生量減少，而無法行充分的接合；另一方面，當凹槽的深度大於1.2mm時（比較例3 —2)，因為銅板表面狀況會類似於受到接合洽具摩擦熱的產生量就會較大且機械負荷就較小，接合治具的 2036-5808B-PF 117 1270429 壓入量就變得較大，苴結果枱、、果係為外觀不良。更者，完全沒有凹槽時（比較例3-3)，因糸拉人/ 口為接合治具所產生摩擦熱的產生量較小，而必須加大接合 σ，、在銅板表面的塵入量，而使外觀不佳，機械負荷亦過大。而凹槽的深度為〇, 30〜〗/ 1 · 2mm a守，很明顯地就不會有上述的弊害，可以得到良好的接合。接下來，說明本發明箆石敌^ — 十知π乐五群組的實施型態。金屬元件接合方法

首先說明本發明金屬元件接合方法的第一實施型態。此處係以作為第一金屬元件的銘元件與作為第二金屬元件的銅元件之接合為例來作說明。〃此處舉出作為第一金屬元件的一例的紹元件、與作為第二金屬元件的一例的銅元件，首先說明本發明金屬元件接：方法的第一實施型態。第68A，C圖係顯示第一實施 i…、之金屬元件接合方法之摩擦接合的順序，其中第6 8 a、 68B圖為正面剖面圖，第68c圖為第68β圖之側視圖。第 69A〜69C圖為一系列之剖面圖，係顯示第68a~68c圖之鋁 7L件與銅元件之重合部之塑性變形的過程。第圖係顯示第68B與68C圖之接合治具之部分放大圖。在此金屬元件接合方法中，首先如第68A圖所示，將 I呂元件501與銅元件502以面接觸的方式相互重合配置，以未繪示於圖面的治具固定。接下來，如第68B 18C厨所示，將以轉動轴中心、以圓周方向以圓周速度R高速轉動的接合治具5〇3 2036-5808B-PF 118 1270429 /、本體5〇3a的圓周面垂直壓至銅元件5〇2的表 5〇2心並將接合治具503沿著銅元件502的表面5G2aj^ 移動’而使銘元件501與銅元件5Q2重合並接合: 接“具503係在轉動軸5〇3b的前端部將圓板狀的治具本體5〇3a固疋’而治具本體5G3a係& : SKD61等工具鋼所構成。相對於壓入銅元件5G2的表φ 5仏時的行進方向’治具本體503a係以送至後方的方向，沿著轉動輛5

的周邊轉動。如第69A圖所示，治具本體5〇3a的圓周面係以一定量 α(Π1)壓入銅元件502的表面502a的狀態下以圓周方向高速轉動，並沿著銅元件502的表面5〇2a移動。而藉著上述治具本體503a在銅元件502的表面502a之壓入，使鋁元件501與銅元件5〇2之重合部的縫隙消失；並藉著高速轉動的治具本體5〇3a與銅元件502的接觸所產生的震動，將鋁π件501與銅元件5〇2之重合面的氧化物皮膜分裂破壞；並如第69B圖所示，與治具本體503a接觸的銅元件 502的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁元件501的既定區域，因治具本體5〇3a與銅元件502的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，呈現可塑化（流動化）的固相狀態。上述的結果，使得銅元件502與鋁元件501在相互的交界面上流動擴散，並由當初的表面開始塑性變形。而在接合治具503之治具本體503a通過之後即冷卻，如第 69C圖所示’铭元件5 () 1與瓣元件5松相’互接合〃而4 接合體：[〇 2036-5808B-PF 119 1270429 上述接合體J的銅元件502的表面502a上，如第69c 图所示具本體503a使表面502a負荷壓應力的同時並

又，在此接合體j中，鋁元件5〇1與銅元件5〇2的重合面中，已塑性變形的鋁元件5〇1及銅元件5〇2成波浪形起伏而相互咬合，而固化成斷面凹凸型的接合面S。上述的接合體J中，藉由此接合面s而將銅元件502與鋁元件5〇1 • 確實地接合。而藉由接合治具503的壓應力而在銅元件5〇2 的表面502a所形成的段部5〇2b，較好為在鋁元件5〇ι及銅元件502接合之後，將銅元件5〇2的表面5〇2&切削掉一定厚度，而將其平滑化。此處，考慮到接合治具5〇3由鋁元件5〇1之側壓入時，鋁元件501的熔點低於銅元件5〇2的熔點，鋁元件5〇1與銅元件5 0 2的重合面達到接合所必要的 C )以上時，鋁元件5〇1的抗形變強度京來自接合治具5 0 3的壓力益法右公认推溫度（共晶溫度5 4 8

2036-5808B-PF 120 1270429 強度的接合。本實施型態的金屬元件接合方法中所使用的接合治具 5 03 ’如第70圖所不，治具本體5〇3a的圓周面上，係形成有約略沿著轉動方向的凹槽503c。藉由使用此接合治具之金屬元件接合方法’係增大了接合治4 5〇3的圓周面與銅元件502的表面5023的接觸面積’可以有效率地產生摩擦熱，並可以有效率地接合銅元件5〇2與鋁元件。

又接合治具503中，凹槽503c係相對於轉動方向輕微傾斜、且連續的凹槽，即是在接合治具5()3的轉動轴5_ 的周邊’沿著接合治具5G3的圓周面描緣出螺旋狀軌跡而形成。藉由使用此接合治具之金屬元件接合方法，伴隨著接合治具503的轉動與移動，凹槽5〇3。内部所蓄積的可塑化的金屬會沿著接合治具5〇3的寬度方向依序送出，因此可以將接合後銅元件5〇2的表面5G2a殘留的凹入量（段部 402b的高度）抑制到最小限度。在此處，接合治具503的治具本體5〇3a的圓周面之凹槽503c中，凹槽503c之間的平面部_的寬度及凹槽503c的寬度W2(_)’係較好設定為符合以下條件： 1SW1S5、且 1$W2$3、且〇.67swl/w2g5 〇〇。將平面部503d及凹槽503c如此設定時，不但可以抑制接合治具 5〇3的治具本體503a壓入銅元件5〇2的表面5〇2a的壓入 1，接合治具503的治具本體503a所產生摩擦熱的產生量就亦會較大，而能夠”行有政率的捿合;。的圓周面的凹槽又接合治具503，其治具本體503a 2036-5808B-PF 121 1270429 ⑽c’係形成為傾斜料具本體5G3a的轉動方向，傾斜角 Θ係#乂好K為0 5〜2 ()。。又接合^具⑽中，户且本體咖a的整個圓周面的寬度方向中，較好為至少形成口有二條凹槽咖。將凹槽503c的傾斜角θ及數量如此設定時，伴隨著接合治具503的治具本體5〇3a的轉動與移動，凹槽敝内部所蓄積的可塑化的金屬會相當連續地沿著治呈本體5心的寬度方向依序送出’治具本體5〇3a通過後就幾手不會有毛邊（b町）與凹痕殘留在銅元件5〇2的表面，亦減低了機械負荷。更者，接合治具503之治具本體503a的圓周面的凹槽 5〇3c的深度d係設定為〇. 3〇]· 2_。將凹槽5〇3c的深度 d如此設定時，可塑化的銅元件5Q2就不會蓄積心槽⑽ 的内部，接合後殘留於銅元件5。2的表面5〇2a的凹陷量就會變得較小，就可以施行有效率的接合。以上述的方法將紹元件5〇1舆銅元件5〇2重合而摩捧震動接合時，較好為由下式⑴求出接合時接合治具503(治具本體503a)轉動的圓周速率) ·· 250 $ RS ...................(A) 接口時接合/口具5 03的圓周速率小於25〇m/min時，接合治具5 0 3與銅元件5 D ^ , 之摩擦接觸所產生的熱量就過小’而使銅元件502與銘元件5〇1的重合部的溫度過低，而V致接口不良。另-方面’接合時接合治具5〇3的圓周速率大於2_m/min時’接合治f卿擦接觸所產生的熱量就會大過所必要的，不僅僅是使接合 2036-5808B-PF 122 1270429 治具5 0 3的驅動能I0丄功此里抽失會變大，並使與接合治具5〇3接觸的銅元件502的溫度會局部過高，導致該部分發生塑性 k形’而使接合治具5〇3的壓應力無法充分地傳達至重合部導致在兩元件間有可能會產生縫隙。因此，可以瞭解接合時接合治具503以25〇~2〇〇〇m/min的圓周速率轉動時，接合治具503與鋼元件5Q2之摩擦接觸所產生的熱量為恰好適當’而能夠行良好的接合。 φ 又’將銘元件501與銅元件502重合而摩擦震動接合時，接合時，接合治具503(治具本體5〇3a)在銅元件5〇2 的表面502a的壓入量α (m)較好為由下式（B)求出：〇. 〇3xt^ a ^ 〇. 3xt...............(B) 其中t為重合部中的銅元件的厚度（m)。接合時接合治具503在銅元件502的表面502a的壓入里α小於0· 〇3t時，銅元件502與鋁元件501的重合部中會殘留縫隙而導致接合不良。另一方面，壓入量α大於 I 〇· 3t時，雖然銅元件5〇2與鋁元件5〇1的重合部中不會殘留縫隙’而過大的接合治具503的壓入量會在銅元件502 的表面殘留顯著的凹痕，導致元件的損失。因此，接合時接合治具503在銅元件502的表面502a的壓入量α在〇.〇3t以上、0 3t以下時，接合治具5〇3的壓應力為正好適當的值，可以瞭解就可以在銅元件5〇2與鋁元件501的重合部不產生縫隙的情況下完成接合，亦可以縮小銅元件 502的表面5〇2a的凹痕。更者，將鋁元件501與銅元件502重合而摩擦震動接 2036-5808B-PF 123 1270429 一守接δ時，接合治具5 0 3 (治具本體5 0 3 a )沿著銅元件 502的表面移動的行進速率較好為由下式（◦求出： CC) 〇. 1 ^ R/(5. Oxl 〇7xt2) 其中R為接合時接合治具的圓周速率（m/min.); t為重合部中的銅元件的厚度。

/、中接合時接合治具503的圓周速率變大時，因接合治具503與銅元件502的摩擦接觸所產生的熱量亦會變大’而使接合治具5G3的行進速率¥較高日夺，重合部仍能保持一定的溫度；而銅元件5〇2的厚度變大時，重合部要達到一定的溫度以上就比較費時，若此時接合治具的 2進速率過大時，在重合部的溫度達到一定溫度以上之别’接合治具503就已通過’就會導致接合不良的問題。而實行良好㈣擦震動接合時，接合治具5()3的行進速率圓周速率R、銅兀件的厚度t必須要相互調節。而實驗 ^果係確認了滿^ U R/(5.⑽…,）時，能夠有良好的接另方面，由虽接合治具503的行進速率v過小時，會有降低接合效率的觀點，實驗結果係確認了滿^ ⑷ 時’可以得到較好的接合效率。 ▲接下來說明本發明金屬元件接合方法的第二實施型態。第71A〜71C圖係顯示第二實施型態之金屬元件接合方法所使用的接合治具，其中帛71A圖為斜視圖，第71B、爪為第二實施型態之金屬元件接合來法嘴使用的^ 子的底面視圖。第72Α~7_為一系列之斜視圖，係顯示 2036-5808B-PF 124 1270429 第二實施型態之金屬元件接合方法所使用的接合治具之其他例子。f 73A〜73B圖為-系列之剖面圖，係顯示第二實施型態之金屬元件接合方法之摩擦接合的步驟。此金屬7G件接合方法’首先與第一實施型態之金屬元件接口方法相同，將！呂70件501與板狀的銅元件5〇2以面接觸的方式相互重合配置（請參考第m圖）。而在此金屬元：接合方法中，係使用以下的接合治具來取代第一實施

型態之金屬元件接合方法中所使用的接合治具5〇3(請參考第 68B 、 68C 圖）。如第71A圖所示，本金屬元件接合方法中所使用的接合治具504係具有圓板狀的治具本體5〇4a、與轉動軸 5〇4b，轉動軸504b係固定於治具本體5〇4&的上表面⑽。而在治具本體504a的下表面DS係形成有複數個突起b。匕犬之b係可以由固著於該下表面的類鑽碳 (diamond-1 ike carb〇n ; dlc)等研磨粒子所構成。又，此接合治具504的治具本體504a，亦可以具有取代上述突起b的細溝。此細溝G，可以是如第7ΐβ圖所示之由下表面DS上的轉動中心人又以放射狀延伸者；亦可以是如第71C圖所示之在下表面DS上以格子狀延伸者。

又，此細溝G亦可以是彎曲的，例如可以是如第72A 圖所示之在下表面形成為渦卷形（scroll)者、亦可以是如第72B圖所示之以同心圓狀配置之複數個直徑相異的環狀細溝G 〇又’雖然未繪示於圖面，此接合治具5〇4的治具本體 2036-5808B-PF 125 1270429 亦可以在下表面Ds具有取代上述突起匕的彎曲凸條 (μ⑴此凸條可以是在下表面DS(請參考第71A圖）形成為渦卷：(SCro⑴者、亦可以是形成為同心圓狀者。此第二實施型態之金屬元件接合方法中，如第73A與 73B圖所示’將以轉動軸5〇4b為中心而高速轉動的接合治 _ 504之々具本體5〇4a的下表面的壓至銅元件的表 2a並將接合治具503沿著銅元件的表面502a •以前述的行進速率V移動，而使鋁元件501與銅元件502 重合並接合。 ^此時的治具本體504a，如第73A圖所示，此下表面Ds 係僅以一定量α (m)壓入銅元件5〇2的表面5〇2&的狀態下鬲速轉動，並沿著銅元件5〇2的表面5〇2a移動。而藉著上述治具本體504a在銅元件502的表面502a之壓入，使鋁疋件501與銅元件5〇2之重合部的缝隙消失；並藉著高速轉動的治具本體50物與銅元件5〇2的接觸所產生的震動， _將銘元件501與銅元件502之重合部的氧化物皮膜分裂破壞；並如第73B圖所示，與治具本體5〇4a接觸的銅元件 502的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的鋁元件501的既定區域，因治具本體504a與銅元件502的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，呈現可塑化（流動化）的固相狀態。上述的結果，使得銅元件5〇2與鋁元件5〇1在相互的父界面上塑性流動，並由當初的表面開始塑性變形。接合治具504的治具本體504a的通過執跡係與第一實施型態之金屬元件接合方法相同，藉由治具本體5〇4&的壓 2036-5808B-PF 126 1270429 ::在銅元件5°2的表…上，形成一對淺的段部咖b(請參考帛69C圖）。又，在銘元件训與銅元件肥的重合面巾’與第-實施型態之金屬元件接合方法相同，已塑性變形的鋁元件501及銅元件5〇2相互咬合而固化成斷面凹凸型的接合® S’而藉由介於銅元件哪與銘元件 501之間的此接合面S，而使銅元件5〇2與鋁元件5〇1確實地接合（請參考第69C圖）。、

散熱元件及其製造方法接下來說明由上述金屬元件製造方法所得之鋁元件 5〇1(第-金屬元件）及銅元件5〇2(第二金屬元件）所構成的接合體J(請參考第69C圖）所製造的散熱元件。第圖為一散熱元件的斜視圖；第74B〜74c圖以及第75a〜7冗圖係,、、、員示弟7 4 A圖所示之散熱元件的製造步驟。 ° 此散熱元件係使用於例如IC用散熱元件、皮蒂爾致冷器（Peltier device)用散熱元件、馬達用散熱元件、電: 控制零件用散熱元件等等，如第7“圖所示，散熱元件_ 除了有基板207與複數個散熱鰭片5〇8a之外，亦具有散熱元件508;其中散熱元件508係由將散熱鰭片5〇8&相^間、隔排列並立設於基板507上，並於基板5〇7的一表面上接合而成。此散熱元件506的基板507，係由相當於上述接合體J(請參考第69C圖）之銅元件5〇2之部分、與相當於下述順序中的前述接合體J之鋁元件5〇1之部分所形成者。接下來說明此散熱元伴506的製造，私法中，藉由將上述接合體J的鋁元件5〇1鍛造加工，而在 2036-5808B-PF 127 1270429 銅元件502上立設複數個散熱鰭片508a。此鍛造加工中所使用的鍛造模具，例如如第74B圖所示’舉出由下部鍛造模具509與上部鍛造模具51〇所構成者。其中下部鍛造模具509係具有一内部空間5〇9b，内部空間509b的開口形狀係與接合體j的平面形狀相同，並將此形狀延伸至平坦的底部509a;而上部鍛造模具51〇係具有與下部鍛造模具509的内部空間509b約略相同的形狀， • 而在與下部鍛造模具509的底部509a合模之側，形成有依據散熱鰭片508a的外型所作成的形狀之凹部51 。在此散熱元件的製造方法中，首先如第74B圖所示，在下部鍛造模具509的底部509a中配置接合體j。此時的接合體j係將鋁元件5〇1配置為面對上部鍛造模具的方向。接下來，由下部鍛造模具5〇9的開口 5〇9c，將上部鍛造模具510向内部空間5〇9b壓下，如第7优圖所示，使得鋁元件5 01發生塑性變形而進入形成於上部鍛造模具的凹部510a内。然後將上部锻造模具51〇向上移動，使上部鍛造模具510的凹部51〇a由接合體；離開，而製造出如第 74A圖所示的散熱元件5〇6。又，此散熱元件506的製造方法並不限定於如上所述之鍛造加工，亦可以使用接下來所述的切削加工。其製造方法係將上述的接合體】切削加卫而形成複數個狹缝 (SHt)，而在鋼元件502上立設複數個散熱鰭片508a。於此切肖〗加工中所使用,的切5削器身不係舉出由支持軸51 lb與以等間隔配置於其上的複數個

2036-5808B-PF 128 1270429 刀具（CUtter)511a所構成者。其 ^ 、各刀具511 a係為圓杯狀之形狀，且其圓周面係分別 _板刀π仏成有硬數個圖式中未繪示的鋸齒；而支持軸511b係用以支捭久曰又荷各刀具511 a，且 > 置軸向轉動者。

此散熱元件5。6的製造方法中，首先如第75a圖所示，在圖式中未緣示的支持台上水平地承载著銘元# 5〇1朝上的接合體J，而在接合體j的上方配置支持轴5ub呈水平狀態的切削器具511。接下來，將切削器具5ιι向接人體】的方向壓下，而如第75B圖所*，使各刀具5山在接合體的鋁元件501形成複數個間隔配置的複數個狹缝5〇2c。藉由上述複數個狹缝502c將銘元件5〇1分割而形成以既定^ 隔並列的散熱縛片5G5a，而製造出如第74A圖所示的散熱元件506。 ' 而如上所述的散熱元件506的製造方法中，將鋁元件 501作鍛造處理、或是作切削處理’而在鋼元件5〇2上立設複數個散熱鰭片508a的上述步驟中，係相當於申請專利範圍中的「第三步驟」。雖然以上係說明將接合體的鋁元件5〇1鍛造加工或是切削加工而形成具有散熱鰭片5〇8a的散熱元件5〇6及其製造方法，但是本發明之散熱元件並不限定於此，而亦可以是如接下來所說明，將作為第一金屬元件的散熱鰭片、與作為第二金屬元件的基板，以摩擦接合方法（前述第一級第二實施型態之金屬元件接合方法）相互,接合的其他的散熱元件。 2036-5808B-PF 129 1270429 其他的散熱元件及其製造方法以下係說明其他的散熱元件及其製造方法，此處係以上述第-實施型態之金屬元件接合方法所接合的散熱元件及其製造方法為例來作說明。第76圖為_剖面圖，係顯示其他的散熱元件。第77圖為一斜視圖，係顯示第76圖之 :熱元件構成中之散熱縛片。第78圖為—斜視圖，係顯示第76圖之散熱元件製造時所使用的支持治具。第〜

圖為系歹】之剖面圖，係顯示第7 6圖所示之散熱元件的製造步驟。f 8GA〜8GD圖為u之剖面圖與—斜視圖，係顯不第76圖所示之散熱元件的變形例。如第76圖所示，在此處說明的散熱元件512，係具有銘板構成的散熱韓片512a(第—金屬元件）與銅構成的基板 512b(第二金屬元件在此散熱元件512中，在基板⑽ 的一表面上立設配置有複數個高度為h5、相互之間具有一既定間隔排列的複數個散熱,鰭片512a。而配置在最外端的散熱鰭片512a，纟基板512b上係具有—既定長度㈨的偏移量。而各散熱鰭片512a的高度旧較好為在8〜22關的範圍内適宜地設定。又，偏移量的長度〇s則大體為—的程度。各散熱鰭片512a，可一併參考第77圖會更加清楚，係為將IS材作擠型而成型，而構成為斷面L字型的板材。此政…、〜片512a亦可以為將平板材作L字型的彎曲所形成而政，、一曰片512a的厚度(板，厚)較脊令，伽^ 度。又，與基板512b接觸的散熱籍片51別部分的寬度w5(請 2036-5808B-PF 130 1270429 參考第76圖）愈寬則愈能提升與基板5叫的接合力，而相反地則減少立設於基板512a的各散熱韓片51孔的數量，而減少散熱兀件512的散熱面積。因此，為了確保基板5i2b 上的散熱鰭片512a的接合力、與散熱面積雙方面都能夠滿足上述寬度w5較好係設定在〗·2〜2〇mm的範圍内。接下來說明散熱元件512的製造方法。首先，支持複數個散熱鰭片512a以將其分別以一既定的間隔並列而。支

持各散熱鰭片512a的方法並沒有特別的限制，可以列舉出將複數個散熱元件維持在既定間隔的支持器具的使用方 f上述的支持器具，係列舉出例如為如第78圖所示，由複數個接X各散熱鰭片512a插入的狹縫（sl i 以一既定間隔並列於一方向所形成的塊狀物體(bl ock)所構成的支持器具51 3。分別在上述支持器具513的狹縫513a置入各散熱鰭片 512a後，將此支持器具5〗3以既定的散熱元件製造用治具固定。如第79A圖所不’散熱元件製造用治具514，係具有由上面是開放的箱型治具本體51“、與緊閉螺栓514b。其中緊閉螺栓514b係用以固定收納於箱型治具本體5 j “的支持器4 513, ϋ將其以螺絲結合於構成箱塑治具本體 514a的壁上。此散熱元件製造用治具中，係將散熱韓片512a之被彎曲的緣部512c的一側朝向治具本體514^所開放的上面，而將支持器:具.'5找收喻於洽具本體Η 並將緊閉螺栓514b鎖入，而將治具本體5〗4a内的複數個 2036-5808B-PF 131 1270429 散熱鰭片512a固定。接下來，如第79B圖所示，將基板512b重合於朝向治具本體514a所開放的上面的散熱鰭片512a的緣部512c。此日守基板51 2b係以圖式中未繪示的固定治具固定於散熱鳍片512a的緣部512c。如上所述將基板512b重合餘個散熱鰭片512a後，將各散熱鰭片512a與基板512b以上述第一實施型態之金屬 φ 兀件接合方法接合。而如第79C圖所示，將以轉動軸5〇3b 為中心以圓周方向高速轉動的治具本體5〇3a的圓周面垂直壓至基板512b之表面，並使治具本體5〇3a沿著基板51礼之表面移動，使各鰭片512a與基板512b接合。此時，因為構成基板51 2b的銅的熔點高於構成散熱鰭片512a的鋁，各散熱鰭片512a與基板512b之重合面的溫度上升到兩者接合時所必要的溫度（共晶溫度：548^ )時，基板512b仍能保持高的抗形變強度。此結果，在此散熱元 ί 件5 12的製造方法中，接合治具5〇3的壓應力能夠有效率地傳達至各散熱鰭片512a與基板512b之重合部，而使各散熱鰭片512a與基板512b之間無缝隙形成，亦使各散熱鰭片512a與基板512b行高強度的接合。而此處，係使用第一實施型態之金屬元件接合方法，而當然亦可以使用上述的第二實施型態之金屬元件接合方法。如上所述將各散熱鰭片512a與基板512b接合後，將支持器具513由散熱元件製造'用治，你否的各政熱_片51 2 a與基板512 b由支持治具513中拔 2036-5808B-PF 132 1270429 出’而完成了散熱元件512的製造步驟。

針對以上作詳述，上述本實施型態的金屬元件接合方法令由炫點較高的板狀銅元件，以接合治具5 〇 3、5 0 4、 5〇5(請參考第68B〜68C圖、第71A〜71C圖、與第72A〜72B 囷）加以加熱及加壓，而在銘元件5 01與銅元件§ 〇 2之重合邙的度上升到接合時所必要的溫度（共晶溫度·· 5 4 8 °C ) 時，銅元件502仍能保持其高的抗形變強度，而使壓應力 φ 能夠有效率地傳達至重合部。因此，藉由此金屬元件接合方法，可以簡單地裝置，而能夠成為鋁元件5〇1與銅元件 5 0 2之間無縫隙的高強度接合。又，本實施型態之散熱元件的製造方法中，係形成由鋁元件501與銅元件502(基板）以上述金屬元件接合方法接合的接合體J(請參考第69C圖）；接下來，係將相當於該接合體之鋁元件501的部分加工而形成散熱鰭片5〇8a，或是將鋁構成的散熱鰭片512a與銅構成的基板5i2b以上 • 述的金屬元件接合方法接合而製造散熱元件512。因此，藉由此散熱元件512的製造方法，可以如上述金屬元件接合方法一樣簡單地裝置，而能夠成為散熱鰭片512a與基板 512b之間無缝隙的高強度接合。又，藉由此散熱元件的製造方法，因為不需要如銲接時一般在真空爐中加熱並維持一既定時間，而能夠將鰭片 508a、512a與基板507、51 2b(請參考第74A圖與第76圖）接合，可以削減製造成本。又，將散熱鰭片512a與基板512b以上述的金屬元件 2036-5808B-PF 133 1270429 接合方法接合的散熱元件512的製造方法中，將散埶緒仙與基板㈣相互重合之際，以支持治具513(請= 第78圖）支持複數個散熱鰭片512a。因此，藉由此散熱元件512的製造方法，不但可以正確地保持各散熱鰭片“Μ 相互的間隔，亦可以決定相互之間以一既定間隔分開之狀態的位置。又，此散熱元件512的製造方法中，將散熱鰭片512a 與基板512b以上述金屬元件接合方法接合之際，散熱鰭片 512a係受到彎曲應力的作用，而散熱鰭片512&係受^支持Is具513的補強。因此，藉由此散熱元件512的製造方法，散熱鰭片512a的厚度可予以相當地薄化。又，此散熱το件512的製造方法中，將散熱鰭片512a 與基板512b以上述金屬元件接合方法接合之際，因為散熱曰片512a係文到支持器具5 j 3的補強，散熱鰭片$ j 2a的尚度h5可以作得較大。因此，藉由此散熱元件5i2的製造方法’可以製造出具有高高度/間隔比（例如高度/間隔此超過20)的散熱元件512。本實施型態的散熱元件512,係由基板51孔之側施以加熱及加壓而將散熱鰭片512a與基板512b接合而成者。而並不是如習知的物件一般，由散熱鰭片512&之側施以加熱及加壓而為接合。因此，藉由此散熱元件512，即使是八有複雜的形狀及構造的散熱韓片512a，亦可以簡易地將其裝置而製造而成為散熱元件512脅構成。由此結果，此散熱元件512中，可以在基板51^上配設具有較大散熱面

2036-5808B-PF 134 1270429 積之具有複雜的形狀及構造的散熱鰭片5i2a。二以上’係已說明本發明的實施型態，而本發明並不限定於上述的實施型態，而能以各式各樣的型態實施。例如，在本實施型態中，在鋼元件5〇2(第二金屬元件）施以加熱及加壓之際，係採用以接合治具5〇3、5。4、_ 參考第68B〜68C圖、第71A〜7ir囬弟71A71C圖、與第72A〜72B圖）壓至銅元件502的接觸方式·而士 1。口式，而本發明的金屬元件接合方法並不限定於上述的接觸方— 式亦可以使用電磁誘導加埶等非接觸方式來取代上述的接觸方式。又’在本實施型態中择 ^ , τ係以鋁兀件作為第一金屬元件之一例、以及以銅元件5〇2作兔笙入择太获明wh 作為第二金屬元件之-例；而本發明的金屬元件接合方散熱元件的製造方法'以及月文熱7L件，並不限定於使用熔^ ϋ M A '" 用的材料，而可以廣泛地便用爆點互異的金屬元件。又，第-實施型態之金屬元件接合在治具本體503a的圓月面且古^ 係以使用 πΐϋ周面具有凹槽5〇3c 的方法為例，·而本發明之 ° * 503 、屬兀件接合方法亦可以蚀田目有在圓周面上有突起的治具本體之接吏用/、周面為平滑構成的治具本體之接合治：二取，具有圓合治具503a。 /、取代上述的接第貝靶型恕之金屬元件接合方法在治具本體504a的下声而μ 係以使用人、/ 下表面DS形成有突起b與細认 a >口具5 0 4的方法立γ r · ^、、'、暴G的接可以使用具有下表面Ds A早、Ά 蜀兀件接合，法亦為千〉月面構成之治具本體的接合

2036-5808B-PF 135 1270429 治具，來取代在此金屬元件接合方法中所使用的接合治具 504 ° 又’本實施型態之散熱元件，係以具有斷面形狀為l 字型的散熱鰭片者為例，而本發明並不限定於此，亦可以疋例如第80A圖所示之具有斷面形狀為〔字型的散熱鰭片 512a 者。又，本發明的散熱元件，如第80B與80C圖所示，散熱元件512a亦可以是波浪狀板材所構成的波形 (corrugate)鰭片。又，該板材的波形並無特別的限制，可以如第8B圖所示之三角形狀的波，亦可以是如第8〇(：圖所示之矩形的波。又，散熱鰭片512a與基板512b的接合部 ^ 了以疋政熱鰭片512a與基板512b接觸的全體部位，又波形鰭片的兩端部為例，亦可以是接觸部位的一部分。又在第80B與80C圖所示的散熱鰭片512a中，係以由一個板材所構成的散熱鰭片512a為例，而使用於本發明的散熱几件之散熱鰭片並不受限於此，而在形成第8〇β與80C圖所示的波形時，亦可以將複數個被彎曲的板材在基板上並列配置’並將各板材分別與基板結合之圖式未繪示的散熱鱗片亦可。而如第8〇Α圖所示的散熱鰭片512a中，寬度 W5較好為在丨.2〜2· 〇mni的範圍内適宜地設定，散熱鰭片 512a的面度h5較好為在8〜16 mm的範圍内適宜地設定。又，如第80B所示的散熱鰭片512a中，鰭片寬度p較好係設定為在1· 5〜2· 〇mm的範圍。又，如:第._e，所^ 中’籍片寬度p較好係設定為在j · 5〜j. 8mni的範圍。又， 2036-5808B-PF 136 1270429 散熱鰭片51 2a的高彦h ς & & $ & η 李父好為在8〜1 6mm的範圍内適宜地設定。本爲細型恶之散熱元件中，係以具有鰭片508a、 512a(請參考第74A圖與第”圖)者為例，而本發明之散熱，件並不限定於此，亦可以是如帛81D圖所示之，在作為第-金屬兀件的基512|}上接續有作為第一金屬元件之複數個散熱柱狀|f5l2d。此散熱柱狀體的斷面形狀並沒有限制，圓柱、角柱皆可。此散熱柱狀體512d的高度較好為 20〜40_的範圍，散熱柱狀體512d在基板51化上的配置間隔P較好為h8〜2·0_的範圍。又，散熱柱狀體512d為圓柱體時，其直徑較好大體為2_。接下來，說明本發明第六群組的實施型態。第81A〜81B圖係顯示本發明之散熱元件之第一實施型悲，其中第81A圖為斜視圖，第81β圖為分解斜視圖。又，

第82A圖為帛81A圖沿AA線之剖面圖、第82B圖為第81A 圖沿BB線之剖面圖、第82C圖為第81a圖之底部視圖。如以上之圖式所示，散熱元件601A係由基板602與各鰭片 603所構成。、…曰基板602係為銅製，其寬度、長度、厚度分別為W6、 L、t。基板602的一表面602a係間隔著散熱片 (heatsp]：eader)6〇4，與作為發熱體的cpu 6〇5作導熱性接觸。又，基板602的另一表面6〇2b上係形成有厚度“、寬度Ws、長度Ls的凸條6〇2e。凸條附度大致與散熱片604的寬度相同。又，凸條6〇託的長度 2036-5808B-PF 137 1270429

Ls在此處係與基板602的長度L相等’ Ls〈L亦可。各鑛片603係為铭製，以相互平行的方式立設接合於基板6G2的表面6Q2bJl。而二個—對的縛片6Q3，於基端部603a才目互連結而形成鰭片構成材6〇6。鰭片構成材_ Μ底部的寬度方向的略中央部係形成有與基板6〇2之凸條 6〇2c對應形狀的凹部6Q6a ’而將各鰭片立設接合於基板 602的表面6G2b時’凸條6心較好為完全與各鰭片6〇3 馨連接。散熱兀件601A中，CPU 605所產生的熱量，首先介由熱分散器散熱片604傳至基板602，接下來以第似圖的箭號所示的全部方向流動而傳至各散熱續片6〇3，最後係以自然冷卻或藉由風扇等強制冷卻而發散至空氣中。因此’一胃般來說’雖然基板602的厚度愈大，愈容易將cpu6〇5 的熱置傳至各鰭片603，而在此情況下，基板6〇2的重量也會增加。因此，在此散熱元件6〇u中，基板6〇2的厚度書並非王體性地增加，而—方面僅僅對於將⑽服的熱量傳至各鰭片603的貢獻度大的部分，增加該部分的基板6〇2 的厚度，·而對於貢獻度小的部分，則減少其厚度；使基板 602的全體重量不變，而有效率地將cpu 6〇5的熱量傳至各籍片603。而藉由在基板6〇2上形成凸條6〇2c，第82c 圖中沿著箭號X方向的熱流係遠大於沿著箭號y方向的熱流，而將CPU 605所產生的熱量有效率地傳至各鰭月6〇3。而基板602的全體重量不雙而能脅提嘴散舍性能，意咮著能夠在不使散熱性能降低的情況下而達成輕量化。 2036-5808B-PF 138 1270429 述的觀點，以凸條6 〇 2 c的斷面形狀來說，其寬度旱度tS之比（輪廓比；aspect ratio)較好為5〜3〇 ;或是凸條602c的Μ许+ 又ts/其所在的散熱元件的全高h6之比較好為〇1〜丄u • · 而由其後所述的實施例中可以瞭解，凸 “ c的厚度相對過大時，會加大壓力損失，反而降低散 …丨此，凸條602c的厚度相對過小時，就相近於將基板的厚度全體地增加時的情況，而形成6.的意義就變小了。 φ 接下來說明散熱元件601A的製造方法之一例。首先準備由熔點高於銅及鋁的鐵等物質所構成的間隔物/口 /、6 G 7。如帛8 3 A圖所示，此間隔物治具⑽7中，係立設形成有複數個等高的間隔部6〇7a，以等間隔並列。各間隔部⑽的間隙607b的寬度約略等於鰭片6G3的板厚。各間隔部607a分別形成有與基板6〇2的凸條6〇2c的形狀大體相同的凹部6〇7C。方面，將中央部形成有長方形開口的平版狀的鋁板癱彎曲呈斷面凹字型，而製作籍片構成材6〇6。接下來，以圍繞間隔物治具607的間隔部6〇7a的方式，由相對於間隔物治具607的側邊將鰭片構成材6〇6插入。亦即，分別將鰭片603、603朝向間隔部6〇7a兩側的間隙60 7b、607b，並使基端部6〇3a位於該間隔部6〇 7a的上面的位置，由間隔物治具607的側邊將鰭片構成材6〇6 插入。同樣地，依次將各鰭片構成材6〇6插入間隔物治具 607 ’使其他的間隙607b分別為鰭片&〇3所嵌入。如此— 來，藉由鰭片構成材606的凹部606a與間隔物治具607的 2036-5808B-PF 139 1270429 凹部607c，而形成可供基板602的凸條6〇2c嵌入的凹溝。之後’由固定各鰭片構成材6 〇 β的間隔物治具6 〇 7的上方被覆基板602。在此狀態下，基板6〇2的表面6〇2b(圖式中的下表面）係與鰭片構成材β〇β的基端部接觸，而未與間隔物治具607的間隔部607a接觸。同樣地，基板 ⑽2的凸條602c的下表面係與位於鰭片構成材6〇6的凹部 606a的各鰭片β〇3接觸，而未與間隔物治具6〇7的間隔部 _ 607a接觸。但是，基板602的凸條602c的寬度、鰭片構成材606的凹部606a的寬度、與間隔物治具6〇7的凹部 6〇7c的寬度相互之間大體相等，因此基板6〇2的凸條Μ。係具有正確地決定基板602與鰭片構成材6〇6的寬度方向的相對位置、甚至鰭片構成材⑽6兩兩相互之間寬度方= 的位置之位置決定部的機能。接下來，如第83B圖所示，以轉動軸6〇肋為十心、朝圓周方向、以高速轉動的接合治具6〇8之接合本體之圓周面，垂直壓至基板602的表面6〇2a，並藉由將接合治具603沿著基板602的表面602a以一既定的行進速率移動，使鰭片構成材606與基板602摩擦震動接合。接人、么具608係在轉動軸608b的前端部將圓板狀的治具本體Mg 固定，而治具本體608a係由Jis : SKD61等工%说 /、蜩所構成。相對於壓入基板602的表面6〇2a時的行進方 J '/台具本I# 608a係以送至後方的方向，沿著轉動軸⑼讣的周邊轉動。如第84B圖所示，治具冰艘⑽齡'诗督爆 a (m)壓入基板602的表面602a的狀態高速轉動，並、儿: 者 2036-5808B-PF 140 1270429 基板602的表面602a移動。而藉著上述治具本體6〇8a在基板6 0 2之壓入，使鰭片構成材β 〇 6的基端部6 〇 3 a與基板 602之交界面的缝隙消失；並藉著高速轉動的治具本體 6 08a與基板602的接觸所產生的震動，將鰭片構成材6〇6 的基端部603a與基板602之交界面的氧化物皮膜分裂破壞，並與治具本體608a接觸的基板602的既定區域與其鄰近區域、還有與上述區域鄰接的基端部6〇3a的既定區域， _ 因治具本體60 8a與基板602的摩擦接觸所產生的熱量而高溫化，而使基板602 (銅）和與其連接的基端部6〇3a(鋁）的一部分發生共晶熔融。上述的結果造成在基板6〇2與基端部603a之間形成共晶層609。而後，接合治具6〇8之接合本體608a通過後而冷卻，而使鰭片構成材6〇6的基端部 6 0 3a與基板602之間介由共晶層6〇9而接合。基板602的表面602a中，治具本體6〇3a對該表面6〇2a 施以壓應力之負荷並通過所留下的執跡，較好為經由後製 _ 程的切削而形成平滑的表面。如此一來，基板602與，鰭片構成材6〇6分別為銅與紹所構成’因為接合治具608係麼至熔點高於紹的銅基板6〇2 之側，縛片構成材606的基端部603a與基板602的重合部達到接合所必要的溫度（銅與鋁的共晶溫度·· 5“它）以上時，基板602可以保持比較大的抗形變強度，可使來自接合治具_的壓力充分地傳達至交界面，而將兩者確實地接° &具608壓至基板韻2之際，凸條6〇2c並不會造成麻煩’而使韓片603的高度/間隔比、以及凸條

2036-5808B-PF 141 1270429 602c的形狀等可以自由地設定。最後，如第85圖所示，僅僅將基板602由間隔物治具向上移動’就可以將已經在基板6 0 2上立設接合各鰭片構成材606的散熱元件601A取出。接下來說明散熱元件6 01A的製造方法的其他例子。首先如第86A圖所示，將一鋁合金製的薄板材6〇3,

的中央部與一間隔物61 0直交配置，使二者成為倒τ字型，如第86B圖所示，在斷面凹字型鰭片構成材製造治具611 的中央部的溝槽内，將板材603，彎折，並將其中央部壓入的同時插入間隔物610，而如第86C圖所示，於中央部的溝槽内形成將間隔物610夾在中間的斷面凹字型的鮮片構成材606。鰭片構成材606係以一對的鰭片6〇3與連結上述鰭片603的基端部603a而形成其斷面凹字型。而準備複數個如上所述之在一對的鰭片6〇3之間置入間隔物610的鰭片構成材606，將上述各鰭片構成材與各間隔物610’交互並列，並如第86D圖所示，立設配置於散熱元件製造用治具61 2的元件設定部β丨2a。此時的鰭片構成材606係為在一對的鰭片6〇3間鬥^ 61 0的狀悲、且為基端部β 〇 3 a向上的狀態。又，置、入於各鰭片構成材606相互之間的各間隔物61〇，的高度係言於置入於一對的鰭片603之間的間隔物61〇，且較好為:者的高度差僅僅是基端部6〇3a的厚度’而使轉片構成材咖的基端部603a與間隔.物6Η，.的基端.部形成水 '的上表面。 2036-5808B-PF 142 1270429 之後’如第86E圖所示，於立設配置於元件設定部612a 的各籍片構成材606與各間隔物610，的上面搭載基板6〇2 、、、口疋工具613將其固定。此處將鰭片構成材的基化4 603a及間隔物6丨〇’形成與基板602的表面6〇2b接觸的狀態。接下來如第87A圖所示’將以轉動軸608b為中心以圓周方向同速轉動的接合治具608的治具本體608a的圓周面 _ 垂直壓至基板602之表面602a，並使接合治具6〇8沿著基板602之表面602a移動，而使各鰭片構成材6〇6的基端部 603a摩擦震動接合於基板406。最後，如第87B圖所示，將基板β〇2向上移動時，僅有已接合於基板6〇2的各鰭片構成材6〇6 一起向上移動，而將各間隔物610、61〇，留在散熱元件製造用治具612的元件設定部612a，可以將散熱元件61〇Α取出，其中散熱兀件610Α中，係將複數個鰭片6〇3介由鰭片構成材的 _ 基端部603而立設接合於基板6〇2的表面6〇2b。接下來說明本發明散熱元件的其他實施型態。如第88A圖所示，第二實施型態的散熱元件6〇ΐβ，其基板602的凸條602c受到長度方向的分割，其他均和第一實施型態相同。凸條602c如此受到長度方向的分割時，由 CPU 6G5傳達熱里的路徑在到達末端的鰭片之前就被刀斷u其放熱性能比起凸條6〇2〇在長度方向連續的第只訑5L心差其放熱性能v仍比無凸條# 元件高。

2036-5808B-PF 143 1270429 如第88B圖所示，第三實施型態的散熱元件6〇ic，其基板602的凸條6〇2c係形成為與各鰭片6〇3呈斜交的方向，其他均和第一實施型態相同。凸條602c的方向如此與各.韓片603呈斜交時，在維持基板6〇2原重量的情況下凸條602c的斷面面積會變小，而使其散熱性能比凸條Μ。與各韓片6G3成直交的第—實施型態差，但是其散熱性能仍比無凸條602c的習知的散熱元件高。第89A圖所示的第四實施型態的散熱元件6〇id、第8祁圖所示的第五實施型態的散熱元件6〇1E、第89c圖所示的 =實施型態的散熱元件_中，其凸條_的斷面形 :別為梯形、二角形、與圓頂形(d_)，三者的凸條疋距離基板602的本體愈遠則其寬度愈小

的斷面形狀為長方形的情況，特別是如^m/6〇2C 符別疋如前唬的方向由侧邊扇作強制冷卻時，其壓力損失較小。板j9°Affl所示的第七實施型態的散熱元件咖，其基板602的凸條6〇2c的厚度、土俜m +度維持-定’而凸條602c的寬度係形成為··由盥CPU 605技_ k 的長声方6 接觸的相對位置開始，向凸條602c 幻食度方向，距離愈遠則凸命均和第一者&別％ 4 〇 2C的寬度逐漸縮減；其他乐錢施型態相同。苐90B圖所示的第八警板602的凸條6〇2的〜 ' 恶的散熱元件601H’其基俜带成A 维持—定，而凸條602c的厚度係形成為：由與CPU 605接予又 ^fin9 ^ f ^ ^ ^ 602^ 均和第 ^ 、 2 C的厚度逐漸縮減；其他 J和弟~實施型態相同。 -^

2036-5808B-PP 144 1270429 第90C圖所示的第为♦ 叔β 焉知型態的散熱元件6 011，直基板602的凸條602c的宽，、暴 μ 見度及厚度係形成為··由與CPU 6〇5 接觸的相對位置開始，向 m π ,ΛΟ 條602c的長度方向，距離愈遠幻凸條602c的寬度及厚声 ^ 又均逐漸縮減，且凸條602c全體係形成為圓頂形狀；其他，、他杓和第一實施型態相同。由於傳至基板6 〇 2的執吾e碎4 ^ i …、里疋^者距離CPU 605愈遠而 I小，依據此熱量分佈愔形卜、』、曰八‘減凸條6〇2c的斷面積在學理

上疋適高的’因此卜i/ft ίΛ Ml jj,— 上述的放熱兀件601G〜6〇1U可以實行效率更高的散熱。又’弟9U圖所示的第十實施型態的散熱元件601J，不使用鰭片構成材60 6,而將各鰭片6〇3直接立設接合於基板602，其他均和第一實施型態相同。更者’第91B圖所不的第十一實施型態的散熱元件 6〇1Κ’各鰭片603分別在其寬度方向分割為三而立設接合於基板602,其他均和第一實施型態相同。當然將各錯片 • 構成材分別在其寬度方向分割而構成者亦可。而本發明之散熱元件及其製造方法並不限定於以上所述者，當然可以作適宜地變更而為實施。例如，凸條6〇2c 不僅僅致有一列，亦可以有複數列。又，凸條6〇2並不一疋要與基板602的本體一體成形’亦可以另外形成之後再固疋於基板602的本體。基板602與鰭片603的材質亦可以分別變更為銅與鋁以外的材質。散熱片的有無及其尺寸、形狀亦可以任意變更’亦可以使脅導,熱,管等介發熱體的CPU 605與基板602之間而將二者接續。 2036-5808B-PF 145 1270429 更者，基板602與鰭片603的接人擦震動接合中，接合治I 6。8的行盘：所舉例的摩合條件可以任意決定，接合方法圍”料方向等接的接合治具壓入熔點較高的金屬側不：定於將轉動的摩擦應應力傳達至金屬元件：:交：由此產生式，亦可以是使用電磁誘導由溶點較高的全=接觸方金屬元件間的交界面加熱及加屋等的非接=件之側對

如基請與鰭…為銅時，較好為=;的，界面置入…更者，亦可以使用填隙接合=: joint)、接著劑、或銲接接合等 g 韓片603接合。方法將基板602與構二===的散熱Μ上裝設風扇’而 a列如，如第92Α圖所示的散熱器6m，風扇614 散熱凡件6G1A的上方將風送至各散熱鰭片603;亦可以θ ΓΙΓ圖所示的散熱器62°Β，風扇614係由散熱元： 601Α的側邊將風送至各散熱鰭片6〇3。 :=614的裝設方法與風的方向並無限定，散熱器勺袭°又較好為依照裝設空間等因素作適宜的設定。實施例1 以模擬的的有無而變化條的散熱元件 resistance) °

方式測試散熱元件的散熱性能，如何因凸條。具體而言，準備無凸條的散熱元件與有凸 ’分別求出在自，餘杳V 而個別的基板之斷面積是相等的。有凸條的 2036-5808B-pp 146 1270429 散熱元件中，凸條係沿基板的長度方向呈連續的狀態，凸條的斷面積沿著其長度方向維持一定。基板為銅製、鰭片為鋁製。鰭片依照第91A圖所示的樣態逐一立設接合於基板。各樣品（sample)的斷面形狀緣示於第93A、93B圖，顯示模擬結果的長條圖顯示於第93C圖。又，實驗數據列於表八0 表八因凸條的有無所導致熱抵抗的不同（自然對流) 基板鰭片全高 (mm) 最南溫度 (°C) 熱抵抗 (°C/W) 本體寬度 W(mm) 本體長度 L(mm) 本體厚度 t(mm) 凸條寬度 Ws(mm) 凸條長度 Ls(mm) 凸條厚度 ts(ram) 斷面積 (mm2) 間隔 (mm) 數量 1-1 無凸條 50 50 2.00 — — — 100 1.3 30 11.5 449 5.90 1-2 有凸條 1.10 15 50 3 420 5.49 由第93C圖的長條圖可以瞭解，在自然對流下，有凸條的樣品1-2，與無凸條的樣品1-1比較，雖然有相同的基板斷面積，其熱抵抗大幅地降低。亦即，散熱元件的重量不變而能夠提高散熱性能，換言之，可以瞭解在不使散熱性能降低的情況下而達成輕量化。實施例2 與實施例1相同，以模擬的方式測試有散熱元件的散熱性能，如何因凸條的有無而變化。但是，實施例1是在自然對流下所作的模擬；在實施例2中，係使用風扇由上方（由鰭片至基板的方向）吹送3m/s的風，將鰭片強制冷卻。散熱元件的散熱性能的指標，不僅僅是熱抵抗，亦求出壓力損失。其他則與實施例1相同。顯示模擬結果的長條圖繪示於第94A、94B圖中。又。，赛驗數,據列於表九。表九因凸條的有無所導致散熱性能的不同（由上方強制冷卻） 2036-5808B-PF 147 1270429

Sfe -- 絲片全高 (mm) 最南溫度 (°C) 熱抵抗 (°C/W) 壓力損失 (Pa) 本體寬度 W(mm) 本體長度 L(mm) 本體厚度 t(mm) 凸條寬度 ffs(mm) 凸條長度 Ls(mm) 凸條厚度 ts(mm) 斷面積 (mm2) 間隔 (mm) 數量 2-1無凸條 50 107 2. 00 — — — 100 1.3 78 11.5 52.0 10. 38 31 2-2有凸條 1.10 15 107~ 3 50.1 0.35 33 由第9 4 A圖的長條圖可以瞭解，在風扇由上方作強制冷卻的情況下，有凸條的樣品2-2，與無凸條的樣品2-1 比較，雖然有相同的基板斷面積，其熱抵抗較低。又，由第94B圖的長條圖可以瞭解，有凸條的樣品2-2的壓力損失，與無凸條的樣品2-1的壓力損失約略相同。因此，藉 ® 由凸條的形成，散熱元件的重量不變而能夠提高散熱性月b ’換S之’可以瞭解在不使散熱性能降低的情況下而達成輕量化。實施例3 與實施例2相同，以模擬的方式測試散熱元件的散熱性能，如何因凸條的有無而變化。但是，在實施例2中，係使用風扇由上方（由鰭片至基板的方向）吹送風，將鰭片 _ 強制冷卻；而在實施例3中，係使用風扇由侧方（由鰭片的寬度方向）吹送3m/s的風，將鰭片強制冷卻。其他則與實施例2相同。各樣品（sampie)的斷面形狀繪示於第95a〜95c 圖，顯示模擬結果的長條圖繪示於第95D、95E圖中。又，貫驗數據列於表十。 ^士因凸條有無所導致散熱性能的不同（由側方強制冷卻) 基板錯片全高 (mm) 最高溫度 (°C) 熱抵抗 (°C/W) 壓力損失 (Pa) 本體寬度 W(mm) 本體長度 L(mm) 本體厚度 t(mm) 凸條寬度 Ws(mni> 凸條長度 Ls(mm) 凸條厚度斷面積 (mm2) 間隔 (mm) 數量 3~"l|無凸條 50 107 2.00 — 一 100 1.3 78 11.5 54.8 0. 41 67 2036-5808B-PF 148 1270429 (梯形）

53. βΙ 〇. 40 91 1 1 53.1 〇. 39 84 卜 y、勞，在風屬由側方作強u 广:的情況下，有凸條的樣品3〜，與無凸條j! 凸：較，雖然有相同的基板斷面積，其熱抵抗較低。：: :的斷面形狀為梯形的樣…的熱抵抗，小於凸條的 _面形狀為長方形的樣品3 — 2。 3 2 由第^圖的長條圖可以瞭解，有凸條的樣品的差力損失’較無凸條的樣品3-!的麗力損失大。 :凸條的斷面形狀為梯形的樣品3_3的屡力賴失凸條的斷面形狀為長方形的樣品3-2。、由以上的結果，可以瞭解在形成凸條的情形下，由側冷卻時’㈣失變大而熱抵抗變小。因此，適 =:周=扇的性能等’使遷力損失對散熱元件的散熱性小於熱抵抗的影響時’藉由凸條的形成，散熱元 1不變而能夠提高散熱性能；換言之，可以瞭解在 ;使；熱性能降低的情況下而達成輕量化…在此情況並寬^瞭解到較好為使凸條的斷面形狀，離基板愈遠則 /、寬度愈小（請參考第89A〜89C圖）。實施例4 二模擬的方式測試有凸條的情況下，散熱元件的散熱 '何因凸條的形狀與尺寸而變化。分別使用如第95、 95B圖所示形狀的散熱元件作·實雜‘其

例3相同。I貝示模擬結果的折線㈣示於第9 6、9 ]7圖^ 2036-58 08B-PF 149 1270429 又，實驗數據列於表十一。「参一因形狀、導致散熱性能的不同（由側方強制冷卻) 4-1 本體寬度 W(mm) 本體長度 L(mm) 本體厚度 t(mm) 凸條寬度 Ws(mm) Q ΠΠ 基板凸條長度j Ls(mm) 凸條厚度 ts(mm) 凸條輪廓比斷面積 (mm2) 鰭間隔 (mm) 片數量全1¾ (mm) 最高溫度 (°〇熱抵抗 (°C/W) 壓力損失 (Pa) 1 1 4-2 y· uu 11.25 5.0 4. 0 1.8 2. 8 53.93 0.402 125 4-3 Rfi 107 1 1 π 15.00^ 3. 〇 5. 0 53. 46 p- π λ 0. 395 105 4-4 JU 1. 1 U 22. 50 107 2. 〇 11 3 100 1.3 78 11.5 53. 64 394 91 4-5 37.50^ 1.2 31. 3 53. 62 0.397 79 4-6 45.00 1.0 45.0 54.16 55. 02 0. 405 0.417 77 79 由苐Μ 97圖的折線圖可以瞭解，凸條的輪靡比設定在5 3 0時或疋凸條厚度為1 · 1 5mm〜3 · 4 5mm時，熱抵抗小、壓力損失亦未明顯變大。亦即，可以得知凸條的輪廓設定為5〜30時、或是凸條厚度/散熱元件的全高之比設定為 0. 1〜0· 3時’可以得到較佳平衡的散熱性能。在最後，說明以上所述摩擦震動接合方法的應用例。而以下的應用中所謂的「銅」、「鋁」係分別才旨「銅或銅合金」、「鋁或鋁合金」；「鋁箔」係指「由鋁或鋁合金馨構成的『箔』或薄板」。第98圖所示的第一應用例，係將鋁箔7〇3夾在二銅板 701、702之間並全面地重合，將接合治具7〇4壓至銅板7〇ι 的外側面。亦即，將以轉動軸7〇41)為中心以圓周方向高速轉動的治具本體704a的圓周面垂直壓至鋼板7〇1之表面，並使治具本體704a沿著銅板701之表面以一既定的行進速率移動如此來，藉由與治具本體704a的摩擦接觸熱將銅板701高溫化，使與銅版,m接觸應將其冷卻後得到共晶層介於銅板7〇1與銅板7〇2之間而將 2036-5808B-PF 150 1270429 二者接合。第99圖所示的第二應用例，係將第二銅板702相對於第一銅板701呈現約略τ字型而直交配置，將接合治具7〇4 壓至銅板701的外侧面。此時因為銅板7〇1與銅板7〇2之間亦夾有铭箔703，可以將銅板70丨與銅板702接合。第1 00圖所示的第三應用例，係將銅板7〇丨的一部分與紹板705的一部分重合配置，藉由接合治具7〇4由熔點 • 較高的銅板7 〇 1之側作用至二者的重合部，而在重合部形成共晶層，將銅板7 01與鋁板7 〇 5接合。第101圖所示的第四應用例，係將鋁板7〇5直交配置於銅板701 ’其他的情況皆與第三應用例相同。第102A、102B圖所示的第五應用例，係將銅板7〇1與紹板705形成為一片板材。在第i〇2a圖中，在銅板7〇1的端部形成有嵌合凸部701a與嵌合凹部701b，在鋁板705 的端部形成有嵌合凸部705a與嵌合凹部705b。將嵌合凸 ® 部701a喪入喪合凹部705b、將嵌合凸部7〇5a嵌入嵌合凹部701b。亦即，銅板701與鋁板7〇5係以槽口相接（ship]Lap joint)的形式相互嵌合，而構成一片板材。而後，藉由接合治具704由熔點較高的銅板7〇1之嵌合凸部7〇la之側作用至二者的嵌合部，而接合銅板701與鋁板705。另外，在第102B圖中，在銅板7〇1的端面及鋁板7〇5的端面分別成為相互逆向的斜面。亦即，在此處銅板7〇1的端面為向下的斜面、而紹板7〇5的端面為向上的斜面。之後，將使斜面接觸配置後，藉由接合治具704由熔點較高的銅板701 2036-5808B-PF 151 1270429 之侧作用至斜面部，而片板材。而接合銅板701與鋁板 7 〇 5，構成一第103A、103B圖所示示的第六應用例，係將銅板7 〇 1與

板 7 0 2。 _ 第104圖所不的第七應用例，係將鋁板705與鋁板706 鄰接配置，二者鄰接部的上下夾於銅板7〇1與銅板7〇2之間，而形成銅板701與鋁板705、7〇6的重合部以及銅板 7〇2與鋁板7〇5、706的重合部，藉由接合治具7〇4由熔點較高的銅板701、70 2之側作用至重合部，而接合銅板7〇卜 702 與鋁板 705、706。第105A、105B圖所示的第八應用例，亦將鋁板705與鋁板706鄰接配置。在第105A圖中，鋁板7〇5的端部片面 • 側係形成有嵌合凹部7〇5b，鋁板706的端部片面側係形成有嵌合凹部706b。而嵌合凹部705b、706b係形成一喪合凹溝’將合於此喪合凹溝的銅板701鼓入此喪合凹溝，藉由接合治具704於銅板701上的作用，而接合銅板701與铭板705、706。第10 5B圖所示與第10 5A圖所示大體相同，將銅板7 01、7 0 2分別嵌入铭板7 0 5、7 〇 6之端部兩面侧。而將接合治具7 0 4於銅板7 01、7 〇 2上時，依序施行亦可、同時施行亦可。第1 0 6 A、1 0 6 B圖所示的第九應用例，係將銅板7 01與 2036-5808B-PF 152 1270429 銅板702以與第八應用例同樣的形狀接合。在第丄圖中，銅板701的端部片面側係形成有嵌合凹部7〇 1匕，銅板 702的端部片面側係形成有嵌合凹部7〇2b。而嵌合凹部 701b、702b係形成一嵌合凹溝，因此將鋁箔7〇3順應性地形成於此肷合凹溝上，將合於此嵌合凹溝的銅板7〇7嵌入此嵌合凹溝，藉由接合治具7〇4於銅板7〇7上的作用，而接合銅板707與銅板701、702。第1〇 6B圖所示與第10 6A φ 圖所示大體相同，將鋼板707、708分別嵌入銅板701、702 之端部兩面側。第1 07圖所不的第十應用例，係將圓柱形或圓筒形的鋁棒709、710的端部，分別合入並插入銅環7丨1的内部而相互鄰接後，藉由接合治具704於銅環711的外周面上的作用，而使銅環711與鋁棒709、710接合。第1 08圖所示的第十一應用例，與第十應用例大體相同，鋁棒709、710的端部，分別突出形成有圓柱形或圓筒鲁形的嵌合凸部709a、710a，並分別合入並插入銅環711的内部而相互鄰接。此狀態下，銅環71丨的外周面與鋁棒 709、71 0的外周面是一致的。其他則與第十應用例相同。第109圖所示的第十二應用例，係將銅板7〇2與鋁網體Π2重合，藉由接合治具704由熔點較高的銅板7〇1之側作用至重合部，而將銅板7 〇 1與鋁網體71 2接合。第11 0圖所示的第十三應用例，係將空心或實心的鋁棒709以立設狀態配置於銅板70T，藉由接合治具7〇4'由熔點較高的銅板701之側作用至兩者的接觸部，而將銅板 2036-5808B-PF 153 1270429 701與鋁棒709接合。第111圖所示的第十四應用例，係將空心或實心的銅棒713以立設狀態配置於銅板7〇1，而兩者之間更夾入配置有铭搭703,藉由接合治具7〇4於銅板7〇丨之側的作用，使與銅版701接觸的鋁箔7〇3共晶熔融，將其冷卻後得到共晶層介於銅板7 01與銅棒713之間而將二者接合。

第11 2圖所示的第十五應用例，係將圓筒形的銅棒7 J 4 與圓筒形的鋁棒715形成單一的棒體。銅棒714的端部，係形成有環狀的嵌合凸部714a、及位於嵌合凸部714a内周的嵌合凹部714b。又，鋁棒715的端部，係形成有環狀的嵌合凸部715a、及位於嵌合凸部715a外周的嵌合凹部 715b。肷合凸部714a係嵌入嵌合凹部715b、嵌合凸部係嵌入嵌合凹部714b。之後，藉由接合治具7〇4由熔點較紹棒715高的銅棒714的嵌合凸部71“之側作用至嵌合部’而將銅棒714與鋁棒715接合。第113圖所示的第十六應用例，係將圓筒形的銅棒與圓同形的銅棒7 ] β，1；义ife楚丄丁 ^ m 牛以與弟十五應用例相同的形狀接合。而在嵌合部夾入鋁箔703而將銅棒714、716接合。 ’與第十五應用例大體的端面係分別成為相互相同苐114圖所示的第十七應用例，銅棒714的端面及鋁棒715 逆向的斜面。亦即，在此處銅棒714的端面是由外侧朝中空部深入之所謂料狀的斜面，而銘棒715的端面是由外侧朝中空部伸出的斜面。而將各斜轉觸配置後〆秦合治具7G4 ·點較高的銅棒714之側作用至斜面部，而 2036-5808B-PF 154 1270429 接合銅棒714與鋁棒715，構成單一的棒體。第11 5圖所示的第十八應用例，係將圓筒形的銅棒7 i 4 〃圓筒形的銅棒7丨6，以與第十七應用例相同的形狀接合。而在斜面間夾入鋁箔703而將銅棒714、716接合。第116圖所示的第十九應用例，係關於半導體的散熱板（packing plate)的製造方法。亦即在鋁製的散熱板7 的片側面形成有複數條凹溝717a，將銅製的蓋板718重合 _於散熱板7Π之各凹溝717a之側的表面上，藉由接合治具 704由熔點較高的銅製的蓋板718之側作用至散熱板γη 與銅製的蓋718之重合部，而接合散熱板717與蓋板 718，以蓋板718所密閉的各凹溝717&就成為水冷孔。藉由上述的方法，因為並未使用熔接等方法將接合材熔融，由所產生的熱應蜒較少，而能夠以低成本製造高精度的製品。

第117圖所不的第二十應用例，係與第十九應用例大體相同，不同處係將散熱板與蓋板的材f互換。亦即在銅衣的政熱板719的片側面形成有複數條凹溝719a，將鋁製的蓋板720重合於散熱板719之各凹溝7心之側的表面上，藉由接合治具704由溶點較高的銅製的散熱板719之側作用至散熱板719與蓋板720之重合部，而接合散熱板 719與蓋板72G，以蓋板720所密閉的各凹溝719a就成為水冷孔。其他的部分均與第十九應用例相同。第 118圖所示的第二十一應甩有，係與第十九

應用例大體相同不同之處在於散熱板與蓋板的材質都是 2036-5808B-PF 155 1270429 銅。亦即在銅製的散熱板719的片側面形成有複數條凹溝 719a，將銅製的蓋板718重合於散熱板719之各凹溝之側的表面上。此時，散熱板71 9與蓋板71 8之間的重合部中，係置入有鋁箔703夾於二者之間。而後，藉由接合具704由盍板71 8或散熱板71 9之側作用至重合部，而接合散熱板719與蓋板718，以蓋板718所密閉的各凹溝 71 9a就成為水冷孔。其他的部分均與第十九、二十應用例相同。 Φ 第11 9圖所示的第二十二應用例，係將紹容器7 21的底面與不銹鋼板722接合而成為電磁調理器。接合治具係可以使用之岫所敘述過者，而此處係將以轉動軸Μ处為中心以圓周方向高速轉動的治具本體723a的上表面（與轉動轴723b直交的表面）垂直壓至不銹鋼板々22之表面，並使治具本體723a沿著不銹鋼板722之表面以一既定的行進、、率私動如此來，藉由與治具本體的摩擦接觸熱 _將不錄鋼板722高溫化，使與不錄鋼板722接觸的紹容器 721部分地共晶溶融，將其冷卻後得到共晶層介於不錄鋼板722與鋁容器721之間而將二者接合。帛120 ®所示的第二十三應用例，係將大體狂字型斷面的銘型材724、725以左右一對的狀態下組合並接合而製造筒狀的儲存桶單元（basket eeU )。儲存桶單元其内部係貯藏使用完畢的核燃料棒’而集合各儲存桶單元而構成儲存桶（basket)，而儲存桶係為輸，送容言和抓妗怜刀鋁里材724、725皆含有二十個重量百分比（2〇wt%)的 2036-5808B-PF 156 1270429 碳化棚（boron carbide)。鋁型材724的端部係形成有嵌合凸部724a與敌合凹部724b，紹型材？^端部係形成= 嵌合凸部725a與喪合凹部725b。喪合凸部咖係嵌入後合凹部㈣，喪合凸部7…係礙入喪合凹部724b。喪合凸部724a係在敌合凸部725a的外側。又，銘型材似、 725的嵌合部中係夾入有鋁猪7〇3。而後，從嵌合凸部…& 的外側提供接合治具704的作用，將銘型材接合。此時，接合治具704向下的壓應力，將使嵌合部往下方彎曲，為了防止接合時金屬由下方漏出而造成接合不良，在此，於筒狀體内中空部配置台車式内部元件⑽及内播板 727。内檔板727係沿著接合部的下面所配置的長板。又，台車式内部元件726係以上下方向伸縮自如的千斤頂 (⑽）726b由下將内播板727頂至接合部的下面，並以滾子（r〇ller)726a使筒狀體内中空部與接合治具7〇4同步移動。因此，受到接合治具704之來自上方㈣力的接合部的下面，較為⑽板727所佔據而受到内襠板m的支持、因此接合部幾乎不會彎曲，亦不會有金屬漏出。第121圖所示的第二十四應用命J，係與第二十例大體相同，相異處在於敌合部似你甘入。的形狀。亦即鋁型材724 的端面係向下的斜面，紹型# 725的端面係向上的斜面。而將紹7G3夾在中間而使紹型材724的斜面無型材725 的斜面接觸，由外側使接合治具7〇4作用於斜面，而接合飽型材724與銘型材725。其他的部，全部黎用例相同。 2036-5808B-PF 157 1270429 第122圖所示的第二十五應用例，係將斷面的鋁型材728、729組合為1子| 一工接5而製造筒狀的兀。大體為L字型斷面的嵌合部可位於接合治具7。4的正下方係配置 ‘因為一罝土 ’就不需要楚-本二應用例之台車式内部元件。一應用例相^ 其他㈣分全部㈣二十三。弟123圖所示的第二十六應用例，係與第二十五岸用例大體相同，相異處在於嵌合應用 ΛΛ ^ ^ ^ 的形狀。亦即鋁型材728 =面係向下的斜面’㈣729的端面係向而將紹請夹在中間而使紹型材728的斜面與紹型材-的斜面接觸，由外側使接合治具7〇4作用於斜面，銘型材728與1呂型材729。其他的部分全部與第二十^ 用例相同。 Τ 恶第124Α 124β圖所不的第二十七應用例，係將四個鋁 ^730、731、732、733組合並接合而製造筒狀的（basket ce⑴。大體為L字型斷面的嵌合部可位於任一角落部。如第麗圖所示’㈣材73G的端部的外側係形成有嵌人凸部⑽，㈣材733的端部的上面係形成有支持自7⑽。又’嵌合部中係夾入有紹箱703。之後，藉由從銘型材73〇的後合凸部730a的外側’提供接合治具？〇4的治具本體 7〇4a的作用，對㈣7〇3加熱及加壓，而將紹型材㈣、 733接合。因為來自接合治$ m之向下的壓應力，係傳 730 ^ 733； , 具734所吸收’·嵌合部就不會散開，亦不會向下彎曲。四 2036-5808B-PF 158 1270429 個部位的嵌合部灼 9疋相對於筒狀體的令心轴呈對稱狀。其他的部分全部鱼夕第一十五應用例相同。第 125A〜125R 闰 & - 圖所示的第二十八應用例，係與第二七應用例大體相同，相相/、處在於後合部的形狀。亦即，菩眼至鋁型材730、a d ’紹型材730的端面係向下的斜面，銘型材733的端面係向上的斜面。而將銘箱703夾在中間而使銘里材730的斜面與銘型材733的斜面接觸，由外側使接合治具7 0 4作用於祖品 >用於斜面，而接合鋁型材73()與鋁型 7 3 3。以同樣的方式，蔣將鋁型材依序迴轉，而將四個部分的斜面接觸部全部接人。甘^ a 、 ° /、他的邛为全部與第二十七應用例相同。雖然本發明已以動;往每孕乂仏只靶例揭路如上，然其並非用以限定本發明’任何熟習士曰有，在不脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保嘆範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 # 產業上的可利用性發明，將各金屬元件的重 ’鄰近接合治具之一側的度’而使接合治具的壓應而能夠在金屬元件間形成點焉於鋁元件的銅元件之如上所述，藉由第一群組的合部上升至接合所必要的溫度時金屬元件仍然能保持高抗形變強力能夠有效率地傳達到重合面，無縫隙且具南接合強度之接合。又’因為將接合治具壓入溶側而作摩擦震動接合，即使在兩.元伴时合面，達到共晶溫度以上時，銅元件的抗％變強度相對較λ，可使來自壓力 159

2036-5808B-PF 1270429 充分地傳達至重合面，並能夠行確實地接合。又，因接合治具與銅元件的摩擦接觸所產生的熱量為恰好合適的值時，可以行良好的接合。又’接合治具的壓應力為恰好適當的值時，銅元件與鋁7L件的重合面就不會產生縫隙而能夠接合，銅元件表面的凹痕亦可以較小。又，接合治具的行進速率、圓周速率、銅元件厚度的 _ 關係為恰好適當時，就可以有效率地行高接合強度的摩擦震動接合。又，基板與傳熱板的重合面沒有缝隙可以形成以更高強度接合的散熱元件。又，因為散熱器材料係由鋁擠型所成形，散熱器材料的加工精度高。又，因為與接合治具接觸的銅元件不易熔融而在高溫下能保持高抗形變強度，接合條件（接合治具的轉動數、行 # 進速率等）的容許範圍大，接合效率好。又，藉由第二群組的發明，無論元件的材質為何，可以容易地將複數個相互間隔的板材立設接合於基板的一表面特別可以將厚度溥、南度焉的板材，以短間隔強固地立設接合於基板上。又’藉由本發明散熱元件的製造方法，可以容易地以低成本製造具有相互間隔的複數個鰭片立設接合於基板之一表面的散熱元件；特別是可以以低成。本製。造具有高高度/ 間隔比的高散熱性能的散熱元件。此時如果使用本發明之 2036-5808B-PF 160 1270429 :熱元件製造用治具，於摩擦震動接合時能夠確實地固定片或鰭片構成材、間隔物、與基板。〜更者，本發明之散熱元件係散熱性能高、製造成本便且° 益又’藉由第三群組的發明，因為散熱元件是由銅基板 :鋼籍片、料片、或㈣板摩擦震動接合而成，可以確霄地以較習知物品為低的成本製造。 • 又，因為具有以風扇將散熱元件的熱作強制性地冷卻的構造’而有高散熱性能。更者，將#熱體與銅基板以導熱管連接時，冑熱元件與風扇可以配置在遠離發熱體的位置，使得例如薄型的筆記型電腦等要在發熱體的附近裝設散熱構造有空間上的困難之情況，有了可供對應的方案。 -又，藉由第四群組的發明，可以簡易且確實地將各金雌屬疋件相互重合並接合；又，可以簡易且確實地將複數個屬製板材立設並接合於金屬製基板。更者，藉由本發明 '、、、元件的製以方法’可以簡易地製造複數個韓片強固地立設接合於基板的散熱元件。人又’藉由第五群組的發明’可以以少步驟、短時間接合各金屬元件’亦可以將各金屬元件作高強度地接合。又， :乂應用此金屬元件接合方法之散熱元件的製造方法所得的散熱元件’係以少步驟、短時間’更確實地以高強度將散熱籍片等搂合於基板上’其成本較習，物品脅低…㈣ 2036-5808B-PF 161 1270429 又，藉由第六群組的發明，因為在基板上係形成有連、、'。各韓片的凸條，基板可以更有效率地將發熱體的熱量傳各,’、、a片而提升散熱性能。因此，可以在不降低散熱性 :的情形下，將散熱元件輕量化。又，藉由本發明之散熱器，係可以更上一層地提升散熱性能。又，藉由本發明之散熱元件的製造方法，凸條與縛片不會造成麻煩’可以簡單且確實地接合基板與藉片，亦可以自由地設定鰭片的間隔與高度/間隔比。 L圖式簡單說明】 —弟U〜1C圖係顯示本發明之金屬元件接合方法之一實施型態各步驟，其中第u 卜 /、 1B為正面剖面圖，第} c圖為弟1B圖之側視圖。第2A〜2C圖為一系列之剖面圖，係顯示第圖之銘蝴鋼元件之重合部之塑性變形的過程。' -方：：為：正面剖面圖，係顯示本發明之金屬元件接口万去之另一貫施型態。弟4圖為一斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之一與施型態。十之貝面圖，係顯示本 5Α圖為底面視第5A〜5C圖為一系列之底面視圖與剖發明之散熱元件之另一實施型態，其冲第圖，第5β、5C圖為剖面圖。弟bA〜6C圖為一系列之剖元件的製造方法之一實施型態〖

係顯不本發明驟，其中第6 A 之散熱、6B圖 2036-5808B-pp 162 1270429 為正面剖面圖，第6C圖為第6B圖之剖面圖。第7A 7C圖為系列之剖面圖，係顯示本發明之散熱元件的製造方法之另—實施型態。第8A〜8C圖係顯示摩擦震動接合的順序，其中第8a、 8B為正面剖面圖，第8C圖為第8β圖之側視圖。第9A〜9C圖為一系列之剖面圖，係顯示第8A〜8c圖之鋁元件與銅元件之重合部之塑性變形的過程。第10圖為一正面剖面圖，係顯示金屬元件之摩擦震動接合之另'例子。第11A〜11B圖為-系列之正面剖面圖，係顯示本發明散熱元件的製造方法之第一實施型態。第12A〜12B圖為一系列之正面剖面圖，係顯示接續於第11A〜11B圖的步驟，其中第m圖係顯示摩擦震動接合步驟，第1 2B圖係顯示間隔物脫離步驟。第13圖為一分解斜視圖’係顯示本發明之散熱元件製 _ 造用治具之一實施型態。第14圖為-斜視圖’係顯示本發明之散熱元件之—實施型態。第15A〜15C圖為-系列之斜視圖，係顯示第m圖所示之：擦震動接合步驟之接合治具的移動執跡的例子。第16圖為一正面剖面圖，係顯示第12A圖所示之摩擦

震動接合步驟之另一例子。 T 第π圖為一正面剖面圖，係"顯，示本發明之散熱元件之另一實施型態。 2036-5808B-PF 163 1270429 第1 8A〜1 8C圖為，系列之正面剖面圖，係顯示第I?圖所不之散熱兀件的製造順序，其中第丨8A圖為第一樣態，第18B、18C圖為第二樣態。所不之散熱7L件的製造順序，其中第19A〜19C圖為第三樣態’第1 9 D〜1 9 G圖為第四樣態。

第20A 20E圖為一系列之正面剖面圖，係顯示本發明之散熱7G件的製造方法之第二實施型態，其中第2〇A〜2〇c 圖係顯示元件接合步驟，第2GD圖係顯示摩擦震動接合步驟，第20E圖係顯示間隔物脫離步驟。第21A〜21D圖係顯示本發明之散熱元件的製造方法之第三實施型態，其中第21A圖係顯示鰭片配置步驟之正剖面圖’第21B、21C圖係顯示基板配置步驟之正面与圖，第20D圖係顯示第21c圖之部分放大圖。面第m〜22B圖為-系列之正面剖面圖，係顯第则d圖的步驟，其中第22A圖係顯示摩 = 步驟，第22B圖係顯示間隔物脫離步驟。接5 第23A〜23E圖為-系列之正面剖面圖之散㈣的製造方法之第四實施型態之元件接合步本：明弟24A〜24B圖為一系列之正面剖面圖，係顯第23A〜现圖的步驟，其中第24A圖係顯示摩捧震^於步驟，第24B圖係顯示間隔物脫離步驟。合第25A〜25B圖為-系列之斜.,視霄、，係顧示熱元件其他的實施型態。 β之政

2036-5808B-PF 164 1270429 弟2 6 A〜2 6 C圖為一糸列之斜視圖，係顯示本發明之散熱元件其他的實施型態。弟27A〜2 7B圖係顯示貫際製造的散熱元件之鰭片與基板的接合部，其中第27A圖為部分放大剖面圖，第27β圖為第2 7 A圖之部分放大圖。第28A〜28C圖係顯示摩擦震動接合的順序，其中第 28A、28B圖為正面剖面圖，第28C圖為第28B圖之侧視圖。第29A〜29C圖為一系列之剖面圖，係顯示第28a〜28C 圖之紹元件與銅元件之重合部之塑性變形的過程。第30圖為一正面剖面圖，係顯示金屬元件之摩擦震動接合之另一例子。第31圖為一斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之一實施型態。弟32A〜32E圖為一系列之正而立丨|而同 ^ ^ ^ 丁 n <止曲剖面圖，係顯示第31圖之散熱元件之製造方法。苐33A〜33C圖為一系列之斜滿I [51，总# — & 丁 <针視圖，係顯不第32D圖所示之接合治具的移動執跡的例子。第34圖為一斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之另一實施型態。 34圖第35A〜35D圖為一系列之正面剖面圖，係顯示第之散熱元件之製造方法。第36A~36B圖係顯示本發明散熱器之第一實施型態，其中第圖為分解斜視圖’第爾霄為崎後的斜視圖第37A圖為第36A〜36B圖之散熱器之俯視圖。 2036-5808B-PF 165 1270429 第3 7B 3 7C圖分別為第36A〜36B圖之散熱器之χ方向側視圖與Υ方向側視圖。第38圖為一組裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之第二實施型態。第39Α〜39Β圖係顯示本發明散熱器之第三實施型態，其中第39Α圖為分解斜視圖，第3叩圖為組裝後的斜視圖。第40Α圖為第39Α〜39β圖之散熱器之俯視圖。 φ 第4〇B、4〇C圖分別為第39Α〜39Β圖之散熱器之χ方向側視圖與Υ方向側視圖。第41圖為一組裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之弟四實施型態。第42Α〜42Β圖係顯示本發明散熱器之第五實施型態，其中第42Α圖為分解斜視圖，第㈣圖為組裝後的斜視圖。第43Α圖為第42Α〜42Β圖之散熱器之俯視圖。第43Β 43C圖分別為第42Α〜42Β圖之散熱器之χ方向 •φ 侧視圖與Υ方向側視圖。第4 4圖為一組裝後的斜視圖’係顯示本發明散熱器之第六實施型態。第45Α〜45Β圖係顯示本發明散熱器之第七實施型態，其中第45Α圖為分解斜視圖，f 45β圖為組裝後的斜視圖。第46Α圖為第45Α〜45Β圖之散熱器之俯視圖。第46Β、46C圖分別為第45Α〜45Β圖之散熱器之χ方向側視圖與Υ方向側視圖。第47圖為一組裝後的斜視圖，係顯示本發明散熱器之 2036-5808B-PF 166 1270429 第八實施型態。第48A〜48C圖係顯示本發明金屬元件接合方法之第一實施型態之順序，其中第48A、48B圖為正面剖面圖，第 48C圖為第48B圖之側視圖。第49A〜49C圖為一系列之剖面圖，係顯示第48A〜48C 圖之铭元件與銅元件之重合部之塑性變形的過程。第50A圖係顯示第48A〜48C圖之接合治具之部分放大圖。第50B〜50D圖係顯示第48A〜48C圖之接合治具之圓周面的凹槽的其他例子。第51圖為一正面剖面圖，係顯示金屬元件的摩擦震動接合的其他例子。弟52A〜52B圖為一系列之正面剖面圖之金屬元件接合方法之第二實々第53A 53B圖為一系列之正面剖面圖，係顯示接續於第52A〜52B圖的步驟，其中第53A圖係顯示摩擦震動接合步驟’第53B圖係顯示間隔物脫離步驟。、…第54圖為一分解斜視圖，係顯示本發明之散熱元件製這用治具之一實施型態。第55圖為—斜視圖，係顯示本發明之散熱元件之― 施型態。 Ά 第 56Α〜56C 圖；4 — ^ -c* …糸列之斜視圖，係顯示第53Α圖所不之摩擦震動接合步之接a 具的移動軌跡的例子。第57圖為一 Π： ; " 面°lJ面圖，係顯示第53Α圖所示之摩擦

2036-5808B-PF 167 1270429 震動接合步驟之另一例子 ’係顯示本發明之散熱元件之第58圖為一正面剖面圖另一實施型態。面剖面圖，係顯示第58圖中第59A圖為第一樣態，第59A〜59C圖為〜έ r 糸列之正所示之散熱元件的製造順序，其第5 9B、5 9C圖為第二樣熊。第60A〜60G圖為一备μ 糸列之正面剖面圖，係顯示第58圖

所示之散熱元件的製造迤 '^ ^ 、順序，其中第60Α〜6〇C圖為第三樣態’第60D〜60G圖為第四樣熊。第61Α〜61Ε圖為—备& > 糸列之正面剖面圖，係顯示本發明之金屬元件接合方法之窜—^ t弟二貫施型態，其中第61Α〜61C圖係顯示元件接合步驟，筮β η η θ ^ 弟61D圖係顯不接合步驟，第61Ε 圖係顯示間隔物脫離步驟。第62Α〜62D圖係顯示本發明之金屬元件接合方法之第四實施型態，其中第62Α圖係顯示縛片配置步驟之正面剖面圖，第62Β、62C圖係顯示基板配置步驟之正面剖面圖’ 苐62D圖係顯示第62C圖之部分放大圖。第63Α〜63Β圖為一系列之正面剖面圖，係顯示接續於第62Α〜62D圖的步驟，其中第63Α圖係顯示摩擦震動接合步驟’第63Β圖係顯示間隔物脫離步驟。弟64Α〜64Ε圖為一系列之正面剖面圖，係顯示本發明之散熱元件的製造方法之第一實施型態之元件接合步驟。第65Α〜65Β圖為一系列之正面剖實厨，係傭示、接續於第64A〜64E圖的步驟，其中第65A圖係顯示摩擦震動接合 2036-5808B-PF 168 1270429 步驟’第65B圖係顯示間隔物脫離步驟。第66A〜66C圖係顯示特許文獻一所揭示的摩擦震動接合的順序，其中第66A、66B圖為正面剖面圖，第66C圖為第66B圖之侧視圖。第67A~67D圖為一系列之部分斜視圖，係顯示特許文獻一所揭示的接合治具。第68A〜68C圖係顯示第一實施型態之金屬元件接合方 # 法之摩擦接合的順序，其中第68A、68B圖為正面剖面^，第68C圖為第68B圖之側視圖。第69A〜69C圖為一系列之剖面圖，係顯示第68A〜68(：圖之紹元件與銅元件之重合部之塑性變形的過程。第70圖係顯示第68圖之接合治具之部分放大圖。第71A〜71C圖係顯示第二實施型態之金屬元件接合方法所使用的接合治具，其中第71A圖為斜視圖，第71B、 71C為其他例子的底面視圖。 • 第72A〜72B圖為一系列之斜視圖，係顯示第二實施型恶之金屬70件接合方法所使用的接合治具之其他例子。第73A〜73B圖為一系列之剖面圖，係顯示第二實施型悲之金屬元件接合方法之摩擦接合的步驟。第74A圖為一斜視圖，係顯示一散熱元件。第74B〜74C圖為一系列之剖面圖，係顯示第74人圖所示之散熱元件的製造步驟。第75A〜75B圖為一系列之剖货，1 示之散熱元件的製造步驟。 2036-5808B-PF 169 1270429 第7 β圖為一剖面圖，係顯示散熱元件之另一例子。第77圖為一斜視圖，係顯示第76圖之散熱元件構成中之散熱鱗片。第78圖為一斜視圖，係顯示第76圖之散熱元件製造時所使用的支持治具。第79A〜79C圖為一系列之剖面圖，係顯示第76圖所示之散熱元件的製造步驟。 φ 第8〇A〜80D圖為一系列之剖面圖與一斜視圖，係顯示第76圖所示之散熱元件的變形例。第81A〜81B圖係顯示本發明之散熱元件之第一實施型 L，其中第81A圖為斜視圖，第81β圖為分解斜視圖。第82A圖為第81A圖沿AA線之剖面圖。第82B圖為第81A圖沿Ββ線之剖面圖。第82C圖為第81A圖之底部視圖。第83A〜83B圖為一系列之剖面圖，係顯示第81A〜81B • 圖之散熱元件的製造方法之一例。第84A〜84B圖係顯示接續於第83A〜83β圖的步驟，其中第j4A圖為側視圖，帛84B圖為要部放大剖面圖。弟85圖為一斜視圖，係顯示接續於第84A〜84B圖的步驟。係顯示第81A〜81B ，徐顯示接讀於第第86A〜86E圖為—系列之剖面圖圖之散熱元件的製造方法之另—例。第"A〜87B圖為一系列，之剖面圖

86A〜86E圖的步驟。 2036-5808B-PF 170 1270429 第88A〜88B圖為一李列之料3 糸夕j之斜視圖，係分別顯示本發明之散熱元件#第二實施㉟態與第三實施型態。第89A〜89C圖為一李列之斜相糸夕〗之斜視圖，係分別顯示本發明之散熱元件的第四實施型態至第六實施型態。第90A〜90C圖為一李列之料$ 糸夕】之斜視圖，係分別顯示本發明之散熱元件的第七實施型態至第九實施型態。第91A〜91B圖為一季列展、糸夕彳之斜視圖，係分別顯示本發明之散熱元件的第十實施型態與第十一實施型態。第92H2B圖為一系列之斜視圖，係分別顯示本發明之散熱器的第一實施型態與第二實施型態。第93A~93B圖為一系列之剖面圖，係顯示實施例^之各樣品的斷面形狀與尺寸。第93C圖為-柱狀圖，係顯示實施例1之模擬結果。弟94A〜94B圖為-系列之柱狀圖，係顯示實施例核擬結果。第95A〜95C圖為一系列之剖面圖，係顯示實施例3之各樣品的斷面形狀與尺寸。第95D〜95E圖為一系列之柱狀圖，係顯示實施例3 模擬結果。第9 6圖為一折線圖第97圖為一折線圖苐98圖為一剖面圖應用例。第99圖為一剖面圖係顯不貫施例4之模擬結果。係顯示實施例4之模擬結果。係顯示摩擦震動接合方法之第— 係顯不摩擦震動接合方法之

2036-5808B-PF 171 1270429 應用例。第100圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第三應用例。第1 01圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第四應用例。第102A〜102B圖為一系列之剖面圖，，係顯示摩擦震動接合方法之第五應用例。第103A〜103B圖為一系列之剖面圖，，係顯示摩擦震 w 動接合方法之第六應用例。第1 04圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第七應用例。第105A〜105B圖為一系列之剖面圖，，係顯示摩擦震動接合方法之第八應用例。第1 0 6 A〜1 0 6 B圖為一系列之剖面圖，，係顯示摩擦震動接合方法之第九應用例。 • 第107圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十應用例。第1 08圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十一應用例。第1 09圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十二應用例。第11 0圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十三應用例。第111圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第 2036-5808B-PF 172 1270429 十四應用例。第11 2圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十五應用例。第11 3圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十六應用例。第114圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十七應用例。第11 5圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第 0十八應用例。第11 6圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第十九應用例。第11 7圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十應用例。第118圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二Η 應用例。 φ 第119圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十二應用例。第120圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十三應用例。第121圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十四應用例。第122圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十五應用例。第123圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第 2036-5808B-PF 173 1270429 二十六應用例。第124A〜124B圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十七應用例。第125A〜125B圖為一剖面圖，係顯示摩擦震動接合方法之第二十八應用例。【主要元件符號說明】 101〜鋁元件； 102〜銅元件； 102b〜段部； 103’〜接合治具； 1 0 3 b〜轉動軸； 105〜散熱器材料； 105b〜散熱鰭片； 106a〜表面； 108〜散熱鰭片支持具 201’〜鋁元件； 202a〜表面； 203〜接合治具； 203b〜轉動轴； 204’〜鰭片； 2 0 4 a〜基端部； 204B〜平面波形的鰭片 205’〜間隔物； 101，〜鋁元件； 102a〜表面； 103〜接合治具； 103a〜治具本體； 104〜散熱元件； 1 0 5 a〜基板； 106〜傳熱板； 107〜接合治具桌； 201〜鋁元件； 202〜銅元件； 202b〜段部； 203a〜治具本體； 204〜鰭片； 204’ ’〜梳子狀鰭片； 204A〜圓筒形狀的鰭片； ;205〜間隔物; 206〜基板； 2036-5808B-PF 174 1270429

206’〜基板； 206B〜半圓筒基板； 21卜箱型治具本體； 211a〜蜾絲孔； 213〜壓板； 215〜基板固定板； 215b〜螺絲孔； 220〜間隔物治具； 2 5 0〜散熱元件； 2 51〜散熱元件； 253〜散熱元件； 2 5 5〜散熱元件； 30Γ〜鋁元件； 302a〜表面； 303〜接合治具； 303b〜轉動軸； 3 0 4 a〜夾溝； 305a〜突起； 306a〜間隔物； 307a〜鋁製基板； 310A〜散熱器； 310C〜散熱元件； 310E〜散熱器； 310G〜散熱器； 206A〜基板； 207〜反應層； 210〜散熱元件製造用治具； 212〜元件設定部； 214〜緊閉螺栓； 21 5 a〜凹槽； 216〜緊閉螺栓； 23卜鋁合金製的薄板材； 2 5 0 ’〜散熱元件； 252〜散熱元件； 2 5 4〜散熱元件； 301〜鋁元件； 302〜銅元件； 302b〜容器； 303a〜治具本體； 304〜鋁製的鰭片； 3 0 5〜銅製的基板； 306〜間隔物治具； 307〜鋁散熱部； 307b〜鰭片； 310B〜散熱元件； 310D〜散熱元件； 310 F〜散熱器; 310H〜散熱元件；

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3 2 0〜風扇； 321’〜風扇裝設元件； 3 21 a〜上板部； 3 21 c〜空氣孔； 321e〜裝設孔； 321g〜夾溝； 322a〜風扇箱型物； 330〜導熱管； 340〜CPU ; 341a〜嵌合溝； 3 4 3〜插槽； 344〜門形裝設夾； 3 5 0〜散熱元件； 360〜散熱元件； 401〜鋁元件； 402a〜表面； 403〜接合治具； 403a〜治具本體； 403c〜凹槽； 404a〜基端部； 405’〜間隔物； 406’〜基板； 411〜箱型治具本體； 41 la〜螺絲孔； 321〜風扇裝設元件； 321’ ’〜風扇裝設元件； 321b〜侧板部； 32Id〜小型螺絲孔； 321f〜小型螺絲； 3 2 2〜風扇； 322b〜裝設孔； 331〜基底； 3 41〜受熱元件； 342〜金屬裝設元件； 343a〜突起； 344a〜裝設孔； 3 5 0 ’〜散熱元件； 360’〜散熱元件； 402〜銅元件； 402b〜段部； 403’〜接合治具； 403b〜轉動轴； 404〜鰭片； 405〜間隔物； 4 0 6〜基板； 406a〜另一表面； 4ΊΌ〜散熱元件製、造用、治具 412〜元件設定部； 2036-5808B-PF 17 6 1270429 41 3〜壓板； 415〜基板固定板； 41 5b〜螺絲孔； 420〜間隔物治具； 450〜散熱元件； 4 5 0 ’〜散熱元件； 4 6 2a〜表面； ^ 463a〜治具本體； 4 6 3 b〜細條； 4 6 3 c〜突起； 463d〜突起； 464a〜基端部； 464c〜前端部； 502〜銅元件； 502b〜段部； • 503〜接合治具； 503b〜轉動軸； 504〜接合治具； 504b〜轉動轴； 507〜基板； 508a〜散熱鰭片； 509a〜底部； 509c〜開口； 510a〜凹部； 414〜緊閉螺栓； 415a〜凹槽； 41 6〜緊閉螺栓； 4 3 0〜鰭片構成材， 4 31〜紹合金製的薄板材； 4 6 2〜基板； 463〜接合治具； 4 6 3 B〜接合治具； 463C〜接合治具； 463D〜接合治具； 464〜鰭片； 464b〜散熱面； 501〜鋁元件； 502a〜表面； 5 0 2 c〜狹缝； 503a〜治具本體； 503c〜凹槽； 504a〜治具本體； 5 0 6〜散熱元件； 5 0 8〜散熱元件； 509〜下部鍛造模具； 509b〜内部空間； 5Τα〜上部鍛造模具； 511〜切削器具； 2036-5808B-PF 177 1270429 511a〜刀具； 512〜散熱元件； 512b〜基板； 513〜支持器具； 514a〜箱型治具本體； 514b〜緊閉螺栓； 601B〜散熱元件； 0 6 01D〜散熱元件； 601F〜散熱元件； 601H〜散熱元件； 601J〜散熱元件； 6 0 2〜基板； 602 b〜表面； 603〜鰭片； 603a〜基端部； • 605-CPU ； 606a〜凹部； 607a〜間隔部； 608〜接合治具； 6 0 8 b〜轉動轴； 610〜間隔物； 61 2a〜元件設定部； 613〜固定工具； 620A〜散熱器；

2036-5808B-PF 511b〜支持轴； 512a〜散熱鰭片； 512c〜緣部； 51 3 a〜狹缝； 514〜散熱元件製造用治具； 601A〜散熱元件； 601C〜散熱元件； 601E〜散熱元件； 601G〜散熱元件； 6011〜散熱元件； 601K〜散熱元件； 6 0 2 a〜表面； 602c〜凸條； 6 0 3 ’〜紹合金製的薄板材； 6 0 4〜散熱片； 6 0 6〜縛片構成材； 607〜間隔物治具； 607b〜間隙； 608a〜接合本體； 609〜共晶層； 610’〜間隔物； 612〜散熱元件製造用洽具； 614^風翁; 620B〜散熱器； 178 1270429

701〜銅板； 701b〜彼合凹部； 703〜鋁箔； 7〇4a〜治具本體； 7 0 5〜鋁板； 705b〜嵌合凹部； 706b〜嵌合凹部； 7 0 8〜銅板； 709a〜嵌合凸部； 710a〜嵌合凸部； 71 2〜鋁網體； 714〜銅棒； 714b〜嵌合凹部； 715a〜嵌合凸部； 716〜銅棒； 717a〜凹溝； 719〜銅製的散熱板； 720〜铭製的蓋板； 722〜不銹鋼板； 723a〜治具本體； 724〜鋁型材； 724b〜嵌合凹部； 725a〜嵌合凸部； 726〜台車式内部元件； 701a〜嵌合凸部； 702〜銅板； 704〜接合治具； 704b〜轉動軸； 705a〜後合凸部； 706〜鋁板； 707〜銅板； 7 0 9〜鋁棒； 71 0〜鋁棒； 711〜銅環； 71 3〜銅棒； 714a〜嵌合凸部； 71 5〜鋁棒； 715b〜嵌合凹部； 717〜鋁製的散熱板； 718〜銅製的蓋板； 71 9 a〜凹溝； 721〜鋁容器； 723〜接合治具； 723b〜轉動軸； 724a〜嵌合凸部； 725〜鋁型材； 7251〜嵌合凹部^ 726a〜滾子； 2036-5808B-PF 179 1270429

726b〜千斤頂； 728〜鋁型材； 730〜鋁型材； 732〜鋁型材； 734〜展開制約治具； b〜突起； G〜細溝； 0S〜偏移量的長度； V〜行進速率； 240〜斷面凹字型鰭片 440〜斷面凹字型鰭片 611〜斷面凹字型鰭片 727〜内檔板； 729〜鋁型材； 731〜鋁型材； 733〜鋁型材； Αχ〜轉動中心 DS〜下表面； J〜接合體； R〜圓周速率； US〜上表面；構成材製造治具構成材製造治具構成材製造治具

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Claims

1270429 十、申請專利範圍·· 1 · 一種金屬元件接合方法，包含：提供複數個金屬元件，依照熔點的高低順序相互重合排列；以及在該些金屬元件中熔點最高的金屬元件之一側，對該些金屬元件之重合部加熱及加壓，而使該些金屬元件相互接合。 φ 2· 一種金屬元件接合方法，包含：一第一步驟，將一第一金屬元件與熔點高於該第一金屬元件的熔點的一第二金屬元件重合；以及一第二步驟，由該第二金屬元件向該第一金屬元件加壓亚加熱，而使該第一金屬元件與該第二金屬元件相互接合。 3 · 一種散熱元件，包含：複數個散熱鰭片，由斷面呈現匚字形的板材所構成，其材質為第一金屬；以及 P基板’其材質為第二金屬，且該第二金屬的熔點高於該第一金屬的溶點； ⑽#中該些散㈣片與該基板之接合，係制中請專利範圍第2項所記載的金屬元件接合方法。 4· 一種散熱元件，包含·· 複數個散熱鱗片，由斯面呈目 ^田斷由呈現L字形的板材所構成，其材質為第一金屬；以及 -基板，其材質為第二金屬’且該第二金屬的熔點高 181 2036-5808B-PF 1270429 於該第一金屬的熔點；其中該些散熱鰭片與該基板之接人 ^ 々双 < 丧σ，係使用申請專利範圍第2項所記載的金屬元件接合方法。 5. —種散熱元件，包含：複數個㈣（wgate),鰭片，其材f為第—金屬；以及屬，且該第二金屬的熔點高於一基板，其材質為第二該第一金屬的熔點；〜其中该些散熱鰭片與該基板之接合，係使用申請專利範圍第2項所記載的金屬元件接合方法。 6· —種散熱元件，包含·· 複數個散熱柱狀體，其材質為第一金屬，·以及 Γ基板’其材質為第二金屬’且該第二金屬的熔點高於該第一金屬的溶點； & 2中該些散熱鰭片與該基板之接合，係使用申請專利範圍第2項所記載的金屬元件接合方法。 7. 一種散熱器，包含-散熱元件與-風扇，並具有下列特徵： π广幻該散熱元件具右t 有銅基板與複數個銅鰭片或鋁鰭片，其中該銅基板係導敎从 …丨生連接於一發熱體，該些銅鰭片或鰭片係相互之間星右〜日日 ^ I、有―疋間隔且立設於該基板之一表以及矿囬，：圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入該銅基板之另-表面，並沿著該銅基板之另一表面移動，而藉 2036-5808B-PF 182 1270429 由摩擦振動接合法，接合該銅基板與該些鋼韓片或銘轉片。 8· 一種散熱器，包含一散熱元件與一風扇，並具有下列特徵： /放”、、元件具有一銅基板、一鋁基板、與複數個鋁鰭片，其中該銅基板係導熱性連接於一發熱體，該鋁基板係重$配置於該銅基板之一表面，該些鋁鰭片係相互之間具有一定間隔且立設於該鋁基板中，與該銅基板之相對側之面；該鋁基板與該些鋁鰭片係藉由擠型（extrusi〇n)而一體成形；以及將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入該銅基板之另一表面，並沿著該銅基板之另一表面移動，而藉由摩擦振動接合法，接合該銅基板與該鋁基板。 9.如申請專利範圍第7或8項所述之散熱器，其中係以一導熱管（heatpipe)，而該發熱體與該銅基板作導熱性連 φ 接。 10 · —種散熱元件的製造方法，包含：提供一銅基板，該銅基板一表面上形成有一凸條，在形成有該凸條的表面上，以橫跨該凸條的方式，立設、配置複數個鋁鰭片；以及由該銅基板之另一表面，對該銅基板及該些铭鰭片的交界面加熱及加壓，而使該些鋁鰭片接合於該銅基板。 11 ·如中請專利範圍第1 〇項所述·之散食允^ 法，其中對該銅基板及該些鋁鰭片的交界面加熱及加壓 2036-5808B-PF 183 1270429 時，係將一沿圓周轉動的圓板狀接合治具的圓周面壓入該銅基板之另一表面，並使該圓周面沿著該基板之另一表面移動。

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