CN102056700B - 导热板的制造方法及导热板 - Google Patents

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Abstract

一种热交换效率高的导热板的制造方法及导热板。本发明的导热板(1)的制造方法包括：***工序，在该工序中，将热介质用管(16)***形成于盖槽(6)底面的凹槽(8)，该盖槽(6)开口于基底构件(2)的表面(3)侧；盖槽封闭工序，在该工序中，将盖板(10)***盖槽(6)，该盖板(10)具有***盖槽(6)的主体部和突设于该主体部的底面并***凹槽(8)的凸部(15)；以及正式接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具(20)沿着盖槽(6)的侧壁与盖板(10)的侧面的对接部(V1、V2)做相对移动而进行摩擦搅拌接合。

Description

导热板的制造方法及导热板
技术领域
本发明涉及一种使用于例如热交换器、加热设备、冷却设备等中的导热板及其制造方法。
背景技术
与欲做热交换、加热、冷却的对象物接触或接近配置的导热板是将供例如高温液体或冷却水等热介质循环的热介质用管贯穿主体即基底构件而形成的。
图37是表示以往的导热板的图，图37(a)为立体图，图37(b)为侧视图。以往的导热板100包括：基底构件102，其具有开口于表面的截面呈矩形的盖槽106和开口于盖槽106的底面的凹槽108；***凹槽108的热介质用管116；以及***盖槽106的盖板110。沿着盖槽106的两侧壁105、105与盖板110的两侧面113、114的分别的对接面进行摩擦搅拌接合，而形成塑性化区域W1、W2(参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开2004-314115号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如图37(b)所示，在导热板100上，通过凹槽108与热介质用管116的外周面及盖板110的下表面形成空隙部120，但当导热板100的内部存在空隙部120时，存在以下问题：从热介质用管116放出的热很难传递至盖板110及基底构件102，使得导热板100的热交换效率降低。
从此观点而言，本发明的技术问题在于提供一种热交换效率高的导热板的制造方法及热交换效率高的导热板。
解决技术问题所采用的技术方案
为解决上述问题，本发明包括：***工序，在该工序中将热介质用管***形成于盖槽的底面的凹槽，该盖槽开口于基底构件的表面侧；盖槽封闭工序，在该工序中，将盖板***上述盖槽，该盖板具有***上述盖槽的主体部和突设于该主体部的底面并***上述凹槽的凸部；以及正式接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌接合。
根据上述制造方法，由于当将盖板***盖槽时，盖板的凸部***凹槽，因此，与将无凹凸的平板状的盖板***盖槽的情况相比，热介质用管周围的空隙变小，能提高导热板的热交换效率。
此外，在上述正式接合工序中，作为优选，对上述凸部的至少一部分进行摩擦搅拌，使因摩擦热而塑性化的塑性流动材与上述热介质用管接触。
根据上述制造方法，利用摩擦热使盖板的凸部塑性流动，使得塑性流动材流入热介质用管周围的空隙，热介质用管与盖板接触。藉此，能使热介质用管周围的空隙变得更小，能进一步提高导热板的热交换效率。
此外，上述盖板的上述凸部的底面最好形成沿着上述热介质用管的形状的形状。根据上述制造方法，能防止在正式接合工序中按压热介质用管时，热介质用管的变形。
此外，在上述正式接合工序中，最好将上述接合用旋转工具的前端***得比上述盖槽的底面还深。根据上述制造方法，利用搅拌用旋转工具能使比盖板的底面还深的部分可靠地塑性流动。
此外，作为优选，在上述正式接合工序后，还包括：上盖槽封闭工序，在该工序中，将上盖板***上盖槽，该上盖槽以比上述盖槽还大的宽度形成于上述盖槽的更表面侧；以及上盖接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着上述上盖槽的侧壁与上述上盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌接合。
根据上述制造方法，由于在盖板的表面侧，使用比盖板还宽的上盖板而进一步进行摩擦搅拌接合，因此，能将热介质用管配置于更深的位置。
此外，本发明的导热板的制造方法包括：***工序，在该工序中，将热介质用管***形成于盖槽的底面的凹槽，该盖槽开口于基底构件的表面侧；盖槽封闭工序，在该工序中，将盖板***上述盖槽，该盖板具有***上述盖槽的主体部和突设于该主体部的底面并***上述凹槽的凸部；以及搅拌工序，在该工序中，在上述盖板的表面，使搅拌用旋转工具沿着上述凹槽移动，对上述凸部的至少一部分进行摩擦搅拌，使因摩擦热而塑性化的塑性流动材与上述热介质用管接触。
根据上述制造方法，利用摩擦热使盖板的凸部塑性化，使得塑性流动材流入热介质用管周围的空隙，热介质用管与盖板接触，藉此，能使热介质用管周围的空隙更小，并能提高导热板的热交换效率。
此外，上述盖板的上述凸部的底面最好形成沿着上述热介质用管的形状的形状。根据上述制造方法，能防止在搅拌工序中按压热介质用管时，热介质用管的变形。
此外，作为优选，在上述搅拌工序前，还包括接合工序，在该接合工序中，使接合用旋转工具沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部做相对移动，来进行上述基底构件与上述盖板的摩擦搅拌接合。根据上述制造方法，由于盖板与基底构件预先接合，因此，能在盖板固定的状态下进行搅拌工序，能制造高精度的导热板。
此外，作为优选，在上述接合工序中，沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部断续地进行摩擦搅拌接合。根据上述制造方法，能减少接合工序所需的劳力和时间。
此外，上述搅拌用旋转工具最好比上述接合用旋转工具大。根据上述制造方法，能利用搅拌用旋转工具使比盖板的底面深的部分塑性流动，并能减小在接合工序的摩擦搅拌接合中的塑性化区域，因此容易施工。
此外，在上述搅拌工序中，最好使上述搅拌用旋转工具的前端***得比上述盖槽的底面还深。根据上述制造方法，能利用搅拌用旋转工具使比盖板的底面深的部分可靠地塑性流动。
此外，在上述搅拌工序中，最好利用上述搅拌用旋转工具再度搅拌在上述接合工序中形成的塑性化区域。根据上述制造方法，能在可靠地固定盖板的状态下进行搅拌工序，且露出导热板的表面的塑性化区域仅由搅拌用旋转工具形成。
此外，在上述搅拌工序后，还包括：上盖槽封闭工序，在该工序中，将覆盖上述盖板的上盖板配置于上盖槽，该上盖槽以比上述盖槽还大的宽度形成于所述基底构件的较上述盖槽更表面侧；以及上盖接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着上述上盖槽的侧壁与上述上盖板的侧面的对接部移动而进行上述基底构件与上述上盖板的摩擦搅拌接合。
根据上述制造方法，由于在导热板的表面侧，使用比盖板宽的上盖板进行摩擦搅拌接合，因此，能将热介质用管配置于比导热板还深的位置。
此外，作为优选，本发明还包括矫正工序，在该工序中，使旋转工具相对于上述基底构件的背面移动而进行摩擦搅拌。
根据上述制造方法，通过从基底构件的背面侧也进行摩擦搅拌，由于在导热板的表面侧及背面侧产生热收缩，因此能提高导热板的平坦度。
此外，在上述矫正工序中，设定在上述基底构件的背面所形成的塑性化区域的体积比在上述基底构件及上述盖板的表面侧所形成的塑性化区域的体积小。此外，在上述矫正工序中，作为优选，设定进入上述基底构件的背面的热量比进入上述基底构件及上述盖板的表面的热量少。
主要考虑到，残存于摩擦搅拌接合的金属构件的热量为：残存热量(J)＝进入热量-散热量。若从基底构件的表面侧所进行的摩擦搅拌的残存热量与从背面侧所进行的摩擦搅拌的残存热量相等，则导热板会变得平坦。
根据上述制造方法，由于矫正工序中的进入热量比基底构件的表面侧的进入热量少，因此，能修正残存于接合后的导热板的热量的不均衡。藉此，能防止金属构件弯曲，从而能提高金属构件的平坦度。
此外，作为优选，在上述矫正工序中，将在该矫正工序所形成的塑性化区域的平面形状设定成相对于上述基底构件的中心大致点对称。此外，作为优选，在上述矫正工序中，将在该矫正工序中所形成的塑性化区域的平面形状设定成与上述基底构件的外缘形状大致相似的形状。此外，作为优选，在上述矫正工序中，将在该矫正工序中形成的塑性化区域的平面形状设定成与在上述基底构件及上述盖板的表面侧形成的塑性化区域的平面形状大致相同的形状。
根据上述制造方法，能平衡地消除导热板的表面侧和背面侧的弯曲，因此，能提高导热板的平坦度。
此外，作为优选，在上述矫正工序中，将在该矫正工序中所形成的塑性化区域的全长设定成比在上述基底构件及上述盖板的表面侧形成的塑性化区域的全长短。此外，作为优选，将在上述矫正工序中所使用的旋转工具的肩部的外径设定成比在上述基底构件及上述盖板的表面侧进行的摩擦搅拌中使用的旋转工具的肩部的外径小。此外，作为优选，将在上述矫正工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度设定成比上述基底构件及上述盖板的表面侧进行的摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的长度小。
根据上述制造方法，由于将从基底构件的背面侧进入的热量设定成比从基底构件的表面侧进入的热量少，因此，能进一步提高制造后的导热板的平坦度。
此外，当上述基底构件为俯视呈多边形时，作为优选，在上述矫正工序中包括使用旋转工具对上述基底构件的角部进行摩擦的角部摩擦搅拌工序。
根据上述制造方法，能消除在基底构件的角部所产生的弯曲，从而能消除导热板的平坦度。
此外，作为优选，在上述矫正工序后，包括对上述基底构件的背面侧进行面切削加工的面切削工序，且上述面切削工序的深度比在上述矫正工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度大。根据上述制造方法，能平滑地形成基底构件的背面。
此外，作为优选，将上述基底构件的厚度设定为在上述正式接合工序中使用的上述接合用旋转工具的肩部外径的1.5倍以上。此外，作为优选，将上述基底构件的厚度设定为在上述正式接合工序中使用的上述接合用旋转工具的搅拌销的长度的3倍以上。根据上述制造方法，由于对应于接合用旋转工具的各部位的大小，基底构件具备足够的厚度，因此能提高导热板的平坦度。
此外，作为优选，将上述基底构件的厚度设定为在上述搅拌工序中使用的上述搅拌用旋转工具的肩部外径的1.5倍以上。此外，作为优选，将上述基底构件的厚度设定为在上述搅拌工序中使用的上述搅拌用旋转工具的搅拌销长度的3倍以上。根据上述制造方法，由于对应于搅拌用旋转工具的各部位的大小，基底构件具备足够的厚度，因此能提高导热板的平坦度。
此外，本发明的导热板的特征是，包括：基底构件，其具有开口于表面侧的盖槽和开口于该盖槽底面的凹槽；热介质用管，其***上述凹槽；以及盖板，其具有***上述盖槽的主体部和突设于该主体部底面并***上述凹槽的凸部，沿着上述盖槽的侧壁与上述盖板的侧面的对接部形成有通过摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域。
根据上述构造，由于将盖板***盖槽时盖板的凸部***凹槽，因此，与不具有凹凸的平板状的盖板***盖槽的情况相比，热介质用管周围的空隙变小，能提高导热板的热交换效率。
此外，作为优选，上述塑性化区域与上述热介质用管接触。根据上述构造，能使热介质用管周围的空隙变得更小，从而能提高导热板的热交换效率。
此外，作为优选，还包括：基底构件，其具有以比上述盖槽宽的宽度形成于较上述盖槽还靠近表面侧的上盖槽；以及上盖板，其配置于上述上盖槽，沿着上述上盖槽的侧壁与上述上盖板的侧面的对接部，形成有通过摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域。
根据上述构造，在盖板的表面侧，使用比盖板宽的上盖板，进一步进行摩擦搅拌接合，因此，能在更深的位置上配置热介质用管。
根据本发明的导热板的制造方法，能制造热交换效率高的导热板。此外，根据本发明的导热板，能提高热交换效率。
附图说明
图1是表示第一实施方式的导热板的立体图。
图2是表示第一实施方式的导热板的分解侧视图。
图3是表示第一实施方式的导热板的放大侧视图。
图4是表示第一实施方式的导热板的制造方法的侧视图，图4(a)是表示切削工序的图，图4(b)是表示***热介质用管的***工序的图，图4(c)是表示盖槽封闭工序的图，图4(d)是表示正式接合工序的图，图4(e)是完成图。
图5是表示第一实施方式的导热板与接合用旋转工具的位置关是的示意剖视图。
图6是表示使用第一实施方式的导热板的导热单元的俯视图。
图7是表示第二实施方式的导热板的分解剖视图。
图8是表示第二实施方式的导热板的剖视图。
图9是表示第三实施方式的导热板的立体图。
图10是表示第三实施方式的导热板的分解剖视图。
图11是表示第三实施方式的导热板的剖视图。
图12是表示第三实施方式的导热板的制造方法的剖视图，图12(a)是表示切削工序的图，图12(b)是表示***热介质用管的***工序的图，图12(c)是表示盖槽封闭工序的图，图12(d)是表示正式接合工序的图，图12(e)是表示搅拌工序的图，图12(f)是完成图。
图13是表示使用第三实施方式的导热板的导热单元的俯视图。
图14是表示使用第三实施方式的导热板的导热单元的剖视图。
图15是表示第四实施方式的导热板的立体图。
图16是表示第四实施方式的导热板的制造方法的侧视图，图16(a)是表示搅拌工序的搅拌用旋转工具的压入前的状态的图，图16(b)是表示搅拌工序的搅拌用旋转工具的压入中的状态的图。
图17(a)是表示第五实施方式的导热板的分解侧视图，图17(b)是表示第五实施方式的导热板的侧视图。
图18是表示第六实施方式的导热板的剖视图。
图19是表示第七实施方式的制造方法的图，图19(a)是表示盖槽封闭工序的剖视图，图19(b)是表示正式接合工序的剖视图。
图20是表示第八实施方式的导热板的剖视图。
图21是表示第九实施方式的导热板的图，图21(a)是立体图，图21(b)是I-I线的剖视图。
图22是表示第九实施方式的导热板的图，图22(a)是分解立体图，图22(b)是示意剖视图。
图23是表示第九实施方式的导热板的制造方法的剖视图，图23(a)是表示切削工序的图，图23(b)是表示***工序的图，图23(c)是表示盖槽封闭工序的图。
图24是表示在第九实施方式的导热板的制造方法中，盖槽封闭工序后的立体图。
图25(a)～图25(c)是阶段性地表示在第九实施方式的导热板的制造方法中，正式接合工序的俯视图。
图26是表示在第九实施方式的导热板的制造方法中，正式接合工序的剖视图。
图27是表示在第九实施方式的导热板的制造方法中，正式接合工序后的图，图27(a)是立体图，图27(b)是剖视图。
图28是表示在第九实施方式的导热板的制造方法中，矫正工序的图，图28(a)是立体图，图28(b)是俯视图。
图29是用于说明矫正工序的示意剖视图，图29(a)表示正式接合工序，图29(b)表示矫正工序。
图30是表示第十实施方式的导热板的图，图30(a)是立体图，图30(b)是剖视图。
图31是表示在第十实施方式的导热板的制造方法中，正式接合工序后的立体图。
图32是表示第十实施方式的导热板的制造方法的矫正工序的俯视图，图32(a)表示矫正摩擦搅拌工序，图32(b)表示角部摩擦搅拌工序。
图33是表示在第十实施方式的导热板的制造方法中，面切削工序的图，是图32(b)的II-II线的剖视图。
图34是表示矫正工序的第一变形例的俯视图。
图35(a)～图35(f)是表示矫正工序的其它变形例的俯视图。
图36是表示实施例的图，图36(a)是立体图，图36(b)是俯视图。
图37是表示以往的导热板的图，图37(a)是立体图，图37(b)是剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
对于本发明的实施方式，参照附图做详细的说明。如图1至图3所示，第一实施方式的导热板1主要包括：具有表面3及背面4的厚板形状的基底构件2；配置于在基底构件2的表面3开口的盖槽6的盖板10；***在盖槽6的底面开口的凹槽8的热介质用管16，通过摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域W1、W2而一体形成。在此，所谓“塑性化区域”包含因旋转工具的摩擦热被加热而呈现的塑性化状态以及旋转工具通过而回到常温的状态这两种状态。
基底构件2例如由铝合金(JIS：A6061)形成。基底构件2具有将在热介质用管16中流动的热介质的热传递至外部的效果，以及将外部的热传递至在热介质用管16中流动的热介质的效果。如图2所示，热介质用管16收容于基底构件2的内部。在基底构件2的表面3中，凹设有盖槽6，在盖槽6的底面5c的中央，凹设有宽度比盖槽6的宽度窄的凹槽8。盖槽6为覆盖热介质用管16的盖板10所配置的部分，遍及基底构件2的长边方向连续地形成。盖槽6的截面呈矩形，并具有从盖槽6的底面5c垂直竖立的侧壁5a、5b。
凹槽8是供热介质用管16***的部分，遍及基底构件2的长边方向连续地形成。凹槽8是上方开口的截面呈U字形的槽，在其下端形成有具有与热介质用管16的外周相同的曲率半径的半圆形的底部7。藉此，能使热介质用管16与凹槽8的底部7紧贴。凹槽8的开口部分以与热介质用管16的外径大致相同的宽度形成。
如图2及图3所示，盖板10由与基底构件2相同的铝合金构成，具有大致呈平板状的主体部14以及从主体部14的下表面12凸设的凸部15。主体部14呈现与基底构件2的盖槽6的截面大致相同的矩形截面，具有上表面(表面)11、下表面(底面)12、侧面13a及侧面13b。
凸部15从主体部14的下表面12的中央，以与凹槽8大致相等的宽度朝下方延伸，底面15a形成凹面状。底面15a的曲率与热介质用管16的外周的曲率相同。
因此，如图2所示，当将盖板10配置于盖槽6时，盖板10的凸部15***凹槽8与热介质用管16所形成的空隙部P1、P2中。由于凸部15的底面15a与热介质用管16的外周的曲率大致相同，因此，凸部15的底面15a与热介质用管16做面接触或隔着微小的间隙对向。此外，盖板10的侧面13a、13b与盖槽6的侧壁5a、5b做面接触或隔着微小的间隙对向。如图2及图3所示，以侧面13a与侧壁5a的对接面作为对接部V1，以侧面13b与侧壁5b的对接面作为对接部V2。
热介质用管16例如是铜制的，如图2所示，是具有截面呈圆形的中空部18的圆筒管。热介质用管16的外径与凹槽8的宽度大致相等，如图3所示，热介质用管16的下半部与凹槽8的底部7做面接触或隔着微小的间隙对向。此外，热介质用管16的上半部与盖板10的凸部15的底面15a做面接触或隔着微小的间隙对向。
热介质用管16是使例如高温液体或高温气体等热介质在中空部18循环、而将热传递至基底构件2及盖板10的构件，或是使例如冷却水或冷却气体等热介质在中空部18循环、而将热从基底构件2及盖板10传递至热介质的构件。此外，也可将加热器与热介质用管16的中空部18连通，把热介质用管16作为将由加热器产生的热传递至基底构件2及盖板10的构件而利用。虽然在本实施方式中热介质用管16的截面呈圆形，但其它形状亦可。
另外，虽然在本实施方式中，使凹槽8与热介质用管16的下半部做面接触，并使凸部15的底面15a与热介质用管16的上半部做面接触，但并不限定在此。例如，凹槽8的深度可与热介质用管16的外径相等，或在其1.2倍的范围内。此外，凹槽8的宽度可与热介质用管16的外径相等，或在其1.1倍的范围内。此外，例如凸部15的底面15a的曲率可比热介质用管16的外周的曲率小。即，在将热介质用管16及盖板10***基底构件2时，可设定各构件的尺寸以在热介质用管16的周围产生空隙。
如图1及图3所示，塑性化区域W1、W2是在对对接部V1、V2进行后述的正式接合工序时，基底构件2及盖板10的一部分做塑性流动而一体化的区域。在沿着对接部V1、V2使用后述的接合用旋转工具20进行正式接合工序时，对接部V1、V2周边的基底构件2、盖板10的金属材料因摩擦热而塑性流动后，再度硬化而一体化。
在本实施方式中，其特征是，使接合用旋转工具20(参照图4)接近热介质用管16而进行摩擦搅拌接合，从而使盖板10的凸部15的底面15a都塑性流动，使热介质用管16与流动的塑性流动材接触。
在进行摩擦搅拌接合时，根据接合用旋转工具20的尺寸、热介质用管16的外径及盖板10的厚度等，设定接合用旋转工具20的***位置、压入量即可。而且，虽然在本实施方式中，热介质用管16不变形，但也可一边使热介质用管16变形一边进行摩擦搅拌。
接着，以图4说明导热板1的制造方法。图4是表示第一实施方式的导热板的制造方法的剖视图，图4(a)是表示切削工序的图，图4(b)是表示***热介质用管的***工序的图，图4(c)是表示盖槽封闭工序的图，图4(d)是表示正式接合工序的图，图4(e)是完成图。
第一实施方式的导热板的制造方法包括：形成基底构件2的切削工序；将热介质用管16***形成于基底构件2的凹槽8的***工序；将盖板10***盖槽6的盖槽封闭工序；以及使接合用旋转工具20沿着对接部V1、V2移动而进行摩擦搅拌接合的正式接合工序。
(切削工序)
首先，如图4(a)所示，通过公知的端铣加工将盖槽6形成于厚板构件上。然后，在盖槽6的底面，通过端铣加工等形成具有半圆形截面的凹槽8。藉此，形成具有盖槽6和开口于盖槽6的底面的凹槽8的基底构件2。凹槽8具有截面呈半圆形的底部7，并从底部7的上端以一定宽度朝上方开口。
另外，虽然在第一实施方式中基底构件2是通过切削加工而形成的，但使用铝合金的挤压型材亦可。
(***工序)
接着，如图4(b)所示，将热介质用管16***凹槽8内。热介质用管16的下半部与形成凹槽8的下半部的底部7做面接触。
(盖槽封闭工序)
接着，如图4(c)所示，在基底构件2的盖槽6内，配置有由铝合金制成的盖板10。此时，盖板10的凸部15***凹槽8，且盖板10的上表面11与基底构件2的表面3齐平。此外，盖槽6的侧壁5a、5b(参照图4(a))与盖板10的侧面13a、13b形成对接部V1、V2。
(正式接合工序)
接着，如图4(d)所示，沿着对接部V1、V2进行摩擦搅拌接合。摩擦搅拌接合是使用公知的接合用旋转工具20进行的。
接合用旋转工具20例如由工具钢形成，具有圆柱形的工具主体(肩部)22、从其底面24的中心部以同心轴下垂的搅拌销26。搅拌销26形成朝向前端宽度变窄的锥状。另外，也可在搅拌销26的周面，沿其轴向形成未图示的多个小槽、沿径向的螺旋槽。
在此，图5是表示第一实施方式的导热板与接合用旋转工具的位置关系的示意剖视图。例如，接合用旋转工具20中，工具主体22的直径为6～22mm，搅拌销26的长度为3～10mm，搅拌销26的前端的直径为2～8mm。此外，接合用旋转工具20的转速为50～1500rpm，进给速度为0.05～2m/分，施加于接合用旋转工具20的轴向的压入力为1kN～20kN。
如图5所示，将搅拌销26的长度设为搅拌销的长度G，此外，当压入接合用旋转工具20时，将从基底构件2的表面3至接合用旋转工具20的底面24的距离(压入量)设为压入量H。此外，将与热介质用管16的外周面相切的假想垂直面至搅拌销26的前端的最近距离设为偏移量I。
在正式接合工序中，在将基底构件2与盖板10以未图示的夹具固定的状态下，使对接部V1、V2与接合用旋转工具20的轴的中心重叠，压入高速旋转的接合用旋转工具20，使其沿着对接部V1、V2移动。在高速旋转的搅拌销26的作用下，其周围的基底构件2及盖板10的凸部15的一部分被摩擦热加热而流动。然后，流动的金属材料(塑性流动材Q)与热介质用管16接触。
虽然在本实施方式中，盖板10的凸部15的底面15a与热介质用管16的外周的曲率相同，实际上由于盖板10及热介质用管16的公差等，热介质用管16与盖板10之间存在着微小的空隙。由于塑性流动材Q流入该空隙，能提高热介质用管16与基底构件2及盖板10的紧贴性。
压入量H及偏移量I最好对应于各构件的尺寸做适当的设定。即，热介质用管16与接合用旋转工具20的距离越近，则热介质用管16与盖板10能更可靠地做无间隙的接合，相反地，若该距离过近，则热介质用管16可能变形。
接合用旋转工具20的压入量H是工具主体22压出的盖板10及基底构件2的金属的体积与塑性化区域W1(W2)的宽度方向两侧所产生的毛边的体积的合相等的长度。另外，可在正式接合工序后，将塑性化区域W1、W2的宽度方向两侧产生的毛边切削除去、进行面切削加工，形成平滑的表面。
另外，在本实施方式中，基底构件2的厚度设定成接合用旋转工具20的肩部22的外径的1.5倍以上。此外，在本实施方式中，基底构件2的厚度设定成接合用旋转工具20的搅拌销26的长度的三倍以上。根据该制造方法，由于相对于接合用旋转工具20的各部位的尺寸，基底构件2具有足够的厚度，因此能提高导热板的平坦度。
根据上述的导热板1，如图2所示，在盖槽封闭工序中，由于在凹槽8与热介质用管16所围成的空隙部P1、P2中，***有盖板10的凸部15，因此能掩埋空隙部P1、P2，提高导热板1的热交换效率。此外，在正式接合工序中，使接合用旋转工具20接近热介质用管16而进行摩擦搅拌，使得凸部15的底面15a因摩擦热而塑性化，热介质用管16与盖板10接触。藉此，能提高热介质用管16、基底构件2及盖板10的紧贴性，从而能进一步提高导热板1的热交换效率。
此外，在本实施方式中，盖板10的凸部15的底面15a与热介质用管16的外周的曲率大致相同。藉此，能提高热介质用管16与盖板10的紧贴性，并能防止热介质用管16变形。
图6是使用第一实施方式的导热板的导热单元的俯视图。
如图6所示，连结多个导热板1而形成导热单元90来使用导热板1。导热单元90是将多个导热板1沿基底构件2的短边方向并排设置，并利用俯视观察呈U字形的连结管91连结从各基底构件2的长边方向的两端突出的热介质用管16而形成的。如此，根据导热单元90，由于形成一个连通的热介质用管96，使热介质在热介质用管96中流通，从而能迅速地冷却或加热与基底构件2及盖板10接触或接近的未图示的对象物。
另外，导热板1的连结方法仅是例示，也可通过其它的连结方法形成导热单元。此外，虽然在导热单元90中，连结管91露出于导热板1的外部，但也可将热介质用管16形成S字形并将热介质用管16容纳于导热板1的内部来形成。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式的导热板做说明。图7是表示第二实施方式的导热板的分解剖视图。图8是表示第二实施方式的导热板的剖视图。
图8所示的第二实施方式的导热板31包含与上述导热板1大致相同的构造，但就在盖板10的表面侧还配置有上盖板40，进行摩擦搅拌接合而接合这一特征而言，与第一实施方式是不同的。
另外，将与上述导热板1相同的构造也称为下盖部M。此外，对于与第一实施方式的导热板1重复的构件，标注相同的符号，并省略重复的说明。
导热板31具有基底构件32、***凹槽8的热介质用管16、盖板10以及配置于盖板10的表面侧的上盖板40，在塑性化区域W1～W4通过摩擦搅拌接合而一体化。
如图7及图8所示，基底构件32例如由铝合金构成，具有在基底构件32的表面33上遍及长边方向而形成的上盖槽36、在上盖槽36的底面35c上遍及长边方向而连续形成的盖槽6、在盖槽6的底面遍及长边方向而形成的凹槽8。上盖槽36的截面呈矩形，且具有从底面35c垂直竖立的侧壁35a、35b。上盖槽36的宽度比盖槽6的宽度还大。
如图7所示，热介质用管16***形成于基底构件32的下部的凹槽8中，被盖板10封闭，通过摩擦搅拌接合而被塑性化区域W1、W2接合。即，形成于基底构件32的内部的下盖部M与第一实施方式的导热板1大致相同。
另外，由于在上盖槽36的底面35c进行摩擦搅拌接合，因此可能产生台阶(槽)、毛边。所以，作为优选，例如以塑性化区域W1、W2的表面为基准，对上盖槽36的底面35c进行面切削加工而形成平滑。藉此，能将上盖板40的下表面42与面切削后的上盖槽36的底面无间隙地配置。
如图7及图8所示，上盖板40例如由铝合金构成，形成与上盖槽36的截面大致相同的矩形截面，具有从下表面42垂直形成的侧面43a及侧面43b。上盖板40嵌合于上盖槽36。上盖板40的侧面43a、43b配置成与上盖槽36的侧壁35a、35b做面接触或隔着微小的间隙。在此，侧面43a与侧壁35a对接的部分作为上侧对接部V3。此外，侧面43b与侧壁35b对接的部分作为上侧对接部V4。上侧对接部V3、V4通过摩擦搅拌接合被塑性化区域W3、W4一体化。
导热板31的制造方法与导热板1的制造方法相同，包括：在基底构件32的下部形成下盖部M之后，对上盖槽36的底面35c进行面切削的面切削工序；配置上盖板40的上盖槽封闭工序；以及沿着上侧对接部V3、V4进行摩擦搅拌接合的上盖正式接合工序。
(面切削工序)
在面切削工序中，切削除去在上盖槽36的底面35c形成的台阶(槽)及毛边，使底面35c平滑。
(上盖槽封闭工序)
在上盖槽封闭工序中，在进行面切削工序后，将上盖板40配置于上盖槽36的底面。通过进行面切削工序，将上盖板40的下表面42与上盖槽36的底面无间隙地配置。
(上盖正式接合工序)
在上盖正式接合工序中，使接合用旋转工具(未图示)沿着上侧对接部V3、V4移动而进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，接合用旋转工具是比上述接合用旋转工具20还小型的旋转工具。上盖正式接合工序中的接合用旋转工具的埋设深度需考虑该接合用旋转工具的搅拌销的长度及上盖板40的厚度而适当地设定即可。另外，在上盖正式接合工序中，可使用接合用旋转工具20进行摩擦搅拌接合。
根据本实施方式的导热板31，由于在下盖部M的上方还配置有上盖板40，并进行摩擦搅拌接合，因此，能将热介质用管16配置于更深的位置。
以上，虽然对本发明的第二实施方式做了说明，但并不限定在此，在不脱离本发明的思想的范围内，可做适当的变更。例如，在上述实施方式中，盖板10及上盖板40配置于基底构件2、32的上表面侧，但也可配置于下表面侧。此外，在本实施方式中，使用盖板10及上盖板40二个盖板，但也可使用三个以上的盖板。
(第三实施方式)
参照附图对本发明的第三实施方式做详细的说明。图9是表示第三实施方式的导热板的立体图。图10是表示第三实施方式的导热板的分解剖视图。图11是表示第三实施方式的导热板的剖视图。
第三实施方式的导热板1A就盖板10的宽度与第一实施方式的盖板10相比较宽以及在四个位置形成有塑性化区域的特征与第一实施方式不同。另外，第三实施方式的导热板1A除了盖板10的尺寸及塑性化区域的形成位置之外，其余与第一实施方式相同，因此对于重复的部分省略其说明。
如图9至图11所示，第三实施方式的导热板1A主要包括：具有表面3及背面4的厚板状的基底构件2；***在基底构件2的表面3开口的盖槽6的盖板10；以及***在盖槽6的底面开口的凹槽8的热介质用管16。基底构件2与盖板10通过因摩擦搅拌接合而形成的塑性化区域W5、W6形成一体。塑性化区域W5、W6沿着盖槽6的侧壁5a、5b与盖板10的侧面13a、13b的对接部V5、V6形成。另一方面，在盖板10上形成有比上述塑性化区域W5、W6深且到达基底构件2的塑性化区域W7、W8。该塑性化区域W7、W8在盖板10的表面沿着形成于下方的凹槽8的长边方向形成。
基底构件2例如由铝合金(JIS：A6061)形成。在基底构件2的表面3凹设有盖槽6，在盖槽6的底面的中央凹设有宽度比盖槽6窄的凹槽8。
如图10及图11所示，盖板10由与基底构件2相同的铝合金构成，具有大致呈平板状的主体部14以及从主体部14的下表面12凸设的凸部15。主体部14具有上表面(表面)11、下表面(底面)12、侧面13a及侧面13b，并形成与基底构件2的盖槽6的截面大致相同的矩形截面。
凸部15从主体部14的下表面12以与凹槽8大致相等的宽度朝下方延伸设置，底面15a形成凹面状。底面15a的曲率与热介质用管16的外周的曲率相同。
如图10所示，当将盖板10配置于盖槽6时，盖板10的凸部15***由凹槽8与热介质用管16形成的空隙部P1、P2。由于凸部15的底面15a与热介质用管16的外周的曲率大致相同，因此，凸部15的底面15a与热介质用管16做面接触或以微小的间隙对向。此外，盖板10的侧面13a、13b与盖槽6的侧壁5a、5b做面接触或以微小的间隙对向。在此，如图10及图11所示，侧面13a与侧壁5a的对接面为对接部V5，侧面13b与侧壁5b的对接面为对接部V6。
热介质用管16例如为铜制，如图10所示，是具有截面呈圆形的中空部18的圆筒管。
如图9及图11所示，塑性化区域W5、W6是在对对接部V5、V6进行摩擦搅拌接合时，基底构件2及盖板10的一部分做塑性流动而一体化的区域。当使用后述的接合用旋转工具200(参照图12)沿着对接部V5、V6进行摩擦搅拌接合时，对接部V5、V6周边的基底构件2及盖板10的金属材料因接合用旋转工具200的摩擦热而流动并一体化，藉此，基底构件2与盖板10被接合。
如图9及图11所示，塑性化区域W7、W8是使搅拌用旋转工具250(参照图12)在盖板10的上表面(表面)11沿着下方凹槽8的长边方向移动而产生的。在本实施方式中，使搅拌用旋转工具250接近热介质用管16而进行摩擦搅拌，从而使盖板10的凸部15的一部分做塑性化流动，使热介质用管16与塑性化区域W7、W8接触。
接着，使用图12说明导热板1A的制造方法。
图12是表示第三实施方式的导热板的制造方法的剖视图，图12(a)是表示切削工序的图，图12(b)是表示***热介质用管的***工序的图，图12(c)是表示盖槽封闭工序的图，图12(d)是表示接合工序的图，图12(e)是表示搅拌工序的图，图12(f)是完成图。图13是表示使用第三实施方式的导热板的导热单元的俯视图。图14是表示使用第三实施方式的导热板的导热单元的剖视图。
第三实施方式的导热板的制造方法包括：形成基底构件2的切削工序；将热介质用管16***形成于基底构件2的凹槽8的***工序；将盖板10配置于盖槽6的盖槽封闭工序；使接合用旋转工具200沿着对接部V5、V6移动而进行摩擦搅拌接合的接合工序；以及使搅拌用旋转工具250在盖板10的表面沿着凹槽8移动而进行摩擦搅拌的搅拌工序。
(切削工序)
首先，如图12(a)所示，通过公知的端铣加工，将盖槽6形成于厚板构件。然后，在盖槽6的底面通过切销加工等形成具有半圆形截面的凹槽8。藉此，形成具有盖槽6和开口于盖槽6的底面的凹槽8的基底构件2。凹槽8在下半部具有截面呈半圆形的底部7，并从底部7的上端以一定宽度朝上方开口。另外，虽然在第三实施方式中，基底构件2通过端铣加工及切削加工而形成，但也可以使用铝合金制的压出型材或铸造品。
(***工序)
接着，如图12(b)所示，将热介质用管16***凹槽8内。此时，热介质用管16的下半部与形成凹槽8的下半部的底部7做面接触。
(盖槽封闭工序)
接着，如图12(c)所示，在基底构件2的盖槽6内，配置有由铝合金所制成的盖板10。此时，盖板10的凸部15***凹槽8，且盖板10的上表面11与基底构件2的表面3齐平。此外，盖槽6的侧壁5a、5b(参照图12(a))与盖板10的侧面13a、13b形成对接部V5、V6。
(接合工序)
接着，如图12(d)所示，沿着对接部V5、V6进行摩擦搅拌接合。摩擦搅拌接合是使用接合用旋转工具200(公知的旋转工具)进行的。接合用旋转工具200例如由工具钢形成，具有圆柱形的工具主体(肩部)210、从其底面220的中心部以同心轴下垂的搅拌销230。搅拌销230形成朝向前端宽度变窄的锥状。另外，也可在搅拌销230的周面，沿其轴向形成未图示的多个小槽、沿径向的螺旋槽。
在摩擦搅拌接合中，在将基底构件2和盖板10以未图示的夹具固定的状态下，将高速旋转的接合用旋转工具200压入各对接部V5、V6，并使其沿着对接部V5、V6移动。由于高速旋转的搅拌销230，其周围的基底构件2及盖板10的铝合金材料因摩擦热被加热并流动，随后被冷却而一体化。
(搅拌工序)
接着，如图12(e)所示，在盖板10的上表面(表面)11，沿着下方的凹槽8的长边方向进行摩擦搅拌接合。即，在热介质用管16的斜上方进行摩擦搅拌。在搅拌工序中，使用比接合用旋转工具200大的搅拌用旋转工具250进行摩擦搅拌。
在搅拌工序的摩擦搅拌接合中，在盖板10的上表面(表面)11，将高速旋转的搅拌用旋转工具250压入，并使搅拌用旋转工具250沿着下方的凹槽8移动。搅拌用旋转工具250配置成俯视观看时工具主体(肩部)260的底面270的投影部分的一部分与热介质用管16重叠。此时，搅拌用旋转工具250的前端***得比盖槽6的底面5c还深，由于高速旋转的搅拌销280，其周围的盖板10及基底构件2的铝合金材料因摩擦热被加热并流动。然后，流动的金属材料(塑性流动材Q)与热介质用管16接触。
另外，在本实施方式中，基底构件2的厚度设定在搅拌用旋转工具250的肩部260的外径的1.5倍以上。此外，在本实施方式中，将基底构件2的厚度设定在搅拌用旋转工具的搅拌销280的长度的三倍以上。根据该制造方法，由于相对于搅拌用旋转工具250的各部位的尺寸，基底构件2具有足够的厚度，因此，能提高导热板的平坦度。
根据以上所述的导热板1A，如图10所示，由于在盖槽封闭工序中，盖板10的凸部15***凹槽8与热介质用管16所围成的空隙部P1、P2，因此，能掩埋空隙部P1、P2，并能提高导热板1A的热交换效率。此外，在搅拌工序中，通过使搅拌用旋转工具250接近热介质用管16而进行摩擦搅拌，使得凸部15的底面15a因摩擦热而塑性化，热介质用管16与盖板10接触。藉此，能提高热介质用管16与盖板10的紧贴性，从而能进一步提高导热板1A的热交换效率。
此外，根据本实施方式，由于使用比较小型的接合用旋转工具200预先将盖板10接合于基底构件2，因此，在搅拌工序中，能在盖板10被可靠地固定的状态下进行摩擦搅拌接合。所以，能在稳定的状态下进行使用较大型的搅拌用旋转工具250施加大的压入力的摩擦搅拌接合。
此外，虽然在本实施方式中，在接合工序中，遍及对接部V5、V6全长而进行摩擦搅拌接合，但并不限定在此，可沿着对接部V5、V6相隔一定间隔而断续地进行摩擦搅拌接合，而将盖板10点固于基底构件2。根据这种导热板的制造方法，能减少接合工序所需要的劳力和时间。
图13是表示使用第三实施方式的导热板的导热单元的俯视图。
如图13所示，例如将多个导热板1A连结而形成导热单元900来使用导热板1A，。导热单元900是将多个导热板1A沿基底构件2的短边方向并排设置，并将从各基底构件2的长边方向的两端突出的热介质用管16以俯视观察呈U字形的连结管910连结而形成的。如此，根据导热单元900，由于形成一个连通的热介质用管960，使热介质在热介质用管960中流通，因此，能迅速地冷却或加热与基底构件2及盖板10接触或接近的未图示的对象物。
另外，导热板1A的连结方法只是一个例子，也可通过其它的连结方法形成导热单元。此外，虽然在导热单元900中，连结管910露出于导热板1A的外部，但也可将热介质用管16形成S字形并将热介质用管16收纳于导热板1A的内部。
此外，虽然在本实施方式中，通过连结管910连结多个导热板1A而形成导热单元900，但并不限定在此。例如，如图14所示，可在一基底构件71上形成具有多个凹槽8、8...的盖槽73，利用接合用旋转工具(未图示)将一片盖板74固定于基底构件71，并使搅拌用旋转工具(未图示)从盖板74的上表面(表面)75沿着各凹槽8的长边方向移动，藉此，使热介质用管16与塑性化区域W7、W8接触。若这样，则只要进行一次盖板74的接合工序，就能固定多个热介质用管16、16...。
(第四实施方式)
接着，说明第四实施方式的导热板。图15是表示第四实施方式的导热板的立体图。图16是表示第四实施方式的导热板的制造方法的侧视图，图16(a)是表示搅拌工序的搅拌用旋转工具压入前的状态的图，图16(b)是表示搅拌工序的搅拌用旋转工具压入中的状态的图。第四实施方式的导热板1B就在塑性化区域W7、W8的内部包含接合工序所形成的塑性化区域W9、W10这一特征与第三实施方式不同。
如图15及图16所示，第四实施方式的导热板1B中，盖板52和基底构件54的盖槽55的宽度比第三实施方式的宽度窄。具体而言，以盖板52的侧面53、53与基底构件54的盖槽55的侧壁56、56的对接部V9、V10包含于搅拌工序中的摩擦搅拌接合所产生的塑性化区域W7、W8的方式形成盖板52和基底构件54的盖槽55的宽度。即，在搅拌工序中使搅拌用旋转工具250在接合工序所产生的塑性化区域W9、W10上移动，从而再搅拌塑性化区域W9、W10。搅拌用旋转工具250使用与第三实施方式相同的工具。另外，对于其它的构造，由于与第三实施方式相同，因此省略其说明。
接着，说明第四实施方式的导热板的制造方法。本实施方式的导热板的制造方法包括：形成基底构件54的切削工序；将热介质用管16***形成于基底构件54的凹槽8的***工序；将盖板52配置于盖槽55的盖槽封闭工序；使接合用旋转工具(未图示)沿着对接部V9、V10移动而进行摩擦搅拌接合的接合工序；以及使搅拌用旋转工具250(参照图16)在盖板52的表面沿着凹槽8移动而进行摩擦搅拌的搅拌工序。
切削工序、***工序及盖槽封闭工序中，除了盖板52和基底构件54的盖槽55的宽度变窄以外，与第三实施方式相同。
在接合工序中，如图15及图16(a)所示，沿着对接部V9、V10断续地进行摩擦搅拌接合，而形成以虚线表示的塑性化区域W9、W10，将盖板52点固于基底构件54。此时所使用的接合用旋转工具(未图示)是与第三实施方式的接合用旋转工具200相同的构件，比搅拌用旋转工具250还小。
接着，如图16(b)所示，在盖板52的上表面(表面)，沿着形成于下方的凹槽8的长边方向进行摩擦搅拌接合。即，在热介质用管16的斜上方进行摩擦搅拌接合。在搅拌工序中，与第三实施方式相同，是使通过摩擦搅拌接合而流动的塑性流动材Q与热介质用管16接触的工序，该摩擦搅拌接合使用搅拌用旋转工具250进行。
在搅拌工序中，从盖板10的上表面(表面)侧，将高速旋转的搅拌用旋转工具250压入，并使搅拌用旋转工具250沿着下方的凹槽8的长边方向移动。搅拌用旋转工具250配置成俯视观察时工具主体(肩部)260的底面270的投影部分的一部分与热介质用管16及接合工序所产生的塑性化区域W9(W10)重叠。搅拌用旋转工具250的前端***得比盖槽55的底面还深，由于高速旋转的搅拌销280，其周围的基底构件55及盖板52的凸部58的底面58a因摩擦热被加热而塑性流动。然后，流动的金属材料(塑性流动材Q)与热介质用管16接触。藉此，塑性化区域W9(W10)包含于搅拌用旋转工具250所产生的塑性化区域W7(W8)，并被再度搅拌。
根据以上说明的导热板1B，加上第一实施方式的导热板1所得到的效果，能得到以下的效果。即，能在盖板52固定于基底构件54的状态下稳定地进行搅拌工序，此外，如图15所示，能沿着对接部V9、V10(参照图16(a))形成塑性化区域W9、W10，以基底构件54和盖板52封闭热介质用管16，而且，在塑性化区域W7、W8中包含塑性化区域W9、W10，基底构件54与盖板52被接合。如此，由于塑性化区域W9、W10被搅拌用旋转工具250再度搅拌而包含于塑性化区域W7、W8，因此，可使露出导热板1B的表面的塑性化区域变少。
(第五实施方式)
接着，对第五实施方式的导热板做说明。图17(a)是表示第五实施方式的导热板的分解侧视图，图17(b)是表示第五实施方式的导热板的侧视图。
第五实施方式的导热板1C包含与第三实施方式的导热板1A(参照图11)大致相同的构造，就在盖板10的表面侧还配置有上盖板80，并进行摩擦搅拌接合这一特征而言，与第三实施方式不同。
另外，也将与第三实施方式的导热板1A(参照图11)相同的构造称为下盖部M’。此外，对于与第三实施方式的导热板1A重复的构件标注相同的符号而省略重复的说明。
导热板1C具有基底构件62、***凹槽8的热介质用管16、盖板10以及配置于盖板10的表面侧的上盖板80，在塑性化区域W11、W12通过摩擦搅拌接合而一体化。
如图17(a)及图17(b)所示，基底构件62例如由铝合金构成，具有在基底构件62的表面63上遍及长边方向形成的上盖槽64、在上盖槽64的底面65c上遍及长边方向连续形成的盖槽6、在盖槽6的底面遍及长边方向形成的凹槽8。上盖槽64的截面呈矩形，且具有从底面垂直竖立的侧壁65a、65b。上盖槽64的宽度比盖槽6的宽度还大。在形成塑性化区域W7、W8之后，对上盖槽64的底面65c进行面切削加工，使其与塑性化区域W7、W8的表面齐平。
热介质用管16***形成于基底构件62的下部的凹槽8中。凹槽8的上方被盖板10封闭，通过摩擦搅拌接合在塑性化区域W5、W6接合。此外，从盖板10的表面至盖槽6的底面5c的下侧形成有塑性化区域W7、W8，热介质用管16与塑性化区域W7、W8接触。形成于基底构件62内部的下盖部M’除了面切削的部分之外，其余与第三实施方式的导热板1A大致相同。
如图17(a)及图17(b)所示，上盖板80例如由铝合金构成，形成与上盖槽64的截面大致相同的矩形截面，具有上表面81、下表面82、从下表面82垂直形成的侧面83a及侧面83b。上盖板80***于上盖槽64。上盖板80的侧面83a、83b配置成与上盖槽64的侧壁65a、65b做面接触或隔着微小的间隙。在此，侧面83a与侧壁65a对接的部分为上侧对接部V11，侧面83b与侧壁65b对接的部分为上侧对接部V12。上侧对接部V11、V12通过摩擦搅拌接合在塑性化区域W11、W12一体化。
导热板1C的制造方法与第三实施方式的导热板1A的制造方法相同，包括：在基底构件62的下部形成下盖部M’之后，配置上盖板80的上盖槽封闭工序；以及沿着上侧对接部V11、V12进行摩擦搅拌接合的上盖接合工序。
(上盖槽封闭工序)
在上盖槽封闭工序中，在形成下盖部M’之后，将上盖板80配置于上盖槽64。此时，由于上盖槽64的底面65c、盖板10及塑性化区域W5～W8的上表面因上述的接合工序而非平面状(凹凸)，因此，作为优选，进行切削上盖槽64的底面65c、盖板10及塑性化区域W5～W8的上表面而形成平坦状的面切削加工。
(上盖接合工序)
在上盖接合工序中，使接合用旋转工具(未图示)沿着上侧对接部V11、V12移动而进行摩擦搅拌接合。上盖接合工序中的接合用旋转工具的埋设深度可根据搅拌销的长度及上盖板80的厚度等各种条件而适当地设定。
根据本实施方式的导热板1C，在下盖部M’的上方还配置有上盖板80，通过进行摩擦搅拌接合，能将热介质用管16配置于更深的位置。
(第六实施方式)
接着，对第六实施方式的导热板做说明。图18是表示第六实施方式的导热板的剖视图。第六实施方式的导热板1D就热介质用管16与塑性化区域W1、W2的重叠面积比第一实施方式的导热板1大这一特征而言是不同的。另外，在第六实施方式的导热板1D的说明中，省略说明与第一实施方式重复的特征。
在第六实施方式的正式接合工序中，其特征是，与热介质用管16接触的假想垂直面到搅拌销26的前端的最近距离即偏移量I设定得比第一实施方式小。在正式接合工序中，将接合用旋转工具20的轴向的中心配置在比对接部V1靠热介质用管16侧而进行摩擦搅拌。藉此，利用接合用旋转工具20所形成的塑性化区域W1、W2形成于接近热介质用管16的位置，因此，能使热介质用管16与塑性化区域W1、W2的接触面积变大。藉此，能更可靠地掩埋热介质用管16周围的空隙，从而能提高导热板1D的热交换效率。另外，对于偏移量I，最好尽量接近到热介质用管16不变形的程度。
(第七实施方式)
接着，对第七实施方式的导热板做说明。图19是表示第七实施方式的制造方法的图，图19(a)是表示盖槽封闭工序的剖视图，图19(b)是表示正式接合工序的剖视图。第七实施方式的导热板就将盖板400配置于盖槽6时，形成空隙部P1、P2这一特征与第一实施方式不同。另外，在导热板1E的说明中，省略与第一实施方式重复的特征的说明。
盖板400具有大致呈平板状的主体部410及从主体部410的下表面凸设的凸部420。主体部410的截面呈矩形，并***盖槽6。凸部420具有与凹槽8的宽度大致相等的宽度，并***凹槽8。凸部420的底面420a以比热介质用管16的外周的曲率小的曲率形成。因此，当将盖板400***盖槽6时，如图19(a)所示，形成由凹槽8、热介质用管16及凸部420所围成的空隙部P1、P2。
在第七实施方式的正式接合工序中，如图19(a)所示，使接合用旋转工具20接近热介质用管16而进行摩擦搅拌接合，使得基底构件2及盖板10因摩擦热而流动的塑性流动材Q流入空隙部P1(P2)。由于塑性流动材Q流入形成于热介质用管16周围的微小间隙，因此，能掩埋空隙部P1、P2，从而能提高导热板1E的热交换效率。由于在盖板400的下表面具有凸部420，因此，塑性流动材Q容易流入空隙部P1、P2。
如以上说明的第七实施方式的导热板1E那样，也能以凸部420的底面420a的曲率比热介质用管16外周的曲率小的方式形成盖板400，并预先设置供塑性流动材Q流入的空隙。
(第八实施方式)
接着，对第八实施方式的导热板做说明。图20是表示第八实施方式的导热板的剖视图。虽然在第八实施方式的导热板1F中，盖板10及基底构件2的形状与第一实施方式相同，但就对盖板10的凸部15不进行摩擦搅拌这一特征而言，与第一实施方式不同。另外，在第八实施方式的导热板1F的说明中，省略与第一实施方式重复的特征的说明。
虽然在第一实施方式至第七实施方式中，设定成在进行正式接合工序或搅拌工序时，盖板10的凸部15的至少一部分做塑性变形，但也可如第八实施方式的导热板1F那样，对凸部15不进行摩擦搅拌。
由于在进行正式接合工序时，使用接合用旋转工具20按压对接部V1、V2，因此，热介质用管16被盖板10按压，从而使热介质用管16周围的空隙变小。藉此，能提高导热板1F的热交换效率。
(第九实施方式)
接着，对本发明的第九实施方式做说明。在第九实施方式中，就进行基底构件302、热介质用管303的形状矫正工序这一特征而言，与第一实施方式不同。首先，对在第九实施方式中所形成的导热板301做说明。
如图21所示，第九实施方式的导热板301主要包括：厚板状的基底构件302；配置于基底构件302内部的热介质用管303；以及配置于基底构件302的盖板304，通过在摩擦搅拌接合中形成的表面塑性化区域W51、W51而形成一体。此外，如图21(a)所示，在基底构件302的背面302b形成有背面塑性化区域W61(参照图28(b))。在此，所谓“塑性化区域”包括因旋转工具的摩擦热被加热而呈现塑性化的状态以及旋转工具通过而回到常温的状态。
基底构件302例如由铝合金(JIS：A6061)形成。基底构件302具有将在热介质用管303中流动的热介质的热传递至外部的效果，以及将外部的热传递至在热介质用管303中流动的热介质的效果，如图所示，在内部收容有热介质用管303。如图21及图22所示，在基底构件302的表面302a，凹设有截面呈矩形的盖槽306，在盖槽306的底面306c的中央，凹设有宽度比盖槽306窄的凹槽307。盖槽306是供覆盖热介质用管303的盖板304配置的部分，方式观察呈马蹄状。盖槽306具有从盖槽306的底面306c垂直竖立的侧壁306a、306b。
凹槽307是供热介质用管303***的部分，俯视观察呈马蹄状。凹槽307是上方开口的截面呈U字形的槽，在下端形成有具有与热介质用管303的外周相同的曲率半径的半圆形的底部307a。藉此，能使热介质用管303与凹槽307的底部307a紧贴。凹槽307的开口部分形成与热介质用管303的外径大致相等的宽度。此外，凹槽307的深度与热介质用管303的外径相等。
热介质用管303例如是铜制的，如图22(b)所示，是具有截面呈圆形的中空部303a的圆筒管。热介质用管303的外径与凹槽307的宽度及深度大致相等。由于热介质用管303是***凹槽307的构件，因此，与凹槽307相同，俯视观察大致呈马蹄状。
热介质用管303是使例如高温液体或高温气体等热介质在中空部303a中循环、而将热传递至基底构件302及盖板304的构件，或使例如冷却水、冷却气体等热介质在中空部303a中循环、而将热从基底构件302及盖板304传递至热介质的构件。此外，例如也可使一加热器与热介质用管303的中空部303a连通，把热介质用管303作为将加热器产生的热传递至基底构件302及盖板304的构件而利用。
如图22(a)及图22(b)所示，盖板304由与基底构件302相同的铝合金构成，具有大致呈平板状的主体部311、从主体部311的下表面314(底面)凸设的凸部312。盖板304是***盖槽306的构件，与盖槽306相同，俯视观察大致呈马蹄状。主体部311呈现与基底构件302的盖槽306的截面大致相同的矩形截面，具有上表面(表面)313、下表面(底面)314、侧面315a及侧面315b。
凸部312从主体部311的下表面314的中央，以与凹槽307大致相等的宽度朝下方延伸，底面312a形成凹面状。底面312a的曲率与热介质用管303的外周的曲率相同。
如图22(b)所示，当将热介质用管303配置于基底构件302时，热介质用管303的下半部与凹槽307的底部307a做面接触或隔着微小的间隙对向。热介质用管303的上端位于与盖槽306的底面306c同等高度的位置。而且，当将盖板304配置于盖槽306时，盖板304的凸部312***热介质用管303的周围，且盖板304的上表面313与基底构件302的表面302a齐平。此外，盖板304的侧面315a、315b与盖槽306的侧壁306a、306b做面接触或隔着微小的间隙对向。侧面315a与侧壁306a对接的部分为对接部J1，侧面315b与侧壁306b对接的部分为对接部J2。
另外，虽然在本实施方式中，将热介质用管303的外径与凹槽307的深度设定为相同，但也可将凹槽307的深度设定成比热介质用管303的外径大。此时，在增加凸部312的突出高度，配置盖板304时，最好使热介质用管303的周围不出现空隙。此外，虽然在本实施方式中，基底构件302及盖板304由铝合金形成，但铝、铜等其它材料亦可。
接着，说明导热板301的制造方法。第九实施方式的导热板的制造方法包括：形成基底构件302的切削工序；将热介质用管303***形成于基底构件302的凹槽307的***工序；将盖板304***盖槽306的盖槽封闭工序；使接合用旋转工具20沿着对接部J1、J2移动而进行摩擦搅拌接合的正式接合工序；以及在基底构件302的背面进行摩擦搅拌的矫正工序。
(切削工序)
首先，如图23(a)所示，通过公知的端铣加工，将盖槽306形成于厚板构件。然后，在盖槽306的底面306c上，通过端铣加工形成具有半圆形截面的凹槽307。藉此，形成具有盖槽306和开口于盖槽306的底面306c的凹槽307的基底构件302。另外，虽然在第九实施方式中基底构件302是由切削加工而形成的，但使用铝合金的挤压型材亦可。
(***工序)
接着，如图23(b)所示，将热介质用管303***凹槽307内。热介质用管303的下半部与形成凹槽307的下半部的底部307a做面接触。
(盖槽封闭工序)
接着，如图23(c)所示，在基底构件302的盖槽306内，配置有盖板304。此时，盖板304的凸部312***凹槽307，且盖板304的上表面313与基底构件302的表面302a齐平。此外，盖槽306的侧壁306a、306b与盖板304的侧面315a、315b形成对接部J1、J2。
(正式接合工序)
在正式接合工序中，沿着对接部J1、J2，使用接合用旋转工具20进行摩擦搅拌接合。在本实施方式中，正式接合工序包括：摩擦搅拌对接部J1的第一正式接合工序；以及摩擦搅拌对接部J2的第二正式接合工序。
如图24至图26所示，在第一正式接合工序中，沿着基底构件302与盖板304的对接部J1进行摩擦搅拌接合。
首先，在基底构件302的表面302a的任意位置设定开始位置SM1，并将接合用旋转工具200的搅拌销26压入(按压)基底构件302。在本实施方式中，开始位置SM1位于基底构件302的外缘附近，且设定于对接部J1的附近。在接合用旋转工具20的肩部22的一部分与基底构件302的表面302a接触后，使接合用旋转工具20朝向对接部J1的起点s1做相对移动。然后，如图6(a)所示，在到达起点s1后，使接合用旋转工具20不脱离，而依此状态沿着对接部J1移动。在本实施方式中，使接合用旋转工具20左旋转，以使盖板304位于行进方向的左侧而进行摩擦搅拌接合。当使接合用旋转工具20左旋转时，在行进方向的右侧产生接合缺陷的可能性变高。根据本实施方式，能使接合缺陷位于远离热介质用管303的部分。此外，当使接合用旋转工具20右旋转时，作为优选，以使盖板304位于行进方向的右侧而进行摩擦搅拌。
在接合用旋转工具20到达对接部J1的终点e1后，使接合用旋转工具20依此状态移动至开始位置SM1侧，在设定于任意位置的结束位置EM1使接合用旋转工具20脱离。另外，开始位置SM1、起点s1、结束位置EM1及终点e1并未限定于本实施方式的位置，但最后在基底构件302的外缘附近，且最好在对接部J1的附近。
接着，在第二正式接合工序中，如图25(b)及图25(c)所示，使接合用旋转工具20沿着基底构件302与盖板304的对接部J2左旋转而进行摩擦搅拌接合。
首先，在基底构件302的表面302a的任意地点h设定开始位置SM2，将接合用旋转工具20的搅拌销26压入(按压)基底构件302。在接合用旋转工具20的肩部22的一部分与基底构件302的表面302a接触后，使接合用旋转工具20朝向对接部J2的起点s2做相对移动。然后，在到达起点s2后，使接合用旋转工具20不脱离，而依此状态沿着对接部J2移动。
在接合用旋转工具20到达对接部J2的终点e2后，使接合用旋转工具20依此状态移动至地点f侧，在设定于地点f的结束位置EM2使接合用旋转工具20脱离。
另外，开始位置SM2及结束位置EM2并未限定于本实施方式的位置，但最好位于基底构件302的外缘的角部。藉此，在结束位置EM2残存有冲孔的情况下，能对角部做切削加工而将其除去。
如图25(c)所示，通过正式接合工序，沿着对接部J1及对接部J2形成有表面塑性化区域W51(W51a、W51b)。藉此，热介质用管303被基底构件302和盖板304封闭。此外，如图26所示，在本实施方式中，压入接合用旋转工具20至表面塑性化区域W51与热介质用管303的外周接触的程度。热介质用管303的周围被盖板304的凸部312封闭，且被表面塑性化区域W51封闭，因此，能提高导热板301的气密性及水密性。
另外，表面塑性化区域W51的深度并不限定于上述的方式。可对应于盖板304大小及形状而适当地设定。
在此，图27是表示第九实施方式的导热板的制造方法中正式接合工序后的图，图27(a)为立体图，图27(b)为剖视图。通过正式接合工序，在基底构件302的表面302a侧形成有表面塑性化区域W51、W51。由于表面塑性化区域W51因热收缩而缩小，因此，在基底构件302的表面302a侧，压缩应力从基底构件302的各角部侧朝向中心侧起作用。藉此，基底构件302可能以表面302a侧凹下的方式弯曲。特别是在基底构件302的表面302a上所表示的地点a～地点j中、位于基底构件302的四角的地点a、c、f、h处，其弯曲的影响有着显著的倾向。另外，地点j表示基底构件302的中心地点。
(5)矫正工序
如图28所示，在矫正工序中，使用比较小型的矫正用旋转工具500从基底构件302的背面302b进行摩擦搅拌。矫正用旋转工具500具有与接合用旋转工具20(参照图26)相似的形状，但比接合用旋转工具20小。矫正工序是为了消除在上述正式接合工序中所产生的弯曲(挠曲)所进行的工序。在本实施方式中，矫正工序包括：配置突出材的突出材配置工序；以及对基底构件302的背面302b进行摩擦搅拌的矫正摩擦搅拌工序。
如图28(a)所示，在突出材配置工序中，使基底构件302的背面302b朝向上方后，配置突出材T，该突出材T设定了后述的矫正摩擦搅拌工序的开始位置及结束位置。在本实施方式中，突出材T呈长方体，由与基底构件302相同的组成构成。突出材T以覆盖基底构件302的侧面302c的一部分的方式抵接于侧面302c。此外，突出材T因突出材T的两侧面与基底构件302的侧面302c的焊接而被临时接合。突出材T的表面最好与基底构件302的背面302b齐平。
如图28(a)及图28(b)所示，在矫正摩擦搅拌工序中，使用矫正用旋转工具500对基底构件302的背面302b进行摩擦搅拌。在本实施方式中，矫正摩擦搅拌工序的路径设定成围绕中心地点j’且因矫正摩擦搅拌工序所形成的背面塑性化区域W61相对于中心地点j’形成放射状。另外，地点a’、地点b’…是在背面302b侧分别与基底构件302的表面302a侧的地点a、地点b…(参照图27(a))对应的地点。
如图28(a)所示，在矫正摩擦搅拌工序中，首先，在突出材T的表面设定开始位置SM3，并将矫正用旋转工具500的搅拌销压入(按压)突出材T。在矫正用旋转工具500的肩部的一部分与突出材T接触后，使矫正用旋转工具500朝向基底构件302做相对移动。然后，使矫正用旋转工具500做相对移动而进行摩擦搅拌，以使基底构件302的背面302b的地点f’、地点a’、地点c’及地点h’附近俯视观察呈凸状，并使地点g’地点d’、地点b’及地点e’附近俯视观察呈凹状。即，如图28(b)所示，以相对于基底构件302的中心线(点划线)呈线对称的方式形成背面塑性化区域W61。在本实施方式中，将开始位置SM3及结束位置EM3设于突出材T上，以连续的轨迹进行摩擦搅拌。藉此，能有效地进行摩擦搅拌。在矫正摩擦搅拌工序结束后，切除突出材T。
另外，在本实施方式中，矫正用旋转工具500的轨迹，即背面塑性化区域W61的形状以围绕中心地点j’且相对于中心地点j’形成大致放射状的方式形成，但并不限定在此。关于矫正用旋转工具500的移动轨迹见后述。
此外，在本实施方式中，形成于基底构件302的背面302b的背面塑性化区域W61的长度比形成于基底构件302及盖板304的表面侧的表面塑性化区域W51、W51的长度和还短。即，形成于基底构件302的背面302b的背面塑性化区域W61的体积比形成于基底构件302及盖板304的表面侧的表面塑性化区域W51、W51的体积的和还小。换言之，进入基底构件302的背面302b的热量比进入基底构件302及盖板304的表面侧的热量小。
在此，图29是用于说明矫正工序的示意剖视图，图9(a)表示正式接合工序，图9(b)表示矫正工序。
如图29(a)所示，在上述正式接合工序中，在基底构件302及盖板304的表面侧，当高速旋转的接合用旋转工具20***时，摩擦热传递至基底构件302及盖板304内(入热)。此时，由于基底构件302的背面302b紧贴于摩擦搅拌装置的台座K，因此，摩擦热的一部分如箭头N所示，从基底构件302的背面302b的整体放出至台座K(散热)。
在矫正摩擦搅拌工序中，若也以与在基底构件302及盖板304的表面侧进行的摩擦搅拌相同的进入热量对基底构件302的背面302b进行摩擦搅拌，则在表面、背面产生相同的热收缩而矫正弯曲。但是，如图29(b)所示，当上述正式接合工序结束时，基底构件302和盖板304产生热收缩，在基底构件302的背面302b侧突起而产生弯曲，因此，当使基底构件302的表面背面翻转时，基底构件302的表面302a与台座K仅在抵接部U、U抵接。当进行矫正摩擦搅拌工序时，由于仅在抵接部U、U放出热量(散热)，因此，若在矫正摩擦搅拌工序中，以与基底构件302及盖板304的表面侧相同的热量进行摩擦搅拌时，如箭头N’所示，热量不易放出，而使基底构件302及盖板304的内部有热量残存。藉此，在基底构件302的表面、背面以相同的热量进行摩擦搅拌时，基底构件302的背面302b侧因摩擦搅拌而产生的残存热量变大，在基底构件302及盖板304的表面侧产生的弯曲过度回复。
即，残存于摩擦搅拌接合后的基底构件302及盖板304的热量以残存热量(J)＝进入热量-散热量而呈现，若从基底构件302及盖板304的表面侧所进行的摩擦搅拌与从基底构件302的背面302b侧所进行的摩擦搅拌的残存热量相等，则导热板变得平坦。
因此，在第九实施方式的矫正摩擦搅拌工序中，在基底构件302的背面302b侧进行的摩擦搅拌的进入热量设定成比在基底构件302及盖板304的表面侧所进行的摩擦搅拌的进入热量少。通过使矫正摩擦搅拌工序中的进入热量变少，使得因从基底构件302及盖板304的表面侧所进行的摩擦搅拌而残存的热量与因从基底构件302的背面302b侧进行的摩擦搅拌而残存的热量均衡。藉此，导热板的弯曲不会过度回复，能提高平坦度。
而且，如图28所示，在本实施方式中，矫正用旋转工具500的轨迹，即背面塑性化区域W61的形状形成围绕中心地点j’且相对于中心地点j’大致呈放射状，但并不限定在此。只需对应于基底构件302的弯曲状况，适当地设定矫正摩擦搅拌工序的路径即可。
根据以上说明的本实施方式的制造方法，由于在盖板304上具有***凹槽307的凸部312，因此，能使形成于热介质用管303周围的空隙变小。此外，通过使凸部312的底面312a与热介质用管303的外周紧贴，能进一步减小空隙。藉此，能提高导热板301的热交换效率。
此外，即使因正式接合工序的热收缩使得导热板301弯曲，也可以在基底构件302的背面302b进行摩擦搅拌，来消除产生于表面302a的弯曲，从而提高导热板301的平坦度。即，根据矫正工序，由于形成于基底构件302的背面302b的背面侧塑性化区域W61因热收缩而缩小，因此，在基底构件302的背面302b侧，压缩应力从基底构件302的各角部侧朝向中心侧起作用。藉此，能消除因正式接合工序所形成的弯曲，并能提高导热板301的平坦度。
此外，在矫正工序中，进入背面侧的热量设定成比进入导热板301的表面侧的热量少，藉此，能进一步提高导热板301的平坦度。此外，在矫正工序中，设定矫正用旋转工具500的移动轨迹以使背面塑性化区域W61俯视观察大致呈点对称，因此，能平衡地达到平坦。
此外，由于在本实施方式的矫正工序中，矫正用旋转工具500以连续的轨迹移动，因此能提高作业效率。
(第十实施方式)
如图30所示，根据第十实施方式的导热板331，就热介质用管333等俯视观察呈蛇行状及矫正工序中的旋转工具的移动轨迹的特征而言与第九实施方式不同。第十实施方式除了热介质用管333等的形状及矫正工序之外，其他与第九实施方式大致相同，因此，省略重复部分的详细说明。
导热板331具有基底构件332、***基底构件332的热介质用管333及配置于热介质用管333上的盖板334。如图30(b)所示，在基底构件332上形成盖槽336和凹设于盖槽336的底面336c的凹槽337。热介质用管333配置于凹槽337。此外，盖板334配置于盖槽336，且形成于盖板334的凸部342***热介质用管333的周围。在凸部342的下表面形成凹状的底面342a与热介质用管333的曲率相同。即，当将盖板334配置于盖槽336时，热介质用管333周围的间隙被凸部342封闭。
此外，当将盖板334配置于盖槽336时，盖槽336的侧壁336a、336b与盖板334的侧面345a、345b分别对向而形成对接部J1、J2。
本实施方式的导热板的制造方法包括：形成基底构件332的切削工序；将热介质用管333***形成于基底构件332的凹槽337的***工序；将盖板334***盖槽336的盖槽封闭工序；使接合用旋转工具20沿着对接部J1、J2移动而进行摩擦搅拌接合的正式接合工序；在基底构件332的背面进行摩擦搅拌的矫正工序；以及对基底构件332的背面332b进行面切削加工的面切削工序。切削工序、***工序及盖槽封闭工序除了热介质用管333等的形状之外，其他与第九实施方式相同，因此省略其说明。
(正式接合工序)
如图31所示，在正式接合工序中，沿着对接部J1、J2，使接合用旋转工具20移动而进行摩擦搅拌接合。通过正式接合工序，在盖板334的两侧形成有表面塑性化区域W71、W71。在正式接合工序中，可根据需要使用突出材。
当正式接合工序结束时，如图31所示，形成于基底构件332的表面332a的表面塑性化区域W71、W71因热收缩而缩小，因此，在基底构件332的表面332a中，压缩应力从基底构件332的各角部侧朝向中心侧起作用。藉此，基底构件332可能以表面332a侧凹陷的方式弯曲。特别是在基底构件332的表面332a上所示的地点a～地点j中、位于基底构件332的四角的地点a、c、f、h中，该弯曲的影响有显著的倾向。
(矫正工序)
在矫正工序中，使用矫正用旋转工具500从基底构件332的背面332b进行摩擦搅拌。矫正工序是为消除上述正式接合工序中所产生的弯曲(挠曲)而进行的工序。在本实施方式中，矫正工序包括：放射线状地进行摩擦搅拌的矫正摩擦搅拌工序；以及对基底构件332的角部进行摩擦搅拌的角部摩擦搅拌工序。
在摩擦搅拌工序中，如图32(a)所示，进行摩擦搅拌以形成通过中心地点j’的放射状的塑性化区域。即，分别在连接地点a’与地点h’的直线上、连接地点d’及地点e’的直线上、连接地点f’及地点c’的直线上及连接地点g’与地点b’的直线上，设定摩擦搅拌的开始位置(SM5、SM6、SM7、SM8)及结束位置(EM5、EM6、EM7、EM8)，并设定摩擦搅拌的路径，使得从各开始位置至中心地点j’的距离与从中心地点j’至各结束位置的距离相等。
在设定了矫正摩擦搅拌工序的摩擦搅拌的路径之后，将矫正用旋转工具500压入各开始位置，并使矫正用旋转工具500沿着各路径(直线)移动。如图32(b)所示，通过矫正摩擦工序所形成的背面塑性化区域W41～W44相对于中心地点j’朝八个方向形成放射状。
在角部摩擦搅拌工序中，如图32(b)所示，在基底构件332的地点a’、地点c’地点f’及地点h’的各角部，重点地进行摩擦搅拌。在构成地点a’的角部的一边331a侧设定摩擦搅拌的开始位置SM9及结束位置EM9，在另一边331b侧设定折返位置SR9。然后，在将矫正用旋转工具500压入开始位置SM9，并使其朝折返位置SR9移动后，使其在折返位置SR9折返，并在结束位置EM9使矫正用旋转工具500脱离。在地点c’、地点f’及地点h’的各角部也进行同样的工序。根据角部摩擦搅拌工序，特别在弯曲大的基底构件332的角部重点地进行矫正工序，因此能进一步提高导热板331的平坦度。
虽然在本实施方式中，在角部摩擦搅拌工序中，矫正用旋转工具500的轨迹在各角部以与对角线正交的方式形成，但并不限定在此。只需考虑角部的弯曲的大小而设定适当的摩擦搅拌的路径即可。另外，作为优选，在角部摩擦搅拌工序中所形成的背面塑性化区域W45与背面塑性化区域W47、背面塑性化区域W46与背面塑性化区域W48分别相对于中心地点j’形成点对称。藉此，能平衡地消除基底构件332的弯曲，并能提高平坦度。
(面切削工序)
在面切削工序中，使用公知的端铣刀等，以一定的厚度对基底构件332的背面332b进行面切削。如图32(b)所示，在基底构件332的背面332b产生有矫正用旋转工具500的冲孔(未图示)、因压入各旋转工具而产生的槽(未图示)、毛边等。因此，通过对基底构件332的背面332b进行面切削处理，能平滑地形成基底构件332的背面332b。在本实施方式中，如图33所示，面切削加工的厚度Ma设定成比背面塑性化区域W42的厚度Wa大。藉此，由于形成于基底构件332的背面332b的背面塑性化区域W41～W48被除去，因此，能实现基底构件332的性质均一性。此外，由于背面塑性化区域W42等不露出背面332b，因此，设计性等较佳。
另外，在本实施方式中，面切削加工的厚度设定成比背面塑性化区域的厚度大，但并不限定在此。面切削加工的厚度例如可设定成比矫正用旋转工具500的搅拌销的长度大。
此外，虽然在本实施方式中，使用具备搅拌销的矫正用旋转工具500进行矫正工序，但也可以用不具备搅拌销的矫正用旋转工具进行矫正工序。根据该旋转工具，由于能使背面塑性化区域的深度变浅，因此面切削的厚度变小。藉此，由于面切削部分变少，因此基底构件332的损失减少，能降低成本。
根据以上说明的本实施方式，由于在盖板334上具有***凹槽337的凸部342，因此能使热介质用管333的周围的空隙变小。此外，通过使凸部342的底面342a与热介质用管333的外周紧贴，能使空隙变小。藉此，能提高导热板331的热交换效率。
此外，即使因正式接合工序所产生的热收缩使得导热板331弯曲，也能通过在基底构件332的背面332b进行摩擦搅拌，来消除产生于表面332a的弯曲，从而提高导热板331的平坦度。
此外，在本实施方式中，矫正用旋转工具500的轨迹的长度(背面塑性化区域W41至背面塑性化区域W48的长度的和)形成得比接合用旋转工具20的轨迹的长度(表面塑性化区域W71的长度的和)短。即，在基底构件332的背面332b所进行的摩擦搅拌的进入热量设定成比在基底构件332及盖板334的表面侧所进行的摩擦搅拌的进入热量小。藉此，能提高导热板331的平坦度。
此外，在本实施方式中，形成于基底构件332的背面332b的背面塑性化区域W41～W44及背面塑性化区域W45～W48相对于中心地点j形成点对称。藉此，能平衡地修正导热板331的弯曲。
虽然在第九实施方式及第十实施方式中，对进行矫正工序做了说明，但例如可在上述第一实施方式至第八实施方式所示的各工序之外，再进行矫正工序。此时，只需根据在基底构件及盖板的表面侧进行的摩擦搅拌所产生的基底构件(导热板)的弯曲状况，适当地设定矫正工序中的旋转工具的移动轨迹即可。此外，即使在此情况下，作为优选，设定在矫正工序中所使用的旋转工具的大小比在基底构件及盖板的表面侧进行的摩擦搅拌中所使用的旋转工具小，以减少矫正工序中的进入热量。
(第一变形例)
接着，对矫正工序的第一变形例做说明。图34是表示矫正工序的第一变形例的俯视图。如图34所示，在第一变形例的矫正工序中，使用矫正用旋转工具500进行摩擦搅拌，以使在基底构件332的表面332a侧形成的表面塑性化区域W71、W71(参照图31)和在基底构件332的背面332b侧形成的背面塑性化区域W81、W81形成大致相同的平面形状。藉此，在背面332b形成的背面塑性化区域W81、W81的长度的和及形状与在基底构件332的表面332a侧形成的表面塑性化区域W71、W71的长度的和及形状相同。
根据第一变形例的矫正工序，通过使在基底构件332及盖板334的表面侧形成的塑性化区域的长度及平面形状与在基底构件332的背面332b形成的塑性化区域的长度及平面形状相同，能平衡地矫正导热板331的弯曲。由于在该矫正工序中，使用比接合用旋转工具20还小型的矫正用旋转工具500进行摩擦搅拌，因此，能使基底构件332的背面332b的进入热量比基底构件332及盖板334的表面侧的进入热量还少。换言之，基底构件332的背面332b的背面塑性化区域W81、W81的体积的和比基底构件332及盖板334的表面侧的表面塑性化区域W71、W71的体积和小。藉此，能修正导热板331的弯曲而提高平坦度。
矫正工序并不限定于上述摩擦搅拌的路径，能根据基底构件(导热板)的弯曲状况设定各种路径。以下，对矫正工序中的摩擦搅拌的路径的其它方式做说明。
(第二变形例～第八变形例)
矫正工序的摩擦搅拌的路径并不限定于上述方式，以下的方式亦可。图35是基底构件302背面侧的俯视图，图35(a)是第二变形例，图35(b)是第三变形例，图35(c)是第四变形例，图35(d)是第五变形例，图35(e)是第六变形例，图35(f)是第七变形例。在第二变形例～第七变形例中，也能平衡地矫正导热板。
图35(a)及图35(b)所示的第二变形例及第三变形例的矫正用旋转工具的轨迹(背面塑性化区域W61)的特征均是以围绕基底构件302的中心地点j’的方式形成。第二变形例以与基底构件302的外缘形状形成相似形状的方式形成。此外，也可如图35(b)所示的第三变形例那样，形成格子状。
图35(c)及图35(d)所示的第四变形例及第五变形例的矫正用旋转工具的轨迹(背面塑性化区域W61)的特征均是通过基底构件302的中心地点j’而形成放射状。图35(c)所示的第四变形例包括多个以中心地点j为起点、终点的环，并以相对于中心地点j’呈点对称的方式形成。由于第四变形例以连续轨迹形成，因此能提高作业效率。图35(d)所示的第五变形例通过中心地点j’，并以与基底构件302的对角线平行的方式形成。
图35(e)及图35(f)所示的第六变形例及第七变形例的矫正用旋转工具的轨迹(背面侧塑性化区域W61)在被通过中心地点j’的直线划分的区域中，分别独立形成相同形状的四个轨迹，且隔着中心地点j’斜向对向的轨迹形成点对称。四个轨迹的形状只要是相同形状即可，任何形状皆可。
如以上的说明所述，矫正工序中的摩擦搅拌的移动轨迹只需根据在基底构件的表面侧所进行的摩擦搅拌的轨迹设定适当的摩擦搅拌的路径进行即可。
接着，对本发明的实施例做说明。如图36(a)及图36(b)所示，本发明的实施例中，在俯视观察呈正方形的基底构件602的表面602a及背面602b上分别以画出三个圆的方式进行摩擦搅拌，测定在表面602a侧产生的弯曲的变形量和在背面602b侧产生的弯曲的变形量。表面602a侧产生的弯曲的变形量的值与背面602b侧产生的弯曲的变形量的值愈接近，则表示基底构件602的平坦度愈高。
基底构件602是俯视观察呈500mm×500mm的长方体，使用厚度为30mm、60mm的两种规格的构件分别进行测定。基底构件602的材质为JIS规格的5052铝合金。
摩擦搅拌轨迹的三个圆以设定于基底构件602的中心的地点j或地点j’为中心，在表面602a及背面602b上，均设定成半径r1＝100mm(以下称小圆)、r2＝150mm(以下称中圆)、r3＝200mm(以下称大圆)。摩擦搅拌的顺序依次以小圆、中圆、大圆进行。
关于旋转工具，对表面602a侧及背面602b侧均使用相同尺寸的旋转工具。旋转工具的尺寸如下：肩部的外径为20mm、搅拌销的长度为10mm、搅拌销的根部的尺寸(最大直径)为9mm、搅拌销前端的尺寸(最小直径)为6mm。旋转工具的转速设定为600rpm，进给速度设定为300mm/min。此外，在表面602a侧及背面602b侧，旋转工具的压入量设定成一定。如图36所示，在表面602a侧形成的塑性化区域从小圆朝向大圆分别为塑性化区域W21至塑性化区域W23。此外，在背面602b侧形成的塑性化区域从小圆朝向大圆分别为塑性化区域W31至塑性化区域W33。该实施例中的各测定结果如以下的表1～表4所示。
表1表示基底构件602的板厚为30mm，从表面侧进行摩擦搅拌时的测定值的表。“FSW前”表示在进行摩擦搅拌之前，中心地点j(基准j)与各地点(地点a～地点h)的高低差。“FSW后”表示基准j为0，在进行三个圆的摩擦搅拌之后，基准点j与各地点的高低差。“表面侧变形量”表示各地点中(FSW后-FSW前)的值。“表面侧变形量”的最下栏表示地点a～地点h的平均值。“FSW前”及“FSW后”的负值表示位于基准j的下方。
表1
板厚30mm表面             (mm)
Figure BPA00001276412700401
表2表示基底构件602的板厚为30mm，从表面侧进行小圆、中圆、大圆的摩擦搅拌之后，还从背面侧进行摩擦搅拌时(矫正工序)的测定值。“FSW前”表示进行摩擦搅拌之前，中心地点j’(基准j’)与各地点(a’～h’)的高低差。
参照图36，“FSW1”表示基准j’为0，在进行小圆(半径r1)的摩擦搅拌之后，基准j’与各地点的高低差。“背面侧变形量1”表示各地点(FSW1-FSW前)的值。“背面侧变形量1”的最下栏表示地点a～地点h的平均值。
“FSW2”表示基准j’为0，除了小圆(半径r1)之外，在对中圆(半径r2)进行摩擦搅拌之后，基准j’与各地点的高低差。“背面侧变形量2”表示各地点(FSW2-FSW前)的值。“背面侧变形量2”的最下栏表示地点a～地点h的平均值。
“FSW3”表示基准j’为0，除了小圆(半径r1)、中圆(半径r2)之外，在对大圆(半径r3)进行摩擦搅拌之后，基准j’与各地点的高低差。“背面侧变形量3”表示各地点(FSW3-FSW前)的值。“背面侧变形量3”的最下栏表示地点a～地点h的平均值。
表2
板厚30mm背面(矫正FSW)                                   (mm)
Figure BPA00001276412700411
表3表示基底构件602为板厚60mm，从表面侧进行摩擦搅拌时的测定值。表3的各项目与表1的各项目具有大致相同的意义。
表3
板厚60mm表面                (mm)
Figure BPA00001276412700412
表4是表示基底构件602的板厚为60mm，从表面侧进行小圆、中圆、大圆的摩擦搅拌之后，从背面侧进行摩擦搅拌时的测定值的表。表4的各项目与表2的各项目具有大致相同的意义。
表4
板厚60mm背面(矫正FSW)                                   (mm)
表1的“表面侧变形量”的平均值(1.61)与表2的“背面侧变形量1”的平均值(2.04)比较时，“背面侧变形量1”的值较大。同样地，“背面侧变形量2”的平均值(2.95)及“背面侧变形量3”的平均值(3.53)也比“表面侧变形量”的平均值(1.61)大。即，基底构件602的板厚为30mm时，即使仅从背面侧进行小圆的摩擦搅拌，也会使基底构件602的弯曲过度地回复。因此，基底构件602为30mm时，能以比表面侧低的进入热量提高基底构件602的平坦度。
表3的“表面侧变形量”的平均值(0.98)与表4的“背面侧变形量2”的平均值(0.91)比较时，两者的变形量近似。因此，基底构件602的板厚为60mm时，当从背面侧进行小圆及中圆的摩擦搅拌时，能确认基底构件602的平坦度较高。即，板厚为60mm时，若设定背面侧的进入热量比表面侧低，则能提高基底构件602的平坦度。
(符号说明)
1～导热板
2～基底构件
5a～(盖槽的)侧壁
5b～(盖槽的)侧壁
6～盖槽
8～凹槽
10～盖板
13a～(盖板的)侧面
13b～(盖板的)侧面
15～凸部
15a～底面
16～热介质用管
20～接合用旋转工具
22～肩部
26～搅拌销
31～导热板
36～上盖槽
35a～侧壁
35b～侧壁
40～上盖板
43a～侧面
43b～侧面
1B～导热板
52～盖板
53～(盖板的)侧面
54～基底构件
55～盖槽
56～(盖槽的)侧壁
1C～导热板
62～基底构件
64～上盖槽
65a～(上盖槽的)侧壁
65b～(上盖槽的)侧壁
80～上盖板
83a～(上盖板的)侧面
83b～(上盖板的)侧面
200～接合用旋转工具
250～搅拌用旋转工具
301～导热板
302～基底构件
302a～(基底构件的)表面
302b～(基底构件的)背面
303～热介质用管
304～盖板
306a～(盖槽的)侧壁
306b～(盖槽的)侧壁
307～凹槽
311～主体部
312～凸部
500～矫正用旋转工具
P～空隙部
Q～塑性流动材
V～对接部
W～塑性化区域

Claims (31)

1.一种导热板的制造方法，其特征在于，包括：
***工序，在该工序中，将热介质用管***形成于盖槽底面的凹槽，该盖槽开口于基底构件的表面侧；
盖槽封闭工序，在该工序中，将盖板***所述盖槽，该盖板具有***所述盖槽的主体部和突设于该主体部的底面并***所述凹槽的凸部；以及
正式接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着所述盖槽的侧壁与所述盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌接合。
2.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述正式接合工序中，对所述凸部的至少一部分进行摩擦搅拌，使因摩擦热而塑性化的塑性流动材与所述热介质用管接触。
3.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述盖板的所述凸部的底面形成沿着所述热介质用管形状的形状。
4.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述正式接合工序中，所述接合用旋转工具的前端***得比所述盖槽的底面还深。
5.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述正式接合工序后，还包括：
上盖槽封闭工序，在该工序中，将上盖板***上盖槽，该上盖槽以比所述盖槽宽的宽度形成于较所述盖槽还靠近表面侧的位置；以及
上盖接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着所述上盖槽的侧壁与所述上盖板的侧面的对接部做相对移动而进行摩擦搅拌接合。
6.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述基底构件的厚度设定为在所述正式接合工序中使用的所述接合用旋转工具的肩部外径的1.5倍以上。
7.如权利要求1所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述基底构件的厚度设定为在所述正式接合工序中使用的所述接合用旋转工具的搅拌销长度的3倍以上。
8.一种导热板的制造方法，其特征在于，包括：
***工序，在该工序中，将热介质用管***形成于盖槽底面的凹槽，该盖槽开口于基底构件的表面侧；
盖槽封闭工序，在该工序中，将盖板***所述盖槽，该盖板具有***所述盖槽的主体部和突设于该主体部的底面并***所述凹槽的凸部；以及
搅拌工序，在该工序中，在所述盖板的表面，使搅拌用旋转工具沿着所述凹槽移动，对所述凸部的至少一部分进行摩擦搅拌，使因摩擦热而塑性化的塑性流动材与所述热介质用管接触。
9.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述盖板的所述凸部的底面形成沿着所述热介质用管形状的形状。
10.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述搅拌工序前，还包括接合工序，在该接合工序中，使接合用旋转工具沿着所述盖槽的侧壁与所述盖板的侧面的对接部做相对移动，以进行所述基底构件与所述盖板的摩擦搅拌接合。
11.如权利要求10所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述接合工序中，沿着所述盖槽的侧壁与所述盖板的侧面的对接部断续地进行摩擦搅拌接合。
12.如权利要求10所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述搅拌用旋转工具比所述接合用旋转工具大。
13.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述搅拌工序中，所述搅拌用旋转工具的前端***得比所述盖槽的底面还深。
14.如权利要求10所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述搅拌工序中，使用所述搅拌用旋转工具再度搅拌在所述接合工序中形成的塑性化区域。
15.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述搅拌工序后，还包括：
上盖槽封闭工序，在该工序中，将覆盖所述盖板的上盖板配置于上盖槽，该上盖槽以比所述盖槽宽的宽度形成于所述基底构件的较所述盖槽还靠表面侧的位置；以及
上盖接合工序，在该工序中，使接合用旋转工具沿着所述上盖槽的侧壁与所述上盖板的侧面的对接部移动而进行所述基底构件与所述上盖板的摩擦搅拌接合。
16.如权利要求1或8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
还包括矫正工序，在该工序中，使矫正用旋转工具相对于所述基底构件的背面移动而进行摩擦搅拌。
17.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，将在所述基底构件的背面所形成的塑性化区域的体积设定得比在所述基底构件及所述盖板的表面侧所形成的塑性化区域的体积小。
18.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，设定进入所述基底构件背面的热量比进入所述基底构件及所述盖板表面的热量少。
19.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，将在该矫正工序中形成的塑性化区域的平面形状设定成相对于所述基底构件的中心点对称。
20.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，将在该矫正工序中形成的塑性化区域的平面形状设定成与所述基底构件的外缘形状相似的形状。
21.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，将在该矫正工序中形成的塑性化区域的平面形状设定成与在所述基底构件及所述盖板的表面侧形成的塑性化区域的平面形状相同的形状。
22.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序中，将在该矫正工序中形成的塑性化区域的全长设定成比在所述基底构件及所述盖板的表面侧形成的塑性化区域的全长短。
23.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
将在所述矫正工序中使用的旋转工具的肩部的外径设定成比在所述基底构件及所述盖板的表面侧进行的摩擦搅拌中使用的旋转工具的肩部的外径小。
24.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
将在所述矫正工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度设定成比在所述基底构件及所述盖板的表面侧进行的摩擦搅拌中使用的旋转工具的搅拌销的长度小。
25.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
当所述基底构件俯视呈多边形时，在所述矫正工序中包括使用旋转工具对所述基底构件的角部进行摩擦搅拌的角部摩擦搅拌工序。
26.如权利要求16所述的导热板的制造方法，其特征在于，
在所述矫正工序后，包括对所述基底构件的背面侧进行面切削加工的面切削工序，且所述面切削工序的深度比在所述矫正工序中使用的旋转工具的搅拌销的长度大。
27.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述基底构件的厚度设定为在所述搅拌工序中使用的所述搅拌用旋转工具的肩部外径的1.5倍以上。
28.如权利要求8所述的导热板的制造方法，其特征在于，
所述基底构件的厚度设定为在所述搅拌工序中使用的所述搅拌用旋转工具的搅拌销长度的3倍以上。
29.一种导热板，其特征在于，包括：
基底构件，该基底构件具有开口于表面侧的盖槽和开口于该盖槽底面的凹槽；
热介质用管，该热介质用管***所述凹槽；以及
盖板，该盖板具有***所述盖槽的主体部和突设于该主体部的底面并***所述凹槽的凸部，
沿着所述盖槽的侧壁与所述盖板的侧面的对接部，形成有通过摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域。
30.如权利要求29所述的导热板，其特征在于，
所述塑性化区域与所述热介质用管接触。
31.如权利要求29所述的导热板，其特征在于，包括：
基底构件，该基底构件具有以比所述盖槽宽的宽度形成于较所述盖槽还靠表面侧的位置的上盖槽；以及
上盖板，该上盖板配置于所述上盖槽，
沿着所述上盖槽的侧壁与所述上盖板的侧面的对接部，形成有通过摩擦搅拌接合所形成的塑性化区域。
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