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多層伝熱プレート及びその製造方法 実績あり

国内特許コード P110005873
掲載日 2011年10月21日
出願番号 特願2009-176551
公開番号 特開2011-025645
登録番号 特許第5401741号
出願日 平成21年7月29日(2009.7.29)
公開日 平成23年2月10日(2011.2.10)
登録日 平成25年11月8日(2013.11.8)
発明者
  • 小松 豊
  • 古畑 肇
  • 後藤 善昭
  • 小杉 俊
  • 滝澤 秀一
  • 関沢 洸介
  • 中谷 泰宏
  • 青木 伸哉
  • 武井 邦夫
出願人
  • 長野県
  • 日本電熱株式会社
発明の名称 多層伝熱プレート及びその製造方法 実績あり
発明の概要

【課題】温度斑が発生し易い、複数枚のチタン板の間にアルミプレートが挟まれている従来の多層伝熱プレートの課題を解消する。
【解決手段】両面がチタン板12,12によって形成されるように、複数枚のチタン板12,12・・が伝熱層を挟んで積層されて一体化され、前記両面の一面側に加熱源又は冷却源に接続される加熱プレート又は冷却プレートに用いられる多層伝熱プレート10であって、前記伝熱層が、面内方向に炭素六角網平面構造が延出された結晶構造を有するカーボンシート14bによって形成されている。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


半導体装置の製造工程で基板の加熱処理や冷却処理に用いられている伝熱プレートとしては、通常、アルミニウムから成る伝熱プレートが用いられている。
しかし、半導体装置の製造工程では、アルミニウムを腐食する腐食性ガスが使用されたりするため、耐腐食性の伝熱プレートが要望されている。また、アルミニウムから成る伝熱プレートは、比強度が小さいためにプレートが厚くなり全体として重くなって、その軽量化も要請されている。
ところで、耐腐食性に優れた金属としては、チタンが好適である。また、チタンから成る伝熱プレートは、薄くしても強度を確保できるため、その軽量化も可能である。しかし、チタンから成る伝熱プレートは、アルミニウムから成る伝熱プレートに比較して、その熱伝導性が劣る。
このため、下記特許文献1では、図11(a)に示す様に、チタン板102,102の間にアルミプレート104が挟まれている多層伝熱プレート100が提案されている。
かかる多層伝熱プレート100は、図11(b)に示す様に、その一面側に面状発熱体110が設けられている。この面状発熱体110は、電気絶縁被膜106とマイカ板108とに挟まれて、押え板112によって多層伝熱プレート100と一体化されている。

産業上の利用分野


本発明は多層伝熱プレート及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
両面がチタン板によって形成されるように、複数枚のチタン板が伝熱層を挟んで積層されて一体化され、前記両面の一面側に加熱源又は冷却源に接続される加熱プレート又は冷却プレートに用いられる多層伝熱プレートであって、
前記伝熱層が、厚さ方向よりも面内方向の熱伝導率が高いシート状のカーボン部材によって形成されていることを特徴とする多層伝熱プレート。
【請求項2】
シート状のカーボン部材とチタン板とが、その境界面に形成された炭素とチタンとの反応層によって接合されている請求項1記載の多層伝熱プレート。
【請求項3】
シート状のカーボン部材が、複数の貫通孔が形成されたシート状のカーボン部材であって、前記貫通孔の各々には、前記シート状のカーボン部材と当接するチタン板と接続されるようにチタンが充填されている請求項1又は請求項2記載の多層伝熱プレート。
【請求項4】
シート状のカーボン部材として、チタン板よりも小面積のシート状のカーボン部材が用いられ、多層伝熱プレートの周面がチタンによって覆われている請求項1~3のいずれか一項記載の多層伝熱プレート。
【請求項5】
シート状のカーボン部材が、炭素繊維から成るカーボンクロス又は面内方向に炭素六角網平面構造が延出された結晶構造を有するカーボンシートである請求項1~4のいずれか一項記載の多層伝熱プレート。
【請求項6】
複数枚のチタン板を、厚さ方向よりも面内方向の熱伝導率が高いシート状のカーボン部材を挟んで積層して、両面にチタン板を配設した積層体を得た後、
前記積層体を、その側面を拘束した状態で且つ両面のチタン板を挟み込むように加圧して焼結する一軸加圧焼結法によって一体化することを特徴とする多層伝熱プレートの製造方法。
【請求項7】
一軸加圧焼結法によって、シート状のカーボン部材とチタン板との境界にチタンと炭素との反応層を形成する請求項6記載の多層伝熱プレートの製造方法。
【請求項8】
シート状のカーボン部材として、複数の貫通孔を形成したシート状のカーボン部材を用い、積層体を形成する前記シート状のカーボン部材の貫通孔の各々にチタン粉末を充填する請求項6又は請求項7記載の多層伝熱プレートの製造方法。
【請求項9】
シート状のカーボン部材として、複数の貫通孔を形成したシート状のカーボン部材を用い、前記シート状のカーボン部材の貫通孔の各々にチタン粉末を充填することなく積層体を一軸加圧焼結法によって焼結する際に、焼結温度をチタンの変態温度以上とし、チタン板を塑性流動化して前記貫通孔を充填する請求項6又は請求項7記載の多層伝熱プレートの製造方法。
【請求項10】
シート状のカーボン部材として、チタン板よりも小面積のシート状のカーボン部材を用い、多層伝熱プレートの周面をチタンによって覆うべく、前記シート状のカーボン部材の外周面に沿ってチタン粉末を充填して得た積層体を、一軸加圧焼結法によって一体化する請求項6~9のいずれか一項記載の多層伝熱プレートの製造方法。
【請求項11】
シート状のカーボン部材として、炭素繊維から成るカーボンクロス又は面内方向に炭素六角網平面構造が延出された結晶構造を有するカーボンシートを用いる請求項9~10のいずれか一項記載の多層伝熱プレートの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009176551thum.jpg
出願権利状態 登録


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