專(zhuān)利名稱(chēng)：冷卻板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻板，特別是涉及具有由槽和蓋形成的冷卻介質(zhì)的流道的冷卻板。
背景技術(shù)：
冷卻板在工業(yè)上被廣泛利用，比如，被應(yīng)用于濺射裝置。濺射裝置被廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體元件、各種傳感器、磁記錄介質(zhì)、光記錄介質(zhì)、平板顯示器等多種電子零部件領(lǐng)域的制造過(guò)程中。這時(shí)，貼有濺射的靶材料的底板(背板)不僅作為靶材料的背板發(fā)揮作用，也具備冷卻板的功能。
冷卻板需要具備高效的冷卻能力。比如在上述濺射裝置中，由于對(duì)因?yàn)R射而從靶材料產(chǎn)生的熱量有效地進(jìn)行散熱，對(duì)基板上形成的薄膜的性能(品質(zhì))具有影響，因此要求背板具有高效的冷卻能力。
特別是對(duì)于制造大型液晶面板等用的濺射裝置，由于靶材料與被成膜基板(玻璃板等)一起變大，產(chǎn)生的熱量也非常大，因此，為冷卻靶材料而使用大型的背板。
背板在平滑的板的內(nèi)部具有流過(guò)冷卻介質(zhì)的流道，此流道上具有通過(guò)使用冷機(jī)使冷卻水流過(guò)來(lái)冷卻靶材料的構(gòu)造。除了背板外，作為在板的內(nèi)部具有流過(guò)冷卻介質(zhì)的流道的同樣的冷卻板，還有各種水冷套和水冷鐵等。
圖10是表示從前的背板的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。圖11是圖10(沿A-B線(xiàn))的局部剖面圖。
從前的背板71由本體72和蓋73構(gòu)成。本體72上設(shè)有槽75，由蓋73和槽75形成流道76。槽75的寬度為W2，凹坑寬度為W3。蓋73的厚度為t1，寬度為W2+W3+W3。槽75上雖設(shè)有冷卻介質(zhì)入口及冷卻介質(zhì)出口，但在圖中省略。通過(guò)從流道的一方(冷卻介質(zhì)入口)供給冷卻水等，使冷卻水流經(jīng)均勻地設(shè)置在內(nèi)部的流道，從而作為高效的冷卻板發(fā)揮作用。
背板71的主要材料有純銅、銅合金、鋁、鋁合金、鈦、不銹鋼等，其中導(dǎo)熱系數(shù)最高的純銅及銅合金被廣泛使用。
背板71可以通過(guò)將槽75(本體72)和蓋73利用電子束焊接、摩擦攪拌結(jié)合、釬焊法等連接、密封來(lái)制造。(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1-日本特開(kāi)2001-313357號(hào)公報(bào)、專(zhuān)利文獻(xiàn)2-日本特開(kāi)2002-248584號(hào)公報(bào))。
背板71應(yīng)用于制造液晶面板用的濺射裝置等，與金屬材料或氧化物類(lèi)的靶材料(未圖示)結(jié)合。靶材料是通過(guò)濺射逐漸消耗掉的生產(chǎn)材料，隨著不斷的消耗，達(dá)到使用極限時(shí)，更換為新的靶材料。
為了對(duì)濺射時(shí)產(chǎn)生的靶材料的熱量用背板71進(jìn)行有效的散熱，背板71和靶材料的結(jié)合狀態(tài)(熱接觸狀態(tài))很重要。另外，要求結(jié)合面及整體的平坦性。
背板71和靶材料的結(jié)合主要使用銦，有必要將背板71加熱到銦的熔融溫度。這些結(jié)合作業(yè)稱(chēng)為結(jié)合作業(yè)。
作為結(jié)合作業(yè)的一個(gè)例子，就使用銦將金屬靶材料結(jié)合到銅制的背板71上的例子來(lái)加以說(shuō)明。這種場(chǎng)合的溫度條件為將背板加熱到大約230℃，以便銦達(dá)到熔融溫度(大約160℃)以上，并且得到均勻的結(jié)合。
另外，由于金屬靶材料和背板71的材質(zhì)不同，延伸特性不同，為了確保冷卻后及在濺射裝置內(nèi)使用時(shí)的平坦性，有時(shí)施加機(jī)械應(yīng)力，預(yù)先使背板彎曲，或者在結(jié)合后矯正彎曲等。
但是，從前的背板在進(jìn)行結(jié)合作業(yè)時(shí)，如上所述，由于每次都受到機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，因而在反復(fù)進(jìn)行結(jié)合作業(yè)的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生背板的強(qiáng)度變?nèi)?、產(chǎn)生彎曲，或者構(gòu)造上比本體弱的蓋部分產(chǎn)生膨脹之類(lèi)不良的情況。
另外，由于這樣的背板的變形，有時(shí)會(huì)引起靶/成膜基板間距離的變化，或者靶材料的局部剝離導(dǎo)致的傳熱(冷卻)效率的變化，使形成的薄膜的品質(zhì)降低和成品率降低等。
發(fā)生變形時(shí)，雖有必要更換背板本身，但當(dāng)更換壽命短時(shí)，更換作業(yè)的次數(shù)增加，并成為成本上升的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以用作局部變形少、更換壽命長(zhǎng)的背板的冷卻板。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種冷卻板，通過(guò)用蓋封閉在本體上形成的槽，從而在形成的流道中流過(guò)冷卻介質(zhì)，其特征在于，所述蓋具有比所述槽的寬度大的寬度，在至少一面上設(shè)有凸部。
另外，為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種冷卻板，通過(guò)用蓋封閉在本體上形成的槽，從而在形成的流道中流過(guò)冷卻介質(zhì)，其特征在于，所述蓋具有比所述槽的寬度大的寬度，使外側(cè)面從所述本體的表面突出并與所述本體結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明能獲得可以用作局部變形少、更換壽命長(zhǎng)的背板的冷卻板。


圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的立體圖。
圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的局部剖面圖(沿圖1中的A-B線(xiàn)部分)。
圖3為構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的蓋的側(cè)視圖。
圖4為表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的變形例子的立體圖。
圖5為構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的變形例的蓋的側(cè)視圖。
圖6為構(gòu)成本發(fā)明的第一(二)實(shí)施例的背板的其它變形例子的蓋的局部側(cè)視圖。
圖7為本發(fā)明的第二實(shí)施例的背板的局部剖面圖。
圖8為本發(fā)明的第三實(shí)施例的背板的局部剖面圖。
圖9為構(gòu)成本發(fā)明的第四實(shí)施例的背板的蓋的剖面圖。
圖10為表示從前的背板的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)圖。
圖11為從前的背板的一個(gè)例子的局部剖面圖(沿圖10中的A-B線(xiàn)部分)。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例背板的結(jié)構(gòu)如下。
圖1和圖2分別表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板(冷卻板)的立體圖及局部剖面圖(沿圖1中的A-B線(xiàn)部分)。圖3表示構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的蓋的側(cè)視圖。參照?qǐng)D1至3，下面說(shuō)明第一實(shí)施例的背板的構(gòu)造。
背板1具有本體2和蓋3，本體2具有在一方的面開(kāi)口了的寬度為W2的槽5。蓋3在其內(nèi)側(cè)，也就是槽5一側(cè)具有寬度為W1的凸部(凸緣)4。凸部4沿著整個(gè)蓋3的長(zhǎng)度(在長(zhǎng)度方向上)連續(xù)地設(shè)置在其大致中央部位。從強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看，希望凸部4的寬度W1要比槽5的寬度W2小，在W2/4以上。優(yōu)選在W2/3以上，更優(yōu)選W2/2以上。
蓋3(不具有凸部4的部分)的厚度為t1，凸部4的厚度為t2。從確保流道的觀點(diǎn)考慮，希望厚度t2與厚度t1相同或其以下，但從強(qiáng)度的觀點(diǎn)考慮，希望厚度t2在t1/4以上。優(yōu)選在t1/3以上，更優(yōu)選t1/2以上。蓋3的寬度為W2+W3+W3。W3為凹坑的寬度。
蓋3通過(guò)凹坑構(gòu)造嵌入到本體2的槽5內(nèi)，由蓋3和槽5形成本體2的內(nèi)部空間。該空間為冷卻介質(zhì)流經(jīng)的流道6。背板1上雖設(shè)有冷卻介質(zhì)入口及冷卻介質(zhì)出口，但省略了圖示。
第一實(shí)施例的變形例子如下。
圖4為表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的變形例子的立體圖，圖5為構(gòu)成該背板的蓋的側(cè)視圖。
在圖1-3的背板1中，蓋3的凸部4雖設(shè)于蓋的曲線(xiàn)部分3A(也就是槽5的曲線(xiàn)部分)及其直線(xiàn)部分3B(也就是槽5的直線(xiàn)部分)上，但在圖4-圖5的背板11中，蓋13的凸部14沒(méi)有設(shè)于蓋的曲線(xiàn)部分13A(也就是槽15的曲線(xiàn)部分)上，而是僅設(shè)于直線(xiàn)部分13B(也就是槽15的直線(xiàn)部分)上。
第一實(shí)施例的其它變形例子如下。
圖6為構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施例的背板的其它變形例子的該背板的蓋的局部側(cè)視圖。
在圖6中，設(shè)于蓋23上的凸部24斷續(xù)地設(shè)于蓋23的全長(zhǎng)上，或僅設(shè)于其直線(xiàn)部分。形成斷續(xù)的凸部24時(shí)，從增大與冷卻介質(zhì)(冷卻水)的接觸面積的觀點(diǎn)，及/或使冷卻介質(zhì)的流動(dòng)產(chǎn)生紊流的觀點(diǎn)考慮，有望能夠提高傳熱(冷卻)效率。
下面，說(shuō)明背板的制造方法。
本實(shí)施例的背板，除了在蓋上形成凸部的工序外，能夠通過(guò)專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2等記載的公知的方法來(lái)制造。
作為在蓋上形成凸部的工序，能夠采用切削加工在蓋上形成凸部的方法，或者將另外制作好的凸部結(jié)合(熔敷或釬焊)在蓋表面上等的各種方法。
根據(jù)本實(shí)施例，能夠取得以下效果。
通過(guò)在蓋上設(shè)置凸部，能夠提高蓋的承受應(yīng)力的強(qiáng)度。因此，即使在結(jié)合作業(yè)時(shí)每次都受到機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力時(shí)，也能夠防止蓋向外側(cè)膨脹。
另外，根拘據(jù)本實(shí)施例，由于很難產(chǎn)生蓋的彎曲和膨脹之類(lèi)的不良情況，因而能夠減少背板本身的更換頻率，可以用作更換壽命長(zhǎng)的背板。
第二實(shí)施例圖7是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的背板的局部剖面圖。圖7所示的背板31與第一實(shí)施例的背板1的不同之點(diǎn)僅在于將蓋33的凸部34的寬度W1做成與本體32的槽35的寬度W2基本相同的構(gòu)造。這樣，第二實(shí)施例的冷卻板7便具有承受更高應(yīng)力的強(qiáng)度。對(duì)于能夠適用的變形例子等，由于與第一實(shí)施例相同而省略其說(shuō)明。
對(duì)抗變形的強(qiáng)度與承受應(yīng)力部分的斷面慣性矩(mm4)成比例。例如，在第二實(shí)施例也可以適用的圖6中，設(shè)蓋的厚度(t1)為3mm，設(shè)水道的流道截面為高度5mm×寬度100mm，并沿著流道在蓋上以50mm及25mm的間隔斷續(xù)地設(shè)置高度(厚度t2)2.5mm×寬度(流道寬度方向)100mm×深度(長(zhǎng)度方向)10mm的凸部的場(chǎng)合，與不設(shè)置凸部的場(chǎng)合比較，斷面慣性矩分別增加至3.4倍及4.3倍。
第三實(shí)施例圖8是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的背板的局部剖面圖。圖8所示的背板41與第一實(shí)施例的背板1的不同之點(diǎn)僅在于使蓋43的外側(cè)面從與本體42的上述外側(cè)面相同一側(cè)的表面突出，并將蓋43與本體42結(jié)合。對(duì)于能夠適用的變形例子等，由于與第一實(shí)施例相同而省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例，不局限于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的將背板的凸部設(shè)于蓋的外側(cè)的方式，也包括將凸部的寬度做得比槽的寬度寬的方式，或者僅把蓋的厚度加厚的方式(圖8)。
圖8所示的背板41中，設(shè)有寬度為W1的凸部44，凸部44的厚度為t2。蓋43的厚度為t1，寬度為W2+W3+W3，與W1相等。W3為凹坑的寬度。
第四實(shí)施例圖9為構(gòu)成本發(fā)明的第四實(shí)施例的背板的蓋的剖面圖。蓋53的凸部54如圖9所示，呈圓弧狀。另外，也可以采用三角形或五角形等其它的各種形狀。
第五實(shí)施例在第一實(shí)施例或第二實(shí)施例中，也可以并用第三實(shí)施例及/或第四實(shí)施例。
在上述第一至第五實(shí)施例中，雖然表示的是作為背板的冷卻板，但也可以適用于各種水冷封套及水冷鐵等的冷卻板。
權(quán)利要求
1.一種冷卻板，通過(guò)用蓋封閉在本體上形成的槽，從而在形成的流道中流過(guò)冷卻介質(zhì)，其特征在于，所述蓋具有比所述槽的寬度大的寬度，在至少一面上設(shè)有凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述蓋的所述凸部設(shè)置在所述蓋的內(nèi)側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻板，其特征在于，所述蓋的所述凸部設(shè)置在所述蓋的外側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻板，其特征在于，所述蓋的所述凸部具有與所述槽的寬度大致相等的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所述蓋的所述凸部沿著所述槽連續(xù)地設(shè)置在所述蓋的全長(zhǎng)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所述蓋的所述凸部沿著所述槽斷續(xù)地設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的冷卻板，其特征在于，所述槽具有直線(xiàn)部分和曲線(xiàn)部分，所述蓋的所述凸部連續(xù)地或斷續(xù)地只設(shè)置在所述槽的所述直線(xiàn)部分上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻板，所述蓋的所述凸部具有比所述槽的寬度大的寬度。
9.一種冷卻板，通過(guò)用蓋封閉在本體上形成的槽，從而在形成的流道中流過(guò)冷卻介質(zhì)，其特征在于，所述蓋具有比所述槽的寬度大的寬度，使外側(cè)面從所述本體的表面突出并與所述本體結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種可以用作局部變形少、更換壽命長(zhǎng)的背板的冷卻板。本發(fā)明的背板(冷卻板)(1)，通過(guò)用蓋(3)封閉在本體(2)上形成的槽(5)，從而形成冷卻介質(zhì)流過(guò)的流道(6)。其特征是，蓋(3)具有比槽(5)的寬度大的寬度，在至少一面(圖1中為內(nèi)側(cè)面)上設(shè)有凸部(4)。
文檔編號(hào)C23C14/34GK1880907SQ200610088540
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月7日
發(fā)明者酒寄一志, 井坂功一, 小田倉(cāng)正美, 野村克己 申請(qǐng)人:日立電線(xiàn)株式會(huì)社