专利名称：加热板以及加热板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种尤其在真空容器(真空室)内加热使用的、内置有套管加热器的半导体或者液晶显示器制造用加热板及在其制造工序中用于干燥、预热等的加热板、以及其制造方法。除上述场合外，还可以作为例如PDP、FED、ELD的薄型显示器(FPD)制造装置的加热板使用。而且，本发明还可以适用于PTP薄板制造用的加热板等一般的加热板。
背景技术：
以往，例如在半导体制造装置和液晶显示器制造装置等各个领域中，使用在金属基体中内置有加热器的加热板。作为这种加热板的加热器，一般使用不锈钢制的套管加热器。而且，在加热板的结构中，有如下的类型将套管加热器铸入到铝中的类型(铸入型)、用铝或不锈钢板夹入套管加热器并用螺栓连结的类型(螺栓连结型)、将夹入套管加热器的板的外周部焊接的类型(焊接型)、以及、通过在真空中或者预定的气体气氛中加压而将夹持套管加热器的两部件钎焊、锡焊及扩散接合(钎焊、扩散接合型)或者在夹入套管加热器的板的接合面的全周形成环形槽和环形突出部并利用锻压挤压接合的类型(锻压压接型)等。
图12表示内置套管加热器102的以往的铸入型的加热板101的概要结构。套管加热器102是将发热体通入不锈钢制保护管内、并利用绝缘材料将两者间电绝缘而成的部件。将该管状的套管加热器102弯曲加工成预定的图形，铸入到铝基体中，并实施切削、表面研磨等加工，从而制造加热板101。
另外，图13表示以往的螺栓连结型加热板103的概要结构。在该结构中，金属基体被分割成上下两部分，在形成于由铝、不锈钢等构成的下侧基体104的槽104a中设置与上述相同的套管加热器102，并使上侧基体105与其密接，在适当位置将两者连结起来，从而成为一个整体。
另外，图14表示以往的焊接型加热板106的概要结构。在该结构中，金属基体也被分割成上下两部分，在形成于由铝、不锈钢等构成的下侧基体107的槽107a中设置与上述相同的套管加热器102，并使上侧基体108与其密接，仅在其边缘部109将两者焊接，从而成为一个整体。
另外，图15表示以往的钎焊、扩散接合型加热板110的概要结构。在该结构中，金属基体也被分割成上下两部分，在由金属构成的下侧基体107和上侧基体108之间划定的槽107a中设置与上述相同的套管加热器102，并在使上侧基体108和下侧基体107之一或两者塑性变形的状态下，在其整个面上实施钎焊、锡焊和扩散接合中的任一种，从而接合成为一个整体。
此外，图16表示以往的锻压压接型加热板111的概要结构。在该结构中，金属基体也被分割成上下两部分，在铝部件112、113的接合面的全周形成四边形或多边形、或者圆形的环形槽和环形突出部，通过锻压挤压而在连结部114密闭、金属接合。
专利文献1特开平11-285775专利文献2特开2000-311932专利文献3特开2000-243542随着液晶电视机等的大型化，近年来，加热板的迅速的大型化也得到发展，这几年正在从第4代的730mm×920mm、第5代的1100mm×1300mm向第6代的1500mm×1800mm、第7代的2100mm×2400mm变化。随着这种加热板的大型化，尤其是加热板的长寿命化和基于制造方法的简化的成本降低已成为问题。
在上述现有技术中说明的加热板的结构中，铸入型的加热板，由于套管加热器与铝铸件密接，所以加热器的导热性良好，但是因为套管加热器的保护管所使用的不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀合金材料等金属和作为金属基体的铝的热膨胀系数不同，所以有在高温时加热器因其热应力而变形、由于反复使用而造成断线，或者根据情况有时加热器整体变形的问题。
另外，铝基体的螺栓连结型加热板，在槽中有间隙，该间隙成为绝热层，并且各部分仅为物理接触，所以有上下基体与套管之间或者基体之间的密接性低，导热性差，根据情况有时会局部升温而损伤加热器的问题。这对于焊接型的加热板也同样。并且，焊接型的加热板由焊接造成的变形大，在维持形状方面也有问题。
钎焊、扩散接合型，由于在真空中或者氮气等气氛中进行相对向的部件的整个面的加压接合，所以有无法接合大型的部件，并且需要钎料、焊锡等用于接合的第3接合用部件等问题。
并且，锻压型的加热板中，随着加热板的大型化，在2片板材的外周部和加热器附近加工嵌合用的凹部或者凸部并使其嵌合、利用锻压挤压接合的特开2000-311932所公开的方法中，有由于在300～500℃间的高温下长时间使用而产生蠕变变形，外周部和加热器附近部分或加热器内侧的板中心附近等由于热应力而产生变形，从而加热板变得无法使用的问题。
由于伴随加热板的大型化而产生的、上述的加热板的变形的问题和制造成本增加的问题，需要改善以往的锻压压接方法。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种可以防止因加热板的热应力而造成的变形，并且导热性良好、耐久性高的加热板及其制造方法。
用于实现上述目的的本发明的第1方式，是一种加热板，在设置于铝或者铝合金基部件的槽部中收容套管加热器，并且将接合用铝或者铝合金部件嵌合在上述槽部中，并利用锻压压接将上述接合用铝或者铝合金部件和上述铝或者铝合金基部件金属接合。
本发明的第2方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件由整体部件构成。
本发明的第3方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件在上述铝或者铝合金基部件的平面方向上由多个部件构成。
本发明的第4方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件在上述铝或者铝合金基部件的垂直方向上由多个部件构成。
本发明的第5方式，是一种加热板，其特征在于，上述套管加热器的配置的布置形状相对于上述铝或者铝合金基部件的相互垂直的2个中心轴中的至少1个对称、或者相对于中心点呈对称。
本发明的第6方式，是一种加热板，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件为板材。
本发明的第7方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大。
本发明的第8方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面的形状具有长方形，上述截面的宽度与上述槽部的宽度相同或者比其稍大。
本发明的第9方式，是一种加热板，其特征在于，在上述接合用铝或者铝合金部件的至少一部分，具有在埋入方向上对向的两个边随着朝向下方而其间隔变窄的预定的锥形。
本发明的第10方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的、上述部件高度相对于上述截面的锥形下部宽度或者部件最下部宽度的比为1以上5以下。
本发明的第11方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的上述锥形部的锥形角大于0°且为45°以下。
本发明的第12方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，上述大致T字形的纵杆部分和横杆部分均与上述铝或者铝合金基部件接合。
本发明的第13方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，并将推压加热器的上述纵杆部分的一部分或者全部与包含上述横杆部分在内的其余部分分割成分离体。
本发明的第14方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，在与上述大致T字形的上述纵杆部分所处的位置不同的其它位置的、上述横杆部分下侧的不存在套管加热器的位置设置嵌合用凸部或者凹部，同时，在上述铝或者铝合金基部件的与上述接合用铝或者铝合金部件的嵌合用凸部或者凹部对向的位置，在上述铝或者铝合金基部件的槽部设置有与其相嵌合的凹部或者凸部。
本发明的第15方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，并且为上述大致T字形的上述横杆部分的底面随着朝向中心而具有平缓的倾斜的Y字形。
本发明的第16方式，是一种加热板，其特征在于，在第12方式的上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
本发明的第17方式，是一种加热板，其特征在于，在第13方式的上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
本发明的第18方式，是一种加热板，其特征在于，在第14方式的上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分以及嵌合用凸部或者凹部的各截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
本发明的第19方式，是一种加热板，其特征在于，在第15方式的上述大致Y字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
本发明的第20方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的与套管加热器相接触的面的形状，包含与上述铝或者铝合金基部件的板面平行的平面、或者包含具有与上述套管加热器的外周相同方向的曲率的曲面。
本发明的第21方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的与套管加热器相接触的面的部件宽度大于套管加热器的宽度。
本发明的第22方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接前的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的上述槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大，并且，在将上述接合用铝或者铝合金部件嵌合到上述铝或者铝合金基部件的上述槽部中时，在侧面的至少一部分具有间隙。
本发明的第23方式，是一种加热板，其特征在于，上述套管加热器在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个槽中配置有多根，或者在多个槽中各配置有1根。
本发明的第24方式，是一种加热板，其特征在于，上述多根套管加热器，在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个各槽中并列配置有多根。
本发明的第25方式，是一种加热板，其特征在于，上述多根套管加热器，在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个各槽中，在高度方向重叠配置有多根。
本发明的第26方式，是一种加热板，其特征在于，上述套管加热器为截面具有圆形或者拐角部由预定曲率的曲线构成的大致长方形(也包含大致正方形)的形状的管状的加热器，或者将窄条编织成管形状而成的加热器。
本发明的第27方式，是一种加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板与套管加热器的套管部的导热性良好。
本发明的第28方式，是一种加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板具有气密性。
本发明的第29方式，是一种加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板的套管加热器还具有高的电绝缘性。
本发明的第30方式，是一种加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件以及上述铝或者铝合金基部件由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金构成。
本发明的第31方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，在上述铝或者铝合金基部件上加工上述槽部，在上述槽部中收容上述套管加热器，并且在上述套管加热器之上收容上述接合用铝或者铝合金部件，并利用锻压压接将上述接合用铝或者铝合金部件和上述铝或者铝合金基部件金属接合。
本发明的第32方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用整体或者分割成多块的部件，利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第33方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用在上述铝或者铝合金基部件的平面方向或者截面方向上分割成多块的部件，利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第34方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大。
本发明的第35方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，在将上述接合用铝或者铝合金部件分割成多块的情况下，以预定的顺序锻压压接多个部件。
本发明的第36方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件使用板材，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第37方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件，使用上述截面的形状为长方形且上述截面的宽度与上述槽部的宽度相同或者比其大的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第38方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用具有锥形角大于0°且为45°以下的锥形部的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第39方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用截面形状为大致T字形或者Y字形的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第40方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，在与上述大致T字形的上述纵杆部分所处的位置不同的其它位置的、在上述横杆部分下侧的不存在套管加热器的位置设置嵌合用凸部或者凹部，同时，在与上述接合用铝或者铝合金部件的嵌合用凸部或者凹部对向的位置，在上述铝或者铝合金基部件上设置与其相嵌合的凹部或者凸部，使上述接合用铝或者铝合金部件的上述纵杆部分以及上述嵌合用凸部或者凹部与上述铝或者铝合金基部件的具有上述凹部或者凸部的槽部嵌合，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第41方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件，使用与上述套管加热器接触的面的形状包含与上述铝或者铝合金基部件的板面平行的平面、或者包含具有与套管加热器的外周相同方向的曲率的曲面的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第42方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，使用上述接合用铝或者铝合金部件的高度与从上述铝或者铝合金基部件的槽部的深度减去上述套管加热器的高度后的上述槽部的有效深度相等或者比其大的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第43方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的上述截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
本发明的第44方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接前的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的上述槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大，并且，利用锻压压接，对在嵌合于上述槽部中时在侧面的至少一部分具有间隙的上述接合用铝或者铝合金部件和上述铝或者铝合金基部件进行金属接合。
本发明的第45方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，作为上述铝或者铝合金基部件以及上述接合用铝或者铝合金部件，使用由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金构成的部件，利用锻压压接进行金属接合。
本发明的第46方式，是一种加热板的制造方法，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件与上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接，在250℃～500℃的范围进行。
本发明的第47方式，是一种使用第31方式所述的加热板的制造方法的加热板的变形防止方法。
本发明的第48方式，是一种使用第34方式所述的加热板的制造方法进行锻压压接的、提高对于加热板的接合用铝或者铝合金部件与铝或者铝合金基部件的密接性的方法。
本发明的第49方式，是一种使用第48方式所述的提高对于加热板的接合用铝或者铝合金部件、与铝或者铝合金基部件的密接性的方法的、加热器寿命的提高方法。
本发明的第50方式，是一种加热板，在设置于金属或者合金基部件的槽部中收容套管加热器，并且，在上述槽部中嵌合由与其同种类的金属或者合金构成的接合用金属或者合金部件，利用锻压压接将上述接合用金属或者合金部件和上述金属或者合金基部件金属接合。
本发明的第51方式，是一种加热板，其特征在于，上述金属或者合金基部件与接合用金属或者合金部件均为铜或者铜合金。
根据本发明，通过在铝或者铝合金基部件上形成的槽部中收容套管加热器和接合用铝或者铝合金部件，并利用锻压压接使接合用铝或者铝合金部件、和铝或者铝合金基部件金属接合，从而可以得到能够在铝或者铝合金基部件和套管加热器之间维持高的密接性，并且能够确保高的导热性的效果。
另外，根据本发明，通过将利用锻压压接进行的接合用铝或者铝合金部件、和铝或者铝合金基部件的金属接合，在使用加热板的加热区域的温度附近进行，能够减轻在加热板的使用温度区域的、因铝或者铝合金基部件和内部加热器的套管材料的线膨胀差所引起的应力，能够避免套管加热器的变形和破损、加热板的变形等。同时，还能够改善接合用铝或者铝合金部件、和铝或者铝合金基部件的密接性和导热性。本发明的效果，即使对于铝或者铝合金以外的金属，如果是可以锻压压接且导热性良好的金属即可，也可以应用铜或者铜合金等。因为铜或者铜合金的耐热性高，所以与铝或者铝合金制的加热板相比，在高温下使用的情况下很理想。
图1是本发明的实施方式的加热板的剖视图的代表例，图1(a)表示接合用铝或者铝合金部件的截面形状为长方形的加热板，图1(b)表示接合用铝或者铝合金部件的截面形状形成为锥形的加热板。
图2是本发明的实施方式的加热板的俯视图。
图3是图2的A-A’剖视图，表示接合用铝或者铝合金部件的截面形状为长方形的情况。
图4是图2的A-A’剖视图，表示接合用铝或者铝合金部件的截面形状形成为锥形的情况。
图5是本发明的另一实施方式的加热板的俯视图。
图6是圆形状的加热板的俯视图，图6(a)是相对于中心轴对称的例子，图6(b)是相对于中心点对称的例子。
图7是本发明的接合用铝或者铝合金的部件的剖视图，图7(a)表示整体形成为锥形的截面形状，图7(b)表示局部形成为锥形的截面形状，图7(c)表示形成为具有2种角度的倾斜度的锥形的截面形状。
图8表示本发明的截面形状为大致T字形的接合用铝或者铝合金部件的一实施例，图8(a)表示整体型的T字形的截面形状，图8(b)表示分割为多块的T字形的截面形状，图8(c)表示整体型的其它T字形的截面形状，图8(d)表示分割为多块的其它T字形的截面形状，图8(e)表示横杆部分形成为锥形的T字形的截面形状。
图9表示本发明的接合用铝或者铝合金部件的截面形状为Y字形的一图10是表示本发明的与套管加热器直接接触的面的形状具有和加热器相同方向的曲率的接合用铝或者铝合金部件的以长方形为基本形状的截面形状的图。
图11表示本发明的与套管加热器直接接触的面的形状具有和加热器相同方向的曲率的接合用铝或者铝合金部件的形成锥形的截面形状的图。
图12是表示内置套管加热器的以往的铸入型的加热板的概要结构的图。
图13是表示螺栓连结型加热板的概要结构的图。
图14是表示以往的焊接型加热板的概要结构的图。
图15是表示钎焊、扩散接合型加热板的概要结构的图。
图16是表示锻压压接型加热板的概要结构的图。
图17是表示在内部设有套管加热器的化学气相沉积(CVD)处理装置的概要结构的图。
图中1、101、103、106、110、111、121-加热板，2-铝或者铝合金基部件，3、102、123-套管加热器，4-接合用铝或者铝合金部件，5-槽部，6、7、51、52-中心轴，11、12、13、14、15、16、17、18、19、20-接合用铝或者铝合金部件的边，31-T字形的纵杆部分，32-T字形的横杆部分，34-在横杆的正下方不存在加热器的位置的纵杆部，33、35-分割位置，36、37-Y字形的横杆部分的下边，38-与套管加热器的接触面，53-中心，104、107-下侧基体，104a、107a-槽，105、108-上侧基体，109-边缘部，112、113-铝部件，114-连结部，122-真空室，124-支撑部件，125-基板，126-气体供给部，127-供给口。
具体实施例方式
本发明的在内部设有套管加热器的加热板，是使套管加热器与金属部件密接的结构，套管加热器发出的热量向加热板传递。而且，以将加热板加热成均匀的温度的方式将套管加热器设置在加热板的内部。例如以各种形状配置套管加热器，将加热板加热成均匀的温度。而且，套管加热器为在不锈钢(例如SUS304)、镍合金(例如因科罗伊耐热耐蚀镍铬铁合金)、钛的套管材料(管)中封入有电热丝和绝缘材料的结构。这里，槽和加热器的根数如后面所述，可以根据需要适当选择。
利用本发明而制造的在内部设有套管加热器的加热板，在半导体或液晶的制造装置的真空容器(真空室)内作为加热板而使用。图17中，表示在内部设有套管加热器的加热板的使用例。图17为化学气相沉积(CVD)处理装置，通过支撑部件124，在真空室122内设置具有套管加热器123的加热板121。在加热板121上放置基板125。另外在真空室122内，设置有用于CVD处理的气体供给部126，从供给口127供给气体，利用化学气相沉积在基板125上成膜。
以下，根据附图对本发明的优选实施方式进行说明。
图1是本实施方式的加热板的剖视图的代表例。图1中，加热板1具有在铝或者铝合金基部件2内收容着作为内部零件的套管加热器3，其上用接合用铝或者铝合金部件4密封的结构。本发明的接合用铝或者铝合金部件4，其截面形状形成为图1(a)所示的长方形，或者图1(b)所示的、具有对向的两个边的至少一部分朝向埋入方向而间隔变窄的锥形的形状。图2表示加热板1的俯视图，图3和图4表示图2的A-A’剖视图。图3和图4是分别与图1(a)和图1(b)的加热板1对应的剖视图。
除上述之外，虽然省略了图示，但接合用铝或者铝合金部件的截面形状也可以为大致T字形或者大致Y字形。
在铝或者铝合金基部件2上，设置有收容套管加热器3、和接合用铝或者铝合金部件4的槽部5。铝或者铝合金基部件2可以为具有厚度厚的部件，从实用性出发优选为板材。
在槽部5中收容套管加热器3后，收容接合用铝或者铝合金部件4，锻压压接铝或者铝合金基部件2、和接合用铝或者铝合金部件4。
图2表示接合用铝或者铝合金部件4由整体部件构成的实施例。与之相对，图5表示接合用铝或者铝合金部件从铝或者铝合金基部件2的平面方向看由多个部件构成的一实施例。同样地，如后面所述的图8(b)、(d)所示，接合用铝或者铝合金部件4也可以从铝或者铝合金基部件2的截面方向看由多个部件构成。因此，在必要的情况下，也可以不将接合用铝或者铝合金部件4整体构成，而如图5或者图8(b)、(d)所示，分割成多块再锻压压接。
本发明的加热板，其加热板的形状可以为图2所示的矩形形状，也可以为如图6所示的圆形形状，而加热板的布置形状优选相对于相互垂直的2个中心轴中的至少1个对称，或者相对于中心点对称。即，在图2中相对于中心轴6对称，在图6(a)中优选相对于中心轴51对称。而且，在图6(b)中优选相对于中心53点对称。本发明的接合用部件，由长方形、大致T字形、大致Y字形、锥形等构成，具有在铝或者铝合金基部件将接合用部件对位时、容易对位的特征。在长方形截面的情况下，如果将接合用铝或者铝合金部件与加热器的接触面的端部稍微做一点倒角，则变得容易对位。
虽然没有特别图示，但是也可以以与图2、图6(a)、图6(b)的布置相同的布置，在铝或者铝合金基部件的槽中并列地排列2根加热器，或者也可以在槽的深度方向上重叠排列2根以上。这样，能够将多根加热器收容在上述基部件的至少1个以上的槽中，从而构成加热板。
或者，也能够在多个槽中各配置1根加热器而构成加热板。配置套管加热器的槽，只要设计成充分地将加热板加热到预定温度且可以得到大致均匀的温度即可，槽和加热器的根数均可以为1个或者多个，可以适当选择。
下面，对接合用铝或者铝合金部件4的形状进行详细说明。
根据图3对接合用铝或者铝合金部件的截面形状为长方形的情况进行详细说明。图3表示在设于接合用铝或者铝合金基部件的槽中收容套管加热器，将接合用铝或者铝合金部件嵌合在上述槽部中，并利用锻压压接将上述接合用部件和上述基部件接合而成的结果。如图所示，通过锻压压接，接合用铝或者铝合金部件4、铝或者铝合金基部件2的槽部5、套管加热器3相互密接。
如图3(b)所示，具有如下的特征，即接合用铝或者铝合金部件4的截面的宽度w1、与设置于铝或者铝合金基部件2的槽部5的宽度w2相同或比其大。而且，图3(b)所示的高度h和宽度w1的比率，考虑到接合用部件的压曲变形等，希望为1以上、4以下的程度。考虑到锻压压接时受到的来自基部件槽部的侧面的阻力等，特别希望为1以上、3以下。并且，虽然为1以下时也可以接合，但是考虑到锻压压接部在加热板使用中的热变形和接合部强度等，为1以上比较理想，所以在此将下限值设为1以上。在此，关于接合用部件的形状，将接合用部件的前端附近的部件宽度比槽宽度窄地加工的、将2个长方形重叠而成的形状，和稍稍修整而成的形状都包含在本发明的范围内。而且，与从上述基部件的槽部体积减去套管加热器的体积后的有效体积相比，需要使上述接合用部件的体积大。上述接合用部件的长度，需要与要确保完全填埋槽部所需的体积的必要的长度同等，或者稍长。
其理由是通过使接合用铝或者铝合金部件4的截面的宽度w1和设置于铝或者铝合金基部件2的槽部5的宽度w2相同或比其稍大，上述接合用部件4一边扩展槽部一边塑性变形，所以能够利用上述接合用部件和上述基部件间的锻压压接而实现金属接合。具体而言，在使用φ10的套管加热器的情况下，基部件的槽宽度为11mm，上述接合用部件使用部件宽度12mm左右的部件即可。也就是说，在上述接合用部件与上述基部件嵌合时，使用比基部件的槽宽度稍大的接合用部件，使之一边从槽壁受到压缩应力一边塑性变形即可。插入基部件槽部的接合用部件相对于槽宽度的尺寸的差允许为可插入的范围的最大的值，但是考虑作为允许范围，可比槽宽度大几mm左右。图3(b)所示的高度h1和宽度w1的比率希望为1以上、4以下，尤其希望为1以上、3以下。
而且，与从上述基部件的槽部体积减去套管加热器的体积所得的剩余的有效体积相比，增大上述接合用部件的体积，并且使上述接合用部件的长度与要确保完全填埋槽部所需的体积的必要的长度同等，或者稍长。其理由是如果不这样，则无法在使上述接合用部件充分充满槽中的同时，使之与上述基部件完全金属接合。
在图3所示的接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为长方形的情况下，与套管加热器3直接接触的面的形状优选具有平行于铝或者铝合金基部件2的板面的平面，或具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率。图10(a)表示与套管加热器3直接接触的面具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率的接合用铝或者铝合金部件4的例子。通过使与套管加热器3直接接触的面31为这种形状，能够无间隙地进行铝或者铝合金基部件2和接合用铝或者铝合金部件4、与套管加热器3的接合，能够得到高的气密性和良好的导热性。进而，通过提高套管部的稳固性，可以保护内部的绝缘材料，维持高的电绝缘性。
图10(b)表示虽然接合用铝或者铝合金部件4与套管加热器接触的面的截面形状具有与套管加热器相同方向的曲率、但是接合用铝或者铝合金部件4的部件宽度比套管加热器宽度X大的情况。这样，通过增大接合用部件宽度，可以确保向加热器截面的外周侧部的材料流入，改善套管加热器与接合用部件的密接性。
图10(c)表示接合用部件宽度平行于基部件的板面的情况，这样使接合用部件宽度大于套管加热器宽度X，则在接合用部件的最下部与基部件的板面平行的情况下，和与套管加热器接触的面具有与套管加热器相同方向的曲率的情况相比，在向加热器截面的外周侧部的材料流入这一点上，尤为有效。这里，在增大了接合用部件宽度的情况下，当然基部件宽度也对应于接合用部件的扩大量而增大。
下面，对接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为长方形之外的情况进行详细说明。
图7表示本发明的接合用铝或者铝合金部件4的截面形状的一实施例。在图7中，接合用铝或者铝合金部件4对向的2个边的至少一部分形成为具有朝向埋入方向而间隔变窄的锥形的形状。在图7(a)中，形成为对向的2个边11、12均相对于垂线具有角度α的倾斜度的锥形。而图7(b)和(c)中，表示截面形状的倾斜度为2级的锥形的例子。在图7(b)中，边13、15为垂直的平行的形状，边14、16形成为均相对于垂线具有角度α的倾斜度的锥形。并且，在图7(c)中，形成为边17、19均相对于垂线具有角度α的倾斜度，边18、20均相对于垂线具有另一角度β的倾斜度的锥形。
虽然没有图示，但是可以使接合用铝或者铝合金部件4的与套管加热器接触的面的部件宽度大于套管加热器宽度。这样，通过增大接合用部件宽度，可以确保向加热器截面的外周侧部的材料流入，改善套管加热器与接合用部件的密接性。这里，在增大了接合用部件宽度的情况下，当然基部件宽度也对应于接合用部件的扩大量而增大。
在图7(b)、图7(c)的情况下，使与套管加热器接触的面的部件宽度大于套管加热器宽度，也可以确保向加热器截面的外周侧部的材料流入，改善套管加热器与接合用部件的密接性，很有效。在本发明的上述以外的情况下，使接合用铝或者铝合金部件4的与套管加热器接触的面的部件宽度大于套管加热器宽度，也对于改善向加热器截面的外周侧部的材料流入性具有很好的效果。
图7所示的接合用铝或者铝合金部件的锥形部的锥形角α和β，优选大于0°且为45°以下，且特别优选锥形角为1°以上30°以下。其理由是锥形部角度变大，则锻压压接时锥形部件从基部件槽壁部受到的静压应力减少，接合性降低，有时无法得到良好的金属接合状态，并且会不必要地增加接合用铝或者铝合金部件的尺寸。这里，局部具有锥形形状的接合用部件，由锥形上部的尺寸W1、锥形下部的尺寸W2、和锥形角度定义。部件的整体高度表示为h1。而且，该锥形部也可以不形成为直线，而为平缓的曲线。这种情况下，无法确定锥形的角度，但是可以用直线连结锥形开始点和结束点、并应用简便的角度。接合用部件的锥形部由曲线连结的情况，也包含在本发明的范围内。
通过使本发明的接合用铝或者铝合金部件4的截面形状形成为图7所示的实施例那样的锥形形状，能够将接合用铝或者铝合金部件4可靠地插入到套管加热器3并锻压压接。
在本发明的接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为图7所示的那样的锥形形状的情况下，为了将其可靠地锻压压接在铝或者铝合金基部件2上，优选使接合用铝或者铝合金部件4的截面积，比从形成于铝或者铝合金基部件2的槽部5的截面积减去套管加热器3的截面积而得到的有效截面积大。其理由是如果不这样，则无法使上述接合用部件充分充满槽，不能充分地进行金属接合。这是因为会在套管加热器和接合用部件之间形成间隙，加热器的导热性降低。
在图7中，接合用铝或者铝合金部件4的高度h1与锥形下部宽度W3或者最下部宽度W2的关系，由于可以通过调整锥形角度而提高压曲阻力，故可以不加以特别限制，但是考虑到加热板的整体厚度与加热器直径的关系和锥形角度接近0°时等的压曲阻力，优选为1以上5以下，并且，考虑到锻压压接时从锥形侧部受到的阻力，优选为1以上3以下。此外，虽然为1以下时也能够接合，但是考虑到锻压压接部在加热板使用中的热变形和接合部强度等，优选为1以上，所以这里将下限值设为1以上。例如，在套管加热器的直径为φ10的情况下，图7(a)的上部宽度W1、下部宽度W2、和高度h为15mm、10mm、30mm即可。另外，通过这样使用锥形形状的接合用部件，由于一边被锥面引导一边嵌合，所以套管加热器与接合用部件4的密接性提高，材料可以充分充满设置于基部件2的槽，从而得到牢固的金属接合。
下面，对接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为大致T字形或者Y字形的情况进行说明。
图8表示截面形状为大致T字形的接合用铝或者铝合金部件4的一实施例。在图8(a)中，使用T字形的接合用铝或者铝合金部件4的纵杆部分31和横杆部分32，与铝或者铝合金基部件2接合。即，除推压套管加热器3的T字形的纵杆部分31之外，使T字横杆部分32也和铝或者铝合金基部件2接合。这种情况下，在铝或者铝合金基部件2上，在与T字形的接合用铝或者铝合金部件4对向的位置设置嵌合用凹部。
图8(b)中，推压套管加热器3的T字形的纵杆部分31和横杆部分32在位置33处分割而成为分离体，是分割并接合的结构。在图8(b)中，虽然将纵杆部分31的整体作为分离体而分割，但是也可以仅纵杆部分31的一部分为分离体。纵杆部分31的宽度和长度的比率，不管纵杆部分是整体还是分离体，即使为1以下也可以接合，但是考虑到锻压压接部在加热板使用过程中的热变形和接合部强度，优选为1以上，若考虑到凸部的压曲强度，则优选为4以下。考虑到锻接时接合用部件从基部件侧面受到的阻力，则为1以上3以下尤为理想。因此，在套管加热器的直径为φ10的情况下，纵杆部分的尺寸如图8(b)所示，宽度w和高度h为10mm、30mm即可。
在图8(c)中，接合用铝或者铝合金部件4，除图8(a)的T字形的纵杆部分31和横杆部分32之外，在其正下方不存在套管加热器的位置也设置有纵杆部分34。在这种情况下，在铝或者铝合金基部件2上的对向的位置设置有凹部或者凸部，以与接合用铝或者铝合金部件4相嵌合。此外，虽然图8(c)的34为向下方伸出的凸部，但是也可以将34设成凹部，而在铝或者铝合金基部件2的对向位置上设置凸部。作为凸部设置的纵杆部分34的体积，优选比与其嵌合的设置在铝或者铝合金基部件2上的凹部大。而且，关于嵌合用凹部的宽度和接合用部件凸部的宽度，凹部宽度比凸部宽度大，凸部的宽度和凸部长度的比率，与图8(b)的情况相同，优选为1以上4以下，尤其优选为1以上3以下。通过形成这样的突起，能够使接合用铝或者铝合金部件4和铝或者铝合金基部件2的接合更加牢固。
并且，图8(d)虽然为与图8(c)相同的截面形状，但是与图8(b)的情况相同，推压套管加热器3的T字形的纵杆部分31和其它部分在位置35处分割而成为分离体，为分割并接合的结构。在这种情况下，也可以仅纵杆部分31的一部分为分离体。此外，图8(d)中纵杆部分34的位置与图8(c)不同，但是可以根据需要调整纵杆部分34的位置。这里，如图8(e)所示，接合用铝或者铝合金部件的横杆部分的长度和形成于铝或者铝合金基部件上的槽的横杆部分所嵌合的槽部的尺寸，希望上述接合用部件的横杆部分的宽度A1比槽部的宽度A2大，或者具有横杆部分端部上面宽度A1a比横杆部分端部下面宽度A1b大的在厚度方向具有锥形的形状、且比与其嵌合的基部件的槽宽度大。而且，虽然T字横杆部的宽度A和高度B的比率不加以特别限制，但是如果宽度不必要的长，则会造成材料的浪费，所以最大为加热器的收容部宽度的5～6倍左右即足够。关于其厚度，为了固定接合用部件而能够得到充分的强度即可，因此需要5mm～20mm左右。如果设套管加热器直径为φ10，则横杆部宽度A为50～60mm，高度B为5～20mm。当然，也能够将宽度设为30～40mm。
下面，图9表示接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为Y字形的一实施例。图8所示的T字形中，横杆部分32的形状为长方形，而在图9所示的Y字形中，横杆的下边36、37形成朝向中心平缓向下的倾斜。T字或者Y字的横杆部分的截面积和纵杆部分的截面积，在将形成于基部件的槽的与其相嵌合的部分视为独立部分的情况下，均需要比槽横杆部分的截面积和插入纵杆的部分的除去加热器部之外的槽截面积大。其理由是为了使T字或者Y字形状的接合用部件与基部件的接合充分，需要使横杆部、纵杆部均与基部件充分地金属接合。
本发明的接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为大致T字形或者Y字形的情况下，优选接合用铝或者铝合金部件4的截面积比从形成于铝或者铝合金基部件2上的槽部5的截面积除去套管加热器3的截面积后的有效截面积大。
而且，优选通过使接合用铝或者铝合金部件4的宽度比铝或者铝合金基部件2的槽部5的宽度相比，至少一部分较窄，从而在使接合用铝或者铝合金部件4嵌合在铝或者铝合金基部件2的槽部5中时，在槽部5的侧面的至少一部分具有间隙。由此，能够将接合用铝或者铝合金部件4插入槽的深处，所以能够使套管加热器和接合用部件密接。
并且，在本发明的接合用铝或者铝合金部件4的截面修正为大致T字形或者Y字形的情况下，也优选纵杆部分31、34的高度和宽度的比率均为1以上4以下。另外，纵杆部分的宽度和与之相嵌合的基部件的槽宽度相比较，基部件的槽宽度大，并且纵杆的截面积需要比从收容纵杆部分的积部件的槽部截面积除去加热器的截面积后的部分的截面积大。由此，通过在基部件的槽所形成的空间内锻压挤压接合用部件，可以实现基部件的与纵杆部分接触的槽部和接合用部件的纵杆部的金属接合。
以上所说明的具有各种形状的接合用铝或者铝合金部件4的与套管加热器3直接接触的面的形状，优选具有与铝或者铝合金基部件2的板面平行的面，或者为具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率的曲面。图11表示与套管加热器3直接接触的面具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率的接合用铝或者铝合金部件4的例子。通过使与套管加热器3直接接触的面38形成为这种形状，能够没有间隙地进行铝或者铝合金基部件2及接合用铝或者铝合金部件4、与套管加热器3的接合，从而得到高的气密性和良好的导热性。进而，通过提高套管部的稳固性，可以保护内部的绝缘材料，维持高的电绝缘性。
在本发明的加热板的铝或者铝合金基部件2及接合用铝或者铝合金部件4中，可以使用JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金。
作为本发明的加热板的另一实施例，可以形成为套管加热器3的截面形状为由圆形、或者拐角部由预定曲率的曲线形成的大致长方形(包括大致正方形)构成的管状，或者将窄条编织成管形状而成的形状。
下面对加热板的制造方法进行说明。
本发明的加热板1，在铝或者铝合金基部件2上预先设置用于插入作为内部零件的套管加热器3和接合用铝或者铝合金部件4的槽部5，在槽部5中收容套管加热器3后，从其上面插入填埋槽部5的空间的接合用铝或者铝合金部件4。进而通过锻压压接，使接合用铝或者铝合金部件4、和铝或者铝合金基部件2金属接合，从而制造加热板。这里，铝或者铝合金基部件可以为铝合金板材。
在本发明的加热板的制造方法中，在接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为长方形的情况下，优选接合用铝或者铝合金部件4的截面宽度w1与设置在铝或者铝合金基部件2上的槽部5的宽度w2相同、或比其大。由此，铝或者铝合金基部件2的槽部5的侧面、和接合用铝或者铝合金部件4的侧面之间能够没有间隙地锻压压接。
在本发明的加热板的制造方法中，优选图3所示的接合用铝或者铝合金部件4的高度h1，比从铝或者铝合金基部件2的槽部5的深度h2减去套管加热器的宽度的大小后的值大，从而能够通过锻压压接进一步提高接合用铝或者铝合金部件4的底面和套管加热器之间的气密性。
而且，在本发明的加热板1的制造方法中，优选本发明的接合用铝或者铝合金部件4的高度h和宽度w1的比率为1以上4以下，特别优选为1以上3以下。
在本发明的加热板1的制造方法中，优选接合用铝或者铝合金部件4与套管加热器3接触的面具有与铝或者铝合金基部件2的板面平行的平面，或者具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率。
下面对接合用铝或者铝合金部件4的截面形状为长方形之外的情况下本发明的加热板的制造方法进行说明。在填埋槽部5的接合用铝或者铝合金部件4如图5所示，在铝或者铝合金基部件2的平面方向上被分割成多个部件的情况下，可以同时锻压被分割的上述部件，也可以以预定的顺序依次锻压。在依次锻压被分割的上述部件的情况下，可以减少一次锻压的部位的范围，所以能够使用更小的冲压机进行锻压。而且，如图8(b)、(d)所示，在截面方向上分割成多个部件的情况下，可以依次锻压压接上述多个部件，也可以组合锻压压接。
这时，多个接合用铝或者铝合金部件，作为加热器设置方向的长度，其部件上面比部件下面长，接合用部件的端面形成锥形形状，并且通过使接合用部件上面的长度比基部件的加热器埋设用槽的长度长，多个部件一边相互作用压力而塑性变形，一边被锻压压接，所以能够充分确保多个部件的边界的锻压压接时的接合性。接合用部件和基部件的接合，仅通过锻压压接进行则可以实现执行工序的简化，因而较为理想，但是通过将多个接合用部件的边界利用电子束焊接或钎焊等来接合，也能够使用多个接合用部件的长度比基部件的槽长度短的构成。
在本发明的加热板的制造方法中，接合用铝或者铝合金部件4具有角度大于0°且45°以下的锥形部，通过将上述锥形部插入设置在铝或者铝合金基部件2的槽部5中并锻压压接，从而实现金属接合。
在本发明的加热板1的其它制造方法中，接合用铝或者铝合金部件4的截面具有大致T字形或者大致Y字形的形状，在一方的铝或者铝合金基部件2的对向的位置设置有凹部或者凸部，以与大致T字形或者大致Y字形的接合用铝或者铝合金部件4相嵌合。大致T字形或者大致Y字形的接合用铝或者铝合金部件4嵌合在铝或者铝合金基部件2的上述凹部或者凸部中并锻压压接，从而使之金属接合。这里，接合用铝或者铝合金部件4也可以在推压套管加热器3的纵杆部分31之外的位置设置凸部或者凹部。
在本发明的加热板1的制造方法中，优选接合用铝或者铝合金部件4的与套管加热器3接触的面，具有与铝或者铝合金基部件2的板面平行的平面，或者具有与套管加热器3的外周相同方向的曲率。
在本发明的加热板1的制造方法中，优选接合用铝或者铝合金部件4的实际截面积比从铝或者铝合金基部件2的槽部5的截面积去除套管加热器3的截面积后的有效截面积大，从而能够通过锻压压接进一步提高铝或者铝合金基部件2和套管加热器3的密接性。另外，优选在使接合用铝或者铝合金部件4和铝或者铝合金基部件2相嵌合时，槽部5的侧面和接合用铝或者铝合金部件4的侧面的接触面的至少一部分具有间隙。由此，接合用铝或者铝合金部件4可以通过锻压压接而可靠地插入达成与套管加热器3相接触，能够进一步提高铝或者铝合金基部件2和套管加热器3的密接性。
在本发明的加热板的制造方法中，希望作为前处理而清洗表面。在例如铝或者铝合金部件的情况下，优选将以下的工序适当组合而清洗表面，即，(1)用硝酸除去表面油脂，(2)水洗，(3)碱性处理(利用碱溶液腐蚀)，(4)水洗，(5)用硝酸清洗，(6)水洗，(7)温水清洗等。其理由是通过清洗锻压压接前的表面，可以提高接合性。
另外，作为锻压压接铝或者铝合金基部件2、和接合用铝或者铝合金部件4后的精整，希望进行切削、研磨、铝阳极化处理、喷丸处理。这里，因为在锻接后进行切削加工，所以在比基部件槽部的有效体积过量地锻压压接接合用部件时，因强行压入而产生的锻压压接后的加热板推压面的压接部附近的变形，可以通过切削、研磨加工而除去。
压接铝或者铝合金基部件2、和接合用铝或者铝合金部件4时的锻压温度，虽然在250℃～500℃的温度范围即可实现金属接合，但是优选300℃～450℃的范围较为恰当，进而350℃～420℃尤为适宜。锻压压接的优点是，与焊接方法相比，在接合用部件为整体的情况下，能够以非常短的时间接合。
锻压后自然冷却而成为常温后，会由于铝或者铝合金基部件和不锈钢的套管加热器之间的收缩差而产生应力，但是在常温下铝或者铝合金基部件的屈服强度大，所以加热板不会变形。而且由于套管加热器的不锈钢的强度也高，所以也不会引起套管加热器的变形和破损。在400℃附近锻压后的加热板被加热到作为使用温度范围的400℃附近，这是为了回复到被锻压时的状态，从而铝部件和不锈钢的套管材料之间的应力变得极小，可以消除产生加热板的变形、套管材料的变形或破损的可能性。
在本发明的加热板1的制造方法中，基部件2和接合用部件4所使用的铝或者铝合金，可以选择JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金。铝或者铝合金基部件2的材质和制造方法并没有特别限定，但是考虑到耐泄漏性，希望采用内部缺陷少的轧制板、锻造件作为原材料。而且，从对于清洗气体的耐腐蚀性的观点出发，最希望铝的材质为纯度99.5％以上的JIS1050。随着加热板的大型化，从防止蠕变变形的角度出发，有使用1100、6061等更高强度的合金的倾向，但是也能够使用上述的任意的铝或者铝合金。此外，镁含量少的5005、5052等Al-Mg合金也能够在满足压接性、能够确保金属接合的组成范围内使用。
在铝或者铝合金的基部件2和接合用部件4为同种材料的情况下，由于锻压压接时的变形，部件之间压接而容易实现物理性的金属接合。另外，即使在铝或者铝合金的基部件2和接合用部件4为不同种类的材料，也可通过锻压压接时的两部件的塑性变形，部件之间压接而实现物理性的金属接合，例如，即使为JIS1000系的铝材和JIS3000系的铝材的不同的材料之间，也可以利用锻压压接实现物理性的金属接合。
根据上述的本发明的加热板的制造方法，能够提高铝或者铝合金的基部件2和套管加热器3的密接性，所以能够大幅度提高从套管加热器3向铝或者铝合金的基部件2的导热性，因而能够提高套管加热器3的寿命。而且，在本发明的加热板1的制造方法中，在作为使用温度区域的400℃附近进行锻压，所以使用时的铝部件和不锈钢的套管材料之间的应力变得极小，能够不在加热板上产生变形等而长期使用。
在本发明中，并不是利用锻压使两铝或者铝合金实现金属接合，而仅对埋入有套管加热器的部分进行锻压压接，所以能够防止加热板由于热应力而产生的变形。因此，即使加热板大型化，由于根据本发明仅推压并锻压压接套管加热器附近，所以与以往的推压板整体接合的情况相比，能够减小锻造冲压机的功率，而且还能够减小冲压机的材料推压部的面积，所以能够避免冲压机的大型化，并且与锻压压接2张板材的情况相比，能够减少加工的工时。
在本发明中，通过接合用铝或者铝合金部件4具有锥形部，或者在使接合用铝或者铝合金部件4向铝或者铝合金基部件2的槽部5中嵌合时、在槽部5的侧面的至少一部分设置间隙，能够利用锻压将接合用铝或者铝合金部件4可靠地插入到与套管加热器3接触的位置。
在本发明中，通过在设置于铝或者铝合金基部件的槽部中收容套管加热器和接合用铝或者铝合金部件，并利用锻压压接使接合用铝或者铝合金部件、和铝或者铝合金基部件金属接合，从而可以得到能够在铝或者铝合金基部件、和套管加热器之间维持高的密接性，并且能够确保高的导热性的效果。
另外，根据本发明，通过将利用锻压压接进行的接合用铝或者铝合金部件、和铝或者铝合金基部件的金属接合，在使用加热板的加热区域的温度附近进行，能够减轻在加热板的使用温度区域的、因铝或者铝合金基部件和内部加热器的套管材料的线膨胀差所引起的应力，能够避免套管加热器的变形和破损、加热板的变形等。同时，还能够改善接合用铝或者铝合金部件和铝或者铝合金基部件的密接性和导热性。
本锻接技术由铝或者铝合金构成，但是如本发明所述，如果为能够利用锻压压接接合接合用金属部件和收容有套管加热器的金属基部件、导热性高的材料，则不限于铝或者铝合金，可以为任意的金属材料，但是考虑到加热器寿命，所使用的金属材料为线膨胀系数大的材料，则更为理想。
作为这种可以锻压压接、导热性高、热膨胀系数大的材料，有铜或者铜合金。使用铜或者铜合金也可以得到同样的加热板。在使用铜合金利用锻压压接制造加热板的情况下，希望在700℃～900℃的温度范围进行锻压压接。
所以，本发明的加热板，能够通过在设置于金属或者合金基部件的槽部中收容套管加热器，并且将由与其相同种类的金属或者合金构成的接合用金属或者合金部件嵌合在上述槽部中，利用锻压压接将上述接合用金属或者合金部件、和上述金属或者合金基部件金属接合来构成，但是除导热性和线膨胀系数之外，从加工性和处理方便的角度出发，优选锻压压接温度低且轻质的材料。即使在这方面，铝或者铝合金也较优越，在本发明中上述接合用金属或者合金部件以及上述金属或者合金基部件均主要由铝或者铝合金构成。
权利要求
1.一种加热板，其特征在于，在设置于铝或者铝合金基部件的槽部中收容套管加热器，并且将接合用铝或者铝合金部件嵌合在上述槽部中，并利用锻压压接将上述接合用铝或者铝合金部件和上述铝或者铝合金基部件金属接合。
2.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件由整体部件构成。
3.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件在上述铝或者铝合金基部件的平面方向上由多个部件构成。
4.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件在上述铝或者铝合金基部件的垂直方向上由多个部件构成。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的加热板，其特征在于，上述套管加热器的配置的布置形状，相对于上述铝或者铝合金基部件的相互垂直的2个中心轴中的至少1个对称、或者相对于中心点呈对称。
6.根据权利要求5所述的加热板，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件为板材。
7.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大。
8.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面的形状具有长方形，上述截面的宽度与上述槽部的宽度相同或者比其稍大。
9.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，在上述接合用铝或者铝合金部件的至少一部分，具有在埋入方向上对向的两个边朝向下方其间隔变窄的预定的锥形。
10.根据权利要求9所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的、上述部件高度相对于上述截面的锥形下部宽度或者部件最下部宽度的比为1以上5以下。
11.根据权利要求9所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的上述锥形部的锥形角大于0°且为45°以下。
12.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，上述大致T字形的纵杆部分和横杆部分均与上述铝或者铝合金基部件接合。
13.根据权利要求12所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，并将推压加热器的上述纵杆部分的一部分或者全部与包含上述横杆部分在内的其余部分分割成分离体。
14.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，在与上述大致T字形的上述纵杆部分所处的位置不同的其它位置的、上述横杆部分下侧的不存在套管加热器的位置设置嵌合用凸部或者凹部，同时，在上述铝或者铝合金基部件的与上述接合用铝或者铝合金部件的嵌合用凸部或者凹部对向的位置、且在上述铝或者铝合金基部件的槽部设置有与其相嵌合的凹部或者凸部。
15.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，并且为上述大致T字形的上述横杆部分的底面朝向中心具有平缓的倾斜的Y字形。
16.根据权利要求12所述的加热板，其特征在于，在上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
17.根据权利要求13所述的加热板，其特征在于，在上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
18.根据权利要求14所述的加热板，其特征在于，在上述大致T字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分以及嵌合用凸部或者凹部的各截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
19.根据权利要求15所述的加热板，其特征在于，在上述大致Y字形的上述接合用铝或者铝合金部件中，上述纵杆部分的截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
20.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的与套管加热器相接触的面的形状，包含与上述铝或者铝合金基部件的板面平行的平面、或者包含具有与上述套管加热器的外周相同方向的曲率的曲面。
21.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的与套管加热器相接触的面的部件宽度大于套管加热器的宽度。
22.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接前的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的上述槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大，并且，在将上述接合用铝或者铝合金部件嵌合到上述铝或者铝合金基部件的上述槽部中时，在侧面的至少一部分具有间隙。
23.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述套管加热器在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个槽中配置有多根，或者在多个槽中各配置有1根。
24.根据权利要求23所述的加热板，其特征在于，上述多根套管加热器，在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个各槽中并列配置有多根。
25.根据权利要求23所述的加热板，其特征在于，上述多根套管加热器，在设置于铝或者铝合金基部件的1个或者多个各槽中，在高度方向重叠配置有多根。
26.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述套管加热器为截面具有圆形或者拐角部由预定曲率的曲线构成的大致长方形的形状的管状的加热器，或者将窄条编织成管形状而成的加热器，其中，上述长方形也包括正方形。
27.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板与套管加热器的套管部的导热性良好。
28.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板具有气密性。
29.根据权利要求7所述的加热板，其特征在于，收容上述套管加热器的加热板的套管加热器还具有较高的电绝缘性。
30.根据权利要求1所述的加热板，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件以及上述铝或者铝合金基部件由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金构成。
31.一种加热板的制造方法，其特征在于，在上述铝或者铝合金基部件上加工上述槽部，在上述槽部中收容上述套管加热器，并且在上述套管加热器之上收容上述接合用铝或者铝合金部件，并利用锻压压接将上述接合用铝或者铝合金部件和上述铝或者铝合金基部件金属接合。
32.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用整体或者分割成多块的部件，利用锻压压接进行金属接合。
33.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用在上述铝或者铝合金基部件的平面方向或者截面方向上分割成多块的部件，利用锻压压接进行金属接合。
34.一种加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大。
35.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，在将上述接合用铝或者铝合金部件分割成多块的情况下，以预定的顺序锻压压接多个部件。
36.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件使用板材，利用锻压压接进行金属接合。
37.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件，使用上述截面的形状为长方形、且上述截面的宽度与上述槽部的宽度相同或者比其大的部件，利用锻压压接进行金属接合。
38.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用具有锥形角大于0°且为45°以下的锥形部的部件，利用锻压压接进行金属接合。
39.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，作为上述接合用铝或者铝合金部件，使用截面形状为大致T字形或者Y字形的部件，利用锻压压接进行金属接合。
40.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的截面形状具有大致T字形，在与上述大致T字形的上述纵杆部分所处的位置不同的其它位置的、上述横杆部分下侧的不存在套管加热器的位置设置嵌合用凸部或者凹部，同时，在与上述接合用铝或者铝合金部件的嵌合用凸部或者凹部对向的位置，在上述铝或者铝合金基部件上设置与其相嵌合的凹部或者凸部，使上述接合用铝或者铝合金部件的上述纵杆部分以及上述嵌合用凸部或者凹部、与上述铝或者铝合金基部件的具有上述凹部或者凸部的槽部嵌合，并利用锻压压接进行金属接合。
41.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件，使用与上述套管加热器接触的面的形状包含与上述铝或者铝合金基部件的板面平行的平面、或者包含具有与套管加热器的外周相同方向的曲率的曲面的部件，并利用锻压压接进行金属接合。
42.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，使用上述接合用铝或者铝合金部件的高度与从上述铝或者铝合金基部件的槽部的深度减去上述套管加热器的高度后的上述槽部的有效深度相等或者比其大的部件，利用锻压压接进行金属接合。
43.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的上述截面的高度相对于宽度的比为1以上4以下。
44.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接前的截面积，比从形成于上述铝或者铝合金基部件的上述槽部的截面积减去上述套管加热器的截面积后的有效截面积大，并且，利用锻压压接，对在嵌合于上述槽部中时在侧面的至少一部分具有间隙的上述接合用铝或者铝合金部件、和上述铝或者铝合金基部件进行金属接合。
45.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，作为上述铝或者铝合金基部件以及上述接合用铝或者铝合金部件，使用由JIS1050、1100、3003、3004、5005、5052、6063、6061、7003、7N01中的任意的合金构成的部件，利用锻压压接进行金属接合。
46.根据权利要求31所述的加热板的制造方法，其特征在于，上述铝或者铝合金基部件、与上述接合用铝或者铝合金部件的锻压压接，在250℃～500℃的范围进行。
47.一种加热板的变形防止方法，其特征在于，使用权利要求31所述的加热板的制造方法。
48.一种提高对于加热板的接合用铝或者铝合金部件、与铝或者铝合金基部件的密接性的方法，其特征在于，使用权利要求34所述的加热板的制造方法，进行锻压压接。
49.一种加热器寿命的提高方法，其特征在于，使用权利要求48所述的提高对于加热板的接合用铝或者铝合金部件、与铝或者铝合金基部件的密接性的方法。
50.一种加热板，其特征在于，在设置于金属或者合金基部件的槽部中收容套管加热器，并且，在上述槽部中嵌合由与其同种类的金属或者合金构成的接合用金属或者合金部件，利用锻压压接将上述接合用金属或者合金部件、和上述金属或者合金基部件金属接合。
51.根据权利要求50所述的加热板，其特征在于，上述金属或者合金基部件、与接合用金属或者合金部件均为铜或者铜合金。
全文摘要
本发明提供一种能够防止加热板因热应力而引起的变形，并且加热板的导热性良好，耐久性高的加热板及其制造方法的加热板，该加热板(1)，具有在铝或者铝合金基部件(2)内收容作为内部零件的套管加热器(3)，从其上锻压压接接合用铝或者铝合金部件(4)而密封的结构，从而与将两张板接合的以往的结构相比，成本和生产效率等方面良好，可以作为半导体制造装置和液晶制造装置等各种薄型显示器(FPD)制造装置的加热板使用。而且，可以用于PTP薄板的制造装置等的一般的加热板。
文档编号B21K25/00GK1758094SQ20041008191
公开日2006年4月12日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年10月8日
发明者渡边克己, 福地昭 申请人:古河太空铝株式会社