(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層（２１）と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成され、前記第１層に積層される第２層（２２）と、オーステナイト系ステンレスにより形成され、前記第２層の前記第１層とは反対側に積層される第３層（２３）とが圧延接合されたクラッド材からなり、前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの１５％以上である、シャーシ。
【請求項２】
前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの２０％以上である、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項３】
前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの３０％以上である、請求項２に記載のシャーシ。
【請求項４】
前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの６０％以下である、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項５】
前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの５０％以下である、請求項４に記載のシャーシ。
【請求項６】
前記第１層および前記第３層は、オーステナイト系ステンレスにより形成されており、前記第３層の厚みの平均値は、前記第１層の厚みの平均値の９５％以上１０５％以下である、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項７】
前記クラッド材の厚みは、０．３ｍｍ以下である、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項８】
前記第１層および前記第３層は、オーステナイト系ステンレスにより形成され、前記第２層は、Ｃｕにより形成される、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項９】
前記第１層および前記第３層は、ＳＵＳ３０４により形成される、請求項８に記載のシャーシ。
【請求項１０】
前記第１層および前記第３層は、ＳＵＳ３０１により形成される、請求項８に記載のシャーシ。
【請求項１１】
放熱を伴う電子部品（１）を内在する携帯機器（１００）の前記シャーシとして用いられる、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項１２】
前記シャーシに、放熱を伴う前記電子部品が接触している、請求項１１に記載のシャーシ。
【請求項１３】
前記シャーシの少なくとも一部分に対して、表面金属層（４０２ｂ、５０２ｂ）を有している、請求項１に記載のシャーシ。
【請求項１４】
前記シャーシの略全面に対して、前記表面金属層を有している、請求項１３に記載のシャーシ。
【請求項１５】
前記シャーシの少なくとも一部分に対して、メッキによる前記表面金属層を有している、請求項１３に記載のシャーシ。
【請求項１６】
前記シャーシの少なくとも一部分に対して、圧延接合による前記表面金属層を有している、請求項１３に記載のシャーシ。
【請求項１７】
前記表面金属層（４０２ｂ）は、ＳｎまたはＳｎ合金からなる、請求項１３に記載のシャーシ。
【請求項１８】
前記表面金属層（５０２ｂ）は、ＮｉまたはＮｉ合金からなる、請求項１３に記載のシャーシ。
【請求項１９】
オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層（２１）と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成される第２層（２２）と、オーステナイト系ステンレスにより形成される第３層（２３）とがこの順番で積層された状態で、圧延接合により、前記第２層の厚みがクラッド材（１０２）の厚みの１５％以上になるように前記クラッド材を形成する工程を備え、
前記クラッド材を形成する工程は、前記第１層と前記第２層と前記第３層とを積層させた状態で圧延する工程と、前記クラッド材を拡散焼鈍する工程とを含む、シャーシの製造方法。
【請求項２０】
前記第１層と前記第２層と前記第３層とを積層させた状態で圧延する工程と、前記クラッド材を拡散焼鈍する工程とは、交互に複数回行われる、請求項１９に記載のシャーシの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば放熱を伴う電子部品を内在する携帯機器用途に好適なシャーシおよびそのシャーシの製造方法に関し、特に、ステンレスとＣｕとを用いるシャーシおよびそのシャーシの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯機器などでは、画像を表示するための表示部を外部からの衝撃から保護するために、高い機械的強度を有するステンレスにより形成されたシャーシが用いられている。たとえば、特開２００６−１１３５８９号公報には、パネルユニットと、パネルユニットを固定および支持するためのシャーシとを備える表示装置が開示されている。なお、特開２００６−１１３５８９号公報には明記されていないが、表示装置のシャーシは、一般的なシャーシの板厚である約０．３ｍｍ〜約０．４ｍｍの板厚のステンレスにより形成されていると考えられる。【０００３】
一方、近年では、携帯機器における高性能化と小型化（薄型化）との両立が望まれている。携帯機器を高性能化する場合は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの集積回路（ＩＣ）における処理スピードの高速化やそれに伴う消費電力の増大などに起因して、携帯機器の電子部品における発熱量が増大する。このため、十分な放熱性能を確保しつつ携帯機器の小型化を行うために、携帯機器のシャーシに放熱部材としての機能を持たせることが要求されている。【０００４】
また、電子部品とシャーシとの間の熱伝導性を向上させるために、たとえば、特開２０１２−７０９０号公報では、電子部品とシャーシとの間に、アルミナを含有させて熱伝導性を向上させた熱伝導性感圧接着性シートを設けることが開示されている。【０００５】
しかしながら、特開２００６−１１３５８９号公報に記載のステンレス製のシャーシでは、ステンレスの熱伝導率が比較的低いため、特開２０１２−７０９０号公報に記載した熱伝導性感圧接着性シートを用いた場合であってもシャーシの放熱性能が不十分であるという不都合があった。【０００６】
また、特開２００６−１１３５８９号公報に記載のステンレス製のシャーシに対し、たとえば特開２０１０−２１５４４１号公報に記載のグラファイトシートや、グラファイトシートよりも安価なＣｕ箔などを貼り合わせることにより放熱性能を向上させることが可能である。しかしながら、追加するグラファイトシートなどにより部品点数が増大することや携帯機器の厚みが大きくなるなどの不都合があり、シャーシ自体の放熱性能の向上が望まれていた。【０００７】
このため、シャーシ自体の放熱性能を向上させるための構造として、たとえば、特開２００７−１２９２８号公報では、機械的強度の高いステンレスと熱伝導率の高いＣｕ合金とを用いる放熱基板（シャーシ）が提案されている。【０００８】
特開２００７−１２９２８号公報には、図１４に示すように、Ｃｕ−Ｍｏ複合材料からなる矩形状の嵌合部品６２２と、嵌合部品６２２が圧入される矩形状の穴部６２１ａが形成されたＳＵＳ３０４からなる基材６２１とを備える放熱基板６０２が開示されている。この放熱基板６０２の嵌合部品６２２は、上面６２２ａが下面６２２ｂよりも小さくなるように形成されており、外側面には段差６２２ｃが形成されている。また、嵌合部品６２２が圧入される基材６２１の穴部６２１ａは、嵌合部品６２２の形状に対応するように形成されており、穴部６２１ａの内側面には段差６２１ｂが形成されている。そして、嵌合部品６２２が下方（Ｚ２側）から基材６２１の穴部６２１ａに挿入された状態で互いに嵌め合わされることによって、嵌合部品６２２と基材６２１とが接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１１３５８９号公報
【特許文献２】特開２０１２−７０９０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１５４４１号公報
【特許文献４】特開２００７−１２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特開２００７−１２９２８号公報に開示された放熱基板６０２（シャーシ）では、熱伝導率の高いＣｕ−Ｍｏ複合材料からなる嵌合部品６２２と機械的強度の高いＳＵＳ３０４からなる基材６２１とを用いる一方、嵌合部品６２２と基材６２１に対してそれぞれ段差６２２ｃおよび６２１ｂを形成するために、嵌合部品６２２と基材６２１との両方において厚みをある程度確保する必要がある。このため、シャーシの厚みが大きくなり、シャーシが用いられる携帯機器などを薄型化するのが困難になるという問題点がある。また、シャーシに対して上方（Ｚ１側）から外力が加わった場合には、基材６２１の穴部６２１ａに挿入された嵌合部品６２２が脱落する可能性があるため、シャーシとしては構造的に強度が不足するという問題点もある。【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するために、またシャーシが大気に触れることも考慮してなされたものであり、本発明の１つの目的は、機械的強度が高いステンレスと熱伝導率が高いＣｕまたはＣｕ合金を用いる従来技術の有効性を活かし、ステンレス部分とＣｕまたはＣｕ合金部分とが構造的に高い強度で接合され、かつ、薄肉化されたシャーシおよびそのシャーシの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の局面によるシャーシは、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成され、第１層に積層される第２層と、オーステナイト系ステンレスにより形成され、第２層の第１層とは反対側に積層される第３層とが圧延接合されたクラッド材からなり、第２層の厚みは、クラッド材の厚みの１５％以上である。【００１３】
本発明の第１の局面によるシャーシは、上記のように、第１層と第３層とがオーステナイト系ステンレスにより形成され、両層の間にＣｕまたはＣｕ合金により形成される第２層が挟み込まれて圧延接合されたクラッド材からなる。クラッド材は各々の層に段差などを形成することなく圧延接合されたものである。したがって、シャーシにクラッド材を適用することにより、シャーシの厚みを従来よりも上記段差を設けない分以上に薄肉化できる。また、クラッド材を適用したシャーシは、そもそも図１４に示すような部品同士の嵌合構造にする必要がなくなる。したがって、シャーシの一部分の脱落を危惧することもなく、通常の使用形態において受ける外力に起因するシャーシの破損を抑制することができる。【００１４】
なお、本発明でいう「シャーシ」とは、良好な放熱性能と高い機械的強度とが必要とされる用途のものをいう。たとえば、画像を表示するための表示部を外部からの衝撃から保護するためのシャーシや、携帯機器の基板に実装された集積回路を保護するためのシャーシなど、携帯機器における電子部品を保護するためのシャーシが含まれる。さらに、携帯機器の枠体など、携帯機器全体の機械的強度を向上させるためのシャーシ、電気的な接続のためのリードの機能を有するシャーシ、および、電磁気を遮断するためのシャーシなども含まれる。【００１５】
また、大気に触れる面積の大きい第１層と第３層にオーステナイト系ステンレスを適用することにより、シャーシの表面に耐食性を付与することができるので、着磁や錆に起因する不具合を抑止することができる。また第１層と第３層により挟み込まれる第２層には、金属材料の中でも放熱性能に優れているＣｕまたはＣｕ合金を適用する。そして、その第２層の厚みをクラッド材の厚みの１５％以上とすることによって、熱伝導性に優れたＣｕまたはＣｕ合金により形成される第２層の厚みを十分に確保することができる。たとえば、上述したステンレス製のシャーシにグラファイトシートを貼り合わせたシャーシにおいて得られる、貼り合わせ前後の温度差（２０℃程度）と同等以上の良好な放熱性能を得ることができる。これにより、発熱しやすい電子部品からの熱をシャーシの全体に迅速に分散して放熱することができる。なお、この点に関しては、後述する発明者の測定により確認済みである。加えて、第２層の厚みは、実用的に機械的強度の低下が許容される範囲において１５％よりも幾ら大きくしてもよく、第２層の厚みをクラッド材の厚みのたとえば８０％以下にすることにより、優れた放熱性能を得ることができると考えられる。【００１６】
また、第１層および第３層がオーステナイト系ステンレスにより形成されることによって、第１層および第３層が強磁性体のフェライト系ステンレスやマルテンサイト系ステンレスなどにより形成される場合と異なり、第１層および第３層が着磁する（磁化される）ことを抑制することができる。これにより、着磁した第１層および第３層の磁力に起因してシャーシが用いられる携帯機器などに不具合が生じることを抑制することができる。また、第１層および第３層がフェライト系ステンレスにより形成される場合と異なり、第１層および第３層にさびが発生することを抑制することができる。【００１７】
上記第１の局面によるシャーシにおいて、第２層の厚みの好ましい下限は、クラッド材の厚みの２０％以上であり、より好ましい下限は、クラッド材の厚みの３０％以上である。このように構成すれば、ステンレスよりも熱伝導性の良いＣｕまたはＣｕ合金の占める割合が増えるため、さらに良好な放熱性能を得ることができる。なお、この点に関しても、後述する発明者の測定により確認済みである。【００１８】
また、上記第１の局面によるシャーシにおいて、第２層の厚みの好ましい上限は、クラッド材の厚みの６０％以下であり、より好ましい上限は、クラッド材の厚みの５０％以下である。このように構成すれば、機械的強度の高いオーステナイト系ステンレスにより形成される第１層および第３層の厚みを十分に確保することができる。たとえば、０．２％耐力で評価した場合、シャーシの変形防止の観点で一般的に求められる４００ＭＰａ程度の機械的強度、あるいはこれを超える高い機械的強度を得ることができる。【００１９】
また、上記第１の局面によるシャーシにおいて、好ましくは、第１層および第３層を オーステナイト系ステンレスにより形成することである。この場合、第３層の厚みの平均値は、第１層の厚みの平均値の９５％以上１０５％以下であることが好ましい。このように構成すれば、シャーシを厚み方向において略対称な構造にすることができる。つまり、等しい材質（オーステナイト系ステンレス）かつ略等しい厚みにすることができるので、シャーシの表裏の区別が不要になって、製造過程などでの取扱いを容易化することができる。加えて、第３層の硬さを、第１層の硬さの±３０ＨＶの硬さにすることにより、クラッド材の形成時やプレス加工時などにおいて、第１層の特性と第３層の特性とが異なることに起因してシャーシの作製および加工の不具合が発生するリスクを低減することができる。【００２０】
また、上記第１の局面によるシャーシにおいて、クラッド材の厚みは、０．３ｍｍ以下に薄肉化できる。このようにシャーシを薄肉化した場合であっても、クラッド材の厚みの１５％以上を占める第２層による良好な放熱性能と、オーステナイト系ステンレスからなる第１層および第３層による高い機械的強度とにより、十分に実用に耐える放熱性能かつ機械的強度を兼ね備えたシャーシを得ることができる。【００２１】
また、上記第１の局面によるシャーシにおいて、好ましくは、第１層および第３層を オーステナイト系ステンレスにより形成した上で、第２層をＣｕにより形成することである。このように構成すれば、熱伝導率がより高いＣｕにより形成される第２層によって、シャーシの放熱性能をより向上させることができる。【００２２】
上記のように、第１層および第３層に対し、オーステナイト系ステンレスを適用する場合には、一般によく使用され入手やリサイクルが容易なＳＵＳ３０４を選定することが好ましい。なお、ＳＵＳ３０４は、クラッド材の形成時やプレス加工時などの加工に起因して組織がマルテンサイト化して磁性を帯びることがあるものの、製造過程で実施する熱処理などにより脱磁され、最終的に得られるシャーシが着磁される可能性は極めて低いと推量する。また、材質を等しくする第１層および第３層に対し、ＳＵＳ３０１を選定することもまた好ましい。ＳＵＳ３０１は、ＳＵＳ３０４と同様に入手やリサイクルが容易である上に、後述するようにＳＵＳ３０４よりも機械的強度が高いため、シャーシの機械的強度を向上させることができる。なお、ＳＵＳ３０４よりもＮｉ量が少ないＳＵＳ３０１についても、着磁される可能性については同様に低いと推量する。【００２３】
また、上記第１の局面によるシャーシにおいて、好ましくは、シャーシの表面の少なくとも一部分に対して、表面金属層を形成することである。このように構成すれば、シャーシにおいて、耐食性の向上や、接触抵抗の低減、半田付け性の向上などを表面金属層により図ることができる。また、より好ましくは、シャーシの略全面に対して、表面金属層を形成することである。これにより、シャーシの表面の略全面において、耐食性の向上や、接触抵抗の低減、半田付け性の向上などを図ることができる。【００２４】
また、表面金属層が形成されたシャーシにおいて、好ましくは、シャーシの表面の少なくとも一部分に対して、メッキにより表面金属層を形成することである。これにより、容易に、表面金属層を形成することができる。特に、シャーシの表面の略全面に表面金属層を形成する場合、表面金属層が形成されない位置にマスクを形成する必要がないので、メッキによって、より容易に表面金属層を形成することが可能である。なお、メッキの形成方法としては、電解メッキでもよいし、無電解メッキでもよい。【００２５】
また、表面金属層が形成されたシャーシにおいて、好ましくは、シャーシの少なくとも一部分に対して、表面金属層が圧延接合されていることである。このように構成すれば、第１層、第２層および第３層に加えて表面金属層も合わせて圧延接合することによって、第１層、第２層および第３層からなるクラッド材に別途表面金属層を形成する工程が不要になるので、製造工程を簡略化して生産性を向上させることができる。【００２６】
また、表面金属層を有するシャーシにおいて、シャーシの少なくとも一部分の表面金属層は、ＳｎまたはＳｎ合金からなる表面金属層（たとえば、メッキ層）が好ましい。ＳｎまたはＳｎ合金による表面金属層（Ｓｎ系表面金属層）を有さないシャーシを支持部などに半田付けした場合には、半田に含まれるＳｎが異常成長（ウィスカー）してしまうことがあるため、シャーシの表面の少なくとも半田付けに関与する部分に対し、Ｓｎ系表面金属層を形成しておくことが好ましいのである。このＳｎ系表面金属層は、生産性などを考慮すれば、シャーシのオーステナイト系ステンレスでなる表裏面（両面）の略全面に有することがより好ましい。【００２７】
また、表面金属層を有するシャーシにおいて、表面金属層が、ＮｉまたはＮｉ合金からなることが好ましい。このように構成すれば、ＮｉまたはＮｉ合金からなる表面金属層（Ｎｉ系表面金属層）により、シャーシと他の部材との接触部分における電気抵抗（接触抵抗）が大きくなるのを抑制することができるので、シャーシを放熱部材や衝撃から保護するための構造部材としてだけでなく、電気回路の接地（アース）をとるための電流経路としても用いることができる。つまり、シャーシをより有効に用いることができる。また、耐食性の高いＮｉまたはＮｉ合金からなる表面金属層をシャーシの表面に有することにより、シャーシの耐食性を向上させることができる。なお、シャーシの少なくとも回路に接続される部分に対し、ＮｉまたはＮｉ合金からなる表面金属層を形成しておくことが好ましい。なお、このＮｉまたはＮｉ合金からなる表面金属層は、生産性などを考慮すれば、表裏面（両面）の略全面に有することがより好ましい。【００２８】
また、本発明のシャーシは、放熱を伴う電子部品を内在する携帯機器のシャーシとして用いることができる。小型化が要求される携帯機器に対し、上述した本発明の薄肉化できるシャーシを適用することにより、携帯機器を少なくともシャーシの厚みの低減分は小型化（薄型化）および軽量化することができる。また、発熱しやすい電子部品からの熱を本発明のシャーシを通じて効率よく放熱することができるため、電子部品への蓄熱が抑制され、蓄熱に起因する電子部品の誤作動を抑制することができる。また、シャーシに放熱を伴う電子部品が接触している場合には、電子部品からの熱をさらに効率よく放熱することができる。なお、「電子部品」には、ディスプレイや集積回路（ＩＣ）などの電力を利用する部品だけでなく、電池などの電力を供給する部品も含まれる。【００２９】
本発明の第２の局面によるシャーシの製造方法は、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成される第２層と、オーステナイト系ステンレスにより形成される第３層とがこの順番で積層された状態で、圧延接合により、第２層の厚みがクラッド材の厚みの１５％以上になるようにクラッド材を形成する工程を備え、クラッド材を形成する工程は、第１層と第２層と第３層とを積層させた状態で圧延する工程と、クラッド材を拡散焼鈍する工程とを含む。【００３０】
本発明の第２の局面によるシャーシの製造方法は、上記のように、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成される第２層と、オーステナイト系ステンレスにより形成される第３層とがこの順番で積層された状態で、圧延接合により、第２層の厚みがクラッド材の厚みの１５％以上になるようにクラッド材を形成する。クラッド材は各々の層に段差などを形成することなく圧延接合されたものである。したがって、シャーシにクラッド材を適用することにより、シャーシの厚みを従来よりも上記段差を設けない分以上に薄肉化できる。また、嵌合構造にする必要がなくなるので、シャーシの一部分の脱落を危惧することもなく、通常の使用形態において受ける外力に起因するシャーシの破損を抑制することが可能な製造方法を提供することができる。【００３１】
また、クラッド材を形成する工程が、第１層と第２層と第３層とを積層させた状態で圧延する工程と、クラッド材を拡散焼鈍する工程とを含むことにより、圧延工程において、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層および第３層が、マルテンサイト化して磁性を帯びた場合であっても、拡散焼鈍工程において脱磁することができる。これにより、着磁されたシャーシが製造されるのを抑制することができる。【００３２】
また、上記第２の局面によるシャーシの製造方法において、好ましくは、第１層と第２層と第３層とを積層させた状態で圧延する工程と、クラッド材を拡散焼鈍する工程とは、交互に複数回行われる。これにより、複数回圧延工程を行うことによりクラッド材を徐々に圧延して薄板化する場合であっても、その後の拡散焼鈍工程において脱磁することができるので、着磁されたシャーシが製造されるのを確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、上記のように、優れた耐食性を有することで知られるオーステナイト系ステンレスと、良好な熱伝導性を有することで知られるＣｕまたはＣｕ合金とを、適正に組み合わせたクラッド材の適用により、材質的な観点では良好な放熱性能と高い機械的強度と、さらに耐食性を有し、かつ、構造的な観点でも高い強度で接合され、かつ、薄肉化された新規なシャーシを得ることができる。特に、放熱を伴う電子部品を内在する携帯機器用のシャーシには好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態による携帯機器の内部構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による携帯機器の内部構成を示した分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による携帯機器のシャーシの構造を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による携帯機器のシャーシの製造プロセスを説明するための模式図である。
【図５】本発明の比較例のＣｕ箔層が形成された板材の構造を示した断面図である。
【図６】本発明の効果を確認するために行ったシャーシおよび板材の温度状態の観察を説明するための模式図である。
【図７】本発明の効果を確認するために行った測定におけるＳＵＳ３０４を用いた場合のシャーシおよび板材の測定結果を示した表である。
【図８】本発明の効果を確認するために行った測定におけるＳＵＳ３０１を用いた場合のシャーシおよび板材の測定結果を示した表である。
【図９】本発明の効果を確認するために行った測定におけるＣｕ板厚比率と温度差との関係を示したグラフである。
【図１０】本発明の効果を確認するために行った測定におけるＣｕ板厚比率と０．２％耐力との関係を示したグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態の第１変形例による携帯機器の内部構成を示した分解斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態の第２変形例によるシャーシおよび基板を示した断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態の第３変形例によるシャーシおよび基板を示した断面図である。
【図１４】特開２００７−１２９２８号公報に開示された先行技術を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による携帯機器１００の内部構成を説明する。
【００３７】
本実施形態による携帯機器１００では、図１および図２に示すように、上方（Ｚ１側）から順に、ディスプレイ１と、シャーシ２と、基板３と、電池４とがこの順に配置されている。なお、ディスプレイ１、シャーシ２および基板３は、平面的に見て、長手方向に約１００ｍｍの長さＬ１を有するとともに、短手方向に約５０ｍｍの長さＬ２を有する略長方形形状に形成されている。また、電池４は、平面的に見て、基板３よりも小さな矩形状に形成されている。
【００３８】
ディスプレイ１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなり、Ｚ１側の上面に画像を表示する機能を有する。このディスプレイ１のＺ２側の下面は、シャーシ２のＺ１側の上面に当接（接触）している。つまり、ディスプレイ１はシャーシ２の近傍に配置されている。なお、ディスプレイ１は、画像を表示する際に発熱し、ディスプレイ１において発生した熱は、主にシャーシ２を介して外部に放出されるように構成されている。なお、ディスプレイ１は、本発明の「電子部品」の一例である。
【００３９】
シャーシ２は、Ｚ方向に約０．３ｍｍの厚みｔ１を有する略長方形形状の板材からなる。このシャーシ２は、ディスプレイ１を外部からの衝撃から保護する機能と、ディスプレイ１およびＣＰＵ３１からの熱を外部に放出する機能とを有している。電池４は、ディスプレイ１や基板３などに電力を供給する機能を有し、基板３のＺ２側の下面に配置されている。
【００４０】
また、基板３のＺ１側の上面には、携帯機器１００を制御するためのプログラムなどが実行されるＣＰＵ３１が設けられている。このＣＰＵ３１のＺ１側の上面は、シャーシ２のＺ２側の下面に当接（接触）している。つまり、ＣＰＵ３１はシャーシ２の近傍に配置されている。なお、ＣＰＵ３１は、携帯機器１００の全体を制御するためのプログラムなどが実行されることにより発熱し、ＣＰＵ３１において発生した熱は、主にシャーシ２を介して外部に放出されるように構成されている。なお、ＣＰＵ３１は、本発明の「電子部品」の一例である。
【００４１】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、シャーシ２は、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）層２１と、ＳＵＳ層２１のＺ２側の下面に積層されたＣｕ層２２と、Ｃｕ層２２のＺ２側の下面（ＳＵＳ層２１が積層されたＺ１側の上面とは反対側）に積層されたＳＵＳ層２３とが圧接接合された３層のクラッド材から構成されている。このＳＵＳ層２１および２３と、Ｃｕ層２２とは、圧延接合されることにより互いに強固に接合されている。なお、ＳＵＳ層２１、Ｃｕ層２２およびＳＵＳ層２３は、それぞれ、本発明の「第１層」、「第２層」および「第３層」の一例である。
【００４２】
ＳＵＳ層２１とＳＵＳ層２３とは、共にオーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１により形成されている。つまり、ＳＵＳ層２１とＳＵＳ層２３とは、化学成分や組織形態などの材質が等しいオーステナイト系ステンレスにより形成されている。なお、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１は材質的には非磁性体であり、通常は磁性を帯びない性質を有している。Ｃｕ層２２は、無酸素銅、タフピッチ銅およびリン脱酸銅などの純度９９．９％以上のＣｕにより形成されている。
【００４３】
また、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１は、約１５Ｗ／（ｍ×Ｋ）の熱伝導率を有している。一方、Ｃｕは、約４００Ｗ／（ｍ×Ｋ）の熱伝導率を有している。つまり、Ｃｕは、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１よりも高い熱伝導率を有している。
【００４４】
また、ＳＵＳ３０４は、約８４０ＭＰａの０．２％耐力を有し、ＳＵＳ３０１は、ＳＵＳ３０４と同等かもしくは若干上回る程度の０．２％耐力を有している。一方、Ｃｕは、約２００ＭＰａの０．２％耐力を有している。つまり、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１は、Ｃｕよりも機械的強度が高い。
【００４５】
また、本実施形態では、ＳＵＳ層２１、Ｃｕ層２２、ＳＵＳ層２３は、それぞれＺ方向に厚みｔ２、ｔ３、ｔ４を有している。ここで、ＳＵＳ層２１の厚みｔ２とＳＵＳ層２３の厚みｔ４とは略同等である。ここで、ＳＵＳ層２１、Ｃｕ層２２、ＳＵＳ層２３の各々の界面は、平坦面状ではなく、波打つように形成される場合がある。このような場合においては、ＳＵＳ層２１の厚みｔ２の平均値が、ＳＵＳ層２３の厚みｔ４の平均値の９５％以上１０５％以下である場合には、実際の製造においては、ＳＵＳ層２１の厚みｔ２とＳＵＳ層２３の厚みｔ４とが略同等であるとみなして取り扱っても支障がない。
【００４６】
また、シャーシ２の厚みｔ１（＝ｔ２＋ｔ３＋ｔ４）に対するＣｕ層２２の厚みｔ３の板厚比率は、１５％以上に形成してある。なお、Ｃｕ層２２の厚みｔ３の板厚比率は、シャーシ２の厚みｔ１の約２０％以上であるのが好ましく、シャーシ２の厚みｔ１の約３０％以上であるのがより好ましい。また、Ｃｕ層２２の厚みｔ３の板厚比率は、シャーシ２の厚みｔ１の約６０％以下であるのが好ましく、シャーシ２の厚みｔ１の約５０％以下であるのがより好ましい。
【００４７】
次に、図１、図３および図４を参照して、本発明の一実施形態によるシャーシ２の製造プロセスを説明する。
【００４８】
まず、図４に示すように、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１のいずれか一方により形成されたＳＵＳ板材１２１およびＳＵＳ板材１２３と、Ｃｕにより形成されたＣｕ板材１２２とを準備する。この際、ＳＵＳ板材１２１の厚みとＳＵＳ板材１２３の厚みとが略同等になるとともに、Ｃｕ板材１２２の厚みが、ＳＵＳ板材１２１の厚み、Ｃｕ板材１２２の厚みおよびＳＵＳ板材１２３の厚みを合計した厚みの１５％以上になるように、各々の板材の厚みを調整する。
【００４９】
そして、ＳＵＳ板材１２１とＳＵＳ板材１２３との間にＣｕ板材１２２を配置した状態で、ローラ１０５を用いて、約６０％の圧下率で連続的に圧延接合を行う。これにより、約１ｍｍの厚みを有するとともに、ＳＵＳ層２１、Ｃｕ層２２およびＳＵＳ層２３がこの順に積層されたクラッド材１０２が連続的に形成される。
【００５０】
その後、約１０００℃の還元雰囲気下で、形成したクラッド材１０２を拡散焼鈍させる。そして、クラッド材１０２を約１／３の厚み（目標値：０．３３ｍｍ）になるまで連続的に圧延を行う。そしてまた、約１０００℃の還元雰囲気下で、クラッド材１０２を再度拡散焼鈍させた後に、約１０％の圧下率で連続的に圧延を行う。これにより、約０．３ｍｍの厚みｔ１（図３参照）を有するクラッド材１０２が連続的に形成される。ここで、ＳＵＳ３０４およびＳＵＳ３０１は、大きな圧下率で圧延加工した場合に、加工に起因して組織がマルテンサイト化して磁性を帯びることがある。しかし、上記拡散焼鈍を経て脱磁されるため、特段の問題は生じないといってよい。
【００５１】
その後、図１に示すように、長手方向に約１００ｍｍの長さＬ１を有するとともに、短手方向に約５０ｍｍの長さＬ２を有する略長方形形状にクラッド材１０２（図４参照）を打ち抜くことによって、シャーシ２が製造される。なお、シャーシ２は、プレス加工などにより所定の形状に加工される。
【００５２】
本実施形態では、上記のように、シャーシ２を、ＳＵＳ層２１と、ＳＵＳ層２１のＺ２側の下面に積層されたＣｕ層２２と、Ｃｕ層２２のＺ２側の下面に積層されたＳＵＳ層２３とが圧接接合された３層のクラッド材から構成する。これにより、各々の層は段差を形成することなく接合でき、シャーシ２の厚みｔ１を薄肉化できる。この結果、携帯機器１００を少なくともシャーシ２の厚みｔ１の低減分は小型化（薄型化）や軽量化することができる。また、図１４に示すような嵌合構造にする必要がなくなるため、シャーシ２の一部分の脱落を危惧することなく、通常の使用形態において受ける外力に起因するシャーシ２の破損を抑制することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、各々の層が積層された状態で圧延により強固に接合されるので、ＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１により形成されるＳＵＳ層２１および２３とＣｕにより形成されるＣｕ層２２との接合が、厚み方向（Ｚ方向）の外力に起因して容易に剥離することはない。
【００５４】
また、本実施形態では、シャーシ２のＺ１側およびＺ２側の両側に機械的強度の高いオーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１が位置するので、シャーシ２の機械的強度を容易に向上させることができる。また、シャーシ２の表面に耐食性を付与することができるので、着磁や錆に起因する不具合を抑止することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、Ｃｕ層２２の厚みｔ３をシャーシ２の厚みｔ１の１５％以上とすることによって、熱伝導性に優れたＣｕにより形成されるＣｕ層２２の厚みｔ３を十分に確保することができるので、ＣＰＵ３１からの熱をシャーシ２の全体に迅速に分散して放熱することができる。これにより、シャーシ２の全体から外部に放熱することができるので、良好な放熱性能を得ることができる。また、たとえば、Ｃｕ層２２の厚みｔ３をシャーシ２の厚みｔ１の６０％以下とすることが好ましく、シャーシ２の厚みｔ１の５０％以下とすることがより好ましい。このように構成することによって、Ｃｕ層２２による放熱特性を有し、かつ、機械的強度の高いＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１により形成されるＳＵＳ層２１の厚みｔ２およびＳＵＳ層２３の厚みｔ４を十分に確保することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、ＳＵＳ層２１、２３が材質的に非磁性のオーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１により形成されることによって、ＳＵＳ層２１、２３が着磁する（磁化される）ことを抑制することができる。したがって、シャーシの着磁による磁力に起因して携帯機器に不具合が生じることを抑制できる。つまり、最終的にシャーシ２に形成されたＳＵＳ層２１、２３の着磁が抑制されるのである。また、耐食性のよいオーステナイト系ステンレスからなるＳＵＳ層２１、２３によれば、錆が発生することを抑制することができる。さらに、容易に入手可能なＳＵＳ３０４またはＳＵＳ３０１をＳＵＳ層２１、２３に用いるので、シャーシ２の製造コスト低減が可能になる。
【００５７】
また、本実施形態では、Ｃｕ層２２の厚みｔ３をシャーシ２の厚みｔ１の約２０％以上とすれば、より良好な放熱性能を得られ、Ｃｕ層２２の厚みｔ３をシャーシ２の厚みｔ１の約３０％以上とすれば、さらに良好な放熱性能を得ることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、ＳＵＳ層２１および２３を化学成分や組織形態などの材質が等しいオーステナイト系ステンレスから構成するとともに、ＳＵＳ層２１の厚みｔ２とＳＵＳ層２３の厚みｔ４とを略等しくすることによって、シャーシ２の表裏の区別が不要になって、製造過程などでの取扱いを容易化することができる。また、ＳＵＳ層２１とＳＵＳ層２３の加工特性を実質的に同等にすることができるので、クラッド材１０２の形成時やプレス加工時などにおいて、ＳＵＳ層２１とＳＵＳ層２３の加工特性が異なることに起因してシャーシ２の作製および加工の不具合が発生するリスクを低減することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、クラッド材の厚みを上述したように０．３ｍｍにすることもできるので、このクラッド材を用いることにより、シャーシ２の厚みｔ１は十分に薄肉化されるので、携帯機器１００を容易に薄型化および軽量化することができる。また、Ｃｕ層２２を熱伝導率がより高いＣｕにより形成することによって、シャーシ２の熱伝導性を効果的に向上させることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、ＳＵＳ３０１よりもＮｉ量が多いＳＵＳ３０４によりＳＵＳ層２１、２３を形成した場合には、クラッド材１０２の形成時やプレス加工時において着磁し難いという観点で有利である。つまり、ＳＵＳ層２１、２３に対し、ＳＵＳ３０１よりもＳＵＳ３０４を用いる方が、最終的に得られるシャーシ２の着磁を抑制しやすい。
【００６１】
また、本実施形態では、ＳＵＳ３０４よりもＳ機械的強度が高いＵＳ３０１によりＳＵＳ層２１、２３を形成した場合には、シャーシ２の放熱性能を確保しつつ機械的強度を向上させることができる。この点については、図８に基づいて後述する。
【００６２】
また、本実施形態では、図１に示すように、ディスプレイ１やＣＰＵ３１を良好な放熱性能を有するシャーシ２の近傍に配置することによって、ディスプレイ１やＣＰＵ３１からの熱を、シャーシ２から効果的に放熱することができる。さらに、ディスプレイ１やＣＰＵ３１を良好な放熱性能を有するシャーシ２に当接させることによって、ディスプレイ１やＣＰＵ３１からの熱を、シャーシ２からより効果的に放熱することができる。これにより、ディスプレイ１やＣＰＵ３１に熱が蓄積されることを抑制することができるので、熱に起因してディスプレイ１やＣＰＵ３１が誤作動することを抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、ＳＵＳ板材１２１とＳＵＳ板材１２３との間にＣｕ板材１２２を配置した状態で、ローラ１０５を用いて、約６０％の圧下率で連続的に圧延接合を行った後に、約１０００℃の還元雰囲気下で、形成したクラッド材１０２を拡散焼鈍させる。そして、クラッド材１０２を約１／３の厚みになるまで連続的に圧延を行う。そしてまた、約１０００℃の還元雰囲気下で、クラッド材１０２を再度拡散焼鈍させた後に、約１０％の圧下率で連続的に圧延を行う。このような製造工程を経ることによって、オーステナイト系ステンレスにより形成されるＳＵＳ層２１および２３が、マルテンサイト化して磁性を帯びた場合であっても、拡散焼鈍工程において脱磁することができる。さらに、複数回圧延工程を行うことによりクラッド材１０２を徐々に圧延して薄板化する場合であっても、その後の拡散焼鈍工程において脱磁することができる。この結果、着磁されたシャーシ２が製造されるのを確実に抑制することができる。
【００６４】
（実施例）
次に、図２、図３、図５〜図１０を参照して、本発明の効果を確認するために行った放熱性能の測定と機械的強度の測定とについて説明する。なお、特段の記載がない限り、「厚み」や「板厚」は平均値を意図する。
【００６５】
本実施例では、図３に示す上記実施形態のシャーシ２を用いた。具体的には、実施例１〜８（図７参照）として、ＳＵＳ３０４により形成されたＳＵＳ層２１と、Ｃｕにより形成されたＣｕ層２２と、ＳＵＳ３０４により形成されたＳＵＳ層２３とがこの順に積層されたクラッド材からなるシャーシ２を用いた。また、実施例９〜１３（図８参照）として、ＳＵＳ３０１により形成されたＳＵＳ層２１と、Ｃｕにより形成されたＣｕ層２２と、ＳＵＳ３０１により形成されたＳＵＳ層２３とがこの順に積層されたクラッド材からなるシャーシ２を用いた。
【００６６】
また、実施例１〜１３において、シャーシ２の厚みｔ１（＝ｔ２＋ｔ３＋ｔ４、総板厚）を０．３ｍｍにするとともに、ＳＵＳ層２１の厚みｔ２とＳＵＳ層２３の厚みｔ４とを同一にした。また、ＳＵＳ３０４を用いる実施例１〜８（図７参照）では、シャーシ２の厚みｔ１に対するＣｕ層２２の厚みｔ３の比率（Ｃｕ板厚比率）を、それぞれ、１５．０％、２０．０％、３０．０％、３４．０％、４２．８％、５０．０％、５５．６％および６０．０％にした。また、ＳＵＳ３０１を用いる実施例９〜１３（図８参照）では、Ｃｕ層２２の厚みｔ３の比率（Ｃｕ板厚比率）を、それぞれ、３４．０％、４２．８％、５０．０％、５５．６％および６０．０％にした。
【００６７】
また、比較例１（図７および図８参照）として、０．３ｍｍの厚みを有するＳＵＳ３０４の単一板材を用いた。また、比較例２（図７参照）として、上記実施例１〜８と同様に、ＳＵＳ３０４により形成されたＳＵＳ層と、Ｃｕにより形成されたＣｕ層と、ＳＵＳ３０４により形成されたＳＵＳ層とがこの順に積層された、０．３ｍｍの厚みを有する３層のクラッド材からなる板材を用いた。なお、比較例２では、Ｃｕ板厚比率を、１４．０％にした。また、比較例３（図７および図８参照）として、０．３ｍｍの厚みを有するＣｕの単一板材を用いた。また、比較例４（図７参照）として、０．３ｍｍの厚みを有するＳＵＳ３０４からなる平板に、Ｚ１側（図３参照）の上面上に厚み３０μｍのグラファイトシートが貼り合わせた板材を用いた。なお、上記ＳＵＳ３０４からなる平板の厚みに対するグラファイトシートの厚みの比率（シート厚／ＳＵＳ３０４厚）は、１０．０％である。
【００６８】
さらに、比較例５（図７参照）として、比較例１の上記厚み（０．３ｍｍ）よりも大きな０．４ｍｍの厚みを有するＳＵＳ３０４の単一板材を用いた。また、比較例６（図７参照）として、図５に示すように、０．４ｍｍの厚みｔ５を有するＳＵＳ３０４からなるとともに、Ｚ１側の上面上に３０μｍの厚みｔ６を有するＣｕ箔層２０２ａが形成された板材２０２を用いた。この比較例６では、Ｃｕ箔層２０２ａを板材２０２の放熱性能を向上させるために形成した。なお、板材２０２の厚みｔ５に対するＣｕ箔層２０２ａの厚みｔ６の比率（Ｃｕ箔厚／ＳＵＳ３０４厚）は、７．５％である。
【００６９】
（放熱性能）
放熱性能の評価のため、実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と、比較例１〜６のそれぞれの板材について、その表面上に発熱源を配置した場合の温度分布を観察した。具体的には、図６に示すように、長手方向（Ｘ方向）に１００ｍｍの長さＬ１を有するとともに、短手方向（Ｙ方向）に５０ｍｍの長さＬ２を有する実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例１〜６のそれぞれの板材とを準備した。そして、本実施形態の発熱源であるＣＰＵ３１（図２参照）に対応するヒータ３１ａを、それぞれのシャーシ２や板材のＺ２側の下面上に張り付けた。このヒータ３１ａは、Ｘ方向およびＹ方向に１０ｍｍの長さＬ３を有している。なお、比較例４および比較例６では、ヒータ３１ａをＺ１側の上面とは反対側のＺ２側の下面に張り付けた。
【００７０】
その後、ヒータ３１ａに１Ｗの電力を供給することによってヒータ３１ａを加熱した。そして、５分後のシャーシ２および板材の温度分布を、赤外線サーモグラフィ装置を用いて上方（Ｚ１側）から観察した。そして、それぞれのシャーシ２や板材のうち、最も温度が高くなった箇所の温度を測定し、その測定値を最高温度とした。その後、０．３ｍｍの厚みを有するＳＵＳ３０４の単一板材からなる比較例１の最高温度（７６．７℃）と、実施例１〜１３および比較例２〜６のそれぞれの最高温度との差を、比較例１との温度差分（以下、「温度差」という）として求めた。
【００７１】
実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例１〜３のそれぞれの板材とでは、図７〜図９に示すように、Ｃｕ板厚比率が大きくなるにしたがって、最高温度は小さくなり、温度差は大きくなった。これは、熱伝導率（約４００Ｗ／（ｍ×Ｋ））が高いＣｕの割合が増加したことによって、それぞれのシャーシ２や板材の熱伝導性が向上した結果、最高温度が小さくなったと考えられる。
【００７２】
ここで、Ｃｕ板厚比率が１５．０％以上である実施例１〜１３や比較例３では、温度差が２０℃以上になった。一方、Ｃｕ板厚比率が１５．０％未満（１４．０％）である比較例２では、温度差が２０℃未満（１９．４℃）になった。この比較例２で生じた温度差（１９．４℃）は、比較例１の厚み（０．３ｍｍ）よりも大きな厚み（０．４ｍｍ）を有する比較例５で生じた温度差（２０．６℃）よりも小さい。これにより、比較例２の板材は、厚みが同一である比較例１の板材よりも放熱性能の向上は認められるものの、より大きな厚みを有する比較例５の板材よりも放熱性能が劣ることが判明した。この結果、比較例２の板材は、厚みを小さくしつつ、良好な放熱性能を得るには不十分であると考えられる。一方、実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例３の板材とは、厚みを小さくしつつ、良好な放熱性能を得ることが可能であると確認された。
【００７３】
また、実施例１で生じた温度差（２１．３℃）は、グラファイトシートが貼り合わされた比較例４で生じた温度差（２１．７℃）と微差であり、実施例２〜１３や比較例３で生じた温度差は、比較例４で生じた温度差よりも明らかに大きくなった。このことからも、実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例３の板材とは、厚みを小さくしつつ、良好な放熱性能を得ることが可能であると確認された。
【００７４】
また、Ｃｕ板厚比率が２０．０％以上である実施例２〜１３や比較例３では、温度差が２５℃以上になった。これにより、実施例２〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例３の板材とは、厚みを小さくしつつ、より良好な放熱性能を得ることが可能であると確認された。
【００７５】
さらに、Ｃｕ板厚比率が３０．０％以上である実施例３〜１３や比較例３では、温度差が３０℃以上になった。この温度差は、放熱性能を向上させるためのＣｕ箔層２０２ａ（図５参照）が形成され、かつ、大きな厚み（０．４ｍｍ）を有する比較例６で生じた温度差（２８．８℃）よりも明らかに大きい。これにより、実施例３〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例３の板材とは、放熱性能を向上させるためのＣｕ箔層を設けなくとも十分な放熱性能を得ることが可能であるので、厚みを小さくしつつ、さらに良好な放熱性能を得ることが可能であると確認された。
【００７６】
また、図７および図９に示す実施例１〜８や比較例１〜３の結果から、Ｃｕ板厚比率すなわちクラッド材の厚みに対するＣｕ層（第２層）の厚みの比率が大きくなるにしたがって、比較例１との温度差の増加割合が小さくなることが確認された。また、図７〜図９に示す実施例４〜７や実施例９〜１２の結果から、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０１により形成した場合に比べ、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０４により形成した場合は、温度差が若干小さくなっている。しかし、この程度の変化は明らかな差異と認められるものでもなく、オーステナイト系ステンレスの材質が放熱性能の優劣に大きな影響を及ぼすものではないことが確認された。
【００７７】
（機械的強度）
また、機械的強度の評価のために、実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例１〜６のそれぞれの板材について、応力ひずみ線図を測定して、０．２％の永久ひずみが生じる際の応力（０．２％耐力）を求めた。
【００７８】
それぞれのシャーシ２や板材の０．２％耐力は、図７、図８および図１０に示すように、Ｃｕ板厚比率が大きくなるにしたがって小さくなった。ここで、Ｃｕ板厚比率が６０％以下である実施例１〜１３、比較例１、２では、０．２％耐力が４００ＭＰａ以上になった。なお、実施例８の０．２％耐力（３９５ＭＰａ）は４００ＭＰａに満たないものの製造バラツキと推量される。一方、Ｃｕ板厚比率が６０％より大きい（１００．０％）比較例３では、０．２％耐力が４００ＭＰａ未満（２１０ＭＰａ）になった。これにより、比較例３の板材は、厚みを小さくしつつ、高い機械的強度を得るには不十分であると考えられる。一方、実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２と比較例１、２のそれぞれの板材とは、厚みを小さくしつつ、高い機械的強度を得ることが可能であると確認された。
【００７９】
さらに、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０４により形成した場合で、かつ、Ｃｕ板厚比率が４２．８％以下である実施例１〜５、比較例１、２では、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上になった。同様に、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０１により形成した場合で、かつ、Ｃｕ板厚比率が５０．０％以下である実施例９〜１１では、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上になった。これにより、実施例１〜５や実施例９〜１１のそれぞれのシャーシ２と比較例１、２のそれぞれの板材とは、厚みを小さくしつつ、さらに高い機械的強度を得ることが可能であると確認された。
【００８０】
また、実施例４〜８や実施例９〜１３の結果から、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０１により形成することによって、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０４により形成する場合よりも、０．２％耐力が若干大きくなった。たとえば、Ｃｕ板厚比率が３４．０％である場合、実施例９（ＳＵＳ３０１）の０．２％耐力（６４９ＭＰａ）は、実施例４（ＳＵＳ３０４）の０．２％耐力（５８３ＭＰａ）よりも、６６ＭＰａだけ大きくなった。この結果、ＳＵＳ層２１、２３をＳＵＳ３０１により形成することによって、より高い機械的強度を有するシャーシ２を得ることが可能であると確認された。
【００８１】
上記放熱性能および機械的強度の評価に基づいて、Ｃｕ板厚比率が大きくなるにしたがって、比較例１との温度差分（温度差）が大きくなり、放熱性能が向上する一方、０．２％耐力は小さくなり機械的強度が低下することが判明した。その中で、Ｃｕ板厚比率が１５．０％以上である実施例１〜１３のそれぞれのシャーシ２は、厚みを小さくしつつ、良好な放熱性能を得ることが可能であることが判明した。さらに、Ｃｕ板厚比率が３０．０％以上である実施例３〜５や実施例９〜１１のそれぞれのシャーシ２は、厚みを小さくしつつ、さらに良好な放熱性能を得ることが可能であることが判明した。そして、上述した良好な放熱性能を有し、かつ、より高い機械的強度を有するシャーシの実現のために好ましいＣｕ板厚比率の上限が６０％以下であり、より好ましくは５０％以下であることが判明した。
【００８２】
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００８３】
たとえば、上記実施形態では、電池４を基板３のＺ２側の下面側に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１１に示す上記実施形態の第１変形例の携帯機器３００のように、基板３０３と短手方向（Ｙ方向）で隣り合うように電池３０４を配置するとともに、ＣＰＵ３１と電池３０４とが共にシャーシ２に当接するように構成してもよい。これにより、ディスプレイ１やＣＰＵ３１からの熱だけでなく、電池３０４からの熱もシャーシ２から効率よく放出することが可能である。なお、電池３０４は、本発明の「電子部品」の一例である。
【００８４】
また、上記実施形態では、ＣＰＵ３１のＺ１側の上面をシャーシ２のＺ２側の下面に当接させる例を図１に示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＣＰＵをシャーシに当接させなくてもよい。たとえば、図１２に示す上記実施形態の第２変形例のように、基板４０３の上面（Ｚ１側の面）に、半田４３２を用いてＣＰＵ３１を取り囲む枠状の支持部４３３を接合する。そして、３層のクラッド材からなる蓋状のシャーシ４０２の下面（Ｚ２側の面）が支持部４３３の上面に当接するように、シャーシ４０２を支持部４３３に固定してもよい。これにより、良好な放熱性能と高い機械的強度とを有するシャーシ４０２がＣＰＵ３１の近傍に配置されるので、発熱しやすいＣＰＵ３１からの熱をシャーシ４０２から効果的に放熱しつつ、基板４０３が設けられる携帯端末の機械的強度を確保することが可能である。この際、支持部４３３をＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレスにより形成することが好ましい。
【００８５】
また、図１２に示すように、シャーシ４０２の表面にＳｎ系メッキ層４０２ｂを形成することが好ましい。また、支持部４３３の表面にＳｎ系メッキ層４３３ａを形成することが好ましい。支持部４３３に対するシャーシ４０２の取り付けは、機械的にねじやカシメによることもできるが、電子部品などの分野では半田付けによることが多い。Ｓｎ系メッキ層を有さないシャーシを支持部などに半田付けした場合には、半田に含まれるＳｎが異常成長（ウィスカー）してしまうことがある。したがって、シャーシ４０２の少なくとも半田付けに関与する部分に対し、Ｓｎ系メッキ層４０２ｂを形成しておくことが好ましいのである。このＳｎ系メッキ層４０２ｂは、シャーシ４０２に形成する前のクラッド材の表面に対して形成してもよいし、シャーシ４０２の形状にした後にシャーシ４０２の表面に対して形成してもよい。生産性やメッキ形成に要する治工具などを考慮すれば、シャーシ４０２のオーステナイト系ステンレスからなる表裏面（両面）の略全面にＳｎ系メッキ層４０２ｂを形成することが好ましい。なお、Ｓｎ系メッキとしては、ＳｎまたはＳｎ合金からなるものが適用でき、純度９９％以上のＳｎからなるものはより好ましい。なお、Ｓｎ系メッキ層４０２ｂは、本発明の「表面金属層」の一例である。
【００８６】
また、上記実施形態では、シャーシ２が３層のクラッド材から構成された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１３に示す上記実施形態の第３変形例のように、シャーシ５０２の表面の略全面に亘って、Ｎｉ層５０２ｂを形成してもよい。このＮｉ層５０２ｂを、メッキにより形成してもよいし、Ｎｉ層と第１層と第２層と第３層とＮｉ層とをこの順に積層した状態で圧延接合することによって、クラッド材としてシャーシ５０２と一体的に形成してもよい。これにより、シャーシ５０２と電気回路との接触部分における電気抵抗（接触抵抗）が大きくなるのを抑制することが可能であるので、シャーシ５０２を電気回路の接地（アース）をとるための電流回路としても用いることが可能である。なお、Ｎｉ層５０２ｂは、シャーシ５０２の表面のうち、少なくとも携帯機器の電子部品と接触する位置に形成されていればよい。また、Ｎｉ層５０２ｂにより、シャーシ５０２の耐食性を向上させることも可能である。また、Ｎｉ層５０２ｂを構成する金属材料としては、Ｎｉ、または、Ｎｉ−Ｐ合金などのＮｉ合金からなるものが適用できる。なお、Ｎｉ層５０２ｂは、本発明の「表面金属層」の一例である。
【００８７】
また、上記実施形態では、シャーシ２をディスプレイ１を備える携帯機器１００に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、シャーシをディスプレイを有さない携帯可能なルータなどに設けてもよい。この場合、ルータの電池やＣＰＵからの熱をシャーシによって効率よく放出することが可能である。また、シャーシを据え置き型の小型機器に用いてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、発熱しやすい電子部品としてディスプレイ１およびＣＰＵ３１を用いる例を示し、上記変形例では、発熱しやすい電子部品としてディスプレイ１、ＣＰＵ３１および電池３０４を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、発熱しやすい電子部品として、たとえば、電源回路などの電子部品を用いてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、シャーシ２の厚みｔ１を、０．３ｍｍにした例を示したが、本発明はこれに限られない。
【００９０】
また、上記実施形態では、３層のクラッド材から構成されたシャーシ２を１つ用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３層のクラッド材からなるシャーシ用部材を複数用いて、本発明のシャーシを構成することもできる。
【００９１】
また、上記実施形態では、ＳＵＳ層２１（第１層）とＳＵＳ層２３（第３層）とを、共にＳＵＳ３０４により形成するか、または、共にＳＵＳ３０１により形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１層や第３層を、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０１以外のオーステナイト系ステンレスにより形成してもよい。たとえば、第１層や第３層を共にＳＵＳ３０４よりもＮｉ量が多いＳＵＳ３１６により形成することによって、第１層や第３層に対する着磁の抑制効果を高めることが可能である。また、第１層と第３層とを互いに異なるオーステナイト系ステンレスにより形成してもよい。たとえば、ＳＵＳ３０４とＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６とＳＵＳ３０４など、使用条件などに合せて幾つかの組み合わせを考えることができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、Ｃｕ層２２が純度９９．９％以上のＣｕにより形成された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｃｕ層を、Ｃｕ−２．３０Ｆｅ−０．１０Ｚｎ―０．０３ＰからなるＣ１９４００（ＣＤＡ規格）などのＣｕの純度が９７％以上のＣｕ合金により形成してもよい。これらＣｕ合金は、上記Ｃｕよりも機械的強度が高いため、シャーシの機械的強度をより向上させることが可能である。
【００９３】
また、上記実施形態では、シャーシ２の上面に何も形成しない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図５に示す比較例６のように本発明のシャーシの上面上にＣｕ箔層を形成してもよいし、本発明のシャーシの上面上にディスプレイを接着するための熱伝導性接着シートを配置してもよい。このような構成を有するシャーシであれば、優れた放熱性能を有する薄肉のシャーシとして、市場での有用性がさらに高まることが推量できる。
【００９４】
また、上記実施形態では、ＣＰＵ３１のＺ１側の上面がシャーシ２のＺ２側の下面に当接する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＣＰＵとシャーシとは接着剤を介して接着されていてもよいし、他の部材を介してＣＰＵとシャーシとが配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１  ディスプレイ（電子部品）
２、４０２  シャーシ
２１  ＳＵＳ層（第１層）
２２  Ｃｕ層（第２層）
２３  ＳＵＳ層（第３層）
３１  ＣＰＵ（電子部品）
１００、３００  携帯機器
３０４  電池（電子部品）
４０２ｂ  Ｓｎ系メッキ層（表面金属層）
５０２ｂ  Ｎｉ層（表面金属層）
【要約】
このシャーシ（２）は、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層（２１）と、ＣｕまたはＣｕ合金により形成され、第１層に積層される第２層（２２）と、オーステナイト系ステンレスにより形成され、第２層の第１層とは反対側に積層される第３層（２３）とが圧延接合されたクラッド材からなり、第２層の厚みは、クラッド材の厚みの１５％以上である。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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