[go: up one dir, main page]

CN115297987A - 接合体及接合体的制造方法 - Google Patents

接合体及接合体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115297987A
CN115297987A CN202180020865.2A CN202180020865A CN115297987A CN 115297987 A CN115297987 A CN 115297987A CN 202180020865 A CN202180020865 A CN 202180020865A CN 115297987 A CN115297987 A CN 115297987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal member
joining
metal
joined body
concave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180020865.2A
Other languages
English (en)
Inventor
新井皓也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Publication of CN115297987A publication Critical patent/CN115297987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/002—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/24—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12—Copper or alloys thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/202—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536—Hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/542—Shear strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

该接合体为通过接合第一金属部件和第二金属部件而成的接合体，其中，第一金属部件由硬度比第二金属部件的硬度高的材料构成，该接合体为第二金属部件进入到形成于第一金属部件的接合面上的凹凸部中的结构，该接合体具有第一金属部件与第二金属部件直接接触的区域，在第一金属部件与第二金属部件的间隙中填充有树脂材料。

Description

接合体及接合体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种通过接合由彼此不同的金属形成的第一金属部件和第二金属部件而成的接合体及该接合体的制造方法。
本申请基于2020年3月18日于日本申请的专利申请2020-047794号主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，在将由彼此不同的金属形成的部件进行接合时，例如像专利文献1中所公开的那样，有时适用扩散接合。在实施了这种扩散接合的情况下，在相对高温条件下进行接合，在接合界面生成金属间化合物，从而有可能产生脆性断裂。并且，由于利用扩散，因此存在能够适用的金属的组合受到限制等问题。
在此，例如在专利文献1中，提出有使第一金属板与第二金属板重叠并利用摩擦热进行接合的异种金属板的接合方法。在该引用文献1的方法中，通过将具有弯曲部的加工工具一边旋转一边按压，使第一金属板及第二金属板分别软化而变形，并且将它们进行接合。
并且，在专利文献2中，提出有通过粘接剂将镀锌钢板与铝合金板进行了接合的方法。
专利文献1：日本专利第5854451号公报
专利文献2：日本专利第6393592号公报
然而，在专利文献1中所记载的方法中，通过加工工具使第一金属板与第二金属板变形，但是在第一金属板与第二金属板之间有可能产生间隙。若水分等进入该间隙中，则会成为腐蚀等劣化的原因。
并且，在专利文献2中所记载的方法中，粘接剂介于金属部件彼此之间，导电性及导热性有可能大幅度降低。
发明内容
本发明是鉴于前述情况而完成的，其目的在于，提供一种接合体及该接合体的制造方法，该接合体通过由不同的金属形成的金属部件彼此可靠地接合而成，导电性及导热性优异，并且能够抑制水分等进入金属部件彼此的间隙中。
为了解决上述课题，本发明的接合体为通过接合第一金属部件和第二金属部件而成的接合体，其特征在于，所述第一金属部件由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成，所述接合体为所述第二金属部件进入到形成于所述第一金属部件的接合面上的凹凸部中的结构，所述接合体具有所述第一金属部件与所述第二金属部件直接接触的区域，在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充有树脂材料。
根据本发明的接合体，所述第一金属部件由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成，所述接合体为所述第二金属部件进入到形成于所述第一金属部件的接合面上的凹凸部中的结构，因此第一金属部件与第二金属部件可靠地接合。
并且，具有所述第一金属部件与所述第二金属部件直接接触的区域，因此接合界面不会成为导电及导热的主要障碍，导电性及导热性优异。
而且，在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充有树脂材料，因此水分等不会进入间隙中，能够防止腐蚀等。
本发明的接合体的制造方法为通过接合第一金属部件和第二金属部件而成的接合体的接合体的制造方法，其特征在于，包括如下工序：凹凸部形成工序，在由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成的所述第一金属部件的接合面上形成凹凸部；层叠工序，在所述第一金属部件的形成有所述凹凸部的所述接合面上经由树脂材料层叠所述第二金属部件；及接合工序，将所述第一金属部件和所述第二金属部件一边向层叠方向进行加压一边进行加热而接合，在所述接合工序中，使所述第二金属部件进入所述第一金属部件的所述凹凸部中，并且在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充所述树脂材料。
根据该结构的接合体的制造方法，在由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成的所述第一金属部件的接合面上形成凹凸部，在该接合面上经由树脂材料层叠第二金属部件，并向层叠方向进行加压。因此，能够制造如下接合体：该接合体通过使第二金属部件变形而进入所述第一金属部件的所述凹凸部中，并且在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充有所述树脂材料，导电性及导热性优异，并且能够抑制水分等进入金属部件彼此的间隙中。
根据本发明，能够提供一种接合体及该接合体的制造方法，该接合体通过由不同的金属形成的金属部件彼此可靠地接合而成，导电性及导热性优异，并且能够抑制水分等进入金属部件彼此的间隙中。
附图说明
图1是本发明的实施方式的接合体的概略说明图。图1的(a)是概略剖视图，图1的(b)是接合界面的放大说明图。
图2是本发明的实施方式的接合体的制造方法的流程图。
图3是本发明的实施方式的接合体的制造方法的概略说明图。图3的(a)表示凹凸部形成工序，图3的(b)表示层叠工序，图3的(c)表示接合工序，图3的(d)表示所获得的接合体。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下所示的各实施方式是为了更好地理解发明的主旨而进行的具体说明，若没有特别指定，则并不限定本发明。并且，在以下的说明中所使用的附图中，为了容易理解本发明的特征，方便起见，有时放大显示成为主要部分的部分，各构成要件的尺寸比率等不一定与实际相同。
如图1所示，本实施方式所涉及的接合体1为通过接合由彼此不同的金属构成的第一金属部件10与第二金属部件20而成的结构。
在此，第一金属部件10由硬度比第二金属部件20的硬度高的材料构成。另外，第一金属部件10的硬度H1与第二金属部件20的硬度H2之比H1/H2优选在1.3以上的范围内，更优选在1.5以上的范围内。
更详细而言，在第一金属部件10由已进行退火处理的金属构成的情况下，H1/H2优选在1.3以上的范围内。在第一金属部件10由未进行退火等处理的金属构成的情况下，H1/H2优选在1.5以上的范围内。
另外，在后述制造方法中，可以对在接合工序S03中所获得的H1/H2为1.5以上的接合体1进行退火处理，从而获得H1/H2为1.3以上的接合体1，也可以由在接合温度下进行退火的金属构成，从而获得H1/H2为1.3以上的接合体1。
并且，H1/H2的上限优选为110。
在本实施方式中，第一金属部件10由铜板(硬度55Hv)构成，其中该铜板由无氧铜形成，第二金属部件20由铝板(硬度29Hv)构成，其中该铝板由纯度99.99质量％以上的4N铝形成。
在本实施方式中所示的硬度(Hv)为在维氏硬度试验中所获得的维氏硬度。
作为第一金属部件10，只要第一金属部件10的硬度H1与第二金属部件20的硬度H2的关系在上述范围内，则并无特别限定，可以使用由无氧铜、铝合金(A6063或杜拉铝等)或不锈钢(SUS)形成的部件。
作为第二金属部件20，只要第一金属部件10的硬度H1与第二金属部件20的硬度H2的关系在上述范围内，则并无特别限定，可以使用由纯度99.99质量％以上的4N铝、1000系的铝(纯度99.00质量％以上的纯铝)形成的部件。
如图1的(b)所示，为在第一金属部件10与第二金属部件20的接合界面，第二金属部件20进入到形成于第一金属部件10的接合面上的凹凸部12中的结构，具有第一金属部件10与第二金属部件20直接接触的区域。
即，为通过使硬度低的第二金属部件20变形而进入到形成于第一金属部件10的接合面上的凹凸部12中的结构。
在此，在本实施方式中，凹凸部12由沿一方向平行延伸的多个槽构成，并且与延伸方向正交的截面呈大致三角形。在该槽的侧面部分中，第一金属部件10与第二金属部件20直接接触。
凹凸部12的从底部起至顶部的高度在0.1mm以上且5mm以下的范围内。并且，槽的间隔在0.1mm以上且5mm以下的范围内。
并且，第一金属部件10与第二金属部件20直接接触的区域(即，第二金属部件20进入凹凸部12中的区域)在凹凸部12的从底部起至顶部的高度的50％以上的范围内。
并且，在形成于第一金属部件10的接合面上的凹凸部12的凹部的底部填充有树脂材料30。
在此，作为所填充的树脂材料30，优选为具有粘接性的树脂材料，树脂材料的主成分例如优选为如氟树脂、聚酰亚胺、聚酰胺那样的具有热塑性且耐热性高的成分。在本实施方式中，填充于凹凸部12的凹部中的树脂材料30由氟树脂构成。
以下，参考图2及图3对如上所述的构成的本实施方式的接合体1的制造方法进行说明。
(凹凸部形成工序S01)
首先，如图3的(a)所示，在第一金属部件10的接合面上形成凹凸部12。凹凸部12的形成方法并无特别限制，能够适用现有的各种方法。
在本实施方式中，通过对第一金属部件10的接合面进行滚花加工来形成由沿一方向平行延伸的多个槽构成的凹凸部12。
(层叠工序S02)
接着，如图3的(b)所示，在形成有凹凸部12的第一金属部件10的接合面上经由树脂材料层叠第二金属部件20。
在此，在本实施方式中，配设了树脂片31，树脂片31的树脂材料使用了AGC Inc.制的氟树脂Fluon+EA-2000。另外，该树脂片31的厚度优选在1μm以上且100μm以下的范围内。
(接合工序S03)
接着，如图3的(c)所示，将经由树脂片31层叠的第一金属部件10及第二金属部件20一边向层叠方向进行加压一边进行加热而接合。
由此，使硬度低的第二金属部件20变形而进入第一金属部件10的凹凸部12中。并且，通过加压来切割树脂片31，并与第二金属部件20一起进入凹凸部12内，从而树脂材料30被填充到第一金属部件10与第二金属部件20的间隙中。
在此，接合工序S03中的加压压力优选在10MPa以上且100MPa以下的范围内。
通过将加压压力设为20MPa以上，能够使第二金属部件20充分进入第一金属部件10的凹凸部12中，从而能够确保接合强度。另一方面，通过将加压压力设为60MPa以下，能够抑制第二金属部件20过度变形，从而能够保持接合体1的形状。
另外，接合工序S03中的加压压力的下限优选为10MPa以上，更优选为30MPa以上。并且，接合工序S03中的加压压力的上限优选为100MPa以下，更优选为60MPa以下。
并且，接合工序S03中的加热温度优选在100℃以上且450℃以下的范围内。
通过将加热温度设为300℃以上，能够使第二金属部件20软化而充分进入第一金属部件10的凹凸部12中，从而能够确保接合强度。另一方面，通过将加热温度设为450℃以下，能够抑制在第一金属部件10与第二金属部件20之间生成金属间化合物。
另外，接合工序S03中的加热温度的下限优选为100℃以上，更优选为300℃以上。并且，接合工序S03中的加热温度的上限优选为450℃以下，更优选为400℃以下。
而且，接合工序S03中的加热温度下的保持时间优选在1分钟以上且60分钟以下的范围内。
通过将加热温度下的保持时间设为1分钟以上，能够使第二金属部件20软化而充分进入第一金属部件10的凹凸部12中，从而能够确保接合强度。另一方面，通过将加热温度下的保持时间设为60分钟以下，能够抑制在第一金属部件10与第二金属部件20之间生成金属间化合物。
另外，接合工序S03中的加热温度下的保持时间的下限优选为1分钟以上，更优选为5分钟以上。并且，接合工序S03中的加热温度下的保持时间的下限优选为60分钟以下，更优选为30分钟以下。
如上所述，通过凹凸部形成工序S01、层叠工序S02及接合工序S03来制造本实施方式的接合体1。
根据如上所述的构成的本实施方式的接合体1，第一金属部件10由硬度比第二金属部件20的硬度高的材料构成，且为第二金属部件20进入到形成于第一金属部件10的接合面上的凹凸部12中的结构，因此第一金属部件10与第二金属部件20可靠地接合。
并且，具有第一金属部件10与第二金属部件20直接接触的区域，因此接合界面不会成为导电及导热的主要障碍，导电性及导热性优异。
另外，在本实施方式中，凹凸部12的从底部起至顶部的高度在0.1mm以上且5mm以下的范围内，在第一金属部件10与第二金属部件20直接接触的区域(即，第二金属部件20进入凹凸部12中的区域)在凹凸部12的从底部起至顶部的高度的50％以上的范围内的情况下，具有充分的接合强度，而且导电性及导热性尤其优异。
并且，在第一金属部件10与第二金属部件20的间隙中填充有树脂材料30，因此水分等不会进入间隙中，能够防止腐蚀等。
另外，在本实施方式中，在树脂材料30由氟树脂构成的情况下，树脂材料30本身具有粘接性，能够进一步提高第一金属部件10与第二金属部件20的接合强度。
并且，根据本实施方式的接合体1的制造方法，所述接合体1的制造方法包括：凹凸部形成工序S01，在由硬度比第二金属部件20的硬度高的材料构成的第一金属部件10的接合面上形成凹凸部12；层叠工序S02，在第一金属部件10的接合面上经由树脂片31层叠第二金属部件20；及接合工序S03，将第一金属部件10和第二金属部件20向层叠方向进行加压并进行加热而接合，因此使第二金属部件20变形而进入第一金属部件10的凹凸部12中，并且树脂材料30被填充到第一金属部件10与第二金属部件20的间隙中。由此，能够制造本实施方式的接合体1。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于此，在不脱离本发明的技术思想的范围内能够进行适当变更。
例如，在本实施方式中，将第一金属部件作为铜板且将第二金属部件作为铝板进行了说明，但是并不限定于此，只要第一金属部件与第二金属部件的硬度彼此不同，则可以为其他金属的组合。
并且，对使用氟树脂作为树脂材料的情况进行了说明，但是并不限定于此，也可以为其他树脂材料。
而且，在本实施方式中，对由沿一方向平行延伸的多个槽构成凹凸部的情况进行了说明，但是并不限定于该形状，也可以为其他形状的凹凸部。
实施例
以下，对为了确认本发明的效果而进行的确认实验的结果进行说明。
首先，作为第一金属部件(10mm□)，准备了表1所示的材质及厚度的金属。
作为第二金属部件，准备了4N铝(30mm□、厚度1.6mm)。
然后，对第一金属部件的接合面进行滚花加工，从而形成了表1所示的形状的凹凸部。
在形成有凹凸部的第一金属部件的接合面上经由12μm厚的AGC Inc.制的氟树脂Fluon+EA-2000薄膜层叠了第二金属部件。此时，以使第一金属部件配置于第二金属部件的中心的方式调整配置位置。
将所层叠的第一金属部件及第二金属部件向层叠方向进行加压并进行加热，从而将第一金属部件与第二金属部件进行接合。另外，将接合工序中的加压压力、加热温度、加热温度下的保持时间示于表1中。
用作第一金属部件的无氧铜的硬度H1为55Hv，铝合金(A6063)的硬度H1为60Hv，杜拉铝的硬度H1为170Hv，不锈钢(SUS)的硬度H1为200Hv。用作第二金属部件的4N铝的硬度H2为29Hv。根据这些硬度计算出比H1/H2，并示于表1中。
对所获得的接合体的剪切强度(Share strength)、导电性及接合状态，以如下方式进行了评价。将评价结果示于表1中。
(剪切强度)
使用剪切强度评价试验机，在将第一金属部件朝上的状态下水平固定第二金属部件，用剪切工具从横向沿水平推压距第一金属部件50μm处的上方的位置，并测量了剥离第一金属部件与第二金属部件时的强度。
(导电性)
将测试仪(YOKOGAWA公司制TY720)放在第一金属部件与第二金属部件之间，将在导通检查模式下小于500Ω的情况评价为“A”，将未确认到导通的情况评价为“B”。
(接合状态)
对所获得的接合体的截面上的第一金属部件与第二金属部件直接接触的区域使用激光显微镜(Keyence Corporation制VK X-200)在五个点进行了观察。在每个观察点上计算出第一金属部件与第二金属部件直接接触的区域相对于凹凸部的从底部起至顶部的高度的比例，将平均值为50％以上的情况评价为“A”，将平均值小于50％的情况评价为“B”。
[表1]
Figure BDA0003842876570000081
在任一个接合体中，均确认到剪切强度充分高，能够可靠地接合。并且，确认到导电性的评价为“A”，第一金属部件与第二金属部件直接接触，导电性优异。而且，确认到在任一个接合体中，第一金属部件与第二金属部件直接接触的区域(即，第二金属部件进入凹凸部中的区域)均在凹凸部的从底部起至顶部的高度的50％以上的范围内，接合状态优异。
从以上结果确认到，根据本发明例，能够提供一种接合体及该接合体的制造方法，该接合体通过由不同的金属形成的金属部件彼此可靠地接合而成，导电性及导热性优异，并且能够抑制水分等进入金属部件彼此的间隙中。
符号说明
1 接合体
10 第一金属部件
12 凹凸部
20 第二金属部件

Claims (2)

1.一种接合体，通过接合第一金属部件和第二金属部件而成，其特征在于，
所述第一金属部件由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成，
所述接合体为所述第二金属部件进入到形成于所述第一金属部件的接合面上的凹凸部中的结构，
所述接合体具有所述第一金属部件与所述第二金属部件直接接触的区域，在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充有树脂材料。
2.一种接合体的制造方法，所述接合体通过接合第一金属部件和第二金属部件而成，所述接合体的制造方法的特征在于，包括如下工序：
凹凸部形成工序，在由硬度比所述第二金属部件的硬度高的材料构成的所述第一金属部件的接合面上形成凹凸部；
层叠工序，在所述第一金属部件的形成有所述凹凸部的所述接合面上经由树脂材料层叠所述第二金属部件；及
接合工序，将所述第一金属部件和所述第二金属部件一边向层叠方向进行加压一边进行加热而接合，
在所述接合工序中，使所述第二金属部件进入所述第一金属部件的所述凹凸部中，并且在所述第一金属部件与所述第二金属部件的间隙中填充所述树脂材料。
CN202180020865.2A 2020-03-18 2021-03-09 接合体及接合体的制造方法 Pending CN115297987A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020047794A JP2021146359A (ja) 2020-03-18 2020-03-18 接合体、および、接合体の製造方法
JP2020-047794 2020-03-18
PCT/JP2021/009225 WO2021187227A1 (ja) 2020-03-18 2021-03-09 接合体、および、接合体の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115297987A true CN115297987A (zh) 2022-11-04

Family

ID=77771219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180020865.2A Pending CN115297987A (zh) 2020-03-18 2021-03-09 接合体及接合体的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230099179A1 (zh)
EP (1) EP4122632A1 (zh)
JP (1) JP2021146359A (zh)
KR (1) KR20220153009A (zh)
CN (1) CN115297987A (zh)
WO (1) WO2021187227A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025040453A1 (de) * 2023-08-21 2025-02-27 Strunk Connect automated solutions GmbH & Co. KG Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer metallurgischen verbindung

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW466149B (en) * 1999-09-22 2001-12-01 Hitachi Metals Ltd Laminated ribbon and method and apparatus for producing same
JP2006143580A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Ngk Insulators Ltd 接合体及びその製造方法
JP2006305591A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Nag System Co Ltd 溶接方法
JP2007165690A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Fuji Electric Holdings Co Ltd ヒートスプレッダと金属板との接合方法
CN104159695A (zh) * 2012-02-28 2014-11-19 日产自动车株式会社 金属材料的接合方法
CN104245282A (zh) * 2012-03-29 2014-12-24 帝人株式会社 接合构件的制造方法和接合构件
JP2016175389A (ja) * 2015-03-23 2016-10-06 株式会社Fts 金属と樹脂の接合体及びその接合方法
CN108608105A (zh) * 2016-12-09 2018-10-02 宁波江丰电子材料股份有限公司 靶材组件的形成方法
JP2019043059A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 一般財団法人生産技術研究奨励会 接合体の製造方法
CN110651359A (zh) * 2017-05-25 2020-01-03 株式会社新川 结构体的制造方法及结构体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5854451B2 (ja) 1978-08-23 1983-12-05 オムロン株式会社 埋込型回路遮断器
JPS61174280A (ja) * 1985-01-29 1986-08-05 Inoue Japax Res Inc 部材の接着方法
US5230459A (en) * 1992-03-18 1993-07-27 Tosoh Smd, Inc. Method of bonding a sputter target-backing plate assembly assemblies produced thereby
JP2000135574A (ja) * 1998-10-29 2000-05-16 Asahi Chem Ind Co Ltd 異材継ぎ手
US7114643B2 (en) * 2000-12-15 2006-10-03 Tosoh Smd, Inc. Friction fit target assembly for high power sputtering operation
JP5854451B2 (ja) 2011-02-18 2016-02-09 広島県 異種金属板の接合方法
JP6393592B2 (ja) 2014-11-13 2018-09-19 新日鐵住金株式会社 異種金属接合継手および異種金属の接合方法
US10183358B2 (en) * 2014-12-27 2019-01-22 Cooler Master Co., Ltd. Bonded functionally graded material structure for heat transfer
JP6937283B2 (ja) 2018-09-19 2021-09-22 株式会社東芝 半導体装置の製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW466149B (en) * 1999-09-22 2001-12-01 Hitachi Metals Ltd Laminated ribbon and method and apparatus for producing same
JP2006143580A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Ngk Insulators Ltd 接合体及びその製造方法
JP2006305591A (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Nag System Co Ltd 溶接方法
JP2007165690A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Fuji Electric Holdings Co Ltd ヒートスプレッダと金属板との接合方法
CN104159695A (zh) * 2012-02-28 2014-11-19 日产自动车株式会社 金属材料的接合方法
CN104245282A (zh) * 2012-03-29 2014-12-24 帝人株式会社 接合构件的制造方法和接合构件
JP2016175389A (ja) * 2015-03-23 2016-10-06 株式会社Fts 金属と樹脂の接合体及びその接合方法
CN108608105A (zh) * 2016-12-09 2018-10-02 宁波江丰电子材料股份有限公司 靶材组件的形成方法
CN110651359A (zh) * 2017-05-25 2020-01-03 株式会社新川 结构体的制造方法及结构体
JP2019043059A (ja) * 2017-09-04 2019-03-22 一般財団法人生産技術研究奨励会 接合体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021146359A (ja) 2021-09-27
KR20220153009A (ko) 2022-11-17
WO2021187227A1 (ja) 2021-09-23
US20230099179A1 (en) 2023-03-30
EP4122632A1 (en) 2023-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102220852B1 (ko) 접합체의 제조 방법 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법
JP6003108B2 (ja) 接合方法及び接合部品の製造方法
JP5523680B2 (ja) 接合体、半導体装置および接合体の製造方法
JPS6071579A (ja) アルミナと金属との接合方法
JP6455056B2 (ja) ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法及び加圧装置
WO2019188885A1 (ja) 絶縁回路基板用接合体の製造方法および絶縁回路基板用接合体
WO2022070878A1 (ja) スパッタリングターゲット‐バッキングプレート接合体、その製造方法及びスパッタリングターゲットの回収方法
CN115297987A (zh) 接合体及接合体的制造方法
WO2021193701A1 (ja) 絶縁回路基板の製造方法
JP6016095B2 (ja) 接合方法及び接合部品
WO2021085451A1 (ja) 銅／セラミックス接合体、絶縁回路基板、及び、銅／セラミックス接合体の製造方法、絶縁回路基板の製造方法
WO2020111107A1 (ja) 接合体、ヒートシンク付絶縁回路基板、及び、ヒートシンク
JP4682889B2 (ja) パワーモジュール用基板およびパワーモジュール並びにパワーモジュール用基板の製造方法
KR102419486B1 (ko) 접합체, 파워 모듈용 기판, 접합체의 제조 방법 및 파워 모듈용 기판의 제조 방법
JP2018167275A (ja) 接合体の製造方法、絶縁回路基板の製造方法、及び、接合体、絶縁回路基板
WO2024014532A1 (ja) 複層接合体及びそれを用いた半導体装置、並びにこれらの製造方法
JP6918311B2 (ja) 金属接合体、金属接合体の製造方法、半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2021164934A (ja) 銅および銅合金のろう付接合方法
WO2020065700A1 (ja) 金属接合体および金属接合体の製造方法、並びに半導体装置および導波路
CN109075135B (zh) 接合体、功率模块用基板、接合体的制造方法及功率模块用基板的制造方法
JPH069907B2 (ja) 黒鉛と金属からなる複合材の製造方法
US20120135268A1 (en) Process for joining stainless steel part and silicon nitride ceramic part and composite articles made by same
JPH1197618A (ja) シリコンウェハーの接合方法
JP7024128B1 (ja) スパッタリングターゲット‐バッキングプレート接合体、その製造方法及びスパッタリングターゲットの回収方法
WO2022202998A1 (ja) 接合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20221104