JP2717918B2 - 金属複合部品 - Google Patents
金属複合部品Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
用いる金属複合部品に関し、特に、パッケージ内に半導
体素子を搭載すると共に半導体素子の発する熱を放熱す
る基板（以後、放熱基板と呼ぶ）として用いるのに適し
た金属複合部品に関する。
用いる金属複合部品に関し、特に、パッケージ内に半導
体素子を搭載すると共に半導体素子の発する熱を放熱す
る基板（以後、放熱基板と呼ぶ）として用いるのに適し
た金属複合部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路装置に使用される
放熱基板として、半導体素子の固着工程における加熱作
業や、集積回路の高密度化および高出力化に伴う発熱量
の増加に対処できるように、高い放熱効果を有するもの
が要求されている。また、高い放熱効果に加えて、放熱
基板には、半導体素子の材料、例えば、シリコン（Ｓ
ｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等に対する熱膨張率の
マッチングがとれていることも要求されている。
放熱基板として、半導体素子の固着工程における加熱作
業や、集積回路の高密度化および高出力化に伴う発熱量
の増加に対処できるように、高い放熱効果を有するもの
が要求されている。また、高い放熱効果に加えて、放熱
基板には、半導体素子の材料、例えば、シリコン（Ｓ
ｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等に対する熱膨張率の
マッチングがとれていることも要求されている。
【０００３】一般に、大電力用半導体装置に使用される
放熱基板として、特開平２−１０２５５１号公報に記載
されたものがある。ここでは、放熱基板の熱膨張係数
を、半導体集積回路を構成するＳｉ等の半導体材料や、
半導体搭載用セラミックス（Ａｌ2 Ｏ3 等）基板の熱膨
張係数に近くするために、モリブデン（Ｍｏ）を基材と
し、この基材の両側に銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金を被覆
した複合材料が提案されている。
放熱基板として、特開平２−１０２５５１号公報に記載
されたものがある。ここでは、放熱基板の熱膨張係数
を、半導体集積回路を構成するＳｉ等の半導体材料や、
半導体搭載用セラミックス（Ａｌ2 Ｏ3 等）基板の熱膨
張係数に近くするために、モリブデン（Ｍｏ）を基材と
し、この基材の両側に銅（Ｃｕ）またはＣｕ合金を被覆
した複合材料が提案されている。
【０００４】一方、最近、半導体集積回路装置の軽量化
に対する要求が強くなってきている。このように、軽量
化を重視した半導体集積回路装置においては、半導体集
積回路を支持する基板だけでなく、放熱基板を軽くする
ことが強く要求され、半導体材料に比較して、大きな熱
膨張係数を有する放熱基板も許容される傾向にある。
に対する要求が強くなってきている。このように、軽量
化を重視した半導体集積回路装置においては、半導体集
積回路を支持する基板だけでなく、放熱基板を軽くする
ことが強く要求され、半導体材料に比較して、大きな熱
膨張係数を有する放熱基板も許容される傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような要求に応え
るためには、放熱基板を比較的密度の低い材料、即ち、
軽い材料で構成することが必要であるが、密度の低い材
料、例えば、アルミニウム（Ａｌ）は、一般にＳｉ等の
半導体材料に比較して、熱膨張係数が余りにも高いた
め、熱膨張係数の点で許容される範囲にはない。
るためには、放熱基板を比較的密度の低い材料、即ち、
軽い材料で構成することが必要であるが、密度の低い材
料、例えば、アルミニウム（Ａｌ）は、一般にＳｉ等の
半導体材料に比較して、熱膨張係数が余りにも高いた
め、熱膨張係数の点で許容される範囲にはない。
【０００６】尚、上記した大電力用半導体装置に使用さ
れる放熱基板を、軽量化を要求される半導体集積回路装
置に適用したとしても、軽量化、熱膨張係数、密着強度
の点で問題があった。
れる放熱基板を、軽量化を要求される半導体集積回路装
置に適用したとしても、軽量化、熱膨張係数、密着強度
の点で問題があった。
【０００７】そして、本発明者等の実験によれば、軽量
化の要求に応えるために、２３．０×１０-6／Ｋ以上の
熱膨張係数を有するＡｌは熱膨張係数および熱伝導率の
面で不適当であるが、熱膨張係数が１０×１０-6／Ｋ程
度であれば、十分使用に耐え得る放熱基板が得られてい
る。
化の要求に応えるために、２３．０×１０-6／Ｋ以上の
熱膨張係数を有するＡｌは熱膨張係数および熱伝導率の
面で不適当であるが、熱膨張係数が１０×１０-6／Ｋ程
度であれば、十分使用に耐え得る放熱基板が得られてい
る。
【０００８】本発明の課題は、軽量化の要求に応え得る
と共に、熱膨張係数、熱伝導率の点でも十分な金属複合
部品およびその製造方法を提供することである。
と共に、熱膨張係数、熱伝導率の点でも十分な金属複合
部品およびその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少くと
も一層の基材と、該基材に接合された少くとも一層の合
せ材とにより構成される金属複合部品において、前記基
材は、モリブデンおよびアルミニウム／シリコン合金の
うちのどちらか一方であり、前記合せ材は、前記基材が
モリブデンの場合には、ステンレス、インバー、インコ
ネル、およびチタンのうちから選ばれた少くとも１種で
あり、前記基材がアルミニウム／シリコン合金の場合に
は、銅、アルミニウム、ステンレス、インバー、インコ
ネル、およびチタンのうちから選ばれた少くとも１種で
あり、前記基材および前記合せ材は、爆発圧着工程また
はろう付け工程を含む工程により接合されており、複合
部品全体の熱膨脹係数が１０．０×１０-6／Ｋよりも大
きく２３．０×１０-6／Ｋよりも小さい範囲にあり、か
つ、（前記合せ材の層厚／前記基材の層厚）で定義され
る層厚比が３／１乃至９／１であることを特徴とする金
属複合部品が得られる。
も一層の基材と、該基材に接合された少くとも一層の合
せ材とにより構成される金属複合部品において、前記基
材は、モリブデンおよびアルミニウム／シリコン合金の
うちのどちらか一方であり、前記合せ材は、前記基材が
モリブデンの場合には、ステンレス、インバー、インコ
ネル、およびチタンのうちから選ばれた少くとも１種で
あり、前記基材がアルミニウム／シリコン合金の場合に
は、銅、アルミニウム、ステンレス、インバー、インコ
ネル、およびチタンのうちから選ばれた少くとも１種で
あり、前記基材および前記合せ材は、爆発圧着工程また
はろう付け工程を含む工程により接合されており、複合
部品全体の熱膨脹係数が１０．０×１０-6／Ｋよりも大
きく２３．０×１０-6／Ｋよりも小さい範囲にあり、か
つ、（前記合せ材の層厚／前記基材の層厚）で定義され
る層厚比が３／１乃至９／１であることを特徴とする金
属複合部品が得られる。
【００１０】本発明によればまた、前記熱膨脹係数が１
３．０×１０-6／Ｋ乃至１５．０×１０-6／Ｋであるこ
とを特徴とする前記金属複合部品が得られる。
３．０×１０-6／Ｋ乃至１５．０×１０-6／Ｋであるこ
とを特徴とする前記金属複合部品が得られる。
【００１１】本発明によればさらに、前記合せ材の表面
に、めっき層を有することを特徴とする前記金属複合部
品が得られる。本発明によればまた、前記基材と前記合
せ材との接する境界面に、めっき層を有することを特徴
とする前記金属複合部品が得られる。
に、めっき層を有することを特徴とする前記金属複合部
品が得られる。本発明によればまた、前記基材と前記合
せ材との接する境界面に、めっき層を有することを特徴
とする前記金属複合部品が得られる。
【００１２】尚、前記基材として、前記熱膨張係数の範
囲内で低め狙いのものにはＭｏを用い、高め狙いのもの
にはＡｌ合金を用いることで、熱特性の所望の範囲での
自由度を増している。
囲内で低め狙いのものにはＭｏを用い、高め狙いのもの
にはＡｌ合金を用いることで、熱特性の所望の範囲での
自由度を増している。
【００１３】また、前記合せ材については、軽量で熱伝
導性の良好な金属材料から選択されるが、この条件以外
に、めっき層を施すことによりろう付性の向上や耐蝕性
の向上を期待できるか、合せ材自体で耐酸化性や耐薬品
性の向上が期待できるものに限定した。前者はＣｕ、Ａ
ｌであり、後者はステンレス、インバー、インコネル、
チタンである。
導性の良好な金属材料から選択されるが、この条件以外
に、めっき層を施すことによりろう付性の向上や耐蝕性
の向上を期待できるか、合せ材自体で耐酸化性や耐薬品
性の向上が期待できるものに限定した。前者はＣｕ、Ａ
ｌであり、後者はステンレス、インバー、インコネル、
チタンである。
【００１４】また、上記したように、爆発圧着工程後に
圧延工程を行うことにより、層比および外表面を整え
て、接合強度の向上と表面の平滑性の向上を図ってい
る。
圧延工程を行うことにより、層比および外表面を整え
て、接合強度の向上と表面の平滑性の向上を図ってい
る。
【００１５】さらに、前述したように、ろう付け工程と
圧延工程とを行った場合は、ろう付け工程によって設計
した層厚比通りの基材と合せ材を１００〜４００℃で接
合し、その後圧延によって外表面を整えることなる。こ
れにより、めっきがし易くなるか、あるいは、半導体集
積回路との接合がし易くなる。この方法によれば、いず
れも層厚比を大幅に、例えば、Ｃｕ／Ｍｏ＝１／１〜２
／１をＣｕ／Ｍｏ＝３／１〜９／１程度に上げることが
できる。しかも、圧延を施した場合、高品質安定な金属
複合部品（クラッド材）にし得る。
圧延工程とを行った場合は、ろう付け工程によって設計
した層厚比通りの基材と合せ材を１００〜４００℃で接
合し、その後圧延によって外表面を整えることなる。こ
れにより、めっきがし易くなるか、あるいは、半導体集
積回路との接合がし易くなる。この方法によれば、いず
れも層厚比を大幅に、例えば、Ｃｕ／Ｍｏ＝１／１〜２
／１をＣｕ／Ｍｏ＝３／１〜９／１程度に上げることが
できる。しかも、圧延を施した場合、高品質安定な金属
複合部品（クラッド材）にし得る。
【００１６】また、層厚比が大きくなれば、仮に加熱し
ても接合での安定性には不安が残る場合が考えられる。
この場合には、ろう付け工程では、基材と合せ材との間
に接合適正温度を低下すると共に、密着性を保持および
向上させるために、濡れ性のよい薄層（めっき層）を接
合補助層として介する。
ても接合での安定性には不安が残る場合が考えられる。
この場合には、ろう付け工程では、基材と合せ材との間
に接合適正温度を低下すると共に、密着性を保持および
向上させるために、濡れ性のよい薄層（めっき層）を接
合補助層として介する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例による金属複合部品
を、その製造工程にそくして説明する。
を、その製造工程にそくして説明する。
【００１８】［実施例１］基材用素材として厚さ０．２
ｍｍのＭｏ板を用意し、合せ材用素材に厚さ１．５ｍｍ
のＣｕ板を用意した。基材の両面に合せ材を配し、即
ち、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層形態になる様に位置させ、
爆発圧着法により接合させた。
ｍｍのＭｏ板を用意し、合せ材用素材に厚さ１．５ｍｍ
のＣｕ板を用意した。基材の両面に合せ材を配し、即
ち、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層形態になる様に位置させ、
爆発圧着法により接合させた。
【００１９】次いで、この接合体を圧延により、厚さ
２．０ｍｍにまで加工し、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層が、
層厚比で７：１：７となる複合材に調整した。最終圧延
工程では、特に冷間圧延を施して、表面粗さをＲmax.２
μｍとした。このように接合された複合材を８００℃で
３０分熱処理して、歪みを除去する。
２．０ｍｍにまで加工し、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕの３層が、
層厚比で７：１：７となる複合材に調整した。最終圧延
工程では、特に冷間圧延を施して、表面粗さをＲmax.２
μｍとした。このように接合された複合材を８００℃で
３０分熱処理して、歪みを除去する。
【００２０】この複合材は、Ｃｕ９４ｗｔ％−Ｍｏの所
謂複合クラッド材となっている。その熱特性を実測した
ところ、熱膨張係数１５．３×１０-6／Ｋ、熱伝導率
０．８０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であった。しかも、
密度は８．９５ｇ／ｃｍ3 であった。
謂複合クラッド材となっている。その熱特性を実測した
ところ、熱膨張係数１５．３×１０-6／Ｋ、熱伝導率
０．８０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であった。しかも、
密度は８．９５ｇ／ｃｍ3 であった。
【００２１】尚、半導体集積回路を放熱基板に搭載する
に際し、半導体素子が接合される搭載面を可及的半導体
素子の熱膨張率に近い値（熱膨張率が比較的低い値）に
設定する一方で、この搭載面の反対側である放熱側の面
を熱伝導を優先したものとしたい場合があるが、この場
合には、搭載面をＭｏに、放熱面をＣｕとした、Ｍｏ／
Ｃｕの２層接合の組合せが適している。この構成も爆発
圧着により容易に作製する事ができる。この２層接合の
接合材は、圧延を施して仕上げることにより、表面粗さ
をＲmax.５μｍ以下の良好な結果が得られた。
に際し、半導体素子が接合される搭載面を可及的半導体
素子の熱膨張率に近い値（熱膨張率が比較的低い値）に
設定する一方で、この搭載面の反対側である放熱側の面
を熱伝導を優先したものとしたい場合があるが、この場
合には、搭載面をＭｏに、放熱面をＣｕとした、Ｍｏ／
Ｃｕの２層接合の組合せが適している。この構成も爆発
圧着により容易に作製する事ができる。この２層接合の
接合材は、圧延を施して仕上げることにより、表面粗さ
をＲmax.５μｍ以下の良好な結果が得られた。
【００２２】［実施例２］基材用素材に厚さ１．０ｍｍ
のＭｏ板を用意し、合せ材用素材として厚さ３．５０ｍ
ｍのＣｕ板を用意した。そして、Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３
層形態になる様に位置させ、爆発圧着法により接合させ
た。
のＭｏ板を用意し、合せ材用素材として厚さ３．５０ｍ
ｍのＣｕ板を用意した。そして、Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３
層形態になる様に位置させ、爆発圧着法により接合させ
た。
【００２３】次いで、この接合体を圧延により、厚さ
５．３ｍｍにまで加工し、Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３層が、
層厚比で１：３．３：１となる複合材に調整した。最終
圧延工程では、冷間圧延を施し、表面粗さをＲmax.２．
５μｍとした。このように接合された複合材を８５０℃
で２５分熱処理して、歪みを除去する。
５．３ｍｍにまで加工し、Ｍｏ／Ｃｕ／Ｍｏの３層が、
層厚比で１：３．３：１となる複合材に調整した。最終
圧延工程では、冷間圧延を施し、表面粗さをＲmax.２．
５μｍとした。このように接合された複合材を８５０℃
で２５分熱処理して、歪みを除去する。
【００２４】この複合材は、Ｃｕ５９．１ｗｔ％−Ｍｏ
の所謂複合クラッド材となっている。その熱特性を実測
したところ、熱膨張係数１０．２７×１０-6／Ｋ、熱伝
導率０．７０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であった。しか
も、密度は９．４１ｇ／ｃｍ3 であった。
の所謂複合クラッド材となっている。その熱特性を実測
したところ、熱膨張係数１０．２７×１０-6／Ｋ、熱伝
導率０．７０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃であった。しか
も、密度は９．４１ｇ／ｃｍ3 であった。
【００２５】尚、実施例２では、基本的に前述の実施例
１と同様の熱的特性を狙ったが、この他に、外表面に比
較的剛性の高いＭｏが配されているため、組み立て時の
きず形成の不安を減ずると共に、Ｍｏが半導体素子に近
い熱膨張係数を有するため、複合クラッド材における各
層の積層方向に平行な方向での膨脹差に起因する剥離不
安の減少も期待できる。また、はんだなどのろう材やメ
ッキ層が比較的形成し易く、これらの工程への対応性に
優れたものである。
１と同様の熱的特性を狙ったが、この他に、外表面に比
較的剛性の高いＭｏが配されているため、組み立て時の
きず形成の不安を減ずると共に、Ｍｏが半導体素子に近
い熱膨張係数を有するため、複合クラッド材における各
層の積層方向に平行な方向での膨脹差に起因する剥離不
安の減少も期待できる。また、はんだなどのろう材やメ
ッキ層が比較的形成し易く、これらの工程への対応性に
優れたものである。
【００２６】［実施例３］基材用素材として厚さ０．１
ｍｍのＭｏ板を用意し、合せ材用素材として厚さ３ｍｍ
のＡｌ板を用意した。合せ材のＡｌの外表面は酸洗浄さ
れ、次に外表面上に、一般的な亜鉛置換法により厚さ５
μｍにニッケル（Ｎｉ）めっきが施される。一方、基材
のＭｏの表面には、電解Ｎｉめっきが施され、厚さ３μ
ｍにＮｉ層が形成された。
ｍｍのＭｏ板を用意し、合せ材用素材として厚さ３ｍｍ
のＡｌ板を用意した。合せ材のＡｌの外表面は酸洗浄さ
れ、次に外表面上に、一般的な亜鉛置換法により厚さ５
μｍにニッケル（Ｎｉ）めっきが施される。一方、基材
のＭｏの表面には、電解Ｎｉめっきが施され、厚さ３μ
ｍにＮｉ層が形成された。
【００２７】次に、４０％Ｓｎ−Ｐｂはんだにより、３
００℃でろう付（接合）し、所望のＡｌ／Ｍｏ／Ａｌの
クラッド複合材が得られた。
００℃でろう付（接合）し、所望のＡｌ／Ｍｏ／Ａｌの
クラッド複合材が得られた。
【００２８】この複合材の熱特性を測った所、熱膨張係
数２２．４×１０-6／ＫとＡｌ単独よりも低い熱膨張係
数を有し、熱伝導率０．５５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃
とＡｌ単独より優れた熱伝導率を備えていた。尚、この
複合材の密度は２．８ｇ／ｃｍ3 であった。即ち、実施
例３による金属複合部品は、極めて軽量かつ高い熱膨張
係数を有すると共に、熱伝導率においてもＡｌより優れ
ていることがわかる。
数２２．４×１０-6／ＫとＡｌ単独よりも低い熱膨張係
数を有し、熱伝導率０．５５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃
とＡｌ単独より優れた熱伝導率を備えていた。尚、この
複合材の密度は２．８ｇ／ｃｍ3 であった。即ち、実施
例３による金属複合部品は、極めて軽量かつ高い熱膨張
係数を有すると共に、熱伝導率においてもＡｌより優れ
ていることがわかる。
【００２９】しかも、この材料は、このまま冷間圧延し
て総厚を小さくする場合にはＡｌが優先加工されるた
め、Ａｌ／Ｍｏ比率をめっき層に割れの入らぬ範囲で容
易に変更できる。即ち、取扱いの厄介な薄い材料の状態
ではなく、比較的厚さを有する状態で接合すればよく、
製造工程の煩わしさや不良品率を抑えることができる。
て総厚を小さくする場合にはＡｌが優先加工されるた
め、Ａｌ／Ｍｏ比率をめっき層に割れの入らぬ範囲で容
易に変更できる。即ち、取扱いの厄介な薄い材料の状態
ではなく、比較的厚さを有する状態で接合すればよく、
製造工程の煩わしさや不良品率を抑えることができる。
【００３０】また、合せ材によりＭｏへＣｕめっきした
い場合、Ｎｉストライク処理した後に電解Ｃｕめっきす
れば良い。
い場合、Ｎｉストライク処理した後に電解Ｃｕめっきす
れば良い。
【００３１】［実施例４］ 実施例４では、耐薬品および耐酸化を考慮した金属複合
部品を製造する。この場合には、合せ材として、ステン
レス（例えば、ＳＵＳ３０４）、インコネル等が考えら
れるが、ここでは、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４板材
を用意した。一方、基材には、軽量化に好ましいＡｌ−
Ｓｉ合金（例えば、Ｓｉ分散合金として熱膨張係数１
３．５×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．３０ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・℃、密度２．５３ｇ／ｃｍ3 、Ｈｖ１１０の材
料である商品名ＣＭＳＨ Ａ４０）から成る厚さ１．６
ｍｍの板材を用意した。基材には、実施例３と同様な亜
鉛置換法により、全面５μｍの包みＮｉめっきを施し
た。さらに、実施例３と同様な方法として、４０％Ｓｎ
−Ｐｂはんだにより３００℃でろう付け（接合）し、Ｓ
ＵＳ３０４／Ａｌ−Ｓｉ合金（CMSH A40）／ＳＵＳ３０
４の３層グラッド複合材を得た。
部品を製造する。この場合には、合せ材として、ステン
レス（例えば、ＳＵＳ３０４）、インコネル等が考えら
れるが、ここでは、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４板材
を用意した。一方、基材には、軽量化に好ましいＡｌ−
Ｓｉ合金（例えば、Ｓｉ分散合金として熱膨張係数１
３．５×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．３０ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・℃、密度２．５３ｇ／ｃｍ3 、Ｈｖ１１０の材
料である商品名ＣＭＳＨ Ａ４０）から成る厚さ１．６
ｍｍの板材を用意した。基材には、実施例３と同様な亜
鉛置換法により、全面５μｍの包みＮｉめっきを施し
た。さらに、実施例３と同様な方法として、４０％Ｓｎ
−Ｐｂはんだにより３００℃でろう付け（接合）し、Ｓ
ＵＳ３０４／Ａｌ−Ｓｉ合金（CMSH A40）／ＳＵＳ３０
４の３層グラッド複合材を得た。
【００３２】この熱特性としては、熱膨張係数１８．９
×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．５４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ
・℃、密度はアルミナと同等の３．６０ｇ／ｃｍ3 とな
り、表層の耐蝕性、耐酸化性の優れた材料となり、放熱
基板以外の用途も期待できる。
×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．５４ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ
・℃、密度はアルミナと同等の３．６０ｇ／ｃｍ3 とな
り、表層の耐蝕性、耐酸化性の優れた材料となり、放熱
基板以外の用途も期待できる。
【００３３】［実施例５］基材として、厚さ０．２ｍｍ
のＭｏ板を用意し、合せ材として厚さ１０ｍｍの純Ａｌ
板を用意した。
のＭｏ板を用意し、合せ材として厚さ１０ｍｍの純Ａｌ
板を用意した。
【００３４】Ｍｏ板は、電解Ｎｉめっきにより、Ｎｉを
２μｍ被覆させ、水素気流中で８００℃で熱処理を行な
いＭｏ／Ｎｉの密度強度を充分向上させた。Ａｌ板は、
実施例３同様の亜鉛置換法により、Ｎｉを２μｍ包みめ
っきした。
２μｍ被覆させ、水素気流中で８００℃で熱処理を行な
いＭｏ／Ｎｉの密度強度を充分向上させた。Ａｌ板は、
実施例３同様の亜鉛置換法により、Ｎｉを２μｍ包みめ
っきした。
【００３５】これをＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ、３層形態になる
べく重ね合せた後、加熱温度を４００℃で熱間圧延によ
り、総厚換算約６０％の加工率を施した。その結果とし
て、Ｍｏ部０．１８ｍｍ、Ａｌ部４ｍｍの層厚のクラッ
ド複合材となった。
べく重ね合せた後、加熱温度を４００℃で熱間圧延によ
り、総厚換算約６０％の加工率を施した。その結果とし
て、Ｍｏ部０．１８ｍｍ、Ａｌ部４ｍｍの層厚のクラッ
ド複合材となった。
【００３６】このようにして得られた複合材は、熱膨張
率１３．２×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．２４ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓｅｃ・℃、密度３．０ｇ／ｃｍ3 を有していた。
また、この複合材では、Ｍｏが表面第一層に位置し、し
かも基材を挟んでいるため、高強度の求められる複合材
へも適用可能となった。
率１３．２×１０-6／Ｋ、熱伝導率０．２４ｃａｌ／ｃ
ｍ・ｓｅｃ・℃、密度３．０ｇ／ｃｍ3 を有していた。
また、この複合材では、Ｍｏが表面第一層に位置し、し
かも基材を挟んでいるため、高強度の求められる複合材
へも適用可能となった。
【００３７】また、Ａｌにめっきを施さずとも、必要に
応じてＭｏに本例の強固なＮｉ被覆をした上、爆発圧着
によりＡｌ表層の酸化物層を除去しながら接合し、圧延
により仕上げを施すことによっても、上に述べた実施例
と同等の３層形態から成る複合材を得る事が出来る。
応じてＭｏに本例の強固なＮｉ被覆をした上、爆発圧着
によりＡｌ表層の酸化物層を除去しながら接合し、圧延
により仕上げを施すことによっても、上に述べた実施例
と同等の３層形態から成る複合材を得る事が出来る。
【００３８】尚、以上説明した実施例によるクラッド複
合材はいずれも、接合界面の密着強度が所望レベルを達
成しており、性能安定な基板として使用可能であること
も確認できた。
合材はいずれも、接合界面の密着強度が所望レベルを達
成しており、性能安定な基板として使用可能であること
も確認できた。
【００３９】この様に、放熱基板の実質的な軽量化と熱
的特性を鑑みて作製することで、クラッドの金属複合部
品としてパッケージに組み込み、市場の各々の設計事情
により異なる仕様に対し満足するものが得られる様にな
った。
的特性を鑑みて作製することで、クラッドの金属複合部
品としてパッケージに組み込み、市場の各々の設計事情
により異なる仕様に対し満足するものが得られる様にな
った。
【００４０】また、以上説明した本発明による金属複合
部品は、セラミックパッケージ用の放熱基板の他に、リ
ードフレーム等周辺部品が高熱膨張のものでその材料と
の熱的整合性を重視すると共に、プラスチックパッケー
ジの採用が進む中で特に軽量性を重視する接合に応える
必要のある部材に適用できる。このことは、パッケージ
の設計上有用なことといえる。
部品は、セラミックパッケージ用の放熱基板の他に、リ
ードフレーム等周辺部品が高熱膨張のものでその材料と
の熱的整合性を重視すると共に、プラスチックパッケー
ジの採用が進む中で特に軽量性を重視する接合に応える
必要のある部材に適用できる。このことは、パッケージ
の設計上有用なことといえる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による金属
複合部品は、軽量化の要求に応え得ると共に、熱膨張係
数、熱伝導率の点でも十分な特性を有している。
複合部品は、軽量化の要求に応え得ると共に、熱膨張係
数、熱伝導率の点でも十分な特性を有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/373 (72)発明者 有川 正 富山県富山市岩瀬古志町２番地 東京タ ングステン株式会社富山製作所内 (72)発明者 氏本 泰弘 福岡県筑紫野市大字山家5447番地 旭化 成工業株式会社内 (72)発明者 松下 忠美 福岡県筑紫野市大字山家5447番地 旭化 成工業株式会社内 (72)発明者 小林 聡 東京都千代田区内幸町１丁目１番地１号 旭化成工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−118435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261863（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187285（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−36440（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 少くとも一層の基材と、該基材に接合さ
れた少くとも一層の合せ材とにより構成される金属複合
部品において、前記基材は、モリブデンおよびアルミニ
ウム／シリコン合金のうちのどちらか一方であり、前記
合せ材は、前記基材がモリブデンの場合には、ステンレ
ス、インバー、インコネル、およびチタンのうちから選
ばれた少くとも１種であり、前記基材がアルミニウム／
シリコン合金の場合には、銅、アルミニウム、ステンレ
ス、インバー、インコネル、およびチタンのうちから選
ばれた少くとも１種であり、前記基材および前記合せ材
は、爆発圧着工程またはろう付け工程を含む工程により
接合されており、複合部品全体の熱膨脹係数が１０．０
×１０-6 ／Ｋよりも大きく２３．０×１０-6 ／Ｋよりも
小さい範囲にあり、かつ、（前記合せ材の層厚／前記基
材の層厚）で定義される層厚比が３／１乃至９／１であ
ることを特徴とする金属複合部品。 - 【請求項２】 前記熱膨脹係数が１３．０×１０-6 ／Ｋ
乃至１５．０×１０-6 ／Ｋであることを特徴とする請求
項１に記載の金属複合部品。 - 【請求項３】 前記合せ材の表面に、めっき層を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属複合部
品。 - 【請求項４】 前記基材と前記合せ材との接する境界面
に、めっき層を有することを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の金属複合部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164516A JP2717918B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 金属複合部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5164516A JP2717918B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 金属複合部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716981A JPH0716981A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2717918B2 true JP2717918B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=15794654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5164516A Expired - Lifetime JP2717918B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 金属複合部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2717918B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5428520B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2014-02-26 | 住友電気工業株式会社 | Ｌｅｄ素子およびｌｅｄ素子の製造方法 |
| CN103252572B (zh) * | 2013-05-10 | 2015-02-04 | 山东大学 | 钼铜合金与不锈钢的瞬间液相扩散连接工艺 |
| JP7329370B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2023-08-18 | Jfe精密株式会社 | 放熱板及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63261863A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Hitachi Cable Ltd | 表面実装用基板 |
| JPS6436440A (en) * | 1987-08-01 | 1989-02-07 | Hitachi Cable | Clad material for electronic components |
| JPH01118435A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-10 | Tokyo Tungsten Co Ltd | アルミニュウムとモリブデンの複合材料及びその製造方法 |
| JP2717832B2 (ja) * | 1989-01-12 | 1998-02-25 | 東京タングステン株式会社 | 複合金属材料とその製造方法 |
-
1993
- 1993-07-02 JP JP5164516A patent/JP2717918B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0716981A (ja) | 1995-01-20 |
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