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JPH04329845A - 補助電子部品材料 - Google Patents

補助電子部品材料

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Publication number
JPH04329845A
JPH04329845A JP3104862A JP10486291A JPH04329845A JP H04329845 A JPH04329845 A JP H04329845A JP 3104862 A JP3104862 A JP 3104862A JP 10486291 A JP10486291 A JP 10486291A JP H04329845 A JPH04329845 A JP H04329845A
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JP
Japan
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thermal expansion
coefficient
graphite
alloy
passive electronic
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Granted
Application number
JP3104862A
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English (en)
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JPH0726174B2 (ja
Inventor
Delmalcarl Saram
サラム・デルマルカール
Duman Xavier
グザビエ・デユマン
Levy Michel
ミツシエル・ルバイイ
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.)
Pechiney Recherche GIE
Original Assignee
Pechiney Recherche GIE
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
Priority to CA002038832A priority Critical patent/CA2038832C/fr
Priority to EP91420097A priority patent/EP0504532A1/fr
Application filed by Pechiney Recherche GIE filed Critical Pechiney Recherche GIE
Priority to JP3104862A priority patent/JPH0726174B2/ja
Publication of JPH04329845A publication Critical patent/JPH04329845A/ja
Publication of JPH0726174B2 publication Critical patent/JPH0726174B2/ja
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    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3736—Metallic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
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    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3731—Ceramic materials or glass
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い熱伝導率と、低い
密度と、低い熱膨張率とを有する受動電子部品材料に係
わる。
【０００２】本明細書中で“受動電子部品”という語は
、電子装置の構成要素であって電子的活動に直接関与し
ないものを意味する。本発明は特に、パワー回路の放熱
部、支持部及び磁極片、レーザダイオードの支持部、混
成超小型パワー回路及びマイクロ波回路の放熱板及びパ
ッケージといった構造体の製造材料に係わる。本明細書
中に用いた“電子（工学）”という語はオプトエレクト
ロニクスの分野も包含する。
【０００３】
【従来の技術】受動電子部品において上記のような材料
は通常、アルミナなどの絶縁体セラミックやシリコンま
たはガリウムヒ素といった半導体から成る基板と結合さ
れることが知られている。
【０００４】受動電子部品がパワー素子を含む場合、パ
ワー素子動作時に大量の熱が発せられる。この熱は、過
剰な加熱による受動電子部品の損傷を回避するべく可能
なかぎり迅速に発散されなければならない。従って、可
能なかぎり高い熱伝導率を有する材料が受動電子部品材
料として用いられる。
【０００５】とはいえ温度上昇は不可避であり、受動電
子部品材料の熱膨張率が基板材料である絶縁体セラミッ
クや半導体の熱膨張率とあまりに異なると、基板中に生
じる応力が基板材料にとって耐えがたい大きさとなる。 その結果基板材料は破断し、ユニット全体の効率が低下
する。
【０００６】即ち、受動電子部品材料はアルミナやシリ
コンの熱膨張率と適合し得る熱膨張率を有することも必
要であり、この熱膨張率は好ましくは温度３０〜４００
℃で１６×１０−６／Ｋ以下である。
【０００７】上記回路はエネルギ源によって駆動される
乗物に用いられ得ることから、乗物の推進に必要なエネ
ルギ消費を最小限とするべく可能なかぎり低く、好まし
くは３１００ｋｇ／ｍ３以下である密度を有する受動電
子部品材料が求めらる。
【０００８】また、上記回路はその周囲の環境の影響を
受けるので、受動電子部品材料は適当な非磁性と優れた
環境抵抗性とを有するべきである。
【０００９】これらの特性の総てを折衷して具えた材料
を見いだすための研究が盛んに行なわれ、多少とも興味
深い成果が得られた。
【００１０】即ち、鋼、ベリリウム、及び或る種のアル
ミニウム合金といった材料が熱伝導率が優れているとい
うので試されたが、これらの材料は弾性率及び熱膨張率
が比較的高いので、アルミナの熱膨張率との相違を調整
する目地または接着剤が用いられなければならず、この
ことはユニット全体の熱伝導率を低下させる。
【００１１】そこで、コーバル（鉄−ニッケル−コバル
ト合金）や、モリブデンや、銅／アンバー／銅型の多層
金属材料、及びチタンとその合金など、熱膨張率の低い
材料が研究対象とされた。しかし、これらの材料はモリ
ブデン以外は総て、特に基板の面に対して垂直な方向で
の熱伝導率が低いという欠点を有する。また、いずれの
低熱膨張率材料も密度が高く、最も低いチタンの密度で
約４５００ｋｇ／ｍ３に達する。更に、モリブデンは高
価であり、かつ酸化しやすいので用いにくく、またコー
バルは内部応力によって捩れるので機械加工に手際を要
し、コーバルを正確に加工しようとすると多くの焼なま
し工程が必要となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のような研究成果
から、本出願人は、従来用いられてきた材料には欠陥が
存在することに気付いた。そこで本出願人は、有利な諸
特性を折衷して具えた新規な材料、即ち４００℃までの
温度変化でアルミナのようなセラミック、シリコンまた
はガリウムヒ素の熱膨張率と適合し得る低い熱膨張率を
有し、熱伝導率は可能なかぎり高く、密度は可能なかぎ
り低く、環境に対して抵抗性であり、耐食性に優れ、適
当に機械加工され得、ニッケル、銀または金めっきに適
し、溶接に適し、非磁性である材料の開発に努めた。
【００１３】
【課題を解決するための手段】その結果、等方性の受動
電子部品材料、即ちあらゆる方向において３０〜２５０
℃での平均熱膨張率が２×１０−６／Ｋ〜１３×１０−
６／Ｋであり、密度は３１００ｋｇ／ｍ３以下であり、
熱伝導率は１００Ｗ／ｍ／Ｋ以上である受動電子部品材
料を開発した。この材料は複合構造を有し、アルミニウ
ムとその合金及びマグネシウムとその合金の中から選択
された金属と、緑色炭化ケイ素粒子または多粒子状黒鉛
であるセラミックとによって構成されており、その際セ
ラミックは５０〜９０体積％の比率で用いられている。
【００１４】非常に高い、即ち１５０Ｗ／ｍ／Ｋ以上の
熱伝導率と、７×１０−６／Ｋ〜１３×１０−６／Ｋの
熱膨張率と、１２０ＧＰａ以上のヤング率とを有する材
料を得るためには、体積比率５０〜７５％の緑色炭化ケ
イ素粒子を用いることが好ましい。
【００１５】１００Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率を維持し
つつ４×１０−６／Ｋ〜１０×１０−６／Ｋのより低い
熱膨張率と、２３００ｋｇ／ｍ３以下のより低い密度と
、５０ＧＰａ以下のヤング率とが達成されなければなら
ない場合は、多粒子状黒鉛が６５〜９０体積％の比率で
用いられるべきである。
【００１６】このように、本発明の材料は、サンドイッ
チ状に配置された１種以上の金属から成るのではなく、
等方性の物理特性を実現する構造を有する金属−セラミ
ック多相混合物から成る点で従来の材料に異なる。
【００１７】金属は、純アルミニウム、アルミニウム合
金、純マグネシウムまたはマグネシウム合金であり得る
。これらの金属は実際上、優れた熱伝導率と、低い密度
と、低い融点とを併せ持つ。
【００１８】合金は、その熱伝導率が添加元素の特性及
び量次第で低下し、しかも添加元素が固溶状態で存在す
ると析出物の形態で存在する場合より甚だしく低下する
ことを考慮して選択される。
【００１９】アルミニウム合金の場合、添加元素を僅か
にしか含有しないものが用いられる。亜鉛、銅、マグネ
シウム、鉄及びニッケルは少量なら許容され得るが、マ
ンガン、チタン、バナジウム及びリチウムの使用は回避
されなければならない。
【００２０】好ましくは、Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ　　Ａｓ
ｓｏｃｉａｔｉｏｎ規格の１０００、５０００及び６０
００シリーズの合金並びに鋳物合金が用いられる。鋳物
合金であればＡ３５６、Ａ３５７及びＡ４１３．２のよ
うな、シリコンを７、１０及び１３％含有する合金が、
またＡｌｕｍｉｎｉｕｍ　　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ規
格合金であれば６０００シリーズの合金６０６１及び６
１０１が特に好ましい。
【００２１】本発明による材料は、等軸粒子の形態、ま
たは多孔質の多粒子体（ｐｏｌｙｇｒａｎｕｌａｒ　　
ｂｏｄｉｅｓもしくはｐｏｌｙｇｒａｎｕｌａｒ　　ｐ
ｉｌｅｓ）の形態のセラミック成分も含有する。
【００２２】あらゆるセラミックが同様に有効なわけで
はなく、低い熱膨張率と、高い熱伝導率と、低い密度と
を有するセラミックが用いられることが好ましい。
【００２３】特に好ましくは、諸特性を有利に折衷して
有する炭化ケイ素や多粒子状黒鉛が用いられる。
【００２４】炭化ケイ素（ＳｉＣ）粒子が用いられる場
合、その粒径は０．５〜４００ミクロン、好ましくは３
〜５０ミクロンである。
【００２５】得られる複合材料が高い熱伝導率を有する
べきである場合、ＳｉＣ粒子は必ずきわめて純粋であっ
て、９９質量％以上のＳｉＣを含有しなければならない
。この種のＳｉＣを普通“緑色ＳｉＣ”と呼称する。 “ＧＭＥＬＩＮ　　Ｈａｎｄｂｏｏｋ　　ｏｆ　　Ｉｎ
ｏｒｇａｎｉｃ　　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，”　　８ｔｈ
ｅｄｉｔｉｏｎ，　　Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ　　Ｖｏｌ
．　　Ｂ３，　　ｐ．６０，　　ｅｄ．　　Ｓｐｒｉｎ
ｇｅｒ　　Ｖｅｒｌａｇ，　　１９８６によれば、緑色
ＳｉＣの組成は次のとおりである。
【００２６】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　重量％　　ＳｉＣ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９９．０
０〜９９．４　　遊離Ｃ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．０５〜　　０．１０　　ＳｉＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０．４０〜　　０．６０　　Ｆｅ２Ｏ３　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１０〜　　０．２０　　Ａｌ２Ｏ３
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．０５〜　　０．１０これに
比較して、従来の技術で通常用いられている“黒色Ｓｉ
Ｃ”の組成は次のとおりである。
【００２７】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　重量％　　ＳｉＣ　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９８．７
５〜９９．２　　遊離Ｃ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０
．１０〜　　０．１５　　ＳｉＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　０．５０〜　　０．７０　　Ｆｅ２Ｏ３　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　０．１０〜　　０．２０　　Ａｌ２Ｏ３
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　０．２５〜　　０．３５黒鉛の
場合は、個々の粒子の粒径が２０ミクロン以下である多
孔質多粒子体状のものが用いられる。黒鉛粒子は等軸形
状を有し、黒鉛多粒子体は、生産される複合材料の等方
性が維持されるようにいかなる特定の方向性も持たない
。そのために、特に黒鉛繊維が一切排除される。
【００２８】セラミックは多孔質プレフォームとして公
知である様々な形態で用いられ得、特に炭化ケイ素の場
合は凝集粒子の形態で、また黒鉛の場合は多粒子体の形
態で用いられ得る。
【００２９】本発明にはセラミックの多孔質プレフォー
ムを、セラミック相の体積分率が５０％以上９０％以下
となるように用いた。実際のところ、上記体積分率が５
０％以下であると複合材料の熱膨張率が高くなりすぎて
１３×１０−６／Ｋ以上となり、一方９０％以上である
と生産上技術的な問題が出来する。
【００３０】プレフォームに液体金属を、加圧及び／ま
たは予熱を含み得る当業者に公知の方法で浸透させる（
例えばＡ．　　Ｇ．　　ＫＥＬＬＹ　　ａｎｄ　　Ｇ．
　　Ｉ．　　ＤＡＶＩＥＳ，　　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉ
ｃａｌ　　Ｒｅｖｉｅｗｓ，　　１９６５，　　Ｖｏｌ
．　　１０，　　Ｎｏ．　　３７参照）が、他の任意の
公知含浸法または鋳造法を用いることも可能である（例
えば米国特許第４３７６８０４号並びにヨーロッパ特許
第０１０５８９０号及び同第０４５５１０号参照）。
【００３１】金属成分が６０００シリーズ合金か、合金
Ａ３５６またはＡ３５７か、構造的焼入れが起こり得る
任意合金である場合、鋳造後の材料に、その機械特性を
改善するべく焼なましまたは焼戻しのような熱処理が施
される。
【００３２】このようにして得られる複合材料は付加的
な機械加工及び表面処理（ニッケル、銀または金めっき
）を必要とし得、それらの工程は当業者には公知である
。
【００３３】
【作用】本発明の材料は、該材料と関係付けられる能動
及び／または受動電子部品に結合機能（支持部の場合）
、結合及び放熱機能（放熱板の場合）、結合、放熱及び
接続機能（パッケージの場合）、あるいはまた結合、放
熱、接続、及び環境の影響からの保護機能（密閉型パッ
ケージの場合）を付与する。
【００３４】密閉型パッケージが必要とされる特定の事
例では、まずパッケージ本体が形成され、その内部に半
導体素子や絶縁体及び能動回路を配置してからこの本体
はカバーで蓋され、カバーはレーザはんだ溶接で固定さ
れる。
【００３５】最後に、放熱板または支持部のような構造
体は適宜ワニスまたは樹脂によって保護され得る。
【００３６】
【実施例】本発明は、添付図面を参照することによって
より良く理解されよう。
【００３７】図１に、本発明による材料から成る放熱板
１を示す。放熱板１上にはアルミナ層によって構成され
た絶縁体２が位置し、このアルミナ２上に、入力／出力
接続端子４によって周囲の部品と接続される能動回路３
が配置されている。
【００３８】図２は、図１に示した放熱板１及び絶縁体
２を具備した能動回路３の上面図である。能動回路３は
サイリスタ５と、導電トラック６と、トラック６の接続
端子４とによって構成されている。
【００３９】図３には、本発明による材料から成るパッ
ケージ７を示す。パッケージ７の本体はベース８と、ベ
ース８上に位置するフレーム９とによって構成されてい
る。フレーム９は孔１０を具え、この孔１０を能動回路
のための接続端子１１が貫通する。フレーム９上部の内
側に、カバー１２が取り付けられている。
【００４０】図４は、ベース８、フレーム９及び接続端
子１１を有するパッケージ７の内部を示す上面図である
。ベース８上に絶縁体１３が位置し、絶縁体１３上に導
電トラック１５を含む能動回路１４が配置されている。 接続端子１１と能動回路１４との接続は図示しない。
【００４１】上述のような集合体の相互接続部分が熱サ
イクル下でも安定した外形寸法と一体性とを維持するこ
とが保証されるには、複合材料があらゆる方向において
同じ熱膨張率を有することが重要である。従って、等方
性の複合材料のみを本発明の範囲内とした。
【００４２】本発明を、以下の実施例によって詳述する
。
【００４３】実施例１ 合金ＡＡ１０５０またはＡ３５７である金属と、大量の
格子不純物を含有する純度９９％以下の黒色ＳｉＣか、
または僅かな格子不純物しか含有しない純度９９％以上
の緑色ＳｉＣである粒状セラミックとから成る複合材料
を、次の方法で製造する。凝集するようにコロイドシリ
カを含有させた、平均粒径４４．５ミクロンのＳｉＣ粒
子の懸濁液を濾別することによって直径１２０ｍｍのプ
レフォームを得る。プレフォームを、ＳｉＣ粒子含量が
５５体積％、シリカ含量が９．５体積％となるように乾
燥する。乾燥したプレフォームに、ロストワックス鋳造
法で液体金属を浸透させる。固化させ、型抜きして得ら
れる複合材料は、理論値に対応する値２９７５ｋｇ／ｍ
３の密度を有する。平均熱膨張率は３０〜２５０℃で１
０．５×１０−６／Ｋである。この熱膨張率はあらゆる
方向において同じである。ヤング率は１２５ＧＰａ、曲
げ強さは３０７ＭＰａである。電気抵抗率は１１μΩｃ
ｍである。この複合材料の熱伝導率は、フラッシュ法で
熱拡散率及び単位体積当たりの熱を測定することにより
算出される。得られた実験値（単位はＷ／ｍ／Ｋ）を、
ＳｉＣ粒子及び合金の種類と共に次の表１に示す。
【００４４】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　表　　１　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　熱伝導率（Ｗ／ｍ／Ｋ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　黒色ＳｉＣ　　　　　　　　　　　　
緑色ＳｉＣ　　　　　　合金ＡＡ１０５０　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２２　　
　　　　　　　　　　　　　　１７０　　　　　　合金
Ａ３５７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　１１３　　　　　　　　　　　　　　　
　１７１ 複合材料の熱伝導率には合金の選択よりＳｉＣ粒子の純
度の方がはるかに大きく影響することが知見される。従
って、１５０Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率を達成するため
には、格子不純物含量が制御され、ＳｉＣ含量が９９質
量％以上であるＳｉＣ粒子（緑色ＳｉＣ）を選択しなけ
ればならない。
【００４５】実施例２ 合金ＡＡ１０９０と、２６００℃で黒鉛化されたＰ．Ａ
．Ｎ．（ポリアクリロニトリル）由来の炭素繊維１８体
積％とを含有し、密度が約２５００ｋｇ／ｍ３であり、
繊維平面に垂直な軸方向での熱伝導率が１６４Ｗ／ｍ／
Ｋであり、繊維平面内で測定される接線方向熱膨張率が
３０℃で約１９×１０−６／Ｋ、３０〜２５０℃で約６
．４×１０−６／Ｋ、３０〜４００℃で約３×１０−６
／Ｋである複合材料を製造する。この複合材料の、繊維
平面に垂直な軸方向で測定される熱膨張率は３０〜２５
０℃で５５．５×１０−６／Ｋである。
【００４６】この実施例は、繊維状のセラミック相を用
いることは複合材料の熱膨張率を甚だしく異方性とする
ので好ましくないことを示している。
【００４７】この例で、繊維平面に垂直な軸方向での熱
膨張率は繊維平面内での熱膨張率のほぼ１０倍にも達す
る。
【００４８】実施例３ 多粒子状黒鉛（Ｃａｒｂｏｎｅ　　Ｌｏｒｒａｉｎｅの
参照番号Ｓ２４５７）と、様々な金属とを含有する複合
材料を製造する。用いる金属は、純度９９．７％以上の
アルミニウム（ＡＡ１０７０）、マグネシウム５％含有
のアルミニウム合金（ＡＧ５）、ニッケル５％含有のア
ルミニウム合金（ＡＮ５）、シリコン７％及びマグネシ
ウム０．６％含有のアルミニウム合金（Ａ３５７）、並
びに亜鉛５％及び希土類金属約１％含有のマグネシウム
合金（ＲＺ５）である。
【００４９】得られる複合材料を固化させ、型抜きして
から該材料の熱膨張率、熱伝導率、密度、場合によって
は更に弾性率、剛性率及び電気抵抗率の諸特性を測定す
る。得られる特性値は総て等方性である。
【００５０】上記測定の結果を表２に示す。
【００５１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　表　　２　　　　　　　　　　３０〜
２５０℃での　　熱伝導率　　密度　　　ヤング率　曲
げ強さ　電気抵抗率　　　　　　　　　　熱膨張率 　　母材　　　　　　　×１０−６／Ｋ　　　　　　Ｗ
／ｍ／Ｋ　　　ｋｇ／ｍ３　　　　　ＧＰａ　　　　　
　ＭＰａ　　　　　μΩｃｍ　　　ＡＡ１０７０　　　
　　　　　６．０　　　　　　　　　１３３　　　　　
２２００　　　　　　２０　　　　　　　５８　　　　
　　　１２５　Ａ３５７　　　　　　　　　　７．４　
　　　　　　　　１４２　　　　　２２００　　　　　
　２３　　　　　　１２８　　　　　　　１５０　ＡＧ
５　　　　　　　　　　　７．９　　　　　　　　　１
２４　　　　　２２００　　　　　　−　　　　　　　
−　　　　　　　　−　ＡＮ５　　　　　　　　　　　
５．３　　　　　　　　　１２４　　　　　２２００　
　　　　　−　　　　　　　−　　　　　　　　−　Ｒ
Ｚ５　　　　　　　　　　　６．５　　　　　　　　　
１２８　　　　　１７００　　　　　　−　　　　　　
　−　　　　　　　　−複合材料のアルミニウム及びマ
グネシウム含量が合金組成に基づき様々となることによ
って、諸特性同士の兼ね合いも様々となる。非常に高い
熱伝導率を維持しつつアルミナやガリウムヒ素の熱膨張
率にきわめて近似する熱膨張率を達成し得ることが特に
留意される。
【００５２】実施例４ 密度の異なる様々な多粒子状黒鉛（Ｃａｒｂｏｎｅ　　
Ｌｏｒｒａｉｎｅの参照番号Ｓ２５１２、Ｓ２４５７及
びＳ２５４５）と純度９９．７％以上のアルミニウムと
を含有する複合材料を製造する。複合材料中の黒鉛の比
率は５０〜９０体積％とする。
【００５３】含浸及び型抜き後に得られる複合材料の熱
膨張率、熱伝導率、密度、場合によっては更に弾性率、
剛性率及び電気抵抗率を測定する。得られる特性値は総
て等方性である。
【００５４】測定結果を表３に示す。
【００５５】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　表　　３　黒鉛　　　黒鉛　　　３０
〜２５０℃で　　熱伝導率　　密度　　ヤング　　曲げ
強さ　　電気抵抗　含量　　　参照　　　の熱膨張率　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　率　　　　　　
　　　　　　　　　　率　　　　　　　　番号 体積％　　　　　　　　　　　×１０−６／Ｋ　　　　
　Ｗ／ｍ／Ｋ　　　ｋｇ／ｍ３　　　ＧＰａ　　　　　
　ＭＰａ　　　　　μΩｃｍ　　　８２　　　　Ｓ２５
１２　　　　　　　２．９　　　　　　　　１１３　　
　　２２００　　　　１８　　　　　　　７２　　　　
　　　　−　　６９　　　　Ｓ２４５７　　　　　　　
６．０　　　　　　　　１３３　　　　２２００　　　
　２０　　　　　　　５８　　　　　　　１２５　　５
９　　　　Ｓ２５４５　　　　　　１０．０　　　　　
　　　１２９　　　　２３００　　　　２５　　　　　
　　３２　　　　　　　　２５ 　　黒鉛の種類が異なれば、諸特性同士の兼ね合いも様
々となる。黒鉛Ｓ２５１２を用いると、例えばシリコン
や窒化アルミニウムの熱膨張率に等価の熱膨張率が達成
されることが特に知見される。
【００５６】実施例１〜４に説明した本発明による複合
材料とこれらの材料から成る構造体はいずれも、あらゆ
る方向において３０〜２５０℃での平均熱膨張率が１３
×１０−６／Ｋ以下２×１０−６／Ｋ以上であり、また
熱伝導率は１００Ｗ／ｍ／Ｋ以上である。
【００５７】これらの特性を表４に示す。
【００５８】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　表　　４　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　等方性の物理特性を有する材料　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　３０〜２５０℃での熱膨張率　　　　　　　
　熱伝導率　　複合材料　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　×１０−６／Ｋ　　　
　　　　　　　　　　　　　Ｗ／ｍ／Ｋ　緑色ＳｉＣ粒
子／ＡＡ１０５０　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１０．５　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　１７０多粒子状黒鉛Ｓ２４５７／ＡＧ５　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　７．９　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　１２４多粒子状黒鉛Ｓ
２４５７／Ａ３５７　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　７．４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１４２多粒子状黒鉛Ｓ２４５７／ＲＺ５　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　６．５　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１２８多粒子状黒鉛Ｓ２４５
７／ＡＡ１０７０　　　　　　　　　　　　　　　　　
６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１３
３多粒子状黒鉛Ｓ２４５７／ＡＮ５　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　５．３　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１２４多粒子状黒鉛Ｓ２５１２／Ａ
Ａ１０７０　　　　　　　　　　　　　　　　　２．９
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１１３
【図面の簡単な説明】
【図１】パワー回路用の放熱板の形態の構造体を含む電
子部品の側面図である。
【図２】図１の部品の上面図である。
【図３】接続端子及びカバーを具備したパッケージの形
態の構造体を含む電子部品の側面図である。
【図４】パッケージからカバーを外したところを示す図
３の部品の上面図である。
【符号の説明】
７　　パッケージ ８　　ベース ９　　フレーム １１　　接続端子 １３　　絶縁体 １４　　能動回路 １５　　導電トラック

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　受動電子部品の製造材料であって、１
    ３×１０−６／Ｋ以下の熱膨張率と３１００ｋｇ／ｍ３
    以下の密度とを有し、その構造は等方性の物理特性を実
    現し、アルミニウムとその合金及びマグネシウムとその
    合金の中から選択された金属と、緑色炭化ケイ素粒子ま
    たは多粒子状黒鉛であるセラミックとによって構成され
    ており、セラミックは５０〜９０体積％の比率で用いら
    れている受動電子部品材料。
  2. 【請求項２】　　７×１０−６／Ｋ〜１３×１０−６／
    Ｋの熱膨張率と、１５０Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率と、
    １２０ＧＰａ以上のヤング率とを有し、緑色炭化ケイ素
    粒子が５０〜７５体積％の比率で用いられていることを
    特徴とする請求項１に記載の材料。
  3. 【請求項３】　　４×１０−６／Ｋ〜１０×１０−６／
    Ｋの熱膨張率と、２３００ｋｇ／ｍ３以下の密度と、１
    ００Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率と、５０ＧＰａ以下のヤ
    ング率とを有し、多粒子状黒鉛が６５〜８５体積％の比
    率で用いられていることを特徴とする請求項１に記載の
    材料。
  4. 【請求項４】　　金属がアルミニウム合金Ａ３５６また
    はＡ３５７であることを特徴とする請求項１に記載の材
    料。
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