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WO2010007922A1 - アルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法 Download PDF

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WO2010007922A1
WO2010007922A1 PCT/JP2009/062445 JP2009062445W WO2010007922A1 WO 2010007922 A1 WO2010007922 A1 WO 2010007922A1 JP 2009062445 W JP2009062445 W JP 2009062445W WO 2010007922 A1 WO2010007922 A1 WO 2010007922A1
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WO
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aluminum
diamond
composite
diamond composite
surface layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/062445
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English (en)
French (fr)
Inventor
廣津留　秀樹
秀雄 塚本
Original Assignee
電気化学工業株式会社
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Publication date
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Priority to CN2009801359682A priority patent/CN102149493A/zh
Priority to KR1020167016156A priority patent/KR101721818B1/ko
Priority to JP2010520836A priority patent/JP5940244B2/ja
Priority to RU2011105816/02A priority patent/RU2505378C2/ru
Priority to US13/054,342 priority patent/US9017824B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to an aluminum-diamond composite and a method for producing the same.
  • a semiconductor element such as a semiconductor laser element used for optical communication or a high-function MPU (microprocessing unit)
  • MPU microprocessing unit
  • how efficiently the heat generated from the element is released can prevent malfunction. Is very important for.
  • high heat conductivity is also required for heat dissipation components such as heat sinks, and copper (Cu) having a high heat conductivity of 390 W / mK is used.
  • the Al-SiC composite material has a thermal conductivity of 300 W / mK or less regardless of how the conditions are optimized, and development of a heat sink material having a higher thermal conductivity than that of copper has been developed. It has been demanded.
  • a metal-diamond composite material having a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element material has been proposed by combining the high thermal conductivity of diamond and the large thermal expansion coefficient of metal. (Patent Document 2).
  • Patent Document 3 by forming a ⁇ -type SiC layer on the surface of diamond particles, the formation of low-conductivity metal carbide formed at the time of compounding is suppressed, and wettability with molten metal is improved. Thus, the thermal conductivity of the obtained metal-diamond composite material is improved.
  • metal-diamond composite material obtained by compounding with a metal is also very hard and difficult to process.
  • metal-diamond composite materials can hardly be processed with ordinary diamond tools, and how low the cost is to use metal-diamond composite materials as heat sinks that are small and have various shapes.
  • the problem is whether to perform shape processing.
  • the metal-ceramic composite material can be energized, and a processing method such as electric discharge machining has been studied.
  • the heat sink in order to efficiently dissipate heat generated from the semiconductor element, the heat sink is usually placed in contact with the semiconductor element in a form of being joined by solder or the like. For this reason, the heat sink used in the application needs to be subjected to a plating process or the like on the surfaces to be joined with solder or the like. In the case of the conventional metal-diamond composite material, if the diamond particles are exposed on the joining surface, the plating layer Formation is difficult and, as a result, the thermal resistance at the contact interface increases.
  • the thickness of the solder layer becomes non-uniform at the time of bonding, which is not preferable because heat dissipation is reduced. For this reason, as a characteristic required for the heat sink material, there is a problem of how to reduce the plating property and the surface roughness. Therefore, there is a demand for a composite material that has both high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, but has improved surface plating properties and surface roughness.
  • the object of the present invention is to have a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, and furthermore, to be suitable for use as a heat sink or the like of a semiconductor element, the surface plating property and the surface roughness. It is an object to provide an aluminum-diamond composite having an improved thickness.
  • An aluminum-diamond composite according to the present invention is a flat aluminum-diamond composite containing diamond particles and a metal containing aluminum as a main component, and the aluminum-diamond composite includes a composite portion and The surface layer is provided on both surfaces of the composite part, the surface layer is made of a material containing a metal whose main component is aluminum, and the content of the diamond particles is 40% of the entire aluminum-diamond composite. It is characterized by being volume% to 70 volume%.
  • the aluminum-diamond composite having the above-described structure has a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element. Further, the surface plating property is improved and the surface roughness is small.
  • the aluminum-diamond composite according to the present invention has a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element. Further, the surface plating property is improved and the surface roughness is small. It is preferably used as a heat sink for use.
  • FIG. 1 Structure diagram of aluminum-diamond composite according to Embodiment 1
  • conjugation of the aluminum-diamond type composite based on Embodiment 1 1 is a perspective view of an aluminum-diamond composite according to Embodiment 1.
  • both sides means both the upper and lower surfaces of a flat plate-like aluminum-diamond composite.
  • side surface portion means a side surface of the aluminum-diamond based composite formed in a flat plate shape, that is, a portion substantially perpendicular to the both surfaces.
  • the “hole” is processed so as to penetrate the upper and lower surfaces of a flat plate-like aluminum-diamond composite provided for screwing the component of the present invention to another heat radiating member. It means a through hole.
  • An aluminum-diamond composite (1 in FIG. 1) is a flat aluminum-diamond composite containing diamond particles and a metal containing aluminum as a main component.
  • the composite 1 includes a composite part (2 in FIG. 1) and a surface layer (3 in FIG. 1) provided on both surfaces of the composite part 2, and the surface layer 3 contains a metal mainly composed of aluminum. It is made of a material, and the content of the diamond particles is 40 vol% to 70 vol% of the entire aluminum-diamond composite 1.
  • the aluminum-diamond composite having the above structure has a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, and further has improved surface plating properties and small surface roughness.
  • the manufacturing method of the aluminum-diamond composite can be broadly divided into two types: an impregnation method and a powder metallurgy method. Of these, many are actually commercialized by impregnation methods from the viewpoint of characteristics such as thermal conductivity.
  • impregnation methods there are various impregnation methods, and there are a method performed at normal pressure and a high-pressure forging method performed under high pressure.
  • High pressure forging methods include a molten metal forging method and a die casting method.
  • a method suitable for the present invention is a high-pressure forging method in which impregnation is performed under high pressure, and a molten forging method is preferable to obtain a dense composite having excellent characteristics such as thermal conductivity.
  • the molten metal forging method is generally a method in which a high pressure vessel is filled with a powder or compact such as diamond and impregnated with a molten metal such as an aluminum alloy at high temperature and high pressure to obtain a composite material.
  • Diamond powder As the raw material diamond powder, either natural diamond powder or artificial diamond powder can be used. Moreover, you may add binders, such as a silica, to this diamond powder as needed. By adding the binder, an effect that a molded body can be formed can be obtained.
  • binders such as a silica
  • the particle size of the diamond powder from the viewpoint of thermal conductivity, a powder having an average particle size of 50 ⁇ m or more is preferable, and an average particle size is more preferably 100 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the particle diameter of the diamond particles is not limited as long as it is equal to or less than the thickness of the obtained composite, but is preferably 500 ⁇ m or less because the composite can be obtained at a stable cost.
  • the content of diamond particles in the aluminum-diamond composite is preferably 40% by volume to 70% by volume.
  • the content of diamond particles is 40% by volume or more, the thermal conductivity of the obtained aluminum-diamond composite can be sufficiently ensured.
  • content of a diamond particle is 70 volume% or less from the surface of a filling property. If it is 70 volume% or less, it is not necessary to process the shape of the diamond particles into a spherical shape or the like, and an aluminum-diamond composite can be obtained at a stable cost.
  • the ratio of the volume of the powder to the filling volume is the volume of the powder material relative to the total volume of the obtained composite ( Particle content).
  • the use of diamond powder having a ⁇ -type silicon carbide layer formed on the surface of the diamond particles can suppress the formation of low thermal conductivity metal carbide (Al 4 C 3 ) formed at the time of compounding. And wettability with molten aluminum can be improved. As a result, an effect of improving the thermal conductivity of the obtained aluminum-diamond composite can be obtained.
  • a mold material (4 in FIG. 2) made of a porous body that can be impregnated with an aluminum alloy, a dense release plate (6 in FIG. 2) coated with a release agent, and the diamond powder (in FIG. 2)
  • a structure for molten metal forging comprising the mold material 4, the release plate 6 and the filled diamond powder 7 is obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a structure for molten metal forging, and is a cross-sectional view of a portion filled with the diamond powder.
  • the material of the mold 4 made of a porous body that can be impregnated with the aluminum alloy by the molten metal forging method is not particularly limited as long as it is a porous material that can be impregnated with the aluminum alloy by the molten metal forging method.
  • the porous body porous bodies such as graphite, boron nitride, and alumina fiber that are excellent in heat resistance and can supply a stable molten metal are preferably used.
  • the dense release plate 6 a stainless plate or a ceramic plate can be used, and there is no particular limitation as long as it is a dense body that is not impregnated with an aluminum alloy by a molten metal forging method.
  • mold release agents such as graphite, boron nitride, and alumina which are excellent in heat resistance, can be used preferably.
  • a release plate capable of more stable release can be obtained by applying the release agent.
  • This embodiment is characterized in that the release plates 6 arranged on both sides are peeled off after the composite. With such a unique configuration, an aluminum-diamond composite having a very smooth surface can be obtained.
  • the aluminum alloy (metal containing aluminum as a main component) in the aluminum-diamond composite according to the present embodiment has a melting point as low as possible in order to sufficiently penetrate into the voids of the diamond powder (between the diamond particles) during impregnation. It is preferable.
  • An example of such an aluminum alloy is an aluminum alloy containing 5 to 25% by mass of silicon. By using an aluminum alloy containing 5 to 25% by mass of silicon, an effect of promoting densification of the aluminum-diamond composite can be obtained.
  • magnesium is preferable to add magnesium to the aluminum alloy because the bond between the diamond particles and the metal portion becomes stronger.
  • the metal components other than aluminum, silicon, and magnesium in the aluminum alloy are not particularly limited as long as the characteristics of the aluminum alloy do not change extremely. For example, copper or the like may be included.
  • the thickness of the aluminum-diamond composite according to this embodiment can be adjusted by the filling amount of diamond powder at the time of compounding, and the thickness is preferably 0.4 to 6 mm. If the thickness is 0.4 mm or more, sufficient strength can be obtained for use as a heat sink or the like. Moreover, if this thickness is 6 mm or less, the cost of material itself can be suppressed and sufficient thermal conductivity can be obtained.
  • the obtained structure is further laminated to form a block, and this block is heated at about 600 to 750 ° C. Then, one or two or more blocks are arranged in the high-pressure vessel, and a molten aluminum alloy heated to the melting point or higher is supplied as quickly as possible in order to prevent a temperature drop of the block, and the pressure is increased to 20 MPa or higher. .
  • metal plates 5 may be disposed on both sides of the structure. Further, as described above, when a plurality of structures are laminated to form a block, they may be laminated via the metal plate 5 between the structures. By disposing such a release plate, the molten metal can be uniformly impregnated, and operations such as taking out the aluminum-diamond composite after the impregnation treatment can be easily performed.
  • the aluminum alloy is impregnated into the voids of the diamond powder to obtain a flat aluminum-diamond-based molded body coated with a surface layer mainly composed of aluminum.
  • the heating temperature of the block is 600 ° C. or higher, the composite of the aluminum alloy is stable, and an aluminum-diamond composite having a sufficient thermal conductivity can be obtained. Further, when the heating temperature is 750 ° C. or less, the formation of aluminum carbide (Al 4 C 3 ) on the surface of the diamond powder can be suppressed during the formation with the aluminum alloy, and the aluminum-diamond composite having a sufficient thermal conductivity. You can get a body.
  • the pressure during impregnation is 20 MPa or more, the composite of the aluminum alloy is stable, and an aluminum-diamond composite having a sufficient thermal conductivity can be obtained. More preferably, the impregnation pressure is 50 MPa or more. If it is 50 MPa or more, an aluminum-diamond composite having more stable thermal conductivity characteristics can be obtained.
  • the aluminum-diamond molded body obtained by the above operation may be annealed.
  • strain in the aluminum-diamond-based molded body is removed, and an aluminum-diamond-based composite having more stable thermal conductivity characteristics can be obtained.
  • the annealing treatment is performed at a temperature of 400 ° C. to 550 ° C. for 10 minutes or more. preferable.
  • the aluminum-diamond-based molded body is an extremely hard and difficult-to-process material, but the outer peripheral portion (side surface portion) (8 in FIG. 3) and the hole portion (9 in FIG. 3) are processed by a water jet processing machine. And can be processed into an aluminum-diamond composite. As a result, the obtained aluminum-diamond composite has a structure in which the composite part 2 is exposed in the outer peripheral part 8 and the hole part 9 as shown in FIG.
  • the hole 9 may be provided so as to penetrate the upper and lower surfaces so that it can be screwed to other heat radiating components.
  • the processing cost can be reduced by processing into a U-shaped shape connected to the outer peripheral portion.
  • the aluminum-diamond-based molded body according to the present embodiment is a conductive material
  • the outer peripheral portion 8 and the hole 9 can be processed using an electric discharge machine.
  • the obtained aluminum-diamond composite has a structure in which the composite part 2 is exposed in the outer peripheral part 8 and the hole part 8.
  • the aluminum-diamond-based molded body according to the present embodiment can be processed using a normal diamond tool or the like, it is a very hard and difficult-to-process material, so that the durability and processing cost of the tool are reduced. Therefore, machining by a water jet machine or an electric discharge machine is preferable.
  • both surfaces of the composite part (2 in FIG. 1) are surface layers (3 in FIG. 1) made of a material containing a metal (aluminum alloy) whose main component is aluminum. It is characterized by being coated.
  • the surface layer 3 is mainly made of a material containing a metal mainly composed of aluminum, but may contain a substance other than the metal mainly composed of aluminum. That is, the above diamond particles and other impurities may be included.
  • diamond particles do not exist in a portion 0.02 mm from the surface of the surface layer 3.
  • a processing method employed in normal metal processing can be employed, and the surface layer 3 can be smoothed without causing polishing scratches.
  • the surface layer 3 preferably contains 80% by volume or more of a metal mainly composed of aluminum. If the content of the metal whose main component is aluminum is 80% by volume or more, a processing method employed in normal metal processing can be employed, and the surface layer 3 can be polished. Furthermore, it is preferable that the content of a metal mainly composed of aluminum is 90% by volume or more. If the content of the metal containing aluminum as a main component is 90% by volume or more, internal impurities and the like are not detached during polishing of the surface, and polishing scratches are not caused.
  • the thickness of the surface layer 3 is preferably 0.03 mm or more and 0.3 mm or less in average thickness. If the average thickness of the surface layer 3 is 0.03 mm or more, diamond particles are not exposed in the subsequent processing, and it becomes easy to obtain the target surface accuracy and plating properties. Further, if the average thickness of the surface layer 3 is 0.3 mm or less, a sufficient thickness of the composite portion 2 in the obtained aluminum-diamond composite 1 can be obtained, and sufficient thermal conductivity can be ensured. it can.
  • the sum of the average thicknesses of the surface layers 3 on both sides is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, of the thickness of the aluminum-diamond composite 1. If the sum of the average thicknesses of the surface layers 3 on both surfaces is 20% or less of the thickness of the aluminum-diamond composite 1, sufficient thermal conductivity can be obtained in addition to surface accuracy and plating properties.
  • ceramic fibers such as alumina fibers are arranged between the diamond powder and a dense release plate coated with a release agent to form an aluminum alloy. You may adjust by compounding. Moreover, it can adjust also by using aluminum foil instead of ceramic fiber.
  • the surface layer 3 Since the aluminum-diamond composite according to the present embodiment has a structure in which both surfaces are coated with the surface layer 3 made of a material containing a metal whose main component is aluminum, the surface layer 3 is processed (polished). ), The surface accuracy (surface roughness: Ra) can be adjusted.
  • the surface layer 3 can be processed by a processing method employed in normal metal processing, for example, by polishing using a buffing machine or the like, so that the surface roughness (Ra) can be 1 ⁇ m or less.
  • the average thickness of the surface layer can be adjusted by processing the surface layer 3.
  • the surface roughness is preferably a smooth surface with a small surface roughness in consideration of the thermal resistance of the joint surface.
  • Ra is preferably 1 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 ⁇ m or less.
  • the thickness of the solder layer can be made uniform, and higher heat dissipation can be obtained.
  • the flatness of the surface layer 2 is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or less, in terms of a size of 50 mm ⁇ 50 mm.
  • the flatness is 30 ⁇ m or less, the thickness of the solder layer can be made uniform, and higher heat dissipation can be obtained.
  • the aluminum-diamond composite according to this embodiment has a composite part (2 in FIG. 1) of the diamond particles and the aluminum alloy.
  • the boundary between the surface layer 3 and the composite portion 2 is preferably clearly visible when a cross section of the aluminum-diamond composite is observed with a microscope or the like.
  • diamond particles do not protrude from the surface layer 3 during polishing, so that the diamond particles do not detach and cause polishing scratches.
  • the surface layer 3 and the composite part 2 do not have to have a visible boundary.
  • stress is hardly generated between the surface layer 3 and the composite portion 2, and the surface layer 3 is not damaged when force is applied by polishing or the like.
  • the aluminum-diamond composite according to this embodiment is often used by being joined to the semiconductor element by soldering. Therefore, the aluminum-diamond composite composite may be plated.
  • the method of plating treatment is not particularly limited, and any of electroless plating treatment and electroplating treatment method may be used.
  • Ni plating or two-layer plating of Ni plating and Au plating is performed in consideration of solder wettability.
  • the plating thickness is preferably 0.5 to 10 ⁇ m. If the plating thickness is 0.5 ⁇ m or more, the generation of plating pinholes and solder voids (voids) during soldering can be prevented, and heat dissipation characteristics from the semiconductor element can be ensured. Moreover, if the plating thickness is 10 ⁇ m or less, the heat dissipation characteristics from the semiconductor element can be secured without being affected by the Ni plating film having low thermal conductivity.
  • the purity of the Ni plating film is not particularly limited as long as it does not hinder solder wettability, and may contain phosphorus, boron, or the like.
  • the aluminum-diamond composite according to this embodiment has a thermal conductivity of 400 W / mK or more when the temperature of the aluminum-diamond composite is 25 ° C., and has a thermal expansion coefficient from 25 ° C. to 150 ° C. It is preferably 5 to 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • the thermal conductivity at 25 ° C. is 400 W / mK or more and the thermal expansion coefficient from 25 ° C. to 150 ° C. is 5 to 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / K, high thermal conductivity and low expansion equivalent to that of semiconductor devices Become a rate. Therefore, when used as a heat radiating component such as a heat sink, it has excellent heat radiating characteristics, and even when subjected to a temperature change, the difference in coefficient of thermal expansion between the semiconductor element and the heat radiating component is small, so that the destruction of the semiconductor element can be suppressed. As a result, it is preferably used as a highly reliable heat dissipation component.
  • the surface layer made of an aluminum-ceramic composite material is formed on both sides of the aluminum-diamond composite obtained by the above manufacturing method.
  • the surface layer made of the above-mentioned aluminum-ceramic composite material preferably has a content other than aluminum alloy of less than 20% by volume from the viewpoint of plating properties and surface accuracy. If the content other than the aluminum alloy is less than 20% by volume, an effect that the surface layer can be easily processed can be obtained.
  • the ceramic fibers are not particularly limited, but ceramic fibers such as alumina fibers, silica fibers, mullite fibers, etc. can be preferably used from the viewpoint of heat resistance.
  • the content (Vf) of the ceramic fiber is preferably 10% by volume or less from the viewpoint of the characteristics of the aluminum-ceramic composite material, and preferably Vf is less than 20% by volume when laminated and compressed.
  • the thickness of the ceramic fiber is preferably 0.5 mm or less. If the thickness is 0.5 mm or less, the thickness of the surface layer can be made appropriate, and an aluminum-diamond composite having a sufficient thermal conductivity can be obtained.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment except that a surface layer made of the aluminum-ceramic composite material is provided.
  • the aluminum-diamond composite according to Embodiment 1 (1 in FIG. 1) is a flat aluminum-diamond composite containing diamond particles and a metal containing aluminum as a main component.
  • the composite 1 comprises a composite part (2 in FIG. 1) and a surface layer (3 in FIG. 1) provided on both surfaces of the composite part 2, and the surface layer 3 is made of a metal mainly composed of aluminum.
  • the diamond particle content is 40 volume% to 70 volume% of the entire aluminum-diamond composite 1.
  • the aluminum-diamond composite 1 having the above-described configuration has high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element. Further, the surface plating property is improved and the surface roughness of the surface is small. It is preferably used as a heat sink for heat dissipation.
  • the surface layer 3 is made of an aluminum-ceramic composite material, and the thickness of the surface layer 3 can be adjusted, so that the aluminum has sufficient thermal conductivity. -The diamond composite 1 can be obtained.
  • the surface layer 3 contains 80% by volume or more of a metal having aluminum as a main component, the surface layer 3 can be polished by a processing method employed in normal metal processing.
  • the thickness of the surface layer 3 is not less than 0.03 mm and not more than 0.3 mm, it is easy to obtain target surface accuracy and plating properties, and sufficient thermal conductivity can be ensured. .
  • the surface roughness (Ra) of the surface layer 3 is 1 ⁇ m or less, the thickness of the solder layer can be made uniform, and higher heat dissipation can be obtained.
  • the thickness of the flat aluminum-diamond composite 1 is 0.4 to 6 mm, it is possible to obtain an effect of having sufficient strength and heat dissipation characteristics for use as a heat dissipation component such as a heat sink.
  • the thermal conductivity when the temperature of the aluminum-diamond composite 1 is 25 ° C. is 400 W / mK or more, and the coefficient of thermal expansion is 25 ° C. to 150 ° C. when the temperature of the aluminum-diamond composite 1 is 25 ° C. It may be 5 to 10 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • a heat dissipation component such as a heat sink
  • it has excellent heat dissipation characteristics, and even when subjected to temperature changes, the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the heat dissipation component is small. The effect that it can suppress can be acquired.
  • a Ni plating layer or two plating layers of Ni plating and Au plating may be provided on the surface of the aluminum-diamond composite 1 so as to have a thickness of 0.5 to 10 ⁇ m. If it does in this way, when using it as a thermal radiation component etc., a high thermal radiation characteristic can be ensured.
  • the aluminum-diamond composite 1 may be manufactured by a molten metal forging method. In this way, a dense composite having excellent characteristics such as thermal conductivity can be obtained.
  • the flat aluminum-diamond composite 1 has a hole 9, and the side surface 8 and the hole 9 of the flat aluminum-diamond composite 1 are exposed to the composite portion 2.
  • the structure formed may be sufficient. If it does in this way, when using as a heat dissipation component etc., it will become possible to fix with a screw etc.
  • the aluminum-diamond composite is filled with diamond particles in a structure in which a porous mold is sandwiched between release plates coated with a release agent, and the mold, release plate, and filled
  • a step of forming a structure made of diamond powder a step of heating the structure at 600 to 750 ° C., and impregnating the filled diamond particles with an aluminum alloy heated to a melting point or higher of the aluminum alloy at a pressure of 20 MPa or more, And a step of producing a flat aluminum-diamond composite having both surfaces coated with a surface layer mainly composed of aluminum.
  • Such a manufacturing method it has high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, and further, the surface plating property is improved and the surface roughness is small, so that it is preferable as a heat sink for heat dissipation of a semiconductor element.
  • the aluminum-diamond composite used can be obtained.
  • the side surface and the hole of the flat aluminum-diamond molded body are processed by water jet machining or electric discharge machining. May be further included to form an aluminum-diamond composite.
  • Such a process makes it possible to fix with a screw or the like when used as a heat dissipation component or the like.
  • Example 1 Commercially available high purity diamond powder A (average particle size: 190 ⁇ m), high purity diamond powder B (average particle size: 100 ⁇ m), high purity diamond powder C (average particle size: 50 ⁇ m) and aluminum powder (average) Particle size: 50 ⁇ m) was mixed at a blending ratio shown in Table 1.
  • a 40 ⁇ 40 ⁇ 2 mmt stainless steel plate (SUS430 material) is coated with alumina sol and baked at 350 ° C. for 30 minutes, and then a graphite mold release agent is applied to the surface to release the mold (see FIG. 2-6) was produced.
  • each diamond powder of Table 1 was separated into an isotropic graphite jig (4 in FIG. 2) having a porosity of 20% and having a hole of 40 mm ⁇ 40 mm ⁇ 8 mm in the center with a 60 ⁇ 60 ⁇ 8 mmt outer shape.
  • the structure was filled by sandwiching both sides with the template 5.
  • a plurality of the above-mentioned structures are stacked with a stainless steel plate (5 in FIG. 2) coated with a 60 mm ⁇ 60 mm ⁇ 1 mm graphite mold release agent interposed therebetween, iron plates having a thickness of 12 mm are arranged on both sides, and an M10 bolt
  • the six blocks were connected and tightened with a torque wrench so that the tightening torque in the surface direction was 10 Nm, thereby forming one block.
  • the obtained block was preheated to a temperature of 650 ° C. in an electric furnace, it was placed in a pre-heated press mold having an inner diameter of 300 mm, and contained 12% by mass of silicon and 1% by mass of magnesium.
  • a molten aluminum alloy at 800 ° C. was poured and pressurized at 100 MPa for 20 minutes to impregnate the diamond powder with the aluminum alloy. And after cooling to room temperature, it cut
  • the obtained aluminum-diamond molded body was buffed after both surfaces were polished with # 600 polishing paper. In Example 7, both surfaces were only polished with # 600 polishing paper, and buffing was not performed.
  • the cross section of the obtained aluminum-diamond composite was observed with a factory microscope, and the average thickness of the surface layers (3 in FIG. 1) on both sides was measured. Moreover, the surface roughness (Ra) by the surface roughness meter and the flatness by the three-dimensional contour shape measurement were measured. The results are shown in Table 2.
  • a thermal expansion coefficient measurement specimen (3 mm ⁇ 2 mm ⁇ 10 mm) and a thermal conductivity measurement specimen (25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2 mm) were prepared by water jet processing.
  • the thermal expansion coefficient at a temperature of 25 ° C. to 150 ° C. was measured with a thermal dilatometer (Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd .; TMA300), and the thermal conductivity at 25 ° C. was measured with a laser flash method (manufactured by Rigaku Corporation); LF / TCM-8510B).
  • Table 2 The results are shown in Table 2.
  • Example 1 the density of the aluminum-diamond composite of Example 1 was measured by the Archimedes method and found to be 3.10 g / cm 3 . Furthermore, about Example 1, the bending strength test body (3 mm x 2 mm x 40 mm) was produced, and as a result of measuring three-point bending strength with a bending strength tester, it was 330 MPa.
  • the aluminum-diamond composites according to Examples 1 to 7 have a very smooth surface roughness of 0.20 to 0.90 ⁇ m, high thermal conductivity, and heat close to that of a semiconductor element. Has an expansion coefficient.
  • the obtained block was preheated by an electric furnace at the temperature shown in Table 3, and then placed in a preheated press mold having an inner diameter of 300 mm, 12 mass% of silicon and 1 mass% of magnesium.
  • the molten aluminum alloy at a temperature of 800 ° C. contained was poured and pressed for 20 minutes at the pressure shown in Table 3 to impregnate the diamond powder with the aluminum alloy. And after cooling to room temperature, it cut
  • the obtained aluminum-diamond molded body was buffed after both surfaces were polished with # 600 polishing paper. Subsequently, it was processed into a shape of 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2 mm with an electric discharge machine at a processing speed of 5 mm / min to obtain an aluminum-diamond composite. Then, the cross section of the obtained aluminum-diamond composite was observed with a factory microscope, and the presence / absence and average thickness of both surface layers were measured. Moreover, the surface roughness (Ra) by a surface roughness meter and the flatness by a three-dimensional shape measuring machine were measured. The results are shown in Table 4.
  • a test specimen for measuring thermal expansion coefficient (3 mm ⁇ 10 mm ⁇ plate thickness) and a test specimen for measuring thermal conductivity (25 mm ⁇ 25 mm ⁇ plate thickness) were prepared by electric discharge machining. Then, using each test specimen, the thermal expansion coefficient at a temperature of 25 ° C. to 150 ° C. and the thermal conductivity at a temperature of 25 ° C. were measured in the same manner as in Examples 1 to 7. The results are shown in Table 4.
  • the aluminum-diamond composites according to Examples 8 to 17 have a very smooth surface roughness of 0.25 to 0.75 ⁇ m, high thermal conductivity, and heat close to that of a semiconductor element. Has an expansion coefficient.
  • the surface layer which is a feature of the present invention, was not present, and the surface was rough despite polishing. Also, the desired thermal conductivity could not be obtained. This is thought to be because the pressure during impregnation is 20 MPa or less.
  • Comparative Example 2 impregnation of the aluminum alloy diamond powder into the voids did not proceed, and the composite was incomplete.
  • the obtained molded body had a density of 2.2 g / cm 3 , was brittle, and did not have a desired flat plate shape. This is considered to be because in Comparative Example 2, the preheating temperature is 600 ° C. or lower.
  • Comparative Example 3 the aluminum alloy was hardly impregnated in the voids of the diamond powder, and a molded body could not be obtained. Therefore, a flat aluminum-diamond composite could not be obtained. This is thought to be due to the use of non-porous stainless steel as the mold material.
  • Example 18 In the same manner as in Example 1, a laminate was prepared using high-purity diamond powder A (average particle size: 190 ⁇ m), and a stainless steel plate coated with a 60 mm ⁇ 60 mm ⁇ 1 mm graphite release agent (see FIG. 2) 5) are stacked, 12mm-thick iron plates are arranged on both sides, connected with six M10 bolts, and tightened with a torque wrench so that the tightening torque in the surface direction is 10Nm. There were two blocks.
  • the obtained block was preheated to a temperature of 700 ° C. in an electric furnace, it was placed in a pre-heated press mold having an inner diameter of 300 mm, poured with a molten pure aluminum at a temperature of 800 ° C., and a pressure of 100 MPa. For 20 minutes to impregnate the diamond powder with aluminum. And after cooling to room temperature, cut along the shape of the release plate with a wet band saw, peel off the sandwiched stainless steel plate, and then anneal for 3 hours at a temperature of 530 ° C. to remove strain during impregnation. And an aluminum-diamond shaped body was obtained.
  • the obtained aluminum-diamond-based compact had a diamond particle content of 60% by volume and a density measured by Archimedes method of 3.09 g / cm 3 .
  • the obtained aluminum-diamond molded body was polished and processed in the same manner as in Example 1 and processed into a shape of 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2 mm to obtain an aluminum-diamond composite.
  • the average thickness of the surface layer 2 was 0.06 mm. there were.
  • the surface roughness (Ra) measured with a surface roughness meter was 0.26 ⁇ m
  • the flatness measured with a three-dimensional shape measuring machine was 2 ⁇ m.
  • the test body was processed like Example 1, and heat conductivity, a thermal expansion coefficient, and bending strength were measured.
  • the thermal expansion coefficient at a temperature of 25 ° C. to 150 ° C. was 7.8 ⁇ 10 ⁇ 6 / K
  • the thermal conductivity at a temperature of 25 ° C. was 520 W / mK
  • the three-point bending strength was 320 MPa.
  • Example 18 pure aluminum is used. Thereby, the surface roughness is 0.26 ⁇ m and the flatness is 2 ⁇ m, which is very smooth, and has a high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element.
  • Example 19 to 24 A 40 mm ⁇ 40 mm ⁇ 2 mm stainless steel plate (SUS430 material) was coated with alumina sol and baked at a temperature of 350 ° C. for 30 minutes, and then a graphite mold release agent was applied to the surface to release the mold (see FIG. 4). 6) was produced.
  • an isotropic graphite jig (4 in FIG. 4) having an outer shape of 60 mm ⁇ 60 mm ⁇ 8.4 mm and having a hole of 40 mm ⁇ 40 mm ⁇ 8.4 mm in the center and a diamond powder A 6.76 g (average particle diameter: 190 ⁇ m) was filled with the laminated member (10 in FIG. 4) shown in Table 5 and further sandwiched with the release plate (6 in FIG. 4). These laminates are laminated by sandwiching a stainless steel plate (5 in FIG.
  • the obtained block was impregnated with an aluminum alloy in diamond powder in the same manner as in Example 1 to obtain a 40 mm ⁇ 40 mm ⁇ 2.4 mm aluminum-diamond molded body.
  • the content of diamond particles in the obtained aluminum-diamond molded body was 50% by volume.
  • Example 20 The obtained aluminum-diamond molded body was polished in the same manner as in Example 1, and then processed into a shape of 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2.4 mm by a water jet processing machine to obtain an aluminum-diamond composite. . Further, in Example 20, the surface layers on both sides were ground by 0.15 mm with a surface grinder and then buffed. As a result, Example 20 was 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2.1 mm in shape, and the diamond particle content was 57% by volume.
  • the cross section of the obtained aluminum-diamond composite was observed with a factory microscope, and the average thickness of the surface layer 3 (surface layer made of an aluminum-ceramic composite material) on both sides was measured. Moreover, the surface roughness (Ra) by a surface roughness meter and the flatness by a three-dimensional shape measuring machine were measured. The results are shown in Table 6.
  • thermo expansion coefficient measurement specimen 3 mm ⁇ 10 mm ⁇ plate thickness
  • a thermal conductivity measurement specimen 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ plate thickness
  • the thermal expansion coefficient at a temperature of 25 ° C. to 150 ° C. and the thermal conductivity at a temperature of 25 ° C. were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 6.
  • the aluminum-diamond composites according to Examples 19 to 24 have a very smooth surface roughness of 0.28 to 0.35 ⁇ m and a flatness of 1 to 2 ⁇ m, and have high thermal conductivity. And a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element.
  • the surface layer has an average thickness of 0.23 to 0.25 mm, except for Example 20 where the grinding process was performed.
  • the surface layer By arranging a member such as ceramic fiber, the surface layer having a substantially constant thickness. It can be seen that can be formed.
  • Example 25 an aluminum-diamond composite having a shape of 25 mm ⁇ 25 mm ⁇ 2 mm after water jet processing was subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to electroless plating treatment under various conditions shown in Table 7 to form the surface of the composite. A plating layer was formed. Table 7 shows the result of measuring the plating thickness of the obtained plated product.
  • the surface is smooth, and has both high thermal conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, so that the solder wetting spread is achieved.
  • the rate was 75%, voids were confirmed on the solder surface.
  • an unplated portion was observed at the center of the void. This is thought to be because the plating thickness is 0.5 ⁇ m or less.
  • Example 32 although the surface is smooth and has both high thermal conductivity and thermal expansion coefficient close to that of a semiconductor element, cracks occur in the plating layer during heating when measuring the solder wetting spread rate. did. This is thought to be because the plating thickness is 10 ⁇ m or more.
  • the solder wetting spread rate is 80% or more, and when used as a heat sink, higher thermal conductivity can be obtained. This is considered because the thickness of the plating is 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.

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Abstract

　高い熱伝導率と半導体素子に近い熱膨張率を兼ね備え、さらには、半導体素子のヒートシンク等として使用するのに好適なように、表面のめっき性及び表面の面粗さを改善したアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を提供する。 　ダイヤモンド粒子とアルミニウムを主成分とする金属とを含む平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であって、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体は複合化部及び上記複合化部の両面に設けられた表面層からなり、上記表面層がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなり、上記ダイヤモンド粒子の含有量が、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体全体の４０体積％～７０体積％であることを特徴とするアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を提供する。

Description

アルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
　本発明は、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法に関する。
　一般的に、光通信等に用いられる半導体レーザー素子や高機能ＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）等の半導体素子では、同素子から発生する熱を如何に効率的に逃がすかが、動作不良等を防止する為に非常に重要である。
　近年、半導体素子の技術の進歩に伴い、素子の高出力化、高速化、高集積化が進み、ますます、その放熱に対する要求は厳しくなってきている。この為、一般には、ヒートシンク等の放熱部品に対しても、高い熱伝導率が要求され、熱伝導率が３９０Ｗ／ｍＫと高い銅（Ｃｕ）が用いられている。
　一方、個々の半導体素子は、高出力化に伴いその寸法が大きくなってきており、半導体素子と放熱に用いるヒートシンクとの熱膨張のミスマッチの問題が顕在化してきた。これらの問題を解決する為には、高熱伝導という特性と半導体素子との熱膨張率のマッチングを両立するヒートシンク材料の開発が求められている。このような材料として、金属とセラミックスの複合体、例えばアルミニウム（Ａｌ）と炭化珪素（ＳｉＣ）の複合体が提案されている（特許文献１）。
　しかしながら、Ａｌ－ＳｉＣ系の複合材料においては、如何に条件を適正化しても熱伝導率は３００Ｗ／ｍＫ以下であり、銅の熱伝導率以上の更に高い熱伝導率を有するヒートシンク材料の開発が求められている。このような材料として、ダイヤモンドの持つ高い熱伝導率と金属の持つ大きな熱膨張率とを組み合わせて、高熱伝導率で且つ熱膨張係数が半導体素子材料に近い、金属－ダイヤモンド複合材料が提案されている（特許文献２）。
　また、特許文献３では、ダイヤモンド粒子の表面にβ型のＳｉＣ層を形成することで、複合化時に形成される低熱伝導率の金属炭化物の生成を抑えると共に、溶融金属との濡れ性を改善して、得られる金属－ダイヤモンド複合材料の熱伝導率を改善している。
　更に、ダイヤモンドは非常に硬い材料である為、金属と複合化して得られる金属－ダイヤモンド複合材料も同様に非常に硬く、難加工性材料である。このため、金属－ダイヤモンド複合材料は、通常のダイヤモンド工具では、殆ど加工することが出来ず、小型で種々の形状が存在するヒートシンクとして、金属－ダイヤモンド複合材料を使用するには、如何に低コストで形状加工を行うかが課題である。この様な課題に対して、金属－セラミックス複合材料は、通電が可能であり、放電加工等による加工方法も検討されている。
特開平９－１５７７７３号公報 特開２０００－３０３１２６号公報 特表２００７－５１８８７５号公報
　しかしながら、上記のようなヒートシンク用材料の使用形態としては、通常、半導体素子の発熱を効率よく放熱する為に、半導体素子に対してヒートシンクが半田等で接合される形で接触配置されている。このため、当該用途で用いるヒートシンクは、半田等で接合する面にめっき処理等を施す必要があり、従来の金属－ダイヤモンド複合材料の場合、接合面にダイヤモンド粒子が露出しているとめっき層の形成が難しく、その結果、接触界面の熱抵抗が増大する。さらに、接合面の面粗さが粗いと、接合時に半田層の厚みが不均一になってしまい、放熱性が低下して好ましくない。このため、ヒートシンク用材料に求められる特性として、めっき性及び表面の面粗さを如何に小さくするかといった課題がある。
　よって、高い熱伝導率と半導体素子に近い熱膨張率を兼ね備えつつも、表面のめっき性及び表面の面粗さを改善させた複合材料が求められている。
　即ち、本発明の目的は、高い熱伝導率と半導体素子に近い熱膨張率を兼ね備え、さらには、半導体素子のヒートシンク等として使用するのに好適なように、表面のめっき性及び表面の面粗さを改善したアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を提供することである。
　本発明に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、ダイヤモンド粒子とアルミニウムを主成分とする金属とを含む平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であって、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体は複合化部及び上記複合化部の両面に設けられた表面層からなり、上記表面層がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなり、上記ダイヤモンド粒子の含有量が、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体全体の４０体積％～７０体積％であることを特徴とする。
　上記構成からなるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、高熱伝導かつ半導体素子に近い熱膨張率を有し、さらには、表面のめっき性が向上され、表面の面粗さが小さい。
　本発明に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、高熱伝導かつ半導体素子に近い熱膨張率を有し、さらには、表面のめっき性が向上され、表面の面粗さが小さいため、半導体素子の放熱用ヒートシンク等として好ましく用いられる。
実施形態１に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の構造図 実施形態１に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の複合化前の構造層体の断面図 実施形態１に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の斜視図 実施形態２に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の複合化前の構造体の断面図
１　　アルミニウム－ダイヤモンド系複合体
２　　複合化部
３　　表面層
４　　多孔質体からなる型材
５　　金属板
６　　離型材を塗布した離型板
７　　ダイヤモンド粉末
８　　外周部
９　　穴部
１０　セラミックス繊維
［用語の説明］
　本明細書において、「～」という記号は「以上」及び「以下」を意味する。例えば、「Ａ～Ｂ」というのは、Ａ以上でありＢ以下であるという意味である。
　本明細書において、「両面」とは平板状に形成されたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の上下両方の面を意味する。また、本明細書において、「側面部」とは、平板状に形成されたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の側面、即ち、上記両面とは略垂直の部分を意味する。
　また、本明細書において、「穴部」とは、本発明の部品を他の放熱部材にネジ止めするために設ける、平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の上下面を貫くように加工される貫通穴を意味する。
　以下、図を用いて、本発明に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法の実施形態を説明する。
〈実施形態１〉
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体（図１の１）は、ダイヤモンド粒子とアルミニウムを主成分とする金属とを含む平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であって、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１は複合化部（図１の２）及び上記複合化部２の両面に設けられた表面層（図１の３）からなり、上記表面層３がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなり、上記ダイヤモンド粒子の含有量が、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１全体の４０体積％～７０体積％であることを特徴とする。
　上記構成からなるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、高熱伝導かつ半導体素子に近い熱膨張率を有し、さらには、表面のめっき性が向上され、表面の面粗さが小さい。
　以下、本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体について、溶湯鍛造法による製造方法を説明する。
　ここで、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の製法は、大別すると含浸法と粉末冶金法の２種がある。このうち、熱伝導率等の特性面から、実際に商品化されているのは、含浸法によるものが多い。含浸法にも種々の製法が有り、常圧で行う方法と、高圧下で行う高圧鍛造法がある。高圧鍛造法には、溶湯鍛造法とダイキャスト法がある。
　本発明に好適な方法は、高圧下で含浸を行う高圧鍛造法であり、熱伝導率等の特性に優れた緻密な複合体を得るには溶湯鍛造法が好ましい。溶湯鍛造法とは、一般的に、高圧容器内に、ダイヤモンド等の粉末又は成形体を装填し、これにアルミニウム合金等の溶湯を高温、高圧下で含浸させて複合材料を得る方法である。
［ダイヤモンド粉末］
　原料であるダイヤモンド粉末は、天然ダイヤモンド粉末もしくは人造ダイヤモンド粉末のいずれも使用することができる。また、該ダイヤモンド粉末には、必要に応じて、例えばシリカ等の結合材を添加してもよい。結合材を添加することにより、成形体を形成することができるという効果を得ることができる。
　上記ダイヤモンド粉末の粒度に関しては、熱伝導率の点から、平均粒子径が５０μｍ以上の粉末が好ましく、更に好ましくは、平均粒子径が１００μｍ以上である。ダイヤモンド粒子の粒子径の上限に関しては、得られる複合体の厚み以下であれば、特性上の制限はないが、５００μｍ以下であれば、安定したコストで複合体を得ることができるので好ましい。
　そして、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体中のダイヤモンド粒子の含有量は、４０体積％以上７０体積％以下が好ましい。ダイヤモンド粒子の含有量が４０体積％以上であれば、得られるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の熱伝導率を十分に確保できる。また、充填性の面より、ダイヤモンド粒子の含有量が７０体積％以下であることが好ましい。７０体積％以下であれば、ダイヤモンド粒子の形状を球形等に加工する必要がなく、安定したコストでアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
　溶湯鍛造法によって得られる複合体は、適切な条件であれば溶湯が粉末同士の空隙間に行き渡るので、充填体積に対する粉末の体積の割合が、得られる複合体全体の体積に対する粉末材料の体積（粒子の含有量）とほぼ等しくなる。
　更に、上記ダイヤモンド粒子の表面にβ型炭化珪素の層を形成したダイヤモンド粉末を使用することにより、複合化時に形成される低熱伝導率の金属炭化物（Ａｌ４Ｃ３）の生成を抑えることができ、且つ、溶湯アルミニウムとの濡れ性を改善することができる。その結果、得られるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の熱伝導率が向上するという効果を得ることができる。
　溶湯鍛造の準備として、アルミニウム合金が含浸し得る多孔質体からなる型材（図２の４）、離型剤を塗布した緻密な離型板（図２の６）及び上記ダイヤモンド粉末（図２の７）を図２に示すように配置することにより、型材４、離型板６及び充填されたダイヤモンド粉末７からなる溶湯鍛造のための構造体とする。
　ここで、図２は溶湯鍛造のための構造体の断面図であり、上記ダイヤモンド粉末が充填された部分についての断面図である。なお、溶湯鍛造法でアルミニウム合金とダイヤモンド粉末を複合化する際には、アルミニウム合金は、上記多孔質体からなる型材を通ってダイヤモンド粉末が充填される部分に到達する。
［多孔質体からなる型材］
　ここで、溶湯鍛造法にてアルミニウム合金が含浸し得る多孔質体からなる型材４の材料としては、溶湯鍛造法にてアルミニウム合金が含浸できる多孔質体であれば特に制約はない。しかし、該多孔質体としては、耐熱性に優れ、安定した溶湯の供給が行える、黒鉛、窒化ホウ素、アルミナ繊維等の多孔質体等が好ましく用いられる。
［離型板］
　また、緻密な離型板６としては、ステンレス板やセラミックス板を使用することができ、溶湯鍛造法にてアルミニウム合金が含浸されない緻密体であれば特に制限はない。また、離型板に塗布する離型剤については、耐熱性に優れる、黒鉛、窒化ホウ素、アルミナ等の離型剤が好ましく使用できる。さらには、離型板の表面をアルミナゾル等によりコーティングした後、上記離型剤を塗布することにより、より安定した離型が行える離型板を得ることができる。
　本実施形態においては、複合化後に、両面に配置した離型板６を剥がすことを特徴とする。このような特有の構成により、非常に平滑な表面を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
［アルミニウム合金］
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体中のアルミニウム合金（アルミニウムを主成分とする金属）は、含浸時にダイヤモンド粉末の空隙中（ダイヤモンド粒子間）に十分に浸透させるために、なるべく融点が低いことが好ましい。
　このようなアルミニウム合金として、例えばシリコンを５～２５質量％含有したアルミニウム合金が挙げられる。シリコンを５～２５質量％含有したアルミニウム合金を用いることにより、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の緻密化が促進されるという効果を得ることができる。
　更に、上記アルミニウム合金にマグネシウムを含有させることにより、ダイヤモンド粒子と金属部分との結合がより強固になるので好ましい。アルミニウム合金中のアルミニウム、シリコン、マグネシウム以外の金属成分に関しては、アルミニウム合金の特性が極端に変化しない範囲であれば特に制限はなく、例えば、銅等が含まれていても良い。
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、複合化時のダイヤモンド粉末の充填量により厚みを調整することができ、その厚みは０．４～６ｍｍが好ましい。該厚みが０．４ｍｍ以上であれば、ヒートシンク等として用いるのに十分な強度が得られる。また、該厚みが６ｍｍ以下であれば、材料自体のコストを抑えることができ、十分な熱伝導性を得ることができる。
　得られた構造体は、複数枚を更に積層してブロックとし、このブロックを６００～７５０℃程度で加熱する。そして、該ブロックを高圧容器内に１個または２個以上配置し、ブロックの温度低下を防ぐために出来るだけ速やかに、融点以上に加熱したアルミニウム合金の溶湯を給湯して２０ＭＰａ以上の圧力で加圧する。
　ここで、図２に示すように、上記構造体の両面に金属板５を配置してもよい。また、先述のように、複数枚の構造体を積層してブロックとする場合には、構造体の間に該金属板５を介して積層してもよい。このような離型板を配置することにより、溶湯を均一に含浸させることができ、また、含浸処理後のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の取り出し等の操作が容易に行えるようになる。
　上記操作により、アルミニウム合金をダイヤモンド粉末の空隙中に含浸させることで、アルミニウムを主成分とする表面層で被覆された平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系成形体が得られる。
　ここで、ブロックの加熱温度は、６００℃以上であれば、アルミニウム合金の複合化が安定し、十分な熱伝導率を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。また、加熱温度が７５０℃以下であれば、アルミニウム合金との複合化時に、ダイヤモンド粉末表面のアルミニウムカーバイド（Ａｌ４Ｃ３）の生成を抑制でき、十分な熱伝導率を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
　また、含浸時の圧力に関しては、２０ＭＰａ以上であればアルミニウム合金の複合化が安定し、十分な熱伝導率を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。さらに好ましくは、含浸圧力は、５０ＭＰａ以上である。５０ＭＰａ以上であれば、より安定した熱伝導率特性を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
［アニール処理］
　なお、上記操作により得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体には、アニール処理を行ってもよい。アニール処理を行うことにより、上記アルミニウム－ダイヤモンド系成形体内の歪みが除去され、より安定した熱伝導率特性を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体の表面に影響を与えずに、成形体中の歪みのみを除去するには、上記アニール処理は、温度４００℃～５５０℃の条件で１０分間以上行うことが好ましい。
［加工方法］
　次に、本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系成形体の加工方法の例を説明する。上記アルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、非常に硬い難加工性材料であるが、ウォータージェット加工機により、外周部（側面部）（図３の８）及び穴部（図３の９）の加工を行い、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体に加工することができる。その結果、得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、図１もしくは図３のような、外周部８及び穴部９に複合化部２が露出する構造となる。
　ここで、上記穴部９は、図３に示すように、他の放熱部品にネジ止めできるよう、上下面を貫くように設けられていればよい。例えば、外周部と連結したＵ字形状のような形状に加工することで、加工コストを削減することもできる。
　また、本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は導電性材料であるので、放電加工機を用いても、外周部８及び穴部９の加工を行うことができる。得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、外周部８及び穴部８に複合化部２が露出する構造となる。
　なお、本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、通常のダイヤモンド工具等を用いた加工も可能ではあるが、非常に硬い難加工性材料であるため、工具の耐久性や加工コストの面から、ウォータージェット加工機又は放電加工機による加工が好ましい。
［表面層］
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体では、複合化部（図１の２）の両面がアルミニウムを主成分とする金属（アルミニウム合金）を含む材料からなる表面層（図１の３）で被覆されていることを特徴とする。
　ここで、上記表面層３は、主にアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなるが、アルミニウムを主成分とする金属以外の物質が含まれていてもよい。即ち、上記ダイヤモンド粒子や他の不純物等が含まれていてもよい。
　しかし、ダイヤモンド粒子は、表面層３の表面から０．０２ｍｍの部分には存在しないことが好ましい。このような構成により、通常の金属加工で採用される加工方法が採用でき、研磨傷をつけることなく、表面層３を平滑にすることができる。
　また、上記表面層３は、アルミニウムを主成分とする金属を８０体積％以上含有していることが好ましい。アルミニウムを主成分とする金属の含有量が８０体積％以上であれば、通常の金属加工で採用される加工方法が採用でき、表面層３の研磨を行える。更には、アルミニウムを主成分とする金属の含有量が９０体積％以上であることが好ましい。アルミニウムを主成分とする金属の含有量が９０体積％以上であれば、表面の研磨時に、内部の不純物等が脱離して研磨傷をつけることがない。
　また、上記表面層３の厚みは、平均厚みで０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ以下が好ましい。上記表面層３の平均厚みが０．０３ｍｍ以上であれば、その後の処理において、ダイヤモンド粒子が露出してしまうことがなく、目標とする面精度及びめっき性を得ることが容易となる。また、表面層３の平均厚みが０．３ｍｍ以下であれば、得られるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１に占める複合化部２の十分な厚みが得られ、十分な熱伝導率を確保することができる。
　また、両面の表面層３の平均厚みの合計が、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の厚みの２０％以下であることが好ましく、更に好ましくは１０％以下である。両面の表面の表面層３の平均厚みの合計が、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の厚みの２０％以下であれば、面精度及びめっき性に加え、十分な熱伝導率を得ることができる。
　上記表面層３の厚みに関しては、後述するように、ダイヤモンド粉末の充填時に、ダイヤモンド粉末と離型剤を塗布した緻密な離型板との間にアルミナ繊維等のセラミックス繊維を配置してアルミニウム合金を複合化することにより調整してもよい。また、セラミックス繊維の代わりにアルミニウム箔を用いることによっても調整できる。
［表面層の加工］
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、両面がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなる表面層３で被覆された構造を有しているため、この表面層３を加工（研磨）することにより、表面精度（表面粗さ：Ｒａ）を調整することができる。この表面層３の加工は、通常の金属加工で採用される加工方法が採用でき、例えばバフ研磨機等を用いて研磨を行い、表面粗さ（Ｒａ）を１μｍ以下とすることができる。
　更に、この表面層３を加工することで、表面層の平均厚みを調整することもできる。本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、ヒートシンク等の放熱部品として使用する場合、接合面の熱抵抗を考慮すると、表面粗さが小さい平滑な面であることが好ましく、その表面粗さ（Ｒａ）は１μｍ以下が好ましく、更に好ましくは、０．５μｍ以下である。表面粗さが１μｍ以下であることにより、半田層の厚みを均一にすることができ、より高い放熱性を得ることができる。
　また、上記表面層２の平面度についても、５０ｍｍ×５０ｍｍサイズに換算して、３０μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは１０μｍ以下である。該平面度が３０μｍ以下であることにより、半田層の厚みを均一にすることができ、より高い放熱性を得ることができる。
［複合化部］
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体では、上記ダイヤモンド粒子とアルミニウム合金との複合化部（図１の２）を有する。
　上記表面層３と複合化部２との境界は、顕微鏡等でアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の断面を観察した際に、はっきりと目視できることが好ましい。このような構造のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体では、研磨時に、表面層３からダイヤモンド粒子が突出することがないので、ダイヤモンド粒子が脱離して研磨傷をつけることがない。
　上記表面層３と複合化部２とは、目視できるような境界を有さなくてもよい。このような構造のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体では、上記表面層３と複合化部２との間に応力が生じにくく、研磨等で力が加わった時に、表面層３が破損することがない。
［めっき処理］
　本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、半導体素子のヒートシンクとして用いる場合、半導体素子と半田付けにより接合して用いられることが多い。よって、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の接合表面には、めっきを施してもよい。
　めっき処理の方法は特に限定されず、無電解めっき処理、電気めっき処理法のいずれでもよい。アルミニウムへのめっき処理の場合、Ｎｉめっきまたは、半田濡れ性を考慮してＮｉめっきとＡｕめっきの二層めっきを施す。この場合のめっきの厚みは０．５以上１０μｍ以下であることが好ましい。
　めっき厚みが０．５μｍ以上であれば、めっきピンホールや半田付け時の半田ボイド（空隙）の発生を防ぐことができ、半導体素子からの放熱特性を確保することができる。また、めっきの厚みが１０μｍ以下であれば、低熱伝導率のＮｉめっき膜の影響を受けず、半導体素子からの放熱特性を確保することができる。Ｎｉめっき膜の純度に関しては、半田濡れ性に支障をきたさないものであれば特に制約はなく、リン、硼素等を含有していてもよい。
　また、本実施形態に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の温度が２５℃のときの熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫ以上であり、２５℃から１５０℃における熱膨張係数が５～１０×１０－６／Ｋであることが好ましい。
　２５℃での熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫ以上であり、２５℃から１５０℃の熱膨張係数が５～１０×１０－６／Ｋであれば、高熱伝導率かつ半導体素子と同等レベルの低膨張率となる。そのため、ヒートシンク等の放熱部品として用いた場合、放熱特性に優れ、また、温度変化を受けても半導体素子と放熱部品との熱膨張率の差が小さいため、半導体素子の破壊を抑制できる。その結果、高信頼性の放熱部品として好ましく用いられる。
〈実施形態２〉
　次に、実施形態２に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体について説明する。実施形態２に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、図４に示すように、充填されたダイヤモンド粉末７と離型剤を塗布した緻密な離型板６との間に、セラミックス繊維１０を配置してアルミニウム合金を複合化することにより得ることができる。
　上記製造方法によって得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、両面にアルミニウム－セラミックス複合材料からなる表面層が形成される。
［アルミニウム－セラミックス複合材料］
　上記アルミニウム－セラミックス複合材料からなる表面層は、めっき性及び面精度の関係より、アルミニウム合金以外の含有量は２０体積％未満が好ましい。アルミニウム合金以外の含有量が２０体積％未満であれば、表面層を容易に加工できるという効果を得ることができる。
　また、セラミックス繊維としては、特に限定されないが、耐熱性の面から、アルミナ繊維、シリカ繊維、ムライト繊維等のセラミックス繊維が好ましく使用できる。そして、セラミックス繊維の含有量（Ｖｆ）は、上記アルミニウム－セラミックス複合材料の特性面より、１０体積％以下が好ましく、積層して圧縮した際にＶｆが２０体積％未満となることが好ましい。
　また、上記セラミックス繊維の厚さは、０．５ｍｍ以下が好ましい。０．５ｍｍ以下であれば、上記表面層の厚さを適切にすることができ、十分な熱伝導率を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
　なお、実施形態２については、上記アルミニウムーセラミックス複合材料からなる表面層を設けること以外は実施形態１と同様である。
〈作用効果〉
　以下、上記実施形態１及び２に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の作用効果について説明する。
　上記実施形態１に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体（図１の１）は、ダイヤモンド粒子とアルミニウムを主成分とする金属とを含む平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であって、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１は複合化部（図１の２）及び上記複合化部２の両面に設けられた表面層（図１の３）からなり、上記表面層３がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなり、上記ダイヤモンド粒子の含有量が、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１全体の４０体積％～７０体積％であることを特徴とする。
　上記構成からなるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１は、高熱伝導かつ半導体素子に近い熱膨張率を有し、さらには、表面のめっき性が向上され、表面の面粗さが小さいため、半導体素子の放熱用ヒートシンク等として好ましく用いられる。
　また、実施形態２に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、上記表面層３がアルミニウム－セラミックス複合材料からなり、上記表面層３の厚さを調整することができ、十分な熱伝導率を有するアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１を得ることができる。
　また、上記表面層３がアルミニウムを主成分とする金属を８０体積％以上含有しているため、通常の金属加工で採用される加工方法によって表面層３の研磨が行える。
　さらに、上記表面層３の厚さが０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であるため、目標とする面精度及びめっき性を得ることが容易となり、また、十分な熱伝導率を確保することができる。
　また、上記表面層３の表面粗さ（Ｒａ）が、１μｍ以下であるため、半田層の厚みを均一にすることができ、より高い放熱性を得ることができる。
　また、上記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の厚みが０．４～６ｍｍであるため、ヒートシンク等の放熱部品として用いるのに十分な強度及び放熱特性を有するという効果を得ることができる。
　また、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の温度が２５℃のときの熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫ以上であり、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の温度が２５℃から１５０℃における熱膨張係数が５～１０×１０－６／Ｋであってもよい。このようにすれば、ヒートシンク等の放熱部品として用いた場合、放熱特性に優れ、また、温度変化を受けても半導体素子と放熱部品との熱膨張率の差が小さいため、半導体素子の破壊を抑制できるという効果を得ることができる。
　また、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の表面に、Ｎｉめっき層又はＮｉめっきとＡｕめっきの二層のめっき層を厚さが０．５～１０μｍとなるように設けてもよい。このようにすれば、放熱部品等として使用する際に、高い放熱特性を確保することができる。
　また、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体１は、溶湯鍛造法により製造されてもよい。このようにすれば、熱伝導率等の特性に優れた緻密な複合体を得ることができる。
　また、上記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１が穴部９を有し、上記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体１の側面部８及び上記穴部９が、上記複合化部２が露出してなる構造であってもよい。このようにすれば、放熱部品等として使用する際に、ネジ等で固定することが可能となる。
　上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、多孔質体からなる型材に、離型剤を塗布した離型板で挟む構造にてダイヤモンド粒子を充填して、上記型材、上記離型板及び上記充填されたダイヤモンド粉末からなる構造体とする工程と、上記構造体を６００～７５０℃で加熱する工程と、アルミニウム合金の融点以上に加熱したアルミニウム合金を圧力２０ＭＰａ以上で上記充填されたダイヤモンド粒子に含浸させ、両面がアルミニウムを主成分とする表面層で被覆された平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を作製する工程とを含む製造方法から得られるものであってもよい。
　このような製造方法により、高熱伝導かつ半導体素子に近い熱膨張率を有し、さらには、表面のめっき性が向上され、表面の面粗さが小さいため、半導体素子の放熱用ヒートシンク等として好ましく用いられるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることができる。
　また、上記製造方法では、上記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を作製する工程の後、ウォータージェット加工又は放電加工により、上記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系成形体の側面部及び穴部の加工を行いアルミニウム－ダイヤモンド系複合体とする工程をさらに含んでもよい。このような工程により、放熱部品等として使用する際に、ネジ等で固定することが可能となる。
　以上、本発明に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体及びその製造方法について、実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
　以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１～７］
　市販されている高純度のダイヤモンド粉末Ａ（平均粒子径：１９０μｍ）、高純度のダイヤモンド粉末Ｂ（平均粒子径：１００μｍ）、高純度のダイヤモンド粉末Ｃ（平均粒子径：５０μｍ）及びアルミニウム粉末（平均粒子径：５０μｍ）を表１に示す配合比で混合した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に、４０×４０×２ｍｍｔのステンレス板（ＳＵＳ４３０材）に、アルミナゾルをコーティングして３５０℃で３０分間焼き付け処理を行った後、黒鉛系離型剤を表面に塗布して離型板（図２の６）を作製した。そして、６０×６０×８ｍｍｔの外形で、中央部に４０ｍｍ×４０ｍｍ×８ｍｍの穴を有する気孔率２０％の等方性黒鉛治具（図２の４）に、表１の各ダイヤモンド粉末を離型板５で両面を挟む様に充填して構造体とした。
　上記構造体を、６０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍの黒鉛系離型剤を塗布したステンレス板（図２の５）を挟んで複数個積層し、両側に厚さ１２ｍｍの鉄板を配置して、Ｍ１０のボルト６本で連結して面方向の締め付けトルクが１０Ｎｍとなるようにトルクレンチで締め付けて一つのブロックとした。
　次に、得られたブロックを、電気炉で温度６５０℃に予備加熱した後、あらかじめ加熱しておいた内径３００ｍｍのプレス型内に収め、シリコンを１２質量％、マグネシウムを１質量％含有する温度８００℃のアルミニウム合金の溶湯を注ぎ、１００ＭＰａの圧力で２０分間加圧してダイヤモンド粉末にアルミニウム合金を含浸させた。そして、室温まで冷却した後、湿式バンドソーにて離型板の形状に沿って切断し、挟んだステンレス板をはがした。その後、含浸時の歪み除去のために５３０℃の温度で３時間アニール処理を行い、アルミニウム－ダイヤモンド系成形体を得た。
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、両面を＃６００の研磨紙で研磨した後、バフ研磨を行った。なお、実施例７は、両面を＃６００の研磨紙で研磨したのみで、バフ研磨は行わなかった。
　続いて、ウォータージェット加工機（スギノマシン製アブレッシブ・ジェットカッタＮＣ）により、圧力２５０ＭＰａ、加工速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、研磨砥粒として粒度１００μｍのガーネットを使用して、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍの形状に加工してアルミニウム－ダイヤモンド系複合体とした。
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の断面を、工場顕微鏡で観察し両面の表面層（図１の３）の平均厚みを測定した。また、表面粗さ計による表面粗さ（Ｒａ）及び３次元輪郭形状測定による平面度を測定した。その結果を表２に示す。
　また、ウォータージェット加工により熱膨張係数測定用試験体（３ｍｍ×２ｍｍ×１０ｍｍ）、熱伝導率測定用試験体（２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍ）を作製した。それぞれの試験片を用いて、温度２５℃～１５０℃の熱膨張係数を熱膨張計（セイコー電子工業社製；ＴＭＡ３００）で、２５℃での熱伝導率をレーザーフラッシュ法（理学電機社製；ＬＦ／ＴＣＭ－８５１０Ｂ）で測定した。その結果を表２に示す。
　また、実施例１のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の密度をアルキメデス法により測定した結果、３．１０ｇ／ｃｍ３であった。更に、実施例１について、曲げ強度試験体（３ｍｍ×２ｍｍ×４０ｍｍ）を作製し、曲げ強度試験機にて３点曲げ強度を測定した結果、３３０ＭＰａであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　また、上記のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を超音波洗浄した後、無電解Ｎｉ―Ｐ及びＮｉ－Ｂめっきを行い、実施例１～７に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の表面に８μｍ厚（Ｎｉ－Ｐ：６μｍ＋Ｎｉ－Ｂ：２μｍ）のめっき層を形成した。得られためっき品について、ＪＩＳ　Ｚ３１９７（対応国際規格はＩＳＯ　９４５５である。）に準じて半田ぬれ広がり率の測定を行った結果、全てのめっき品で、半田ぬれ広がり率は８０％以上であった。
　表２に示されるように、実施例１～７に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、表面粗さが０．２０～０．９０μｍと非常に平滑であり、高熱伝導率及び半導体素子に近い熱膨張係数を有している。
　［実施例８～１７、比較例１～３］
　４０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍの表３に示す離型板に、アルミナゾルをコーティングして温度３５０℃で３０分間焼き付け処理を行った後、黒鉛系離型剤を表面に塗布して離型板（図２の６）を作製した。そして、６０ｍｍ×６０ｍｍの外形で、中央部に４０ｍｍ×４０ｍｍの内径の穴を有する表３に示す型材（充填治具）（図２の４）に、ダイヤモンド粉末Ａ（平均粒子径：１９０μｍ）が、体積／充填体積＝６０体積％となるように離型板５で両面を挟むように充填して積層体とした。
　上記積層体を、６０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍの黒鉛系離型剤を塗布したステンレス板（図２の５）を挟んで複数個を積層し、両面に１２ｍｍ厚みの鉄板を配置して、Ｍ１０のボルト６本で連結して面方向の締め付けトルクが１０Ｎｍとなるようにトルクレンチで締め付けて一つのブロックとした。
　次に、得られたブロックを、表３に示す温度で、電気炉により予備加熱した後、あらかじめ加熱しておいた内径３００ｍｍのプレス型内に収め、シリコンを１２質量％、マグネシウムを１質量％含有する温度８００℃のアルミニウム合金の溶湯を注ぎ、表３に示す圧力で２０分間加圧してダイヤモンド粉末にアルミニウム合金を含浸させた。そして、室温まで冷却した後、湿式バンドソーにて離型板の形状に沿って切断し、挟んだステンレス板を剥がした。その後、含浸時の歪み除去のために５３０℃の温度で３時間アニール処理を行い、アルミニウム－ダイヤモンド系成形体を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、両面を＃６００の研磨紙で研磨した後、バフ研磨を行った。続いて、放電加工機により、加工速度５ｍｍ／ｍｉｎの条件で、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍの形状に加工してアルミニウム－ダイヤモンド系複合体とした。そして、得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の断面を、工場顕微鏡で観察し両面の表面層の有無及び平均厚みを測定した。また、表面粗さ計による表面粗さ（Ｒａ）及び３次元形状測定機による平面度を測定した。その結果を表４に示す。
　また、放電加工により熱膨張係数測定用試験体（３ｍｍ×１０ｍｍ×板厚み）、熱伝導率測定用試験体（２５ｍｍ×２５ｍｍ×板厚み）を作製した。そして、それぞれの試験体を用いて、実施例１～７と同様に、温度２５℃～１５０℃の熱膨張係数、温度２５℃での熱伝導率を測定した。その結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　また、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体を超音波洗浄した後、無電解Ｎｉ－Ｐ及び無電解Ａｕめっきを行い、複合体の表面に６．０５μｍ厚（Ｎｉ－Ｐ：６μｍ＋Ａｕ：０．０５μｍ）のめっき層を形成した。得られためっき品について、ＪＩＳ　Ｚ３１９７に準じて半田ぬれ広がり率の測定を行った結果、全てのめっき品で、半田ぬれ広がり率は、８５％以上であった。
　表４に示されるように、実施例８～１７に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、表面粗さが０．２５～０．７５μｍと非常に平滑であり、高熱伝導率及び半導体素子に近い熱膨張係数を有している。
　これに対し、比較例１に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体では、本発明の特徴である表面層が存在せず、研磨を行ったにもかかわらず表面が粗かった。また、所望の熱伝導率が得られなかった。これは、含浸時の圧力が２０ＭＰａ以下であるためだと考えられる。
　また、比較例２では、アルミニウム合金のダイヤモンド粉末の空隙中への含浸が進行せず、複合化が不完全であった。そして、得られた成形体は、密度が２．２ｇ／ｃｍ３であり、脆く、所望の平板形状ではなかった。これは、比較例２では、予熱温度が６００℃以下であるためだと考えられる。
　また、比較例３では、アルミニウム合金がダイヤモンド粉末の空隙中にほとんど含浸せず、成形体を得ることができなかった。そのため、平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を得ることが出来なかった。これは、型材として多孔質ではないステンレスを用いたためだと考えられる。
［実施例１８］
　実施例１と同様の方法により、高純度のダイヤモンド粉末Ａ（平均粒子径：１９０μｍ）、を用いて積層体を作製し、６０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍの黒鉛系離型剤を塗布したステンレス板（図２の５）を挟んで複数個を積層し、両面に１２ｍｍ厚みの鉄板を配置して、Ｍ１０のボルト６本で連結して面方向の締め付けトルクが１０Ｎｍとなるようにトルクレンチで締め付けて一つのブロックとした。
　次に、得られたブロックを、電気炉で温度７００℃に予備加熱した後、あらかじめ加熱しておいた内径３００ｍｍのプレス型内に収め、温度８００℃の純アルミニウムの溶湯を注ぎ、１００ＭＰａの圧力で２０分間加圧してダイヤモンド粉末にアルミニウムを含浸させた。そして、室温まで冷却した後、湿式バンドソーにて離型板の形状に沿って切断し、挟んだステンレス板を剥がした後、含浸時の歪み除去のために５３０℃の温度で３時間アニール処理を行い、アルミニウム－ダイヤモンド系成形体を得た。得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体のダイヤモンド粒子の含有量は、６０体積％であり、アルキメデス法により測定した密度は、３．０９ｇ／ｃｍ３であった。
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、実施例１と同様の研磨、加工を行い、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍの形状に加工してアルミニウム－ダイヤモンド系複合体とした。そして、得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の断面を、工場顕微鏡で観察し両面の表面層（図１の３）の平均厚みを測定した結果、表面層２の平均厚みは、０．０６ｍｍであった。また、表面粗さ計で測定した表面粗さ（Ｒａ）は、０．２６μｍ、３次元形状測定機で測定した平面度は、２μｍであった。
　そして、実施例１と同様に試験体を加工して熱伝導率、熱膨張係数、曲げ強度を測定した。その結果、温度２５℃～１５０℃の熱膨張係数は７．８×１０－６／Ｋ、温度２５℃での熱伝導率は、５２０Ｗ／ｍＫ、３点曲げ強度は、３２０ＭＰａであった。
　実施例１８では、純アルミニウムを用いている。これにより、表面粗さが０．２６μｍ、平面度が２μｍと非常に平滑であり、高熱伝導率及び半導体素子に近い熱膨張係数を有している。
［実施例１９～２４］
　４０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ４３０材）に、アルミナゾルをコーティングして温度３５０℃で３０分間焼き付け処理を行った後、黒鉛系離型剤を表面に塗布して離型板（図４の６）を作製した。
　次に、６０ｍｍ×６０ｍｍ×８．４ｍｍの外形で、中央部に４０ｍｍ×４０ｍｍ×８．４ｍｍの穴を有する気孔率２０％の等方性黒鉛治具（図４の４）に、ダイヤモンド粉末Ａ（平均粒子径：１９０μｍ）６．７６ｇを表５に示す積層部材（図４の１０）で両面を挟み、更に離型板（図４の６）で両面を挟むように充填した。
　これらの積層体は、６０ｍｍ×６０ｍｍ×１ｍｍの黒鉛系離型剤を塗布したステンレス板（図４の５）を挟んで複数個を積層し、両面に１２ｍｍ厚みの鉄板を配置して、Ｍ１０のボルト６本で連結して面方向の締め付けトルクが１０Ｎｍとなるようにトルクレンチで締め付けて一つのブロックとした。この段階で、セラミックス繊維は、圧縮され両面に配置された合計の厚みは、０．４ｍｍになっていた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　次に、得られたブロックを、実施例１と同様の方法にて、ダイヤモンド粉末にアルミニウム合金を含浸させて、４０ｍｍ×４０ｍｍ×２．４ｍｍのアルミニウム－ダイヤモンド系成形体を得た。得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体のダイヤモンド粒子の含有量は、５０体積％であった。
　得られたアルミニウム－ダイヤモンド系成形体は、実施例１と同様に研磨を行った後、ウォータージェット加工機により、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２．４ｍｍの形状に加工してアルミニウム－ダイヤモンド系複合体とした。また、実施例２０では、両面の表面層を平面研削盤で各０．１５ｍｍ研削加工した後、バフ研磨した。この結果、実施例２０は、２５ｍｍ×２５ｍｍ×２．１ｍｍの形状となり、ダイヤモンド粒子の含有量は５７体積％となった。
　そして、得られたアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の断面を、工場顕微鏡で観察し両面の表面層３（アルミニウム－セラミックス複合材料からなる表面層）の平均厚みを測定した。また、表面粗さ計による表面粗さ（Ｒａ）及び３次元形状測定機による平面度を測定した。その結果を表６に示す。
　更に、放電加工により熱膨張係数測定用試験体（３ｍｍ×１０ｍｍ×板厚み）、熱伝導率測定用試験体（２５ｍｍ×２５ｍｍ×板厚み）を作製した。それぞれの試験体を用いて、実施例１と同様に、温度２５℃～１５０℃の熱膨張係数、温度２５℃での熱伝導率を測定した。その結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　次いで、上記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体を超音波洗浄した後、無電解Ｎｉ－Ｐ及び無電解Ｎｉ－Ｂめっきを行い、複合体の表面に８μｍ厚（Ｎｉ－Ｐ：６μｍ＋Ｎｉ－Ｂ：２μｍ）のめっき層を形成した。得られためっき品について、ＪＩＳ　Ｚ３１９７に準じて半田ぬれ広がり率の測定を行った結果、全てのめっき品で、半田ぬれ広がり率は、８０％以上であった。
　表６に示されるように、実施例１９～２４に係るアルミニウム－ダイヤモンド系複合体は、表面粗さが０．２８～０．３５μｍ、平面度が１～２μｍと非常に平滑であり、高熱伝導率及び半導体素子に近い熱膨張係数を有している。
　また、研削加工を施した実施例２０を除いて、表面層の平均厚みが０．２３～０．２５ｍｍとなっており、セラミックス繊維等の部材を配置することにより、ほぼ一定の厚みの表面層を形成できることがわかる。
［実施例２５～３２］
　実施例１にて、ウォータージェット加工後の２５ｍｍ×２５ｍｍ×２ｍｍ形状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を超音波洗浄した後、表７に示す各種条件で無電解めっき処理を行い、複合体の表面にめっき層を形成した。得られためっき品のめっき厚みを測定した結果を表７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　各めっき品について、ＪＩＳ　Ｚ３１９７に準じて半田ぬれ広がり率の測定を行った結果、実施例３１では、表面が平滑であり、高い熱伝導率と半導体素子に近い熱膨張率を兼ね備え、半田ぬれ広がり率が７５％であるものの、半田面にボイドが確認された。この半田ボイド部分を顕微鏡で確認した結果、ボイド中央部に、無めっき部が観察された。これは、めっきの厚みが０．５μｍ以下であるためだと考えられる。
　また、実施例３２では、表面が平滑であり、高い熱伝導率と半導体素子に近い熱膨張率を兼ね備えてはいるものの、半田ぬれ広がり率の測定の際の加熱時に、めっき層にクラックが発生した。これは、めっきの厚みが１０μｍ以上であるためだと考えられる。
　これに対し、実施例２５～３０のめっき品では、半田ぬれ広がり率は、８０％以上であり、ヒートシンクとして用いた場合、より高い熱伝導率を得ることができる。これは、めっきの厚みが０．５μｍ以上１０μｍ以下であるためだと考えられる。
　

Claims (12)

  1. 　ダイヤモンド粒子とアルミニウムを主成分とする金属とを含む平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であって、
    　前記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体は複合化部及び前記複合化部の両面に設けられた表面層からなり、
    　前記表面層がアルミニウムを主成分とする金属を含む材料からなり、
    　前記ダイヤモンド粒子の含有量が、前記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体全体の４０体積％～７０体積％であることを特徴とするアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  2. 　前記表面層がアルミニウム－セラミックス複合材料からなることを特徴とする請求項１に記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  3. 　前記表面層がアルミニウムを主成分とする金属を８０体積％以上含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  4. 　前記表面層の厚さが０．０３ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  5. 　前記表面層の表面粗さ（Ｒａ）が、１μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  6. 　前記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の厚みが０．４～６ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  7. 　前記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の温度が２５℃のときの熱伝導率が４００Ｗ／ｍＫ以上であり、前記アルミニウム－ダイヤモンド系複合体の温度が２５℃から１５０℃における熱膨張係数が５～１０×１０－６／Ｋであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  8. 　前記表面層の表面に、Ｎｉめっき層又はＮｉめっきとＡｕめっきの二層のめっき層を厚さが０．５～１０μｍとなるように設けてなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  9. 　溶湯鍛造法により製造されるアルミニウム－ダイヤモンド系複合体であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  10. 　前記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体が穴部を有し、前記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の側面部及び前記穴部が、前記複合化部が露出してなる構造であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体。
  11. 　多孔質体からなる型材に、離型剤を塗布した離型板で挟む構造にてダイヤモンド粒子を充填して、前記型材、前記離型板及び前記充填されたダイヤモンド粉末からなる構造体とする工程と、
    　前記構造体を６００～７５０℃で加熱する工程と、
    　アルミニウム合金の融点以上に加熱したアルミニウム合金を圧力２０ＭＰａ以上で前記充填されたダイヤモンド粒子に含浸させ、両面がアルミニウムを主成分とする表面層で被覆された平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を作製する工程とを含むことを特徴とするアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の製造方法。
  12. 　前記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体を作製する工程の後、ウォータージェット加工又は放電加工により、前記平板状のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の側面部及び穴部の加工を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のアルミニウム－ダイヤモンド系複合体の製造方法。
    　
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KR1020167016156A KR101721818B1 (ko) 2008-07-17 2009-07-08 알루미늄-다이아몬드계 복합체 및 그 제조 방법
JP2010520836A JP5940244B2 (ja) 2008-07-17 2009-07-08 アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
RU2011105816/02A RU2505378C2 (ru) 2008-07-17 2009-07-08 Алюминиево-алмазный композиционный материал и способ его получения
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117085A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
JP2012158817A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
JP2012158783A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
WO2012165478A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 東洋炭素株式会社 組み立て連結具
WO2013015158A1 (ja) * 2011-07-28 2013-01-31 電気化学工業株式会社 半導体素子用放熱部品
JP2014107468A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体放熱部品
CN104370546A (zh) * 2014-10-28 2015-02-25 倪娟形 一种散热器连接件用高导热性陶瓷及其制备方法
WO2018123380A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 デンカ株式会社 半導体素子用放熱部品
CN109371303A (zh) * 2018-11-07 2019-02-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 导热复合材料及其制备方法、散热件
CN111607716A (zh) * 2020-07-20 2020-09-01 哈尔滨锦威科技有限公司 结合超声电沉积制备高表面光洁度金刚石/铜复合材料的方法
WO2021193810A1 (ja) 2020-03-26 2021-09-30 デンカ株式会社 セラミックス回路基板、放熱部材及びアルミニウム－ダイヤモンド系複合体
CN116408434A (zh) * 2023-04-12 2023-07-11 哈尔滨工业大学 一种大尺寸异形结构金刚石/铝复合材料的制备方法

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5893838B2 (ja) * 2011-03-18 2016-03-23 新光電気工業株式会社 放熱部品及びそれを有する半導体パッケージ、放熱部品の製造方法
DE102011079471B4 (de) * 2011-07-20 2024-05-29 Trumpf Laser Gmbh Verfahren zur Bildung eines Kohlenstoff-Metall-Verbundwerkstoffs
CN102534331B (zh) * 2012-01-10 2013-12-11 上海交通大学 一种高导热金刚石/铝复合材料的制备方法
CN106232845B (zh) * 2014-04-25 2019-04-26 电化株式会社 铝-金刚石系复合体及使用其的散热部件
US20170092560A1 (en) * 2014-05-27 2017-03-30 Denka Company Limited Semiconductor package and method for manufacturing same
CN104264023A (zh) * 2014-08-08 2015-01-07 含山县全兴内燃机配件有限公司 一种船用内燃机的飞轮壳
CN104818402B (zh) * 2015-05-12 2016-11-02 东南大学 一种挤压浸渗制备金刚石-Al复合材料的方法
CN104858435B (zh) * 2015-05-12 2017-02-22 东南大学 一种三明治结构金刚石‑Al复合材料的制备方法
US20180254606A1 (en) * 2015-06-02 2018-09-06 Lasertel, Inc. Liquid cooled laser bar arrays incorporating thermal expansion matched materials
CN105112707B (zh) * 2015-08-28 2017-05-10 昆明理工大学 一种金刚石/铝复合材料的制备方法
US11025031B2 (en) 2016-11-29 2021-06-01 Leonardo Electronics Us Inc. Dual junction fiber-coupled laser diode and related methods
CN107243616B (zh) * 2017-06-23 2019-03-01 重庆环鹰机械有限公司 一种内燃机连杆液态模锻制备工艺
CN107649688B (zh) * 2017-08-21 2019-07-09 武汉速博酷新材料科技有限公司 一种易加工的金刚石导热复合材料及其制备方法和应用
CN107695321B (zh) * 2017-09-18 2019-06-07 江南大学 一种在铝碳化硅复合材料表面覆盖铝箔的工艺
CN107649663B (zh) * 2017-09-18 2019-06-14 江苏凯讯新材料有限公司 一种在铝金刚石复合材料表面覆盖钼箔的工艺方法
CN107552768B (zh) * 2017-09-18 2019-06-14 江苏凯讯新材料有限公司 一种在铝金刚石复合材料表面覆盖钼箔的工艺方法
US11668009B2 (en) * 2018-02-14 2023-06-06 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Composite member
EP3837743A4 (en) 2018-08-13 2022-05-18 Leonardo Electronics US Inc. Use of metal-core printed circuit board (pcb) for generation of ultra-narrow, high-current pulse driver
US11056854B2 (en) 2018-08-14 2021-07-06 Leonardo Electronics Us Inc. Laser assembly and related methods
US11296481B2 (en) 2019-01-09 2022-04-05 Leonardo Electronics Us Inc. Divergence reshaping array
CN109848363B (zh) * 2019-01-14 2021-08-13 东莞理工学院 可溶性陶瓷模具在制备复合材料中的应用
CN109822293B (zh) * 2019-02-19 2021-07-02 西安建筑科技大学 一种沿厚度方向梯度材料的制备方法及制备镁合金的应用
CN111804919B (zh) * 2019-04-10 2022-06-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 高导热石墨-金属复合材料及其制备方法
US11752571B1 (en) 2019-06-07 2023-09-12 Leonardo Electronics Us Inc. Coherent beam coupler
US12253685B2 (en) 2019-09-16 2025-03-18 Leonardo Electronics Us Inc. Asymmetric input intensity hexagonal homogenizer
CN114284857B (zh) * 2021-11-25 2023-11-17 佛山华智新材料有限公司 次级热沉与液冷热沉集成方法、集成热沉及应用
CN114985707B (zh) * 2022-05-30 2024-01-23 长飞光纤光缆股份有限公司 一种铝包金属基金刚石复合材料的制备方法
CN118522707B (zh) * 2024-07-23 2024-09-20 合肥阿基米德电子科技有限公司 衬板结构、集成pcb驱动结构及其双面散热模块封装结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157773A (ja) 1995-10-03 1997-06-17 Hitachi Metals Ltd 低熱膨張・高熱伝導性アルミニウム複合材料及びその製造方法
JP2000303126A (ja) 1999-04-15 2000-10-31 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイヤモンド−アルミニウム系複合材料およびその製造方法
JP2005238331A (ja) * 2004-01-26 2005-09-08 Akiyoshi Nishino 複合材およびその製造方法
JP2007518875A (ja) 2003-10-02 2007-07-12 マテリアルズ アンド エレクトロケミカル リサーチ （エムイーアール） コーポレイション 高熱伝導率金属マトリックス複合材料
JP2007247058A (ja) * 2006-02-14 2007-09-27 Akiyoshi Nishino 複合材およびその製造方法
JP2008042011A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−炭化珪素質複合体及びその製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4871008A (en) * 1988-01-11 1989-10-03 Lanxide Technology Company, Lp Method of making metal matrix composites
US5045972A (en) * 1990-08-27 1991-09-03 The Standard Oil Company High thermal conductivity metal matrix composite
SU1827118A3 (ru) * 1991-03-20 1995-05-27 Хаюров Сергей Сергеевич Способ получения изделий из волокнистого композиционного материала на основе алюминиевого сплава
US5451352A (en) 1992-02-03 1995-09-19 Pcc Composites, Inc. Method of forming a diamond composite structure
US5455738A (en) * 1993-07-28 1995-10-03 E-Systems, Inc. High thermal conductivity, matched CTE. low density mounting plate for a semiconductor circuit
JP4080030B2 (ja) * 1996-06-14 2008-04-23 住友電気工業株式会社 半導体基板材料、半導体基板、半導体装置、及びその製造方法
JP3893681B2 (ja) * 1997-08-19 2007-03-14 住友電気工業株式会社 半導体用ヒートシンクおよびその製造方法
JPH11277217A (ja) * 1998-01-19 1999-10-12 Mitsubishi Materials Corp 放熱用基板およびその製造方法
JP2005184021A (ja) * 2001-11-09 2005-07-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 高熱伝導性ダイヤモンド焼結体を用いたヒートシンク及びその製造方法
AT7492U1 (de) * 2004-06-01 2005-04-25 Ceratizit Austria Gmbh Verschleissteil aus einem diamanthaltigen verbundwerkstoff
JP4913605B2 (ja) * 2005-01-20 2012-04-11 株式会社アライドマテリアル 半導体装置用部材の製造方法
JP2006261569A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Dowa Mining Co Ltd サブマウントおよびその製造方法
US7993728B2 (en) * 2006-04-26 2011-08-09 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Aluminum/silicon carbide composite and radiating part comprising the same
EP2325153B8 (en) * 2008-07-17 2015-04-08 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Manufacturing method of aluminium-diamond composite

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09157773A (ja) 1995-10-03 1997-06-17 Hitachi Metals Ltd 低熱膨張・高熱伝導性アルミニウム複合材料及びその製造方法
JP2000303126A (ja) 1999-04-15 2000-10-31 Sumitomo Electric Ind Ltd ダイヤモンド−アルミニウム系複合材料およびその製造方法
JP2007518875A (ja) 2003-10-02 2007-07-12 マテリアルズ アンド エレクトロケミカル リサーチ （エムイーアール） コーポレイション 高熱伝導率金属マトリックス複合材料
JP2005238331A (ja) * 2004-01-26 2005-09-08 Akiyoshi Nishino 複合材およびその製造方法
JP2007247058A (ja) * 2006-02-14 2007-09-27 Akiyoshi Nishino 複合材およびその製造方法
JP2008042011A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−炭化珪素質複合体及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2305400A4

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117085A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
JP2012158783A (ja) * 2011-01-31 2012-08-23 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
JP2012158817A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びその製造方法
WO2012165478A1 (ja) * 2011-05-30 2012-12-06 東洋炭素株式会社 組み立て連結具
JPWO2013015158A1 (ja) * 2011-07-28 2015-02-23 電気化学工業株式会社 半導体素子用放熱部品
US9524918B2 (en) 2011-07-28 2016-12-20 Denka Company Limited Heat dissipating component for semiconductor element
WO2013015158A1 (ja) * 2011-07-28 2013-01-31 電気化学工業株式会社 半導体素子用放熱部品
JP2014107468A (ja) * 2012-11-29 2014-06-09 Denki Kagaku Kogyo Kk アルミニウム−ダイヤモンド系複合体放熱部品
CN104370546A (zh) * 2014-10-28 2015-02-25 倪娟形 一种散热器连接件用高导热性陶瓷及其制备方法
JP7000347B2 (ja) 2016-12-28 2022-01-19 デンカ株式会社 半導体素子用放熱部品
WO2018123380A1 (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 デンカ株式会社 半導体素子用放熱部品
JPWO2018123380A1 (ja) * 2016-12-28 2019-11-21 デンカ株式会社 半導体素子用放熱部品
US10541189B2 (en) 2016-12-28 2020-01-21 Denka Company Limited Heat dissipation component for semiconductor element
CN109371303A (zh) * 2018-11-07 2019-02-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 导热复合材料及其制备方法、散热件
WO2021193810A1 (ja) 2020-03-26 2021-09-30 デンカ株式会社 セラミックス回路基板、放熱部材及びアルミニウム－ダイヤモンド系複合体
KR20220159950A (ko) 2020-03-26 2022-12-05 덴카 주식회사 세라믹스 회로 기판, 방열 부재 및 알루미늄-다이아몬드계 복합체
US11983586B2 (en) 2020-03-26 2024-05-14 Denka Company Limited Ceramic circuit board, heat-dissipating member, and aluminum-diamond composite
JP7587570B2 (ja) 2020-03-26 2024-11-20 デンカ株式会社 セラミックス回路基板、放熱部材及びアルミニウム－ダイヤモンド系複合体
CN111607716B (zh) * 2020-07-20 2021-11-02 哈尔滨锦威科技有限公司 结合超声电沉积制备高表面光洁度金刚石/铜复合材料的方法
CN111607716A (zh) * 2020-07-20 2020-09-01 哈尔滨锦威科技有限公司 结合超声电沉积制备高表面光洁度金刚石/铜复合材料的方法
CN116408434A (zh) * 2023-04-12 2023-07-11 哈尔滨工业大学 一种大尺寸异形结构金刚石/铝复合材料的制备方法
CN116408434B (zh) * 2023-04-12 2023-11-03 哈尔滨工业大学 一种大尺寸异形结构金刚石/铝复合材料的制备方法

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