CN114083133A - 金属构件及金属构件的制造方法 - Google Patents

金属构件及金属构件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金属构件及金属构件的制造方法。金属构件的制造方法具备以下步骤：向至少表面以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的任一者为主成分的基材的表面中的第一区域照射激光束，使第一区域熔融；由通过第一区域中的基材的表面熔融而放出到规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向第一区域堆积；向与第一区域相邻的第二区域照射激光束，使第二区域熔融；及由通过第二区域中的基材的表面熔融而放出到规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向第一区域及第二区域的各自堆积。

Description

金属构件及金属构件的制造方法
技术领域
本发明涉及金属构件及金属构件的制造方法。
背景技术
为了使金属构件与其他构件之间的紧贴性提高，正在研究在该金属构件的表面设置微细的凹凸而使表面粗糙化。
例如，在日本特开2016-20001中公开了：通过向由以Ni、Au、Pd、Ag中的至少一个为主成分的材料构成的金属薄膜的表面照射低能量密度的能量束，使该金属薄膜的表面熔融、凝固，从而将该金属薄膜的表面粗糙化。
发明内容
然而，在日本特开2016-20001的手法中，如在文献中也记载的那样，无法将以铝(Al)、铜(Cu)等融点低的材料为主成分的金属薄膜的表面粗糙化。
本发明提供通过在至少在表面使用了融点低的材料的基材的表面设置微细的凹凸形状而能够使与其他构件的紧贴性提高的金属构件及金属构件的制造方法。
本发明的第一方案涉及金属构件的制造方法，所述金属构件具备：基材，至少表面由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成；及具有凹凸形状的凹凸部，形成于所述基材的表面。所述第一方案具备形成所述凹凸部的步骤。在形成所述凹凸部的步骤中，具备以下步骤：向所述基材的表面中的第一区域照射脉冲振荡的激光束，使该第一区域中的所述基材的表面熔融；由通过所述第一区域中的所述基材的表面熔融而放出到规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向所述第一区域堆积；向所述基材的表面中的与所述第一区域相邻的第二区域照射所述激光束，使该第二区域中的所述基材的表面熔融；及由通过所述第二区域中的所述基材的表面熔融而放出到所述规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向所述第二区域及与该第二区域相邻的所述第一区域的各自堆积。该金属构件的制造方法在至少在表面使用了Cu、Al等融点低的材料的基材的表面也能够设置微细的凹凸形状，因此能够使该金属构件与其他构件之间的紧贴性提高。
在所述第一方案中，可以是，所述基材在表面具有由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成的金属薄膜，所述凹凸部形成于所述金属薄膜的表面。该金属构件的制造方法在以Cu、Al等融点低的材料为主成分的金属薄膜的表面也能够设置微细的凹凸形状，因此能够使金属构件与其他构件之间的紧贴性提高。
在所述第一方案中，可以是，所述基材由以Al为主成分的材料构成，所述激光束的照射条件为：峰值输出为3kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为200μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
在所述第一方案中，可以是，所述基材由以Cu为主成分的材料构成，所述激光束的照射条件为：峰值输出为6kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为200μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
在所述第一方案中，可以是，所述基材由以Sn为主成分的材料构成，所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
在所述第一方案中，可以是，所述基材由以Ti为主成分的材料构成，所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
在所述第一方案中，可以是，所述基材由以Fe为主成分的材料构成，所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
所述第一方案可以还具备在形成所述凹凸部的步骤之后将所述凹凸部的凹凸形状局部地致密化的步骤。在将所述凹凸部的凹凸形状局部地致密化的步骤中，可以具有以下步骤：向形成于所述基材的表面的所述凹凸部的规定区域照射比在形成所述凹凸部的步骤中使用的激光束微弱的激光束，使在所述规定区域中形成所述凹凸部的凹凸形状的堆积物熔融。在该金属构件的制造方法中，能够使形成于该金属构件的表面的凹凸部的凹凸形状局部地比其他部分致密化，能够在被致密化的部分处使绝缘电阻的性能、耐蚀性能及耐磨损性提高。
本发明的第二方案涉及金属构件，该金属构件具备：基材，至少表面由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成；及具有凹凸形状的凹凸部，形成于所述基材的表面。所述凹凸部由以在所述基材的表面使用的材料为主成分的堆积的金属的颗粒构成。由于该金属构件在至少在表面使用了Cu、Al等融点低的材料的基材的表面形成有微细的凹凸形状，所以能够使该金属构件与其他构件之间的紧贴性提高。
在所述第二方案中，可以是，所述基材在表面具有由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成的金属薄膜，所述凹凸部形成于所述金属薄膜的表面。由于该金属构件在以Cu、Al等融点低的材料为主成分的金属薄膜的表面形成有微细的凹凸形状，所以能够使该金属构件与其他构件之间的紧贴性提高。
通过本发明，能够提供通过在至少在表面使用了融点低的材料的基材的表面设置微细的凹凸形状而能够使与其他构件的紧贴性提高的金属构件及金属构件的制造方法。
附图说明
本发明的典型实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来描述，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素，其中：
图1是实施方式1的金属构件的概略剖视图。
图2是示出图1所示的金属构件的制造方法的流程图。
图3是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图4是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图5是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图6是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图7是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图8是用于说明图1所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图9是用于说明图1所示的金属构件的制造时的激光照射方法的概略俯视图。
图10是将设置于实施方式1的金属构件的以Cu为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图11是将图10所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图12是将图10所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图13是将设置于实施方式1的金属构件的以Al为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图14是将图13所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图15是将图13所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图16是将设置于比较例的金属构件的以Cu为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图17是将图16所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图18是将图16所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图19是将设置于实施方式1的金属构件的以Sn为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图20是将图19所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图21是将图19所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图22是将设置于实施方式1的金属构件的以Ti为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图23是将图22所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图24是将图22所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图25是将设置于实施方式1的金属构件的以Fe为主成分的金属薄膜的表面放大的SEM图像。
图26是将图25所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图27是将图25所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
图28是示出实施方式2的金属构件的制造方法的流程图。
图29是用于说明图28所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图30是用于说明图28所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图31是用于说明图28所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图32是用于说明图28所示的金属构件的制造方法的概略剖视图。
图33是将设置于实施方式2的金属构件的以Cu为主成分的金属薄膜的表面中的通过微弱激光而凹凸形状被致密化的部分放大的SEM图像。
图34是将图33所示的金属薄膜的表面进一步放大的SEM图像。
图35是将图33所示的金属薄膜的截面放大的SEM图像。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但并非将权利要求书的发明限定于以下的实施方式。另外，在实施方式中说明的全部结构未必作为用于解决课题的手段都是必须的。为了说明的清楚化，以下的记载及附图适当被进行了省略及简化。在各附图中，对同一要素标注有同一标号，根据需要而省略重复说明。
实施方式1
图1是实施方式1的金属构件1的概略剖视图。金属构件1例如作为供半导体芯片搭载的引线框架来使用，并利用金属构件1和密封树脂(其他构件)将半导体芯片密封。因而，对于金属构件1，要求使与密封树脂之间的紧贴性提高。
如图1所示，金属构件1具备基材11、金属薄膜12及凹凸部13。基材11是平板状的构件，由Cu、Al等导电性的金属材料构成。金属薄膜12形成于基材11的表面11a。更详细而言，金属薄膜12形成于基材11的一方的主面(表面)。在此，金属薄膜12由以熔点比Ni、Au、Pd、Ag等低的Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的任一者为主成分的金属材料构成。需要说明的是，金属薄膜12也能够说成是基材11的一部分。
而且，在金属薄膜12的表面12a形成有具有微细的凹凸形状的凹凸部13。凹凸部13通过“金属薄膜12的表面12a的一部分由脉冲激光(脉冲振荡的激光束)照射，熔融，蒸发，之后，成为颗粒而向该金属薄膜12的表面12a堆积”而形成(详情后述)。因此，凹凸部13由以与金属薄膜12相同的金属(Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的任一者)为主成分的金属材料构成。
这样，金属构件1在金属薄膜12的表面12a具备具有微细的凹凸形状的凹凸部13。由此，能够使金属薄膜12与其他构件(密封树脂等)之间的紧贴性提高。
另外，例如，在将金属薄膜12和其他构件使用粘接剂来粘接的情况下，能够通过微细的凹凸形状而提高锚固效果。或者，在作为其他的用途而使用润滑剂使金属薄膜12和其他构件滑动的情况下，能够防止润滑剂扩散。
金属构件1的制造方法
接着，对金属构件1的制造方法进行说明。图2是示出金属构件1的制造方法的流程图。另外，图3～图8是用于说明金属构件1的制造方法的概略剖视图。需要说明的是，图3～图8分别对应于图2的步骤S101～S106的处理。
首先，准备形成凹凸部13前的金属构件1(以下，称作金属构件1_pre)。需要说明的是，如已经说明的那样，设置于金属构件1_pre的金属薄膜12由以熔点比Ni、Au、Pd、Ag等低的Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的任一者为主成分的金属材料构成。在此，以金属薄膜12由以Cu为主成分的金属材料构成的情况为例来说明。
之后，向设置于金属构件1_pre的金属薄膜12的表面12a的规定区域A1照射脉冲激光(参照图2的步骤S101及图3)。需要说明的是，规定区域A1例如是脉冲激光一次能够照射的区域。
由此，规定区域A1中的金属薄膜12的一部分熔融(参照图2的步骤S102及图4)。以下，将金属薄膜12熔融后的部分称作熔融金属12b。
之后，熔融金属12b蒸发而向气体氛围中放出(参照图2的步骤S103及图5)。以下，将熔融金属12b蒸发后的部分称作金属蒸气12c。
金属蒸气12c留在气体氛围中，当时间经过后，冷凝而直接成为颗粒，或者与气体反应而成为颗粒(参照图2的步骤S104及图6)。以下，将金属蒸气12c成为颗粒后的部分称作金属颗粒12d。
之后，金属颗粒12d向金属薄膜12的表面12a(包括规定区域A1)堆积(参照图2的步骤S105及图7)。
当堆积于规定区域A1的金属颗粒12d凝固后，接着，对金属薄膜12的表面12a中的与规定区域A1相邻的规定区域A2也进行与对规定区域A1进行的处理(步骤S101～S105的处理)同样的处理。由此，在规定区域A1的堆积物上，规定区域A2的金属熔融，蒸发，之后成为颗粒而堆积。换言之，规定区域A1的堆积物通过来自规定区域A2的颗粒的堆积而生长(参照图2的步骤S106及图8)。
需要说明的是，在规定区域A1的堆积物中的相对于从相邻区域飞来的金属颗粒的飞散方向而成为阴影的部分上，该金属颗粒不堆积(投影效果)。因而，规定区域A1的堆积物不变得过于微细，以例如具有nm级的凹凸形状的方式生长。
当堆积于规定区域A2的金属颗粒12d凝固后，接着，对金属薄膜12的表面12a中的与规定区域A2相邻的规定区域A3也进行与对规定区域A1、规定区域A2进行的处理同样的处理。由此，在规定区域A2的堆积物上，规定区域A3的金属熔融，蒸发，之后，成为颗粒而堆积。换言之，规定区域A3的堆积物通过来自规定区域A2的颗粒的堆积而生长。这样的处理在金属薄膜12的表面12a的全部或一部分区域中反复(参照图9)。
经过如上所述的工序，制造具有凹凸部13的金属构件1。
需要说明的是，在本实施方式中，以在步骤S103的处理中熔融金属12b蒸发而成为金属蒸气12c的情况为例进行了说明，但不限定于此。在步骤S103的处理中，熔融金属12b也可以等离子体化而成为金属等离子体。在该情况下，金属等离子体向等离子体氛围中放出。
这样，在金属构件1的制造方法中，金属薄膜12的表面12a中的规定区域A1的金属通过脉冲激光的照射而熔融，蒸发，之后，成为颗粒而向规定区域A1堆积，接着，金属薄膜12的表面12a中的与规定区域A1相邻的规定区域A2的金属通过脉冲激光的照射而熔融，蒸发，之后，成为颗粒而向规定区域A1、A2的各自堆积。此时，规定区域A1的堆积物通过来自规定区域A2的颗粒的堆积而生长。同样，规定区域A2的堆积物通过来自与规定区域A2相邻的规定区域A3的颗粒的堆积而生长。由此，在金属构件1的制造方法中，在以Al、Cu等融点低的材料为主成分的金属薄膜12的表面12a也能够形成具有微细的凹凸形状的凹凸部13，因此能够使金属薄膜12(换言之，金属构件1)与其他构件之间的紧贴性提高。
另外，例如，在将金属薄膜12和其他构件使用粘接剂而粘接的情况下，能够通过微细的凹凸形状来提高锚固效果。或者，在作为其他的用途而使用润滑剂使金属薄膜12和其他构件滑动的情况下，能够防止润滑剂扩散。
金属构件1的制造结果的一例(以Cu为主成分)
接着，使用图10～图12对实际制造出的金属构件1的观察结果进行说明。图10是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a放大的SEM(Scanning Electron Microscope：扫描电子显微镜)图像。图11是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图12是将设置于金属构件1的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图10～图12的例子中，设置于金属构件1的金属薄膜12由以Cu为主成分的金属材料(C1100材料)构成。
另外，在本例中，脉冲激光的照射条件为：激光波长为1064nm，峰值输出为20kW，脉冲宽度为50ns，激光光斑直径(规定区域A1、A2等的各自的直径)为75μm，光斑间隔(相邻的规定区域A1、A2等的间隔)为59μm。
首先，参照图10可知：如图中的虚线所示，在金属薄膜12的表面12a通过脉冲激光的照射而形成有加工槽。
另外，参照图11可知：在金属薄膜12的表面12a形成有具有nm级的凹凸形状的凹凸部13。而且，参照图12可知：构成凹凸部13的堆积物生长而较长地延伸。
需要说明的是，脉冲激光的照射条件不限于上述的情况，至少，峰值输出为6kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，激光光斑直径为200μm以下，光斑间隔为激光光斑直径以下即可。
金属构件1的制造结果的其他例子(以Al为主成分)
接着，使用图13～图15对实际制造出的金属构件1的观察结果的其他例子进行说明。图13是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a放大的SEM图像。图14是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图15是将设置于金属构件1的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图13～图15的例子中，设置于金属构件1的金属薄膜12由以Al为主成分的金属材料(A1050材料)构成。
另外，在本例中，脉冲激光的照射条件为：激光波长为1064nm，峰值输出为5.3kW，脉冲宽度为150ns，激光光斑直径为80μm，光斑间隔为75μm。
参照图13及图14，能够推测为：金属薄膜12的表面12a成为了斑点花纹，在金属薄膜12的表面12a形成有具有凹凸形状的凹凸部13。另外，参照图15可知：形成有具有nm级的凹凸形状的凹凸部13，且构成该凹凸形状的堆积物生长而较长地延伸。
需要说明的是，脉冲激光的照射条件不限于上述的情况，至少，峰值输出为3kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，激光光斑直径为200μm以下，光斑间隔为激光光斑直径以下即可。
需要说明的是，即使使向以Cu为主成分的金属薄膜12的表面12a照射的脉冲激光的照射条件与向以Al为主成分的金属薄膜12的表面12a照射的脉冲激光的照射条件相同，也不一定会形成期望的凹凸形状(参照图16～图18的SEM图像)。也就是说，最佳的脉冲激光的照射条件因金属薄膜12的主成分而不同。
金属构件1的制造结果的其他例子(以Sn为主成分)
接着，使用图19～图21对实际制造出的金属构件1的观察结果的其他例子进行说明。图19是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a放大的SEM图像。图20是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图21是将设置于金属构件1的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图19～图21的例子中，设置于金属构件1的金属薄膜12由以Sn为主成分的金属材料(镀Sn)构成。
另外，在本例中，脉冲激光的照射条件为：激光波长为1064nm，峰值输出为5.3kW，脉冲宽度为150ns，激光光斑直径为80μm，光斑间隔为75μm。
参照图19及图20，能够推测为：金属薄膜12的表面12a成为了斑点花纹，在金属薄膜12的表面12a形成有具有凹凸形状的凹凸部13。另外，参照图21可知：形成有具有nm级的凹凸形状的凹凸部13，且构成该凹凸形状的堆积物生长而较长地延伸。
需要说明的是，脉冲激光的照射条件不限于上述的情况，至少，峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，激光光斑直径为250μm以下，光斑间隔为激光光斑直径以下即可。
金属构件1的制造结果的其他例子(以Ti为主成分)
接着，使用图22～图24对实际制造出的金属构件1的观察结果的其他例子进行说明。图22是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a放大的SEM图像。图23是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图24是将设置于金属构件1的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图22～图24的例子中，设置于金属构件1的金属薄膜12由以Ti为主成分的金属材料构成。
另外，在本例中，脉冲激光的照射条件为：激光波长为1064nm，峰值输出为20kW，脉冲宽度为50ns，激光光斑直径为75μm，光斑间隔为59μm。
参照图22及图23，能够推测为：金属薄膜12的表面12a成为了斑点花纹，在金属薄膜12的表面12a形成有具有凹凸形状的凹凸部13。另外，参照图24可知：形成有具有nm级的凹凸形状的凹凸部13，且构成该凹凸形状的堆积物生长而较长地延伸。
需要说明的是，脉冲激光的照射条件不限于上述的情况，至少，峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，激光光斑直径为250μm以下，光斑间隔为激光光斑直径以下即可。
金属构件1的制造结果的其他例子(以Fe为主成分)
接着，使用图25～图27对实际制造出的金属构件1的观察结果的其他例子进行说明。图25是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a放大的SEM图像。图26是将设置于金属构件1的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图27是将设置于金属构件1的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图25～图27的例子中，设置于金属构件1的金属薄膜12由以Fe为主成分的金属材料(SUS304)构成。
另外，在本例中，脉冲激光的照射条件为：激光波长为1064nm，峰值输出为5.3kW，脉冲宽度为150ns，激光光斑直径为80μm，光斑间隔为75μm。
参照图25及图26，能够推测为：金属薄膜12的表面12a成为了斑点花纹，在金属薄膜12的表面12a形成有具有凹凸形状的凹凸部13。另外，参照图27可知：形成有具有nm级的凹凸形状的凹凸部13，且构成该凹凸形状的堆积物生长而较长地延伸。
需要说明的是，脉冲激光的照射条件不限于上述的情况，至少，峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，激光光斑直径为250μm以下，光斑间隔为激光光斑直径以下即可。
这样，在金属构件1的制造方法中，金属薄膜12的表面12a中的规定区域A1的金属通过脉冲激光的照射而熔融，蒸发，之后，成为颗粒而向规定区域A1堆积，接着，金属薄膜12的表面12a中的与规定区域A1相邻的规定区域A2的金属通过脉冲激光的照射而熔融，蒸发，之后，成为颗粒而向规定区域A1、A2的各自堆积。此时，规定区域A1的堆积物通过来自规定区域A2的颗粒的堆积而生长。同样，规定区域A2的堆积物通过来自与规定区域A2相邻的规定区域A3的颗粒的堆积而生长。由此，在金属构件1的制造方法中，在以Cu、Al、Sn、Ti、Fe等熔点低的材料为主成分的金属薄膜12的表面12a也能够形成有具有微细的凹凸形状的凹凸部13，因此能够使金属薄膜12(换言之，金属构件1)与其他构件之间的紧贴性提高。
另外，例如，在将金属薄膜12和其他构件使用粘接剂而粘接的情况下，能够通过微细的凹凸形状而提高锚固效果。或者，在作为其他的用途而使用润滑剂使金属薄膜12和其他构件滑动的情况下，能够防止润滑剂扩散。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当变更。
在上述实施方式中，以在基材11的表面形成有金属薄膜12且在金属薄膜12的表面12a形成有具有凹凸形状的凹凸部13的情况为例进行了说明，但不限定于此。例如，也可以是，基材11的全部或至少表面由以融点低的Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的任一者为主成分的金属材料构成，在该基材11的表面形成具有凹凸形状的凹凸部13。
实施方式2
以下，对实施方式2的金属构件2进行说明。本实施方式的金属构件2是对形成于金属构件1的表面(更具体而言是金属薄膜12的表面12a)的凹凸部13的凹凸形状局部地进行了致密化的构件。
金属构件2通过形成于表面的凹凸部13的凹凸形状，与金属构件1的情况同样，能够使金属构件2与其他构件的紧贴性提高等。另外，金属构件2通过使形成于表面的凹凸部13的凹凸形状局部地比其他部分致密化，能够在被致密化的部分处使绝缘电阻的性能、耐蚀性能及耐磨损性提高。
金属构件2的制造方法
接着，对金属构件2的制造方法进行说明。图28是示出金属构件2的制造方法的流程图。另外，图29～图32是用于说明金属构件2的制造方法的概略剖视图。需要说明的是，图29～图32分别对应于图28的步骤S201～S204的处理。
首先，经过已经说明的步骤S101～S106的处理，制造具有凹凸部13的金属构件1。
之后，向形成于金属构件1的表面的凹凸部13的规定区域B1照射比在形成凹凸部13时使用(在步骤S101的处理中使用)的脉冲激光微弱的脉冲激光(参照图28的步骤S201及图29)。需要说明的是，规定区域B1例如是微弱的脉冲激光一次能够照射的区域。
在此，微弱的脉冲激光的照射无需例如在低氧氛围中进行，也可以在大气氛围中等进行。因此，例如，在金属构件1的表面形成了凹凸部13后，能够不进行氛围调整而使该凹凸形状局部地致密化。
通过该微弱的脉冲激光的照射，在规定区域B1中形成了凹凸部13的凹凸形状的堆积物(金属颗粒12d)熔融(参照图28的步骤S202及图30)。
随着规定区域B1中的堆积物的熔融进展，该堆积物致密化(参照图28的步骤S203及图31)。
之后，在规定区域B1中被致密化的堆积物凝固(参照图28的步骤S204及图32)。
经过如上所述的工序，制造具有局部地被致密化的凹凸部13的金属构件2。
金属构件2的制造结果的一例(以Cu为主成分)
接着，使用图33～图35对实际制造出的金属构件2中的被致密化的部分的观察结果进行说明。
图33是将设置于金属构件2的金属薄膜12的表面12a中的通过微弱激光而凹凸形状被致密化的部分放大的SEM图像。图34是将图33所示的金属薄膜12的表面12a进一步放大的SEM图像。图35是将图33所示的金属薄膜12的截面放大的SEM图像。
在此，在图33～图35的例子中，设置于金属构件2的金属薄膜12由以Cu为主成分的金属材料(C1100材料)构成。因而，在未被致密化的部分中，观察到与图10～图12所示的SEM图像同样的SEM图像。
另外，在本例中，微弱的脉冲激光的照射条件为：脉冲宽度为1～1000ns，脉冲能量为0.001～0.1mJ/pulse，能量密度为0.01～10mJ/mm2。
参照图33～图35，与图10～图12比较也可知，形成于金属薄膜12的表面12a的凹凸部13的凹凸形状被致密化(换言之，变得平滑)。
这样，在本实施方式的金属构件2的制造方法中，在金属构件2的表面形成了凹凸部13后，能够不进行氛围调整而使该凹凸形状局部地致密化。另外，在本实施方式的金属构件2的制造方法中，通过形成于该表面的凹凸部13的凹凸形状，与金属构件1的情况同样，能够使金属构件2与其他构件的紧贴性提高。而且，在本实施方式的金属构件2的制造方法中，通过使形成于该表面的凹凸部13的凹凸形状局部地比其他部分致密化，能够在被致密化的部分处使绝缘电阻的性能、耐蚀性能及耐磨损性提高。

Claims (10)

1.一种金属构件的制造方法，所述金属构件具备：基材，至少表面由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成；及具有凹凸形状的凹凸部，形成于所述基材的表面，所述金属构件的制造方法的特征在于，
包括形成所述凹凸部的步骤，
在形成所述凹凸部的步骤中，包括以下步骤：
向所述基材的表面中的第一区域照射脉冲振荡的激光束，使该第一区域中的所述基材的表面熔融；
由通过所述第一区域中的所述基材的表面熔融而放出到规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向所述第一区域堆积；
向所述基材的表面中的与所述第一区域相邻的第二区域照射所述激光束，使该第二区域中的所述基材的表面熔融；及
由通过所述第二区域中的所述基材的表面熔融而放出到所述规定的氛围中的金属的蒸气或等离子体生成金属的颗粒，使该颗粒向所述第二区域及与该第二区域相邻的所述第一区域的各自堆积。
2.根据权利要求1所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材在表面具有由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成的金属薄膜，
所述凹凸部形成于所述金属薄膜的表面。
3.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材由以Al为主成分的材料构成，
所述激光束的照射条件为：峰值输出为3kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为200μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
4.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材由以Cu为主成分的材料构成，
所述激光束的照射条件为：峰值输出为6kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为200μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
5.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材由以Sn为主成分的材料构成，
所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
6.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材由以Ti为主成分的材料构成，
所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
7.根据权利要求1或2所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
所述基材由以Fe为主成分的材料构成，
所述激光束的照射条件为：峰值输出为1kW以上，脉冲宽度为1～1000ns，第一区域及第二区域各自的直径即激光光斑直径为250μm以下，第一区域与第二区域的间隔即光斑间隔为所述激光光斑直径以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的金属构件的制造方法，其特征在于，
还包括在形成所述凹凸部的步骤之后将所述凹凸部的凹凸形状局部地致密化的步骤，
在将所述凹凸部的凹凸形状局部地致密化的步骤中，包括以下步骤：
向形成于所述基材的表面的所述凹凸部的规定区域照射比在形成所述凹凸部的步骤中使用的激光束微弱的激光束，使在所述规定区域中形成所述凹凸部的凹凸形状的堆积物熔融。
9.一种金属构件，其特征在于，具备：
基材，至少表面由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成；及
具有凹凸形状的凹凸部，形成于所述基材的表面，
其中，所述凹凸部由以在所述基材的表面使用的材料为主成分的堆积的金属的颗粒构成。
10.根据权利要求9所述的金属构件，其特征在于，
所述基材在表面具有由以Cu、Al、Sn、Ti及Fe中的至少任一者为主成分的材料构成的金属薄膜，
所述凹凸部形成于所述金属薄膜的表面。
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