JP2018059198A - 放熱部品用銅合金板 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体装置の熱を吸収し、大気中に放散させる放熱部品としてヒートシンクが使われている。ヒートシンクには高熱伝導性が求められることから、素材として熱伝導率の大きい銅、アルミニウムなどが用いられる。デスク型PCにおいては、CPUの熱をヒートシンクに設置した放熱フィンなどに伝え、デスク型PC筐体内に設置した小型ファンで抜熱する方法が用いられている。
また、ベーパーチャンバーとして、外部部材(筐体)と、外部部材の内部に収容固定される内部部材とより構成されたものが提案されている。内部部材は、冷媒の凝縮、蒸発、輸送を促進するために、外部部材の内部に一又は複数配置されるもので、種々の形状のフィン、突起、穴、スリット等が加工されている。この形式のベーパーチャンバーは、内部部材を外部部材の内部に配置した後、拡散接合、ろう付け等の方法により外部部材同士及び外部部材と内部部材を接合一体化することにより製造される。ベーパーチャンバーは、内部に冷媒を入れた後、ろう付け等の方法により封止される。
電子部品の発熱がさらに大きくなり、ベーパーチャンバーの抜熱能力を超える場合、ベーパーチャンバーと同様な内部構造を有し、冷媒を外部から連続的に供給するタイプの放熱部品が用いられる(内部を低圧にする必要がない)。このタイプの放熱部品の筐体に用いられる部材、及び筐体の製造方法はベーパーチャンバーと同じである。
まず、OFC板材より切出した矩形の板部材の片面に、エッチング加工又は金型を用いたプレス加工により複数の溝、凹凸等のパターンを形成する。次に、前記パターンを形成した面を内側にして、2枚の板部材を上下に重ね合わせ、その状態で拡散接合する(図1B参照)。拡散接合は、10−2気圧より高真空雰囲気において、接合部位に2〜6MPa程度の応力(加圧力)を掛けた状態で、800〜900℃の高温に昇温し、所定温度到達後10〜120分間程度、同温度に保持することで行われる。なお、上下の板部材の間にノズル(細径管)が嵌め込まれ、このノズルも接合される。
拡散接合後は、真空又は減圧雰囲気において、前記ノズルを通してベーパーチャンバーの内部に作動流体(水等)を入れ、次いで前記ノズルを封止する。
ベーパーチャンバーの拡散接合又はろう付けにおいて、素材がOFC板材である場合にも、加圧力は保持温度におけるOFC板材の0.2%耐力を超えない範囲で決められ、0.2%耐力をσ0.2としたとき、加圧力は通常(0.5〜0.8)×σ0.2の範囲とされる。
板厚が0.45mm、平面形状が60mm×60mmのOFC板の片面を、周囲の枠部を残して一定の深さまでエッチングし、ベーパーチャンバーの筐体を模した板部材1(図1A参照)を作成した。この板部材1は、枠部2の幅が7mm、エッチングされた薄肉部3の肉厚が0.2mmである。続いて、2個の板部材1,1を、図1Bに示すように、エッチングされた面を内側にして重ね合せ、850℃に加熱し、枠部に3MPaの加圧力(0.2%耐力の50%以上)を掛けて30分間保持し、拡散接合した。
さらに、OFC板は、600℃以上の温度に加熱することにより二次再結晶が生じ、結晶粒が粗大化する。例えば800℃に加熱すると、加熱時間が短くても平均結晶粒径が100μm〜数100μm程度に粗大化する。粗大化した結晶粒の粒界には、ガス、不純物元素、介在物の密度が高くなることから、粒界は粒内に比べて脆くなっている。
以上説明した拡散接合の問題点(薄肉部の変形、結晶粒の粗大化等)は、ろう付けによりベーパーチャンバーを製造する場合にも生じる。
従って、本発明は、ベーパーチャンバー等の放熱部品の素材として、高温における強度(0.2%耐力値)が大きい材料(銅合金板)を提供することを主たる目的とする。また、本発明は、ベーパーチャンバー等の放熱部品の素材として、高温における結晶粒の粗大化が抑えられる材料(銅合金板)を提供することを他の目的とする。
この銅合金板は、例えば、Fe、Co、Niの1種又は2種以上とP:0.01〜0.2質量%を含み、Fe、Co、Niの合計含有量[Fe+Co+Ni]が0.2〜2.3質量%であり、残部がCu及び不可避不純物からなる。この銅合金は、必要に応じてさらにMg,Al,Si,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を、合計で0.01〜0.3質量%含む。
この銅合金板は、例えば、NiとCoの1種又は2種とSiを含み、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]が1.6〜3.5質量%であり、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]とSi含有量[Si]の比[Ni+Co]/[Si]が3.5〜5.5であり、残部がCu及び不可避不純物からなる。この銅合金は、必要に応じてさらにMg,Al,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を、合計で0.01〜0.3質量%含む。
また、高温における結晶粒の粗大化を抑えた場合、板部材(例えばベーパーチャンバーの筐体)の薄肉部にも結晶粒を肉厚方向に多数存在させ、内部からの冷媒のリークを防止することができる。
また、本発明に係る放熱部品用銅合金板は時効硬化型であり、高温加熱後時効処理することにより強度及び導電率が向上する。従って、650℃以上に加熱するプロセス(拡散接合、ろう付け、レーザー溶接等)の後、時効処理することで、高強度で放熱性能の優れた放熱部品を得ることができる。
[合金組成]
ベーパーチャンバーの筐体等の放熱部品に適用される析出硬化型銅合金として、それ自体公知のCu−(Fe,Co,Ni)−P系合金、及びCu−(Ni,Co)−Si系合金が挙げられる。
この系の銅合金は、Fe,Ni,Coの1種又は2種以上とPを含有し、Fe,Ni,CoとPは化合物(リン化物)を形成する。
この銅合金は、好ましくはFe、Co、Niの合計含有量[Fe+Co+Ni]が0.2〜2.3質量%、P含有量が0.01〜0.2質量%であり、残部がCu及び不可避不純物からなる。
この銅合金は、必要に応じてさらにMg,Al,Si,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を合計で0.01〜0.3質量%含む。
上記銅合金は、Fe、Co、NiのうちFeとCoの1種又は2種を含み、FeとCoの合計含有量[Fe+Co]が0.2〜2.3質量%であることが好ましい。この場合、必要に応じて0.1〜1.0質量%のNiを含むことができる。この組成であれば、850℃×30分加熱後の平均結晶粒径を100μm以下に抑えることができる。
このうちSi、Al、Mn、Tiは、少量含有させても銅合金の導電率を低下させることから、各元素とも上限値を0.1質量%以下とすることが好ましい。Cr、Zrは、銅に対する固溶量が少なく、比較的高温領域でも析出しているため、高温に加熱したときの結晶粒の粗大化抑制効果が大きい元素である。このため、銅合金板の結晶粒を微細化したい場合は、CrとZrを1種又は2種の合計で0.03質量%以上、好ましくは0.06質量%以上含有させるとよい。CrとZrを1種又は2種の合計で0.03質量%以上含有させた場合、[Fe+Co]が0.2質量%未満(ただし、[Fe+Co+Ni]は0.2質量%以上)でも、850℃×30分加熱後の平均結晶粒径を100μm以下に抑えることができる。一方、CrとZrは導電率を低下させるため、これらの元素の1種又は2種の合計含有量は0.2質量%以下であることが好ましい。
この系の銅合金は、Ni,Coの1種又は2種とSiを含有し、Ni,CoとSiは化合物(珪化物)を形成する。
この銅合金は、好ましくはNiとCoの合計含有量[Ni+Co]が1.6〜3.5質量%であり、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]とSi含有量[Si]の比[Ni+Co]/[Si]が3.5〜5.5であり、残部がCu及び不可避不純物からなる。
この銅合金は、必要に応じてさらにMg,Al,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を、合計で0.01〜0.3質量%含む。
また、[Ni+Co]/[Si]が3.5未満では、過剰となったSiが固溶し、5.5を超えると、過剰となったNi又はCoが固溶して、導電率が低下する。従って、[Ni+Co]/[Si]は3.5〜5.5の範囲内とする。
850℃×30分加熱後の平均結晶粒径を100μm以下に抑えるには、[Ni+Co]を2.4質量%以上とすることが好ましい。
このうちAl、Mn、Tiは、少量含有させても銅合金の導電率を低下させることから、それぞれ上限値を、0.1質量%とすることが好ましい。Cr、Zrは、高温に加熱したときの結晶粒の粗大化抑制効果が大きい元素であり、結晶粒を微細化したい場合は、CrとZrの1種又は2種の合計で0.03%以上、好ましくは0.06質量%以上含有させるとよい。CrとZrの1種又は2種を合計で0.03%以上含有させた場合、[Ni+Co]が2.4質量%未満(1.6質量%以上)でも、850℃×30分加熱後の平均結晶粒径を100μm以下に抑えることができる。しかし、CrとZrは導電率を低下させるため、これらの元素の1種又は2種の合計の含有量は0.2質量%以下であることが好ましい。
本発明に係る銅合金板は、鋳塊を均熱処理後、(1)熱間圧延−冷間圧延−焼鈍、(2)熱間圧延−冷間圧延−焼鈍−冷間圧延、(3)熱間圧延−冷間圧延−焼鈍−冷間圧延−低温焼鈍、等の工程で製造できる。上記(1)〜(3)において、冷間圧延−焼鈍の工程を複数回行ってもよい。
前記焼鈍には、軟化焼鈍、再結晶焼鈍又は析出焼鈍(時効処理)が含まれる。軟化焼鈍又は再結晶焼鈍の場合は、加熱温度を600〜950℃の範囲から、加熱時間を5秒〜1時間の範囲から選定するとよい。軟化焼鈍又は再結晶焼鈍が溶体化処理を兼ねる場合は、650〜950℃で5秒〜3分加熱する連続焼鈍を行うとよい。析出焼鈍の場合、350〜600℃程度の温度範囲に0.5〜10時間保持する条件で行うとよい。軟化焼鈍又は再結晶焼鈍が溶体化処理を兼ねる場合、後工程で析出焼鈍を行うことができる。
低温焼鈍は、銅合金板の延性の回復のため、銅合金板を再結晶させることなく軟化させるもので、連続焼鈍による場合は300〜650℃の雰囲気に1秒〜5分程度保持されるように定めるとよい。また、バッチ式焼鈍の場合は、銅合金板の実体温度が250℃〜400℃に5分〜1時間程度保持されるように定めるとよい。
Cu−(Ni,Co)−Si系合金の場合、以上の製造方法により、0.2%耐力が200MPa以上で、優れた曲げ加工性を有する銅合金板を製造することができる。この銅合金板は、850℃で測定(850℃に30分保持後測定)した0.2%耐力が10MPa以上であり、850℃で30分加熱後水冷し、次いで500℃で2時間加熱する時効処理をしたとき、300MPa以上の0.2%耐力、50%IACS以上の導電率を有する。
溶解、鋳造は、連続鋳造、半連続鋳造などの通常の方法によって行うことができる。なお、銅溶解原料として、S、Pb、Bi、Se、As含有量の少ないものを使用することが好ましい。また、銅合金溶湯に被覆する木炭の赤熱化(水分除去)、地金、スクラップ原料、樋、鋳型の乾燥、及び溶湯の脱酸等に注意し、O、Hを低減することが好ましい。
均質化処理後、熱間圧延を800℃以上の温度で開始する。熱間圧延材に粗大な(Fe,Ni,Co)−P析出物、または(Ni,Co)−Si析出物が形成されないように、熱間圧延は650℃以上の温度で終了し、その温度から水冷等の方法により急冷することが好ましい。熱間圧延後の急冷開始温度が650℃より低いと、粗大な(Fe,Ni,Co)−P析出物、または(Ni,Co)−Si析出物が形成され、組織が不均一になりやすく、銅合金板(製品板)の強度が低下する。熱間圧延の終了温度(急冷開始温度)は700℃以上の温度であることが好ましく、750℃以上の温度であることがさらに好ましい。なお、熱間圧延後急冷した熱間圧延材の組織は再結晶組織となる。後述の溶体化を伴う再結晶処理は熱間圧延後の急冷を行うことで兼ねることができる。
溶体化を伴う再結晶処理は、650〜950℃、好ましくは670〜900℃で3分以下の保持の条件で行う。銅合金中の合金元素の含有量が少ない場合は、上記温度範囲内のより低温領域で再結晶処理を行い、前記元素の含有量が多い場合は、上記温度範囲内のより高温領域で再結晶処理を行うことが好ましい。この再結晶処理により、合金元素を銅合金母材に固溶させると共に、曲げ加工性が良好となる再結晶組織(結晶粒径が1〜20μm)を形成することができる。この再結晶処理の温度が650℃より低いと、Ni、Fe、Co、P又はNi、Co、Siの固溶量が少なくなり、強度が低下する。一方、再結晶処理の温度が950℃を超え又は処理時間が3分を超えると、再結晶粒が粗大化する。
時効処理(析出焼鈍)は、加熱温度300〜600℃程度で0.5〜10時間保持する条件で行う。この加熱温度が300℃未満では析出量が少なく、600℃を超えると析出物が粗大化しやすい。加熱温度の下限は、好ましくは350℃とし、上限は好ましくは580℃、より好ましくは560℃とする。時効処理の保持時間は、加熱温度により適宜選択し、0.5〜10時間の範囲内で行う。この保持時間が0.5時間以下では析出が不十分となり、10時間を越えても析出量が飽和し、生産性が低下する。保持時間の下限は、好ましくは1時間、より好ましくは2時間とする。
Cu−(Ni,Co)−Si系合金の場合も、以上の好ましい工程及び条件で製造した銅合金板は、0.2%耐力が300MPa以上で、優れた曲げ加工性を有する。
本発明に係る銅合金板は、例えばベーパーチャンバーの筐体の素材として用いられる。ベーパーチャンバーの製作工程は、従来材のOFC板材を用いたものと同じであり、溝や凹凸等のパターンが形成された2枚の板部材が、拡散接合又はろう付けにより接合され、ベーパーチャンバーの筐体となる。銅合金板はこの接合工程において650℃以上に高温加熱される。
(1)高温加熱後の放熱部品が冷却した後、前記温度範囲に再加熱し、同範囲内に一定時間保持し、析出硬化させる。この場合、高温加熱後の放熱部品がまだ高温である間に水冷等で急冷し、あるいは高温加熱後の放熱部品を溶体化温度に再加熱後急冷して、銅合金を予め溶体化しておくことが好ましい。
(2)高温加熱後の放熱部品を、高温からの冷却途中で前記温度範囲内に一定時間保持し、析出硬化させる。放熱部品は、前記析出温度範囲内の一定温度に保持しても、前記析出温度範囲内で冷却を続けてもよい。
(3)上記(2)の工程後、さらに上記(1)の再加熱を行い、析出硬化型銅合金を析出硬化させる。
表1のNo.1〜16はCu−(Fe,Co,Ni)−P系、No.17はOFC、表2のNo.18〜29はCu−(Ni,Co)−Si系の銅合金である。
上記A材については、厚さ0.75mmまで冷間圧延し、500℃で2時間加熱する時効処理を施し、さらに厚さ0.3mmまで冷間圧延した後(加工率:60%)、硝石炉において350℃で30秒間加熱する歪み取り焼鈍を行った。得られた銅合金板を供試材として、室温(20℃)における0.2%耐力と伸び、及び曲げ加工性を測定した。また、各供試材を用い、850℃×30分加熱後の平均結晶粒径、及びさらに時効処理した後の0.2%耐力及び導電率を、下記要領で測定した。その結果を表3,4に示す。
上記B材については、500℃で2時間加熱する時効処理を施した後、厚さ0.5mmまで冷間圧延し(加工率:60%)、硝石炉において350℃で30秒間加熱する歪み取り焼鈍を行った。得られた銅合金板を供試材として、850℃における0.2%耐力を、下記要領で測定した。その結果を表3,4に示す。
上記C材については、厚さ0.43mmまで冷間圧延し、350℃で2時間加熱する焼鈍を行い、さらに厚さ0.3mmまで冷間圧延した後(加工率:30%)、硝石炉において350℃で30秒間加熱する歪み取り焼鈍を行った。得られた銅板を供試材として、室温(20℃)における0.2%耐力と伸び、及び曲げ加工性を測定した。また、各供試材を用い、850℃×30分加熱後の平均結晶粒径、及びさらに時効処理した後の0.2%耐力及び導電率を、下記要領で測定した。その結果を表3に示す。
上記D材については、350℃で2時間加熱する焼鈍を行った後、厚さ0.5mmまで冷間圧延し(加工率:30%)、硝石炉において350℃で30秒間加熱する歪み取り焼鈍を行った。得られた銅板を供試材として、850℃における0.2%耐力を、下記要領で測定した。その結果を表3に示す。
各供試材(A材とC材)から、長手方向が圧延平行方向となるようにJIS5号引張り試験片を切り出し、JIS−Z2241に準拠して引張り試験を実施して、耐力と延びを測定した。耐力は永久伸び0.2%に相当する引張強さである。
曲げ加工性の測定は、伸銅協会標準JBMA−T307に規定されるW曲げ試験方法に従い実施した。各供試材(A材とC材)から幅10mm、長さ30mmの試験片を切り出し、R/t=0.5となる冶具を用いて、G.W.(Good Way(曲げ軸が圧延方向に垂直))及びB.W.(Bad Way(曲げ軸が圧延方向に平行))の曲げを行った。次いで、曲げ部における割れの有無を100倍の光学顕微鏡により目視観察し、G.W.又はB.W.の双方で割れの発生がないものを○(合格)、G.W.又はB.W.のいずれか一方又は双方で割れが発生したものを×(不合格)、と評価した。
各供試材(A材とC材)から、長手方向が圧延平行方向となるように、3個ずつの試験片(幅10mm、長さ250mm)を切り出した。各試験片を真空炉に入れ、室温からの平均昇温速度を約90℃/分として850℃に加熱し、850℃到達後、同温度に30分間保持した。次いで、試験片を炉から取り出し、水冷した。各試験片から長さ20mmの試料を3個ずつ採取し、各試料の圧延方向に平行な断面において切断法により平均結晶粒径を測定した(測定方向は圧延平行方向)。各供試材について9個(3×3)の試料のデータの平均値を平均結晶粒径とした。
各供試材(A材とC材)から、長手方向が圧延平行方向となるようにJIS5号引張試験片、及び導電率試験片(幅10mm、長さ250mm)を切り出した。各試験片を真空炉に入れ、室温からの平均昇温速度を約90℃/分として850℃に加熱し、850℃到達後、同温度に30分間保持した。次いで、試験片を炉から取り出し、水冷した。続いて各試験片を500℃に加熱し、同温度に2時間保持した後、室温まで90分掛けて冷却した。
引張試験片を用い、JIS−Z2241に準拠して引張り試験を実施して、0.2%耐力と延びを測定した。
導電率試験片を用い、JIS−H0505に規定されている非鉄金属材料導電率測定法に準拠し,ダブルブリッジを用いた四端子法で導電率を測定した。
各供試材(B材とD材)から、図2に示す形状及び寸法(単位:mm)の引張試験片を3個ずつ製作した。引張試験片はJISZ2241(2011)に規定された13B試験片を基本形状とし、標点距離の両端に相当する箇所に伸び計装着用の突起(高さ1.2mm)を形成した。引張試験片は平面視で2軸対称形状で、標点距離(突起の頂点間距離)が50mm、平行部の長さが70mm、平行部の突起間の幅が12.5mm、平行部の突起の両側の幅が12.8mmで、突起の頂点が半径0.1mmに仕上げられている。試験片の長手方向は圧延方向に平行とした。
精密万能試験機(株式会社島津製作所製、AG100kNG/XR型)を用い、Ar雰囲気下で各試験片を850℃に加熱し、850℃に到達後30分間保持してから、引張試験を行った。試験片の昇温速度は実体温度で30℃/分、引張速度は0.2%耐力測定まで1.0mm/分、それ以降は5.0mm/分とした。各供試材について各3個の試験片による0.2%耐力の測定値のうち最小値を、各供試材の0.2%耐力とした。
850℃における引張試験は、試験可能な最小板厚が0.5mm程度である。A材とB材は時効処理前(C材とD材は焼鈍前)の冷間圧延の加工率が少し異なるが、その後の時効処理(C材とD材は焼鈍)の条件、冷間圧延の加工率及び歪み取り焼鈍の条件が同じであるから、A材とB材(C材とD材)の特性はほぼ同じと考えられる。しかも、850℃で30分加熱することにより、それまでの加工履歴の影響がほぼ解消される。従って、850℃におけるA材とB材(C材とD材)の0.2%耐力はほぼ同じと考えられるから、この実施例では、850℃における0.2%耐力の測定を厚さ0.5mmのB材及びD材で行った。
850℃×30分加熱及び500℃×2時間時効処理後の耐力は、No.1〜12が100MPa以上、No.18〜26が300MPa以上であり、どちらも導電率が50%IACS以上である。
No.1〜12のうち、FeとCoの合計含有量[Fe+Co]が0.2〜2.3質量%のNo.1,3〜9,11,12及びCrとZrを合計で0.09質量%含むNo.10は、850℃で30分加熱後の平均結晶粒径が100μm以下である。また、No.18〜26のうち、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]が2.4〜3.5質量%のNo.19〜22,24、CrとZrを合計で0.04質量%含むNo.23、及びTiを0.07質量%含むNo.26は、850℃で30分加熱後の平均結晶粒径が100μm以下である。
Claims (8)
- Fe,Ni,Coの1種又は2種以上を含むリン化物が析出し、100MPa以上の0.2%耐力及び優れた曲げ加工性を有し、850℃で測定した0.2%耐力が10MPa以上であり、850℃で30分加熱後水冷し、次いで500℃で2時間の時効処理をした後の0.2%耐力が100MPa以上、導電率が50%IACS以上であり、放熱部品を製造するプロセスの一部に650℃以上に加熱するプロセスと時効処理が含まれることを特徴とすることを特徴とする放熱部品用銅合金板。
- Ni,Coの1種又は2種を含む珪化物が析出し、200MPa以上の0.2%耐力及び優れた曲げ加工性を有し、850℃で測定した0.2%耐力が10MPa以上であり、850℃で30分加熱後水冷し、次いで500℃で2時間の時効処理をした後の0.2%耐力が300MPa以上、導電率が50%IACS以上であり、放熱部品を製造するプロセスの一部に650℃以上に加熱するプロセスと時効処理が含まれることを特徴とする放熱部品用銅合金板。
- FeとCoの1種又は2種とP:0.01〜0.2質量%を含み、FeとCoの合計含有量[Fe+Co]が0.2〜2.3質量%であり、残部がCu及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項1に記載された放熱部品用銅合金板。
- さらにNi:0.1〜1.0質量%を含み、FeとCo及びNiの含有量[Fe+Co+Ni]が0.2〜2.3質量%であることを特徴とする請求項3に記載された放熱部品用銅合金板。
- Mg,Al,Si,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を合計で0.01〜0.3質量%含むことを特徴とする請求項3又は4に記載された放熱部品用銅合金板。
- NiとCoの1種又は2種とSiを含み、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]が1.6〜3.5質量%であり、NiとCoの合計含有量[Ni+Co]とSi含有量[Si]の比[Ni+Co]/[Si]が3.5〜5.5であり、残部がCu及び不可避不純物からなることを特徴とする請求項2に記載された放熱部品用銅合金板。
- Mg,Al,Cr,Ti,Zr,Zn,Sn,Mnの1種又は2種以上を合計で0.01〜0.3質量%含むことを特徴とする請求項6に記載された放熱部品用銅合金板。
- 850℃で30分加熱後の平均結晶粒径が100μm以下であることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載された放熱部品用銅合金板。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021002364A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅合金接合体及びその製造方法 |
JP2021115631A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 日本碍子株式会社 | 接合方法および熱交換部材 |
JPWO2022149561A1 (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110267506B (zh) * | 2019-07-19 | 2020-11-20 | 赤峰埃晶电子科技有限公司 | 一种高效散热的显示屏模组 |
JP6907282B2 (ja) * | 2019-09-25 | 2021-07-21 | Jx金属株式会社 | ベーパーチャンバー用チタン銅合金板及びベーパーチャンバー |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016152648A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
WO2016158391A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
WO2016158390A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
JP6151813B1 (ja) * | 2016-03-23 | 2017-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ベーパチャンバーの製造方法 |
WO2017110759A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3465108B2 (ja) * | 2000-05-25 | 2003-11-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 電気・電子部品用銅合金 |
JP4090302B2 (ja) * | 2001-07-31 | 2008-05-28 | 株式会社神戸製鋼所 | 接続部品成形加工用導電材料板 |
JP4848539B2 (ja) * | 2001-08-23 | 2011-12-28 | Dowaメタルテック株式会社 | 放熱板およびパワー半導体モジュール、icパッケージ |
JP2004238672A (ja) | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Fujikura Ltd | 平板型ヒートパイプの製造方法 |
EP1803829B1 (en) * | 2004-08-17 | 2013-05-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Copper alloy plate for electric and electronic parts having bendability |
KR100992281B1 (ko) * | 2005-06-08 | 2010-11-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 구리 합금, 구리 합금판 및 그의 제조 방법 |
JP4112602B2 (ja) | 2005-09-01 | 2008-07-02 | 株式会社渕上ミクロ | ヒートパイプ |
JP4950584B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2012-06-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度および耐熱性を備えた銅合金 |
JP2008266787A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銅合金材およびその製造方法 |
JP4799701B1 (ja) * | 2011-03-29 | 2011-10-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電子材料用Cu−Co−Si系銅合金条及びその製造方法 |
JP5773929B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-09-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ加工性及び耐応力緩和特性に優れる電気電子部品用銅合金板 |
JP6176433B2 (ja) | 2013-01-10 | 2017-08-09 | 株式会社Welcon | ベーパチャンバ |
WO2014171276A1 (ja) | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 日産自動車株式会社 | 発熱素子の冷却装置 |
JP5960672B2 (ja) * | 2013-11-25 | 2016-08-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度銅合金管 |
JP6121893B2 (ja) | 2013-12-24 | 2017-04-26 | 東芝ホームテクノ株式会社 | シート型ヒートパイプ |
JP2016014165A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | 株式会社Shカッパープロダクツ | 銅合金材、銅合金材の製造方法、リードフレームおよびコネクタ |
JP6207539B2 (ja) * | 2015-02-04 | 2017-10-04 | Jx金属株式会社 | 銅合金条およびそれを備える大電流用電子部品及び放熱用電子部品 |
-
2017
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016152648A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
WO2016158391A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
WO2016158390A1 (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板及び放熱部品 |
WO2017110759A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社神戸製鋼所 | 放熱部品用銅合金板 |
JP6151813B1 (ja) * | 2016-03-23 | 2017-06-21 | 株式会社神戸製鋼所 | ベーパチャンバーの製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021002364A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅合金接合体及びその製造方法 |
JPWO2021002364A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | ||
US11761071B2 (en) | 2019-07-04 | 2023-09-19 | Ngk Insulators, Ltd. | Beryllium copper alloy bonded body and production method therefor |
JP2021115631A (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-10 | 日本碍子株式会社 | 接合方法および熱交換部材 |
JP7345795B2 (ja) | 2020-01-27 | 2023-09-19 | 日本碍子株式会社 | 接合方法および熱交換部材 |
JPWO2022149561A1 (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | ||
WO2022149561A1 (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | 国立大学法人九州大学 | 銅合金接合体及びその製造方法 |
JP7211558B2 (ja) | 2021-01-08 | 2023-01-24 | 国立大学法人九州大学 | 銅合金接合体及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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