JP2717832B2 - 複合金属材料とその製造方法 - Google Patents

複合金属材料とその製造方法

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JP2717832B2
JP2717832B2 JP1003824A JP382489A JP2717832B2 JP 2717832 B2 JP2717832 B2 JP 2717832B2 JP 1003824 A JP1003824 A JP 1003824A JP 382489 A JP382489 A JP 382489A JP 2717832 B2 JP2717832 B2 JP 2717832B2
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道雄 森
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東京タングステン株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、集積回路(IC)、大規模集積回路(LSI)
の基盤材料等に用いられる複合金属材料とのその製造方
法に関する。
[従来の技術] 現在、一般に用いられているIC、LSIは、構造的に、
厚(薄)膜IC、混成IC、及びモノリシックICに分類でき
る。いずれのICにとってもその中心は半導体であるが、
機械的強度が極めて小さいこの種の半導体を保護するた
め、基盤材料が用いられているのが通常である。
この種の基盤材料は半導体等が一体的に接合されるも
のであることから、機械的強度が大きく、また、少なく
とも半導体と熱膨張率が近似しており、かつ、熱伝導率
の大きいことがその特性として要求されている。
従来、厚(膜)IC、モノリシックICの基盤材料にはタ
ングステンやモリブデンが用いられ、混成ICの基盤材料
には窒化アルミニウムが用いられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、電子機器等の小型・軽量化、信号処理
の高速化等の要請に応じてICの技術開発が促進される
と、半導体と基盤材料との間の熱伝導率が問題となり、
従来の基盤材料では半導体に充分な熱を伝導し得ず、配
線不良を招く要因になっていた。
そこで本発明の課題は、上記問題に鑑み、従来の基盤
材料よりも熱伝導率が高く、かつ、熱膨張率が半導体に
近似する複合金属材料を提供することである。
本発明の他の課題は、その形状及び熱伝導率、熱膨張
率の調節が容易な複合金属材料の製造方法を提供するこ
とである。
[課題を解決するための手段] 本発明によればアルミニウムと、銅と、モリブデンと
が圧着積層されていることを特徴とする複合金属材料が
得られる。
また、本発明によれば、銅板とモリブデン板とを配列
して熱間圧延加工を施し、第一の熱間圧延材を製造する
第一の製造工程と、前記熱間延材とアルミニウム板とを
配列して熱間圧延加工を施し、第二の熱間圧延材を製造
する第二の製造工程とを含むことを特徴とする複合金属
材料の製造方法が得られる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本実施例に係る複合金属材料の製造方法は、第1の製
造工程を有する。
この工程では、まず、厚さ1.0[m/m]、幅100[m/
m]、長さ150[m/m]の形状のモリブデン板を1枚及
び、厚さ1.0[m/m]、幅110[m/m]、長さ170[m/m]の
形状の銅板を2枚準備し、これらを例えば第1図に示す
ように、モリブデン板を中間層1とし、この中間層1を
2枚の銅板で被覆して第一の被覆層2を形成した。2枚
の銅板の接合はスポット溶接により行なった。
次に、第1図の様に配列された各板を、水素ガス雰囲
気中、750〜1000[℃]に加熱して、まず圧延率10〜50
[%]で最初の熱間圧延加工を施した。これにより銅板
とモリブデン板とは完全に接合(密着)した。
その後、再度同様の条件で加熱し、圧延率5〜30
[%]で第二回目以降の圧延を繰り返し、板厚1.0[m/
m]、幅110[m/m]、長さ490[m/m]の形状を為す第一
の熱間圧延材を製造した。この熱間圧延材を板厚1.0[m
/m]、幅100[m/m]、長さ400[m/m]の形状に切断し、
更に水素ガス雰囲気中で900[℃]に加熱して表面の酸
化物を置元した。
本実施例に係る複合金属材料の製造方法は、また、第
2の製造工程を有する。
この工程では、まず、板厚1.0[m/m]、幅110[m/
m]、長さ440[m/m]の形状のアルミニウム板を2枚準
備し、前記第一の熱間圧延材とともに、第2図に示すよ
うな構成に配列した。即ち、熱間圧延材を中間層3と
し、この中間層3を2枚アルミニウム板で被覆して第二
の被覆層4を形成した。2枚のアルミニウム板の接合
は、リベット止めにより行なった。
次に、この配列された各板を水素ガス雰囲気中、200
〜500[℃]で加熱し、圧延率5〜50[%]で最初の熱
間圧延加工を施した。これにより、熱間圧延材とアルミ
ニウム板とが完全に密着(接合)した。その後、再度同
様な条件で加熱し、圧延率5〜30[%]で第二回目以降
の熱間圧延加工を繰り返して、板厚1.0[m/m]、幅110
[m/m]、長さ1280[m/m]の形状の第二の熱間圧延材を
製造した。この第二の熱間圧延材を板厚1.0[m/m]、幅
100[m/m]、長さ1100[m/m]の形状の板に切断して複
合金属材料を実現した。
このようにして製造された複合金属材料は、第4図
(A)に示される断面層のように、アルミニウム/銅/
モリブデン/銅/アルミニウムから成る圧着積層体を形
成している。
尚、本実施例の第2の製造工程において、アルミニウ
ム板を1枚のみ準備し、第3図に示すように第一の熱間
圧延材の上底部のみを覆う配列にしても良く、このよう
にして得られた複合金属材料は第4図(B)に示される
断面層のように、アルミニウム/銅/モリブデン/銅か
ら成る圧着積層体を形成する。
この様に、本実施例では、熱伝導率の高い金属である
アルミニウム及び銅と、機械的強度が高く、かつ、半導
体の熱膨張性と近似するモリブデンとの複合材料とした
ので、従来、IC等の基盤材料に用いられてきた、タング
ステン単体、モリブデン単体、もしくは窒化アルミニウ
ムに比べて、より熱伝導率が高く、かつ、熱膨張率もよ
り半導体に近似する金属材料を実現するこができる。
また、製造段階で複合金属材料を組成する圧着積層体
の各層の厚さを自由に変えることにより、容易に材料自
体の形状、熱伝導率、熱膨張率を調節することが可能で
ある。
[発明の効果] 以上の説明のとおり、本発明によれば、従来の基盤材
料よりも熱伝導率に優れ、かつ、半導体の熱膨張率によ
り近い基盤材料が実現できる。従って、ICの小型・軽量
化により適し、IC技術の改善等に貢献できるようになっ
た。
また、本発明によれば、その形状及び熱伝導率、熱膨
張率の調節が容易な複合金属材料の製造方法を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は、本実施例に係る複合金属材料の製
造方法において、各組成金属材料の配列の一例を各々示
した図、第4図は、本実施例により製造された複合金属
材料の断面図を示した図である。 1…モリブデン,2…銅,3…第一の熱間圧延材,4…アルミ
ニウム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 23/14 H05K 1/05 B H05K 1/05 H01L 23/14 M

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミニウムと、銅と、モリブデンとが圧
    着積層されていることを特徴とする複合金属材料。
  2. 【請求項2】銅板とモリブデン板とを配列して熱間圧延
    加工を施し、第一の熱間圧延材を製造する第一の製造工
    程と、前記熱間延材とアルミニウム板とを配列して熱間
    圧延加工を施し、第二の熱間圧延材を製造する第二の製
    造工程とを含むことを特徴とする複合金属材料の製造方
    法。
JP1003824A 1989-01-12 1989-01-12 複合金属材料とその製造方法 Expired - Lifetime JP2717832B2 (ja)

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CN102371719B (zh) * 2011-08-29 2013-08-07 西北有色金属研究院 一种铜/钼/铜层状复合金属材料的制备方法
CN104801925A (zh) * 2014-01-27 2015-07-29 上海却尘科技有限公司 一种用于生产碳钢-高碳钢复合板的坯料的制造方法
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