JPH02207989A - クラッド材の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電子部品、半導体部品の封着部材などに使用さ
れるクラッド材の製造方法に係り、特に製造工程におい
て焼き付きを発生ずることがなく、高品質のクラッド材
を製造することが可能であり、また製造設備を簡素化し
得るクラッド材の製造方法に関する。

（従来の技術） クラッド材は特有の性質を有する２種類以上の金属を所
要厚さに重ね合せて一体に接合しだらのである。例えば
Ｆｅ合金は優れた機械的性質を示すが、熱伝導度などが
劣るので、その機械的性質を大幅に低下させずに熱伝導
度を保持させるために、ＣｕまたはＣｕ合金などの表面
材を、心材としてのＦｅ合金の表面に薄く張り合Ｕて使
用される。

クラッド材の構成材料としては、心材としてＣｕ、Ｃｕ
合金、　Ａｊ！、鋼、ステンレス鋼などがあり、表面材
としてはＡｉ、ｃｕ、Ｃｕ合金、ＮＮｉ合金などが利用
される。

従来のクラッド材の製造方法としては、冷間圧接法、熱
間圧接法または爆発溶接法などがあるが、−前約には量
産性に優れた冷間圧接法が主流となっている。この冷間
圧接法は、まず部材表面を脱脂洗浄し圧着面をワイヤブ
ラシなどで活性化した後、回転する多段圧着機の作業ロ
ール間に、表面材と心材とを重ねて挿通し両者を圧延圧
着させる圧着工程と、圧着して形成された帯状のクラッ
ド材を巻き取ってコイルとするコイリング工程と、得ら
れたコイルに熱処理を施して圧着面をより強固に拡散接
合する拡散焼鈍工程とから構成されている。

多段圧着機における圧着工程では、表面材および心材は
、通常５０％以上の高い加工率で圧延圧着されクラッド
材に成形される。このように圧着機における加工率が高
いため、作業ロールから繰り出されるクラッド材は１４
０〜２００℃程度の高湿度に発熱している。そのため、
高温度のクラッド材をそのままりコイラーで巻き取るコ
イリング工程に供した場合、クラッド材が相互に接する
面において焼き付きを発生する場合が多い。

このような焼き付きによるクラッド材の汚損、品質低下
を防止するために、従来は圧着機の出口部から排出され
たクラッド材がコイリングされる直前に、コイル巻取り
部に中性紙を挿入することにＪ：って、クラッド材の表
面同士が直接接触して焼き付きを生じないようにしてい
る。この中性紙の挿入により圧着工程におけるクラッド
材の焼き付きが大幅に低減される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来方法において、生成したクラッド
材はコイル状に巻回された後に、心材と表面材との圧着
面の接合強度をより高めるために、コイルの状態で焼鈍
処理に供される。この焼鈍処理は、通常コイルを２００
〜８００℃程度に加熱して所定時間保持することにより
実施される。

ところが、加熱温度が高いため、コイル内に挿入した中
性紙は炭化し、クラッド材表面に焼き付く場合が多く、
焼き付いた箇所を補終するために多大な工数と設備とを
要する欠点がある。

また挿入する中性紙の幅がクラッド材の幅より小さい場
合は、中性紙が被着した表面部分と被着されていない表
面部分とに色の相異が発生し、クラッド材の品質を損う
場合がある。この焼き付きおよび色の変化は、その後の
冷間圧延や焼鈍操作を行なっても是正することが一般に
困難である。

さらに拡散焼鈍後に炭化した中性紙が付着したままでク
ラッド材を完成圧延機に通ずと、圧延ロールを汚損した
り、ロールマーク（傷）が形成されたりして不適合製品
を増大さｇる問題を生じる。

このような焼き付いた中性紙を除去する対策として、従
来、完成圧延機の前段に中間圧延機を設置し、この中間
圧延機によって炭化物を圧潰して除去したり、クラッド
材の両面にスポンジ材を押圧し、炭化物を払拭する設備
を設けていた。そのため設備費が増大するとともに製造
工程が複雑化するという欠点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、高温度の拡散焼鈍操作に供した場合でも、炭化し
ない耐熱シートを使用することにより、炭化物による弊
害を除去し、品質が優れたクラッド材を製造することが
可能であり、製造設備を簡素にすることができるクラッ
ド材の製造方法を提供することを目的とする。

（発明の構成） （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は心材と表面材とを圧
着して一体に成形する圧着工程と、圧着して形成された
書状のクラッド材を巻回してコイルを成形するコイリン
グ工程と、得られたコイルを焼鈍して心材と表面材との
圧着面を拡散接合する拡散焼鈍工程とから成るクラッド
材の製造方法において、拡散焼鈍温度以上の温度におい
て炭化しない耐熱性を有する耐熱シートを帯状のクラッ
ド材に被着してコイリングを行なうことを特徴とする。

（作用） 上記構成に係るクラッド材の製造方法によれば、拡散焼
鈍４度以上の温度において炭化しない耐熱性を有する耐
熱シートを帯状のクラッド材に被着してコイリングを行
なっているため、拡散焼鈍を実施しても耐熱シートが炭
化してクラッド材表面に付着することがない。

したがって欠陥の少ない、品質が優れたクラッド材を提
供することができる。

また炭化物の付着が生じないため、従来必要とされてい
た中間圧延機やスポンジ祠などの炭化物を除去する設備
を省略することが可能となり、製造設備費を低減するこ
とができる上にクラッド材の製造工程を簡素化すること
ができる。

（実施例） 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して具体
的に説明する。第１図は本発明に係るクラッド材の製造
方法を使用してクラッド材を製造している状態を示す側
面図である。

本実施例では心材ドラム１から繰り出した心材２の上面
に、表面材３を接合する２層構造のクラッド材４を製造
する例で示している。

使用する圧＠機５は、汎用の圧延機とほぼ同様な構造を
右し、ハウジング６内に対向して設けた一対の作業ロー
ル７ａ、７ｂと、この作業ロール７ａ、７ｂを支持し、
また作業ロール７ａ、７ｂに負荷する荷重を調整する一
対の支持ロール８ａ。

８ｂとから構成される。

また予め巻き取られた表面材３をそれぞれ一定速度で圧
＠機５に送給する表面材ドラム９が圧着機５の一次側に
配置されている。

一方圧１ｅ１５から送り出されたクラッド材４を巻き取
るリコイラー１０と、リコイラー１０に耐熱紙７１を送
給する耐熱紙ドラム１２とが圧着機５の二次側に配置さ
れている。

また表面材３および心材２を圧着機５方向に案内するガ
イトロール１３ａ、１３ｂが、それぞれ表面材３および
心材２に当接するように配設されている。

ここで耐熱シート１１としては、焼鈍温度以上の温度に
おいて炭化しないものであれば何ら規定はされるもので
はないが、その中でもコイリング時の耐熱性シートに加
わる応力等機械的強度が良好であり、また作業性に優れ
たフィルム状のポリイミドが好適である。ポリイミドは
、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンとの縮重合によって
４ｑられる化合物であり、従来のプラスチックフィルム
と比較して耐熱性、耐炎性に浸れ、８００″Ｃ以上でな
（プれば炭化けず、また優れた非融解性を右する。

本実施例に係るクラッド材の製造方法は、まず心材ドラ
ム１および表面材ドラム９に巻回されていた心材２およ
び表面材３を、所定速度で圧＠機５方向に送り出す。心
材２および表面材３はそれぞれガイドロール１３ａ、１
３ｂによって作業ロール７ａ、７ｂのｕｊに案内され、
加圧圧接される。

圧接されて形成されたクラッド材４はりコイラー１０に
巻き取られコイル１４を形成づる。このとき、リコイラ
ー１０の巻取速度と同じ速度で耐熱紙ドラム１２から送
り出された耐熱シート１１が、クラッド材４の上面に同
時に巻き取られ、耐熱シート１１はクラッド材４に被着
され、クラッド材４相互間を絶縁する。所定長さだけ巻
ぎ取られコイル状に成形されたクラッド材４は、引き続
き拡散焼鈍処理に供される： コイル１４として巻きとられたクラッド材４は焼鈍処理
によって心材２と表面材３との圧着面において相互に構
成金属元素の拡散が進行する結果、両者は強固に接合さ
れる。

焼鈍処理後、コイル１４を開放して耐熱シートおよびク
ラッド材４相互の接触面の状態を観察したが、耐熱シー
トの炭化およびクラッド材４への焼ぎ付きは発生せず、
良好なりラッド材４を得ることができた。

さらに具体的な実施例に基づいて本発明方法の効果を以
下に説明する。

心材２として厚さ１ｍ、幅１５０ｍのアルミニウムの帯
板を使用する一方、その上面に表面材３として厚さ１麿
、幅１５０＃Ｉｍの銅の帯板を積層し、圧着機５に送給
した。圧着機５に対する投入素材の送り速度を毎分１５
ｍとし、また加工率が７５％となるように作業ロール７
ａ、７ｂの間隙および荷重を調整してロール加工を実施
し、圧着形成したＪワさ０．５＃のクランド材４を３０
０ｍｆＦＪに１コイルとして巻き取った。クラッド材４
の相互間には、耐熱シート１１として厚さ５０μｍ１幅
１４０ｍのポリイミドフィルムを連続的に挿入した。

次に得られたコイル１４を温度３００℃で３時間保持し
、拡散焼鈍を行なって製品クラッド材を得た。そして得
られた製品クラッド材のコイル１４を展開して耐熱シー
ト１１の炭化の有無および製品１００ｍ当り銅板表面へ
の耐熱紙の焼き付き箇所を計数した。

一方比較例として、上記実施例と同一寸法、同一素材を
使用し同一条件で圧着処理し、従来の中性紙をクラッド
材４相互間に挿入し、さらに同一条件で拡散焼鈍を実施
した。さらに従来方法と同様に完成圧延機の前段におい
てスポンジ材をクラッド材４表面に押圧して炭化した中
性紙を除去した後に焼き付き状態を観察し、下記第１表
に示す結果を得た。

第１表の結果から明らかなように本実施例方法によれば
、拡散焼鈍処理を実施しても耐熱シートの炭化が全く起
らず、クラッド材表面への焼き付きは発生Ｕず、極めて
表面性状に優れたクラッド材を得ることができた。

一方、比較例として示した従来法によれば、クラッド材
相互間に挿入した中性紙がほぼ全面にわたって炭化して
おり、炭化した中性紙はスポンジ材を押圧しても、若干
残留するため、１０箇所焼き付きが計測された。

このように本実施例によれば、クラッド材相互間に挿入
した挿入紙が熱処理にＪ：ってら炭化しないため、焼き
付ぎ現象が解消し、クラッド材の表面性状を大幅に改善
することが可能であり、製品の歩留りを著しく高めるこ
とができる。

また挿入紙の炭化が発生しないため、拡散焼鈍によって
炭化した挿入紙を除去する設備や工程を省略することが
可能となり、設備費が大幅に削減され、クラッド材の製
造工程の合理化にも大きく寄与する。

〔発明の効果） 以上の通り本発明に係るクラッド材の製造方法によれば
、拡散焼鈍温度以上の温度において炭化しない耐熱性を
有する耐熱シートを帯状のクラッド材に被着してコイリ
ングを行なっているため、拡散焼鈍を実施しても、耐熱
シートが炭化してクラッド材表面に付着することがない
。

したがって欠陥の少ない、品質が優れたクラッド材を提
供することができる。

また炭化物の付着が生じないため、従来必要とされてい
た中間圧延機やスポンジ材などの炭化物を除去する設備
を省略することが可能となり、製造設備費を低減するこ
とができる上に、クラッド材の製造工程を簡素化するこ
とができる。

ａ、７ｂ・・・作業ロール、８ａ、　８ｂ・・・支持ロ
ール、９・・・表面材ドラム、１０・・・リコイラー　
１１・・・耐熱シート、１２・・・耐熱紙ドラム、１３
ａ、１３ｂ・・・ガイドロール、１４・・・コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 心材と表面材とを圧着して一体に成形する圧着工程と、
   圧着して形成された帯状のクラッド材を巻回してコイル
   を成形するコイリング工程と、得られたコイルを焼鈍し
   て心材と表面材との圧着面を拡散接合する拡散焼鈍工程
   とから成るクラッド材の製造方法において、拡散焼鈍温
   度以上の温度において炭化しない耐熱性を有する耐熱シ
   ートを帯状のクラッド材に被着してコイリングを行なう
   ことを特徴とするクラッド材の製造方法。