JPH07115214B2 - 多芯構造複合材料の製造方法 - Google Patents

多芯構造複合材料の製造方法

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JPH07115214B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路の放熱用基板材料等として用い
られる多芯構造のクラッド複合材料を製造する多芯構造
複合材料の製造方法に関する。
〔従来の技術及びその課題〕
一般に、半導体素子及び半導体集積回路の放熱用基板材
料には、熱放射性(熱伝導性)が良好であり、更に、熱
膨張係数が半導体素子等のパッケージ構成材料、回路基
板の熱膨張係数と近似していること、また、軽量で機械
加工性がよく、安価であること等が要求されている。そ
して、これらの要求特性を満足する材料として、Cu
(銅)、Mo(モリブデン)、W(タングステン)、Ni-F
e合金、Ni-Co-Fe合金、Al(アルミニウム)、Si(シリ
コン)等の組立材又はこれらの複合体が考えられる。
ところが、前記放熱用基板としての組立材は、ユーザー
側において、数種類の素材を組み立てるために、その組
み立てが厄介であること、数種類の素材からなるために
熱抵抗が一定レベルより小さくできないこと、更に、各
々の素材は異なる熱膨張係数を有するので接合面積を大
きくできないこと等、パッケージの設計・製造・熱抵抗
特性の面で大きな制約を受けるのであまり一般的に用い
られない。
従って、放熱用基板として用いられているのはほとんど
が複合体である。そしてこの複合体は以下に述べる板ク
ラッド法又は粉末焼結法で製造されている。
まず、板クラッド法は熱伝導率が大きく、且つ、熱膨張
係数の大きな材料(例えばCu等)と熱伝導率が小さく、
且つ、熱膨張係数の小さな材料(例えばNi-Fe合金,Ni-C
o-Fe合金等)との組み合わせによる二層以上の多層の板
状素材を積層圧接する方法である。この方法は工業的に
大量生産が可能であり、比較的安価に大面積の基板を得
ることができる反面、複合体の特性に異方性を生じ、ま
た接合し難いので、このことを考慮する必要がある。即
ち、熱伝導率は表面に対して平面方向には良好である
が、板厚方向には悪くなる傾向にある。また、複数枚上
下に接合された多層の板状素材においては、熱膨張係数
が平面方向には低いが板厚方向には高くなる傾向にあ
る。従って、多層の板状素材上に搭載された半導体素子
にクラック剥離が生じたり、リーク不良が起こって半導
体素子そのものの機能、寿命を落とすことが考えられる
ので好ましくない。
また、粉末焼結法には、混合焼結法と溶浸法とがある。
混合焼結法は、複合化しようとする金属の粉体(例え
ば、銅とタングステン)を混ぜ合わせて同時に焼結し固
める方法である。これは同一の銅比率であれば後述する
溶浸法のものよりも熱膨張係数が大きくなって好ましく
ない。溶浸法はタングステン(W)粉末をプレスして焼
結し、微細な空孔が均一、且つ、自由に分布した多孔質
体を形成し、この多孔質体に溶融した銅(Cu)を含浸さ
せることにより連結体化した複合体とする製造方法(特
開昭59-141247号)である。この製造方法によればWがC
uの熱膨張を拘束することによって適当な熱膨張係数を
得ることができる。また、放熱基板として用いられるCu
−W複合体は低熱膨張であり、高熱伝導であって好まし
いので一般的に溶浸法で製造されている。しかし、高価
であること、比重が大きく加工が難しいことで、用途に
制約があること等の問題がある。
更に、W又はMo,Cu,Ni(ニッケル)の比率を調節するこ
とによって実質的に放熱用基板材料の熱膨張係数と半導
体素子の熱膨張係数とを一致させうる合金材(特開昭62
-294147号)が提案されている。しかし、Mo,W等の高融
点材料は高価であり、且つ加工が難しいので、これらの
高融点材料を主体とする半導体集積回路の放熱用基板材
料は高価になり、加工が困難になるといった問題点があ
る。
上述のような問題点を解決し、更に、熱伝導性を向上さ
せるものとして、例えば特開昭61-208899号公報に開示
された放熱用基板材料及び特開昭63-14829号公報に開示
された放熱用基板の製造方法が提案されている。これら
は、芯線に高熱伝導材料のAl,Cu,Ag(銀)又はその合金
を用い、高温でも抗張力が高く、熱膨張係数が低い金属
を巻き付けた線材複数本から構成される放熱用基板材料
とその製造方法である。この放熱用基板材料はMo等の使
用量を減らすことができて、幾分安価なものにはなる
が、それでも不充分である。また軸線方向と軸線に対し
て直角な方向との熱膨張係数の差が大きいために、製品
としての信頼性が劣るといった問題点がある。
近年、IC,LSI,VLSI等に使われている各種の基板をいか
に冷却するかが課題となっており、各種基板に金属製放
熱用基板材料を接合して放熱を行う半導体素子用基板の
冷却方法が採用されている。ところが、上述したような
従来の放熱用基板材料を使用したものにおいては高価で
あり、且つ加工が困難であること、また、安価なものに
おいては、熱膨張係数、熱伝導率に異方性があること、
比重が大きいこと、回路組立時の素子及びセラミック等
への整合生が良くないこと等の問題があるために、必ず
しも適正なものではなかった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは多層構造クラッド複合芯材同士を相
互の間に隙間を生じさせることなく、且つ相互に接合力
を阻害する化合物を生ぜしめることなく強固に拡散接合
せしめた多芯構造複合材料の製造方法を提供するにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る放熱基板用の多芯構造複合材料の製造方法
は、多芯構造のクラッド複合材料を製造する方法におい
て、円形断面の2層以上の多層構造クラッド複合芯材を
製造し、この多層構造クラッド複合芯材の外径(d)と
金属管の内径(D)との比D/dが12以上となる範囲でこ
の多層構造クラッド複合芯材を金属管の内側に複数本稠
密充填して多芯構造の複合ビレットを形成し、この複合
ビレットを加熱して減面率20%以上の熱間加工によって
芯材同士を直接拡散接合することを特徴とする。
また前記多層構造複合芯材の製造は、金属管に金属棒を
嵌合して2層以上の多層構造のクラッド素材を組み立
て、その後にこのクラッド素材を加熱して、3個以上の
ロールを有する傾斜圧延機で熱間傾斜圧延して延伸する
とともに、多層構造クラッド構成材料同士を直接拡散接
合させた多層のクラッド材を形成し、次にこの多層クラ
ッド材に縮径加工を施して円形断面の多層構造クラッド
複合芯材を製造することを特徴とする。
〔作用〕
上述のように多層構造クラッド複合芯材をD/d≧12の条
件の金属管に稠密充填し、減面率20%以上で熱間加工す
ることで芯材はその断面が略六角形状となり、芯材同士
を化合物を介在させることなく直接拡散接合できる。
〔実施例〕
以下、本発明に係る多芯構造複合材料の製造方法を図面
に示す実施例に基づいて説明する。
本発明は、第2図に示す内層材11と筒形状の外層材12と
を備えた多層クラッド素材10から円形断面の多層構造ク
ラッド複合芯材16を製造し、この多層構造クラッド複合
芯材の外径(d)と金属管の内径(D)との比D/dが12
以上となる範囲でこの多層構造クラッド複合芯材16を第
1図に示すように、金属管21の内側に数本から数千本を
稠密充填して多芯構造の複合ビレット20を形成し、この
複合ビレット20を所定の温度に加熱して減面率20%以上
で熱間加工することによってこの多層構造クラッド複合
芯材16同士を第3図に示すように、略六角形形状となし
て、拡散接合させて多芯構造複合材料を製造する方法で
ある。
以下、本実施例にあっては、多層クラッド素材10として
2層のクラッド素材10について説明する。
第4図は、本発明方法による主要な製造工程を示すブロ
ック図であって、金属棒からなる内層材11と、内層材11
とは異なる材質である金属管等からなる外層材12とから
成る2層クラッド素材10を組み立てる工程Aと、組み立
てた2層クラッド素材10を所定温度に加熱する工程B
と、加熱した2層クラッド素材を3個以上のコーン型ロ
ールを有する傾斜圧延機で熱間延伸圧延する工程Cと、
熱間延伸圧延した2層クラッド材15をダイスを用いて伸
線する工程Dと、伸線されて外径がdに縮径された多層
構造クラッド複合芯材16を金属管の内径がDでD/dが12
以上となる範囲で金属管21に数本から数千本を稠密充填
して、多芯構造の複合ビレット20を組み立てる工程E
と、組み立てた複合ビレット20を所定温度に加熱する工
程Fと、加熱した複合ビレット20を減面率20%以上で熱
間加工する工程Gからなるものである。
以下、上述した各工程について詳細に説明する。
まず、2層クラッド素材10の組立工程について説明す
る。第2図は本発明に使用する2層クラッド素材10の製
作過程のものを一部断面図を含めて示した側面図であ
る。
高い熱伝導率を有する金属(例えばCu)からなる内層材
11と、低い熱膨張係数を有する金属(例えばNi-Fe合金
又はNi-Co-Fe合金)からなる筒状の外層材12とを用意し
て、これらの両金属材料を脱脂、清浄した後に、内層材
11を外層材12内に挿入し、その両端を外層材12と同じ材
質からなる蓋材13で溶接によって密閉した後、あらかじ
め片端の蓋体13に取り付けられている脱気管14によって
外層材12の内部を1×10-1Torr以下の真空度になるまで
脱気を行い、その後に、この脱気管14の一部を圧着密閉
させて、上記真空度を維持した状態の2層クラッド素材
10を製作する。尚、真空度を1×10-1Torr以下とした理
由は、この真空度を超えると後工程の熱間傾斜圧延にお
いて内層材11と外層材12との界面に酸化物が生成されて
接合強度が極端に低下するからである。また、内層材11
と外層材12との間に、他の金属を中間材として介在させ
ることによって3層以上の多層構造のクラッド素材とす
ることもできる。
次に、加熱工程Bについて説明すると、上述の組立工程
を経て得られた2層クラッド素材10は、内層材11,外層
材12(中間材がある場合は中間材)の融点及びこれらの
金属間化合物の融点より低い温度に加熱される。
次に、傾斜圧延機による延伸圧延工程Cについて説明す
る。
熱間延伸圧延には第5,6,7図に示す如き3個以上のコー
ン型ロールを有する傾斜圧延機を用いて延伸圧延を行
う。2個のロールを有する傾斜圧延機では、所謂マンネ
スマン破壊現象が生じ、圧延材中心部に割れが発生する
からである。傾斜圧延機としては交叉型の傾斜圧延機を
用いるのが望ましい。
第5図は本発明に使用する傾斜圧延機4による圧延状態
を示す正面図、第6図は第5図のVI-VI線による断面
図、第7図は第5図のVII-VII線方向からみた側面図で
ある。傾斜圧延機4はパスライン周りに臨んで3個のコ
ーン型ロール1,2,3を有し、3個のロール1,2,3は2層ク
ラッド素材10の出側端寄りの位置にコージ部1a,2a,3aを
備え、コージ部1a,2a,3aを境にして2層クラッド素材10
の入側は軸端に向けて漸次直径を縮小され、また出側は
拡大されて円錐台形をなす入口面1b,2b,3b及び出口面1
c,2c,3cを備えており、出口面1c,2c,3cはパスラインと
の距離をコージ部1a,2a,3aとパスラインX−Xとの距離
に一致させている。このようなコーン型のロール1,2,3
はいずれもその入口面1b,2b,3bを2層クラッド素材10の
移動方向上流側に位置させた状態とし、また軸心線にY
−Yと、コージ部1a,2a,3aを含む平面との交点O(以下
ロール設定中心という)を、2層クラッド素材10のパス
ラインX−Xと直交する同一平面上にてパスラインX−
X周りに略等間隔に位置せしめて配設されている。そし
て各ロール1,2,3の軸心線Y−Yはロール設定中心O回
りに、2層クラッド素材10のパスラインX−Xとの関係
において、第5,6図に示すように前方の軸端がパスライ
ンX−Xに向けて接近するよう交叉角γだけ交叉(傾
斜)せしめられ、且つ、第6図,第7図に示すように前
方の軸端が2層クラッド素材10の周方向の同じ側に向け
て傾斜角βだけ傾斜せしめられている。
交叉角γ及び傾斜角βは0°<γ<15°、3°<β<20
°及び5°<γ+β<30°を満足するように設定する。
各ロール1,2,3は図示しない駆動源に連繋されており、
第5図に矢符で示す如く同方向に回転駆動され、これら
のロール間に噛み込まれた熱間の2層クラッド素材10は
その軸心線周りに回転駆動されつつ軸長方向に移動され
る、所謂螺進移動せしめられつつ延伸圧延される。
2層クラッド素材10はロール間を螺進移動せしめられる
間に、第6図に示す如くロールバイト部Rにて外径を絞
られて、例えば最大減面率が80〜90%に及ぶ高圧下を受
け、2層クラッド素材10の圧下面Uが円錐台形状に成形
された後、コージ部1a,2a,3a、出口面1c,2c,3cにて円形
断面の2層クラッド材15に加工される。
本発明において、2層クラッド素材11を延伸圧延して2
層クラッド材15を得るのに、3個以上のコーン型ロール
を有する傾斜圧延機を採用する理由は次の通りである。
この傾斜圧延機を用いた傾斜圧延の他の熱間延伸加工法
としては、鍛造、孔型圧延、静水圧押出し等があるが、
これらは接合界面の接合強度及び外層材の均一性におい
て、上述の傾斜圧延と比較すれば劣っているばかりでな
く、外層材と内層材との変形抵抗差が大きい場合は両材
料の間に未接合部分が残るといった問題がある。このよ
うに、2層クラッド材15において、完全に接合がなされ
ていなければ、多芯構造複合材料24にしたときにもやは
り未接合部分が残ることになる。このように多芯構造複
合材料24に未接合部分があると、これを放熱用基板材料
として用いた場合に、この未接合部分が原因でIC,LSI,V
LSI等においての気密性が保持できなくなる。
従って、両材料間の接合が完全にでき、接合界面の接合
強度及び外層材の均一性に優れている傾斜圧延機を採用
するのである。そして、傾斜圧延機による延伸圧延は減
面率が50%以上であることが望ましく、この減面率で延
伸圧延を行うことによって接合性及び接合強度がより完
全になる。
次に、伸縮工程Dについて説明する。
一般に3個のロールを有する傾斜圧延機では圧延材の径
が小さくなれば幾何学的制約から圧延ロール径も小さく
しなければならず必然的に圧延速度が低下し、また2層
クラッド素材10の温度が低下するので、実用的には直径
10mm程度までは傾斜圧延による熱間(温間)圧延が可能
であるが、10mm以下になると実用上熱間圧延が困難とな
る。そこで直径が10mm以下の線材とする際には伸線加工
が施される。
この伸線加工法としては、ダイス伸線法、ローラダイス
伸線法、或いは孔型圧延法等による伸線加工法等がある
が、肉厚のバラツキを抑える観点からダイス伸線を採用
して極力2層クラッド材15における外層材12の肉厚のバ
ラツキを抑えるのがよい。
第8図はダイス5を用いた伸線加工態様を示す模式図で
ある。熱間圧延後の2層クラッド材15は表面のスケール
を除去した後、潤滑剤を塗布してダイス5にて伸線し、
順次複数回伸線加工を行って最終的に2層構造クラッド
複合芯材16に加工される。この2層構造クラッド複合芯
材16を円形断面で直径dと多芯構造の複合ビレット金属
管の内径Dとの比D/dが12以上とする理由を下述する。
一般に、多芯構造複合材料を製造する場合には、断面が
六角形形状の芯材を用いて多芯構造の複合ビレットが組
み立てられている。これは、多芯構造複合材料での芯材
の充填率を上げることと、拡散接合しやすくすることに
効果的であるからである。
しかし、このように六角形形状の芯材を用いると、多芯
構造複合ビレットの組み立てに工数を多く必要としてコ
ストアップの一因となってしまうといった問題があっ
た。そこで、本発明はこの点に着目して、円形断面の芯
材を用いて効果的に複合ビレット20を組み立てて品質の
良い多芯構造複合材料24が製造できないかを検討した結
果、直径dと多芯構造の複合ビレット金属管内径Dとの
比D/dが12以上となるようにし、且つ減面率20%以上の
熱間加工を行えば完全に拡散接合された多芯構造複合材
料24が製造でき、しかも、芯材が略六角形形状で接合す
ることが判った。
また、芯材の直径dと多芯構造の複合ビレット金属管内
径Dとの比D/dが12以下になると、多芯構造複合材料の
断面内で部分的に未接合部が存在して、品質が安定しな
いので不都合である。
次に、多芯構造の複合ビレット20の組み立て工程Eにつ
いて述べる。第1図は本発明に使用する多芯構造の複合
ビレット20の製作過程を一部断面図を含んで示す説明図
である。
上述のようにして製造された2層構造クラッド複合芯材
16を数本から数千本と、この2層構造クラッド複合芯材
16の外層材12と同一材質の筒状をなす金属管21を用意し
て、これらを有機溶剤等で脱脂,清浄する。そして、そ
の後に第1図に示すように金属管21に2層構造クラッド
複合芯材16を数本から数千本を挿入して充填率80%以上
となるようにする。その後に、金属管21の両端を蓋材2
2,22で溶接等の手段によって溶接密閉した後、片方の蓋
材22に取り付けられている脱気管23によって金属管21の
内部を1×10-1Torr以下の真空度になるまで脱気を行
う。そして、脱気管23の一部を外気が侵入しないように
圧着密閉させて多芯構造の複合ビレット20を得る。尚、
上記した多芯構造の複合ビレット20における2層構造ク
ラッド複合芯材16の充填率は金属管の内径をD、挿入す
る芯材16の直径をd、本数をNとすると次の式で求めら
れる。
また、金属管21の内部の真空度を1×10-1Torr以下とし
たのは、これを超えると後工程の加熱熱間加工工程にお
いて、芯材表面に酸化物が生成されて接合性が悪くなる
のでこれを防ぐためである。
次に、多芯構造の複合ビレット20の加熱工程Fについて
述べる。上述のようにして得られた多芯構造の複合ビレ
ット20は、芯材の内層材11、外層材12(中間材を設けた
場合は中間材)、金属管21及びこれらの金属間化合物の
融点より低い温度に加熱される。
次に、多芯構造の複合ビレット20の熱間加工工程Gにつ
いて述べる。これは、多芯構造の複合ビレット20を熱間
延伸加工して2層構造クラッド複合芯材16同士を拡散接
合させる工程である。
熱間延伸加工を行う理由は、多芯構造の複合ビレット20
内に存在している隙間をなくすと同時に、2層構造クラ
ッド複合芯材16同士を略六角形形状となって完全に接触
させ、2層構造クラッド複合芯材16の外層材12同士を拡
散接合させて接合強度を大きくするためである。熱間延
伸加工法としては断面内でほぼ同一の変形を行わせるた
めに軸対称加工法である熱間静水圧押出し、熱間押出し
又は熱間傾斜圧延を採用する。多芯構造の複合ビレット
の場合には、基本的に同一種類の金属である外層材12同
士を拡散接合させるので、上述の3つの加工方法のいず
れを採用してもよい。そして、2層構造クラッド複合芯
材16の充填率は80%以上あるから空隙率(未充填率)は
20%以下であり、この熱間延伸加工にあっては減面率は
20%以上あれば芯材同士を拡散接合させることができ
る。
第9図は熱間延伸加工に用いられる熱間押出しを示す説
明図である。図に示すように、加熱された多芯構造の複
合ビレット20は、潤滑剤を塗布された後、熱間押出し装
置30のコンテナ32に挿入され、押出しパンチ31によって
加圧され、ダイス33で縮径されることによって延伸加工
を受け、多芯構造複合材料24に形成される。この多芯構
造複合材料24は軸方向に垂直に切断されて薄い板状また
は凸状等となって最終製品の放熱用基板として使用され
る。
ところで、棒材の熱間延伸加工法としては、上述の他に
2方ロール孔型圧延法、鍛造法がある。しかし、これら
の加工法は、不均一変形となる加工法であるので、2層
構造クラッド複合芯材16が場所ごとに非常に異なった形
状となる。2層構造クラッド複合芯材16同士を拡散接合
させるという点では、これらの加工方法も効果はある
が、形状といった点では劣った加工法であるので、本発
明では、目的とする均質な多芯構造複合材料24を得るた
めの延伸加工法として2方ロール孔型圧延法、鍛造法を
採用することは望ましくない。しかし3方ロール及び4
方ロールの孔型圧延方ならばよい。
次に、本発明方法による多芯構造複合材料24を得る数値
例を具体的に述べる。
内層材11は直径 長さ300mmの無酸素銅(Cu;99.99%)を用い、これらの
周面を脱脂,清浄した後、脱脂,清浄した外径60mm,内
長さ320mmの36%Ni-Fe合金管からなる外層材12内に挿入
し、この外層材12の両端を36%Ni-Fe合金板からなる蓋
材13,13にて溶接密閉し、内部を2×10-4Torrまで脱気
を行って2層クラッド素材10を製作した。上記外層材12
と内層材11の材質である36%Ni-Fe合金及び無酸素銅の
成分組成を第1表に示す。
次に、上記2層クラッド素材10を950℃に加熱した後、
3個のコーン型ロールを有する交叉型の傾斜圧延機を用
い、次に示す圧延条件にて傾斜圧延を行った。
「傾斜圧延条件」 交叉角(γ):3° 傾斜角(β):13° ロールゴージ部直径:117mm ロール材質:SCM440 ロール回転数:80rpm 減面率:87.8%(60mmφ→21mmφ) そして、上記の傾斜圧延条件のもとで傾斜圧延して得ら
れた2層クラッド材15を酸洗いにて表面スケールを除去
して冷間にて1ダイス毎の平均減面率を15%として直径
が1.5mm,2.0mm,3.0mm,4.0mm,5.0mmになるようにそれぞ
れダイス伸線を行った。これらの2層クラッド材15を長
さ175mmに切断し、脱脂・洗浄した後、脱脂・洗浄した
外径67mm、内径55mm、長さ185mmの36%Ni-Fe合金製の金
属管21に各サイズ毎に第2表に示した数本から数千本を
挿入して、内部を2×10-4Torrまで脱気を行って、多芯
構造の複合ビレット20を製作した。
次に、これら多芯構造の複合ビレット20を950℃に加熱
した後、ガラス潤滑剤(成分)〔57%SiO2+19%B2O3
22%Na2O3+2%(CaO+MgO)〕を塗布し、外径30mmに
なるように熱間押出しを行った。このようにして、熱間
押出しして得られた多芯構造複合材料24について、浸透
探傷試験による欠陥の有無の確認、せん断試験による多
芯構造複合材料24接合部のせん断強さ測定、熱膨張係数
及び熱伝導率等の測定を行った。その結果を第2表,第
3表に示す。
この結果より、2層構造をクラッド複合芯材16の直径d
と多芯構造の複合ビレット金属管内径Dとの比D/dが12
以下の場合には、接合不良を起こすが、12以上では接合
は良好であることが確認された。100℃のときの熱膨張
係数は5.2×10-6/℃,25℃のときの熱伝導率は120kcal/
m.h.℃であり、狙い通りの良好な特性が得られる。
また、コストも安価であり異方性もなく軽量であって機
械加工性が良いものが得られる。
そして、直径が1.5mmの2層構造クラッド複合芯材16を
用いた場合での多芯構造複合材料のミクロ構造を第3図
に示す。この第3図に示すように、略六角形形状となっ
て接合している。
更に、多芯構造の複合ビレット20の熱間延伸加工を施す
際の減面率の芯材の拡散接合状況に及ぼす影響について
検討を行った。多芯構造の複合ビレット20としては上述
の芯材の外径が1.5mmを使用した場合であって、延伸加
工法としては熱間押出し法を用いた。この時、30φ,40
φ,50φ,53φとなるように押出しを実施した。そして、
得られた多芯構造複合材料24については浸透探傷試験に
よる欠陥の有無を確認して、芯材の接合状況を調べた。
その結果を第4表に示す。
この表から、減面率としては20%以上あれば芯材同士の
接合が良好であることが判る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、まず円形断面の多層構造クラッド複合
芯材を製造した後に、この多層構造クラッド複合芯材の
外径(d)と金属管の内径(D)との比D/dが12以上と
なる範囲でこの多層構造クラッド複合芯材を金属管の内
側に複数本稠密充填して、これを加熱して減面率20%以
上で熱間加工することにより、多層構造クラッド複合芯
材同士が断面略六角形形状となって互いに拡散接合され
るので、接合強度に優れ、またこの熱間加工を3個以上
のロールを備えた傾斜圧延機を用いて、構成材料同士を
直接的に拡散接合させることにより、相互に強固に結合
した多芯構造複合材料を効率的に、しかも安価に製造出
来る等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多芯構造複合材料の製造方法の実
施に使用する多芯構造の複合ビレットの一部断面図を含
む側面図、第2図は本発明方法の実施に使用する2層ク
ラッド素材の一部断面図を含む側面図、第3図は本発明
方法の実施によって得られた多芯構造複合材料の一部の
拡大断面図、第4図は本発明方法の製造過程を示すブロ
ック図、第5図は本発明方法に使用する傾斜圧延機によ
る圧延状態を示す正面図、第6図は第5図のVI-VI線に
よる断面図、第7図は第5図のVII-VII線方向から見た
側面図、第8図は本発明方法に使用するダイスによる伸
線加工態様を示す模式図、第9図は本発明方法での一態
様例である熱間押出しを示す説明図である。 1,2,3……ロール、4……傾斜圧延機 10……多層クラッド素材、15……多層クラッド材 16……多層構造クラッド複合芯材 20……多芯構造の複合ビレット 21……金属管、24……多芯構造複合材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 千博 大阪府大阪市東区北浜5丁目15番地 住友 金属工業株式会社内 (72)発明者 鈴島 義幸 大阪府吹田市南吹田2丁目19番1号 住友 特殊金属株式会社吹田製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−294155(JP,A) 特開 昭62−84883(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多芯構造のクラッド複合材料を製造する方
    法において、円形断面の2層以上の多層構造クラッド複
    合芯材を製造し、この多層構造クラッド複合芯材の外径
    (d)と金属管の内径(D)との比D/dが12以上となる
    範囲でこの多層構造クラッド複合芯材を金属管の内側に
    複数本稠密充填して多芯構造の複合ビレットを形成し、
    この複合ビレットを加熱して減面率20%以上の熱間加工
    によって芯材同士を直接拡散接合することを特徴とする
    放熱基板用多芯構造複合材料の製造方法。
  2. 【請求項2】金属管に金属棒を嵌合して2層以上の多層
    構造のクラッド素材を組み立て、その後にこのクラッド
    素材を加熱して、3個以上のロールを有する傾斜圧延機
    で熱間傾斜圧延して延伸するとともに、多層構造クラッ
    ド構成材料同士を直接拡散接合させた多層のクラッド材
    を形成し、次にこの多層クラッド材に縮径加工を施して
    円形断面の多層構造クラッド複合芯材を製造することを
    特徴とする請求項1記載の放熱基板用多芯構造複合材料
    の製造方法。
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