JPH09155585A - 可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製造方法 - Google Patents
可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製造方法Info
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- JPH09155585A JPH09155585A JP31563695A JP31563695A JPH09155585A JP H09155585 A JPH09155585 A JP H09155585A JP 31563695 A JP31563695 A JP 31563695A JP 31563695 A JP31563695 A JP 31563695A JP H09155585 A JPH09155585 A JP H09155585A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製
造方法を提供する 【解決手段】 本発明は、三次元網目状多孔質金属焼結
体の空孔部に低融点はんだ材を充填してなる可塑性を備
えたはんだシ−ト材と、金属粉末と、非水溶性炭化水素
系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と、必
要に応じて可塑剤を加え、水とを混合してスラリ−と
し、これを成形課程で加熱することにより、前記有機溶
剤を蒸発膨張させることにより、成形体中に気泡を発生
させ、三次元網目状成形体を得た後、これを焼結して三
次元網目状焼結体とし、さらに該焼結体の空孔部に低融
点はんだ材を充填し、さらに必要に応じて圧縮成形した
可塑性を備えたはんだシ−ト材の製造方法からなる。
造方法を提供する 【解決手段】 本発明は、三次元網目状多孔質金属焼結
体の空孔部に低融点はんだ材を充填してなる可塑性を備
えたはんだシ−ト材と、金属粉末と、非水溶性炭化水素
系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と、必
要に応じて可塑剤を加え、水とを混合してスラリ−と
し、これを成形課程で加熱することにより、前記有機溶
剤を蒸発膨張させることにより、成形体中に気泡を発生
させ、三次元網目状成形体を得た後、これを焼結して三
次元網目状焼結体とし、さらに該焼結体の空孔部に低融
点はんだ材を充填し、さらに必要に応じて圧縮成形した
可塑性を備えたはんだシ−ト材の製造方法からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、セラミッ
クスタ−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合面
が、可塑性を備え、密着性よく接合することが出来るは
んだシ−ト材およびその製造方法に関するものである。
クスタ−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合面
が、可塑性を備え、密着性よく接合することが出来るは
んだシ−ト材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術としては、通常セラミックスタ
−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合は、Ｉｎ−
３０Ｓｎを用いたはんだ付けを行っていた。
−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合は、Ｉｎ−
３０Ｓｎを用いたはんだ付けを行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
はんだ付法では、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣ
ｕバッキングプレ−トとの接合のはんだ付け時に加重を
かけて接合する。この時はんだは中央部分が厚くなり、
端部が薄くなるため端部の接合強度が弱く、衝撃により
剥がれを生ずる。またボイドの発生により密着性が悪く
その結果、接合部における熱伝達が悪く、タ−ゲット使
用時に接合部の温度が上がり過ぎ、はんだが一部溶け
て、接合部がはがれ使用不可の状態に落ち入ることがあ
り問題であった。
はんだ付法では、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣ
ｕバッキングプレ−トとの接合のはんだ付け時に加重を
かけて接合する。この時はんだは中央部分が厚くなり、
端部が薄くなるため端部の接合強度が弱く、衝撃により
剥がれを生ずる。またボイドの発生により密着性が悪く
その結果、接合部における熱伝達が悪く、タ−ゲット使
用時に接合部の温度が上がり過ぎ、はんだが一部溶け
て、接合部がはがれ使用不可の状態に落ち入ることがあ
り問題であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述の観点から、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣ
ｕバッキングプレ−トとの接合部の密着性を向上させ、
タ−ゲット使用時に接合部に不都合の生じない方法を見
い出すべく研究開発を行った結果、金属粉末と、非水溶
性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結
合剤と、水とを混合してスラリ−とし、これを成形課程
で加熱することにより、前記有機溶剤を蒸発膨張させる
ことにより、成形体中に気泡を発生させ、三次元網目状
成形体を得た後、これを焼結して三次元網目状焼結体と
し、さらに該焼結体の空孔部に低融点はんだ材を充填
し、必要に応じて、これを圧縮成形したはんだシ−ト材
は可塑性を備えており、これを例えば、セラミックスタ
−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合部に利用す
ることにより、上記の問題点を解決し得るとの研究結果
を得たのである。
上述の観点から、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣ
ｕバッキングプレ−トとの接合部の密着性を向上させ、
タ−ゲット使用時に接合部に不都合の生じない方法を見
い出すべく研究開発を行った結果、金属粉末と、非水溶
性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結
合剤と、水とを混合してスラリ−とし、これを成形課程
で加熱することにより、前記有機溶剤を蒸発膨張させる
ことにより、成形体中に気泡を発生させ、三次元網目状
成形体を得た後、これを焼結して三次元網目状焼結体と
し、さらに該焼結体の空孔部に低融点はんだ材を充填
し、必要に応じて、これを圧縮成形したはんだシ−ト材
は可塑性を備えており、これを例えば、セラミックスタ
−ゲットとＣｕバッキングプレ−トとの接合部に利用す
ることにより、上記の問題点を解決し得るとの研究結果
を得たのである。
【０００５】本発明は、上記研究結果に基づいて得られ
たものであって、（１） 三次元網目状多孔質金属焼結
体の空孔部に低融点はんだ材を配してなる可塑性を備え
たはんだシ−ト材、（２） 金属粉末と、非水溶性炭化
水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤
と、水とを混合してスラリ−とし、これお成形課程で加
熱することにより、前記有機溶剤を蒸発膨張させること
により、成形体中に気泡を発生させ、三次元網目状成形
体を得た後、これを焼結して三次元網目状焼結体とし、
さらに該焼結体の空孔部に低融点はんだ材を充填した可
塑性を備えたはんだシ−ト材の製造方法、（３）請求項
２記載の三次元網目状焼結体の空孔部に、低融点はんだ
材を充填し、これを圧縮成形した可塑性を備えたはんだ
シ−ト材の製造方法、（４）上記スラリ−が、さらに可
塑剤を含有する（２）ないし（３）記載の可塑性を備え
たはんだシ−ト材の製造方法、に特徴を有するものであ
る。
たものであって、（１） 三次元網目状多孔質金属焼結
体の空孔部に低融点はんだ材を配してなる可塑性を備え
たはんだシ−ト材、（２） 金属粉末と、非水溶性炭化
水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤
と、水とを混合してスラリ−とし、これお成形課程で加
熱することにより、前記有機溶剤を蒸発膨張させること
により、成形体中に気泡を発生させ、三次元網目状成形
体を得た後、これを焼結して三次元網目状焼結体とし、
さらに該焼結体の空孔部に低融点はんだ材を充填した可
塑性を備えたはんだシ−ト材の製造方法、（３）請求項
２記載の三次元網目状焼結体の空孔部に、低融点はんだ
材を充填し、これを圧縮成形した可塑性を備えたはんだ
シ−ト材の製造方法、（４）上記スラリ−が、さらに可
塑剤を含有する（２）ないし（３）記載の可塑性を備え
たはんだシ−ト材の製造方法、に特徴を有するものであ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、具体的に説明する。一般に水に界面活性剤と非水溶
性有機溶剤（以下、単に有機溶剤という）を添加して混
合すると、界面活性剤によって有機溶剤が内包された微
細にして整寸のミセルと呼ばれるコロイド状の液滴が形
成され、これが水中に均一に分散分布するようになる
が、前記界面活性剤と有機溶剤に加えて、さらに金属粉
または合金粉を混合しても前記ミセルを形成し、これが
金属粉または合金粉と共に均一に分散分布した混合物と
なり、この混合物を、例えば、公知のドクタブレード法
やスリップキャスト法などの方法で、所定形成の成形体
を成形し、この成形体を５℃以上の温度に保持すると、
前記有機溶剤は、 水よりも大きい蒸気圧を有するの
で、これが気化して、ガスとなって成形体蒸発すること
から、成形体内には、均一にして、整寸の気泡空孔が多
数発生して、多孔質成形体が形成されるようになり、さ
らに前記混合物に結合剤として水溶性重視を加えると前
記多孔質成形体がハンドリング可能な強度をもつように
なり、この多孔質成形体を焼結すると、均一に分散分布
した、整寸の空孔を有する三次元網目状金属焼結体（以
下、単に多孔質焼結体という）が得られ、この多孔質焼
結体は、高い空孔率を確保することが出来る。この多孔
質焼結体に低融点はんだ材を含浸させて本発明はんだシ
−ト材を作製する。
て、具体的に説明する。一般に水に界面活性剤と非水溶
性有機溶剤（以下、単に有機溶剤という）を添加して混
合すると、界面活性剤によって有機溶剤が内包された微
細にして整寸のミセルと呼ばれるコロイド状の液滴が形
成され、これが水中に均一に分散分布するようになる
が、前記界面活性剤と有機溶剤に加えて、さらに金属粉
または合金粉を混合しても前記ミセルを形成し、これが
金属粉または合金粉と共に均一に分散分布した混合物と
なり、この混合物を、例えば、公知のドクタブレード法
やスリップキャスト法などの方法で、所定形成の成形体
を成形し、この成形体を５℃以上の温度に保持すると、
前記有機溶剤は、 水よりも大きい蒸気圧を有するの
で、これが気化して、ガスとなって成形体蒸発すること
から、成形体内には、均一にして、整寸の気泡空孔が多
数発生して、多孔質成形体が形成されるようになり、さ
らに前記混合物に結合剤として水溶性重視を加えると前
記多孔質成形体がハンドリング可能な強度をもつように
なり、この多孔質成形体を焼結すると、均一に分散分布
した、整寸の空孔を有する三次元網目状金属焼結体（以
下、単に多孔質焼結体という）が得られ、この多孔質焼
結体は、高い空孔率を確保することが出来る。この多孔
質焼結体に低融点はんだ材を含浸させて本発明はんだシ
−ト材を作製する。
【０００７】本発明のはんだシ−ト材は、三次元網目状
多孔質金属焼結体の空孔部に低融点はんだ材を配してな
る可塑性を備えたはんだシ−ト材であるので、これをは
さんで、例えばセラミックスタ−ゲットとＣｕバッキン
グプレ−トとが接合する場合、接合面の凹凸、接合面積
が大きくても、はんだシ−ト材の可塑性のため、接合面
の密着性が充分に確保され、これによりタ−ゲット使用
中の熱発生においてもタ−ゲットとバッキングプレ−ト
間の熱伝達は非常に良好で、温度上昇による接合面での
剥がれ等のトラブルは生じない。また上記せる如く発泡
スラリ−を用いた多孔質焼結体は、得られる空孔の空孔
率が高いため、その後の圧縮成形による可塑性の選択巾
が大きので、各種タ−ゲットとバッキングプレ−トの組
み合わせに応じて、最適な設計を可能にするものであ
る。
多孔質金属焼結体の空孔部に低融点はんだ材を配してな
る可塑性を備えたはんだシ−ト材であるので、これをは
さんで、例えばセラミックスタ−ゲットとＣｕバッキン
グプレ−トとが接合する場合、接合面の凹凸、接合面積
が大きくても、はんだシ−ト材の可塑性のため、接合面
の密着性が充分に確保され、これによりタ−ゲット使用
中の熱発生においてもタ−ゲットとバッキングプレ−ト
間の熱伝達は非常に良好で、温度上昇による接合面での
剥がれ等のトラブルは生じない。また上記せる如く発泡
スラリ−を用いた多孔質焼結体は、得られる空孔の空孔
率が高いため、その後の圧縮成形による可塑性の選択巾
が大きので、各種タ−ゲットとバッキングプレ−トの組
み合わせに応じて、最適な設計を可能にするものであ
る。
【０００８】金属粉末の平均粒径は、焼結体の空孔率と
空孔径を調節する作用があるが、その平均粒径が０．５
μｍ未満の場合、空孔径が小さくなり過ぎて、空孔部に
低融点はんだ材の充填が難しくなる。一方その平均粒径
が５００μｍを越えると、空孔率が低下してシ−ト材の
充分な可塑性が得られなくなるので、その値は０．５〜
５００μｍが良く、望ましくは、１〜３５０μｍが良
い。
空孔径を調節する作用があるが、その平均粒径が０．５
μｍ未満の場合、空孔径が小さくなり過ぎて、空孔部に
低融点はんだ材の充填が難しくなる。一方その平均粒径
が５００μｍを越えると、空孔率が低下してシ−ト材の
充分な可塑性が得られなくなるので、その値は０．５〜
５００μｍが良く、望ましくは、１〜３５０μｍが良
い。
【０００９】なお、使用されるスラリーの構成として
は、重量％で炭素数５〜８の有機溶剤：０．０５〜１０
％、界面活性剤：０．０５〜５０％、水溶性樹脂結合
剤：０．５〜２０％、水：残、であることが望ましい。
は、重量％で炭素数５〜８の有機溶剤：０．０５〜１０
％、界面活性剤：０．０５〜５０％、水溶性樹脂結合
剤：０．５〜２０％、水：残、であることが望ましい。
【００１０】また、上記スラリーに必要に応じて、多価
アルコール、油脂、エーテルおよびエステルのうちのす
くなくとも１種からなる可塑剤：０．１〜１５％を更に
かえても良い。
アルコール、油脂、エーテルおよびエステルのうちのす
くなくとも１種からなる可塑剤：０．１〜１５％を更に
かえても良い。
【００１１】また、上記有機溶剤の炭素数を５〜８とし
たのは、その値が４以下で液体のものは常温常圧下では
存在せず（すべて気体）、一方その値が９以上になる
と、蒸気圧が小さくなり、気泡形成がきわめて困難にな
るという理由にもとづくものである。この有機溶剤に
は、界面活性剤の作用でミセルを形成し、成形後５℃以
上の温度に保持することで気化して、微細にして整寸の
気泡を成形体中に形成する作用があるが、その割合が
０．０５％未満では気泡の発生が不十分で、所望の高い
空孔率をもった多孔質焼結体を製造することができず、
一方その割合が１０％を越えると、ミセルが大径化し、
これに伴い成形体中に形成される気泡も大径化してしま
い、成形体および焼結体の強度が急激に低下するように
なることから、その割合は、０．０５〜１０％が良く、
望ましくは０．５〜５％が良い。 さらに、上記有機溶
剤としては、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、
ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼン、オフタンおよびト
ルエンの使用が望ましい。
たのは、その値が４以下で液体のものは常温常圧下では
存在せず（すべて気体）、一方その値が９以上になる
と、蒸気圧が小さくなり、気泡形成がきわめて困難にな
るという理由にもとづくものである。この有機溶剤に
は、界面活性剤の作用でミセルを形成し、成形後５℃以
上の温度に保持することで気化して、微細にして整寸の
気泡を成形体中に形成する作用があるが、その割合が
０．０５％未満では気泡の発生が不十分で、所望の高い
空孔率をもった多孔質焼結体を製造することができず、
一方その割合が１０％を越えると、ミセルが大径化し、
これに伴い成形体中に形成される気泡も大径化してしま
い、成形体および焼結体の強度が急激に低下するように
なることから、その割合は、０．０５〜１０％が良く、
望ましくは０．５〜５％が良い。 さらに、上記有機溶
剤としては、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、
ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼン、オフタンおよびト
ルエンの使用が望ましい。
【００１２】界面活性剤には、上記の通り有機溶剤を内
包したミセルを形成する作用があるが、その割合が０．
０５％未満では、前記ミセルの形成が不安定となり、こ
れが原因で微細にして整寸のミセルを形成することがで
きず、一方その割合が５％を越えても、前記作用により
一層の向上効果現われないことから、その割合は０．０
５〜５％が良く、望ましくは０．５〜３％が良い。また
界面活性剤としては、一般に洗剤の使用でよく、市販の
台所用中性合成洗剤（例えばアルキルグリコシドとポリ
オキシエチレンチルキルエーテルの２８％混合水溶液）
で十分である。
包したミセルを形成する作用があるが、その割合が０．
０５％未満では、前記ミセルの形成が不安定となり、こ
れが原因で微細にして整寸のミセルを形成することがで
きず、一方その割合が５％を越えても、前記作用により
一層の向上効果現われないことから、その割合は０．０
５〜５％が良く、望ましくは０．５〜３％が良い。また
界面活性剤としては、一般に洗剤の使用でよく、市販の
台所用中性合成洗剤（例えばアルキルグリコシドとポリ
オキシエチレンチルキルエーテルの２８％混合水溶液）
で十分である。
【００１３】水溶性樹脂結合剤には、多孔質成形体の強
度を向上させて、これのハンドリングを可能ならしめる
作用があるが、その割合が０．５％未満では、所望の強
度向上効果が得られず、一方その割合が２０％を越える
と所定形状への成形が困難になることから、その割合は
０．５〜２０％が良く、望ましくは２〜１０％が良い。
また上記水溶性樹脂結合剤としては、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース
アンモニウム、エチルセルロースおよびポリビニールア
ルコールの使用が望ましい。
度を向上させて、これのハンドリングを可能ならしめる
作用があるが、その割合が０．５％未満では、所望の強
度向上効果が得られず、一方その割合が２０％を越える
と所定形状への成形が困難になることから、その割合は
０．５〜２０％が良く、望ましくは２〜１０％が良い。
また上記水溶性樹脂結合剤としては、メチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシ
エチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース
アンモニウム、エチルセルロースおよびポリビニールア
ルコールの使用が望ましい。
【００１４】金属粉ないし、または合金粉の割合は５〜
８０％とするのがよく、これはその割合が５％未満では
焼結体の強度が急激に低下するようになり、一方その割
合が８０％を越えると高空孔率化が困難になるという理
由にもとづくものであり、この場合２０〜７０％の割合
が望ましい。
８０％とするのがよく、これはその割合が５％未満では
焼結体の強度が急激に低下するようになり、一方その割
合が８０％を越えると高空孔率化が困難になるという理
由にもとづくものであり、この場合２０〜７０％の割合
が望ましい。
【００１５】可塑剤として添加される多価アルコール、
油脂、エーテル、およびエステルには、成形体に可塑性
を付与する作用があるので、必要に応じて添加される
が、その割合が０．１％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その割合が１５％を越えると多孔質成
形体の強度が急激に低下するようになることから、その
割合は０．１〜１５％が良く、望ましくは２〜１０％が
良い。また、上記多価アルコールとしては、エチレング
リコール、ポリエチレングリーコールおよびグリセリ
ン、油脂としては、イワシ油、菜種油およびオリーブ
油、エーテルとしては、石油エーテル、さらにエステル
としては、フタル酸ジエチル、フタル酸ジＮブチル、フ
タル酸ジエチルヘキシル、フタル酸ジＮオクチル、ソル
ビタンモノオレート、ソルビタントリオレエート、ソル
ビタンパルミテートおよびソルビタン、ソルビタンステ
カレート、の使用がそれぞれ望ましい。
油脂、エーテル、およびエステルには、成形体に可塑性
を付与する作用があるので、必要に応じて添加される
が、その割合が０．１％未満では前記作用に所望の効果
が得られず、一方その割合が１５％を越えると多孔質成
形体の強度が急激に低下するようになることから、その
割合は０．１〜１５％が良く、望ましくは２〜１０％が
良い。また、上記多価アルコールとしては、エチレング
リコール、ポリエチレングリーコールおよびグリセリ
ン、油脂としては、イワシ油、菜種油およびオリーブ
油、エーテルとしては、石油エーテル、さらにエステル
としては、フタル酸ジエチル、フタル酸ジＮブチル、フ
タル酸ジエチルヘキシル、フタル酸ジＮオクチル、ソル
ビタンモノオレート、ソルビタントリオレエート、ソル
ビタンパルミテートおよびソルビタン、ソルビタンステ
カレート、の使用がそれぞれ望ましい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について、具体的に説
明する。まず、表１に示した平均粒径を有する金属粉
末、有機溶剤として、ネオペンタン（以下、Ａ−１とい
う）、ヘキサン（同じくＡ−２という、以下同じ）、イ
ソヘキサン（Ａ−３）、ヘプタン（Ａ−４）、イソヘプ
タン（Ａ−５）、ベンゼン（Ａ−６）、オクタン（Ａ−
７）、およびトルエン（Ａ−８）、界面活性剤として上
記の市販の台所用中性合成洗剤、水溶性樹脂結合剤とし
て、メチルセルロース（以下、Ｂ−１という）、ヒドロ
キシプロピルメチルセルロース（同じくＢ−２という以
下同じ）ヒドロキシエチルメチルセルロース（Ｂ−
３）、カルボキシメチルセルロースアンモニウム（Ｂ−
４）、エチルセルロース（Ｂ−５）およびポリビニルア
ルコール（Ｂ−６）、可塑剤として、ポリエチレングリ
コール（以下Ｃ−１という）、オリーブ油（同じくＣ−
２という、以下同じ）、石油エーテル（Ｃ−３）、フタ
ル酸ジＮブチル（Ｃ−４）、およびソルビタンモノオレ
ート（Ｃ−５）をそれぞれ用意し、これらを表１に示さ
れる配合組成で水に配合し、通常の条件で混合し、本発
明用スラリー１〜８を作製した。
明する。まず、表１に示した平均粒径を有する金属粉
末、有機溶剤として、ネオペンタン（以下、Ａ−１とい
う）、ヘキサン（同じくＡ−２という、以下同じ）、イ
ソヘキサン（Ａ−３）、ヘプタン（Ａ−４）、イソヘプ
タン（Ａ−５）、ベンゼン（Ａ−６）、オクタン（Ａ−
７）、およびトルエン（Ａ−８）、界面活性剤として上
記の市販の台所用中性合成洗剤、水溶性樹脂結合剤とし
て、メチルセルロース（以下、Ｂ−１という）、ヒドロ
キシプロピルメチルセルロース（同じくＢ−２という以
下同じ）ヒドロキシエチルメチルセルロース（Ｂ−
３）、カルボキシメチルセルロースアンモニウム（Ｂ−
４）、エチルセルロース（Ｂ−５）およびポリビニルア
ルコール（Ｂ−６）、可塑剤として、ポリエチレングリ
コール（以下Ｃ−１という）、オリーブ油（同じくＣ−
２という、以下同じ）、石油エーテル（Ｃ−３）、フタ
ル酸ジＮブチル（Ｃ−４）、およびソルビタンモノオレ
ート（Ｃ−５）をそれぞれ用意し、これらを表１に示さ
れる配合組成で水に配合し、通常の条件で混合し、本発
明用スラリー１〜８を作製した。
【００１７】
【表１】
【００１８】次いで、これらスラリーを、それぞれキャ
ビティ面に複数の微小貫通孔が設けられた石膏型に注入
して成形体とし、この成形体にそれぞれ表２に示した気
泡形成条件、脱脂条件、焼結条件で処理し、巾：５０ｍ
ｍΦΧ長さ：１００ｍｍΧ厚さ：１０ｍｍの寸法をもっ
た本発明用多孔質焼結体１〜１６を作製した。これら多
孔質焼結体を一面を研磨し、顕微鏡下で空孔を観察し、
その結果を表３に示した。
ビティ面に複数の微小貫通孔が設けられた石膏型に注入
して成形体とし、この成形体にそれぞれ表２に示した気
泡形成条件、脱脂条件、焼結条件で処理し、巾：５０ｍ
ｍΦΧ長さ：１００ｍｍΧ厚さ：１０ｍｍの寸法をもっ
た本発明用多孔質焼結体１〜１６を作製した。これら多
孔質焼結体を一面を研磨し、顕微鏡下で空孔を観察し、
その結果を表３に示した。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】次いで、これら多孔質焼結体にＩｎ−３０
Ｓｎを含浸させて本発明はんだシ−ト材１〜８製造し
た。これら本明はんだシ−ト材をＪＩＳ（Ｇ０２０２）
の曲げ試験し、可塑性の有無を試べ、その結果を同じく
表３に示した。
Ｓｎを含浸させて本発明はんだシ−ト材１〜８製造し
た。これら本明はんだシ−ト材をＪＩＳ（Ｇ０２０２）
の曲げ試験し、可塑性の有無を試べ、その結果を同じく
表３に示した。
【００２２】引き続き、本発明はんだシ−ト材１〜８を
用いて、セラミックスタ−ゲットとＣｕバッキングプレ
−トとの接合を行った。まずセラミックスの裏面にイオ
ンプレ−ティング法によりＣｕ膜を付け、さらにはんだ
を超音波はんだ鏝により接合し、Ｃｕバッキングプレ−
ト側にもはんだを付け、それらの間に本発明のはんだシ
−トを介して加重をかけて接合した。また比較のために
従来のはんだ付け方法としてははんだシ−トを挟まない
方法の従来法１〜５で接合した。接合部のボイドは超音
波探傷法にてボイド率を測定した。またＤＣマグネトロ
ンスパッタ装置によりスパッタ出力８ｋＷで５０時間連
続スパッタしたときの接合部の剥がれを調べた。この結
果を表４に示した。
用いて、セラミックスタ−ゲットとＣｕバッキングプレ
−トとの接合を行った。まずセラミックスの裏面にイオ
ンプレ−ティング法によりＣｕ膜を付け、さらにはんだ
を超音波はんだ鏝により接合し、Ｃｕバッキングプレ−
ト側にもはんだを付け、それらの間に本発明のはんだシ
−トを介して加重をかけて接合した。また比較のために
従来のはんだ付け方法としてははんだシ−トを挟まない
方法の従来法１〜５で接合した。接合部のボイドは超音
波探傷法にてボイド率を測定した。またＤＣマグネトロ
ンスパッタ装置によりスパッタ出力８ｋＷで５０時間連
続スパッタしたときの接合部の剥がれを調べた。この結
果を表４に示した。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】表４から明らかな様に、本発明はんだシ
−ト材１〜８を用いた場合は、従来法１〜５の場合と比
較して、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣｕバッキ
ングプレ−トとの接合の場合、接合面の凹凸、接合面積
が大きくても、はんだシ−ト材の可塑性のため、接合面
の密着性が充分に確保され、ボイドの発生も低減され、
これによりタ−ゲット使用中の熱発生においてもタ−ゲ
ットとバッキングプレ−ト間の熱伝達は非常に良好で、
温度上昇による接合面でのはがれ等のトラブルは生じ
ず、優れた性能を発揮するものである。なお本発明は、
セラミックスターゲットとＣｕバッキングプレートの接
合に限られるものでなく、接合面積の広いボイドの発生
の少ない接合が望まれる分野で広くその効果を発揮す
る。また、一般には、ターゲット材とＣｕバッキングプ
レートとのはんだ接合に供されるはんだ材としては、セ
ラミックスターゲット材に対しては、前述の通りＩｎー
３０Ｓｎ（融点１３０℃）、金属ターゲット材一般には
Ｉｎ（融点１５０℃）、Ｔｉ等高出力スパッター用ター
ゲット材に対してはＳｎーＰｂ共晶（融点１８０℃）が
用いられ、はんだ材の種類を問わず本発明は有効であ
る。これは、発泡スラリ−を用いて得られる多孔質焼結
体が、高い空孔率を有し、可塑性を有する様になるため
で、また空孔が均一に分散分布し、整寸のため、充填さ
れる低融点はんだが均質に分散分布し、はんだ付け時に
均一に作用し、はんだ層厚の均一化した良好なはんだ層
を形成すると共に、三次元網目状の金属焼結体により、
はんだ層の強度も得られるとの効果もあり、関連技術分
野において大いに貢献するものである。
−ト材１〜８を用いた場合は、従来法１〜５の場合と比
較して、例えば、セラミックスタ−ゲットとＣｕバッキ
ングプレ−トとの接合の場合、接合面の凹凸、接合面積
が大きくても、はんだシ−ト材の可塑性のため、接合面
の密着性が充分に確保され、ボイドの発生も低減され、
これによりタ−ゲット使用中の熱発生においてもタ−ゲ
ットとバッキングプレ−ト間の熱伝達は非常に良好で、
温度上昇による接合面でのはがれ等のトラブルは生じ
ず、優れた性能を発揮するものである。なお本発明は、
セラミックスターゲットとＣｕバッキングプレートの接
合に限られるものでなく、接合面積の広いボイドの発生
の少ない接合が望まれる分野で広くその効果を発揮す
る。また、一般には、ターゲット材とＣｕバッキングプ
レートとのはんだ接合に供されるはんだ材としては、セ
ラミックスターゲット材に対しては、前述の通りＩｎー
３０Ｓｎ（融点１３０℃）、金属ターゲット材一般には
Ｉｎ（融点１５０℃）、Ｔｉ等高出力スパッター用ター
ゲット材に対してはＳｎーＰｂ共晶（融点１８０℃）が
用いられ、はんだ材の種類を問わず本発明は有効であ
る。これは、発泡スラリ−を用いて得られる多孔質焼結
体が、高い空孔率を有し、可塑性を有する様になるため
で、また空孔が均一に分散分布し、整寸のため、充填さ
れる低融点はんだが均質に分散分布し、はんだ付け時に
均一に作用し、はんだ層厚の均一化した良好なはんだ層
を形成すると共に、三次元網目状の金属焼結体により、
はんだ層の強度も得られるとの効果もあり、関連技術分
野において大いに貢献するものである。
Claims (4)
- 【請求項１】 三次元網目状多孔質金属焼結体の空孔部
に低融点はんだ材を充填してなることを特徴とする可塑
性を備えたはんだシ−ト材。 - 【請求項２】 金属粉末と、非水溶性炭化水素系有機溶
剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と、水とを混合
してスラリ−とし、これを成形課程で加熱することによ
り、前記有機溶剤を蒸発膨張させることにより、成形体
中に気泡を発生させ、三次元網目状成形体を得た後、こ
れを焼結して三次元網目状焼結体とし、さらに該焼結体
の空孔部に低融点はんだ材を充填したことを特徴とする
可塑性を備えたはんだシ−ト材の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の三次元網目状焼結体の空
孔部に、低融点はんだ材を充填し、これを圧縮成形した
ことを特徴とする可塑性を備えたはんだシ−ト材の製造
方法。 - 【請求項４】 上記スラリ−が、さらに可塑剤を含有す
ることを特徴とする請求項２ないし３記載の可塑性を備
えたはんだシ−ト材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31563695A JPH09155585A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31563695A JPH09155585A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155585A true JPH09155585A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18067754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31563695A Withdrawn JPH09155585A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 可塑性を備えたはんだシ−ト材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09155585A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089647A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Junction body, semiconductor module, and manufacturing method for junction body |
| JP5026611B1 (ja) * | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP31563695A patent/JPH09155585A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089647A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Junction body, semiconductor module, and manufacturing method for junction body |
| US8471386B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Junction body, semiconductor module, and manufacturing method for junction body |
| JP5026611B1 (ja) * | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
| TWI401332B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-07-11 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Laminated structure and manufacturing method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030204 |