JPH10110226A - 銅または銅合金の製造方法 - Google Patents
銅または銅合金の製造方法Info
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- JPH10110226A JPH10110226A JP28594496A JP28594496A JPH10110226A JP H10110226 A JPH10110226 A JP H10110226A JP 28594496 A JP28594496 A JP 28594496A JP 28594496 A JP28594496 A JP 28594496A JP H10110226 A JPH10110226 A JP H10110226A
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Abstract
よる熱影響による変形を生じにくく、且つ切削加工性、
ろう付け性、熱伝導性に優れるバッキングプレート用銅
および銅合金の製造方法を提供する。 【解決手段】 純度99%以上の銅材料鋳片を800℃
以上の温度に加熱後、50%以上の加工率で熱間加工し
た後、1℃/min以上の平均冷却速度で350℃以下
に冷却し、その後150〜350℃の温度で5〜80%
の加工率で温間加工することによってビッカース硬さ7
5以上でかつ板厚方向の硬さのバラツキが10%未満の
優れたバッキングプレート材が得られる。
Description
ッキングプレートとして好適な銅および銅合金の製造方
法に関するものである。
がある。エレクトロニクス、光学、装飾品、表面硬化工
具にはスパッタリングによる薄膜形成技術が多く利用さ
れている。このスパッタリングは、低圧の不活性ガス中
で2つの電極間に高電圧を印加し、グロー放電を生じさ
せ、正ガスイオンと電子を生成し、このガスイオンがタ
ーゲット(陰極)に衝突し、ターゲット物質の粒子が放
出され基板上に凝固し成膜する技術である。
は、金属や化合物が用いられるが、ターゲットは、一般
的にはバッキングプレートにろう付け等の接合方法によ
って固定される。このバッキングプレートは、ターゲッ
トの固定、冷却のためにたいへん重要である。バッキン
グプレートに要求される特性としては、以下のことが挙
げられる。
の圧力差によって変形しないこと。 バッキングプレートには、スパッタリングの繰り返しに
よって熱ひずみによる変形が生じる。充分に水冷される
構造であれば問題ないが、それでもバッキングプレート
は肉厚方向に温度勾配を生じ、ターゲット側と水冷側の
温度差のために熱膨張による変形が生じる場合がある。
また使用時には、ターゲット側が低圧、水冷側が高圧と
なり圧力差が生じ、バッキングプレートが軟質であると
圧力差で材料が変形してしまう。バッキングプレートが
変形すると繰り返し使用することができなくなり、コス
トアップとなる。バッキングプレートは肉厚の厚い板材
から切削加工によって切り出され加工される場合が多い
が、元の厚肉板材が板厚方向に均質な材料であることが
必要である。板厚方向に不均一な場合は、初期に矯正に
よって平坦にしても、熱サイクルによって変形しやす
い。また、ターゲットの固定や圧力差に耐えるために適
度な強度が必要である。
保持、冷却することである。バッキングプレートは、片
側にターゲットをろう接し、他の片側は水冷される構造
をとるのが一般的であるが、冷却のためにはバッキング
プレート自体の熱伝導性が良いことが必要である。一般
的には熱伝導性の良い銅および銅合金がバッキングプレ
ート材として用いられる。
付けによって接合される場合が多い。ろう付けには、I
nまたはIn合金、更にはSn−Ag合金、Sn−Pb
合金が多く用いられる。したがって、バッキングプレー
トはInまたはIn合金等とのろう付け性に優れること
が必要である。ろう付け性に劣る場合は、バッキングプ
レートとターゲットの間に空げきが生じ、局部的に熱伝
導性が劣り、プレートやターゲットの変形につながる。
に加工される。したがって切削加工性に優れることが必
要である。この切削加工性は切削後の表面状態や平坦度
によって評価される。表面状態や平坦度には厚肉材料の
板厚方向の組織的な差や硬さ等の特性の差が影響を与え
る。一般的には、厚さ方向に均質であることが必要であ
る。従来、バッキングプレート材は、熱伝導性に優れる
無酸素銅等の銅または銅合金の鋳塊から切削加工によっ
て製造したり、または鋳塊や熱延板を冷間圧延し、この
冷延板を切削加工し、製造していた。
うな問題点があった。 (1)鋳塊を切削加工し、バッキングプレートを製造す
る場合:鋳塊は鋳造組織であり、一般的には鋳造組織は
凝固時の冷却の影響を受け、外側や内部で組織が大きく
異なっている。また方向性もある。このように鋳塊部位
によって組織が大きく異なる場合には、切削加工後の表
面状態や平坦度を満足するのは難しい。さらに、鋳塊は
一般的には軟らかく切削加工し難い。また、不均一な組
織のために熱サイクルによる変形も生じやすいという問
題点がある。
し、バッキングプレートを製造する場合:この場合も基
本的には、鋳塊の組織の影響を受け、上記(1)の場合
と同様になる。また軟化温度が低く耐熱性に劣る。
し、バッキングプレートを製作する場合:この場合は、
熱間圧延によって鋳塊の鋳造組織がつぶれ再結晶を伴っ
た熱延組織となり、上述(1)や(2)の場合よりも切
削性や熱サイクルによる変形に対しても改善されること
が多い。しかし熱間圧延によって得られた板材は強度、
硬さが焼鈍材程度で軟らか過ぎ、優れた切削加工性を期
待するのは難しい。さらに繰り返し使用による熱サイク
ルにおいて変形が生じ易いという問題がある。
し、バッキングプレートを製造する場合:通常バッキン
グプレート用として必要な材料の板厚は、最低10m
m,最大60mmといわれ、一般的には20〜30mm
の厚さの板材を用いる場合が多い。冷間圧延によってこ
れらの厚さの板材を得るためには、大径ロールを用いた
圧延機で圧延することになるが、板厚が厚くロール径が
大きい圧延では、材料の表面層が内部より圧延加工の影
響を受け易く、したがって板厚方向に硬さの異なる材料
が得られてしまう。具体的には表面層が加工の影響を大
きく受け、内部はほとんどその影響を受けていない板材
が得られる。これを切削加工し、バッキングプレートと
した場合は、切削をほとんどしなかった部分では冷間圧
延の影響が大きく、切削加工を行った部分では内部の軟
らかい部分が露出し、プレート全体としては不均質なも
のとなる。この結果、切削加工後の平坦性に劣り、また
スパッタ時の熱影響によって変形するという問題が生じ
る。
ッタリング時の熱影響や繰り返し使用による熱影響によ
る変形を生じにくく、且つ切削加工性、ろう付け性、熱
伝導性に優れるバッキングプレート用銅および銅合金の
製造方法を提供することにある。
を解決するため鋭意研究したところ、熱間加工の温度、
加工率、冷却温度を限定し、且つその後適切な温度、加
工率で温間圧延を行うと板厚方向に均質な材料を得るこ
とができ、熱サイクルによる変形の少ない切削加工性等
に優れた材料が得られることを見いだし、本発明を提出
することができた。すなわち本発明は、重量%におい
て、99%以上のCuを含んだ銅材料鋳片を800℃以
上の温度に加熱後、50%以上の加工率で熱間加工後、
好ましくは1℃/min以上の冷却速度で350℃以下
に冷却した後、150〜350℃の温度で5〜80%の
加工率で温間加工することを特徴とした銅または銅合金
の製造方法、および上記の方法で製造された、ビッカー
ス硬さがHv75以上で且つ板厚方向の硬さのバラツキ
が10%未満であるバッキングプレート用銅または銅合
金に関するものである。
由を述べる。まず本発明法に用いる材料はCu含有量が
99%以上のCuまたはCu合金を対象とする。Cuの
純度が99%未満であると、不純物や耐熱性向上のため
添加された添加成分による熱伝導性の低下が著しくな
る。したがってCu含有量は99%以上とする。ただ
し、本発明法はCuを主成分とした銅合金に応用できる
ものである。
Cu合金の鋳塊を準備しこれを熱間加工する。熱間加工
は800℃以上に鋳片を加熱後、50%以上の加工率で
加工する。加工には熱間圧延を用いるのが一般的である
が、鍛造等の方法を用いても良い。加熱温度が800℃
未満であると熱間変形抵抗が大きく且つ変形能が小さく
なるため、加熱温度は800℃以上とする。加工率が5
0%未満であると、鋳造組織をつぶし鋳造時のミクロ的
欠陥や偏析の影響を減少する効果が小さくなる。ミクロ
的欠陥や偏析は粒界の強度を下げ、引き続き行う温間加
工やその後の切削加工で粒界割れを生じる場合がある。
したがって熱間加工における加工率は50%以上とす
る。熱間加工後の冷却は、350℃以下とする。350
℃を超える温度では、引き続き行う温間圧延の温度とし
ては高すぎ、再結晶を生じる場合がある。したがって熱
間圧延後は350℃以下の温度で冷却する。また、熱間
圧延後の冷却速度は1℃/min以上が好ましい。1℃
/min未満の冷却速度では再結晶粒の粗大化を生じる
場合がある。
5〜80%の加工率で温間圧延する。この温間圧延によ
って、材料は加工硬化し、強度や硬さの向上が期待でき
るが、更に材料の厚さ方向のバラツキの小さい板材が得
られる。また、スパッタリング時の熱影響や繰り返し使
用時の熱ひずみによる変形をうけにくい材料が得られ
る。更に切削加工後の表面状態や平坦度に優れた材料が
得られる。温間圧延の温度が150℃未満の温度ではこ
のような効果が小さく、また350℃を超えると再結晶
を伴う熱間圧延になる場合があり組織も不均質となり好
ましくない。したがって温間圧延の温度は150〜35
0℃の範囲内とする。
が不十分であり、材料の強度、硬さの向上が不充分であ
る。80%を超えると加工によって与えるひずみが過度
となり、スパッタリング時や繰り返し使用時の熱ひずみ
による変形が生じやすくなる。したがって加工率は5〜
80%の範囲内とする。またバッキングプレート材は、
ビッカース硬さがHv75以上で且つ板厚方向の硬さの
バラツキが10%未満であることが好ましい。Hvが7
5未満であると使用時の圧力差で変形が生じやすく、バ
ッキングプレートの板厚を大きくとる必要がありコスト
アップとなる。また板厚方向の硬さのバラツキが10%
以上であると、切削加工後の平坦性や熱ひずみによる変
形を生じ易くなる。
mの厚さに連続鋳造後、インゴットを切断し、870℃
に加熱した。これを厚さ60mmまで熱間圧延した後、
250℃まで5℃/minの平均冷却速度で冷却した。
その後、これを直ちに厚さ45mmまで温間圧延した。
また、比較材として180mmから45mmまで熱間圧
延したもの、及び厚さ60mmまで熱間圧延後厚さ45
mmまで冷間圧延したものも準備した。得られた板材の
断面方向の硬さの分布、切削加工後の平坦性、スパッタ
リング試験後の変形について調査した。この結果を表1
および図1に示す。
み研磨後JIS Z2244に基づいて測定した。切削
加工後の平坦性は、厚さ40mm、直径305mmの寸
法に切削加工し、これを定盤にのせ、浮き上がり高さを
すきまゲージによって測定した。但し、5枚切削加工
し、このすきまの最大値の平均値を表1に示した。スパ
ッタリング後の変形は次のようにして測定した。上記切
削加工によって得られたバッキングプレートに半導体の
配線用のAl‐Si合金ターゲットをInろうを用いて
接合し、スパッタリングを行った。スパッタリングは2
0A、400Vの条件で12時間行った。その後取り出
したプレートを定盤にのせ、浮き上がり高さをノギスで
測定した。浮き上がり高さが3mmになるまでのスパッ
タリング回数を使用回数とした。
グプレートが、硬さ、硬さの板厚方向のバラツキ、切削
加工後の平坦性、スパッタリング使用回数にすぐれてい
ることを示している。
厚さに連続鋳造後、インゴットを切断し、900℃に加
熱した。これを厚さ60mmまで熱間圧延した後、30
0℃まで10℃/minの平均冷却速度で冷却し、その
後300℃の温度で厚さ45mmまで温間圧延した。ま
た比較材として、180mmから45mmまで熱間圧延
したもの、及び60mmまで熱間圧延後厚さ45mmま
で冷間圧延したものを準備した。得られた板材の断面の
硬さ、切削加工後の平坦性、スパッタリング使用回数に
ついて表3に記載した。
且つ表面と内部の硬さの差が少なく、しかも切削加工後
の平坦性とスパッタリング使用回数において優れたバッ
キングプレートを得ることが可能になった。
さの分布を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量%において99%以上のCuを含ん
だ銅材料鋳片を800℃以上の温度に加熱後、50%以
上の加工率で熱間加工後、350℃以下に冷却した後、
150〜350℃の温度で5〜80%の加工率で温間加
工することを特徴とする銅または銅合金の製造方法。 - 【請求項2】 熱間加工後の平均冷却速度が1℃/mi
n以上であることを特徴とする請求項1記載の銅または
銅合金の製造方法。 - 【請求項3】 請求項1または2の製造法によって作成
した板材のビッカース硬さがHv75以上で且つ板厚方
向の硬さのバラツキが10%未満であることを特徴とす
るバッキングプレート用銅または銅合金。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28594496A JP3896431B2 (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 銅または銅合金の製造方法 |
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JP28594496A JP3896431B2 (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 銅または銅合金の製造方法 |
Publications (2)
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JP3896431B2 JP3896431B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=17698003
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28594496A Expired - Lifetime JP3896431B2 (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 銅または銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006089763A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Dowa Mining Co Ltd | 銅合金およびその製造法 |
JP2008088469A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Hitachi Cable Ltd | 銅合金製バッキング・プレートおよびバッキング・プレート用銅合金の製造方法 |
WO2013047199A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
WO2019049254A1 (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-14 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲット |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP28594496A patent/JP3896431B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006089763A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Dowa Mining Co Ltd | 銅合金およびその製造法 |
JP2008088469A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Hitachi Cable Ltd | 銅合金製バッキング・プレートおよびバッキング・プレート用銅合金の製造方法 |
WO2013047199A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
JPWO2013047199A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-03-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
US9704695B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-07-11 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Sputtering target and manufacturing method therefor |
WO2019049254A1 (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-14 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲット |
KR20200051581A (ko) * | 2017-09-07 | 2020-05-13 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 원통형 스퍼터링 타깃 |
Also Published As
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