JPH10180433A - 金属−セラミックス複合基板製造用鋳型 - Google Patents
金属−セラミックス複合基板製造用鋳型Info
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- JPH10180433A JPH10180433A JP13797397A JP13797397A JPH10180433A JP H10180433 A JPH10180433 A JP H10180433A JP 13797397 A JP13797397 A JP 13797397A JP 13797397 A JP13797397 A JP 13797397A JP H10180433 A JPH10180433 A JP H10180433A
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Abstract
によれば、放熱板の厚さが回路面の厚さより薄いものを
低コストで作ることができない欠点があった。 【解決手段】 本発明の金属−セラミックス複合基板製
造用鋳型においては、複数割りの鋳型でセラミックス部
材を挾持し、その両面に溶湯を鋳込み、夫々回路面部と
放熱板部を形成せしめる。
Description
複合基板製造用鋳型、特に、自動車部品、電子部品など
に好適な、酸化物、窒化物、炭化物セラミックスと金属
との強固な複合部材を製造する製造技術に関するもので
ある。
縁性、高硬度などの特性と、金属の高強度、高靱性、易
加工性、導電性などの特性を生かした金属−セラミック
ス複合部材は、自動車、電子装置などに広く使用されて
いる。その代表的な例として、自動車ターボチャージャ
ー用のローター、大電力電子素子実装用の基板及びパッ
ケージが挙げられる。
製造方法として、接着、めっき、メタライズ、溶射、ろ
う接、DBC、焼き嵌め、鋳ぐるみなどの方法が知られ
ている。
の場合は接着強度が低く、耐熱性が乏しいとの問題点が
ある。めっき、メタライズ、溶射法の場合は、形成した
セラミックス(金属)が厚さ数μm〜数十μmの薄い層
状のものに限られている。焼き嵌め及び鋳ぐるみ法は、
セラミックス部材の少なくとも一部が金属に抱き込まれ
るような特定の場合に限られている。
れ、且つ接合温度がCu−Oの共晶点近くの狭い範囲に
限られている為、膨れや未接のような接合欠陥が発生し
易いという問題点がある。ろう接法の場合は、高価なろ
う材を使用し、且つ接合を真空中で行なわなければなら
ない為、コストが高く、応用範囲が限られている。ま
た、ろう材には、一般に接合する金属と他の金属とさら
には非金属を添加した共晶合金が使用され、それ自体は
一般に接合する金属より硬いので、直接接合体に比べ
て、ろう接体の耐ヒートサイクル寿命が短いなどの問題
点があった。
して、特開平8−198692号公報「金属−セラミッ
クス複合部材の製造装置」に開示したように、セラミッ
クス部材を連続的に供給する搬送手段と、搬送されたセ
ラミックス部材を予熱する予熱部と、予熱されたセラミ
ックス部材を坩堝内の金属溶湯中を通過させて、セラミ
ックス部材の周囲面に金属を接合させる接合部と、該接
合されたセラミックス部材を徐冷して金属−セラミック
ス複合部材となす冷却部からなる装置を提供した。
属−セラミックス複合部材を製造することができ、実操
業の面で大きな効果を得ているが、この複合部材のセラ
ミックスの両面の金属厚さは、上記接合部の構造から両
面とも同じ厚さであった。
セラミックス複合部材として、放熱板の金属厚さを回路
面の金属厚さより薄くして、熱伝導特性を上げようとす
る複合部材も要求されるようになったが、上記の製造装
置では製造できなかった。
属−セラミックス複合部材を低コストで製造できる嵌合
タイプの鋳型を提供することを目的とする。
鋭意研究したところ、嵌合タイプの鋳型を開発すること
により、溶湯金属をセラミックス部材に接合できること
を見出し本発明を提供することができた。
溶湯注入筒を左右の鋳型で嵌合せしめる一体型鋳型であ
って、一方の鋳型内面には、溶湯注入筒固定部、溶湯導
入部、回路面部、押湯部、ガス抜き孔を連接して設け、
他方の鋳型内面には、溶湯注入筒固定部、溶湯導入部、
放熱板部、押湯部を連接して設けたことを特徴とする金
属−セラミックス複合基板製造用鋳型である。
数個の鋳型を一体に結合せしめた鋳型であって、中央鋳
型の両面には、溶湯注入筒固定部と、溶湯導入部と、複
数の放熱板部及び回路面部の何れか一方と、押湯部とを
連接して設け、上記中央鋳型の両側に配置される鋳型内
面には、溶湯注入筒固定部と、溶湯導入部と、複数の放
熱板部及び回路面部の何れか他方と、押湯部とを連接し
て設けたことを特徴とする金属−セラミックス複合基板
製造用鋳型である。
ミニウムを主体とする合金であることを特徴とする。
一方の内面に溶湯注入筒固定部、溶湯導入部、セラミッ
クス部材固定部、回路面部、押湯部、ガス抜き孔を設
け、他方の内面には溶湯注入筒固定部、溶湯導入部、放
熱板部、押湯部を設けてもよい。
クス部材を挟持せしめた後に、溶湯金属としてのアルミ
ニウム金属を流し込み、セラミックス部材の一面に0.
5mm程度の厚みを有する回路形成面を設け、反対面に
は0.3mm程度の放熱板やあるいはフィン部と一体と
なった放熱部を一連の工程で製造する。
金属であるが、これにより導電性が向上し、且つ軟らか
さを得るものである。この場合、純度が高い程導電性が
向上するが、逆に価格が高くなるため、本発明では9
9.9%(3N)の純アルミニウムを使用した。
は、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケ
イ素、ジルコニア等のセラミックス部材やガラス等であ
り、この場合、高強度の素材であればなお更に好まし
い。
ついて詳細に説明する。
ある。本発明の鋳型は、例えば縦150mm、横150
mm、厚さ45mmの大きさであり、左右の鋳型がほぼ
真中で嵌合する構造となっている。
には、溶湯注入筒固定部4、溶湯導入部5、セラミック
ス部材固定用凹部6、回路面用凹部6′、押湯部7、ガ
ス抜き孔8を設け、図6〜図9に示すように、左側鋳型
2の内面には、溶湯注入筒固定部4、溶湯導入部5、放
熱板部10、押湯部7を設け、セラミックス部材13と
して縦112mm、横54mm、厚さ0.635mmの
アルミナ部材を上記セラミックス部材固定用凹部6内に
固定し、次いで、直径30mmの溶湯注入筒3を溶湯注
入筒固定部4に固定した後、両方の鋳型1及び2を嵌合
する。なお、11は上記右側鋳型1の凸部9を受け入れ
るため上記左側鋳型2に形成した凹部である。
(3N)のアルミニウム溶湯を、上記溶湯注入筒3から
圧力をかけながら流し込み、最終的にガス抜き孔8から
若干のアルミニウムが抜け出るまで注入する。
止し、引け巣、欠陥が回路形成や放熱板に残らないよう
温度勾配をかけながら鋳型を室温に近い状態まで冷却し
た後、鋳型を当初のように左右に分割してアルミニウム
−セラミックス複合部材を得た。本発明によって得られ
た複合部材は、回路形成面14が0.5mmの厚さであ
り、反対面の放熱板15の厚さは0.3mmであった。
エッチングレジストを加熱圧着し、遮光、現像処理を行
なって所望のパターンを形成した後、塩化第2鉄溶液に
エッチングを行なって回路を形成した。更に、回路表面
をZn置換してNiめっき処理を施して、図10に示す
ような形状のアルミニウム−セラミックス直接接合基板
を得た。なお、16はNiメッキ膜である。
下の結果を得た。
ムが切れる)
し)
に示すように、放熱板部10をフィン部12を有するも
のに変えた以外は実施例1に示すものと同一の左右の鋳
型を用い、セラミックス部材として縦112mm、横5
4mm、厚さ0.635mmの窒化アルミニウム部材を
用いて実施例1と同様な処理をして、図13に示す形状
のフィン17付きのアルミニウム−セラミックス複合部
材を得た。
型の全体を示す斜視図である。この鋳型は、1個の溶湯
注入筒3に夫々連通する3個の鋳型18〜20を一体に
結合せしめたものであり、左右の鋳型18,20が中央
鋳型19を挟持する構造となっている。
の内面には、溶湯注入筒固定部21a、溶湯導入部2
2、セラミックス部材固定用凹部23,24、回路面用
凹部25,26、押湯部27,28、ガス抜き孔29,
30を設け、図18〜図20に示すように、上記右側鋳
型18に対向する中央鋳型19の対向面には、溶湯注入
筒固定部21b、溶湯導入部22′、放熱板部31,3
2、押湯部27′,28′、セラミックス部材固定用凹
部23,24、及び上記右側鋳型18の凸部33を受け
入れるための凹部33′を設ける。
9の反対側の面には、溶湯注入筒固定部21b、溶湯導
入部34、セラミックス部材固定用凹部35,36、放
熱板部37,38、押湯部39,40を設け、図22〜
24に示すように、上記中央鋳型19の上記反対側の面
に対向する左側鋳型20の内面には、溶湯注入筒固定部
21c、溶湯導入部34′、回路面用凹部41,42、
押湯部39′,40′、ガス抜き孔43,44、及び上
記中央鋳型19の凸部45を受け入れるための凹部4
5′を設け、4枚のアルミナ部材を上記セラミックス部
材固定用凹部23,24,35,36内に固定し、次い
で、溶湯注入筒3を中央鋳型19の溶湯注入筒固定部2
1bに固定した後、中央鋳型19に右,左の鋳型18及
び20を嵌合する。
(3N)のアルミニウム溶湯を、上記溶湯注入筒3から
圧力をかけながら流し込み、最終的にガス抜き孔29,
30,43,44から若干のアルミニウムが抜け出るま
で注入する。
止し、引け巣、欠陥が回路形成や放熱板に残らないよう
温度勾配をかけながら鋳型を室温に近い状態まで冷却し
た後、鋳型を当初のように分割してアルミニウム−セラ
ミックス複合部材を得た。本発明によって得られた複合
部材は、以下、他の実施例と同様に処理する。
を量産できる。
形状の金属−セラミックス複合基板を製造できるもので
あり、且つ、鋳型は繰り返して使用できる事から特定形
状の複合基板を安価に製造できるという大きな利益があ
る。
る。
る。
図である。
図である。
視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 溶湯注入筒を左右の鋳型で嵌合せしめる
一体型鋳型であって、一方の鋳型内面には、溶湯注入筒
固定部、溶湯導入部、回路面部、押湯部、ガス抜き孔を
連接して設け、他方の鋳型内面には、溶湯注入筒固定
部、溶湯導入部、放熱板部、押湯部を連接して設けたこ
とを特徴とする金属−セラミックス複合基板製造用鋳
型。 - 【請求項2】 溶湯注入筒に連通する複数個の鋳型を一
体に結合せしめた鋳型であって、中央鋳型の両面には、
溶湯注入筒固定部と、溶湯導入部と、複数の放熱板部及
び回路面部の何れか一方と、押湯部とを連接して設け、
上記中央鋳型の両側に配置される鋳型内面には、溶湯注
入筒固定部と、溶湯導入部と、複数の放熱板部及び回路
面部の何れか他方と、押湯部とを連接して設けたことを
特徴とする金属−セラミックス複合基板製造用鋳型。 - 【請求項3】 上記溶湯は、金属アルミニウムまたはア
ルミニウムを主体とする合金であることを特徴とする請
求項1または2記載の金属−セラミックス複合基板製造
用鋳型。
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---|---|---|---|
JP13797397A JP3837680B2 (ja) | 1996-10-24 | 1997-05-14 | 金属−セラミックス複合基板製造用鋳型 |
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JP29928196 | 1996-10-24 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10180433A true JPH10180433A (ja) | 1998-07-07 |
JP3837680B2 JP3837680B2 (ja) | 2006-10-25 |
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JP13797397A Expired - Fee Related JP3837680B2 (ja) | 1996-10-24 | 1997-05-14 | 金属−セラミックス複合基板製造用鋳型 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005116934A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Dowa Mining Co Ltd | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
JP2008172197A (ja) * | 2007-10-22 | 2008-07-24 | Dowa Holdings Co Ltd | アルミニウム−セラミックス接合体 |
US8011416B2 (en) | 2002-09-13 | 2011-09-06 | Dowa Metaltech Co., Ltd. | Apparatus, mold, and method for manufacturing metal-ceramic composite member |
JP2012038847A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Dowa Metaltech Kk | 電子部品搭載基板の冷却構造 |
JP2015195309A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | Dowaメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス回路基板の製造方法 |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP13797397A patent/JP3837680B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005116934A (ja) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Dowa Mining Co Ltd | 金属−セラミックス接合基板およびその製造方法 |
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JP2008172197A (ja) * | 2007-10-22 | 2008-07-24 | Dowa Holdings Co Ltd | アルミニウム−セラミックス接合体 |
JP2012038847A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Dowa Metaltech Kk | 電子部品搭載基板の冷却構造 |
JP2015195309A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | Dowaメタルテック株式会社 | 金属−セラミックス回路基板の製造方法 |
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