JPH10190175A - 電子部品用複合材料 - Google Patents
電子部品用複合材料Info
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- JPH10190175A JPH10190175A JP35830796A JP35830796A JPH10190175A JP H10190175 A JPH10190175 A JP H10190175A JP 35830796 A JP35830796 A JP 35830796A JP 35830796 A JP35830796 A JP 35830796A JP H10190175 A JPH10190175 A JP H10190175A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い放熱性を発揮できる熱伝導性を有し、ガ
ラスやセラミックスとの熱膨張係数の整合性にすぐれ、
さらに十分な酸化被膜を生成して封着性に優れた特性を
有する電子部品用複合材料の提供 【解決手段】 低熱膨張金属材料１の両面に熱伝導性の
良好な材料２をクラッドあるいはめっきした複合材料の
表層に封着性の良好な材料３、すなわち酸化皮膜が生成
可能な材料を積層することによって、ガラスとの封着性
を高め、しかもガラスやセラミックスとの熱的整合性が
得られる。
ラスやセラミックスとの熱膨張係数の整合性にすぐれ、
さらに十分な酸化被膜を生成して封着性に優れた特性を
有する電子部品用複合材料の提供 【解決手段】 低熱膨張金属材料１の両面に熱伝導性の
良好な材料２をクラッドあるいはめっきした複合材料の
表層に封着性の良好な材料３、すなわち酸化皮膜が生成
可能な材料を積層することによって、ガラスとの封着性
を高め、しかもガラスやセラミックスとの熱的整合性が
得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品、特に
ＩＣ表面実装基板として用いられる電子部品用複合材料
に係り、Ｆｅ‐Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ‐
Ｃｒ等の低熱膨張材の両面に、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇの金属
または合金の熱伝導性の良好な材料を積層し、さらにそ
の両面に封着性の良好な材料が積層した５層構造とな
し、熱伝導性、ガラスやセラミックスとの熱膨張係数の
整合性、並びに封着性に優れた電子部品用複合材料に関
する。
ＩＣ表面実装基板として用いられる電子部品用複合材料
に係り、Ｆｅ‐Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ‐
Ｃｒ等の低熱膨張材の両面に、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇの金属
または合金の熱伝導性の良好な材料を積層し、さらにそ
の両面に封着性の良好な材料が積層した５層構造とな
し、熱伝導性、ガラスやセラミックスとの熱膨張係数の
整合性、並びに封着性に優れた電子部品用複合材料に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子部品、特にＩＣ表面実装基
板、液晶用ガラス複合基板等に使用される複合材料は、
生産性の良いこと、熱伝導性が良好であるだけでなく、
気密性を保持するため、その熱膨張係数がガラス、セラ
ミックスなどの相手材の熱膨張係数との整合性が良いこ
と、ガラス、セラミックスとの密着性を得るための酸化
皮膜が良好に被覆されていることが要求される。
板、液晶用ガラス複合基板等に使用される複合材料は、
生産性の良いこと、熱伝導性が良好であるだけでなく、
気密性を保持するため、その熱膨張係数がガラス、セラ
ミックスなどの相手材の熱膨張係数との整合性が良いこ
と、ガラス、セラミックスとの密着性を得るための酸化
皮膜が良好に被覆されていることが要求される。
【０００３】従来より、封着用合金としては、１５〜３
０％Ｃｒ−Ｆｅ合金や、４０〜４８％Ｎｉ‐４〜８％Ｃ
ｒ−Ｆｅ合金等の低熱膨張金属が多く使用されている。
０％Ｃｒ−Ｆｅ合金や、４０〜４８％Ｎｉ‐４〜８％Ｃ
ｒ−Ｆｅ合金等の低熱膨張金属が多く使用されている。
【０００４】この封着用合金は、所要板厚に圧延したの
ち、所要寸法・形状に打ち抜き加工またはエッチング加
工後、例えば、表示管用電極を作成する場合は、表示管
のガラス部に封着されるリード部に、ガラスとの密着性
を改善するために、露点＋１０℃〜＋４０℃の大気中ま
たはＨ2十０2雰囲気の中で、１０００℃〜１２５０℃の
酸化皮膜処理が施される。
ち、所要寸法・形状に打ち抜き加工またはエッチング加
工後、例えば、表示管用電極を作成する場合は、表示管
のガラス部に封着されるリード部に、ガラスとの密着性
を改善するために、露点＋１０℃〜＋４０℃の大気中ま
たはＨ2十０2雰囲気の中で、１０００℃〜１２５０℃の
酸化皮膜処理が施される。
【０００５】しかし、これらの低熱膨張金属を使用した
封着用合金は、熱膨張係数が低いことからＳｉチップの
熱膨張係数との整合性は良好であるが、熱伝導率は１５
Ｗ／ｍ・Ｋ〜３０Ｗ／ｍ・Ｋと極めて低く、熱放散性が
悪いため、その改良が望まれていた。
封着用合金は、熱膨張係数が低いことからＳｉチップの
熱膨張係数との整合性は良好であるが、熱伝導率は１５
Ｗ／ｍ・Ｋ〜３０Ｗ／ｍ・Ｋと極めて低く、熱放散性が
悪いため、その改良が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで従来では、低熱
膨張金属に熱伝導性の良い材質を表層にクラッドした材
料、例えば、Ｃｕ／３６Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ、Ｃｕ／Ｆｅ
‐２９Ｎｉ‐１６Ｃｏ／Ｃｕ、Ａｌ／４２Ｎｉ‐Ｆｅ／
Ａｌ等の３層クラッド材が採用されていた。
膨張金属に熱伝導性の良い材質を表層にクラッドした材
料、例えば、Ｃｕ／３６Ｎｉ−Ｆｅ／Ｃｕ、Ｃｕ／Ｆｅ
‐２９Ｎｉ‐１６Ｃｏ／Ｃｕ、Ａｌ／４２Ｎｉ‐Ｆｅ／
Ａｌ等の３層クラッド材が採用されていた。
【０００７】例えば、特開昭６３‐２６１８６３号公報
には、Ｆｅ‐Ｎｉ系合金よりなる芯材の両面に、Ａｌ又
はＡｌ系合金層がクラッドされた３層材が開示されてい
る。従来のＡｌ板がＳｉチップとの熱膨張係数の不整合
によりエポキシ樹脂の剥離やチップの割れが生じる欠点
を有するため、樹脂層やＳｉチップとの熱膨張係数の整
合性を図る必要から異種金属を積層して多層構造とした
ものである。
には、Ｆｅ‐Ｎｉ系合金よりなる芯材の両面に、Ａｌ又
はＡｌ系合金層がクラッドされた３層材が開示されてい
る。従来のＡｌ板がＳｉチップとの熱膨張係数の不整合
によりエポキシ樹脂の剥離やチップの割れが生じる欠点
を有するため、樹脂層やＳｉチップとの熱膨張係数の整
合性を図る必要から異種金属を積層して多層構造とした
ものである。
【０００８】しかし、かかる３層クラッド材は最外層が
Ａｌ層であり、酸化皮膜が生成しないためガラスやセラ
ミックスとの封着性が悪く、絶縁層を保ちながら気密性
を保つことができないという問題がある。
Ａｌ層であり、酸化皮膜が生成しないためガラスやセラ
ミックスとの封着性が悪く、絶縁層を保ちながら気密性
を保つことができないという問題がある。
【０００９】また、特開昭６４‐３６４４０号公報に
も、Ｆｅ−Ｎｉ系合金板を芯材として、片面にＡｌを、
もう一方の面にＣｕを接合した電子部品用クラッド材が
提案されている。
も、Ｆｅ−Ｎｉ系合金板を芯材として、片面にＡｌを、
もう一方の面にＣｕを接合した電子部品用クラッド材が
提案されている。
【００１０】この構成においても、最外層がＡｌ層ある
いはＣｕ層であるため、酸化皮膜が生成せず封着性が悪
く、半導体素子の大容量化にともなって要求される高い
熱放散性および半田つけ性に充分対応できるものではな
い。
いはＣｕ層であるため、酸化皮膜が生成せず封着性が悪
く、半導体素子の大容量化にともなって要求される高い
熱放散性および半田つけ性に充分対応できるものではな
い。
【００１１】さらに、特開平２‐１４７９４号公報に
は、中心金属層が銅からなる外側金属層より低い熱膨張
係数を有した鉄合金より作られ、外側金属層は中心金属
層より高い熱伝導性を有し、中心金属層の両側に金属的
に接合された構成の複合金属積層体を開示している。し
かし、この複合金属積層体は、最外層の銅が酸化皮膜を
生成し難いため、ガラスとの密着性が悪く、封着が困難
であるという問題がある。
は、中心金属層が銅からなる外側金属層より低い熱膨張
係数を有した鉄合金より作られ、外側金属層は中心金属
層より高い熱伝導性を有し、中心金属層の両側に金属的
に接合された構成の複合金属積層体を開示している。し
かし、この複合金属積層体は、最外層の銅が酸化皮膜を
生成し難いため、ガラスとの密着性が悪く、封着が困難
であるという問題がある。
【００１２】従来では、熱伝導性やＳｉチップとの熱的
整合性を考慮した基板用クラッド材料は提案されている
ものの、ガラス封止の封着性については考慮されておら
ず、封着性を改善した材料が要望されていた。
整合性を考慮した基板用クラッド材料は提案されている
ものの、ガラス封止の封着性については考慮されておら
ず、封着性を改善した材料が要望されていた。
【００１３】この発明は、上述した電子部品用複合材料
における問題点を解消し、高い放熱性を発揮できる熱伝
導性を有し、ガラスやセラミックスとの熱膨張係数の整
合性にすぐれ、さらに十分な酸化皮膜を生成して封着性
に優れた特性を有する電子部品用複合材料の提供を目的
としている。
における問題点を解消し、高い放熱性を発揮できる熱伝
導性を有し、ガラスやセラミックスとの熱膨張係数の整
合性にすぐれ、さらに十分な酸化皮膜を生成して封着性
に優れた特性を有する電子部品用複合材料の提供を目的
としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】発明者らは、熱伝導性や
Ｓｉチップとの熱的整合性だけでなく、封着性について
も良好な材料を得るため種々検討した結果、低熱膨張材
料の両面に熱伝導性の良好な材料をクラッドあるいはめ
っきした複合材料の表層に封着性の良好な材料、すなわ
ち酸化皮膜が生成可能な材料を積層することによって、
ガラスとの封着性を高め、しかもガラスやセラミックス
との熱的整合性が得られることを知見し、この発明を完
成した。
Ｓｉチップとの熱的整合性だけでなく、封着性について
も良好な材料を得るため種々検討した結果、低熱膨張材
料の両面に熱伝導性の良好な材料をクラッドあるいはめ
っきした複合材料の表層に封着性の良好な材料、すなわ
ち酸化皮膜が生成可能な材料を積層することによって、
ガラスとの封着性を高め、しかもガラスやセラミックス
との熱的整合性が得られることを知見し、この発明を完
成した。
【００１５】すなわち、この発明は、Ｆｅ‐Ｎｉ、Ｆｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ‐Ｃｒ等の低熱膨張材料の両
面に、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合
金の少なくとも１種からなる熱伝導性の良好な材料が接
合され、さらにその両面に封着性の良好な材料が接合さ
れたことを特徴とする電子部品用複合材料である。
−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｎｉ‐Ｃｒ等の低熱膨張材料の両
面に、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合
金の少なくとも１種からなる熱伝導性の良好な材料が接
合され、さらにその両面に封着性の良好な材料が接合さ
れたことを特徴とする電子部品用複合材料である。
【００１６】また、発明者らは、前記の５層構造からな
る電子部品用複合材料において、最外層の封着性の良好
な材料が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金のいずれか１種
からなることを特徴とする電子部品用複合材料を併せて
提案する。
る電子部品用複合材料において、最外層の封着性の良好
な材料が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金のいずれか１種
からなることを特徴とする電子部品用複合材料を併せて
提案する。
【００１７】
【発明の実施の形態】この発明による電子部品用複合材
料は、半導体実装基板に使用することによって、所要の
熱伝導性が得られるだけでなく、ガラスやセラミックス
等との熱膨張係数の整合性、およびガラス等との良好な
封着性が得られる。
料は、半導体実装基板に使用することによって、所要の
熱伝導性が得られるだけでなく、ガラスやセラミックス
等との熱膨張係数の整合性、およびガラス等との良好な
封着性が得られる。
【００１８】さらに、芯材となる低熱膨張材とその両面
の高熱膨張材、および封止性の良好な材料の材質並びに
板厚比率を変更することによって、所要の熱伝導度と熱
膨張係数を得ることができる。
の高熱膨張材、および封止性の良好な材料の材質並びに
板厚比率を変更することによって、所要の熱伝導度と熱
膨張係数を得ることができる。
【００１９】上記の作用効果を奏するこの発明による電
子部品用複合材料の構成を図面に基づいて詳述する。図
１Ａはこの発明による電子部品用複合材料を示す基板の
斜視説明図、Ｂは縦断説明図である。
子部品用複合材料の構成を図面に基づいて詳述する。図
１Ａはこの発明による電子部品用複合材料を示す基板の
斜視説明図、Ｂは縦断説明図である。
【００２０】この発明による電子部品用複合材料は、図
１に示すごとく、例えば、３２％〜５０％Ｎｉ−Ｆｅの
Ｆｅ−Ｎｉ系合金からなる低熱膨張金属材料１の両面
に、熱伝導性の良好なＣｕ、Ａｌ又はＡｇの金属または
合金からなる高熱伝導性材料２，２をクラッドまたはめ
っきし、さらにその両面に封止性の良好な材料であるＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏの封着材料３，３をクラッドまたはめっきした５
層構造からなる複合材料である。
１に示すごとく、例えば、３２％〜５０％Ｎｉ−Ｆｅの
Ｆｅ−Ｎｉ系合金からなる低熱膨張金属材料１の両面
に、熱伝導性の良好なＣｕ、Ａｌ又はＡｇの金属または
合金からなる高熱伝導性材料２，２をクラッドまたはめ
っきし、さらにその両面に封止性の良好な材料であるＦ
ｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｃｏの封着材料３，３をクラッドまたはめっきした５
層構造からなる複合材料である。
【００２１】この発明において、芯材となる低熱膨張金
属材料１としては、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ
合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金など、使
用用途の温度に応じて材質を選定することが好ましい。
また、両側にＣｕ、Ａｌ等の熱膨張の高い合金を積層す
る際には、熱膨張係数の小さい材料を使用することが望
ましい。好ましい組成の合金としては、３６Ｎｉ−Ｆ
ｅ、４２Ｎｉ−Ｆｅ、１８Ｃｒ−Ｆｅ、２９Ｎｉ−１６
Ｃｏ−Ｆｅ、３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ、４２Ｎｉ−６Ｃ
ｒ−Ｆｅがある。
属材料１としては、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ
合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金など、使
用用途の温度に応じて材質を選定することが好ましい。
また、両側にＣｕ、Ａｌ等の熱膨張の高い合金を積層す
る際には、熱膨張係数の小さい材料を使用することが望
ましい。好ましい組成の合金としては、３６Ｎｉ−Ｆ
ｅ、４２Ｎｉ−Ｆｅ、１８Ｃｒ−Ｆｅ、２９Ｎｉ−１６
Ｃｏ−Ｆｅ、３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ、４２Ｎｉ−６Ｃ
ｒ−Ｆｅがある。
【００２２】さらに、低熱膨張金属材料１の両側にクラ
ッドまたはめっきする熱伝導率の良好な材料として、Ｃ
ｕ、Ｃｕ系合金、Ａｌ、Ａｌ系合金、Ａｇ、Ａｇ合金か
ら選定すればよい。好ましい組成の合金としては、２〜
５Ｎｉ−Ｃｕ、５Ｓｎ−Ｃｏである。
ッドまたはめっきする熱伝導率の良好な材料として、Ｃ
ｕ、Ｃｕ系合金、Ａｌ、Ａｌ系合金、Ａｇ、Ａｇ合金か
ら選定すればよい。好ましい組成の合金としては、２〜
５Ｎｉ−Ｃｕ、５Ｓｎ−Ｃｏである。
【００２３】また、封止性の良好な材料として、Ｆｅま
たはＦｅ合金、ＮｉまたはＮｉを３２％以上含むＮｉ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の
Ｆｅ−Ｎｉ系合金から適宜選定される。好ましい組成の
合金としては、４２Ｎｉ−Ｆｅ、４７Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆ
ｅ、１８Ｃｒ−Ｆｅ、２５Ｃｒ−Ｆｅ、４２Ｎｉ−６Ｃ
ｒ−Ｆｅ、２９Ｎｉ−１６Ｃｏ−Ｆｅである。
たはＦｅ合金、ＮｉまたはＮｉを３２％以上含むＮｉ合
金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金等の
Ｆｅ−Ｎｉ系合金から適宜選定される。好ましい組成の
合金としては、４２Ｎｉ−Ｆｅ、４７Ｎｉ−６Ｃｒ−Ｆ
ｅ、１８Ｃｒ−Ｆｅ、２５Ｃｒ−Ｆｅ、４２Ｎｉ−６Ｃ
ｒ−Ｆｅ、２９Ｎｉ−１６Ｃｏ−Ｆｅである。
【００２４】上記の５層構造の電子部品用複合材料の製
造方法としては、当該５層を構成する材料を同時に圧延
する方法、または先に芯材となる低熱膨張金属材料１の
両側に熱伝導性の良好な高熱伝導性材料２を圧延にてク
ラッドした後、両側に封着性の良好な封着材料３をめっ
きする方法、あるいは低熱膨張金属材料１の両側に熱伝
導性の良好な高熱伝導性材料２をめっきした後、両側に
封着性の良好な封着材料３をめっきする方法があり、ま
たあるいは５層を構成する材料をホットプレス又は熱間
静水圧プレス（ＨＩＰ）処理にて拡散接合する方法が、
用途や５層の厚み比などから適宜選定できる。また、上
記のめっきには通常の湿式の他、蒸着などの気相成長方
法も利用できる。
造方法としては、当該５層を構成する材料を同時に圧延
する方法、または先に芯材となる低熱膨張金属材料１の
両側に熱伝導性の良好な高熱伝導性材料２を圧延にてク
ラッドした後、両側に封着性の良好な封着材料３をめっ
きする方法、あるいは低熱膨張金属材料１の両側に熱伝
導性の良好な高熱伝導性材料２をめっきした後、両側に
封着性の良好な封着材料３をめっきする方法があり、ま
たあるいは５層を構成する材料をホットプレス又は熱間
静水圧プレス（ＨＩＰ）処理にて拡散接合する方法が、
用途や５層の厚み比などから適宜選定できる。また、上
記のめっきには通常の湿式の他、蒸着などの気相成長方
法も利用できる。
【００２５】所要の熱伝導性、熱膨張係数を求めるため
には、この発明の複合材料の厚みを以下の計算方法にて
決定することができる。なお、複合材料全体としての厚
みは、例えば、ＩＣ実装用基板として使用することを考
慮して０．２〜１．５ｍｍ程度が望ましい。
には、この発明の複合材料の厚みを以下の計算方法にて
決定することができる。なお、複合材料全体としての厚
みは、例えば、ＩＣ実装用基板として使用することを考
慮して０．２〜１．５ｍｍ程度が望ましい。
【００２６】Ａを封着材料３、Ｂを高熱伝導性材料２、
Ｃを低熱膨張金属材料１とする。また、各層の厚み比を
ａxとし、各層の熱伝導率をＫxとし、各層の熱膨張率を
Ｅxとする。 各層の厚み比 ａA：ａB：ａC：ａB：ａA＝０．
０２５：０．０２５：０．５：０．０２５：０．０２５ 熱伝導率 板面方向 Ｋ＝ａAＫA＋ａBＫB＋ａCＫC 熱伝導率 板厚方向 １／Ｋ＝ａA/ＫA＋ａB／ＫB＋ａC
／ＫC 熱膨張係数 α＝ａAＥAαA＋ａBＥBαB＋ａC
ＥCαC／ａAＥA＋ａBＥB＋ａCＥC
Ｃを低熱膨張金属材料１とする。また、各層の厚み比を
ａxとし、各層の熱伝導率をＫxとし、各層の熱膨張率を
Ｅxとする。 各層の厚み比 ａA：ａB：ａC：ａB：ａA＝０．
０２５：０．０２５：０．５：０．０２５：０．０２５ 熱伝導率 板面方向 Ｋ＝ａAＫA＋ａBＫB＋ａCＫC 熱伝導率 板厚方向 １／Ｋ＝ａA/ＫA＋ａB／ＫB＋ａC
／ＫC 熱膨張係数 α＝ａAＥAαA＋ａBＥBαB＋ａC
ＥCαC／ａAＥA＋ａBＥB＋ａCＥC
【００２７】
実施例１ ２９％Ｎｉ‐５５％Ｆｅ−１６％Ｃｒからなる帯状の低
熱膨張金属材料の両側に、Ｃｕ板を圧接し、さらにその
両側にＮｉ板を圧接するよう、５層を圧延機にて冷間圧
延し、厚み０．６ｍｍ×幅３０ｍｍ×長さ７６ｍｍに切
断し、基板用複合材料を得た。
熱膨張金属材料の両側に、Ｃｕ板を圧接し、さらにその
両側にＮｉ板を圧接するよう、５層を圧延機にて冷間圧
延し、厚み０．６ｍｍ×幅３０ｍｍ×長さ７６ｍｍに切
断し、基板用複合材料を得た。
【００２８】さらに、得られた材料を７５０℃×３分で
拡散焼鈍した。Ｃｕ，Ｎｉのように拡散係数の著しく異
なる異種の材料を、これ以上の温度、処理時間で行なう
と、拡散時に界面にボイドが発生する恐れがあるので、
低温、短時間で拡散焼鈍処理することが望ましい。
拡散焼鈍した。Ｃｕ，Ｎｉのように拡散係数の著しく異
なる異種の材料を、これ以上の温度、処理時間で行なう
と、拡散時に界面にボイドが発生する恐れがあるので、
低温、短時間で拡散焼鈍処理することが望ましい。
【００２９】各層の厚みは、前述の計算式にて良好な熱
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、Ｎｉ：Ｃｕ：Ｎｉ−Ｆｅ‐Ｃｒ：Ｃｕ：Ｎ
ｉ＝０．０２５：０．０２５：０．５：０．０２５：
０．０２５とした。従って、熱伝導率は板面方向で５４
Ｗ／ｍ・Ｋ、板厚方向で２７Ｗ／ｍ・Ｋと良好であっ
た。また、熱膨張率は３０〜３００℃で７．２×１０-6
／Ｋであった。
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、Ｎｉ：Ｃｕ：Ｎｉ−Ｆｅ‐Ｃｒ：Ｃｕ：Ｎ
ｉ＝０．０２５：０．０２５：０．５：０．０２５：
０．０２５とした。従って、熱伝導率は板面方向で５４
Ｗ／ｍ・Ｋ、板厚方向で２７Ｗ／ｍ・Ｋと良好であっ
た。また、熱膨張率は３０〜３００℃で７．２×１０-6
／Ｋであった。
【００３０】さらに、８５０℃×３０分、大気中にて酸
化皮膜処理を行ない、その上にコバールガラスを塗って
セラミックスと接合したところ、割れ等の発生もなく良
好であった。
化皮膜処理を行ない、その上にコバールガラスを塗って
セラミックスと接合したところ、割れ等の発生もなく良
好であった。
【００３１】実施例２ １８Ｃｒ‐Ｆｅからなる帯状の低熱膨張金属材料の両側
に、Ａｌ板を冷間圧延して３層材を得た。さらにその両
側にＮｉめっきを１０μｍ被覆し、厚み０．６ｍｍ×幅
５０ｍｍ×長さ７５ｍｍに切断して５層の複合材料を得
て、９００℃×１０分、水素中にて拡散焼鈍処理を行な
った。
に、Ａｌ板を冷間圧延して３層材を得た。さらにその両
側にＮｉめっきを１０μｍ被覆し、厚み０．６ｍｍ×幅
５０ｍｍ×長さ７５ｍｍに切断して５層の複合材料を得
て、９００℃×１０分、水素中にて拡散焼鈍処理を行な
った。
【００３２】各層の厚みは、前述の計算式にて良好な熱
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、Ｎｉ：Ａｌ：１８Ｃｒ−Ｆｅ：Ａｌ：Ｎｉ
＝０．０１：０．０４：０．５：０．０４：０．０１と
した。従って、熱伝導率は板面方向で６８Ｗ／ｍ・Ｋ、
板厚方向で１６Ｗ／ｍ・Ｋと良好であった。また、熱膨
張率は３０〜３００℃で１０．５×１０-6／Ｋであっ
た。
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、Ｎｉ：Ａｌ：１８Ｃｒ−Ｆｅ：Ａｌ：Ｎｉ
＝０．０１：０．０４：０．５：０．０４：０．０１と
した。従って、熱伝導率は板面方向で６８Ｗ／ｍ・Ｋ、
板厚方向で１６Ｗ／ｍ・Ｋと良好であった。また、熱膨
張率は３０〜３００℃で１０．５×１０-6／Ｋであっ
た。
【００３３】さらに、９００℃×３０分、大気中にて酸
化皮膜処理を行ない、ディスプレイ封止ガラスにて接合
したところ、割れ、クラック等なく封止することができ
た。
化皮膜処理を行ない、ディスプレイ封止ガラスにて接合
したところ、割れ、クラック等なく封止することができ
た。
【００３４】実施例３ ４２Ｎｉ−Ｆｅからなる帯状の低熱膨張金属材料の両側
に、Ｃｕを配置しさらにその両側に１８Ｃｒ−Ｆｅを張
り合わせるよう、５層を圧延機にて冷間圧延し、厚み
０．８ｍｍ×幅３０ｍｍ×長さ７６ｍｍに切断し、基板
用複合材料を得て、９００℃×３０分、大気中にて拡散
焼鈍処理を行なった。
に、Ｃｕを配置しさらにその両側に１８Ｃｒ−Ｆｅを張
り合わせるよう、５層を圧延機にて冷間圧延し、厚み
０．８ｍｍ×幅３０ｍｍ×長さ７６ｍｍに切断し、基板
用複合材料を得て、９００℃×３０分、大気中にて拡散
焼鈍処理を行なった。
【００３５】各層の厚みは、前述の計算式にて良好な熱
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、１８Ｃｒ−Ｆｅ：Ｃｕ：４２Ｎｉ−Ｆｅ：
Ｃｕ：１８Ｃｒ−Ｆｅ＝０．０３：０．０７：０．６：
０．０７：０．０３とした。従って、熱伝導率は板面方
向で８４Ｗ／ｍ・Ｋ、板厚方向で２１Ｗ／ｍ・Ｋと良好
であった。また、熱膨張率は３０〜３００℃で８×１０
-6／Ｋであった。
伝導率および所要の熱膨張率となるように、前述の計算
式にて求め、１８Ｃｒ−Ｆｅ：Ｃｕ：４２Ｎｉ−Ｆｅ：
Ｃｕ：１８Ｃｒ−Ｆｅ＝０．０３：０．０７：０．６：
０．０７：０．０３とした。従って、熱伝導率は板面方
向で８４Ｗ／ｍ・Ｋ、板厚方向で２１Ｗ／ｍ・Ｋと良好
であった。また、熱膨張率は３０〜３００℃で８×１０
-6／Ｋであった。
【００３６】さらに、８５０℃×３０分、大気中にて酸
化皮膜処理を行ない、コバールガラスにて接合したとこ
ろ、ガラスとの封止性は良好で、クラックの発生はなか
った。
化皮膜処理を行ない、コバールガラスにて接合したとこ
ろ、ガラスとの封止性は良好で、クラックの発生はなか
った。
【００３７】
【発明の効果】この発明による電子部品用複合材料は、
従来からある封着材料と比較して、半導体チップとの熱
的整合性を維持しながら、熱伝導性がはるかに優れてお
り、熱伝導性や半導体チップとの熱的整合性だけでな
く、ガラス、セラミックス等の相手材との熱膨張係数の
整合性も改善され、さらに従来では考慮されていなかっ
たガラスによる封着性についても改善され、信頼性の高
い電子部品用複合材料である。
従来からある封着材料と比較して、半導体チップとの熱
的整合性を維持しながら、熱伝導性がはるかに優れてお
り、熱伝導性や半導体チップとの熱的整合性だけでな
く、ガラス、セラミックス等の相手材との熱膨張係数の
整合性も改善され、さらに従来では考慮されていなかっ
たガラスによる封着性についても改善され、信頼性の高
い電子部品用複合材料である。
【図１】Ａはこの発明による電子部品用複合材料を示す
基板の斜視説明図、Ｂは縦断説明図である。
基板の斜視説明図、Ｂは縦断説明図である。
１ 低熱膨張金属材料 ２ 高熱伝導性材料 ３ 封着材料
Claims (2)
- 【請求項１】 低熱膨張金属材料の両面に、Ｃｕ、Ｃｕ
合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金の少なくとも１
種からなる高熱伝導性材料が積層され、さらにその両面
に封着性の良好な材料が積層された電子部品用複合材
料。 - 【請求項２】 請求項１において、封着性の良好な材料
がＦｅ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系
合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金のうち１種からなる電子
部品用複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35830796A JP3850090B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 電子部品用複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35830796A JP3850090B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 電子部品用複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190175A true JPH10190175A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3850090B2 JP3850090B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=18458625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35830796A Expired - Fee Related JP3850090B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 電子部品用複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3850090B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007035868A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35830796A patent/JP3850090B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007035868A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Nitto Denko Corp | 配線回路基板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3850090B2 (ja) | 2006-11-29 |
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