JPS60125339A - 銅−炭素繊維複合材料の製造法 - Google Patents
銅−炭素繊維複合材料の製造法Info
- Publication number
- JPS60125339A JPS60125339A JP22980983A JP22980983A JPS60125339A JP S60125339 A JPS60125339 A JP S60125339A JP 22980983 A JP22980983 A JP 22980983A JP 22980983 A JP22980983 A JP 22980983A JP S60125339 A JPS60125339 A JP S60125339A
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- Japan
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- fiber composite
- layer
- composite material
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体電極として用いられる銅−炭素繊維複
合材料に係わり、特に表層部に薄膜を被覆する際の処理
液の浸透を阻止し、形状変化や表面欠陥のない銅−炭素
繊維複合材料の製造法に関する。
合材料に係わり、特に表層部に薄膜を被覆する際の処理
液の浸透を阻止し、形状変化や表面欠陥のない銅−炭素
繊維複合材料の製造法に関する。
一般に、半導体電極として用いられる銅−炭素繊維複合
材料は、半導体素子等との固着性を改善+石ため、金、
銀、銅及びニッケルの単体又はその合金の薄膜を被覆す
るが、薄膜の被覆法としては、量産的かつ経済的な電気
めっき法が実施される。
材料は、半導体素子等との固着性を改善+石ため、金、
銀、銅及びニッケルの単体又はその合金の薄膜を被覆す
るが、薄膜の被覆法としては、量産的かつ経済的な電気
めっき法が実施される。
又、銅−炭素繊維複合材料は、電気伝導性及び熱伝導性
が良く、熱膨張係数は珪素と等しく又は大略等しくなる
ように炭素繊維量を変えることにより調整でき、従来半
導体電極として用いられて来たタングステン、モリブデ
ン等に比べ安価に製造でき、加工性に優れた材料である
。しかし、銅−炭素繊維複合材料は、銅と炭素繊維の界
面があまり強くない。従って、銅−炭素繊維複合材料は
、加工や熱履歴を受けると表面に微細な亀裂を生じるこ
とがある。このような表面に微細な亀裂が入った状態で
Ni等の電気めっきをすると、めっき後の熱処理で有害
となる表面ふくれや表面割れを発生することがある。
が良く、熱膨張係数は珪素と等しく又は大略等しくなる
ように炭素繊維量を変えることにより調整でき、従来半
導体電極として用いられて来たタングステン、モリブデ
ン等に比べ安価に製造でき、加工性に優れた材料である
。しかし、銅−炭素繊維複合材料は、銅と炭素繊維の界
面があまり強くない。従って、銅−炭素繊維複合材料は
、加工や熱履歴を受けると表面に微細な亀裂を生じるこ
とがある。このような表面に微細な亀裂が入った状態で
Ni等の電気めっきをすると、めっき後の熱処理で有害
となる表面ふくれや表面割れを発生することがある。
以上、銅−炭素繊維複合材料に一般的な方法で71Ji
等の電気めっきをすると、表面ふくれや表面割れが発生
するので量産性を著しく低下させる。
等の電気めっきをすると、表面ふくれや表面割れが発生
するので量産性を著しく低下させる。
本発明の目的は、半導体電極として用いられる銅−炭素
繊維複合材料に、電気めっきでニッケル′ 等の薄膜を
被覆する際、表面ふくれや表面割れ等のない健全な銅−
炭素繊維複合材料の製造法を確立するKある。
繊維複合材料に、電気めっきでニッケル′ 等の薄膜を
被覆する際、表面ふくれや表面割れ等のない健全な銅−
炭素繊維複合材料の製造法を確立するKある。
本発明の要点は、銅−炭素繊維複合材料に半導体素子等
との固着性を阻害しないニッケルを電気めっきする際、
表面割れを阻止するのに下地銅めっきするが、内部を起
点とする表面ふくれをも阻止するためにこの下地銅層は
、大電流密度短時間でめっきした緻密な初期銅層と小電
流密度でめっきした第二錆層から成り、この緻密な初期
銅層によりめっき液等の浸透を阻止し、表面ふくれや表
面割れの々い健全な銅−炭素繊維複合材料を製造する表
面被覆法にある。
との固着性を阻害しないニッケルを電気めっきする際、
表面割れを阻止するのに下地銅めっきするが、内部を起
点とする表面ふくれをも阻止するためにこの下地銅層は
、大電流密度短時間でめっきした緻密な初期銅層と小電
流密度でめっきした第二錆層から成り、この緻密な初期
銅層によりめっき液等の浸透を阻止し、表面ふくれや表
面割れの々い健全な銅−炭素繊維複合材料を製造する表
面被覆法にある。
例えば、第1図は、両平面を銅板でクラッドした網状鋼
−炭素繊維複合材料を模式的に示したものであるが、側
面にはC繊維が露出しており、銅と炭素繊維境界はあま
り強くないので、加工や熱衝撃等で銅と炭素が剥離して
微細な割れを生ずることがある。この微細な割れが表面
に達した状態で電気めっきすると、浸透し閉じ込められ
ためつき液等がめつき後の熱処理でガス化し、平面ふく
れとなり有害な形状変化を生ずる。
−炭素繊維複合材料を模式的に示したものであるが、側
面にはC繊維が露出しており、銅と炭素繊維境界はあま
り強くないので、加工や熱衝撃等で銅と炭素が剥離して
微細な割れを生ずることがある。この微細な割れが表面
に達した状態で電気めっきすると、浸透し閉じ込められ
ためつき液等がめつき後の熱処理でガス化し、平面ふく
れとなり有害な形状変化を生ずる。
従って、表面に電気Niめっきする銅−炭素繊維複合材
料は前述したように、下地銅初層に緻密なる銅層を形成
してめっき液等の浸透を阻止し、表層に電気ニッケルめ
っきすれば、めっき後の熱処理時に内部からの平面ふく
れは発生しない。
料は前述したように、下地銅初層に緻密なる銅層を形成
してめっき液等の浸透を阻止し、表層に電気ニッケルめ
っきすれば、めっき後の熱処理時に内部からの平面ふく
れは発生しない。
又、電気鋼めっき時の電流密度が高いと、めっき粒子は
より緻密になることを見出した。第2図は、両平面を銅
板でクラッドした銅−炭素繊維複合材料に銅/ニッケル
二層めっき時、下地銅初層めつき電流密度と平面ふくれ
との関係を実験的にめた結果であるが、下地銅初層めつ
き電流密度が、低いと平面ふくれが多く発生するが高い
と殆んど発生しない、即ち、下地銅初層めつき電流密度
がIA/d−以下になると平面ふくれが多く発生するが
、2A/dm’を超えて高くなると平面ふくれは殆んど
発生しないことを見出した。
より緻密になることを見出した。第2図は、両平面を銅
板でクラッドした銅−炭素繊維複合材料に銅/ニッケル
二層めっき時、下地銅初層めつき電流密度と平面ふくれ
との関係を実験的にめた結果であるが、下地銅初層めつ
き電流密度が、低いと平面ふくれが多く発生するが高い
と殆んど発生しない、即ち、下地銅初層めつき電流密度
がIA/d−以下になると平面ふくれが多く発生するが
、2A/dm’を超えて高くなると平面ふくれは殆んど
発生しないことを見出した。
一方、電気銅めっき電流密度と平滑作用との関係は、め
っき電流密度の低い方が平滑作用が優れている、即ち、
めっき電流密度が2A/dW?以上では平滑作用が悪く
なるが、IA/dn?以下では平滑作用が優れているこ
とを見出した。
っき電流密度の低い方が平滑作用が優れている、即ち、
めっき電流密度が2A/dW?以上では平滑作用が悪く
なるが、IA/dn?以下では平滑作用が優れているこ
とを見出した。
よって、2 A / d n1以上の電流密度で下地銅
初層めつき、残りの銅層をIA/d−以下の電流密度で
めっきした上にニッケルめっきすれば、熱処理後の平面
ふくれはなく々ると共に表面状態も改善できる。
初層めつき、残りの銅層をIA/d−以下の電流密度で
めっきした上にニッケルめっきすれば、熱処理後の平面
ふくれはなく々ると共に表面状態も改善できる。
以上、めっき電流密度2A/drr?以上で初層及びI
A/drrl以下で残ハをめっきして下地鋼を電気め
っきした上に電気ニッケルめっきすれば、平面ふくれも
なく表面状態の優れた鋼−炭素繊維複合材料を製造でき
る。第3図は、本発明による銅−炭素繊維複合材料の断
面構造を模式的に示すものである。
A/drrl以下で残ハをめっきして下地鋼を電気め
っきした上に電気ニッケルめっきすれば、平面ふくれも
なく表面状態の優れた鋼−炭素繊維複合材料を製造でき
る。第3図は、本発明による銅−炭素繊維複合材料の断
面構造を模式的に示すものである。
以下、本発明及びその効果を実施例により説明する。
両面に銅板をクラッドした厚み約0.6龍の網状鋼−炭
素繊維複合材料板を第4図に示す工程に従い、電解脱脂
及び酸洗の前処理をした後、硫酸銅光沢めっき浴を用い
、めっき電流密度4A/diで厚み2μmの初層、残り
をI A/dn?で全体として厚み5μmの下地銅を電
気めっきした上に、ワット型ニッケルめっき浴を用い、
めっき電流密度5A/d−で厚み5μmのニッケルを電
気めっきした。しかる後水素雰囲気中で400UX30
分の熱処理をした結果、表面ふくれや表面割れの々い半
導体電極となる銅−炭素繊維複合材料を製造できた。
素繊維複合材料板を第4図に示す工程に従い、電解脱脂
及び酸洗の前処理をした後、硫酸銅光沢めっき浴を用い
、めっき電流密度4A/diで厚み2μmの初層、残り
をI A/dn?で全体として厚み5μmの下地銅を電
気めっきした上に、ワット型ニッケルめっき浴を用い、
めっき電流密度5A/d−で厚み5μmのニッケルを電
気めっきした。しかる後水素雰囲気中で400UX30
分の熱処理をした結果、表面ふくれや表面割れの々い半
導体電極となる銅−炭素繊維複合材料を製造できた。
実施例では、下地銅に緻密なる初期鋼層と平滑作用の優
れた第二錆層の性状の異なる二つの層を電気めっきし、
その上に電気ニッケルめっきすることにより、内部から
の平面ふくれを阻止して表面欠陥の力い銅−炭素繊維複
合材料を製造することができる。根本的には、初期層に
緻密な薄膜を被覆しめつき液等の浸透を阻止することが
できる。
れた第二錆層の性状の異なる二つの層を電気めっきし、
その上に電気ニッケルめっきすることにより、内部から
の平面ふくれを阻止して表面欠陥の力い銅−炭素繊維複
合材料を製造することができる。根本的には、初期層に
緻密な薄膜を被覆しめつき液等の浸透を阻止することが
できる。
本発明け、本実施例で説明した電気めっき法の他に、C
Vr)、PVD及びその他のめつき法で初期層に緻密な
薄膜を被覆した上に、 ニッケル等を電気めっきして銅
−炭素繊維複合材料を製造する方法全般に適用できる。
Vr)、PVD及びその他のめつき法で初期層に緻密な
薄膜を被覆した上に、 ニッケル等を電気めっきして銅
−炭素繊維複合材料を製造する方法全般に適用できる。
第1図は側平面を銅板でクラッドした銅−炭素繊維複合
材料の模式図、第2図は銅/ニッケル二層めっき時の初
期銅層めっき電流密度と平面ふくれとの関係線図、第3
1廼は、初期及び第二銅/ニッケル二層めっきした銅−
炭素繊維複合材料の断面模式図、第4図は、初期及び第
二銅/ニッケル二層めっきする製造方法を示す工程図で
ある。 1・・・銅板、2・・・銅−炭素繊維複合材料、3・・
・初期鋼層、4・・・第2銅層、5・・・ニッケルめっ
き層。 第 l 国 第3図 ! 第1頁の続き
材料の模式図、第2図は銅/ニッケル二層めっき時の初
期銅層めっき電流密度と平面ふくれとの関係線図、第3
1廼は、初期及び第二銅/ニッケル二層めっきした銅−
炭素繊維複合材料の断面模式図、第4図は、初期及び第
二銅/ニッケル二層めっきする製造方法を示す工程図で
ある。 1・・・銅板、2・・・銅−炭素繊維複合材料、3・・
・初期鋼層、4・・・第2銅層、5・・・ニッケルめっ
き層。 第 l 国 第3図 ! 第1頁の続き
Claims (1)
- 1、半導体電極として用いられる銅−炭素繊維複合材料
において、半導体素子等との固着性を阻害しない表層を
被覆するのに、下地層に性状の異なる二つの銅層を形成
し、しかる後表層にニッケルを電気めっきすることを特
徴とした銅−炭素繊維複合材料の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22980983A JPS60125339A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 銅−炭素繊維複合材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22980983A JPS60125339A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 銅−炭素繊維複合材料の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60125339A true JPS60125339A (ja) | 1985-07-04 |
Family
ID=16898003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22980983A Pending JPS60125339A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 銅−炭素繊維複合材料の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60125339A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5510667A (en) * | 1992-02-05 | 1996-04-23 | Beru Ruprecht Gmbh & Co. | Spark plug with an electrode having a platinum-nickel fiber composite material |
CN107794554A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-03-13 | 大连理工大学 | 一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用 |
CN110117760A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 湖南东映碳材料科技有限公司 | 一种高导热连续纤维Cf/Cu复合材料的制备方法 |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP22980983A patent/JPS60125339A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5510667A (en) * | 1992-02-05 | 1996-04-23 | Beru Ruprecht Gmbh & Co. | Spark plug with an electrode having a platinum-nickel fiber composite material |
CN107794554A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-03-13 | 大连理工大学 | 一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用 |
CN107794554B (zh) * | 2017-10-09 | 2019-05-10 | 大连理工大学 | 一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用 |
CN110117760A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 湖南东映碳材料科技有限公司 | 一种高导热连续纤维Cf/Cu复合材料的制备方法 |
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