JPS6063337A - 耐熱性導電材料 - Google Patents
耐熱性導電材料Info
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- JPS6063337A JPS6063337A JP58170089A JP17008983A JPS6063337A JP S6063337 A JPS6063337 A JP S6063337A JP 58170089 A JP58170089 A JP 58170089A JP 17008983 A JP17008983 A JP 17008983A JP S6063337 A JPS6063337 A JP S6063337A
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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】
（イ）技術分野
ＩＣ基盤、熱交換器抵抗溶接用電極、シーム溶接用電極
で；ｔ−に用いる耐熱性に優れた導電月利に関するもの
である。
で；ｔ−に用いる耐熱性に優れた導電月利に関するもの
である。
（ロ）従来技術とその問題点
本発明は耐熱性、導電性、熱伝導性に優れ、ＩＣノ。（
盤の板４」、熱交換器の管イ４などに好適な銅合金材料
及びアルミニウム合金４１料に関し、特に７１００℃程
度の温度に於いて良好な機械強度、電気伝導度、熱伝尋
度を保持する銅合金材料及びアルミニウム合金利Ａ′１
を提供するものである。
盤の板４」、熱交換器の管イ４などに好適な銅合金材料
及びアルミニウム合金４１料に関し、特に７１００℃程
度の温度に於いて良好な機械強度、電気伝導度、熱伝尋
度を保持する銅合金材料及びアルミニウム合金利Ａ′１
を提供するものである。
近時、ＩＣ基盤へのＩＣの高密度化に付なう発熱の対策
から基盤利料の導電゛ｌ’−Ｌを維持し、熱伝導性が良
好で小型化、軽’ｆｆＥ化を計り、高Ｗ１ｉｔに於いて
も機械的強さの優れた酬熱性材利が要求される。
から基盤利料の導電゛ｌ’−Ｌを維持し、熱伝導性が良
好で小型化、軽’ｆｆＥ化を計り、高Ｗ１ｉｔに於いて
も機械的強さの優れた酬熱性材利が要求される。
従来、これらの要求特性を有する分散粒子強化合金の製
造法として内部酸化法、粉末冶金法がある。
造法として内部酸化法、粉末冶金法がある。
しかし内部酸化法では７トリノクス金）、・ハの酸化が
生しること、或いは内部酸化不十分により合金元計；の
固溶で導電性、熱伝導性が劣化しやすいこと等のため、
管理がむずかしく高価になる。又製造＋ｉＪ’能な合金
が限定されるという問題がある。
生しること、或いは内部酸化不十分により合金元計；の
固溶で導電性、熱伝導性が劣化しやすいこと等のため、
管理がむずかしく高価になる。又製造＋ｉＪ’能な合金
が限定されるという問題がある。
一方、粉末冶金法では、混合時の伺加エネルギーが低く
乾式ボールミルによると耐熱分散粒子を均一微細に分１
１ｔさぜることが困；、ｉｌ＋である。又、湿式ボール
ミル混合によると微細な分散は可能であるが、粉末の発
火の危険や粉末の酸化の問題がある。
乾式ボールミルによると耐熱分散粒子を均一微細に分１
１ｔさぜることが困；、ｉｌ＋である。又、湿式ボール
ミル混合によると微細な分散は可能であるが、粉末の発
火の危険や粉末の酸化の問題がある。
本発明は上記Ｉｊｉ月値点を解決するためメカニカルア
ロイング法により高温での機械的強さが高く、導電性、
熱伝導１り１の良好な銅合金拐刺及びアルミニウム合金
材料を得るものである。
ロイング法により高温での機械的強さが高く、導電性、
熱伝導１り１の良好な銅合金拐刺及びアルミニウム合金
材料を得るものである。
Ｃつ発明の構成
本発明は、金属粉或いは合金粉に耐熱粒子を混合し、メ
カニカルアロイング法によって複合粉を作成し、型押・
熱間鍛造、ホットプレス、冷間静水圧プレス 熱間鍛造
、熱間押出等の加工により製造された等電拐料を特徴と
する。
カニカルアロイング法によって複合粉を作成し、型押・
熱間鍛造、ホットプレス、冷間静水圧プレス 熱間鍛造
、熱間押出等の加工により製造された等電拐料を特徴と
する。
金属粉には銅粉又はアルミニウム粉を使用する。
合金粉には銅合金粉又はアルミニウム合金粉を用いる。
耐熱粒子としては、Ｔｈ０２． Ａｌ２Ｏ３，Ｚｒ２Ｏ
３，５ｉ０２などの酸化物、Ａｌ ４ＣＢ 、 ＳｉＣ
、ＴｉＣなとの炭化物、窒化物（例えば５１３Ｎ４）、
高融点金属（例えばＷ）等を単独又は数種用いかつ、混
合比を容量比３０％以下とする。Ｈ熱粒子が容量比３０
％を越える場合は、後加工を困難にする。
３，５ｉ０２などの酸化物、Ａｌ ４ＣＢ 、 ＳｉＣ
、ＴｉＣなとの炭化物、窒化物（例えば５１３Ｎ４）、
高融点金属（例えばＷ）等を単独又は数種用いかつ、混
合比を容量比３０％以下とする。Ｈ熱粒子が容量比３０
％を越える場合は、後加工を困難にする。
本発明は耐熱粒子の分散による強化のほか、７トリノク
ス金属の合金元素添加による強化を１つの要件としてい
る。導電性を主目標とする場合は、７トリックスとして
純銅又は純アルミニウムが望しいが、１制熱性を最重点
とし若干導電性の犠牲を認める場合は、重量比１０％以
下のＺｒ 、 Ｃｒ 、 Ｔｈを単独又は数種用いた銅
合金、或いは重量比１０％以下のＦｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ
、 Ｃｕ、 Ｚｒを単独又は数種使用したアルミニウム
合金を７トリノクスとして利用出来る。これらの合金元
素は銅、アルミニウムへの固溶解度が小さいので熱処理
により析出硬化させ、導電性の低下を少なくする効果を
有する。１０％を越える添加は後加工を困シミ１１．に
する。
ス金属の合金元素添加による強化を１つの要件としてい
る。導電性を主目標とする場合は、７トリックスとして
純銅又は純アルミニウムが望しいが、１制熱性を最重点
とし若干導電性の犠牲を認める場合は、重量比１０％以
下のＺｒ 、 Ｃｒ 、 Ｔｈを単独又は数種用いた銅
合金、或いは重量比１０％以下のＦｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ
、 Ｃｕ、 Ｚｒを単独又は数種使用したアルミニウム
合金を７トリノクスとして利用出来る。これらの合金元
素は銅、アルミニウムへの固溶解度が小さいので熱処理
により析出硬化させ、導電性の低下を少なくする効果を
有する。１０％を越える添加は後加工を困シミ１１．に
する。
本発明の要件の１つは、耐熱粒子を８００λ以下に細か
く、均一に分１１女させることにある。分散強化の１１
９７７機４１１１の理論からは概算で０． Ｉ Ｉｒ
フＩＬ以下が要求される。もし粒子径が数μｍに達する
と、（トム位の運動に対する障害効果よりも、むしろ合
金の破壊源となり、拐料を劣化させる。なお耐熱粒子−
の原料は細粒が好しいが、Ｉ ０７ｉ ｍ以下なら、メ
カニカルアロイニング法による処理で細かくきれるので
問題はない。
く、均一に分１１女させることにある。分散強化の１１
９７７機４１１１の理論からは概算で０． Ｉ Ｉｒ
フＩＬ以下が要求される。もし粒子径が数μｍに達する
と、（トム位の運動に対する障害効果よりも、むしろ合
金の破壊源となり、拐料を劣化させる。なお耐熱粒子−
の原料は細粒が好しいが、Ｉ ０７ｉ ｍ以下なら、メ
カニカルアロイニング法による処理で細かくきれるので
問題はない。
本発明の要件の１つは、真空、不活性ガス、窒素ガスあ
るいは種々の１・匣素分圧のりメ囲気中、乾式で高エネ
ルギーのアトライク或いはボールミルを用いたメカニカ
ルアロイング法によって母金属（又は母合金）中に８０
０Å以下の耐熱粒子を均一に分散した複合粉（粒径２０
μ７１１以上）を作成することにある。拳法では高エネ
ルギーのボールの打撃により粉末の冷間接合、破砕が繰
り返えされ、機械的に合金化し、一定粒径に成長した複
合粉を得ることが出来る。なふ・銅合金、アルミニウム
合金とも鉄合金、ニッケル合金に比較して冷間接合性が
良いので、有機系潤滑剤を添加し、メカニカルアロイン
グ法を行なうとｉｉｊ：ｌ熱粒子の均一化に有効である
。
るいは種々の１・匣素分圧のりメ囲気中、乾式で高エネ
ルギーのアトライク或いはボールミルを用いたメカニカ
ルアロイング法によって母金属（又は母合金）中に８０
０Å以下の耐熱粒子を均一に分散した複合粉（粒径２０
μ７１１以上）を作成することにある。拳法では高エネ
ルギーのボールの打撃により粉末の冷間接合、破砕が繰
り返えされ、機械的に合金化し、一定粒径に成長した複
合粉を得ることが出来る。なふ・銅合金、アルミニウム
合金とも鉄合金、ニッケル合金に比較して冷間接合性が
良いので、有機系潤滑剤を添加し、メカニカルアロイン
グ法を行なうとｉｉｊ：ｌ熱粒子の均一化に有効である
。
次に本発明の実施例を示す。
実施例１
＋００メツシー以下の電解銅粉に、平均粒径０４μ？＋
Ｚのアルミナ粒子を重量比で１．８．’３．６゜７２％
混合後、各混合粉］ ＋＜ｇと９６龍直径のステンレス
ポール２０ Ｋｇをアトライクに装入し、乾式で１０
ｔｏｒｒの真空中あるいはアルゴン中で回転数１８０
ｒｐｒｎで２５時間メカニカルアロイング処理を行なっ
た。得られた複合粉の平均粒度は約２００７１７１Ｚ
（最大１２００ μ７＋ｚ、最小３０１ｉ ｍ）であっ
た。
Ｚのアルミナ粒子を重量比で１．８．’３．６゜７２％
混合後、各混合粉］ ＋＜ｇと９６龍直径のステンレス
ポール２０ Ｋｇをアトライクに装入し、乾式で１０
ｔｏｒｒの真空中あるいはアルゴン中で回転数１８０
ｒｐｒｎで２５時間メカニカルアロイング処理を行なっ
た。得られた複合粉の平均粒度は約２００７１７１Ｚ
（最大１２００ μ７＋ｚ、最小３０１ｉ ｍ）であっ
た。
更にこの複合粉を銅製シースに入れ、４００℃。
１０ ”ｔｏｒｒの真空中で脱気し、シースを旧人し、
８００℃で１時間加熱後、押出比１６．１で熱間押出し
た。その月別を４００℃で引張ＵｙＨさ及び電気伝導度
の測定をし、結果を第１図の１１１目％Ｉ Ｃで示す。
８００℃で１時間加熱後、押出比１６．１で熱間押出し
た。その月別を４００℃で引張ＵｙＨさ及び電気伝導度
の測定をし、結果を第１図の１１１目％Ｉ Ｃで示す。
本発明の銅合金材料は、４００℃で引張強さ３０〜４０
Ｋｇ／ ７ｎ７１＋で、電気伝導度が７０〜８３％であ
り、高温に於いて優れた機械強度と電気伝導度をイＪす
る。
Ｋｇ／ ７ｎ７１＋で、電気伝導度が７０〜８３％であ
り、高温に於いて優れた機械強度と電気伝導度をイＪす
る。
実施例２
＋００メツシー以下の噴霧アルミニウム粉に、粒径１μ
ｍ１８以下の黒鉛粉末を重量比で３．６．１０％混合し
、各混合粉を９．６ ｍｍ直径のステンレスポール２０
Ｋｇとともにアトライクに装入し、１０ ｔｏｒｒの
真空中あるいはアルゴン中で、回転数１８Ｏｒｐｍで２
０時間メカニカルアロイング処理を行なった。
ｍ１８以下の黒鉛粉末を重量比で３．６．１０％混合し
、各混合粉を９．６ ｍｍ直径のステンレスポール２０
Ｋｇとともにアトライクに装入し、１０ ｔｏｒｒの
真空中あるいはアルゴン中で、回転数１８Ｏｒｐｍで２
０時間メカニカルアロイング処理を行なった。
得られた複合粉の平均粒度は４００μｊｌ１１ （最大
１５００μｍ、最小４０μ７？ｌ）であった。この複合
粉を銅製シースに入れ、１１０℃で１０ ｔｏｒｒ の
真空中で脱気後、シースを封入し、５００℃で１時間加
熱後押出比１６：１で熱間押出し、４００℃での引張強
さ及び電気伝導度をめた結果を第１図の曲線Ｂで示す。
１５００μｍ、最小４０μ７？ｌ）であった。この複合
粉を銅製シースに入れ、１１０℃で１０ ｔｏｒｒ の
真空中で脱気後、シースを封入し、５００℃で１時間加
熱後押出比１６：１で熱間押出し、４００℃での引張強
さ及び電気伝導度をめた結果を第１図の曲線Ｂで示す。
本発明の拐刺は４００℃で引張強さ２５〜４０Ｋｇ／ｍ
Ｊ電気伝導度４０〜６３％である。
Ｊ電気伝導度４０〜６３％である。
従来のアルミニウム合金利料では電気伝導度が６３％で
あっても引張強さは６ Ｋｇ／ ｍ７！であり、本発明
の利斜が４００℃に於いて優れた機械強度、電気伝導度
を有することを示している。
あっても引張強さは６ Ｋｇ／ ｍ７！であり、本発明
の利斜が４００℃に於いて優れた機械強度、電気伝導度
を有することを示している。
に）発明の効果
前項の結果から明らかなように本願発明のイΔ料は、高
温に於ける機械強度、電気伝導度及び熱伝導度（電気伝
導度と比例関係にある）が優れているので、このイΔ料
をｉｃ基盤の仮相、熱交換器の管材等に用いた場合、導
電性、熱伝導性を損うことなく、機械強度を保持するこ
とが出来又、仮相、管材の薄肉化、軽量化に有効利用出
来る。
温に於ける機械強度、電気伝導度及び熱伝導度（電気伝
導度と比例関係にある）が優れているので、このイΔ料
をｉｃ基盤の仮相、熱交換器の管材等に用いた場合、導
電性、熱伝導性を損うことなく、機械強度を保持するこ
とが出来又、仮相、管材の薄肉化、軽量化に有効利用出
来る。
第２の効果として、製造時、アトライタにより高エネル
ギーで粉末が処理されるので、塑性変形、破砕、再接合
を繰り返えすため、複合粉は一定の大きさに成長し、粉
末の発火、酸化の危１灸カー戊少し、製造中の粉末の取
扱ｂ）管理が容意しニなる。
ギーで粉末が処理されるので、塑性変形、破砕、再接合
を繰り返えすため、複合粉は一定の大きさに成長し、粉
末の発火、酸化の危１灸カー戊少し、製造中の粉末の取
扱ｂ）管理が容意しニなる。
又、限合粉は強エネフレギー加工を受けてυ−るため後
加−に（例えば焼結）に於ける緻密化を（Ｉｉｉ ｊ（
ｉｉし、加熱１１１Ｊ間が短縮出来る。
加−に（例えば焼結）に於ける緻密化を（Ｉｉｉ ｊ（
ｉｉし、加熱１１１Ｊ間が短縮出来る。
第３の効果として本願発明では金属７トリノクスの結晶
粒かに、ｔｌｌかく、しかも微細な１ｆｉｉＪ熱分子ｉ
ｉＡ’イＬ子カニ均一に分１１にしだ組織を得ることが
出来る。
粒かに、ｔｌｌかく、しかも微細な１ｆｉｉＪ熱分子ｉ
ｉＡ’イＬ子カニ均一に分１１にしだ組織を得ることが
出来る。
第１図は４００℃に於ける材料の引張強さく１（ｇ／
Ｉ＋＋＋ＩＩ）と電気伝導度（％）の関係を示す。 曲線Ａは従来のアルミニウム合金利着１の４’Ｍ ｔＬ
を、曲線Ｂは本願発明のアルシミニウム合金酊１’ ％
Ｗｓ ’ｌノＩＥ ’４′−［４４（′’ｌの特性を、
又曲線Ｃは本願発明ｃ７） 、ｉｌ・１６ン１［ｌｊ１
メ；゛ｊシ性導電材栢の特性を示す。 芳１図 電気伝導度（ｏｌｏ）
Ｉ＋＋＋ＩＩ）と電気伝導度（％）の関係を示す。 曲線Ａは従来のアルミニウム合金利着１の４’Ｍ ｔＬ
を、曲線Ｂは本願発明のアルシミニウム合金酊１’ ％
Ｗｓ ’ｌノＩＥ ’４′−［４４（′’ｌの特性を、
又曲線Ｃは本願発明ｃ７） 、ｉｌ・１６ン１［ｌｊ１
メ；゛ｊシ性導電材栢の特性を示す。 芳１図 電気伝導度（ｏｌｏ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）導電性の金属粉あるいは合金粉に耐熱粒子を混合
した複合粉をメカニカルアロイング法により生成し８０
０Å以下の耐熱粒子を均一に分１１ｔさせた１ｌ１１．
Ｉ熱性導電月１’ｔ。 （２）金属粉が銅粉又はアルミニウム粉であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の１ｌｉＪ’ Ｎ！
Ｓ ’ｌノｌ導電材４’ｌ 。 （３）合金粉が銅合金粉又はアルミニウム合金粉で；（
することを９．１徴とする特許請求の範囲第１月′１記
載の銅、・、″ＩＶ性導主導電４Ａ 料４）耐熱粒子がＴ１１０２ 、 Ａｅ ２０３ 、
Ｚｒ ２ｏ３ 、 Ｓ ｉ０２ 、 Ａｌ４Ｃ３゜Ｓｉ
Ｃ，ＴｉＣ，５ｉ３Ｎ７１ 及びＷよりなる群より選ば
れた１神又は２種以上からなり、その混合室ｉｌ’、’
：比が３０％以下であることを１モ゛徴とする特許請求
範囲第１項、第２項又は第３項記載のｉｆ＋ｉＪ熱性導
電４４ Ｊ”ｉ。 （５）ハ金粉がＺｒ、 Ｃｒ、及びＴｈよりなる群より
選ばれた１種又は２種以上を重量比で１０％以下含有す
る銅合金からなることを特徴とする特許請求範囲第１項
、第３項又は第４項記載の耐熱性導電材料。 （６）合金粉がＦｅ、 Ｃｏ、 Ｎｉ、Ｃｒ、及びＺ−
よりなる群より選ばれた１種又は２種以上を重量比て１
０％以下含有するアルミニウム合金からなることを特徴
とする特許請求範囲第１項、第３項又は第４項記載の耐
熱性３ぶ型材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170089A JPS6063337A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 耐熱性導電材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170089A JPS6063337A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 耐熱性導電材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063337A true JPS6063337A (ja) | 1985-04-11 |
Family
ID=15898437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170089A Pending JPS6063337A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 耐熱性導電材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063337A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS624846A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 銀−ニツケル系電気接点材料 |
| JPS637346A (ja) * | 1986-06-27 | 1988-01-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電気接点材料及びその製造方法 |
| JPS6383240A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電気接点材料及びその製造方法 |
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| CN103382534A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-11-06 | 武汉理工大学 | W-Cu-SiC三元复合材料及其制备方法 |
| CN107868879A (zh) * | 2016-09-26 | 2018-04-03 | 罗宇晴 | 高散热铝件的组成物及其制造方法 |
| CN112575234A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 南通众福新材料科技有限公司 | 一种5g手机用高导热高强韧耐腐蚀的铝合金及制造方法 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5037631A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58170089A patent/JPS6063337A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5037631A (ja) * | 1973-08-06 | 1975-04-08 |
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| JPH0468138B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1992-10-30 | Showa Denko Kk | |
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