JPS6281281A - クラツド材の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はクラッド材、特に、金属ベース材上の任意の
位置にベース材と異なる金属を部分的に被覆する必要の
あるような、例えば、半導体チップのリードフレームと
かヒートシンク等に使用される部分的な異種金属被覆に
よるクラッド材の製造方法に関する。

従来の技術 上記のような異種金属の部分被覆クラッド材を製造する
方法として、一般的には次のような方法が既知である。

（ａ）　　電気メツキ法 （ｂ）　　真空蒸露法 （ｃ）　　イオンブレーティング法 （ｄ）　　圧延圧接法 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記（ａ）〜（Ｃ）のような広義におけ
るメッキ法によるときは、金属被覆層を所定の厚さに形
成するのに、比較的処理時間が長くかかり、コストアッ
プにつながるのみならず、ベース材に対する被覆層の密
着性に劣り、加熱されたような場合にフクレが発生し易
いというような欠点があった。一方、前記（ｄ）の圧延
圧接法は、上記のような欠点を改善しうる被覆法として
提案されているもの＼、実際上は、被覆材として金属箔
を使用し、これをベース材上の所要位置に載置して圧延
を行うものである関係上、被覆材の正確な位置決め精度
の確保、作業性等の点で多くの問題を含み、量産技術と
して実用化されるに至っていないのが現状である。

この発明は、上記のような問題点を解決した部分的異種
金属被覆のクラッド材の製造方法、即ち連結的な処理工
程によって高能率に、しかも被覆材のベース材との密着
性を向上したクラッド材の製造方法を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 この目的において、この発明は、被覆すべき金属をその
粉末とバインダーとの混合物にして印刷の手段でベース
材上に部分的に塗布し、その後冷間圧延接法によりベー
ス材と金属粉末を圧接させることを主旨とするものであ
る。

すなわち、この発明に係るクラッド材の製造方法は、ベ
ース材上の所定位置に部分的に異種金属を被覆したクラ
ッド材を製造するに際して、被覆金属の粉末をバインダ
ーと混練した混合物の状態においてスクリーン印刷法に
よりベース材上に部分的に塗布し、然るのち圧延を施し
て前記金属粉末層をベース材に圧接一体化することを特
徴とするものであり、更には、上記工程後頁に好ましく
は真空または不活性ガス雰囲気中で、加熱拡散処理する
ことを特徴とするものである。

この発明の適用において、ベース材として用いられる金
属としては、一般的なものとして例えば４２合金、Ｃｕ
　ｓ　Ｆ　ｅ　、、Ｓ　Ｕ　Ｓ等を挙げることができる
。一方、被覆金属の一般的なものとしては、例えばＡｆ
ｌ、Ｐｂ−５ｎ合金、Ａｇ等が挙げられる。

また被覆金属粉末と混合するバインダーは、当該金属粉
末をベース材上に印刷によって塗布可能とし、かつ塗着
後においても一時的に金属粉末に対しである程度の結合
力を保有しうるようなものであればよく、デシルアルコ
ール、ウンデシルアルコール等の脂肪族飽和アルコール
類、樹脂類を好適に用いうる。

クラッド材の製造に際しては、先ず予め常法に従ってベ
ース材を脱脂または脱脂及び酸化膜除去のための前処理
を施したのち、上記金属粉末とバインダーとの混合物を
適当な粘度に調整して、上記ベース材上の所要部位にス
クリーン印刷法により厚さ１０〜３０μ程度に塗布する
。

クラッド材の連続的な生産のためには、帯状のベース材
をスクリーン印刷機に連続的に給送しつ＼、その面上に
間隔的にかつ所定のパターンに上記混合物を印刷して塗
布せしめるものとする。

このようにして、金属粉末をバインダーとの混合状態に
おいてベース材上に塗布したのち、加熱してバインダー
を乾燥させあるいは蒸発させる。この加熱乾燥処理は、
１５０〜３００°Ｃ×５〜３０分程度行えば必要かつ充
分であるが、ベース材または金属粉末が加熱により酸化
し易いようなものである場合には、非酸化性雰囲気、即
ち真空または不活性ガス雰囲気中で行うことが望ましい
。

次いで、上記により所定の金属粉末層を形成したベース
材を常法に従って圧延し、金属粉末をベース材に充分強
固に圧接一体化させる。この圧延は、一般的には冷間で
行うのが普通であるが、熱間で行うことを排除するもの
ではない。

また、圧延圧下率は概ね１０〜３０％程度で行うのが好
ましい。圧下率が低すぎるときは、金属被覆層のベース
材に対する密着性ないし接合性が不充分となるおそれが
あり、逆に圧下率が高すぎると、金属被覆層の位置精度
、形状精度が低下するおそれが生じる。

金属被覆層のベース材に対する密着強度、接合強度を一
層向上したものとするためには、続いて更に、加熱拡散
処理を施すことが推奨される。この加熱拡散処理も、使
用される金属の性質との関係で、要すれば非酸化性雰囲
気中で行われるべきである。拡散処理条件も、ベース材
と被覆金属の種類によりそれら相互間の拡散性を考慮し
て好適値に決められるべきであるが、前記に例示したよ
うな種類の金属の相互の組み合わせによる場合、一般的
には概ね４００〜４５０°Ｃ×１０〜６０分程度とすれ
ば良い。

発明の効果 この発明は上述のように、金属粉末をバインダーとの混
合状態でベース材上に印刷することにより塗着し、次い
で圧延圧接してベース材上に部分的に金属被覆層を形成
せしめるものであるから、先ず第１に、クラッド材の連
続的な高能率生産が可能であり、従来の電気メツキ法、
蒸着法、イオンブレーティング法等に較べ、大幅な量産
性の向上によりコストダウンをはかることができる。し
かも、結果的に圧延によって被覆金属粉末をベース材に
圧接一体化するものであるから、金属被覆の密着性が極
めて良好であり、従来のメッキ法によるものの如く、熱
とか曲げによってフクレや剥離などを生じることのない
高品質のクラッド材を提供しつる。更に、金属粉末の塗
布手段として、特にスクリーン印刷の手段を採用するの
で、１回の印刷によって金属粉末層をベース材上に充分
な厚みに塗着形成せしめることができ、愈々生産能率上
有利であると共に、ベース材上の任意の所定部位に、任
意に正しく所定パターンの金属粉末塗層を形成せしめる
ことができると共に、それが圧延によって位置ずれを起
こすこともないので、従来提案されている被覆金属材料
に箔を用いる圧延圧接法による場合に較べ、部分的金属
被覆の位置精度を向上でき、高精度の部分被覆クラッド
材を製作提供しうる。

実施例 ベース材として厚さ０．３ｍｍの４２合金を用い、被覆
材としてアルミニウムを用いた。

そして、先ずベース材である４２合金をアセトンで脱脂
後、ワイヤブラシで表面の酸化膜を除去した。一方、被
覆材とするアルミニウム粉末をバインダーとしてのノル
マルデシルアルコールと容積比１：１の割合に混合し、
上記ベース材上にスクリーン印刷法により部分的に印刷
塗布した。この塗層は、２５ｍｍ幅のベース材に対し、
その中央部に幅５　ｍｍ　Ｘ長さ４．５ｍｍの大きさで
、かつピッチ４．５ｍｍの間隔にて行った。

尚、この塗層の厚みは約２０μとした。

その後、アルゴンガス雰囲気中で、２００°ＣＸ１５分
間加熱し、バインダーであるノルマルデシルアルコール
を蒸発させ乾燥させた。

次に、圧下率２０％で冷間圧延し、アルミニウム粉末層
をベース材上に圧接した。

然るところ、ベース材上に厚さ約５μアルミニウム被覆
が充分に強固に密着一体化したクラッド材を得ることが
できた。

また、上記クラッド材を更に、真空中で４２０°ＣＸ２
０分間加熱したところ、ベース材とアルミニウム被覆の
接合面が拡散しあって、両者の密着度を更に一段と向上
したものとなし得た。

また、ベース材として、上記４２合金のほかＣｕ、、Ｆ
ｅ、、ＳＵＳを用い、被覆材として上記ＡＱのほかＰｂ
−５ｎ合金、Ａｇを用い、これらを順次相互の組合わせ
において上記同様の方法を実施したとことろ、いずれも
被覆材がベース材上に充分に強固に接合したクラッド材
を製造しうるちのであった。

以　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース材上の所定位置に部分的に異種金属を被覆
   したクラッド材を製造するに際して、被覆金属の粉末を
   バインダーと混練した混合物の状態においてスクリーン
   印刷法によりベース材上に部分的に塗布し、然るのち圧
   延を施して前記金属粉末層をベース材に圧接一体化する
   ことを特徴とするクラッド材の製造方法。
2. （２）ベース材上の所定位置に部分的に異種金属を被覆
   したクラッド材を製造するに際して、被覆金属の粉末を
   バインダーと混練した混合物の状態においてスクリーン
   印刷法によりベース材上に部分的に塗布し、然るのち圧
   延を施して前記金属粉末層をベース材に圧接一体化し、
   更に、加熱拡散処理することを特徴とするクラッド材の
   製造方法。
3. （３）加熱拡散処理を、真空または不活性ガス雰囲気中
   で行う特許請求の範囲第２項記載のクラッド材の製造方
   法。