KR20210040365A - 압연 접합체 및 그 제조 방법, 및 전자기기용 방열 보강 부재 - Google Patents

압연 접합체 및 그 제조 방법, 및 전자기기용 방열 보강 부재 Download PDF

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KR20210040365A
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유스케 하시모토
텟페이 구로카와
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도요 고한 가부시키가이샤
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Abstract

경질의 구리층을 가지며, 방열성과 강도를 모두 갖춘 구리층 및 스테인리스층의 압연 접합체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 구리층(10A)와 스테인리스층(20A)으로 이루어지는 압연 접합체(1A)로서, 압연 접합체(1A)의 두께가 0.02mm 이상 0.4mm 이하이고, 구리층(10A)의 경도가 70Hv 이상이며, 압연 접합체(1A)의 180°필 강도가 6N/20mm 이상인 것을 특징으로 한다.

Description

압연 접합체 및 그 제조 방법, 및 전자기기용 방열 보강 부재
본 발명은, 압연 접합체 및 그 제조 방법, 및 전자기기용 방열 보강 부재에 관한 것이다.
금속 재료는 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 예를 들어, 모바일 전자기기 등의 전자기기에서의 방열 보강 부재(방열을 수반하는 전자 부품을 둘러싸는 샤시재)로서 이용되고 있다. 이러한 금속 재료로서, 스테인리스강이 널리 이용되고 있다. 또한, 다른 금속 재료로서, 2종류 이상의 금속판 또는 금속박을 적층한 압연 접합체(금속 적층재, 클래드재)도 알려져 있다. 압연 접합체는, 단독의 재료로는 얻을 수 없는 복합 특성을 가진 고기능성 금속 재료이며, 예를 들어, 열전도성의 향상을 목적으로 하여 스테인리스강과 구리를 적층시킨 압연 접합체가 검토되고 있다.
종래의 압연 접합체로서, 예를 들어, 특허문헌 1 및 2에 개시되는 것이 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 오스테나이트계 스테인리스로 형성되는 제1층과, Cu 또는 Cu 합금으로 형성되며, 상기 제1층에 적층되는 제2층과, 오스테나이트계 스테인리스로 형성되며, 상기 제2층의 상기 제1층과는 반대측에 적층되는 제3층이 압연 접합된 클래드재로 이루어지고, 상기 제2층의 두께는, 상기 클래드재의 두께의 15%이상인 샤시와 그 제조 방법이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 스테인리스강으로 구성되는 제1층과, Cu 또는 Cu 합금으로 구성되며, 상기 제1층에 압연 접합된 제2층을 구비하고, JIS H 0501의 비교법에 의해 측정되는 상기 제2층의 결정 입도가, 0.150mm 이하인 클래드재가 개시되어 있다.
종래의 압연 접합체는, 압연 접합시의 밀착력이 약하고, 필(peel) 강도 향상을 위해 접합후에 500℃ 이상에서의 열처리를 할 필요가 있었다. 구체적으로는, 상기 특허문헌 1에서는, 압연 접합을 수행한 후에 약 1000℃의 환원 분위기하에서, 형성한 클래드재를 확산소둔(diffusion annealing)시키는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2의 실시예에서는, 압연후에 950℃에서의 확산소둔을 수행하고 있다.
그러나, 구리는, 200℃ 이상의 온도에서 재결정화하고 연질화되어 버리기 때문에, 상기 열처리에 의해 구리가 연질화되어, 경질의 구리와 스테인리스강으로 이루어지는 압연 접합체를 얻을 수는 없었다. 한편, 최근에는, 통신의 고속화나 고기능화에 의해 전자기기 내의 발열량이 늘어나고 있다. 이러한 전자기기에서의 방열 보강 부재에는 보다 나은 방열성의 향상이 요구되는데, 구리 및 스테인리스강의 압연 접합체를 방열 보강 부재로서 이용했을 경우, 방열성을 높이도록 구리의 비율을 증가시키면, 연질화된 구리에 의해 압연 접합체 전체의 강도가 저하되어 버리는 과제가 있었다.
특허문헌 1: 일본특허 제5410646호 공보 특허문헌 2: 일본특허 제6237950호 공보
본 발명은, 경질의 구리층을 가지며, 방열성과 강도를 모두 갖춘 구리층 및 스테인리스층의 압연 접합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자 등이 열심히 검토를 수행한 결과, 구리의 조질(調質), 접합전의 식각 조건, 접합시의 하중 등의 각 조건을 특정한 조합으로 함으로써, 구리층이 경질이면서 충분한 밀착 강도를 가진 압연 접합체를 얻는 것이 가능해졌다. 즉, 본 발명의 요지는 다음과 같다.
(1) 구리층과 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체로서, 상기 압연 접합체의 두께가 0.02mm 이상 0.4mm 이하이고, 상기 구리층의 경도가 70Hv 이상이며, 상기 압연 접합체의 180°필 강도가 6N/20mm 이상인, 상기 압연 접합체.
(2) 상기 구리층의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하이며, 상기 스테인리스층의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하인, 상기 (1)에 기재된 압연 접합체.
(3) 상기 스테인리스층의 경도가 180Hｖ 이상인, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 압연 접합체.
(4) 상기 압연 접합체의 180°필 강도가 8N/20mm 이상인, 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(5) 상기 구리층과 상기 스테인리스층의 2층으로 이루어지는 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(6) 상기 스테인리스층이 부분적으로 제거된 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(7) 상기 스테인리스층이 부분적으로 제거되고, 상기 제거된 부분에서 상기구리층이 노출되어 있는 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(8) 상기 구리층이 부분적으로 제거된 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(9) 상기 구리층이 부분적으로 제거되고, 상기 제거된 부분에서 상기 스테인리스층이 노출되어 있는 상기 (1)~(5) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체.
(10) 상기 (1)~(9) 중 어느 하나에 기재된 압연 접합체를 포함하는 전자기기용 방열 보강 부재.
(11) 구리층과 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체의 제조 방법으로서, 동판(銅板) 및 스테인리스 강판을 준비하는 공정과, 상기 동판 및 상기 스테인리스 강판이 접합되는 면에 스퍼터 식각 처리를 하는 공정과, 상기 스퍼터 식각 처리후에, 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켜서 롤 압접에 의해 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접합하는 공정을 포함하고, 상기 준비한 동판의 경도가 80Hv 이상이며, 상기 동판이, 상기 스퍼터 식각 처리에 의해 연화되고, 및/또는 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켰을 때의 상기 스테인리스 강판으로부터의 입열(入熱)에 의해 압접 직전 시점에서 연화되며, 접합후의 상기 압연 접합체의 두께가 0.02mm 이상 0.4mm 이하이고, 상기 압연 접합체의 구리층의 경도가 70Hv 이상이며, 상기 압연 접합체의 180°필 강도가 6N/20 mm 이상인, 상기 압연 접합체의 제조 방법.
(12) 상기 준비한 동판이, 상기 스퍼터 식각 처리에 의해 경도 70Hv 미만까지 연화되거나, 및/또는 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켰을 때의 상기 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 압접 직전 시점에서 경도 70Hv 미만까지 연화되는 상기 (11)에 기재된 압연 접합체의 제조 방법.
본 명세서는 본원의 우선권의 기초가 되는 일본 특허출원번호 2018-147973호, 2018-226838호의 개시 내용을 포함한다.
본 발명의 압연 접합체는, 구리층이 경질이며, 높은 강도와 뛰어난 방열성을 겸비하고 있다. 이 압연 접합체는, 전자기기에서의 방열 보강 부재로서 적합하게 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 압연 접합체의 일 실시형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 압연 접합체의 용도의 일 예로서의 베이퍼 챔버의 일 형태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 압연 접합체의 용도의 일 예로서의 베이퍼 챔버의 다른 형태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 압연 접합체의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 실시의 형태에 기초하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은, 본 발명의 압연 접합체의 일 실시형태를 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관한 압연 접합체(1A)는, 구리층(10A)과 스테인리스층(20A)의 2층으로 구성된다.
압연 접합체로서 더 높은 방열성을 요구하는 용도에서는, 구리층(10A)으로서, 구리 이외의 첨가 금속 원소의 합계 함유량이 1질량％ 이하, 더 바람직하게는 0.8질량％ 이하인 구리 판재를 이용할 수 있다. 구체적으로는, C1100, C1020 등의 판재를 들 수 있다. 또한, 압연 접합체로서 더 높은 강도를 요구하는 용도에서는, 구리층(10A)으로서, 구리 이외의 첨가 금속 원소의 합계 함유량이 1질량％를 넘는 구리 판재를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 콜슨(corson) 구리 등의 합금 구리 판재를 들 수 있다.
또한, 스테인리스층(20A)으로는, 특별히 한정되지 않으며 , SUS304, SUS305, SUS201, SUS316, SUS316L 및 SUS430 등의 판재를 이용할 수 있다. 특히 압연 접합체를 전자기기 용도로 사용하는 경우는, SUS304, SUS305, SUS316, SUS316L 등의 오스테나이트계 스테인리스강의 판재를 이용하는 것이 바람직하다.
압연 접합체(1A)의 두께는, 0.02mm 이상 0.4mm 이하이다. 바람직하게는 0.03mm 이상 0.37mm 이하이다. 두께가 0.02mm 미만이면, 압연 접합체를 제조할 때에 주름이나 꺾임 등이 발생할 우려가 있기 때문에 불가이다. 또한, 두께가 0.4mm를 넘으면, 중량의 증가나 전자기기 내부의 실장 스페이스를 감소시킬 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 0.4mm를 넘는 두께에서는, 압연 접합체의 접합시에서의 압하(壓下)력이 부족하여, 충분한 필 강도를 얻지 못할 우려가 있다.
또, 방열 보강 부재나 전자 부재 등의 커버, 케이스, 혹은 방열 부재(방열 부재로 이용되는 예로서 도 4의 압연 접합체(1C)나 도 3의 압연 접합체(1B)) 등, 더 높은 강도 및 방열성이 요구되는 용도에 이용하는 경우에는, 두께의 하한값으로는 0.09mm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 전자 부재의 방열·전자파 쉴드 등의 기능성 부재 등과 같이, 소(少)스페이스화가 더 요구되는 경우(예를 들어, 도 2 및 도 3의 베이퍼 챔버(2A, 2B)에서의 압연 접합체(1A))에는, 두께의 상한값은 0.1mm 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.09mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.055mm 이하이다. 본 실시형태에 관한 압연 접합체(1A)는, 이러한 아주 얇은 두께여도, 구리층(10A)의 강도가 종래에 비해 경질이기 때문에, 종래에 비해 소스페이스화를 꾀할 수 있다.
여기서, 압연 접합체(1A)의 두께란, 구리층(10A)과 스테인리스층(20A)의 총두께를 말한다. 압연 접합체(1A)의 두께는, 압연 접합체(1A) 상의 임의의 30점에서의 두께를 마이크로미터 등으로 측정하고, 얻어진 측정값의 평균값을 가리킨다.
압연 접합체(1A)에서의 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)의 각각의 두께는, 압연 접합체(1A)의 용도 등에 따라 설정되며, 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 구리층(10A)의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하이며, 스테인리스층(20A)의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하이다. 더 바람직하게는 구리층(10A)의 두께가 0.015mm 이상 0.37mm 이하이며, 스테인리스층(20A)의 두께가 0.015mm 이상 0.35mm 이하이다. 더욱 바람직하게는 구리층(10A)의 두께가 0.05mm 이상 0.3mm 이하이며, 스테인리스층(20A)의 두께가 0.05mm 이상 0.3mm 이하이다. 특히 구리층이 0.38mm를 넘는 경우는, 충분한 필 강도를 얻지 못할 우려가 있다. 또한, 스테인리스층(20A)이 구리층(10A)에 대해 너무 두꺼우면, 압연 접합체(1A)의 방열성이 부족할 우려가 있다. 또한, 스테인리스층(20A)이 너무 얇으면 압연 접합체(1A)의 강도를 얻을 수 없기 때문에, 이들의 밸런스를 고려하여 적절히 설정된다. 본 실시형태에 의하면, 구리층(10A)이 종래에 비해 경질이기 때문에, 압연 접합체(1A)의 방열성을 높이기 위해 구리층(10A)의 두께 비율을 크게 하더라도, 전체의 강도를 확보할 수 있다는 이점이 있다. 따라서, 전자기기용 방열 보강 부재 등의, 종래와 같은 용도에 적용할 경우에는, 구리층(10A)의 두께 비율을 종래에 비해 크게 할 수 있다. 구체적으로는, 압연 접합체(1A)의 두께에 대한 구리층(10A)의 두께의 비율을, 5％ 이상 95％ 이하, 바람직하게는 13％ 이상 87％ 이하, 더욱 바람직하게는 15％ 이상 85％ 이하로 할 수 있다. 여기서, 압연 접합체(1A)에서의 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)의 두께란, 압연 접합체(1A)의 단면의 광학 현미경 사진을 취득하고, 그 광학 현미경 사진에서 임의의 10점에서의 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)의 두께를 계측하여, 얻어진 값의 평균값을 말한다. 또, 압연 접합체(1A)의 제조에 있어서, 재료의 동판 및 스테인리스 강판은 소정의 압하율로 접합되기 때문에, 압연 접합체(1A)의 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)의 두께는 접합전의 재료인 동판 및 스테인리스 강판보다도 통상적으로 얇아지는데, 마이크로미터로의 측정 범위에서는 압하율 0％가 되어 두께가 변하지 않는 것도 있다.
본 실시형태의 압연 접합체(1A)에서, 구리층(10A)은 경질이며, 70Hv 이상의 경도를 가진다. 바람직하게는 7Hv 이상이며, 더 바람직하게는 80Hv 이상이다. 경도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 130Hv 이하이면 된다. 구리층(10A)이 경질인 것에 의해, 뛰어난 방열성과 높은 강도를 모두 갖춘 압연 접합체(1A)를 얻을 수 있다. 또한, 스테인리스층(20A)에 대해서도 충분한 경도를 갖는 것이 바람직하며, 구체적으로는 180Hv 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 200Hv 이상이며, 더욱 바람직하게는 250Hv 이상이다. 또, 경도(Hv)는, 구리층에 대해서는 마이크로 비커스 경도계(하중 50gf)를 이용하여, JIS Z 2244(비커스 경도 시험-시험 방법)에 준하여 측정한 것을 가리킨다. 또한, 스테인리스층의 경도(Hv)에 대해서는, 스테인리스층의 두께가 0.1mm 이상인 경우는 마이크로 비커스 경도계(하중 100gf)를 이용하고, 0.1mm 미만의 두께의 경우는 마이크로 비커스 경도계(하중 50gf)를 이용하여, JIS Z 2244(비커스 경도 시험-시험 방법)에 준하여 측정한 것을 가리킨다.
또한, 본 실시형태에 관한 압연 접합체(1A)는, 구리층(10A)와 스테인리스층(20A)의 밀착 강도의 지표로서의 필 강도(180°필 강도, 180°박리 강도라고도 함)가, 6N/20mm 이상이다. 방열 보강 부재 등의 용도에 따라, 그 가공 공정에서의 압연 접합체 계면에서의 박리를 억제하기 위해서는, 바람직하게는 8N/20mm 이상이며, 더 바람직하게는 10N/20mm 이상이다. 또, 필 강도가 현저하게 높아졌을 경우, 박리하지 않고 재료 파단이 되기 때문에, 필 강도의 상한값은 없다.
압연 접합체(1A)의 필 강도는, 압연 접합체(1A)로부터 폭 20mm의 시험편을 제작하여 구리층(10A)과 스테인리스층(20A)을 일부 박리후, 후막층측 또는 두께가 같은 경우는 경질층측을 고정한다. 그 후, 박막층측 또는 두께가 같은 경우는 연질층측을 상기 고정부와 180°반대 방향으로, 인장 속도 50mm/분으로 인장했을 때 벗겨내는데 필요한 힘(단위: N/20mm)을 텐실론 만능 재료 시험기 RTC-1350 A(주식회사 오리엔테크제)를 이용하여 측정한 값을 말한다. 또, 마찬가지의 시험에서, 시험편 폭이 20mm 이외의 경우, 시험편 폭에 따라 필 강도는 변화한다. 그 때문에, 시험편 폭: 10mm로 측정한 필 강도를 시험편 폭: 20mm로 측정한 필 강도로 환산할 때는, 시험편 폭의 배율을 곱하면 되기 때문에, 20mm/10mm, 즉 약 2배로 하면 된다.
또한, 본 실시형태의 압연 접합체(1A)는, 폭이 12.5mm인 시험편에 대해, 인장 시험에 의한 신장율이 바람직하게는 3％ 이상 50％ 이하이며, 더 바람직하게는 5％ 이상 40％ 이하이다. 이에 의해, 양호한 프레스 가공성을 얻을 수 있다. 인장 시험에 의한 신장율은 JIS Z 2241에 기재되는 파단 신장율의 측정에 준하여, 예를 들어 후술하는 인장 강도 시험의 시험편을 이용하여 측정할 수 있다.
압연 접합체(1)는, 시험편의 폭이 12.5mm인 인장 시험에 의한 최대 인장 하중이, 200N 이상인 것이 바람직하다. 충분한 강도를 가진다는 관점에서, 더 바람직하게는 250 이상이며, 더욱 바람직하게는 300N 이상이다. 또, 최대 인장 하중으로부터 인장 강도를 산출할 수 있으며, 인장 강도란 인장 시험에서의 최대 인장 하중을 시험편의 단면적으로 나눈 값을 가리킨다. 최대 인장 하중 및 인장 강도는, 예를 들어 텐실론 만능 재료 시험기 RTC-1350A(주식회사 오리엔테크제)를 이용하여, JIS Z 2241(금속재료 인장 시험 방법)에 준하여 측정할 수 있다. 또, 상기 시험편의 폭 12.5mm는 JIS Z 2241에서의 13B호의 사양에 해당한다.
압연 접합체(1A)에서의 계면과는 반대측의 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)의 표면에는, 필요에 따라, 도전성, 방열성 등의 기능을 방해하지 않을 정도로, 내식성, 산화 방지, 변색 방지 등을 목적으로 하여 보호층을 마련할 수 있다. 예를 들어, 구리층(10A)에 대한 보호층의 예로는, 화성 처리층, Ni 도금층 등을 들 수 있다. 또, 본 실시형태에서, 상술한 압연 접합체(1A)나 각 층의 두께, 경도 등의 값은, 보호층을 제외한, 구리층(10A) 및 스테인리스층(20A)만으로 이루어지는 적층체에 대한 값을 말한다.
이상의 압연 접합체(1A)는, 구리층(10A)에 의한 뛰어난 방열성을 갖는 동시에, 구리층(10A)이 경질이기 때문에 전체적으로 높은 강도를 갖고 있다. 이러한 압연 접합체(1A)는, 그 특성을 살려서, 모바일 전자기기, PC 등의 각종 전자기기에서의 방열 보강 부재(샤시재), 자동차 등의 수송기기용 전자 부재, 가전용 전자 부재 등의 커버, 케이스, 방열·전자파 쉴드 등의 기능성 부재 등으로 이용할 수 있다. 또, 압연 접합체(1A)를 전자기기의 부품으로 이용하는 경우, 스테인리스층(20A)이 자성을 가지면, 전파 장해를 일으킬 가능성이 있기 때문에, 스테인리스층(20A)의 재료로는, 오스테나이트계의 비자성 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
도 2에는, 본 실시형태에 관한 압연 접합체(1A)의 용도의 일 예로서, 베이퍼 챔버의 단면을 나타낸다. 이 베이퍼 챔버(2A)는, 구리층(10A)과 스테인리스층(20A)으로 이루어지는 압연 접합체(1A)를 구비하고, 구리층(10A)측에, 컬럼(column) 형상의 볼록부(31)를 가진 동판(30)과, 스테인리스 강판(40)이 더 적층되어 있다. 볼록부(31)에 의해 둘러싸이는 영역(A)에는, 순수(純水) 등의 작동액이 봉지되어 있다. 스테인리스 강판(40)측에 위치하는 열원(도시하지 않음)으로부터의 열에 의해, 영역(A) 내의 작동액이 증발하고, 스테인리스층(20A)측으로부터의 방열에 의해 증기가 응축하여 하부에 환류되며, 그 반복에 의해 열을 수평 및 수직 방향으로 효율적으로 확산시킬 수 있다.
도 3은, 베이퍼 챔버의 다른 형태를 나타내는 단면도이다. 이 베이퍼 챔버(2B)는, 도 2에 나타내는 베이퍼 챔버(2A)의 동판(30) 및 스테인리스 강판(40)을 대신하여, 구리층(10B)과 스테인리스층(20B)으로 이루어지는 본 발명의 압연 접합체(1B)가 적층되어 있다. 그리고 구리층(10B) 측에는, 구리층(60)과 스테인리스 강판(70)이 적층되어 있다. 압연 접합체(1B)는, 도 1의 압연 접합체(1A)를 가공하여 제조할 수 있다. 구리층(10B)은, 식각 등의 수법을 이용하여 부분적으로 제거되며, 도 2와 같이 컬럼 형상의 볼록부(31)와, 볼록부(31)에 의해 둘러싸이는 영역(A)이 형성되어 있다. 영역(A)에는 작동액이 봉지된다. 구리층(60)과 스테인리스 강판(70)은, 도 2와 같이 본 발명의 압연 접합체(1A)여도 되고, 구리층이 연질인 구리층이어도 되며, 구리층이 도금층으로 형성되어 있어도 된다. 베이퍼 챔버(2B) 전체의 강도를 더 높인다는 시점에서는 바람직하게는, 구리층(60) 및 스테인리스 강판(70)은 본 발명의 압연 접합체이다. 또, 도 2 및 도 3에 나타내는 베이퍼 챔버의 구조는 일 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4에, 본 발명의 압연 접합체의 다른 실시형태의 단면을 나타낸다. 이 실시형태에 관한 압연 접합체(1C)는, 구리층(10C)과 스테인리스층(20C)의 2층 구조이며, 또한, 스테인리스층(20C)이 부분적으로 제거되고, 그 제거된 부분(S)에서 구리층(10C)이 노출된 구조를 갖고 있다. 구리층(10C)이 노출된 부분(S)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 히트 파이프 등의 열수송 디바이스(50)를 묻을 수 있다. 스테인리스층(20C)이 제거된 부분(S)을 다른 디바이스의 실장 스페이스로 이용함으로써, 전체적으로 요철이 적은 일체형 부품을 얻을 수 있다. 또한, 이러한 구조로 함으로써 열수송 디바이스(50)를 직접, 구리층(10C)과 접촉시키는 것이 가능해지고, 열수송 디바이스(50)에 의해 이동시킨 열을 구리층(10C)으로 직접 확산시킬 수 있어서, 전체적으로 더 높은 방열 효과를 얻을 수 있게 된다. 도 4의 압연 접합체(1C)에 대한 기타 구성은, 상기 도 1에 나타내는 실시형태와 마찬가지이다. 도 4에 나타내는 실시형태에서는, 스테인리스층(20C) 중, 열수송 디바이스(50)를 실장하는 부분(S)만 제거되어 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 메쉬 가공이나 펀칭 가공을 한 스테인리스층(스테인리스층의 일면에 걸쳐 많은 곳이 부분적으로 제거된 상태에 해당함)을 구리층과 적층시켜도 된다.
도 4의 실시형태에서는, 스테인리스층(20C)이 부분적으로 제거되고, 그 제거된 부분(S)에서 구리층(10C)이 노출된 구조였지만, 반드시 구리층(10C)이 노출될 때까지 스테인리스층(20C)을 제거할 필요는 없으며, 예를 들어, 스테인리스층(20C)의 표면 근방만 부분적으로 제거되고, 그 제거된 부분의 깊이는 스테인리스층(20C)과 구리층(10C)의 계면까지는 다다르지 않는 구조로 할 수 있다. 이러한 구조에서 히트 파이프 등의 열수송 디바이스(50)를 묻었을 경우에는, 열수송 디바이스(50)와 구리층(10C)과의 거리를 짧게 함으로써 방열성을 향상시키면서, 스테인리스층(20C)의 강도도 일부 담보하는 것이 가능해진다.
또한, 도 4의 실시형태와는 달리, 구리층 및 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체에서, 스테인리스층이 아니라 구리층이 부분적으로 제거된 구조를 갖고 있어도 된다. 도 3의 베이퍼 챔버(2B)에서의 압연 접합체(1B)는, 구리층이 부분적으로 제거된 예이다. 구리층이 제거된 부분에서는, 스테인리스층이 노출되어 있어도 되고, 노출되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 메쉬 가공이나 펀칭 가공을 한 구리층(구리층의 일면에 걸쳐 많은 곳이 부분적으로 제거된 상태에 해당함)을 스테인리스층과 적층시켜도 된다.
도 1 및 도 4의 실시형태에서는, 압연 접합체가, 구리층과 스테인리스층의 2개의 층으로 구성되는 경우에 대해 설명했는데, 이에 한정되지 않고, 3층 이상의 구리층 및 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체여도 된다. 예를 들어, 구리층의 양면에 스테인리스층을 적층시켜서, 스테인리스층/구리층/스테인리스층의 3층 구조의 압연 접합체로 할 수 있다. 혹은, 구리층/스테인리스층/구리층의 3층 구조여도 된다. 이와 같이, 구리층 및/또는 스테인리스층이 복수의 층으로 구성되는 경우, 압연 접합체에서의 구리층 또는 스테인리스층의 두께란, 복수의 구리층 또는 스테인리스층의 각각의 두께의 합계를 말한다. 또한, 압연 접합체의 180°필 강도는 6N/20mm 이상인 것을 필요로 하는데, 이 조건은, 모든 구리층 및 스테인리스층의 계면에 대해 충족할 필요가 있다.
이어, 본 발명의 압연 접합체의 제조 방법에 대해 설명한다. 압연 접합체의 제조시에는, 스테인리스강의 판재와, 구리의 판재를 준비하고, 이들을 냉간 압연 접합, 온간 압연 접합, 표면 활성화 접합 등의 각종 방법에 의해 서로 접합하여 수행할 수 있다. 단, 온간 압연 접합은, 열을 가하면서 압연 접합하는 방법이며, 구리층이 열에 의해 연화되기 쉽기 때문에, 70Hv 이상의 경도를 얻기 위해, 가열 온도, 가열 시간, 접합 하중 등의 조건의 선택에 유의하는 것으로 한다. 또한, 냉간 압연 접합에 대해서도, 접합후에 밀착 강도를 향상시키기 위해 통상은 소둔 처리가 필요하여, 구리층이 연화되기 쉽기 때문에, 구리층의 경도가 70Hv 이상이 되도록 접합 조건 등을 적절히 조절할 필요가 있다.
따라서, 압연 접합체를 제조하는 방법으로서, 표면 활성화 접합에 의해 접합하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 스테인리스 강판과 동판을 준비하고, 스테인리스 강판 및 동판이 접합되는 면에 스퍼터 식각 처리를 하는 공정과, 스퍼터 식각 한 표면끼리 접촉시키고, 소정의 압하율이 되도록 압접하여 접합하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
이용할 수 있는 스테인리스 강판은, 성형 가공성의 관점에서 소둔재(BA재), 1/2H재 등이 바람직하게 이용되고, 고강도를 보유지지시키는 관점에서는 1/2H재나 3/4H재, H재, 또한 텐션 어닐링재 등이 바람직하게 이용되는데, 이들에 한정되는 것은 아니다.
접합전의 스테인리스 강판의 두께는, 접합후의 스테인리스층의 두께를 고려하여 적절히 설정할 수 있다. 구체적으로는, 0.01mm 이상 0.4mm 이하의 범위내인 것이 바람직하다. 접합전의 스테인리스 강판의 두께는, 마이크로 미터 등에 의해 측정 가능하고, 스테인리스 강판의 표면상에서 랜덤으로 선택한 10점에서 측정한 두께의 평균값을 말한다.
스테인리스 강판과 접합시키는 동판으로는, 스퍼터 식각 처리에 의해 연화되거나, 및/또는 동판과 스테인리스 강판을 접촉시켰을 때의 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 압접 직전 시점에서 연화되는 것이 가능한 원판을 이용할 필요가 있다. 특히, 압접 직전 시점에서 경도 70Hv 미만까지 연화되는 것이 바람직하다. E또, 스퍼터 식각 처리에 의해 연화되면, 그 연화된 경도가 유지되기 때문에, 압접 직전 시점에서도 연화된 상태가 된다. 압접 직전 시점에서 충분히 동판이 연질화되지 않은 경우에는, 그 후의 압접에 의해 충분한 밀착 강도(필 강도)를 얻을 수 없다. 여기서, 스퍼터 식각 처리나, 동판과 스테인리스 강판이 접촉했을 때의 스테인리스 강판으로부터의 입열(스테인리스 강판도 스퍼터 식각에 의해 온도 상승되어 있음)에 의해 동판을 연질화시키기 위해서는, 준비한 동판(연질화되기 전의 동판)에 대해 80Hv 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 90Hv 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하다. 조질(調質)로는 H재를 이용하는 것이 바람직하다. 70Hv 초과 80Hv 미만의 경도에서는, 식각이나 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의한 열량에서는 연질화가 곤란해지는 경향이 있다. 따라서, 1/4H재는 바람직하지 않다. 그 이유는 이하와 같이 추측된다. 즉, 스퍼터 식각이나 접촉시의 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 동판을 연질화, 즉 회복 또는 재결정을 일으키기 위해서는, 어느 정도의 전위(轉位)나 왜곡이 동판 내에 포함되어 있을 필요가 있음을 알았다. 이에 대해, 경도가 70Hv 초과 80Hv 미만인 동판에서는, 이 전위나 왜곡이 적고, 스퍼터 식각이나 접촉시의 스테인리스 강판으로부터의 입열 정도로는 충분히 연질화되지 않는다고 생각된다.
혹은, 동판으로서 경도가 70Hv 미만인 소둔재(O재)를 적용할 수 있다.
동판의 접합전의 두께는, 접합후의 구리층의 두께를 고려하여 적절히 설정할 수 있다. 구체적으로는, 0.01mm 이상 0.45mm 이하의 범위내인 것이 바람직하다. 동판의 두께가 0.45mm를 넘는 경우는 접합후에 충분한 밀착 강도를 얻지 못하는 경우가 있다. 이 점에 관하여, 접합시에는, 압접 하중에 의해, 동판의 구리층 전체가 늘어나는 변형과, 구리층의 접합 계면 부근에서의 변형이 일어난다. 충분한 밀착력을 얻기 위해서는 접합 계면 부근에서의 변형이 중요해지는데, 두께가 두꺼울 수록, 구리층 전체가 늘어나는 변형이 지배적이 되어, 밀착에 필요한 접합 계면에서의 변형은 일어나기 어렵게 된다. 그 때문에, 동판의 두께가 두꺼워지면, 충분한 밀착 강도를 얻기 어려워지는 것으로 추측된다. 또 접합전의 동판의 두께는, 상기 스테인리스 강판과 마찬가지로 하여 측정할 수 있다.
스퍼터 식각 처리는, 예를 들어, 스테인리스 강판과, 동판을, 폭 100mm~600mm의 장척 코일로 준비하고, 접합면을 가진 스테인리스 강판 및 동판을 각각 어스 접지한 한쪽의 전극으로 하고, 절연 지지된 다른 전극과의 사이에 1MHz~50MHz의 교류를 인가하여 글로우 방전을 발생시키고, 또 글로우 방전에 의해 생긴 플라스마 중에 노출되는 전극의 면적을 상기한 다른 전극의 면적의 1/3 이하로 수행한다. 스퍼터 식각 처리중은, 어스 접지한 전극이 냉각 롤의 형태를 취하고 있어서, 각 반송 재료의 온도 상승을 막을 수 있다.
스퍼터 식각 처리에서는, 진공중에서 스테인리스 강판과 동판이 접합하는 면을 불활성 가스에 의해 스퍼터함으로써, 표면의 흡착물을 완전히 제거하고 또한, 표면의 산화막을 제거한다. 불활성 가스로는, 아르곤(Ar), 네온(Ne), 제논(Xe), 크립톤(Kr) 등이나, 이들을 적어도 1종류 포함한 불활성 가스의 혼합 기체를 적용할 수 있다.
스테인리스 강판에 대한 스퍼터 식각 처리는 최저 한도로 하여, 스테인리스 강판의 온도가 너무 상승하지 않게 하는 것이 바람직하다. 동판과 스테인리스 강판의 접촉시에 동판이 연질화되는 것만으로 그치는 정도의 열이면 되는데, 접합후도 스테인리스 강판의 온도가 높은 경우에는, 스테인리스 강판으로부터의 입열로 동판의 경질화가 방해되기 때문이다. 구체적인 처리 조건으로는, 예를 들어 단판(單板)의 경우, 진공하에서, 예를 들어 100W~1kW의 플라스마 출력으로 1~50분간 수행할 수 있고, 또한, 예를 들어 라인재와 같은 장척의 재료인 경우, 진공하에서, 예를 들어 100W~10kW의 플라스마 출력, 라인 속도 1m/분~30m/분으로 수행할 수 있다. 이 때의 진공도는, 표면에의 재흡착물을 방지하기 위해 높은 것이 바람직하지만, 예를 들어 1×0－5Pa~10Pa이면 된다. 스퍼터 식각 처리에서, 스테인리스 강판의 온도는, 5℃~300℃의 온도 범위내로 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 스테인리스 강판의 식각량은, 예를 들어 40nm~250nm로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 50nm~150nm이다.
동판에 대한 스퍼터 식각 처리는, 표면의 산화막이 완전히 제거되는 조건에서 수행하는 것이 바람직하다. 식각을 충분히 수행하여 산화막을 제거하지 않으면, 스테인리스 강판과의 밀착 강도가 부족하기 때문이다. 구체적으로는, 예를 들어 단판의 경우, 진공하에서, 예를 들어 100W~1kW의 플라스마 출력으로 1~50분간 수행할 수 있고, 또한, 예를 들어 라인재와 같은 장척의 재료인 경우, 100W~10kW의 플라스마 출력, 라인 속도 1m/분~30m/분으로 수행할 수 있다. 이 때의 진공도는, 표면에의 재흡착물을 방지하기 위해 높은 것이 바람직하지만, 1×10－5Pa~10Pa이면 된다. 또한, 동판의 식각량은, 예를 들어 5nm~200nm로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 20~150nm이다. 동판의 경도가 80Hv 이상인 경우는, 구리의 식각량을 20nm 이상, 더 바람직하게는 40nm 이상으로 함으로써 동판의 경도를 70Hv 미만으로 하거나, 스테인리스 강판과의 접촉시에서의 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 동판의 경도를 70Hv 미만으로 할 필요가 있다.
이상과 같이 하여 스퍼터 식각한 스테인리스 강판 및 동판의 접합면을 서로 접촉시키고, 예를 들어 롤 압접에 의해 압접하여 스테인리스 강판과 동판을 접합함으로써, 본 발명의 압연 접합체를 얻을 수 있다.
접합시에는, 높은 압하력을 가하여, 180°필 강도가 6N/20mm가 되도록 밀착 강도를 높임과 아울러, 압하력에 의해 경도가 70Hv 이상이 되도록 구리층을 경질화 시킨다. 압하력이 불충분하면, 밀착 강도가 부족하거나, 혹은 구리층의 경질화를 꾀할 수 없기 때문에 불가하다. 한편 압하력이 너무 높으면, 형상 수정 공정을 거쳐도 저감이 곤란한 휨이 압연 접합체에 발생할 우려가 있다.
롤 압접의 압연 선(線)하중은, 특별히 한정되지 않고, 소정의 밀착 강도 및 구리층의 경도를 얻을 수 있도록 적절히 설정된다. 예를 들어, 1.0tf/cm~10.0tf/cm의 범위로 설정할 수 있다. 예를 들어 압접 롤의 롤 직경이 100mm~250mm일 때, 롤 압접의 압연 선하중은, 바람직하게는 1.5tf/cm~5.0tf/cm이고, 더 바람직하게는 2.0tf/cm~4.0tf/cm이다. 단, 롤 직경이 커졌을 경우나 접합전의 스테인리스 강판이나 동판(특히 동판)의 두께가 두꺼운 경우 등에는, 압력 확보를 위해 압연 선하중을 높이는 것이 필요해지는 경우가 있어서, 이 수치 범위에 한정되는 것은 아니다.
압연 접합체의 전체의 압하율은, 마이크로미터에 의해 측정되며, 바람직하게는 0% 이상 20% 이하, 더 바람직하게는 0% 이상 15% 이하이다. 압연 접합체의 압하율은, 접합전의 재료인 스테인리스 강판 및 동판의 총 두께와, 최종적인 압연 접합체의 두께로부터 구한다. 즉, 압연 접합체의 압하율은, 이하의 식：(접합전의 스테인리스 강판 및 동판의 총 두께-최종적인 압연 접합체의 두께)/접합전의 스테인리스 강판 및 동판의 총 두께에 의해 구할 수 있다.
접합시의 분위기 온도는, 특별히 한정되지 않고 , 예를 들어 상온~150℃이다.
접합은, 스테인리스 강판과 동판의 표면에의 산소의 재흡착에 의해 양자간의 접합 강도가 저하되는 것을 방지하기 위해, 식각시와 같이 진공중이나 비산화 분위기중, 예를 들어 Ar 등의 불활성 가스 분위기중에 수행하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 하여 스테인리스 강판과 동판을 접합하여 얻은 압연 접합체에 대해서는, 경질의 구리층을 유지하기 위해, 본 발명에서는 통상, 열처리는 수행하지 않는다.
또한, 이상과 같이 하여 스테인리스 강판과 동판을 접합하여 얻은 압연 접합체는, 전자기기용 방열 보강 부재로서 매우 적합하다. 전자기기 내의 어느 부분에 이용되는가에 의해, 즉 이용되는 부위에 따라 요구되는 두께는 다르지만, 상기 압연 접합체의 두께가 0.12mm 이상 0.4 mm 이하인 경우, 구리층의 경도로는 70Hv 이상, 더 바람직하게는 75Hv 이상, 더욱 바람직하게는 80Hv 이상, 특히 바람직하게는 85Hv 이상이며, 필 강도로는 6N/20mm 이상이며, 가공성의 관점에서 더 바람직하게는 8N/20mm 이상이다. 또한, 최대 인장 하중으로는 300N 이상이 바람직하다. 또, 경도, 필 강도 및 최대 인장 하중은 높은 것이 바람직하기 때문에, 그 상한은 특별히 한정되는 것은 아니다.
또한, 방열 보강 부재용 압연 접합체의 두께가 0.09mm 이상 0.12mm 미만인 경우, 압하시의 늘어나는 길이가 적기 때문에 경도가 높아지기 어렵다. 경도를 높이려고 하면 두께에 대해 상당히 큰 압하력이 필요해지고, 그러한 압하력에서는 큰 휨이 생기는 등 제조상 어려움이 생기기 때문에, 구리층의 경도는 70Hv 이상, 바람직하게는 110Hv 이하이며, 더 바람직하게는, 하한이 80Hv 이상, 상한이 100Hv 이하이다. 필 강도는 6N/20mm 이상이며, 또한, 취급이나 강도의 관점에서, 최대 인장 하중은 200N 이상인 것이 바람직하다. 또, 필 강도, 최대 인장 하중은 높은 것이 바람직하기 때문에, 그 상한은 특별히 한정되는 것은 아니다. 이러한 얇은 두께의 압연 접합체를 전자기기용으로 이용하는 경우에는, 전자기기 내부에서의 실장 스페이스를 늘릴 수 있다는 장점이 더 강조된다.
또한, 방열 보강 부재용 압연 접합체의 두께가 0.02mm 이상 0.09mm 미만인 경우, 압하시에 늘어나게 되는 길이가 적기 때문에 더 경도가 높아지기 어렵다. 경도를 높이려고 하면 두께에 대해 상당히 큰 압하력이 필요해지고, 그러한 압하력에서는 큰 휨이나 주름이 생기는 등, 제조상 어려움이 생기기 때문에, 구리층의 경도는 70Hv 이상, 바람직하게는 110Hv 이하이며, 더 바람직하게는, 하한값이 75Hv 이상, 상한값이 100Hv 이하이다. 필 강도는 6N/20mm 이상이며, 또한, 취급이나 강도의 관점에서, 최대 인장 하중은 150N 이상인 것이 바람직하다. 또, 필 강도, 최대 인장 하중은 높은 것이 바람직하기 때문에, 그 상한은 특별히 한정되는 것은 아니다. 이러한 두께가 얇은 압연 접합체를 전자기기용으로 이용하는 경우에는, 전자기기 내부에서의 실장 스페이스를 더 늘릴 수 있다는 장점이 더 강조된다.
[실시예]
이하, 실시예 및 참고예에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~9 및 비교예 1~17로서, 구리층 및 스테인리스층으로 이루어지는 2층의 압연 접합체를 제작했다. 접합하는 동판(Cu) 및 스테인리스 강판(SUS)의 각각의 두께, 및 조질 및 종류(재료의 종류)를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
동판 및 스테인리스 강판을 접합함에 있어서, 동판 및 스테인리스 강판에 대해 스퍼터 식각 처리를 실시했다. 각 실시예 및 비교예에서의 스퍼터 식각 처리의 플라스마 출력(W) 및 처리 시간(분)을 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한, 동판 및 스테인리스 강판의 식각량(nm)도 함께 나타낸다. 또, 동판의 식각량은, 예비 실험의 결과에 기초하여, 700W의 플라스마 출력에 대해, 식각율을 6.0nm/min로 산출했다. 또한, 스테인리스 강판의 식각량에 대해서는, 문헌 「다카츠 세이치(高津淸一), "스퍼터", 텔레비젼, 제17권, 제7호, 44~50페이지」를 참조하고, 구리에 대한 철의 식각율에 기초하여, 700W의 플라스마 출력에 대해 식각율이 3.0nm/min인 것으로 하여 산출했다.
또, 표 1 및 표 2 중, 실시예 5, 6 및 비교예 10의 RF 처리 조건의 란에서의 「일시정지 포함」이란, 스퍼터 식각을 3분 실시후, 3분 정지하고, 그 후, 다시 3분 스퍼터 식각을 수행한 후에 3분 정지하며, 다시 1분 스퍼터 식각한 것을 의미한다.
스퍼터 식각 처리후의 동판 및 스테인리스 강판을, 실온에서, 서로 접촉시켜 압연 롤 지름 100~200mm로 롤 압접에 의해 접합하여, 압연 접합체를 제조했다. 각 실시예 및 비교예에서의 압연 선하중(tf/cm)을 표 1 및 표 2에 나타낸다.
비교예 13~17에 대해서는, 표면 활성화 접합을 수행한 후, 700℃에서 10분간의 열처리를 수행했다.
실시예 1~9 및 비교예 1~17로 제조한 각각의 압연 접합체에 대해, 180°필 강도(N/20mm), 구리층 및 스테인리스층의 비커스 경도(Hv), 최대 인장 하중(N), 인장 강도(N/mm2) 및 신장율(%)을 측정했다. 180°필 강도는, 상술한 순서에 따라, 텐실론 만능 재료 시험기 RTC-1350A(주식회사 오리엔테크제)를 이용하여 측정했다. 또한, 실시예 8 및 9 이외의 경도는, 구리층에 대해서는 마이크로 비커스 경도계(하중 50gf)를 이용하고, 스테인리스층에 대해서는 마이크로 비커스 경도계(하중 100gf)를 이용하여, JIS Z 2244(비커스 경도 시험-시험 방법)에 준하여 측정했다. 실시예 8 및 9의 경도는, 구리층에 대해서는 마이크로 비커스 경도계(하중 50gf)를 이용하고, 스테인리스층에 대해서는 마이크로 비커스 경도계(하중 50gf)를 이용하며, JIS Z 2244(비커스 경도 시험-시험 방법)에 준하여 측정했다. 최대 인장 하중, 인장 강도 및 신장율은, 압연 접합체를 13B호 시험편으로 가공하고, 상술한 방법에 따라, 텐실론 만능 재료 시험기 RTC-1350A(주식회사 오리엔테크제)를 이용하여, JIS Z 2241(금속재료 인장 시험 방법)에 준하여 측정했다. 또한, 롤 압접에 의해 접합할 때의 롤에 접촉하지 않는 부분에서의 동판의 비커스 경도(압접 직전 시점에서의 동판의 경도에 해당함)를 측정하고, 스퍼터 식각 처리에 의해, 및/또는 동판과 스테인리스 강판과의 접촉시에서의 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 동판이 연화되는지 여부를 확인했다. 이상의 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~9의 압연 접합체는, 모두 6N/20mm 이상의 필 강도를 가짐과 아울러, 구리층의 경도가 70Hv 이상이었다. 구리층이 경질인 점에서부터 강도와 방열성을 모두 갖춘 압연 접합체가 얻어졌고, 또한 충분한 밀착 강도를 갖고 있었다.
비교예 13~17에서는, 최종적으로 얻어진 압연 접합체에서의 구리층의 경도가 낮고, 본 발명의 압연 접합체의 수준에는 도달하지 않았다. 이 결과는, 접합후에 700℃의 열처리를 했기 때문에, 구리층이 연화된 것에 따른 것이라고 생각할 수 있다.
비교예 1~5에서는, 모두 필 강도가 작아서, 방열 보강 부재 등에 이용하는 압연 접합체로서는 불충분했다. 이 결과는, 구리의 두께에 대해 선하중이 작아서(2f/cm 미만), 충분한 밀착 강도를 얻지 못했기 때문이라고 추측된다.
또한, 비교예 3~7 및 11에 대해 압연 접합체의 필 강도가 낮지만, 동판이 1/4H재이고, 동판과 스테인리스 강판의 접촉시의 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 연질화되지 않아서, 압접해도 밀착 강도가 오르기 어려웠기 때문이라고 생각할 수 있다.
비교예 8은, 스퍼터 식각 처리에 의한 동판의 연화의 정도가 작기 때문에, 최종적인 압연 접합체에서의 밀착 강도를 얻지 못하여, 필 강도가 작아진 것이라고 생각할 수 있다.
비교예 9에서는, 동판에 대한 스퍼터 식각 처리 시간이 짧기 때문에(3분), 동판 표면의 산화막이 충분히 제거되지 않아서, 그 때문에 압접에 의해 밀착 강도가 향상하지 않고, 필 강도가 작아졌을 가능성이 있다.
비교예 10은, 최종적으로 얻어진 압연 접합체에서의 구리층의 경도가 낮았다. 이는, 스테인리스 강판에 대한 스퍼터 식각의 처리 시간이 길고(100분), 스테인리스 강판이 과도하게 온도가 상승했기 때문에, 접합후에도 스테인리스층으로부터의 입열에 의해 구리층이 연화된 것에 따른 것이라고 생각할 수 있다.
비교예 12는, 동판이 두껍기 때문에(0.3mm), 2tf/cm의 선하중으로는 불충분하여, 충분한 필 강도를 얻을 수 없었다고 생각할 수 있다.
본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허출원은 그대로 인용에 의해 본 명세서에 편입되는 것으로 한다.
1A, 1B, 1C　　압연 접합체
2A, 2B　　베이퍼 챔버
10A, 10B, 10C　구리층
20A, 20B, 20C　스테인리스층
30　동판
31　볼록부
40, 70 스테인리스 강판
50　열수송 디바이스
60　구리층
A　　영역
S　　부분

Claims (12)

  1. 구리층과 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체로서,
    상기 압연 접합체의 두께가 0.02mm 이상 0.4mm 이하이고,
    상기 구리층의 경도가 70Hv 이상이며,
    상기 압연 접합체의 180°필 강도가 6N/20mm 이상인 압연 접합체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구리층의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하이고,
    상기 스테인리스층의 두께가 0.01mm 이상 0.38mm 이하인 압연 접합체.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 스테인리스층의 경도가 180Hv 이상인 압연 접합체.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압연 접합체의 180°필 강도가 8N/20mm 이상인 압연 접합체.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리층과 상기 스테인리스층의 2층으로 이루어지는 압연 접합체.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테인리스층이 부분적으로 제거된 압연 접합체.
  7. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테인리스층이 부분적으로 제거되고, 상기 제거된 부분에서 상기 구리층이 노출되어 있는 압연 접합체.
  8. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리층이 부분적으로 제거된 압연 접합체.
  9. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리층이 부분적으로 제거되고, 상기 제거된 부분에서 상기 스테인리스층이 노출되어 있는 압연 접합체.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 기재된 압연 접합체를 포함하는 전자기기용 방열 보강 부재.
  11. 구리층과 스테인리스층으로 이루어지는 압연 접합체의 제조 방법으로서,
    동판 및 스테인리스 강판을 준비하는 공정과,
    상기 동판 및 상기 스테인리스 강판이 접합되는 면에 스퍼터 식각 처리를 하는 공정과,
    상기 스퍼터 식각 처리후에, 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켜서 롤 압접에 의해 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접합하는 공정을 포함하고,
    상기 준비한 동판의 경도가 80Hv 이상이며,
    상기 동판이, 상기 스퍼터 식각 처리에 의해 연화되고, 및/또는 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켰을 때의 상기 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 압접 직전 시점에서 연화되며,
    접합후의 상기 압연 접합체의 두께가 0.02mm 이상 0.4mm 이하이고, 상기 압연 접합체의 구리층의 경도가 70Hv 이상이며, 상기 압연 접합체의 180°필 강도가 6N/20mm 이상인 압연 접합체의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 준비한 동판이, 상기 스퍼터 식각 처리에 의해 경도 70Hv 미만까지 연화되거나, 및/또는 상기 동판과 상기 스테인리스 강판을 접촉시켰을 때의 상기 스테인리스 강판으로부터의 입열에 의해 압접 직전 시점에서 경도 70Hv 미만까지 연화되는 압연 접합체의 제조 방법.
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