JPH0144436B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0144436B2 JPH0144436B2 JP57065791A JP6579182A JPH0144436B2 JP H0144436 B2 JPH0144436 B2 JP H0144436B2 JP 57065791 A JP57065791 A JP 57065791A JP 6579182 A JP6579182 A JP 6579182A JP H0144436 B2 JPH0144436 B2 JP H0144436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molybdenum
- nickel
- composite material
- producing
- nickel composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はモリブデン材とニツケル材を重合して
なる複合材の製造方法に関する。
なる複合材の製造方法に関する。
例えば半導体素子を取付けるための半導体基板
として、基体であるモリブデン材の表面上に薄い
ニツケル材を重合した構成の複合材が用いられて
いる。この複合材は、モリブデン材が半導体素子
と近似した熱膨張率を有するものであり、ニツケ
ル材がモリブデンと半導体素子元素Siとが反応す
ることを抑制する役割を有するものであつて半導
体基板として適している。この複合材は通常全体
厚さが0.25〜1.5mmであり、ニツケル材は10〜50μ
ｍの厚さを有するものである。
として、基体であるモリブデン材の表面上に薄い
ニツケル材を重合した構成の複合材が用いられて
いる。この複合材は、モリブデン材が半導体素子
と近似した熱膨張率を有するものであり、ニツケ
ル材がモリブデンと半導体素子元素Siとが反応す
ることを抑制する役割を有するものであつて半導
体基板として適している。この複合材は通常全体
厚さが0.25〜1.5mmであり、ニツケル材は10〜50μ
ｍの厚さを有するものである。
しかして、従来この複合材を製造する場合に
は、モリブデン材の表面にニツケルメツキを施し
てニツケル材を重合する方法が行なわれていた。
は、モリブデン材の表面にニツケルメツキを施し
てニツケル材を重合する方法が行なわれていた。
しかるに、モリブデン材の表面にニツケルメツ
キを施す方法においてはメツキ層に気泡が生じや
すい難点があるとともに、均一な厚味を得るため
に、ニツケルメツキを複数回に分けて行なうこと
により所定厚さのメツキ層（ニツケル材）を形成
している。しかしながら、メツキ処理の費用は高
価であり、メツキ処理を数回行なうことはニツケ
ル材を形成するための費用が増大し、従つて複合
材の製造コストが高くなるという問題が生じてい
る。
キを施す方法においてはメツキ層に気泡が生じや
すい難点があるとともに、均一な厚味を得るため
に、ニツケルメツキを複数回に分けて行なうこと
により所定厚さのメツキ層（ニツケル材）を形成
している。しかしながら、メツキ処理の費用は高
価であり、メツキ処理を数回行なうことはニツケ
ル材を形成するための費用が増大し、従つて複合
材の製造コストが高くなるという問題が生じてい
る。
本発明はニツケル材をモリブデン材に経済的な
方法で重合することにより複合材の製造コストの
低減を図つたモリブデンとニツケルからなる複合
材の製造方法を提供するものである。
方法で重合することにより複合材の製造コストの
低減を図つたモリブデンとニツケルからなる複合
材の製造方法を提供するものである。
本発明の複合材の製造方法は、ニツケル材とし
て板材を使用するもので、モリブデン材の表面を
清浄化した後に、板状のニツケル材とモリブデン
材とを温間加工して重合した状態で接合すること
により、ニツケル材を経済的な方法で強固にモリ
ブデン材に接合できるものである。
て板材を使用するもので、モリブデン材の表面を
清浄化した後に、板状のニツケル材とモリブデン
材とを温間加工して重合した状態で接合すること
により、ニツケル材を経済的な方法で強固にモリ
ブデン材に接合できるものである。
本発明の複合材の製造方法を、半導体基板を製
造する場合を例にとり説明する。
造する場合を例にとり説明する。
まず、厚さ１〜３mm程度の板状をなすモリブデ
ン材を用意し、このモリブデン材におけるニツケ
ル材を接合するための表面に酸化膜除去処理を施
し、モリブデン材の表面に生じている酸化膜を除
去する。この処理の具体的な方法としては、例え
ばピアノ線又はステンレス線からなるワイヤブラ
シを使用し、このワイヤブラシをモーターなどに
より回転させてモリブデン材の表面上を擦る方法
がある。この処理によりモリブデン材の表面に生
じていた酸化膜が取り除かれて表面が清浄とな
り、また酸化物や異物を除去することにより表面
が活性化する。すなわち、この処理はモリブデン
材の表面にニツケル材を重合接合する上で阻害す
る要素を除去し、良好に接合を行なえるようにす
るために行なうものである。
ン材を用意し、このモリブデン材におけるニツケ
ル材を接合するための表面に酸化膜除去処理を施
し、モリブデン材の表面に生じている酸化膜を除
去する。この処理の具体的な方法としては、例え
ばピアノ線又はステンレス線からなるワイヤブラ
シを使用し、このワイヤブラシをモーターなどに
より回転させてモリブデン材の表面上を擦る方法
がある。この処理によりモリブデン材の表面に生
じていた酸化膜が取り除かれて表面が清浄とな
り、また酸化物や異物を除去することにより表面
が活性化する。すなわち、この処理はモリブデン
材の表面にニツケル材を重合接合する上で阻害す
る要素を除去し、良好に接合を行なえるようにす
るために行なうものである。
さらに、モリブデン材とニツケル材を温間加工
により重合接合する。この工程では、まずモリブ
デン材を100℃から400℃好ましくは150〜250℃の
温度範囲で加熱する。モリブデン材に対しては例
えばガス又は電気によつて加熱し、またこの加熱
は大気中にて行なうことが可能である。次いで、
加熱されたモリブデン材の表面上に、厚さ0.03〜
0.2mm程度の極く薄い板状をなすニツケル材を重
ね合せて載せ、この重ね合せたモリブデン材とニ
ツケル材とを一対の加圧ロールの間に通して加圧
変形させる。このため、ニツケル材は加圧ロール
の圧力によりモリブデン材の表面上に重合して圧
着し、同時にモリブデン材とニツケル材は加圧ロ
ールにより圧延される。加圧ロールによるモリブ
デン材とニツケル材からなる複合材に対する加工
率は、70％から40％の範囲とする。これは加工率
が40％より少ないと接合状態が安定せず、逆に70
％を越えると加工が困難となるという理由による
ものである。
により重合接合する。この工程では、まずモリブ
デン材を100℃から400℃好ましくは150〜250℃の
温度範囲で加熱する。モリブデン材に対しては例
えばガス又は電気によつて加熱し、またこの加熱
は大気中にて行なうことが可能である。次いで、
加熱されたモリブデン材の表面上に、厚さ0.03〜
0.2mm程度の極く薄い板状をなすニツケル材を重
ね合せて載せ、この重ね合せたモリブデン材とニ
ツケル材とを一対の加圧ロールの間に通して加圧
変形させる。このため、ニツケル材は加圧ロール
の圧力によりモリブデン材の表面上に重合して圧
着し、同時にモリブデン材とニツケル材は加圧ロ
ールにより圧延される。加圧ロールによるモリブ
デン材とニツケル材からなる複合材に対する加工
率は、70％から40％の範囲とする。これは加工率
が40％より少ないと接合状態が安定せず、逆に70
％を越えると加工が困難となるという理由による
ものである。
ここで、モリブデン材とニツケル材とを重合接
合するために、モリブデン材を温度100〜400℃で
加熱して温間加工を行なう理由について説明を加
える。モリブデン材を800℃程度の温度で加熱し
て熱間加工によりモリブデン材とニツケル材を重
合接合する場合には、温間加工の場合に比して大
なる接合強度を得ることができるが、反面モリブ
デン材を800℃まで加熱すると表面に酸化膜が生
じて接合を妨げるため、真空又は還元雰囲気中で
行う必要が生じるとともに、ニツケルとモリブデ
ンの降状強さの違いが大きくなるため、接合加工
が困難になり、また、ニツケル材がモリブデン材
中に拡散して脆くなり実用に適さないという欠点
がある。また、モリブデン材を常温のままにして
冷間加工によりモリブデン材とニツケル材との重
合接合を行なう場合は、モリブデン材の酸化膜や
ニツケル材の拡散は生じないが、両者の、特にモ
リブデンの降伏強度が高くなつて接合しにくくな
り、接合強度が低下して実用に適さないという欠
点が生じる。これに対して温間加工により接合す
る場合には、例えば半導体基板として使用する上
で実用上充分な接合強度を得ることができるとと
もに、ニツケル材がモリブデン材中に拡散する度
合が小さい。特にモリブデン材を100〜400℃好ま
しくは150〜250℃の温度で大気中にて加熱しても
モリブデン材に酸化膜が形成されず、これにより
モリブデン材に対する加熱を還元雰囲気中ではな
く大気中で行なうことができ設備的に有利である
という利点も生じる。
合するために、モリブデン材を温度100〜400℃で
加熱して温間加工を行なう理由について説明を加
える。モリブデン材を800℃程度の温度で加熱し
て熱間加工によりモリブデン材とニツケル材を重
合接合する場合には、温間加工の場合に比して大
なる接合強度を得ることができるが、反面モリブ
デン材を800℃まで加熱すると表面に酸化膜が生
じて接合を妨げるため、真空又は還元雰囲気中で
行う必要が生じるとともに、ニツケルとモリブデ
ンの降状強さの違いが大きくなるため、接合加工
が困難になり、また、ニツケル材がモリブデン材
中に拡散して脆くなり実用に適さないという欠点
がある。また、モリブデン材を常温のままにして
冷間加工によりモリブデン材とニツケル材との重
合接合を行なう場合は、モリブデン材の酸化膜や
ニツケル材の拡散は生じないが、両者の、特にモ
リブデンの降伏強度が高くなつて接合しにくくな
り、接合強度が低下して実用に適さないという欠
点が生じる。これに対して温間加工により接合す
る場合には、例えば半導体基板として使用する上
で実用上充分な接合強度を得ることができるとと
もに、ニツケル材がモリブデン材中に拡散する度
合が小さい。特にモリブデン材を100〜400℃好ま
しくは150〜250℃の温度で大気中にて加熱しても
モリブデン材に酸化膜が形成されず、これにより
モリブデン材に対する加熱を還元雰囲気中ではな
く大気中で行なうことができ設備的に有利である
という利点も生じる。
このようにして図面で示すようにモリブデン材
１の表面上に薄いニツケル材２２を重合した複合
材、すなわち半導体基板を製造できる。
１の表面上に薄いニツケル材２２を重合した複合
材、すなわち半導体基板を製造できる。
この複合材は接合工程を終了した後に、温度
700〜800℃で加熱して拡散焼鈍を行ない、ニツケ
ル材とモリブデン材との接合をさらに安定化させ
ることもできる。この場合、ニツケル材のモリブ
デン材に対する拡散は最小限に抑制する。
700〜800℃で加熱して拡散焼鈍を行ない、ニツケ
ル材とモリブデン材との接合をさらに安定化させ
ることもできる。この場合、ニツケル材のモリブ
デン材に対する拡散は最小限に抑制する。
なお、モリブデン材とニツケル材は、夫々複数
の半導体基板を材料取りできる大きさの材料と
し、これらモリブデン材とニツケル材を重合接合
した後に、この複合材から複数の半導体基板を切
断して製造する方法が実用上適している。
の半導体基板を材料取りできる大きさの材料と
し、これらモリブデン材とニツケル材を重合接合
した後に、この複合材から複数の半導体基板を切
断して製造する方法が実用上適している。
本発明においては半導体基板に限定されずに、
モリブデン材とニツケル材を重合接合した複合材
を製造する場合に広く適用できる。
モリブデン材とニツケル材を重合接合した複合材
を製造する場合に広く適用できる。
本発明のモリブデン−ニツケル複合材の製造方
法は、モリブデン材の表面を清浄化した後に、板
状をなすニツケル材を常温加工によりモリブデン
材に重合して接合するので、ニツケル材をモリブ
デン材に強固に重合接合できるとともに、短時間
で能率よく、生産できるので従来のようにニツケ
ルメツキを数回に分けて施す場合に比して安価に
ニツケル材をモリブデン材に重合させることがで
き、モリブデン材とニツケル材からなる複合材の
製造コストを大幅に低減させることができる。
法は、モリブデン材の表面を清浄化した後に、板
状をなすニツケル材を常温加工によりモリブデン
材に重合して接合するので、ニツケル材をモリブ
デン材に強固に重合接合できるとともに、短時間
で能率よく、生産できるので従来のようにニツケ
ルメツキを数回に分けて施す場合に比して安価に
ニツケル材をモリブデン材に重合させることがで
き、モリブデン材とニツケル材からなる複合材の
製造コストを大幅に低減させることができる。
図面は本発明の製造方法により製造した複合材
を示す正面図である。 １……モリブデン材、２……ニツケル材。
を示す正面図である。 １……モリブデン材、２……ニツケル材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モリブデン材の表面を清浄化する工程と、前
記モリブデン材を100〜400℃の温度で加熱する工
程と、前記モリブデン材の清浄化された表面にニ
ツケル材を重合する工程と、重合されたモリブデ
ン材及びニツケル材を加圧して接合する工程とを
具備することを特徴とするモリブデン−ニツケル
複合材の製造方法。 ２ 清浄化する工程は、酸化膜を除去する工程で
ある特許請求の範囲第１項に記載のモリブデン−
ニツケル複合材の製造方法。 ３ 清浄化する工程は機械的研摩である特許請求
の範囲第１項に記載のモリブデン−ニツケル複合
材の製造方法。 ４ 加熱は150〜250℃の温度で行なう特許請求の
範囲第１項に記載のモリブデン−ニツケル複合材
の製造方法。 ５ 加圧は圧延加工でなる特許請求の範囲第１項
に記載のモリブデン−ニツケル複合材の製造方
法。 ６ 接合する工程の加工率は40〜70％である特許
請求の範囲第５項に記載のモリブデン−ニツケル
複合材の製造方法。 ７ 接合する工程のあとに拡散、熱処理を施こす
特許請求の範囲第１項に記載のモリブデン−ニツ
ケル複合材の製造方法。 ８ 拡散熱処理は700〜900℃で行なう特許請求の
範囲第７項に記載のモリブデン−ニツケル複合材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6579182A JPS58181490A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | モリブデン−ニツケル複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6579182A JPS58181490A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | モリブデン−ニツケル複合材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181490A JPS58181490A (ja) | 1983-10-24 |
| JPH0144436B2 true JPH0144436B2 (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=13297201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6579182A Granted JPS58181490A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | モリブデン−ニツケル複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181490A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60225436A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Toshiba Corp | 半導体基板用モリブデンデイスク |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP6579182A patent/JPS58181490A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58181490A (ja) | 1983-10-24 |
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