[發(fā)明專利]接合材料、由接合材料獲得的接合體和接合體的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711258638.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108155161B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 北浦秀敏;坂口茂樹(shù)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營(yíng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L23/373
• 分類號(hào): H01L23/373;H01L21/48
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

本發(fā)明的接合材料包含0.1wt％以上且5wt％以下能夠與錫和碳形成化合物的至少一種元素，剩余部分包含Sn作為主成分。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及可在需要高導(dǎo)熱性的散熱器、散熱片等中使用的接合材料、由接合材料獲得的接合體和接合體的制造方法。

背景技術(shù)

作為用于接合碳材料和其他構(gòu)件的接合材料，已知例如具有大量碳顆粒和陶瓷部的陶瓷-碳復(fù)合材料(日本特開(kāi)2012-246172號(hào)公報(bào))。陶瓷-碳復(fù)合材料的陶瓷部具體而言使用氮化鋁、碳化硅。該陶瓷-碳復(fù)合材料例如加熱至1700～2100℃并加壓來(lái)進(jìn)行燒成，從而能夠與金屬材料進(jìn)行接合。另外，還已知使用由銀、銅和鈦構(gòu)成的插入材料與銅板等接合的、由石墨構(gòu)成的接合體(日本專利第5930604號(hào))。日本專利第5930604號(hào)所記載的接合體是通過(guò)將石墨烯片層疊而得的板狀接合體，能夠通過(guò)在接合構(gòu)件和接合體之間隔著插入材料的狀態(tài)下進(jìn)行加壓而與構(gòu)件接合。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)的接合材料包含0.1wt％以上且5wt％以下能夠與錫和碳形成化合物的至少一種元素(化合物形成性元素)，剩余部分包含Sn作為主成分。

另外，本公開(kāi)的接合體的制造方法包括：準(zhǔn)備第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，使用上述接合材料將上述第一構(gòu)件與上述第二構(gòu)件接合。

另外，本公開(kāi)的接合體是包含第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和存在于第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間的接合部的接合體。并且，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的至少一者是碳材料，在碳材料與接合部的界面存在包含化合物形成性元素的化合物層。

根據(jù)本公開(kāi)，提供一種可以形成能夠固定任意形狀的構(gòu)件彼此、特別是與碳材料牢固地接合的、具有柔軟性的接合部的接合材料。此外，提供一種構(gòu)件彼此由具有柔軟性的接合部固定、特別是存在碳材料的情況下接合部與碳材料牢固地接合的接合體。進(jìn)而，提供一種具有能夠固定構(gòu)件彼此、特別是存在碳材料的情況下能夠與碳材料牢固地接合的、具有柔軟性的接合部的接合體的制造方法。

附圖說(shuō)明

圖1A是接合體的制造方法的說(shuō)明圖。

圖1B是接合體的制造方法的說(shuō)明圖。

圖2A是示出接合體的截面的電子顯微鏡圖像的圖。

圖2B是示出接合體的截面的電子顯微鏡圖像上、伴隨著相對(duì)于各層延伸方向的垂直方向的位置變化的各元素濃度的變化的圖。

圖3是用于導(dǎo)熱性和柔軟性的評(píng)價(jià)試驗(yàn)的裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

在說(shuō)明實(shí)施方式之前，簡(jiǎn)單地說(shuō)明以往的問(wèn)題。

由日本特開(kāi)2012-246172號(hào)公報(bào)所記載的接合材料接合的碳需要以顆粒狀包含于接合材料中，因此難以用日本特開(kāi)2012-246172號(hào)公報(bào)所記載的接合材料使例如形成為板狀的碳材料接合于其他構(gòu)件。進(jìn)而，由于通過(guò)將碳顆粒和陶瓷部在高溫下進(jìn)行燒成來(lái)使金屬材料與碳顆粒接合，因此存在燒成后(即接合后)的陶瓷-碳復(fù)合材料缺乏柔軟性的問(wèn)題。

另外，由于使用日本專利第5930604號(hào)的接合體的接合結(jié)構(gòu)體的由銀、銅和鈦構(gòu)成的插入材料的楊氏模量(銀：100GPa、銅：136GPa)高、難以變形，因此會(huì)有因制造工序中冷卻時(shí)的熱收縮導(dǎo)致在接合部產(chǎn)生高的應(yīng)力、產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。

本公開(kāi)是為了解決上述問(wèn)題而作出的，目的在于提供一種可以形成能夠固定任意形狀的構(gòu)件彼此、特別是與碳材料牢固地接合的、具有柔軟性的接合部的接合材料。

本公開(kāi)的接合材料包含0.1wt％以上且5wt％以下能夠與錫和碳形成化合物的至少一種元素(化合物形成性元素)，剩余部分包含Sn作為主成分。