(57)【要約】【課題】  均一で歩留まりの良い低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法を提供する。【解決手段】  ホッパ３は圧延ロール４の上部に位置する矩形状の箱体であって、上面３ａが開口し、下部側が下端３ｄに向けて圧延ロール４ａ、４ｂの外周に沿うように湾曲状に絞りこみ形成され、その下端３ｄは圧延ロール４ａ、４ｂのロールバイト７を臨むように開口されている。ホッパ３の図中の左右壁面３ｂ、３ｃには櫛歯状の支持部８（支持溝８ａを有する）、８（支持溝８ａを有する）が水平かつ対向状に設けられており、複数の垂直な仕切板９が圧延ロール４ａ、４ｂのロールバイト７の中心軸に直交するように所定間隔を存してホッパ３の上面開口から支持部８、８間に差し込み案内されてホッパ３を仕切るようになっている。ホッパ３は仕切板９を収容する本体部３Ａと、圧延ロール４の曲率と等しい曲率の底面部３Ｂを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高熱伝導性の金属粉と低熱膨張性の無機化合物粉を調合して混合体とし、前記混合体をホッパに連続投入しながら前記ホッパの下方に配置させた一対の圧延ロール間に供給して連続的にシート状に成型し、得られたシートに焼結のための熱処理を施す低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法において、前記ホッパには、前記圧延ロールと直交方向に複数の仕切板を備えたことを特徴とする低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項２】
前記ホッパは、対向する内側面に複数の所定の間隔の支持溝を有する一対の棒状支持部を有し、
前記複数の仕切板は、前記一対の棒状支持部の選択された支持溝によって支持されることを特徴とする請求項１記載の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項３】
前記複数の仕切板は、前記圧延ロールにおけるロールバイトの上方１００ｍｍ以下の高さに設けたことを特徴とする請求項１記載の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項４】
前記複数の仕切板は、前記シートの幅に応じて枚数が設定されることを特徴とする請求項１記載の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法。
【請求項５】
前記ホッパは、前記圧延ロールの曲率と等しい曲率を有して前記圧延ロールと対向する底面部と、前記底面部上に位置する本体部を有し、
前記複数の仕切板は、前記本体部内に位置することを特徴とする請求項１記載の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法に関し、特に成形密度を均一なものとする低熱膨張高熱伝導性複合材料を高効率に製造することのできる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの小型化、高集積化に伴い発熱量が増大する傾向にあり、発熱に起因する特性劣化を防止し、高寿命化を図るために、熱膨張係数の小さなＣｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏ、ＡＩ−ＳｉＣ等の複合材やＷ、Ｍｏ等の単一材が放熱材として使用されているが、いずれも高価格という欠点がある。
【０００３】
そこで、低価格であり、従って経済的に有利な銅の特質を活かし、かつ高熱伝導性の問題を解決した放熱材として、銅等の金属粉と酸化銅等の無機化合物粉からなる混合体をプレス加工し、これを焼結した複合材が知られているが、さらに生産効率を高めた製造方法として該加工を圧延加工によって行うことを特徴とする製造方法が考案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２１３３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる製造方法では、圧延ロールに供給される混合体の供給条件によっては、成形後のグリーンシートの長手方向あるいは幅方向に成形密度（銅等の金属粉と酸化銅等の無機化合物粉からなる混合体の組成密度）の不均一が生じ、焼結後に変形するという問題があった。特に、幅方向の密度分布は、ホッパ側面板側となるグリーンシート両端の成形密度が中央部より高くなる傾向にあり、この密度差が大きいと焼結後に収縮量の違いにより、シート両端が波打つように変形する。変形した状態で冷間圧延を行うと、圧延の過程で割れが生じる。また、変形部を除去すれば圧延は可能であるが、除去による歩留まりの低下を招いてしまうという問題がある。このため、製造コストの上昇を招き、結果として経済的効果をあげることができないことになる。
【０００５】
従って、本発明は、シートの成形密度が均一で歩留まりが良く、生産効率が高い低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の目的を達成するため、高熱伝導性の金属粉と低熱膨張性の無機化合物粉を調合して混合体とし、前記混合体をホッパに連続投入しながら前記ホッパの下方に配置させた一対の圧延ロール間に供給して連続的にシート状に成型し、得られたシートに焼結のための熱処理を施す低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法において、前記ホッパには、前記圧延ロールと直交方向に複数の仕切板を備えたことを特徴とする。
前記ホッパは、対向する内側面に複数の所定の間隔の支持溝を有する一対の棒状支持部を有し、
前記複数の仕切板は、前記一対の棒状支持部の選択された支持溝によって支持されることが好ましい。
また、前記複数の仕切板は、前記圧延ロールにおけるロールバイトの上方１００ｍｍ以下の高さに設けたことが好ましい。
また、前記複数の仕切板は、前記シートの幅に応じて枚数が設定されることが好ましい。
また、前記ホッパは、前記圧延ロールの曲率と等しい曲率を有して前記圧延ロールと対向する底面部と、前記底面部上に位置する本体部を有し、
前記複数の仕切板は、前記本体部内に位置することが好ましい。
【０００７】
仕切板は、混合体を一対の圧延ロール間に供給する際、シートの幅方向に密度が均一になるように分散させるものであり、仕切板の枚数は、多いほど幅方向中央部の成形密度が均一となるが、ホッパ側面板の粉末拘束効果によりシートの両端部の成形密度が上昇し中央部との密度差が大きくなり、結果として焼結後の変形量が大きくなることがある。従って、例えば圧延幅が１００ｍｍの場合、仕切板の枚数は３枚が適切である。
【０００８】
また、前記仕切板は、前記圧延ロールにおけるロールバイトの上方１００ｍｍ以下の高さに設けたことが好ましい。
【０００９】
この仕切板とロールバイトの間隔が小さすぎると仕切りにより混合体の繋がりが分断され、成形密度に不均一が発生する。また逆に、大きすぎると仕切りによる分散効果が望めない。従って、より好ましくは、８０ｍｍである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法によれば、高熱伝導性の金属粉と低熱膨張性の無機化合物粉の調合による混合体を圧延ロールに直交状とする仕切板を備えたホッパに連続投入し、さらにホッパの下部に配置させた一対の圧延ロール間に供給してシート状に成形したため、特に焼結後の加工性に影響するシートの幅方向の成形密度を均一にするシートが得られることで、生産効率の高い低コストの低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法の実施をするための最良の形態を、図１〜２によって説明する。
【００１２】
図１は、圧延装置の概要図である。圧延装置１は、高熱伝導性の金属粉と低熱膨張性の無機化合物粉をあらかじめ調合した混合体２を連続投入するホッパ３と、ホッパ３の下部に位置させて前記混合体２を成形シート体（以下、「グリーンシート」という。）５に圧延する一対の圧延ロール４ａ、４ｂからなる圧延ロール４と、前記グリーンシート５を巻き取る巻取り機６から構成される。
【００１３】
図２および図３は、ホッパ３の概要図であって、ホッパ３は圧延ロール４の上部に位置する矩形状の箱体であって、上面３ａが開口し、下部側が下端３ｄに向けて圧延ロール４ａ、４ｂの外周に沿うように湾曲状に絞りこみ形成され、その下端３ｄは圧延ロール４ａ、４ｂのロールバイト７を臨むように開口されている。ホッパ３の図中の左右壁面３ｂ、３ｃには櫛歯状の支持部８（支持溝８ａを有する）、８（支持溝８ａを有する）が水平かつ対向状に設けられており、複数の垂直な仕切板９が圧延ロール４ａ、４ｂのロールバイト７の中心軸に直交するように所定間隔を存してホッパ３の上面開口から支持部８、８間に差し込み案内されてホッパ３を仕切るようになっている。ホッパ３は仕切板９を収容する本体部３Ａと、圧延ロール４の曲率と等しい曲率の底面部３Ｂを有する。
【００１４】
以上の構成からなる圧延装置１を用いて、ロールバイト７と仕切板９の間隔、及び仕切板９の枚数を変化させ、評価した結果について実施例により具体的に説明する。
【００１５】
（実施例）
混合体２は、平均粒径２０μｍの電解銅粉と、平均粒径５０μｍの第２酸化銅を焼結後に５０体積％になるように混合し、その混合粉末２を６kg、直径９．５３のスチールボール３０００球を入れた乾式ボールミル内で４時間攪拌混合したものである。
【００１６】
圧延機１における圧延ロール４ａ、４ｂをそれぞれ直径１５０ｍｍ、長さ２００ｍｍで、ロールギャップ０．４５ｍｍ、圧延速度１ｍ／分に設定し、さらにホッパ内３に、表１に示すように各条件の仕切板９を取り付け、上記混合体２を連続投入しながら所定の厚さと幅のグリーンシート５を製作した。得られたグリーンシート５は、アルゴン雰囲気中で所定の温度に加熱することで焼結を行った。
【００１７】
グリーンシート５の幅方向の密度変化を標準偏差で表わし、さらに焼結後の変形の有無を目視により判断した結果（実施例１〜３）を表１にまとめた。
【００１８】
（比較例）
比較例は、仕切板９を設けない場合であり、その他の圧延条件は実施例１〜３と同一である。結果は表１のとおりである。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１によれば、仕切板９の条件としてロールバイト８との間隔Ｃが８０ｍｍ、枚数が３枚の場合に成形体密度変化が最小となり、外観的にも変形の無いものが得られた。
【００２１】
以上、本発明の低熱膨張高熱伝導性複合材料の製造方法によれば、高熱伝導性の金属粉と低熱膨張性の無機化合物粉の調合混合体を仕切板を備えたホッパに連続投入し、さらにホッパの下方に配置させた一対の圧延ロール間に供給してシート状に成形したため、シートの幅及び長さ方向の部位間に成形体密度の変化に差の少ないシートが得られ、しかも生産効率も高い。したがって低コストの低熱膨張高熱伝導性複合材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】圧延装置の概要図である。
【図２】ホッパの斜視図である。
【図３】ホッパの概要図であって  （ａ）は、図２におけるＸ−Ｘ断面図である。  （ｂ）は、図２におけるＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    圧延装置
２    混合体
３    ホッパ
４（４ａ、４ｂ）  圧延ロール
５    グリーンシート
６    巻取り機
７    ロールバイト
８    支持部
９    仕切板
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006057158.tif 000006