(57)【要約】【課題】本発明は、反りを制御した圧延接合体及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】第１金属板と第２金属板を圧延接合することにより、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を製造する方法であって、  前記第１金属板の表面硬度Ｈｖが前記第２金属板の表面硬度Ｈｖより低く、  前記第１金属層の前記第１金属板に対する伸び量をΔＬ１（ｍｍ）とし、前記第２金属層の前記第２金属板に対する伸び量をΔＬ２（ｍｍ）とし、前記圧延接合体の総厚みをＴ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たすように圧延接合することを特徴とする、圧延接合体の製造方法。      ０＜（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ≦３８    （１）【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属板と第２金属板を圧延接合することにより、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を製造する方法であって、
前記第１金属板の表面硬度Ｈｖが前記第２金属板の表面硬度Ｈｖより低く、
前記第１金属層の前記第１金属板に対する伸び量をΔＬ１（ｍｍ）とし、前記第２金属層の前記第２金属板に対する伸び量をΔＬ２（ｍｍ）とし、前記圧延接合体の総厚みをＴ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たすように圧延接合することを特徴とする、圧延接合体の製造方法。
０＜（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ≦３８    （１）
【請求項２】
前記圧延接合体の総厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである、請求項１に記載の圧延接合体の製造方法。
【請求項３】
前記第１金属層が、銅、アルミニウム又はその合金からなり、前記第２金属層が、ステンレス、チタン、チタン合金又はニッケル合金からなる、請求項１又は２に記載の圧延接合体の製造方法。
【請求項４】
前記第１金属層が銅からなり、前記第２金属層がステンレスからなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延接合体の製造方法。
【請求項５】
前記第２金属板の表面硬度Ｈｖと前記第１金属板の表面硬度Ｈｖとの硬度差が３５〜３０５である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧延接合体の製造方法。
【請求項６】
第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体であって、
前記第１金属層の表面硬度Ｈｖが前記第２金属層の表面硬度Ｈｖより低く、
下記反り試験により測定される反り半径が４３．８ｍｍ以上である、圧延接合体。
反り試験：圧延接合体を切り出したサンプルを第１金属層が上面に位置するように水平面に置き、水平面からのサンプルの高さが最大となる点の高さを反り量とし、該反り量と、円弧長に相当するサンプルの長さから、該円弧の半径に相当する反り半径ｒを求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延接合体及び圧延接合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
２種以上の金属板を圧延接合した圧延接合体（金属積層材、クラッド材）は、単一材料では得ることができない複合特性を持つため、様々な分野で利用されている。このような圧延接合体として、例えば、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の軟質層と、ステンレス（ＳＵＳ）やチタン（Ｔｉ）等の硬質層とからなる圧延接合体が知られている。
【０００３】
ＳＵＳとＣｕのクラッド材は、ＳＵＳの機械的強度及び成形加工性と、Ｃｕの放熱性及び電気伝導性の両方の特性を備える点で好ましく、例えば、モバイル電子機器等の電子機器用の内部の放熱部材として用いられている。ＳＵＳとＣｕのクラッド材として、例えば、特許文献１〜２のものが知られている。
【０００４】
特許文献１には、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層と、Ｃｕ又はＣｕ合金により形成され、前記第１層に積層される第２層と、オーステナイト系ステンレスにより形成され、前記第２層の前記第１層とは反対側に積層される第３層とが圧延接合されたクラッド材からなり、前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの１５％以上であるシャーシが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ステンレス鋼により構成される第１層と、Ｃｕ又はＣｕ合金により構成され、前記第１層に圧延接合された第２層とを備え、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定される前記第２層の結晶粒度が、０．１５０ｍｍ以下であるクラッド材が開示されており、実施例において、ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳのクラッド材が開示されている。
【０００６】
しかしながら、例えば特許文献１や２の実施例に記載されているＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳのような３層材は、接合後の圧延接合体に反りが生じにくいのに対し、ＳＵＳ／Ｃｕのように硬質層と軟質層からなる２層材においては大きな反りが生じやすい。接合後の圧延接合体において大きな反りが生じた場合、その後形状修正を施したとしても反りが残るため、２層材の実用化は困難であった。３層材で反りが生じにくい理由は、表裏が対称な構造であり、圧延時に表裏の伸び量が変わらないためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５４１０６４６号公報
【特許文献２】特許第６２３７９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記のように、軟質層と硬質層のように、硬度差のある２種の金属層からなる２層構造を有する圧延接合体においては、接合後の圧延接合体に反りが生じやすいという問題があった。そして、接合後の圧延接合体において大きな反りが生じた場合、その後形状修正を施したとしても反りが残るため、特に、圧延接合体を平坦性が要求される用途に用いる場合、好ましくないが、硬度差のある２種の金属層からなる２層構造を有する圧延接合体においては反りを制御することは難しく、具体的解決方法が求められていた。そこで本発明は、反りを制御した圧延接合体及びそ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】
【０００９】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、圧延接合において、各金属層の伸び量の比率を特定の範囲に制御することで反りを制御できることを見出し、発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）第１金属板と第２金属板を圧延接合することにより、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を製造する方法であって、
前記第１金属板の表面硬度Ｈｖが前記第２金属板の表面硬度Ｈｖより低く、
前記第１金属層の前記第１金属板に対する伸び量をΔＬ１（ｍｍ）とし、前記第２金属層の前記第２金属板に対する伸び量をΔＬ２（ｍｍ）とし、前記圧延接合体の総厚みをＴ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たすように圧延接合することを特徴とする、圧延接合体の製造方法。
０＜（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ≦３８    （１）
（２）前記圧延接合体の総厚みが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである、前記（１）に記載の圧延接合体の製造方法。
（３）前記第１金属層が、銅、アルミニウム又はその合金からなり、前記第２金属層が、ステンレス、チタン、チタン合金又はニッケル合金からなる、前記（１）又は（２）に記載の圧延接合体の製造方法。
（４）前記第１金属層が銅からなり、前記第２金属層がステンレスからなる、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の圧延接合体の製造方法。
（５）前記第２金属板の表面硬度Ｈｖと前記第１金属板の表面硬度Ｈｖとの硬度差が３５〜３０５である、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の圧延接合体の製造方法。
（６）第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体であって、
前記第１金属層の表面硬度Ｈｖが前記第２金属層の表面硬度Ｈｖより低く、
下記反り試験により測定される反り半径が４３．８ｍｍ以上である、圧延接合体。
反り試験：圧延接合体を切り出したサンプルを第１金属層が上面に位置するように水平面に置き、水平面からのサンプルの高さが最大となる点の高さを反り量とし、該反り量と、円弧長に相当するサンプルの長さから、該円弧の半径に相当する反り半径ｒを求める。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反りを制御した圧延接合体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】反り試験の側面模式図である。
【図２】反り半径の算出方法の参考図である。
【図３】実施例１〜１７及び比較例１の圧延接合体について、伸び比率／総厚みと、反り半径の関係を示すグラフである。
【図４】参考例における、放熱性の評価方法を示す図である。
【図５】参考例における、Ｃｕ／ＳＵＳの２層材及びＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材の放熱性の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、第１金属板と第２金属板を圧延接合することにより、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を製造する方法に関する。
【００１３】
圧延接合体は、第１金属層と第２金属層の２層からなる。第１金属層の表面硬度Ｈｖは、第２金属層の表面硬度Ｈｖより低い。
【００１４】
圧延接合体の第１金属層は、軟質層であり、表面硬度Ｈｖが第２金属層の表面硬度Ｈｖより低い。第１金属層に用いられる第１金属材としては、特に限定されずに、例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム(Ｍｇ)及びこれらの合金等が挙げられるが、高い放熱性を示す銅、アルミニウム及びこれらの合金が好ましい。
【００１５】
第１金属材として銅又はアルミニウムを用いる場合、放熱性をより高めるという観点からは、純度が高い純銅又は純アルミニウムが好ましい。具体的には、銅又はアルミニウムの純度は、好ましくは９９．０質量％以上であり、より好ましくは９９．５質量％以上である。純銅としては、例えば、ＪＩＳに規定のＪＩＳ−Ｈ３５１０（Ｃ１０１１）、ＪＩＳ−Ｈ３１００（Ｃ１０２０）に規格される無酸素銅、及びＪＩＳ−Ｈ３１００（Ｃ１１００）に規格されるタフピッチ銅を用いることができる。純銅中の、銅以外の添加金属元素の合計含有量は、好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．３質量％以下であり、特に好ましくは０．１５質量％以下である。また、純アルミニウムとしては、例えば、ＪＩＳに規定の１０００系の純アルミニウムを用いることができる。純アルミニウム中の、アルミニウム以外の添加金属元素の合計含有量は、好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．３質量％以下であり、特に好ましくは０．１５質量％以下である。
【００１６】
銅合金としては、例えば、銅以外の金属元素として、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ及びＡｇから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有する銅合金を用いることができる。
【００１７】
アルミニウム合金としては、アルミニウム以外の金属元素として、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有するアルミニウム合金を用いることができる。アルミニウム合金としては、例えば、ＪＩＳに規定のＡｌ−Ｃｕ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（３０００系）、Ａｌ−Ｓｉ系合金（４０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（７０００系）を用いることができる。
【００１８】
圧延接合体の第２金属層は、硬質層であり、表面硬度Ｈｖが第１金属層の表面硬度Ｈｖより高い。第２金属層に用いられる第２金属材としては、特に限定されずに、例えば、薄型化と高強度化の観点からステンレス（ＳＵＳ）、チタン（Ｔｉ）（純チタン）又はチタン合金、ニッケル合金等が好ましい。また、放熱性の観点から銅合金等、軽量性の観点からアルミニウム合金、マグネシウム合金等を用いても良い。
【００１９】
ステンレスとしては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ及びＳＵＳ４３０等を用いることができる。ステンレスとしては、所望の表面硬度Ｈｖに応じて、特に限定されずにＢＡ材、１／２Ｈ材、３／４Ｈ材等を用いることができる。
【００２０】
第２金属材としてチタンを用いる場合、圧延接合体における反りの制御という観点から、接合時の伸び量が大きく、第１金属材との伸び比率を小さくできる、純度が高い純チタンが好ましい。具体的には、チタンの純度は、好ましくは９９．０質量％以上であり、より好ましくは９９．５質量％以上である。純チタンとしては、チタン以外の添加金属元素の合計含有量が１質量％以下である純チタンが好ましい。純チタン中の、チタン以外の添加金属元素の合計含有量は、好ましくは０．５質量％以下であり、より好ましくは０．３質量％以下であり、特に好ましくは０．１５質量％以下である。純チタンとしては、例えばＪＩＳ  Ｈ  ４６００に規定の１〜４種の純チタンを用いることができる。
【００２１】
チタン合金としては、チタン以外の金属元素として、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有するチタン合金を用いることができる。チタン合金としては、例えばα型やβ型、α＋β型等を用いることができ、強度の観点からβ型やα＋β型、加工性の観点からα型やα＋β型が好ましい。
【００２２】
ニッケル合金としては、ニッケル以外の金属元素として、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｆｅから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有するニッケル合金を用いることができる。ニッケル合金としては、例えばハステロイ等を用いることができる。
【００２３】
銅合金としては、例えば、銅以外の金属元素として、Ｓｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ及びＡｇから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有する銅合金を用いることができる。
【００２４】
アルミニウム合金としては、アルミニウム以外の金属元素として、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ及びＣｕから選ばれる少なくとも１種の添加金属元素を、添加金属元素の合計含有量１質量％超で含有するアルミニウム合金を用いることができる。アルミニウム合金としては、例えば、ＪＩＳに規定のＡｌ−Ｃｕ系合金（２０００系）、Ａｌ−Ｍｎ系合金（３０００系）、Ａｌ−Ｓｉ系合金（４０００系）、Ａｌ−Ｍｇ系合金（５０００系）、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金（６０００系）及びＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金（７０００系）を用いることができる。
【００２５】
圧延接合体の第１金属層と第２金属層の組み合わせとしては、第１金属層が、銅、アルミニウム又はその合金からなり、第２金属層が、ステンレス、チタン、チタン合金又はニッケル合金からなる組み合わせ（Ｃｕ／ＳＵＳ、Ｃｕ／Ｔｉ、Ｃｕ／Ｎｉ、Ａｌ／ＳＵＳ、Ａｌ／Ｔｉ、Ａｌ／Ｎｉ）が好ましく、第１金属層が銅からなり、第２金属層がステンレスからなる組み合わせがより好ましい。
【００２６】
本発明の圧延接合体の製造方法では、第１金属板と第２金属板を用意し、これらを圧延接合することにより、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を製造する。
【００２７】
本発明の圧延接合体の製造方法において用いられる第１金属板（原板）は、圧延接合体の第１金属層について前記の第１金属材の板材である。
【００２８】
第１金属板の厚みは、特に限定されずに、通常０．０１ｍｍ〜０．８ｍｍであり、下限は好ましくは０．０２５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、特に放熱部材用としては０．０７５ｍｍ以上が好ましい。上限はより好ましくは０．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．４５ｍｍ以下、特に好ましくは０．４ｍｍ以下である。第１金属板の厚みは、マイクロメータなどによって測定可能であり、第１金属板の表面上からランダムに選択した１０点において測定した厚みの平均値をいう。
【００２９】
第１金属板の表面硬度Ｈｖは、第２金属板の表面硬度Ｈｖより低ければ特に限定されずに、例えば下限は１９以上であり、反りの抑制の観点から、３０以上が好ましい。成形加工性及び接合強度の観点から、上限は２００以下、好ましくは１７０以下である。表面硬度Ｈｖは、例えばマイクロビッカース硬度計を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（ビッカース硬さ試験−試験方法）に準じて測定することができる。
【００３０】
本発明の圧延接合体の製造方法において用いられる第２金属板（原板）は、圧延接合体の第２金属層について前記の第２金属材の板材である。
【００３１】
第２金属板の厚みは、特に限定されずに、通常０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、下限は好ましくは０．０２５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、上限は好ましくは０．４５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。第２金属板の厚みは、前記の第１金属板と同様にして測定できる。
【００３２】
第２金属板の表面硬度Ｈｖは、第１金属板の表面硬度より高いこと以外は特に限定されずに、例えば機械強度の観点から、下限は５０以上であり、好ましくは６０以上である。成形加工性及び接合強度の観点から、上限は４００以下、好ましくは３７０以下である。例えばステンレスのとき、表面硬度Ｈｖは１８０〜４００が好ましく、チタン又はチタン合金のとき、表面硬度Ｈｖは１１０〜３８０が好ましい。第２金属板の表面硬度Ｈｖは、前記の第１金属板と同様にして測定できる。
【００３３】
第２金属板の表面硬度Ｈｖと第１金属板の表面硬度Ｈｖとの硬度差は、好ましくは３５〜３０５であり、より好ましくは３５〜２６０である。圧延接合体における反りの制御という観点からは、硬度差は低い方が好ましい。硬度差がこの範囲内であると、圧延接合体において反りを十分に制御することができ、良好な平坦性を確保できる。なお、接合後の圧延接合体の第１金属層及び第２金属層のそれぞれの表面硬度Ｈｖは、原板の第１金属板及び第２金属板の調質が硬質（例えばＨ材）のときはそれぞれの原板とほぼ同等となり、調質が軟質（例えばＯ材、焼鈍材）のときはそれぞれの原板より高くなる傾向がある。
【００３４】
本発明の方法において、圧延接合体は、第１金属板及び第２金属板を冷間圧延接合、熱間圧延接合、表面活性化接合等の各種の方法により互いに接合して製造することができる。
【００３５】
本発明の方法は、圧延接合体の第１金属層の第１金属板に対する伸び量をΔＬ１（ｍｍ）とし、圧延接合体の第２金属層の第２金属板に対する伸び量をΔＬ２（ｍｍ）とし、圧延接合体の総厚みをＴ（ｍｍ）としたとき、下記式（１）を満たすように、第１金属板及び第２金属板を圧延接合することを特徴とする。なお、下記式（１）において、ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔの下限は、特に限定されないが、０より大きい。（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔは好ましくは３５以下であり、より好ましくは３３以下、さらに好ましくは２８以下である。
０＜（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ≦３８    （１）
【００３６】
圧延接合体の第１金属層の伸び量ΔＬ１（ｍｍ）と、第２金属層の伸び量ΔＬ２（ｍｍ）の伸び比率（ΔＬ１／ΔＬ２）は、好ましくは１．１〜３８であり、より好ましくは１．１〜１９であり、特に好ましくは１．１〜１３である。
【００３７】
本発明の方法では、式（１）を満たすように第１金属板と第２金属板を圧延接合することにより、得られる圧延接合体において反りを制御することができる。
【００３８】
圧延接合体の第１金属層の伸び量ΔＬ１（ｍｍ）は、圧延接合による、原板の第１金属板からの伸び量をいう。伸び量ΔＬ１（ｍｍ）は、例えば標点間距離１５０ｍｍのとき、０．１１ｍｍ〜２５．０ｍｍであり、好ましくは０．１１ｍｍ〜１５．０ｍｍである。伸び量ΔＬ１は、例えば、第１金属板に所定の標点間距離（例えば１５０ｍｍ）及び所定の間隔（例えば１０ｍｍ間隔）でケガキし、圧延接合後の第１金属層について、第１金属板からの伸び量（ｍｍ）を測定することで決定できる。標点間距離が１００〜２５０ｍｍの間においては伸び量は標点間距離にほぼ比例する。
【００３９】
圧延接合体の第２金属層の伸び量ΔＬ２（ｍｍ）は、圧延接合による、原板の第２金属板からの伸び量をいう。伸び量ΔＬ２（ｍｍ）は、例えば標点間距離１５０ｍｍのとき、０．１ｍｍ〜２０．０ｍｍであり、好ましくは０．１ｍｍ〜１０.０ｍｍである。伸び量ΔＬ２は、前記の伸び量ΔＬ１と同様にして測定できる。伸び量ΔＬ２は、通常、伸び量ΔＬ１より小さい。
【００４０】
圧延接合体の総厚みＴ（ｍｍ）は、特に限定されずに、通常０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍであり、好ましくは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである。総厚みＴの下限は、好ましくは０．１ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１５ｍｍ以上であり、上限は、好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．４５ｍｍ以下である。圧延接合体の総厚みＴは、圧延接合体上の任意の３０点における厚みをマイクロメータ等で測定し、得られた測定値の平均値をいう。特に放熱部材用途として、高強度化及び軽量化、薄肉化の観点から上記範囲が好ましい。
【００４１】
前記のように、接合方法としては、冷間圧延接合、熱間圧延接合、表面活性化接合等を用いることができる。
【００４２】
冷間圧延接合法の場合、第１金属板と第２金属板の接合面にブラシ研磨などを施した後、両者を重ねあわせて冷間圧延しながら接合して、圧延接合体を製造することができる。冷間圧延の工程は多段階で行ってもよい。この方法では、最終的な圧下率（接合前原板と圧延接合体の厚みより算出される圧下率）として２０％〜９０％の範囲で圧延接合される。冷間圧延接合の場合、接合後に安定化熱処理を施すことが好ましい。
【００４３】
温間圧延接合法の場合、冷間圧延接合法と同様に接合面にブラシ研磨などを施した後、両者あるいは片方を２００℃〜５００℃に加熱して重ねあわせて温間圧延し接合することで、圧延接合体を製造することができる。この方法では、最終的な圧下率は１５％〜４０％程度となる。
【００４４】
表面活性化接合法（真空表面活性化接合法も同義）の場合、接合面をスパッタエッチングし、スパッタエッチングした表面同士を圧延接合することによって、圧延接合体を製造することができる。
【００４５】
以上のように、圧延接合体を得る接合方法は限られないが、圧延荷重が比較的低い表面活性化接合では、反りがないか、又は反りが小さい圧延接合体の製造が可能であるため、接合方法としては表面活性化接合が好ましい。したがって、本発明の圧延接合体の製造方法は、好ましくは、第１金属板及び第２金属板の接合面をスパッタエッチングする工程と、スパッタエッチングした表面同士を、式（１）を満たすように圧延接合する工程を含む。以下、表面活性化接合法について説明する。
【００４６】
スパッタエッチング処理では、第１金属板の接合面と第２金属板の接合面をそれぞれスパッタエッチングする。
【００４７】
スパッタエッチング処理は、具体的には、第１金属板と第２金属板を、幅１００ｍｍ〜６００ｍｍの長尺コイルとして用意し、接合面を有する第１金属板と第２金属板をそれぞれアース接地した一方の電極とし、絶縁支持された他の電極との間に１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を発生させ、且つグロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極の面積を前記の他の電極の面積の１／３以下として行う。スパッタエッチング処理中は、アース接地した電極が冷却ロールの形をとっており、各搬送材料の温度上昇を防いでいる。
【００４８】
スパッタエッチング処理では、真空中で第１金属板と第２金属板の接合する面を不活性ガスによりスパッタすることにより、表面の吸着物を完全に除去し、且つ表面の酸化膜の一部又は全部を除去する。酸化膜は必ずしも完全に除去する必要はなく、一部残存した状態であっても十分な接合力を得ることができる。酸化膜を一部残存させることにより、完全に除去する場合に比べてスパッタエッチング処理時間を大幅に減少させ、圧延接合体の生産性を向上させることができる。不活性ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトンなどや、これらを少なくとも１種類含む混合気体を適用することができる。第１金属板と第２金属板のいずれについても、表面の吸着物は、エッチング量約１ｎｍ程度（ＳｉＯ２換算）で完全に除去することができる。
【００４９】
第１金属板についてのスパッタエッチング処理は、例えば単板の場合、真空下で、例えば１００Ｗ〜１ＫＷのプラズマ出力で１〜５０分間行うことができ、また、例えばライン材のような長尺の材料の場合、真空下で、例えば１００Ｗ〜１０ＫＷのプラズマ出力、ライン速度１ｍ／分〜３０ｍ／分で行うことができる。この時の真空度は、表面への再吸着物を防止するため高い方が好ましいが、例えば１×１０−５Ｐａ〜１０Ｐａであればよい。スパッタエッチング処理において、第１金属板の温度は、好ましくは常温〜１５０℃に保たれる。
【００５０】
表面に酸化膜が一部残存する第１金属板は、第１金属板のエッチング量を、例えば１ｎｍ〜１０ｎｍにすることによって得られる。必要に応じて、１０ｎｍを超えるエッチング量としてもよい。なお、第１金属板がＣｕの場合は、酸化膜の残存量が多すぎると接合力が不十分となる恐れがあり、また、特に強度を求める用途において、銅の軟化を防ぐために後の拡散焼鈍工程を施さない場合は酸化膜がない状態とすることで接合力を高めてもよいため、２〜３０ｎｍ程度のエッチングが好ましい。
【００５１】
第２金属板についてのスパッタエッチング処理は、例えば単板の場合、真空下で、例えば１００Ｗ〜１ＫＷのプラズマ出力で１〜５０分間行うことができ、また、例えばライン材のような長尺の材料の場合、１００Ｗ〜１０ＫＷのプラズマ出力、ライン速度１ｍ／分〜３０ｍ／分で行うことができる。この時の真空度は、表面への再吸着物を防止するため高い方が好ましいが、１×１０−５Ｐａ〜１０Ｐａであればよい。スパッタエッチング処理において、第２金属板の温度は、好ましくは常温〜１５０℃に保たれる。
【００５２】
表面の酸化膜が一部残存する第２金属板は、第２金属板のエッチング量を、例えば１ｎｍ〜１０ｎｍにすることによって得られる。必要に応じて、１０ｎｍを超えるエッチング量としてもよい。
【００５３】
以上のようにしてスパッタエッチングした第１金属板及び第２金属板の接合面を、式（１）を満たすように、例えばロール圧接により圧延接合して、第１金属板と第２金属板を接合し、第１金属層と第２金属層の２層構造を有する圧延接合体を得る。
【００５４】
圧延接合において、圧延接合体の圧下率は、１５％以下が好ましく、より好ましくは
１０％以下、さらに好ましくは５％未満である。第１金属層の圧下率は２０％以下が好ましく、より好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。第２金属層の圧下率は１４％以下が好ましく、より好ましくは９％以下、さらに好ましくは５％未満である。なお、下限は、特に制限はなく、圧下率が小さい方が反りを抑制しやすいため、好ましくは０％以上である。Ｃｕ／ＳＵＳの場合、圧下率は第１金属層（Ｃｕ）が１０％以下、第２金属層（ＳＵＳ）が５％以下、全体で１０％以下が好ましい。圧延接合体の圧下率は、接合前の材料の第１金属板及び第２金属板の総厚みと、最終的な圧延接合体の厚みから求める。
【００５５】
ロール圧接による圧延接合において、ロール圧接の圧延線荷重は、特に限定されずに、式（１）を満たすように設定する。ロール圧接の圧延線荷重を調整することにより、第１金属層と第２金属層の伸び量の比率（ΔＬ１／ΔＬ２）（本明細書において、伸び比率とも記載する。）を調整することができる。ロール圧接の圧延線荷重は、例えば、０．２ｔｆ／ｃｍ〜１０.０ｔｆ／ｃｍの範囲に設定することができる。例えば圧接ロールのロール直径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍのとき、ロール圧接の圧延線荷重は、好ましくは０．５ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍであり、より好ましくは０．８ｔｆ／ｃｍ〜４．０ｔｆ／ｃｍである。ただし、ロール直径が大きくなった場合や接合前の第１金属板や第２金属板の厚みが厚い場合などには、所定の圧下率を達成するための圧力確保のために圧延線荷重を高くすることが必要になる場合があり、この数値範囲に限定されるものではない。
【００５６】
接合時の温度は、特に限定されずに常温〜１５０℃である。
【００５７】
接合は、第１金属板と第２金属板表面への酸素の再吸着によって両者間の接合強度が低下するのを防止するため、非酸化雰囲気中、例えばＡｒなどの不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
【００５８】
以上のようにして第１金属板と第２金属板を接合して得た圧延接合体について、必要に応じて熱処理を行うことができる。熱処理によって、各層の間の密着性を高めて十分な接合力とすることができる。この熱処理は、高温で長時間行うと、界面に金属間化合物を生成し、密着性（ピール強度）が低下する傾向があるため、適切な条件下で行う必要がある。例えば、銅層とステンレス層の圧延接合体では５００℃〜１０００℃で５分〜１０時間、アルミニウム層とステンレス層の圧延接合体では２００℃〜６００℃で５分〜１０時間、銅層とチタン層の圧延接合体では５００℃〜１０００℃で５分〜１０時間、アルミニウム層とチタン層の圧延接合体では２００℃〜６００℃で５分〜１０時間の熱処理を行うことが好ましい。
【００５９】
接合後、また、場合によって熱処理後の圧延接合体について、１〜２％程度の伸び率になるようにテンションレベラーによる形状修正を実施してもよい。この形状修正により、圧延接合体の反りを矯正することができる。本発明の方法によって製造された圧延接合体は、反りがないか、又は十分に小さいため、テンションレベラーによる形状修正を実施することで、十分な平坦性を確保できる。
【００６０】
本発明は、前記のようにして製造した圧延接合体にも関する。
【００６１】
具体的には、本発明の圧延接合体は、第１金属層と第２金属層の２層構造を有し、第１金属層の表面硬度Ｈｖは第２金属層の表面硬度Ｈｖより低い。
【００６２】
圧延接合体の総厚み、第１金属層の種類及び表面硬度、並びに第２金属層の種類及び表面硬度については、圧延接合体の製造方法において前記の通りである。
【００６３】
圧延接合体の第１金属層の厚みは、特に限定されずに、通常０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、下限は好ましくは０．０２５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、上限は好ましくは０．４５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。圧延接合体の第１金属層の厚みは、圧延接合体の断面の光学顕微鏡写真を取得し、その光学顕微鏡写真において任意の１０点における第１金属層の厚みを計測し、得られた値の平均値をいう。
【００６４】
圧延接合体の第２金属層の厚みは、特に限定されずに、通常０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、下限は好ましくは０．０２５ｍｍ以上、さらに好ましくは０.０５ｍｍ以上であり、上限は好ましくは０．４５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。圧延接合体の第２金属層の厚みは、第１金属層と同様にして測定できる。
【００６５】
第２金属層の厚みの圧延接合体の総厚みに対する比率の上限は、好ましくは７４％以下であり、より好ましくは６５％以下であり、さらに好ましくは５０％であり、下限は好ましくは１５％以上である。第２金属層の厚みの比率は、好ましくは１５％〜７４％、より好ましくは３０％〜７０％であり、さらに好ましくは３５％〜６５％であり、特に好ましくは３５％〜５０％である。
【００６６】
第１金属層の表面硬度Ｈｖは、第２金属層の表面硬度Ｈｖより低い。第１金属層の表面硬度Ｈｖは、特に限定されずに、例えば下限は１９以上であり、反りの抑制の観点から、３０以上が好ましい。成形加工性及び接合強度の観点から、上限は２００以下、好ましくは１７０以下である。表面硬度Ｈｖは、原板と同様にして測定することができる。
【００６７】
第２金属層の表面硬度Ｈｖは、第１金属層の表面硬度Ｈｖより高いこと以外は特に限定されずに、例えば機械強度の観点から、下限は５０以上であり、好ましくは６０以上である。成形加工性及び接合強度の観点から、上限は４００以下、好ましくは３７５以下である。例えば第２金属層がステンレスのとき、表面硬度Ｈｖは１８０〜４００が好ましく、チタン又はチタン合金のとき、表面硬度Ｈｖは１１０〜３８０が好ましい。第２金属層の表面硬度Ｈｖは、原板と同様にして測定することができる。
【００６８】
第２金属層の表面硬度Ｈｖと第１金属層の表面硬度Ｈｖとの硬度差は、好ましくは３５〜３０５であり、より好ましくは３５〜２６０である。圧延接合体における反りの制御という観点からは、硬度差は低い方が好ましい。硬度差がこの範囲内であると、圧延接合体において反りを十分に制御することができ、良好な平坦性を確保できる。
【００６９】
本発明の圧延接合体は、反りが制御されており、反りがないか、あったとしても非常に小さい。具体的には、本発明の圧延接合体は、反り試験により測定される反り半径が４３．８ｍｍ以上である。
【００７０】
圧延接合体の反り半径の求め方を図１、２を参照して説明する。圧延接合体の反り半径は、以下の反り試験：すなわち、図１に示すように、圧延接合体を特定のサイズ（例えば幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍ）に切り出したサンプルを第１金属層が上面に位置する様に定盤の水平面に置き、定盤の水平面からのサンプルの高さが最大となる点の高さを反り量とする。該反り量（図２中、矢高ｈに相当する）と、サンプル長（図２中、円弧長Ｌに相当する）から、該円弧の半径に相当する反り半径ｒを求める。反り半径ｒは、式：Ｌ＝ｒθ、ｄ＝２ｒ ｓｉｎ（θ／２）、ｈ＝ｒ（１−ｃｏｓ（θ／２））を用い、ニュートン・ラフソン法で計算できる。前記円弧の中心角が１８０°を超える場合、サンプル長を短くして測定する。なお、反り半径は、値が小さい程、反りが大きい。反り半径４３．８ｍｍは、圧延工程後の形状修正工程による反り矯正実績のある最小値である。つまり、反り半径４３．８ｍｍ以上のものは製造経験上、反り矯正工程により十分な平坦性が得られた実績があり、反り半径４３．８ｍｍ以下のものは反り矯正工程を経ても十分な平坦性が得られなかった。
【００７１】
したがって、反り半径４３．８ｍｍ以上である本発明の圧延接合体は、形状修正なしで、又は、形状修正により反りを矯正することができ、高い平坦性を有する圧延接合体を提供することができる。
【００７２】
本発明の圧延接合体は、反りが制御されており、反りがないか、あったとしても非常に小さく、形状修正により反りを矯正できるため、平坦性を要求される用途に特に適する。このような用途としては、例えば電子機器用の内部部材（例えば内部補強部材）として、特にモバイル電子機器（モバイル端末）用の内部部材として利用することができる。
【００７３】
また、２層構造を有する本発明の圧延接合体は、例えばＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳのような３層材と比較して放熱性に優れるため、放熱材用途にも適する。これは、例えばＣｕ／ＳＵＳの２層材の場合、ＳＵＳよりも熱伝導率が大きいＣｕ層が圧延接合体の表層に存在することにより熱拡散速度が大きくなるためであると考えられる。ここで、近年、モバイル電子機器においては、ＩＣチップの高機能化や通信の高速化に伴い、機器内部での発熱量の増大が問題となっており、例えば、特許第５４１０６４６号公報及び特許第６２３７９５０号公報では、ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材を電子機器内部のシャーシへ適用することで、シャーシに放熱性を持たせている。しかし、近年、次世代通信規格の導入や、さらなる小型化・薄型化等により、発熱量はさらに増大傾向にあるところ、３層材と比較して放熱性に優れる本発明の２層材（特にＳＵＳ／Ｃｕ）は、放熱性の向上という３層材についての課題を解決できるものである。
【００７４】
さらに、本発明の圧延接合体は、優れた平坦性及び放熱性を有することから、機器内部の放熱部材（例えば放熱補強部材）として好適に用いることができる。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７６】
（実施例１）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが１０８．２であるＣ１０２０−Ｈ（厚み０．２４８ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１８４であるＳＵＳ３０４  ＢＡ（厚み０．０９８ｍｍ）を用いて、以下のようにして、表面活性化接合法によりＣｕとＳＵＳからなる圧延接合体を製造した。
【００７７】
Ｃ１０２０−Ｈ及びＳＵＳ３０４  ＢＡの接合する各々の面に対してスパッタエッチング処理を実施した。Ｃ１０２０−Ｈについてのスパッタエッチングは、スパッタガスとしてＡｒを流入し、０．３Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１１分間の条件にて実施し、
ＳＵＳ３０４  ＢＡについてのスパッタエッチングは、スパッタガスとしてＡｒを流入し、０．３Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１１分間の条件にて実施した。
【００７８】
スパッタエッチング処理後のＣ１０２０−ＨとＳＵＳ３０４  ＢＡを、常温で、圧延ロール径１００ｍｍ〜２５０ｍｍ、圧延線荷重０．５ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍの加圧力で、ロール圧接により接合し、総厚み０．３３９ｍｍの圧延接合体を得た。
【００７９】
（実施例２）
第２金属板として、表面硬度Ｈｖが３６５．５であるＳＵＳ３０４  ３／４Ｈ（厚み０．０９８ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３４５ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８０】
（実施例３）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが６４．２であるＣ１０２０−Ｏ（厚み０．２４８ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３２ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８１】
（実施例４）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが６４．２であるＣ１０２０−Ｏ（厚み０．２４８ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが３６５．５であるＳＵＳ３０４  ３／４Ｈ（厚み０．０９８ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３６ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８２】
（実施例５）
接合時の圧延線荷重を１．０ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍとした以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３２ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８３】
（実施例６）
接合時の圧延線荷重を１．０ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍとした以外は、前記実施例２と同様にして総厚み０．３４１ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８４】
（実施例７）
接合時の圧延線荷重を１．０ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍとした以外は、前記実施例３と同様にして総厚み０．３３１ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８５】
（実施例８）
接合時の圧延線荷重を１．０ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍとした以外は、前記実施例４と同様にして総厚み０．３３９ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８６】
（実施例９）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが１０６．３であるＣ１０２０−Ｈ（厚み０．１２２ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１９５．８であるＳＵＳ３０４  ＢＡ（厚み０．０５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．１６９ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８７】
（実施例１０）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが５８．２であるＣ１０２０−Ｏ（厚み０．１２２ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが２５８であるＳＵＳ３１６Ｌ  １／２Ｈ（厚み０．０５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．１６８ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８８】
（実施例１１）
第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１９５．８であるＳＵＳ３０４  ＢＡ（厚み０．０５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．２９ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００８９】
（実施例１２）
第２金属板として、表面硬度Ｈｖが２５８であるＳＵＳ３０４  １／２Ｈ（厚み０．０５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．２９７ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００９０】
（実施例１３）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが６４．２であるＣ１０２０−Ｏ（厚み０．２４８ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが２５８であるＳＵＳ３０４  １／２Ｈ（厚み０．０５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．２８７ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００９１】
（実施例１４）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが１０５．３であるＣ１０２０−Ｈ（厚み０．１ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１９６であるＳＵＳ３０４  ＢＡ（厚み０．１ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．１９２ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００９２】
（実施例１５）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが５５．７であるＡ１０５０−Ｈ１８（厚み０．２５ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３ｍｍのＡｌとＳＵＳからなる圧延接合体を製造した。
【００９３】
（実施例１６）
第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１５０．４である純Ｔｉ（２種）（厚み０．０９８ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３６ｍｍのＣｕとＴｉからなる圧延接合体を製造した。
【００９４】
（実施例１７）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが５５．７であるＡ１０５０−Ｈ１８（厚み０．２４５ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが１５０．４である純Ｔｉ（２種）（厚み０．０９８ｍｍ）を用いた以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３２９ｍｍのＡｌとＴｉからなる圧延接合体を製造した。
【００９５】
（比較例１）
第１金属板として、表面硬度Ｈｖが６４．２であるＣ１０２０−Ｏ（厚み０．２４８ｍｍ）を用い、第２金属板として、表面硬度Ｈｖが３６５．５であるＳＵＳ３０４  ３／４Ｈ（厚み０．０９８ｍｍ）を用い、接合時の圧延線荷重を２．０ｔｆ／ｃｍ〜５．０ｔｆ／ｃｍとした以外は、前記実施例１と同様にして総厚み０．３３１ｍｍの圧延接合体を製造した。
【００９６】
実施例１〜１７及び比較例１の圧延接合体について、以下の特性を測定した。
【００９７】
［圧延接合体の総厚みＴ］
圧延接合体上の任意の３０点における厚みをマイクロメータなどで測定し、得られた測定値の平均値を算出した。
【００９８】
［圧延接合体の第１・第２金属層の厚み］
圧延接合体の断面の光学顕微鏡写真を取得し、その光学顕微鏡写真において任意の１０点における厚みを計測し、得られた値の平均値を求めた。
【００９９】
［硬度］
第１・第２金属板及び圧延接合体の第１・第２金属層の硬度をマイクロビッカース硬度計を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４（ビッカース硬さ試験−試験方法）に準じて測定した。
【０１００】
［圧下率］
第１金属層、第２金属層及び圧延接合体（全体）について、接合前の原板の厚みと、最終的な圧延接合体における厚みから求めた。
【０１０１】
［伸び量］
第１金属板（原板）及び第２金属板（原板）のそれぞれに、標点間距離１５０ｍｍ及び１０ｍｍ間隔でケガキし、接合後の圧延接合体の第１金属層及び第２金属層について、原板からの伸び量（ｍｍ）をそれぞれ測定した。
【０１０２】
［反り量及び反り半径］
反り試験を行い、圧延接合体の反り量を測定した。図１に反り試験の側面模式図を示す。図１に示すように、圧延接合体を幅１００ｍｍ×長さ１００ｍｍに切り出したサンプルを第１金属層が上面に位置する様に定盤の水平面に置き、定盤の水平面からのサンプルの高さが最大となる点の高さを測定し、これを反り量とした。
【０１０３】
次に、反り量から反り半径を算出した。具体的には、反り量（ｍｍ）（図２中、矢高ｈに相当する）と、サンプル長１００ｍｍ（図２中、円弧長Ｌに相当する）を用い、該円弧の半径に相当する反り半径ｒを、式：Ｌ＝ｒθ、ｄ＝２ｒ ｓｉｎ（θ／２）、ｈ＝ｒ（１−ｃｏｓ（θ／２））を用い、ニュートン・ラフソン法で計算した。反り半径ｒは、値が小さい程反りが大きい。
【０１０４】
表１に、実施例１〜１７及び比較例１の圧延接合体の構成、各層の特性及び評価結果を示し、表２に、実施例１〜１７及び比較例１で製造した圧延接合体の第１・第２金属層の硬度、厚み及び圧下率を示す。また、図３に、実施例１〜１７及び比較例１の圧延接合体について、伸び比率／総厚み（（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ）と、反り半径の関係を示す。
【０１０５】
【表１】
2019181514.tif 000003
2019181514.tif 000004
【０１０６】
【表２】
2019181514.tif 000005
【０１０７】
表１及び図３より、伸び比率／総厚みが３８以下（すなわち、０＜（ΔＬ１／ΔＬ２）／Ｔ≦３８）である実施例１〜１７の圧延接合体は、Ｃｕ／ＳＵＳ、Ａｌ／ＳＵＳ、Ｃｕ／Ｔｉ及びＡｌ／Ｔｉのいずれの構成の場合であっても、反り半径が、反り矯正実績のある最小値である４３．８ｍｍ以上であり、反りが十分に制御されていた。一方、伸び比率／総厚みが３８超である比較例１の圧延接合体では、反り半径は４３．８ｍｍ未満であり、形状修正を実施しても矯正できない大きな反りが生じていた。
【０１０８】
（参考例）
放熱性の評価
Ｃｕ／ＳＵＳの２層材と、ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材の放熱性を評価した。
【０１０９】
Ｃｕ／ＳＵＳの２層材として、Ｃ１０２０-Ｈ（厚み０．１ｍｍ）とＳＵＳ３０４ＢＡ（厚み０．１ｍｍ）からなる２層材（実施例１４）を用いた。さらに、Ｃ１０２０-Ｈ（厚み０．１２５ｍｍ）とＳＵＳ３０４Ｈ（厚み０．０７２ｍｍ）を用い（２層材１）、また、Ｃ１０２０-Ｈ（厚み０．１ｍｍ）とＳＵＳ３０４Ｈ（厚み０．０７２ｍｍ）を用い（２層材２）、実施例１と同様にして、ＳＵＳと銅の厚み比率の異なる２層材を製造した。各２層材の厚みは、実施例１４の厚みは０．１９２ｍｍ、２層材１の厚みは０．１９５ｍｍ、２層材２は０．１７１ｍｍであり、２層材１および２層材２におけるＳＵＳの圧下率はいずれも１％未満であった。
【０１１０】
ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材は、Ｃ１０２０-Ｈ（厚み０．１０ｍｍ）とＳＵＳ３０４（３／４Ｈ）（厚み０．０５ｍｍ）を用い、実施例１と同様にして２層材を製造し、この２層材とＳＵＳの接合を２層材の製造と同様に行い、製造した。３層材の総厚みは０．２００ｍｍであった。３層材におけるＳＵＳの圧下率はいずれも１％未満であった。
【０１１１】
Ｃｕ／ＳＵＳの２層材及びＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材の放熱性は、図４に示すように、６０ｍｍ×１４０ｍｍの大きさに切り出したサンプル板を、２層材についてはＣｕ面をヒーター側にしてヒーターの下におき、ヒーターの温度を上昇させ、ヒーター（発熱部）の温度の経時変化を測定することにより評価した。図５に、Ｃｕ／ＳＵＳの２層材及びＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材の放熱性の評価結果を示す。
【０１１２】
図５に示すように、６００秒後のヒーターの温度は、実施例１４のＣｕ／ＳＵＳの２層材では４８．０℃であり、２層材１では４７．１℃であり、２層材２では４７．５℃であり、３層材では５２．０℃であった。なお、２層材又は３層材なしでヒーターを加熱した場合、６００秒後のヒーターの温度は９５℃前後まで上昇した。よって、Ｃｕ／ＳＵＳの２層材は、ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層材と比較して、ヒーターの経時的な温度上昇が小さく、放熱性がより高いことが示された。これは、Ｃｕの熱伝導率（３９１Ｗ／ｍ・Ｋ）は、ＳＵＳの熱伝導率（１６．３Ｗ／ｍ・Ｋ）と比較して非常に高く、Ｃｕ／ＳＵＳの２層材では、熱伝導率の高いＣｕを発熱源であるヒーターと接触させることができるので、高い放熱性が得られたと考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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