(57)【要約】複合体が燐および焼結助剤を特定の重量比である「燐／焼結助剤比」で含有する場合に約１％の最大多孔度を有する焼結された銅／耐火金属複合体の熱伝導度が大きく改良される。銅／耐火金属マトリックス複合体はここでは、重量により、約５％〜約３０％の銅、約０．２％〜約０．６％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％の燐を含んでなり、残りの金属は耐火金属である。燐対焼結助剤の比は約０．２５〜約０．５５の範囲である。本発明の１つの態様では、焼結助剤はコバルトを含有しそして耐火金属はタングステンである。改良された熱伝導度を有する銅／耐火金属複合体の製造方法は、銅、焼結助剤、燐および耐火金属を含んでなる粉末状金属を選択し、粉末状金属を混合して粉末状金属の混合物を形成し、粉末状金属の混合物とのグリーンコンパクトを製造し、そして焼結を改良するのに充分な量で化学的に結合された酸素を含有するグリーンコンパクトを還元性雰囲気中で焼結して理論値の少なくとも９９％の密度を有する銅／耐火金属複合体を形成することを含んでなる。
2004521185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量により約５％〜約３０％の銅、
重量により約０．２％〜約０．６％の焼結助剤、
重量により約０．０８％〜約０．３％の燐
を含んでなり、
残りが耐火金属であり、そして
燐／焼結助剤比が約０．２５〜約０．５５の範囲である、
銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項２】
複合体が約０．０９〜約０．２４重量％の燐を含んでなる、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項３】
複合体が約１％より低い多孔度を有する、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項４】
焼結助剤がコバルト、鉄、ニッケルおよびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項５】
焼結助剤がコバルトである、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項６】
耐火金属がタングステン、モリブデン、クロム、イリジウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、ルテニウム、レニウム、ロジウム、ハフニウム、ジルコニウムおよびそれらの混合物よりなる群から選択される、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項７】
耐火金属がタングステンである、請求項５の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項８】
銅／耐火金属複合体が約０．２重量％より多く且つ約０．６重量％より少ない量のコバルトを含有しそして銅／耐火金属複合体が約０．２５〜約０．５５の範囲であるＰ／Ｃｏ重量比を有する、請求項７の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項９】
複合体が銅濃度が少なくとも５％である場合には少なくとも約１４５Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約１０％である場合には少なくとも約１５５Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約１５％である場合には少なくとも約１７０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約２０％である場合には少なくとも約１８０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約３０％である場合には少なくとも約２１０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有する、請求項７の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１０】
重量により約８％〜約２２％の銅、
重量により約０．２５％〜約０．４％のコバルト、
Ｐ／Ｃｏ重量比が約０．２５〜約０．４であるような量の燐
を含んでなり、そして
残りがタングステンである、
請求項７の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１１】
重量により約１０％〜約２０％の銅、
重量により約０．３％〜約０．４％のコバルト、および
Ｐ／Ｃｏ重量比が約０．３〜約０．３８の範囲であるような量の燐
を含んでなり、そして
残りがタングステンである、
請求項７の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１２】
複合体が約０．３％〜約０．４％のコバルトを含んでなり、そしてＰ／Ｃｏ比が約０．３〜約０．３８であり、そして複合体が銅濃度が約１０％もしくはそれ以上である場合には少なくとも約１６２Ｗ／ｍＫである熱伝導度、銅濃度が約１５％もしくはそれ以上である場合には少なくとも約１７９Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有する、請求項１１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１３】
重量により約１０％〜約１５％の銅、
重量により約０．３％〜約０．４％のコバルト、
Ｐ／Ｃｏ重量比が約０．３〜約０．４の範囲であるような量の燐
を含んでなり、そして
残りがタングステンである、
請求項７の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１４】
複合体の熱伝導度が少なくとも約１６２Ｗ／ｍＫである、請求項１３の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１５】
上部に結合された発熱性部品をさらに含んでなる、請求項１の銅／耐火金属マトリックス複合体。
【請求項１６】
（ａ）銅、焼結助剤、燐および耐火金属を含んでなりそして銅および耐火金属の少なくとも一方が化学的に結合された酸素を焼結工程を改良するのに充分な量で含有する粉末状金属を混合し、
（ｂ）粉末状金属を混合して粉末状金属の混合物を形成し、
（ｃ）粉末状金属の混合物とのグリーンコンパクトを形成し、そして
（ｄ）化学的に結合された酸素を含有するグリーンコンパクトを還元性雰囲気中で焼結して、燐／焼結助剤比が約０．２５〜約０．５５であるように重量により約５〜約３０％の銅、約０．２％〜約０．６％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％の燐を含んでなり、残りが耐火金属である銅／耐火金属マトリックス複合体を形成する
ことを含んでなる銅／耐火金属マトリックス複合体の製造方法。
【請求項１７】
銅／耐火金属複合体が約１％より低い多孔度を有する、請求項１６の方法。
【請求項１８】
焼結助剤がコバルトを含んでなりそして耐火金属がタングステンを含んでなる、請求項１６の方法。
【請求項１９】
複合体が銅濃度が少なくとも５％である場合には少なくとも約１４５Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約１０％である場合には少なくとも約１５５Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約１５％である場合には少なくとも約１７０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約２０％である場合には少なくとも約１８０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約３０％である場合には少なくとも約２１０Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有する、請求項１８の方法。
【請求項２０】
銅／耐火金属マトリックス複合体が
重量により約８％〜約２２％の銅、
重量により約０．２５％〜約０．４％の焼結助剤、
燐／コバルト重量比が約０．２５〜約０．５５であるような量の燐
を含んでなり、そして
残りがタングステンである、
請求項１８の方法。
【請求項２１】
銅／耐火金属マトリックス複合体が
重量により約１０％〜約２０％の銅、
重量により約０．３％〜約０．４％のコバルト、および
Ｐ／Ｃｏ重量比が約０．３〜約０．３８の範囲であるような量の燐
を含んでなり、そして
残りがタングステンである、
請求項１８の方法。
【請求項２２】
複合体が銅濃度が少なくとも約１０％である場合には少なくとも約１６２Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有し、銅濃度が少なくとも約１５％である場合には少なくとも約１７５Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有し、そして銅濃度が約２０％である場合には少なくとも約１８０Ｗ／ｍＫである熱伝導度を有する、請求項２１の方法。
【請求項２３】
化学的に結合された酸素が酸化銅の形態である、請求項１８の方法。
【請求項２４】
還元性雰囲気がコンパクトの焼結を改良するために露点が約＋２０℃〜約−１０℃であるように水分を包含する、請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は一般的に金属マトリックス複合体およびそのような複合体の製造方法に関する。より特に、本発明はミクロ電子工学パッケージ中での使用のための銅／耐火金属マトリックス複合体に関する。
【０００２】
背景
金属マトリックス複合体は少なくとも２種の金属を含有する材料であり、それらの一方は銅でありそして他方は実質的により高い融点を有する耐火金属である。銅／耐火金属マトリックス複合体は普通はミクロ電子工学パッケージ内での基質または担体として使用される。ミクロ電子工学パッケージは一般的に基質として使用される金属マトリックス複合体上に設置されている発熱性部品、例えば、チップダイ、を包含する。金属マトリックス複合体は広い温度変動下で寸法安定性も保ちながら熱をミクロ電子工学パッケージから移すために機能する。複合体のの熱伝導度および熱膨張（ＣＴＥ）係数は種々の最終使用用途の設定に基づき銅／耐火金属重量比を変えることにより調節することができる。
【０００３】
銅／耐火金属複合体は粉末冶金（「Ｐ／Ｍ」）技術を用いて経済的に製造することができる。金属マトリックス複合体は典型的には「浸潤」または「加圧および焼結」方法のいずれかを用いて製造され、そしてそれぞれに関連する異なる利点がある。浸潤方法では、耐火金属を型内で加圧成型しそして焼結して高度に多孔性である製品を形成する。溶融銅を次に耐火金属の空所および間隙の中に浸潤させて密な銅／耐火金属マトリックス複合体を形成する。浸潤方法は一般的に網目形状の部品を製造するために使用することができない。むしろ、浸潤により製造された部品を再び二次圧縮方法により加圧するかまたは機械的に最終的な形状にしなければならない。加圧および浸潤方法では、粉末状の銅および耐火金属を指定された割合で配合しそして次に圧縮し且つ焼結して網目形状または網目類似形状の金属部品を与える。そのような部品は理論密度の９９％より大きい複合体密度を約１％より低い多孔度と同時に得ることができる。１つの加圧および焼結方法は Ｊｅｃｈ ｅｔ ａｌ． の米国特許第５，６８６，６７６号および第５，９９３，７３１号に記載されている。これらの特許は、金属粒子のコンパクトが酸素化された銅を含有する場合には改良された粒子再配列および密度増加が焼結中に得られることを教示している。
【０００４】
しかしながら、加圧および焼結方法の欠点は、粉末混合物が典型的には焼結助剤、例えば、コバルト、鉄またはニッケルの添加を必要とすることである。焼結助剤は多くの加工上の利点を有するが、それらは低濃度でも完成した複合体の熱伝導度に悪影響を与えることが知られている。焼結助剤は、焼結工程中の銅および耐火金属粉末の拡散性を改良することにより、焼結された部品の多孔度を減少させ且つ密度を増加させるために使用される。焼結助剤は、より広い焼結温度範囲全体にわたり良好な金属拡散性を得ることにより、加工条件も改良する。より広い加工窓が製造部品の品質における改良された一貫性を可能にする。焼結助剤なしに製造された銅／耐火金属複合体は焼結助剤を含有する同じ濃度の銅を含有する複合体より高い熱伝導度を一般的に有する。しかしながら、焼結助剤なしに製造された複合体は、それらが５％までの多孔度を有しうるため、多くの用途では許容できない。ミクロ電子工学パッケージング用途では、例えば、約１％より低い測定された多孔度が一般的に要求される。複合体が機械にかけられたりまたは切断される場合には、空所は特に目立つ。複合体が切断されない場合でも、多孔度に関連する問題は例えば膨れおよびメッキ中の汚染の如き欠陥に現れる。約２％もしくはそれ以上の多孔度は、例えば、熱伝導度を包含する銅／耐火金属複合体の物理的特性に悪影響を与える。（”Ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ， Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｉｎｔｅｒｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”， Ｊｏｈｎｓｏｎ， Ｊ．Ｌ．， ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍａｃｈａｎｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍａｃｈａｎｉｃｓ， Ａｕｇｕｓｔ １９９４ を参照のこと）。それ故、焼結助剤を用いて製造された複合体はより低い熱伝導度を有するが、それにもかかわらず、それらはそれらの比較的低い多孔度の理由から多くの用途において好ましい。
【０００５】
米国特許第５，８８９，２２０号および第５，９０５，９３８号は、少量のすなわち０．０７重量％もしくはそれ以下の燐および焼結助剤としてのコバルトを含有する銅／タングステン（「Ｃｕ／Ｗ」）複合体がミクロ電子工学用途で有用な熱伝導度を有することを開示している。特に、米国特許第５，８８９，２２０号は１０％の銅および０．２％のコバルトを含有する焼結されたＣｕ／Ｗ複合体の熱伝導度は燐の量が０．０５重量％より低い場合には改良されるが、０．０５％もしくはそれ以上の燐の量による悪影響を受けることを示している。２０％の銅および０．２％のコバルトを含有する焼結したＣｕ／Ｗ複合体の熱伝導度は燐の量が０．０７重量％もしくはそれより低い場合には改良されるが、それより多い燐によっては悪影響を受ける。これらの特許は、１０％および２０％銅／タングステン複合体が０．２％のコバルトを用いて製造されそして０．０７重量％より多い量の燐を含有する場合には高い熱伝導度を得る際に問題があることを示している。
【０００６】
従って、低い多孔度、高い密度および改良された熱伝導度を有する金属マトリックス複合体およびそのような複合体の製造方法を提供することが望ましい。焼結助剤が約０．２重量％もしくはそれ以上である場合に改良された熱伝導度および低い多孔度を有する銅／耐火金属複合体を提供することが望ましい。熱のより良い消散性を得るミクロ電子工学パッケージを提供することが望ましい。改良された熱伝導度および約１％より低い多孔度を有する高品質の網目形状または網目類似形状の金属マトリックス複合体を終始一定の方式で製造する方法を提供することもさらに望ましい。
【０００７】
発明の要旨
本発明は、改良された熱伝導度および約１％の最大多孔度を有する銅／耐火金属マトリックス複合体、並びにそのような複合体の製造方法を提供する。焼結助剤および燐添加剤を含有する本発明の加圧および焼結された銅／耐火金属複合体は同量の焼結助剤を含有するが燐を含有しない同様な加圧および焼結された銅／耐火金属複合体と比べて改良された熱伝導度を有する。また、この複合体の熱伝導度は添加剤を含有しない銅／耐火金属複合体、すなわち同量の銅を含有するが残りが耐火金属である複合体、の熱伝導度に達するかまたはそれに非常に近い。熱伝導度に関する性能は複合体中の燐および焼結助剤の重量比（「燐／焼結助剤比」）に依存する。驚くべきことに、複合体の熱伝導度に影響を与えるものは燐および焼結助剤の個々の量よりむしろ複合体中に存在する燐および焼結助剤の重量比であることが見いだされた。
【０００８】
燐／焼結助剤比が約０．２５〜約０．５５、好ましくは約０．２７〜約０．５５、より好ましくは約０．２８〜約０．４５、さらに好ましくは約０．２７〜約０．４、そしてなおさら好ましくは約０．３〜約０．３８である場合に、本発明の複合体の熱伝導度は改良される。本発明の銅／耐火金属複合体は重量により約５％〜約３０％、好ましくは約８％〜約２２％、より好ましくは約９％〜約２１％、さらに好ましくは約１０％〜約２０％そしてなおさら好ましくは約１０％〜約１５％の銅、約０．２％〜約０．６％、好ましくは０．２％以上〜約０．５％、より好ましくは約０．２５％〜約０．４５％、さらに好ましくは約０．２８％〜約０．４％、そしてなおさら好ましくは約０．３％〜約０．４％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％、好ましくは約０．０９％〜約０．２８％、より好ましくは約０．９％〜約０．２４％、そしてなおさら好ましくは約０．０９％〜約０．１６％の燐を含んでなり、そして残りは耐火金属である。
【０００９】
本発明の１つの態様では、銅／耐火金属複合体はコバルトを焼結助剤としてそしてタングステンを耐火金属として含有する。約５％、１０％、１５％、２０％および３０％の銅の銅濃度を有する銅／タングステン（Ｃｕ／Ｗ）複合体は、それぞれ、約１５３Ｗ／ｍＫ、約１８０Ｗ／ｍＫ、２０４Ｗ／ｍＫ、約２１２Ｗ／ｍＫおよび約２２４Ｗ／ｍＫまでの熱伝導度を有する。
【００１０】
本発明の他の態様では、銅／耐火金属複合体はミクロ電子工学パッケージの製造における発熱性部品を結合させうる基質、例えば、チップダイ、として使用される。本発明の銅／耐火金属複合体から製造される基質は改良された熱伝導度および低い多孔度を有し、それによりパッケージ内で発生した熱の消散性を改良する。
【００１１】
本発明の銅／耐火金属複合体の製造方法は、銅、焼結助剤、燐および耐火金属を含んでなり、銅および耐火金属の少なくとも一方が焼結工程を改良するのに充分な量の酸素を含有するような粉末状金属を選択し、粉末状金属を混合して粉末状金属の混合物を形成し、粉末状金属の混合物を用いてグリーンコンパクトを形成し、そして還元性雰囲気中で化学的に結合された酸素を含有するグリーンコンパクトを焼結して、重量により約５％〜約３０％、好ましくは約８％〜約２２％、より好ましくは約９％〜約２１％、さらに好ましくは約１０％〜約２０％、そしてなおさら好ましくは約１０％〜約１５％の銅、約０．２％〜約０．６％、好ましくは約０．２％以上〜約０．５％、より好ましくは約０．２５％〜約０．４５％、さらに好ましくは約０．２８％〜約０．０４％、そしてなおさら好ましくは約０．３％〜約０．４％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％、好ましくは約０．０９％〜約０．２８％、より好ましくは約０．０９％〜約０．２４％、そしてなおさら好ましくは約０．０９％〜約０．１６％の燐を含んでなりそして残りが耐火金属である銅／耐火金属複合体を形成することを含んでなる。
【００１２】
この方法の一面では、化学的に結合された酸素は酸化銅の形態で存在する。この方法の他の面では、グリーンコンパクトが焼結中に水分に露呈される。生じた焼結された複合体は、理論値の少なくとも９９％である密度、約１％より低い多孔度および同量の焼結助剤を含有するが残りが耐火金属である同様な銅複合体と比べて改良された熱伝導度を有する網目形状または網目類似形状の部品である。
【００１３】
発明の詳細な記述
本発明によると、焼結助剤および燐を含有する焼結された銅／耐火金属複合体は約１％の最大多孔度を有しそして焼結助剤を含有するが燐を含有しない同様な焼結された複合体より改良された熱伝導度を示す。焼結助剤、例えばコバルト、ニッケルおよび鉄は、焼結中のコンパクト内に存在する場合には、普通は焼結助剤濃度に比例して、材料拡散性を改良するが生じた金属マトリックス複合体の熱伝導度に悪影響を与える。しかしながら、焼結助剤および燐が特定の重量比で存在する場合には複合体の熱伝導度に対する不純物の悪影響は最少にされる。
【００１４】
燐／焼結助剤比が約０．２５〜約０．５５、好ましくは約０．２７〜約０．５５、より好ましくは約０．２８〜約０．４５、さらに好ましくは約０．２７〜約０．４、そしてなおさら好ましくは約０．３〜約０．３８である場合に本発明の銅／耐火複合体の熱伝導度が改良される。本発明の銅／耐火金属複合体は、重量により、約５％〜約３０％、好ましくは約８％〜約２２％、より好ましくは約９％〜約２１％、さらに好ましくは約１０％〜約２０％そしてなおさら好ましくは約１０％〜約１５％の銅、約０．２％〜約０．６％の、好ましくは約０．２％以上〜約０．５％、より好ましくは約０．２５％〜約０．５％、さらに好ましくは約０．２８％〜約０．４％、そしてなおさら好ましくは約０．３％〜約０．４％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％、好ましくは０．０９％〜約０．２８％、より好ましくは約０．９％〜約０．２４％、そしてなおさら好ましくは約０．０９％〜約０．１６％の燐を含んでなり、そして残りは耐火金属である。耐火金属はタングステン、モリブデン、クロム、イリジウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、ルテニウム、レニウム、ロジウム、ハフニウム、ジルコニウムおよびそれらの混合物を包含するが、それらに限定されない。
【００１５】
残存する添加剤が焼結中に銅と合金形成する傾向があるため、焼結中のコンパクト内の添加剤の存在が銅／耐火金属複合体の熱伝導度を減ずることは一般的に知られている。そのような場合、熱伝導度は低下する。これは電子がもはや自由に動くことができないためより低い電気および熱伝導度を生ずるような銅の微細構造内の変化によるらしい。出願人は特定の理論により拘束しようとは思わないが、焼結助剤および燐は特定の燐／焼結助剤比で存在する場合には焼結中にメタロイドを形成すると信じられている。メタロイド小塊の形成は銅相内で溶液中に残存する焼結助剤および燐を還元する。燐／焼結助剤比がメタロイドの形成度に、そしてその結果として熱伝導度における改良度に、関係すると信じられている。
【００１６】
本発明の１つの態様では、焼結助剤はコバルトでありそして耐火金属はタングステンである。コバルト、燐および耐火金属を含有するメタロイドが焼結中に形成されると信じられている。銅／耐火金属マトリックス複合体が鉄またはニッケルを焼結助剤として含有する別の態様では、燐および焼結助剤を含有するメタロイドが焼結中に生成して改良された熱伝導度を有する複合体を生成するであろうと信じられている。例えば、燐および鉄、燐およびニッケルを含有するメタロイド、または燐および２種もしくはそれ以上の焼結助剤を含有するメタロイドが焼結中に生成しうる。銅／耐火金属複合体が燐および焼結助剤をここに規定されているような燐／焼結助剤比に従い含有する限り、添加剤の悪影響は最少にすることができる。しかしながら、銅に対する焼結助剤の濃度が大きすぎる場合には、添加剤の残存量が複合体の熱伝導度に悪影響を与える。
【００１７】
この銅をベースにした金属マトリックス複合体はミクロ電子工学パッケージ内の基質として使用することができる。発熱性部品、例えばチップダイ、が基質に結合される。燐および焼結助剤を好ましい範囲の燐／焼結助剤比で含有する金属マトリックス複合体はその上に結合された発熱性部品により発生した熱の消散性を改良し、そしてその結果として、ミクロ電子工学パッケージの全体的な熱消散性を改良する。ミクロ電子工学用途で基質として使用される銅／耐火金属複合体は一般的に重量により約５％〜約３０％の銅、そしてより典型的には約１０％〜約２０％の銅を含有する。発熱性部品からの熱を効果的に伝達するためには約５％の最低銅含有量が一般的に必要である。約３０％より多い銅を含有する複合体はほとんどの用途においては高すぎる熱膨張率（「ＣＴＥ」）を有する。高いＣＴＥは発熱性部品、例えばチップ、上で熱循環中に高い応力を引き起こし、それはその使用寿命を短縮するかまたはそれを破壊させうる。
【００１８】
図１は、加圧および焼結により製造された先行技術の数種の加圧および焼結された１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体に関する約０．５重量％までのコバルト濃度の関数としての測定された熱伝導度を示すグラフである。このグラフはコバルト濃度が０から０．１重量％に増加するにつれて熱伝導度における鋭い下落を明らかに示している。図１からわかるように、実質的に焼結助剤を含有しない焼結された１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度は約２１５Ｗ／ｍＫであるが、重量により約０．０５％および０．１％のコバルトを含有する焼結された１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度はそれぞれ約１７５Ｗ／ｍＫおよび１５９Ｗ／ｍＫである。実質的に添加剤を含有しない焼結された複合体は約１％より大きい多孔度を有しそして多くのミクロ電子工学用途には適していない。
【００１９】
図２は、重量により５％〜２５％の銅に増加する銅濃度を有しそして残りがタングステンである数種の先行技術のＣｕ／Ｗ複合体の熱伝導度を示すグラフである。複合体は加圧および焼結方法により製造されそして焼結助剤または燐を含有しない。データは ”Ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ， Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｓｉｎｔｅｒｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ”， Ｊｏｈｎｓｏｎ， Ｊ．Ｌ．， ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ ｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍａｃｈａｎｉｃｓ， Ｔｈｅ Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｍａｃｈａｎｉｃｓ， Ａｕｇｕｓｔ １９９４ からのものである。図１および図２の比較は、焼結助剤添加剤を含まない加圧および焼結された１５％銅／タングステン複合体は焼結助剤としてコバルトを含有する複合体より実質的に高い熱伝導度を有することを示している。
【００２０】
焼結助剤を含有する銅／耐火金属複合体の多孔度における有意な改良が図３（ａ）および３（ｂ）の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）断面顕微鏡写真に示されている。２５倍の倍率の顕微鏡写真は、焼結助剤を使用しておよび使用しないで焼結された複合体の微細構造における相違を示している。図３（ａ）は焼結助剤を含有しない１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の顕微鏡写真である。示された複合体は３．５％の多孔度、すなわち理論値の９６．５％の燃焼後密度（ｆｉｒｅｄ ｄｅｎｓｉｔｙ）を有しそしてその断面全体にわたり数個の空所を示す。図３（ｂ）は、０．３重量％のコバルトおよび０．１および％の燐、すなわち０．３３のＰ／Ｃｏ比、を含有する本発明の１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の顕微鏡写真である。この複合体は１％より低い多孔度を有し可視的な多孔性を有していない。
【００２１】
図４（ａ）〜４（ｅ）は、燐／コバルト（「Ｐ／Ｃｏ」）比の関数としての本発明の数種の複合体組成物の測定された熱伝導度を示す。重量により約５％、１０％、１５％、２０％および３０％の銅を含有するＣｕ／Ｗ複合体に関する熱伝導度は以下の表１に実施例１〜５で提供されているデータに相当する。断らない限り、全ての熱伝導度測定値はレーザー−フラッシュ法ＡＳＴＭ Ｅ１５６１−９２に従い得られた測定値から計算された。全ての複合体の多孔度は約１％もしくはそれより低い。各複合体の多孔度はアルキメデス法ＡＳＴＭ Ｃ３７３−８８（Ｒｅａｐｐ． １９９４）により測定された密度から計算された。各図は２本もしくはそれ以上の曲線を示し、ここで各曲線は種々の量の燐を一定のコバルト濃度で含有する数種の複合体に相当する。
【００２２】
図４（ａ）〜４（ｅ）のそれぞれは、「好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲」と明示された矢印の付いた線を示している。好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内にある本発明の複合体組成物は最少許容可能熱伝導度であるかもしくはそれより高い熱伝導度を有する。最少許容可能熱伝導度は、特定の銅濃度の銅／耐火金属複合体が多くの用途、例えば、ミクロ電子工学用途、において有用である最少熱伝導度に相当する。好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内のＰ／Ｃｏ比を有する本発明の複合体は同量の銅およびコバルトを含有するが燐は含有せずそして残りが耐火金属である同様な複合体の熱伝導度より大きいかまたはそれに等しい熱伝導度を有する。
【００２３】
図４（ａ）はＰ／Ｃｏ比の関数としての５％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度を示す。重量により約０．３％〜約０．４％のコバルト、約０．０８％〜約０．１６％の燐および残りの量のタングステンを含有する５％Ｃｕ／Ｗ複合体は、矢印の付いた水平線により示されているように、Ｐ／Ｃｏ比が約０．２８〜約０．４の好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内にある場合には少なくとも約１４５Ｗ／ｍＫの最少許容可能熱伝導度を有していた。複合体の熱伝導度は、Ｐ／Ｃｏ比が約０．３〜約０．４の範囲にある場合には、約１５２Ｗ／ｍＫもしくはそれ以上であった。約１６０Ｗ／ｍＫの最大熱伝導度が観察された。
【００２４】
図４（ｂ）はＰ／Ｃｏ比の関数としての１０％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度を示す。重量により約０．３％〜約０．４％のコバルト、約０．０９％〜約０．１６％の燐および残りの量のタングステンを含有する１０％Ｃｕ／Ｗ複合体は、Ｐ／Ｃｏ比が約０．２５〜約０．４の好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内にある場合には、約１５５Ｗ／ｍＫの最少許容可能熱伝導度を有していた。データは、１０％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度はコバルト濃度が約０．３％〜約０．４％であり且つＰ／Ｃｏが約０．３〜約０．４である場合には少なくとも約１６２Ｗ／ｍＫであったことを示している。１０％Ｃｕ／Ｗ複合体の測定された最大熱伝導度は約１８０Ｗ／ｍＫであった。
【００２５】
図４（ｃ）は約０．２％〜約０．６％のコバルトを含有しそして燐含有量が約０．０２％〜約０．２４％の範囲内である１５％Ｃｕ／Ｗ複合体の５本の熱伝導度曲線を示す。複合体は、Ｐ／Ｃｏ比が約０．２５〜約０．４のＰ／Ｃｏ比の好ましい範囲内にある場合には、約１７０Ｗ／ｍＫの最少許容可能熱伝導度を有していた。熱伝導度は、複合体が約０．２％〜約０．４％のコバルトを含有しそしてＰ／Ｃｏ比が約０．２８〜約０．３８である場合には、少なくとも約１７９Ｗ／ｍＫであった。１５％Ｃｕ／Ｗ複合体の測定された最大熱伝導度は約２０４Ｗ／ｍＫであった。
【００２６】
図４（ｃ）では、重量により約０．５％〜約０．６％のコバルトを含有する１５％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度は約５％より少ないコバルトを含有しそしてＰ／Ｃｏ比がＰ／Ｃｏ比の好ましい範囲内にある同様な複合体の熱伝導度より実質的に低かったことがわかる。それ故、好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内にあるＰ／Ｃｏ比を有する複合体でも、焼結助剤の量がしきい水準を越えた場合には、改良された熱伝導度を示さなかった。コバルトおよび燐を含有するメタロイドが焼結中に生成するが、それにもかかわらず、銅相内に残存する添加剤の残存量が複合体の熱伝導度に悪影響を与えると信じられている。焼結助剤のしきい水準は複合体中の銅の量に依存しておりそして図４（ｃ）および図４（ｄ）の熱伝導度曲線を比較することにより観察することができる。
【００２７】
図４（ｄ）は約０．３％〜約０．６％のコバルトおよび０．０３％〜０．２４％の範囲内の燐濃度を含有する２０％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度曲線を示す。矢印の付いた線は、Ｐ／Ｃｏ比が約０．３〜約０．４５の好ましい範囲内である場合には複合体が約１８０Ｗ／ｍＫの最少許容可能熱伝導度を有することを示している。２０％Ｃｕ／Ｗ複合体の測定された最高熱伝導度は約２１２Ｗ／ｍＫであった。図４（ｃ）および４（ｄ）の比較は、より多量の銅を含有する複合体はコバルトのより高いしきい水準を有することを示している。２０％Ｃｕ／Ｗ複合体は、約０．６％までのより多量のコバルトを含有しながら、１５％Ｃｕ／Ｗ複合体と比べて改良された熱伝導度を達成できることを示している。データは、Ｃｕ／Ｗ複合体中に存在するコバルトの量がしきい水準を越える場合には、複合体の熱伝導度はＰ／Ｃｏ比と無関係に悪影響を受けることを示している。
【００２８】
図４（ｅ）は重量により約０．３％〜約０．４％のコバルトを含有する数種の３０％Ｃｕ／Ｗ複合体の熱伝導度を示している。グラフは約０．４程度の高さのＰ／Ｃｏ比を有する複合体に関するデータに基づく。３０％Ｃｕ／Ｗ複合体の測定された最大熱伝導度は約２２４Ｗ／ｍＫであったが、Ｐ／Ｃｏ比が０．４より大きい場合にはそれより高い熱伝導度を有する本発明の複合体が得られうることは明らかである。図４（ｅ）の２本の熱伝導度曲線は、図４（ａ）〜４（ｄ）の曲線に示された傾向を鑑みて外挿する場合には、Ｐ／Ｃｏ比が約０．３５〜約０．５５の好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲内にある場合に３０％Ｃｕ／Ｗ複合体が約２１０Ｗ／ｍＫの最大許容可能Ｐ／Ｃｏ比を有することを示している。
【００２９】
図４（ａ）〜４（ｅ）の比較は、約５％〜約３０％の銅を含有する銅／タングステン複合体が銅濃度が増加するにつれてより大きいＰ／Ｃｏ比に移行する好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲を有することを示している。図４（ａ）〜４（ｄ）の比較は、コバルト濃度が約０．３％〜約０．４％である場合には約５％〜約２０％の銅を含有する銅／タングステン複合体が約０．３〜約０．３８のＰ／Ｃｏ比の重複する範囲において改良された熱伝導度を有することを示している。
【００３０】
図５は本発明の種々の複合体濃度に関するＰ／Ｃｏ比の範囲を表示している。好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲は図４（ａ）〜４（ｅ）から誘導されそして約５％〜約３０％の銅を含有する複合体を表示している。図５でプロットされた点は図４（ａ）〜４（ｅ）における好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲を規定する矢印の最終点におけるＰ／Ｃｏに相当する。例えば、約５％の銅濃度では、約０．２８および約０．４のＰ／Ｃｏ比は図４（ａ）における好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲に相当する。図はコバルトのしきい水準、およびその結果として、Ｐ／Ｃｏ比の範囲が銅濃度の関数であることを示している。図５は、好ましいＰ／Ｃｏ比の適用可能な範囲が、例えば、図４（ｃ）および４（ｄ）に関して以上で論じられたような１５％Ｃｕ／Ｗおよび２０％Ｃｕ／Ｗのように、異なることを示している。
【００３１】
図６は銅濃度の関数としての複合体の最少許容可能な熱伝導度を示すグラフである。一定の銅濃度を有する複合体は複合体がほとんどの用途で有用であるような最少熱伝導度を有する。ミクロ電子工学用途では、例えば、熱を消散させるために使用される基質、は有効にするためには、最少許容可能熱伝導度に等しいかまたはそれより良好な熱伝導度を有していなければならない。図６の熱伝導度曲線は図４（ａ）〜４（ｅ）の熱伝導度データから誘導されそして好ましいＰ／Ｃｏ比の範囲の限度内でもある。
【００３２】
上記のグラフは５％、１０％、１５％、２０％および３０％の銅濃度を有する試験した複合体の特定の熱伝導度データを示すが、複合体のデータに関する上記の解釈はグラフに示されたものの中間の銅濃度を有する複合体にも適用されることを当業者は認識すべきである。
【００３３】
本発明の銅／耐火金属複合体の製造方法は改良された熱伝導度および改良された多孔度を有する複合体を生ずる。銅／耐火金属複合体の製造方法は、銅、焼結助剤、燐および耐火金属を含んでなり、銅および耐火金属の少なくとも一方が焼結工程を改良するのに充分な量の酸素を含有するような粉末状金属を選択し、粉末状金属を混合して粉末状金属の混合物を形成し、粉末状金属の混合物を用いてグリーンコンパクトを形成し、そして化学的に結合された酸素を含有するグリーンコンパクトを還元性雰囲気中で焼結して、重量により約５％〜約３０％、好ましくは約８％〜約２２％、より好ましくは約９％〜約２１％、さらに好ましくは約１０％〜約２０％そしてなおさら好ましくは約１０％〜約１５％の銅、約０．２％〜約０．６％、好ましくは約０．２％以上〜約０．５％、より好ましくは約０．２５％〜約０．４５％、さらに好ましくは約０．２８％〜約０．４％、そしてなおさら好ましくは約０．３％〜約０．４％の焼結助剤、約０．０８％〜約０．３％、好ましくは約０．０９％〜約０．２８％、より好ましくは約０．９％〜約０．２４％、そしてなおさら好ましくは約０．０９％〜約０．１６％の燐を含んでなりそして残りが耐火金属である銅／耐火金属複合体を形成することを含んでなる。生じた焼結された複合体は、改良された熱伝導度、約１％より低い残存多孔度および理論値の少なくとも約９９％である密度を有する網目形状または網目類似形状の部品である。
【００３４】
燐を含有する粉末状金属は水和ピロ燐酸銅粉末、燐酸銅、硫化銅または硫化タングステンを包含できるが、それらに限定されない。本発明の一面では、化学的に結合された酸素は酸化銅の形態で存在しており、そして酸素は気体環境中に水分の形態で存在してもよい。系中でいずれかの元素と化学的に結合された酸素も、化合物が焼結中に分解するなら、使用することができる。耐火金属はタングステン、モリブデン、クロム、イリジウム、オスミウム、タンタル、ニオブ、レニウム、ロジウム、ルテニウム、ハフニウム、ジルコニウムおよびそれらの混合物を包含するが、それらに限定されない。焼結助剤はコバルト、鉄、ニッケルおよびそれらの混合物を包含する。
【００３５】
銅および化学的に結合された酸素の組み合わせを包含する粉末状金属の改良された焼結は Ｊｅｃｈ ｅｔ ａｌ． 他の米国特許第５，６８６，６７６号および Ｊｅｃｈ ｅｔ ａｌ． 他の米国特許第５，９９３，７３１号に詳細に記載されており、そしてここでは引用することにより本発明の内容となる。粉末状金属を湿潤スラリー中で混合しそして次に噴霧乾燥法で集塊状に形成する。集塊を型の中で水圧または機械圧で典型的には１５，０００〜３０，０００ｐｓｉにおいて圧縮してグリーンコンパクトを形成する。グリーンコンパクトを次に化学的に結合された酸素を焼結条件下で還元しうる還元性雰囲気中で焼結する。焼結中に、化学的に結合された酸素が還元されそしてコンパクト中の他の原料より低い融点および低い粘度を有する銅／酸化銅共晶が一時的に形成される。出願人はいずれかの特定の理論により拘束しようとは望まないが、炉の最後の区分中での焼結の最終段階中に共晶が完全に還元されると信じられている。銅／酸化銅共晶の生成が焼結もしくは最終生成物の密度増加のためにまたはそれらの両方のために必要な低下した加工温度による焼結を促進させる。本発明の別の面では、水分を焼結雰囲気に加えて銅／酸化銅共晶中の金属酸化物の寿命を延長する。得られる生成物の密度または焼結温度の低下に関して焼結操作中の顕著な改良を得るのに充分な水分が加えられる。約＋２０℃〜約−１０℃の露点を有する焼結雰囲気が有効である。最終的な銅／耐火金属複合体中の残存酸素は無視できる。
【００３６】
実施例
本発明をどのように実施するかを当業者がより良く理解するように本発明をより完全に且つ明白に記載するために、下記の実施例を示す。これらの実施例は本発明を説明する意図がありそしてここに開示され且つ特許請求されている発明を何らかの方法で限定するものであってはならない。
【００３７】
５、１０、１５、２０、および３０重量％の銅を含有する銅タングステン複合体を以下の実施例１〜４に記載されている方法に従い製造した。生じた焼結した複合体が、以下の表Ｉ〜Ｖに挙げられた複合体に従い、重量％で約５％の銅、約０．２、０．３、０．４、０．５または０．６重量％のコバルトおよび０．０８、０．０９、０．１１、０．１２、０．１４、または０．１６重量％の燐を含有するような個々の量の金属粉末が使用された。断らない限り、密度はアルキメデス法ＡＳＴＭ Ｃ３７３−８８（Ｒｅａｐｐ． １９９４）により測定された。材料の熱拡散性はレーザー−フラッシュ法ＡＳＴＭ Ｅ １５６１−９２により測定されそして熱伝導度が次にこの値から計算された。測定値の精度を確実にするために各試験に関して最少３種の試料を製造しそして評価した。
実施例１
５重量％の銅を含有する銅タングステン複合体を以下の方法に従い製造した。生じた焼結した複合体が、以下の表１に挙げられた複合体に従い、重量％で約５％の銅、約０．３または約０．４重量％のコバルトおよび０．０３、０．０８、０．０９、０．１２、または０．１６重量％の燐を含有するような個々の量の金属粉末が使用された。
【００３８】
ベンゾトリアゾール腐食抑制剤であるＰＭＣケミカルズ（ＰＭＣ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手可能なコブラテック（Ｃｏｂｒａｅｔｃ）９９を脱イオン水の中に溶解した。イソプロピルアルコールおよび粒状酸化第一銅をベンゾトリアゾール溶液に加えた。酸化第一銅、ベンゾトリアゾールおよびイソプロピルの混合物を１２時間にわたり放置した。
【００３９】
１ミクロンの平均粒子寸法を有する脱イオン水およびコバルト金属粉末を混合タンク中に充填しそして１０分間にわたり混合した。１ミクロンの平均粒子寸法を有するタングステン金属粉末を混合タンク中で他の成分にゆっくり加えそして２時間にわたり混合した。水和ピロ燐酸銅（Ｃｕ２Ｐ２Ｏ７．ｘＨ２Ｏ）を次に混合物に加えた。
【００４０】
酸化第一銅、ベンゾトリアゾールおよびイソプロピルアルコールの予め製造された混合物を加えそしてタングステンおよびピロ燐酸銅混合物をさらに３０分間にわたり混合した。ローム・アンド・ハース（Ｒｈｏｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）から入手可能なロプレックス（Ｒｈｏｐｌｅｘ）Ｂ−６０Ａアクリル乳化液を次に加えそしてこのようにして得られた混合物をさらに３０分間にわたり混合した。その後、混合物を回収しそして噴霧乾燥して、酸化第一銅、タングステン、ピロ燐酸銅およびコバルトを含有する粒状集塊の流動性物体を形成した。
【００４１】
流動性粉末状物体を１インチの直径を有する加圧器具の中で２５，０００ｐｓｉで加圧することによりグリーンコンパクトを製造した。グリーンコンパクトをバッチ炉の中で１２００℃において６０分間にわたり＋２０℃の露点を示すのに充分な水を含有する水素雰囲気中で焼結した。
【００４２】
表１は、種々のＰ／Ｃｏ比およびＰ：Ｃｏ比を有する５％銅複合体の熱伝導度および密度を示す。Ｐ／Ｃｏ比はコバルトの重量により割算された燐の重量でありそしてＰ：Ｃｏ比は正規化された比である。
【００４３】
【表１】
2004521185.tif 000003
【００４４】
実施例２
１０％の銅を含有する銅タングステン複合体を実施例１に記載されたものと同じ方法で製造した。使用した金属粉末の個々の量は、以下の表２に挙げられた複合体に従い、生じた焼結した複合体が重量％で約１０％の銅、約０．３または０．４重量％のコバルトおよび０．０３、０．０４、０．０９、０．１２、または０．１６重量％の燐を含有するようなものであった。
【００４５】
【表２】
2004521185.tif 000004
【００４６】
実施例３
１５％の銅を含有する銅タングステン複合体を実施例１に記載されたものと同じ方法で製造した。使用した金属粉末の個々の量は、以下の表３に挙げられた複合体に従い、生じた焼結した複合体が重量％で約１５％の銅、約０．２、０．３または０．４重量％のコバルトおよび０．０２、０．０４、０．０６、０．０７５、０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１４、０．１５、０．１６、０．１８、０．２０、０．２４、０．２５重量％の燐を含有するようなものであった。
【００４７】
【表３】
2004521185.tif 000005
【００４８】
実施例４
２０％の銅を含有する銅タングステン複合体を実施例１に記載されたものと同じ方法で製造した。生じた焼結した複合体が、以下の表４に挙げられた複合体に従い、重量％で約２０％の銅、約０．３、０．４、０．５または０．６重量％のコバルトおよび０．０３、０．０４、０．０９、０．０７５、０．０９、０．１０、０．１１、０．１４、０．１５、０．１８、０．２０、０．２４、または０．２５重量％の燐を含有するような金属粉末の個々の量が使用された。
【００４９】
【表４】
2004521185.tif 000006
【００５０】
実施例５
３０％の銅を含有する銅タングステン複合体を実施例１に記載されたものと同じ方法で製造した。生じた焼結した複合体が、以下の表５に挙げられた複合体に従い、重量％で約３０％の銅、約０．３または０．４重量％のコバルトおよび０．０３、０．０４、０．０９、０．１０、または０．１６重量％の燐を含有するような金属粉末の個々の量が使用された。
【００５１】
【表５】
2004521185.tif 000007
【００５２】
本発明の全てのそのような修正および変更が上記の技術に照らして可能である。例えば、データはコバルトを焼結助剤としてそしてタングステンを耐火金属として含有する複合体を示しているが、開示された焼結助剤およびそれらの混合物に関して並びに耐火金属に関して本発明の精神および範囲から逸脱せずに多くの修正を行うことができる。
【００５３】
本発明は下記の図面を参照にするとさらに容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燐を含有しない先行技術の数種の１５％Ｃｕ／Ｗ焼結複合体に関するコバルト濃度の関数としての測定された熱伝導度（熱伝導度）を示すグラフである。
【図２】
先行技術のＣｕ／Ｗ複合体に関する銅濃度の関数としての測定された熱伝導度を示すグラフである。
【図３ａ−ｂ】
ａは焼結助剤を含有せず且つ燐も含有しない加圧されそして焼結された１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）断面顕微鏡写真であり、ｂは約０．３重量％のコバルトおよび約０．１重量％の燐を含有する本発明の加圧されそして焼結された１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体の走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）断面顕微鏡写真である。
【図４ａ−ｅ】
ａは約０．３および約０．４重量％のコバルト焼結助剤を含有する数種の５／９５Ｃｕ／Ｗ複合体に関するＰ／Ｃｏ比の関数としての熱伝導度を示すグラフであり、ｂは約０．３および約０．４重量％のコバルト焼結助剤を含有する数種の１０／９０Ｃｕ／Ｗ複合体に関するＰ／Ｃｏ比の関数としての熱伝導度を示すグラフであり、ｃは約０．２、０．３、０．４、０．５および０．６重量％のコバルト焼結助剤を含有する数種の１５／８５Ｃｕ／Ｗ複合体に関するＰ／Ｃｏ比の関数としての熱伝導度を示すグラフであり、ｄは約０．３、０．４、０．５および０．６重量％のコバルト焼結助剤を含有する数種の２０／８０Ｃｕ／Ｗ複合体に関するＰ／Ｃｏ比の関数としての熱伝導度を示すグラフであり、ｅは約０．３および約０．４重量％のコバルト焼結助剤を含有する数種の３０／７０Ｃｕ／Ｗ複合体に関するＰ／Ｃｏ比の関数としての熱伝導度を示すグラフである。
【図５】
図４（ａ）〜４（ｅ）から誘導されたグラフでありそして本発明に従うＣｕ／Ｗ複合体のＰ／Ｃｏ比の範囲および銅濃度を示す。
【図６】
ミクロ電子工学用途において使用される本発明の数種のＣｕ／Ｗ焼結複合体に関する銅濃度の関数としての最少許容可能熱伝導度を示すグラフである。
【図１】
2004521185.tif 000008
【図２】
2004521185.tif 000009
【図４】
2004521185.tif 000010
2004521185.tif 000011
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【図５】
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【図６】
2004521185.tif 000014
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004521185.tif 000044
【国際調査報告】
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2004521185.tif 000046