銅板材及其制造方法、以及帶銅板材的絕緣基板技術(shù)

實施方式的銅板材具有由99.96質(zhì)量％以上的Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，由SEM

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】銅板材及其制造方法、以及帶銅板材的絕緣基板


[0001]本專利技術(shù)涉及銅板材及其制造方法、以及帶銅板材的絕緣基板。

技術(shù)介紹

[0002]通常，在作為用于交換器、轉(zhuǎn)換器之類的電力轉(zhuǎn)換器等的半導(dǎo)體元件的功率器件中，由于使用高電壓
·
大電流，因此產(chǎn)生大量的熱，與之相伴的材料劣化成為課題。針對該課題，近年來，通過使用將絕緣性及散熱性優(yōu)異的陶瓷基板等絕緣基板接合于銅板材而得的帶銅板材的絕緣基板，從而進行功率器件的絕緣
·
散熱對策。
[0003]對于帶銅板材的絕緣基板，例如，作為制品出廠前的缺陷檢查，利用超聲波探傷檢查對在銅基板與絕緣基板的界面是否存在數(shù)十μm左右的空隙進行調(diào)查。作為超聲波的特性，超聲波的衰減系數(shù)與晶體粒徑的3次方成比例。在帶銅板材的絕緣基板的銅板材中存在粗大晶粒(以下也稱作粗大粒)的情況下，與粗大粒的周圍相比，超聲波在粗大粒中的衰減系數(shù)變大。其結(jié)果：在超聲波探傷檢查中，除空隙會被識別為缺陷外，有時粗大粒也會被識別為缺陷，銅板材中的粗大粒成為帶銅板材的絕緣基板的品質(zhì)管理中的干擾因素。在超聲波探傷檢查中，由于掃描亞毫米級區(qū)域來調(diào)查有無空隙，因此若在掃描區(qū)域中存在粗大粒，則成為干擾因素，有時會對超聲波探傷檢查的精度造成影響。
[0004]此處，作為絕緣基板與銅板材的接合方法，包括介由銀系釬料等釬料進行接合的方法、不介由釬料而利用銅的共晶反應(yīng)進行接合的方法等。然而，在這些接合方法中，需要在700℃以上的高溫進行熱處理。該熱處理溫度是使銅的晶粒生長顯著進行的溫度區(qū)間。其結(jié)果：有時在帶銅板材的絕緣基板的銅板材中形成粗大粒，超聲波探傷檢查的精度下降。
[0005]因此，一直以來，為了抑制高溫?zé)崽幚砗蟮木ЯＩL，嘗試了宏觀地控制銅板材的晶體取向的方法。例如，在專利文獻1中記載了在軋制面中具有特定的晶面及特定的衍射峰強度比、并且在特定條件下進行熱處理后的平均晶體粒徑為0.4mm以下的無氧銅板、以及具備該無氧銅板的陶瓷布線基板。然而，在如專利文獻1那樣的亞毫米級的宏觀控制方法中，難以抑制銅板材局部的晶粒的粗大化，有時超聲波探傷檢查的精度下降。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1：日本特開2018
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204108號公報

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0009]專利技術(shù)所要解決的課題
[0010]本專利技術(shù)的目的在于提供即使實施熱處理而與絕緣基板接合超聲波探傷檢查的精度也優(yōu)異的銅板材及其制造方法、以及帶銅板材的絕緣基板。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本專利技術(shù)的主要構(gòu)成如以下所示。
[0013][1]銅板材，其特征在于，具有由99.96質(zhì)量％以上的Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的
組成，由SEM
?
EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值小于0.5
°
的晶粒的面積比例為5％以下，并且由SEM
?
EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值為0.5
°
以上且小于1.0
°
的晶粒的面積比例為50％以上。
[0014][2]根據(jù)上述[1]所述的銅板材，其中，由利用上述SEM
?
EBSD法所得的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值為1.0
°
以上的晶粒的面積比例為40％以下。
[0015][3]根據(jù)上述[1]或[2]所述的銅板材，其中，Cu的含量為99.99質(zhì)量％以上。
[0016][4]根據(jù)上述[1]～[3]中任一項所述的銅板材，其中，上述銅板材在800℃且10分鐘的條件下加熱后的晶粒的平均晶體粒徑(r)為10μm以上300μm以下，在800℃且10分鐘的條件下加熱后的晶粒的最大晶體粒徑(R)小于1000μm，并且上述最大晶體粒徑(R)相對于上述平均晶體粒徑(r)之比(R/r)為5.0以下。
[0017][5]帶銅板材的絕緣基板，其具備絕緣基板和銅板材，
[0018]所述銅板材層疊形成于上述絕緣基板上，所述銅板材具有由99.96質(zhì)量％以上的Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，平均晶體粒徑(r)為10μm以上300μm以下，最大晶體粒徑(R)小于1000μm，并且上述最大晶體粒徑(R)相對于上述平均晶體粒徑(r)之比(R/r)為5.0以下。
[0019][6]銅板材的制造方法，其特征在于，是上述[1]～[4]中任一項所述的銅板材的制造方法，所述制造方法包括：由銅原料得到銅鑄塊的鑄造工序(工序1)；在上述鑄造工序(工序1)后，對上述銅鑄塊進行均質(zhì)化熱處理的均質(zhì)化熱處理工序(工序2)；在上述均質(zhì)化熱處理工序(工序2)后，進行熱軋的熱軋工序(工序3)；在上述熱軋工序(工序3)后，進行冷卻的冷卻工序(工序4)；在上述冷卻工序(工序4)后，對經(jīng)冷卻的軋制材料的表面進行平面切削的平面切削工序(工序5)；在上述平面切削工序(工序5)后，進行總加工率為75％以上的冷軋的第1冷軋工序(工序6)；在上述第1冷軋工序(工序6)后，在200℃以上500℃以下的加熱條件下實施熱處理的退火工序(工序7)；在上述退火工序(工序7)后，以1道次且1個方向進行壓下率為5％以上25％以下的冷軋的第2冷軋工序(工序8)；以及在上述第2冷軋工序(工序8)后，利用張力矯直機(tension leveler)沿上述第2冷軋工序(工序8)的軋制方向的逆方向以0.1％以上1.0％以下的范圍內(nèi)的伸長率實施矯正的矯正工序(工序9)。
[0020]專利技術(shù)效果
[0021]根據(jù)本專利技術(shù)，可以提供即使實施熱處理而與絕緣基板接合超聲波探傷檢查的精度也優(yōu)異的銅板材及其制造方法、以及帶銅板材的絕緣基板。
附圖說明
[0022]圖1是在品質(zhì)檢查性的評價中非破壞性檢查與破壞性檢查的結(jié)果一致、具有良好的檢查性的一例。
[0023]圖2是在品質(zhì)檢查性的評價中非破壞性檢查與破壞性檢查的結(jié)果產(chǎn)生差異、檢查性不充分的一例。
具體實施方式
[0024]以下，基于實施方式對本專利技術(shù)進行詳細地說明。
[0025]本申請的專利技術(shù)人反復(fù)進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過高精度地控制會成為銅板
材的熱處理時的晶粒生長的驅(qū)動力的晶粒內(nèi)取向差(GAM值)，能夠同時控制熱處理后的銅板材中的晶粒的平均晶體粒徑和最大晶體粒徑，其結(jié)果能夠提高超聲波探傷檢查的精度，基于上述見解，以至完成本專利技術(shù)。
[0026]對實施方式的銅板材進行說明。實施方式的銅板材具有由99.96質(zhì)量％以上的Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，由SEM
?
EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值小于0.5
°
的晶粒的面積比例為5％以下，并且由SEM
?
EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值為0.5
°
以上且小于1.0
°
的晶粒的面積比例為50％以上。
[0027]首先，對銅板材的組成進行說明。銅板材的組成由本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.銅板材，其特征在于，具有由99.96質(zhì)量％以上的Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成，由SEM
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EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值小于0.5
°
的晶粒的面積比例為5％以下，并且由SEM
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EBSD法的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值為0.5
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以上且小于1.0
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的晶粒的面積比例為50％以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅板材，其中，由利用所述SEM
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EBSD法所得的晶體取向分析數(shù)據(jù)得到的GAM值為1.0
°
以上的晶粒的面積比例為40％以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅板材，其中，Cu的含量為99.99質(zhì)量％以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的銅板材，其中，所述銅板材在800℃且10分鐘的條件下加熱后的晶粒的平均晶體粒徑(r)為10μm以上300μm以下，所述銅板材在800℃且10分鐘的條件下加熱后的晶粒的最大晶體粒徑(R)小于1000μm，并且所述最大晶體粒徑(R)相對于所述平均晶體粒徑(r)之比(R/r)為5.0以下。5.帶銅板材的絕緣基板，其具備絕緣基板和銅板材，所述銅板材層疊形成于所述絕緣基板上，所述銅板材具有由99.96質(zhì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：川田紳悟，檀上翔一，樋口優(yōu)，高澤司，
申請(專利權(quán))人：古河電氣工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：