Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6273992B2 - Metal laminate, method for producing metal laminate - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6273992B2 - Metal laminate, method for producing metal laminate - Google Patents

Metal laminate, method for producing metal laminate Download PDF

Info

Publication number
JP6273992B2
JP6273992B2 JP2014086341A JP2014086341A JP6273992B2 JP 6273992 B2 JP6273992 B2 JP 6273992B2 JP 2014086341 A JP2014086341 A JP 2014086341A JP 2014086341 A JP2014086341 A JP 2014086341A JP 6273992 B2 JP6273992 B2 JP 6273992B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
layer
metal layer
intermetallic compound
peeling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014086341A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015206065A (en
Inventor
真純 野口
真純 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2014086341A priority Critical patent/JP6273992B2/en
Publication of JP2015206065A publication Critical patent/JP2015206065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6273992B2 publication Critical patent/JP6273992B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

本発明は、金属間化合物層が表面に形成された金属積層体、及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a metal laminate having an intermetallic compound layer formed on the surface, and a method for producing the same.

従来、金属からなる基材の表面に機能性を付与するため、当該基材の表面に対してめっき処理を施すことが行われている。   Conventionally, in order to impart functionality to the surface of a base material made of metal, a plating treatment is performed on the surface of the base material.

例えば、特許文献1には、導電性基体(基材)の表面に対してめっき処理を施し、接続端子に要求される摺動特性を導電性基体の表面に付与する製造方法が開示されている。この製造方法では、導電性基体の表面に、Ni層、Cu層、Sn層をこの順にめっきしてめっき積層体を作製し、めっき積層体を熱処理してCu層とSn層を反応させ、金属積層体を導電性基体の表面上に形成している。金属積層体は、CuSn金属間化合物層、Cu層およびNi層からなる積層体である。   For example, Patent Document 1 discloses a manufacturing method in which a surface of a conductive substrate (base material) is subjected to a plating process to impart sliding characteristics required for connection terminals to the surface of the conductive substrate. . In this manufacturing method, a Ni layer, a Cu layer, and an Sn layer are plated in this order on the surface of a conductive substrate to produce a plated laminate, and the plated laminate is heat treated to cause the Cu layer and the Sn layer to react with each other. The laminate is formed on the surface of the conductive substrate. A metal laminated body is a laminated body which consists of a CuSn intermetallic compound layer, Cu layer, and Ni layer.

特開2007−247060号公報JP 2007-247060 A

しかしながら、特許文献1の製造方法では、めっき液の組成、めっき条件、及び熱処理条件等を厳密に管理する必要があり、CuSn金属間化合物層の組成や結晶構造の制御が難しい。   However, in the manufacturing method of Patent Document 1, it is necessary to strictly manage the composition of the plating solution, the plating conditions, the heat treatment conditions, and the like, and it is difficult to control the composition and crystal structure of the CuSn intermetallic compound layer.

そのため、特許文献1の製造方法では、CuSn金属間化合物層が表面に形成された金属積層体を導電性基体の表面上に、安定的かつ容易に作成することが難しいという問題がある。   Therefore, the manufacturing method of Patent Document 1 has a problem that it is difficult to stably and easily form a metal laminate having a CuSn intermetallic compound layer formed on the surface of the conductive substrate.

また、特許文献1の製造方法では、めっき液による不純物や水素が混入するため、清浄な金属積層体を導電性基体の表面上に形成することが難しいという問題がある。   Moreover, in the manufacturing method of patent document 1, since the impurity and hydrogen by a plating solution mix, there exists a problem that it is difficult to form a clean metal laminated body on the surface of an electroconductive base | substrate.

本発明の目的は、金属間化合物層が表面に形成された清浄な金属積層体を、安定的かつ容易に作成することができる金属積層体の製造方法、及びその製造方法により作成される金属積層体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a metal laminate capable of stably and easily producing a clean metal laminate having an intermetallic compound layer formed on the surface, and a metal laminate produced by the production method. To provide a body.

本発明の製造方法は、第1金属層の表面に第2金属層を形成し、第1金属層と第2金属層との複合体を形成する複合体形成工程と、
加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を複合体に対して行い、第1金属層と第2金属層との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層を生成する生成工程と、
金属間化合物層を剥離層として第1金属層から第2金属層を機械的に剥離し、金属間化合物層が第1金属層の表面に形成された金属積層体を作成する剥離工程と、
を含む、ことを特徴とする。
The production method of the present invention includes forming a second metal layer on the surface of the first metal layer, and forming a composite of the first metal layer and the second metal layer,
The composite is subjected to at least one of heat treatment and pressure treatment, and is composed of an intermetallic compound composed of the first metal and the second metal between the first metal layer and the second metal layer. A production step for producing an intermetallic compound layer;
A peeling step of mechanically peeling the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer, and creating a metal laminate in which the intermetallic compound layer is formed on the surface of the first metal layer;
It is characterized by including.

この製造方法では、めっきすることなく、金属間化合物層を剥離層として第1金属層から第2金属層を機械的に剥離することで、金属積層体を作成している。この金属間化合物層は、第2金属の格子定数と金属間化合物の格子定数との差が、第1金属の格子定数と金属間化合物の格子定数との差よりも大きいという関係を満たす層、又は他の層に比べて脆い層である。   In this manufacturing method, the metal laminate is prepared by mechanically peeling the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer without plating. The intermetallic compound layer is a layer satisfying a relationship that a difference between the lattice constant of the second metal and the lattice constant of the intermetallic compound is larger than a difference between the lattice constant of the first metal and the lattice constant of the intermetallic compound, Or it is a brittle layer compared with another layer.

そのため、剥離工程において、金属間化合物層を剥離層として第1金属層から第2金属層を、安定的かつ容易に剥離することができる。すなわち、金属間化合物層が表面に形成された金属積層体を、安定的かつ容易に作成することができる。   Therefore, in the peeling step, the second metal layer can be peeled stably and easily from the first metal layer using the intermetallic compound layer as the peeling layer. That is, a metal laminate having an intermetallic compound layer formed on the surface can be stably and easily produced.

また、この製造方法では、めっき液による不純物や水素が混入しないため、清浄な金属積層体を作成することができる。   Moreover, in this manufacturing method, since the impurity and hydrogen by a plating solution do not mix, a clean metal laminated body can be created.

したがって、この製造方法によれば、金属間化合物層が表面に形成された清浄な金属積層体を、安定的かつ容易に作成することができる。   Therefore, according to this manufacturing method, the clean metal laminated body in which the intermetallic compound layer was formed in the surface can be produced stably and easily.

また、本発明の製造方法では、第1金属の融点は第2金属の融点より低いことが好ましい。   In the production method of the present invention, the melting point of the first metal is preferably lower than the melting point of the second metal.

また、本発明の製造方法では、第1金属は、Sn若しくはZnからなる単金属、又は、Sn若しくはZnを含む合金であり、
第2金属は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiからなる単金属、又は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiのうち少なくとも1つの金属を含む合金であることが好ましい。
In the manufacturing method of the present invention, the first metal is a single metal made of Sn or Zn, or an alloy containing Sn or Zn,
The second metal is preferably a single metal made of Ag, Cu, Au, Al, or Ni, or an alloy containing at least one metal of Ag, Cu, Au, Al, or Ni.

また、本発明の製造方法では、第1金属はSnであり、
第2金属はCuNi合金であり、
金属間化合物はCuNiSnの金属間化合物であることが好ましい。
In the manufacturing method of the present invention, the first metal is Sn,
The second metal is a CuNi alloy,
The intermetallic compound is preferably an intermetallic compound of CuNiSn.

また、本発明の製造方法は、第1金属層を基材の表面に形成する第1金属層形成工程を含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the manufacturing method of this invention includes the 1st metal layer formation process which forms a 1st metal layer on the surface of a base material.

この製造方法では、金属間化合物層が表面に形成された清浄な金属積層体を基材の表面上に、安定的かつ容易に作成することができる。   In this production method, a clean metal laminate having an intermetallic compound layer formed on the surface can be stably and easily formed on the surface of the substrate.

基材の材料は、Cu若しくはFeからなる単金属、又は、Cu若しくはFeを含む合金であることが好ましい。   The base material is preferably a single metal made of Cu or Fe, or an alloy containing Cu or Fe.

また、本発明の製造方法では、第2金属層は板状であることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of this invention, it is preferable that a 2nd metal layer is plate shape.

この製造方法では、剥離工程において、第2金属層が把持し易い形状であるため、第1金属層から第2金属層を機械的に剥離し易い。   In this manufacturing method, since the second metal layer has a shape that can be easily gripped in the peeling step, the second metal layer is easily mechanically peeled from the first metal layer.

また、本発明の金属積層体は、第1金属層と、
第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層であって、第1金属層の表面に形成された金属間化合物層と、を備え、
第1金属層は、第1金属層中に金属間化合物が分散して存在する分散層を含んでいる、ことを特徴とする。
Moreover, the metal laminate of the present invention includes a first metal layer,
An intermetallic compound layer composed of an intermetallic compound composed of a first metal and a second metal, the intermetallic compound layer formed on the surface of the first metal layer,
The first metal layer includes a dispersion layer in which an intermetallic compound is dispersed in the first metal layer.

この構成では、分散層によってアンカー効果が働き、第1金属層と金属間化合物層との接着力が高まる。そのため、本発明の金属積層体では、金属間化合物層が、第1金属層から剥離し難い。したがって、本発明の金属積層体によれば、接続端子に要求される摺動特性等が向上する。   In this configuration, the anchor effect is exerted by the dispersion layer, and the adhesive force between the first metal layer and the intermetallic compound layer is increased. Therefore, in the metal laminate of the present invention, the intermetallic compound layer is difficult to peel from the first metal layer. Therefore, according to the metal laminate of the present invention, the sliding characteristics required for the connection terminals are improved.

本発明の製造方法によれば、金属間化合物層が表面に形成された清浄な金属積層体を、安定的かつ容易に作成することができる。また、本発明の金属積層体によれば、接続端子に要求される摺動特性等が向上する。   According to the production method of the present invention, a clean metal laminate having an intermetallic compound layer formed on the surface can be stably and easily produced. Moreover, according to the metal laminated body of this invention, the sliding characteristic etc. which are requested | required of a connecting terminal improve.

本発明の実施形態に係る金属積層体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the metal laminated body which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows typically the manufacturing process of the metal laminated body shown in FIG. 図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the metal laminated body shown in FIG. 図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the metal laminated body shown in FIG. 図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the metal laminated body shown in FIG. 図1に示す製造方法によって製造された金属積層体および基材を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the metal laminated body manufactured by the manufacturing method shown in FIG. 1, and a base material. 図6に示す金属積層体および基材の断面をCuNiSn金属間化合物でマッピングした図である。It is the figure which mapped the cross section of the metal laminated body and base material shown in FIG. 6 with the CuNiSn intermetallic compound. 図6に示す金属積層体および基材の断面をSnでマッピングした図である。It is the figure which mapped the cross section of the metal laminated body and base material shown in FIG. 6 by Sn. 本発明の他の実施形態に係る金属積層体の製造方法を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the manufacturing method of the metal laminated body which concerns on other embodiment of this invention.

以下、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。   Hereinafter, several specific examples will be given with reference to the drawings to show a plurality of modes for carrying out the present invention. In each figure, the same reference numerals are assigned to the same portions. Each embodiment is an exemplification, and needless to say, partial replacement or combination of configurations shown in different embodiments is possible.

《本発明の実施形態》
本発明の実施形態に係る金属積層体の製造方法について以下説明する。
<< Embodiment of the Present Invention >>
The manufacturing method of the metal laminated body which concerns on embodiment of this invention is demonstrated below.

図1は、本発明の実施形態に係る金属積層体の製造方法を示すフローチャートである。図2は、図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す外観斜視図である。図3〜図5は、図1に示す金属積層体の製造工程を模式的に示す断面図である。図6は、図1に示す製造方法によって製造された金属積層体および基材を模式的に示す断面図である。   FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a metal laminate according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view schematically showing a manufacturing process of the metal laminate shown in FIG. 3-5 is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the metal laminated body shown in FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a metal laminate and a base material manufactured by the manufacturing method shown in FIG.

まず、所定厚みからなる基材50と、溶融Snと、所定厚みからなる第2金属層20とを用意する。本実施形態では、基材50はCu板である。基材50は、例えば電子部品の接続端子となる。第2金属層20はCu10Ni合金板である。   First, a base material 50 having a predetermined thickness, molten Sn, and a second metal layer 20 having a predetermined thickness are prepared. In this embodiment, the base material 50 is a Cu plate. The base material 50 becomes a connection terminal of an electronic component, for example. The second metal layer 20 is a Cu10Ni alloy plate.

なお、基材50の厚みは0.2mmであり、基材50の外形は100mm角である。第2金属層20の厚みは0.1mmであり、第2金属層20の外形は80mm角である。   In addition, the thickness of the base material 50 is 0.2 mm, and the external shape of the base material 50 is a 100 mm square. The thickness of the second metal layer 20 is 0.1 mm, and the outer shape of the second metal layer 20 is 80 mm square.

次に、基材50の表面と第2金属層20(Cu10Ni合金の板)の表面とを清浄する(図1:S1)。この清浄工程は、清浄剤を用いてアルカリ処理または酸処理を施すことにより、行われる。清浄剤は、例えば塩素系フラックスである。この清浄工程により、基材50の表面と第2金属層20(Cu10Ni合金の板)の表面とが、溶融Snに濡れやすくなる。   Next, the surface of the base material 50 and the surface of the second metal layer 20 (Cu10Ni alloy plate) are cleaned (FIG. 1: S1). This cleaning process is performed by performing an alkali treatment or an acid treatment using a detergent. The cleaning agent is, for example, a chlorine-based flux. By this cleaning process, the surface of the substrate 50 and the surface of the second metal layer 20 (Cu10Ni alloy plate) are easily wetted by molten Sn.

次に、基材50と第2金属層20(Cu10Ni合金の板)との間に溶融Snを流し込み、図2、図3に示すように、Snによって構成される第1金属層10を基材50の表面に形成し(図1:S2)、Cu10Ni合金によって構成される第2金属層20を第1金属層10の表面に形成する(図1:S3)。   Next, molten Sn is poured between the base material 50 and the second metal layer 20 (Cu10Ni alloy plate), and the first metal layer 10 composed of Sn is used as the base material as shown in FIGS. The second metal layer 20 is formed on the surface of the first metal layer 10 (FIG. 1: S3).

S3の工程により、第1金属層10と第2金属層20との複合体が基材50の表面上に形成される。ここで、第1金属層10を構成するSnの融点は、第2金属層20を構成するCu10Niの融点より低い。   A composite of the first metal layer 10 and the second metal layer 20 is formed on the surface of the substrate 50 by the process of S3. Here, the melting point of Sn constituting the first metal layer 10 is lower than the melting point of Cu10Ni constituting the second metal layer 20.

次に、第1金属層10と第2金属層20との複合体に対して加熱処理を行い、図4に示すように、第1金属層10と第2金属層20との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層30を生成する(図1:S4)。   Next, a heat treatment is performed on the composite of the first metal layer 10 and the second metal layer 20, and the first metal layer 10 and the second metal layer 20, as shown in FIG. The intermetallic compound layer 30 comprised by the intermetallic compound which consists of 1 metal and a 2nd metal is produced | generated (FIG. 1: S4).

この際、第1金属層10中には、金属間化合物が分散して存在する分散層13も生成される。金属間化合物層30はCuNiSn合金である。そのため、S4の工程後、第1金属層10は、金属間化合物が分散して存在する分散層13とほぼ第1金属のみからなる純金属層11とからなる。なお、この実施形態において加熱処理は、複合体に対して350℃、60秒間、行っている。   At this time, a dispersion layer 13 in which an intermetallic compound is dispersed is also generated in the first metal layer 10. The intermetallic compound layer 30 is a CuNiSn alloy. Therefore, after the step of S4, the first metal layer 10 is composed of the dispersion layer 13 in which the intermetallic compound is dispersed and the pure metal layer 11 made of only the first metal. In this embodiment, the heat treatment is performed on the composite at 350 ° C. for 60 seconds.

次に、図5に示すように、金属間化合物層30を剥離層として第1金属層10から第2金属層20を機械的に剥離する(図1:S5)。これにより、図6に示すように、金属間化合物層30が第1金属層10の表面に形成された金属積層体100が基材50の表面上に作成される。   Next, as shown in FIG. 5, the second metal layer 20 is mechanically peeled from the first metal layer 10 using the intermetallic compound layer 30 as a peeling layer (FIG. 1: S5). Thereby, as shown in FIG. 6, the metal laminate 100 in which the intermetallic compound layer 30 is formed on the surface of the first metal layer 10 is formed on the surface of the substrate 50.

なお、剥離力は、第2金属層20の形状やサイズによって変化する。本実施形態では、第2金属層20が、剥離工程において把持し易い板形状であるため、第1金属層10から第2金属層20を機械的に剥離し易い。よって、本実施形態では、小さい剥離力で済む。   Note that the peeling force varies depending on the shape and size of the second metal layer 20. In the present embodiment, since the second metal layer 20 has a plate shape that can be easily gripped in the peeling process, the second metal layer 20 is easily peeled from the first metal layer 10 mechanically. Therefore, in this embodiment, a small peeling force is sufficient.

以上の製造方法では、めっきすることなく、金属間化合物層30を剥離層として第1金属層10から第2金属層20を機械的に剥離することで、金属積層体100を基材50の表面上に作成している。   In the above manufacturing method, the metal laminate 100 is removed from the surface of the substrate 50 by mechanically peeling the second metal layer 20 from the first metal layer 10 using the intermetallic compound layer 30 as a peeling layer without plating. Created above.

前述のS5の剥離工程では、金属間化合物層30を剥離層として第1金属層10から第2金属層20を、安定的かつ容易に剥離することができる。すなわち、金属間化合物層30が表面に形成された金属積層体100を、安定的かつ容易に作成することができる。   In the peeling step of S5 described above, the second metal layer 20 can be peeled stably and easily from the first metal layer 10 using the intermetallic compound layer 30 as the peeling layer. That is, the metal laminate 100 having the intermetallic compound layer 30 formed on the surface can be stably and easily produced.

ここで、金属間化合物層30を剥離層として第1金属層10から第2金属層20を、安定的かつ容易に剥離することができる理由としては、次の2つが考えられる。まず1つ目の理由は、金属間化合物層30が他の層に比べて脆いためであると考えられる。   Here, there are two possible reasons why the second metal layer 20 can be stably and easily peeled from the first metal layer 10 using the intermetallic compound layer 30 as a peel layer. The first reason is considered that the intermetallic compound layer 30 is more fragile than the other layers.

2つ目の理由は、第2金属の格子定数と金属間化合物の格子定数との差が、第1金属の格子定数と金属間化合物の格子定数との差よりも大きいためであると考えられる。   The second reason is considered that the difference between the lattice constant of the second metal and the lattice constant of the intermetallic compound is larger than the difference between the lattice constant of the first metal and the lattice constant of the intermetallic compound. .

本実施形態において、第1金属に相当するSnの格子定数は5.831Åであり、第2金属に相当するCu10Ni合金の格子定数は3.665Åであり、金属間化合物に相当するCuNiSn合金の格子定数は6.116Åである。   In this embodiment, the lattice constant of Sn corresponding to the first metal is 5.831 、, the lattice constant of Cu10Ni alloy corresponding to the second metal is 3.665 、, and the lattice of CuNiSn alloy corresponding to the intermetallic compound The constant is 6.116 cm.

また、この製造方法では、めっき液による不純物や水素が混入しないため、清浄な金属積層体100を作成することができる。   Moreover, in this manufacturing method, since the impurities and hydrogen by a plating solution are not mixed, the clean metal laminated body 100 can be created.

したがって、以上の製造方法によれば、金属間化合物層30が表面に形成された清浄な金属積層体100を基材50の表面上に、安定的かつ容易に作成することができる。つまり、素体上に金属間化合物層からなる表面層を安定的かつ容易に形成することができる。   Therefore, according to the above manufacturing method, the clean metal laminated body 100 in which the intermetallic compound layer 30 is formed on the surface can be stably and easily formed on the surface of the substrate 50. That is, a surface layer composed of an intermetallic compound layer can be stably and easily formed on the element body.

図7は、図6に示す金属積層体および基材の断面をCuNiSn金属間化合物でマッピングした図である。図8は、図6に示す金属積層体および基材の断面をSnでマッピングした図である。   FIG. 7 is a diagram in which the cross section of the metal laminate and the base material shown in FIG. 6 is mapped with a CuNiSn intermetallic compound. FIG. 8 is a diagram in which the cross sections of the metal laminate and the base material shown in FIG. 6 are mapped with Sn.

なお、図7は、図中の色が白いほど、CuNiSn金属間化合物の濃度が高いことを示している。図8は、図中の色が黒いほど、Snの濃度が高いことを示している。   In addition, FIG. 7 has shown that the density | concentration of a CuNiSn intermetallic compound is so high that the color in a figure is white. FIG. 8 shows that the darker the color in the figure, the higher the Sn concentration.

金属積層体100は、第1金属層10と、第1金属層10の表面に形成された金属間化合物層30と、を備えている。そして、この第1金属層10は、図7、図8に示すように、第1金属層10中に金属間化合物が分散して存在する分散層13を含んでいる。また、金属間化合物層30は局所的に第1金属層10側へ傾斜している。つまり、金属間化合物の濃度分布が段階的に変化している(表面側の濃度が高い)。この傾斜現象は、金属間化合物層30中のNi成分が第1金属層10側へ沈降するためであると考えられる。   The metal laminate 100 includes a first metal layer 10 and an intermetallic compound layer 30 formed on the surface of the first metal layer 10. As shown in FIGS. 7 and 8, the first metal layer 10 includes a dispersion layer 13 in which an intermetallic compound is dispersed in the first metal layer 10. Further, the intermetallic compound layer 30 is locally inclined toward the first metal layer 10 side. That is, the concentration distribution of the intermetallic compound changes stepwise (the concentration on the surface side is high). This inclination phenomenon is considered to be because the Ni component in the intermetallic compound layer 30 settles toward the first metal layer 10 side.

金属積層体100では、分散層13によってアンカー効果が働き、第1金属層10と金属間化合物層30との接着力が高まる。そのため、金属積層体100では、金属間化合物層30が、第1金属層10から剥離し難い。したがって、電子部品の接続端子の表面上に金属積層体100を形成した場合、接続端子に要求される摺動特性が向上する。   In the metal laminate 100, the anchor effect is exerted by the dispersion layer 13, and the adhesive force between the first metal layer 10 and the intermetallic compound layer 30 is increased. Therefore, in the metal laminate 100, the intermetallic compound layer 30 is difficult to peel from the first metal layer 10. Therefore, when the metal laminate 100 is formed on the surface of the connection terminal of the electronic component, the sliding characteristics required for the connection terminal are improved.

《他の実施形態》
本発明の他の実施形態に係る金属積層体の製造方法について以下説明する。
<< Other embodiments >>
The manufacturing method of the metal laminated body which concerns on other embodiment of this invention is demonstrated below.

図9は、本発明の他の実施形態に係る金属積層体の製造方法を模式的に示す断面図である。図9中の矢印は、基材50の進行方向を示す。   FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a method for producing a metal laminate according to another embodiment of the present invention. The arrows in FIG. 9 indicate the traveling direction of the substrate 50.

他の実施形態の製造方法が図1に示した実施形態の製造方法と異なる点は、S2の第1金属層形成工程とS3の複合体形成工程である。その他の工程に関しては同じであるため、説明を省略し、異なる点についてのみ以下説明する。   The manufacturing method of another embodiment is different from the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1 in the first metal layer forming step of S2 and the composite forming step of S3. Since the other steps are the same, the description is omitted and only different points will be described below.

図9に示すように、基材50を、反時計回りに回転するロール状のCuNi合金棒220に、容器211内に満たされた溶融Sn浴210中で接触させる方法を用いても良い。この方法でも、Snからなる第1金属層10とCuNi合金からなる第2金属層20との複合体が基材50の表面上に形成される。   As shown in FIG. 9, a method may be used in which the substrate 50 is brought into contact with a roll-shaped CuNi alloy rod 220 rotating counterclockwise in a molten Sn bath 210 filled in a container 211. Even in this method, a composite body of the first metal layer 10 made of Sn and the second metal layer 20 made of CuNi alloy is formed on the surface of the substrate 50.

その他、CuNi合金板である第2金属層20の表面または基材50の表面に対し、あらかじめSnめっきを行い、第2金属層20の表面と基材50の表面とを貼り合わせる方法を用いても良い。この方法でも、Snからなる第1金属層10とCuNi合金からなる第2金属層20との複合体が基材50の表面上に形成される。   In addition, Sn plating is performed in advance on the surface of the second metal layer 20 or the surface of the base material 50 that is a CuNi alloy plate, and the surface of the second metal layer 20 and the surface of the base material 50 are bonded together. Also good. Even in this method, a composite body of the first metal layer 10 made of Sn and the second metal layer 20 made of CuNi alloy is formed on the surface of the substrate 50.

また、CuNi合金板である第2金属層20と基材50の間にSn板を挟み、貼り合わせる方法を用いても良い。この方法でも、Snからなる板状の第1金属層10とCuNi合金からなる板状の第2金属層20との複合体が基材50の表面上に形成される。   Further, a method may be used in which a Sn plate is sandwiched between the second metal layer 20 that is a CuNi alloy plate and the base material 50 and bonded together. Also in this method, a composite of the plate-like first metal layer 10 made of Sn and the plate-like second metal layer 20 made of CuNi alloy is formed on the surface of the substrate 50.

なお、前述の実施形態では、基材50は、電子部品の接続端子であるが、これに限るものではない。実施の際は、基材は、例えば電子部品の外部電極、はんだバンプ、ポンプの筐体、タイヤのホイール、水道の蛇口、又は鋼板などであってもよい。   In the above-described embodiment, the base material 50 is a connection terminal of an electronic component, but is not limited thereto. In implementation, the substrate may be, for example, an external electrode of an electronic component, a solder bump, a pump housing, a tire wheel, a water tap, or a steel plate.

例えば、電子部品の外部電極、はんだバンプ、ポンプの筐体、タイヤのホイール、水道等の蛇口、はんだバンプ、又は鋼板の表面に金属積層体100を形成した場合、金属積層体100は、電子部品の外部電極、はんだバンプ、ポンプの筐体、タイヤのホイール、水道の蛇口、はんだバンプ、又は鋼板が腐食することを防止できる。   For example, when the metal laminate 100 is formed on the surface of an external electrode of an electronic component, a solder bump, a pump casing, a tire wheel, a faucet such as a water supply, a solder bump, or a steel plate, the metal laminate 100 is an electronic component. It is possible to prevent corrosion of external electrodes, solder bumps, pump housings, tire wheels, water taps, solder bumps, or steel plates.

また、前述の実施形態では、S4の工程において加熱処理は、複合体に対して加熱温度350℃、加熱時間60秒間で、行っているが、これに限るものではない。実施の際、加熱温度は、基板を溶融しない温度であればよく、第1金属層がSn系合金なら200〜500℃、第1金属層がZn系合金なら350℃〜700℃程度が適している。加熱時間は、作成すべき金属間化合物層の厚みに比例して増加するが、数μmの厚みの金属間化合物層を作成する場合なら、10秒〜180秒程度で可能である。   In the above-described embodiment, the heat treatment is performed on the composite at the heating temperature of 350 ° C. and the heating time of 60 seconds in the step of S4, but is not limited thereto. In the implementation, the heating temperature may be a temperature that does not melt the substrate, and if the first metal layer is an Sn-based alloy, 200 to 500 ° C., and if the first metal layer is a Zn-based alloy, about 350 ° C. to 700 ° C. are suitable. Yes. The heating time increases in proportion to the thickness of the intermetallic compound layer to be prepared. However, when an intermetallic compound layer having a thickness of several μm is formed, it can be about 10 seconds to 180 seconds.

また、前述の実施形態では、S4の工程において、第1金属層10と第2金属層20との複合体に対して加熱処理のみを行っているが、これに限るものではない。実施の際は、例えば、加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を複合体に対して行えばよい。例えば、第1金属層10と第2金属層20との複合体に対する加圧処理のみだけでも、金属間化合物層30を形成することは可能である。   In the above-described embodiment, only the heat treatment is performed on the composite of the first metal layer 10 and the second metal layer 20 in the step S4. However, the present invention is not limited to this. In implementation, for example, at least one of heat treatment and pressure treatment may be performed on the composite. For example, it is possible to form the intermetallic compound layer 30 only by the pressure treatment for the composite of the first metal layer 10 and the second metal layer 20.

また、前述の実施形態では、基材50の材料は、Cuからなる単金属を用いているが、これに限るものではない。例えば、基材50の材料は、Feからなる単金属、又は、Cu若しくはFeを含む合金等を用いても構わない。   In the above-described embodiment, the material of the base material 50 is a single metal made of Cu, but is not limited thereto. For example, the material of the base material 50 may be a single metal made of Fe or an alloy containing Cu or Fe.

同様に、前述の実施形態では、第1金属層10は、Snからなる単金属を用いているが、これに限るものではない。例えば、第1金属層10は、Znからなる単金属、又は、Sn若しくはZnを含む合金等を用いても構わない。   Similarly, in the above-described embodiment, the first metal layer 10 uses a single metal made of Sn, but is not limited thereto. For example, the first metal layer 10 may use a single metal made of Zn or an alloy containing Sn or Zn.

また、前述の実施形態では、第2金属層20は、Cu10Ni合金を用いているが、これに限るものではない。例えば、第2金属層20は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiからなる単金属、又は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiのうち少なくとも1つの金属を含む合金等を用いても構わない。   In the above-described embodiment, the second metal layer 20 uses a Cu10Ni alloy, but is not limited thereto. For example, the second metal layer 20 may be a single metal made of Ag, Cu, Au, Al, or Ni, or an alloy containing at least one of Ag, Cu, Au, Al, or Ni. I do not care.

最後に、前述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Finally, the above description of the embodiments should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

10…第1金属層
13…分散層
20…第2金属層
30…金属間化合物層
50…基材
100…金属積層体
210…溶融Sn浴
211…容器
220…CuNi合金棒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st metal layer 13 ... Dispersion layer 20 ... 2nd metal layer 30 ... Intermetallic compound layer 50 ... Base material 100 ... Metal laminated body 210 ... Molten Sn bath 211 ... Container 220 ... CuNi alloy rod

Claims (12)

第1金属層の表面に第2金属層を形成し、前記第1金属層と前記第2金属層との複合体を形成する複合体形成工程と、
加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を前記複合体に対して行い、前記第1金属層と前記第2金属層との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層を生成する生成工程と、
前記金属間化合物層を剥離層として前記第1金属層から前記第2金属層を剥離し、前記金属間化合物層が前記第1金属層の表面に形成された金属積層体を作成する剥離工程と、
を含み、
前記第2金属の格子定数と前記金属間化合物の格子定数との差は、前記第1金属の格子定数と前記金属間化合物の格子定数との差よりも大きい、ことを特徴とする金属積層体の製造方法。
Forming a second metal layer on the surface of the first metal layer, and forming a composite of the first metal layer and the second metal layer; and
An intermetallic compound composed of a first metal and a second metal is provided between the first metal layer and the second metal layer, and at least one of heat treatment and pressure treatment is performed on the composite. A production step for producing an intermetallic compound layer constituted;
A peeling step of peeling off the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer, and creating a metal laminate in which the intermetallic compound layer is formed on the surface of the first metal layer; ,
Including
The difference between the lattice constant of the second metal lattice constant as the intermetallic compound of the greater than the difference between the lattice constant of the intermetallic compound with the first metal lattice constants, wherein a to Rukin genus that A manufacturing method of a layered product.
第1金属層の表面に第2金属層を形成し、前記第1金属層と前記第2金属層との複合体を形成する複合体形成工程と、
加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を前記複合体に対して行い、前記第1金属層と前記第2金属層との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層を生成する生成工程と、
前記金属間化合物層を剥離層として前記第1金属層から前記第2金属層を剥離し、前記金属間化合物層が前記第1金属層の表面に形成された金属積層体を作成する剥離工程と、
を含み、
前記第1金属の融点は前記第2金属の融点より低い、ことを特徴とする金属積層体の製造方法。
Forming a second metal layer on the surface of the first metal layer, and forming a composite of the first metal layer and the second metal layer; and
An intermetallic compound composed of a first metal and a second metal is provided between the first metal layer and the second metal layer, and at least one of heat treatment and pressure treatment is performed on the composite. A production step for producing an intermetallic compound layer constituted;
A peeling step of peeling off the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer, and creating a metal laminate in which the intermetallic compound layer is formed on the surface of the first metal layer; ,
Including
Wherein the first metal has a melting point lower than the melting point of the second metal, the manufacturing method of the characteristics and to Rukin genus laminate that.
前記第1金属の融点は前記第2金属の融点より低い、ことを特徴とする請求項1に記載の金属積層体の製造方法。  The method for producing a metal laminate according to claim 1, wherein the melting point of the first metal is lower than the melting point of the second metal. 前記第1金属は、Sn若しくはZnからなる単金属、又は、Sn若しくはZnを含む合金であり、
前記第2金属は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiからなる単金属、又は、Ag、Cu、Au、Al、若しくはNiのうち少なくとも1つの金属を含む合金である、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属積層体の製造方法。
The first metal is a single metal made of Sn or Zn, or an alloy containing Sn or Zn,
The second metal is a single metal composed of Ag, Cu, Au, Al, or Ni, or an alloy containing at least one metal of Ag, Cu, Au, Al, or Ni. The manufacturing method of the metal laminated body of any one of Claims 1-3.
第1金属層の表面に第2金属層を形成し、前記第1金属層と前記第2金属層との複合体を形成する複合体形成工程と、
加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を前記複合体に対して行い、前記第1金属層と前記第2金属層との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層を生成する生成工程と、
前記金属間化合物層を剥離層として前記第1金属層から前記第2金属層を剥離し、前記金属間化合物層が前記第1金属層の表面に形成された金属積層体を作成する剥離工程と、
を含み、
前記第1金属はSnであり、
前記第2金属はCuNi合金であり、
前記金属間化合物はCuNiSnの金属間化合物である、ことを特徴とする金属積層体の製造方法。
Forming a second metal layer on the surface of the first metal layer, and forming a composite of the first metal layer and the second metal layer; and
An intermetallic compound composed of a first metal and a second metal is provided between the first metal layer and the second metal layer, and at least one of heat treatment and pressure treatment is performed on the composite. A production step for producing an intermetallic compound layer constituted;
A peeling step of peeling off the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer, and creating a metal laminate in which the intermetallic compound layer is formed on the surface of the first metal layer; ,
Including
The first metal is Sn;
The second metal is a CuNi alloy;
The intermetallic compound is an intermetallic compound of Cu-Ni-Sn, the manufacturing method of the characteristics and to Rukin genus laminate that.
前記第1金属はSnであり、  The first metal is Sn;
前記第2金属はCuNi合金であり、  The second metal is a CuNi alloy;
前記金属間化合物はCuNiSnの金属間化合物である、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属積層体の製造方法。  The said intermetallic compound is an intermetallic compound of CuNiSn, The manufacturing method of the metal laminated body of any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
第1金属層の表面に第2金属層を形成し、前記第1金属層と前記第2金属層との複合体を形成する複合体形成工程と、
加熱処理または加圧処理の少なくとも一方の処理を前記複合体に対して行い、前記第1金属層と前記第2金属層との間に、第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層を生成する生成工程と、
前記金属間化合物層を剥離層として前記第1金属層から前記第2金属層を剥離し、前記金属間化合物層が前記第1金属層の表面に形成された金属積層体を作成する剥離工程と、
を含み、
前記第1金属層を基材の表面に形成する第1金属層形成工程を含む、ことを特徴とする金属積層体の製造方法。
Forming a second metal layer on the surface of the first metal layer, and forming a composite of the first metal layer and the second metal layer; and
An intermetallic compound composed of a first metal and a second metal is provided between the first metal layer and the second metal layer, and at least one of heat treatment and pressure treatment is performed on the composite. A production step for producing an intermetallic compound layer constituted;
A peeling step of peeling off the second metal layer from the first metal layer using the intermetallic compound layer as a peeling layer, and creating a metal laminate in which the intermetallic compound layer is formed on the surface of the first metal layer; ,
Including
The manufacturing method of the metal laminated body characterized by including the 1st metal layer formation process which forms the said 1st metal layer on the surface of a base material.
前記第1金属層を基材の表面に形成する第1金属層形成工程を含む、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属積層体の製造方法。  The manufacturing method of the metal laminated body of any one of Claims 1-6 including the 1st metal layer formation process which forms the said 1st metal layer in the surface of a base material. 前記基材の材料は、Cu若しくはFeからなる単金属、又は、Cu若しくはFeを含む合金である、ことを特徴とする請求項7または8に記載の金属積層体の製造方法。 The method for producing a metal laminate according to claim 7 or 8 , wherein the material of the base material is a single metal made of Cu or Fe, or an alloy containing Cu or Fe. 前記第2金属層は板状である、ことを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の金属積層体の製造方法。 The method for producing a metal laminate according to any one of claims 1 to 9 , wherein the second metal layer has a plate shape. 第1金属層と、
第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層であって、前記第1金属層の表面に形成された金属間化合物層と、を備え、
前記第1金属層は、前記第1金属層中に前記金属間化合物が分散して存在する分散層を含み、
前記第2金属の格子定数と前記金属間化合物の格子定数との差は、前記第1金属の格子定数と前記金属間化合物の格子定数との差よりも大きい、ことを特徴とする金属積層体。
A first metal layer;
An intermetallic compound layer composed of an intermetallic compound composed of a first metal and a second metal, the intermetallic compound layer formed on the surface of the first metal layer,
The first metal layer is seen containing dispersion layer in which the intermetallic compound on the first metal layer is present in a dispersed,
The difference between the lattice constant of the second metal and the lattice constant of the intermetallic compound is larger than the difference between the lattice constant of the first metal and the lattice constant of the intermetallic compound. .
第1金属層と、  A first metal layer;
第1金属と第2金属とからなる金属間化合物で構成される金属間化合物層であって、前記第1金属層の表面に形成された金属間化合物層と、を備え、  An intermetallic compound layer composed of an intermetallic compound composed of a first metal and a second metal, the intermetallic compound layer formed on the surface of the first metal layer,
前記第1金属層は、前記第1金属層中に前記金属間化合物が分散して存在する分散層を含み、  The first metal layer includes a dispersion layer in which the intermetallic compound is dispersed in the first metal layer,
前記第1金属の融点は前記第2金属の融点より低い、ことを特徴とする金属積層体。  The metal laminate according to claim 1, wherein the melting point of the first metal is lower than the melting point of the second metal.
JP2014086341A 2014-04-18 2014-04-18 Metal laminate, method for producing metal laminate Expired - Fee Related JP6273992B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014086341A JP6273992B2 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Metal laminate, method for producing metal laminate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014086341A JP6273992B2 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Metal laminate, method for producing metal laminate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015206065A JP2015206065A (en) 2015-11-19
JP6273992B2 true JP6273992B2 (en) 2018-02-07

Family

ID=54603112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014086341A Expired - Fee Related JP6273992B2 (en) 2014-04-18 2014-04-18 Metal laminate, method for producing metal laminate

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6273992B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4427716A (en) * 1983-01-21 1984-01-24 General Electric Company Method for predetermining peel strength at copper/aluminum interface
JPH01205065A (en) * 1988-02-09 1989-08-17 Furukawa Electric Co Ltd:The Manufacture of copper or copper-alloy bar having zn diffusion layer on surface
JP4934456B2 (en) * 2006-02-20 2012-05-16 古河電気工業株式会社 Plating material and electric / electronic component using the plating material
JP4626542B2 (en) * 2006-03-03 2011-02-09 日立電線株式会社 Method for producing solder-plated conductor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015206065A (en) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI223361B (en) Semiconductor element and a producing method for the same, and a semiconductor device and a producing method for the same
JP4985129B2 (en) Bonded body, electronic module, and bonding method
TWI586811B (en) Lead - free solder bump joint construction
Feng et al. Cooperative bilayer of lattice-disordered nanoparticles as room-temperature sinterable nanoarchitecture for device integrations
JP6753869B2 (en) How to make composites
TWI611536B (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN105575830B (en) The method of semiconductor device and manufacture semiconductor device
JP2014097529A (en) Joining method by foam metal, manufacturing method of semiconductor device, and semiconductor device
JP6029222B1 (en) Metal particles, paste, molded body, and laminate
CN107579053B (en) Multilayer preformed sheet
JP2014003339A (en) Semiconductor device and connection structure, and manufacturing methods thereof
JP6443568B2 (en) Bonding material, bonding method and bonding structure using the same
TW201000687A (en) Method of producing electronic component
JP2009218560A (en) Lead wire for solar cell, manufacturing method thereof, and solar cell
US9870930B2 (en) Method for producing substrate for mounting semiconductor element
JP2010265540A5 (en)
TWI503196B (en) Solder joint structure with multi-layer metal layer
JP6273992B2 (en) Metal laminate, method for producing metal laminate
TW200843596A (en) Crack-resistant solder joint, electronic component such as circuit substrate having the solder joint, semiconductor device, and manufacturing method of electronic component
WO2018142720A1 (en) Method for manufacturing wiring structure
JP6566634B2 (en) Junction structure and manufacturing method of junction structure
WO2012101975A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING Sn ALLOY BUMP
JP2015090980A (en) Composite metal film and circuit pattern forming method for printed circuit board using the same
JP7127673B2 (en) Method for producing base material with brazing material
US20150239070A1 (en) Joining material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6273992

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees