DE69217810T2

DE69217810T2 - Verfahren zur Herstellung eines warmleitenden Materials

Info

Publication number: DE69217810T2
Application number: DE69217810T
Authority: DE
Inventors: Makoto Kawakami; Yasuyuki Nakamura
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1991-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2012-10-13
Also published as: EP0537965A3; EP0537965B1; US5358795A; DE69217810D1; EP0537965A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeleitenden, geschichteten Körpers, der voneinander abgewandt liegende Hauptoberflächen besitzt, die aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, wobei der Körper ein Kernblech aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, das an mindestens einer seiner Seiten mit einem perforierten Blech aus einem Metall mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten druckverschweißt ist, und das Metall des Kernblechs die Löcher in dem perforierten Blech ausfüllt.
Das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte, wärmeleitende Verbundmaterial besitzt eine hohe Schichtfestigkeit, und der thermische Ausdehnungskoeffizient und die thermische Leitfähigkeit des Materials sind ohne Veränderung des Dickenverhältnisses der ausgewählten Metallbleche und des Flächenverhältnisses der Durchgangslöcher veränderbar. Entsprechend ist die Wärmeaufnahmekapazität des Materials gleichmäßig und das Wärmeverteilungsvermögen des Materials ist verbessert. Die Oberfläche des Materials ist frei von feinen Poren, so daß es gut mit einem dünnen Film durch Plattieren oder Hartlöten beschichtet werden kann.
In letzter Zeit wurden Chips mit integrierten Schaltkreisen (im folgenden als "Chips" bezeichnet) für Halbleiterpackungen, insbesondere solche in LSI- oder ULSI-Bauart für Großrechner (Superrechner) im Hinblick auf den Integrationsgrad und die Beschleunigung der Operationsgeschwindigkeit entwickelt, und deshalb wurde die beim Betrieb der Vorrichtungen erzeugte Wärmemenge wegen des Anwachsens der während des Betriebs verbrauchten elektrischen Leistung extrem groß.
Das bedeutet, daß das Leistungsvermögen der Chips vergrößert wurde und die während des Betriebs erzeugte Wärmemenge ebenfalls groß geworden ist. Entsprechend kann, wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient des Substratmaterials von demjenigen des Materials eines Chips aus Silizium oder Galliumarsenid deutlich verschieden ist, der Chip vom Substrat abschälen oder zerbrechen.
Aus diesem Grund muß bei dem Entwurf der Halbleiterpackung das Wärmeverteilungsvermögen berücksichtigt werden und deshalb muß das Substrat, auf dem ein Chip montiert werden soll, ein geeignetes Wärmeverteilungsvermögen aufweisen. Entsprechend wird gefordert, daß das Substratmaterial einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der nahe bei demjenigen des Chips liegt, und daß es eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt.
Übliche Halbleiterpackungen unterschiedlicher Ausbildung sind bereits vorgeschlagen worden. So wird beispielsweise eine Zusammensetzung erwähnt, bei welcher das Substrat mit Wärmeableitungsrippen versehen ist. Verbundmaterialien für wärmeableitende Substrate (Wärme-Senken), wie beispielsweise kaschierte Platten oder Cu-Mo- oder Cu-W-Legierungen zur Sicherung des Wärmeableitungsvermögens sind vorgeschlagen worden (japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 59-141247 und 62 -294147).
Das vorgeschlagene Verbundmaterial erfüllt sowohl im Hinblick auf den thermischen Ausdehnungskoeffizienten als auch im Hinblick auf die thermische Leitfähigkeit die Bedingungen für den praktischen Gebrauch zufriedenstellend. Da jedoch Mo und W beide eine hohe Dichte aufweisen und deshalb schwer und spröde sind, müssen sie mittels nicht plastischer Bearbeitungsverfahren geformt und bearbeitet werden, wie beispielsweise durch Schleifen, um einen geformten Körper zu erhalten, der eine bestimmte Dimension aufweist. Diese Bearbeitung erfordert hohe Bearbeitungskosten, so daß die Ausbeute bei Produkten aus den Materialien gering ist.
Bei in Harz eingekapselten Halbleiterpackungen soll der Anschlußrahmen nicht nur ein Pfad der elektrischen Verbindung mit den äußeren Teilen sein, sondern er spielt auch eine wichtige Rolle als Wärmeabführungspfad zur Abführung der in den Chips erzeugten Wärme. Aus diesem Grunde wird ein aus einer Kupferlegierung hergestellter Anschlußrahmen viel verwendet.
Auf dem Gebiet jedoch, in dem eine hohe Zuverlässigkeit gefordert wird, bringen Kupferlegierungen die Gefahr eines Abschälens der geschweißten Grenzfläche zwischen einem Chip und einer Insel mit sich, weil sie eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen und ihr thermischer Ausdehnungskoeffizient nicht mit dem von Chips kompatibel ist. Daher ist im Hinblick auf die Kompatibilität des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Anschlußrahmenmaterials mit dem eines Chips eine Halbleiterpackung vorgeschlagen worden, die aus einer Ni-Fe-Legierung mit niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten, wie beispielsweise einer 42%-Ni-Fe-Legierung besteht.
Da jedoch Ni-Fe-Legierungen eine schlechte thermische Leitfähigkeit besitzen, können sie kein Wärmeableitvermögen liefern, das den zur Zeit bestehenden Anforderungen genügt. Zusätzlich ist, da der Unterschied zwischen der thermischen Ausdehnung eines Chips und eines einkapselnden Harzes extrem groß ist, die Kompatibilität zwischen einem Anschlußrahmen und dem einkapselnden Harz schlecht, so daß die vollständige Verhinderung von Brüchen im Harz schwierig ist, obwohl die Kompatibilität des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Anschlußrahmen und dem Chip gut ist.
Da weiterhin bei keramischen Halbleiterpackungen das Einkapseln mittels einer Al-Drahtkontaktierung oder durch Glaseinkapselung bewirkt wird, wird als Anschlußrahmen vielfach eine Ni-Fe-Legierung mit Al im Kontaktierungsbereich und an der Einkapselungsstelle verwendet. Da, wie oben erwähnt, eine solche Ni-Fe- Legierung jedoch ein schlechtes Wärmeableitungsvermögen besitzt, tritt hier ein Problem bezüglich der Kompatibilität ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit dem der Keramiken auf.
In EP-A-432867 hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung bereits ein wärmeleitendes Verbundmaterial vorgeschlagen, um das oben erwähnte Problem hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten und/oder der thermischen Leitfähigkeit zu lösen, bei dem eine Metallfolie mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten unter Druck auf beide Oberflächen eines Kernmaterials lamelliert wird, das ein Metallblech mit niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten aufweist, welches notwendige Durchgangslöcher in Richtung seiner Dicke besitzt und in einer solchen Weise mit einem Metallblech hoher thermischer Ausdehnung verbunden ist, daß das Metall mit hoher thermischer Ausdehnung durch die besagten Durchgangslöcher hindurch offen in der Oberfläche des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung liegt, wobei das Verhältnis der Dicke dieser Metallbleche und das Verhältnis der Fläche der Durchgangslöcher in passender Weise ausgewählt ist (japanische Patentanmeldung Nr. 2-40550). Das vorgeschlagene Verbundmaterial ist dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient und die thermische Leitfähigkeit variabel sind, daß seine Wärmeaufnahmekapazität gleichförmig gemacht ist, daß sein Wärmeverteilungseffekt verbessert ist, daß seine Oberfläche frei von feinen Poren ist und daß seine Haftfähigkeit an einem dünnen Film eines plattierenden Materials oder eines hartaufgelöteten Materials gut ist.
Um das vorgeschlagene wärmeleitende Verbundmaterial zu erhalten, wird ein Metallblech mit niederiger thermischer Ausdehnung, wie beispielsweise ein Kovar- Blech, zunächst unter Druck gelocht zur Ausbildung einer Anzahl von kleinen Durchgangslöchern um es netzförmig auszugestalten, dann geglüht und aufgewickelt zur Bildung einer Metallblechrolle mit niedriger thermischer Ausdehnung. Die Rolle wird abgewickelt, wobei auf ihre beiden Oberflächen eine Metallblechrolle mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten auflamelliert wird, während sie von der Oberseite und der Unterseite der ersten Rolle her abgewickelt wird und die lamellierten Bleche werden mittels Walzen mit großem Durchmesser durch Kaltwalzen oder Warmwalzen gewalzt und zur Herstellung eines Kernmaterials zu Diffusionserzeugung geglüht. Dann wird eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung wie beispielsweise eine Cu- oder Al-Folie, auf beide Oberflächen des Kernmaterials auflamelliert, wobei die Rolle der Metallfolie sowohl zur Oberseite als auch zur Unterseite des Kernmaterials hin abgewickelt wird, und das lamellierte Kernmaterial unter Verwendung von Walzen durch Kaltwalzen oder Warmwalzen gewalzt und druckgeschweißt und zur Erzeugung einer Diffusion geglüht wird.
Bei der Herstellung des wärmeleitenden Verbundmaterials wird eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung, wie beispielsweise eine Cu- oder Al-Folie, auf die beiden Oberflächen des Kernmaterials auflamelliert und durch Kaltwalzen aufgeschweißt. Wenn bei diesem Verfahrensschritt das Reduktionsverhältnis zu groß gemacht wird um eine hohe Schweißfestigkeit zu erreichen, werden die kreisförmigen oder ovalen Ausbildungen des offenliegenden Flächenbereichs des Metalls mit hoher thermischer Ausdehnung, wie beispielsweise Cu oder Al, die offen in den Oberflächen des Kernmaterials liegen, zu langen ovalen Ausbildungen, wodurch das gewählte Verhältnis der Oberflächenbereiche zwischen dem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung und dem Metall mit niedriger thermischer Ausdehnung verändert wird und entsprechend der thermische Ausdehnungskoeffizient und/oder die thermische Leitfähigkeit des lamellierten Materials verändert wird oder der thermische Ausdehnungskoeffizient dieses Materials in fehlerhafter Weise anisotrop wird.
Um dieses Fehlerproblem zu vermeiden, könnte erwogen werden, zum Aufbringen der Metallfolien mit hoher thermischer Ausdehnung, wie beispielsweise Cu- oder Al-Folien, auf die Oberflächen des Kernmaterials anstelle des Walzverfahrens ein Metallisierungsverfahren zu verwenden. Bei diesem alternativen Verfahren jedoch würde eine Metallisierungslösung in der Grenzschicht zwischen dem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung und dem Metall mit niederiger thermischer Ausdehnung auf den Oberflächen des Kernmaterials verbleiben, nachdem das Material in ein Metallisierungsbad eingetaucht wurde und diese würde bei dem nachfolgenden Verfahrensschritt des Diffusionsglühens vergast werden, was oft ein Anschwellen oder Abschälen der metallisierten Schicht bewirken würde. Weiterhin ist der Verfahrensschritt des Metallisierens im allgemeinen kompliziert und erfordert in ungünstiger Weise viel Zeit.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wärmeleitendes Material zu schaffen, welches Wärme gleichförmig aufnimmt, welches einen verbesserten Wärmeverteilungseffekt besitzt, welches frei von feinen Poren an seiner Oberfläche ist, welches eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an einem dünnen Film aus plattiertem oder hartaufgelötetem Material besitzt, welches eine ausgezeichnete Kompatibilität gegenüber mit ihm zu verschweißenden Materialien, wie beispielsweise Chips oder einkapselnden Harzen im Hinblick auf deren thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, welches eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist und dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient und dessen thermische Leitfähigkeit in Übereinstimmung mit dem Verwendungszweck und der gestellten Aufgabe frei ausgewählt werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung des wärmeleitenden Materials durch Druckschweißen zu schaffen, ohne die Gestalt der Durchgangslöcher, die in dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung vorgesehen sind, stark zu verändern,um das erwünschte wärmeleitende Material zu schaffen, welches einen ausgewählten thermischen Ausdehnungskoeffizient und/oder eine ausgewählte thermische Leitfähigkeit aufweist, sowie eine verbesserte Schweißfestigkeit zwischen den Metallen mit hoher thermischer Ausdehnung und niedriger thermischer Ausdehnung, die jeweils lamelliert werden sollen.
Das mittels der vorliegenden Erfindung erhaltene wärmeleitende Material ist ein mehrschichtiges Material, das im wesentlichen aus drei oder mehr Schichten zusammengesetzt ist. Entsprechend schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeleitenden, geschichteten Körpers, der voneiander abgewandt liegende Hauptoberflächen besitzt, die aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, wobei der Körper ein Kernblech aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, das an mindestens einer seiner Seiten mit einem perforiertem Blech aus einem Metall mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten druckverschweißt ist und das Metall des Kernblechs die Löcher in dem perforierten Blech ausfüllt, wobei das besagte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das besagte Blech vor seinem Perforieren zur Bildung einer einheitlichen Struktur mit mindestens einer Folie aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verschweißt wird und die einheitliche Struktur dann mit einer Vielzahl von sich durch ihre Dicke hindurch erstreckenden Durchgangslöchern perforiert wird, die im wesentlichen gleichmäßig über die Struktur verteilt sind, und dann die besagte perforierte Struktur mit dem besagten Kernblech zur Bildung des geschichteten Körpers durch das besagte Druckschweißen vereinigt wird, wobei während dieses Verfahrensschrittes das Metall des Kernblechs in die besagten Löcher eindringt und sich in jede der besagten Folien integriert.
Alle Ausführungsformen des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten wärmeleitenden Materials, die weiter unten erläutert werden, besitzen notwendigerweise das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung, das die oben erwähnten kennzeichnenden Merkmale aufweist und werden daher in Übereinstimmung mit der Struktur anderer Teile vorgeschlagen, die mit dem besagten Metallblech hoher thermischer Ausdehnung verschweißt oder in dieses integriert werden sollen. Selbstverständlich lösen alle die wärmeleitenden Materialien aller in der vorliegenden Verbindung beanspruchten Ausführungsformen die oben erwähnten Aufgaben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des wärmeleitenden Materials gemäß all den oben erwähnten Aspekten der vorliegenden Erfindung besteht das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung aus einem der folgenden Materialien: Cu, Cu-Legierungen, Al, Al-Legierungen, Ag und Ag-Legierungen.
Das Metallblech mit niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten besteht aus einem der Materialien: Mo, Ni-Fe-Legierungen mit einem Ni-Gehalt von 30 bis 50 Gew.%, Ni-Co-Fe-Legierungen mit einem Ni-Gehalt von 25 bis 30 Gew.% und einem Co-Gehalt von 4 bis 20 Gew.% und W.
Die Metallfolie mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten besteht aus einem der Materialien: Cu, Cu-Legierungen, Al, Al-Legierungen, Ag und Ag-Legierungen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines fünfschichtigen wärmeleitenden Materials, welches im wesentlichen aus fünf Schichten aufgebaut ist, erfüllen die Dicke t&sub1; des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung, die Dicke t&sub2; des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung und die Dicke t&sub3; der Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung die folgenden Beziehungen:
t&sub1; = 1t&sub2; bis 5t&sub2;,
t&sub3; ≤ 1/10 t&sub2;,
t&sub1; + t&sub2; = 0,1 bis 30 mm,
t&sub3; = 2 bis 100 µm.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung schafft weiterhin ein wärmeleitendes Material, welches eine Metallplattenschicht aus einem der Stoffe Cu, Al, Ni und Sn an gewünschten Stellen mindestens einer Hauptoberfläche aus irgendeinem der wärmeleitenden Materialien gemäß den oben erwähnten Aspekten der vorliegenden Erfindung aufweist.
So wird beispielsweise ein Plattierungsmaterial aus irgendeinem der oben erwähnten Metalle oder ein durch Hartlöten aufzubringendes Material an den gewünschten Stellen auf die Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung durch Pressen oder Lamellieren als äußerste Schicht irgendeines wärmeleitenden Materials gemäß den oben erwähnten Aspekten der vorliegenden Erfindung aufgebracht zur Erzeugung eines wärmeleitenden Materials für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise als wärmeableitendes Substrat (Wärme-Senken) zur Befestigung von Chips darauf und als Anschlußrahmen bei keramischen Packungen oder Metallpackungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1(A), 1(B), 1(C) und 1(D) sind erläuternde Längsansichten, von denen jede das wärmeleitende Material nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene erläuternde Ansicht, welche das wärmeleitende Material nach Fig. 1(A) zeigt.
Die Fig. 3 bis 5 sind perspektivische erläuternde Darstellungen, von denen jede eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung des wärmeleitenden Materials nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Charakteristische Merkmale des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden in detaillierterer Form weiter unten beschrieben.
Bei dem wärmeleitenden Material, das gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wird ein Metallblech mit niedrigem thermischem Ausdehnungskoeffizienten, bei dem mindestens die äußere Oberfläche unter Druck mit einer Metallfolie mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten verschweißt wurde und das eine Anzahl von in Richtung seiner Dicke verlaufende Durchgangslöcher aufweist, unter Druck mit einer oder beiden Oberflächen eines Metallblechs mit hohem thermischern Ausdehnungskoeffizienten derart verschweißt, daß das Metall mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten durch die Durchgangslöcher hindurch offen in der Oberfläche der Metallfolie mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten liegt und in die Letztere integriert ist. Das wärmeleitende Material kann einen durch besondere Auswahl des Dickenverhältnisses des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung frei veränderbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Indem als Metall mit hoher thermischer Ausdehnung zur Bildung eines Kernmaterials ein Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit verwendet wird, und das Verhältnis der offenliegenden Flächenbereiche auf der gleichen Oberfläche zwischen dem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung, das in die Durchgangslöcher eingedrungen ist,und der Metallfolie mit niedriger thermischer Ausdehnung in passender Weise ausgewählt wird, kann die thermische Leitfähigkeit des wärmeleitenden Materials frei verändert werden. Entsprechend kann durch eine gewünschte Auswahl und Kombination des Materials des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung und des Materials des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung und ebenso durch eine gewünschte Auswahl des oben erwähnten Dickenverhältnisses und des Verhältnisses der offenliegenden Oberfläche jeder gewünschte thermische Ausdehnungskoeffizient und jede gewünschte thermische Leitfähigkeit des wärmeleitenden Materials nach der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Anwendungen und Zielsetzungen eingestellt werden. Somit können wärmeleitende Materialien unterschiedlicher Arten für verschiedene Anwendungen mit der vorliegenden Erfindung geschaffen werden.
Das Verfahren zur Herstellung des wärmeleitenden Materials nach der vorliegenden Erfindung umfaßt nur den einfachen Verfahrensschritt, ein Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung, auf das an einer der beiden Oberflächen eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung unter Druck aufgeschweißt ist und das eine Anzahl von in Richtung seiner Dicke verlaufenden Durchgangslöchern besitzt, auf ein Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung unter Druck aufzuschweißen, um das beabsichtigte wärmeleitende Material zu schaffen. Da in diesem Falle das Druckverschweißen der zwei Metallbleche nur einmal durchgeführt wird, ist die Deformation der Gestalt der offenliegenden Flächenbereiche des Metalls mit hoher thermischer Ausdehnung gering, so daß das Verhältnis der offenliegenden Flächenbereiche auf der gleichen Oberfläche zwischen dem vorher ausgewählten Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung und dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung sich nicht so sehr verändert mit dem Ergebnis, daß ein wärmeleitendes Material mit einem festgelegten thermischen Ausdehnungskoeffizienten und einer festgelegten thermischen Leitfähigkeit erhalten werden kann.
Zusätzlich wird in Übereinstimmung mit dem Verfahren zur Herstellung des wärmeleitenden Materials gemäß der vorliegenden Erfindung, da die Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung vorher unter Druck auf das Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung vor der Bildung der Durchgangslöcher durch das Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung aufgeschweißt worden ist, während des Druckverschweißens des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung und des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung kaum Luft in die Randbereiche jedes Durchgangsloches eingeführt, so daß das Abschälen der Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung gut verzögert werden kann. Als Ergebnis kann das erhaltene wärmeleitende Material eine äußere Oberfläche besitzen, die homogen ist und ausgezeichnete Eigenschaften aufweist. Daher benötigt das Material kein Aufplattieren oder Aufmetallisieren einer Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung.
Wenn bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials gemäß dem oben erwähnten ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung bei der Druckverschweißung des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung mit dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung, bei welchem auf eine oder beide Oberflächen eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung aufgeschweißt wurde und das eine Anzahl von in Richtung seiner Dicke verlaufender Durchgangslöcher aufweist, auf eine Temperatur aufgeheizt wird, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist und da zusätzlich die Metallbleche mit hoher thermischer Ausdehnung, von denen jedes unter Druck mit einem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung verschweißt ist, unter Druck zusammengeschweißt worden sind, kann sogar bei niedrigem Walzdruck eine hohe Schweißfestigkeit erhalten werden, so daß die Deformation der Gestalt der Durchgangslöcher, die in dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung vorgesehen sind, gering ist und das vorher ausgewählte Verhältnis der offenliegenden Oberflächenbereiche (Durchgangslochbereichsverhältnis) auf der gleichen Oberfläche zwischen dem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung, das in die Durchgangslöcher eingedrungen ist,und dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung, nicht verändert wird, Als Ergebnis kann das durch das Verfahren erhaltene wärmeleitende Material einen festgelegten thermischen Ausdehnungskoeffizient und eine festgelegte thermische Leitfähigkeit aufweisen.
Insbesondere kann durch das Aufheizen des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung auf eine Temperatur, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist, bei seinem Verschweißen unter Druck mit einem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung, bei welchem eine oder beide Oberflächen unter Druck mit einer Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung verschweißt sind und das eine Anzahl von in Richtung seiner Dicke verlaufender Durchgangslöcher besitzt, das Metall mit hoher thermischer Ausdehnung sogar unter einem niedrigen Walzdruck gut in die Durchgangslöcher des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung eindringen, so daß ersteres offen in der Oberfläche der Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung liegt und zusätzlich die Schweißfestigkeit beträchtlich erhöht wird. Weiterhin kann, weil der Verschweißungseffekt zwischen dem gleichen Material der Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung, die unter Druck mit dem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung verschweißt ist und dem aufgeheizten Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung sogar bei einem niedrigen Walzdruck eine hohe Schweißfestigkeit erreicht werden, so daß das Walzverhältnis (Reduktionsverhältnis) klein gemacht werden kann und daher die Veränderung des oben erwähnten Verhältnisses des offenliegenden Oberflächenbereichs ebenso klein gemacht werden kann.
Wenn das Material der Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung und das des Metalls mit hoher thermischer Ausdehnung, das offen in der Oberfläche der Folie liegt, daß gleiche ist, ist, da das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung, das aufgrund der Druckschweißung offen liegen soll, vorher auf eine Temperatur aufgeheizt worden ist, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist, eine Integration des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung mit der Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung möglich, was äußerst hervorragende Oberflächeneigenschaften des zu bildenden Verbundmaterials ergibt.
Zusätzlich werden bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung vor dem Auflamellieren des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung, bei dem eine oder beide Oberflächen unter Druck mit einer Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung verschweißt wurden, auf die Gesamtheit einer Oberfläche oder beider Oberflächen eines Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung Durchgangslöcher teilweise oder ganz in einem Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung in Richtung seiner Dicke und in vorgegebenen Abständen zur Bildung eines gewünschten Musters erzeugt. Daher können beispielsweise die Größe und Gestalt jedes Durchgangslochs und das Muster der Anordnung der Durchgangslöcher verändert werden, oder es können in Richtung der Dicke des Metallblechs durchdringende oder nicht durchdringende Kerben unter Berücksichtigung der Deformation des Bleches beim Walzen erzeugt werden, damit das Dickenverhältnis des Metallbleches aus dem Kernmaterial und/oder das Verhältnis des offenliegenden Flächenbereiches zwischen dem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung, das offen in der Oberfläche eines Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung liegt, und dem Metall mit niedriger thermischer Ausdehnung in geeigneter Weise ausgewählt werden können. Durch eine Kombination der oben erwähnten Mittel kann jeder gewünschte thermische Ausdehnungskoeffizient und jede gewünschte thermische Leitfähigkeit in dem ganzen herzustellenden wärmeleitenden Verbundmaterial oder in gewünschten Teilen davon gut eingestellt werden in Übereinstimmung mit der Anwendung und Zielsetzung des Materials. So kann beispielsweise ein gewünschtes wärmeleitendes Verbundmaterial hergestellt werden, das eine gewünschte Kompatibilität seines eigenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit dem anderer Materialien aufweist, welche auf das Verbundmaterial aufgebracht werden sollen, wie beispielsweise bestimmte Metalle, Keramiken, Halbleiter wie Si oder Kunststoffe und das eine gewünschte thermische Leitfähigkeit besitzt.
Jedes gewünschte leitfähige Verbundmaterial kann so erhalten werden, das eine gewünschte Kompatibilität seines eigenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit dem anderer Materialien hat, die auf das Verbundmaterial aufgebracht werden sollen, wie bestimmte Metalle, Keramiken, Halbleiter wie Si oder Kunststoffe und das eine gewünschte thermische Leitfähigkeit besitzt.
Da bei den wärmeleitenden Materialien aller oben erwähnter Ausführungsformen das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung unter Druck in den Innenraum der Durchgangslöcher des Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung mittels Druckschweißens eingebracht wird, sollte ersteres ein Material mit hoher Duktilität und Dehnung und hoher thermischer Leitfähigkeit sein, wie beispielsweise Cu, Cu-Legierungen, Al, Al-Legierungen, Ag oder Ag-Legierungen.
Für das Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung der wärmeleitenden Materialien ist ein Material mit hoher Duktilität verwendbar, wie beispielsweise Mo, Ni-Fe-Legierungen mit einem Ni-Gehalt von 30 bis 50 Gew.%, Ni-Co-Fe-Legierungen mit einem Ni-Gehalt von 25 bis 35 Gew.% und einem Co-Gehalt von 4 bis 20 Gew.% und W.
Als Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung zur Bildung der äußersten Schicht des Materials ist ein Material verwendbar wie Cu, Cu-Legierungen, Al, Al- Legierungen, Ag oder Ag-Legierungen. Im Hinblick auf die Anwendung und darauf, daß das Material einer dünnen Filmschicht aufgeschweißt werden soll, kann die Folie aus unterschiedlichen Materialien ausgewählt werden, die das gleiche Material oder unterschiedliche Materialien sein können wie dasjenige des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung des Kernmaterials.
Zusätzlich kann zum Zweck der Verbesserung der Löteigenschaft oder Korrosionsbeständigkeit oder zum Zweck einer Verbesserung der Haftfähigkeit von plattierenden Schichten aus Au oder Ag unter Berücksichtigung der Verwendung des gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten wärmeleitenden Materials Cu, Al, Ni, Sn, Soldar oder dergleichen mittels irgendeiner bekannten Beschichtungstechnik wie beispielsweise Plattieren, Metallbedampfung, Ionen-Plattieren oder CVD (chemisches Bedamp en) oder Eintauchen in geschmolzenes Metall oder Schmelzen und Verfestigen im Ofen einer gewünschten Position auf das Material aufgebracht werden oder das Material kann mit Lötmaterial, Ag-Hartlot-Material, Keramiken oder einer Glasschicht ebenfalls an allen gewünschten Stellen beschichtet werden.
Das Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung des wärmeleitenden Materials auf dessen Oberfläche eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung aufgeschweißt ist, besitzt Durchgangslöcher in Richtung seiner Dicke. Die Durchgangslöcher können durch mechanische Verfahren, wie beispielsweise Druckstanzen oder durch chemische Verfahren, wie beispielsweise Ätzen, erzeugt werden. Die Entfernung zwischen den jeweiligen Durchgangslöchern soll klein sein, da die Verteilung der herzustellenden Produkte in vorteilhafter Weise reduziert werden soll. Sie beträgt daher im allgemeinen 3 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm oder weniger, noch besser 0,5 mm oder weniger. Die Gestalt der Durchgangslöcher ist nicht in spezifischer Weise definiert. So kann beispielsweise ihr Querschnitt entweder kreisförmig oder polygonal sein, und ihr Längsschnitt kann gerade oder sich verjüngend verlaufen. Eine sich verjüngende Gestalt wird vorgezogen, da das Eindringen von Metall in den Innenraum der Durchgangslöcher dann leicht ist und die Schweißfestigkeit erhöht werden kann.
Die Durchgangslöcher des in Frage stehenden Metallblechs mit niedriger thermischer Ausdehnung, die in Richtung seiner Dicke verlaufen, können so ausgebildet sein, daß sie nach dem Schweißen und Walzen unter Druck gut mit einem Metall mit hoher thermischer Ausdehnung ausgefüllt sein können. Daher können zum Beispiel Kerben, die das nicht gewalzte Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung durchdringen oder es nicht, aber nahezu, in der festgelegten Richtung seiner Dicke durchdringen, eingeformt werden oder Kerben unterschiedlicher Ausbildung können in geeigneter Weise in die beiden Öberflächen des Metallblechs von verschiedenen Seiten her eingeformt werden, so daß sie die gleiche Anordnung aufweisen, wie die oben erwähnten Durchgangslöcher. In dem Fall ist die Gestalt der Kerben nicht in spezifischer Weise definiert, aber kann aus unterschiedlichen Gestalten, wie beispielsweise "-", "+" und "< " ausgewählt werden. Zusätzlich können keilförmige Kerben, wie beispielsweise trigonale pyramidengleiche Kerben ebenfalls in der festgelegten Richtung der Dicke des Metallblechs eingeformt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung soll das Reduktionsverhältnis beim Kaltwalzen etwa 60% betragen. Wenn ein Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung erwärmt wird, ist die Verbindung der Metalle mit hoher thermischer Ausdehnung aneinander kristallographisch extrem günstig, so daß das Reduktionsverhältnis auf etwa 20% abgesenkt werden kann. Vorzugsweise beträgt das Reduktionsverhältnis 30 bis 50%.
Die wärmeleitenden Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu ihrer Herstellung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Die Fig. 1(A), 1(B), 1(C) und 1(D) sind erläuternde Längsansichten, von denen jede das wärmeleitende Material, das gemäß dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung erhalten wird, zeigen, wobei in jedem Falle der Teil, der unter Druck geschweißt und mit einem Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung integriert wird, ein Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung umfaßt, welches an beiden Seiten eine Metallfolie mit hoher thermischer Ausdehnung besitzt und das in Richtung seiner Dicke mit einer Anzahl von Durchgangslöchern versehen ist.
Fig&sub5; 2 ist eine teilweise geschnittene, perspektivische erläuternde Ansicht, welche das wärmeleitende Material nach Fig. 1(A) zeigt.
Unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen wird weiter unten eine Ausführungsform erläutert, die ein Kupferblech als Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung und ein Kovar-Blech (Fe-CO-Ni-Legierung) als Metallblech mit niedriger thermischer Ausdehnung besitzt.
Das wärmeleitende Material nach Fig. 1(A) hat einen solchen Aufbau, daß die beiden Oberflächen des Kupferblechs (1) unter Druck mit dem Kovar-Blech (2) verschweißt sind, das Metallfolienschichten mit hoher thermischer Ausdehnung (3)(3) an seinen beiden Seiten aufweist und mit einer Anzahl von Durchgangslöchern (4)(4) in Richtung seiner Dicke versehen ist.
Das die Metallfolienschichten mit hoher thermischer Ausdehnung (3)(3) aufweisende Kovar-Blech (2), das unter Druck mit den beiden Oberflächen des Kupferbleches (1) verschweißt ist, besitzt Durchgangslöcher (4)(4) ..., von denen jedes in Richtung seiner Dicke die gleiche Länge besitzt, so daß kreisförmige Bereiche (5)(5) ... von offenliegendem Kupfer auf der Oberfläche der Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) entstehen (siehe Fig. 2). Wenn die Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) aus dem gleichen Kupfermaterial besteht wie das Kupferblech (1), sind die offenliegenden Kupferbereiche (5)(5) in das Blech (1) in einem solchen Grade diffundiert und integriert, daß die erstgenannten Bereiche von dem letztgenannten Blech nicht unterschieden werden können.
Das Kovar-Blech (2) besitzt Durchgangslöcher (4)(4) ..., von den jedes die gleiche Länge in Richtung seiner Dicke aufweist. Die Durchgangslöcher (4)(4)... können konisch ausgebildet sein, so daß der Durchmesser jedes Loches an den beiden Oberflächen unterschiedlich ist und sie können in einer solchen Weise angeordnet sein, daß benachbarte Durchgangslöcher jeweils einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen und daß die Anordnung eine Kombination von großen und kleinen Durchgangslöchern umfaßt.
Durch geeignete Auswahl der Dicke des Kovar-Bleches (2), das unter Druck mit den beiden Oberflächen des Kupferbleches (1) über die Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) verbunden ist und durch Auswahl des Verhältnisses der offenliegenden Kupferbereiche (5)(5) ...und ihrer verstreuten Anordnung, können die thermischen Eigenschaften der jeweiligen Hauptoberflächen den gewünschten Eigenschaften angenähert werden.
Da die Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) der äußersten Schicht aus Cu, Cu-Legierungen Al,Al-Legierungen, Ag und Ag-Legierungen ausgewählt wird unter Berücksichtigung der Anwendung und des Materials einer darüber anzuordnenden dünnen Schicht, kann das Verbundmaterial verbesserte Eigenschaften einer gleichförmigen Wärmeaufnahmefähigkeit, einer hohen Wärmeverteilungsfähigkeit, einer hohen Verschweißbarkeit mit Materialien, die aufgeschweißt werden sollen, und einer hohen Haftfähigkeit an einem dünnen Film, der darüber aufgebracht werden soll, aufweisen.
Das wärmeleitende Material nach Fig. 1(B) hat einen solchen Aufbau, daß ein Kovar-Blech (2), welches an seinen beiden Oberflächen mit Metallfolienschichten mit hoher thermischer Ausdehnung (3)(3) versehen ist und eine Anzahl von Durchgangslöchern (4)(4) ... in Richtung seiner Dicke aufweist, unter Druck auf nur eine Oberfläche des Kupferblechs (1) aufgeschweißt ist.
Das wärmeleitende Material nach Fig. 1(C) hat einen solchen Aufbau, daß Kovar-Bleche (2)(2), die jeweils an nur einer Seite mit einer Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) versehen sind und einer Anzahl von Durchgangslöchern (4)(4) ... in Richtung ihrer Dicke besitzen, unter Druck auf die beiden Oberflächen des Kupferblechs (1) in einer solchen Weise aufgeschweißt sind, daß die Metallfolienschichten mit hoher thermischer Ausdehnung (3)(3) an den beiden äußeren Oberflächen angeordnet sind.
Das wärmeleitende Material nach Fig. 1(D) hat einen solchen Aufbau, daß ein Kovar-Blech (2), das an seiner einen Oberfläche mit einer Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) versehen ist und einer Anzahl von Durchgangslöchern (4)(4) ... in Richtung seiner Dicke besitzt, unter Druck auf nur eine Oberfläche des Kupferbleches (1) in solcher Weise aufgeschweißt ist, daß die Metallfolienschicht mit hoher thermischer Ausdehnung (3) an einer äußeren Oberfläche angeordnet ist.
Bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials nach Fig. 1(A), welches ein Kupferblech, Kovar-Bleche und Metallfolien umfaßt, werden Kupferfolien (6)(6) zunächst unter Druck auf die beiden Oberflächen des Kovar-Bleches (2), das die festgelegte Dimension und Dicke besitzt, mittels Druckschweißwalzen (7)(7) aufgeschweißt, das lamellierte Blech mit festgelegter Länge wird in einer Schleifenvorrichtung gespeichert und dann wird das Blech mit einer Stanzmaschine (8) gestanzt mit der beispielsweise eine Anzahl schmaler Durchgangslöcher durch das Blech getrieben werden, um dem Blech ein netzartiges Muster zu verleihen, dann wird das Blech geglüht, oberflächenbehandelt und aufgewickelt, wie in Fig. 3 dargestellt. In alternativer Weise kann nach dem Druckschweißen mit den Druckschweißwalzen (7)(7) das geschweißte Blech aufgewickelt werden und dann wieder abgewickelt werden, um der Stanzmaschine zugeführt zu werden, wo das abgewickelte Blech gestanzt wird. Bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials nach den Fig. 1(B), 1(C) und 1(D) können ähnlich wie bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials nach Fig. 1(A) die thermischen Eigenschaften der jeweiligen Hauptoberflächen in geeigneter Weise durch Auswahl der Dicke usw. des Kovar-Bleches (2) oder des Kupferbleches (1) eingestellt werden.
Als nächstes wird in Fig. 4 dargestellt ein Kupferblech (1) mit der festgelegten Ausdehnung und Dicke abgewickelt und in der Heizvorrichtung (10) bis auf eine Temperatur erwärmt, die nicht niedriger ist als seine Rekristallisationstemperatur und die vorher vorbereiteten gestanzten Drei-Schichten-Bleche (9)(9) werden jeweils abgewickelt und von oben und unten auf das erwärmte Blech (1) auflamelliert und unter Druck mittels Druckschweißwalzen (7)(7) miteinander verschweißt
Da das Kupferblech vor dem Druckverschweißen des Bleches (1) und den gestanzten Drei-Schicht-Blechen (9)(9) auf eine Temperatur erwärmt wurde, die nicht niedriger war als seine Rekristallisationstemperatur, kann das Kupferblech (1) in die Durchgangslöcher des Kovar-Bleches (2) unter einem niedrigen Druck eindringen, so daß es offen in der Oberfläche der Kupferfolie (6) des Kovar-Bleches (2) liegt und da die Kupferfolie (6) zwischen dem Kupferblech (1) und dem Kovar-Blech (2) und das Kupferblech (1) sowie die Kupferfolie (6) der äußersten Schicht und das Kupferblech (1) gut ineinander diffundiert und integriert sind, kann sogar bei kleinem Druck eine hohe Schweißfestigkeit erhalten werden. Dies hat zur Folge, daß die Deformation der Gestalt jedes Durchgangsloches, das durch das Kovar-Blech (2) geführt ist, klein ist, so daß das auf diese Weise erhaltene Verbundmaterial einen bestimmten thermischen Expansionskoeffizienten und eine bestimmte thermische Leitfähigkeit haben kann, ohne daß das vorher bestimmte Verhältnis der offenliegenden Oberflächenbereiche zwischen dem offenliegenden Kupferblech (1) an der Oberfläche des Kovar-Bleches (2) und dem Kovar-Blech (2) verändert wird und ohne das eine Anisotropie der thermischen Ausdehnung des Materials bewirkt wird.
Bei dem oben erwähnten Druckschweißen soll die Aufheizatmosphäre beim Erwärmen des Metallblechs mit hoher thermischer Ausdehnung und die Schweißatmosphäre beim Lamellieren der Bleche eine nicht oxidierende Atmosphäre sein.
So sind beispielsweise für die Atmosphäre N&sub2;, Ar, H&sub2; oder eine aus ihnen gemischte Gasatmosphäre verwendbar, ebenso wie eine Atmosphäre aus einem Ammoniakzerfallsgas oder einem Propan-Verbrennungsgas (DX).
Die Heizvorrichtung kann in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit dem Material des Metalls mit hoher thermischer Ausdehnung ausgewählt werden. Im allgemeinen sind eine Röhrenofenkolone, eine Lichtstrahlheizvorrichtung, eine Laserheizvorrichtung, eine Hochfrequenzheizvorrichtung oder eine Plasmaheizvorrichtung verwendbar.
Die Aufheiztemperatur für das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung kann in geeigneter Weise aus einem Temperaturbereich ausgewählt werden, der von der Rekristallisationstemperatur des ausgewählten metallischen Materials zu einem Punkt unterhalb des Schmelzpunktes dieses Materials reicht. Bevorzugt wird eine Temperatur, die in den Bereich zwischen einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des metallischen Materials bis zu einer 100ºC höheren Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes reicht. So liegt z.B. zum Aufheizen eines Bleches aus Kupfer oder einer Kupferlegierung die Aufheiztemperatur zwischen 950 bis 1050ºC; zum Aufheizen eines Bleches aus Al oder einer Al-Legierung zwischen 550 und 650ºC; und zum Aufheizen eines Bleches aus Ag oder einer Ag-Legierung zwischen 800 und 900ºC.
Bei dem oben erwähnten Verfahren nach Fig. 4, bei welchem das gestanzte Blech 9 dem abgewickelten Kupferblech (1), das vorher auf eine Temperatur erwärmt wurde, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist, nur entweder von oben oder von unten zugeführt wird, wird, wie oben erwähnt, ein wärmeleitendes Material nach Fig. 1(B) erhalten.
An Stelle des gestanzten Drei-Schichten-Bleches (9), das sich aus dem Kovar-Blech (2) zusammensetzt, auf dessen beide Oberflächen die Kupferfolien (6)(6) unter Druck aufgeschweißt wurden, kann ein gestanztes Zwei-Schichten-Blech (11) in der gleichen Weise wie in Fig. 4 bearbeitet werden, welches durch Aufschweißen der Kupferfolie (6) auf die obere Oberfläche des Kovar-Bleches (2) mittels der Druckschweißwalzen (7)(7) sowie Speichern des geschweißten Bleches einer festgelegten Länge in einer Schleifenvorrichtung und anschließendes Stanzen des Bleches mittels der Stanzmaschine (8), wie in Fig. 5 dargestellt, erhalten wird, wobei das Kovar-Blech (2) innerhalb jedes der gestanzten Zwei-Schichten-Bleche (11)(11) auf die beiden Oberflächen des Kupferbleches (1) auflamelliert wird, welches vorher auf eine Temperatur erwärmt wurde, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist und mit ihm unter Druck verschweißt wird. In diesem Fall wird ein wärmeleitendes Material gemäß der Erfindung, wie in der oben erwähnten Fig. 1(C) erhalten. In alternativer Weise können die lamellierten Bleche, nachdem sie mittels der Druckschweißwalzen (7)(7) unter Druck miteinander verschweißt wurden, dann aufgewickelt und anschließend wieder abgewickelt werden, um der Stanzmaschine (8) zugeführt zu werden und dort gestanzt zu werden.
Bei dem oben genannten Verfahren, bei welchem das Kovar-Blech (2) des gestanzten Zwei-Schicht-Bleches (11) nur auf eine Oberfläche des Kupferbleches (1) auflamelliert wird, welche vorher auf eine Temperatur erwärmt wurde, die nicht niedriger als die Rekristallisationstemperatur ist,und unter Druck mit diesem verschweißt wird, wird ein wärmeleitendes Material gemäß der oben erwähnten Fig. 1(D) hergestellt.
Da bei der Herstellung des oben erwähnten wärmeleitenden Materials mit dem gestanzten Zwei-Schichten- Blech (11) die Kovar-Bleche (2)(2) unter Druck auf beide Oberflächen des Kupferblechs (1) aufgeschweißt werden, soll das geschweißte Blech bei niedriger Temperatur geglüht werden, um eine Schweißfestigkeit zu erhalten, die mit derjenigen des wärmeleitenden Materials vergleichbar ist, das ein Drei-Schichten-Blech (9) aufweist, bei dem das Schweißen zwischen den konstitutiven Kupfermaterialien erfolgt.
Da in beiden Fällen der Verwendung des gestanzten Drei-Schichten-Bleches (9) und des gestanzten Zwei- Schichten-Bleches (11) die Kupferfolie (6) auf die äußerste Schicht des wärmeleitenden Materials vorher unter Druck auf das Kovar-Blech (2) aufgeschweißt wurde, besitzt das in den beiden Fällen erhaltene wärmeleitende Material jeweils die gleichen guten Eigenschaften, indem wenig Defekte wie Abschälen oder dergleichen auftreten.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der vorliegenden Beispiele, die jedoch den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen sollen, ausführlicher erläutert.

Beispiel 1:

Ein Kovar-Blech (29Ni-16Co-Fe-Legierung) mit einer Dicke von 0,3 mm und einer Breite von 30 mm wurde bei 900ºC geglüht und dann mit einer Drahtbürste behandelt und eine Cu-Folie mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 30 mm wurde unter Druck auf beide Oberflächen des Bleches aufgeschweißt zur Erzeugung eines Drei-Schichten-Bleches mit einer Cu-Foliendicke von 30µm und einer Gesamtdicke von 0,25 mm. Dann wurden eine Anzahl von Durchgangslöchern jeweils mit einem Durchmesser von 1,0 mm in das Blech eingeformt mit einer Entfernung zwischen den Löchern in Walzrichtung von 2,0 mm und einer Entfernung zwischen ihnen in Richtung der Breite von 2,0 mm.
Ein Cu-Blech mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 30 mm wurde mit einer Drahtbürste behandelt und dann auf 800ºC erwärmt und das vorher erhaltene Drei-Schichten-Blech wurde unter Druck auf die beiden Oberflächen des Cu-Bleches in der Art wie in Fig. 4 dargestellt, mittels einer Schweißmaschine aufgeschweißt zur Herstellung des wärmeleitenden Materials nach Fig. 1(A), das insgesamt aus fünf Schichten aufgebaut ist und eine Dicke von 0,4 mm besitzt und bei welchem Kupfer in die Durchgangslöcher des Kovar-Bleches eingedrungen ist und teilweise offen in der Kupferfolie der äußersten Schicht an festgelegten Stellen liegt und mit dieser integriert ist. Das Reduktionsverhältnis betrug 60%.
Die Gestalt jeder der offenliegenden Cu-Bereiche in der Hauptoberfläche des so erhaltenen wärmeleitenden Materials war nahezu kreisförmig in der Walzrichtung und die Entfernung zwischen den Durchgangslöchern betrug 2,0 mm in der Walzrichtung. Das Verhältnis der offenliegenden Cu-Oberflächenbereiche zum Kovar-Blech betrug 35%.
Die thermische Leitfähigkeit des so erhaltenen Materials betrug 230 w/m.K in der Dickenrichtung, und der thermische Ausdehnungskoeffizient in jeder Hauptoberfläche betrug 8 x 10&supmin;&sup6;/ºC.
Bei dem so erhaltenen wärmeleitenden Material betrug die Dicke des Cu-Bleches (t&sub1;) 0,15 mm, die Dicke jedes Kovar-Bleches (t&sub2;) betrug 0,115 mm und die Dicke jeder Oberflächen Cu-Folie (t&sub3;) betrug 0,01 mm (siehe Fig. 2).
Das wärmeleitende Material mit einer Dicke von 0,4 mm wurde in Stücke mit festgelegter Größe zerschnitten.
Zwei der Stücke wurden zur Erzeugung eines wärmeableitenden Substrats (Wärmesenke) lamelliert.
Unter Verwendung des wärmeableitenden Substrats wurde eine Keramikpackung hergestellt. Es wurde festgestellt, daß die Packung eine gute Wärmeableitungsfähigkeit und gute thermische Kompatibilität besaß. Das wärmeleitende Material mit einer Dicke von 0,4 mm wurde in einer Wasserstoffatmosphäre 5 Minuten lang bei 1000ºC geglüht und dann kaltgewalzt bis auf eine Dicke von 0,15 mm. Bei dem so erhaltenen wärmeleitenden Material betrug die Dicke (t&sub1;) des den Kern bildenden Cu-Bleches 0,068 mm, die Dicke (t&sub2;) jedes Kovar-Bleches betrug 0,038 mm und die Dicke (t&sub3;) jeder Oberflächen-Cu-Folie betrug 0,003 mm.
Als nächstes wurde das Material nach bekannten Verfahren in einen Anschlußrahmen eingearbeitet, mit dem eine Halbleiterpackung aufgebaut wurde. In der so aufgebauten Packung ergab sich weder ein Abschälen in den aneinander angrenzenden Grenzschichten zwischen dem Chip und der Insel, noch ein Brechen des einkapselnden Harzes. Es ergab sich eine gute Wärmeverteilungsfähigkeit, ähnlich der eines Anschlußrahmens, der aus einer üblichen Kupferlegierung besteht.

Beispiel 2:

Ein Kovar-Blech (29Ni-16Co-Fe-Legierung) mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 30 mm wurde bei 900ºC geglüht und dann mit einer Drahtbürste behandelt und eine Cu-Folie mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Breite von 30 mm wurde unter Druck auf eine Oberfläche des Bleches aufgeschweißt, während eine Cu-Folie mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 30 mm auf ihre andere Oberfläche aufgebracht wurde zur Erzeugung eines Drei-Schichten-Bleches mit einer Kupferfoliendicke von 30 µm und einer Gesamtdicke von 0,29 mm. Dann wurde eine Anzahl von Durchgangslöchern jeweils mit einem Durchmesser von 1.0 mm in das Blech eingeformt, wobei die Entfernung zwischen den Löchern in der Walzrichtung 2,0 mm und die Entfernung zwischen ihnen in der Breitenrichtung 2,0 mm betrug.
Ein Cu-Blech mit einer Dicke von 0,35 mm und einer Breite von 30 mm wurde mit einer Drahtbürste behandelt und dann auf 900ºC erwärmt und das Cu-Blech wurde unter Druck auf das vorher hergestellte Drei- Schichten-Blech mit einer Schweißmaschine auf diejenige seiner Oberflächen aufgeschweißt, die eine dünnere Cu-Folie besaß, zur Herstellung eines wärmeleitenden Materials nach Fig. 1(B), das im wesentlichen aus drei Schichten aufgebaut ist und eine Dicke von 0,4 mm besitzt und in dem Kupfer in die Durchgangslöcher des Cu/Kovar-Verbundbleches eingebracht ist und zum Teil in der Kupferfolie der äußersten Schicht an vorgegebenen Stellen offenliegt und mit dieser integriert ist. Das Reduktionsverhältnis betrug 62%.
Die Gestalt jeder der offenliegenden Cu-Bereiche in der Hauptoberfläche des so erhaltenen wärmeleitenden Materials war in der Walzrichtung nahezu kreisförmig, und die Entfernung zwischen den Durchgangslöchern betrug 2,0 mm in der Walzrichtung. Das Verhältnis der offenliegenden Cu-Oberflächenbereiche zum Kovar-Blech betrug 35%.
Die thermische Leitfähigkeit des so erhaltenen Materials betrug 250 w/m.K in der Dickenrichtung, und der thermische Ausdehnungskoeffizient in jeder Hauptoberfläche betrug 9 x 10&supmin;&sup6;/ºC.

Beispiel 3:

Ein Kovar-Blech (29Ni-16Co-Fe-Legierung) mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 30 mm wurde bei 900ºC geglüht und dann mit einer Drahtbürste behandelt und ein Kupfer-Blech mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Breite von 30 mm wurde unter Druck auf eine Oberfläche des Bleches aufgeschweißt zur Erzeugung eines Zwei-Schichten-Bleches mit einer Dicke der Cu- Schicht von 85 µm und einer Gesamtdicke von 0,3 mm. Dann wurde eine Anzahl von Durchgangslöchern jeweils mit einem Durchmesser von 1,0 mm in das Blech eingeformt, wobei die Entfernung zwischen den Löchern in der Walzrichtung 2,0 mm und die Entfernung zwischen ihnen in der Breitenrichtung 2,0 mm betrug.
Ein Cu-Blech mit einer Dicke von 0,35 mm und einer Breite von 30 mm wurde mit einer Drahtbürste behandelt und dann in einer N&sub2;-Atmosphäre auf 900ºC erwärmt und das Cu-Blech wurde unter Druck auf das vorher erhaltene Zwei-Schichten-Blech auf der Oberfläche seiner Kovar-Seite mit einer Schweißmaschine aufgeschweißt zur Erzeugung eines wärmeleitenden Materials gemäß Fig. 1(D), das im wesentlichen aus drei Schichten aufgebaut ist und eine Dicke von 0,25 mm besitzt und bei welchem Kupfer in die Durchgangslöcher des Cu-Kovar-Verbundbleches eingetreten ist und teilweise in der Kupferfolie der äußersten Schicht und an festgelegten Stellen offenliegt und mit dieser integriert ist. Das Reduktionsverhältnis betrug 73%.
Die Gestalt jedes der offenliegenden Cu-Bereiche in der Hauptoberfläche des so erhaltenen wärmeleitenden Materials war in der Walzrichtung nahezu kreisförmig und der Abstand zwischen den Durchgangslöchern betrug 2,0 mm in der Walzrichtung. Das Verhältnis der offenliegenden Cu-Oberflächenbereiche zum Kovar-Blech betrug 35%.
Die thermische Leitfähigkeit des so erhaltenen Materials betrug 250 w/m.K in der Dickenrichtung, und der thermische Ausdehnungskoeffizient in jeder Hauptoberfläche betrug 9 x 10&supmin;&sup6;/ºC.

Beispiel 4:

Ein Kovar-Blech (29Ni-16Co-Fe-Legierung) mit einer Dicke von 0,5 mm und einer Breite von 30 mm wurde bei 900ºC geglüht und dann mit einer Drahtbürste behandelt und eine Cu-Folie mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Breite von 30 mm wurde unter Druck auf eine Oberfläche des Bleches aufgeschweißt zur Erzeugung eines Zwei-Schichten-Bleches mit einer Dicke der Cu- Folie von 60 µm und einer Gesamtdicke von 0,28 mm. Dann wurde eine Anzahl von Durchgangslöchern mit jeweils einem Durchmesser von 1,0 mm in das Blech eingeformt, wobei die Entfernung zwischen den Löchern in der Walzrichtung 2,0 mm betrug und die Entfernung zwischen ihnen in der Breitenrichtung 2,0 mm betrug. Der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient des Kovar-Bleches bei 30 bis 200ºC betrug 5,2 x 10&supmin;&sup6;/ºC.
Ein Cu-Blech mit einer Dicke von 0,35 mm und einer Breite von 30 mm wurde mit einer Drahtbürste behandelt und dann auf 900ºC erwärmt und das Cu-Blech wurde unter Druck auf das vorher hergestellte Zwei- Schichten-Blech auf die Oberfläche seiner Kovar-Seite mit einer Schweißmaschine aufgeschweißt zur Herstellung eines wärmeleitenden Materials gemäß Fig. 1(D), das im wesentlichen aus drei Schichten aufgebaut ist und eine Dicke von 0,25 mm besitzt, bei welchem Kupfer in die Durchgangslöcher des Cu/Kovar-Verbundblechs eingedrungen ist und teilweise offen in der Kupferfolie der äußersten Schicht an festgelegten Stellen liegt und mit dieser integriert ist. Das Reduktionsverhältnis betrug 60%.
Die Gestalt jedes der offenliegenden Cu-Bereiche in der Hauptoberfläche des so erhaltenen wärmeleitenden Materials war in der Walzrichtung nahezu kreisförmig und die Entfernung zwischen den Durchgangslöchern betrug 2,0 mm in der Walzrichtung. Das Verhältnis der offenliegenden Cu-Oberflächenbereiche zum Kovar-Blech betrug 35%.
Der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient des Cu-Bleches bei 30 bis 200ºC betrug 17,2 x 10&supmin;&sup6;/ºC. Die thermische Leitfähigkeit des so erhaltenen Materials betrug 250 w/m.K in der Dickenrichtung, und der thermische Ausdehnungskoeffizient in jeder Hauptoberfläche betrug 9 x 10&supmin;&sup6;/ºC.

Beispiel 5:

Ein Kovar-Blech (29Ni-16Co-Fe-Legierung) mit einer Dicke von 0,6 mm und einer Breite von 50 mm wurde bei 900ºC geglüht und mit einer Drahtbürste behandelt und eine Cu-Folie mit einer Dicke von 0,25 mm und einer Breite von 30 mm wurde unter Druck auf eine Oberfläche des Bleches aufgeschweißt zur Erzeugung eines Zwei-Schichten-Bleches mit einer Dicke der Cu-Folie von 90 µm und einer Gesamtdicke von 0,33 mm. Eine Anzahl von Durchgangslöchern mit jeweils einem Durchmesser von 1,0 mm wurde in das so vorbereitete Zwei- Schichten-Blech eingeformt, wobei die Entfernung zwischen den Durchgangslöchern in der Walzrichtung 2,0 mm betrug und die Entfernung zwischen ihnen in der Breitenrichtung 2,0 mm betrug. Der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient des Kovar-Bleches bei 30 bis 200ºC betrug 5,2 x 10&supmin;&sup6;/ºC.
Ein Cu-Blech mit einer Dicke von 0,45 mm und einer Breite von 30 mm wurde mit einer Drahtbürste behandelt und dieses wurde unter Druck auf das vorher erhaltene Zwei-Schichten-Blech auf der Seite des Kovar- Bleches mittels einer Schweißmaschine aufgeschweißt zur Herstellung eines dreischichtigen wärmeleitenden Materials nach Fig. 1(D), das im wesentlichen aus drei Schichten aufgebaut ist und eine Gesamtdicke von 0,3 mm besitzt und bei dem Kupfer in die Durchgangslöcher des Cu/Kovar-Verbundblechs eingedrungen ist und teilweise in der Kupferfolie der äußersten Schicht an festgelegten Stellen offenliegt und mit dieser integriert ist
Die Gestalt jedes der offenliegenden Cu-Bereiche in der Hauptoberfläche des so erhaltenen wärmeleitenden Materials war in der Walzrichtung nahezu kreisförmig, und die Entfernung zwischen den Durchgangslöchern betrug 2,5 mm in der Walzrichtung. Das Verhältnis der offenliegenden Cu-Oberflächenbereiche zum Kovar-Blech betrug 33%.
Der mittlere thermische Ausdehnungskoeffizient des Cu-Bleches bei 30 bis 200ºC betrug 17,2 x 10&supmin;&sup6;/ºC. Die thermische Leitfähigkeit des so erhaltenen wärmeleitenden Materials betrug 270 w/m.K in der Dickenrichtung, und sein thermischer Ausdehnungskoeffizient in jeder Hauptoberfläche betrug 9 x 10&supmin;&sup6;/ºC.
Bei diesem Beispiel wurde das Cu-Blech vor dem Aufschweißen unter Druck auf das Cu/Kovar-Verbundblech nicht erwärmt, sondern wurde bei Raumtemperatur aufgeschweißt.
Wenn der Anteil an in die Durchgangslöcher eines Verbundblechs eingedrungenen Kupfers relativ klein ist, oder wenn ein Teil verwendet wird, das sogar dann verwendbar ist, wenn es einen relativ großen thermischen Ausdehnungskoeffizient besitzt oder eines, das einen solchen Aufbau aufweist, daß der Anteil an Kupfer darin groß relativ zum Gesamtanteil an Kupfer ist, kann ein wärmeleitendes Material einer gewünschten Dimension erhalten werden, ohne daß eine starke Belastung eingesetzt werden muß. Deshalb kann in diesem Fall ein Schweißmittel verwendet werden, das bei Raumtemperatur eingesetzt wird.
Aber selbst dann, wenn das oben erwähnte Material hergestellt werden soll, kann das Kupfermetallblech mit hoher thermischer Ausdehnung vor dem Schweißen auf eine Temperatur erwärmt werden, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist, um dadurch die Schweißfestigkeit zu vergrößern und die Deformation der Durchgangslöcher zu minimieren.
Bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials nach der vorliegenden Erfindung wird das Metallblech mit hoher thermischer Ausdehnung, das vor allem zur Verbesserung der thermischen Leitfähigkeit des Materials ausgebildet ist, unter Druck bei Raumtemperatur oder nach dem das Blech auf eine Temperatur erwärmt wurde, die nicht niedriger als seine Rekristallisationstemperatur ist, mit anderen Teilen verschweißt, mit denen es integriert werden soll. Dies hat zur Folge, daß die Schweißfestigkeit erhöht werden kann und zusätzlich können der thermische Ausdehnungskoeffizient und die thermische Leitfähigkeit des so hergestellten wärmeleitenden Materials in jeder gewünschten Weise variiert werden, ohne das Dickenverhältnis der das Material aufbauenden Metallbleche zu ändern und ohne das Verhältnis der Oberflächenbereiche der Durchgangslöcher zu verändern. Entsprechend können die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten wärmeleitenden Materialien sowohl die Forderung nach Kompatibilität mit Materialien, die auf ihnen angeordnet werden sollen, wie beispielsweise Metallen, Keramiken, Halbleitern (beispielsweise Si) und Kunststoffen im Hinblick auf ihre thermischen Ausdehnungskoeffizienten erfüllen als auch die Forderung, daß sie eine gute thermische Leitfähigkeit besitzen. Zusätzlich können sie die ihnen zugeführte Wärme gleichmäßig aufnehmen und besitzen eine verbesserte Wärmeverteilungswirkung und sie sind frei von feinen Poren an den Oberflächen und besitzen daher eine ausgezeichnete Haftfähigkeit für dünne Filme aus Plattierungsmaterialien oder Lötmaterialien. Entsprechend sind die wärmeleitenden Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung am besten als Materialien für wärmeabführende Substrate, um Halbleiterchips darauf zu montieren, und als Materialien für Anschlußrahmen verwendbar.
Insbesondere ist bei der Herstellung des wärmeleitenden Materials gemäß der vorliegenden Erfindung, da das Schweißverfahren, das einen Veränderungsfaktor für das Dickenverhältnis der aufbauenden Metallbleche und für das Verhältnis der Oberflächenbereiche der Durchgangslöcher darstellt, nur einmal angewendet wird, das Verfahren einfach und es erzeugt das angestrebte wärmeleitende Material zu geringen Kosten.
Wenn auch die Erfindung im Detail und unter Bezugnahme auf ihre speziellen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß unterschiedliche Veränderungen und Modifikationen an ihr vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines wärmeleitenden, geschichteten Körpers, der voneinander abgewandt liegende Hauptoberflächen besitzt, die aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, wobei der Körper ein Kernblech (1) aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, das an mindestens einer seiner Seiten mit einem perforierten Blech (2) aus einem Metall mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten druckverschweißt ist, und das Metall des Kernblechs (1) die Löcher in dem perforierten Blech (2) ausfüllt, wobei das besagte Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß das besagte Blech (2) vor seinem Perforieren zur Bildung einer einheitlichen Struktur mit mindestens einer Folie (3) aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verschweißt wird und die einheitliche Struktur dann mit einer Vielzahl von sich durch ihre Dicke hindurch erstreckenden Durchgangslöchern (4) perforiert wird, die im wesentlichen gleichmäßig über die Struktur verteilt sind, und dann die besagte perforierte Struktur mit dem besagten Kernblech (1) zur Bildung des geschichteten Körpers durch das besagte Druckschweißen vereinigt wird, wobei während dieses Verfahrensschrittes das Material des Kernblechs in die besagten Löcher (4) eindringt und sich in jede der besagten Folien (3) integriert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das besagte Kernblech (1) an seinen beiden Seiten mit einem besagten perforierten Blech (2) vereinigt wird, welches vor dem Perforieren mit einer besagten Folie (3) vereinigt wurde, wobei das Blech (2) und die Folie (3) eine einheitliche Struktur bilden, die vor dem Vereinigen mit dem Kernblech (1) zur Bildung des geschichteten Körpers mit Durchgangslöchern (4) perforiert wird, und die Folien (3) die äußeren Schichten an den Seiten des besagten geschichteten Körpers bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das besagte Blech (2) oder jedes besagte Blech (2) vor dem Vereinigen mit dem besagten Kernblech (1) an seinen beiden Seiten mit einer besagten Folie (3) aus einem Metall mit hohem thermischem Ausdehnungskoeffizienten vereinigt wird zur Bildung einer dreischichtigen einheitlichen Struktur, und diese Struktur anschließend mit Durchgangslöchern (4) perforiert wird, bevor sie mit dem Kernblech (1) zur Bildung des geschichteten Körpers vereinigt wird.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das oder jedes besagte Blech (2) mit der oder jeder besagten Folie (3) durch Druckschweißen vereinigt wird, nachdem das Blech (2) vergütet und mit einer Drahtbürste behandelt wurde.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das Vergüten bei 900ºC durchgeführt wird.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das besagte Kernblech (1) an einer Seite oder beiden Seiten mit der besagten perforierten einheitlichen Struktur durch Druckschweißen bei einer Temperatur vereinigt wird, die nicht niedriger als die Rekristallisationstemperatur des das Kernblech (1) bildenden Metalls ist, wodurch das Material des besagten Kernblechs (1) in die die besagte Perforierung des oder jedes Bleches (2) bildenden Löcher einfließt und sie ausfüllt.

7. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, bei welchem das besagte Kernblech (1) an einer oder beiden Seiten mit der besagten perforierten einheitlichen Struktur durch Druckschweißen bei Raumtemperatur vereinigt wird, wodurch das Material des besagten Kernblechs (1) in die die besagte Perforierung des oder jedes Bleches (2) bildenden Löcher einfließt und sie ausfüllt.

8. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das besagte Kernblech (1) aus Cu, einer Cu-Legierung, Al, einer Al-Legierung, Ag und einer Ag-Legierung aufgebaut ist.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Blech (2) aus einem Metall mit einem niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Mo; Ni-Fe-Legierungen mit einem Ni- Gehalt von 30 bis 50 Gew.%; und Ni-Co-Fe-Legierungen mit einem Ni-Gehalt von 25 bis 35 Gew.% und einem Co-Gehalt von 4 bis 20 Gew.% und W umfaßt.

10. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Folie aus einem Metall mit einem hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Cu; Cu-Legierungen; Al; Al-Legierungen; Ag und Ag-Legierungen umfaßt.

11. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin die Verfahrensschritte der Unterwerfung des geschichteten Körpers unter eine Vergütung, der ein Kaitwalzen folgt, umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Vergütung bei 1000ºC stattfindet.

13. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Atmosphäre beim Erwärmen oder die Atmosphäre beim Schweißen oder beide Atmosphären jeweils eine nicht oxidierende Atmosphäre sind.

14. Ein Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin die Verfahrensschritte der Aufbringung einer Beschichtung aus einem oder mehreren der Elemente Ni, Al, Cu oder Sn auf den geschichteten Körper auf ausgewählten Stellen seiner Oberfläche umfaßt.

15. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin den Verfahrensschritt der Einarbeitung des geschichteten Körpers in einen Anschlußrahmen, auf welchen eine Halbleiterpackung montiert werden kann, umfaßt.