特許 6383670 アルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法及び絶縁基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6383670

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】アルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法及び絶縁基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 15/20 20060101AFI20180820BHJP

   B23K 20/233 20060101ALI20180820BHJP

   B23K 20/00 20060101ALI20180820BHJP

   B32B 15/04 20060101ALI20180820BHJP

   B23K 103/10 20060101ALN20180820BHJP

   B23K 103/18 20060101ALN20180820BHJP

【ＦＩ】

   B32B15/20

   B23K20/233

   B23K20/00 340

   B32B15/04 B

   B23K103:10

   B23K103:18

【請求項の数】13

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-6658(P2015-6658)

(22)【出願日】2015年1月16日

(65)【公開番号】特開2016-132113(P2016-132113A)

(43)【公開日】2016年7月25日

【審査請求日】2017年10月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002004

【氏名又は名称】昭和電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109911

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義仁

(74)【代理人】

【識別番号】100071168

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 久義

(72)【発明者】

【氏名】南 和彦

(72)【発明者】

【氏名】溝 達寛

【審査官】 藤田 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０５１７８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−１９０１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１８４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１４４０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００１２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２２７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０４５０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｂ２３Ｋ２０／００−２０／２６

３５／１４

Ｈ０１Ｌ２３／３４−２３／４６

Ｃ２２Ｃ １／０８− １／１０

４７／００−４９／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体を形成する積層工程と、
前記積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱することにより、前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とをろう付け一体化するろう付け工程と、を備え、
前記ろう付け工程では、前記ろう材−炭素粒子含有層中の前記ろう材の溶融物の一部が前記積層体の外周面側にはみ出るように前記積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱する、アルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項2】

前記ろう材−炭素粒子含有層は、前記ろう材を主に含有するろう材層と、前記炭素粒子を主に含有する炭素粒子層とに分かれており、
前記積層工程では、前記アルミニウム層を心材、前記ろう材層を皮材とするブレージングシート上に前記炭素粒子層を塗工することにより、塗工ブレージングシートを形成し、その後、前記塗工ブレージングシートを複数積層して前記積層材を形成する請求項１記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項3】

前記炭素粒子層に含まれる前記炭素粒子の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように前記炭素粒子層を塗工する請求項２記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項4】

複合材に対する前記炭素粒子の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように前記炭素粒子層を塗工する請求項２又は３記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項5】

前記積層工程では、前記アルミニウム層を形成するアルミニウム箔上に、ろう材粒子及び炭素粒子を混合状態に含有するろう材粒子−炭素粒子混合層を前記ろう材−炭素粒子含有層として塗工することにより、塗工アルミニウム箔を形成し、その後、前記塗工アルミニウム箔を複数積層して前記積層体を形成する請求項１記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項6】

前記混合層に含まれる前記炭素粒子の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように前記混合層を塗工する請求項５記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項7】

複合材に対する前記炭素粒子の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように前記混合層を塗工する請求項５又は６記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項8】

前記ろう材は、Ｍｇ、Ｂｉ及びＳｒからなる群より選択される少なくとも一つの元素が添加されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材である請求項１〜７のいずれかに記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれかに記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法により得られた、アルミニウムと炭素粒子との複合材。

【請求項10】

アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体からなり、
前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とがろう付け一体化されるとともに、前記積層体の外周面側にはみ出た前記ろう材のはみ出し部が前記積層体の外周面に固着されている、アルミニウムと炭素粒子との複合材。

【請求項11】

アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の配線層形成用第１積層体を形成するとともに、前記第１積層体と、絶縁層を少なくとも含む他の部材とを、前記第１積層体と前記絶縁層との間にろう材層を介在させて積層して第２積層体を形成する積層工程と、
前記第２積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱することにより、前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層と前記絶縁層とを一括してろう付け一体化し、これにより配線層を絶縁層に接合するろう付け工程と、を備え、
前記ろう付け工程では、前記ろう材−炭素粒子含有層中の前記ろう材の溶融物の一部が前記第１積層体の外周面側にはみ出るように前記第２積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱する、絶縁基板の製造方法。

【請求項12】

請求項１１記載の絶縁基板の製造方法により得られた絶縁基板。

【請求項13】

配線層を備えた絶縁基板であって、
前記配線層は、アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体からなり、
前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とがろう付け一体化されるとともに、前記配線層の外周面側にはみ出た前記ろう材のはみ出し部が前記配線層の外周面に固着されている、絶縁基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウムと炭素粒子との複合材、その製造方法、絶縁基板及びその製造方法に関する。

【0002】

なお、本明細書及び特許請求の範囲では、「アルミニウム」の語は、特に明示する場合を除き、純アルミニウムとアルミニウム合金との双方を含む意味で用いられる。

【0003】

また、本発明に係るアルミニウムと炭素粒子との複合材の上下方向は限定されるものではないが、複合材の構成を理解し易くするため、本明細書及び特許請求の範囲では、積層体の積層方向を上下方向と定義する。

【0004】

また、本発明に係る絶縁基板の上下方向は限定されるものではないが、絶縁基板の構成を理解し易くするため、本明細書及び特許請求の範囲では、絶縁基板における発熱性素子が搭載される搭載面側を上側、その反対側を下側と定義する。

【背景技術】

【0005】

金属と炭素粒子との複合材として、例えば特許文献１（特許第５１５０９０５号公報）や特許文献２（特許第５１４５５９１号公報）に記載されているように、金属層と炭素粒子層としての炭素繊維層とが交互に複数積層されて接合一体化されたものが知られている。この種の複合材は、高い熱伝導特性が必要な部材用の材料としての利用が期待されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５１５０９０５号公報

【特許文献2】特許第５１４５５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

この種の複合材において、熱伝導率を高くするためには、炭素繊維層等の炭素粒子層をなるべく薄くするとともに炭素粒子の含有層をなるべく多くすることが望ましい。こうするためには、金属層と炭素粒子層をともに薄くして交互に複数積層させるのが良い。

【0008】

ところが、金属層と炭素粒子層をこのように積層すると次のような問題が発生する。

【0009】

すなわち、金属層と炭素粒子層を、各層の端部を揃えて交互に積層することが困難であり、また層の端部には層同士を接合するための接合荷重が加わりにくいので、各層の端部が接合不足になり、この部分から炭素粒子層中の炭素粒子が脱落し易いという問題があった。

【0010】

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、外周面の機械的強度が高く且つ外周面からの炭素粒子の脱落を抑制可能なアルミニウムと炭素粒子との複合材、その製造方法、複合材からなる配線層を備えた絶縁基板、及び、その製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は以下の手段を提供する。

【0012】

［１］ アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体を形成する積層工程と、
前記積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱することにより、前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とをろう付け一体化するろう付け工程と、を備え、
前記ろう付け工程では、前記ろう材−炭素粒子含有層中の前記ろう材の溶融物の一部が前記積層体の外周面側にはみ出るように前記積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱する、アルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0013】

［２］ 前記ろう材−炭素粒子含有層は、前記ろう材を主に含有するろう材層と、前記炭素粒子を主に含有する炭素粒子層とに分かれており、
前記積層工程では、前記アルミニウム層を心材、前記ろう材層を皮材とするブレージングシート上に前記炭素粒子層を塗工することにより、塗工ブレージングシートを形成し、その後、前記塗工ブレージングシートを複数積層して前記積層材を形成する前項１記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0014】

［３］ 前記炭素粒子層に含まれる前記炭素粒子の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように前記炭素粒子層を塗工する前項２記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0015】

［４］ 複合材に対する前記炭素粒子の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように前記炭素粒子層を塗工する前項２又は３記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0016】

［５］ 前記積層工程では、前記アルミニウム層を形成するアルミニウム箔上に、ろう材粒子及び炭素粒子を混合状態に含有するろう材粒子−炭素粒子混合層を前記ろう材−炭素粒子含有層として塗工することにより、塗工アルミニウム箔を形成し、その後、前記塗工アルミニウム箔を複数積層して前記積層体を形成する前項１記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0017】

［６］ 前記混合層に含まれる前記炭素粒子の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように前記混合層を塗工する前項５記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0018】

［７］ 複合材に対する前記炭素粒子の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように前記混合層を塗工する前項５又は６記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0019】

［８］ 前記ろう材は、Ｍｇ、Ｂｉ及びＳｒからなる群より選択される少なくとも一つの元素が添加されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材である前項１〜７のいずれかに記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法。

【0020】

［９］ 前項１〜８のいずれかに記載のアルミニウムと炭素粒子との複合材の製造方法により得られた、アルミニウムと炭素粒子との複合材。

【0021】

［１０］ アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体からなり、
前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とがろう付け一体化されるとともに、前記積層体の外周面側にはみ出た前記ろう材のはみ出し部が前記積層体の外周面に固着されている、アルミニウムと炭素粒子との複合材。

【0022】

［１１］ アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の配線層形成用第１積層体を形成するとともに、前記第１積層体と、絶縁層を少なくとも含む他の部材とを、前記第１積層体と前記絶縁層との間にろう材層を介在させて積層して第２積層体を形成する積層工程と、
前記第２積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱することにより、前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層と前記絶縁層とを一括してろう付け一体化し、これにより配線層を絶縁層に接合するろう付け工程と、を備え、
前記ろう付け工程では、前記ろう材−炭素粒子含有層中の前記ろう材の溶融物の一部が前記第１積層体の外周面側にはみ出るように前記第２積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱する、絶縁基板の製造方法。

【0023】

［１２］ 前項１１記載の絶縁基板の製造方法により得られた絶縁基板。

【0024】

［１３］ 配線層を備えた絶縁基板であって、
前記配線層は、アルミニウム層と、アルミニウム系ろう材及び炭素粒子を含有するろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態の積層体からなり、
前記複数のアルミニウム層と前記複数のろう材−炭素粒子含有層とがろう付け一体化されるとともに、前記配線層の外周面側にはみ出た前記ろう材のはみ出し部が前記配線層の外周面に固着されている、絶縁基板。

【発明の効果】

【0025】

本発明は以下の効果を奏する。

【0026】

前項［１］によれば、積層工程では、積層体は、アルミニウム層とろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態で形成されているので、得られる複合材の熱伝導率を高めることができる。さらに、ろう付け工程では、ろう材−炭素粒子含有層中のろう材の溶融物の一部が積層体の外周面側にはみ出るように積層体をその積層方向に加圧した状態で加熱するので、ろう付け工程後において、ろう材のはみ出し部が複合材の外周面に固着する。その結果、複合材の外周面の機械的強度が向上するし、ろう材−炭素粒子含有層中の炭素粒子が複合材の外周面から脱落するのを抑制することができる。

【0027】

前項［２］では、積層体は、ブレージングシート上に炭素粒子層を塗工して形成された塗工ブレージングシートを複数積層して形成されるので、積層体を容易に形成することができる。

【0028】

前項［３］では、炭素粒子の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように炭素粒子層を塗工することにより、複合材の層間剥離を確実に抑制することができる。

【0029】

前項［４］では、炭素粒子の体積含有率が所定範囲であることにより、複合材の熱伝導率を確実に高めることができるし、積層体を構成する全ての層を確実にろう付け一体化することができる。

【0030】

前項［５］では、積層体は、アルミニウム箔上にろう材粒子−炭素粒子混合層が塗工された塗工アルミニウム箔を複数積層して形成されるので、積層体を容易に形成することができる。

【0031】

前項［６］では、前項［３］と同様の効果を奏する。

【0032】

前項［７］では、前項［４］と同様の効果を奏する。

【0033】

前記［８］では、ろう材がＡｌ−Ｓｉ系ろう材であることにより、ろう材の炭素粒子との濡れ性及びろう付け性を向上させることができる。さらに、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材に所定元素が添加されることにより、ろう材の流動性が高められる。これにより、ろう付け工程において、ろう材の溶融物の一部が積層体の外周面側にはみ出し易くなる。その結果、複合材の外周面の機械的強度が確実に向上するし、炭素粒子の脱落を確実に抑制することができる。

【0034】

前項［９］では、前項［１］〜［８］のいずれかの効果を奏し得る、アルミニウムと炭素粒子との複合材を提供できる。

【0035】

前項［１０］では、積層体が、アルミニウム層とろう材−炭素粒子含有層とが交互に複数積層された状態であることにより、得られる複合材の熱伝導率を高めることができる。さらに、複数のアルミニウム層と複数のろう材−炭素粒子含有層とがろう付け一体化されるとともに、積層体の外周面側にはみ出たろう材のはみ出し部が積層体の外周面に固着されていることにより、複合材の外周面の機械的強度が向上するし、炭素粒子が複合材の外周面から脱落するのを抑制することができる。

【0036】

前項［１１］では、前項［１］と同様の理由により、絶縁基板における配線層の熱伝導率を高めることができるし、炭素粒子が配線層の外周面から脱落するのを抑制することができる。しかも、ろう付け工程において、複数のアルミニウム層と複数のろう材−炭素粒子含有層と絶縁層とが一括してろう付け一体化されることにより、配線層が絶縁層に接合されるので、複数のアルミニウム層と複数のろう材−炭素粒子含有層との接合と、配線層と絶縁層との接合とを同時に行うことができる。そのため、絶縁基板の製造に要する時間を短縮することができる。

【0037】

前項［１２］では、前項［１１］の効果を奏し得る絶縁基板を提供できる。

【0038】

前項［１３］では、前項［１０］と同様の理由により、配線層の熱伝導率を高めることができるし、配線層の外周面の機械的強度が向上するし、炭素粒子が配線層の外周面から脱落するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るアルミニウムと炭素粒子との複合材からなる配線層を備えた絶縁基板を発熱性素子と一緒に示す概略断面図である。

【図2】図２は、同絶縁基板の製造方法の積層工程を説明する概略断面図である。

【図3】図３は、同絶縁基板の製造方法のろう付け工程を説明する概略断面図である。

【図4】図４は、ブレージングシート条材上に炭素粒子層を塗工する工程を説明する概略図である。

【図5】図５は、図４中のＺ１部分の拡大概略断面図である。

【図6】図６は、図４中のＺ２部分の拡大概略断面図である。

【図7】図７は、本発明の第２実施形態においてろう材粒子−炭素粒子混合層が塗工される前の状態のアルミニウム箔条材を示す、図５に対応する拡大概略断面図である。

【図8】図８は、ろう材粒子−炭素粒子混合層が塗工された後の状態のアルミニウム箔条材（即ち塗工アルミニウム箔条材）を示す、図６に対応する拡大概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

次に、本発明の幾つかの実施形態について図面を参照して以下に説明する。

【0041】

図１〜６は、本発明の第１実施形態を説明する図である。

【0042】

図１に示すように、本第１実施形態に係るアルミニウムと炭素粒子との複合材は、例えば、本第１実施形態に係る絶縁基板２５における配線層１１を形成する材料として用いられている。

【0043】

絶縁基板２５は、電子モジュール用基板（例：パワーモジュール用基板）等として用いられるものであり、積層状に一体化された複数の層から構成されており、具体的には、上から順に、配線層１１、絶縁層１２、金属緩衝層１３、及び、冷却層としての金属製冷却部材１４が積層状に配置されるとともに、これらが一体化されて形成されたものである。なお、本第１実施形態の絶縁基板２５は冷却部材１４を備えていることから、冷却基板とも呼ばれている。

【0044】

配線層１１は電子回路が形成される層であり、回路層とも呼ばれている。配線層１１の上面１１ａは、絶縁基板２５の搭載面を構成する。すなわち、電子素子（例：半導体素子）等の発熱性素子２６は、配線層１１の上面１１ａ上にはんだ付け等により接合されて搭載される。なお、発熱性素子２６が搭載される際には、はんだ付け性を向上させるため配線層１１の上面１１ａにＮｉ−Ｐめっき層等のＮｉめっき層（図示せず）が形成されることがある。配線層１１は上述したように本第１実施形態の複合材から形成されている。

【0045】

絶縁層１２は、電気絶縁性を有しており、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、Ｓｉ_３Ｎ_４（窒化ケイ素）、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）等のセラミック板で形成されている。

【0046】

緩衝層１３は、絶縁基板２５に発生する熱応力等の応力を緩和するための層であり、厚さ方向に貫通した複数の貫通孔１３ａを有するパンチングメタルで形成されている。パンチングメタルの材質は例えばアルミニウムである。

【0047】

冷却部材１４は、発熱性素子２６の動作に伴い発熱性素子２６に発生した熱を放散することで発熱性素子２６を冷却するものである。本第１実施形態では、冷却部材１４として、複数の放熱フィン１４ａを有するアルミニウム製放熱部材（例：ヒートシンク）が用いられている。

【0048】

絶縁基板２５では、発熱性素子２６に発生した熱は、発熱性素子２６から配線層１１、絶縁層１２、緩衝層１３及び冷却部材１４に順次伝導して冷却部材１４の放熱フィン１４ａから放散される。その結果、発熱性素子２６の温度が低下し、即ち発熱性素子２６が冷却される。

【0049】

次に、本実施形態の絶縁基板２５の製造方法について図２〜６を参照して以下に説明する。

【0050】

絶縁基板２５の製造方法は、積層工程、ろう付け工程等を備えている。

【0051】

図２及び３に示すように、積層工程は、第１積層体１０を形成する第１積層体形成工程と、第２積層体２０を形成する第２積層体形成工程とを含んでいる。本実施形態は、第１積層体形成工程と第２積層体形成工程は同時に行われる。

【0052】

ろう付け工程は、絶縁基板２５を構成する全ての層（部材）を一括してろう付け一体化する工程である。

【0053】

第１積層体１０は、配線層１１を形成するためのものであり、図３に示すようにアルミニウム層１とろう材−炭素粒子含有層２とが交互に複数積層された状態で形成されている。

【0054】

ろう材−炭素粒子含有層２とは、アルミニウム系ろう材と炭素粒子とを含有する層である。本第１実施形態では、図２に示すように、ろう材−炭素粒子含有層２は、ろう材及び炭素粒子のうちろう材を主に含有するろう材層２ａと炭素粒子を主に含有する炭素粒子層２ｂ（ドットハッチングで示す）とに分かれている。詳述すると、ろう材層２ａは、炭素粒子を含有しないでろう材で形成された層であり、炭素粒子層２ｂは、ろう材を含有しないで炭素粒子で形成された層である。

【0055】

第２積層体２０は、第１積層体１０と、絶縁層１２を少なくとも含む他の部材とを、第１積層体１０と絶縁層１２との間にろう材層を介在させて積層して形成されている。

【0056】

絶縁層１２を少なくとも含む他の部材とは、本第１実施形態では、絶縁層１２、緩衝層１３及び冷却部材１４である。なお本発明では、絶縁層１２を少なくとも含む他の部材は、絶縁層１２、緩衝層１３及び冷却部材１４であることが絶縁基板２５の製造に要する時間を大幅に短縮し得る点で特に望ましいが、これに限定されず、その他に例えば、絶縁層１２だけであっても良いし、絶縁層１２と緩衝層１３であっても良い。

【0057】

第２積層体２０において、第１積層体１０と絶縁層１２の間には上述したようにろう材層が介在されており、更に、絶縁層１２と緩衝層１３の間、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間にもそれぞれろう材層（例：ろう材箔）１５が介在されている。

【0058】

第１積層体形成工程は、上述したように第１積層体１０を形成する工程である。

【0059】

図２に示したろう材−炭素粒子含有層２の炭素粒子層２ｂにおいて、炭素粒子は、限定されるものではないが、なるべく高い熱伝導率を有するもの、即ち高熱伝導性のものであることが望ましい。特に、炭素粒子は、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェン、天然黒鉛粒子及び人造黒鉛粒子からなる群より選択される少なくとも一種であることが望ましく、更には、炭素繊維、カーボンナノチューブ、グラフェン及び天然黒鉛粒子からなる群より選択される少なくとも一種であることがより望ましい。その理由は、配線層１１の熱伝導率を確実に向上させることができるし、ろう材層２ａのアルミニウムと炭素粒子との複合化を確実に行えるからである。

【0060】

炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維等であることが特に望ましい。

【0061】

カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維（Vapor-Grown Carbon Fiber，VGCF）等であることが特に望ましい。

【0062】

グラフェンは、単層グラフェン、多層グラフェン等であることが特に望ましい。

【0063】

天然黒鉛粒子には、鱗片状黒鉛粒子、塊状黒鉛粒子、土状黒鉛粒子等が含まれ、特に、天然黒鉛粒子は鱗片状黒鉛粒子であることが望ましい。

【0064】

人造黒鉛粒子には、等方性黒鉛粒子、異方性黒鉛粒子（例：電極材用黒鉛粒子）、熱分解黒鉛粒子等が含まれる。

【0065】

炭素粒子の大きさは限定されるものではない。しかるに、炭素粒子が炭素繊維である場合、その平均繊維長さは１０μｍ以上２ｍｍ以下、及び、その平均繊維直径は１μｍ以上０．５ｍｍ以下であることが特に望ましい。炭素粒子がカーボンナノチューブである場合、その平均長さは１μｍ以上１０μｍ以下、及び、その平均直径は５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが特に望ましい。炭素粒子が天然黒鉛粒子である場合、その平均粒子径は１０μｍ以上３ｍｍ以下、及び扁平率が５以上５００以下であることが特に望ましい。炭素粒子の大きさがこのような範囲であることにより、ろう材−炭素粒子含有層２における炭素粒子の含有量の均一化を確実に図ることができる。

【0066】

ろう材−炭素粒子含有層２のろう材層２ａにおいて、ろう材は、アルミニウム系ろう材であれば限定されるものではないが、Ａｌ−Ｓｉ系ろう材であることが、ろう材の炭素粒子との濡れ性及びろう付け性を向上させ得る点で望ましい。さらに、ろう材は、Ｍｇ、Ｂｉ及びＳｒからなる群より選択される少なくとも一つの元素が添加されたＡｌ−Ｓｉ系ろう材であることが特に望ましい。その理由は、ろう付け工程において、ろう付けが真空ろう付けにより行われる場合にろう材の流動性を確実に高めることができ、その結果、ろう材の溶融物の一部が第１積層体１０の外周面側にはみ出し易くなるからである。

【0067】

Ｍｇの特に望ましい添加量は、ろう材全体の質量に対して０．１質量％以上３質量％以下である。Ｂｉの特に望ましい添加量は、ろう材全体の質量に対して０．０１質量％以上２質量％以下である。Ｓｒの特に望ましい添加量は、ろう材全体の質量に対して０．０００１質量％以上０．３質量％以下である。

【0068】

図２に示すように、アルミニウム層１は、ブレージングシート（詳述するとアルミニウムブレージングシート）３の心材で形成されている。ろう材層２ａは、ブレージングシート３の皮材で形成されている。すなわち、ろう材層２ａは、心材としてのアルミニウム層１の片面にその全面に亘ってクラッドされている。さらに、本第１実施形態では、アルミニウム層１の他方の片面にもろう材層２ａがクラッドされている。すなわち、ブレージングシート３は、詳述すると、アルミニウム層（心材）１の両面にそれぞれろう材層２ａがクラッドされた両面ブレージングシートである。両方のろう材層２ａの厚さは略同じである。

【0069】

アルミニウム層１の厚さは限定されるものではないが、特に３０μｍ以上８００μｍ以下であることが望ましい。アルミニウム層１の材質は限定されるものではなく、例えば、Ａ１０００系（純アルミニウム）、Ａ３０００系、Ａ６０００系のアルミニウムである。

【0070】

ろう材層２ａの厚さは、互いに隣接する層同士を接合可能な厚さであれば限定されるものではないが、特に５μｍ以上であることが望ましい。ろう材層２ａの厚さが５μｍ以上であることにより、ろう材層２ａのアルミニウムと炭素粒子とを確実に複合化することができるし、更に、ろう付け工程において、ろう材の溶融物が第１積層体１０の外周面側にはみ出す量を確実に多くすることができる。ろう材層２ａの厚さの望ましい上限値は１００μｍである。ろう材層２ａの厚さが１００μｍ以下であることにより、絶縁基板（複合材）２５の製造コストを引き下げることができるし、ろう付け時にアルミニウム層（心材）１にエロージョンが発生するのを確実に抑制することができる。ろう材層２ａの厚さの特に望ましい上限値は５０μｍである。

【0071】

第１積層体形成工程における第１積層体１０の具体的な形成方法は次のとおりである。

【0072】

図４に示すように、炭素粒子５とバインダー４１とバインダー４１用溶剤４２とを混合容器４４内に入れ、これらを撹拌羽根付きミキサー４５により撹拌混合する。これにより、炭素粒子５とバインダー４１と溶剤４２とを混合状態に含有する塗液６を得る。このとき、分散剤、表面調整剤、粘度調整剤なども必要に応じて混合容器４４内に入れて撹拌混合しても良い。

【0073】

バインダー４１は、炭素粒子５にブレージングシート３への付着力を付与し、これにより、積層工程の時にブレージングシート３上から炭素粒子５が脱落するのを抑制するためのものである。バインダー４１は、非酸化雰囲気中にて約３００℃〜約６００℃の温度で炭化せずに昇華又は分解などにより消失するものを用いることが望ましい。このようなバインダー４１として、アクリル系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂、ブチルゴム樹脂、フェノール樹脂、セルロース系樹脂などの樹脂が好適に用いられる。

【0074】

溶剤４２は、バインダー４１を溶解するものであればその種類に限定されず、溶剤４２として、水、アルコール系溶剤（例：メタノール、イソプロピルアルコール）、炭化水素系溶剤などが好適に用いられる。

【0075】

塗液６は、バインダー４１の質量が炭素粒子５の質量に対して０．５％〜２５％となるように炭素粒子５とバインダー４１とを含有していることが特に望ましい。

【0076】

次いで、塗工装置５０によって塗液６をブレージングシート３の条材３Ａの片面上にその略全面に亘って層状に塗工し、これにより、図５及び６に示すように条材３Ａの片面上に炭素粒子層２ｂが形成（塗工）されてなる塗工ブレージングシート４の条材４Ａ（詳述すると塗工両面ブレージングシート４の条材４Ａ）を形成する。

【0077】

なお、図５は条材３Ａ上に炭素粒子層２ｂが形成される前の状態を示し、図６は炭素粒子層２ｂが形成された後の状態を示している。本第１実施形態では、炭素粒子層２ｂが塗工される条材３Ａの面は上面である。

【0078】

塗工装置５０を用いた塗工工程について以下に詳細に説明する。

【0079】

塗工装置５０としては、塗液６をシート上に塗工するのに広く知られた装置を用いることができ、具体的にはロールコーター、ナイフコーター、ダイコーター、グラビアコーターなどを使用可能である。

【0080】

図４に示した塗工装置５０では、巻出しローラ５１から巻き出されたブレージングシート３の条材３Ａは、塗工ローラユニット５２と乾燥装置としての乾燥炉５５とを順次通過して巻取りローラ５３に巻き取られる。

【0081】

塗液６の条材３Ａ上への塗工は塗工ローラユニット５２で行われる。すなわち、巻出しローラ５１から巻き出された条材３Ａは、塗工ローラユニット５２を通過する際にその片面（上面）上に塗液６が塗工ローラユニット５２によりその略全面に亘って塗工されて、図６に示すように条材３Ａ上にその略全面に亘って炭素粒子層２ｂが形成（塗工）される。これにより、塗工ブレージングシート条材４Ａが得られる。この段階では、炭素粒子層２ｂ中にはバインダー４１及び溶剤４２が含まれている。

【0082】

塗工ローラユニット５２は、塗工用パン５２ａ、ピックアップローラ５２ｂ、アプリケーターローラ５２ｃ、バックアップローラ５２ｄなどを備えている。

【0083】

塗工ローラユニット５２を通過した塗工ブレージングシート条材４Ａは、乾燥炉５５を通過する際に乾燥炉５５により炭素粒子層２ｂ中に含まれたバインダー４１及び溶剤４２の殆どが炭素粒子層２ｂから蒸発除去される。

【0084】

炭素粒子層２ｂからバインダー４１及び溶剤４２を除去する理由は次のとおりである。すなわち、炭素粒子層２ｂ中にバインダー４１及び溶剤４２が含まれている場合、ろう付け工程時に炭素粒子層２ｂが加熱されると、バインダー４１及び溶剤４２が有機物の残渣となる虞があり、得られる配線層１１の熱伝導率が低下する要因となる。そこで、炭素粒子層２ｂからバインダー４１及び溶剤４２を除去することが望ましい。

【0085】

炭素粒子層２ｂの塗工量は、ろう材層２ａのアルミニウムと炭素粒子５との複合化が可能な塗工量であれば限定されるものではない。特に、炭素粒子層２ｂは、炭素粒子層２ｂに含まれる炭素粒子５の塗工量が４０ｇ／ｍ^２（特に望ましくは３０ｇ／ｍ^２）以下になるように塗工されることが望ましい。その理由は、配線層１１（複合材）内の層間剥離を確実に抑制できるからである。また、炭素粒子層２ｂは、炭素粒子５の塗工量が１ｇ／ｍ^２以上になるように塗工されることが望ましい。その理由は、配線層１１の熱伝導率を確実に高めることができるからである。

【0086】

さらに、炭素粒子層２ｂは、配線層（複合材）１１に対する炭素粒子５の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように塗工されることが望ましい。炭素粒子５の体積含有率が２体積％以上であることにより、配線層１１の熱伝導率を確実に高めることができる。炭素粒子５の体積含有率が７０体積％以下であることにより、第１積層体１０を構成する全ての層を確実にろう付け一体化することができる。炭素粒子５の体積含有率の特に望ましい下限値は３体積％であり、その特に望ましい上限値は５０体積％である。

【0087】

乾燥炉５５を通過した塗工ブレージングシート条材４Ａは、巻取りローラ５３に巻き取られる。

【0088】

巻取りローラ５３に巻き取られた塗工ブレージングシート条材４Ａは、巻取りローラ５３から巻き出されながら又は巻き出された後で所定の形状（例：四角形状）に切断され、これにより、複数の塗工ブレージングシート４が得られる。

【0089】

次いで、図２に示すように、第１積層体形成工程と第２積層体形成工程を行う。すなわち、第１積層体形成工程では、塗工ブレージングシート４を複数積層して第１積層体１０を形成する。第２積層体形成工程では、第１積層体１０と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とを、第１積層体１０と絶縁層１２の間、絶縁層１２と緩衝層１３の間、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間にそれぞれろう材層を介在させて積層して第２積層体２０を形成する。

【0090】

本第１実施形態では、上述したように第１積層体形成工程と第２積層体形成工程は同時に行われる。こうすることにより、絶縁基板２５の製造に要する時間を大幅に短縮することができ、ひいては絶縁基板２５の製造コストを大幅に引き下げることができる。

【0091】

第１積層体形成工程において、第１積層体１０の最上位には塗工ブレージングシート４ではなくアルミニウム層１が上面カバー層として配置されている。本第１実施形態では、最上位のアルミニウム層１は片面ブレージングシートの心材で形成されている。すなわち、この片面ブレージングシートは、アルミニウム層１を心材とし、アルミニウム層（心材）の下面に皮材としてろう材層２ａがクラッドされたものである。したがって、第１積層体１０の上面には炭素粒子層２ｂが露出しないでアルミニウム層１が露出している。

【0092】

また、複数の塗工ブレージングシート４を、その端部を揃えて積層することが困難であるため、図３に示すように第１積層体１０では複数の塗工ブレージングシート４の端部は僅かに揃っていない。

【0093】

第２積層体形成工程において、塗工ブレージングシート４のブレージングシート３は両面ブレージングシートであることから、第１積層体１０と絶縁層１２の間に介在されるろう材層は、第１積層体１０の最下位に配置された塗工ブレージングシート４の下面のろう材層２ａである。絶縁層１２と緩衝層１３の間に介在されるろう材層１５、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間に介在されるろう材層１５は、それぞれろう材箔である。

【0094】

次いで、ろう付け工程を行う。すなわち、図３に示すように、ろう付け装置のろう付け炉（例：真空ろう付け炉）３５内において、第２積層体２０を載置台３１上に載置するとともに、第１積層体１０上に平板状の押さえ部材３２を第１積層体１０の上面全体を覆う状態に載置する。そして、押さえ部材３２の上側から第２積層体２０を下方向に押圧し、これにより、載置台３１と押さえ部材３２との間で第２積層体２０をその積層方向（下方向）に加圧手段３０により加圧する。これにより、第２積層体２０が不慮に分解されないよう第２積層体２０を拘束することで、第２積層体２０（絶縁基板２５）を仮組みする。

【0095】

加圧手段３０は限定されるものではなく、例えば、弾性バネ力により第２積層体２０をろう付け時に常時加圧する方式のものであっても良いし、押さえ部材３２の上側に載置された重しの重量により第２積層体２０をろう付け時に常時加圧する方式のものであっても良い。

【0096】

加圧手段３０による第２積層体２０への加圧力は、ろう付け工程の際に第１積層体１０の塗工ブレージングシート４の各ろう材層２ａのろう材の溶融物の一部が第１積層体１０の外周面側にはみ出るように第２積層体２０を加圧可能な加圧力であれば限定されるものではないが、特に０．０３Ｎ／ｍｍ^２以上１Ｎ／ｍｍ^２以下であることが望ましい。その理由は、ろう材の溶融物の一部を確実にはみ出させることができるし、第１積層体１０を構成する全ての層を確実にろう付け一体化できるからである。

【0097】

次いで、ろう付け炉３５内において、第２積層体２０をその積層方向に加圧した状態のままで所定のろう付け雰囲気（例：不活性雰囲気、真空）中にて第２積層体２０を加熱する。これにより、第１積層体１０を構成する全ての層と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とを一括してろう付け一体化する。

【0098】

その結果、図１に示すように、第１積層体１０を構成する全ての層が、第１積層体１０の塗工ブレージングシート４の各ろう材層２ａのろう材で接合一体化されて配線層１１が形成される。さらに、配線層１１が絶縁層１２に両者１１、１２の間に介在されたろう材層２ａのろう材で接合される。さらに、絶縁層１２が緩衝層１３に両者１２、１３の間に介在されたろう材層１５のろう材で接合される。さらに、緩衝層１３が冷却部材１４に両者１３、１４の間に介在されたろう材層１５のろう材で接合される。

【0099】

ろう付けが終了したら、加圧手段３０による第２積層体２０への加圧を解除する。これにより、本第１実施形態の絶縁基板２５が得られる。

【0100】

上述したろう付け工程について第１積層体１０で生じるろう付け現象を中心に詳述すると、次のとおりである。

【0101】

すなわち、第２積層体２０をろう付け温度まで加熱すると、第１積層体１０において塗工ブレージングシート４の各ろう材層２ａのろう材が溶融する。そして、第２積層体２０がその積層方向に加圧されていることにより、各ろう材の溶融物が炭素粒子層２ｂ内に浸入し更には炭素粒子層２ｂを通過するとともに各ろう材の溶融物の一部が第１積層体１０の外周面側にはみ出て外周面に付着する。

【0102】

そして、第２積層体２０への加熱を停止して第２積層体２０を冷却することにより、第１積層体１０を構成する互いに隣接する層同士が両者の間に介在されたろう材層２ａのろう材で接合されるとともに、更に、図１に示すように第１積層体１０の外周面側にはみ出した溶融したろう材のはみ出し部２ａｘ（クロスハッチングで示す）が凝固して第１積層体１０の外周面にその略全体を覆う状態に固着する。このような状態で第１積層体１０を構成する全ての層が接合一体化されて、配線層１１が形成される。

【0103】

ろう付け工程で適用されるろう付け手段は限定されるものではないが、特に真空ろう付けであることが望ましい。その理由は、ろう付け工程の際にろう付け炉３５内において真空状態で第２積層体２０を加熱することにより、炭素粒子層２ｂに存在するバインダー４１及び溶剤４２を容易に且つ確実に蒸発除去することができるし、加熱による炭素粒子５の酸化消耗の発生を確実に抑制することができるからである。

【0104】

ろう付け工程で適用されるろう付け条件（ろう付け温度、その保持時間、冷却速度等）は限定されるものではないが、ろう材の溶融物の一部が第１積層体１０の外周面側に確実に且つ十分にはみ出るようにするため、ろう付け温度はなるべく高い方が望ましく、更に、ろう付け温度の保持時間もなるべく長い方が望ましい。特に望ましいろう付け温度は５９０℃以上６２０℃以下である。ろう付け温度の特に望ましい保持時間は１０ｍｉｎ以上６０ｍｉｎ以下である。ろう付け温度からの冷却速度はなるべく速い方が望ましい。特に望ましい冷却速度は、ろう付け温度から３００℃までの範囲内において３０℃／ｍｉｎ以上１００℃／ｍｉｎ以下である。

【0105】

本第１実施形態の絶縁基板２５の製造方法によれば、図３に示すように、積層工程では、第１積層体１０は、アルミニウム層１とろう材−炭素粒子含有層２とが交互に複数積層された状態で形成されている。そのため、得られる配線層（複合材）１１の熱伝導率を高めることができる。さらに、ろう付け工程では、ろう材−炭素粒子含有層２中のろう材の溶融物の一部が第１積層体１０の外周面側にはみ出るように第２積層体２０をその積層方向に加圧した状態で加熱するので、第１積層体１０の外周面側にはみ出たろう材のはみ出し部２ａｘが第１積層体１０の外周面にその略全面を覆う状態に固着される。これにより、配線層１１の外周面の機械的強度が向上するし、ろう材−炭素粒子含有層２中の炭素粒子５が配線層１１の外周面から脱落するのを抑制することができる。したがって、絶縁基板２５によれば、脱落した炭素粒子５による電気的短絡の発生を抑制することができる。

【0106】

しかも、ろう付け工程において、第１積層体１０を構成する全ての層と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とが一括してろう付け一体化されるので、配線層１１が絶縁層１２に接合されるとともに絶縁層１２が緩衝層１３に接合され更に緩衝層１３が冷却部材１４に接合される。したがって、第１積層体１０を構成する全ての層の接合と、配線層１１と絶縁層１２との接合と、絶縁層１２と緩衝層１３との接合と、緩衝層１３と冷却部材１４との接合とを同時に行うことができる。これにより、絶縁基板２５製造に要する時間を大幅に短縮することができる。

【0107】

さらに、本１実施形態では、ろう材−炭素粒子含有層２はろう材層２ａと炭素粒子層２ｂとに分かれており、積層工程では、アルミニウム層１を心材、ろう材層２ａを皮材とするブレージングシート３上に炭素粒子層２ｂを塗工し、その後、塗工ブレージングシート４を複数積層して第１積層体１０を形成するので、第１積層体１０を容易に形成することができる。

【0108】

なお、本第１実施形態に示すように、ブレージングシート３及びその条材３Ａは、両面ブレージングシート及びその条材であることが特に望ましいが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、アルミニウム層（心材）の片面（上面）だけに皮材としてのろう材層がクラッドされた片面ブレージングシート及びその条材であることを排除するものではない。

【0109】

さらに、本第１実施形態に示すように、第１積層体１０において、ろう材層２ａはアルミニウム層（心材）１にクラッドされていることが積層工程（第１積層体形成工程）を容易に行うことができる点等で特に望ましいが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ろう材層２ａはアルミニウム層１にクラッドされていないろう材箔であることを排除するものではない。

【0110】

また、本第１実施形態では、第１積層体１０の上面に炭素粒子層２ｂ等のろう材−炭素粒子含有層２が露出しないようにするため、更には、押さえ部材３２が第１積層体１０の上面に接合されないようにするため、第１積層体１０の最上位にはアルミニウム層（心材）１の下面に皮材としてろう材層２ａがクラッドされた片面ブレージングシートが配置されているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本発明では、第１積層体１０の最上位に、ろう材層が下面にクラッドされていないアルミニウム箔だけがアルミニウム層として配置されていても良いし、上から順にＮｉ層とＴｉ層とＡｌ層とが積層され且つ一体にクラッドされてなるＮｉ／Ｔｉ／Ａｌクラッド板が第１積層体１０の最上位に配置されていても良いし、押さえ部材３２における第１積層体１０との接触面側（即ち押さえ部材３２の下面側）にろう材との接合を阻害する離型層が配置されていても良い。

【0111】

図７及び８は、本発明の第２実施形態を説明する図である。

【0112】

本第２実施形態では、図８に示すように、ろう材−炭素粒子含有層２は、上記第１実施形態のようにろう材層２ａと炭素粒子層２ｂとに分かれているものではなく、アルミニウム系ろう材粒子及び炭素粒子を混合状態に含有したろう材粒子−炭素粒子混合層２ｃである。

【0113】

さらに、混合層２ｃは、上記第１実施形態のようにブレージングシート３ではなく、図７に示すようにアルミニウム層を形成するアルミニウム箔１の片面（上面）上に塗工されている。

【0114】

混合層２ｃの塗工は、例えば図４に示した塗工装置を用いた塗工方法に従って行われる。すなわち、ろう材粉末等のろう材粒子（図示せず）は、炭素粒子５とバインダー４１とバインダー４１用溶剤４２と一緒に混合容器４４内に入れられ、これらが撹拌羽根付きミキサー４５により撹拌混合される。これにより、ろう材粒子と炭素粒子５とバインダー４１と溶剤４２とを混合状態に含有する塗液が得られる。

【0115】

ろう材粒子の大きさは限定されるものではないが、特にその平均粒子径が５μｍ以上５００μｍ以下であることが、アルミニウムと炭素粒子との複合化を確実に行える点等で望ましい。

【0116】

塗工装置５０の巻出しローラ５１にはブレージングシート３の条材３Ａではなくアルミニウム箔１の条材１Ａが巻かれる。そして、塗工装置５０を用いて混合層２ｃをアルミニウム箔条材１Ａの片面（上面）上にその略全面に亘って層状に塗工する。これにより、アルミニウム箔条材１Ａの片面（上面）上に混合層２ｃが形成（塗工）されてなる塗工アルミニウム箔８の条材８Ａが得られるとともに、巻取りローラ５３に巻き取られる。

【0117】

この塗工工程において、混合層２ｃの塗工量は限定されるものではないが、特に、混合層２ｃは、混合層２ｃに含まれる炭素粒子５の塗工量が４０ｇ／ｍ^２以下になるように塗工されることが望ましく、また混合層２ｃは、混合層２ｃに含まれる炭素粒子５の塗工量が１ｇ／ｍ^２以上になるように塗工されることが望ましい。それらの理由は、上記第１実施形態で説明した理由と同じである。

【0118】

さらに、混合層２ｃは、配線層（複合材）１１に対する炭素粒子５の体積含有率が２体積％以上７０体積％以下になるように塗工されることが望ましい。その理由は、上記第１実施形態で説明した理由と同じである。

【0119】

巻取りローラ５３に巻き取られた塗工アルミニウム箔条材８Ａは、巻取りローラ５３から巻き出されながら又は巻き出された後で所定の形状（例：四角形状）に切断され、これにより、複数の塗工アルミニウム箔８が得られる。

【0120】

次いで、塗工アルミニウム箔８を複数積層して第１積層体１０を形成するとともに、第１積層体１０と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とを、第１積層体１０と絶縁層１２の間、絶縁層１２と緩衝層１３の間、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間にそれぞれろう材層を介在させて積層して第２積層体２０を形成する。その後の工程は、上記実施形態と同様に行われる。

【0121】

なお本発明では、塗工アルミニウム箔８を上下反転させて複数積層して第１積層体１０を形成しても良い。

【0122】

以上で本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能である。

【0123】

また、上記実施形態では絶縁基板の配線層が本発明の複合材で形成されているが、本発明ではその他に例えば更に絶縁基板の緩衝層も本発明の複合材で形成されていても良い。さらに、本発明は緩衝層だけが本発明の複合材で形成されることを排除するものではない。

【0124】

また、上記実施形態では冷却部材は放熱部材であるが、本発明ではその他に例えば冷却液（例：冷却水）が流通する流通路を有する冷却器であっても良い。

【実施例】

【0125】

次に、本発明の具体的な実施例及び比較例を以下に示す。なお本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0126】

＜実施例１＞
図１〜６に示した上記第１実施形態の絶縁基板２５をその製造方法に従って製造した。その製造方法及びその条件は次のとおりである。

【0127】

厚さ７０μｍの両面ブレージングシート条材（クラッド率２０％）３Ａの片面上に炭素粒子層としてのピッチ系炭素繊維層２ｂを当該層２ｂに含まれるピッチ系炭素繊維の塗工量が２１ｇ／ｍ^２になるように塗工しそして乾燥した。これにより、塗工ブレージングシート条材（詳述すると塗工両面ブレージングシート条材）４Ａを得た。なお、ピッチ系炭素繊維の平均繊維長さは２００μｍ、その平均繊維直径は１５μｍであった。

【0128】

次いで、塗工ブレージングシート条材４Ａを縦２５ｍｍ×横２５ｍｍの正方形状に切断することで、塗工ブレージングシート４を複数得た。そして、これを１０枚積層して第１積層体１０を形成するとともに、第１積層体１０と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とを積層して第２積層体２０を形成した。絶縁層１２はＡｌＮ層であり、緩衝層１３は純度４Ｎのアルミニウム層であり、冷却部材１４はアルミニウム製ヒートシンクであった。第２積層体２０を形成する際には、絶縁層１２と緩衝層１３の間、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間にそれぞれろう材層１５としてのろう材箔を介在させた。そして、第２積層体２０をその積層方向に０．１５Ｎ／ｍｍ^２の加圧力で加圧して第２積層体２０を仮組した。

【0129】

次いで、真空ろう付け装置を用いて第２積層体２０に対してろう付けを行い、絶縁基板２５を製造した。その際に適用したろう付け条件は、真空度１×１０^-4Ｐａ、ろう付け温度６００℃、その保持時間２０ｍｉｎ、ろう付け温度から３００℃までの範囲内における冷却速度５０℃／ｍｉｎであった。

【0130】

こうして得られた絶縁基板２５では、配線層１１の外周面にその略全面を覆う状態にろう材のはみ出し部２ａｘが固着しており、そのため、配線層１１の外周面の機械的強度が高く、また配線層１１の外周面からの炭素繊維の脱落も見られなかった。さらに、絶縁基板２５は高い熱伝導性を有していた。

【0131】

＜実施例２＞
図１〜６に示した上記第１実施形態の絶縁基板２５をその製造方法に従って製造した。その製造方法及びその条件は次のとおりである。

【0132】

厚さ６０μｍの両面ブレージングシート条材（クラッド率２０％）３Ａの片面上に炭素粒子層としての高熱伝導性鱗片状黒鉛粒子層２ｂを当該層２ｂに含まれる鱗片状黒鉛粒子の塗工量が９ｇ／ｍ^２になるように塗工しそして乾燥した。これにより、塗工ブレージングシート条材（詳述すると塗工両面ブレージングシート条材）４Ａを得た。なお、鱗片状黒鉛粒子の平均粒子径は２００μｍ、その偏平率は１０であった。

【0133】

次いで、塗工ブレージングシート条材４Ａを縦２５ｍｍ×横２５ｍｍの正方形状に切断することで、塗工ブレージングシート４を複数得た。そして、これを２０枚積層して第１積層体１０を形成するとともに、第１積層体１０と絶縁層１２と緩衝層１３と冷却部材１４とを積層して第２積層体２０を形成した。絶縁層１２、緩衝層１３及び冷却部材１４は、上記実施例１と同じである。第２積層体２０を形成する際には、絶縁層１２と緩衝層１３の間、及び、緩衝層１３と冷却部材１４の間にそれぞれろう材層１５としてのろう材箔を介在させた。そして、第２積層体２０をその積層方向に０．１５Ｎ／ｍｍ^２の加圧力で加圧して第２積層体２０を仮組した。

【0134】

次いで、真空ろう付け装置を用いて第２積層体２０に対して上記実施例１と同じろう付け条件でろう付けを行い、絶縁基板２５を製造した。

【0135】

こうして得られた絶縁基板２５では、配線層１１の外周面にその略全面を覆う状態にろう材のはみ出し部２ａｘが固着しており、そのため、配線層１１の外周面の機械的強度が高く、また配線層１１の外周面からの鱗片状黒鉛粒子の脱落も見られなかった。さらに、絶縁基板２５は高い熱伝導性を有していた。

【0136】

＜比較例＞
厚さ６０μｍのアルミニウム箔条材の片面上に炭素粒子層としての高熱伝導性鱗片状黒鉛粒子層を当該層に含まれる鱗片状黒鉛粒子の塗工量が９ｇ／ｍ^２になるように塗工しそして乾燥した。これにより、塗工アルミニウム箔条材を得た。なお、鱗片状黒鉛粒子の平均粒子径は２００μｍ、その偏平率は１０であった。

【0137】

次いで、塗工アルミニウム箔条材を縦２５ｍｍ×横２５ｍｍの正方形状に切断することで、塗工アルミニウム箔を複数得た。そして、これを２０枚積層して積層体を形成した。

【0138】

次いで、ホットプレス装置を用いて積層体を、加熱温度６００℃、その保持時間６０ｍｉｎ及び加圧力１ＭＰａの条件で加熱及び加圧して焼結することで複合材を製造した。

【0139】

こうして得られた複合材では、複合材の外周面の接合が不完全であり、そのため、複合材の外周面の機械的強度が弱く、また複合材の外周面から鱗片状黒鉛粒子の脱落が見られた。

【産業上の利用可能性】

【0140】

本発明は、アルミニウムと炭素粒子との複合材、その製造方法、絶縁基板及びその製造方法に利用可能である。

【符号の説明】

【0141】

１：アルミニウム層（アルミニウム箔）
１Ａ：アルミニウム箔条材
２：ろう材−炭素粒子含有層
２ａ：ろう材層
２ｂ：炭素粒子層
２ｃ：ろう材粒子−炭素粒子混合層
３：ブレージングシート
３Ａ：ブレージングシート条材
４：塗工ブレージングシート
４Ａ：塗工ブレージングシート条材
５：炭素粒子
８：塗工アルミニウム箔
８Ａ：塗工アルミニウム箔条材
１０：第１積層体
１１：配線層
１２：絶縁層
２０：第２積層体
２５：絶縁基板
３０：加圧手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】