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コンピュータ・半導体IC用・装置・部品・材料
金属粉末射出成形チタン焼結製品
概要
チタン（Ti）は、高比強度、高靭性、高耐食性を備えた材料であり、近年ますますその需要が高まりつつあります。しかし、チタンは難加工性材料であり、加工にコストがかかるという問題点がありました。今回、開発した金属粉末射出成形チタン焼結製品（MIM
Ti焼結製品）は、当社が約10年の実績をもつ金属粉末射出成形（MIM）技術をチタンへ適用したものです。
１．MIMの工程
高強度・高靱性のSi3N4セラミックスに高熱伝導性を付与することで耐熱衝撃性および耐熱疲労性を向上させ、半導体モジュールの信頼性を大幅に改善しました。また、従来材のアルミナおよび窒化アルミでは不可能な新規モジュール構造を実現しました。
図１ ＭＩＭ工程フローチャート
Fig.1 MIM process
図１ ＭＩＭ工程フローチャート
Fig.1 MIM process
２．MIM Ti焼結製品の特徴
(1)形状
鍛造では困難な三次元複雑形状品のニアネットシェイプ焼結体の製造が可能です（図2）
図２ ＭＩＭ Ｔｉ焼結製品サンプル
Fig.2 Example of MIM Ti sintered parts
(2)焼結体特性
相対密度は97%であり、十分に焼結が進んだ組織となっています（図3）
図3 組織
Fig.3 Microstructure
機械的特性は、JIS３種の溶製材に匹敵します（表1）。また、引張試験による破断面は、延性破面を示し、十分な延性を持っていることがわかります（図４）
表1 MIM Ti焼結製品の特性
Table１ Properties of MIM Ti sintered parts
図4 破面
Fig.4 ．Fracture surface
現在、さらに高硬度、高強度が要求される製品については、その要求特性に合ったＴｉ合金のMIMによる製造が可能です。
鍛造では困難な三次元複雑形状品のニアネットシェイプ焼結体の製造が可能です（図2）
図２ ＭＩＭ Ｔｉ焼結製品サンプル
Fig.2 Example of MIM Ti sintered parts
相対密度は97%であり、十分に焼結が進んだ組織となっています（図3）
図3 組織
Fig.3 Microstructure
表1 MIM Ti焼結製品の特性
Table１ Properties of MIM Ti sintered parts
| MIM Ti焼結品 | JIS3種の規格 | |
|---|---|---|
| 相対密度（%） | 97 | 100 |
| 引張強さ（NPa） | 600±20 | 480〜620 |
| 伸び（%） | 21±2 | ≧18 |
| 0.2％耐力（NPa） | 310±39 | ≧345 |
| 硬さ（Hmv） | 240±29 | − |
図4 破面
Fig.4 ．Fracture surface
問い合わせ先
株式会社日立メタルプレシジョン 営業本部 TEL : 03-5765-3078
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