超导化合物用基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种超导化合物用基板及其制造方法，其能够与铜的高取向的同时实现优异的附着强度。作为解决课题的手段，其特征在于，对以90％以上的压下率加工的铜箔的表面进行溅射蚀刻，除去表面的附着物，对非磁性的金属板进行溅射蚀刻，利用轧辊将所述铜箔和所述金属板进行加压接合，对所述接合的层叠体进行加热，使所述铜进行结晶取向，同时，使所述铜在所述金属板中热扩散10nm以上，在所述层叠体的铜表面上层叠保护层。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年11月12日，申请号为201080051041. 3,专利技术名称为超 导化合物用基板及其制造方法的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及作为超导化合物的基板使用的。
技术介绍
优异的高温氧化物超导化合物用的基板，是在金属基板上设置结晶取向性高的中 间层（Ce0 2、添加氧化锆的氧化钇（YSZ))，再在其上形成超导化合物层（RE123膜：RE :Y、Gd、 Ho等）。 在这些氧化物膜的成膜方法中，目前公知的有离子束辅助沉积成膜法（IBAD法） 和在预先进行了结晶取向的金属基板上形成氧化物膜的RABITS法。 考虑到成膜速度等将来的生产效率的场合，利用RABITS法制造的氧化物超导化 合物用的基板是有利的，为了利用该制造方法使超导特性提高，重要的是使金属基板高度 地进行结晶取向。 作为这种金属基板，公开了在不锈钢基板上层叠铜，使铜高度地进行结晶取向，再 在铜上层叠镍中间层的基板（例如，参照专利文献1)。 另外，作为这种金属基板的制造方法，公开了如下技术，即：对经过高压下的铜进 行热处理使其高度地进行结晶取向，利用冷轧将其层叠在不锈钢基板上，再在铜上层叠镍 层（例如，参照专利文献2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:特开2006 - 127847号公报 专利文献2:特开2008 - 266686号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 但是，专利文献1中记载的制造方法存在如下问题，即：层叠于不锈钢基板上的铜 的取向性不充分，表面上有可能生成瑕疵或沟。 另外，专利文献2中记载的制造方法采用使铜进行结晶取向之后，利用冷轧而层 叠于不锈钢基板上的方法，由于对结晶取向后的铜还要进行轧制，有时因该轧制使铜的取 向降低或在铜的表面产生瑕疵或沟。因此，存在如下问题，即：层叠于其上的镍层、超导层等 的取向降低，超导体的特性降低。 另外，上述专利文献1及专利文献2记载的制造方法中，基板和层叠于其上的铜的 附着强度弱，使用这些金属基板的制品的可靠性有问题。 本专利技术提供解决了这种问题，能够与铜的高取向同时实现基板所要求的优异的附 着强度的。 用于解决课题的手段 (1)本专利技术的超导化合物用基板具有： 非磁性的金属板、设置于非磁性的金属板上的铜层和设置于铜层上的保护层，其 特征在于， 所述铜在所述非磁性金属板中扩散l〇nm以上。 (2)本专利技术的超导化合物用基板，其特征在于，在所述（1)中，所述金属板为非磁 性不锈钢板。 (3)本专利技术的超导化合物用基板的制造方法，其特征在于，包括： 对以90%以上的压下率加工的铜箔的表面进行溅射蚀刻，从而除去表面的吸附物 的工序； 对非磁性金属板的表面进行溅射蚀刻的工序； 利用轧辊将所述铜箔和所述金属板进行加压接合，从而形成层叠体的工序； 对所述层叠体进行加热，使所述铜进行结晶取向，同时，使所述铜在所述金属板中 热扩散10nm以上的热处理工序；和 在所述层叠体的铜表面上层叠保护层的工序。 (4)本专利技术的超导化合物用基板的制造方法，其特征在于，在所述（3)中，所述金 属板为非磁性不锈钢板。 专利技术效果 (1)所述的超导化合物用基板，提高了金属板和层叠于其上的铜的附着性。根据 (3)所述的超导化合物用基板的制造方法，在将铜层叠于金属板后进行加热处理，进行铜的 结晶取向，因此与现有技术相比，能够使铜高度取向，防止表面产生瑕疵或沟。 另外，由于是保持在低于铜的再结晶开始温度的温度对铜进行溅射蚀刻，与现有 技术相比，能够减少铜的压下状态的变化而将铜层叠于基板上，在通过之后的加热处理使 经过压下的铜取向时，与现有技术相比，能够使铜高度取向。 【附图说明】 图1是表示本专利技术中使用的表面活化接合装置的概略图； 图2是表示本专利技术的实施方式1的超导化合物用基板5的构成的概略剖面图； 图3是表示本专利技术的实施方式2的超导化合物用基板10的构成的概略剖面图； 图4是表示在保护层涂敷前的铜/SUS316L层叠体的热处理后，铜从铜/SUS316L 界面向SUS316L方向扩散的距离与180°剥离强度的关系的曲线图； 图5表示对本专利技术的实施方式1的超导化合物用基板，在600°C下进行1小时热处 理时的铜/SUS316L界面的TEM图像； 图6是表示在本专利技术的超导化合物用基板上层叠了超导化合物的参考方式1的超 导化合物层叠板15的概略剖面图； 图7是表示在本专利技术的超导化合物用基板上层叠了超导化合物的参考方式2的超 导化合物层叠板20的概略剖面图。 【具体实施方式】 本专利技术实施方式的超导化合物用基板，其特征在于，具有非磁性金属板、设置于非 磁性金属板上层的铜层、和设置于铜层上层的保护层，在所述非磁性金属板中扩散有lOmii 以上的所述铜层。 这种超导化合物用基板的制造包括如下工序：对以90%以上的压下率加工的铜 箔的表面进行溅射蚀刻，从而除去表面的吸附物的工序；对非磁性金属板的表面进行溅射 蚀刻的工序；利用轧辊将所述铜箔和所述金属板进行加压接合而形成层叠体的工序；对所 述层叠体进行加热使所述铜进行结晶取向，同时，使所述铜在所述金属板中热扩散l〇nm以 上的热处理工序；在上述层叠体的铜表面上层叠保护层的工序。 (实施方式1) 图2是表示本专利技术实施方式1的超导化合物用基板5的构成的概略剖面图。 如图2所示，实施方式1的超导化合物用基板5由作为基板的非磁性金属板T1、层 叠于非磁性金属板T1上的铜层T2、设置于铜层T2上的保护层T3构成，在上述非磁性金属 板T1中扩散10nm以上的所述铜层T2。 利用10nm以上的扩散，确保非磁性金属板T1和铜层T2的附着强度。 (非磁性金属板） 非磁性金属板T1由于是为了起到铜层的增强板的作用而使用的，所以，作为非磁 性金属板T1，在使用超导化合物用基板的77K下为非磁性（反铁磁性体或顺磁性体），而 且，使用比用作铜层T2的铜箔强度高的金属板。 另外，非磁性金属板T1优选经过软化的状态，即所谓退火材料（0材）。其理由是 因为作为接合对象的铜箔是以高压下率实施冷轧而使其硬化的材料，当金属板的硬度过高 时，为了确保接触面积，就需要更高的压下率，有时轧制后翘曲增大。因此，为了尽可能以低 的压下确保接合界面的接触面积，使轧制后的翘曲减少，金属板T1优选经过软化的状态。 作为非磁性金属板T1的具体例，例如可举出SUS316L等不锈钢板的退火材料等， 就其厚度而言，如果是所述不锈钢板，优选为〇. 〇5mm以上0. 2mm以下。优选为0. 05mm以上 的理由是确保非磁性金属板T1的强度，优选为0. 2mm以下的理由是确保对超导材料进行加 工时的加工性。 (铜层） 作为铜层T2使用的铜箔，优选使用由以90%以上的压下率冷轧而成的铜或铜合 金构成的全硬淬火材料。本说明书中的全硬淬火材料是指将在强压下率下的冷轧作为最终 工序的材料。 使压下率为90%以上的理由是因为压下率小于90%的铜箔在后面进行的热处理 中，铜有可能不取向。 另外，对于铜箔T2的厚度，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
超导化合物用基板，具有非磁性金属板、设置于非磁性金属板上层的铜层和设置于铜层上层的保护层，其特征在于，所述铜在所述非磁性金属板中扩散10nm以上。

【技术特征摘要】
2009.11.20 JP 2009-2652851. 超导化合物用基板，具有非磁性金属板、设置于非磁性金属板上层的铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈山浩直，南部光司，金子彰，太田肇，大木康太郎，山口高史，林和彦，大松一也，
申请(专利权)人：东洋钢钣株式会社，住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP