JP2002134667A - 放熱板およびその製造方法 - Google Patents
放熱板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】反りを防止し、放熱性に優れた放熱板を提供す
る。 【解決手段】金属マトリックス（Ａｌ合金）と、この金
属マトリックス中に分散した金属マトリックスよりも熱
膨張率の小さい分散材（初晶Ｓｉ）とからなり、発熱体
である電気素子が配設される受熱面（１３）と、この受
熱面から受熱した熱を放熱する放熱面（１１）とを備え
る放熱板において、前記分散材が、放熱面側よりも受熱
面側に多く分散していることを特徴とする放熱板。この
放熱板は、反りが少なく、放熱性に優れる。
る。 【解決手段】金属マトリックス（Ａｌ合金）と、この金
属マトリックス中に分散した金属マトリックスよりも熱
膨張率の小さい分散材（初晶Ｓｉ）とからなり、発熱体
である電気素子が配設される受熱面（１３）と、この受
熱面から受熱した熱を放熱する放熱面（１１）とを備え
る放熱板において、前記分散材が、放熱面側よりも受熱
面側に多く分散していることを特徴とする放熱板。この
放熱板は、反りが少なく、放熱性に優れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発熱体である電気
素子（デバイス）により構成されたパワーモジュール等
からの熱を放熱するために使用される放熱板およびその
製造方法に関するものである。
素子（デバイス）により構成されたパワーモジュール等
からの熱を放熱するために使用される放熱板およびその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に高密度に電気素子を配設
したチップ（シリコンチップ等）や多数のチップを配設
したパワーモジュール等は、各種機器の制御に不可欠で
ある。しかし、半導体製品は、通常、その使用温度範囲
が定められており、その範囲を超えると、誤作動を起
す。このため、シリコンチップ等からの発熱は、適宜放
熱する必要がある。特に、集積度が高くなるほど、ま
た、制御電流量が増えるほど、冷却能力を高める必要が
ある。そこで、シリコンチップ等の下面に放熱板を設け
ることが従来から行われてきた。例えば、特開平１１−
１２６８７０号公報には、セラミックス分散材を用いた
金属基複合材料からなる放熱板が開示されている。具体
的に言うと、その放熱板は、マトリックスであるアルミ
ニウム合金中にセラミックス分散材である炭化珪素粉末
が分散した金属基複合材料からなる。熱伝達率の良いア
ルミニウム合金をマトリックスとして放熱性を確保し、
熱膨張係数の少ない炭化珪素粉末をその中に分散させる
ことにより放熱板の反りを抑制している。なお、この放
熱板の放熱面側に設けられたフィンは、易溶解性の塩
（ＮａＣｌ）中子を用いて製造されている。
したチップ（シリコンチップ等）や多数のチップを配設
したパワーモジュール等は、各種機器の制御に不可欠で
ある。しかし、半導体製品は、通常、その使用温度範囲
が定められており、その範囲を超えると、誤作動を起
す。このため、シリコンチップ等からの発熱は、適宜放
熱する必要がある。特に、集積度が高くなるほど、ま
た、制御電流量が増えるほど、冷却能力を高める必要が
ある。そこで、シリコンチップ等の下面に放熱板を設け
ることが従来から行われてきた。例えば、特開平１１−
１２６８７０号公報には、セラミックス分散材を用いた
金属基複合材料からなる放熱板が開示されている。具体
的に言うと、その放熱板は、マトリックスであるアルミ
ニウム合金中にセラミックス分散材である炭化珪素粉末
が分散した金属基複合材料からなる。熱伝達率の良いア
ルミニウム合金をマトリックスとして放熱性を確保し、
熱膨張係数の少ない炭化珪素粉末をその中に分散させる
ことにより放熱板の反りを抑制している。なお、この放
熱板の放熱面側に設けられたフィンは、易溶解性の塩
（ＮａＣｌ）中子を用いて製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記公報に
記載された放熱板は、シリコンチップ等のある受熱面か
らフィンのある放熱面まで、全体的に均一な組織（組
成）構造をしている。このため、受熱面から放熱面にか
けて生じる温度勾配により、放熱板の熱膨張にも勾配を
生じる。つまり、受熱面側の熱膨張が大きく、放熱面側
の熱膨張が小さくなり、放熱板全体に反りが生じ得る。
このため、放熱板の受熱面側でシリコンチップ等の剥離
や接触性の低下が生じ、放熱性の低下を招く虞がある。
記載された放熱板は、シリコンチップ等のある受熱面か
らフィンのある放熱面まで、全体的に均一な組織（組
成）構造をしている。このため、受熱面から放熱面にか
けて生じる温度勾配により、放熱板の熱膨張にも勾配を
生じる。つまり、受熱面側の熱膨張が大きく、放熱面側
の熱膨張が小さくなり、放熱板全体に反りが生じ得る。
このため、放熱板の受熱面側でシリコンチップ等の剥離
や接触性の低下が生じ、放熱性の低下を招く虞がある。
【０００４】また、炭化珪素が放熱板全体に均一に分散
しているため、熱抵抗が大きくなり、熱伝達率が低下し
て放熱性が損なわれる。さらに、従来の放熱板は、塩中
子を使用して製造されているが、その塩中子の熱膨張係
数は４６×１０-6／Ｋ程度であり、金属基複合材料の熱
膨張係数は８×１０-6／Ｋ程度ある。このため、溶湯の
凝固前後で両者の間に大きな熱膨張差が生じ、鋳造後に
できる放熱板に反りが生じ、製品の寸法が安定しない。
また、塩中子は放熱板一品毎に製作され、鋳造後に水で
洗い流す必要がある。このため、前述の公報に記載され
た製造方法は、工数的にもコスト的にも好ましい製造方
法とは言えない。
しているため、熱抵抗が大きくなり、熱伝達率が低下し
て放熱性が損なわれる。さらに、従来の放熱板は、塩中
子を使用して製造されているが、その塩中子の熱膨張係
数は４６×１０-6／Ｋ程度であり、金属基複合材料の熱
膨張係数は８×１０-6／Ｋ程度ある。このため、溶湯の
凝固前後で両者の間に大きな熱膨張差が生じ、鋳造後に
できる放熱板に反りが生じ、製品の寸法が安定しない。
また、塩中子は放熱板一品毎に製作され、鋳造後に水で
洗い流す必要がある。このため、前述の公報に記載され
た製造方法は、工数的にもコスト的にも好ましい製造方
法とは言えない。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、放熱性に優れ、反りを十分に抑制できる
放熱板を提供することを目的とする。また、そのような
放熱板を効率よく製造できる方法を提供することを目的
とする。
たものであり、放熱性に優れ、反りを十分に抑制できる
放熱板を提供することを目的とする。また、そのような
放熱板を効率よく製造できる方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、この課題を
解決すべく鋭意研究し、試行錯誤すると共に各種系統的
実験を重ねた結果、放熱板の放熱面側よりも受熱面側に
分散材を多く分散させることを思いつき、本発明の放熱
面を開発するに至ると共に、その放熱板を製造する上で
好適な製造方法を開発するに至ったものである。
解決すべく鋭意研究し、試行錯誤すると共に各種系統的
実験を重ねた結果、放熱板の放熱面側よりも受熱面側に
分散材を多く分散させることを思いつき、本発明の放熱
面を開発するに至ると共に、その放熱板を製造する上で
好適な製造方法を開発するに至ったものである。
【０００７】（放熱板）すなわち、本発明の放熱板は、
金属マトリックスと、該金属マトリックス中に分散した
該金属マトリックスよりも熱膨張率の小さい分散材とか
らなり、発熱体である電気素子が配設される受熱面と該
受熱面から受熱した熱を放熱する放熱面とを備える放熱
板において、前記分散材は、前記放熱面側よりも前記受
熱面側に多く分散していることを特徴とする。
金属マトリックスと、該金属マトリックス中に分散した
該金属マトリックスよりも熱膨張率の小さい分散材とか
らなり、発熱体である電気素子が配設される受熱面と該
受熱面から受熱した熱を放熱する放熱面とを備える放熱
板において、前記分散材は、前記放熱面側よりも前記受
熱面側に多く分散していることを特徴とする。
【０００８】熱膨張率の小さい分散材が、発熱体である
電気素子が配設される受熱面側に多く分散しているた
め、受熱面側の膨張が抑制され、シリコンチップ等との
接合性や密着性が確保される。また、受熱面側から放熱
面側にかけて温度勾配ができても、受熱面側に熱膨張率
の小さな分散材が多く分布するため、放熱板全体の反り
が抑制、防止される。また、低熱膨張率の部材を金属中
に鋳込だ場合と異なり、本発明に係る放熱板は、低熱膨
張率の分散材が金属マトリックス中で適度に傾斜分布す
るため、熱抵抗も少なく、急激な境界層の形成が防止さ
れる。
電気素子が配設される受熱面側に多く分散しているた
め、受熱面側の膨張が抑制され、シリコンチップ等との
接合性や密着性が確保される。また、受熱面側から放熱
面側にかけて温度勾配ができても、受熱面側に熱膨張率
の小さな分散材が多く分布するため、放熱板全体の反り
が抑制、防止される。また、低熱膨張率の部材を金属中
に鋳込だ場合と異なり、本発明に係る放熱板は、低熱膨
張率の分散材が金属マトリックス中で適度に傾斜分布す
るため、熱抵抗も少なく、急激な境界層の形成が防止さ
れる。
【０００９】特に、本発明の放熱板は、前記金属マトリ
ックスがアルミニウムを主成分とし、前記分散材がケイ
素を主成分とする初晶からなると、好適である。ケイ素
を主成分とする初晶（分散材）は、シリコン製基板の熱
膨張率と近く、両者の間で生じる熱膨張差が一層小さく
なる。しかも、ケイ素を主成分とする初晶は、合金溶湯
に分散材を別途添加したりせずに、合金溶湯の凝固温度
を制御することで容易に製造可能である。そして、金属
マトリックスがアルミニウムを主成分とすることで、熱
伝達性や放熱性に優れた放熱板が得られる。
ックスがアルミニウムを主成分とし、前記分散材がケイ
素を主成分とする初晶からなると、好適である。ケイ素
を主成分とする初晶（分散材）は、シリコン製基板の熱
膨張率と近く、両者の間で生じる熱膨張差が一層小さく
なる。しかも、ケイ素を主成分とする初晶は、合金溶湯
に分散材を別途添加したりせずに、合金溶湯の凝固温度
を制御することで容易に製造可能である。そして、金属
マトリックスがアルミニウムを主成分とすることで、熱
伝達性や放熱性に優れた放熱板が得られる。
【００１０】（放熱板の製造方法）本発明の放熱板の製
造方法は、濾過材を配設した金型のキャビティ内に該濾
過材の一方側から過共晶の合金溶湯を初晶を生じる温度
下で加圧注入する注入工程と、該注入工程によって該濾
過材の一方側に該初晶を集積させた状態で該合金溶湯を
凝固させる凝固工程と、を備えることを特徴とする。
造方法は、濾過材を配設した金型のキャビティ内に該濾
過材の一方側から過共晶の合金溶湯を初晶を生じる温度
下で加圧注入する注入工程と、該注入工程によって該濾
過材の一方側に該初晶を集積させた状態で該合金溶湯を
凝固させる凝固工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】過共晶の合金溶湯を適切な温度に保持する
ことにより、過共晶成分が初晶として現れる。そして、
金型のキャビティ内に出現した初晶は、注入工程で濾過
材により濾過され、その濾過材の一方側に初晶が集積す
ることになる。この状態で、金型を冷却等して合金溶湯
を冷却させると（凝固工程）、濾過材の一方側に初晶が
集積した放熱板が得られる。
ことにより、過共晶成分が初晶として現れる。そして、
金型のキャビティ内に出現した初晶は、注入工程で濾過
材により濾過され、その濾過材の一方側に初晶が集積す
ることになる。この状態で、金型を冷却等して合金溶湯
を冷却させると（凝固工程）、濾過材の一方側に初晶が
集積した放熱板が得られる。
【００１２】さらに、この合金溶湯が、過共晶成分をケ
イ素とするアルミニウム−ケイ素系合金溶湯であると、
好適である。前述した、アルミニウムを主成分とする金
属マトリックスと、ケイ素を主成分とする初晶からなる
分散材とで構成された放熱板が、効率的に製造される。
イ素とするアルミニウム−ケイ素系合金溶湯であると、
好適である。前述した、アルミニウムを主成分とする金
属マトリックスと、ケイ素を主成分とする初晶からなる
分散材とで構成された放熱板が、効率的に製造される。
【００１３】さらに、濾過材に対して放熱面側から加圧
注入する場合（図１参照）、前記凝固工程後に前記濾過
材を除去する除去工程を備えると、好適である。セラミ
ック繊維の成形体等からなる濾過材を放熱板上に残存さ
せておいても良いが、これを除去することにより、反り
が少なく、放熱性に優れた放熱板が得られる。
注入する場合（図１参照）、前記凝固工程後に前記濾過
材を除去する除去工程を備えると、好適である。セラミ
ック繊維の成形体等からなる濾過材を放熱板上に残存さ
せておいても良いが、これを除去することにより、反り
が少なく、放熱性に優れた放熱板が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の放熱板およびそ
の製造方法に関する実施形態を挙げて本発明を詳しく説
明する。 金属マトリックス 金属マトリックスは、アルミニウムの他、マグネシウ
ム、銅、亜鉛等の純金属およびそれらの各種合金からな
るものでも良い。
の製造方法に関する実施形態を挙げて本発明を詳しく説
明する。 金属マトリックス 金属マトリックスは、アルミニウムの他、マグネシウ
ム、銅、亜鉛等の純金属およびそれらの各種合金からな
るものでも良い。
【００１５】分散材 分散材は、放熱板の受熱面側の熱膨張を抑制できるもの
であれば良い。従って、分散材は、各種セラミック繊維
からなるものでも良いが、前述した通り、熱膨張率や熱
抵抗等から初晶ケイ素粒子が好ましい。また、初晶ケイ
素粒子も、ケイ素単体からなるものでも、金属マトリッ
クス（アルミニウム、合金成分等）とケイ素との化合物
等からなるものでも良い。
であれば良い。従って、分散材は、各種セラミック繊維
からなるものでも良いが、前述した通り、熱膨張率や熱
抵抗等から初晶ケイ素粒子が好ましい。また、初晶ケイ
素粒子も、ケイ素単体からなるものでも、金属マトリッ
クス（アルミニウム、合金成分等）とケイ素との化合物
等からなるものでも良い。
【００１６】濾過材 濾過材は、初晶を集積してそれ以外の合金溶湯を通過さ
せるものである。従って、集積させる初晶サイズに応じ
て、所望の孔径をもつ濾過材を適宜選択すれば良い。
せるものである。従って、集積させる初晶サイズに応じ
て、所望の孔径をもつ濾過材を適宜選択すれば良い。
【００１７】濾過材は、具体的には、炭化珪素、炭素、
アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスの繊維やウイスカ
等を用いて、金型のキャビティの形状に応じて形成され
たものである。そして、濾過材は、合金溶湯をキャビテ
ィに加圧注入してもばらけない程度の強度を有すること
が好ましい。また、合金溶湯と反応したり、新たな化合
物を形成しないものの方が好ましい。このため、合金溶
湯との相性を考慮して濾過材を選択すると良い。例え
ば、合金溶湯が過共晶成分をケイ素とするアルミニウム
−ケイ素系合金溶湯である場合、濾過材としてアルミナ
−シリカ製の濾過材を使用すると良い。
アルミナ、アルミナ−シリカ、ガラスの繊維やウイスカ
等を用いて、金型のキャビティの形状に応じて形成され
たものである。そして、濾過材は、合金溶湯をキャビテ
ィに加圧注入してもばらけない程度の強度を有すること
が好ましい。また、合金溶湯と反応したり、新たな化合
物を形成しないものの方が好ましい。このため、合金溶
湯との相性を考慮して濾過材を選択すると良い。例え
ば、合金溶湯が過共晶成分をケイ素とするアルミニウム
−ケイ素系合金溶湯である場合、濾過材としてアルミナ
−シリカ製の濾過材を使用すると良い。
【００１８】その他 放熱板は、フィン等を放熱面に有すると、放熱面積を拡
大し放熱性の向上を図れる。また、放熱板は、一品ごと
鋳造する必要はなく、数品分を一度に鋳造して、その後
に、各製品の大きさに切断分割しても良い。また、注入
工程で合金溶湯を加圧する際は、合金溶湯が濾過材に浸
透、透過する程度に加圧すれば良く、射出成形、ダイキ
ャスト等を用いることができる。また、そのときの合金
溶湯の温度は、プランジャや金型を加熱、保温すること
により、調整可能である。
大し放熱性の向上を図れる。また、放熱板は、一品ごと
鋳造する必要はなく、数品分を一度に鋳造して、その後
に、各製品の大きさに切断分割しても良い。また、注入
工程で合金溶湯を加圧する際は、合金溶湯が濾過材に浸
透、透過する程度に加圧すれば良く、射出成形、ダイキ
ャスト等を用いることができる。また、そのときの合金
溶湯の温度は、プランジャや金型を加熱、保温すること
により、調整可能である。
【００１９】
【実施例】以下に、本発明の放熱板およびその製造方法
に係る実施例を挙げて、より具体的に本発明を説明す
る。 （放熱板）本発明に係る一実施例である放熱板１０を図
２に示す。放熱板１０は、放熱側に設けられた短いフィ
ンを有する放熱部１１と、受熱面側に設けられた受熱部
１２とからなり、後述の製造方法により、アルミニウム
（Ａｌ）−ケイ素（Ｓｉ）系合金溶湯（例えば、Ｓｉの
含有量が１７％であるＡ３９０（ＡＳＴＭ規格））から
製作される。受熱部１２は、主にケイ素の初晶が集積し
たＳｉ集積層１３を有する。このＳｉ集積層１３は、そ
の最表面部で、全体を１００％（質量百分率）とした場
合にＳｉが３０％前後となっていた。なお、このＳｉの
割合は、その最表面部から順に、母材のＡｌ−Ｓｉ系合
金（Ｓｉ：１７％）まで緩やかに変化していた。
に係る実施例を挙げて、より具体的に本発明を説明す
る。 （放熱板）本発明に係る一実施例である放熱板１０を図
２に示す。放熱板１０は、放熱側に設けられた短いフィ
ンを有する放熱部１１と、受熱面側に設けられた受熱部
１２とからなり、後述の製造方法により、アルミニウム
（Ａｌ）−ケイ素（Ｓｉ）系合金溶湯（例えば、Ｓｉの
含有量が１７％であるＡ３９０（ＡＳＴＭ規格））から
製作される。受熱部１２は、主にケイ素の初晶が集積し
たＳｉ集積層１３を有する。このＳｉ集積層１３は、そ
の最表面部で、全体を１００％（質量百分率）とした場
合にＳｉが３０％前後となっていた。なお、このＳｉの
割合は、その最表面部から順に、母材のＡｌ−Ｓｉ系合
金（Ｓｉ：１７％）まで緩やかに変化していた。
【００２０】（放熱板の製造方法）次に、放熱板１０の
製造方法について、図１を用いて説明する。図２に、放
熱板１０の製造に用いた金型鋳造機１００の概要を模式
的に示す。この金型鋳造機１００は、金型である上型
（図示せず）と下型１１０とを備え、金型内部のキャビ
ティ内には、その形状に沿った濾過材１２０が配設され
ている。なお、この濾過材１２０は、アルミナ−シリカ
製ウイスカを加圧成形して製作した。
製造方法について、図１を用いて説明する。図２に、放
熱板１０の製造に用いた金型鋳造機１００の概要を模式
的に示す。この金型鋳造機１００は、金型である上型
（図示せず）と下型１１０とを備え、金型内部のキャビ
ティ内には、その形状に沿った濾過材１２０が配設され
ている。なお、この濾過材１２０は、アルミナ−シリカ
製ウイスカを加圧成形して製作した。
【００２１】この後、前述のＡｌ−Ｓｉ系合金溶湯を下
型１１０側からプランジャにて加圧注入した（注入工
程）。このとき、Ａｌ−Ｓｉ系合金溶湯中にＳｉ初晶が
出現するように、下型１１０の温度を調整、保持した。
また、そのときの注入圧力は、濾過材１２０を破壊する
ことなく、所定粒径以上の初晶を含まないＡｌ−Ｓｉ系
合金溶湯が濾過材１２０を透過する程度の圧力（数１０
ＭＰａ〜１００ＭＰａ）とした。そして、濾過材１２０
をキャビティ内に残したまま金型を冷却して、Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金溶湯を凝固させた（凝固工程）。そして、離型
後、機械切削により、濾過材１２０を除去した（除去工
程）。このとき、除去工程と併せて、放熱板１０の受熱
面の面だしをすることにより、放熱板１０の効率的な製
造が可能となる。
型１１０側からプランジャにて加圧注入した（注入工
程）。このとき、Ａｌ−Ｓｉ系合金溶湯中にＳｉ初晶が
出現するように、下型１１０の温度を調整、保持した。
また、そのときの注入圧力は、濾過材１２０を破壊する
ことなく、所定粒径以上の初晶を含まないＡｌ−Ｓｉ系
合金溶湯が濾過材１２０を透過する程度の圧力（数１０
ＭＰａ〜１００ＭＰａ）とした。そして、濾過材１２０
をキャビティ内に残したまま金型を冷却して、Ａｌ−Ｓ
ｉ系合金溶湯を凝固させた（凝固工程）。そして、離型
後、機械切削により、濾過材１２０を除去した（除去工
程）。このとき、除去工程と併せて、放熱板１０の受熱
面の面だしをすることにより、放熱板１０の効率的な製
造が可能となる。
【００２２】（その他）別の放熱板２０の製造方法を図
３に模式的に示した。図３に示した金型鋳造機２００で
は、Ａｌ−Ｓｉ系合金溶湯を注湯する方向が前述の実施
例と異なる。つまり、放熱板２０の受熱面側から（図示
しない上型側から）合金溶湯を加圧注入し、濾過材２２
０の上面側にＳｉ集積層１３’を形成したものである。
この場合、受熱面側に既にＳｉ集積層１３’が形成され
ているので、濾過材２２０を除去する必要はない。な
お、受熱面の平面度を確保するために、Ｓｉ集積層１
３’の面出し加工を行っても良い。
３に模式的に示した。図３に示した金型鋳造機２００で
は、Ａｌ−Ｓｉ系合金溶湯を注湯する方向が前述の実施
例と異なる。つまり、放熱板２０の受熱面側から（図示
しない上型側から）合金溶湯を加圧注入し、濾過材２２
０の上面側にＳｉ集積層１３’を形成したものである。
この場合、受熱面側に既にＳｉ集積層１３’が形成され
ているので、濾過材２２０を除去する必要はない。な
お、受熱面の平面度を確保するために、Ｓｉ集積層１
３’の面出し加工を行っても良い。
【００２３】また、濾過材２２０により、所定粒径以上
（例えば、２０〜１００μｍ）のＳｉ初晶が濾過される
ため、放熱板２０の放熱部は、その所定粒径以上のＳｉ
初晶が除去され、微細で均一な（濾過材２２０を通過し
た数μｍ以下のＳｉ初晶を含む）Ａｌ−Ｓｉ系合金から
なっていた。こうして得られた放熱板は、反りが少なく
製品の寸法安定性に優れ、また、放熱性にも優れるもの
であった。また、本発明の製造方法を用いれば、そのよ
うな放熱板を容易に、生産性よく、製造することができ
た。
（例えば、２０〜１００μｍ）のＳｉ初晶が濾過される
ため、放熱板２０の放熱部は、その所定粒径以上のＳｉ
初晶が除去され、微細で均一な（濾過材２２０を通過し
た数μｍ以下のＳｉ初晶を含む）Ａｌ−Ｓｉ系合金から
なっていた。こうして得られた放熱板は、反りが少なく
製品の寸法安定性に優れ、また、放熱性にも優れるもの
であった。また、本発明の製造方法を用いれば、そのよ
うな放熱板を容易に、生産性よく、製造することができ
た。
【００２４】なお、上述した実施例では、放熱面側にフ
ィンが存在する放熱板を例示したが、フィンのない単な
る板状の放熱板に本発明を用いても良いことは言うまで
もない。このような板状放熱板は、パワーモジュールの
放熱面をヒートシンクや機器筐体に密着させて熱を逃す
場合等に使用される。
ィンが存在する放熱板を例示したが、フィンのない単な
る板状の放熱板に本発明を用いても良いことは言うまで
もない。このような板状放熱板は、パワーモジュールの
放熱面をヒートシンクや機器筐体に密着させて熱を逃す
場合等に使用される。
【００２５】
【発明の効果】本発明の放熱板によれば、受熱面側に熱
膨張率の小さい分散材が多いため、受熱面と放熱面との
間の熱抵抗が低減され、放熱性が確保されると共に、反
りが抑制され、製品の寸法安定性に優れる。
膨張率の小さい分散材が多いため、受熱面と放熱面との
間の熱抵抗が低減され、放熱性が確保されると共に、反
りが抑制され、製品の寸法安定性に優れる。
【００２６】本発明の放熱板の製造方法によれば、その
ような放熱板を、生産性良く、低コストで製造すること
ができる。
ような放熱板を、生産性良く、低コストで製造すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例である放熱板の製造方法を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】本発明の一実施例である放熱板を示す断面側面
図である
図である
【図３】本発明の他の実施例である放熱板の製造方法を
示す模式図である。
示す模式図である。
１０、２０ 放熱板 １１ 放熱部 １２ 受熱部 １３、１３’ Ｓｉ集積層 １１０ 金型（下型） １２０、２２０ 濾過材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 栄次 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB01 BB05 BD01 BD03
Claims (5)
- 【請求項１】金属マトリックスと、該金属マトリックス
中に分散した該金属マトリックスよりも熱膨張率の小さ
い分散材とからなり、発熱体である電気素子が配設され
る受熱面と該受熱面から受熱した熱を放熱する放熱面と
を備える放熱板において、 前記分散材は、前記放熱面側よりも前記受熱面側に多く
分散していることを特徴とする放熱板。 - 【請求項２】前記金属マトリックスはアルミニウムを主
成分とし、前記分散材はケイ素を主成分とする初晶から
なる請求項１記載の放熱板。 - 【請求項３】濾過材を配設した金型のキャビティ内に該
濾過材の一方側から過共晶の合金溶湯を初晶を生じる温
度下で加圧注入する注入工程と、 該注入工程によって該濾過材の一方側に該初晶を集積さ
せた状態で該合金溶湯を凝固させる凝固工程と、 を備えることを特徴とする放熱板の製造方法。 - 【請求項４】前記合金溶湯は、過共晶成分をケイ素とす
るアルミニウム−ケイ素系合金溶湯である請求項３記載
の放熱板の製造方法。 - 【請求項５】さらに、前記凝固工程後に前記濾過材を除
去する除去工程を備える請求項３記載の放熱板の製造方
法。
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- 2003-05-23 US US10/444,756 patent/US20030198019A1/en not_active Abandoned
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