JP2002223092A - Cooling structure of circuit substrate - Google Patents

Cooling structure of circuit substrate

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JP2002223092A
JP2002223092A JP2001017741A JP2001017741A JP2002223092A JP 2002223092 A JP2002223092 A JP 2002223092A JP 2001017741 A JP2001017741 A JP 2001017741A JP 2001017741 A JP2001017741 A JP 2001017741A JP 2002223092 A JP2002223092 A JP 2002223092A
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Japan
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aluminum nitride
nitride substrate
cooling structure
alumina hydrate
circuit
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Application number
JP2001017741A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Nishimura
浩二 西村
Nobuyuki Yoshino
信行 吉野
Yoshihiko Tsujimura
好彦 辻村
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling structure of a circuit substrate whose durability is not damaged and heat dissipation property is good. SOLUTION: In a circuit substrate wherein a circuit (2) is provided to a surface of an aluminum nitride substrate (3) and housing (5) is formed to enable a rear of the aluminum nitride substrate to come into direct flow contact with coolant, a alumina hydrate layer (7) is formed in an aluminum nitride substrate surface in contact with coolant. It is preferable that the hydrated alumina layer is a 2 to 20 μm-thick boehmite layer and a plurality of good heat conductive projections (4) are provided to a surface in contact with coolant of an aluminum nitride substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の冷却構
造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit board cooling structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】パワーモジュールの高出力化が進む中、
小型軽量化モジュールにおいて、半導体素子等の電子部
品から発生した熱をいかに効率よく速やかに系外に逃が
すかが、重要課題の一つとなっている。
2. Description of the Related Art As the output of power modules increases,
One of the important issues in a small and lightweight module is how to efficiently and quickly release heat generated from electronic components such as semiconductor elements to the outside of the system.

【0003】従来のパワーモジュールの冷却構造は、冷
却水の通水された冷却板をモジュールに当接させる間接
方式であったため(例えば特開平7−154082号公
報参照)、接触面での熱抵抗が大きくなり、電子部品が
良好に作動する温度までにモジュール温度を下げること
ができなかった。この問題を解決するため、セラミック
ス基板の下部をハウジングし、その中に水等の冷媒を流
通させ、セラミックス基板の裏面と直接接触できるよう
な構造が提案されている。
The conventional cooling structure of a power module is an indirect method in which a cooling plate through which cooling water flows is brought into contact with the module (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-154082). And the module temperature could not be lowered to a temperature at which the electronic components could operate satisfactorily. In order to solve this problem, there has been proposed a structure in which a lower portion of a ceramic substrate is housed, a coolant such as water is circulated therein, and a direct contact can be made with the back surface of the ceramic substrate.

【0004】しかしながら、セラミックス基板がパワー
モジュールに好適な窒化アルミニウム基板である場合、
それと冷媒とが加水分解し、回路基板の耐久性が損なわ
れる恐れのあることが未解決であった。すなわち、冷媒
の多くが水又はエチレングリコール等の不凍水溶液であ
るため、窒化アルミニウム基板の冷媒との接触面には加
水分解反応によりベーマイト層等のアルミナ水和物層を
形成するが、この反応自体は極めて不安定かつ不均一に
進行するので、アルミナ水和物層の脱落や窒化アルミニ
ウム粒子の脱粒によって強度低下を招き、回路基板の耐
久性が損なわれる恐れがあり、その対策が必要であっ
た。
However, when the ceramic substrate is an aluminum nitride substrate suitable for a power module,
It has not been solved that the solvent and the refrigerant are hydrolyzed and the durability of the circuit board may be impaired. That is, since most of the refrigerant is water or an antifreeze aqueous solution such as ethylene glycol, an alumina hydrate layer such as a boehmite layer is formed by a hydrolysis reaction on the contact surface of the aluminum nitride substrate with the refrigerant. Since the substance itself is extremely unstable and progresses unevenly, the strength may be reduced due to the falling off of the alumina hydrate layer and the falling off of the aluminum nitride particles, and the durability of the circuit board may be impaired. Was.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
耐久性の損なわれる恐れのない、放熱特性に優れた回路
基板の冷却構造を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cooling structure for a circuit board which has excellent heat dissipation characteristics without the above-mentioned durability being impaired.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、窒
化アルミニウム基板(3)の表面に回路(2)が設けら
れてなり、上記窒化アルミ基板の裏面が冷媒と直接流通
接触できるようにハウジング(5)されている回路基板
において、冷媒と接触する窒化アルミニウム基板面にア
ルミナ水和物層(7)が形成されていることを特徴とす
る回路基板の冷却構造である。この場合において、アル
ミナ水和物層がベーマイト層であり、その厚みが2〜2
0μmであり、また窒化アルミニウム基板(3)の冷媒
と接触する面に、複数個の良熱伝導性突起物(4)が設
けられていることが好ましい。
That is, according to the present invention, a circuit (2) is provided on the surface of an aluminum nitride substrate (3), and a housing is provided so that the back surface of the aluminum nitride substrate can directly contact the refrigerant. (5) The circuit board cooling structure according to (5), wherein an alumina hydrate layer (7) is formed on a surface of the aluminum nitride substrate that comes into contact with the refrigerant. In this case, the alumina hydrate layer is a boehmite layer, and its thickness is 2 to 2
It is preferable that a plurality of good thermal conductive protrusions (4) are provided on the surface of the aluminum nitride substrate (3) that contacts the refrigerant.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施態様の図面に
基づいて更に詳しく説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the drawings of embodiments.

【0008】図1は、本発明の回路基板の冷却構造の一
例を示す概略断面図、図2、図3、は、良熱伝導性突起
物の一例を示す斜視図である。図において、1は半導
体、2は回路、3は窒化アルミニウム基板、4は良熱伝
導性突起物、5はハウジング、7はアルミナ水和物層で
ある。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a circuit board cooling structure of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are perspective views showing an example of a good heat conductive projection. In the figure, 1 is a semiconductor, 2 is a circuit, 3 is an aluminum nitride substrate, 4 is a thermally conductive protrusion, 5 is a housing, and 7 is an alumina hydrate layer.

【0009】窒化アルミニウム基板(3)の表面に回路
(2)を形成させるには、種々の方法があるが、本発明
においては、導電性ペーストを回路パターンに描いた
後、乾燥・焼結する厚膜ペースト法、金属回路パターン
を窒化アルミニウム基板に接合するパターン搭載法、金
属板を窒化アルミニウム基板に接合した後、回路パター
ンをエッチングによって形成させるエッチング法等、を
採用することができる(たとえば、国際公開WO91/
16805公報参照)。
There are various methods for forming the circuit (2) on the surface of the aluminum nitride substrate (3). In the present invention, the conductive paste is drawn into a circuit pattern and then dried and sintered. A thick film paste method, a pattern mounting method of joining a metal circuit pattern to an aluminum nitride substrate, an etching method of joining a metal plate to an aluminum nitride substrate, and then forming a circuit pattern by etching can be adopted (for example, International Publication WO91 /
16805).

【0010】また、窒化アルミニウム基板(3)の裏面
に良熱伝導性突起物(4)を形成させる方法についても
エッチング法を採用することが望ましい。突起物の形状
は、図2に示したように、一連の溝を設けた角状物ない
しは板状物、図3に示したような単なる角状物ないしは
板状物である。本発明においては、図2に示したものに
おいて、一連の溝のかわりに格子状、リブ状、ジンプル
状、窪み状等の凹凸を設けたものであってもよい。突起
物ないしは凹凸の平面形状は、十字状、楕円状、円状、
菱形状等とすることができ、また突起物ないしは凹凸の
側面形状は、角柱、円柱等のように非斜面形状であって
もよく、更には円錐、角錐、円錐台、角錐台等のように
斜面形状であってもよい。
[0010] In addition, it is desirable to employ an etching method as a method for forming the good heat conductive projections (4) on the back surface of the aluminum nitride substrate (3). As shown in FIG. 2, the shape of the projection is a square or plate having a series of grooves, or a simple square or plate as shown in FIG. In the present invention, in the configuration shown in FIG. 2, a series of grooves may be provided with irregularities such as a lattice, a rib, a gimble, and a depression. The planar shape of the projection or the unevenness is a cross, an ellipse, a circle,
It can be a rhombus shape or the like, and the side shape of the projection or the unevenness may be a non-slope shape like a prism, a cylinder, etc. It may have a slope shape.

【0011】回路、良熱伝導性突起物、又はエッチング
によって回路、良熱伝導性突起物となる金属板と、窒化
アルミニウム基板とを接合するには、窒化アルミニウム
基板をメタライズしてから接合する方法、表面を酸化処
理した窒化アルミニウム基板と銅板とを直接接触させ共
晶を形成させるDBC法(例えば特開昭56−1630
93号公報)、活性金属と呼ばれているチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム等のIV族元素金属を銅、銀、銀−
銅合金等のろう材に含有させた接合材を用いる活性金属
ろう付け法(例えば特開昭60−177634号公報)
等によって行うことができる。
In order to join a circuit, a good thermal conductive protrusion or a metal plate which becomes a good thermal conductive protrusion by etching and an aluminum nitride substrate, a method of metallizing the aluminum nitride substrate and then joining the aluminum nitride substrate A DBC method in which an aluminum nitride substrate having a surface oxidized and a copper plate are brought into direct contact to form a eutectic (for example, JP-A-56-1630).
No. 93), group IV element metals such as titanium, zirconium and hafnium, which are called active metals, are used as copper, silver and silver.
Active metal brazing method using a joining material contained in a brazing material such as a copper alloy (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-177634).
And the like.

【0012】本発明においては、アルミナ水和物層の形
成された窒化アルミニウム基板が用いられるが、その場
合においても上記接合方法を採用することができる。し
かしながら、窒化アルミニウム基板の上記部材の接合部
分には、アルミナ水和物層を除去してから接合すること
が望ましい。アルミナ水和物層の除去方法としては、接
合部分以外の箇所をマスクした後に表面研磨を施す方法
や酸処理等により分解する方法を用いることができる。
また、アルミナ水和物層を、窒化アルミニウム基板の冷
媒と接触する面にのみ形成させることによってもよい。
In the present invention, an aluminum nitride substrate on which an alumina hydrate layer is formed is used. Even in such a case, the above-described bonding method can be employed. However, it is desirable to remove the alumina hydrate layer before joining the aluminum nitride substrate to the joining portion of the above members. As a method of removing the alumina hydrate layer, a method of performing surface polishing after masking a portion other than the joint portion or a method of decomposing by acid treatment or the like can be used.
Alternatively, the alumina hydrate layer may be formed only on the surface of the aluminum nitride substrate that contacts the refrigerant.

【0013】回路及び良熱伝導性突起物の材質は、銅又
はその合金、アルミニウム又はその合金が一般的である
が、これに限られるものではない。良熱伝導性突起物を
設ける場合、その熱伝導率は窒化アルミニウム基板のそ
れよりも100W/mK以上大きいことが好ましい。回
路の厚みは、通常、窒化アルミニウム基板のそれよりも
薄く設計される。また、良熱伝導性突起物の厚みは回路
の厚みと同程度でよい。
The material of the circuit and the high thermal conductive protrusion is generally copper or an alloy thereof, or aluminum or an alloy thereof, but is not limited thereto. When the good thermal conductive protrusion is provided, the thermal conductivity is preferably 100 W / mK or more higher than that of the aluminum nitride substrate. The thickness of the circuit is usually designed to be thinner than that of the aluminum nitride substrate. Further, the thickness of the good heat conductive projection may be approximately the same as the thickness of the circuit.

【0014】本発明で使用される窒化アルミニウム基板
は、パワーモジュールの熱履歴に対する信頼性を十分に
高めるため、熱伝導率が100W/mK以上のものが好
適となる。窒化アルミニウム基板の厚みは、0.2〜3
mmが一般的である。このような窒化アルミニウム基板
は、市販品があるのでそれを用いることができる。
The aluminum nitride substrate used in the present invention preferably has a thermal conductivity of 100 W / mK or more in order to sufficiently enhance the reliability of the power module against the thermal history. The thickness of the aluminum nitride substrate is 0.2 to 3
mm is common. As such an aluminum nitride substrate, a commercially available product can be used.

【0015】本発明においては、冷媒と接触する窒化ア
ルミニウム基板面にアルミナ水和物層(7)が形成され
ていることが特徴である。冷媒と接触しない窒化アルミ
ニウム基板面にはアルミナ水和物層を形成させてもよ
く、また形成させなくてもよい。アルミナ水和物層を形
成させることによって、冷媒が水であっても、加水分解
によって回路基板の耐久性が損なわれる恐れのあるのを
阻止することができる。
The present invention is characterized in that an alumina hydrate layer (7) is formed on the aluminum nitride substrate surface in contact with the refrigerant. An alumina hydrate layer may or may not be formed on the surface of the aluminum nitride substrate that is not in contact with the refrigerant. By forming the alumina hydrate layer, even if the refrigerant is water, it is possible to prevent the durability of the circuit board from being impaired by hydrolysis.

【0016】本発明で用いられるアルミナ水和物には特
に制限はなく、例えばベーマイト(α−Al23・H2
O)やダイアスポア(β−Al23・H2O)、アルミ
ナ3水和物(Al23・3H2O)等が挙げられるが、
形成の比較的容易なベーマイト層が好適である。
The alumina hydrate used in the present invention is not particularly limited. For example, boehmite (α-Al 2 O 3 .H 2
O), diaspore (β-Al 2 O 3 .H 2 O), alumina trihydrate (Al 2 O 3 .3H 2 O), and the like.
Boehmite layers that are relatively easy to form are preferred.

【0017】ベーマイト層の形成方法としては、窒化ア
ルミニウム基板のベーマイト層形成部分を脱イオン水で
置換した後、アンモニア、アミン、アルコールアミン、
アミド等の弱アルカリ浴中、90〜100℃、20〜6
0分の処理を挙げることができる。その後、更に加圧蒸
気処理を施すことによって、一段と耐加水分解性に優れ
た緻密な層を形成させることもできる。ベーマイト層の
厚みは2〜20μm、特に4〜10μmが好ましく、こ
れは弱アルカリ浴の温度や処理時間によって調節するこ
とができる。
The boehmite layer is formed by replacing the portion of the aluminum nitride substrate on which the boehmite layer is formed with deionized water, and then removing ammonia, amine, alcoholamine,
90-100 ° C, 20-6 in a weak alkaline bath such as amide
Zero minute processing can be mentioned. Thereafter, by further performing a pressurized steam treatment, a dense layer having more excellent hydrolysis resistance can be formed. The thickness of the boehmite layer is preferably 2 to 20 μm, particularly preferably 4 to 10 μm, which can be adjusted by the temperature of the weak alkaline bath or the treatment time.

【0018】本発明のもう一つの特徴は、回路基板の冷
却構造にある。従来構造は、セラミックス基板の裏面に
放熱板を貼り、それを半田付け等でヒートシンクに取り
付けた構造であるか、又はセラミックス基板の裏面に板
状の冷却管を当接し、その冷却管に通水する水冷式構造
であった。
Another feature of the present invention resides in a structure for cooling a circuit board. The conventional structure is a structure in which a heat sink is attached to the back surface of the ceramic substrate and attached to a heat sink by soldering or the like, or a plate-shaped cooling pipe is in contact with the back surface of the ceramic substrate and water is passed through the cooling pipe. It was a water-cooled structure.

【0019】これに対し、本発明の冷却構造は、図1に
示されるように、アルミナ水和物層(7)の形成された
窒化アルミニウム基板(3)の裏面に、直接、冷却水等
の冷媒と流通接触できるようにハウジング(5)を設け
てなるものである。この場合において、良熱伝導性突起
物(4)の一個又は複数個をハウジング内の窒化アルミ
ニウム基板の裏面に設けてもよい。また、図示してない
が、ハウジングは小部屋に分割されていてもよい。
On the other hand, the cooling structure of the present invention, as shown in FIG. 1, directly supplies cooling water or the like to the back surface of the aluminum nitride substrate (3) on which the alumina hydrate layer (7) is formed. A housing (5) is provided so as to be in flow contact with the refrigerant. In this case, one or more of the good thermal conductive protrusions (4) may be provided on the back surface of the aluminum nitride substrate in the housing. Although not shown, the housing may be divided into small rooms.

【0020】ハウジングの形成に際しては、図1に示さ
れるように、金属部分(6)とハウジング(5)との当
接面を、例えば一連の凸状や平面円錐状のような突起部
を設けた嵌合構造とし、これを更にねじ止め等により圧
接して行うことが好ましい。このようにすることによっ
て、シール部は従来のゴム製Oリング等を使用する場合
に比べ、締め込み時の圧力や使用環境下での温度変化に
より生じる応力に対して極めて安定となり、耐久性の優
れたシール部が形成される。また、Oリング等の部品を
使用しないために、部品点数の削減、生産性の良さか
ら、モジュールの低コスト化にも有効である。
In forming the housing, as shown in FIG. 1, the contact surface between the metal part (6) and the housing (5) is provided with a series of projections such as a series of projections or flat cones. It is preferable to perform the fitting by press-fitting with a screw or the like. By doing so, the seal portion is extremely stable against stress caused by pressure at the time of tightening and temperature change under the use environment, compared with the case where a conventional rubber O-ring or the like is used. An excellent seal is formed. In addition, since components such as O-rings are not used, the number of components is reduced and the productivity is improved, which is effective in reducing the cost of the module.

【0021】ハウジングの材質は、銅、アルミニウム、
ステンレス等の金属、各種のセラミックスやプラスチッ
クスのいずれであってもよく、またこれらの材料を適宜
組み合わせた構造であってもよい。本発明においては、
金属部分(6)を変形させてシール部を形成させる場合
には、金属部分の材質よりも硬い材質、特にステンレ
ス、銅、硬質プラスチック等であることが好ましい。
The material of the housing is copper, aluminum,
It may be any of metals such as stainless steel, various ceramics and plastics, and may have a structure in which these materials are appropriately combined. In the present invention,
When the metal portion (6) is deformed to form the seal portion, it is preferable that the material is harder than the material of the metal portion, particularly, stainless steel, copper, hard plastic, or the like.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例と比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples.

【0023】実施例1〜4 市販窒化アルミニウム基板(大きさ80×58mm角、
厚さ0.635mm、熱伝導率150W/mK)を20
℃の脱イオン水に5分間浸漬して窒化アルミニウム基板
の表面を置換した後に、90℃のトリエタノールアミン
0.5%溶液中に10分〜60分浸漬して、表1に示す
厚さのアルミナ水和物層を全面に形成させた。アルミナ
水和物層のほとんど全ては、ベーマイトで構成されてい
ることをX線回折分析で確認した。
Examples 1-4 Commercially available aluminum nitride substrates (80 × 58 mm square,
Thickness 0.635mm, thermal conductivity 150W / mK)
After immersion in deionized water at 5 ° C. for 5 minutes to replace the surface of the aluminum nitride substrate, the substrate was immersed in a 0.5% solution of triethanolamine at 90 ° C. for 10 to 60 minutes to obtain a layer having a thickness shown in Table 1. An alumina hydrate layer was formed on the entire surface. X-ray diffraction analysis confirmed that almost all of the alumina hydrate layer was composed of boehmite.

【0024】ついで、冷媒が接触する部分以外に形成さ
れている全てのアルミナ水和物層を研磨除去した後、窒
化アルミニウム基板の表面中央部に回路(厚さ0.4m
m)を、また裏面縁部には金属部分(縁部幅7mm)と
良熱伝導性突起物突起物(突起高さ0.4mm、突起物
の個数と形状は表1に示す)を、活性金属ろう付け法で
窒化アルミニウム基板に接合されたベタ金属板をエッチ
ングすることによって形成させた。すなわち、アルミナ
水和物層の研磨除去された部分に接合ろう材を塗布して
から窒化アルミニウム基板の表裏面にベタ金属板を重
ね、加熱接合した後、エッチングを行って、回路、金属
部分及び良熱伝導性突起物突起物を形成させた。これら
の材質は、実施例2では銅であるが、その他は全てアル
ミニウムとした。また、接合ろう材は、銀−銅合金にジ
ルコニウムを含有させたものを用いた。
Next, after polishing and removing all the alumina hydrate layer formed except for the portion where the refrigerant comes into contact, a circuit (0.4 m thick) is formed at the center of the surface of the aluminum nitride substrate.
m), and a metal part (edge width 7 mm) and a thermally conductive protrusion (a protrusion height of 0.4 mm, the number and shape of the protrusions are shown in Table 1) on the back surface edge. It was formed by etching a solid metal plate joined to an aluminum nitride substrate by a metal brazing method. That is, after applying a brazing filler metal to the polished and removed portion of the alumina hydrate layer, a solid metal plate is superimposed on the front and back surfaces of the aluminum nitride substrate, and after heating and joining, etching is performed, and the circuit, the metal portion and Good thermal conductive protrusions A protrusion was formed. These materials were copper in Example 2, but all others were aluminum. The joining brazing material used was a silver-copper alloy containing zirconium.

【0025】その後、回路の上面に半導体(13mm×
13mm)を半田付け後、ワイヤボンディングをし、ま
た窒化アルミニウム基板の裏面には図1に示される嵌合
構造(嵌合部分の深さ0.2mm)にしてステンレス製
のハウジングをネジ止めした。ネジ止めは、窒化アルミ
ニウム基板の表面縁部のせり出し部(図示してなし)と
ハウジングに設けられたせり出し部分とにネジを渡らせ
締め付けることによって行った。
Then, a semiconductor (13 mm ×
13 mm), and wire bonding was performed, and a stainless steel housing was screwed to the back surface of the aluminum nitride substrate with a fitting structure (fitting portion depth 0.2 mm) shown in FIG. Screwing was performed by screwing a screw over an overhang (not shown) at the surface edge of the aluminum nitride substrate and an overhang provided on the housing.

【0026】比較例1、2 窒化アルミニウム基板にアルミナ水和物層を形成させな
かったこと以外は、実施例1又は実施例3に準じて回路
基板の冷却構造を製作した。
Comparative Examples 1 and 2 A cooling structure for a circuit board was manufactured according to Example 1 or Example 3, except that no alumina hydrate layer was formed on the aluminum nitride substrate.

【0027】上記で得られた各冷却構造の放熱特性を評
価するため、ハウジング内に65℃の30%エチレング
リコール水溶液を冷媒として流速1.5m/sで通水
し、半導体に通電(150W)して半導体の表面温度と
冷却水温度を熱電対により測定し、熱抵抗を算出した。
それらの結果を表2に示す。
In order to evaluate the heat radiation characteristics of each cooling structure obtained above, water was passed through the housing at a flow rate of 1.5 m / s using a 30% aqueous solution of ethylene glycol at 65 ° C. as a refrigerant, and electricity was supplied to the semiconductor (150 W). Then, the surface temperature of the semiconductor and the cooling water temperature were measured with a thermocouple, and the thermal resistance was calculated.
Table 2 shows the results.

【0028】さらに、各冷却構造の耐久性を評価するた
め、ハウジング内に65℃の冷却水を流速1.5m/s
で1000時間通水した後、窒化アルミニウム基板を8
0×10×1mmに切り出し、3点曲げ試験により抗折
強度を測定した。それらの結果を表2に示す。
Further, in order to evaluate the durability of each cooling structure, a cooling water at 65 ° C. was introduced into the housing at a flow rate of 1.5 m / s.
After passing water for 1000 hours at
The sheet was cut into a size of 0 × 10 × 1 mm, and the bending strength was measured by a three-point bending test. Table 2 shows the results.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】表1、表2から、本発明の回路基板の冷却
構造は、優れた放熱特性及び耐久性を有することがわか
る。
From Tables 1 and 2, it can be seen that the circuit board cooling structure of the present invention has excellent heat radiation characteristics and durability.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、耐久性の損なわれる恐
れのない、放熱特性に優れた回路基板の冷却構造が提供
される。
According to the present invention, there is provided a cooling structure for a circuit board which is excellent in heat radiation characteristics without danger of losing durability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の回路基板の冷却構造の一例を示す概略
断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a circuit board cooling structure of the present invention.

【図2】本発明で用いられる良熱伝導性突起物の一例を
示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a good heat conductive projection used in the present invention.

【図3】本発明で用いられる良熱伝導性突起物の別の一
例を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing another example of a good heat conductive projection used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体 2 回路 3 窒化アルミニウム基板 4 良熱伝導性突起物 5 ハウジング 6 金属部分 7 アルミナ水和物層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor 2 Circuit 3 Aluminum nitride substrate 4 Good thermal conductive protrusion 5 Housing 6 Metal part 7 Alumina hydrate layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E322 AA05 AA11 5E338 AA01 AA18 BB71 CC01 CD11 EE02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5E322 AA05 AA11 5E338 AA01 AA18 BB71 CC01 CD11 EE02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 窒化アルミニウム基板(3)の表面に回
路(2)が設けられてなり、上記窒化アルミニウム基板
の裏面が冷媒と直接流通接触できるようにハウジング
(5)されている回路基板において、冷媒と接触する窒
化アルミニウム基板面にアルミナ水和物層(7)が形成
されていることを特徴とする回路基板の冷却構造。
1. A circuit board, comprising: a circuit (2) provided on a front surface of an aluminum nitride substrate (3); and a housing (5) provided so that a back surface of the aluminum nitride substrate can directly contact a refrigerant. A cooling structure for a circuit board, wherein an alumina hydrate layer (7) is formed on a surface of an aluminum nitride substrate in contact with a refrigerant.
【請求項2】 アルミナ水和物層がベーマイト層であ
り、その厚みが2〜20μmであることを特徴とする請
求項1記載の回路基板の冷却構造。
2. The circuit board cooling structure according to claim 1, wherein the alumina hydrate layer is a boehmite layer and has a thickness of 2 to 20 μm.
【請求項3】 窒化アルミニウム基板(3)の冷媒と接
触する面に、複数個の良熱伝導性突起物(4)が設けら
れていることを特徴とする請求項1又は2記載の回路基
板の冷却構造。
3. The circuit board according to claim 1, wherein a plurality of high heat conductive projections are provided on a surface of the aluminum nitride substrate contacting the refrigerant. Cooling structure.
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