JP3353053B2 - Method of manufacturing cooling component for semiconductor and method of manufacturing cooling component for semiconductor laser - Google Patents
Method of manufacturing cooling component for semiconductor and method of manufacturing cooling component for semiconductor laserInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体用冷却部品の
製造方法及び半導体レーザ用冷却部品の製造方法に係
り、例えば高出力半導体レーザダイオードの如く、多量
のジュール熱の発生する半導体等を効率よく冷却する冷
却部品の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a cooling component for a semiconductor and a method for manufacturing a cooling component for a semiconductor laser, for example, for efficiently manufacturing a semiconductor which generates a large amount of Joule heat, such as a high power semiconductor laser diode. The present invention relates to a method for manufacturing a cooling component to be cooled.
【0002】[0002]
【従来の技術】固体レーザの励起用として従来はキセノ
ンランプや高出力の水銀灯などが使用されていたが、最
近では小型で励起効率が上がる高出力半導体レーザダイ
オードの開発が進んでいる。このような高出力半導体レ
ーザダイオードを動作させるとき、半導体レーザダイオ
ード列である半導体レーザバーから放出される多量のジ
ュール熱が発生する。このジュール熱を吸収して半導体
レーザバーを冷却するための装置として冷却用モジュー
ルが使用される。2. Description of the Related Art Xenon lamps, high-output mercury lamps and the like have conventionally been used for pumping solid-state lasers. However, recently, high-power semiconductor laser diodes that are small and have high pumping efficiency have been developed. When such a high-power semiconductor laser diode is operated, a large amount of Joule heat is emitted from a semiconductor laser bar that is a semiconductor laser diode array. A cooling module is used as a device for absorbing the Joule heat to cool the semiconductor laser bar.
【0003】一般的に高出力半導体レーザ用の冷却モジ
ュールにはヒートシンクが広く使用される。ところでこ
のヒートシンクは、限られた空間の中で最大の冷却効果
を得る必要があるため、多数の冷却用フインを設けるな
ど構造的に複雑な形状をしたものが多く、高価なものと
なっている。Generally, a heat sink is widely used for a cooling module for a high-power semiconductor laser. By the way, since it is necessary to obtain the maximum cooling effect in a limited space, many heat sinks having a structurally complicated shape such as providing a large number of cooling fins are expensive. .
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ヒートシンクの代わり
として、銅系の薄板にケミカルエッチングにより流路を
形成し、この銅系薄板を積層させ拡散接合により銅系薄
板を接着して、内部に冷却水用の流路を設けた冷却部品
を構成し、この流路に冷却水を流すことで、その銅系薄
板上に配置した半導体の冷却効果を得るものがある。As a substitute for a heat sink, a flow path is formed in a copper-based thin plate by chemical etching, the copper-based thin plate is laminated, and the copper-based thin plate is bonded by diffusion bonding, and cooling water is provided inside. In some cases, a cooling component provided with a flow path is provided, and cooling water is caused to flow through the flow path to obtain a cooling effect of the semiconductor disposed on the copper-based thin plate.
【0005】このような冷却部品では、拡散接合に約1
000℃という高温での熱処理を必要とし、そのため熱
による変形を起こしやすく、しかもこの温度における熱
処理の結果、常温に冷却されたときにおけるアニールの
ため、平面度がなくしかも硬さもなくなるため、熱処理
後の組み立て等に支障をきたす場合が多い。[0005] In such a cooling component, about 1 is required for diffusion bonding.
It requires heat treatment at a high temperature of 000 ° C, and is liable to be deformed by heat. In addition, as a result of the heat treatment at this temperature, annealing at the time of cooling to room temperature results in no flatness and no hardness. In many cases, the assembly will be hindered.
【0006】また前記流路が形成された銅系薄板を積層
して接合するとき、接合面に銀ろうを挟み込み、ろう付
けにより流路の形成された銅板を積層接着する方法もあ
る。この場合、冷却水用の流路の形状に合わせて銀ろう
のシートを加工しないと、熱処理時に流路に銀ろうが流
れて流路を埋めてしまい、必要な冷却効果が望めない。
しかも銀ろう自体は固いため薄くすることができず、流
路に合わせて穴抜きするときには穴抜き用の金型が必要
となり高価なものとなる。銀ろう自体を流路に合わせて
加工することは、高価な金型を必要とするのみならず、
固いため極めて困難である。When laminating and joining copper-based thin plates having the above-mentioned flow channels, there is also a method in which a silver solder is sandwiched between joining surfaces, and the copper plates having the flow channels are laminated and bonded by brazing. In this case, unless the silver brazing sheet is processed according to the shape of the flow path for the cooling water, the silver brazing flows into the flow path during the heat treatment and fills the flow path, so that the required cooling effect cannot be expected.
In addition, the silver brazing itself cannot be made thin because it is hard, and a punching die is required when punching in accordance with the flow path, which is expensive. Processing the silver solder itself according to the flow path not only requires an expensive mold,
Extremely difficult because of the hardness.
【0007】本発明の目的は、このような問題点を改善
して、前記構造的に複雑なヒートシンクよりも安価に製
造可能であり、しかも銅系薄板の拡散接合よりも低温度
で接合処理が可能な半導体用冷却部品の製造方法及び半
導体レーザ用冷却部品の製造方法を提供するものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to manufacture the heat sink at a lower cost than the heat sink having a structurally complicated structure, and to perform the bonding process at a lower temperature than the diffusion bonding of a copper-based thin plate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a cooling component for a semiconductor and a method for manufacturing a cooling component for a semiconductor laser.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的は、下記の如
く、本発明の請求項に記載された発明により達成するこ
とができる。 (1)請求項1に記載された半導体用冷却部品の製造方
法では、溝や孔部が形成された少なくとも3枚の銅系金
属薄板を積層して互いに接合することによって内部に冷
却水を流せるようにした半導体用冷却部品の製造方法に
おいて、 互いに接合される銅系金属薄板の内、少なくと
も一方の銅系金属薄板の少なくとも接合する面に銅と共
晶合金を作る金属のメッキを施して、他方の銅系金属薄
板と接合することを特徴とする。The above object can be attained by the invention described in the claims of the present invention as described below. (1) In the method of manufacturing a cooling component for a semiconductor according to the first aspect, at least three copper-based metals having grooves or holes formed therein.
Internal cooling is achieved by laminating metal sheets and joining them together.
A method for manufacturing cooling components for semiconductors that allows flowing water
At least, of the copper-based metal sheets
It is plated with metal to make copper eutectic alloy on a surface of at least the junction of one of the copper-based metal sheet, the other copper-based metal thin
It is characterized by being joined to a plate .
【0009】(2)請求項2に記載された半導体レーザ
用冷却部品の製造方法では、溝や孔部が形成された少な
くとも3枚の銅系金属薄板を積層して互いに接合するこ
とによって内部に冷却水を流せるようにした半導体レー
ザ用冷却部品の製造方法において、 互いに接合される銅
系金属薄板の内、少なくとも一方の銅系金属薄板の少な
くとも接合する面に銅と共晶合金を作る金属のメッキを
施して、他方の銅系金属薄板と接合することを特徴とす
る。(2) In the method for manufacturing a cooling part for a semiconductor laser according to the second aspect, the small number of grooves and holes are formed.
Laminate at least three copper-based metal sheets and join them together.
Semiconductor laser that allows cooling water to flow inside
Copper joined together in the method of manufacturing cooling parts for the
Of at least one of the copper-based metal sheets
At least the surface to be joined is plated with a metal that forms a eutectic alloy with copper, and is joined to the other copper-based thin metal plate .
【0010】これにより下記の如き作用を奏する。 (1)接着面に銅と共晶合金を作る金属のメッキを施し
て接合するため、従来の銅系金属の拡散接合よりも低温
度で接合が可能となり、熱処理後の変形がなく、被冷却
体の取付けなど、その後の取扱いが非常に容易になる。
しかも流路に対する銀ろうの流れ込みがないので、冷却
効果を向上することができる。As a result, the following effects are obtained. (1) Since bonding is performed by plating a metal that forms a eutectic alloy with copper on the bonding surface, bonding can be performed at a lower temperature than conventional diffusion bonding of copper-based metal, there is no deformation after heat treatment, and cooling is performed. Subsequent handling, such as mounting the body, becomes very easy.
Moreover, since the silver solder does not flow into the flow path, the cooling effect can be improved.
【0011】(2)流路に対する銀ろうの流れ込みによ
る流路の封鎖がないため、冷却効果を向上することがで
き、発熱量の大きな半導体レーザを効果的に冷却するこ
とができる。(2) Since there is no blockage of the flow path due to the inflow of the silver solder into the flow path, the cooling effect can be improved, and the semiconductor laser having a large calorific value can be effectively cooled.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3
にもとづき説明する。図1は本発明の実施の形態図であ
り(A)は上板、中板、下板の個別説明図、(B)はこ
れら各板の積層状態説明図、(C)は前記(B)の鎖線
断面図、図2は流路説明図、図3は中板説明図である。1 to 3 show an embodiment of the present invention.
It will be explained based on the following. 1A and 1B are diagrams illustrating an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is an explanatory diagram of an upper plate, a middle plate, and a lower plate, FIG. 1B is an explanatory diagram of a stacked state of these plates, and FIG. 2 is an explanatory view of a flow path, and FIG. 3 is an explanatory view of a middle plate.
【0013】図中1は上板、2は中板、3は下板、4は
半導体レーザバー、5は第1水路用孔部、6は第2水路
用孔部、7−1、7−2・・・は上板に形成された細
溝、8−1、8−2・・・は中板に形成された小孔、9
−1、9−2・・・は下板に形成された細溝、10−
1、10−2・・・は細溝仕切部、11−1、11−2
・・・は中溝、12−1、12−2・・・は中溝仕切
部、13−1、13−2・・・は合流溝、14−1、1
4−2・・・は合流溝仕切部、15は冷却溝部、16は
小孔列、17は冷却溝部、20は冷却部品である。In the figure, 1 is an upper plate, 2 is a middle plate, 3 is a lower plate, 4 is a semiconductor laser bar, 5 is a first channel hole, 6 is a second channel hole, 7-1 and 7-2. ... are narrow grooves formed in the upper plate, 8-1 and 8-2 are small holes formed in the middle plate, 9
-1, 9-2... Are narrow grooves formed in the lower plate, 10-
1, 10-2... Are narrow groove partition portions, 11-1, 11-2.
... are middle grooves, 12-1, 12-2 ... are middle groove partitioning parts, 13-1, 13-2 ... are confluence grooves, 14-1, 1
4-2... Are merging groove partitioning portions, 15 is a cooling groove portion, 16 is a row of small holes, 17 is a cooling groove portion, and 20 is a cooling component.
【0014】上板1はその面に、例えば半導体レーザバ
ー4の如き半導体の被冷却体が載置されてこれを冷却す
るものであり、その裏面には、図2に示す如き、冷却溝
部が形成され、これに冷却水が流されるものであり、無
酸化銅の如き銅で構成される。The upper plate 1 is for cooling a semiconductor body to be cooled such as a semiconductor laser bar 4 on its surface, and has a cooling groove formed on its back surface as shown in FIG. The cooling water is allowed to flow through the cooling water, and is made of copper such as copper-free copper.
【0015】中板2は、上板1に形成された冷却溝部と
下板3に形成された冷却溝部とを接続するものであり、
図3に示す如く、多数の小孔8−1、8−2、8−3・
・・が形成され、これにより前記上板1の冷却溝部と下
板3に形成された冷却溝部とを連通する。中板2は、上
板1と同じく、無酸化銅の如き銅で構成される。The middle plate 2 connects the cooling groove formed in the upper plate 1 with the cooling groove formed in the lower plate 3.
As shown in FIG. 3, many small holes 8-1, 8-2, 8-3.
Are formed to communicate the cooling grooves of the upper plate 1 with the cooling grooves formed in the lower plate 3. The middle plate 2 is made of copper, such as copper-free copper, like the upper plate 1.
【0016】下板3は、上板1及び中板2とともに冷却
水の流路を構成するものであり、図2に詳細に示す如
く、冷却溝部が形成され、これに冷却水が流されるもの
であり、前記上板1と同じく、無酸化銅の如き銅で構成
される。なお下板3は上板1と同一に構成されている。The lower plate 3, together with the upper plate 1 and the middle plate 2, constitutes a flow path of cooling water. As shown in detail in FIG. 2, a cooling groove is formed, through which cooling water flows. The upper plate 1 is made of copper such as non-oxidized copper. The lower plate 3 has the same configuration as the upper plate 1.
【0017】また上板1、中板2、下板3には、いずれ
も第1水路用孔部5と第2水路用孔部6が形成されてい
る。半導体レーザバー4は、同一方向にレーザ光を出力
する複数の半導体レーザダイオード列であり、例えば固
体レーザ励起用として使用されるものである。Each of the upper plate 1, the middle plate 2 and the lower plate 3 is provided with a first channel hole 5 and a second channel hole 6. The semiconductor laser bar 4 is a plurality of semiconductor laser diode rows that output laser light in the same direction, and is used, for example, for exciting a solid-state laser.
【0018】第1水路用孔部5は、図1に示す如く、例
えば下方から上方に冷却水を矢印方向に流すことによ
り、上板1に形成された冷却溝部及び中板2に形成され
た小孔8を通って冷却水が流入するものである。この流
入した冷却水は、下板3に形成した冷却溝部を経由し
て、図1に示す矢印方向に示される如く、第2水路用孔
部6を上から下方に流れて、流出される。図1(C)に
示す如く、上板1の細溝7−1、7−2・・・と下板3
の細溝9−1、9−2・・・は中板2の小孔8−1、8
−2、8−3・・・により連通しているので、このよう
に冷却水が流れる。As shown in FIG. 1, the first channel hole 5 is formed in the cooling groove formed in the upper plate 1 and in the middle plate 2 by, for example, flowing cooling water from below to above in the direction of the arrow. The cooling water flows through the small holes 8. The inflowing cooling water flows through the cooling groove formed in the lower plate 3, flows downward from the top through the second water channel hole 6, and flows out as shown in the arrow direction shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1C, the narrow grooves 7-1, 7-2,.
Of the middle plate 2 are small holes 8-1, 8-2,.
, 8-3..., The cooling water flows in this manner.
【0019】上板1に形成された冷却溝部と、下板3に
形成された冷却溝部とは同一構成であるので、図2を参
照して下板3について冷却溝部の詳細について説明す
る。下板3には、複数の細溝9−1、9−2、9−3、
9−4・・・が細溝仕切部10−1、中溝仕切部12−
1、細溝仕切部10−2、合流溝仕切部14−1・・・
等により仕切られて構成されている。Since the cooling groove formed on the upper plate 1 and the cooling groove formed on the lower plate 3 have the same structure, the details of the cooling groove on the lower plate 3 will be described with reference to FIG. The lower plate 3 has a plurality of narrow grooves 9-1, 9-2, 9-3,
9-4... Are narrow groove partition portions 10-1, medium groove partition portions 12-
1, narrow groove partitioning section 10-2, merging groove partitioning section 14-1 ...
And the like.
【0020】細溝9−1と9−2は細溝仕切部10−1
の先で合流して中溝11−1を構成し、細溝9−3と9
−4は細溝仕切部10−2の先で合流して中溝11−2
を構成する。そして中溝11−1と11−2は中溝仕切
部12−1の先で合流して合流溝13−1を構成する。
このようにして合流溝13−1、13−2・・・が構成
される。そして各合流溝13−1、13−2・・・は第
1水路用孔部5と接続されている。The narrow grooves 9-1 and 9-2 are provided in the narrow groove partitioning section 10-1.
To form the middle groove 11-1 and the narrow grooves 9-3 and 9-3
-4 joins at the tip of the narrow groove partitioning portion 10-2 to form a middle groove 11-2.
Is configured. Then, the middle grooves 11-1 and 11-2 join at the tip of the middle groove partitioning portion 12-1 to form a joining groove 13-1.
Thus, the confluence grooves 13-1, 13-2,... Are configured. .. Are connected to the first channel hole 5.
【0021】上板1と下板3とは前記の如く、同一に構
成されており、図1(A)に示す上板1の裏面には図2
において下板3について説明した前記各溝、仕切部が同
様に構成されている。ただし上板1と下板3とは向きが
反対のため、図1(A)の上板1の各溝、仕切部は、後
述する図4に点線で示す冷却溝部15に示す如き位置に
存在する。As described above, the upper plate 1 and the lower plate 3 have the same configuration, and the upper plate 1 shown in FIG.
In the above, each groove and partition described for the lower plate 3 are similarly configured. However, since the directions of the upper plate 1 and the lower plate 3 are opposite, each groove and partition portion of the upper plate 1 in FIG. 1 (A) exist at a position shown by a cooling groove portion 15 shown by a dotted line in FIG. I do.
【0022】前記細溝9−1、9−2・・・、中溝11
−1、11−2・・・、合流溝13−1、13−2・・
・の深さは上板1、下板3を構成する薄板の厚さの1/
2を少し超える状態に、例えばケミカルエッチング法に
より形成される。このとき、第1水路用孔部5及び第2
水路用孔部6も、この薄板を両側からケミカルエッチン
グすることにより、前記各溝とともに同時に形成するこ
とができる。.., The middle groove 11
-1, 11-2,..., Merging grooves 13-1, 13-2,.
・ The depth of 1 / th of the thickness of the thin plate that constitutes the upper plate 1 and the lower plate 3
It is formed in a state slightly exceeding 2 by, for example, a chemical etching method. At this time, the first water channel hole 5 and the second
The water channel hole 6 can also be formed simultaneously with each of the grooves by chemically etching the thin plate from both sides.
【0023】また中板2に形成された小孔8−1、8−
2・・・も薄板を両側からケミカルエッチングすること
により、図1(C)に示す如き状態で、これまた第1水
路用孔部5及び第2水路用孔部6と同時に形成すること
ができる。このようにして図1(A)に示す如く、上板
1、中板2、下板3を得る。Small holes 8-1, 8-formed in the intermediate plate 2.
2 can also be formed simultaneously with the first channel hole 5 and the second channel hole 6 in the state shown in FIG. 1C by chemical etching the thin plate from both sides. . Thus, as shown in FIG. 1A, the upper plate 1, the middle plate 2, and the lower plate 3 are obtained.
【0024】それから中板2の両面に、この銅製の薄板
と共晶合金を作る金属、例えば銀のメッキを施す。そし
てこの両面に銀メッキされた中板2を挟んで上板1と中
板2と下板3を積層し、これに重なりを載せ、真空炉中
で加熱圧着する。Then, both surfaces of the middle plate 2 are plated with a metal for forming a eutectic alloy with the copper thin plate, for example, silver. Then, the upper plate 1, the middle plate 2, and the lower plate 3 are laminated with the silver-plated middle plate 2 interposed therebetween, and an overlap is placed thereon, followed by thermocompression bonding in a vacuum furnace.
【0025】これによりメッキされた銀が接触している
銅の中に徐々に拡散してゆき、銀ろうの成分に近くなっ
たところで融点が下がり、接着部分は液相化し上板1、
中板2、下板3は接着する。このようにして銀ろうを使
用することなく、銀ろうと同じ800〜820℃の温度
で接着することができる。As a result, the plated silver gradually diffuses into the contacting copper, and the melting point decreases when the silver comes close to the component of the silver solder, so that the adhesive portion becomes liquid phase and the upper plate 1,
The middle plate 2 and the lower plate 3 are bonded. In this way, the bonding can be performed at the same temperature of 800 to 820 ° C. as the silver brazing without using the silver brazing.
【0026】このようにして冷却部品20を構成したあ
とでそれから所定の位置に半導体レーザバー4を載置
し、冷却水を流すことにより半導体レーザバー4を強力
に冷却することができる。After the cooling component 20 is constructed in this manner, the semiconductor laser bar 4 is placed at a predetermined position from the cooling component 20, and the semiconductor laser bar 4 can be cooled strongly by flowing cooling water.
【0027】なお図1(A)では上板1、中板2、下板
3を積層固定するに先立ち半導体レーザバー4を固定す
るかのように示されているが、これは半導体レーザバー
4が上板1にのみ載置されていることを示したものであ
る。In FIG. 1A, the semiconductor laser bar 4 is shown to be fixed before the upper plate 1, the middle plate 2, and the lower plate 3 are stacked and fixed. This shows that it is placed only on the plate 1.
【0028】勿論この冷却器は半導体レーザバーの冷却
にのみ使用されるものではなく、上板1の平面部分に半
導体チップ等を載置して冷却することもできる。前記図
1(B)に示す冷却部品20は、図4に示す如き手法に
より、効率的に生産することができる。Of course, this cooler is not only used for cooling the semiconductor laser bar, but can also be cooled by placing a semiconductor chip or the like on the flat portion of the upper plate 1. The cooling component 20 shown in FIG. 1B can be efficiently produced by the method shown in FIG.
【0029】銅製の薄板31に冷却溝部15を有する上
板1のパターンを多数個ケミカルエッチングにより形成
し、銅製の薄板32に小孔列16を有する中板2のパタ
ーンを多数個ケミカルエッチングにより形成し、銅製の
薄板33に冷却溝部17を有する下板3のパターンを多
数個ケミカルエッチングにより形成する。A plurality of patterns of the upper plate 1 having the cooling grooves 15 are formed in the copper thin plate 31 by chemical etching, and a pattern of the middle plate 2 having the small hole arrays 16 are formed in the copper thin plate 32 by chemical etching. Then, a large number of patterns of the lower plate 3 having the cooling grooves 17 are formed on the copper thin plate 33 by chemical etching.
【0030】それからこの中板2のパターンが形成され
た銅製の薄板32の両面を銀メッキした後に、前記銅製
の薄板31、32、33を積層する。このとき、各薄板
31、32、33にはピン孔34−1、34−2、34
−3が形成されているので、これらにピンを通して位置
合わせして積層し、積層体35を構成する。Then, after both surfaces of the copper thin plate 32 on which the pattern of the intermediate plate 2 is formed are silver-plated, the copper thin plates 31, 32, 33 are laminated. At this time, the pin holes 34-1, 34-2, 34 are formed in the thin plates 31, 32, 33.
Since -3 are formed, they are passed through pins and aligned and laminated to form a laminated body 35.
【0031】それからこの3枚の薄板31、32、33
をレーザ溶接にて仮止めし、これに重りを載せ真空炉を
用いて加熱し、3枚の薄板31、32、33を圧着させ
る。これにより、前記と同様に、薄板32にメッキされ
た銀が接触している薄板31または33及び自己の薄板
32の銅の中に徐々に拡散し、銀ろうの成分に近くなる
と融点が下がり液相化して薄板31、32、33は接着
する。Then, the three thin plates 31, 32, 33
Is temporarily fixed by laser welding, a weight is placed on this, and it is heated using a vacuum furnace, and the three thin plates 31, 32, 33 are pressed. As a result, as described above, the silver plated on the thin plate 32 gradually diffuses into the copper of the thin plate 31 or 33 in contact and the copper of the thin plate 32 itself. The phases are phased and the thin plates 31, 32, and 33 are bonded.
【0032】このようにして接着後、冷却部品と余分な
部分とは切り離して除去され、冷却部品20を得る。そ
してこのあと半導体レーザバー4を載置する。このよう
にして冷却部品20が取付けられた半導体レーザバー4
を、図5に示す如く、固体レーザ40に対してそのレー
ザ光が固体レーザ40を励起するように配置する。After bonding as described above, the cooling component and the surplus portion are separated and removed, and the cooling component 20 is obtained. After that, the semiconductor laser bar 4 is placed. The semiconductor laser bar 4 to which the cooling component 20 is attached in this manner.
As shown in FIG. 5, the solid-state laser 40 is arranged so that the laser light excites the solid-state laser 40.
【0033】半導体レーザダイオードの出力は、固体レ
ーザと整合性がよいため効率よく励起することができ
る。なお、前記説明では薄板を構成する銅系金属として
無酸素銅を使用した例について説明したが、本発明は勿
論これに限定されるものではなく、その他のものとして
ベリリウム銅、黄銅、リン青銅、洋白、白銅等を使用す
ることができる。The output of the semiconductor laser diode can be efficiently pumped because of good matching with the solid-state laser. In the above description, an example was described in which oxygen-free copper was used as the copper-based metal constituting the thin plate. However, the present invention is not limited to this, and beryllium copper, brass, phosphor bronze, and the like may be used. Nickel white, white copper, or the like can be used.
【0034】また銅と共晶合金を作る金属のメッキとし
て銀メッキの例について説明したが、本発明はこれまた
勿論これに限定されるものではなく、銅及び銅合金に施
す一般的な金属メッキと同様のものを使用することがで
き、その他のものとして錫メッキ、金メッキ、ガドミウ
ムメッキ等を使用することができる。Although an example of silver plating has been described as the plating of a metal for forming a eutectic alloy with copper, the present invention is not limited to this, of course, and the present invention is not limited thereto. And the like, and tin plating, gold plating, gadmium plating or the like can be used as other components.
【0035】銅と共晶合金を作る金属のメッキを中板の
両面に施した例について説明したが、本発明は勿論これ
に限定されるものではなく上板及び下板のそれぞれ冷却
溝部が形成された面に施すことができる。このとき、メ
ッキは溝部分には施されにくく、面状部分や、仕切部等
に形成され易い。さらに本発明では銅と共晶合金を作る
金属のメッキを中板の両面及び上板、下板のそれぞれの
冷却溝部が形成された面とに形成して前記接着を行うこ
ともできる。Although an example has been described in which metal plating for forming a eutectic alloy with copper is applied to both surfaces of the middle plate, the present invention is not limited to this, and the cooling grooves of the upper plate and the lower plate are formed. Can be applied to the finished surface. At this time, plating is not easily applied to the groove portion, and is easily formed on a planar portion or a partition portion. Further, in the present invention, the above-mentioned bonding may be performed by forming a metal plating for forming a eutectic alloy with copper on both surfaces of the middle plate and the surfaces of the upper plate and the lower plate where the respective cooling grooves are formed.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明では下記の如き効果を奏する。 (1)接着面に銅系金属と共晶合金を作る金属のメッキ
を施して接合するので、従来の銅系金属の拡散接合より
も低温度で接合することが可能となるため分岐構造の溝
部を有する冷却部品を低温度で製造することができ、熱
処理後の変形がなく、被冷却体の取付けなど、その後の
取扱いが容易な冷却部品を得ることができる。しかも冷
却流体の流路に対する銀ろうの流れ込みがないので冷却
部品の冷却効果を向上することができる。The present invention has the following effects. (1) Since the bonding surface is plated with a metal that forms a eutectic alloy with a copper-based metal and bonded, the bonding can be performed at a lower temperature than conventional diffusion bonding of a copper-based metal. Can be manufactured at a low temperature, there is no deformation after heat treatment, and it is possible to obtain a cooling component that can be easily handled afterward, such as mounting a cooled object. Moreover, since the silver solder does not flow into the flow path of the cooling fluid, the cooling effect of the cooling component can be improved.
【0037】(2)冷却流体の流路に対する銀ろうの流
れ込みによる流路の封鎖がないため、冷却効果を向上す
ることができ、発熱量の大きい半導体レーザバーを効果
的に冷却することができる。(2) Since there is no blockage of the flow path due to the flow of the silver solder into the flow path of the cooling fluid, the cooling effect can be improved, and the semiconductor laser bar having a large amount of heat can be effectively cooled.
【図1】本発明の実施の形態図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】流路を有する上板、下板説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an upper plate and a lower plate having a flow path.
【図3】中板説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a middle plate.
【図4】製造状態説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a manufacturing state.
【図5】固体レーザに対する使用状態説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a use state of the solid-state laser.
1 上板 2 中板 3 下板 4 半導体レーザバー 5 第1水路用孔部 6 第2水路用孔部 7 細溝 8 小孔 9 細溝 10 細溝仕切部 11 中溝 12 中溝仕切部 13 合流溝 14 合流溝仕切部 15 冷却溝部 16 小孔列 17 冷却溝部 20 冷却部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper plate 2 Middle plate 3 Lower plate 4 Semiconductor laser bar 5 First channel hole 6 Second channel hole 7 Narrow groove 8 Small hole 9 Narrow groove 10 Narrow groove partitioning part 11 Medium groove 12 Medium groove partitioning part 13 Merging groove 14 Junction groove partition 15 Cooling groove 16 Small hole row 17 Cooling groove 20 Cooling component
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 祐司 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−181392(JP,A) 特開 平2−66987(JP,A) 特開 平10−209531(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 5/00 - 5/50 JICSTファイル(JOIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Nishikawa 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-8-181392 (JP, A) Hei 2-66987 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-209531 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01S 5/00-5/50 JICST file (JOIS)
Claims (2)
系金属薄板を積層して互いに接合することによって内部
に冷却水を流せるようにした半導体用冷却部品の製造方
法において、 互いに接合される銅系金属薄板の内、少なくとも一方の
銅系金属薄板の少なくとも接合する面 に銅と共晶合金を
作る金属のメッキを施して、他方の銅系金属薄板と接合
することを特徴とする半導体用冷却部品の製造方法。At least three sheets of copper having grooves and holes formed therein
The interior is made by stacking and joining together
Of cooling components for semiconductors that allow cooling water to flow through
Method , at least one of the copper-based metal sheets to be joined together
A method of manufacturing a cooling component for a semiconductor, characterized in that at least a surface to be joined of a copper-based metal sheet is plated with a metal for forming an eutectic alloy with copper, and then joined to the other copper-based metal sheet .
系金属薄板を積層して互いに接合することによって内部
に冷却水を流せるようにした半導体レーザ用冷却部品の
製造方法において、 互いに接合される銅系金属薄板の内、少なくとも一方の
銅系金属薄板の少なくとも接合する面 に銅と共晶合金を
作る金属のメッキを施して、他方の銅系金属薄板と接合
することを特徴とする半導体レーザ用冷却部品の製造方
法。2. At least three sheets of copper having grooves and holes formed therein.
The interior is made by stacking and joining together
Of cooling components for semiconductor lasers that allow cooling water to flow through
In the manufacturing method , at least one of the copper-based metal sheets bonded to each other
A method for manufacturing a cooling component for a semiconductor laser, comprising: plating at least a surface of a copper-based metal sheet to be joined with a metal that forms an eutectic alloy with copper; and joining the copper-based metal sheet to another copper-based metal sheet .
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