JP4965242B2 - Manufacturing method of aluminum heat sink - Google Patents

Manufacturing method of aluminum heat sink Download PDF

Info

Publication number
JP4965242B2
JP4965242B2 JP2006351584A JP2006351584A JP4965242B2 JP 4965242 B2 JP4965242 B2 JP 4965242B2 JP 2006351584 A JP2006351584 A JP 2006351584A JP 2006351584 A JP2006351584 A JP 2006351584A JP 4965242 B2 JP4965242 B2 JP 4965242B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
heat sink
aluminum
dba substrate
clad material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006351584A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008166356A (en
Inventor
修平 山口
洋一郎 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
T.RAD CO., L T D.
Original Assignee
T.RAD CO., L T D.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by T.RAD CO., L T D. filed Critical T.RAD CO., L T D.
Priority to JP2006351584A priority Critical patent/JP4965242B2/en
Publication of JP2008166356A publication Critical patent/JP2008166356A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4965242B2 publication Critical patent/JP4965242B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

本発明は、アルミニューム製ヒートシンクの外面に、市販の伝熱性絶縁基板（以下、ＤＢＡ基板という）を介して、電子部品が接合されるものに関する。   The present invention relates to an electronic component to be bonded to the outer surface of an aluminum heat sink via a commercially available heat conductive insulating substrate (hereinafter referred to as a DBA substrate).

パワーモジュール等の電子部品を冷却するため、それをアルミニューム製ヒートシンクに接合するには、従来、次の手順により行っていた。
先ず、インナーフィンを有するアルミニューム製の水冷ヒートシンクを組立てる。このとき、好ましくはそれを真空ろう付けにより一体的にろう付け固定する。次いで、そのヒートシンクの表面にニッケルメッキを施す。これはＤＢＡ基板をヒートシンクの表面にハンダ付けするための表面処理である。次いで、そのヒートシンクの表面にＤＢＡ基板をハンダ付けする。さらにそのＤＢＡ基板上に電子部品をハンダ付けしていた。 Conventionally, in order to cool an electronic component such as a power module, it has been performed in the following procedure to join it to an aluminum heat sink.
First, an aluminum water-cooled heat sink having inner fins is assembled. At this time, it is preferably brazed and fixed integrally by vacuum brazing. Next, nickel plating is applied to the surface of the heat sink. This is a surface treatment for soldering the DBA substrate to the surface of the heat sink. Next, a DBA substrate is soldered to the surface of the heat sink. Furthermore, electronic components were soldered on the DBA substrate.

また、下記特許文献３に記載されているヒートシンクは、そのろう付け工程においてＤＢＡ基板を直接ヒートシンクの表面にろう付けし、上記のニッケルメッキ工程を省くことが記載されている。このときに用いられるＤＢＡ基板は特殊なものであり、広く市販されている表面にニッケルメッキが施されたＤＢＡ基板ではない。その理由は、ろう付け時に市販のＤＢＡ基板では表面のニッケルメッキが真空ろう付けにより劣化してしまう。そのため後に電子部品をその表面にハンダ付けすることができなくなるからである。   In addition, the heat sink described in the following Patent Document 3 describes that the DBA substrate is brazed directly to the surface of the heat sink in the brazing process and the nickel plating process is omitted. The DBA substrate used at this time is a special one, and is not a DBA substrate having a nickel plating applied to the surface which is widely marketed. This is because the surface nickel plating deteriorates due to vacuum brazing in a commercially available DBA substrate during brazing. This is because the electronic component cannot be soldered to the surface later.

特開２００５−１２３２６０号公報JP-A-2005-123260 特開２００２−１７０９１５号公報JP 2002-170915 A 特開２００１−１６８５６９号公報JP 2001-168869 A

第１のヒートシンクの製造方法は、ヒートシンクのろう付け後にその表面にニッケルメッキを施す必要があり、そのための設備費と工数の増加により、ヒートシンクのコストアップにつながる。
第２のヒートシンクの製造方法は、市販のニッケルメッキが施されたＤＢＡ基板を使えず、特殊なＤＢＡ基板を用いるためコスト高になるという問題がある。 In the first heat sink manufacturing method, the surface of the heat sink needs to be nickel-plated after brazing, and the cost of the heat sink is increased due to an increase in equipment costs and man-hours.
The manufacturing method of the second heat sink has a problem that it cannot be used a commercially available nickel plated DBA substrate, and a special DBA substrate is used, resulting in high cost.

そこで本発明は、真空ろう付け後にニッケルメッキを施すことなく直接市販のＤＢＡ基板をハンダ付けできるアルミニューム製ヒートシンクの製造方法を提供すること、或いはヒートシンクのろう付け後にニッケルメッキを施すことなく、電子部品を直接ハンダ付けすることができる、ＤＢＡ基板を備えたアルミニューム製ヒートシンクの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a method of manufacturing an aluminum heat sink that can directly solder a commercially available DBA substrate without applying nickel plating after vacuum brazing, or without applying nickel plating after brazing of the heat sink. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an aluminum heat sink having a DBA substrate that can directly solder components.

請求項１に記載の本発明は、ヒートシンク本体(1) の外面に伝熱性絶縁基板（以下ＤＢＡ基板(2) ）を介して、電子部品が接合されるアルミニューム製ヒートシンクの製造方法において、
ヒートシンクを組み立てると共に、そのヒートシンク本体(1) の外面にろう材(3) を介してアルミニューム製のクラッド材(4)を配置する工程と、
それらの組立体を一体的に真空ろう付けする工程とを具備し、
そのクラッド材(4)の外面にハンダ(5)を介してＤＢＡ基板(2) が接合され、そのＤＢＡ基板(2) にハンダ(5)を介して電子部品が接合されるように構成され、
前記ＤＢＡ基板(2) は窒化アルミニューム等のセラミック(6)の両面にアルミニューム材(7) を介してニッケルメッキが被覆されたものからなり、
前記クラッド材(4)はヒートシンク本体(1) の表面側から順に次のいずれかの構成よりなることを特徴とするアルミニューム製ヒートシンクの製造方法である。
Ａｌ層−Ｆｅ層−Ｃｕ層
Ａｌ層−Ｆｅ層−黄銅層
Ａｌ層−Ｆｅ層−キュープロ（Ｃｕ−Ｎｉ）層
Ａｌ層−Ｎｉ層
Ａｌ層−Ｎｉ合金層 The present invention according to claim 1 is a method of manufacturing an aluminum heat sink in which an electronic component is bonded to the outer surface of a heat sink body (1) via a heat conductive insulating substrate (hereinafter referred to as DBA substrate (2)).
Assembling the heat sink, placing the aluminum clad material (4) on the outer surface of the heat sink body (1) via the brazing material (3),
And vacuum brazing these assemblies together,
A DBA substrate (2) is bonded to the outer surface of the clad material (4) via solder (5), and an electronic component is bonded to the DBA substrate (2) via solder (5).
The DBA substrate (2) consists of a ceramic (6) such as aluminum nitride coated with nickel plating on both sides of an aluminum material (7).
The clad material (4) is an aluminum heat sink manufacturing method characterized in that it has one of the following structures in order from the surface side of the heat sink body (1).
Al layer-Fe layer-Cu layer Al layer-Fe layer-brass layer Al layer-Fe layer-Cupro (Cu-Ni) layer Al layer-Ni layer Al layer-Ni alloy layer

請求項２に記載の本発明は、ヒートシンク本体(1) の外面にＤＢＡ基板(2)を介して、電子部品が接合されるアルミニューム製ヒートシンクの製造方法において、
ヒートシンクを組み立てると共に、そのヒートシンク本体の外面にろう材(3) を介してＤＢＡ基板(2) を配置し、そのＤＢＡ基板(2) 表面にろう材(3) を介してアルミニューム製クラッド材(4)を配置する工程と、
それらの組立体を真空ろう付けにより一体的に固定する工程とを具備し、
そのクラッド材(4)の外面にハンダ(5)を介して電子部品が接合されるように構成され、
前記ＤＢＡ基板(2) は窒化アルミニューム等のセラミック(6)の両面にアルミニューム材 (7) を介してニッケルメッキが被覆されたものからなり、
前記クラッド材(4)はヒートシンク本体(1) の表面側から順に次のいずれかの構成よりなることを特徴とするアルミニューム製ヒートシンクの製造方法である。
Ａｌ層−Ｆｅ層−Ｃｕ層
Ａｌ層−Ｆｅ層−黄銅層
Ａｌ層−Ｆｅ層−キュープロ（Ｃｕ−Ｎｉ）層
Ａｌ層−Ｎｉ層
Ａｌ層−Ｎｉ合金層 According to a second aspect of the present invention, there is provided an aluminum heat sink manufacturing method in which an electronic component is bonded to the outer surface of a heat sink body (1) via a DBA substrate (2).
While assembling the heat sink, a DBA substrate (2) is placed on the outer surface of the heat sink body via a brazing material (3), and an aluminum clad material (a brazing material (3) is placed on the surface of the DBA substrate (2) ( 4) arranging,
Fixing the assemblies together by vacuum brazing,
An electronic component is configured to be bonded to the outer surface of the clad material (4) via solder (5),
The DBA substrate (2) consists of a ceramic (6) such as aluminum nitride coated with nickel plating on both sides of an aluminum material (7).
The clad material (4) is an aluminum heat sink manufacturing method characterized in that it has one of the following structures in order from the surface side of the heat sink body (1).
Al layer-Fe layer-Cu layer Al layer-Fe layer-brass layer Al layer-Fe layer-Cupro (Cu-Ni) layer Al layer-Ni layer Al layer-Ni alloy layer

請求項１に記載のヒートシンクの製造方法は、組立てられたヒートシンクの外面にろう材３を介してアルミニューム製のクラッド材４を配置し、一体的の真空ろう付けするものであり、そのクラッド材４はＡｌ層にＦｅ層またはＮｉ層が存在するから、クラッド材４の外面にそのままハンダ５を介してＤＢＡ基板２を接合することができる。
即ち、従来のヒートシンクの如くその表面にニッケルメッキを施す工程を省略することができ、ヒートシンクの製造工数を少なくすると共にニッケルメッキの設備を不要とする。それにより、ヒートシンクを安価に提供できる。 The method of manufacturing a heat sink according to claim 1 is a method of disposing an aluminum clad material 4 on the outer surface of the assembled heat sink via a brazing material 3 and integrally vacuum brazing the clad material. 4, since the Fe layer or the Ni layer exists in the Al layer, the DBA substrate 2 can be bonded to the outer surface of the clad material 4 through the solder 5 as it is.
That is, the step of applying nickel plating to the surface of the heat sink as in the conventional heat sink can be omitted, and the number of manufacturing steps of the heat sink is reduced and the nickel plating facility is not required. Thereby, a heat sink can be provided at low cost.

請求項２に記載の本発明は、ヒートシンク本体１の外面にろう材３を介してＤＢＡ基板２を配置し、ＤＢＡ基板２上にろう材３を介してアルミニューム製のクラッド材４を配置して一体に真空ろう付けするものであるから、そのクラッド材４の外面に直接ハンダ５を介して電子部品10を接合することができる。
この場合には、電子部品10の取り付けが極めて容易となる効果がある。それと共に、ヒートシンク本体１の表面にニッケルメッキを施す工程を省略できる。 According to the second aspect of the present invention, the DBA substrate 2 is disposed on the outer surface of the heat sink body 1 via the brazing material 3, and the clad material 4 made of aluminum is disposed on the DBA substrate 2 via the brazing material 3. Therefore, the electronic component 10 can be joined directly to the outer surface of the clad material 4 via the solder 5.
In this case, there is an effect that the electronic component 10 can be attached very easily. At the same time, the step of applying nickel plating to the surface of the heat sink body 1 can be omitted.

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す縦断面説明図である。
このヒートシンク９は、アルミニューム製のヒートシンク本体１の内部にインナーフィン８が設けられ、一対の冷却水出入口パイプ11（一方を省略）がヒートシンク本体１の内部に連通している。そしてヒートシンク本体１の外面にろう材３を介してクラッド材４が予め固定されたものである。そして、電子部品10を取り付けるには次の手順により行う。先ず、クラッド材４の外表面にハンダ５を介してＤＢＡ基板２を接合し、さらにＤＢＡ基板２の表面にハンダ５を介し電子部品10を接合するものである。そしてこのようなヒートシンク９は、クラッド材４とヒートシンク本体１及びインナーフィン８を組み立てた状態で、それらを真空ろう付けで一体にろう付け固定するものである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention.
The heat sink 9 is provided with an inner fin 8 inside an aluminum heat sink body 1, and a pair of cooling water inlet / outlet pipes 11 (one is omitted) communicates with the inside of the heat sink body 1. A clad material 4 is previously fixed to the outer surface of the heat sink main body 1 via a brazing material 3. The electronic component 10 is attached by the following procedure. First, the DBA substrate 2 is bonded to the outer surface of the clad material 4 via the solder 5, and the electronic component 10 is bonded to the surface of the DBA substrate 2 via the solder 5. And, such a heat sink 9 is one in which the clad material 4, the heat sink body 1 and the inner fin 8 are assembled and brazed and fixed together by vacuum brazing.

クラッド材４は、図６の（Ａ）〜（Ｅ）の何れかである。即ち、それらは、ヒートシンク９の表面側からＡｌ層−Ｆｅ層−Ｃｕ層（Ａ），Ａｌ層−Ｆｅ層−黄銅層（Ｂ） ，Ａｌ層−Ｎｉ層（Ｃ），Ａｌ層−Ｎｉ合金層（Ｄ），Ａｌ層−Ｆｅ層−キュープロ（Ｃｕ−Ｎｉ）層（Ｅ）である。
なお、Ｎｉ合金として２４Ｆｅ−１６Ｃｒ−Ｎｉまたは２０Ｃｒ−Ｎｉ１８その他を用いることができる。さらにはＦｅの代りにフェライト系ステンレス鋼としてもよい。 The clad material 4 is any one of (A) to (E) in FIG. That is, they are Al layer-Fe layer-Cu layer (A), Al layer-Fe layer-brass layer (B), Al layer-Ni layer (C), Al layer-Ni alloy layer from the surface side of the heat sink 9 (D), Al layer-Fe layer-Cupro (Cu-Ni) layer (E).
Note that 24Fe-16Cr-Ni, 20Cr-Ni18, or the like can be used as the Ni alloy. Further, ferritic stainless steel may be used instead of Fe.

上記のクラッド材４は、何れもその表面または中間にＦｅまたはＮｉ系の層が存在するものである。それらが存在しないクラッド材は、真空ろう付けの工程でクラッド材４のアルミニューム材が溶融してしまうことが判った。
例えば、クラッド材４としてアルミニューム材表面に銅を介在させた場合、本来のアルミの融点６６０℃が銅の拡散によって、融点が５４８℃まで低下する。ところが、アイアルミニューム製ヒートシンクの真空ろう付けは、通常６００℃で行うため、クラッド材中のアルミニューム材が溶融してしまうことになる。これに対して、Ｆｅ，Ｎｉはアルミニュームや銅に拡散しても（それが逆であっても）、アルミニュームの融点の低下が起こらない。 Each of the clad materials 4 has an Fe or Ni-based layer on the surface or in the middle. It was found that the clad material without them melted the aluminum material of the clad material 4 in the vacuum brazing process.
For example, when copper is interposed on the surface of an aluminum material as the clad material 4, the melting point of the original aluminum, 660 ° C., is lowered to 548 ° C. due to the diffusion of copper. However, vacuum brazing of the aluminum heat sink is usually performed at 600 ° C., so that the aluminum material in the clad material is melted. On the other hand, even if Fe and Ni diffuse into aluminum and copper (or vice versa), the melting point of aluminum does not decrease.

なお、真空ろう付けの際、表面にニッケルメッキを施した市販のＤＢＡ基板を用いると、その表面のニッケルメッキが劣化するが、クラッド材４にクラッドされたニッケルは劣化しない。
これは、次の理由による。ハンダ付けのためのＤＢＡ基板表面のニッケルメッキは、通常Ｎｉ−Ｐの無電解メッキが施される。このメッキは、高温酸化性が悪く約３５０℃で劣化しハンダ付けが不能となる。その原因としては、メッキが熱により結晶化するものと推測されている。しかしながら、金属ニッケル等は６００℃程度の真空炉において表面から多少のＮｉ原子が蒸発するだけで、本質的な変化はないからである。 When a commercially available DBA substrate having a nickel plating on the surface is used during vacuum brazing, the nickel plating on the surface deteriorates, but the nickel clad on the clad material 4 does not deteriorate.
This is due to the following reason. The nickel plating on the surface of the DBA substrate for soldering is usually Ni-P electroless plating. This plating is poor in high-temperature oxidation and deteriorates at about 350 ° C. and cannot be soldered. The cause is presumed that the plating crystallizes by heat. However, metallic nickel or the like is not substantially changed by merely evaporating some Ni atoms from the surface in a vacuum furnace at about 600 ° C.

図１のヒートシンク構造を図解すると、図３の如く表すことができる。即ち、ヒートシンク９の表面にろう材３を介してクラッド材４が予め一体にろう付け固定されている。そして、そのクラッド材４の表面にハンダ５を介し市販のＤＢＡ基板２が接合されるものである。
なお、市販のＤＢＡ基板２は図５の如く、セラミック６（窒化アルミニューム）の両面にろう材を介してアルミニューム材７が介在し、その両アルミニューム層の表面にニッケルメッキ13が被覆されたものである。 The heat sink structure of FIG. 1 can be illustrated as shown in FIG. That is, the clad material 4 is integrally brazed and fixed to the surface of the heat sink 9 via the brazing material 3 in advance. A commercially available DBA substrate 2 is bonded to the surface of the clad material 4 via solder 5.
As shown in FIG. 5, a commercially available DBA substrate 2 has an aluminum material 7 interposed on both sides of a ceramic 6 (aluminum nitride) via a brazing material, and nickel plating 13 is coated on the surfaces of both aluminum layers. It is a thing.

次に、図２は本発明の第２の実施の形態をしめすヒートシンクの縦断面説明図である。
このヒートシンク本体１及びインナーフィン８並びに冷却水出入口パイプ11は、図１のそれと同一である。そしてこのヒートシンクは、ヒートシンク本体１の表面にろう材３を介してＤＢＡ基板２が載置され、ＤＢＡ基板２の表面にろう材３を介してクラッド材４が載置されている。そしてそれらの組立体が真空炉に挿入され、各接触部間が一体にろう付け固定されてなるものである。
このＤＢＡ基板２は市販のものであり、前述の如く窒化アルミニューム等のセラミック６両面にアルミニューム材７を介してニッケルメッキ13が被覆されたものである。 Next, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional explanatory view of a heat sink showing a second embodiment of the present invention.
The heat sink body 1, inner fin 8, and cooling water inlet / outlet pipe 11 are the same as those in FIG. In this heat sink, the DBA substrate 2 is placed on the surface of the heat sink body 1 via the brazing material 3, and the clad material 4 is placed on the surface of the DBA substrate 2 via the brazing material 3. These assemblies are inserted into a vacuum furnace, and each contact portion is integrally brazed and fixed.
The DBA substrate 2 is commercially available, and as described above, the nickel plating 13 is coated on both surfaces of the ceramic 6 such as aluminum nitride via the aluminum material 7.

このようにしてなるヒートシンクは、そのクラッド材４の表面にハンダ５を介して電子部品10が接合されるものである。そして一方の冷却水出入口パイプ11から冷却水が流入し、ヒートシンク本体１内を流通して他方の冷却水出入口パイプ11からそれが流出し、図示しない冷却水冷却用の熱交換器で熱交換されて、冷却水が再びヒートシンク本体１内に流通し、電子部品10の発熱を吸熱する。
図２のヒートシンクの構造を図解すると、図４の如くなる。即ち、ヒートシンク９の表面にろう材３を介しＤＢＡ基板２が接合されると共に、そのＤＢＡ基板２の表面にろう材３を介してクラッド材４が接合されている。 In the heat sink thus formed, the electronic component 10 is bonded to the surface of the clad material 4 via the solder 5. Then, the cooling water flows in from one cooling water inlet / outlet pipe 11, flows through the heat sink body 1, flows out from the other cooling water inlet / outlet pipe 11, and is heat-exchanged by a cooling water cooling heat exchanger (not shown). Then, the cooling water again flows in the heat sink body 1 and absorbs the heat generated by the electronic component 10.
The structure of the heat sink of FIG. 2 is illustrated as shown in FIG. That is, the DBA substrate 2 is bonded to the surface of the heat sink 9 via the brazing material 3, and the clad material 4 is bonded to the surface of the DBA substrate 2 via the brazing material 3.

本発明の第１の実施の形態を示すヒートシンク９の縦断面説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional explanatory view of a heat sink 9 showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態を示すヒートシンク９の縦断面説明図Explanatory drawing of the longitudinal cross-section of the heat sink 9 which shows the 2nd Embodiment of this invention 図１におけるヒートシンク９の構造の説明図。Explanatory drawing of the structure of the heat sink 9 in FIG. 図２におけるヒートシンク９の構造の説明図。Explanatory drawing of the structure of the heat sink 9 in FIG. 同ヒートシンク９に用いられる市販のＤＢＡ基板２の説明図。Explanatory drawing of the commercially available DBA board | substrate 2 used for the heat sink 9. FIG. クラッド材４の各構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows each structure of the clad material 4. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ヒートシンク本体
２ ＤＢＡ基板
３ ろう材
４ クラッド材
５ ハンダ
６ セラミック 1 Heat sink body 2 DBA substrate 3 Brazing material 4 Clad material 5 Solder 6 Ceramic

７ アルミニューム材
８ インナーフィン
９ ヒートシンク
10 電子部品
11 冷却水出入口パイプ
12 冷却水
13 ニッケルメッキ 7 Aluminum material 8 Inner fin 9 Heat sink
10 Electronic components
11 Cooling water inlet / outlet pipe
12 Cooling water
13 Nickel plating

Claims (2)

ヒートシンク本体(1) の外面に伝熱性絶縁基板（以下ＤＢＡ基板(2) ）を介して、電子部品が接合されるアルミニューム製ヒートシンクの製造方法において、
ヒートシンクを組み立てると共に、そのヒートシンク本体(1) の外面にろう材(3) を介してアルミニューム製のクラッド材(4)を配置する工程と、
それらの組立体を一体的に真空ろう付けする工程とを具備し、
そのクラッド材(4)の外面にハンダ(5)を介してＤＢＡ基板(2) が接合され、そのＤＢＡ基板(2) にハンダ(5)を介して電子部品が接合されるように構成され、
前記ＤＢＡ基板(2) は窒化アルミニューム等のセラミック(6)の両面にアルミニューム材(7) を介してニッケルメッキが被覆されたものからなり、
前記クラッド材(4)はヒートシンク本体(1) の表面側から順に次のいずれかの構成よりなることを特徴とするアルミニューム製ヒートシンクの製造方法。
Ａｌ層−Ｆｅ層−Ｃｕ層
Ａｌ層−Ｆｅ層−黄銅層
Ａｌ層−Ｆｅ層−キュープロ（Ｃｕ−Ｎｉ）層
Ａｌ層−Ｎｉ層
Ａｌ層−Ｎｉ合金層 In an aluminum heat sink manufacturing method in which electronic components are bonded to the outer surface of the heat sink body (1) through a heat conductive insulating substrate (hereinafter referred to as DBA substrate (2)),
Assembling the heat sink, placing the aluminum clad material (4) on the outer surface of the heat sink body (1) via the brazing material (3),
And vacuum brazing these assemblies together,
A DBA substrate (2) is bonded to the outer surface of the clad material (4) via solder (5), and an electronic component is bonded to the DBA substrate (2) via solder (5).
The DBA substrate (2) consists of a ceramic (6) such as aluminum nitride coated with nickel plating on both sides of an aluminum material (7).
The method for manufacturing an aluminum heat sink, wherein the clad material (4) has one of the following structures in order from the surface side of the heat sink body (1).
Al layer-Fe layer-Cu layer Al layer-Fe layer-brass layer Al layer-Fe layer-Cupro (Cu-Ni) layer Al layer-Ni layer Al layer-Ni alloy layer ヒートシンク本体(1) の外面にＤＢＡ基板(2)を介して、電子部品が接合されるアルミニューム製ヒートシンクの製造方法において、
ヒートシンクを組み立てると共に、そのヒートシンク本体の外面にろう材(3) を介してＤＢＡ基板(2) を配置し、そのＤＢＡ基板(2) 表面にろう材(3) を介してアルミニューム製クラッド材(4)を配置する工程と、
それらの組立体を真空ろう付けにより一体的に固定する工程とを具備し、
そのクラッド材(4)の外面にハンダ(5)を介して電子部品が接合されるように構成され、
前記ＤＢＡ基板(2) は窒化アルミニューム等のセラミック(6)の両面にアルミニューム材 (7) を介してニッケルメッキが被覆されたものからなり、
前記クラッド材(4)はヒートシンク本体(1) の表面側から順に次のいずれかの構成よりなることを特徴とするアルミニューム製ヒートシンクの製造方法。
Ａｌ層−Ｆｅ層−Ｃｕ層
Ａｌ層−Ｆｅ層−黄銅層
Ａｌ層−Ｆｅ層−キュープロ（Ｃｕ−Ｎｉ）層
Ａｌ層−Ｎｉ層
Ａｌ層−Ｎｉ合金層 In the manufacturing method of an aluminum heat sink in which electronic parts are joined to the outer surface of the heat sink body (1) via the DBA substrate (2),
While assembling the heat sink, a DBA substrate (2) is placed on the outer surface of the heat sink body via a brazing material (3), and an aluminum clad material (a brazing material (3) is placed on the surface of the DBA substrate (2) ( 4) arranging,
Fixing the assemblies together by vacuum brazing,
An electronic component is configured to be bonded to the outer surface of the clad material (4) via solder (5),
The DBA substrate (2) consists of a ceramic (6) such as aluminum nitride coated with nickel plating on both sides of an aluminum material (7).
The method for manufacturing an aluminum heat sink, wherein the clad material (4) has one of the following structures in order from the surface side of the heat sink body (1).
Al layer-Fe layer-Cu layer Al layer-Fe layer-brass layer Al layer-Fe layer-Cupro (Cu-Ni) layer Al layer-Ni layer Al layer-Ni alloy layer
JP2006351584A 2006-12-27 2006-12-27 Manufacturing method of aluminum heat sink Expired - Fee Related JP4965242B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351584A JP4965242B2 (en) 2006-12-27 2006-12-27 Manufacturing method of aluminum heat sink

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006351584A JP4965242B2 (en) 2006-12-27 2006-12-27 Manufacturing method of aluminum heat sink

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008166356A JP2008166356A (en) 2008-07-17
JP4965242B2 true JP4965242B2 (en) 2012-07-04

Family

ID=39695486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006351584A Expired - Fee Related JP4965242B2 (en) 2006-12-27 2006-12-27 Manufacturing method of aluminum heat sink

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4965242B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5018737B2 (en) * 2008-10-31 2012-09-05 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
WO2011030754A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-17 三菱マテリアル株式会社 Method for producing substrate for power module with heat sink, substrate for power module with heat sink, and power module
CN102596488B (en) 2009-10-26 2013-09-18 株式会社新王材料 Aluminum-bonding alloy, clad material having bonding alloy layer formed from the alloy, and composite material including bonded aluminum
JP5982102B2 (en) * 2011-08-09 2016-08-31 三菱アルミニウム株式会社 Clad material for cooler and cooler for heating element
KR101367211B1 (en) * 2012-02-13 2014-02-26 광전자 주식회사 Aluminum base plate for power module
JP5821702B2 (en) * 2012-03-01 2015-11-24 株式会社豊田自動織機 Cooler
JP5989465B2 (en) * 2012-09-05 2016-09-07 昭和電工株式会社 Insulating substrate manufacturing method
DE102014213490C5 (en) 2014-07-10 2020-06-18 Continental Automotive Gmbh Cooling device, method for producing a cooling device and power circuit

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01169955A (en) * 1987-12-24 1989-07-05 Hitachi Cable Ltd Semiconductor device
JPH0388354U (en) * 1989-12-26 1991-09-10
JP3933287B2 (en) * 1998-01-30 2007-06-20 電気化学工業株式会社 Circuit board with heat sink
JP2006278913A (en) * 2005-03-30 2006-10-12 Toyota Motor Corp Circuit device and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008166356A (en) 2008-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4965242B2 (en) Manufacturing method of aluminum heat sink
JP5788069B1 (en) Flat type heat pipe
US8254422B2 (en) Microheat exchanger for laser diode cooling
KR101188150B1 (en) Cooling device
JPH08219665A (en) Ribbon-shaped plate heat pipe
JP2009065144A (en) Board for power module, its manufacturing method, and power module
JPWO2010143273A1 (en) Semiconductor device
JP2007185709A (en) Brazing method and brazed structure
JP2017524248A (en) COOLING DEVICE, COOLING DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND POWER CIRCUIT
KR20110106455A (en) A plate heat exchanger
JP2009129983A (en) Junction structure and method of manufacturing the same, and power semiconductor module and method of manufacturing the same
JP5633205B2 (en) Joining method and joining structure of aluminum tube and copper tube, and heat exchanger having this joining structure
JP4243654B2 (en) Liquid cooling plate for electronic device parts, method for manufacturing liquid cooling plate
JP5914968B2 (en) Power module substrate with heat sink and manufacturing method thereof
JP2012000645A (en) Joining method of aluminum pipe and copper pipe, joining structure and heat exchanger having the joining structure
JP4951932B2 (en) Power module substrate manufacturing method
JP2011091152A (en) Power module
JP2002090079A (en) Connecting structure of heat pipe to heat exchange member
JP2016198937A (en) Composite material containing carbon material layer and heat exchanger
JP5633206B2 (en) Joining method and joining structure of aluminum tube and copper tube, and heat exchanger having this joining structure
CN103715170A (en) Semiconductor unit and method for manufacturing the same
JP2003179189A (en) Thin heat sink and its packaging structure
JP5469846B2 (en) Method of joining aluminum member and copper member
JP6139331B2 (en) Power module
JP2006340521A (en) Clearance corrosion resistance liquid-cooling type armature bar clip strand joint and method relating thereto

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100405

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120327

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120329

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150406

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees