JP5261214B2 - 発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法 - Google Patents
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Description
前記高純度アルミニウムからなる柱状の心素材に、前記ろう材からなる所定厚さの皮素材を重ね合わせ乃至は巻き付けてなる構造の複合ビレットを用いて、細長なダイス孔を通じて熱間押出することにより、フラットバー形状の複合押出物を形成することを特徴とする発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
アルミニウム純度が99.5%(質量基準。以下同じ)、99.9%、99.99%又は99.999%である心材用Al、及びJIS A4004のろう材用Al合金を、それぞれ、通常の連続鋳造法により造塊し、そして、心材用の鋳塊については600℃×3時間の均質化処理を、またろう材用の鋳塊については500℃×1時間の均質化処理を、それぞれ施す一方、ろう材用Al合金の鋳塊については、更に熱間圧延を行なって、所定厚さの板状皮素材を得た。
上記において、アルミニウム純度が99.99質量%の高純度アルミニウムからなる心素材を用いて得られた両面クラッド構造のクラッド材(20mm×20mm×1mmt)と、アルミニウム合金(A3003)板材(50mm×50mm×1mmt)とを重ね合わせ、カーボン治具で固定した後、真空ろう付けを行なった。なお、このろう付け時の到達真空度(圧力)は、5×10-5torr以下、最高到達温度は600℃とし、更に、かかる到達温度における保持時間は3分とした。
上記で得られたアルミニウム純度が異なる各種のアルミニウム心材層と、アルミニウム合金ろう材(A4004)からなる皮材層とにて構成されるクラッド材を用いて、熱ひずみ緩和性を評価した。なお、アルミニウム純度が99.9%のアルミニウム心材層の片面に対して、アルミニウム合金ろう材(A4004)からなる皮材層が設けられてなるクラッド材にあっては、その一つの皮材層の厚さが0.075mmとなるようにされている。そして、ぞれぞれのクラッド材について、その熱ひずみ緩和性を、それぞれの心材層の機械的特性により評価し、半導体素子(14)の温度上昇を想定した150℃における耐力が25MPa以下であれば○、それを超えれば×として、その結果を、下記表2に示した。
6 はんだ(ろう) 8,18 冷却水通路
10 半導体素子冷却装置 16 クラッド材
20 心材 22 ろう材
30,40 複合ビレット 32,42 心素材
34,44 皮素材 36,46 MIG溶接部
50,60 複合押出物 52,62 心材層
54,64 皮材層
Claims (9)
- 心材の片面或いは両面に、Al−Si系合金ろう材からなる皮材をクラッドしたものであって、該心材が、不可避的不純物の含有量を0.1質量%以下とした、アルミニウム純度が99.9質量%以上の高純度アルミニウムからなる発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材を製造する方法にして、
前記高純度アルミニウムからなる柱状の心素材に、前記ろう材からなる所定厚さの皮素材を重ね合わせ乃至は巻き付けてなる構造の複合ビレットを用いて、細長なダイス孔を通じて熱間押出することにより、フラットバー形状の複合押出物を形成することを特徴とする発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。 - 前記複合押出物から、その両端部を切除して、前記心素材から形成された心材層と前記皮素材から形成された皮材層とが複合一体化されてなるクラッド材を得ることを特徴とする請求項1に記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記熱間押出が、間接押出方式にて実施される請求項1又は請求項2に記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記複合押出物を、冷間或いは熱間で抽伸加工することにより、目的とする厚さのクラッド材を得る請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記複合押出物を、冷間或いは熱間で圧延加工することにより、目的とする厚さのクラッド材を得る請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記アルミニウム・クラッド材が、0.5mmを超え、3mm以下の厚さを有している請求項1乃至請求項5の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記心材が、不可避的不純物の含有量を0.01質量%以下とした、アルミニウム純度が99.99質量%以上の高純度アルミニウムからなることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記心材が、不可避的不純物の含有量を0.001質量%以下とした、アルミニウム純度が99.999質量%以上の高純度アルミニウムからなるものである請求項1乃至請求項6の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
- 前記皮材のクラッド厚さが、0.005mm〜0.1mmである請求項1乃至請求項8の何れか一つに記載の発熱部品冷却装置用アルミニウム・クラッド材の製造方法。
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