JP5913834B2 - 放熱装置用ろう材箔 - Google Patents
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前記応力緩和材の応力吸収空間の開口部に相対する開口部対応領域の一部もしくは全部に、ろう材箔を厚み方向に貫く貫通部がろう材箔を切除することなく形成されていることを特徴とする放熱装置用ろう材箔。
前記応力緩和材の応力吸収空間が開口する面と絶縁基板またはヒートシンクとが前項1〜5のいずれかに記載のろう材箔によって接合されていることを特徴とする放熱装置。
前記応力緩和材は、絶縁基板側の面およびヒートシンク側の面のうちの少なくとも一方に開口する少なくとも1つの応力吸収空間を有し、
前記応力緩和材の応力吸収空間が開口する面と絶縁基板またはヒートシンクとの間に、前項1〜5のいずれかに記載のろう材箔を、該ろう材箔の開口部対応領域が応力吸収空間の開口部に一致するように配置して仮組し、この仮組物を加熱してろう付することを特徴とする放熱装置の製造方法。
図1は本発明のろう材箔に代わる参考形状のろう材箔を用いて作製する放熱装置の一実施形態の仮組物を、構成部材が積層する方向で切断した断面で示している。以下の説明において、構成部材が積層する方向を縦または縦方向、縦方向の断面を縦断面と称し、この縦断面と直交する面で切断した断面を横断面と称する。
前記放熱装置(1)は、絶縁基板(11)、ろう材箔(30)、応力緩和材(20)、ろう材箔(40)、ヒートシンク(13)の順に重ねて仮組し、あるいはさらに絶縁基板(11)上にろう材箔(15)を介して回路層(12)を重ねて仮組し、この仮組物を加熱し、これらの部材を一括してろう付することによって作製する。これらのろう材箔のうち、応力緩和材(20)と絶縁基板(11)およびヒートシンク(13)とを接合するためのろう材箔(30)(40)が本発明にかかるろう材箔である。
図4のろう材箔(50)は、貫通部として開口部対応領域(51)に1本の切り込み(52)を有している。前記切り込み(52)は、図2に示したろう材箔(30)(40)と同様に、ろう材箔の厚み方向に貫通する切れ目を入れただけでろう材箔は切り取られていない。
図5のろう材箔(60)は、貫通部として開口部対応領域(61)に円形の孔(62)を有している。前記孔(62)はパンチでろう材箔を円形に打ち抜くことによって形成したものである。ろう付時、開口部対応領域(61)のろう材箔は孔(62)の周縁から溶け始め孔径が拡大する方向に退縮し、溶融したろう材の一部は貫通穴(21)の開口縁部から接合界面に引き込まれ、残りは開口縁部に溶着する。
開口部対応領域のろう材箔を絶縁基板またはヒートシンクに溶着させることなく確実に応力吸収空間の開口縁部に集めるためには、開口部対応領域にあるろう材箔を絶縁基板またはヒートシンクから離しておくことが好ましい。具体的には、開口部対応領域のろう材箔を応力緩和材側に曲げることによって絶縁基板またはヒートシンクから離しておく。
図2に示すろう材箔(30)(40)を用いた。これらのろう材箔(30)(40)の開口部対応領域(31)(41)には、長さ(L)1.5mmの2本の切り込み(32)(42)が十文字に形成されている。2本の切り込み(32)(42)の交点は開口部対応領域(31)(41)の中心である。前記ろう材箔(30)(40)を応力緩和材(20)の両面に配置し、図1の放熱装置(1)を仮組した。
図4に示すろう材箔(50)を用いた。このろう材箔(50)の開口部対応領域(51)には、開口部対応領域(51)の中心を通る長さ(L)1.5mmの1本の切り込み(52)が形成されている。前記ろう材箔(50)を応力緩和材(20)の両面に配置し、図1の放熱装置(1)を仮組した。
図5に示すろう材箔(60)を用いた。を用いた。このろう材箔(60)の開口部対応領域(61)には、開口部対応領域(61)の中心に、直径(L)1.5mmの円形の孔(62)が形成されている。前記ろう材箔(60)を応力緩和材(20)の両面に配置し、図1の放熱装置(1)を仮組した。
参考例1のろう材箔(30)(40)に対し、図6に示すように、開口部対応領域(31)(41)の扇形部(31)(41)を応力緩和材(20)側に曲げ角度(θ)45°で曲げたものを使用した。前記ろう材箔(30)(40)を応力緩和材(20)の両面に配置し、図1の放熱装置(1)を仮組した。
実施例3のろう材箔(60)に対し、開口部対応領域(61)を応力緩和材(20)側に曲げ角度(θ)45°で曲げたものを使用した。前記ろう材箔(60)を応力緩和材(20)の両面に配置し、図1の放熱装置(1)を仮組した。
応力緩和材(20)の両面に配置するろう材箔として貫通部を有さないろう材箔(102)(103)を用い、図7に示すろう放熱装置(100)を仮組みした。
実施例1〜5および比較例の仮組物を7×10−4Paの真空中で600℃×20分で真空ろう付した。
11…絶縁基板
12…回路層
13…ヒートシンク
14…電子素子
20…応力緩和材
21…貫通穴(応力吸収空間)
30、40、50、60…ろう材箔
31、41、51、61…開口部対応領域
32、42、52…切り込み(貫通部)
62…孔(貫通部)
L…切り込みの寸法、孔の直径(貫通部の寸法)
L0…開口部対応領域の直径(開口部対応領域の寸法)
Claims (4)
- 応力緩和材は少なくとも片面に開口する応力吸収空間を有し、この応力緩和材の応力吸収空間が開口する面に絶縁基板またはヒートシンクを接合するために絶縁基板またはヒートシンクと応力緩和材との間に介在させる放熱装置用ろう材箔であって、
前記応力緩和材の応力吸収空間の開口部に相対する開口部対応領域の一部もしくは全部に、ろう材箔を厚み方向に貫く貫通部としての切り込みがろう材箔を切除することなく形成され、さらに前記開口部対応領域のろう材箔が応力緩和材側に曲がっていることを特徴とする放熱装置用ろう材箔。 - 応力緩和材は少なくとも片面に開口する応力吸収空間を有し、この応力緩和材の応力吸収空間が開口する面に絶縁基板またはヒートシンクを接合するために絶縁基板またはヒートシンクと応力緩和材との間に介在させる放熱装置用ろう材箔であって、
前記応力緩和材の応力吸収空間の開口部に相対する開口部対応領域の一部もしくは全部に、ろう材箔を厚み方向に貫く貫通部としての孔がろう材箔を切除することなく形成され、さらに前記開口部対応領域のろう材箔が応力緩和材側に曲がっていることを特徴とする放熱装置用ろう材箔。 - 前記貫通部の長手方向の寸法が0.5mm以上である請求項1または2に記載の放熱装置用ろう材箔。
- 絶縁基板、応力緩和材、ヒートシンクの順に重ねてこれらの部材をろう付する放熱装置の製造方法であって、
前記応力緩和材は、絶縁基板側の面およびヒートシンク側の面のうちの少なくとも一方に開口する少なくとも1つの応力吸収空間を有し、
前記応力緩和材の応力吸収空間が開口する面と絶縁基板またはヒートシンクとの間に、請求項1〜3のいずれかに記載のろう材箔を、該ろう材箔の開口部対応領域が応力吸収空間の開口部に一致するように配置して仮組し、この仮組物を加熱してろう付することを特徴とする放熱装置の製造方法。
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