JP7333459B2 - 冷却素子を製造する方法およびそうした方法によって製造された冷却素子 - Google Patents
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Description
典型的には、ウェブ状要素は、電気部品または電子部品を、例えば、セラミック金属基板によって直接または間接的に支持する、金属層における凹部の対応するエッチングによって設けられる。その金属層および場合によっては異なった構造の金属層が、冷却流体チャネルシステムにより冷却素子を形成するように、積み重ね方向に沿って互いに積み重なって積み重ねられる。
先行技術から知られている方法と比較して、本発明によれば、前記1つ以上の第1金属層における前記1つ以上の凹部の少なくとも一部は、加工、特に放電加工(例えば、ワイヤ加工または浸漬加工)によって設けられる。加工は、特に、非常に小さいまたは微細に構造化された凹部または凹部の区分を形成することを可能にする。特に、凹部の区分(すなわち、1つ以上の凹部のうちの第1部分)も設けられることが可能である。1つ以上の金属層における2つの対向し合う側面(例えば、隣接するウェブ状要素同士の)間の距離には、0.3mm未満の値が割り当てられることが可能である。対応して、凹部は、特に、いくつかの第1金属層を互いに積み重なって積み重ねる必要なく、非常に狭いチャネル区分、または続けて製造される冷却流体チャネルシステム(冷却流体が通過することが可能)における区分を形成する、単一の第1金属層に設けられることが可能である。結果として、冷却素子の冷却効果を大幅に改良することが可能であるように、先行技術から知られているものと比較して、遥かに小さく狭い冷却構造(例えば、冷却素子におけるフィン構造)が生成されることが可能である。
-1つ以上の第2金属層を提供する工程と、
-前記1つ以上の第1金属層および前記1つ以上の第2金属層を積み重ね方向に沿って積み重ね、前記冷却流体チャネルの1つ以上の前記区分を形成する工程と、をさらに備える。
好ましくは、冷却素子は、1つ以上の第3金属層を備える。その第3金属層もまた、主面に沿って延び、1つ以上の第1金属層および1つ以上の第2金属層とともに積み重ね方向に垂直な方向に積み重ねられて配置される。特に、1つ以上の第1金属層、1つ以上の第2金属層および1つ以上の第3金属層は、1つ以上の凹部の位置および形状の点において互いに異なる。特に、積み重ねられた状態において上下に配置されている1つ以上の第1金属層、1つ以上の第2金属層および/または1つ以上第3金属は、熱を接続面から離れるように伝えるように冷却流体が動作中に通ることが可能である冷却流体チャネルシステムを形成する。
7 ウェブ状要素
11 第1金属層
12 第2金属層
13 第3金属層
14 下面層
15 上面層
17 封止要素支持層
21 凹部の第1部分
22 凹部の第2部分
24 さらなる凹部
25 フィン構造
30 接続エリア
40 クランピング要素
41 第1の半分の固定部
42 第2の半分の固定部
44 固定手段
46 開口
A1 距離
S 積み重ね方向
M 中間軸
HSE 主面
Claims (13)
- 電気部品または電子部品用、特に半導体素子用の冷却素子(1)を製造するための方法であって、製造された前記冷却素子(1)は、動作時に冷却流体が通過することが可能である冷却流体チャネルシステムを有し、前記方法は、
1つ以上の第1金属層(11)を提供する工程と、
1つ以上の凹部(21,22)を前記1つ以上の第1金属層(11)に設ける工程と、
前記1つ以上の凹部(21,22)によって前記冷却流体チャネルシステムの1つ以上の部分的な区分を形成する工程と、を備え、
前記1つ以上の第1金属層(11)における前記1つ以上の凹部(21,22)のうちの1つ以上の第1部分(21)は、ウェブ状要素(7)を形成するように放電加工によって設けられ、
前記1つ以上の第1金属層(11)における前記1つ以上の凹部(21,22)のうちの1つ以上の第2部分(22)は、エッチングによって設けられる、方法。 - 1つ以上の第2金属層(12)を提供する工程と、
前記1つ以上の第1金属層(11)および前記1つ以上の第2金属層(12)を積み重ね方向(S)に沿って積み重ね、前記冷却流体チャネルシステムの1つ以上の前記区分を形成する工程と、をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 前記1つ以上の第1金属層(11)における前記1つ以上の凹部(21,22)のうちの前記1つ以上の第2部分(22)を形成するための前記エッチングは、前記1つ以上の第1金属層(11)における前記1つ以上の凹部(21,22)のうちの前記1つ以上の第1部分(21)を前記放電加工によって形成する前に行われる、請求項1に記載の方法。
- 複数の第1金属層(11)は同時に放電加工される、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の第1金属層(11)はクランピング要素(40)に固定されている、請求項4に記載の方法。
- 前記1つ以上の第1金属層(11)は0.3mmを超える厚さを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の第1金属層(11)、前記1つ以上の第2金属層(12)、またはその両方は、下被覆層(14)と上被覆層(15)との間に配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 4つ以上の、厚さが0.3mmを超える、第1金属層(11)、第2金属層(12)、またはその両方が提供される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- すべての第1金属層(11)、第2金属層(12)、またはその両方は、0.3mmを超える厚さを有する、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の凹部(21,22)の形状は、3つ以上の第1金属層(21)について異なる、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の第1金属層(11)は、前記1つ以上の第2金属層(12)に対しボンディングされる、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- 単一の第1金属層(11)が前記冷却素子(1)を形成するように用いられる、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1~12のいずれか一項に記載の方法によって製造された冷却素子(1)であって、前記1つ以上の第1金属層(11)における前記ウェブ状要素(7)間の対向し合う側壁間の距離(A1)は、少なくとも、0.4mm未満の範囲にある、冷却素子(1)。
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