JPH0451034Y2 - - Google Patents

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JPH0451034Y2
JPH0451034Y2 JP1870290U JP1870290U JPH0451034Y2 JP H0451034 Y2 JPH0451034 Y2 JP H0451034Y2 JP 1870290 U JP1870290 U JP 1870290U JP 1870290 U JP1870290 U JP 1870290U JP H0451034 Y2 JPH0451034 Y2 JP H0451034Y2
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heat
sheet
generating electronic
flux
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、たとえば、パワートランジスタある
いはパワーIC等(モールド樹脂で外装を施され
たパツケージ部品、または実装密度を上げるため
に外装を施していないベア・チツプ部品を含む)
の電力用発熱電子部品(以下本明細書において、
単に発熱電子部品という)を放熱板に取り付ける
際に、熱伝導率が良く、耐久性のある溝を有する
シート状はんだに関するものである。
[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention is applicable to power transistors, power ICs, etc. (package parts covered with molded resin, or without an outer covering to increase packaging density). (including bare chip parts)
heat-generating electronic components for electric power (hereinafter in this specification,
It relates to sheet-shaped solder having grooves that have good thermal conductivity and durability when attaching heat-generating electronic components (simply referred to as heat-generating electronic components) to a heat sink.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図および第4図を参照しつつ、発熱電子部
品を放熱板に取り付ける従来例を説明する。第3
図イないしハは従来例における発熱電子部品取り
付け説明図である。
A conventional example in which a heat-generating electronic component is attached to a heat sink will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Third
Figures A to C are explanatory diagrams for installing heat-generating electronic components in a conventional example.

第3図イ図示のごとく、発熱電子部品21は、
放熱板22上に印刷されているクリームはんだ2
3の上に載置され、その後リフロー炉を通すと、
第3図ロ図示のごとく、クリームはんだ23は、
溶融した後に固化(第3図ロ23′参照)し、発
熱電子部品21と放熱板22とを機械的および熱
的に接合する。なお、クリームはんだ23の中に
は、重量%にして10%程度、体積%にして50%程
度のフラツクス、たとえば、松ヤニ、活性剤、溶
剤等、が混入されている。
As shown in FIG. 3A, the heat generating electronic component 21 is
Cream solder 2 printed on heat sink 22
3 and then passed through a reflow oven,
As shown in FIG. 3B, the cream solder 23 is
After being melted, it solidifies (see FIG. 3, 23'), and mechanically and thermally joins the heat-generating electronic component 21 and the heat sink 22. Incidentally, the cream solder 23 contains about 10% by weight and about 50% by volume of flux such as pine resin, activator, solvent, etc.

また、第4図イおよびロは他の従来例における
発熱電子部品取り付け説明図である。
Furthermore, FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams for installing heat-generating electronic components in another conventional example.

第4図イ図示のごとく、予めフラツクス27を
塗布した所定の大きさのはんだペレツト26を発
熱電子部品21と放射板22との間に挟み込み、
リフロー処理を行い、上記両者を機械的および熱
的に接合する。
As shown in FIG. 4A, a solder pellet 26 of a predetermined size, coated with flux 27 in advance, is sandwiched between the heat-generating electronic component 21 and the radiation plate 22.
A reflow process is performed to mechanically and thermally bond the two.

〔考案が解決しようとする課題〕[The problem that the idea aims to solve]

しかし、第3図図示のようなクリームはんだ2
3を用いた場合には、前述のごとくクリームはん
だ23内に多くのフラツクスを含むため、リフロ
ー加熱時に、第3図ハ図示のごとく、はんだ層の
中に空気およびフラツクスが巻込まれ、固化した
後のクリームはんだ23′の中に、空孔24およ
び松ヤニ等フラツクスの残留物25が入る。
However, cream solder 2 as shown in Fig.
3, as mentioned above, the cream solder 23 contains a lot of flux, so during reflow heating, air and flux are drawn into the solder layer as shown in FIG. Holes 24 and flux residues 25 such as pine tar are included in the cream solder 23'.

したがつて、前記空孔24およびフラツクスの
残留物25は、発熱電子部品21から発生した熱
が放熱板22に伝達するのを妨げる。
Therefore, the voids 24 and the flux residue 25 prevent the heat generated from the heat generating electronic component 21 from being transmitted to the heat sink 22.

また、クリームはんだ23内に、前記空孔24
およびフラツクスの残留物25が入つていると、
発熱電子部品のヒートサイクルで起こる膨張収縮
の繰り返しにより、はんだが劣化して取り付け不
良を起こす原因となる。
In addition, the void 24 is provided in the cream solder 23.
and flux residue 25 is included,
Repeated expansion and contraction caused by the heat cycle of heat-generating electronic components causes the solder to deteriorate and cause installation failures.

さらに、クリームはんだ23の塗布をスクリー
ン印刷により行う関係上、第5図イ図示のごと
く、クリームはんだの表面に凹凸が生じる。した
がつて、クリームはんだ23の厚さを薄く管理す
ることは困難であるため、クリームはんだ23を
厚目に塗布しなければならないので、前述の欠点
である空孔24およびフラツクスの残留物25が
はんだ内に多く侵入する。
Furthermore, since the cream solder 23 is applied by screen printing, irregularities occur on the surface of the cream solder, as shown in FIG. 5A. Therefore, it is difficult to control the thickness of the cream solder 23 to be thin, so the cream solder 23 must be applied thickly, thereby eliminating the voids 24 and flux residue 25, which are the aforementioned drawbacks. It penetrates into the solder a lot.

第4図図示のごとく、はんだペレツト26を用
いる場合には、はんだを薄くしてあるため熱伝導
が良いという利点はある。
As shown in FIG. 4, when using solder pellets 26, there is an advantage that heat conduction is good because the solder is thin.

しかし、放熱板22と発熱電子部品21とを取
り付ける前に予めフラツクスをはんだペレツト2
6の表面に塗布しなければならない。したがつ
て、フラツクスを塗布する手間がかかるだけでな
く、フラツクスの塗布を均一にしないと、はんだ
の濡れ性が悪くなるという問題を有する。
However, before attaching the heat sink 22 and the heat generating electronic components 21, flux is applied to the solder pellets 2.
Must be applied to 6 surfaces. Therefore, not only is it time consuming to apply the flux, but also the solder wettability deteriorates unless the flux is applied uniformly.

以上のような問題を解決するために、本考案
は、ガス排出用溝を有するシート状はんだを提供
することを目的とする。
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a sheet-like solder having gas exhaust grooves.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記目的を達成するために、本考案の表面に溝
を有するシート状はんだは、圧延してシート状に
形成された合金はんだの少なくとも一面におい
て、合金はんだの端面に達する複数の連続したガ
ス排出用溝を備えるように構成される。
In order to achieve the above object, the sheet-shaped solder having grooves on the surface of the present invention has a plurality of continuous gas discharge holes that reach the end surfaces of the alloy solder on at least one surface of the alloy solder that is rolled and formed into a sheet shape. The device is configured to include a groove.

〔作用〕[Effect]

溝を有するシート状はんだの表裏にフラツクス
を塗布した後、放熱板と発熱電子部品との間に挟
むようにして上記両者を取り付ける。
After applying flux to the front and back surfaces of the sheet-shaped solder having grooves, the heat sink and the heat-generating electronic component are sandwiched between the two and attached.

その後、リフロー処理を行うと、放熱板と発熱
電子部品とは接合される。
Thereafter, when a reflow process is performed, the heat sink and the heat generating electronic component are bonded.

したがつて、リフロー処理時において、はんだ
が溶融する直前に、フラツクスから排出するガス
およびフラツクスは、ガス排出用溝からシート状
はんだの端面に向かつて排出されるため、溶融し
ているはんだの中には空孔およびフラツクスの残
留物が入らない。
Therefore, during reflow processing, the gas and flux discharged from the flux immediately before the solder melts are discharged from the gas discharge groove toward the end surface of the sheet-shaped solder, so that the inside of the molten solder is discharged. is free of pores and flux residues.

また、はんだの中に空孔およびフラツクスの残
留物が入つていないので、熱抵抗は少なく放熱性
が良い。
Furthermore, since there are no voids or flux residue in the solder, thermal resistance is low and heat dissipation is good.

さらに、発熱電子部品の発生した熱によるヒー
トサイクルによつて空孔の空気が膨張収縮を繰り
返さないので、経年変化によるはんだの取り付け
不良が発生しない。
Furthermore, since the air in the holes does not repeatedly expand and contract due to the heat cycle caused by the heat generated by the heat-generating electronic components, poor solder attachment due to aging does not occur.

〔実施例〕〔Example〕

本考案の実施例を第1図および第2図を参照し
つつ説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図イは溝を有するシート状はんだ、第1図
ロは発熱電子部品を放熱板に取り付けた状態説明
図、第1図ハは発熱電子部品と放熱板との接合部
説明図、第1図ニは発熱電子部品と放熱板との取
り付け状態拡大図である。
Figure 1A is sheet-shaped solder with grooves, Figure 1B is an explanatory diagram of the state in which the heat-generating electronic component is attached to the heat sink, Figure 1C is an explanatory diagram of the joint between the heat-generating electronic component and the heat sink, FIG. 2 is an enlarged view of the state in which the heat-generating electronic component and the heat sink are attached.

第1図において、シート状はんだ1は、図示さ
れていない、はんだ合金のインゴツトからシート
状、たとえば、厚さ0.2mmに圧延される。その後、
シート状はんだ1の表面3にガス排出用溝2を形
成する。ガス排出用溝2は、たとえば、溝の深さ
0.1mm、溝の幅0.3mmとして、シート状はんだ1の
一端面4から他端面4′にかけて多数形成されて
いる。
In FIG. 1, a solder sheet 1 is rolled from an ingot of a solder alloy (not shown) into a sheet shape, for example, 0.2 mm thick. after that,
Gas exhaust grooves 2 are formed on the surface 3 of the sheet-shaped solder 1. The depth of the gas exhaust groove 2 is, for example,
A large number of grooves are formed from one end surface 4 to the other end surface 4' of the solder sheet 1, each having a width of 0.1 mm and a groove width of 0.3 mm.

また、ガス排出用溝2の加工手段は、たとえ
ば、ローレツト加工、カツターによる切削、プレ
スによる型押し加工等がある。そして、シート状
はんだの板厚、形成する溝の形状寸法、フラツク
ス層の性質等により加工方法が適宜選択できる。
Further, the means for processing the gas discharge groove 2 includes, for example, knurling, cutting with a cutter, embossing with a press, and the like. The processing method can be appropriately selected depending on the thickness of the solder sheet, the shape and dimensions of the groove to be formed, the properties of the flux layer, etc.

次に、放熱板5に発熱電子部品6を取り付ける
場合について説明する。
Next, a case where the heat generating electronic component 6 is attached to the heat sink 5 will be described.

先ず、シート状はんだ1の両面にフラツクス
7,8を塗布し、放熱板5と発熱電子部品6との
間に挟むようにして取り付ける。この状態で図示
されていないリフロー炉に入れる。シート状はん
だ1に塗布されているフラツクス7,8は、ガス
状になり、フラツクス作用の働きを行うと共に、
不要になつてガス排出用溝2から排出される。こ
れと同時にシート状はんだ1は、溶融されて、放
熱板5と発熱電子部品6とが接合される。その
後、放熱板5と発熱電子部品6との周辺に飛び散
つたフラツクス7,8は、洗浄される。
First, fluxes 7 and 8 are applied to both sides of the sheet-shaped solder 1, and the solder sheet 1 is mounted so as to be sandwiched between the heat sink 5 and the heat-generating electronic component 6. In this state, it is placed in a reflow oven (not shown). The fluxes 7 and 8 applied to the sheet-shaped solder 1 become gaseous and act as a flux, and
When the gas is no longer needed, it is discharged from the gas discharge groove 2. At the same time, the sheet-shaped solder 1 is melted, and the heat sink 5 and the heat-generating electronic component 6 are joined. Thereafter, the fluxes 7 and 8 scattered around the heat sink 5 and the heat generating electronic components 6 are cleaned.

ガス排出用溝2を設けたシート状はんだ1とガ
ス排出用溝2のないペレツト状はんだとを同じ条
件によつて実験した結果、ガス排出用溝2を設け
たシート状はんだ1の中には、空孔24およびフ
ラツクスの残留物25の数が少なく、かつ分布の
バラツキも小さかつた。
As a result of experimenting under the same conditions with sheet-shaped solder 1 provided with gas discharge grooves 2 and pellet-shaped solder without gas discharge grooves 2, it was found that some of the sheet-shaped solder 1 provided with gas discharge grooves 2 were , the number of pores 24 and flux residues 25 was small, and the variation in distribution was also small.

また、シート状はんだ1のガス排出用溝2によ
るガス排出効果を確認するために、第1図ロ図示
のものをリフロー時に水平状態から垂直状態に変
化させた。この結果、シート状はんだ1のガス排
出用溝2が上に向くような垂直状態に向けるにし
たがつて、はんだ内の空孔24およびフラツクス
の残留物25は減少した。
In addition, in order to confirm the gas evacuation effect of the gas evacuation grooves 2 of the solder sheet 1, the solder shown in FIG. 1B was changed from a horizontal state to a vertical state during reflow. As a result, as the sheet-shaped solder 1 was oriented vertically with the gas exhaust grooves 2 facing upward, the pores 24 and flux residue 25 in the solder decreased.

第2図イないしトは本考案の他の実施例を示
す。
FIGS. 2A to 2D show other embodiments of the present invention.

第2図イはガス排出用溝2をシート状はんだ1
の表面3および裏面3′に設けた例である。
In Figure 2 A, the gas exhaust groove 2 is connected to the sheet solder 1.
This is an example in which it is provided on the front surface 3 and the back surface 3' of.

また、第2図ロはガス排出用溝2を交叉するよ
うに設けた例、第2図ハはガス排出用溝2を傾斜
するように設けた例、第2図ニはガス排出用溝2
を蛇行するように設けた例、第2図ホはガス排出
用溝2をジグザグ状に設けた例である。さらに、
前記各溝の断面は矩形のものを示したが第2図ヘ
図示のごとき三角溝、あるいは第2図ト図示のご
とき半円溝との変形は任意に可能である。
Further, Fig. 2B shows an example in which the gas discharge grooves 2 are provided so as to intersect with each other, Fig. 2C shows an example in which the gas discharge grooves 2 are provided in an inclined manner, and Fig. 2D shows an example in which the gas discharge grooves 2 are provided so as to cross each other.
Fig. 2(e) shows an example in which the gas discharge grooves 2 are provided in a meandering manner. moreover,
Although the cross section of each groove is shown to be rectangular, it can be arbitrarily modified to a triangular groove as shown in FIG. 2 or a semicircular groove as shown in FIG.

以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案
は、前記実施例に限定されるものではない。そし
て、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案
を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行
うことが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments. Various design changes can be made without departing from the scope of the present invention as described in the claims of the utility model registration.

たとえば、ガス排出用溝の形状、幅および深さ
は、被はんだつけ部の面積、所望の取り付け強度
を得るためのはんだの厚さ等によつて異なるた
め、任意に変更でき、また、異なつた形状のガス
排出用溝を組み合わすことも可能である。
For example, the shape, width, and depth of the gas exhaust groove vary depending on the area of the part to be soldered, the thickness of the solder to obtain the desired attachment strength, etc., and can be changed arbitrarily. It is also possible to combine shaped gas exhaust grooves.

また、本実施例では放熱板に発熱電子部品を取
り付ける際に、シート状はんだを使用した場合を
説明したが、本考案のシート状はんだが、他の電
子部品または機構部品のはんだ付けに適用できる
ことはいうまでもない。
Furthermore, in this example, a case was explained in which sheet-shaped solder was used when attaching a heat-generating electronic component to a heat sink, but the sheet-shaped solder of the present invention can be applied to soldering other electronic components or mechanical components. Needless to say.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

本考案によれば、シート状はんだにガス排出用
溝を設けたので、はんだが溶融する直前にフラツ
クスは、シート状はんだのガス排出用溝から溶剤
および不要なフラツクスをガス状態にして外部に
排出できる。したがつて、はんだの中には空気お
よびフラツクスの残留物が残らないので、空孔お
よびスラツクスの残留物による熱抵抗を減して放
熱性を良くする。また、空孔がないので、発熱電
子部品の発熱による膨張収縮の繰り返しによるス
トレスがなくなり、経年変化によつても、はんだ
は劣化しない。
According to the present invention, since the gas exhaust groove is provided in the solder sheet, the flux is discharged from the gas exhaust groove of the sheet solder in the form of a gas just before the solder melts. can. Therefore, no air or flux residue remains in the solder, thereby reducing thermal resistance due to pores and flux residue and improving heat dissipation. In addition, since there are no holes, there is no stress caused by repeated expansion and contraction due to heat generated by heat-generating electronic components, and the solder does not deteriorate even with aging.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図イないしニは本考案における一実施例説
明図、第2図イないしトは本考案におけるシート
状はんだ例説明図、第3図イないしハは従来例に
おける発熱電子部品取り付け説明図、第4図イお
よびロは他の従来例における発熱電子部品取り付
け説明図、第5図イおよびロはクリームはんだと
はんだペレツトとの比較説明図である。 1……シート状はんだ、2……ガス排出用溝、
3……表面、4……端面、5……放熱板、6……
発熱電子部品、7……フラツクス、8……フラツ
クス。
1A to 2D are explanatory diagrams of an embodiment of the present invention, FIGS. 2A to 3D are explanatory diagrams of an example of sheet-like solder in the present invention, and FIGS. 3A to 3A are explanatory diagrams of the installation of heat-generating electronic components in a conventional example, FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams for installing a heat-generating electronic component in another conventional example, and FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams for comparing cream solder and solder pellets. 1...Solder sheet, 2...Gas exhaust groove,
3...Surface, 4...End face, 5...Radiation plate, 6...
Heat-generating electronic components, 7...Flux, 8...Flux.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 圧延してシート状に形成されたはんだ合金層の
少なくとも一面において、 前記シート状はんだ合金層の一端面4から他端
面4′に達する複数の連続したガス排出用溝2を
備えていることを特徴とする溝を有するシート状
はんだ。
[Claims for Utility Model Registration] A plurality of continuous gas exhaust grooves reaching from one end surface 4 of the sheet-like solder alloy layer to the other end surface 4' on at least one surface of the solder alloy layer formed into a sheet shape by rolling. 1. A sheet-like solder having grooves, characterized in that the solder sheet comprises: 2.
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