JPH10224059A - ヒートシンク - Google Patents
ヒートシンクInfo
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- JPH10224059A JPH10224059A JP2512497A JP2512497A JPH10224059A JP H10224059 A JPH10224059 A JP H10224059A JP 2512497 A JP2512497 A JP 2512497A JP 2512497 A JP2512497 A JP 2512497A JP H10224059 A JPH10224059 A JP H10224059A
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- Japan
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- heat sink
- thickness
- circuit board
- ceramic
- metal
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
- H05K1/053—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an inorganic insulating layer
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワーモジュール用回路基板のモジュール化
時の破壊耐久性を向上させるためのヒートシンク形状を
適正化する。 【解決手段】 回路基板に接合して用いるヒートシンク
に於いて、ヒートシンクの面積と厚さの比が２００〜１
０００ｍｍであることを特徴とするヒートシンク。２つ
以上の部材からなることを特徴とする又はヒートシンク
の厚さの１／２以上の深さのスリットを設けたことを特
徴とする前記のヒートシンク。
時の破壊耐久性を向上させるためのヒートシンク形状を
適正化する。 【解決手段】 回路基板に接合して用いるヒートシンク
に於いて、ヒートシンクの面積と厚さの比が２００〜１
０００ｍｍであることを特徴とするヒートシンク。２つ
以上の部材からなることを特徴とする又はヒートシンク
の厚さの１／２以上の深さのスリットを設けたことを特
徴とする前記のヒートシンク。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高い信頼性を要す
る電子部品であるパワーモジュールのうち、セラミック
ス基板に金属回路と金属放熱板が接合層を介して形成さ
れてなる回路基板のヒートシンクに関する。
る電子部品であるパワーモジュールのうち、セラミック
ス基板に金属回路と金属放熱板が接合層を介して形成さ
れてなる回路基板のヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からパワーモジュールの構成部品と
して、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）などのセラミックス焼
結体基板表面に導電層として銅（Ｃｕ）回路板等を一体
に接合した回路基板が広く使用されている。
して、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）などのセラミックス焼
結体基板表面に導電層として銅（Ｃｕ）回路板等を一体
に接合した回路基板が広く使用されている。
【０００３】これらの回路基板は、熱伝導性および電気
伝導性に優れたＣｕ等の金属により回路板を形成してい
るため、回路動作の遅延が減少するとともに回路配線の
寿命も向上するし、半田等の接合材料に対する濡れ性が
向上し、セラミックス焼結体表面に半導体素子（ＩＣチ
ップ）や電極板を高い接合強さで接合することができ、
その結果、半導体素子からの発熱の放散性や素子の動作
信頼性を良好に保つことができ、更にセラミックス基板
の放熱面にもＣｕ等の金属板を接合することにより、セ
ラミックス基板の応力緩和および熱変形防止の目的も達
成できるという利点を有している。
伝導性に優れたＣｕ等の金属により回路板を形成してい
るため、回路動作の遅延が減少するとともに回路配線の
寿命も向上するし、半田等の接合材料に対する濡れ性が
向上し、セラミックス焼結体表面に半導体素子（ＩＣチ
ップ）や電極板を高い接合強さで接合することができ、
その結果、半導体素子からの発熱の放散性や素子の動作
信頼性を良好に保つことができ、更にセラミックス基板
の放熱面にもＣｕ等の金属板を接合することにより、セ
ラミックス基板の応力緩和および熱変形防止の目的も達
成できるという利点を有している。
【０００４】これら回路基板をＣｕ等の金属のヒートシ
ンクに接合し、半導体チップや電極を実装したのち、樹
脂封止されて、パワーモジュールとなる。パワーモジュ
ールに用いられるヒートシンクとしては、１．５〜３．
５ｍｍのものが一般的に用いられていた。例えば第７回
計算力学講演会講演論文集，Ｎｏ．９４０−５４、（１
９９４）、ｐ３０６では１２０．０×６０．０×３．５
ｍｍの銅製のヒートシンクを用いてハンダ接合部の応力
解析を実施している。
ンクに接合し、半導体チップや電極を実装したのち、樹
脂封止されて、パワーモジュールとなる。パワーモジュ
ールに用いられるヒートシンクとしては、１．５〜３．
５ｍｍのものが一般的に用いられていた。例えば第７回
計算力学講演会講演論文集，Ｎｏ．９４０−５４、（１
９９４）、ｐ３０６では１２０．０×６０．０×３．５
ｍｍの銅製のヒートシンクを用いてハンダ接合部の応力
解析を実施している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】回路基板の製造方法と
してはいくつかの方法が知られているが、良好な生産性
を得るためには、フルエッチ法がよく使われる。フルエ
ッチ法は、セラミックス基板の全面にろう材ペーストを
塗布し、それを覆うように全面に金属板を接合し、回路
面とする金属板上に回路パターンをエッチングレジスト
により形成させた後、エッチング処理して不要部分を除
去する方法である。フルエッチ法は、生産性は良好であ
るが、不要な回路及びろう材除去工程を経るため、エッ
チング後回路パターン間や回路パターン端部のセラミッ
クス基板に大きな引張応力が残留する。
してはいくつかの方法が知られているが、良好な生産性
を得るためには、フルエッチ法がよく使われる。フルエ
ッチ法は、セラミックス基板の全面にろう材ペーストを
塗布し、それを覆うように全面に金属板を接合し、回路
面とする金属板上に回路パターンをエッチングレジスト
により形成させた後、エッチング処理して不要部分を除
去する方法である。フルエッチ法は、生産性は良好であ
るが、不要な回路及びろう材除去工程を経るため、エッ
チング後回路パターン間や回路パターン端部のセラミッ
クス基板に大きな引張応力が残留する。
【０００６】回路基板をパワーモジュールに実装する場
合、半田接合などの熱処理を伴う手法によりヒートシン
ク銅板へ接合する。さらに半導体チップや電極が回路基
板に接合される。或いは、半導体チップを接合した後、
ヒートシンク銅板や電極が回路基板に接合される場合も
ある。これらの工程は、エッチング後回路パターン端部
や回路パターン間のセラミックス基板に残留する大きな
引張応力をさらに増大させるためクラックが発生する。
このクラックがあるために、パワーモジュール使用時に
破壊に至り、使用不能となる問題がある。
合、半田接合などの熱処理を伴う手法によりヒートシン
ク銅板へ接合する。さらに半導体チップや電極が回路基
板に接合される。或いは、半導体チップを接合した後、
ヒートシンク銅板や電極が回路基板に接合される場合も
ある。これらの工程は、エッチング後回路パターン端部
や回路パターン間のセラミックス基板に残留する大きな
引張応力をさらに増大させるためクラックが発生する。
このクラックがあるために、パワーモジュール使用時に
破壊に至り、使用不能となる問題がある。
【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、回路基板の放熱性、絶縁耐圧を損なうことなく、ク
ラック発生を低減させ、信頼性の高いパワーモジュール
とするために、セラミックス回路基板に適したヒートシ
ンクを提供することを目的とする。
り、回路基板の放熱性、絶縁耐圧を損なうことなく、ク
ラック発生を低減させ、信頼性の高いパワーモジュール
とするために、セラミックス回路基板に適したヒートシ
ンクを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、回路基板
を実装する工程で、特にセラミックス基板に残留する引
張応力を大きく増大させるヒートシンク銅板へ接合する
工程で、半田接合時のヒートシンクの変形を抑えること
で、クラックの発生を低減することが可能であることを
見いだし、セラミックス回路基板を種々の大きさ、厚
さ、形状を持つヒートシンクに実装して鋭意検討した結
果、本発明に至ったものである。
を実装する工程で、特にセラミックス基板に残留する引
張応力を大きく増大させるヒートシンク銅板へ接合する
工程で、半田接合時のヒートシンクの変形を抑えること
で、クラックの発生を低減することが可能であることを
見いだし、セラミックス回路基板を種々の大きさ、厚
さ、形状を持つヒートシンクに実装して鋭意検討した結
果、本発明に至ったものである。
【０００９】すなわち本発明は、回路基板に接合して用
いるヒートシンクに於いて、ヒートシンクの面積と厚さ
の比が２００〜１０００ｍｍであるヒートシンクであ
る。
いるヒートシンクに於いて、ヒートシンクの面積と厚さ
の比が２００〜１０００ｍｍであるヒートシンクであ
る。
【００１０】又ヒートシンクの厚さの１／２〜１の深さ
のスリットを設けた上記ヒートシンクである。
のスリットを設けた上記ヒートシンクである。
【００１１】更にヒートシンクの厚さが少なくとも５ｍ
ｍを越えることを特徴とする上記ヒートシンクである。
ｍを越えることを特徴とする上記ヒートシンクである。
【００１２】更に上記ヒートシンクを用いることを特徴
とするパワーモジュールである。
とするパワーモジュールである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、さらに詳しく本発明につい
て説明する。本発明で使用されるセラミックス基板はア
ルミナ、ムライト、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化
ベリリウムなど絶縁性、耐熱性に優れる材料であればい
ずれを用いても良い。一般に窒化アルミニウム基板、窒
化珪素基板のように非酸化物セラミックスの基板は室温
に於ける熱膨張係数が５×１０-6１／℃以下と小さく、
金属との熱膨張係数差が大きい。この為製造工程で金属
回路との間に応力が発生しやすい為、本発明によるクラ
ック防止効果が大きい。
て説明する。本発明で使用されるセラミックス基板はア
ルミナ、ムライト、窒化珪素、窒化アルミニウム、酸化
ベリリウムなど絶縁性、耐熱性に優れる材料であればい
ずれを用いても良い。一般に窒化アルミニウム基板、窒
化珪素基板のように非酸化物セラミックスの基板は室温
に於ける熱膨張係数が５×１０-6１／℃以下と小さく、
金属との熱膨張係数差が大きい。この為製造工程で金属
回路との間に応力が発生しやすい為、本発明によるクラ
ック防止効果が大きい。
【００１４】セラミックス基板として材料特性には特に
制限はないが、良好な放熱性を示すためには、熱伝導率
が６５Ｗ／ｍＫ以上のものが適している。また、基板の
曲げ強さについては、回路基板形成後の強さに影響を及
ぼすため３５０ＭＰａ以上のものが適当である。このよ
うな特性を示すセラミックスとして窒化アルミニウム或
いは窒化珪素などが知られている。
制限はないが、良好な放熱性を示すためには、熱伝導率
が６５Ｗ／ｍＫ以上のものが適している。また、基板の
曲げ強さについては、回路基板形成後の強さに影響を及
ぼすため３５０ＭＰａ以上のものが適当である。このよ
うな特性を示すセラミックスとして窒化アルミニウム或
いは窒化珪素などが知られている。
【００１５】セラミックス基板の厚みは、要求される回
路基板の強さによって異なるが、通常、０．３ｍｍから
１．５ｍｍのものが使われる。
路基板の強さによって異なるが、通常、０．３ｍｍから
１．５ｍｍのものが使われる。
【００１６】本発明に係る接合層はろう材ペーストを用
いて形成されたものであっても、セラミックスと金属の
共晶相により形成されたものでもよい。ここで使用され
るろう材ペーストは、例えば金属回路又は金属放熱板の
材質がＣｕである場合、ＡｇもしくはＣｕもしくはＡｇ
とＣｕを含むろう材である。また、ここで用いる共晶相
は、例えば、セラミックス基板がアルミナで金属回路又
は金属放熱板の材質がＣｕの場合にはＣｕ−Ｏの共晶相
である。
いて形成されたものであっても、セラミックスと金属の
共晶相により形成されたものでもよい。ここで使用され
るろう材ペーストは、例えば金属回路又は金属放熱板の
材質がＣｕである場合、ＡｇもしくはＣｕもしくはＡｇ
とＣｕを含むろう材である。また、ここで用いる共晶相
は、例えば、セラミックス基板がアルミナで金属回路又
は金属放熱板の材質がＣｕの場合にはＣｕ−Ｏの共晶相
である。
【００１７】本発明において、窒化アルミニウム基板に
形成される金属回路もしくは金属回路と金属放熱板につ
いて説明すると、その材質は、銅、ニッケル、アルミニ
ウム、モリブデン、タングステン等の純金属もしくは合
金が用いられる。その金属回路又は金属放熱板の厚みは
０．１〜２．０ｍｍが好ましい。
形成される金属回路もしくは金属回路と金属放熱板につ
いて説明すると、その材質は、銅、ニッケル、アルミニ
ウム、モリブデン、タングステン等の純金属もしくは合
金が用いられる。その金属回路又は金属放熱板の厚みは
０．１〜２．０ｍｍが好ましい。
【００１８】本発明において重要なことは、セラミック
ス回路基板に接合して用いるヒートシンクに於いて、ヒ
ートシンクの面積と厚さの比が２００〜１０００ｍｍに
あることである。ヒートシンクの面積と厚さの比が１０
００を越えると、セラミックス回路基板とヒートシンク
を接合後に両者の熱膨張差による変形が大きくなり、セ
ラミックス基板にクラックが発生し易くなる。ヒートシ
ンクの厚さは少なくとも５ｍｍを越えることが適してい
る。一方、ヒートシンクの面積と厚さの比が２００を下
回る程ヒートシンクを厚くした場合、モジュールが重く
なる問題がある。
ス回路基板に接合して用いるヒートシンクに於いて、ヒ
ートシンクの面積と厚さの比が２００〜１０００ｍｍに
あることである。ヒートシンクの面積と厚さの比が１０
００を越えると、セラミックス回路基板とヒートシンク
を接合後に両者の熱膨張差による変形が大きくなり、セ
ラミックス基板にクラックが発生し易くなる。ヒートシ
ンクの厚さは少なくとも５ｍｍを越えることが適してい
る。一方、ヒートシンクの面積と厚さの比が２００を下
回る程ヒートシンクを厚くした場合、モジュールが重く
なる問題がある。
【００１９】ヒートシンクは、ヒートシンクの厚さの１
／２以上の深さのスリットを１本以上設けることによ
り、セラミックス回路基板の変形を抑えることができ
る。ここで重要なことは、ヒートシンクのセラミックス
回路基板を接合する面にスリットを設けることである。
スリットの効果を充分に得るためには、スリットの幅は
０．５ｍｍ以上が適している。スリットとスリットの間
隔又はスリットとヒートシンク端部との間隔はヒートシ
ンクの短辺（幅）の２／３以下好ましくは１／２以下と
なるように設ける。間隔が広いとセラミックス回路基板
の変形が抑制されないからである。但し間隔をあまりに
狭くしてスリットの数が多くなると伝熱面積が減少し、
充分な放熱性が得られなくなる。１０ｍｍより短い間隔
のスリットの設置は好ましくないと云える。スリット
は、ヒートシンクの短辺に平行に複数本設けるのが好ま
しい方法であるが、必ずしも直線である必要もなく、曲
線であっても良い。例えば素子を囲むように円形のスリ
ットを設けても良い。また回路基板の金属回路の縁の線
に沿った形でスリットを設けるのも良い方法である。
／２以上の深さのスリットを１本以上設けることによ
り、セラミックス回路基板の変形を抑えることができ
る。ここで重要なことは、ヒートシンクのセラミックス
回路基板を接合する面にスリットを設けることである。
スリットの効果を充分に得るためには、スリットの幅は
０．５ｍｍ以上が適している。スリットとスリットの間
隔又はスリットとヒートシンク端部との間隔はヒートシ
ンクの短辺（幅）の２／３以下好ましくは１／２以下と
なるように設ける。間隔が広いとセラミックス回路基板
の変形が抑制されないからである。但し間隔をあまりに
狭くしてスリットの数が多くなると伝熱面積が減少し、
充分な放熱性が得られなくなる。１０ｍｍより短い間隔
のスリットの設置は好ましくないと云える。スリット
は、ヒートシンクの短辺に平行に複数本設けるのが好ま
しい方法であるが、必ずしも直線である必要もなく、曲
線であっても良い。例えば素子を囲むように円形のスリ
ットを設けても良い。また回路基板の金属回路の縁の線
に沿った形でスリットを設けるのも良い方法である。
【００２０】スリットがヒートシンクの端部から端部に
貫通し、スリットの深さを深くしてヒートシンクの厚さ
の１倍に達すれば、ヒートシンクを切断したことにな
る。このような状態であっても、応力を緩和しクラック
を減少させる効果は厚さの１倍以下のスリットに比べて
同等以上である。すなわちヒートシンクが複数の部材で
構成されていることも本発明に含まれる。その構成のあ
り方はスリットの場合と同様である。
貫通し、スリットの深さを深くしてヒートシンクの厚さ
の１倍に達すれば、ヒートシンクを切断したことにな
る。このような状態であっても、応力を緩和しクラック
を減少させる効果は厚さの１倍以下のスリットに比べて
同等以上である。すなわちヒートシンクが複数の部材で
構成されていることも本発明に含まれる。その構成のあ
り方はスリットの場合と同様である。
【００２１】本発明のヒートシンクへの実装方法の一例
を示す。本発明の請求項に係るヒートシンク銅板に、セ
ラミックス回路基板の放熱板の大きさに半田がのるよう
に、半田レジストをつけ、クリーム半田を塗布した後に
セラミックス回路基板を載せる。こうして所定の温度に
加熱後冷却し、セラミックス回路基板とヒートシンクと
の接合体を得る。この後、半導体チップや電極を半田接
合した後、樹脂封止を行いパワーモジュールとする。
を示す。本発明の請求項に係るヒートシンク銅板に、セ
ラミックス回路基板の放熱板の大きさに半田がのるよう
に、半田レジストをつけ、クリーム半田を塗布した後に
セラミックス回路基板を載せる。こうして所定の温度に
加熱後冷却し、セラミックス回路基板とヒートシンクと
の接合体を得る。この後、半導体チップや電極を半田接
合した後、樹脂封止を行いパワーモジュールとする。
【００２２】
【実施例】表１の実施例１、２及び比較例１は厚み０．
６３５ｍｍの３０×６０ｍｍの窒化アルミニウム焼結体
の両面にＡｇ−Ｃｕ系の活性金属含有ろう材ペーストを
スクリーン印刷法により塗布し乾燥した後、同じ大きさ
のＣｕ板（厚み：金属回路用Ｃｕ板０．３ｍｍ、金属放
熱用Ｃｕ板０．１５ｍｍ）を接触配置し、真空中８３０
℃で３０分間熱処理を行い窒化アルミニウム基板とＣｕ
板の接合体を得た。
６３５ｍｍの３０×６０ｍｍの窒化アルミニウム焼結体
の両面にＡｇ−Ｃｕ系の活性金属含有ろう材ペーストを
スクリーン印刷法により塗布し乾燥した後、同じ大きさ
のＣｕ板（厚み：金属回路用Ｃｕ板０．３ｍｍ、金属放
熱用Ｃｕ板０．１５ｍｍ）を接触配置し、真空中８３０
℃で３０分間熱処理を行い窒化アルミニウム基板とＣｕ
板の接合体を得た。
【００２３】この接合体のＣｕ板上に紫外線硬化型エッ
チングレジストをスクリーン印刷法により回路パターン
に印刷し硬化させた後、塩化第２鉄溶液でパターン外の
不要なＣｕを除去した。次いで、フッ化水素アンモニウ
ムと過酸化水素を含む水溶液でＣｕ回路パターン間の不
要ろう材を除去した後、レジストを除去した。更に、無
電解ＮｉメッキによりＣｕ回路に選択的にＮｉ保護膜を
形成させた。
チングレジストをスクリーン印刷法により回路パターン
に印刷し硬化させた後、塩化第２鉄溶液でパターン外の
不要なＣｕを除去した。次いで、フッ化水素アンモニウ
ムと過酸化水素を含む水溶液でＣｕ回路パターン間の不
要ろう材を除去した後、レジストを除去した。更に、無
電解ＮｉメッキによりＣｕ回路に選択的にＮｉ保護膜を
形成させた。
【００２４】この回路基板を市販の錫−鉛−アンチモン
系のクリーム半田を塗布した厚さ、形状の異なる４０×
７０ｍｍのヒートシンク銅板の中央に載せて２７０℃の
炉を通して接合した後、ヒートサイクル試験を実施し
た。ヒートサイクル試験は、−４０℃で３０分間保持
し、１２５℃で３０分間保持する加熱冷却操作を１サイ
クルとし、ＪＩＳ-Ｃ-００２５温度変化試験方法に準じ
て実施した。１０回、３０回、５０回、１００回のヒー
トサイクル試験後にクラック発生の有無を評価した。ク
ラックの評価は、回路間のクラックの有無を蛍光探傷検
査により観察することで行った。結果を表１に示す。ク
ラックは発生率（％）で示した。実施例３は７０ｍｍ長
さの中央部にヒ−トシンクの厚さの１倍のスリットを設
けた、すなわち４０×３５ｍｍのヒ−トシンクを２個用
いる他は実施例１と同様にした。実施例４及び比較例１
は長さの中央部の回路基板側にヒ−トシンクの厚さ未満
のスリットを設けた以外は実施例１と同様に実施した。
それぞれ結果を表１に示す。
系のクリーム半田を塗布した厚さ、形状の異なる４０×
７０ｍｍのヒートシンク銅板の中央に載せて２７０℃の
炉を通して接合した後、ヒートサイクル試験を実施し
た。ヒートサイクル試験は、−４０℃で３０分間保持
し、１２５℃で３０分間保持する加熱冷却操作を１サイ
クルとし、ＪＩＳ-Ｃ-００２５温度変化試験方法に準じ
て実施した。１０回、３０回、５０回、１００回のヒー
トサイクル試験後にクラック発生の有無を評価した。ク
ラックの評価は、回路間のクラックの有無を蛍光探傷検
査により観察することで行った。結果を表１に示す。ク
ラックは発生率（％）で示した。実施例３は７０ｍｍ長
さの中央部にヒ−トシンクの厚さの１倍のスリットを設
けた、すなわち４０×３５ｍｍのヒ−トシンクを２個用
いる他は実施例１と同様にした。実施例４及び比較例１
は長さの中央部の回路基板側にヒ−トシンクの厚さ未満
のスリットを設けた以外は実施例１と同様に実施した。
それぞれ結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜４に示したヒートシンクを用いた回路基板（或い
はパワーモジュール）は、ヒートサイクル試験３０回後
でも窒化アルミニウム焼結体基板にクラックは発生して
おらず、高い信頼性を有し、実用的である。一方、比較
例１、２に係るヒートシンクを用いた回路基板（或いは
パワーモジュール）は、ヒートサイクル試験３０回のヒ
ートシンク接合でクラックが発生し、ヒートサイクルの
繰り返し回数の増加に伴い、基板に発生するクラックが
多くなったため、充分な信頼性が得られない。実施例１
及び２を比較すると、実施例２の方が高い効果が得られ
ていることが明らかである。
例１〜４に示したヒートシンクを用いた回路基板（或い
はパワーモジュール）は、ヒートサイクル試験３０回後
でも窒化アルミニウム焼結体基板にクラックは発生して
おらず、高い信頼性を有し、実用的である。一方、比較
例１、２に係るヒートシンクを用いた回路基板（或いは
パワーモジュール）は、ヒートサイクル試験３０回のヒ
ートシンク接合でクラックが発生し、ヒートサイクルの
繰り返し回数の増加に伴い、基板に発生するクラックが
多くなったため、充分な信頼性が得られない。実施例１
及び２を比較すると、実施例２の方が高い効果が得られ
ていることが明らかである。
【００２７】
【発明の効果】本発明によるヒートシンクを用いれば、
セラミックス回路基板を高い信頼性で使用できるパワー
モジュール提供することが可能となる。
セラミックス回路基板を高い信頼性で使用できるパワー
モジュール提供することが可能となる。
Claims (4)
- 【請求項１】回路基板に接合して用いるヒートシンクに
於いて、ヒートシンクの面積と厚さの比が２００〜１０
００ｍｍであることを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項２】ヒートシンクの厚さの１／２〜１の深さの
スリットを設けたことを特徴とする請求項１記載のヒー
トシンク。 - 【請求項３】ヒートシンクの厚さが少なくとも５ｍｍを
越えることを特徴とする請求項１又は２記載のヒートシ
ンク。 - 【請求項４】請求項１、２、又は３に示すヒートシンク
を用いることを特徴とするパワーモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2512497A JPH10224059A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ヒートシンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2512497A JPH10224059A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ヒートシンク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10224059A true JPH10224059A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12157205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2512497A Pending JPH10224059A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | ヒートシンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10224059A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077485A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-23 | Kyocera Corp | セラミック基板と金属放熱器の接合構造 |
| WO2005036616A2 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-21 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Heat sinks |
| US7109520B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-09-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat sinks |
| US7358665B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-04-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Organic electronic device provided with a metallic heat sink structure |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP2512497A patent/JPH10224059A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001077485A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-23 | Kyocera Corp | セラミック基板と金属放熱器の接合構造 |
| WO2005036616A2 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-21 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Heat sinks |
| WO2005036616A3 (en) * | 2003-10-06 | 2005-11-17 | Du Pont | Heat sinks |
| US7358665B2 (en) * | 2003-10-06 | 2008-04-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Organic electronic device provided with a metallic heat sink structure |
| US7109520B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-09-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Heat sinks |
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