JPS6152981A - ロウ付け方法 - Google Patents
ロウ付け方法Info
- Publication number
- JPS6152981A JPS6152981A JP17643184A JP17643184A JPS6152981A JP S6152981 A JPS6152981 A JP S6152981A JP 17643184 A JP17643184 A JP 17643184A JP 17643184 A JP17643184 A JP 17643184A JP S6152981 A JPS6152981 A JP S6152981A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- heat sink
- hole
- stem
- silver solder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はロウ付け方法に関し、特に例えばパワー半導
体装置用ステムにおける鉄製ステム基板に銅製のヒート
シンクをロウ付けする場合等に有用なものである。
体装置用ステムにおける鉄製ステム基板に銅製のヒート
シンクをロウ付けする場合等に有用なものである。
従来の技術
二部材をロウ付けする場合、一般に銀ロウが用いられて
いる。
いる。
第２図はロウ付け構体の一例としてのパワー半導体装置
用ステムの平面図で、第３図は第２図の■−■線に沿う
断面図を示す。図において、１は鉄製のステム基板で、
全体としてほぼ菱形状を呈し、長手方向の両端近傍に放
熱体等への取付孔２゜２を有し、中央部の近傍に透孔３
．３を存し、各透孔３．３の上端周囲に円筒状の突起部
４．４を有する。前記各透孔３，３には、ソーダバリウ
ムガラス、ソーダライムガラス等のガラス５．５を介し
て、鉄・ニッケル合金製のリード線６．６が気密かつ絶
縁して封着されている。７は銅製のヒートシンクで、前
記ステム基板１の突起部４．４の外径より若干大きい内
径の半円状のり大部８゜８を有し、銀ロウ１０によって
ステム基板１に固着されている（実公昭４８−４５４０
１号公報）っ上記半導体装置用ステムを製造する場合、
１ず、ステム基板１の透孔３，３にガラス５，５を介し
てリード琲６．６を気密かつ絶縁して封着したのち、ス
テム基板１上に銀ロウ箔片を介してヒート７ンク７をＷ
、置し、全体を加熱して銀ロウ箔片を溶融させてロウ付
けしている。
用ステムの平面図で、第３図は第２図の■−■線に沿う
断面図を示す。図において、１は鉄製のステム基板で、
全体としてほぼ菱形状を呈し、長手方向の両端近傍に放
熱体等への取付孔２゜２を有し、中央部の近傍に透孔３
．３を存し、各透孔３．３の上端周囲に円筒状の突起部
４．４を有する。前記各透孔３，３には、ソーダバリウ
ムガラス、ソーダライムガラス等のガラス５．５を介し
て、鉄・ニッケル合金製のリード線６．６が気密かつ絶
縁して封着されている。７は銅製のヒートシンクで、前
記ステム基板１の突起部４．４の外径より若干大きい内
径の半円状のり大部８゜８を有し、銀ロウ１０によって
ステム基板１に固着されている（実公昭４８−４５４０
１号公報）っ上記半導体装置用ステムを製造する場合、
１ず、ステム基板１の透孔３，３にガラス５，５を介し
てリード琲６．６を気密かつ絶縁して封着したのち、ス
テム基板１上に銀ロウ箔片を介してヒート７ンク７をＷ
、置し、全体を加熱して銀ロウ箔片を溶融させてロウ付
けしている。
しかしながら、この方法は銀ロウ箔片の表面に形成され
ている酸化膜によって、ロウ付けが不確実になり易いと
いう問題点がある。
ている酸化膜によって、ロウ付けが不確実になり易いと
いう問題点がある。
そこで、図示するようにヒートシンク７の半導体素子（
図示せず）を固着する位置から離隔した位置に透孔９を
形成し、この透孔９に粒状の銀ロウ１０ａを供給して加
熱することにより、溶融した銀ロウのみがステム基板１
とヒートシンク７の接触界面に毛細管現象によって浸入
していき、透孔９内に酸化物が残ることにより、確実に
固着できるようにしたロウ付け方法が考えられている。
図示せず）を固着する位置から離隔した位置に透孔９を
形成し、この透孔９に粒状の銀ロウ１０ａを供給して加
熱することにより、溶融した銀ロウのみがステム基板１
とヒートシンク７の接触界面に毛細管現象によって浸入
していき、透孔９内に酸化物が残ることにより、確実に
固着できるようにしたロウ付け方法が考えられている。
発明が解決しようとする問題点
ところで、上記のロウ付け方法によると、コンベア炉で
全体を加熱するときのＮ動で、粒状の銀ロウ１０ａが、
第４図の要部拡大平面図および第４図の■−ｖ線に沿う
断面図である第５図に示すように、ヒートシンク７の透
孔９の壁面に当接した状態になるため、銀ロウ１０ａが
溶融すると、銀ロウ１０が透孔９の壁面に８って這い上
って、トンンク７の上面に流れて、仕上げメッキ時に、
メッキムラが生じて商品価値を低下させるという問題点
があった。
全体を加熱するときのＮ動で、粒状の銀ロウ１０ａが、
第４図の要部拡大平面図および第４図の■−ｖ線に沿う
断面図である第５図に示すように、ヒートシンク７の透
孔９の壁面に当接した状態になるため、銀ロウ１０ａが
溶融すると、銀ロウ１０が透孔９の壁面に８って這い上
って、トンンク７の上面に流れて、仕上げメッキ時に、
メッキムラが生じて商品価値を低下させるという問題点
があった。
そこで、第８図の要部拡大平面図および第８図の］Ｘ−
に線に沿う断面図である第９図に示すように、ステム基
板１の上面にヒートシンク７の透孔９と同心状に逆円錐
形の凹部１１を形成して、この凹部１１で粒状の銀ロウ
１０ａを位置決めしてロウ付けする方法が考えられてい
る。この方法によれば、加熱炉内で震動しても銀ロウ１
０ａが凹ひ 部ｉｏ＆に保持されるので、溶融した銀ロウ１０は透孔
９の壁面に分って這い上ることなく、ステム基板ｌとヒ
ートシンク７の接触界面に毛細管現象によって流れ広が
って確実にロウ付けできる。
に線に沿う断面図である第９図に示すように、ステム基
板１の上面にヒートシンク７の透孔９と同心状に逆円錐
形の凹部１１を形成して、この凹部１１で粒状の銀ロウ
１０ａを位置決めしてロウ付けする方法が考えられてい
る。この方法によれば、加熱炉内で震動しても銀ロウ１
０ａが凹ひ 部ｉｏ＆に保持されるので、溶融した銀ロウ１０は透孔
９の壁面に分って這い上ることなく、ステム基板ｌとヒ
ートシンク７の接触界面に毛細管現象によって流れ広が
って確実にロウ付けできる。
しかしながら、上記のロウ付け方法によっても、次のよ
うな問題点がある。
うな問題点がある。
イ、ヌテム基板１の寸法はＴＯ−３，Ｔｏ−６６等に標
党化されているが、ヒートシンク７の形状１寸法、透孔
９の位置は、半導体装：ａメーカによって種々異なって
おり、特定の位置に凹部１１が設けられていると、全半
導体装置メーカにステム基板１を共用できず、原価高と
なる。
党化されているが、ヒートシンク７の形状１寸法、透孔
９の位置は、半導体装：ａメーカによって種々異なって
おり、特定の位置に凹部１１が設けられていると、全半
導体装置メーカにステム基板１を共用できず、原価高と
なる。
ロ、ヌテム基板１の凹部１１に溜まる銀ロウ１０の量を
見込んで粒状の銀ロウ１０ａの量を多めにしなければな
らず、銀ロウ１０ａが高くなる。
見込んで粒状の銀ロウ１０ａの量を多めにしなければな
らず、銀ロウ１０ａが高くなる。
ハ１粒状の銀ロウ１０ａは所望の直径のものを最初から
製造すると高価になるので、−・股にユーザーの要求に
応じて棒状の銀ロウを適当な寸法に切断して、再溶融さ
せて粒状に加工しているため、棒状の銀ロウに比Ｉ咬し
て高い・ 問題点を解決するだめの手段 この発明は、上記の問題点を解決するために提案された
もので、ステム基板として銀ロウの位置決め用の凹部を
有しないものを用いるとともに、ロウ材として棒状のロ
ウ材を用い、この棒状のロウ材を治具を用いてヒートシ
ンクの透孔の中心に位置決めしてロウ付けすることを特
徴とするものである。
製造すると高価になるので、−・股にユーザーの要求に
応じて棒状の銀ロウを適当な寸法に切断して、再溶融さ
せて粒状に加工しているため、棒状の銀ロウに比Ｉ咬し
て高い・ 問題点を解決するだめの手段 この発明は、上記の問題点を解決するために提案された
もので、ステム基板として銀ロウの位置決め用の凹部を
有しないものを用いるとともに、ロウ材として棒状のロ
ウ材を用い、この棒状のロウ材を治具を用いてヒートシ
ンクの透孔の中心に位置決めしてロウ付けすることを特
徴とするものである。
作用
上記の手段によれば、溶融したロウ材はヒートシンクの
透孔の中心部からヌテム基板士を放射状に流れ広がり、
ステム基板とヒートシンクの接触界面に毛細管現象で浸
入していき両者を確実にロウ付けできる。
透孔の中心部からヌテム基板士を放射状に流れ広がり、
ステム基板とヒートシンクの接触界面に毛細管現象で浸
入していき両者を確実にロウ付けできる。
実施例
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第１図はパワー半導体装置用ステムのステム基板とヒー
トシンクをロウ付けする場合のロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。図において、第３図と同一部分には
同一参照符号を付しているので、その説明を省略する。
トシンクをロウ付けする場合のロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。図において、第３図と同一部分には
同一参照符号を付しているので、その説明を省略する。
２０はグラファイト製の下部ロウ材は冶具で、上面にス
テム基板１を嵌入し得る凹部２１を有するとともに、こ
の凹部２１の底−刀１らリードＦａ６．６ｆ挿入し得る
細孔２２を有する。そして、この下部ロウ材は冶具２０
の凹部２１および細孔２２に、ステム基板１およびガラ
ス封着されたリード線６，６を挿入する。
テム基板１を嵌入し得る凹部２１を有するとともに、こ
の凹部２１の底−刀１らリードＦａ６．６ｆ挿入し得る
細孔２２を有する。そして、この下部ロウ材は冶具２０
の凹部２１および細孔２２に、ステム基板１およびガラ
ス封着されたリード線６，６を挿入する。
また、ステム基板１の上にヒートシンク７を載置する。
さらにこのヒートシンク７の上に、上部ロウ材は治具２
３を図示しない位置決めピンで下部ロウ材は治具２０と
位置決めして載置する。この上部ロウ材は治具２３はリ
ード線６，６の上端を受入れる凹部２４を有するととも
に、ヒートシンク７の透孔９と同心状にかつこの透孔９
の内径の１／２以下程度の内径の透孔２５とを有する。
３を図示しない位置決めピンで下部ロウ材は治具２０と
位置決めして載置する。この上部ロウ材は治具２３はリ
ード線６，６の上端を受入れる凹部２４を有するととも
に、ヒートシンク７の透孔９と同心状にかつこの透孔９
の内径の１／２以下程度の内径の透孔２５とを有する。
次に、上記透孔２５に棒状のロウ材の一例としての銀ロ
ウ１０ｂを挿入する。
ウ１０ｂを挿入する。
上記の状態でコンベア式加熱炉等で全体を加熱すると、
棒状の銀ロウＬｏｔ）がステム基板１に当接している下
端から溶融し、溶融した銀ロウ１０はヒートシンク７の
透孔９内でステム基＆１上を放射方向に流れ広がってい
き、ステム基板１とヒートシンク７の接触界面に毛細管
現象で浸入していって、両者がロウ付けされるっ 上記のロウ付け方法によれば、ステム基板１として根ロ
ウの位置決め用の凹部を有しないものが使用できるので
、ステム基板１の製作用の型が簡単になって安価になる
のみならず、ステム基板ｌを半導体装置メーカ各社に共
用することが可能になり、ステム基板１の単価を安くで
きる・寸だ、銀ロウ１０ｂの情は銀ロウの位１に決め用
の凹部に溜まる量を見込む必要がなく、面画な銀ロウの
使用量が減少する。さらに、棒状の銀ロウ１０ｂを用い
るので、長尺の銀ロウを単に所定寸法に切断するだけで
よく、従来の粒状の銀ロウ１０ａのように再加熱によっ
て球状に加工する手間が省け、銀ロウｉｏｂの費用を著
しく低減できる。
棒状の銀ロウＬｏｔ）がステム基板１に当接している下
端から溶融し、溶融した銀ロウ１０はヒートシンク７の
透孔９内でステム基＆１上を放射方向に流れ広がってい
き、ステム基板１とヒートシンク７の接触界面に毛細管
現象で浸入していって、両者がロウ付けされるっ 上記のロウ付け方法によれば、ステム基板１として根ロ
ウの位置決め用の凹部を有しないものが使用できるので
、ステム基板１の製作用の型が簡単になって安価になる
のみならず、ステム基板ｌを半導体装置メーカ各社に共
用することが可能になり、ステム基板１の単価を安くで
きる・寸だ、銀ロウ１０ｂの情は銀ロウの位１に決め用
の凹部に溜まる量を見込む必要がなく、面画な銀ロウの
使用量が減少する。さらに、棒状の銀ロウ１０ｂを用い
るので、長尺の銀ロウを単に所定寸法に切断するだけで
よく、従来の粒状の銀ロウ１０ａのように再加熱によっ
て球状に加工する手間が省け、銀ロウｉｏｂの費用を著
しく低減できる。
なお、上部ロウ材は治具２３で棒状の銀ロウ１０ｂを位
置決めしない場合は、銀ロウ１０ｂが倒れてヒートシン
ク７の透孔９の縁に接触するため、 １粒状の銀
ロウ１０ａを用いる場合よりも、第６図および第７図に
示すように、銀ロウ１０がと一トシンク７の上面に流れ
やすくなる。
置決めしない場合は、銀ロウ１０ｂが倒れてヒートシン
ク７の透孔９の縁に接触するため、 １粒状の銀
ロウ１０ａを用いる場合よりも、第６図および第７図に
示すように、銀ロウ１０がと一トシンク７の上面に流れ
やすくなる。
上記実施例は半導体装置用ステムのステム基板とヒート
シンクのロウ付けについて説明しだが、他の二部材をロ
ウ付けする場合にも適用できる。
シンクのロウ付けについて説明しだが、他の二部材をロ
ウ付けする場合にも適用できる。
発明の効果
この発明によれば、一方の部材にロウ材の位置決め用の
凹部を形成しなくてよいので、他方の部材が種々異なっ
ても、一方の部１’ｌｋ共用することができるし、ロウ
材の量が凹部に溜まる量を見込まなくてもよくなって少
量ですむし、棒状のロウ材を用いるので粒状のロウ材を
用いるＷ＋合に比１咬して安価であり、結局ロウ材は溝
体を安価に提供できる。。
凹部を形成しなくてよいので、他方の部材が種々異なっ
ても、一方の部１’ｌｋ共用することができるし、ロウ
材の量が凹部に溜まる量を見込まなくてもよくなって少
量ですむし、棒状のロウ材を用いるので粒状のロウ材を
用いるＷ＋合に比１咬して安価であり、結局ロウ材は溝
体を安価に提供できる。。
第１図はこの発明の一実施例である半導体装置用ステム
のステム基板とヒートシンクのロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。 第２図は半導体装置用ステムの平面図で、第３図は第２
図の■−■線に沿う断面図である。 第４図ないし第７図は従来のロウ付け方法およびその問
題点について説明するためのステムの要部す拡大図で、
第４図はロウ付け前の平面図、第５図は第４図のｖ−■
線に沿う断面図、第６図はロウ付け後の平面図、第７図
は第６図の■−■線に沿う断面図である。 第８図は従来の池のロウ付け方法について説明するため
のロウ付け前の要部拡大平［Ｆ］図で、第９図は第８図
の］Ｘ−］Ｘ線に沿う断面図である。 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 叱方
部材（ステム基板）、７・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・一方部材（ヒートシンク）、９・・・
・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・透孔、１０
ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・棒状のロウ材（銀
ロウ）、２０．２３・・・・・・ロウ付け治具。 第１図 第 ２ 図 第３図 第４図 １０（Ｌ 第 ６ 図 第８図 ］Ｏａ 第 ５ 図 第 ７ 図 ］ 第 ９ 図
のステム基板とヒートシンクのロウ付け前の組立状態を
示す断面図である。 第２図は半導体装置用ステムの平面図で、第３図は第２
図の■−■線に沿う断面図である。 第４図ないし第７図は従来のロウ付け方法およびその問
題点について説明するためのステムの要部す拡大図で、
第４図はロウ付け前の平面図、第５図は第４図のｖ−■
線に沿う断面図、第６図はロウ付け後の平面図、第７図
は第６図の■−■線に沿う断面図である。 第８図は従来の池のロウ付け方法について説明するため
のロウ付け前の要部拡大平［Ｆ］図で、第９図は第８図
の］Ｘ−］Ｘ線に沿う断面図である。 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 叱方
部材（ステム基板）、７・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・一方部材（ヒートシンク）、９・・・
・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・透孔、１０
ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・棒状のロウ材（銀
ロウ）、２０．２３・・・・・・ロウ付け治具。 第１図 第 ２ 図 第３図 第４図 １０（Ｌ 第 ６ 図 第８図 ］Ｏａ 第 ５ 図 第 ７ 図 ］ 第 ９ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ロウ付けすべき二部材の一方部材に透孔を形成して他
方部材と当接し、前記透孔にロウ材を配置して加熱する
ことにより、ロウ材を溶融させて二部材をロウ付けする
方法において、 前記他方部材としてロウ材の位置決め用凹部を有しない
ものを用いるとともに、前記ロウ材として棒状のロウ材
を用い、かつこのロウをロウ付け治具で前記一方部材の
透孔の中心に位置決めしてロウ付けすることを特徴とす
るロウ付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643184A JPS6152981A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | ロウ付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17643184A JPS6152981A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | ロウ付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152981A true JPS6152981A (ja) | 1986-03-15 |
Family
ID=16013581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17643184A Pending JPS6152981A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | ロウ付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152981A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03180265A (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 絶縁型ヒートパイプの接合方法 |
| KR19990064755A (ko) * | 1999-05-07 | 1999-08-05 | 홍성결 | 은이 부착된 헤딩 리드 핀의 제조방법 |
| JP4674997B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-04-20 | 株式会社デンソー | 箱体の製造方法 |
-
1984
- 1984-08-23 JP JP17643184A patent/JPS6152981A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03180265A (ja) * | 1989-12-06 | 1991-08-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 絶縁型ヒートパイプの接合方法 |
| KR19990064755A (ko) * | 1999-05-07 | 1999-08-05 | 홍성결 | 은이 부착된 헤딩 리드 핀의 제조방법 |
| JP4674997B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2011-04-20 | 株式会社デンソー | 箱体の製造方法 |
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