JPS6254568A - 取付けブロツクとヒ−トパイプ管体のはんだ付方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ヒートバイブ式ヒー１−シンクにおけるアル
ミニウム製の取付はブロックと銅製のヒートパイプ管体
のはんだ付方法に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置の放熱器として、第３図に示すように、半導
体装置１を装着したアルミニウム製の取付はブロック３
に挿入孔４を形成し、この挿入孔４に、フィン６を有し
、かつ、内部に冷媒を充填した銅管８を挿入して、挿入
孔４と鋼管８間をはんだ付したもの、いわゆるヒートパ
イプ式ヒートシンクが知られている。

この放熱器の製造には、第４図（Ａ）に示すように、ア
ルミニウム製の取付はブロック３の挿入孔４の内壁に有
機系フラックス９を塗布し、挿入孔４に第４図（Ｂ）の
銅管８を挿入する。そして、取付はブロック３をトーチ
１ｏで加熱しながら差しはんだによりはんだ材１１を供
給してはんだ付している（第４図（Ｃ））。

また、他のはんだ材の供給方法としては、加熱した取付
はブロックの挿入孔に５ｍｍ長程度に切断した多数のは
んだ材を置きはんだにより行なうものも知られている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、上記いずれの方法によっても、はんだの濡れが
よくないため、特に低融点はんだ付で有機系フラックス
を用いた場合にはんだの濡れがよくない。このため、は
んだが充填された接合部分が少ないため、接合強度が小
さく、また、はんだが充填されていない空隙が多くある
ため取付はブロック３から銅管８への熱伝達が悪く、し
たがって半導体装置１の発熱に対して冷却効率を低くし
ているという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためになされた本発明は、アルミ
ニウム製の取付はブロックに穿設された挿入孔に、外面
をはんだ箔で包被した銅製ヒートパイプ管体を挿入する
とともに、取付はブロックを加熱してはんだ箔を溶融し
、取付はブロックとヒートパイプ管体との間隙にはんだ
を充填することを特徴とするものである。

ここで、はんだ箔の厚さは、Ｑ、３ｍｍ以下が望ましく
、特にＱ、ｉｍｍ以下で、はんだの組成は、５ｂ４０〜
６０重ｆｆｉ％、Ｐｂ６０〜４０ｆｆｉ量％で少量のＺ
ｎ　、Ｃｄを含むものが望ましい。また、はんだの充填
方法として、はんだ箔を包被するうえに、さらに、差し
はんだを行なってもよい。

［作用］ 本発明によれば、鋼管の外面に予めはんだ語で包被して
いるので、アルミニウム製の取付はブロックとのはんだ
付の際に、はんだが十分に濡れる。

したがって、鋼管とアルミニウムブロックの間隙に、高
い充填効率ではんだ付が施されるので、接合強度が高く
、また、間隙に接合されていない部分もほとんどないの
で、取付はブロックから鋼管への熱伝達性もよく、した
がって冷却効率も（表れている。

［実施例］ 第１図（Ａ＞において、１３はヒートパイプ式ヒートシ
ンクのアルミニウム’ＩＩ　（Ａ６０６３−Ｔ６、ＪＩ
Ｓ規格）取付はブロックで、３Ｑｍｍ口×１００ｍ艮の
４角柱からなり、該ブロック１３内には、φ１６．２ｍ
ｍｘ９ＱＨ長の挿入孔１４が形成されている。

第１図（Ｂ）の１８は純銅製の外径１５．８８＋１１ｍ
ｘ　１５０　ｍｍｆｉの銅管で、内部に冷媒を充１眞す
るもので上部にフィン（図示省略）が装着されている。

なお、上記挿入孔１４に鋼管１８を挿入したときのクリ
アランスは０．２〜０．４ｍｍに設定しである。

はんだ付処理をするには、まずアルミニウム製取付はブ
ロック１３を酸洗浄し、一方、銅管１３を酸洗した後、
すず−鉛はんだの板厚Ｑ、１ｍｍのは／υだ箔２０を包
被する。この後に、取付はブロック１３の挿入孔１４の
内壁に有機系フラックス（ふつ化はう素化合物）２１を
塗布してから、該挿入孔１４に鋼管２０を挿入する。そ
して、第１図（Ｃ）に示すように、酸素−アセチレン炎
を生じる１ヘーチ３０で２００℃に取付はブロックを加
熱して、はんだ箔２０を溶融して間隙りにはんだを充填
することにｊ；す、５分間はんだ付を施して冷却した。

ここで、はんだ箔２０の組成として、５ｎ−４２％Ｐｂ
−３％Ｃｄを用いた。

なお、はんだの供給方法として、フラックス２１の活性
化温度まで加熱した状態で、はんだ材４０を取付はブロ
ック１３の挿入孔１４内の上部から充填する、いわゆる
差しはんだを加えてもよい。

はんだ付の後に、鋼管１８内に冷媒（作動液）を充填し
て銅管１８の開口（図示省略）を閉じることにより、ヒ
ートパイプ式ヒートシンクが完成する（第３図参照）。

ここで、加熱温度は、２００℃とろう付温度として低温
であるので、鋼管２０内に予め冷媒を充填したものを取
付はブロック１３の挿入孔１４に挿入して、は／υだ付
処理を施してもよい。

上記はんだ付方法による結果を従来技術（第４図（△）
〜（Ｂ））による方法と比較して第１表に示す。

ここで、充填率（％）は、第２図に示す間隙りの測定範
囲Ｗにおけるはんだ付接合されている割合いを表わす。

第１表 第１表より明らかなように、本実施例によれば、はんだ
何部分断面に接合不良が皆無で、つまり、間隙１１の全
域にわたってはんだが良好に濡れて強固に接合される。

したがって欠陥のほとんどない、健全なはんだ件部が全
域にわたって得られて、取付はブロック１３から鋼管１
８への熱伝達率も高く、冷却効果が優れている。

［発明の効！ｌｉ！］ 以上説明したように、本発明によれば、鋼管と取付はブ
ロックのはんだイ」が確実に施されるので、両者の接合
強度が高く、また、熱伝達にも浸れ、冷却効率が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるはんだ付方法を説明す
る説明図、第２図は実施例による効果を説明する説明図
、第３図はヒートバイブ式ヒートシンクを示す正面図、
第４図は従来のは／Ｖだ付方法を説明する説明図である
。 １３・・・取付はブロック １４・・・挿入孔 １８・・・鋼管 ２ｏ・・・はんだ箔層 ４０・・・はんだ材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム製の取付けブロックに穿設された挿入孔に
   、外面をはんだ箔で包被した銅製ヒートパイプ管体を挿
   入するとともに、取付けブロックを加熱してはんだ箔を
   溶融し、取付けブロックとヒートパイプ管体との間隙に
   はんだを充填することを特徴とする取付けブロックとヒ
   ートパイプ管体のはんだ付方法。