KR20040077983A - A Brazing Method Of A Thin Metal Plate For Cooling An Electronic Device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for brazing a thin metal plate of a cooler for cooling an electronic device is provided to improve productivity and part performance by performing a brazing welding under the temperature of about 150 to 450°C. CONSTITUTION: A method for brazing a thin metal plate of a cooler for cooling an electronic device includes a step of forming a melting binder layer by depositing, print screening, or coating a melting binder(S100) on a bonding surface of a metal thin plate. Metal thin plates formed with the melting binder layer are welded to each other while applying a uniform force to the metal thin plates by using a tool(S200). A metal thin plate is inputted into a brazing furnace and heated in an inert gas atmosphere until the melting binder layer is melted(S300).

Description

전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법{A Brazing Method Of A Thin Metal Plate For Cooling An Electronic Device}A Brazing Method Of A Thin Metal Plate For Cooling An Electronic Device

본 발명은 용융접합재를 녹여 모재를 밀봉접합하는 브레이징 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자장비의 부품냉각에 사용되는 박판형 냉각기의 제조를 위해 주석 또는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금을 증착, 프린트 스크린 또는 도금으로 용융접합재 층을 형성함으로서, 150 ~ 450℃의 온도에서 브레이징 접합이 가능하여 미세 유로를 보호하면서 밀봉 접합이 가능한 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brazing method for melting a molten bonding material and sealing-bonding a base material, and more specifically, tin or tin-gold, tin-silver, tin-silver- for the manufacture of a thin plate cooler used for cooling parts of electronic equipment. By forming a molten bonding layer by depositing, printing screen or plating alloy of copper, it is possible to braze bonding at the temperature of 150 ~ 450 ℃, and it is possible to protect the microchannel and to seal sealing thin metal brazing bonding material of thin plate cooler for cooling electronic equipment. It is about a method.

일반적으로 기존에는 니켈, 은, 구리 등의 합금의 도금층을 이용하여 박판을 다수 적층 접합하여 열교환기를 제작하는 방법이 있었으나 사용되는 재료 특성과 작업온도에 따른 모재 연화에 의해 몇 개 이내의 박판을 접합해야 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기에는 적용할 수 없었다.In general, there has been a method of manufacturing a heat exchanger by laminating a plurality of thin plates by using a plating layer of an alloy such as nickel, silver, copper, etc., but joining a few thin plates by softening the base material according to the material properties and working temperature. It was not applicable to thin-film chillers for cooling electronic equipment.

또한, 반도체 제작 공정을 이용하여 금이나 니켈 티타늄 등을 증착하여 반도체 소자의 접합에 사용되기도 하였으나 이러한 방법들은 박판형 냉각기를 대량생산하기에 많은 문제점들을 내포하고 있어 적용할 수 없었다.In addition, although gold or nickel titanium was deposited by using a semiconductor fabrication process, it was used to bond semiconductor devices, but these methods contained many problems in mass production of thin plate coolers, and thus could not be applied.

즉, 증착 등의 반도체 제작 공정을 이용하기엔 제품이 너무 크고 대량생산에 접합치 않으며 사용되는 재료가 고가이다보니 전체적으로 생산비용이 과다하여 적용할 수 없을 뿐만 아니라 이를 통해 적용되는 용융접합재의 양이 제작방법의 특성상 과소할 수 밖에 없어 제품의 품질이 낮아지는 문제가 발생하였다.That is, since the product is too large to be used for semiconductor manufacturing process such as deposition and the material used is expensive and the material used is expensive, the overall production cost is not applicable and the amount of molten bonding material applied through this is produced. Due to the characteristics of the method is inevitable, the quality of the product was lowered.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은 브레이징을 위해 주석 또는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금을 증착, 프린트 스크린 또는 도금으로 용융접합재 층을 형성함으로서, 150 ~ 450℃의 온도에서 브레이징 접합이 가능하여 전자장비의 부품 냉각이라는 사용목적에 맞게 사용온도(100℃ 이하)보다 충분히 높은 온도의 용융온도를 가지면서 생산성 및 부품성능을 위해 최대한 낮은 작업온도를 가지는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the first object of the present invention is to deposit and print tin or tin-gold, tin-silver and tin-silver-copper alloys for brazing. By forming the molten bonding material layer by screen or plating, brazing bonding is possible at the temperature of 150 ~ 450 ℃, and has a melting temperature higher than the operating temperature (under 100 ℃) for the purpose of cooling the parts of electronic equipment. It is to provide a thin metal brazing bonding method for a thin plate cooler for cooling electronic equipment having the lowest working temperature for productivity and component performance.

그리고, 본 발명의 제 2목적은 다수의 제품을 한꺼번에 작업할 수 있도록 치구와 금속재 박판이 반복적으로 적층되는 치구 수단을 사용하여 제작함으로써 균일한 품질과 저비용으로 대량생산이 가능한 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법을 제공하는 것이다.In addition, the second object of the present invention is to produce a thin plate cooler for cooling electronic equipment that can be mass-produced at a uniform quality and low cost by using a jig means that the jig and metal sheet is repeatedly laminated so that a plurality of products can be worked at once It is to provide a metal thin plate brazing bonding method.

또한, 본 발명의 제 3목적은 본 발명의 용융접합재을 사용하여 진공 또는 불활성가스 분위기에서 열을 가해 수십 ~ 수백 미크론의 폭을 갖는 미세 유로가 막히지 않고 기밀을 유지함으로서 미세 채널 내부에서 기화와 응축을 반복하여 전자장비에 집중되는 열을 효과적으로 배출시켜줄 수 있는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법을 제공하는 것이다.In addition, the third object of the present invention is to heat and evaporate and condense inside the microchannel by applying heat in a vacuum or inert gas atmosphere using the molten bonding material of the present invention to maintain the airtight without clogging the microchannel having a width of several tens to several hundred microns. It is to provide a thin metal brazing bonding method of the thin-film cooler for cooling the electronic equipment that can effectively discharge the heat concentrated in the electronic equipment repeatedly.

이러한 본 발명의 목적들은, 미세 유로와 같은 소정형상을 갖는 금속재 박판의 접합면에 주석 또는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금 또는 동일 함량의 각 금속이 다층으로 형성된 용융접합재를 증착, 프린트 스크린 또는 도금하여 용융접합재 층을 형성하는 단계; 상기 용융접합재 층이 형성된 이종 또는 동종간의 금속재 박판들을 치구를 사용하여 틀어짐이 없이 상호 정렬도를 유지하여 균일한 하중을 가하면서 맞붙이는 단계; 상기 금속재 박판을 진공 브레이징 로에 투입하여 진공, 불활성가스 분위기에서 용융접합재의 특성에 따라 150 ~ 450℃로 가열하여 상기 용융접합재 층이 용융되도록 가열하는 단계; 및 상기 용융접합재 층이 응고되어 상기 두개의 금속재 박판이 상호 밀봉 접합되도록 냉각하는 단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법에 의하여 달성된다.The object of the present invention is a molten bonding material in which tin or tin-gold, tin-silver, tin-silver-copper alloys or alloys of the same contents are formed in multiple layers on the joining surface of a thin metal sheet having a predetermined shape, such as a fine flow path. Depositing, printing screen or plating to form a molten adhesive layer; Bonding the heterogeneous or homogeneous metal sheets having the molten adhesive layer formed thereon using a jig and applying a uniform load while maintaining mutual alignment without distortion; Injecting the thin metal plate into a vacuum brazing furnace and heating to 150 to 450 ° C. according to the properties of the molten bonding material in a vacuum or inert gas atmosphere to melt the molten bonding material layer; And solidifying the molten bonding material layer to cool the two metal sheets so that the two metal sheets are hermetically sealed to each other. The metal sheet brazing bonding method of the thin film cooler for cooling an electronic device is formed.

그리고, 상기 용융접합재 층을 형성하는 단계에서 상기 용융접합재를 이루는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금은 주석이 80 ~ 97중량%이고 나머지 금, 은, 구리는 3 ~ 20중량%를 이루거나, 또는 상기 주석-금 합금은 주석 20중량%에 금 80중량%를 이루는 것이 바람직하다.In the forming of the melt bonding layer, the alloy of tin-gold, tin-silver, and tin-silver-copper forming the melt bonding material is 80 to 97% by weight of tin, and the remaining gold, silver, and copper are 3 to 20. Or by weight of the tin-gold alloy 20% by weight of tin to 80% by weight of gold.

또한, 상기 금속재 박판을 맞붙이는 단계에서 상기 두개의 금속재 박판이 정렬도를 유지하여 맞물리도록 양각, 음각으로 구성된 요철을 형성하거나, 상기 금속재 박판에 형성된 볼트 구멍을 치구의 정렬핀에 삽입하여 상기 금속재 박판들의 위치 정렬을 일치시키는 것이 바람직하다.In addition, the step of joining the thin metal plate to form a concave-convex concave and convex, so as to engage the two thin metal plate to maintain the alignment degree, or by inserting a bolt hole formed in the thin metal plate to the alignment pin of the jig It is desirable to match the alignment of the sheets.

아울러, 상기 금속재 박판을 맞붙이는 단계에서 상기 치구는 그라파이트, 스테인레스 스틸 또는 세라믹 내열재로 제작되며, 두장으로 맞붙은 금속제 박판이 패널 형상의 치구에 압착되는 구조를 반복하여 다수개의 금속재 박판을 적층함으로 대량생산이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the jig is made of graphite, stainless steel or ceramic heat-resistant material in the step of pasting the metal plate, by laminating a plurality of metal plate by repeating the structure in which the metal plate bonded in two sheets pressed to the panel-shaped jig. It is characterized in that mass production is possible.

그리고, 상기 가열하는 단계에서 진공 브레이징 로에 대한 진공도는 10-1~ 10-5Torr이고, 가열시간은 1 ~ 5시간 인 것이 바람직하며, 상기 금속재 박판이 밀봉 접합되도록 냉각하는 단계는 상기 금속재 박판이 변형 또는 변질이 되지 않도록 진공도를 유지하면서 2 ~ 6시간에 걸쳐 냉각하는 것이 바람직하다.In addition, the vacuum degree for the vacuum brazing furnace in the heating step is 10 -1 to 10 -5 Torr, the heating time is preferably 1 to 5 hours, and the step of cooling the metal sheet to seal sealing is the metal sheet is It is preferable to cool over 2 to 6 hours while maintaining the degree of vacuum so as not to deform or deteriorate.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법에 대한 흐름도,1 is a flow chart for a thin metal brazing bonding method of the thin-film cooler for cooling electronic equipment according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 금속재 박판에 용융접합재 층이 형성된 상태의 예시도,Figure 2 is an illustration of a state in which a molten bonding material layer is formed on a thin metal sheet according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 금속재 박판이 치구에 설치되어 브레이징 로에 투입된 상태의 예시도,Figure 3 is an illustration of a state in which the metal plate according to the invention is installed in the jig and put into the brazing furnace,

도 4a는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 1예시도,Figure 4a is a first example of the jig is installed metal plate according to the invention,

도 4b는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 2예시도,Figure 4b is a second example of the jig is installed metal sheet according to the invention,

도 4c는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 3예시도이다.Figure 4c is a third example of the jig to be installed metal plate according to the invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 금속재 박판 20 : 용융접합재10: thin metal plate 20: melt bonding material

30 : 브레이징 로 40 : 치구30: brazing furnace 40: jig

50 : 중량물 60 : 정렬핀50: weight 60: alignment pin

70 : 장볼트 80 : 홈70: long bolt 80: home

이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법에 대한 흐름도이다.1 is a flow chart of a thin metal brazing bonding method of the thin-film cooler for cooling electronic equipment according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같은 과정을 통하여 완성되는 본 발명은 미세 유로를 포함하는 금속재 박판(10)을 브레이징 접합하여 전자장비의 부품 냉각에 사용되는 박판형 냉각기를 이루게 된다.The present invention completed through the process as shown in Figure 1 to achieve the thin plate-type cooler used for cooling the parts of the electronic equipment by brazing the thin metal plate 10 including the micro-channel.

이는 개략적으로 복잡한 접합면 형상을 갖는 금속재 박판(10)의 접합면에 용융접합재(20) 합금을 원하는 부분만 필요량에 따라 프린트 스크린이나 증착, 도금을 이용하여 도포한다. 그리고 이후 브레이징 로(30)의 진공 또는 불활성가스 분위기에서 열을 가하여 용융접합재(20)를 녹여 미세 유로를 보호하면서 필요한 부분만 밀봉 접합시키게 된다.This is applied to the bonding surface of the thin metal plate 10 having a complicated bonding surface shape by using a print screen or deposition, plating only the desired portion according to the desired amount. Then, heat is applied in a vacuum or inert gas atmosphere of the brazing furnace 30 to melt the molten bonding material 20 to protect the microfluidic path and seal only the necessary portions.

먼저, 미세 유로와 같은 소정형상을 갖는 금속재 박판(10)의 접합면에 주석 또는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금을 증착, 프린트 스크린 또는 도금으로 용융접합재(20) 층을 형성하게 된다. 이 때, 상기 용융접합재(20)를 이루는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금은 주석이 80 ~ 97중량%이고 나머니 금, 은, 구리는 3 ~ 20중량%를 이루는 것이 특징이다. 또한, 상기 주석-금 합금은 주석 20중량%에 금 80중량%를 이루는 것이 특징이다.First, an alloy of tin or tin-gold, tin-silver, and tin-silver-copper is deposited on a bonding surface of the thin metal plate 10 having a predetermined shape such as a fine flow path, and the melt-bonded material 20 layer is formed by printing screen or plating. Will form. At this time, the alloy of the tin-gold, tin-silver, tin-silver-copper constituting the molten bonding material 20 is 80 to 97% by weight of tin and the remaining gold, silver, copper 3 to 20% by weight Is characteristic. In addition, the tin-gold alloy is characterized in that 20% by weight of tin to 80% by weight of gold.

그리고, 상기 용융접합재(20)는 상기 합금과 동일한 함량을 이루는 각 금속이 다층으로 도포되어 증착, 프린트 스크린 또는 도금으로 용융접합재(20) 층을 형성함도 바람직하다.In addition, the molten bonding material 20 is preferably formed by depositing, printing, screening or plating the molten bonding material layer 20 by coating each metal having the same content as the alloy in multiple layers.

상기 용융접합재(20) 층이 형성된 이종 또는 동종간의 금속재 박판(10)들을 치구(40)를 사용하여 틀어짐이 없이 상호 정렬도를 유지하여 균일한 하중을 가하면서 맞붙인다. 상기 금속재 박판(10)은 주로 동판이나 스테인레스 스틸과 같은 철판으로 구성되며, 상호 동종 또는 이종간의 금속들을 접합하게 된다.The heterogeneous or homogeneous metal thin plates 10 having the molten bonding material 20 layer formed thereon are bonded to each other while applying a uniform load by maintaining mutual alignment without distortion using the jig 40. The metal sheet 10 is mainly composed of a steel plate such as a copper plate or stainless steel, and joins metals of the same type or different types.

또한, 상기 용융접합재(20) 층이 형성되어 맞붙인 금속재 박판(10)은 진공 브레이징 로(30)에 투입되고, 상기 브레이징 로(30)는 진공, 불활성가스 분위기에서 용융접합재(20)의 특성에 따라 150 ~ 450℃로 상기 용융접합재(20) 층이 용융되도록 가열한다.In addition, the thin metal plate 10 to which the molten bonding material 20 layer is formed and bonded is introduced into the vacuum brazing furnace 30, and the brazing furnace 30 is characterized by the characteristics of the molten bonding material 20 in a vacuum and inert gas atmosphere. As a result, the molten bonding material 20 is heated to 150 to 450 ° C. to melt.

그리고, 가열되어 용융된 상기 용융접합재(20) 층이 응고되어 상기 두개의 금속재 박판(10)이 상호 밀봉 접합되도록 냉각된다. 이 때, 상기 금속재 박판(10)이 밀봉 접합되도록 냉각시에 상기 금속재 박판(10)이 변형 또는 변질이 되지 않도록 진공도를 유지하면서 2 ~ 6시간에 걸쳐 냉각하는 것이 바람직하다.Then, the molten bonding material 20 layer, which is heated and melted, is solidified and cooled so that the two thin metal plates 10 are sealed to each other. At this time, it is preferable to cool over 2 to 6 hours while maintaining the degree of vacuum so that the metal thin plate 10 is not deformed or altered during cooling so that the metal thin plate 10 is hermetically bonded.

도 2는 본 발명에 따른 금속재 박판에 용융접합재 층이 형성된 상태의 예시도이다.Figure 2 is an illustration of a state in which a molten adhesive layer is formed on a thin metal plate according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 접합되는 금속재 박판(10)은 전자장비의 부품 냉각에 사용되기 위한 박판형 냉각기로서 접합면이 미세 유로와 같은 복잡한 형상을 갖는 미세 채널 내부에서 기화와 응축을 반복하여 전자장비에 집중되는 열을 효과적으로 배출시키는 기능을 갖는다.As shown in FIG. 2, the thin metal plate 10 to be bonded according to the present invention is a thin plate cooler for use in cooling parts of electronic equipment, and vaporizes and condenses inside a microchannel having a complex surface such as a microchannel. Repeatedly has a function to effectively discharge the heat concentrated in the electronic equipment.

상기 금속재 박판(10)의 접합면은 수십~수백 미크론의 폭을 갖는 미세 유로가 막히지 않도록 보호하면서 완벽한 기밀을 유지하여야 한다. 따라서, 상기 금속재 박판(10)에 형성되는 용융접합재(20) 층은 전해 또는 무전해 도금이나 진공 증착, 프린트 스크린으로 형성되고 상기 용융접합재(20) 층의 두께는 20㎛이하로 도포 위치나 접합면 형상 및 요구강도에 따라 선정되는 것이 바람직하다.The bonding surface of the thin metal plate 10 should maintain perfect airtightness while protecting the microchannel having a width of several tens to hundreds of microns from being blocked. Accordingly, the molten bonding material 20 layer formed on the thin metal plate 10 is formed by electrolytic or electroless plating, vacuum deposition, or a print screen, and the thickness of the molten bonding material 20 layer is 20 μm or less in the application position or bonding. It is preferable to select according to surface shape and required strength.

도 3은 본 발명에 따른 금속재 박판이 치구에 설치되어 브레이징 로에 투입된 상태의 예시도이다.Figure 3 is an exemplary view showing a state where the metal plate according to the invention is installed in the jig and put into the brazing furnace.

도 3에 도시된 바와 같이, 용융접합재(20) 층이 형성된 금속재 박판(10)은 다수개가 적층되어 진공 브레이징 로(30)에 투입되고 상기 용융접합재(20)가 용융되도록 가열된다. 이 때, 진공, 불활성가스 분위기에서 용융접합재(20)의 특성에 따라 150 ~ 450℃로 상기 용융접합재(20) 층이 용융되도록 가열되는 진공 브레이징 로(30)에 대한 진공도는 10-1~ 10-5Torr이고, 가열시간은 1 ~ 5시간 정도인 것이 특징이다. 그리고, 이상의 조건으로 가열함으로서 도포된 상기 용융접합재(20)가 녹아 모세관현상으로 인해 상기 금속재 박판(10)이 완전 밀봉 접합된다.As shown in FIG. 3, the thin metal plate 10 having the molten bonding material 20 layer formed thereon is stacked in the vacuum brazing furnace 30 and heated to melt the molten bonding material 20. At this time, the vacuum degree for the vacuum brazing furnace 30 heated to melt the layer of the molten adhesive material at 150 ~ 450 ℃ according to the characteristics of the molten adhesive material 20 in a vacuum, inert gas atmosphere is 10 -1 ~ 10 It is -5 Torr and the heating time is about 1 to 5 hours. In addition, the molten adhesive material 20 applied by heating under the above conditions melts and the metal thin plate 10 is hermetically sealed by capillary action.

이상과 같은 조건은 전자장비의 부품 냉각이라는 사용목적에 맞게 사용온도(100℃ 이하)보다 충분히 높은 온도의 용융온도를 가지면서 생산성 및 부품성능을 위해 최대한 낮은 작업온도의 조건을 갖추게 되는 것이다.The conditions described above have a melting temperature of a temperature sufficiently higher than the operating temperature (100 ° C. or lower) for the purpose of cooling the parts of the electronic equipment, while having the lowest working temperature for productivity and component performance.

도 4a는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 1예시도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 2예시도이며, 도 4c는 본 발명에 따른 금속재 박판이 설치되는 치구의 제 3예시도이다.Figure 4a is a first example of the jig is installed metal plate according to the present invention, Figure 4b is a second example of the jig is installed metal plate according to the present invention, Figure 4c is a metal sheet according to the present invention The third example of the jig to be installed.

도 4a, 4b, 4c에 도시된 바와 같이, 얇은 두께의 금속재 박판(10)에 대해 넓은 면적을 완전 밀봉접합시키도록 접합면에 균일한 하중을 줄 수 있고 얇은 금속재 박판(10)을 다량으로 적층시켜 치구(40)사용을 최소화하는 구조로 구성된다. 즉, 내부의 미세 유로나 제품 장착을 위한 볼트 구멍을 바로 유지시켜 정렬을 갖도록 정렬핀(60)을 이용하거나 접합면에 음각, 양각의 요철을 구비하여 맞물릴 수 있는 구조로 구성된다.As shown in Figs. 4A, 4B, and 4C, a large amount of thin metal thin plates 10 can be applied to the joining surface and a uniform load can be applied to the joint surface to completely seal the large area with respect to the thin metal thin plates 10. It is composed of a structure to minimize the use of the jig (40). That is, the structure is configured to be able to engage by using the alignment pins 60 or the intaglio, embossed concave and convexity on the joint surface to maintain the micro-channel inside or bolt holes for product mounting immediately.

상기 치구(40)는 그라파이트, 스테인레스 스틸 또는 세라믹 내열재로 제작되며, 두장으로 맞붙은 금속제 박판(10)이 패널 형상의 치구(40)에 압착되는 구조를 반복하여 다수개의 금속재 박판(10)을 적층함으로 대량생산이 가능한 것이 특징이다.The jig 40 is made of graphite, stainless steel, or a ceramic heat-resistant material, and repeated a structure in which the metal thin plate 10 bonded in two sheets is pressed against the jig 40 of the panel shape to form a plurality of metal thin plates 10. It is characterized by mass production by lamination.

먼저, 도 4a의 치구(40)에 대한 제 1예시도는 두장의 맞붙은 금속재 박판(10)이 치구(40)위에 올려지고 다시 그위에 치구(40)와 금속재 박판(10)을 번갈아 겹으로 올려 놓은 후에 중량물(50)을 올려놓은 상태의 예시도이다.First, the first example of the jig 40 of FIG. 4a shows that two sheets of metal foil 10 are mounted on the jig 40 and alternately the jig 40 and the metal foil 10 are alternately stacked thereon. It is an illustration of the state in which the weight 50 is placed after placing.

상기 치구(40)는 상기 금속재 박판(10)에 비하여 더 넓게 양면이 판판하게 형성된 패널로서 상기 금속재 박판(10)에 균일하게 밀착을 가할 수 있게 된다. 또한 최상부에 소정의 무게를 갖는 중량물(50)을 올려 놓음으로서 보다 강하게 상기 금속재 박판(10)에 압력을 가하게 된다.The jig 40 is a panel formed on both sides of the metal plate 10 more broadly than the metal plate 10 so that the jig 40 can be uniformly applied to the metal plate 10. In addition, by placing a weight 50 having a predetermined weight on the top, the pressure on the metal thin plate 10 is stronger.

그리고, 도 4b의 치구(40)에 대한 제 2예시도는 상기 제 1예시도에서와 같이 동일하게 금속재 박판(10)이 상기 치구(40) 사이에 밀착되어 있으며, 상기 치구(40)의 테두리를 중심으로 장볼트(70)가 소정개수 관통 삽입되어 상기 금속재 박판(10)에 압력을 가하도록 조이게 된다.In addition, in the second exemplary view of the jig 40 of FIG. 4B, the thin metal plate 10 is closely adhered between the jig 40, as in the first exemplary view, and the edge of the jig 40. The long bolt 70 is inserted through a predetermined number of centers and tightened to apply pressure to the metal thin plate 10.

아울러, 도 4c의 치구(40)에 대한 제 3예시도는 상기 치구(40)에 소정 깊이로 상기 금속재 박판(10)의 형상에 맞게 홈(80)이 파여 있으며 상기 홈(80)에 금속재 박판(10)이 안착되고 이러한 치구(40)를 적층하는 구조로 이루어지며 제 1예시도와 같이 압력을 가하도록 최상부에 중량물(50)이 올려진다.In addition, a third exemplary view of the jig 40 of FIG. 4c shows that the groove 80 is dug to fit the shape of the metal thin plate 10 to a predetermined depth in the jig 40 and the metal thin plate is formed in the groove 80. 10 is seated and has a structure in which the jig 40 is stacked, and the weight 50 is placed on the top to apply pressure as shown in the first example.

특히, 제 3예시도와 같은 구조의 치구(40)는 상기 두개의 금속재 박판(10)이 정렬도를 유지하여 맞물리도록 양각, 음각으로 구성된 요철을 형성하거나, 상기 금속재 박판(10)에 형성된 볼트 구멍을 치구(40)의 정렬핀(60)에 삽입하여 상기 금속재 박판(10)들의 위치 정렬을 일치시키는 과정을 생략하여도 된다. 이는 도면에 보여지는 바와 같이, 상기 금속재 박판(10)의 형상과 일치하는 치구(40)의 홈(80)에 안착되면서 동시에 정렬이 이루어지기 때문이다.In particular, the jig 40 having the same structure as the third exemplary embodiment forms an uneven or embossed convex shape so that the two metal thin plates 10 are engaged with each other while maintaining the alignment degree, or the bolt holes formed in the metal thin plates 10. May be omitted by inserting the same into the alignment pin 60 of the jig 40 to match the positional alignment of the thin metal plates 10. This is because, as shown in the figure, the alignment is made at the same time while seated in the groove 80 of the jig 40 matching the shape of the thin metal plate 10.

본 발명에서 예시한 치구(40)의 사용은 접합면에 한정된 균일한 하중을 줄수 있고 얇은 금속재 박판(10)을 다량으로 적층시켜 치구(40) 사용을 최소화 할 수 있는 특징이 있다.The use of the jig 40 exemplified in the present invention can give a uniform load limited to the joint surface and has a feature of minimizing the use of the jig 40 by stacking a thin metal thin plate 10 in a large amount.

아울러, 본 발명의 브레이징을 위해 용융접합재(20)로 사용되는 주석 또는 주석-금, 주석-은-구리의 합금에는 접합강도 증진이나 녹는온도(융점) 강하 및 모재와의 친화성을 증진시키기 위해 소량의 기능성 물질을 첨가하여 사용이 가능하다. 이러한 기능성 물질로는 일반적으로 인, 구리를 사용하게 된다.In addition, in the alloy of tin or tin-gold, tin-silver-copper used as the molten bonding material 20 for the brazing of the present invention in order to improve the bonding strength or melting temperature (melting point) drop and affinity with the base material It can be used by adding small amount of functional material. As such a functional material, phosphorus and copper are generally used.

본 발명에 따라 적용되는 브레이징 접합기술은 용융온도가 150 ~ 450℃로서 솔더링 영역 온도 범위로 이용되는 용융접합재(20)이면서 일반적인 솔더링 재료의 접합강도보다 훨씬 강한 브레이징 접합강도 특성을 보인다. 더구나, 경제성과 친환경적인 특성을 가지고 있으며 솔더링 온도 영역으로 모재연화가 발생하지 않는 특징이 있다.The brazing bonding technique applied according to the present invention is a melt bonding material 20 used in the soldering region temperature range with a melting temperature of 150 to 450 ° C., and shows a brazing bonding strength characteristic much stronger than that of a general soldering material. Moreover, it is economical and environmentally friendly and does not cause base metal softening in the soldering temperature range.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법에 의하면, 금속재 박판(10)의 접합부에 브레이징 접합용 용융접합재(20)를 도금 또는 프린트 스크린하여 모재의 연화를 방지하면서 박판(10)을 밀봉접합하는 공정을 수립하게 되었다. 그리고, 제작된 금속재 박판(10)에 균일한 미량의 접합재층을 형성하여 접합함으로써 미세 유로가 막히는 불량을 최소화 할 수 있게 되었다.As described above, according to the thin metal brazing bonding method of the thin plate-type cooler for cooling electronic equipment according to the present invention, the braze-bonded molten bonding material 20 is plated or printed on the joint portion of the thin metal plate 10 to soften the base material. While preventing, it is possible to establish a process of sealing the thin plate 10. Further, by forming and bonding a uniform trace amount of the bonding material layer on the manufactured metal sheet 10, it is possible to minimize the defect that the micro-channel is clogged.

또한, 모재의 연화온도 이하에서 밀봉접합 공정을 수행하므로 제품의 박판화 및 경량화가 가능하게 하였으며 열을 가하고 냉각하는 시간을 단축시킴으로써 생산성이 증대되었다. 그리고, 최소 체적의 적층형 치구개념을 도입하여 대량생산에 적합하도록 하였다.In addition, since the sealing bonding process is carried out below the softening temperature of the base material, it is possible to reduce the thickness and weight of the product, and the productivity is increased by shortening the time for applying heat and cooling. In addition, the concept of a laminated jig with a minimum volume was introduced to make it suitable for mass production.

아울러,본 공정을 적용함으로써 고도로 정밀화 되어가는 기계부품류의 제작 및 정밀 완전 밀봉접합을 요구하는 해당 산업분야, 특히 전자장비 부품냉각을 위한 박판형 열교환기에 대한 양산화 및 실용화 보급을 할 수 있게 되었다.In addition, by applying this process, it is possible to mass-produce and commercialize thin-walled heat exchangers for the cooling of electronic equipment parts, especially in the industrial fields requiring high precision sealing and manufacturing of highly precise machine parts.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, various other modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

Claims (7)

미세 유로와 같은 소정형상을 갖는 금속재 박판(10)의 접합면에 주석 또는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금 또는 동일 함량의 각 금속이 다층으로 형성된 용융접합재(20)를 증착, 프린트 스크린 또는 도금하여 용융접합재(20) 층을 형성하는 단계;Tin or tin-gold, tin-silver, tin-silver-copper alloy or a molten bonding material 20 in which each metal having the same content is formed in multiple layers on the joint surface of the thin metal plate 10 having a predetermined shape such as a fine flow path. Depositing, printing screen or plating to form a layer of molten bonding material 20; 상기 용융접합재(20) 층이 형성된 이종 또는 동종간의 금속재 박판(10)들을 치구(40)를 사용하여 틀어짐이 없이 상호 정렬도를 유지하여 균일한 하중을 가하면서 맞붙이는 단계;Bonding the heterogeneous or homogeneous metal thin plates 10 having the molten bonding material 20 layer formed thereon using a jig 40 while maintaining a mutual alignment without distorting and applying a uniform load thereto; 상기 금속재 박판(10)을 진공 브레이징 로(30)에 투입하여 진공, 불활성가스 분위기에서 용융접합재(20)의 특성에 따라 150 ~ 450℃로 가열하여 상기 용융접합재(20) 층이 용융되도록 가열하는 단계; 및The metal sheet 10 is put into a vacuum brazing furnace 30 and heated to 150 to 450 ° C. according to the properties of the molten bonding material 20 in a vacuum or inert gas atmosphere to heat the molten bonding material 20 to melt. step; And 상기 용융접합재(20) 층이 응고되어 상기 두개의 금속재 박판(10)이 상호 밀봉 접합되도록 냉각하는 단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.And solidifying the molten bonding material (20) layer to cool the two metal thin plates (10) to seal each other. The thin metal brazing bonding method of the thin film cooler for cooling an electronic device is formed. 제 1항에 있어서, 상기 용융접합재(20) 층을 형성하는 단계에서 상기 용융접합재(20)를 이루는 주석-금, 주석-은, 주석-은-구리의 합금은 당해 주석 80 ~ 97중량%에 금, 은, 은-구리는 각각 3 ~ 20중량%를 이루는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.The alloy of tin-gold, tin-silver, and tin-silver-copper of the melt bonding material 20 in the step of forming the melt bonding material 20 is 80 to 97% by weight of the tin. Gold, silver, silver-copper metal thin brazing bonding method of the thin-film cooler for cooling electronic equipment, characterized in that each comprises 3 to 20% by weight. 제 1항에 있어서, 상기 주석-금 합금은 주석 20중량%에 금 80중량%를 이루는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.The method of claim 1, wherein the tin-gold alloy comprises 20 wt% tin to 80 wt% gold. 제 1항에 있어서, 상기 금속재 박판(10)을 맞붙이는 단계에서 상기 두개의 금속재 박판(10)이 정렬도를 유지하여 맞물리도록 양각, 음각으로 구성된 요철을 형성하거나, 상기 금속재 박판(10)에 형성된 볼트 구멍을 치구(40)의 정렬핀(60)에 삽입하여 상기 금속재 박판(10)들의 위치 정렬을 일치시키는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.The method of claim 1, wherein the two metal thin plates 10 in the step of pasting the metal thin plate 10 to form an uneven, embossed concave or convex to be engaged to maintain the alignment degree, or to the metal thin plate 10 Method for bonding the thin metal plate of the thin plate-type cooler for cooling electronic equipment, characterized in that the alignment of the position of the thin metal plate (10) by inserting the formed bolt hole into the alignment pin (60) of the jig (40). 제 1항에 있어서, 상기 금속재 박판(10)을 맞붙이는 단계에서 상기 치구(40)는 그라파이트, 스테인레스 스틸 또는 세라믹 내열재로 제작되며, 두장으로 맞붙은 금속제 박판(10)이 패널 형상의 치구(40)에 압착되는 구조를 반복하여 다수개의 금속재 박판(10)을 적층함으로 대량생산이 가능한 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.According to claim 1, wherein the jig (40) in the step of bonding the metal sheet 10 is made of graphite, stainless steel or ceramic heat-resistant material, the metal sheet 10 bonded in two pieces is a panel jig ( The method for thin metal brazing bonding of a thin plate type cooler for cooling electronic equipment, characterized in that mass production is possible by repeating a structure that is repeatedly compressed to 40). 제 1항에 있어서, 상기 가열하는 단계에서 진공 브레이징 로(30)에 대한 진공도는 10-1~ 10-5Torr이고, 가열시간은 1 ~ 5시간 인 것을 특징으로 하는 전자장비냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.The method according to claim 1, wherein the vacuum degree for the vacuum brazing furnace 30 in the heating step is 10 -1 to 10 -5 Torr, the heating time is 1 to 5 hours, Metal thin plate brazing bonding method. 제 1항에 있어서, 상기 금속재 박판(10)이 밀봉 접합되도록 냉각하는 단계는 상기 금속재 박판(10)이 변형 또는 변질이 되지 않도록 진공도를 유지하면서 2 ~ 6시간에 걸쳐 냉각하는 것을 특징으로 하는 전자장비 냉각용 박판형 냉각기의 금속재 박판 브레이징 접합 방법.The method of claim 1, wherein the cooling of the thin metal plate 10 to be sealed and bonded is performed over 2 to 6 hours while maintaining the degree of vacuum so that the thin metal plate 10 is not deformed or deteriorated. Metallic sheet brazing bonding method of thin plate cooler for equipment cooling.
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