KR20080002925A - 방열 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

방열 장치(1)는, 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판(3)과, 절연 기판(3)의 다른 면에 고정된 히트 싱크(5)를 구비하고 있다. 절연 기판(3)에 있어서의 발열체 탑재면과는 반대측의 면에 금속층(7)을 형성한다. 절연 기판(3)의 금속층(7)과 히트 싱크(5) 사이에, 복수의 관통 구멍(9)이 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 또한 관통 구멍(9)이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 응력 완화 부재(4)를 개재시킨다. 응력 완화 부재(4)를, 절연 기판(3)의 금속층(7) 및 히트 싱크(5)에 납땜한다. 이 방열 장치(1)에 의하면, 재료 비용이 낮아지는 동시에, 방열 성능이 우수한 것으로 된다.
관통 구멍, 절연 기판, 금속층, 알루미늄판, 응력 완화 부재

Description

방열 장치 {HEAT SINK DEVICE}
본 발명은 방열 장치에 관한 것으로, 더 상세히 설명하면, 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비하고 있으며, 절연 기판에 탑재되는 반도체 소자 등의 발열체로부터 발생하는 열을 히트 싱크로부터 방열하는 방열 장치에 관한 것이다.
이 명세서 및 특허 청구 범위에 있어서, 「알루미늄」이라는 용어에는, 「순 알루미늄」이라고 표현하는 경우를 제외하고, 순 알루미늄 외에 알루미늄 합금을 포함하는 것으로 한다.
예를 들어 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 소자를 사용한 파워 모듈에 있어서는, 반도체 소자로부터 발해지는 열을 효율적으로 방열하여, 반도체 소자의 온도를 소정 온도 이하로 유지할 필요가 있다. 그래서, 종래 Al2O3, AlN 등의 세라믹으로 이루어지고 또한 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 알루미늄 또는 구리(구리 합금을 포함함. 이하, 동일함) 등의 고열전도성 금속에 의해 형성되고, 또한 절연 기판의 다른 면에 납땜된 히트 싱크를 구비한 방열 장치가 이용되고 있으며, 방열 장치의 절연 기판의 발열체 탑재면에 반 도체 소자가 납땜됨으로써 파워 모듈이 구성되어 있었다.
그런데, 예를 들어 하이브리드 카 등에 이용되는 파워 모듈에 있어서는, 방열 장치의 방열 성능이 장기간에 걸쳐 유지되는 것이 요구되고 있지만, 전술한 종래의 방열 장치에 의하면, 사용 조건에 따라서는, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 열응력이 발생하여, 절연 기판에 크랙이 생기거나, 절연 기판과 히트 싱크를 접합하고 있는 땜납층에 크랙이 생기거나, 히트 싱크의 절연 기판으로의 접합면에 휘어짐이 생기거나 하는 경우가 있어, 어떠한 경우에도 방열 성능이 저하된다는 문제가 있었다.
그래서, 이러한 문제를 해결한 방열 장치로서, 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 납땜된 방열체와, 방열체에 나사 고정된 히트 싱크를 구비하고 있으며, 방열체가, 알루미늄, 구리 등의 고열전도성 재료로 이루어지는 1쌍의 판 형상 방열체 본체 사이에, 인 바아 합금 등의 저열 팽창재가 개재된 것이 제안되어 있다(특허 문헌1 참조).
그러나, 특허 문헌1에 기재된 방열 장치에 있어서는, 고열전도성 재료와 저열팽창재로 이루어지는 방열체를 이용할 필요가 있으므로, 재료 비용이 높아진다는 문제가 있다. 또한, 방열체와 히트 싱크가 나사 고정되어 있는 것뿐이므로, 양자간에서의 열전도성이 충분하지 않아, 충분한 방열 성능이 얻어지지 않는다.
특허 문헌1:일본 특개2004-153075호 공보
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하여, 재료 비용이 낮고, 게다가 방열 성능이 우수한 방열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여 이하의 형태로 이루어진다.
1) 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비한 방열 장치에 있어서,
절연 기판의 한 면과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있는 방열 장치.
2) 응력 완화 부재가 절연 기판 및 히트 싱크에 납땜되어 있는 상기 1)에 기재된 방열 장치.
3) 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비한 방열 장치에 있어서,
절연 기판에 있어서의 발열체 탑재면과는 반대측의 면에 금속층이 형성되고, 당해 금속층과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있는 방열 장치.
4) 응력 완화 부재가 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 납땜되어 있는 상기 3)에 기재된 방열 장치.
5) 절연 기판이 세라믹으로 이루어지는 상기 1) 내지 4) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
6) 응력 완화 부재가, 복수의 관통 구멍이 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 관통 구멍이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 상기 1) 내지 5) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
7) 관통 구멍이, 알루미늄판에 있어서의 적어도 절연 기판의 주연부와 대응하는 위치에 형성되어 있는 상기 6)에 기재된 방열 장치.
8) 관통 구멍이 비각형이며, 관통 구멍의 원 상당 직경이 1 내지 4㎜인 상기 6) 또는 7)에 기재된 방열 장치.
또한, 이 명세서 및 특허 청구 범위에 있어서, 「비각형(非角形)」이라는 용어는, 수학적으로 정의되는 예각, 둔각 및 직각을 갖지 않는 형상, 즉 원, 타원, 장원이나, 코너부가 R 모양으로 된 거의 다각 형상 등을 의미하는 것으로 한다. 또한, 이 명세서 및 특허 청구 범위에 있어서, 「원 상당 직경」은, 임의의 형상의 면적을, 이 면적과 동일한 원의 직경으로 나타낸 것이다.
상기 8)의 방열 장치에 있어서, 관통 구멍의 원 상당 직경을 1 내지 4㎜로 한 것은, 관통 구멍의 원 상당 직경이 지나치게 작으면, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우의 응력 완화 부재의 변형이 불충분해져, 응력 완화 부재에 의한 응력 완화 성능이 충분하지 않게 될 우려가 있고, 관통 구멍의 원 상당 직경이 지나치게 크면, 열전도성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 특히, 응력 완화 부재를 절연 기판 및 히트 싱크에 납땜할 경우에는, 상기 원 상당 직경이 지나치게 작으면, 원통 구멍이 용가재에 의해 막혀, 그 결과 방열 장치에 열응력이 발생한 경우에도 응력 완화 부재가 전혀 변형되지 않게 되는 경우가 있다.
9) 알루미늄판의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍의 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 상기 6) 내지 8) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
상기 9)의 방열 장치에 있어서, 알루미늄판의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍의 면적의 합계의 비율을 3 내지 50％의 범위 내로 한 것은, 이 비율이 지나치게 낮으면, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우의 응력 완화 부재의 변형이 불충분해져, 응력 완화 부재에 의한 응력 완화 성능이 충분하지 않게 될 우려가 있고, 너무 높으면, 열전도성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
10) 응력 완화 부재가, 적어도 어느 일면에 복수의 오목부가 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 오목부가 응력 흡수 공간으로 되어 있는 상기 1) 내지 5) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
11) 오목부가, 알루미늄판에 있어서의 적어도 절연 기판의 주연부와 대응하는 위치에 형성되어 있는 상기 10)에 기재된 방열 장치.
12) 오목부의 개구가 비각형이며, 오목부의 개구의 원 상당 직경이 1 내지 4㎜인 상기 10) 또는 11)에 기재된 방열 장치.
상기 12)의 방열 장치에 있어서, 오목부의 개구의 원 상당 직경을 1 내지 4㎜로 한 것은, 오목부의 개구의 원 상당 직경이 지나치게 작으면, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우의 응력 완화 부재의 변형이 불충분해져, 응력 완화 부재에 의한 응력 완화 성능이 충분하지 않게 될 우려가 있고, 오목부의 개구의 원 상당 직경이 지나치게 크면, 열전도성이 저하될 우려가 있기 때문이다. 특히, 응력 완화 부재를 절연 기판 및 히트 싱크에 납땜할 경우에는, 상기 원 상당 직경이 지나치게 작으면, 오목부가 용가재에 의해 막혀, 그 결과 방열 장치에 열응력이 발생한 경우에도 응력 완화 부재가 전혀 변형되지 않게 되는 경우가 있다.
13) 알루미늄판의 오목부가 형성된 면의 면적에 대한 당해 면에 형성된 전체 오목부의 개구 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 상기 10) 내지 12) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
상기 13)의 방열 장치에 있어서, 알루미늄판의 오목부가 형성된 면의 면적에 대한 당해 면에 형성된 전체 오목부의 개구 면적의 합계의 비율을 3 내지 50％의 범위 내로 한 것은, 이 비율이 지나치게 낮으면, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우의 응력 완화 부재의 변형이 불충분해져, 응력 완화 부재에 의한 응력 완화 성능이 충분하지 않게 될 우려가 있고, 너무 높으면, 열전도성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
14) 응력 완화 부재가, 적어도 일면에 복수의 오목부가 형성되는 동시에, 복수의 관통 구멍이 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 오목부 및 관통 구멍이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 상기 1) 내지 5) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
15) 응력 완화 부재를 형성하는 알루미늄판의 두께가 0.3 내지 3㎜인 상기 6) 내지 14) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
상기 15)의 방열 장치에 있어서, 응력 완화 부재를 형성하는 알루미늄판의 두께를 0.3 내지 3㎜로 한 것은, 이 두께가 지나치게 얇으면, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우의 응력 완화 부재의 변형이 불충분해져, 응력 완화 부재에 의한 응력 완화 성능이 충분하지 않게 될 우려가 있고, 이 두께가 지나치게 두꺼우면 열전도성이 저하될 우려가 있기 때문이다.
16) 응력 완화 부재가, 파정부(波頂部), 파저부(波底部) 및 파정부와 파저부를 연결하는 연결부로 이루어지는 파형의 알루미늄판으로 이루어지고, 인접하는 연결부끼리의 사이의 부분이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 상기 1) 내지 5) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
17) 파형 알루미늄판의 두께가 0.05 내지 1㎜인 상기 16)에 기재된 방열 장치.
상기 17)의 방열 장치에 있어서, 파형 알루미늄판의 두께를 0.05 내지 1㎜로 한 것은, 이 두께가 지나치게 얇으면, 파형 알루미늄판의 가공이 곤란해지는 동시에 비틀림이 발생하는 경우가 있고, 이 두께가 지나치게 두꺼우면, 파형 알루미늄판의 가공이 곤란해져, 어떠한 경우에도 소정의 형상으로 마무리하는 것이 곤란해지기 때문이다.
18) 파형 알루미늄판의 파정부, 파저부 및 연결부에, 파정부 및 파저부의 길이 방향과 직교하는 방향으로 신장하는 적어도 1개의 절제부가 형성되어 있는 상기 16) 또는 17)에 기재된 방열 장치.
19) 복수의 파형 알루미늄판이, 파정부 및 파저부의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 상기 16) 또는 17)에 기재된 방열 장치.
20) 인접하는 파형 알루미늄판의 파정부 및 파저부의 위치가, 파정부 및 파저부의 폭 방향으로 어긋나 있는 상기 19)에 기재된 방열 장치.
21) 알루미늄판이, 순도 99％ 이상의 순 알루미늄으로 이루어지는 상기 6) 내지 20) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
22) 응력 완화 부재가, 코어 재료와 코어 재료의 양면을 피복하는 용가재제 피재로 이루어지는 브레이징 시트에 의해 형성되고, 브레이징 시트의 시트재를 이용하여 절연 기판 또는 절연 기판의 금속층과, 히트 싱크에 납땜되어 있는 상기6) 내지 21) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
23) 응력 완화 부재가, 시트 모양 용가재를 이용하여 절연 기판 또는 절연 기판의 금속층과, 히트 싱크에 납땜되어 있는 상기 6) 내지 21) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치.
24) 상기 1) 내지 23) 중 어느 하나에 기재된 방열 장치와, 방열 장치의 절연 기판에 탑재된 반도체 소자를 구비한 파워 모듈.
상기 1)의 방열 장치에 의하면, 절연 기판과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있으므로, 절연 기판과 히트 싱크 사이의 열전도성이 우수한 것으로 되어, 절연 기판에 탑재되는 반도체 소자로부터 발해지는 열의 방열 성능이 향상된다. 게다가, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우에도, 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되어, 이에 따라 열응력이 완화되므로, 절연 기판에 크랙이 생기거나, 절연 기판과 응력 완화 부재와의 접합부에 크랙이 생기거나, 히트 싱크의 절연 기판으로의 접합면에 휘어짐이 생기거나 하는 것이 방지된다. 따라서, 방열 성능이 장기간에 걸쳐 유지된다. 또한, 응력 완화 부재로서, 예를 들어 상기 6) 내지 20)에 기재된 것을 이용하면, 응력 완화 부재의 비용이 낮아져, 그 결과 방열 장치의 재료 비용이 낮아진다.
상기 2)의 방열 장치에 의하면, 응력 완화 부재가 절연 기판 및 히트 싱크에 납땜되어 있으므로, 응력 완화 부재와 절연 기판, 및 응력 완화 부재와 히트 싱크를 동시에 접합할 수 있어, 제작할 때의 작업성이 향상된다. 특허 문헌1에 기재된 방열 장치에 있어서는, 절연 기판과 방열체를 납땜한 후에 방열체와 히트 싱크를 나사 고정할 필요가 있어, 제작 시의 작업성이 나쁘다.
상기 3)의 방열 장치에 의하면, 절연 기판에 있어서의 발열체 탑재면과는 반대측의 면에 금속층이 형성되고, 당해 금속층과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있으므로, 절연 기판과 히트 싱크 사이의 열전도성이 우수한 것으로 되어, 절연 기판에 탑재되는 반도체 소자로부터 발해지는 열의 방열 성능이 향상된다. 게다가, 절연 기판과 히트 싱크와의 열팽창 계수의 상위에 기인하여 방열 장치에 열응력이 발생한 경우에도, 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되어, 이에 따라 열응력이 완화되므로, 절연 기판에 크랙이 생기거나, 절연 기판의 금속층과 응력 완화 부재와의 접합부에 크랙이 생기거나, 히트 싱크의 절연 기판으로의 접합면에 휘어짐이 생기거나 하는 것이 방지된다. 따라서, 방열 성능이 장기간에 걸쳐 유지된다. 또한, 응력 완화 부재로서, 예를 들어 상기 6) 내지 20)에 기재된 것을 이용하면, 응력 완화 부재의 비용이 낮아져, 그 결과 방열 장치의 재료 비용이 낮아진다.
상기 4)의 방열 장치에 의하면, 응력 완화 부재가 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 납땜되어 있으므로, 응력 완화 부재와 절연 기판의 금속층, 및 응력 완화 부재와 히트 싱크를 동시에 접합할 수 있어, 제작할 때의 작업성이 향상된다. 특허 문헌1에 기재된 방열 장치에 있어서는, 절연 기판과 방열체를 납땜한 후에 방열체와 히트 싱크를 나사 고정할 필요가 있어, 제작 시의 작업성이 나쁘다.
상기 6) 내지 20)의 방열 장치에 의하면, 응력 완화 부재의 비용이 낮아져, 그 결과 방열 장치의 재료 비용이 낮아진다.
상기 6) 내지 9)의 방열 장치에 의하면, 관통 구멍으로 이루어지는 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되어, 이에 따라 열응력이 완화된다.
상기 7)의 방열 장치에 의하면, 열응력 완화 효과가 우수한 것으로 된다. 즉, 방열 장치에 있어서의 절연 기판의 주연부에 가장 큰 열응력이나 왜곡이 발생하기 쉽지만, 상기 7)과 같이 구성되어 있으면, 관통 구멍의 동작에 의해 알루미늄판에 있어서의 절연 기판의 주연부와 대응하는 부분이 변형되기 쉬워져, 이에 따라 열응력이 완화된다.
상기 10)의 방열 장치에 의하면, 오목부로 이루어지는 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되고, 이에 따라 열응력이 완화된다.
상기 11)의 방열 장치에 의하면, 열응력 완화 효과가 우수한 것으로 된다. 즉, 방열 장치에 있어서의 절연 기판의 주연부에 가장 큰 열응력이나 왜곡이 발생하기 쉽지만, 상기 11)과 같이 구성되어 있으면, 오목부의 동작에 의하여 알루미늄판에 있어서의 절연 기판의 주연부와 대응하는 부분이 변형되기 쉬워져, 이에 따라 열응력이 완화되는 상기 14)의 방열 장치에 의하면, 오목부 및 관통 구멍으로 이루어지는 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되어, 이에 따라 열응력이 완화된다.
상기 16) 및 17)의 방열 장치의 방열 장치에 의하면, 파형 알루미늄판의 응력 흡수 공간의 작용에 의해 응력 완화 부재가 변형되고, 이에 따라 열응력이 완화된다.
상기 18)의 방열 장치에 의하면, 절제부의 작용에 의해, 열응력 완화 효과가 한층 향상된다.
상기 19)의 방열 장치에 의하면, 인접하는 파형 알루미늄판간의 공간의 작용에 의해, 응력 접합 효과가 한층 향상된다.
상기 20)의 방열 장치에 의하면, 상이한 방향의 열응력 완화 효과가 한층 향상된다.
상기 21)의 방열 장치에 의하면, 응력 완화 부재와, 절연 기판 또는 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크를 납땜할 때의 응력 완화 부재에 대한 용융 용가재의 습윤성이 우수한 것으로 되므로, 납땜성이 향상된다. 게다가, 상기 납땜 시의 가열에 의해 응력 완화 부재의 강도가 저하되고, 방열 장치에 열응력이 발생한 경우에, 응력 완화 부재가 변형되기 쉬워, 응력 완화 효과가 우수한 것으로 된다.
도1은 본 발명에 의한 방열 장치의 제1 실시 형태를 나타내고, 방열 장치를 이용한 파워 모듈의 일부분을 도시하는 수직 단면도이다.
도2는 도1의 방열 장치에 이용되는 응력 완화 부재를 도시하는 사시도이다.
도3은 본 발명에 의한 방열 장치의 제2 실시 형태를 도시하는 도 1에 상당하는 도면이다.
도4는 응력 완화 부재의 제1 변형예를 도시하는 사시도이다.
도5는 응력 완화 부재의 제2 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도6은 응력 완화 부재의 제3 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도7은 응력 완화 부재의 제4 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도8은 응력 완화 부재의 제5 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도9는 응력 완화 부재의 제6 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도10은 응력 완화 부재의 제7 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도11은 응력 완화 부재의 제8 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도12는 응력 완화 부재의 제9 변형예를 도시하는 일부 절결 사시도이다.
도13은 응력 완화 부재의 제10 변형예를 도시하는 사시도이다.
도14는 응력 완화 부재의 제11 변형예를 도시하는 사시도이다.
도15는 응력 완화 부재의 제12 변형예를 도시하는 사시도이다.
도16은 응력 완화 부재의 제13 변형예를 도시하는 사시도이다.
도17은 응력 완화 부재의 제14 변형예를 도시하는 사시도이다.
도18은 응력 완화 부재의 제15 변형예를 도시하는 사시도이다.
도19는 응력 완화 부재의 제16 변형예를 도시하는 사시도이다.
도20은 응력 완화 부재의 제17 변형예를 도시하는 사시도이다.
도21은 응력 완화 부재의 제18 변형예를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 또한，이하의 설명에 있어서, 도1의 상하를 상하로 하는 것으로 한다. 또한, 전체 도면을 통하여 동일 부분 및 동일물에는 동일한 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태의 방열 장치를 이용한 파워 모듈의 일부분을 도시하고, 도2는 응력 완화 부재를 도시한다.
도1에 있어서, 파워 모듈은, 방열 장치(1)와, 방열 장치(1)에 탑재된, 예를 들어 IGBT 등의 반도체 소자(2)를 구비하고 있다.
방열 장치(1)는, 상면이 발열체 탑재면으로 이루어진 세라믹제 절연 기판(3)과, 절연 기판(3)의 하면에 접합된 응력 완화 부재(4)와, 응력 완화 부재(4)의 하면에 접합된 히트 싱크(5)를 구비하고 있다.
절연 기판(3)은, 필요로 하는 절연 특성, 열전도율 및 기계적 강도를 만족하면, 임의의 세라믹으로 형성되어 있어도 되지만, 예를 들어 Al2O3, AlN 등에 의해 형성된다. 절연 기판(3)의 상면에 회로층(6)이 형성되고, 회로층(6) 상에 반도체 소자(2)가 납땜되어 있다. 땜납층을 도면에 도시하는 것은 생략한다. 회로층(6)은 도전성이 우수한 알루미늄, 구리 등의 금속에 의해 형성되지만, 전기 전도율이 높고, 변형능이 높으며, 게다가 반도체 소자와의 납땜성이 우수한 순도가 높은 순 알루미늄에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 절연 기판(3)의 하면에 금속층(7)이 형성되고, 금속층(7)에 응력 완화 부재(4)가 납땜되어 있다. 용가재층의 도시는 생략한다. 금속층(7)은, 열전도성이 우수한 알루미늄, 구리 등의 금속에 의해 형성되지만, 열전도율이 높고, 변형능이 높으며, 게다가 용융한 용가재와의 습윤성이 우수한 순도가 높은 순 알루미늄에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 절연 기판(3), 회로층(6) 및 금속층(7)에 의해 파워 모듈용 기판(8)이 구성되어 있다.
응력 완화 부재(4)는 고열전도성 재료로 이루어지고, 응력 흡수 공간을 갖고 있다. 도2에 도시한 바와 같이 응력 완화 부재(4)는, 복수의 비각형, 여기에서는 원형 관통 구멍(9)이 지그재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 관통 구멍(9)이 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 원형 관통 구멍(9)은, 알루미늄판(10)에 있어서의 적어도 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 위치, 즉 알루미늄판(10)에 있어서의 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 주연부를 포함하여, 전체에 형성되어 있다. 알루미늄판(10)은, 열전도율이 높고, 납땜 시의 가열에 의해 강도가 저하되어 변형능이 높으며, 게다가 용융한 용가재와의 습윤성이 우수한 순도 99％ 이상, 순도 99.5％ 이상의 순 알루미늄에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 알루미늄판(10)의 두께는 0.3 내지 3㎜인 것이 바람직하고, 0.3 내지 1.5㎜인 것이 바람직하다. 관통 구멍(9)의 원 상당 직경, 여기에서는 관통 구멍(9)이 원형이기 때문에, 그 구멍 직경은 1 내지 4㎜인 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄판(10)의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍(9)의 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
히트 싱크(5)는, 복수의 냉각 유체 통로(11)가 병렬 모양으로 설치된 편평 중공 형상이며, 열전도성이 우수한 동시에, 경량인 알루미늄에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 냉각 유체로서는, 액체 및 기체의 어느 것을 이용해도 된다.
응력 완화 부재(4)와, 파워 모듈용 기판(8)의 금속층(7) 및 히트 싱크(5)와의 납땜은, 예를 들어 다음과 같이 하여 행해진다. 즉, 응력 완화 부재(4)를 상기 순 알루미늄으로 이루어지는 코어 재료와, 코어 재료의 양면을 피복하는 알루미늄 용가재제 피재로 이루어지는 알루미늄 브레이징 시트에 의해 형성한다. 또한, 알루미늄 용가재로서는, 예를 들어 Al-Si계 합금, Al-Si-Mg계 합금 등이 이용된다. 또한, 피재의 두께는 10 내지 200㎛ 정도인 것이 바람직하다. 이 두께가 지나치게 얇으면 용가재의 공급 부족으로 되어 납땜 불량을 일으킬 우려가 있고, 이 두께가 지나치게 두꺼우면 용가재 과다로 되어 보이드의 발생이나 열전도성의 저하를 초래할 우려가 있다.
이어서, 파워 모듈용 기판(8), 응력 완화 부재(4) 및 히트 싱크(5)를 적층 형상으로 배치하는 동시에 적당한 지그에 의해 구속하고, 접합면에 적당한 하중을 가하면서, 진공 분위기 중 또는 불활성 가스 분위기 중에 있어서, 570 내지 600℃로 가열한다. 이렇게 해서, 응력 완화 부재(4)와, 파워 모듈용 기판(8)의 금속 층(7) 및 히트 싱크(5)가 동시에 납땜된다.
또한, 응력 완화 부재(4)와, 파워 모듈용 기판(8)의 금속층(7) 및 히트 싱크(5)와의 납땜은, 다음과 같이 하여 행해도 된다. 즉, 응력 완화 부재(4)를 상기 순 알루미늄의 베어재에 의해 형성한다. 이어서, 파워 모듈용 기판(8), 응력 완화 부재(4) 및 히트 싱크(5)를 적층 형상으로 배치한다. 이 때, 응력 완화 부재(4)와, 파워 모듈용 기판(8)의 금속층(7) 및 히트 싱크(5) 사이에, 각각 Al-Si계 합금, Al-Si-Mg계 합금 등으로 이루어지는 시트 모양 알루미늄 용가재를 개재시켜 둔다. 시트 모양 알루미늄 용가재의 두께는 10 내지 200㎛ 정도인 것이 바람직하다. 이 두께가 지나치게 얇으면 용가재의 공급 부족으로 되어 납땜 불량을 일으킬 우려가 있고, 이 두께가 지나치게 두꺼우면 용가재 과다로 되어 보이드의 발생이나 열전도성의 저하를 초래할 우려가 있다. 그 후에 전술한 알루미늄 브레이징 시트를 이용한 경우와 마찬가지로 하여 납땜한다. 이렇게 해서, 응력 완화 부재(4)와, 파워 모듈용 기판(8)의 금속층(7) 및 히트 싱크(5)가 동시에 납땜된다.
도3은 본 발명에 의한 방열 장치의 제2 실시 형태를 도시한다.
도3에 도시하는 방열 장치(15)의 경우, 파워 모듈용 기판(8)의 절연 기판(3)의 하면에는 금속층(7)은 형성되지 않고, 응력 완화 부재(4)가 절연 기판(3)에 직접 납땜되어 있다. 이 납땜은, 예를 들어 상기 제1 실시 형태의 경우와 마찬가지로 하여 행해진다.
도4 내지 도21은 응력 완화 부재의 변형예를 도시한다.
도4에 도시하는 응력 완화 부재(20)는, 복수의 사각형 관통 구멍(21)이 지그 재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 관통 구멍(21)이 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 관통 구멍(21)은, 알루미늄판(10)에 있어서의 적어도 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 위치, 즉 알루미늄판(10)에 있어서의 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 주연부를 포함하고, 전체에 형성되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍(21)의 면적의 합계의 비율은, 도2에 도시하는 응력 완화 부재(4)의 경우와 마찬가지로，3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도5에 도시하는 응력 완화 부재(22)의 경우, 알루미늄판(10)의 주연부만, 즉 알루미늄판(10)에 있어서의 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 위치에만, 복수의 원형 관통 구멍(9)이 형성되어 있다. 이 경우에도, 알루미늄판(10)의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍(9)의 면적의 합계의 비율은, 도2에 도시하는 응력 완화 부재(4)의 경우와 마찬가지로，3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도6에 도시하는 응력 완화 부재(23)의 경우, 알루미늄판(10)의 주연부만, 즉 알루미늄판(10)에 있어서의 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 위치에만, 복수의 원형 관통 구멍(9)이, 내외 이중으로 형성되어 있다. 이 경우에도, 알루미늄판(10)의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍(9)의 면적의 합계의 비율은, 도2에 도시하는 응력 완화 부재(4)의 경우와 마찬가지로，3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도5 및 도6에 도시하는 응력 완화 부재(22)(23)에 있어서, 원형 관통 구멍(9) 대신에, 방형 관통 구멍(21)이 형성되어 있어도 된다. 어떠한 경우에 있어 서도, 관통 구멍(9)(21)이 응력 흡수 공간으로 되어 있다.
도7에 도시하는 응력 완화 부재(25)는, 일면에 복수의 구상 오목부(26)가 지그재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(26)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다.
도8에 도시하는 응력 접합 부재(30)는, 양면에 복수의 구상 오목부(26)가 종횡으로 배열되어 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(26)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(26)와 다른 면의 오목부(26)는, 평면으로부터 보아 상이한 위치에 형성되어 있다.
도9에 도시하는 응력 완화 부재(31)는, 일면에 복수의 원추대 모양 오목부(32)가 지그재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(32)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다.
도10에 도시하는 응력 완화 부재(34)는, 양면에 복수의 원추대 모양 오목부(32)가 종횡으로 배열되어 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(32)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(32)와 다른 면의 오목부(32)는, 평면으로부터 보아 상이한 위치에 형성되어 있다.
도7 내지 도10에 도시하는 응력 완화 부재(25)(30)(31)(34)에 있어서, 오목부(26)(32)는, 알루미늄판(10)에 있어서의 적어도 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 주연부를 포함하여, 전체에 형성되어 있지만, 도5 및 도6에 도시하는 응력 완화 부재(22)(23)의 경우와 마찬가지로, 절연 기판(3)의 주연부와 대응하는 주연부에만 형성되어 있으면 된다. 또한, 도7 내지 도10에 도시하는 응력 완화 부 재(25)(30)(31)(34)에 있어서, 오목부(26)(32)의 개구의 원 상당 직경, 여기에서는 오목부(26)(32)의 개구는 원형이기 때문에, 그 직경은 1 내지 4㎜인 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄판(10)의 오목부(26)(32)가 형성된 면의 면적에 대한 당해 면에 형성된 전체 오목부(26)(32)의 개구 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도11에 도시하는 응력 완화 부재(36)는, 일면에 복수의 사각추 모양 오목부(37)가 지그재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(37)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다.
도12에 도시하는 응력 완화 부재(38)는, 양면에 복수의 사각추 모양 오목부(37)가 종횡으로 배열되어 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(37)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(37)와 다른 면의 오목부(37)는, 평면으로부터 보아 상이한 위치에 형성되어 있다.
도13에 도시하는 응력 완화 부재(40)는, 일면에 복수의 직방체 모양 오목부(41)가 종횡으로 배열되어 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(41)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 여기에서는, 세로로 배열된 오목부(41)의 각 열에 있어서의 인접하는 오목부(41)의 길이 방향은 90도 상이한 방향을 향하고 있으며, 동일하게 가로로 배열된 오목부(41)의 각 열에 있어서의 인접하는 오목부(41)의 길이 방향은 90도 상이한 방향을 향하고 있다.
도14에 도시하는 응력 완화 부재(42)는, 양면에 복수의 직방체 모양 오목부(41)가 지그재그 배치 모양으로 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목 부(41)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(41)와 다른 면의 오목부(41)는, 하면으로부터 보아 상이한 위치에 형성되어 있다. 또한, 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(41)의 길이 방향은 동일한 방향을 향하고 있으며, 다른 면의 오목부(41)의 길이 방향은, 상기 일면의 오목부(41)의 길이 방향과 직각을 이루는 방향을 향하고 있다.
도15에 도시하는 응력 완화 부재(45)는, 복수의 관통 구멍(46)(47)이 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 관통 구멍(46)(47)이 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 즉, 알루미늄판(10)의 4 코너부에 있어서는, 알루미늄판(10)의 각 코너부를 사이에 두고 인접하는 2개의 변을 연결하는 경사진 복수의 평행선 상에, 각각 복수의 짧은 직선 모양 관통 구멍(46)이 상기 평행선의 길이 방향에 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 알루미늄판(10)의 4 코너부를 제외한 부분에 있어서는, 복수의 동심원 상에, 각각 복수의 원호 형상 원통 구멍(47)이 주위 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 이 응력 완화 부재(45)의 경우에도, 알루미늄판(10)의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍(46)(47)의 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도16에 도시하는 응력 완화 부재(50)는, 일면에 복수의 홈 모양 오목부(51)가 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(51)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 오목부(51)는 V자를 연속한 듯한 형상 또는 V자 모양이다.
도17에 도시하는 응력 완화 부재(53)는, 양면에 복수의 V홈 모양 오목부(54)(55)가 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(54)(55)가 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(54)는, 알루미늄판(10)의 길이 방향으로 신장하고 또한 알루미늄판(10)의 폭 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 알루미늄판(10)의 다른 면의 오목부(55)는, 알루미늄판(10)의 폭 방향으로 신장하고 또한 알루미늄판(10)의 길이 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 또한, 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(54)의 깊이와 다른 면의 오목부(55)의 깊이의 합계는, 알루미늄판(10)의 판 두께보다도 작다.
도18에 도시하는 응력 완화 부재(57)는, 양면에 복수의 V홈 모양 오목부(58)(59)가 형성되는 동시에, 복수의 관통 구멍(60)이 형성된 알루미늄판(10)으로 이루어지고, 오목부(58)(59) 및 원통 구멍(60)이 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(58)는, 알루미늄판(10)의 길이 방향으로 신장하고 또한 알루미늄판(10)의 폭 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 알루미늄판(10)의 다른 면의 오목부(59)는, 알루미늄판(10)의 폭 방향으로 신장하고 또한 알루미늄판(10)의 길이 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.
그리고, 알루미늄판(10)의 일면의 오목부(58)의 깊이와 다른 면의 오목부(59)의 깊이의 합계는, 알루미늄판(10)의 판 두께보다도 크고, 이에 따라 양쪽 오목부(58)(59)의 교차 부분에 관통 구멍(60)이 형성되어 있다.
도4 내지 도18에 도시하는 응력 완화 부재를 형성하는 알루미늄판(10)은, 도2에 도시하는 응력 완화 부재(4)의 경우와 동일하다. 그리고, 도4 내지 도18에 도시하는 응력 완화 부재는, 전술한 제1 및 제2 실시 형태의 경우와 마찬가지로 하여, 파워 모듈용 기판(8) 및 히트 싱크(5)에 납땜된다.
도19에 도시하는 응력 완화 부재(63)는, 파정부(64), 파저부(65) 및 파정부(64)와 파저부(65)를 연결하는 연결부(66)로 이루어지는 파형의 알루미늄판(67)으로 이루어지고, 인접하는 연결부(66)끼리의 사이의 부분이 응력 흡수 공간으로 되어 있다. 또한, 파형 알루미늄판(67)의 폭 방향의 중앙부에 있어서, 파정부(64), 파저부(65) 및 연결부(66)에, 파정부(64) 및 파저부(65)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 신장하는 절제부(68)가 형성되어 있다. 따라서, 파형 알루미늄판(67)은, 양 단부를 제외하고 2개의 부분으로 분할되어 있다.
도20에 도시하는 응력 완화 부재(70)는, 도19와 마찬가지의 파형 알루미늄판(67)의 파정부(64), 파저부(65) 및 연결부(66)에, 파정부(64) 및 파저부(65)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 신장하는 절제부(68)가, 파형 알루미늄판(67)의 폭 방향으로 배열되어 복수 형성되어 있다. 따라서, 파형 알루미늄판(67)은, 양 단부를 제외하고 복수의 부분으로 분할되어 있다.
도21에 도시하는 응력 완화 부재(72)는, 절제부가 형성되지 않은 복수, 여기에서는 2개의 파형 알루미늄판(67)이, 파정부(64) 및 파저부(65)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 파형 알루미늄판(67)의 수는 한정되지 않는다. 그리고, 인접하는 파형 알루미늄판(67)의 파정부(64) 및 파저부(65)의 위치가, 파정부(64) 및 파저부(65)의 폭 방향으로 어긋나 있다.
또한, 도21에 도시하는 응력 완화 부재(72)에 있어서, 인접하는 파형 알루미늄판(67)의 파정부(64) 및 파저부(65)의 위치가, 파정부(64) 및 파저부(65)의 폭 방향으로 어긋나지 않는 경우도 있다.
도19 내지 도21에 도시하는 응력 완화 부재(63)(70)(72)에 있어서, 파형 알루미늄판(67)의 두께는 0.05 내지 1㎜인 것이 바람직하다. 또한, 파형 알루미늄판(67)은, 도2에 도시하는 응력 완화 부재(4)의 경우와 마찬가지로, 열전도율이 높고, 게다가 납땜 시의 가열에 의해 강도가 저하되어 변형능이 높은 순도 99％ 이상, 바람직하게 순도 99.5％ 이상의 순 알루미늄에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도19 내지 도21에 도시하는 응력 완화 부재(63)(70)(72)는, 전술한 제1 및 제2 실시 형태의 경우와 마찬가지로 하여, 파워 모듈용 기판(8) 및 히트 싱크(5)에 납땜된다.
본 발명의 방열 장치는, 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비하고 있으며, 절연 기판에 탑재되는 반도체 소자 등의 발열체로부터 발해지는 열을 히트 싱크로부터 방열하는데 적합하게 이용된다.

Claims (24)

  1. 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비한 방열 장치에 있어서,
    절연 기판과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있는 방열 장치.
  2. 제1항에 있어서, 응력 완화 부재가 절연 기판 및 히트 싱크에 납땜되어 있는 방열 장치.
  3. 일면이 발열체 탑재면으로 이루어진 절연 기판과, 절연 기판의 다른 면에 고정된 히트 싱크를 구비한 방열 장치에 있어서,
    절연 기판에 있어서의 발열체 탑재면과는 반대측의 면에 금속층이 형성되고, 당해 금속층과 히트 싱크 사이에, 고열전도성 재료로 이루어지고, 또한 응력 흡수 공간을 갖는 응력 완화 부재가 개재되고, 응력 완화 부재가, 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 금속 접합되어 있는 방열 장치.
  4. 제3항에 있어서, 응력 완화 부재가 절연 기판의 금속층 및 히트 싱크에 납땜되어 있는 방열 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 절연 기판이 세라믹으로 이루어지는 방열 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 복수의 관통 구멍이 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 관통 구멍이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 방열 장치.
  7. 제6항에 있어서, 관통 구멍이, 알루미늄판에 있어서의 적어도 절연 기판의 주연부와 대응하는 위치에 형성되어 있는 방열 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 관통 구멍이 비각형이며, 관통 구멍의 원 상당 직경이 1 내지 4㎜인 방열 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄판의 일면의 면적에 대한 모든 관통 구멍의 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 방열 장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 적어도 어느 한 일면에 복수의 오목부가 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 오목부가 응력 흡 수 공간으로 되어 있는 방열 장치.
  11. 제10항에 있어서, 오목부가, 알루미늄판에 있어서의 적어도 절연 기판의 주연부와 대응하는 위치에 형성되어 있는 방열 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 오목부의 개구가 비각형이며, 오목부의 개구의 원 상당 직경이 1 내지 4㎜인 방열 장치.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄판의 오목부가 형성된 면의 면적에 대한 당해 면에 형성된 전체 오목부의 개구 면적의 합계의 비율이 3 내지 50％의 범위 내에 있는 방열 장치.
  14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 적어도 일면에 복수의 오목부가 형성되는 동시에, 복수의 관통 구멍이 형성된 알루미늄판으로 이루어지고, 오목부 및 관통 구멍이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 방열 장치.
  15. 제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재를 형성하는 알루미늄판의 두께가 0.3 내지 3㎜인 방열 장치.
  16. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 파정부, 파저 부 및 파정부와 파저부를 연결하는 연결부로 이루어지는 파형의 알루미늄판으로 이루어지고, 인접하는 연결부끼리의 사이의 부분이 응력 흡수 공간으로 되어 있는 방열 장치.
  17. 제16항에 있어서, 파형 알루미늄판의 두께가 0.05 내지 1㎜인 방열 장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 파형 알루미늄판의 파정부, 파저부 및 연결부에, 파정부 및 파저부의 길이 방향과 직교하는 방향으로 신장하는 적어도 1개의 절제부가 형성되어 있는 방열 장치.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서, 복수의 파형 알루미늄판이, 파정부 및 파저부의 길이 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 방열 장치.
  20. 제19항에 있어서, 인접하는 파형 알루미늄판의 파정부 및 파저부의 위치가, 파정부 및 파저부의 폭 방향으로 어긋나 있는 방열 장치.
  21. 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄판이, 순도 99％ 이상의 순 알루미늄으로 이루어지는 방열 장치.
  22. 제6항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 코어 재료와 코어 재료의 양면을 피복하는 용가재제 피재로 이루어지는 브레이징 시트에 의해 형성되고, 브레이징 시트의 피재를 이용하여 절연 기판 또는 절연 기판의 금속층과, 히트 싱크에 납땜되어 있는 방열 장치.
  23. 제6항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 응력 완화 부재가, 시트 모양 용가재를 이용하여 절연 기판 또는 절연 기판의 금속층과, 히트 싱크에 납땜되어 있는 방열 장치.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 방열 장치와, 방열 장치의 절연 기판에 탑재된 반도체 소자를 구비한 파워 모듈.
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