KR20140064888A - 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법 - Google Patents
방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140064888A KR20140064888A KR1020147007285A KR20147007285A KR20140064888A KR 20140064888 A KR20140064888 A KR 20140064888A KR 1020147007285 A KR1020147007285 A KR 1020147007285A KR 20147007285 A KR20147007285 A KR 20147007285A KR 20140064888 A KR20140064888 A KR 20140064888A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- heat
- metal member
- ceramic substrate
- alloy
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 194
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 194
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 80
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 33
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 30
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 27
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 15
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000007788 roughening Methods 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010288 cold spraying Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- -1 alumina Chemical compound 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
- C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4814—Conductive parts
- H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
-
- 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
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
- H05K1/0203—Cooling of mounted components
- H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
-
- 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
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
- H05K7/20336—Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- 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
- H05K1/0272—Adaptations for fluid transport, e.g. channels, holes
-
- 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
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/06—Thermal details
- H05K2201/064—Fluid cooling, e.g. by integral pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
- Y10T29/49353—Heat pipe device making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
냉열 사이클에 있어서의 접합 강도가 높고, 또한 냉각 효율이 높은 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 파워 모듈(1)은, 절연성을 가지는 세라믹 기판(10)과, 당해 세라믹 기판(10)의 표면에 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재(50)와, 당해 금속 부재(50)의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 방열 부재(40)를 구비하고, 방열 부재(40) 내부에는 히트 파이프(60)가 매설되어 있다.
본 발명의 파워 모듈(1)은, 절연성을 가지는 세라믹 기판(10)과, 당해 세라믹 기판(10)의 표면에 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재(50)와, 당해 금속 부재(50)의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 방열 부재(40)를 구비하고, 방열 부재(40) 내부에는 히트 파이프(60)가 매설되어 있다.
Description
본 발명은, 절연 기판에 금속을 적층한 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 산업용, 자동차용 등의 전력 제어부터 모터 제어까지, 폭넓은 분야에 사용되는 에너지 절약화의 키(key) 디바이스로서, 파워 모듈이 알려져 있다. 파워 모듈은, 기재인 절연 기판(예를 들면 세라믹 기판)의 일방(一方)의 면에, 경납땜된 금속판으로 이루어지는 회로 패턴 상에 납땜에 의해 칩(트랜지스터)을 배치하고, 타방(他方)의 면에, 경납땜된 금속판을 통하여 납땜에 의해 방열판을 배치한 장치이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 방열판으로서는, 예를 들면, 열전도율이 높은 금속 또는 합금의 부재가 이용된다. 이와 같은 파워 모듈에 있어서는, 칩으로부터 발생한 열을, 금속판을 통하여 방열판으로 이동시켜 외부로 방열함으로써, 냉각을 행할 수 있다.
또한, 반도체 소자 등의 발열량이 많은 부품을 실장하는 회로 기판을 냉각하는 기술로서, 회로 패턴이 형성된 회로 기판 표면에 히트 파이프를 접속한 회로 기판의 히트 파이프식 냉각 장치나, 히트 파이프가 매설된 회로 기판의 제조 방법(예를 들면, 특허문헌 2 또는 3 참조)이 개시되어 있다.
특허문헌 1의 반도체 모듈은, 소정의 판 두께의 질화 규소로 이루어지는 세라믹 기판과 소정의 판 두께의 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 금속판을 경납땜 접합하고, 또한 상기 금속판을 통하여 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 방열판(칩)을 납땜에 의해 세라믹 기판에 접합함으로써 냉열 사이클에 있어서의 접합 강도 등의 내성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 상기 반도체 모듈은, 접합시의 열팽창률의 차이에 의한 변형의 영향을 억제하기 때문에, 금속판과 방열판을 구성하는 재료를 동일한 금속(구리) 또는 합금(구리 합금)으로 할 필요가 있었다.
또한, 특허문헌 2 또는 3은, 히트 파이프의 사용에 의해 냉각 효율을 높일 수 있으나, 히트 파이프를 납땜에 의해 기판상에 접합하는 경우에는, 열에 의해 히트 파이프에 손상을 줄 우려가 있고, 히트 파이프를 기판의 내부에 매설하는 경우에는, 기판의 두께가 두꺼워져 칩 등의 실장을 할 때 문제가 된 적이 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 금속판과 방열판을 다른 재료로 한 경우이더라도, 냉열 사이클에 있어서의 접합 강도가 높고, 또한, 열에 의해 히트 파이프를 손상시키지 않아, 히트 파이프를 접합 가능한 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관련된 방열 구조체는, 절연성을 가지는 세라믹 기판과, 상기 세라믹 기판의 표면에 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재와, 상기 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 금속 피막층과, 막대 형상의 일단(一端)부에 외부로부터 흡열하는 흡열부와, 타단부에 외부로 방열하는 방열부를 가지고, 온도 조정 가능한 히트 파이프를 구비하고, 상기 흡열부는 상기 금속 피막층 내부에 매설된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체는, 상기 발명에 있어서, 상기 세라믹 기판은 질화물계 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체는, 상기 발명에 있어서, 상기 경납재는, 알루미늄계 경납재인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체는, 상기 발명에 있어서, 상기 경납재는, 게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체는, 상기 발명에 있어서, 상기 금속 부재는, 알루미늄, 은, 니켈, 금, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속, 또는 당해 금속을 함유하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체는, 상기 발명에 있어서, 상기 금속 피막층은, 구리, 알루미늄, 은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속, 또는 당해 금속을 함유하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 파워 모듈은, 상기의 어느 하나에 기재된 방열 구조체와, 상기 세라믹 기판의, 상기 금속 피막층이 형성된 면과 대향하는 면 상에, 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 제 2 금속 부재와, 상기 제 2 금속 부재 상에 형성된 회로층과, 상기 회로층 상에 실장된 파워 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 파워 모듈은, 상기 발명에 있어서, 상기 회로층은, 마스크를 통하여, 상기 제 2 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 절연성을 가지는 세라믹 기판의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재를 경납재에 의해 접합하는 금속 부재 접합 공정과, 막대 형상의 일단부에 외부로부터 흡열하는 흡열부와, 타단부에 외부로 방열하는 방열부를 가지고, 온도 조정 가능한 히트 파이프의 당해 흡열부를 상기 금속 부재 상에 배치하고, 상기 히트 파이프의 흡열부를 배치한 금속 부재 상에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하여, 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 피막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 금속 부재 접합 공정은, 상기 세라믹 기판의 표면에 경납재를 배치하는 경납재 배치 공정과, 상기 경납재 상에 상기 금속 부재를 배치하는 금속 부재 배치 공정과, 상기 경납재 및 상기 금속 부재가 순차 배치된 상기 세라믹 기판을 열처리하는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 경납재 배치 공정은, 경납재 페이스트의 상기 세라믹 기판으로의 도포 공정과, 경납재 박(箔)의 상기 세라믹 기판상으로의 재치 공정과, 증착법 혹은 스퍼터법에 의한 상기 세라믹 기판으로의 경납재의 부착 공정 중 어느 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 열처리 공정은 진공 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 행해지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 경납재는, 알루미늄계 경납재이며, 게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속을 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 금속 부재의 두께가 1mm 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 방열 구조체의 제조 방법은, 상기 발명에 있어서, 상기 피막 형성 공정은, 상기 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 제 1 피막 형성 공정과, 상기 제 1 피막 형성 공정으로 형성된 금속 피막을 절삭하여, 상기 히트 파이프를 배치하는 홈부를 형성하는 홈부 형성 공정과, 상기 홈부에 상기 히트 파이프를 배치한 후, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 제 2 피막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 파워 모듈의 제조 방법은, 상기의 어느 하나에 기재된 방법에 의해 방열 구조체를 제조하는 방열 구조체 제조 공정과, 상기 세라믹 기판의, 상기 금속 피막층이 형성된 면과 대향하는 면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재를 경납재에 의해 접합하는 제 2 금속 부재 접합 공정과, 상기 제 2 금속 부재 접합 공정으로 접합된 금속 부재 상에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 회로층을 형성하는 회로층 형성 공정과, 상기 회로층 상에 파워 디바이스를 실장하는 파워 디바이스 실장 공정을 포함하고, 상기 방열 구조체 제조 공정의 금속 부재 접합 공정과 상기 제 2 금속 부재 접합 공정을 동시에 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 세라믹 기판의 표면에 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재를 경납재로 접합하고, 이 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시키는 콜드 스프레이법에 의해 금속 피막층을 형성하므로, 금속 피막층과 중간층은, 서로 소성 변형이 생겨, 강고한 금속 결합이 이루어짐과 함께, 분말이 중간층에 충돌할 때에 중간층이 세라믹 기판을 향하여 가압된다. 그것에 의해, 세라믹 기판과 금속 피막층의 사이의 밀착 강도가 높은 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명은, 콜드 스프레이법에 의해 상기 금속 피막층 내부에 히트 파이프의 흡열부를 매설하므로, 히트 파이프에 손상을 주지 않고 히트 파이프와 금속 피막의 접합 강도를 유지할 수 있음과 함께, 방열 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 구조체인 파워 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는, 세라믹 기판과 금속 부재의 접합부의 확대 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 파워 모듈의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4(a)는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 4(b)는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 5는, 콜드 스프레이 장치의 개요를 나타낸 모식도이다.
도 6(a)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(b)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(c)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(d)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 2는, 세라믹 기판과 금속 부재의 접합부의 확대 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 파워 모듈의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4(a)는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 4(b)는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 5는, 콜드 스프레이 장치의 개요를 나타낸 모식도이다.
도 6(a)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(b)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(c)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(d)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기 및 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있음에 지나지 않는다. 즉, 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기 및 위치 관계에만 한정되는 것은 아니다.
(실시형태)
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 구조체인 파워 모듈의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 2는, 세라믹 기판과 금속 부재의 접합부의 확대 단면도이다. 도 1에 나타낸 파워 모듈(1)은, 절연 기판인 세라믹 기판(10)과, 세라믹 기판(10)의 일방의 면에 금속 부재(50)를 통하여 형성된 회로층(20)과, 회로층(20) 상에 땜납(C1)에 의해 접합된 칩(30)과, 세라믹 기판(10)의 회로층(20)은 반대측의 면에 금속 부재(50)를 통하여 설치된 방열 부재(40)를 구비한다.
세라믹 기판(10)은, 절연성 재료로 이루어지는 대략 판 형상의 부재이다. 절연성 재료로서는, 예를 들면, 질화 알루미늄, 질화 규소 등의 질화물계 세라믹이나, 알루미나, 마그네시아, 지르코니아, 스테아타이트, 포스테라이트, 멀라이트, 티타니아, 실리카, 사이알론 등의 산화물계 세라믹이 이용된다. 내구성, 열전도성 등의 관점에서 질화물계 세라믹이 바람직하다.
회로층(20)은, 예를 들면, 알루미늄이나 구리 등의 양호한 전기 전도도를 가지는 금속 또는 합금으로 이루어진다. 이 회로층(20)에는, 칩(30) 등에 대하여 전기 신호를 전달하기 위한 회로 패턴이 형성되어 있다.
칩(30)은, 다이오드, 트랜지스터, IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 등의 반도체 소자에 의해 실현된다. 칩(30)은, 고전압에서 사용이 가능한 파워 디바이스여도 되고, 칩(30)은, 사용 목적에 맞춰 세라믹 기판(10) 상에 복수개 설치되어도 된다.
방열 부재(40)는, 후술하는 콜드 스프레이법에 의해 형성된 금속 피막층이며, 구리, 구리 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 은 합금 등의 양호한 열전도성을 가지는 금속 또는 합금으로 이루어지며, 내부에 히트 파이프(60)가 매설되어 있다.
히트 파이프(60)는, 양단이 폐쇄된 진공 상태의 내부 공간을 형성하는 통 형상을 이루고, 일단부에 외부로부터 흡열하는 흡열부와, 타단부에 외부로 방열하는 방열부를 가지고 있다. 히트 파이프(60)의 내부 공간에는, 벽면에 윅(wick)이라 불리는 모세관 구조가 형성되며, 액체(예를 들면, 물과 소량의 알코올)가 봉입되어 있다.
방열 부재(40) 내에는, 히트 파이프(60)의 흡열부가 매설되어 있다. 히트 파이프(60)의 흡열부에서는, 칩(30)이 발생하고, 세라믹 기판(10)을 통하여 방열 부재(40) 측으로 전도된 열에 의해, 내부에 봉입되어 있는 액체는 비점(沸點) 이하에서 기화되고, 당해 기화열에 의해 방열 부재(40)는 냉각된다. 증발된 기체는, 방열부 측으로 이동하고, 다시 액체로 되돌아가, 윅의 모세관 현상에 의해 흡열부로 이동한다. 히트 파이프(60)에서는, 내부에 봉입된 액체가, 흡열부와 방열부의 사이에서 증발과 응축을 반복함으로써 신속한 열전달을 행할 수 있다.
본 실시형태에서는, 히트 파이프(60)의 흡열부를 세라믹 기판(10)에 근접하도록 방열 부재(40)의 내부에 설치하고 있으므로, 흡열의 효율을 더 향상시킬 수 있다. 히트 파이프(60)는, 세라믹 기판(10)의 크기, 실장하는 칩(30)의 개수 등에 따라, 방열 부재(40) 내에 복수 매설해도 된다. 또한, 히트 파이프(60)의 방열부 주변에는, 복수의 방열 핀을 설치 등 해도 된다.
금속 부재(50)는, 세라믹 기판(10)의 표면에 경납재(51)에 의해 접합된다. 금속 부재(50)는, 세라믹 기판(10)과 금속 또는 합금으로 이루어지는 회로층(20), 또는 세라믹 기판(10)과 금속 또는 합금으로 이루어지는 방열 부재(40)를 접합할 때의, 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
금속 부재(50)는, 두께가 예를 들면 0.01mm∼0.2mm 정도의 박 형상의 압연 부재이다. 본 실시형태에 있어서는, 이와 같이 두께가 작은 부재를 이용함으로써, 세라믹 기판(10)의 접합이나, 그 밖의 열처리 공정을 할 때, 금속 부재(50)와 세라믹 기판(10)의 사이에 있어서의 열팽창률의 차이에 기인하는 파손을 방지하는 것으로 하고 있다. 또한, 경납재(51) 상에 배치하는 금속 부재(50)로서는, 박 형상으로 한정되지 않고, 두께가 약 1mm 이하이면, 판 형상의 금속 부재를 배치해도 된다.
금속 부재(50)로서는, 세라믹 기판(10)에 대하여 경납재에 의한 접합이 가능하고, 또한, 후술하는 콜드 스프레이법에 의한 피막 형성이 가능한 정도의 경도를 가지는 금속 또는 합금이 이용된다. 이 경도의 범위는 콜드 스프레이법에 있어서의 성막 조건 등에 의해서도 다르기 때문에, 일률적으로는 정해지지 않으나, 대체로, 비카스경도가 100HV 이하의 금속 부재이면 적용할 수 있다. 구체적으로는, 알루미늄, 은, 니켈, 금, 구리, 또는 이들의 금속을 포함하는 합금 등을 들 수 있다. 경도 및 가공성 등의 관점으로부터 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다.
경납재(51)는, 세라믹 기판(10)의 종류나, 금속 부재(50)의 종류에 따라 선택할 수 있다. 경납재(51)는, 알루미늄을 주성분으로 하고, 게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리로 선택되는 적어도 1종의 금속을 함유하는 알루미늄계 경납재가 바람직하다.
경납재(51)를 세라믹 기판(10) 표면에 배치하는 방법으로서는, 공지된 여러 가지의 방법이 이용된다. 예를 들면, 유기 용제 및 유기 바인더를 포함하는 페이스트 형상의 경납재를 스크린 인쇄법에 의해 세라믹 기판(10)에 도포해도 된다. 또한, 박 형상의 경납재(경납재 박)를 세라믹 기판(10) 상에 재치해도 된다. 혹은, 증착법이나 스퍼터법 등에 의해 경납재를 세라믹 기판(10)의 표면에 부착시켜도 된다.
금속 부재(50)와 세라믹 기판(10)의 경납땜은, 사용하는 경납재(51), 금속 부재(50) 및 세라믹 기판(10)에 의해서도 변동되나, 진공 중 또는 질소 가스 등의 불활성 분위기 중에서, 500℃∼630℃의 온도 범위, 바람직하게는 550℃∼600℃의 온도 범상에서 가열함으로써 행한다.
다음으로, 파워 모듈(1)의 제조 방법에 대하여, 도 3∼도 6(d)를 참조하면서 설명한다. 도 3은, 도 1에 나타낸 파워 모듈(1)의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 도 4(a) 및 도 4(b)는, 본 발명의 실시형태에 관련된 방열 부재(40)의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
먼저, 스크린 인쇄 등에 의해 세라믹 기판(10)의 표면에 경납재(51)를 배치한다(단계(S1)).
계속하여, 경납재(51) 상에 금속 부재(50)를 배치한다(단계(S2)).
경납재(51) 및 금속 부재(50)를 표면에 배치한 세라믹 기판(10)을 소정 시간, 소정 온도로 유지하여 진공 중에 있어서 열처리를 실시한다(단계(S3)). 이 열처리에 의해, 경납재(51)가 용융되고, 세라믹 기판(10)과 금속 부재(50)의 접합체가 얻어진다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 세라믹 기판(10)의 양면에 금속 부재(50)를 접합하는 경우에는, 경납재(51)를 양면에 배치한 세라믹 기판(10)을 2매의 금속 부재(50)에 의해 사이에 둔 것을 열처리함으로써, 세라믹 기판(10)의 양면에 금속 부재(50)를 접합할 수 있다. 또한, 세라믹 기판(10)의 양면에, 다른 경납재에 의해 다른 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재(50)를 접합하는 경우에는, 열처리 온도가 높은 것부터 순서대로 세라믹 기판(10)에 접합하면 된다. 또한, 도 2에서는, 세라믹 기판(10)의 양면에 금속 부재(50)를 접합하고 있으나, 적어도 방열 부재(40)를 형성하는 측에 금속 부재(50)가 경납재(51)에 의해 접합되어 있으면 된다.
금속 부재(50)의 접합 후, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 금속 부재(50) 상에 히트 파이프(60)의 흡열부를 배치한다(단계(S4)).
계속하여, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 콜드 스프레이법에 의해 히트 파이프(60)를 배치한 금속 부재(50) 상에 금속 피막층을 적층하고, 방열 부재(40)를 형성한다(단계(S5)). 도 5는, 금속 피막층의 형성에 사용되는 콜드 스프레이 장치(70)의 개요를 나타낸 모식도이다.
도 5에 나타낸 콜드 스프레이 장치(70)는, 압축 가스를 가열하는 가스 가열기(71)와, 금속 피막층의 재료의 분말을 수용하고, 스프레이 건(73)에 공급하는 분말 공급 장치(72)와, 가열된 압축 가스 및 거기에 공급된 재료 분말을 기재에 분사하는 가스 노즐(74)과, 가스 가열기(71) 및 분말 공급 장치(72)에 대한 압축 가스의 공급량을 각각 조절하는 밸브(75 및 76)를 구비한다.
압축 가스로서는, 헬륨, 질소, 공기 등이 사용된다. 가스 가열기(71)에 공급된 압축 가스는, 예를 들면 50℃ 이상이며, 금속 피막층의 재료 분말의 융점보다 낮은 범위의 온도로 가열된 후, 스프레이 건(73)에 공급된다. 압축 가스의 가열 온도는, 바람직하게는 300∼900℃이다.
한편, 분말 공급 장치(72)에 공급된 압축 가스는, 분말 공급 장치(72) 내의 재료 분말을 스프레이 건(73)에 소정의 토출량이 되도록 공급한다.
가열된 압축 가스는 끝이 넓은 형상을 이루는 가스 노즐(74)에 의해 초음속류(약 340m/s 이상)로 된다. 이 때의 압축 가스의 가스 압력은, 1∼5MPa 정도로 하는 것이 바람직하다. 압축 가스의 압력을 이 정도로 조정함으로써, 금속 부재(50)에 대한 금속 피막층의 밀착 강도의 향상을 도모할 수 있기 때문이다. 보다 바람직하게는, 2∼4MPa 정도의 압력으로 처리하면 된다. 스프레이 건(73)에 공급된 분말 재료는, 이 압축 가스의 초음속류 중으로의 투입에 의해 가속되며, 고상 상태 그대로, 세라믹 기판(10) 상의 금속 부재(50)에 고속으로 충돌하여 퇴적하고,피막을 형성한다. 또한, 재료 분말을 세라믹 기판(10)을 향해 고상 상태에서 충돌시켜 피막을 형성할 수 있는 장치이면, 도 5에 나타낸 콜드 스프레이 장치(70)에 한정되는 것은 아니다.
또한, 금속 피막층으로서 방열 부재(40)에 더해, 회로층(20)을 형성하는 경우에는, 예를 들면, 금속 부재(50)의 상층에 회로 패턴이 형성된 메탈 마스크 등을 배치하고, 예를 들면, 콜드 스프레이 장치(70) 등에 의해, 회로층(20)을 형성하는 금속 또는 합금의 분말을 이용하여 피막 형성을 행하면 된다.
또한, 필요에 따라 칩(30) 등의 부품을 땜납으로 회로층(20)에 접합한다. 이것에 의해, 도 1에 나타낸 파워 모듈(1)이 완성된다.
본 실시형태에서는, 세라믹 기판(10) 상에 방열 부재(40)를 콜드 스프레이법에 의해 형성하고 있다. 콜드 스프레이법은, 금속 분말의 분사 온도가 낮기 때문에 열응력의 영향이 완화되어, 상변태가 없이 산화도 억제된 금속 피막을 얻을 수 있다. 특히, 기재와 피막이 되는 재료가 함께 금속인 경우, 기재에 피막이 되는 분말이 충돌함으로써, 분말과 기재의 사이에 소성 변형이 생겨, 앵커 효과를 얻을 수 있다. 또한, 소성 변형이 생기는 영역에서는, 기재에 분말이 충돌했을 때에, 서로의 산화 피막이 파괴되어, 신생면끼리에 의한 금속 결합이 생겨, 높은 밀착 강도의 적층체가 얻어진다는 효과도 기대되고 있다. 그러나, 세라믹 기판(10)에, 콜드 스프레이법에 의해 직접 금속 분말을 분사한 경우, 소성 변형이 금속측에만 생겨, 세라믹과 금속의 사이의 충분한 앵커 효과가 얻어지지 않아, 세라믹과 금속 피막의 사이의 밀착 강도가 약하다는 문제가 있었다.
본 출원인들은, 세라믹 기판(10)의 표면에, 소정의 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재(50)를 경납재(51)에 의해 접합하고, 금속 부재(50)를 통하여 콜드 스프레이법에 의해 방열 부재(40)를 형성함으로써, 밀착 강도를 향상할 수 있다는 것을 찾아냈다.
본 실시형태에 있어서는, 세라믹 기판(10)의 표면에, 경납재(51)에 의해 금속 부재(50)를 접합하고, 이 금속 부재(50) 상에 히트 파이프(60)를 배치한 후, 콜드 스프레이법에 의해 금속 피막층을 적층하여 방열 부재(40)를 형성한다. 이 때문에, 재료 분말이 금속 부재(50) 및 히트 파이프(60)에 충돌했을 때에 충분한 앵커 효과가 생겨, 금속 부재(50)에 강고하게 밀착된 금속 피막층이 형성된다. 또한, 재료 분말의 충돌시에, 중간층(50) 및 히트 파이프(60)에 세라믹 기판(10) 방향의 가압력이 가해지므로, 세라믹 기판(10)에 대한 금속 부재(50)의 접합 강도가 향상한다. 그 결과, 세라믹 기판(10)과 금속 부재(50)와 금속 피막층이 강고하게 밀착된 방열 구조체를 얻을 수 있다.
따라서, 이와 같은 방열 구조체를 파워 모듈(1)에 적용함으로써, 모듈 전체의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 회로층(20)이나 방열 부재(40)를, 기계 체결 부재나 땜납이나 실리콘 그리스 등을 이용하지 않고 배치할 수 있다. 따라서, 종래보다 열전도성이 우수하고, 구조도 간소해져, 사이즈를 소형화할 수 있다. 또한, 파워 모듈(1)의 사이즈를 종래와 동일한 정도로 할 경우에는, 방열 부재(40) 등의 주요한 구성 부분이 차지하는 비율을 크게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 방열 부재(40) 내에 히트 파이프(60)를 매설하고 있기 때문에, 회로층(20)에 있어서 발생한 열을 히트 파이프(60)에 의해 더 효율적으로 방열하는 것이 가능해진다. 또한, 히트 파이프(60)의 접합을 콜드 스프레이법에 의해 행하기 때문에, 높은 접합 강도에서의 접합을 가능하게 함과 함께, 히트 파이프(60)의 열손상을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 세라믹 기판(10)의 양측에 금속 부재(50)를 형성하고 있으나, 세라믹 기판(10)의 방열 부재(40)에만 금속 부재(50)를 형성하는 것으로 해도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 히트 파이프(60)를 직접 금속 부재(50) 상에 배치하고, 콜드 스프레이법에 의해 금속 피막층을 적층하여, 방열 부재(40)를 형성하고 있으나, 일단 금속 부재(50) 상에 금속 피막층을 일부 적층한 후, 히트 파이프(60)를 배치하도록 해도 된다.
도 6(a)∼도 6(d)는, 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 방열 부재의 제조 공정을 설명한 단면도이다.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 금속 부재(50) 상에, 도 5에 나타낸 콜드 스프레이 장치(70) 등에 의해 방열 부재(40)를 구성하는 금속 피막층을 형성한다. 형성한 금속 피막층에, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 절삭 등에 의해 히트 파이프(60A)를 배치하는 홈부(61)를 형성한다.
계속하여, 도 6(c)에 나타낸 바와 같이, 홈부(61)에 히트 파이프(60A)를 재치한다. 홈부(61)의 형상은, 히트 파이프(60A)의 형상에 맞도록 형성되기 때문에, 예를 들면, 도 6(c)에 나타낸 바와 같은, 단면 원형의 히트 파이프(60A)여도 소정 위치에 배치하는 것이 용이해진다는 효과를 가진다.
히트 파이프(60A)의 배치 후, 도 6(d)에 나타낸 바와 같이, 또한 콜드 스프레이 장치(70) 등에 의해, 금속 피막층을 적층하여, 방열 부재(40)를 형성하면 된다.
상기 실시형태에 있어서는, 적층체의 기재로서 절연성을 가지는 질화물계 세라믹이나 산화물계 세라믹을 들었으나, 탄화물계 세라믹 등의 도전성의 기재에 대해서도 동일한 방법으로 적층체를 제조할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 경납재(51)로서 알루미늄 경납재, 금속 부재(50)로서 알루미늄을 이용한 경우, 금속 부재(50)와 경납재(51)는 알루미늄을 주성분으로 하는 거의 똑같은 층으로서 관찰되는 것이 많다. 그러나, 금속 부재(50) 및 경납재(51)에 대한 원소 분포 분석이나 SEM에 의한 금속 조직 관찰 등에 의해, 판 형상의 알루미늄 부재로부터 유래되어, 거의 알루미늄으로 이루어지는 금속 부재(50)층과, 알루미늄 경납재로부터 유래되어, 알루미늄 이외의 성분(게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리 등)을 함유하는 경납재(51) 층을 식별할 수 있는 경우도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관련된 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법은, 높은 방열 특성과 내구성이 요구되는 분야에 유용하다.
1: 파워 모듈 10: 세라믹 기판
20: 회로층 30: 칩
40: 방열 부재 50: 금속 부재
51: 경납재 60: 히트 파이프
70: 콜드 스프레이 장치 71: 가스 가열기
72: 분말 공급 장치 73: 스프레이 건
74: 가스 노즐 75, 76: 밸브
20: 회로층 30: 칩
40: 방열 부재 50: 금속 부재
51: 경납재 60: 히트 파이프
70: 콜드 스프레이 장치 71: 가스 가열기
72: 분말 공급 장치 73: 스프레이 건
74: 가스 노즐 75, 76: 밸브
Claims (16)
- 절연성을 가지는 세라믹 기판과,
상기 세라믹 기판의 표면에 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재와,
상기 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 금속 피막층과,
막대 형상의 일단부에 외부로부터 흡열하는 흡열부와, 타단부에 외부로 방열하는 방열부를 가지고, 온도 조정 가능한 히트 파이프를 구비하고, 상기 흡열부는 상기 금속 피막층 내부에 매설된 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 1항에 있어서,
상기 세라믹 기판은 질화물계 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 1항에 있어서,
상기 경납재는, 알루미늄계 경납재인 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 3항에 있어서,
상기 경납재는, 게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 1항에 있어서,
상기 금속 부재는, 알루미늄, 은, 니켈, 금, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속, 또는 당해 금속을 함유하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 피막층은, 구리, 알루미늄, 은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 금속, 또는 당해 금속을 함유하는 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체. - 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 방열 구조체와,
상기 세라믹 기판의, 상기 금속 피막층이 형성된 면과 대향하는 면 상에, 경납재에 의해 접합된 금속 또는 합금으로 이루어지는 제 2 금속 부재와,
상기 제 2 금속 부재 상에 형성된 회로층과,
상기 회로층 상에 실장된 파워 디바이스를 구비한 것을 특징으로 하는 파워 모듈. - 제 7항에 있어서,
상기 회로층은, 마스크를 통하여, 상기 제 2 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 형성된 것을 특징으로 하는 파워 모듈. - 절연성을 가지는 세라믹 기판의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재를 경납재에 의해 접합하는 금속 부재 접합 공정과,
막대 형상의 일단부에 외부로부터 흡열하는 흡열부와, 타단부에 외부로 방열하는 방열부를 가지고, 온도 조정 가능한 히트 파이프의 당해 흡열부를 상기 금속 부재 상에 배치하고, 상기 히트 파이프의 흡열부를 배치한 금속 부재 상에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하여, 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 피막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 금속 부재 접합 공정은,
상기 세라믹 기판의 표면에 경납재를 배치하는 경납재 배치 공정과,
상기 경납재 상에 상기 금속 부재를 배치하는 금속 부재 배치 공정과,
상기 경납재 및 상기 금속 부재가 순차 배치된 상기 세라믹 기판을 열처리하는 열처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 10항에 있어서,
상기 경납재 배치 공정은, 경납재 페이스트의 상기 세라믹 기판으로의 도포 공정과, 경납재 박의 상기 세라믹 기판상으로의 재치 공정과, 증착법 혹은 스퍼터법에 의한 상기 세라믹 기판으로의 경납재의 부착 공정 중 어느 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 10항에 있어서,
상기 열처리 공정은 진공 중 또는 불활성 가스 분위기 중에서 행해지는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 12항에 있어서,
상기 경납재는, 알루미늄계 경납재이며, 게르마늄, 마그네슘, 규소, 구리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 금속을 함유하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 금속 부재의 두께가 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피막 형성 공정은,
상기 금속 부재의 표면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 제 1 피막 형성 공정과,
상기 제 1 피막 형성 공정으로 형성된 금속 피막을 절삭하여, 상기 히트 파이프를 배치하는 홈부를 형성하는 홈부 형성 공정과,
상기 홈부에 상기 히트 파이프를 배치한 후, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 금속 피막층을 형성하는 제 2 피막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 구조체의 제조 방법. - 제 9항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 방열 구조체를 제조하는 방열 구조체 제조 공정과,
상기 세라믹 기판의, 상기 금속 피막층이 형성된 면과 대향하는 면에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 금속 부재를 경납재에 의해 접합하는 제 2 금속 부재 접합 공정과,
상기 제 2 금속 부재 접합 공정으로 접합된 금속 부재 상에, 금속 또는 합금으로 이루어지는 분말을 가스와 함께 가속하고, 상기 표면에 고상 상태 그대로 분사하여 퇴적시킴으로써 회로층을 형성하는 회로층 형성 공정과,
상기 회로층 상에 파워 디바이스를 실장하는 파워 디바이스 실장 공정을 포함하고, 상기 방열 구조체 제조 공정의 금속 부재 접합 공정과 상기 제 2 금속 부재 접합 공정을 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 파워 모듈의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2011-213303 | 2011-09-28 | ||
| JP2011213303A JP5409740B2 (ja) | 2011-09-28 | 2011-09-28 | 放熱構造体、パワーモジュール、放熱構造体の製造方法およびパワーモジュールの製造方法 |
| PCT/JP2012/074102 WO2013047329A1 (ja) | 2011-09-28 | 2012-09-20 | 放熱構造体、パワーモジュール、放熱構造体の製造方法およびパワーモジュールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140064888A true KR20140064888A (ko) | 2014-05-28 |
| KR101585142B1 KR101585142B1 (ko) | 2016-01-13 |
Family
ID=47995361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020147007285A KR101585142B1 (ko) | 2011-09-28 | 2012-09-20 | 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140226284A1 (ko) |
| EP (1) | EP2763166A4 (ko) |
| JP (1) | JP5409740B2 (ko) |
| KR (1) | KR101585142B1 (ko) |
| CN (1) | CN103828040B (ko) |
| TW (1) | TW201330761A (ko) |
| WO (1) | WO2013047329A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170016952A (ko) * | 2014-07-10 | 2017-02-14 | 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 | 냉각 장치, 냉각 장치의 제조 방법 및 전력 회로 |
| KR20200060126A (ko) | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 현대자동차주식회사 | 수냉각 장치 및 이를 포함하는 수냉각식 파워 모듈 어셈블리 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104465603A (zh) | 2013-09-23 | 2015-03-25 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 功率模块 |
| JP6178217B2 (ja) * | 2013-11-13 | 2017-08-09 | 株式会社東芝 | 伝熱管の取り付け構造および取り付け方法 |
| CN103796491A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-14 | 东莞汉旭五金塑胶科技有限公司 | 携带式电子装置之散热装置 |
| CN106152844A (zh) * | 2015-04-27 | 2016-11-23 | 索士亚科技股份有限公司 | 相变化型散热器及制作该散热器的方法 |
| CN104928672B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-11-03 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 电真空陶瓷管表面冷喷涂铝铜复合涂层的制备方法 |
| US9578791B1 (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-21 | Asia Vital Components Co., Ltd. | Internal frame structure with heat isolation effect and electronic apparatus with the internal frame structure |
| WO2017044712A1 (en) | 2015-09-11 | 2017-03-16 | Laird Technologies, Inc. | Devices for absorbing energy from electronic components |
| TWI647995B (zh) | 2016-05-30 | 2019-01-11 | 財團法人工業技術研究院 | 插拔式功率模組及次系統 |
| EP3255665B1 (en) | 2016-06-08 | 2022-01-12 | AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Electronic device with component carrier and method for producing it |
| EP3302006A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-04 | AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft | Component carrier comprising at least one heat pipe and method for producing said component carrier |
| JP6744259B2 (ja) | 2017-07-03 | 2020-08-19 | タツタ電線株式会社 | 金属セラミックス基材、金属セラミックス接合構造、金属セラミックス接合構造の作製方法、及び混合粉末材料 |
| CN107734829A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-02-23 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种高效的pcb内层散热系统及实现方法 |
| US11849539B2 (en) * | 2020-08-13 | 2023-12-19 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Embedded cooling systems utilizing heat pipes |
| JP7186929B1 (ja) * | 2021-01-12 | 2022-12-09 | デンカ株式会社 | 積層体、及びその製造方法、並びに、パワーモジュール |
| TWI793589B (zh) * | 2021-05-05 | 2023-02-21 | 艾姆勒科技股份有限公司 | 散熱基材結構及其形成方法 |
| CN113953609A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-01-21 | 黎铭坚 | 一种amb陶瓷-金属钎焊方法 |
| US20230371204A1 (en) * | 2022-05-10 | 2023-11-16 | Ford Global Technologies, Llc | Thermal energy management system and method for component of an electrified vehicle |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03255690A (ja) | 1990-01-29 | 1991-11-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートパイプ埋め込み回路基板とその製造方法 |
| JPH06181396A (ja) | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 回路基板のヒートパイプ式冷却装置 |
| US6817096B2 (en) * | 2000-01-11 | 2004-11-16 | Cool Options, Inc. | Method of manufacturing a heat pipe construction |
| US6408935B1 (en) * | 2000-08-16 | 2002-06-25 | Thermal Corp. | Heat sink assembly with over-molded cooling fins |
| ES2187280B1 (es) * | 2001-06-28 | 2004-08-16 | Lear Automotive (Eeds) Spain, S.L. | Placa de circuito impreso con substrato metalico aislado con sistema de refrigeracion integrado. |
| US20040065432A1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-04-08 | Smith John R. | High performance thermal stack for electrical components |
| JP2005344984A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Toshiba Home Technology Corp | 熱伝達部材の接合構造 |
| JP4270140B2 (ja) | 2005-02-17 | 2009-05-27 | 日立金属株式会社 | 窒化珪素回路基板およびそれを用いた半導体モジュール |
| JP5028822B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2012-09-19 | 富士電機株式会社 | パワーモジュールの冷却装置 |
| US20070215677A1 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Honeywell International, Inc. | Cold gas-dynamic spraying method for joining ceramic and metallic articles |
| DE102007030389B4 (de) * | 2007-03-30 | 2015-08-13 | Rogers Germany Gmbh | Moduleinheit mit einer Wärmesenke |
| JP4241859B2 (ja) * | 2007-07-19 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | パワーモジュールの製造方法、パワーモジュール、車両用インバータ、及び車両 |
| JP2009206331A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | 伝熱部材及びその製造方法、並びにパワーモジュール |
| WO2009131217A1 (ja) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | 京セラ株式会社 | 放熱基体およびこれを用いた電子装置 |
| CN101945561A (zh) * | 2009-07-07 | 2011-01-12 | 富准精密工业(深圳)有限公司 | 散热装置及其制造方法 |
-
2011
- 2011-09-28 JP JP2011213303A patent/JP5409740B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-09-20 KR KR1020147007285A patent/KR101585142B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2012-09-20 WO PCT/JP2012/074102 patent/WO2013047329A1/ja active Application Filing
- 2012-09-20 CN CN201280047332.4A patent/CN103828040B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-09-20 EP EP12836204.3A patent/EP2763166A4/en not_active Withdrawn
- 2012-09-20 US US14/345,769 patent/US20140226284A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-26 TW TW101135252A patent/TW201330761A/zh unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170016952A (ko) * | 2014-07-10 | 2017-02-14 | 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하 | 냉각 장치, 냉각 장치의 제조 방법 및 전력 회로 |
| KR20200060126A (ko) | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 현대자동차주식회사 | 수냉각 장치 및 이를 포함하는 수냉각식 파워 모듈 어셈블리 |
| US11300369B2 (en) | 2018-11-22 | 2022-04-12 | Hyundai Motor Company | Water cooling apparatus and water cooling type power module assembly including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101585142B1 (ko) | 2016-01-13 |
| CN103828040A (zh) | 2014-05-28 |
| CN103828040B (zh) | 2016-06-29 |
| JP2013074199A (ja) | 2013-04-22 |
| EP2763166A1 (en) | 2014-08-06 |
| TW201330761A (zh) | 2013-07-16 |
| JP5409740B2 (ja) | 2014-02-05 |
| US20140226284A1 (en) | 2014-08-14 |
| WO2013047329A1 (ja) | 2013-04-04 |
| EP2763166A4 (en) | 2016-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101585142B1 (ko) | 방열 구조체, 파워 모듈, 방열 구조체의 제조 방법 및 파워 모듈의 제조 방법 | |
| KR101572586B1 (ko) | 적층체 및 적층체의 제조 방법 | |
| US7626124B2 (en) | Wiring board | |
| WO2015064430A1 (ja) | 積層体、絶縁性冷却板、パワーモジュールおよび積層体の製造方法 | |
| US8017446B2 (en) | Method for manufacturing a rigid power module suited for high-voltage applications | |
| WO2017082368A1 (ja) | 積層体および積層体の製造方法 | |
| JP2013089799A (ja) | 放熱用フィン付き回路基板の製造方法 | |
| JP2006278558A (ja) | 絶縁伝熱構造体及びパワーモジュール用基板 | |
| WO2013021870A1 (ja) | 冷却装置及びその製造方法 | |
| KR101550345B1 (ko) | 온도 조절 장치 및 이 온도 조절 장치의 제조 방법 | |
| US10141199B2 (en) | Selecting a substrate to be soldered to a carrier | |
| WO2016021561A1 (ja) | 複合基板及びパワーモジュール | |
| WO2013047330A1 (ja) | 接合体 | |
| JP2009038162A (ja) | 放熱部品、その製造方法及びパワーモジュール | |
| US9349704B2 (en) | Jointed structure and method of manufacturing same | |
| JP2011183798A (ja) | 積層材およびその製造方法 | |
| JP2009032996A (ja) | 放熱構造体の製造方法 | |
| JP6299578B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2009043814A (ja) | 放熱構造体の製造方法 | |
| JP2017139301A (ja) | 回路構成体およびその製造方法、ならびに電源装置 | |
| JP2015231041A (ja) | 積層体、及びパワーモジュール | |
| JP2010239164A (ja) | 配線基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |