JPS61104647A - 冷却器の製造方法 - Google Patents
冷却器の製造方法Info
- Publication number
- JPS61104647A JPS61104647A JP22577484A JP22577484A JPS61104647A JP S61104647 A JPS61104647 A JP S61104647A JP 22577484 A JP22577484 A JP 22577484A JP 22577484 A JP22577484 A JP 22577484A JP S61104647 A JPS61104647 A JP S61104647A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooler
- cooling
- bonding
- junction
- alloy film
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置に使用する冷
却器の製造方法に関する。
却器の製造方法に関する。
ＩＣ，ＬＳＩなど構成素子の集積度を上ければ上げるほ
ど発熱量が多くなシ性能の向上、維持を図るために冷却
が必要である。冷却性能のよい冷却器の開発が素子の集
積度向上の決めてともなっている。半導体素子は放熱フ
ィンを有する放熱板にとシつけるなどの手段や特開昭５
６−８８３４４号公報に示されるようにさらに効率のよ
い冷却方式として冷水、液体窒素、フレオンなどの冷媒
を放熱板に通す方式が従来から行われている。第７図に
はその代表例を示す。冷媒流入口１０から入った冷媒は
素子１４の下を流れ冷媒流出口１１に出て素子を冷却す
る構造となっている。符号５は冷却溝、１２は冷媒通路
、１３は絶縁板、１７は冷却器である。この方式の冷却
器を製造する方法は、第８図に示すたうに板に冷却溝５
を切削加工によって形成した後一方の板と冷却溝を形成
した板の間にろう材１６をはさみろう付性により接合し
作製される。すべて冷却器１個ずつ製造する方式である
。符号３は冷却溝形成板、１５は上蓋用板である。一方
素子の集積度の向上によシさらに冷却性能のよい冷却器
の開発が望まれ、伝熱面積をできるたけ大きくするため
冷奴通路の太さを小さくしその数を多くした新しい冷却
器の開発望まれているが一度に多くの冷却器が作れない
という問題があった。１個の冷却器の製造方法としては
、第１図に示すように少くとも１枚の板の接合面にフォ
トエツチングにより第２図に示すような所定の微細な冷
却溝５を形成した後、接合面を清浄処理し接合用金属又
は合金膜を冷却溝深さより薄く形成し接合することによ
って得られる。清浄処理と薄い接合用金属又は合金膜形
成によシ低い接合圧力で接合されるから前記ろう材をイ
ンサートする方式に比べ微細ガ冷媒通路を閉塞すること
無く製造できる。しかしフォトエツチング、清浄処理。
ど発熱量が多くなシ性能の向上、維持を図るために冷却
が必要である。冷却性能のよい冷却器の開発が素子の集
積度向上の決めてともなっている。半導体素子は放熱フ
ィンを有する放熱板にとシつけるなどの手段や特開昭５
６−８８３４４号公報に示されるようにさらに効率のよ
い冷却方式として冷水、液体窒素、フレオンなどの冷媒
を放熱板に通す方式が従来から行われている。第７図に
はその代表例を示す。冷媒流入口１０から入った冷媒は
素子１４の下を流れ冷媒流出口１１に出て素子を冷却す
る構造となっている。符号５は冷却溝、１２は冷媒通路
、１３は絶縁板、１７は冷却器である。この方式の冷却
器を製造する方法は、第８図に示すたうに板に冷却溝５
を切削加工によって形成した後一方の板と冷却溝を形成
した板の間にろう材１６をはさみろう付性により接合し
作製される。すべて冷却器１個ずつ製造する方式である
。符号３は冷却溝形成板、１５は上蓋用板である。一方
素子の集積度の向上によシさらに冷却性能のよい冷却器
の開発が望まれ、伝熱面積をできるたけ大きくするため
冷奴通路の太さを小さくしその数を多くした新しい冷却
器の開発望まれているが一度に多くの冷却器が作れない
という問題があった。１個の冷却器の製造方法としては
、第１図に示すように少くとも１枚の板の接合面にフォ
トエツチングにより第２図に示すような所定の微細な冷
却溝５を形成した後、接合面を清浄処理し接合用金属又
は合金膜を冷却溝深さより薄く形成し接合することによ
って得られる。清浄処理と薄い接合用金属又は合金膜形
成によシ低い接合圧力で接合されるから前記ろう材をイ
ンサートする方式に比べ微細ガ冷媒通路を閉塞すること
無く製造できる。しかしフォトエツチング、清浄処理。
接合用金属又は合金膜の形成、接合といったプロセスで
あるため冷却器の製造コストが高く、多筒の冷却器製造
方法が、本冷却器実用化の鍵となっていた。
あるため冷却器の製造コストが高く、多筒の冷却器製造
方法が、本冷却器実用化の鍵となっていた。
なお、図面の符号は１が上蓋用板、２が冷却溝加工板、
４が冷媒流入・流出用溝、６が冷媒だめ用溝を示してい
る。
４が冷媒流入・流出用溝、６が冷媒だめ用溝を示してい
る。
本発明の目的は、微細な冷媒通路を高密度に配置し、伝
熱面積が犬きく冷却効率の高い冷却器を一度に多数相製
造できる製造方法を提供することにある。
熱面積が犬きく冷却効率の高い冷却器を一度に多数相製
造できる製造方法を提供することにある。
本発明は、前述の目的を達成するために、以下に述べる
冷却器の製造方法を開発したものである。
冷却器の製造方法を開発したものである。
以下に述べる板とは、数１０μｍ以上の板厚の板である
。具体的には、板は、熱伝導性のよい例えは、銅、アル
ミニウム又はそれらの合金並びにこれらの金属とセラミ
ックス等の素材である。これら板の少くとも１枚の接合
面にフォトエッチングにより１個の冷却器に対応する第
２図に示すような冷却溝パターンを第１図に示すように
２個以上形成し、接合に際して非酸化性雰囲気中でＡｒ
イオンビーム等によって接合面を清浄化した後接合用金
属又は合金膜を蒸着又はスパッタ蒸着法により形成して
接合後、各冷却溝パターンごとに切断することによって
気密性にすぐれかつ微細な冷媒通路を持つ冷却器が２個
以上１回の接合により得られることを見出したものであ
る。
。具体的には、板は、熱伝導性のよい例えは、銅、アル
ミニウム又はそれらの合金並びにこれらの金属とセラミ
ックス等の素材である。これら板の少くとも１枚の接合
面にフォトエッチングにより１個の冷却器に対応する第
２図に示すような冷却溝パターンを第１図に示すように
２個以上形成し、接合に際して非酸化性雰囲気中でＡｒ
イオンビーム等によって接合面を清浄化した後接合用金
属又は合金膜を蒸着又はスパッタ蒸着法により形成して
接合後、各冷却溝パターンごとに切断することによって
気密性にすぐれかつ微細な冷媒通路を持つ冷却器が２個
以上１回の接合により得られることを見出したものであ
る。
本発明においては、接合時冷媒通路となる冷却溝形成に
フォトエツチングを採用することによシ数１０μｍ以上
の冷却溝が自由に形成できる。しかも１個の冷却器に対
応する冷却溝パターンが１回の工程で数多く形成できる
のもフォトエツチングの利点でもある。従来の切削加工
では、微細ガ冷却溝形成は無論、多くの冷却溝パターン
形成には困難を伴う。
フォトエツチングを採用することによシ数１０μｍ以上
の冷却溝が自由に形成できる。しかも１個の冷却器に対
応する冷却溝パターンが１回の工程で数多く形成できる
のもフォトエツチングの利点でもある。従来の切削加工
では、微細ガ冷却溝形成は無論、多くの冷却溝パターン
形成には困難を伴う。
さらに非酸化性雰囲気中でＡｒイオンビームなどによっ
て接合面を清浄化した後さらにその接合面に接合用金属
又は合金膜を冷却溝深さより薄く形成して接合するから
変形の少い、しかも冷媒通路の閉塞も無い冷却器となる
。Ａｒイオンビームなどの清浄処理、蒸着又はスパッタ
蒸着、接合用の拡散炉は、大面積可能な方式を採用すれ
ば、処理可能な板の大きさも自由であり、１回のプロセ
スで多くの冷却器が製造できる。
て接合面を清浄化した後さらにその接合面に接合用金属
又は合金膜を冷却溝深さより薄く形成して接合するから
変形の少い、しかも冷媒通路の閉塞も無い冷却器となる
。Ａｒイオンビームなどの清浄処理、蒸着又はスパッタ
蒸着、接合用の拡散炉は、大面積可能な方式を採用すれ
ば、処理可能な板の大きさも自由であり、１回のプロセ
スで多くの冷却器が製造できる。
以上は、フォトエツチング後、清浄処理、接合用金属又
は合金膜の形成並びに接合によシ冷却器を製造する方式
であるが、接合用金属又は合金膜を形成してからフォト
エツチングを行って冷却溝パターンを形成し接合を行っ
ても何ら問題はない。
は合金膜の形成並びに接合によシ冷却器を製造する方式
であるが、接合用金属又は合金膜を形成してからフォト
エツチングを行って冷却溝パターンを形成し接合を行っ
ても何ら問題はない。
すなわちＡｒイオンビーム等で清浄処理を行うため非常
に密着性の良い金属又は合金膜が形成できるためフォト
エツチング処理を行っても膜が剥離するなどの問題は起
らない。
に密着性の良い金属又は合金膜が形成できるためフォト
エツチング処理を行っても膜が剥離するなどの問題は起
らない。
本発明の実施例を第１図、第２図および第３図第４．５
．６図を用いて説明する。
．６図を用いて説明する。
第１図に示す板厚０，５叫の銅板とフォトエッチングに
より形成しだ幅０．１ ｒｕｎ 、深さ０．３． ｗｎ
の第２図に示す冷却溝パターンの１０個から女る板厚０
５陥の板を用慧し、これらを真空室に装入してそれぞれ
の接合面にＡｒイオンビームを照射して清浄化したのち
、同一真空容器内でス・シック蒸着によりＣｕ−３０重
量％Ｔｉ合金膜を２μｍ何着しだ。次に第３図に示すよ
うに８層して拡散炉に装入し９４０ ｔｒ、 ０．２
に９７肛２の接合圧力で１時間接合を行い第４図に示す
ように一体化した。次に各冷却溝パターンごと切断加工
し第５図で示す冷却器を作製した。最後に冷媒の流入、
流出口となるパイプをろう付し第６図に示す冷却器を完
成した。
より形成しだ幅０．１ ｒｕｎ 、深さ０．３． ｗｎ
の第２図に示す冷却溝パターンの１０個から女る板厚０
５陥の板を用慧し、これらを真空室に装入してそれぞれ
の接合面にＡｒイオンビームを照射して清浄化したのち
、同一真空容器内でス・シック蒸着によりＣｕ−３０重
量％Ｔｉ合金膜を２μｍ何着しだ。次に第３図に示すよ
うに８層して拡散炉に装入し９４０ ｔｒ、 ０．２
に９７肛２の接合圧力で１時間接合を行い第４図に示す
ように一体化した。次に各冷却溝パターンごと切断加工
し第５図で示す冷却器を作製した。最後に冷媒の流入、
流出口となるパイプをろう付し第６図に示す冷却器を完
成した。
以上の説明から明らかなように本発明によれば微細な冷
媒通路を有する冷却器が一度に多数できるため冷却器の
量産化が達成できる製造方法である。
媒通路を有する冷却器が一度に多数できるため冷却器の
量産化が達成できる製造方法である。
第１図は、本発明の冷却器部品を示す平面図、： ）
、、、７／（７）
第２図は、第１図の冷却器部分の詳細を示す平面図、第
３図は、本発明の積層状況の概略を示す斜視図、第４図
は、第３図の接合後の状態を示す斜視図、第５図は−、
接合後切断された冷却器の半完成品の斜視図、第６図は
本発明による冷却器の完成品を示す斜視図、第７図は従
来の冷却器の伺ｊ面図とその断面図、第８図は、従来の
冷苅綿ｄの製造工程を示す旧視図、第９図は、従来の微
細冷却溝を翁する冷却器部品の平面図である。 １・・・上蓋用板、２・・・冷却溝加工板、３・・・冷
却溝形成板、４・・・冷媒流入・流出用溝、５・・・冷
却溝、６・・・冷媒だめ用溝、７・・・接合体、８・・
・半完成品の冷ム１」器、９・・・切断線、１０・・・
冷媒流入用パイプ、１１・・・冷媒前出用パイプ、１２
・・・冷媒通路断面、１３・・・電気絶縁板（セラミッ
クス）、１４・・・素子、１５・・・上詰用板、１（５
・・・ろう材、１７・・・冷却器。
３図は、本発明の積層状況の概略を示す斜視図、第４図
は、第３図の接合後の状態を示す斜視図、第５図は−、
接合後切断された冷却器の半完成品の斜視図、第６図は
本発明による冷却器の完成品を示す斜視図、第７図は従
来の冷却器の伺ｊ面図とその断面図、第８図は、従来の
冷苅綿ｄの製造工程を示す旧視図、第９図は、従来の微
細冷却溝を翁する冷却器部品の平面図である。 １・・・上蓋用板、２・・・冷却溝加工板、３・・・冷
却溝形成板、４・・・冷媒流入・流出用溝、５・・・冷
却溝、６・・・冷媒だめ用溝、７・・・接合体、８・・
・半完成品の冷ム１」器、９・・・切断線、１０・・・
冷媒流入用パイプ、１１・・・冷媒前出用パイプ、１２
・・・冷媒通路断面、１３・・・電気絶縁板（セラミッ
クス）、１４・・・素子、１５・・・上詰用板、１（５
・・・ろう材、１７・・・冷却器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少くとも一方の板の接合面に１個の冷却器に対応す
る冷却溝パターンをフォトエッチングにより２個以上形
成し、冷却溝深さより薄い金属又は合金膜を形成し接合
するか又は、接合面に金属又は合金膜を形成した後フォ
トエッチングにより２個以上の冷却溝パターンを形成し
接合した後各冷却溝パターンごと切り離すことを特徴と
する冷却器の製造方法。 ２、フォトエッチングによる冷却溝加工後又は加工前に
接合面を非酸化性雰囲気中で清浄化した後接合面に金属
又は合金膜を形成し接合することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の冷却器の製造方法。 ３、前記接合面の清浄化をＡｒイオンビームによつて行
うことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の冷却器
の製造方法。 ４、前記金属又は合金膜を蒸着又はスパッタ蒸着法によ
つて形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の冷却器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22577484A JPS61104647A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 冷却器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22577484A JPS61104647A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 冷却器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104647A true JPS61104647A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16834580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22577484A Pending JPS61104647A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 冷却器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104647A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564809A1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-17 | Hitachi, Ltd. | Liquid cooling system and electronic apparatus comprising that system |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP22577484A patent/JPS61104647A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1564809A1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-08-17 | Hitachi, Ltd. | Liquid cooling system and electronic apparatus comprising that system |
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