JPH0155584B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0155584B2 JPH0155584B2 JP58225656A JP22565683A JPH0155584B2 JP H0155584 B2 JPH0155584 B2 JP H0155584B2 JP 58225656 A JP58225656 A JP 58225656A JP 22565683 A JP22565683 A JP 22565683A JP H0155584 B2 JPH0155584 B2 JP H0155584B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- terminal plate
- ceramic terminal
- ceramic
- circuit board
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は浸漬液冷方法、詳しくは高密度の電子
機器を収納する容器の内外部の電気的接続を、多
数の端子を有するセラミツク端子板を容器へ気密
接合してなる浸漬液冷装置に関する。
機器を収納する容器の内外部の電気的接続を、多
数の端子を有するセラミツク端子板を容器へ気密
接合してなる浸漬液冷装置に関する。
(2) 技術の背景
回路基板に実装された電子機器を冷却するため
に回路基板を密封容器内に収納し、容器に沸騰性
の冷媒を導入して回路基板を浸漬液冷する技術が
開発されている。気密端子の接合にはガラス端子
板またはセラミツク端子板が用いられる。
に回路基板を密封容器内に収納し、容器に沸騰性
の冷媒を導入して回路基板を浸漬液冷する技術が
開発されている。気密端子の接合にはガラス端子
板またはセラミツク端子板が用いられる。
(3) 従来技術と問題点
従来の気密端子の接合方法としては、ガラスの
熱膨張係数とマツチングの良いコバール、42％
Ni合金などを用いて容器を形成し、他方接続端
子のためにはガラスを絶縁端子板として用い、金
属容器とガラス端子板とを気密に密封する方法が
ある。しかし多数の気密端子を必要とする場合、
高密度端子のためのガラス端子板を製造すること
は寸法精度の点から不適当である。
熱膨張係数とマツチングの良いコバール、42％
Ni合金などを用いて容器を形成し、他方接続端
子のためにはガラスを絶縁端子板として用い、金
属容器とガラス端子板とを気密に密封する方法が
ある。しかし多数の気密端子を必要とする場合、
高密度端子のためのガラス端子板を製造すること
は寸法精度の点から不適当である。
セラミツク端子板はガラス端子板の前記した問
題を解決するものであるが、それと金属容器とを
接合する場合、セラミツク端子板上に設けたメタ
ライズ層と金属容器とを銀ろう付けなどにより接
合するときに、ろう付けのための作業温度が高い
ため、補修などをなす際の取外しが困難になる問
題がある。
題を解決するものであるが、それと金属容器とを
接合する場合、セラミツク端子板上に設けたメタ
ライズ層と金属容器とを銀ろう付けなどにより接
合するときに、ろう付けのための作業温度が高い
ため、補修などをなす際の取外しが困難になる問
題がある。
(4) 発明の目的
本発明は上記従来の問題に鑑み、メタライズ処
理したセラミツク端子板を浸漬液冷用容器に気密
はんだ封止することにより浸漬液冷用容器内外部
の多数の電気的接続を安価に寸法精度良く形成
し、また補修などのとき端子板の取外しを容易に
行うことができるセラミツク端子板を気密接合し
た浸漬液冷装置、および容器とセラミツク端子板
の熱膨張係数の不整合によつて発生する接合界面
の応力を緩和して容器とセラミツク端子板を接合
した浸漬液冷装置を提供することを目的とする。
理したセラミツク端子板を浸漬液冷用容器に気密
はんだ封止することにより浸漬液冷用容器内外部
の多数の電気的接続を安価に寸法精度良く形成
し、また補修などのとき端子板の取外しを容易に
行うことができるセラミツク端子板を気密接合し
た浸漬液冷装置、および容器とセラミツク端子板
の熱膨張係数の不整合によつて発生する接合界面
の応力を緩和して容器とセラミツク端子板を接合
した浸漬液冷装置を提供することを目的とする。
(5) 発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、アルミニウ
ム金属製気密容器と、該容器内に設置される回路
基板と、複数の端子が貫通植立され、該容器の側
壁に気密接合されたセラミツク端子板と、放熱用
コールドプレートと、該回路基板を浸漬液冷する
冷媒と、該回路基板に接続され、該複数の端子に
接続される複数の内部接続ケーブルが設けられた
浸漬液冷装置であつて、アルミニウム金属製気密
容器と、該容器内に設置される回路基板と、複数
の端子が貫通植立され、該容器の側壁に気密接合
されたセラミツク端子板と、放熱用コールドプレ
ートと、該回路基板を浸漬液冷する冷媒と、該回
路基板に接続され、該複数の端子に接続される複
数の内部接続ケーブルが設けられた浸漬液冷装置
であつて、上記セラミツク端子板は、メタライズ
処理を施したメタライズ部ではんだ付けによりダ
ンパにはんだ付けされ、該ダンパが気密容器に気
密接合されてなることを特徴とする浸漬液冷装置
を提供することによつて達成される。
ム金属製気密容器と、該容器内に設置される回路
基板と、複数の端子が貫通植立され、該容器の側
壁に気密接合されたセラミツク端子板と、放熱用
コールドプレートと、該回路基板を浸漬液冷する
冷媒と、該回路基板に接続され、該複数の端子に
接続される複数の内部接続ケーブルが設けられた
浸漬液冷装置であつて、アルミニウム金属製気密
容器と、該容器内に設置される回路基板と、複数
の端子が貫通植立され、該容器の側壁に気密接合
されたセラミツク端子板と、放熱用コールドプレ
ートと、該回路基板を浸漬液冷する冷媒と、該回
路基板に接続され、該複数の端子に接続される複
数の内部接続ケーブルが設けられた浸漬液冷装置
であつて、上記セラミツク端子板は、メタライズ
処理を施したメタライズ部ではんだ付けによりダ
ンパにはんだ付けされ、該ダンパが気密容器に気
密接合されてなることを特徴とする浸漬液冷装置
を提供することによつて達成される。
(6) 発明の実施例
以下本発明実施例を図面によつて詳説する。
本発明者は、セラミツク端子板にMo−Mn系
メタライズ処理を施し、はんだ付けを容易にする
ためこの上にめつき処理を行い、耐圧性の必要な
金属製気密容器にはんだ付けによつて気密封止を
行うことを考えた。
メタライズ処理を施し、はんだ付けを容易にする
ためこの上にめつき処理を行い、耐圧性の必要な
金属製気密容器にはんだ付けによつて気密封止を
行うことを考えた。
かかる気密封止の第１の例を第１図を参照して
説明すると、１は気密容器、２はセラミツク端子
板、２ａは端子、３はメタライズ層、４はNiめ
つき層、５は電子機器が実装された回路基板、６
は内部接続ケーブル、７は冷却液、８は放熱用の
コールドプレート、９は冷却水の出入口、１０は
はんだ接合部を示す。
説明すると、１は気密容器、２はセラミツク端子
板、２ａは端子、３はメタライズ層、４はNiめ
つき層、５は電子機器が実装された回路基板、６
は内部接続ケーブル、７は冷却液、８は放熱用の
コールドプレート、９は冷却水の出入口、１０は
はんだ接合部を示す。
浸漬液冷用容器１にセラミツク端子板２をはん
だ気密封止する。セラミツク端子板２には第２図
の部分的拡大断面図に示される如く接合部にメタ
ライズ処理部３（Mo−Mn系）を形成し、更に
このメタライズ部にはＢ−Ni系無電解めつき層
４を形成する。容器１はセラミツク端子板２と熱
膨張係数が近いコバールまたは42％Ni合金で形
成すると、装置の温度上昇・下降により発生する
熱膨張係数のミスマツチが小さく、界面で発生す
る応力も相対的に小さくなり有利である。容器の
接合部に予備はんだを行い、セラミツク端子板に
フラツクスを塗布し、Sn−Pb系共晶はんだの融
点（183℃）より30〜40℃高温に加熱して接合す
ることにより１×10-10atm.c.c.／Ｓ以下の気密封
止が可能となる。
だ気密封止する。セラミツク端子板２には第２図
の部分的拡大断面図に示される如く接合部にメタ
ライズ処理部３（Mo−Mn系）を形成し、更に
このメタライズ部にはＢ−Ni系無電解めつき層
４を形成する。容器１はセラミツク端子板２と熱
膨張係数が近いコバールまたは42％Ni合金で形
成すると、装置の温度上昇・下降により発生する
熱膨張係数のミスマツチが小さく、界面で発生す
る応力も相対的に小さくなり有利である。容器の
接合部に予備はんだを行い、セラミツク端子板に
フラツクスを塗布し、Sn−Pb系共晶はんだの融
点（183℃）より30〜40℃高温に加熱して接合す
ることにより１×10-10atm.c.c.／Ｓ以下の気密封
止が可能となる。
本発明の実施例においてはメタライズ処理した
セラミツク端子板を浸漬液冷用容器に気密はんだ
付けし、容器の内外部の多数の電気的接続を可能
にする。特に容器とセラミツク端子板の熱膨張係
数の不整合によつて発生する接合界面の応力をダ
ンパ構造によつて緩和することにより、熱膨張係
数の異なる容器とセラミツク端子板の接合がで
き、またこの接合は十分に耐久性を有するもので
ある。
セラミツク端子板を浸漬液冷用容器に気密はんだ
付けし、容器の内外部の多数の電気的接続を可能
にする。特に容器とセラミツク端子板の熱膨張係
数の不整合によつて発生する接合界面の応力をダ
ンパ構造によつて緩和することにより、熱膨張係
数の異なる容器とセラミツク端子板の接合がで
き、またこの接合は十分に耐久性を有するもので
ある。
第３図にこの実施例が示され、同図において、
２１は気密容器、２２はセラミツク端子板、２２
ａは端子、２３はダンパ、２４はメタライズ層、
２５はNiめつき層、２６は回路基板、２７は内
部接続ケーブル、２８は冷却液、２９はコールド
プレート、３０は冷却水の出入口を示す。
２１は気密容器、２２はセラミツク端子板、２２
ａは端子、２３はダンパ、２４はメタライズ層、
２５はNiめつき層、２６は回路基板、２７は内
部接続ケーブル、２８は冷却液、２９はコールド
プレート、３０は冷却水の出入口を示す。
浸漬液冷用容器２１にセラミツク端子板２２を
ダンパ２３を介して気密封止する。ダンパ２３は
例えばばね性のあるばね用ステンレスの如きFe
系合金で作るとよい。第４図の部分的拡大図に示
される如くセラミツク端子板２２には接合部にメ
タライズ処理２４を施し、この上にＢ−Ni無電
解めつき層２５を形成する。容器２１はセラミツ
ク端子板２２を直接接合する場合熱膨張係数の近
い値をもつコバールや42％Ni合金にすると装置
の温度上昇・下降により発生する熱膨張係数のミ
スマツチが小さく、界面での応力が低くなる。し
かし装置の軽量化のため、Al合金を使用すると
熱膨張係数の差が大きくなり、ミスマツチによる
応力が増大し、この繰返し応力によるクラツクに
より気密の低下がある。そこでダンパ２３を用
い、容器２１とセラミツク端子板２２の間の応力
を緩和する。この時ダンパ２３とセラミツク端子
板２２の間のはんだ接合部３１は高温はんだまた
はSn−Pb系共晶はんだを、容器２１とダンパ２
３の間のはんだ接合部３２にSn−Pb共晶はんだ
または低温はんだを用いるなど２段はんだ付けが
良い。これは接合の寸法精度を保持するに有効で
ある。
ダンパ２３を介して気密封止する。ダンパ２３は
例えばばね性のあるばね用ステンレスの如きFe
系合金で作るとよい。第４図の部分的拡大図に示
される如くセラミツク端子板２２には接合部にメ
タライズ処理２４を施し、この上にＢ−Ni無電
解めつき層２５を形成する。容器２１はセラミツ
ク端子板２２を直接接合する場合熱膨張係数の近
い値をもつコバールや42％Ni合金にすると装置
の温度上昇・下降により発生する熱膨張係数のミ
スマツチが小さく、界面での応力が低くなる。し
かし装置の軽量化のため、Al合金を使用すると
熱膨張係数の差が大きくなり、ミスマツチによる
応力が増大し、この繰返し応力によるクラツクに
より気密の低下がある。そこでダンパ２３を用
い、容器２１とセラミツク端子板２２の間の応力
を緩和する。この時ダンパ２３とセラミツク端子
板２２の間のはんだ接合部３１は高温はんだまた
はSn−Pb系共晶はんだを、容器２１とダンパ２
３の間のはんだ接合部３２にSn−Pb共晶はんだ
または低温はんだを用いるなど２段はんだ付けが
良い。これは接合の寸法精度を保持するに有効で
ある。
気密容器２１とダンパ２３が同質材料の場合、
接合部３１をレーザ溶接により接合しても同じ効
果がある。
接合部３１をレーザ溶接により接合しても同じ効
果がある。
第５図は複数の端子２２ａを貫通植立したセラ
ミツク端子板２２の平面図ａと要部拡大断面図ｂ
を含む。
ミツク端子板２２の平面図ａと要部拡大断面図ｂ
を含む。
第５図ａを参照すると、例として45mm口のセラ
ミツク端子板２２には、ダンパ２３とのはんだ付
けされる幅４mmの外周メタライズ部５１がパター
ン形成されている。また、その内側には、例え
ば、30mm口の端子取付領域５２内に12×12（144）
の端子２２ａを受ける穴２２ｂが2.5mmピツチで
格子状に形成されている。なお同図において、穴
２２ｂの配置は模式的に示される。
ミツク端子板２２には、ダンパ２３とのはんだ付
けされる幅４mmの外周メタライズ部５１がパター
ン形成されている。また、その内側には、例え
ば、30mm口の端子取付領域５２内に12×12（144）
の端子２２ａを受ける穴２２ｂが2.5mmピツチで
格子状に形成されている。なお同図において、穴
２２ｂの配置は模式的に示される。
次に第５図ｂを参照すると、端子２２ａはセラ
ミツク端子板２２に格子状に穴明けされた穴２２
ｂに植立され、セラミツク端子板２２の一方の表
面側で穴２２ｂの周囲に形成された。Mo−Mn
メタライズ層５３及びMoあるいは42％Ni合金等
のセラミツク板と熱膨張係数がほぼ同一の材料か
らなる端子２２ａをろう付けする。それには、銀
ろう（JIS BAg−８）５４により850〜860℃程
度の比較的高温で銀ろう付けを行う。なお、端子
２２ａのろう付け部は金めつきをあらかじめ施し
ておく。セラミツク端子板２２としては、アルミ
ナよりなる端子板を用いることが出来る。
ミツク端子板２２に格子状に穴明けされた穴２２
ｂに植立され、セラミツク端子板２２の一方の表
面側で穴２２ｂの周囲に形成された。Mo−Mn
メタライズ層５３及びMoあるいは42％Ni合金等
のセラミツク板と熱膨張係数がほぼ同一の材料か
らなる端子２２ａをろう付けする。それには、銀
ろう（JIS BAg−８）５４により850〜860℃程
度の比較的高温で銀ろう付けを行う。なお、端子
２２ａのろう付け部は金めつきをあらかじめ施し
ておく。セラミツク端子板２２としては、アルミ
ナよりなる端子板を用いることが出来る。
このようなセラミツク端子板２２はアルミナ粉
末、有機バインダ、可塑剤、溶剤を混練してセラ
ミツクスリツプ（泥漿）を形成し、セラミツクス
リツプからドクターブレード法によりグリーンシ
ートを形成し、グリーンシート上に端子２２ａを
貫通植立する穴２２ｂを設ける部分に穴より大き
い面積のパツドのマスクパターンを格子状に配列
し、また、ダンパ２３とのメタライズを行う外周
メタライズ部を印刷するマスクを用いてパツド及
び外周部をMo−Mnペーストをスクリーン印刷
した後、押型あるいはドリル等によりグリーンシ
ートの穴２２ｂ形成箇所の穴明けを行う。
末、有機バインダ、可塑剤、溶剤を混練してセラ
ミツクスリツプ（泥漿）を形成し、セラミツクス
リツプからドクターブレード法によりグリーンシ
ートを形成し、グリーンシート上に端子２２ａを
貫通植立する穴２２ｂを設ける部分に穴より大き
い面積のパツドのマスクパターンを格子状に配列
し、また、ダンパ２３とのメタライズを行う外周
メタライズ部を印刷するマスクを用いてパツド及
び外周部をMo−Mnペーストをスクリーン印刷
した後、押型あるいはドリル等によりグリーンシ
ートの穴２２ｂ形成箇所の穴明けを行う。
しかる後、還元性雰囲気中、高温でグリーンシ
ートを焼結して外周メタライズ部５１及び端子２
２をろう付けするための穴２２ｂの周囲に形成さ
れたメタライズ層５３を有するセラミツク端子板
を形成することが出来る。なお、メタライズ層５
３は、穴明けを行つた後に形成しても良い。ま
た、Mo−Mnメタライズ層とアルミナ基板２２
との密着性を向上する、例えばNi層等を間に介
在させても良い。
ートを焼結して外周メタライズ部５１及び端子２
２をろう付けするための穴２２ｂの周囲に形成さ
れたメタライズ層５３を有するセラミツク端子板
を形成することが出来る。なお、メタライズ層５
３は、穴明けを行つた後に形成しても良い。ま
た、Mo−Mnメタライズ層とアルミナ基板２２
との密着性を向上する、例えばNi層等を間に介
在させても良い。
(7) 発明の効果
以上詳細に説明した如く本発明によれば、金属
製気密容器とメタライズ処理したセラミツク端子
板を気密封止することができ、十分な耐久性と補
修のための取外し、再接合を用意に行うことがで
き、更には熱膨張係数の不整合を緩和し、気密容
器の内外部の電気的接続が形成されるため、電子
機器の浸漬液冷を確実に行うに効果大である。
製気密容器とメタライズ処理したセラミツク端子
板を気密封止することができ、十分な耐久性と補
修のための取外し、再接合を用意に行うことがで
き、更には熱膨張係数の不整合を緩和し、気密容
器の内外部の電気的接続が形成されるため、電子
機器の浸漬液冷を確実に行うに効果大である。
第１図は本発明者の開発にかかる液冷装置の断
面図、第２図は第１図の装置の接合部の断面図、
第３図は本発明実施例の断面図、第４図は第３図
の装置の接合部の断面図、第５図ａはセラミツク
端子板平面図、同図ｂはセラミツク端子板要部拡
大断面図である。 １……気密容器、２……セラミツク端子板、２
ａ……端子、３……メタライズ層、４……Niめ
つき層、５……回路基板、６……内部接続ケーブ
ル、７……冷却液、８……コールドプレート、９
……冷却水出入口、１０……はんだ接合部、２１
……気密容器、２２……セラミツク端子板、２２
ａ……端子、２２ｂ……穴、２３……ダンパ、２
４……メタライズ層、２５……Niめつき層、２
６……回路基板、２７……内部接続ケーブル、２
８……冷却液、２９……コールドプレート、３０
……冷却水出入口、３１……はんだ接合部（容器
ダンパ間）、３２……はんだ接合部（ダンパ／セ
ラミツク端子板）、５１……メタライズ部、５２
……端子取付領域、５３……メタライズ層、５４
……銀ろう。
面図、第２図は第１図の装置の接合部の断面図、
第３図は本発明実施例の断面図、第４図は第３図
の装置の接合部の断面図、第５図ａはセラミツク
端子板平面図、同図ｂはセラミツク端子板要部拡
大断面図である。 １……気密容器、２……セラミツク端子板、２
ａ……端子、３……メタライズ層、４……Niめ
つき層、５……回路基板、６……内部接続ケーブ
ル、７……冷却液、８……コールドプレート、９
……冷却水出入口、１０……はんだ接合部、２１
……気密容器、２２……セラミツク端子板、２２
ａ……端子、２２ｂ……穴、２３……ダンパ、２
４……メタライズ層、２５……Niめつき層、２
６……回路基板、２７……内部接続ケーブル、２
８……冷却液、２９……コールドプレート、３０
……冷却水出入口、３１……はんだ接合部（容器
ダンパ間）、３２……はんだ接合部（ダンパ／セ
ラミツク端子板）、５１……メタライズ部、５２
……端子取付領域、５３……メタライズ層、５４
……銀ろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム金属製気密容器２１と、 該容器２１内に設置される回路基板２６と、 複数の端子２２ａが貫通植立され、該容器２１
の側壁に気密接合されたセラミツク端子板２２
と、 放熱用コールドプレート２９と、 該回路基板２６を浸漬液冷する冷媒２８と、 該回路基板２６に接続され、該複数の端子２２
ａに接続される複数の内部接続ケーブル２７が設
けられた浸漬液冷装置であつて、 上記セラミツク端子板２２は、メタライズ処理
を施したメタライズ部５１ではんだ付けによりダ
ンパ２３にはんだ付けされ、該ダンパ２３が気密
容器２１に気密接合されてなることを特徴とする
浸漬液冷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22565683A JPS60117760A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 浸漬液冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22565683A JPS60117760A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 浸漬液冷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60117760A JPS60117760A (ja) | 1985-06-25 |
| JPH0155584B2 true JPH0155584B2 (ja) | 1989-11-27 |
Family
ID=16832709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22565683A Granted JPS60117760A (ja) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | 浸漬液冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60117760A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7581585B2 (en) | 2004-10-29 | 2009-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Variable position cooling apparatus |
| JP6278053B2 (ja) | 2016-03-28 | 2018-02-14 | 富士通株式会社 | 液浸冷却装置 |
| JP6217835B1 (ja) | 2016-09-16 | 2017-10-25 | 富士通株式会社 | 液浸冷却装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115973A (ja) * | 1974-07-31 | 1976-02-07 | Hitachi Ltd | |
| JPS52115181A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Hitachi Ltd | Sealing method for semiconductor devices |
| JPS5931661B2 (ja) * | 1977-11-14 | 1984-08-03 | 株式会社日立製作所 | 沸騰冷却装置 |
| JPS5931660A (ja) * | 1982-08-13 | 1984-02-20 | Snow Brand Milk Prod Co Ltd | 可塑性を保有するチ−ズ餅 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP22565683A patent/JPS60117760A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60117760A (ja) | 1985-06-25 |
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