JPS598471B2 - 吸熱マウントの製法 - Google Patents

吸熱マウントの製法

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JPS598471B2
JPS598471B2 JP54036189A JP3618979A JPS598471B2 JP S598471 B2 JPS598471 B2 JP S598471B2 JP 54036189 A JP54036189 A JP 54036189A JP 3618979 A JP3618979 A JP 3618979A JP S598471 B2 JPS598471 B2 JP S598471B2
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billet
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steel ring
manufacturing
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体素子のマウントさらに評言すればモリブ
デン製ディスクを一体化した銅部分からなる突出成形の
半導体素子用吸熱マウントに関する。
゛’半導体を装着するためのマウント構成はこれまで吸
熱体部分(本体部分)と下向きに延びたステム部分をそ
なえた銅製マウントが用いられている。
このステム部分には半導体素子の動作中に必要とする冷
却をなすために吸熱構造体のねじ切りした開孔にねじ込
み得るようにねじ切りがしてある。シリコンに代表され
る半導体はマウントの吸熱体部分に装着されるか又はマ
ウントの上向きに延びたプラツトホーム部分に装定され
る。銅製マウントは半導体に対して効率の高い冷却機構
をなしているが、この銅の熱膨張係数は約9.6×10
−6インチ/′F′であり一方シリコンの熱膨張係数は
およそ1,6×10−6インチ/′F′である。
そこでシリコン半導体を銅材質面に直接に装着すると、
シリコンは銅が通常受ける熱サイクルで膨張する結果破
損されることになる。こうした破損を防ぐために、銅マ
ウントにモリブデン製デイスクをろう接しこのモリブデ
ンデイスク面にシリコン半導体を装定していた。モリブ
デンの熱膨張係数は銅とシリコンの中間でおよそ2.7
×10−6インチ/′F′であるため、銅材質の熱膨張
で生じた応力を強度の大きなモリブデンが吸収して半導
体の破壊を防ぐ。半導体用吸熱マウントを製作する従来
法の一は本体部分、基台部分、ステム部分を有するマウ
ントを唯一回の突出成形工程で突出成形するものであつ
た。
マウントを形成する銅孔質は比較的高い硬度に達するよ
うに突出成形法で加工硬化される。しかし、モリブデン
デイスクを銅製マウントに取付けるためにはマウントの
基台部分にモリブデンデイスクをろう接する必要がある
。このろう接作業による高熱は、高価な熱処理可能な銅
又は分散硬化させた銅を用いていない限り、マウントに
完全に焼なましを生起させることになる。焼入れずみの
銅で吸熱マウントを製作することは、マウントを吸熱構
造体にねじ込んだ際焼入れで軟化した銅が変形するため
一般に受入れ難いことである。この変形でその上に取付
けたシリコン半導体及びモリブデンデイスクの破損が生
ずるおそれがある。上記の問題を解決するための従来技
術は米国特許第3,197,843号、第3,199,
000号、第3,279,039号に開示されている。
これらの特許は全てモリブデンデイスクを銅ビレツトに
ろう接した後に、半導体用の加工硬化させた吸熱マウン
トを1回の突出成形工程で形成させることを示唆してい
る。モリブデンデイスク及び鋼製溶着用リングは銅ビレ
ツト面に同時にろう接される。下向きに延びるステム及
び上向きに張出した基台部分が次で同時にビレツトから
突出成形される。この技術における問題は、モリブデン
デイスクがマウントの基台部分の突出成形中に大きな応
力を受ける点である。モリブデンはきわめて脆い材質で
張力を受けると破断しやすいので突出加工中に破損した
り剥離しやすい。具体的に示せば、銅のヤング率はE=
16X106PSH1モリブデンのヤング率はE=50
×106PSIである。従つて、ステム部分、本体部分
、モリブデンデイスクを含む基台部分を有する銅製の半
導体用吸熱マウントでこの銅が加工硬化されているもの
の製法が緊要とされていた。本発明は上述したような要
請に応えるもので2段階の突出成形により半導体素子用
の吸熱マウントを製造する方法を提供する。
円筒状の銅ビレツトを成形してからこのビレツトに溶着
用リングをろう接する。吸熱マウントの基台部分はビレ
ツトから上向きに突出成形され、一方吸熱体部分(本体
部分)は上記溶着用リング及びビレツトから形成される
。基台部分の上面にはモリブデンデイスクがろう接され
る。ステム部分は吸熱体部分から下向きに突出成形され
、この間モリブデンデイスクの上面にはほぼ均等な加圧
力が分布されて維持されている。この加圧力はデイスク
を密圧保持しそれによつて吸熱マウントの吸熱体部分及
びステム部分が銅の吸熱マウントを十分に硬化するよう
に加工される際のモリブデンデイスクの構造的破損を防
止する。従つて、本発明の目的は吸熱体部分、この吸熱
体部分から上向きに延びる基台分、吸熱体部分から下向
きに延びるステム部分を有する半導体素子用吸熱マウン
トであつて、上記基台部分にモリブデンデイスクをろう
接し、上記吸熱体部分、基台部分、ステム部分を加工硬
化した銅で形成してなる上記マウントの製法を提供する
この方法において上記基台部分は1回目の突出成形処理
の前にモリブデンデイスクを基台部分にろう接してから
形成され、又ステム部分は2回目の突出成形処理で形成
される。この2回目のステム部分形成時の突出成形処理
中、モリブデンデイスクにはほぼ均等分布した加圧力が
維持される。本発明の実施例を示した添付図に従つて以
下詳述する。
第1〜8図は本発明による半導体素子用吸熱マウントの
製法を示す。
第1A図及び第1B図に示すように、ほぼ円筒状の銅ビ
レツ口0の上面に縮径した装定用部分12が突設されて
いる。ビレツト10は適宜長さに切断した銅棒を鍛圧す
ることによつて形成し得る。次に、鋼製の溶着用リング
14及びろう接材料で作られたリング16をビレツト1
0面に載定し溶着用リング14で装定用部分12をとり
囲ませる。
これらの要素は次でほぼ1350′Fで水素雰囲気内で
加熱することにより一体にろう接される。このろう接工
程は銅を焼鈍してこれを極端に軟化させる。第3図はろ
う接後のビレツト及び鋼製溶着用リング14を示すビレ
ツト10の直径に沿つて切取つて見た断面図である。
ビレツト10内の銅はこの時点でほぼ焼鈍されることに
なる。ろう接されたビレツトと鋼製リングとの結合体(
第3図)は第4図に示すように押出ダイス18に装入さ
れる。嵌入ダイス部20が下降して溶着用リング14及
びビレツト10にかなり強い加圧力を加えると突出成形
されて吸熱体部分22、基台部分24、この基台部分2
4をとり囲む抵抗溶接用隆起部27を形成する。第4図
に示すように、溶接用隆起部27は鋼製溶着用リング1
4から突出成形される。基台部分24は溶着用リング1
4から上向きに張出しデイスク受設用の凹窪26を形成
する。吸熱体の周縁部にはほぼ6角形の複数個の平坦面
が周設され、レンチで把持したり吸熱体にねじ込み可能
な完成された吸熱マウントを作り出す。第4図の突出成
形加工後、基台部分24及び吸熱体部分22の銅孔質は
加工硬化する。第5図及び第6図に示すごとく、モリブ
デンデイスク28とろう接材料のデイスク30とが基台
部分24のデイスク受設用凹窪26に装定される。
第5図の要素は次で水素雰囲気内で約135『Fまで加
熱され一体的にろう接されて第6図に示すユニツトが作
り出される。このろう接処理は基台部分と吸熱体部分と
の銅材質を再び焼なますことになる。第6図に示すユニ
ツトはここでステム用凹窪34を有するダイス32に装
入される。
嵌合用ダイス部36には、ステム部分38が吸熱体部分
22から凹窪34に垂下するように相当程度の下向きの
力が加えられる。ダイス部36の面40は第6図のアセ
ンブリの上面輪郭に正確に嵌め合いになる形状をそなえ
ている。この結果吸熱体部分22、基台部分24、モリ
ブデンデイスク28にはほぼ均等に分布した下向きの加
圧力が加わる。従つて、ダイス部36の面40に隣接し
た材料には一切突出成形に伴う変形が行われない。吸熱
体部分22及びステム部分38の銅は一方かなり加工作
用を受け加工硬化されたマウントを作り出す。
同時に、ダイス部36によつて吸熱体の上面全体に支持
圧力が保たれるのでモリブデンデイスクは密圧保持され
デイスクの構造的破損がこれにより防止される。前述の
ように、モリブデンはきわめて脆いので、モリブデンデ
イスク又はこれに隣接した銅に何らかの変位が生ずると
デイスクに張力が加わりこのモリブデンの破損につなが
る。上記の2段階の突出加工によつて作り出された半導
体素子用吸熱マウントは第8図に示されている。
ステム部分38には吸熱体に取付するためのねじ切りが
なされている。面取りした表面40及び溝42は機械加
工で作られる。第4図に示した最初の突出成形工程では
、材料はビレツト10から変形して吸熱体部分22にほ
ぼ6角形の隅肉がせり出す。
吸熱マウントの一例を作り出すに際して、その吸熱体部
分がビレツト10から形成されるときの横断面の増大は
大体1170である。ビレツト10の容積の約870が
上向きに突出成形されて基台部分24が形成される。第
7図に示した2回目の突出成形段階では、吸熱マウント
の一例はそのステム部分38が全マウント材料容積の2
4%に達するかたちで形成された。やや長目のステム部
分にした吸熱体では、その全容積の30%がステム部分
38に使われて形成された。第4図の最初の突出成形加
工で必要な押出圧力は約213,252PSIであり一
方第7図の2回目の突出成形処理で用いた圧力は約22
8,484PSIであつた。第7図に示した2回目の突
出成形段階における銅材料の加工度はかなり大きいので
、第5図のろう接処理に際して既に焼なましされていた
銅材料再び加工硬化されて高い硬度の状態になる。
本発明の2段階突出成形法による吸熱体の硬度は全ての
吸熱体についてロツクウエル表面硬さ計でRt3O=6
6ないしRt3O=60の範囲内の硬度の読みをもたら
すようにチエツクされた。
【図面の簡単な説明】
第1A図は本発明による製法で用いられる円筒状ビレツ
トの部分上面図、第1B図は第1A図の円筒状ビレツト
の正面図、第2図は円筒状ビレツト、鋼製リング、ろう
接材リングを示す展開正面図、第3図はろう接後の第2
図の要素の中央で切取つて見た縦断面図、第4図は最初
の突出成形加工後のダイス内に装入した基台部分及び吸
熱体部分を示す破断断面図、第5図はモリブデンデイス
ク、ろう接材リング、基台部分及び吸熱体部分の展開正
面図、第6図はろう接後の第5図の要素の正面図、第7
図は2回目の突出成形加工後のダイス部断面を示す図、
第8図は本発明方法により作られた半導体用吸熱マウン
トの斜視図である。 10・・・・・・銅ビレツト、12・・・・・・装定用
部分、14・・・・・・鋼製リング、22・・・・・・
吸熱体(本体)部分、24・・・・・・基台部分、26
・・・・・・デイスク受設用凹窪、27・・・・・・溶
着用隆起部、28・・・・・・モリブデンデイスク、3
8・・・・・・ステム部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記の段階からなることを特徴とする半導体の吸熱
    マウントの製法:縮径した上方円筒状装着用部分を有す
    るほぼ円筒形の銅製ビレツトを形成する段階;上記装着
    用部分をとり囲んで上記銅製ビレツトに鋼製リングをろ
    う接する段階;上記銅製ビレツト及び上記鋼製リングを
    突出成形して、吸熱体部分、該吸熱体部分から上向きに
    張出した基台部分、及び該基台部分をとり囲む溶接用隆
    起部を形成せしめる段階;上記ディスク受設用の凹窪に
    モリブデン製ディスクをろう接する段階;並びにほぼ一
    様に分布した下向きの力を該吸熱体部分の上記基台部分
    、及び上記モリブデン製ディスクに対して加えながら上
    記吸熱体部分から下向きにステム部を突出成形し、上記
    吸熱体部分の銅及び上記ステム部が上記モリブデン製デ
    ィスクを圧縮しつつその構造的破損を防ぎながら十分な
    硬度条件に達するべく加工する段階。 2 特許請求の範囲1記載の吸熱マウントの製法におい
    て、上記銅製ビレツト及び上記鋼製リングを突出成形し
    て吸熱体部分を形成せしめる上記段階が、上記吸熱体部
    分の周縁をほぼ6角形に形成することを含む上記製法。 3 特許請求の範囲1記載の吸熱マウントの製法におい
    て、上記ほぼ円筒形の銅製ビレツトを形成する段階がそ
    の上面に確実な装着用部分を有するビレツトを形成する
    段階を含み、また上記銅製ビレツトを突出成形する段階
    が上記鋼製リングから上向きに上記ビレツトを突出成形
    して上記基石部分を形成する段階を含むことからなる上
    記製法。 4 特許請求の範囲1記載の吸熱マウントの製法におい
    て、上記銅製ビレツト及び上記鋼製リングを突出成形す
    る段階が上記鋼製リングから上記溶接用隆起部を形成す
    るとともに上記鋼製リング及び上記銅製ビレツトから上
    記吸熱体部分を形成する段階を含んでなる上記製法。 5 特許請求の範囲1記載の吸熱マウントの製法におい
    て、上記銅製ビレツト及び上記鋼製リングを突出成形す
    る段階が上記ディスク受設用の凹窪を有する基台部分を
    形成する段階を含み、さらに上記基台部分にモリブデン
    製ディスクをろう接する段階が上記ディスク受設用の凹
    窪にモリブデン製ディスクをろう接する段階を含んでな
    る上記製法。
JP54036189A 1978-03-27 1979-03-27 吸熱マウントの製法 Expired JPS598471B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US000000890300 1978-03-27
US05/890,300 US4149310A (en) 1978-03-27 1978-03-27 Method of making a heat sink mounting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54133884A JPS54133884A (en) 1979-10-17
JPS598471B2 true JPS598471B2 (ja) 1984-02-24

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ID=25396516

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JP54036189A Expired JPS598471B2 (ja) 1978-03-27 1979-03-27 吸熱マウントの製法

Country Status (5)

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US (1) US4149310A (ja)
EP (1) EP0004475B1 (ja)
JP (1) JPS598471B2 (ja)
CA (1) CA1089205A (ja)
DE (1) DE2962079D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3754005A1 (en) 2019-06-21 2020-12-23 Molécula Principal - Lda Composition and method for removing or preventing the appearance of fabric stains

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209347A (en) * 1979-05-04 1980-06-24 Rca Corporation Mounting for solar cell
US4624303A (en) * 1985-04-29 1986-11-25 The Nippert Company Heat sink mounting and method of making
US5304429A (en) * 1992-03-24 1994-04-19 General Instrument Corporation Semiconductor devices having copper terminal leads
US5777385A (en) * 1997-03-03 1998-07-07 International Business Machines Corporation Ceramic ball grid array (CBGA) package structure having a heat spreader for integrated-circuit chips
US6426545B1 (en) * 2000-02-10 2002-07-30 Epic Technologies, Inc. Integrated circuit structures and methods employing a low modulus high elongation photodielectric
US6882705B2 (en) * 2002-09-24 2005-04-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Tungsten composite x-ray target assembly for radiation therapy
CN100349687C (zh) * 2004-08-08 2007-11-21 湖北汽车工业学院 点焊电极表面电火花熔敷涂层用的熔敷棒及其制备方法
US7538294B2 (en) * 2005-05-17 2009-05-26 Huys Industries Limited Welding electrode and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL120008C (ja) * 1959-05-15
US3197843A (en) * 1961-05-19 1965-08-03 Nippert Electric Products Comp Method of forming a mount for semiconductors
NL295109A (ja) * 1962-12-26
NL142278B (nl) * 1964-06-20 1974-05-15 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een bodem van een voor een halfgeleidende inrichting bestemde omhulling en bodem, vervaardigd volgens deze werkwijze.
JPS5271176A (en) * 1975-12-11 1977-06-14 Sato Tokuo Method of manufacturing base for pressure contact type semiconductor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3754005A1 (en) 2019-06-21 2020-12-23 Molécula Principal - Lda Composition and method for removing or preventing the appearance of fabric stains

Also Published As

Publication number Publication date
US4149310A (en) 1979-04-17
EP0004475A2 (en) 1979-10-03
CA1089205A (en) 1980-11-11
EP0004475A3 (en) 1979-10-31
DE2962079D1 (en) 1982-03-18
EP0004475B1 (en) 1982-02-10
JPS54133884A (en) 1979-10-17

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