JPS60261157A - セラミック端子板の気密接合方法 - Google Patents
セラミック端子板の気密接合方法Info
- Publication number
- JPS60261157A JPS60261157A JP59117123A JP11712384A JPS60261157A JP S60261157 A JPS60261157 A JP S60261157A JP 59117123 A JP59117123 A JP 59117123A JP 11712384 A JP11712384 A JP 11712384A JP S60261157 A JPS60261157 A JP S60261157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terminal plate
- ceramic terminal
- container
- thermal expansion
- ceramic
- Prior art date
- 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.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W95/00—Packaging processes not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- 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】
？１１発明の技術分野
本発明はセラミック端子板の気密接合方法、詳しくは電
子機器の浸漬液冷方式にかかり、特に内外部の電気的接
続に使用するセラミック端子板の容器への気密接合に関
する。
子機器の浸漬液冷方式にかかり、特に内外部の電気的接
続に使用するセラミック端子板の容器への気密接合に関
する。
（２）技術の背景
回路基板に実装された大規模集積回路（ＬＳＩ ）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
、沸騰性をもち腐食性のない絶縁性冷媒を充填してＬＳ
Ｉを浸漬冷却する技術が開発されている。それに関連し
、前記した冷媒についてのみならず、内部のＬＳＩと外
部との電気的接続に使用されるセラミック端子板を容器
へ気密接合するについても研究がなされている。
却するために、回路基板を密封容器内に収納し、容器に
、沸騰性をもち腐食性のない絶縁性冷媒を充填してＬＳ
Ｉを浸漬冷却する技術が開発されている。それに関連し
、前記した冷媒についてのみならず、内部のＬＳＩと外
部との電気的接続に使用されるセラミック端子板を容器
へ気密接合するについても研究がなされている。
本出願人は、メタライズ処理を施したセラミック端子板
を用い気密容器の内外部を電気的に接続し、前記セラミ
ック端子板のメタライズ部と気密容器をはんだ付けによ
り気密接合する不活性液体を冷却液とする浸漬液冷にお
いて、容器にはんだ付けしたダンパ（応力緩和部材）に
セラミック端子板をはんだ付けして当該端子板と容器と
を気密接合することを特徴とするセラミック端子板の気
密接合方法を開発した。
を用い気密容器の内外部を電気的に接続し、前記セラミ
ック端子板のメタライズ部と気密容器をはんだ付けによ
り気密接合する不活性液体を冷却液とする浸漬液冷にお
いて、容器にはんだ付けしたダンパ（応力緩和部材）に
セラミック端子板をはんだ付けして当該端子板と容器と
を気密接合することを特徴とするセラミック端子板の気
密接合方法を開発した。
本出願人の開発した例においては、メタライズ処理した
セラミック端子板を浸漬液冷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
器とセラミック端子板の熱膨張係数の不整合によって発
生する接合界面の応力をダンパ構造によって緩和するこ
とにより、熱膨張係数の異なる容器とセラミック端子板
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。
セラミック端子板を浸漬液冷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
器とセラミック端子板の熱膨張係数の不整合によって発
生する接合界面の応力をダンパ構造によって緩和するこ
とにより、熱膨張係数の異なる容器とセラミック端子板
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図に上記実施例が示され、同図において、２１は気
密容器、２２はセラミック端子板、２２ａは端子、２３
はダンパ、２４はメクライズ層、２５はＮｉめっき層、
２６は回路基板、２７は内部接続ケーブル、２日は冷却
液、２９はコールドプレート、３０は冷却水の出入口を
示す。
密容器、２２はセラミック端子板、２２ａは端子、２３
はダンパ、２４はメクライズ層、２５はＮｉめっき層、
２６は回路基板、２７は内部接続ケーブル、２日は冷却
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にセラミック端子板２２をダンパ２
３を介して気密封止する。第４図の部分的拡大図に示さ
れる如くセラミック端子板２２には接合部にメタライズ
処理２４を施し、この上にＢ−Ｎｉ無電解めっき層２５
を形成する。容器２１はセラミック端子板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、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Ａβ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ックにより気密の低
下がある。そこでダンパ２３を用い、容器２１とセラミ
ック端子板２２の間の応力を緩和する。この時ダンパ２
３とセラミック端子板２２の間のはんだ接合部３１は高
温はんだまたば５ｎ−Ｐｂ系共晶はんだを、容器２１と
ダンパ２３の間の半田接合部３２に５ｎ−Ｐｂ共晶はん
だまたば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。
３を介して気密封止する。第４図の部分的拡大図に示さ
れる如くセラミック端子板２２には接合部にメタライズ
処理２４を施し、この上にＢ−Ｎｉ無電解めっき層２５
を形成する。容器２１はセラミック端子板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、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Ａβ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ックにより気密の低
下がある。そこでダンパ２３を用い、容器２１とセラミ
ック端子板２２の間の応力を緩和する。この時ダンパ２
３とセラミック端子板２２の間のはんだ接合部３１は高
温はんだまたば５ｎ−Ｐｂ系共晶はんだを、容器２１と
ダンパ２３の間の半田接合部３２に５ｎ−Ｐｂ共晶はん
だまたば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。
（３）従来技術と問題点
上記した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。
熱膨張係数とマツチングの良いコバール。
４２Ｎｉ合金などを用い、ガラスを絶縁体として、金属
容器と気密封止するものである。しかし、多数の気密端
子が必要な場合、高密準備子板の製造には寸法精度、高
密度化の点から難しい問題がある。
容器と気密封止するものである。しかし、多数の気密端
子が必要な場合、高密準備子板の製造には寸法精度、高
密度化の点から難しい問題がある。
また、セラミックと金属を接合する場合セラミック上の
メクライズ層と金属を銀ろうイ」けする方法が行われる
が、作業温度が高く補修などの点から取外しが困難であ
る。
メクライズ層と金属を銀ろうイ」けする方法が行われる
が、作業温度が高く補修などの点から取外しが困難であ
る。
更に、セラミックとダンパとの間の熱膨張係数のミスマ
ツチが大であると、セラミックにクラックが入って容器
の気密封止を害する問題がある。
ツチが大であると、セラミックにクラックが入って容器
の気密封止を害する問題がある。
（列えぼ、アルミニウム（八ｌ）とセラミックの熱膨張
係数はそれぞれ２４Ｘ １０−６／ ”ｃおよび４〜７
ＸＩＯ−６／’Ｃであり、これらの値の中間値に近い熱
膨張係数の材料例えば鉄、ステンレス等を用いることが
提案されたが、それでもセラミックのクラックは防止で
きず、またこれらの材料は重量の点から問題がある。
係数はそれぞれ２４Ｘ １０−６／ ”ｃおよび４〜７
ＸＩＯ−６／’Ｃであり、これらの値の中間値に近い熱
膨張係数の材料例えば鉄、ステンレス等を用いることが
提案されたが、それでもセラミックのクラックは防止で
きず、またこれらの材料は重量の点から問題がある。
（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
ラミッ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し、特に、容
器とセラミ、り端子板の熱膨張係数の不整合によって発
生する接合界面応力を、熱膨張係数が最もマツチングす
る異種金属を複合材料とろう材によって作成したダンパ
構造により緩和して、容器−セラミック端子板間の接合
を形成すると共に、繰返し温度上昇・下降がある場合で
も十分な耐久性が得られる気密接合方法を提供すること
を目的とする。
ラミッ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し、特に、容
器とセラミ、り端子板の熱膨張係数の不整合によって発
生する接合界面応力を、熱膨張係数が最もマツチングす
る異種金属を複合材料とろう材によって作成したダンパ
構造により緩和して、容器−セラミック端子板間の接合
を形成すると共に、繰返し温度上昇・下降がある場合で
も十分な耐久性が得られる気密接合方法を提供すること
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、不活性液体を冷却液
とする浸漬液冷において、内外部を電気的に接続するメ
タライズ処理を施したセラミック端子板を用い、このセ
ラミック端子板のメタライズ部と気密容器を接合する際
に、セラミック端子板に固着される低熱膨張係数材料部
分と気密容器に固着される高熱膨張係数材料部分を溶接
したダンパを介してはんだ付けにより気密封止すること
を特徴とするセラミック端子板の気密接合方法を提供す
ることによって達成される。
とする浸漬液冷において、内外部を電気的に接続するメ
タライズ処理を施したセラミック端子板を用い、このセ
ラミック端子板のメタライズ部と気密容器を接合する際
に、セラミック端子板に固着される低熱膨張係数材料部
分と気密容器に固着される高熱膨張係数材料部分を溶接
したダンパを介してはんだ付けにより気密封止すること
を特徴とするセラミック端子板の気密接合方法を提供す
ることによって達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
本発明は、メタライズ処理を施したセラミック端子板と
熱膨張係数の異なる金属製容器を気密封止する際に、接
合界面に発生する応力、を緩和するため、低熱膨張係数
材料と高温膨張係数材料を組み合せ溶接したダンパを設
けるものである。
熱膨張係数の異なる金属製容器を気密封止する際に、接
合界面に発生する応力、を緩和するため、低熱膨張係数
材料と高温膨張係数材料を組み合せ溶接したダンパを設
けるものである。
一本発明実施例は第１図の断面図に示され、従来例と同
じ浸漬液冷用容器工にセラミック端子板２をダンパ３を
介して気密封止する。なお同図において、６は回路基板
、６ａはＬＳＩ、７は内部接続ケーブル、８は冷却液、
９はコールドプレート、１゜は冷却液の出入口を示し、
これらは従来例のものと同様である。
じ浸漬液冷用容器工にセラミック端子板２をダンパ３を
介して気密封止する。なお同図において、６は回路基板
、６ａはＬＳＩ、７は内部接続ケーブル、８は冷却液、
９はコールドプレート、１゜は冷却液の出入口を示し、
これらは従来例のものと同様である。
セラミック端子板には接合部にメタライズ処理４を施し
、この上にＢ−Ｎｉ無電解めっき層５を形成する。容器
１はセラミック端子板２を直接接合する場合には熱膨張
係数の近い値のコバール、 ４２Ｎｉ合金にすると装置
の温度上昇・下降により発生ずるミスマツチが小さく、
界面での応力が低くなる。
、この上にＢ−Ｎｉ無電解めっき層５を形成する。容器
１はセラミック端子板２を直接接合する場合には熱膨張
係数の近い値のコバール、 ４２Ｎｉ合金にすると装置
の温度上昇・下降により発生ずる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Ａ１合金を使用すると熱膨
張係数の差抄（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ックにより気密低下が
ある。
張係数の差抄（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ックにより気密低下が
ある。
そこで、第２図に示される如く、セラミック端子板に固
着される低膨張係数材料部分１１とメタライズ部に固着
される高膨張係数材料部分１２を接合したダンパ３によ
り、容器１とセラミック端子板２の間の応力を緩和する
。この時ダンパ３とセラミック端子板２の間のはんだ接
合部１４は高温はんだまたは５ｎ−Ｐｂ系共晶はんだ、
容器１とダンパ３の間の接合部１５はＳｎ−Ｐｂ共晶は
んだまたは低温はんだを用いるなど２段はんだ付けをな
す。
着される低膨張係数材料部分１１とメタライズ部に固着
される高膨張係数材料部分１２を接合したダンパ３によ
り、容器１とセラミック端子板２の間の応力を緩和する
。この時ダンパ３とセラミック端子板２の間のはんだ接
合部１４は高温はんだまたは５ｎ−Ｐｂ系共晶はんだ、
容器１とダンパ３の間の接合部１５はＳｎ−Ｐｂ共晶は
んだまたは低温はんだを用いるなど２段はんだ付けをな
す。
ダンパ３は高膨張側材料部分１２と低膨張側材料部分１
１の溶接部１３をレーザ溶接、電子ビーム溶接などマイ
クロ接合方法を用いて溶接する。
１の溶接部１３をレーザ溶接、電子ビーム溶接などマイ
クロ接合方法を用いて溶接する。
（７）発明の効果
以上詳細に説明した如（本発明によれば、熱膨張係数の
ミスマツチにより発生する不整合を緩和し、気密容器の
内外部の多数の電気的接続ができるため、電子機器の浸
漬液冷を確実に行いうる効果がある。
ミスマツチにより発生する不整合を緩和し、気密容器の
内外部の多数の電気的接続ができるため、電子機器の浸
漬液冷を確実に行いうる効果がある。
第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図の一部
の拡大図、第３図は従来例の断面図、第４図は第３図の
一部の拡大図である。 １−気密容器、２−セラミック端子板、３−ダンパ、４
−メタライズ層、 ５−−Ｎｉめっき層、６−回路基板、 ７−内部接続ケーブル、８−冷却液、 ９−コールドプレート、 １０−冷却液の出入口、 １１−高熱膨張係数材料部分（ｉ合金など）、１２−低
熱膨張係数材料部分（コバール、 ４２Ｎｉ合金など）
、 １３−溶接部、 １４− はんだ接合部（ダンパーセラミンク端子板間）
、 １５−はんだ接合部（容器−ダンパ間）第２図
の拡大図、第３図は従来例の断面図、第４図は第３図の
一部の拡大図である。 １−気密容器、２−セラミック端子板、３−ダンパ、４
−メタライズ層、 ５−−Ｎｉめっき層、６−回路基板、 ７−内部接続ケーブル、８−冷却液、 ９−コールドプレート、 １０−冷却液の出入口、 １１−高熱膨張係数材料部分（ｉ合金など）、１２−低
熱膨張係数材料部分（コバール、 ４２Ｎｉ合金など）
、 １３−溶接部、 １４− はんだ接合部（ダンパーセラミンク端子板間）
、 １５−はんだ接合部（容器−ダンパ間）第２図
Claims (1)
- 不活性液体を冷却液とする浸漬液冷において、内外部を
電気的に接続するメタライズ処理を施したセラミック端
子板を用い、このセラミック端子板のメタライズ部と気
密容器を接合する際に、セラミック端子板に固着される
低熱膨張係数材料部分と気密容器に固着される高熱膨張
係数材料部分を溶接したダンパを介してはんだ付けによ
り気密封止することを特徴とするセラミ・ツク端子板の
気密接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59117123A JPS60261157A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | セラミック端子板の気密接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59117123A JPS60261157A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | セラミック端子板の気密接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261157A true JPS60261157A (ja) | 1985-12-24 |
| JPH0439776B2 JPH0439776B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=14703999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59117123A Granted JPS60261157A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | セラミック端子板の気密接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261157A (ja) |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59117123A patent/JPS60261157A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0439776B2 (ja) | 1992-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |