JPS61105393A - Micro bellows and its manufacturing method - Google Patents

Micro bellows and its manufacturing method

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JPS61105393A
JPS61105393A JP59226744A JP22674484A JPS61105393A JP S61105393 A JPS61105393 A JP S61105393A JP 59226744 A JP59226744 A JP 59226744A JP 22674484 A JP22674484 A JP 22674484A JP S61105393 A JPS61105393 A JP S61105393A
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Japan
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thin plate
rings
bonding
ring
film
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JP59226744A
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Japanese (ja)
Inventor
良一 梶原
舟木 孝雄
小倉 慧
志田 朝彦
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Joints Allowing Movement (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、1イクロベローズおよびその製造法に関し、
特に、配線基板上に複数の半導体チップをwI載した半
導体モジ美−ルにおいて、各半導体チップを個別に、か
つ高効率に冷却するための液体冷却用マイクロベローズ
およびその製造方法に関する。さらに具体的には、本発
明は、伸縮可能で、かつ微lトなペローズおよびその製
造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to 1 micro bellows and a method for producing the same.
In particular, the present invention relates to a liquid cooling micro bellows for individually and highly efficiently cooling each semiconductor chip in a semiconductor module in which a plurality of semiconductor chips are mounted on a wiring board, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to stretchable and thin peroses and methods of manufacturing the same.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来に於て、半導体技術の発達に伴なって、1個のチッ
プ素子から発生される熱量は増加をつづけ、強制空冷型
の手段等では、半導体チップを充分に冷却することがで
きず、事実上ほぼ限界に達している。
In the past, with the development of semiconductor technology, the amount of heat generated from a single chip element continued to increase, and forced air cooling methods were unable to sufficiently cool semiconductor chips. The upper limit has almost been reached.

このため、特に高速データ処理装置や同種の装置に関し
ては、例えば特公昭56−31473号公報に開示され
ているエラな、液体を用いた冷却装置が考案されている
For this reason, particularly for high-speed data processing devices and similar devices, an elegant cooling device using a liquid has been devised, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-31473, for example.

この種の装置では、半導体チップから冷却媒体までの熱
抵抗を小さくするため、両者の間を良熱伝導体で結合す
る必要がある。また同時に、チップを搭載する基板の変
形やソルダリングの不均一によって、個々のチップの高
さや傾きが嚢なったり、あるいは熱膨張係数の差があっ
たりするため、冷却装置とチップの結合部には、伸縮可
能な可動部が必要である。
In this type of device, in order to reduce the thermal resistance from the semiconductor chip to the cooling medium, it is necessary to connect the two with a good thermal conductor. At the same time, due to deformation of the board on which the chips are mounted or non-uniform soldering, the height or inclination of individual chips may be uneven, or there may be differences in thermal expansion coefficients. requires a movable part that can be expanded and contracted.

前記結合部の構造については、特公昭56−33862
号公報に開示されているような薄板や細砂を用いる方法
、特公昭56−2419号公報に開示されているような
弾性体を用いる方法、あるいはまた特公昭56−317
43号公報に開示されているよりなベローズを用いる方
法などが知られている。
Regarding the structure of the above-mentioned joint part, Japanese Patent Publication No. 56-33862
A method using a thin plate or fine sand as disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-2419, a method using an elastic body as disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-317,
A method using a tight bellows disclosed in Japanese Patent No. 43 is known.

これらの間でも、前二者の方法では伸縮性に乏しく、シ
かも熱抵抗がベローズ方式に比べると大きいという問題
があるため、現状では、ベローズを用いる方式が、最も
高性能で、実現の可能性の高い冷却方式であると考えら
れる。
Among these methods, the former two methods have problems such as poor elasticity and higher thermal resistance than the bellows method, so currently the method using bellows has the highest performance and is possible to implement. This is considered to be a highly efficient cooling method.

しかし、実際の高速データ処理装置では、例えば100
m+角の基板に対して、約100ケ近い半導体デツプが
搭載されるため、1ケの半導体チップに少なくとも1ケ
のベローズを取り付ける場合でも、その外径寸法は10
m以下とすることが必要である0 84図に、従来のベローズ製造法の概略を示す。
However, in an actual high-speed data processing device, for example, 100
Approximately 100 semiconductor chips are mounted on an m+ square board, so even if at least one bellows is attached to one semiconductor chip, its outer diameter will be 10
Figure 84 shows an outline of a conventional bellows manufacturing method.

図かられかるように、薄板リング31を重ね食わせてお
き、その外周縁および内周縁を、溶接トーチ33.36
によって溶接する。
As can be seen in the figure, the thin plate rings 31 are overlapped and their outer and inner edges are heated with a welding torch 33, 36.
Weld by.

なお、第4図中、34.35は電源、37゜38は溶接
電極、39.40はシールドガス、41.42はアーク
でろシ、32は**部である。
In Fig. 4, 34.35 is a power source, 37° 38 is a welding electrode, 39.40 is a shielding gas, 41.42 is an arc filter, and 32 is a section **.

しかし、第4図に示したような、従来の溶接式ベローズ
の製法では、トーチ36が内側に入らなければならない
ため、小屋のベローズは製造困難、もしくは不可能でる
る。
However, in the conventional method of manufacturing a welded bellows as shown in FIG. 4, the torch 36 must be placed inside, making it difficult or impossible to manufacture a shed bellows.

小形のベローズについては、第5図に示すような電気メ
ツキ法による製法が知られている。
As for small-sized bellows, a manufacturing method using an electroplating method as shown in FIG. 5 is known.

すなわち、容@43内にメッキ液47を満し、その中に
メツ中型44およびN1電極46を浸漬する。そして、
前記メッキ型44とN1m!極46間に電源45によつ
て電圧を印加すると、前記メツ中型44の内1iliK
電鋳ベローズ48が形成される。
That is, the plating solution 47 is filled in the container 43, and the middle mold 44 and the N1 electrode 46 are immersed therein. and,
Said plating type 44 and N1m! When a voltage is applied between the poles 46 by the power supply 45, 1iliK of the medium 44
Electroformed bellows 48 is formed.

しかし、このI11法では、 (1)肉厚にバラツキが生じること、 (2)山の形状を鋭角または小曲率半径にできない(メ
ッキ液の供給確保の必要上)ことのために1単位長さ当
りの変形量を大きくできないこと、(3)薄肉にした場
合、ピンホールが生じやすく、気密性に関する信頼性が
劣ること、 などの理由によシ、コンパクトで、しかも長期間に渡っ
て高信頼性を要求される高速データ処理装置には用いる
ことが難しかった。
However, in this I11 method, one unit length is required because (1) variations occur in the wall thickness, and (2) the shape of the peaks cannot be made into an acute angle or a small radius of curvature (due to the need to secure the supply of plating solution). (3) If the wall is made thin, pinholes are likely to occur and the reliability of airtightness is poor. It was difficult to use this method in high-speed data processing equipment that requires high performance.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、49に、高速データ処理装置等におけ
る半導体モ:)エールの冷却装置に使用可能な、小形で
変形量が大きく、シかも、気密性についても、長期に渡
って高い信頼性を有するマイクロベローズを提供するこ
とKらる。
The object of the present invention is to provide a cooling device that can be used for cooling devices for semiconductor modules in high-speed data processing equipment, etc., is small, has a large amount of deformation, is airtight, and has high reliability over a long period of time. To provide a micro bellows having a.

〔発明の[1り 本発明のtf#徴は、l!IK、彎イクロペローX1構
成する金属の薄板リングの台面間に、接合用の像融点合
金膜と接合防止用の(無機物の)l[を形成し、これを
多数枚積層し、加熱加圧接合して組立てる製造方法にあ
る。
[The tf# characteristic of the present invention is l! IK, IKROPERO The manufacturing method involves assembling the product.

この製造方法によシ、微小、で複雑な形状をしたベロー
ズでありても、薄膜形成技術を用いて、精就のよい形状
の膜を形成できるため、積層の位置合せを高精度に行な
5仁とKよシ、微小で精密なベローズな容易に製造する
ことができる。
With this manufacturing method, even if the bellows is small and has a complex shape, it is possible to form a film with a fine shape using thin film formation technology, so the alignment of the laminated layers can be performed with high precision. 5-inch and K-shaped bellows, minute and precise bellows can be easily manufactured.

本発明の第2の特徴は、マイクロベローズをS成するよ
うに積層された金属製の薄板リングの内周端縁および外
周端縁をlりおきに接合膜で結合した、特有の構造にあ
る。
The second feature of the present invention is its unique structure in which the inner and outer edges of thin metal rings stacked to form a micro bellows are bonded every other inch with a bonding film. .

このよりな構造の故に、本発明によるマイクロベローズ
は、単位長さ当シの山数を多くてきる。
Because of this flexible structure, the microbellows according to the present invention has a large number of ridges per unit length.

このため、従来の電鋳ベローズに比べると、同じ変形量
を与えた時の応力を小さくすることができる。
Therefore, compared to conventional electroformed bellows, stress can be reduced when the same amount of deformation is applied.

また、ベローズの材質として、低−照会金膜を選択する
ことによって、融接らるいはメッキ形成がFM難な材質
を用いることが可能となる。
Furthermore, by selecting a low-intensity gold film as the material for the bellows, it is possible to use a material that is difficult to fusion weld or plate by FM.

本発明の第3の特徴は、マイクロベローズヲ得成する金
属の薄板リングの間に、接合面と同じ形状をした金属リ
ングを介装した点に6る。
The third feature of the present invention is that a metal ring having the same shape as the joint surface is interposed between the thin metal rings forming the micro bellows.

この上りな構成によシ、べp−ズ間の間隙が広くなシ、
ベローズ内に冷却水を入れた場合のすき間腐食が低減さ
れる。
With this upstream configuration, the gap between the beads is wide.
Crevice corrosion is reduced when cooling water is placed inside the bellows.

本発明の第4の特徴は、ぺ四−ズの内面に1気相あるい
は物理蒸着等の手段によシ、無機物被膜をコーティング
した点に6る。この構成によシ、ベローズの耐食性を大
幅に向上することができる。
A fourth feature of the present invention is that the inner surface of the page is coated with an inorganic film by vapor phase or physical vapor deposition. With this configuration, the corrosion resistance of the bellows can be greatly improved.

CAljlの実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。Example of CAljl] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図(a)は、本[によるマイクロベローズの製造方
法を示す断面図でらる。
FIG. 1(a) is a cross-sectional view showing the method for manufacturing microbellows according to the present invention.

まず、ベローズを構成する複数のニッケル薄板リングl
および4を、炉内に設けられた加熱ヒータlOの内部に
、必要枚数だけ交互に積層する。
First, the multiple thin nickel rings that make up the bellows
and 4 are alternately stacked in the required number inside a heater lO provided in the furnace.

その際、前記薄板リング1(ただし、最上端のものを除
く)!及び4の片w(図示例では上g)には、予めマス
クをかけたスパッタリング等によりて、それ−ゼれの内
周及び外周部にNIB f)ta合IEa+6を予め形
成し、さらに残シの面にはSl、N4の接合防止wX2
 、5を形成しておく。
At that time, the thin plate ring 1 (excluding the topmost one)! On piece w (upper g in the illustrated example) of 4, NIB f)ta and IEa+6 are formed in advance on the inner and outer peripheries of the edges by sputtering or the like with a mask applied beforehand, and then the remaining film is On the surface, prevent bonding of Sl and N4 wX2
, 5 are formed.

そして、前述のように、この薄板リング1−14を交互
に会費枚数積層するとき、各薄板リングが同軸上に配置
されるように、円筒状の黒鉛治具8と、中心部に丸棒が
形成され2Ic黒鉛治具9とを用いて、各tII板リン
グの位置決めを行なっている。
As mentioned above, when stacking the thin plates 1-14 alternately, a cylindrical graphite jig 8 and a round bar are placed in the center so that each thin plate ring is arranged coaxially. A 2Ic graphite jig 9 is used to position each tII plate ring.

薄板リング1.4をセクトし終った後、上方から、加圧
油A7を介してこれらの薄板リングl。
After the thin rings 1.4 have been sectioned, pressurized oil A7 is applied to these thin rings l from above.

4に圧力を加え、さらに^空中でヒータ10によシ炉内
を約1100℃に加熱して、各擁板リングlおよび4の
接合を行なう。
Each retaining plate ring 1 and 4 are joined by applying pressure to 4 and heating the inside of the furnace to about 1100° C. using a heater 10 in the air.

第1図の(b)は、この方法で製造したベローズのwR
IfilII造を示している。
Figure 1(b) shows the wR of the bellows manufactured by this method.
It shows the Ifil II structure.

本実施例の製造法によると、外径が105m以下で、肉
厚が数十〜数百pm程度の微小なベローズでらっても、
山数に関係なく、換言すれば、任意の山数のものを、高
ff度な寸法で、容易に組立て製造することができる。
According to the manufacturing method of this example, even if a small bellows with an outer diameter of 105 m or less and a wall thickness of several tens to hundreds of pm is used,
Regardless of the number of threads, in other words, it is possible to easily assemble and manufacture products with any number of threads with high FF dimensions.

また、単位長当シのベローズの伸縮量は、山の形状を鋭
角にでき、かつ単位長歯りの山の数を多くすることがで
きるので、電鋳ベローズに比べ数倍以上大きいものが得
られる、 本実施例では、各薄板リングの片面にのみ、接合膜およ
び接合防止膜を形成したが、第6図(a)に示すように
、各薄板リング1.4の両面に6膜を形成すれは、より
一層信頼性の高い接合とすることができる。
In addition, the amount of expansion and contraction of the bellows per unit length can be several times larger than that of electroformed bellows because the shape of the ridges can be made acute and the number of ridges on the unit length teeth can be increased. In this example, the bonding film and the bonding prevention film were formed only on one side of each thin plate ring, but as shown in FIG. 6(a), six films were formed on both sides of each thin plate ring 1.4. This allows for even more reliable bonding.

また、同図(b)のように、薄板リング1には6膜のい
ずれをも形成せず、薄板リング40片面の内周部および
反対面の外周部に接合膜3.6を、また両面の残りの部
分に接合防止mz + sを、それぞれ形成することに
よっても、同様の1イクロペローズが製造できることは
明らかである。
In addition, as shown in FIG. 4B, none of the six films is formed on the thin plate ring 1, but a bonding film 3.6 is formed on the inner periphery of one side of the thin plate ring 40 and the outer periphery of the opposite side. It is clear that a similar 1-cycloperose can also be produced by forming adhesion prevention mz + s in the remaining portions of each.

以上を要約すると、本発明において必要なことは、隣接
する前記薄板リングの間には、その内周縁および外周縁
に交互に接合膜が介在し、かつ接合膜が介在しない部分
には接合防止膜が介在する工9に、前記隣接する薄板リ
ングの少なくとも一方の面に、前記接合Mおよび接合防
止膜の少なくとも一方を予め形成しておくことでるる。
To summarize the above, what is required in the present invention is that bonding films are alternately interposed between the adjacent thin plate rings on the inner and outer edges thereof, and a bonding prevention film is provided in the portions where no bonding film is interposed. At least one of the bonding M and the bonding prevention film is formed in advance on at least one surface of the adjacent thin plate rings in the step 9 where the bonding M and the bonding prevention film are interposed.

なお、前記の接合防止膜は、場合によっては省略するC
ともできるし、あるいは製造後に除去するようKしても
よい。
Note that the above-mentioned bonding prevention film may be omitted in some cases.
Alternatively, it may be removed after manufacturing.

前記薄板リング1.4の材質については、前記実施例で
はNlを用いているが、ステンレス鋼や各種Nl、 F
@金合金またはA4及びk1合金などの薄板リングを用
いても、接合膜3.6としての低融点合金膜を、N1−
乙0Cr−5,0Fe−4,58i−5,OBなどのN
l基合金や、AI’−8tなどの合金に変えることによ
って1本実施例と同様の方法で容易にベローズに組立て
ることができる。
Regarding the material of the thin plate ring 1.4, Nl is used in the above embodiment, but stainless steel, various types of Nl, F
Even if a thin plate ring such as @gold alloy or A4 and k1 alloy is used, the low melting point alloy film as the bonding film 3.6 can be used as N1-
N such as Otsu 0Cr-5, 0Fe-4, 58i-5, OB
By changing to an alloy such as L-based alloy or AI'-8t, it can be easily assembled into a bellows in the same manner as in this embodiment.

第2図は、ベローズ内面の耐食性を向上したぞ4造の他
の実施例゛を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the four-piece construction in which the corrosion resistance of the inner surface of the bellows is improved.

図から明らかなように、この実施例では、ベローズを構
成する薄板リング12の間には、衿合面の形状をした外
周および内周接合リング14゜16を挿入している。こ
の場合、接合膜(図示は省略)は、薄板リング12の上
か、あるいは接合リング14.16の上か少なくともど
ちらか一方の上に形成されておればよい。
As is clear from the figure, in this embodiment, outer and inner connecting rings 14 and 16 in the shape of mating surfaces are inserted between the thin plates 12 constituting the bellows. In this case, the bonding film (not shown) may be formed on at least one of the thin plate ring 12 and the bonding ring 14.16.

そして、前述と同様の加熱圧接手法によシ、ベローズに
組立てた後で、ベローズの内部に、AICIHとCO,
とHlの混合ガスを流し、全体を1ooocs後に加熱
し、その状態でベローズを伸縮運動させながら、内面に
AI、O,を約1μmの厚さに堆積する0 このコーティング膜15は、Al103の他にzro、
Then, after assembling it into a bellows using the same hot pressure welding method as described above, AICIH and CO,
Flowing a mixed gas of H1 and H1, the entire body is heated after 100cs, and while the bellows is expanded and contracted in this state, AI, O, and O are deposited on the inner surface to a thickness of about 1 μm. nizro,
.

5t3N、 + StC+ ZrC、Ticなどが利用
可能であり、一般的に耐食性のよい材質ならぐいずれで
もよい。
5t3N, +StC+ZrC, Tic, etc. can be used, and generally any material with good corrosion resistance may be used.

第2図の実施例によれば、接合リングをベローズの薄板
リングの間に挿入したことによりて、薄板す77間の間
隙を広くできる。この九め、耐食性のある膜をベローズ
の内面全面に均一にコーティングすることができる。
According to the embodiment shown in FIG. 2, the gap between the thin plates 77 can be widened by inserting the joining ring between the thin plate rings of the bellows. Ninth, it is possible to uniformly coat the entire inner surface of the bellows with a corrosion-resistant film.

その結果、純度の低い水をベローズ内に流した場合でも
、腐食に対する寿命を大幅に向上することができる。
As a result, even when low-purity water flows into the bellows, the lifespan against corrosion can be significantly improved.

第3図は、半導体装置のマルチチップモジエールの冷却
装置に、本発明によるマイクロベローズを適用して構成
した応用例の断面図を示す。
FIG. 3 shows a sectional view of an application example in which the micro bellows according to the present invention is applied to a cooling device for a multi-chip module of a semiconductor device.

この図にpいて、半導体チップ20は、メタ2イズ膜2
1を介して多層配線基板19上にはんだ22により接続
されている。
In this figure, the semiconductor chip 20 has a metal oxide film 2
1 on the multilayer wiring board 19 by solder 22.

前記の半導体チップ20の上には、良熱伝導性で、がつ
電気的絶縁性を有するSICセラミック23によりて、
その下端を気密封止され、かつその上端を、給排水ダク
)29.30を内部く形成されたモジエール封止用キャ
ップ18に、気密接合されたマイクロベローズ17が愼
別に設けられている。
On the semiconductor chip 20, an SIC ceramic 23 having good thermal conductivity and strong electrical insulation is placed.
A micro bellows 17 hermetically sealed is separately provided to a module sealing cap 18 whose lower end is hermetically sealed and whose upper end is formed with a water supply and drainage duct (29, 30) inside.

なお、金属製の前記マイクロベローズ17とSICセラ
ミック23とは、熱膨張差による応力を緩和するため、
緩衝材26を介して接合されている。
Note that the micro bellows 17 made of metal and the SIC ceramic 23 are designed to relieve stress caused by a difference in thermal expansion.
They are joined via a buffer material 26.

一方、半導体チップとS1Cセラミツクは、メタライズ
膜を介してはんだ接続されている。
On the other hand, the semiconductor chip and the S1C ceramic are connected by solder via a metallized film.

また、マイクロベローズ17と封止用キャップ18とは
、マイクロベローズ17を接合して組立てる時に、同時
に低融点合金膜な用いて接合することができる。
Further, the micro bellows 17 and the sealing cap 18 can be bonded together using a low melting point alloy film at the same time when the micro bellows 17 is bonded and assembled.

ここでは、マイクロベローズ17にNl、封止用キャノ
フニコパール(鉄−二ツケル−コバルト合金)を用いて
おり、ベローズ接合膜としての低融点合金膜にはN1−
4XB、ベローズと封止用キャップの接合用低融点合金
膜にはNl −7X Cr −3XFo −4,5X 
St −3X Bを用い、膜厚は1 z+mで接合して
いるヨ また図において、マイクロベローズ17の内部には、給
水ダクト29から、効率的に冷却水をSICセラミック
230表面に供給できるように、結氷パイプ27が設け
られている。
Here, Nl is used for the micro bellows 17, Canofnicopal (iron-nickel-cobalt alloy) is used for sealing, and N1-
4XB, Nl -7X Cr -3XFo -4,5X for the low melting point alloy film for joining the bellows and the sealing cap
In the figure, the inside of the micro bellows 17 is designed to efficiently supply cooling water from the water supply duct 29 to the surface of the SIC ceramic 230. , a freezing pipe 27 is provided.

第3図の構成例によれば、柔軟性の高いマイクロベロー
ズ17を介して、封止用キャップ18と半4坏チッグ2
0とが金属的に結合されているため、両者間の熱抵抗が
低くなって冷却効率が非常に高くなる。
According to the configuration example shown in FIG.
0 are metallically bonded to each other, the thermal resistance between the two becomes low and the cooling efficiency becomes extremely high.

しかも、半導体テップ20に加わる外力を小さくできる
ため、基板19に対する半導体チップ20のはんだ接続
部の疲労寿命を向上でき、モジエールの信頼性向上が図
れる1、また、ベローズの耐食性及び接合部の耐食性を
向上しているため、冷却装置の信頼性も大きく向上でき
る。
Moreover, since the external force applied to the semiconductor chip 20 can be reduced, the fatigue life of the solder connection part of the semiconductor chip 20 to the substrate 19 can be improved, and the reliability of the module can be improved1. As a result, the reliability of the cooling device can also be greatly improved.

〔発1110効果〕 以上詳述したよりに、本発明によれば、高速データ処塩
装置等における半導体モジー−ルの冷却装置に使用可能
な、小形で柔軟性が高く、気密性や耐食性が長期に渡っ
て保たれ、高い信頼性のあるマイクロベローズが実現さ
れる。
[1110 Effect] As detailed above, according to the present invention, the present invention provides a compact, highly flexible, long-term airtight and corrosion-resistant product that can be used as a cooling device for semiconductor modules in high-speed data processing equipment, etc. This results in a highly reliable micro bellows.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)は、木兄1jlKよるマイクロベローズの
製造方法を説明するための断面図、同図(b)は前記方
法で作られたマイクロベローズの一部断面図、第2図は
マイクロベローズの耐食性を向上した本発明の他の実施
例の断面図、第3図は半導体モジュールの冷却装置に、
本発明のマイクロベローズを適用した場合の応用例を示
す4面図、第4図は従来の酊接ベローズの製造法を説明
するための断面図、第5図は従来の電鋳ベローズの製造
法を説明するための断面図、第6図は本発明のマイクロ
ベローズの他の実施例2よびその製造法を説明するだめ
の要部断面図である。 1.4・・・ニッケル薄板リング、2.5・・・接合防
止膜、3.6・・・接合膜、7・・・加圧治具、8,9
・・・黒鉛治具、10・・・ヒーター、12・・・薄板
リング、13・・・接合防止膜、14.16・・・接合
リング、15・・・コーティング膜、17・・・マイク
ロペa−ズ、18・・・封止用キャンプ、19・・・多
1−配樺基板、20・・・半導体チップ、21・・メタ
ライズ膜、22・・・はん九、23・・・SiCセラミ
ック、26・・・緩衝材、27・・・パイプ、28・・
・冷却水、29・・・給水ダクト、30・・・排水ダク
ト代理人弁理士  平 木 道 人 第  2 図 第  3  図 第   4   図 第   6   図
FIG. 1(a) is a cross-sectional view for explaining the method of manufacturing micro bellows by Kinei 1jlK, FIG. 1(b) is a partial cross-sectional view of the micro bellows manufactured by the method, and FIG. FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the present invention in which the corrosion resistance of the bellows is improved.
A four-sided view showing an example of application of the micro bellows of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a bellows, and FIG. 5 is a conventional method of manufacturing an electroformed bellows. FIG. 6 is a sectional view of a main part of another embodiment 2 of the micro bellows of the present invention and a method of manufacturing the same. 1.4... Nickel thin plate ring, 2.5... Bonding prevention film, 3.6... Bonding film, 7... Pressure jig, 8, 9
...Graphite jig, 10... Heater, 12... Thin plate ring, 13... Bonding prevention film, 14.16... Bonding ring, 15... Coating film, 17... Micropair a -Z, 18...Sealing camp, 19...Multiple birch substrate, 20...Semiconductor chip, 21...Metallized film, 22...Hand 9, 23...SiC ceramic , 26...Buffer material, 27...Pipe, 28...
・Cooling water, 29... Water supply duct, 30... Drainage duct Patent attorney Michihito Hiraki Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 6

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ほぼ同軸上に重ねて配置された複数の薄板リング
と、前記薄板リングの隣接するもの同士の間に介在され
、前記隣接薄板リングの外周縁および内周縁を交互に結
合する接合膜とよりなることを特徴とするマイクロベロ
ーズ。
(1) A plurality of thin plate rings arranged on top of each other substantially coaxially, and a bonding film that is interposed between adjacent thin plate rings and alternately connects the outer peripheral edge and the inner peripheral edge of the adjacent thin plate rings; A micro bellows that is characterized by
(2)ほぼ同軸上に重ねて配置された複数の薄板リング
と、前記薄板リングの隣接するもの同士の間に介在され
、前記隣接薄板リングの外周縁および内周縁を交互に結
合する接合膜と、前記隣接薄板リングの少なくとも一方
の、接合膜が存在しない面に形成された接合防止膜とよ
りなることを特徴とするマイクロベローズ。
(2) a plurality of thin plate rings arranged on top of each other substantially coaxially; and a bonding film interposed between adjacent thin plate rings and alternately connecting outer and inner circumferential edges of the adjacent thin plate rings; A micro bellows comprising: a bonding prevention film formed on a surface of at least one of the adjacent thin plate rings where no bonding film is present.
(3)ほぼ同軸上に重ねて配置された複数の薄板リング
と、前記薄板リングの隣接するもの同士の間に介在され
、前記隣接薄板リングの外周縁および内周縁を交互に結
合する接合リングとよりなることを特徴とするマイクロ
ベローズ。
(3) a plurality of thin plate rings arranged substantially coaxially one on top of the other, and a joining ring interposed between adjacent thin plate rings and alternately connecting outer and inner circumferential edges of the adjacent thin plate rings; A micro bellows that is characterized by
(4)接合リングの材質は薄膜リングのそれと同じであ
ることを特徴とする前記特許請求の範囲第3項記載のマ
イクロベローズ。
(4) The micro bellows according to claim 3, wherein the material of the joining ring is the same as that of the thin film ring.
(5)ほぼ同軸上に重ねて配置された複数の薄板リング
と、前記薄板リングの隣接するもの同士の間に介在され
、前記隣接薄板リングの外周縁および内周縁を交互に結
合する接合リングと、前記接合リングおよび薄板リング
の内面に形成された腐食防止用コーティング膜とよりな
ることを特徴とするマイクロベローズ。
(5) a plurality of thin plate rings arranged substantially coaxially and stacked one on top of the other, and a joining ring interposed between adjacent thin plate rings and alternately connecting outer peripheral edges and inner peripheral edges of the adjacent thin plate rings; , a corrosion-preventing coating film formed on the inner surfaces of the joining ring and the thin plate ring.
(6)(イ)複数の薄板リングを、ほぼ同軸上に積層配
置し、 (ロ)その際、隣接する前記薄膜リングの間には、その
内周縁および外周縁に交互に接合膜が介在し、かつ接合
膜が介在しない部分には接合防止膜が介在するように、
前記隣接する薄板リングの少なくとも一方の面に、前記
接合膜および接合防止膜の少なくとも一方を予め形成し
ておき、 (ハ)前記のように積層した複数の薄板リングを接合膜
の融点以上に加熱すると共に、圧力を加え、(ニ)これ
により、隣接する前記薄板リングの各内周縁および外周
縁を交互に前記接合膜によつて接合固着することを特徴
とするマイクロベローズ製造方法。
(6) (a) A plurality of thin film rings are stacked and arranged substantially coaxially, and (b) at that time, bonding films are interposed alternately on the inner and outer peripheral edges between the adjacent thin film rings. , and the bonding prevention film is interposed in the part where the bonding film is not interposed.
At least one of the bonding film and the bonding prevention film is formed in advance on at least one surface of the adjacent thin plate rings, and (c) the plurality of thin plate rings stacked as described above are heated to a temperature higher than the melting point of the bonding film. At the same time, pressure is applied, and (iv) thereby, each inner peripheral edge and outer peripheral edge of the adjacent thin plate rings are alternately bonded and fixed by the bonding film.
(7)薄板リングは2種類であって、これらが交互に積
層され、第1種の薄板リングの上面には、その内周縁に
接合膜が形成され、第2種の薄板リングの上面には、そ
の外周縁に接合が形成されることを特徴とする前記特許
請求の範囲第6項記載のマイクロベローズ製造方法。
(7) There are two types of thin plate rings, which are stacked alternately, and a bonding film is formed on the inner peripheral edge of the top surface of the first type thin plate ring, and a bonding film is formed on the top surface of the second type thin plate ring. 7. The method of manufacturing micro bellows according to claim 6, wherein a bond is formed on the outer peripheral edge of the micro bellows.
(8)薄板リングは2種類であつて、これらが交互に積
層され、第1種の薄板リングの一面には、その内周縁に
接合膜が形成され、その反対面には、その外周縁に接合
膜が形成されることを特徴とする前記特許請求の範囲第
6項記載のマイクロベローズ製造方法。
(8) There are two types of thin plate rings, and these are laminated alternately, and a bonding film is formed on the inner peripheral edge on one side of the first type thin plate ring, and on the outer peripheral edge on the opposite side. 7. The method of manufacturing microbellows according to claim 6, wherein a bonding film is formed.
(9)(イ)複数の薄板リングおよび接合リングを交互
に、かつ前記接合リングが前記薄板リングの内周縁およ
び外周縁に交互に位置するように、ほぼ同軸上に積層配
置し、 (ロ)その際接合リングと薄板リングとの間には接合膜
が介在するように、前記接合リングおよび薄板リングの
少なくとも一方の対向面に接合膜を予め形成しておくと
共に、一方薄板リングの接合リングとは対向せず、隣接
薄板リングと対向する各薄板リングの面の間には接合膜
が介在するように、前記隣接リングの少なくとも一方の
対向面に接合防止膜を形成しておき、 (ハ)前記のように積層した複数の薄板リングおよび接
合リングを接合膜の融点以上に加熱すると共に、圧力を
加え、 (ニ)これによって、前記接合リングおよび薄板リング
を前記接合膜によつて接合固着することを特徴とするマ
イクロべローズ製造方法。
(9) (a) A plurality of thin plate rings and bonding rings are arranged in a substantially coaxial manner so that the bonding rings are alternately located on the inner circumferential edge and the outer circumferential edge of the thin plate ring, and (b) At this time, a bonding film is formed in advance on the opposing surfaces of at least one of the bonding ring and the thin plate ring so that the bonding film is interposed between the bonding ring and the thin plate ring, and the bonding film of the bonding ring and the thin plate ring are formed in advance. a bonding prevention film is formed on at least one opposing surface of the adjacent thin rings so that the bonding film is interposed between the surfaces of each thin plate ring that face the adjacent thin plate rings without facing each other; (c) Heat the plurality of thin plate rings and bonding rings stacked as described above to a temperature higher than the melting point of the bonding film, and apply pressure; (d) As a result, the bonding rings and the thin plate rings are bonded and fixed by the bonding film. A method for manufacturing micro bellows characterized by the following.
(10)接合リングの材質が薄板リングのそれと同一で
あることを特徴とする前記特許請求の範囲第9項記載の
マイクロベローズ製造方法。
(10) The micro bellows manufacturing method according to claim 9, wherein the material of the joining ring is the same as that of the thin plate ring.
(11)(イ)複数の薄板リングおよび接合リングを交
互に、かつ前記接合リングが前記薄板リングの内周縁お
よび外周縁に交互に位置するように、ほぼ同軸上に積層
配置し、 (ロ)その際接合リングと薄板リングとの間には接合膜
が介在するよりに、前記接合リングおよび薄板リングの
少なくとも一方の対向面に接合膜を予め形成しておくと
共に、一方薄板リングの接合リングとは対向せず、隣接
薄板リングと対向する各薄板リングの面の間には接合膜
が介在するように、前記隣接リングの少なくとも一方の
対向面に接合防止膜を形成しておき、 (ハ)前記のように積層した複数の薄板リングおよび接
合リングを接合膜の融点以上に加熱すると共に、圧力を
加え、 (ニ)これによつて、前記接合リングおよび薄板リング
を前記接合膜によって接合固着し、 (ホ)前記接合リングおよび薄板リングの内面に腐食防
止用のコーティング膜を形成することを特徴とするマイ
クロベローズ製造方法。
(11) (a) A plurality of thin plate rings and bonding rings are arranged in layers substantially coaxially so that the bonding rings are alternately located on the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the thin plate ring, and (b) At this time, rather than interposing a bonding film between the bonding ring and the thin plate ring, a bonding film is formed in advance on the opposing surfaces of at least one of the bonding ring and the thin plate ring, and one of the bonding rings and the thin plate ring is formed in advance. a bonding prevention film is formed on at least one opposing surface of the adjacent thin rings so that the bonding film is interposed between the surfaces of each thin plate ring that face the adjacent thin plate rings without facing each other; (c) The plurality of thin plate rings and bonding rings stacked as described above are heated to a temperature higher than the melting point of the bonding film, and pressure is applied, (d) thereby, the bonding rings and the thin plate rings are bonded and fixed by the bonding film. (e) A method for manufacturing micro bellows, which comprises forming a coating film for corrosion prevention on the inner surfaces of the joining ring and the thin plate ring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008246514A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Tamura Seisakusho Co Ltd Flux recovery device
JP2012223779A (en) * 2011-04-18 2012-11-15 Sukegawa Electric Co Ltd Apparatus for supplying molten metal to die cast sleeve

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