JPS6254567A - 取付けブロツクとヒ−トパイプ管体のはんだ付方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ヒートパイプ式ヒートシンクにおけるアルミ
ニウム製の取付はブロックと銅製のヒートパイプ管体の
はｌυだ付方法に関するものである。

［従来の技術］ 半導体装置の放熱器として、第４図に示づように、半導
体装置１を装着したアルミニウム製の取（＝Ｊリブロッ
ク３に挿入孔４を形成し、この挿入孔４に、フィン６を
有し、かつ、内部に冷媒を充填した銅管８を挿入して、
挿入孔４と鋼管８間をはんだ付したもの、いわゆるヒー
トパイプ式ヒー１〜シンクが知られている。

この放熱器の製造には、第５図（Ａ）に示すように、ア
ルミニウム製の取付はブロック３の挿入７ｔ　４の内壁
に有機系フラックス９を塗布し、挿入孔４に第５図（Ｂ
）の銅管８を挿入する。そして、取付はブロック３をト
ーチ１０で加熱しながら差しはんだによりはんだ材１１
を供給してはんだ付している（第５図（Ｃ））。

また、他のはんだ材の供給方法としては、加熱した取付
はブロックの挿入孔に５ｍｍ長程度に切断した多数のは
んだ材を置きはんだにより行なうものも知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記いずれの方法によっても、はんだの濡れが
よくないため、特に低融点はんだ付で有機系フラックス
を用いた場合にはんだの濡れがよくない。このため、は
んだが充填された接合部分が少ないため、接合強度が小
さく、また、はんだが充填されていない空隙が多くある
ため取付はブロック３から銅管８への熱伝達が悪く、し
たがって半導体装置１の発熱に対して冷却効率を低くし
ているという問題点があった。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためになされた本発明は、アルミ
ニウム製の取付はブロックに穿設された挿入孔に、外面
をすずメッキした銅製ヒートパイプ管体を挿入するとと
もに、取付はブロックを加熱して取付はブロックとヒー
トパイプ管体との間隙にはんだを充填することを特徴と
するものである。

ここではんだの組成は、５ｎ４０〜６０ｆｆｉｆｆ１％
、Ｐｂ６０〜４０重量％で少量のＺｎ　、　ｃｄを含む
ものが望ましい。

［作用］ 本発明によれば、鋼管の外面に予めすずメッキしている
ので、アルミニウム装の取付はブロックとのはんだ付の
際に、すずがはんだの濡れを促進する。したがって、鋼
管とアルミニウムブロックの間隙に、高い充填効率では
／υだ付が施されるので、接合強度が高く、また、間隙
に接合されていない部分もほとんどないので、取付はブ
ロックから鋼管への熱伝達性もよく、したがって冷却効
率も優れている。

［実施例］ 第１図（Ａ＞において、１３はと−１へパイプ式ヒート
シンクのアルミニウム’Ｉ　（Ａ６０６３−Ｔ６、ＪＩ
Ｓ規格）取付はブロックで、３Ｑｎ＋ｍ口×１００ｍ艮
の４角柱からなり、該ブロック１３内には、φ１６　、
２ｍｍｘ　９０ｍｍ長の挿入孔１４が形成されている。

第１図（Ｂ）の１８は純銅製の外径１５．８８ｍｍｘ　
１５０　ｍｍ１％の鋼管で、内部に冷媒を充填するもの
で上部にフィン（図示省略）が装着されている。

なお、上記挿入孔１４に鋼管１８を挿入したときのクリ
アランスは０．２〜０゜４ｍｍに設定しである。

は／υだ材処理をするには、まずアルミニウム製取付は
ブロック１３を酸洗浄し、一方、銅管１３に３０μｍの
厚さにすずメッキを行ない、すずメッキ層２０を形成す
る。この後に、取付はブロック１３の挿入孔１４の内壁
に有機系フラックス（ふつ化はう素化合物）２１を塗布
してから、該挿入孔１４に鋼管２０を挿入する。そして
、第１図（Ｃ）に示すように、酸素−アセチレン炎を生
じる１−−チ３０で２００℃に取付はブロックを加熱し
ながら、差しはんだによりはんだ材４ｏを間隙りに充填
することにより、５分間はんだ付を施した。ここで、は
んだ４ｏの組成として、Ｓｎ　−４２％　Ｐｂ−３％Ｃ
ｄを用いた。

なお、はんだの供給方法として、第２図に示すように、
フラックス２１の活性化温度まで加熱した状態で、はん
だ４０ａを５ｍｍ程度に切断し、取付はブロック１３の
挿入孔１４内に挿入づる、いわゆる置きはんだでもよい
。

はｌυだ付の後に、鋼管１８内に冷媒（作動液）を充填
して鋼管１８の間口（図示省略）を閉じることにより、
ヒートパイプ式ヒートシンクが完成する（第４図参照）
。ここで、加熱温度は、２００℃とろう句渇度として低
温であるので、鋼管２０内に予め冷媒を充填したものを
取付はブロック１３の挿入孔１４に挿入して、はんだ材
処理を施してもよい。

上記はんだ付方法による結果を従来技術（第５図（Ａ）
〜（Ｂ））による方法と比較して第１表に示す。

ここで、充填率（％）は、第３図に示ず間隙りの測定範
囲Ｗにおけるはんだ付接合されている割合いを表わす。

第１表 第１表より明らかなように、本実施例によれば、は／ｖ
だ何部断面に接合不良が皆無で、つまり、間隙りの全域
にわたってはんだが良好に濡れて強固に接合される。し
たがって欠陥のほとんどない、健全なはんだ材部が全域
にわたって得られて、取付はブロック１３から鋼管１８
への熱伝達率も高く、冷却効率に優れている。

また銅管１８にすずメッキを施しているので、はんだ付
のために、鋼管１８の前処理として脱脂や酸洗等の面倒
な処理を省略できる効果もある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、鋼管と取付はブ
ロックのはんだ付が確実に施されるので、両名の接合強
度が高く、また、熱伝達にも優れ、冷却効率が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるはんだ付方法を説明す
る説明図、第２図は他の実施例を説明する説明図、第３
図は実施例による効果を説明する説明図、第４図はヒー
トパイプ式ヒートシンクを示す正面図、第５図は従来の
はんだ付方法を説明する説明図である。 １３・・・取付はブロック １４・・・挿入孔 １８・・・鋼管 ２０・・・すずメッキ層 ４０・・・はんだ材 第１図 （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ） （Ｃ） 第２図 （Ａ）　　　　　　　　　（Ｂ） ０ａ （Ｃ） 第３図 第４図 第５図 （Ａ）　　　　　　　　（Ｂ） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム製の取付けブロックに穿設された挿入孔に
   、外面をすずメッキした銅製ヒートパイプ管体を挿入す
   るとともに、取付けブロックを加熱して取付けブロック
   とヒートパイプ管体との間隙にはんだを充填することを
   特徴とする取付けブロックとヒートパイプ管体のはんだ
   付方法。