JP2018163995A - Heat dissipating base plate for semiconductor mounting, manufacturing method and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体実装用放熱ベース板の金属部分の結晶粒が粗大で異方性の強い柱状晶となるのを抑制し、使用環境下における冷熱サイクルによる放熱ベースの変形を抑制する。【解決手段】凝固冷却工程において、冷却器と接続された冷し金30を、冷却用開口部29を介して鋳型20内部の溶融アルミニウムの液面に接触させると共に、冷し金30を介して微細な超音波振動を付与する。この時、冷し金30を溶融アルミニウムの凝固収縮分に応じて押し込むことにより、溶融アルミニウムの冷却温度勾配を制御しながら効率良く固化させることができる。これにより、結晶粒の粗大化が抑制され異方性が緩和された等軸晶の結晶構造を有する放熱ベース14が形成され、冷熱サイクルによる変形を抑制することが可能な半導体実装用放熱ベース板が得られる。【選択図】図8PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the crystal grains of a metal portion of a heat dissipation base plate for semiconductor mounting from becoming coarse and highly anisotropic columnar crystals, and to suppress deformation of the heat dissipation base due to a cold heat cycle in a usage environment. SOLUTION: In the solidification cooling step, a chiller 30 connected to a cooler is brought into contact with the liquid surface of molten aluminum inside a mold 20 through a cooling opening 29, and the chiller 30 is used. Gives fine ultrasonic vibration. At this time, by pushing the cooling metal 30 according to the solidification shrinkage of the molten aluminum, it is possible to efficiently solidify the molten aluminum while controlling the cooling temperature gradient. As a result, a heat dissipation base 14 having an equiaxed crystal structure in which coarsening of crystal grains is suppressed and anisotropy is alleviated is formed, and deformation due to a thermal cycle can be suppressed. Is obtained. [Selection diagram] FIG. 8
Description
本発明は、半導体実装用放熱ベース板、特に、鋳造技術により製造される金属回路層及び放熱ベースを備えた半導体実装用放熱ベース板及びその製造方法並びに製造装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor mounting heat dissipation base plate, and more particularly to a semiconductor mounting heat dissipation base plate including a metal circuit layer and a heat dissipation base manufactured by a casting technique, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus.
パワーモジュール用放熱ベース板として、絶縁セラミックス基板の一方の面にパワー半導体部品を実装するための金属回路層が接合され、他方の面に金属からなる放熱ベースが接合された金属−セラミックス接合基板が用いられる。このような半導体実装用放熱ベース板は、パワー半導体に電力を供給する端子等を保持する筐体部品に接着剤で固定されると共に、ボルトやネジ等で締結される。さらに、放熱ベースの放熱面には、金属製の放熱フィンがろう付けにより(あるいは放熱グリースを介して)取り付けられ、パワー半導体直下の放熱性を向上させている。 As a heat radiation base plate for a power module, there is a metal-ceramic bonding substrate in which a metal circuit layer for mounting a power semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate, and a heat dissipation base made of metal is bonded to the other surface. Used. Such a semiconductor mounting heat radiating base plate is fixed to a casing component that holds a terminal for supplying power to the power semiconductor with an adhesive, and is fastened with a bolt, a screw, or the like. In addition, metal heat radiation fins are attached to the heat radiation surface of the heat radiation base by brazing (or via heat radiation grease) to improve the heat radiation performance directly under the power semiconductor.
半導体実装用放熱ベース板の製造方法として、鋳型内に設置された絶縁セラミックス基板の周囲を取り囲むようにアルミニウムを鋳造する溶湯接合が知られている。例えばカーボンからなる鋳型内に配置された絶縁セラミックス基板の周囲に、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属溶湯を流し込み、冷却することにより溶湯が固化し、金属回路層、絶縁セラミックス基板、及び放熱ベースが一体成形される。 As a method for manufacturing a heat dissipating base plate for semiconductor mounting, there is known molten metal bonding in which aluminum is cast so as to surround an insulating ceramic substrate installed in a mold. For example, a molten metal such as aluminum or an aluminum alloy is poured around an insulating ceramic substrate placed in a mold made of carbon, and the molten metal is solidified by cooling, so that the metal circuit layer, the insulating ceramic substrate, and the heat dissipation base are integrated. Molded.
溶湯接合による金属−セラミックス接合基板の製造方法の先行例として、特許文献1には、溶湯接合の際に不活性ガス雰囲気中において金属溶湯をセラミックス基板に接触させた後、酸化性ガス雰囲気中において金属溶湯を冷却して固化させることが開示されている。この先行例では、鋳型の消耗を抑制し、寸法精度が良好な金属−セラミックス接合基板を得ることを目的としている。
As a prior example of a method for manufacturing a metal-ceramic bonding substrate by molten metal bonding,
また、特許文献2には、鋳型に溶湯を注入した後に、鋳型を貫通する冷却水供給用配管に冷却媒体を流すことにより、溶湯を急冷させる方法が開示されている。この先行例では、溶融金属の冷却速度を制御することにより金属組織を制御し、鋳物のじん性を表す延び、衝撃値ならびに疲れ強さ等の材料特性を制御しようとしている。
また、絶縁基板の少なくとも一方の面にアルミニウム−シリコン系のアルミニウム合金層が接合された電子素子搭載用基板においては、アルミニウム合金層内部の金属結晶粒径を制御し結晶粒を微細化することにより、絶縁基板とアルミニウム合金層の接合界面の破断強度を高める技術が知られている。 In addition, in an electronic device mounting substrate in which an aluminum-silicon-based aluminum alloy layer is bonded to at least one surface of an insulating substrate, the metal crystal grain size inside the aluminum alloy layer is controlled to refine the crystal grains. A technique for increasing the breaking strength at the joint interface between an insulating substrate and an aluminum alloy layer is known.
特許文献1による鋳造方法では、鋳型底面に接触させた冷却台によって鋳型内の溶湯を一方向から冷却することにより、凝固収縮によるヒケ、割れ等の内部欠陥を抑制する指向性凝固鋳造を行っている。そのため、鋳型外部の雰囲気温度や鋳型温度を鋳型内部の溶湯温度以上に保持した状態で冷却台を接触させており、冷却速度が遅く生産性が低いと言う
課題がある。
In the casting method according to
また、鋳型内部の鋳造品は、冷却台付近から凝固した金属結晶が成長し続けるため、極めて粗大で異方性の強い柱状晶が形成される。このような結晶組織は、特にIGBT(Insulated gate bipolar transistor)等の半導体部品を実装する製品に使用する際、使用環境下における冷熱サイクルで大きく変形するという問題がある。放熱ベース板が反った場合、金属回路層に接合された半導体部品に過大な付加がかかり、半導体部品が破壊される等、様々な不良発生の原因となる。 In addition, since the solidified metal crystal continues to grow from the vicinity of the cooling table, a very coarse and strongly anisotropic columnar crystal is formed in the cast product inside the mold. Such a crystal structure has a problem that it is greatly deformed by a thermal cycle in a use environment, particularly when used for a product mounting a semiconductor component such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). When the heat dissipation base plate is warped, excessive addition is applied to the semiconductor component joined to the metal circuit layer, which causes various defects such as destruction of the semiconductor component.
上記特許文献1の製法を適用し、金属回路層とベース板を構成する金属を純度99%から99.9%程度の純アルミニウムで構成した場合、溶湯接合時の湯流れの下流側から指向性凝固が始まり、金属組織が下流から上流へ向かって2cmから3cmを超えて成長することがある。その結果、金属回路層に実装される半導体部品よりも大きい柱状晶組織がベース板の表面に形成される。このような結晶の異方性や結晶粒界の欠陥の発生は、製品使用環境の変化の影響を受けて様々なモードの破壊起点となり、品質劣化の問題となる。
When the metal circuit layer and the base plate are made of pure aluminum having a purity of about 99% to 99.9% by applying the manufacturing method of
また、特許文献2では、溶湯と熱伝導性の高い冷却水供給用配管(以下、冷し金と称す)を直接接触させているため、冷却効率が高く、内部の欠陥を抑制することができると共に、冷し金付近の結晶粒を微細に形成することが可能である。しかしながら、製品部分を直接冷却するため、製品に冷し金の跡が残るという課題がある。
Moreover, in
さらに、特許文献2では、溶湯と冷し金を直接接触させているものの、溶湯の凝固収縮に伴って溶湯と冷し金の接触状態が変化し、冷却効率が変化する。冷却開始時点の熱流速を大きくすることにより、当初の製品内部の冷却温度勾配は大きくなるが、製品の冷し金から遠い部分が凝固する頃には冷却温度勾配は小さくなる。このような冷却効率の変化に対応し、冷却温度勾配を制御することは困難である。
Further, in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鋳型内部の溶湯を効率良く冷却すると共に冷却温度勾配を制御することができ、結晶粒の粗大化を抑制することが可能な半導体実装用放熱ベース板の製造方法並びに製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently cool the molten metal inside the mold and control the cooling temperature gradient, thereby suppressing the coarsening of crystal grains. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a heat-dissipating base plate for semiconductor mounting.
また、結晶粒の粗大化が抑制され金属結晶の異方性が緩和された放熱ベースを備え、使用環境下における冷熱サイクルによる変形を抑制することが可能な半導体実装用放熱ベース板を得ることを目的とする。 In addition, to obtain a heat-radiating base plate for semiconductor mounting that includes a heat-dissipating base in which the coarsening of crystal grains is suppressed and the anisotropy of metal crystals is relaxed, and which can suppress deformation due to a cooling cycle in a use environment. Objective.
本発明に係る半導体実装用放熱ベース板は、絶縁セラミックス基板の一方の面に半導体部品を実装するための金属回路層が接合され、他方の面に放熱ベースが接合された半導体実装用放熱ベース板であって、金属回路層及び放熱ベースは純度99%以上のアルミニウムで構成され、平均結晶粒径5mm以下の等軸晶の結晶構造を有するものである。 A heat dissipating base plate for semiconductor mounting according to the present invention is a heat dissipating base plate for semiconductor mounting in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate and a heat dissipating base is bonded to the other surface. The metal circuit layer and the heat dissipation base are made of aluminum having a purity of 99% or more and have an equiaxed crystal structure with an average crystal grain size of 5 mm or less.
また、本発明に係る半導体実装用放熱ベース板の製造方法は、絶縁セラミックス基板の一方の面に半導体部品を実装するための金属回路層が接合され、他方の面に放熱ベースが接合された半導体実装用放熱ベース板の製造方法であって、内部に絶縁セラミックス基板を設置する空間、金属回路層及び放熱ベースを形成する空間、及び放熱ベースを形成する空間に対し湯口の反対側に設けられ放熱ベースを形成する空間と連通するオーバーフロー部を有すると共に、オーバーフロー部と外部を連通させる冷却用開口部を有する鋳型と、冷却用開口部の内部形状と相似する外形を有する冷し金とを用意する準備工程と、湯口から鋳型の内部に所定温度まで加熱された金属溶湯を流し込む溶湯供給工程と、鋳型の外部
から冷却用開口部に冷し金を押し込んで金属溶湯の液面に接触させ、金属溶湯の凝固収縮分に応じて冷し金を鋳型の内部に押し込みながら金属溶湯の冷却温度勾配を制御し、金属溶湯を固化させる凝固冷却工程と、鋳型から取り出された半導体実装用放熱ベース板から放熱ベースと一体に形成されたオーバーフロー部跡を除去する除去加工工程を含むものである。
Also, the method for manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the present invention includes a semiconductor in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate and a heat dissipation base is bonded to the other surface. A method of manufacturing a heat dissipation base plate for mounting, wherein heat is provided on the opposite side of the gate to the space in which the insulating ceramic substrate is installed, the space in which the metal circuit layer and the heat dissipation base are formed, and the space in which the heat dissipation base is formed. A mold having an overflow portion communicating with a space forming a base, a cooling opening communicating with the overflow portion and the outside, and a cooling metal having an outer shape similar to the internal shape of the cooling opening is prepared. A preparation process, a molten metal supply process in which a molten metal heated to a predetermined temperature is poured into the mold from the pouring gate, and a cooling metal is pushed into the cooling opening from the outside of the mold. A solidification cooling step in which the molten metal is solidified by controlling the cooling temperature gradient of the molten metal while cooling the metal according to the solidification shrinkage of the molten metal and pushing the gold into the mold. It includes a removal processing step of removing the overflow portion trace formed integrally with the heat dissipation base from the semiconductor mounting heat dissipation base plate taken out from the mold.
また、本発明に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置は、絶縁セラミックス基板の一方の面に半導体部品を実装するための金属回路層が接合され、他方の面に放熱ベースが接合された半導体実装用放熱ベース板を製造する製造装置であって、内部に絶縁セラミックス基板を設置する空間、金属回路層及び放熱ベースを形成する空間、及び放熱ベースを形成する空間に対し湯口の反対側に設けられ放熱ベースを形成する空間と連通するオーバーフロー部を有すると共に、オーバーフロー部と外部を連通させる冷却用開口部を有する鋳型と、冷却器に接続され、冷却用開口部の内部形状と相似する外形を有する冷し金と、冷し金を鋳型の内部に所定速度で押し込む冷し金押し込み手段と、湯口から鋳型の内部にアシストガスを送給するガス供給手段を備えたものである。 The semiconductor mounting heat dissipation base plate manufacturing apparatus according to the present invention is a semiconductor in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate and a heat dissipation base is bonded to the other surface. A manufacturing apparatus for manufacturing a heat radiating base plate for mounting, provided on the opposite side of the gate to the space in which the insulating ceramic substrate is installed, the space in which the metal circuit layer and the heat radiating base are formed, and the space in which the heat radiating base is formed A mold having a cooling opening that communicates with the overflow portion and the outside, and an outer shape that is connected to the cooler and is similar to the internal shape of the cooling opening. The cooling metal having, a cooling metal pushing means for pushing the cooling metal into the mold at a predetermined speed, and a gas supply for feeding the assist gas from the gate into the mold. It is those with the means.
本発明に係る半導体実装用放熱ベース板によれば、金属回路層及び放熱ベースは純度99%以上のアルミニウムで構成され、平均結晶粒径5mm以下の等軸晶の結晶構造を有しているので、使用環境下における冷熱サイクルによる変形を抑制することが可能である。 According to the semiconductor mounting heat dissipation base plate of the present invention, the metal circuit layer and the heat dissipation base are made of aluminum having a purity of 99% or more and have an equiaxed crystal structure with an average crystal grain size of 5 mm or less. It is possible to suppress deformation due to the cooling and heating cycle in the use environment.
また、本発明に係る半導体実装用放熱ベース板の製造方法並びに製造装置によれば、鋳型の外部から冷却用開口部を介して冷し金を金属溶湯の液面に接触させ、金属溶湯の凝固収縮分に応じて冷し金を鋳型の内部に押し込むことにより、金属溶湯を効率良く冷却することができると共に、金属溶湯の冷却温度勾配を制御しながら金属溶湯を固化させることができるので、結晶粒の粗大化が抑制され、金属結晶の異方性が緩和された等軸晶の結晶構造を有する金属回路層及び放熱ベースを備えた半導体実装用放熱ベース板を製造することが可能である。 Further, according to the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the present invention, the cooling metal is brought into contact with the liquid surface of the molten metal from the outside of the mold through the cooling opening to solidify the molten metal. By cooling the metal according to the shrinkage and pushing the gold into the mold, the molten metal can be efficiently cooled and the molten metal can be solidified while controlling the cooling temperature gradient of the molten metal. It is possible to manufacture a semiconductor mounting heat dissipation base plate including a metal circuit layer having an equiaxed crystal structure in which coarsening of grains is suppressed and anisotropy of metal crystals is relaxed, and a heat dissipation base.
実施の形態1.
以下に、本発明の実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板及びその製造方法並び
に製造装置について、図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の構成を示す斜視図、図2は、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置を構成する鋳型の組立を示す断面図である。また、図3は、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造方法における溶湯供給工程を示す断面図である。なお、各図において、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。
Hereinafter, a semiconductor mounting heat dissipation base plate, a manufacturing method thereof, and a manufacturing apparatus according to
本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板1は、図1に示すように、金属回路層11、絶縁セラミックス基板12、強度部材13、及び放熱ベース14を備えている。絶縁セラミックス基板12は、一方の面に半導体部品(図示省略)を実装するための金属回路層11が接合され、他方の面に放熱ベース14が接合されている。また、放熱ベース14の内部には、絶縁セラミックス基板12と対向して強度部材13が配置されている。さらに、放熱ベース14の周縁部には、直径3mm〜8mmのボルト締結穴15が設けられ、ボルト締結穴15とその周辺を含む締結部16が形成される。
As shown in FIG. 1, the semiconductor mounting heat
金属回路層11及び放熱ベース14は、純度99%以上のアルミニウムで構成され、平均結晶粒径5mm以下の等軸晶の結晶構造を有するものである。金属回路層11は例えば厚さ0.3mm〜1.5mm、純度99%〜99.99%のアルミニウム、絶縁セラミックス基板12は厚さ0.3mm〜2.0mmの窒化アルミニウム、強度部材13は絶縁セラミックス基板と同様の窒化アルミニウム、放熱ベース14は厚さ1mm〜5mm、純度99%〜99.99%のアルミニウムである。
The
絶縁セラミックス基板12及び強度部材13は、ドクターブレード法または押出し成形法等によって製造される。ドクターブレード法について簡単に説明する。粉末状のセラミック粉、有機溶媒、可塑剤、及び結合材等の混合物を攪拌混練してスラリー状態で輸送し、底面が回転ロールにつながった熱可塑性プラスチックフィルム(以下フィルムと略す)で構成された浴槽に貯留する。フィルムを連続的に引き出すことにより、浴槽とフィルムの隙間からスラリーが引き延ばされる。この隙間量が板状部材の厚みとなる。
The insulating
その後、フィルム上のスラリーの有機溶媒分を揮発させてグリーン体を形成し、所定の長さに切断、またはプレス金型等で所定の形状に切り出し、フィルムから剥離する。フィルムから剥離したグリーン体を窒化ホウ素製の治具に固定し、所定温度に昇温、焼成することにより、セラミック板が得られる。また、押出し成形法は、有機溶媒の代わりにプラスチックと窒化アルミニウムを混ぜ合わせたものを加熱し、ダイと呼ばれる金型から一定断面の製品を連続的に押出す加工機で成形する。その後、樹脂及びバインダーの脱脂と焼成工程を経てセラミック板が得られる。 Thereafter, the organic solvent component of the slurry on the film is volatilized to form a green body, cut into a predetermined length, or cut into a predetermined shape with a press die or the like, and peeled off from the film. The green body peeled off from the film is fixed to a boron nitride jig, heated to a predetermined temperature and fired to obtain a ceramic plate. In the extrusion molding method, a mixture of plastic and aluminum nitride is heated instead of an organic solvent, and a product having a constant cross section is continuously extruded from a die called a die. Thereafter, a ceramic plate is obtained through degreasing and firing steps of the resin and binder.
本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置について、図2及び図3を用いて説明する。本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置は、アルミニウム鋳造用の鋳型20、冷却手段である冷し金30と冷却器(図示省略)、冷し金押し込み手段及びガス供給手段(いずれも図示省略)を備えている。
An apparatus for manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The semiconductor mounting heat dissipation base plate manufacturing apparatus according to the first embodiment includes an
鋳型20の材料としては、連続気孔を有し通気性に優れたグラファイトカーボンが主に使用される。鋳型20は、放熱面側鋳型20Aと回路側鋳型20Bから構成され、その内部には、金属回路層11を形成する空間である金属回路層形成部21、絶縁セラミックス基板12を設置する空間である絶縁セラミックス基板設置部22、強度部材13を設置する空間である強度部材設置部23、放熱ベース14を形成する空間である放熱ベース形成部24を有している。
As the material of the
また、鋳型20は、放熱ベース形成部24に対し、湯口26の反対側に設けられたオーバーフロー部28を有すると共に、オーバーフロー部28と外部を連通させる冷却用開口
部29を有している。鋳型20の内部において、金属回路層形成部21、放熱ベース形成部24、及びオーバーフロー部28は互いに連通しており、湯口26から流し込まれた金属溶湯(本実施の形態1では溶融アルミニウム)は、湯道27を通ってそれぞれの空間へ充填される。なお、冷却用開口部29は、鋳型20の湯口26から最も遠い金属溶湯の最終充填箇所に設けられることが望ましく、図3に示す例では、最終充填箇所に近接して設けてられている。
The
冷却器と接続された冷し金30は、冷却用開口部29の内部形状と相似する外形を有しており、冷却用開口部29にほぼ隙間のない状態で挿入される。冷し金押し込み手段は、冷し金30を上下移動可能に保持し、冷却用開口部29に挿入された冷し金30を鋳型20の内部に所定速度で押し込む。なお、所定速度とは、溶融アルミニウムの凝固収縮に基づいて予め決定された速度であり、溶融アルミニウムが凝固収縮しても冷し金30が溶融アルミニウムの液面に接触した状態が保てるように、実験あるいはシミュレーションにより求められている。
The cooling
冷し金30は、溶融アルミニウムに接触して溶融アルミニウムの冷却温度勾配を制御するものであり、予め設定された冷却温度勾配となるように冷却器により温度を調整することができる。また、冷し金30は、ヒケ及びボイドの発生を抑制するため、冷し金押し込み手段により溶融アルミニウムの液面を加圧するように保持されている。冷し金30に接続される冷却器としては、冷却水または冷却溶媒を循環させる冷却ポンプを用いることができるが、冷却器はこれに限定されるものではない。冷却器は、真空加熱炉の外部に設置される。ガス供給手段は、湯口26から鋳型20の内部にアシストガスである窒素ガスを送給する。
The
次に、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造方法について、図2から図6を用いて説明する。まず、図2に示すように、内部に金属回路層形成部21、絶縁セラミックス基板設置部22、強度部材設置部23、放熱ベース形成部24、及びオーバーフロー部28を有すると共に、オーバーフロー部28と外部を連通させる冷却用開口部29を有する鋳型20と、冷却用開口部29の内部形状と相似する外形を有する冷し金30とを用意する(準備工程)。
Next, a method for manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2, a metal circuit
続いて、溶融アルミニウムとグラファイトカーボン製の鋳型20の表面が反応するのを防止するために、鋳型20の湯口26と湯道27に離型膜を形成する。離型膜の形成方法としては、例えば窒化ホウ素粉末をジメチルエーテルまたはメチルエチルケトン等の溶媒で希釈したものをスプレー塗装することにより、膜厚100μm以下の離型膜を形成することができる。離型膜の形成後、回路側鋳型20Bの絶縁セラミックス基板設置部22及び強度部材設置部23に、絶縁セラミックス基板12と強度部材13をそれぞれ設置し、放熱面側鋳型20Aを載せる。その後、鋳型20の両端に型開き防止用のネジ25を締め込み、型組作業を終了する。
Subsequently, a release film is formed on the
次に、鋳型20を真空加熱炉(図示省略)に投入し、真空引き、窒素置換を行った後、アルミニウムの溶融温度以上である700℃程度まで加熱する。続いて、図3に示すように、湯口26から鋳型20の内部に、所定温度まで加熱された溶融アルミニウム(図3中、矢印Aで示す)を流し込む(溶湯供給工程)。この時、溶融アルミニウムの水頭圧だけでは鋳型20内に十分に行き渡らないため、湯口26から窒素ガスを送給して与圧しながら充填する。
Next, the
続いて、図4に示すように、鋳型20の外部から冷却用開口部29に冷し金30を押し込み、冷し金30を溶融アルミニウムの液面に接触させ、溶融アルミニウムの冷却温度勾配を制御しながら溶融アルミニウムを固化させる(凝固冷却工程)。
Subsequently, as shown in FIG. 4, the cooling
鋳型20の冷却用開口部29に押し込まれた冷し金30は、溶融アルミニウムの液面と直に接触し、溶融アルミニウムの凝固潜熱を吸収する。冷却用開口部29はオーバーフロー部28を介して放熱ベース形成部24と接続されており、溶融アルミニウムは、冷却用開口部29において冷し金30と接触した液面を冷却開始点として、湯口26に向かって凝固が進展していく。
The cooling
このように、冷し金30を溶融アルミニウムの液面に直接接触させる方法では、冷却経路に鋳型を介する従来方法(特許文献1)に比べ、金属溶湯と鋳型の間、及び鋳型と冷し金の間の接触熱抵抗と鋳型自体の厚み分の熱抵抗が減じる。このため、溶融アルミニウムの冷却速度が速くなり、凝固した後の結晶粒は小さく、ランダムな配向の等軸晶組織となる。
As described above, in the method in which the cooling
なお、溶融アルミニウムが凝固する際、体積収縮によって半導体実装用放熱ベース板の寸法が鋳型20よりも小さくなるヒケや、半導体実装用放熱ベース板の内部に凝固による空隙(ボイド)が発生することがある。これらのヒケ及びボイドの発生を抑制するため、冷却開始から溶融アルミニウムが凝固するまでの間、冷し金押し込み手段により溶融アルミニウムの凝固収縮分に応じて冷し金30を押し込むと共に、ガス供給手段により湯口26から窒素ガスを送給する。
When the molten aluminum is solidified, volume shrinkage may cause sinking in which the size of the semiconductor mounting heat dissipation base plate is smaller than that of the
アルミニウムの凝固が完了し、鋳型20を室温付近まで冷却した後、鋳型20からネジ25を取り外して半導体実装用放熱ベース板を取り出す。図5(a)は、鋳型20から取り出された半導体実装用放熱ベース板を示す斜視図であり、図5(b)は、図5(a)中、B−Bで示す部分の断面図である。図5に示す半導体実装用放熱ベース板から、放熱ベース14と一体に形成されたオーバーフロー部跡28a、湯口跡26a、及び湯道跡27a等を除去する(除去加工工程)。
After the solidification of the aluminum is completed and the
除去加工方法としては、機械加工、プレス加工、レーザ切断、及び超音波切断等が用いられる。さらに、半導体実装用放熱ベース板を他の部品と締結するためのボルト締結穴15を、放熱ベース14の四隅に形成する(締結穴加工工程)。なお、ボルト締結穴15は、機械加工、プレス加工等により形成されるため、締結穴加工工程は除去加工工程と同時に行われる場合がある。図6は、締結穴加工工程は除去加工工程が実施された半導体実装用放熱ベース板を示している。
As the removal processing method, machining, pressing, laser cutting, ultrasonic cutting, or the like is used. Further, bolt fastening holes 15 for fastening the semiconductor mounting heat radiating base plate to other components are formed at the four corners of the heat radiating base 14 (fastening hole machining step). Since the
その後、図7に示すように、金属回路層11のアルミニウムの一部を薬液処理等で除去することにより、回路溝17を形成する(回路溝形成工程)。図7(a)は、回路溝が形成された半導体実装用放熱ベース板を示す斜視図、図7(b)は、図7(a)中、C−Cで示す部分の断面図である。これにより、半導体実装用放熱ベース板には、回路溝17によって分割された複数の金属回路層11A、11B、11C、11D(総称して金属回路層11)が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 7, a part of the aluminum of the
回路溝17には窒化アルミニウムが露出しており、各々の金属回路層11との間隙及び金属回路層11と外周の放熱ベース14との間隙をもって電気的に絶縁している。図7(b)に示す回路溝17の絶縁幅Wは、半導体実装用放熱ベース板の製品仕様にかかる各々の金属回路層11A、11C相互間と、金属回路層11A、11Cと放熱ベース14との間に発生する電位差によって決定される。例えば最大数kVの電位差が発生する回路においては0.5mmから2mm程度の絶縁幅Wが設けられる。
Aluminum nitride is exposed in the
なお、金属回路層11のアルミニウム厚が絶縁幅Wより大きい等、回路溝17を薬液処理のみで形成することが品質管理上困難な場合は、鋳造工程で予め回路溝17の一部を形
成してもよい。あるいは、鋳造後から薬液処理工程に至るまでの間にエンドミルを用いたフライス加工をはじめとする機械加工や、イッテルビウム(Yb)ファイバレーザによる彫りこみ加工等を行い、回路溝17の絶縁幅Wが薬液処理にて除去するアルミニウム厚より大きくなるように加工を施しておいてもよい。
If it is difficult for quality control to form the
金属回路層11の一部には、半導体部品2を半田付け可能な金属薄膜18が設けられ、金属薄膜18上にペースト半田等が印刷され半田層19が形成される。金属薄膜18は、メッキ処理によるニッケル膜、コールドスプレーによる銅膜、あるいはPVD処理による銅膜あるいはニッケル膜等である。金属回路層11上には、金属薄膜18及び半田層19を介して半導体部品2が接合される。
A metal
以上のように、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板の製造方法及び製造装置によれば、冷却器に接続された冷し金30を、冷却用開口部29を介して鋳型20内部の溶融アルミニウムに直に接触させるようにしたので、極めて効率良く金属溶湯を冷却することができ、生産性が向上する。また、冷し金30を溶融アルミニウムの凝固収縮分に応じて押し込むようにしたので、冷し金30は鋳型20内部の溶融アルミニウムに接触した状態が保たれ、溶融アルミニウムの冷却温度勾配を制御しながら固化させることが可能である。
As described above, according to the method and apparatus for manufacturing a semiconductor mounting heat-radiating base plate according to the first embodiment, the cooling
また、溶融アルミニウムの凝固が完了するまでの間、溶融アルミニウムの凝固収縮分に応じて冷し金30を押し込むと共に、湯口26から窒素ガスを送給するようにしたので、湯口26側と冷却用開口部29側の両側から圧力が加わり、ヒケ及びボイドの発生を抑制することができる。
In addition, until the solidification of the molten aluminum is completed, the cooling
これらのことから、本実施の形態1に係る半導体実装用放熱ベース板1によれば、純度99%以上のアルミニウムからなり、結晶粒の粗大化が抑制され、金属結晶の異方性が緩和された平均結晶粒径5mm以下の等軸晶の結晶構造を有する金属回路層11及び放熱ベース14を備えることにより、使用環境下における冷熱サイクルによる変形を抑制することが可能である。
For these reasons, the semiconductor mounting heat-radiating
また、放熱ベース14の締結部16周辺の結晶粒径が微細であることにより、従来の粗大な結晶粒径の放熱ベース板と比べて高い締結力が得られる。さらに、鋳型20から取り出された半導体実装用放熱ベース板からオーバーフロー部跡28aを除去する際に、冷却用開口部跡29aも除去されるため、冷し金の跡が製品に残るという従来の課題が解決される。
Further, since the crystal grain size around the
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る半導体実装用放熱ベース板の全体構成は、上記実施の形態1と同様であるので、図1を流用して説明する。上記実施の形態1では、半導体実装用放熱ベース板1の放熱ベース14に埋設される強度部材13として、絶縁セラミックス基板12と同様の窒化アルミニウムを用いたが、本実施の形態2では、強度部材13として絶縁セラミックス基板12と異なる部材を用いる例について説明する。なお、本実施の形態2に係る半導体実装用放熱ベース板1のその他の構成、製造方法、及び製造装置については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
Since the overall configuration of the semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG. In the first embodiment, aluminum nitride similar to the insulating
金属回路層11と接合された絶縁セラミックス基板12においては、基板材料が各金属回路層のパターン間にあり、その沿面において絶縁性を保つ必要がある。また、放熱ベース14に対して、半導体部品の動作時に発生する熱を放熱するために、高い熱伝導性が必要とされる。しかし、図1に示す構成の半導体実装用放熱ベース板1においては、強度部材13が絶縁性部材である必要ない。
In the insulating
絶縁セラミックス基板12として窒化アルミニウムを用い、金属部分にアルミニウムを用いた半導体実装用放熱ベース板1に用いられる強度部材13の条件として、線膨張係数及び熱伝導性が窒化アルミニウムと同等であることが挙げられる。特に、放熱ベース14の冷熱サイクルによる放熱ベース14全体の反りを抑制する観点から、窒化アルミニウムと同等の線膨張係数であることが重要である。また、窒素雰囲気中の鋳造接合が用いられるため、少なくともアルミニウムとの接合性があり、アルミニウムの溶融温度である700度程度の温度で物理的性質を損なわず、且つ、化学的に安定な材料が望ましい。
As a condition of the
なお、アルミニウムとの接合性が無い部材を用いる場合は、表面加工を施すことによりアルミニウムとの接合性をもたせることができる。例えば、アルミニウムと接合性がないセラミックスを用いる場合、セラミックス表面に、セラミックスとアルミニウムの両方に接合性のある中間層を、高速フレーム溶射、プラズマ溶射、コールドスプレー、イオンプレーティング、溶浸や真空蒸着等の物理的手法、またはメッキ等の化学的手法によって形成することができる。 In addition, when using the member which does not have joining property with aluminum, joining property with aluminum can be given by performing surface processing. For example, when using ceramics that are not bonded to aluminum, an intermediate layer that is bonded to both ceramics and aluminum is applied to the ceramic surface by high-speed flame spraying, plasma spraying, cold spraying, ion plating, infiltration and vacuum deposition. It can be formed by a physical method such as plating or a chemical method such as plating.
上記の条件を満たす強度部材13としては、例えば銅−タングステン合金、銅マトリックス中にタングステン粒子を分散させた複合合金、金属マトリクス中に金属繊維やセラミックス繊維を分散させた複合合金、窒化ガリウム、銅モリブデン、アルミニウム−炭化窒素、炭化窒素、炭化アルミニウム、炭化銅等が挙げられる。
Examples of the
本実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果に加え、強度部材13の材料選択の幅が広がり、低コスト化や熱伝導性の向上が可能となる。
According to the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the material selection range of the
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る半導体実装用放熱ベース板の全体構成は、上記実施の形態1と同様であるので、図1及び図3を流用して説明する。本実施の形態3に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置は、冷し金30を介して鋳型20の内部に充填された金属溶湯に超音波振動を付与する超音波発振器(図示省略)を備えている。
Since the overall configuration of the semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIGS. The apparatus for manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the third embodiment includes an ultrasonic oscillator (not shown) that applies ultrasonic vibrations to the molten metal filled in the
この超音波発振器を用い、凝固冷却工程において冷し金30を介して溶融アルミニウムに超音波振動を付与する。なお、本実施の形態3に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置のその他の構成、及びその他の製造方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
Using this ultrasonic oscillator, ultrasonic vibration is applied to the molten aluminum through the cooling
溶融アルミニウムが凝固する際に、冷し金30から一方向に冷却された場合、凝固後の結晶組織に強い異方性を示す柱状晶が形成されることがあり、柱状晶の界面である結晶粒界において大きな凝固欠陥を生じやすいという問題がある。上記実施の形態1では、冷し金30により溶融アルミニウムの冷却温度勾配を制御しながら固化させることにより、結晶粒の粗大化を抑制し、金属結晶の異方性を緩和している。
When the molten aluminum solidifies, when cooled in one direction from the cooling
本実施の形態3ではさらに、凝固冷却工程において、冷し金30を一定速度で押し込みながら、押し込み方向と同軸に微細な超音波振動を付与することにより、上記問題を解決している。超音波振動は、柱状晶の成長よりも十分に速くアルミニウム内部を伝播し、凝固時点での結晶成長を乱すため、超音波振動を付与することにより、柱状晶よりも結晶粒が微細な等軸晶組織を形成することができる。等軸晶組織は、個々の結晶粒サイズが微細で結晶方位もそれぞれランダムであるため、結晶粒界における粒界の欠陥も比較的小さく形成される。
In the third embodiment, in the solidification cooling step, the above problem is solved by applying fine ultrasonic vibration coaxially with the pushing direction while pushing the cooling
本実施の形態3によれば、凝固冷却工程において冷し金30を介して溶融アルミニウム
に超音波振動を付与することにより、上記実施の形態1よりもさらに結晶粒の粗大化を抑制し金属結晶の異方性を緩和する効果が得られ、アルミニウムで構成された部分のすべての結晶組織が微細な等軸晶である半導体実装用放熱ベース板1が得られる。
According to the third embodiment, by applying ultrasonic vibration to the molten aluminum via the cooling
実施の形態4.
図8は、本発明の実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板の構成を示す断面図である。本実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板は、放熱ベース14の絶縁セラミックス基板12との接合面と反対側の面に、放熱フィンとしての複数の円筒状の突起3を有するものである。なお、本実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板のその他の構成は、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor mounting heat dissipation base plate according to Embodiment 4 of the present invention. The heat dissipating base plate for semiconductor mounting according to the fourth embodiment has a plurality of
本実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置を構成する放熱面側鋳型20A(図3参照)は、放熱ベース形成部24に隣接して放熱フィンを形成する複数の円筒状の穴(図示省略)を有している。また、各々の穴の側面には、鋳型20から製品を離型する際の離型性を向上させるため、1度から10度のテーパがつけられている。従って、放熱ベース14に形成された各々の突起3の側面にも、1度から10度のテーパがつけられている。なお、本実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板の製造装置のその他の構成及び製造方法については、上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
The heat radiation
本実施の形態4に係る半導体実装用放熱ベース板は、半導体部品2で発生した熱を放熱ベース14の突起3から直接冷却媒体へ放熱する形態である。このような構成は、冷却性能に優れているため、放熱フィンの形状を半導体実装用放熱ベース板の製造者と使用者の間で取り決めることができる場合に採用される。
The semiconductor mounting heat dissipation base plate according to the fourth embodiment is a form in which heat generated in the
一方、上記実施の形態1では、放熱ベース14の放熱面側に放熱グリース等を介して放熱フィンを貼り付けることにより、半導体部品2が発する熱を冷却する。このような構成は、半導体実装用放熱ベース板の使用者が任意の放熱フィンを使用する際に採用されるが、半導体部品2で発生した熱を放熱グリースを介して放熱することになるため、熱抵抗が大きく冷却性能において劣る。
On the other hand, in
本実施の形態4によれば、上記実施の形態1と同様の効果に加え、放熱ベース14に放熱フィンとしての複数の円筒状の突起3を設けることにより、冷却性能の向上が図られる。なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
According to the fourth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the cooling performance can be improved by providing the
本発明は、半導体実装用放熱ベース板、特にパワーモジュール用放熱ベース板として利用することができる。 The present invention can be used as a semiconductor mounting heat dissipation base plate, particularly as a power module heat dissipation base plate.
1 半導体実装用放熱ベース板、2 半導体部品、3 突起、11 金属回路層、12
絶縁セラミックス基板、13 強度部材、14 放熱ベース、15 ボルト締結穴、16 締結部、17 回路溝、18 金属薄膜、19 半田層、20 鋳型、20A 放熱面側鋳型、20B 回路側鋳型、21 金属回路層形成部、22 絶縁セラミックス基板設置部、23 強度部材設置部、24 放熱ベース形成部、25 ネジ、26 湯口、26a 湯口跡、27 湯道、27a 湯道跡、28 オーバーフロー部、28a オーバーフロー部跡、29 冷却用開口部、29a 冷却用開口部跡、30 冷し金
DESCRIPTION OF
Insulating ceramic substrate, 13 strength member, 14 heat dissipation base, 15 bolt fastening hole, 16 fastening portion, 17 circuit groove, 18 metal thin film, 19 solder layer, 20 mold, 20A heat radiation surface side mold, 20B circuit side mold, 21 metal circuit Layer formation part, 22 Insulating ceramic substrate installation part, 23 Strength member installation part, 24 Radiation base formation part, 25 Screw, 26 Spout, 26a Spout trace, 27 Runway, 27a Runway trace, 28 Overflow part, 28a Overflow part trace , 29 Cooling opening, 29a Cooling opening trace, 30 Cooling gold
Claims (12)
前記金属回路層及び前記放熱ベースは純度99%以上のアルミニウムで構成され、平均結晶粒径5mm以下の等軸晶の結晶構造を有することを特徴とする半導体実装用放熱ベース板。 A semiconductor mounting heat dissipation base plate in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate, and a heat dissipation base is bonded to the other surface,
The heat dissipation base plate for semiconductor mounting, wherein the metal circuit layer and the heat dissipation base are made of aluminum having a purity of 99% or more and have an equiaxed crystal structure with an average crystal grain size of 5 mm or less.
内部に前記絶縁セラミックス基板を設置する空間、前記金属回路層及び前記放熱ベースを形成する空間、及び前記放熱ベースを形成する空間に対し湯口の反対側に設けられ前記放熱ベースを形成する空間と連通するオーバーフロー部を有すると共に、前記オーバーフロー部と外部を連通させる冷却用開口部を有する鋳型と、前記冷却用開口部の内部形状と相似する外形を有する冷し金とを用意する準備工程、
前記湯口から前記鋳型の内部に、所定温度まで加熱された金属溶湯を流し込む溶湯供給工程、
前記鋳型の外部から前記冷却用開口部に前記冷し金を押し込んで金属溶湯の液面に接触させ、金属溶湯の凝固収縮分に応じて前記冷し金を前記鋳型の内部に押し込みながら金属溶湯の冷却温度勾配を制御し、金属溶湯を固化させる凝固冷却工程、及び
前記鋳型から取り出された半導体実装用放熱ベース板から前記放熱ベースと一体に形成されたオーバーフロー部跡を除去する除去加工工程を含むことを特徴とする半導体実装用放熱ベース板の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate and a heat dissipation base is bonded to the other surface,
A space in which the insulating ceramic substrate is installed, a space in which the metal circuit layer and the heat dissipation base are formed, and a space that is provided on the opposite side of the gate to the space in which the heat dissipation base is formed communicate with the space that forms the heat dissipation base. A preparatory step of preparing a casting mold having a cooling opening that communicates the overflow part with the outside, and a cooling metal having an external shape similar to the internal shape of the cooling opening,
A molten metal supply step for pouring a molten metal heated to a predetermined temperature from the gate into the mold,
The molten metal is pushed from the outside of the mold into the cooling opening and brought into contact with the surface of the molten metal, and the molten metal is pushed into the mold according to the solidification shrinkage of the molten metal. A solidification cooling step for solidifying the molten metal by controlling the cooling temperature gradient of the metal, and a removal processing step for removing the overflow portion trace formed integrally with the heat dissipation base from the heat dissipation base plate for semiconductor mounting taken out from the mold A method for manufacturing a heat-radiating base plate for semiconductor mounting, comprising:
内部に前記絶縁セラミックス基板を設置する空間、前記金属回路層及び前記放熱ベースを形成する空間、及び前記放熱ベースを形成する空間に対し湯口の反対側に設けられ前記放熱ベースを形成する空間と連通するオーバーフロー部を有すると共に、前記オーバーフロー部と外部を連通させる冷却用開口部を有する鋳型、
冷却器に接続され、前記冷却用開口部の内部形状と相似する外形を有する冷し金、
前記冷し金を前記鋳型の内部に所定速度で押し込む冷し金押し込み手段、及び
前記湯口から前記鋳型の内部にアシストガスを送給するガス供給手段を備えたことを特徴とする半導体実装用放熱ベース板の製造装置。 A manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor mounting heat dissipation base plate in which a metal circuit layer for mounting a semiconductor component is bonded to one surface of an insulating ceramic substrate and a heat dissipation base is bonded to the other surface,
A space in which the insulating ceramic substrate is installed, a space in which the metal circuit layer and the heat dissipation base are formed, and a space that is provided on the opposite side of the gate to the space in which the heat dissipation base is formed communicate with the space that forms the heat dissipation base. A mold having a cooling opening that communicates the overflow part with the outside, and an overflow part
A cooling metal connected to the cooler and having an external shape similar to the internal shape of the cooling opening;
A heat dissipating device for semiconductor mounting, comprising: a cooling metal pushing means for pushing the cooling metal into the mold at a predetermined speed; and a gas supply means for feeding an assist gas from the gate into the mold. Base plate manufacturing equipment.
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|---|---|
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109807300A (en) * | 2019-03-22 | 2019-05-28 | 芜湖市容川机电科技股份有限公司 | A kind of casting die preventing box casting strain cracking |
| CN112750600A (en) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | Adjustable inductor based on micro-channel and manufacturing method thereof |
| CN112828263A (en) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 江苏宏马科技股份有限公司 | Cover plate die-casting process with controllable internal temperature |
| US11081412B2 (en) | 2019-09-18 | 2021-08-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| CN113650239A (en) * | 2021-08-18 | 2021-11-16 | 深圳市豪璟达实业有限公司 | Plastic mould of high-efficient intelligence |
| JP2022025317A (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | Dowaメタルテック株式会社 | Aluminum-ceramic joint substrate, and production method thereof |
| JP2023059749A (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-27 | 国立大学法人東北大学 | Method for manufacturing aluminum-ceramic joined substrate |
| EP4307359A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-17 | Infineon Technologies AG | Power semiconductor module arrangement and method for producing the same |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142471A (en) * | 1984-08-07 | 1986-02-28 | Toyota Motor Corp | Forcedly cooling type casting method |
| JPH09315875A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-09 | Dowa Mining Co Ltd | Aluminum-ceramic composite substrate and its production |
| JP2007302988A (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | High purity aluminum wire and manufacturing method thereof |
| JP2008192705A (en) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | Power module substrate, manufacturing method thereof, power module |
| JP2008253996A (en) * | 2006-03-31 | 2008-10-23 | Dowa Metaltech Kk | Method for producing metal / ceramic bonding substrate |
| JP2011166122A (en) * | 2010-01-12 | 2011-08-25 | Nippon Light Metal Co Ltd | Substrate integrated with fin, and method of manufacturing the same |
| JP2012101239A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Meiko Seiki:Kk | Heat sink made of aluminum and method of manufacturing the same |
| JP2012132054A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | Aluminum alloy casting and method of manufacturing the same |
| JP2014082466A (en) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dowa Metaltech Kk | Heat sink and manufacturing method thereof |
| WO2015029186A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor module, semiconductor device, and automobile |
-
2017
- 2017-03-27 JP JP2017060401A patent/JP2018163995A/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142471A (en) * | 1984-08-07 | 1986-02-28 | Toyota Motor Corp | Forcedly cooling type casting method |
| JPH09315875A (en) * | 1996-05-29 | 1997-12-09 | Dowa Mining Co Ltd | Aluminum-ceramic composite substrate and its production |
| JP2008253996A (en) * | 2006-03-31 | 2008-10-23 | Dowa Metaltech Kk | Method for producing metal / ceramic bonding substrate |
| JP2007302988A (en) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | High purity aluminum wire and manufacturing method thereof |
| JP2008192705A (en) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | Power module substrate, manufacturing method thereof, power module |
| JP2011166122A (en) * | 2010-01-12 | 2011-08-25 | Nippon Light Metal Co Ltd | Substrate integrated with fin, and method of manufacturing the same |
| JP2012101239A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Meiko Seiki:Kk | Heat sink made of aluminum and method of manufacturing the same |
| JP2012132054A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Toyota Central R&D Labs Inc | Aluminum alloy casting and method of manufacturing the same |
| JP2014082466A (en) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Dowa Metaltech Kk | Heat sink and manufacturing method thereof |
| WO2015029186A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor module, semiconductor device, and automobile |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109807300A (en) * | 2019-03-22 | 2019-05-28 | 芜湖市容川机电科技股份有限公司 | A kind of casting die preventing box casting strain cracking |
| US11081412B2 (en) | 2019-09-18 | 2021-08-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
| JP2022025317A (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | Dowaメタルテック株式会社 | Aluminum-ceramic joint substrate, and production method thereof |
| JP7383582B2 (en) | 2020-07-29 | 2023-11-20 | Dowaメタルテック株式会社 | Aluminum-ceramic bonded substrate and its manufacturing method |
| CN112750600A (en) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | Adjustable inductor based on micro-channel and manufacturing method thereof |
| CN112750600B (en) * | 2020-12-29 | 2022-05-17 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | A kind of adjustable inductor based on microfluidic channel and its manufacturing method |
| CN112828263A (en) * | 2021-01-08 | 2021-05-25 | 江苏宏马科技股份有限公司 | Cover plate die-casting process with controllable internal temperature |
| CN113650239A (en) * | 2021-08-18 | 2021-11-16 | 深圳市豪璟达实业有限公司 | Plastic mould of high-efficient intelligence |
| JP2023059749A (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-27 | 国立大学法人東北大学 | Method for manufacturing aluminum-ceramic joined substrate |
| JP7720218B2 (en) | 2021-10-15 | 2025-08-07 | 国立大学法人東北大学 | Manufacturing method for aluminum-ceramic bonded substrate |
| EP4307359A1 (en) * | 2022-07-15 | 2024-01-17 | Infineon Technologies AG | Power semiconductor module arrangement and method for producing the same |
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