JP2003124410A - 多層ヒートシンクおよびその製造方法 - Google Patents
多層ヒートシンクおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多層構造にしてもクラックや剥離が生じな
く、かつ放熱性に優れたヒートシンクを提供するととも
に、製造が簡単・容易で安価なヒートシンクの製造方法
を提供する。 【解決手段】 本発明の多層ヒートシンク１０は、半導
体素子１０ａを搭載する搭載層１１と、第１熱応力緩和
層１２と第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４
からなる３層構造の熱応力緩和層１５と、半導体素子１
０ａが発生した熱を外部に放出する放熱層１６を備えて
いる。そして、これらの搭載層１１と第１熱応力緩和層
１２と第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４と
放熱層１６は放電プラズマ焼結により一体的に形成され
ている。また、各層１１〜１６の熱膨張係数が、搭載層
１１から放熱層１６に向けて順次増大するように形成さ
れている。
く、かつ放熱性に優れたヒートシンクを提供するととも
に、製造が簡単・容易で安価なヒートシンクの製造方法
を提供する。 【解決手段】 本発明の多層ヒートシンク１０は、半導
体素子１０ａを搭載する搭載層１１と、第１熱応力緩和
層１２と第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４
からなる３層構造の熱応力緩和層１５と、半導体素子１
０ａが発生した熱を外部に放出する放熱層１６を備えて
いる。そして、これらの搭載層１１と第１熱応力緩和層
１２と第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４と
放熱層１６は放電プラズマ焼結により一体的に形成され
ている。また、各層１１〜１６の熱膨張係数が、搭載層
１１から放熱層１６に向けて順次増大するように形成さ
れている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を搭載
する搭載層と、半導体素子が発生した熱を外部に放出す
る放熱層とを備えた多層ヒートシンクに関する。
する搭載層と、半導体素子が発生した熱を外部に放出す
る放熱層とを備えた多層ヒートシンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体パッケージや光通信モ
ジュールなどの半導体装置には、ヒートシンクと呼ばれ
る放熱部材を設けて、半導体パッケージや光通信モジュ
ール内で発生した熱を効率的に系外に放熱（排熱、放
散）させるようにしている。このようなヒートシンクに
おいては、熱伝導率が高くて熱の伝導性が良好であるこ
と、およびセラミック基板やガラス基板と接合されるた
めに、熱膨張係数がセラミックやガラスの熱膨張係数
（４〜１０ｐｐｍ／Ｋ）に近似することが要求されてい
る。このような熱伝導率と熱膨張係数の相反する両特性
を有する材料としては、現在のところ、タングステン−
銅（Ｗ−Ｃｕ）合金が用いられている。
ジュールなどの半導体装置には、ヒートシンクと呼ばれ
る放熱部材を設けて、半導体パッケージや光通信モジュ
ール内で発生した熱を効率的に系外に放熱（排熱、放
散）させるようにしている。このようなヒートシンクに
おいては、熱伝導率が高くて熱の伝導性が良好であるこ
と、およびセラミック基板やガラス基板と接合されるた
めに、熱膨張係数がセラミックやガラスの熱膨張係数
（４〜１０ｐｐｍ／Ｋ）に近似することが要求されてい
る。このような熱伝導率と熱膨張係数の相反する両特性
を有する材料としては、現在のところ、タングステン−
銅（Ｗ−Ｃｕ）合金が用いられている。
【０００３】このようなタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）
合金からなるヒートシンクとしては、タングステン
（Ｗ）で構成された焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）を溶浸
（含浸）させた溶浸焼結合金から成るヒートシンクが使
用される。ところで、このような溶浸焼結合金から成る
ヒートシンクは、例えば、以下のような手順で製造され
ている。まず、タングステン（Ｗ）粉末に、有機バイン
ダーを予備配合して原料混合体とし、この原料混合体
を、金型プレスでプレスして薄板状の成形体とする。こ
の成形体を脱脂・焼結して多孔質の焼結体とした後、こ
の焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）を溶浸（含浸）させる。
その後に、溶浸焼結体の表面を、フライス盤やラップ盤
などにより表面加工して、最終的にヒートシンクとする
製法が一般的に採用されている。
合金からなるヒートシンクとしては、タングステン
（Ｗ）で構成された焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）を溶浸
（含浸）させた溶浸焼結合金から成るヒートシンクが使
用される。ところで、このような溶浸焼結合金から成る
ヒートシンクは、例えば、以下のような手順で製造され
ている。まず、タングステン（Ｗ）粉末に、有機バイン
ダーを予備配合して原料混合体とし、この原料混合体
を、金型プレスでプレスして薄板状の成形体とする。こ
の成形体を脱脂・焼結して多孔質の焼結体とした後、こ
の焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）を溶浸（含浸）させる。
その後に、溶浸焼結体の表面を、フライス盤やラップ盤
などにより表面加工して、最終的にヒートシンクとする
製法が一般的に採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
溶浸焼結合金から成るヒートシンクにおいては、放熱性
を向上させる（熱伝導率を大きくする）ために、銅（Ｃ
ｕ）の含有率を増加させると熱膨張係数が大きくなる。
熱膨張係数が大きくなると、半導体パッケージや光通信
モジュールに使用されるセラミック基板やガラス基板等
との熱膨張係数差が大きくなる。このため、ヒートシン
クと半導体パッケージや光通信モジュールに使用される
セラミック基板やガラス基板等との接合性が低下し、気
密性が保持できなくなるという問題を生じた。
溶浸焼結合金から成るヒートシンクにおいては、放熱性
を向上させる（熱伝導率を大きくする）ために、銅（Ｃ
ｕ）の含有率を増加させると熱膨張係数が大きくなる。
熱膨張係数が大きくなると、半導体パッケージや光通信
モジュールに使用されるセラミック基板やガラス基板等
との熱膨張係数差が大きくなる。このため、ヒートシン
クと半導体パッケージや光通信モジュールに使用される
セラミック基板やガラス基板等との接合性が低下し、気
密性が保持できなくなるという問題を生じた。
【０００５】また、タングステン（Ｗ）粉末の焼結体は
スポンジ状の構造体であるため、この構造体を構成する
空孔の大きさや空孔密度が不均一である。このため、空
孔内に溶浸される銅の充填密度は不均一になって、熱膨
張係数や熱伝導率が部位により異なることとなる。この
結果、このような溶浸焼結体から成るヒートシンクにあ
っては、熱特性が安定せず、信頼性に欠けるという問題
を生じた。また、銅が溶浸された焼結体は、銅（Ｃｕ）
が存在する部分に沿って熱伝導がなされるが、銅の充填
密度が不均一であると、熱の伝導方向はランダムな方向
となる。このため、発生した熱を系外に素早く放熱する
ことが困難になって、放熱効率が低下するという問題も
生じた。
スポンジ状の構造体であるため、この構造体を構成する
空孔の大きさや空孔密度が不均一である。このため、空
孔内に溶浸される銅の充填密度は不均一になって、熱膨
張係数や熱伝導率が部位により異なることとなる。この
結果、このような溶浸焼結体から成るヒートシンクにあ
っては、熱特性が安定せず、信頼性に欠けるという問題
を生じた。また、銅が溶浸された焼結体は、銅（Ｃｕ）
が存在する部分に沿って熱伝導がなされるが、銅の充填
密度が不均一であると、熱の伝導方向はランダムな方向
となる。このため、発生した熱を系外に素早く放熱する
ことが困難になって、放熱効率が低下するという問題も
生じた。
【０００６】そこで、平均粒径が異なるタングステン
（Ｗ）粉末を用いて、平均粒径が大きいタングステン
（Ｗ）粉末層から平均粒径が小さいタングステン（Ｗ）
粉末層となるように順次積層してプレスして積層体とす
る。この積層体を焼結することにより、タングステン
（Ｗ）の充填密度が積層方向に変化したタングステン焼
結体を形成する。ついで、このタングステン焼結体にオ
ープンＨＩＰ処理を施して、焼結体の閉気孔を潰して開
気孔のみを残すようにした後、開気孔中に銅（Ｃｕ）を
溶浸させる溶浸焼結法が提案されるようになった。
（Ｗ）粉末を用いて、平均粒径が大きいタングステン
（Ｗ）粉末層から平均粒径が小さいタングステン（Ｗ）
粉末層となるように順次積層してプレスして積層体とす
る。この積層体を焼結することにより、タングステン
（Ｗ）の充填密度が積層方向に変化したタングステン焼
結体を形成する。ついで、このタングステン焼結体にオ
ープンＨＩＰ処理を施して、焼結体の閉気孔を潰して開
気孔のみを残すようにした後、開気孔中に銅（Ｃｕ）を
溶浸させる溶浸焼結法が提案されるようになった。
【０００７】このような溶浸焼結法においては、開気孔
中に銅（Ｃｕ）を溶浸した後、銅（Ｃｕ）の凝固過程に
おいて熱収縮を生じる。ところが、タングステン（Ｗ）
の密度が高い層においては、銅（Ｃｕ）の溶浸量が少な
いか、あるいは全く銅（Ｃｕ）が溶浸されない部位もあ
るため、タングステン（Ｗ）の密度が高い層の熱伝導性
が低下する。熱伝導性が低下すると放熱性も低下するた
め、熱応力に耐えることが困難になって、タングステン
（Ｗ）の密度が高い層にクラックが発生するという問題
を生じた。
中に銅（Ｃｕ）を溶浸した後、銅（Ｃｕ）の凝固過程に
おいて熱収縮を生じる。ところが、タングステン（Ｗ）
の密度が高い層においては、銅（Ｃｕ）の溶浸量が少な
いか、あるいは全く銅（Ｃｕ）が溶浸されない部位もあ
るため、タングステン（Ｗ）の密度が高い層の熱伝導性
が低下する。熱伝導性が低下すると放熱性も低下するた
め、熱応力に耐えることが困難になって、タングステン
（Ｗ）の密度が高い層にクラックが発生するという問題
を生じた。
【０００８】このため、銅（Ｃｕ）の配合割合を変化さ
せたタングステン（Ｗ）と銅（Ｃｕ）の混合粉末を用い
て、銅（Ｃｕ）の配合割合が多い層から少ない層になる
ように順次積層してプレスして積層体とした後、この積
層体を焼結して形成するタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）
積層焼結体が提案されるようになった。ところが、この
ようなタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）積層焼結体におい
ては、銅（Ｃｕ）の配合割合によって焼結温度が異なる
ため、銅（Ｃｕ）の配合割合が少ない層では焼結温度が
低すぎて充分に焼結せず、また、銅（Ｃｕ）の配合割合
が多い層では焼結温度が高すぎて銅が流出するという問
題を生じた。また、各層の焼結過程での収縮率も異なる
ため、変形あるいはクラックが発生するという問題も生
じた。
せたタングステン（Ｗ）と銅（Ｃｕ）の混合粉末を用い
て、銅（Ｃｕ）の配合割合が多い層から少ない層になる
ように順次積層してプレスして積層体とした後、この積
層体を焼結して形成するタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）
積層焼結体が提案されるようになった。ところが、この
ようなタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）積層焼結体におい
ては、銅（Ｃｕ）の配合割合によって焼結温度が異なる
ため、銅（Ｃｕ）の配合割合が少ない層では焼結温度が
低すぎて充分に焼結せず、また、銅（Ｃｕ）の配合割合
が多い層では焼結温度が高すぎて銅が流出するという問
題を生じた。また、各層の焼結過程での収縮率も異なる
ため、変形あるいはクラックが発生するという問題も生
じた。
【０００９】そこで、本発明は上記の如き問題点を解消
するためになされたものであり、多層構造にしてもクラ
ックや変形や層間での剥離が生じなく、かつ放熱性に優
れたヒートシンクを提供するとともに、簡単・容易で安
価なヒートシンクの製造方法を提供することを目的とす
る。
するためになされたものであり、多層構造にしてもクラ
ックや変形や層間での剥離が生じなく、かつ放熱性に優
れたヒートシンクを提供するとともに、簡単・容易で安
価なヒートシンクの製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の多層ヒートシンクは、半導体素子を搭載す
る搭載層と、半導体素子が発生した熱を外部に放出する
放熱層とを備え、搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように搭載層と放熱層との間に熱膨張係
数が異なる複数の熱応力緩和層を備えるようにしてい
る。このように、搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように搭載層と放熱層との間に熱膨張係
数が異なる複数の熱応力緩和層を設けるようにすると、
各層間で熱応力を吸収することが可能になる。このた
め、各層内にクラックが発生したり、あるいは層間剥離
が発生することが防止できるようになる。
め、本発明の多層ヒートシンクは、半導体素子を搭載す
る搭載層と、半導体素子が発生した熱を外部に放出する
放熱層とを備え、搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように搭載層と放熱層との間に熱膨張係
数が異なる複数の熱応力緩和層を備えるようにしてい
る。このように、搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように搭載層と放熱層との間に熱膨張係
数が異なる複数の熱応力緩和層を設けるようにすると、
各層間で熱応力を吸収することが可能になる。このた
め、各層内にクラックが発生したり、あるいは層間剥離
が発生することが防止できるようになる。
【００１１】この場合、搭載層から放熱層までの互いに
隣接する各層間の熱膨張係数差の比率が３０％よりも大
きくなると、各層間での熱応力を効率よく吸収すること
ができなくなるので、搭載層から放熱層までの互いに隣
接する各層間の熱膨張係数差の比率は３０％以内になる
ように各層を配置するのが望ましい。なお、搭載層およ
び複数の熱応力緩和層は、銅の含有割合を変えることに
より、容易に熱膨張係数を変化させることができるタン
グステン−銅合金あるいはモリブデン−銅合金から形成
し、かつ放熱層は熱膨張係数が大きい銅あるいは銅合金
で形成するのが好ましい。
隣接する各層間の熱膨張係数差の比率が３０％よりも大
きくなると、各層間での熱応力を効率よく吸収すること
ができなくなるので、搭載層から放熱層までの互いに隣
接する各層間の熱膨張係数差の比率は３０％以内になる
ように各層を配置するのが望ましい。なお、搭載層およ
び複数の熱応力緩和層は、銅の含有割合を変えることに
より、容易に熱膨張係数を変化させることができるタン
グステン−銅合金あるいはモリブデン−銅合金から形成
し、かつ放熱層は熱膨張係数が大きい銅あるいは銅合金
で形成するのが好ましい。
【００１２】そして、半導体素子の熱膨張係数は、通
常、５〜６ｐｐｍ／Ｋであるので、搭載層は熱膨張係数
が５〜６ｐｐｍ／Ｋの金属または合金から形成するのが
望ましい。また、放熱層は、通常、熱膨張係数が大きい
銅あるいは銅合金が使用されるので、放熱層の熱膨張係
数は１７ｐｐｍ／Ｋとなる。そして、これらの間に熱膨
張係数が５〜６ｐｐｍ／Ｋ以上で１７ｐｐｍ／Ｋ以下の
金属または合金から熱応力緩和層を少なくとも３層以上
備えるようにすると、半導体素子が発生した熱の放熱方
向は、搭載層から放熱層に向けての一方向になる。これ
により、半導体素子が発生した熱は放熱方向に沿って効
率よく放熱されるようになる。
常、５〜６ｐｐｍ／Ｋであるので、搭載層は熱膨張係数
が５〜６ｐｐｍ／Ｋの金属または合金から形成するのが
望ましい。また、放熱層は、通常、熱膨張係数が大きい
銅あるいは銅合金が使用されるので、放熱層の熱膨張係
数は１７ｐｐｍ／Ｋとなる。そして、これらの間に熱膨
張係数が５〜６ｐｐｍ／Ｋ以上で１７ｐｐｍ／Ｋ以下の
金属または合金から熱応力緩和層を少なくとも３層以上
備えるようにすると、半導体素子が発生した熱の放熱方
向は、搭載層から放熱層に向けての一方向になる。これ
により、半導体素子が発生した熱は放熱方向に沿って効
率よく放熱されるようになる。
【００１３】この場合、各層の厚みが２．０ｍｍを越え
る厚さになると、各層間での熱膨張係数差の比率が２０
％以下になっても、熱応力を十分に吸収できなくなる。
このため、各層の厚みは２．０ｍｍ以下、好ましくは
１．０ｍｍ以下になるように形成するのが望ましい。ま
た、搭載層から放熱層までの各層の表面積は等しいか、
あるいは搭載層から放熱層に向けて順次各層の表面積が
増大するように形成すると、効率よく放熱できるように
なるので望ましい。
る厚さになると、各層間での熱膨張係数差の比率が２０
％以下になっても、熱応力を十分に吸収できなくなる。
このため、各層の厚みは２．０ｍｍ以下、好ましくは
１．０ｍｍ以下になるように形成するのが望ましい。ま
た、搭載層から放熱層までの各層の表面積は等しいか、
あるいは搭載層から放熱層に向けて順次各層の表面積が
増大するように形成すると、効率よく放熱できるように
なるので望ましい。
【００１４】上述の構造の多層ヒートシンクを製造する
場合には、搭載層から放熱層までの各層を焼結体により
形成する焼結工程と、各焼結体を搭載層から放熱層に向
けて順次熱膨張係数が増大するように積層して積層体と
する積層工程と、積層体をプラズマ放電焼結して各層を
密に接合する接合工程とを備えるようにすればよい。こ
の場合、焼結工程において、金属粉末を直接焼結した
り、あるいは金属粉末の射出成形により成形された成形
体を焼結するようにすればよい。
場合には、搭載層から放熱層までの各層を焼結体により
形成する焼結工程と、各焼結体を搭載層から放熱層に向
けて順次熱膨張係数が増大するように積層して積層体と
する積層工程と、積層体をプラズマ放電焼結して各層を
密に接合する接合工程とを備えるようにすればよい。こ
の場合、焼結工程において、金属粉末を直接焼結した
り、あるいは金属粉末の射出成形により成形された成形
体を焼結するようにすればよい。
【００１５】また、搭載層から放熱層までの各層を焼結
体により形成する焼結工程と、焼結体よりなる各層の片
面に銅膜のコーティング層を形成するコーティング工程
と、銅膜のコーティング層が形成された面が下面になる
ように各焼結体を搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように積層して積層体とする積層工程
と、積層体をホットプレスして銅膜を介して各層を密に
接合する接合工程とを備えるようにしても、容易に上述
の構造の多層ヒートシンクを製造することができる。
体により形成する焼結工程と、焼結体よりなる各層の片
面に銅膜のコーティング層を形成するコーティング工程
と、銅膜のコーティング層が形成された面が下面になる
ように各焼結体を搭載層から放熱層に向けて順次熱膨張
係数が増大するように積層して積層体とする積層工程
と、積層体をホットプレスして銅膜を介して各層を密に
接合する接合工程とを備えるようにしても、容易に上述
の構造の多層ヒートシンクを製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】ついで、本発明の多層ヒートシン
クの実施の形態を図に基づいて説明する。なお、図１
は、実施例１の多層ヒートシンクを模式的に示す断面図
であり、図２は実施例２の多層ヒートシンクを模式的に
示す断面図であり、図３は実施例３の多層ヒートシンク
を模式的に示す断面図である。また、本発明の効果を明
瞭にするために比較例の多層ヒートシンクも作製し、図
４および図５に示した。なお、図４は比較例１の多層ヒ
ートシンクを模式的に示す断面図であり、図５は比較例
２の多層ヒートシンクを模式的に示す断面図である。
クの実施の形態を図に基づいて説明する。なお、図１
は、実施例１の多層ヒートシンクを模式的に示す断面図
であり、図２は実施例２の多層ヒートシンクを模式的に
示す断面図であり、図３は実施例３の多層ヒートシンク
を模式的に示す断面図である。また、本発明の効果を明
瞭にするために比較例の多層ヒートシンクも作製し、図
４および図５に示した。なお、図４は比較例１の多層ヒ
ートシンクを模式的に示す断面図であり、図５は比較例
２の多層ヒートシンクを模式的に示す断面図である。
【００１７】１．実施例１
本実施例１の多層ヒートシンク１０は、図１に示すよう
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）１０ａを搭載
する搭載層１１と、第１熱応力緩和層１２と第２熱応力
緩和層１３と第３熱応力緩和層１４からなる３層構造の
熱応力緩和層１５と、半導体素子１０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層１６を備えている。そして、これ
らの搭載層１１と第１熱応力緩和層１２と第２熱応力緩
和層１３と第３熱応力緩和層１４は、それぞれ銅の配合
割合が異なるタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）からなる焼
結体により形成されている。また、放熱層１６は純銅ま
たは銅合金からなる銅板により形成されている。これら
の各層は放電プラズマ焼結により一体的に形成されてい
る。なお、各層１１〜１６の表面積が搭載層１１から放
熱層１６に向けて順次増大するように形成されていると
ともに、各層１１〜１６の厚みが２．０ｍｍ以下になる
ように形成されている。
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）１０ａを搭載
する搭載層１１と、第１熱応力緩和層１２と第２熱応力
緩和層１３と第３熱応力緩和層１４からなる３層構造の
熱応力緩和層１５と、半導体素子１０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層１６を備えている。そして、これ
らの搭載層１１と第１熱応力緩和層１２と第２熱応力緩
和層１３と第３熱応力緩和層１４は、それぞれ銅の配合
割合が異なるタングステン−銅（Ｗ−Ｃｕ）からなる焼
結体により形成されている。また、放熱層１６は純銅ま
たは銅合金からなる銅板により形成されている。これら
の各層は放電プラズマ焼結により一体的に形成されてい
る。なお、各層１１〜１６の表面積が搭載層１１から放
熱層１６に向けて順次増大するように形成されていると
ともに、各層１１〜１６の厚みが２．０ｍｍ以下になる
ように形成されている。
【００１８】ついで、上述のような構成となる多層ヒー
トシンク１０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、平均粒径が２．０μｍのＷ粉末と平均粒径が２．５
μｍのＣｕ粉末とを用いて、Ｗの割合が９０質量％でＣ
ｕの割合が１０質量％の配合割合になるように調整した
後、ヘンシェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作
製した。この混合粉末の圧縮率（この場合は１５％とな
る）を考慮し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが
１．２ｍｍで表面積が３５ｍ2の板状の搭載部成形体を
圧縮成形した。得られた搭載部成形体を焼結炉内に配置
した後、１３００℃の温度で２時間焼結して搭載層１１
を作製した。なお、得られた搭載層１１の熱膨張係数は
６ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１７５Ｗ／ｍ・Ｋであり、
厚みは約１ｍｍで、表面積は３０ｍ2であった。
トシンク１０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、平均粒径が２．０μｍのＷ粉末と平均粒径が２．５
μｍのＣｕ粉末とを用いて、Ｗの割合が９０質量％でＣ
ｕの割合が１０質量％の配合割合になるように調整した
後、ヘンシェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作
製した。この混合粉末の圧縮率（この場合は１５％とな
る）を考慮し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが
１．２ｍｍで表面積が３５ｍ2の板状の搭載部成形体を
圧縮成形した。得られた搭載部成形体を焼結炉内に配置
した後、１３００℃の温度で２時間焼結して搭載層１１
を作製した。なお、得られた搭載層１１の熱膨張係数は
６ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１７５Ｗ／ｍ・Ｋであり、
厚みは約１ｍｍで、表面積は３０ｍ2であった。
【００１９】また、同様な平均粒径のＷ粉末とＣｕ粉末
とを用いて、Ｗの割合が７０質量％でＣｕの割合が３０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は２５％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．３ｍｍで表面
積が６４ｍ2の板状の第１熱応力緩和層成形体を圧縮成
形した。得られた第１熱応力緩和層成形体を焼結炉内に
配置した後、１１００℃の温度で２時間焼結して第１熱
応力緩和層１２を作製した。なお、得られた第１熱応力
緩和層１２の熱膨張係数は８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は
２２５Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は
４８ｍ2であった。
とを用いて、Ｗの割合が７０質量％でＣｕの割合が３０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は２５％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．３ｍｍで表面
積が６４ｍ2の板状の第１熱応力緩和層成形体を圧縮成
形した。得られた第１熱応力緩和層成形体を焼結炉内に
配置した後、１１００℃の温度で２時間焼結して第１熱
応力緩和層１２を作製した。なお、得られた第１熱応力
緩和層１２の熱膨張係数は８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は
２２５Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は
４８ｍ2であった。
【００２０】また、同様な平均粒径のＷ粉末とＣｕ粉末
とを用いて、Ｗの割合が５０質量％でＣｕの割合が５０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は３５％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．５ｍｍで表面
積が１２２ｍ2の板状の第２熱応力緩和層成形体を圧縮
成形した。得られた第２熱応力緩和層成形体を焼結炉内
に配置した後、１０００℃の温度で４時間焼結して第２
熱応力緩和層１３を作製した。なお、得られた第２熱応
力緩和層１３の熱膨張係数は１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導
率は２７５Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面
積は８０ｍ2であった。
とを用いて、Ｗの割合が５０質量％でＣｕの割合が５０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は３５％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．５ｍｍで表面
積が１２２ｍ2の板状の第２熱応力緩和層成形体を圧縮
成形した。得られた第２熱応力緩和層成形体を焼結炉内
に配置した後、１０００℃の温度で４時間焼結して第２
熱応力緩和層１３を作製した。なお、得られた第２熱応
力緩和層１３の熱膨張係数は１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導
率は２７５Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面
積は８０ｍ2であった。
【００２１】また、同様な平均粒径のＷ粉末とＣｕ粉末
とを用いて、Ｗの割合が２０質量％でＣｕの割合が８０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は５０％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが２．０ｍｍで表面
積が２４０ｍ2の板状の第３熱応力緩和層成形体を圧縮
成形した。得られた第３熱応力緩和層成形体を焼結炉内
に配置した後、１０００℃の温度で２時間焼結して第３
熱応力緩和層１４を作製した。なお、得られた第３熱応
力緩和層１４の熱膨張係数は１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導
率は３５０Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面
積は１２０ｍ2であった。
とを用いて、Ｗの割合が２０質量％でＣｕの割合が８０
質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシェル
ミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。この混
合粉末の圧縮率（この場合は５０％となる）を考慮し、
２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが２．０ｍｍで表面
積が２４０ｍ2の板状の第３熱応力緩和層成形体を圧縮
成形した。得られた第３熱応力緩和層成形体を焼結炉内
に配置した後、１０００℃の温度で２時間焼結して第３
熱応力緩和層１４を作製した。なお、得られた第３熱応
力緩和層１４の熱膨張係数は１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導
率は３５０Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面
積は１２０ｍ2であった。
【００２２】ついで、純銅あるいは銅合金からなる銅板
（熱膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）を用意し、これを厚みが１．０ｍｍで
表面積が１９２ｍ2になるように切断して放熱層１６を
作製した。この放熱層１６の上に、第３熱応力緩和層１
４と第２熱応力緩和層１３と第１熱応力緩和層１２と搭
載層１１を順次配置して、積層体を形成した。この後、
この積層体をプラズマ焼結炉内に配置した。ついで、プ
ラズマ焼結炉内を真空にした後、積層体に３０ＭＰａの
加圧力を付与しながら、９５０℃の温度で１５分間プラ
ズマ焼結を行って、多層ヒートシンク１０を作製した。
（熱膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）を用意し、これを厚みが１．０ｍｍで
表面積が１９２ｍ2になるように切断して放熱層１６を
作製した。この放熱層１６の上に、第３熱応力緩和層１
４と第２熱応力緩和層１３と第１熱応力緩和層１２と搭
載層１１を順次配置して、積層体を形成した。この後、
この積層体をプラズマ焼結炉内に配置した。ついで、プ
ラズマ焼結炉内を真空にした後、積層体に３０ＭＰａの
加圧力を付与しながら、９５０℃の温度で１５分間プラ
ズマ焼結を行って、多層ヒートシンク１０を作製した。
【００２３】得られた多層ヒートシンク１０の各層１
１，１２，１３，１４，１６の層間の界面は密に結合し
ており、各層１１，１２，１３，１４，１６内にはクラ
ックの発生は認められなかった。また、各層１１，１
２，１３，１４，１６の層間には剥離も認められなかっ
た。これを室温から１０００℃まで３０分で昇温した
後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで３０分で
冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り返して行
った。このような加熱冷却サイクル試験を行った後であ
っても、各層１１，１２，１３，１４，１６の層間には
剥離が認められなかった。
１，１２，１３，１４，１６の層間の界面は密に結合し
ており、各層１１，１２，１３，１４，１６内にはクラ
ックの発生は認められなかった。また、各層１１，１
２，１３，１４，１６の層間には剥離も認められなかっ
た。これを室温から１０００℃まで３０分で昇温した
後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで３０分で
冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り返して行
った。このような加熱冷却サイクル試験を行った後であ
っても、各層１１，１２，１３，１４，１６の層間には
剥離が認められなかった。
【００２４】これは、搭載層１１から放熱層１６に向け
て熱伝導度が、１７５Ｗ／ｍ・Ｋ→２２５Ｗ／ｍ・Ｋ→
２７５Ｗ／ｍ・Ｋ→３５０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・
Ｋと順次高くなるように配置されているとともに、その
表面積も順次広くなるように形成されている。このた
め、熱容量が順次増大して効率的に放熱できるようにな
る。また、搭載層１１と第１熱応力緩和層１２との熱膨
張係数差の比率は２５％で、第１熱応力緩和層１２と第
２熱応力緩和層１３との熱膨張係数差の比率は２０％
で、第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４との
熱膨張係数差の比率は２３％で、第３熱応力緩和層１４
と放熱層１６との熱膨張係数差の比率は２４％で、各層
間の熱膨張係数差の比率が小さい。また、各層１１，１
２，１３，１４，１６の厚みは、１ｍｍ程度に薄く形成
されている。このため、各層間での熱応力が緩和できる
ようになって、クラックの発生が抑制できるようにな
り、各層間での剥離の発生も防止できたためと考えられ
る。
て熱伝導度が、１７５Ｗ／ｍ・Ｋ→２２５Ｗ／ｍ・Ｋ→
２７５Ｗ／ｍ・Ｋ→３５０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・
Ｋと順次高くなるように配置されているとともに、その
表面積も順次広くなるように形成されている。このた
め、熱容量が順次増大して効率的に放熱できるようにな
る。また、搭載層１１と第１熱応力緩和層１２との熱膨
張係数差の比率は２５％で、第１熱応力緩和層１２と第
２熱応力緩和層１３との熱膨張係数差の比率は２０％
で、第２熱応力緩和層１３と第３熱応力緩和層１４との
熱膨張係数差の比率は２３％で、第３熱応力緩和層１４
と放熱層１６との熱膨張係数差の比率は２４％で、各層
間の熱膨張係数差の比率が小さい。また、各層１１，１
２，１３，１４，１６の厚みは、１ｍｍ程度に薄く形成
されている。このため、各層間での熱応力が緩和できる
ようになって、クラックの発生が抑制できるようにな
り、各層間での剥離の発生も防止できたためと考えられ
る。
【００２５】２．実施例２
本実施例２の多層ヒートシンク２０は、図２に示すよう
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）２０ａを搭載
する搭載層２１と、第１熱応力緩和層２２と第２熱応力
緩和層２３と第３熱応力緩和層２４からなる３層構造の
熱応力緩和層２５と、半導体素子２０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層２６を備えている。搭載層２１の
下面にはＣｕのコーティング層２１ａが形成されてお
り、第１熱応力緩和層２２の下面にはＣｕのコーティン
グ層２２ａが形成されている。また、第２熱応力緩和層
２３の下面にはＣｕのコーティング層２３ａが形成され
ており、第３熱応力緩和層２４の下面にはＣｕのコーテ
ィング層２４ａが形成されている。
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）２０ａを搭載
する搭載層２１と、第１熱応力緩和層２２と第２熱応力
緩和層２３と第３熱応力緩和層２４からなる３層構造の
熱応力緩和層２５と、半導体素子２０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層２６を備えている。搭載層２１の
下面にはＣｕのコーティング層２１ａが形成されてお
り、第１熱応力緩和層２２の下面にはＣｕのコーティン
グ層２２ａが形成されている。また、第２熱応力緩和層
２３の下面にはＣｕのコーティング層２３ａが形成され
ており、第３熱応力緩和層２４の下面にはＣｕのコーテ
ィング層２４ａが形成されている。
【００２６】これらの搭載層２１と第１熱応力緩和層２
２と第２熱応力緩和層２３と第３熱応力緩和層２４は、
それぞれＣｕの配合割合が異なるＷ−Ｃｕからなる焼結
体により形成されている。また、放熱層２６は純銅また
は銅合金からなる銅板により形成されている。そして、
これらの各層はホットプレスにより一体化されているた
め、搭載層２１と第１熱応力緩和層２２はコーティング
層２１ａを介して固層拡散接合されている。同様に、第
１熱応力緩和層２２と第２熱応力緩和層２３はコーティ
ング層２２ａを介して、第２熱応力緩和層２３と第３熱
応力緩和層２４はコーティング層２３ａを介して、第３
熱応力緩和層２４と放熱層２６はコーティング層２４ａ
を介して、それぞれ固層拡散接合されている。また、各
層２１〜２６の表面積が搭載層２１から放熱層２６に向
けて順次増大するように形成されているとともに、各層
２１〜２６の厚みが２．０ｍｍ以下になるように形成さ
れている。
２と第２熱応力緩和層２３と第３熱応力緩和層２４は、
それぞれＣｕの配合割合が異なるＷ−Ｃｕからなる焼結
体により形成されている。また、放熱層２６は純銅また
は銅合金からなる銅板により形成されている。そして、
これらの各層はホットプレスにより一体化されているた
め、搭載層２１と第１熱応力緩和層２２はコーティング
層２１ａを介して固層拡散接合されている。同様に、第
１熱応力緩和層２２と第２熱応力緩和層２３はコーティ
ング層２２ａを介して、第２熱応力緩和層２３と第３熱
応力緩和層２４はコーティング層２３ａを介して、第３
熱応力緩和層２４と放熱層２６はコーティング層２４ａ
を介して、それぞれ固層拡散接合されている。また、各
層２１〜２６の表面積が搭載層２１から放熱層２６に向
けて順次増大するように形成されているとともに、各層
２１〜２６の厚みが２．０ｍｍ以下になるように形成さ
れている。
【００２７】ついで、上述のような構成となる多層ヒー
トシンク２０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、上述した実施例１と同様に、搭載層（熱膨張係数が
６ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１７５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）
２１、第１熱応力緩和層（熱膨張係数が８ｐｐｍ／Ｋ
で、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２２、第２熱
応力緩和層（熱膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率
は２７５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２３、第３熱応力緩和層
（熱膨張係数が１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３５０Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）２４および放熱層（熱膨張係数が１７
ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２
６を作製した。
トシンク２０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、上述した実施例１と同様に、搭載層（熱膨張係数が
６ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１７５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）
２１、第１熱応力緩和層（熱膨張係数が８ｐｐｍ／Ｋ
で、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２２、第２熱
応力緩和層（熱膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率
は２７５Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２３、第３熱応力緩和層
（熱膨張係数が１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３５０Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）２４および放熱層（熱膨張係数が１７
ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ・Ｋのもの）２
６を作製した。
【００２８】この後、これらの搭載層２１、第１熱応力
緩和層２２、第２熱応力緩和層２３および第３熱応力緩
和層２４の片面に、Ｃｕのスパッタ法により厚みが１０
μｍになるように銅のコーティング層を形成した。これ
により、搭載層２１の下面に銅のコーティング層２１ａ
が形成され、第１熱応力緩和層２２の下面に銅のコーテ
ィング層２２ａが形成され、第２熱応力緩和層２３の下
面に銅のコーティング層２３ａが形成され、第３熱応力
緩和層２４の下面に銅のコーティング層２４ａが形成さ
れた。
緩和層２２、第２熱応力緩和層２３および第３熱応力緩
和層２４の片面に、Ｃｕのスパッタ法により厚みが１０
μｍになるように銅のコーティング層を形成した。これ
により、搭載層２１の下面に銅のコーティング層２１ａ
が形成され、第１熱応力緩和層２２の下面に銅のコーテ
ィング層２２ａが形成され、第２熱応力緩和層２３の下
面に銅のコーティング層２３ａが形成され、第３熱応力
緩和層２４の下面に銅のコーティング層２４ａが形成さ
れた。
【００２９】ついで、放熱層２６の上に、第３熱応力緩
和層２４と第２熱応力緩和層２３と第１熱応力緩和層２
２と搭載層２１を順次配置して、積層体を形成した。こ
の後、積層体に１０ＭＰａの加圧力を付与して、水素雰
囲気中で９５０℃の温度で１時間のホットプレスを行っ
て、多層ヒートシンク２０を作製した。これにより、各
銅膜２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａは固層拡散して、
搭載層２１と第１熱応力緩和層２２、第１熱応力緩和層
２２と第２熱応力緩和層２３、第２熱応力緩和層２３と
第３熱応力緩和層２４および第３熱応力緩和層２４と銅
板２６の界面は密に結合した。
和層２４と第２熱応力緩和層２３と第１熱応力緩和層２
２と搭載層２１を順次配置して、積層体を形成した。こ
の後、積層体に１０ＭＰａの加圧力を付与して、水素雰
囲気中で９５０℃の温度で１時間のホットプレスを行っ
て、多層ヒートシンク２０を作製した。これにより、各
銅膜２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａは固層拡散して、
搭載層２１と第１熱応力緩和層２２、第１熱応力緩和層
２２と第２熱応力緩和層２３、第２熱応力緩和層２３と
第３熱応力緩和層２４および第３熱応力緩和層２４と銅
板２６の界面は密に結合した。
【００３０】得られた各層２１，２２，２３，２４，２
６内にはクラックの発生は認められなかった。また、各
層２１，２２，２３，２４，２６の層間には剥離も認め
られなかった。これを室温から１０００℃まで３０分で
昇温した後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで
３０分で冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り
返して行った。このような加熱冷却サイクル試験を行っ
た後であっても、各層２１，２２，２３，２４，２６の
層間には剥離が認められなかった。
６内にはクラックの発生は認められなかった。また、各
層２１，２２，２３，２４，２６の層間には剥離も認め
られなかった。これを室温から１０００℃まで３０分で
昇温した後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで
３０分で冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り
返して行った。このような加熱冷却サイクル試験を行っ
た後であっても、各層２１，２２，２３，２４，２６の
層間には剥離が認められなかった。
【００３１】これは、この多層ヒートシンク２０は、搭
載層２１から放熱層２６に向けて熱伝導度が、１７５Ｗ
／ｍ・Ｋ→２２５Ｗ／ｍ・Ｋ→２７５Ｗ／ｍ・Ｋ→３５
０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・Ｋと順次高くなるように
配置されているとともに、その表面積も順次広くなるよ
うに形成されている。このため、熱容量が順次増大して
効率的に放熱できるようになる。また、搭載層２１と第
１熱応力緩和層２２との熱膨張係数差の比率は２５％
で、第１熱応力緩和層２２と第２熱応力緩和層２３との
熱膨張係数差の比率は２０％で、第２熱応力緩和層２３
と第３熱応力緩和層２４との熱膨張係数差の比率は２３
％で、第３熱応力緩和層２４と放熱層２６との熱膨張係
数差の比率は２４％で、各層間の熱膨張係数の差が小さ
い。
載層２１から放熱層２６に向けて熱伝導度が、１７５Ｗ
／ｍ・Ｋ→２２５Ｗ／ｍ・Ｋ→２７５Ｗ／ｍ・Ｋ→３５
０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・Ｋと順次高くなるように
配置されているとともに、その表面積も順次広くなるよ
うに形成されている。このため、熱容量が順次増大して
効率的に放熱できるようになる。また、搭載層２１と第
１熱応力緩和層２２との熱膨張係数差の比率は２５％
で、第１熱応力緩和層２２と第２熱応力緩和層２３との
熱膨張係数差の比率は２０％で、第２熱応力緩和層２３
と第３熱応力緩和層２４との熱膨張係数差の比率は２３
％で、第３熱応力緩和層２４と放熱層２６との熱膨張係
数差の比率は２４％で、各層間の熱膨張係数の差が小さ
い。
【００３２】さらに、各層２１，２２，２３，２４，２
６の厚みは、１ｍｍ程度に薄く形成されている。このた
め、各層間での熱応力が緩和できるようになって、クラ
ックの発生が抑制できるようになり、各層間での剥離の
発生も防止できたためと考えられる。また、各銅のコー
ティング層２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが、各層間
の接合層になって、各層間での熱応力がさらに緩和でき
るようになったと考えられる。
６の厚みは、１ｍｍ程度に薄く形成されている。このた
め、各層間での熱応力が緩和できるようになって、クラ
ックの発生が抑制できるようになり、各層間での剥離の
発生も防止できたためと考えられる。また、各銅のコー
ティング層２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａが、各層間
の接合層になって、各層間での熱応力がさらに緩和でき
るようになったと考えられる。
【００３３】３．実施例３
本実施例３の多層ヒートシンク３０は、図３に示すよう
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）３０ａを搭載
する搭載層３１と、第１熱応力緩和層３２と第２熱応力
緩和層３３と第３熱応力緩和層３４からなる３層構造の
熱応力緩和層３５と、半導体素子３０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層３６を備えている。そして、これ
らの搭載層３１と第１熱応力緩和層３２と第２熱応力緩
和層３３と第３熱応力緩和層３４は、それぞれ銅の配合
割合が異なるモリブデン−銅（Ｍｏ−Ｃｕ）からなる焼
結体により形成されている。また、放熱層３６は純銅ま
たは銅合金からなる銅板により形成されている。これら
の各層は放電プラズマ焼結により一体的に形成されてい
る。なお、各層３１〜３６の厚みが２．０ｍｍ以下にな
るように形成されている。
に、半導体素子（例えば、半導体レーザ）３０ａを搭載
する搭載層３１と、第１熱応力緩和層３２と第２熱応力
緩和層３３と第３熱応力緩和層３４からなる３層構造の
熱応力緩和層３５と、半導体素子３０ａが発生した熱を
外部に放出する放熱層３６を備えている。そして、これ
らの搭載層３１と第１熱応力緩和層３２と第２熱応力緩
和層３３と第３熱応力緩和層３４は、それぞれ銅の配合
割合が異なるモリブデン−銅（Ｍｏ−Ｃｕ）からなる焼
結体により形成されている。また、放熱層３６は純銅ま
たは銅合金からなる銅板により形成されている。これら
の各層は放電プラズマ焼結により一体的に形成されてい
る。なお、各層３１〜３６の厚みが２．０ｍｍ以下にな
るように形成されている。
【００３４】ついで、上述のような構成となる多層ヒー
トシンク３０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、平均粒径が２．０μｍのＭｏ粉末と平均粒径が２．
５μｍのＣｕ粉末とを用いて、Ｍｏの割合が９０質量％
でＣｕの割合が１０質量％の配合割合になるように調整
した後、ヘンシェルミキサーを用いて混合して混合粉末
を作製した。この混合粉末の圧縮率（この場合は１５％
となる）を考慮し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚み
が１．２ｍｍで表面積が１１８ｍ2の板状の搭載部成形
体を圧縮成形した。得られた搭載部成形体を焼結炉内に
配置した後、１２００℃の温度で２時間焼結して搭載層
３１を作製した。なお、得られた搭載層３１の熱膨張係
数は６．５ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１３３Ｗ／ｍ・Ｋ
であり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約１００ｍ2であ
った。
トシンク３０の作製方法について、以下に説明する。ま
ず、平均粒径が２．０μｍのＭｏ粉末と平均粒径が２．
５μｍのＣｕ粉末とを用いて、Ｍｏの割合が９０質量％
でＣｕの割合が１０質量％の配合割合になるように調整
した後、ヘンシェルミキサーを用いて混合して混合粉末
を作製した。この混合粉末の圧縮率（この場合は１５％
となる）を考慮し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚み
が１．２ｍｍで表面積が１１８ｍ2の板状の搭載部成形
体を圧縮成形した。得られた搭載部成形体を焼結炉内に
配置した後、１２００℃の温度で２時間焼結して搭載層
３１を作製した。なお、得られた搭載層３１の熱膨張係
数は６．５ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は１３３Ｗ／ｍ・Ｋ
であり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約１００ｍ2であ
った。
【００３５】また、同様な平均粒径のＭｏ粉末とＣｕ粉
末とを用いて、Ｍｏの割合が７０質量％でＣｕの割合が
３０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は２５％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．３ｍｍで
表面積が１３３ｍ2の板状の第１熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第１熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１１００℃の温度で２時間焼結して
第１熱応力緩和層３２を作製した。なお、得られた搭載
層３２の熱膨張係数は８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２０
８Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約１
００ｍ2であった。
末とを用いて、Ｍｏの割合が７０質量％でＣｕの割合が
３０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は２５％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．３ｍｍで
表面積が１３３ｍ2の板状の第１熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第１熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１１００℃の温度で２時間焼結して
第１熱応力緩和層３２を作製した。なお、得られた搭載
層３２の熱膨張係数は８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２０
８Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約１
００ｍ2であった。
【００３６】また、同様な平均粒径のＭｏ粉末とＣｕ粉
末とを用いて、Ｍｏの割合が５０質量％でＣｕの割合が
５０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は３５％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．５ｍｍで
表面積が１５４ｍ2の板状の第２熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第２熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１０００℃の温度で４時間焼結して
第２熱応力緩和層３３を作製した。なお、得られた搭載
層３３の熱膨張係数は１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３
０８Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約
１００ｍ2であった。
末とを用いて、Ｍｏの割合が５０質量％でＣｕの割合が
５０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は３５％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが１．５ｍｍで
表面積が１５４ｍ2の板状の第２熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第２熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１０００℃の温度で４時間焼結して
第２熱応力緩和層３３を作製した。なお、得られた搭載
層３３の熱膨張係数は１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３
０８Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約
１００ｍ2であった。
【００３７】また、同様な平均粒径のＭｏ粉末とＣｕ粉
末とを用いて、Ｍｏの割合が２０質量％でＣｕの割合が
８０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は５０％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが２．０ｍｍで
表面積が２００ｍ2の板状の第３熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第３熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１０００℃の温度で２時間焼結して
第３熱応力緩和層３４を作製した。なお、得られた搭載
層３４の熱膨張係数は１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４
００Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約
１００ｍ2であった。
末とを用いて、Ｍｏの割合が２０質量％でＣｕの割合が
８０質量％の配合割合になるように調整した後、ヘンシ
ェルミキサーを用いて混合して混合粉末を作製した。こ
の混合粉末の圧縮率（この場合は５０％となる）を考慮
し、２０ＭＰａの圧力を付加して、厚みが２．０ｍｍで
表面積が２００ｍ2の板状の第３熱応力緩和層成形体を
圧縮成形した。得られた第３熱応力緩和層成形体を焼結
炉内に配置した後、１０００℃の温度で２時間焼結して
第３熱応力緩和層３４を作製した。なお、得られた搭載
層３４の熱膨張係数は１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４
００Ｗ／ｍ・Ｋであり、厚みは約１ｍｍで、表面積は約
１００ｍ2であった。
【００３８】ついで、純銅あるいは銅合金からなる銅板
（熱膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）を用意し、これを厚みが１．０ｍｍで
表面積が１００ｍ2になるように切断して放熱層３６を
作製した。この放熱層３６の上に、第３熱応力緩和層３
４と第２熱応力緩和層３３と第１熱応力緩和層３２と搭
載層３１を順次配置して、積層体を形成した。この後、
この積層体をプラズマ焼結炉内に配置した。ついで、プ
ラズマ焼結炉内を真空にした後、積層体に３０ＭＰａの
加圧力を付与して、９５０℃の温度で１５分間プラズマ
焼結を行った、多層ヒートシンク３０を作製した。
（熱膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ
／ｍ・Ｋのもの）を用意し、これを厚みが１．０ｍｍで
表面積が１００ｍ2になるように切断して放熱層３６を
作製した。この放熱層３６の上に、第３熱応力緩和層３
４と第２熱応力緩和層３３と第１熱応力緩和層３２と搭
載層３１を順次配置して、積層体を形成した。この後、
この積層体をプラズマ焼結炉内に配置した。ついで、プ
ラズマ焼結炉内を真空にした後、積層体に３０ＭＰａの
加圧力を付与して、９５０℃の温度で１５分間プラズマ
焼結を行った、多層ヒートシンク３０を作製した。
【００３９】得られた多層ヒートシンク３０の各層３
１，３２，３３，３４，３６の層間の界面は密に結合し
ており、各層３１，３２，３３，３４，３６内にはクラ
ックの発生は認められなかった。また、各層３１，３
２，３３，３４，３６の層間には剥離も認められなかっ
た。これを室温から１０００℃まで３０分で昇温した
後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで３０分で
冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り返して行
った。このような加熱冷却サイクル試験を行った後であ
っても、各層３１，３２，３３，３４，３６の層間には
剥離が認められなかった。
１，３２，３３，３４，３６の層間の界面は密に結合し
ており、各層３１，３２，３３，３４，３６内にはクラ
ックの発生は認められなかった。また、各層３１，３
２，３３，３４，３６の層間には剥離も認められなかっ
た。これを室温から１０００℃まで３０分で昇温した
後、この温度を５分間維持し、ついで室温まで３０分で
冷却するという加熱冷却試験を１０回だけ繰り返して行
った。このような加熱冷却サイクル試験を行った後であ
っても、各層３１，３２，３３，３４，３６の層間には
剥離が認められなかった。
【００４０】これは、この多層ヒートシンク３０は、搭
載層３１から放熱層３６に向けて熱伝導度が、１３３Ｗ
／ｍ・Ｋ→２０８Ｗ／ｍ・Ｋ→３０８Ｗ／ｍ・Ｋ→３５
０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・Ｋと順次高くなるように
配置されている。このため、熱容量が順次増大して効率
的に放熱できるようになる。また、搭載層３１と第１熱
応力緩和層３２との熱膨張係数差の比率は１９％で、第
１熱応力緩和層３２と第２熱応力緩和層３３との熱膨張
係数差の比率は２０％で、第２熱応力緩和層３３と第３
熱応力緩和層３４との熱膨張係数差の比率は２３％で、
第３熱応力緩和層３４と放熱層３６との熱膨張係数差の
比率は２４％で、各層間の熱膨張係数の差が小さい。さ
らに、各層３１，３２，３３，３４，３６の厚みは、１
ｍｍ程度に薄く形成されている。このため、各層間での
熱応力が緩和できるようになって、クラックの発生が抑
制できるようになり、各層間での剥離の発生も防止でき
たためと考えられる。
載層３１から放熱層３６に向けて熱伝導度が、１３３Ｗ
／ｍ・Ｋ→２０８Ｗ／ｍ・Ｋ→３０８Ｗ／ｍ・Ｋ→３５
０Ｗ／ｍ・Ｋ→４００Ｗ／ｍ・Ｋと順次高くなるように
配置されている。このため、熱容量が順次増大して効率
的に放熱できるようになる。また、搭載層３１と第１熱
応力緩和層３２との熱膨張係数差の比率は１９％で、第
１熱応力緩和層３２と第２熱応力緩和層３３との熱膨張
係数差の比率は２０％で、第２熱応力緩和層３３と第３
熱応力緩和層３４との熱膨張係数差の比率は２３％で、
第３熱応力緩和層３４と放熱層３６との熱膨張係数差の
比率は２４％で、各層間の熱膨張係数の差が小さい。さ
らに、各層３１，３２，３３，３４，３６の厚みは、１
ｍｍ程度に薄く形成されている。このため、各層間での
熱応力が緩和できるようになって、クラックの発生が抑
制できるようになり、各層間での剥離の発生も防止でき
たためと考えられる。
【００４１】ついで、上述した各実施例１〜３により製
造された多層ヒートシンク１０，２０，３０の効果を明
瞭にするため、比較例１，２の多層ヒートシンク４０，
５０について、以下に詳細に説明する。
造された多層ヒートシンク１０，２０，３０の効果を明
瞭にするため、比較例１，２の多層ヒートシンク４０，
５０について、以下に詳細に説明する。
【００４２】４．比較例１
まず、上述した実施例１の第１熱応力緩和層（熱膨張係
数が８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのも
の）１２と同様の焼結体を作製して、搭載層４１とし
た。また、上述した実施例１の第３熱応力緩和層（熱膨
張係数が１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３５０Ｗ／ｍ・
Ｋのもの）１４と同様の焼結体を作製して、熱応力緩和
層４２とした。さらに、上述した実施例１の放熱層（熱
膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ
・Ｋのもの）１６と同様な銅板を作製して、放熱層４３
とした。
数が８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのも
の）１２と同様の焼結体を作製して、搭載層４１とし
た。また、上述した実施例１の第３熱応力緩和層（熱膨
張係数が１３ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は３５０Ｗ／ｍ・
Ｋのもの）１４と同様の焼結体を作製して、熱応力緩和
層４２とした。さらに、上述した実施例１の放熱層（熱
膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ
・Ｋのもの）１６と同様な銅板を作製して、放熱層４３
とした。
【００４３】この後、実施例１と同様に、放熱層４３の
上に、熱応力緩和層４２と搭載層４１を順次配置して、
積層体を形成した。この後、積層体に１０ＭＰａの加圧
力を付与して、水素雰囲気中で９５０℃の温度で１時間
のホットプレスを行って、多層ヒートシンク４０を作製
した。ついで、この多層ヒートシンク４０の加熱冷却サ
イクル試験を上述と同様に行った。この結果、搭載層４
１と熱応力緩和層４２と間にクラックが発生した。これ
は、搭載層４１と熱応力緩和層４２との熱膨張係数差の
比率が３８％と大きいために、これらの層間に熱応力歪
みが発生して、クラックが生じたものと考えられる。
上に、熱応力緩和層４２と搭載層４１を順次配置して、
積層体を形成した。この後、積層体に１０ＭＰａの加圧
力を付与して、水素雰囲気中で９５０℃の温度で１時間
のホットプレスを行って、多層ヒートシンク４０を作製
した。ついで、この多層ヒートシンク４０の加熱冷却サ
イクル試験を上述と同様に行った。この結果、搭載層４
１と熱応力緩和層４２と間にクラックが発生した。これ
は、搭載層４１と熱応力緩和層４２との熱膨張係数差の
比率が３８％と大きいために、これらの層間に熱応力歪
みが発生して、クラックが生じたものと考えられる。
【００４４】５．比較例２
まず、上述した実施例１の第１熱応力緩和層（熱膨張係
数が８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのも
の）１２と同様の焼結体を作製して、搭載層５１とし
た。また、上述した実施例１の第２熱応力緩和層（熱膨
張係数が１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２７５Ｗ／ｍ・
Ｋのもの）１３と同様の焼結体を作製して、熱応力緩和
層５２とした。さらに、上述した実施例１の放熱層（熱
膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ
・Ｋのもの）１６と同様な銅板を作製して、放熱層５３
とした。
数が８ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２２５Ｗ／ｍ・Ｋのも
の）１２と同様の焼結体を作製して、搭載層５１とし
た。また、上述した実施例１の第２熱応力緩和層（熱膨
張係数が１０ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は２７５Ｗ／ｍ・
Ｋのもの）１３と同様の焼結体を作製して、熱応力緩和
層５２とした。さらに、上述した実施例１の放熱層（熱
膨張係数が１７ｐｐｍ／Ｋで、熱伝導率は４００Ｗ／ｍ
・Ｋのもの）１６と同様な銅板を作製して、放熱層５３
とした。
【００４５】この後、実施例１と同様に、放熱層５３の
上に、熱応力緩和層５２と搭載層５１を順次配置して、
積層体を形成した。この後、積層体に１０ＭＰａの加圧
力を付与して、水素雰囲気中で９５０℃の温度で１時間
のホットプレスを行って、多層ヒートシンク５０を作製
した。ついで、この多層ヒートシンク５０の加熱冷却サ
イクル試験を上述と同様に行った。この結果、熱応力緩
和層５２と放熱層５３との間にクラックが発生した。こ
れは、熱応力緩和層５２と放熱層５３との熱膨張係数差
の比率が４１％と大きいために、これらの層間に熱応力
歪みが発生して、クラックが生じたものと考えられる。
上に、熱応力緩和層５２と搭載層５１を順次配置して、
積層体を形成した。この後、積層体に１０ＭＰａの加圧
力を付与して、水素雰囲気中で９５０℃の温度で１時間
のホットプレスを行って、多層ヒートシンク５０を作製
した。ついで、この多層ヒートシンク５０の加熱冷却サ
イクル試験を上述と同様に行った。この結果、熱応力緩
和層５２と放熱層５３との間にクラックが発生した。こ
れは、熱応力緩和層５２と放熱層５３との熱膨張係数差
の比率が４１％と大きいために、これらの層間に熱応力
歪みが発生して、クラックが生じたものと考えられる。
【００４６】これらのことから、各層間の熱膨張係数差
の比率が３０％以下になるように形成するのが好ましい
ということができる。ただし、各層の厚みが２．０ｍｍ
以上に厚くなると、各層間の熱膨張係数の差が２０％以
下になっても、熱応力を十分に吸収できなくなる。この
ため、各層の厚みは２．０ｍｍ以下、好ましくは１．０
ｍｍ以下になるように形成するのが望ましいということ
ができる。
の比率が３０％以下になるように形成するのが好ましい
ということができる。ただし、各層の厚みが２．０ｍｍ
以上に厚くなると、各層間の熱膨張係数の差が２０％以
下になっても、熱応力を十分に吸収できなくなる。この
ため、各層の厚みは２．０ｍｍ以下、好ましくは１．０
ｍｍ以下になるように形成するのが望ましいということ
ができる。
【００４７】
【発明の効果】上述したように、本発明のヒートシンク
１０（２０，３０）は、搭載層１１（２１，３１）と放
熱層１６（２６，３６）との間に熱膨張係数が異なる複
数の熱応力緩和層１２，１３，１４（２２，２３，２４
あるいは３２，３３，３４）を設けるとともに、搭載層
１１（２１，３１）から放熱層１６（２６，３６）に向
けて順次熱膨張係数が増大するように設けるようにして
いるので、各層間で熱応力を吸収することが可能にな
る。このため、各層間でクラックが発生したり、層間剥
離が発生することが防止できるようになる。
１０（２０，３０）は、搭載層１１（２１，３１）と放
熱層１６（２６，３６）との間に熱膨張係数が異なる複
数の熱応力緩和層１２，１３，１４（２２，２３，２４
あるいは３２，３３，３４）を設けるとともに、搭載層
１１（２１，３１）から放熱層１６（２６，３６）に向
けて順次熱膨張係数が増大するように設けるようにして
いるので、各層間で熱応力を吸収することが可能にな
る。このため、各層間でクラックが発生したり、層間剥
離が発生することが防止できるようになる。
【００４８】なお、上述した実施の形態においては、熱
膨張係数が異なる３層の熱応力緩和層１２，１３，１４
（２２，２３，２４あるいは３２，３３，３４）を設け
る例について説明したが、熱膨張係数が異なる熱応力緩
和層は３層に限らず、４層あるいは５層などの複数の熱
応力緩和層を設けるようにしてもよい。また、上述した
実施の形態においては、搭載層１１（２１，３１）およ
び３層の熱応力緩和層１２，１３，１４（２２，２３，
２４あるいは３２，３３，３４）を粉末冶金により形成
された焼結体を用いる例について説明したが、これらの
各層は、粉末冶金に限らず、金属粉末の射出成形法（い
わゆる、ＭＩＭ法）により形成された焼結体を用いるよ
うにしてもよい。
膨張係数が異なる３層の熱応力緩和層１２，１３，１４
（２２，２３，２４あるいは３２，３３，３４）を設け
る例について説明したが、熱膨張係数が異なる熱応力緩
和層は３層に限らず、４層あるいは５層などの複数の熱
応力緩和層を設けるようにしてもよい。また、上述した
実施の形態においては、搭載層１１（２１，３１）およ
び３層の熱応力緩和層１２，１３，１４（２２，２３，
２４あるいは３２，３３，３４）を粉末冶金により形成
された焼結体を用いる例について説明したが、これらの
各層は、粉末冶金に限らず、金属粉末の射出成形法（い
わゆる、ＭＩＭ法）により形成された焼結体を用いるよ
うにしてもよい。
【図１】 本発明の実施例１の多層ヒートシンクを模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【図２】 本発明の実施例２の多層ヒートシンクを模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【図３】 本発明の実施例３の多層ヒートシンクを模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【図４】 本発明の比較例１の多層ヒートシンクを模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
【図５】 本発明の比較例２の多層ヒートシンクを模式
的に示す断面図である。
的に示す断面図である。
１０…多層ヒートシンク、１０ａ…半導体素子、１１…
搭載層、１２…第１熱応力緩和層、１３…第２熱応力緩
和層、１４…第３熱応力緩和層、１６…放熱層、２０…
多層ヒートシンク、２０ａ…半導体素子、２１…搭載
層、２１ａ…銅膜、２２…第１熱応力緩和層、２２ａ…
銅膜、２３…第２熱応力緩和層、２３ａ…銅膜、２４…
第３熱応力緩和層、２４ａ…銅膜、２６…放熱層、３０
…多層ヒートシンク、３０ａ…半導体素子、３１…搭載
層、３２…第１熱応力緩和層、３３…第２熱応力緩和
層、３４…第３熱応力緩和層、３６…放熱層
搭載層、１２…第１熱応力緩和層、１３…第２熱応力緩
和層、１４…第３熱応力緩和層、１６…放熱層、２０…
多層ヒートシンク、２０ａ…半導体素子、２１…搭載
層、２１ａ…銅膜、２２…第１熱応力緩和層、２２ａ…
銅膜、２３…第２熱応力緩和層、２３ａ…銅膜、２４…
第３熱応力緩和層、２４ａ…銅膜、２６…放熱層、３０
…多層ヒートシンク、３０ａ…半導体素子、３１…搭載
層、３２…第１熱応力緩和層、３３…第２熱応力緩和
層、３４…第３熱応力緩和層、３６…放熱層
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体素子を搭載する搭載層と、半導体
素子が発生した熱を外部に放出する放熱層とを備えた多
層ヒートシンクであって、 前記搭載層から前記放熱層に向けて順次熱膨張係数が増
大するように前記搭載層と前記放熱層との間に熱膨張係
数が異なる複数の熱応力緩和層を備えるようにしたこと
を特徴とする多層ヒートシンク。 - 【請求項２】 前記搭載層から前記放熱層までの互いに
隣接する前記各層間の熱膨張係数差の比率が３０％以内
になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多
層ヒートシンク。 - 【請求項３】 前記搭載層は熱膨張係数が５〜６ｐｐｍ
／Ｋの金属または合金から形成され、前記放熱層は熱膨
張係数が１７ｐｐｍ／Ｋの金属または合金から形成さ
れ、これらの間に熱膨張係数が５〜６ｐｐｍ／Ｋ以上で
１７ｐｐｍ／Ｋ以下の金属または合金からなる熱応力緩
和層を少なくとも３層以上備えるようにしたことを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の多層ヒートシン
ク。 - 【請求項４】 前記搭載層および前記複数の熱応力緩和
層はタングステン−銅合金あるいはモリブデン−銅合金
から形成され、前記放熱層は銅あるいは銅合金で形成さ
れ、前記タングステン−銅合金あるいはモリブデン−銅
合金の銅の配合割合を増加させることにより前記熱膨張
係数を増大させるようにしたことを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれかに記載の多層ヒートシンク。 - 【請求項５】 前記搭載層から前記放熱層までの前記各
層の厚みが０．２〜２．０ｍｍになるようにしたことを
特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の多
層ヒートシンク。 - 【請求項６】 前記搭載層から前記放熱層までの前記各
層の表面積が等しくなるか、あるいは前記搭載層から前
記放熱層に向けて前記各層の表面積が順次増大するよう
に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項
５のいずれかに記載の多層ヒートシンク。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
の多層ヒートシンクの製造方法であって、 前記搭載層から前記放熱層までの前記各層を焼結体によ
り形成する焼結工程と、 前記各焼結体を前記搭載層から前記放熱層に向けて順次
熱膨張係数が増大するように積層配置して積層体とする
積層工程と、 前記積層体をプラズマ放電焼結して前記各層を密に接合
する接合工程とを備えたことを特徴とする多層ヒートシ
ンクの製造方法。 - 【請求項８】 前記焼結工程において、金属粉末あるい
は金属粉末の射出成形により成形された成形体を焼結す
るようにしたことを特徴とする請求項７に記載の多層ヒ
ートシンクの製造方法。 - 【請求項９】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
の多層ヒートシンクの製造方法であって、 前記搭載層から前記放熱層までの前記各層を焼結体によ
り形成する焼結工程と、 前記焼結体よりなる前記各層の片面に銅のコーティング
層を形成するコーティング工程と、 前記銅のコーティング層が形成された面が下面になるよ
うに前記各焼結体を前記搭載層から前記放熱層に向けて
順次熱膨張係数が増大するように積層配置して積層体と
する積層工程と、 前記積層体をホットプレスして前記銅を介して前記各層
を密に接合する接合工程とを備えたことを特徴とする多
層ヒートシンクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321738A JP2003124410A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 多層ヒートシンクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321738A JP2003124410A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 多層ヒートシンクおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003124410A true JP2003124410A (ja) | 2003-04-25 |
Family
ID=19138904
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001321738A Withdrawn JP2003124410A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 多層ヒートシンクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003124410A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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