铝-碳化硅质复合体及其制造方法技术

本发明专利技术提供与其他散热部件的密合性高的铝‑碳化硅质复合体及其制造方法。本发明专利技术提供铝‑碳化硅质复合体及其制造方法，该铝‑碳化硅质复合体具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层，在一个板面安装电路基板，另一板面用作散热面，其特征在于，散热面侧的复合化部的板面为凸型的翘曲的形状，散热面侧的铝层为凸型的翘曲的形状，相对的外周面的短边中央的厚度的平均(Ax)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00，相对的外周面的长边中央的厚度的平均(Ay)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。

Aluminum carbide composite and its manufacturing method

The present invention provides with high adhesion of the aluminum carbide composite and its manufacturing method of other radiating parts. The present invention provides aluminum carbide composite and its manufacturing method, the composite part of the aluminum carbide composite has a flat containing silicon carbide and Aluminum Alloy and the aluminum layer contains Aluminum Alloy set in the composite of two surfaces, in a surface mount circuit board, a board for cooling surface it is characterized in that the cooling side of the composite part surface is a convex shape warping, the aluminum layer radiating surface side of the convex shape of the warp, the average central short side of the outer circumferential surface of the relative thickness (Ax) and the central part of the plate thickness ratio ((B) Ax/B = Ax/B = 1) was 0.91, the average length of the central edge of the outer circumferential surface of the relative thickness (Ay) and the central part of the plate thickness (B) ratio (Ay/B) 0.94 = Ay/B = 1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝-碳化硅质复合体及其制造方法
本专利技术涉及铝-碳化硅质复合体及其制造方法。
技术介绍
以往的电路基板的典型的散热结构是经由电路基板的背面(散热面)的金属板(例如铜板)焊接底板而成的结构，作为底板，一般是铜、铝。另外，作为使热膨胀系数接近于电路基板的热膨胀系数的底板，提出了铝合金-碳化硅质复合体(专利文献1)。底板多与散热叶片、散热单元等接合而使用，其接合部分的形状、翘曲也作为重要的特性列举出。例如，将底板接合于散热叶片的情况下，一般利用在底板的周缘部设置的孔、螺丝固定于散热叶片、散热单元等而使用。例如，为了在底板与散热叶片之间尽可能不产生间隙，有时使用预先使底板带有凸型的翘曲的产品。提出了通过机械加工对底板表面进行切削从而带有翘曲的方法，但铝-碳化硅质复合体非常硬，使用金刚石磨削工具等工具，需要大量的磨削，因此存在制品价格升高的问题。为了消除这样的问题，提出了在两板面设置由铝合金构成的铝层、将该铝层加工而成的铝合金-碳化硅质复合体(专利文献2)。专利文献1：日本特开平3-509860号公报专利文献2：日本特开2005-64261公报
技术实现思路
将底板接合于散热叶片的情况下，如果在底板的与散热叶片等相接的面大量存在微小的凹凸，则具有底板与散热叶片之间的密合性降低的问题。因此，具有如下的问题：底板与散热叶片之间的传热性显著地降低，由陶瓷电路基板、底板、散热叶片等构成的组件整体的散热性显著地降低。本专利技术鉴于上述状况而完成，提供与其他散热部件的密合性高的铝-碳化硅质复合体及其制造方法。根据本专利技术，提供铝-碳化硅质复合体，该铝-碳化硅质复合体具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层，在一个板面安装电路基板，另一板面用作散热面，其特征在于，散热面侧的复合化部的板面为凸型的翘曲的形状，散热面侧的铝层为凸型的翘曲的形状，相对的外周面的短边中央的厚度的平均(Ax)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00，相对的外周面的长边中央的厚度的平均(Ay)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。根据本专利技术的一个方案，上述铝-碳化硅质复合体，其特征在于，安装了电路基板时的上述外周面的短边方向上的基于10cm的翘曲量Cx为-10μm≤Cx≤30μm，安装了电路基板时的上述外周面的长边方向上的基于10cm的翘曲量Cy为-10μm≤Cy≤40μm。根据本专利技术的一个方案，上述铝-碳化硅质复合体，其特征在于，上述外周面的短边和长边的长度相等，相对的外周面的边中央的厚度的平均(A)与板面的中心部的厚度(B)之比(A/B)为0.91≤A/B≤1.00。根据本专利技术的一个方案，上述铝-碳化硅质复合体，其特征在于，待安装上述电路基板的面的铝层的平均厚度为0.1mm～0.3mm，该面内的铝层的厚度差为0.1mm以内。根据本专利技术的一个方案，上述铝-碳化硅质复合体，其特征在于，待安装上述电路基板的面的铝层的平均厚度与散热面的铝层的平均厚度之差为较厚的铝层的平均厚度的50％以下。根据本专利技术的一个方案，上述铝-碳化硅质复合体，其特征在于，25℃下的热导率为180W/mK以上，150℃下的热膨胀系数为10×10-6/K以下。根据本专利技术，提供铝-碳化硅质复合体的制造方法，为上述铝-碳化硅质复合体的制造方法，其特征在于，包括：形成平板状的碳化硅质多孔体的工序；将碳化硅质多孔体的一个板面机械加工为凸型的翘曲的形状的工序；使铝合金浸渍到碳化硅质多孔体中，制作铝-碳化硅质复合体的工序，其中该铝-碳化硅质复合体具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层；以及通过对将碳化硅质多孔体加工为凸型的翘曲的形状的面侧的铝层进行机械加工，从而将凸型的翘曲的形状的散热面成型的工序。本专利技术的铝-碳化硅质复合体与其他散热部件的密合性高。附图说明图1为表示本专利技术的一个实施方式涉及的铝-碳化硅质复合体的概念的构成的图，是从板厚方向观察的平面图。图2为从图1的铝-碳化硅质复合体的外周面的短边方向(图2(a))和长边方向(图2(b))观察的侧面图。图3为表示本专利技术的另一实施方式涉及的铝-碳化硅质复合体的概念的构成的平面图。图4为表示本专利技术的另一实施方式涉及的铝-碳化硅质复合体的概念的构成的平面图。图5为用于说明本专利技术中的翘曲量的定义的概念的侧面图。具体实施方式以下对本专利技术涉及的铝-碳化硅质复合体及其制造方法的一实施方式进行说明。但是，本专利技术当然并不限定于这些实施方式。本实施方式的铝-碳化硅质复合体是这样的铝-碳化硅质复合体：其具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层，在一个板面安装电路基板，另一板面用作散热面，散热面侧的复合化部的板面为凸型的翘曲的形状，散热面侧的铝层为凸型的翘曲的形状，相对的外周面的短边中央的厚度的平均(Ax)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00，相对的外周面的长边中央的厚度的平均(Ay)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。上述铝-碳化硅质复合体例如具有图1或图2中所示的形状。如图1中所示那样，铝-碳化硅质复合体1从板厚方向看，为平面视矩形，在板面的周缘部设置了用于螺丝紧固固定于其他部件的贯通孔2。另外，如图2中所示那样，铝-碳化硅质复合体1具有围绕正板面、背板面的周围的外周面，铝-碳化硅质复合体1的一个板面具有凸型的翘曲的形状。这样的铝-碳化硅质复合体1中，具有凸型的翘曲的形状的板面成为散热面，在另一板面安装电路基板。图1或图2中所示那样的形状的铝-碳化硅质复合体1中，将相对的外周面的各短边的中央位置的板厚方向的厚度设为Ax1和Ax2的情况下，相对的外周面的短边中央的厚度的平均Ax用下述式(1)定义。Ax＝(Ax1+Ax2)/2…(1)同样地，将相对的外周面的各长边的中央位置的板厚方向的厚度设为Ay1和Ay2的情况下，相对的外周面的长边中央的厚度的平均Ay用下述式(2)定义。Ay＝(Ay1+Ay2)/2…(2)板面的中心部的厚度B意指矩形的板面的中心部(矩形的对角线的交点)的板厚方向的厚度。厚度B优选2mm-6mm，更优选地，厚度B为3mm-6mm。本实施方式的铝-碳化硅质复合体1的相对的外周面的短边中央的厚度的平均Ax与板面的中心部的厚度B之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00。另外，相对的外周面的长边中央的厚度的平均Ay与板面的中心部的厚度B之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。通过成为这样的构成，将电路基板安装于铝-碳化硅质复合体时的复合体整体的翘曲的形状成为适当的形状，铝-碳化硅质复合体对于其他散热部件的密合性提高，作为散热部件的冷却效果提高。就本实施方式的铝-碳化硅质复合体1而言，更优选地，安装了电路基板时的外周面的短边方向上的基于10cm的翘曲量Cx为-10μm≤Cx≤30μm，安装了电路基板时的外周面的长边方向上的基于10cm的翘曲量Cy为-10μm≤Cy≤40μm。由此，将本实施方式的铝-碳化硅质复合体与其他散热部件接合时的冷却效果提高。这是因为，通过将安装了电路基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝‑碳化硅质复合体，该铝‑碳化硅质复合体具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层，在一个板面安装电路基板，另一个板面用作散热面，其特征在于，散热面侧的复合化部的板面为凸型的翘曲的形状，散热面侧的铝层为凸型的翘曲的形状，相对的外周面的短边中央的厚度的平均(Ax)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00，相对的外周面的长边中央的厚度的平均(Ay)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 JP 2014-1572241.一种铝-碳化硅质复合体，该铝-碳化硅质复合体具有包含碳化硅和铝合金的平板状的复合化部，和在复合化部的两板面设置的包含铝合金的铝层，在一个板面安装电路基板，另一个板面用作散热面，其特征在于，散热面侧的复合化部的板面为凸型的翘曲的形状，散热面侧的铝层为凸型的翘曲的形状，相对的外周面的短边中央的厚度的平均(Ax)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ax/B)为0.91≤Ax/B≤1.00，相对的外周面的长边中央的厚度的平均(Ay)与板面的中心部的厚度(B)之比(Ay/B)为0.94≤Ay/B≤1.00。2.如权利要求1所述的铝-碳化硅质复合体，其特征在于，安装了电路基板时的所述外周面的短边方向上的基于10cm的翘曲量Cx为-10μm≤Cx≤30μm，安装了电路基板时的所述外周面的长边方向上的基于10cm的翘曲量Cy为-10μm≤Cy≤40μm。3.如权利要求1所述的铝-碳化硅质复合体，其特征在于，所述外周面的短边和长边的长度相等，相对的外周面的边中央的厚度的平均(A)与板面的中心部的厚度(B)之比(A/B)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫川健志，纪元德，广津留秀树，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP