钎焊方法以及钎焊构造技术

一种钎焊方法，对构成HV逆变器的冷却器的顶板和绝缘基板进行钎焊，(1)经由钎料层将绝缘基板配置在顶板之上，之后通过照射激光，对顶板与绝缘基板之间的接合部中的任意的多个位置实施激光焊接，将绝缘基板临时固定到顶板。(4)之后，通过使钎料层加热熔融，以多个激光焊接的位置作为钎焊起点，将绝缘基板钎焊在顶板之上。(5)在钎焊后，与由多个钎焊起点包围的区域的中央部分对应地，将功率半导体接合到绝缘基板之上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对构成混合逆变器(HV逆变器)的冷却器的两个部件进行钎焊的钎焊方法以及钎焊构造。
技术介绍
以往，作为这种技术，例如已知有下述的专利文献I所记载的技术。在该技术中，在冷却器的端面上形成了构成多个条的狭缝、格子或者凹痕(dimple)，并对该端面钎焊半导体。由此，防止在冷却器和半导体之间的钎焊部分产生孔隙，并且分散作用于钎料的应力，防止在钎焊部分产生剥离或裂纹。这里，“狭缝”有时会阻碍钎料的流动，因此需要在所有的狭缝面上设置钎焊的起点，有可能产生未接合部分(孔隙)。另外，“格子”也有时会阻碍钎料的流动，因此需要在所有的格子面上设置钎焊的起点，有可能产生未接合部分(孔隙)。并且，“凹痕”由于为面钎焊，因此要求部件具有高的平面度，成本有可能提高。现有技术文献专利文献1:日本专利文献特开平9-275170号公报；专利文献2: 日本专利文献特开2002-137974号公报。
技术实现思路
然而，在专利文献I所记载的技术中，在钎焊时，部件由于高温会产生翘曲，接合部分的间隙会增大，有可能会阻碍钎料流动。尤其是，在氮气氛下由非腐蚀性焊剂钎焊法(NB法)所进行的钎焊中，由于使用焊剂，因此焊剂的残渣会分散成孔隙，有可能会降低部件的接合率。另外，一旦在接合部不规则地产生孔隙，则在该接合部上固定了发热部件的情况下，无法有效地冷却该发热部件，有可能导致冷却器的功能降低。另外，作为在冷却器的端面成形狭缝的方法，可考虑模压成形和蚀刻。但是，在模压成形中，在成形时，槽部的材料在平面部上移动，无法确保部件的平面度，会产生间隙，钎料不能流动，有可能成为未接合。另外，在蚀刻中，虽然能够确保部件的平面度，但是存在成本增大的倾向。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供以下的钎焊方法以及钎焊构造:关于构成冷却器的两个部件的钎焊，通过控制孔隙的产生位置，能够提高两个部件的接合效率。(I)为了达到上述目的，本专利技术的第一方式提供一种钎焊方法，对构成HV逆变器的冷却器的第一部件和第二部件进行钎焊，所述钎焊方法的主旨在于，经由钎料层将第二部件配置到第一部件之上，之后，通过照射激光，对第一部件与第二部件之间的接合部中的任意多个位置实施激光焊接，将第二部件临时固定到第一部件，之后，通过使钎料层加热熔融，以多个激光焊接的位置作为钎焊起点，将第二部件钎焊在第一部件之上。根据上述(I)的构成，第二部件以多个激光焊接的位置作为钎焊起点被钎焊在第一部件之上，因此通过任意设定钎焊起点的配置、即激光的照射位置，能够控制钎料层中的孔隙的产生位置。即，孔隙具有在相邻的两个钎焊起点的中间位置集中的倾向，因此通过设定钎焊起点的配置，能够不使孔隙的产生位置分散地进行控制。(2)为了达到上述目的，在上述(I)的构成的基础上优选的是:在钎焊后，在由多个钎焊起点包围的区域内，且与包含在所述区域内的其他的钎焊起点之上对应地，至少将发热体接合到第二部件之上。根据上述(2)的构成，除了上述(I)的构成的作用以外，还具有以下作用:在由多个钎焊起点包围的区域内的、且与包含在该区域内的其他的钎焊起点之上对应的钎料层中，所残留的孔隙少。因此，发热体可避开孔隙之上而被接合在第二部件。(3)为了达到上述目的，在上述(I)的构成的基础上优选的是:在钎焊后，在从由多个钎焊起点包围的区域的中央部分向钎焊起点、或者向多个钎焊起点中的相邻的两个钎焊起点之间偏移的位置处，以与所述区域重叠的方式，至少将发热体接合到第二部件之上。根据上述(3)的构成，除了上述(I)的构成的作用以外，还具有以下的作用:在从由多个钎焊起点包围的区域的中央部分向钎焊起点、或者向多个钎焊起点中的相邻的两个钎焊起点之间偏移的位置处，与所述区域重叠的钎料层中，所残留的孔隙少。因此，发热体可避开孔隙之上而接合到第二部件。(4)为了达到上述目的，本专利技术的第二方式提供一种钎焊构造，对构成HV逆变器的冷却器的第一部件和第二部件进行钎焊，所述钎焊构造的主旨在于，第二部件经由钎料层被钎焊到第一部件之上，在第一部件与第二部件之间的接合部中的任意的多个位置处残留有由激光焊接形成的焊痕，孔隙集中残留在相邻的焊痕之间的钎料层中。根据上述(4)的构成，在第一部件与第二部件之间的接合部中的任意的多个位置处残留有由激光焊接形成的焊痕 ，孔隙集中残留在相邻的焊痕之间的钎料层中，因此孔隙的分散变少。(5)为了达到上述目的，在上述(4)的构成中，优选的是:至少发热体在由多个焊痕包围的区域内，且与包含在所述区域内的其他的焊痕之上对应地，被接合到第二部件之上。根据上述(5)的构成，除了上述(4)的构成的作用以外，还具有以下作用:在由多个焊痕包围的区域内的、且与包含在区域内的其他的焊痕之上对应的钎料层中，所残留的孔隙少。因此，发热体可避开孔隙上而接合到第二部件。(6)为了达到上述目的，在上述(4)的构成中，优选的是:至少发热体在从由多个焊痕包围的区域的中央部分向焊痕、或者向多个焊痕中的相邻的两个焊痕之间偏移的位置处，以与所述区域重叠的方式，被接合到第二部件之上。根据上述(6)的构成，除了上述(4)的构成的作用以外，还具有以下的作用:在从由多个焊痕包围的区域的中央部分向焊痕、或者向多个焊痕中的相邻的两个焊痕之间偏移的位置处，与所述区域重叠的钎料层中，所残留的孔隙少。因此，发热体可避开孔隙上而接合到第二部件。根据上述(I)的构成，关于构成冷却器的两个部件的钎焊，通过控制孔隙的产生位置，能够稳定并提高两个部件的接合效率。根据上述⑵的构成，除了上述⑴的构成的效果以外，还具有以下效果:发热体和孔隙难以上下重叠，来自发热体的散热很少被孔隙阻碍，能够有效地冷却发热体，能够提高作为冷却器的功能。根据上述(3)的构成，除了上述⑴的构成的效果以外，还具有以下效果:发热体和孔隙难以上下重叠，来自发热体的散热很少被孔隙阻碍，能够有效地冷却发热体，能够提高作为冷却器的功能。根据上述(4)的构成，关于构成冷却器的两个部件的钎焊，通过控制孔隙的产生位置，能够稳定并提高两个部件的接合效率。根据上述(5)的构成，除了上述⑷的构成的效果以外，还具有以下效果:发热体和孔隙难以上下重叠，来自发热体的散热很少被孔隙阻碍，能够有效地冷却发热体，能够提高作为冷却器的功能。根据上述(6)的构成，除了上述⑷的构成的效果以外，还具有以下效果:发热体和孔隙难以上下重叠，来自发热体的散热很少被孔隙阻碍，能够有效地冷却发热体，能够提高作为冷却器的功能。附图说明图1是关于第一实施方式示出HV逆变器的冷却器的立体图；图2是关于第一实施方式示出冷却器的简要构成的沿图1的A-A线的截面图；图3是关于第一实施方式示出冷却器的平面图；图4是关于第一实施方式示出顶板与绝缘基板的接合关系的图3的B-B线截面图；图5是关于第一实施 方式示出钎焊方法的顺序的流程图；图6是关于第一实施方式示出向顶板配置多个绝缘基板的工序的立体图；图7是关于第一实施方式示出向顶板激光焊接绝缘基板的工序的截面图；图8是关于第一实施方式不出激光输出与照射时间的关系的图表。图9是关于第一实施方式示出向壳体配置散热片和顶板等的工序的立体图；图10是关于第一实施方式示出顶板与壳体的激光焊接的工序的立体图；图11是关于第一实施方式示出接合在顶板之上的绝缘基板和接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保田启辅，杉野裕司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：