[发明专利]散热板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及散热板及其生产方法。具体来说，本发明涉及与散热片形成一体的散热板及其生产方法。

背景技术

在用作电源模块的绝缘基底的传统的金属/陶瓷粘结基底中，金属电路板粘结在陶瓷基底的一侧，而用于散热的金属基体板粘结在另一侧，金属电路板上安装有半导体芯片等。

为了将热量从诸如半导体芯片的发热元件中辐射到外面去，已知有一种将散热片安装在金属基体板反面的方法，以通过散热油脂来辐射热量。还已知一种方法，其通过铜焊金属填料将散热片粘结到半导体器件安装基底上（例如，参见日本专利公开No.4-363052）。

为了进一步提高金属/陶瓷粘结基底的冷却功率，提出了一种散热器，该散热器具有与多个圆柱状（或支柱状）的突出部分（用作散热片）形成一体的构件，每个突出部分具有大致截头圆锥的形状（例如，参见日本专利公开No.2007-294891）。

当多个具有大致截头圆锥形状的圆柱突出部分，像日本专利公开No.2007-294891所披露散热器那样形成为散热片时，如果采用冷却和固化注射到模具内的熔融金属（铝、铝合金等）的方法（所谓熔融金属粘结方法），则由于模具（各向同性的碳等）的热膨胀系数和铝、铝合金等的热膨胀系数之间有很大差异，在熔融金属冷却和固化过程中会产生很大热应力，于是，如果为了增加散热片的总表面面积，而使大量散热片具有小的锥度角（不大于5°），那么，要从模具中取出突出部分就会非常困难。出于这样的原因，存在的问题是，由于散热片有瑕疵和裂纹，故不可能获得具有理想形状的散热片，和/或模具会碎裂。

发明内容

因此，本发明的目的是消除上述问题并提供散热板及其生产方法，该散热板可容易地从模具中取出而形成具有理想形状的圆柱状（或支柱状）的突出部分，同时，即使由模具生产的散热板具有平板部分，该平板部分与多个从平板部分一个主表面突出出来的突出部分形成一体，也可防止模具碎裂。

为了达到上述目的和其它目的，发明人经过细心和不断的研究，发现如果在用金属制造的且具有与多个从平板部分一个主表面突出出来的突出部分形成一体的平板部分的散热板中，在布置在平板部分内且靠近平板部分的一个主表面的区域内，布置沿着基本上平行于该平板部分一个主表面的方向延伸的加强构件，那么就有可能生产如此的散热板，该散热板可容易地从模具中取出而形成具有理想形状的圆柱状（或支柱状）的突出部分，同时，即使由模具生产的散热板具有平板部分，该平板部分与多个从平板部分一个主表面突出出来的突出部分形成一体，也可防止模具碎裂。因此，发明人提出了本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种散热板，该散热板由金属材料制成并且包括：平板部分；多个圆柱形突出部分，这些圆柱形部分从平板部分一个主表面突出出来并且与平板部分形成一体；以及加强构件，该加强构件沿着基本上平行于该平板部分的一个主表面的方向延伸且该加强构件布置在一区域内，该区域布置在平板部分内且靠近平板部分的一个主表面。

在该散热板内，加强构件较佳地穿过平板部分而在其中延伸，穿过平板部分而在其中延伸的加强构件的一部分的整个表面较佳地直接粘结到平板部分。加强构件较佳地具有暴露在外面的端面，加强构件除了端面之外的整个表面较佳地直接粘结到平板部分。加强构件较佳地是板构件，加强构件可以是彼此间距开延伸的多个板构件。加强构件用这样材料制造，该材料的熔点高于平板部分和圆柱形突出部分的金属材料的熔点。平板部分和圆柱形突出部分的金属材料较佳地是铝或铝合金。在该情形中，加强构件较佳地用这样的金属制造，该金属含有铁和选自以下组群中至少一个元素：镍、钴、铜和锰。替代地，加强构件可由选自以下组群的至少一个陶瓷材料制造：氧化铝、氮化铝、氮化硅和碳化硅。大量圆柱形突出部分中的每个较佳地都具有大致圆柱形或截头圆锥形的形状，并可具有大致矩形柱或平板的形状。靠近平板部分一个主表面的区域较佳地是与平板部分的一个主表面隔开0.1至1.0mm的区域。陶瓷基底的一个主表面可直接粘结到平板部分的另一个主表面，而金属板可直接粘结到陶瓷基底的另一个主表面。