[发明专利]散热板及其制造方法

说明书

本发明提供一种具有Cu‑Mo复合材料和Cu材料的包层结构的低热膨胀系数、高导热系数的散热板。该散热板通过Cu‑Mo复合体层、Cu层、Cu‑Mo复合体层在板厚方向依次层叠或者Cu‑Mo复合体层和Cu层在板厚方向交替层叠而由3层以上的Cu‑Mo复合体层和2层以上的Cu层构成，而且两面的最外层由Cu‑Mo复合体层构成，Cu‑Mo复合体层具有扁平的Mo相分散在Cu基体中的板厚截面组织。利用该包层结构，从而在为低热膨胀系数的同时得到高导热系数。

技术领域

本发明涉及用于使由半导体元件等发热体产生的热有效地散失的散热板及其制造方法。

背景技术

为了使由半导体元件产生的热从半导体设备中有效地散失，一直使用散热板(散热片)。对于该散热板，在其功能上要求高导热系数，同时由于利用软钎焊或硬钎焊而接合于半导体或陶瓷电路基板、金属封装部件等，还要求为与被接合的部件接近的热膨胀系数(低热膨胀系数)。

以往，作为高导热系数、低热膨胀系数的散热板，一直使用Mo-Cu复合材料(例如，专利文献1)。一般，在散热板中使用的Mo-Cu复合材料如下制造，即将Mo粉末或Mo粉末和Cu粉末的混合粉末加压成型而制成压粉体，根据需要对该压粉体实施还原烧结后，实施Cu熔渗或致密化处理，由此制成Mo-Cu复合材料，对该Mo-Cu复合材料进行轧制。Mo与Cu几乎不固溶，因此该Mo-Cu复合材料成为Mo与Cu的2相组织，制成利用低热膨胀系数的Mo和高导热系数的Cu的特性的散热板。

在专利文献2中，作为如上所述的以Mo-Cu复合材料为基底的散热板，公开了一种在经过特定的轧制工序而得到的Mo-Cu复合材料的两面压接Cu板而得的散热板，该散热板具有比[Cu/Mo/Cu]包层材料高的导热系数，加压冲裁性也优异。

另外，定性地已知Mo-Cu复合材料通过进行轧制而热膨胀系数降低，因此，如上所述地经过轧制工序进行制造。以往，认为Mo粒子由于较硬且1次粒子小，所以难以通过轧制而变形，因此Mo-Cu复合材料的轧制通过200～400℃左右的温轧来实施(专利文献1)。另外，在专利文献2中公开了一种在一次轧制中实施温轧、在二次轧制中实施冷轧的制造方法，该制造方法中也以Mo粒子不易变形为前提而将温轧(一次轧制)作为必需工序。

近年来，由于半导体的高输出化，散热板的散热性变得更重要。另一方面，对半导体模块的小型化的需求也高，散热板还需要从更小面积进行放热。因此，与板面方向的放热相比，厚度方向的散热性变得更加重要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-307701号公报

专利文献2：日本特开2001-358266号公报

发明内容

但是，根据本发明人的研究结果，可知在专利文献2这样的Mo-Cu复合材料和Cu材料的包层结构中，在厚度方向的导热系数的提高并不充分，存在可得到在厚度方向的更高导热系数的最佳包层结构。

因此，本发明的目的在于提供一种具有Mo-Cu复合材料和Cu材料的包层结构的低热膨胀系数、高导热系数的散热板。

另外，本发明的另一目的在于提供一种能够稳定且成本地制造具有这样优异的热性能的散热板的制造方法。