Теплоотвод для полупроводниковых приборов и способ его изготовления

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при получении твердотельного элемента , рассеивающего тепловую энергию, выделяющуюся при работе полупроводникового прибора. Цель изобретения - повышение эффективности теплоотвода - достигается путем увеличения теплоотдающей поверхности. Наличие теплоотдающей поверхности достигается за счет конструкции и способа изготовления теплоотвода. Теплоотдающая, поверхность теплоотвода выполнена из расположенного на одной стороне основания 1 из металла слоя 3 из ферромагнитного порошка с игольчатыми выступами 4 и впадинами 5 между ними на внешней поверхности слоя 3 и слоя гальванического покрытия 6, который нанесен на внешнюю поверхность слоя 3 из ферромагнитного порошка. Для придания поверхности теплоотвода максимальных теплоотводящих свойств производят окрашивание его в темнооливковый цвет. При изготовлении теплоотвода используют воздействие на пластину основания 1 и частицы ферромагнитного порошка магнитным полем, силовые магнитные линии которого ориентированы перпендикулярно плоскости размещения пластины основания 1 посредством магнитной плиты из набора постоянных магнитов, а после этого формируют на указанной выше стороне пластины слой 3 ферромагнитного порошка с игольчатыми выступами 4 и впадинами 5 путем перемещения пластины основания 1 вместе с магнитной плитой в направлении от указанной выше плоской поверхности вдоль магнитных силовых линий постоянного магнитного поля, а нанесение гальванического покрытия 6 производят под воздействием постоянного магнитного поля. 2 с. и 3 з.п. ф-лы. 5 ил. (Л О5, 05 00 00 00

ОО03 ССНЕТСНИХ

СО@4ЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОЬРФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР (21) 4453491/21 (22) 04. 07. 88 (46) 30.03.91. Бюл. 11 12 (72) А. Г.Белик, В.В. Коноваленко, Е.М.Огонькова и В.А.Серов (53) 621 . 396. 67. 7(088. 8) (56) Радио, 1968, В 6, с.17.

Инженерная гальванотехника в, приборостроении / Под ред.А.М.Гинбер. га. Y Иашиностроение,. 1977, с. 106. (54) ТЕПЛООТВОД ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВНХ ПРИБОРОВ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛБНИЯ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при получении твердотельного элемента, рассеивающего тепловую энергию, выделяющуюся при работе полупроводниКового прибора. Цель изобретения— повышение эффективности теплоотводадостигается путем увеличения теплоотдающей поверхности. Наличие теплоотдающей поверхности достигается за счет конструкции и способа изготовления теплоотвода. Теплоотдающая поверхность теплоотвода выполнена иэ расположенного на одной стороне основания 1 из металла слоя 3 из ферромагнитного порошка с игольчатыми

„,Я0.„1638818 А 1 (gg)g Н 05 К 7/20, H 01 L 23/34

2 выступами 4 и впадинами 5 между ними на внешней поверхности слоя 3 и слоя гальванического покрытия 6, который нанесен на внешнюю поверхность слоя

3 из ферромагнитного порошка. Для придания поверхности теплоотвода максимальных теплоотводящих свойств производят окрашивание его в темнооливковый цвет ° При изготовлении теплоотвода используют воздействие на пластину основания 1 и частицы ферромагнитного порошка магнитным полем, силовые магнитные линии которого ориентированы перпендикулярно плоскости размещения пластины основания

1 посредством магнитной плиты из набора постоянных магнитов, а после этого формируют на указанной выше стороне пластины слой 3 ферромагнитного порошка с игольчатыми выступами 4 и .впадинами 5 путем перемещения пластины основания 1 вместе с магнитной плитой в направлении от укаэанной выше плоской поверхности вдоль. магнитных силовых линий постоянного магнитного поля, а нанесение гальванического покрытия 6 производят под воздействием постоянного магнитного поля. 2с. и Ззп. флы. 5ил.

1638818

К одному из установочных отверстий 2 основания поключается одна из клемм гальванической ванны, таким образом, основание 1 становится одним

Изобретение относится к получению твердотельного элемента, рассеивающего тепловую энергию, выделяющуюся при работе полупроводникового прибо5 ра, дйода или .транзистора, и может быть использовано в радиотехнике.

Цель изобретения - повышение эффективности теплоотвода путем увеличения теплоотдающей поверхности. 1О

На фиг. 1 изображен теплоотвод; на фиг.2-5 — схема реализации способа изготовления теплоотвода.

Теплоотвод для полупроводниковых приборов содержит основание 1 в фор-,!5 ме пластины с установочными отверстиями 2, выполненное из металла, например стали или листового материала, слой 3 из ферромагнитного порошка, расположенный на одной 20 стороне пластины основания 1 с иголь, чатыми выступами 4 и впадинами 5 между ними на внешней поверхности слоя

3, слой 6 гальванического металлического покрытия, нанесенный на внешнюю поверхность слоя 3 из ферромагнитного порошка. На свободной стороне основания расположена плоская поверхность 7 для приборов.

Способ изготовления теплоотвода осуществляют следующим образом.

Основание 1 устанавливают на магнитную плиту 8 непосредственно на набор магнитов 9 (фиг.2). 3а счет магнитных сил основанйе 1 удерживается на магнитной плите 8, Последняя с.установленным на ней основанием 1 укладьвается на слой 10 ферромагнитного порошка, причем с ферромагнитным порошком соприкасается поверх- 40 ность основания 1 с одной его стороны (фиг.З).

Магнитная плита 8 с установленным на ней основанием 1. поднимается с ферромагнитного порошка. На поверхности. основания из ферромагнитного порошка образуются игольчатые выступы, которые удерживаются на поверх-. ности основания 1 за счет магнитных сил (фиг..4). Таким образом уже образован теплоотвод состоящий из осно-, 1 вания 1 и игольчатых выступов 4, однако он может существовать только при наличии магнитной плиты 8. из электродов гальванической ванны (условно не показаны).

Магнитная плита 8 с основанием 1, на котором при помощи магнитного поля удерживаются игольчатые выступы

4 из ферромагнитного порошка, погружается в электролит (фиг.5). Основание 1 поключается к источнику тока и весь теплоотвод становится электродом.

При пропускании тока через электролит идет осаждение металла из электролита на основание 1 и слой 3 из ферромагнитного порошка. Гальвани" ческое покрытие покрьвает сплошной пленкой основание и слой 3 и придает всей конструкции необходимую жесткость.

Вся конструкция вынимается из электролита и от нее отделяется магнитная плита 8. Теперь игольчатые выступы 4 из ферромагнитного порошка удерживаются посредством слоя гальванического покрытия,,образованного на их внешней поверхности.

Пример. В качестве ферромагнитного используют порошок, полученный, например, из стали СтЗ, основанием 1 служит стальная пластина или листовой материал также, например, из стали СтЗ, производят раздельное обезжиривание порошка и основания 1 в органическом растворителе, высушивают порошок и основание 1.

Наносят порошок на основание 1будущего теплоотвода и воздействуют на него магнитной системой, обеспечивающей перпендикулярность силовых линии основанию 1. В качестве магнитной системы используют набор постоянных магнитов 9, которые устанавливают со стороны основания 1, предусмотренной для подвода тепла. Пос" тоянные магниты 9 устанавливают так, что они образуют сплошную поверхность.

В качестве постоянных магнитов 9 используют магниты, линия соединения полюсов которых перпендикулярна одной из плоскостей магнита. Этой плоскостью магнитная плита 8 устанавливается на основание 1, в сечении эта плоскость представляет собой прямоугольник или квадрат. Каждый из магнитов взаимодействует с полем соседнего магнита. Это взаимодейст-, вие спрямляет силовые линии отдельных магнитов, создавая суммарное поле над основанием 1 с силовыми

Формула изобретения 40

1. Теплоотвод для полупроводниковых приборов, выполненный в виде пластинчатого основания из металла в форме пластины с установочными отверстиями в ней со слоем гальванического металлического покрытия с одной стороны основания, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности теплопровода путем увеличения теплоотдающей поверхности теплоотвода, основание снабжено размещенным на одной его стороне слоем с игольчатыми выступами и впадинами между ними на его внешней поверхности, выполненным из ферромагнитного. порошка, причем слой гальванического металлического покрытия нанесен на игольчатые выступы и

5 163SS1 линиями, близкими к перпендикулярным основанию, Магнитное поле взаимодействует с ферромагнитным порошком, одновременно удерживая порошок на основании 1, и образует игольчатые выступы 4 из порошка на поверхности основания l

Полученную структуру декапирун т (производят слабое травление) в 10X— ном растворе соляной кислоты. B этой и последующих операциях магнитную систему защищают от воздействий жидкостей и токов.

После промывки на структуру из фер — 1 ромагнитного порошка и основания 1 производят в два этапа осаждение меди из электролита 11 в гальванической ванне 12. В первом этапе на теплоотвод осаждается слой меди тол- 20 щиной 1-3 мкм из цианистого электролита 11. Во втором этапе основного меднения электролит 11 содержит серную кислоту, медный купорос и добавку "Лимеда ГСР— 1". Скорость осаждения меди при катодной плотности тока

3-4 А/дм равна 1,5 мкм/мин, толщина основного слоя меди 340-360 мкм.

Для придания поверхности теплоотвода максимальных теплоотводящих 30 свойств производят окрашивание его в темно-оливковый цвет. С этой целью рабочую поверхность теплоотвода подвергают цинкованию в цианистом электролите в течение 15-20 мин

2 при катодной плотности тока 1 А/дм и последующей пассивации в растворе, содержащем компенсацию "Ликоноза — 31 .

8 6 впадины между ними внешней поверхнос— ти указанного выше слоя ферромагнитного порошка.

2. Теплоотвод по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве металла основания использована сталь.

3. Теплоотвод по п.2, о т л и ч а ю шийся тем, что основание выполнено из листового м-.ериала.

4. Способ изготовления теплоотвода для полупроводниковых приборов, включающий изготовление основания из металла в форме пластины с отверстиями и нанесение слоя гальванического металлического покрытия путем его гальванического осаждения, с т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности теплоотвода путем увеличения теплоотдающей поверхности теплоотвода, перец нанесением слоя гальванического металлнческого покрытия пластину основания устанавливают одной его стороной на плоскую поверхность со слоем ферромагнитного порошка с обеспечением соприкосновения поверхности указанной выше стороны пластины основания с частицами ферромагнитного порошка,, затем воздействуют на пластину основания и частицы ферромагнитного порошка постоянным магнитным полем, силовые магнитные линии которо -o ориентированы перпендикулярно плоскости размещения пластин основания посредством магнитной плиты из набора постоянных магнитов, а после этого формируют на укзанной выше стороне пластины слой ферромагнитного порошка с игольчатыми выступами и впадинами между ними на его внешней поверхности путем перемещения пластины основания вместе с магнитной плитой в направлении от указанной выше плоской поверхности вдоль магнитных силовых линий постоянного магнитного поля, причем нанесение слоя гальванического металлического покрытия производят под воздействием постоянного магнитного поля на пластину основания и частицы ферромагнитного порошка, 5. Способ по и 4, о т л и ч а ю шийся тем, что воздействие на пластину основания и частицы ферромагнитного порошка постоянным маг †нитным полем силовые магнитные ли— нии которого ориентированы перпендикулярно плоскости размещения пласти— ны основания, посредством магнитной!

638818 о в вВв в в в °

° в в °

° ° ° Ъ ° °

° ° ° ° ° ° °

° в

Ю

° . в ° в в в

Ф °

° в

° . плиты осуществляют следующим образом: сначала прикладывают указанное выше магнитное поле к пластине основания путем установки последней одной сво- ей сторонои на соответствующую по5 верхность магнитной плиты, а затем прикладывают указанное выше магнитное поле к частицам магнитного порошка путем установки пластины основания на поверхность слоя магнитного порошка своей свободной стороной вместе с магнитной плитой.

1638818

Составитель А,Попова

Техред,Л,Олийнык Корректор И.Самборская

М»

Редактор И.Петрова Заказ 934 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, !01