本發(fā)明涉及冷卻器，特別涉及一種具有疊層層壓金屬材料的冷卻器的制造方法。

背景技術(shù)：

在功率半導(dǎo)體模塊等的半導(dǎo)體模塊中，半導(dǎo)體元件安裝在絕緣基板上。而且，為了降低隨著半導(dǎo)體元件的動(dòng)作而上升的半導(dǎo)體元件的溫度，絕緣基板以配置在冷卻器(包括散熱部件(heat sink)、散熱板等的散熱器)的冷卻面上的方式與冷卻面接合。

該絕緣基板具有作為電絕緣層的陶瓷層、布線(xiàn)層(電路層)等。布線(xiàn)層由銅或鋁等形成。

冷卻器使用了銅制或鋁(包括其合金)制的冷卻器等，但是，鋁制或銅制冷卻器的軟釬料接合性很差。因此，將絕緣基板通過(guò)軟釬焊而接合到該冷卻器的冷卻面上的情況下，為了提高軟釬料接合性，需要在冷卻器的冷卻面上形成鍍鎳層。

然而，在冷卻器的冷卻面上形成鍍鎳層的情況下，會(huì)由于清洗、干燥不充分等造成的鍍鎳層的污染，而引起軟釬料受潮不良。尤其，在冷卻器的整個(gè)表面上形成鍍鎳層的情況下，由于通常冷卻器的形狀是復(fù)雜的，所以存在容易導(dǎo)致這種軟釬料受潮不良的難點(diǎn)。

雖然有在中間加入Ti層的結(jié)構(gòu)，但是由于是板狀的形式，在受熱時(shí)，仍舊存在較大的翹曲，導(dǎo)致釬焊的不良。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于解決上述封裝中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種冷卻器的制造方法，包括：

（1）提供Ni層和Cu層，所述Ni層和Cu層具有相同長(zhǎng)和寬；

（2）在所述Cu層上沉積一層Ti層形成Cu層上Ti層結(jié)構(gòu)，或者額外提供一Ti層通過(guò)層壓鍵合的方式形成Cu層上Ti層結(jié)構(gòu)；

（3）在Ti層刻蝕出多個(gè)直至漏出Cu層的多個(gè)通孔，形成通孔陣列；

（4）在彼此均勻間隔的通孔中填充Cu層材料形成Cu層材料通孔；

（5）在彼此均勻間隔的其余未被填充的通孔中填充N(xiāo)i層材料形成Ni層材料通孔；

（6）在Ti層上疊置Ni層，通過(guò)高溫層壓鍵合，進(jìn)行金屬合金化。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述Ni層或Ni層材料通孔與所述Ti層的接合截面上，形成有由所述Ni層的Ni與所述Ti層的Ti合金化而成的Ni-Ti合金層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述Cu層或Cu層材料通孔與所述Ti層的接合截面上，形成有由所述Cu層的Cu與所述Ti層的Ti合金化而成的Cu-Ti合金層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述Ni層材料通孔與所述Cu層的接合截面上或者在所述Cu層材料通孔與所述Ni層的接合截面上，形成有由所述Ni層的Ni與所述Cu層的Cu合金化而成的Cu-Ni合金層。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ni層具有用于使被冷卻體通過(guò)軟釬焊而接合的上表面且由Ni或Ni合金形成。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ti層配置在所述Ni層的下表面?zhèn)惹矣蒚i或Ti合金形成。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Cu層配置在所述Ti層的下表面?zhèn)惹矣蒀u或Cu合金組成，并且，所述冷卻器使所述層壓材料的所述Cu層的下表面與冷卻器主體的冷卻面經(jīng)由硬釬焊材料層而接合。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ni層的厚度為50微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ti層的厚度為30微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Cu層為100微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ni-Ti合金層的厚度約為1-3微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Cu-Ti合金層的厚度約為2-5微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Cu-Ni合金層的厚度約為2-5微米。

本發(fā)明的技術(shù)方案，具有在Ti層的陣列式通孔，所述陣列式通孔由彼此均勻間隔的Ni層材料通孔和Cu層材料通孔構(gòu)成，可以防止由于熱膨脹系數(shù)不同的導(dǎo)致的上下層之間的相對(duì)應(yīng)力，從而解決整個(gè)層壓材料板的翹曲問(wèn)題，并且形成合金化金屬層可以增加層壓緊密度，提高散熱效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明冷卻器的層壓材料的結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2為本發(fā)明冷卻器的層壓材料的Ti層俯視圖；

圖3為圖1的A區(qū)域的放大圖；

圖4為圖1的B區(qū)域的放大圖；

圖5為圖1的C區(qū)域的放大圖；

圖6為圖1的D區(qū)域的放大圖；

圖7為本發(fā)明的冷卻器的制造方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的“層”可以是板、片等基材，層壓表示熱壓鍵合或結(jié)合，合金化指的是利用擴(kuò)散使得兩金屬接觸面形成擴(kuò)散合金層。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明提供了一種冷卻器，包括：具有是Ni層3、Ti層2和Cu層1依次接合一體化為層壓狀的層壓材料，所述Ni層3具有用于使被冷卻體通過(guò)軟釬焊而接合的上表面且由Ni或Ni合金形成，所述Ti層2配置在所述Ni層3的下表面?zhèn)惹矣蒚i或Ti合金形成，所述Cu層1配置在所述Ti層2的下表面?zhèn)惹矣蒀u或Cu合金組成，并且，所述冷卻器使所述層壓材料的所述Cu層1的下表面與冷卻器主體的冷卻面經(jīng)由硬釬焊材料層而接合；其特征在于，所述Ti層1中具有陣列式通孔4，所述陣列式通孔由彼此均勻間隔的Ni層材料通孔和Cu層材料通孔構(gòu)成。例如，參見(jiàn)圖2，所述Ni層材料通孔和Cu層材料通孔被TI層包覆，可以是彼此間隔且均勻排布的，構(gòu)成一個(gè)矩陣陣列。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述Ni層3的厚度為50微米，所述Ti層2的厚度為30微米，所述Cu層1為100微米。

參見(jiàn)圖3和4，在所述Ni層材料通孔與所述Cu層1的接合截面上或者在所述Cu層材料通孔與所述Ni層3的接合截面上，形成有由所述Ni層的Ni與所述Cu層的Cu合金化而成的Cu-Ni合金層13，所述Cu-Ni合金層13的厚度約為2-5微米。

參見(jiàn)圖5，在所述Ni層3或Ni層材料通孔與所述Ti層的接合截面上，形成有由所述Ni層3的Ni與所述Ti層2的Ti合金化而成的Ni-Ti合金層23，所述Ni-Ti合金層23的厚度約為1-3微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述Cu層1或Cu層材料通孔與所述Ti層2的接合截面上，形成有由所述Cu層1的Cu與所述Ti層2的Ti合金化而成的Cu-Ti合金層12，所述Cu-Ti合金層12的厚度約為2-5微米。

其具體制造方法如圖7所示，包括：

（1）提供Ni層和Cu層，所述Ni層和Cu層具有相同長(zhǎng)和寬；

（2）在所述Cu層上沉積一層Ti層形成Cu層上Ti層結(jié)構(gòu)，或者額外提供一Ti層通過(guò)層壓鍵合的方式形成Cu層上Ti層結(jié)構(gòu)；

（3）在Ti層刻蝕出多個(gè)直至漏出Cu層的多個(gè)通孔，形成通孔陣列；

（4）在彼此均勻間隔的通孔中填充Cu層材料形成Cu層材料通孔；

（5）在彼此均勻間隔的其余未被填充的通孔中填充N(xiāo)i層材料形成Ni層材料通孔；

（6）在Ti層上疊置Ni層，通過(guò)高溫層壓鍵合，進(jìn)行金屬合金化。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。