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JP2002124611A - 電子デバイス用放熱体およびその製造方法ならびにこの放熱体を用いた半導体レーザモジュール - Google Patents

電子デバイス用放熱体およびその製造方法ならびにこの放熱体を用いた半導体レーザモジュール

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JP2002124611A
JP2002124611A JP2000314981A JP2000314981A JP2002124611A JP 2002124611 A JP2002124611 A JP 2002124611A JP 2000314981 A JP2000314981 A JP 2000314981A JP 2000314981 A JP2000314981 A JP 2000314981A JP 2002124611 A JP2002124611 A JP 2002124611A
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electronic device
heat
hole
copper
heat radiator
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Katsunori Suzuki
克典 鈴木
Kenzaburo Iijima
健三郎 飯島
Toshiharu Hoshi
星　　俊治
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Yamaha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱方向（熱伝導方向）が一定で、かつ熱膨
張係数が電子デバイス、あるいは電子デバイスを搭載す
る基板、もしくは電子デバイスを収容する容器に近似す
る放熱体およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の放熱体１０は、銅の含有量が少
なく、かつタングステンまたはモリブデンの含有量が多
い銅−タングステン合金または銅−モリブデン合金から
構成される低熱膨張係数を有する材料からなる基板１１
に貫通孔１２を備えている。この貫通孔１２内に銅の含
有量が多く、かつタングステンまたはモリブデンの含有
量が少ない銅−タングステン合金または銅−モリブデン
合金からなる高熱伝導性材料１３が充填されている。こ
れにより、貫通孔１２の軸方向に熱伝導できるようにし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の半導体素子
からなる電子デバイスを搭載する基板あるいは電子デバ
イスを収容する容器に装着されて、電子デバイスが発生
した熱を外部に放出する電子デバイス用放熱体に係り、
特に、熱膨張係数が電子デバイスあるいは電子デバイス
を搭載する基板もしくは電子デバイスを収容する容器に
近似する電子デバイス用放熱体およびその製造方法なら
びにこの放熱体を用いた半導体レーザモジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子（熱電素子、ＩＣ、Ｌ
ＳＩ、ＶＬＳＩ、ダイオード等）などの電子デバイスの
高出力化や高集積化が進展し、電子デバイスからの発熱
量も急激に増大化する傾向がある。そのため高集積化し
たハイブリットＩＣなどの半導体装置においては、半導
体素子の発熱を効率的に系外に放散させるために、銅や
高融点金属材から成る放熱板をセラミックス回路基板に
一体的に接合して用いている。しかしながら、銅や高融
点金属材から成る放熱板は半導体素子や回路基板との熱
膨張係数の差が大きいために、繰り返して作用する熱衝
撃によって両部品の接合界面における熱応力が高まり剥
離を引き起こし易い難点がある。
【０００３】そこで、半導体素子や回路基板に近似した
熱膨張率を有する放熱板として、タングステン（Ｗ）な
どの高融点金属材料の焼結体から成る放熱板が実用化さ
れるようになった。しかしながら、タングステン（Ｗ）
などの高融点金属材料のみから成る放熱板では、熱伝導
性が不十分となるため、タングステン（Ｗ）などの高融
点金属材料のみから成る焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）な
どの高熱伝導性材料を溶浸（含浸）させた含浸焼結合金
から成る放熱板が使用されるようになった。
【０００４】ところで、上述したような含浸焼結合金か
ら成る放熱板は、例えば、以下のような手順で製造され
ている。即ち、タングステン（Ｗ）などの高融点材料粉
末に、有機バインダーを予備配合して原料混合体とし、
この原料混合体を、金型プレスでプレスして薄板状の成
形体とする。この成形体を脱脂・焼結して多孔質の焼結
体とした後、この焼結体の空孔部に銅（Ｃｕ）などの高
熱伝導性材料を溶浸（含浸）させる。その後に、含浸焼
結体の表面を、フライス盤やラップ盤などにより表面加
工して、最終的に放熱板とする製法が一般的に採用され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして成形される含浸焼結体から成る放熱板にあっ
ては、熱伝導性を向上させようとする場合には熱伝導性
に優れた銅（Ｃｕ）の含有率を多くする必要があるが、
銅（Ｃｕ）の含有率を多くすると、放熱板全体としての
熱膨張係数が大きくなるため、繰り返して作用する熱衝
撃によって電子デバイスが装着された基板と放熱板との
接合界面、あるいは電子デバイスが収容された容器と放
熱板との接合界面における熱応力が高まり、放熱板が剥
離を引き起こし易いという問題を生じた。
【０００６】また、含浸焼結体から成る放熱板にあって
は、焼結体に形成された空孔内に銅（Ｃｕ）が溶浸（含
浸）されているため、含浸された銅（Ｃｕ）が存在する
部分に沿って熱伝導がなされて熱が拡散することとな
り、熱伝導方向はランダムな方向となる。このため、例
えば、放熱板が接合された容器内に電子デバイスが密閉
されていると、この放熱板の放熱方向がランダムな方向
になって、電子デバイスで発生した熱をこの容器の系外
に素早く放熱することが困難で、放熱効率が悪いという
問題も生じた。
【０００７】また、含浸焼結体から成る放熱板にあって
は、焼結体に形成された空孔内に銅（Ｃｕ）を溶浸（含
浸）させるため、最終的にラップ盤などを使用した表面
研磨加工が必要となるので放熱板の製造工程が複雑にな
って、製造コストが上昇するという問題も生じた。ま
た、焼結体とするための原料粉末の流動性，成形性，保
形性を向上させるために、有機バインダーを使用してい
るため、脱脂工程が必要になるが、脱脂工程が不十分で
あると、焼結体表面に炭化物が固着して空孔を閉塞し易
いため、高熱伝導性材料の溶浸（含浸）操作が困難にな
るという問題もあった。
【０００８】さらに、焼結体の空孔内に高熱伝導性材料
の溶浸（含浸）されない部分が存在するようになって、
表面部においてもピンホールが発生し易く、このピンホ
ールの上にめっき層を形成した場合には、めっき膨れを
発生し易く、めっき性が良好で高品質の放熱板が得にく
いという問題も生じた。また、高熱伝導性材料を溶浸
（含浸）した後に、余剰の含浸材が焼結体表面に多量に
付着するため、研削加工などによって表面に固着した余
剰の含浸材を取り除いた後に、表面研磨加工を実施する
必要があり、放熱板の仕上げ加工工数が増加して製造コ
ストが上昇する問題も生じた。
【０００９】そこで、本発明は上記の如き問題点を解消
するためになされたものであり、放熱方向（熱伝導方
向）が一定で、かつ熱膨張係数が電子デバイス、あるい
は電子デバイスを搭載する基板、もしくは電子デバイス
を収容する容器に近似する放熱体およびその製造方法を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するため、本発明は電子デバイスを搭載す
る基板あるいは電子デバイスを収容する容器に装着され
て電子デバイスが発生した熱を外部に放出することがで
きる電子デバイス用放熱体であって、低熱膨張係数を有
する材料からなる基板に貫通孔を備えるとともに、この
貫通孔内に高熱伝導性材料が充填されて貫通孔の軸方向
に熱伝導することができるようにしている。
【００１１】このように、低熱膨張係数を有する材料か
らなる基板に貫通孔を備えるとともに、この貫通孔内に
高熱伝導性材料が充填されていると、高熱伝導性材料が
存在する部分に沿って熱伝導がなされるため、熱伝導方
向は貫通孔の軸方向になるとともに、低熱膨張係数の基
板で熱膨張が抑制されるようになる。これにより、電子
デバイスで発生した熱は電子デバイスを搭載する回路基
板あるいは電子デバイスを収容する容器から素早く系外
に放熱されるようになるとともに、この放熱体の熱膨張
も抑制することが可能となる。
【００１２】また、本発明の電子デバイス用放熱体は、
低熱膨張係数を有する材料からなる基板に貫通孔を備え
るとともに、この低熱膨張係数を有する材料は銅の含有
量が少なく、かつタングステンまたはモリブデンの含有
量が多い銅−タングステン合金または銅−モリブデン合
金、あるいは熱膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ〜１０ｐｐｍ／
Ｋ（但し、室温から４００℃まで昇温したときの線膨張
係数）以下のタングステン、鉄−ニッケル合金、鉄−ニ
ッケル−コバルト合金から選択される１種から構成さ
れ、この貫通孔に銅の含有量が多く、かつタングステン
またはモリブデンの含有量が少ない銅−タングステン合
金または銅−モリブデン合金、あるいは銅からなる高熱
伝導性材料が充填されて、貫通孔の軸方向に熱伝導する
ことができるようにしている。
【００１３】一般に、電子デバイス、あるいは電子デバ
イスを搭載する回路基板、もしくは電子デバイスを収容
する容器はセラミックスなどの低熱膨張係数を有する材
料から形成されているため、これに接合される放熱体の
熱膨張係数を近似させる必要がある。このため、本発明
においては、銅の含有量が少なく、かつタングステンま
たはモリブデンの含有量が多い銅−タングステン合金ま
たは銅−モリブデン合金、あるいは熱膨張係数が４ｐｐ
ｍ／Ｋ〜１０ｐｐｍ／Ｋ（但し、室温から４００℃まで
昇温したときの線膨張係数）以下のタングステン、鉄−
ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金から選択さ
れる１種により基板を構成している。
【００１４】そして、放熱体の熱膨張係数をこれらの電
子デバイス、回路基板、容器などの低熱膨張係数に近似
させると熱伝導性が悪くなるため、本発明においては、
低熱膨張係数の合金から構成される基板に貫通孔を備
え、この貫通孔内に銅の含有量が多く、かつタングステ
ンまたはモリブデンの含有量が少ない銅−タングステン
合金または銅−モリブデン合金、あるいは銅からなる高
熱伝導性材料を充填している。
【００１５】このように、低熱膨張係数の基板に貫通孔
を備え、この貫通孔内に高熱伝導性材料が充填されてい
ると、高熱伝導性材料が存在する部分に沿って熱伝導が
なされるために熱伝導方向は貫通孔の軸方向となるとと
もに、低熱膨張係数の基板で熱膨張が抑制されるように
なる。これにより、電子デバイスで発生した熱は電子デ
バイスを搭載する回路基板あるいは電子デバイスを収容
する容器から素早く系外に放熱されるようになるととも
に、この放熱体の熱膨張も抑制することが可能となる。
【００１６】この場合、貫通孔の平面形状は放熱体が用
いられる用途に応じて適宜選択すればよいが、放熱体の
製造性などを考慮すると、円形、楕円形等の丸形形状あ
るいは四角形、多角形等の角形形状とするのが好まし
い。また、貫通孔の配置構造においても、放熱体が用い
られる用途に応じて適宜選択すればよいが、均一な放熱
性を考慮すると、厚み方向または長さ方向の一方向に均
一あるいは不均一に分散させた一方向多芯状、もしくは
厚み方向または長さ方向の一方向に放射状に分散させた
一方向放射状に形成するのが好ましい。
【００１７】なお、貫通孔が占有する全体積が大きくな
りすぎると熱伝導性が向上する反面、熱膨張率が増大す
るため、貫通孔が占有する全体積は基板の全体積に対し
て４５％ｖｏｌ以下とするのが望ましい。一方、貫通孔
が占有する全体積が小さくなりすぎると熱膨張率が向上
する反面、熱伝導性が低下するため、貫通孔が占有する
全体積は基板の全体積に対して１０ｖｏｌ％以上とする
のが望ましい。また、貫通孔の平均孔径が小さくなりす
ぎると熱膨張率が向上する反面、熱伝導性が低下するた
め、貫通孔の平均孔径は５０μｍ以上とするのが望まし
い。一方、貫通孔の平均孔径が広くなりすぎると熱伝導
性が向上する反面、熱膨張率が増大するため、貫通孔の
平均孔径は１ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００１８】そして、上述のような構造の放熱体とする
ため、本発明の放熱体の製造方法は、タングステンある
いはモリブデンの含有量が銅よりも多くなるような所定
の比率でタングステン粉末あるいはモリブデン粉末と銅
粉末とバインダーとを混合、混練して成形用組成物とす
る第１成形用組成物作製工程と、この第１成形用組成物
を成形型に充填して所定形状の貫通孔を備えた母材成形
体を成形する第１成形工程と、銅の含有量がタングステ
ンあるいはモリブデンよりも多くなるような所定の比率
でタングステン粉末あるいはモリブデン粉末と銅粉末と
バインダーとを混合、混練して成形用組成物とする第２
成形用組成物作製工程と、母材成形体の貫通孔内に第２
成形用組成物を充填して一体成形体とする第２成形工程
と、一体成形体を焼結して複合焼結体とする焼結工程と
を備えるようにしている。
【００１９】このように、まず第１成形工程において所
定形状の貫通孔を備えた母材成形体を成形した後、第２
成形工程において母材成形体の貫通孔内に第２成形用組
成物を充填して一体成形体とし、得られた一体成形体を
焼結して複合焼結体とすると、銅の含有量が少なく、か
つタングステンまたはモリブデンの含有量が多い銅−タ
ングステン合金または銅−モリブデン合金から構成され
る低熱膨張係数の材料からなる基板と、この基板の貫通
孔内に銅の含有量が多く、かつタングステンまたはモリ
ブデンの含有量が少ない銅−タングステン合金または銅
−モリブデン合金からなる高熱伝導性材料が充填された
複合焼結体からなる放熱体を簡単にかつ容易に製造する
ことが可能となる。
【００２０】また、上述のような構造の放熱体とするた
め、本発明の他の放熱体の製造方法は、タングステン、
鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金のよう
に熱膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ〜１０ｐｐｍ／Ｋ（但し、
室温から４００℃まで昇温したときの線膨張係数）以下
の金属または合金から構成される基板に所定形状の貫通
孔を形成する貫通孔形成工程と、この貫通孔が形成され
た基板上に銅板を積層して積層体とする積層工程と、こ
の積層体を加熱処理して積層された銅板を溶融させるこ
とにより貫通孔内に銅を溶浸させる溶浸工程とを備える
ようにしている。
【００２１】このように、まず貫通孔形成工程において
所定形状の貫通孔を成形した後、積層工程において貫通
孔が形成された基板上に銅板を積層し、これらを熱処理
して銅板を溶融させて貫通孔内に含浸させることによ
り、タングステン、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−
コバルト合金のように熱膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ〜１０
ｐｐｍ／Ｋ（但し、室温から４００℃まで昇温したとき
の線膨張係数）以下の金属または合金から構成される基
板の貫通孔内に銅からなる高熱伝導性材料が充填された
放熱体を簡単にかつ容易に製造することが可能となる。
【００２２】なお、本発明の電子デバイス用放熱体は種
々の電子デバイスに適用可能であるが、特に、一対の絶
縁基板の相対向する表面に形成された一対の電極を介し
て半導体からなる複数の熱電素子が導電接続された熱電
モジュールを冷却素子として備えた半導体レーザモジュ
ールに適用するのが好ましい。この場合、半導体レーザ
素子を搭載する基板に熱電モジュールの吸熱側が接合さ
れているとともに、半導体レーザ素子を収容するパッケ
ージの底壁に熱電モジュールの発熱側に接して上記の如
き電子デバイス用放熱体が接合されている構造とすれば
よい。
【００２３】
【発明の実施の形態】ついで、本発明の実施の形態を放
熱体の作製例（その１）、熱特性の測定、放熱特性の測
定、放熱体の作製例（その２）、貫通孔の平面形状およ
び配置構造の変形例ならびに放熱体の適用例の順で以下
に説明する。
【００２４】１．放熱体の作製例（その１） 本発明の放熱体の作製例を図１に基づいて説明する。な
お、図１は本発明の放熱体の製造工程を模式的に示す斜
視図であり、図１（ａ）は第１工程を模式的に示す斜視
図であり、図１（ｂ）は第２工程を模式的に示す斜視図
であり、図１（ｃ）はこれらの工程を経て作製された複
合焼結体を模式的に示す斜視図であり、図１（ｄ）は得
られた複合焼結体を切断した状態を模式的に示す斜視図
である。
【００２５】まず、平均粒径が２μｍのタングステン
（Ｗ）粉末と、平均粒径が２μｍの銅（Ｃｕ）粉末を用
意し、これらを混合して、タングステン粉末が８０体積
％（８０ｖｏｌ％）と銅粉末が２０体積％（２０ｖｏｌ
％）とからなる混合金属粉末とした。ついで、得られた
混合金属粉末と同体積のバインダー（例えば、アクリル
樹脂とワックスを混合したもの）を混合し、これらに有
機溶媒を添加して混練し、タングステンリッチなＣｕ−
Ｗからなる成形用組成物（第１成形用組成物）を得た
後、この成形用組成物をペレット化した。
【００２６】この後、タングステンリッチなＣｕ−Ｗか
らなる成形用組成物のペレットを射出成形機（図示せ
ず）のホッパー内に充填した後、これを射出温度１３０
℃、金型温度４０℃で射出成形した後、金型を水冷して
射出物を固化させて、図１（ａ）に示すような多数の貫
通孔１２が均等に配列された母材成形体（グリーン体）
１１を得た。なお、得られた母材成形体１１は板状体で
あって、その厚みは２ｍｍで、長さは３０ｍｍで、幅は
２０ｍｍに形成されており、貫通孔１２の孔径は０．５
ｍｍで、貫通孔１２が占める体積は母材成形体１１の全
体積に対して３０体積％であった。
【００２７】一方、平均粒径が２μｍのタングステン
（Ｗ）粉末と、平均粒径が２μｍの銅（Ｃｕ）粉末を用
意し、これらを混合して、タングステン粉末が２５体積
％（２５ｖｏｌ％）と銅粉末が７５体積％（７５ｖｏｌ
％）とからなる混合金属粉末とした。得られた混合金属
粉末と同体積のバインダー（例えば、アクリル樹脂とワ
ックスを混合したもの）を添加して混練し、銅リッチな
Ｃｕ−Ｗからなる成形用組成物（第２成形用組成物）を
得た後、この成形用組成物をペレット化した。
【００２８】ついで、銅リッチなＣｕ−Ｗからなる成形
用組成物のペレットを射出成形機（図示せず）のホッパ
ー内に充填するとともに、上述のようにして得られた母
材成形体１１を射出成形機の金型内に装填した後、射出
温度１３０℃、金型温度４０℃で射出成形した後、金型
を水冷して射出物を固化させて、図１（ｂ）に示すよう
に、母材成形体１１の多数の貫通孔１２内に銅リッチな
Ｃｕ−Ｗからなる成形用組成物１３が充填された基板１
０ａを得た。
【００２９】ついで、得られた基板１０ａを焼結炉（図
示せず）内に配置した後、この焼結炉内に１ｌ／ｍｉｎ
の流速で窒素ガスを充填して焼結炉内を窒素ガス雰囲気
にし、０．５℃／ｍｉｎの昇温速度で室温から４１０℃
まで加熱して、基板１０ａに含有されたバインダーを燃
焼させて脱バインダー処理を行った。この後、この焼結
炉内に１ｌ／ｍｉｎの流速で水素ガスを充填して焼結炉
内を還元雰囲気にし、５℃／ｍｉｎの昇温速度で１４５
０℃まで加熱した後、この温度を２時間保持して基板１
０ａを焼結して、図１（ｃ）に示すような複合焼結体１
０を作製した。
【００３０】このようにして得られた複合焼結体１０
は、図１（ｄ）に示すように、タングステンリッチなＣ
ｕ−Ｗからなる低熱膨張係数の母材成形体１１の貫通孔
１２の軸方向に沿って銅リッチなＣｕ−Ｗからなる高熱
伝導性の充填層１３が形成されている。
【００３１】２．熱特性の測定 上述のように作製した複合焼結体１０（母材成形体１１
の貫通孔の孔径が０．５ｍｍで、貫通孔の体積比率が３
０ｖｏｌ％で、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％で、充填層
１３のＣｕの体積比率が７５ｖｏｌ％のもの）の熱伝導
率および熱膨張係数を、レーザーフラッシュ装置（日本
真空理工（株）製：レーザーフラッシュサーマルホーン
スタックアナライザＴＣ７０００）および熱膨張測定器
（ＳＥＩＫＯ製ＴＭＡ６２００）を用いて測定すると、
熱伝導率は２５５Ｗ／ｍＫで、熱膨張係数（室温から４
００℃まで昇温したときの線膨張係数）は８．０ｐｐｍ
／Ｋとなり、これらの数値を図２のグラフにプロットす
ると△2となった。ついで、充填層１３のＣｕの比率を
１００ｖｏｌ％および５０ｖｏｌ％となるように調製し
たＣｕ−Ｗ成形用組成物（第２成形用組成物）を用いて
複合焼結体１０を作製し、上述同様に熱伝導率および熱
膨張係数をそれぞれ測定し、これらの数値を図２のグラ
フにプロットするとそれぞれ△1、△3に示すような結果
となった。
【００３２】また、貫通孔の孔径が０．５ｍｍで、Ｗの
体積比率が８０ｖｏｌ％の母材成形体１１を用いて、貫
通孔の体積比率を４５ｖｏｌ％にして、充填層１３のＣ
ｕの体積比率が１００ｖｏｌ％、７５ｖｏｌ％および５
０ｖｏｌ％に変化させて複合焼結体１０を作製し、上述
同様に熱伝導率および熱膨張係数をそれぞれ測定し、こ
れらの数値を図２のグラフにプロットするとそれぞれ□
1、□2、□3に示すような結果となった。同様に、貫通
孔の孔径が０．５ｍｍで、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％
の母材成形体１１を用いて、貫通孔の体積比率を１０ｖ
ｏｌ％にして、充填層１３のＣｕの体積比率が１００ｖ
ｏｌ％、７５ｖｏｌ％および５０ｖｏｌ％に変化させて
複合焼結体１０を作製した。ついで、上述と同様に熱伝
導率および熱膨張係数をそれぞれ測定し、これらの数値
を図２のグラフにプロットするとそれぞれ◇1、◇2、◇
3に示すような結果となった。
【００３３】なお、比較のためにタングステン粉末を圧
粉し、仮焼結してポーラスな状態にした後、この仮焼結
体に銅板を積層し、加熱処理して銅を仮焼結体の空孔に
溶浸させて焼結体（溶浸材）を作製し、上述と同様に熱
伝導率および熱膨張係数をそれぞれ測定し、これらの数
値を図２のグラフにプロットするとそれぞれ○1（仮焼
結体の空孔率が３５ｖｏｌ％のもの）、○2（仮焼結体
の空孔率が２７．５ｖｏｌ％のもの）、○3（仮焼結体
の空孔率が２１ｖｏｌ％のもの）に示すような結果とな
った。
【００３４】また、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％の母材
成形体１１を用いて、貫通孔の体積比率を３０ｖｏｌ％
にし、貫通孔の孔径を０．０５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．
０ｍｍに変化させるとともに、充填層１３のＣｕの体積
比率が１００ｖｏｌ％、７５ｖｏｌ％および５０ｖｏｌ
％に変化させて複合焼結体１０を作製した。ついで、上
述と同様に熱伝導率および熱膨張係数をそれぞれ測定し
た。この後、これらの数値を図３のグラフにプロットす
ると、貫通孔の孔径が０．０５ｍｍのものは◇ 1（Ｃｕ
が１００ｖｏｌ％のもの）、◇2（Ｃｕが７５ｖｏｌ％
のもの）、◇3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）となっ
た。
【００３５】また、貫通孔の孔径が０．５ｍｍのものは
□1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、□2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、□3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。さらに、貫通孔の孔径が１．０ｍｍのものは
△1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、△2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、△3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。なお、図３においても図２と同様に溶浸材
（○1（仮焼結体の空孔率が３５ｖｏｌ％のもの）、○2
（仮焼結体の空孔率が２７．５ｖｏｌ％のもの）、○3
（仮焼結体の空孔率が２１ｖｏｌ％のもの））の結果も
示している。
【００３６】また、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％の母材
成形体１１を用いて、貫通孔の体積比率を４５ｖｏｌ％
にし、貫通孔の孔径を０．０５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．
０ｍｍに変化させるとともに、充填層１３のＣｕの体積
比率が１００ｖｏｌ％、７５ｖｏｌ％および５０ｖｏｌ
％に変化させて複合焼結体１０を作製した。ついで、上
述と同様に熱伝導率および熱膨張係数をそれぞれ測定
し、これらの数値を図４のグラフにプロットすると、貫
通孔の孔径が０．０５ｍｍのものは◇1（Ｃｕが１００
ｖｏｌ％のもの）、◇2（Ｃｕが７５ｖｏｌ％のも
の）、◇3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）となった。
【００３７】また、貫通孔の孔径が０．５ｍｍのものは
□1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、□2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、□3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。さらに、貫通孔の孔径が１．０ｍｍのものは
△1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、△2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、△3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。なお、図４においても図２と同様に溶浸材
（○1（仮焼結体の空孔率が３５ｖｏｌ％のもの）、○2
（仮焼結体の空孔率が２７．５ｖｏｌ％のもの）、○3
（仮焼結体の空孔率が２１ｖｏｌ％のもの））の結果も
示している。
【００３８】さらに、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％の母
材成形体１１を用いて、貫通孔の体積比率を１０ｖｏｌ
％にし、貫通孔の孔径を０．０５ｍｍ、０．５ｍｍ、
１．０ｍｍに変化させるとともに、充填層１３のＣｕの
体積比率が１００ｖｏｌ％、７５ｖｏｌ％および５０ｖ
ｏｌ％に変化させて複合焼結体１０を作製した。つい
で、上述と同様に熱伝導率および熱膨張係数をそれぞれ
測定し、これらの数値を図５のグラフにプロットする
と、貫通孔の孔径が０．０５ｍｍのものは◇1（Ｃｕが
１００ｖｏｌ％のもの）、◇2（Ｃｕが７５ｖｏｌ％の
もの）、◇3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）となった。
【００３９】また、貫通孔の孔径が０．５ｍｍのものは
□1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、□2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、□3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。さらに、貫通孔の孔径が１．０ｍｍのものは
△1（Ｃｕが１００ｖｏｌ％のもの）、△2（Ｃｕが７５
ｖｏｌ％のもの）、△3（Ｃｕが５０ｖｏｌ％のもの）
となった。なお、図５においても図２と同様に溶浸材
（○1（仮焼結体の空孔率が３５ｖｏｌ％のもの）、○2
（仮焼結体の空孔率が２７．５ｖｏｌ％のもの）、○3
（仮焼結体の空孔率が２１ｖｏｌ％のもの））の結果も
示している。
【００４０】図２〜図５の結果から明らかなように、仮
焼結体の空孔内に銅を溶浸した焼結体よりも、タングス
テンリッチなＣｕ−Ｗからなる母材成形体の貫通孔に銅
リッチなＣｕ−Ｗからなる充填材を充填して焼結した複
合焼結体１０の方が、セラミックスやガラスの熱膨張係
数（４〜１０ｐｐｍ／Ｋ（ＲＴ〜４００℃））の範囲に
おいては熱伝導率が向上していることが分かる。このこ
とから、母材成形体の貫通孔の全体積（即ち、銅リッチ
なＣｕ−Ｗからなる充填材の充填容積）を１０ｖｏｌ％
〜４５ｖｏｌ％の範囲に規制し、好ましくは２０ｖｏｌ
％〜４５ｖｏｌ％の範囲に規制するのが望ましい。ま
た、貫通孔の孔径を０．０５ｍｍ（５０μｍ）〜１．０
０ｍｍの範囲に規制し、好ましくは０．１ｍｍ〜１．０
０ｍｍの範囲に規制するのが望ましいということができ
る。
【００４１】３．放熱特性の測定 ついで、上述のように作製した複合焼結体１０と、これ
と同じ熱膨張係数を有する溶浸材Ｘを用いて、放熱体の
放熱速度（発熱体の温度上昇速度）の実験を行った。こ
こで、図６はこのような実験の様子を模式的に示す斜視
図であり、放熱体（複合焼結体１０あるいは溶浸材Ｘ）
の上に発熱体（電熱ヒータ）Ｈを載置するとともに、こ
れを断熱材１４で被覆し、発熱体Ｈに電流を流して発熱
体Ｈの温度を測定することにより行った。得られた測定
結果に基づいて、発熱体Ｈの消費電力（Ｗ）を横軸と
し、発熱体温度（℃）を縦軸として測定結果をプロット
すると、図７に示すような結果が得られた。なお、図７
において、△印は複合焼結体１０の結果を示しており、
○印は溶浸材Ｘの結果を示している。図７の結果から明
らかなように、放熱体として溶浸材Ｘを用いるよりも、
複合焼結体１０を用いた方が発熱体Ｈの温度上昇が小さ
いことが分かる。これは、複合焼結体１０の放熱効率
（放熱速度）が優れていることを意味する。
【００４２】なお、複合焼結体１０としては、母材成形
体１１の貫通孔の孔径が０．５ｍｍで、貫通孔の体積比
率が３０ｖｏｌ％で、Ｗの体積比率が８０ｖｏｌ％で、
充填層１３のＣｕの体積比率が７５ｖｏｌ％で、熱伝導
率が２５５Ｗ／ｍＫで、熱膨張係数が８．０ｐｐｍ／Ｋ
で、熱抵抗が−０．０６１７２８Ｋ／Ｗのものを使用し
た。また、溶浸材Ｘとしては、熱伝導率が１８０Ｗ／ｍ
Ｋで、熱膨張係数が８．０ｐｐｍ／Ｋで、熱抵抗が０．
０４３５７３Ｋ／Ｗのものを用いた。これらの複合焼結
体１０と溶浸材Ｘのサイズは厚みが１０ｍｍで、長さが
３０ｍｍで、幅が３０ｍｍのものを使用した。
【００４３】４．放熱体の作製例（その２） 上述した放熱体の作製例においては、所謂、ＭＩＭ（金
属粉末射出成形）法を用いて貫通孔を備えた母材成形体
を成形し、この貫通孔に充填材を充填した後に焼結して
複合焼結体とするようにしたが、本発明の放熱体はこれ
以外の方法によっても製造することができる。以下に、
本発明の他の製造法について図８に基づいて説明する。
なお、図８は他の例の放熱体の製造工程を模式的に示す
図であり、図８（ａ）は第１工程を模式的に示す斜視図
であり、図８（ｂ）は第２工程を模式的に示す斜視図で
ある。
【００４４】まず、厚みが２ｍｍで、長さが３０ｍｍ
で、幅が２０ｍｍのタングステン板１５を用意し、この
タングステン板１５に直径が０．５ｍｍの貫通孔１６を
タングステン板１５の全体に均一に分散するように放電
加工により開けた。なお、貫通孔１６が占める体積がタ
ングステン板１５の全体積に対して３０体積％となるよ
う調整した。ついで、貫通孔１６を設けたタングステン
板１５の上に銅板を載置して積層体とした。ついで、得
られた積層体を加熱炉（図示せず）内に配置した後、こ
の加熱炉内に１ｌ／ｍｉｎの流速で水素ガスを充填して
加熱炉内を還元雰囲気にし、５℃／ｍｉｎの昇温速度で
１１５０℃まで加熱した後、この温度を３０分間保持し
て、タングステン板１５の貫通孔１６に銅１７を溶浸さ
せて、図８（ｂ）に示すような複合金属体１０を作製し
た。
【００４５】上述のように作製した複合金属体１０の熱
伝導率および熱膨張係数を、上述と同様に、レーザーフ
ラッシュ装置（日本真空理工（株）製：レーザーフラッ
シュサーマルホーンスタックアナライザＴＣ７０００）
および熱膨張測定器（ＳＥＩＫＯ製ＴＭＡ６２００）を
用いて測定すると、熱伝導率は２５５Ｗ／ｍＫで、熱膨
張係数（室温から４００℃まで昇温したときの線膨張係
数）は６．９ｐｐｍ／Ｋであった。
【００４６】５．貫通孔の平面形状および配置構造の変
形例 上述した実施の形態においては、貫通孔の平面形状が円
形で、かつ円形の貫通孔を均一に分散させた例について
説明したが、貫通孔の平面形状およびその配置構造につ
いては種々の変形が可能である。ついで、貫通孔の平面
形状およびその配置構造の変形例を図９に基づいて説明
する。なお、図９は貫通孔の平面形状およびその配置構
造の変形例を示す図であって、図９（ａ）は貫通孔の平
面形状を変形させた第１変形例の放熱体を模式的に示す
図であり、図９（ｂ）は貫通孔の配置構造を変形させた
第２変形例の放熱体を模式的に示す図であり、図９
（ｃ）は貫通孔の平面形状および配置構造を変形させた
第３変形例の放熱体を模式的に示す図である。
【００４７】（１）第１変形例 本第１変形例の放熱体２０は、図９（ａ）に示すよう
に、タングステンリッチなＣｕ−Ｗからなる母材基板２
１あるいタングステン板２５に平面形状が四角形状の貫
通孔２２（２６）が均等に分散させて形成されており、
この貫通孔２２（２６）内に銅リッチなＣｕ−Ｗからな
る充填材２３が充填あるいは銅２７が溶浸されている。
なお、貫通孔２２（２６）の平面形状は四角形状に限る
ことなく、放熱体が用いられる用途に応じて楕円等の丸
形形状あるいは三角形または多角形の角形形状等の適宜
の形状を選択すればよい。
【００４８】（２）第２変形例 本第２変形例の放熱体３０は、図９（ｂ）に示すよう
に、タングステンリッチなＣｕ−Ｗからなる母材基板３
１あるいタングステン板３５に平面形状が円形状の貫通
孔３２（３６）が不均一に分散させて形成されており、
この貫通孔３２（３６）内に銅リッチなＣｕ−Ｗからな
る充填材３３が充填あるいは銅３７が溶浸されている。
なお、貫通孔２２の平面形状は円形状に限ることなく、
放熱体が用いられる用途に応じて楕円等の丸形形状ある
いは四角形または多角形の角形形状等の適宜の形状を選
択すればよい。
【００４９】（３）第３変形例 本第３変形例の放熱体４０は、図９（ｃ）に示すよう
に、タングステンリッチなＣｕ−Ｗからなる母材基板４
１あるいタングステン板４５に中心部から放射状に貫通
孔４２（４６）を形成しており、この放射状に形成され
た貫通孔４２（４６）内に銅リッチなＣｕ−Ｗからなる
充填材４３が充填あるいは銅４７が溶浸されている。
【００５０】６．放熱体の適用例 ついで、上述のように構成される放熱体の一適用例を、
図１０に基づいて説明する。なお、図１０は本発明の放
熱体を用いた半導体レーザモジュールを模式的に示す断
面図である。ここで、半導体レーザモジュールは半導体
レーザ素子とレンズ等をパッケージ内に一体的に収容し
て構成され、この半導体レーザモジュールに光ファイバ
を結合して光増幅器が構成されるものである。
【００５１】このような半導体レーザモジュールにおい
て、レーザ光源として用いられる半導体レーザ素子は非
常に高出力が要求され、数百ｍＡの駆動電流を必要とす
るため、半導体レーザ素子の発熱による光出力の低下や
寿命の低下を招くおそれがある。また、半導体レーザ素
子はその雰囲気温度が変化すると波長が変化するなどの
光特性が変わるため、光ファイバと結合する半導体レー
ザモジュールの構成体内にペルチェ素子からなる熱電モ
ジュールを備えるようにして、半導体レーザ素子を冷却
するようにしている。
【００５２】このような半導体レーザモジュール５０
は、例えば、図１０に示すように、金属製パッケージ本
体（枠体）５２を備えており、この枠体５２の１つの側
壁５２ａに光取り出し窓５２ｂを設けている。また、枠
体５２の下部に上述した放熱体１０（２０，３０，４
０）が蝋付けにより枠体５２の下部に固着されており、
枠体５２の上部には気密用のカバー５２ｃが取り付けら
れている。ここで、枠体５２内には、一対の基板５１
ａ，５１ｂ間に複数個のＰ型熱電素子とＮ型熱電素子と
からなるペルチェ素子を図示しない電極を介して挟み込
み、複数のＰ型熱電素子とＮ型熱電素子とがＰ，Ｎ，
Ｐ，Ｎの順に電気的に直列に導電接続され、更に端部の
Ｐ型熱電素子及びＮ型熱電素子を接合した電極にそれぞ
れリード線を接続して構成される熱電モジュール５１が
配置されている。
【００５３】一方の基板５１ａの上部には半導体レーザ
素子５４、レンズＬおよび受光素子５７等を搭載したベ
ース板５８が固定され、他方の基板５１ｂの下部と放熱
体１０（２０，３０，４０）の上面とを接合することに
より、他方の基板５１ｂは放熱体１０（２０，３０，４
０）上に固定される。ベース板３８は基板５１ａに接合
されて固定されている。半導体レーザ素子５４はヒート
シンク５５に搭載されており、このヒートシンク５５は
半導体レーザ素子５４の放熱を行うと共に、半導体レー
ザ素子５４とほぼ同じ熱膨張係数を有する材料（例え
ば、ダイヤモンド、ＳｉＣ、シリコン、Ｃｕ−Ｗ溶浸
材、Ｃｕ−Ｗ−Ｎｉ合金など）を使用して熱応力による
故障を防止している。なお、ヒートシンク５５を本発明
の放熱体１０（２０，３０，４０）で構成するようにし
てもよい。
【００５４】また、ヒートシンク５５はヘッダ５６に搭
載され、このヘッダ５６は半導体レーザ素子５４の電極
用の端子を有している。ヘッダ５６の後部にはモニタ用
の受光素子５７が設けられており、この受光素子５７は
半導体レーザ素子５４の温度変化等による光出力の変化
を監視し、その光出力が常に一定になるように駆動回路
にフィードバックをかけている。レンズＬはレンズホル
ダ５３により固定されている。
【００５５】なお、レンズホルダ５３は、半導体レーザ
素子５４から出射され広がったレーザ光がレンズＬによ
り平行光になるように光軸調整後、ベース５８にＹＡＧ
レーザで固定されるようになされている。これは、光学
調整後の半導体レーザ素子５４とレンズＬの軸ずれ感度
が１μｍ以下と厳しいため固定安定度の高いＹＡＧレー
ザ溶接を用いるものである。これにより、半導体レーザ
素子５４から出射されたレーザ光はレンズＬで平行光に
変換され、この平行光が光取り出し窓５２ｂを通過する
ようになる。
【００５６】レンズＬの前方には、スリーブ５９ｂが配
置され、このスリーブ５９ｂにフェルール５９ｄを介し
てレンズ５９ａが固定されている。ここで、半導体レー
ザ素子５４から出射され光取り出し窓５２ｂを通過した
レーザ光がレンズ５９ａで光ファイバ５９ｃに効率よく
入射するように光軸調整した後、スリーブ５９ｂのＡ，
Ｂ部でＹＡＧレーザ溶接固定している。これにより、半
導体レーザ素子５４から出射された光はレンズＬと５９
ａとによって光ファイバ５９ｃに効率良く結合される。
このような半導体レーザモジュール５０が高出力可能な
のはペルチェ素子からなる熱電モジュール５１で半導体
レーザ素子５４を常時冷却し、半導体レーザ素子５４の
発熱を低減しているとともに、熱電モジュール５１の高
温側（ペルチェ素子の発熱側）が放熱体１０（２０，３
０，４０）により効率よく外部に放出するためである。
【００５７】上述したように、本発明の放熱体１０（２
０，３０，４０）は、低熱膨張係数を有する材料からな
る基板１１（１５，２１，３１，４１）に貫通孔１２
（１６，２２，２６，３２，３６，４２，４６）を備え
るとともに、この貫通孔１２（１６，２２，２６，３
２，３６，４２，４６）内に高熱伝導性材料１３（２
３，３３，４３）が充填、あるいは銅１７（２７，３
７，４７）が溶浸されているので、高熱伝導性材料１３
（２３，３３，４３）あるいは銅１７（２７，３７，４
７）が存在する部分に沿って熱伝導がなされるようにな
る。
【００５８】このため、熱伝導方向は貫通孔１２（１
６，２２，２６，３２，３６，４２，４６）の軸方向に
なるとともに、低熱膨張係数の基板１１（１５，２１，
３１，４１）で熱膨張が抑制されるようになる。これに
より、電子デバイスで発生した熱は電子デバイスを搭載
する回路基板あるいは電子デバイスを収容する容器から
素早く系外に放熱されるようになるとともに、この放熱
体の熱膨張も抑制することが可能となる。なお、上述し
た実施の形態においては、本発明の放熱体を半導体レー
ザモジュールに適用する例について説明したが、本発明
の放熱体はこれに限らず、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ、ダ
イオード等の種々の電子デバイスに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の放熱体の製造工程を模式的に示す斜
視図であり、図１（ａ）は第１工程を模式的に示す斜視
図であり、図１（ｂ）は第２工程を模式的に示す斜視図
であり、図１（ｃ）はこれらの工程を経て作製された複
合焼結体を模式的に示す斜視図であり、図１（ｄ）は得
られた複合焼結体を切断した状態を模式的に示す斜視図
である。
【図２】 銅の含有量が２０ｖｏｌ％で孔径が０．５ｍ
ｍの貫通孔を備えた母材成形体の貫通孔の体積比率を変
化させた場合の熱膨張係数と熱伝導率の関係を示す図で
ある。
【図３】 銅の含有量が２０ｖｏｌ％で貫通孔の体積比
率を３０ｖｏｌ％とした母材成形体の貫通孔の径を変化
させた場合の熱膨張係数と熱伝導率の関係を示す図であ
る。
【図４】 銅の含有量が２０ｖｏｌ％で貫通孔の体積比
率を４５ｖｏｌ％とした母材成形体の貫通孔の径を変化
させた場合の熱膨張係数と熱伝導率の関係を示す図であ
る。
【図５】 銅の含有量が２０ｖｏｌ％で貫通孔の体積比
率を１０ｖｏｌ％とした母材成形体の貫通孔の径を変化
させた場合の熱膨張係数と熱伝導率の関係を示す図であ
る。
【図６】 放熱体の放熱特性の実験を模式的に示す斜視
図である。
【図７】 発熱体の消費電力と発熱体の温度との関係を
示す図である。
【図８】 本発明の他の例の放熱体の製造工程を模式的
に示す図であり、図８（ａ）は第１工程を模式的に示す
斜視図であり、図８（ｂ）は第２工程を模式的に示す斜
視図である。
【図９】 貫通孔の平面形状およびその配置構造の変形
例を示す図であって、図９（ａ）は貫通孔の平面形状を
変形させた第１変形例の放熱体を模式的に示す図であ
り、図９（ｂ）は貫通孔の配置構造を変形させた第２変
形例の放熱体を模式的に示す図であり、図９（ｃ）は貫
通孔の平面形状および配置構造を変形させた第３変形例
の放熱体を模式的に示す図である。
【図１０】 本発明の放熱体を用いた半導体レーザモジ
ュールを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０…放熱体、１１…基板、１２…貫通孔、１３…充填
材（高熱伝導性材料）、１４…断熱材、Ｈ…発熱体、１
５…基板、１６…貫通孔、１７…銅（溶浸材）、２０…
放熱体、２１…基板、２２…貫通孔、２３…充填材（高
熱伝導性材料）、２５…基板、２６…貫通孔、２７…銅
（溶浸材）、３０…放熱体、３２…貫通孔、３３…充填
材（高熱伝導性材料）、３５…基板、３６…貫通孔、３
７…銅（溶浸材）、４０…放熱体、４２…貫通孔、４３
…充填材（高熱伝導性材料）、４５…基板、４６…貫通
孔、４７…銅（溶浸材）、５０…半導体レーザモジュー
ル、５１…熱電モジュール、５２…枠体、５２ａ…側
壁、５２ｂ…光取り出し窓、５３…レンズホルダ、５４
…半導体レーザ素子、５５…ヒートシンク、５６…ヘッ
ダ、５７…受光素子、５８…ベース板、Ｌ…レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 俊治 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 Ｆターム(参考） 5E322 AA11 AB09 DC02 EA11 FA04 5F036 AA01 BB01 BB08 BD01 5F073 AB27 AB28 FA02 FA06 FA15 FA25

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子デバイスを搭載する基板あるいは電
    子デバイスを収容する容器に装着されて前記電子デバイ
    スが発生した熱を外部に放出することができる電子デバ
    イス用放熱体であって、 低熱膨張係数を有する材料からなる基板に貫通孔を備え
    るとともに、 前記貫通孔内に高熱伝導性材料が充填されて前記貫通孔
    の軸方向に熱伝導することができるようにしたことを特
    徴とする電子デバイス用放熱体。
  2. 【請求項２】 前記貫通孔は一方向多芯状または一方向
    放射状に形成されていることを特徴とする請求項１に記
    載の電子デバイス用放熱体。
  3. 【請求項３】 前記貫通孔の全体積は前記基板の全体積
    に対して１０〜４５ｖｏｌ％であることを特徴とする請
    求項１または請求項２に記載の電子デバイス用放熱体。
  4. 【請求項４】 前記貫通孔の平均孔径は５０μｍ〜１ｍ
    ｍであることを特徴とする請求項１から請求項３のいず
    れかに記載の電子デバイス用放熱体。
  5. 【請求項５】 電子デバイスを搭載する基板あるいは電
    子デバイスを収容する容器に装着されて前記電子デバイ
    スが発生した熱を外部に放出することができる電子デバ
    イス用放熱体であって、 低熱膨張係数を有する材料からなる基板に貫通孔を備え
    るとともに、 前記低熱膨張係数を有する材料は銅の含有量が少なく、
    かつタングステンまたはモリブデンの含有量が多い銅−
    タングステン合金または銅−モリブデン合金から構成さ
    れ、 前記貫通孔内に銅の含有量が多く、かつタングステンま
    たはモリブデンの含有量が少ない銅−タングステン合金
    または銅−モリブデン合金からなる高熱伝導性材料が充
    填されて前記貫通孔の軸方向に熱伝導することができる
    ようにしたことを特徴とする電子デバイス用放熱体。
  6. 【請求項６】 前記貫通孔は一方向多芯状または一方向
    放射状に形成されていることを特徴とする請求項５に記
    載の電子デバイス用放熱体。
  7. 【請求項７】 電子デバイスを搭載する基板あるいは電
    子デバイスを収容する容器に装着されて前記電子デバイ
    スが発生した熱を外部に放出することができる電子デバ
    イス用放熱体であって、 低熱膨張係数を有する材料からなる基板に貫通孔を備え
    るるとともに、 前記低熱膨張係数を有する材料は熱膨張係数が４ｐｐｍ
    ／Ｋ〜１０ｐｐｍ／Ｋ（但し、室温から４００℃まで昇
    温したときの線膨張係数）以下の金属または合金から構
    成され、 前記貫通孔内に銅からなる高熱伝導性材料が溶浸されて
    前記貫通孔の軸方向に熱伝導することができるようにし
    たことを特徴とする電子デバイス用放熱体。
  8. 【請求項８】 前記金属または合金はタングステン、鉄
    −ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金から選択
    される１種であることを特徴とする請求項７に記載の電
    子デバイス用放熱体。
  9. 【請求項９】 前記貫通孔の全体積は前記基板の全体積
    に対して１０〜４５ｖｏｌ％であることを特徴とする請
    求項５から請求項８のいずれかに記載の電子デバイス用
    放熱体。
  10. 【請求項１０】 前記貫通孔の平均孔径は５０μｍ〜１
    ｍｍであることを特徴とする請求項５から請求項９のい
    ずれかに記載の電子デバイス用放熱体。
  11. 【請求項１１】 低熱膨張係数を有する材料からなる基
    板に高熱伝導性材料を充填して１軸方向に熱伝導できる
    ようにした電子デバイス用放熱体の製造方法であって、 タングステンあるいはモリブデンの含有量が銅よりも多
    くなるような所定の比率でタングステン粉末あるいはモ
    リブデン粉末と銅粉末とバインダーとを混合、混練して
    成形用組成物を形成する第１成形用組成物作製工程と、 前記第１成形用組成物を成形型に充填して所定形状で貫
    通孔を備えた母材成形体を成形する第１成形工程と、 銅の含有量がタングステンあるいはモリブデンよりも多
    くなるような所定の比率でタングステン粉末あるいはモ
    リブデン粉末と銅粉末とバインダーとを混合、混練して
    成形用組成物とする第２成形用組成物作製工程と、 前記母材成形体の貫通孔内に前記第２成形用組成物を充
    填して一体成形体とする第２成形工程と、 前記一体成形体を焼結して複合焼結体とする焼結工程と
    を備えたことを特徴とする電子デバイス用放熱体の製造
    方法。
  12. 【請求項１２】 低熱膨張係数を有する材料からなる基
    板に高熱伝導性材料を溶浸して１軸方向に熱伝導できる
    電子デバイス用放熱体の製造方法であって、 熱膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ〜１０ｐｐｍ／Ｋ（但し、室
    温から４００℃まで昇温したときの線膨張係数）以下の
    金属または合金から構成される基板に所定形状の貫通孔
    を形成する貫通孔形成工程と、 前記貫通孔が形成された基板上に銅板を積層して積層体
    とする積層工程と、 前記積層体を加熱処理して前記積層された銅板を溶融さ
    せることにより前記貫通孔内に銅を溶浸させる溶浸工程
    とを備えたことを特徴とする電子デバイス用放熱体の製
    造方法。
  13. 【請求項１３】 前記金属または合金はタングステン、
    鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金から選
    択される１種であることを特徴とする請求項１２に記載
    の電子デバイス用放熱体の製造方法。
  14. 【請求項１４】 一対の絶縁基板の相対向する表面に形
    成された一対の電極を介して半導体からなる複数の熱電
    素子が導電接続された熱電モジュールを冷却素子として
    備えた半導体レーザモジュールであって、 半導体レーザ素子を搭載する基板に前記熱電モジュール
    の吸熱側が接合されているとともに、 前記半導体レーザ素子を収容するパッケージの底壁に前
    記熱電モジュールの発熱側に接して請求項１から請求項
    １０のいずれかに記載の電子デバイス用放熱体が接合さ
    れていることを特徴とする半導体レーザモジュール。
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