(57)【要約】さまざまな液体を熱交換器の面の上に提供するプロセスによって、集積回路用の熱交換器（１１）の面の上に合金膜が生成される。これらの液体が熱交換器の面から熱交換器をフレーム上で保持する他の構成要素上にこぼれることを防ぐために、熱交換器を組合せて保持器（１２）およびコンプライアント部材（１３）を含むアセンブリにすることによって、プロセスが開始される。保持器（１２）は、熱交換器の面から落ちるいかなる液体も受けとめ、コンプライアント部材（１３）は、液体が他の構成要素に漏れることを防ぐ封止部を熱交換器と保持器との間で形成する。
2004537170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路に接触するための熱交換器の面の上で合金膜を生成するための方法であって、前記方法は、
１）開口部を備える底部を有する液体用保持器であって、前記保持器が前記熱交換器の面を取囲むように、前記熱交換器が前記開口部内にまで延びる保持器と、２）前記熱交換器と前記保持器との間で前記液体のための封止部を形成する、前記熱交換器のまわりの前記開口部の中のコンプライアント部材との組合せを組立てるステップと、
前記液体のうちの少なくとも一部が前記面から前記保持器に落ちるように、前記液体を前記熱交換器の前記面の上に提供するステップと、
前記保持器から前記液体のうちの前記一部を除去するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記熱交換器は、追加的な構成要素によってフレーム上で保持され、前記組立てるステップは、前記液体が前記保持器から前記追加的な構成要素に漏れることができないように、前記封止部を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記組立てるステップは、完全に前記熱交換器の面のまわりで、および前記熱交換器の面の付近で、前記封止部を形成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記熱交換器は、前記合金がぬらさないコーティングを前記熱交換器の面の付近で有し、前記組立てるステップは、完全に前記熱交換器の面のまわりで、しかし、そこから間隔をあけて前記コーティング上で前記封止部を形成する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記提供するステップは、前記面と前記合金との間の金属接合を促進する液体フラックスを前記熱交換器の面に適用するサブステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記提供するステップは、前記熱交換器の面を水で洗浄するサブステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記提供するステップは、液体の状態の前記合金を広げて前記熱交換器の面の上で膜にするサブステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記提供するステップは、前記熱交換器の面を前記液体を用いてこするサブステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記提供するステップは、少なくとも２つの異なる液体材料が前記熱交換器の面の上に提供される一連の別個の時間間隔において実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記除去するステップは、前記液体のうちの前記一部を前記保持器から吸引することによって実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記除去するステップは、前記液体のうちの前記一部を前記保持器から排出することによって実行される、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】
前記組立てるステップは、ａ）伸びやすい周辺部を備えた孔を有する伸びやすい膜を前記コンプライアント部材内に設けるサブステップと、ｂ）前記伸びやすい膜内の前記孔の周辺部を前記熱交換器の面のまわりで伸ばすサブステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記組立てるステップは、ａ）前記コンプライアント部材内で封止リングを設けるサブ
ステップと、ｂ）前記熱交換器の面のまわりで前記封止リングを前記熱交換器上に押圧するサブステップとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
前記組立てるステップ、提供するステップ、および除去するステップは、順に何度か繰返され、繰返しと繰返しとの間、前記保持器および前記コンプライアント部材は、前記フレーム上の１つの熱交換器から別の熱交換器へと移動させられる、請求項２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、集積回路を押圧することによって熱伝導を介して集積回路の温度を調整する熱交換器に関する。より具体的には、この発明は、集積回路を押圧する合金膜を備えた面を有するある特定の種類の上述の熱交換器を製造するときに用いられる方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術では、米国特許第６，２４３，９４４号（以下、′９４４号特許）が、プリント回路板上の対応の集積回路アレイと整合される、フレームによって保持されるいくつかの熱交換器のアレイを説明し、各熱交換器は、それぞれの集積回路を押圧する合金膜を備えた面を有する。たとえば、′９４４号特許の図１を参照して、各アイテム２３が、１つの集積回路であり、各アイテム１５が、１つの熱交換器である。′９４４号特許の図６も参照して、アイテム１５ａが、集積回路を押圧する１つの熱交換器の面であり、アイテム１５ｂが、面１５ａ上の合金膜である。
【０００３】
熱交換器の面１５ａ上に合金膜１５ｂを提供することによって、その面と集積回路との間の熱抵抗が著しく減じられる。合金膜は、熱抵抗に影響を及ぼす。なぜならば、熱交換器の面と、その面が押付けられる集積回路の面とは、完全に平滑というわけではなく、結果として、不規則な形状の微細なギャップが熱交換器の面と集積回路との間に存在するためである。しかしながら、熱交換器の面上の合金膜が溶かされるとき、合金は、ギャップを実質的に充填し、これによって、熱抵抗が減じられる。これは、′９４４号特許の図７および図８に示される。
【０００４】
熱抵抗を減じるための上述の概念は、さまざまな形状およびサイズを有し、かつさまざまなフレームによってアレイ内で保持される熱交換器に当てはまる。たとえば、米国特許第６，１７９，０４７号（以下、′０４７号特許）を参照して、図１は、アレイ内の多数の熱交換器２０を保持するフレーム１０を示し、各熱交換器は、面２１を有し、その上で合金膜が提供され得る。フレーム１０によってアレイ内で保持され得る別の熱交換器９０を示す′０４７号特許の図１０も参照して、この熱交換器９０は、面９１を有し、その上で合金膜が提供され得る。
【０００５】
しかしながら、熱抵抗を減じるための上述の概念に関する１つの問題点は、多数の集積回路に接触した後の熱交換器の面上の合金膜をどのように修復する(refurbish)かということである。この修復は、熱交換器のアレイが、フレームによって保持され、さらには多数の集積回路をシーケンシャルな態様でテストする装置内で用いられるときに、必要とされる場合がある。ここで、１つの集積回路アレイ上でのテストが完了すると、熱交換器は、別の集積回路アレイへと移動される。約１０００から３０００の集積回路アレイがテストされた後、熱交換器の面上の合金膜は、修復される必要がある。なぜならば、合金膜は、酸化し、これは、その熱特性を変化させるためである。
【０００６】
フレームによって保持されている間に、合金膜が熱交換器の面上で修復される場合、熱交換器をフレームに結合するさまざまな構成要素が、修復プロセスにおいて用いられるさまざまな流体によって汚染されるおそれがある。たとえば、′９４４号特許の図２は、合金膜を生成するために、熱交換器の面上でフラックスがまず広げられなければならないことを示す。このフラックスは、図３および図４に示されるように後に適用される金属合金と熱交換器の面との間で金属接合を促進する。しかしながら、フラックスの一部が熱交換器の面から落ちると、そのフラックスは、′９４４号特許の図１のコイルばね２０、′０４７号特許の図１の板ばね３０ａ−３０ｄ、および′０４７号特許の図１０の板ばね８０等の他の構成要素を腐食するおそれがある。
【０００７】
代替的には、合金膜が修復される前に、すべての熱交換器がフレームから取外され、すべての熱交換器がフレームに再び取付けられてもよい。しかしながら、取外すステップおよび再び取付けるステップは、時間を浪費し、これは、修復プロセスのコストを増やす。
【０００８】
また、熱抵抗を減じるための上述の概念に関する別の問題点は、どのように合金膜を、それが好ましい狭い範囲内にある厚みを有するように、生成すべきかについてである。合金膜があまりにも薄すぎる場合、集積回路と熱交換器の面との間の不規則な形状の微細なギャップは、合金によって充填されず、これによって、熱抵抗が増大させられる。逆に、合金膜が厚すぎる場合、熱交換器の面が集積回路に押圧されるときに、合金の一部が熱交換器から離されるおそれがあり、これは、テスト装置内で短絡を引起すおそれがある。厚すぎず、薄すぎない、合金の厚みについての１つの好まれる範囲は、７５μｍ−１００μｍである。
【０００９】
′０４４号特許の図３では、合金膜の厚みは、予め定められたサイズの、合金の固体破片を熱交換器の面の上に置き、その合金を溶かし、さらには溶かされた合金を広げて膜を形成することによって、制御される。しかしながら、′０４４号特許の図３の合金は、フラックスでコーティングされるすべての場所における熱交換器上で膜を形成する。したがって、′０４４号特許の図２のフラックスのうちのいくらかが、面から熱交換器側の隣接領域上に落ちる場合、その領域も合金膜でコーティングされる。結果として、熱交換器の面の上の合金膜の厚みは、予め定められた範囲内にとどまらない。
【００１０】
したがって、この発明の主な目的は、上述の問題を解決するための方法および装置を提供することである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の簡単な概要
ここでクレームされる本発明は、集積回路のための熱交換器の面の上で合金膜を生成するための方法である。この方法は、１）開口部を備えた底部を有する液体用の保持器であって、保持器が熱交換器の面を取囲むように熱交換器が開口部の中にまで延びる保持器と、２）熱交換器と保持器との間で封止部を形成する、熱交換器のまわりの保持器の底部の開口部内のコンプライアント部材との組合せを組立てるステップで始まる。その後、提供するステップが実行され、（液体フラックス、液体合金、および水等の）さまざまな液体が、熱交換器の面の上に順にのせられる。この提供するステップの間、液体のうちの少なくとも一部が熱交換器の面から保持器に落ち、これらの液体は、たとえば、吸引によって、保持器から除去される。次に、提供された液体から合金膜が形成された後、空の保持器およびコンプライアント部材は、フレーム上の別の熱交換器へと移動され、上述のステップが繰返される。
【００１２】
上述のプロセス全体を通して、コンプライアント部材は、保持器に落ちる液体が、保持器から、フレーム上で熱交換器を保持する他のいずれかの構成要素に漏れることを防ぐ。また、一実施例では、組立てるステップによって、熱交換器のまわりで熱交換器の面に隣接して封止部が形成され、これによって、合金膜が、熱交換器の面の上で精密に制御された厚みを備えて生成されることが可能となる。なぜならば、面に隣接する熱交換器のいずれの領域上にも、液体フラックスまたは液体合金が誤って落ちるおそれがないためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
詳細な説明
ここで、図１、図２、および図３を参照して、この発明の好ましい一実施例である新規の機械的なアセンブリが詳細に説明される。後に、図４Ａおよび図４Ｂとともに、この発明に従った上述の機械的なアセンブリを用いて集積回路チップ用の熱交換器の面上で合金膜を生成する新規のプロセスが、詳細に説明される。
【００１４】
図１では、構成要素１１は、集積回路チップを押圧するための面１１ａを有する熱交換器である。この面１１ａは、中空体１１ｃから延びるペデスタル１１ｂ上にある。中空体１１ｃは、入力ポート１１ｄおよび出力ポート１１ｅを有し、面１１ａが集積回路チップを押圧するとき、流体が中空体を通して流され得る。この熱交換器１１は、先行技術に存在し、それは、（背景で引用されたような）′０４７号特許の図１０に示される。
【００１５】
図１ではまた、構成要素１２は、熱交換器１１の面１１ａ上で合金膜を生成するために用いられるさまざまな液体のための保持器である。この保持器１２は、開口部１２ｂを備えた底部１２ａを有し、熱交換器１１上のペデスタル１１ｂは、開口部１２ｂの中へと延びる。その位置で、熱交換器の面１１ａは、保持器１２の側壁１２ｃによって囲まれる。側壁１２ｃはまた、３つの中空通路１２ｄ、１２ｅ、および１２ｆを有し、それらの機能は、図４Ａおよび図４Ｂのプロセスとともに以下で説明される。
【００１６】
図１ではさらに、構成要素１３は、熱交換器１１と保持器１２との間で封止部を形成するコンプライアント部材である。その封止部により、保持器１２は、熱交換器１１の面１１ａ上で合金膜を生成するために図４Ａおよび図４Ｂのプロセスにおいて用いられるさまざまな液体を保持する。これは、熱交換器をフレームに結合するいずれの部分も汚染することなく、熱交換器１１がフレームによって保持されている間に合金が面１１ａ上で生成されることを可能にするため、重要である。
【００１７】
熱交換器１１がどのようにフレームによって保持され得るのかについての先行技術の例が、′０４７号特許の図１０に示される。ここで、熱交換器は、参照番号９０によって識別され、フレームは、参照番号７０によって識別され、熱交換器は、１対の止め１００およびばね８０によって、フレームに結合される。また、図１０の構造のいくつかのコピーが、それぞれ′０４７号特許の図１および図９に示されるフレーム１０またはフレーム１０′等のより大きなフレーム上に、アレイになって、ねじによって取付けられ得る。
【００１８】
この発明の図１では、コンプライアント部材１３は、薄くて伸びやすい膜１３ａおよび輪の形状の取付部１３ｂからなる。この膜１３ａは、保持器１２の底部上の開口部１２ｂ全体にわたって延び、輪の形状の取付部１３ｂは、開口部１２ｂにぴったりと嵌まる。結果として、輪の形状の取付部１３ｂは、膜１３ａの周辺部を開口部１２ｂのまわりの保持器１２に対して圧搾することによって、膜１３ａを保持器１２上で保持する。
【００１９】
膜１３ａの中央には、孔１３ｃが配置され、それは、熱交換器１１の面１１ａのまわりで伸びる周辺部を有する。この伸びやすい構造により、熱交換器の面１１ａを露出し、かつ、面１１ａに隣接するペデスタル１１ｂの部分を露出しない封止部が形成される。結果として、面１１ａ上で合金膜を生成するために用いられる液体は、ペデスタル１１ｂの隣接部上にこぼれない。このことは、重要である。なぜならば、これによって、合金膜が、好ましい厚みおよび小さな公差を備えて生成されることが可能となるためである。
【００２０】
図１の構成要素１１、１２、および１３同士が結合されると、それらは、図２および図３に示されるアセンブリを形成する。このアセンブリでは、すべての構成要素およびそれらの物理的な特徴は、図１と同じ参照番号によって識別される。
【００２１】
図２および図３のアセンブリではまた、参照番号２１が、薄くて伸びやすい膜１３ａが面１１ａのまわりで熱交換器１１とともに形成する封止部を識別する。同様に、図３では、参照番号２２が、薄くて伸びやすい膜１３ａおよび輪の形状の取付部１３ｂが保持器の底部１２ａ内の開口部のまわりで熱交換器１１とともに形成する封止部を識別する。
【００２２】
図２および図３のアセンブリの１つの特徴は、封止部２１および２２が、容易に形成され、容易に元に戻されることである。封止部２１を形成するには、ペデスタル１１ｂが、伸びやすい膜１３ａ内の孔１３ｃに押込まれるだけでよい。封止部２２を形成するには、伸びやすい膜１３ａの周辺部が、保持器の底部１２ａと輪の形状の部分１３ｂとの間で圧搾されるだけでよい。
【００２３】
結果として、複数の熱交換器１１がフレームによってアレイ内で保持されるとき、図２および図３のアセンブリが、シーケンシャルな態様で各熱交換器とともに容易に形成され得る。これは、保持器１２およびコンプライアント部材１３を１つの熱交換器から別の熱交換器へと移動させるだけで、達成される。図２および図３のアセンブリが１つの特定の熱交換器とともに形成されるたびに、図４Ａおよび図４Ｂのプロセスステップが実行されて、その熱交換器の面１１ａ上で合金膜が形成され得る。
【００２４】
図２および図３のアセンブリの別の特徴は、たとえ面１１ａのサイズおよび形状が広い範囲にわたって変化したとしても、封止部２１が熱交換器の面１１ａのまわりで形成されることである。この特徴は、膜１３ａが伸びて面１１ａおよびペデスタル１１ｂのさまざまなサイズおよび形状に対応するため、現れる。結果として、図２および図３のアセンブリは、さまざまな異なる熱交換器とともに形成され得、別個の膜１３ａは、各熱交換器に適合されていなくてもよい。
【００２５】
ここで、図４Ａを参照して、図１、図２、および図３の機械的なアセンブリを用いて熱交換器の面１１ａ上で合金膜を生成する、好ましい１つのプロセスが説明される。このプロセスは、図４ＡのステップＳ１−Ｓ１１として列挙される一連のステップによって、実行される。ステップＳ１−Ｓ１１の各々は、作業員によって手作業で、または機械によって自動的に実行され得る。
【００２６】
ステップＳ１−Ｓ１１の各々には、「時間」パラメータ、「通路」パラメータ、および「流出(spillage)」パラメータが付随する。「時間」パラメータは、秒において、どのくらい長くステップが実行されるのかを特定する。「通路」パラメータは、ステップが実行されている間に流体を通すために用いられる各通路１２ｄ、１２ｅ、または１２ｆを識別する。さらに、「流出」パラメータは、ステップが実行されている間に、いずれかの流体が熱交換器の面１１ａから保持器１２にこぼれるか否かを示す。
【００２７】
通路１２ｆの目的は、水を保持器１２に入れて熱交換器の面１１ａを洗浄することである。通路１２ｅの目的は、いずれかの流体、および流体中のいずれかの砕片を保持器１２から除去することであるが、熱交換器の面１１ａのレベルまでしか除去しない。通路１２ｄの目的は、いずれかの流体および流体中のいずれかの砕片をすべて保持器１２から除去することである。
【００２８】
通路１２ｄおよび１２ｅを通しての流体および砕片の除去は、真空をこれらの通路に適用することによって行われる。流体および砕片のすべてが、通路１２ｄを通して除去される。なぜならば、弾性のある膜１３ａは、熱交換器の面１１ａから下に向かって傾斜し、通路１２ｄは、保持器１２内の最も低い点で開始するためである。比較すると、通路１２ｅは、熱交換器の面１１ａと同じ高さである保持器１２内のある点において開始する。
【００２９】
図４ＡのステップＳ１では、図３のアセンブリが形成される。これを行なうために、封止部２１が面１１ａのまわりで形成されるように、まず、伸びやすい膜１３ａが、熱交換器のペデスタル１１ｂ上に置かれる。次に、伸びやすい膜１３ａの周辺部が、輪の形状の取付部１３ｂ上にかけられる。次に、伸びやすい膜１３ａの周辺部が輪の形状の部分１３ｂと保持器１２との間で圧搾されるように、保持器１２が輪の形状の取付部１３ｂ上に押付けられる。このステップＳ１は、完了までに約３０秒しかかからない。
【００３０】
ステップＳ２では、液体フラックスが、熱交換器の面１１ａ上に提供される。このフラックスは、熱交換器の面１１ａと、その面上で生成されるべき合金膜との間で金属接合を促進するいずれかの化学物質である。たとえば、このようなフラックスは、７０％−８０％のアルコールと、１５％−２５％のカルボン酸と、１０％−２０％のアミン塩酸塩(amine hydrochloride)との混合物である。
【００３１】
ステップＳ３では、予め定められたサイズの合金の固体破片が、得られ、熱交換器の面１１ａ上に置かれる。この合金の固体破片のサイズは、合金が溶かされ、熱交換器の面１１ａ全体にわたって均一に広げられた後、それが好ましい厚みを有するように、選択される。１つのこのような厚みは、７５μｍ−１００μｍである。
【００３２】
ステップＳ４では、ステップＳ３からの合金が、溶かされ、熱交換器の面１１上で広げられる。これは、たとえば、合金を溶かす熱い先端部を備えた工具を用いることによって行われ得る。このステップでは、主な目的は、単に面１１ａ全体を合金で覆うことであり、合金の厚みは、均一である必要はない。
【００３３】
ステップＳ５では、追加的な液体フラックスが、熱交換器の面１１ａ上の合金上に提供される。好ましくは、このフラックスは、希釈された濃度を有する。フラックスが希釈されていない場合、ステップＳ４からの合金層は、面１１ａからディウェッティングされる(de-wet)おそれがあり、ステップＳ６で合金が均一に広がるケースが少なくなる。
【００３４】
ステップＳ６では、ステップＳ４で形成された合金膜が、広げられて、平滑で均一な厚みの膜になる。ここで再び、広げることは、合金を溶かす熱い先端部を備えた工具を用いることによって行われ得る。
【００３５】
ステップＳ７では、水が通路１２ｆを通して保持器１２に送られる。この水は、保持器１２内での水のレベルが、熱交換器の面１１ａより上で約８分の１インチになるまで、流される。保持器１２に送られる水の合計量は、ステップＳ７の持続時間および水の流量によって制御される。このステップによって、面１１ａの予備的な洗浄が行われる。
【００３６】
ステップＳ８では、面１１ａ上の合金膜内のいずれかの隆起部または同様の不完全な部分が、平滑にされる。これは、工具の熱い先端部を用いて、隆起部に触れ、かつ／または、隆起部を平滑にすることによって達成される。このステップの間、保持器１２内の水は、ステップＳ７で設定されるレベルにとどまる。
【００３７】
ステップＳ９では、休止のみが存在する。これは、残りのいずれかのフラックスおよび残留フラックスが、ステップＳ７で保持器１２に入れられた水とともに溶解することを保証する。また、この休止中には、ステップＳ１０およびＳ１１が実行される前に、合金膜内のいずれかの小さな隆起部または窪みが、工具の熱い先端部を用いて修復され得る。
【００３８】
ステップＳ１０では、熱交換器の面１１ａ上の合金膜が、徹底的に洗浄され、すすがれる。これは、通路１２ｆを通して保持器１２に水を送り、同時に、その水をいずれかの残留砕片とともに通路１２ｅを通して除去することによって、達成される。
【００３９】
最後に、ステップＳ１１では、保持器１２からいずれの水および残留砕片も完全になくなり、保持器１２が、熱交換器の面１１ａとともに乾燥される。これは、真空を通路１２ｄに適用することによって達成される。
【００４０】
図４Ａの「流出」パラメータを参照すると、ステップＳ２、Ｓ５、Ｓ７、およびＳ１０−Ｓ１１の間に、フラックスまたは水のいずれかが、熱交換器の面１１ａからこぼれるおそれがあることが示されている。しかしながら、保持器１２およびコンプライアント部材１３の作用によって、その流出のうちのいずれも、熱交換器１１をフレームに結合するいずれかの部分を汚染、または他の様態で損傷しない。これらの部分およびフレームの先行技術の例は、′０４７号特許の、上で引用された図１、図９、および図１０に示される。
【００４１】
また、コンプライアント部材１３によって形成される封止部２１により、熱交換器の面１１ａのみが、図４Ａのプロセスによって用いられる水および合金ならびにフラックスにさらされ、熱交換器のペデスタル１１ｂの隣接部分は、それらにさらされない。さらに、ステップＳ４、Ｓ６、およびＳ８において、慎重に合金を広げ、平滑化することによって、ステップＳ３で提供される合金のすべてが熱交換器の面１１ａ上に残る。これらの２つのポイントにより、熱交換器の面の上で生成される合金膜は、精密に制御された厚みを有する。
【００４２】
図４Ａのプロセスによって、合金膜が熱交換器の面１１ａの上で生成された後、熱交換器１１は、シーケンシャルな態様で集積回路チップをテストするテスト装置内で用いられる準備ができている。１つの集積回路チップがテストされるたびに、熱交換器の面と集積回路チップとが互いに押圧され、合金膜が溶けて、熱交換器の面１１ａと集積回路チップとの間の微細なギャップを充填する。しかしながら、合金膜がこのような装置内で用いられる場合、合金膜は、ゆっくりと酸化し、約１０００から３０００サイクルの後、熱交換器の面１１ａ上の合金膜は、修復される必要がある。
【００４３】
この修復は、この発明に従うと、図４ＡのステップＳ２−Ｓ１１が後に続く図４ＢのステップＳ２１−Ｓ３１を実行することによって行われる。図４Ｂのプロセスは、ステップＳ２１で始まり、ステップＳ１に関連して上で説明されたように、図３のアセンブリが形成される。
【００４４】
ステップＳ２２では、熱交換器の面１１ａ上に予め置かれ、かつ現在は少なくとも部分的に酸化している合金層が、溶かされ、除去される。この除去は、熱交換器の面の上に水を提供し、同時に、アスピレータを用いて、溶かされた合金と水との混合物を熱交換器の面から吸引することによって達成される。いずれの余分な混合物も、通路１２ｄを通して保持器１２から除去される。
【００４５】
ステップＳ２３およびＳ２４では、熱交換器の面１１ａ上で形成されるさまざまな金属間化合物および酸化合金ならびに残留物が除去される。これは、ステップＳ２３において、まず水を用いて熱交換器の面をこすることによって達成される。次に、ステップＳ２４において、こすり落とされた金属間化合物と、酸化合金と、残留物と、水との混合物が、アスピレータを用いて除去される。再び、いずれの余分な混合物も、通路１２ｄを通して保持器１２から除去される。
【００４６】
ステップＳ２５−Ｓ２８では、熱交換器の面１１ａ内のいずれかの酸化金属が除去され、次に、熱交換器の面１１ａは、薄い合金コートで覆われる。これは、フラックスが熱交換器の面１１ａ上に提供されるステップＳ２５をまず実行することによって達成される。次に、ステップＳ２６では、少量の合金が熱交換器の面の上に置かれ、溶かされる。次に、ステップＳ２７において、溶かされた合金が広げられて、熱交換器の面１１ａ全体にわたる、均一ではない薄いコーティングにされる。最後に、ステップＳ２８では、水が合金コーティング上に提供され、その水と、合金と、合金コーティング上のいずれかの残留材料との混合物が、アスピレータを用いて除去される。これは、図４Ａのプロセスによって形成される膜の約１０分の１の厚みしかない薄い合金膜を熱交換器の面１１ａの上に残す。
【００４７】
ステップＳ２９−Ｓ３１では、熱交換器の面１１ａ上の薄い合金コートが、完全に洗浄され、乾燥される。ステップＳ２９は、ちょうど図４ＡのステップＳ７のように実行され、ステップＳ３０は、ちょうど図４ＡのステップＳ１０のように実行され、ステップＳ３１は、ちょうど図４ＡのステップＳ１１のように実行される。
【００４８】
図４Ｂの「流出」パラメータを参照すると、ステップＳ２２−Ｓ２５およびＳ２７−Ｓ３１の間では、フラックスまたは合金もしくは水のいずれかが、熱交換器の面１１ａからこぼれるおそれがあることが示されている。しかしながら、保持器１２およびコンプライアント部材１３の作用によって、その流出のうちのいずれも、熱交換器１１をフレームに結合するいずれかの部分を汚染せず、または他の様態で損傷しない。
【００４９】
この発明に従って構成される新規の機械的なアセンブリの好ましい一実施例が、ここで詳細に説明されてきた。また、この発明に従った、熱交換器の面上で合金膜を生成し、修復する１つの好ましいプロセスが、ここで詳細に説明されてきた。しかしながら、この発明の範囲から逸脱することなく、さまざまな変形例が、上述の詳細に対して作成され得、このような変形例のうちのいくつかの例が、ここで図５−１２とともに説明される。
【００５０】
図５では、参照番号５２が、図１−３の保持器１２の変形バージョンである保持器を識別する。ここで、唯一の変形は、図１−３でのように、保持器の底部５２ａが、保持器の側壁５２ｃを超えて内向きに延びないことである。また、図５では、参照番号５３が、図１−３のコンプライアント部材１３の変形バージョンであるコンプライアント部材を識別する。このコンプライアント部材５３は、図１−３に示されるように、その孔１３ｃを備えた薄くて伸びやすい膜１３ａを含む。また、コンプライアント部材５３は、伸びやすい膜１３ａの周辺部を保持器の側壁５２ｃの外面に対して圧搾する、輪の形状の取付部５３ｂを含む。
【００５１】
図６では、参照番号１２が、図１−３からの保持器１２を識別し、参照番号６３が、図１−３のコンプライアント部材１３の変形バージョンであるコンプライアント部材を識別する。このコンプライアント部材６３は、図１−３からのその孔１３ｃを備えた、薄くて伸びやすい膜１３ａを含む。また、コンプライアント部材６３は、伸びやすい膜１３ａの周辺部を保持器の側壁１２ｃの内面に対して圧搾する、輪の形状の取付部６３ｂを含む。
【００５２】
図７では、参照番号１２が、図１−３からの保持器１２を識別し、参照番号７３が、図１−３のコンプライアント部材１３の変形バージョンであるコンプライアント部材を識別する。このコンプライアント部材７３は、封止リング７３ｂを保持する内側の側壁と、封止リング７３ｃを保持する外側の側壁とを有する、剛性の輪の形状の部分７３ａを含む。封止リング７３ｂは、図１の熱交換器１１のペデスタル１１ｂを囲む形状を有し、熱交換器の面１１ａの付近で封止部を形成する。封止リング７３ｃは、保持器１２に嵌まる形状を有し、保持器の側壁１２ｃの内部とともに封止部を形成する。
【００５３】
図８では、参照番号８２が、図１−３の保持器１２の変形バージョンである保持器を識別し、参照番号７３が、図７からのコンプライアント部材７３を識別する。保持器８２における変形は、図示されるようにコンプライアント部材７３がぴったりと嵌まる切欠きを保持器の底部８２ａが有し、さらには封止リング７３ｃが、その切欠き内で封止部を形成することである。
【００５４】
図９では、図１−３のアセンブリと同様であるが、輪の形状の取付部１３ｂが省かれた、アセンブリが示される。これを達成するために、図９のアセンブリは、熱交換器９１と、熱交換器がぴったりと嵌まる開口部を備えた底面９２ａを有する保持器９２とを含む。図９のアセンブリは、図１−３の薄くて伸びやすい膜１３ａも含み、その膜は、図示されるように、熱交換器９１によって保持器９２に対して圧搾されて、封止部２２が形成される。薄くて伸びやすい膜１３ａは、ちょうど図１−３でのように、熱交換器の面９１ａのまわりで他の封止部２１も形成する。
【００５５】
図１０では、上述の図１の薄くて伸びやすい膜１３ａに対する変形例が示される。ここで、変形は、粘着性の材料層１３ｄが、孔１３ｃに隣接した膜１３ａの部分に取付けられることである。この変形例が、図１−３、図５、図６、および図９のアセンブリに組込まれると、粘着性材料１３ｄは、熱交換器の面１１ａのまわりで熱交換器１１のペデスタル１１ｂに接触し、これによって、封止２１が高められる。適切に粘着性がある材料１３ｄの１つの具体的な例は、両面シリコーンテープである。
【００５６】
図１１では、図８のアセンブリと同様であるが、輪の形状の部分７３ａおよび封止リング７３ｃが省かれた、アセンブリが示される。これを達成するために、図１１のアセンブリは、図１の熱交換器１１の面１１ａよりもわずかに大きな開口部を備えた底部１１２ａを有する保持器１１２を含む。封止リング１１２ｂが、保持器１１２の底部によって保持され、この封止リングは、図１の熱交換器１１のペデスタル１１ｂを押圧して、封止部２１を形成する。
【００５７】
図１２では、図１の熱交換器１１に対する変形例が示される。ここでは、変形は、熱交換器１１のペデスタルが、図４Ａのプロセスによって熱交換器の面１１ａ上で生成される合金をぬらさない材料１１ｆによってコーティングされることである。材料１１ｆの例は、１）テフロン（Ｒ）コーティング、２）シリコーンコーティング、および３）シリコーン接着剤を備えたテフロン（Ｒ）テープである。この変形例では、図３に示されるように、封止部２１は、熱交換器のペデスタル上のいずれの部分でも起こり得、熱交換器の面１１ａに隣接して形成される必要はない。
【００５８】
図５−１２の上述のアセンブリのうちのすべてが、図４Ａおよび図４Ｂのプロセスで用いられ得る。また、図４Ａおよび図４Ｂのプロセスにおけるさまざまなステップが変形され得る。たとえば、図４Ａおよび図４Ｂのプロセスにおいて用いられる液体は、通路１２ｄおよび１２ｃを通して真空によって吸引されるのではなく、重力によって保持器１２から排出され得る。この変形例を実現するために、通路１２ｄおよび１２ｅは、保持器１２の内側から下方向に保持器１２の外側に向かって延びる必要がある。管が、これらの通路に接続され、熱交換器が保持されているフレームから流体を排出し得る。
【００５９】
したがって、この発明の範囲は、図１−１２に示されるいずれかのある特定のアセンブリまたはプロセスの詳細に限定されておらず、添付の請求項によって規定されることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に従って、集積回路用の熱交換器の面の上で合金膜を生成するための機械的なアセンブリの分解図である。
【図２】図１の機械的なアセンブリの上面図である。
【図３】図２の線Ａに沿った、図１および図２の機械的なアセンブリの断面図である。
【図４Ａ】この発明に従って、図１−３のアセンブリ内にある熱交換器の面の上で合金膜を生成するプロセスのステップを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａのプロセスに先行して、図１−３のアセンブリ内の熱交換器の面の上の合金膜を修復するプロセスのステップを示す図である。
【図５】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図６】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図７】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図８】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図９】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図１０】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図１１】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図１２】図１−３のアセンブリに対する変形例を示す図である。
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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