DE112017007585T5 - Halbleiterbaugruppe - Google Patents

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Abstract

Ein Kühler (1) weist eine Kühlplatte (1a), eine Kühllamelle (1b), die auf einem zentralen Teilbereich einer unteren Oberfläche der Kühlplatte (1a) vorgesehen ist, und einen unteren Vorsprung (1c) auf, der auf einem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte (1a) vorgesehen ist. Eine Halbleitervorrichtung (3) ist auf einer oberen Oberfläche der Kühlplatte (1a) vorgesehen. Ein Stromanschluss (5) ist mit der Halbleitervorrichtung (3) verbunden. Eine Kühleinrichtung (8) umschließt eine untere Oberfläche und eine laterale Oberfläche des Kühlers (1). Ein O-Ring (9) ist zwischen einer unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs (1c) und einer Bodenfläche der Kühleinrichtung (8) vorgesehen. Eine Schraube (10) durchdringt eine Seitenwand der Kühleinrichtung (8) und verschraubt den Kühler (1) mit der Kühleinrichtung (8).

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterbaugruppe, in der ein Kühler mit einer Kühleinrichtung verschraubt ist.
  • Hintergrund
  • In einer Halbleiterbaugruppe ist eine Halbleitervorrichtung über ein isolierendes Substrat auf der oberen Oberfläche eines Kühlers vorgesehen. Von der Halbleitervorrichtung erzeugte Wärme wird durch auf der unteren Oberfläche des Kühlers vorgesehene Kühllamellen abgestrahlt. Herkömmlicherweise ist zwischen einer Kühleinrichtung und dem Kühler ein O-Ring vorgesehen, und der Kühler ist von der oberen Oberfläche des Kühlers aus mit Schrauben an der Kühleinrichtung befestigt. Es ist jedoch notwendig, zwischen dem externen Verbindungsteil eines Stromanschlusses, der aus einem Harz vorragt, und den Köpfen der Schrauben Isolierungsabstände zu gewährleisten, und daher wurde eine Baugruppengröße in problematischer Weise vergrößert. Um dieses Problem zu lösen, wird beispielsweise eine Struktur vorgeschlagen, in der der O-Ring und die Schrauben auf ihrer lateralen Oberfläche positioniert sind (siehe z.B. PTL 1).
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
  • [PTL 1] JP 2008-016515 A
  • Zusammenfassung
  • Technisches Problem
  • Wenn der Kühler in dem Zustand, in dem der O-Ring auf solch einer vertikalen lateralen Oberfläche des Kühlers vorgesehen ist, an der Kühleinrichtung befestigt werden soll, gibt es jedoch Bedenken, dass der O-Ring aufgrund des eigenen Gewichts abrutscht, was eine Lageverschiebung des O-Rings verursacht. Außerdem ist es erforderlich, die Abmessungen von Komponenten mit hoher Genauigkeit einzurichten, um eine Passeigenschaft für die Kühleinrichtung und den Kühler zu verbessern. Dies hat in problematischer Weise Schwierigkeiten bei der Montage verursacht.
  • Die vorliegende Erfindung ist konzipiert, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, und deren Aufgabe besteht darin, eine Halbleiterbaugruppe zu erhalten, die ermöglicht, dass deren Baugruppengröße verkleinert wird und deren Montage einfach ist.
  • Lösung für das Problem
  • Eine Halbleiterbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Kühler, der eine Kühlplatte, eine Kühllamelle, die auf einem zentralen Teilbereich einer unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist, und einen unteren Vorsprung aufweist, der auf einem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; eine Halbleitervorrichtung, die auf einer oberen Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; einen Stromanschluss, der mit der Halbleitervorrichtung verbunden ist; eine Kühleinrichtung, die eine untere Oberfläche und eine laterale Oberfläche des Kühlers umschließt; einen O-Ring, der zwischen einer unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs und einer Bodenfläche der Kühleinrichtung vorgesehen ist; und eine Schraube, die eine Seitenwand der Kühleinrichtung durchdringt und den Kühler mit der Kühleinrichtung verschraubt.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • In der vorliegenden Erfindung verschraubt die die Seitenwand der Kühleinrichtung durchdringende Schraube den Kühler mit der Kühleinrichtung. Da es dementsprechend auf der oberen Oberfläche der Kühlplatte, wo die Halbleitervorrichtung vorgesehen ist, keine Köpfe der Schrauben gibt, ist es nicht notwendig, Isolierungsabstände zwischen dem externen Verbindungsteil des Stromanschlusses und der Schraube zu gewährleisten. Da der O-Ring zwischen der unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs, der auf dem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist, und der Bodenfläche der Kühleinrichtung vorgesehen ist, kann außerdem eine Lageverschiebung des O-Rings verhindert werden. Daher kann die Baugruppengröße verkleinert werden und ist die Montage einfach.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
    • 10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine Halbleiterbaugruppe gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die gleichen Komponenten sind mit den gleichen Symbolen bezeichnet, und deren wiederholte Beschreibung kann weggelassen werden.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Ein Kühler 1 weist eine Kühlplatte 1a, Kühllamellen 1b, die auf dem zentralen Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte 1a vorgesehen sind, und einen unteren Vorsprung 1c auf, der auf dem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte 1a vorgesehen ist.
  • Auf der oberen Oberfläche der Kühlplatte 1a ist ein isolierendes Substrat 2 vorgesehen. Eine Halbleitervorrichtung 3 ist über ein Lötmetall 4 mit der oberen Oberfläche des isolierenden Substrats 2 verbunden. Eine Sammelschiene bzw. ein Stromanschluss 5 ist über ein Lötmetall 6 mit der oberen Oberfläche der Halbleitervorrichtung 3 verbunden. Ein Isolierharz 7 bedeckt das isolierende Substrat 2, die Halbleitervorrichtung 3 und einen Teil des Stromanschlusses 5.
  • Eine Kühleinrichtung 8 umschließt die untere Oberfläche und die laterale Oberfläche des Kühlers 1. Zwischen der unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs 1c und der Bodenfläche der Kühleinrichtung 8 ist ein O-Ring 9 vorgesehen. Schrauben 10 durchdringen die Seitenwand der Kühleinrichtung 8, sind durch die laterale Oberfläche des Kühlers 1 geschraubt und verschrauben dadurch den Kühler 1 mit der Kühleinrichtung 8.
  • Nachfolgend werden im Vergleich mit einem Vergleichsbeispiel Effekte der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß dem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. In dem Vergleichsbeispiel ist der Kühler 1 von der oberen Oberfläche des Kühlers 1 aus mit Schrauben an der Kühleinrichtung 8 befestigt. Es ist jedoch notwendig, Isolierungsabstände zwischen dem externen Verbindungsteil des Stromanschlusses 5, der aus dem Harz 7 vorragt, und den Köpfen der Schrauben 10 zu gewährleisten, und daher wird eine Baugruppengröße in problematischer Weise vergrößert.
  • Im Gegensatz dazu verschrauben in der vorliegenden Ausführungsform die die Seitenwand der Kühleinrichtung 8 durchdringenden Schrauben 10 den Kühler 1 mit der Kühleinrichtung 8. Da es dementsprechend auf der oberen Oberfläche der Kühlplatte 1a, wo die Halbleitervorrichtung 3 vorgesehen ist, keine Köpfe der Schrauben 10 gibt, müssen keine Isolierungsabstände zwischen dem externen Verbindungsteil des Stromanschlusses 5 und den Schrauben 10 gewährleistet werden. Da der O-Ring 9 außerdem zwischen der unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs 1c, der auf dem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte 1a vorgesehen ist, und der horizontalen Bodenfläche der Kühleinrichtung 8 vorgesehen ist, kann eine Lageverschiebung des O-Rings 9 verhindert werden. Daher kann die Baugruppengröße verkleinert werden und ist eine Montage einfach.
  • Ausführungsform 2
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der untere Vorsprung 1c besteht aus einem harten Metall, das mit der unteren Oberfläche der Kühlplatte 1a verbunden ist und härter als die Kühlplatte 1a ist. Die Schrauben 10 sind in den unteren Vorsprung 1c geschraubt. Dadurch kann ein sicherer Anzugsdruck erhöht werden, und eine Befestigungskraft mit den Schrauben 10 kann verbessert werden. Darüber hinaus kann, da eine Steifigkeit des Kühlers 1 verbessert ist, ein Verzug des Kühlers 1 unterdrückt werden. Außerdem sind Gewinderillen im Kühler 1 nicht notwendig. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 1.
  • Ausführungsform 3
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der Kühler 1 weist ferner einen oberen Vorsprung 1d auf, der auf dem peripheren Teilbereich der oberen Oberfläche der Kühlplatte 1a vorgesehen ist. Da der obere Vorsprung 1d von dem Harz 7 bedeckt ist, ist es nicht notwendig, einen Isolierungsabstand zwischen dem oberen Vorsprung 1d und dem Stromanschluss 5 zu gewährleisten. Da eine Steifigkeit des Kühlers 1 durch den oberen Vorsprung 1d verbessert wird, kann ein Verzug des Kühlers 1 unterdrückt werden. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 1.
  • Ausführungsform 4
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der obere Vorsprung 1d besteht aus einem harten Metall, das mit der oberen Oberfläche der Kühlplatte 1a verbunden und härter als die Kühlplatte 1a ist, und die Schrauben 10 sind in den oberen Vorsprung 1d geschraubt. Dadurch kann ein sicherer Anzugsdruck erhöht werden, und eine Befestigungskraft der Schrauben 10 kann verbessert werden. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 3.
  • Ausführungsform 5
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Schrauben 10 durchdringen den oberen Vorsprung 1d, und Muttern 11 mit Schraubenlöchern sind an den Spitzen der Schrauben 10 angebracht. Die Muttern 11 bestehen aus einem härteren Metall als der Kühler 1. Solch eine Befestigung mit den Schrauben 10 und den Muttern 11 kann Gewinderillen aus dem Kühler 1 eliminieren, und eine Befestigungskraft mit den Schrauben 10 kann verbessert werden. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 3.
  • Ausführungsform 6
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Muttern 11 sind durch die laterale Oberfläche des oberen Vorsprungs 1d eingebettet. Die Schrauben 10 sind in die Muttern 11 geschraubt. Solch eine Befestigung mit den Schrauben 10 und den Muttern 11 kann Gewinderillen aus dem Kühler 1 eliminieren, und eine Befestigungskraft mit den Schrauben 10 kann verbessert werden. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 3.
  • Ausführungsform 7
  • 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Seitenwand der Kühleinrichtung 8 ist so geneigt, dass sie sich von der Bodenfläche der Kühleinrichtung 8 aus nach oben spreizt. Die laterale Oberfläche des Kühlers 1 ist so geneigt, dass sie der inneren lateralen Oberfläche der Seitenwand der Kühleinrichtung 8 gegenüberliegt. Die Schrauben 10 sind bezüglich der Seitenwand der Kühleinrichtung 8 und der lateralen Oberfläche des Kühlers 1, welche geneigt sind, senkrecht befestigt, und dadurch wird eine abwärts gerichtete Kraft zum Quetschen des O-Rings 9, die einen Abdichteffekt verbessert, erzeugt. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 3.
  • Ausführungsform 8
  • 9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Der O-Ring 9 ist zwischen der lateralen Oberfläche des unteren Vorsprungs 1c und der inneren lateralen Oberfläche der Seitenwand der Kühleinrichtung 8 vorgesehen. Da die innere laterale Oberfläche der Seitenwand der Kühleinrichtung 8 und die laterale Oberfläche des Kühlers 1 geneigt sind, kann eine Lageverschiebung des O-Rings 9 verhindert werden, wenn der O-Ring 9 zwischen beiden vorgesehen ist. Da eine Kraft in der Richtung zum Quetschen des O-Rings 9 durch Befestigen der Schrauben 10 erzeugt wird, kann ferner ein Abdichteffekt verbessert werden. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 7.
  • Ausführungsform 9
  • 10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Halbleiterbaugruppe gemäß einer Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die äußere laterale Oberfläche der Kühleinrichtung 8 ist senkrecht zur Bodenfläche der Kühleinrichtung 8. Da die Richtung zum Befestigen der Schrauben 10 die horizontale Richtung ist, wird dadurch eine Montageeigenschaft beim Befestigen der Schrauben 10 verbessert. Die sonstigen Komponenten und Effekte sind ähnlich jenen in der Ausführungsform 8.
  • Die Halbleitervorrichtung 3 ist ein MOSFET, eine SBD, ein IGBT, eine PN-Diode oder dergleichen. Die Halbleitervorrichtung 3 ist nicht auf eine aus Silizium gebildete Halbleitervorrichtung beschränkt, sondern kann stattdessen aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildet sein, der eine breitere Bandlücke als diejenige von Silizium aufweist. Der Halbleiter mit breiter Bandlücke ist zum Beispiel ein Siliziumcarbid, ein Material auf Gallium-Nitrid-Basis oder Diamant. Eine aus solch einem Halbleiter mit breiter Bandlücke gebildete Leistungs-Halbleitervorrichtung weist eine hohe Spannungsfestigkeit und eine hohe zulässige Stromdichte auf und kann somit miniaturisiert werden. Die Verwendung solch einer miniaturisierten Halbleitervorrichtung ermöglicht die Miniaturisierung der Halbleiterbaugruppe, in der die Halbleitervorrichtung integriert ist. Da die Halbleitervorrichtung eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist, kann ferner eine Abstrahllamelle eines Kühlkörpers miniaturisiert werden, und ein wassergekühlter Teil kann luftgekühlt werden, was zu einer weiteren Miniaturisierung der Halbleiterbaugruppe führt. Da die Halbleitervorrichtung einen niedrigen Leistungsverlust und einen hohen Wirkungsgrad aufweist, kann ferner eine hocheffiziente Halbleiterbaugruppe erzielt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 Kühler; 1a Kühlplatte; 1b Kühllamelle; 1c unterer Vorsprung; 1d oberer Vorsprung; 3 Halbleitervorrichtung; 5 Stromanschluss; 8 Kühleinrichtung; 9 O-Ring; 10 Schraube; 11 Mutter
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008016515 A [0003]

Claims (10)

  1. Halbleiterbaugruppe, aufweisend: einen Kühler, der eine Kühlplatte, eine Kühllamelle, die auf einem zentralen Teilbereich einer unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist, und einen unteren Vorsprung aufweist, der auf einem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; eine Halbleitervorrichtung, die auf einer oberen Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; einen Stromanschluss, der mit der Halbleitervorrichtung verbunden ist; eine Kühleinrichtung, die eine untere Oberfläche und eine laterale Oberfläche des Kühlers umschließt; einen O-Ring, der zwischen einer unteren Oberfläche des unteren Vorsprungs und einer Bodenfläche der Kühleinrichtung vorgesehen ist; und eine Schraube, die eine Seitenwand der Kühleinrichtung durchdringt und den Kühler mit der Kühleinrichtung verschraubt.
  2. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der untere Vorsprung aus einem harten Metall besteht, das härter als die Kühlplatte ist, und die Schraube in den unteren Vorsprung geschraubt ist.
  3. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kühler einen oberen Vorsprung aufweist, der auf einem peripheren Teilbereich der oberen Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist, und ein Harz die Halbleitervorrichtung und den oberen Vorsprung bedeckt.
  4. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei der obere Vorsprung aus einem harten Metall besteht, das härter als die Kühlplatte ist, und die Schraube in den oberen Vorsprung geschraubt ist.
  5. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei die Schraube den oberen Vorsprung durchdringt und eine Mutter an einer Spitze der Schraube angebracht ist.
  6. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei eine Mutter mit einem Schraubloch durch eine laterale Oberfläche des oberen Vorsprungs eingebettet ist und die Schraube in die Mutter geschraubt ist.
  7. Halbleiterbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Seitenwand so geneigt ist, dass sie sich von der Bodenfläche der Kühleinrichtung aus nach oben spreizt, und die laterale Oberfläche des Kühlers so geneigt ist, dass sie einer inneren lateralen Oberfläche der Seitenwand gegenüberliegt.
  8. Halbleiterbaugruppe, aufweisend: einen Kühler, der eine Kühlplatte, eine Kühllamelle, die auf einem zentralen Teilbereich einer unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist, und einen unteren Vorsprung aufweist, der auf einem peripheren Teilbereich der unteren Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; eine Halbleitervorrichtung, die auf einer oberen Oberfläche der Kühlplatte vorgesehen ist; einen Stromanschluss, der mit der Halbleitervorrichtung verbunden ist; eine Kühleinrichtung, die eine untere Oberfläche und eine laterale Oberfläche des Kühlers umschließt; einen O-Ring zwischen einer lateralen Oberfläche des unteren Vorsprungs und einer inneren lateralen Oberfläche der Seitenwand der Kühleinrichtung; und eine Schraube, die die Seitenwand durchdringt und den Kühler mit der Kühleinrichtung verschraubt, wobei die innere laterale Oberfläche der Seitenwand so geneigt ist, dass sie sich von einer Bodenfläche der Kühleinrichtung aus nach oben spreizt, und die laterale Oberfläche des Kühlers so geneigt ist, dass sie der inneren lateralen Oberfläche der Seitenwand gegenüberliegt.
  9. Halbleiterbaugruppe nach Anspruch 8, wobei eine äußere laterale Oberfläche der Seitenwand zur Bodenfläche der Kühleinrichtung senkrecht ist.
  10. Halbleiterbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Halbleitervorrichtung aus einem Halbleiter mit breiter Bandlücke besteht.
DE112017007585.8T 2017-05-24 2017-05-24 Halbleiterbaugruppe Active DE112017007585B4 (de)

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US (1) US10964622B2 (de)
JP (1) JP6798615B2 (de)
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DE (1) DE112017007585B4 (de)
WO (1) WO2018216146A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11145571B2 (en) * 2019-06-04 2021-10-12 Semiconductor Components Industries, Llc Heat transfer for power modules

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11177192B2 (en) * 2018-09-27 2021-11-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor device including heat dissipation structure and fabricating method of the same

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3019206A1 (de) 1980-05-20 1981-11-26 GAO Gesellschaft für Automation und Organisation mbH, 8000 München Verfahren zur kontaktierung von galvanischen kontakten einer ausweiskarte mit eingebettetem ic-baustein
JPH08195457A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Nippondenso Co Ltd 熱交換器及びその製造方法
JP3564350B2 (ja) * 2000-02-28 2004-09-08 エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 ヒートシンク固定構造および方法
JP3946018B2 (ja) 2001-09-18 2007-07-18 株式会社日立製作所 液冷却式回路装置
JP2007234753A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Denso Corp 半導体モジュール装置
JP4952094B2 (ja) * 2006-07-03 2012-06-13 トヨタ自動車株式会社 半導体モジュール
JP2011234560A (ja) 2010-04-28 2011-11-17 Toyota Motor Corp コンバータ設置構造
CN103081098B (zh) * 2010-09-02 2015-08-05 丰田自动车株式会社 半导体模块
US8519532B2 (en) * 2011-09-12 2013-08-27 Infineon Technologies Ag Semiconductor device including cladded base plate
CN103999343B (zh) * 2012-01-13 2017-05-10 富士电机株式会社 功率转换装置
JP6060553B2 (ja) * 2012-04-06 2017-01-18 株式会社豊田自動織機 半導体装置
JP2014056982A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Mitsubishi Electric Corp パワー半導体装置およびその製造方法
CN105190874B (zh) * 2013-05-09 2018-05-18 三菱电机株式会社 半导体模块及半导体装置
JP2015073012A (ja) * 2013-10-03 2015-04-16 富士電機株式会社 半導体装置
JP6323557B2 (ja) * 2014-07-17 2018-05-16 富士電機株式会社 半導体装置
EP3261197B1 (de) * 2015-02-16 2021-06-30 Mitsubishi Electric Corporation Halbleiterlaserlichtquellenvorrichtung, halbleiterlaserlichtquellensystem und bildanzeigevorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11145571B2 (en) * 2019-06-04 2021-10-12 Semiconductor Components Industries, Llc Heat transfer for power modules

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