JP2003282799A - 半導体モジュール用ケース - Google Patents
半導体モジュール用ケースInfo
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- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放熱用フィンを備えた半導体モジュール用ケ
ースをダイカスト法により製造する場合、充填材料の充
填性のよい半導体モジュール用ケースを提供する。 【解決手段】 半導体モジュール用ケース１１はベース
１１ａを有している。ベース１１ａは、上面と下面を有
し、上面には半導体素子１２および半導体素子１２を実
装した回路基板１３を装着する回路基板装着面１１ｂ
を、特定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形
状としている。回路基板装着面１１ｂには回路基板１３
を取り囲むように複数のリブ１１ｃを設け、また、回路
基板装着面１１ｂと反対側の下面１１ｄには複数の放熱
用フィン１１ｅを立設している
ースをダイカスト法により製造する場合、充填材料の充
填性のよい半導体モジュール用ケースを提供する。 【解決手段】 半導体モジュール用ケース１１はベース
１１ａを有している。ベース１１ａは、上面と下面を有
し、上面には半導体素子１２および半導体素子１２を実
装した回路基板１３を装着する回路基板装着面１１ｂ
を、特定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形
状としている。回路基板装着面１１ｂには回路基板１３
を取り囲むように複数のリブ１１ｃを設け、また、回路
基板装着面１１ｂと反対側の下面１１ｄには複数の放熱
用フィン１１ｅを立設している
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体モジュール
用ケースに関し、特に、複数の半導体回路基板と半導体
素子を有する半導体モジュールを冷却する放熱用フィン
を備えた大型の半導体モジュール用ケースに関する。
用ケースに関し、特に、複数の半導体回路基板と半導体
素子を有する半導体モジュールを冷却する放熱用フィン
を備えた大型の半導体モジュール用ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、半導体モジュール用ケースに
は、半導体素子から発生する熱を放出するための放熱機
能が備えられる。放熱手法としては種々あるが、最も有
効な手段の一つはケースの表面に放熱用フィンを設け
て、熱を周囲媒体へ放出する熱伝達を利用したものであ
る。
は、半導体素子から発生する熱を放出するための放熱機
能が備えられる。放熱手法としては種々あるが、最も有
効な手段の一つはケースの表面に放熱用フィンを設け
て、熱を周囲媒体へ放出する熱伝達を利用したものであ
る。
【０００３】半導体モジュール用の放熱手段の例とし
て、登録実用新案第３０１２３１８号公報に記載の冷却
体を図７に示す。図７に示す半導体デバイス用の冷却体
１は、ベース２と、すべてが同一の高さをもち、間隔を
隔てて配置された複数個の放熱用フィン３とよりなる。
ベース２の放熱用フィン３側の面を半導体デバイス側の
面に対して放熱用フィン３の脚部が一定の温度の面に配
置されるように凸面上に形成されている。これにより、
半導体デバイスの発熱が放熱用フィン３に均等に配分さ
れ、冷却体１の全断面に沿って高い効率の放熱能力が得
られる。上記の半導体デバイス用の冷却体１は単なる冷
却装置であるが、これに半導体デバイス５の側面に半導
体デバイスを囲むようにリブを設けると、高放熱性を有
する半導体モジュール用ケースとなる。
て、登録実用新案第３０１２３１８号公報に記載の冷却
体を図７に示す。図７に示す半導体デバイス用の冷却体
１は、ベース２と、すべてが同一の高さをもち、間隔を
隔てて配置された複数個の放熱用フィン３とよりなる。
ベース２の放熱用フィン３側の面を半導体デバイス側の
面に対して放熱用フィン３の脚部が一定の温度の面に配
置されるように凸面上に形成されている。これにより、
半導体デバイスの発熱が放熱用フィン３に均等に配分さ
れ、冷却体１の全断面に沿って高い効率の放熱能力が得
られる。上記の半導体デバイス用の冷却体１は単なる冷
却装置であるが、これに半導体デバイス５の側面に半導
体デバイスを囲むようにリブを設けると、高放熱性を有
する半導体モジュール用ケースとなる。
【０００４】このような半導体モジュール用ケースの場
合、ケースとしての冷却体は長手方向に形状が変化する
三次元形状となるため、製造方法として押出し成形を選
択すると二次的な機械加工の必要性が発生し、安価に製
造することが困難になる。したがって、一度に成形でき
るダイカスト法が最も有効な製造方法となる。ダイカス
ト法であれば、放熱用フィン部分と半導体デバイスを囲
むリブとを併せ持つ三次元形状であっても、二次的な機
械加工を省き、安価に製造することが可能となる。
合、ケースとしての冷却体は長手方向に形状が変化する
三次元形状となるため、製造方法として押出し成形を選
択すると二次的な機械加工の必要性が発生し、安価に製
造することが困難になる。したがって、一度に成形でき
るダイカスト法が最も有効な製造方法となる。ダイカス
ト法であれば、放熱用フィン部分と半導体デバイスを囲
むリブとを併せ持つ三次元形状であっても、二次的な機
械加工を省き、安価に製造することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昨今の
半導体デバイスにおける発熱量の増大により、半導体モ
ジュールの放熱機能の向上に対する要求がますます高ま
っている。前記の半導体モジュール用ケースとしての冷
却体１においても、放熱性能を高めるためには放熱用フ
ィン３を薄肉、狭ピッチ化して周囲媒体への伝熱面積を
拡大する必要がある。しかし、薄肉、狭ピッチのフィン
３をもつ冷却体１をダイカスト法により形成するのは、
次の理由から困難であった。
半導体デバイスにおける発熱量の増大により、半導体モ
ジュールの放熱機能の向上に対する要求がますます高ま
っている。前記の半導体モジュール用ケースとしての冷
却体１においても、放熱性能を高めるためには放熱用フ
ィン３を薄肉、狭ピッチ化して周囲媒体への伝熱面積を
拡大する必要がある。しかし、薄肉、狭ピッチのフィン
３をもつ冷却体１をダイカスト法により形成するのは、
次の理由から困難であった。
【０００６】図８は、冷却体１をダイカスト法により製
造する場合の溶融材料の流動様式を表す模式図である。
この冷却体１のように、ベース２にフィン３が立設する
形状の製品をダイカスト法により製造する場合、その形
状から湯口６は回路基板装着ベース７の側面となり、湯
口６から高速で射出された溶融材料は、まず射出方向に
平行方向のベース２に充填される。その後、射出方向と
ほぼ垂直方向に金型のキャビティ（図示せず）に溶融材
料が充填されて放熱用フィン３をなすが、放熱用フィン
３への充填は湯口６から遠い側、すなわち反湯口側のフ
ィンから先に充填されていく。この結果、湯口６側の放
熱用フィン３は、充填時間差による溶融材料の温度低下
による粘性低下が起こり、充填性が悪くなるという問題
点があった。
造する場合の溶融材料の流動様式を表す模式図である。
この冷却体１のように、ベース２にフィン３が立設する
形状の製品をダイカスト法により製造する場合、その形
状から湯口６は回路基板装着ベース７の側面となり、湯
口６から高速で射出された溶融材料は、まず射出方向に
平行方向のベース２に充填される。その後、射出方向と
ほぼ垂直方向に金型のキャビティ（図示せず）に溶融材
料が充填されて放熱用フィン３をなすが、放熱用フィン
３への充填は湯口６から遠い側、すなわち反湯口側のフ
ィンから先に充填されていく。この結果、湯口６側の放
熱用フィン３は、充填時間差による溶融材料の温度低下
による粘性低下が起こり、充填性が悪くなるという問題
点があった。
【０００７】特に、放熱用フィン３のフィン間を流れる
空気への伝熱面積を大きくして放熱効率を高めるため
に、例えば、フィンの厚さ１ｍｍ程度、高さ１０ｍｍ程
度、フィンのピッチ３ｍｍ程度の高アスペクト比を有す
る薄肉、狭ピッチ構造にした場合、充填性が悪くなるの
が顕著となる。その理由は、放熱用フィン３の体積に対
する表面積の比が大きいため、充填過程における溶融材
料と金型表面との接触による熱伝達により、溶融材料の
温度が低下するためである。
空気への伝熱面積を大きくして放熱効率を高めるため
に、例えば、フィンの厚さ１ｍｍ程度、高さ１０ｍｍ程
度、フィンのピッチ３ｍｍ程度の高アスペクト比を有す
る薄肉、狭ピッチ構造にした場合、充填性が悪くなるの
が顕著となる。その理由は、放熱用フィン３の体積に対
する表面積の比が大きいため、充填過程における溶融材
料と金型表面との接触による熱伝達により、溶融材料の
温度が低下するためである。
【０００８】さらに、冷却体１は、半導体デバイス５の
発熱を全てのフィン３に均一に伝達させるために、ベー
ス２の放熱用フィン３側の面を半導体デバイス側の面に
対して放熱用フィン３の脚部８が一定の温度の面に配置
されるように凸面上に形成されている。したがって、射
出された溶融材料は凸形状部Ｂと平面形状部Ａとの境界
で、放熱用フィン３への充填を阻害するような半導体デ
バイス５側への流れを生じるため、放熱用フィン３の充
填が不完全となる不良が発生し、低い歩留まりとなり製
造コストを下げることが困難であるという問題点があっ
た。
発熱を全てのフィン３に均一に伝達させるために、ベー
ス２の放熱用フィン３側の面を半導体デバイス側の面に
対して放熱用フィン３の脚部８が一定の温度の面に配置
されるように凸面上に形成されている。したがって、射
出された溶融材料は凸形状部Ｂと平面形状部Ａとの境界
で、放熱用フィン３への充填を阻害するような半導体デ
バイス５側への流れを生じるため、放熱用フィン３の充
填が不完全となる不良が発生し、低い歩留まりとなり製
造コストを下げることが困難であるという問題点があっ
た。
【０００９】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、放熱用フィンを備えた半導体モ
ジュール用ケースをダイカスト法により製造する場合、
充填材料の充填性のよい半導体モジュール用ケースを提
供することを目的とする。
ためになされたもので、放熱用フィンを備えた半導体モ
ジュール用ケースをダイカスト法により製造する場合、
充填材料の充填性のよい半導体モジュール用ケースを提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体モ
ジュール用ケースにおいては、半導体素子を実装した複
数の回路基板を装着する回路基板装着ベースを有する半
導体モジュール用ケースであって、回路基板装着ベース
が、上面と下面を有し、上面は回路基板を装着する回路
基板装着面を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異な
る段差形状に形成しており、回路基板装着面と反対側の
下面に複数の放熱用フィンを形成したものである。
ジュール用ケースにおいては、半導体素子を実装した複
数の回路基板を装着する回路基板装着ベースを有する半
導体モジュール用ケースであって、回路基板装着ベース
が、上面と下面を有し、上面は回路基板を装着する回路
基板装着面を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異な
る段差形状に形成しており、回路基板装着面と反対側の
下面に複数の放熱用フィンを形成したものである。
【００１１】また、半導体素子を実装した複数の回路基
板を装着する回路基板装着ベースを有する半導体モジュ
ール用ケースであって、回路基板装着ベースが、上面と
下面を有し、上面は回路基板を装着する回路基板装着面
を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状
に形成し、この段差形状に肉厚が変化する境界部分に回
路基板を取り囲むようにリブを設け、回路基板装着面と
反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成したものであ
る。
板を装着する回路基板装着ベースを有する半導体モジュ
ール用ケースであって、回路基板装着ベースが、上面と
下面を有し、上面は回路基板を装着する回路基板装着面
を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状
に形成し、この段差形状に肉厚が変化する境界部分に回
路基板を取り囲むようにリブを設け、回路基板装着面と
反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成したものであ
る。
【００１２】また、回路基板装着ベースが所定の回路基
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、フィンの肉厚が厚いもので
ある。
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、フィンの肉厚が厚いもので
ある。
【００１３】また、回路基板装着ベースが所定の回路基
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、フィンの高さが低いもので
ある。
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、フィンの高さが低いもので
ある。
【００１４】また、回路基板装着ベースが所定の回路基
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、設置間隔が大きいものであ
る。
板直下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを
有しており、複数の放熱用フィンのうち、回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設置さ
れた放熱用フィンに比べて、設置間隔が大きいものであ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１を示す半導体モジュール用ケースを用い
た半導体モジュールの模式図であり、その(ａ)は斜視
図、その(ｂ)は矢視ＩＢ−ＩＢの断面を表す。
の実施の形態１を示す半導体モジュール用ケースを用い
た半導体モジュールの模式図であり、その(ａ)は斜視
図、その(ｂ)は矢視ＩＢ−ＩＢの断面を表す。
【００１６】図１(ａ)および図１(ｂ)において、アルミ
ニウムなどの金属材料で一体成形されるケース１１はベ
ース１１ａを有している。ベース１１ａは、上面と下面
を有し、上面には半導体素子１２および半導体素子１２
を実装した回路基板１３を装着する回路基板装着面１１
ｂを、特定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差
形状（肉厚が厚いベース部１１ｆと肉厚が薄いベース部
１１ｇからなる段差形状）としている。回路基板装着面
１１ｂには回路基板１３を取り囲むように複数のリブ１
１ｃを設け、また、回路基板装着面１１ｂと反対側の下
面１１ｄには複数の放熱用フィン１１ｅを立設してい
る。ベース１１ａ、回路基板装着面１１ｂ、リブ１１ｃ
および放熱用フィン１１ｅから形成されるケース１１並
びに半導体素子１２を実装した回路基板１３で半導体モ
ジュール１４を構成している。
ニウムなどの金属材料で一体成形されるケース１１はベ
ース１１ａを有している。ベース１１ａは、上面と下面
を有し、上面には半導体素子１２および半導体素子１２
を実装した回路基板１３を装着する回路基板装着面１１
ｂを、特定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差
形状（肉厚が厚いベース部１１ｆと肉厚が薄いベース部
１１ｇからなる段差形状）としている。回路基板装着面
１１ｂには回路基板１３を取り囲むように複数のリブ１
１ｃを設け、また、回路基板装着面１１ｂと反対側の下
面１１ｄには複数の放熱用フィン１１ｅを立設してい
る。ベース１１ａ、回路基板装着面１１ｂ、リブ１１ｃ
および放熱用フィン１１ｅから形成されるケース１１並
びに半導体素子１２を実装した回路基板１３で半導体モ
ジュール１４を構成している。
【００１７】次に、半導体モジュール用ケース１１の放
熱作用について説明する。半導体素子１２に電力を供給
して所定の動作をさせた際に熱が発生するが、半導体素
子１２を安定的に動作させるために、半導体素子１２を
一定温度以下に冷却、維持する必要がある。半導体素子
１２において発生した熱は、回路基板１３と回路基板装
着面１１ｂとを介して、ベース１１ａに伝えられ、ベー
ス１１ａの裏面１１ｄに立設された放熱用フィン１１ｅ
から、図示しない送風装置によって供給された放熱用フ
ィン１１ｅ間を流れる空気に放出される。また、半導体
素子１２の発熱量に応じて、ベース１１ａの肉厚が部分
的に異なる段差形状にすることにより、放熱用フィン１
１ｅに均等に熱を伝えることができるため、ケース１１
全体に亘って高効率の放熱性を得ることが可能となる。
熱作用について説明する。半導体素子１２に電力を供給
して所定の動作をさせた際に熱が発生するが、半導体素
子１２を安定的に動作させるために、半導体素子１２を
一定温度以下に冷却、維持する必要がある。半導体素子
１２において発生した熱は、回路基板１３と回路基板装
着面１１ｂとを介して、ベース１１ａに伝えられ、ベー
ス１１ａの裏面１１ｄに立設された放熱用フィン１１ｅ
から、図示しない送風装置によって供給された放熱用フ
ィン１１ｅ間を流れる空気に放出される。また、半導体
素子１２の発熱量に応じて、ベース１１ａの肉厚が部分
的に異なる段差形状にすることにより、放熱用フィン１
１ｅに均等に熱を伝えることができるため、ケース１１
全体に亘って高効率の放熱性を得ることが可能となる。
【００１８】さらに、放熱用フィン１１ｅを、例えばフ
ィンの厚さ１ｍｍ程度、高さ１０ｍｍ程度、ピッチ３ｍ
ｍ程度の薄肉、狭ピッチ構造とし、フィン間を流れる空
気への伝熱面積を大きくして放熱効率を高めることによ
り、半導体素子１２の冷却効果を向上させることができ
る。
ィンの厚さ１ｍｍ程度、高さ１０ｍｍ程度、ピッチ３ｍ
ｍ程度の薄肉、狭ピッチ構造とし、フィン間を流れる空
気への伝熱面積を大きくして放熱効率を高めることによ
り、半導体素子１２の冷却効果を向上させることができ
る。
【００１９】図２は、半導体モジュール用ケース１１を
ダイカスト法（溶融した金属材料を製品の形状に形成さ
れた金型内のキャビティに圧入し、凝固、冷却させて製
品形状を得る方法）により製造する場合の、溶融材料の
流動様式を表す模式図である。半導体モジュール用ケー
ス１１をダイカスト法により製造する場合、その形状か
ら湯口１５はベース１１ａの側面となる。湯口１５から
高速で射出された溶融材料は、まず射出方向に平行にベ
ース１１ａに充填され、その後に、射出方向とほぼ垂直
方向に金型のキャビティ（図示せず）に充填され、放熱
用フィン１１ｅを形成する。
ダイカスト法（溶融した金属材料を製品の形状に形成さ
れた金型内のキャビティに圧入し、凝固、冷却させて製
品形状を得る方法）により製造する場合の、溶融材料の
流動様式を表す模式図である。半導体モジュール用ケー
ス１１をダイカスト法により製造する場合、その形状か
ら湯口１５はベース１１ａの側面となる。湯口１５から
高速で射出された溶融材料は、まず射出方向に平行にベ
ース１１ａに充填され、その後に、射出方向とほぼ垂直
方向に金型のキャビティ（図示せず）に充填され、放熱
用フィン１１ｅを形成する。
【００２０】この実施の形態１においては、放熱用フィ
ン１１ｅが立設し、回路基板装着面１１ｂが段差形状を
なすように、回路基板装着ベース１１ａの肉厚を部分的
に変化させている。キャビティ内に射出された溶融材料
は、回路基板装着ベース１１ａの肉厚が変化している境
界で射出方向と垂直方向への流れを生じるため、フィン
への充填が誘発される。このため、充填が困難な高アス
ペクト比を有する薄肉、狭ピッチの放熱用フィンをもつ
ケースであっても、湯口１５側のフィンと湯口１５と反
対側のフィンとの溶融材料の充填時間差を減少させ、放
熱用フィン１１ｅ全体への溶融材料の充填性を向上させ
ることができ、また、充填不良による歩留低下を回避す
ることが可能となって安価に製品供給をすることができ
る。
ン１１ｅが立設し、回路基板装着面１１ｂが段差形状を
なすように、回路基板装着ベース１１ａの肉厚を部分的
に変化させている。キャビティ内に射出された溶融材料
は、回路基板装着ベース１１ａの肉厚が変化している境
界で射出方向と垂直方向への流れを生じるため、フィン
への充填が誘発される。このため、充填が困難な高アス
ペクト比を有する薄肉、狭ピッチの放熱用フィンをもつ
ケースであっても、湯口１５側のフィンと湯口１５と反
対側のフィンとの溶融材料の充填時間差を減少させ、放
熱用フィン１１ｅ全体への溶融材料の充填性を向上させ
ることができ、また、充填不良による歩留低下を回避す
ることが可能となって安価に製品供給をすることができ
る。
【００２１】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態２の半導体モジュール用ケースと実施の
形態１の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着面に設置された複数のリブが回路基板装着ベ
ースの肉厚が変化する境界部分に設置されている点であ
る。
形態２を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態２の半導体モジュール用ケースと実施の
形態１の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着面に設置された複数のリブが回路基板装着ベ
ースの肉厚が変化する境界部分に設置されている点であ
る。
【００２２】図３において、アルミニウムなどの金属材
料で一体成形されるケース２１は、ベース２１ａを有し
ている。ベース２１ａは、上面と下面を有し、上面には
半導体素子１２および半導体素子１２を実装した回路基
板１３を装着する回路基板装着面２１ｂを、特定の回路
基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状（肉厚が厚い
ベース部２１ｆと肉厚が薄いベース部２１ｇからなる段
差形状）としている。回路基板装着面２１ｂには回路基
板１３を取り囲むように、且つ、回路基板装着ベース２
１ａの肉厚が変化する境界部分に複数のリブ２１ｃを設
置している。また、回路基板装着面２１ｂと反対側の下
面２１ｄには、複数の放熱用フィン２１ｅを立設してい
る。ベース２１ａ、回路基板装着面２１ｂ、リブ２１ｃ
および放熱用フィン２１ｅから形成されるケース２１並
びに半導体素子１２を実装した回路基板１３で半導体モ
ジュール２４を構成している。
料で一体成形されるケース２１は、ベース２１ａを有し
ている。ベース２１ａは、上面と下面を有し、上面には
半導体素子１２および半導体素子１２を実装した回路基
板１３を装着する回路基板装着面２１ｂを、特定の回路
基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状（肉厚が厚い
ベース部２１ｆと肉厚が薄いベース部２１ｇからなる段
差形状）としている。回路基板装着面２１ｂには回路基
板１３を取り囲むように、且つ、回路基板装着ベース２
１ａの肉厚が変化する境界部分に複数のリブ２１ｃを設
置している。また、回路基板装着面２１ｂと反対側の下
面２１ｄには、複数の放熱用フィン２１ｅを立設してい
る。ベース２１ａ、回路基板装着面２１ｂ、リブ２１ｃ
および放熱用フィン２１ｅから形成されるケース２１並
びに半導体素子１２を実装した回路基板１３で半導体モ
ジュール２４を構成している。
【００２３】半導体モジュール用ケース２１の放熱作用
については、実施の形態１と同様なので、その説明を省
略する。
については、実施の形態１と同様なので、その説明を省
略する。
【００２４】半導体モジュール用ケース２１をダイカス
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース２１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース２１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン２１ｅ
を形成する。
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース２１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース２１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン２１ｅ
を形成する。
【００２５】この実施の形態２においては、放熱用フィ
ン２１ｅが立設し、回路基板装着面２１ｂが段差形状を
なすように回路基板装着ベース２１ａの肉厚を部分的に
変化させ、特定の回路基板をシールドするためのリブ２
１ｃを、回路基板装着ベース２の肉厚が変化する境界部
分に設置している。このため、キャビティ内に射出され
た溶融材料は、回路基板装着ベース２１ａの肉厚が変化
している境界で射出方向と垂直方向への流れを生じるた
め、リブ２１ｃへの充填が誘発される。このため、リブ
２１ｃへの溶融材料の充填性を向上させることが可能と
なり、リブ２１ｃの充填不良による歩留低下を回避する
ことができる。
ン２１ｅが立設し、回路基板装着面２１ｂが段差形状を
なすように回路基板装着ベース２１ａの肉厚を部分的に
変化させ、特定の回路基板をシールドするためのリブ２
１ｃを、回路基板装着ベース２の肉厚が変化する境界部
分に設置している。このため、キャビティ内に射出され
た溶融材料は、回路基板装着ベース２１ａの肉厚が変化
している境界で射出方向と垂直方向への流れを生じるた
め、リブ２１ｃへの充填が誘発される。このため、リブ
２１ｃへの溶融材料の充填性を向上させることが可能と
なり、リブ２１ｃの充填不良による歩留低下を回避する
ことができる。
【００２６】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態３の半導体モジュール用ケースと実施の
形態１の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの下面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、フ
ィンの肉厚が厚くなっている点である。
形態３を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態３の半導体モジュール用ケースと実施の
形態１の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの下面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、フ
ィンの肉厚が厚くなっている点である。
【００２７】図４において、アルミニウムなどの金属材
料で一体成形されるケース３１はベース３１ａを有して
いる。ベース３１ａは、上面と下面を有し、上面には半
導体素子１２および半導体素子１２を実装した回路基板
１３を装着する回路基板装着面３１ｂを、特定の回路基
板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状としており、回
路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃと肉厚が
薄いベース部３１ｄとを有している。なお、肉厚が厚い
ベース部３１ｃ以外のベース３１ａの厚さは、肉厚が薄
いベース部３１ｄと同程度の薄さを有している。
料で一体成形されるケース３１はベース３１ａを有して
いる。ベース３１ａは、上面と下面を有し、上面には半
導体素子１２および半導体素子１２を実装した回路基板
１３を装着する回路基板装着面３１ｂを、特定の回路基
板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状としており、回
路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃと肉厚が
薄いベース部３１ｄとを有している。なお、肉厚が厚い
ベース部３１ｃ以外のベース３１ａの厚さは、肉厚が薄
いベース部３１ｄと同程度の薄さを有している。
【００２８】回路基板装着面３１ｂには、回路基板１３
を取り囲むように複数のリブ３１ｅを設置している。ま
た、回路基板装着面３１ｂと反対側の下面３１ｆには、
複数の放熱用フィンを立設している。この複数の放熱用
フィンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース
部３１ｃに設置された放熱用フィン３１ｇが、回路基板
装着ベースの肉厚が薄いベース部３１ｄに設置された放
熱用フィン３１ｈに比べて、フィンの肉厚が厚くなって
いる。ベース部３１ｃ，３１ｄを有しているベース３１
ａ、回路基板装着面３１ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン
３１ｇ，３１ｈから形成されたケース３１並びに半導体
素子１２を実装した回路基板１３で半導体モジュール３
４を構成している。
を取り囲むように複数のリブ３１ｅを設置している。ま
た、回路基板装着面３１ｂと反対側の下面３１ｆには、
複数の放熱用フィンを立設している。この複数の放熱用
フィンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース
部３１ｃに設置された放熱用フィン３１ｇが、回路基板
装着ベースの肉厚が薄いベース部３１ｄに設置された放
熱用フィン３１ｈに比べて、フィンの肉厚が厚くなって
いる。ベース部３１ｃ，３１ｄを有しているベース３１
ａ、回路基板装着面３１ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン
３１ｇ，３１ｈから形成されたケース３１並びに半導体
素子１２を実装した回路基板１３で半導体モジュール３
４を構成している。
【００２９】半導体モジュール用ケース３１をダイカス
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１
ｃに充填された後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型の
キャビティ（図示せず）に充填され、フィンの肉厚が厚
い放熱用フィン３１ｇを形成する。そのため、ベースの
肉厚が厚いベース部は肉厚が薄いベース部に比べて溶融
材料の充填時間が長くなり、ベースの肉厚が厚いベース
部３１ｃ設置された放熱用フィン３１ｇは、ベースの肉
厚が薄いベース部に設置された放熱用フィン３１ｈに比
べて、フィン部への溶融材料の充填開始時間が遅くな
る。
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１
ｃに充填された後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型の
キャビティ（図示せず）に充填され、フィンの肉厚が厚
い放熱用フィン３１ｇを形成する。そのため、ベースの
肉厚が厚いベース部は肉厚が薄いベース部に比べて溶融
材料の充填時間が長くなり、ベースの肉厚が厚いベース
部３１ｃ設置された放熱用フィン３１ｇは、ベースの肉
厚が薄いベース部に設置された放熱用フィン３１ｈに比
べて、フィン部への溶融材料の充填開始時間が遅くな
る。
【００３０】しかしながら、回路基板装着ベースの肉厚
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン３１ｇ
の肉厚は、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部３
１ｄに設置された放熱用フィン３１ｈの肉厚に比べて厚
い。このため、金型キャビティにおける放熱用フィンを
形成する部分の体積に対する表面積の比は、回路基板装
着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された放熱
用フィン３１ｇの方が小さくなっている。その結果、回
路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置さ
れた放熱用フィン３１ｇ部のキャビティへ充填中の溶融
材料は、金型との接触面積が小さくなっているため、金
型への熱伝達が抑制され、充填過程における溶融材料の
温度低下に伴う粘性低下が起こる前にフィンへ充填する
ことが可能となる。したがって、フィン部への充填不足
による歩留の低下を抑制し、高効率で製造できる。
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン３１ｇ
の肉厚は、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部３
１ｄに設置された放熱用フィン３１ｈの肉厚に比べて厚
い。このため、金型キャビティにおける放熱用フィンを
形成する部分の体積に対する表面積の比は、回路基板装
着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された放熱
用フィン３１ｇの方が小さくなっている。その結果、回
路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置さ
れた放熱用フィン３１ｇ部のキャビティへ充填中の溶融
材料は、金型との接触面積が小さくなっているため、金
型への熱伝達が抑制され、充填過程における溶融材料の
温度低下に伴う粘性低下が起こる前にフィンへ充填する
ことが可能となる。したがって、フィン部への充填不足
による歩留の低下を抑制し、高効率で製造できる。
【００３１】また、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベ
ース部３１ｄに設置された放熱用フィン３１ｈに比べ
て、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに
設置された放熱用フィン３１ｇは、その肉厚が厚くなっ
ているので、フィン根元からフィン先端へ熱が伝わりや
すく（いわゆるフィン効率が大きく）、放熱性能が高く
なっている。したがって、回路基板装着面３１ｂの回路
基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに、発熱量
の大きい半導体素子１２を実装した回路基板１３を装着
すれば、半導体素子１２を効率よく冷却することができ
るという効果を奏する。
ース部３１ｄに設置された放熱用フィン３１ｈに比べ
て、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに
設置された放熱用フィン３１ｇは、その肉厚が厚くなっ
ているので、フィン根元からフィン先端へ熱が伝わりや
すく（いわゆるフィン効率が大きく）、放熱性能が高く
なっている。したがって、回路基板装着面３１ｂの回路
基板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに、発熱量
の大きい半導体素子１２を実装した回路基板１３を装着
すれば、半導体素子１２を効率よく冷却することができ
るという効果を奏する。
【００３２】実施の形態４．図５は、この発明の実施の
形態４を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態４の半導体モジュール用ケースと実施の
形態３の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの裏面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、フ
ィンの高さが低くなっている点である。
形態４を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態４の半導体モジュール用ケースと実施の
形態３の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの裏面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、フ
ィンの高さが低くなっている点である。
【００３３】図５において、図４と同じ符号は同一また
は相当を示し、その説明を省略する。回路基板装着面３
１ｂと反対側の下面３１ｆには、複数の放熱用フィンを
立設している。この複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された
放熱用フィン４１ｇが、回路基板装着ベースの肉厚が薄
いベース部３１ｄに設置された放熱用フィン４１ｈに比
べて、フィンの高さが低くなっている。ベース部３１
ｃ，３１ｄを有しているベース３１ａ、回路基板装着面
３１ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン４１ｇ，４１ｈから
形成されたケース４１並びに半導体素子１２を実装した
回路基板１３で半導体モジュール４４を構成している。
は相当を示し、その説明を省略する。回路基板装着面３
１ｂと反対側の下面３１ｆには、複数の放熱用フィンを
立設している。この複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された
放熱用フィン４１ｇが、回路基板装着ベースの肉厚が薄
いベース部３１ｄに設置された放熱用フィン４１ｈに比
べて、フィンの高さが低くなっている。ベース部３１
ｃ，３１ｄを有しているベース３１ａ、回路基板装着面
３１ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン４１ｇ，４１ｈから
形成されたケース４１並びに半導体素子１２を実装した
回路基板１３で半導体モジュール４４を構成している。
【００３４】半導体モジュール用ケース４１の放熱作用
については、実施の形態３と同様なので、その説明を省
略する。
については、実施の形態３と同様なので、その説明を省
略する。
【００３５】半導体モジュール用ケース４１をダイカス
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン４１ｈ
を形成する。そのため、ベースの肉厚が厚いベース部は
肉厚が薄いベース部に比べて溶融材料の充填時間が長く
なり、ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃ設置された放
熱用フィン４１ｇは、ベースの肉厚が薄いベース部に設
置された放熱用フィン４１ｈに比べて、フィン部への溶
融材料の充填開始時間が遅くなる。
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン４１ｈ
を形成する。そのため、ベースの肉厚が厚いベース部は
肉厚が薄いベース部に比べて溶融材料の充填時間が長く
なり、ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃ設置された放
熱用フィン４１ｇは、ベースの肉厚が薄いベース部に設
置された放熱用フィン４１ｈに比べて、フィン部への溶
融材料の充填開始時間が遅くなる。
【００３６】しかしながら、回路基板装着ベースの肉厚
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン４１ｇ
の高さが回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部３１
ｄに設置されたフィン４１ｈの高さに比べて低い、すな
わちキャビティ体積が小さくなっているので、溶融材料
の充填時間が短くなり、充填時間差による温度低下が起
こる前にフィンへの充填が可能となる。したがって、フ
ィン部への充填不足による歩留の低下を抑制し、高効率
で製造することができる。
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン４１ｇ
の高さが回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部３１
ｄに設置されたフィン４１ｈの高さに比べて低い、すな
わちキャビティ体積が小さくなっているので、溶融材料
の充填時間が短くなり、充填時間差による温度低下が起
こる前にフィンへの充填が可能となる。したがって、フ
ィン部への充填不足による歩留の低下を抑制し、高効率
で製造することができる。
【００３７】実施の形態５．図６は、この発明の実施の
形態５を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態４の半導体モジュール用ケースと実施の
形態３の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの裏面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、設
置間隔が大きくなっている点である。
形態５を示す半導体モジュール用ケースの断面図であ
る。実施の形態４の半導体モジュール用ケースと実施の
形態３の半導体モジュール用ケースとの異なる点は、回
路基板装着ベースの裏面に設置された複数の放熱用フィ
ンのうち、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に
設置された放熱用フィンが、回路基板装着ベースの肉厚
が薄いベース部に設置された放熱用フィンに比べて、設
置間隔が大きくなっている点である。
【００３８】図６において、図４と同じ符号は同一また
は相当を示し、その説明を省略する。回路基板装着面３
１ｂと反対側の下面３１ｆには、複数の放熱用フィンを
立設している。この複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された
放熱用フィン５１ｇが、回路基板装着ベースの肉厚が薄
いベース部３１ｄに設置された放熱用フィン５１ｈに比
べて、設置間隔が大きくなっている。ベース部３１ｃ，
３１ｄを有しているベース３１ａ、回路基板装着面３１
ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン５１ｇ，５１ｈから形成
されたケース５１並びに半導体素子１２を実装した回路
基板１３で半導体モジュール５４を構成している。
は相当を示し、その説明を省略する。回路基板装着面３
１ｂと反対側の下面３１ｆには、複数の放熱用フィンを
立設している。この複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃに設置された
放熱用フィン５１ｇが、回路基板装着ベースの肉厚が薄
いベース部３１ｄに設置された放熱用フィン５１ｈに比
べて、設置間隔が大きくなっている。ベース部３１ｃ，
３１ｄを有しているベース３１ａ、回路基板装着面３１
ｂ、リブ３１ｅ、放熱用フィン５１ｇ，５１ｈから形成
されたケース５１並びに半導体素子１２を実装した回路
基板１３で半導体モジュール５４を構成している。
【００３９】半導体モジュール用ケース５１の放熱作用
については、実施の形態３と同様なので、その説明を省
略する。
については、実施の形態３と同様なので、その説明を省
略する。
【００４０】半導体モジュール用ケース５１をダイカス
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン５１ｈ
を形成する。そのため、ベースの肉厚が厚いベース部は
肉厚が薄いベース部３１ｄに比べて溶融材料の充填時間
が長くなり、ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃ設置さ
れた放熱用フィン５１ｇは、ベースの肉厚が薄いベース
部に設置された放熱用フィン５１ｈに比べて、フィン部
への溶融材料の充填開始時間が遅くなる。
ト法により製造する場合、その形状から湯口(図示せず)
はベース３１ａの側面となる。湯口から高速で射出され
た溶融材料は、まず射出方向に平行にベース３１ａに充
填され、その後に、射出方向とほぼ垂直方向に金型のキ
ャビティ（図示せず）に充填され、放熱用フィン５１ｈ
を形成する。そのため、ベースの肉厚が厚いベース部は
肉厚が薄いベース部３１ｄに比べて溶融材料の充填時間
が長くなり、ベースの肉厚が厚いベース部３１ｃ設置さ
れた放熱用フィン５１ｇは、ベースの肉厚が薄いベース
部に設置された放熱用フィン５１ｈに比べて、フィン部
への溶融材料の充填開始時間が遅くなる。
【００４１】しかし、回路基板装着ベースの肉厚が厚い
ベース部３１ｃに設置された放熱用フィン５１ｇの設置
間隔は、回路基板装着ベース２の肉厚が薄いベース部３
１ｄに設置された放熱用フィン５１ｈの設置間隔に比べ
て大きい、すなわち、フィンを形成するキャビティ体積
が小さくなっているので、溶融材料の充填時間が短くな
り、充填時間差による温度低下が起こる前にフィンへの
充填が可能となる。したがって、フィン部への充填不足
による歩留の低下を抑制し、高効率で製造することがで
きる。
ベース部３１ｃに設置された放熱用フィン５１ｇの設置
間隔は、回路基板装着ベース２の肉厚が薄いベース部３
１ｄに設置された放熱用フィン５１ｈの設置間隔に比べ
て大きい、すなわち、フィンを形成するキャビティ体積
が小さくなっているので、溶融材料の充填時間が短くな
り、充填時間差による温度低下が起こる前にフィンへの
充填が可能となる。したがって、フィン部への充填不足
による歩留の低下を抑制し、高効率で製造することがで
きる。
【００４２】また、放熱用フィン５１ｇの設置間隔が放
熱用フィン５１ｈの設置間隔に比べて大きいため、フィ
ン間を流れる空気の圧力損失が小さくなり、通過風量が
増加するので、フィンからの放熱量が大きくなる。した
がって、半導体素子１２の発熱を効率よく放出すること
ができる。
熱用フィン５１ｈの設置間隔に比べて大きいため、フィ
ン間を流れる空気の圧力損失が小さくなり、通過風量が
増加するので、フィンからの放熱量が大きくなる。した
がって、半導体素子１２の発熱を効率よく放出すること
ができる。
【００４３】さらに、特に、回路基板装着ベースの肉厚
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン５１ｈ
の設置間隔が大きくなっているため、ダイカスト法によ
り製造する際に用いる金型の肉厚が大きく取ることがで
きるので、金型の強度が増し、寿命を伸ばすことができ
るという効果を奏する。
が厚いベース部３１ｃに設置された放熱用フィン５１ｈ
の設置間隔が大きくなっているため、ダイカスト法によ
り製造する際に用いる金型の肉厚が大きく取ることがで
きるので、金型の強度が増し、寿命を伸ばすことができ
るという効果を奏する。
【００４４】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので以下に示すような効果を奏する。
れているので以下に示すような効果を奏する。
【００４５】この発明の半導体モジュール用ケースにお
いては、半導体素子を実装した複数の回路基板を装着す
る回路基板装着ベースが、上面と下面を有し、上面は回
路基板を装着する回路基板装着面を所定の回路基板直下
の肉厚が部分的に異なる段差形状に形成しており、回路
基板装着面と反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成
している。このような構成により、ダイカスト法により
製造する場合、充填材料は肉厚が変化している境界で射
出方向と垂直方向への流れを生じるため、放熱用フィン
への充填が誘発される。このため、溶融材料の充填時間
差を減少させ、放熱用フィン全体への溶融材料の充填性
を向上させることができる。
いては、半導体素子を実装した複数の回路基板を装着す
る回路基板装着ベースが、上面と下面を有し、上面は回
路基板を装着する回路基板装着面を所定の回路基板直下
の肉厚が部分的に異なる段差形状に形成しており、回路
基板装着面と反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成
している。このような構成により、ダイカスト法により
製造する場合、充填材料は肉厚が変化している境界で射
出方向と垂直方向への流れを生じるため、放熱用フィン
への充填が誘発される。このため、溶融材料の充填時間
差を減少させ、放熱用フィン全体への溶融材料の充填性
を向上させることができる。
【００４６】また、この発明の他の局面における半導体
モジュール用ケースにおいては、半導体素子を実装した
複数の回路基板を装着する回路基板装着ベースが、上面
と下面を有し、上面は回路基板を装着する回路基板装着
面を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形
状に形成し、この段差形状に肉厚が変化する境界部分に
回路基板を取り囲むようにリブを設け、回路基板装着面
と反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成している。
このような構成により、ダイカスト法により製造する場
合、充填材料は肉厚が変化している境界で射出方向と垂
直方向への流れを生じるため、リブと放熱用フィンへの
充填が誘発される。このため、溶融材料の充填時間差を
減少させ、リブと放熱用フィン全体への溶融材料の充填
性を向上させることができる。
モジュール用ケースにおいては、半導体素子を実装した
複数の回路基板を装着する回路基板装着ベースが、上面
と下面を有し、上面は回路基板を装着する回路基板装着
面を所定の回路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形
状に形成し、この段差形状に肉厚が変化する境界部分に
回路基板を取り囲むようにリブを設け、回路基板装着面
と反対側の下面に複数の放熱用フィンを形成している。
このような構成により、ダイカスト法により製造する場
合、充填材料は肉厚が変化している境界で射出方向と垂
直方向への流れを生じるため、リブと放熱用フィンへの
充填が誘発される。このため、溶融材料の充填時間差を
減少させ、リブと放熱用フィン全体への溶融材料の充填
性を向上させることができる。
【００４７】また、複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用
フィンが、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に
設置された放熱用フィンに比べて、フィンの肉厚が厚
い。このような構成により、ダイカスト法により製造す
る場合、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設
置された放熱用フィンを形成するキャビティ部の体積に
対する表面積の比が小さくなっている。このため、回路
基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱
用フィン部のキャビティへ充填中の溶融材料は、金型と
の接触面積が小さくなっているため、溶融材料から金型
への熱伝達が抑制され、充填過程における溶融材料の温
度低下に伴う粘性低下が起こる前に放熱用フィンへ充填
することが可能となり、溶融材料の充填性を向上させる
ことができる。また、回路基板装着ベースの肉厚が厚い
ベース部に設置された放熱用フィンは、その肉厚が厚く
なっているので、フィン根元からフィン先端へ熱が伝わ
りやすくなっているため、回路基板装着ベースの肉厚が
厚いベース部に、発熱量の大きい半導体素子を実装した
回路基板を装着すれば、半導体素子を効率よく冷却する
ことができる。
板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用
フィンが、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に
設置された放熱用フィンに比べて、フィンの肉厚が厚
い。このような構成により、ダイカスト法により製造す
る場合、回路基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設
置された放熱用フィンを形成するキャビティ部の体積に
対する表面積の比が小さくなっている。このため、回路
基板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱
用フィン部のキャビティへ充填中の溶融材料は、金型と
の接触面積が小さくなっているため、溶融材料から金型
への熱伝達が抑制され、充填過程における溶融材料の温
度低下に伴う粘性低下が起こる前に放熱用フィンへ充填
することが可能となり、溶融材料の充填性を向上させる
ことができる。また、回路基板装着ベースの肉厚が厚い
ベース部に設置された放熱用フィンは、その肉厚が厚く
なっているので、フィン根元からフィン先端へ熱が伝わ
りやすくなっているため、回路基板装着ベースの肉厚が
厚いベース部に、発熱量の大きい半導体素子を実装した
回路基板を装着すれば、半導体素子を効率よく冷却する
ことができる。
【００４８】また、複数の放熱用フィンのうち、回路基
板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用
フィンが、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に
設置された放熱用フィンに比べて、フィンの設置間隔を
大きくしている。このような構成により、ダイカスト法
により製造する場合、放熱用フィンを形成するキャビテ
ィ体積が小さくなっているので、溶融材料の充填時間が
短くなり、充填時間差による温度低下が起こる前にフィ
ンへの充填が可能となる。また、フィン間を流れる空気
の圧力損失が小さくなり、通過風量が増加するので、フ
ィンからの放熱量が大きくなるため、半導体素子の発熱
を効率よく放出することができる。
板装着ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用
フィンが、回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に
設置された放熱用フィンに比べて、フィンの設置間隔を
大きくしている。このような構成により、ダイカスト法
により製造する場合、放熱用フィンを形成するキャビテ
ィ体積が小さくなっているので、溶融材料の充填時間が
短くなり、充填時間差による温度低下が起こる前にフィ
ンへの充填が可能となる。また、フィン間を流れる空気
の圧力損失が小さくなり、通過風量が増加するので、フ
ィンからの放熱量が大きくなるため、半導体素子の発熱
を効率よく放出することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１を示す半導体モジュ
ール用ケースを用いた半導体モジュールの模式図であ
り、その(ａ)は斜視図、その(ｂ)は矢視ＩＢ−ＩＢの断
面図である。
ール用ケースを用いた半導体モジュールの模式図であ
り、その(ａ)は斜視図、その(ｂ)は矢視ＩＢ−ＩＢの断
面図である。
【図２】 図１の半導体モジュール用ケースをダイカス
ト法により製造する場合の溶融材料の流動様式を表す模
式図である。
ト法により製造する場合の溶融材料の流動様式を表す模
式図である。
【図３】 この発明の実施の形態２を示す半導体モジュ
ール用ケースの断面図である。
ール用ケースの断面図である。
【図４】 この発明の実施の形態３を示す半導体モジュ
ール用ケースの断面図である。
ール用ケースの断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態４を示す半導体モジュ
ール用ケースの断面図である。
ール用ケースの断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態５を示す半導体モジュ
ール用ケースの断面図である。
ール用ケースの断面図である。
【図７】 従来の半導体モジュール用の放熱手段の冷却
体を図７に示す説明図である。
体を図７に示す説明図である。
【図８】 図７の冷却体をダイカスト法により製造する
場合の溶融材料の流動様式を表す模式図である。
場合の溶融材料の流動様式を表す模式図である。
１１，２１，３１，４１，５１ 半導体モジュール用ケ
ース １２ 半導体素子 １３ 回路基板 １１ａ，２１ａ，３１ａ 回路基板装着ベース １１ｂ，２１ｂ，３１ｂ 回路基板装着ベースの上面
（回路基板装着面） １１ｄ，２１ｄ，３１ｆ 回路基板装着ベースの下面
（回路基板装着面の反対側） １１ｃ，２１ｃ，３１ｅ リブ １１ｅ，２１ｅ，３１ｇ，３１ｈ，４１ｇ，４１ｈ，５
１ｇ，５１ｈ 放熱用フィン １１ｆ，２１ｆ，３１ｃ 回路基板装着ベースの肉厚が
厚いベース部 １１ｇ，２１ｇ，３１ｄ 回路基板装着ベースの肉厚が
薄いベース部
ース １２ 半導体素子 １３ 回路基板 １１ａ，２１ａ，３１ａ 回路基板装着ベース １１ｂ，２１ｂ，３１ｂ 回路基板装着ベースの上面
（回路基板装着面） １１ｄ，２１ｄ，３１ｆ 回路基板装着ベースの下面
（回路基板装着面の反対側） １１ｃ，２１ｃ，３１ｅ リブ １１ｅ，２１ｅ，３１ｇ，３１ｈ，４１ｇ，４１ｈ，５
１ｇ，５１ｈ 放熱用フィン １１ｆ，２１ｆ，３１ｃ 回路基板装着ベースの肉厚が
厚いベース部 １１ｇ，２１ｇ，３１ｄ 回路基板装着ベースの肉厚が
薄いベース部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山下 幹生
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三
菱電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BB05 BB14 BC33
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体素子を実装した複数の回路基板を
装着する回路基板装着ベースを有する半導体モジュール
用ケースであって、 前記回路基板装着ベースが、上面と下面を有し、前記上
面は前記回路基板を装着する回路基板装着面を所定の回
路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状に形成して
おり、前記回路基板装着面と反対側の前記下面に複数の
放熱用フィンを形成したことを特徴とする半導体モジュ
ール用ケース。 - 【請求項２】 半導体素子を実装した複数の回路基板を
装着する回路基板装着ベースを有する半導体モジュール
用ケースであって、 前記回路基板装着ベースが、上面と下面を有し、前記上
面は前記回路基板を装着する回路基板装着面を所定の回
路基板直下の肉厚が部分的に異なる段差形状に形成し、
この段差形状に肉厚が変化する境界部分に前記回路基板
を取り囲むようにリブを設け、前記回路基板装着面と反
対側の前記下面に複数の放熱用フィンを形成したことを
特徴とする半導体モジュール用ケース。 - 【請求項３】 回路基板装着ベースが所定の回路基板直
下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを有し
ており、複数の放熱用フィンのうち、前記回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、前記回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設
置された放熱用フィンに比べて、フィンの肉厚が厚いこ
とを特徴とする請求項１または２記載の半導体モジュー
ル用ケース。 - 【請求項４】 回路基板装着ベースが所定の回路基板直
下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを有し
ており、複数の放熱用フィンのうち、前記回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、前記回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設
置された放熱用フィンに比べて、フィンの高さが低いこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の半導体モジュ
ール用ケース。 - 【請求項５】 回路基板装着ベースが所定の回路基板直
下の肉厚が厚いベース部と肉厚が薄いベース部とを有し
ており、複数の放熱用フィンのうち、前記回路基板装着
ベースの肉厚が厚いベース部に設置された放熱用フィン
が、前記回路基板装着ベースの肉厚が薄いベース部に設
置された放熱用フィンに比べて、設置間隔が大きいこと
を特徴とする請求項１または２に記載の半導体モジュー
ル用ケース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080728A JP3893494B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体モジュール用ケース |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080728A JP3893494B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体モジュール用ケース |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282799A true JP2003282799A (ja) | 2003-10-03 |
| JP3893494B2 JP3893494B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=29229647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002080728A Expired - Lifetime JP3893494B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 半導体モジュール用ケース |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3893494B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006229180A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-31 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールおよび半導体装置 |
| JP2012043975A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | 素子冷却構造及びその素子冷却構造を備えた加熱調理器 |
| JP2014013789A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2016528743A (ja) * | 2013-08-21 | 2016-09-15 | クールチップ テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 一体化された熱伝達フィンを伴う運動熱シンク |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002080728A patent/JP3893494B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006229180A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-31 | Toyota Motor Corp | 半導体モジュールおよび半導体装置 |
| JP2012043975A (ja) * | 2010-08-19 | 2012-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | 素子冷却構造及びその素子冷却構造を備えた加熱調理器 |
| JP2014013789A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Denso Corp | 半導体装置 |
| JP2016528743A (ja) * | 2013-08-21 | 2016-09-15 | クールチップ テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 一体化された熱伝達フィンを伴う運動熱シンク |
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|---|---|
| JP3893494B2 (ja) | 2007-03-14 |
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