JP2008270297A - パワーユニットおよび放熱容器 - Google Patents
パワーユニットおよび放熱容器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008270297A JP2008270297A JP2007107615A JP2007107615A JP2008270297A JP 2008270297 A JP2008270297 A JP 2008270297A JP 2007107615 A JP2007107615 A JP 2007107615A JP 2007107615 A JP2007107615 A JP 2007107615A JP 2008270297 A JP2008270297 A JP 2008270297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fin
- heat
- container
- flat plate
- power unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- 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
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13062—Junction field-effect transistor [JFET]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
【課題】パワーデバイスだけでなく各種発熱部品の冷却が可能で、小型化されたパワーユニットおよび放熱容器を提供する。
【解決手段】放熱容器50は、半導体チップ11やDBA基板が搭載された天板51と、容器本体52とを備えている。天板51は、第1の平板部51aと第1のフィン部51bとからなる第1のヒートシンク部材Aを有している。また、容器本体52は、第2の平板部52aと第2のフィン部52bとからなる第2のヒートシンク部材Bを有している。放熱容器50内の領域において、第1のフィン部51bと第2のフィン部52bとが、交互に配置された構造となっている。各フィン部51b,52bの先端部は、平板部52a,51aにそれぞれろう付けされている。
【選択図】図2
【解決手段】放熱容器50は、半導体チップ11やDBA基板が搭載された天板51と、容器本体52とを備えている。天板51は、第1の平板部51aと第1のフィン部51bとからなる第1のヒートシンク部材Aを有している。また、容器本体52は、第2の平板部52aと第2のフィン部52bとからなる第2のヒートシンク部材Bを有している。放熱容器50内の領域において、第1のフィン部51bと第2のフィン部52bとが、交互に配置された構造となっている。各フィン部51b,52bの先端部は、平板部52a,51aにそれぞれろう付けされている。
【選択図】図2
Description
本発明は、熱交換媒体が流れる領域を囲む容器に半導体チップを実装してなるパワーユニットおよび放熱容器に関する。
近年、ハイブリッド車や燃料電池車などの各種産業機器には、IGBT,MOSFET,ダイオードなどの電力用半導体素子(パワーデバイス)を実装したパワーモジュールが用いられている。たとえば、特許文献1の図10(A)に開示されているように、パワーモジュールは、冷却液が流れる領域を囲む容器の蓋部材に設置されるのが一般的であり、パワーデバイスである半導体素子(発熱部品)の熱は、冷却液が流れる領域に突出したフィンにより効率よく放出するように構成されている。
ところで、ハイブリッド車や燃料電池車などの各種産業機器には、パワーデバイス以外の各種発熱部品も存在する。たとえば、DC/DCコンバータや、エアコンインバータなどである。したがって、パワーユニットとして、パワーモジュール以外の各種発熱部品をも冷却することができ、かつ、ハイブリッド車や燃料電池車などにも適した小型化された構造が望まれる。
本発明の目的は、パワーデバイスだけでなく各種発熱部品の冷却が可能で、小型化されたパワーユニットおよび放熱容器を提供することにある。
本発明のパワーユニットは、半導体チップに熱伝導可能に設けられ、冷媒が流れる空間を囲む容器の天井側から突出する第1のフィン部を有する第1のヒートシンク部材と、容器の底面側から突出する第2のフィン部を有する第2のヒートシンク部材とを設けたものである。また、天井側から突出する第1のフィン部を有する第1のヒートシンク部材と、容器の底面側から突出する第2のフィン部を有する第2のヒートシンク部材とを備えた放熱容器単体の発明としても構成することができる。
これにより、第1のヒートシンク部材から半導体素子の発熱を放出する一方、容器の底板に他の発熱部品を取り付けて、第2のヒートシンク部材により他の発熱部品の熱を放出することが可能になる。
その場合、天井側と底部側の双方から延びるフィン部の先端同士を対向させる構造に比べ、各フィン部同士を互いに相手の間隙に位置させることにより、容器の深さ寸法を低減させることができ、小型化を図ることができる。
各フィン部の先端部が相手側の平板部に接合されていることにより、半導体素子の熱、および他の発熱部品の熱が双方のフィン部からも放出されるので、放熱機能がより向上する。また、単一のフィン部では、製造技術上困難な微細ピッチ、たとえば3mm以下のピッチで、2つのフィン部が配置されるファインピッチ化構造をも実現できる。
本発明のパワーユニットまたは放熱容器によると、パワーデバイスだけでなく各種発熱部品の冷却が可能で、小型化されたパワーユニットや放熱容器が得られる。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1におけるパワーユニットの構造を示す斜視図である。同図に示すように、本実施形態のパワーユニットは、放熱容器50の上に、複数のパワーモジュール10を取り付けて構成されている。放熱容器50は、天板51と、天板51に接合された容器本体52とを備えている。放熱容器50を構成する天板51と容器本体52とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されている。
図1は、実施の形態1におけるパワーユニットの構造を示す斜視図である。同図に示すように、本実施形態のパワーユニットは、放熱容器50の上に、複数のパワーモジュール10を取り付けて構成されている。放熱容器50は、天板51と、天板51に接合された容器本体52とを備えている。放熱容器50を構成する天板51と容器本体52とは、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されている。
図2は、実施の形態1に係るパワーユニットのII-II線における断面図である。ただし、図2において配線構造の図示は省略されている。本実施の形態のパワーユニットにおいて、放熱容器50の天板51と容器本体52との間の空間には、熱交換媒体としての冷却液が図2の紙面に直交する方向に流れている。天板51は、冷却液が流通する領域の天井側に位置する第1の平板部51aと、第1の平板部51aから下方に突出する薄板状の第1のフィン部51bとを有し、第1の平板部51aと第1のフィン部51bとにより、第1のヒートシンク部材Aが構成されている。また、容器本体52は、たとえばLLC等の冷却液が流通する領域の底面側に位置する第2の平板部52aと、第2の平板部52aから上方に突出する第2のフィン部52bとを有し、第2の平板部52aおよび第2のフィン部52bにより、第2のヒートシンク部材Bが構成されている。
ここで、第1のフィン部51bは第2のフィン部52bの間隙に位置し、第2のフィン部52bは第1のフィン部51bの間隙に位置している。つまり、冷却液が流れる放熱容器50内の領域において、第1のフィン部51bと第2のフィン部52bとが、交互に配置された構造となっている。また、第1のフィン部51bは、第2の平板部52aの上面に、たとえばAl−11%Si−2%Mgからなるろう材層54により接合され、第2のフィン部52bは、第1の平板部51aの下面に同様のろう材層54によって接合されている。
ここで、天板51は、焼結アルミニウムを用いて圧延法により形成される。一方、容器本体52は、焼結アルミニウムを用いて圧延法により形成される容器本体52の底壁と、アルミニウムを用いてダイキャスト法により形成される筒部とをろう付けして形成されている。天板51および容器本体52の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金に限定されるものではない。特に、天板51はAlNやCuを用いてもよい。ただし、焼結アルミニウムは、汎用のアルミニウムよりも熱膨張係数が小さいので、焼結アルミニウムを用いることにより、パワーモジュール10における熱応力を低減することができる。
また、ろう材層54に代えて、半田付け層を形成しても。その場合には、アルミニウムの表面にNiまたはCuめっきを施しておけばよい。
パワーモジュール10は、主要部材として、IGBTなどの半導体素子が形成された半導体チップ11と、半導体チップ11を支持するDBA基板とを、第1のヒートシンク部材Aの上に配置して構成されている。DBA基板は、半導体チップ11内の半導体素子と外部部材とを電気的に接続するためのAl配線14と、Al配線を支持する絶縁性基板であるAlN基板23と、AlN基板23の下面側に設けられたAl板24とを有している。そして、図示されていないが、半導体チップ11の裏面には、裏面電極が形成されており、半導体チップ11の裏面電極とAl配線14とは、たとえばSn−37%からなるPb半田層13によって接続され、Al板24と天板51とは、たとえばAl−11%Si−2%Mgからなるろう材層26によって接合されている。
本実施の形態のパワーユニットにおいては、容器本体52の底壁の下面に各種発熱部品を取り付けることにより、半導体チップ11だけでなく、他の発熱部品をも効率よく冷却しうる構造となっている。そして、各フィン部51b,52bが、対向する平板部52a,51aにろう材層54により接合されて、半導体チップ11および発熱部品の熱が、第1のフィン部51bおよび第2のフィン部52bから冷却液に放出されるように構成されている。
本実施の形態のパワーユニットの製造工程においては、天板51および容器本体52の底板部分を、焼結アルミニウムを用いた圧延法によって成型する。そのとき、各フィン部51b,52bも同時に形成されている。そして、各フィン部51b,52bの先端、または各フィン部51b,52bの間隙部にろう材を塗布しておいて、炉内で600℃程度に加熱することにより、ろう材層54を形成する。一方、容器本体52の筒部分はアルミニウムを用いたダイキャスト法により形成する。そして、容器本体52の底板部分と筒部分とをろう付け等により接合して、容器本体52を形成する。また、容器本体52と天板51とをろう付け等により接合、またはOリングを挟んでネジ止めすることにより、放熱容器50を形成する。
その後、天板51の上に、DBA基板(Al板24,AlN板23およびAl配線14)を天板51上にろう付けにより固定して、さらに、DBA基板の上に半導体チップ11を半田付けする。
本実施の形態のパワーユニットによると、熱交換媒体(冷却液)が流れる領域を囲む放熱容器50において、放熱容器50の天井側に位置する第1の平板部51a(本実施の形態では、天板51の一部)および第1のフィン部51bを有する第1のヒートシンク部材Aと、放熱器の底側に位置する第2の平板部52a(本実施の形態では、容器本体52の一部)および第2のフィン部52bを有する第2のヒートシンク部材Bとを備えている。このように、放熱容器50内において、天井側と底面側とからそれぞれフィン部51b,52bが延びる構造により、パワーデバイス、およびDC/DCコンバータ、エアコンインバータなどの発熱部品をも効率よく冷却することができる。
特に、本実施の形態では、第1のフィン部51bは第2のフィン部52bの間隙に位置し、第2のフィン部52bは第1のフィン部51bの間隙に位置しているので、各フィン部51b,52bが互いに先端同士を対向させる構造にくらべて、放熱容器50の高さを低減することができ、小型化を図ることができる。ただし、各フィン部51b,52bが互いに先端同士を対向させている構造を採用してもよい。その場合にも、パワーデバイスと他の発熱部品との熱を、それぞれフィンを利用して効率よく熱交換媒体に放出することができるからである。
さらに、各フィン部51b,52bの先端部が各平板部52a,51aにろう付けによって接合されていることにより、パワーデバイスや他の発熱部品の熱が、第1,第2フィン部51b,52bの双方から熱交換媒体に放出されるので、より高い放熱機能を発揮することができる。
ただし、本実施の形態のごとく、各フィン部51b,52bの先端部が各平板部52a,51aにろう付けによって接合されている必要はない。その場合にも、放熱容器50の高さを小さくして小型化を図りつつ、パワーデバイスと他の発熱部品とを、フィンを用いて効率よく冷却することができるからである。
また、図2に示す各フィン部51b,52b単独のピッチに対して、2つのフィン部51b,52bを併せたフィン構造のピッチは、1/2まで低減することが可能である。天板51や容器本体52は、製造コストを考慮すると、実用上ダイキャストや圧延法により形成することになるが、フィンのピッチは製造可能な下限値がある。したがって、本実施の形態より、フィンのピッチを製造技術上の下限値の1/2までファインピッチ化することができる。たとえば、本実施の形態では、第1のフィン部51bおよび第2のフィン部52bの厚みを0.5mm程度に、相隣接するフィン部51b,52b間のピッチを1.5〜2mm程度にすることができる。一般に、圧延等の製造技術上、単独のフィン部のピッチを3mm以下にするのは実用的でないが、本実施の形態により、3mm以下のピッチを実用的に実現することができる。
(実施の形態2)
図3は、実施の形態2に係るパワーユニットの構造を示す断面図である。本実施の形態においても、パワーユニットの立体構造は、図1に示す通りである。ただし、本実施形態においては、パワーモジュール10が搭載される部分には、矩形状の貫通穴が設けられている。そして、図3に示すように、本実施の形態においては、パワーモジュール10は、放熱容器50の天板51とは別に設けられた第1の平板部21aおよび第1のフィン部21bを有する第1のヒートシンク部材Aを備えている。第2のヒートシンク部材Bの構造は、実施の形態1の通りである。
図3は、実施の形態2に係るパワーユニットの構造を示す断面図である。本実施の形態においても、パワーユニットの立体構造は、図1に示す通りである。ただし、本実施形態においては、パワーモジュール10が搭載される部分には、矩形状の貫通穴が設けられている。そして、図3に示すように、本実施の形態においては、パワーモジュール10は、放熱容器50の天板51とは別に設けられた第1の平板部21aおよび第1のフィン部21bを有する第1のヒートシンク部材Aを備えている。第2のヒートシンク部材Bの構造は、実施の形態1の通りである。
そして、第1のヒートシンク部材Aの上に、DBA基板(Al配線14,AlN基板23およびAl板24)がろう付けにより接合され、DBA基板のうえに半導体チップ11が半田層13によって接合されている。また、第1のヒートシンク部材Aの平面部21aの外縁は、アルミニウム−シリコン系ろう材からなるろう材層25により天板51に接合されている。
本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を発揮することができる。本実施の形態は、パワーモジュール10が、天板51の一部を第1のヒートシンク部材Aの平板部として利用するのではなく、天板51とは別に設けられているので、パワーモジュール10をユニット化する場合には便利な構造である。
(実施の形態3)
次に、放熱容器のみを1セットとする場合に有利な構造に関する実施の形態3について説明する。図4は、実施の形態3に係る放熱容器50の構造を示す断面図である。図4に示すように、本実施の形態の放熱容器50は、天板51と、底板56と、側筒53とを備えている。側筒53と天板51との間、側筒53と底板56との間は、それぞれろう付け層55によって接合されている。
次に、放熱容器のみを1セットとする場合に有利な構造に関する実施の形態3について説明する。図4は、実施の形態3に係る放熱容器50の構造を示す断面図である。図4に示すように、本実施の形態の放熱容器50は、天板51と、底板56と、側筒53とを備えている。側筒53と天板51との間、側筒53と底板56との間は、それぞれろう付け層55によって接合されている。
本実施の形態の放熱容器において、放熱容器50の天板51,底板56および側筒53によって囲まれる空間には、熱交換媒体としての冷却液が図4の紙面に直交する方向に流れている。天板51は、第1の平板部51aと、第1の平板部51aから下方に突出する薄板状の第2のフィン部51bとを有し、第1の平板部51aと第2のフィン部51bとにより、第1のヒートシンク部材Aが構成されている。また、底板56は、第2の平板部56aと、第2の平板部56aから突出する第2のフィン部56bとを有し、第2の平板部56aおよび第2のフィン部56bにより、第2のヒートシンク部材Bが構成されている。
また、実施の形態1と同様に、第1のフィン部51bは第2のフィン部56bの間隙に位置し、第2のフィン部56bは第1のフィン部51bの間隙に位置している。つまり、冷却液が流れる放熱容器50内の領域において、第1のフィン部51bと第2のフィン部56bとが、交互に配置された構造となっている。また、第1のフィン部51bは、第2の平板部56aの上面に、たとえばAl−11%Si−2%Mgからなるろう材層54により接合され、第2のフィン部56bは、第1の平板部51aの下面に同様のろう材層54によって接合されている。
本実施の形態の放熱容器50において、天板51および底板56には、実施の形態1におけるパワーデバイスや、DC/DCコンバータ、エアコンインバータ、など各種発熱部品を搭載することができるが、パワーデバイスを搭載しているものには限定されない。
ここで、天板51および底板56は、焼結アルミニウムを用いて圧延法により形成され、側筒53は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いてダイキャスト法により形成される。ただし、天板51および底板56の材料は、焼結アルミニウムに限定されるものではなく、汎用のアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いてもよい。ただし、焼結アルミニウムは、汎用のアルミニウム等よりも熱膨張係数が小さいので、焼結アルミニウムを用いることにより、天板51や底板56に取り付けられる各種発熱機器から伝達される熱に起因する熱応力を低減することができる。
また、ろう材層54に代えて、半田付け層を形成しても。その場合には、アルミニウムの表面にNiまたはCuめっきを施しておけばよい。
また、ろう材層54に代えて、半田付け層を形成しても。その場合には、アルミニウムの表面にNiまたはCuめっきを施しておけばよい。
本実施の形態の放熱容器の製造工程においては、天板51および底板56を、焼結アルミニウムを用いた圧延法によって成型する。そのとき、各フィン部51b,52bも同時に形成されている。一方、側筒56はアルミニウムを用いたダイキャスト法により形成する。そして、各フィン部51b,52bの先端、または各フィン部51b,52bの間隙部や、天板51と側筒53との接合部、底板56と側筒53との接合部に、ろう材を塗布しておいて、炉内で600℃程度に加熱することにより、放熱器50を形成することができる。あるいは、天板51と側筒53との間、および底板56と側筒53との間を、Oリングを挟んでネジ止めすることにより、放熱容器50を形成してもよい。
本実施の形態の放熱容器によると、熱交換媒体(冷却液)が流れる領域を囲む放熱容器50において、第1の平板部51a(本実施の形態では、天板51の一部)および第1のフィン部51bを有する第1のヒートシンク部材Aと、第2の平板部56a(本実施の形態では、底板56の一部)および第2のフィン部56bを有する第2のヒートシンク部材Bとを備えている。このように、放熱容器50内において、両側から上下にそれぞれフィン部51b,52bが延びる構造により、パワーデバイスや、DC/DCコンバータ、エアコンインバータなどの発熱部品をも効率よく冷却することができる。
特に、本実施の形態では、第1のフィン部51bは第2のフィン部56bの間隙に位置し、第2のフィン部56bは第1のフィン部51bの間隙に位置しているので、各フィン部51b,56bが互いに先端同士を対向させる構造にくらべて、放熱容器50の高さを低減することができ、小型化を図ることができる。ただし、各フィン部51b,56bが互いに先端同士を対向させている構造を採用してもよい。その場合にも、放熱容器50の両面に取り付けられる各種発熱部品の熱を、それぞれフィンを利用して効率よく熱交換媒体に放出することができるからである。
また、各フィン部51b,56bの先端部が各平板部56a,51aにろう付けによって接合されていることにより、パワーデバイスや他の発熱部品の熱が、第1,第2フィン部51b,56bの双方から、効率よく熱交換媒体に放出されることになる。
ただし、本実施の形態のごとく、各フィン部51b,56bの先端部が各平板部56a,51aにろう付けによって接合されている必要はない。その場合にも、放熱容器50の高さを小さくして小型化を図りつつ、パワーデバイスと他の発熱部品とを、フィンを用いて効率よく冷却することができるからである。
また、図4に示す各フィン部51b,56b単独のピッチに対して、2つのフィン部51b,56bを併せたフィン構造のピッチは、1/2まで低減することが可能である。天板51や底板56は、製造コストを考慮すると、実用上ダイキャストや圧延により形成することになるが、フィンのピッチは製造可能な下限値がある。したがって、本実施の形態より、フィンのピッチを製造技術上の下限値の1/2までファインピッチ化することができる。たとえば、本実施の形態では、第1のフィン部51bおよび第2のフィン部56bの厚みを0.5mm程度に、相隣接するフィン部51b,56b間のピッチを1.5〜2mm程度にすることができる。一般に、圧延法の製造技術上、単独のフィン部のピッチを3mm以下にするのは実用的でないが、本実施の形態により、3mm以下のピッチを実用的に実現することができる。
(他の実施の形態)
本発明のパワーユニットに配置される半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体(SiC,GaNなど)を用いたパワーデバイスでもよいし、Siを用いたパワーデバイスでもよい。
本発明のパワーユニットに配置される半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体(SiC,GaNなど)を用いたパワーデバイスでもよいし、Siを用いたパワーデバイスでもよい。
上記実施の形態では、半導体チップ11に、IGBTが形成されているが、MOSFET,ダイオード,JFETなどが形成された半導体チップを用いてもよい。
上記実施の形態1,2において、各ヒートシンク部材の平板部に溝を形成し、各フィン部の先端を溝に嵌合させる構造を採ることもできる。また、2つのヒートシンク部材同士の相対的な位置精度を向上させるために、位置決めピンとその嵌合孔とを設けることもできる。
ヒートシンク部材24との熱交換を行う熱交換媒体は、冷却能やコストを考慮すると、LLC,水などの液体であることが好ましい。ただし、ヘリウム,アルゴン,窒素,空気などの気体であってもよい。
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。
本発明のパワーユニットや放熱容器は、MOSFET,IGBT,ダイオード,JFET,DC/DCコンバータ、エアコンインバータ等を搭載した各種機器に利用することができる。
A 第1のヒートシンク部材
B 第2のヒートシンク部材
10 パワーモジュール
11 半導体チップ
13 半田層
14 Al配線
21a 第1の平板部
21b 第1のフィン部
23 AlN基板
24 Al板
25 ろう材層
26 ろう材層
50 放熱容器
51 天板
51a 第1の平板部
51b 第1のフィン部
52 容器本体
52a 第2の平板部
22b 第2のフィン部
53 側筒
56 底板
56a 第2の平板部
26b 第2のフィン部
B 第2のヒートシンク部材
10 パワーモジュール
11 半導体チップ
13 半田層
14 Al配線
21a 第1の平板部
21b 第1のフィン部
23 AlN基板
24 Al板
25 ろう材層
26 ろう材層
50 放熱容器
51 天板
51a 第1の平板部
51b 第1のフィン部
52 容器本体
52a 第2の平板部
22b 第2のフィン部
53 側筒
56 底板
56a 第2の平板部
26b 第2のフィン部
Claims (6)
- 半導体素子が形成された半導体チップと、
前記半導体素子の発熱を放出するための熱交換媒体が流れる領域を囲む容器と、
前記半導体チップに熱伝導可能に設けられ、前記容器の天井側に位置する第1の平板部および該第1の平板部から突出する複数の第1のフィン部を有する第1のヒートシンク部材と、
前記容器の底側に位置する第2の平板部および該第2の平板部から突出する複数の第2のフィン部を有する第2のヒートシンク部材と、
を備えているパワーユニット。 - 請求項1記載のパワーユニットにおいて、
前記第1のフィン部は、前記第2のフィン部の間隙に位置し、
前記第2のフィン部は、前記第1のフィン部の間隙に位置している、
パワーユニット。 - 請求項2記載のパワーユニットにおいて、
前記第2のフィン部の少なくとも一部の先端部は、前記第1の平板部に接合されている、パワーユニット。 - 請求項2または3記載のパワーユニットにおいて、
前記第1のフィン部の少なくとも一部の先端部は、前記第2の平板部に接合されている、パワーユニット。 - 請求項1〜4のいずれかに記載のパワーユニットにおいて、
前記第1,第2のフィン部を併せたピッチは、3mm以下である、パワーユニット。 - 熱交換媒体が流れる空間を囲む放熱容器であって、
第1の平板部および該第1の平板部から突出する複数の第1のフィン部を有する第1のヒートシンク部材が設けられた天板部と、
第2の平板部および該第2の平板部から突出する複数の第2のフィン部を有する第2のヒートシンク部材が設けられた底板部と、
前記天板部および底板部で挟まれる空間を囲む側筒部と、
を備えている放熱容器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107615A JP2008270297A (ja) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | パワーユニットおよび放熱容器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007107615A JP2008270297A (ja) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | パワーユニットおよび放熱容器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008270297A true JP2008270297A (ja) | 2008-11-06 |
Family
ID=40049456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007107615A Pending JP2008270297A (ja) | 2007-04-16 | 2007-04-16 | パワーユニットおよび放熱容器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008270297A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010147202A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
JP2011109000A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
JP2011187523A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Fujitsu Ltd | 液冷ユニット |
JP2013024483A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | プレート積層型冷却器 |
WO2015037047A1 (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、半導体モジュール |
JP2017017133A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 昭和電工株式会社 | 液冷式冷却装置 |
US9620764B2 (en) | 2015-01-05 | 2017-04-11 | Johnson Controls Technology Company | Battery module cooling fins and footings system and method |
JP2017092468A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 昭和電工株式会社 | パワーモジュール用ベース |
JPWO2016158020A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2017-07-27 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
JP2017135190A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 岩崎電気株式会社 | 照射装置、及び放熱ユニット |
USD806646S1 (en) | 2015-02-27 | 2018-01-02 | Johnson Controls Technology Company | Battery module cooling fins and footings |
US9888611B2 (en) | 2013-09-05 | 2018-02-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power semiconductor module |
WO2021001924A1 (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュールおよびその製造方法 |
US12016162B2 (en) | 2019-02-28 | 2024-06-18 | Audi Ag | Electric power converter device with improved integration of cooler frame |
-
2007
- 2007-04-16 JP JP2007107615A patent/JP2008270297A/ja active Pending
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102460693A (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 株式会社安川电机 | 电力变换装置 |
WO2010147202A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
JP2011109000A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Mitsubishi Materials Corp | ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
JP2011187523A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Fujitsu Ltd | 液冷ユニット |
JP2013024483A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | プレート積層型冷却器 |
US9888611B2 (en) | 2013-09-05 | 2018-02-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power semiconductor module |
WO2015037047A1 (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、半導体モジュール |
CN105684144A (zh) * | 2013-09-10 | 2016-06-15 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置、半导体模块 |
US9646912B2 (en) | 2013-09-10 | 2017-05-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and semiconductor module having cooling fins |
JP5991440B2 (ja) * | 2013-09-10 | 2016-09-14 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置、半導体モジュール |
US9935034B2 (en) | 2013-09-10 | 2018-04-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and semiconductor module having cooling fins |
US9620764B2 (en) | 2015-01-05 | 2017-04-11 | Johnson Controls Technology Company | Battery module cooling fins and footings system and method |
USD806646S1 (en) | 2015-02-27 | 2018-01-02 | Johnson Controls Technology Company | Battery module cooling fins and footings |
JPWO2016158020A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2017-07-27 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
JP2017017133A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 昭和電工株式会社 | 液冷式冷却装置 |
JP2017092468A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | 昭和電工株式会社 | パワーモジュール用ベース |
JP2017135190A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 岩崎電気株式会社 | 照射装置、及び放熱ユニット |
US12016162B2 (en) | 2019-02-28 | 2024-06-18 | Audi Ag | Electric power converter device with improved integration of cooler frame |
WO2021001924A1 (ja) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュールおよびその製造方法 |
JPWO2021001924A1 (ja) * | 2019-07-02 | 2021-11-11 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュールおよびその製造方法 |
CN114008771A (zh) * | 2019-07-02 | 2022-02-01 | 三菱电机株式会社 | 功率模块及其制造方法 |
JP7204919B2 (ja) | 2019-07-02 | 2023-01-16 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュールおよびその製造方法 |
US12014974B2 (en) | 2019-07-02 | 2024-06-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module with electrodes and heat sink and manufacturing method therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008270297A (ja) | パワーユニットおよび放熱容器 | |
KR101384426B1 (ko) | 파워 모듈용 베이스 | |
US8198539B2 (en) | Heat radiator and power module | |
US7813135B2 (en) | Semiconductor device | |
KR101188150B1 (ko) | 냉각 장치 | |
JP2010010504A (ja) | パワー半導体モジュール | |
JP2009117428A (ja) | パワー半導体モジュールの製造方法、パワー半導体モジュールの製造装置、パワー半導体モジュール、及び接合方法 | |
JP2007335663A (ja) | 半導体モジュール | |
JP2013232614A (ja) | 半導体装置 | |
JP2006245479A (ja) | 電子部品冷却装置 | |
JP2020072106A (ja) | 半導体装置 | |
JP6534873B2 (ja) | 液冷式冷却装置 | |
JP4600220B2 (ja) | 冷却器及びパワーモジュール | |
JP6554406B2 (ja) | 液冷式冷却器 | |
JP2011166126A (ja) | 液冷一体型基板および液冷一体型基板の製造方法 | |
JP2013098468A (ja) | パワー半導体モジュール冷却装置 | |
JP2010140969A (ja) | 積層モジュール構造 | |
JP2008282969A (ja) | 冷却器及び電子機器 | |
JP2008218938A (ja) | 金属−セラミックス接合基板 | |
JP6651828B2 (ja) | 冷却器及びパワー半導体モジュール | |
JP2007141932A (ja) | パワーモジュール用ベース | |
JP5136461B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP4668103B2 (ja) | 冷却器 | |
JP4935783B2 (ja) | 半導体装置および複合半導体装置 | |
JP2008294282A (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091221 |