JP2013125959A

JP2013125959A - 半導体パッケージ

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Publication number: JP2013125959A
Application number: JP2012039716A
Authority: JP
Inventors: Yong Hoon Kak; フンキャック・ヨン; Kyan-Soo Kim; スキム・キャン; Yong-Ki Lee; キリ・ヨン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2013-06-24
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: KR101354814B1; KR20130067708A; CN103165549A; US8598702B2; US20130154083A1; JP5529187B2

Abstract

【課題】放熱効果が向上した半導体パッケージを提供する。
【解決手段】半導体素子を含む半導体モジュール；
前記半導体モジュールの下部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第１管を含み、前記第１管の内部に挿入されて回転する第１回転体を含む第１放熱部；前記半導体モジュールの上部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第２管を含み、前記第２管の内部に挿入されて回転する第２回転体を含む第２放熱部；及び前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部の両側面に形成され、前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部を固定するハウジング；を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は半導体パッケージに関する。

電力用電子産業が発展するにつれて、電力半導体モジュールの小型化、高密度化の重要性が高くなっている。これにより、半導体素子そのものの大きさを減らそうとする試みとともにモジュールそのものの小型化が重要な課題となっている。制限された空間に素子を集積することは熱発生を増加させる要因となり、このような熱発生は電力半導体モジュールの動作及び寿命に影響を与えるため、重要な問題となっている。
この類型の電力半導体パッケージは、絶縁基板を用いて一枚の基板上に多数の半導体素子をはんだ付けし、ハウジングケースが接合される構造に形成される。そして、ワイヤボンディングまたははんだ付けによって半導体素子と基板、そして基板とハウジングに挿入された端子を連結する。また、半導体パッケージの放熱のための放熱板がパッケージの下部にだけ配置される構造なので、放熱が効率よくなされることができない（特許文献１）。

大韓民国公開特許第１０−２０１１−００１４８６７号明細書

本発明は放熱効果が向上した半導体パッケージを提供することにある。

本発明の一側面によれば、半導体素子を含む半導体モジュール；前記半導体モジュールの下部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第１管を含み、前記第１管の内部に挿入されて回転する第１回転体を含む第１放熱部；前記半導体モジュールの上部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第２管を含み、前記第２管の内部に挿入されて回転する第２回転体を含む第２放熱部；及び前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部の両側面に形成され、前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部を固定するハウジング；を含む半導体パッケージが提供される。

前記半導体パッケージは、前記ハウジングの一面に形成され、冷却水が外部から前記第１放熱部に流入する第１流入部；及び前記第２放熱部で使用された冷却水が外部に流出する第２流出部；をさらに含むことができる。

前記半導体パッケージは、前記ハウジングの他面に形成され、前記第１放熱部で使用された冷却水が外部に流出する第１流出部；及び冷却水が外部から前記第２放熱部に流入する第２流入部；をさらに含むことができる。

前記第１回転体は前記第１管の一側内部に挿入されることができる。
前記第１管は他側内壁に螺旋状の第１溝をさらに含むことができる。
前記第１回転体は前記第１管の長さに対応する長さを有するように形成されることができる。
前記第１回転体は、円筒状の中心部；及び前記中心部の外壁を螺旋状に取り囲むブレード；を含むことができる。
前記螺旋状ブレードは一定のピッチを有するように形成されることができる。
前記螺旋状ブレードは前記中心部の一側から他側に行くほどピッチが減少するように形成されることができる。
前記第１回転体は熱伝導性材で形成されることができる。

前記第２回転体は前記第２管の他側内部に挿入されることができる。
前記第２管は一側内壁に螺旋状の第２溝をさらに含むことができる。
前記第２回転体は前記第２管の長さに対応する長さを有するように形成されることができる。
前記第２回転体は、円筒状の中心部；及び前記中心部の外壁を螺旋状に取り囲むブレード；を含むことができる。

前記ブレードは一定のピッチを有するように形成されることができる。
前記ブレードは前記中心部の一側から他側に行くほどピッチが減少するように形成されることができる。
前記第２回転体は熱伝導性材で形成されることができる。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。

本発明の実施例による半導体パッケージは放熱効率を向上させることができる。

本発明の実施例による半導体パッケージを示す例示図である。本発明の実施例による半導体パッケージの内部を示す例示図である。本発明の実施例による半導体パッケージの上部断面を示す例示図である。半導体パッケージの側面を示す断面図である。本発明の他の実施例による半導体パッケージを示す例示図である。本発明の実施例による回転体を示す例示図である。本発明の他の実施例による回転体を示す例示図である。従来の放熱部を示す例示図である。本発明の実施例による放熱部を示す例示図である。本発明の他の実施例による放熱部を示す例示図である。従来の放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。本発明の実施例による放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。本発明の他の実施例による放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好適な実施例から一層明らかに理解可能であろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるにあたり、同じ構成要素がたとえ他の図面に図示されていても、できるだけ同じ符号を付けることにする。

本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書において、“第１”、“第２”などの用語はある構成要素を他の構成要素と区別するために使用したもので、構成要素が前記用語に制限されるものではない。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施例による半導体パッケージを詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による半導体パッケージを示す例示図である。
図１を参照すれば、半導体パッケージ１００は、半導体モジュール１３０、第１放熱部１１０、第２放熱部１２０、ハウジング１４０、第１流入部１５１、第１流出部１５２、第２流入部１５３及び第２流出部１５４を含むことができる。
半導体モジュール１３０は半導体素子を含むことができる。半導体素子は発熱量の多い電力素子となることができる。

第１放熱部１１０は半導体モジュール１３０の下部に位置することができる。第１放熱部１１０は冷却水が通過することにより、発熱量の多い半導体モジュール１３０を冷却させることができる。第１放熱部１１０は冷却水が通過するための一つ以上の第１管（図示せず）を含むことができる。
第２放熱部１２０は半導体モジュール１３０の上部に位置することができる。第２放熱部１２０は冷却水が通過することにより、発熱量の多い半導体モジュール１３０を冷却させることができる。第２放熱部１２０は冷却水が通過するための一つ以上の第２管（図示せず）を含むことができる。

ハウジング１４０は、半導体モジュール１３０、第１放熱部１１０及び第２放熱部１２０の両側面に形成されることができる。このように形成されたハウジング１４０は半導体モジュール１３０、第１放熱部１１０及び第２放熱部１２０を固定させることができる。
第１流入部１５１はハウジング１４０の一面に形成されることができる。第１流入部１５１は外部の冷却水が第１放熱部１１０に流入するように形成されることができる。すなわち、第１流入部１５１は外部と第１放熱部１１０の一側を連結することができる。

第１流出部１５２はハウジング１４０の他面に形成されることができる。第１流出部１５２は第１放熱部１１０で使用された冷却水を外部に流出するように形成できる。すなわち、第１流出部１５２は外部と第１放熱部１１０の他側を連結することができる。
第１流入部１５１及び第１流出部１５２は、第１放熱部１１０に連結されるために、第１放熱部１１０と同一の高さに形成されることができる。

第２流入部１５３はハウジング１４０の他面に形成されることができる。第２流入部１５３は外部の冷却水が第２放熱部１２０に流入するように形成されることができる。すなわち、第２流入部１５３は外部と第２放熱部１２０の他側を連結することができる。
第２流出部１５４はハウジング１４０一面に形成されることができる。第２流出部１５４は第２放熱部１２０で使用された冷却水を外部に流出するように形成されることができる。すなわち、第２流出部１５４は外部と第２放熱部１２０の一側を連結することができる。

第２流入部１５３及び第２流出部１５４は、第２放熱部１２０に連結されるために、第２放熱部１２０と同一の高さに形成されることができる。
このように形成された半導体パッケージは、発熱量の多い半導体モジュールの上下部にそれぞれ冷却水が循環する放熱部を形成することで、放熱効率を向上させることができる。

図２は本発明の実施例による半導体パッケージの内部を示す例示図である。
図２を参照すれば、半導体パッケージ１００は、第１放熱部１１０、第２放熱部１２０及びハウジング１４０を含むことができる。

第１放熱部１１０は多数の第１管１１１を含むことができる。第１管１１１は冷却水が通過する通路である。冷却ハウジング１４０の一面に形成された第１流入部１５１を通じて外部から第１放熱部１１０の内部に流入することができる。また、第１放熱部１１０を通過した冷却水はハウジング１４０の他面に形成された第１流出部１５２を通じて外部に流出することができる。第１管１１１の一側内部には第１回転体１１２を含むことができる。第１回転体１１２は第１管１１１の内部に位置し、冷却水が流入する一側に形成されることができる。第１管１１１の内部に冷却水が流入すれば、第１回転体１１２は冷却水の流れによって回転することができる。第１回転体１１２の回転により、第１管１１１の内部の冷却水が混合されることができる。すなわち、第１回転体１１２の回転により、半導体モジュール１３０に近接して温度が高い第１管１１１の上部と相対的に温度が低い第１管１１１の下部の冷却水が混合されることができる。このように、第１回転体１１２によって冷却水が混合されることにより、半導体モジュール１３０に近接して位置した冷却水の温度を低く維持することで、放熱効率を向上させることができる。

第２放熱部１２０は多数の第２管１２１を含むことができる。第２管１２１は冷却水が通過する通路である。冷却水はハウジング１４０の他面に形成された第２流入部１５３を通じて外部から第２放熱部１２０の内部に流入することができる。また、第２放熱部１２０を通過した冷却水はハウジング１４０の一面に形成された第２流出部１５４を通じて外部に流出することができる。第２管１２１の他側内部には第２回転体１２２を含むことができる。第２回転体１２２は第２管１２１の内部に位置し、冷却水が流入する他側に形成されることができる。第２管１２１の内部に冷却水が流入すれば、第２回転体１２２は冷却水の流れによって回転することができる。第２回転体１２２の回転により、第２管１２１の内部の冷却水が混合されることができる。すなわち、第２回転体１２２の回転により、半導体モジュール１３０に近接して温度が高い第２管１２１の下部と相対的に温度が低い第２管１２１の上部の冷却水が混合されることができる。このように、第２回転体１２２によって冷却水が混合されることで、半導体モジュール１３０に近接して位置した冷却水の温度を低く維持させることにより放熱効率を向上させることができる。

図３は本発明の実施例による半導体パッケージの上部断面を示す例示図である。
図３を参照すれば、半導体パッケージ１００は、第１放熱部１１０、第２放熱部１２０、半導体モジュール１３０及びハウジング１４０を含むことができる。
半導体パッケージ１００は、ハウジング１４０によって、第１放熱部１１０、半導体モジュール１３０及び第２放熱部１２０の順に固定されることができる。
半導体モジュール１３０の上部に第２放熱部１２０が位置することができる。

第２放熱部１２０は多数の第２管１２１を含むことができる。第２管１２１の内部には第２回転体１２２及び多数の第２溝１２３を含むことができる。第２管１２１の他側内部に第２回転体１２２が挿入されることができる。また、第２管１２１の一側内壁に螺旋状の第２溝１２３が形成されることができる。第２回転体１２２によって第２放熱部１２０の他側に流入した冷却水が第２回転体１２２によって回転することができる。このように、第２回転体１２２によって冷却水が回転することで、半導体モジュール１３０に近接して位置することにより、高温を有する冷却水と低温を有する冷却水が回転して互いに混合されることができる。高温の冷却水と低温の冷却水が混合されることにより、高温の冷却水が相対的に温度が低くなることができる。すなわち、半導体モジュール１３０に近接した位置の冷却水の温度が一定温度以上に高くならないので、半導体モジュール１３０の放熱効率を向上させることができる。

しかし、第２回転体１２２による冷却水の回転力は、冷却水が第２放熱部１２０の他側から一側に通過するにつれて次第に弱くなることができる。よって、第２放熱部１２０の一側の高温の冷却水と低温の冷却水がよく混合されないこともあり得る。よって、第２放熱部１２０の他側と一側の放熱効率に差があり得る。したがって、第２管１２１の一側内壁に螺旋状の第２溝１２３が形成されることができる。第２管１２１の他側に比べて回転力が弱くなった冷却水が一側に形成された螺旋状の第２溝１２３によって回転力が向上することができる。すなわち、第２管１２１の全区間にわたって冷却水の回転力が維持されることにより均一な冷却水温度を維持することができる。

半導体モジュール１３０の下部に位置した第１放熱部１１０は多数の第１管（図示せず）を含むことができる。第１管（図示せず）は図３には示されていないが、第２管１２１と同一の構成部を含み、それにより同等な効果を発生することができる。

図４を参照すれば、半導体パッケージの側面を示す断面図である。
図４を参照すれば、半導体パッケージ１００は、ハウジング１４０によって、第１放熱部１１０、半導体モジュール１３０及び第２放熱部１２０の順に固定されることができる。
第１放熱部１１０は半導体モジュール１３０の下部に位置することができる。第１放熱部１１０は冷却水が通過する通路である第１管１１１を含むことができる。
第１管１１１の一側には第１回転体１１２が挿入されることができる。第１回転体１１２によって第１管１１１に流入した冷却水が回転力を持って他側に移動することができる。このように、冷却水が回転力を持って半導体モジュール１３０に近接して位置することにより、高温を有する冷却水と相対的に低温を有する冷却水が互いに混合されることができる。このような高温の冷却水と低温の冷却水が混合されることにより、半導体モジュール１３０に近接して位置した冷却水の温度がそれ以上高くならなく、一定温度を維持することができる。

また、第１管１１１の他側には第１溝１１３が形成されることができる。螺旋状に形成された第１溝１１３によって一側から他側に移動しながら減少した冷却水の回転力を向上させることができる。よって、螺旋状に形成された第１溝１１３によって冷却水の回転力が第１管１１１の一側と他側で同等に維持されることにより、第１管１１１の全区間の冷却水が一定温度を維持することができる。
しかし、第１放熱部１１０が第１回転体１１２及び第１溝１１３を含んでも、外部から流入した冷却水と第１放熱部１１０を通過しながら半導体モジュール１３０が放出する熱を吸収して外部に流出する冷却水の間に温度差が発生する。よって、冷却水が流入する第１放熱部１１０の一側と冷却水が流出する第１放熱部１１０の他側の放熱効率に差が発生することができる。

したがって、半導体モジュール１３０の上部に位置した第２放熱部１２０は第１放熱部１１０と対称するように形成することができる。
すなわち、冷却水は第２放熱部１２０の他側から流入して一側に流出することができる。
第２放熱部１２０は他側内部に第２回転体１２２が挿入されることができる。また、第２放熱部１２０は一側内壁に螺旋状の第２溝１２３が形成されることができる。

このように、第１放熱部１１０と第２放熱部１２０を対称的に形成することで、半導体モジュール１３０の全区間に類似した放熱効率を適用することができる。

図５は本発明の他の実施例による半導体パッケージを示す例示図である。
図５を参照すれば、半導体パッケージ１００は、第１放熱部１１０、第２放熱部１２０、半導体モジュール１３０及びハウジング１４０を含むことができる。

半導体モジュール１３０の上部には第２放熱部１２０が位置することができる。
第２放熱部１２０は多数の第２管１２１を含むことができる。第２管１２１の内部には第２回転体１２２を含むことができる。第２回転体１２２は第２管１２１の内部に全区間にわたって挿入されることができる。すなわち、第２回転体１２２はその長さが第２管１２１の長さと同一に形成されることができる。このように形成された第２回転体１２２によって第２放熱部１２０の他側に流入した冷却水が第２回転体１２２によって回転することができる。このように、第２回転体１２２によって冷却水が回転することで、半導体モジュール１３０に近接して位置して高温を有する冷却水と低温を有する冷却水が回転することにより互いに混合されることができる。高温の冷却水と低温の冷却水が混合されることで、高温の冷却水が相対的に温度が低くなることができる。すなわち、半導体モジュール１３０に近接した位置の冷却水の温度が一定温度以上に高くならなくて、半導体モジュール１３０の放熱効率を向上させることができる。また、第２回転体１２２が第２管１２１と同一の長さに形成されることで、第２放熱部１２０の他側から一側まで冷却水が一定の回転力を持って通過することができる。すなわち、第２管１２１の全区間にわたって冷却水の回転力が維持されることにより、均一な冷却水温度を維持することができる。
半導体モジュール１３０の下部に位置した第１放熱部１１０は多数の第１管（図示せず）を含むことができる。第１管（図示せず）は図５には示されていないが、第２管１２１と同一の構成部を含み、それにより同一効果を発生することができる。

図６は本発明の実施例による回転体を示す例示図である。
図６を参照すれば、回転体１６０は中心部１６１及びブレード１６２を含むことができる。

回転体１６０は冷却水が通過する放熱部の管に挿入されることができる。
中心部１６１は円筒状に形成されることができる。中心部１６１は回転体１６０が挿入される管の長手方向に長く形成されることができる。中心部１６１の長さは回転体１６０が挿入される管の長さ以下となることができる。すなわち、回転体１６０は最長の管と同一長さを有するように形成されることができる。回転体１６０の長さは限定されるものではなく、当業者によって容易に変更可能である。中心部１６１は熱伝導性材で形成されることができる。また、中心部１６１は耐湿性材で形成されることができる。

ブレード１６２は中心部１６１の外壁に螺旋状に形成されることができる。また、ブレード１６２は中心部１６１に対して所定の角度を持つように形成されることができる。また、螺旋状ブレード１６２は一定のピッチを有するように形成されることができる。ブレード１６２は熱伝導性材で形成されることができる。また、ブレード１６２は耐湿性材で形成されることができる。

このように、中心部１６１と中心部１６１に螺旋状に形成された螺旋状ブレード１６２を含む回転体１６０は管に流入する冷却水によって回転可能である。流入する冷却水によって回転する回転体１６０によって管を通過する冷却水も回転することになる。

図７は本発明の他の実施例による回転体を示す例示図である。
図７を参照すれば、回転体１７０は中心部１７１及びブレード１７２を含むことができる。

回転体１７０は冷却水が通過する放熱部の管に挿入されることができる。
中心部１７１は円筒状に形成されることができる。中心部１７１は回転体１７０が挿入される管の長手方向に長く形成されることができる。中心部１７１の長さは回転体１７０が挿入される管の長さ以下となることができる。すなわち、回転体１７０は最大管と同一の長さを有するように形成されることができる。回転体１７０の長さは限定されるものではなく、当業者によって容易に変更されることができる。中心部１７１は熱伝導性材で形成されることができる。また、中心部１７１は耐湿性材で形成されることができる。

ブレード１７２は中心部１７１の外壁に螺旋状に形成されることができる。また、ブレード１７２は中心部１７１に対して所定の角度を持つように形成されることができる。また、螺旋状ブレード１７２は一側から他側に行くほどピッチが減少するように形成されることができる。ここで、一側は管において冷却水が流入する位置であり、他側は冷却水が流出する位置である。また、ブレード１７２は熱伝導性材で形成されることができる。また、ブレード１７２は耐湿性材で形成されることができる。このように、螺旋状ブレード１７２のピッチが減少するように形成されることにより、冷却水は一側から他側に移動するほどブレード１７２と接触する面積が増加することになる。この際、ブレード１７２が熱伝導性材で形成されることにより、一側から他側に移動しながら熱を吸収した冷却水がブレード１７２と接触する面積が増加して、ブレード１７２にもっと多量の熱を伝達することができる。よって、回転体１７０の一側と他側に位置した冷却水の温度が一定に維持されることにより、半導体モジュールの放熱効率を向上させることができる。

図８〜図１０は放熱効率を実験するために形成された放熱部を示す例示図である。
図８は従来の放熱部を示す例示図である。
図８を参照すれば、従来の第３放熱部２１０は冷却水が通過する多数の第３管２１１を含むことができる。

図９は本発明の実施例による放熱部を示す例示図である。
図９を参照すれば、第４放熱部２２０は冷却水が通過する多数の第４管２２１を含むことができる。第４放熱部２２０は第４管２２１の内部に第４回転体２２２及び第４溝２２３を含むことができる。第４回転体２２２は冷却水が流入する第４管２２１の一側に形成されることができる。また、第４溝２２３は冷却水が流出する第４管２２１の他側に形成されることができる。第４溝２２３は第４管２２１の他側内壁に螺旋状に形成されることができる。

図１０は本発明の他の実施例による放熱部を示す例示図である。
図１０を参照すれば、第５放熱部２３０は冷却水が通過する多数の第５管２３１を含むことができる。第５放熱部２３０は第５管２３１の内部に第５回転体２３２を含むことができる。第５回転体２３２は第５管２３１の全区間にわたって形成されることができる。例えば、第５回転体２３２は第５管２３１と同一長さを有するように形成されることができる。

このように形成された図８〜図１０の放熱部に同一圧力で冷却水が流入するようにした。ここで、冷却水の温度は２７度である。この際、図８〜図１０の放熱部にそれぞれ加わる熱流速（ＨｅａｔＦｌｕｘ）は９０ＫＷ／ｍ^２であり、熱圧力は５Ｐａで、同一である。ここで、熱流速は単位時間当たり単位面積を通じて移動する熱エネルギーの量に定義できる。

図１１〜図１３は放熱部による放熱効率の実験結果を示す例示図である。
図１１は従来の放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。

図１１は従来の放熱部である図８を対象として遂行した放熱効率の実験結果を示す。図１１に示す実験結果において、従来の放熱部である第３放熱部（図８の２１０）に流入した冷却水の最高温度は約９６度であることを確認することができる。
参考として、放熱効率の実験結果の温度を確認するための温度凡例は絶対温度を示すもので、温度範囲は３．００ｅ＋０２Ｋ〜３．６９ｅ＋０２Ｋであることを確認することができる。ここで、ｅ＋１０は１０^２である。すなわち、３．００ｅ＋０２Ｋは３００Ｋとなり、３．６９ｅ＋０２Ｋは３６９Ｋである。すなわち、攝氏温度で示して、凡例の温度範囲は２７度〜９６度であることを確認することができる。このような凡例の温度分布は図１２及び図１３にも同様に適用できる。

図１２は本発明の実施例による放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。
図１２は本発明の実施例による放熱部である図９を対象として遂行した放熱効率の実験結果を示す。図１２に示す実験結果において、本発明の実施例の放熱部である第４放熱部（図９の２２０）に流入した冷却水の最高温度は約６９度であることを確認することができる。

図１３は本発明の他の実施例による放熱部の放熱効率の実験結果を示す例示図である。
図１３は本発明の他の実施例による放熱部である図１０を対象として遂行した放熱効率の実験結果を示す。図１３に示す実験結果において、本発明の他の実施例の放熱部である第５放熱部（図１０は２３０）に流入した冷却水の最高温度は約６５度であることを確認することができる。

このような図１１〜図１３の実験結果から、本発明の実施例による第４放熱部（図９の２２０）は従来の放熱部である第３放熱部（図８の２１０）に比べて冷却水の温度が２８％減少することが分かる。また、本発明の他の実施例による第５放熱部（図１０の２３０）は従来の放熱部である第３放熱部（図８の２１０）に比べて冷却水の温度が３２％減少することが分かる。このように、本発明の実施例による放熱部は内部に流れる冷却水の温度が低く維持されることから、従来の放熱部に比べて放熱部の放熱効率が向上することを確認することができる。

このように形成された本発明の実施例による半導体パッケージには、放熱部が半導体モジュールの上下部にそれぞれ形成されるので、放熱効率が向上することができる。また、半導体パッケージは放熱部に含まれた冷却水の温度を一定に維持することで、放熱効率が向上することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による半導体パッケージはこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持つ者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。

本発明は、放熱効果が向上した半導体パッケージに適用可能である。

１００半導体パッケージ
１１０第１放熱部
１２０第２放熱部
１３０半導体モジュール
１４０ハウジング
１１１第１管
１１２第１回転体
１１３第１溝
１２１第２管
１２２第２回転体
１２３第２溝
１５１第１流入部
１５２第１流出部
１５３第２流入部
１５４第２流出部
１６０、１７０回転体
１６１、１７１中心部
１５２、１７２ブレード
２１０第３放熱部
２１１第３管
２２０第４放熱部
２２１第４管
２２２第４回転体
２２３第４溝
２３０第５放熱部
２３１第５管
２３２第５回転体

Claims

半導体素子を含む半導体モジュール；
前記半導体モジュールの下部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第１管を含み、前記第１管の内部に挿入されて回転する第１回転体を含む第１放熱部；
前記半導体モジュールの上部に形成され、冷却水が通過する一つ以上の第２管を含み、前記第２管の内部に挿入されて回転する第２回転体を含む第２放熱部；及び
前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部の両側面に形成され、前記半導体モジュール、前記第１放熱部及び前記第２放熱部を固定するハウジング；
を含むことを特徴とする、半導体パッケージ。
前記ハウジングの一面に形成され、
冷却水が外部から前記第１放熱部に流入する第１流入部；及び
前記第２放熱部で使用された冷却水が外部に流出する第２流出部；
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記ハウジングの他面に形成され、
前記第１放熱部で使用された冷却水が外部に流出する第１流出部；及び
冷却水が外部から前記第２放熱部に流入する第２流入部；
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第１回転体は前記第１管の一側内部に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第１管は他側内壁に螺旋状の第１溝をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第１回転体は前記第１管の長さに対応する長さを有するように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第１回転体は、
円筒状の中心部；及び
前記中心部の外壁を螺旋状に取り囲むブレード；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記螺旋状ブレードは一定のピッチを有するように形成されたことを特徴とする、請求項７に記載の半導体パッケージ。
前記螺旋状ブレードは前記中心部の一側から他側に行くほどピッチが減少するように形成されることを特徴とする、請求項７に記載の半導体パッケージ。
前記第１回転体は熱伝導性材で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第２回転体は前記第２管の他側内部に挿入されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第２管は一側内壁に螺旋状の第２溝をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第２回転体は前記第２管の長さに対応する長さを有するように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記第２回転体は、
円筒状の中心部；及び
前記中心部の外壁を螺旋状に取り囲むブレード；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。
前記ブレードは一定のピッチを有するように形成されたことを特徴とする、請求項１４に記載の半導体パッケージ。
前記ブレードは前記中心部の一側から他側に行くほどピッチが減少するように形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の半導体パッケージ。
前記第２回転体は熱伝導性材で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の半導体パッケージ。