JP2014220319A - Mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒートシンクに伝熱可能に配置された半導体装置を基板とヒートシンクとの間に固定配置して基板に実装する実装構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure in which a semiconductor device arranged on a heat sink so as to be able to conduct heat is fixedly arranged between a substrate and a heat sink and mounted on the substrate.
従来、パワーMOSFET等の発熱を伴う半導体チップ500aが樹脂でモールドされたパッケージとして構成されている半導体装置500は、例えば図3に示すようにして基板(図示省略)に実装される(例えば特許文献1参照)。すなわち、半導体装置500は、銅やアルミ、鉄等の熱伝導性に優れた材料から成るヒートシンク501の一面にねじ502を用いて固定配置されている。また、半導体装置500から導出されたリード端子503は、半導体装置500の上方に配置された基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a
また、半導体装置500とヒートシンク501との間には、熱伝導性に優れたグリスやシート材等の介在部材504が配置されている。したがって、半導体チップ500aから発生する熱は介在部材504を伝ってヒートシンク501から外部へ放熱される。なお、図3は従来の実装構造を示す図である。
Between the
ところで、図3の実装構造では、半導体装置500がねじ502によりヒートシンク501に固定される位置が、半導体装置500を直上からヒートシンク501に押さえつける位置からずれているため、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、ねじ502が締め付けられたときに半導体装置500がヒートシンク501から浮いてしまいヒートシンク501による放熱効率が低下するおそれがある。また、ねじ501が緩むことにより半導体装置500が位置ずれするおそれもある。また、ヒートサイクル時にねじが緩み、半導体装置とヒートシンクとの間の熱抵抗が大きくなって放熱性が悪くなり、半導体装置500の内部温度が耐熱温度を超えて半導体装置500が破損するおそれもある。
By the way, in the mounting structure of FIG. 3, the position where the
そこで、特許文献1では、ねじ502を用いずに、半導体装置500を板状のばね部材の弾性力によりヒートシンク501に対して直上から押圧することにより、半導体装置500をヒートシンク501に固定配置する実装構造が提案されている。
Therefore, in
ところが、ばね部材により半導体装置500がヒートシンク501に固定配置される場合、ばね部材を支持するための構造をヒートシンク501に形成する必要があり、ヒートシンク501が大型化するという問題があった。
However, when the
この発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、基板とヒートシンクとの間に半導体装置を安定して固定配置することができ、コンパクトな構成の実装構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a mounting structure having a compact configuration in which a semiconductor device can be stably fixed and disposed between a substrate and a heat sink. .
上記した目的を達成するために、本発明の実装構造は、ヒートシンクに伝熱可能に配置された半導体装置を基板と前記ヒートシンクとの間に固定配置して前記基板に実装する実装構造において、前記半導体装置が配置された面が前記基板に対向配置された前記ヒートシンクと前記基板とを所定間隔をあけて固定する固定部と、前記基板と前記半導体装置との間に圧縮された状態で配置され、前記半導体装置をその弾性力により前記ヒートシンク側に押圧して固定する弾性部材とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the mounting structure of the present invention is a mounting structure in which a semiconductor device arranged so as to be able to transfer heat to a heat sink is fixedly arranged between a substrate and the heat sink and mounted on the substrate. A surface on which the semiconductor device is disposed is disposed in a compressed state between the substrate and the semiconductor device, and a fixing portion that fixes the heat sink and the substrate disposed opposite to the substrate at a predetermined interval. And an elastic member for pressing and fixing the semiconductor device to the heat sink side by its elastic force.
このように構成された発明では、伝熱可能に半導体装置が配置された面が基板に対向配置されたヒートシンクと基板とが固定部により所定間隔をあけて固定される。また、固定部により所定間隔をあけて固定配置されたヒートシンクと基板との間に配置された半導体装置と基板との間に弾性部材が圧縮された状態で配置され、弾性部材の弾性力により半導体装置がヒートシンク側に押圧されて固定される。 In the invention configured as described above, the heat sink and the substrate in which the surface on which the semiconductor device is disposed so as to be capable of transferring heat are opposed to the substrate are fixed at a predetermined interval by the fixing portion. Further, the elastic member is arranged between the semiconductor device and the substrate arranged between the heat sink and the substrate fixedly arranged at a predetermined interval by the fixing unit, and the semiconductor is formed by the elastic force of the elastic member. The device is pressed and fixed to the heat sink side.
したがって、従来のねじを用いた実装構造と比較すると、ねじの締め付けによる半導体装置のヒートシンクからの浮きや、ねじの緩みによる半導体装置の位置ずれ等が生じるおそれがなく、半導体装置をヒートシンクに対して弾性部材により直上から押圧することができるので、基板とヒートシンクとの間に弾性部材の弾性力により半導体装置を安定して固定配置することができる。そのため、半導体装置とヒートシンクとの間の熱抵抗が増大するのを抑制することができるので、放熱特性が良好な放熱構造を実現することができる。 Therefore, compared to a conventional mounting structure using screws, there is no risk of the semiconductor device floating from the heat sink due to screw tightening or the position of the semiconductor device being displaced due to screw loosening. Since it can be pressed from directly above by the elastic member, the semiconductor device can be stably fixed and arranged between the substrate and the heat sink by the elastic force of the elastic member. Therefore, it is possible to suppress an increase in the thermal resistance between the semiconductor device and the heat sink, so that a heat dissipation structure with good heat dissipation characteristics can be realized.
また、従来のばね部材を用いた実装構造と比較すると、ばね部材を支持する構造をヒートシンクに形成する必要がなく、半導体装置と基板との間に弾性部材を配置するだけで半導体装置を固定することができるので、実装構造のコンパクト化を図ることができる。したがって、基板とヒートシンクとの間に半導体装置を安定して固定配置することができ、コンパクトな構成の実装構造を提供することができる。 Further, as compared with a conventional mounting structure using a spring member, it is not necessary to form a structure for supporting the spring member on the heat sink, and the semiconductor device is fixed only by arranging an elastic member between the semiconductor device and the substrate. Therefore, the mounting structure can be made compact. Therefore, the semiconductor device can be stably fixed and disposed between the substrate and the heat sink, and a mounting structure having a compact configuration can be provided.
また、前記半導体装置の前記基板との対向面の全面に渡って前記弾性部材が配置されているとよい。 The elastic member may be disposed over the entire surface of the semiconductor device facing the substrate.
このようにすれば、半導体装置の基板との対向面を全面に渡って弾性部材の弾性力によりヒートシンクに対して押圧することができるので、良好な放熱構造を実現しつつ半導体装置を確実にヒートシンクに対して固定することができる。なお、この場合、弾性部材のサイズを、半導体装置の平面視形状とほぼ同一の大きさとすることにより、良好な放熱構造を保ちつつ実装構造が大型化するのを抑制することができる。 In this way, since the entire surface of the semiconductor device facing the substrate can be pressed against the heat sink by the elastic force of the elastic member, the semiconductor device can be securely mounted while realizing a good heat dissipation structure. Can be fixed against. In this case, by making the size of the elastic member substantially the same as the planar view shape of the semiconductor device, it is possible to suppress an increase in size of the mounting structure while maintaining a good heat dissipation structure.
また、前記半導体装置と前記ヒートシンクとの間に弾性を有する放熱シートが配置されていてもよい。 An elastic heat dissipation sheet may be disposed between the semiconductor device and the heat sink.
このように構成すると、基板側に配置される弾性部材と、ヒートシンク側に配置される弾性を有する放熱シートとにより半導体装置を挟持して確実に固定することができる。したがって、半導体装置のヒートシンクからの放熱性を放熱シートにより担保しつつ、さらに安定して半導体装置を基板およびヒートシンク間に固定配置することができる。 If comprised in this way, a semiconductor device can be pinched | interposed and fixed reliably by the elastic member arrange | positioned at the board | substrate side, and the thermal radiation sheet | seat which has the elasticity arrange | positioned at the heat sink side. Therefore, it is possible to more stably fix the semiconductor device between the substrate and the heat sink while ensuring heat dissipation from the heat sink of the semiconductor device by the heat dissipation sheet.
また、前記弾性部材は放熱材料により形成されていてもよい。 The elastic member may be formed of a heat dissipation material.
このようにすると、ヒートシンクによる放熱に加え、放熱材料により形成された弾性部材により基板側からも放熱可能になるので、半導体装置のジャンクション温度をより低減させることができ、半導体装置の寿命向上を図ることができる。この場合、半導体装置の基板との対向面の全面に渡って放熱材料により形成された弾性部材が配置されることにより、さらに良好な放熱特性を有する放熱構造を実現することができる。 In this way, in addition to heat radiation by the heat sink, heat can be radiated from the substrate side by the elastic member formed of the heat radiating material, so that the junction temperature of the semiconductor device can be further reduced and the life of the semiconductor device is improved. be able to. In this case, by disposing the elastic member formed of the heat dissipation material over the entire surface facing the substrate of the semiconductor device, a heat dissipation structure having even better heat dissipation characteristics can be realized.
また、前記弾性部材は断熱材料により形成されていてもよい。 The elastic member may be formed of a heat insulating material.
このように構成すると、半導体装置の輻射熱により基板が加熱されるのを断熱材料により形成された弾性部材により抑制することができるので、半導体装置の輻射熱が基板に搭載された他の部品等に影響を与えるのを抑制することができ、基板を備える電源モジュール等の信頼性の向上を図ることができる。 If comprised in this way, since it can suppress that a board | substrate is heated by the radiant heat of a semiconductor device with the elastic member formed with the heat insulation material, the radiant heat of a semiconductor device has an influence on other components etc. which were mounted in the board | substrate. Can be suppressed, and the reliability of a power supply module provided with a substrate can be improved.
また、前記弾性部材が粘着性を有しているとよい。 Moreover, it is preferable that the elastic member has adhesiveness.
このようにすれば、弾性部材を基板や半導体装置に貼り付けることができるので、組み立ての際に弾性部材を基板や半導体装置に貼り付けることにより、実装構造の組み立てを容易に行うことができる。 In this way, since the elastic member can be attached to the substrate or the semiconductor device, the mounting structure can be easily assembled by attaching the elastic member to the substrate or the semiconductor device at the time of assembly.
また、前記半導体装置の側面から導出され前記基板に向かう方向に屈曲するリード端子が前記基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続されていてもよい。 Further, a lead terminal that is led out from the side surface of the semiconductor device and bent in a direction toward the substrate may be inserted into a through hole of the substrate and connected by solder.
ところで、図3に示す従来の実装構造では、半導体装置500と基板とは、リード端子503が基板のスルーホールに挿通されてはんだで固定されているだけである。したがって、リード端子503と基板とのはんだによる接続部分に大きな熱応力が生じることで、はんだにクラック等の不具合が生じるおそれがあり、半導体装置500と基板との接続信頼性が低いという問題がある。
By the way, in the conventional mounting structure shown in FIG. 3, the
しかしながら、リード端子が基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続される場合には、本発明によれば、はんだによるリード端子と基板との接続部分に生じる熱応力が弾性部材により緩和されるので、半導体装置と基板との接続信頼性を向上することができる。 However, when the lead terminal is inserted into the through hole of the board and connected by solder, according to the present invention, the thermal stress generated in the connecting portion between the lead terminal and the board by the solder is relieved by the elastic member. The connection reliability between the semiconductor device and the substrate can be improved.
また、図3の実装構造では、半導体装置500がまずヒートシンク501にねじ502により固定された後に、半導体装置500のリード端子503が基板のスルーホールに挿通されてはんだにより固定される。したがって、半導体装置500にヒートシンク501が取り付けられた状態でリード端子503を基板のスルーホールに挿通する作業に手間がかかるので、製造コストが増大するという問題がある。
In the mounting structure of FIG. 3, after the
また、半導体装置500がばね部材によりヒートシンク501に固定される従来の実装構造では、半導体装置500のリード端子503が基板のスルーホールに挿通された状態で、ヒートシンク501に支持されたばね部材により半導体装置500を固定する必要があるので、特に複数の半導体装置500が隣接配置されている場合に組み立てづらいという問題がある。
In the conventional mounting structure in which the
しかしながら、リード端子が基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続される場合には、本発明によれば、基板と半導体装置との間に弾性部材が介在した状態で、基板のスルーホールにリード端子を挿通した後に、ヒートシンクで基板との間に半導体装置を挟み込んで固定部で基板およびヒートシンクを所定間隔あけて固定するだけで半導体装置を固定することができる。したがって、組み立てが容易であり、製造工数や製造コストの低減を図ることができる。 However, when the lead terminal is inserted into the through hole of the substrate and connected by solder, according to the present invention, the lead is inserted into the through hole of the substrate with an elastic member interposed between the substrate and the semiconductor device. After the terminals are inserted, the semiconductor device can be fixed simply by sandwiching the semiconductor device between the substrate and the substrate with a heat sink and fixing the substrate and the heat sink with a predetermined interval at the fixing portion. Therefore, assembly is easy, and the number of manufacturing steps and manufacturing costs can be reduced.
また、前記基板は、前記ヒートシンクとの対向面に立設して実装された中継基板を備え、前記半導体装置の側面から導出されたリード端子が前記中継基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続されていてもよい。 In addition, the substrate includes a relay substrate mounted upright on a surface facing the heat sink, and lead terminals led out from the side surface of the semiconductor device are inserted into through holes of the relay substrate and connected by solder. May be.
このように構成しても、上記した効果と同様の効果を奏することができる実用的な構成の実装構造を提供することができる。 Even if comprised in this way, the mounting structure of the practical structure which can show | play the effect similar to an above-described effect can be provided.
本発明によれば、固定部により基板およびヒートシンクが所定間隔に固定されていることを利用し、半導体装置をヒートシンクに対して弾性部材により直上から押圧することができるので、基板とヒートシンクとの間に弾性部材の弾性力により半導体装置を安定して固定配置することができる。また、半導体装置と基板との間に弾性部材を配置するだけで半導体装置を固定することができるので、実装構造のコンパクト化を図ることができる。したがって、基板とヒートシンクとの間に半導体装置を安定して固定配置することができ、コンパクトな構成の実装構造を提供することができる。 According to the present invention, the fact that the substrate and the heat sink are fixed at a predetermined interval by the fixing portion can be used to press the semiconductor device against the heat sink from directly above with the elastic member. In addition, the semiconductor device can be stably fixed and arranged by the elastic force of the elastic member. Further, since the semiconductor device can be fixed only by disposing the elastic member between the semiconductor device and the substrate, the mounting structure can be made compact. Therefore, the semiconductor device can be stably fixed and disposed between the substrate and the heat sink, and a mounting structure having a compact configuration can be provided.
<一実施形態>
本発明の一実施形態について図1を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態にかかる実装構造を備える電源モジュールを示す図である。
<One Embodiment>
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a power supply module having a mounting structure according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、電源モジュール1は、プリント基板等の複合基板や樹脂基板、アルミナ基板などの一般的な基板により構成される基板2と、銅やアルミ、鉄等の熱伝導性に優れた材料により形成されたヒートシンク3と、ヒートシンク3に伝熱可能に配置されたパワーMOSFET4(電界効果トランジスタ)(本発明の「半導体装置」に相当)とを備えている。なお、MOSFET4は、基板2とヒートシンク3との間に固定配置されている。また、MOSFET4は、電界効果トランジスタを形成する半導体素子(半導体チップ)が樹脂によりパッケージされて形成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、ヒートシンク3は、MOSFET4が配置された面が基板2に対向配置されており、基板2とヒートシンク3とは固定部5により所定間隔をあけて固定されている。固定部5は、例えば金属により形成された六角柱等の柱状体5aと、柱状体5aを基板2およびヒートシンク3に固定するねじ5bとを備えている。柱状体5aは、基板2およびヒートシンク3間に配置され、柱状体5aの長さにより基板2とヒートシンク3との間隔が決定される。また、基板2およびヒートシンク3それぞれを貫通するねじ5bが、柱状体5aの両端面にその軸方向に形成されているねじ穴5cに螺合することにより、柱状体5aが基板2とヒートシンク3との間に固定配置される。
Further, the
なお、柱状体5aは、ねじ5bに替えて例えば溶接により基板2とヒートシンク3との間に固定配置されていてもよい。また、固定部5の構成は上記した構成に限定されるものではなく、基板2とヒートシンク3とを所定間隔あけて固定できる構成であれば、固定部5はどのように構成されていてもよい。
The columnar body 5a may be fixedly disposed between the substrate 2 and the
また、基板2とMOSFET4との間に弾性部材6が、MOSFET4の基板2との対向面の全面に渡って配置されている。基板2とヒートシンク3とが所定間隔あけて固定部5により固定されているので、弾性部材6は、基板2とMOSFET4との間に圧縮された状態で配置される。したがって、MOSFET4は、弾性部材6の弾性力によりヒートシンク3側に押圧されて固定される。また、図1に示すように、この実施形態では、MOSFET4の基板2との対向面には段差が形成されており、弾性部材6のMOSFET4との対向面には、MOSFET4の段差に係合可能に同様の形状の段差が設けられている。但し、弾性部材6の段差形状は必須ではなく、段差のない弾性部材6を用いることができる。すなわち、弾性部材6は弾性体であり、弾性部材6を押しつぶして使用することができるので、弾性部材6に段差を設けていなくても、弾性部材6を押しつぶすことによりMOSFET4の段差に沿って弾性部材6を配置させることも可能である。換言すると、弾性部材6の弾性力を利用して、弾性部材6を押しつぶすことにより弾性部材6をMOSFET4の段差に係合させることも可能である。
An
なお、弾性限界を超えない範囲で圧縮された状態で基板2とMOSFET4との間に弾性部材6が配置されるように、弾性部材6の厚みが決定され、基板2とヒートシンク4との間隔が固定部5により決定されている。
Note that the thickness of the
また、弾性部材6が、シリコンゴムやグラファイトを含有するゴムなどの放熱材料により形成されていると次のような効果を奏することができる。
Further, when the
すなわち、ヒートシンク3によるMOSFET4の放熱に加え、放熱材料により形成された弾性部材6により基板2側からも放熱可能になるので、MOSFET4のジャンクション温度をより低減させることができ、MOSFET4の寿命向上を図ることができる。この場合、MOSFET4の基板2との対向面の全面に渡って放熱材料により形成された弾性部材6が配置されることにより、良好な放熱特性を有する放熱構造を実現することができる。
That is, in addition to the heat radiation of the
また、弾性部材6が、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ウレタン系の断熱性を有する樹脂材料により形成されていると次のような効果を奏することができる。
Further, when the
すなわち、MOSFET4の輻射熱により基板2が加熱されるのを断熱材料により形成された弾性部材6により抑制することができるので、MOSFET4の輻射熱が基板2に搭載された他の部品等に影響を与えるのを抑制することができ、基板2を備える電源モジュール1の信頼性の向上を図ることができる。
That is, since the substrate 2 is heated by the radiant heat of the
また、弾性部材が粘着性を有していると次のような効果を奏することができる。 Further, when the elastic member has adhesiveness, the following effects can be obtained.
すなわち、弾性部材6を基板2やMOSFET4に貼り付けることができるので、組み立ての際に弾性部材6を基板2やMOSFET4に貼り付けることにより、電源モジュール1の組み立てを容易に行うことができる。
That is, since the
また、MOSFET4とヒートシンク3との間に弾性を有する絶縁性の放熱シート7が配置されている。MOSFET4は放熱シート7を介してヒートシンク3に伝熱可能に配置されている。なお、放熱シート7は、シリコンゴムやグラファイトを含有するゴムなどの放熱材料により形成されている。また、絶縁性の放熱シート7によりMOSFET4と金属性のヒートシンク3とが絶縁されている。
An insulating
基板2には、MOSFET4との接続用に、その内周面に導体8aが設けられたスルーホール8が形成されている。そして、MOSFET4の側面から導出され基板2に向う方向に屈曲するリード端子4aが、基板2のスルーホール8に挿通されてはんだHにより接続されている。
In the substrate 2, a through
以上のように、この実施形態では、伝熱可能にMOSFET4が配置された面が基板2に対向配置されたヒートシンク3と基板2とが固定部5により所定間隔をあけて固定される。また、固定部5により所定間隔をあけて固定配置されたヒートシンク3と基板2との間に配置されたMOSFET4と基板2との間に弾性部材6が圧縮された状態で配置され、弾性部材6の弾性力によりMOSFET4がヒートシンク3側に押圧されて固定される。
As described above, in this embodiment, the
したがって、図3に示す従来のねじを用いた実装構造と比較すると、ねじの締め付けによるMOSFET4のヒートシンク3からの浮きや、ねじの緩みによるMOSFET4の位置ずれ、ヒートサイクル時にねじが緩むことによる、熱抵抗増大、放熱性の悪化、さらには耐熱温度を超えることによるMOSFET4の破損等が生じるおそれがなく、MOSFET4をヒートシンク3に対して弾性部材6により直上から押圧することができるので、基板2とヒートシンク3との間に弾性部材6の弾性力によりMOSFET4を安定して固定配置することができる。そのため、MOSFET4がヒートシンク3から浮き上がるのが防止されて、MOSFET4とヒートシンク3との間の熱抵抗が増大するのを抑制することができるので、放熱特性が良好な放熱構造を実現することができる。
Therefore, as compared with the mounting structure using the conventional screw shown in FIG. 3, the heat generated by the
また、従来のばね部材を用いた実装構造と比較すると、ばね部材を支持する構造をヒートシンク3に形成する必要がなく、MOSFET4と基板2との間に弾性部材6を配置するだけでMOSFET4を固定することができるので、実装構造のコンパクト化を図ることができる。したがって、基板2とヒートシンク3との間にMOSFET4を安定して固定配置することができ、コンパクトな構成の実装構造を備える電源モジュール1を提供することができる。
Further, as compared with a conventional mounting structure using a spring member, it is not necessary to form a structure for supporting the spring member in the
また、MOSFET4の基板2との対向面の全面に渡って弾性部材6が配置されているので、MOSFET4の基板2との対向面を全面に渡って弾性部材6の弾性力によりヒートシンク3に対して押圧することができる。したがって、良好な放熱構造を実現しつつMOSFET4を確実にヒートシンク3に対して固定することができる。なお、この場合、弾性部材6のサイズを、MOSFET4の平面視形状とほぼ同一の大きさとすることにより、良好な放熱構造を保ちつつ実装構造が大型化するのを抑制することができる。
Further, since the
また、MOSFET4とヒートシンク3との間に弾性を有する放熱シート7が配置されているので、基板2側に配置される弾性部材6と、ヒートシンク3側に配置される弾性を有する放熱シート7とによりMOSFET4を挟持して確実に固定することができる。したがって、MOSFET4のヒートシンク3からの放熱性を放熱シート7により担保しつつ、さらに安定してMOSFET4を基板2とヒートシンク3との間に固定配置することができる。
Further, since the
また、MOSFET4の側面から導出され基板2に向かう方向に屈曲するリード端子4aが基板2のスルーホール8に挿通されてはんだHにより接続されているが、はんだHによるリード端子4aと基板2との接続部分に生じる熱応力が弾性部材6により緩和されるので、MOSFET4と基板2との接続信頼性を向上することができる。
A lead terminal 4a that is led out from the side surface of the
また、例えば弾性部材6を基板2やMOSFET4に貼り付けることにより、基板2とMOSFET4との間に弾性部材6が介在した状態で、基板2のスルーホール8にリード端子4aを挿通した後に、ヒートシンク3で基板2との間にMOSFET4を挟み込んで固定部5で基板2およびヒートシンク3を固定間隔あけて固定するだけでMOSFET4を固定することができる。したがって、電源モジュール1の組み立てが容易であり、製造工数や製造コストの低減を図ることができる。
Further, for example, by attaching the
<他の実施形態>
本発明の他の実施形態について図2を参照して説明する。図2は本発明の他の実施形態にかかる実装構造を備える電源モジュールを示す図である。この実施形態が上記した実施形態と異なる点は、基板2が、ヒートシンク3との対向面に実装された中継基板10を備える点である。基板2にはコネクタ9が設けられており、中継基板10は、コネクタ9に嵌挿されることにより基板2のヒートシンク3との対向面に立設して実装される。
<Other embodiments>
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing a power supply module having a mounting structure according to another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above-described embodiment in that the substrate 2 includes a
また、中継基板10には、MOSFET4との接続用に、その内周面に導体11aが設けられたスルーホール11が形成されている。そして、MOSFET4の側面から導出されたリード端子4aが、中継基板10のスルーホール11に挿通されてはんだHにより接続されている。その他の構成は上記した実施形態と同様の構成であるため、その構成の説明は同一符号を付すことにより省略する。
Further, a through
この実施形態でも、上記した実施形態と同様の効果を奏することができ、実用的な構成の実装構造を備える電源モジュール1を提供することができる。
Also in this embodiment, the same effect as the above-described embodiment can be obtained, and the
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、本発明の半導体装置を構成する半導体素子は上記した例に限らず、パワーMOSFETやバイポーラトランジスタ等の半導体素子が樹脂によりパッケージされて形成される三端子レギュレータ、整流ダイオード、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ(GTO)、トライアック等、発熱を伴う所謂パワー半導体素子により半導体装置が形成されていればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the semiconductor device of the present invention is configured. The semiconductor element to be performed is not limited to the above example, but a three-terminal regulator, a rectifier diode, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a thyristor, a gate turn-off thyristor (semiconductor element such as a power MOSFET or a bipolar transistor packaged with resin) The semiconductor device may be formed of a so-called power semiconductor element that generates heat, such as GTO) or triac.
また、半導体装置(MOSFET4)の形状は上記した例に限らず、基板との対向面に段差が形成されていなくてもよい。また、弾性部材は、少なくとも半導体装置を形成する半導体素子が内蔵された部分を押圧できるように、基板と半導体装置との間に配置されていればよく、弾性部材のサイズおよび形状は、少なくとも当該部分を押圧できるように構成すればよい。 Further, the shape of the semiconductor device (MOSFET 4) is not limited to the above-described example, and the step may not be formed on the surface facing the substrate. Further, the elastic member only needs to be disposed between the substrate and the semiconductor device so that at least a portion in which the semiconductor element forming the semiconductor device is incorporated can be pressed. What is necessary is just to comprise so that a part can be pressed.
また、半導体装置はヒートシンクに直接接触配置されてもよいが、上記したように、間に絶縁性の放熱シート等を介在させることにより、ヒートシンクと半導体装置とが絶縁されているのが望ましい。 The semiconductor device may be disposed in direct contact with the heat sink. However, as described above, it is desirable that the heat sink and the semiconductor device are insulated by interposing an insulating heat dissipation sheet or the like therebetween.
また、ヒートシンクの形状は上記した例に限らず、ヒートシンクの半導体装置が配置された側と反対側の面が、板状または棒状のフィンが形成された剣山状や蛇腹状に形成されていてもよい。このようにすると、ヒートシンクによる放熱効果をさらに向上することができる。 The shape of the heat sink is not limited to the above example, and the surface opposite to the side where the semiconductor device is disposed of the heat sink may be formed in a sword mountain shape or a bellows shape in which plate-like or rod-like fins are formed. Good. If it does in this way, the heat dissipation effect by a heat sink can further be improved.
そして、ヒートシンクに伝熱可能に配置された半導体装置を基板とヒートシンクとの間に固定配置して基板に実装する実装構造に本発明を広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to a mounting structure in which a semiconductor device arranged to be able to transfer heat to a heat sink is fixedly arranged between the substrate and the heat sink and mounted on the substrate.
2 基板
3 ヒートシンク
4 MOSFET(半導体装置)
4a リード端子
5 固定部
6 弾性部材
7 放熱シート
8,11 スルーホール
10 中継基板
H はんだ
2
Claims (8)
前記半導体装置が配置された面が前記基板に対向配置された前記ヒートシンクと前記基板とを所定間隔をあけて固定する固定部と、
前記基板と前記半導体装置との間に圧縮された状態で配置され、前記半導体装置をその弾性力により前記ヒートシンク側に押圧して固定する弾性部材と
を備えることを特徴とする実装構造。 In a mounting structure in which a semiconductor device arranged to be able to transfer heat to a heat sink is fixedly arranged between a substrate and the heat sink and mounted on the substrate,
A fixing portion that fixes the heat sink and the substrate, the surface on which the semiconductor device is disposed, facing the substrate, with a predetermined interval therebetween;
A mounting structure comprising: an elastic member that is arranged in a compressed state between the substrate and the semiconductor device, and that presses and fixes the semiconductor device to the heat sink side by its elastic force.
前記半導体装置の側面から導出されたリード端子が前記中継基板のスルーホールに挿通されてはんだにより接続されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の実装構造。 The board comprises a relay board mounted upright on the surface facing the heat sink,
7. The mounting structure according to claim 1, wherein a lead terminal led out from a side surface of the semiconductor device is inserted into a through hole of the relay substrate and connected by solder.
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