JP2017139429A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書が開示する技術は、パワーカードと冷却器が絶縁板を挟んで積層されており、パワーカードと絶縁板の間、及び、絶縁板と冷却器の間に伝熱剤が塗布されており、それらの積層体に積層方向の荷重が加えられている半導体装置に関する。 In the technology disclosed in this specification, a power card and a cooler are stacked with an insulating plate interposed therebetween, and a heat transfer agent is applied between the power card and the insulating plate, and between the insulating plate and the cooler, The present invention relates to a semiconductor device in which a load in the stacking direction is applied to the stacked body.
上記したタイプの半導体装置は、パワーカードに収容されている半導体素子に対する冷却性能が高く、例えば電気自動車の駆動系のインバータに用いられている。そのような半導体装置の一例が特許文献1に開示されている。 The above-described type of semiconductor device has a high cooling performance with respect to the semiconductor element accommodated in the power card, and is used, for example, in an inverter of a drive system of an electric vehicle. An example of such a semiconductor device is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1には、側面にヒートシンクが露出しているパワーカードの当該側面に放熱グリス(本願の伝熱剤に相当)を介して絶縁板と冷却器が積層されている電力変換装置(本願の半導体装置に相当)が開示されている。パワーカードと絶縁板と冷却器の積層体には、それらの積層方向に荷重が加えられており、放熱グリスは薄く引き延ばされている。このような電力変換装置では、半導体素子の発熱によりヒートシンクが熱膨張により変形し、ヒートシンクと絶縁板の間の放熱グリスが変形したヒートシンクに押し出されてヒートシンクの周囲に拡散する現象が生じる。具体的には、押し出された放熱グリスの一部がグリスの塊から千切れ、ヒートシンクの変形が元に戻っても千切れた放熱グリス片が元の箇所に戻らない現象である。特許文献1には、上記の現象を防止するために、ヒートシンクの露出している表面に、絶縁板側に突出した凸部であって、表面を平面視したときに閉ループ形状となる凸部を設ける技術が開示されている。この凸部により、ヒートシンクが熱膨張する場合でも、凸部の内側と絶縁板との間の空間に放熱グリスが留まり、上記の現象が防止される。 Patent Document 1 discloses a power conversion device in which an insulating plate and a cooler are stacked on a side surface of a power card with a heat sink exposed on the side surface via heat radiation grease (corresponding to the heat transfer agent of the present application) Corresponding to a semiconductor device). A load is applied to the laminated body of the power card, the insulating plate, and the cooler in the laminating direction, and the heat dissipating grease is thinly extended. In such a power conversion device, a heat sink is deformed by thermal expansion due to heat generation of the semiconductor element, and a phenomenon occurs in which heat radiation grease between the heat sink and the insulating plate is pushed out by the deformed heat sink and diffuses around the heat sink. Specifically, this is a phenomenon in which part of the extruded heat dissipation grease is broken from the lump of grease, and even if the deformation of the heat sink returns, the broken heat dissipation grease piece does not return to its original location. In Patent Document 1, in order to prevent the above-described phenomenon, a convex portion that protrudes toward the insulating plate on the exposed surface of the heat sink and has a closed loop shape when the surface is viewed in plan view. The providing technique is disclosed. Even when the heat sink thermally expands due to this convex portion, the heat radiation grease remains in the space between the inside of the convex portion and the insulating plate, and the above phenomenon is prevented.
また、特許文献2には、筐体の底部にグリスを介して半導体モジュールが固定される半導体装置が開示されている。この半導体装置には、底部表面のうちの半導体モジュールと対向する領域に環状の溝が形成されている。熱膨張により筐体が変形し、変形により押し出された溝の内側のグリス(伝熱剤)は、溝に溜まったグリスに遮られて溝の外側へ拡散し難くなる。
特許文献1に開示される技術では、ヒートシンクと絶縁板の間の放熱グリスの拡散が防止し得る。しかし、特許文献1に開示される技術では、ヒートシンクが熱膨張する場合、ヒートシンクが絶縁板に接触し、ヒートシンクから作用する力により絶縁板が変形し得る。そのため、絶縁板と冷却器の間の放熱グリスが変形する絶縁板に押し出されて拡散する虞がある。絶縁板と冷却器の間の放熱グリスの拡散を防止するために、絶縁板又は冷却器に特許文献1、2に開示されているような溝又は凸部を設けることが考えられるが、半導体装置の製造コストが増加する要因となる。本明細書は、パワーカードと冷却器が絶縁板を挟んで積層されており、パワーカードと絶縁板の間、及び、絶縁板と冷却器の間に伝熱剤が塗布されており、パワーカードと絶縁板と冷却器が積層する方向に荷重が加えられている半導体装置に関し、絶縁板と冷却器の間の伝熱剤が拡散することを簡易に防止するための技術を提供する。
With the technique disclosed in Patent Document 1, diffusion of heat radiation grease between the heat sink and the insulating plate can be prevented. However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the heat sink thermally expands, the heat sink contacts the insulating plate, and the insulating plate can be deformed by a force acting from the heat sink. Therefore, there is a possibility that the heat radiation grease between the insulating plate and the cooler is pushed out and diffused by the deformed insulating plate. In order to prevent the diffusion of heat radiation grease between the insulating plate and the cooler, it is conceivable to provide the insulating plate or the cooler with grooves or protrusions as disclosed in
本明細書が開示する半導体装置は、半導体素子を収容しているパワーカードであってその本体の内部で半導体素子と接している放熱板の一面が本体の一側面に露出しているパワーカードと、絶縁板を挟んで放熱板を含む一側面に対向している冷却器と、パワーカードと絶縁体と冷却器の積層体をそれらの積層方向に荷重する荷重部材と、を備えている。パワーカードの一側面と絶縁板の間に第1伝熱剤が塗布されており、絶縁板と冷却器の間に第2伝熱剤が塗布されている。そして、パワーカードの一側面に第1伝熱剤の拡散を防止する拡散防止手段が設けられており、第2伝熱剤の粘度が、第1伝熱剤の粘度より大きい。ここで、「拡散防止手段」は、例えば、パワーカードの一側面を平面視したときに放熱板を囲むように設けられている突条または溝である。 A semiconductor device disclosed in the present specification is a power card that contains a semiconductor element, and a power card in which one surface of a heat radiating plate in contact with the semiconductor element is exposed on one side surface of the main body. And a cooler facing one side including the heat sink with the insulating plate interposed therebetween, and a load member for loading a power card, a laminate of the insulator and the cooler in the stacking direction thereof. A first heat transfer agent is applied between one side of the power card and the insulating plate, and a second heat transfer agent is applied between the insulating plate and the cooler. And the diffusion prevention means which prevents the spreading | diffusion of a 1st heat transfer agent is provided in the one side of a power card, and the viscosity of a 2nd heat transfer agent is larger than the viscosity of a 1st heat transfer agent. Here, the “diffusion prevention means” is, for example, a protrusion or groove provided so as to surround the heat sink when one side of the power card is viewed in plan.
この構成によれば、パワーカードの表面に設けられている拡散防止手段により、パワーカードの表面と絶縁板の間の第1グリスが拡散することが防止される。さらに、冷却器と絶縁板との間に第1グリスより粘度が大きい第2グリスを塗布することにより、熱膨張した放熱板から作用する力により絶縁板が変形しても、変形した絶縁板に押し出された第2グリスの一部はグリスの塊から千切れ難くなり、第2グリスが拡散することが防止される。これにより、拡散防止手段を冷却器又は絶縁板に設けることなく、冷却器と絶縁板の間の第2グリスが拡散することを簡易に防止することができる。 According to this configuration, the diffusion preventing means provided on the surface of the power card prevents the first grease between the surface of the power card and the insulating plate from diffusing. Furthermore, even if the insulating plate is deformed by the force acting from the thermally expanded heat radiating plate by applying the second grease having a viscosity higher than that of the first grease between the cooler and the insulating plate, the deformed insulating plate A part of the extruded second grease is hardly broken off from the lump of grease, and the second grease is prevented from diffusing. Thereby, it is possible to easily prevent the second grease between the cooler and the insulating plate from diffusing without providing the diffusion preventing means on the cooler or the insulating plate.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in the following “DETAILED DESCRIPTION”.
図面を参照して実施例の半導体装置を説明する。図1は、実施例の半導体装置100の斜視図である。半導体装置100は、複数のパワーカード10a−10fと複数の冷却器3a−3gが積層された積層体2と、積層体2を収容するケース31を備える。積層体2の全体が見えるように、ケース31は仮想線で描いてある。また、図1は、理解し易いように、一つのパワーカード10c(及び絶縁板21、22)を積層体2から抜き出して描いてある。なお、図1には、XYZ座標系が描かれており、X軸方向は、パワーカード10a−10fと冷却器3a−3gが積層されている方向(以下、積層方向)と一致する。
A semiconductor device according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a
パワーカード10a−10fと冷却器3a−3gは、共に平板型であり、複数の側面のうち最大面積の平坦面が対向するように積層されている。パワーカード10a−10fと冷却器3a−3gは、一つずつ交互に積層されており、積層方向の両端には冷却器3a、3gが位置している。例えば、冷却器3cと冷却器3dの間にはパワーカード10cが挟まれている。さらに、冷却器3cとパワーカード10cの間及び冷却器3dとパワーカード10cの間には、それぞれ、絶縁板21、22が挟まれている。即ち、パワーカード10cは、絶縁板21(22)を挟んで冷却器3c(3d)と対向している。絶縁板21(22)の材料は、例えば、高熱伝導のセラミックである。なお、詳細は後述するが、絶縁板21(22)とパワーカード10cの間、及び、絶縁板21(22)と冷却器3c(3d)の間には、伝熱剤が塗布されている。本実施例では、伝熱剤は、ゲル、又は、流体である。当該伝熱剤は、図1では図示を省略している。他のパワーカードと当該他のパワーカードを積層方向の両側で挟んでいる2個の冷却器の各冷却器との間にも同様に絶縁板が挟まれており、当該他のパワーカードも絶縁板を挟んで各冷却器と対向している。
The
パワーカード10a−10fの構成について説明する。パワーカード10a−10fは同様の構成をしている。以下、代表としてパワーカード10cを説明する。パワーカード10cは、4個の半導体素子と、4個の半導体素子を収容している樹脂製の本体12を備えている。本体12は、射出成形により形成され、半導体素子を封止する。4個の半導体素子は、具体的には、2個のトランジスタTa、Tbと、2個のダイオードDa、Dbである。本体12の絶縁板21と対向する側面12cには、放熱板16a、16bが露出している。放熱板16a、16bの材料は、熱伝導率の高い金属であり、例えば、銅である。側面12cには、環状の溝13a、13bが設けられている。溝13a(13b)は、本体側面を平面視したときに、放熱板16a(16b)を囲むように設けられている。また、本体12の絶縁板22と対向する側面12d、即ち、側面12cの裏側に位置する側面にも、同様に放熱板と溝(図1では不図示)が設けられている。なお、パワーカード10cの上面(図中Z軸の正方向を向く面)からは3本の電極端子7a、7b、7cが伸びており、下面(図中Z軸方向の負方向を向く面)からは制御端子29が伸びている。
The configuration of the
冷却器3a−3gの構成について説明する。各冷却器の内側には、Y軸方向に延びている流路が形成されており、当該流路を冷媒が通過する。各冷却器は、流路を通過する冷媒により、各冷却器と絶縁板を挟んで対向しているパワーカードの半導体素子を冷却する。各冷却器の材料は、熱伝導率の高い材料であり、例えば、アルミニウムである。冷却器3a−3gは、連結パイプ5a、5bで連結されている。積層方向の一端の冷却器3aには、供給管4aと排出管4bが連結されている。供給管4aを通じて供給される冷媒は、連結パイプ5aを通じて冷却器3a−3gに分配される。冷媒は各冷却器を通る間に絶縁板を挟んで対向しているパワーカードから熱を吸収する。冷却器3a−3gを通った冷媒は連結パイプ5bに集約され、排出管4bから排出される。なお、冷媒は液体であり、典型的には水である。
The configuration of the
半導体装置100は、さらに、積層体2の積層方向の一端に位置する冷却器3gとケース31の内側面の間に配置される板バネ32を備える。積層体2は、板バネ32の荷重により、ケース31の内側面に押し当てられる。これにより、積層体2には、積層方向の両側から荷重が加えられる。その荷重は、例えば3[kN]である。絶縁板とパワーカードの間、及び、絶縁板と冷却器の間には、伝熱剤が塗布されるが、3[kN]という高い荷重は、伝熱剤の層を薄く引き延ばし、パワーカードから絶縁板及び絶縁板から冷却器への伝熱効率を高める。板バネ32により引き延ばされた伝熱剤の層の厚みは、例えば、100ミクロン以下である。
The
図2を参照して、パワーカードと絶縁板と冷却器との間の詳細な構造について説明する。図2は、図1のパワーカード10c及び冷却器3c、3dを図中の座標系のXY面に平行な平面であってトランジスタTaとTbを横切る平面でカットした部分断面図である。なお、他のパワーカードと当該他のパワーカードを両側で挟んでいる2個の冷却器との間の構造も、以下に説明する構造と同じである。
A detailed structure between the power card, the insulating plate, and the cooler will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the
図2に示すように、パワーカード10cの本体12の側面12cには、放熱板16a、16bの一面が、当該側面12cと面一に露出している。側面12cの裏側の側面12dにも、放熱板17a、17bの一面が、当該側面12dと面一に露出している。放熱板16a、17aは、本体12の内部でトランジスタTaと接しており、放熱板16b、17bは、本体12の内部でトランジスタTbと接している。トランジスタの熱は、接している放熱板に伝達する。また、パワーカード10cの放熱板16a、16bが露出している側面12cと冷却器3cとの間に絶縁板21が挟まれていることにより、トランジスタTaと接している放熱板16a、16bと冷却器3cとの間の絶縁が確保される。
As shown in FIG. 2, one side of the
本体12の側面12cと絶縁板21との間には、低粘度伝熱剤23aが塗布されている。低粘度伝熱剤23aの粘度は、常温で、250から350[Pa・s]である。低粘度伝熱剤23aは、側面12cの法線方向(即ち、X軸方向)から見たときに、放熱板16a、16b、及び、溝13a、13bを覆うように側面12cに塗布される。そのため、低粘度伝熱剤23aは、溝13a、13bに入り込む。同様に、本体12の側面12dと絶縁板22との間に、低粘度伝熱剤23bが塗布されており、低粘度伝熱剤23bは溝14a、14bに入り込む。
A low-viscosity
また、絶縁板21と冷却器3cとの間には、高粘度伝熱剤24aが塗布されている。高粘度伝熱剤24aの粘度は、常温で、800から900[Pa・s]である。即ち、高粘度伝熱剤24aの粘度は、常温で、低粘度伝熱剤23aの粘度より大きい。同様に、絶縁板22と冷却器3dとの間に、高粘度伝熱剤24bが塗布されている。
A high-viscosity
図3を参照して、低粘度伝熱剤と高粘度伝熱剤の特性について説明する。図3は、低粘度伝熱剤と高粘度伝熱剤それぞれの温度に対する粘度の特性を示したグラフである。なお、図3に示すグラフは、所定の温度域(例えば、0から120℃)内の温度に対する粘度の傾向を示した模式的なグラフであることに留意されたい。図3に示すように、所定の温度域内の温度において、高粘度伝熱剤の粘度は、低粘度伝熱剤の粘度より大きく、両伝熱剤の粘度は、温度の低下に対して指数関数的に粘度が増加する。ここで、高粘度伝熱剤は、低粘度伝熱剤と比較して大きな割合で、温度の低下に対して粘度が増加する。低温T1(例えば、20℃)では、高粘度伝熱剤の粘度と低粘度伝熱剤の粘度の差は大きい。一方、高温T2(例えば、80℃)では、その差は小さい。即ち、高粘度伝熱剤は、低温域では、低粘度伝熱剤より高い粘度を示すが、高温域では、低粘度伝熱剤と余り変わらない粘度を示す。 The characteristics of the low-viscosity heat transfer agent and the high-viscosity heat transfer agent will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing the viscosity characteristics of the low-viscosity heat transfer agent and the high-viscosity heat transfer agent with respect to temperature. It should be noted that the graph shown in FIG. 3 is a schematic graph showing a tendency of viscosity with respect to a temperature within a predetermined temperature range (for example, 0 to 120 ° C.). As shown in FIG. 3, at a temperature within a predetermined temperature range, the viscosity of the high-viscosity heat transfer agent is larger than the viscosity of the low-viscosity heat transfer agent, and the viscosity of both heat transfer agents is an exponential function with respect to the decrease in temperature. Viscosity increases. Here, the viscosity of the high-viscosity heat transfer agent increases with a decrease in temperature at a large rate compared to the low-viscosity heat transfer agent. At low temperature T1 (for example, 20 ° C.), the difference between the viscosity of the high viscosity heat transfer agent and the viscosity of the low viscosity heat transfer agent is large. On the other hand, at a high temperature T2 (for example, 80 ° C.), the difference is small. That is, the high-viscosity heat transfer agent shows a higher viscosity than the low-viscosity heat transfer agent in the low temperature range, but shows a viscosity that is not much different from the low-viscosity heat transfer agent in the high temperature range.
本実施例の効果について説明する。パワーカード10cの放熱板16aは、トランジスタTaが発熱すると、トランジスタTaから伝達した熱により膨張する。一方、絶縁板21は、その材料が放熱板16aの材料である銅より熱膨張係数の小さいセラミックスであるので、トランジスタTaの発熱により熱膨張し難い。そのため、放熱板16aが膨張すると、放熱板16aと絶縁板21との間の空間が狭くなり、空間が狭くなることにより押し出された低粘度伝熱剤23aが放熱板16aの外側へ拡散しようとする。ここで、放熱板16aの周囲には、溝13aが設けられており、溝13aには、低粘度伝熱剤23aが溜まっている。放熱板16aが膨張することにより押し出された放熱板16a上の低粘度伝熱剤23aは、溝13aに溜まった低粘度伝熱剤23aに遮られて溝13aの外側へ拡散し難い。即ち、溝13aは、放熱板16a上の低粘度伝熱剤23aの拡散を防止する。
The effect of the present embodiment will be described. When the transistor Ta generates heat, the
ここで、溝13aにより低粘度伝熱剤23aの外側への移動が遮られるため、放熱板16aが膨張する力は、低粘度伝熱剤23aを介して絶縁板21に伝達する。この力により絶縁板21が変形する場合がある。絶縁板21が変形すると、絶縁板21と冷却器3cの間の空間が狭くなり、空間が狭くなることにより押し出された高粘度伝熱剤24aが絶縁板21の外側へ拡散しようとする。ここで、高粘度伝熱剤24aは、粘度の高い伝熱剤であり、絶縁板21の外側へ拡散したとしても、外側へ拡散した伝熱剤の一部は、伝熱剤の塊から千切れ難い。そして、当該伝熱剤の一部は、放熱板16aの熱膨張が収まり、絶縁板21の変形が収まった後も、元の位置に戻り易い。これにより、絶縁板21と冷却器3cの間の伝熱剤が拡散することが防止される。
Here, since the movement of the low-viscosity
また、図3に示すように、高粘度伝熱剤24aは、低温域では、高い粘度特性を示す。高粘度伝熱剤24aは、冷却器3cと絶縁板21との間に塗布されているので、その温度は、半導体装置の駆動時でも、冷却器3cの温度に近い低温である。半導体装置の駆動時でも、高粘度伝熱剤24aの粘度が高い状態に維持されるので、絶縁板21と冷却器3cの間の高粘度伝熱剤24aが拡散することが防止される。
Moreover, as shown in FIG. 3, the high-viscosity
また、本実施例では、冷却器3cと絶縁板21との間の伝熱剤の拡散を防止するために、冷却器3c及び絶縁板21にパワーカード10cに設けられているような溝13aを設ける必要がない。これにより、半導体装置100の製造コストの増加を抑えて、簡易に冷却器3cと絶縁板21との間の伝熱剤の拡散を防止することができる。
Further, in this embodiment, in order to prevent diffusion of the heat transfer agent between the cooler 3c and the insulating
放熱板16aと絶縁板21の間に低粘度伝熱剤23aを塗布する利点について、さらに説明する。低粘度伝熱剤23aは、高粘度伝熱剤24aと比較して粘度が低いため、放熱板16aの表面に沿って流動し易く、放熱板16aが膨張する力は、伝熱剤が流動する力に変化し易い。そのため、放熱板16aと絶縁板21の間に高粘度伝熱剤24aを塗布する場合と比較して、低粘度伝熱剤23aを塗布することにより、伝熱剤を介して絶縁板21に伝達する力を小さく抑えることができる。また、放熱板16aと絶縁板21の間及び絶縁板21と冷却器3cの間の双方に高粘度伝熱剤を塗布した場合、当該伝熱剤を薄く引き延ばすために、より高い荷重が必要となり、板バネ32の大型化等により製造コストが増加する。さらに、図3に示すように、高粘度伝熱剤の粘度は、半導体装置の駆動時における高温の状況で低粘度伝熱剤の粘度と余り差が無い。即ち、放熱板16aと絶縁板21の間に低粘度伝熱剤を塗布することより製造コストの増加を抑えることができる。
The advantage of applying the low-viscosity
図4を参照して、温度に対する粘度の特性が異なる複数の伝熱剤において、伝熱剤が拡散する状況を確認する実験の結果を説明する。発明者らは、2枚の金属プレートの間に、温度に対する粘度の特性が異なる複数の伝熱剤を塗布し、各伝熱剤において、−40℃から105℃の冷熱サイクルを繰り返し負荷し、伝熱剤の拡散の状況を確認した。複数の伝熱剤は、常温で粘度が、300、500、800、1000、1050[Pa・s]のそれぞれを示す5種類の伝熱剤である。本実験では、実験前の2枚の金属プレートの間に存在する伝熱剤の重量に対する実験後の2枚の金属プレートの間に存在する伝熱剤の重量の割合が所定の割合以上である場合に、伝熱剤の拡散がないと判断する。図4は、この実験の結果を示す図である。図4に示すように、本実験では、常温の粘度が800[Pa・s]以上の伝熱剤において、伝熱剤の拡散がないという結果が得られた。高粘度伝熱剤24aとして常温の粘度が800[Pa・s]以上の伝熱剤を選ぶことにより、冷却器3cと絶縁板21との間の伝熱剤の拡散を防止することができる。
With reference to FIG. 4, the result of the experiment which confirms the condition where a heat-transfer agent diffuses in the some heat-transfer agent from which the characteristic of the viscosity with respect to temperature is different is demonstrated. The inventors applied a plurality of heat transfer agents having different viscosity characteristics with respect to temperature between two metal plates, and repeatedly applied a cooling cycle of −40 ° C. to 105 ° C. for each heat transfer agent, The state of diffusion of the heat transfer agent was confirmed. The plurality of heat transfer agents are five types of heat transfer agents each having a viscosity of 300, 500, 800, 1000, 1050 [Pa · s] at normal temperature. In this experiment, the ratio of the weight of the heat transfer agent existing between the two metal plates after the experiment to the weight of the heat transfer agent existing between the two metal plates before the experiment is a predetermined ratio or more. In this case, it is determined that there is no diffusion of the heat transfer agent. FIG. 4 is a diagram showing the results of this experiment. As shown in FIG. 4, in this experiment, the result that there was no diffusion of the heat transfer agent in the heat transfer agent having a viscosity at room temperature of 800 [Pa · s] or more was obtained. By selecting a heat transfer agent having a normal temperature viscosity of 800 [Pa · s] or more as the high viscosity
以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。パワーカード10cの本体12の側面12cに設けられている溝13a、13bが、請求項の「拡散防止手段」の一例である。これに代えて、本体12の側面12cに、側面12cの法線方向から見たときに、放熱板16a(16b)を囲む環状の突条を設けてもよい。また、溝13a(13b)は、環状でなくてもよく、少なくとも伝熱剤が拡散する方向と交差する方向に延びている溝であればよい。また、本体12の側面12cの代わりに、本体12から露出している放熱板16a(16b)の一面に、溝又は突条を設けてもよい。一般的に言えば、パワーカードの放熱板の一面が露出している一側面に、伝熱剤の拡散を防止する拡散防止手段が設けられていればよい。
Hereinafter, points to be noted regarding the technology shown in the embodiments will be described. The
板バネ32が、請求項の「荷重部材」の一例である。例えば、積層体2は、積層方向の両端面を積層方向に挟むブラケットにより、積層方向に圧縮されてもよい。この場合、ブラケットが、請求項の「荷重部材」の一例である。
The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2:積層体
3a−3g:冷却器
4a:供給管
4b:排出管
5a、5b:連結パイプ
10a−10f:パワーカード
12:本体
12c、12d:側面
13a、13b:溝
16a、16b、17a、17b:放熱板
21、22:絶縁板
23a、23b:低粘度伝熱剤
24a、24b:高粘度伝熱剤
31:ケース
32:板バネ
100:半導体装置
Da、Db:ダイオード
Ta、Tb:トランジスタ
2:
Claims (1)
絶縁板を挟んで前記放熱板を含む前記一側面に対向している冷却器と、
前記パワーカードと前記絶縁板と前記冷却器の積層体をそれらの積層方向に荷重する荷重部材と、
を備えており、
前記パワーカードの前記一側面と前記絶縁板の間に第1伝熱剤が塗布されており、
前記絶縁板と前記冷却器の間に第2伝熱剤が塗布されており、
前記パワーカードの前記一側面に前記第1伝熱剤の拡散を防止する拡散防止手段が設けられており、
前記第2伝熱剤の粘度が、前記第1伝熱剤の粘度より大きい、
ことを特徴とする半導体装置。 A power card containing a semiconductor element, and a power card in which one side of the heat sink contacting the semiconductor element inside the main body is exposed on one side of the main body,
A cooler facing the one side surface including the heat radiating plate across an insulating plate;
A load member that loads the power card, the insulating plate, and the stack of the coolers in the stacking direction;
With
A first heat transfer agent is applied between the one side surface of the power card and the insulating plate,
A second heat transfer agent is applied between the insulating plate and the cooler;
Diffusion prevention means for preventing diffusion of the first heat transfer agent is provided on the one side surface of the power card,
The viscosity of the second heat transfer agent is greater than the viscosity of the first heat transfer agent;
A semiconductor device.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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2016
- 2016-02-05 JP JP2016021184A patent/JP2017139429A/en active Pending
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