JPH02229456A - Improved cooling assembly for semiconductor vertical power device - Google Patents

Improved cooling assembly for semiconductor vertical power device

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JPH02229456A
JPH02229456A JP29777989A JP29777989A JPH02229456A JP H02229456 A JPH02229456 A JP H02229456A JP 29777989 A JP29777989 A JP 29777989A JP 29777989 A JP29777989 A JP 29777989A JP H02229456 A JPH02229456 A JP H02229456A
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JP
Japan
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ceramic pad
plate
pad
ceramic
cooling assembly
Prior art date
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Pending
Application number
JP29777989A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
K Samaram Vijai
ビジェイ・ケイ・サマラム
W Fitzgerald Thomas
トマス・ダブリュー・フィツジェラルド
D Palermo Peter
ピーター・ディー・パレルモ
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Verizon Laboratories Inc
Original Assignee
GTE Laboratories Inc
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Publication date
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  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To form a lightweight and compact cooled assembly by a method wherein at least one of devices is annexed to the other main surface of the main surfaces of a ceramic pad with a groove and heat generated from the devices is absorbed in a circulating fluid which flows through the groove. CONSTITUTION: A ceramic pad 20 made of a beryllia is annexed to an interposing plate 40, which is made of a copal, under its lower surface so that a closely adhered assembled body, which is annexed to a compact feeding plate 50, in provided by a mounting means 45. Before the pad 20 is brazed or soldered to the plate 140, both surfaces of the pad 20 are metallized. A microscopic channel having such a large aspect ratio as that of a groove 21 is formed on the metallized lower surface of the pad 20. The surface, which has the groove 21, of the pad 20 is brazed to the plate 40 with a Cu/Ag alloy layer 30. The pad 20 and the plate 40 are aligned with each other prior to the brazing in such a way that the groove is extendedly provided to the outer edges of the entrance 41 and the exit 42 of the plate 40.

Description

【発明の詳細な説明】 許請求の範囲第6項記載の冷却組立体。[Detailed description of the invention] A cooling assembly according to claim 6.

本発明は、半導体垂直型パワーデバイス(高出力半導体
デバイス)に関するものであり、特には作動中こうした
デバイスを冷却するための改善された冷却組立体及び冷
却方法に関する。
TECHNICAL FIELD This invention relates to semiconductor vertical power devices (high power semiconductor devices) and, more particularly, to an improved cooling assembly and method for cooling such devices during operation.

1來ユ逝 現在の半導体デバイス小型化の傾向は、それらが分離さ
れたデバイスであれ或いは大型の集積回路であれ、半導
体チップにおける出力発生の大幅な増大をもたらした.
増大せる出力密度は作動温度を増大せしめ、この因子は
デバイス寿命に悪影響を与えそしてその性能を制約した
. 従来からの冷却方法は、デバイス作動温度を充分に低く
維持し得なかった。タツカーマン及びビースによるrI
EEE  エレクトロン・デバイス・レターズJ  (
1981年)は、シリコンチップの裏側においてエッチ
ングにより形成された微小チャネル(導通溝)を通して
の流体の強制対流がデバイス冷却に有力な方法であるこ
とを示した。彼等の方法は,魅力的ではあったが、多く
の実用的上での問題を有していた. よ  と 即ち、チップにおける微小チャネルの存在はチップを機
械的に弱体化し、堅牢なパッケージへの実装を困難なら
しめた.更に、微小チャネルを形成するブフセスは、微
細すぎるが故に、信頼性と収率を低下することが多かっ
た.チップの背面に微小チャネルを形成することが可能
ではない多数の用途が存在する.これは特に、基材の底
面が端子の一つを形成するような垂直型パワーデバイス
に対して云えることである.そうした場合、半導体は、
半導体とパッケージケースとの間に通常ベリリア或いは
アルミナであるセラミックパッドを挿入することにより
パッケージケースから電気的に隔絶される.パッケージ
はその後、ヒートシンク上に設置される.ヒートシンク
は、慣例的に重くそしてしばしば嵩高い銅製のブロック
である。
The current trend toward miniaturization of semiconductor devices has resulted in a significant increase in power generation in semiconductor chips, whether they are discrete devices or large integrated circuits.
Increasing power density increased operating temperature, a factor that negatively affected device lifetime and limited its performance. Traditional cooling methods have not been able to maintain device operating temperatures low enough. rI by Tatzkerman and Bies
EEE Electron Device Letters J (
(1981) showed that forced convection of fluid through microchannels (conducting grooves) formed by etching on the back side of a silicon chip is an effective method for cooling devices. Although their method was attractive, it had many practical problems. In other words, the presence of microchannels in the chip mechanically weakens the chip, making it difficult to package it into a robust package. Furthermore, the bufuses that form microchannels are too fine, which often reduces reliability and yield. There are many applications where it is not possible to form microchannels on the backside of the chip. This is especially true for vertical power devices where the bottom surface of the substrate forms one of the terminals. In such a case, the semiconductor
The semiconductor is electrically isolated from the package case by inserting a ceramic pad, usually beryllia or alumina, between the semiconductor and the package case. The package is then placed on a heat sink. Heat sinks are traditionally heavy and often bulky blocks of copper.

残念ながら、セラミックは一般に、乏しい熱伝導体であ
り、従ってチップとヒートシンクとの間に高い熱抵抗を
導入した。
Unfortunately, ceramics are generally poor thermal conductors, thus introducing high thermal resistance between the chip and the heat sink.

本発明の課題は、先行技術の上述した欠点並びに他の欠
点を低減することである。
The object of the invention is to reduce the above-mentioned drawbacks of the prior art as well as other drawbacks.

本発明の別の課題は、循回流体を作動している半導体デ
バイスに近接して持ちきたすことを可能ならしめる冷却
組立体を開発することである。
Another object of the present invention is to develop a cooling assembly that allows circulating fluid to be brought into close proximity to operating semiconductor devices.

本発明の課題は、設置された半導体デバイスから冷却組
立体へと流れる熱の行路における界面の数を減少する冷
却組立体を開発することである。
It is an object of the present invention to develop a cooling assembly that reduces the number of interfaces in the path of heat flowing from an installed semiconductor device to the cooling assembly.

本発明の更に別の課題は、半導体デバイスパッケージに
対して非常に低い熱抵抗を与える冷却組立体を開発する
ことである. 本発明の更に別の課題は、何ら特殊な半導体処理を必要
としない半導体デバイス用冷却組立体を開発することで
ある. 本発明は、軽量で且つ寸法においてもコンパクトな冷却
組立体を開発することをも課題とする。
Yet another object of the present invention is to develop a cooling assembly that provides very low thermal resistance for semiconductor device packages. Yet another object of the present invention is to develop a cooling assembly for semiconductor devices that does not require any special semiconductor processing. It is also an object of the invention to develop a cooling assembly that is lightweight and compact in size.

゛ るこ の 上述した課題は,本発明の一様相において、垂直型半導
体パワーデバイス用の新規にして改善された冷却組立体
により解決される.この冷却組立体は大きなアスペクト
比を有する複数の微小チャネル或いは溝を一面に形成し
たセラミックパッドを含み、半導体デバイスがパッドの
他方側に設置される. 本明細書においては、用語「微小チャネル」と「溝」と
は互換的に使用される. 複数の隔置された入口/出口を備えるコンパクトな給送
・排出(フィーダ)プレートが循回手段に対する界面と
して機能するようにセラミックパッドの溝付き側面に付
設されうる. 循回手段が、送給プレートの入口に流体を導入し、それ
に際して流体は溝を通して巡回しそして出口手段を通し
て排出される.流体は、それが溝を通して流れるに際し
てデバイスから熱を吸収する.溝に対しては多くの可能
な幾何学的模様が存在するけれども、溝並びに入口/出
口手段の長さ及び形態は熱交換を最大限とするべきであ
る.本発明のまた別の様相において、組立体は、介在プ
レート、ろう接手段並びにシール手段を含んでいる.介
在プレートは給送・排出プレートとセラミックパッドと
の間に配置されて、介在プレートの入口/出口手段が給
送・排出プレートの対応する入口/出口手段と整列され
る密着した組立体を提供する.ろう接手段がセラミック
パッドの溝付き表面を介在プレートにろう接する.シー
ル手段は、循回流体を保納するようセラミックパッドの
外面にエボキシシールを適用する. 及五五立盈j 第IA図は、本発明に従う付設冷却組立体を備える半導
体デバイスパッケージの概略側面図である.図示のよう
に、冷却組立体は、介在プレート40上に取付けられた
セラミックバツド20から成る.介在プレート40には
、コンパクトな送給プレート50が付設される.半導体
垂直型パワーデバイス10がセラミックバツド20の上
面に付設される. 組立に先立って、個別に或いは包括的に参照番号21に
より表示する大きなアスペクト比を有する微小チャネル
が、生成する溝がセラミックパッド20の長手力向を横
切って走るようにセラミックパッドの一面に形成される
.別の具体例においては、溝の幾何学的輪郭は、その輪
郭がセラミック面の表面積を増大するかぎり異なったも
のと為しつる.前述したように、溝と微小チャネルとい
う用語は互換的に使用される.ろう接プロセスによって
、入口/出口を構成する開口41及び42が溝に露出す
るようにセラミックバッド20の溝付き面を介在プレー
トにろう接或いはハンダ付けする. コンパクトな給送・排出プレート50が介在プレート4
0に開口4l及び42が給送・排出ブレ一ト50の入口
/出口を構成する開口5l及び52それぞれと整列する
ように付設される.加圧流体が入口5l及び4lを通し
て冷却組立体に流入しそしてセラミックパッド溝を通し
て流通した後、出口42及び52を通して流出する.流
れは層流でありそして流量は小さいから循回要件は控目
である. 第lB図は、第IA図のまる印の部分の詳細拡大図であ
る.第IB図に示されるように,流体は、入口41及び
51を通して流れそしてデバイス10に近接して流通し
しかも複数の溝一微小チャネルの一つを通して流れる.
この循回は、流体が半導体デバイス10によって発生し
そしてセラミックを通して流体に伝わった熱を吸収する
ことを可能ならしめる.水のような高い比熱を有する流
体が、この熱吸収を最大限とするために使用されつる. 平滑なセラミックパッドに比較して、本発明に従うセラ
ミックパッドは、熱が流体に伝わるセラミック表面積を
有効に増大する.更に、バツケージの全体熱抵抗は流体
がデバイス表面に近接して流れるから減少される. 第2図は、本発明の好ましい具体例に従うセラミックパ
ッドの全長を横切っての単一溝の側面からの断面図であ
る.冷却組立体の要素は第IA及びB図に相当する参照
番号を有している.第2図の半導体デバイスパッケージ
を参照すると、ペリリア製のセラミックバッド20が、
その下面において、取付け手段45によりコンパクトな
送給プレート50に付設される密着した組立体を提供す
るようコバール(商品名)製の介在プレート40に付設
される.ベリリア製のセラミックバッド20を介在プレ
ート40にろう接或いは半田付けするに先立って、パッ
ド20は、両面をメタライズ化されそして溝21のよう
な大きなアスペクト比を有する微小チャネルがメタライ
ズ化された下面に形成される。溝付き表面は、Cu/A
g合金30でもってコバール製介在プレートにろう接さ
れる.ベリリア製のセラミックパッド20及びコバール
製介在プレート40は、溝がプレート40の入口4l及
び出口42の外縁に延在するようにろう接に先立って整
列される。他の具体例では、溝がまた別の入口及ぶ出口
の外縁に延在するとき最大の熱伝達が起こるように、複
数の入口及び出口が存在しうる.加えて、高い熱伝導率
を有する他の種セラミックが別の具体例において使用さ
れ得る. 組立体は、半導体デバイスが共晶接合されるセラミック
パッド20の上面に24kT金でめっきされる.エボキ
シスロットシール25が、流体を保納するようにセラミ
ックパッドの端面に被覆される.コンパクトな送給プレ
ート50が、コバール介在プレート40に入口4l及び
出口42が送給プレート50の入口5l及び出口52に
それぞれ整列するように付設される.単一の微小チャネ
ルに対して第2図に示したように、流体は、入口51及
び41を通して流入しそして溝21を通して流れ、その
後出口42及び52を通して流出する.類似の流体循回
路が複数の溝の各々に対して存在する. 第3図は、セラミックパッド20及び介在プレート40
のセラミックパッドの一部を除いた斜視図である.矢印
により示されるように、流体は、介在プレート40の入
口4lを通して流入しそして複数の溝21を通過する.
循回流体はデバイス10により発生せしめられた熱を吸
収し、そして出口42を通して組立体を流出する。溝は
、セラミックバッド20の全長に沿って存在するけれど
も、溝は第IB図に示唆したように入口41及び出口4
2の外縁まで伸延すればよい.全長に沿って存在するよ
うにする方が作製が容易なことが多い.エボキシシール
25がそれが入口4l及び出口42の外縁に達するまで
溝端に充填被覆されつる. 及IRと先呈 以上説明したように、半導体垂直型型パワーデバイス用
の改善された冷却組立体が提供された。
The above-mentioned problems are solved in one aspect of the present invention by a new and improved cooling assembly for vertical semiconductor power devices. The cooling assembly includes a ceramic pad with a plurality of small channels or grooves formed on one side having a large aspect ratio, and a semiconductor device is placed on the other side of the pad. In this specification, the terms "microchannel" and "groove" are used interchangeably. A compact feeder plate with multiple spaced inlets/outlets can be attached to the grooved side of the ceramic pad to act as an interface to the circulation means. Circulation means introduce fluid into the inlet of the feed plate, with the fluid being circulated through the groove and discharged through the outlet means. The fluid absorbs heat from the device as it flows through the channels. Although there are many possible geometries for the grooves, the length and configuration of the grooves and inlet/outlet means should maximize heat exchange. In another aspect of the invention, the assembly includes an intervening plate, soldering means and sealing means. An intervening plate is disposed between the feed/discharge plate and the ceramic pad to provide a cohesive assembly in which the inlet/outlet means of the intervening plate are aligned with the corresponding inlet/outlet means of the feed/discharge plate. .. A brazing means brazes the grooved surface of the ceramic pad to the intervening plate. The sealing means applies an epoxy seal to the outer surface of the ceramic pad to contain the circulating fluid. Figure IA is a schematic side view of a semiconductor device package with an attached cooling assembly according to the present invention. As shown, the cooling assembly consists of ceramic butts 20 mounted on an intervening plate 40. A compact feeding plate 50 is attached to the intervening plate 40. A semiconductor vertical power device 10 is attached to the top surface of the ceramic butt 20. Prior to assembly, microchannels having a large aspect ratio, designated individually or collectively by the reference numeral 21, are formed on one side of the ceramic pad such that the resulting grooves run transversely to the longitudinal direction of the ceramic pad 20. Ru. In another embodiment, the geometric profile of the grooves can be different as long as the profile increases the surface area of the ceramic surface. As mentioned above, the terms groove and microchannel are used interchangeably. A soldering process brazes or solders the grooved surface of the ceramic bud 20 to the intervening plate such that the openings 41 and 42 forming the inlet/outlet are exposed in the groove. A compact feeding/discharging plate 50 is included in the intervening plate 4
0, openings 4l and 42 are provided in alignment with openings 5l and 52, respectively, constituting the inlet/outlet of the feed/discharge bullet 50. Pressurized fluid enters the cooling assembly through inlets 5l and 4l and flows through the ceramic pad grooves before exiting through outlets 42 and 52. Since the flow is laminar and the flow rate is small, the circulation requirements are modest. Figure IB is a detailed enlarged view of the part marked with a circle in Figure IA. As shown in FIG. IB, fluid flows through inlets 41 and 51 and in close proximity to device 10 and through one of the plurality of grooves and microchannels.
This circulation allows the fluid to absorb heat generated by semiconductor device 10 and transferred to the fluid through the ceramic. Fluids with high specific heat, such as water, are used to maximize this heat absorption. Compared to smooth ceramic pads, ceramic pads according to the invention effectively increase the ceramic surface area through which heat is transferred to the fluid. Additionally, the overall thermal resistance of the bag is reduced because the fluid flows closer to the device surface. FIG. 2 is a side cross-sectional view of a single groove across the length of a ceramic pad in accordance with a preferred embodiment of the present invention. Elements of the cooling assembly have reference numerals corresponding to Figures IA and B. Referring to the semiconductor device package in FIG. 2, the ceramic pad 20 manufactured by Perilia is
On its underside, attachment means 45 attach to an intervening plate 40 made of Kovar to provide a tight assembly attached to a compact feed plate 50. Prior to brazing or soldering the beryllia ceramic pad 20 to the intervening plate 40, the pad 20 is metallized on both sides and microchannels with large aspect ratios, such as grooves 21, are formed on the metallized bottom surface. It is formed. Grooved surface is Cu/A
It is soldered to the Kovar intervening plate using g-alloy 30. The beryllia ceramic pad 20 and the Kovar intervening plate 40 are aligned prior to soldering so that the grooves extend around the outer edges of the inlet 4l and outlet 42 of the plate 40. In other embodiments, multiple inlets and outlets may be present, such that maximum heat transfer occurs when the groove also extends to the outer edge of another inlet and outlet. Additionally, other seed ceramics with high thermal conductivity may be used in other embodiments. The assembly is plated with 24kT gold on the top surface of the ceramic pad 20 to which the semiconductor device is eutectic bonded. An epoxy slot seal 25 is coated on the end face of the ceramic pad to contain fluid. A compact feed plate 50 is attached to Kovar interposer plate 40 such that inlet 4l and outlet 42 are aligned with inlet 5l and outlet 52 of feed plate 50, respectively. As shown in FIG. 2 for a single microchannel, fluid enters through inlets 51 and 41 and flows through groove 21 and then exits through outlets 42 and 52. Similar fluid circulation circuits exist for each of the multiple grooves. FIG. 3 shows the ceramic pad 20 and the intervening plate 40.
Fig. 2 is a perspective view with a part of the ceramic pad removed. As indicated by the arrows, fluid enters through the inlet 4l of the interposer plate 40 and passes through the plurality of grooves 21.
The circulating fluid absorbs the heat generated by device 10 and exits the assembly through outlet 42. Although the grooves are present along the entire length of the ceramic bud 20, the grooves are located at the inlet 41 and outlet 4 as suggested in FIG.
It is sufficient to extend it to the outer edge of 2. It is often easier to fabricate it so that it exists along the entire length. An epoxy seal 25 is filled and coated on the groove ends until it reaches the outer edges of the inlet 4l and outlet 42. AND IR AND PRESENTATION As described above, an improved cooling assembly for semiconductor vertical power devices has been provided.

本発明に従う溝付きセラミックパッドは、平坦表面のセ
ラミックパッドより循回流体により一層高い熱吸収を可
能ならしめる.流体が作動デバイスにより近接して流れ
るから熱抵抗も少ない。溝付きセラミックパッドの使用
は、ヒートシンクとしての嵩高い銅ブロックの必要性を
排除する.本発明の冷却方法は、半導体レーザ及びマル
チチップ用途のような高出力密度が存在するときには、
いかなるものであれ使用出来る.本方法はまた、溝がI
Cチップを設置するセラミックパッドに作製されるから
、チップ信頼性や収率に重大な影響を与えることなく、
ICチップを冷却するのに使用されつる. 更に、本方法は、特別な半導体組立体処理プロセスを必
要としない.外側スペースでのパワーデバイスの使用は
デバイスパッケージが軽量で且つ小さいことを必要とす
るから、本発明冷却組立体は特にこうした用途に適合す
る。
The grooved ceramic pad according to the invention allows for higher heat absorption by the circulating fluid than a flat surfaced ceramic pad. Thermal resistance is also lower because the fluid flows closer to the actuating device. The use of grooved ceramic pads eliminates the need for bulky copper blocks as heat sinks. The cooling method of the present invention is useful when high power densities are present, such as in semiconductor laser and multi-chip applications.
You can use anything. The method also provides that the groove is
Since it is made on the ceramic pad on which the C chip is placed, it does not significantly affect chip reliability or yield.
A vine used to cool IC chips. Furthermore, the method does not require special semiconductor assembly processing processes. Since the use of power devices in outside spaces requires that the device package be lightweight and small, the cooling assembly of the present invention is particularly suited for such applications.

以上、本発明の好ましい具体例について説明したが、本
発明に範囲内で多くの変更を為し得ることを銘記された
い.
Although preferred embodiments of this invention have been described above, it is to be understood that many changes may be made within the scope of this invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第IA図は、本発明に従う半導体垂直型パワーデバイス
に対する冷却組立体の概略側面図である。 第IB図は、第IA図のまる印部分の拡大断面図である
。 第2図は、第IA図の本発明の好ましい具体例に従う、
単一溝を通しての流体循回行路全体を示す、冷却組立体
の側方からの拡大断面図である.第3図は、第IA図の
冷却組立体のセラミックパッド及び介在プレートの、セ
ラミックパッドの一部を除いた斜視図である. 30:ろう接合金 10:垂直型パワーデバイス 20:セラミックパッド 40:介在プレート 50:送給・排出プレート 21:微小チャネル(溝) 41、51:入口 42、52:出口 25:シール
FIG. 1A is a schematic side view of a cooling assembly for a semiconductor vertical power device according to the present invention. FIG. IB is an enlarged sectional view of the portion marked with a circle in FIG. IA. FIG. 2 is in accordance with the preferred embodiment of the invention of FIG.
FIG. 2 is an enlarged side cross-sectional view of the cooling assembly showing the entire fluid circulation path through a single groove. FIG. 3 is a perspective view of the ceramic pad and intervening plate of the cooling assembly of FIG. IA with a portion of the ceramic pad removed. 30: Brazed metal 10: Vertical power device 20: Ceramic pad 40: Interposed plate 50: Feed/discharge plate 21: Microchannel (groove) 41, 51: Inlet 42, 52: Outlet 25: Seal

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半導体垂直型パワーデバイスの冷却を改善する方
法であって、 セラミックパッドの2つの対向する主面の一方に大きな
アスペクト比の微小溝を形成して、該一方表面に複数の
溝を形成する段階と、 前記セラミックパッドの溝付き表面に該溝に露出する複
数の入口/出口を有する介在プレートを付設する段階と
、 前記デバイスの少なくとも一つを前記溝付きセラミック
パッドの、他方の主面に付設する段階と、 流体を、前記溝を通して流れるように前記入口を通して
循回せしめた後、前記出口を通して排出し、該循回流体
によりデバイスが発生した熱をを包含する半導体デバイ
ス冷却方法。
(1) A method for improving cooling of a semiconductor vertical power device, which involves forming microgrooves with a large aspect ratio on one of two opposing main surfaces of a ceramic pad, and forming a plurality of grooves on the one surface. attaching to the grooved surface of the ceramic pad an intervening plate having a plurality of inlets/outlets exposed in the grooves; and placing at least one of the devices on the other major surface of the grooved ceramic pad. circulating a fluid through the inlet to flow through the groove and then discharging through the outlet, heat generated by the device by the circulating fluid.
(2)介在プレートに該介在プレートの入口/出口と整
合する複数の入口/出口を有する給送・排出プレートを
付設する段階と、 循回流体を保納するようセラミックパッドの外面をシー
ルする段階と を更に含む特許請求の範囲第1項記載の方法。
(2) attaching to the intervening plate a feed/discharge plate having a plurality of inlets/outlets aligned with the inlets/outlets of the intervening plate; and sealing the outer surface of the ceramic pad to contain the circulating fluid; The method of claim 1 further comprising:
(3)介在プレートを付設する段階がセラミックパッド
の溝付き表面を介在プレートにろう接することを含む特
許請求の範囲第1項記載の方法。
3. The method of claim 1, wherein the step of applying an intervening plate includes brazing the grooved surface of the ceramic pad to the intervening plate.
(4)流体が高い比熱を有する特許請求の範囲第1項記
載の方法。
(4) The method according to claim 1, wherein the fluid has a high specific heat.
(5)セラミックパッドが高い熱伝導率を有する特許請
求の範囲第1項記載の方法。
(5) The method according to claim 1, wherein the ceramic pad has high thermal conductivity.
(6)作動中循回流体をデバイスに近接状態に持ちきた
すことを可能ならしめる改善された冷却組立体を備える
半導体垂直型パワーデバイスパッケージであって、 2つの対向する主面を有するセラミックパッドにして、
該セラミックパッドの主面の一方に大きなアスペクト比
の微小溝を形成する複数の溝を有するセラミックパッド
と、  前記セラミックパッドの溝付き表面に付設されそして
該溝に露出する複数の入口/出口を有する介在プレート
と、  前記溝を通して流れるように前記入口を通して流体を
循回せしめた後前記出口を通して排出する手段と を包含し、前記デバイスの少なくとも一つを前記溝付き
セラミックパッドの他方の主面に付設しそして該循回流
体によりデバイスが発生した熱を吸収することを特徴と
する半導体垂直型パワーデバイスパッケージ。 7)介在プレートに付設されそして該介在プレートの入
口/出口と整合する複数の入口/出口を有する給送・排
出プレートと、  セラミックパッドの溝付き表面を介在プレートにろう
接する手段と、  循回流体を保納するようセラミックパッドの外面をシ
ールする手段と を更に含む特許請求の範囲第6項記載の冷却組立体。 8)流体が高い比熱を有する特許請求の範囲第6項記載
の冷却組立体。 9)セラミックパッドが高い熱伝導率を有する特許請求
の範囲第6項記載の冷却組立体。
(6) A semiconductor vertical power device package with an improved cooling assembly that allows circulating fluid to be brought into close proximity to the device during operation, the semiconductor vertical power device package comprising: a ceramic pad having two opposing major surfaces; hand,
a ceramic pad having a plurality of grooves forming large aspect ratio microgrooves on one major surface of the ceramic pad; and a plurality of inlets/outlets attached to and exposed to the grooved surface of the ceramic pad. at least one of the devices is affixed to the other major surface of the grooved ceramic pad, including an intervening plate and means for circulating fluid through the inlet so as to flow through the groove and then expelling it through the outlet; and the circulating fluid absorbs heat generated by the device. 7) a feed and discharge plate attached to the interposer plate and having a plurality of inlets/outlets aligned with the inlets/outlets of the interposer plate; means for brazing the grooved surface of the ceramic pad to the interposer plate; and circulating fluid. 7. The cooling assembly of claim 6, further comprising means for sealing the outer surface of the ceramic pad to retain the ceramic pad. 8) A cooling assembly according to claim 6, wherein the fluid has a high specific heat. 9) The cooling assembly of claim 6, wherein the ceramic pad has high thermal conductivity.
JP29777989A 1988-11-18 1989-11-17 Improved cooling assembly for semiconductor vertical power device Pending JPH02229456A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US27328188A 1988-11-18 1988-11-18
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