JPH0325962A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH0325962A JPH0325962A JP16134289A JP16134289A JPH0325962A JP H0325962 A JPH0325962 A JP H0325962A JP 16134289 A JP16134289 A JP 16134289A JP 16134289 A JP16134289 A JP 16134289A JP H0325962 A JPH0325962 A JP H0325962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- bottom plate
- substrate
- side wall
- copper
- 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
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、パワートランジスタなどの半導体素子を収容
した容器が冷却体上に取付けられる半導体装置に関する
. 〔従来の技術〕 半導体素子、特にパワートランジスタなどの電力用半導
体素子は運転時に熱を発生する.この熱を放熱するため
に半導体素子を収容した容器を冷却フィンのような冷却
体上に取付ける.従来は容器と冷却体との間の熱伝達を
良くするため、その接触間隙をサーマルコンバウンド,
放熱シートのようなペースト状あるいはシート状の追従
性の良く熱伝導率の良い材料でうめて容器を冷却体にね
じ止めしていた. 〔発明が解決しようとするilB) しかし、サーマルコンパウンドや熱伝導性の良いフィラ
ーを含むシリコーンゴム系材料からなる放熱シートは、
材料特性上接触熱抵抗値に限界がある.またサーマルコ
ンパウンド使用時は、半導体素子の運転中のオン.オフ
時の熱の上昇.下降に伴い、冷却体と半導体素子容器の
接触面に塗布したサーマルコンパランドが、接触面より
はみ出したり、あるいはペースト状から固化してしまう
などの現象が起こり、良好な放熱特性を長時間維持する
ことが困難であった. 本発明の目的は、上述の問題を解決し、長期間の運転中
にも半導体素子に発生する熱の冷却体を介しての良好な
放熱特性の維持される半導体装置を提供することにある
. 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、半導体素子を収
容した容器が冷却体に取付けられる半導体装置において
、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な面同志でろう
付けられたものとする.〔作用〕 半導体素子容器と冷却体をろう付けすることにより、両
者間の接触熱抵抗が著しく低下し、放熱特性が良好とな
り、さらに長期間運転中も放熱特性が変化しないため、
半導体装置としての寿命が長くなる.また、この半導体
装置の組込み設計時の放熱設計条件のばらつきも減少す
る点からも安定した使用条件が得られる. 〔実施例〕 第1図は本発明の一実施例を示す.複数のパワートラン
ジスタ素子を収容したパワートランジスタモジュール容
器lは、容器底Fi11の絶縁性基板とその周縁上に固
着される容器側壁12と側壁の上部を覆う上蓋13とか
らなる.容器底板11の絶縁性基仮にはD B C (
Direct Bonding Copper)基板と
呼ばれる銅張セラミック基板を用い、その銅張面を容器
外側にする.容器側壁12および上蓋13は樹脂成形体
よりなる.容器上方には主端子21および制御端子22
から引き出されている.これらの端子は、容器底4B.
tt上に固定された図では見えないトランジスタチップ
の電極と接続されている.容器内には樹脂3が充填され
、チップを保護している.容i?l底仮11の外面は、
アルミニウム系材料からなり、表面にニンケルめっきを
施された冷却フイン4とはんだ5によりろう付される. 上述の実施例では、半導体素子を収容する容器の底板に
t+q張リセラミック板を用いたが、一面をメタライズ
してはんだ付け可能にしたセラミック板を用いることも
できる.また、絶縁性基板の外側にヒートシンクとして
の金属底板を固着した容器の場合には、その金属底板を
冷却体とはんだ付けする.一方、冷却フィンの材料とし
て銅を用いる場合には、表面にめっきを施さなくてもそ
のままろう付け可能である.冷却フィンの代わりに液冷
冷却体を用いる場合にも本発明は実施可能である. 従来の半導体装置では、冷却体へ半導体素子容器をねじ
止めしていたので、素子に故障が発生したときは、素子
容器を冷却体がら取り外して交換することが可能であっ
た.本発明による半導体装置では、容器が冷却体と固着
しているので、冷却体ごと交換しなければならず、付加
価値の高い分m失が大きいことになる.この対策として
、絶縁性基板の半導体ヂンブが固着される個所の近傍に
、例えばサーミスタのような温度検出素子を備えておき
、異常発熱特に入力の調整を行う制御回路との連動によ
って素子の故障を極端に減少させることが有効である. (発明の効果) 本発明によれば、半導体素子を収容する容器と冷却体と
をろう付け可能な面ではろう付けすることにより、半導
体装置として実際に使用される状態下におけるトータル
熱抵抗中、大きなウェイトを占めていた冷却体との接触
熱抵抗値を下げることができ、熱的寿命に有利な半導体
装置を得ることができた.
した容器が冷却体上に取付けられる半導体装置に関する
. 〔従来の技術〕 半導体素子、特にパワートランジスタなどの電力用半導
体素子は運転時に熱を発生する.この熱を放熱するため
に半導体素子を収容した容器を冷却フィンのような冷却
体上に取付ける.従来は容器と冷却体との間の熱伝達を
良くするため、その接触間隙をサーマルコンバウンド,
放熱シートのようなペースト状あるいはシート状の追従
性の良く熱伝導率の良い材料でうめて容器を冷却体にね
じ止めしていた. 〔発明が解決しようとするilB) しかし、サーマルコンパウンドや熱伝導性の良いフィラ
ーを含むシリコーンゴム系材料からなる放熱シートは、
材料特性上接触熱抵抗値に限界がある.またサーマルコ
ンパウンド使用時は、半導体素子の運転中のオン.オフ
時の熱の上昇.下降に伴い、冷却体と半導体素子容器の
接触面に塗布したサーマルコンパランドが、接触面より
はみ出したり、あるいはペースト状から固化してしまう
などの現象が起こり、良好な放熱特性を長時間維持する
ことが困難であった. 本発明の目的は、上述の問題を解決し、長期間の運転中
にも半導体素子に発生する熱の冷却体を介しての良好な
放熱特性の維持される半導体装置を提供することにある
. 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、半導体素子を収
容した容器が冷却体に取付けられる半導体装置において
、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な面同志でろう
付けられたものとする.〔作用〕 半導体素子容器と冷却体をろう付けすることにより、両
者間の接触熱抵抗が著しく低下し、放熱特性が良好とな
り、さらに長期間運転中も放熱特性が変化しないため、
半導体装置としての寿命が長くなる.また、この半導体
装置の組込み設計時の放熱設計条件のばらつきも減少す
る点からも安定した使用条件が得られる. 〔実施例〕 第1図は本発明の一実施例を示す.複数のパワートラン
ジスタ素子を収容したパワートランジスタモジュール容
器lは、容器底Fi11の絶縁性基板とその周縁上に固
着される容器側壁12と側壁の上部を覆う上蓋13とか
らなる.容器底板11の絶縁性基仮にはD B C (
Direct Bonding Copper)基板と
呼ばれる銅張セラミック基板を用い、その銅張面を容器
外側にする.容器側壁12および上蓋13は樹脂成形体
よりなる.容器上方には主端子21および制御端子22
から引き出されている.これらの端子は、容器底4B.
tt上に固定された図では見えないトランジスタチップ
の電極と接続されている.容器内には樹脂3が充填され
、チップを保護している.容i?l底仮11の外面は、
アルミニウム系材料からなり、表面にニンケルめっきを
施された冷却フイン4とはんだ5によりろう付される. 上述の実施例では、半導体素子を収容する容器の底板に
t+q張リセラミック板を用いたが、一面をメタライズ
してはんだ付け可能にしたセラミック板を用いることも
できる.また、絶縁性基板の外側にヒートシンクとして
の金属底板を固着した容器の場合には、その金属底板を
冷却体とはんだ付けする.一方、冷却フィンの材料とし
て銅を用いる場合には、表面にめっきを施さなくてもそ
のままろう付け可能である.冷却フィンの代わりに液冷
冷却体を用いる場合にも本発明は実施可能である. 従来の半導体装置では、冷却体へ半導体素子容器をねじ
止めしていたので、素子に故障が発生したときは、素子
容器を冷却体がら取り外して交換することが可能であっ
た.本発明による半導体装置では、容器が冷却体と固着
しているので、冷却体ごと交換しなければならず、付加
価値の高い分m失が大きいことになる.この対策として
、絶縁性基板の半導体ヂンブが固着される個所の近傍に
、例えばサーミスタのような温度検出素子を備えておき
、異常発熱特に入力の調整を行う制御回路との連動によ
って素子の故障を極端に減少させることが有効である. (発明の効果) 本発明によれば、半導体素子を収容する容器と冷却体と
をろう付け可能な面ではろう付けすることにより、半導
体装置として実際に使用される状態下におけるトータル
熱抵抗中、大きなウェイトを占めていた冷却体との接触
熱抵抗値を下げることができ、熱的寿命に有利な半導体
装置を得ることができた.
第1図は本発明の一実施例の斜視図である.l:トラン
ジスタモジュール容器、11:容器底板、12:容器側
壁、13:上蓋、4:冷却フィン、5:はんだ.
ジスタモジュール容器、11:容器底板、12:容器側
壁、13:上蓋、4:冷却フィン、5:はんだ.
Claims (1)
- 1)半導体素子を収容した容器が冷却体に取付けられる
ものにおいて、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な
面同志でろう付けされたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16134289A JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16134289A JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0325962A true JPH0325962A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15733260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16134289A Pending JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0325962A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0646958A2 (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-05 | Motorola, Inc. | Semiconductor package and module and method for fabricating |
DE4418426B4 (de) * | 1993-09-08 | 2007-08-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16134289A patent/JPH0325962A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4418426B4 (de) * | 1993-09-08 | 2007-08-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls |
EP0646958A2 (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-05 | Motorola, Inc. | Semiconductor package and module and method for fabricating |
EP0646958A3 (en) * | 1993-10-04 | 1997-01-29 | Motorola Inc | Housing and module for semiconductors and manufacturing processes. |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11139278B2 (en) | Low parasitic inductance power module and double-faced heat-dissipation low parasitic inductance power module | |
US4145708A (en) | Power module with isolated substrates cooled by integral heat-energy-removal means | |
US7190581B1 (en) | Low thermal resistance power module assembly | |
KR100881776B1 (ko) | 더블-사이드 단일 디바이스 냉각 및 침적 용기 냉각을구비한 본딩 선 없는 파워 모듈 | |
US4069497A (en) | High heat dissipation mounting for solid state devices and circuits | |
US4907067A (en) | Thermally efficient power device package | |
US5258887A (en) | Electrical device cooling system using a heat sink attached to a circuit board containing heat conductive layers and channels | |
US9673129B2 (en) | Semiconductor device | |
US5309321A (en) | Thermally conductive screen mesh for encapsulated integrated circuit packages | |
CN111261598A (zh) | 封装结构及其适用的电源模块 | |
RU2322729C1 (ru) | Корпус полупроводникового прибора с высокой нагрузкой по току (варианты) | |
US20030202306A1 (en) | Heat sink for semiconductor die employing phase change cooling | |
US8482119B2 (en) | Semiconductor chip assembly | |
US4057825A (en) | Semiconductor device with composite metal heat-radiating plate onto which semiconductor element is soldered | |
JPH03153095A (ja) | 電子機器の放熱構造 | |
JP2570861B2 (ja) | インバータ装置 | |
JPH0325962A (ja) | 半導体装置 | |
JPH01248551A (ja) | 半導体パッケージ | |
CN210296357U (zh) | Pcb板和组合结构 | |
JP3576431B2 (ja) | 電子回路基板の冷却構造 | |
WO2023017570A1 (ja) | 半導体装置及びインバータユニット | |
JPH04303955A (ja) | 半導体装置 | |
US20240047432A1 (en) | Semiconductor device | |
JPS6066842A (ja) | 半導体装置 | |
JPH04329658A (ja) | リードフレーム及び半導体装置 |