JPH04302196A - Power module metal case - Google Patents
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Landscapes
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電界効果トランジスタ
、特に半絶縁性ＧａＡｓ基板上に形成されたショットキ
ー接合を有する電界効果トランジスタ（以下、ＭＥＳＦ
ＥＴと記す。）又は、Ｓｉのバイポーラトランジスタ等
の電力増幅用半導体とチップ部品を用いた高周波多段電
力増幅回路から構成される電力モジュール用金属ケース
に関するものである。[Field of Industrial Application] The present invention relates to a field effect transistor, particularly a field effect transistor (hereinafter referred to as MESF) having a Schottky junction formed on a semi-insulating GaAs substrate.
It is written as ET. ), or relates to a metal case for a power module comprising a high frequency multi-stage power amplification circuit using a power amplification semiconductor such as a Si bipolar transistor and chip components.
【０００２】0002
【従来の技術】電力用モジュールは、トランシーバーや
携帯電話等の移動体通信機の送信部に用いられ、その形
状や効率等の性能は通信機の大きさや通話可能時間の長
さを決定する主要部品である。電力モジュールはマイク
ロストリップ線路が形成されたプリント基板上に複数の
電力増幅用半導体と抵抗や容量のチップ部品が実装され
た高周波多段電力増幅回路であり、このプリント板が電
力増幅用半導体の放熱の為に金属の放熱板上に半田付け
されると共に、全体が金属キャップで被われているのが
一般的である。[Prior Art] Power modules are used in the transmitting parts of mobile communication devices such as transceivers and mobile phones, and their shape, efficiency, and other performance are the main factors that determine the size of the communication device and the length of talkable time. It is a part. A power module is a high-frequency multi-stage power amplification circuit in which multiple power amplification semiconductors and chip components such as resistors and capacitors are mounted on a printed circuit board on which a microstrip line is formed. Therefore, it is generally soldered onto a metal heat sink and covered with a metal cap.
【０００３】電力モジュールの放熱効果は、高周波多段
電力増幅回路の特性をより安定に引き出す上において重
要な要素である。放熱が不十分な場合、電力増幅用半導
体が加熱し電流が流れにくくなるため、出力電力が減少
する。電力モジュールは、その使用される機器が移動体
通信機の様に小さい為に、できるだけ小型である方が有
利である。しかし、小型であればあるほど放熱効率は悪
く、放熱効率を高める工夫が必要となる。The heat dissipation effect of a power module is an important factor in bringing out the characteristics of a high frequency multi-stage power amplifier circuit more stably. If heat dissipation is insufficient, the power amplification semiconductor heats up and current becomes difficult to flow, resulting in a decrease in output power. Since the equipment used in the power module is small like a mobile communication device, it is advantageous for the power module to be as small as possible. However, the smaller the size, the worse the heat dissipation efficiency, and it is necessary to devise ways to increase the heat dissipation efficiency.
【０００４】放熱を必要とする半導体は、プリント基板
に形成された穴を通して金属の放熱板上に半田などで直
接固着される。電力増幅用半導体と放熱板との半田塗れ
が悪いと、半導体から放熱板に熱が伝わりにくく、半導
体が加熱する原因となる。Semiconductors that require heat dissipation are directly fixed by solder or the like onto a metal heat dissipation plate through holes formed in a printed circuit board. If the solder between the power amplification semiconductor and the heat sink is poor, heat will be difficult to transfer from the semiconductor to the heat sink, causing the semiconductor to overheat.
【０００５】図６（ａ）は従来のＭＥＳＦＥＴを２ケ用
いた２段構成の電力モジュールの構成図である。プリン
ト基板６には、直流バイアスを供給する為に第１ゲート
端子Ｖｇ１、第１ドレイン端子Ｖｄ１、第２ゲート端子
Ｖｇ２、第２ドレイン端子Ｖｄ２、高周波電力の入力端
子Ｐｉｎ、高周波電力の出力端子Ｐｏｕｔのリード端子
がそれぞれ取り付けられ、外部の回路と接続される。入
力端子Ｐｉｎから入力された高周波電力は第１段半導体
９により増幅され、さらに第２段半導体７により増幅さ
れて出力端子Ｐｏｕｔから出力される。図６（ｂ）は、
図６（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。第１
段半導体９は出力電力が小さくさほど放熱を必要としな
いためプリント基板６上に装着されるが、第２段半導体
７は出力電力が大きく放熱を必要するために放熱板１２
に半田などで直接固着される。同図に示すようにプリン
ト基板６は、不要輻射を防ぐ為に金属キャップ８で被わ
れる。図６（ａ）、（ｂ）においてチップ部品及び第一
段半導体９を実装したプリント基板６は放熱板１２に固
着される。放熱を必要とする第二段半導体７はプリント
基板に形成された穴を通して放熱板１２に半田などで直
接固着される。半田材料には板半田が用いられることが
多い。従来の放熱板１２はメッキ材料にニッケルなどを
用いた例が多く半田の塗りが悪かった。またプリント基
板６と第二段半導体７は熱容量が違い、プリント基板６
直下の板半田が先に融け、第二段半導体７直下の板半田
がプリント基板６と放熱板１２との間に吸われるという
現象があるため、ニッケルメッキ放熱板１２ではさらに
半田塗が悪くなる。FIG. 6(a) is a block diagram of a two-stage power module using two conventional MESFETs. The printed circuit board 6 has a first gate terminal Vg1, a first drain terminal Vd1, a second gate terminal Vg2, a second drain terminal Vd2, a high frequency power input terminal Pin, and a high frequency power output terminal Pout to supply DC bias. Lead terminals are attached to each and connected to an external circuit. High frequency power input from the input terminal Pin is amplified by the first stage semiconductor 9, further amplified by the second stage semiconductor 7, and output from the output terminal Pout. FIG. 6(b) is
A cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 6(a) is shown. 1st
The stage semiconductor 9 has a small output power and does not require much heat radiation, so it is mounted on the printed circuit board 6, but the second stage semiconductor 7 has a large output power and requires heat radiation, so it is mounted on the heat sink 12.
It is directly fixed with solder etc. As shown in the figure, the printed circuit board 6 is covered with a metal cap 8 to prevent unnecessary radiation. In FIGS. 6A and 6B, a printed circuit board 6 on which chip components and a first-stage semiconductor 9 are mounted is fixed to a heat sink 12. As shown in FIGS. The second stage semiconductor 7, which requires heat radiation, is directly fixed to the heat sink 12 by solder or the like through a hole formed in the printed circuit board. Plate solder is often used as the solder material. Conventional heat sinks 12 often use nickel or the like as a plating material, resulting in poor solder application. Also, the printed circuit board 6 and the second stage semiconductor 7 have different heat capacities, and the printed circuit board 6
There is a phenomenon in which the plate solder immediately below melts first, and the plate solder immediately below the second stage semiconductor 7 is sucked between the printed circuit board 6 and the heat sink 12, so the solder coating becomes even worse with the nickel-plated heat sink 12. .
【０００６】また図７（ａ）、（ｂ）に従来の金属キャ
ップ８と放熱板１２の立体構成図を示す。金属キャップ
８と放熱板１２の接合には、金属キャップ８の凸部１５
と放熱板１２の凹部１６を噛み合わせ、ピン止めするこ
とによりなされていたが、これらは点接触に過ぎず、放
熱板１２から金属キャップ８への熱伝導が悪く、金属キ
ャップ８での放熱効果が十分には得られないとともに、
振動によって放熱板１２と金属キャップ８が、カチャカ
チャと音をたてることがあり、携帯電話などでは受信部
にノイズを与える原因となっていた。Further, FIGS. 7(a) and 7(b) show three-dimensional configuration diagrams of a conventional metal cap 8 and a heat sink 12. The convex portion 15 of the metal cap 8 is used to join the metal cap 8 and the heat sink 12.
This was achieved by engaging and pinning the concave portions 16 of the heat sink 12, but these are only point contacts, and the heat conduction from the heat sink 12 to the metal cap 8 is poor, resulting in poor heat dissipation effect in the metal cap 8. is not obtained sufficiently, and
The vibrations may cause the heat sink 12 and the metal cap 8 to make a clicking sound, causing noise to the receiving section of a mobile phone or the like.
【０００７】さらに、従来から用いられている金属キャ
ップ８は平板により構成されており、表面積を多くする
ことができず、放熱効果を高めるには不十分な構成であ
った。Furthermore, the metal cap 8 conventionally used is composed of a flat plate, which makes it impossible to increase the surface area, and the structure is insufficient to enhance the heat dissipation effect.
【０００８】また、放熱板１２は０．２ｍｍから０．３
ｍｍ厚の薄いものが用いられてきたが、第二段半導体７
直下の放熱板厚も薄く、放熱効果は不十分であった。[0008] Also, the heat sink 12 has a thickness of 0.2 mm to 0.3 mm.
Although a thin one with a thickness of mm has been used, the second stage semiconductor 7
The thickness of the heat dissipation plate directly below was also thin, and the heat dissipation effect was insufficient.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図６及び図７に示した
従来の電力モジュール用金属ケースにおいて、プリント
基板及び半導体を放熱板に半田などを用いて固着する場
合に、半導体と放熱板との固着状況が悪く、半導体から
放熱板への熱伝導が悪くなるために、半導体が加熱しや
すく、所定の電力が得られないという問題が発生してい
た。さらに、放熱板には、薄い金属平板を加工したもの
が用いられており、放熱を必要とする半導体直下の金属
厚も薄く、放熱効果は十分とはいえなかった。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional metal cases for power modules shown in FIGS. 6 and 7, when a printed circuit board and a semiconductor are fixed to a heat sink using solder or the like, it is difficult to connect the semiconductor and the heat sink. Since the adhesion is poor and the heat conduction from the semiconductor to the heat sink is poor, the semiconductor is easily heated and a problem arises in that a predetermined amount of power cannot be obtained. Furthermore, the heat dissipation plate used is a processed thin metal flat plate, and the thickness of the metal directly under the semiconductor where heat dissipation is required is also thin, so that the heat dissipation effect cannot be said to be sufficient.
【００１０】また、同図に示した従来の電力モジュール
用金属ケースは、放熱板と金属キャップがピン止めされ
ているだけで、点接触で保持されているに過ぎず、放熱
板から金属キャップへの熱伝導が悪く、金属キャップが
熱放出に寄与できなかった。さらに接合が不十分である
ため振動を加えると、放熱板と金属キャップが、カチャ
カチャと音をたてることがあり、受信部を近くに備えた
携帯電話などに応用する場合に、ノイズ発生の原因とな
っていた。さらに、金属キャップは、平坦な金属で構成
されていたために表面積を多くすることができず、放熱
構造として不向きであった。Furthermore, in the conventional metal case for power module shown in the same figure, the heat sink and the metal cap are only pinned together and are held in point contact. Because of poor heat conduction, the metal cap could not contribute to heat release. Furthermore, if vibration is applied due to insufficient bonding, the heat sink and metal cap may make a clicking sound, which can cause noise when used in mobile phones etc. that have a receiver nearby. It became. Furthermore, since the metal cap is made of flat metal, its surface area cannot be increased, making it unsuitable as a heat dissipation structure.
【００１１】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、高周波多段電力増幅回路において、放熱効果に優れ
、耐震性のある電力モジュール用金属ケースを提供する
ことを目的としている。[0011] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a metal case for a power module that has excellent heat dissipation effect and earthquake resistance in a high frequency multi-stage power amplifier circuit.
【００１２】0012
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する為、高周波多段電力増幅回路の電力モジュール用金
属ケースとして、プリント基板及び放熱の必要な半導体
を半田により固着する放熱板の表面が半田メッキされて
いる構成とする。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, in which the surface of a heat sink to which a printed circuit board and a semiconductor requiring heat radiation are fixed by soldering is provided. The structure is solder plated.
【００１３】また、本発明は上記課題を解決する為、高
周波多段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースと
して、プリント基板及び放熱の必要な半導体を半田によ
り固着する放熱板が、放熱を必要とする半導体直下付近
の放熱板の厚さが放熱板のそれ以外よりも厚くなってい
る構成とする。Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, in which a heat dissipation plate to which a printed circuit board and a semiconductor requiring heat dissipation are fixed by soldering is provided. The heat sink is configured so that the thickness of the heat sink near directly below the semiconductor is thicker than the rest of the heat sink.
【００１４】また、本発明は上記課題を解決する為、高
周波多段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースと
して、プリント基板を覆う金属キャップと放熱板の表面
が半田メッキされている構成とする。Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a metal case for a power module of a high-frequency multistage power amplifier circuit, in which the surfaces of a metal cap covering a printed circuit board and a heat sink are plated with solder.
【００１５】また、本発明は上記課題を解決する為、高
周波多段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースと
して、プリント基板を覆う金属キャップに放熱フィンが
付いた構成とする。Further, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a metal case for a power module of a high-frequency multistage power amplifier circuit, in which a metal cap covering a printed circuit board is provided with heat dissipation fins.
【００１６】[0016]
【作用】本発明は上記したように、高周波多段電力増幅
回路の電力モジュール用金属ケースとして、プリント基
板及び放熱の必要な半導体を半田により固着する放熱板
の表面が半田メッキされている構成とすることにより、
半田の塗れ性が向上し、半導体から放熱板への熱伝導効
率が向上し、半導体の加熱が抑制される。[Operation] As described above, the present invention is used as a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, and the surface of the heat dissipation plate to which a printed circuit board and a semiconductor requiring heat dissipation are fixed by solder is plated with solder. By this,
This improves solder applicability, improves the efficiency of heat conduction from the semiconductor to the heat sink, and suppresses heating of the semiconductor.
【００１７】また、本発明は上記したように、高周波多
段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースとして、
プリント基板及び放熱の必要な半導体を半田により固着
する放熱板が、放熱を必要とする半導体直下付近の放熱
板の厚さが放熱板のそれ以外よりも厚くなっている構成
とすることにより、放熱板の熱放出効率が向上し、半導
体の加熱抑制に効果がある。As described above, the present invention also provides a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit.
Heat dissipation is achieved by using a heat dissipation plate that fixes printed circuit boards and semiconductors that require heat dissipation by soldering, so that the thickness of the heat dissipation plate directly under the semiconductor that requires heat dissipation is thicker than the rest of the heat dissipation plate. The heat dissipation efficiency of the plate is improved, which is effective in suppressing heating of semiconductors.
【００１８】また、本発明は上記したように、高周波多
段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースとして、
プリント基板を覆う金属キャップと放熱板の表面が半田
メッキされている構成とすることにより、金属キャップ
をプリント基板と半導体を固着した放熱板にかぶせてリ
フロー等を通して加熱するだけで、放熱板と金属キャッ
プを半田で接合することができる。これにより、放熱板
から金属キャップへの熱伝導効率が向上し、金属キャッ
プでの放熱効果が得られる。さらに放熱板と金属キャッ
プが半田接合されることにより、従来のピン止めに比較
して耐震性が増すため、金属ケースの振動によって放熱
板と金属キャップが振動音をたてることがなく、受信部
を近くに備え持つ携帯電話などに使用する場合、ノイズ
による悪影響がなくなる。Further, as described above, the present invention provides a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit.
By using a configuration in which the surfaces of the metal cap covering the printed circuit board and the heat sink are plated with solder, the heat sink and the metal cap can be bonded by simply placing the metal cap over the heat sink to which the printed circuit board and semiconductor are fixed and heating through reflow. The cap can be soldered together. This improves the efficiency of heat conduction from the heat sink to the metal cap, and provides the metal cap with a heat dissipation effect. Furthermore, since the heat sink and metal cap are soldered together, earthquake resistance is increased compared to conventional pin fixing, so the heat sink and metal cap do not make vibration noise due to vibration of the metal case, and the receiver When used with a mobile phone, etc., which is nearby, the negative effects of noise are eliminated.
【００１９】また、本発明は上記したように、高周波多
段電力増幅回路の電力モジュール用金属ケースとして、
プリント基板を覆う金属キャップに放熱フィンが付いた
構成とすることにより、パッケージの表面積を多くする
ことができ放熱効果を高めることが可能である。As described above, the present invention also provides a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit.
By configuring the metal cap that covers the printed circuit board to have heat dissipation fins, the surface area of the package can be increased and the heat dissipation effect can be enhanced.
【００２０】[0020]
【実施例】図１は、第１の実施例の高周波多段電力増幅
回路の電力モジュール用金属ケースの放熱板の構造であ
る。以下、本発明の説明においてすでに説明を加えた図
６、図７と等価な部分については同一の参照番号を付し
て示すものとする。図１に示した第１の実施例において
、図１（ａ）は表面が半田メッキされている放熱板の平
面図を示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線で
の断面図を示している。放熱板１は、金属部２、メッキ
部３、半田メッキ部４の三層から構成される。図１（ｃ
）に電力モジュールの断面図を示す。半田チップ部品及
び電力用半導体を実装したプリント基板６は表面が半田
メッキされている放熱板１に半田などにより固着されて
いる。放熱を必要とする第二段半導体７はプリント基板
６に形成された穴を通して表面が半田メッキされている
放熱板１に半田などで直接固着されている。従来のニッ
ケルメッキ放熱板と比較して、表面が半田メッキされて
いる放熱板１の半田塗れ性がよい為、第二段半導体半導
体７の固着状況が大幅に改善され、熱伝導効率が向上し
て半導体７の加熱が抑制され、出力電力の低下が回避さ
れた。なお放熱板１はメッキ部４が表面となる構成をと
るだけで、同様の効果が得られた。Embodiment FIG. 1 shows the structure of a heat sink of a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit according to a first embodiment. Hereinafter, parts equivalent to those in FIGS. 6 and 7, which have already been explained in the description of the present invention, will be designated by the same reference numerals. In the first embodiment shown in FIG. 1, FIG. 1(a) shows a plan view of a heat sink whose surface is solder plated. FIG. 1(b) shows a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 1(a). The heat sink 1 is composed of three layers: a metal part 2, a plated part 3, and a solder plated part 4. Figure 1(c)
) shows a cross-sectional view of the power module. A printed circuit board 6 on which solder chip components and power semiconductors are mounted is fixed by solder or the like to a heat sink 1 whose surface is solder-plated. A second stage semiconductor 7 that requires heat radiation is directly fixed by solder or the like to a heat sink 1 whose surface is solder plated through a hole formed in a printed circuit board 6. Compared to conventional nickel-plated heat sinks, the heat sink plate 1, whose surface is solder-plated, has better solderability, so the adhesion of the second stage semiconductor 7 is greatly improved, and heat conduction efficiency is improved. As a result, heating of the semiconductor 7 was suppressed, and a decrease in output power was avoided. Note that the same effect was obtained by simply configuring the heat sink 1 so that the plated portion 4 was on the surface.
【００２１】図２は、第２の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの構成である。図
２（ａ）はモジュールの平面図を示す。図２（ｂ）は、
図２（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。図２
（ｂ）に示すように、放熱を必要とする半導体直下付近
の放熱板の厚さがそれ以外よりも厚い放熱板５を用いた
。これにより放熱板５の熱放出効率が向上し、放熱を必
要とする第二段半導体７の加熱抑制により、出力電力の
低下の回避に効果を見いだした。FIG. 2 shows the configuration of a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit according to a second embodiment. FIG. 2(a) shows a plan view of the module. Figure 2(b) is
A cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 2(a) is shown. Figure 2
As shown in (b), a heat sink 5 was used in which the thickness of the heat sink in the vicinity directly under the semiconductor where heat radiation is required is thicker than in the other areas. This improves the heat dissipation efficiency of the heat sink 5, suppresses heating of the second stage semiconductor 7 that requires heat dissipation, and has been found to be effective in avoiding a decrease in output power.
【００２２】図３は、第３の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの金属キャップの
構造である。図３（ａ）は表面が半田メッキされている
金属キャップ１０の平面図である。図３（ｂ）は、図３
（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。表面が半
田メッキされている金属キャップ１０は、金属部２、メ
ッキ部３、半田メッキ部４の三層から構成される。図４
は第３の実施例の電力モジュール用金属ケースの構成で
ある。図４（ａ）は高周波多段電力増幅回路の電力モジ
ュール用金属ケースの正面図を示す。図４（ｂ）は、図
４（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。表面が
半田メッキされている金属キャップ１０を表面が半田メ
ッキされている放熱板１にかぶせた後の組立の最終行程
で、リフロー等を通して加熱しただけで、半田メッキが
溶融し両者の隙間が半田１１で接合されている。放熱板
１と金属キャップ１０が半田接合されることにより、従
来のピン止めのみのものと比較して両者の熱伝導効率が
向上し、金属キャップ１０の放熱効果が高まった。さら
に放熱板１と金属キャップ１０が半田接合されることに
より、従来のピン止めのみのものと比較して耐震性が増
し、金属ケースの振動によって放熱板１と金属キャップ
１０が振動音をたてることがなく、受信部を近くに備え
持つ携帯電話などに使用したとき、ノイズによる悪影響
をなくすことができた。なお金属キャップ１０及び放熱
板１はメッキ部４が表面となる構成をとるだけで、同様
の効果が得られた。FIG. 3 shows the structure of a metal cap of a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit according to a third embodiment. FIG. 3(a) is a plan view of the metal cap 10 whose surface is solder plated. Figure 3(b) is
A cross-sectional view taken along line AA' in (a) is shown. The metal cap 10 whose surface is solder plated is composed of three layers: a metal part 2, a plated part 3, and a solder plated part 4. Figure 4
This is the configuration of a metal case for a power module according to a third embodiment. FIG. 4(a) shows a front view of a metal case for a power module of a high frequency multistage power amplifier circuit. FIG. 4(b) shows a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 4(a). In the final step of assembly after placing the metal cap 10 whose surface is solder-plated over the heat sink 1 whose surface is solder-plated, the solder plating melts and the gap between the two is filled with solder simply by heating through reflow etc. 11. By soldering the heat dissipation plate 1 and the metal cap 10, the heat conduction efficiency between the two is improved compared to the conventional one in which only pins are attached, and the heat dissipation effect of the metal cap 10 is enhanced. Furthermore, since the heat sink 1 and the metal cap 10 are soldered together, the earthquake resistance is increased compared to the conventional one that is only secured with pins, and the heat sink 1 and the metal cap 10 make vibration noise due to the vibration of the metal case. This eliminates the negative effects of noise when used with mobile phones and other devices that have a receiver nearby. It should be noted that the same effect was obtained by simply configuring the metal cap 10 and the heat sink 1 so that the plated portion 4 was on the surface.
【００２３】図５は、第４の実施例の高周波多段電力増
幅回路の電力モジュール用金属ケースの構成である。図
４（ａ）は電力モジュール用金属ケースの正面図を示す
。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を
示している。従来の平板金属により構成された金属キャ
ップと比較して、放熱フィン付金属キャップ１３を用い
ることにより、放熱板１からの熱を効率よく大気中に放
出でき、１８ｍｍＸ１３ｍｍ以下の小型電力モジュール
で出力１Ｗ以上にもかかわらず出力電力の低下を防止で
きた。FIG. 5 shows the configuration of a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit according to a fourth embodiment. FIG. 4(a) shows a front view of the metal case for the power module. FIG. 4(b) shows a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 4(a). Compared to conventional metal caps made of flat metal, the metal cap 13 with heat dissipation fins allows heat from the heat dissipation plate 1 to be efficiently released into the atmosphere, and a small power module of 18 mm x 13 mm or less can output 1 W. Despite the above, a decrease in output power could be prevented.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上述べてきた様に、本発明により次の
効果がもたらされる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention provides the following effects.
【００２５】１）高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ール用金属ケースとして、プリント基板及び放熱の必要
な半導体を半田により固着する放熱板の表面が半田メッ
キされている構成とすることにより、半田の塗れ性が向
上し、半導体から放熱板への熱伝導効率が向上し、半導
体の加熱が抑制された。1) As a metal case for a power module of a high frequency multi-stage power amplifier circuit, the surface of the heat dissipation plate to which a printed circuit board and a semiconductor requiring heat dissipation are fixed by solder is plated, thereby preventing solder coating. The heat conduction efficiency from the semiconductor to the heat sink was improved, and heating of the semiconductor was suppressed.
【００２６】２）高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ール用金属ケースとして、プリント基板及び放熱の必要
な半導体を半田により固着する放熱板が、放熱を必要と
する半導体直下付近の放熱板の厚さが放熱板のそれ以外
よりも厚くなっている構成とすることにより、放熱板の
熱放出効率が向上し、半導体の加熱抑制に効果があるこ
とをを見いだした。2) As a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, a heat sink to which a printed circuit board and a semiconductor that requires heat radiation are fixed by soldering is used. It has been found that by making the heat sink thicker than other heat sinks, the heat dissipation efficiency of the heat sink improves, which is effective in suppressing heating of semiconductors.
【００２７】３）高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ール用金属ケースとして、プリント基板を覆う金属キャ
ップと放熱板の表面が半田メッキされている構成とする
ことにより、組立の最終行程において金属キャップをプ
リント基板と半導体を固着した放熱板にかぶせてリフロ
ー等を通して加熱するだけで、放熱板と金属キャップを
半田で接合することが可能となった。これにより、従来
のピン止めのみのものと比較して両者の熱伝導効率が向
上し、金属キャップの放熱効果が高まった。さらに、従
来のピン止めのみのものと比較して耐震性が増し、金属
ケースの振動によって放熱板と金属キャップが振動音を
たてることがなく、受信部を近くに備え持つ携帯電話な
どに使用したとき、ノイズによる悪影響をなくすことが
できた。3) As a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, the metal cap covering the printed circuit board and the surface of the heat sink are solder-plated, so that the metal cap can be printed in the final process of assembly. It is now possible to join the heat sink and metal cap with solder by simply placing the substrate and semiconductor over the fixed heat sink and heating them through reflow. This improves the heat conduction efficiency between the two compared to conventional pin-only caps, and increases the heat dissipation effect of the metal cap. Furthermore, it has improved earthquake resistance compared to the conventional pin-only type, and the heat sink and metal cap do not vibrate and make noise due to the vibration of the metal case, making it suitable for mobile phones that have a receiver nearby. By doing so, we were able to eliminate the negative effects of noise.
【００２８】４）高周波多段電力増幅回路の電力モジュ
ール用金属ケースとして、プリント基板を覆う金属キャ
ップに放熱フィンが付いた構成とすることにより、電力
モジュールの放熱効率を高めることができ、半導体の加
熱抑制に効果があることを見いだした。4) As a metal case for a power module of a high-frequency multi-stage power amplifier circuit, the heat radiation efficiency of the power module can be increased by using a metal cap that covers the printed circuit board with heat radiation fins, and the heat radiation efficiency of the power module can be improved. It was found to be effective in suppressing
【図１】（ａ）本発明の電力モジュール用金属ケースの
放熱板の平面図である。
（ｂ）本発明の電力モジュール用金属ケースの放熱板の
断面図である。
（ｃ）本発明の電力モジュール用金属ケースの放熱板の
断面図である。FIG. 1 (a) is a plan view of a heat sink of a metal case for a power module according to the present invention. (b) It is a sectional view of the heat sink of the metal case for power modules of the present invention. (c) It is a sectional view of the heat sink of the metal case for power modules of the present invention.
【図２】（ａ）本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図である。
（ｂ）本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図で
ある。FIG. 2(a) is a plan view of the metal case for a power module of the present invention. (b) It is a sectional view of the metal case for power modules of the present invention.
【図３】（ａ）本発明の電力モジュール用金属ケースの
金属キャップの平面図である。
（ｂ）本発明の電力モジュール用金属ケースの金属キャ
ップの断面図である。FIG. 3(a) is a plan view of a metal cap of a metal case for a power module according to the present invention. (b) It is a sectional view of the metal cap of the metal case for a power module of the present invention.
【図４】（ａ）本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図である。
（ｂ）本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図で
ある。FIG. 4(a) is a plan view of a metal case for a power module according to the present invention. (b) It is a sectional view of the metal case for power modules of the present invention.
【図５】（ａ）本発明の電力モジュール用金属ケースの
平面図である。
（ｂ）本発明の電力モジュール用金属ケースの断面図で
ある。FIG. 5(a) is a plan view of a metal case for a power module according to the present invention. (b) It is a sectional view of the metal case for power modules of the present invention.
【図６】（ａ）従来の電力モジュール用金属ケースの平
面図である。
（ｂ）従来の電力モジュール用金属ケースの断面図であ
る。FIG. 6(a) is a plan view of a conventional metal case for a power module. (b) It is a sectional view of a conventional metal case for a power module.
【図７】（ａ）従来の電力モジュール用金属ケースの金
属キャップの斜視図である。
（ｂ）従来の電力モジュール用金属ケースの放熱板の斜
視図である。FIG. 7(a) is a perspective view of a metal cap of a conventional metal case for a power module. (b) It is a perspective view of the heat sink of the conventional metal case for power modules.
１ 表面が半田メッキされている放熱板２ 金属部
３ メッキ部
４ 半田メッキ部
５ 半導体直下部の厚い放熱板
６ プリント基板
７ 第二段半導体
８ 金属キャップ
９ 第一段半導体
１０ 表面が半田メッキされている金属キャップ１１
半田
１２ 放熱板
１３ 放熱フィン付金属キャップ
１５ 凸部
１６ 凹部1 Heat dissipation plate 2 whose surface is solder plated Metal part 3 Plated part 4 Solder plated part 5 Thick heat dissipation plate directly below the semiconductor 6 Printed circuit board 7 Second stage semiconductor 8 Metal cap 9 First stage semiconductor 10 Surface is solder plated metal cap 11
Solder 12 Heat sink 13 Metal cap with heat sink 15 Convex portion 16 Concave portion
Claims (6)
半導体が半田等を用いて固着されており、前記プリント
基板を金属キャップで覆った高周波多段電力増幅回路に
おいて、前記放熱板の表面が半田メッキされていること
を特徴とする電力モジュール用金属ケース。1. A high frequency multi-stage power amplification circuit in which a printed circuit board and a power amplification semiconductor are fixed to a heat sink using solder or the like, and the printed circuit board is covered with a metal cap, wherein the surface of the heat sink is plated with solder. A metal case for a power module characterized by:
半田メッキ部の三層からなることを特徴とする請求項１
記載の電力モジュール用金属ケース。[Claim 2] The heat sink has a metal part, a plated part,
Claim 1 characterized in that it consists of three layers of solder plated parts.
Metal case for the power module described.
半導体が半田等を用いて固着されており、前記プリント
基板を金属キャップで覆った高周波多段電力増幅回路に
おいて、前記電力増幅用半導体の直下付近の放熱板の厚
さがそれ以外の放熱板よりも厚いことを特徴とする電力
モジュール用金属ケース。3. In a high frequency multi-stage power amplification circuit in which a printed circuit board and a power amplification semiconductor are fixed to a heat sink using solder or the like, and the printed circuit board is covered with a metal cap, the area immediately below the power amplification semiconductor is A metal case for a power module, characterized in that a heat sink is thicker than other heat sinks.
半導体が半田等を用いて固着されており、前記プリント
基板を金属キャップで覆った高周波多段電力増幅回路に
おいて、前記金属キャップ及び前記放熱板の表面が半田
メッキされており、前記金属キャップ及び前記放熱板が
半田メッキの溶融により接着されていることを特徴とす
る電力モジュール用金属ケース。4. A high frequency multi-stage power amplification circuit in which a printed circuit board and a power amplification semiconductor are fixed to a heat sink using solder or the like, and the printed circuit board is covered with a metal cap. 1. A metal case for a power module, the surface of which is solder-plated, and the metal cap and the heat sink are bonded together by melting the solder plating.
属部、メッキ部、半田メッキ部の三層からなり、前記金
属キャップ及び前記放熱板が半田メッキの溶融により接
着されていることを特徴とする請求項４記載の電力モジ
ュール用金属ケース。5. The metal cap and the heat sink are comprised of three layers including a metal part, a plated part, and a solder plated part from the inside, and the metal cap and the heat sink are bonded together by melting solder plating. The metal case for a power module according to claim 4.
半導体が半田等を用いて固着されており、前記プリント
基板を金属キャップで覆った高周波多段電力増幅回路に
おいて、前記金属キャップに放熱フィンを設けたことを
特徴とする電力モジュール用金属ケース。6. A high frequency multi-stage power amplification circuit in which a printed circuit board and a power amplification semiconductor are fixed to a heat sink using solder or the like, and the printed circuit board is covered with a metal cap, wherein a heat sink is provided on the metal cap. A metal case for power modules characterized by:
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|---|---|---|---|
| JP3066313A JPH0728153B2 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Metal case for power module |
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| JP3066313A JPH0728153B2 (en) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | Metal case for power module |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08288677A (en) * | 1996-04-18 | 1996-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High frequency power module and its manufacture |
| JP2015026699A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | Terminal box |
| CN106231836A (en) * | 2016-08-05 | 2016-12-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | Closed display device and assemble method thereof |
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|---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-03-29 JP JP3066313A patent/JPH0728153B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN106231836B (en) * | 2016-08-05 | 2023-05-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Enclosed display device and method of assembling the same |
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| JPH0728153B2 (en) | 1995-03-29 |
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