JPH07211827A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】箱型半導体１の絶縁された冷却平面１ａに冷却
用のフィン２を取り付け、フィン２に冷却風をあてて冷
却を行う半導体装置の冷却風の流れ方向には、半導体を
互い違いに複数個取り付けた構造とした。 【効果】冷却用のフィンの放熱面積を多くして冷却性能
の向上，実装容積の低減を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体を冷却するため
の半導体装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、例えば、特開平4−346
251 号公報に示すような冷却方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に開示さ
れた課題において、半導体を平面に複数個実装した場
合、例えば、半導体を冷却風の流れ方向に一列に実装し
た場合には、半導体の回路を構成する上で問題がある。
というのは、一般に、半導体回路を構成する場合には、
半導体同士をできるだけ近づけて回路を構成する必要が
あるためである。また、例えば、半導体を平面に対し縦
横に実装した場合、半導体の個数に応じて柔軟に対応で
きるが、半導体を集中させると、中心部に位置する半導
体の冷却方法に工夫が必要となる。しかし、ある程度の
間隔を置いて半導体を配置した場合、今度は場所をとっ
てしまう、という問題もある。

【０００４】本発明の目的は、冷却性能の向上を図り、
実装容積の低減を図る半導体装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は半導体を冷却風の流れ方向に互い違いに複
数個取り付ける。

【０００６】

【作用】半導体に取り付けた冷却用のフィンは、半導体
の平面に垂直な方向と、冷却風の流れ方向にくさびの形
状を有する。これにより、フィン内の冷却風の流れの先
の方向では、冷却風の通過する断面積を小さくするよう
にすると、冷却風の流速の低下を低減することが可能と
なる。

【０００７】

【実施例】以下、図を用いて実施例を説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施例に基づく半導体
装置を示す斜視図である。

【０００９】図１のように、箱型半導体１とカバー５と
を取り付けて、風胴を形成する。半導体とカバーの取り
付け方法は、図１に示すように、冷却風の流れ方向に互
い違いに取り付ける。フィンの塵埃防止用のフィルタ３
は、冷却風の取入口に取り付ける。半導体冷却用のファ
ン４は、冷却風の排出口に取り付ける。

【００１０】図２は、本発明の一実施例に基づく半導体
装置の一部分を示す斜視図である。すなわち、図２にお
ける箱型半導体１の絶縁された冷却平面１ａに冷却用の
フィン２を取り付けたものである。

【００１１】図３は、図１におけるIII−III線から見た
矢視断面図であり、図４は、図１におけるIV−IV線から
見た矢視断面図である。すなわち、図１および図２にお
ける箱型半導体１の取り付け状況の断面を示したもので
あり、図３においては半導体を左右に取り付けたもの、
図４では半導体を上下に取り付けたものである。冷却用
のフィン２はくさびの形状を有するためフィン同士が接
触することは無く、また半導体側で絶縁されているた
め、電気的な問題は無い。

【００１２】図５は、図２におけるＶ−Ｖ線から見た矢
視断面図である。箱型半導体１の絶縁された冷却平面１
ａに取り付ける冷却用のフィン２は、図２では左手方向
から右手方向に、図５では紙面の奥手から手前方向にく
さびの形状を有するとともに、図２では冷却風の流れと
は反対方向に、図５では下から上方向にもくさびの形状
を有している。これにより、図１のように手前方向より
冷却風が導入された場合、図５のように奥行方向ではフ
ィンの断面積が手前に比べて拡大し、流れの断面積は減
少するため、連続の定理により冷却風の流速低下を低減
させるものである。

【００１３】このようにして組み立てた状態で、図１の
冷却用のファン４に電源を投入すると、冷却風は図１の
手前方向、すなわち、冷却風の取入口から入る。冷却風
はフィルタ３を通り、箱型半導体１とカバー５とで形成
された風胴内に入る。この風胴内には図３または図４の
ように、箱型半導体１の絶縁された冷却平面１ａに取り
付けた冷却用のフィン２が左右または上下からでてお
り、冷却風がフィン内を通過する際に、フィンが冷却風
に放熱することにより、半導体は冷却される。冷却風
は、冷却用のファン４を通して風胴の外へ排出される。

【００１４】図６では、第二の実施例に基づく半導体装
置の冷却用のフィン２を、図２におけるＶ−Ｖ線から見
た矢視断面図である。図２および図５において、冷却用
のフィン２の形状は図２の場合には奥行方向に、図５の
場合には上下方向に、連続的に形成されているが、これ
を図６のように分割して柱状とすることにより、より効
果的な冷却を可能とする。

【００１５】図７では、第三の実施例に基づく半導体装
置の冷却用のフィン２を、図２におけるＶ−Ｖ線から見
た矢視断面図である。フィンの形状は図２の場合には手
前から奥行方向に、図５の場合には上下方向に連続的に
形成され、図６の場合には柱状に形成されているが、こ
れを図７のように、冷却風の流れ方向には、図６の柱状
にしたフィンを千鳥配列とすることにより、より効果的
な冷却を可能とする。

【００１６】図８では、本発明の第四の実施例に基づく
半導体装置の要部断面を示す斜視図である。図３および
図４において、半導体装置の断面形状が四角形になって
いるが、奥行方向における実装空間の余裕がない場合に
は、断面形状の変更を容易に可能とする。図２で示した
箱型半導体１および冷却用のフィン２を用いて図８のよ
うに半導体装置を構成した場合には、断面形状が大きく
なるため、フィンおよびファンの構成に余裕が生じる。

【００１７】図９では、第五の実施例に基づく半導体装
置の斜視図である。図４において、箱型半導体１は奥行
方向に互い違いに複数個連続的に実装されているが、図
９のように途中に増設した冷却用のファン４ａを取り付
けることにより、より効果的な冷却を可能とする。

【００１８】以上の実施例では、箱型半導体１とカバー
５との組み合わせにより風胴を形成したものであるが、
予め風胴を形成しておき、この風胴に半導体，フィルタ
および冷却用ファンを取り付けることにより、カバーを
不要にすることもでき、強度的により有利となる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の半導体装置は、半導体を冷却風
の流れ方向に互い違いに配置することにより、フィンの
放熱面積を多くし、冷却性能の向上，実装容積の低減が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】図１の一部分を取り出した斜視図。

【図３】図１においてIII−III線から見た矢視断面図。

【図４】図１においてIV−IV線から見た矢視断面図。

【図５】図２においてＶ−Ｖ線から見た矢視平面図。

【図６】本発明の第二実施例による要部平面図。

【図７】本発明の第三実施例による要部平面図。

【図８】本発明の第四実施例による要部断面を示す斜視
図。

【図９】本発明の第五実施例による斜視図。

【符号の説明】

１…箱型半導体、１ａ…箱型半導体の絶縁された冷却平
面、２…冷却用のフィン、３…フィルタ、４…冷却用の
ファン、４ａ…増設した冷却用のファン、５…カバー。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱型半導体の絶縁された冷却平面に冷却用
   のフィンを取り付け、前記フィンに冷却風をあてて冷却
   を行う半導体装置において、複数個の前記箱型半導体
   を、冷却風の流れ方向に互い違いに配置したことを特徴
   とする半導体装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記フィンを前記箱型
   半導体の前記冷却平面に垂直な方向と、冷却風の流れ方
   向にくさびの形状を有する半導体装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記フィンを
   前記箱型半導体の冷却平面に垂直な方向に、柱状形状を
   有する半導体装置。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、前記フィ
   ンを前記箱型半導体の冷却平面に垂直な方向に柱状形状
   を有し、風胴内の冷却風の流れ方向には千鳥配列を有す
   る半導体装置。
5. 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
   半導体装置の断面形状を任意に変更できる半導体装置。