JPH08107166A - 放熱用フィン - Google Patents
放熱用フィンInfo
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- JPH08107166A JPH08107166A JP6241722A JP24172294A JPH08107166A JP H08107166 A JPH08107166 A JP H08107166A JP 6241722 A JP6241722 A JP 6241722A JP 24172294 A JP24172294 A JP 24172294A JP H08107166 A JPH08107166 A JP H08107166A
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
- H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
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- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体チップの熱をスムーズに放散でき、しか
もねじ止めのためのスペースが不要になる。また加熱冷
却を繰返してもセラミック層や金属板等が損傷せず、金
属フィンが金属板と熱膨張係数が異なっていてもフィン
が変形しない。 【構成】半導体装置１３の底部に設けられた絶縁性セラ
ミック層１６の裏面にはんだ１４を介して放熱用フィン
１１が直接接着される。放熱用フィンはセラミック層の
裏面にはんだを介して接着されかつ複数の細孔２１ａが
形成された金属板２１と、複数の細孔に基部２２ａがそ
れぞれ挿着された金属フィン２２とを備える。セラミッ
ク層はＡｌ2Ｏ3からなり、金属板はＣｕ−Ｗ−Ｎｉ合金
からなる。金属板はセラミック層と同等の熱膨張係数と
セラミック層を被覆可能な面積を有する。金属フィンは
矩形の金属薄板の両端部を揃えて折曲げることにより形
成され、両端部を基部として金属板の細孔に挿着される
ように構成される。
もねじ止めのためのスペースが不要になる。また加熱冷
却を繰返してもセラミック層や金属板等が損傷せず、金
属フィンが金属板と熱膨張係数が異なっていてもフィン
が変形しない。 【構成】半導体装置１３の底部に設けられた絶縁性セラ
ミック層１６の裏面にはんだ１４を介して放熱用フィン
１１が直接接着される。放熱用フィンはセラミック層の
裏面にはんだを介して接着されかつ複数の細孔２１ａが
形成された金属板２１と、複数の細孔に基部２２ａがそ
れぞれ挿着された金属フィン２２とを備える。セラミッ
ク層はＡｌ2Ｏ3からなり、金属板はＣｕ−Ｗ−Ｎｉ合金
からなる。金属板はセラミック層と同等の熱膨張係数と
セラミック層を被覆可能な面積を有する。金属フィンは
矩形の金属薄板の両端部を揃えて折曲げることにより形
成され、両端部を基部として金属板の細孔に挿着される
ように構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体パッケージ、ハイ
ブリッドＩＣ基板又はパワーモジュール基板等の半導体
装置のセラミック基板に搭載された半導体チップから発
生する熱を放散させる大型の放熱用フィンに関するもの
である。
ブリッドＩＣ基板又はパワーモジュール基板等の半導体
装置のセラミック基板に搭載された半導体チップから発
生する熱を放散させる大型の放熱用フィンに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の放熱用フィンとして、Ａ
ｌ製のフィンが用いられ、このフィンのセラミック基板
への取付けは絶縁シートを挟んでねじ止めすることによ
り行われていた。絶縁シートはサーマルシートやシリコ
ーングリース等の比較的熱伝導率の大きいものが用いら
れる。このような取付方法の採用により、フィンをセラ
ミック基板にはんだや接着剤にて直接接着した場合に発
生するフィン及びセラミック基板の熱膨張差によるセラ
ミック基板の破損を防止できる。
ｌ製のフィンが用いられ、このフィンのセラミック基板
への取付けは絶縁シートを挟んでねじ止めすることによ
り行われていた。絶縁シートはサーマルシートやシリコ
ーングリース等の比較的熱伝導率の大きいものが用いら
れる。このような取付方法の採用により、フィンをセラ
ミック基板にはんだや接着剤にて直接接着した場合に発
生するフィン及びセラミック基板の熱膨張差によるセラ
ミック基板の破損を防止できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のね
じ止めによる放熱用フィンでは、絶縁シートを介してフ
ィンがセラミック基板に接触しているため、その熱伝導
率が比較的大きいにも拘らず、絶縁シートにおける熱抵
抗は比較的大きく、半導体チップにて発生した熱をスム
ーズに放散することができない不具合があった。また、
上記従来のねじ止めによる放熱用フィンでは、ねじ止め
のためのスペースが必要となり、基板やパッケージ全体
が大型化する問題点もあった。
じ止めによる放熱用フィンでは、絶縁シートを介してフ
ィンがセラミック基板に接触しているため、その熱伝導
率が比較的大きいにも拘らず、絶縁シートにおける熱抵
抗は比較的大きく、半導体チップにて発生した熱をスム
ーズに放散することができない不具合があった。また、
上記従来のねじ止めによる放熱用フィンでは、ねじ止め
のためのスペースが必要となり、基板やパッケージ全体
が大型化する問題点もあった。
【０００４】本発明の目的は、半導体チップにて発生し
た熱をスムーズに放散でき、しかもねじ止めのためのス
ペースが不要になる放熱用フィンを提供することにあ
る。また本発明の別の目的は、加熱冷却を繰返してもセ
ラミック層や金属板等が損傷せず、金属フィンが金属板
と熱膨張係数が異なっていてもフィンが変形しない放熱
用フィンを提供することにある。
た熱をスムーズに放散でき、しかもねじ止めのためのス
ペースが不要になる放熱用フィンを提供することにあ
る。また本発明の別の目的は、加熱冷却を繰返してもセ
ラミック層や金属板等が損傷せず、金属フィンが金属板
と熱膨張係数が異なっていてもフィンが変形しない放熱
用フィン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
の本発明の構成を、実施例に対応する図１、図３及び図
４を用いて説明する。本発明の第１は、図１に示すよう
に半導体チップ１２が搭載された半導体装置１３の底部
に絶縁性セラミック層１６が設けられ、セラミック層１
６の裏面にはんだ１４又は接着剤を介して直接接着され
る放熱用フィン１１であって、セラミック層１６と同等
の熱膨張係数とセラミック層１６を被覆可能な面積を有
し、複数の細孔２１ａが形成された金属板２１と、複数
の細孔２１ａに基部２２ａが挿着された複数の金属フィ
ン２２とを備え、細孔２１ａ毎に１又は２以上の金属フ
ィン２２が挿着されたものである。
の本発明の構成を、実施例に対応する図１、図３及び図
４を用いて説明する。本発明の第１は、図１に示すよう
に半導体チップ１２が搭載された半導体装置１３の底部
に絶縁性セラミック層１６が設けられ、セラミック層１
６の裏面にはんだ１４又は接着剤を介して直接接着され
る放熱用フィン１１であって、セラミック層１６と同等
の熱膨張係数とセラミック層１６を被覆可能な面積を有
し、複数の細孔２１ａが形成された金属板２１と、複数
の細孔２１ａに基部２２ａが挿着された複数の金属フィ
ン２２とを備え、細孔２１ａ毎に１又は２以上の金属フ
ィン２２が挿着されたものである。
【０００６】本発明の第２は、図３に示すように半導体
チップ３２が搭載された半導体装置３３の底部に導電層
３８が設けられ、導電層３８の裏面にはんだ１４又は接
着剤を介して直接接着される放熱用フィン３１であっ
て、導電層３８を被覆可能な面積を有するセラミック基
板４１と、セラミック基板４１と同等の熱膨張係数とセ
ラミック基板４１を被覆可能な面積を有し、複数の細孔
２１ａが形成された金属板２１と、複数の細孔２１ａに
基部２２ａが挿着された複数の金属フィン２２とを備
え、細孔２１ａ毎に１又は２以上の金属フィン２２が挿
着されたものである。
チップ３２が搭載された半導体装置３３の底部に導電層
３８が設けられ、導電層３８の裏面にはんだ１４又は接
着剤を介して直接接着される放熱用フィン３１であっ
て、導電層３８を被覆可能な面積を有するセラミック基
板４１と、セラミック基板４１と同等の熱膨張係数とセ
ラミック基板４１を被覆可能な面積を有し、複数の細孔
２１ａが形成された金属板２１と、複数の細孔２１ａに
基部２２ａが挿着された複数の金属フィン２２とを備
え、細孔２１ａ毎に１又は２以上の金属フィン２２が挿
着されたものである。
【０００７】
【作用】図１に示される放熱用フィン１１では、半導体
チップ１２で発生した熱は絶縁性セラミック基板１６を
通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わり、更に金属
フィン２１から大気にスムーズに放散される。半導体チ
ップ１２が加熱冷却を繰返しても金属板２１及びセラミ
ック層１６の熱膨張係数が同一であるので、セラミック
層１６や金属板２１が損傷せず、金属フィン２２がその
弾性力により細孔２１ａに挿着されるので、熱膨張が異
なってもフィン２２が変形しない。
チップ１２で発生した熱は絶縁性セラミック基板１６を
通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わり、更に金属
フィン２１から大気にスムーズに放散される。半導体チ
ップ１２が加熱冷却を繰返しても金属板２１及びセラミ
ック層１６の熱膨張係数が同一であるので、セラミック
層１６や金属板２１が損傷せず、金属フィン２２がその
弾性力により細孔２１ａに挿着されるので、熱膨張が異
なってもフィン２２が変形しない。
【０００８】図３に示される放熱用フィン３１では、半
導体チップ３２で発生した熱は導電層３８、セラミック
基板４１を通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わ
り、更に金属フィン２２から大気にスムーズに放散され
る。半導体チップ３２が加熱冷却を繰返しても金属板２
１及びセラミック基板４１の熱膨張係数が同一であるの
で、セラミック基板４１や金属板２１が損傷せず、金属
フィン２２がその弾性力により細孔２１ａに挿着される
ので、熱膨張が異なってもフィン２２が変形しない。
導体チップ３２で発生した熱は導電層３８、セラミック
基板４１を通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わ
り、更に金属フィン２２から大気にスムーズに放散され
る。半導体チップ３２が加熱冷却を繰返しても金属板２
１及びセラミック基板４１の熱膨張係数が同一であるの
で、セラミック基板４１や金属板２１が損傷せず、金属
フィン２２がその弾性力により細孔２１ａに挿着される
ので、熱膨張が異なってもフィン２２が変形しない。
【０００９】
【実施例】次に本発明の第１実施例を図面に基づいて詳
しく説明する。図１及び図２に示すように、放熱用フィ
ン１１は表面に大電力半導体チップ１２を実装するパワ
ーモジュール基板１３の裏面にはんだ１４を介して直接
接着される。パワーモジュール基板１３は絶縁性セラミ
ック層１６を有する。このセラミック層１６はこの例で
はＡｌ2Ｏ3により形成される。セラミック層１６には厚
さ０．４ｍｍのＡｌ板１７，１９がそれぞれ厚さ３０μ
ｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔（重量％、以下同じ）を挟ん
だ状態で、これらに２ｋｇｆ／ｃｍ2の荷重を加えて真
空炉で６３０℃、３０分加熱することにより接着され
る。更に接着されたＡｌ板１７の表面にはレジストパタ
ーンが印刷され、このＡｌ板１７をエッチングすること
によりＡｌ回路１７が形成される。Ａｌ回路１７のＳｉ
チップ搭載部分の表面及びＡｌ板１９裏面にはＮｉめっ
きが施される。Ａｌ回路１７のＳｉチップ搭載部分に大
電力半導体チップ１２をＰｂ−５％Ｓｎはんだを用いて
３５０℃でダイボンディングした後、Ａｌワイヤ１８に
よりワイヤボンディングを行うことによりチップ１２は
実装される。
しく説明する。図１及び図２に示すように、放熱用フィ
ン１１は表面に大電力半導体チップ１２を実装するパワ
ーモジュール基板１３の裏面にはんだ１４を介して直接
接着される。パワーモジュール基板１３は絶縁性セラミ
ック層１６を有する。このセラミック層１６はこの例で
はＡｌ2Ｏ3により形成される。セラミック層１６には厚
さ０．４ｍｍのＡｌ板１７，１９がそれぞれ厚さ３０μ
ｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔（重量％、以下同じ）を挟ん
だ状態で、これらに２ｋｇｆ／ｃｍ2の荷重を加えて真
空炉で６３０℃、３０分加熱することにより接着され
る。更に接着されたＡｌ板１７の表面にはレジストパタ
ーンが印刷され、このＡｌ板１７をエッチングすること
によりＡｌ回路１７が形成される。Ａｌ回路１７のＳｉ
チップ搭載部分の表面及びＡｌ板１９裏面にはＮｉめっ
きが施される。Ａｌ回路１７のＳｉチップ搭載部分に大
電力半導体チップ１２をＰｂ−５％Ｓｎはんだを用いて
３５０℃でダイボンディングした後、Ａｌワイヤ１８に
よりワイヤボンディングを行うことによりチップ１２は
実装される。
【００１０】放熱用フィン１１はセラミック層１６を被
覆可能な面積を有しかつ複数の細孔２１ａが形成された
金属板２１と、これらの細孔２１ａに基部２２ａが挿着
された複数の金属フィン２２とを備える。金属板２１は
この例ではＣｕ−Ｗ−Ｎｉの各粉末を焼結することによ
り形成された合金のアンビロイ（登録商標）が用いられ
る。この金属板２１はＣｕを含むことにより熱伝導率が
大きく、Ｃｕ−Ｗ−Ｎｉの粉末を所定の混合比で混合し
た後に焼結することによりセラミック層１６と同等の熱
膨張係数を有する。また金属板２１の表面にはＮｉめっ
きが施される。金属フィン２２は矩形のＡｌ板の両端部
を揃えて折曲げることによりその両端部を基部２２ａと
して金属板２１の細孔２１ａに挿着可能に構成される。
覆可能な面積を有しかつ複数の細孔２１ａが形成された
金属板２１と、これらの細孔２１ａに基部２２ａが挿着
された複数の金属フィン２２とを備える。金属板２１は
この例ではＣｕ−Ｗ−Ｎｉの各粉末を焼結することによ
り形成された合金のアンビロイ（登録商標）が用いられ
る。この金属板２１はＣｕを含むことにより熱伝導率が
大きく、Ｃｕ−Ｗ−Ｎｉの粉末を所定の混合比で混合し
た後に焼結することによりセラミック層１６と同等の熱
膨張係数を有する。また金属板２１の表面にはＮｉめっ
きが施される。金属フィン２２は矩形のＡｌ板の両端部
を揃えて折曲げることによりその両端部を基部２２ａと
して金属板２１の細孔２１ａに挿着可能に構成される。
【００１１】金属板２１は縦横各５０ｍｍ、厚さ５ｍｍ
に形成され、複数の細孔２１ａはこの例では５本であ
る。これらの細孔２１ａは互いに所定の間隔をあけて平
行に形成され、それぞれ長さ４０ｍｍ，幅３ｍｍの長孔
に形成される。金属フィン２２は縦４０ｍｍ、横６０ｍ
ｍ、厚さ１．５ｍｍのＡｌ板を中央で折曲げて長さ４０
ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの略Ｖ字状に形成され
る。このフィン２２の基部２２ａをその弾性力に抗して
互いに近付けた状態で細孔２１ａに挿入することによ
り、金属フィン２２の基部２２ａが細孔２１ａに挿着さ
れるようになっている。また金属フィン２２の基部２２
ａを細孔２１ａに挿着するときには、基部２２ａの細孔
２１ａの内面への接触面積を大きくするために、比較的
熱伝導率の大きいシリコーン樹脂製のグリースが塗布さ
れる。
に形成され、複数の細孔２１ａはこの例では５本であ
る。これらの細孔２１ａは互いに所定の間隔をあけて平
行に形成され、それぞれ長さ４０ｍｍ，幅３ｍｍの長孔
に形成される。金属フィン２２は縦４０ｍｍ、横６０ｍ
ｍ、厚さ１．５ｍｍのＡｌ板を中央で折曲げて長さ４０
ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの略Ｖ字状に形成され
る。このフィン２２の基部２２ａをその弾性力に抗して
互いに近付けた状態で細孔２１ａに挿入することによ
り、金属フィン２２の基部２２ａが細孔２１ａに挿着さ
れるようになっている。また金属フィン２２の基部２２
ａを細孔２１ａに挿着するときには、基部２２ａの細孔
２１ａの内面への接触面積を大きくするために、比較的
熱伝導率の大きいシリコーン樹脂製のグリースが塗布さ
れる。
【００１２】金属フィン２２が挿着された金属板２１の
表面とセラミック層１６の裏面に接着されたＡｌ板１９
の裏面との間には厚さ５０〜１００μｍの３７％Ｐｂ−
６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、この状態で２３０
℃に加熱することにより金属板２１がＡｌ板１９に接着
される。
表面とセラミック層１６の裏面に接着されたＡｌ板１９
の裏面との間には厚さ５０〜１００μｍの３７％Ｐｂ−
６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、この状態で２３０
℃に加熱することにより金属板２１がＡｌ板１９に接着
される。
【００１３】このように構成された放熱用フィンでは、
大電力半導体チップ１２で発生した熱はＡｌ回路１７及
び絶縁性セラミック基板１６を通って熱伝導率の大きい
金属板２１に伝わる。金属フィン２２は金属板２１の細
孔２１ａの内面に直接接触するのみならず、比較的熱伝
導率の大きいシリコーン樹脂製のグリースを介して大き
な面積で接触しているので、上記熱がスムーズに金属フ
ィン２２に伝わる。この結果、半導体チップ１２で発生
した熱は金属フィン２２から大気にスムーズに放散され
る。また金属板２１及びＡｌ板１９の接着時の加熱冷却
によっても、或いは半導体チップ１２が発熱しても、金
属板２１及びセラミック層１６の熱膨張係数が同一であ
るので、セラミック層１６や金属板２１が熱変形により
損傷することはなく、金属フィン２２はその弾性力によ
り細孔２１ａに挿着されているので、フィン２２が金属
板２１と熱膨張係数が異なっていてもフィン２１が変形
することはない。
大電力半導体チップ１２で発生した熱はＡｌ回路１７及
び絶縁性セラミック基板１６を通って熱伝導率の大きい
金属板２１に伝わる。金属フィン２２は金属板２１の細
孔２１ａの内面に直接接触するのみならず、比較的熱伝
導率の大きいシリコーン樹脂製のグリースを介して大き
な面積で接触しているので、上記熱がスムーズに金属フ
ィン２２に伝わる。この結果、半導体チップ１２で発生
した熱は金属フィン２２から大気にスムーズに放散され
る。また金属板２１及びＡｌ板１９の接着時の加熱冷却
によっても、或いは半導体チップ１２が発熱しても、金
属板２１及びセラミック層１６の熱膨張係数が同一であ
るので、セラミック層１６や金属板２１が熱変形により
損傷することはなく、金属フィン２２はその弾性力によ
り細孔２１ａに挿着されているので、フィン２２が金属
板２１と熱膨張係数が異なっていてもフィン２１が変形
することはない。
【００１４】図３は本発明の第２実施例を示す。図３に
おいて図１と同一符号は同一部品を示す。この例では、
放熱用フィン３１は表面に複数の半導体チップ３２を実
装するハイブリッドＩＣ基板３３の裏面にはんだ１４を
介して直接接着される。ハイブリッドＩＣ基板３３は複
数のスルーホール３６ａを有するＡｌ2Ｏ3基板３６と、
Ａｌ2Ｏ3基板３６の表面及び裏面にそれぞれ形成されス
ルーホール３６ａを介して互いに電気的に接続された表
面の厚膜回路３７及び裏面の厚膜回路３８と、表面の厚
膜回路３７に実装された半導体チップ３２とを備える。
厚膜回路３７，３８は、Ａｌ2Ｏ3基板３６の表面にＡｇ
−Ｐｔペーストで導体回路パターンを印刷して１５０℃
で乾燥し、裏面にべたパターンを印刷して１５０℃で乾
燥し、裏面からスルーホール印刷によりスルーホール３
６ａ内面に導体ペーストを印刷して１５０℃で乾燥し、
更に大気中で焼成ベルト炉を用いて８５０℃、１０分焼
成することにより、形成される。表面の厚膜回路３７に
はＲｕＯ2系ペーストを印刷して１５０℃で乾燥し、大
気中で、８５０℃で１０分間焼成することにより厚膜抵
抗体３９が形成され、更に厚膜回路３７には半導体チッ
プ３２がＡｕ−Ｓｉはんだを用いて４２０℃でダイボン
ディングした後、Ａｕワイヤ４８により３００℃でワイ
ヤボンディングすることにより実装される。
おいて図１と同一符号は同一部品を示す。この例では、
放熱用フィン３１は表面に複数の半導体チップ３２を実
装するハイブリッドＩＣ基板３３の裏面にはんだ１４を
介して直接接着される。ハイブリッドＩＣ基板３３は複
数のスルーホール３６ａを有するＡｌ2Ｏ3基板３６と、
Ａｌ2Ｏ3基板３６の表面及び裏面にそれぞれ形成されス
ルーホール３６ａを介して互いに電気的に接続された表
面の厚膜回路３７及び裏面の厚膜回路３８と、表面の厚
膜回路３７に実装された半導体チップ３２とを備える。
厚膜回路３７，３８は、Ａｌ2Ｏ3基板３６の表面にＡｇ
−Ｐｔペーストで導体回路パターンを印刷して１５０℃
で乾燥し、裏面にべたパターンを印刷して１５０℃で乾
燥し、裏面からスルーホール印刷によりスルーホール３
６ａ内面に導体ペーストを印刷して１５０℃で乾燥し、
更に大気中で焼成ベルト炉を用いて８５０℃、１０分焼
成することにより、形成される。表面の厚膜回路３７に
はＲｕＯ2系ペーストを印刷して１５０℃で乾燥し、大
気中で、８５０℃で１０分間焼成することにより厚膜抵
抗体３９が形成され、更に厚膜回路３７には半導体チッ
プ３２がＡｕ−Ｓｉはんだを用いて４２０℃でダイボン
ディングした後、Ａｕワイヤ４８により３００℃でワイ
ヤボンディングすることにより実装される。
【００１５】放熱用フィン３１は裏面の厚膜回路３８を
被覆可能な面積を有するセラミック基板４１と、複数の
細孔２１ａが形成されセラミック基板４１を被覆可能な
面積を有する金属板２１と、複数の細孔２１ａに基部２
２ａが挿着された複数の金属フィン２２とを備える。セ
ラミック基板４１はこの例ではＡｌ2Ｏ3により縦横各５
０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍに形成され、金属板２１は
この例では第１実施例の金属板と同一材質で同一形状に
形成される。
被覆可能な面積を有するセラミック基板４１と、複数の
細孔２１ａが形成されセラミック基板４１を被覆可能な
面積を有する金属板２１と、複数の細孔２１ａに基部２
２ａが挿着された複数の金属フィン２２とを備える。セ
ラミック基板４１はこの例ではＡｌ2Ｏ3により縦横各５
０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍに形成され、金属板２１は
この例では第１実施例の金属板と同一材質で同一形状に
形成される。
【００１６】金属板２１の表面には厚さ０．４ｍｍのＡ
ｌ板４２、セラミック基板４１及び厚さ０．４ｍｍのＡ
ｌ板４３が順に重ねられ、これらの部材２１，４２，４
１，４３間には厚さ３０μｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔が
それぞれ介装され、この状態で荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を
加えて真空炉中で６３０℃、３０分加熱することにより
上記各部材２１，４２，４１，４３が接着される。Ａｌ
板４３の表面にはＮｉめっきが施される。金属フィン２
２は第１実施例の金属フィンと同一材質で同一形状に形
成される。また細孔２１ａに挿着される金属フィン２２
の基部２２ａには第１実施例と同一のグリースが塗布さ
れる。
ｌ板４２、セラミック基板４１及び厚さ０．４ｍｍのＡ
ｌ板４３が順に重ねられ、これらの部材２１，４２，４
１，４３間には厚さ３０μｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔が
それぞれ介装され、この状態で荷重２ｋｇｆ／ｃｍ2を
加えて真空炉中で６３０℃、３０分加熱することにより
上記各部材２１，４２，４１，４３が接着される。Ａｌ
板４３の表面にはＮｉめっきが施される。金属フィン２
２は第１実施例の金属フィンと同一材質で同一形状に形
成される。また細孔２１ａに挿着される金属フィン２２
の基部２２ａには第１実施例と同一のグリースが塗布さ
れる。
【００１７】裏面にセラミック基板４１及びＡｌ板４２
を介して金属板２１が接着されたＡｌ板４３の表面と、
半導体チップ３２が実装されたＡｌ2Ｏ3基板３６の裏面
の厚膜回路３８との間には厚さ５０〜１００μｍの３７
％Ｐｂ−６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、この状態
で２３０℃に加熱することによりＡｌ板４３が厚膜回路
３８に接着される。
を介して金属板２１が接着されたＡｌ板４３の表面と、
半導体チップ３２が実装されたＡｌ2Ｏ3基板３６の裏面
の厚膜回路３８との間には厚さ５０〜１００μｍの３７
％Ｐｂ−６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、この状態
で２３０℃に加熱することによりＡｌ板４３が厚膜回路
３８に接着される。
【００１８】このように構成された放熱用フィンでは、
半導体チップ３２で発生した熱は厚膜回路３７、裏面の
厚膜回路３８、Ａｌ板４２、セラミック基板４１及びＡ
ｌ板４３を通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わ
る。金属板２１に伝わった熱は直接金属フィン２２に、
或いはシリコーン樹脂製のグリースを介して金属フィン
２２に伝わり、金属フィン２２から大気にスムーズに放
散される。またＡｌ板４３及び厚膜回路３８の接着時の
加熱冷却によっても、或いは半導体チップ３２が発熱し
ても、Ａｌ2Ｏ3基板３６、セラミック基板４１及び金属
板２１の熱膨張係数が同一であるので、Ａｌ2Ｏ3基板３
６やセラミック基板４１や金属板２１が熱変形により損
傷することはなく、金属フィン２２はその弾性力により
細孔２１ａに挿着されているので、フィン２２が金属板
２１と熱膨張係数が異なっていてもフィン２２が変形す
ることはない。
半導体チップ３２で発生した熱は厚膜回路３７、裏面の
厚膜回路３８、Ａｌ板４２、セラミック基板４１及びＡ
ｌ板４３を通って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わ
る。金属板２１に伝わった熱は直接金属フィン２２に、
或いはシリコーン樹脂製のグリースを介して金属フィン
２２に伝わり、金属フィン２２から大気にスムーズに放
散される。またＡｌ板４３及び厚膜回路３８の接着時の
加熱冷却によっても、或いは半導体チップ３２が発熱し
ても、Ａｌ2Ｏ3基板３６、セラミック基板４１及び金属
板２１の熱膨張係数が同一であるので、Ａｌ2Ｏ3基板３
６やセラミック基板４１や金属板２１が熱変形により損
傷することはなく、金属フィン２２はその弾性力により
細孔２１ａに挿着されているので、フィン２２が金属板
２１と熱膨張係数が異なっていてもフィン２２が変形す
ることはない。
【００１９】図４は本発明の第３実施例を示す。図４に
おいて図３と同一符号は同一部品を示す。この例では、
放熱用フィン６１は表面に複数の半導体チップ３２を実
装するハイブリッドＩＣ基板３３の裏面に接着剤６４を
介して直接接着される。ハイブリッドＩＣ基板３３は上
記第２実施例と同様に形成される。
おいて図３と同一符号は同一部品を示す。この例では、
放熱用フィン６１は表面に複数の半導体チップ３２を実
装するハイブリッドＩＣ基板３３の裏面に接着剤６４を
介して直接接着される。ハイブリッドＩＣ基板３３は上
記第２実施例と同様に形成される。
【００２０】放熱用フィン６１はＡｌ2Ｏ3基板３６の裏
面の厚膜回路３８を被覆可能な面積を有するセラミック
基板４１と、複数の細孔２１ａが形成されセラミック基
板４１を被覆可能な面積を有する金属板２１と、複数の
細孔２１ａに基部２２ａが挿着された複数の金属フィン
２２とを備える。セラミック基板４１及び金属板２１は
上記第２実施例のセラミック基板及び金属板と同一材質
で同一形状にそれぞれ形成される。
面の厚膜回路３８を被覆可能な面積を有するセラミック
基板４１と、複数の細孔２１ａが形成されセラミック基
板４１を被覆可能な面積を有する金属板２１と、複数の
細孔２１ａに基部２２ａが挿着された複数の金属フィン
２２とを備える。セラミック基板４１及び金属板２１は
上記第２実施例のセラミック基板及び金属板と同一材質
で同一形状にそれぞれ形成される。
【００２１】金属板２１の表面には厚さ３０μｍのＡｇ
−Ｃｕ−Ｔｉろう材６６を介してセラミック基板４１が
重ねられ、この状態で還元雰囲気中で８００℃、３０分
加熱することにより上記各部材２１，４１が接着され
る。金属フィン２２は第２実施例の金属フィンと同一材
質で同一形状に形成される。また細孔２１ａに挿着され
る金属フィン２２の基部２２ａには第２実施例と同一の
グリースが塗布される。裏面に金属板２１が接着された
セラミック基板４１の表面と、半導体チップ３２が実装
されたＡｌ2Ｏ3基板３６の裏面の厚膜回路３８とはエポ
キシ系の接着剤６４により接着される。
−Ｃｕ−Ｔｉろう材６６を介してセラミック基板４１が
重ねられ、この状態で還元雰囲気中で８００℃、３０分
加熱することにより上記各部材２１，４１が接着され
る。金属フィン２２は第２実施例の金属フィンと同一材
質で同一形状に形成される。また細孔２１ａに挿着され
る金属フィン２２の基部２２ａには第２実施例と同一の
グリースが塗布される。裏面に金属板２１が接着された
セラミック基板４１の表面と、半導体チップ３２が実装
されたＡｌ2Ｏ3基板３６の裏面の厚膜回路３８とはエポ
キシ系の接着剤６４により接着される。
【００２２】このように構成された放熱用フィンでは、
半導体チップ３２で発生した熱は厚膜回路３７、裏面の
厚膜回路３８、接着剤６４及びセラミック基板４１を通
って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わる。金属板２１
に伝わった熱は直接金属フィン２２に、或いはシリコー
ン樹脂製のグリースを介して金属フィン２２に伝わり、
金属フィン２２から大気にスムーズに放散される。また
半導体チップ３２が発熱しても、Ａｌ2Ｏ3基板３６、セ
ラミック基板４１及び金属板２１の熱膨張係数が同一で
あるので、Ａｌ2Ｏ3基板３６やセラミック基板４１や金
属板２１が熱変形により損傷することはなく、金属フィ
ン２２はその弾性力により細孔２１ａに挿着されている
ので、フィン２２が金属板２１と熱膨張係数が異なって
いてもフィン２２が変形することはない。
半導体チップ３２で発生した熱は厚膜回路３７、裏面の
厚膜回路３８、接着剤６４及びセラミック基板４１を通
って熱伝導率の大きい金属板２１に伝わる。金属板２１
に伝わった熱は直接金属フィン２２に、或いはシリコー
ン樹脂製のグリースを介して金属フィン２２に伝わり、
金属フィン２２から大気にスムーズに放散される。また
半導体チップ３２が発熱しても、Ａｌ2Ｏ3基板３６、セ
ラミック基板４１及び金属板２１の熱膨張係数が同一で
あるので、Ａｌ2Ｏ3基板３６やセラミック基板４１や金
属板２１が熱変形により損傷することはなく、金属フィ
ン２２はその弾性力により細孔２１ａに挿着されている
ので、フィン２２が金属板２１と熱膨張係数が異なって
いてもフィン２２が変形することはない。
【００２３】図５及び図６は本発明の第４実施例を示
す。図５において図１と同一符号は同一部品を示す。こ
の例では、放熱用フィン８１は表面に大電力半導体チッ
プ１２を実装するパワーモジュール基板１３の裏面には
んだ１４を介して直接接着される。パワーモジュール基
板１３は上記第１実施例と同様に形成され、セラミック
層１６の裏面に接着されたＡｌ板１９の裏面にはＮｉめ
っきが施される。
す。図５において図１と同一符号は同一部品を示す。こ
の例では、放熱用フィン８１は表面に大電力半導体チッ
プ１２を実装するパワーモジュール基板１３の裏面には
んだ１４を介して直接接着される。パワーモジュール基
板１３は上記第１実施例と同様に形成され、セラミック
層１６の裏面に接着されたＡｌ板１９の裏面にはＮｉめ
っきが施される。
【００２４】放熱用フィン８１はセラミック層１６を被
覆可能な面積を有しかつ複数の細孔９１ａが形成された
金属板９１と、これらの細孔９１ａに基部９２ａが挿着
された複数の金属フィン９２とを備える。金属板９１は
この例ではＣｕ−Ｗ−Ｎｉの各粉末を焼結することによ
り形成された合金のアンビロイが用いられる。この金属
板９１はＣｕ−Ｗ−Ｎｉの粉末を所定の混合比で混合し
た後に焼結することによりセラミック層１６と同等の熱
膨張係数を有する。また金属板９１の表面にはＮｉめっ
きが施される。金属フィン９２は矩形のＡｌ板の両端部
を揃えて折曲げることによりその両端部を基部９２ａと
して金属板９１の細孔９１ａに挿着可能に構成される。
覆可能な面積を有しかつ複数の細孔９１ａが形成された
金属板９１と、これらの細孔９１ａに基部９２ａが挿着
された複数の金属フィン９２とを備える。金属板９１は
この例ではＣｕ−Ｗ−Ｎｉの各粉末を焼結することによ
り形成された合金のアンビロイが用いられる。この金属
板９１はＣｕ−Ｗ−Ｎｉの粉末を所定の混合比で混合し
た後に焼結することによりセラミック層１６と同等の熱
膨張係数を有する。また金属板９１の表面にはＮｉめっ
きが施される。金属フィン９２は矩形のＡｌ板の両端部
を揃えて折曲げることによりその両端部を基部９２ａと
して金属板９１の細孔９１ａに挿着可能に構成される。
【００２５】金属板９１は縦横各５０ｍｍ、厚さ５ｍｍ
に形成され、複数の細孔９１ａはこの例では１行に３
本、１列に５本、合計１５本形成される。各細孔９１ａ
は長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍに形成される。金属フィン９
２は長さ１０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍのＡｌ厚
板により形成され、金属フィン９２の基部９２ａを厚さ
３０μｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔８２を介して細孔９１
ａに挿入し、真空炉中で６３０℃、３０分加熱すること
により金属フィン９２が細孔９１ａに接着される。
に形成され、複数の細孔９１ａはこの例では１行に３
本、１列に５本、合計１５本形成される。各細孔９１ａ
は長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍに形成される。金属フィン９
２は長さ１０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍのＡｌ厚
板により形成され、金属フィン９２の基部９２ａを厚さ
３０μｍのＡｌ−７．５％Ｓｉ箔８２を介して細孔９１
ａに挿入し、真空炉中で６３０℃、３０分加熱すること
により金属フィン９２が細孔９１ａに接着される。
【００２６】金属フィン９２が挿着された金属板９１と
半導体チップ１２が実装されたセラミック層１６の裏面
に接着されたＡｌ板１９との間には厚さ５０〜１００μ
ｍの３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、
この状態で２３０℃に加熱することにより金属板９１が
Ａｌ板１９に接着される。
半導体チップ１２が実装されたセラミック層１６の裏面
に接着されたＡｌ板１９との間には厚さ５０〜１００μ
ｍの３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎはんだ箔１４が介装され、
この状態で２３０℃に加熱することにより金属板９１が
Ａｌ板１９に接着される。
【００２７】このように構成された放熱用フィンでは、
大電力半導体チップ１２で発生した熱は厚膜回路１７、
絶縁性セラミック基板１６及びＡｌ板１９を通って金属
板９１に伝わる。金属板９１に伝わった熱はＡｌ−７．
５％Ｓｉ箔８２を介して金属フィン９２に伝わり、金属
フィン９２から大気にスムーズに放散される。また半導
体チップ１２が発熱しても、セラミック層１６及び金属
板９１の熱膨張係数が同一であるので、セラミック層１
６や金属板９１が熱変形により損傷することはなく、金
属フィン９２の長さは比較的短く形成されているので、
フィン９２が金属板９１と熱膨張係数が異なっていても
殆ど変形しない。
大電力半導体チップ１２で発生した熱は厚膜回路１７、
絶縁性セラミック基板１６及びＡｌ板１９を通って金属
板９１に伝わる。金属板９１に伝わった熱はＡｌ−７．
５％Ｓｉ箔８２を介して金属フィン９２に伝わり、金属
フィン９２から大気にスムーズに放散される。また半導
体チップ１２が発熱しても、セラミック層１６及び金属
板９１の熱膨張係数が同一であるので、セラミック層１
６や金属板９１が熱変形により損傷することはなく、金
属フィン９２の長さは比較的短く形成されているので、
フィン９２が金属板９１と熱膨張係数が異なっていても
殆ど変形しない。
【００２８】なお、上記第１及び第４実施例ではセラミ
ック層の裏面にＡｌ−７．５％Ｓｉ箔を介して接着され
たＡｌ板の裏面と金属板の表面とにそれぞれＮｉめっき
を施し、これらの間に３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎ箔を挟ん
で接着したが、これは一例であってセラミック層の裏面
にＷメタライズ処理を施し、金属板の表面にＮｉめっき
を施し、これらの間に３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎ箔を挟ん
で接着してもよい。このように構成することによりＡｌ
板が不要になる。またセラミック層の裏面に金属板の表
面をエポキシ系の接着剤を用いて直接接着してもよい。
この場合Ａｌ板及びめっきが不要になる。また、上記第
２実施例ではセラミック基板４１の表面及び裏面にＡｌ
−７．５％Ｓｉ箔を介してＡｌ板４３及びＡｌ板４２を
それぞれ接着したが、セラミック基板の表面及び裏面に
Ｗメタライズ処理を施せば、Ａｌ板４３，４２は不要に
なる。
ック層の裏面にＡｌ−７．５％Ｓｉ箔を介して接着され
たＡｌ板の裏面と金属板の表面とにそれぞれＮｉめっき
を施し、これらの間に３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎ箔を挟ん
で接着したが、これは一例であってセラミック層の裏面
にＷメタライズ処理を施し、金属板の表面にＮｉめっき
を施し、これらの間に３７％Ｐｂ−６３％Ｓｎ箔を挟ん
で接着してもよい。このように構成することによりＡｌ
板が不要になる。またセラミック層の裏面に金属板の表
面をエポキシ系の接着剤を用いて直接接着してもよい。
この場合Ａｌ板及びめっきが不要になる。また、上記第
２実施例ではセラミック基板４１の表面及び裏面にＡｌ
−７．５％Ｓｉ箔を介してＡｌ板４３及びＡｌ板４２を
それぞれ接着したが、セラミック基板の表面及び裏面に
Ｗメタライズ処理を施せば、Ａｌ板４３，４２は不要に
なる。
【００２９】また、上記第１及び第４実施例ではセラミ
ック層としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属板としてアンビロイ
を用いたが、セラミック層としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属
板としてＣｕ−Ｗ合金を用いてもよく、またセラミック
層としてＡｌＮを用い、金属板としてＭｏ又はＷを用い
てもよい。また、上記第２及び第３実施例ではセラミッ
ク基板としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属板としてアンビロイ
を用いたが、セラミック基板としてＡｌ2Ｏ3を用い、金
属板としてＣｕ−Ｗ合金を用いてもよく、またセラミッ
ク基板としてＡｌＮを用い、金属板としてＭｏ又はＷを
用いてもよい。
ック層としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属板としてアンビロイ
を用いたが、セラミック層としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属
板としてＣｕ−Ｗ合金を用いてもよく、またセラミック
層としてＡｌＮを用い、金属板としてＭｏ又はＷを用い
てもよい。また、上記第２及び第３実施例ではセラミッ
ク基板としてＡｌ2Ｏ3を用い、金属板としてアンビロイ
を用いたが、セラミック基板としてＡｌ2Ｏ3を用い、金
属板としてＣｕ−Ｗ合金を用いてもよく、またセラミッ
ク基板としてＡｌＮを用い、金属板としてＭｏ又はＷを
用いてもよい。
【００３０】また、上記第１〜第３実施例では厚さ１．
５ｍｍのＡｌ板を２つに折曲げて金属フィン全体の厚さ
を３ｍｍとし、上記第４実施例では金属フィンとして厚
さ３ｍｍのＡｌ厚板を用いたが、金属フィンの厚さは
０．５〜５ｍｍの範囲内であればよい。このような範囲
に限定したのは、金属フィンの厚さが０．５ｍｍ未満で
はフィン先端までの熱抵抗が大きくなり、フィン効率が
低くなるという不具合があり、５ｍｍを越えると全体の
フィンの総表面積が小さくなるという問題点があるから
である。但し、上記範囲は金属板の縦横が各５０ｍｍで
金属フィンの高さが３０ｍｍの場合の限定範囲であり、
金属板の縦横及び金属フィンも高さが変更されれば金属
フィンの厚さも相対的に変更される。また、上記第１〜
第４実施例では１本の金属板の細孔に１枚の金属フィン
を挿着したが、１本の細孔に２枚以上の金属フィンを挿
着してもよい。
５ｍｍのＡｌ板を２つに折曲げて金属フィン全体の厚さ
を３ｍｍとし、上記第４実施例では金属フィンとして厚
さ３ｍｍのＡｌ厚板を用いたが、金属フィンの厚さは
０．５〜５ｍｍの範囲内であればよい。このような範囲
に限定したのは、金属フィンの厚さが０．５ｍｍ未満で
はフィン先端までの熱抵抗が大きくなり、フィン効率が
低くなるという不具合があり、５ｍｍを越えると全体の
フィンの総表面積が小さくなるという問題点があるから
である。但し、上記範囲は金属板の縦横が各５０ｍｍで
金属フィンの高さが３０ｍｍの場合の限定範囲であり、
金属板の縦横及び金属フィンも高さが変更されれば金属
フィンの厚さも相対的に変更される。また、上記第１〜
第４実施例では１本の金属板の細孔に１枚の金属フィン
を挿着したが、１本の細孔に２枚以上の金属フィンを挿
着してもよい。
【００３１】更に、上記第１及び第４実施例では半導体
装置としてパワーモジュール基板を挙げたが、ハイブリ
ッドＩＣ基板や単一の半導体チップが搭載された半導体
パッケージでもよい。また、上記第２及び第３実施例で
は半導体装置としてハイブリッドＩＣ基板を挙げたが、
パワーモジュール基板や半導体パッケージでもよい。
装置としてパワーモジュール基板を挙げたが、ハイブリ
ッドＩＣ基板や単一の半導体チップが搭載された半導体
パッケージでもよい。また、上記第２及び第３実施例で
は半導体装置としてハイブリッドＩＣ基板を挙げたが、
パワーモジュール基板や半導体パッケージでもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、半
導体チップが搭載された絶縁性セラミック層の裏面には
んだ又は接着剤を介して接着された金属板がセラミック
層と同等の熱膨張係数とセラミック層を被覆可能な面積
を有し、金属板に形成された複数の細孔に細孔毎に１又
は２以上の金属フィンの基部を挿着するように構成した
ので、半導体チップにて発生した熱をスムーズに放散で
きる。また加熱冷却を繰返してもセラミック層と金属板
が同一の熱膨張係数を有するので、これらの部材が損傷
することはない。また、フィンを取付けるためのねじ止
めスペースを必要とするため比較的大型化する従来のね
じ止めによる放熱用フィンと比較して、本発明では放熱
用フィンが接着されるので、ねじ止めのためのスペース
が不要になり、放熱用フィンが大型化することはない。
導体チップが搭載された絶縁性セラミック層の裏面には
んだ又は接着剤を介して接着された金属板がセラミック
層と同等の熱膨張係数とセラミック層を被覆可能な面積
を有し、金属板に形成された複数の細孔に細孔毎に１又
は２以上の金属フィンの基部を挿着するように構成した
ので、半導体チップにて発生した熱をスムーズに放散で
きる。また加熱冷却を繰返してもセラミック層と金属板
が同一の熱膨張係数を有するので、これらの部材が損傷
することはない。また、フィンを取付けるためのねじ止
めスペースを必要とするため比較的大型化する従来のね
じ止めによる放熱用フィンと比較して、本発明では放熱
用フィンが接着されるので、ねじ止めのためのスペース
が不要になり、放熱用フィンが大型化することはない。
【００３３】また、セラミック基板が半導体装置の底部
の導電層を被覆可能な面積を有し、このセラミック基板
と同等の熱膨張係数とセラミック基板を被覆可能な面積
を有する金属板に複数の細孔を形成し、これらの細孔に
細孔毎に金属フィンの基部を挿着するように構成して
も、上記と同様の効果が得られる。更に、金属フィンを
矩形の金属薄板の両端部を揃えて折曲げることにより形
成し、両端部を基部として金属板の細孔に挿着するよう
に構成すれば、金属フィンがその弾性力により金属板の
細孔に挿着されるので、金属フィンが金属板と熱膨張係
数が異なっていても金属フィンが変形することはない。
の導電層を被覆可能な面積を有し、このセラミック基板
と同等の熱膨張係数とセラミック基板を被覆可能な面積
を有する金属板に複数の細孔を形成し、これらの細孔に
細孔毎に金属フィンの基部を挿着するように構成して
も、上記と同様の効果が得られる。更に、金属フィンを
矩形の金属薄板の両端部を揃えて折曲げることにより形
成し、両端部を基部として金属板の細孔に挿着するよう
に構成すれば、金属フィンがその弾性力により金属板の
細孔に挿着されるので、金属フィンが金属板と熱膨張係
数が異なっていても金属フィンが変形することはない。
【図１】本発明の第１実施例放熱用フィンを含むパワー
モジュール基板の断面図。
モジュール基板の断面図。
【図２】図１の矢視Ａ方向から見た放熱用フィンを含む
パワーモジュール基板の斜視図。
パワーモジュール基板の斜視図。
【図３】本発明の第２実施例を示す図１に対応するハイ
ブリッドＩＣ基板の断面図。
ブリッドＩＣ基板の断面図。
【図４】本発明の第３実施例を示す図１に対応するハイ
ブリッドＩＣ基板の断面図。
ブリッドＩＣ基板の断面図。
【図５】本発明の第４実施例を示す図１に対応するパワ
ーモジュール基板の断面図。
ーモジュール基板の断面図。
【図６】図５の矢視Ｂ方向から見た放熱用フィンを含む
パワーモジュール基板の斜視図。
パワーモジュール基板の斜視図。
１１，３１，６１，８１ 放熱用フィン １２，３２ 半導体チップ １３ パワーモジュール基板（半導体装置） １４ はんだ １６ 絶縁セラミック層 ２１，９１ 金属板 ２１ａ，９１ａ 細孔 ２２，９２ 金属フィン ２２ａ，９２ａ 基部 ３３ ハイブリッドＩＣ基板（半導体装置） ３８ 厚膜回路（導電層） ４１ セラミック基板 ６４ 接着剤
Claims (8)
- 【請求項１】 半導体チップ(12)が搭載された半導体装
置(13)の底部に絶縁性セラミック層(16)が設けられ、前
記セラミック層(16)の裏面にはんだ(14)又は接着剤を介
して直接接着される放熱用フィン(11,81)であって、 前記セラミック層(16)と同等の熱膨張係数と前記セラミ
ック層(16)を被覆可能な面積を有し、複数の細孔(21a,9
1a)が形成された金属板(21,91)と、 前記複数の細孔(21a,91a)に基部(22a,92a)が挿着された
複数の金属フィン(22,92)とを備え、 前記細孔(21a,91a)毎に１又は２以上の金属フィン(22,9
2)が挿着されたことを特徴とする放熱用フィン。 - 【請求項２】 半導体チップ(32)が搭載された半導体装
置(33)の底部に導電層(38)が設けられ、前記導電層(38)
の裏面にはんだ(14)又は接着剤(64)を介して直接接着さ
れる放熱用フィン(31,61)であって、 前記導電層(38)を被覆可能な面積を有するセラミック基
板(41)と、 前記セラミック基板(41)と同等の熱膨張係数と前記セラ
ミック基板(41)を被覆可能な面積を有し、複数の細孔(2
1a)が形成された金属板(21)と、 前記複数の細孔(21a)に基部(22a)が挿着された複数の金
属フィン(22)とを備え、 前記細孔(21a)毎に１又は２以上の金属フィン(22)が挿
着されたことを特徴とする放熱用フィン。 - 【請求項３】 絶縁セラミック層(16)がＡｌ2Ｏ3基板か
らなり、金属板(21,91)がＣｕ−Ｗ−Ｎｉ合金又はＣｕ
−Ｗ合金からなる請求項１記載の放熱用フィン。 - 【請求項４】 絶縁セラミック層(16)がＡｌＮ基板から
なり、金属板(21,91)がＭｏ又はＷからなる請求項１記
載の放熱用フィン。 - 【請求項５】 セラミック基板(41)がＡｌ2Ｏ3基板から
なり、金属板(21)がＣｕ−Ｗ−Ｎｉ合金又はＣｕ−Ｗ合
金からなる請求項２記載の放熱用フィン。 - 【請求項６】 セラミック基板(41)がＡｌＮ基板からな
り、金属板(21)がＭｏ又はＷからなる請求項２記載の放
熱用フィン。 - 【請求項７】 金属フィン(22,92)が０．５〜５ｍｍの
厚さを有する請求項１又は２記載の放熱用フィン。 - 【請求項８】 金属フィン(22)が矩形の金属薄板の両端
部を揃えて折曲げて形成され、前記両端部を基部(22a)
として金属板(21)の細孔(21a)に挿着されるように構成
された請求項１又は２記載の放熱用フィン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6241722A JPH08107166A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 放熱用フィン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6241722A JPH08107166A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 放熱用フィン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107166A true JPH08107166A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17078569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6241722A Withdrawn JPH08107166A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 放熱用フィン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107166A (ja) |
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- 1994-10-06 JP JP6241722A patent/JPH08107166A/ja not_active Withdrawn
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