JPH08236664A - 半導体の冷却装置 - Google Patents
半導体の冷却装置Info
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- JPH08236664A JPH08236664A JP7034903A JP3490395A JPH08236664A JP H08236664 A JPH08236664 A JP H08236664A JP 7034903 A JP7034903 A JP 7034903A JP 3490395 A JP3490395 A JP 3490395A JP H08236664 A JPH08236664 A JP H08236664A
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- semiconductor
- high thermal
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
- H01L2224/331—Disposition
- H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
- H01L2224/33181—On opposite sides of the body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体の充分な冷却ができ、且つ、組立て
を、特別な設備を要せず、作業性も良く行ない得るよう
にする。 【構成】 半導体チップ１２と電極部品１３とをマウン
トした金属基板１１と、この金属基板１１を収納する凹
部１５を有すると共に周囲部に複数の放熱フィン１７を
有する冷却部材１４と、この冷却部材１４の凹部１５に
金属基板１１及び半導体チップ１２を埋めるように注入
された高熱伝導グリース１８と、この高熱伝導グリース
１８の上を覆った樹脂１９とを具備し、半導体チップ１
２から発せられる熱が、金属基板１１を経て冷却部材１
４に伝えられると共に、直接高熱伝導グリース１８を経
て同じく冷却部材１４に伝えられ、それぞれ冷却部材１
４の放熱フィン１７から外気に放熱されるようにした。
又、組立てについては、冷却部材１４の凹部１５に高熱
伝導グリース１８を空気抜きをすることなく注入でき、
且つ、順次視認性良く組立て得るようにした。
を、特別な設備を要せず、作業性も良く行ない得るよう
にする。 【構成】 半導体チップ１２と電極部品１３とをマウン
トした金属基板１１と、この金属基板１１を収納する凹
部１５を有すると共に周囲部に複数の放熱フィン１７を
有する冷却部材１４と、この冷却部材１４の凹部１５に
金属基板１１及び半導体チップ１２を埋めるように注入
された高熱伝導グリース１８と、この高熱伝導グリース
１８の上を覆った樹脂１９とを具備し、半導体チップ１
２から発せられる熱が、金属基板１１を経て冷却部材１
４に伝えられると共に、直接高熱伝導グリース１８を経
て同じく冷却部材１４に伝えられ、それぞれ冷却部材１
４の放熱フィン１７から外気に放熱されるようにした。
又、組立てについては、冷却部材１４の凹部１５に高熱
伝導グリース１８を空気抜きをすることなく注入でき、
且つ、順次視認性良く組立て得るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力変換器等に用いられ
る半導体の冷却装置に関する。
る半導体の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種半導体の冷却装置とし
ては、図８及び図９に示すものが存在する。このもので
は、冷却部材１が、周囲部に複数の放熱フィン２を有
し、中心部に凹部３を有する形状で一対具えられ、その
各凹部３に半導体４を片側ずつ収容するようにして冷却
部材１が柔軟性のある絶縁板５を挟み接合され、これに
より、半導体４の両側電極面４ａがそれぞれ凹部３底で
冷却部材１に接触され、そして、凹部３内の残りスペー
スには絶縁性の高熱伝導グリース６が充填されている。
ては、図８及び図９に示すものが存在する。このもので
は、冷却部材１が、周囲部に複数の放熱フィン２を有
し、中心部に凹部３を有する形状で一対具えられ、その
各凹部３に半導体４を片側ずつ収容するようにして冷却
部材１が柔軟性のある絶縁板５を挟み接合され、これに
より、半導体４の両側電極面４ａがそれぞれ凹部３底で
冷却部材１に接触され、そして、凹部３内の残りスペー
スには絶縁性の高熱伝導グリース６が充填されている。
【０００３】この構成で、半導体４から発せられる熱
は、両側の電極面４ａから冷却部材１に伝えられると共
に、半導体４の周側面部から高熱伝導グリース６を経て
同じく冷却部材１に伝えられ、そして、それぞれ冷却部
材１の放熱フィン２から外気に放熱される。
は、両側の電極面４ａから冷却部材１に伝えられると共
に、半導体４の周側面部から高熱伝導グリース６を経て
同じく冷却部材１に伝えられ、そして、それぞれ冷却部
材１の放熱フィン２から外気に放熱される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１０は上述のものの
半導体４の発熱部から冷却部材１の放熱フィン２外面ま
での温度勾配を示している。この図においては、Ａが半
導体４の発熱部の温度で、その熱が半導体４のケース中
を経てケースの表面に達したときの温度がＢであり、そ
の熱が高熱伝導グリース６中を経て冷却部材１の内面に
達したときの温度がＣで、更に、その熱が冷却部材１中
を経て放熱フィン２外面に達したときの温度がＤであ
る。
半導体４の発熱部から冷却部材１の放熱フィン２外面ま
での温度勾配を示している。この図においては、Ａが半
導体４の発熱部の温度で、その熱が半導体４のケース中
を経てケースの表面に達したときの温度がＢであり、そ
の熱が高熱伝導グリース６中を経て冷却部材１の内面に
達したときの温度がＣで、更に、その熱が冷却部材１中
を経て放熱フィン２外面に達したときの温度がＤであ
る。
【０００５】この場合、温度の差が大きいほど熱抵抗が
大きく、伝熱性が悪いということになる。上述のもので
は、Ａ−Ｂの温度差が大きく、すなわち、半導体４のケ
ースの伝熱性が悪い。これは、半導体４がそのケースの
材料に伝熱性の悪い樹脂やセラミックを使用しているか
らであり、このため、上述のように高熱伝導グリース６
を使用しても、半導体４の周側面部からの伝熱性が悪
く、半導体４の充分な冷却ができていない。
大きく、伝熱性が悪いということになる。上述のもので
は、Ａ−Ｂの温度差が大きく、すなわち、半導体４のケ
ースの伝熱性が悪い。これは、半導体４がそのケースの
材料に伝熱性の悪い樹脂やセラミックを使用しているか
らであり、このため、上述のように高熱伝導グリース６
を使用しても、半導体４の周側面部からの伝熱性が悪
く、半導体４の充分な冷却ができていない。
【０００６】又、上述のものでは、冷却部材１を接合し
た後の凹部３内に高熱伝導グリース６を充填するとき
に、凹部３内の空気を抜くこともしなければならず、そ
のために特別な設備を必要としていた。更に、組立て
は、実際には、一つの冷却部材１の凹部３内に半導体４
を入れ、次に絶縁板５を載せて、その後に今一つの冷却
部材１を載せるという手順で行なうが、その最後の冷却
部材１を載せるときに、下方の半導体４，絶縁板５の組
付け状態を視認しながら行なう必要があるのに対して、
それらがそれらより大きな冷却部材１に隠れて見えず、
作業を困難にしていた。
た後の凹部３内に高熱伝導グリース６を充填するとき
に、凹部３内の空気を抜くこともしなければならず、そ
のために特別な設備を必要としていた。更に、組立て
は、実際には、一つの冷却部材１の凹部３内に半導体４
を入れ、次に絶縁板５を載せて、その後に今一つの冷却
部材１を載せるという手順で行なうが、その最後の冷却
部材１を載せるときに、下方の半導体４，絶縁板５の組
付け状態を視認しながら行なう必要があるのに対して、
それらがそれらより大きな冷却部材１に隠れて見えず、
作業を困難にしていた。
【０００７】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、従ってその目的は、半導体の充分な冷却がで
き、且つ、組立てを、特別な設備を要せず、作業性も良
く行なうことのできる半導体の冷却装置を提供するにあ
る。
であり、従ってその目的は、半導体の充分な冷却がで
き、且つ、組立てを、特別な設備を要せず、作業性も良
く行なうことのできる半導体の冷却装置を提供するにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体の冷却装置においては、第１に、半
導体チップと電極部品とをマウントした金属基板と、こ
の金属基板を収納する凹部を有すると共に周囲部に複数
の放熱フィンを有する冷却部材と、この冷却部材の前記
凹部に前記金属基板及び半導体チップを埋めるように注
入された高熱伝導グリースと、この高熱伝導グリースの
上を覆った樹脂とを具備して成ることを特徴とする。
に、本発明の半導体の冷却装置においては、第１に、半
導体チップと電極部品とをマウントした金属基板と、こ
の金属基板を収納する凹部を有すると共に周囲部に複数
の放熱フィンを有する冷却部材と、この冷却部材の前記
凹部に前記金属基板及び半導体チップを埋めるように注
入された高熱伝導グリースと、この高熱伝導グリースの
上を覆った樹脂とを具備して成ることを特徴とする。
【０００９】本発明の半導体の冷却装置においては、第
２に、上述の樹脂に代えて、電極部品を必要な絶縁距離
を保って通す孔を有する補助冷却部材を冷却部材（主冷
却部材）に取付けて高熱伝導グリースの上を覆い、この
補助冷却部材の孔に樹脂を充填したことを特徴とする。
本発明の半導体の冷却装置においては、第３に、前述の
金属板に代えて、立上がり側壁を有する金属基板を用い
たことを特徴とする。
２に、上述の樹脂に代えて、電極部品を必要な絶縁距離
を保って通す孔を有する補助冷却部材を冷却部材（主冷
却部材）に取付けて高熱伝導グリースの上を覆い、この
補助冷却部材の孔に樹脂を充填したことを特徴とする。
本発明の半導体の冷却装置においては、第３に、前述の
金属板に代えて、立上がり側壁を有する金属基板を用い
たことを特徴とする。
【００１０】本発明の半導体の冷却装置においては、第
４に、前述の金属板に代えて、立上がり側壁を有する金
属基板を用い、且つ、前述の樹脂に代えて、電極部品を
必要な絶縁距離を保って通す孔を有する補助冷却部材を
冷却部材（主冷却部材）に取付けて高熱伝導グリースの
上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹脂を充填したこと
を特徴とする。
４に、前述の金属板に代えて、立上がり側壁を有する金
属基板を用い、且つ、前述の樹脂に代えて、電極部品を
必要な絶縁距離を保って通す孔を有する補助冷却部材を
冷却部材（主冷却部材）に取付けて高熱伝導グリースの
上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹脂を充填したこと
を特徴とする。
【００１１】本発明の半導体の冷却装置においては、第
５に、半導体をケースが金属製のものとし、この半導体
を周囲面を残して複数の放熱フィンを有する第１の冷却
部材に取付け、半導体の周囲面には周囲部に複数の放熱
フィンを有する第２の冷却部材を取付けたことを特徴と
する。
５に、半導体をケースが金属製のものとし、この半導体
を周囲面を残して複数の放熱フィンを有する第１の冷却
部材に取付け、半導体の周囲面には周囲部に複数の放熱
フィンを有する第２の冷却部材を取付けたことを特徴と
する。
【００１２】
【作用】上記第１の手段によれば、半導体チップから発
せられる熱は、金属基板を経て冷却部材に伝えられると
共に、直接高熱伝導グリースを経て同じく冷却部材に伝
えられ、そして、それぞれ冷却部材の放熱フィンから外
気に放熱される。又、組立てについては、高熱伝導グリ
ースを空気抜きをすることなく注入でき、且つ、視認性
も良く組立てることができる。
せられる熱は、金属基板を経て冷却部材に伝えられると
共に、直接高熱伝導グリースを経て同じく冷却部材に伝
えられ、そして、それぞれ冷却部材の放熱フィンから外
気に放熱される。又、組立てについては、高熱伝導グリ
ースを空気抜きをすることなく注入でき、且つ、視認性
も良く組立てることができる。
【００１３】第２の手段によれば、半導体チップから発
せられる熱は、第１実施例同様に伝えられるのに加え
て、高熱伝導グリースから補助冷却部材にも伝えられ
て、この補助冷却部材の表面から外気に放熱され、更に
この補助冷却部材から冷却部材に伝えられて、この冷却
部材の放熱フィンから外気に放熱される。組立てについ
ては第１実施例同様である。
せられる熱は、第１実施例同様に伝えられるのに加え
て、高熱伝導グリースから補助冷却部材にも伝えられ
て、この補助冷却部材の表面から外気に放熱され、更に
この補助冷却部材から冷却部材に伝えられて、この冷却
部材の放熱フィンから外気に放熱される。組立てについ
ては第１実施例同様である。
【００１４】第３の手段によれば、半導体チップから発
せられる熱は、金属基板を経て冷却部材に伝えられると
共に、その金属基板の特に立上がり側壁から高熱伝導グ
リースを経て同じく冷却部材に伝えられ、それぞれ冷却
部材の放熱フィンから外気に放熱される。組立てについ
ては第１実施例同様である。
せられる熱は、金属基板を経て冷却部材に伝えられると
共に、その金属基板の特に立上がり側壁から高熱伝導グ
リースを経て同じく冷却部材に伝えられ、それぞれ冷却
部材の放熱フィンから外気に放熱される。組立てについ
ては第１実施例同様である。
【００１５】第４の手段によれば、半導体チップから発
せられる熱は、第２実施例同様に伝えられると共に、第
３実施例同様にも伝えられる。組立てについては第１実
施例同様である。
せられる熱は、第２実施例同様に伝えられると共に、第
３実施例同様にも伝えられる。組立てについては第１実
施例同様である。
【００１６】第５の手段によれば、半導体チップから発
せられる熱は、半導体の金属製ケースから第１の冷却部
材に伝えられると共に、第２の冷却部材にも伝えられ、
そして、それらの放熱フィンから外気に放熱される。組
立てについては第１実施例同様である。
せられる熱は、半導体の金属製ケースから第１の冷却部
材に伝えられると共に、第２の冷却部材にも伝えられ、
そして、それらの放熱フィンから外気に放熱される。組
立てについては第１実施例同様である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の第１実施例につき、図１を参
照して説明する。図において、１１は金属基板を示して
おり、これに半導体チップ１２と電極部品１３とをマウ
ントしている。これに対して、冷却部材１４は、金属製
で、上面部の中央に凹部１５を有しており、この凹部１
５に上記金属基板１１を収納して、ねじ１６により固定
している。この場合、凹部１５は広さが上記金属基板１
１より若干大きく、深さは金属基板１１及び半導体チッ
プ１２を収納して余りあり、たゞし、電極部品１３の上
部は突出する大きさとしている。この冷却部材１４の周
囲部には複数の放熱フィン１７を突設している。
照して説明する。図において、１１は金属基板を示して
おり、これに半導体チップ１２と電極部品１３とをマウ
ントしている。これに対して、冷却部材１４は、金属製
で、上面部の中央に凹部１５を有しており、この凹部１
５に上記金属基板１１を収納して、ねじ１６により固定
している。この場合、凹部１５は広さが上記金属基板１
１より若干大きく、深さは金属基板１１及び半導体チッ
プ１２を収納して余りあり、たゞし、電極部品１３の上
部は突出する大きさとしている。この冷却部材１４の周
囲部には複数の放熱フィン１７を突設している。
【００１８】しかして、凹部１５内には電気絶縁性の高
熱伝導グリース１８を、上記金属基板１１と半導体チッ
プ１２及び電極部品１３の下部を埋めるように注入して
おり、更に、この高熱伝導グリース１８上に位置して凹
部１５には熱硬化性の合成樹脂１９を粘体の状態で注入
し、その後、それらを１５０〜２００［℃］に加熱する
ことによって固化させ、かくして、高熱伝導グリース１
８の上を合成樹脂１９で覆っている。
熱伝導グリース１８を、上記金属基板１１と半導体チッ
プ１２及び電極部品１３の下部を埋めるように注入して
おり、更に、この高熱伝導グリース１８上に位置して凹
部１５には熱硬化性の合成樹脂１９を粘体の状態で注入
し、その後、それらを１５０〜２００［℃］に加熱する
ことによって固化させ、かくして、高熱伝導グリース１
８の上を合成樹脂１９で覆っている。
【００１９】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ１２から発せられる熱は、金属基板１１を経て冷却
部材１４に伝えられると共に、高熱伝導グリース１８を
経て同じく冷却部材１４に伝えられ、そして、それぞれ
冷却部材１４の放熱フィン１７から外気に放熱される。
この場合、半導体チップ１２から高熱伝導グリース１８
への伝熱については、その間に従来のもののような伝熱
性の悪い樹脂やセラミックから成る半導体のケースが存
在せず、直接伝熱されるから、冷却部材１４に効率良く
伝熱でき、かくして、半導体チップ１２の充分な冷却が
できる。
ップ１２から発せられる熱は、金属基板１１を経て冷却
部材１４に伝えられると共に、高熱伝導グリース１８を
経て同じく冷却部材１４に伝えられ、そして、それぞれ
冷却部材１４の放熱フィン１７から外気に放熱される。
この場合、半導体チップ１２から高熱伝導グリース１８
への伝熱については、その間に従来のもののような伝熱
性の悪い樹脂やセラミックから成る半導体のケースが存
在せず、直接伝熱されるから、冷却部材１４に効率良く
伝熱でき、かくして、半導体チップ１２の充分な冷却が
できる。
【００２０】又、組立てについて、冷却部材１４の凹部
１５には高熱伝導グリース１８を空気抜きをすることな
く注入できるので、従来のもののような特別な設備を要
せず、且つ、順次視認性良く組立てることができるの
で、組立ての作業性を良くすることができる。
１５には高熱伝導グリース１８を空気抜きをすることな
く注入できるので、従来のもののような特別な設備を要
せず、且つ、順次視認性良く組立てることができるの
で、組立ての作業性を良くすることができる。
【００２１】ところで、先の図８及び図９に示した従来
のものの場合、高熱伝導グリース６を充填するための注
入口は全体の側部に存在すると考えられるため、その注
入を行なう折りには、注入口を上に向けるべく全体を９
０度角回さなければならず、又、その高熱伝導グリース
６の充填部には密封性がないと考えられるため、全体の
設置の方向，角度にも制約があり、更に、注入口が小さ
いと考えられるため、充填作業の自動化が困難であっ
た。
のものの場合、高熱伝導グリース６を充填するための注
入口は全体の側部に存在すると考えられるため、その注
入を行なう折りには、注入口を上に向けるべく全体を９
０度角回さなければならず、又、その高熱伝導グリース
６の充填部には密封性がないと考えられるため、全体の
設置の方向，角度にも制約があり、更に、注入口が小さ
いと考えられるため、充填作業の自動化が困難であっ
た。
【００２２】その点、上記構成のものでは、高熱伝導グ
リース１８の注入は最初から凹部１５の上方より行ない
得るため、全体を９０度角回す必要がなく、又、高熱伝
導グリース１８の充填部には最終的に密封性があるた
め、全体の設置の方向，角度に制約はなく、更に、注入
口は凹部１５の開口全部で充分に広いため、充填作業の
自動化も所望になすことができる。
リース１８の注入は最初から凹部１５の上方より行ない
得るため、全体を９０度角回す必要がなく、又、高熱伝
導グリース１８の充填部には最終的に密封性があるた
め、全体の設置の方向，角度に制約はなく、更に、注入
口は凹部１５の開口全部で充分に広いため、充填作業の
自動化も所望になすことができる。
【００２３】図２は本発明の第２実施例を示すもので、
このものでは、電極部品１３を必要な絶縁距離を保って
通す孔２０を有する金属製の補助冷却部材２１を、冷却
部材（主冷却部材）１４にねじ２２により取付けて高熱
伝導グリース１８の上を覆い、この補助冷却部材２１の
孔２０にそれぞれ合成樹脂１９を注入し、前述同様に加
熱硬化させることにより、この合成樹脂１９を孔２０に
充填している。又、補助冷却部材２１は厚さを半導体チ
ップ１２に対し最小限の絶縁距離を確保する大きさとし
ている。
このものでは、電極部品１３を必要な絶縁距離を保って
通す孔２０を有する金属製の補助冷却部材２１を、冷却
部材（主冷却部材）１４にねじ２２により取付けて高熱
伝導グリース１８の上を覆い、この補助冷却部材２１の
孔２０にそれぞれ合成樹脂１９を注入し、前述同様に加
熱硬化させることにより、この合成樹脂１９を孔２０に
充填している。又、補助冷却部材２１は厚さを半導体チ
ップ１２に対し最小限の絶縁距離を確保する大きさとし
ている。
【００２４】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ１２から発せられる熱は、第１実施例同様に伝えら
れるのに加えて、高熱伝導グリース１８から補助冷却部
材２１にも伝えられ、この補助冷却部材２１の表面から
外気に放熱されると共に、更にこの補助冷却部材２１か
ら冷却部材１４に伝えられて、この冷却部材１４の放熱
フィン１７から外気に放熱されるものであり、かくし
て、半導体チップ１２のより充分な冷却ができる。
ップ１２から発せられる熱は、第１実施例同様に伝えら
れるのに加えて、高熱伝導グリース１８から補助冷却部
材２１にも伝えられ、この補助冷却部材２１の表面から
外気に放熱されると共に、更にこの補助冷却部材２１か
ら冷却部材１４に伝えられて、この冷却部材１４の放熱
フィン１７から外気に放熱されるものであり、かくし
て、半導体チップ１２のより充分な冷却ができる。
【００２５】又、特にこの場合、補助冷却部材２１の厚
さを半導体チップ１２に対し最小限の絶縁距離を確保す
る大きさとしていることにより、半導体チップ１２から
補助冷却部材２１へ最短距離で伝熱でき、半導体チップ
１２の冷却性を更に上げることができる。そのほか、組
立て並びに設置の方向，角度等の点については、第１実
施例同様の効果を得ることができる。
さを半導体チップ１２に対し最小限の絶縁距離を確保す
る大きさとしていることにより、半導体チップ１２から
補助冷却部材２１へ最短距離で伝熱でき、半導体チップ
１２の冷却性を更に上げることができる。そのほか、組
立て並びに設置の方向，角度等の点については、第１実
施例同様の効果を得ることができる。
【００２６】図３は本発明の第３実施例を示すもので、
このものでは、第１及び第２実施例の金属基板１１に代
えて、それより厚みを大きく増した金属基板２４を用
い、且つ、第１及び第２実施例の冷却部材１４に代え
て、凹部１５より深さの大きな凹部２５を形成し、更に
その分、側部の放熱フィン２６の数を増した冷却部材２
７を用いて、これの凹部２５に金属基板２４を収納しね
じ２８により固定した上で、更にその凹部２５内に高耐
熱・低応力性の合成樹脂２９を注入し固化させて、金属
基板２４と半導体チップ１２及び電極部品１３の下部を
封入するようにしている。
このものでは、第１及び第２実施例の金属基板１１に代
えて、それより厚みを大きく増した金属基板２４を用
い、且つ、第１及び第２実施例の冷却部材１４に代え
て、凹部１５より深さの大きな凹部２５を形成し、更に
その分、側部の放熱フィン２６の数を増した冷却部材２
７を用いて、これの凹部２５に金属基板２４を収納しね
じ２８により固定した上で、更にその凹部２５内に高耐
熱・低応力性の合成樹脂２９を注入し固化させて、金属
基板２４と半導体チップ１２及び電極部品１３の下部を
封入するようにしている。
【００２７】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ１２から発せられる熱は、金属基板２４を経てその
裏面から冷却部材２７に伝えられると共に、側面からも
多くが冷却部材２７に伝えられ、そして、それぞれ冷却
部材２７の放熱フィン２６から外気に放熱されるもので
あり、かくして、半導体チップ１２の充分な冷却ができ
る。そのほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点に
ついては、第１実施例同様の効果が得られると共に、特
には使用部品点数を少なくできることから、組立性の一
層の向上を達成でき、作業スペースの縮小化も達成する
ことができる。
ップ１２から発せられる熱は、金属基板２４を経てその
裏面から冷却部材２７に伝えられると共に、側面からも
多くが冷却部材２７に伝えられ、そして、それぞれ冷却
部材２７の放熱フィン２６から外気に放熱されるもので
あり、かくして、半導体チップ１２の充分な冷却ができ
る。そのほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点に
ついては、第１実施例同様の効果が得られると共に、特
には使用部品点数を少なくできることから、組立性の一
層の向上を達成でき、作業スペースの縮小化も達成する
ことができる。
【００２８】図４は本発明の第４実施例を示すもので、
このものでは、更に第１及び第２実施例の金属基板１１
に代えて、立上がり側壁３０ａを有し、厚みも金属基板
１１より増した金属基板３０を用い、且つ、第３実施例
の冷却部材２７を用いて、後は第１実施例同様に構成し
ている。
このものでは、更に第１及び第２実施例の金属基板１１
に代えて、立上がり側壁３０ａを有し、厚みも金属基板
１１より増した金属基板３０を用い、且つ、第３実施例
の冷却部材２７を用いて、後は第１実施例同様に構成し
ている。
【００２９】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ１２から発せられる熱は、金属基板３０を経て冷却
部材２７に伝えられると共に、その金属基板３０の特に
立上がり側壁３０ａから高熱伝導グリース１８を経て同
じく冷却部材２７に伝えられ、それぞれ冷却部材２７の
放熱フィン２６から外気に放熱されるものであり、かく
して、半導体チップ１２のより充分な冷却ができる。そ
のほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点について
は第１実施例同様の効果を得ることができる。
ップ１２から発せられる熱は、金属基板３０を経て冷却
部材２７に伝えられると共に、その金属基板３０の特に
立上がり側壁３０ａから高熱伝導グリース１８を経て同
じく冷却部材２７に伝えられ、それぞれ冷却部材２７の
放熱フィン２６から外気に放熱されるものであり、かく
して、半導体チップ１２のより充分な冷却ができる。そ
のほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点について
は第１実施例同様の効果を得ることができる。
【００３０】図５は本発明の第５実施例を示すもので、
このものでは、上記第４実施例の金属基板３０よりは主
体部の厚みが小さいものの、同様に立上がり側壁３１ａ
を有する金属基板３１を用い、且つ、第３実施例の冷却
部材２７、及び第２実施例の補助冷却部材２１より厚み
が大きい以外それと同様の補助冷却部材３２を用いて、
凹部２５内に高熱伝導グリース１８を注入した後、その
補助冷却部材３２を上記金属基板３１の立上がり側壁３
１ａに接触させて冷却部材２７に取付け、そして、後は
第２実施例同様に構成している。
このものでは、上記第４実施例の金属基板３０よりは主
体部の厚みが小さいものの、同様に立上がり側壁３１ａ
を有する金属基板３１を用い、且つ、第３実施例の冷却
部材２７、及び第２実施例の補助冷却部材２１より厚み
が大きい以外それと同様の補助冷却部材３２を用いて、
凹部２５内に高熱伝導グリース１８を注入した後、その
補助冷却部材３２を上記金属基板３１の立上がり側壁３
１ａに接触させて冷却部材２７に取付け、そして、後は
第２実施例同様に構成している。
【００３１】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ１２から発せられる熱は、第４実施例同様に伝えら
れると共に、第２実施例同様にも伝えられ、それに金属
基板３１から補助冷却部材３２への伝熱も加わって、放
熱されるものであり、かくして、半導体チップ１２の更
に充分な冷却ができる。そのほか、組立て並びに設置の
方向，角度等の点については第１実施例同様の効果を得
ることができる。
ップ１２から発せられる熱は、第４実施例同様に伝えら
れると共に、第２実施例同様にも伝えられ、それに金属
基板３１から補助冷却部材３２への伝熱も加わって、放
熱されるものであり、かくして、半導体チップ１２の更
に充分な冷却ができる。そのほか、組立て並びに設置の
方向，角度等の点については第１実施例同様の効果を得
ることができる。
【００３２】図６は本発明の第６実施例を示すもので、
このものでは、第４実施例の金属基板３０を用いると共
に、第３実施例の冷却部材２７を用いて、後は第３実施
例同様に構成している。このように構成したものの場
合、半導体チップ１２から発せられる熱は、第３実施例
同様に伝えられて放熱されるものであり、かくして、半
導体チップ１２の充分な冷却ができる。そのほか、組立
て並びに設置の方向，角度等の点についても第３実施例
同様の効果を得ることができる。
このものでは、第４実施例の金属基板３０を用いると共
に、第３実施例の冷却部材２７を用いて、後は第３実施
例同様に構成している。このように構成したものの場
合、半導体チップ１２から発せられる熱は、第３実施例
同様に伝えられて放熱されるものであり、かくして、半
導体チップ１２の充分な冷却ができる。そのほか、組立
て並びに設置の方向，角度等の点についても第３実施例
同様の効果を得ることができる。
【００３３】図７は本発明の第７実施例を示すもので、
このものでは、ケース主体３３ａ及び蓋３３ｂともに金
属製のケース３３内に半導体チップ３４を配置し、電極
部品３５をケース３３内から蓋３３ｂを通し突出させ
て、ケース３３内に電気絶縁性の高熱伝導グリース３６
を充填したもので半導体３７を構成し、この半導体３７
を周囲面を残して複数の放熱フィン３８を有する第１の
冷却部材３９に取付け、半導体３７の周囲面には周囲部
に複数の放熱フィン４０を有する第２の冷却部材４１を
取付けている。
このものでは、ケース主体３３ａ及び蓋３３ｂともに金
属製のケース３３内に半導体チップ３４を配置し、電極
部品３５をケース３３内から蓋３３ｂを通し突出させ
て、ケース３３内に電気絶縁性の高熱伝導グリース３６
を充填したもので半導体３７を構成し、この半導体３７
を周囲面を残して複数の放熱フィン３８を有する第１の
冷却部材３９に取付け、半導体３７の周囲面には周囲部
に複数の放熱フィン４０を有する第２の冷却部材４１を
取付けている。
【００３４】このように構成したものの場合、半導体チ
ップ３４から発せられる熱は、直接にあるいは高熱伝導
グリース３６を介して金属製のケース３３に伝えられ、
そして、その金属製のケース３３から第１の冷却部材３
９及び第２の冷却部材４１に伝えられて、それぞれの放
熱フィン３８，４０から外気に放熱されるものであり、
かくして、半導体チップ３４の充分な冷却ができる。そ
のほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点について
は第１実施例同様の効果を得ることができる。
ップ３４から発せられる熱は、直接にあるいは高熱伝導
グリース３６を介して金属製のケース３３に伝えられ、
そして、その金属製のケース３３から第１の冷却部材３
９及び第２の冷却部材４１に伝えられて、それぞれの放
熱フィン３８，４０から外気に放熱されるものであり、
かくして、半導体チップ３４の充分な冷却ができる。そ
のほか、組立て並びに設置の方向，角度等の点について
は第１実施例同様の効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の半導体の冷却装置は以上説明し
たとおりのもので、下記の効果を奏する。第１に、半導
体チップと電極部品とをマウントした金属基板と、この
金属基板を収納する凹部を有すると共に周囲部に複数の
放熱フィンを有する冷却部材と、この冷却部材の前記凹
部に前記金属基板及び半導体チップを埋めるように注入
された高熱伝導グリースと、この高熱伝導グリースの上
を覆った樹脂とを具備して成ることにより、半導体の充
分な冷却ができ、且つ、組立てを、特別な設備を要せ
ず、作業性も良く行なうことができる。
たとおりのもので、下記の効果を奏する。第１に、半導
体チップと電極部品とをマウントした金属基板と、この
金属基板を収納する凹部を有すると共に周囲部に複数の
放熱フィンを有する冷却部材と、この冷却部材の前記凹
部に前記金属基板及び半導体チップを埋めるように注入
された高熱伝導グリースと、この高熱伝導グリースの上
を覆った樹脂とを具備して成ることにより、半導体の充
分な冷却ができ、且つ、組立てを、特別な設備を要せ
ず、作業性も良く行なうことができる。
【００３６】第２に、上述の樹脂に代えて、電極部品を
必要な絶縁距離を保って通す孔を有する補助冷却部材を
冷却部材（主冷却部材）に取付けて高熱伝導グリースの
上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹脂を充填したこと
により、半導体のより充分な冷却ができ、且つ、組立て
を、特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことがで
きる。
必要な絶縁距離を保って通す孔を有する補助冷却部材を
冷却部材（主冷却部材）に取付けて高熱伝導グリースの
上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹脂を充填したこと
により、半導体のより充分な冷却ができ、且つ、組立て
を、特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことがで
きる。
【００３７】第３に、前述の金属基板に代えて、立上が
り側壁を有する金属基板を用いたことにより、上述同
様、半導体のより充分な冷却ができ、且つ、組立てを、
特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことができ
る。
り側壁を有する金属基板を用いたことにより、上述同
様、半導体のより充分な冷却ができ、且つ、組立てを、
特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことができ
る。
【００３８】第４に、前述の金属基板に代えて、立上が
り側壁を有する金属基板を用い、且つ、前述の樹脂に代
えて、電極部品を必要な絶縁距離を保って通す孔を有す
る補助冷却部材を冷却部材（主冷却部材）に取付けて高
熱伝導グリースの上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹
脂を充填したことにより、更に上述同様、半導体のより
充分な冷却ができ、且つ、組立てを、特別な設備を要せ
ず、作業性も良く行なうことができる。
り側壁を有する金属基板を用い、且つ、前述の樹脂に代
えて、電極部品を必要な絶縁距離を保って通す孔を有す
る補助冷却部材を冷却部材（主冷却部材）に取付けて高
熱伝導グリースの上を覆い、この補助冷却部材の孔に樹
脂を充填したことにより、更に上述同様、半導体のより
充分な冷却ができ、且つ、組立てを、特別な設備を要せ
ず、作業性も良く行なうことができる。
【００３９】第５に、半導体をケースが金属製のものと
し、この半導体を周囲面を残して複数の放熱フィンを有
する第１の冷却部材に取付け、半導体の周囲面には周囲
部に複数の放熱フィンを有する第２の冷却部材を取付け
たことにより、半導体の充分な冷却ができ、且つ、組立
てを、特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことが
できる。
し、この半導体を周囲面を残して複数の放熱フィンを有
する第１の冷却部材に取付け、半導体の周囲面には周囲
部に複数の放熱フィンを有する第２の冷却部材を取付け
たことにより、半導体の充分な冷却ができ、且つ、組立
てを、特別な設備を要せず、作業性も良く行なうことが
できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図
【図２】本発明の第２実施例を示す縦断面図
【図３】本発明の第３実施例を示す縦断面図
【図４】本発明の第４実施例を示す縦断面図
【図５】本発明の第５実施例を示す縦断面図
【図６】本発明の第６実施例を示す縦断面図
【図７】本発明の第７実施例を示す縦断面図
【図８】従来例を示す分解斜視図
【図９】従来例の中枢部分の縦断面図
【図１０】従来例の温度勾配を示す図
１１は金属基板、１２は半導体チップ、１３は電極部
品、１４は冷却部材（主冷却部材）、１５は凹部、１７
は放熱フィン、１８は高熱伝導グリース、１９は合成樹
脂、２０は孔、２１は補助冷却部材、２４は金属基板、
凹部２５、２６は放熱フィン、２７は冷却部材、２９は
合成樹脂、３０は金属基板、３０ａは立上がり側壁、３
１は金属基板、３１ａは立上がり側壁、３２は補助冷却
部材、３３はケース、３４は半導体チップ、３５は電極
部品、３６は高熱伝導グリース、３７は半導体、３８は
放熱フィン、３９は第１の冷却部材、４０は放熱フィ
ン、４１は第２の冷却部材を示す。
品、１４は冷却部材（主冷却部材）、１５は凹部、１７
は放熱フィン、１８は高熱伝導グリース、１９は合成樹
脂、２０は孔、２１は補助冷却部材、２４は金属基板、
凹部２５、２６は放熱フィン、２７は冷却部材、２９は
合成樹脂、３０は金属基板、３０ａは立上がり側壁、３
１は金属基板、３１ａは立上がり側壁、３２は補助冷却
部材、３３はケース、３４は半導体チップ、３５は電極
部品、３６は高熱伝導グリース、３７は半導体、３８は
放熱フィン、３９は第１の冷却部材、４０は放熱フィ
ン、４１は第２の冷却部材を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体チップと電極部品とをマウントし
た金属基板と、この金属基板を収納する凹部を有すると
共に周囲部に複数の放熱フィンを有する冷却部材と、こ
の冷却部材の前記凹部に前記金属基板及び半導体チップ
を埋めるように注入された高熱伝導グリースと、この高
熱伝導グリースの上を覆った樹脂とを具備して成ること
を特徴とする半導体の冷却装置。 - 【請求項２】 半導体チップと電極部品とをマウントし
た金属基板と、この金属基板を収納する凹部を有すると
共に周囲部に複数の放熱フィンを有する主冷却部材と、
この主冷却部材の前記凹部に前記金属基板及び半導体チ
ップを埋めるように注入された高熱伝導グリースと、こ
の高熱伝導グリースの上を覆って前記主冷却部材に取付
けられ前記電極部品を必要な絶縁距離を保って通す孔を
有する補助冷却部材と、この補助冷却部材の孔に充填さ
れた樹脂とを具備して成ることを特徴とする半導体の冷
却装置。 - 【請求項３】 立上がり側壁を有し半導体チップと電極
部品とをマウントした金属基板と、この金属基板を収納
する凹部を有すると共に周囲部に複数の放熱フィンを有
する冷却部材と、この冷却部材の前記凹部に前記金属基
板及び半導体チップを埋めるように注入された高熱伝導
グリースと、この高熱伝導グリースの上を覆った樹脂と
を具備して成ることを特徴とする半導体の冷却装置。 - 【請求項４】 立上がり側壁を有し半導体チップと電極
部品とをマウントした金属基板と、この金属基板を収納
する凹部を有すると共に周囲部に複数の放熱フィンを有
する主冷却部材と、この主冷却部材の前記凹部に前記金
属基板及び半導体チップを埋めるように注入された高熱
伝導グリースと、この高熱伝導グリースの上を覆って前
記主冷却部材に取付けられ前記電極部品を必要な絶縁距
離を保って通す孔を有する補助冷却部材と、この補助冷
却部材の孔に充填された樹脂とを具備して成ることを特
徴とする半導体の冷却装置。 - 【請求項５】 ケースを金属製とした半導体と、この半
導体が周囲面を残して取付けられ周囲部に複数の放熱フ
ィンを有する第１の冷却部材と、前記半導体の周囲面に
取付けられ周囲部に複数の放熱フィンを有する第２の冷
却部材とを具備して成ることを特徴とする半導体の冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034903A JPH08236664A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 半導体の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7034903A JPH08236664A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 半導体の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236664A true JPH08236664A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12427154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7034903A Pending JPH08236664A (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 半導体の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08236664A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1036491A1 (en) * | 1997-11-14 | 2000-09-20 | The Panda Project | Cooling system for semiconductor die carrier |
| JP2009277768A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Showa Denko Kk | ヒートシンクおよびその製造方法 |
| WO2014050389A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 富士電機株式会社 | パワー半導体モジュール |
| JP2016103549A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社コンテック | 放熱構造体、及びその製造方法 |
| JP2017169357A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 京セラ株式会社 | 電力変換装置 |
| KR102431492B1 (ko) * | 2022-04-21 | 2022-08-11 | 주식회사 엠디엠 | 전자 소자 모듈 및 이를 포함하는 다면 방열 패키징 모듈 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP7034903A patent/JPH08236664A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1036491A1 (en) * | 1997-11-14 | 2000-09-20 | The Panda Project | Cooling system for semiconductor die carrier |
| EP1036491A4 (en) * | 1997-11-14 | 2001-05-16 | Panda Project | COOLING SYSTEM FOR SEMICONDUCTOR CHIP SUPPORT |
| JP2009277768A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Showa Denko Kk | ヒートシンクおよびその製造方法 |
| WO2014050389A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 富士電機株式会社 | パワー半導体モジュール |
| JP5925328B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2016-05-25 | 富士電機株式会社 | パワー半導体モジュール |
| JP2016103549A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社コンテック | 放熱構造体、及びその製造方法 |
| WO2016084751A1 (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社コンテック | 放熱構造体、及びその製造方法 |
| CN107078107A (zh) * | 2014-11-28 | 2017-08-18 | 株式会社康泰克 | 散热构造体及其制造方法 |
| US10020241B2 (en) | 2014-11-28 | 2018-07-10 | Contec Co., Ltd. | Heat-dissipating structure and method for manufacturing same |
| JP2017169357A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 京セラ株式会社 | 電力変換装置 |
| KR102431492B1 (ko) * | 2022-04-21 | 2022-08-11 | 주식회사 엠디엠 | 전자 소자 모듈 및 이를 포함하는 다면 방열 패키징 모듈 |
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