JPS59213152A - 半導体素子冷却構造 - Google Patents
半導体素子冷却構造Info
- Publication number
- JPS59213152A JPS59213152A JP8791683A JP8791683A JPS59213152A JP S59213152 A JPS59213152 A JP S59213152A JP 8791683 A JP8791683 A JP 8791683A JP 8791683 A JP8791683 A JP 8791683A JP S59213152 A JPS59213152 A JP S59213152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat sink
- connection
- semiconductor element
- cooling
- semiconductor
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
-
- 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
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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】
ｆａｔ 発明の技耐分野
本発明は半導体素子のヒートシンクによる冷却構造に関
する。
する。
（ｂ） 技術の背景
近年、半導体素子はプリント板に装着するに当たり、該
素子の交換を容易にするため、該素子の接続ビンを直接
プリント基板に装着せず、プリント基板に定着させた接
続ソケットに該接続ビンを挿着する方法が広く用いられ
ている。然し乍ら、上述のごとく接続ソケットを介して
プリント基板に装着される半導体素子が高電力を扱い冷
却を必要とする場合は、接続ソケットがあるが故に冷却
構造が更に上積みされ該素子周辺に広い空間が必要とな
シミ子機器の小形化を阻害しかつ冷却効率も悪いという
問題があった。
素子の交換を容易にするため、該素子の接続ビンを直接
プリント基板に装着せず、プリント基板に定着させた接
続ソケットに該接続ビンを挿着する方法が広く用いられ
ている。然し乍ら、上述のごとく接続ソケットを介して
プリント基板に装着される半導体素子が高電力を扱い冷
却を必要とする場合は、接続ソケットがあるが故に冷却
構造が更に上積みされ該素子周辺に広い空間が必要とな
シミ子機器の小形化を阻害しかつ冷却効率も悪いという
問題があった。
（Ｃ１従来技術と問題点
第１図に従来技術を斜視図にて示す。第１図に於て１は
半導体素子、１−１は半導体素子１の接続ビンにて該接
続ビンは半導体素子１の対向する側面（第１図には図示
せず）にもあり、これら接続ビンはプリント基板３に定
着された合成樹脂で成壓された接続ソケット２−１及び
２−２に挿着される。２−３は接続ソケット２−１及び
２−２をプリント板３に定着するに必要な補強部材であ
る。
半導体素子、１−１は半導体素子１の接続ビンにて該接
続ビンは半導体素子１の対向する側面（第１図には図示
せず）にもあり、これら接続ビンはプリント基板３に定
着された合成樹脂で成壓された接続ソケット２−１及び
２−２に挿着される。２−３は接続ソケット２−１及び
２−２をプリント板３に定着するに必要な補強部材であ
る。
半導体素子１が高電力素子の場合冷却性能向上を必要と
し、半導体素子１の上面に図示のごとく熱伝導度の大き
い部材より成るヒートシンク４を添着する。
し、半導体素子１の上面に図示のごとく熱伝導度の大き
い部材より成るヒートシンク４を添着する。
したがって第１図から分かるごとく、従来技術であると
半導体素子１を冷却するために該素子の上面にヒートシ
ンク４を添着しかつヒートシンク４の上側にも空気の流
通や上側プリント基板５との接触を避けるための空間が
必要であり半導体素子１を装着するプリント基板３とそ
の上側のプリン）ｌ板５とのピッチＨを大きくとる必要
があり、電子機器を小形化する点で大きな問題があった
。
半導体素子１を冷却するために該素子の上面にヒートシ
ンク４を添着しかつヒートシンク４の上側にも空気の流
通や上側プリント基板５との接触を避けるための空間が
必要であり半導体素子１を装着するプリント基板３とそ
の上側のプリン）ｌ板５とのピッチＨを大きくとる必要
があり、電子機器を小形化する点で大きな問題があった
。
また、上述のごとき従来構造であるとヒートシンクを無
暗に大きくできず、半導体素子１の冷却効率も悪く改良
が望まれてきた。
暗に大きくできず、半導体素子１の冷却効率も悪く改良
が望まれてきた。
（ｄ） 発明の目的
上述の問題点に鑑み、本発明は半導体素子の接続ンケ、
トとヒートシンクを一体構造とし、１個或は複数個の冷
却を必要とする半導体素子をスペース７アクタ良くプリ
ント基板に装着できるよう改良し、電子機器において電
子部材の実装密度を向上させかつ保守性を良くシ、半導
体素子の冷却効率も改善することを目的とする。
トとヒートシンクを一体構造とし、１個或は複数個の冷
却を必要とする半導体素子をスペース７アクタ良くプリ
ント基板に装着できるよう改良し、電子機器において電
子部材の実装密度を向上させかつ保守性を良くシ、半導
体素子の冷却効率も改善することを目的とする。
（ｅ） 発明の構成
本発明は半導体素子の対向せる側面に在る接続ビンを挿
着せしめる接続ソケットが半導体素子冷却用ヒートシン
クを挟持する一体構造を構成するものであり、該一体構
造の半導体素子冷却構造体をプリント基板に定着するこ
とにより、半導体素子を接続ソケットを介して容易に挿
着できるとともに該半導体素子の下面をヒートシンクに
接触させてヒートシンクに容易に載設でき、ヒートシン
クは接続ソケットの中間にあって空間を有効に利用し上
述の目的を達成することができるものである。
着せしめる接続ソケットが半導体素子冷却用ヒートシン
クを挟持する一体構造を構成するものであり、該一体構
造の半導体素子冷却構造体をプリント基板に定着するこ
とにより、半導体素子を接続ソケットを介して容易に挿
着できるとともに該半導体素子の下面をヒートシンクに
接触させてヒートシンクに容易に載設でき、ヒートシン
クは接続ソケットの中間にあって空間を有効に利用し上
述の目的を達成することができるものである。
（ｆ） 発明の実施例
本発明の実施例を第２図、第３図及び第４図に示す。
第２図は複数の半導体素子を対象とする半導体素子冷却
構造の実施例を斜視図にて示したものである。第２図に
示すととくヒートシンク６は１対の接続ソケット２−１
及び２−２に挟まれ所用数のねじ２−３にて確実に止め
られヒートシンクと接続ソケットは一体構造となってプ
リント基板３の上に定着されている。半導体素子１はヒ
ートシンク６の設けられているくぼみ６−１の内側に熱
伝導を良くするため熱伝導性コンパウンドを塗付されて
矢印Ｓの方向に装着されるが、半導体素子１の接続ピン
１−１は接続ソケットの孔２−４に挿着される。ヒート
シンク６は熱伝導率の大きい金属材料を使用している。
構造の実施例を斜視図にて示したものである。第２図に
示すととくヒートシンク６は１対の接続ソケット２−１
及び２−２に挟まれ所用数のねじ２−３にて確実に止め
られヒートシンクと接続ソケットは一体構造となってプ
リント基板３の上に定着されている。半導体素子１はヒ
ートシンク６の設けられているくぼみ６−１の内側に熱
伝導を良くするため熱伝導性コンパウンドを塗付されて
矢印Ｓの方向に装着されるが、半導体素子１の接続ピン
１−１は接続ソケットの孔２−４に挿着される。ヒート
シンク６は熱伝導率の大きい金属材料を使用している。
ヒートシンク６には伝熱面積を拡大するための冷却フィ
ン６−２が設けられておシ必要によって外部よりファン
によシ強制空冷もできる構造になっている。またヒート
シンク６の内部には数本のパイプ構造６−３を設けるこ
ともでき、必要によっては該パイプ構造６−３に冷媒を
流し強制液冷をすることもできる。
ン６−２が設けられておシ必要によって外部よりファン
によシ強制空冷もできる構造になっている。またヒート
シンク６の内部には数本のパイプ構造６−３を設けるこ
ともでき、必要によっては該パイプ構造６−３に冷媒を
流し強制液冷をすることもできる。
第３図は半導体素子１個を冷却する実施例を斜視図に示
したものであシ、第３図に示す半導体冷却構造は第２図
に示す複数の半導体素子冷却構造の１個の半導体チップ
を切シ取シ使用する構造である。したがって第３図の各
番号は第２図と同様であり、その機能も同じである。
したものであシ、第３図に示す半導体冷却構造は第２図
に示す複数の半導体素子冷却構造の１個の半導体チップ
を切シ取シ使用する構造である。したがって第３図の各
番号は第２図と同様であり、その機能も同じである。
第４図（ａｌは第３図のＡ−大断面図にて、■−２は半
導体素子１の内部にある半導体チップを示し、１−４は
接続ピン１−１と半導体チップｉ−２を接続する接続線
を示す。６−４はヒートシンク６を接続ソケット２−１
（第４図ｉａ）には図示しない）及び２−２にて機械的
に結合するねじ（第２図及び３図の２−３）のねじ孔で
あり、３−１は接続ソケット２−２をプリント基板３に
定着せしめるだめのねじであり、６二２は冷却フィンで
ある。
導体素子１の内部にある半導体チップを示し、１−４は
接続ピン１−１と半導体チップｉ−２を接続する接続線
を示す。６−４はヒートシンク６を接続ソケット２−１
（第４図ｉａ）には図示しない）及び２−２にて機械的
に結合するねじ（第２図及び３図の２−３）のねじ孔で
あり、３−１は接続ソケット２−２をプリント基板３に
定着せしめるだめのねじであり、６二２は冷却フィンで
ある。
尚、６−５は半導体素子をヒートシンク６に載着する場
合に両者間の接触を良くするために使用する熱伝導性コ
ンパウンドである。
合に両者間の接触を良くするために使用する熱伝導性コ
ンパウンドである。
第４図（ｂ）は第３図のＢ−ＩＢ断面図にて半導体素子
１は熱伝導性コンパウンド６−５を介してヒートシンク
６のくぼみ６−１に載着され、接続ビン１−１は接続ソ
ケット２−１の孔２−４を挿通してばね構造のコネクタ
接触子６−６に挿着される。
１は熱伝導性コンパウンド６−５を介してヒートシンク
６のくぼみ６−１に載着され、接続ビン１−１は接続ソ
ケット２−１の孔２−４を挿通してばね構造のコネクタ
接触子６−６に挿着される。
コネクタ接触子６−６の基部の引出線はプリント基板３
を貫通してプリント基板裏面にてプリント基板配線に３
−２に示すごとくはんだ付けされる。
を貫通してプリント基板裏面にてプリント基板配線に３
−２に示すごとくはんだ付けされる。
１−２は半導体チップ、ｌ−４は該チップ１−２と接続
ピン１−１を接続する接続線を示す。
ピン１−１を接続する接続線を示す。
（ｇ） 発明の効果
本発明により、半導体素子の接続ソケットとヒートシン
クが一体構造になったため半導体素子が容易に交換でき
て保守性が良い。半導体素子をヒートシンクに載設する
という従来と逆な組立構造になったためコンパクト構造
になりプリント基板間のピッチが小さくでき電子機器の
小形化に効果がある。冷却効率が良くなるため、高密度
な半導体素子の実装が可能となシ、電子部品の高密度実
装に有効である。半導体素子の発熱量に合わせて自然冷
却、強制空冷、強制液冷等、冷却構造を変えずに対応で
き、適用に対し７レクシピリテイに富む。
クが一体構造になったため半導体素子が容易に交換でき
て保守性が良い。半導体素子をヒートシンクに載設する
という従来と逆な組立構造になったためコンパクト構造
になりプリント基板間のピッチが小さくでき電子機器の
小形化に効果がある。冷却効率が良くなるため、高密度
な半導体素子の実装が可能となシ、電子部品の高密度実
装に有効である。半導体素子の発熱量に合わせて自然冷
却、強制空冷、強制液冷等、冷却構造を変えずに対応で
き、適用に対し７レクシピリテイに富む。
第１図は従来技術の半導体素子冷却構造（斜視図）であ
シ、第２図は本発明による半導体素子冷却構造の実施例
のうち複数の半導体素子を対象とした構造（斜視図）を
示し、第３図は１個の半導体素子を対象とした構造（斜
視図）を示し、第４図は本発明による半導体素子冷却構
造の実施例の断面図を示したもので第４図（ａ）は第３
図のＡ−入断面図を示し、第４図（ｂ）は第３図のＢ−
１３断面図を示す。 全図を通じ、１は半導体素子、２−１及び２−２は接続
ソケット、３はプリント板、４は従来技術のヒートシン
ク、５は上側のプリント基板、６は本発明実施例のヒー
トシンクを示す。 □ｌ：：ｊ’、、、ｊ、ｉ：ｊ、” ＝峯 １ 区 約２町 −１ ￥−３酊
シ、第２図は本発明による半導体素子冷却構造の実施例
のうち複数の半導体素子を対象とした構造（斜視図）を
示し、第３図は１個の半導体素子を対象とした構造（斜
視図）を示し、第４図は本発明による半導体素子冷却構
造の実施例の断面図を示したもので第４図（ａ）は第３
図のＡ−入断面図を示し、第４図（ｂ）は第３図のＢ−
１３断面図を示す。 全図を通じ、１は半導体素子、２−１及び２−２は接続
ソケット、３はプリント板、４は従来技術のヒートシン
ク、５は上側のプリント基板、６は本発明実施例のヒー
トシンクを示す。 □ｌ：：ｊ’、、、ｊ、ｉ：ｊ、” ＝峯 １ 区 約２町 −１ ￥−３酊
Claims (1)
- 対向する側面にそれぞれ複数個の接続ビンを有し、該接
続ビンを該接続ビンが着脱可能な１対の接続ソケットに
挿着し、該側面に隣接する上面に冷却用ヒートシンクを
添着する半導体素子の冷却構造に於て、該ヒートシンク
を該１対の接続ソケットで挟持してヒートシンクとソケ
ットを一体構造にし、１個或は複数個の半導体素子の該
接続ビンを該ソケットに挿着すると共に該半導体素子の
下面を該ヒートシンクに添着することを特徴とする半導
体素子冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8791683A JPS59213152A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 半導体素子冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8791683A JPS59213152A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 半導体素子冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213152A true JPS59213152A (ja) | 1984-12-03 |
Family
ID=13928241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8791683A Pending JPS59213152A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 半導体素子冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213152A (ja) |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP8791683A patent/JPS59213152A/ja active Pending
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