JPS61279158A - 半導体スタツク装置 - Google Patents
半導体スタツク装置Info
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- JPS61279158A JPS61279158A JP12111985A JP12111985A JPS61279158A JP S61279158 A JPS61279158 A JP S61279158A JP 12111985 A JP12111985 A JP 12111985A JP 12111985 A JP12111985 A JP 12111985A JP S61279158 A JPS61279158 A JP S61279158A
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- JP
- Japan
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- water
- water cooling
- leaking
- cooling fin
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- Pending
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- 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
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- 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
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体スタック装置に関し、特に電気絶縁
形水冷式スタック装置における水冷フィンの改良に関す
るものである。
形水冷式スタック装置における水冷フィンの改良に関す
るものである。
一般にこの種の半導体スタック装置においては、半導体
素子に対してその両面ないしは片面に導電部と水流部が
電気的に絶縁されていない水冷フィンを用いている。
素子に対してその両面ないしは片面に導電部と水流部が
電気的に絶縁されていない水冷フィンを用いている。
この種の従来例による半導体スタック装置の構成の概要
を第３図に示す。すなわち第３図において１は半導体素
子、２および３ばこの半導体素子１の外部電極と放熱の
ための冷却体とをかねるためにその上下両面から、これ
をはさみこむように位置させた水冷フィンであり、この
水冷フィンにはそれぞれホースニップル４．５が（−ｔ
Ｂ接続されている。また６および７はこれらの」−１
下水冷フィン２，３の上、下に位置する外部接続端子、
８及び９はさらに外部接続端子６．７の上、下に位置す
る絶縁座、１．０．１１はこれら各部材を上下からはさ
みこんだ金属弾性体からなる押え扱である。
を第３図に示す。すなわち第３図において１は半導体素
子、２および３ばこの半導体素子１の外部電極と放熱の
ための冷却体とをかねるためにその上下両面から、これ
をはさみこむように位置させた水冷フィンであり、この
水冷フィンにはそれぞれホースニップル４．５が（−ｔ
Ｂ接続されている。また６および７はこれらの」−１
下水冷フィン２，３の上、下に位置する外部接続端子、
８及び９はさらに外部接続端子６．７の上、下に位置す
る絶縁座、１．０．１１はこれら各部材を上下からはさ
みこんだ金属弾性体からなる押え扱である。
また、１ｚは上下各棟え板１０．１１の四隅部で挿通さ
れた締付ボルト、１３ばこの締付ボルト１２に上下から
螺合されたナソ１−である。これら、押え板１０．Ｉ１
．．締付ボルト１２．ナツト１３により、前記半導体素
子１は一定の圧接力により加圧保持されている。また１
４は前記水冷フィン２．３にホースニップル４．５を介
して接続され冷却水の流路となるゴムホースである。
れた締付ボルト、１３ばこの締付ボルト１２に上下から
螺合されたナソ１−である。これら、押え板１０．Ｉ１
．．締付ボルト１２．ナツト１３により、前記半導体素
子１は一定の圧接力により加圧保持されている。また１
４は前記水冷フィン２．３にホースニップル４．５を介
して接続され冷却水の流路となるゴムホースである。
そして、この構成の半導体スタック装置では、よく知ら
れているように、半導体素子１の動作に際して生ずる発
熱を、それぞれの水冷フィン２゜３により効果的に放熱
させて、その動作の安定化を図っている。
れているように、半導体素子１の動作に際して生ずる発
熱を、それぞれの水冷フィン２゜３により効果的に放熱
させて、その動作の安定化を図っている。
しかるに、この半導体スタック装置を動作させると、半
導体素子Ｉにより、水冷フィン２，３の管には直流電圧
が印加される。このとき、上下の水冷フィン２．３を連
続して流れる、例えば水道水等の冷却流体を介して上、
下水路フィン２，３間に電位差が発生し、これにより一
方の水冷フィン２の金属がイオン化して他方の水冷フィ
ン３へ移動するいわゆるメッキ現象が現われる。特に水
冷フィン２の先端にあるボースニップル４のイオン化が
著しく現われ、極端な場合には、数年でホースニップル
４が溶解し、ゴムホース１６の接続が不可能になり、水
漏れ等が発生し、ひいては半導体スタック装置の短絡事
故につながる場合がある。
導体素子Ｉにより、水冷フィン２，３の管には直流電圧
が印加される。このとき、上下の水冷フィン２．３を連
続して流れる、例えば水道水等の冷却流体を介して上、
下水路フィン２，３間に電位差が発生し、これにより一
方の水冷フィン２の金属がイオン化して他方の水冷フィ
ン３へ移動するいわゆるメッキ現象が現われる。特に水
冷フィン２の先端にあるボースニップル４のイオン化が
著しく現われ、極端な場合には、数年でホースニップル
４が溶解し、ゴムホース１６の接続が不可能になり、水
漏れ等が発生し、ひいては半導体スタック装置の短絡事
故につながる場合がある。
また、この種の現象の発生を防止するためには冷却流体
に比抵抗の大きい純水を使用せねばならず、この場合該
純水の確保に多大の労力がかがることとなった。
に比抵抗の大きい純水を使用せねばならず、この場合該
純水の確保に多大の労力がかがることとなった。
本発明は」−記のような問題点を解消するためになされ
たもので、水冷フィンの導電部と水流部を電気的に絶縁
して、ニップルの熔解によっても水漏れが発止せず、冷
却流体に一般市水を使用できる高信頼性の半導体スタッ
ク装置を得ることを目的とする。
たもので、水冷フィンの導電部と水流部を電気的に絶縁
して、ニップルの熔解によっても水漏れが発止せず、冷
却流体に一般市水を使用できる高信頼性の半導体スタッ
ク装置を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体スタック装置は水冷フィンの導電
部と冷却流体の流れる水流部とを電気的に絶縁するため
に、水冷フィンの内部を貫通する流路を電気絶縁体によ
り構成したものである。
部と冷却流体の流れる水流部とを電気的に絶縁するため
に、水冷フィンの内部を貫通する流路を電気絶縁体によ
り構成したものである。
この発明においては、水冷フィンの導電部と水流部を電
気的に絶縁したから、上、下の水冷フヘイン間には、冷
却流体を介して電位差が発生せず、よって水冷フィンや
そのホースニップル部での溶解が起こりえないことにな
り、その結果、水漏れやそれに起因する短絡事故がおこ
らなくなる。
気的に絶縁したから、上、下の水冷フヘイン間には、冷
却流体を介して電位差が発生せず、よって水冷フィンや
そのホースニップル部での溶解が起こりえないことにな
り、その結果、水漏れやそれに起因する短絡事故がおこ
らなくなる。
以下、この発明に係る半導体スタック装置の一実施例を
第１図ないし第２図を参照して詳細に説明する。
第１図ないし第２図を参照して詳細に説明する。
第１図はこの実施例の半導体スタック装置の概要を示す
全体構成図であり、また、第２図（ａｌ、 （ｂ）は、
この半導体スタック装置に使用した水冷フィンの構成図
である。これらの図において第３図と同一符号は同一部
分を示し、１５は水冷フィン２の水流部となる絶縁管で
あり、例えば熱伝導度のよいアルミナ等からなるセラミ
ックパイプ、１６は水冷フィン２の導電部となる水冷ブ
ロックであり、銅材が用いられている。絶縁体１５と水
冷ブロック１６との接合は、上記セラミックパイプ１５
０表面と水冷ブロック１６との接合面にモリブデン・マ
ンガンのメタライズを施し、はんだ付けによって行なう
。このようにすれば、絶縁管】５と水冷ブロック１６で
は良好な熱的接合状態が得られ、半導体スタック装置の
熱的特性に悪影響を与えることはない。
全体構成図であり、また、第２図（ａｌ、 （ｂ）は、
この半導体スタック装置に使用した水冷フィンの構成図
である。これらの図において第３図と同一符号は同一部
分を示し、１５は水冷フィン２の水流部となる絶縁管で
あり、例えば熱伝導度のよいアルミナ等からなるセラミ
ックパイプ、１６は水冷フィン２の導電部となる水冷ブ
ロックであり、銅材が用いられている。絶縁体１５と水
冷ブロック１６との接合は、上記セラミックパイプ１５
０表面と水冷ブロック１６との接合面にモリブデン・マ
ンガンのメタライズを施し、はんだ付けによって行なう
。このようにすれば、絶縁管】５と水冷ブロック１６で
は良好な熱的接合状態が得られ、半導体スタック装置の
熱的特性に悪影響を与えることはない。
また絶縁管１５とホースニップル４の接合も同様な方法
をとることができる。
をとることができる。
あるいは、絶縁管１５と水冷ブロック１６．ホースニッ
プル４の接合を、熱伝導性の良い接着剤を用いることに
よって実施できる。この場合、勿論セラミックパイプの
モリブデン・マンガンのメタライズは不要である。
プル４の接合を、熱伝導性の良い接着剤を用いることに
よって実施できる。この場合、勿論セラミックパイプの
モリブデン・マンガンのメタライズは不要である。
このような水冷フィン２を用いた本実施例の組立はその
構成が従来例と全く同様なため、従来例と全く同様であ
る。
構成が従来例と全く同様なため、従来例と全く同様であ
る。
次に作用効果について述べる。
この半導体スタック装置を動作させると、半導体素子１
により水冷フィン２，３の間には直流電圧が印加される
が、該水冷フィン２，３の導電部と水流部とが上記絶縁
管１５により電気的に絶縁されているため、該水冷フィ
ン２．３の間に電位差が発生ずることはなく、従って、
ホースニップル４，５の溶解による水漏れやそれに起因
する短絡事故を防止でき、その信頼性を向上できる。ま
た冷却流体に一般市水を使用することも可能になる。
により水冷フィン２，３の間には直流電圧が印加される
が、該水冷フィン２，３の導電部と水流部とが上記絶縁
管１５により電気的に絶縁されているため、該水冷フィ
ン２．３の間に電位差が発生ずることはなく、従って、
ホースニップル４，５の溶解による水漏れやそれに起因
する短絡事故を防止でき、その信頼性を向上できる。ま
た冷却流体に一般市水を使用することも可能になる。
以−にのように、この発明によれば、半導体素子の水冷
フィンの導電部と水流部を絶縁管により電気的に絶縁し
たので、ホースニソ・プルの熔解による水漏れや、それ
に起因する短絡事故がおこることばなくなり、信頼度の
高い半導体スタック装置を提供することができる。また
、冷却流体に一般市水を使用することができる効果もあ
る。
フィンの導電部と水流部を絶縁管により電気的に絶縁し
たので、ホースニソ・プルの熔解による水漏れや、それ
に起因する短絡事故がおこることばなくなり、信頼度の
高い半導体スタック装置を提供することができる。また
、冷却流体に一般市水を使用することができる効果もあ
る。
第１図はこの発明の一実施例による半導体スタック装置
の部分断面構成図、第２図（ａｌ、 （ｂｌはそれぞれ
上記実施例の水冷フィンの平面図及び正面断面図、第３
図は従来の半導体装置の部分断面構成図である。 １・・・半導体素子、２．３・・・水冷フィン、４．５
・・・ホースニップル、６，７・・・外部接続端子、８
゜９・・・絶縁座、１０．１１・・・押え板、１２・・
・締付ボルト、１３・・・ナツト、１１１・・・ゴムホ
ース、］５・・・絶縁管、１６・・・水冷ブロック。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の部分断面構成図、第２図（ａｌ、 （ｂｌはそれぞれ
上記実施例の水冷フィンの平面図及び正面断面図、第３
図は従来の半導体装置の部分断面構成図である。 １・・・半導体素子、２．３・・・水冷フィン、４．５
・・・ホースニップル、６，７・・・外部接続端子、８
゜９・・・絶縁座、１０．１１・・・押え板、１２・・
・締付ボルト、１３・・・ナツト、１１１・・・ゴムホ
ース、］５・・・絶縁管、１６・・・水冷ブロック。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）半導体素子の両面に加圧接触して設けられ上記半
導体素子の外部電極を兼ねる水冷フィンを備えた半導体
スタック装置において、 上記水冷フィンは上記外部電極として作用する導電部と
、該導電部内に挿通して設けられ該導電部と冷却水とを
絶縁する絶縁管とからなることを特徴とする半導体スタ
ック装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12111985A JPS61279158A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体スタツク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12111985A JPS61279158A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体スタツク装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279158A true JPS61279158A (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=14803352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12111985A Pending JPS61279158A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体スタツク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279158A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002026215A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Denso Corp | 冷却流体冷却型半導体装置 |
| US6845012B2 (en) | 2000-04-19 | 2005-01-18 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| US7245493B2 (en) | 2003-08-06 | 2007-07-17 | Denso Corporation | Cooler for cooling electric part |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP12111985A patent/JPS61279158A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6845012B2 (en) | 2000-04-19 | 2005-01-18 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| US7027302B2 (en) | 2000-04-19 | 2006-04-11 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| US7106592B2 (en) | 2000-04-19 | 2006-09-12 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| US7248478B2 (en) | 2000-04-19 | 2007-07-24 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| US7250674B2 (en) | 2000-04-19 | 2007-07-31 | Denso Corporation | Coolant cooled type semiconductor device |
| JP2002026215A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-25 | Denso Corp | 冷却流体冷却型半導体装置 |
| US7245493B2 (en) | 2003-08-06 | 2007-07-17 | Denso Corporation | Cooler for cooling electric part |
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