JPS6225263B2 - - Google Patents

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JPS6225263B2
JPS6225263B2 JP54500778A JP50077879A JPS6225263B2 JP S6225263 B2 JPS6225263 B2 JP S6225263B2 JP 54500778 A JP54500778 A JP 54500778A JP 50077879 A JP50077879 A JP 50077879A JP S6225263 B2 JPS6225263 B2 JP S6225263B2
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semiconductor device
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metal layer
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Saado Hoomaa Hopuson Gurasukotsuku
Dagurasu Yuujin Hausuton
Maikeru Haabaato Makuroorin
Harorudo Furanku Uebusutaa
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPS6225263B2 publication Critical patent/JPS6225263B2/ja
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Description

請求の範囲 １ 内部応力を少なくして大電力レベルで動作す
る冷却式電子半導体装置に於て、当該ウエーハの
両側に少なくとも第１及び第２の電極を持つシリ
コン・ウエーハと、前記第１の電極の上にあつ
て、それと結合された第１の金属層と、該第１の
金属層の上にあつて、それと結合された第２の金
属層と、略同じ長さを持つ銅のストランドを略平
行に密に詰込んだ束を持つていて、第１及び第２
の向い合う面を持ち、前記ストランドの共通な１
端が第１の金属シートに熱圧縮拡散によつて結合
されて前記向い合う面の内の第１の面を形成し、
当該第１の歪み緩衝体の残りの第２の面を前記第
２の金属層に熱圧縮拡散によつて結合した第１の
構造化銅歪み緩衝体と、前記第１の金属シートに
熱圧縮拡散によつて結合された半導体装置の冷却
作用をする第１の金属製放熱手段と、前記第２の
電極の下方にあつて、それに結合された第３の金
属層と、該第３の金属層の下にあつて、それと結
合された第４の金属層と、略同じ長さを持つ銅の
ストランドを略平行に密に詰込んだ束を含んでい
て、第３及び第４の向い合う面を持ち、前記スト
ランドの共通な１端を第２の金属シートに熱圧縮
拡散によつて結合して前記向い合う面の内の前記
第４の面を形成し、当該第２の歪み緩衝体の残り
の第３の面を前記第４の金属層に熱圧縮拡散によ
つて結合した第２の構造化銅歪み緩衝体と、前記
第２の金属シートに熱圧縮拡散によつて結合され
た半導体装置の冷却作用をする第２の金属製放熱
手段とを有する冷却式電子半導体装置。
２ 請求の範囲１に記載した電子半導体装置に於
て、前記第１の歪み緩衝体が、前記第１の歪み緩
衝体のストランドの共通な他端に熱圧縮拡散によ
つて結合された第３の金属シートを含み、前記第
２の向い合う面を形成する様にした電子半導体装
置。
３ 請求の範囲２に記載した電子半導体装置に於
て、前記第２の歪み緩衝体が、該第２の歪み緩衝
体のストランドの共通な他端に熱圧縮拡散によつ
て結合された第４の金属シートを含んでいて、前
記第３の向い合う面を形成する様にした電子半導
体装置。
４ 請求の範囲１に記載した電子半導体装置に於
て、前記第１及び前記第２の金属製放熱手段の
各々が、室を持つブロツクで構成され、該室の中
に伝熱流体を通す少なくとも１つの入口及び少な
くとも１つの出口を持つている電子半導体装置。
５ 請求の範囲３に記載した電子半導体装置に於
て、前記第１及び前記第２の金属製放熱手段の
各々が、室を持つブロツクで構成され、伝熱流体
を該室の中に通す少なくとも１つの入口及び少な
くとも１つの出口を持つている電子半導体装置。
６ 請求の範囲１に記載した電子半導体装置に於
て、前記第１及び前記第２の金属製放熱手段の
各々が、前記第１及び第２の放熱手段に加えられ
た熱エネルギを散逸する為の複数個のひれ状突起
を含むブロツクで構成されている電子半導体装
置。
７ 請求の範囲３に記載した電子半導体装置に於
て、前記第１及び前記第２の金属製放熱手段の
各々が、前記第１及び第２の放熱手段に加えられ
た熱エネルギを散逸する為に複数個のひれ状突起
を含むブロツクで構成されている電子半導体装
置。
８ 請求の範囲４、５、６又は７のいずれかに記
載した電子半導体装置に於て、前記第１及び第３
の金属層が、チタン、クロム及びニツケルから成
る群から選ばれた金属で構成され、前記第２及び
第４の金属層が銀、金及び銅から成る群から選ば
れた金属で構成されている電子半導体装置。
９ 請求の範囲１、４、５、６又は７のいずれか
に記載した電子半導体装置に於て、前記シリコ
ン・ウエーハがサイリスタを構成し、前記第１及
び第２の電極が夫々陰極及び陽極電極であり、前
記サイリスタがゲート電極を含み、前記半導体装
置が前記ゲート電極に対して電気接続を行うゲー
ト接続手段を含んでいる電子半導体装置。
１０ 内部応力を少なくして大電力レベルで動作
する冷却式電子半導体装置に於て、その両側に少
なくとも第１及び第２の電極を持つシリコン・ウ
エーハと、該第１の電極の上にあつて、それに結
合された第１の金属層と、該第１の金属層の上に
あつて、それに結合された第２の金属層と、略同
じ長さを持つ銅のストランドを略平行に密に詰込
んだ束を含んでいて、第１及び第２の向い合う面
を持ち、前記ストランドの共通な１端が熱圧縮拡
散によつて第１の金属シートに結合されて前記向
い合う面の内の第１の面を形成し、当該第１の歪
み緩衝体の残りの第２の面が前記第２の金属層に
熱圧縮拡散によつて結合されている第１の構造化
銅歪み緩衝体と、前記第１の金属シートに熱圧縮
拡散によつて結合された半導体装置の冷却作用を
する第１の金属製放熱手段と、前記シリコン・ウ
エーハの第２の電極の下にあつて、それと作動的
に結合された金属の支持板と、該支持板の下方に
あつて、それに結合された第３の金属層と、該第
３の金属層の下にあつて、それに結合された第４
の金属層と、略同じ長さを持つ銅のストランドを
略平行に密に詰込んだ束を含んでいて、第３及び
第４の向い合う面を持ち、前記ストランドの共通
な１端が第２の金属シートに熱圧縮拡散によつて
に結合されて前記向い合う面の内の第４の面を形
成し、当該第２の歪み緩衝体の残りの第３の面を
前記第４の金属層に熱圧縮拡散によつて結合した
第２の構造化銅歪み緩衝体と、前記第２の金属シ
ートに熱圧縮拡散によつて結合された半導体装置
の冷却作用をする第２の金属製放熱手段とを有す
る電子半導体装置。
１１ 請求の範囲１０に記載した電子半導体装置
に於て、前記第１の歪み緩衝体が、該第１の歪み
緩衝体のストランドの共通な他端に熱圧縮拡散に
よつて結合された第３の金属シートを含んでい
て、前記向い合う面の内の第２の面を形成する様
にした電子半導体装置。
１２ 請求の範囲１１に記載した電子半導体装置
に於て、前記第２の歪み緩衝体が、該第２の歪み
緩衝体のストランドの共通な他端に熱圧縮拡散に
よつて結合された第４の金属シートを含んでい
て、前記向い合う面の内の第３の面を形成する様
にした電子半導体装置。
１３ 請求の範囲１０に記載した電子半導体装置
に於て、前記第１及び第２の金属製放熱手段の
各々が、室を持つブロツクで構成され、該室の中
に伝熱流体を通す少なくとも１つの入口及び少な
くとも１つの出口を持つている電子半導体装置。
１４ 請求の範囲１２に記載した電子半導体装置
に於て、前記第１及び第２の金属製放熱手段の
各々が、室を持つブロツクで構成されていて、該
室の中に伝熱流体を通す少なくとも１つの入口及
び少なくとも１つの出口を持つている電子半導体
装置。
１５ 請求の範囲１０に記載した電子半導体装置
に於て、前記第１及び第２の金属製放熱手段の
各々が、前記第１及び第２の放熱手段に加えられ
た熱エネルギを散逸する為の複数個のひれ状突起
を持つブロツクで構成されている電子半導体装
置。
１６ 請求の範囲１２に記載した電子半導体装置
に於て、前記第１及び第２の金属製放熱手段の
各々が、前記第１及び第２の放熱手段に加えられ
た熱エネルギを散逸する為の複数個のひれ状突起
を持つブロツクで構成されている電子半導体装
置。
１７ 請求の範囲１３、１４、１５又は１６のい
ずれかに記載した電子半導体装置に於て、前記第
１及び第３の金属層が、チタン、クロム及びニツ
ケルから成る群から選ばれた金属で構成され、前
記第２及び第４の金属層が銀、金及び銅から成る
群から選ばれた金属で構成されている電子半導体
装置。
１８ 請求の範囲１０又は１２に記載した電子半
導体装置に於て、前記支持板がタングステン及び
モリブデンから成る群から選ばれた材料で構成さ
れている電子半導体装置。
１９ 請求の範囲１０、１３、１４、１５又は１
６のいずれかに記載した電子半導体装置に於て、
前記シリコン・ウエーハがサイリスタを構成し、
前記第１及び第２の電極が陰極及び陽極電極であ
り、前記サイリスタがゲート電極を持ち、半導体
装置が前記ゲート電極に電気接続をする為のゲー
ト接続手段を含んでいる電子半導体装置。
２０ 内部応力を少なくして大電力レベルで動作
させる冷却式半導体装置に於て、当該ウエーハの
両側に少なくとも第１及び第２の電極を持つシリ
コン・ウエーハと、前記第１の電極の上にあつ
て、それに結合された第１の金属層と、該第１の
金属層の上にあつて、それに結合された第２の金
属層と、略同じ長さを持つ銅のストランドを略平
行に密に詰込んだ束を含んでいて、第１及び第２
の向い合う面を持ち、前記ストランドの共通な１
端を第１の金属シートに熱圧縮拡散によつて結合
して、前記向い合う面の内の第１の面を形成し、
当該歪み緩衝体の残りの第２の面を前記第２の金
属層に熱圧縮拡散によつて結合した構造化銅歪み
緩衝体と、前記第１の金属シートに熱圧縮拡散に
よつて結合された半導体装置の冷却作用をする金
属製放熱手段と、前記ウエーハの前記第２の電極
を含む側にある各々の電極に作動的に接続され、
半導体装置に電気接続をする電気接点手段とを有
する冷却式半導体装置。
２１ 請求の範囲２０に記載した半導体装置に於
て、前記歪み緩衝体が該歪み緩衝体のストランド
の共通な他端に熱圧縮拡散によつて結合された第
２の金属シートを含んでいて、前記第２の向い合
う面を形成する様にした半導体装置。
２２ 内部応力を少なくして大電力レベルで動作
する冷却式半導体装置に於て、第１の電極の上に
あつて、それに結合された第１の金属層と、第２
の電極の上にあつて、それに結合された第２の金
属層と、略同じ長さを持つ銅のストランドを略平
行に密に詰込んだ束を含んでいて、第１及び第２
の向い合う面を持ち、前記ストランドの共通な１
端を熱圧縮拡散によつて第１の金属シートに結合
して、前記向い合う面の内の第１の面を形成し、
当該歪み緩衝体の残りの第２の面を前記第２の金
属層に熱圧縮拡散によつて結合した構造化銅歪み
緩衝体と、前記第１の金属シートに熱圧縮拡散に
よつて結合された半導体装置の冷却作用をする金
属製放熱手段と、シリコン・ウエーハの第２の電
極の下にあつて、それと作動的に結合された金属
の支持板と、該金属の支持板に作動的に接続さ
れ、半導体装置の電気接続をする電気接点手段と
を有する冷却式半導体装置。
２３ 請求の範囲２２に記載した半導体装置に於
て、前記歪み緩衝体が該歪み緩衝体のストランド
の共通な他端に熱圧縮拡散によつて結合された第
２の金属シートを含んでいて、前記第２の向い合
う面を形成する様にした半導体装置。
発明の背景 この発明は半導体装置を冷却する装置、更に具
体的に云えば、大電力動作を行う為に半導体装置
を流体で冷却する装置に関する。
従来技術の説明 半導体装置で大電力動作を行うには、熱を取去
る効率のよい手段を設けることが必要である。シ
リコン・ウエーハを利用した従来の半導体装置で
は、シリコン・ウエーハの片側をシリコン・アル
ミニウムのろう付けによつてタングステン円板に
取付けて、脆いシリコン・ウエーハの支持体とす
る。この構造の片側又は両側に空冷及び液冷の両
方の冷却をする放熱部を配置する。装置の要素の
間で良好な熱的及び電気的な伝導度が得られる様
にする為には、ウエーハと放熱部から成る構造を
数千ポンドの力で締付ける大形の機械的なプレス
が必要であつた。装置の動作中でも、この構造を
この様な力のレベルで保持しておく為には、大形
の締付け手段が必要である。然し、こういう装置
の特性として、放熱部とシリコン・ウエーハとの
間の界面は乾いている。乾いている界面というの
は、一方の面が他方と接触はしているが、それと
結合されていない界面である。この為、この界面
での熱的及び電気的な伝導度は制限されている。
この為、従来の空冷及び液冷半導体装置は、装置
内の界面が乾いている為に、処理し得る電力の大
きさが制限されていた。更に、装置の温度変化に
伴う装置の要素の間の熱膨張及び収縮の差によ
り、シリコン・ウエーハの擦れ合い又はひゞ割れ
さえ生ずることがある。
この発明は、熱膨張及び収縮の差が原因となる
歪みを少なくした流体冷却式半導体装置に関す
る。この明細書で云う「流体」とはガス又は液体
のいずれをも意味する。この発明の好ましい実施
例では、放熱部とシリコン・ウエーハとの間の大
抵の界面が熱圧縮拡散結合部で構成される。当業
者であれば、半導体装置内の応力をこの様に減少
すると共に、乾いた界面をなくし、それに伴つて
制限されていた熱的及び電気的な伝導度をなくす
ことにより、電子的な性能が改善されることが理
解されよう。
この発明の１つの目的は、大電力動作を行う様
にする為に、装置の要素の間の電気的及び熱的な
コンダクタンスを大きくした流体冷却式半導体装
置を提供することである。
この発明の別の目的は、装置の要素の間の応力
を少なくした流体冷却式半導体装置を提供するこ
とである。
この発明の上記並びにその他の目的は、以下こ
の発明について説明する所から、当業者に明らか
になろう。
発明の簡単な要約 この発明は流体冷却式半導体装置を構成する要
素の間の界面の電気的及び熱的なコンダクタンス
を高めると共に、これらの要素の間の応力を少な
くすることを目的とする。
この発明では、こういう界面の大部分が、熱伝
導度が大きく、導電度も大きい熱圧縮拡散結合部
に置き換えられる。
この発明の電子半導体装置の好ましい１実施例
は、その両側に少なくとも第１及び第２の電極を
有するシリコン・ウエーハを含み、第１の金属層
がこのウエーハの第１の電極の上に配置されて該
第１の電極に結合されている。第２の金属層が第
１の金属層の上に配置され、それに結合されてい
る。第１及び第２の向い合う面を持つ第１の構造
化銅歪み緩衝体が第２の金属層の上に配置され、
それに取付けられる。この構造化銅歪み緩衝体
は、略同じ長さを持つ銅のストランドを略平行に
密に詰込んだ束を含んでいる。これらの銅のスト
ランドの共通な１端が第１の金属シートに対して
熱圧縮拡散によつて結合され、前記向い合う面の
内の第１の面を形成する。この第１の構造化銅歪
み緩衝体の向い合う面の内、残りの第２の面が熱
圧縮拡散により、第２の金属層に結合される。第
１の金属製放熱部が第１の金属シートの上に配置
され、それに対して熱圧縮拡散によつて結合され
ていて、半導体装置の冷却作用をする。
第３の金属層がシリコン・ウエーハの第２の電
極の下にあつて、それに結合されている。第４の
金属層がこの第３の金属層の下にあつて、それと
結合されている。向い合う第３及び第４の面を持
ち、上に述べたものと略同一に構成された第２の
構造化銅歪み緩衝体がこの第４の金属層の下にあ
つて、その銅のストランドの共通な１端が熱圧縮
拡散により、第２の金属シートに結合され、前記
向い合う面の内の第４の面を形成する。この第２
の構造化銅歪み緩衝体の向い合う面の内、残りの
第３の面が熱圧縮拡散により、第４の金属層に結
合される。上に述べた第１の金属製放熱部と同様
な第２の金属製放熱部が、熱圧縮拡散により第２
の金属シートに結合される。
この発明では、代案として、第３及び第４の金
属層、第２の構造化銅歪み緩衝体及び第２の金属
製放熱部を取付ける代りに、第２の電極を含むウ
エーハの側に電気接点を作動的に接続する。こう
して形成された電子半導体装置では、シリコン・
ウエーハは片側を冷却する。
上に述べた界面がある場所に熱圧縮拡散による
結合部が存在するので、この発明の前述の実施例
は、乾いた界面を含んでいない。この為、この発
明の装置の界面に於ける熱的及び電気的な伝導
は、乾いた界面の制限作用によつて劣化すること
がない。したがつて、シリコン・ウエーハから熱
が効率よく運び去られると共に、シリコン・ウエ
ーハには電流が効率よく供給される。
この発明の別の好ましい実施例では、金属の支
持板がシリコン・ウエーハと最初に述べた実施例
の第３の金属層との間に配置される。支持板の片
側を金属のろう付けによつてシリコン・ウエーハ
に結合する。支持板の反対側を熱圧縮拡散によ
り、第２の構造化銅歪み緩衝体に結合する。他の
全ての点で、この発明のこの実施例は、最初に述
べた実施例と本質的に同一である。代案として、
第２の構造化銅歪み緩衝体、第２の金属製放熱部
及び関連した金属層を取付ける代りに、支持板の
両側を電気接点に作動的に接続する。
この発明の更に別の好ましい実施例では、シリ
コン・ウエーハがサイリスタを構成し、その片側
に陽極があつて第２の電極を構成し、その反対側
に陰極及びゲート電極があつて分割形の第１の電
極を構成してもよい。この実施例では、ゲートを
装置の外部の回路に接続する手段を設ける。
この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の
範囲に具体的に記載してあるが、この発明の構
成、作用、並びにその目的及び利点は、以下図面
について説明する所から最もよく理解されよう。
図面の説明 第１図はこの発明に従つて構成された流体冷却
式半導体装置の１実施例の断面図である。
第２図は第１図の流体冷却式半導体装置の平面
図である。
第３図は装置内部の選ばれた界面に熱圧縮拡散
結合部を持つと共に、流体冷却式放熱部を持つこ
の発明の別の実施例の断面図である。
第４図は第３図の実施例の平面図である。
第５図は空冷式放熱部を用いて構成されたこの
発明の別の実施例の断面図である。
第６図は第５図の実施例の平面図である。
第７図はこの発明の流体冷却式半導体装置の熱
圧縮拡散結合部を形成する為に使われる拡散結合
プレスの側面図である。
第８図は装置の選ばれた界面に熱圧縮拡散結合
部を持つこの発明の別の実施例の断面図である。
第９図はゲート接続手段並びに装置内の選ばれ
た界面に熱圧縮拡散結合部を持つ流体冷却式サイ
リスタ装置の断面図である。
第１０図は第９図の流体冷却式サイリスタ装置
の平面図である。
第１１図は装置内の選ばれた界面に熱圧縮拡散
結合部を持つ流体冷却式サイリスタ装置の断面図
である。
第１２図はこの発明に従つて構成された気密封
じの流体冷却式半導体装置の断面図である。
第１３図は第１２図の実施例の側面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 第１図はこの発明の流体冷却式半導体装置の１
実施例を示す。この図で、半導体装置１０は、そ
の両側に陰極１２ａ及び陽極１２ｂの各部分を持
つシリコン・ウエーハ１２で構成される。シリコ
ン・ウエーハ１２の各々の電極１２ａ，１２ｂに
標準的なメタライズ部分を適用して、その電気接
続をし易くすることが出来る。
第１の金属層１３が、第１図に示す様に、シリ
コン・ウエーハ１２の陰極１２ａと接触して被着
される。第２の金属層１５が金属層１３と接触し
て被着される。金属層１３はチタン、クロム又は
ニツケルで構成することが出来、金属層１５は
金、銀又は銅で構成することが出来る。第２の金
属層１５が、第１図に示す様に、構造化銅歪み緩
衝体１４の一方の面と接触して設けられる。構造
化銅歪み緩衝体１４は、略同じ長さを持つ銅のス
トランド１６を略平行に密に詰込んだ束で構成さ
れる。銅のストランド１６の共通な１端が熱圧縮
拡散により、金属層１５に結合される。銅のスト
ランド１６の共通な他端が熱圧縮拡散により、金
属シート１８に結合される。この様な構造化銅歪
み緩衝体は、米国特許4385310号明細書に記載さ
れている。この開示をこゝで引用することにす
る。金属シート１８は、例えば銅、金又は銀の様
な導電度の大きい金属で構成することが出来る。
典型的には、銅のストランド１６は直径が夫々10
ミルであるが、直径をこれより幾分大きくしても
或いは小さくしてもよい。構造化銅歪み緩衝体１
４の厚さは0.1cm乃至１cmの範囲内に選ぶのが典
型的であるが、厚さがこれより厚い又は薄い歪み
緩衝体も使うことが出来る。銅のストランド１６
に自然の酸化物被覆が存在する時、歪み除去の最
善の結果が得られる。銅のストランド１６の表面
にこの様な非接着性被覆が存在していると、個々
のストランドは比較的自由に動き、こうして第１
図に示すこの発明の実施例の場合の様に、２つの
面の間に挾んだ時、応力を除去する。
構造化銅歪み緩衝体１４の金属シート１８が熱
圧縮拡散により、流体冷却形金属製放熱部２０に
結合される。放熱部２０は内部に室２２を持つて
いて、流体が室２２に入れる様にする入力部２０
ａを持つている。放熱部２０が出力部２０ｂを持
つていて、流体が室内を通過して放熱部から出て
行ける様にする。液体及び／又はガス冷却剤を放
熱部２０に通して、放熱部から熱を運び去ること
が出来る。こうすると、シリコン・ウエーハ１２
が冷却される。例えばこの様な流体として、水
や、ダウ・ケミカル・カンパニによつて製造され
る冷却剤Ｒ１１３を使つて、この冷却を行うこと
が出来る。冷却流体は、放熱部２０を通過する
時、液相及び蒸気相の両方であつてよい。冷却流
体が放熱部２０を通過する時、それが液相にとゞ
まる様に保証する為に、冷却流体を加圧すること
が出来る。この代りに、加圧しない流体を放熱部
２０に通して、冷却作用を行うことが出来る。放
熱部の形状はいろいろ変わり得る。その１つの形
が、例として第１図及び第２図に示してある。
第３の金属層２５がシリコン・ウエーハ１２の
陽極１２ｂと接触して被着される。第４の金属層
２７が、第１図に示す様に金属層２５と接触して
被着される。金属層２５はチタン、クロム又はニ
ツケルで構成することが出来、金属層２７は金、
銀又は銅で構成することが出来る。第４の金属層
２７が、第１図に示す様に、構造化銅歪み緩衝体
２４の一方の面と接触して配置される。構造化銅
歪み緩衝体２４（これは構造化銅歪み緩衝体１４
と同様である）は、その銅のストランド２６の共
通な１端を熱圧縮拡散によつて第４の金属層２７
に結合することによつて配置される。銅のストラ
ンド２６の残りの共通の端が熱圧縮拡散により、
金属シート２８に結合される。金属シート２８は
例えば銅、金又は銀の様な導電度の高い材料で構
成される。
本質的に放熱部２０と同様な金属製放熱部３０
が熱圧縮拡散により、構造化銅歪み緩衝体２４の
金属箔（金属シート）２８に結合される。放熱部
３０が冷却流体を受取る入力部３０ａと、冷却流
体が出て行く出力部３０ｂとを有する。放熱部３
０は室３２を持ち、冷却流体が入力部３０ａから
室３２を通つて出力部３０ｂに流れ、シリコン・
ウエーハ１２によつて発生された熱を運び去る。
放熱部２０，３０は、夫々陰極１２ａ及び陽極１
２ｂを装置１０の外部の回路に接続する為にも使
うことが出来る。
第７図に示した拡散結合プレス４０を使つて、
構造化銅歪み緩衝体１４と放熱部２０の間、並び
に構造化銅歪み緩衝体２４と放熱部３０の間とい
う様に、この発明の半導体装置の熱圧縮拡散結合
部を形成する。この様な拡散結合プレスは、米国
特許4252263号明細書に記載されている。その開
示内容をこゝで引用することにする。拡散結合プ
レス４０は上側金属板４２と下側金属板４４とを
平行に配置し、その間に空間を設けることによつ
て構成される。金属のプレス用ブロツク４６が、
下側板４４の方を向く上側板４２の側の中心に配
置されている。金属製のボルト５８，５９が上側
板４２及び下側板４４の夫々の孔を通り、下側板
４４に螺着され、第７図に示す様に、２つの板を
一緒に接続する。
金属のボルト５８，５９はステンレス鋼以外の
鋼で構成されるが、上側板４２、下側板４４及び
金属のプレス用ブロツク４６はステンレス鋼で構
成される。放熱部２０と構造化銅歪み緩衝体１４
の間に熱圧縮拡散結合部を作るには、放熱部２０
を第１図に示す様に構造化銅歪み緩衝体１４と接
触する様に位置ぎめし、放熱部２０と緩衝体１４
を組合せた構造をプレス４０の金属製プレス用ブ
ロツク４６と下側板４４との間に配置することが
必要である。普通のプレスを使つて上側板４２及
び下側板４４を締付けると共に、この圧力をこれ
らの板に加えている間にボルト５８，５９を締付
ける。
放熱部２０及び構造化銅歪み緩衝体１４の間の
熱圧縮拡散結合部は、この放熱部と緩衝体の集成
体を収容したプレス４０が不活性雰囲気内で300
乃至400℃の範囲内の温度に、約15分乃至５時間
の期間の間加熱された時に、実際に形成される。
プレス４０をこの様に加熱した時、上側板４２、
下側板４４及び金属のプレス用ブロツク４６が全
体として、ステンレス鋼でない金属のボルト５
８，５９より一層大きく膨張する。この為、プレ
ス用ブロツク４６と下側板４４の間に力が加えら
れ、この結果放熱部２０及び構造化銅歪み緩衝体
１４が締付けられ、互いに熱圧縮拡散によつて結
合される。この後、放熱部と緩衝体の構造を拡散
結合プレス２０から取出す。
放熱部３０及び構造化銅歪み緩衝体２４の間の
熱圧縮拡散による結合部も上に述べたのと同様に
得られる。
放熱部２０及び緩衝体１４の間、並びに放熱部
３０及び緩衝体２４の間に熱圧縮拡散による結合
部が形成された結果、シリコン・ウエーハ１２の
陰極１２ａが（その上に設けられた金属層１３，
１５と共に）緩衝体１４と突合せ接触し、陽極１
２ｂが（その上に設けられた金属層２５，２７と
共に）緩衝体２４と突合せ接触になり、第１図の
流体冷却式半導体装置１０を構成する。シリコ
ン・ウエーハ１２の冷却作用を更によくする為、
上に述べた「突合せ接触」は、夫々の材料の間の
熱圧縮拡散による結合部に取替えることが出来
る。
この明細書で云う「要素」とは、こゝで説明す
る流体冷却式半導体装置を構成する種々の層及び
部品の任意のものを表わす。
上に述べた様に、この発明を実施する時、流体
冷却の放熱部はいろいろ異なる形状にすることが
出来る。放熱部の好ましい形状が第３図に示され
ている。第３図は、放熱部３４，３５の形状を別
にすれば、第１図の装置１０と構造並びに作用が
同様な冷却式半導体装置３１を示している。放熱
部３４は空洞３４ｃを持つ金属ブロツクで構成さ
れ、冷却流体が空洞３４に入れる様にする入口３
４ａと、冷却流体が空洞３４ｃから出て行ける様
にする出口３４ｂとを持つている。中心板３６が
入口３４ａに接続された開口３６ａを持つてい
て、冷却流体が空洞３４ｃの中心部分から半径方
向外向きに案内される様にする。この為、冷却流
体が、放熱部３４に対する構造化銅歪み緩衝体１
４の熱圧縮拡散による結合部で構成された界面の
直ぐ近くで、空洞３４ｃの底部を横切つて連続的
に流れる。放熱部３５は放熱部３４と同様であ
り、構造化銅歪み緩衝体２４に熱圧縮拡散によつ
て結合される。放熱部３５が金属ブロツクで構成
され、空洞３５ｃ、流体入口３５ａ、流体出口３
５ｂ、及び開口３７ａを持つ中心板３７を持つて
いる。
一部分は第３図にも示してあるが、第４図に示
す様に、装置３１は、夫々陰極１２ａ及び陽極１
２ｂを外部回路に接続し易くする為の電気接点棒
３８ａ，３８ｂを持つている。
第５図は第１図の放熱部２０，３０、及び第３
図の放熱部３４，３５の代りに、空冷の放熱部４
４，４６を使つている他は、第１図及び第３図に
示した装置と構造並びに作用が同様な空冷式半導
体装置３９を示している。空冷の放熱部４４が、
構造化銅歪み緩衝体１４の金属シート１８に熱圧
縮拡散で結合された金属ブロツク４１を持つてい
る。更に放熱部４４がボルト４８によつてブロツ
ク４１に結合された金属ひれ構造４５を含んでい
る。ひれ構造４５には、複数個のひれ状の熱散逸
突起５１がある。これらの突起が第６図に平面図
で示されている。
空冷の放熱部４６が、構造化銅歪み緩衝体２４
の金属シート２８に熱圧縮拡散によつて結合され
た金属ブロツク４３を含む。更に放熱部４６が、
ボルト４９によつてブロツク４３に結合されたひ
れ構造４７を含む。この代りに、放熱部４４，４
６が夫々１個の金属部材として製造されている場
合、結合ボルト４８，４９を必要としない。即
ち、ひれ構造及び金属ブロツクを１つにまとめ
て、放熱部４４，４６を形成することが出来る。
金属の編紐５５，５７が放熱部４４，４６に
夫々接続され、装置３９を外部の電気回路に接続
し易くしている。
第５図の実施例では、シリコン・ウエーハ１２
がサイリスタとして示してあるが、これがダイオ
ード、トランジスタ又はその他の半導体装置でも
あつてもよい。サイリスタ１２がシリコン・ウエ
ーハの両側に陰極１２ａ及び陽極１２ｂを持つて
いる。サイリスタ１２の陰極側にゲート１２ｃが
ある。装置３９の内部にゲート１２ｃがある為、
それを装置３９の外部に接続する手段を設けなけ
ればならない。例として、第５図は、ゲート１２
ｃの上方に配置されていて、歪み緩衝体１４及び
金属層１３，１５を通抜ける溝路２１を示してい
る。ブロツク４１が溝路４１ｂを持ち、その１端
が溝路２１と連通し、他端がブロツク４１の外面
と連通する。導電性ワイヤ（ゲート導線）１７が
溝路４１ｂ，２１内に配置される。ゲート導線１
７がゲート１２ｃに接続され、電気絶縁材料１９
によつて取囲まれていて、それが装置３９の金属
部品と接触し、電気的な短絡を生じない様にして
いる。
第８図はその要素の間に乾いた界面を持たない
別の流体冷却式半導体装置６０を示す。半導体装
置６０は、その両側に陰極１２ａ及び陽極１２ｂ
を持つシリコン・ウエーハ１２で構成される。第
１の金属層６２がシリコン・ウエーハ１２の陰極
１２ａと接触して被着される。第２の金属層６４
が、第８図に示す様に、金属層６２と接触して被
着される。金属層６２はチタン、クロム又はニツ
ケルで構成することが出来、金属層６４は金、銀
又は銅で構成することが出来る。構造化銅歪み緩
衝体（第１図の半導体装置１０の場合について詳
しく説明した）の銅のストランド１６の共通な１
端が、熱圧縮拡散により、金属層６４に結合され
る。構造化銅歪み緩衝体１４の金属シート１８
が、熱圧縮拡散により、流体冷却の放熱部２０
（これも前に説明した）に結合される。
支持板６６が金属のろう付け６８（例えばアル
ミニウムのろう付け）を介してシリコン・ウエー
ハ１２の陽極１２ｂに結合され、割合に脆いウエ
ーハ１２に構造的な一体性を持たせる。支持板６
６はタングステン、モリブデン、又はシリコンと
同様な熱膨張係数を持つ他の金属で構成される。
金属層６７が支持板６６と接触して被着され、金
属層６９が第１図に示す様に、層６７と接触して
被着される。金属層６７はチタン、クロム又はニ
ツケルの様な金属で構成することが出来、金属層
６９は金、銀又は銅で構成することが出来る。構
造化銅歪み緩衝体２４の銅のストランド２６の共
通な１端が、熱圧縮拡散により、金属層６９に結
合される。流体冷却の放熱部３０が構造化銅歪み
緩衝体２４の金属箔２８に、熱圧縮拡散によつて
結合される。
（例えば第８図の６６に示す様な）支持板並び
に（例えば２４に示す様な）構造化銅歪み緩衝体
に対する熱圧縮拡散による結合部を形成する為、
最初に支持板６６の表面をきれいにして、それか
ら酸化物被覆を除去する。例えばスパツタリング
食刻により、この様な正常化を行うことが出来
る。次に例えばチタン、ニツケル又はクロムで構
成された金属層６７を支持板６６のきれいにした
面の上に被着する。その後、例えば銅、金又は銀
で構成された金属層６９を金属層６６の上に被着
して、結合面にする。次に、構造化銅歪み緩衝体
２４を金属層６９と実質的に突合せて配置する。
支持体６６、金属層６７，６９及び構造化銅歪み
緩衝体２４で（並びにこの発明の半導体装置の特
定の実施例のその他の部分と共に）形成された集
成体を第７図のプレス４０で、プレス用ブロツク
４６と下側板４４の間に配置する。一般的に、
（構造化銅歪み緩衝体については予め形成するの
が便利であるので、それを別にして）この発明の
装置内の出来るだけ多くの熱圧縮拡散結合部を同
時に形成することが望ましい。この為装置全体を
プレス４０に配置し、その要素の間に所望の拡散
結合部を形成する。
前に第７図について説明した様に、プレス４０
のボルト５８，５９を締付ける。結合しようとす
る集成体をその中に入れたプレス４０を不活性雰
囲気に入れる。プレス４０を300乃至400℃の範囲
内の温度に加熱し、典型的には20000乃至
50000psiの高い圧力で集成体を締付け、所望の熱
圧縮拡散結合部を形成する。約15分乃至５時間の
期間の後、完成された半導体装置をプレス４０か
ら取出す。
これ迄説明した熱圧縮拡散結合方法は、６６に
示す様な支持板に、構造化銅部材の他の銅部材を
結合する為にも使うことが出来る。例えば、この
方法を用いて、タングステン又はモリブデンの板
に電気接続用の銅片を結合することが出来る。
第９図は、次に述べる点を別にすれば、第１図
に示す装置と同様な流体冷却式サイリスタ装置８
０を示す。装置８０では、半導体ウエーハ１２が
サイリスタをを構成し、片側に陽極１２ｂ、反対
側に陰極１２ａ及びゲート８２がある。ゲート８
２に接近出来る様にする為、ゲートを外部回路に
接続し易くする為のゲート接続手段８３を設ける
ことが必要である。この為、放熱部８４及び歪み
緩衝体１４には、ゲート８２の上方に孔９０を設
け、導線８３をゲート８２に接続出来る様にす
る。導線８３を所定位置に配置してゲート８２に
接続したら、孔９０に電気絶縁材料９２を詰込ん
で、ゲート８２が放熱部８４及び歪み干渉体１４
に短絡しない様にする。放熱部８４は孔９０を別
にすれば、第１図の放熱部３０と同一である。第
９図の流体入口８４ａ及び流体出口８４ｂの構成
並びに作用は、第１図の入口２０ａ及び出口２０
ｂに対応し、流体室８６が第１図の流体室２２に
対応する。放熱部８４が一番上に配置され、構造
化銅歪み緩衝体１４の金属シート１６に熱圧縮拡
散によつて結合される。
第１０図は流体冷却式サイリスタ装置８０の平
面図で、放熱部８４を通抜ける孔９０及び導線８
３の位置を示す。
第１１図はこの発明の流体冷却式サイリスタ装
置の別の実施例を示す。流体冷却式サイリスタ装
置１００は、次に述べる点を別にすると、第８図
に示した流体冷却式半導体装置６０と略同様であ
る。シリコン・ウエーハ１２がサイリスタを構成
し、片側に陽極１２ｂを持ち、反対側に陰極１２
ａ及びゲート８２を持つ。放熱部８４は第９図に
示す放熱部と同様に構成されていて、放熱部８４
の下方にあるゲート８２に導線１０２を接続する
手段として、その中を孔１０４を通抜けている。
更に孔１０４は構造化銅歪み緩衝体１４及び金属
層６２，６４を通抜けて、ゲート８２の上方に位
置する。導線１０２が半導体装置１００の外部の
区域から孔１０４を通つてゲート８２に接続され
る。導線１０２は電気絶縁材料１０６で取巻かれ
ていて、導線１０２が放熱部８４、構造化銅歪み
緩衝体１４又は金属層６２，６４に短絡しない様
にしている。こうして、サイリスタ１２のゲート
８２を半導体装置１００の外部の回路に接続する
ことが出来る。
第１２図は、その要素の間の乾いた界面を使わ
ずに済ます別の流体冷却式半導体装置１１０を示
す。半導体装置１１０は好ましい実施例であつ
て、次に述べる点を別にすると、第３図の装置３
１と同様である。シリコン・ウエーハ１２がサイ
リスタを構成し、その両側に陰極１２ａ及び陽極
１２ｂを持つている。ゲート１２ｃがウエーハ１
２の陰極側の中心にある。ゲート１２ｃを装置１
１０の外部の回路に接続する為、溝路２１がゲー
ト１２ｃの上方にあつて、金属層１３，１５及び
構造化銅歪み緩衝体１４を通抜ける。溝路１４１
が、放熱部３４の内、中心板３６の下方にある部
分に設けられる。溝路１４１の１端は、放熱部３
４の内、中心板３６の下方にある部分にある。溝
路１４１の１端が溝路２１と連通し、溝路１４１
の他端が装置１１０の外部と連通する。導電性導
線１１７（ゲート導線）の一部分が溝路２１，１
４１の中に配置され、ゲート１２ｃに接続され
る。第１２図に示す様に、ゲート導線１１７のこ
の部分が電気絶縁材料１１９に取囲まれていて、
導線１１７が装置１１０の他の部品に短絡しない
様にしている。ゲート導線１１７の他の部分が、
ハウジング１１１の孔を通つて、装置１１０の外
部まで伸びる。ゲート導線１１７はハウジング１
１１のこの孔に密封される。
装置１１０が気密封じのハウジング１１１を持
つていて、放熱部３４，３５の間にある装置１１
０の部品を外部の汚染並びに内部の蒸気の凝縮か
ら保護する。第１２図に示す実施例では、ハウジ
ング１１１はリング形で、上面及び下面を有す
る。ハウジング１１１の形状は、シリコン・ウエ
ーハ１２及び関連して使われる部品の特定の寸法
並びに形に合せて変えることが出来る。ハウジン
グ１１１はセラミツクの様な電気絶縁材料で作ら
れる。ハウジング１１１の上面及び下面に金属フ
ランジ１１１ａ，１１１ｂがある。フランジ１１
１ａが、第１２図に示す様に、放熱部３４の下側
部分から伸びる金属フランジ１２１ａと整合して
いる。フランジ１１１ｂが、放熱部３５の上側部
分から伸びる金属フランジ１２１ｂと整合してい
る。ハウジング１１１によつて囲まれた空間に
は、乾いた空気、窒素又はその他のガスの様なガ
スを充填し、装置１１０の内部の部品の上で水蒸
気が凝縮しない様にしている。フランジ１１１
ａ，１１１ｂがフランジ１２１ａ，１２１ｂに
夫々気密封じされ、前述のガスが装置１１０から
逃出さない様にすると共に、汚染物が装置１１０
の内部の部品に達しない様にする。ハウジング１
１１は、その実効的な電圧絶縁能力を高める為に
円形リブ１１３を持つている。
第１３図は半導体装置１１０の側面図である。
上に述べた特定の半導体装置はいろいろ変更す
ることが出来、これらの変更もこの発明の範囲内
に含まれることを承知されたい。例えば第１２図
では、この発明は気密封じのハウジング１１１を
用いても用いなくても実施することが出来るが、
ハウジング１１１を用いた時にすぐれた結果が得
られる。シリコン・ウエーハ１２は、例えばダイ
オード、トランジスタ及びサイリスタの様な事実
上任意の半導体装置を構成していてよく、ウエー
ハの各々の電極を外部の電気回路に接続する手段
を設ける。
シリコン・ウエーハ１２の各々の側に、例えば
タングステン及びモリブデンの様に、シリコンと
同様な熱膨張係数を持つ金属の支持板を取付け、
比較的脆いウエーハ１２の構造的な一体性を強め
ることが出来る。ウエーハと板から成る集成体を
ウエーハ１２の代りに用いることが出来る。この
発明の半導体装置の他の部分は、上に述べたのと
同様に構成される。
第１図、第３図、第５図、第８図、第９図、第
１１図及び第１３図の歪み緩衝体１４，２４に
は、その片側に結合した金属シートを図示の様に
設ける代りに、その両側に金属シートを熱圧縮拡
散によつて結合してもよく、その意味でこの発明
の他の実施例が考えられる。この様な実施例で
は、シリコン・ウエーハ１２に近い方の金属シー
トの厚さが比較的薄く、典型的には厚さ１乃至３
ミルであることが重要である。その厚さが構造化
銅歪み緩衝体１４，２４の応力除去能力を目立つ
て低下させる程大きくなければ、これらの金属シ
ートは幾分一層小さくした厚さのものも、一層大
きくした厚さのものも使うことが出来る。金属シ
ート１８，２８（即ち、シリコン・ウエーハ１２
から遠い方のシート）の厚さは、典型的には0.5
乃至20ミルの範囲内であるが、これは金属箔に対
してこゝで述べた寸法と見合う厚さであり、１乃
至３ミルの範囲内であるのが便利である。この代
りに、その厚さが、それに結合された構造化銅円
板１６，２６に構造的な一体性を持たせるのに十
分であれば、0.5ミルより若干小さい金属シート
１８，２８の厚さも使うことが出来る。更に別の
例として、歪み緩衝体１４，２４の熱抵抗を大幅
に増加する程厚さが大きくなければ、金属シート
１８，２８の厚さを20ミリより大きくし、金属ブ
ロツクを形成する程大きくしてもよい。
以上、シリコン・ウエーハの各々の側を夫々の
流体冷却の放熱手段に接続する為に構造化銅歪み
緩衝体を用いた流体冷却式半導体装置を説明し
た。装置の前述の界面には熱圧縮拡散による結合
部を使い、乾いた界面をなくした。装置の電極に
対する電気的なコンダクタンスがこの為に目立つ
て大きくなると共に、熱的なコンダクタンス並び
に装置から熱を取去る能力も高められた。
この発明の或る好ましい特徴だけを例として説
明したが、当業者であれば、いろいろな変更が考
えられよう。従つて、特許請求の範囲の記載は、
この発明の範囲内で可能なこの様な全ての変更を
包括するものと承知されたい。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10634842B2 (en) 2017-04-21 2020-04-28 Nuburu, Inc. Multi-clad optical fiber
US10804680B2 (en) 2017-06-13 2020-10-13 Nuburu, Inc. Very dense wavelength beam combined laser system
US10971896B2 (en) 2013-04-29 2021-04-06 Nuburu, Inc. Applications, methods and systems for a laser deliver addressable array
US11612957B2 (en) 2016-04-29 2023-03-28 Nuburu, Inc. Methods and systems for welding copper and other metals using blue lasers
US11646549B2 (en) 2014-08-27 2023-05-09 Nuburu, Inc. Multi kW class blue laser system

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3070263D1 (en) * 1979-03-08 1985-04-18 Gen Electric Thermo-compression bonding a semiconductor to strain buffer
US4574299A (en) * 1981-03-02 1986-03-04 General Electric Company Thyristor packaging system
DE3175489D1 (en) * 1981-09-19 1986-11-20 Bbc Brown Boveri & Cie Semiconductor power device with fluid cooling
EP0144579B1 (de) * 1983-11-02 1987-10-14 BBC Brown Boveri AG Kühlkörper zur Flüssigkeitskühlung von Leistungshalbleiterbauelementen
US4561040A (en) * 1984-07-12 1985-12-24 Ibm Corporation Cooling system for VLSI circuit chips
JPS61220359A (ja) * 1985-03-26 1986-09-30 Hitachi Ltd 半導体モジユ−ル冷却構造体
US4631573A (en) * 1985-05-24 1986-12-23 Sundstrand Corporation Cooled stack of electrically isolated semiconductors
US4825117A (en) * 1987-11-27 1989-04-25 General Electric Company Temperature compensated piezoelectric transducer assembly
US4921415A (en) * 1987-11-27 1990-05-01 General Electric Company Cure monitoring apparatus having high temperature ultrasonic transducers
US4909315A (en) * 1988-09-30 1990-03-20 Microelectronics And Computer Technology Corporation Fluid heat exchanger for an electronic component
US5040051A (en) * 1988-12-05 1991-08-13 Sundstrand Corporation Hydrostatic clamp and method for compression type power semiconductors
DE4101205A1 (de) * 1990-02-09 1991-08-14 Asea Brown Boveri Gekuehltes hochleistungshalbleiterbauelement
US5396403A (en) * 1993-07-06 1995-03-07 Hewlett-Packard Company Heat sink assembly with thermally-conductive plate for a plurality of integrated circuits on a substrate
US5719444A (en) * 1996-04-26 1998-02-17 Tilton; Charles L. Packaging and cooling system for power semi-conductor
FR2786656B1 (fr) * 1998-11-27 2001-01-26 Alstom Technology Composant electronique de puissance comportant des moyens de refroidissement
US6313992B1 (en) 1998-12-22 2001-11-06 James J. Hildebrandt Method and apparatus for increasing the power density of integrated circuit boards and their components
US6552901B2 (en) 1998-12-22 2003-04-22 James Hildebrandt Apparatus and system for cooling electronic circuitry, heat sinks, and related components
US6703707B1 (en) * 1999-11-24 2004-03-09 Denso Corporation Semiconductor device having radiation structure
EP2244289B1 (en) * 2000-04-19 2014-03-26 Denso Corporation Coolant cooled type semiconductor device
US20030218057A1 (en) * 2000-11-07 2003-11-27 Craig Joseph Electrical bus with associated porous metal heat sink and method of manufacturing same
US6942019B2 (en) * 2002-03-25 2005-09-13 Ltx Corporation Apparatus and method for circuit board liquid cooling
US6772881B2 (en) * 2002-07-29 2004-08-10 Scott C. Le Remote control cover
US20040060689A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Pfeifer David W. Compact liquid cooled heat sink
US6956742B2 (en) * 2002-09-27 2005-10-18 Rockwell Automation Technologies, Inc. Compact liquid converter assembly
US7068507B2 (en) * 2002-09-27 2006-06-27 Rockwell Automation Technologies, Inc. Compact liquid converter assembly
US6885553B2 (en) * 2002-09-27 2005-04-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Bus bar assembly for use with a compact power conversion assembly
US6665185B1 (en) 2002-10-09 2003-12-16 Ltx Corporation Apparatus and method for embedded fluid cooling in printed circuit boards
US7632258B2 (en) * 2003-03-19 2009-12-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multilayer absorbent article
US7030486B1 (en) * 2003-05-29 2006-04-18 Marshall Paul N High density integrated circuit package architecture
US7245493B2 (en) * 2003-08-06 2007-07-17 Denso Corporation Cooler for cooling electric part
JP2006190972A (ja) * 2004-12-08 2006-07-20 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
US7696532B2 (en) * 2004-12-16 2010-04-13 Abb Research Ltd Power semiconductor module
EP1672692B1 (de) * 2004-12-16 2015-01-07 ABB Research Ltd Leistungshalbleiter-Modul
US20060219396A1 (en) * 2005-04-04 2006-10-05 Denso Corporation Lamination-type cooler
DE102005058654B4 (de) * 2005-12-07 2015-06-11 Infineon Technologies Ag Verfahren zum flächigen Fügen von Komponenten von Halbleiterbauelementen
US7965508B2 (en) * 2007-03-27 2011-06-21 Denso Corporation Cooling device for electronic component and power converter equipped with the same
US7492594B2 (en) * 2007-05-03 2009-02-17 Hamilton Sundstrand Corporation Electronic circuit modules cooling
US7737548B2 (en) * 2007-08-29 2010-06-15 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor die package including heat sinks
US8450845B2 (en) * 2008-04-09 2013-05-28 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor device
US8305760B2 (en) 2008-05-16 2012-11-06 Parker-Hannifin Corporation Modular high-power drive stack cooled with vaporizable dielectric fluid
JP4586087B2 (ja) * 2008-06-30 2010-11-24 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール
US7817422B2 (en) * 2008-08-18 2010-10-19 General Electric Company Heat sink and cooling and packaging stack for press-packages
US20100038774A1 (en) * 2008-08-18 2010-02-18 General Electric Company Advanced and integrated cooling for press-packages
US8120915B2 (en) * 2008-08-18 2012-02-21 General Electric Company Integral heat sink with spiral manifolds
US20110317369A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 General Electric Company Heat sinks with millichannel cooling
US8218320B2 (en) 2010-06-29 2012-07-10 General Electric Company Heat sinks with C-shaped manifolds and millichannel cooling
US8077460B1 (en) 2010-07-19 2011-12-13 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Heat exchanger fluid distribution manifolds and power electronics modules incorporating the same
US8199505B2 (en) 2010-09-13 2012-06-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing Norh America, Inc. Jet impingement heat exchanger apparatuses and power electronics modules
US8659896B2 (en) 2010-09-13 2014-02-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling apparatuses and power electronics modules
US8427832B2 (en) 2011-01-05 2013-04-23 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cold plate assemblies and power electronics modules
US8391008B2 (en) 2011-02-17 2013-03-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Power electronics modules and power electronics module assemblies
US8482919B2 (en) 2011-04-11 2013-07-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Power electronics card assemblies, power electronics modules, and power electronics devices
US9048721B2 (en) * 2011-09-27 2015-06-02 Keihin Corporation Semiconductor device
CN103023279B (zh) * 2011-09-27 2015-05-13 株式会社京浜 半导体控制装置
US8711565B2 (en) 2011-11-02 2014-04-29 General Electric Company System and method for operating an electric power converter
US8643173B1 (en) 2013-01-04 2014-02-04 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling apparatuses and power electronics modules with single-phase and two-phase surface enhancement features
US9131631B2 (en) 2013-08-08 2015-09-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Jet impingement cooling apparatuses having enhanced heat transfer assemblies
DE102014114097B4 (de) 2014-09-29 2017-06-01 Danfoss Silicon Power Gmbh Sinterwerkzeug und Verfahren zum Sintern einer elektronischen Baugruppe
DE102014114093B4 (de) 2014-09-29 2017-03-23 Danfoss Silicon Power Gmbh Verfahren zum Niedertemperatur-Drucksintern
DE102014114096A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Danfoss Silicon Power Gmbh Sinterwerkzeug für den Unterstempel einer Sintervorrichtung
DE102014114095B4 (de) 2014-09-29 2017-03-23 Danfoss Silicon Power Gmbh Sintervorrichtung
US9818726B2 (en) * 2015-12-28 2017-11-14 International Business Machines Corporation Chip stack cooling structure
JP7159620B2 (ja) * 2018-05-30 2022-10-25 富士電機株式会社 半導体装置、冷却モジュール、電力変換装置及び電動車両
JP7156319B2 (ja) * 2020-01-22 2022-10-19 株式会社デンソー 電力変換装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE537167A (ja) * 1954-04-07
DE1141029B (de) * 1960-06-23 1962-12-13 Siemens Ag Halbleiteranordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US3295089A (en) * 1963-10-11 1966-12-27 American Mach & Foundry Semiconductor device
GB1004020A (en) * 1964-04-24 1965-09-08 Standard Telephones Cables Ltd Improvements in or relating to the mounting of electrical components
FR1476245A (fr) * 1965-04-23 1967-04-07 Siemens Ag Dispositif redresseur comportant une cellule redresseuse avec un corps semiconducteur monocristallin et un boîtier en forme de disque
DE1514483B2 (de) * 1965-06-22 1971-05-06 Siemens AG, 1000 Berlin u 8000 München Druckkontakt halbleiter gleichrichter
US3787958A (en) * 1965-08-18 1974-01-29 Atomic Energy Commission Thermo-electric modular structure and method of making same
US3391446A (en) * 1965-08-30 1968-07-09 Atomic Energy Commission Usa Aluminum brazing
CH487504A (de) * 1968-03-09 1970-03-15 Mitsubishi Electric Corp Halbleitervorrichtung
US3585711A (en) * 1968-09-06 1971-06-22 Us Navy Gold-silicon bonding process
GB1297046A (ja) * 1969-08-25 1972-11-22
US3678570A (en) * 1971-04-01 1972-07-25 United Aircraft Corp Diffusion bonding utilizing transient liquid phase
US3739235A (en) * 1972-01-31 1973-06-12 Rca Corp Transcalent semiconductor device
US3761783A (en) * 1972-02-02 1973-09-25 Sperry Rand Corp Duel-mesa ring-shaped high frequency diode
US3768548A (en) * 1972-03-02 1973-10-30 Motor Co Cooling apparatus for semiconductor devices
US3872496A (en) * 1973-09-13 1975-03-18 Sperry Rand Corp High frequency diode having simultaneously formed high strength bonds with respect to a diamond heat sink and said diode
JPS5116302B2 (ja) * 1973-10-22 1976-05-22
US4099201A (en) * 1977-04-11 1978-07-04 General Electric Company Semiconductor rectifier assembly having an insulating material therein that evolves gases when exposed to an arc
GB1598174A (en) * 1977-05-31 1981-09-16 Ibm Cooling electrical apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10971896B2 (en) 2013-04-29 2021-04-06 Nuburu, Inc. Applications, methods and systems for a laser deliver addressable array
US11646549B2 (en) 2014-08-27 2023-05-09 Nuburu, Inc. Multi kW class blue laser system
US11612957B2 (en) 2016-04-29 2023-03-28 Nuburu, Inc. Methods and systems for welding copper and other metals using blue lasers
US10634842B2 (en) 2017-04-21 2020-04-28 Nuburu, Inc. Multi-clad optical fiber
US10804680B2 (en) 2017-06-13 2020-10-13 Nuburu, Inc. Very dense wavelength beam combined laser system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55500385A (ja) 1980-07-03
DE2965896D1 (en) 1983-08-25
EP0012770A1 (en) 1980-07-09
EP0012770B1 (en) 1983-07-20
EP0012770A4 (en) 1980-09-29
WO1979001012A1 (en) 1979-11-29
US4392153A (en) 1983-07-05

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