JPS6373651A - Semiconductor device - Google Patents
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- JPS6373651A JPS6373651A JP22023386A JP22023386A JPS6373651A JP S6373651 A JPS6373651 A JP S6373651A JP 22023386 A JP22023386 A JP 22023386A JP 22023386 A JP22023386 A JP 22023386A JP S6373651 A JPS6373651 A JP S6373651A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体装置に係り、特に、半導体チップよ
り生ずる熱をヒートシンクへ逃がすための放熱フィン構
造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a heat dissipation fin structure for dissipating heat generated from a semiconductor chip to a heat sink.
第3図は従来の単一鋼材を放熱フィンに使用し、その上
に半導体チップを固着するため任意のパターンを描いた
セラミックスをろう付けで固着した半導体パッケージを
示す斜視図である。第3図において、1は単一の鋼材よ
りなる放熱フィン、4は半導体チップ(図示せず)が固
着されるセラミックス、5は前記放熱フィン1とセラミ
ックス4とを固着するためのろう材を示している。FIG. 3 is a perspective view showing a semiconductor package in which a conventional single steel material is used for the heat dissipation fin, and ceramics having an arbitrary pattern is fixed thereon by brazing in order to fix a semiconductor chip thereon. In FIG. 3, 1 is a heat dissipation fin made of a single steel material, 4 is a ceramic to which a semiconductor chip (not shown) is fixed, and 5 is a brazing material for fixing the heat dissipation fin 1 and the ceramic 4. ing.
上記のように、半導体素子の発熱で生じるセラミックス
4の熱をヒートシンクへ逃がすため、銅または銅−タン
グステン合金層からなる単一の素材で作られた放熱フィ
ン1とセラミックス4とをろう材5を使用して固着して
いた。As mentioned above, in order to dissipate the heat of the ceramic 4 generated by the heat generated by the semiconductor element to the heat sink, the heat dissipation fin 1 made of a single material consisting of copper or a copper-tungsten alloy layer and the ceramic 4 are connected to the brazing material 5. It was stuck after being used.
〔発明が解決しようとする問題点〕 。[Problem that the invention seeks to solve].
しかしながら、上記のように放熱フィン1を単一の鋼材
より製作し、この上にセラミックス4をろう材5を使用
して固着した場合、両者の熱膨張係数の差により生じる
歪でセラミックス4にヘアークラックが発生する。However, when the radiation fin 1 is manufactured from a single steel material as described above, and the ceramics 4 are fixed thereon using the brazing material 5, hairs may form on the ceramics 4 due to the distortion caused by the difference in the thermal expansion coefficients of the two. Cracks occur.
また、放熱フィン1をセラミックス4と熱膨張係数の近
い銅−タングステン合金で作り、ろう材5を使用して固
着した場合、製品重量が重くなるという問題点があった
。Further, when the radiation fin 1 is made of a copper-tungsten alloy having a coefficient of thermal expansion similar to that of the ceramic 4 and is fixed using the brazing material 5, there is a problem that the weight of the product increases.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、セラミックスにヘアークラックを生じさせ
ることなく、ろう付は固着が可能な半導体装置を得るこ
とを目的とする。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a semiconductor device that can be fixed by brazing without causing hair cracks in ceramics.
この発明に係る半導体装置は、放熱フィンとして、セラ
ミックスを固着する上面には、熱膨張係数がセラミック
スと近い銅−タングステン合金層を用い、その下面には
機械的強度をもたせるため、熱伝導性が良く、かつ前記
銅−タングステン合金層より比重の小さい銅をろう材等
で固着し、2層構造としたものである。The semiconductor device according to the present invention uses a copper-tungsten alloy layer, which has a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic, on the upper surface to which the ceramic is fixed as a heat dissipation fin, and has mechanical strength on the lower surface, so that it has thermal conductivity. Copper, which has a high density and has a specific gravity lower than that of the copper-tungsten alloy layer, is fixed with a brazing material or the like to form a two-layer structure.
この発明においては、銅と銅−タングステン合金層とを
組み合せることで、銅のみを使用した際にセラミックス
に生じるヘアークラックや、銅−タングステン合金層の
みを使用した場合に問題となる製品重量の増大が防止で
きる。In this invention, by combining copper and a copper-tungsten alloy layer, hair cracks that occur in ceramics when only copper is used, and product weight, which is a problem when only a copper-tungsten alloy layer is used, can be reduced. Increase can be prevented.
以下、この考案の一実施例を第1図について説明する。 An embodiment of this invention will be described below with reference to FIG.
第1図において、1は放熱フィンで、銅−タングステン
合金層2を上層にして銅層3とを固着してなる。4は半
導体チップを取り付けるためパターンが描かれたセラミ
ックス、5は前記放熱フィン1とセラミックス4とを固
着するためのろう材である。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a radiation fin, which is formed by fixing a copper layer 3 with a copper-tungsten alloy layer 2 as an upper layer. 4 is a ceramic with a pattern drawn thereon for attaching a semiconductor chip; 5 is a brazing material for fixing the radiation fin 1 and the ceramic 4;
第1図においては、セラミックス4を固着するための放
熱フィン1の上面は、ろう付は時の熱でヘアークラック
が発生するのを防ぐため、熱膨張係数がセラミックス4
と近い銅−タングステン合金層2となっており、下面は
、ヒートシンク等へ取り付ける際に必要な機械的強度を
確保し、銅−タングステン合金層2の比重より小さく、
熱伝導率の大きい銅層3との2層をろう付は等で張り合
せたものである。In Fig. 1, the upper surface of the radiation fin 1 for fixing the ceramic 4 has a coefficient of thermal expansion of the ceramic 4 to prevent hair cracks from occurring due to the heat of brazing.
The lower surface has a specific gravity smaller than that of the copper-tungsten alloy layer 2, ensuring the necessary mechanical strength when attaching to a heat sink, etc.
The two layers, including the copper layer 3 having high thermal conductivity, are bonded together by brazing or the like.
このように、放熱フィン1の上面がセラミックス4の熱
膨張係数と近い銅−タングステン合金層2により構成さ
れているため、10mm口以上と比較的大きなセラミッ
クス4をもろう付は時の熱歪でヘアークラックを生じさ
せることなくろう付けすることができる。In this way, since the upper surface of the radiation fin 1 is composed of the copper-tungsten alloy layer 2 having a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic 4, it is difficult to braze a relatively large ceramic 4 with a diameter of 10 mm or more due to thermal distortion. Can be brazed without causing hair cracks.
また、さらに必要な厚さのみを比較的比重の大きい銅−
タングステン合金層2とし、他は従来通り熱伝導率の高
い銅層3としたことで、放熱効果を損なうことなく、放
熱フィン1の重量の増加を抑えることができる。In addition, only the necessary thickness can be made from copper, which has a relatively high specific gravity.
By using the tungsten alloy layer 2 and using the copper layer 3 with high thermal conductivity as the other layer, it is possible to suppress an increase in the weight of the heat dissipation fin 1 without impairing the heat dissipation effect.
なお、上記実施例では、銅−タングステン合金層2がセ
ラミックス4より大きな面積を有するものを示したが、
第2図に示すように、セラミックス4と同じ大きさのも
のを銅層3の上に固着しても同様の効果が期待できる。In addition, in the above embodiment, the copper-tungsten alloy layer 2 has a larger area than the ceramic 4, but
As shown in FIG. 2, a similar effect can be expected even if a ceramic material having the same size as the ceramic material 4 is fixed on the copper layer 3.
以上説明したようにこの発明は、放熱フィンとして半導
体チップが固着されるセラミックスとろう付けされる上
面に、前記セラミックスと近い熱膨張係数を有する銅−
タングステン合金層を用い、下面に熱伝導率の大きい銅
層をろう付けしたので、大形状のセラミックスをヘアー
クラックを発生させることなく、放熱フィンにろう付は
固着でき、かつ製品重量も軽減される等の効果がある。As explained above, the present invention provides a heat dissipation fin that is made of copper having a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic, on the top surface of which is brazed to the ceramic to which the semiconductor chip is fixed.
Since a tungsten alloy layer is used and a copper layer with high thermal conductivity is brazed on the bottom surface, large ceramics can be brazed to the heat dissipation fin without hair cracks, and the product weight is also reduced. There are other effects.
第1図はこの発明の一実施例を示す半導体装置の斜視図
、第2図はこの発明の他の実施例を示す斜視図、第3図
は従来の半導体装置を示す斜視図である。
図において、1は放熱フィン、2は銅−タングステン合
金層、3は銅層、4はセラミックス、5はろう材である
。
なお、各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device showing one embodiment of the invention, FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of the invention, and FIG. 3 is a perspective view of a conventional semiconductor device. In the figure, 1 is a radiation fin, 2 is a copper-tungsten alloy layer, 3 is a copper layer, 4 is a ceramic, and 5 is a brazing material. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
ろう付けした半導体装置において、前記放熱フィンを、
前記セラミックスが固着される上面に前記セラミックス
と近い熱膨張係数を有する銅−タングステン合金層を用
い、下面に熱伝導率の大きい銅層を用いた構成としたこ
とを特徴とする半導体装置。In a semiconductor device in which a ceramic to which a semiconductor chip is fixed is brazed to a radiation fin, the radiation fin is
A semiconductor device characterized in that a copper-tungsten alloy layer having a coefficient of thermal expansion close to that of the ceramic is used on the upper surface to which the ceramic is fixed, and a copper layer having high thermal conductivity is used on the lower surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22023386A JPS6373651A (en) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22023386A JPS6373651A (en) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6373651A true JPS6373651A (en) | 1988-04-04 |
Family
ID=16747973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22023386A Pending JPS6373651A (en) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6373651A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03240259A (en) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor package |
CN100352045C (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-28 | 湖南大学 | Cu-W thin film coating integrated composite heat sink |
-
1986
- 1986-09-17 JP JP22023386A patent/JPS6373651A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03240259A (en) * | 1990-02-19 | 1991-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor package |
CN100352045C (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-28 | 湖南大学 | Cu-W thin film coating integrated composite heat sink |
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