KR100910227B1 - Cooling unit for semiconductor module - Google Patents

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Abstract

A cooling unit for a semiconductor module includes a plate shaped first cooling body, a plate shaped second cooling body opposing the first cooling body and an adjustable cooling member placed between the first and second cooling bodies so that a distance between the first and second cooling bodies may be adjusted. Shapes of the cooling body include a honeycomb structure, cylinders, a hemicylindrical shape, a zigzag shape, and a bellows structure shape. By forming the cooling unit with an adjustable cooling member, the cooling unit can fit electronic devices of various sizes.

Description

반도체 모듈용 냉각 유닛{COOLING UNIT FOR SEMICONDUCTOR MODULE}Cooling unit for semiconductor module {COOLING UNIT FOR SEMICONDUCTOR MODULE}
본 발명은 반도체 모듈용 냉각 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling unit for a semiconductor module.
최근 들어, 반도체 소자 제조 기술의 개발에 따라 고성능 반도체 소자가 장착된 반도체 패키지가 개발되고 있다. 반도체 패키지는 대부분의 전자 제품에 적용되고 있고, 반도체 소자를 이용한 반도체 패키지로 인해 전자 제품의 사이즈는 점차 작아지고 전자 제품의 성능은 향상되고 있다.Recently, with the development of semiconductor device manufacturing technology, semiconductor packages equipped with high-performance semiconductor devices have been developed. The semiconductor package is applied to most electronic products, and due to the semiconductor package using the semiconductor device, the size of the electronic product is gradually reduced and the performance of the electronic product is improved.
또한, 최근 반도체 소자의 성능이 향상됨에 따라 반도체 소자는 많은 양의 데이터를 저장 및 많은 양의 데이터를 단시간 내 처리할 수 있게 되었다.In addition, as the performance of the semiconductor device is recently improved, the semiconductor device may store a large amount of data and process a large amount of data in a short time.
한편, 반도체 소자는 고속으로 데이터를 처리하는 도중 다량의 열을 발생하고, 반도체 소자로부터 발생 된 열은 반도체 소자의 성능을 감소시키게 된다.Meanwhile, the semiconductor device generates a large amount of heat while processing data at high speed, and the heat generated from the semiconductor device reduces the performance of the semiconductor device.
반도체 소자를 포함하는 반도체 패키지로부터 발생 된 열을 신속하게 외부로 방열하기 위해, 최근에는 반도체 소자로부터 발생 된 열을 방열하기 위한 냉각 유닛이 장착된 반도체 패키지가 개발되고 있다.In order to quickly radiate heat generated from a semiconductor package including a semiconductor device to the outside, a semiconductor package equipped with a cooling unit for radiating heat generated from a semiconductor device has recently been developed.
그러나, 종래 냉각 유닛이 장착된 반도체 패키지를 다양한 종류의 전자 제품에 적용할 때 냉각 유닛의 사이즈에 의하여 특정 전자 제품에 냉각 유닛이 장착된 반도체 패키지를 적용하기 어려운 문제점을 갖는다.However, when a semiconductor package equipped with a conventional cooling unit is applied to various kinds of electronic products, it is difficult to apply a semiconductor package equipped with a cooling unit to a specific electronic product by the size of the cooling unit.
본 발명은 다양한 종류의 전자 제품들에 범용적으로 적용할 수 있는 반도체 모듈용 냉각 유닛을 제공한다.The present invention provides a cooling unit for a semiconductor module that can be universally applied to various kinds of electronic products.
본 발명에 따른 반도체 모듈용 냉각 유닛은 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체, 플레이트 형상을 갖고 상기 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체 및 상기 제1 및 제2 냉각 몸체 사이에 개재되며 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함한다.The cooling unit for a semiconductor module according to the present invention includes a first cooling body having a plate shape, a second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body, and interposed between the first and second cooling bodies. And a cooling member having a volume corresponding to the gap between the first and second cooling bodies.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 중 적어도 하나는 금속을 포함한다.At least one of the first and second cooling bodies of the cooling unit for a semiconductor module comprises a metal.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 단면이 육각형 형상을 갖는 벌집 구조를 갖는다.The cooling member of the cooling unit for semiconductor module has a honeycomb structure having a hexagonal cross section.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 제1 폭을 갖는 제1 접착부 및 제2 폭을 갖는 제1 간격 조절부가 교대로 형성된 제1 냉각 부재 및 상기 제1 접착부와 대응하는 제2 접착부 및 상기 제1 간격 조절부와 대응하는 제2 간격 조절부를 갖는 제2 냉각 부재 및 상기 제1 및 제2 접착부 사이에 개재된 접착 부재를 갖는다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module may include a first cooling member having a first adhesive part having a first width and a first gap adjusting part having a second width, and a second adhesive part corresponding to the first adhesive part and the second adhesive part. And a second cooling member having a first gap adjusting portion and a second gap adjusting portion corresponding to the first gap adjusting portion and an adhesive member interposed between the first and second bonding portions.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 적어도 2 개 이상이 상호 겹치 게 배치된다.At least two or more of said cooling members of the cooling unit for semiconductor modules are arranged to overlap each other.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 좁다.The first width of the cooling unit for a semiconductor module is smaller than the second width.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 곡면이 상기 제1 냉각 부재의 내측면에 접촉되고, 단부들이 상기 제2 냉각 부재의 내측면에 접촉된 판 스프링 형상을 갖는다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module has a plate spring shape in which a curved surface is in contact with an inner side surface of the first cooling member and end portions are in contact with an inner side surface of the second cooling member.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 상기 제1 냉각 몸체와의 접촉면적을 증가시키기 위한 주름을 포함한다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module includes a corrugation for increasing the contact area with the first cooling body.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 지그재그 형상으로 절곡 된 형상을 갖는다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module has a shape bent in a zigzag shape.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 상기 제1 냉각 몸체 및 제2 냉각 몸체와의 접촉면적을 증가시키기 위한 주름을 포함한다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module includes a corrugation for increasing the contact area with the first cooling body and the second cooling body.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 냉각 부재는 주름관(bellows) 형상을 갖는다.The cooling member of the cooling unit for a semiconductor module has a bellows shape.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 제1 냉각 몸체는 상기 제1 냉각 몸체의 측면으로부터 상기 제2 냉각 몸체를 향해 돌출된 결합 돌기를 포함하고, 상기 제2 냉각 몸체는 상기 결합 돌기가 끼워지는 결합홈을 포함한다.The first cooling body of the cooling unit for a semiconductor module includes a coupling protrusion protruding from the side of the first cooling body toward the second cooling body, the second cooling body has a coupling groove into which the coupling protrusion is fitted. Include.
반도체 모듈용 냉각 유닛의 상기 제1 냉각 몸체는 상기 제1 냉각 몸체의 측면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 관통공을 갖는다.The first cooling body of the cooling unit for a semiconductor module includes a protrusion that protrudes from the side of the first cooling body, and the protrusion has a through hole.
본 발명에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛은, 예를 들어, 복수개의 반도체 패 키지가 실장 된 반도체 모듈에 결합 되어, 반도체 모듈에서 발생 된 열을 신속하게 방열할 수 있을 뿐만 아니라 반도체 모듈에 장착된 냉각 유닛의 사이즈의 제한 없이 반도체 모듈을 다양한 전자제품에 장착할 수 있다.The cooling unit for a semiconductor module according to the present invention, for example, is coupled to a semiconductor module mounted with a plurality of semiconductor packages, can not only quickly dissipate heat generated in the semiconductor module, but also cooling mounted on the semiconductor module The semiconductor module can be mounted on various electronic products without limiting the size of the unit.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 모듈용 냉각 유닛에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a cooling unit for a semiconductor module according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, and has a general knowledge in the art. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit of the invention.
본 발명에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛은 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체, 플레이트 형상을 갖고 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체 및 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이에 개재되며, 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함한다.The cooling unit for a semiconductor module according to the present invention is interposed between a first cooling body having a plate shape, a second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body, and the first and second cooling bodies. And a cooling member having a volume corresponding to the gap between the first and second cooling bodies.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 냉각 유닛의 단면도이다.1 is a perspective view showing a cooling unit for a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the cooling unit shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 모듈에 적용되는 냉각 유닛(100)은 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재(130)를 포함한다.1 and 2, the cooling unit 100 applied to the semiconductor module corresponds to a gap between the first cooling body 110, the second cooling body 120, and the first and second cooling bodies. And a cooling member 130 having a volume.
제1 냉각 몸체(110)는, 예를 들어, 플레이트 형상을 갖는다. 구체적으로, 제1 냉각 몸체(110)는, 예를 들어, 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.The first cooling body 110 has a plate shape, for example. Specifically, the first cooling body 110 has, for example, a rectangular parallelepiped plate shape.
본 실시예에서, 직육면체 형상을 갖는 제1 냉각 몸체(110)는 제1 면(111), 제1 면(111)과 마주하는 제2 면(112) 및 4 개의 측면(113,114,115,116,117)들을 포함한다.In this embodiment, the first cooling body 110 having a rectangular parallelepiped shape includes a first surface 111, a second surface 112 facing the first surface 111, and four side surfaces 113, 114, 115, 116, and 117.
제1 냉각 몸체(110)로 사용될 수 있는 물질의 예로서는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 금속 합금 등을 들 수 있다. 이와 다르게, 제1 냉각 몸체(110)는 금속과 유사한 열 전도율을 갖는 탄소 화합물 또는 금속과 유사한 열 전도율을 갖는 합성 수지를 사용할 수 있다.Examples of materials that may be used as the first cooling body 110 include aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, metal alloys, and the like. Alternatively, the first cooling body 110 may use a carbon compound having a thermal conductivity similar to that of the metal or a synthetic resin having a thermal conductivity similar to the metal.
제2 냉각 몸체(120)는 제1 냉각 몸체(110)와 마주한다. 제2 냉각 몸체(120)는, 예를 들어, 플레이트 형상을 갖는다. 구체적으로, 제2 냉각 몸체(120)는, 예를 들어, 제1 냉각 몸체(110)와 실질적으로 동일한 형상 및 실질적으로 동일한 사이즈를 갖는 직육면체 플레이트 형상을 갖는다.The second cooling body 120 faces the first cooling body 110. The second cooling body 120 has a plate shape, for example. Specifically, the second cooling body 120 has, for example, a cuboid plate shape having substantially the same shape and substantially the same size as the first cooling body 110.
본 실시예에서, 직육면체 형상을 갖는 제2 냉각 몸체(120)는 제3 면(121), 제3 면(121)과 마주하는 제4 면(122) 및 4 개의 측면(123,124,125,126,127)들을 포함한다.In the present embodiment, the second cooling body 120 having a rectangular parallelepiped shape includes a third surface 121, a fourth surface 122 facing the third surface 121, and four side surfaces 123, 124, 125, 126, and 127.
제2 냉각 몸체(120)로 사용될 수 있는 물질의 예로서는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 금속 합금 등을 들 수 있다. 이와 다르게, 제2 냉각 몸체(120)는 금속과 유사한 열 전도율을 갖는 탄소 화합물 또는 금속과 유사한 열 전도율을 갖는 합성 수지를 사용할 수 있다.Examples of materials that can be used as the second cooling body 120 include aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, metal alloys, and the like. Alternatively, the second cooling body 120 may use a carbon compound having a thermal conductivity similar to that of the metal or a synthetic resin having a thermal conductivity similar to the metal.
본 실시예에서, 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들은 각각 우수한 열 전도율을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 중 적어도 하나는 금속을 포함할 수 있다.In this embodiment, the first and second cooling bodies 110 and 120 may each include a metal having excellent thermal conductivity. Alternatively, at least one of the first and second cooling bodies 110 and 120 may include a metal.
본 실시예에서, 제1 냉각 몸체(110)를 제2 냉각 몸체(120)에 결합하기 위하여 제1 냉각 몸체(110)에는 결합 돌기(115)가 형성되고, 제2 냉각 몸체(120)에는 결합 돌기(115)와 대응하는 결합홈(125)이 형성된다. 제1 냉각 몸체(110)에 형성된 결합 돌기(115)는, 예를 들어, 제1 냉각 몸체(110)의 측면(113,115)로부터 바(bar) 형상으로 돌출되고, 측면(113,115)로부터 돌출된 결합 돌기(115)는 제2 냉각 몸체(120)를 향해 절곡 된다. 제2 냉각 몸체(120)의 측면(123,125)들에는 각 결합 돌기(115)가 결합 되는 결합홈(125)이 형성된다.In this embodiment, in order to couple the first cooling body 110 to the second cooling body 120, a coupling protrusion 115 is formed on the first cooling body 110, the coupling to the second cooling body 120 The engaging groove 125 corresponding to the protrusion 115 is formed. Coupling protrusion 115 formed on the first cooling body 110, for example, protrudes in the shape of a bar (bar) from the side (113, 115) of the first cooling body 110, the coupling protruding from the side (113, 115) The protrusion 115 is bent toward the second cooling body 120. Sides 123 and 125 of the second cooling body 120 are formed with coupling grooves 125 to which the coupling protrusions 115 are coupled.
도 2를 다시 참조하면, 냉각 부재(130)는 제1 냉각 몸체(110) 및/또는 제2 냉각 몸체(120)들로 전달된 열을 신속하게 방열 및 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 사이의 간격(P)에 대응하는 부피를 갖는다. 이를 구현하기 위하여, 냉각 부재(130)는 냉각 부재(130)의 부피를 조절하기 위해 단면이 육각형 형상을 갖는 벌집 구조를 가질 수 있다.Referring back to FIG. 2, the cooling member 130 rapidly dissipates heat transferred to the first cooling body 110 and / or the second cooling body 120 and the first and second cooling bodies 110 and 120. Have a volume corresponding to the spacing P between them. In order to implement this, the cooling member 130 may have a honeycomb structure having a hexagonal cross section in order to adjust the volume of the cooling member 130.
구체적으로, 벌집 구조를 갖는 냉각 부재(130)는 제1 냉각 부재(131), 제2 냉각 부재(132) 및 접착 부재(133)를 포함한다.Specifically, the cooling member 130 having a honeycomb structure includes a first cooling member 131, a second cooling member 132, and an adhesive member 133.
본 실시예에서, 제1 냉각 부재(131) 및 제2 냉각 부재(132)로서 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 및 금속 합금 등을 들 수 있다. 제1 냉각 부재(131) 및 제2 냉각 부재(132)는, 예를 들어, 얇은 두께를 갖는 박막 형상을 가질 수 있다.In this embodiment, examples of materials that can be used as the first cooling member 131 and the second cooling member 132 include aluminum, aluminum alloys, copper, copper alloys, metal alloys, and the like. The first cooling member 131 and the second cooling member 132 may have, for example, a thin film shape having a thin thickness.
제1 냉각 부재(131)는 사각 쉬트 형상을 갖는다. 제1 냉각 부재(131)는 제1 폭(L1)을 갖는 제1 접착부(131a) 및 제2 폭(L2)을 갖는 제1 부피 조절부(131b)를 갖는다. 제1 접착부(131a) 및 제1 부피 조절부(131b)는 띠 형상을 갖고, 제1 접착부(131a) 및 제1 부피 조절부(131b)는 제1 냉각 부재(131)에 교대로 형성된다.The first cooling member 131 has a square sheet shape. The first cooling member 131 has a first adhesive part 131a having a first width L1 and a first volume adjusting part 131b having a second width L2. The first adhesive part 131a and the first volume adjusting part 131b have a band shape, and the first adhesive part 131a and the first volume adjusting part 131b are alternately formed in the first cooling member 131.
제2 냉각 부재(132)는 사각 쉬트 형상을 갖는다. 제2 냉각 부재(132)는 제1 폭(L1)을 갖는 제2 접착부(132a) 및 제2 폭(L2)을 갖는 제2 부피 조절부(132b)를 갖는다. 제2 접착부(132a) 및 제2 부피 조절부(132b)는 띠 형상을 갖고, 제2 접착부(132a) 및 제2 부피 조절부(132b)는 제2 냉각 부재(132)에 교대로 형성된다.The second cooling member 132 has a square sheet shape. The second cooling member 132 has a second adhesive portion 132a having a first width L1 and a second volume adjusting portion 132b having a second width L2. The second adhesive part 132a and the second volume adjusting part 132b have a band shape, and the second adhesive part 132a and the second volume adjusting part 132b are alternately formed in the second cooling member 132.
본 실시예에서, 제1 냉각 부재(131)의 제1 접착부(131a) 및 제1 부피 조절부(131b)는 제2 냉각 부재(132)의 제2 접착부(132a) 및 제2 부피 조절부(132b)와 대응하는 위치에 형성된다.In the present exemplary embodiment, the first adhesive part 131a and the first volume adjusting part 131b of the first cooling member 131 may include the second adhesive part 132a and the second volume adjusting part (2) of the second cooling member 132. 132b).
또한, 본 실시예에서, 제1 접착부(131a)의 폭은 제1 부피 조절부(131b)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the width of the first adhesive part 131a may be smaller than the width of the first volume adjusting part 131b.
접착 부재(133)는 제1 냉각 부재(131)의 제1 접착부(131a) 및 제2 냉각 부재(132)의 제2 접착부(132) 사이에 개재되고, 이로 인해 제1 냉각 부재(131) 및 제2 냉각 부재(132)는 상호 접착된다.The adhesive member 133 is interposed between the first adhesive part 131a of the first cooling member 131 and the second adhesive part 132 of the second cooling member 132, thereby, the first cooling member 131 and The second cooling members 132 are bonded to each other.
본 실시예에서, 제1 및 제2 냉각 부재(131,132)로 이루어진 하나의 냉각 부재(130)는 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120) 사이에 개재될 수 있다. 제1 및 제2 냉각 부재(131,132)의 양쪽에 인장력을 인가함으로써 냉각 부재(130)의 두께는 넓어지거나 좁아진다.In this embodiment, one cooling member 130 including the first and second cooling members 131 and 132 may be interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120. By applying tensile force to both the first and second cooling members 131 and 132, the thickness of the cooling member 130 is widened or narrowed.
본 실시예에서는 비록 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120) 사이에 하나의 냉각 부재(130)가 개재되었지만, 이와 다르게 적어도 2 개의 냉각 부재(130)들이 제1 및 제2 냉각 부재(110,120)들 사이에 개재될 수 있다.In the present embodiment, although one cooling member 130 is interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120, at least two cooling members 130 may alternatively be provided with the first and second cooling members 110 and 120. It can be intervened in between.
한편, 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 냉각 부재(130)를 포함하는 냉각 유닛(100)을 반도체 모듈(미도시)에 결합하기 위하여 제1 냉각 몸체(110)의 측면(114,116)으로부터는 돌출부(117)가 배치될 수 있다. 돌출부(117)는 제1 냉각 몸체(110)의 측면(114,116)으로부터 사각형 형상으로 돌출된다. 돌출부(117)에는 관통공(118)이 형성된다. 돌출부(117) 및 반도체 모듈은 리벳, 체결 나사 등을 통해 상호 결합 된다.Meanwhile, in order to couple the cooling unit 100 including the first cooling body 110, the second cooling body 120, and the cooling member 130 to a semiconductor module (not shown), the first cooling body 110 may be formed. Protrusions 117 may be disposed from the side surfaces 114 and 116. The protrusion 117 protrudes in a square shape from the side surfaces 114 and 116 of the first cooling body 110. The through hole 118 is formed in the protrusion 117. The protrusion 117 and the semiconductor module are coupled to each other through rivets and fastening screws.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛을 도시한 단면도이다. 도 4는 도 3의 냉각 유닛의 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 의한 냉각 유닛은 냉각 부재를 제외하면 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.3 is a cross-sectional view showing a cooling unit for a semiconductor module according to a second embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 3. The cooling unit according to the second embodiment of the present invention has a configuration substantially the same as that of the first embodiment of the present invention described above except for the cooling member. Therefore, duplicate description of the same parts will be omitted, and the same configuration and the same reference numerals will be given for the same configuration.
냉각 유닛(100)은 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 냉각 부재(140)를 포함한다.The cooling unit 100 includes a first cooling body 110, a second cooling body 120 and a cooling member 140.
냉각 부재(140)는 제1 냉각 몸체(110) 및 제2 냉각 몸체(120)의 사이에 개재된다.The cooling member 140 is interposed between the first cooling body 110 and the second cooling body 120.
냉각 부재(140)는 복수개의 원통(142)들로 이루어진다. 복수개의 원통(142)들은 제1 냉각 몸체(110) 및 제2 냉각 몸체(120) 사이에 일렬로 배치된다. 이와 다르게, 냉각 부재(140)의 인접한 원통(142)들은 접착제(144)에 의하여 접착될 수 있 다. 냉각 부재(140)의 각 원통(142)들로 사용할 수 있는 물질의 예로서는 우수한 열 전도율을 갖는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등을 포함할 수 있다.The cooling member 140 is composed of a plurality of cylinders 142. The plurality of cylinders 142 are arranged in a line between the first cooling body 110 and the second cooling body 120. Alternatively, adjacent cylinders 142 of cooling member 140 may be glued by adhesive 144. Examples of materials that can be used as the respective cylinders 142 of the cooling member 140 may include aluminum, aluminum alloys, copper and copper alloys and the like having excellent thermal conductivity.
본 실시예에 의한 냉각 유닛(100)은 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 사이에 개재된 냉각 부재(140)에 압축력을 가하여 원통 형상을 갖는 냉각 부재(140)의 형상을 타원 형상으로 변형함으로써 냉각 부재(140)의 부피를 조절할 수 있다.The cooling unit 100 according to the present embodiment applies a compressive force to the cooling member 140 interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120 to form an elliptical shape of the cooling member 140 having a cylindrical shape. Deformation can adjust the volume of the cooling member 140.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다. 도 6은 도 5의 냉각 유닛의 단면도이다. 본 발명의 제3 실시예에 의한 냉각 유닛은 냉각 부재를 제외하면 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.5 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a third embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 5. The cooling unit according to the third embodiment of the present invention has a configuration substantially the same as that of the first embodiment of the present invention described above except for the cooling member. Therefore, duplicate description of the same parts will be omitted, and the same configuration and the same reference numerals will be given for the same configuration.
냉각 유닛(100)은 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 냉각 부재(150)를 포함한다.The cooling unit 100 includes a first cooling body 110, a second cooling body 120 and a cooling member 150.
냉각 부재(150)는 제1 냉각 몸체(110) 및 제2 냉각 몸체(120)의 사이에 개재된다.The cooling member 150 is interposed between the first cooling body 110 and the second cooling body 120.
본 실시예에 의한 냉각 부재(150)는, 예를 들어, 판 스프링 형상(또는 반원통 형상)을 갖는다. 판 스프링 형상을 갖는 냉각 부재(150)의 원주면은, 예를 들어, 제1 냉각 몸체(110) 상에 배치되고, 냉각 부재(150)의 한 쌍의 단부들은 제2 냉각 몸체(110)에 배치된다. 냉각 부재(150)로서 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등을 들 수 있다.The cooling member 150 by this embodiment has a leaf spring shape (or semi-cylindrical shape), for example. The circumferential surface of the cooling member 150 having a leaf spring shape is disposed on, for example, the first cooling body 110, and the pair of ends of the cooling member 150 are connected to the second cooling body 110. Is placed. Examples of materials that can be used as the cooling member 150 include aluminum, aluminum alloys, copper and copper alloys, and the like.
본 실시예에서, 판 스프링 형상을 갖는 냉각 부재(150) 및 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들의 접촉 면적을 향상시키기 위해서 냉각 부재(150)에는 요철 또는 주름이 형성될 수 있다.In the present embodiment, in order to improve the contact area between the cooling member 150 and the first and second cooling bodies 110 and 120 having a leaf spring shape, unevenness or wrinkles may be formed in the cooling member 150.
본 실시예에 의한 냉각 유닛(100)은 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 사이에 개재된 냉각 부재(150)에 압축력을 가하여 판 스프링 형상을 갖는 냉각 부재(150)의 형상을 변형시킴으로써 냉각 부재(150)의 부피를 조절할 수 있다.The cooling unit 100 according to the present embodiment applies a compressive force to the cooling member 150 interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120 to deform the shape of the cooling member 150 having a leaf spring shape. The volume of the cooling member 150 may be adjusted.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다. 도 8은 도 7의 냉각 유닛의 단면도이다. 본 발명의 제4 실시예에 의한 냉각 유닛은 냉각 부재를 제외하면 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.7 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a fourth embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 7. The cooling unit according to the fourth embodiment of the present invention has a configuration substantially the same as that of the first embodiment of the present invention described above except for the cooling member. Therefore, duplicate description of the same parts will be omitted, and the same configuration and the same reference numerals will be given for the same configuration.
냉각 유닛(100)은 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 냉각 부재(160)를 포함한다.The cooling unit 100 includes a first cooling body 110, a second cooling body 120 and a cooling member 160.
냉각 부재(160)는 제1 냉각 몸체(110) 및 제2 냉각 몸체(120)의 사이에 개재된다.The cooling member 160 is interposed between the first cooling body 110 and the second cooling body 120.
본 실시예에 의한 냉각 부재(160)는, 예를 들어, 플레이트를 지그재그 형태로 절곡 한 형상을 갖는다. 플레이트를 지그재그 형태로 절곡 한 형상을 갖는 냉각 부재(160)의 일측면은, 예를 들어, 제1 냉각 몸체(110) 상에 배치되고, 플레이트를 지그재그 형태로 절곡 한 형상을 갖는 냉각 부재(160)의 타측면은 제2 냉각 몸체(120) 상에 배치된다. 냉각 부재(160)로서 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루 미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등을 들 수 있다.The cooling member 160 according to the present embodiment has a shape in which a plate is bent in a zigzag form, for example. One side surface of the cooling member 160 having a shape in which the plate is bent in a zigzag form is disposed on the first cooling body 110, for example, and has a cooling member 160 having a shape in which the plate is bent in a zigzag form. The other side of) is disposed on the second cooling body 120. Examples of materials that can be used as the cooling member 160 include aluminum, aluminum alloys, copper and copper alloys, and the like.
본 실시예에서, 플레이트를 지그재그 형태로 절곡 한 형상을 갖는 냉각 부재(160) 및 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들의 접촉 면적을 향상시키기 위해서 플레이트를 지그재그 형태로 절곡 한 냉각 부재(150)에는 요철 또는 주름이 형성될 수 있다.In the present embodiment, the cooling member 160 having a shape in which the plate is bent in a zigzag form and the cooling member 150 bending the plate in a zigzag form in order to improve the contact area of the first and second cooling bodies 110 and 120. Unevenness or wrinkles may be formed therein.
본 실시예에 의한 냉각 유닛(100)은 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 사이에 개재된 냉각 부재(160)에 압축력을 가하여 판 스프링 형상을 갖는 냉각 부재(160)의 형상을 변형시킴으로써 냉각 부재(160)의 부피를 조절할 수 있다.The cooling unit 100 according to the present embodiment deforms the shape of the cooling member 160 having a leaf spring shape by applying a compressive force to the cooling member 160 interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120. The volume of the cooling member 160 may be adjusted.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8의 냉각 유닛의 단면도이다. 본 발명의 제5 실시예에 의한 냉각 유닛은 냉각 부재를 제외하면 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.9 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a fifth embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 8. The cooling unit according to the fifth embodiment of the present invention has a configuration substantially the same as that of the first embodiment of the present invention described above except for the cooling member. Therefore, duplicate description of the same parts will be omitted, and the same configuration and the same reference numerals will be given for the same configuration.
냉각 유닛(100)은 제1 냉각 몸체(110), 제2 냉각 몸체(120) 및 냉각 부재(170)를 포함한다.The cooling unit 100 includes a first cooling body 110, a second cooling body 120 and a cooling member 170.
냉각 부재(170)는 제1 냉각 몸체(110) 및 제2 냉각 몸체(120)의 사이에 개재된다.The cooling member 170 is interposed between the first cooling body 110 and the second cooling body 120.
본 실시예에 의한 냉각 부재(170)는, 예를 들어, 마주하는 한 쌍의 냉각면(171,172) 및 냉각면(171,172)들의 에지를 연결하는 벨로우즈부(bellows portion;173)들을 포함한다. 벨로우즈 구조를 포함하는 냉각 부재(170)의 하나의 냉각면(171)은, 예를 들어, 제1 냉각 몸체(110) 상에 배치되고, 냉각 부재(170)의 나머지 냉각면(172)은 제2 냉각 몸체(120) 상에 배치된다. 냉각 부재(170)로서 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등을 들 수 있다.The cooling member 170 according to the present embodiment includes, for example, a pair of opposed cooling surfaces 171 and 172 and bellows portions 173 connecting edges of the cooling surfaces 171 and 172. One cooling surface 171 of the cooling member 170 including the bellows structure is disposed on, for example, the first cooling body 110, and the remaining cooling surface 172 of the cooling member 170 is formed. 2 is disposed on the cooling body 120. Examples of materials that can be used as the cooling member 170 include aluminum, aluminum alloys, copper and copper alloys, and the like.
본 실시예에서, 벨로우즈 구조를 포함하는 냉각 부재(170) 및 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들의 접촉 면적을 향상시키기 위해서 한 쌍의 냉각면(171,172)에는 요철 또는 주름이 형성될 수 있다.In this embodiment, unevenness or wrinkles may be formed in the pair of cooling surfaces 171 and 172 to improve the contact area between the cooling member 170 including the bellows structure and the first and second cooling bodies 110 and 120. .
본 실시예에 의한 냉각 유닛(100)은 제1 및 제2 냉각 몸체(110,120)들 사이에 개재된 냉각 부재(170)의 벨로우즈 구조에 압축력 또는 인장력을 가하여 냉각 부재(170)의 형상을 변형시킴으로써 냉각 부재(170)의 부피를 조절할 수 있다.The cooling unit 100 according to the present embodiment deforms the shape of the cooling member 170 by applying a compressive force or a tensile force to the bellows structure of the cooling member 170 interposed between the first and second cooling bodies 110 and 120. The volume of the cooling member 170 may be adjusted.
앞서 상세하게 설명한 본 실시예에 의한 냉각 유닛(100)은, 예를 들어, 복수개의 반도체 패키지가 실장 된 반도체 모듈에 결합 될 수 있다. 냉각 유닛(100)이 반도체 모듈에 결합 될 경우 반도체 모듈에서 발생 된 열을 신속하게 방열할 수 있을 뿐만 아니라 반도체 모듈에 장착된 냉각 유닛(100)의 사이즈의 제한 없이 반도체 모듈을 다양한 전자제품에 장착할 수 있다.The cooling unit 100 according to the present embodiment described above in detail may be coupled to a semiconductor module in which a plurality of semiconductor packages are mounted. When the cooling unit 100 is coupled to the semiconductor module, not only can quickly dissipate heat generated in the semiconductor module, but also mount the semiconductor module to various electronic products without limiting the size of the cooling unit 100 mounted to the semiconductor module. can do.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the present invention described in the claims and It will be appreciated that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the art.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛을 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a cooling unit for a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 냉각 유닛의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the cooling unit shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 반도체 모듈용 냉각 유닛을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a cooling unit for a semiconductor module according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 냉각 유닛의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the cooling unit shown in FIG. 3.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a third embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 냉각 유닛의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 5.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a fourth embodiment of the present invention.
도 8은 도 7의 냉각 유닛의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 의한 냉각 유닛을 도시한 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing a cooling unit according to a fifth embodiment of the present invention.
도 9는 도 8의 냉각 유닛의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of the cooling unit of FIG. 8.

Claims (13)

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  4. 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체;A first cooling body having a plate shape;
    플레이트 형상을 갖고, 상기 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체; 및A second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body; And
    상기 제1 및 제2 냉각 몸체 사이에 개재되며, 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함하며,A cooling member interposed between the first and second cooling bodies and having a volume corresponding to a gap between the first and second cooling bodies;
    상기 냉각 부재는The cooling member
    제1 폭을 갖는 제1 접착부 및 제2 폭을 갖는 제1 간격 조절부가 교대로 형성된 제1 냉각 부재;A first cooling member alternately formed with a first adhesive portion having a first width and a first gap adjusting portion having a second width;
    상기 제1 접착부와 대응하는 제2 접착부 및 상기 제1 간격 조절부와 대응하는 제2 간격 조절부를 갖는 제2 냉각 부재; 및A second cooling member having a second adhesive part corresponding to the first adhesive part and a second gap adjusting part corresponding to the first gap adjusting part; And
    상기 제1 및 제2 접착부 사이에 개재된 접착 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And a bonding member interposed between the first and second bonding portions.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 냉각 부재는 적어도 2 개 이상이 상호 겹치게 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.The cooling unit is a cooling unit for a semiconductor module, characterized in that at least two or more are arranged to overlap each other.
  6. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 폭은 상기 제2 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And the first width is narrower than the second width.
  7. 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체;A first cooling body having a plate shape;
    플레이트 형상을 갖고, 상기 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체; 및A second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body; And
    상기 제1 및 제2 냉각 몸체 사이에 개재되며, 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함하며,A cooling member interposed between the first and second cooling bodies and having a volume corresponding to a gap between the first and second cooling bodies;
    상기 냉각 부재는 곡면이 상기 제1 냉각 부재의 내측면에 접촉되고, 단부들이 상기 제2 냉각 부재의 내측면에 접촉된 판 스프링 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.The cooling member is a cooling unit for a semiconductor module, characterized in that the curved surface is in contact with the inner surface of the first cooling member, the end portion has a plate spring shape in contact with the inner surface of the second cooling member.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 냉각 부재는 상기 제1 냉각 몸체와의 접촉면적을 증가시키기 위한 주름을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And the cooling member includes a corrugation for increasing a contact area with the first cooling body.
  9. 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체;A first cooling body having a plate shape;
    플레이트 형상을 갖고, 상기 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체; 및A second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body; And
    상기 제1 및 제2 냉각 몸체 사이에 개재되며, 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함하며,A cooling member interposed between the first and second cooling bodies and having a volume corresponding to a gap between the first and second cooling bodies;
    상기 냉각 부재는 지그재그 형상으로 절곡 된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And the cooling member has a shape bent in a zigzag shape.
  10. 제9항에 있어서,The method of claim 9,
    상기 냉각 부재는 상기 제1 냉각 몸체 및 제2 냉각 몸체와의 접촉면적을 증가시키기 위한 주름을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And the cooling member includes a corrugation for increasing a contact area between the first cooling body and the second cooling body.
  11. 플레이트 형상을 갖는 제1 냉각 몸체;A first cooling body having a plate shape;
    플레이트 형상을 갖고, 상기 제1 냉각 몸체와 마주하는 제2 냉각 몸체; 및A second cooling body having a plate shape and facing the first cooling body; And
    상기 제1 및 제2 냉각 몸체 사이에 개재되며, 상기 제1 및 제2 냉각 몸체들 사이의 간격에 대응하는 부피를 갖는 냉각 부재를 포함하며,A cooling member interposed between the first and second cooling bodies and having a volume corresponding to a gap between the first and second cooling bodies;
    상기 냉각 부재는 주름관(bellows) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.And the cooling member has a bellows shape.
  12. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 냉각 몸체는 상기 제1 냉각 몸체의 측면으로부터 상기 제2 냉각 몸체를 향해 돌출된 결합 돌기를 포함하고, 상기 제2 냉각 몸체는 상기 결합 돌기가 끼워지는 결합홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.The first cooling body includes a coupling protrusion protruding from the side of the first cooling body toward the second cooling body, the second cooling body comprises a coupling groove into which the coupling projection is fitted. Cooling unit for semiconductor module.
  13. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 냉각 몸체는 상기 제1 냉각 몸체의 측면으로부터 돌출된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈용 냉각 유닛.The first cooling body includes a protrusion protruding from the side of the first cooling body, the protrusion has a through hole.
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