KR19980066576U

KR19980066576U - Heat sink for semiconductor device

Info

Publication number: KR19980066576U
Application number: KR2019970011029U
Authority: KR
Inventors: 박철
Original assignee: 박철; 진도산업 주식회사
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-05
Also published as: KR200166620Y1

Abstract

본 고안은 반도체 소자로부터 발생되는 열을 발산하는 방열판(3)에 관한 것으로, 특히 방열판(3)의 기저인 베이스(1)에 열을 발산하는 한 쌍의 날개(2)의 하측 끝단을 잇는 밑판(13)이 끼워맞춤으로 결합되어 서로 넓게 접촉하고 있으므로, 반도체 소자로부터 발생되는 열이 효과적으로 날개(2)에 전달될 뿐만아니라, 베이스(1)에 날개(2)를 끼워맞춤으로 삽입하여 결합함으로서 작업을 단순화할 뿐만아니라 그 결합상태도 양호하며, 아울러 방열판의 면적 또한 넓게 구성하여 열이 잘 발산되도록 구성한 반도체 소자용 방열판에 관한 것이다.The present invention relates to a heat sink 3 for dissipating heat generated from a semiconductor element, and in particular, a bottom plate connecting the lower ends of a pair of wings 2 for dissipating heat to a base 1, which is a base of the heat sink 3. (13) is fitted in a wide contact with each other, so that the heat generated from the semiconductor element is not only effectively transmitted to the blade (2), but also by inserting and fitting the blade (2) to the base 1 by fitting The present invention relates to a heat dissipation plate for a semiconductor device, which not only simplifies work but also has a good bonding state, and is configured to have a large area of heat dissipation so as to dissipate heat well.

Description

Heat sink for semiconductor device.

본 고안은 반도체 소자로부터 발생되는 열을 발산하는 방열판(3)에 관한 것으로, 특히 한 쌍의 날개가 일정 간격을 유지하도록 상·하 끝단에 서로 일체로 구성된 밑판, 윗판에 의해 결합되어 직사각형 통형의 날개를 구성하며, 날개 양측면 외측으로 돌출되도록 구성한 밑판의 돌출부가 방열판에 끼워맞춤삽입·고정되어 일체로 구성되게 함으로서, 반도체로부터의 열전달을 원활히 하는 동시에 방열면적을 넓힘으로서 방열 효과의 극대를 갖도록 구성된 반도체 소자용 방열판에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation plate (3) for dissipating heat generated from a semiconductor device, and in particular, a pair of vanes are formed by a bottom plate and a top plate integrally formed at the top and bottom ends so as to maintain a constant interval, Comprising the wings, the protrusions of the base plate configured to protrude to the outside of both sides of the wing to be fitted and inserted into the heat sink to be integrally configured to facilitate heat transfer from the semiconductor and to maximize the heat dissipation effect by widening the heat dissipation area A heat sink for semiconductor devices.

방열판은 히이트 싱크(heat sink)라하여, 반도체 제품에 있어서 허용되는 내부온도를 넘지않도록 방열에 항상 신경을 써야한다. 그러나 파워 트랜지스터나 반도체 정류 소자 등에서는 동작 면적당 큰 전력을 소비하므로 반도체 소자의 케이스나 리이드선으로부터 방출되는 열량만으로는 발생되는 열량을 발산시킬 수 없으며, 따라서 소자의 내부온도가 상승하여 열파괴를 일으킨다. 이것을 방지하기 위해서는 반도체 소자의 케이스에 방열 면적이 큰 방열판(heat sink)을 달아주어야만 된다.Heat sinks are called heat sinks, and care must be taken at all times to ensure they do not exceed the internal temperatures allowed for semiconductor products. However, power transistors, semiconductor rectifiers, and the like consume a large amount of power per operation area, and thus only the amount of heat emitted from the case or lead wire of the semiconductor element does not dissipate the heat generated. Therefore, the internal temperature of the device rises, causing thermal breakdown. In order to prevent this, a heat sink having a large heat dissipation area must be attached to the case of the semiconductor device.

방열판의 면적이 클수록 방열 효과가 크게되며 아울러 트랜지스터에 큰 전력을 허용할 수가 있다. 그리고 방열판의 두께도 1.5mm까지가 한계이며, 그보다 두꺼워도 방열효과가 별로 증대되지 않는다. 그리고 무엇보다도 중요한 것은 열이 트랜지스터에서 방열판을 통해 대기속으로 방출되므로, 트랜지스터와 방열판 사이에는 공간이 없도록 방열판을 형성시키는 것이 방열효과를 높이는데 중요한 요소이다.The larger the area of the heat sink, the greater the heat dissipation effect, and the larger power available to the transistor. And the thickness of the heat sink is also limited to 1.5mm, even if thicker than that heat radiation effect is not much increased. And most importantly, since heat is released from the transistor to the atmosphere through the heat sink, it is important to form a heat sink so that there is no space between the transistor and the heat sink.

종래에 사용되는 방열판에는 대표적으로 세가지 유형이 있다. 첫째로는 반도체 소자와 직접 맞닿는 베이스와 실제적으로 열을 공기중으로 발산시키는 방열판 날개를 금형 제조시 일체로 형성시켜 구성한 것이 있다. 이는 방열판 베이스와 날개가 직접 일체로 형성되어있으므로, 반도체 소자에서 발생되는 열이 직접 날개로 전달되어 발산되기 때문에 열의 발산효과가 대단히 좋으며, 그 생산 공정도 단순하기 때문에 생산 시간도 단축되는 효과가 있다. 그러나 이렇게 형성된 방열판은 열의 발산에 적합한 1.5mm 이내로 형성하기가 매우 곤란하여, 효과적으로 전달된 열을 제대로 발산되지 못하고, 날개에 미처 발산되지 못한 열에 의해 날개가 가열되는 역 현상을 나타내게 되는 단점을 가지고 있다.There are typically three types of heat sinks used in the prior art. First, the base directly contacting the semiconductor element and the heat sink blade which actually dissipates heat into the air are formed by integrally forming during the mold manufacturing. Since the heat sink base and the blade are directly formed integrally, the heat generated from the semiconductor element is directly transferred to the blades and is dissipated so that the heat dissipation effect is very good, and since the production process is simple, the production time is also shortened. . However, the heat sink formed as described above has a disadvantage in that it is very difficult to form within 1.5 mm suitable for heat dissipation, so that the heat transmitted by the heat dissipated by the heat that cannot be dissipated effectively and the heat dissipated by the wing is inferior. .

그리고 두 번째로는 두 개의 날개를 U자형으로 절곡하여 형성한후, 절곡된 부분을 직선으로 형성한 평면부를 방열판 베이스에 리벳을 이용하여 부착시킨 것으로, 열이 발산되는 날개를 얇게 형성되도록 생산이 가능하여, 발산효과가 매우 좋다. 그러나 이렇게 리벳으로 날개를 베이스에 고착시키는 과정이 단순하지 않으며, 또한 절곡부가 U자형으로 형성되어 절곡부와 베이스가 밀착되지않아서, 베이스의 열이 양측 날개로 전단되지 않게되어, 반도체 소자에서 발생되는 열이 날개로 발산되지 못하고, 베이스에 축적되는 등 열발산효율이 저하된다.Secondly, the two wings are formed by bending the U-shape, and then a flat portion formed by bending the bent portion is attached to the heat sink base using a rivet, so that the heat dissipating wings are formed thinly. As a result, the divergence effect is very good. However, the process of fixing the blade to the base with rivets is not simple, and the bent portion is formed in a U-shape so that the bent portion and the base are not in close contact, so that the heat of the base is not sheared by both wings, which is generated in the semiconductor device. Heat dissipation efficiency is reduced, such as heat cannot be dissipated by the wing and accumulates in the base.

그리고 세 번째 형식은 방열판 베이스에 날개 삽입홈을 형성한 후, 판자형의 날개를 하나씩 삽입시키는 것으로, 이는 날개의 두께도 얇게 할수 있을 뿐만아니라, 생산도 간단하여 생산시간도 단축시킬 수 있다. 그러나 생산 공정시, 또는 사용할 때에 약간의 힘으로도 날개를 움직이게되면, 방열판 베이스로부터 날개가 이탈하게되며, 이로인하여 반도체 소자로부터 전달된 열이 베이스에서 날개로 잘 전달되지않으며, 베이스에 열이 그대로 남게되어 반도체 소자에 열을 가중시키게되며, 이로인하여 반도체 소자가 파괴되는 등의 단점을 가지고 있다.And the third type is to form a blade insertion groove in the heat sink base, and then to insert the blade of the board-shaped one by one, which can not only thin the thickness of the wing, but also the production is simple, shorten the production time. However, if the wing moves with a slight force during the production process or during use, the wing is separated from the heat sink base, so that the heat transferred from the semiconductor element is not transferred from the base to the wing well, and the heat remains intact in the base. It is left to add heat to the semiconductor device, which has the disadvantage of destroying the semiconductor device.

본 고안은 두 개의 날개의 상·하 끝단에 각각 직사각형 판을 일체로 부착하여 직사각형 통형의 날개를 형성하며, 하측 밑판의 양 옆으로 돌출된 걸이편이 방열판에 끼워맞춤삽입·고정되어 일체로 구성되게 함으로서, 반도체 소자가 결합된 베이스와 날개와의 결합면이 넓고 틈이 없도록 일체로 결합시킴으로서, 반도체로부터의 열전달을 원활히 하고, 동시에 방열면적을 넓힘으로서 반도체 소자에서 발생되는 열이 효과적으로 발산되도록 구성된 반도체 소자용 방열판에 관한 것이다. 이로서 반도체 소자로부터 발생된 열을 효과적으로 발산시킬 뿐만아니라, 생산시에도 외부 충격에 안정적이며, 날개와 베이스와의 결합이 단순끼워맞춤삽입형식이므로 생산공정도 단순하여 작업시간도 단축시키는등의 효과를 제공하도록 고안된것이다.The present invention attaches a rectangular plate integrally to the upper and lower ends of the two wings, respectively, to form a rectangular cylindrical wing, and the hook pieces protruding from both sides of the lower bottom plate are integrally inserted into the heat sink and fixed. By combining the base and the blade to which the semiconductor element is bonded, the coupling surface is integrally formed so that there is no gap, thereby facilitating heat transfer from the semiconductor and at the same time increasing the heat dissipation area, thereby effectively dissipating heat generated in the semiconductor element. It relates to a heat sink for the element. This not only effectively dissipates heat generated from semiconductor devices, but also is stable to external impacts during production, and the combination of the wing and the base is simply fitted and inserted, so the production process is simple and the working time is shortened. It is designed to provide.

제 1도는 본 고안의 사시도.1 is a perspective view of the present invention.

제 2도는 본 고안의 정면도.2 is a front view of the present invention.

제 3도는 제 2도의 A부분 확대도.3 is an enlarged view of portion A of FIG.

제 4도는 본 고안의 사시도.4 is a perspective view of the present invention.

제 5도는 본 고안의 상면도.5 is a top view of the present invention.

제 6도, 제 7도 및 제 8도는 종래의 방열판.6, 7 and 8 are conventional heat sinks.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 베이스.2 : 날개.1: base. 2: wings.

3 : 방열판.4 : 리벳.3: heat sink. 4: rivet.

11 : 제 1 날개.12 : 제 2 날개.11: first wing. 12: second wing.

13 : 밑판.14 : 윗판.13: Bottom plate. 14: Top plate.

15 : 펀칭.16 : 걸이홈.15: Punching. 16: Hanger Groove.

17 : 걸이편.18 : 결합구.17: Hanger. 18: Coupler.

19 : 결합대.19: joining table.

제 1도에 도시된 바와같이, 반도체 소자로부터 전달되는 열이 방열판(3)의 베이스(1)를 통하여 전달되어 효과적으로 발산되도록 구성된 날개(2)가 단면이 직사각형인 직사각형 통형으로 구성하여, 수직으로 구성된 일측벽을 제 1 날개(11)로, 타측벽을 제 2날개(12)로 각각 구성하며, 상·하면에 각각 윗판(14), 밑판(13)을 구성하였으며, 이때 밑판(13)에서 밑판과 나란한 방향으로하여 제 1날개(11), 제 2날개(12)양측 외측으로 돌출되게 걸이편(17)을 구성하였다. 이러한 날개(2)는 상·하, 좌·우의 네면, 즉 제 1날개(11), 제 2날개(12), 밑판(13) 그리고 윗판(14)들이 서로 일체로 구성되었기에, 금형으로 쉽게 형성시킬 수 있으므로, 그 두께와 강도를 열 발산에 알맞도록 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1, the heat 2 transmitted from the semiconductor element is transmitted through the base 1 of the heat sink 3 so as to effectively dissipate. One side wall constituted by the first wing 11 and the other side wall constituted by the second blades 12, respectively, and the upper plate 14 and the lower plate 13 were formed on the upper and lower surfaces, respectively. The hook piece 17 was comprised so that the 1st blade | wing 11 and the 2nd blade | wing 12 may protrude to the outer side in the direction parallel to a base plate. These wings 2 are formed on the four sides of the upper, lower, left and right, that is, the first wing 11, the second wing 12, the bottom plate 13 and the top plate 14 are integrally formed with each other, and thus easily formed into a mold. Since the thickness and strength can be adapted to the heat dissipation.

그리고 이렇게 구성된 날개(2)가 결합되는 방열판(3)의 베이스(1)에는 판자형으로 구성하되, 일측면에는 반도체 소자가 결합되도록 구성하며(도시하지 않음), 타측면에는 날개(2)의 밑판(13)이 베이스(1)의 표면보다 낮게 삽입되도록 베이스(1)에 걸이홈(16)을 구성하여, 밑판(13)의 양측으로 돌출된 걸이편(17)이 걸이홈(16)에 끼워맞춤삽입되어 이탈되지 않도록 구성하였다.And the base (1) of the heat sink (3) to which the wing (2) configured as described above is configured in a board shape, one side is configured to couple the semiconductor elements (not shown), the other side of the wing (2) The hook groove 16 is formed in the base 1 so that the bottom plate 13 is inserted lower than the surface of the base 1, and the hook piece 17 protruding to both sides of the bottom plate 13 is inserted into the hook groove 16. The fitting was configured so as not to be separated.

즉 제 3도에 도시된 바와같이, 걸이홈(16)에 삽입된 걸이편(17)과의 관계를 살펴보면, 최하층에 베이스(1) 본체가 기저에 있고, 그위에 날개(2) 밑판(13)의 걸이편(17)이 삽입되며, 걸이편(17)의 길이와 맞도록 걸이홈(16)이 걸이편(17) 상면에 위치하도록 구성하였다. 걸이홈(16)에 걸이편(17)이 끼워맞춤삽입되도록 베이스(1) 측면으로부터 날개(2)를 길이방향으로 전진시켜, 걸이홈(16)과 걸이편(17)이 완전결합되도록 끝까지 밀어주게 된다. 그런 연후에 임임의 장소인 걸이홈(16)의 상측면으로부터 하측 방향으로 펀칭(15)을 하게되면, 완전한 결합이 된다. 즉, 상·하, 좌·우측 방향으로는 걸이홈(16)과 걸이편(17)에 의해, 그리고 날개(2)의 끼워맞춤삽입방향으로는 펀칭(15)에 의해 요동되지 않도록 구성하였다.That is, as shown in FIG. 3, when looking at the relationship with the hook piece 17 inserted into the hook groove 16, the base 1 main body is at the bottom, and the wing 2 and the bottom plate 13 thereon. Hook piece 17 is inserted, and the hook groove 16 is configured to be located on the top surface of the hook piece 17 so as to match the length of the hook piece 17. Advance the blade 2 in the longitudinal direction from the side of the base 1 so that the hook piece 17 fits into the hook groove 16, and push it to the end so that the hook groove 16 and the hook piece 17 are fully engaged. Given. After such a punching (15) in the downward direction from the upper side of the hanger groove 16, which is a random place, it is a complete coupling. That is, it was comprised so that it might not rock by the hook groove 16 and the hook piece 17 in the up-down, left-right direction, and the punching 15 in the fitting insertion direction of the blade | wing 2.

또 다른 실시예로는 제 4도 및 제 5도에 도시된 바와같이, 날개(2)와 결합되는 방열판(3)의 베이스(1) 상측면에 날개(2)의 길이 방향에 수직하는 방향으로 일정 높이의 누운 막대모양의 턱인 결합대(19)를 구성하고, 제 1날개(11)와 제 2날개(12)의 하측 끝단, 그리고 하측끝단에 구성된 밑판(13)을 각각 일부 절개하여 절개부인 결합구(18)를 구성하여, 날개(2)를 베이스(1)에 결합시 결합대(19)와 결합구(18)가 서로 일치되도록 구성하였다. 그런연후 밑판(13)의 걸이편(17)과 맞닿는 결합대(19)의 상측을 펀칭(15)하여 일정높이의 결합대(19)가 옆으로 퍼져서 걸이편(17)을 고정시키도록 구성하였다.In another embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the blade 2 on the upper surface of the base 1 of the heat sink 3 coupled with the blade 2. Comprising a coupling bar (19) that is a chin of a rod-shaped lying down to a certain height, the lower end of the first wing (11) and the second wing (12), and the bottom plate (13) formed at the lower end of each of the incision Combination sphere 18 was configured, so that when the wing 2 is coupled to the base 1, the coupling stage 19 and the coupling sphere 18 is configured to match each other. Then, by punching 15 the upper side of the engaging table 19 in contact with the hook piece 17 of the base plate 13 was configured to secure the hook piece 17 by spreading the coupling bar 19 of a certain height. .

본 고안은 반도체 소자로부터 발생되는 열을 발산하는 반도체 소자용 방열판에 관한 것으로, 특히 방열판(3)의 기저인 베이스(1)와 열을 발산하는 날개(2)가 밑판(13)으로 서로 넓게 접촉하고 있으며, 베이스(1)에 날개(2)를 측면으로 끼워맞춤삽입하여 결합함으로서 작업을 단순화할 뿐만아니라 그 결합상태도 양호하여, 반도체 소자로부터 발생되는 열이 효과적으로 전달될 뿐만아니라, 아울러 방열판의 면적 또한 넓도록 구성하여 열이 잘 발산되도록 하는 효과를 제공하도록 구성한 것이다.The present invention relates to a heat dissipating plate for a semiconductor device that dissipates heat generated from a semiconductor element, and in particular, the base (1), which is the base of the heat dissipating plate (3), and the blades (2) dissipating heat are widely contacted with the base plate (13). In addition to simplifying the work by fitting and inserting the blade 2 into the base 1 to the side, the coupling state is also good, the heat generated from the semiconductor element is not only effectively transmitted, but also the heat sink The area is also configured to be wide to provide the effect of heat dissipation.

Claims

The first wing 11 and the second wing 12, which is a rectangular metal plate, are integrally coupled to each other by combining the bottom plate 13 and the top plate 14, which are metal plates, at the upper and lower ends, respectively, so that a predetermined interval is maintained. 2), and the base plate 13 constitutes the hook piece 17 so that a slight length protrudes to the outside of the first blade 11 and the second blade 12,

Lower than the surface of the base 1 so that the bottom plate 13 and the hook piece 17 of the blade 2 are fitted and coupled to the other side of the base 1 of the heat sink 3 to which the semiconductor element is attached to one side. By constructing the hook groove 16,

After engaging the hook piece 17 of the blade 2 to the hook groove 16 of the base 1, the upper side of the base 1 of the part where the hook piece 17 and the hook groove 16 overlap. A heat sink for a semiconductor device, characterized in that the blade (2) and the base (1) is fixed to each other by punching (15).