KR200483327Y1 - 반도체 소자 방열용 방열부재 - Google Patents

Abstract

반도체 소자 방열용 방열부재가 개시된다. 반도체 소자 방열용 방열부재는 복수개의 반도체 소자를 장착할 수 있는 크기를 갖는 방열판을 포함하는 반도체 소자 방열용 방열부재로서, 상기 방열판은 일방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 배열된 복수의 장착구멍을 포함하고, 상기 방열판의 일면에서 상기 복수의 장착구멍에는 반도체 소자가 장착되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 방열판에 반도체 소자를 결합할 수 있는 복수의 장착구멍이 형성되어 있으므로 반도체 소자를 각각의 장착구멍에 결합하여 방열판에 반도체 소자를 신속하고 정확하게 장착할 수 있고, 반도체 소자들의 정확한 정렬이 가능해질 수 있는 이점이 있다.

Description

반도체 소자 방열용 방열부재{HEAT RADIATION MEMBER FOR SEMICONDUCTOR DEVICE HEAT SINK}

본 고안은 반도체 소자 방열용 방열부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자의 장착이 용이한 반도체 소자 방열용 방열부재에 관한 것이다.

반도체 소자에서 발생하는 열은 주로 P=I²R 혹은 P=VI로 표현되는 전력소모에 따른 것으로서, 예컨대 반도체 소자 내부의 전압강하가 1.2V이고, 10A의 전류가 흐르게 되면 P = 1.2V x 10A = 12W의 전력소모가 발생하게 되는데, 이 전력소모는 전량 열이 되어 반도체 소자 자체의 온도상승을 유발하므로 이 열을 적절한 방법으로 발산시켜 온도상승을 방지해 주어야만 정격 범위 내에서의 정상 동작이 가능해진다. 만약 이 12W의 열을 제대로 발산시키지 못하여 반도체 소자의 온도가 110℃가 되었다면 반도체의 특성상 예컨대, 10A 정격의 반도체 소자라 할지라도 약 4A 정도의 전류밖에 허용할 수 없으며 125℃에 이르면 전류를 허용할 수 없고 반도체 소자는 그 기능을 상실한다.

이와 같이 발열로 인한 반도체 소자의 기능 상실을 방지하기 위해 반도체 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방열시켜서 반도체 소자를 보호하기 위한 방열부재가 사용된다.

도 1은 종래의 반도체 소자 방열용 방열부재를 도시한 것으로서, 종래의 방열부재(1)는 방열판(1a)을 포함하며, 방열판(1a)은 사각의 플레이트 형상으로 이루어진다. 이러한 방열판(1a)에 반도체 소자(10)를 장착하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 별도의 보조방열판(2)을 구비하고, 보조방열판(2)에 반도체 소자(10)들을 정렬시켜서 고정한 후 보조방열판(2)을 방열부재의 방열판(1a)에 결합하는 방식으로 반도체 소자(10)를 장착하였다. 보조방열판(2)을 정위치시키기 위해 가이드(3)가 방열판(1a)에 구비되었다.

이러한 종래의 방열부재의 경우 반도체 소자(10)의 정확한 정렬을 위해 별도의 보조방열판(2)을 사용하여야 하므로 보조방열판(2)을 정위치시키기 위한 가이드(3)가 필요하게 되고, 이에 의해 방열부재(1)의 구조가 복잡해지며, 반도체 소자(10)의 장착이 여러 단계를 거쳐 이루어지므로 번거러운 문제가 있었다.

한편, 종래에는 스택을 구성하는 요소로서 방열판과 상기 방열판을 외함에 고정하기 위한 목적으로 브라켓을 사용하고 있으며, 브라켓을 통해 고정된 방열판에 반도체 소자를 정위치시키는 과정이 필요하다. 반도체 소자를 정위치시키기 위해서는 지그 또는 가이드를 제작하여 방열판의 조립공정에 적용하여야 했다. 따라서, 스택의 방열을 위한 영역에 반도체 소자를 장착하기 위해서는 여러 단계를 거쳐야 하는 불편이 있었고, 추가적으로 지그나 가이드를 갖추어야만 반도체 소자의 정위치가 가능해지므로 반도체 소자를 정위치시키는 과정이 매우 번거러웠다.

따라서 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 반도체 소자를 신속하고 정확하게 장착할 수 있고, 반도체 소자들의 정확한 정렬이 가능해질 수 있도록 한 반도체 소자 방열용 방열부재를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재는 복수개의 반도체 소자를 장착할 수 있는 크기를 갖는 방열판을 포함하는 반도체 소자 방열용 방열부재로서, 상기 방열판은 일방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 배열된 복수의 장착구멍을 포함하고, 상기 방열판의 일면에서 상기 복수의 장착구멍에는 반도체 소자가 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재는 상기 반도체 소자가 장착되는 일면의 반대면에 접하여서 상기 방열판에 결합되는 추가의 방열판 고정용 브라켓을 포함하고, 상기 추가의 방열판 고정용 브라켓은 상기 복수의 장착구멍을 모두 덮을 수 있는 크기를 갖고 각각의 장착구멍을 덮는 영역들에 상기 반도체 소자를 고정하기 위한 나사가 삽입되는 삽입구멍이 형성될 수 있다.

본 고안에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재에 의하면, 방열판에 반도체 소자를 결합할 수 있는 복수의 장착구멍이 형성되어 있으므로 반도체 소자를 각각의 장착구멍에 결합하여 방열판에 반도체 소자를 신속하고 정확하게 장착할 수 있고, 반도체 소자들의 정확한 정렬이 가능해질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 반도체 소자 방열용 방열부재를 예시한 사시도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재를 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 방열부재의 평면도이다.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재를 나타낸 분리 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 반도체 소자 방열용방열부재에 대해 상세히 설명한다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2 및 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재는 복수개의 반도체 소자(10)를 장착할 수 있는 크기를 갖는 방열판(110)을 포함한다. 일 예로, 방열부재(100)는 상기 방열판(110) 및 방열판(110)과 연결되어 방열판(110)으로부터 전달되는 열을 대기로 방출하기 위한 방열핀(미도시)을 포함할 수 있다.

방열판(110)은 반도체 소자(10)로부터 전달되는 열을 신속하게 방열시킨다. 방열판(110)은 일방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 배열된 복수의 장착구멍(111)을 포함한다. 복수의 장착구멍(111)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 사각형상 또는 십자 형상일 수 있다. 일 예로, 방열판(110)은 알루미늄 재질일 수 있고, 복수의 장착구멍(111)은 3개일 수 있다.

이러한 방열판(110)에는 반도체 소자(10)가 장착된다. 이때, 반도체 소자(10)는 방열판(110)의 일면에서 복수의 장착구멍(111)에 장착된다. 반도체 소자(10)가 복수의 장착구멍(111)과 결합하는 형태에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 반도체 소자(10)의 저면에는 각각의 장착구멍(111)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 결합부(11)가 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 결합부(11)는 방열판(110)의 각각의 장착구멍(111)에 강제 끼움되는 형태로 결합될 수 있다. 일 예로, 결합부(11)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있고, 반도체 소자(10)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)일 수 있다.

이러한 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재를 이용하면, 방열판(110)에 반도체 소자(10)를 결합할 수 있는 복수의 장착구멍(111)이 형성되어 있으므로 반도체 소자(10)를 각각의 장착구멍(111)에 결합하여 방열판(110)에 반도체 소자(10)를 신속하고 정확하게 장착할 수 있고, 반도체 소자(10)들의 정확한 정렬이 가능해질 수 있다.

이하에서는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재를 도 4를 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재와의 차이점을 중심으로 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재(200)는 복수의 장착구멍(211)이 형성된 제1 방열판(210) 및 방열핀(미도시)을 포함할 수 있고, 추가로 제2 방열판 고정용 브라켓(220)을 포함할 수 있다.

제1 방열판(210) 및 방열핀은 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재의 방열판(110) 및 방열핀과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제2 방열판 고정용 브라켓(220)은 알루미늄으로 제작되어 제1 방열판(210)과 함께 반도체 소자(10)로부터 전달되는 열을 방열시킨다. 제2 방열판 고정용 브라켓(220)은 반도체 소자(10)가 장착되는 제1 방열판(210)의 일면의 반대면에 접하여서 제1 방열판(210)에 결합된다. 제2 방열판 고정용 브라켓(220)이 제1 방열판(210)과 결합하는 형태에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 나사를 통해 결합될 수 있다. 제2 방열판 고정용 브라켓(220)은 제1 방열판(210)의 복수의 장착구멍(211)을 모두 덮을 수 있는 크기를 가질 수 있다. 이러한 경우 제2 방열판 고정용 브라켓(220)은 제1 방열판(210)에 결합될 때 제1 방열판(210)에 형성된 복수의 장착구멍(211)을 모두 덮게 되고, 각각의 장착구멍(211)을 덮는 영역들에는 나사(20)가 삽입되는 삽입구멍(221)이 형성될 수 있다.

이러한 제2 방열판(220)에 반도체 소자(10)가 결합되는 경우, 반도체 소자(10)는 제2 방열판(220)의 삽입구멍(221)에 대응하는 나사구멍(12)이 형성될 수 있고, 나사(20)가 제2 방열판 고정용 브라켓(220)의 삽입구멍(221)으로 삽입된 후 반도체 소자(10)의 나사구멍(12)에 조여져서 반도체 소자(10)가 고정될 수 있다.

이러한 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 방열용 방열부재를 이용하면, 제1 방열판(210)에 반도체 소자(10)를 신속하고 정확하게 장착할 수 있고, 반도체 소자(10)들의 정확한 정렬이 가능해질 수 있으며, 반도체 소자(10)를 제1 방열판(210) 상에 견고하게 고정할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 고안의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 고안의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 고안은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 복수개의 반도체 소자를 장착할 수 있는 크기를 갖는 방열판을 포함하는 반도체 소자 방열용 방열부재로서,
   상기 방열판은 일방향을 따라 일정 간격으로 이격되도록 배열되며, 상기 반도체 소자의 저면에 형성되는 결합부의 형상에 대응하여 상기 결합부가 강제끼움되는 형태로 결합되는 복수의 장착구멍들이 형성되어 있고,
   상기 방열부재는,
   상기 반도체 소자가 장착되는 일면의 반대면에 접하여서 상기 방열판에 결합되는 추가의 방열판 고정용 브라켓을 포함하고,
   상기 추가의 방열판 고정용 브라켓은 상기 복수의 장착구멍을 모두 덮을 수 있는 크기를 갖고 각각의 장착구멍을 덮는 영역들에 상기 반도체 소자를 관통하여 상기 반도체 소자의 상부로부터 삽입되어 하단이 결합될 수 있는 나사가 삽입되는 삽입구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
   반도체 소자 방열용 방열부재.
   
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