KR20220167036A - Cooling system for semiconductor component having semiconductor chip with cooling apparatus - Google Patents

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KR20220167036A KR1020210076086A KR20210076086A KR20220167036A KR 20220167036 A KR20220167036 A KR 20220167036A KR 1020210076086 A KR1020210076086 A KR 1020210076086A KR 20210076086 A KR20210076086 A KR 20210076086A KR 20220167036 A KR20220167036 A KR 20220167036A
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Abstract

The present invention relates to a cooling system having a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device coupled thereto, which can further improve cooling efficiency, comprising: a semiconductor component (100) including a substrate (120), a package housing (130), and a terminal lead (140); and a cooling device (200) including a cover body (210) and a plurality of cooling posts (240).

Description

반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템{COOLING SYSTEM FOR SEMICONDUCTOR COMPONENT HAVING SEMICONDUCTOR CHIP WITH COOLING APPARATUS}Cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device

본 발명은 쿨링장치의 개구부를 통해 반도체칩이 실장된 기판으로 냉각제를 공급하여 냉각제에 의해 기판표면을 직접 냉각하도록 하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 동시에, 냉각제의 원활한 흐름을 유도할 수 있는 쿨링 포스트의 구조를 채택하여 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있는, 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템에 관한 것이다.The present invention provides a cooling post that can improve cooling efficiency by supplying coolant to a substrate on which a semiconductor chip is mounted through an opening of a cooling device so that the surface of the substrate is directly cooled by the coolant, and at the same time induce a smooth flow of the coolant. The present invention relates to a cooling system in which a cooling device is combined with a semiconductor component including a semiconductor chip, which can further improve cooling efficiency by adopting a structure.

주지하는 바와 같이, 전기 및 전자 부품, 특히 반도체 부품은 작동시 열을 발생시키므로 히트싱크 또는 쿨링시스템에 의해 과열을 방지하여 성능을 유지하도록 한다.As is well known, since electric and electronic components, particularly semiconductor components, generate heat during operation, overheating is prevented by a heat sink or a cooling system to maintain performance.

특히 고전력 응용분야에 적용되는 반도체 부품은 냉각제를 순환시키는 쿨링시스템에 의해 과열을 방지한다.In particular, semiconductor parts applied to high-power applications are prevented from overheating by a cooling system that circulates a coolant.

한편, 쿨링시스템에는 순환하는 냉각제와 접촉하는 쿨링파트부재를 삽입하여 반도체 부품으로부터 쿨링파트부재로 전도된 열을 냉각하는데, 종래에는 쿨링파트부재가 쿨링시스템을 구성하는 상부기판 또는 하부기판과 가공이나 주물제조방식에 의해 일체형으로 형성되어 대부분 선형구조를 가진다.On the other hand, in the cooling system, a cooling part member in contact with the circulating coolant is inserted to cool the heat conducted from the semiconductor part to the cooling part member. Conventionally, the cooling part member is processed or Most of them have a linear structure because they are integrally formed by the casting manufacturing method.

하지만, 단조로운 선형구조의 쿨링파트부재를 통한 간접 냉각방식은 열전도효율 또는 방열효율을 극대화하는데 여전히 한계가 있어서, 이를 극복하고자 다양한 구조의 쿨링파트부재를 적용하고, 냉각제의 직접 냉각방식에 의해 열전도효율 및 방열효율을 개선할 필요성이 제기된다.However, the indirect cooling method through the monotonous linear structure of the cooling part member still has limitations in maximizing the heat conduction efficiency or heat dissipation efficiency. And the need to improve heat dissipation efficiency is raised.

한국 공개특허공보 제10-2019-0133156호 (반도체 냉각 배열체, 2019.12.02)Korean Patent Publication No. 10-2019-0133156 (semiconductor cooling arrangement, 2019.12.02) 한국 등록특허공보 제10-1472642호 (전자 부품 냉각용 냉각 모듈, 2014.12.15)Korean Patent Registration No. 10-1472642 (Cooling module for cooling electronic parts, 2014.12.15)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 쿨링장치의 개구부를 통해 반도체칩이 실장된 기판으로 냉각제를 공급하여 냉각제에 의해 기판표면을 직접 냉각하도록 하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 동시에, 냉각제의 원활한 흐름을 유도할 수 있는 쿨링 포스트의 구조를 채택하여 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있는 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the spirit of the present invention is to supply a coolant to a substrate on which a semiconductor chip is mounted through an opening of a cooling device so that the surface of the substrate is directly cooled by the coolant, thereby improving cooling efficiency and at the same time providing smooth cooling of the coolant. An object of the present invention is to provide a cooling system in which a cooling device is combined with a semiconductor component having a semiconductor chip capable of further improving cooling efficiency by adopting a structure of a cooling post capable of inducing a flow.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 일 실시예는, 한 개 이상의 반도체칩이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판과, 상기 기판을 덮는 패키지 하우징과, 상기 반도체칩과 전기적으로 연결되어 상기 패키지 하우징 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드로 구성되고, 상기 기판의 타측면의 일부 또는 전부가 상기 패키지 하우징의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품; 및 내측공간에 냉각제 유동로가 형성되되, 상기 기판과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부가 형성된 커버본체와, 상기 커버본체의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트로 구성된, 쿨링장치;를 포함하고, 인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 일단측 이격거리와, 타단측 이격거리가 서로 상이하며, 상기 쿨링장치에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구와, 상기 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구를 더 포함하고, 상기 반도체 부품의 상면 또는 하면의 면적은 상기 개구부의 면적보다 넓게 형성되며, 상기 패키지 하우징 표면으로 노출된 상기 기판의 각 변의 길이는 상기 개구부의 형성위치에서의 상기 개구부의 각 변의 길이보다 짧게 형성되고, 상기 반도체칩으로부터 상기 개구부를 통해 노출된 상기 기판 및 상기 쿨링 포스트로 전도된 발열을 상기 냉각제에 의해 냉각하도록 하는, 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention is electrically connected to one or more substrates on one side of which one or more semiconductor chips are mounted, a package housing covering the substrates, and the semiconductor chips, so that the package A semiconductor component composed of one or more terminal leads exposed to the outside of the housing, and a part or all of the other side surface of the substrate exposed to the upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces of the package housing; And a coolant flow path formed in the inner space, a cover body having one or more openings formed on one side in contact with the substrate, and arranged at right angles across the inner space of the cover body, made of a conductive or non-conductive material. A cooling device composed of a plurality of cooling posts, wherein a separation distance at one end side and a separation distance at the other end side between adjacent cooling posts are different from each other, and the cooling device includes at least one inlet through which a coolant flows; It further includes one or more outlets through which the coolant is discharged, the area of the upper or lower surface of the semiconductor component is formed wider than the area of the opening, and the length of each side of the substrate exposed to the surface of the package housing is the formation of the opening. A semiconductor component having a semiconductor chip formed shorter than the length of each side of the opening at a position and cooling heat conducted from the semiconductor chip to the substrate and the cooling post exposed through the opening by the coolant. It provides a cooling system in which a cooling device and a cooling device are combined.

또한, 본 발명의 다른 실시예는, 한 개 이상의 반도체칩이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판과, 상기 기판을 덮는 패키지 하우징과, 상기 반도체칩과 전기적으로 연결되어 상기 패키지 하우징 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드로 구성되고, 상기 기판의 타측면의 일부 또는 전부가 상기 패키지 하우징의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품; 및 내측공간에 냉각제 유동로가 형성되되, 상기 기판과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부가 형성된 커버본체와, 상기 커버본체의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트로 구성된, 쿨링장치;를 포함하고, 인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 일단측 이격거리와, 타단측 이격거리가 서로 상이하며, 상기 쿨링장치에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구와, 상기 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구를 더 포함하고, 상기 반도체 부품의 상면 또는 하면의 면적은 상기 개구부의 면적보다 넓게 형성되며, 상기 패키지 하우징 표면으로 노출된 상기 기판의 각 변의 길이는 상기 개구부의 형성위치에서의 상기 개구부의 각 변의 길이보다 길게 형성되고, 상기 반도체칩으로부터 상기 개구부를 통해 노출된 상기 기판 및 상기 쿨링 포스트로 전도된 발열을 상기 냉각제에 의해 냉각하도록 하는, 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention, one or more substrates on one side of which one or more semiconductor chips are mounted, a package housing covering the substrate, and electrically connected to the semiconductor chip and exposed to the outside of the package housing a semiconductor component composed of one or more terminal leads, wherein a part or all of the other side surface of the board is exposed to the upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces of the package housing; And a coolant flow path formed in the inner space, a cover body having one or more openings formed on one side in contact with the substrate, and arranged at right angles across the inner space of the cover body, made of a conductive or non-conductive material. A cooling device composed of a plurality of cooling posts, wherein a separation distance at one end side and a separation distance at the other end side between adjacent cooling posts are different from each other, and the cooling device includes at least one inlet through which a coolant flows; It further includes one or more outlets through which the coolant is discharged, the area of the upper or lower surface of the semiconductor component is formed wider than the area of the opening, and the length of each side of the substrate exposed to the surface of the package housing is the formation of the opening. A semiconductor component having a semiconductor chip formed longer than the length of each side of the opening at a location and cooling heat conducted from the semiconductor chip to the substrate and the cooling post exposed through the opening by the coolant. It provides a cooling system in which a cooling device and a cooling device are combined.

또한, 상기 패키지 하우징 내부에 있는 한 개 이상의 상기 터미널리드는 상기 기판의 일측면에 접합되고, 상기 접합된 터미널리드와 상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 수평 방향으로 상호 대향하여 형성될 수 있다.In addition, one or more terminal leads inside the package housing may be bonded to one side of the board, and the bonded terminal leads and the cover body of the cooling device may face each other in a horizontal direction.

또한, 상기 반도체 부품의 상기 패키지 하우징 또는 상기 기판의 타측면은 전도성 접착제 또는 비전도성 접착제에 의해 상기 쿨링장치의 상기 커버본체에 접합될 수 있다.Also, the package housing of the semiconductor component or the other side surface of the substrate may be bonded to the cover body of the cooling device by a conductive adhesive or a non-conductive adhesive.

또한, 상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면으로부터 돌출될 수 있다.Also, the cooling post may protrude from the other side of the substrate.

또한, 상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면 소재와 동일한 소재로 형성될 수 있다.Also, the cooling post may be formed of the same material as the material of the other side surface of the substrate.

또한, 상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면 소재와 상이한 소재로 형성될 수 있다.Also, the cooling post may be formed of a material different from that of the other side of the substrate.

또한, 상기 쿨링 포스트는 Cu 또는 Al 단일소재로 형성되거나, 혹은 Cu 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 형성될 수 있다.In addition, the cooling post may be formed of a single material of Cu or Al, or an alloy material containing 50% or more of Cu or Al.

또한, 상기 쿨링 포스트는 세라믹 소재로 형성될 수 있다.Also, the cooling post may be formed of a ceramic material.

또한, 상기 쿨링 포스트는 탄성력을 갖는 스프링 구조로 형성될 수 있다.Also, the cooling post may have a spring structure having elasticity.

또한, 상기 쿨링 포스트는 전도성 접착제 또는 비전도성 접착제에 의해 상기 기판의 타측면과 접합될 수 있다.Also, the cooling post may be bonded to the other side surface of the substrate by a conductive adhesive or a non-conductive adhesive.

또한, 상기 반도체 부품과 상기 쿨링장치의 결합 후 상태에서의 상기 쿨링 포스트의 길이는 상기 반도체 부품과 상기 쿨링장치의 결합 전 상태에서의 상기 쿨링 포스트의 길이보다 짧을 수 있다.In addition, a length of the cooling post in a state after coupling the semiconductor component and the cooling device may be shorter than a length of the cooling post in a state before coupling the semiconductor component and the cooling device.

또한, 상기 쿨링장치의 상기 커버본체와 접합되는 상기 반도체 부품의 저면은 가압에 의해 접합되되, 상기 반도체 부품의 접합되는 영역과 상기 커버본체 사이에는 탄성소재가 삽입될 수 있다.In addition, the bottom surface of the semiconductor component bonded to the cover body of the cooling device is bonded by pressing, and an elastic material may be inserted between the bonded region of the semiconductor component and the cover body.

또한, 가압 전후, 상기 탄성소재의 두께는 변화할 수 있다.Also, before and after pressing, the thickness of the elastic material may change.

또한, 상기 기판은 한 층 이상의 절연층을 포함할 수 있다.In addition, the substrate may include one or more insulating layers.

또한, 상기 기판의 일측면과 타측면에는 금속패턴이 형성될 수 있다.In addition, a metal pattern may be formed on one side and the other side of the substrate.

또한, 상기 기판은 한 층 이상의 금속층과, 상기 금속층 상부에 형성된 절연층과, 상기 절연층 상부에 형성된 한 층 이상의 금속층으로 이루어진 적층 구조로 이루어질 수 있다.In addition, the substrate may have a stacked structure including one or more metal layers, an insulating layer formed on the metal layer, and one or more metal layers formed on the insulating layer.

또한, 상기 반도체칩과 상기 기판 사이에는 솔더, 혹은 Ag 또는 Cu 성분을 함유한 층을 포함할 수 있다.In addition, a layer containing solder or an Ag or Cu component may be included between the semiconductor chip and the substrate.

또한, 상기 반도체칩은 IGBT 또는 MOSFET일 수 있다.Also, the semiconductor chip may be IGBT or MOSFET.

또한, 상기 커버본체의 한 개 이상의 상기 개구부는 상기 반도체 부품의 한면 또는 양면에 접합될 수 있다.In addition, one or more openings of the cover body may be bonded to one side or both sides of the semiconductor component.

또한, 상기 반도체칩과 상기 기판과의 전기적 연결은 금속 와이어로 선접합되거나, 금속판으로 면접합되어 이루어질 수 있다.Also, the electrical connection between the semiconductor chip and the substrate may be pre-bonded with a metal wire or surface-bonded with a metal plate.

또한, 상기 기판은 상기 반도체칩이 실장된 하부기판과, 상기 하부기판과 이격된 상부기판으로 이루어지고, 상기 반도체칩과 상기 상부기판 사이는 상기 금속판을 통해 면접합 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the substrate may include a lower substrate on which the semiconductor chip is mounted and an upper substrate spaced apart from the lower substrate, and the semiconductor chip and the upper substrate may be electrically connected through the metal plate in a non-joint manner.

또한, 상기 반도체칩과 상기 금속판 사이에는 전도성 접착제가 충진될 수 있다.In addition, a conductive adhesive may be filled between the semiconductor chip and the metal plate.

또한, 상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 비전도성 소재로 이루어질 수 있다.Also, the cover body of the cooling device may be made of a non-conductive material.

또한, 상기 기판의 타측면과 상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 Al 단일소재 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 이루어지고, 용접에 의해 상호 구조적으로 결합될 수 있다.In addition, the other side surface of the substrate and the cover body of the cooling device may be made of a single Al material or an alloy material containing 50% or more of Al, and may be structurally coupled to each other by welding.

또한, 상기 쿨링시스템은 인버터, 컨버터 또는 OBC(On Board Charger) 제품을 위한 전력변환장치에 사용될 수 있다.In addition, the cooling system may be used in a power converter for an inverter, converter, or OBC (On Board Charger) product.

또한, 상기 커버본체는 상호 대향하여 결합되는 한 개 이상의 상부커버 및 한 개 이상의 하부커버로 구성되고, 상기 상부커버는 상기 기판과 접촉하고, 상기 상부커버에는 한 개 이상의 상기 개구부가 형성될 수 있다.In addition, the cover body is composed of one or more upper covers and one or more lower covers coupled to face each other, the upper cover is in contact with the substrate, and one or more openings may be formed in the upper cover. .

또한, 인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 상기 일단측 이격거리가 상기 타단측 이격거리보다 짧을 수 있다.Also, the one end side separation distance between the adjacent cooling posts may be shorter than the other end side separation distance.

본 발명에 의하면, 쿨링장치의 개구부를 통해 반도체칩이 실장된 기판으로 냉각제를 공급하여 냉각제에 의해 기판표면을 직접 냉각하도록 하여 냉각효율을 향상시키는 동시에, 냉각제의 원활한 흐름을 유도할 수 있는 쿨링 포스트의 구조를 채택하여 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있고, 기판구조에 상관없이 한면 또는 양면에 쿨링장치를 결합시켜 방열시키고, 기판과 결합되는 쿨링 포스트를 냉각제 유동로에 수직 배열시켜 냉각제와의 접촉면적을 높여서 방열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the coolant is supplied to the substrate on which the semiconductor chip is mounted through the opening of the cooling device so that the surface of the substrate is directly cooled by the coolant, thereby improving cooling efficiency and at the same time, a cooling post capable of inducing a smooth flow of the coolant. The cooling efficiency can be further improved by adopting the structure of the substrate, and the cooling device is coupled to one or both sides regardless of the substrate structure to dissipate heat, and the cooling post coupled to the substrate is vertically arranged in the coolant flow path to increase the contact area with the coolant. It has the effect of improving the heat dissipation efficiency by increasing the

도 1은 본 발명의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템을 구현한 제품사진을 예시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 일 실시예의 쿨링 포스트의 제1예의 단면구조를 도시한 것이다.
도 7 및 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 일 실시예의 쿨링 포스트의 제2예의 단면구조를 도시한 것이다.
도 8은 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 다른 실시예의 단면구조를 각각 도시한 것이다.
도 9는 도 1의 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 또 다른 실시예의 단면구조를 각각 도시한 것이다.1 is a perspective view of a cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip according to the present invention and a cooling device are combined.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a cooling system in which a semiconductor component including the semiconductor chip of FIG. 1 and a cooling device are combined.
FIG. 3 illustrates a product picture in which a cooling system in which a cooling device is combined with a semiconductor component having a semiconductor chip of FIG. 1 is implemented.
4 to 6 show a cross-sectional structure of a first example of a cooling post of an embodiment of a cooling system in which a cooling device is combined with a semiconductor component having a semiconductor chip of FIG. 1 .
A cross-sectional structure of a second example of a cooling post of an embodiment of a cooling system in which a cooling device is combined with a semiconductor component having a semiconductor chip of FIGS. 7 and 1 is shown.
FIG. 8 illustrates a cross-sectional structure of another embodiment of a cooling system in which a semiconductor component including the semiconductor chip of FIG. 1 and a cooling device are combined.
FIG. 9 illustrates a cross-sectional structure of another embodiment of a cooling system in which a semiconductor component including the semiconductor chip of FIG. 1 and a cooling device are combined.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described characteristics will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템은, 한 개 이상의 반도체칩(110)이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판(120)과, 기판(120)을 덮는 패키지 하우징(130)과, 반도체칩(110)과 전기적으로 연결되어 패키지 하우징(130) 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드(140)으로 구성되고, 기판(120)의 타측면의 일부 또는 전부가 패키지 하우징(130)의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품(100), 및 내측공간에 냉각제 유동로(P)가 형성되되, 기판(120)과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부(211a)가 형성된 커버본체(210)와, 커버본체(210)의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트(240)로 구성된, 쿨링장치(200)를 포함하고, 인접하는 쿨링 포스트(240) 간의 일단측 이격거리(d1)와 타단측 이격거리(d2)가 서로 상이하며, 쿨링장치(200)에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구(220)와, 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구(230)를 더 포함하고, 반도체 부품(100)의 상면 또는 하면의 면적은 개구부(211a)의 면적보다 넓게 형성되며, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)는 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 짧게 형성되고, 반도체칩(110)으로부터 개구부(211a)를 통해 노출된 기판(120) 및 쿨링 포스트(240)로 전도된 발열을 냉각제에 의해 직접 냉각하도록 하는 것을 요지로 한다.A cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip and a cooling device are combined according to an embodiment of the present invention includes one or more substrates 120 on one side of which one or more semiconductor chips 110 are mounted, and a substrate ( 120) and one or more terminal leads 140 electrically connected to the semiconductor chip 110 and exposed to the outside of the package housing 130, and the other side of the substrate 120 A coolant flow path P is formed in the semiconductor component 100, part or all of which is exposed to the upper surface, lower surface, or upper and lower surfaces of the package housing 130, and the inner space, and one side contacting the substrate 120 consists of a cover body 210 having one or more openings 211a formed thereon, and a plurality of cooling posts 240 arranged perpendicularly across the inner space of the cover body 210 and made of conductive or non-conductive materials. , Including the cooling device 200, the one end side separation distance d1 and the other end side separation distance d2 between adjacent cooling posts 240 are different from each other, and the cooling device 200 has one side through which the coolant flows. It further includes one or more inlets 220 and one or more outlets 230 through which the coolant is discharged, and the area of the upper or lower surface of the semiconductor component 100 is wider than that of the opening 211a, and the package housing 130 ) The length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface is formed shorter than the length L2 of each side of the opening 211a at the formation position of the opening 211a, and the opening from the semiconductor chip 110 ( The main idea is to directly cool the heat generated by the substrate 120 and the cooling post 240 exposed through 211a) by a coolant.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템은, 한 개 이상의 반도체칩(110)이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판(120)과, 기판(120)을 덮는 패키지 하우징(130)과, 반도체칩(110)과 전기적으로 연결되어 패키지 하우징(130) 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드(140)으로 구성되고, 기판(120)의 타측면의 일부 또는 전부가 패키지 하우징(130)의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품(100), 및 내측공간에 냉각제 유동로(P)가 형성되되, 기판(120)과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부(211a)가 형성된 커버본체(210)와, 커버본체(210)의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트(240)로 구성된, 쿨링장치(200)를 포함하고, 인접하는 쿨링 포스트(240) 간의 일단측 이격거리(d1)와 타단측 이격거리(d2)가 서로 상이하며, 쿨링장치(200)에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구(220)와, 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구(230)를 더 포함하고, 반도체 부품(100)의 상면 또는 하면의 면적은 개구부(211a)의 면적보다 넓게 형성되며, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)는 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 길게 형성되고, 반도체칩(110)으로부터 개구부(211a)를 통해 노출된 기판(120) 및 쿨링 포스트(240)로 전도된 발열을 냉각제에 의해 직접 냉각하도록 하는 것을 요지로 한다.In addition, a cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip and a cooling device are combined according to another embodiment of the present invention includes one or more substrates 120 on one side of which one or more semiconductor chips 110 are mounted, It consists of a package housing 130 covering the substrate 120 and one or more terminal leads 140 electrically connected to the semiconductor chip 110 and exposed to the outside of the package housing 130. A part or all of the side surfaces of the package housing 130 are exposed to the upper, lower, or upper and lower surfaces of the semiconductor component 100, and the coolant flow passage P is formed in the inner space, and is in contact with the substrate 120. A cover body 210 having one or more openings 211a formed on one side thereof, and a plurality of cooling posts 240 arranged at right angles to the inner space of the cover body 210 and made of conductive or non-conductive materials. Including the cooling device 200 composed of, the one end side separation distance (d1) and the other end side separation distance (d2) between adjacent cooling posts 240 are different from each other, and the coolant flows into the cooling device 200 It further includes one or more inlets 220 and one or more outlets 230 through which the coolant is discharged, and the area of the upper or lower surface of the semiconductor component 100 is larger than that of the opening 211a, and the package housing (130) The length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface is longer than the length L2 of each side of the opening 211a at the formation position of the opening 211a, and the semiconductor chip 110 The main idea is to directly cool the heat conducted to the substrate 120 and the cooling post 240 exposed through the opening 211a by a coolant.

여기서, 일 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템은 패키지 하우징(130) 표면으로부터 외부로 노출되는 기판(120)이 커버본체(210)의 개구부(211a), 구체적으로는 상부커버(211)의 개구부(211a)의 일부만을 덮는 구조로 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)가 결합되고, 다른 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템은 패키지 하우징(130) 표면으로부터 외부로 노출되는 기판(120)이 커버본체(210)의 개구부(211a), 구체적으로는 상부커버(211)의 개구부(211a) 전체를 완전히 덮는 구조로 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)가 결합된다.Here, in the cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip and a cooling device are combined according to an embodiment, the substrate 120 exposed to the outside from the surface of the package housing 130 is the opening 211a of the cover body 210, Specifically, the semiconductor component 100 and the cooling device 200 are combined in a structure that covers only a portion of the opening 211a of the upper cover 211, and the semiconductor component and the cooling device having a semiconductor chip according to another embodiment are In the combined cooling system, the substrate 120 exposed to the outside from the surface of the package housing 130 completely covers the opening 211a of the cover body 210, specifically, the entire opening 211a of the upper cover 211. As a result, the semiconductor component 100 and the cooling device 200 are coupled.

이하, 도면을 참조하여, 본 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to the drawings, a cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip according to the present embodiment and a cooling device are combined will be described in detail.

우선, 반도체 부품(100)은, 반도체칩(110)을 포함하는 반도체 패키지로서, 반도체칩(110)은 전력변환용 반도체칩일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 반도체칩(110)은 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 또는 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.First, the semiconductor component 100 is a semiconductor package including a semiconductor chip 110, and the semiconductor chip 110 may be a semiconductor chip for power conversion. According to an embodiment, the semiconductor chip 110 may be an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) or a Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET), but is not limited thereto.

이러한 반도체 부품(100)을 포함하는 반도체 부품(100)은 전력을 변환하거나 제어하는 인버터(inverter), 컨버터(converter) 또는 OBC(On Board Charger) 등의 장치일 수 있으며, 전력을 특정 전류, 특정 전압 또는 특정 주파수 등의 다른 전력으로 변환하는 과정에서 상당한 발열이 발생하므로, 쿨링장치(200)를 통해 냉각을 수행하게 된다.The semiconductor component 100 including the semiconductor component 100 may be a device such as an inverter, converter, or OBC (On Board Charger) that converts or controls power, and converts power to a specific current, specific Since considerable heat is generated in the process of converting to other power such as voltage or specific frequency, cooling is performed through the cooling device 200 .

본 실시예에 의한 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템에서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 부품(100)의 패키지 하우징(130) 외부로 노출된 한 개 이상의 기판(120)에 개구부(211a)를 통해 냉각제를 직접 접촉시키도록 반도체 부품(100)의 한면 또는 양면에 쿨링장치(200)를 결합시키는 구조를 적용하여서 방열효율과 열전도효율을 향상시키고자 한다.In the cooling system in which a semiconductor component having a semiconductor chip according to the present embodiment and a cooling device are combined, as shown in FIGS. By applying a structure in which the cooling device 200 is coupled to one side or both sides of the semiconductor component 100 so that the coolant directly contacts the substrate 120 through the opening 211a, the heat dissipation efficiency and the heat conduction efficiency are improved. .

구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 부품(100)는, 한 개 이상의 반도체칩(110)이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판(120)과, 반도체칩(110)과 기판(120)을 덮어 보호하는 패키지 하우징(130)과, 반도체칩(110)과 전기적으로 연결되어 패키지 하우징(130) 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드(140)으로 구성되고, 기판(120)의 타측면의 적어도 일부가 패키지 하우징(130)의 상면 또는 하면으로(도 4 참조), 혹은 상면과 하면으로(도 5 참조) 노출되어 쿨링장치(200)를 통과하는 냉각제와 직접 접촉하도록 형성된다.Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5 , the semiconductor component 100 includes one or more substrates 120 on which one or more semiconductor chips 110 are mounted on one side, the semiconductor chip 110 and It consists of a package housing 130 covering and protecting the substrate 120 and one or more terminal leads 140 electrically connected to the semiconductor chip 110 and exposed to the outside of the package housing 130, and the substrate 120 At least a part of the other side surface of the package housing 130 is exposed to the upper or lower surface (see FIG. 4) or the upper and lower surfaces (see FIG. 5) and is formed to directly contact the coolant passing through the cooling device 200. .

즉, 기판(120)은, 단면기판구조 또는 양면기판구조에 따라, 패키지 하우징(130)의 한면으로 또는 양면으로 노출될 수 있고, 커버본체(210)의 한 개 이상의 개구부(211a), 구체적으로는 상부커버(211)의 한 개 이상의 개구부(211a)는 패키지 하우징(130)의 한면 또는 양면에 접합될 수 있다.That is, the substrate 120 may be exposed on one side or both sides of the package housing 130 according to a single-sided substrate structure or a double-sided substrate structure, and one or more openings 211a of the cover body 210, specifically One or more openings 211a of the upper cover 211 may be bonded to one side or both sides of the package housing 130.

여기서, 도 4는 단면기판으로 이루어진 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)의 단면 접착을 예시한 것이고, 도 5는 양면기판으로 이루어진 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)의 양면 접착을 예시한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니며 단면기판으로 이루어진 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)가 양면 접착될 수도 있다.Here, FIG. 4 illustrates single-sided bonding of the semiconductor component 100 made of a single-sided substrate and the cooling device 200, and FIG. 5 illustrates double-sided bonding of the semiconductor component 100 made of a double-sided substrate and the cooling device 200. Although illustrated, it is not limited thereto, and the semiconductor component 100 made of a single-sided substrate and the cooling device 200 may be bonded on both sides.

또한, 도 6 및 도 7에 확대 도시된 바와 같이, 기판(120)은 한 층 이상의 절연층(121)을 포함할 수 있고, 기판(120)의 일측면 및/또는 타측면에는 금속패턴이 형성될 수 있다.In addition, as shown enlarged in FIGS. 6 and 7 , the substrate 120 may include one or more insulating layers 121, and a metal pattern is formed on one side and/or the other side of the substrate 120. It can be.

또는, 기판(120)은 한 층 이상의 금속층(122)과, 금속층(122) 상부에 형성된 절연층(121)과, 절연층(121) 상부에 형성된 한 층 이상의 금속층(123)으로 이루어진 적층 구조로 이루어질 수도 있다.Alternatively, the substrate 120 has a stacked structure including one or more metal layers 122, an insulating layer 121 formed on the metal layer 122, and one or more metal layers 123 formed on the insulating layer 121. may be done

또한, 도시되지는 않았으나, 반도체칩(110)과 기판(120) 사이에는 솔더 또는 Ag 또는 Cu 성분을 함유한 층을 포함하여 전기적 연결과 전기전도성을 높이도록 할 수도 있다.Also, although not shown, a layer containing solder, Ag, or Cu may be included between the semiconductor chip 110 and the substrate 120 to increase electrical connection and electrical conductivity.

또한, 도 4를 참조하면, 반도체칩(110)과 기판(120)의 금속패턴과의 전기적 연결은 금속 와이어(161)로 선접합(혹은 점접합)되거나, 금속 클립(금속판)(162)으로 면접합되어 이루어질 수 있다.In addition, referring to FIG. 4 , the electrical connection between the semiconductor chip 110 and the metal pattern of the substrate 120 is pre-bonded (or point-bonded) with a metal wire 161 or with a metal clip (metal plate) 162. This can be done through an interview.

또한, 도 5를 참조하면, 기판(120)은 반도체칩(110)이 실장된 하부기판(120A)과, 하부기판(120A)과 이격된 상부기판(120B)으로 이루어지고, 반도체칩(110)과 상부기판(120B) 사이는 금속 포스트(금속판)(163)를 통해 면접합 방식으로 전기적으로 연결될 수 있고, 반도체칩(110)과 금속 포스트(금속판)(163) 사이에는 전도성 접착제(164)가 충진될 수 있다.Also, referring to FIG. 5 , the substrate 120 includes a lower substrate 120A on which the semiconductor chip 110 is mounted, and an upper substrate 120B spaced apart from the lower substrate 120A, and the semiconductor chip 110 and the upper substrate 120B may be electrically connected through a metal post (metal plate) 163 through a face-to-face bonding method, and a conductive adhesive 164 is applied between the semiconductor chip 110 and the metal post (metal plate) 163. can be filled.

다음, 쿨링장치(200)는 반도체 부품(100)의 한면 또는 양면에 결합되어 냉각제 유동로(P)를 통해 냉각제를 공급하여 패키지 하우징(130)으로부터 노출된 기판(120)과 직접 접촉하여 냉각하도록 한다.Next, the cooling device 200 is coupled to one side or both sides of the semiconductor component 100 and supplies a coolant through the coolant flow path P to directly contact and cool the substrate 120 exposed from the package housing 130. do.

구체적으로, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 쿨링장치(200)는, 상호 대향하여 기밀되거나 수밀되어 결합하여 내측공간에 냉각제 유동로(P)가 형성된 한 개 이상의 상부커버(211) 및 한 개 이상의 하부커버(212)로 분리되되, 패키지 하우징(130)으로부터 노출된 기판(120)과 접촉하는 상부커버(211)에는 한 개 이상의 개구부(211a)가 형성된 커버본체(210)와, 커버본체(210)의 일측에 결합되어 냉각제가 유입되는 주입구(220)와, 커버본체(210)의 타측에 결합되어 냉각제가 배출되는 배출구(230)와, 커버본체(210)의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트(240)로 구성되어, 기판(120) 및 쿨링 포스트(240)와 직접 접촉하는 냉각제에 의해 반도체 부품(100)를 효율적으로 방열하도록 한다.Specifically, as shown in FIGS. 2, 4 and 5, the cooling device 200 has one or more upper covers ( 211) and one or more lower covers 212, the cover body 210 having one or more openings 211a formed in the upper cover 211 in contact with the substrate 120 exposed from the package housing 130 And, the inlet 220 coupled to one side of the cover body 210 through which the coolant flows, the outlet 230 coupled to the other side of the cover body 210 through which the coolant is discharged, and the inner space of the cover body 210 It is composed of a plurality of cooling posts 240 arranged at right angles across the semiconductor component 100 by a coolant that is in direct contact with the substrate 120 and the cooling posts 240 and is composed of a plurality of cooling posts 240 made of conductive or non-conductive materials. to dissipate heat efficiently.

여기서, 쿨링장치(200)의 커버본체(210), 바람직하게는 상부커버(211)는 비전도성 소재로 이루어지거나, 기판(120)의 타측면과 쿨링장치(200)의 커버본체(210), 바람직하게는 상부커버(211)는 Al 단일소재 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 이루어지고, 접착제를 사용하지 않고, 용접에 의해 상호 구조적으로 결합될 수도 있다.Here, the cover body 210 of the cooling device 200, preferably the upper cover 211, is made of a non-conductive material, or the other side of the substrate 120 and the cover body 210 of the cooling device 200, Preferably, the upper cover 211 is made of a single Al material or an alloy material containing 50% or more of Al, and may be structurally coupled to each other by welding without using an adhesive.

참고로, 도 1 및 도 3을 참고하면, 반도체 부품(100)의 양면에 쿨링장치(200)가 각각 결합되는 경우에, 각 냉각제 유동로(P)를 연결하는 순환파이프(260)를 통해서 반도체 부품(100)의 일면에 결합된 쿨링장치(200)로부터 타면에 결합된 쿨링장치(200)로 냉각제가 순환하도록 할 수도 있다.For reference, referring to FIGS. 1 and 3 , when the cooling device 200 is coupled to both sides of the semiconductor component 100, the semiconductor through the circulation pipe 260 connecting each coolant flow path P. A coolant may be circulated from the cooling device 200 coupled to one side of the component 100 to the cooling device 200 coupled to the other side.

또한, 쿨링 포스트(240)는 커버본체(210)의 내측공간에 직각으로 배열되되, 냉각제가 유동하는 유동방향으로 복수개가 수직 배열되도록 구성할 수 있다.In addition, the cooling posts 240 may be arranged at right angles to the inner space of the cover body 210, and a plurality of cooling posts 240 may be vertically arranged in a flow direction in which the coolant flows.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는, 반도체 부품(100)의 상면 또는 하면의 면적은 개구부(211a)의 면적보다 넓게 형성되어 반도체 부품(100)가 개구부(211a)를 완전히 덮어 기밀되거나 수밀되도록 하고, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)는 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 짧게 형성되고, 반도체칩(110)으로부터 개구부(211a)를 통해 노출된 기판(120) 및 쿨링 포스트(240)로 전도된 발열을 냉각제에 의해 냉각하도록 한다.Meanwhile, as mentioned above, in one embodiment of the present invention, the area of the upper or lower surface of the semiconductor component 100 is formed wider than the area of the opening 211a so that the semiconductor component 100 completely covers the opening 211a. As shown in FIGS. 6 and 7, the length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface of the package housing 130 is the opening at the formation position of the opening 211a ( It is formed shorter than the length L2 of each side of 211a), and the heat generated from the semiconductor chip 110 exposed through the opening 211a to the substrate 120 and the cooling post 240 is cooled by a coolant.

또는, 본 발명의 다른 실시예에서는, 반도체 부품(100)의 상면 또는 하면의 면적은 개구부(211a)의 면적보다 넓게 형성되어 반도체 부품(100)가 개구부(211a)를 완전히 덮어 기밀되거나 수밀되도록 하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)는 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 길게 형성되고, 반도체칩(110)으로부터 개구부(211a)를 통해 노출된 기판(120) 및 쿨링 포스트(240)로 전도된 발열을 냉각제에 의해 직접 냉각하도록 한다.Alternatively, in another embodiment of the present invention, the area of the upper or lower surface of the semiconductor component 100 is formed wider than the area of the opening 211a so that the semiconductor component 100 completely covers the opening 211a so that it is airtight or watertight. 8, the length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface of the package housing 130 is the length L2 of each side of the opening 211a at the formation position of the opening 211a. It is formed longer and conducts heat from the semiconductor chip 110 to the substrate 120 and the cooling post 240 exposed through the opening 211a to be directly cooled by the coolant.

여기서, 도 4 및 도 5를 참조하면, 패키지 하우징(130) 내부에 있는 한 개 이상의 터미널리드(140)는 기판(120)의 일측면에 접합되고, 접합된 터미널리드(140)와 쿨링장치(200)의 커버본체(210)(바람직하게는 상부커버(211))는 수평 방향으로 상호 대향하여 형성되어 터미널리드(140)와 커버본체(210)(바람직하게는 상부커버(211)) 사이의 대향 면적을 최대한 확장시켜서, 기판(120)으로부터 터미널리드(140)로 전도되는 발열을 쿨링장치(200)에 의해 최대한 간접적으로 냉각하도록 할 수 있다.Here, referring to FIGS. 4 and 5, one or more terminal leads 140 inside the package housing 130 are bonded to one side of the substrate 120, and the bonded terminal leads 140 and the cooling device ( 200) of the cover body 210 (preferably the upper cover 211) is formed to face each other in the horizontal direction so that there is a gap between the terminal lead 140 and the cover body 210 (preferably the upper cover 211). By maximizing the opposing area, heat conducted from the substrate 120 to the terminal lead 140 can be indirectly cooled by the cooling device 200 as much as possible.

한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 반도체 부품(100)의 일면, 즉 패키지 하우징(130)의 저면 또는 기판(120)의 타측면은 전도성 접착제(150) 또는 비전도성 접착제(150)에 의해 쿨링장치(200)의 개구부(211a)가 형성된 상부커버(211)에 접합되어서, 냉각제가 상부커버(211) 외부로 유출되지 않도록 수밀시키도록 한다.Meanwhile, as shown in FIGS. 6 to 8 , one side of the semiconductor component 100, that is, the bottom side of the package housing 130 or the other side of the substrate 120, is coated with a conductive adhesive 150 or a non-conductive adhesive 150. It is bonded to the upper cover 211 in which the opening 211a of the cooling device 200 is formed by the above, so that the coolant does not leak out of the upper cover 211, making it watertight.

예컨대, 일 실시예와 같이, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)가 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 짧게 형성된 경우에는 패키지 하우징(130)의 저면과 상부커버(211) 사이에 전도성 접착제(150) 또는 비전도성 접착제(150)가 개재되고(도 6 및 도 7 참조), 다른 실시예와 같이, 패키지 하우징(130) 표면으로 노출된 기판(120)의 각 변의 길이(L1)가 개구부(211a)의 형성위치에서의 개구부(211a)의 각 변의 길이(L2)보다 길게 형성된 경우에는 패키지 하우징(130)의 저면 및 기판(120)의 타측면과 상부커버(211) 사이에 전도성 접착제(150) 또는 비전도성 접착제(150)가 개재될 수 있다(도 8 참조).For example, as in one embodiment, the length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface of the package housing 130 is greater than the length L2 of each side of the opening 211a at the formation position of the opening 211a. If it is formed short, a conductive adhesive 150 or a non-conductive adhesive 150 is interposed between the bottom surface of the package housing 130 and the top cover 211 (see FIGS. 6 and 7), and like other embodiments, the package When the length L1 of each side of the substrate 120 exposed to the surface of the housing 130 is longer than the length L2 of each side of the opening 211a at the location where the opening 211a is formed, the package housing 130 A conductive adhesive 150 or a non-conductive adhesive 150 may be interposed between the bottom surface of the substrate 120 and the upper cover 211 (see FIG. 8).

또는, 도시되지는 않았으나, 앞서 언급한 전도성 접착제(150) 또는 비전도성 접착제(150)의 개재없이, 쿨링장치(200)의 상부커버(211)와 접합되는 반도체 부품(100)의 저면은 가압에 의해 접합되되, 반도체 부품(100)의 접합되는 영역과 상부커버(211) 사이에는 탄성소재가 삽입되고, 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200) 사이의 가압 전후, 탄성소재의 두께는 변화하여(가압을 풀면 탄성소재의 두께가 가압되었을 때의 두께보다 두껍게 변화하여) 압축된 탄성소재에 의해 냉각제가 상부커버(211) 외부로 유출되지 않도록 수밀시킬 수도 있다.Alternatively, although not shown, the lower surface of the semiconductor component 100 bonded to the upper cover 211 of the cooling device 200 is resistant to pressure without the interposition of the aforementioned conductive adhesive 150 or non-conductive adhesive 150. However, an elastic material is inserted between the bonding area of the semiconductor component 100 and the upper cover 211, and the thickness of the elastic material changes before and after pressing between the semiconductor component 100 and the cooling device 200. (When the pressure is released, the thickness of the elastic material changes to be thicker than the thickness when the pressure is applied.) The compressed elastic material may make the upper cover 211 watertight so that the coolant does not flow out.

또한, 도 7을 참조하면, 쿨링 포스트(240)는 기판(120)의 타측면으로부터 개구부(211a)를 관통하여 돌출 형성되어서, 냉각제와 직접 접촉하도록 형성될 수 있다.Also, referring to FIG. 7 , the cooling post 240 may protrude from the other side surface of the substrate 120 through the opening 211a and directly contact the coolant.

여기서, 쿨링 포스트(240)는 기판(120)의 타측면 소재와 동일한 소재로 형성되거나, 기판(120)의 타측면 소재와 상이한 소재로 형성될 수 있다.Here, the cooling post 240 may be formed of the same material as the material of the other side of the substrate 120 or a material different from that of the other side of the substrate 120 .

또한, 쿨링 포스트(240)는 전도성 또는 비전도성 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 쿨링 포스트(240)는 Cu 또는 Al 단일소재로 형성되거나, 혹은 Cu 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 형성될 수 있고, 또는, 세라믹 소재로 형성될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도시되지는 않았으나, 쿨링 포스트(240)의 세로축 구조는 선형구조, 비선형구조 또는 냉각제가 통과하는 관통홀이 형성된 구조와 같이 다양한 형상으로 이루어지고, 가로축 구조는 사각형, 원형 또는 타원형 형태일 수 있다.Also, the cooling post 240 may be formed of a conductive or non-conductive material. Specifically, the cooling post 240 may be formed of a single material of Cu or Al, an alloy material containing 50% or more of Cu or Al, or a ceramic material, but is not limited thereto. . In addition, although not shown, the vertical axis structure of the cooling post 240 may have various shapes, such as a linear structure, a non-linear structure, or a structure in which a through hole through which a coolant passes, and a horizontal axis structure may have a rectangular, circular or elliptical shape. there is.

한편, 도 6을 참조하면, 쿨링 포스트(240)는 탄성력을 갖는 스프링 구조로 형성되어 냉각제와의 접촉면적을 크게 하여 효율적으로 방열시킬 수 있다. 여기서, 스프링 구조의 쿨링 포스트(240)는 사각형 코일, 원형 코일 또는 타원형 코일 형태로 형성될 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 6 , the cooling post 240 is formed in a spring structure having elasticity, so that the contact area with the coolant can be increased to efficiently dissipate heat. Here, the spring-structured cooling post 240 may be formed in the form of a rectangular coil, a circular coil, or an elliptical coil.

또한, 기판(120)으로부터 돌출되거나 스프링 구조로 형성된 쿨링 포스트(240)는 전도성 접착제(250) 또는 비전도성 접착제(250)에 의해 기판(120)의 타측면과 안정적으로 접합될 수 있다.In addition, the cooling post 240 protruding from the substrate 120 or formed in a spring structure may be stably bonded to the other side of the substrate 120 by the conductive adhesive 250 or the non-conductive adhesive 250 .

또한, 도 9를 참고하면, 쿨링 포스트(240)는 인접하는 쿨링 포스트(240) 간의 일단측 이격거리(d1)와 타단측 이격거리(d2)를 서로 상이하게 구성할 수 있으며, 바람직하게는 일단측 이격거리(d1)를 타단측 이격거리(d2)보다 짧게 구성할 수 있다. 이를 통해 냉각제의 원활한 흐름을 유도할 수 있어 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, referring to FIG. 9 , the cooling posts 240 may have one end side separation distance d1 and the other end side separation distance d2 between adjacent cooling posts 240 configured to be different from each other, preferably one The side separation distance (d1) can be configured shorter than the other end side separation distance (d2). Through this, it is possible to induce a smooth flow of the coolant, so that the cooling efficiency can be further improved.

구체적으로, 기판(120)으로부터 돌출되는 구조로 형성된 쿨링 포스트(240)의 일단측 내부 직경을 타단측 내부 직경보다 크게 구성하거나, 또는 스프링 구조로 형성된 쿨링 포스트(240)의 일단측 내부 직경을 타단측 내부 직경보다 크게 구성하여 인접하는 쿨링 포스트(240) 간의 일단측 이격거리(d1)를 타단측 이격거리(d2)보다 짧게 구성할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 쿨링 포스트(240)의 타단측(하부측)을 유동하는 냉각제의 흐름을 원활하게 할 수 있어 반도체 부품(100)으로부터 쿨링 포스트(240)의 타단까지 전달되는 열을 효율적으로 냉각할 수 있다.Specifically, the inner diameter of one end side of the cooling post 240 protruding from the substrate 120 is made larger than the other inner diameter, or the inner diameter of one end side of the cooling post 240 formed in the spring structure is different. It is possible to configure the distance d1 on one end side between adjacent cooling posts 240 to be shorter than the distance d2 on the other end side by configuring it to be larger than the inner diameter of the one end side, and through this configuration, the other end side of the cooling post 240 ( The flow of the coolant flowing through the lower side) can be smoothed, so heat transferred from the semiconductor component 100 to the other end of the cooling post 240 can be efficiently cooled.

또한, 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)의 결합 후 상태에서의 쿨링 포스트(240)의 길이는 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)의 결합 전 상태에서의 쿨링 포스트(240)의 길이보다 짧게 형성되어서, 특히 반도체 부품(100)와 쿨링장치(200)의 결합 후의 스프링 구조의 쿨링 포스트(240)의 압축응력에 의해 냉각제의 유동에도 상부커버(211)와 하부커버(212) 사이에 보다 안정적으로 고정될 수 있다.In addition, the length of the cooling post 240 in a state after the semiconductor component 100 and the cooling device 200 are coupled is the length of the cooling post 240 in a state before the semiconductor component 100 and the cooling device 200 are coupled. Since it is formed shorter than the length, especially after coupling the semiconductor component 100 and the cooling device 200, the compressive stress of the spring-structured cooling post 240 prevents the flow of the coolant between the upper cover 211 and the lower cover 212. can be fixed more reliably.

또한, 주입구(220)와 배출구(230)는 각각 독립적인 단일 구성으로 형성되어 상부커버(211) 및 하부커버(212)가 결합된 상태에서 기밀되거나 수밀되도록 조립 결합되거나, 상부커버(211) 및 하부커버(212)와 일체화된 구성으로 형성되어 상부커버(211) 및 하부커버(212)가 결합된 상태에서 기밀되거나 수밀되도록 결합될 수 있다.In addition, the inlet 220 and the outlet 230 are each formed as an independent single component, so that the upper cover 211 and the lower cover 212 are assembled to be airtight or watertight in a coupled state, or the upper cover 211 and It is formed in an integrated configuration with the lower cover 212 and may be coupled so that the upper cover 211 and the lower cover 212 are airtight or watertight in a coupled state.

또한, 주입구(220)와 배출구(230)는 각각 커버본체(210)의 일측과 타측에 형성되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 주입구(220)와 배출구(230)가 각각 커버본체(210)의 동일한 측면에 이격 형성될 수도 있다.In addition, the inlet 220 and the outlet 230 are respectively formed on one side and the other side of the cover body 210, but are not limited thereto, and the inlet 220 and the outlet 230 are respectively formed on the cover body 210. It may be formed spaced apart on the same side of.

또한, 냉각제로는 반도체칩(110)의 규격 또는 커버본체(210)의 재질과 형상에 따라 선택적으로 냉매유체, 냉매가스 또는 공기(냉기)일 수도 있다.In addition, the coolant may be a coolant fluid, a coolant gas, or air (cold air) selectively according to the size of the semiconductor chip 110 or the material and shape of the cover body 210 .

따라서, 전술한 바와 같은 반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템의 구성에 의해서, 쿨링장치의 개구부를 통해 반도체칩이 실장된 기판으로 냉각제를 공급하여 냉각제에 의해 기판표면을 직접 냉각하도록 하여 냉각효율을 향상시키는 동시에, 냉각제의 원활한 흐름을 유도할 수 있는 쿨링 포스트의 구조를 채택하여 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있고, 기판구조에 상관없이 한면 또는 양면에 쿨링장치를 결합시켜 방열시키고, 기판과 결합되는 쿨링 포스트를 냉각제 유동로에 수직 배열시켜 냉각제와의 접촉면적을 높여서 방열효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, by the configuration of the cooling system in which the semiconductor component having the semiconductor chip and the cooling device are combined as described above, the coolant is supplied to the substrate on which the semiconductor chip is mounted through the opening of the cooling device, so that the substrate surface is directly affected by the coolant. cooling to improve cooling efficiency. At the same time, cooling efficiency can be further improved by adopting a cooling post structure that can induce a smooth flow of coolant, and heat is dissipated by combining a cooling device on one or both sides regardless of the substrate structure, and the cooling post is combined with the substrate. is arranged vertically in the coolant flow path to increase the contact area with the coolant, thereby improving heat dissipation efficiency.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of this application. It should be understood that there may be waters and variations.

100 : 반도체 부품 110 : 반도체칩
120 : 기판 120A : 하부기판
120B : 상부기판 121 : 절연층
122,123 : 금속층 130 : 패키지 하우징
140 : 터미널리드 150 : 접착제
161 : 금속 와이어 162 : 금속 클립(금속판)
163 : 금속 포스트(금속판) 164 : 전도성 접착제
200 : 쿨링장치 210 : 커버본체
211 : 상부커버 211a : 개구부
212 : 하부커버 220 : 주입구
230 : 배출구 240 : 쿨링 포스트
250 : 접착제 260 : 순환파이프100: semiconductor component 110: semiconductor chip
120: substrate 120A: lower substrate
120B: upper substrate 121: insulating layer
122,123: metal layer 130: package housing
140: terminal lead 150: adhesive
161: metal wire 162: metal clip (metal plate)
163: metal post (metal plate) 164: conductive adhesive
200: cooling device 210: cover body
211: upper cover 211a: opening
212: lower cover 220: inlet
230: outlet 240: cooling post
250: adhesive 260: circulation pipe

Claims (28)

한 개 이상의 반도체칩이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판과, 상기 기판을 덮는 패키지 하우징과, 상기 반도체칩과 전기적으로 연결되어 상기 패키지 하우징 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드로 구성되고, 상기 기판의 타측면의 일부 또는 전부가 상기 패키지 하우징의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품; 및
내측공간에 냉각제 유동로가 형성되되, 상기 기판과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부가 형성된 커버본체와, 상기 커버본체의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트로 구성된, 쿨링장치;를 포함하고,
인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 일단측 이격거리와, 타단측 이격거리가 서로 상이하며,
상기 쿨링장치에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구와, 상기 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구를 더 포함하고,
상기 반도체 부품의 상면 또는 하면의 면적은 상기 개구부의 면적보다 넓게 형성되며, 상기 패키지 하우징 표면으로 노출된 상기 기판의 각 변의 길이는 상기 개구부의 형성위치에서의 상기 개구부의 각 변의 길이보다 짧게 형성되고, 상기 반도체칩으로부터 상기 개구부를 통해 노출된 상기 기판 및 상기 쿨링 포스트로 전도된 발열을 상기 냉각제에 의해 냉각하도록 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.one or more substrates on one side of which one or more semiconductor chips are mounted, a package housing covering the substrates, and one or more terminal leads electrically connected to the semiconductor chips and exposed to the outside of the package housing; A semiconductor component in which part or all of the other side surface of the substrate is exposed to the upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces of the package housing; and
A coolant flow path is formed in the inner space, and a cover body having one or more openings formed on one side in contact with the substrate, and a plurality of covers arranged at right angles to the inner space of the cover body and made of conductive or non-conductive materials. Including; a cooling device composed of a cooling post of
A separation distance at one end side and a separation distance at the other end side between adjacent cooling posts are different from each other,
The cooling device further includes at least one inlet through which the coolant is introduced and at least one outlet through which the coolant is discharged,
The area of the upper or lower surface of the semiconductor component is wider than the area of the opening, and the length of each side of the substrate exposed to the surface of the package housing is shorter than the length of each side of the opening at the location where the opening is formed. , to cool heat conducted from the semiconductor chip to the substrate and the cooling post exposed through the opening by the coolant,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 한 개 이상의 반도체칩이 일측면에 실장된 한 개 이상의 기판과, 상기 기판을 덮는 패키지 하우징과, 상기 반도체칩과 전기적으로 연결되어 상기 패키지 하우징 외부로 노출된 한 개 이상의 터미널리드로 구성되고, 상기 기판의 타측면의 일부 또는 전부가 상기 패키지 하우징의 상면, 하면, 또는 상면과 하면으로 노출되는, 반도체 부품; 및
내측공간에 냉각제 유동로가 형성되되, 상기 기판과 접촉하는 일측에는 한 개 이상의 개구부가 형성된 커버본체와, 상기 커버본체의 내측공간에 직각으로 가로질러 배열되되, 전도성 또는 비전도성의 소재로 이루어지는 복수의 쿨링 포스트로 구성된, 쿨링장치;를 포함하고,
인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 일단측 이격거리와, 타단측 이격거리가 서로 상이하며,
상기 쿨링장치에는 냉각제가 유입되는 한 개 이상의 주입구와, 상기 냉각제가 배출되는 한 개 이상의 배출구를 더 포함하고,
상기 반도체 부품의 상면 또는 하면의 면적은 상기 개구부의 면적보다 넓게 형성되며, 상기 패키지 하우징 표면으로 노출된 상기 기판의 각 변의 길이는 상기 개구부의 형성위치에서의 상기 개구부의 각 변의 길이보다 길게 형성되고, 상기 반도체칩으로부터 상기 개구부를 통해 노출된 상기 기판 및 상기 쿨링 포스트로 전도된 발열을 상기 냉각제에 의해 냉각하도록 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.one or more substrates on one side of which one or more semiconductor chips are mounted, a package housing covering the substrates, and one or more terminal leads electrically connected to the semiconductor chips and exposed to the outside of the package housing; A semiconductor component in which part or all of the other side surface of the substrate is exposed to the upper surface, the lower surface, or the upper and lower surfaces of the package housing; and
A coolant flow path is formed in the inner space, and a cover body having one or more openings formed on one side in contact with the substrate, and a plurality of covers arranged at right angles to the inner space of the cover body and made of conductive or non-conductive materials. Including; a cooling device composed of a cooling post of
A separation distance at one end side and a separation distance at the other end side between adjacent cooling posts are different from each other,
The cooling device further includes at least one inlet through which the coolant is introduced and at least one outlet through which the coolant is discharged,
The area of the upper or lower surface of the semiconductor component is wider than the area of the opening, and the length of each side of the substrate exposed to the surface of the package housing is longer than the length of each side of the opening at the location where the opening is formed. , to cool heat conducted from the semiconductor chip to the substrate and the cooling post exposed through the opening by the coolant,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 패키지 하우징 내부에 있는 한 개 이상의 상기 터미널리드는 상기 기판의 일측면에 접합되고, 상기 접합된 터미널리드와 상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 수평 방향으로 상호 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that one or more terminal leads inside the package housing are bonded to one side of the substrate, and the bonded terminal leads and the cover body of the cooling device are formed to face each other in a horizontal direction,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체 부품의 상기 패키지 하우징 또는 상기 기판의 타측면은 전도성 접착제 또는 비전도성 접착제에 의해 상기 쿨링장치의 상기 커버본체에 접합되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the other side surface of the package housing or the substrate of the semiconductor component is bonded to the cover body of the cooling device by a conductive adhesive or a non-conductive adhesive.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the cooling post protrudes from the other side of the substrate,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 5 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면 소재와 동일한 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 5,
Characterized in that the cooling post is formed of the same material as the material of the other side of the substrate.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 5 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 상기 기판의 타측면 소재와 상이한 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 5,
Characterized in that the cooling post is formed of a material different from the material of the other side of the substrate.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 5 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 Cu 또는 Al 단일소재로 형성되거나, 혹은 Cu 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 5,
The cooling post is characterized in that it is formed of a single material of Cu or Al or an alloy material containing 50% or more of Cu or Al.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 5 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 세라믹 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 5,
Characterized in that the cooling post is formed of a ceramic material,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 탄성력을 갖는 스프링 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the cooling post is formed of a spring structure having an elastic force,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링 포스트는 전도성 접착제 또는 비전도성 접착제에 의해 상기 기판의 타측면과 접합되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the cooling post is bonded to the other side of the substrate by a conductive adhesive or a non-conductive adhesive.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체 부품과 상기 쿨링장치의 결합 후 상태에서의 상기 쿨링 포스트의 길이는 상기 반도체 부품과 상기 쿨링장치의 결합 전 상태에서의 상기 쿨링 포스트의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the length of the cooling post in a state after coupling the semiconductor component and the cooling device is shorter than the length of the cooling post in a state before coupling the semiconductor component and the cooling device.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링장치의 상기 커버본체와 접합되는 상기 반도체 부품의 저면은 가압에 의해 접합되되, 상기 반도체 부품의 접합되는 영역과 상기 커버본체 사이에는 탄성소재가 삽입되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the bottom surface of the semiconductor component bonded to the cover body of the cooling device is bonded by pressing, and an elastic material is inserted between the bonded region of the semiconductor component and the cover body.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 13 항에 있어서,
가압 전후, 상기 탄성소재의 두께는 변화하는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 13,
Characterized in that the thickness of the elastic material changes before and after pressing,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판은 한 층 이상의 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the substrate includes one or more insulating layers,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판의 일측면과 타측면에는 금속패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that a metal pattern is formed on one side and the other side of the substrate,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판은 한 층 이상의 금속층과, 상기 금속층 상부에 형성된 절연층과, 상기 절연층 상부에 형성된 한 층 이상의 금속층으로 이루어진 적층 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the substrate is made of a laminated structure consisting of one or more metal layers, an insulating layer formed on the metal layer, and one or more metal layers formed on the insulating layer,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체칩과 상기 기판 사이에는 솔더, 혹은 Ag 또는 Cu 성분을 함유한 층을 포함하는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that it comprises a layer containing solder or Ag or Cu components between the semiconductor chip and the substrate,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체칩은 IGBT 또는 MOSFET인 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the semiconductor chip is an IGBT or MOSFET,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버본체의 한 개 이상의 상기 개구부는 상기 반도체 부품의 한면 또는 양면에 접합되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that one or more of the openings of the cover body are bonded to one or both sides of the semiconductor component,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체칩과 상기 기판과의 전기적 연결은 금속 와이어로 선접합되거나, 금속판으로 면접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the electrical connection between the semiconductor chip and the substrate is pre-bonded with a metal wire or surface-joined with a metal plate.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 21 항에 있어서,
상기 기판은 상기 반도체칩이 실장된 하부기판과, 상기 하부기판과 이격된 상부기판으로 이루어지고, 상기 반도체칩과 상기 상부기판 사이는 상기 금속판을 통해 면접합 방식으로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 21,
The substrate is composed of a lower substrate on which the semiconductor chip is mounted and an upper substrate spaced apart from the lower substrate, and the semiconductor chip and the upper substrate are electrically connected in a non-joint manner through the metal plate. ,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 반도체칩과 상기 금속판 사이에는 전도성 접착제가 충진되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 21 or 22,
Characterized in that a conductive adhesive is filled between the semiconductor chip and the metal plate,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 비전도성 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the cover body of the cooling device is made of a non-conductive material,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 2 항에 있어서,
상기 기판의 타측면과 상기 쿨링장치의 상기 커버본체는 Al 단일소재 또는 Al이 50% 이상 함유된 합금소재로 이루어지고, 용접에 의해 상호 구조적으로 결합되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 2,
Characterized in that the other side surface of the substrate and the cover body of the cooling device are made of a single Al material or an alloy material containing 50% or more of Al, and are structurally coupled to each other by welding.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쿨링시스템은 인버터, 컨버터 또는 OBC(On Board Charger) 제품을 위한 전력변환장치에 사용되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
The cooling system is characterized in that it is used in a power converter for an inverter, converter or OBC (On Board Charger) product,
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커버본체는 상호 대향하여 결합되는 한 개 이상의 상부커버 및 한 개 이상의 하부커버로 구성되고,
상기 상부커버는 상기 기판과 접촉하고, 상기 상부커버에는 한 개 이상의 상기 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
The cover body is composed of one or more upper covers and one or more lower covers coupled to face each other,
Characterized in that the upper cover is in contact with the substrate, and one or more openings are formed in the upper cover.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
인접하는 상기 쿨링 포스트 간의 상기 일단측 이격거리가 상기 타단측 이격거리보다 짧은 것을 특징으로 하는,
반도체칩을 구비한 반도체 부품과 쿨링장치가 결합된 쿨링시스템.According to claim 1 or 2,
Characterized in that the one end side separation distance between the adjacent cooling posts is shorter than the other end side separation distance.
A cooling system that combines a semiconductor component with a semiconductor chip and a cooling device.
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