JPH01192151A - 電気発熱体の冷却装置 - Google Patents
電気発熱体の冷却装置Info
- Publication number
- JPH01192151A JPH01192151A JP63017861A JP1786188A JPH01192151A JP H01192151 A JPH01192151 A JP H01192151A JP 63017861 A JP63017861 A JP 63017861A JP 1786188 A JP1786188 A JP 1786188A JP H01192151 A JPH01192151 A JP H01192151A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- insulator
- heating element
- heat sink
- sink
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07351—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting
- H10W72/07354—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting changes in dispositions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/341—Dispositions of die-attach connectors, e.g. layouts
- H10W72/347—Dispositions of multiple die-attach connectors
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- Insulating Bodies (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この宅間は例えば半導体素子等の電気発熱体がの冷却装
置に関するものである。
置に関するものである。
第５図および第６図は例えば東芝レビュー（昭和５５年
１１月１日拍行）のフォートニュースに開示されてわる
この種装置の従来の構成を示すもので第５図は正面断面
図、第６図は第５図■−■線における断面図である。こ
れら各図にお＾で、（１）はサイリスタ、トランジスタ
などの半導体素子等からなる電気発熱体がＣ以下、半導
体素子と称す）、（２）は半導体素子（１）に密接して
設けられ、半導体素子（１）から余熱した熱を吸熱する
吸熱部（２ａ）とその熱を周囲空気中に放熱する放熱部
（２ｂ）とからなるヒートシンクであシ、銅、アルミニ
ウム等の熱伝導性の良す金属で構成されて＾る。ヒート
シンク（２）の放熱部（２ｂ）は吸熱部（２ａ）に対し
放射状に複数配設されている。（３）はヒートシンク（
２）の放熱部（２ｂ）の一部に＠シ付けられた端子であ
〕、半導体素子（１）の電流を外部に取ル出す。尚、ヒ
ートシンク（２）の放熱部（２ｂ）ｔ：を通常図示しな
暦冷却ファンによシ冷風が供給されて冷却される０ 次に動作について説明する。半導体素子（１） Ｋよっ
て発生された熱はヒートシンク（２）の吸熱部（２ａ）
に吸熱され、放熱部（２ｂ）Ｙ＠違される。放熱部（２
ｂ）Ｖｉ冷却ファンにより冷風が供給されておシ、放熱
部（２ｂ）に伝達された半導体素子（１）の熱はその冷
風中に放熱されて効率的に冷却される。又、半導体素子
（１）の電流はヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）、
放熱部（２Ｎ 、端子（３）を経て外部に取り出す口 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述した従来装置では、半導体素子【１）
の電流をヒートシンク（２）を通じて外部にａｈ出すよ
うにしてお夛、ヒートシンク（２）にも電位がかかる０
従って、ヒートシンク（２）の放熱部（２ｂ）には冷風
が供給されるため導電性のゴミなどの無す清浄な冷風を
必要とする課題がある。
１１月１日拍行）のフォートニュースに開示されてわる
この種装置の従来の構成を示すもので第５図は正面断面
図、第６図は第５図■−■線における断面図である。こ
れら各図にお＾で、（１）はサイリスタ、トランジスタ
などの半導体素子等からなる電気発熱体がＣ以下、半導
体素子と称す）、（２）は半導体素子（１）に密接して
設けられ、半導体素子（１）から余熱した熱を吸熱する
吸熱部（２ａ）とその熱を周囲空気中に放熱する放熱部
（２ｂ）とからなるヒートシンクであシ、銅、アルミニ
ウム等の熱伝導性の良す金属で構成されて＾る。ヒート
シンク（２）の放熱部（２ｂ）は吸熱部（２ａ）に対し
放射状に複数配設されている。（３）はヒートシンク（
２）の放熱部（２ｂ）の一部に＠シ付けられた端子であ
〕、半導体素子（１）の電流を外部に取ル出す。尚、ヒ
ートシンク（２）の放熱部（２ｂ）ｔ：を通常図示しな
暦冷却ファンによシ冷風が供給されて冷却される０ 次に動作について説明する。半導体素子（１） Ｋよっ
て発生された熱はヒートシンク（２）の吸熱部（２ａ）
に吸熱され、放熱部（２ｂ）Ｙ＠違される。放熱部（２
ｂ）Ｖｉ冷却ファンにより冷風が供給されておシ、放熱
部（２ｂ）に伝達された半導体素子（１）の熱はその冷
風中に放熱されて効率的に冷却される。又、半導体素子
（１）の電流はヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）、
放熱部（２Ｎ 、端子（３）を経て外部に取り出す口 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上述した従来装置では、半導体素子【１）
の電流をヒートシンク（２）を通じて外部にａｈ出すよ
うにしてお夛、ヒートシンク（２）にも電位がかかる０
従って、ヒートシンク（２）の放熱部（２ｂ）には冷風
が供給されるため導電性のゴミなどの無す清浄な冷風を
必要とする課題がある。
との発明は上記のような課題を解消するためになされた
ものであシ、ヒートシンクＩＩｃ電位が伝わらな＾電気
発熱体の冷却装置を提供するものである。
ものであシ、ヒートシンクＩＩｃ電位が伝わらな＾電気
発熱体の冷却装置を提供するものである。
この発明に係る電気発熱体の冷却装置は、電気発熱体と
ヒートシンクとの間に高熱伝導性電気絶縁体を配設し、
高熱伝導性電気絶縁体の両面に一体的に導体金属を配設
したものである。
ヒートシンクとの間に高熱伝導性電気絶縁体を配設し、
高熱伝導性電気絶縁体の両面に一体的に導体金属を配設
したものである。
この発明における電気発熱体の冷却装置Ｔｆｉ、高熱伝
導性電気絶縁体によシミ気宅熱体の熱をヒートシンクに
伝えると共に電気余熱体の電位をヒートシンクに伝えず
電気絶縁とする。又、高熱伝導性電気絶縁体の両面に一
体的に配設した導体金属によシ接触熱抵抗を低減する。
導性電気絶縁体によシミ気宅熱体の熱をヒートシンクに
伝えると共に電気余熱体の電位をヒートシンクに伝えず
電気絶縁とする。又、高熱伝導性電気絶縁体の両面に一
体的に配設した導体金属によシ接触熱抵抗を低減する。
以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
０第１図は正面断面図である。第１図において、（１）
は半導体素子、（２）はヒートシンク、（２Ｉ！Ｌ）は
受熱部、 （２’ｂ）は放熱部、（４）は半導体素子
【１）とヒートシンク【２）との間に配設され、半導体
素子ｒｌ）の電流を外部に叡シ出す端子であり、導電性
金属からなる。（５）は半導体素子（１）、即ち、端子
（４）とヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）との間に
配設された高熱伝導性電気絶縁体であり％例えばセラミ
ックペーパーに樹脂を含浸させたプリプレグシートを積
層し加熱硬化させて形成されてお９．半導体素子（１）
が発生した熱をヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）に
伝えると共〈半導体素子（１）の電位をヒートシンク（
２）に伝えず電気絶縁するり（６ａＬ（６ｂ）は高熱伝
導性電気絶縁体（５）の両面に一体的に配設された導体
金属であシ、高熱伝導性電気絶縁体（５）の端子（４）
側の接触面並びに高熱伝導性電気絶縁体（５）のヒート
シンク（２）側の接触面に設けている。
０第１図は正面断面図である。第１図において、（１）
は半導体素子、（２）はヒートシンク、（２Ｉ！Ｌ）は
受熱部、 （２’ｂ）は放熱部、（４）は半導体素子
【１）とヒートシンク【２）との間に配設され、半導体
素子ｒｌ）の電流を外部に叡シ出す端子であり、導電性
金属からなる。（５）は半導体素子（１）、即ち、端子
（４）とヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）との間に
配設された高熱伝導性電気絶縁体であり％例えばセラミ
ックペーパーに樹脂を含浸させたプリプレグシートを積
層し加熱硬化させて形成されてお９．半導体素子（１）
が発生した熱をヒートシンク（２）の受熱部（２ａ）に
伝えると共〈半導体素子（１）の電位をヒートシンク（
２）に伝えず電気絶縁するり（６ａＬ（６ｂ）は高熱伝
導性電気絶縁体（５）の両面に一体的に配設された導体
金属であシ、高熱伝導性電気絶縁体（５）の端子（４）
側の接触面並びに高熱伝導性電気絶縁体（５）のヒート
シンク（２）側の接触面に設けている。
次に動作につ＾て説明する０半導体素子（１）から晒生
した熱は端子（４）、導体金属（６ａ）、高熱伝導性電
気絶縁体（５）、導体金属（６ｂ）を通じてヒートシン
ク（２）の受熱部（２ａ）ＩＣ伝達される口その後の熱
伝達機能は従来のものと同様であるため説明を省略する
。又、半導体素子（１）に流れる電流は端子（４）よシ
外部へ取シ出される。そして、高熱伝導性電気絶縁体（
５）によりヒートシンク（２） ＩＩ′ｉ半導体素子（
１１、端子（４）と電気的に絶縁されており電位がかか
らな＾。
した熱は端子（４）、導体金属（６ａ）、高熱伝導性電
気絶縁体（５）、導体金属（６ｂ）を通じてヒートシン
ク（２）の受熱部（２ａ）ＩＣ伝達される口その後の熱
伝達機能は従来のものと同様であるため説明を省略する
。又、半導体素子（１）に流れる電流は端子（４）よシ
外部へ取シ出される。そして、高熱伝導性電気絶縁体（
５）によりヒートシンク（２） ＩＩ′ｉ半導体素子（
１１、端子（４）と電気的に絶縁されており電位がかか
らな＾。
従って、ヒートシンク（２）の放熱部（２１））［Ｈ電
位がかからないので、導を性のゴミなどの無い冷風を必
ずしも供給しなくてもよい。
位がかからないので、導を性のゴミなどの無い冷風を必
ずしも供給しなくてもよい。
尚、高熱伝導性電気絶縁体（５）と導体金属（６ａ）。
（６１））との一体的構成は、例えばセラミックペーパ
ーに樹脂を含浸させたプリプレグシートを半硬化状態で
一方の導体金属（６ａ）に積層しさらに他方の導体金１
ｊＡ（６ｂ）を重ね合わせ、高熱伝導性電気絶縁体（５
）と導体金属（６ａ）、（６’ｂ）とを一体的ＶＣ構成
する。
ーに樹脂を含浸させたプリプレグシートを半硬化状態で
一方の導体金属（６ａ）に積層しさらに他方の導体金１
ｊＡ（６ｂ）を重ね合わせ、高熱伝導性電気絶縁体（５
）と導体金属（６ａ）、（６’ｂ）とを一体的ＶＣ構成
する。
又、セラミックペーパーとしては１例えばアルミナ短繊
維と有機バインダーとしてミクロフィブリル化セルロー
スとを用いて成形されたアルミナペーパーとして本よく
、熱伝導性大、電気絶縁性大、防錆大、耐環境性大、耐
圧接強度大などの優れた利点を有してｂる。尚、セラミ
ックペーパーとしてアルミナペーパーに限定されるもの
ではなく類似のものも含むことは勿論のことである０又
、導体金属１ａ）、（６ｂ）に接着剤などを塗布して導
体金属（６ａ）に端子（４）、あるいけ半導体素子（１
）を含めて接合し、半導体金属（６ｂ）にヒートシンク
（２）を接合し、半導体素子（１）、端子（４）、導体
金属（６ａ ） 、 （６ｂ ）と高熱伝導性電気絶縁
体（５）との一体構成体、ヒートシンク（２）を一体構
成としたユニット化とすることにより、組立性向上、運
搬性向上等を図ることができる。父、導体金７１４ （
６ａ）、（６Ｎにより高熱伝導性電気絶縁体（５）と端
子（４）、ヒートシンク（２）との接触熱抵抗を低減す
ることができ、半導体素子〔１）から余生した熱のヒー
トシンク（２）への熱伝導性をさらに高めることができ
冷却特性もさらに向上する〇 又、第２図に示すように導体金属（６ａ）、（６Ｎの熱
通過面積を拡大して熱抵抗をさらに低減するようにして
もよい。さらに第３図、第４図にそれぞれ示すように導
体金属（６ａ）、（６Ｎの寸法を高熱伝導性電気絶縁体
（５）よシ小さくして沿面距離を長くすることも可能で
ある。
維と有機バインダーとしてミクロフィブリル化セルロー
スとを用いて成形されたアルミナペーパーとして本よく
、熱伝導性大、電気絶縁性大、防錆大、耐環境性大、耐
圧接強度大などの優れた利点を有してｂる。尚、セラミ
ックペーパーとしてアルミナペーパーに限定されるもの
ではなく類似のものも含むことは勿論のことである０又
、導体金属１ａ）、（６ｂ）に接着剤などを塗布して導
体金属（６ａ）に端子（４）、あるいけ半導体素子（１
）を含めて接合し、半導体金属（６ｂ）にヒートシンク
（２）を接合し、半導体素子（１）、端子（４）、導体
金属（６ａ ） 、 （６ｂ ）と高熱伝導性電気絶縁
体（５）との一体構成体、ヒートシンク（２）を一体構
成としたユニット化とすることにより、組立性向上、運
搬性向上等を図ることができる。父、導体金７１４ （
６ａ）、（６Ｎにより高熱伝導性電気絶縁体（５）と端
子（４）、ヒートシンク（２）との接触熱抵抗を低減す
ることができ、半導体素子〔１）から余生した熱のヒー
トシンク（２）への熱伝導性をさらに高めることができ
冷却特性もさらに向上する〇 又、第２図に示すように導体金属（６ａ）、（６Ｎの熱
通過面積を拡大して熱抵抗をさらに低減するようにして
もよい。さらに第３図、第４図にそれぞれ示すように導
体金属（６ａ）、（６Ｎの寸法を高熱伝導性電気絶縁体
（５）よシ小さくして沿面距離を長くすることも可能で
ある。
又、！気発熱体としては半導体素子に限らず各種電子部
品、素子などに適用し得るものである。
品、素子などに適用し得るものである。
この発明は以上説明した通＃）、電気発熱体とヒートシ
ンクとの間に配設した高熱伝導性電気絶縁体と、この高
熱伝導性電気絶縁体の両面に一体的に導体金属を設けた
ことにより、電気発熱体の熱をヒートシンクに伝えると
共に電気発熱体の電位をヒートシンクに伝えず電気絶縁
するようにしたので、経済的な冷却装置を得ることがで
きる。又、接触熱抵抗の低減も図ｒＬ、冷却特注が向上
する０
ンクとの間に配設した高熱伝導性電気絶縁体と、この高
熱伝導性電気絶縁体の両面に一体的に導体金属を設けた
ことにより、電気発熱体の熱をヒートシンクに伝えると
共に電気発熱体の電位をヒートシンクに伝えず電気絶縁
するようにしたので、経済的な冷却装置を得ることがで
きる。又、接触熱抵抗の低減も図ｒＬ、冷却特注が向上
する０
第１図はこの発明の一実施例による電気発熱体の冷却装
置を示す正面断面図、第２図、第３図。 第４図はそれぞれこの発明の他の実施例による電気発熱
体の冷却装置を示す正面図％＠５図は従来の電気発熱体
の冷却装置を示す正面断面図％第６図は第５図Ｍ−ｗ線
における断面図である。 図にお＾で％（１）は電気発熱体、（２）はヒートシン
ク、 （２ａ）は受熱部、（２ｂ）ｔｆ放熱部、（５
）は高熱伝導性電気絶縁体、（６ａ）、（６ｂ）は導体
金属である。 尚１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
置を示す正面断面図、第２図、第３図。 第４図はそれぞれこの発明の他の実施例による電気発熱
体の冷却装置を示す正面図％＠５図は従来の電気発熱体
の冷却装置を示す正面断面図％第６図は第５図Ｍ−ｗ線
における断面図である。 図にお＾で％（１）は電気発熱体、（２）はヒートシン
ク、 （２ａ）は受熱部、（２ｂ）ｔｆ放熱部、（５
）は高熱伝導性電気絶縁体、（６ａ）、（６ｂ）は導体
金属である。 尚１図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (4)
- （１） 電気発熱体が装着され上記電気発熱体から発生
した熱を吸熱する吸熱部とその熱を放熱する放熱部とか
らなるヒートシンクと、上記ヒートシンクと上記電気発
熱体との間に配設された高熱伝導性電気絶縁体と、上記
高熱伝導性電気絶縁体の両面に一体的に配設された導体
金属とを備えたことを特徴とする電気発熱体の冷却装置
。 - （２） 電気発熱体，導体金属，高熱伝導性電気絶縁体
，ヒートシンクを一体的に構成しユニツト化したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気発熱体の冷
却装置。 - （３） 高熱伝導性電気絶縁体はセラミックペーパーに
樹脂を含浸させたプリプレグシートを積層し加熱硬化さ
せて形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の電気発熱体の冷却装置。 - （４） セラミックペーパーはアルミナペーパーからな
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の電気
発熱体の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017861A JPH01192151A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電気発熱体の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017861A JPH01192151A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電気発熱体の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192151A true JPH01192151A (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=11955440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017861A Pending JPH01192151A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 電気発熱体の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01192151A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008120421A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ishizuka Electronics Corporation | 突入電流制限用サーミスタ |
| US7731798B2 (en) * | 2004-12-01 | 2010-06-08 | Ultratech, Inc. | Heated chuck for laser thermal processing |
| WO2014094395A1 (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种功率设备的热控制装置 |
-
1988
- 1988-01-28 JP JP63017861A patent/JPH01192151A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7731798B2 (en) * | 2004-12-01 | 2010-06-08 | Ultratech, Inc. | Heated chuck for laser thermal processing |
| WO2008120421A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ishizuka Electronics Corporation | 突入電流制限用サーミスタ |
| WO2014094395A1 (zh) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种功率设备的热控制装置 |
| US10149410B2 (en) | 2012-12-18 | 2018-12-04 | Accelink Technologies Co., Ltd. | Heat control device for power equipment |
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