JPH02102565A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH02102565A JPH02102565A JP63256133A JP25613388A JPH02102565A JP H02102565 A JPH02102565 A JP H02102565A JP 63256133 A JP63256133 A JP 63256133A JP 25613388 A JP25613388 A JP 25613388A JP H02102565 A JPH02102565 A JP H02102565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- bonding
- ceramic substrate
- heat sink
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
Landscapes
- 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〕
本発明は半導体装置の構造に関し、特に冷却用放熱器（
以下ヒートシンクと記す）を有する半導体装置の構造に
関する。
以下ヒートシンクと記す）を有する半導体装置の構造に
関する。
従来の技術について第３図を用いて説明する。
従来、この種の半導体装置は、熱伝導性の良いアルミニ
ウム族のヒートシンク１をセラミック基板２の一面に接
合している。セラミック基板２の他面には、半導体素子
４が搭載されると共に、キャップによって封入されてい
る。このような構成によって、セラミック基板２内の半
導体素子４から発生した熱をヒートシンク１を通して速
やかに外部へ放出し、セラミ、り基板２を冷却する構造
となっている。
ウム族のヒートシンク１をセラミック基板２の一面に接
合している。セラミック基板２の他面には、半導体素子
４が搭載されると共に、キャップによって封入されてい
る。このような構成によって、セラミック基板２内の半
導体素子４から発生した熱をヒートシンク１を通して速
やかに外部へ放出し、セラミ、り基板２を冷却する構造
となっている。
この際、ヒートシンク１とセラミック基板２の接続は、
熱膨張係数の差により、温度サイクル時に発生する熱的
ストレスを吸収するために、硬化後弾力性があり、かつ
熱伝導性が半田等より悪いシリコン樹脂接着剤３を用い
ている。シリコン樹脂接着剤３はヒートシンク底部の平
坦部に滴下し、セラミック基板２の平坦部に押し当てる
ことにより、シリコン樹脂接着剤３を押し広げ、２００
℃の熱を加えて硬化させて接着するものであった。
熱膨張係数の差により、温度サイクル時に発生する熱的
ストレスを吸収するために、硬化後弾力性があり、かつ
熱伝導性が半田等より悪いシリコン樹脂接着剤３を用い
ている。シリコン樹脂接着剤３はヒートシンク底部の平
坦部に滴下し、セラミック基板２の平坦部に押し当てる
ことにより、シリコン樹脂接着剤３を押し広げ、２００
℃の熱を加えて硬化させて接着するものであった。
上述した従来の半導体装置は、ヒートシンク１底部の平
坦部と、セラミック基板２の平坦部とでシリコン樹脂接
着剤３を押し広げるが、この際、平坦部同士を押し当て
るため、シリコン樹脂接着剤の持つ粘性によりシリコン
樹脂接着剤３の厚さは５０〜１００μｍ程度となる。シ
リコン樹脂接着剤３の熱伝導率は、ヒートシンクｌやセ
ラミ。
坦部と、セラミック基板２の平坦部とでシリコン樹脂接
着剤３を押し広げるが、この際、平坦部同士を押し当て
るため、シリコン樹脂接着剤の持つ粘性によりシリコン
樹脂接着剤３の厚さは５０〜１００μｍ程度となる。シ
リコン樹脂接着剤３の熱伝導率は、ヒートシンクｌやセ
ラミ。
り基板２より小さいため、シリコン樹脂接着剤３の厚さ
は薄い方が、セラミック基板２からヒートシンク１への
熱伝導は良く、セラミ、り基板２の冷却には好ましい、
しかし、ヒートシンクｌとセラミック基板２の平坦部同
士を押し当てることにより、シリコン樹脂接着剤３を押
し広げた構成では、シリコン樹脂接着剤３の厚さは５０
〜１００μｍ程度と比較的厚く、セラミック基板３の冷
却を妨害するという欠点がある。
は薄い方が、セラミック基板２からヒートシンク１への
熱伝導は良く、セラミ、り基板２の冷却には好ましい、
しかし、ヒートシンクｌとセラミック基板２の平坦部同
士を押し当てることにより、シリコン樹脂接着剤３を押
し広げた構成では、シリコン樹脂接着剤３の厚さは５０
〜１００μｍ程度と比較的厚く、セラミック基板３の冷
却を妨害するという欠点がある。
本発明の半導体装置の構造は、上面に平坦部を持ち、内
部に半導体素子を搭載するセラミ、り基板２と、所定の
面積単位に分けた平坦部を持つヒートシンクとを有し、
前記セラミック基板２の平坦部と該ヒートシンク１の平
坦部同士を接着する構造を有している。
部に半導体素子を搭載するセラミ、り基板２と、所定の
面積単位に分けた平坦部を持つヒートシンクとを有し、
前記セラミック基板２の平坦部と該ヒートシンク１の平
坦部同士を接着する構造を有している。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。上面に平
坦部を持つセラミック基板２において、この平坦部に最
小面積単位に分けるために断面をくしば状にした平坦部
を持つヒートシンク１を押し当てる。この構造にするこ
とによって、接着部５とセラミック基板２との間に介在
するシリコン樹脂接着剤３の厚さを５〜１０μｍと極め
て薄くすることができ、熱伝達の損失を最小限にするこ
とができる。又、接着強度については、接着部５とセラ
ミック基板２を押し当てた時にはみ出したシリコン樹脂
接着剤又は半田３が接着部５の側壁と基板２の平坦部間
をブリッヂ状あるいはメニスカス状を呈し、接着面積を
増大し強度を増大する。
坦部を持つセラミック基板２において、この平坦部に最
小面積単位に分けるために断面をくしば状にした平坦部
を持つヒートシンク１を押し当てる。この構造にするこ
とによって、接着部５とセラミック基板２との間に介在
するシリコン樹脂接着剤３の厚さを５〜１０μｍと極め
て薄くすることができ、熱伝達の損失を最小限にするこ
とができる。又、接着強度については、接着部５とセラ
ミック基板２を押し当てた時にはみ出したシリコン樹脂
接着剤又は半田３が接着部５の側壁と基板２の平坦部間
をブリッヂ状あるいはメニスカス状を呈し、接着面積を
増大し強度を増大する。
具体例を列挙するならば、従来構造（第３図と同じ構造
）で接着部５の面積を４０Ｘ４０ｍｍ（１６００ｎｄ）
と２５Ｘ２５皿（６２５ｍｊ）と本発明の構造（第１図
の構造）で接着１積６０〇−とをシリコン樹脂接着剤３
で接着し、風洞装置で比較測定した結果、４０Ｘ４０ｍ
Ｍ（１６００ｎｄ）の熱抵抗の比率を１とし他の２つを
比較すると、２５Ｘ２５ｍｄ（６２５ｎｎ＆）では、０
．９４４、本発明構造（６００ａｎａ）では０．８３１
という結果を得た。
）で接着部５の面積を４０Ｘ４０ｍｍ（１６００ｎｄ）
と２５Ｘ２５皿（６２５ｍｊ）と本発明の構造（第１図
の構造）で接着１積６０〇−とをシリコン樹脂接着剤３
で接着し、風洞装置で比較測定した結果、４０Ｘ４０ｍ
Ｍ（１６００ｎｄ）の熱抵抗の比率を１とし他の２つを
比較すると、２５Ｘ２５ｍｄ（６２５ｎｎ＆）では、０
．９４４、本発明構造（６００ａｎａ）では０．８３１
という結果を得た。
次に、本発明の第２の実施例について第２図を参照して
説明する。第１の実施例においては、ヒートシンクｌの
接着面に適当な深さの溝を入れ、フィンを設けた長方形
のくしば状であったのに対し、本実施例では円柱形又は
角柱形としたことが特徴である。これによって、ヒート
シンク１の、冷却風に対する方向性をなくしたものであ
る。
説明する。第１の実施例においては、ヒートシンクｌの
接着面に適当な深さの溝を入れ、フィンを設けた長方形
のくしば状であったのに対し、本実施例では円柱形又は
角柱形としたことが特徴である。これによって、ヒート
シンク１の、冷却風に対する方向性をなくしたものであ
る。
以上説明したように本発明は、セラミ、り基板２とヒー
トシンク１をシリコン樹脂接着剤によって接着する平坦
部を、最小面積単位に分けることによって、シリコン樹
脂接着剤の厚さに対する粘性の影響を緩和し、接着面に
おけるシリコン樹脂接着剤、又は半田等の厚さを数μｍ
程度に薄くすることが可能となる。これによってセラミ
ック基板２内の半導体素子４で発生する熱をヒートシン
ク１に伝えやすくし、セラミック基板２の冷却効果を高
める効果がある。
トシンク１をシリコン樹脂接着剤によって接着する平坦
部を、最小面積単位に分けることによって、シリコン樹
脂接着剤の厚さに対する粘性の影響を緩和し、接着面に
おけるシリコン樹脂接着剤、又は半田等の厚さを数μｍ
程度に薄くすることが可能となる。これによってセラミ
ック基板２内の半導体素子４で発生する熱をヒートシン
ク１に伝えやすくし、セラミック基板２の冷却効果を高
める効果がある。
又、この取付構造にすることによって、セラミック基板
（一般的にはアルミナ）とヒートシンク（一般的にはア
ルミニウム）の熱膨張差による熱応力の緩和にも効果が
ある。
（一般的にはアルミナ）とヒートシンク（一般的にはア
ルミニウム）の熱膨張差による熱応力の緩和にも効果が
ある。
第１図は本発明の第１の実施例を示す断面斜視図、第２
図は本発明の第２の実施例を示す断面斜視図、第３図は
従来の半導体装置の構造を示す断面斜視図である。 １・・・・・・ヒートシンク、２・・・・・・セラミ、
り基板、３・・・・・・接着剤、４・・・・・・半導体
素子、５・・・・・・接着部。 代理人 弁理士 内 原 晋
図は本発明の第２の実施例を示す断面斜視図、第３図は
従来の半導体装置の構造を示す断面斜視図である。 １・・・・・・ヒートシンク、２・・・・・・セラミ、
り基板、３・・・・・・接着剤、４・・・・・・半導体
素子、５・・・・・・接着部。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 冷却用放熱器を備えた半導体装置において、内部に半導
体素子を搭載し、上面に平坦部を有する基板と、所定の
間隔で形成された複数の接着部を有する冷却用放熱器と
を有し、前記基板の平坦部と冷却用放熱器の接着部とが
接着されていることを特徴とする半導体装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256133A JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256133A JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102565A true JPH02102565A (ja) | 1990-04-16 |
| JP2655426B2 JP2655426B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17288360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63256133A Expired - Lifetime JP2655426B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655426B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007007602A1 (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 放熱装置およびパワーモジュール |
| JP2010074961A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 高電圧用の半導体電力変換装置 |
| JP2010525588A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフト | 冷却体 |
| JP2010232366A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | パワーエレクトロニクス用デバイス |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP63256133A patent/JP2655426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007007602A1 (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | 放熱装置およびパワーモジュール |
| JP2007019203A (ja) * | 2005-07-07 | 2007-01-25 | Toyota Industries Corp | 放熱装置 |
| US8198539B2 (en) | 2005-07-07 | 2012-06-12 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Heat radiator and power module |
| JP2010525588A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | ヴィーラント ウェルケ アクチーエン ゲゼルシャフト | 冷却体 |
| JP2010074961A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 高電圧用の半導体電力変換装置 |
| JP2010232366A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | パワーエレクトロニクス用デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2655426B2 (ja) | 1997-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 12 |