JPH0817976A - 半導体装置用放熱フィン - Google Patents
半導体装置用放熱フィンInfo
- Publication number
- JPH0817976A JPH0817976A JP6144228A JP14422894A JPH0817976A JP H0817976 A JPH0817976 A JP H0817976A JP 6144228 A JP6144228 A JP 6144228A JP 14422894 A JP14422894 A JP 14422894A JP H0817976 A JPH0817976 A JP H0817976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fins
- semiconductor device
- heat
- fin
- radiation fin
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/40—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids
- H10W40/43—Arrangements for thermal protection or thermal control involving heat exchange by flowing fluids by flowing gases, e.g. forced air cooling
-
- 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
- H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
- H10W72/874—On different surfaces
- H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
-
- 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
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】空冷形半導体装置用放熱フィンの熱抵抗値を小
さくし、熱放散性の優れた半導体装置を提供する。 【構成】発熱する半導体素子からの発熱を気流を介して
外界へ放熱する複数枚のフィン3を備えた放熱フィン1
のフィン3をそれぞれの間隔が気流の流れ方向に向って
次第に小さく、a1 >b1 ,a2 >b2 ,a3 >b3 と
なるように仰角に配置し、フィン3間を流れる気流の流
速を加速し放熱フィン1の熱放散性を向上させる。
さくし、熱放散性の優れた半導体装置を提供する。 【構成】発熱する半導体素子からの発熱を気流を介して
外界へ放熱する複数枚のフィン3を備えた放熱フィン1
のフィン3をそれぞれの間隔が気流の流れ方向に向って
次第に小さく、a1 >b1 ,a2 >b2 ,a3 >b3 と
なるように仰角に配置し、フィン3間を流れる気流の流
速を加速し放熱フィン1の熱放散性を向上させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置用放熱フィン
に関し、特に気体冷却形の半導体装置用放熱フィンに関
する。
に関し、特に気体冷却形の半導体装置用放熱フィンに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子の動作時の発熱量の大
きい、すなわち消費電力の大きい高出力の半導体素子が
搭載された半導体装置は、そのパッケージに図6に示す
ように、アルミニウムまたは銅を切削加工した半導体装
置用放熱フィン(以下、放熱フィンと記す)1が取り付
けられ半導体素子2で発生した熱を外界に放熱する構成
となっていた。
きい、すなわち消費電力の大きい高出力の半導体素子が
搭載された半導体装置は、そのパッケージに図6に示す
ように、アルミニウムまたは銅を切削加工した半導体装
置用放熱フィン(以下、放熱フィンと記す)1が取り付
けられ半導体素子2で発生した熱を外界に放熱する構成
となっていた。
【0003】放熱フィン1は、切削加工により成形さ
れ、半導体素子2で発生した熱を水平方向に平行に複数
枚配置されたフィン3に効率よく伝達するため中央に直
径が10mm程度の支柱4が設けられているか、または
図7に示すように、垂直方向に直立して配置された複数
枚のフィン3に支柱4を介して熱伝達する構造のものが
一般的であった。このように構成された半導体装置をプ
リント基板等に実装し動作させる場合には、放熱フィン
1に強制的に空気等の冷媒を吹き付けてフィン3表面か
ら放熱させる方法が用いられていた。
れ、半導体素子2で発生した熱を水平方向に平行に複数
枚配置されたフィン3に効率よく伝達するため中央に直
径が10mm程度の支柱4が設けられているか、または
図7に示すように、垂直方向に直立して配置された複数
枚のフィン3に支柱4を介して熱伝達する構造のものが
一般的であった。このように構成された半導体装置をプ
リント基板等に実装し動作させる場合には、放熱フィン
1に強制的に空気等の冷媒を吹き付けてフィン3表面か
ら放熱させる方法が用いられていた。
【0004】しかるに、従来のこのような構成の放熱フ
ィン1では、気流の上流−下流方向に直角な断面で考え
ると下側の方が凹凸であったり放熱フィン1やパッケー
ジ本体9があったりして抵抗が大きく放熱フィン1上部
では抵抗が小さいため、上部を高速の気流が流れその分
は放熱とはあまりかかわらずに下流に流れてしまいまた
下部では気流がよどんでしまい冷却能力が低下してしま
う。この問題を解決するため、特開昭61−13694
号公報では、放熱フィン1のフィン3を冷媒の流れ方向
に対し実装されたプリント基板側から見て正方向の仰角
を持つよう傾けて配置することにより上部を流れる気流
を揚力の反作用により下側に引き寄せプリント基板側に
多く流れさせることにより、また適当にまぜあわして上
下層をなくす方法が提案されている。
ィン1では、気流の上流−下流方向に直角な断面で考え
ると下側の方が凹凸であったり放熱フィン1やパッケー
ジ本体9があったりして抵抗が大きく放熱フィン1上部
では抵抗が小さいため、上部を高速の気流が流れその分
は放熱とはあまりかかわらずに下流に流れてしまいまた
下部では気流がよどんでしまい冷却能力が低下してしま
う。この問題を解決するため、特開昭61−13694
号公報では、放熱フィン1のフィン3を冷媒の流れ方向
に対し実装されたプリント基板側から見て正方向の仰角
を持つよう傾けて配置することにより上部を流れる気流
を揚力の反作用により下側に引き寄せプリント基板側に
多く流れさせることにより、また適当にまぜあわして上
下層をなくす方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この従来の放熱フィン
では、各フィンが仰角を持つように形成されているが互
いに平行に配置されているので、各フィン間を通る気流
は、各フィンの抵抗を受けてしだいに減速し下流での冷
却能力が低下するという問題点がある。この低下の度合
は、中央に支柱のある図6および特開昭61−1369
4号公報に開示された構造で著るしく、特に支柱の風下
では、上流の流速に比べて著るしく低速な渦状の気流と
なり放熱フィンの熱放散性が悪化する。
では、各フィンが仰角を持つように形成されているが互
いに平行に配置されているので、各フィン間を通る気流
は、各フィンの抵抗を受けてしだいに減速し下流での冷
却能力が低下するという問題点がある。この低下の度合
は、中央に支柱のある図6および特開昭61−1369
4号公報に開示された構造で著るしく、特に支柱の風下
では、上流の流速に比べて著るしく低速な渦状の気流と
なり放熱フィンの熱放散性が悪化する。
【0006】本発明の目的は、フィン間での気流の減速
がなく、熱放散性の優れた半導体装置用放熱フィンを提
供することにある。
がなく、熱放散性の優れた半導体装置用放熱フィンを提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、発熱する半導
体素子からの発熱を気流を介して外界へ放熱する複数枚
のフィンを備えた半導体装置用放熱フィンにおいて、前
記フィンのそれぞれが気流に対して仰角を持つように配
置されるか又は気流に対して直立するように配置され、
前記フィンのそれぞれの間隔が前記気流の流れ方向に向
って次第に小さくなるように配置されている。
体素子からの発熱を気流を介して外界へ放熱する複数枚
のフィンを備えた半導体装置用放熱フィンにおいて、前
記フィンのそれぞれが気流に対して仰角を持つように配
置されるか又は気流に対して直立するように配置され、
前記フィンのそれぞれの間隔が前記気流の流れ方向に向
って次第に小さくなるように配置されている。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0009】図1(a),(b),(c)および(d)
は本発明の第1の実施例の平面図,A−A′線断面図,
左側面図および右側面図である。本発明の第1の実施例
は、図1(a),(b),(c)および(d)に示すよ
うに、放熱フィン1のそれぞれのフィン3は、気流の流
れ方向に対し実装されるプリント基板側から見て正方向
の仰角を持つよう傾けて水平方向に配置され、中央には
それぞれのフィン3を支持し効率よく熱を伝達するため
の支柱4が設けられている。さらに、気流が上流から下
流に流れるに従ってそれぞれのフィン3は間隔が次第に
小さく、a1 >b1 ,a2 >b2 ,a3 >b3 となるよ
うに配置されている。この放熱フィン1は切削加工また
は支柱4とフィン3の溶接あるいは接着によって形成で
きる。
は本発明の第1の実施例の平面図,A−A′線断面図,
左側面図および右側面図である。本発明の第1の実施例
は、図1(a),(b),(c)および(d)に示すよ
うに、放熱フィン1のそれぞれのフィン3は、気流の流
れ方向に対し実装されるプリント基板側から見て正方向
の仰角を持つよう傾けて水平方向に配置され、中央には
それぞれのフィン3を支持し効率よく熱を伝達するため
の支柱4が設けられている。さらに、気流が上流から下
流に流れるに従ってそれぞれのフィン3は間隔が次第に
小さく、a1 >b1 ,a2 >b2 ,a3 >b3 となるよ
うに配置されている。この放熱フィン1は切削加工また
は支柱4とフィン3の溶接あるいは接着によって形成で
きる。
【0010】図2は図1の放熱フィンを有する半導体装
置をプリント基板に実装した断面図である。図2に示す
ように、このように構成された放熱フィン1が取り付け
られた半導体装置がプリント基板12に実装されると、
プリント基板12間を流れる気流は揚力の反作用を受け
て下側に引き寄せられプリント基板12側に多く流れさ
せ、また適当にまぜあわされて上下層がなくなるととも
に、各フィン3間を通る気流は次第に狭くなるフィン3
間で集中されて圧力が上昇し流速が加速されて冷却能力
を向上させる。
置をプリント基板に実装した断面図である。図2に示す
ように、このように構成された放熱フィン1が取り付け
られた半導体装置がプリント基板12に実装されると、
プリント基板12間を流れる気流は揚力の反作用を受け
て下側に引き寄せられプリント基板12側に多く流れさ
せ、また適当にまぜあわされて上下層がなくなるととも
に、各フィン3間を通る気流は次第に狭くなるフィン3
間で集中されて圧力が上昇し流速が加速されて冷却能力
を向上させる。
【0011】図3(a),(b),(c)および(d)
は本発明の第2の実施例の平面図,正面図,左側面図お
よび右側面図である。本発明の第2の実施例は、図3
(a),(b),(c)および(d)に示すように、放
熱フィン1のそれぞれのフィン3は、垂直方向に直立し
て配置され、気流が上流から下流に流れるに従ってそれ
ぞれのフィン3は間隔が次第に小さく、C1 >d1 ,C
2 >d2 ,C3 >d3 となるように配置されている。こ
の放熱フィン1は第1の実施例と同様切削加工または平
板の組み合わせによる溶接あるいは接着によって形成で
きる。
は本発明の第2の実施例の平面図,正面図,左側面図お
よび右側面図である。本発明の第2の実施例は、図3
(a),(b),(c)および(d)に示すように、放
熱フィン1のそれぞれのフィン3は、垂直方向に直立し
て配置され、気流が上流から下流に流れるに従ってそれ
ぞれのフィン3は間隔が次第に小さく、C1 >d1 ,C
2 >d2 ,C3 >d3 となるように配置されている。こ
の放熱フィン1は第1の実施例と同様切削加工または平
板の組み合わせによる溶接あるいは接着によって形成で
きる。
【0012】図4は図3のフィン間の気流の冷却能力を
説明する平面図である。図4に示すように、このように
構成された放熱フィン1が取り付けられた半導体装置が
プリント基板に実装されると、プリント基板間を流れる
気流は次第に狭くなる垂直方向に直立して配置されたフ
ィン3間で集中されて圧力が上昇し流速が加速されて冷
却能力を向上させる。本実施例では第1の実施例とは異
り流路に支柱がないので、その分抵抗が小さくさらに流
速が加速されて冷却効果も高められる効果がある。
説明する平面図である。図4に示すように、このように
構成された放熱フィン1が取り付けられた半導体装置が
プリント基板に実装されると、プリント基板間を流れる
気流は次第に狭くなる垂直方向に直立して配置されたフ
ィン3間で集中されて圧力が上昇し流速が加速されて冷
却能力を向上させる。本実施例では第1の実施例とは異
り流路に支柱がないので、その分抵抗が小さくさらに流
速が加速されて冷却効果も高められる効果がある。
【0013】図5は本発明の実施例の半導体装置と従来
の半導体装置の放熱フィン間の流速と熱抵抗値の関係を
示す特性図である。208ピンのセラミックスをパッケ
ージ本体としたクワッドフラッドパッケージの半導体装
置を用い従来の水平および垂直の放熱フィンと比較し
て、フィンが水平面に対してそれぞれが順次5°ずつ累
加した角度で配置した第1の実施例と直立したフィンの
中心面に対してそれぞれ外側に5°累加した角度で配置
した第2の実施例について放熱フィンの流速と熱抵抗値
の関係を検査した。その結果を図5に示した。図5から
明らかなように、第1の実施例では従来の水平,垂直の
放熱フィンを有する半導体装置のいずれよりも熱抵抗値
が低く、気流がフィン間で加速されることにより熱放散
性が改善されている。一方、第2の実施例では第1の実
施例よりも著るしい改善がみられ、支柱のない分熱放散
性の向上に寄与しているものと思われる。
の半導体装置の放熱フィン間の流速と熱抵抗値の関係を
示す特性図である。208ピンのセラミックスをパッケ
ージ本体としたクワッドフラッドパッケージの半導体装
置を用い従来の水平および垂直の放熱フィンと比較し
て、フィンが水平面に対してそれぞれが順次5°ずつ累
加した角度で配置した第1の実施例と直立したフィンの
中心面に対してそれぞれ外側に5°累加した角度で配置
した第2の実施例について放熱フィンの流速と熱抵抗値
の関係を検査した。その結果を図5に示した。図5から
明らかなように、第1の実施例では従来の水平,垂直の
放熱フィンを有する半導体装置のいずれよりも熱抵抗値
が低く、気流がフィン間で加速されることにより熱放散
性が改善されている。一方、第2の実施例では第1の実
施例よりも著るしい改善がみられ、支柱のない分熱放散
性の向上に寄与しているものと思われる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、放熱フィ
ンのフィンのそれぞれの間隔を気流の流れ方向に向って
次第に小さくなるように配置することにより気流が加速
され放熱フィンの熱抵抗値を小さくし、熱放散性の優れ
た半導体装置を提供できるという効果がある。
ンのフィンのそれぞれの間隔を気流の流れ方向に向って
次第に小さくなるように配置することにより気流が加速
され放熱フィンの熱抵抗値を小さくし、熱放散性の優れ
た半導体装置を提供できるという効果がある。
【図1】(a),(b),(c)および(d)は本発明
の第1の実施例の平面図,A−A′線断面図,左側面図
および右側面図である。
の第1の実施例の平面図,A−A′線断面図,左側面図
および右側面図である。
【図2】図1の放熱フィンを有する半導体装置をプリン
ト基板に実装した断面図である。
ト基板に実装した断面図である。
【図3】(a),(b),(c)および(d)は本発明
の第2の実施例の平面図,正面図,左側面図および右側
面図である。
の第2の実施例の平面図,正面図,左側面図および右側
面図である。
【図4】図3のフィン間の気流の冷却能力を説明する平
面図である。
面図である。
【図5】本発明の実施例の半導体装置と従来の半導体装
置の放熱フィンのフィン間の流速と熱抵抗値の関係を示
す特性図である。
置の放熱フィンのフィン間の流速と熱抵抗値の関係を示
す特性図である。
【図6】従来の半導体装置の一例の断面図である。
【図7】従来の半導体装置の他の例の断面図である。
1 放熱フィン 2 半導体素子 3 フィン 4 支柱 5 半導体素子搭載部 6 電極 7 金属細線 8 キャップ 9 パッケージ本体 10 外部リード 11 放熱フィン搭載部 12 プリント基板
Claims (3)
- 【請求項1】 発熱する半導体素子からの発熱を気流を
介して外界へ放熱する複数枚のフィンを備えた半導体装
置用放熱フィンにおいて、前記フィンのそれぞれの間隔
を前記気流の流れ方向に向って次第に小さくなるように
配置したことを特徴とする半導体装置用放熱フィン。 - 【請求項2】 前記フィンのそれぞれが気流に対して仰
角を持つように配置されたことを特徴とする請求項1記
載の半導体装置用放熱フィン。 - 【請求項3】 前記フィンのそれぞれが気流に対して直
立するように配置されたことを特徴とする請求項1記載
の半導体装置用放熱フィン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144228A JPH0817976A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置用放熱フィン |
| KR1019950017586A KR960003525A (ko) | 1994-06-27 | 1995-06-26 | 반도체 장치용 방열핀 |
| EP95109946A EP0690502A1 (en) | 1994-06-27 | 1995-06-26 | Cooling fin for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144228A JPH0817976A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置用放熱フィン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0817976A true JPH0817976A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15357230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6144228A Pending JPH0817976A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 半導体装置用放熱フィン |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0690502A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0817976A (ja) |
| KR (1) | KR960003525A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3942248B2 (ja) * | 1997-02-24 | 2007-07-11 | 富士通株式会社 | ヒートシンクおよびそれを搭載した情報処理装置 |
| FR2766302B1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-09-24 | Valeo Climatisation | Moteur electrique, notamment de vehicule automobile, a radiateur de refroidissement a configuration d'ailettes variable |
| EP0948248A1 (en) * | 1998-03-24 | 1999-10-06 | Lucent Technologies Inc. | Electronic apparatus having an environmentally sealed enclosure |
| KR20020043159A (ko) * | 2001-10-27 | 2002-06-08 | 김영대 | 컴퓨터의 중앙처리장치용 냉각장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127562A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Nec Corp | ヒートシンク付パッケージ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6113694A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-21 | 富士通株式会社 | 空冷放熱方法 |
| JPH02276264A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Nec Corp | ヒートシンク付セラミックパッケージ |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6144228A patent/JPH0817976A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-26 KR KR1019950017586A patent/KR960003525A/ko not_active Ceased
- 1995-06-26 EP EP95109946A patent/EP0690502A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04127562A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Nec Corp | ヒートシンク付パッケージ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0690502A1 (en) | 1996-01-03 |
| KR960003525A (ko) | 1996-01-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2708495B2 (ja) | 半導体冷却装置 | |
| US5810072A (en) | Forced air cooler system | |
| US7040388B1 (en) | Heat sink, method of manufacturing the same and cooling apparatus using the same | |
| US5304845A (en) | Apparatus for an air impingement heat sink using secondary flow generators | |
| US20020185269A1 (en) | Heat sink, method of manufacturing the same, and cooling apparatus using the same | |
| JPH08320194A (ja) | Lsiパッケージ冷却用コルゲート型放熱フィン | |
| JP6534873B2 (ja) | 液冷式冷却装置 | |
| US20120132400A1 (en) | Heat Sink | |
| US6736192B2 (en) | CPU cooler | |
| JP2016219572A (ja) | 液冷式冷却装置 | |
| JP2016225530A (ja) | 液冷式冷却装置 | |
| US6561267B2 (en) | Heat sink and electronic circuit module including the same | |
| JP3780953B2 (ja) | 冷却装置付き電子回路装置 | |
| JPH08288438A (ja) | 電子機器の冷却装置 | |
| US20050150637A1 (en) | Heat sink and multi-directional passages thereof | |
| JP5498143B2 (ja) | 曲折ルーバー状放熱ユニットを用いたヒートシンク | |
| JP3685170B2 (ja) | 冷却装置 | |
| JPH0817976A (ja) | 半導体装置用放熱フィン | |
| JP2019021825A (ja) | 放熱器およびこれを用いた液冷式冷却装置 | |
| JP2004128439A (ja) | 発熱体冷却装置 | |
| JP3077575B2 (ja) | ヒートシンク冷却装置 | |
| JPH08316389A (ja) | ヒートシンク冷却装置 | |
| JPH04225790A (ja) | ヒートパイプ式放熱器およびその製造方法 | |
| JP2004235175A (ja) | パワー半導体モジュール | |
| JP2003060135A (ja) | 放熱フィン |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961015 |