JP5445562B2 - モジュール - Google Patents

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Description

本発明はモジュールに関し、例えばパワーモジュールに適用できる。
従来から、金属基板やセラミック基板等の基板上にスプレッダを介して素子を載置することで、基板上に設けられた配線に素子を電気的に接続しつつも、素子から生じる熱を基板の素子とは反対側へと伝達することで放熱していた。
なお、本発明に関連する技術を以下に示す。
実用新案登録第2555796号公報 特開2002−325468号公報
しかし、基板として金属基板やセラミック基板等を採用することは、コストがかかる点であまり望ましくない。
一方、樹脂基板を採用すれば、金属基板やセラミック基板等に比べてコストが低下するが、熱伝導性が低下するため素子で発生した熱が放出されにくく、延いては素子が故障するおそれがあった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、素子で生じた熱を放出しやすくすることが目的とされる。
この発明の請求項1にかかるモジュールは、配線(405,605)が形成された表面(402)と、前記表面(402)とは反対側の面(403)であって前記配線と電気的に接続された裏面配線(408)が形成された面と、貫通孔(404)とを有する基板(401)と、前記貫通孔に埋設される熱伝導部(422)と、前記基板の前記反対側の面と同じ側にある前記熱伝導部の表面の少なくとも一部を覆うと共に前記基板の前記反対側の面に接触可能な張出し部分(424a)を有し、前記基板の前記反対側の面側から前記裏面配線に重ねるように配設されて、前記裏面配線に半田付けされ、前記配線に電気的に接続される電気伝導部(424)と、前記基板の前記表面側で前記熱伝導部上に載置され、前記熱伝導部を通じて前記電気伝導部に電気的に接続される素子(430)とを備える。
また、この発明の請求項1にかかるモジュールでは、前記電気接続部の前記張出し部分(424a)のうち前記基板の前記反対側の面に対向する部分に突部(525)が形成され、前記突部(525)を前記反対側の面の前記裏面配線(408)に接触させた状態で、前記張出し部分が前記基板の前記反対側の面の配線に半田付けされる。
この発明の請求項1にかかるモジュールによれば、熱伝導部は、素子で生じる熱を基板に対して素子とは反対側へと伝導することができる。よって、素子で生じる熱が放出され易い。しかも、素子を、熱伝導部から電気伝導部通じて基板の配線に電気的に接続することができる。
加えて、電気伝導部の張出し部分を基板の前記反対側の面に接触させることができるため、基板の反対側の面からの電気伝導部の突出量をなるべく一定にすることができる。
また、前記突部を前記基板の前記反対側の面の前記裏面配線に接触させた状態で、前記張出し部分が前記基板の前記反対側の面の配線に半田付けされるため、そのハンダ層の厚みをなるべく一定にすることができる。これにより、基板の反対側の面からの電気伝導部の突出量をより安定化することができる。
第1の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図である。 第1の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す上面図である。 第1の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す上面図である。 第1の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図である。 第2の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図である。 第2の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す上面図である。 同上のモジュールに用いられるスプレッダを示す側面図である。 第3の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図である。 第3の実施形態にかかるモジュールの変形例を概念的に示す上面図である。 第3の実施形態にかかるモジュールの他の変形例を概念的に示す上面図である。
以下、この発明にかかるモジュールを説明する。包括的に説明すると、このモジュールは、基板と熱伝導部と電気伝導部と素子とを備えている。基板の表面には配線が形成されており、その表面から反対側の面に貫通するように貫通孔が形成されている。熱伝導部と電気伝導部とは一体的に形成されており、熱伝導部は貫通孔に埋設されている。なお、ここでの熱伝導部と電気伝導部とが一体的に形成されたとは、両者が金型成形や切削加工等により一体形成された場合と、別々に製造された両者が接着剤や溶接等で接合され一体化された場合とを含む。また、電気伝導部は基板の表面側又はその反対側の面に配設されており、前記配線に電気的に接続されている。また、基板の表面側で、熱伝導部又は電気伝導部上に素子が載置されている。素子は、電気伝導部を経由して、又は、熱伝導部から電気伝導部を経由して配線と電気的に接続されている。
以下、上記モジュールの各実施形態について説明する。
<第1の実施形態>
第1の実施形態では、電気伝導部が基板の表面側に設けられた例を説明する。
図1及び図2は、それぞれ本発明の第1の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図及び上面図である。当該モジュールは、基板1、スプレッダ2及び素子3を備える。
基板1は、表面11と貫通孔12とを有する。基板1には、例えば樹脂基板が採用できる。表面11には配線13〜15が施されている。貫通孔12は、基板の厚み方向91へと基板1を貫通する。
スプレッダ2は、熱伝導部21と電気伝導部22とを有する。熱伝導部21は、貫通孔12に埋設される。電気伝導部22は、表面11と同じ側にある熱伝導部21の表面211を覆い、しかも配線13に接続される。図1では、電気伝導部22が熱伝導部21の表面211のすべてを覆っているが、例えば当該表面211の少なくとも一部を覆うだけであっても良い。電気伝導部22の配線13への接続は、例えば半田付けによって行われる。
図2では、熱伝導部21及び電気伝導部22のいずれにおいても、方向91に対する断面が長方形を呈する場合が示されている。熱伝導部21及び電気伝導部22の方向91に対する断面は、例えば円形などの他の形状であっても良い。図3では、当該断面が円形の場合が示されている。また、熱伝導部21と電気伝導部22とで、方向91に対する断面の形状が互いに異なっていても良い。
素子3は、電気伝導部22上に載置され、電気伝導部22側で電気的に接続される。具体的には、素子3には例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)が採用でき、その端子の少なくとも一つが電気伝導部22に接続される。他の端子は、例えば素子3の電気伝導部22と反対側の面に設けられており、図1〜3に示されるようにスプレッダ2と非接触である配線14,15にワイヤボンディングで接続される。なお、当該他の端子は、配線14,15にリードフレームで接続されても良い。
かかるモジュールによれば、熱伝導部21は、素子3で生じる熱を基板1に対して素子3とは反対側へと伝導することができる。よって、素子3で生じる熱が放出されやすい。しかも、電気伝導部22は、素子3を基板上の配線13に電気的に接続することができる。
基板1の素子3とは反対側に伝達された熱は、例えばヒートシンク5を介して放出される。
素子3は、スプレッダ2の熱伝導部21の直上に載置されることが望ましい。これは、素子3で生じた熱が熱伝導部21へと伝わりやすく、以って当該熱が放出されやすいからである。
スプレッダ2の熱伝導部21は、方向91についての断面が、例えば図4で示される形状を呈するものであってもよい。図4では、当該熱伝導部が符号23で示されている。すなわち、熱伝導部23は、方向91に対する幅dが素子3側から素子3とは反対側へといくに連れて大きくなる。この構造は、熱伝導部23の方向91に対する断面が、素子3から離れるに連れて拡がると把握することができる。
熱伝導部23によれば、素子3で生じた熱が、基板1に対して素子3とは反対側へと伝わりやすい。
熱伝導部21と電気伝導部22とは、同じ物質で形成されても良いし、異なる物質で形成されても良い。しかし、熱伝導部21と電気伝導部22とが同じ物質で形成されることが、スプレッダ2を一体成形できる点で特に望ましい。
この場合には熱伝導部21が電気伝導性をも有するので、素子3がヒートシンク5に導通されることを防止するため、例えばスプレッダ2とヒートシンク5との間に絶縁フィルム6が設けられる。しかし、熱伝導部21が電気伝導部22とは異なる物質で形成され、電気伝導性を有しない場合には、絶縁フィルム6は省略しても良い。
<第2の実施形態>
第2の実施形態では、基板の表面側に設けられた電気伝導部が挿入端子部及びスルーホールを介して基板の配線に接続された例を説明する。
図5及び図6は、それぞれ第2の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図及び上面図であり、図7は本モジュールに用いられるスプレッダを示す側面図である。
このモジュールは、基板301、スプレッダ320及び素子330を備えている。
基板301は、表面302とその反対側の面303と貫通孔304とスルーホール310とを有している。基板301は、例えば、樹脂基板により形成されている。基板301の表面には配線305,306,307が形成されている。一の配線305は、後述する電気伝導部324によって覆われる領域(貫通孔304を取囲む領域)から他へ延びるようなパターンで形成されている。また、他の配線306,307は、後述する電気伝導部324の近傍領域から他へ延びるようなパターンで形成されている。また、貫通孔304は、基板301の厚み方向Pに沿って該基板301を貫通しており、その基板の表面302及び反対側の面303に開口している。また、ここでは、貫通孔304は、熱伝導部322の形状にあわせた平面視略方形孔形状に形成されている。
スルーホール310は、基板301を貫通する孔311の内周部に、メッキ等による導体部312を形成した構成とされている。このスルーホール310は、後述する電気伝導部324によって覆われる領域、ここでは、電気伝導部324によって覆われる略方形領域の4つの角部及び各角部間の位置に、合計8個のスルーホール310が形成されている。また、各スルーホール310の導体部312は、配線305に電気的に接続されている。なお、スルーホール310は、少なくとも一つあればよいが、電気伝導部324をバランスよく保持するためには、2つ以上あることが好ましい。この各スルーホール310の内周形状は、後述する挿入端子部326を挿入可能な形状、ここでは、略角穴状に形成されている。
スプレッダ320は、熱伝導部322と、電気伝導部324とを有している。熱伝導部322は、貫通孔304に埋設可能な形状、即ち、貫通孔304の開口に対応する(ほぼ同じ)平面視形状及び大きさで、かつ、貫通孔304の長さ寸法(基板301の厚み寸法)と略同じ厚み寸法を有する形状に形成されている。電気伝導部324は、表面302と同じ側にある熱伝導部322の表面302を覆うと共にその周縁部で基板301の表面302を覆う形状を有しており、熱伝導部322の周囲につば状にはみ出している。
また、上記電気伝導部324には、挿入端子部326が形成されている。挿入端子部326は、電気伝導部324のうち熱伝導部322側の面(下面)から熱伝導部322側(下側)に向けて突出しており、上記スルーホール310に対応する位置に形成されている。また、挿入端子部326は、スルーホール310に挿入可能なピン状、ここでは、角柱ピン状に形成されており、スルーホール310に挿入されることで、上記導体部312と電気的に接触し、導体部312を経て配線305に電気的に接続される。なお、挿入端子部326がスルーホール310に挿入された状態で、半田付けされることが好ましい。このようなスプレッダ320は、例えば、銅や銅合金等の熱伝導性の良好な金属で形成される。
素子330は、上記素子3と同様構成部材であり、上記第1の実施形態と同様態様で、スプレッダ320上に載置固定される。
スプレッダ320に対する素子330の固定は、例えば、半田付け等でなされる。そして、この素子330がスプレッダ320上に載置固定されることで、その端子の少なくとも一つ(例えば、電気伝導部22に接触する面にある端子)が電気伝導部324に半田付け等で接続される。このように電気伝導部324に接続された端子は、電気伝導部324から挿入端子部326及びスルーホール310を経由して配線305に電気的に接続される。なお、他の端子は、上記第1の実施形態と同様に、配線306,307にワイヤボンディング等で接続されている。
また、基板301の反対側の面303には、ヒートシンク340が設けられている。この反対側の面303とヒートシンク340との間には、絶縁フィルム342が介在しており、スプレッダ320とヒートシンク340とを電気的に絶縁している。そして、基板1の素子3とは反対側に伝達された熱は、例えばヒートシンク5を介して放出される。
このように構成されたモジュールによると、熱伝導部322は、素子330で生じる熱を基板301に対して素子330とは反対側へと伝導することができる。よって、素子330で生じる熱が放出されやすい。
なお、第1の実施形態で述べたのと同様理由により、素子330は、スプレッダ320の熱伝導部322の直上に載置されることが望ましい。
また、素子330を、電気伝導部324から挿入端子部326及びスルーホール310を介して配線305に電気的に接続することができる。この場合に、挿入端子部326をスルーホール310に挿入することで、素子330が配線305に電気的に接続されるため、それらの間を強固に接続することができる。このため、素子330と配線305間の電気的な接続信頼性を向上させることができる。
ところで、本実施形態にかかるモジュールにおいては、基板301のうちの反対側の面303と、その反対側の面303と同じ側にある熱伝導部322の表面(下面)とを、略同一平面上に配設した状態で、挿入端子部326がスルーホール310に挿入されて半田付けされていることが好ましい。これは、例えば、基板301の反対側の面303と熱伝導部322の表面(下面)とを、平面を有する治具の該平面に押し当てつつ、挿入端子部326をスルーホール310に半田付けすることで実現される。
これにより、基板301の反対側の面303に対して熱伝導部322の表面の位置をなるべく一定位置に配設することができ、基板301の反対側の面303に放熱部材等をしっかりと固定できる。
すなわち、基板301の表面302に電気伝導部324の下面を接触させるようにしてスプレッダ320を取付けると、基板301の反対側の面303に対する熱伝導部322の表面の位置がばらついてしまう。その主要因は、基板301の厚みのばらつきが±10パーセント程度と大きいのが一般的であることによる。例えば、厚さ1.6mmの基板301を用いた場合、±160μm、つまり、最大で320μmの差が生じ得る可能性がある。そうすると、熱伝導部322が反対側の面303から大きく突出したり、大きく凹んだりすることがあるので、基板301の反対側の面303にヒートシンク340を取付けた場合に、熱伝導部322とヒートシンク340とが強く面接触したり、それらの間に隙間が形成されてしまうといった事態が生じ得る。これにより、熱伝導部322とヒートシンク340との接触態様が不均一となり、両者間の熱接触抵抗にばらつきが生じてしまう。
また、熱伝導部322とヒートシンク340との接触態様が不均一になると、ヒートシンク340は主として熱伝導部322に接触した状態で取付けられたり、基板301の反対側の面303に接触した状態で取付けられたりする。このため、ヒートシンク340の取付が不安定となり、基板301に加わるストレスもばらついてしまう。
そこで、上記のように、基板301の表面302及び電気伝導部324の下面を略同一平面上に配設した状態で、それらの各面に接触させるようにしてスプレッダ320を取付けることで、熱伝導部322とヒートシンク340との熱接触抵抗をなるべく一定にして安定した放熱を実現できると共に、ヒートシンク340を安定してしっかりと固定することができる。
なお、上記熱伝導部322と電気伝導部324とは、同じ材料で形成されても良いし、異なる材料で形成されても良い。しかし、熱伝導部322と電気伝導部324とが同じ物質で形成されることが、スプレッダ320を一体成形し易いという点で特に望ましい。
この場合のように熱伝導部322が電気伝導性をも有する場合には、素子330がヒートシンク340に導通されることを防止するため、上記したようにスプレッダ320とヒートシンク340との間に絶縁フィルム342が設けられる。しかし、熱伝導部21が電気伝導部22とは異なる物質で形成され、電気伝導性を有しない場合には、絶縁フィルム6は省略しても良い。
<第3の実施形態>
第3の実施形態では、電気伝導部が基板の反対側の面に設けられた例を説明する。
図8は、第3の実施形態にかかるモジュールを概念的に示す断面図である。
このモジュールは、基板401、スプレッダ420及び素子430を備えている。
基板401は、表面402とその反対側の面403と貫通孔404とスルーホール410とを有している。基板401は、例えば、樹脂基板により形成されている。基板401の表面402には、配線405,406,407が形成されており、その反対側の面403には、裏面配線408が形成されている。
一の配線405は、貫通孔404の周縁部から他へ延びるパターンに形成されている。また、裏面配線408は、基板301の反対側の面403であって後述する電気伝導部424で覆われる領域に形成されている。これらの配線405及び裏面配線408は、基板401の両面402,403で部分的に重複する領域に形成されており、その重複領域にスルーホール410が形成されている。スルーホール410は、基板401を貫通する孔411の内周部に、メッキ等による導体部412を形成した構成とされている。この導体部412は、基板401の表面402で配線405に電気的に接続されると共に、基板401の反対側の面403で裏面配線408に電気的に接続されている。そして、配線405と裏面配線408とが、スルーホール410を介して電気的に接続されている。
また、他の配線406,407は、基板401の表面402で貫通孔404の外周から他へ延びるようなパターンに形成されている。
また、貫通孔404は、上記貫通孔304と同様構成に形成されている。
スプレッダ420は、熱伝導部422と、電気伝導部424とを有している。熱伝導部422は、貫通孔404に埋設可能な形状に形成されている。電気伝導部424は、基板401の反対側の面403と同じ側にある熱伝導部422の表面を覆うと共に基板401の反対側の面403を部分的に覆う形状であり、その反対側の面403に接触可能なつば状の張出し部分424aを有している。
この電気伝導部424の張出し部分424aは、基板401の反対側の面403で裏面配線408に重ねるように配設されて、その裏面配線408に半田付け等で接続されている。そして、電気伝導部424は、裏面配線408からスルーホール410を介して配線405に電気的に接続される。
なお、本実施形態では、熱伝導部422は、導電性をも有しており、上記電気伝導部424と一体形成されている。このようなスプレッダ420は、例えば、銅や銅合金等の熱伝導性の良好な金属で形成される。
素子430は、上記素子3と同様構成部材であり、基板401の表面402側で熱伝導部422上に載置される。スプレッダ420に対する素子430の固定は、例えば、半田付け等でなされる。そして、この素子430がスプレッダ420上に載置固定されることで、その端子の少なくとも一つ(例えば、熱伝導部422に接触する面にある端子)が熱伝導部422に半田付け等で接続される。このように熱伝導部422に接続された端子は、熱伝導部422から電気伝導部424、裏面配線408からスルーホール410を介して配線405に電気的に接続される。なお、他の端子は、上記第1の実施形態と同様に、配線406,407にワイヤボンディング等で接続されている。
また、基板401の反対側の面403には、ヒートシンク440が設けられている。具体的には、スプレッダ420の電気伝導部424の下側表面に、絶縁フィルム442を介在させて当接させるようにしてヒートシンク440が取付けられている。そして、基板1の素子3とは反対側に伝達された熱は、例えばヒートシンク440を介して放出される。
このように構成されたモジュールによると、熱伝導部422は、素子430で生じる熱を基板401に対して素子430とは反対側へと伝導することができる。よって、素子430で生じる熱が放出されやすい。
また、素子430を、熱伝導部422から電気伝導部424、裏面配線408及びスルーホール410を介して配線405に電気的に接続することができる。
しかも、電気伝導部424を基板401の反対側の面403に当接させるようにして、スプレッダ420を配設しているため、基板401の反対側の面403からのスプレッダ420の突出量は、電気伝導部424の厚み分(例えば100μm)に応じた一定量となる。このため、電気伝導部424とヒートシンク440とを安定して当接させることができ、両者間の熱接触抵抗を安定させて安定した放熱を実現できると共に、ヒートシンク440を安定してしっかりと固定することができる。
また、電気伝導部424に当接させるようにしてヒートシンク440を取付けても、電気伝導部424と裏面配線408との間に応力が作用し難く、両者間の電気的な接続信頼性も良好である。
なお、上記第3実施形態では、電気伝導部424を裏面配線408に面接触させるようにして半田付けしているが、図9に示すようにしてもよい。
すなわち、図8に示すモジュールとの相違点を中心に説明すると、図9では、電気伝導部424の張出し部分424aのうち、基板401の反対側の面403に対向する部分にバンプ状の突部525を形成している。突部525は、略半球状の突起形状を有している。この突部525は、裏面配線408と張出し部分424aとの間隔を一定距離に保つ役割を有している。従って、張出し部分424aの全体が裏面配線408から一定距離に保たれるようにするためには、突部525が少なくとも3つ形成されていることが好ましい。
そして、突部525を裏面配線408の表面に当接させた状態で、電気伝導部424と裏面配線408とが半田付けされる。このため、裏面配線408と張出し部分424aとの間に、突部525の突出寸法分の間隔をあけた状態で、電気伝導部424と裏面配線408とが半田付けされ、それらの間の半田層526の厚みをなるべく一定にすることができる。これにより、基板401の反対側の面からの電気伝導部424の突出量をより安定化することができる。
また、上記第3実施形態では、電気伝導部424を一旦裏面配線408に接続し、裏面配線408からスルーホール410を経由して配線405に電気的に接続する構成としているが、図10に示すようにしてもよい。
図8に示すモジュールとの相違点を中心に説明すると、図10に示す例では、スルーホール610及び挿入端子部626を介して電気伝導部424を配線605に電気的に接続している。
基板401の表面402に形成された配線605は、電気伝導部424の上方領域に達するパターンに形成されている。そして、基板401のうち配線605と電気伝導部424との重複領域にスルーホール610が形成されている。スルーホール610は、基板401の表面402から反対側の面403に達する貫通孔611の内周面にメッキ等による導体部612が形成された構成とされている。なお、図10では、裏面配線408を省略しているが、省略しなくともよい。
また、電気伝導部424には、挿入端子部626が形成されている。挿入端子部626は、電気伝導部424の張出し部分424aうち熱伝導部422側の面(上面)から熱伝導部422側(上側)に向けて突出しており、上記各スルーホール610に対応する位置に形成されている。また、挿入端子部626は、スルーホール610に挿入可能なピン状に形成されており、スルーホール610に挿入されることで、上記導体部612と電気的に接触し、導体部612を経て配線605に電気的に接続される。なお、挿入端子部626がスルーホール610に挿入された状態で、半田付けされてもよい。
これにより、素子430は、熱伝導部422から電気伝導部424、挿入端子部626及びスルーホール610を介して配線605に電気的に接続される。この場合に、挿入端子部626は、スルーホール610に挿入されているので、それらの間を強固に接続することができる。このため、素子430と配線605間の電気的な接続信頼性を向上させることができる。
なお、図9に示す例と図10に示す例とを組合わせ、スルーホール610及び挿入端子部626、突部525の双方を用いた構成としてもよい。
<変形例>
上記各実施形態では、熱伝導部21,23,322,422の周囲全体からはみ出るような電気伝導部22,322,422が形成されているが、熱伝導部21,23,322,422の周囲から部分的にはみ出るように電気伝導部22,324,424が形成されていてもよい。
また、電気伝導部22,324,424は、熱伝導部21,23,322,422の表面の少なくとも一部を覆うだけであってもよい。
また、各実施形態では、熱伝導部21,23,322,422及び電気伝導部22,324,424の平面視形状は長方形状に形成されているが、これらは円形など他の形状であってもよい。
また、第1の実施形態で説明したように(図4参照)、第2及び第3の実施形態において、スプレッダ320の熱伝導部322,422は、素子330,430側からその反対側へといくに連れて順次大きくなる形状、即ち、熱伝導部322,422の方向Pに対する断面が、素子330,430から離れるに連れて拡がる形状であってもよい。これにより、素子330,430で生じた熱が、基板301,401に対して素子330,430とは反対側へと伝わりやすい。
1,301,401 基板
3,330,430 素子
11,302,402 表面
303,403 反対側の面
12,304,404 貫通孔
13,305,405,605 配線
21,23,322,422 熱伝導部
22,324,424 電気伝導部
211 表面
310,410,610 スルーホール
326,626 挿入端子部
408 裏面配線
424a 張出し部分
525 突部
526 半田層

Claims (1)

  1. 配線(405,605)が形成された表面(402)と、前記表面(402)とは反対側の面(403)であって前記配線と電気的に接続された裏面配線(408)が形成された面と、貫通孔(404)とを有する基板(401)と、
    前記貫通孔に埋設される熱伝導部(422)と、
    前記基板の前記反対側の面と同じ側にある前記熱伝導部の表面の少なくとも一部を覆うと共に前記基板の前記反対側の面に接触可能な張出し部分(424a)を有し、前記基板の前記反対側の面側から前記裏面配線に重ねるように配設されて、前記裏面配線に半田付けされ、前記配線に電気的に接続される電気伝導部(424)と、
    前記基板の前記表面側で前記熱伝導部上に載置され、前記熱伝導部を通じて前記電気伝導部に電気的に接続される素子(430)と、
    を備え
    前記電気接続部の前記張出し部分(424a)のうち前記基板の前記反対側の面に対向する部分に突部(525)が形成され、
    前記突部(525)を前記反対側の面の前記裏面配線(408)に接触させた状態で、前記張出し部分が前記基板の前記反対側の面の配線に半田付けされる、モジュール。
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5285352A (en) * 1992-07-15 1994-02-08 Motorola, Inc. Pad array semiconductor device with thermal conductor and process for making the same
JP3281220B2 (ja) * 1994-12-14 2002-05-13 株式会社東芝 回路モジュールの冷却装置
JP3653460B2 (ja) * 2000-10-26 2005-05-25 三洋電機株式会社 半導体モジュールおよびその製造方法
JP2002190540A (ja) * 2000-12-20 2002-07-05 Kyocera Corp 半導体素子収納用パッケージ
JP2003282771A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Kyocera Corp 放熱板付き配線基板
JP2003338577A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Murata Mfg Co Ltd 回路基板装置
JP2003347487A (ja) * 2002-05-29 2003-12-05 Nec Kansai Ltd 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112021005646T5 (de) 2020-12-28 2023-08-10 Hitachi Astemo, Ltd. Leistungshalbleitervorrichtung

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