JPH0325962A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0325962A JPH0325962A JP16134289A JP16134289A JPH0325962A JP H0325962 A JPH0325962 A JP H0325962A JP 16134289 A JP16134289 A JP 16134289A JP 16134289 A JP16134289 A JP 16134289A JP H0325962 A JPH0325962 A JP H0325962A
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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、パワートランジスタなどの半導体素子を収容
した容器が冷却体上に取付けられる半導体装置に関する
． 〔従来の技術〕 半導体素子、特にパワートランジスタなどの電力用半導
体素子は運転時に熱を発生する．この熱を放熱するため
に半導体素子を収容した容器を冷却フィンのような冷却
体上に取付ける．従来は容器と冷却体との間の熱伝達を
良くするため、その接触間隙をサーマルコンバウンド，
放熱シートのようなペースト状あるいはシート状の追従
性の良く熱伝導率の良い材料でうめて容器を冷却体にね
じ止めしていた． 〔発明が解決しようとするｉｌＢ） しかし、サーマルコンパウンドや熱伝導性の良いフィラ
ーを含むシリコーンゴム系材料からなる放熱シートは、
材料特性上接触熱抵抗値に限界がある．またサーマルコ
ンパウンド使用時は、半導体素子の運転中のオン．オフ
時の熱の上昇．下降に伴い、冷却体と半導体素子容器の
接触面に塗布したサーマルコンパランドが、接触面より
はみ出したり、あるいはペースト状から固化してしまう
などの現象が起こり、良好な放熱特性を長時間維持する
ことが困難であった． 本発明の目的は、上述の問題を解決し、長期間の運転中
にも半導体素子に発生する熱の冷却体を介しての良好な
放熱特性の維持される半導体装置を提供することにある
． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、半導体素子を収
容した容器が冷却体に取付けられる半導体装置において
、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な面同志でろう
付けられたものとする．〔作用〕 半導体素子容器と冷却体をろう付けすることにより、両
者間の接触熱抵抗が著しく低下し、放熱特性が良好とな
り、さらに長期間運転中も放熱特性が変化しないため、
半導体装置としての寿命が長くなる．また、この半導体
装置の組込み設計時の放熱設計条件のばらつきも減少す
る点からも安定した使用条件が得られる． 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例を示す．複数のパワートラン
ジスタ素子を収容したパワートランジスタモジュール容
器ｌは、容器底Ｆｉ１１の絶縁性基板とその周縁上に固
着される容器側壁１２と側壁の上部を覆う上蓋１３とか
らなる．容器底板１１の絶縁性基仮にはＤ Ｂ Ｃ （
Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｉｎｇ Ｃｏｐｐｅｒ）基板と
呼ばれる銅張セラミック基板を用い、その銅張面を容器
外側にする．容器側壁１２および上蓋１３は樹脂成形体
よりなる．容器上方には主端子２１および制御端子２２
から引き出されている．これらの端子は、容器底４Ｂ．
ｔｔ上に固定された図では見えないトランジスタチップ
の電極と接続されている．容器内には樹脂３が充填され
、チップを保護している．容ｉ？ｌ底仮１１の外面は、
アルミニウム系材料からなり、表面にニンケルめっきを
施された冷却フイン４とはんだ５によりろう付される． 上述の実施例では、半導体素子を収容する容器の底板に
ｔ＋ｑ張リセラミック板を用いたが、一面をメタライズ
してはんだ付け可能にしたセラミック板を用いることも
できる．また、絶縁性基板の外側にヒートシンクとして
の金属底板を固着した容器の場合には、その金属底板を
冷却体とはんだ付けする．一方、冷却フィンの材料とし
て銅を用いる場合には、表面にめっきを施さなくてもそ
のままろう付け可能である．冷却フィンの代わりに液冷
冷却体を用いる場合にも本発明は実施可能である． 従来の半導体装置では、冷却体へ半導体素子容器をねじ
止めしていたので、素子に故障が発生したときは、素子
容器を冷却体がら取り外して交換することが可能であっ
た．本発明による半導体装置では、容器が冷却体と固着
しているので、冷却体ごと交換しなければならず、付加
価値の高い分ｍ失が大きいことになる．この対策として
、絶縁性基板の半導体ヂンブが固着される個所の近傍に
、例えばサーミスタのような温度検出素子を備えておき
、異常発熱特に入力の調整を行う制御回路との連動によ
って素子の故障を極端に減少させることが有効である． （発明の効果） 本発明によれば、半導体素子を収容する容器と冷却体と
をろう付け可能な面ではろう付けすることにより、半導
体装置として実際に使用される状態下におけるトータル
熱抵抗中、大きなウェイトを占めていた冷却体との接触
熱抵抗値を下げることができ、熱的寿命に有利な半導体
装置を得ることができた．
した容器が冷却体上に取付けられる半導体装置に関する
． 〔従来の技術〕 半導体素子、特にパワートランジスタなどの電力用半導
体素子は運転時に熱を発生する．この熱を放熱するため
に半導体素子を収容した容器を冷却フィンのような冷却
体上に取付ける．従来は容器と冷却体との間の熱伝達を
良くするため、その接触間隙をサーマルコンバウンド，
放熱シートのようなペースト状あるいはシート状の追従
性の良く熱伝導率の良い材料でうめて容器を冷却体にね
じ止めしていた． 〔発明が解決しようとするｉｌＢ） しかし、サーマルコンパウンドや熱伝導性の良いフィラ
ーを含むシリコーンゴム系材料からなる放熱シートは、
材料特性上接触熱抵抗値に限界がある．またサーマルコ
ンパウンド使用時は、半導体素子の運転中のオン．オフ
時の熱の上昇．下降に伴い、冷却体と半導体素子容器の
接触面に塗布したサーマルコンパランドが、接触面より
はみ出したり、あるいはペースト状から固化してしまう
などの現象が起こり、良好な放熱特性を長時間維持する
ことが困難であった． 本発明の目的は、上述の問題を解決し、長期間の運転中
にも半導体素子に発生する熱の冷却体を介しての良好な
放熱特性の維持される半導体装置を提供することにある
． 〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために本発明は、半導体素子を収
容した容器が冷却体に取付けられる半導体装置において
、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な面同志でろう
付けられたものとする．〔作用〕 半導体素子容器と冷却体をろう付けすることにより、両
者間の接触熱抵抗が著しく低下し、放熱特性が良好とな
り、さらに長期間運転中も放熱特性が変化しないため、
半導体装置としての寿命が長くなる．また、この半導体
装置の組込み設計時の放熱設計条件のばらつきも減少す
る点からも安定した使用条件が得られる． 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例を示す．複数のパワートラン
ジスタ素子を収容したパワートランジスタモジュール容
器ｌは、容器底Ｆｉ１１の絶縁性基板とその周縁上に固
着される容器側壁１２と側壁の上部を覆う上蓋１３とか
らなる．容器底板１１の絶縁性基仮にはＤ Ｂ Ｃ （
Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｉｎｇ Ｃｏｐｐｅｒ）基板と
呼ばれる銅張セラミック基板を用い、その銅張面を容器
外側にする．容器側壁１２および上蓋１３は樹脂成形体
よりなる．容器上方には主端子２１および制御端子２２
から引き出されている．これらの端子は、容器底４Ｂ．
ｔｔ上に固定された図では見えないトランジスタチップ
の電極と接続されている．容器内には樹脂３が充填され
、チップを保護している．容ｉ？ｌ底仮１１の外面は、
アルミニウム系材料からなり、表面にニンケルめっきを
施された冷却フイン４とはんだ５によりろう付される． 上述の実施例では、半導体素子を収容する容器の底板に
ｔ＋ｑ張リセラミック板を用いたが、一面をメタライズ
してはんだ付け可能にしたセラミック板を用いることも
できる．また、絶縁性基板の外側にヒートシンクとして
の金属底板を固着した容器の場合には、その金属底板を
冷却体とはんだ付けする．一方、冷却フィンの材料とし
て銅を用いる場合には、表面にめっきを施さなくてもそ
のままろう付け可能である．冷却フィンの代わりに液冷
冷却体を用いる場合にも本発明は実施可能である． 従来の半導体装置では、冷却体へ半導体素子容器をねじ
止めしていたので、素子に故障が発生したときは、素子
容器を冷却体がら取り外して交換することが可能であっ
た．本発明による半導体装置では、容器が冷却体と固着
しているので、冷却体ごと交換しなければならず、付加
価値の高い分ｍ失が大きいことになる．この対策として
、絶縁性基板の半導体ヂンブが固着される個所の近傍に
、例えばサーミスタのような温度検出素子を備えておき
、異常発熱特に入力の調整を行う制御回路との連動によ
って素子の故障を極端に減少させることが有効である． （発明の効果） 本発明によれば、半導体素子を収容する容器と冷却体と
をろう付け可能な面ではろう付けすることにより、半導
体装置として実際に使用される状態下におけるトータル
熱抵抗中、大きなウェイトを占めていた冷却体との接触
熱抵抗値を下げることができ、熱的寿命に有利な半導体
装置を得ることができた．
第１図は本発明の一実施例の斜視図である．ｌ：トラン
ジスタモジュール容器、１１：容器底板、１２：容器側
壁、１３：上蓋、４：冷却フィン、５：はんだ．
ジスタモジュール容器、１１：容器底板、１２：容器側
壁、１３：上蓋、４：冷却フィン、５：はんだ．
Claims (1)
- １）半導体素子を収容した容器が冷却体に取付けられる
ものにおいて、容器と冷却体がそれぞれのろう付可能な
面同志でろう付けされたことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16134289A JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16134289A JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325962A true JPH0325962A (ja) | 1991-02-04 |
Family
ID=15733260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16134289A Pending JPH0325962A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325962A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0646958A2 (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-05 | Motorola, Inc. | Semiconductor package and module and method for fabricating |
| DE4418426B4 (de) * | 1993-09-08 | 2007-08-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP16134289A patent/JPH0325962A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4418426B4 (de) * | 1993-09-08 | 2007-08-02 | Mitsubishi Denki K.K. | Halbleiterleistungsmodul und Verfahren zur Herstellung des Halbleiterleistungsmoduls |
| EP0646958A2 (en) * | 1993-10-04 | 1995-04-05 | Motorola, Inc. | Semiconductor package and module and method for fabricating |
| EP0646958A3 (en) * | 1993-10-04 | 1997-01-29 | Motorola Inc | Housing and module for semiconductors and manufacturing processes. |
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