JPS6151998A - 電気絶縁放熱器具 - Google Patents
電気絶縁放熱器具Info
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- 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】
（発明の技術分野〕
本発明は放熱器具に関し、特に半導体装置を発熱体とし
て使用するのに適した電気絶縁放熱器具の改良に係る。
て使用するのに適した電気絶縁放熱器具の改良に係る。
パワートランジスタ等のように発熱量の大きい半導体装
置は、従来、第３図（Ａ）（８）に示すような電気絶縁
放熱器具上に装着し、これを放熱フィンに取付けて使用
されている。
置は、従来、第３図（Ａ）（８）に示すような電気絶縁
放熱器具上に装着し、これを放熱フィンに取付けて使用
されている。
これらの図において、１は電気絶縁放熱器具で、セラミ
ック絶縁板２の表面にパワートランジスタ用の放熱板３
１および電極リード用の放熱板３２゜３３を貼着すると
共に、裏面には仝而に放熱板３′を貼着した構造を有し
ている。これらの放熱板３１〜３３．３’ は何れも導
電性の金属でできている。前記電極リード用の放熱板３
２．３３には夫々電極リード４２．４３が固着され、ま
たパワートランジスタ用の放熱板３１にも電極リード４
１が固着されている。そして、パワートランジスタベレ
ット１０は放熱板３１上にマウントされている。該パワ
ートランジスタペレット１０の裏面は放熱板３１を介し
て電極リード４１に接続され、またベレット表面に形成
された内部端子はボンディングワイヤ５１，５２及び放
熱板３１゜３２を介して夫々電極リード４２．４３に接
続されている。こうしてパワートランジスタ１０が装着
された電気絶縁器具１は、裏面の放熱板３′ との間に
半田等の接着剤層６を介して放熱フィン７に取付けられ
る。
ック絶縁板２の表面にパワートランジスタ用の放熱板３
１および電極リード用の放熱板３２゜３３を貼着すると
共に、裏面には仝而に放熱板３′を貼着した構造を有し
ている。これらの放熱板３１〜３３．３’ は何れも導
電性の金属でできている。前記電極リード用の放熱板３
２．３３には夫々電極リード４２．４３が固着され、ま
たパワートランジスタ用の放熱板３１にも電極リード４
１が固着されている。そして、パワートランジスタベレ
ット１０は放熱板３１上にマウントされている。該パワ
ートランジスタペレット１０の裏面は放熱板３１を介し
て電極リード４１に接続され、またベレット表面に形成
された内部端子はボンディングワイヤ５１，５２及び放
熱板３１゜３２を介して夫々電極リード４２．４３に接
続されている。こうしてパワートランジスタ１０が装着
された電気絶縁器具１は、裏面の放熱板３′ との間に
半田等の接着剤層６を介して放熱フィン７に取付けられ
る。
上記従来の電気絶縁放熱器具は、パワートランジスタペ
レット１０をマウトしている放熱板３１が薄い平板であ
るため、放熱性を良くするためには放熱板の面積を広く
設計しなければならないという問題があった。
レット１０をマウトしている放熱板３１が薄い平板であ
るため、放熱性を良くするためには放熱板の面積を広く
設計しなければならないという問題があった。
そこで放熱効果を向上させる目的で放熱板を厚くすると
、第４図（Ａ）に一点鎖線で示すようにファインクラッ
クを生じたり、また同図（Ｂ）に示すように゛上気絶縁
放熱器具全体に発生する反りｆｆ１ｄが増大するといっ
た問題が生じてしまう。
、第４図（Ａ）に一点鎖線で示すようにファインクラッ
クを生じたり、また同図（Ｂ）に示すように゛上気絶縁
放熱器具全体に発生する反りｆｆ１ｄが増大するといっ
た問題が生じてしまう。
また、セラミック板２の厚さを薄くして敢然効果を向上
しようとすると、電気絶縁耐力が低下するといった問題
が発生し、更に上記と同様にファインクラックが発生し
たり、反りｍが増大するといった問題があった。
しようとすると、電気絶縁耐力が低下するといった問題
が発生し、更に上記と同様にファインクラックが発生し
たり、反りｍが増大するといった問題があった。
（発明の目的）
本発明は上記事情に恣みてなされたもので、放熱板の面
積を広くすることなく高い放熱効果を（ｑることができ
、且つファインクラックの発生や反りの増大を抑制する
ことができる電気絶縁放熱器具を提供するものである。
積を広くすることなく高い放熱効果を（ｑることができ
、且つファインクラックの発生や反りの増大を抑制する
ことができる電気絶縁放熱器具を提供するものである。
本発明は、発熱体から発生した熱が放熱板を通した熱伝
導により放散される場合、発熱体を中心として所定角度
の範囲内で良好な熱伝導が生じ、この範囲での放熱効果
が農も大きいという性質に着眼してなされたものである
。
導により放散される場合、発熱体を中心として所定角度
の範囲内で良好な熱伝導が生じ、この範囲での放熱効果
が農も大きいという性質に着眼してなされたものである
。
即ち、本発明による電気絶縁放熱器具は、所定厚さを有
する絶縁基板の表面および裏面金兄製の薄い放熱板を積
層すると共に、前記絶縁基板の表面側には前記薄い放熱
板の限定された所定の領域上にのみ金属製の厚い放熱ブ
ロックを積層し、該放熱ブロック上に発熱体を固着する
ようにしたことを特徴とするものである。
する絶縁基板の表面および裏面金兄製の薄い放熱板を積
層すると共に、前記絶縁基板の表面側には前記薄い放熱
板の限定された所定の領域上にのみ金属製の厚い放熱ブ
ロックを積層し、該放熱ブロック上に発熱体を固着する
ようにしたことを特徴とするものである。
上記本発明による電気絶縁放熱器具の（荷造は、例えば
第１図（Ａ＞（Ｂ）で示される。同図において、１１は
セラミック等の絶縁基板、１２．１２′は薄い放熱板、
１３は厚い放熱ブロックである。これらの部材を第１図
（Ｃ）に示すようにして直接接着によりｖ４層すれば、
第１図（Ａ）（Ｂ）の放熱器具が（ｑられる。但し、第
２図に示ずように、放熱板１２と放熱ブロック１３とが
予め一体になった形状の放熱ブロック板１３′を用いて
もよい。
第１図（Ａ＞（Ｂ）で示される。同図において、１１は
セラミック等の絶縁基板、１２．１２′は薄い放熱板、
１３は厚い放熱ブロックである。これらの部材を第１図
（Ｃ）に示すようにして直接接着によりｖ４層すれば、
第１図（Ａ）（Ｂ）の放熱器具が（ｑられる。但し、第
２図に示ずように、放熱板１２と放熱ブロック１３とが
予め一体になった形状の放熱ブロック板１３′を用いて
もよい。
上記の構造を有する電気絶縁放熱器具においては、放熱
板１２．１２’ の厚さを薄くして反りやファインクラ
ックの発生を抑制すると共に、これによって減少した熱
容■はな熱伝導率が良好な範囲に限定的に設けられた敢
然ブロック１３で十分に補足することができる。従って
、従来の放熱器具で′は二律背反する関係にあった問題
、即ち放熱効果の向上、反り及びファインクラック発生
の抑制といった問題を一挙に解決することが可能となっ
た。
板１２．１２’ の厚さを薄くして反りやファインクラ
ックの発生を抑制すると共に、これによって減少した熱
容■はな熱伝導率が良好な範囲に限定的に設けられた敢
然ブロック１３で十分に補足することができる。従って
、従来の放熱器具で′は二律背反する関係にあった問題
、即ち放熱効果の向上、反り及びファインクラック発生
の抑制といった問題を一挙に解決することが可能となっ
た。
第５図（Ａ＞は本発明の一実施例になる電気絶縁放熱器
具２１にパワートランジスタ１０を装着した状態を示す
平面図であり、第５図（Ｂ）はその断面図である。これ
らの図において、２２はセラミック基板、２３１〜２３
３．２３’ は金属製の薄い放熱板、２４ｓ〜２４３は
電極リード、２５１．２５２はボンディングワイヤで、
反りやファインクラックの発生を防止するために放熱板
２３１〜２３３．２３’ をより薄くした点を除けば、
ここまでの１苫或は第３図（Ａ）（Ｂ）に示した従来の
放熱器具と同じである。この実施例では放熱板２３１上
に厚い放熱ブロック２６が積層され、該放熱ブロック上
にパワートランジスタ１０を固着する溝底になっており
、この点が第３図（Ａ＞（Ｂ）に従来例とは異なってい
る。また、放熱板２３１〜２３３及び放熱ブロック２６
の角部が全部丸みを帯びたＲ形状になっている点でも第
３図（Ａ）＜８）の従来例とは異なっている。
具２１にパワートランジスタ１０を装着した状態を示す
平面図であり、第５図（Ｂ）はその断面図である。これ
らの図において、２２はセラミック基板、２３１〜２３
３．２３’ は金属製の薄い放熱板、２４ｓ〜２４３は
電極リード、２５１．２５２はボンディングワイヤで、
反りやファインクラックの発生を防止するために放熱板
２３１〜２３３．２３’ をより薄くした点を除けば、
ここまでの１苫或は第３図（Ａ）（Ｂ）に示した従来の
放熱器具と同じである。この実施例では放熱板２３１上
に厚い放熱ブロック２６が積層され、該放熱ブロック上
にパワートランジスタ１０を固着する溝底になっており
、この点が第３図（Ａ＞（Ｂ）に従来例とは異なってい
る。また、放熱板２３１〜２３３及び放熱ブロック２６
の角部が全部丸みを帯びたＲ形状になっている点でも第
３図（Ａ）＜８）の従来例とは異なっている。
なお、放熱ブロック２６の厚さ及び大きさは、第６図に
示すように、パワートランジスタ１０から放熱ブロック
２６及び放熱板２３１を通して行なわれる熱伝導範囲が
垂線に対して４５度の範囲内に収まるように設定されて
いる。
示すように、パワートランジスタ１０から放熱ブロック
２６及び放熱板２３１を通して行なわれる熱伝導範囲が
垂線に対して４５度の範囲内に収まるように設定されて
いる。
上記実施例の電気絶縁放熱器具では、放熱板２３１〜２
３：ｌ 、２３’ を従来よりも薄くしであるため、反
りの発生やファインクラックの発生が顕苔に抑制される
。しかも、放熱板２３１〜２３３と放熱ブロック２６の
全ての角部に丸みをもたせであるから、熱応力の局部集
中が回避され、これによってもセラミック基板２２のフ
ァインクラック発生や反りの発生が抑制される。因みに
、従来の反り発生量を２８０％としたとき、上記実施ｆ
９１における反り発生量は１２０％に抑制され、またフ
ァインクラックの発生は皆無とすることができた。
３：ｌ 、２３’ を従来よりも薄くしであるため、反
りの発生やファインクラックの発生が顕苔に抑制される
。しかも、放熱板２３１〜２３３と放熱ブロック２６の
全ての角部に丸みをもたせであるから、熱応力の局部集
中が回避され、これによってもセラミック基板２２のフ
ァインクラック発生や反りの発生が抑制される。因みに
、従来の反り発生量を２８０％としたとき、上記実施ｆ
９１における反り発生量は１２０％に抑制され、またフ
ァインクラックの発生は皆無とすることができた。
他方、上記実施例の放熱器具における放熱効果について
考察すると、放熱板２３１による放熱器は低下せざるを
得ないが、放熱ブロック２６を設けて熱容量を補ってい
るから、全体としては充分な放熱効果を得ることができ
る。因みに、従来の熱放散率を１００％とした場合、上
記実施例では１２０％の熱放散率を得ることができた。
考察すると、放熱板２３１による放熱器は低下せざるを
得ないが、放熱ブロック２６を設けて熱容量を補ってい
るから、全体としては充分な放熱効果を得ることができ
る。因みに、従来の熱放散率を１００％とした場合、上
記実施例では１２０％の熱放散率を得ることができた。
また、上記実施例では放熱ブロック２６が該放熱ブロッ
クを介しての熱伝導率が最も効率良く行なわれる範囲に
のみ限定して設置しであるから、放熱面積を極力縮小し
て高い放熱効果を得ることが可能である。
クを介しての熱伝導率が最も効率良く行なわれる範囲に
のみ限定して設置しであるから、放熱面積を極力縮小し
て高い放熱効果を得ることが可能である。
以上詳述したように、本発明の電気絶縁放熱器具によれ
ば、放熱板の面積を広くすることなく高い放熱効果を得
ることができ、且つファインクラックの発生や反りの増
大を抑制することができる等、顕著な効果が１ｑられる
ものである。
ば、放熱板の面積を広くすることなく高い放熱効果を得
ることができ、且つファインクラックの発生や反りの増
大を抑制することができる等、顕著な効果が１ｑられる
ものである。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明による電気絶縁放熱器具
の（Ｒ成をｍ略的に示す説明図であり、第２図はその一
変形を示す説明図、第３図（Ａ＞は従来の電気絶縁放熱
器具にパワートランジスタを装着した状態を示す平面図
であり、同図（Ｂ）はその断面図、第４図（Ａ）（Ｂ）
は従来の電気絶縁放熱器具における問題点を示す図、第
５図（Ａ）は本発明の一実施例になる電気絶縁放熱器具
を示す平面図であり、同図（Ｂ）はその断面図、第６図
は第５図（Ａ＞（Ｂ）の実施例になる電気絶縁放熱器具
の作用を示す説明図である。 ２１・・・電器絶縁放熱器具、２２・・・セラミック基
板、２３１〜２３３．２３’・・・薄い放熱板、２４１
〜２４３・・・電極リード、２５五 、２５２ボンデイ
ングワイヤ、２６・・・放熱ブロック、１０・・・パワ
ートランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 １２′ （Ｂ）
の（Ｒ成をｍ略的に示す説明図であり、第２図はその一
変形を示す説明図、第３図（Ａ＞は従来の電気絶縁放熱
器具にパワートランジスタを装着した状態を示す平面図
であり、同図（Ｂ）はその断面図、第４図（Ａ）（Ｂ）
は従来の電気絶縁放熱器具における問題点を示す図、第
５図（Ａ）は本発明の一実施例になる電気絶縁放熱器具
を示す平面図であり、同図（Ｂ）はその断面図、第６図
は第５図（Ａ＞（Ｂ）の実施例になる電気絶縁放熱器具
の作用を示す説明図である。 ２１・・・電器絶縁放熱器具、２２・・・セラミック基
板、２３１〜２３３．２３’・・・薄い放熱板、２４１
〜２４３・・・電極リード、２５五 、２５２ボンデイ
ングワイヤ、２６・・・放熱ブロック、１０・・・パワ
ートランジスタ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 １２′ （Ｂ）
Claims (4)
- （１）所定厚さを有する絶縁基板の表面および裏面に金
属製の薄い放熱板を積層すると共に、前記絶縁基板の表
面側には前記薄い放熱板の限定された所定の領域上にの
み金属製の厚い放熱ブロックを積層し、該放熱ブロック
上に発熱体を固着するようにしたことを特徴とする電気
絶縁放熱器具。 - （２）前記絶縁基板の表面に積層された薄い放熱板と前
記厚い放熱ブロックとが予め一体化されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気絶縁放熱器具
。 - （３）前記絶縁基板の表面側に積層された薄い放熱板お
よび前記厚い放熱ブロックの角部が全て丸みを帯びた形
状で、形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載の電気絶縁放熱器具。 - （４）前記放熱ブロックを通して行なわれる熱放散が該
放熱ブロックの頂面に対する垂線から４５度の角度範囲
内でのみ行なわれるように、前記放熱ブロックの厚さ及
び設置領域を限定したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項、第２項、または第項記載の電気絶縁放熱器具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174375A JPS6151998A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 電気絶縁放熱器具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59174375A JPS6151998A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 電気絶縁放熱器具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6151998A true JPS6151998A (ja) | 1986-03-14 |
Family
ID=15977510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59174375A Pending JPS6151998A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 電気絶縁放熱器具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6151998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009028698A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-12 | Metawater Co Ltd | 下水処理用の反応槽 |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP59174375A patent/JPS6151998A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009028698A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-12 | Metawater Co Ltd | 下水処理用の反応槽 |
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