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公開番号2022003656
公報種別公開特許公報(A)
公開日20220111
出願番号2018176640
出願日20180920
発明の名称半導体パッケージ
出願人株式会社カネカ
代理人
主分類H01L 23/373 20060101AFI20211217BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体素子から発生する熱を効率的に冷却部材に伝達する熱拡散部材を備えた冷却性能の優れた半導体パッケージを提供する。
【解決手段】半導体パッケージ1において、熱拡散部材を構成する異方性グラファイト11の結晶配向面14を、冷却部材の熱移動方向あるいは熱移動面が交差するように、冷却部材13を配置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
(A)半導体素子、(B)熱拡散部材、(C)冷却部材を備える半導体パッケージであり、(B)熱拡散部材が、異方性グラファイトを含み、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記冷却部材の熱移動方向あるいは熱移動面が交差するように、前記冷却部材を配置した半導体パッケージ。
続きを表示(約 510 文字)【請求項2】
(C)冷却部材がヒートパイプであり、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートパイプの熱移動方向が交差しており、その交差角度が80度以上100度以下となるように、前記ヒートパイプを配置した請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項3】
前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートパイプの熱移動方向が直交するように、前記ヒートパイプを配置した請求項2に記載の半導体パッケージ。
【請求項4】
(C)冷却部材がヒートシンクであり、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートシンクを構成するフィンの面が交差しており、その交差角度が80度以上100度以下となるように、前記ヒートシンクを配置した請求項1に記載の半導体パッケージ。
【請求項5】
前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートシンクを構成するフィンの面が直交するように、前記ヒートシンクを配置した請求項4に記載の半導体パッケージ。
【請求項6】
さらに、(D)補助冷却部材を備える請求項1〜請求項5のいずれかに記載の半導体パッケージ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体パッケージに関する。
続きを表示(約 1,900 文字)【背景技術】
【0002】
半導体パッケージにおいて、半導体素子から発生する熱による温度上昇が問題となる。半導体パッケージの温度上昇を抑制するために、例えば、半導体素子と熱拡散部材とヒートシンクなどの冷却部材を備える半導体パッケージが知られている。
熱拡散部材は半導体素子から冷却部材に熱を伝える部材であり、金属や異方性グラファイトが用いられる。異方性グラファイトは、多数のグラファイト層からなり、結晶配向面を有する。異方性グラファイトの結晶配向面に対して、異方性グラファイトは平行な方向に高い熱伝導率を示し、垂直な方向に低い熱伝導率を示す。
【0003】
例えば、特許文献1には、グラフェンシートが積層された構造体と、支持部材を備えている異方性熱伝導素子、および、その異方性熱伝導素子を熱源およびヒートシンクと組み合わせた構造体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2011−23670号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1には、熱拡散部材と冷却部材を配置する向きによる冷却効率については、記載されていなかった。
【0006】
本発明は、半導体素子から発生する熱を効率的に冷却部材に伝達する熱拡散部材を備えた冷却性能の優れた半導体パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、半導体パッケージにおいて、熱拡散部材を構成する異方性グラファイトの結晶配向面を、冷却部材の熱移動方向あるいは熱移動面が交差するように、冷却部材を配置することで、冷却効率の優れた半導体パッケージを提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下を含む。
[1](A)半導体素子、(B)熱拡散部材、(C)冷却部材を備える半導体パッケージであり、(B)熱拡散部材が、異方性グラファイトを含み、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記冷却部材の熱移動方向あるいは熱移動面が交差するように、前記冷却部材を配置した半導体パッケージ。
[2](C)冷却部材がヒートパイプであり、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートパイプの熱移動方向が交差しており、その交差角度が80度以上100度以下となるように、前記ヒートパイプを配置した[1]に記載の半導体パッケージ。
[3]前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートパイプの熱移動方向が直交するように、前記ヒートパイプを配置した[2]に記載の半導体パッケージ。
[4](C)冷却部材がヒートシンクであり、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートシンクを構成するフィンの面が交差しており、その交差角度が80度以上100度以下となるように、前記ヒートシンクを配置した[1]に記載の半導体パッケージ。
[5]前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記ヒートシンクを構成するフィンの面が直交するように、前記ヒートシンクを配置した[4]に記載の半導体パッケージ。
[6]さらに、(D)補助冷却部材を備える[1]〜[5]のいずれかに記載の半導体パッケージ。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、冷却効率の優れた半導体パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の半導体パッケージ1の斜視図
本発明の半導体パッケージ2の斜視図
本発明の半導体パッケージ3の斜視図
本発明の半導体パッケージ4の平面図
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明は、(A)半導体素子、(B)熱拡散部材、(C)冷却部材を備える半導体パッケージであり、(B)熱拡散部材が、異方性グラファイトを含み、前記異方性グラファイトの結晶配向面に対して、前記冷却部材の熱移動方向あるいは熱移動面が交差するように、前記冷却部材を配置した半導体パッケージ。
図1に、(C)冷却部材がヒートシンクである半導体パッケージ1を示す。
図2に、(C)冷却部材がヒートパイプである半導体パッケージ2を示す。
図3に、(D)補助冷却部材を備えるる半導体パッケージ3を示す。
図4に、交差角度を定義する半導体パッケージ4の平面図を示す。
以下に、本発明の半導体パッケージを構成する各部材について説明する。
(【0011】以降は省略されています)

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