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公開番号2024057560
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-24
出願番号2023001101
出願日2023-01-06
発明の名称半導体素子を有する装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20240417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】パッケージ間の熱干渉を抑制しパッケージ周囲の環境温度を抑制する。
【解決手段】電磁波を放射または受信する半導体素子を複数有する半導体チップと、半導体チップを保持するパッケージを有する。パッケージが配される基板と、基板に対してパッケージが配される側とは反対側に配されたヒートシンクを有する。基板の貫通孔の内部に配され、ヒートシンクと熱的に接続する第1の部材を有する。第1の部材とパッケージとの間に配され、第1の部材およびパッケージと熱的に接続する第2の部材を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電磁波を放射または受信する半導体素子を複数有する半導体チップと、
前記半導体チップを保持するパッケージと、
前記パッケージが配され、前記パッケージに対応する貫通孔を備えた基板と、
前記基板に対し、前記パッケージが配される側とは反対側に配されたヒートシンクと、
前記貫通孔の内部に配され、前記ヒートシンクと熱的に接続する第１の部材と、
前記第１の部材と前記パッケージとの間に配され、前記第１の部材および前記パッケージと熱的に接続する第２の部材と、を有することを特徴とする装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記半導体素子は、テラヘルツ波発振素子であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記パッケージは、パッケージリード端子を有し、
前記基板は、ソケットピンを有し、
前記パッケージリード端子が前記ソケットピンに挿入されることにより、前記パッケージと前記基板とが固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
断面視において、前記パッケージと、前記第２の部材と、前記第１の部材と、前記ヒートシンクとが、この順に積層されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
断面視において、前記第２の部材の幅は、前記パッケージの幅より小さく、かつ、前記第１部材の幅より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
断面視において、前記第２の部材の外周部は気体と接することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
平面視において、前記第２の部材の外縁は、前記パッケージの外縁の内側に位置し、前記第１の部材の外縁は、前記第２の部材の内側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項８】
前記半導体チップから放射されるテラヘルツ波のビーム形状を調整するレンズ基板をさらに有し、
前記レンズ基板は、前記基板と対向して配されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の部材と前記第１の部材とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の部材と前記ヒートシンクとが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を有する装置に関する。特に、電磁波を放射または受信する半導体素子を有する装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、発光素子であるＬＥＤパッケージの放熱技術について開示する。特許文献１の図２には、熱抵抗を下げるため、基板の貫通孔に設けられた熱伝導部材（突起部）を介してＬＥＤパッケージとヒートシンクを接続する構成を開示する。また、特許文献１の図４には、複数のＬＥＤパッケージに対し、複数の貫通孔に設けられた熱伝導部材（突起部）を介してヒートシンクを接続する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１４７７４４号公報
特開２０２２－０７０８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パッケージ間の熱干渉を抑制し、半導体素子の熱暴走を抑えるためには、熱流を膜厚方向に限定することが望ましい。具体的には、パッケージ間の熱干渉により熱流の一部が基板の面方向に拡散すると、基板内で熱流の粗密が生じる。この熱流の粗密によりパッケージ周囲に熱流が集中すると、パッケージ周囲の環境温度が上昇するため、熱暴走の一因となり得る。
【０００５】
ところが、特許文献１の図４に示すように、複数の貫通孔に設けた熱伝導部材を介して複数のパッケージをヒートシンクに接続する場合、複数のパッケージと１つの基板とが接触しているため、隣接するパッケージの熱経路は基板を介して結合することになる。すなわち、基板の面方向に熱が拡散して、パッケージ間で熱干渉が生じやすくなり、パッケージ周囲の環境温度が上昇しうる。
【０００６】
そこで、本発明は、パッケージ間の熱干渉を抑制し、パッケージ周囲の環境温度を抑制する装置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】
本発明に係る装置は、電磁波を放射または受信する半導体素子を複数有する半導体チップと、前記半導体チップを保持するパッケージと、前記パッケージが配され、前記パッケージに対応する貫通孔を備えた基板と、前記基板に対し、前記パッケージが配される側とは反対側に配されたヒートシンクと、前記貫通孔の内部に配され、前記ヒートシンクと熱的に接続する第１の部材と、前記第１の部材と前記パッケージとの間に配され、前記第１の部材および前記パッケージと熱的に接続する第２の部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パッケージ間の熱干渉を抑制することができるため、パッケージ周囲の環境温度を抑制する装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係るテラヘルツ放射装置の断面図
第１の実施形態に係るテラヘルツ放射装置の基板の平面図
第２の実施形態に係るテラヘルツ放射装置の断面図
第３の実施形態に係るテラヘルツ放射装置の断面図
第４の実施形態に係るテラヘルツイメージング装置の模式図
第５の実施形態に係るテラヘルツイメージング装置の模式図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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