(57)【要約】【課題】半導体デバイスを損傷させることなく、半導体デバイスとヒートシンクとを容易に分離することができる構造のヒートシンク付き半導体デバイスを提供する。【解決手段】ヒートシンク２の圧力伝達経路７の受圧口７Ａに装着された押圧ねじ８をねじ込むと、ヒートシンク２の圧力伝達経路７内の圧力伝達媒体６が加圧され、その圧力が圧力伝達経路７を介してヒートシンク２の受熱面２Ａの全域に開口する複数の放圧口７Ｂに伝達される。そして、この圧力により半導体デバイス１の放熱面１Ａの全域が均一に押圧される。その結果、半導体デバイス１の放熱面１Ａが無理なくヒートシンク２の受熱面２Ａから浮き上がり、こうして半導体デバイス１は損傷することなくヒートシンク２と分離される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの放熱面にヒートシンクの受熱面が密着する構造のヒートシンク付き半導体デバイスであって、
前記ヒートシンクは、圧力伝達媒体が充填された圧力伝達経路を備えており、
前記圧力伝達経路は、前記ヒートシンクの受熱面を除く露出面に開口する受圧口と、前記受熱面に開口する放圧口とを有することを特徴とするヒートシンク付き半導体デバイス。
【請求項２】
前記圧力伝達経路の受圧口には、前記圧力伝達媒体に圧力を加えるための押圧ねじが装着されていることを特徴とする請求項１に記載のヒートシンク付き半導体デバイス。
【請求項３】
前記圧力伝達経路の放圧口は、前記ヒートシンクの受熱面の全域に配置して複数箇所に開口されていることを特徴とする請求項１または２に記載のヒートシンク付き半導体デバイス。
【請求項４】
前記圧力伝達媒体が半固体または液体のシリコングリースであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のヒートシンク付き半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの放熱面にヒートシンクの受熱面が密着する構造のヒートシンク付き半導体デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、大電力を扱うＤＩＰ−ＩＰＭ(Dual  Inline  Package  Intelligent  Power  Module）などのように、発熱を伴う半導体デバイスには、放熱用のヒートシンクが付設される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種のヒートシンク付き半導体デバイスにおいて、半導体デバイスの放熱面とヒートシンクの受熱面との間の熱抵抗は、可能な限り小さくする必要があり、そのため、半導体デバイスの放熱面およびヒートシンクの受熱面は、平面度が高く、面粗さが極力小さい状態に仕上げられる。
【０００４】
そして、半導体デバイスの放熱面とヒートシンクの受熱面とが密着するように、両者の間には、通常、熱伝導性の高いシリコングリースが極力薄く塗布される。なお、特許文献１に従来例として記載されているように、半導体デバイスの放熱面とヒートシンクの受熱面とを熱伝導性の良好な両面接着テープで接着することも行われている。
【特許文献１】特開平１０−４１６１号公報（段落０００２、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のように半導体デバイスの放熱面にヒートシンクの受熱面が密着する構造のヒートシンク付き半導体デバイスにおいては、一旦密着した半導体デバイスとヒートシンクとを修理や手直しの必要に応じて分離することが極めて困難であり、無理に分離すると半導体デバイスが損傷する虞がある。このような虞は、半導体デバイスが高密度実装化のために薄型化されている場合に顕著である。
【０００６】
そこで、本発明は、半導体デバイスを損傷させることなく、半導体デバイスとヒートシンクとを容易に分離することができる構造のヒートシンク付き半導体デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るヒートシンク付き半導体デバイスは、半導体デバイスの放熱面にヒートシンクの受熱面が密着する構造のヒートシンク付き半導体デバイスであって、ヒートシンクは、圧力伝達媒体が充填された圧力伝達経路を備えており、圧力伝達経路は、ヒートシンクの受熱面を除く露出面に開口する受圧口と、受熱面に開口する放圧口とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るヒートシンク付き半導体デバイスでは、ヒートシンクの露出面に開口する受圧口から圧力伝達経路内の圧力伝達媒体に圧力を加えると、その圧力が圧力伝達経路を介してヒートシンクの受熱面に開口する放圧口に伝達され、その圧力により半導体デバイスの放熱面が押圧される。その結果、半導体デバイスの放熱面が無理なくヒートシンクの受熱面から浮き上がり、こうして半導体デバイスは損傷することなくヒートシンクと分離される。
【０００９】
本発明のヒートシンク付き半導体デバイスにおいては、圧力伝達媒体に圧力を加えるための押圧ねじが圧力伝達経路の受圧口に装着されているのが好ましい。この場合、押圧ねじをねじ込むという簡単な作業により、圧力伝達媒体に圧力を加えることができる。
【００１０】
また、本発明のヒートシンク付き半導体デバイスにおいては、圧力伝達経路の放圧口がヒートシンクの受熱面の全域に配置して複数箇所に開口されているのが好ましい。この場合、複数箇所に開口する各放圧口に伝達される圧力によって半導体デバイスの放熱面の全域が均一に押圧されるため、半導体デバイスとヒートシンクとを分離する際の半導体デバイスの損傷が確実に防止される。
【００１１】
さらに、本発明のヒートシンク付き半導体デバイスにおいては、ヒートシンクの放熱効果の低下を極力防止するため、ヒートシンクの圧力伝達経路に充填される圧力伝達媒体は、半固体または液体のシリコングリースとするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るヒートシンク付き半導体デバイスでは、ヒートシンクの受圧口から圧力伝達媒体に圧力を加えると、その圧力が圧力伝達経路を介してヒートシンクの放圧口に伝達され、その圧力により半導体デバイスの放熱面が押圧されてヒートシンクの受熱面から浮き上がる。従って、本発明のヒートシンク付き半導体デバイスによれば、半導体デバイスを損傷させることなく、半導体デバイスとヒートシンクとを容易に分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明に係るヒートシンク付き半導体デバイスの最良の実施形態を説明する。この説明において、同一または同様の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略することがある。ここで、参照する図面において、図１は一実施形態に係るヒートシンク付き半導体デバイスの要部の断面図、図２は図１に示した圧力伝達経路の変形例を示す図１に対応した断面図である。
【００１４】
図１に示すように、一実施形態に係るヒートシンク付き半導体デバイスは、半導体デバイス１の放熱面１Ａと、この放熱面１Ａに対面するヒートシンク２の受熱面２Ａとが熱抵抗の小さいシリコングリースの薄い接合層３を介して密着した構造を有する。
【００１５】
半導体デバイス１は、例えば大電力を扱うＤＩＰ−ＩＰＭなどの発熱を伴うものであって、制御素子と共に樹脂によりパッケージ化されている。この半導体デバイス１は、両側面から突出する複数のリード１Ｂがハンダ４によりプリント基板５の導電層５Ａにそれぞれ接続されている。
【００１６】
ヒートシンク２には、熱抵抗の小さい半固体または液体のシリコングリース等の圧力伝達媒体６が充填された圧力伝達経路７が形成されている。この圧力伝達経路７は、ヒートシンク２の受熱面２Ａを除くその周囲の露出面２Ｂに開口する単一の受圧口７Ａと、ヒートシンク２の受熱面２Ａの全域に配置されて開口する複数の放圧口７Ｂとを有する。
【００１７】
ここで、圧力伝達経路７の受圧口７Ａには、押圧ねじ８が液密状態でねじ込み可能に装着されている。この押圧ねじ８は、頭部のドライバ掛８Ａによりねじ込み可能とされており、受圧口７Ａにねじ込まれることで、圧力伝達経路７内の圧力伝達媒体６に圧力を加える。
【００１８】
以上のように構成された一実施形態のヒートシンク付き半導体デバイスでは、修理や手直しの必要に応じて半導体デバイス１とヒートシンク２とを分離する際、ヒートシンク２の露出面２Ｂに開口する受圧口７Ａに装着された押圧ねじ８をねじ込む。すると、ヒートシンク１の圧力伝達経路７内の圧力伝達媒体６が加圧され、その圧力が圧力伝達経路７を介してヒートシンク２の受熱面２Ａの全域にに開口する複数の放圧口７Ｂに伝達される。
【００１９】
そして、複数の放圧口７Ｂに伝達される圧力により、半導体デバイス１の放熱面１Ａの全域が均一に押圧され、半導体デバイス１の放熱面１Ａが無理なくヒートシンク２の受熱面２Ａから浮き上がる。こうして半導体デバイス１は、損傷することなくヒートシンク２と分離される。
【００２０】
すなわち、一実施形態のヒートシンク付き半導体デバイスによれば、押圧ねじ８をねじ込むという簡単な作業により、半導体デバイス１を損傷させることなく、半導体デバイス１とヒートシンク２とを容易に分離することができる。
【００２１】
本発明に係るヒートシンク付き半導体デバイスは、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１に示したヒートシンク２の圧力伝達経路７は、図２に示すように、受圧口７Ａがヒートシンク２の受熱面２Ａと反対側の露出面２Ｃに開口されていてもよい。この場合も受圧口７Ａに装着された押圧ねじ８のねじ込みにより、半導体デバイス１を損傷させることなく、半導体デバイス１とヒートシンク２とを容易に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒートシンク付き半導体デバイスの要部の断面図である。
【図２】図１に示した圧力伝達経路の変形例を示す図１に対応した断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…半導体デバイス、１Ａ…放熱面、１Ｂ…リード、２…ヒートシンク、２Ａ…受熱面、２Ｂ…露出面、２Ｃ…露出面、３…接合層、４…ハンダ、５…プリント基板、５Ａ…導電層、６…圧力伝達媒体、７…圧力伝達経路、７Ａ…受圧口、７Ｂ…放圧口、８…押圧ねじ、８Ａ…ドライバ掛。
【図１】
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【図２】
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