(57)【要約】【課題】半導体チップから発生した熱を効率的に冷媒に伝熱する構造を備えた電子モジュールを得ること。【解決手段】半導体チップ３１の搭載された回路基板としてのベース３３を備えた半導体パッケージ３０と、ベース３３に装着され、ベース３３を冷却する冷媒２３の充填されている流路２２を備えた冷却部２０とを備える。冷却部２０は、ベース３３と、冷媒２３との間で熱交換を行う熱交換部を備える。ベース３３はケース１０に装着され、ケース１０が冷媒２３の流路２２に突出するピンフィン１２を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの搭載された回路基板と、
前記回路基板に装着され、前記回路基板を冷却する冷媒の充填されている流路を備えた冷却部と、
を備えた電子モジュールであって、
前記冷却部は、前記回路基板と、前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換部を備えたことを特徴とする電子モジュール。
【請求項２】
前記熱交換部は、前記回路基板の前記半導体チップ搭載面に対向する裏面が凹凸を有し、前記凹凸が前記冷媒に直接接触する、熱交換面を構成することを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
前記熱交換部は、前記回路基板の前記半導体チップ搭載面に対向する裏面に接合された熱伝導性部材を備え、前記熱伝導性部材の裏面に凹凸を有し、前記凹凸が前記冷媒に直接接触する、熱交換面を構成することを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記裏面の前記凹凸は、前記流路に向けて突出する複数のフィンで構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記複数のフィンは前記回路基板または前記熱伝導性部材と同一材料で構成された一体構造体であることを特徴とする請求項４に記載の電子モジュール。
【請求項６】
前記複数のフィンは前記回路基板または前記熱伝導性部材の前記裏面に接合されたことを特徴とする請求項４に記載の電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子モジュールに係り、特に高出力の送受信増幅器を構成する電子部品筐体の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダーの送信電波の増幅あるいは受信電波の増幅には、送受信増幅器が使用される。レーダー探知距離の延伸要求などから、送受信増幅器の出力は高出力化が求められている。送受信増幅器を構成する回路に用いられる半導体素子の効率にもよるが、送受信増幅器に供給されたエネルギーのうち、信号増幅に使用されなかったエネルギーは熱エネルギーになり、半導体素子の温度を上昇させる。
【０００３】
半導体素子の寿命確保のためには、半導体素子のジャンクション温度を一定温度以下に保持しておく必要がある。そのため、送受信増幅器は冷却板などの冷却構造体に取付けられることが一般的である。
【０００４】
さらに、出力が大きく発熱が多い送受信増幅器の場合、半導体素子の出力性能あるいは増幅性能よりも半導体素子温度による信頼性低下が問題となり、送受信増幅器の出力に制限を掛ける必要がでてくる。
【０００５】
送受信増幅器は、半導体素子を内部に有しているため、冷却構造体に比べると寿命が短く、交換容易性が求められる。そのため、半導体素子を搭載する送受信増幅器の半導体パッケージを冷却構造体から容易に取外し、交換ができる冷却方式として、間接冷却方式が主流である。
【０００６】
間接冷却方式を用いた構造では、冷却構造体が、送受信増幅器と完全に切り離されていることから、送受信増幅器の交換容易性は確保される。また、送受信増幅器は筐体として閉じた堅牢な構造とすることができる。送受信増幅器を筐体として閉じた構造とすることは電磁波の遮蔽に関しても利点である。
【０００７】
一方、半導体素子からの発熱は、半導体パッケージを伝熱して、送受信増幅器の筐体に伝わる。このとき、半導体パッケージと送受信増幅器の筐体の間に金属体の接触境界が存在することになり、伝熱の妨げになることが知られている。
【０００８】
さらに送受信増幅器と冷却構造体の間にも、接触境界が存在しており、熱抵抗が低減できない要因となっている。
【０００９】
これらの接触境界の熱抵抗を低減するために、接触境界に金あるいはアルミニウムなど、展性に富む箔状の軟金属を挟みこんで接触状態を改善し、熱抵抗を低減することができる。柔軟な熱伝導グリースを接触境界に介在させることにより、熱抵抗を低減する方法も提案されている。
【００１０】
送受信増幅器では上述したように接触熱抵抗が課題となることから、従来からいろいろな対策がとられている。例えば特許文献１では、冷却板に対して弾性を有する放熱シートを介して、電子部品の搭載されたケースが取り付けられ、放熱シートを押圧した状態で冷却構造体の冷却板に半導体パッケージの電子部品搭載部を押しつける構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４８０７２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の送受信増幅器の冷却構造では、冷却板とケースとの接触性を向上できるため、接触熱抵抗の低減が可能となる。しかしながら、接触境界には微細な空隙が存在する。微細な空隙の熱伝導を改善するために使用される熱伝導グリースについては熱伝導率が金属よりも２桁低いため、特許文献１の構成では、熱抵抗低減の根本的な解決に至っておらず、さらなる熱抵抗の低減をはかることが困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、半導体チップから発生した熱を効率的に冷媒に伝熱する構造を備え、放熱性に優れた電子モジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、半導体チップの搭載された回路基板と、回路基板に装着され、回路基板を冷却する冷媒の充填される流路を備えた冷却部とを備える。冷却部は、回路基板と、冷媒との間で熱交換を行う熱交換部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、半導体素子から発生した熱を効率的に冷媒に伝熱する構造を備え、放熱性に優れた電子モジュールを得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１の電子モジュールを示す断面図
【図２】実施の形態１の電子モジュールで用いられているピンフィン付きケースの要部拡大断面図
【図３】実施の形態１の半導体チップに熱的に接続された冷却部を示す断面図
【図４】（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１の電子モジュールの実装工程を示す工程断面図
【図５】実施の形態２の電子モジュールを示す断面図
【図６】実施の形態３の電子モジュールを示す断面図
【図７】実施の形態３の変形例の電子モジュールを示す断面図
【図８】実施の形態４の電子モジュールを示す断面図
【図９】実施の形態５の電子モジュールを示す断面図
【図１０】実施の形態６の電子モジュールを示す断面図
【図１１】実施の形態１および４の電子モジュールと従来例の電子モジュールにおける冷却構造の概要を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る電子モジュールの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の電子モジュールを示す断面図である。図２は、実施の形態１の電子モジュール１で用いられているピンフィン付きケースの要部拡大断面図である。図３は、実施の形態１の半導体チップに熱的に接続された冷却部を示す断面図である。図４（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１の電子モジュールの実装工程を示す工程断面図である。
【００１９】
実施の形態１の電子モジュールでは、半導体チップ３１の搭載された回路基板としてのベース３３と、ベース３３に装着され、ベース３３を冷却する冷媒を備えた冷却部２０とを備えており、冷却部２０が、ベース３３と、冷媒２３との間で熱交換を行う熱交換部を備えたことを特徴とする。冷却部２０は、冷却板２１と、冷却板２１内に形成された流路２２を有し、流路２２を流れる冷媒２３に直接接触するピンフィン１２との間で熱伝達することにより冷却機能を果たしている。ピンフィン１２は、ピン状のフィンであり、半導体パッケージ３０を搭載するケース１０を構成する板状体１１の、半導体パッケージ３０搭載面の裏面側に突出し、流路２２内を流れる冷媒２３に直接接触し、熱交換がなされる。流路２２は、冷却板２１に例えば液密性の高い金属製の壁が形成されたものなどが用いられる。
【００２０】
例えば流路２２の壁は、金属平板中実体の機械加工により形成される。
【００２１】
ケース１０は、図２に示すように、熱伝導性を有するアルミニウム合金の鋳造体で構成され、半導体パッケージ３０搭載面である表面１１Ａに対向する裏面１１Ｂ側に複数のピンフィン１２が一体形成されて構成される。
【００２２】
冷却部２０を構成する冷却板２１は、図３に示すように、熱伝導性の高いアルミニウム合金の成型体で構成され、内部に流路２２を有する板状体で構成されており、内部に冷媒２３として冷却液が充填されている。冷却板２１の表面は開口しているが、図１に示すように、ケース１０の板状体１１とＯリング４０によって水密構造をもつように固定され、流路２２内を流れる冷媒２３が漏れないようになっている。
【００２３】
電子モジュール１を１個個別実装する場合には、流路２２は、図示しない供給管および排出管に接続され、冷媒２３として冷却液が流路２２内を循環する。
【００２４】
実施の形態１の電子モジュール１は、送受信増幅器を構成するもので、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）からなる半導体チップ３１を搭載した半導体パッケージ３０を、ケース１０を介して冷却部２０に接続したものである。半導体パッケージ３０は、銅タングステン（ＣｕＷ）からなるベース３３と、ベース３３の周縁部に溶接されたリング状のシールリング３９ａと蓋体３９ｂとを具備し、気密構造かつ電磁遮蔽構造をなす筐体を構成する。半導体チップ３１は、線膨張率が低いベース３３に接合材３２を介して接合されている。送受信増幅器では、微細な接続により電気的な接続がなされ、微細な回路が形成されていることに、大気中の水分から保護する必要がある。これらの理由により、半導体チップ３１は半導体パッケージ３０を構成する銅タングステン製の金属筐体に格納される。
【００２５】
半導体パッケージ３０のベース３３と半導体チップ３１の接合材３２としては、金錫（ＡｕＳｎ）はんだなどのフラックスを使用しないはんだが用いられ、窒素雰囲気ではんだ付けがなされる。また、例えば高い熱伝導性を有する銀（Ａｇ）フィラーを含有する接着剤を使用することも可能である。一般にダイボンド材と呼ばれる接合材で接合されることになる。
【００２６】
なお、半導体パッケージ３０のベース３３は、半導体チップの線膨張率との差が少ないことと熱伝導性が高いこととにより、銅タングステンの他、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）などの銅系合金が使われる。
【００２７】
半導体パッケージ３０は、熱伝導率の良好なアルミニウム合金製のケース１０に図示しないねじなどで固定される。この際、半導体パッケージ３０のベース３３底面とケース１０の取付け面に接触界面が生じ、接触による熱抵抗が発生する。そこで、精緻な加工面としてなるべく熱抵抗の発生を抑制する。さらに、熱抵抗の低減のため、箔状の軟金属を境界層に挟んだり、サーマルインターフェースマテリアルと呼ばれる熱伝導材料３４を介在させている。しかしながら長期的な信頼性からは、そのまま直接固定とすることが望ましい。
【００２８】
また半導体チップ３１の外部取り出しは、ボンディングワイヤ３５を介してなされる。半導体チップ３１は、ボンディングワイヤ３５を介して、ベース３３上のパッド３６ｂに接続される。パッド３６ｂは表面を金めっき層で被覆された薄膜導体であり、ベース３３上に形成されたセラミック基材３６ａを介して形成される。
【００２９】
次に実施の形態１の電子モジュールの製造工程について説明する。図４（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１の電子モジュールの製造工程を示す断面図である。まず、図４（ａ）に示すように、アルミニウム合金を鋳造し、半導体パッケージ３０搭載面である表面１１Ａに対向する裏面１１Ｂ側に複数のピンフィン１２が突出した構造体からなるケース１０を形成する。
【００３０】
次いで、アルミニウム合金を加工し、内部に流路２２を形成した冷却板２１を形成し、ケース１０の板状体１１の裏面１１Ｂを、Ｏリング４０を介して密着させ固定して、図４（ｂ）に示すように、冷却部２０をケース１０に固定する。
【００３１】
一方、ガリウムヒ素からなる半導体チップ３１をベース３３に接合材３２を介して接合し、ボンディングワイヤ３５を介して半導体チップ３１とパッド３６ｂとを接続するワイヤボンディングを行う。そしてベース３３の周縁部にリング状のシールリング３９ａを溶接するとともに、シールリング３９ａ上に蓋体３９ｂを溶接し、気密構造かつ電磁遮蔽構造を形成する。
【００３２】
そして図４（ｃ）に示すように、ケース１０の板状体１１の表面１１Ａに、熱伝導材料３４を介在させて半導体パッケージ３０を、図示しないねじなどで固定する。
【００３３】
そして冷却部２０を構成する冷却板２１の流路２２に冷媒２３を循環させ冷却を行う。
【００３４】
実施の形態１の電子モジュール１では、送受信増幅器の半導体パッケージ３０を収納するケース１０の底面を直接冷媒２３に暴露させる。従って、熱伝導グリースを使用することなく、また冷却構造体を介することなく、半導体パッケージ３０の熱を冷媒２３に熱伝達することができる。冷媒２３との熱伝達を促進するために送受信増幅器の半導体パッケージ３０のケース１０底面にピンフィン１２を設置しているため、熱伝達面積を増大しており、より放熱性の高いものとなっている。
【００３５】
実施の形態１の電子モジュール１によれば、半導体チップ３１が発熱すると、接合材３２を介して、半導体パッケージ３０のベース３３に熱が伝達される。半導体パッケージ３０のベース３３からは送受信増幅器のケース１０に接触面を介して熱が伝達される。ケース１０に伝熱された熱は、冷媒２３に暴露された面から冷媒２３に熱伝達することにより冷却される。冷媒２３への暴露面積が大きいほど熱交換性が高くなり冷却能力が向上する。
【００３６】
従って、熱伝導率が周辺部材より著しく劣り、熱抵抗のネックとなる熱伝導グリースの使用を削減することが可能となる。また、冷却構造体の熱抵抗を削減することも可能となる。これにより、送受信増幅器の冷媒からの熱抵抗を従来よりも改善することが可能となる。
【００３７】
なお、ピンフィン１２はケース１０の板状体１１を加工する際に作りこまれるため、接続部なしに一体的に板状体１１と同一材料で形成でき、熱抵抗を最小限に抑えることができる。また、別途接続する工程が不要であるため、生産性が高い。
【００３８】
また、ケース１０側もしくは冷却部２０には、冷媒２３が漏れない構造を作りこんでおく必要がある。実施の形態１では、板状体１１および冷却部２０の板状体２１に溝を作成し、Ｏリング４０による接触により水密構造をとっているが別の水密構造をとっても良いことはいうまでもない。
【００３９】
実施の形態１では、電子モジュール１を１つ個別実装する場合について説明したが、多数の電子モジュール１を配列する場合には、冷却部２０を構成する冷却板２１が複数の電子モジュール分、一体的に形成され複数の半導体パッケージ３０およびケース１０を搭載できるようになっており、冷媒２３としての冷却液は流路２２内を循環するように構成される。
【００４０】
また、ケース１０も複数の電子モジュール分で一体形成され、冷却部２０に当接固定されていてもよい。ケース１０が複数の電子モジュール分で一体形成されている場合には、半導体パッケージ３０を複数個ケース１０の板状体１１に実装すればよい。
【００４１】
さらに、ケース１０と冷却部２０とを、内部に流路をもつように一体形成してもよい。かかる構成によれば、半導体チップ３１に至る熱流路の熱抵抗は低減され、放熱性のさらなる向上をはかることができる。
【００４２】
なお、実施の形態１の電子モジュールの製造工程において、順序については適宜変更可能である。
【００４３】
実施の形態２．
図５は実施の形態２の電子モジュールを示す断面図である。実施の形態１では、ピンフィン１２はケース１０の板状体１１を加工する際に作りこまれ一体構造であったが、実施の形態２の電子モジュール１Ｓでは、図５に示すように、板状体を形成後、ねじ溝を有する穴を形成した板状体１１Ｓを用い、後からピンフィン１２Ｓを螺合する構成である。他部については前記実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００４４】
なお、板状体１１Ｓに止まり穴を形成しておき、ピンフィン１２Ｓを、止まり穴に対して、圧入するようにしてもよい。
【００４５】
実施の形態２の電子モジュール１Ｓによれば、ピンフィン１２Ｓを後で装着すればよいため、製造作業性がよいという効果がある。また、ピンフィン１２Ｓの数を適宜選択でき、必要な数だけ装着してもよい。
【００４６】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３の電子モジュールを示す断面図である。実施の形態１，２では、ピンフィン１２，１２Ｓが冷媒２３に接触される構成としたが、実施の形態３の電子モジュール１Ｔでは、図６に示すように、ピンフィンを設けることなく、ケース１０の裏面１１Ｂ側を直接冷媒２３に当接させるようにしている。他部については前記実施の形態１，２と同様であるためここでは説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００４７】
実施の形態３の電子モジュール１Ｔによれば、ピンフィン１２，１２Ｓを持たない構成であるため、放熱性が劣るが、平板状の板状体１１を用いればよいため、生産性が高いものとなっている。
【００４８】
また、図７に示すように、実施の形態３の電子モジュールの変形例の電子モジュール１Ｕとしてケース１０の裏面１１Ｂ側に凹凸あるいは溝１１Ｖを形成し、直接冷媒２３に当接させるようにしてもよい。他部は図６に示した実施の形態３の電子モジュール１Ｔと同様である。
【００４９】
かかる構成によれば、冷媒２３と板状体１１との接触面積が増大し、熱交換性が向上する。
【００５０】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４の電子モジュールを示す断面図である。実施の形態４の電子モジュール１Ｖでは、半導体パッケージ３０Ｓを構成する金属板３７が裏面３７Ｂにピンフィン３８を持つ構成とした。ピンフィン３８が、冷却部２０の冷媒２３と直接熱交換する構成となっている。また、ケース１０は冷却部２０側に凹部１５をもち、凹部１５に半導体パッケージ３０の金属板３７を挟み込む構成となっている。また、半導体パッケージ３０Ｓを気密構造かつ電磁遮蔽構造とするためのシールリング１９ａおよび蓋体１９ｂが、ケース１０に装着されている。他部については実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。同一部位には同一符号を付した。冷却部２０は、実施の形態１の電子モジュール１と同様、冷却板２１と、冷却板２１内に流路２２を有し、流路２２を流れる冷媒２３に直接接触するピンフィン３８との間で熱交換を行うことにより冷却機能を果たしている。ピンフィン３８は、半導体パッケージ３０のベースである金属板３７と一体形成されており、冷却板２１の流路２２に突出し、流路２２内を流れる冷媒２３に直接接触し、熱交換がなされる。
【００５１】
ケース１０は、熱伝導率の高いアルミニウム合金の成型体１４で構成され、半導体パッケージ３０の回路基板としての金属板３７を挟み込み固定する凹部１５を有している。実施の形態４においても金属板３７には、セラミック基材等の絶縁性材料を介して図示しないパッドなどの配線パターンが形成されているものとする。
【００５２】
半導体パッケージ３０を構成する金属板３７、半導体チップ搭載面である表面３７Ａに対向する裏面３７Ｂ側に複数のピンフィン３８が一体形成されて構成される。金属板の裏面３７Ｂと冷却部２０の冷却板２１が接合されている。
【００５３】
冷却部２０を構成する冷却板２１は、図８に示すように、熱伝導率の高いアルミニウム合金の成型体からなり、内部に流路２２を有する板状体で構成されており、内部に冷媒２３として冷却液が充填されている。流路２２は熱伝導性が高く耐液性の高い金属壁で覆われて、冷却板２１の表面は実施の形態１と同様、開口しており、金属板３７の裏面３７ＢとＯリング４０によって水密構造をもつように固定され、流路２２内を流れる冷媒２３が漏れないようになっている。
【００５４】
実施の形態１と同様、電子モジュール１Ｖを１個個別実装する場合には、流路２２は、図示しない供給管および排出管に接続され、冷媒２３が流路２２内を循環する。
【００５５】
実施の形態４の電子モジュール１Ｖでは、送受信増幅器の半導体パッケージ３０の金属板３７の底面を直接冷媒２３に暴露させる。従って、熱伝導グリースを使用することなく、また冷却構造体を介することなく、冷媒２３と半導体パッケージ３０と熱伝達することができる。冷媒２３との熱伝達を促進するために送受信増幅器の半導体パッケージ３０Ｓの金属板３７底面にピンフィン３８を設置しているため、熱伝達面積を増大しており、より放熱性の高いものとなっている。
【００５６】
実施の形態４の電子モジュール１Ｖによれば、半導体チップ３１が発熱すると接合材３２を介して、半導体パッケージ３０Ｓのベースである金属板３７に伝熱する。半導体パッケージ３０Ｓの金属板３７に伝熱された熱は、ピンフィン３８が冷媒２３に暴露された面から冷媒２３に熱伝達することにより冷却される。従って実施の形態１の電子モジュール１に比べ、ケース１０を介することなく熱伝達がなされるため、より熱抵抗の低減をはかることができ、熱交換性が高くなり冷却能力が向上する。
【００５７】
なお、ピンフィン３８は金属板３７を加工する際に作りこまれるため、接続部なしに一体的に金属板３７と同一材料で形成することができ、熱抵抗を最小限に抑えることができる。また、別途接続する工程が不要であるため、生産性が高い。
【００５８】
また、半導体パッケージ３０Ｓの金属板３７側もしくは冷却部２０側には、冷媒２３が漏れない構造を作りこんでおく必要がある。実施の形態４では、金属板３７および冷却部２０の板状体２１に溝を作成し、Ｏリング４０による接触により水密構造をとっているが別の水密構造をとっても良いことはいうまでもない。
【００５９】
製造工程については、実施の形態１に準じることとするが、実施の形態１と同様、順序については適宜変更可能である。なお、半導体パッケージ３０Ｓを気密構造かつ電磁遮蔽構造とするためのシールリング１９ａおよび蓋体１９ｂを成型体１４に装着してケース１０を構成するようにしたが、シールリング１９ａおよび蓋体１９ｂについては、金属板３７に直接溶接してもよい。
【００６０】
実施の形態５．
実施の形態４では、ピンフィン３８は半導体パッケージ３０Ｓの金属板３７を加工する際に作りこまれ一体構造であったが、実施の形態５の電子モジュール１Ｗでは、図９に示すように、金属板３７として、ねじ溝を有する穴を形成した板状体３７Ｓを用い、後からピンフィン３８Ｓを螺合する構成である。他部については前記実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００６１】
実施の形態５の電子モジュール１Ｗによれば、ピンフィン３８Ｓを後で装着すればよいため、製造作業性がよいという効果がある。また、ピンフィン３８Ｓの数を適宜選択でき、必要な数だけ装着してもよい。
【００６２】
実施の形態６．
実施の形態４，５では、ピンフィン３８，３８Ｓが冷媒２３に接触される構成としたが、実施の形態６の電子モジュール１Ｘでは、図１０に示すように、ピンフィンを設けることなく、金属板３７の裏面側３７Ｂを直接冷媒２３に当接させるようにしている。他部については前記実施の形態１，２と同様であるためここでは説明を省略するが、同一部位には同一符号を付した。
【００６３】
実施の形態６の電子モジュール１Ｘによれば、ピンフィン３８，３８Ｓを持たない構成であるため、放熱性が劣るが、平板状の金属板３７を用いればよいため、生産性が高いものとなっている。
【００６４】
なお、実施の形態１から６の電子モジュールにおいて、シールリング１９ａ，３９ａは、鉄Ｆｅ、ニッケルＮｉ、コバルトＣｏの合金であるコバール合金で構成され、表面にニッケルめっきが施されている。シールリング１９ａ，３９ａは、機械加工により形成される。
【００６５】
また、蓋体１９ｂ，３９ｂは、シールリング１９ａ，３９ａと同様コバール合金で構成され、表面にニッケルめっきが施されている。なお、蓋体１９ｂ，３９ｂは、シールリング１９ａ，３９ａの接合と同時にリフローにより接合されるようにしてもよい。あるいは、蓋体１９ｂ，３９ｂは、シールリング１９ａ，３９ａの接合後に接合されるようにしてもよい。
【００６６】
最後に実施の形態１，４の電子モジュールと従来例の電子モジュールにおける冷却構造の概要を図１１に示す。特許文献１に示した電子モジュールでは、半導体パッケージが冷却構造体にグリースを介して接合された筐体に当接された間接冷却方式がとられている。特許文献１に示された従来例の電子モジュールでは、半導体素子からの発熱は、半導体パッケージを伝熱して、送受信増幅器の筐体に伝わる。このとき、冷却構造体と筐体との間に存在する接触境界に、グリースが存在し、伝熱の妨げになっている。そしてさらに半導体パッケージと送受信増幅器の筐体の間に金属体の接触境界が存在することになり、伝熱の妨げになる。なお従来例の電子モジュールは、図１に示した実施の形態１の電子モジュールとは、冷却方式が異なるもので、半導体パッケージは同様である。
【００６７】
図１１に示すように、実施の形態１の電子モジュール１では、従来例の電子モジュールＣに比べグリースが介在しないため、熱抵抗が向上していることがわかる。また、実施の形態４の電子モジュール１Ｖでは、さらにケースおよび接合材が不要となり、さらなる熱抵抗の低減をはかることができる。
【００６８】
以上説明してきたように、実施の形態１から６の電子モジュールによれば、半導体チップが発熱すると、発熱が送受信増幅器のケース部分に伝熱し、ケース部分と冷媒との間で直接熱伝達することができる。これにより、従来必要であった、熱抵抗の大きい熱伝導グリース層を用いることなく、実装することが可能となる。
【００６９】
また、さらなる熱抵抗の低減が必要な場合、実施の形態４から６に示すように、半導体パッケージのベース金属と冷媒との間で直接熱伝達させることもできる。これにより、送受信増幅器内に存在していた半導体パッケージとケースの間の接合材料も削減が可能となり、さらなる熱抵抗の低減を実現することができる。
【００７０】
加えて、実施の形態１から６では、気密パッケージを用いた電子モジュールについて説明したが、気密パッケージに限定されることなく、電力用など、一部の領域が高温となり易い半導体チップに対し、放熱性が求められる電子モジュールの全てに適用可能であることはいうまでもない。
【００７１】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ｓ，１Ｔ，１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ  電子モジュール、１０  ケース、１１  板状体、１１Ａ  表面、１１Ｂ  裏面、１２  ピンフィン、１４  成型体、１５  凹部、２０  冷却部、２１  冷却板、２２  流路、２３  冷媒、３０，３０Ｓ  半導体パッケージ、３１  半導体チップ、３２  接合材、３３  ベース、３４  接合材料、３５  ボンディングワイヤ、３６ａ  セラミック基材、３６ｂ  パッド、３７  金属板、３８  ピンフィン、１９ａ，３９ａ  シールリング、１９ｂ，３９ｂ  蓋体、４０  Ｏリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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