半導体分野におけるヒートシンク技術は、発熱体であるチップやパワーモジュールの熱伝導性を高めることを目的としている。アルミニウムやアルミニウム合金、セラミックスなどの金属板や材料をベースに用い、熱伝導に優れたフィンやプレート構造を設計することで放熱効率を向上させる。また、ヒートパイプを組み込むことで冷媒の流通を活用し、流速や圧力損失を考慮した流路設計により効率的な冷却性能を実現する。放熱面の界面にはろう材や接着フィラーを用い、熱的な接続を強化する。ファンや送風システムを組み合わせて空気の吸気から排気に至るダクト設計も重要であり、これにより熱の排出を促進する。パッケージ内ではチップやダイ、パッドなどのアセンブリからの熱を効果的に受熱し、熱伝導を経て外部へ伝える役割を果たしている。半導体レーザやLEDなどの光源にも適用され、モジュール全体の温度管理を行うことが可能となっている。