JP7388145B2 - 半導体冷却装置 - Google Patents
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Description
一方の面に複数の板状フィンが所定間隔で立設された放熱基板と、前記フィンを収容する凹部を有し、前記放熱基板の一方の面側に装着されて冷却液流通空間を形成するジャケットを有する液冷式冷却器とを備え、
前記絶縁基板の他方の面側が、前記液冷式冷却器の放熱基板の他方の面に接合又は接着されている半導体冷却装置であり、
前記液冷式冷却器の冷却液流通空間において、前記フィンの先端と前記ジャケットの凹部の底面との間に主流路となる隙間が形成され、前記主流路の高さHとフィンとフィンの間のフィン隙間の寸法WとがH>Wの関係を満たしていることを特徴とする半導体冷却装置。
[第1の半導体冷却装置]
図1~図2Bに示す半導体冷却装置1は、絶縁基板10および液冷式冷却器20を備えている。
[第2の半導体冷却装置]
図3Aおよび図3Bに示す半導体冷却装置2は、第1の半導体冷却装置1とは液冷式冷却器40のフィン42の形状が異なる。フィン42以外の構成は第1の半導体冷却装置1と共通である。図3Bは前記半導体冷却装置2を上面から見て液冷式冷却器40内を透視し、フィン42と半導体素子11の位置関係を示した図である。
[第3の半導体冷却装置]
図6Aおよび図6Bの半導体冷却装置3は、冷却液Cの流れ方向の上流側に2個の半導体素子11a、下流側に2個の半導体素子11bが配置され、合計4個の半導体素子11a、11bが配置されている。4個の半導体素子11a、11bはそれぞれ別個の絶縁基板10に搭載されている。図6Bは前記半導体冷却装置3を上面から見て液冷式冷却器60内を透視し、フィン62と半導体素子11a、11bの位置関係を示した図である。
本発明の半導体冷却装置の構成部材の好ましい材料は以下のとおりである。
10…絶縁基板
11、11a、11b…半導体素子
12…配線層
13…緩衝層
20、40、50、55…液冷式冷却器
21…放熱基板
22、42、51、56、62…フィン
24、44、64…フィン隙間
30…ジャケット
31…凹部
35…冷却液流通空間
36…主流路
43a、43b、52a、52b、57、63…スリット
H…主流路の高さ
S…スリットの幅
Q…異物
C…冷却液
Claims (8)
- 絶縁基板の一方の面に配線層を介して半導体素子を搭載する絶縁基板と、
一方の面に複数の板状フィンが所定間隔で立設された放熱基板と、前記フィンを収容する凹部を有し、前記放熱基板の一方の面側に装着されて冷却液流通空間を形成するジャケットを有する液冷式冷却器とを備え、
前記絶縁基板の他方の面側が、前記液冷式冷却器の放熱基板の他方の面に接合又は接着されている半導体冷却装置であり、
前記液冷式冷却器の冷却液流通空間において、前記フィンの先端と前記ジャケットの凹部の底面との間に主流路となる隙間が形成され、前記主流路の高さHとフィンとフィンの間のフィン隙間の寸法WとがH>Wの関係を満たしており、
前記フィン隙間の寸法Wが0.1mm~0.6mmであることを特徴とする半導体冷却装置。 - 前記主流路の高さHが0.9mm~3mmである請求項1に記載の半導体冷却装置。
- 前記フィンは先端から放熱基板側に延びる、少なくとも1つのスリットを有し、
前記スリットの幅Sとフィン隙間の寸法WはS≧Wの関係を満たしている請求項1または2に記載の半導体冷却装置。 - 絶縁基板の一方の面に配線層を介して半導体素子を搭載する絶縁基板と、
一方の面に複数の板状フィンが所定間隔で立設された放熱基板と、前記フィンを収容する凹部を有し、前記放熱基板の一方の面側に装着されて冷却液流通空間を形成するジャケットを有する液冷式冷却器とを備え、
前記絶縁基板の他方の面側が、前記液冷式冷却器の放熱基板の他方の面に接合又は接着されている半導体冷却装置であり、
前記液冷式冷却器の冷却液流通空間において、前記フィンの先端と前記ジャケットの凹部の底面との間に主流路となる隙間が形成され、前記主流路の高さHとフィンとフィンの間のフィン隙間の寸法WとがH>Wの関係を満たしており、
前記主流路の高さHが0.9mm~3mmであることを特徴とする半導体冷却装置。 - 前記フィンは先端から放熱基板側に延びる、少なくとも1つのスリットを有し、
前記スリットの幅Sとフィン隙間の寸法WはS≧Wの関係を満たしている請求項4に記載の半導体冷却装置。 - 絶縁基板の一方の面に配線層を介して半導体素子を搭載する絶縁基板と、
一方の面に複数の板状フィンが所定間隔で立設された放熱基板と、前記フィンを収容する凹部を有し、前記放熱基板の一方の面側に装着されて冷却液流通空間を形成するジャケットを有する液冷式冷却器とを備え、
前記絶縁基板の他方の面側が、前記液冷式冷却器の放熱基板の他方の面に接合又は接着されている半導体冷却装置であり、
前記液冷式冷却器の冷却液流通空間において、前記フィンの先端と前記ジャケットの凹部の底面との間に主流路となる隙間が形成され、前記主流路の高さHとフィンとフィンの間のフィン隙間の寸法WとがH>Wの関係を満たしており、
前記フィンは先端から放熱基板側に延びる、少なくとも1つのスリットを有し、
前記スリットの幅Sとフィン隙間の寸法WはS≧Wの関係を満たしていることを特徴とする半導体冷却装置。 - 前記スリットは半導体素子の直下を避けた位置に設けられている請求項3、5、6のいずれか1項に記載の半導体冷却装置。
- 冷却液の流れ方向において複数の半導体素子を有し、前記スリットが冷却液の流れ方向において半導体素子間に設けられている請求項3、5、6、7のいずれか1項に記載の半導体冷却装置。
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|---|---|---|---|---|
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| CN115087334A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 深圳威迈斯新能源股份有限公司 | Apm模块竖立安装结构、安装方法及车载充电机 |
| WO2025042395A1 (en) * | 2023-08-23 | 2025-02-27 | Hrl Laboratories, Llc | Microchannel cooling block, cooling system including the same, and a method of manufacturing a microchannel cooling block |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007110025A (ja) | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2007165481A (ja) | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | 熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器 |
| JP2007335588A (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | ヒートシンクおよび冷却器 |
| JP2008135757A (ja) | 2005-04-21 | 2008-06-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | 液冷ジャケット |
| JP2008218590A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Hitachi Ltd | 電子機器用冷却装置 |
| JP2008300455A (ja) | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | パワーモジュール |
| JP2014135457A (ja) | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Honda Motor Co Ltd | 半導体モジュール用冷却器及び半導体モジュール |
| JP2014192409A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fujitsu Ltd | マイクロチャネル熱交換装置及び電子機器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11346480A (ja) * | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Hitachi Ltd | インバータ装置 |
| JP2005136278A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | パワー半導体モジュール及びその製造方法 |
| JP4989574B2 (ja) * | 2008-07-10 | 2012-08-01 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 半導体素子冷却用ヒートシンク |
| JP5686606B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2015-03-18 | 日本軽金属株式会社 | フィン一体型基板の製造方法およびフィン一体型基板 |
| JP5697394B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2015-04-08 | Dowaメタルテック株式会社 | フィン付ベース一体型基板およびフィン付ベース一体型基板装置 |
| EP2704191B1 (en) * | 2011-04-26 | 2019-03-13 | Fuji Electric Co., Ltd. | Cooler for semiconductor module |
| JP2014063887A (ja) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ヒートシンク |
| WO2015137009A1 (ja) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | 富士電機株式会社 | 冷却器および該冷却器を有する半導体装置 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135757A (ja) | 2005-04-21 | 2008-06-12 | Nippon Light Metal Co Ltd | 液冷ジャケット |
| JP2007110025A (ja) | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP2007165481A (ja) | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | 熱交換器、光源装置、プロジェクタ、電子機器 |
| JP2007335588A (ja) | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Toyota Motor Corp | ヒートシンクおよび冷却器 |
| JP2008218590A (ja) | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Hitachi Ltd | 電子機器用冷却装置 |
| JP2008300455A (ja) | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | パワーモジュール |
| JP2014135457A (ja) | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Honda Motor Co Ltd | 半導体モジュール用冷却器及び半導体モジュール |
| JP2014192409A (ja) | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Fujitsu Ltd | マイクロチャネル熱交換装置及び電子機器 |
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