半导体装置、半导体模块制造方法及图纸

特征在于具有：半导体模块，其具有固定用冷却鳍片和多个冷却鳍片，该固定用冷却鳍片比该多个冷却鳍片长，在前端部设置有螺孔；冷却套，其具有收容该多个冷却鳍片和该固定用冷却鳍片的冷媒流路、和以能够将螺钉插入至该螺孔中的方式形成的开口；以及螺钉，其穿过该开口而插入至该螺孔中，将该冷却套固定于该半导体模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如用作电力控制设备的半导体装置、以及半导体模块。
技术介绍
在专利文献1中，公开了将冷却套固定于半导体模块的半导体装置。该半导体装置是下述半导体装置，即，使螺钉穿过形成于冷却套的开口，将该螺钉插入至在半导体模块的散热基板形成的螺孔中，从而将冷却套固定于半导体模块。专利文献1：日本特开2007－110025号公报
技术实现思路
关于半导体装置，优选其尽可能小型化。但是，关于在专利文献1中公开的半导体装置，需要确保在散热基板设置螺孔的空间，与此相对应地，是不利于小型化的构造。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够小型化的半导体装置和半导体模块。本专利技术所涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体模块，其具有固定用冷却鳍片和多个冷却鳍片，该固定用冷却鳍片比该多个冷却鳍片长，在前端部设置有螺孔；冷却套，其具有收容该多个冷却鳍片和该固定用冷却鳍片的冷媒流路、和以能够将螺钉插入该螺孔中的方式形成的开口；以及螺钉，其穿过该开口而插入至该螺孔中，将该冷却套固定于该半导体模块。本专利技术所涉及的其他半导体装置的特征在于，具有：半导体模块，其具有多个冷却鳍片；以及冷却套，其具有收容该多个冷却鳍片的冷媒流路，在该半导体模块和该冷却套形成有卡扣机构，该卡扣机构将该半导体模块固定于该冷却套。本专利技术所涉及的半导体模块的特征在于，具有：多个冷却鳍片；以及固定用冷却鳍片，其比该多个冷却鳍片长，在前端部设置有螺孔。本专利技术所涉及的其他半导体模块的特征在于，具有：多个冷却鳍片；以及钩部，其向与该多个冷却鳍片相同的方向延伸。本专利技术的其他特征在以下得以明确。专利技术的效果根据本专利技术，能够将半导体装置和半导体模块小型化。附图说明图1是本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置的分解图。图2是从底面侧观察半导体模块的斜视图。图3是半导体装置的斜视图。图4是开口及其周边的剖视图。图5是螺钉紧固后的开口及其周边的剖视图。图6是本专利技术的实施方式2所涉及的半导体装置的斜视图。图7是本专利技术的实施方式3所涉及的半导体装置的斜视图。图8是本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置的分解图。图9是钩部的斜视图。图10是已完成的半导体装置的斜视图。图11是半导体装置的包含O型环的部分的剖视图。图12是本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置的分解图。图13是已完成的半导体装置的斜视图。图14是半导体装置的包含O型环的部分的剖视图。图15是本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置的分解图。图16是已完成的半导体装置的斜视图。具体实施方式参照附图，说明本专利技术的实施方式所涉及的半导体装置、和作为该半导体装置的一部分的半导体模块。对相同或者相对应的构成要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。实施方式1图1是本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置10的分解图。半导体装置10具有半导体模块12、和固定于半导体模块12的冷却套14。首先说明半导体模块12。半导体模块12具有对例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)等半导体元件进行封装的模塑树脂20。控制端子21和主电极22从模塑树脂20的侧面向外部露出。由金属形成的基底板24固定于模塑树脂20的底面。图2是从底面侧观察半导体模块12的斜视图。以与基底板24接触的方式，设置有多个冷却鳍片30、和固定用冷却鳍片32。多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32通过与基底板24相同的材料而与基底板24一体地形成。冷却鳍片30由例如柱鳍(pin-fin)形成，也可以由其他类型的鳍片形成。固定用冷却鳍片32比冷却鳍片30长。因此，固定用冷却鳍片32与多个冷却鳍片30相比向半导体模块12的外侧凸出。在固定用冷却鳍片32的前端部设置有螺孔。上述固定用冷却鳍片32由例如带螺孔的凸台形成。多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32设置于基底板24的中央部。因此，多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32未设置于基底板24的外周部分。固定用冷却鳍片32设置于基底板24的大致中央。返回图1的说明。在半导体模块12和冷却套14之间设置O型环40和O型环42。下面，说明冷却套14。在冷却套14形成有冷媒流路44。冷媒的流动方向以箭头示出。为了能够实现该冷媒的流动，在冷却套14的相对的2个侧面形成有流路开口46、48。在冷却套14的上表面侧，形成有用于将多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32导入至冷媒流路44的导入用开口49。多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32穿过该导入用开口49而收容于冷媒流路44。在冷却套14的与半导体模块12相对的面(上表面)，形成有环状的槽50。在完成了半导体装置10时，该槽50将多个冷却鳍片30和固定用冷却鳍片32包围。前述的O型环40收容于该槽50。在冷却套14以能够将螺钉60插入至固定用冷却鳍片32的螺孔中的方式形成有开口52，其中，该固定用冷却鳍片32收容于该冷媒流路44。然后，通过将螺钉60的轴穿过开口52而插入至固定用冷却鳍片32的螺孔中，旋紧螺钉直至螺钉60的头部与冷却套14的外壁抵接，从而冷却套14被固定于半导体模块12。图3是半导体装置10的斜视图。为了便于说明，冷却套14仅示出一半。O型环42被冷却套14和固定用冷却鳍片32夹着而发生弹性变形。对此，参照图4、5进行说明。图4是开口52及其周边的剖视图。关于冷却套14的开口52，内壁14a侧的宽度(X2)比外壁14b侧的宽度(X1)大。由此，在冷却套14的内壁形成有锪孔部70。锪孔部70的宽度与固定用冷却鳍片32的宽度一致。图5是螺钉紧固后的开口及其周边的剖视图。首先，将固定用冷却鳍片32的前端部收容于锪孔部70。此时，在该前端部和锪孔部70的底面之间设置O型环42。在该状态下，将螺钉60插入至螺孔中。通过将螺钉60旋紧，从而能够产生将冷却套14按压于半导体模块12的力。通过该力，使设置于槽50的O型环40弹性变形而将冷却套14和半导体模块12之间的间隙填补，并且使O型环42弹性变形而将固定用冷却鳍片32的前端部和锪孔部70的底面之间的间隙填补。因此，能够利用O型环40、42，将在冷媒流路44中流动的冷媒密封于冷媒流路44内。此外，为了将O型环40、42的弹性变形量设为对于冷媒密封来说最佳的值，对O型环40、42的外径、槽50的形状、锪孔部70的深度、以及固定用冷却鳍片32的长度进行适当变更。本专利技术的实施方式1所涉及的半导体装置1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体模块，其具有固定用冷却鳍片和多个冷却鳍片，该固定用冷却鳍片比所述多个冷却鳍片长，在前端部设置有螺孔；冷却套，其具有收容所述多个冷却鳍片和所述固定用冷却鳍片的冷媒流路、和以能够将螺钉插入所述螺孔中的方式形成的开口；以及螺钉，其穿过所述开口而插入至所述螺孔中，将所述冷却套固定于所述半导体模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
半导体模块，其具有固定用冷却鳍片和多个冷却鳍片，该固定用冷却鳍片比所述多个
冷却鳍片长，在前端部设置有螺孔；
冷却套，其具有收容所述多个冷却鳍片和所述固定用冷却鳍片的冷媒流路、和以能够
将螺钉插入所述螺孔中的方式形成的开口；以及
螺钉，其穿过所述开口而插入至所述螺孔中，将所述冷却套固定于所述半导体模块。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述多个冷却鳍片由多个柱鳍形成，所述固定用冷却鳍片由凸台形成。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
所述前端部收容于在所述冷却套的内壁形成的锪孔部，
该半导体装置具有在所述前端部和所述锪孔部的底面之间设置的O型环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
在所述冷却套的与所述半导体模块相对的面，形成将所述多个冷却鳍片和所述固定用
冷却鳍片包围的环状的槽，
该半导体装置具有O型环，该O型环设置于所述槽内，将所述冷却套和所述半导体模块
之间的间隙填补。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述半导体模块具有追加固定用冷却鳍片，该追加固定用冷却鳍片比所述多个冷却鳍
片长，在前端部设置有螺孔，
在所述冷却套以能够将螺钉插入至所述追加固定用冷却鳍片的螺孔中的方式形成追
加开口，
所述追加固定用冷却鳍片收容于所述冷媒流路，
该半导体装置具有追加螺钉，该追加螺钉穿过所述追加开口而插入至所述追加固定用
冷却鳍片的螺孔中。
6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛岛光一，哈利德·哈桑·候赛因，齐藤省二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP