冷却装置和半导体装置制造方法及图纸

一种冷却装置，包括基体和多个散热器片。该基体包括外部、内部、进口以及出口。发热元件连接到基体的外部。散热器片位于基体的内部中、发热元件的附近。散热器片从进口到出口地设置。每个散热器片均具有侧向横截面，该侧向横截面具有在冷却介质的流动方向上的尺寸以及在与冷却介质的流动方向正交的横向方向上的尺寸。在流动方向上的尺寸长于在横向方向上的尺寸。散热器片在横向方向上彼此分离开预定的距离。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种冷却装置，包括基体和多个散热器片。该基体包括外部、内部、进口以及出口。发热元件连接到基体的外部。散热器片位于基体的内部中、发热元件的附近。散热器片从进口到出口地设置。每个散热器片均具有侧向横截面，该侧向横截面具有在冷却介质的流动方向上的尺寸以及在与冷却介质的流动方向正交的横向方向上的尺寸。在流动方向上的尺寸长于在横向方向上的尺寸。散热器片在横向方向上彼此分离开预定的距离。【专利说明】冷却装置和半导体装置
本专利技术涉及一种冷却装置，该冷却装置通过流经基体的冷却介质冷却连接到该冷却装置的基体的发热元件，并且本专利技术涉及一种半导体装置，该半导体装置包括与绝缘基板连接的冷却装置，在该绝缘基板上安装有半导体元件。
技术介绍
—种对例如电子部件的发热元件进行冷却的现有技术中已知的冷却装置包括基体以及形成在基体中的流动通道。该发热元件安装在基体的外部上。冷却介质流经流动通道(参照例如日本公开专利公报N0.2012-29539)。在以上公报中公开的冷却装置中，在流动通道中设置有多个销状散热器片。流动通道的壁表面以及散热器片形成基体的内表面。散热器片增大了基体的与冷却介质接触的内表面的面积。当由发热元件产生的热量转移到基体时，散热器片增大了基体的内表面与基体中的冷却介质之间的热交换的量。这改善了冷却发热元件的效率。在以上冷却装置中，为了进一步改善对发热元件的冷却效率，可以增加具有圆形横截面的散热器片的直径，以增大每个散热器片的表面面积。然而，这会增加每个散热器片的宽度。即，散热器片的尺寸会在与冷却介质的流动方向正交的横向方向上增加。结果，散热器片增加了流动通道中的流动阻力，这又增大了冷却介质穿过流动通道时的压力损失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷却装置以及一种半导体装置，该冷却装置和半导体装置抑制了冷却介质穿过基体的内部时的压力损失的增加，并且改善了冷却发热元件的效率。为了实现上述目的，本专利技术的一个方面是一种冷却装置，其包括基体和多个销状散热器片。该基体包括外部、内部、进口以及出口。发热元件连接到外部。散热器片位于基体的内部中、靠近发热元件的部分处。散热器片从进口到出口地设置。冷却装置通过在基体的内部中从进口向出口流动的冷却介质冷却发热元件。散热器片中的每个散热器片均包括侧向横截面，所述侧向横截面具有在冷却介质的流动方向上的尺寸和在与冷却介质的流动方向正交的横向方向上的尺寸，并且在流动方向上的尺寸长于在横向方向上的尺寸。散热器片在横向方向上彼此分离开预定的距离。通过结合附图、借助于示例说明本专利技术的原理的以下描述，本专利技术的其他方面和优势将变得明显。【专利附图】【附图说明】本专利技术及其目的和优势可以通过参照目前优选实施方式的以下描述以及附图得到最好的理解，在附图中:图1为根据本专利技术第一实施方式的冷却装置的分解立体图；图2为图1中的冷却装置的截面图；图3为示出了图1中的冷却装置的运行的示意图；图4A至图4D为分别示出了根据其他实施方式的冷却装置的主要部分的放大截面图。【具体实施方式】现在将参照图1至图3对本专利技术的一个实施方式进行描述。参照图1，在本实施方式中，冷却装置10包括基体20。该基体20包括铝制的第一基体形成构件21和铝制的第二基体形成构件22。第一基体形成构件21和第二基体形成构件22具有相同的形状并且彼此联接。第一基体形成构件21和第二基体形成构件22中的每一者均包括底板23、侧壁25a、侧壁25b以及板状接合部26。底板23在从上方观察时为矩形。侧壁25a设置在底板23的短边上。侧壁25b设置在底板23的长边上。接合部26从侧壁25a和侧壁25b的每个末端沿大致水平方向向外延伸。基体20包括内部区域S。该内部区域S用作冷却介质流动穿过的流动通道。在第一基体形成构件21中，底板23包括面向内部区域S的内表面以及为该内表面的相反侧的外表面。用作发热元件的半导体元件28通过矩形板状绝缘基板27连接到外表面。绝缘基板27包括通过金属板(未图示)连接到第一基体形成构件21的下表面，该金属板用作接合层。绝缘基板27的纵向方向与第一基体形成构件21的纵向方向一致。该绝缘基板27包括其上安装有半导体元件28的上表面。在上表面与半导体元件28之间设置有用作布线层的金属板(未图示)。在本实施方式中，其上安装有半导体元件28的绝缘基板27联接到冷却装置10的基体20的外表面以形成半导体装置30。在第一基体形成构件21与第二基体形成构件22之间设置有支承板32。该支承板32支承容置在基体20的内部区域S中的销状散热器片31。支承板32为矩形板并且具有与接合部26相同的尺寸。支承板32保持在接合部26之间，使得支承板32面向第一基体形成构件21的底板23和第二基体形成构件22的底板23。第一基体形成构件21的接合部26、第二基体形成构件22的接合部26、以及支承板32被硬焊并联接在一起。该硬焊气密地密封接合部26与支承板32之间的接合界面。支承板32将内部区域S分成第一流动通道SI (参照图2)以及第二流动通道S2。在第一基体形成构件21中，接合部26的两个纵向端包括如图2中所示的凹部33a和凹部34a。类似地，在第二基体形成构件22中，接合部26的纵向端包括凹部33b和凹部34b。第一基体形成构件21的接合部26和第二基体形成构件22的接合部26与支承板32结合。结果，第一基体形成构件21的凹部33a和34a形成将第一流动通道SI与基体20的外部连通的连通部。类似地，第二基体形成构件22的凹部33b和34b形成将第二流动通道S2与基体20的外部连通的连通部。基体形成构件21的凹部33a的边缘和基体形成构件22的凹部33b的边缘被用来联接圆筒形流入管41。该流入管41引导冷却介质经由凹部33a进入第一流动通道SI以及经由凹部33b进入第二流动通道S2。类似地，基体形成构件21的凹部34a的边缘和基体形成构件22的凹部34b的边缘被用来联接圆筒形流出管42。该流出管42使冷却介质经由凹部34a排出第一流动通道SI以及经由凹部34b排出第二流动通道S2。冷却介质在基体形成构件21和22的纵向方向上从凹部33a和33b流至凹部34a和34b。凹部33a和33b用作基体20的进口。凹部34a和34b用作基体20的出口。参照图2，从上方观察时，在支承板32的上表面和下表面上，从凹部33a和33b到凹部34a和34b，以错列的方式设置有多个销状散热器片31。更具体地，设置在支承板32的上表面上的散热器片31接近基体20中的发热元件。设置在支承板32的下表面上的散热器片31远离基体20中的发热元件。支承在支承板32的上表面上的散热器片31和支承在支承板32的下表面上的散热器片31具有相同的布置。更具体地，7行散热器片31设置在支承板32的上表面和下表面中的每一者上。这7行包括在支承板32的纵向方向上交替地设置的4行散热器片31a和3行散热器片31b。每行散热器片31a均包括在支承板32的横向方向上以固定间隔设置的4个散热器片31a。每行散热器片31b均包括在支承板32的横向方向上以固定间隔设置的3个散热器片31b。散热器片31b设置在横向方向上相邻的散热器片31a之间。在这种情况下，散热器片31a和散热器片3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却装置，包括：基体，所述基体包括外部、内部、进口以及出口，其中，所述外部连接有发热元件；以及多个销状散热器片，所述多个销状散热器片位于所述基体的所述内部中、靠近所述发热元件的部分处，其中，所述散热器片从所述进口到所述出口地设置，其中，所述冷却装置通过在所述基体的所述内部中从所述进口向所述出口流动的冷却介质冷却所述发热元件，所述散热器片中的每个散热器片均包括侧向横截面，所述侧向横截面具有在所述冷却介质的流动方向上的尺寸和在与所述冷却介质的所述流动方向正交的横向方向上的尺寸，并且在所述流动方向上的所述尺寸长于在所述横向方向上的所述尺寸，以及所述散热器片在所述横向方向上彼此分离开预定的距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森昌吾，音部优里，加藤直毅，西槙介，平野智哉，松岛诚二，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本;JP