半导体装置制造方法及图纸

具备：冷却套，其形成有冷媒的流入口和该冷媒的流出口；基座板；第1半导体元件，其设置于该基座板之上；第2半导体元件，其设置于该基座板之上；第1鳍片，其是在该第1半导体元件的正下方的该基座板的背面设置的，位于该冷却套之中；第2鳍片，其是在该第2半导体元件的正下方的该基座板的背面设置的，位于该冷却套之中；以及分离器，其设置于该冷却套之中，对从该流入口流入至该冷却套之中的冷媒进行分割，将该第1鳍片、该第2鳍片通过各自分割开的该冷媒进行冷却。

Semiconductor device

Has a cooling jacket, the formation of a refrigerant inlet and the refrigerant outlet; the base plate; a first semiconductor element arranged on the base plate; a second semiconductor element arranged on the base plate; first fins, which is provided on the back surface of the base plate is under the first party the semiconductor element, in the cooling jacket; second fins, which is provided on the back surface of the base plate just below the second of the semiconductor element, in the cooling jacket; and the separator, which is arranged in the cooling jacket, the refrigerant flows from the entrance to the flow of the cooling jacket the segmentation of the refrigerant of the first fins, the second fins through their separate cooling.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及例如用于大功率的通断的半导体装置。
技术介绍
在专利文献1中，公开了通过冷却水对LSI等发热体进行冷却的导热型冷却装置。在专利文献2中，公开了具有对冷却流体进行搅拌的凸起的散热器。专利文献1：日本特开平02-271560号公报专利文献2：日本特开2005-302898号公报
技术实现思路
在通过冷媒对发热的多个半导体元件进行冷却的情况下，优选避免特定的半导体元件成为高温，将多个半导体元件的温度波动减小。然而，例如，如果将在某个半导体元件的冷却中所使用的冷媒用于其他半导体元件的冷却，则先进行冷却的半导体元件被充分冷却，但后进行冷却的半导体元件并未被充分冷却。因此，存在多个半导体元件的温度波动变大的问题。本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够将多个半导体元件的温度波动降低的半导体装置。本专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具备：冷却套，其形成有冷媒的流入口和该冷媒的流出口；基座板；第1半导体元件，其设置于该基座板之上；第2半导体元件，其设置于该基座板之上；第1鳍片，其是在该第1半导体元件的正下方的该基座板的背面设置的，位于该冷却套之中；第2鳍片，其是在该第2半导体元件的正下方的该基座板的背面设置的，位于该冷却套之中；以及分离器，其设置于该冷却套之中，对从该流入口流入至该冷却套之中的冷媒进行分割，将该第1鳍片和该第2鳍片通过各自分割开的该冷媒进行冷却。本专利技术的其他特征在下面加以明确。专利技术的效果根据本专利技术，向多个半导体元件各自供给未使用的冷媒，因此能够将多个半导体元件的温度波动降低。附图说明图1是实施方式1涉及的半导体装置的分解图。图2是冷却套和分离器的俯视图。图3是沿图2的III-III线的剖视图。图4是对比例涉及的半导体装置的剖视图。图5是变形例涉及的分离器等的剖视图。图6是图5的分离器的俯视图。图7是实施方式2涉及的半导体装置的冷却套和分离器的俯视图。图8是图7的VIII-VIII线处的剖视图。图9是实施方式3涉及的半导体装置的斜视图。图10是实施方式4涉及的半导体装置的斜视图。图11是控制部的硬件结构图。具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构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涉及的半导体装置的分解图。该半导体装置具备由金属形成的基座板10。在基座板10之上设置有绝缘基板12、16。绝缘基板12在y方向上排列有3片，绝缘基板16也在y方向上排列有3片。绝缘基板12、16在上下表面具有金属图案。绝缘基板12、16的下表面的金属图案通过焊料固定于基座板10。在绝缘基板12的上表面的金属图案通过焊料固定有半导体元件14a、14b。半导体元件14a例如是IGBT，半导体元件14b例如是二极管。将3个半导体元件14a和3个半导体元件14b统称为第1半导体元件14。在绝缘基板16的上表面的金属图案通过焊料固定有半导体元件18a、18b。半导体元件18a例如是IGBT，半导体元件18b例如是二极管。将3个半导体元件18a和3个半导体元件18b统称为第2半导体元件18。这样，在基座板10之上设置有第1半导体元件14和第2半导体元件18。半导体装置作为整体构成3相交流逆变器。第1半导体元件14构成上桥臂元件，第2半导体元件18构成下桥臂元件。在基座板10的四角开设有贯通孔19。螺钉20穿过贯通孔19。在基座板10的背面形成有鳍片22。鳍片22例如是与基座板10一体形成的销状鳍片。鳍片22也可以是沿x方向延伸的平行鳍片。除了基座板10的端部以外，鳍片22设置于基座板10的背面整体。在鳍片22的下方有分离器30。分离器30是为了对冷媒进行引导而设置的。分离器30具备第1引导部30a和第2引导部30b、30c。第1引导部30a是沿y方向延伸的U字管。由第1引导部30a提供沿y方向延伸的流路30d。第2引导部30b、30c是与第1引导部30a的上端连接的板状部件。在第2引导部30b和第2引导部30c之间有一定宽度的间隙30e。第1引导部30a和第2引导部30b、30c的y负方向端部构成一个表面。将该表面称为第1接触面30A。第1引导部30a和第2引导部30b、30c的y正方向端部构成一个表面。将该表面称为第2接触面30B。在分离器30的下方有冷却套50。在冷却套50的上表面形成有对O形环40的一部分进行收容的槽50a。在冷却套50形成有冷媒的流入口50b和冷媒的流出口50c、50d。将形成有流入口50b的面称为第1面50A，将形成有流出口50c、50d的面称为第2面50B。第1面50A与第2面50B相对。第1面50A和第2面50B通过第3面50C和第4面50D而相连。在冷却套50的四角设置有螺钉孔50g。将穿过基座板10的贯通孔19的螺钉20紧固于该螺钉孔50g，从而使夹在基座板10的下表面和冷却套50的上表面之间的O形环40弹性变形。通过O形环40弹性变形，从而能够防止冷媒从基座板10和冷却套50之间流出。图2是冷却套50和装入至冷却套50之中的分离器30的俯视图。分离器30通过螺钉32固定于冷却套50。分离器30的第1接触面30A与冷却套50的第1面50A接触。分离器30的第2接触面30B与冷却套50的第2面50B接触。换言之，第1引导部30a和第2引导部30b、30c与第1面50A和第2面50B相接。在分离器30(第2引导部30b)和冷却套50的第3面50C之间设置有间隙60。在分离器30(第2引导部30c)和冷却套50的第4面50D之间设置有间隙62。图3是沿图2的III-III线的剖视图。图3示出基座板10及固定于此的半导体元件等，并且还示出流入口50b及流出口50c、50d。将在第1半导体元件14的正下方的基座板10的背面设置的鳍片22称为第1鳍片22a。将在第2半导体元件18的正下方的基座板10的背面设置的鳍片22称为第2鳍片22b。包含第1鳍片22a和第2鳍片22b的所有的鳍片22位于冷却套50之中。第1鳍片22a的前端与第2引导部30b接触，第2鳍片22b的前端与第2引导部30c接触。对冷媒的流动进行说明。从流入口50b流入的冷媒被导入至由第1引导部30a形成的流路30d之中。流路30d的冷媒经由间隙30e，被引导向第1鳍片22a和第2鳍片22b之间。然后，冷媒向x正方向和x负方向分开。向x负方向前进的冷媒穿过第2引导部30b和基座板10的背面之间的空间，对第1鳍片22a进行冷却。向x正方向前进的冷媒穿过第2引导部30c和基座板10的背面之间的空间，对第2鳍片22b进行冷却。这样，通过第2引导部30b、30c，将第1鳍片22a和第2鳍片22b之间的冷媒向第1鳍片22a的方向及第2鳍片22b的方向引导。对第1鳍片22a进行了冷却的冷媒经由间隙60从第1流出口50c排出。对第2鳍片22b进行了冷却的冷媒经由间隙62从第2流出口50d排出。由于使分离器30的第1接触面30A和第2接触面30B分别与冷却套50的第1面50A和第2面50B接触，因此没有上述两条流路以外的流路。在这里，为了使本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的特征的理解变得容易，对对比例进行说明。图4是对比例涉及的半导体装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：冷却套，其形成有冷媒的流入口和所述冷媒的流出口；基座板；第1半导体元件，其设置于所述基座板之上；第2半导体元件，其设置于所述基座板之上；第1鳍片，其是在所述第1半导体元件的正下方的所述基座板的背面设置的，位于所述冷却套之中；第2鳍片，其是在所述第2半导体元件的正下方的所述基座板的背面设置的，位于所述冷却套之中；以及分离器，其设置于所述冷却套之中，对从所述流入口流入至所述冷却套之中的冷媒进行分割，将所述第1鳍片和所述第2鳍片通过各自分割开的所述冷媒进行冷却。

【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，具备：冷却套，其形成有冷媒的流入口和所述冷媒的流出口；基座板；第1半导体元件，其设置于所述基座板之上；第2半导体元件，其设置于所述基座板之上；第1鳍片，其是在所述第1半导体元件的正下方的所述基座板的背面设置的，位于所述冷却套之中；第2鳍片，其是在所述第2半导体元件的正下方的所述基座板的背面设置的，位于所述冷却套之中；以及分离器，其设置于所述冷却套之中，对从所述流入口流入至所述冷却套之中的冷媒进行分割，将所述第1鳍片和所述第2鳍片通过各自分割开的所述冷媒进行冷却。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述分离器具备：第1引导部，其将从所述流入口流入的所述冷媒向所述第1鳍片和所述第2鳍片之间进行引导；以及第2引导部，其将所述第1鳍片和所述第2鳍片之间的所述冷媒向所述第1鳍片的方向以及所述第2鳍片的方向进行引导。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述流出口具有第1流出口和第2流出口，对所述第1鳍片进行了冷却的所述冷媒从所述第1流出口排出，对所述第2鳍片进行了冷却的所述冷媒从所述第2流出口排出。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，所述第1鳍片的前端、所述第2鳍片的前端与所述第2引导部接触。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述冷却套具备：第1面，其形成有所述流入口；以及第2面，其形成有所述流出口，与所述第1面相对，所述第1引导部与所述第1面及所述第2面相接，所述第2引导部与所述第1面及所述第2面相接。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述分离器对从所述流入口流入至所述冷却套之中的冷媒进行分割，以使得对所述第2鳍片进行冷却的所述冷媒的流量比对所述第1鳍片进行冷却的所述冷媒的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛岛光一，
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