冷却装置、半导体模块以及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术提供包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置，所述冷却装置具备：顶板，其具有下表面；壳部，其包含配置在顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围流通部的外缘部、以及设置在外缘部的内侧的侧壁，并且在俯视下具有两组对置的边，侧壁包含第一节流部，所述第一节流部使流通部的俯视下与一组对置的边平行的第一方向上的宽度沿与第一方向正交的第二方向变化，用于将顶板和壳部紧固在外部装置的紧固部设置在顶板和外缘部重叠地配置的部分，紧固部在第一方向上与第一节流部对置地配置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却装置、半导体模块以及车辆
本专利技术涉及一种冷却装置、半导体模块以及车辆。
技术介绍
以往，已知在包含功率半导体芯片等半导体元件的半导体模块中设置了冷却装置的构成(例如，参照专利文献1-5)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/204257号专利文献2：国际公开第2016/021565号专利文献3：日本特开2014-179563号公报专利文献4：日本特开2015-65310号公报专利文献5：日本特许第5565459号公报
技术实现思路
技术问题优选冷却装置具有易于小型化的构造。技术方案在本专利技术的第一实施方式中提供包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置。冷却装置可以具备具有下表面的顶板、以及壳部。壳部可以包含配置在顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围流通部的外缘部、以及设置在外缘部的内侧的侧壁。壳部可以在俯视下具有两组对置的边。侧壁可以包含第一节流部，所述第一节流部使流通部的在俯视下与一组所述对置的边平行的第一方向上的宽度沿与第一方向正交的第二方向变化。用于将顶板和壳部紧固在外部装置的紧固部可以设置在顶板和所述外缘部重叠地配置的部分。紧固部可以在第一方向上，与第一节流部对置地配置。壳部可以包含具有四个角部的底板。流通部可以配置在底板与顶板的下表面之间。在底板的至少一个角部可以设置有将流通部与外部连接的第一开口部。在第二方向上，从第一开口部到第一节流部为止的距离可以比从第一开口部到底板的第二方向上的中心位置为止的距离短。冷却装置还可以具备配置在流通部的冷却片。冷却片可以具有：第一路径，其沿第一方向而设置；以及第二路径，其沿第一方向而设置，并且压力损失比第一路径的压力损失大。在第一方向上，第二路径的第二方向上的至少一部分可以与第一节流部对置地配置。侧壁还可以包含第二节流部，所述第二节流部设置在比第二路径更靠流通部中的制冷剂的流通路径的下游侧，并且设置在隔着底板而与第一节流部对置的一侧，所述第二节流部的第一方向上的流通部的宽度在俯视下沿第二方向变化。在底板的至少一个角部可以设置有将流通部与外部连接的第二开口部。以俯视下的底板的中心为基准，第一开口部与第二开口部可以对称地配置，并且第一节流部与第二节流部可以对称地配置。侧壁在一组对置的边中的一个边可以包含多个第一节流部。距离第一开口部最近的一个第一节流部的第二方向上的宽度可以大于另一个第一节流部的第二方向上的宽度。紧固部可以包含贯通顶板和壳部的贯通孔。在俯视下，贯通孔的至少一部分可以设置在比侧壁更靠第一方向上的壳部的中央侧的位置。在俯视下，第一开口部可以配置在比第一节流部更靠壳部的第一方向上的外侧的位置。在第一方向上，比第一节流部更靠下游侧的流通部的流通路径的宽度可以为从第一开口部到第一节流部之间的流通部的流通路径的宽度的2/3以下。在顶板的上方，半导体芯片可以沿第二方向配置多个。相比于配置在流通部的流通路径的最上游侧的半导体芯片，第一节流部可以配置在流通部的流通路径的下游侧。在第一方向上，半导体芯片与第一节流部可以以不对置的方式配置。在第二方向上，半导体芯片可以以从流通部的流通路径的上游侧起而分为第一区域、第二区域以及第三区域的方式设置。在第二方向上，第一节流部可以配置在第一区域与第二区域之间。在本专利技术的第二方式中，提供一种半导体模块，所述半导体模块具备第一方式的冷却装置、以及配置在顶板的上方的半导体装置。在本专利技术的第三方式中，提供一种车辆，所述车辆具备本专利技术的第二方式的半导体模块。应予说明，上述专利技术概要并没有列举本专利技术的全部特征。另外，这些特征的子组合也将成为专利技术。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式的半导体模块100的一例的示意性的截面图。图2是示出俯视(xy面)下的顶板20的形状的一例的图。图3是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的一例的图。图4是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的放大图。图5是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的其他放大图。图6是示出在图3所示的壳部40中，底板64的中心和底板64的第二方向上的中心位置的图。图7是示出比较例的壳部240的俯视(xy面)下的形状的图。图8是图3中的区域A的放大图。图9是示出图8中的a-a’截面的一例的图。图10是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。图11是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。图12是将顶板20和壳部40分离而示出的立体图。图13是示出本专利技术的一个实施方式的车辆200的概要的图。图14是示出本专利技术的一个实施方式的半导体模块100的主电路图。符号说明10···冷却装置、11···外侧面、13a···内侧面、13b···内侧面、16···上表面、19···角部、20···顶板、22···上表面、24···下表面、26···边、28···边、29···角部、40···壳部、41···框部、42···开口部、46···边、48···边、50···第一区域、52···第二区域、54···第三区域、62···外缘部、63···侧壁、64···底板、68···第一节流部、69···第二节流部、70···半导体装置、72···收容部、74···密封部、76···电路基板、78···半导体芯片、79···贯通孔、80···紧固部、81···紧固部、85···紧固部、86···贯通孔、88···外周、89···外周、90···管、92···制冷剂流通部、94···冷却片、96···障碍体、98···路径、99···路径、100···半导体模块、200···车辆、210···控制装置、263···侧壁、240···壳部、242···开口部、285···紧固部具体实施方式以下，虽然通过专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，但是以下的实施方式并不限定权利要求所涉及的专利技术。另外，实施方式中所说明的特征的全部组合未必是专利技术的技术方案所必须的。图1是示出本专利技术的一个实施方式的半导体模块100的一例的示意性的截面图。半导体模块100具备半导体装置70和冷却装置10。本例的半导体装置70载置于冷却装置10。在本说明书中，将载置有半导体装置70的冷却装置10的表面设为xy面，将与xy面垂直的轴设为z轴。在本说明书中，虽然将在z轴方向上从冷却装置10朝向半导体装置70的方向称为上，将相反方向称为下，但是上和下的方向不限于重力方向。另外在本说明书中，将各部件的面中的、上侧的面称为上表面，将下侧的面称为下表面，将上表面和下表面之间的面称为侧面。在本说明书中，俯视是指从xy面的上方沿z轴方向观察对象物的情况。半导体装置70包含一个以上功率半导体芯片等半导体芯片78。作为一例，在半导体芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却装置，其特征在于，是用于包含半导体芯片的半导体模块的冷却装置，其具备：/n顶板，其具有下表面；以及/n壳部，其包含配置在所述顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围所述流通部的外缘部、以及设置在所述外缘部的内侧的侧壁，并且在俯视下具有两组对置的边，/n所述侧壁包含第一节流部，所述第一节流部使所述流通部的在俯视下与一组所述对置的边平行的第一方向上的宽度沿与所述第一方向正交的第二方向变化，/n用于将所述顶板和所述壳部紧固在外部装置的紧固部设置在所述顶板和所述外缘部重叠地配置的部分，/n所述紧固部在所述第一方向上，与所述第一节流部对置地配置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180627 JP 2018-1219321.一种冷却装置，其特征在于，是用于包含半导体芯片的半导体模块的冷却装置，其具备：
顶板，其具有下表面；以及
壳部，其包含配置在所述顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围所述流通部的外缘部、以及设置在所述外缘部的内侧的侧壁，并且在俯视下具有两组对置的边，
所述侧壁包含第一节流部，所述第一节流部使所述流通部的在俯视下与一组所述对置的边平行的第一方向上的宽度沿与所述第一方向正交的第二方向变化，
用于将所述顶板和所述壳部紧固在外部装置的紧固部设置在所述顶板和所述外缘部重叠地配置的部分，
所述紧固部在所述第一方向上，与所述第一节流部对置地配置。


2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述壳部包含具有四个角部的底板，
所述流通部配置在所述底板与所述顶板的下表面之间，
在所述底板的至少一个角部设置有将所述流通部与外部连接的第一开口部，
在所述第二方向上，从所述第一开口部到所述第一节流部为止的距离比从所述第一开口部到所述底板的所述第二方向上的中心位置为止的距离短。


3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却装置还具备配置在所述流通部的冷却片，
所述冷却片具有：第一路径，其沿所述第一方向而设置；以及第二路径，其沿所述第一方向而设置，并且压力损失比所述第一路径的压力损失大，
在所述第一方向上，所述第二路径的所述第二方向上的至少一部分与所述第一节流部对置地配置。


4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，
所述侧壁在比所述第二路径更靠所述流通部中的制冷剂的流通路径的下游侧还包含第二节流部，所述第二节流部设置在隔着所述底板而与所述第一节流部对置的一侧，
所述第二节流部使所述第一方向上的所述流通部的宽度在俯视下沿所述第二方向变化。


5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，
在所述底板的至少一个所述角部设置有将所述流通部与外部连接的第二开口部，
以俯视下的所述底板的中心为基准，所述第一开口部与所述第二开...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田亨，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP