半导体装置制造方法及图纸

不需要复杂的结构就能够相对于冷却壳体高精度地定位散热基板。半导体装置(1)包括绝缘基板(14)、搭载于绝缘基板上的半导体元件(12、13)、冷却半导体元件的冷却器(20)。冷却器包括与绝缘基板接合的散热基板(21)、设于散热基板的同与绝缘基板之间的接合面相反的一侧的散热面的多个翅片(22)、具有收纳翅片的凹部(24)的冷却壳体(23)。在散热面设有与冷却壳体的凹部的内壁面的局部卡合的定位用的多个卡合片(221、222)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及一种具备用于冷却半导体元件的冷却器的半导体装置。
技术介绍
在混合动力汽车、电动汽车中，为了可变地驱动马达而利用有电力转换装置。在该电力转换装置中，使用有具备多个功率半导体元件的半导体模块(功率半导体模块)。通常，功率半导体元件在控制大电流时发热，随着电力转换装置的小型化、高输出化的进展，其发热量增大。以往，为了冷却功率半导体模块，提案有一种具备制冷剂式的冷却器的半导体装置。例如，这样的制冷剂式冷却器具备：金属制的散热基板，其同搭载功率半导体元件的绝缘基板的与半导体模块相反的一侧的面接合；散热用的翅片，其与该散热基板一体形成；以及箱形形状的冷却壳体，其收纳该翅片，并液密地安装于散热基板。通过使利用外部泵加压的冷却介质在冷却壳体内的流路中流动，从而将功率半导体元件的发热能量经由翅片向冷却介质散热。在具备这样的冷却器的半导体装置中，要求在相对于冷却壳体的适当的位置安装散热基板。以往，提案有一种半导体装置：在形成了制冷剂流路的冷却壳体的局部设置凹部，在构成散热基板的冷却翅片基座的局部设置与该凹部嵌合的凸部，在相对于冷却壳体的适当的位置安装冷却翅片基座(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016－92209号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述的专利文献1所述的半导体装置中，需要在冷却壳体和冷却翅片基座双方设置用于定位的结构。因此，具有构成半导体装置的部件变得复杂的问题。<br>本专利技术即是鉴于该问题点而做成的，其一个目的在于提供一种不需要复杂的结构就能够相对于冷却壳体高精度地定位散热基板的半导体装置。用于解决问题的方案本实施方式的半导体装置包括：绝缘基板，其具有第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；半导体元件，其搭载于所述绝缘基板的所述第1面上；以及冷却器，其用于冷却所述半导体元件，该半导体装置的特征在于，所述冷却器包括：散热基板，其具有接合面和与所述接合面相反的一侧的散热面，所述接合面与所述绝缘基板的所述第2面接合；多个翅片，其设于所述散热基板的所述散热面；以及冷却壳体，其具有收纳所述多个翅片的凹部，在所述散热面设有与所述冷却壳体的所述凹部的内壁面的局部卡合的定位用的多个卡合片。专利技术的效果根据本专利技术，不需要复杂的结构就能够相对于冷却壳体高精度地定位散热基板。附图说明图1是本实施方式所涉及的半导体装置的立体图。图2是本实施方式所涉及的半导体装置具有的冷却壳体的立体图和俯视图。图3是设于本实施方式所涉及的半导体装置的散热基板的翅片的说明图。图4是本实施方式所涉及的半导体装置的冷却介质的流动的说明图。图5是沿图4所示的A－A线切断的剖视图。图6是在本实施方式所涉及的半导体装置安装了树脂壳体的状态的立体图。具体实施方式以下，参照附图说明本实施方式所涉及的半导体装置的结构。图1是本实施方式所涉及的半导体装置的立体图。图2是本实施方式所涉及的半导体装置具有的冷却壳体的立体图和俯视图。在图1A中，表示本实施方式所涉及的半导体装置1具有的散热基板21，在图1B中，表示安装该散热基板21的冷却壳体23。在图2A中，表示使图1B所示的冷却壳体23旋转后的图，在图2B中，从上方表示冷却壳体23。以下，为了方便说明，将图1所示的上下方向、左右方向以及前后方向作为半导体装置的上下方向、左右方向以及前后方向进行说明。另外，在本说明书中，俯视是指从上方观察半导体装置的上表面的情况。如图1所示，本实施方式所涉及的半导体装置1构成为包括半导体模块10和冷却该半导体模块10的冷却器20。半导体模块10具有在后述的冷却器20的散热基板21之上配置的多个电路元件部11A、11B、11C。例如，半导体模块10利用这些电路元件部11A、11B、11C构成三相逆变电路。例如，电路元件部11A、11B、11C分别构成用于形成三相逆变电路的W相用电路、V相用电路以及U相用电路。如图1A所示，构成W相用电路的电路元件部11A具有：构成上侧臂的作为半导体元件的IGBT元件12和与该IGBT元件12反并联连接的续流二极管13；以及构成下侧臂的IGBT元件12和与该IGBT元件12反并联连接的续流二极管13。这些IGBT元件12和续流二极管13安装在与散热基板21接合的绝缘基板14上。对于构成V相用电路的电路元件部11B和构成U相用电路的电路元件部11C，也具有与电路元件部11A相同的结构。在绝缘基板14形成有用于构成上述电路的电路图案。此外，在此，对半导体模块10构成三相逆变电路的情况进行说明。然而，本专利技术所涉及的半导体模块10并不限定于构成三相逆变电路的情况，而能够适当变更。冷却器20构成为包括图1A所示的散热基板21、设于散热基板21的多个翅片22(参照图3)、图1B所示的冷却壳体23。详细后述，翅片22设于散热基板21的与接合绝缘基板14的面(接合面)相反的一侧的面(散热面)。散热基板21安装在冷却壳体23的上部。设于散热基板21的下表面(散热面)的多个翅片22收纳在形成于冷却壳体23的凹部24。此外，冷却壳体23有时被称作制冷剂套或者水套。如图1A所示，散热基板21由具有大致长方形形状的金属板材构成。例如，散热基板21由铝、铜、铁等金属材料构成。对于散热基板21，其长度方向沿半导体装置1的左右方向延伸，其宽度方向沿半导体装置1的前后方向延伸。半导体模块10配置于散热基板21的上表面的中央区域。在本实施方式中，构成半导体模块10的电路元件部11A、11B、11C在散热基板21的中央区域沿左右方向排列配置。另外，在散热基板21的四角部附近贯通形成有螺纹孔211。在螺纹孔211贯穿用于将散热基板21固定于冷却壳体23的螺钉(紧固构件)。如图1B和图2所示，冷却壳体23具有大致长方体形状的外形，在俯视时，具有长方形形状。俯视情况下的冷却壳体23的外形具有实质上与散热基板21的外形相同的形状。冷却壳体23具有底壁231和设于该底壁231的周缘的侧壁232，并具有上部开口的箱形形状。换言之，在冷却壳体23的上表面形成有凹部24。凹部24由底壁231的上表面、侧壁232的内壁面、后述的扩散壁237的上表面(倾斜面)、后述的汇聚壁238的上表面(倾斜面)规定。凹部24在俯视时具有长度方向配置于半导体装置1的左右方向的长方形形状(参照图2B)。在冷却壳体23设有用于向冷却壳体23内导入冷却介质的导入口233和用于自冷却壳体23内将冷却介质排出的排出口234。导入口233和排出口234分别设于沿着长度方向延伸的第1侧壁232a、第2侧壁232b各自的局部。导入口233配置在第1侧壁232a的一端部(图1所示的右方侧端部)的附近且是与凹部24连通的位置。排出口234配置在第2侧壁232b的另一端部(图1所示的左方侧端部)的附近且是与凹部24连通的位置。导入口233和排出口234配置在自凹部24的长度方向的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，该半导体装置包括：/n绝缘基板，其具有第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；/n半导体元件，其搭载于所述绝缘基板的所述第1面上；以及/n冷却器，其用于冷却所述半导体元件，/n该半导体装置的特征在于，/n所述冷却器包括：/n散热基板，其具有接合面和与所述接合面相反的一侧的散热面，所述接合面与所述绝缘基板的所述第2面接合；/n多个翅片，其设于所述散热基板的所述散热面；以及/n冷却壳体，其具有收纳所述多个翅片的凹部，/n在所述散热面设有与所述冷却壳体的所述凹部的内壁面的局部卡合的定位用的多个卡合片。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181003 JP 2018-1885321.一种半导体装置，该半导体装置包括：
绝缘基板，其具有第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；
半导体元件，其搭载于所述绝缘基板的所述第1面上；以及
冷却器，其用于冷却所述半导体元件，
该半导体装置的特征在于，
所述冷却器包括：
散热基板，其具有接合面和与所述接合面相反的一侧的散热面，所述接合面与所述绝缘基板的所述第2面接合；
多个翅片，其设于所述散热基板的所述散热面；以及
冷却壳体，其具有收纳所述多个翅片的凹部，
在所述散热面设有与所述冷却壳体的所述凹部的内壁面的局部卡合的定位用的多个卡合片。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
在俯视时，
所述多个翅片设于所述散热面的大致长方形形状的区域，
所述冷却壳体的所述凹部具有大致长方形形状，
所述多个卡合片具有与在所述凹部的对角配置的角部卡合的一对卡合片。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，
所述冷却壳体包含规定所述凹部的多个侧壁，在所述多个侧壁中的、沿着所述翅片的集合体的长度方向设置的一对第1侧壁和第2侧壁设有冷却介质的导入口和排出口，该冷却介质的导入口和排出口设于自所述凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤悠司，
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