半导体装置制造方法及图纸

对半导体装置所具有的多个有源元件均匀地进行冷却。第1多个有源元件、第2多个有源元件以及无源元件分别配置于第1方向的第1范围、第2范围以及第3范围。第3范围位于第1范围与第2范围之间。在冷却套的开口部收容针式鳍片。开口部在第2方向的下游侧端部具有第1出口以及第2出口。第1出口以及第2出口分别配置于第1范围以及第2范围。冷却套在第2方向的下游侧端部具有分流壁。分流壁配置于第3范围。冷却套在底面具有冷媒导入槽。冷媒导入槽配置于第3范围，从第2方向的上游侧端部延伸至第1多个有源元件以及第2多个有源元件的在第2方向上的配置范围的中途。范围的中途。范围的中途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置。

技术介绍

[0002]水冷型功率模块具有冷却器以及多个半导体元件。在冷却器处流动冷媒。多个半导体元件通过在冷却器处流动的冷媒而得到冷却。
[0003]就水冷型功率模块而言，为了有效地对多个半导体元件进行冷却，提出了各种冷却器的构造。
[0004]例如，在专利文献1所记载的技术中，设置阻止冷媒绕过散热鳍片组而流动的障碍板(第0070段)。由此，能够提高功率模块的冷却性能(第0070段)。
[0005]另外，在专利文献2所记载的技术中，通过电路基板的中央部的凸的部分而使水冷套变形(第0039段)。由此，位于电路基板的中央部处的部分的水冷套的流路变窄，因此该部分的流速变快(第0039段)。由此，能够提高功率模块的散热性(第0039段)。
[0006]专利文献1：日本特开2013
‑
13255号公报
[0007]专利文献2：日本特开2007
‑
266224号公报

技术实现思路

[0008]但是，就以往的水冷型功率模块而言，用于对在冷媒流的上游侧配置的半导体元件进行冷却而成为了高温的冷媒被用于对在冷媒流的下游侧配置的半导体元件进行冷却。因此，后者的半导体元件的温度比前者的半导体元件的温度高。由此，多个半导体元件的寿命产生波动。该问题在进行高负载通电的情况下变得特别显著。
[0009]本专利技术就是鉴于这些问题而提出的。本专利技术要解决的课题是对半导体装置所具有的多个有源元件均匀地进行冷却。
[0010]半导体装置具有带针式鳍片基座板、第1多个有源元件、第2多个有源元件、无源元件以及冷却套。
[0011]带针式鳍片基座板具有基座板以及针式鳍片。基座板具有第1主面以及第2主面。第2主面位于与第1主面所在侧相反侧。
[0012]在第1主面之上配置第1多个有源元件、第2多个有源元件以及无源元件。针式鳍片与第2主面结合。
[0013]第1方向以及第2方向与第1主面平行。第2方向与第1方向垂直。
[0014]第1多个有源元件、第2多个有源元件以及无源元件分别配置于第1方向的第1范围、第2范围以及第3范围。第3范围位于第1范围与第2范围之间。第1多个有源元件沿第2方向排列。第2多个有源元件沿第2方向排列。
[0015]冷却套具有开口部。在开口部收容针式鳍片。
[0016]在本专利技术的第1方式中，开口部在第2方向的下游侧端部具有第1出口以及第2出口。第1出口以及第2出口分别配置于第1范围以及第2范围。另外，冷却套在第2方向的下游
侧端部具有分流壁。分流壁配置于第3范围，配置于第1出口与第2出口之间。
[0017]在本专利技术的第2方式中，开口部在第2方向的上游侧端部具有入口。另外，冷却套具有底面。底面隔着开口部而与第2主面相对。另外，冷却套在底面具有冷媒导入槽。冷媒导入槽配置于第3范围，从第2方向的上游侧端部延伸至第1多个有源元件以及第2多个有源元件的在第2方向上的配置范围的中途。
[0018]专利技术的效果
[0019]根据本专利技术的第1方式，在第1方向的第1范围以及第2范围形成沿第2方向流过开口部的下游部而从开口部流出的冷媒流，在第1方向的第3范围没有形成这样的冷媒流。因此，沿第2方向在开口部的下游部流过的冷媒流的流速变快。由此，能够对在第2方向的下游侧配置的有源元件有效地进行冷却。因此，能够对半导体装置所具有的多个有源元件均匀地进行冷却。
[0020]根据本专利技术的第2方式，在形成流过开口部的下游部而从开口部流出的冷媒流时，使由流过冷媒导入槽的冷媒流形成并保持低温的冷媒流合流。由此，能够对在第2方向的下游侧配置的有源元件有效地进行冷却。因此，能够对半导体装置所具有的多个有源元件均匀地进行冷却。
[0021]本专利技术的目的、特征、方案以及优点通过以下的详细说明和附图变得更清楚。
附图说明
[0022]图1是示意性地图示实施方式1的半导体装置的分解斜视图。
[0023]图2是示意性地图示实施方式1的半导体装置所具有的半导体模块的俯视图。
[0024]图3是示意性地图示实施方式1的半导体装置所具有的冷却套以及O型环的斜视图。
[0025]图4是示意性地图示实施方式1的半导体装置所具有的冷却套以及O型环的一部分的斜视图。
[0026]图5是示意性地图示实施方式1的半导体装置所具有的冷却套以及O型环的一部分，以及在实施方式1的半导体装置的内部形成的冷媒流的俯视图。
具体实施方式
[0027]1实施方式1
[0028]1.1半导体装置
[0029]图1是示意性地图示实施方式1的半导体装置的分解斜视图。
[0030]图1所图示的实施方式1的半导体装置1是带冷却套的半导体模块。
[0031]半导体装置1具有半导体模块11、冷却套12、O型环13以及螺钉14。
[0032]半导体模块11具有带针式鳍片基座板101、第1多个有源元件102、第2多个有源元件103以及多个无源元件104。另外，半导体模块11具有安装螺孔111。带针式鳍片基座板101具有基座板121以及针式鳍片122。第1多个有源元件102、第2多个有源元件103以及多个无源元件104配置于基座板121的第1主面121a之上。针式鳍片122与基座板121的第2主面121b结合。第2主面121b位于与第1主面121a所在侧相反侧。
[0033]冷却套12具有安装螺孔131、开口部132以及O型环槽133。安装螺孔131、开口部132
以及O型环槽133配置于冷却套12的安装面12a。在安装螺孔131的内表面形成有螺钉槽。O型环槽133沿开口部132的外周而配置。在开口部132中流动冷媒。
[0034]O型环13被收容于O型环槽133。螺钉14将安装螺孔111贯通，与安装螺孔131螺合。由此，半导体模块11隔着O型环13而安装于冷却套12的安装面12a。O型环13将从开口部132经由半导体模块11与冷却套12之间的间隙而到达至半导体装置1外部的路径堵塞。由此，流过开口部132的冷媒被封住。
[0035]在半导体模块11被安装于冷却套12的安装面12a的状态下，针式鳍片122被收容于开口部132。由此，针式鳍片122被浸入至流过开口部132的冷媒。由此，由第1多个有源元件102、第2多个有源元件103以及多个无源元件104产生的热依次经由基座板121以及针式鳍片122而传导至流过开口部132的冷媒。传导来的热通过从开口部132流出的冷媒流而被传递至半导体装置1的外部。由此，第1多个有源元件102、第2多个有源元件103以及多个无源元件104通过冷媒而得到冷却。
[0036]1.2半导体模块
[0037]图2是示意性地图示实施方式1的半导体装置所具有的半导体模块的俯视图。
[0038]图2所图示的半导体模块11是6合1的半导体模块。因此，由第1多个有源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置(1)，其具有：带针式鳍片基座板(101)，其具有基座板(121)和针式鳍片(122)，该基座板(121)具有第1主面(121a)、位于与所述第1主面(121a)所在侧相反侧的第2主面(121b)，该针式鳍片(122)与所述第2主面(121b)结合；第1多个有源元件(102)，其配置于所述第1主面(121a)之上，配置于与所述第1主面(121a)平行的第1方向(X)的第1范围(R1)，沿与所述第1主面(121a)平行且与所述第1方向(X)垂直的第2方向(Y)排列；第2多个有源元件(103)，其配置于所述第1主面(121a)之上，配置于所述第1方向(X)的第2范围(R2)，沿所述第2方向(Y)排列；无源元件(104)，其配置于所述第1主面(121a)之上，配置于位于所述第1范围(R1)与所述第2范围(R2)之间的所述第1方向(X)的第3范围(R3)；以及冷却套(12)，其具有开口部(132)，该开口部(132)收容所述针式鳍片(122)，该开口部在所述第2方向(Y)的下游侧端部具有配置于所述第1范围(R1)的第1出口(151)、以及配置于所述第2范围(R2)的第2出口(152)，该冷却套(12)在所述开口部(132)的所述第2方向(Y)的下游侧端部具有分流壁(12c)，该分流壁(12c)配置于所述第3范围(R3)且配置于所述第1出口(151)与所述第2出口(152)之间。2.一种半导体装置(1)，其具有：带针式鳍片基座板(101)，其具有基座板(121)和针式鳍片(122)，该基座板(121)具有第1主面(121a)、位于与所述第1主面(121a)所在侧相反...

【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：