冷却器和半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供冷却器和半导体装置。高效冷却半导体装置。冷却器具备沿Y方向延伸的主体部，主体部具备：外壁，其包括供半导体模块配置的外表面和与外表面相反的一侧的内表面；流入路径，其沿Y方向延伸，制冷剂自其一端流入；流出路径，其沿Y方向延伸，制冷剂自其一端流出；多个冷却流路，其将内表面作为壁面的一部分；间壁，其在与内表面垂直的Z方向上与外壁空开间隔地配置并将流入路径以及流出路径与多个冷却流路分隔；以及节流部，其设于将冷却流路与流入路径连通的连通部分，多个冷却流路在与外表面垂直的Z方向位于流入路径与外壁之间及流出路径与外壁之间，各冷却流路将流入路径和流出路径在与Y方向交叉的X方向上连通。出路径在与Y方向交叉的X方向上连通。出路径在与Y方向交叉的X方向上连通。

【技术实现步骤摘要】
冷却器和半导体装置


[0001]本专利技术涉及冷却器和半导体装置。

技术介绍

[0002]已知有使用冷却水等制冷剂对包括开关元件等发热器件的半导体装置进行冷却的方法。
[0003]例如，在专利文献1中公开了如下结构：通过使用冷却流体对与发热器件热结合的传热板进行冷却，从而对发热器件进行冷却。
[0004]另外，例如，在专利文献2中，作为对包括作为发热源的半导体芯片的半导体封装的瞬态热进行测量的装置，公开了一种包括对半导体封装进行外部冷却的外部冷却机构的装置。
[0005]外部冷却机构例如利用液体制冷剂对形成半导体封装的下表面的散热器进行冷却。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2020－073845号公报
[0009]专利文献2：日本特开2021－027097号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的问题
[0011]在对半导体装置进行冷却的冷却器中，要求高效地对半导体装置进行冷却。
[0012]考虑到以上的情况，本专利技术的一个技术方案的目的之一在于提供一种高效地冷却半导体装置的冷却器。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术的优选的技术方案为一种冷却器，其中，该冷却器具备沿第1方向延伸的冷却主体部，所述冷却主体部具备：冷却壁，其包括供发热体配置的第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；第1流路，其沿所述第1方向延伸，制冷剂自该第1流路的一端流入；第2流路，其沿所述第1方向延伸，所述制冷剂自该第2流路的一端流出；多个冷却流路，其将所述第2面作为壁面的一部分；间壁，其在与所述第1面垂直的第3方向上与所述冷却壁空开间隔地配置，该间壁将所述第1流路与所述多个冷却流路分隔，并且将所述第2流路与所述多个冷却流路分隔；以及第1节流部，其设于所述多个冷却流路中的第1冷却流路与所述第1流路连通的连通部分，所述多个冷却流路在所述第1方向上排列，并且沿与所述第1方向交叉的第2方向延伸，所述多个冷却流路在所述第3方向上位于所述第1流路与所述冷却壁之间以及所述第2流路与所述冷却壁之间，所述多个冷却流路分别将所述第1流路与所述第2流路在所述第2方向上连通。
[0015]本专利技术的优选的另一技术方案为一种冷却器，其中，该冷却器具备沿第1方向延伸
的冷却主体部，所述冷却主体部具备：冷却壁，其包括供发热体配置的第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；第1流路，其沿所述第1方向延伸，制冷剂自该第1流路的一端流入；第2流路，其沿所述第1方向延伸，所述制冷剂自该第2流路的一端流出；多个冷却流路，其将所述第2面作为壁面的一部分；间壁，其在与所述第1面垂直的第3方向上与所述冷却壁空开间隔地配置，该间壁将所述第1流路与所述多个冷却流路分隔，并且将所述第2流路与所述多个冷却流路分隔；以及第2节流部，其设于所述多个冷却流路中的第1冷却流路，所述多个冷却流路在所述第1方向上排列，并且沿与所述第1方向交叉的第2方向延伸，所述多个冷却流路在所述第3方向上位于所述第1流路与所述冷却壁之间以及所述第2流路与所述冷却壁之间，所述多个冷却流路分别将所述第1流路与所述第2流路在所述第2方向上连通。
[0016]本专利技术的优选的技术方案的半导体装置具备上述的冷却器。
附图说明
[0017]图1是示意性地表示第1实施方式的电力转换装置的主要部分的分解立体图。
[0018]图2是用于说明图1所示的头部的说明图。
[0019]图3是用于说明图1所示的主体部的说明图。
[0020]图4是表示图3所示的喷嘴的配置的一个例子的平面图。
[0021]图5是用于说明图1所示的主体部的另一说明图。
[0022]图6是用于说明对比例的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0023]图7是表示电力转换装置整体的概略的内部构造的一个例子的立体图。
[0024]图8是用于说明第2实施方式的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0025]图9是用于说明第3实施方式的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0026]图10是用于说明图9所示的冷却器的作用的说明图。
[0027]图11是用于说明第4实施方式的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0028]图12是用于说明第1变形例的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0029]图13是用于说明第2变形例的电力转换装置的一个例子的说明图。
[0030]附图标记说明
[0031]10、10A、10B、10C、10D、10E、10Z、电力转换装置；100、100A、100B、100C、100D、100E、100Z、冷却器；102、120、120A、120B、120C、120Z、主体部；122a、122b、122Ab、122c、122d、122e、122ea、122eb、132ia、132oa、132ib、132ob、132ic、132oc、132id、132od、132ie、132oe、142a、142c、142e、142f、外壁；124a、124Aa、124Ba、124b、124c、144、间壁；120E、冷却管；130i、130o、输送管；140、头部；160、供给管；162、排出管；200u、200v、200w、半导体模块；202u、202v、202w、204u、204v、204w、输入端子；206u、206v、206w、输出端子；208u、208v、208w、控制端子；300、电容器；400、控制基板；500、框体；520、输入连接器；540、输出连接器；CV、突出部；FP1、流入路径；FP2、流出路径；FP3、冷却流路；Hi、供给口；Ho、排出口；Ht、贯通孔；IFa、IFb、IFb1、IFb2、IFc、IFd、内表面；OFa、外表面；SFa10、SFa11、SFa12、SFa101、SFa102、SFa103、SFa104、SFb1、SFb2、面；N、喷嘴；PL、安装板。
具体实施方式
[0032]以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。在各附图中，各部分的尺寸和
比例与实际的适当地有所不同。
[0033]另外，以下所述的实施方式是本专利技术的优选的具体例，因此附加了技术上优选的各种限定，但只要在以下的说明中没有表示特别限定本专利技术的意思的记载，本专利技术的范围就不限定于这些方式。
[0034]A.实施方式
[0035]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。
[0036]首先，参照图1对第1实施方式的电力转换装置10的概要的一个例子进行说明。
[0037]A1：第1实施方式
[0038]图1是示意性地表示第1实施方式的电力转换装置10的主要部分的分解立体图。
[0039]此外，以下，为了便于说明，导入具有互相正交的X轴、Y轴以及Z轴的三轴的正交坐标系。
[0040]以下，将X轴的箭头所指的方向称为+X方向，将+X方向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却器，其中，该冷却器具备沿第1方向延伸的冷却主体部，所述冷却主体部具备：冷却壁，其包括供发热体配置的第1面和与所述第1面相反的一侧的第2面；第1流路，其沿所述第1方向延伸，制冷剂自该第1流路的一端流入；第2流路，其沿所述第1方向延伸，所述制冷剂自该第2流路的一端流出；多个冷却流路，其将所述第2面作为壁面的一部分；间壁，其在与所述第1面垂直的第3方向上与所述冷却壁空开间隔地配置，该间壁将所述第1流路与所述多个冷却流路分隔，并且将所述第2流路与所述多个冷却流路分隔；以及第1节流部，其设于所述多个冷却流路中的第1冷却流路与所述第1流路连通的连通部分，所述多个冷却流路在所述第1方向上排列，并且沿与所述第1方向交叉的第2方向延伸，所述多个冷却流路在所述第3方向上位于所述第1流路与所述冷却壁之间以及所述第2流路与所述冷却壁之间，所述多个冷却流路分别将所述第1流路与所述第2流路在所述第2方向上连通。2.根据权利要求1所述的冷却器，其中，该冷却器具有沿所述第3方向延伸并使所述制冷剂自所述第1流路流向所述第1冷却流路的一个以上的喷嘴作为所述第1节流部。3.根据权利要求1所述的冷却器，其中，该冷却器具有相对于所述第3方向倾斜并使所述制冷剂自所述第1流路流向所述第1冷却流路的一个以上的喷嘴作为所述第1节流部。4.根据权利要求1～3中任一项所述的冷却器，其中，在从所述第3方向俯视观察时，所述第1节流部包括与所述发热体所包含的作为发热源的半导体芯片重叠的部分。5.根据权利要求1～3中任一项所述的冷却器，其中，该冷却器还具备第2节流部，该第2节流部设于所述第1冷却流路。6.根据权利要求5所述的冷却器，其中，所述第2节流部设于距所述第2流路的距离小于距所述第1流路的距离的位置。7.根据权利要求6所述的冷却器，其中，所述第1冷却流路的位于所述第2节流部内的部分的截面积小于所述第1冷却流路的位于所述第1冷却流路与所述第1流路连通的连通部分同所述第2节流部之间的部分的截面积。8.根据权利要求5所述的冷却器，其中，所述间壁形成为，作为将所述第2流路和所述第1冷却流路分隔的部分的至少一部分的第1部分与所述第2面之间的距离小于将所述第1流路和所述第1冷却流路分隔的部分与所述第2面之间的距离，所述第1部分包括成为所述第2节流部的壁面的一部分的面。9.根据权利要求5所述的冷却器，其中，
所述间壁包括靠近所述第1流路的第1缘部和靠近所述第2流路的第2缘部而作为沿所述第1方向延伸的两个缘部，所述第1缘部与所述第2面之间的距离大于所述第2缘部与所述第2面之间的距离，所述间壁包括将所述第2流路与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：讚岐育孝，中村淳，藤本裕地，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：