本发明专利技术提供散热装置及半导体装置。散热装置（H）能够满足对冷却对象物（12）的绝缘功能与冷却功能，并能够削减部件件数，该散热装置（H）具备由陶瓷构成的基体（14）、以及在基体的内部供制冷剂流动的制冷剂流路（T）。通过对层叠多个陶瓷片材（13a、13b、13c、13d1）而成的层叠体进行烧结而形成基体（14）。该多个陶瓷片材包括：形成有构成制冷剂流路（T）的多个狭缝（S）的陶瓷片材（13c）；以及形成有将制冷剂流路（T）与外部（P1、P2）相互连通的连通路（R1、R2）的陶瓷片材（13a、13b）。通过将供半导体元件（12）安装的金属板（11）与散热装置（H）接合而构成半导体装置（10）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由层叠陶瓷片材而形成的散热装置。进而，本专利技术还涉及通过将组装有半导体元件的金属板与该散热装置接合而构成的半导体装置。
技术介绍
以往，例如专利文献I公开的半导体装置亦即半导体模块具有电路基板，通过将纯铝等金属板与氮化铝等的陶瓷基板亦即绝缘基板的表面背面两面接合而形成上述电路基板，并通过将散热装置即散热器与该电路基板接合而进行模块化。在这种半导体装置中，通过散热装置来散放半导体元件所产生的热量。专利文献I:日本特开2006 — 294699号公报然而，对于上述文献中的半导体装置，为了满足电路基板的绝缘功能而使用陶瓷基板，另ー方面，由热传导性优异、且重量较轻的铝形成散热装置。因此，所述文献中的半导体装置的部件件数增多。
技术实现思路
本专利技术是着眼于现有技术中所存在的此类问题而完成的，其目的在于提供能够满足绝缘机能与冷却机能、且能够減少部件件数的散热装置及半导体装置。为了解决上述问题点，根据本专利技术的一方式，提供一种散热装置，该散热装置具备由陶瓷构成的基体、以及在所述基体的内部供制冷剂流动的制冷剂流路。通过对层叠多个陶瓷片材而成的层叠体进行烧结而形成所述基体。所述多个陶瓷片材包括形成有构成所述制冷剂流路的多个狭缝的陶瓷片材；以及形成有将所述制冷剂流路与外部相互连通的连通路的陶瓷片材。 根据该结构，通过层叠多个陶瓷片材并进行烧结而形成散热装置。由此，能够使散热装置本身具备冷却功能与绝缘功能。因此，例如在半导体装置中采用本专利技术的散热装置的情况下，作为供半导体元件安装的配线层而发挥功能的金属板能够与散热装置直接接合。因而，散热装置能够满足绝缘功能与冷却功能，井能够削减部件件数。优选地，所述基体具有供冷却对象物搭载的搭载面，所述连通路所具有的制冷剂流入ロ与制冷剂排出ロ在所述搭载面开ロ。根据该结构，使朝向散热装置的制冷剂流入ロ与起始自散热装置的制冷剂排出ロ在供冷却对象物搭载的基体的搭载面开ロ，由此能够使制冷剂供给用的管路、制冷剂排出用的管路与搭载面连接。因此，能够对散热装置所需的部件在汇集于搭载面的状态下进行配置。因此，能够使散热装置实现小型化。优选地，所述基体具有供冷却对象物搭载的搭载面，当从所述搭载面俯视观察所述基体时，所述制冷剂流路形成为波线状。根据该结构，例如与使制冷剂流路形成为俯视观察时的直线状的情况相比，能够增加制冷剂流路的表面积。因此，能够改善冷却性能。优选地，形成有所述多个狭缝的所述陶瓷片材由机械强度高的材料形成。根据该结构，通过提高陶瓷片材的强度，能够形成窄幅的制冷剂流路亦即狭縫。其结果，能够改善散热装置的冷却性能。优选地，在所述制冷剂流路设置有在所述狭缝的延设方向上将所述狭缝分隔开的至少ー个隔板。根据该结构，隔板能够发挥梁的作用。由此，在散热装置的制造阶段，当对多个陶瓷片材进行层叠并使其相互接合时，能够防止这些陶瓷片材因強度不足而变形、或者产生层叠错位。优选地，多个所述隔板构成至少ー个梯状链。在沿所述狭缝的延设方向延伸、且沿所述陶瓷片材的层叠方向延伸的截面上观察所述制冷剂流路。优选地，此时，按照所述陶瓷片材的层叠的顺序依次错位配设多个所述隔板，由此构成所述梯状链。根据该结构，通过成为梯子的阶梯的各隔板来改变在制冷剂流路流动的制冷剂的流动方向。因此，易于产生制冷剂的放射状的扩散流。由此，能够促进在冷却对象物与制冷剂之间的更加有效的热交換，从而能够改善散热装置的冷却性能。优选地，在沿所述狭缝的延设方向延伸、且沿所述陶瓷片材的层叠方向延伸的截面上观察所述制冷剂流路。所述散热装置具有位干与所述搭载面相反侧的底板部。所述底 板部划分形成所述制冷剂流路的底面。优选地，所述制冷剂流路的底面具备向所述搭载面突出的突状部。根据该结构，通过制冷剂流路的底面的突状部而将在制冷剂流路流动的制冷剂的流动方向改变成朝向供冷却对象物搭载的搭载面。因此，能够促进在冷却对象物与制冷剂之间的更加有效的热交換，从而能够改善冷却性能。优选地，在相对于所述狭缝的延设方向垂直的截面上观察所述制冷剂流路。此吋，所述制冷剂流路的两侧面规定所述狭缝与所述基体之间的ー对边界线。优选地，所述ー对边界线以隔着所述狭缝互相対称的方式折弯，并且分别形成为折弯成将矩形覆盖的形状。根据该结构，在相对于狭缝的延设方向垂直的截面上，制冷剂流路形成为沿高度方向亦即在搭载面与底面之间反复地扩大宽度与缩小宽度的形状。因此，在沿着高度方向的制冷剂的流动中，一部分在窄幅部形成涡流，从而引起紊流。进而，通过对制冷剂流路的截面反复地扩大宽度与缩小宽度，还使得制冷剂流路的表面积扩大。通过上述双方的效果能够有效地促进在制冷剂与基体之间进行热交換。由此，能够改善散热装置的冷却性能。优选地，在相对于所述狭缝的延设方向垂直的截面上观察所述制冷剂流路。所述制冷剂流路的两侧面规定所述狭缝与所述基体之间的ー对边界线。优选地，所述ー对边界线双方均朝同一方向折弯，并且分别形成为折弯成将矩形覆盖的形状。根据该结构，在相对于狭缝的延设方向垂直的截面上，制冷剂流路沿高度方向亦即在搭载面与底面之间形成为锯齿状的形状。因此，制冷剂流路中的制冷剂的流动形成为在高度方向上弯曲的流动。另夕卜，制冷剂流路的表面积也得以扩大。通过上述双方的效果能够有效地促进在制冷剂与基体之间进行热交换，从而能够改善散热装置的冷却性能。优选地，在所述制冷剂流路设置在宽度方向或高度方向上缩窄所述制冷剂流路的至少ー个狭窄部。根据该结构，在制冷剂流路流动的制冷剂在通过狭窄部时引起紊流。由此，能够促进在制冷剂与基体之间的更加有效的热交換，从而能够改善散热装置的冷却性倉^:。优选地，半导体装置具备半导体元件；供所述半导体元件安装的金属板；以及与所述金属板接合的所述散热装置。所述散热装置的所述基体具有供冷却对象物搭载的搭载面。通过将所述金属板与所述搭载面接合而构成所述半导体装置。根据该结构，将作为供半导体元件安装的配线层而发挥功能的金属板与所述散热装置直接接合，由此形成半导体装置。因此，能够满足半导体装置的绝缘功能与冷却功能，并能够削减半导体装置的部件件数。优选地，在所述连通路的制冷剂流入ロ设置有向所述制冷剂流路供给所述制冷剂的供给管。在所述连通路的制冷剂排出ロ设置有将通过所述制冷剂流路后的制冷剂向外部排出的排出管。优选地，所述供给管与所述排出管由软质材料形成。根据该结构，即使在对半导体装置施加激烈的振动等的情况下，由软质材料形成的管例如供给管、排出管也能够吸收振动。优选地，对构成所述梯状链的多个所述隔板进行配置，使得所述梯状链以沿着从所述制冷剂供给部朝向所述制冷剂排出部的所述制冷剂流路的流动方向靠近所述制冷剂流路的底面的方式傾斜。根据该结构，从制冷剂供给部向供冷却对象物搭载的搭载面送出制冷剂的位置因梯状链而按顺序依次错位。由此，会产生朝向搭载面的放射状的制冷剂的扩散流。因此，能够促进在制冷剂与冷却对象物之间进行毫无遗漏的热交換。因而，能够更加改善散热装置的冷却性能。 根据本专利技术，能够满足绝缘性能与冷却性能，井能够削减部件件数。附图说明图I是ー实施方式的散热装置的立体图。图2是具有图I的散热装置的半导体装置的立体图。图3是沿图2的A — A线剖切的剖面图。图4是沿图2的B — B线剖切的剖面图。图5是构成图I的散热装置的多个陶本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：森昌吾，岩田佳孝，渡边智，坪川健治，川口敏郎，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，京瓷株式会社，
类型：
国别省市：
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