CN102403288A - 半导体元件的冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体元件的冷却结构。基底板（110）在另一个主面具有朝向对置板的主面突出的多个散热用突出部（111）。基底板（110）的另一个主面与对置板的主面通过两个流道侧壁部（130A、130B）而连接，由此，形成在彼此之间具有多个散热用突出部（111）所在的冷却介质流道（190）的一部分即耐压区域（194）的冷却介质流道（190）的流入口（191）和流出口（192）。冷却介质流道（190）以如下方式形成：在连结流入口（191）和流出口（192）的方向上，在耐压区域（194）的中央部的基底板（110）上施加的静压比在耐压区域（190）的端部的基底板（110）上施加的静压低。由此，在半导体元件的冷却结构中，具有结构上的稳定性并有效地冷却半导体元件。

Description

半导体元件的冷却结构
技术领域
本发明涉及半导体元件的冷却结构，特别涉及使用冷却介质的半导体元件的冷却结构。
背景技术
作为公开了半导体元件的冷却装置的现有文献，有日本特开2003-324173号公报。在日本特开2003-324173号公报所记载的半导体元件的冷却装置中，具有形成冷却介质流通用的流道并且在外表面接合半导体元件的冷却套（coolant jacket）。此外，在作为半导体元件的背面的流道内表面，以预定间隔设置有多个散热用突出体。在与半导体元件的大致中心对应的区域，使突出体的突出长度最大，随着朝向其外侧，使突出体的突出长度逐渐减少。
通常，经由固体的绝缘体将半导体元件接合在冷却套的接合半导体元件的部分即基底板上。要求该绝缘体具有较高的绝缘性和导热性。通常，利用自由电子或声子进行固体内的热传导（热输送）。由于绝缘体具有绝缘性，所以，利用自由电子进行的热传导较少，利用声子进行的热传导为主。其结果是，为了提高绝缘体的导热性，将杨氏模量高、即脆并且易破损的原材料作为绝缘体来使用。因此，需要降低在绝缘体上所施加的应力，以使绝缘体不破损。
为了有效地冷却半导体元件，要求基底板较薄并且具有较高的导热性。此外，如上所述，为了降低施加在绝缘体上的应力，要求基底板由于冷却介质的流动而产生的静压（static pressure）所引起的变形较小。特别是，在由冷却介质的静压所引起的变形量大的位置即基底板的面内的中央部，要求减小基底板的变形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体元件的冷却结构，具有结构上的稳定性并且能够有效地冷却半导体元件。
基于本发明的半导体元件的冷却结构具有：基底板，在一个主面上直接或间接地接合有半导体元件；对置板，主面以与基底板的另一个主面隔开间隔而对置的方式配置，构成在与基底板的之间形成的冷却介质流道的壁部的一部分；两个流道侧壁部，以将基底板与对置板连结的方式彼此隔开间隔地对置配置，并且成为冷却介质流道的壁部的一部分。基底板在另一个主面具有向对置板的主面突出的多个散热用突出部。基底板的另一个主面与对置板的主面通过两个流道侧壁部被连结，由此，形成在彼此之间具有多个散热用突出部所在的冷却介质流道的一部分即耐压区域的冷却介质流道的流入口和流出口。冷却介质流道以如下方式形成：在连结流入口和流出口的方向上，在耐压区域的中央部的基底板上所施加的静压比在耐压区域的端部的基底板上所施加的静压低。
根据本发明，在半导体元件的冷却结构中，具有结构上的稳定性，并且，能够有效地冷却半导体元件。
本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点能够根据关联附图而理解的本发明的以下的详细说明而明确。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1～7的半导体元件的冷却结构的结构的立体图。
图2是从图1的箭头Ⅱ方向观察的图。
图3是从图2的箭头Ⅲ方向观察的图。
图4是从图1的箭头Ⅳ方向观察本发明的实施方式2的半导体元件的冷却结构的图。
图5是从图4的箭头Ⅴ方向观察的图。
图6是从图1的箭头Ⅵ方向观察本发明的实施方式3的半导体元件的冷却结构的图。
图7是从图6的箭头Ⅶ方向观察的图。
图8是从图1的箭头Ⅷ方向观察本发明的实施方式4的半导体元件的冷却结构的图。
图9是从图8的箭头Ⅸ方向观察的图。
图10是从图1的箭头Ⅹ方向观察本发明的实施方式5的半导体元件的冷却结构的图。
图11是从图10的箭头Ⅺ方向观察的图。
图12是从图1的箭头Ⅻ方向观察本发明的实施方式6的半导体元件的冷却结构的图。
图13是从图12的箭头ⅩⅢ方向观察的图。
图14是从图13的箭头ⅩⅣ方向观察的图。
图15是从图1的箭头ⅩⅤ方向观察本发明的实施方式7的半导体元件的冷却结构的图。
图16是从图15的箭头ⅩⅥ方向观察的图。
图17是从图16的箭头ⅩⅦ方向观察的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式1的半导体元件的冷却结构进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中相同或者相当的部分标注相同附图标记，不重复其说明。并且，在实施方式的说明中，为了便于说明，使用上、下、左、右的表现方式，但是，这些表现方式是基于所示出的图的，并不限定发明的结构。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1～7的半导体元件的冷却结构的结构的外观的立体图。图2是从图1的箭头Ⅱ方向观察的图。图3是从图2的箭头Ⅲ方向观察的图。此外，在图1中示出实施方式1的半导体元件的冷却结构100的结构，在图3中示出拆下对置板的状态。
如图1所示，在本实施方式的半导体元件的冷却结构100中，在矩形形状且平板状的基底板110的一个主面安装有绝缘体基板140。在本实施方式中，使用铜类合金作为基底板110的材料，但是，也可以使用铝类合金等。作为绝缘体基板140的材料，使用了氮化硅材料，但是，也可以使用氧化铝、氮化铝以及碳化硅等。
在绝缘体基板140的一个主面接合有多个半导体元件150。在本实施方式中，接合有八个半导体元件150。多个半导体元件150彼此间通过引线160相互连接。在本实施方式中，四个半导体元件150相互连接，构成两组连接单元。按每一组连接单元连接电极161。
在本实施方式中，半导体元件150间接地与基底板110的一个主面接合，但是，在基底板110由具有绝缘性以及导热性的材料形成的情况下，半导体元件150也可以直接与基底板110接合。
在基底板110的一个主面，以在中间夹着绝缘体基板140的方式相互对置的框体侧壁部180A和框体侧壁部180B以分别沿着在基底板110的长边方向上延伸的一对边缘进行配置安装。
在被基底板110的一个主面、框体侧壁部180A、框体侧壁部180B包围的区域设置有具有绝缘性的密封树脂170。绝缘体基板140、多个半导体元件150、引线160被密封在密封树脂170的内部，与外部绝缘。
以将框体侧壁部180A和框体侧壁部180B的上端连结的方式安装有盖部181。盖部181以与基底板110的一个主面对置的方式配置，在与密封树脂170之间具有微小的间隙。
矩形形状且平板状的对置板120配置在基底板110的另一个主面侧。对置板120以对置板120的主面与基底板110的另一个主面隔开间隔而对置的方式配置。
以将基底板110和对置板120之间连结的方式配置有两个流道侧壁部130A、130B。流道侧壁部130A和流道侧壁部130B以彼此隔开间隔分别沿着在基底板110以及对置板120的长边方向上延伸的一对边缘的方式配置。对置板120和两个流道侧壁部130A、130B使用与基底板110相同的材料形成。图3所示的孔部132用于组装对置板120和两个流道侧壁部130A、130B。在对置板120上形成有与孔部132嵌合的未图示的突出部。
基底板110的另一个主面和对置板120的主面通过两个流道侧壁部130A、130B进行连结，由此，在图中的阴影线所示的部分形成有冷却介质流道190。换言之，基底板110、对置板120以及两个流道侧壁部130A、130B分别构成冷却介质流道190的壁部的一部分。
分别在基底板110、对置板120以及两个流道侧壁部130A、130B之间设置有密封材料或者O型环，防止冷却介质泄漏到冷却介质流道190的外侧。并且，在本实施方式中，由被分割为基底板110、对置板120以及两个流道侧壁部130A、130B的四个结构部件构成冷却介质流道190，但是，例如，两个流道侧壁部130A、130B和基底板110可以一体形成，四个结构部件一体形成也可以。
如图2、3所示，在基底板110的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部111。多个散热用突出部111分别具有板状的形状，该板状的形状具有长边方向。多个散热用突出部111分别彼此隔开预定的间隔地在与散热用突出部111的长边方向正交的方向上并排配置。
在本实施方式中，散热用突出部111与基底板110一体形成。散热用突出部111以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部111的突出长度在整体上大致均匀。
在半导体元件的冷却结构100中，冷却介质在图3的箭头193所示的方向上流动。冷却介质流道190包括：冷却介质流入的流入口191以及冷却介质流出的流出口192。作为冷却介质，能够使用水或者液体状冷却剂等。
如上所述，要求在由流动的冷却介质的静压所导致的变形量大的位置即基底板110的面内的中央部使基底板110的变形变小。这是因为，基底板110在周围被固定了的状态下受到冷却介质的静压，所以，形成两端固定的梁的状态，由静压所导致的变形成分在基底板110的面内的中央部附近最大。因此，作为冷却介质流道190的一部分的在基底板110的面内的中央部附近形成的多个散热用突出部111所处的区域，成为由流动的冷却介质的静压所导致的变形成分大的耐压区域194。耐压区域194位于流入口191和流出口192之间。
本实施方式的半导体元件的冷却结构100以如下方式形成：在冷却介质的流动方向即箭头193所示的方向、即连结流入口191和流出口192的方向上，流道侧壁部130A和流道侧壁部130B的彼此对置的表面彼此之间的距离随着从耐压区域194的端部朝向中央部而逐渐变短。
具体地说，在流道侧壁部130A，在与流道侧壁部130B对置的面形成有向流道侧壁部130B侧突出的凸部131A。在本实施方式中，凸部131A以进行弯曲（curve）的方式形成，但是，以进行折弯（bend）的方式形成也可以。
同样，在流道侧壁部130B，在与流道侧壁部130A对置的面形成有向流道侧壁部130A侧突出的凸部131B。在本实施方式中，凸部131B以进行弯曲的方式形成，但是，以进行折弯的方式形成也可以。
如上所述那样形成流道侧壁部130A以及流道侧壁部130B，由此，对于冷却介质流道190来说，在箭头193所示的冷却介质的流动方向上，耐压区域194的中央部比端部窄。其结果是，在冷却介质流道190流动的冷却介质的流速在耐压区域194的中央部比端部大。
若冷却介质的流速变大，则根据文丘里效应（Venturi effect），冷却介质的动压（dynamic pressure）变大。根据伯努利定理，若冷却介质的动压变大，则冷却介质的静压变小。因此，在冷却介质流道较窄的耐压区域194的中央部，在基底板110上所施加的静压与在基底板110的其他部分所施加的静压相比减少。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域194的中央部的基底板110上所施加的静压比在耐压区域194的端部的基底板110上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板110的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板110的变形，由此，能够提高半导体元件的冷却结构100的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构100使用薄的基底板110，并且，在散热用突出部111所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率较好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式2的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式2
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部以及两个流道侧壁部的结构与实施方式1的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以及两个流道侧壁部之外的结构，由于与实施方式1相同，所以不重复说明。
图4是从图1的箭头Ⅳ方向观察本发明的实施方式2的半导体元件的冷却结构的图。图5是从图4的箭头Ⅴ方向观察的图。并且，在图5中示出拆下了对置板的状态。
如图4、5所示，在本发明的实施方式2的半导体元件的冷却结构200中，两个流道侧壁部230A、230B的彼此对置的面都平坦。因此，在箭头193所示的冷却介质的流动方向上，两个流道侧壁部230A、230B的彼此对置的面彼此之间的距离固定。
在本实施方式中，在基底板210的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部211。多个散热用突出部211分别具有大致圆柱状的形状。多个散热用突出部211彼此隔开预定的间隔配置为格子状。
在本实施方式中，散热用突出部211与基底板210一体形成。散热用突出部211以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部211的突出长度在整体上大致均匀。
散热用突出部211包括在箭头193所示的冷却介质的流动方向上从流入侧依次配置的散热用突出部211A、散热用突出部211B、散热用突出部211C、散热用突出部211D、散热用突出部211E、散热用突出部211F、散热用突出部211G。
散热用突出部211以从散热用突出部211A至散热用突出部211D依次变粗的方式形成。另一方面，散热用突出部211以从散热用突出部211D至散热用突出部211G依次变细的方式形成。
换言之，在多个散热用突出部211中，位于耐压区域294的中央部的散热用突出部211D比位于端部的散热用突出部211A、211G粗。
如上所述那样形成散热用突出部211，由此，对于冷却介质流道190来说，在箭头193所示的冷却介质的流动方向上，耐压区域294的中央部比端部窄。其结果是，在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速在耐压区域294的中央部比端部大。因此，在冷却介质流道较窄的耐压区域294的中央部，在基底板210上所施加的静压与在基底板210的其他部分所施加的静压相比降低。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域294的中央部的基底板210上所施加的静压比在耐压区域294的端部的基底板210上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板210的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板210的变形，由此，能够提高半导体元件的冷却结构200的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构200使用薄的基底板210，并且，在散热用突出部211所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率较好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式3的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式3
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部与实施方式2的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以外的结构，由于与实施方式2相同，因此不重复说明。
图6是从图1的箭头Ⅵ方向观察本发明的实施方式3的半导体元件的冷却结构的图。图7是从图6的箭头Ⅶ方向观察的图。并且，在图7中示出拆下了对置板的状态。
如图6、7所示，在本发明的实施方式3的半导体元件的冷却结构300中，在基底板310的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部311。多个散热用突出部311分别具备具有长边方向的板状的形状，并且，以连结流入口191和流出口192的方向与散热用突出部311的长边方向大致一致的方式配置。
在本实施方式中，散热用突出部311与基底板310一体形成。散热用突出部311以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部311的突出长度在整体上大致均匀。
散热用突出部311包括在与箭头193所示的冷却介质的流动方向正交的方向上从中心向左侧依次配置的散热用突出部311A、散热用突出部311B、散热用突出部311C、散热用突出部311D。并且，散热用突出部311包括在与箭头193所示的冷却介质的流动方向正交的方向上从中心向右侧依次配置的散热用突出部311E、散热用突出部311F、散热用突出部311G。
在中心配置的散热用突出部311A以长边方向与箭头193所示的流动方向平行的方式直线状地形成。从散热用突出部311B至散热用突出部311G的每一个具有随着从耐压区域394的中央部朝向端部而从散热用突出部311A离开的方式弯曲的形状。
从散热用突出部311B至散热用突出部311D以弯曲的曲率依次变大的方式形成。从散热用突出部311E至散热用突出部311G以弯曲的曲率依次变大的方式形成。
换言之，在多个散热用突出部311中，相邻的散热用突出部311彼此的间隔随着从耐压区域394的端部朝向中央部而变窄。
如上所述那样形成多个散热用突出部311，由此，在耐压区域394的中央部，冷却介质流会聚。具体地说，冷却介质流在散热用突出部311A的附近会聚。其结果是，在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速在耐压区域394的中央部比端部大。因此，在冷却介质流会聚的耐压区域394的中央部，在基底板310上所施加的静压与在基底板310的其他部分所施加的静压相比降低。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域394的中央部的基底板310上所施加的静压比在耐压区域394的端部的基底板310上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板310的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板310的变形，由此，提高半导体元件的冷却结构300的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构300使用薄的基底板310，并且，在散热用突出部311所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率较好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式4的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式4
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部与实施方式2的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以外的结构，由于与实施方式2相同，因此不重复说明。
图8是从图1的箭头Ⅷ方向观察本发明的实施方式4的半导体元件的冷却结构的图。图9是从图8的箭头Ⅸ方向观察的图。并且，在图9中示出拆下了对置板的状态。
如图8、9所示，在本发明的实施方式4的半导体元件的冷却结构400中，在基底板410的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部411。多个散热用突出部411分别具有大致圆柱状的形状。多个散热用突出部411彼此隔开间隔地配置。
在本实施方式中，散热用突出部411与基底板410一体形成。散热用突出部411以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部411的突出长度在整体上大致均匀。
多个散热用突出部411包括在冷却介质的流动方向即箭头193所示的方向上配置在流入口191侧的耐压区域494的端部的多个散热用突出部411B、配置在耐压区域494的中央部的多个散热用突出部411A、以及配置在流出口192侧的耐压区域494的端部的多个散热用突出部411C。
多个散热用突出部411B以及多个散热用突出部411C分别配置为格子状，并且规则地配置。多个散热用突出部411A分别不规则地配置。具体地说，存在散热用突出部411A配置得密的区域和配置得稀疏的区域。
如上所述那样形成散热用突出部411，由此，在耐压区域494的中央部，冷却介质流紊乱，冷却介质实际流动的流道长度变长。在箭头193方向上在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速整体上恒定，所以，耐压区域494的中央部的冷却介质的流速变大。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域494的中央部的基底板410上所施加的静压比在耐压区域494的端部的基底板410上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板410的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板410的变形，由此，提高半导体元件的冷却结构400的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构400使用薄的基底板410，并且，在散热用突出部411所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率较好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式5的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式5
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部与实施方式2的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以外的结构，由于与实施方式2相同，所以，不重复说明。
图10是从图1的箭头Ⅹ方向观察本发明的实施方式5的半导体元件的冷却结构的图。图11是从图10的箭头Ⅺ方向观察的图。并且，在图11中示出拆下了对置板的状态。
如图10、11所示，在本发明的实施方式5的半导体元件的冷却结构500中，在基底板510的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部511。多个散热用突出部511分别具有柱状的形状。多个散热用突出部511彼此隔开间隔地配置。
在本实施方式中，散热用突出部511与基底板510一体形成。散热用突出部511以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部511的突出长度在整体上大致均匀。
多个散热用突出部511包括在冷却介质的流动方向即箭头193所示的方向上从流入口191侧依次配置的散热用突出部511A、散热用突出部511B、散热用突出部511C、散热用突出部511D、散热用突出部511E、散热用突出部511F、散热用突出部511G、散热用突出部511H。
散热用突出部511A具有大致圆柱形状。散热用突出部511B具有大致八棱柱形状。散热用突出部511C具有大致六棱柱形状。散热用突出部511D具有大致四棱柱形状。散热用突出部511E具有大致三棱柱形状。散热用突出部511F具有大致四棱柱形状。散热用突出部511G具有大致六棱柱形状。散热用突出部511H具有大致八棱柱形状。
从散热用突出部511A至散热用突出部511E依次以在冷却介质流道190中流动的冷却介质的形状阻力（form drag）变大的方式配置。另一方面，从散热用突出部511E至散热用突出部511H依次以在冷却介质流道190中流动的冷却介质的形状阻力变小的方式配置。
换言之，在多个散热用突出部511中，位于耐压区域594的中央部的散热用突出部511E具有在冷却介质流道190中流动的冷却介质的形状阻力比位于耐压区域594的端部的散热用突出部511A、511H大的表面形状。
如上所述那样形成散热用突出部511，由此，在耐压区域594的中央部，冷却介质流紊乱，冷却介质实际流动的流道长度变长。在箭头193方向上在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速在整体上恒定，所以，耐压区域594的中央部的冷却介质的流速变大。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域594的中央部的基底板510上所施加的静压比在耐压区域594的端部的基底板510上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板510的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板510的变形，由此，提高半导体元件的冷却结构500的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构500使用薄的基底板510，并且，在散热用突出部511所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率良好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式6的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式6
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部与实施方式2的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以外的结构，由于与实施方式2相同，因此不重复说明。
图12是从图1的箭头Ⅻ方向观察本发明的实施方式6的半导体元件的冷却结构的图。图13是从图12的箭头ⅩⅢ方向观察的图。图14是从图13的箭头ⅩⅣ方向观察的图。并且，在图13中示出拆下了对置板的状态。
如图12～14所示，在本发明的实施方式6的半导体元件的冷却结构600中，在基底板610的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部611。多个散热用突出部611分别具有大致圆柱状的形状。多个散热用突出部611彼此隔开间隔地配置。
在本实施方式中，散热用突出部611与基底板610一体形成。散热用突出部611以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。
散热用突出部611包括在箭头193所示的冷却介质的流动方向上从流入侧依次配置的散热用突出部611A、散热用突出部611B、散热用突出部611C、散热用突出部611D、散热用突出部611E、散热用突出部611F、散热用突出部611G、散热用突出部611H、散热用突出部611I。
从散热用突出部611A至散热用突出部611E以散热用突出部611的突出长度依次变长的方式形成。另一方面，从散热用突出部611E至散热用突出部611I以散热用突出部611的突出长度依次变短的方式形成。
换言之，在多个散热用突出部611中，位于耐压区域694的中央部的散热用突出部611E的突出长度比位于耐压区域694的端部的散热用突出部611A、611I的突出长度长。
如上所述那样形成散热用突出部611，由此，对于冷却介质流道190来说，在箭头193所示的冷却介质的流动方向上，耐压区域694的中央部比端部窄。其结果是，在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速在耐压区域694的中央部比端部大。因此，在冷却介质流道变窄的耐压区域694的中央部，在基底板610上所施加的静压与在基底板610的其他部分所施加的静压相比降低。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域694的中央部的基底板610上所施加的静压比在耐压区域694的端部的基底板610上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板610的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板610的变形，由此，能够提高半导体元件的冷却结构600的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构600使用薄的基底板610，并且，在散热用突出部611所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率良好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
以下，对本发明的实施方式7的半导体元件的冷却结构进行说明。
实施方式7
在本实施方式的半导体元件的冷却结构中，仅散热用突出部以及对置板与实施方式2的半导体元件的冷却结构不同。因此，关于散热用突出部以及对置板以外的结构，由于与实施方式2相同，因此不重复说明。
图15是从图1的箭头ⅩⅤ方向观察本发明的实施方式7的半导体元件的冷却结构的图。图16是从图15的箭头ⅩⅥ方向观察的图。图17是从图16的箭头ⅩⅦ方向观察的图。并且，在图16中示出拆下了对置板的状态。
如图15～17所示，在本发明的实施方式7的半导体元件的冷却结构700中，在基底板710的另一个主面形成有朝向对置板120的主面突出的多个散热用突出部711。多个散热用突出部711分别具备具有长边方向的板状的形状。多个散热用突出部711彼此隔开预定的间隔并排配置在与散热用突出部711的长边方向正交的方向上。
在本实施方式中，散热用突出部711与基底板710一体形成。散热用突出部711以从底根部朝向前端部逐渐变细的方式形成。多个散热用突出部711的突出长度在整体上大致均匀。
本实施方式的半导体元件的冷却结构700以如下方式形成：在冷却介质的流动方向即箭头193所示的方向、即连结流入口191和流出口192的方向上，基底板710的另一个主面与对置板720的主面之间的距离随着从耐压区域794的端部朝向中央部而逐渐变短。
具体地说，在对置板720上，在与基底板710对置的主面形成有向基底板710侧突出的凸部721。在本实施方式中，凸部721以进行弯曲的方式形成，但是，以进行折弯的方式形成也可以。
如上所述那样形成对置板720，由此，对于冷却介质流道190来说，在箭头193所示的冷却介质的流动方向上，耐压区域794的中央部比端部窄。其结果是，在冷却介质流道190中流动的冷却介质的流速在耐压区域794的中央部比端部大。
换言之，冷却介质流道190以如下方式形成：在连结流入口191和流出口192的方向上，在耐压区域794的中央部的基底板710上所施加的静压比在耐压区域794的端部的基底板710上所施加的静压低。
利用上述结构，降低在基底板710的面内的中央部所施加的冷却介质的静压，抑制基底板710的变形，由此，能够提高半导体元件的冷却结构700的结构上的稳定性。半导体元件的冷却结构700使用薄的基底板710，并且，在散热用突出部711所在的部分使冷却介质流道的流速增加，所以，效率良好地进行与冷却介质的热交换，提高半导体元件150的冷却效率。
详细地说明并示出了本发明，但是这仅用于例示，并不作为限定，应该明确地理解为发明的范围由所附的技术方案来解释。

Claims (8)

1.一种半导体元件的冷却结构，其特征在于，具有：
基底板，在一个主面直接地或间接地接合有半导体元件；
对置板，主面以与所述基底板的另一个主面隔开间隔地对置的方式配置，构成在与所述基底板之间形成的冷却介质流道的壁部的一部分；以及
两个流道侧壁部，以将所述基底板与所述对置板连结的方式彼此隔开间隔地对置配置，并且成为所述冷却介质流道的壁部的一部分，
所述基底板在所述另一个主面具有朝向所述对置板的所述主面突出的多个散热用突出部，
所述基底板的所述另一个主面与所述对置板的所述主面通过所述两个流道侧壁部而连结，由此，形成在彼此之间具有所述多个散热用突出部所在的所述冷却介质流道的一部分即耐压区域的所述冷却介质流道的流入口和流出口，
所述冷却介质流道以如下方式形成：在连结所述流入口和所述流出口的方向上，在所述耐压区域的中央部的所述基底板上所施加的静压比在所述耐压区域的端部的所述基底板上所施加的静压低。
2.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述两个流道侧壁部的彼此对置的对置面彼此之间的距离随着从所述耐压区域的所述端部朝向所述中央部而变短。
3.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述多个散热用突出部分别具有柱状的形状，
在所述多个散热用突出部中，位于所述耐压区域的所述中央部的散热用突出部比位于所述耐压区域的所述端部的散热用突出部粗。
4.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述多个散热用突出部分别具备具有长边方向的板状的形状，并且，以连结所述流入口与所述流出口的方向和该长边方向大致一致的方式配置，
在所述多个散热用突出部中，相邻的散热用突出部彼此的间隔随着从所述耐压区域的所述端部朝向所述中央部而变窄。
5.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述多个散热用突出部分别具有柱状的形状，
在所述多个散热用突出部中，位于所述耐压区域的所述端部的散热用突出部规则地配置，并且，位于所述耐压区域的所述中央部的散热用突出部不规则地配置。
6.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述多个散热用突出部分别具有柱状的形状，
在所述多个散热用突出部中，位于所述耐压区域的所述中央部的散热用突出部具有在所述冷却介质流道中流动的冷却介质的形状阻力比位于所述耐压区域的所述端部的散热用突出部大的表面形状。
7.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述多个散热用突出部分别具有柱状的形状，
在所述多个散热用突出部中，位于所述耐压区域的所述中央部的散热用突出部的突出长度比位于所述耐压区域的所述端部的散热用突出部的突出长度长。
8.如权利要求1所述的半导体元件的冷却结构，其特征在于，
所述基底板的所述另一个主面与所述对置板的所述主面之间的距离随着从所述耐压区域的所述端部朝向所述中央部而变短。
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