CN107112300A - 冷却组件 - Google Patents

Abstract

冷却组件包括发热体(10)、热交换器(20)及绝缘板(30、30A、30B)。发热体的表面的至少一面被设为散热面(15)。热交换器是金属制的，热交换器的表面的至少一面被设为与散热面相对的冷却面(22)。绝缘板在表面和背面包括第一面及第二面，绝缘板在绝缘板与散热面相对、且第二面与冷却面相对的状态下存在于散热面与冷却面之间，并具有电绝缘性及热传导性。发热体产生的热量经由绝缘板在散热面与冷却面之间进行热交换而被放出至热交换器。金属制的接合件(40)存在于冷却面与绝缘板之间，绝缘板通过接合件与冷却面接合为一体。散热面和绝缘板经由弹性部件(50)紧贴，该弹性部件(50)的弹性率比接合件的弹性率低。散热面和冷却面经由接合件、绝缘板及弹性部件热连接。

Description

冷却组件

本申请基于2014年11月20日提出申请的日本专利申请2014-235448号以及2015年6月15日提出申请的日本专利申请2015-120462号，其公开内容通过参照被引入本申请。

技术领域

本发明涉及一种将热交换器的冷却面和发热体的散热面经由绝缘板热连接而成的冷却组件。

背景技术

冷却组件一般包括：发热体，该发热体的一面被设为散热面；热交换器，该热交换器的一面被设为与散热面相对的冷却面；绝缘板，该绝缘板存在于散热面与冷却面之间，并具有电绝缘性和热传导性；以及散热脂。

此处，发热体中产生的热量经由绝缘板在散热面与冷却面之间进行热交换而被散热至热交换器。另外，一般而言，在冷却面与绝缘板之间以及散热面与绝缘板之间存在散热脂，因此，冷却面与绝缘板以及散热面与绝缘板紧贴以能进行上述热交换的方式热连接。

然而，在该结构的情况下，因电源循环(power cycle)而产生基于散热脂的紧贴性降低等不良情况，因此，热阻可能会变差。

另一方面，提出了一种冷却组件：通过Cu、Ag等的接合、钎焊的接合等金属接合对冷却面和绝缘板之间以及散热面与绝缘板之间进行接合，从而具有高热传导性和绝缘功能(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2013-98387号公报

发明内容

根据本发明的发明人的研究，在专利文献1记载的冷却组件的情况下，使用基于金属的接合将绝缘板连接于热交换器的冷却面和发热体的散热面这两个面。在该情况下，在构成冷却面、散热面及接合用金属的各部的金属与构成绝缘板的陶瓷等之间，根据产生由发热引起的线膨胀系数的差而产生应力、即热应力。此外，由该应力产生的损害在线膨胀系数较低的绝缘板中较大，在最坏的情况下，可能会导致绝缘板破损。

因此，在采用上述专利文献1记载的冷却组件的结构的情况下，还需要用模塑树脂围住包括冷却面在内的热交换器的至少一部分、接合用金属、绝缘板、接合用金属及发热体。这样，例如当发热体的故障等产生时，产生难以只替换发热体等的不良情况。

本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种冷却组件，当经由绝缘板将热交换器的冷却面和发热体的散热面热连接时，该冷却组件能确保冷却面与散热面的绝缘性，并能实现因线膨胀差而在绝缘板中产生的应力的缓和、以及热连接部分中的热阻变差的降低。

本发明的冷却组件包括发热体、热交换器及绝缘板。

发热体的表面的至少一个面被设为散热面。热交换器是金属制的，热交换器的表面的至少一个面被设为与散热面相对的冷却面。绝缘板在表面和背面包括第一面及第二面，绝缘板在绝缘板与散热面相对、且第二面与冷却面相对的状态下存在于散热面与冷却面之间，并具有电绝缘性及热传导性。发热体产生的热量经由绝缘板在散热面与冷却面之间进行热交换而被放出至热交换器。金属制的接合件存在于冷却面与绝缘板之间，绝缘板利用接合件与冷却面接合为一体。散热面和绝缘板隔着弹性部件紧贴，该弹性部件的弹性率比接合件的弹性率低。散热面和冷却面隔着接合件、绝缘板及弹性部件热连接在一起。

由此，具有电绝缘性的绝缘板存在于热交换器的冷却面与发热体的散热面之间的散热路径，因此，对冷却面和散热面被电绝缘。另外，能通过存在于该散热路径中的冷却面与绝缘板之间的金属制的接合件来抑制热阻的变差。

此外，在该散热路径中，能利用存在于散热面与绝缘板之间的弹性率较低的弹性部件对因基于发热的线膨胀系数差而在绝缘板中产生的应力进行缓和。因此，无需利用模塑树脂围住热连接部分。

由此，根据本发明，能确保冷却面与散热面的绝缘性，并能实现因线膨胀差而在绝缘板中产生的应力的缓和、以及热连接部分中的热阻变差的降低。

附图说明

一边参照附图，一边根据下述的详细记载，使本发明的上述目的以及其它目的、特征和优点更为明确。

图1是表示第一实施方式的冷却组件的概略剖视图。

图2是图1中的热交换器的冷却面和接合件的边界的放大图。

图3是表示第二实施方式的冷却组件的概略剖视图。

图4是表示第三实施方式的冷却组件的概略剖视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对用于实施本发明的多个实施方式进行说明。对于各实施方式中与先前的实施方式中说明的事项相对应的部分，有时会标注相同的参照符号并省略重复的说明。在各实施方式中仅说明一部分结构的情况下，其它部分的结构与先前说明的实施方式相同。不仅仅是各实施方式中具体说明的部分的组合，只要是组合没有特别障碍，则也能将实施方式彼此进行局部组合。

(第一实施方式)

参照图1对第一实施方式的冷却组件S1进行说明。该冷却组件S1搭载于例如汽车等车辆，并适用于车用的各种电子装置中的电力转换装置等。

本实施方式的冷却组件S1包括发热体10、热交换器20及绝缘板30。发热体10在驱动时等进行发热。热交换器20是金属制的，并与发热体10进行热交换。绝缘板30存在于发热体10与热交换器20之间，并将发热体10和热交换器20电绝缘。

本实施方式的发热体10构成为所谓两面散热型的模塑封装件。具体而言，发热体10具有：发热元件11；散热片12，该散热片12与发热元件11电连接及热连接；以及模塑树脂13，该模塑树脂13对上述发热元件11及散热片12进行封闭。

发热元件11由硅酮半导体等构成，例如发热元件11由MOS晶体管、IGBT等电源元件等构成。上述发热元件11通过通常的半导体工艺等形成为例如半导体芯片。

此处，散热片12分别设于发热元件11的表面和背面两侧(相当于图1中的发热元件11的上下两侧)。该散热片12由Cu(铜)、Fe(铁)等散热性优异的金属等形成，并呈板状，散热片12作为发热元件11的散热板起作用，且作为电极起作用。

散热片12的一方板面和发热元件11在发热元件11的表面和背面两侧经由焊锡14电接合及机械性接合。该焊锡14通常能被采用在这种模塑封装件中，典型而言，无Pb(铅)焊锡等被用作焊锡14。

此外，依次层叠有上述散热片12、发热元件11、散热片12的层叠体以包入的方式被模塑树脂13封闭。该模塑树脂13由聚酰亚胺、环氧树脂等典型的模塑材料构成，并通过转送成形(transfer molding)、压缩成形(compression molding)等形成。

此处，使散热片12的以下板面从模塑树脂13露出，该板面是散热片12的与在发热元件11的表面和背面两侧焊锡连接于发热元件11的板面相反的一侧的板面。此外，散热片12中的从该模塑树脂13露出的面被作为散热面15。

这样，在本实施方式中，散热体10在其表面具有两个散热面15。驱动时等产生的发热元件11的热量传递至散热片12，并经由散热面15朝发热体10的外部放出。这样，本实施方式的发热体10在发热元件11的表面和背面两侧、即发热体10的表面和背面两侧具有散热面15，并构成为上述两面散热型的模塑封装件。

另外，发热体10与这种模塑封装件相同包括一部分被模塑树脂13封闭的未图示的引线框架。此外，该引线框架中的内部引线和发热元件11通过导线连接(wire bonding)等连接在一起。另外，该引线框架中的外部引线从模塑树脂13露出，并能与外部配线部件等电连接。

另外，虽未图示，但在散热片12处设有与散热片12一体形成的端子部，该端子部从模塑树脂13露出。此外，能通过上述引线框架、散热片12的端子部将本实施方式的发热体10与发热体10外部电连接，进而与冷却组件S1的外部电连接。

热交换器20作为与发热体10进行热交换而对发热体10进行冷却的冷却器起作用。此处，热交换器20在内部供水、乙二醇等制冷剂流动，因此，是所谓水冷类型。

该热交换器20由例如Al(铝)等热传导性优异、适于轻量化等的金属形成。热交换器20在内部具有供制冷剂流动的流路21，利用泵等将制冷剂从未图示的箱等供给至流路21。

在本实施方式中，热交换器20被设成分别与发热体10的表面和背面的两个散热面15相对。即，本实施方式的冷却组件S1具有在一对热交换器20之间设有发热体10的层叠结构。

在上述各个热交换器20的与发热体10的散热面15相对的面被设为与散热面15热连接的冷却面22。即，冷却面22在其与散热面15之间进行热交换以对发热体10进行冷却。

具体而言，热交换器20呈以图1中的上下方作为厚度方向、并在表面和背面具有矩形的主表面的薄型的长方体形状。热交换器20中的与发热体10相对的一方主表面被设为冷却面22。另外，在图1中，热交换器20中的与冷却面22相反的一侧的主表面作为外侧面23加以示出。换言之，热交换器20中的与发热体10相反的一侧的冷却面为外侧面23。

绝缘板30是具有电绝缘性且具有热传导性的板，其确保了发热体10的散热面15与热交换器20的冷却面22之间的电绝缘性及热传导性。绝缘板30由例如氮化硅(SiN)、氧化铝(Al₂O₃)等陶瓷、玻璃等形成。另外，若确保了作为绝缘板30的电绝缘性及热传导性，则绝缘板30也可以例如通过电绝缘性的树脂等形成。

该绝缘板30在发热体10的表面和背面两侧存在于散热面15与热交换器20的冷却面22之间。具体而言，绝缘板30在表面和背面包括一面(第一面)及另一面(第二面)，并被配置成使第一面与散热面15相对且使第二面与冷却面22相对的状态。换言之，绝缘板30具有散热面15侧的第一面及冷却面22侧的第二面，并存在于散热面15与冷却面22之间。另外，绝缘板30具有电绝缘性及热传递性。

此处，在热交换器20的冷却面22与绝缘板30之间存在金属制的接合件40，绝缘板30利用接合件40与冷却面22接合为一体。换言之，接合件40存在于绝缘板30的第二面与冷却面22之间，并使绝缘板30与冷却面22接合为一体。典型而言，该接合件40为焊料，但也可以是焊锡等。

例如，Al－Cu、Al－Ag、Al－Si等被用作焊料，包含Cu在内的Cu类的焊锡等被用作焊锡。这样，绝缘板30通过钎焊、锡焊与冷却面22接合为一体。

此处，上述金属制的接合件40被设为由共晶材料构成的部件、即共晶部，该共晶材料由两种金属构成，如图2所示，与冷却面22接合是较为理想的。

作为该共晶部的接合件40通过适当选择对于冷却面22和接合件40而言容易发现基于共晶的接合的材料而被接合在一起。当形成接合件40的共晶部时，由冷却面22和接合件40确保接合，因此，存在容易实现牢固的接合这样的优点。另外，在考虑到冷却组件的破坏方式的情况下，因该共晶部的存在而使共晶部的脆弱的部分优先破损，因此，也存在接合的绝缘板30自身不会破损、能防止因漏电而导致的功能停止这样的优点。

具体而言，典型地构成接合件40的金属是与构成冷却面22即热交换器20的金属不同的金属。另外，共晶材料也指共融混合物，是同时析出的两种以上的结晶的混合物。

例如，在构成冷却面22的金属为Al、且构成接合件40的金属为Al－Cu的情况下，构成接合件40的金属为Cu。此外，在该情况下，共晶部由Al－Cu的共晶材料构成。另外，在构成接合件40的金属为Al－Cu的情况下，从确保接合性等方面出发，形成接合件40的共晶部的θ相的厚度为2μm以下是较为理想的。另外，绝缘板30和接合件40只要在直接接触的状态下以钎焊、锡焊的形态接合即可。

另外，在发热体10的散热面15与绝缘板30之间存在弹性率比接合件40的弹性率低的弹性部件50、即比接合件40柔软的弹性部件50。由此，散热面15和绝缘板30经由弹性部件50紧贴。换言之，弹性部件50的弹性率比接合件40的弹性率低，弹性部件50存在于绝缘板30的第一面与散热面15之间而使绝缘板30与散热面15紧贴。

进一步而言，弹性部件50的弹性率(或者杨氏模量)比接合件40小，因而柔软容易变形。作为上述低弹性率的弹性部件50，典型地，可例举出由硅酮树脂等构成的散热脂。另外，若弹性部件50具有弹性并具有使用环境耐性，则也可以是由橡胶等构成的片材等。

这样，本实施方式的冷却组件S1的热交换器20、绝缘板30及发热体10经由接合件40及弹性部件50层叠在一起。此外，发热体10的散热面15和热交换器20的冷却面22通过经由接合件40、绝缘板30及弹性部件50接触而热连接在一起。

在本实施方式中，通过上述热连接结构而经由接合件40、绝缘板30及弹性部件50在散热面15与冷却面22之间进行热交换。因此，发热体10中产生的热量经由绝缘板30被散热至热交换器20，发热体10被冷却。

此处，本实施方式的冷却组件S1具有层叠有热交换器20、绝缘板30、发热体10、绝缘板30及热交换器20的层叠结构，该层叠结构通过螺纹固定等固定方法等保持于未图示的部位。具体而言，在施加有沿层叠方向(相当于图1的上下方向)被压缩的力的状态下，层叠热交换器20、绝缘板30及发热体10。

接着，对冷却组件S1的组装方法的一例进行说明。首先，将绝缘板30经由接合件40接合于热交换器20的冷却面22，以将热交换器20和绝缘板30一体化。

接着，在将弹性部件50配置于绝缘板30或发热体10的散热面15的状态下，将热交换器20和发热体10层叠。然后，进行上述螺纹固定等，以将层叠的各零件彼此固定。这样，组装出本实施方式的冷却组件S1。

根据本实施方式，在热交换器20的冷却面22与发热体10的散热面15之间的导热路径、即散热路径中存在电绝缘性的绝缘板30。由此，冷却面22和散热面15被电绝缘。另外，能通过存在于该散热路径中的冷却面22与绝缘板30之间的金属制的接合件40来抑制热阻的变差。

此外，在该散热路径中，能通过存在于散热面15与绝缘板30之间的弹性率较低的弹性部件50来对因基于发热的线膨胀系数差而在绝缘板30中产生的应力进行缓和。因此，无需利用模塑树脂围住热连接部分。

另外，弹性部件50处于因施加于具有上述层叠结构的冷却组件S1的压缩力而和散热面15和绝缘板30紧贴的状态。因此，通过解除例如固定部件等的压缩力，能容易地拆下发热体10和绝缘板30。由此，在例如产生发热体10的故障等的情况下，能容易地仅替换发热体10。

此外，即便散热面15和绝缘板30具有凹凸，由于上述凹凸因弹性部件50的变形而被填平，因此，也能期待散热面15与绝缘板30的紧贴性提高等优点。

由此，根据本实施方式，能确保热交换器20的冷却面22与发热体10的散热面15的绝缘性，并能实现因线膨胀差而在绝缘板30中产生的应力的缓和、以及热连接部分中的热阻变差的降低。

另外，根据本实施方式，预先将热交换器20和绝缘板30接合为一体，在散热面15与绝缘板30之间配置弹性部件50，从而组装出发热体10。因此，与在散热面15与绝缘板30之间以及绝缘板30与冷却面22之间都分别配置散热脂(dissipating grease)等弹性部件来进行组装的情况相比，能期待组装性的简化。

在本实施方式中，如图1所示，热交换器20的表面中的一面被设为冷却面22，在该冷却面22设有绝缘板30。如上所述，冷却面22与发热体10的散热面15相对，并经由接合件40、绝缘板30、弹性部件50与散热面15热连接。另外，在图1中，将热交换器20的表面中的位于与发热体10相反的一侧且不与散热面15热连接的面设为外侧面23。

如图1所示，绝缘板30利用金属制的外侧接合件40A和不与散热面15相对的外侧面23接合为一体。换言之，在外侧面23与外侧绝缘板30A之间存在外侧接合件40A。

由此，热交换器20的冷却面22和绝缘板30通过接合件40而接合为一体，外侧面23和外侧绝缘板30A通过外侧接合件40A接合为一体。外侧绝缘板30A是实质上与绝缘板30相同的部件，因此，也能将发热体10热连接至冷却面22及外侧面23中的任意一方。

由此，能使外侧面23作为冷却面起作用。即，能根据发热体10的发热状况将冷却面22和外侧面23中的任意一方选择为冷却面。具体而言，只要选择热交换器20中的与绝缘板30或外侧绝缘板30A接合的冷却面22及外侧面23中的一方，并将发热体10连接于冷却面22和外侧面23中该选择出的一方即可。例如，在外侧面23设有发热体10的情况下，外侧面23作为冷却面起作用，冷却面22作为外侧面23起作用。另外，作为该将外侧绝缘板30A朝外侧面23接合的效果，可期待降低热交换器20的冷却面22和外侧面23的翘曲的效果。

此外，根据本实施方式，也能将发热体10热连接于热交换器20中的冷却面22及外侧面23这两个面。在该情况下，外侧面23也作为冷却面起作用，热交换器20在表面和背面具有两个冷却面。

另外，也可以将热交换器20的外侧面23设为以不接合任何部件的方式露出的面。即，也可以仅在热交换器20的冷却面22设置绝缘板30。

另外，在图1中，发热体10的表面和背面两侧被设为散热面15，以与各个散热面15相对应的方式设有两个热交换器20。然而，也可以以与两个散热面15中的任意一方相对应的方式设置一个热交换器20。例如，在图1中，也可以省略发热体10的下侧的热交换器20，并使发热体10中的下侧的散热面15处于暴露在外部气体中的状态。

(第二实施方式)

参照图3，以第二实施方式的冷却组件S2与第一实施方式的不同点为中心进行说明。该冷却组件S2由层叠体100构成，该层叠体100是由图1所示的热交换器20、发热体10及热交换器20交替层叠而成的。

在本实施方式中，发热体10及热交换器20的数量分别为两个以上。此处，如图3所示，发热体10及热交换器20的数量分别为三个及四个。另外，在本实施方式中，只要形成多个热交换器20和多个发热体10交替层叠的层叠体100即可，若发热体10的个数及热交换器20的个数都为多个，则不被特别限定。

即，多个发热体10串联排列，以在相邻的发热体10彼此的各个之间存在热交换器20的方式交替地层叠多个发热体10及多个热交换器20，从而形成层叠体100。

此处，散热面15、冷却面22分别被设为相邻的发热体10和热交换器20中彼此相对的发热体10的面、热交换器20的面。此外，与上述第一实施方式相同，在相邻的发热体10及热交换器20中彼此相对的散热面15和冷却面22之间进行经由接合件40、绝缘板30及弹性部件50的热连接。

换言之，在冷却组件S2中，多个发热体10和多个热交换器20交替地层叠而形成层叠体100，设有多组接合件40、绝缘板30及弹性部件50。相邻的发热体10及热交换器20中的散热面15及冷却面22经由一组接合件40、绝缘板30及弹性部件50而热连接。

这样，冷却组件S2由发热体10和热交换器20反复配置的层叠体100构成。此外，如上所述，在图3的例子中，反复层叠有三个发热体10和四个热交换器20。

此处，在图3中的除了位于上端及下端的两个热交换器20之外的中间两个热交换器20的上下两侧配置发热体10，发热体10在该上下两侧与散热面15相对。此外，图3中的该中间两个热交换器20各自的上表面和下表面都被设为冷却面22。绝缘板30利用接合件40分别与这两个冷却面22接合为一体。

此外，分别与该两个冷却面22接合的绝缘板30和与该绝缘板30相邻的发热体10的散热面15经由弹性部件50紧贴。这样，在本实施方式中，冷却面22和散热面15在相邻的热交换器20与发热体10之间热连接。

这样，在本实施方式的发热体10中，与图1所示的结构相同，发热体10的两个散热面15各自也经由接合件40、绝缘板30及弹性部件50热连接于与该发热体10相邻的热交换器20的冷却面22，从而能进行效率高的两面散热。

进一步而言，在图3所示的结构中，位于上端及下端的两个热交换器20的仅一面被设为与热交换器20热连接的冷却面22，在外侧面23侧未配置发热体10。另一方面，中间两个热交换器20的上表面和下表面都被设为冷却面22，相当于表面中的两面被设为冷却面的热交换器20。

如上所述，在图3中，中间两个热交换器20的上表面和下两面双方都被设为冷却面22，即，具有两个冷却面22。然而，该中间两个热交换器20也可以仅具有一个冷却面22。

例如，在图3中，只要将中间两个热交换器20各自的上表面及下表面中的仅任意一方设为冷却面22即可。在该情况下，与上述相同，只要将冷却面22和与该冷却面22相对的发热体10的散热面15经由接合件40、绝缘板30、弹性部件50热连接即可。

另外，在该情况下，未在中间两个热交换器20各自的与冷却面22相反的一侧的面设置绝缘板30，只要在该相反的一侧的面与和该面相对的发热体10的散热面15之间形成间隙即可。

或者，也可以在中间两个热交换器20各自的该相反的一侧的面经由接合件40仅设置绝缘板30，而不设置弹性部件50。在该情况下，在该相反的一侧的面侧，在绝缘板30与和该绝缘板30相对的发热体10的散热面15之间形成间隙。

(第三实施方式)

参照图4对第三实施方式的冷却组件S3进行说明。本实施方式使绝缘板30的结构发生了变形，这点与上述第一实施方式不同，以该不同点为中心进行说明。

在第一实施方式中，绝缘板30构成为由陶瓷、玻璃等构成的单一的板。与此相对，在本实施方式中，存在于发热体10的散热面15与热交换器20的冷却面22之间的绝缘板30B具有绝缘层30b和金属层30a这两层层叠而成的层叠结构，其中，上述绝缘层30b由陶瓷、玻璃等形成，上述金属层30a层叠于该绝缘层30b中的靠冷却面22侧的面。具体而言，如图4所示，绝缘板30B的表面和背面的板面中的与冷却面22相对的面为金属层30a。

在本实施方式中，绝缘板30B也具有电绝缘性的绝缘层30b，因此，确保了热交换器20的冷却面22与发热体10的散热面15之间的电绝缘。

该金属层30a由与接合件40的接合性优异的金属形成，该接合件40由焊料、焊锡等构成，具体而言，该金属层30a由铜、铝等金属形成。此外，该金属层30a通过溅射、蒸镀、电镀或者钎焊等成膜法设于绝缘层30b的表面，并构成绝缘板30B中靠冷却面22侧的面。

此外，在本实施方式中，在热交换器20的冷却面22与绝缘板30B的金属层30a之间存在接合件40。接合件40将绝缘板30和冷却面22接合为一体。另一方面，与第一实施方式相同，发热体10的散热面15和绝缘板30B的绝缘层30b经由弹性部件50紧贴。

在本实施方式中，在绝缘板30B中的供接合件40配置的冷却面22侧设置金属层30a，将该金属层30a和接合件40接合，因此，能期待接合性的提高。即，使用钎焊、锡焊性比绝缘层30b优异的金属层30a以作为接合件40的接合对象，从而能实现接合强度的提高。

在图3的例子中，绝缘板30B仅在热交换器20的冷却面22侧具有金属层30a。然而，也可以还在发热体10的散热面15侧具有金属层30a。

在该情况下，虽未图示，但绝缘板30B形成为从发热体10侧朝热交换器20侧层叠有金属层30a、绝缘层30b、金属层30a的三层结构。在上述三层结构的情况下，在绝缘层30b的两侧层叠有金属层30a，因此，与两层结构相比，能期待绝缘板30更加难以翘曲这样的效果。

另外，在本实施方式中，与图1相同，在热交换器20的外侧面23设置外侧绝缘板30A，与该外侧面23连接的外侧绝缘板30A和第一实施方式相同地构成为单一的板。但是，该外侧绝缘板30A也可以具有绝缘板30B这样的层叠结构。

另外，在本实施方式中，也可以将热交换器20的外侧面23设为以不接合任何部件的方式露出的面。另外，在本实施方式中，也可以在发热体10的表面和背面两侧的发热面15中的仅任意一方设置热交换器20。即，也可以采用以下结构：在图4中的上下两个散热面15中的一方省略热交换器20，并使该一方散热面15暴露在外部气体中。

此外，在本实施方式中，仅绝缘板30B具有将金属层30a和绝缘层30b层叠而成的层叠结构这点与其它实施方式不同。因此，也可以在如第二实施方式那样由层叠体100构成的冷却组件S2中采用本实施方式的绝缘板30B，该层叠体100是多个发热体10和多个热交换器20交替地层叠而成的。

以上，对本发明的较为理想的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，能在不脱离本发明的主旨的范围中进行各种变形并加以实施。上述实施方式的结构仅仅是例示，本发明的范围并不限于上述记载的范围。本发明的范围包括与本发明中的记载均等的意思及范围内的所有变更。

(其它实施方式)

在上述各实施方式中，发热体10是在发热元件11的表面和背面两侧具有散热面15的两面散热类型的部件。然而，发热体10也可以仅在发热元件11的表面和背面两侧中的一方侧具有散热面15。例如，只要图1所示的发热体10中采用省略了一方散热片12的封装件结构即可。

另外，作为发热体10，只要表面的至少一面被设为散热面15即可，并不限于上述模塑封装件。例如，也可以是在配线基板的一面侧搭载发热元件、并将配线基板的另一面侧设为散热面的电子装置等。

另外，只要热交换器20的表面的至少一面被设为冷却面22即可，一个热交换器20也可以设有三个面以上的冷却面22。另外，作为热交换器20，并不限于上述水冷式，也可以是例如空冷式的翅片结构体等。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能在不脱离本发明技术思想的范围内适当地进行变更。另外，上述各实施方式并不是彼此无关系的，除了明确不能组合的情况之外，能适当地加以组合，另外，上述各实施方式并不限定于上述图示例。

Claims (7)

1.一种冷却组件，其特征在于，包括：

发热体(10)，该发热体(10)的表面的至少一面被设为散热面(15)；

金属制的热交换器(20)，该热交换器(20)的表面的至少一面被设为与所述散热面相对的冷却面(22)；以及

绝缘板(30、30A、30B)，该绝缘板(30、30A、30B)在表面和背面包括第一面及第二面，所述绝缘板在所述绝缘板与所述散热面相对、且所述第二面与所述冷却面相对的状态下存在于所述散热面与所述冷却面之间，并具有电绝缘性及热传导性，

所述发热体产生的热量通过经由所述绝缘板在所述散热面与所述冷却面之间进行热交换而被放出至所述热交换器，

金属制的接合件(40)存在于所述冷却面与所述绝缘板之间，所述绝缘板通过所述接合件与所述冷却面接合为一体，

所述散热面和所述绝缘板经由弹性部件(50)紧贴，该弹性部件(50)的弹性率比所述接合件的弹性率低，

所述散热面和所述冷却面经由所述接合件、所述绝缘板及所述弹性部件而热连接。

2.一种冷却组件，其特征在于，包括：

发热体(10)，该发热体(10)具有放出热量的散热面(15)；

金属制的热交换器(20)，该热交换器(20)具有对所述发热体进行冷却的冷却面(22)；

绝缘板(30、30A、30B)，该绝缘板(30、30A、30B)具有所述散热面侧的第一面和所述冷却面侧的第二面，并存在于所述散热面与所述冷却面之间，所述绝缘板(30、30A、30B)具有电绝缘性及热传导性；

金属制的接合件(40)，该接合件(40)存在于所述第二面与所述冷却面之间，并使所述绝缘板与所述冷却面接合为一体；以及

弹性部件(50)，该弹性部件(50)的弹性率比所述接合件的弹性率低，所述弹性部件(50)存在于所述第一面与所述散热面之间，并使所述绝缘板与所述散热面紧贴，

所述发热体产生的热量经由所述绝缘板而被放出至所述热交换器，

所述散热面和所述冷却面经由所述接合件、所述绝缘板及所述弹性部件热连接。

3.如权利要求1或2所述的冷却组件，其特征在于，

所述接合件由共晶材料构成，该共晶材料由至少两种金属构成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的冷却组件，其特征在于，

在一对所述热交换器(20)之间设有所述发热体(10)，

在所述热交换器的与所述发热体(10)相反的一侧的外侧面(23)设有外侧绝缘板(30A)，

所述外侧绝缘板通过金属制的外侧接合件(40A)与所述外侧面接合为一体。

5.如权利要求1至4中任一项所述的冷却组件，其特征在于，

多个所述发热体和多个所述热交换器交替地层叠而形成层叠体(100)，

所述接合件、所述绝缘板及所述弹性部件设有多组，

相邻的所述发热体的所述散热面及所述热交换器的所述冷却面经由一组所述接合件、所述绝缘板及所述弹性部件而热连接。

6.如权利要求3所述的冷却组件，其特征在于，

所述接合件由Al－Cu、Al－Ag、Al－Si中的任意一个构成。

7.如权利要求6所述的冷却组件，其特征在于，

所述接合件由Al－Cu构成，形成所述接合件的共晶部的θ相的厚度为2μm以下。