CN108738368B - 电子设备 - Google Patents

电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN108738368B
CN108738368B CN201780003612.8A CN201780003612A CN108738368B CN 108738368 B CN108738368 B CN 108738368B CN 201780003612 A CN201780003612 A CN 201780003612A CN 108738368 B CN108738368 B CN 108738368B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat dissipation
electronic component
disposed
divided
cooling body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780003612.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108738368A (zh
Inventor
湧口纯弥
池田康亮
铃木健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Shindengen Electric Manufacturing Co Ltd
Publication of CN108738368A publication Critical patent/CN108738368A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108738368B publication Critical patent/CN108738368B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本发明的电子设备，包括：具有绝缘基板60、配置在绝缘基板60上的导体层20、配置在导体层20上的电子元件40、以及配置在绝缘基板60的电子元件40的相反侧的散热层10的电子模块；以及与所述散热层10相抵接的冷却体100，其中，所述冷却体100具有被配置在与所述散热层10相抵接的部分上的，并且被分割成多个区域的分割部110。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及具有电子模块以及冷却体的电子设备。
背景技术
以往，为了对内置在被称为压铸功率模块(Transfer Power module)的电子模块中的电子元件进行冷却，一般是在电子模块的背面配置由铜等材料构成的散热板(散热层)(例如，特开2015-211524号公报)。像这样一旦配置了散热层，就可以通过导体层、绝缘层以及散热层来作为电容器(Condenser发挥功能(会形成电容器功能)。而一旦形成电容器功能，电子模块内的电子元件所产生的噪声(Noise)就会通过散热层被释放至电子模块的外部。
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够降低噪声的电子设备。
发明内容
本发明的一种形态涉及的电子设备，可以包括：
电子模块，具有：绝缘基板、配置在所述绝缘基板上的导体层、配置在所述导体层上的电子元件、以及配置在所述绝缘基板的所述电子元件的相反侧的散热层；以及
冷却体，与所述散热层抵接，
其中，所述冷却体具有被配置在与所述散热层相抵接的部分上的，被分割成多个区域的分割部。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述分割部具有：与所述散热层相抵接的抵接部、以及配置在所述抵接部之间的沟槽部。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述分割部具有多个分割单元。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述电子元件包含开关元件。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
在从所述冷却体一侧观看时，所述分割部覆盖整个所述电子元件。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述分割部呈格子状。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述分割部上流通有冷却流体。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述分割部上配置有润滑剂。
在本发明的一种形态涉及的电子设备中，可以是：
所述绝缘基板具有第一绝缘基板以及第二绝缘基板，
所述电子元件具有第一电子元件以及第二电子元件，
所述散热层具有第一散热层以及第二散热层，
所述第一绝缘基板的一侧配置有第一电子元件，
所述第一绝缘基板的另一侧配置有第一散热层，
所述第一电子元件的一侧配置有第二电子元件，
所述第二电子元件的一侧配置有第二绝缘基板，
所述第二绝缘基板的一侧配置有第二散热层，
所述第一电子元件以及所述第二电子元件中的至少任意一方为开关元件，在所述第一电子元件为开关元件的情况下，所述分割部被配置在与所述第一散热层相抵接的部分上，在所述第二电子元件为开关元件的情况下，所述分割部被配置在与所述第二散热层相抵接的部分上。
发明效果
在本发明中，冷却体具有被配置在与散热层相抵接的部分上的，被分割成多个区域的分割部。因此，就能够减小冷却体与散热层之间的接触面积，并且能够增大形成于散热层与冷却体之间的电阻。其结果就是，能够抑制从电子设备中释放出的噪声。
简单附图说明
图1是本发明第一实施方式涉及的电子设备的纵截面图。
图2是展示本发明第一实施方式中冷却体具有分割单元的形态的纵截面图。
图3是展示本发明第一实施方式中冷却体的分割部的平面图。
图4是展示本发明第一实施方式中冷却体具有分割单元的形态的平面图。
图5是展示本发明第一实施方式涉及的电子元件以及导体层与分割单元之间位置关系的平面图，图中使用虚线表示电子元件以及导体层。
图6是与图5对应的平面图，图中展示了与图5不同的形态。
图7是与图5对应的平面图，图中展示了与图5以及图6不同的形态。
图8是展示本发明第一实施方式中抵接部与沟槽部的变形例的放大平面图。
图9是展示本发明第一实施方式中使用的多例分割单元形态的平面图。
图10是与图2对应的纵截面图，图中展示了与图2不同的形态。
图11是本发明第二实施方式中冷却体的平面图。
图12是本发明第二实施方式的另一个形态中冷却体的平面图。
图13是本发明第三实施方式涉及的电子设备的纵截面图。
图14是本发明第三实施方式的变形例一涉及的电子设备的纵截面图。
图15是本发明第三实施方式的变形例二涉及的电子设备的纵截面图。
图16是本发明第三实施方式的变形例三涉及的电子设备的纵截面图。
具体实施方式
第一实施方式
《构成》
本实施方式的电子设备可以由电子模块、以及散热片等构成，并且可以具有与后述电子模块的散热层10相抵接的冷却体100。
如图1所示，电子模块可以包括：绝缘基板60；配置在绝缘基板60的正面侧(图1中的上侧)的导体层20；配置在导体层20上的电子元件40；以及配置在绝缘基板60的背面侧(电子元件40的相反侧)的散热层10。作为散热层10，可以使用由铜等金属构成的散热板。
冷却体100可以被配置在与散热层10相抵接的部分上，并且具有被分割成多个区域的分割部110。像这样被分割成多个区域的分割部110如图3所示，可以具有与散热层10相抵接的抵接部115、以及被配置在抵接部115之间的沟槽部116。
在本实施方式中，作为一例电子模块可以例举半导体模块，作为一例电子元件40可以例举半导体元件。不过，又不仅限于此，没有必要非要使用“半导体”。
如图1所示，绝缘基板60、导体层20以及电子元件40可以通过由封装树脂等构成的封装部90来覆盖。如图1所示，封装部90的背面与绝缘基板60的背面可以处于同一高度位置上。在图1中，虽然散热层10被配置在绝缘基板60的背面，并且从封装部90的背面突出，但又不仅限于此形态。也可以是，绝缘基板60被埋设在封装部90内，并且散热层10的背面与封装部90的背面处于同一高度位置上。
电子元件40可以包含开关元件。作为开关元件，例如可以例举的有：MOSFET等FET、双极晶体管、以及IGBT等。而作为典型例，可以例举的是MOSFET。
导体层20可以通过图形化(Paterning)在绝缘基板60上形成电路。散热层10可以是金属板。导体层20以及散热层10例如可以由铜构成。
从冷却体100一侧观看时(从图1中的下侧观看时)，分割部110可以整体覆盖一个或多个电子元件40。
如图2以及图4所示，分割部110可以具有多个分割单元120。如图5以及图6所示，从冷却体100一侧观看时，多个分割单元120中的至少一部分可以整体覆盖一个或多个电子元件40。
未配置分割部110的区域可以为平坦面150。此情况下，在散热层10位于该平坦面150上时，平坦面150与散热层10相抵接。在配置有分割单元120的情况下，可以是在分割单元120之间配置有平坦面150，并且该平坦面150与散热层10相抵接。另一方面，如图10所示，分割单元120之间可以设有凹部130。此情况下，在分割单元120之间，散热层10与冷却体100不接触。
如图3以及图4所示，分割部110可以呈格子状。此情况下，抵接部115之间的沟槽部116被配置在相互垂直方向上。
分割单元120可以包含整个配置有导体层20的部位。作为一例，从分割单元120一侧观看时，图5中左上以及左下的分割单元120覆盖整个配置有导体层20以及电子元件40的部位。
分割单元120还可以包含整个配置有电子元件40的部位。作为一例，从分割单元120一侧观看时，图5中左上、左下以及右上的分割单元120覆盖整个配置有电子元件40的部位。
抵接部115可以被配置为与电子元件40以及导体层20的位置毫不相关。也就是说，可以按照预先设定的图形来配置抵接部115，不用考虑分割部110是否会位于覆盖电子元件40或导体层20的位置上。在采用这种形态的情况下，有利于方便地配置分割部110。
另外，分割单元120的形状可以互不相同，也可以是相同的形状。如图4以及图5所示，分割单元120可以呈矩形，如图6所示，多个分割单元120中的至少一个可以呈L字型。虽然在图5以及图6中未标示有分割单元120的结构，但图5以及图6中的分割单元120可以与图4一样呈格子状。
另外，分割部110或分割单元120并不仅限于格子状，可以如图8所示般混有矩形的抵接部115与L字形的抵接部115，也可以是其他的形状。例如，可以如图9左上以及右上的分割单元120一般，沟槽部116被配置为没有公差的直线状，也可以如图9左下的分割单元120一般，沟槽部116被配置为相互之间具有不同的间隔，还可以如图9右下的分割单元120一般，沟槽部116被倾斜着配置。
《作用·效果》
接下来，将对具有上述构成的本实施方式的未进行过说明的作用·效果进行说明。另外，《作用·效果》中所记载的所有构成均可被采用。
如图1所示，在采用冷却体100具有被配置在与散热层10相抵接的部分上的被分割成多个区域的分割部110的形态的情况下，就能够减小冷却体100与散热层10之间的接触面积，并且能够增大形成于散热层10与冷却体100之间的电阻。其结果就是，能够抑制从电子设备中释放出的噪声。
特别是在电子元件40具有开关元件的情况下，通过增大形成于散热层10与冷却体100之间的电阻，就能够使开关元件处所产生的噪声不易从电子设备中被释放出。在本说明书中，“电子元件40”(包含后述的“第一电子元件41”以及“第二电子元件42”)表示一个或多个电子元件40的总称。因此，“电子元件40具有开关元件”指的是电子元件40中的至少一个为开关元件。另外，开关元件不只是噪声产生的原因所在，其还会释放出很高的热量。因此，如何将来自开关元件的热量高效地进行散热也是一个重要的课题。
在采用从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120包含整个配置有电子元件40的部位的形态的情况下(参照图5中左上、左下以及右上的分割单元120)，就能够在与产生噪声的电子元件40相对应的位置上(该电子元件40与冷却体100之间)增大散热层10与冷却体100之间的电阻，从而使来自于电子设备的噪声不易被释放出。另外，在电子元件40具有开关元件的情况下，也可以配置为在从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120至少包含整个配置有开关元件的部位。这样，就能够在与容易产生噪声问题的开关元件相对应的位置上增大电阻，从而更加切实地使来自于电子设备的噪声不易被释放出。
在采用从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120包含整个配置有导体层20的部位的形态的情况下(参照图5中左上、左下的分割单元120)，就能够在与将来自于电子元件40的噪声进行传送的导体层20相对应的位置上(该导体层20与冷却体100之间)增大散热层10与冷却体100之间的电阻，从而使来自于电子设备的噪声不易被释放出。另外，在电子元件40具有开关元件的情况下，也可以配置为在从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120至少包含整个配置有开关元件的导体层20所配置的部位。这样，就能够在与容易产生噪声问题的开关元件相对应的位置上增大电阻，从而更加切实地使来自于电子设备的噪声不易被释放出。
另外，也可以如图7左上、左下以及右上所示般，在从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120未被配置在配置有电子元件40的部位上，配置有电子元件40的部位为平坦面150，散热层10与冷却体100相抵接。这样，虽然只能间接地抑制来自于电子元件40的噪声，但却有利于较来自于电子元件40的热量高效地进行散热。
另外，也可以如图7左上以及左下所示般，在从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120未被配置在配置有电子元件40的导体层20所配置的部位上，配置有该导体层20的部位为平坦面150，散热层10与冷却体100相抵接。这样，虽然只能间接地抑制来自于电子元件40的噪声，但却有利于较来自于电子元件40的热量高效地进行散热。
另外，也可以如图7右下所示般，在从冷却体100一侧观看时，分割部110或分割单元120被配置在配置有特定的电子元件40(例如开关元件)的部位上。这样，就能够在与容易产生噪声问题的特定的电子元件40(例如开关元件)相对应地来增大散热层10与冷却体100之间的电阻，从而使来自于电子设备的噪声不易被释放出。
在从冷却体100一侧观看时，分割单元120可以与配置有电子元件40的导体层20或配置有开关元件的导体层20为形同的形状，并且分割单元120各自与相对应的导体层20相对配置。这样，就能够间接地减小配置有导体层20的区域上的电子元件40与冷却体100之间的电阻。
第二实施方式
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式中使用同一符号来表示与第一实施方式相同的部件，并且省略了其说明。
在本实施方式中，分割部110处可以流通冷却水等冷却流体。具体来说，如图11以及图12所示，可以在分割部110或分割单元120的沟槽116内流通冷却流体。通过采用这样流通冷却流体的形态，与由抵接部115构成的区域相比，能够在增大电阻值来抑制电子装置所产生的噪声的同时，有利于通过冷却流体来维持一定的散热性。
另外，如图12所示，分割部110处可以配置散热脂等润滑剂。具体来说，可以在分割部110的沟槽116内配置散热脂等润滑剂。通过采用这样配置润滑剂形态，与由抵接部115构成的区域相比，能够在增大电阻值来抑制电子装置所产生的噪声的同时，有利于通过冷却流体来维持一定的散热性。
另外，也可以是冷却流体与润滑剂并用。具体来说，如图12所示，可以是沟槽部116中的一部分上流通有冷却流体，另一部分上则配置有润滑剂。此情况下，与由抵接部115构成的区域相比，能够在增大电阻值来抑制电子装置所产生的噪声的同时，有利于通过冷却流体来维持一定的散热性。另外，只要设置为使流通有冷却流体的沟槽部116与配置有润滑剂的沟槽部116之间互不连通，从而使冷却流体不会流入配置有润滑剂的沟槽部116内即可。作为一例，图12左上以及右下的分割单元120的沟槽部116与图12右上以及左下的分割单元120的沟槽部116之间是互不连通的。
由于冷却流体与润滑剂的电阻值以及冷却效果各不相同，因此可以适宜的进行选用。例如，可以时从冷却体100一侧观看时在包含配置有电子元件40的区域的部位上选用冷却流体以及润滑剂中电阻值较大的一方，而在从冷却体100一侧观看时不包含配置有电子元件40的区域的部位上则选用冷却流体以及润滑剂中电阻值较小的一方，通过这样来高效地抑制噪声的产生。另外，还可以从冷却体100一侧观看时在包含配置有开关元件的区域的部位上选用冷却流体以及润滑剂中电阻值较大的一方，而在从冷却体100一侧观看时不包含配置有开关元件的区域的部位上则选用冷却流体以及润滑剂中电阻值较小的一方，通过这样来高效地抑制噪声的产生。
另外，也可以是从冷却体100一侧观看时在包含配置有电子元件40的区域的部位上选用冷却流体以及润滑剂中散热性较高的一方，而在从冷却体100一侧观看时不包含配置有电子元件40的区域的部位上则选用冷却流体以及润滑剂中散热性较低的一方，通过这样来提升散热效率。另外，还可以是从冷却体100一侧观看时在包含配置有开关元件的区域的部位上选用冷却流体以及润滑剂中散热性较高的一方，而在从冷却体100一侧观看时不包含配置有开关元件的区域的部位上则选用冷却流体以及润滑剂中散热性较低的一方，通过这样来提升散热效率。
在本实施方式中，可以采用第一实施方式中进行说明的任何构成(包含变形例)。
第三实施方式
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明。第三实施方式中与第一实施方式或第二实施方式相同的构件使用同一符号来表示，并且省略了其说明。
在第三实施方式中，电子元件40被叠层配置，因而具有叠层(Stack)构造。具体来说，如图13所示，绝缘基板60可以具有第一绝缘基板61以及第二绝缘基板62，电子元件40可以具有第一电子元件41以及第二电子元件42，散热层10可以具有第一散热层11以及第二散热层12。第一绝缘基板61的一侧(图13中的上侧)可以配置有第一电子元件41，第一绝缘基板61的另一侧(图13中的下侧)可以配置有第一散热层11。第一电子元件41的一侧可以配置有第二电子元件42，第二电子元件42的一侧可以配置有第二绝缘基板62，第二绝缘基板62的一侧可以配置有第二散热层12。另外，导体层20可以具有第一导体层21以及第二导体层22，第一导体层21的一侧可以配置有第一电子元件41，第二导体层22的一侧可以配置有第二电子元件42。
第一电子元件41以及第二电子元件42中的至少任意一方可以具有开关元件。并且，在第一电子元件41具有开关元件的情况下，分割部110可以配置在在第一散热层11一侧上配置的第一冷却体101上(参照图13)。此情况下，分割部110被配置在第一冷却体101中与第一散热层11相抵接的部分上。在第二电子元件42具有开关元件的情况下，分割部110可以配置在在第二散热层12一侧上配置的第二冷却体102上(参照图14)。此情况下，分割部110被配置在第二冷却体102中与第二散热层12相抵接的部分上。在本实施方式中，将配置在第一冷却体101上的分割部110称为第一分割部111，将配置在第二冷却体102上的分割部110称为第二分割部112。
在图13以及图14的形态中，第一电子元件41的一侧(图13以及图14中的上侧)配置有导体柱29，导体柱29的一侧(图13以及图14中的上侧)配置有第二导体层22。
如上述般，在电子元件40具有开关元件的情况下，噪声会趋于变大。因此，通过采用至少在配置有开关元件的一侧上配置有分割部110的形态，就能够抑制因开关元件而导致的噪声。
另外，无论第一电子元件41以及第二电子元件42是否具有开关元件，均可采用配置有分割部110的形态。也就是说，无论第一电子元件41是否具有开关元件，或者第二电子元件42是否具有开关元件，可以是仅配置有第一分割部111而不配置有第二分割部112(参照图13)，也可以是仅配置有第二分割部112而不配置有第一分割部111(参照图14)，还可以是既配置有第一分割部111又配置有第二分割部112(参照图15)。另外，图13至图15中所示的分割部110可以具有第一实施方式中所示的多个分割单元120。也就是说，可以是第一分割部111具有多个第一分割单元，也可以是第二分割部112具有多个第二分割单元，还可以是第一分割部111具有多个第一分割单元，同时第二分割部112具有多个第二分割单元。
另外，可以将开关元件集中于一侧或另一侧，并在开关元件集中的一侧配置多个分割部110。具体来说，在第一电子元件41具有开关元件而第二电子元件42不具有开关元件的情况下，如图13所示，可以仅配置有第一分割部111而不配置第二分割部112。此情况下，平坦面150与第二散热层12相抵接。在第二电子元件42具有开关元件而第一电子元件41不具有开关元件的情况下，如图14所示，可以仅配置有第二分割部112而不配置第一分割部111。此情况下，平坦面150与第一散热层11相抵接。
如重视散热性的话，可以将开关元件集中于一侧或另一侧，并在开关元件集中的一侧配置多个分割部110。具体来说，在第一电子元件41具有开关元件而第二电子元件42不具有开关元件的情况下，如图14所示，可以仅配置有第二分割部112而不配置第一分割部111。此情况下，平坦面150与第一散热层11相抵接。在第二电子元件42具有开关元件而第一电子元件41不具有开关元件的情况下，如图13所示，可以仅配置有第一分割部111而不配置第二分割部112。此情况下，平坦面150与第二散热层12相抵接。
另外，与图13至图15中所示的形态不同，如图16所示，也可以在第一导体层21的一侧配置有第一电子元件41，在第一电子元件41的一侧配置导体柱29，在导体柱29的一侧配置第二电子元件42，在第二电子元件42的一侧配置第二导体层22。
在本实施方式中，可以采用第一实施方式以及第二实施方式中进行说明的任何构成(包含变形例)。
上述各实施方式、变形例中的记载以及附图中公开的图示仅为用于说明权利要求项中记载的发明的一例，因此权利要求项中记载的发明不受上述实施方式或附图中公开的内容所限定。本申请最初的权利要求项中的记载仅仅是一个示例，可以根据说明书、附图等的记载对权利要求项中的记载进行适宜的变更。
符号说明
10 散热层
11 第一散热层
12 第二散热层
20 导体层
40 电子元件
41 第一电子元件
42 第二电子元件
60 绝缘基板
61 第一绝缘基板
62 第二绝缘基板
100 冷却体
110 分割部
115 抵接部
116 沟槽部
120 分割单元

Claims (4)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
绝缘基板；
多个导体层，配置在所述绝缘基板的第一主面上；
多个电子元件，分别配置在所述多个导体层上的；
散热板，配置在所述绝缘基板的所述第一主面的相反侧的第二主面上；以及
冷却体，与所述散热板相接触，
其中，在所述冷却体的与所述散热板相接触的面上，划分有与所述多个电子元件的配置相对应的多个区域，并且在所述多个区域上分别形成有多个沟槽部，
所述冷却体的所述多个区域分别因所述多个沟槽部而呈格子状。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
其中，所述冷却体的所述多个区域从平面上看分别与所述多个电子元件相重合。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于：
其中，所述多个沟槽部处流通有冷却流体。
4.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于：
其中，所述多个沟槽部处配置有润滑剂。
CN201780003612.8A 2017-02-13 2017-02-13 电子设备 Active CN108738368B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/005157 WO2018146816A1 (ja) 2017-02-13 2017-02-13 電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108738368A CN108738368A (zh) 2018-11-02
CN108738368B true CN108738368B (zh) 2022-06-17

Family

ID=63107286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780003612.8A Active CN108738368B (zh) 2017-02-13 2017-02-13 电子设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10950522B2 (zh)
JP (1) JP6496845B2 (zh)
CN (1) CN108738368B (zh)
NL (1) NL2020393B1 (zh)
WO (1) WO2018146816A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112994411A (zh) * 2021-02-05 2021-06-18 四川恩巨实业有限公司 一种电源适配器散热结构
JP2023096940A (ja) * 2021-12-27 2023-07-07 ニデック株式会社 放熱部材および冷却装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070211433A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Electronic device
US20130112994A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor module and method for manufacturing semiconductor module
JP2015126168A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール

Family Cites Families (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3921201A (en) * 1972-01-22 1975-11-18 Siemens Ag Improved liquid cooled semiconductor disk arrangement
DE2337694C2 (de) * 1973-07-25 1984-10-25 SEMIKRON Gesellschaft für Gleichrichterbau u. Elektronik mbH, 8500 Nürnberg Halbleitergleichrichteranordnung hoher Strombelastbarkeit
WO1993024983A1 (de) * 1992-05-25 1993-12-09 Mannesmann Ag Elektrische maschine mit halbleiterventilen
JP3094768B2 (ja) * 1994-01-11 2000-10-03 富士電機株式会社 半導体装置
US5504378A (en) * 1994-06-10 1996-04-02 Westinghouse Electric Corp. Direct cooled switching module for electric vehicle propulsion system
JPH09275170A (ja) * 1996-04-03 1997-10-21 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
FR2809281B1 (fr) * 2000-05-22 2002-07-12 Alstom Dispositif electronique de puissance
JP2002046482A (ja) * 2000-07-31 2002-02-12 Honda Motor Co Ltd ヒートシンク式冷却装置
US7017792B2 (en) * 2001-02-02 2006-03-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Integrated piping plate, machining method for same, machining apparatus for same, and machining equipment for same
JP3946018B2 (ja) * 2001-09-18 2007-07-18 株式会社日立製作所 液冷却式回路装置
DE10317580B4 (de) * 2002-04-18 2010-09-16 Hitachi, Ltd. Elektrische Wechselrichtervorrichtung mit einem Flüssigkeitskanal sowie Elektrofahrzeug mit einer derartigen Wechselrichtervorrichtung
JP3730968B2 (ja) * 2003-03-26 2006-01-05 Ｔｄｋ株式会社 スイッチング電源
US6903929B2 (en) * 2003-03-31 2005-06-07 Intel Corporation Two-phase cooling utilizing microchannel heat exchangers and channeled heat sink
FR2853808B1 (fr) * 2003-04-09 2006-09-15 Alstom Module de commutation de puissance et ondulateur equipe de ce module
US6992887B2 (en) * 2003-10-15 2006-01-31 Visteon Global Technologies, Inc. Liquid cooled semiconductor device
US7353859B2 (en) * 2004-11-24 2008-04-08 General Electric Company Heat sink with microchannel cooling for power devices
EP1761114A3 (en) * 2005-08-31 2009-09-16 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Circuit board
US7508682B2 (en) * 2005-09-19 2009-03-24 Hitachi, Ltd. Housing for an electronic circuit
JP4759384B2 (ja) * 2005-12-20 2011-08-31 昭和電工株式会社 半導体モジュール
JP5007296B2 (ja) * 2006-03-13 2012-08-22 株式会社豊田自動織機 パワーモジュール用ベース
JP4857017B2 (ja) * 2006-04-27 2012-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP2008042124A (ja) * 2006-08-10 2008-02-21 Fuji Electric Holdings Co Ltd 半導体パワーモジュール
US8030760B2 (en) * 2006-12-05 2011-10-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Semiconductor apparatus and manufacturing method thereof
JP5120604B2 (ja) * 2007-05-22 2013-01-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体モジュール及びインバータ装置
JP4452953B2 (ja) * 2007-08-09 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP4967988B2 (ja) * 2007-10-25 2012-07-04 株式会社豊田自動織機 半導体冷却装置
JP4819071B2 (ja) * 2008-02-06 2011-11-16 本田技研工業株式会社 電気車両及び車両用ｄｃ／ｄｃコンバータの冷却方法
JP4785878B2 (ja) * 2008-02-06 2011-10-05 本田技研工業株式会社 冷却装置及び該冷却装置を備える電気車両
JP5206102B2 (ja) 2008-05-08 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 半導体装置
US7952856B2 (en) * 2008-06-02 2011-05-31 Honda Motor Co., Ltd. Power control unit and hybrid vehicle comprising same
JP4657329B2 (ja) * 2008-07-29 2011-03-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置および電動車両
JP5381561B2 (ja) * 2008-11-28 2014-01-08 富士電機株式会社 半導体冷却装置
JP4797077B2 (ja) * 2009-02-18 2011-10-19 株式会社日立製作所 半導体パワーモジュール、電力変換装置、および、半導体パワーモジュールの製造方法
US7898807B2 (en) * 2009-03-09 2011-03-01 General Electric Company Methods for making millichannel substrate, and cooling device and apparatus using the substrate
US8358000B2 (en) * 2009-03-13 2013-01-22 General Electric Company Double side cooled power module with power overlay
US8059418B2 (en) * 2009-04-03 2011-11-15 Trw Automotive U.S. Llc Assembly with a printed circuit board
US20120069524A1 (en) * 2009-05-27 2012-03-22 Schulz-Harder Juergen Cooled electric unit
EP2259310B1 (en) * 2009-06-05 2020-04-08 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Integrated heat exchanger
US8860210B2 (en) * 2009-06-10 2014-10-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor device
US8169780B2 (en) * 2009-06-18 2012-05-01 Honda Motor Co., Ltd. Power conversion device
US8064198B2 (en) * 2009-06-29 2011-11-22 Honda Motor Co., Ltd. Cooling device for semiconductor element module and magnetic part
WO2011018882A1 (en) * 2009-08-10 2011-02-17 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Semiconductor module and cooling unit
US8520389B2 (en) * 2009-12-02 2013-08-27 Hamilton Sundstrand Corporation Power semiconductor module for wide temperature applications
JP5473733B2 (ja) * 2010-04-02 2014-04-16 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール
US8902589B2 (en) * 2010-04-21 2014-12-02 Fuji Electric Co., Ltd. Semiconductor module and cooler
US8966759B1 (en) * 2010-06-25 2015-03-03 Maxq Technology, Llc Method of making a fluid cooled assembly
JP2012060002A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子の冷却構造
DE102010056010B4 (de) * 2010-12-23 2019-08-01 Volkswagen Ag Gehäuse, Doppelgehäuse und Anordnung zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauteilen und Verfahren zur Kühlung
IT1404289B1 (it) * 2010-12-27 2013-11-15 Itaco S R L Ora Reel S R L Dispositivo di raffreddamento per componenti elettronici nonche' apparato di controllo incorporante tale dispositivo
CN103503131B (zh) * 2011-04-26 2016-07-06 富士电机株式会社 半导体模块用冷却器以及半导体模块
CN103477432B (zh) * 2011-05-16 2017-06-20 富士电机株式会社 半导体模块冷却器
JP2012253104A (ja) * 2011-05-31 2012-12-20 Zycube:Kk インターポーザを用いた積層モジュールの実装構造
WO2013021647A1 (ja) * 2011-08-10 2013-02-14 株式会社デンソー 半導体モジュール、半導体モジュールを備えた半導体装置、および半導体モジュールの製造方法
JP5948106B2 (ja) * 2012-03-30 2016-07-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワー半導体モジュール及びそれを用いた電力変換装置
JP6060553B2 (ja) * 2012-04-06 2017-01-18 株式会社豊田自動織機 半導体装置
JP5900610B2 (ja) * 2012-04-16 2016-04-06 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置用冷却器
JPWO2014045766A1 (ja) * 2012-09-19 2016-08-18 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法
TWI482244B (zh) * 2012-11-19 2015-04-21 Ind Tech Res Inst 熱交換器以及半導體模組
DE102013209719B4 (de) 2013-05-24 2016-07-07 Infineon Technologies Ag Leistungshalbleitermodul mit Flüssigkeitskühlung
WO2015005181A1 (ja) 2013-07-08 2015-01-15 株式会社 村田製作所 電力変換部品
DE102013109589B3 (de) * 2013-09-03 2015-03-05 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbleitereinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Leistungshalbleitereinrichtung
DE112014000898T5 (de) * 2013-09-05 2015-11-26 Fuji Electric Co., Ltd. Leistungshalbleitermodul
DE112013007709T5 (de) * 2013-12-24 2016-09-15 Mitsubishi Electric Corporation Elektrischer Leistungswandler und Leistungsmodul
JP6269296B2 (ja) 2014-04-25 2018-01-31 株式会社デンソー 半導体モジュール
US10319665B2 (en) * 2014-06-19 2019-06-11 Fuji Electric Co., Ltd. Cooler and cooler fixing method
DE102014214209B4 (de) * 2014-07-22 2016-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Kühlvorrichtung zur zielgerichteten Kühlung von elektronischen und/oder elektrischen Bauelementen, Umrichter mit einer derartigen Kühlvorrichtung sowie Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem derartigen Umrichter
JP6341285B2 (ja) * 2014-08-06 2018-06-13 富士電機株式会社 半導体装置
WO2016067383A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 新電元工業株式会社 放熱構造
JP6293043B2 (ja) 2014-12-15 2018-03-14 三菱電機株式会社 半導体モジュール
DE112014007285B4 (de) * 2014-12-26 2024-01-18 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitermodul
CN107615479B (zh) * 2015-06-03 2020-08-11 三菱电机株式会社 液冷冷却器中的散热翅片的制造方法
CN107004660A (zh) * 2015-06-17 2017-08-01 富士电机株式会社 功率半导体模块及冷却器
JP6463505B2 (ja) * 2015-11-25 2019-02-06 三菱電機株式会社 半導体装置、インバータ装置及び自動車
EP3276658A1 (en) * 2016-07-27 2018-01-31 Infineon Technologies AG Cooler, power semiconductor module arrangement with a cooler and methods for producing the same
US10622909B2 (en) * 2017-01-12 2020-04-14 Ford Global Technologies, Llc Power module for inverter switching devices having gate coils shielded from eddy currents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070211433A1 (en) * 2006-03-13 2007-09-13 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Electronic device
US20130112994A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-09 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Semiconductor module and method for manufacturing semiconductor module
JP2015126168A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN108738368A (zh) 2018-11-02
JP6496845B2 (ja) 2019-04-10
NL2020393A (en) 2018-08-22
US20200258813A1 (en) 2020-08-13
US10950522B2 (en) 2021-03-16
JPWO2018146816A1 (ja) 2019-02-14
WO2018146816A1 (ja) 2018-08-16
NL2020393B1 (en) 2018-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10778113B2 (en) Intelligent power module, electric vehicle, and hybrid car
US7847395B2 (en) Package and package assembly of power device
EP3107120B1 (en) Power semiconductor module
JP5232367B2 (ja) 半導体装置
JP5434986B2 (ja) 半導体モジュールおよびそれを備えた半導体装置
KR101375502B1 (ko) 전력용 반도체 모듈
US11387180B2 (en) Power module including a carrier assembly with combination of circuit board and lead frame
JP6907931B2 (ja) 半導体モジュール
US20210143093A1 (en) Semiconductor device
CN109390300B (zh) 半导体装置
JP7379886B2 (ja) 半導体装置
CN110875265A (zh) 半导体装置以及电力转换器
KR20110006625A (ko) 반도체 모듈
CN108738368B (zh) 电子设备
US20130341782A1 (en) Semiconductor package module
US20080054373A1 (en) Power semiconduction device and circuit module having such power semiconduction device
US10741550B2 (en) Reverse-conducting insulated gate bipolar transistor
JP5402778B2 (ja) 半導体モジュールを備えた半導体装置
JP5125530B2 (ja) 電力変換装置
JP4204993B2 (ja) 半導体装置
JPWO2013105456A1 (ja) 回路基板および電子デバイス
CN106057740B (zh) 半导体模块及半导体装置
CN108738367B (zh) 电子模块
JP7034211B2 (ja) 半導体装置
JP6737306B2 (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant