CN111406314B - 冷却装置、半导体模块以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置，所述冷却装置具备：顶板，其具有下表面；壳部，其包含配置在顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围流通部的外缘部、以及设置在外缘部的内侧的侧壁，并且在俯视下具有两组对置的边，侧壁包含第一节流部，所述第一节流部使流通部的俯视下与一组对置的边平行的第一方向上的宽度沿与第一方向正交的第二方向变化，用于将顶板和壳部紧固在外部装置的紧固部设置在顶板和外缘部重叠地配置的部分，紧固部在第一方向上与第一节流部对置地配置。

Description

冷却装置、半导体模块以及车辆
技术领域
本发明涉及一种冷却装置、半导体模块以及车辆。
背景技术
以往，已知在包含功率半导体芯片等半导体元件的半导体模块中设置了冷却装置的构成(例如，参照专利文献1-5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2016/204257号
专利文献2：国际公开第2016/021565号
专利文献3：日本特开2014-179563号公报
专利文献4：日本特开2015-65310号公报
专利文献5：日本特许第5565459号公报
发明内容
技术问题
优选冷却装置具有易于小型化的构造。
技术方案
在本发明的第一实施方式中提供包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置。冷却装置可以具备具有下表面的顶板、以及壳部。壳部可以包含配置在顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围流通部的外缘部、以及设置在外缘部的内侧的侧壁。壳部可以在俯视下具有两组对置的边。侧壁可以包含第一节流部，所述第一节流部使流通部的在俯视下与一组所述对置的边平行的第一方向上的宽度沿与第一方向正交的第二方向变化。用于将顶板和壳部紧固在外部装置的紧固部可以设置在顶板和所述外缘部重叠地配置的部分。紧固部可以在第一方向上，与第一节流部对置地配置。
壳部可以包含具有四个角部的底板。流通部可以配置在底板与顶板的下表面之间。在底板的至少一个角部可以设置有将流通部与外部连接的第一开口部。在第二方向上，从第一开口部到第一节流部为止的距离可以比从第一开口部到底板的第二方向上的中心位置为止的距离短。
冷却装置可以具备配置在流通部的冷却片。冷却片可以具有：第一路径，其沿第一方向而设置；以及第二路径，其沿第一方向而设置，并且压力损失比第一路径的压力损失大。在第一方向上，第二路径的第二方向上的至少一部分可以与第一节流部对置地配置。
侧壁可以包含第二节流部，所述第二节流部设置在比第二路径更靠流通部中的制冷剂的流通路径的下游侧，并且设置在隔着底板而与第一节流部对置的一侧，所述第二节流部的第一方向上的流通部的宽度在俯视下沿第二方向变化。
在底板的至少一个角部可以设置有将流通部与外部连接的第二开口部。以俯视下的底板的中心为基准，第一开口部与第二开口部可以对称地配置，并且第一节流部与第二节流部可以对称地配置。
侧壁在一组对置的边中的一个边可以包含多个第一节流部。距离第一开口部最近的一个第一节流部的第一方向上的宽度可以大于另一个第一节流部的第一方向上的宽度。
紧固部可以包含贯通顶板和壳部的贯通孔。在俯视下，贯通孔的至少一部分可以设置在比侧壁更靠第一方向上的壳部的中央侧的位置。
在俯视下，第一开口部可以配置在比第一节流部更靠壳部的第一方向上的外侧的位置。在第一方向上，比第一节流部更靠下游侧的流通部的流通路径的宽度可以为从第一开口部到第一节流部之间的流通部的流通路径的宽度的2/3以下。
在顶板的上方，半导体芯片可以沿第二方向配置多个。相比于配置在流通部的流通路径的最上游侧的半导体芯片，第一节流部可以配置在流通部的流通路径的下游侧。
在第一方向上，半导体芯片与第一节流部可以以不对置的方式配置。在第二方向上，半导体芯片可以以从流通部的流通路径的上游侧起而分为第一区域、第二区域以及第三区域的方式设置。在第二方向上，第一节流部可以配置在第一区域与第二区域之间。
在本发明的第二方式中，提供一种半导体模块，所述半导体模块具备第一方式的冷却装置、以及配置在顶板的上方的半导体装置。
在本发明的第三方式中，提供一种车辆，所述车辆具备本发明的第二方式的半导体模块。
应予说明，上述发明概要并没有列举本发明的全部特征。另外，这些特征的子组合也将成为发明。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的半导体模块100的一例的示意性的截面图。
图2是示出俯视(xy面)下的顶板20的形状的一例的图。
图3是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的一例的图。
图4是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的放大图。
图5是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的其他放大图。
图6是示出在图3所示的壳部40中，底板64的中心和底板64的第二方向上的中心位置的图。
图7是示出比较例的壳部240的俯视(xy面)下的形状的图。
图8是图3中的区域A的放大图。
图9是示出图8中的a-a’截面的一例的图。
图10是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。
图11是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。
图12是将顶板20和壳部40分离而示出的立体图。
图13是示出本发明的一个实施方式的车辆200的概要的图。
图14是示出本发明的一个实施方式的半导体模块100的主电路图。
符号说明
10···冷却装置、11···外侧面、13a···内侧面、13b···内侧面、16···上表面、19···角部、20···顶板、22···上表面、24···下表面、26···边、28···边、29···角部、40···壳部、41···框部、42···开口部、46···边、48···边、50···第一区域、52···第二区域、54···第三区域、62···外缘部、63···侧壁、64···底板、68···第一节流部、69···第二节流部、70···半导体装置、72···收容部、74···密封部、76···电路基板、78···半导体芯片、79···贯通孔、80···紧固部、81···紧固部、85···紧固部、86···贯通孔、88···外周、89···外周、90···管、92···制冷剂流通部、94···冷却片、96···障碍体、98···路径、99···路径、100···半导体模块、200···车辆、210···控制装置、263···侧壁、240···壳部、242···开口部、285···紧固部
具体实施方式
以下，虽然通过发明的实施方式对本发明进行说明，但是以下的实施方式并不限定权利要求所涉及的发明。另外，实施方式中所说明的特征的全部组合未必是发明的技术方案所必须的。
图1是示出本发明的一个实施方式的半导体模块100的一例的示意性的截面图。半导体模块100具备半导体装置70和冷却装置10。本例的半导体装置70载置于冷却装置10。在本说明书中，将载置有半导体装置70的冷却装置10的表面设为xy面，将与xy面垂直的轴设为z轴。在本说明书中，虽然将在z轴方向上从冷却装置10朝向半导体装置70的方向称为上，将相反方向称为下，但是上和下的方向不限于重力方向。另外在本说明书中，将各部件的面中的、上侧的面称为上表面，将下侧的面称为下表面，将上表面和下表面之间的面称为侧面。在本说明书中，俯视是指从xy面的上方沿z轴方向观察对象物的情况。
半导体装置70包含一个以上功率半导体芯片等半导体芯片78。作为一例，在半导体芯片78设置有形成在硅等半导体基板的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
半导体装置70具有电路基板76、以及收容部72。作为一例，电路基板76是在绝缘基板设置有电路图案的基板。在电路基板76经由焊料等而固定有半导体芯片78。收容部72由树脂等绝缘材料形成。收容部72具有收容半导体芯片78、电路基板76以及布线等的内部空间。在收容部72的内部空间可以填充有将半导体芯片78、电路基板76以及布线等密封的密封部74。密封部74是例如硅胶或环氧树脂等绝缘部件。
冷却装置10具有顶板20和壳部40。顶板20可以是具有与xy面平行的上表面22和下表面24的板状的金属板。作为一例，顶板20由包含铝的金属形成。在顶板20的上表面22载置有半导体装置70。向顶板20传递半导体芯片78产生的热量。例如，在顶板20和半导体芯片78之间配置有电路基板76、金属板以及焊料等导热性的部件。
电路基板76可以通过焊料等而直接固定在顶板20的上表面22。在该情况下，收容部72以包围在顶板20的上表面22配置有电路基板76等而成的区域的方式设置。在其他的例子中，半导体装置70可以具有在收容部72的内部空间露出的金属板，在该金属板的上表面可以固定有电路基板76，该金属板可以固定在顶板20的上表面22。
壳部40包含供制冷剂流通的制冷剂流通部92、以及在xy面以包围制冷剂流通部92的方式配置的外缘部62。外缘部62是与顶板20的下表面24连接的部分。本例的壳部40具有底板64和侧壁63。底板64是以与顶板20对置的方式沿z轴方向与顶板20分离地配置的部分。底板64可以与xy面平行地配置。侧壁63是将外缘部62与底板64连接的部分。具体而言，侧壁63可以将外缘部62的内侧面13a与底板64的周面连接。侧壁63设置在外缘部62的内侧。侧壁63在外缘部62的内侧包围制冷剂流通部。外缘部62、侧壁63、以及底板64可以由同样的材料一体地形成。外缘部62与侧壁63构成沿底板64的周缘而设置的框部41的形状(框架形状)。
制冷剂流通部92配置在顶板20的下表面24侧。制冷剂流通部92是供水等制冷剂流通的区域。制冷剂流通部92可以是与顶板20的下表面24接触的密闭空间。另外，壳部40在外缘部62与顶板20的下表面24直接或间接地紧贴而配置。由此，将制冷剂流通部92密闭。具体而言，外缘部62的上表面16与顶板20的下表面24直接或间接地紧贴而配置。即，外缘部62的上表面16与顶板20的下表面24以将制冷剂流通部92密闭的方式设置。
应予说明，间接地紧贴是指，经由在顶板20的下表面24与壳部40之间设置的密封件、粘接剂、或其他的部件而将顶板20的下表面24与壳部40紧贴的状态。具体而言，在外缘部62的上表面16与顶板20的下表面24之间可以设置有密封件或其他部件。紧贴是指制冷剂流通部92的内部的制冷剂不从该紧贴部分漏出的状态。
在制冷剂流通部92的内部配置有冷却片94(cooling fins)。冷却片94可以与顶板20的下表面24连接。由于制冷剂通过冷却片94的附近，所以由半导体芯片78产生的热量转移给制冷剂。由此，能够冷却半导体装置70。
在本例中，顶板20和壳部40的各部件之间被焊接。作为一例，顶板20和壳部40由同一组成的金属形成，焊材由融点比顶板20等低的金属形成。作为形成顶板20和壳部40的金属，可以使用包含铝的金属。作为包含铝的金属，可以使用Al-Mn系合金(3000系铝合金)、Al-Mg-Si系合金(6000系铝合金)等铝合金。作为焊材，可以使用Al-Si系合金(4000系铝合金)等铝合金。
底板64被配置为在其与顶板20的下表面24之间具有制冷剂流通部92。在本例的底板64设置有两个以上的开口部42。开口部42可以包含向制冷剂流通部92导入制冷剂的至少一个开口部、以及从制冷剂流通部92导出制冷剂的至少一个开口部。在开口部42连接有输送制冷剂的管90。管90以底板64为基准，向与冷却片94相反的一侧(在本例中是z轴负侧)突出。
侧壁63通过将外缘部62与底板64连接，从而划分出制冷剂流通部92。外缘部62的内侧面13a可以是xy面上的外缘部62的内周面。底板64的周缘是xy面上的底板64的外周部分。外缘部62的内侧面13a可以是面向制冷剂流通部92的侧面，可以连结外缘部62的下表面与侧壁63的上表面。
顶板20与壳部40具有彼此紧固的紧固部80。紧固部80可以用于将半导体模块100固定在外部的装置。紧固部80可以设置在顶板20与外缘部62重叠的部分。作为一例，紧固部80是顶板20和壳部40直接或间接地紧贴而在z轴方向上重叠地配置的区域，并且是形成有贯通顶板20和壳部40的贯通孔79的区域。在图1中，利用虚线示出形成有贯通孔79的顶板20和壳部40的区域。本例的紧固部80设置在外缘部62。
图2是示出俯视(xy面)下的顶板20的形状的一例的图。顶板20具有在俯视下两组对置的边26、28。本例的顶板20是具有短边26、以及长边28的大致矩形形状。顶板20具有四个角部29。在本说明书中，将短边26延伸的方向设为y轴，将长边28延伸的方向设为x轴。
另外，将由长边28和短边26规定的矩形的外周88设为顶板20的外周。即，外周88的形状是以长边28和短边26的延长线来代替相对于顶板20的长边28和短边26的凹凸的形状。在图2中，利用虚线示出外周88。
角部29是指顶板20的外周88的各顶点附近的区域。作为一例，如在图2中单点划线所示，将顶板20的外周88沿x轴和y轴分别进行四等分而成的16个区域中的、配置在外周88的角的四个区域设为角部29。在本例中，将与壳部40的开口部42对置地配置的角部29设为第一角部29-1，将其他的角部29设为第二角部29-2。
在顶板20设置有作为图1所示的紧固部80的一部分的一个以上的紧固部81。在本例中，紧固部81-1与边28重叠地设置。另外，紧固部81-2设置在角部29-1和角部29-2。
各紧固部81具有作为图1所示的贯通孔79的一部分的贯通孔86。贯通孔86可以配置在外周88的外侧，也可以配置在外周88的内侧，还可以与外周88重叠地配置。
图3是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的一例的图。在本例中，外缘部62的外形与壳部40的外形相当。壳部40具有在俯视下两组对置的边46、48。边46、48可以指在俯视下壳部40的外形的边。本例的壳部40是具有短边46与长边48的大致矩形形状。
壳部40包含具有四个角部19的底板64。角部19是指壳部40的外周89的各顶点附近的区域。在至少一个角部19设置有将制冷剂流通部92与外部连接的开口部42。在本例中，将配置有开口部42的角部19设为第一角部19-1，将其他角部19设为第二角部19-2。在本例中，在一个第一角部19-1设置有第一开口部42-1，在另一个第一角部19-1设置有第二开口部42-2。在第一角部19-1可以包含整个开口部42，也可以仅包含一部分。在图3中，利用虚线示出外周88中的、与开口部42对置的区域。
在本例中，顶板20的边26与壳部40的边46在俯视下重叠。另外，顶板20的边28与壳部40的边48在俯视下重叠。即，本例的壳部40的xy面的外形与顶板20的外形相同。另外，在图3中，与壳部40的形状重叠地示出顶板20的外周88。
在本例中，底板64的角部19与顶板20的角部29可以对置地配置。更具体而言，x轴正侧且y轴正侧的角部19-1与x轴正侧且y轴正侧的角部29-1可以对置地配置。x轴正侧且y轴负侧的角部19-2与x轴正侧且y轴负侧的角部29-2可以对置地配置。x轴负侧且y轴正侧的角部19-2与x轴负侧且y轴正侧的角部29-2可以对置地配置。x轴负侧且y轴负侧的角部19-1与x轴负侧且y轴负侧的角部29-1可以对置地配置。
外缘部62具有制冷剂流通部92侧的内侧面13a、以及与内侧面13相反的一侧的外侧面11。本例中的各侧面是与xy面大致垂直的面。侧壁63的内侧面13b是面向制冷剂流通部92的侧面。
侧壁63包含第一节流部68，所述第一节流部68使与一组对置的边46平行的第一方向(在本例中为y轴方向)上的制冷剂流通部92的宽度在俯视下沿与第一方向正交的第二方向(在本例中为x轴方向)而变化。即，在图3中，若将第一开口部42-1与第一节流部68之间的制冷剂流通部92的第一方向上的宽度设为Wv1，并将比第一节流部68更靠x轴负侧(即，与第一开口部42-1相反的一侧)的制冷剂流通部92的第一方向上的宽度设为Wv2，则第一节流部68使制冷剂流通部92的宽度沿第二方向而从宽度Wv1向宽度Wv2变化。宽度Wv2小于宽度Wv1。
在本例中，外周89是俯视下，被在第二方向上第一开口部42-1与第一节流部68之间的内侧面13b的延长线、在第二方向上第二开口部42-2与第二节流部69之间的内侧面13b的延长线、以及与边46平行的一对内侧面13b的延长线所划分的矩形形状。将比第一节流部68更靠第一开口部42-1侧的外缘部62的y轴方向的宽度设为宽度Wa。将比第一节流部68更靠与第一开口部42-1相反的一侧的外缘部62的y轴方向上的宽度设为宽度Wb。在本例中，宽度Wa小于宽度Wb。即，在x轴方向上，外缘部62的宽度在第一节流部68的前后不同。在比第一节流部68更靠与第一开口部42-1相反的一侧的外缘部62，外周89与该外缘部62在俯视下可以重叠。
外缘部62的第一节流部68处的y轴方向上的宽度可以沿x轴方向而从宽度Wa连续地变化到宽度Wb。第一节流部68处的内侧面13b在俯视下可以具有曲线形状。
侧壁63可以包含隔着底板64而设置在与第一节流部68对置的一侧的第二节流部69。第二节流部69使制冷剂流通部92的第一方向上的宽度在俯视下沿第二方向而变化。第二开口部42-2与第二节流部69之间的制冷剂流通部92的第一方向上的宽度可以是宽度Wv1。比第二节流部69更靠x轴正侧(即，与第二开口部42-2相反一侧)的制冷剂流通部92的第一方向上的宽度可以是宽度Wv2。第二节流部69使制冷剂流通部92的宽度沿第二方向从宽度Wv1向Wv2变化。制冷剂流通部92的第一方向上的宽度沿第二方向，在从第一开口部42-1到第一节流部68之间可以是宽度Wv1，在从第一节流部68到第二节流部69之间可以是宽度Wv2，在从第二节流部69到第二开口部42-2之间可以是宽度Wv1。
比第二节流部69更靠第二开口部42-2侧的外缘部62的y轴方向上的宽度可以是宽度Wa。比第二节流部69更靠与第二开口部42-2相反一侧的外缘部62的y轴方向上的宽度可以是宽度Wb。在本例中，外缘部62的宽度在x轴方向上的第二节流部69的前后不同。在比第二节流部69更靠与第二开口部42-2相反的一侧的外缘部62，外周89与该外缘部62在俯视下可以重叠。
第二节流部69的外缘部62的y轴方向上的宽度可以沿x轴方向，从宽度Wa连续地变化到宽度Wb。第二节流部69的内侧面13在俯视下可以具有曲线形状。
冷却片94和半导体芯片78在俯视下与底板64重叠地设置。在图3中，示出俯视下的冷却片94和半导体芯片78的配置的一例。在本例中，冷却片94配置在图3中的粗虚线的区域。在本例中，半导体芯片78在第一方向(y轴方向)上配置两个，在第二方向(x轴方向)上配置三个。
冷却片94可以具有沿第一方向(y轴方向)设置的第一路径98和第二路径99。第二路径99的供制冷剂流入的单位面积的压力损失比第一路径98的供制冷剂流入的单位面积的压力损失大。第一路径98可以被配置为在俯视下包含被冷却体(即，半导体芯片78)。另外，第二路径99可以配置在沿x轴方向相邻的两个被冷却体(即，半导体芯片78)之间。
因为本例的冷却装置10的侧壁63包含第一节流部68，所以若从第一开口部42-1流入的制冷剂到达至第一节流部68，则制冷剂的压力上升，向配置有被冷却体(在本例中为半导体芯片78)的第一方向流动的制冷剂增加。因此，能够使半导体模块100的冷却效率提高。因此，能够使半导体模块的功率转换能力提高。
在壳部40设置有作为图1所示的紧固部80的一部分的一个以上的紧固部85。在本例中，紧固部85-1与边48重叠地设置。另外，紧固部85-2设置在角部29-1和角部29-2。各紧固部85向壳部40的外周89的外侧突出地设置。
各紧固部85具有作为图1所示的贯通孔79的一部分的贯通孔86。贯通孔86可以配置在外周89的外侧，也可以配置在外周89的内侧，还可以与外周89重叠地配置。
第二节流部69可以设置在比第二路径99-1和第二路径99-2更靠制冷剂流通部92中的制冷剂的流通路径的下游侧。即，在制冷剂从第一开口部42-1导入且从第二开口部42-2导出的情况下，从第一开口部42-1导入的制冷剂可以在通过第二路径99-1和第二路径99-2后到达至第二节流部69。
在第二方向(x轴方向)上，半导体芯片78可以以从制冷剂流通部92的流通路径的上游侧起而分为第一区域50、第二区域52以及第三区域54的方式设置。第一节流部68可以在第二方向上配置在第一区域50与第二区域52之间。
在压力损失少的流路流动的制冷剂具有通过动能而流到下游的性质。因此，在侧壁63不包含第一节流部68的情况下，从第一开口部42-1导入的制冷剂难以向y轴负侧改变方向。因此，该制冷剂难以流向被冷却体(半导体芯片78)的方向。因此，制冷剂容易集中在流路的末端侧的被冷却体(在本例中为半导体芯片78-4和半导体芯片78-1)。因此，在侧壁63不包含第一节流部68的情况下，难以均匀地冷却多个半导体芯片。
在本例中，由于第一节流部68在第二方向上配置在第一区域50与第二区域52之间，所以制冷剂在流路上利用第一节流部68而向第一方向转弯。因此，制冷剂容易通过第二方向上的半导体芯片78之间。因此，能够使半导体模块100的冷却效率提高。
另外，在本例中，由于侧壁63包含第一节流部68，所以从第一开口部42-1导入的制冷剂在流路上利用第一节流部68而向第一方向转弯，从而容易从第二开口部42-2排出。因此，本例的半导体模块100能够节省制冷剂循环装置的能力。因此，能够使制冷剂循环装置低成本化。另外，能够使制冷剂循环装置小型化。
图4是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的放大图。将制冷剂流通部92的宽度在x轴负向上，从宽度Wv1(参照图3)起开始减少的内侧面13的第二方向上的位置设为位置P1，并将位置P1的第一方向上的位置设为位置P3。另外，将制冷剂流通部92的宽度在x轴正向上，从Wv2(参照图3)起开始增加的内侧面13的第二方向上的位置设为位置P2，并将位置P2的第一方向上的位置设为位置P4。
第一节流部68可以指在第二方向上位置P1与位置P2之间的侧壁63。位置P1和位置P2分别是第一节流部68的第二方向上的端部位置。宽度W2是第一节流部68的第二方向上的宽度。位置P3和位置P4分别是第一节流部68的第一方向上的端部位置。宽度W1是第一节流部68的第一方向上的宽度。应予说明，宽度Wb等于宽度Wa与宽度W1的和。侧壁63的位置P1和位置P2可以相对于第一区域50而设置在下游侧(x轴负侧)。侧壁63的位置P1可以被设置为，在第一方向上与第二路径99-1对置而将制冷剂流通部92夹于中间。
在图4中，将紧固部85-1的x轴正侧的端部位置设为位置T1，并将紧固部85-1的x轴负侧的端部位置设为位置T2。一个紧固部85-1在第一方向上，与第一节流部68对置地配置。紧固部85-1在第一方向上与第一节流部68对置地配置是指在俯视下，在使设置有紧固部85-1的区域沿第一方向延长的情况下，延长的区域的至少一部分与第一节流部68重叠。即，是指位置P1与位置P2之间的x轴方向上的区域的至少一部分与位置T1与位置T2之间的x轴方向上的区域的至少一部分重叠的情况。
紧固部85-1可以设置在与外周89重叠的位置。即，紧固部85-1可以设置在与延长线重叠的位置，该延长线为将设置在第一节流部68与第一开口部42-1之间的侧壁63的内侧面13沿x轴方向延长而得的延长线。紧固部85-1的一半以上的区域可以配置在比该延长线更靠外侧(y轴正侧)的位置，也可以配置在比该延长线更靠内侧(y轴负侧)的位置。
第一节流部68可以设置为，在俯视下，成为连续性地变化的平滑的曲线。第一节流部68可以包含沿第一方向凸出的曲线。利用平滑的曲线形状的第一节流部68而能够将制冷剂顺畅地导向第一方向。设置为曲线状的第一节流部68的曲率可以大于贯通孔86的圆弧的曲率。通过大于贯通孔86的圆弧的曲率，从而能够使从第一开口部42-1导入且向x轴负侧方向前进的制冷剂的流路顺畅地转弯。
本例的冷却装置10由于一个紧固部85-1沿第一方向与第一节流部68对置地配置，所以能够将紧固部85向第一方向上的底板的中央方向(在图4中为y轴负侧)配置。因此，能够使半导体模块100小型化。因此，能够使半导体模块100低成本化。
在本例中，位置P5是在不设置第一节流部68的情况下，从第一开口部42-1导入且向x轴负侧方向前进的制冷剂的流路的y轴负侧的端。另外，宽度Wc是从位置P3起到位置P5为止的y轴方向上的宽度。即，在不设置第一节流部68的情况下，从第一开口部42-1导入的制冷剂以宽度Wc的宽度向x轴负侧方向前进。另外，宽度Wd是从位置P4起到位置P5为止的y轴方向上的宽度。
本例的壳部40由于设置有第一节流部68，所以从第一开口部42-1导入的制冷剂利用第一节流部68而使流路的宽度变窄为宽度W1。应予说明，宽度Wc等于宽度W1与宽度Wd的和。
宽度Wd可以为宽度Wc的2/3以下。宽度Wd可以为宽度Wc的1/2以下，也可以为1/3以下。相对于宽度Wc越使宽度Wd变小，制冷剂越容易向y轴负侧前进。
在半导体模块100搭载有多个半导体芯片78的情况下，为了均衡地冷却各半导体芯片78，适当地分配制冷剂的流量是重要的。在本例中，通过调整宽度Wd的大小，从而能够控制向设置有被冷却体(半导体芯片78)的y轴负侧流动的制冷剂的流量。由此，能够调整半导体芯片78的冷却平衡。
在图4中，将第二路径99-1的x轴正侧的端部位置设为位置F1，并将第二路径99-1的x轴负侧的端部位置设为位置F2。在第一方向(y轴方向)上，第二路径99-1的第二方向(x轴方向)上的至少一部分可以与第一节流部68对置地配置。在第一方向上，第二路径99-1与第一节流部68对置地配置是指在俯视下，在使设置有第二路径99-1的区域沿第一方向延长的情况下，延长的区域的至少一部分与第一节流部68重叠。即，是指位置P1和位置P2之间的x轴方向上的区域的至少一部分与位置F1和位置F2之间的x轴方向上的区域的至少一部分重叠。在本例中，第一节流部68的第二方向上的位置P1和位置P2这两者在第一方向上，与第二路径99-1重叠。
本例的冷却装置10由于在第一方向(y轴方向)上，第二路径99-1的第二方向(x轴方向)上的至少一部分与第一节流部68对置地配置，所以在流路中利用第一节流部68而向第一方向转弯的制冷剂容易通过第一路径98-1。因此，能够使半导体模块100的冷却效率提高。
在从第一开口部42-1导入制冷剂的情况下，相比于配置于制冷剂流通部92的流通路径的最上游侧的半导体芯片78-6，第一节流部68可以配置在制冷剂流通部92的流通路径的下游侧。即，在x轴方向上，位置P1可以配置在比半导体芯片78-6更靠x轴负侧的位置。
将半导体芯片78-6的x轴正侧的端部位置设为位置C1，并将半导体芯片78-6的x轴负侧的端部位置设为位置C2。将半导体芯片78-5的x轴正侧的端部位置设为位置C3，并将半导体芯片78-5的x轴负侧的端部位置设为位置C4。在第一方向(y轴方向)上，半导体芯片78与第一节流部68可以以不是对置地配置。在第一方向上，半导体芯片78与第一节流部68不是对置地配置是指在俯视下，在将设置有半导体芯片78的区域沿第一方向延长的情况下，延长的区域不与第一节流部68重叠。即，是指位置P1和位置P2之间的x轴方向上的区域与位置C1和位置C2之间的x轴方向上的区域不重叠。另外，是指位置P1和位置P2之间的x轴方向上的区域与位置C3和位置C4之间的x轴方向上的区域不重叠。
在第一方向上，由于半导体芯片78与第一节流部68不是对置地配置，所以在流路中利用第一节流部68而向第一方向转弯的制冷剂容易通过第二方向上的半导体芯片78之间。因此，能够使半导体模块100的冷却效率提高。
在俯视下，贯通孔86的至少一部分可以设置在比x轴方向上的位置P1与角部19-1之间的侧壁63更靠壳部40的第一方向上的中央侧的位置。换而言之，在俯视下，贯通孔86的至少一部分可以设置在位置P3与位置P4之间。即，在俯视下，贯通孔86与外周89可以重叠。在本例中，设置在紧固部85-1的贯通孔86与外周89重叠。
在俯视下，第一开口部42-1可以配置在比第一节流部68更靠壳部40的第一方向上的外侧。即，第一开口部42-1的y轴负侧的端部位置可以位于比位置P4更靠y轴正侧的位置。通过将第一开口部42-1配置在比第一节流部68更靠壳部40的第一方向上的外侧，从而从第一开口部42-1导入且向x轴负侧方向前进的制冷剂容易到达第一节流部68。
将第一开口部42-1的直径设为Di，并将第一节流部68的第一方向上(y轴方向)的宽度设为W1。直径Di可以是宽度W1的0.5倍以上且2倍以下。
图5是图3中的第一开口部42-1、紧固部85-2以及第一节流部68的附近的其他放大图。在本例中，位置P4’是比第一节流部68更靠x轴负侧的侧壁63的y轴方向上的位置。另外，位置P5’是在不设置第一节流部68的情况下，从第一开口部42-1导入且向x轴负侧方向前进的制冷剂的流路的y轴负侧的端。宽度Wc’是从位置P3起到位置P5’为止的y轴方向上的宽度。宽度W1’是从位置P3起到位置P4’为止的y轴方向上的宽度。宽度Wb’是比第一节流部68更靠与第一开口部42-1相反的一侧的外缘部62的y轴方向上的宽度。宽度Wa’是比第一节流部68更靠第一开口部42-1侧的外缘部62的y轴方向上的宽度。
在本例中，在俯视下，设置在紧固部85-1的整个贯通孔86设置在比x轴方向上的位置P1与角部19-1之间的侧壁63更靠壳部40的第一方向上的中央侧。换而言之，在本例中，在俯视下，整个该贯通孔86设置在位置P3与位置P4’之间。该贯通孔86的y轴正侧的端配置在比位置P3更靠y轴负侧的位置。该贯通孔86的y轴负侧的端配置在比位置P4’更靠y轴正侧的位置。该贯通孔86的直径小于宽度W1’。
本例的冷却装置10由于在俯视下，设置在紧固部85-1的整个贯通孔86设置在比x轴方向上的位置P1与角部19-1之间的侧壁63更靠壳部40的第一方向上的中央侧，所以能够将该贯通孔86配置在比图4所示的例子更靠壳部40的y轴方向上的中央侧(在图5的例子中为y轴负侧)。因此，本例的冷却装置10能够使壳部40的y轴方向上的宽度变得比图4所示的例子更小。因此，能够使半导体模块100比图4所示的例子更小型化。因此，能够使半导体模块100低成本化。
图6是示出在图3所示的壳部40，底板64的中心和底板64的第二方向上的中心位置的图。在图6中，为了便于附图的识别，省略冷却片94、第一路径98和第二路径99、第一区域50、第二区域52和第三区域54、以及半导体芯片78来表示。
将圆形的第一开口部42-1的中心设为第一开口部42-1的位置。将位置P1与位置P2的第二方向上的中点Pm设为第一节流部68的第二方向上的位置(即，在第二方向上，位置P1与位置Pm之间的距离以及位置P2与位置Pm之间的距离都为(1/2)W2)。另外，将底板64的第二方向上的中心位置设为位置Cx。距离Dh1是从第一开口部42-1起到第一节流部68为止的第二方向上的距离。距离Dh2是从第一开口部42-1起到位置Cx为止的第二方向上的距离。距离Dh1比距离Dh2短。由于距离Dh1比距离Dh2短，所以从第一开口部42-1导入的制冷剂容易被均匀地分配到整个底板64。
将俯视下的底板64的中心设为中心C。中心C可以是外周89的两个对角线交叉的点。另外，中心C也可以是外周88的两个对角线交叉的点。第一开口部42-1与第二开口部42-2可以以俯视下的底板64的中心C为基准而对称(点对称)地配置。第一节流部68与第二节流部69可以以俯视下的底板64的中心C为基准而对称(点对称)地配置。
通过将第一开口部42-1与第二开口部42-2以底板64的中心C为基准而对称地配置，并且将第一节流部68与第二节流部69以底板64的中心C为基准而对称地配置，从而在壳部40产生振动的情况下，第一开口部42-1与第二开口部42-2处的振动的波节与波腹容易重叠。因此，能够使壳部40的机械强度增加。另外，即使在将第一开口部42-1与第二开口部42-2中的任一者用作制冷剂的导入口和排出口的情况下，也能够同样地冷却半导体模块100。
图7是示出比较例的壳部240的俯视(xy面)下的形状的图。比较例的壳部240不设置图3所示的本例的壳部40的第一节流部68和第二节流部69。
在压力损失少的流路流动的制冷剂具有通过动能而流到下游的性质。因此，在比较例的壳部240，从第一开口部42-1导入且向x轴负侧方向开始流动的制冷剂在不改变向y轴负侧方向的流向的情况下容易向x轴负侧方向流动。由于在流路的宽度或弯曲等的影响下压力损失大，所以该制冷剂向y轴负侧方向的流动比向x轴负侧方向的流动容易变弱。由于比较例的壳部240的侧壁263不包含第一节流部68，所以从开口部242流入且向x轴负侧方向开始流动的制冷剂在不改变向第一方向(y轴方向)的流向的情况下容易向x轴负侧方向流动。因此，导致在俯视下流向配置在底板64的中央附近的被冷却体的方向的制冷剂减少。因此，难以使组装有壳部240的半导体模块的冷却效率提高。
另外，比较例的壳部240由于一个紧固部285-1在第二方向上不与第一节流部68对置地配置，所以在第一方向上，不得不将紧固部285-1配置在比图3所示的本例的壳部40更靠外侧的位置。因此，不得不使壳部240的第一方向的宽度大于图3的例子中的壳部40。因此，难以使组装有壳部240的半导体模块100小型化。
图8是图3中的区域A的放大图。如图8所示，在本例的壳部40，各冷却片94沿y轴方向设置。从第一开口部42-1(参照图3)导入的制冷剂沿y轴方向在沿x轴方向相邻的冷却片94之间从y轴正侧向y轴负侧流动。
在第二路径99-1，在沿x轴方向相邻的冷却片94之间，作为一例而设置有障碍体96。第一障碍体96-1作为一例而在z轴方向上与底板64相接地设置。第二障碍体96-2作为一例而在z轴方向上与顶板20的下表面24相接地设置。在第一路径98-2可以不设置障碍体96。
在第二路径99-1，第一障碍体96-1和第二障碍体96-2可以隔着沿x轴方向相邻的冷却片94而设置。第一障碍体96-1和第二障碍体96-2可以在x轴方向上的两端与冷却片94相接。
图9是示出图8中的a-a’截面的一例的图。如图9所示，本例的壳部40在第二路径99-1中，第一障碍体96-1和第二障碍体96-2作为一例而沿y轴方向彼此相邻地设置。第一障碍体96-1与底板64相接地设置，与顶板20的下表面24分离地设置。另外，第二障碍体96-2与顶板20的下表面24相接地设置，与底板64分离地设置。在z轴方向上，第一障碍体96-1与第二障碍体96-2可以以重叠的方式设置。
在图9中，利用粗箭头示出从第一开口部42-1导入的制冷剂的路径。如图9所示，该制冷剂在顶板20与第一障碍体96-1的z轴方向之间、第一障碍体96-1与第二障碍体96-2的y轴方向之间、以及底板64与第二障碍体96-2的z轴方向之间从y轴负侧向y轴正侧流动。
在本例的壳部40，由于在第二路径99-1设置有第一障碍体96-1和第二障碍体96-2，所以从第一开口部42-1导入的制冷剂在第二路径99-1比在第一路径98-2更难以从y轴正侧向y轴负侧流动。即，第二路径99-1的供制冷剂流入的单位面积的压力损失大于第一路径98-2的供制冷剂流入的单位面积的压力损失。因此，相比于第二路径99-1，该制冷剂更容易在第一路径98-2流动。因此，能够使半导体芯片78的冷却效率提高。
图10是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。图10所示的壳部40与图3所示的壳部40的不同点在于，侧壁63分别包含多个第一节流部68和第二节流部69。在本例中，侧壁63分别包含两个第一节流部68和第二节流部69。
本例的第一节流部68设置在与长边48平行的一侧的侧壁63。本例的第二节流部69设置在俯视下与该一侧的侧壁63对置的、另一侧的侧壁63。与图3所示的壳部40相比，本例的壳部40的侧壁63还包含第一节流部68-2和第二节流部69-2。
在第一方向(y轴方向)上，一个紧固部85-1与第一节流部68-2对置地配置。另外，在第一方向上，另一个紧固部85-1与第二节流部69-2对置地配置。
将第一节流部68-2的第二方向上的两个端部位置分别设为位置P5和位置P6。在第二方向(x轴方向)上，第二路径99-2的第一方向(y轴方向)上的至少一部分可以与第一节流部68-2重叠。即，第一节流部68-2的第二方向上的、从位置P5到位置P6为止的范围内的至少一部分可以在第一方向上与第二路径99-2重叠。
将第二节流部69-2的第二方向上的两个端部位置分别设为位置P5’和位置P6’。在第二方向(x轴方向)上，第二路径99-1的第一方向(y轴方向)上的至少一部分可以与第二节流部69-2重叠。即，第二节流部69-2的第二方向上的、从位置P5’到位置P6’为止的范围的至少一部分可以在第一方向上与第二路径99-1重叠。
在x轴方向上，位置P6’可以配置在比位置P2更靠x轴正侧的位置，位置P6可以设置在比位置P2’更靠x轴负侧的位置。连结将第二路径99-1夹于中间而配置的第一节流部68-1(位置P2)与第二节流部69-2(位置P6’)的线段可以在从x轴正侧朝向y轴正侧的方向上，相对于y轴倾斜。连结将第二路径99-2夹于中间而配置的第一节流部68-2(位置P6)与第二节流部69-1(位置P2’)的线段可以在从x轴正侧朝向y轴正侧的方向上，相对于y轴倾斜。通过如此地配置第一节流部68-1、68-2和第二节流部69-1、69-2而使冷却装置10变得难以变形。
本例的冷却装置10的侧壁63包含多个第一节流部68。因此，从第一开口部42-1流入且到达至第一节流部68-1的制冷剂中的、未利用第一节流部68-1在路径上转弯而继续向x轴负侧方向流动的制冷剂利用第一节流部68-2而容易通过第二路径99-2。因此，比图3所示的壳部40更能够提高半导体模块100的冷却效率。应予说明，侧壁63可以分别包含三个以上第一节流部68和第二节流部69。
图11是示出俯视(xy面)下的壳部40的形状的其他一例的图。本例的壳部40与图11所示的壳部40的不同点在于，在图10所示的壳部40，距离第一开口部42-1最近的一个第一节流部68-1的第一方向(y轴方向)上的宽度大于另一个第一节流部68-2的第一方向上的宽度。即，图11所示的壳部40的第一节流部68-1和第二节流部69-1在第一方向(y轴方向)上大于图10所示的壳部40的第一节流部68-1和第二节流部69-1。
在本例中，将第一节流部68-1的两个端部位置分别设为位置P3和P4’。宽度W1”是位置P3与位置P4’之间的第一方向上的宽度。在本例中，宽度W1”大于宽度W1。通过使宽度W1”大于宽度W1，从而与图3所示的壳部40相比，更多的制冷剂可以通过第二路径99-1。第二节流部69-1的第一方向上的宽度也可以与宽度W1”相等。
第一节流部68-1和第二节流部69-1的第一方向上的宽度也能够被设为除宽度W1和宽度W1’以外的大小。通过调整第一节流部68-1和第二节流部69-1的第一方向上的宽度，从而能够控制流向被冷却体(即，半导体芯片78)侧的制冷剂的流量。由此，能够调整被冷却体的冷却平衡。
图12是将顶板20和壳部40分离而示出的立体图。如上所述，顶板20和壳部40在xy面上可以具有大致相同的外形。顶板20和壳部40的各紧固部在xy面上可以具有相同形状，并且可以在z轴方向上重叠地配置。在图12中，利用虚线示出与通过焊接等而固定顶板20和壳部40时重叠的位置。应予说明，在图12中，省略配置在制冷剂流通部92的冷却片94。另外，也省略各部件之间的焊材。
壳部40的外缘部62固定在顶板20。壳部40具有与顶板20分离而配置的底板64、以及将底板64和外缘部62连接的侧壁63。利用顶板20的下表面24和壳部40而划分出制冷剂流通部92。
在顶板20的外周88，紧固部80向与开口部42和底板64的角部19(参照图3)相反的一侧的外侧突出而设置。另外，在紧固部80，外缘部62和顶板20依次层积，并且具有贯通外缘部62和顶板20的贯通孔79(参照图1)。设置在顶板20的贯通孔86与设置在壳部40的贯通孔86可以彼此同轴地设置。
应予说明，在紧固部80，顶板20和壳部40可以具有同一厚度。顶板20和壳部40在除紧固部80以外的区域也可以具有同一厚度。
另外，壳部40的外缘部62和侧壁63可以一体地设置。外缘部62和侧壁63可以通过将一片板状的金属锻造加工而形成。另外，底板64可以与侧壁63一体地设置，也可以焊接在侧壁63。底板64、外缘部62以及侧壁63可以具有同一厚度。作为一例，底板64的与顶板20的下表面24的中心对置的位置处的厚度与外缘部62的紧固部80处的厚度可以相同。由于各部件具有同一厚度，所以能够利用共通的金属辊来制造冷却装置10。
图13是示出本发明的一个实施方式的车辆200的概要的图。车辆200是利用电力产生至少一部分的推进力的车辆。作为一例，车辆200是利用马达等电力驱动设备来产生全部的推进力的电动汽车，或者是将马达等电力驱动设备与被汽油等燃料驱动的内燃机一起使用的混合动力车。
车辆200具备控制马达等电力驱动设备的控制装置210(外部装置)。在控制装置210设置有半导体模块100。半导体模块100可以控制向电力驱动设备供给的电力。
图14是本发明的一个实施方式的半导体模块100的主电路图。半导体模块100可以是驱动车辆的马达的车载用单元的一部分。半导体模块100可以作为具有输出端子U、V以及W的三相交流逆变电路而发挥功能。
半导体芯片78-1、半导体芯片78-2以及半导体芯片78-3可以构成半导体模块100的下臂。半导体芯片78-4、半导体芯片78-5以及半导体芯片78-6可以构成半导体模块100的上臂。一组半导体芯片78-1和半导体芯片78-4可以构成桥臂。一组半导体芯片78-2和半导体芯片78-5可以同样地构成桥臂。一组半导体芯片78-3和半导体芯片78-6也可以同样地构成桥臂。
在半导体芯片78-1中，发射电极可以与输入端子N1电连接，集电极可以与输出端子U电连接。在半导体芯片78-4中，发射电极可以与输出端子U电连接，集电极可以与输入端子PP1电连接。同样地，在半导体芯片78-2中，发射电极可以与输入端子N2电连接，集电极可以与输出端子V电连接。在半导体芯片78-5中，发射电极可以与输出端子V电连接，集电极可以与输入端子PP2电连接。同样地，在半导体芯片78-3中，发射电极可以与输入端子N3电连接，集电极可以与输出端子W电连接。在半导体芯片78-6中，发射电极可以与输出端子W电连接，集电极可以与输入端子PP3电连接。
半导体芯片78-1～半导体芯片78-6可以通过输入到半导体芯片78的控制电极焊盘的信号而交替地开关。在本例中，各半导体芯片78可以在开关时发热。输入端子PP1、PP2以及PP3可以分别与外部电源的正极连接，输入端子N1、N2以及N3可以分别与外部电源的负极连接。输出端子U、V以及W可以分别与负载连接。输入端子PP1、PP2以及PP3可以彼此电连接。另外，其他输入端子N1、N2以及N3也可以彼此电连接。
在半导体模块100中，半导体芯片78-1～半导体芯片78-6可以分别是RC-IGBT(反向导通IGBT)半导体芯片。在RC-IGBT半导体芯片中，IGBT和续流二极管(FWD)可以一体形成，并且IGBT和FWD可以反向并联连接。半导体芯片78-1～半导体芯片78-6可以分别包含MOSFET或IGBT等晶体管与二极管的组合。晶体管和二极管的芯片基板可以是硅基板、碳化硅基板、或者氮化镓基板。
以上，用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。对于上述实施方式能够追加各种变更或改良，这对本领域技术人员来说是显而易见的。这些追加了变更或改良的形态也包含在本发明的技术范围内。
应该注意，关于在权利要求书、说明书、以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、顺序、步骤、以及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别地明确说明“之前”、“先于”等，并且没有将在前的处理的输出用于在后的处理，则能够以任意的顺序实现。关于在权利要求书、说明书、以及附图中的动作流程，即使出于方便而使用了“首先”、“然后”等进行说明，也并不意味着必须按照该顺序进行实施。

Claims (19)

1.一种冷却装置，其特征在于，是用于包含半导体芯片的半导体模块的冷却装置，其具备：
顶板，其具有配置有所述半导体芯片的上表面、以及相对于所述上表面而位于相反一侧的下表面；
壳部，其包含配置在所述顶板的下表面侧而用于流通制冷剂的流通部、包围所述流通部的外缘部、以及设置在所述外缘部的内侧的侧壁，并且在俯视下具有两组对置的边；以及
冷却片，其配置在所述流通部，并且配置在所述顶板的下表面，
所述侧壁包含第一节流部，所述第一节流部使所述流通部的在俯视下与一组所述对置的边平行的第一方向上的宽度沿与所述第一方向正交的第二方向变化，
用于将所述顶板和所述壳部紧固在外部装置的紧固部设置在所述顶板和所述外缘部重叠地配置的部分，
所述紧固部在所述第一方向上，与所述第一节流部对置地配置。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述壳部包含具有四个角部的底板，
所述流通部配置在所述底板与所述顶板的下表面之间，
在所述底板的至少一个角部设置有将所述流通部与外部连接的第一开口部，
在所述第二方向上，从所述第一开口部到所述第一节流部为止的距离比从所述第一开口部到所述底板的所述第二方向上的中心位置为止的距离短。
3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却片具有：第一路径，其沿所述第一方向而设置；以及第二路径，其沿所述第一方向而设置，并且压力损失比所述第一路径的压力损失大，
在所述第一方向上，所述第二路径的所述第二方向上的至少一部分与所述第一节流部对置地配置。
4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，
所述侧壁在比所述第二路径更靠所述流通部中的制冷剂的流通路径的下游侧还包含第二节流部，所述第二节流部设置在隔着所述底板而与所述第一节流部对置的一侧，
所述第二节流部使所述第一方向上的所述流通部的宽度在俯视下沿所述第二方向变化。
5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，
在所述底板的至少一个所述角部设置有将所述流通部与外部连接的第二开口部，
以俯视下的所述底板的中心为基准，所述第一开口部与所述第二开口部对称地配置，并且所述第一节流部与所述第二节流部对称地配置。
6.根据权利要求2或5所述的冷却装置，其特征在于，
所述侧壁在一组所述对置的边的一侧包含多个所述第一节流部，
距离所述第一开口部最近的一个所述第一节流部的所述第一方向上的宽度大于另一个所述第一节流部的所述第一方向上的宽度。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述紧固部包含贯通所述顶板和所述壳部的贯通孔，
在俯视下，所述贯通孔的至少一部分设置在比所述侧壁更靠所述壳部的所述第一方向上的中央侧的位置。
8.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，
在俯视下，所述第一开口部配置在比所述第一节流部更靠所述壳部的所述第一方向上的外侧的位置。
9.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
在所述第一方向上，所述流通部的比所述第一节流部更靠下游侧的流通路径的宽度为所述流通部的从所述第一开口部到所述第一节流部之间的流通路径的宽度的2/3以下。
10.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
在所述顶板的上方，所述半导体芯片沿所述第二方向而配置多个，
相比于配置在所述流通部的流通路径的最上游侧的所述半导体芯片，所述第一节流部配置在所述流通部的流通路径的下游侧。
11.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，
在所述第一方向上，所述半导体芯片与所述第一节流部以不对置的方式配置。
12.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，
在所述第二方向上，所述半导体芯片以从所述流通部的流通路径的上游侧起分为第一区域、第二区域以及第三区域的方式配置，
在所述第二方向上，所述第一节流部配置在所述第一区域与所述第二区域之间。
13.根据权利要求11所述的冷却装置，其特征在于，
在所述第二方向上，所述半导体芯片以从所述流通部的流通路径的上游侧起分为第一区域、第二区域以及第三区域的方式配置，
在所述第二方向上，所述第一节流部配置在所述第一区域与所述第二区域之间。
14.根据权利要求7所述的冷却装置，其特征在于，
所述第一节流部被设置为曲线状，
所述第一节流部的曲率大于所述贯通孔的圆弧的曲率。
15.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，
所述第一节流部被设置为曲线状，
所述第一节流部的曲率大于所述贯通孔的圆弧的曲率。
16.根据权利要求2至5中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述第一开口部的直径为所述第一节流部的所述第一方向上的宽度的0.5倍以上且2倍以下。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
在所述第二方向上，所述外缘部的宽度在所述第一节流部的前后不同。
18.一种半导体模块，其特征在于，具备：
权利要求1至17中任一项所述的冷却装置；以及
半导体装置，其配置在所述顶板的上方。
19.一种车辆，其特征在于，
所述车辆具备权利要求18所述的半导体模块。
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