CN114747003A - 冷却装置和半导体模块 - Google Patents

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Abstract

一种包括半导体芯片的半导体模块用的冷却装置具备：顶板，其具有下表面；底板，其以在与顶板的下表面之间具有作为制冷剂流通部发挥功能的空间的方式配置；以及侧壁，其将顶板与底板连接并包围制冷剂流通部，侧壁具有固定部，该固定部针对顶板和底板中的至少一者而设置，并通过固定材料固定于顶板或底板，固定部具有：前端部，其与顶板或底板对置地配置；以及分离部，其在制冷剂流通部和侧壁排列的第一方向上与前端部相邻，并且相比于前端部更远离与前端部对置地配置的顶板或底板而配置。

Description

冷却装置和半导体模块
技术领域
本发明涉及冷却装置和半导体模块。
背景技术
以往，已知有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有冷却装置的结构(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2014-179563号公报
发明内容
技术问题
在半导体模块中，优选提高防止冷却装置的制冷剂漏出的密封性能。
技术方案
为了解决上述课题，在本发明的第一方式中，提供半导体模块用的冷却装置。半导体模块可以包括半导体芯片。冷却装置可以具备顶板。顶板可以具有下表面。冷却装置可以具备底板。底板可以配置为在与顶板的下表面之间具有作为制冷剂流通部发挥功能的空间。冷却装置可以包括侧壁。侧壁可以将顶板与底板连接。侧壁可以包围制冷剂流通部。侧壁可以具有固定部。固定部可以针对顶板和底板中的至少一者而设置。固定部可以通过固定材料固定于顶板或底板。固定部可以具有前端部。前端部可以与顶板或底板对置地配置。固定部可以具有分离部。分离部可以在制冷剂流通部和侧壁排列的第一方向上与前端部相邻。分离部可以配置为比前端部更远离与前端部相对地配置的顶板或底板。
在本发明的第二方式中，提供一种半导体模块。半导体模块可以具备本发明的第一方式的冷却装置。半导体模块可以具备半导体装置。半导体装置可以配置于顶板的上方。
应予说明，上述发明内容并未列举本发明的全部必要特征。另外，这些特征组的子组合也能够成为发明。
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是示出仰视(xy面)时的顶部41的形状的一例的图。
图3是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的一例的图。
图4是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。
图5是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。
图6是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。
图7是示出本发明的其他实施方式的半导体模块200的一例的示意性的截面图。
图8是示出图7的冷却装置10中的固定部52和固定部52附近的冷却片94的一例的图。
图9是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、20…顶板、22…上表面、24…下表面、26…上表面、28…下表面、29…角部、36…短边、38…长边、40…底部、41…顶部、42…开口部、52…固定部、54…前端部、56…分离部、58…钎料、62…外缘部、63…侧壁、64…底板、66…前端部、68…分离部、70…半导体装置、72…收纳部、74…封装部件、76…电路基板、78…半导体芯片、80…紧固部、90…管、92…制冷剂流通部、94…冷却片、100…半导体模块、200…半导体模块。
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。另外，在实施方式中说明的特征的组合的全部并不一定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，将冷却装置10的载置有半导体装置70的面设为xy面，将与xy面垂直的面设为z轴。在本说明书中，在z轴方向上，将从冷却装置10朝向半导体装置70的方向称为上，将相反的方向称为下，但上和下的方向并不限于重力方向。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。
半导体装置70包括一个以上的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设置有形成于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和收纳部72。作为一例，电路基板76在绝缘基板的一个面设置有电路图案，在另一个面设置有散热板。在电路基板76经由焊料等固定有半导体芯片78。收纳部72由树脂等绝缘材料形成。本例的收纳部72是由树脂形成的树脂壳体。收纳部72具有收纳半导体芯片78、电路基板76和布线等的内部空间。在收纳部72的内部空间可以填充有将半导体芯片78、电路基板76和布线等封装的封装部件74。封装部件74例如是硅凝胶或环氧树脂等绝缘部件。
冷却装置10是半导体模块100用的冷却装置。冷却装置10冷却半导体装置70。冷却装置10具有顶部41和底部40。在图1的例子中，顶部41具有顶板20、侧壁63和冷却片94。顶板20和侧壁63可以通过使一张金属板塑性变形而构成为一体的部件。另外，底部40具有底板64。在另一例中，也可以是，顶部41具有顶板20，底部40具有底板64、侧壁63和冷却片94。在这种情况下，底板64和侧壁63可以构成为一体的部件。冷却片94可以通过钎料等固定于底板64和顶板20中的至少一者。冷却片94也可以通过铸造等而构成为与底板64和顶板20一体的部件。
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载置半导体装置70。半导体芯片78所产生的热传递至顶板20。例如在顶板20和半导体芯片78之间配置有电路基板76、金属板和焊料等导热性的部件。电路基板76可以通过焊料等直接固定于顶板20的上表面22。在这种情况下，收纳部72设置为包围在顶板20的上表面22配置有电路基板76等的区域。在其他例子中，电路基板76可以不具有散热板，电路基板76的与半导体芯片78相反的一侧的绝缘层可以被直接固定于顶板20的上表面22。
侧壁63将顶板20与底板64连接。即，本例的顶部41在侧壁63与底部40连接。侧壁63可以通过钎料紧贴地固定于顶板20和底板64中的至少一者。在图1的例子中，顶部41具有侧壁63，因此侧壁63通过钎料与底板64固定。在另一例中，例如在底部40具有侧壁63的情况下，侧壁63可以通过钎料与顶板20固定。在又一例中，侧壁63可以利用钎料等固定于底板64和顶板20这两者。
侧壁63在xy面包围制冷剂流通部92。换言之，侧壁63在xy面划定制冷剂流通部92。制冷剂流通部92配置于顶板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相接的密闭空间。另外，底板64通过钎料紧贴地固定于在xy面包围制冷剂流通部92的侧壁63。由此，将制冷剂流通部92密闭。另外，底板64也可以通过密封材料、粘接剂或者其他部件被紧贴地固定于底板64的上表面26。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。冷却片94可以通过钎料被固定于顶板20和底板64中的至少一者。在图1的例子中，冷却片94通过钎料与底板64固定。在冷却片94通过钎料被固定于顶板20和底板64中的一者的情况下，冷却片94可以与未钎焊的顶板20或底板64分离，也可以与未钎焊的顶板20或底板64接触。冷却片94可以与顶板20或底板64中的一者一体地形成，并且钎焊于顶板20或底板64中的另一者。另外，通过使制冷剂通过冷却片94的附近，从而将半导体芯片78所产生的热传递给制冷剂。由此，能够冷却半导体装置70。
底部40具有底板64。底板64配置为在与顶板20的下表面24之间具有作为制冷剂流通部92而发挥功能的空间。在本例的底板64设置有两个以上的向制冷剂流通部92导入或从制冷剂流通部92导出制冷剂的开口部42。在开口部42连接有运送制冷剂的管90。管90以底板64为基准，相对于冷却片94向冷却片94的下表面28侧(在本例中为z轴负侧)突出。
在本例中，侧壁63与底板64之间被钎焊。作为一例，顶板20、侧壁63和底板64由相同组成的金属形成，钎料由熔点低于顶板20等的熔点的金属形成。作为金属，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。作为钎料，可以使用Al-Si系合金(4000系铝合金)等铝合金。本例中使用的铝合金优选室温时的屈服强度处于35～65MPa的范围的铝合金。屈服强度是在除去了负荷时产生0.2％的永久变形的应力。
侧壁63具有固定部52。侧壁63在前端具有固定部52。侧壁63的前端是侧壁63中最靠近底板64或顶板20的部分。在图1的例子中，将侧壁63的z轴方向的端部作为前端。侧壁63针对顶板20和底板64中的至少一者具有固定部52。固定部52可以通过钎料固定于顶板20或底板64。在图1的例子中，固定部52通过钎料与底板64紧贴。
在用钎料等固定材料固定两个平坦的部件的情况下，固化前的固定材料会从两个部件间的区域向外部流动。因此，留在两个部件间的固定材料变少。如果固定材料变少，则成为空泡(空隙)的起因，制冷剂流通部92的内部的制冷剂从侧壁63与底板64之间漏出。因此，冷却装置10的密封性能变差。
在本例中，固定部52具有前端部和分离部。本例的前端部是侧壁63中最靠近底板64的部分。前端部可以是与底板64平行的平面，也可以是与底板64对置而配置的顶点。分离部是与前端部相邻的部分，且是与底板64之间的距离大于前端部与底板64之间的距离的部分。应予说明，分离部设置于在z轴方向上与底板64相向的位置。即，在分离部与底板64之间设置有比较大的空间。在图1的例子中，固定部52具有锥形形状。在将固定部52与底板64钎焊的情况下，前端部与底板64之间的钎料在分离部与底板64之间的空间流动。由此，从前端部与底板64之间流出的钎料也能够有助于侧壁63与底板64的紧贴固定。另外，能够在分离部与底板64之间形成z轴方向较厚的钎料层。因此，能够提高冷却装置10的密封性能。
图2是示出仰视(xy面)时的顶部41的形状的一例的图。在本说明书中，将从顶板20等的下表面侧进行观察称为仰视，将从上表面侧进行观察称为俯视。仰视和俯视的附图是将各部件的位置投影到xy面而得的图。图1的顶部41与图2的A-A截面对应。应予说明，在图1中，为了说明侧壁63，将侧壁63的宽度放大而示。在图1和图2中，各部件的大小未必一致。本例的顶部41在仰视时具有顶板20、固定部52(侧壁63)、冷却片94和外缘部62。顶部41在俯视时具有两组对置的边36、38。本例的顶部41是具有短边36和长边38的大致矩形形状。顶部41具有四个角部29。在本说明书中，将短边36延伸的方向设为y轴，将长边38延伸的方向设为x轴。本例中的侧壁63与xy面大致垂直。
外缘部62设置于顶部41的外缘。本例的外缘部62是顶板20中的比侧壁63靠外侧的区域。外缘部62设置于由侧壁63包围的制冷剂流通部92的外部。外缘部62可以以包围侧壁63的周围的至少一部分的方式设置。在图2的例子中，外缘部62在y轴方向上包围侧壁63。另外，外缘部62也可以以包围侧壁63的整个周围的方式设置。
外缘部62具有紧固部80。紧固部80将顶部41与底部40紧固。底部40也可以具有紧固部。紧固部80也可以用于将半导体模块100固定于外部的装置。作为一例，紧固部80是顶板20和底板64直接或间接地紧贴并在z轴方向上重叠配置的区域，是形成有贯穿顶板20和底部40的贯通孔的区域。
在顶板20设置有多个紧固部80。至少一个紧固部80可以设置于角部29。在本例中，在所有的角部29设置有紧固部80。另外，在各个长边38可以设置紧固部80，也可以不设置紧固部80。在各个短边36可以设置紧固部80，也可以不设置紧固部80。
冷却片94配置于被侧壁63包围的制冷剂流通部92的内部。冷却片94可以沿x轴方向均等地排列有多个。冷却片94可以沿y轴方向均等地排列有多个。在其他示例中，冷却片94可以在各方向上不均等地配置。
图3是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的一例的图。在图3中，示出了固定部52和最靠近固定部52的冷却片94。在图3中，还示出了顶板20和底板64的一部分。
固定部52具有前端部54。前端部54可以与顶板20或底板64对置而配置。在图3的例子中，前端部54与底板64对置地配置。前端部54可以与底板64直接接触地配置。
固定部52具有分离部56。分离部56在制冷剂流通部92和侧壁63排列的第一方向(在图3中为x轴方向)上与前端部54相邻。应予说明，在yz截面中，制冷剂流通部92与侧壁63在y轴方向上排列，因此y轴方向为第一方向。分离部56可以配置为比前端部54更远离与前端部54对置而配置的顶板20或底板64。在本例中，分离部56与底板64之间的距离大于前端部54与底板64之间的距离。另外，分离部56可以具有相对于z轴具有斜度的倾斜面。即，分离部56可以是，在第一方向上越远离前端部54，则与底板64之间的距离越增大。分离部56的斜度的倾斜度可以恒定，也可以变化。
钎料58配置于固定部52与底板64之间。钎料58可以配置于分离部56与底板64之间。钎料58也可以配置于前端部54与底板64之间。固定部52通过钎料58钎焊于底板64。由于固定部52具有前端部54和分离部56，因此，如上所述，能够提高冷却装置10的密封性能。
应予说明，顶部41和/或底部40、特别是分离部56可以是锻造品。通过以锻造形成它们，能够容易地形成锥形形状。例如，通过用工具敲击金属板的角而使其塑性变形，从而能够形成固定部52的分离部56。
固定部52可以具有多个分离部56。在图3的例子中，固定部52具有两个分离部56。前端部54可以在第一方向(在图3中为x轴方向)上被多个分离部56夹持。即，固定部52的与底板64对置的面可以具有凸形状。通过具有两个分离部56，能够在前端部54的两侧形成厚层的钎料58，因此能够提高密封性能。
应予说明，固定部52也可以具有多个前端部54，分离部56被多个前端部54夹持。即，固定部52的与底板64对置的面也可以具有凹形状。即使是这样的形状，也能够提高冷却装置10的密封性能。
冷却片94的前端可以具有锥形形状。即，冷却片94的前端可以具有前端部66和分离部68。前端部66可以具有与前端部54相同的结构，分离部68可以具有与分离部56相同的结构。其中，在冷却片94中，在俯视时，分离部68可以包围前端部54而配置。前端部66与底板64对置而配置。分离部68配置为比前端部66远离底板64。由此，在冷却片94中，也能够在分离部68与底板64之间确保供钎料流动的空间，能够确保接合性。冷却片94的侧壁63的宽度W1也可以小于冷却片94的宽度W2。应予说明，在冷却片94的宽度W2依测定的方向而无法确定一致的情况下，可以将最小的方向的测定值设为宽度W2。应予说明，冷却片94的前端也可以不具有锥形形状。
钎料58可以配置于冷却片94的前端与底板64之间。即，钎料58可以配置于前端部66与底板64之间或分离部68与底板64之间。冷却片94的前端通过钎料58钎焊于底板64。
冷却片94的前端与底板64的上表面26之间的最大分离距离C2可以小于分离部56与底板64的上表面26之间的最大分离距离C1。冷却片94的前端与底板64的上表面26之间的最大分离距离C2可以是冷却片94的第一方向上的端部与底板64的上表面26之间的距离。分离部56与底板64的上表面26之间的最大分离距离C1可以是分离部56的第一方向上的端部与底板64的上表面26之间的距离。通过使冷却片94的前端与底板64的上表面26之间的最大分离距离C2小于分离部56与底板64的上表面26之间的最大分离距离C1，能够提高冷却装置10的密封性能，并且在冷却片94中也能够确保接合性或耐载荷性。
前端部54在第一方向(在图3中为x轴方向)上的宽度B1可以小于多个分离部56在第一方向上的各自的宽度之和。在本例中，前端部54的宽度B1可以小于在第一方向上夹着前端部54的两个分离部56在第一方向上的宽度A1与宽度A2之和。通过这样的结构，能够提高固定部52中的分离部56相对于前端部54的比例。因此，能够提高冷却装置10的密封性能。
另外，前端部54在第一方向上的宽度B1可以小于多个分离部56在第一方向上各自的宽度。即，前端部54的宽度B1可以小于在第一方向上夹着前端部54的两个分离部56的宽度A1和宽度A2中的任一个。通过这样的结构，能够进一步提高固定部52中的分离部56相对于前端部54的比例。应予说明，通过设置前端部54的宽度B1，能够确保侧壁63的耐载荷性。
分离部56的第一方向上的宽度A1、A2可以分别为0.5mm以上，优选为0.65mm以上。分离部56的第一方向上的宽度A1、A2可以分别为1.0mm以下，优选为0.85mm以下。前端部54在第一方向上的宽度B1可以为1.0mm以下，优选为0.5mm以下。
侧壁63在第一方向上的宽度W1是分离部56在第一方向上的宽度A1、A2与前端部54在第一方向(X轴方向)上的宽度B1的宽度之和。作为一例，侧壁63的宽度W1为2.0mm。前端部54在第一方向上的宽度B1可以是侧壁在第一方向上的宽度W1的1/4以下。通过将前端部54在第一方向上的宽度B1设为侧壁在第一方向上的宽度W1的1/4以下，能够提高固定部52中的分离部56相对于前端部54的比例。应予说明，在固定部52具有锥形形状的情况下，前端部54的宽度B1可以是侧壁63的宽度W1的1/10以上。
最大分离距离C1可以小于多个分离部56在第一方向上各自的宽度。即，最大分离距离C1可以小于在第一方向上夹着前端部54的两个分离部56的宽度A1和宽度A2中的任一个。另外，最大分离距离C1可以为0.1mm以上，优选为0.2mm以上。另外，最大分离距离C1可以为1.0mm以下，优选为0.5mm以下。通过这样的结构，能够防止分离部56与底板64的上表面26过度分离而接合性变差。
最大分离距离C2可以为0.0mm以上。最大分离距离C2为0.0mm的情况即是指冷却片94的前端不具有锥形形状的情况。最大分离距离C2可以为0.2mm以下。作为一例，最大分离距离C2为0.1mm。
图4是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。图4的冷却装置10与图3的冷却装置10的不同点在于，固定部52在预定的截面中具有圆弧形状。本例的固定部52在xz截面中具有向底板64侧凸出的圆弧形状。除固定部52的形状以外的结构可以与图3的冷却装置10相同。应予说明，前端部54在第一方向(在本例中为x轴方向)上的宽度B1可以是无限接近0的值。宽度B1可以是宽度A1或宽度A2的10％以下，也可以是5％以下。
因为侧壁63的固定部52具有圆弧形状，所以前端部54附近的分离部56的斜度与锥形形状相比平缓地变化。因此，与锥形形状相比，前端部54附近的分离部56与底板64之间的距离变近，从而能够使侧壁63的分离部56与底板64的粘接更牢固。应予说明，如上所述，在冷却片94中，能够在分离部68与底板64之间进一步确保供钎料流动的空间。
图5是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。图5的冷却装置10与图3的冷却装置10的不同点在于，在预定的截面中，冷却片94的前端具有圆弧形状。冷却片94可以在与xy面垂直的任意截面中具有向底板64侧凸出的圆弧形状。除冷却片94以外的结构可以与图3的冷却装置10相同。
由于冷却片94的前端具有圆弧形状，因此前端部66附近的分离部68的斜度与锥形形状相比平缓地变化。因此，与锥形形状相比，前端部66附近的分离部68与底板64之间的距离变近，从而能够使分离部68与底板64的粘接更牢固。应予说明，如上所述，在侧壁63的固定部52中，能够在分离部56与底板64之间进一步确保供钎料流动的空间。
图6是示出冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的另一例的图。图6的冷却装置10与图4的冷却装置10的不同点在于，冷却片94的前端具有圆弧形状。除冷却片94以外的结构可以与图4的冷却装置10相同。
图7是示出本发明的另一实施方式的半导体模块200的一例的示意性的截面图。图7的半导体模块100的顶部41和底部40的结构与图1的半导体模块100不同。除顶部41和底部40以外的结构可以与半导体模块100相同。
在图7的例子中，顶部41具有顶板20。另外，底部40具有底板64、侧壁63和冷却片94。顶部41和底部40的构成要素可以分别一体地形成。即，底板64、侧壁63和冷却片94可以一体地形成。
侧壁63具有固定部52。侧壁63可以在前端具有固定部52。在图7的例子中，固定部52通过钎料与顶板20紧贴。
在本例中，固定部52与图1同样地具有前端部和分离部。因为分离部与顶板20至少一部分分离而配置，所以流动到分离部的钎料无空泡地将侧壁63与顶板20粘接。因此，即使在顶部41和底部40的结构不同的情况下，也能够提高冷却装置10的密封性能。
图8是示出图7的冷却装置10的固定部52和固定部52附近的冷却片94的一例的图。在图8中，示出了与图3相同的符号。应予说明，在图8中，分离部56的宽度A1、A2、前端部54的宽度B1、侧壁63的宽度W1和冷却片94的宽度W2可以与图3相同。
钎料58配置于固定部52与顶板20之间。即，钎料58可以配置于前端部54与顶板20之间或分离部56与顶板20之间。钎料58将固定部52与顶板20粘接。换言之，固定部52钎焊于顶板20。因为固定部52具有前端部54和分离部56，所以钎料58能够无空泡地将分离部56与顶板20粘接。因此，能够提高冷却装置10的密封性能。
钎料58配置于冷却片94的前端与顶板20之间。即，钎料58可以配置于前端部66与顶板20之间或分离部68与顶板20之间。钎料58将冷却片94的前端与顶板20粘接。换言之，冷却片94的前端钎焊于顶板20。
冷却片94的前端与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C4可以小于分离部56与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C3。冷却片94的前端与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C4可以是前端部66的高度。分离部56与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C3可以是前端部54的高度。通过使冷却片94的前端与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C4小于分离部56与顶板20的下表面24之间的最大分离距离C3，能够提高冷却装置10的密封性能，并且在冷却片94中也能够确保接合性或耐载荷性。
最大分离距离C3可以小于多个分离部56在第一方向上各自的宽度。即，最大分离距离C3可以小于在第一方向上夹着前端部54的两个分离部56的宽度A1和宽度A2中的任一个。另外，最大分离距离C3可以为0.1mm以上，优选为0.2mm以上。另外，最大分离距离C3可以为1.0mm以下，优选为0.5mm以下。作为一例，最大分离距离C3为0.3mm。通过这样的结构，能够防止分离部56与顶板20的下表面24过度分离而接合性变差。
最大分离距离C4可以为0.0mm以上。最大分离距离C4为0.0mm的情况即是指冷却片94的前端不具有锥形形状的情况。最大分离距离C4可以为0.2mm以下。作为一例，最大分离距离C4为0.1mm。
图9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和W的三相交流逆变器电路而发挥功能。
半导体芯片78-1、78-2和78-3可以构成半导体模块100的下臂，多个半导体芯片78-4、78-5和78-6可以构成半导体模块100的上臂。一组半导体芯片78-1、78-4可以构成支路。一组半导体芯片78-2、78-5、一组半导体芯片78-3、78-6也可以同样地构成支路。在半导体芯片78-1中，发射极电极可以与输入端子N1电连接，集电极电极可以与输出端子U电连接。在半导体芯片78-4中，发射极电极可以与输出端子U电连接，集电极电极可以与输入端子P1电连接。同样地，在半导体芯片78-2、78-3中，发射极电极可以分别与输入端子N2、N3电连接，集电极电极可以分别与输出端子V、W电连接。进而，在半导体芯片78-5、78-6中，发射极电极可以分别与输出端子V、W电连接，集电极电极可以分别与输入端子P2、P3电连接。
各半导体芯片78-1～78-6可以根据输入到半导体芯片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P1、P2和P3可以与外部电源的正极连接，输入端子N1、N2和N3可以与负极连接，输出端子U、V和W可以与负载连接。输入端子P1、P2和P3可以彼此电连接，另外，其他输入端子N1、N2和N3也可以彼此电连接。
在半导体模块100中，多个半导体芯片78-1～78-6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。多个半导体芯片78-1～78-6可以分别包含MOSFET和/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、碳化硅基板或氮化镓基板。
以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述实施方式所记载的范围。能够对上述实施方式施加各种变更或改良，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。根据权利要求书的记载可知，施加了这样的变更或改良的方式也能够包含在本发明的技术范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种冷却装置，其特征在于，是包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置，具备：
顶板，其具有下表面；
底板，其配置成与所述顶板的下表面之间具有作为制冷剂流通部发挥功能的空间；以及
侧壁，其将所述顶板与所述底板连接，并包围所述制冷剂流通部，
所述侧壁具有固定部，所述固定部针对所述顶板和所述底板中的至少一方而设置，并通过固定材料被固定于所述顶板或所述底板，
所述固定部具有：
前端部，其与所述顶板或所述底板对置地配置；以及
分离部，其在所述制冷剂流通部和所述侧壁排列的第一方向上与所述前端部相邻，且相比于所述前端部更远离与所述前端部对置地配置的所述顶板或所述底板而配置。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定材料是钎料。
3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却装置还具备冷却片，所述冷却片配置于所述制冷剂流通部，并通过所述钎料被固定于所述顶板或所述底板。
4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却片的前端具有锥形形状或圆弧形状。
5.根据权利要求3或4所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部和所述冷却片被钎焊于所述底板，
所述冷却片的前端与所述底板的上表面之间的最大分离距离小于所述分离部与所述底板的上表面之间的最大分离距离。
6.根据权利要求3或4所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部和所述冷却片被钎焊于所述顶板，
所述冷却片的前端与所述顶板的下表面之间的最大分离距离小于所述分离部与所述顶板的下表面之间的最大分离距离。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有锥形形状。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有圆弧形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有多个所述分离部，
所述前端部在所述第一方向上被多个所述分离部夹持。
10.根据权利要求9所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度之和。
11.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部与所述底板的上表面或所述顶板的下表面之间的最大分离距离小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部与所述底板的上表面或所述顶板的下表面之间的最大分离距离为0.1mm以上且1.0mm以下。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度为所述侧壁在所述第一方向上的宽度的1/4以下。
15.(修改后)根据权利要求9至14中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
多个所述分离部均为锥形形状或均为圆弧形状。
16.(修改后)根据权利要求1至15中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部为锻造品。
17.(新增)根据权利要求1至16中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部设置于所述侧壁的最前端。
18.(新增)根据权利要求1至17中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
与所述前端部对置地配置的所述顶板或所述底板的外缘设置于比所述侧壁靠外侧的位置。
19.(新增)根据权利要求1至18中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部与所述顶板或所述底板直接接触地配置。
20.(新增)一种半导体模块，其特征在于，具备：
权利要求1至19中任一项所述的冷却装置；以及
配置于所述顶板的上方的半导体装置。

Claims (16)

1.一种冷却装置，其特征在于，是包含半导体芯片的半导体模块用的冷却装置，具备：
顶板，其具有下表面；
底板，其配置成与所述顶板的下表面之间具有作为制冷剂流通部发挥功能的空间；以及
侧壁，其将所述顶板与所述底板连接，并包围所述制冷剂流通部，
所述侧壁具有固定部，所述固定部针对所述顶板和所述底板中的至少一方而设置，并通过固定材料被固定于所述顶板或所述底板，
所述固定部具有：
前端部，其与所述顶板或所述底板对置地配置；以及
分离部，其在所述制冷剂流通部和所述侧壁排列的第一方向上与所述前端部相邻，且相比于所述前端部更远离与所述前端部对置地配置的所述顶板或所述底板而配置。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定材料是钎料。
3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却装置还具备冷却片，所述冷却片配置于所述制冷剂流通部，并通过所述钎料被固定于所述顶板或所述底板。
4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，
所述冷却片的前端具有锥形形状或圆弧形状。
5.根据权利要求3或4所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部和所述冷却片被钎焊于所述底板，
所述冷却片的前端与所述底板的上表面之间的最大分离距离小于所述分离部与所述底板的上表面之间的最大分离距离。
6.根据权利要求3或4所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部和所述冷却片被钎焊于所述顶板，
所述冷却片的前端与所述顶板的下表面之间的最大分离距离小于所述分离部与所述顶板的下表面之间的最大分离距离。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有锥形形状。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有圆弧形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述固定部具有多个所述分离部，
所述前端部在所述第一方向上被多个所述分离部夹持。
10.根据权利要求9所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度之和。
11.根据权利要求10所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部与所述底板的上表面或所述顶板的下表面之间的最大分离距离小于多个所述分离部在所述第一方向上的各自的宽度。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部与所述底板的上表面或所述顶板的下表面之间的最大分离距离为0.1mm以上且1.0mm以下。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述前端部在所述第一方向上的宽度为所述侧壁在所述第一方向上的宽度的1/4以下。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的冷却装置，其特征在于，
所述分离部为锻造品。
16.一种半导体模块，其特征在于，具备：
权利要求1至15中任一项所述的冷却装置；以及
配置于所述顶板的上方的半导体装置。
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