JP2006303264A - 半導体モジュールの冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却液が通流され、内壁部に複数の奪熱部4aを有する容器4と、上記複数の奪熱部にそれぞれ対向して設けられ、各奪熱部にそれぞれ冷却液を噴射させる複数のノズル5を備え、上記奪熱部を半導体モジュール1の放熱面1aに熱的に結合させる半導体モジュールの冷却装置において、上記複数のノズル相互の間に、上記ノズルから噴射された冷却液が互いに干渉するのを防ぐ隔壁9を設けるようにした。
【選択図】図1
Description
第2の発明に係る半導体モジュールの冷却装置は、冷却液が通流され、内壁部に複数の奪熱部を有する容器と、この容器内の上記複数の奪熱部にそれぞれ対向して設けられ、各奪熱部にそれぞれ冷却液を噴射させる複数のノズルを備え、上記奪熱部を半導体モジュールの放熱面に熱的に結合させて用いる半導体モジュールの冷却装置において、上記容器の内壁部における奪熱部近傍に設けられ上記ノズルから上記奪熱部に噴射された冷却液を下流方向に導く複数の案内フィンを備えるようにしたものである。
また、第2の発明においては、容器内壁部の奪熱部近傍に、ノズルから噴射された冷却液を下流方向に導く複数の案内フィンを設けたことにより、複数のノズル相互から噴射された冷却液相互の干渉が減少し、各奪熱部の均質な冷却が可能となり、放熱能力が向上する。
図1は、この発明の実施の形態1による半導体モジュールの冷却装置を概念的に説明する図であり、図1(a)は要部を示す断面図、図1(b)は図1(a)のIb−Ib線における断面図である。なお、図1(a)は図1(b)のIa−Ia線における断面図に相当する。図において、半導体モジュール1の内部には発熱源となる複数(この例では1つの半導体モジュールにつき4つ)の半導体素子2が並設され、図1(b)の下面部に、各半導体素子2に対応した4つの放熱面1aがそれぞれ形成されている。上記半導体素子2は、例えば電力変換に用いられるIGBT、フライホイールダイオードなどのパワー半導体素子からなるが、必ずしも電力変換用の半導体素子のみに限定されるものではない。
図2は、この発明の実施の形態2に係る半導体モジュールの冷却装置を概念的に説明する図である。図2(a)は要部をイメージ的に示す断面図、図2(b)は平面方向の断面図であり、図2(a)の略IIb−IIb線における断面図に相当する。図において、隣接するノズル5の側方及び上部空間を仕切る隔壁91は、断面略十字形を横方向に連結した形状に形成され、各ノズル5の側方及び上部空間をそれぞれ個別に仕切る如く設けられている。さらに、容器4の内壁部における奪熱部4a近傍には、ノズル5から奪熱部4aに噴射された冷却液を下流方向に導く多数の案内フィン10が設けられている。
なお、上記実施の形態1、2で用いた隔壁9、または隔壁91、ノズル5、及び仕切り部材6は、それぞれ個別に形成したものを組み立てても差し支えないが、これらを樹脂成型により一体化して形成した場合には、冷却液が最適な流れを形成するように、隔壁9、または隔壁91、ノズル5、及び仕切り部材6の形状を、複雑な曲線を有する形状に形成することも容易であり、しかも注型金型を用いてひとつの工程で同時に形成できることから、組立て作業も省力化できるとともに、製造コストが安価にできるなどの効果も期待できる(図示省略)。
Claims (4)
- 冷却液が通流され、内壁部に複数の奪熱部を有する容器と、この容器内の上記複数の奪熱部にそれぞれ対向して設けられ、各奪熱部にそれぞれ冷却液を噴射させる複数のノズルを備え、上記奪熱部を半導体モジュールの放熱面に熱的に結合させて用いる半導体モジュールの冷却装置において、上記複数のノズル相互の間に、上記ノズルから噴射された冷却液が互いに干渉するのを防ぐ隔壁を設けてなることを特徴とする半導体モジュールの冷却装置。
- 冷却液が通流され、内壁部に複数の奪熱部を有する容器と、この容器内の上記複数の奪熱部にそれぞれ対向して設けられ、各奪熱部にそれぞれ冷却液を噴射させる複数のノズルを備え、上記奪熱部を半導体モジュールの放熱面に熱的に結合させて用いる半導体モジュールの冷却装置において、上記容器の内壁部における奪熱部近傍に設けられ上記ノズルから上記奪熱部に噴射された冷却液を下流方向に導く複数の案内フィンを備えたことを特徴とする半導体モジュールの冷却装置。
- 上記隔壁は、上記ノズルと一体的に形成された樹脂成形体からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体モジュールの冷却装置。
- 上記案内フィンは、上記容器と一体的に形成されてなることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の半導体モジュールの冷却装置。
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