JP2009105325A - 半導体冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タンク構成体10は、外殻プレート11と外殻プレート12が中間プレート13を挟んで外周縁部においてロウ付けされ、外殻プレート11と中間プレート13の間に波板状のインナーフィン14がロウ付けされるとともに外殻プレート12と中間プレート13の間に波板状のインナーフィン15がロウ付けされている。複数の半導体パワー素子搭載基板30について、絶縁基板31の一方の面が半導体パワー素子搭載面となるとともに絶縁基板31の他方の面がタンク構成体10の外殻プレート11,12の外表面にロウ付けされている。中間プレート13には透孔16が設けられている。
【選択図】図5
Description
この装置は、図9に示すように、モジュール化した半導体パワー素子100の両面を、絶縁材101を介して冷却管110に接合して放熱する構成となっている。冷却管110について詳しくは、2枚の外殻プレート111が1枚の中間プレート112を挟んで外周縁において接合されており、各外殻プレート111と中間プレート112とで構成される空間を冷媒流路としている。また、各外殻プレート111と中間プレート112との間には、それぞれインナーフィン113が配置されており、インナーフィン113により冷却媒体の流路を分ける構成となっている。
図1は、本実施形態における半導体冷却装置1の分解斜視図である。図2は、半導体冷却装置1の斜視図である。図3は、半導体冷却装置1の平面図である。図4は図3のA−A線での縦断面図である。図5は図3のB−B線での縦断面図である。本実施形態においては自動車モータ用インバータに適用しており、半導体パワー素子としてのインバータ用IGBTとフライホイールダイオードを冷却する冷却装置である。
半導体パワー素子搭載基板30において半導体パワー素子搭載面に搭載した半導体パワー素子が発熱すると、その熱は半導体パワー素子搭載基板30を介してタンク構成体10の第1の外殻プレート11または第2の外殻プレート12に伝わる。第1の外殻プレート11に伝わった熱は、第1および第2の冷媒通路P1,P2を通る冷媒との間で熱交換される。同様に、第2の外殻プレート12に伝わった熱は、第3および第4の冷媒通路P3,P4を通る冷媒との間で熱交換される。このとき、第1の外殻プレート11と中間プレート13との間には第1のインナーフィン14が、第2の外殻プレート12と中間プレート13との間には第2のインナーフィン15が配置されているため、これらインナーフィン14,15により放熱面積が大きくなって効率の高い冷却が行われる。即ち、タンク構成体10の内部に設けられた第1および第2のインナーフィン14,15が放熱面積を大きくしており、半導体冷却装置の冷却能力が高くなる。
第1の外殻プレート11と第2の外殻プレート12と中間プレート13が外周縁部においてロウ付けされ、第1のインナーフィン14および第2のインナーフィン15がロウ付けされ、半導体パワー素子搭載基板30がロウ付けされ、かつ、中間プレート13に透孔16を設けて第2の冷媒通路P2と第3の冷媒通路P3を連通した。これにより、容易に組み立てることができるとともに冷却効率の高い半導体冷却装置を提供することができる。
図1等に示したようにインナーフィン14,15は、1個体であるが、インナーフィン14,15の外側に冷却水を回り込みやすくするため、図7に示すように、インナーフィン(波板)の延設方向Xにおいて2分割以上の個体に分割してもよい。詳しくは、図7においては3分割にしている。
Claims (3)
- 第1の外殻プレートと第2の外殻プレートが中間プレートを挟んで外周縁部においてロウ付けされ、第1の外殻プレートと中間プレートとの間に波板状の第1のインナーフィンがロウ付けされるとともに第2の外殻プレートと中間プレートとの間に波板状の第2のインナーフィンがロウ付けされ、第1の外殻プレートと第1のインナーフィンとの間に第1の冷媒通路が、また第1のインナーフィンと中間プレートとの間に第2の冷媒通路が、また中間プレートと第2のインナーフィンとの間に第3の冷媒通路が、また第2のインナーフィンと第2の外殻プレートとの間に第4の冷媒通路が、それぞれ区画形成されたタンク構成体と、
前記タンク構成体の第1および第2の外殻プレートの外表面にロウ付けされた複数の半導体パワー素子搭載基板と、
を備え、
前記半導体パワー素子搭載基板は、絶縁基板の両面に金属層が形成され、一方の面が半導体パワー素子搭載面となるとともに他方の面が前記タンク構成体へのロウ付け面であって、
前記中間プレートに透孔を設けて前記第2の冷媒通路と前記第3の冷媒通路を連通したことを特徴とする半導体冷却装置。 - 前記第1のインナーフィンおよび前記第2のインナーフィンは、それぞれ、複数の分割インナーフィンから構成されており、前記複数の分割インナーフィンは互いに離間して配置されることを特徴とする請求項1に記載の半導体冷却装置。
- 前記タンク構成体に、前記分割インナーフィンに接触する位置決め突起を設けたことを特徴とする請求項2に記載の半導体冷却装置。
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