JP2020136366A - 半導体モジュール、車両および製造方法 - Google Patents

半導体モジュール、車両および製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】冷却装置内を流れる冷媒の流量が低下した場合に、半導体モジュールの複数の半導体素子が発した熱を、冷却フィンの近傍を通過する冷媒へと移動する効率が低かった。【解決手段】半導体装置および冷却装置を備える半導体モジュールであって、半導体装置は、半導体チップおよび半導体チップを実装する回路基板を有し、冷却装置は、半導体装置が実装される天板と、天板に接続される側壁、側壁に接続されて天板に対面する底板、および、底板から天板の側に向かって先細りになるよう延在する冷却ピンフィンを含むジャケットであって、少なくとも底板および冷却ピンフィンが一体的に形成されており、少なくとも冷却ピンフィンの一端が天板に固着されるジャケットと、天板およびジャケットによって画定され、冷媒を流通させるための冷媒流通部とを含む。【選択図】図４

Description

本発明は、半導体モジュール、車両および製造方法に関する。
従来、冷却フィンを含む冷却装置を実装した、パワー半導体チップ等の複数の半導体素子を含む半導体モジュールが知られている（例えば、特許文献１−５参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１７−１８３４２１号公報
［特許文献２］ＷＯ２０１４／０６９１７４
［特許文献３］特開２００９−２７７７６８号公報
［特許文献４］特開平７−１７６６５４号公報
［特許文献５］特開平１０−３２１７７４号公報
上記の半導体モジュールでは、冷却装置内を流れる冷媒の流量が低下した場合に、複数の半導体素子が発した熱を、冷却フィンの近傍を通過する冷媒へと移動する効率が低かった。
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、半導体装置および冷却装置を備える半導体モジュールを提供する。半導体装置は、半導体チップおよび半導体チップを実装する回路基板を有してもよい。冷却装置は、半導体装置が実装される天板を含んでもよい。冷却装置は、天板に接続される側壁、側壁に接続されて天板に対面する底板、および、底板から天板の側に向かって先細りになるよう延在する冷却ピンフィンを含むジャケットを含んでもよい。ジャケットにおいて、少なくとも底板および冷却ピンフィンが一体的に形成されていてもよい。ジャケットにおいて、少なくとも冷却ピンフィンの一端が天板に固着されていてもよい。冷却装置は、天板およびジャケットによって画定され、冷媒を流通させるための冷媒流通部を含んでもよい。
冷却装置は、冷媒流通部の一の側に連通し、冷媒流通部に冷媒を導入するための入口を含んでもよい。冷却装置は、冷媒流通部の一の側の反対側に連通し、冷媒流通部から冷媒を導出するための出口を含んでもよい。冷却ピンフィンは、天板の主面に平行な面内における断面において、一の側から反対側に向かう方向に長く、角部が丸い略菱形を有してもよい。
冷却ピンフィンの断面における角部の曲率半径は、底板の側よりも天板の側において大きくてもよい。
記冷媒流通部は、面内において長辺および短辺を有する略矩形であってもよい。冷媒流通部は、冷却ピンフィンを含み、短辺の方向よりも長辺の方向に長い略長方形を有するフィン領域を有してもよい。冷媒流通部は、フィン領域よりも一の側に位置して入口に連通し、長辺の方向に延在する一の連通領域を有してもよい。冷媒流通部は、フィン領域よりも反対側に位置して出口に連通し、長辺の方向に延在する他の連通領域を有してもよい。
側壁は、底板から天板の側に向かって先細りになるよう延在してもよい。
側壁の厚みは天板の厚みよりも厚く、底板の厚みは側壁の厚みよりも厚くてもよい。
側壁および冷却ピンフィンは、互いに同じ寸法を有してもよい。
冷却ピンフィンと天板とは固着剤で固着されてもよい。互いに隣接する複数の冷却ピンフィン間の距離は、固着剤の厚みの５倍以上であってもよい。
冷却ピンフィンにおける天板と固着される側の角部は面取りされ、固着剤がフィレットを形成する領域を有してもよい。
本発明の第２の態様においては、第１の態様に係る半導体モジュールを備える車両を提供する。
本発明の第３の態様においては、第１の態様に係る半導体モジュールの製造方法を提供する。製造方法では、連続した一枚の板部材に対して、ジャケットの形状に対応する金型を用いた打ち抜き加工を行うことによって、ジャケットを形成してもよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の一例を示す模式的な斜視図である。 本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の冷却装置１０の一例を示す模式的な斜視図である。 本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の一例を示す模式的な断面図である。 図３に破線で示す領域Ａの部分拡大図である。 本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の冷却装置１０における、フィン領域９５および半導体装置７０の配置、冷却ピンフィン９４の形状、ならびに冷媒の流れ方向の一例を示す図である。 冷却ピンフィン９４のｘｙ平面における断面形状の一例を説明する図である。 冷媒流通部９２において、各半導体装置７０付近を流れる冷媒の流速差の一例を説明する図である。 冷媒が低流量で流れる場合において、Ｖ相ユニット７０Ｖにおける半導体チップ７８−２付近のフィン領域９５を流れる冷媒の、ｚ軸方向の流速分布の一例を示すグラフである。 本発明の一つの実施形態に係る車両２００の概要を示す図である。 本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の主回路図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の一例を示す模式的な斜視図であり、図２は、半導体モジュール１００の冷却装置１０の一例を示す模式的な斜視図である。また、図３は、本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の一例を示す模式的な断面図であり、図４は、図３に破線で示す領域Ａの部分拡大図である。また、図５は、本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の冷却装置１０における、フィン領域９５および半導体装置７０の配置、冷却ピンフィン９４の形状、ならびに冷媒の流れ方向の一例を示す図である。
ただし、図２では、簡略化のため、冷却ピンフィン９４を図示する代わりに、冷却ピンフィン９４が設けられた領域であるフィン領域９５をドットで示している。また、図３では、図１に示す半導体モジュール１００におけるＵ相ユニット７０Ｕの半導体チップ７８と、図２に示す冷却装置１０の出口４２との両方をｘｚ平面で仮想的に切断した状態を示している。また、図５では、図１に示すＵ相ユニット７０Ｕ、Ｖ相ユニット７０ＶおよびＷ相ユニット７０Ｗを破線で示している。
半導体モジュール１００は、半導体装置７０および冷却装置１０を備える。本例の半導体装置７０は、冷却装置１０に載置されている。本明細書では、半導体装置７０が載置されている冷却装置１０の面と平行な面をｘｙ面とし、ｘｙ面と垂直な軸をｚ軸とする。ｘｙｚ軸は右手系をなす。本明細書では、ｚ軸方向において冷却装置１０から半導体装置７０に向かう方向を上、逆の方向を下と称するが、上および下の方向は、重力方向に限定されない。また本明細書では、各部材の面のうち、上側の面を上面、下側の面を下面、上面および下面の間の面を側面と称する。本明細書において、平面視は、ｚ軸正方向から半導体モジュール１００を見た場合を意味する。
半導体装置７０は、半導体チップ７８と、半導体チップ７８を実装する回路基板７６とを有する。本例の半導体装置７０は、３枚の回路基板７６を含んでもよく、各回路基板７６には２つの半導体チップ７８が搭載されてもよい。本例の半導体装置７０は、パワー半導体装置であって、回路基板７６および半導体チップ７８―１および半導体チップ７８−４を含むＵ相ユニット７０Ｕと、回路基板７６および半導体チップ７８―２および半導体チップ７８−５を含むＶ相ユニット７０Ｖと、回路基板７６および半導体チップ７８―３および半導体チップ７８−６を含むＷ相ユニット７０Ｗを有してもよい。本例の半導体モジュール１００は、三相交流インバータを構成する装置として機能してもよい。なお、Ｕ相ユニット７０Ｕ、Ｖ相ユニット７０ＶおよびＷ相ユニット７０Ｗの各半導体チップ７８は、半導体モジュール１００が動作した場合に熱を生じる発熱源となる。
本例の半導体チップ７８は縦型の半導体素子であり、上面電極および下面電極を有してもよい。半導体チップ７８は、一例として、シリコン等の半導体基板に形成された絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）および還流ダイオード（ＦＷＤ）等の素子を含んでもよい。半導体チップ７８は、ＩＧＢＴおよびＦＷＤが一枚の半導体基板に形成された逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ−ＩＧＢＴ）であってもよい。ＲＣ−ＩＧＢＴにおいてＩＧＢＴとＦＷＤは逆並列に接続されてもよい。
半導体チップ７８の下面電極は、回路基板７６の上面に接続されていてもよい。半導体チップ７８の上面電極はエミッタ、ソースあるいはアノード電極であってもよく、下面電極はコレクタ、ドレインあるいはカソード電極であってよい。半導体チップ７８における半導体基板は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）であってもよい。
ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を含む半導体チップ７８は制御電極を有してもよい。半導体モジュール１００は半導体チップ７８の制御電極に接続される制御端子を有してもよい。スイッチング素子は、制御端子を介し、外部の制御回路により制御され得る。
回路基板７６は、一例として、上面と下面を有する絶縁板と、絶縁板の上面に設けられた回路層と、下面に設けられた金属層とを順に含む積層基板であってもよい。回路基板７６は、上面および下面を有し、下面が冷却装置１０の上面に配置されてもよい。回路基板７６は、一例として、金属層を介して半田等によって冷却装置１０の上面に固定されていてもよい。また、回路基板７６の上面側には、一例として、回路層を介して２つの半導体チップ７８が固定されていてもよい。
回路基板７６は、例えば、ＤＣＢ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｐｐｅｒ Ｂｏｎｄｉｎｇ）基板やＡＭＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍｅｔａｌ Ｂｒａｚｉｎｇ）基板であってもよい。絶縁板は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等のセラミックス材料を用いて形成されてもよい。回路層および金属層は、銅あるいは銅合金などの導電材料を含む板材であってもよい。回路層は、半田やロウ等によって絶縁板の上面側に固定されていてもよい。回路層の上面には、半導体チップ７８が半田等によって電気的、機械的に接続され、すなわち電気回路的に直接接続されていてもよい。なお、回路層は、ワイヤー等により、他の導電部材と電気的に接続されてもよい。
半導体装置７０は追加的に、図３および図４に示す通り、収容部７２を有してもよい。収容部７２は、例えば熱硬化型樹脂、紫外線硬化型樹脂等の絶縁材料で形成された枠体であり、冷却装置１０の上面において回路基板７６等が配置された領域を囲んで設けられてもよい。収容部７２は、冷却装置１０の上面に接着されてもよい。収容部７２は、半導体チップ７８、回路基板７６およびその他の回路要素を収容し得る内部空間を有する。収容部７２は、内部空間において、半導体装置７０の回路基板７６および半導体チップ７８を含む各構成要素を収容してもよい。収容部７２を形成する絶縁材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリブチルアクリレート（ＰＢＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ウレタンやシリコン等の樹脂から選択されてよい。
また、収容部７２の内部空間には、半導体チップ７８、回路基板７６およびその他の回路要素を封止する封止部７４が充填されてもよい。収容部７２は、平面視において、封止部７４が充填される領域を画定してよい。封止部７４は、例えばシリコーンゲルまたはエポキシ樹脂等の樹脂を含む絶縁部材であってもよい。なお、図１においては、説明の簡略化を目的として、収容部７２および封止部７４の図示を省略してある。
冷却装置１０は、半導体装置７０が実装される天板２０と、ジャケット４０とを有する。冷却装置１０は更に、天板２０およびジャケット４０によって画定され、冷媒を流通させるための冷媒流通部９２を有する。
本例の天板２０は、ｘｙ平面に広がる主面を有する、板状の部材であってもよい。本例の天板２０は、平面視において、長辺および短辺を有する略長方形であってもよい。また、本例の天板２０は、短辺がｘ軸に平行であり、長辺がｙ軸に平行であってもよい。
図３に示す通り、本例の天板２０は、ｘｙ面と平行な上面（おもて面）２２および下面（裏面）２４を有してもよい。天板２０は、一例として金属で形成され、より具体的な一例としてアルミニウムを含む金属で形成されていてもよい。天板２０は、表面にニッケルなどのめっき層が形成されていてもよい。天板２０の上面２２には、半導体装置７０が載置される。この場合、天板２０の上面２２には、半導体装置７０の回路基板７６が半田等によって直接固定されてもよい。天板２０には、各半導体チップ７８において発生した熱が伝達される。天板２０、回路基板７６および半導体チップ７８は、ｚ軸正方向に向かってこの順に配置される。天板２０および回路基板７６の間、ならびに、回路基板７６および半導体チップ７８の間は、熱的に接続されてよい。それぞれの部材間が半田で固定されている場合は、当該半田を介して熱的に接続される。
ジャケット４０は、天板２０に接続される側壁３６と、側壁３６に接続されて天板２０に対面する底板６４とを含む。ジャケット４０は更に、底板６４から天板２０の側に向かって延在する冷却ピンフィン９４を含む。
本例の側壁３６は、底板６４から天板２０の側に向かってｚ軸正方向に先細りになるように延在し、冷却装置１０の側面を構成してもよい。側壁３６は、底板６４に垂直な断面において、テーパー形状であってよい。本例の側壁３６の天板２０側の一端は、固着剤９８によって天板２０に固着されていてもよい。また、図４に示す通り、側壁３６の側面は、ｘｚ平面内の断面において直線的な輪郭を有してもよく、ｚ軸に対して角度Ａを有していてもよい。角度Ａは例えば１°〜２°であってもよい。また、側壁３６の側面は、ｘｚ平面内の断面において、滑らかで曲線的な輪郭を有してもよく、ステップ状の輪郭を有してもよい。
また、図４には、天板２０のｚ軸方向の厚みをＴ１で示し、側壁３６のｘｙ平面内の断面の厚みをＴ２で示しており、図示の通り、側壁３６の厚みＴ２は天板２０の厚みＴ１よりも厚くてもよい。厚みＴ２は側壁３６の基部の厚みであってよい。天板２０の厚みＴ１を相対的に薄くすることで、半導体装置７０の各半導体チップ７８から生じる熱を効率的に冷媒流通部９２内の冷媒へと移動することができ、一方で、側壁３６の厚みＴ２を相対的に厚くすることで、天板２０の厚みＴ１が薄いことで低下し得る天板２０の強度を補強し、天板２０が機械的または熱的な影響によって捩じれなどの変形を起こすことを抑止できる。
また、本例の側壁３６は、ｘｙ平面において、長辺および短辺を有する略矩形の輪郭を有してもよい。本例では、側壁３６が冷却装置１０の側面を構成することから、平面視において、側壁３６の輪郭の短辺がｘ軸に平行であり、長辺がｙ軸に平行であってもよい。
本例の底板６４は、板状の部材であってもよく、冷却装置１０の底面を構成してもよい。また、本例の底板６４は、ｘｙ平面において、長辺および短辺を有する略長方形であってもよい。本例の底板６４は、ｘｙ平面において、八角形などの多角形であってもよい。本例では、底板６４が冷却装置１０の底面を構成することから、平面視において、底板６４の短辺がｘ軸に平行であり、長辺がｙ軸方向に平行であってもよい。
また、底板６４は、冷却ピンフィン９４と一体的に形成されている。本例の底板６４は、側壁３６および冷却ピンフィン９４と一体的に形成されていてもよい。この場合、側壁３６、底板６４および冷却ピンフィン９４を有するジャケット４０は、連続した一枚の板部材から一体的に形成されてもよい。ジャケット４０は、一例として、連続した一枚の板部材に対して、ジャケット４０の形状に対応する金型を用いた打ち抜き加工を行うことによって形成されてもよい。他の例として、インパクトプレスなどを用いる常温環境下での冷間鍛造や、高温環境下での温間鍛造、熱間鍛造、溶湯鍛造などの任意の鍛造法を用いた成型を行うことによって、あるいは鋳造による成型や、金属粉末射出成形（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ：ＭＩＭ）を行うことによって、ジャケット４０を形成してもよい。
また、本例の底板６４には、側壁３６との境界付近において、冷媒流通部９２に冷媒を導入するための貫通孔である入口４１と、冷媒流通部９２から冷媒を導出するための貫通孔である出口４２とが形成されていてもよい。また、本例の底板６４には、入口４１および出口４２のそれぞれに接続され、ｚ軸方向に傾斜する傾斜部６７が形成されていてもよい。
入口４１および出口４２は、それぞれ外部の冷媒供給源に連通するパイプが接続されてもよく、換言すると、冷却装置１０は、２本のパイプによって外部の冷媒供給源に接続されてもよい。従って、冷却装置１０は、入口４１を介して一方のパイプから冷媒を搬入されてもよく、冷媒は冷媒流通部９２内部を循環した後に出口４２を介して他方のパイプへと搬出されてもよい。
本例の入口４１および出口４２は、ｘ軸方向において、冷却装置１０の一側と、一側の反対の他側にそれぞれ位置し、且つ、ｙ軸方向において、冷却装置１０の一側と、一側の反対の他側にそれぞれ位置してもよい。すなわち、入口４１および出口４２は、ｘｙ平面において略矩形を有する冷媒流通部９２の対角線方向で、冷媒流通部９２の対向する両端に位置してもよい。このように、入口４１は冷媒流通部９２の一の側に連通し、出口４２は冷媒流通部９２の一の側の反対側に連通してもよい。
また、図４には、底板６４のｚ軸方向の厚みをＴ３で示しており、図示の通り、底板６４の厚みＴ３は上記の側壁３６の厚みＴ２よりも厚くてもよい。これにより、例えば上述したように、一枚の板部材から鍛造などによってジャケット４０を一体的に形成する場合に、ベースとなる底板６４の強度が担保され、ジャケット４０の変形を抑止することができる。更に、例えば上述したように、貫通孔である入口４１および出口４２を底板６４に形成する場合に、側壁３６、底板６４および冷却ピンフィン９４を有するジャケット４０の形成後に、厚みが天板２０、側壁３６などに比べて最も大きい底板６４に入口４１および出口４２を形成することで、冷却装置１０の強度を向上でき、且つ、冷却装置１０の加工を容易化することができる。
冷却ピンフィン９４は、図３の領域Ａの部分拡大図である図４に示す通り、冷媒流通部９２に配置され、ｚ軸方向において対向する上端と下端とを有し、底板６４から天板２０の側に向かってｚ軸正方向に先細りになるよう延在する。冷却ピンフィン９４は、底板６４に垂直な任意の断面において、テーパー形状であってよい。冷却ピンフィン９４の天板２０側の一端は、固着剤９８によって天板２０に固着される。冷却ピンフィン９４は、上端が天板２０の下面２４に熱的および機械的に接続され、天板２０の下面２４から冷媒流通部９２に向かって延在してもよい。また、本例の冷却ピンフィン９４は、図３および図４に示す通り、天板２０および底板６４のそれぞれの主面と略直交するようにｚ軸方向に延在してもよい。
また、図４に示す通り、冷却ピンフィン９４の側面は、ｘｚ平面内の断面において直線的な輪郭を有してもよく、側壁３６の側面と同様に、ｚ軸に対して例えば１°〜２°の角度Ａを有していてもよい。冷却ピンフィン９４の寸法は、側壁３６の寸法と同じであってもよい。また、冷却ピンフィン９４の側面は、ｘｚ平面内の断面において、滑らかで曲線的な輪郭を有してもよく、ステップ状の輪郭を有してもよい。
また、本例の冷却ピンフィン９４における天板２０と固着される側の角部は、図４に示す通り、面取りされていてもよい。以降の説明において、冷却ピンフィン９４における当該面取りされた箇所を面取り部６６と称する場合がある。ロウ等などの固着剤９８によって天板２０と冷却ピンフィン９４とを固着する場合、固着した領域の外側にロウだれが生じる可能性がある。これに対して、冷却ピンフィン９４が上記の面取り部６６を有するように面取り加工しておき、固着剤９８が凝固するまで図示のように天板２０を冷却ピンフィン９４に対して重力方向の上側にし、天板２０と冷却ピンフィン９４とを固着することで、固着剤９８がフィレットを形成する領域を有するようになり、ロウだれが生じることを防止できる。
なお、面取り部６６は、Ｃ面取り加工されていてもよく、Ｒ面取り加工されていてもよい。なお、同様の目的で、図４に示す通り、側壁３６における天板２０と固着される側の角部も面取り部６６を有していてもよい。
本例のジャケット４０において、冷却ピンフィン９４は複数であってもよく、図５に示す通り、ｘｙ平面において所定のパターンで配置されてもよい。本例の互いに隣接する、最近接の複数の冷却ピンフィン９４間の距離は、上述した、冷却ピンフィン９４を天板２０に固着する固着剤９８の厚みの５倍以上であってもよい。一例として、固着剤９８の厚みは２０〜５０μｍであってもよく、互いに隣接する複数の冷却ピンフィン９４間の距離は１００〜２５０μｍ以上であってもよい。この場合、天板２０の下面２４に塗布するロウ材が隣接する冷却ピンフィン９４間で目詰まることを防止できる。また、本例の互いに隣接する、最近接の複数の冷却ピンフィン９４間の距離は、１ｍｍ以上であってもよく、この場合、冷媒流通部９２内を流れ得る３００〜９００μｍ程度の寸法を有する異物が冷却ピンフィン９４間で目詰まることを防止できる。また、本例の複数の冷却ピンフィン９４は、平面視において、側壁３６よりも内側に位置し、側壁３６によって囲われていてもよい。
また、図５に示す通り、本例の複数の冷却ピンフィン９４のうちの少なくとも１つは、天板２０の主面に平行な面であるｘｙ平面内における断面において、上記の入口４１が形成されている冷媒流通部９２のｘ軸方向の一の側から、上記の出口４２が形成されている冷媒流通部９２のｘ軸方向の反対側に向かう方向に長く、角部が丸い略菱形を有してもよい。また、略菱形の一対の対角線のうち、ｙ軸方向の対角線の方がｘ軸方向の対角線よりも短くてもよい。なお、冷却ピンフィン９４のｘｙ平面内における断面形状は、正方形や長方形や他の多角形などであってもよいが、冷却ピンフィン９４のより大きな放熱面積を確保して冷却効率を高める目的で、略菱形である方が好ましい。以降の説明において、１または複数の冷却ピンフィン９４を、単に冷却ピンフィン９４と称する場合がある。
冷媒流通部９２は、上述の通り、天板２０およびジャケット４０によって画定される。換言すると、側壁３６は、ｘｙ面において、冷媒流通部９２を囲んで配置され、天板２０および底板６４は、ｚ軸方向において、冷媒流通部９２を挟んで互いに対面して配置されてもよい。よって、この場合には、ｘｙ平面における冷媒流通部９２の輪郭は、側壁３６の内周によって画定されるため、冷媒流通部９２は、図５に示す通り、ｘｙ平面内において長辺９６および短辺９３を有する略長方形であってもよい。冷媒流通部９２には、ＬＬＣや水等の冷媒が流通する。冷媒流通部９２において、冷媒は、短辺９３の方向の一の側に連通する入口４１から導入されて短辺９３の方向の他の側に連通する出口４２から導出される。冷媒は、回路基板７６が配置される天板２０の下面２４および冷却ピンフィン９４に接触し、半導体装置７０を冷却する。
冷媒流通部９２は、天板２０、側壁３６および底板６４のそれぞれに接する密閉空間であってよい。天板２０は、側壁３６のｚ軸正方向の上端に直接または間接に密着して配置され、天板２０、側壁３６および底板６４によって冷媒流通部９２を密閉していてもよい。なお、間接に密着とは、側壁３６の下端と底板６４との間に設けられた、シール材、接着剤、ロウ材、または、その他の部材である固着剤９８を介して、側壁３６の下端と底板６４とが密着している状態を指してもよい。密着は、冷媒流通部９２の内部の冷媒が、当該密着部分から漏れ出ない状態を指してもよい。側壁３６の下端と底板６４とは、好ましくはロウ付けされる。なお、および底板６４は同一組成の金属で形成され、ロウ材は等よりも融点の低い金属、例えばアルミニウムを含む金属で形成されてもよい。
冷媒流通部９２のフィン領域９５は、図５に破線で示す通り、冷却ピンフィン９４が、冷媒流通部９２の長辺９６の方向に短辺９３の方向よりも数多く配され、短辺９３の方向よりも長辺９６の方向に長い略長方形を有してもよい。冷却ピンフィン９４は、単位長さにおいて、冷媒流通部９２の長辺９６の方向に短辺９３の方向よりも数多く配されてもよい。一例として、フィン領域９５において、冷媒流通部９２の長辺９６の方向に配された冷却ピンフィン９４の本数と、冷媒流通部９２の短辺９３の方向に配された冷却ピンフィン９４の本数との比は所定の範囲であってもよい。フィン領域９５には、冷却ピンフィン９４が設けられた領域と、冷却ピンフィン９４間の流路とが含まれる。また、図示の通り、本例のフィン領域９５においては、冷却ピンフィン９４は千鳥配列されているが、これに代えて、正方配列されていてもよい。なお、隣接する冷却ピンフィン９４同士の間隔は、冷却ピンフィン９４自体の幅よりも狭くてもよい。なお、図４に示す通り、本例のＵ相ユニット７０Ｕ、Ｖ相ユニット７０ＶおよびＷ相ユニット７０Ｗは何れも、フィン領域９５の内側に配されているが、一部がフィン領域９５の外側に配されてもよい。
また、冷媒流通部９２は、平面視において、フィン領域９５を挟んで配置された第１の冷媒流路３０−１および第２の冷媒流路３０−２を含む。冷媒流路３０は、冷媒流通部９２において、所定の高さ（ｚ軸方向の長さ）以上の高さを有する空間を指す。所定の高さとは、天板２０および底板６４の間の距離であってよい。
第１の冷媒流路３０−１は、フィン領域９５よりも短辺９３の方向の一の側に位置して入口４１に連通し、長辺９６の方向に延在する。第２の冷媒流路３０−２は、フィン領域９５よりも短辺９３の方向の他の側に位置して出口４２に連通し、長辺９６の方向に延在する。第１の冷媒流路３０−１および第２の冷媒流路３０−２が延在する方向は、フィン領域９５の長辺９６の方向であるとも言える。なお、第１の冷媒流路３０−１は一の連通領域の一例であり、第２の冷媒流路３０−２は他の連通領域の一例である。
上述した通り、半導体モジュール１００の半導体装置７０には、複数の半導体チップ７８などの熱源がｙ軸方向に存在する場合、冷却装置１０に流す冷媒の主たる流れ方向を熱源の配列方向（ｙ軸方向）に平行にすると、各熱源を一様に冷却することができない。そこで、本実施形態の半導体モジュール１００のように、冷却装置１０に流す冷媒の主たる流れ方向（ｘ軸正方向）を、複数の熱源の配列方向（ｙ軸方向）に直交させる配置構成とすることが考えられる。より具体的には、本実施形態の半導体モジュール１００によれば、冷媒流通部９２は、天板２０の主面に平行な（ｘｙ平面における）断面で、長辺９６および短辺９３を有する略矩形を有し、冷媒が短辺９３の方向（ｘ軸方向）の一の側に連通する入口４１から導入されて短辺９３の方向（ｘ軸方向）の他の側に連通する出口４２から導出される。
冷却装置１０内には、複数の熱源から伝達される熱を、冷媒流通部９２内を流れる冷媒に効率よく放熱すべく、冷却ピンフィン９４が配置される。冷却装置１０において、天板２０の主面に平行な（ｘｙ平面における）断面における形状が円形のピンフィンを用いる場合、冷媒に接触するピンフィンの表面積が小さいため、天板２０の主面に平行な（ｘｙ平面における）断面における形状が多角形のピンフィンを用いた場合に比べて放熱効率が低くなる。更に、天板２０の主面に平行な（ｘｙ平面における）断面における形状が多角形のピンフィンを用いた場合であっても、正方形や正六角形などの、ｘｙ平面における冷媒の主たる流れ方向の幅と当該流れ方向に直交する方向の幅とが等しい断面形状や、当該流れ方向の幅よりも当該直交する方向の幅の方が長い長方形などの断面形状を有する場合、当該流れ方向に直交する面内の面積が大きく、冷媒の流速損失が大きくなり、放熱効率が低くなる。これに対し、本実施形態による半導体モジュール１００によれば、冷媒流通部９２に配置される冷却ピンフィン９４は、ｘｙ平面の断面において、冷媒流通部９２の長辺９６の方向よりも短辺９３の方向に長い略菱形を有するので、上記の多角形のピンフィンを用いた場合に比べて、冷媒の主たる流れ方向に直交する面内の面積が小さく、冷媒の流速損失が小さい。
以上の構成を備える本実施形態の半導体モジュール１００によれば、半導体装置７０に実装される冷却装置１０において、ｘｙ平面における断面が略矩形の冷媒流通部９２内を流れる冷媒の主たる流れ方向が、略矩形の短辺９３の方向であり、冷媒流通部９２に配置される冷却ピンフィン９４のｘｙ平面における断面形状が、冷媒の主たる流れ方向に長い略菱形を有する。これにより、本実施形態の半導体モジュール１００によれば、半導体モジュール１００の動作中に発熱する半導体装置７０の複数の熱源を一様に冷却しつつ、冷媒流通部９２内を流れる冷媒の流速損失を小さくして放熱効率を向上できる。
更に、本実施形態の半導体モジュール１００によれば、冷却装置１０における入口４１および出口４２は、ｘｙ平面において略矩形を有する冷媒流通部９２の対角線方向で、冷媒流通部９２の対向する両端に位置する。冷媒流通部９２のフィン領域９５は、冷却ピンフィン９４が、冷媒流通部９２の長辺９６の方向に短辺９３の方向よりも数多く配され、短辺９３の方向よりも長辺９６の方向に長い略長方形を有する。冷媒流通部９２は、平面視において、フィン領域９５を挟んで配置された第１の冷媒流路３０−１および第２の冷媒流路３０−２を含み、第１の冷媒流路３０−１は、フィン領域９５よりも短辺９３の方向の一の側に位置して入口４１に連通し、長辺９６の方向に延在する。第２の冷媒流路３０−２は、フィン領域９５よりも短辺９３の方向の他の側に位置して出口４２に連通し、長辺９６の方向に延在する。
このような構成を備える本実施形態の半導体モジュール１００によれば、入口４１から冷媒流通部９２内へ流入した冷媒は、冷媒の主たる流れ方向である冷媒流通部９２の短辺９３の方向だけでなく、フィン領域９５の冷却ピンフィン９４に衝突して、冷媒の主たる流れ方向に直交する冷媒流通部９２の長辺９６の方向にも進むよう、第１の冷媒流路３０−１内で拡散しつつ、冷媒流通部９２の対角線方向において入口４１の反対に位置する出口４２へ向かって進んでいき、出口４２から排出される。これにより、本実施形態の半導体モジュール１００によれば、冷媒の流入口と流出口とが冷媒流通部９２の短辺９３の方向で冷媒流通部９２の対向する両端に位置する場合に比べて、半導体モジュール１００の動作中に発熱する半導体装置７０の複数の熱源を、より一層効率的に一様に冷却できる。
図６は、冷却ピンフィン９４のｘｙ平面における断面形状の一例を説明する図である。図６の紙面に向かって上側には、冷却ピンフィン９４のｚ軸正方向の先端側におけるｘｙ平面内の断面形状を図示し、紙面に向かって下側には、冷却ピンフィン９４のｚ軸正方向の根元側におけるｘｙ平面内の断面形状を図示している。
上述した通り、冷却ピンフィン９４は、ｘｙ平面内において略菱形の断面形状を有する。図６に示す冷却ピンフィン９４の先端側の断面形状において、略菱形の一辺の長さをｌで示し、略菱形のｘ軸方向とｙ軸方向とに延びる対角線のうち、長い方（ｘ軸方向に延びる対角線）の長さをｄ１で示し、短い方（ｙ軸方向に延びる対角線）の長さをｄ２で示している。また、上述した通り、冷却ピンフィン９４の当該略菱形の断面形状は、角部が丸い。図６に示す冷却ピンフィン９４の先端側の断面形状において、ｘｙ平面内における略菱形断面の、それぞれの角部が同じ曲率半径となるようにＲ面取り加工されており、各曲率半径をｒで示している。
同様に、冷却ピンフィン９４の根元側の断面形状において、略菱形の一辺の長さをＬで示し、略菱形のｘ軸方向とｙ軸方向とに延びる対角線のうち、長い方（ｘ軸方向に延びる対角線）の長さをＤ１で示し、短い方（ｙ軸方向に延びる対角線）の長さをＤ２で示している。また同様に、図６に示す冷却ピンフィン９４の根元側の断面形状において、ｘｙ平面内における略菱形断面の、それぞれの角部が同じ曲率半径となるようにＲ面取り加工されており、各曲率半径をＲで示している。
上述した通り、冷却ピンフィン９４は、底板６４から天板２０の側に向かってｚ軸正方向に先細りになるよう延在する。従って、図６に図示する通り、先端側の上記断面形状の各寸法（ｌ、ｄ１およびｄ２）は、根本側の上記断面形状の対応する各寸法（Ｌ、Ｄ１およびＤ２）よりも小さい。本例の冷却ピンフィン９４は、一例として、先端側の断面形状の各辺の長さｌが１．８ｍｍで、根本側の断面形状の各辺の長さＬが２．０ｍｍであってもよい。
本例の冷却ピンフィン９４は、一例として、略菱形の断面のそれぞれの角部において、曲率半径Ｒが０．１ｍｍから０．２ｍｍの丸みを有してもよい。また、本例の冷却ピンフィン９４において、ｘｙ平面内の略菱形の断面における丸みを有する角部の曲率半径は、底板６４の側よりも天板２０の側において大きくてもよい。従って、図６に図示する通り、先端側の略菱形断面の各曲率半径ｒは、根本側の略菱形断面の各曲率半径Ｒよりも大きくてもよい。冷媒流通部９２内を流れる冷媒の流量は、通常は例えば１０Ｌ／ｍｉｎ程度であるが、例えば半導体モジュール１００の外部の温度が極度に低い場合や外部の冷媒供給源が故障した場合に、１Ｌ／ｍｉｎ程度にまで低下する場合がある。そのような低流量時にも、上記の構成を備えることで、すなわち、半導体装置７０が実装されている天板２０側の冷却ピンフィン９４密度を粗にして底板６４側の冷却ピンフィン９４密度を密にすることで、より多くの冷媒が天板２０側を流れるようになる。更に、ｘｙ平面内における冷却ピンフィン９４の角部の曲率半径が底板６４の側よりも天板２０の側において大きいことによって、冷媒流通部９２内を流れる冷媒の流速損失を、底板６４の側よりも天板２０の側で相対的に小さくすることができる。これにより、天板２０側の冷却ピンフィン９４の放熱面積は低下するものの天板２０側の冷媒の流速が相対的に高まり、半導体装置７０の各半導体チップ７８が発する熱の放熱効率を高めることができる。
図７は、冷媒流通部９２において、各半導体装置７０付近を流れる冷媒の流速差の一例を説明する図である。図中、冷媒の主たる流れの向きを斜線で塗りつぶした矢印で模式的に示している。矢印の太さは、流速の速さを模式的に示し、矢印が太いほど流速が早いことを表わしている。
上述の通り、入口４１から冷媒流通部９２内へ流入した冷媒は、冷媒流通部９２の対角線方向において入口４１の反対に位置する出口４２に向かって、冷媒の主たる流れ方向であるｘ軸正方向に進むだけでなく、フィン領域９５の冷却ピンフィン９４に衝突して第１の冷媒流路３０−１内をｙ軸正方向にも進み、これによってフィン領域９５の全体を通過する。図示のように、Ｕ相ユニット７０Ｕ、Ｖ相ユニット７０ＶおよびＷ相ユニット７０Ｗのうち、最も入口４１の近くに位置するＵ相ユニット７０Ｕ付近のフィン領域９５には、入口４１から流入した冷媒の主たる流れが進入するため、相対的に速い流速となる。また、最も出口４２の近くに位置するＷ相ユニット７０Ｗ付近のフィン領域９５では、冷媒が相対的に強く出口４２へと吸引されるため、相対的に速い流速となる。一方で、Ｖ相ユニット７０Ｖは入口４１および出口４２の何れの近くにも位置しないので、相対的に遅い流速となり、特に、Ｖ相ユニット７０Ｖにおける半導体チップ７８−５および半導体チップ７８−２のうち、入口４１からより遠くに位置する半導体チップ７８−２の付近のフィン領域９５において流速が最も遅くなる。
図８は、冷媒が低流量で流れる場合において、Ｖ相ユニット７０Ｖにおける半導体チップ７８−２付近のフィン領域９５を流れる冷媒の、ｚ軸方向の流速分布の一例を示すグラフである。グラフの横軸は流速［m/sec］を指し、縦軸はｚ軸座標［mm］を指す。当該ｚ軸座標は、底板６４から天板２０に向かって延在する冷却ピンフィン９４の根本を０mmとし、天板２０接触する冷却ピンフィン９４の先端を１０mmとする。
実施例として、図１から７を用いて説明した、底板６４から天板２０の側に向かってｚ軸正方向に先細りになるよう延在する冷却ピンフィン９４を有する半導体モジュール１００を用い、比較例として、天板から底板の側に向かってｚ軸負方向に先細りになるよう延在する冷却ピンフィンを有する半導体モジュールを用いた。図８において、菱形でプロットした曲線は、実施例による流速分布を示し、正方形でプロットした曲線は、比較例による流速分布を示す。本例では、実施例および比較例の何れにおいても、冷却装置内を流れる冷媒の流量は１Ｌ／ｍｉｎとして、各流速分布を測定した。
半導体チップ７８−２付近のフィン領域９５を流れる冷媒の、実施例によるｚ軸方向の流速分布と、比較例によるｚ軸方向の流速分布とを比較すると、互いに略反転し、冷媒の流速は、比較例においては底板側の方が速く、実施例においては天板２０側の方が速いことがわかる。天板２０から１mm離れた位置における流速は、実施例においては約０．０６m/secであり、比較例においては約０．０４４m/secであり、実施例が比較例に比べて約１．３６倍となっている。このような冷媒の流速差に起因して、半導体チップ７８−２の熱抵抗Ｒｔｈ（ｊ−ｗ）［℃／Ｗ］は、比較例で0.321 ℃/Wと測定され、一方で、実施例では0.315 ℃/Wと測定され、実施例が比較例に比べて３％低減しており、実施例の方が放熱性能に優れていることが判明した。なお、本例において、実施例による冷媒の流れの圧力損失と、比較例による冷媒の流れの圧力損失とを比較したところ、殆ど差が無いことも判明した。
図９は、本発明の一つの実施形態に係る車両２００の概要を示す図である。車両２００は、少なくとも一部の推進力を、電力を用いて発生する車両である。一例として車両２００は、全ての推進力をモーター等の電力駆動機器で発生させる電気自動車、または、モーター等の電力駆動機器と、ガソリン等の燃料で駆動する内燃機関とを併用するハイブリッド車である。
車両２００は、モーター等の電力駆動機器を制御する制御装置２１０（外部装置）を備える。制御装置２１０には、半導体モジュール１００が設けられている。半導体モジュール１００は、電力駆動機器に供給する電力を制御してよい。
図１０は、本発明の一つの実施形態に係る半導体モジュール１００の主回路図である。半導体モジュール１００は、出力端子Ｕ、ＶおよびＷを有する三相交流インバータ回路として機能し、車両のモーターを駆動する車載用ユニットの一部であってよい。
半導体モジュール１００において、半導体チップ７８−１、７８−２および７８−３は上アームを、半導体チップ７８−４、７８−５および７８−６は下アームを構成してよい。一組の半導体チップ７８−１、７８−４はレグ（Ｕ相）を構成してよい。一組の半導体チップ７８−２、７８−５、一組の半導体チップ７８−３、７８−６も同様にレグ（Ｖ相、Ｗ相）を構成してよい。半導体チップ７８−４において、エミッタ電極が入力端子Ｎ１に、コレクタ電極が出力端子Ｕに、それぞれ電気的に接続してよい。半導体チップ７８−１において、エミッタ電極が出力端子Ｕに、コレクタ電極が入力端子Ｐ１に、それぞれ電気的に接続してよい。同様に、半導体チップ７８−５、７８−６において、エミッタ電極がそれぞれ入力端子Ｎ２、Ｎ３に、コレクタ電極がそれぞれ出力端子Ｖ、Ｗに、電気的に接続してよい。さらに、半導体チップ７８−２、７８−３において、エミッタ電極がそれぞれ出力端子Ｖ、Ｗに、コレクタ電極がそれぞれ入力端子Ｐ２、Ｐ３に、電気的に接続してよい。
各半導体チップ７８−１から７８−６は、対応する制御端子に入力される信号により交互にスイッチングされてよい。本例において、各半導体チップ７８はスイッチング時に発熱してよい。入力端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は外部電源の正極に、入力端子Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は外部電源の負極に、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗは負荷にそれぞれ接続してよい。入力端子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は互いに電気的に接続されてよく、また、他の入力端子Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３も互いに電気的に接続されてよい。
半導体モジュール１００において、複数の半導体チップ７８−１から７８−６は、それぞれＲＣ‐ＩＧＢＴ（逆導通ＩＧＢＴ）半導体チップであってよい。また、半導体チップ７８−１から７８−６は、それぞれＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのトランジスタとダイオードとの組み合わせを含んでよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、上記の実施形態においては、ジャケット４０において、側壁３６、底板６４および冷却ピンフィン９４は一体的に形成されている構成として説明したが、これに代えて、側壁３６と、一体的に形成された底板６４および冷却ピンフィン９４とは、それぞれ個別に形成された後に固着剤９８などで互いに固着されてもよい。
また、例えば、上記の実施形態においては、冷却ピンフィン９４は、天板２０と底板６４との間を、天板２０の主面の法線方向に延在する、すなわち天板２０および底板６４に対して垂直に延在する構成として説明したが、これに代えて、冷却ピンフィン９４は、天板２０と底板６４との間を、天板２０の主面の法線方向に対して角度を有するように斜めに延在してもよい。
また、例えば、上記の実施形態においては、冷媒流通部９２に冷媒を導入するための入口４１と、冷媒流通部９２から冷媒を導出するための出口４２とは、底板６４における側壁３６との境界付近に形成されている構成として説明したが、これに代えて、入口４１および出口４２は、底板６４における当該境界付近からｘ軸方向に離れた主面に形成されていてもよく、側壁３６に形成されていてもよい。側壁３６に形成される場合、入口４１および出口４２は、側壁３６のｘ軸方向に対向する２つの側面に形成されてもよい。
また、例えば、上記の実施形態においては、半導体装置７０は、冷却装置１０の天板２０の上面２２に直接固定される構成として説明したが、これに代えて、半導体装置７０は、収容部７２の下面に露出するベース板を有し、当該ベース板の上面に回路基板７６が固定され、当該ベース板が天板２０の上面２２に固定されていてもよい。
また、例えば、上記の実施形態に追加して、冷却装置１０は、天板２０に対して側壁３６を固着する位置を決めるように機能する構成を備えてもよく、例えば、側壁３６は、天板２０側の端面内でなくとも３点に配置されるピンを有してもよく、天板２０の下面２４に設けられた、当該ピンと相補的な形状を有する孔に挿入されてもよい。また、天板２０には、下面２４から突出し、平面視において、側壁３６の内周よりも僅かに小さく、側壁３６の内周と略一致する輪郭を有する段差部、または、側壁３６の外周よりも僅かに大きく、側壁３６の外周と略一致する輪郭を有する段差部を有してもよい。
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０ 冷却装置、２０ 天板、２２ 上面、２４ 下面、３０ 冷媒流路、３０−１ 第１の冷媒流路、３０−２ 第２の冷媒流路、３６ 側壁、４０ ジャケット、４１ 入口、４２ 出口、６４ 底板、６６ 面取り部、６７ 傾斜部、７０ 半導体装置、７０Ｕ Ｕ相ユニット、７０Ｖ Ｖ相ユニット、７０Ｗ Ｗ相ユニット、７２ 収容部、７４ 封止部、７６ 回路基板、７８ 半導体チップ、９２ 冷媒流通部、９３ 短辺、９６ 長辺、９４、９７ 冷却ピンフィン、９５ フィン領域、９８ 固着剤、１００ 半導体モジュール、２００ 車両、２１０ 制御装置

Claims (11)

  1. 半導体装置および冷却装置を備える半導体モジュールであって、
    前記半導体装置は、半導体チップおよび前記半導体チップを実装する回路基板を有し、
    前記冷却装置は、
    前記半導体装置が実装される天板と、
    前記天板に接続される側壁、前記側壁に接続されて前記天板に対面する底板、および、前記底板から前記天板の側に向かって先細りになるよう延在する冷却ピンフィンを含むジャケットであって、少なくとも前記底板および前記冷却ピンフィンが一体的に形成されており、少なくとも前記冷却ピンフィンの一端が前記天板に固着される前記ジャケットと、
    前記天板および前記ジャケットによって画定され、冷媒を流通させるための冷媒流通部と
    を含む、
    半導体モジュール。
  2. 前記冷却装置は、
    前記冷媒流通部の一の側に連通し、前記冷媒流通部に冷媒を導入するための入口と、
    前記冷媒流通部の前記一の側の反対側に連通し、前記冷媒流通部から冷媒を導出するための出口と
    を更に含み、
    前記冷却ピンフィンは、前記天板の主面に平行な面内における断面において、前記一の側から前記反対側に向かう方向に長く、角部が丸い略菱形を有する、
    請求項１に記載の半導体モジュール。
  3. 前記冷却ピンフィンの前記断面における前記角部の曲率半径は、前記底板の側よりも前記天板の側において大きい、
    請求項２に記載の半導体モジュール。
  4. 前記冷媒流通部は、
    前記面内において長辺および短辺を有する略矩形であり、
    前記冷却ピンフィンを含み、前記短辺の方向よりも前記長辺の方向に長い略長方形を有するフィン領域と、
    前記フィン領域よりも前記一の側に位置して前記入口に連通し、前記長辺の方向に延在する一の連通領域と、
    前記フィン領域よりも前記反対側に位置して前記出口に連通し、前記長辺の方向に延在する他の連通領域と
    を有する、
    請求項２または３に記載の半導体モジュール。
  5. 前記側壁は、前記底板から前記天板の側に向かって先細りになるよう延在する、
    請求項１から４の何れか一項に記載の半導体モジュール。
  6. 前記側壁の厚みは前記天板の厚みよりも厚く、前記底板の厚みは前記側壁の厚みよりも厚い、
    請求項１から５の何れか一項に記載の半導体モジュール。
  7. 前記側壁および前記冷却ピンフィンは、互いに同じ寸法を有する、
    請求項６に記載の半導体モジュール。
  8. 前記冷却ピンフィンと前記天板とは固着剤で固着され、
    互いに隣接する複数の前記冷却ピンフィン間の距離は、前記固着剤の厚みの５倍以上である、
    請求項１から７の何れか一項に記載の半導体モジュール。
  9. 前記冷却ピンフィンにおける前記天板と固着される側の角部は面取りされ、前記固着剤がフィレットを形成する領域を有する、
    請求項８に記載の半導体モジュール。
  10. 請求項１から９の何れか一項に記載の半導体モジュールを備える車両。
  11. 請求項１から９の何れか一項に記載の半導体モジュールの製造方法であって、
    連続した一枚の板部材に対して、前記ジャケットの形状に対応する金型を用いた打ち抜き加工を行うことによって、前記ジャケットを形成する、製造方法。
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