JP2023110327A - 冷却器、半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱体に隣接し冷媒が通流する管路の開口のロウ材による閉塞を抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る冷却器２００は、半導体パッケージ１００と隣接し内部に冷媒が通流する冷却管２２６と、冷却管２２６の一端が固定されるヘッダ２４０と、を備える。そして、ヘッダ２４０は、その内側の表面に母材よりも融点が低い材料が積層され、その材料が溶融されることによりロウ材が供給されて所定の部材とロウ付けされている外壁部２４２，２４３と、所定の姿勢状態において、ロウ付けの際に外壁部２４２，２４３から溶け出したロウ材がヘッダ２４０の内側の底部を通じて冷却管２２６へ流入することを抑制した流入抑制部（例えば、堤部２４１Ｃ、凹部２４１Ｄ、溝部２４３Ｂ等）と、を有する。【選択図】図１３

Description

本開示は、冷却器等に関する。

例えば、半導体素子等の発熱体の冷却構造が知られている（特許文献１～３参照）。

特開２００６－ ９３２９３号公報 特開２００９－１５２４５５号公報 特開２０１７－１１７１１３号公報

ところで、冷媒を供給したり排出したりする管路と、発熱体と隣接し内部を冷媒が通流する管路との間を連結するヘッダが設けられる場合がある（例えば、特許文献１，３）。例えば、ヘッダと管路との接合にはロウ付けが用いられる。

しかしながら、ヘッダ或いは管路には、クラッド材等の母材の表面に母材よりも融点が低い材料が積層される部材が使用され、表面の材料が高温で溶融することによりヘッダと管路との間のロウ付けが実現される場合がある。この場合、条件によっては、表面の材料が溶融することにより供給されるロウ材が過多となり、その結果、ヘッダの内側の底部に流れ落ちたロウ材が発熱体と隣接する管路の一端の開口から内部に流れ込み、開口の一部又は全部を閉塞してしまう可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、発熱体に隣接し冷媒が通流する管路の開口のロウ材による閉塞を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
発熱体と隣接し内部に冷媒が通流する複数の第１の管路と、
前記複数の前記第１の管路の一端が固定されるヘッダと、を備え、
前記ヘッダは、その内側の表面又は接合対象の所定の部材の表面に母材よりも融点が低いロウ材が積層され前記ロウ材が溶融されることにより前記所定の部材とロウ付けされている所定の外壁部と、所定の姿勢状態において、前記ロウ付けの際に前記所定の外壁部又は前記所定の部材から溶け出した前記ロウ材が前記ヘッダの内側の底部を通じて前記第１の管路へ流入することを抑制した流入抑制部と、を有する、
冷却器が提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
前記発熱体としての半導体パッケージと、
前記冷却器と、を含む、
半導体装置が提供される。

上述の実施形態によれば、発熱体に隣接し冷媒が通流する管路の開口のロウ材による閉塞を抑制することができる。

半導体装置の一例を示す斜視図である。 半導体装置の一例を示す斜視図である。 半導体モジュールの一例を示す斜視図である。 半導体モジュールの一例を示す分解斜視図である。 半導体パッケージの一例を示す上面図である。 半導体パッケージの一例を示す下面図である。 冷却器の一例を示す斜視図である。 冷却器の一例を示す分解斜視図である。 半導体モジュールの一例を示す側面断面図である。 ヘッダの一例を示す正面断面図である。 ヘッダの一例を示す側面断面図である。 ヘッダの詳細構造の第１例を示す正面断面図である。 ヘッダの詳細構造の第１例を示す正面断面図である。 ヘッダの詳細構造の第２例を示す側面断面図である。 ヘッダの詳細構造の第３例を示す正面断面図である。 ケイ素を含有するアルミニウム合金の平衡状態図である。 第１の比較例に係る冷却器の構造を示す側面断面図である。 第２の比較例に係る冷却器の構造を示す側面断面図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［半導体装置の概要］
図１～図４を参照して、本実施形態に係る半導体装置１の概要について説明する。

図１、図２は、半導体装置１の一例を示す斜視図である。具体的には、図１は、筐体１０のカバー部１２が取り付けられた状態の半導体装置１を示す図であり、図２は、筐体１０のカバー部１２が取り外された状態の半導体装置１を示す図である。図３は、半導体モジュール４０の一例を示す斜視図である。図４は、半導体モジュール４０の一例を示す分解斜視図である。

以下、図中のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の直交座標系を用いて説明を行う場合がある。またＸ軸正方向及びＸ軸負方向を包括的に「Ｘ軸方向」と称し、Ｙ軸正方向及びＹ軸負方向を包括的に「Ｙ軸方向」と称し、Ｚ軸正方向及びＹ軸負方向を包括的に「Ｚ軸方向」と称する場合がある。

半導体装置１は、例えば、所定の直流電力を所定の周波数の三相交流の電力に変換する電力変換装置（インバータ装置）である。半導体装置１は、例えば、車両（自動車）等に搭載される。

図１、図２に示すように、半導体装置１は、筐体１０と、コネクタ２０と、コンデンサ３０と、半導体モジュール４０と、制御基板５０とを含む。

筐体１０は、半導体装置１の構成要素を収容したり、表面に保持したりする。筐体１０は、収容部１１と、カバー部１２とを含む。

収容部１１は、コンデンサ３０、半導体モジュール４０、制御基板５０等の構成要素を収容すると共に、その表面にコネクタ２０等を保持する。

カバー部１２は、収容部１１のＹ軸正方向の端部の開口を覆うように、収容部１１に取り付けられる。

コネクタ２０は、直流電源（例えば、バッテリ）及び負荷（例えば、電動機）のそれぞれに電気的に接続するためのコネクタ２１，２２を含む。

コンデンサ３０は、例えば、直流電源から入力される電力を平滑化する。

半導体モジュール４０は、複数（本例では、６個）の半導体パッケージ１００と、冷却器２００とを含む。

複数の半導体パッケージ１００は、例えば、それぞれが半導体素子を含み、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ回路を構成する。

半導体パッケージ１００（発熱体の一例）は、例えば、上下アームの直列接続体としてのスイッチレグを構成する２つの半導体スイッチ素子がパッケージされた、いわゆる２ｉｎ１の半導体パッケージである。半導体スイッチング素子は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等である。また、半導体スイッチング素子は、ＩＧＢＴと並列接続される還流ダイオード（ＦＷＤ：Free Wheeling Diode）とがワンチップ化された逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ－ＩＧＢＴ：Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor）であってもよい。

冷却器２００は、外部から供給される液冷媒を通流させ、隣接する半導体パッケージ１００との間の熱交換により半導体パッケージ１００を冷却する。以下、液冷媒が冷却水（ＬＬＣ：Long Life Coolant）である前提で説明を進める。

制御基板５０は、半導体装置１に関する制御を行うための各種のハードウェアが実装される電子基板である。制御基板５０には、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等のメモリ装置、フラッシュメモリ等の補助記憶装置、及びインタフェース装置等が実装される。

［半導体パッケージ］
次に、図３、図４に加えて、図５、図６を参照して、半導体パッケージ１００について説明する。

図５、図６は、半導体パッケージ１００の一例を示す上面図及び下面図である。

図５、図６に示すように、半導体パッケージ１００は、ケース１０２と、複数（本例では、３個）の電流端子１０４と、（本例では、４個）の制御端子１０６と、放熱板１０８とを含む。

ケース１０２は、Ｙ軸方向に非常に薄い、平板状の直方体形状を有する。ケース１０２は、内部にパワー半導体素子を収容し保護する筐体である。

電流端子１０４は、ケース１０２の側面（Ｚ軸方向の端面）から突出するように設けられる。電流端子１０４は、導電材料で構成され、半導体素子を通じて負荷に電流を流すために用いられる端子である。

制御端子１０６は、ケース１０２の側面（Ｚ軸負方向の端面）から突出するように設けられる。制御端子１０６は、導電材料で構成され、半導体スイッチ素子を制御するために用いられる端子である。

放熱板１０８は、ケース１０２の上面（Ｙ軸正方向の端面）及び下面（Ｙ軸負方向の端面）に設けられる。放熱板１０８は、ケース１０２よりも相対的に高い熱導電率を有し、ケース１０２の内部の半導体素子で発生する熱の外部への放熱を促進させる。

［冷却器］
次に、図３、図４に加えて、図７～図１１を参照して、冷却器２００について説明する。

図７は、冷却器２００の一例を示す斜視図である。図８は、冷却器２００の一例を示す分解斜視図である。図９は、半導体モジュール４０の一例を示す側面断面図である。図１０、図１１は、ヘッダ２４０の一例を示す正面断面図及び側面断面図である。

図３、図４、図７、図８に示すように、冷却器２００は、入水管２１０と、冷却管２２０と、出水管２３０と、ヘッダ２４０，２５０とを含む。

入水管２１０は、外部から冷却水を冷却器２００の内部に供給する円形状の断面を有する管である。入水管２１０は、ヘッダ２４０のＸ軸負方向の端部（外壁部２４２）に取り付けられ、冷却水は、入水管２１０を通じて、ヘッダ２４０に入水する。

冷却管２２０（第１の管路の一例）は、半導体パッケージ１００と外側で隣接し、内部に通流する冷却水と半導体パッケージ１００との間の熱交換を促して半導体パッケージ１００を冷却する。冷却管２２０は、冷却管２２２，２２４，２２６を含む。

冷却管２２２，２２４，２２６は、それぞれ、Ｘ軸方向に延びるように設けられ、Ｙ軸方向に対してＺ軸方向が相対的に長い矩形状の断面を有する。冷却管２２２，２２４，２２６は、それぞれ、Ｘ軸方向に延びる、複数（本例では、７個）の矩形状の管路がＺ軸方向に等間隔で並べられる態様の多孔管（例えば、マイクロチャネル）である。冷却管２２２，２２４，２２６は、互いにＸ軸方向に同じ長さを有し且つ互いにＸ軸方向の位置を一致させ且つＹ軸方向で所定の間隔を空けるように、Ｙ軸正方向に向かって順に並べられる。所定の間隔は、半導体パッケージ１００のＹ軸方向の寸法（厚み）と略同じになるように設定される。「略」は、例えば、製造上の誤差等を許容する意図であり、以下、同様の意図で用いる。これにより、冷却管２２２，２２４の間、及び冷却管２２４，２２６のＹ軸方向の間の空間に半導体パッケージ１００をその上面及び下面が当接するように配置することができる。そのため、半導体パッケージ１００は、その発生した熱を放熱板１０８から冷却管２２２，２２４，２２６の内部の冷却水に放熱することができる。

出水管２３０は、冷却管２２０を通過し、半導体パッケージ１００との間で熱交換を行い相対的に温度が上昇した冷却水を冷却器２００の外部に排出する円形状の断面を有する管である。出水管２３０は、入水管２１０と同様、ヘッダ２４０のＸ軸負方向の端部（外壁部２４２）に取り付けられ、冷却水は、出水管２３０を通じて、ヘッダ２４０から外部に出水する。

図９に示すように、冷却水は、入水管２１０を通じて、ヘッダ２４０の内部の空間ＳＰ１に取り込まれ、空間ＳＰ１から冷却管２２２，２２４に流入する。これにより、冷却器２００は、冷却管２２２，２２４を通過する冷却水によって、冷却管２２２，２２４の間に配置される３個の半導体パッケージ１００を冷却することができる。また、冷却器２００は、冷却管２２４を通過する冷却水によって、冷却管２２４，２２６の間に配置される３個の半導体パッケージ１００を冷却することができる。

冷却管２２２，２２４を通過した冷却水は、ヘッダ２５０の内部に流入し、ヘッダ２５０から冷却管２２６に流入する。これにより、冷却器２００は、冷却管２２６を通過する冷却水によって、冷却管２２４，２２６の間に配置される３個の半導体パッケージ１００を冷却することができる。

冷却管２２６を通過した冷却水は、ヘッダ２４０の空間ＳＰ２に流入し、出水管２３０を通じて、空間ＳＰ２から外部に排出される。

尚、ヘッダ２４０を起点としてヘッダ２４０，２５０の間で冷却水を往復させる冷却管２２０に含まれる冷却管の本数は、２本であってもよいし、４本以上であってもよい。また、ヘッダ２４０を起点として、ヘッダ２４０，２５０の間で冷却水を往復させる形態に代えて、冷却管２２０を通じてヘッダ２４０から、ヘッダ２５０に向けて一方向で冷却水を流してもよい。この場合、出水管２３０は、ヘッダ２５０に取り付けられる。また、この場合、冷却管２２０に含まれる冷却管の本数は、１本であってもよいし、２本以上であってもよい。

ヘッダ２４０，２５０は、それぞれ、冷却管２２０（冷却管２２２，２２４，２２６）の一端及び他端部を支持する。

ヘッダ２４０は、入水管２１０を通じて外部から供給される冷却水を冷却管２２２，２２４に流入させると共に、冷却管２２６から流出する冷却水を出水管２３０を通じて外部に排出させる。

図８、図１０、図１１に示すように、ヘッダ２４０は、本体部２４１と、外壁部２４２，２４３とを含む。

本体部２４１は、外壁部２４１Ａと、内壁部２４１Ｂとを含む。例えば、外壁部２４１Ａ及び内壁部２４１Ｂは、アルミニウムによって構成され、一体的に成形されている。

外壁部２４１Ａは、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４１Ａは、Ｘ軸正方向及びＸ軸負方向の両端部が開放された中空の略直方体形状を有する。外壁部２４１Ａは、外壁部２４１Ａ１～２４１Ａ４を含む。

外壁部２４１Ａ１は、ヘッダ２４０のＹ軸正方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４１Ａ１は、Ｘ軸及びＺ軸に略平行で且つ略一定の厚みを有する平板形状を有し、Ｙ軸に沿って見たときに略矩形状を有する。

外壁部２４１Ａ２は、外壁部２４１Ａ１とＹ軸方向に対抗するように平行に配置され、ヘッダ２４０のＹ軸負方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４１Ａ２は、外壁部２４１Ａ１と同様、Ｘ軸及びＺ軸に略平行で且つ略一定の厚みを有する平板形状を有し、Ｙ軸に沿って見たときに略矩形状を有する。

外壁部２４１Ａ３は、ヘッダ２４０のＺ軸正方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４１Ａ３は、Ｘ軸及びＹ軸に略平行で且つ略一定の厚みを有する平板形状を有し、Ｚ軸に沿って見たときに、外壁部２４１Ａ１，２４１Ａ２とＸ軸方向の寸法が略等しい略矩形状を有する。外壁部２４１Ａ３は、そのＹ軸正方向の端部が外壁部２４１Ａ１のＺ軸正方向の端部と連結され、そのＹ軸負方向の端部が外壁部２４１Ａ２のＺ軸正方向の端部と連結される。

外壁部２４１Ａ４は、外壁部２４１Ａ３とＺ軸方向に対抗するように平行に配置され、ヘッダ２４０のＺ軸負方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４１Ａ４は、外壁部２４１Ａ３と同様、Ｘ軸及びＹ軸に略平行で且つ略一定の厚みを有する平板形状を有し、Ｚ軸に沿って見たときに、外壁部２４１Ａ１，２４１Ａ２とＸ軸方向の寸法が略等しい略矩形状を有する。外壁部２４１Ａ４は、そのＹ軸正方向の端部が外壁部２４１Ａ１のＺ軸負方向の端部と連結され、そのＹ軸負方向の端部が外壁部２４１Ａ２のＺ軸負方向の端部と連結される。

内壁部２４１Ｂは、ヘッダ２４０の内部を空間ＳＰ１，ＳＰ２に区画する隔壁である。

空間ＳＰ１は、入水管２１０と冷却管２２２，２２４との間を連通するように設けられる。空間ＳＰ２は、出水管２３０と冷却管２２６との間を連通するように設けられる。これにより、ヘッダ２４０は、空間ＳＰ１を通じて、入水管２１０からの冷却水を冷却管２２２，２２４に供給し、空間ＳＰ２を通じて、冷却管２２６からの冷却水を出水管２３０から排出することができる。

外壁部２４２（所定の外壁部、第２の外壁部の一例）は、本体部２４１のＸ軸負方向の端部の開口を閉塞し、ヘッダ２４０のＸ軸負方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４２は、Ｙ軸及びＺ軸に略平行で且つ略一定の厚みの平板形状を有し、Ｘ軸方向に沿って見たときに、本体部２４１と略同じ矩形状を有する。

外壁部２４２は、そのＹ軸正方向及びＺ軸負方向の隅部、及び、Ｙ軸正方向及びＺ軸正方向の隅部のそれぞれに円形状の孔部２４２Ａを有する。

Ｚ軸負方向側の孔部２４２Ａには、入水管２１０が差し込まれる形で連結され、Ｚ軸負方向側の孔部２４２Ｂには、出水管２３０が差し込まれる形で連結される。入水管２１０及び出水管２３０は、例えば、その一端が外壁部２４２の内面、即ち、Ｘ軸正方向の端面と略一致する程度に孔部２４２Ａに差し込まれている。これにより、ヘッダ２４０の内部と入水管２１０及び出水管２３０の内部とを連通させることができる。

外壁部２４２には、例えば、母材の表面に母材よりも融点が低いロウ材としての金属が圧延により積層されたクラッド材が用いられる。クラッド材は、例えば、母材がアルミニウムで、アルミニウムより融点が低い、ケイ素を含有するアルミニウム合金（Ａｌ－Ｓｉ系合金）がロウ材としてアルミニウムの両面に積層されている。これにより、炉内において、外壁部２４２をロウ材の融点に相当する温度まで加熱することによって、外壁部２４２からロウ材が溶融する。そのため、そのロウ材によって、外壁部２４２と本体部２４１（外壁部２４１Ａ及び内壁部２４１Ｂ）、入水管２１０、及び出水管２３０とをロウ付けにより連結することができる。

尚、外壁部２４２に代えて、本体部２４１、入水管２１０、出水管２３０の表面からロウ材が供給される態様であってもよい。

外壁部２４３（所定の外壁部、第１の外壁部の一例）は、本体部２４１のＸ軸正方向の端部の開口を閉塞し、ヘッダ２４０のＸ軸正方向の端部において、ヘッダ２４０の外側と内側とを区画する。外壁部２４３は、外壁部２４２とＸ軸方向に対抗するように平行に配置され、外壁部２４２と同様、Ｙ軸及びＺ軸と略平行で且つ略一定の厚みの平板形状を有し、Ｘ軸方向に沿って見たときに、本体部２４１と略同じ矩形状を有する。

外壁部２４３は、そのＺ軸方向の中央部にＹ軸方向に並ぶ３つの矩形状の孔部２４３Ａを有する。

３つの孔部２４３ＡのうちのＹ軸負方向の端部の孔部２４３Ａには、冷却管２２２が差し込まれる形で連結される。また、３つの孔部２４３ＡのうちのＹ軸方向の真ん中の孔部２４３Ａには、冷却管２２４が差し込まれる形で連結される。また、３つの孔部２４３ＡのうちのＹ軸正方向の端部の孔部２４３Ａには、冷却管２２６が差し込まれる形で連結される。これにより、ヘッダ２４０の内部と冷却管２２２，２２４，２２６のそれぞれとの間を連通させることができる。

外壁部２４３には、例えば、外壁部２４２と同様、母材の表面に母材よりも融点が低いロウ材としての金属が圧延により積層されたクラッド材が用いられる。クラッド材は、例えば、外壁部２４３と同様、例えば、母材がアルミニウムで、アルミニウムより融点が低い、ケイ素を含有するアルミニウム合金が圧延によりアルミニウムの両面に積層されている。これにより、炉内において、外壁部２４３をロウ材の融点に相当する温度まで加熱することによって、外壁部２４３からロウ材が溶融する。そのため、そのロウ材によって、外壁部２４３と本体部２４１（外壁部２４１Ａ及び内壁部２４１Ｂ）、及び冷却管２２２，２２４，２２６とをロウ付けにより連結することができる。

尚、外壁部２４３に代えて、本体部２４１、冷却管２２２，２２４，２２６の表面からロウ材が供給される態様であってもよい。

内壁部２４１Ｂは、内壁部２４１Ｂ１～２４１Ｂ３を含む。

図１０に示すように、内壁部２４１Ｂ１は、Ｘ軸方向に沿って見たときに、冷却管２２２，２２４のＺ軸正方向側に配置される。内壁部２４１Ｂ１は、Ｘ軸及びＹ軸に略平行で且つ外壁部２４１Ａ２の内面から略垂直に延びるように略一定の厚みの平板形状を有し、Ｘ軸方向で空間ＳＰ１と空間ＳＰ２との間を区画する。

内壁部２４１Ｂ２は、Ｘ軸方向に沿って見たときに、冷却管２２６のＺ軸負方向側に配置される。内壁部２４１Ｂ２は、Ｘ軸及びＹ軸に略平行で且つ外壁部２４１Ａ１の内面から略垂直に延びるように略一定の厚みの平板形状を有し、Ｘ軸方向で空間ＳＰ１と空間ＳＰ２との間を区画する。

内壁部２４１Ｂ３は、Ｙ軸方向に並ぶ、冷却管２２４と冷却管２２６との間に配置される。内壁部２４１Ｂ３は、Ｘ軸及びＺ軸に略平行で且つ略一定の厚みの平板形状を有し、Ｙ軸方向で空間ＳＰ１と空間ＳＰ２とを区画する。内壁部２４１Ｂ３のＺ軸正方向の端部は、内壁部２４１Ｂ１のＹ軸正方向の端部と連結され、内壁部２４１Ｂ３のＺ軸負方向の端部は、内壁部２４１Ｂ２のＹ軸負方向の端部と連結される。

ヘッダ２５０は、ヘッダ２４０側から冷却管２２２，２２４を通じて流入する冷却水を、冷却管２２６を通じてヘッダ２４０側に折り返して通流させるために用いられる。

ヘッダ２５０は、本体部２５１と、外壁部２５２とを含む。

本体部２５１は、各構成面がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の何れかと直行するように配置される中空の略直方体形状を有し、Ｘ軸負方向の端面が開放されている。

外壁部２５２は、本体部２５１のＸ軸負方向の端部の開口を閉塞し、ヘッダ２５０のＸ軸負方向の端部において、ヘッダ２５０の外側と内側とを区画する。

外壁部２５２は、そのＺ軸方向の中央部にＹ軸方向に並ぶ３つの矩形状の孔部２５２Ａを有する。

３つの孔部２５２ＡのうちのＹ軸負方向の端部の孔部２５２Ａには、冷却管２２２が差し込まれる形で連結される。また、３つの孔部２５２ＡのうちのＹ軸方向の真ん中の孔部２５２Ａには、冷却管２２４が差し込まれる形で連結される。また、３つの孔部２５２ＡのうちのＹ軸正方向の端部の孔部２５２Ａには、冷却管２２６が差し込まれる形で連結される。これにより、ヘッダ２５０の内部と冷却管２２２，２２４，２２６のそれぞれとの間を連通させることができる。

外壁部２５２には、例えば、外壁部２４２等と同様、母材の表面に母材よりも融点が低いロウ材としての金属が圧延により積層されたクラッド材が用いられる。クラッド材は、例えば、外壁部２４２等と同様、例えば、母材がアルミニウムで、アルミニウムより融点が低い、ケイ素を含有するアルミニウム合金が圧延によりアルミニウムの両面に積層されている。これにより、炉内において、外壁部２５２をロウ材の融点に相当する温度まで加熱することによって、外壁部２５２からロウ材が溶融する。そのため、そのロウ材によって、外壁部２５２と本体部２５１、及び冷却管２２２，２２４，２２６とをロウ付けにより連結することができる。

［ヘッダの詳細構造］
次に、図１２～図１５を参照して、ヘッダ２４０の詳細構造について説明する。

＜第１例＞
図１２、図１３は、ヘッダ２４０の詳細構造の第１例を示す正面断面図及び側面断面図である。

具体的には、図１２、図１３は、冷却器２００の構成要素を仮止め状態で炉内に入れて、外壁部２４２，２４３，２５２の表面から供給されるロウ材によって、冷却器２００の構成要素を一体的にロウ付けにより連結させる製造工程での冷却器２００の姿勢状態を表す。つまり、ヘッダ２４０は、Ｙ軸正方向が下になる姿勢状態で炉内に入れられる。以下、この姿勢状態を便宜的に「炉内での姿勢状態」と称する場合がある。

尚、炉内での姿勢状態は、図１２、図１３の状態に限定されず、例えば、Ｙ軸負方向が下になる姿勢状態であってもよい。

図１２、図１３に示すように、本例では、ヘッダ２４０の本体部２４１は、堤部２４１Ｃを有する。

堤部２４１Ｃ（流入抑制部の一例）は、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域から略垂直に突出し、且つＺ軸方向に延びるように設けられる。これにより、図１３に示すように、堤部２４１Ｃは、炉内において、外壁部２４２の内面から外壁部２４１Ａ（底部の一例）の内面に流れ落ちるロウ材が外壁部２４３側の冷却管２２６に向かって流れないように堰き止めることができる（図中の矢印参照）。そのため、堤部２４１Ｃは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態を抑制することができる。

堤部２４１Ｃの高さ、即ち、Ｙ軸負方向への突出量は、例えば、冷却管２２２，２２４，２２６の外壁部２４３の内面からの突出量以下である。これにより、冷却水がヘッダ２４０の内部（空間ＳＰ２）を流れる際の圧力損失を抑制することができる。

また、図１２に示すように、堤部２４１Ｃは、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域をＺ軸方向の縦断するように設けられ、その両端のそれぞれが外壁部２４１Ａ３及び内壁部２４１Ｂ２のそれぞれに連結されていてもよい。これにより、堤部２４１Ｃは、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域を、外壁部２４２側の領域と冷却管２２６の開口が存在する外壁部２４３側の領域とに完全に区画することができる。そのため、堤部２４１Ｃは、炉内において、外壁部２４２の内面から外壁部２４１Ａ１の内面に流れ落ちるロウ材が堤部２４１Ｃの周囲を回りこんで外壁部２４３側の冷却管２２６に向かって流れないように堰き止めることができる。よって、堤部２４１Ｃは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態をより適切に抑制することができる。

尚、堤部２４１Ｃは、冷却器２００が炉内に入れられる前に予め本体部２４１に固定されていてもよいし、炉内で外壁部２４２，２４３から流れ落ちるロウ材により本体部２４１（外壁部２４１Ａ１の内面）に固定されてもよい。また、堤部２４１Ｃは、Ｚ軸正方向の一端が外壁部２４１Ａ３の内面と連結されず、堤部２４１Ｃと外壁部２４１Ａ３との間に所定の間隔が設けられてもよい。同様に、堤部２４１Ｃは、Ｚ軸負方向の一端が内壁部２４１Ｂ２と連結されず、内壁部２４１Ｂ２との間に所定の間隔が設けられてもよい。この場合、堤部２４１Ｃは、Ｚ軸方向において、少なくとも冷却管２２６が存在する範囲に設けられることが望ましい。また、上述の如く、炉内での姿勢状態が、Ｙ軸負方向が下になる姿勢状態である場合、堤部２４１Ｃは、外壁部２４１Ａ２の内面の空間ＳＰ１側の領域に設けられる。これにより、堤部２４１Ｃは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２２の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態をより適切に抑制することができる。

＜第２例＞
図１４は、ヘッダ２４０の詳細構造の第２例を示す側面断面図である。

図１４に示すように、ヘッダ２４０の本体部２４１は、凹部２４１Ｄを有する。

凹部２４１Ｄ（流入抑制部の一例）は、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域に設けられる。これにより、図１４に示すように、凹部２４１Ｄは、炉内において、外壁部２４２の内面から外壁部２４１Ａ（底部の一例）の内面に流れ落ちるロウ材が外壁部２４３側の冷却管２２６に向かって流れないようにある程度の量を溜めることができる（図中の矢印参照）。そのため、凹部２４１Ｄは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態を抑制することができる。

また、凹部２４１Ｄは、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域をＺ軸方向の縦断するように設けられ、その両端のそれぞれが外壁部２４１Ａ３及び内壁部２４１Ｂ２のそれぞれに到達していてもよい。これにより、堤部２４１Ｃは、外壁部２４１Ａ１の内面の空間ＳＰ２側の領域を、外壁部２４２側の領域と冷却管２２６の開口が存在する外壁部２４３側の領域とに完全に区画することができる。そのため、凹部２４１Ｄは、外壁部２４２の内面から外壁部２４１Ａ１の内面に流れ落ちるロウ材が凹部２４１Ｄの周囲を回りこんで外壁部２４３側の冷却管２２６に向かって流れないように溜めることができると共に、その溜める量を相対的に大きくすることができる。よって、凹部２４１Ｄは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態をより適切に抑制することができる。

尚、凹部２４１Ｄは、Ｚ軸正方向の一端が外壁部２４１Ａ３の内面まで到達せず、凹部２４１Ｄと外壁部２４１Ａ３との間に所定の間隔が設けられてもよい。同様に、凹部２４１Ｄは、Ｚ軸負方向の一端が内壁部２４１Ｂ２まで到達せず、内壁部２４１Ｂ２との間に所定の間隔が設けられてもよい。この場合、凹部２４１Ｄは、Ｚ軸方向において、少なくとも冷却管２２６が存在する範囲に設けられることが望ましい。また、上述の如く、炉内での姿勢状態が、Ｙ軸負方向が下になる姿勢状態である場合、凹部２４１Ｄは、外壁部２４１Ａ２の内面の空間ＳＰ１側の領域に設けられる。これにより、凹部２４１Ｄは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２２の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態をより適切に抑制することができる。

＜第３例＞
図１５は、ヘッダ２４０の詳細構造の第３例を示す側面断面図である。

図１５に示すように、ヘッダ２４０の外壁部２４３は、溝部２４３Ｂを有する。

溝部２４３Ｂ（流入抑制部の一例）は、外壁部２４３の内面の空間ＳＰ２側の領域において、内壁部２４１Ｂ１を起点として、内壁部２４１Ｂと外壁部２４１Ａ３との間に設けられる。溝部２４３Ｂは、内壁部２４１Ｂを起点として、外壁部２４１Ａ３の内面まで到達していてもよいし、外壁部２４１Ａ３の内面まで到達せず、外壁部２４１Ａ３の内面と所定の間隔が設けられていてもよい。具体的には、溝部２４３Ｂは、Ｚ軸正方向に向かってＹ軸正方向に傾斜するように設けられる。これにより、図１５に示すように、溝部２４３Ｂは、炉内において、外壁部２４３の内面を流れ落ちるロウ材を自身に流入させて、冷却管２２６から離れるようにヘッダ２４０の内部（空間ＳＰ２）の隅部ＣＲに誘導することができる。そのため、溝部２４３Ｂは、外壁部２４３の内面から外壁部２４１Ａ１の内面に流れ落ちるロウ材の冷却管２２６への流入を抑制することができる。よって、溝部２４３Ｂは、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態を抑制することができる。

尚、溝部２４３Ｂに代えて、ロウ材を隅部ＣＲに誘導可能な突起部（流入抑制部の一例）が設けられてもよい。この場合、突起部の外壁部２４３の内面からのＸ軸負方向への突出量
は、例えば、冷却管２２２，２２４，２２６の外壁部２４３の内面からの突出量以下である。これにより、冷却水がヘッダ２４０の内部（空間ＳＰ２）を流れる際の圧力損失を抑制することができる。また、上述の如く、炉内での姿勢状態が、Ｙ軸負方向が下になる姿勢状態である場合、溝部２４３Ｂ或いは突起部は、外壁部２４３の内面の空間ＳＰ１側の領域において、内壁部２４１Ｂ２を起点として内壁部２４１Ｂ２と外壁部２４１Ａ４との間に設けられる。これにより、溝部２４３Ｂ或いは突起部は、ヘッダ２４０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２２の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態をより適切に抑制することができる。

［他の実施形態］
上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられてもよい。

例えば、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第１例或いは第２例と第３例とは組み合わせられてもよい。つまり、ヘッダ２４０には、堤部２４１Ｃ或いは凹部２４１Ｄと、溝部２４３Ｂ（或いは突起部）の双方が設けられてもよい。これにより、冷却器２００は、外壁部２４２の内面から流れ落ちるロウ材の冷却管２２６や冷却管２２２への流入と、外壁部２４３の内面から流れ落ちるロウ材の冷却管２２６や冷却管２２２への流入との双方を抑制することができる。

また、例えば、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第３例は、ヘッダ２５０に適用されてもよい。つまり、ヘッダ２５０の外壁部２５２の内面には、上述の溝部２４３Ｂ或いは突起部と同様に、炉内において、外壁部２５２の内面を流れ落ちるロウ材を冷却管２２６から離れるように誘導可能な溝部や突起部が設けられてもよい。これにより、冷却器２００は、ヘッダ２５０の内部において、冷却後のロウ材が冷却管２２６や冷却管２２２の開口の一部又は全部を閉塞してしまうような事態を抑制することができる。

また、例えば、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第１例或いは第２例が採用される場合、外壁部２４３にはクラッド材が用いられず、外壁部２４３と他の部材との連結は他の方法で実現されてもよい。

また、例えば、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第３例が採用される場合、外壁部２４２にはクラッド材が用いられず、外壁部２４２と他の部材との連結は他の方法で実現されてもよい。

また、例えば、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第３例は、外壁部２４２に適用されてもよい。つまり、外壁部２４３の溝部２４３Ｂや突起部に代えて、或いは、加えて、外壁部２４２の内面には、炉内において、外壁部２４２の内面を流れ落ちるロウ材を冷却管２２６から離れるように誘導可能な溝部や突起部が設けられてもよい。これにより、冷却器２００は、外壁部２４２の内面から流れ落ちるロウ材の冷却管２２６や冷却管２２２への流入を抑制することができる。

また、例えば、上述のクラッド材に代えて、アルミニウム（Ａｌ）やケイ素よりも融点が高いアルミニウム合金（例えば、Ａｌ－Ｍｇ系合金）の母材の表面にケイ素が積層された部材が用いられてもよい。アルミニウムやアルミニウム合金の表面にケイ素を積層する方法としては、例えば、粉末塗布、コーティング、浸漬、溶射等の既知の方法が任意に適用可能である。

図１６は、ケイ素を含有するアルミニウム合金（Ａｌ－Ｓｉ系合金）の平衡状態図である。

図１６に示すように、ケイ素は母材としてのアルミニウムの融点（６６０．４℃）よりも低い融点（５７７℃）で溶融し、その際、アルミニウムの表面には、共晶点ＥＰに対応する、ケイ素を含有するアルミニウム合金の共晶層が形成される。そのため、ロウ材としてのアルミニウム合金を供給することができる。また、クラッド材の場合と異なり、ロウ材の供給量を抑制することができ、その結果、冷却管２２２や冷却管２２６へのロウ材の流入を抑制することができる。

また、母材の表面に積層されるケイ素の量を部分的に多く（厚く）してもよい。例えば、炉内の姿勢状態において、外壁部２４３の下端部や溝部２４３Ｂより上の部分のケイ素の量を相対的に多く（厚く）する。これにより、図１６に示すように、共晶点ＥＰよりもケイ素の含有量の増加に伴い液相線の温度が上がり、ロウ材の粘度が相対的に大きくなる。そのため、外壁部２４３から外壁部２４１Ａ１の内面等の底部に流れ落ちるロウ材の量を抑制したり、底部でのロウ材の流動を抑制したりすることができる。そのため、冷却器２００は、外壁部２４２や外壁部２４３の内面から流れ落ちるロウ材の冷却管２２６や冷却管２２２への流入をより適切に抑制することができる。

また、母材としてのアルミニウムの表面には、ケイ素と併せて、酸化皮膜を除去可能なフラックスが積層されてもよい。これにより、アルミニウムの表面の酸化皮膜を除去し、ロウ材のアルミニウムの表面での流動性を均一化することができる。

尚、アルミニウムやケイ素より融点が高いアルミニウム合金の母材の表面にケイ素が積層された部材は、後述の第１の比較例に係る冷却器２００Ｃ１や第２の比較例に係る冷却器２００Ｃ２の外壁部２４２や外壁部２４３や外壁部２５２に適用されてもよい。つまり、上述のヘッダ２４０の詳細構造の第１例～第３例等の物理的な構造に代えて、アルミニウムの母材の表面にケイ素が積層された部材が用いられることにより、ロウ材の冷却管２２２や冷却管２２６への流入の抑制が図られてもよい。

また、例えば、上述の冷却器２００の構成は、半導体パッケージ１００とは異なる他の発熱体の冷却構造として採用されてもよい。

［作用］
次に、図１７、図１８を参照して、本実施形態に係る半導体装置１（冷却器２００）の作用について説明する。

図１７は、第１の比較例に係る冷却器２００Ｃ１の構造を示す側面断面図である。図１８は、第２の比較例に係る冷却器２００Ｃ２の構造を示す側面断面図である。

例えば、図１７に示すように、第１の比較例に係る冷却器２００Ｃ１は、炉内において、外壁部２４２，２４３の内面のロウ材が外壁部２４１Ａ１の内面に流れ落ちると、その量によっては、外壁部２４１Ａ１の内面に溜まったロウ材が冷却管２２６に流れ込む可能性がある。

また、例えば、図１８に示すように、第２の比較例に係る冷却器２００Ｃ２では、冷却管２２２，２２４，２２６のヘッダ２４０の内側への差し込み量（突出量）が相対的に長く設定されている。しかし、炉内において、外壁部２４３の内面から外壁部２４１Ａ１の内面へのロウ材の流れ落ちを抑制できる一方、外壁部２４２の内面から外壁部２４１Ａ１の内面へのロウ材の流れ落ちを抑制できない。そのため、外壁部２４２の内面からのロウ材の流れ落ちる量によっては、外壁部２４１Ａ１の内面に溜まったロウ材が冷却管２２６に流れ込む可能性がある。また、冷却管２２２，２２４，２２６のヘッダ２４０の内側への差し込み量の増大によって、冷却水の通流中における圧力損失が相対的に大きくなる。そのため、冷却器２００Ｃ２へ冷却水を供給する循環ポンプへの負荷が増大してしまい、その結果、流量の低下により半導体パッケージ１００の安定した冷却を実現できなくなる可能性がある。

これに対して、本実施形態では、冷却器２００は、第１の管路（例えば、冷却管２２０）と、ヘッダ（例えば、ヘッダ２４０，２５０）を備える。具体的には、第１の管路は、発熱体（例えば、半導体パッケージ１００）と隣接し内部に冷媒（例えば、冷却水）が通流する。また、ヘッダは、第１の管路の一端が固定される。また、ヘッダは、所定の外壁部（例えば、外壁部２４２や外壁部２４３や外壁部２５２）と、流入抑制部（例えば、堤部２４１Ｃや凹部２４１Ｄや溝部２４３Ｂ）とを有する。より具体的には、所定の外壁部は、その内側の表面又は接合対象の所定の部材の表面に母材よりも融点が低い材料が積層され、その材料が溶融されることによりロウ材が供給されて所定の部材とロウ付けされている。そして、流入抑制部は、冷却器２００の製造工程における所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）において、ロウ付けの際に所定の外壁部又は所定の部材から溶け出したロウ材がヘッダの内側の底部（例えば、外壁部２４１Ａ１や外壁部２４１Ａ２）を通じて 第１の管路へ流入することを抑制する。

これにより、冷却器２００は、炉内の姿勢状態において、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入を抑制することができる。そのため、冷却器２００は、発熱体に隣接し冷媒が通流する第１の管路の開口の冷却後のロウ材による閉塞を抑制することができる。

また、本実施形態では、所定の外壁部（例えば、外壁部２４２）は、ヘッダ（例えば、ヘッダ２４０）において、第１の管路が固定される第１の外壁部（例えば、外壁部２４３）とは別に設けられてもよい。また、所定の外壁部及び第１の外壁部は、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）におけるヘッダ内の底部とは別に設けられてもよい。そして、流入抑制部（例えば、堤部２４１Ｃや凹部２４１Ｄ）は、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）を基準とする上面視の所定の外壁部と第１の管路の一端との間で底部に設けられてもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部と第１の外壁部との間の底部において、第１の管路へ向かうロウ材の流動を抑制することによって、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、流入抑制部は、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）におけるヘッダ内の底部から突出する堤部２４１Ｃであってもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部と第１の外壁部との間の底部において、第１の管路へ向かうロウ材を堰き止めることによって、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、堤部２４１Ｃは、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）におけるヘッダ内の底部において、上面視の所定の外壁部側の領域と第１の管路の一端側の領域との間を区画するように配置されてもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部から底部に流れ落ちたロウ材が堤部２４１Ｃの周囲を回りこみながら第１の管路に向かって流動するような事態を抑制することができる。そのため、冷却器２００は、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入をより適切に抑制することができる。

また、本実施形態では、流入抑制部は、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）におけるヘッダ内の底部に設けられる凹部２４１Ｄであってもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部と第１の外壁部との間の底部において、第１の管路へ向かうロウ材をある程度の量を溜めることによって、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、凹部２４１Ｄは、所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）におけるヘッダ内の底部において、上面視の所定の外壁部側の領域と第１の管路の一端側の領域との間を区画する溝形状を有してもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部から底部に流れ落ちたロウ材が凹部２４１Ｄの周囲を回りこみながら第１の管路に向かって流動するような事態を抑制することができる。そのため、冷却器２００は、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入をより適切に抑制することができる。

また、本実施形態では、流入抑制部（例えば、溝部２４３Ｂ）は、所定の外壁部（例えば、外壁部２４３）に設けられ、ヘッダ（例えば、ヘッダ２４０）の所定の姿勢状態（炉内の姿勢状態）において、ロウ材が所定の外壁部又は所定の部材から溶け出す際に所定の外壁部の内側の表面を底部に向かって流れ落ちるロウ材を第１の管路の一端から離れるように誘導してもよい。

これにより、冷却器２００は、所定の外壁部からロウ材が流れ落ちる底部の場所を第１の管路から相対的に離れるようにロウ材を誘導することによって、所定の外壁部の内面から底部に流れ落ちるロウ材の第１の管路の流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、流入抑制部は、ヘッダの所定の姿勢状態において、所定の外壁部の下に進むにつれて第１の管路の一端から離れるように延びる溝部２４３Ｂ或いは突起部であってもよい。

これにより、冷却器２００は、溝部２４３Ｂや突起部を利用して、所定の外壁部からロウ材が流れ落ちる底部の場所を第１の管路から相対的に離れるようにロウ材を誘導することができる。

また、本実施形態では、所定の外壁部は、冷媒をヘッダ（例えば、ヘッダ２４０）に供給する、或いは、冷媒をヘッダから排出する第２の管路（例えば、入水管２１０や出水管２３０）が固定される第２の外壁部（例えば、外壁部２４２）であってもよい。また、所定の部材は、第２の管路及びヘッダの本体部（例えば、本体部２４１）であってもよい。そして、第１の管路が固定される第１の外壁部（例えば、外壁部２４３）、及び第２の外壁部は、所定の姿勢状態を基準とする上面視で底部を間に挟み対向して配置されてもよい。

これにより、冷却器２００は、例えば、流入抑制部を用いて、炉内の姿勢状態において、冷却管２２０が固定される外壁部２４３と対向して配置される外壁部２４２から底部に流れ落ちるロウ材の冷却管２２０への流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、所定の外壁部（例えば、外壁部２４３や外壁部２５２）は、第１の管路が固定される第１の外壁部であってもよい。そして、所定の部材は、第１の管路、及びヘッダの本体部（例えば、本体部２４１や本体部２５１）であってもよい。

これにより、冷却器２００は、例えば、流入抑制部を用いて、炉内の姿勢状態において、冷却管２２０が固定される外壁部２４３から流れ落ちるロウ材の冷却管２２０への流入を抑制することができる。

また、本実施形態では、所定の外壁部には、母材の金属の内側の表面にロウ材の金属が圧延により接合されたクラッド材が用いられていてもよい。

これにより、クラッド材の表面から溶け出したロウ材によって、所定の外壁部と所定の部材との間のロウ付けを実現することができる。

また、本実施形態では、所定の外壁部には、母材としてのアルミニウム或いはケイ素より融点が高いアルミニウム合金（例えば、Ａｌ－Ｍｇ系合金）の内側の表面にケイ素が積層された材料が用いられてもよい。そして、炉内において、当該材料のケイ素が溶融する際に母材の表面にロウ材としてのケイ素を含むアルミニウム合金の共晶層が形成されることにより、所定の外壁部及び所定の部材がロウ付けにより接合されていてもよい。

これにより、ケイ素の溶融時に母材の表面に形成される、ケイ素を含有するアルミニウム合金の共晶層が形成されることによって、ロウ材を供給し、所定の外壁部と所定の部材との間のロウ付けを実現することができる。また、ロウ材の供給量自体を抑制し、その結果、第１の管路へのロウ材の流入をより適切に抑制することができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 半導体装置
１０ 筐体
１１ 収容部
１２ カバー部
２０ コネクタ
２１ コネクタ
２２ コネクタ
３０ コンデンサ
４０ 半導体モジュール
５０ 制御基板
１００ 半導体パッケージ
１０２ ケース
１０４ 電流端子
１０６ 制御端子
１０８ 放熱板
２００ 冷却器
２１０ 入水管
２２０ 冷却管
２２２ 冷却管
２２４ 冷却管
２２６ 冷却管
２３０ 出水管
２４０ ヘッダ
２４１ 本体部
２４１Ａ 外壁部
２４１Ａ１ 外壁部
２４１Ａ２ 外壁部
２４１Ａ３ 外壁部
２４１Ａ４ 外壁部
２４１Ｂ 内壁部
２４１Ｂ１ 内壁部
２４１Ｂ２ 内壁部
２４１Ｂ３ 内壁部
２４１Ｃ 堤部
２４１Ｄ 凹部
２４２ 外壁部
２４２Ａ 孔部
２４２Ｂ 孔部
２４３ 外壁部
２４３Ａ 孔部
２４３Ｂ 溝部
２５０ ヘッダ
２５１ 本体部
２５２ 外壁部
２５２Ａ 孔部
ＣＲ 隅部
ＥＰ 共晶点
ＳＰ１ 空間
ＳＰ２ 空間

Claims (13)

1. 発熱体と隣接し内部に冷媒が通流する第１の管路と、
   前記第１の管路の一端が固定されるヘッダと、を備え、
   前記ヘッダは、その内側の表面又は接合対象の所定の部材の表面に母材よりも融点が低い材料が積層され、その材料が溶融されることによりロウ材が供給されて前記所定の部材とロウ付けされている所定の外壁部と、所定の姿勢状態において、前記ロウ付けの際に前記所定の外壁部又は前記所定の部材から溶け出した前記ロウ材が前記ヘッダの内側の底部を通じて前記第１の管路へ流入することを抑制した流入抑制部と、を有する、
   冷却器。
2. 前記所定の外壁部は、前記ヘッダにおいて、前記第１の管路が固定される第１の外壁部とは別に設けられ、
   前記所定の外壁部及び前記第１の外壁部は、前記底部とは別に設けられ、
   前記流入抑制部は、前記所定の姿勢状態を基準とする上面視の前記所定の外壁部と前記第１の管路の前記一端との間で前記底部に設けられる、
   請求項１に記載の冷却器。
3. 前記流入抑制部は、前記底部から突出する堤部である、
   請求項２に記載の冷却器。
4. 前記堤部は、前記底部において、前記上面視の前記所定の外壁部側の領域と前記第１の管路の前記一端側の領域との間を区画するように配置される、
   請求項３に記載の冷却器。
5. 前記流入抑制部は、凹部である、
   請求項２に記載の冷却器。
6. 前記凹部は、前記底部において、前記上面視の前記所定の外壁部側の領域と前記第１の管路の前記一端側の領域との間を区画する溝形状を有する、
   請求項５に記載の冷却器。
7. 前記流入抑制部は、前記所定の外壁部に設けられ、前記ヘッダの前記所定の姿勢状態において、前記ロウ材が前記所定の外壁部又は前記所定の部材から溶け出す際に前記所定の外壁部の内側の表面を前記底部に向かって流れ落ちる前記ロウ材を前記第１の管路の前記一端から離れるように誘導する、
   請求項１に記載の冷却器。
8. 前記流入抑制部は、前記ヘッダの前記所定の姿勢状態において、前記所定の外壁部の下に進むにつれて前記第１の管路の前記一端から離れるように延びる溝部又は突起部である、
   請求項７に記載の冷却器。
9. 前記所定の外壁部は、前記冷媒を前記ヘッダに供給する、又は、前記冷媒を前記ヘッダから排出する第２の管路が固定される第２の外壁部であり、
   前記所定の部材は、前記第２の管路及び前記ヘッダの本体部であり、
   前記第１の管路が固定される第１の外壁部、及び前記第２の外壁部は、前記所定の姿勢状態を基準とする上面視で前記底部を間に挟み対向して配置される、
   請求項１乃至８の何れか一項に記載の冷却器。
10. 前記所定の外壁部は、前記第１の管路が固定される第１の外壁部であり、
    前記所定の部材は、前記第１の管路、及び前記ヘッダの本体部である、
    請求項７又は８に記載の冷却器。
11. 前記所定の外壁部には、前記母材の金属の内側の表面に前記ロウ材の金属が圧延により接合されたクラッド材が用いられている、
    請求項１乃至１０の何れか一項に記載の冷却器。
12. 前記所定の外壁部には、前記母材としてのアルミニウム又はケイ素より融点が高いアルミニウム合金の内側の表面にケイ素が積層された材料が用いられ、
    前記ケイ素が溶融する際に前記母材の表面に前記ロウ材としての前記ケイ素を含むアルミニウム合金の共晶層が形成されたことにより、前記所定の外壁部及び前記所定の部材がロウ付けにより接合されている、
    請求項１乃至１０の何れか一項に記載の冷却器。
13. 前記発熱体としての半導体パッケージと、
    請求項１乃至１２の何れか一項に記載の冷却器と、を含む、
    半導体装置。

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