JP4089595B2 - 冷媒冷却型両面冷却半導体装置 - Google Patents
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Description
前記ヘッダ部は、前記挟圧により積層方向に縮む可縮部を有することを特徴としている。
(実施例1)
本発明の冷媒冷却型両面冷却半導体装置の一実施例を図面を参照して以下に説明する。図1はこの冷媒冷却型両面冷却半導体装置の積層方向断面図である。
(変形態様)
扁平冷媒管部2の変形態様を図5に示す。この変形態様では、扁平冷媒管部2のヘッダ部をなす端部は、積層方向への伸縮がより容易となるように深い凹凸形状にプレス成形されている。
(変形態様)
扁平冷媒管部2の変形態様を図6に示す。この変形態様では、扁平冷媒管部2は、押し出し成形の角筒部20の両端開口それぞれを囲んで、各2枚のプレス成形されたダイヤフラム板21をろう付けして構成されている。したがって、この態様ではダイヤフラム板21がヘッダ部3、4を構成している。この態様では角筒板20の剛性が高いので内部にスペーサ板部14を設ける必要がない。
(変形態様)
扁平冷媒管部2の変形態様を図7〜図9に示す。図7は分解斜視図、図8はその流路方向中央部の断面図、図9は突出管部11における断面図である。この変形態様では、両側にダイヤフラム板部を有する扁平冷媒管部2の内部に入れるスペーサ板部14を押し出し成形品としたものである。スペーサ板部14は図8に示すように積層方向中央部において幅方向へ延存在する中央板部141と、中央板部141の両側から突出してプレス成形金属板10の内面に当接するとともにそれぞれ流路方向へ延在する多数の突条部142とからなる。また、扁平冷媒管部2を構成する一対のプレス成形金属板10の外周縁には突き合わせ接合用のリブ109が形成されている。更に、突出管部11の周囲には突出管部11を巡ってダイヤフラム機能を高めるための複数の同軸段差円119が形成されている。
(実施例2)
本発明の冷媒冷却型両面冷却半導体装置の他の実施例を図10〜図11を参照して説明する。図10は全体を示す側面図、図11は扁平冷媒管部200と入口側のヘッダ部3の一部と出口側のヘッダ部4の一部とを示す分解斜視図である。
(変形態様)
変形態様を図13に示す。この変形態様は、二つの扁平冷媒管部200を一つのベローズリング300で結合したものであり、二つの扁平冷媒管部200は一つの半導体モジュール1を挟圧する。なお、半導体モジュール1は図示されていない。
(実施例3)
本発明の冷媒冷却型両面冷却半導体装置の他の実施例を図14を参照して説明する。図14は、図1に示される実施例1の変形態様を示すものであり、図14は図1の入り口側のヘッダ部3近傍のみを拡大した部分図示を示す。ただし、図1において、実施例1のプレス成形金属板10は、図14ではプレス成形金属板10a、10bとして図示されている。なお、プレス成形金属板10a、10bは図14において単に線で模式図示され、その厚さは示されていない。
突出管部11をもつ。プレス成形金属板10aは突出管部11を囲んでダイヤフラム構造の輪板部12aをもち、プレス成形金属板10bは突出管部11を囲んでダイヤフラム構造の輪板部12bをもつ。
2 扁平冷媒管部
3 入口側のヘッダ部
4 出口側のヘッダ部
5 押圧板(押さえ板、挟圧部)
6 スルーボルト(挟圧部)
7 ナット(挟圧部)
10 プレス成形金属板
11 突出管部
12 輪板部(ダイヤフラム板部、可縮部)
14 スペーサ板部
20 角筒部(扁平冷媒管部の一部)
21 ダイヤフラム板(扁平冷媒管部の一部、可縮部)
22 角筒部(実施例2における扁平冷媒管部の一部)
23 蓋板部(実施例2における扁平冷媒管部の一部)
30 ベローズリング(実施例2における結合管部、可縮部)
Claims (9)
- 一個又は複数の半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールと、
前記半導体チップ又は半導体モジュールの主面に接触する扁平な接触受熱面及び冷媒通過用の孔を有して前記半導体チップ又は半導体モジュールと交互に配置される複数の扁平冷媒管部と、
前記扁平冷媒管部の一端開口に連通して前記扁平冷媒管部に冷媒を供給する入口側のヘッダ部と、
前記扁平冷媒管部の他端開口に連通して前記両扁平冷媒管部から前記冷媒を受け取る出口側のヘッダ部と、
前記半導体チップ又は半導体モジュールと前記扁平冷媒管部とを積層方向に挟圧する挟圧部と、
を備える冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記ヘッダ部は、前記挟圧により積層方向に縮む可縮部を有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項1記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記ヘッダ部は、前記挟圧により変形して、前記挟圧後の前記積層方向における前記半導体チップ又は半導体モジュールと前記扁平冷媒管部とを密着させることを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項1又は2記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記ヘッダ部は、
前記孔に連通するとともに前記積層方向両側に個別に開口する二つのヘッド孔部を有する前記扁平冷媒管部の端部と、
積層方向に隣接する二つの前記扁平冷媒管部の端部の間に配置されて、積層方向両端が前記二つの扁平冷媒管部に個別に液封可能に結合される結合管部とからなり、
前記結合管部は、前記可縮部を有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項3記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記結合管部の前記可縮部は、蛇腹管形状に形成されていることを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項1又は2記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記ヘッダ部は、
前記孔に連通するとともに前記積層方向両側へ個別に突出する突出管部と、前記突出管部の周囲に形成されたダイヤフラム板部とを有する前記扁平冷媒管部の端部からなり、
前記突出管部の先端は、積層方向に隣接する他の前記扁平冷媒管部の端部から突出する前記突出管部の先端に液封可能に結合され、
前記ダイヤフラム板部は、前記挟圧により積層方向へ膨らむか又は縮む可縮部を有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項5記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記扁平冷媒管部は、
積層方向所定位置で前記積層方向と直角方向へ割った半割筒形状をそれぞれ有する第一、第二のプレス成形金属板を接合して形成されていることを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項6記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記第一、第二のプレス成形金属板は、同一形状をもつことを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記扁平冷媒管部は、
前記半導体チップ又は半導体モジュールに近接する位置にて前記冷媒の通過可能に前記孔に配置されて前記扁平冷媒管部の積層方向の変形を抑止するスペーサ板部を有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、
前記挟圧部は、前記扁平冷媒管部の積層方向最外面に個別に接する一対の押さえ板と、前記両押さえ板を貫通するスル−ボルトと、前記スル−ボルトに螺着されるナットとを有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。
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