JP4379339B2 - Semiconductor cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体を冷却するための技術に関する。   The present invention relates to a technique for cooling a semiconductor.

特許文献1に、半導体モジュールの冷却構造が示されている。この冷却構造では、内部を冷媒が通過するチューブを用いる。半導体モジュールは正面と背面に放熱する表面を備えており、そのチューブを半導体モジュールの表面に添って配置する。実施例では、チューブを屈曲することによって半導体モジュールの正面側の表面と背面側の表面にチューブを押し付ける。チューブを通過する冷媒によって、半導体モジュールの正面と背面が冷却される。特許文献2〜4に、その他の半導体冷却技術が開示されている。
特開2001−352023号公報 特開2002−141164号公報 特開2001−24125号公報 特開平10−107194号公報
Patent Document 1 discloses a semiconductor module cooling structure. In this cooling structure, a tube through which the refrigerant passes is used. The semiconductor module has a heat radiating surface on the front surface and the back surface, and the tube is disposed along the surface of the semiconductor module. In the embodiment, the tube is pressed against the front surface and the back surface of the semiconductor module by bending the tube. The front and back surfaces of the semiconductor module are cooled by the refrigerant passing through the tube. Patent Documents 2 to 4 disclose other semiconductor cooling techniques.
JP 2001-352023 A JP 2002-141164 A JP 2001-24125 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-107194

従来の技術では、半導体モジュールと冷媒チューブの位置関係が、半導体モジュールの冷却度合いに大きな影響を与える。半導体モジュールと冷媒チューブが離反していると、半導体モジュールを効果的に冷却することができない。従来の冷却構造では、半導体モジュールと冷媒チューブを密着させるために、屈曲して折り返されている冷媒チューブによって半導体モジュールを挟み込む。挟み込む力が強すぎれば半導体モジュールが破壊される恐れがあり、弱すぎれば冷却能力が不足する恐れがある。
従来の構造の場合、冷媒チューブによって半導体モジュールを挟み込む力の調整が難しく、半導体モジュールの冷却装置の組立作業の負担が大きいという問題があった。
In the conventional technique, the positional relationship between the semiconductor module and the refrigerant tube greatly affects the degree of cooling of the semiconductor module. If the semiconductor module and the refrigerant tube are separated from each other, the semiconductor module cannot be effectively cooled. In the conventional cooling structure, the semiconductor module is sandwiched between the bent and folded refrigerant tubes in order to bring the semiconductor module and the refrigerant tubes into close contact with each other. If the sandwiching force is too strong, the semiconductor module may be destroyed, and if it is too weak, the cooling capacity may be insufficient.
In the case of the conventional structure, it is difficult to adjust the force for sandwiching the semiconductor module by the refrigerant tube, and there is a problem that the burden of assembling work of the cooling device for the semiconductor module is large.

本発明は、半導体冷却装置の組立作業の負担を軽減することを目的とする。   An object of this invention is to reduce the burden of the assembly operation | work of a semiconductor cooling device.

本発明の半導体冷却装置は、内部に冷媒通路を形成するケースと、内部に半導体を収容し、その半導体の発生熱を放熱する放熱面を正面と背面に備える複数個の区画体とを備えている。本発明の半導体冷却装置では、複数個の区画体が、一つのケースの冷媒通路に挿入されると共に、一方の側端がケースに接する区画体と他方の側端がケースに接する区画体が交互に現れる関係で、相互に平行に配置されている。上記において、区画体の側端とは、区画体の正面および背面に対して側方に存在する端部のことを言い、ケースに挿入された状態でその区画体が面する冷媒通路に沿う方向の区画体の端部のことを言う。また、本発明の半導体冷却装置では、複数個の区画体が一つのケースの冷媒通路に挿入されることによって、平面方向に対して一本の冷媒通路が区画されている。上記において「冷媒通路が区画される」ことには、「冷媒通路が複数に分流される」ことと、「冷媒通路が分流されることなく屈曲される」ことの双方を含む。区画された冷媒通路は、一の区画体に対して正面と背面を経ており、且つ、すべての区画体を経ている。各区画体の正面と背面のそれぞれには冷媒通路に突出する突出部が形成されており、突出部の先端面が冷媒通路に露出している。隣接する区画体の間には、隔壁が介在していない。隣接する区画体の正面側の突出部と背面側の突出部の突出位置が相違しており、かつ、隣接する区画体において正面側の突出部の先端面と背面側の突出部の先端面が突出部の突出方向にわずかに間隔を空けて整列している。 The semiconductor cooling device of the present invention includes a case in which a refrigerant passage is formed inside, and a plurality of compartments that house a semiconductor inside and have a heat dissipating surface that radiates heat generated from the semiconductor on the front and back surfaces. Yes. In the semiconductor cooling device of the present invention, a plurality of partitions are inserted into the refrigerant passage of one case, and the partitions whose one side end is in contact with the case and the partitions whose other side end is in contact with the case are alternated. Are arranged parallel to each other. In the above, the side end of the partition means an end portion that is present laterally with respect to the front and back surfaces of the partition, and the direction along the refrigerant passage that the partition faces in the state of being inserted into the case. The end of the compartment. Moreover, in the semiconductor cooling device of the present invention, a plurality of partition bodies are inserted into the coolant passage of one case, so that one coolant passage is partitioned in the planar direction. In the above description, “the refrigerant passage is defined” includes both “the refrigerant passage is divided into a plurality of flows” and “the refrigerant passage is bent without being divided”. The partitioned refrigerant passage passes through the front face and the back face with respect to one compartment, and passes through all compartments. Projections that project into the refrigerant passage are formed on the front surface and the rear surface of each partition, and the front end surface of the projecting portion is exposed to the coolant passage. There are no partition walls between adjacent compartments. The protrusion positions of the front-side protrusion and the rear-side protrusion of the adjacent partition are different, and the front-end surface of the front-side protrusion and the front-end surface of the rear-side protrusion are adjacent to each other. The protrusions are aligned with a slight gap in the protrusion direction.

この冷却装置では、内部に半導体を収容している区画体が冷媒通路に挿入され、区画体の正面と背面が区画体によって区画された冷媒通路に面する。従って、区画体の内部に収容されている半導体は、区画体を介して正面と背面の両側から冷却される。   In this cooling device, a partition body in which a semiconductor is housed is inserted into the refrigerant passage, and the front surface and the rear surface of the partition body face the refrigerant passage partitioned by the partition body. Therefore, the semiconductor accommodated in the compartment is cooled from both the front and back sides via the compartment.

この冷却装置によると、冷媒通路と区画体と半導体装置の位置関係を一定の位置関係に調整しやすい。冷却能力がよく調整された冷却装置を量産しやすい。
従来構造では必要とされていた組立て作業、即ち、半導体を冷媒チューブで挟み込みながら位置関係を調整するという難易度の高い組立て作業を実施しなくともよい。本発明の冷却装置によると、組立て作業の負担を軽減することができる。冷却能力が高いレベルによく調整されている冷却装置を量産しやすい。
また、一本の連続した冷媒通路には、同じ流量の冷媒が流れる。従って、上記の複数個の区画体は、正面と背面が同一流量の冷媒によって冷却される。この構成によると、複数の半導体に対して、冷却に用いる冷媒流量を均一化することが可能となり、半導体のケース内の配置場所による冷却効率の差を軽減することができる。
また、ケースと区画体群によって、ケース内を蛇行する一本の冷媒通路が形成されるため、ケース内に隔壁等を形成することなく、蛇行する冷媒通路を形成することができる。半導体冷却装置を小型化し、軽量化することが可能となる。
さらに、隣接する区画体同士を突出部の先端面が突出部の突出方向にわずかに間隔を空けて整列するまで近接させても、突出部の先端面を冷媒通路に露出させることができる。このため、突出部群と冷媒との接触面積を確保しながら、半導体冷却装置をさらに小型化することができる。半導体装置を効果的に冷却することができる。
According to this cooling device, it is easy to adjust the positional relationship among the refrigerant passage, the partition body, and the semiconductor device to a fixed positional relationship. It is easy to mass-produce cooling devices with well-adjusted cooling capacity.
It is not necessary to perform an assembling operation required in the conventional structure, that is, a highly difficult assembling operation of adjusting the positional relationship while the semiconductor is sandwiched between the refrigerant tubes. According to the cooling device of the present invention, the burden of assembly work can be reduced. It is easy to mass produce cooling devices that are well adjusted to a high cooling capacity.
In addition, the same flow rate of refrigerant flows through one continuous refrigerant passage. Therefore, the front and back surfaces of the plurality of partition bodies are cooled by the same flow rate of refrigerant. According to this configuration, it is possible to make the coolant flow rates used for cooling uniform for a plurality of semiconductors, and to reduce the difference in cooling efficiency depending on the location of the semiconductor in the case.
Further, since the case and the group of partition bodies form one refrigerant passage that meanders in the case, the meandering refrigerant passage can be formed without forming a partition wall or the like in the case. The semiconductor cooling device can be reduced in size and weight.
Furthermore, even if adjacent partition bodies are brought close to each other until the front end surfaces of the projecting portions are aligned with a slight gap in the projecting direction of the projecting portions, the front end surfaces of the projecting portions can be exposed to the refrigerant passage. For this reason, the semiconductor cooling device can be further reduced in size while ensuring the contact area between the protruding portion group and the refrigerant. The semiconductor device can be effectively cooled.

上記の半導体冷却装置は、突出部が冷媒通路に沿って伸びる凸状であることが好ましい。また、隣接する区画体において、正面側の突出部の先端面が背面側の突出部の間に形成されている凹部に対向していることが好ましい。また、正面側の突出部の先端面と背面側の突出部の先端面の端部同士がわずかに間隔を空けていることが好ましい。
この構成によると、正面側の突出部の先端面の端部と背面側の突出部の先端面の端部とが近接していることによって、隣接する区画体のうち一方の区画体の正面側の冷媒通路と他方の区画体の背面側の冷媒通路とを分離することができる。正面側の冷媒通路と背面側の冷媒通路の冷媒流動方向を反転することができ、流路の蛇行回数を増やすことができる。
In the above-described semiconductor cooling device , it is preferable that the protruding portion has a convex shape extending along the refrigerant passage. Moreover, in the adjacent division body, it is preferable that the front end surface of the protrusion part of the front side is facing the recessed part formed between the protrusion parts of the back side. Moreover, it is preferable that the front-end | tip surface of the protrusion part of a front side and the edge parts of the front-end | tip surface of the protrusion part of a back side are slightly spaced apart.
According to this configuration, the end portion of the front end surface of the protruding portion on the front side and the end portion of the front end surface of the protruding portion on the rear side are close to each other, so that the front side of one of the adjacent divided bodies. The refrigerant passage and the refrigerant passage on the back side of the other compartment can be separated. The refrigerant flow directions of the front-side refrigerant passage and the rear-side refrigerant passage can be reversed, and the number of meandering passages can be increased.

上記の半導体冷却装置では、ケース内に略直方体形状の空間が確保されており、平行に配置されている区画体の側端に対向する面には、区画体の一本おきの側端に相当する位置に更なる空間が確保されていることが好ましい。例えば、区画体の側端に対向する面がA面とB面であり、平行に配置されている区画体を順番に1番、2番・・・としたときに、A面には奇数番の区画体に対応する位置に凹所を設け、B面には偶数番の区画体に対応する位置に凹所を設けるのである。
この構成によると、ケース内を蛇行する一本の冷媒通路が形成される。このような構成とすることによって、半導体冷却装置をさらに小型化することが可能となる。
In the above-described semiconductor cooling device, a substantially rectangular parallelepiped space is secured in the case, and the surface facing the side edges of the partition bodies arranged in parallel corresponds to every other side edge of the partition bodies. It is preferable that a further space is secured at the position to be operated. For example, when the surfaces facing the side edges of the partition are the A and B planes, and the partition members arranged in parallel are numbered 1, 2,. A recess is provided at a position corresponding to the partition body, and a recess is provided at a position corresponding to the even-numbered partition body on the B surface.
According to this structure, the one refrigerant path meandering in the case is formed. With such a configuration, the semiconductor cooling device can be further reduced in size.

上記の半導体冷却装置は、ケースと区画体が別部材で形成されており、組合わせることによって構成されていることが望ましい。
この構成によると、区画体の内部に半導体を収容した後に、その区画体をケースに組み付けることによって、半導体冷却装置を組立てることができる。半導体を区画体に収容する作業を、区画体をケースに収容する作業に先立って実施しておくことが可能となり、半導体冷却装置の組立て作業性が向上する。
As for said semiconductor cooling device, it is desirable that the case and the partition are formed as separate members and are configured by combining them.
According to this configuration, the semiconductor cooling device can be assembled by assembling the compartment into the case after housing the semiconductor in the compartment. The operation of housing the semiconductor in the compartment can be performed prior to the operation of housing the compartment in the case, and the assembly workability of the semiconductor cooling device is improved.

本発明によると、冷却能力が高いレベルで安定した半導体冷却装置を、容易に量産することが可能となる。
また区画体の配置や突出部の位置を改良することによって、半導体冷却装置を小型化することもできる。
According to the present invention, it is possible to easily mass-produce a semiconductor cooling device having a high cooling capacity and stable.
In addition, the semiconductor cooling device can be reduced in size by improving the arrangement of the partitions and the position of the protruding portion.

以下、本発明を具現化した実施例について図面を参照して説明する。最初に実施例の主要な特徴を列記する。
(形態1) 隣接する区画体の間には隔壁が介在していない。半導体を収容している区画体同士が冷媒通路を介して直接的に隣接する。
(形態2) 区画体は内部に半導体を収容する略直方体形状の空間を備える金属部材であって、正面と背面のそれぞれに突出部が形成されている。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. First, the main features of the embodiment are listed.
(Form 1) No partition is interposed between adjacent partitions. The compartments containing the semiconductor are directly adjacent to each other through the refrigerant passage.
(Mode 2) The partition body is a metal member having a substantially rectangular parallelepiped space for accommodating a semiconductor therein, and protrusions are formed on each of the front surface and the back surface.

(第1実施例)
図1は、第1実施例の半導体モジュールの冷却装置20の断面を示す。図1は、図2のI−I線断面図である。図2は、図1のII−II線断面図を示す。図3は、分解斜視図を示す。図4は、図2のパワー半導体モジュール32が組込まれたブロック20bの拡大断面図を示す。図5は、分解斜視図を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross section of a semiconductor module cooling device 20 of the first embodiment. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 shows an exploded perspective view. FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the block 20b in which the power semiconductor module 32 of FIG. 2 is incorporated. FIG. 5 shows an exploded perspective view.

図1と図2に示すように、冷却装置20は、ケース20aを備えている。ケース20aの内部には、冷媒(第1実施例の場合は水)が流れる冷却水通路26(冷媒通路の一例)が形成されている。冷却水通路26は、冷却水の注入口22と排出口34を有する。冷却水通路26は、ケース20a内に挿入されている6個のブロック20bによって区画されており、図1に示すように蛇行する冷却水通路26が形成されている。冷却水通路26はつづら折り状、あるいは連続S字状に形成されているともいえる。冷却水は、図1の矢印で示される向きに流れる。ブロック20bは冷却水通路26を区画する区画体であり、2個が直列に配置され、2個で1組のブロック20bが並列に配置されている。1個1個のブロック20bも区画体ということができるが、以下では直列に配置されている2個で1組のブロックを区画体ということにする。冷却水通路26は、ブロック20bによって通路部群26a、26b等に区画されている。通路部群26a、26bは連続しており、一本の蛇行した冷却水通路26を形成している。
各ブロック20bには、半導体モジュール32が組込まれている。各ブロック20bの正面(例えば図1のブロック20bでは、図中左側の表面)と背面(例えば図1のブロック20bでは、図中右側の表面)は、各ブロック20bの内部に収容されている半導体モジュール32の発生熱を放熱する放熱面である。各ブロック20bの正面と背面は冷却水通路26に面しており、ブロック20bの内部に収容された半導体モジュール32は、ブロック20bを介して正面と背面の両側から冷却される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device 20 includes a case 20a. A cooling water passage 26 (an example of a refrigerant passage) through which a refrigerant (water in the case of the first embodiment) flows is formed inside the case 20a. The cooling water passage 26 has a cooling water inlet 22 and an outlet 34. The cooling water passage 26 is partitioned by six blocks 20b inserted into the case 20a, and a meandering cooling water passage 26 is formed as shown in FIG. It can be said that the cooling water passage 26 is formed in a zigzag or continuous S shape. The cooling water flows in the direction indicated by the arrow in FIG. The blocks 20b are partition bodies that divide the cooling water passage 26. Two blocks 20b are arranged in series, and two blocks 20b are arranged in parallel. Each block 20b can also be referred to as a partition, but in the following, two blocks arranged in series are referred to as a partition. The cooling water passage 26 is partitioned into passage portion groups 26a, 26b and the like by the block 20b. The passage portion groups 26a and 26b are continuous and form a meandering cooling water passage 26.
A semiconductor module 32 is incorporated in each block 20b. The front surface of each block 20b (for example, the surface on the left side in the drawing in the block 20b in FIG. 1) and the back surface (for example, the surface on the right side in the drawing in the block 20b in FIG. 1) are semiconductors accommodated inside each block 20b. It is a heat radiating surface that radiates the heat generated by the module 32. The front and back surfaces of each block 20b face the cooling water passage 26, and the semiconductor module 32 accommodated in the block 20b is cooled from both the front and back surfaces via the block 20b.

図1に示すように、ケース20aには複数のブロック20bが挿入されている。冷媒が流れる方向(図1の上下方向)に連続するブロック20bを一つの区画体とすると、ケース20aには3つの区画体が図1の左右方向に並んで挿入されている。左右方向に並んでいる区画体は相互に平行であり、一方の側端(例えば図1の下側の端部)がケース20aに接する区画体と、他方の側端(図1の上側の端部)がケース20aに接する区画体とが交互に現れる関係で配置されている。図1の左右の区画体は下側の端部がケース20aに接しており、図1の中央の区画体は上側の端部がケース20aに接している。   As shown in FIG. 1, a plurality of blocks 20b are inserted into the case 20a. Assuming that the block 20b continuous in the direction in which the refrigerant flows (up and down direction in FIG. 1) is one partition body, three partition bodies are inserted side by side in the left-right direction in FIG. The division bodies arranged in the left-right direction are parallel to each other, and one side end (for example, the lower end portion in FIG. 1) is in contact with the case 20a and the other side end (the upper end in FIG. 1). Part) are arranged in such a relationship that the partition bodies in contact with the case 20a appear alternately. The left and right compartments in FIG. 1 are in contact with the case 20a at the lower end, and the center compartment in FIG. 1 is in contact with the case 20a at the upper end.

ケース20aは、内部に略直方体形状の空間21aを備えている。空間21aの内部には、複数の区画体が並列に配置されている。図1において、区画体の上側の端部に対向するケース20aの上側の面をA面とし、下側の端部に対向するケース20aの下側の面をB面とし、平行に配置されている区画体を左から順番に1番、2番・・・としたときに、A面には1番の区画体と3番の区画体に対応する位置に凹所21bが設けられており、B面には2番の区画体に対応する位置に凹所21bが設けられている。
この構成によって、ケース20a内を蛇行する一本の連続する冷媒通路26が形成されている。
後で説明する冷却装置にみられる隔壁が形成されておらず、冷却装置が小型化されている。特に、図1の左右方向(区画体の積層方向という)の寸法が短縮されている。
The case 20a includes a substantially rectangular parallelepiped space 21a. In the space 21a, a plurality of partition bodies are arranged in parallel. In FIG. 1, the upper surface of the case 20 a facing the upper end of the partition is the A surface, and the lower surface of the case 20 a facing the lower end is the B surface, which are arranged in parallel. When the divided bodies are numbered 1, 2,... In order from the left, recesses 21b are provided on the A surface at positions corresponding to the first and third divided bodies. The B surface is provided with a recess 21b at a position corresponding to the second partition.
With this configuration, one continuous refrigerant passage 26 meandering in the case 20a is formed.
The partition seen in the cooling device described later is not formed, and the cooling device is downsized. In particular, the dimension in the left-right direction (referred to as the stacking direction of the compartments) in FIG. 1 is shortened.

冷却装置20は、図1と図3に示すように、半導体モジュール32が組込まれたブロック20bを6つ有する。図1に示すように、あるブロック20bに対して通路部26bを挟んで対向する位置に、さらに他のブロック20bが設けられている。そして、前記他のブロック20bにも、半導体モジュール32が組込まれている。このように、この冷却装置は、スペースを有効に活用した冷却効率の高いレイアウトとなっている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the cooling device 20 includes six blocks 20 b in which the semiconductor modules 32 are incorporated. As shown in FIG. 1, another block 20b is provided at a position facing a certain block 20b across the passage portion 26b. A semiconductor module 32 is also incorporated in the other block 20b. Thus, this cooling device has a layout with high cooling efficiency that effectively utilizes space.

冷却装置20は、図1〜図3に示すようなケース20aとブロック20bによって構成されている。ブロック20bは、先に述べた区画体を構成する。以下では、必要に応じて名称を使い分ける。これらのケースおよびブロック20a、20bは、アルミニウム合金を削り出すことによって形成したり、あるいはアルミダイキャストによって形成するとよい。図3に示すように、6つのブロック20bは、ケース20aの空間21aに収容される。なお、図3に示すケース20aの管部23と35はそれぞれ、図1に示す冷却水の注入口22と排出口34につながっている。   The cooling device 20 includes a case 20a and a block 20b as shown in FIGS. The block 20b constitutes the partition described above. In the following, names are properly used as necessary. These cases and blocks 20a and 20b may be formed by scraping an aluminum alloy or formed by aluminum die casting. As shown in FIG. 3, the six blocks 20b are accommodated in the space 21a of the case 20a. Note that the pipe portions 23 and 35 of the case 20a shown in FIG. 3 are connected to the cooling water inlet 22 and the outlet 34 shown in FIG. 1, respectively.

図2に示すように、区画体を構成するブロック20bには、突出部群30aと突出部群30bが形成されている。突出部群30aと突出部群30bは共に、図2の縦方向に並んで形成されている。これらの突出部群30a、30bは、熱交換フィンとして機能する。図2において、左側のブロック20bから右向きに伸びる突出部群30bと、中央のブロック20bから左向きに伸びる突出部群30aの位置は、縦方向にずれており、突出位置が互いに相違している。   As shown in FIG. 2, a projecting portion group 30 a and a projecting portion group 30 b are formed on the block 20 b constituting the partition body. Both the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b are formed side by side in the vertical direction of FIG. These protrusion part groups 30a and 30b function as heat exchange fins. In FIG. 2, the positions of the protruding portion group 30b extending rightward from the left block 20b and the protruding portion group 30a extending leftward from the central block 20b are shifted in the vertical direction, and the protruding positions are different from each other.

図2によく示されているように、突出部群30aと突出部群30bとは、その先端面がほぼ同一面に整列する関係となっている。このようにブロック20bを配列することで、隣接するブロック20b同士の間隔が近接して、冷却装置20は小型化されている。区画体の積層方向の寸法が短縮されている。   As well shown in FIG. 2, the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b are in such a relationship that their front end surfaces are aligned on substantially the same plane. By arranging the blocks 20b in this way, the intervals between the adjacent blocks 20b are close to each other, and the cooling device 20 is downsized. The dimension in the stacking direction of the compartments is shortened.

図4と図5によく示されるように、半導体モジュール32は、板状の基板50と電極56を有する。基板50も実質的には電極と言うことができるが、本明細書では基板50と表現する。基板50の表面にはパワー半導体素子46とダイオード40の裏面が半田付けされている。パワー半導体素子46は、IGBTやMOSFET等で構成されている。図4と図5に示すように、パワー半導体素子46とダイオード40の表面は、電極56の裏面に半田付けされている。基板50の表面には絶縁層52が形成されており、絶縁層52の表面に制御用配線54が配置されている。制御用配線54は、第2の制御用配線58を介してパワー半導体素子46に接続されている。制御用配線54は、銅、リン青銅、真鍮、アルミ等で構成するとよい。第2の制御用配線58は、アルミや金等のボンディングワイヤーで構成するとよい。
基板50の裏面は、第1接着層42によってブロック20bに内面に固定されている。同様に、第2電極56の表面は、第2接着層36によってブロック20bの内面に固定されている。第1接着層42と第2接着層36は、電気に対して絶縁性を持ち、熱に対して伝達性を持っている。第1接着層42と第2接着層36は、A■Nやアルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の熱伝導性のよい材料をフィラーとして配合したエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン樹脂等で構成するとよい。ブロック20bの半導体モジュール32の収容空間には、封止材38が充填されている。封止材38は、シリコーンゲルやエポキシ樹脂等で構成するとよい。
図3と図4に示すように、ブロック20bの上方には、蓋62が配置されている。図4と図5に示すように、ブロック20bと蓋62の間には、ガスケット64が配置されている。ガスケット64は、ブロック20bと蓋62、あるいは半導体モジュール32と蓋62の間での水漏れを防ぐためのものであり、固体のシートでも樹脂のようなシール材でもよい。蓋62上には、絶縁カラー48が配置されている。絶縁カラー48は、蓋62との絶縁を確保するためのものであり、絶縁性の樹脂やセラミック材料を成形して使用する。
第1接着層42の外面から第2接着層36の外面までの距離は、半導体モジュール32を組み上げた状態で±0.1〜0.3mm程度の公差をもつ。半導体モジュール32とブロック20bが密着しないと、半導体モジュール32から発する熱が外部へ伝達しにくくなるため、図5に示すようにブロック20bの一部31は第2接着層36の外面と確実に密着するようにセットする。
As well shown in FIGS. 4 and 5, the semiconductor module 32 includes a plate-like substrate 50 and an electrode 56. Although the substrate 50 can also be said to be substantially an electrode, it is expressed as the substrate 50 in this specification. The power semiconductor element 46 and the back surface of the diode 40 are soldered to the surface of the substrate 50. The power semiconductor element 46 is composed of an IGBT, a MOSFET, or the like. As shown in FIGS. 4 and 5, the power semiconductor element 46 and the surface of the diode 40 are soldered to the back surface of the electrode 56. An insulating layer 52 is formed on the surface of the substrate 50, and control wiring 54 is disposed on the surface of the insulating layer 52. The control wiring 54 is connected to the power semiconductor element 46 through the second control wiring 58. The control wiring 54 may be made of copper, phosphor bronze, brass, aluminum or the like. The second control wiring 58 is preferably composed of a bonding wire such as aluminum or gold.
The back surface of the substrate 50 is fixed to the inner surface of the block 20 b by the first adhesive layer 42. Similarly, the surface of the second electrode 56 is fixed to the inner surface of the block 20 b by the second adhesive layer 36. The first adhesive layer 42 and the second adhesive layer 36 have an electrical insulation property and a heat transmission property. The first adhesive layer 42 and the second adhesive layer 36 may be composed of an epoxy resin, a polyimide resin, a silicon resin, or the like in which a material having a good thermal conductivity such as AN, alumina, silicon nitride, boron nitride or the like is blended as a filler. . The housing space of the semiconductor module 32 in the block 20b is filled with a sealing material 38. The sealing material 38 is preferably composed of silicone gel, epoxy resin, or the like.
As shown in FIGS. 3 and 4, a lid 62 is disposed above the block 20b. As shown in FIGS. 4 and 5, a gasket 64 is disposed between the block 20 b and the lid 62. The gasket 64 is for preventing water leakage between the block 20b and the lid 62 or between the semiconductor module 32 and the lid 62, and may be a solid sheet or a sealing material such as resin. An insulating collar 48 is disposed on the lid 62. The insulating collar 48 is for ensuring insulation from the lid 62, and is formed by using an insulating resin or ceramic material.
The distance from the outer surface of the first adhesive layer 42 to the outer surface of the second adhesive layer 36 has a tolerance of about ± 0.1 to 0.3 mm when the semiconductor module 32 is assembled. If the semiconductor module 32 and the block 20b are not in close contact with each other, the heat generated from the semiconductor module 32 is difficult to be transmitted to the outside, so that the part 31 of the block 20b is in close contact with the outer surface of the second adhesive layer 36 as shown in FIG. Set to do.

6つのブロック20bの各々に、1組のパワー半導体素子46とダイオード40を含む半導体モジュール32が組込まれている。これらの6組のパワー半導体素子46とダイオード40によって、3相インバータ回路が構成されている。   A semiconductor module 32 including a set of power semiconductor elements 46 and diodes 40 is incorporated in each of the six blocks 20b. These six sets of power semiconductor elements 46 and diodes 40 constitute a three-phase inverter circuit.

図4のL1(ブロック20bの高さ)は、30〜100mmである。L2(電極56の厚さ)は、1〜5mmである。L3(縦方向に並ぶ突出部30bの間隔)は、1〜10mmである。L4(突出部30bの厚さ)は、1〜10mmである。L5(ブロック20bの壁厚)は、1〜10mmである。L6(突出部30bの長さ)は、5〜20mmである。   L1 (the height of the block 20b) in FIG. 4 is 30 to 100 mm. L2 (thickness of the electrode 56) is 1 to 5 mm. L3 (the interval between the protruding portions 30b arranged in the vertical direction) is 1 to 10 mm. L4 (thickness of the protrusion 30b) is 1 to 10 mm. L5 (wall thickness of the block 20b) is 1 to 10 mm. L6 (length of the protrusion 30b) is 5 to 20 mm.

この冷却装置20の組立て作業の手順を説明する。図3に示すように、6つのブロック20bの各々に、半導体モジュール32を収容する。次に、これらのブロック20bをケース20aの空間21aに収容する。次に、ブロック20b上に蓋62と絶縁カラー48を配置する。この場合、ブロック20bから飛び出ている半導体モジュール32を、蓋62の開口部63と絶縁カラー48の開口部49に通すように配置する。以上により、図1に示すように冷却装置20の内部に冷却水通路26が形成されるとともに、ブロック20bに半導体モジュール32が組込まれた状態となり、組立て作業が終了する。   The procedure for assembling the cooling device 20 will be described. As shown in FIG. 3, the semiconductor module 32 is accommodated in each of the six blocks 20b. Next, these blocks 20b are accommodated in the space 21a of the case 20a. Next, the lid 62 and the insulating collar 48 are disposed on the block 20b. In this case, the semiconductor module 32 protruding from the block 20 b is disposed so as to pass through the opening 63 of the lid 62 and the opening 49 of the insulating collar 48. As described above, as shown in FIG. 1, the cooling water passage 26 is formed in the cooling device 20, and the semiconductor module 32 is assembled in the block 20b, and the assembling work is completed.

この冷却装置20では、内部に冷却水通路26が形成されたケース20aを備えている。そして、図1に示すように、正面と背面が通路部群26a、26bに面しているブロック20bに、半導体モジュール32が組込まれる構造となっている。よって、半導体モジュール32をブロック20bに組込み、ブロック20bをケース20aに収容することで、半導体モジュール32とケース20a、さらには半導体モジュール32と冷却水通路26が所望の位置関係に配置することができる。このため、従来の構造のように半導体モジュールをチューブ状の冷却部材で挟み込むことで位置関係を調整するという難易度の高い作業を省くことができる。従って、この冷却装置によると、半導体モジュール32の冷却構造の組立て作業の負担を軽減することができる。   The cooling device 20 includes a case 20a in which a cooling water passage 26 is formed. As shown in FIG. 1, the semiconductor module 32 is assembled in a block 20b whose front and back faces the passage group 26a and 26b. Therefore, by incorporating the semiconductor module 32 into the block 20b and housing the block 20b in the case 20a, the semiconductor module 32 and the case 20a, and further the semiconductor module 32 and the cooling water passage 26 can be arranged in a desired positional relationship. . For this reason, the highly difficult operation | work of adjusting a positional relationship by pinching | interposing a semiconductor module with a tube-shaped cooling member like the conventional structure can be omitted. Therefore, according to this cooling device, the burden of the assembly work of the cooling structure of the semiconductor module 32 can be reduced.

次に、この冷却装置の動作を説明する。図1に示す冷却装置20の注入口22から冷却水を注入すると、冷却水は冷却水通路26の中を図1の矢印に示すように流れる。一方、3相インバータ回路を動作させるために、パワー半導体素子46やダイオード40へ大電流を流すと、この結果として半導体モジュール32から熱が発生する。この熱は、ブロック20bに形成された突出部群30a、30bに伝達される。図2の領域Aの拡大図である図6には、矢印によってこの熱の伝達の様子が模式的に示されている。突出部群30aと突出部群30bの位置が縦方向にずらされているから、両方の突出部群30a、30bの先端面、側部ともに冷却水に露出されている。この結果、半導体モジュール32が効果的に冷却される。
第2〜5実施例と比較した第1実施例の利点については、第2〜5実施例を説明した後に述べる。
Next, the operation of this cooling device will be described. When cooling water is injected from the inlet 22 of the cooling device 20 shown in FIG. 1, the cooling water flows through the cooling water passage 26 as indicated by the arrows in FIG. On the other hand, when a large current is passed through the power semiconductor element 46 and the diode 40 in order to operate the three-phase inverter circuit, heat is generated from the semiconductor module 32 as a result. This heat is transmitted to the protrusion group 30a, 30b formed in the block 20b. In FIG. 6, which is an enlarged view of region A in FIG. 2, the state of heat transfer is schematically shown by arrows. Since the positions of the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b are shifted in the vertical direction, both the front end surface and the side portion of both protruding portion groups 30a and 30b are exposed to the cooling water. As a result, the semiconductor module 32 is effectively cooled.
Advantages of the first embodiment compared to the second to fifth embodiments will be described after the second to fifth embodiments are described.

(第1実施例の変形例) 図7は、第1実施例の変形例について、図1に対応する断面図を示す。この変形例では、対向するブロック20bの間の冷却水通路26が、互いに逆向きに流れる2つの通路26cと26dに分けられている点で、第1実施例と異なる。これらの通路26c、26dは、図2に示す通路26c、26dとそれぞれ対応している。このように、突出部群30aと突出部群30bの位置が図2に示すように縦方向にずれており、突出部群30aと突出部群30bが、冷却水通路26に沿って伸びる凸条であり、突出部群30aと突出部群30bの先端面の端部同士(角部同士)がほぼ接している構造の場合、対向するブロック20bの間に互いに分離された通路を形成することもできる。このような場合、突出部群30aと突出部群30bとは、先端面の端部同士(角部同士)がわずかに離れていても、通路26cと通路26dの間で出入りする冷却水はわずかであるから、実質的には互いに分離した通路として形成することができる。 (Modification of First Embodiment) FIG. 7 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1 of a modification of the first embodiment. This modification differs from the first embodiment in that the cooling water passage 26 between the opposing blocks 20b is divided into two passages 26c and 26d that flow in opposite directions. These passages 26c and 26d correspond to the passages 26c and 26d shown in FIG. In this manner, the positions of the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b are shifted in the vertical direction as shown in FIG. 2, and the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b extend along the cooling water passage 26. In the case of the structure in which the end portions (corner portions) of the front end surfaces of the projecting portion group 30a and the projecting portion group 30b are substantially in contact with each other, a mutually separated passage may be formed between the opposing blocks 20b. it can. In such a case, the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b have little cooling water entering and exiting between the passage 26c and the passage 26d even if the end portions (corner portions) of the front end surfaces are slightly separated from each other. Therefore, it can be formed as a passage substantially separated from each other.

(第2実施例)
図8は、第2実施例の冷却装置72について、図9のVIII−VIII線断面図を示す。図9は、図8のIX−IX線断面図を示す。第2実施例では、半導体モジュール32が組込まれている一対のブロック72b,72bの間に、隔壁73が設けられている。また、図9に示すように、左側のブロック72bから右向きに伸びる突出部群70bと、中央のブロック72bから左向きに伸びる突出部群70aの位置が、図9の縦方向において一致している点で、第1実施例と異なる。
(Second embodiment)
FIG. 8 shows a sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. 9 for the cooling device 72 of the second embodiment. 9 shows a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. In the second embodiment, a partition wall 73 is provided between a pair of blocks 72b and 72b in which the semiconductor module 32 is incorporated. Further, as shown in FIG. 9, the positions of the protruding portion group 70 b extending rightward from the left block 72 b and the protruding portion group 70 a extending leftward from the central block 72 b coincide with each other in the vertical direction of FIG. 9. This is different from the first embodiment.

(第3実施例)
図10は、第3実施例の冷却装置の断面図を示す。図11は、図10の領域Bの拡大図を示す。第3実施例は、ブロック72bの突出部70bと隔壁73の間隔が第2実施例に比べて広い。
第3実施例の場合、第2実施例に比べて、空間76に存在する冷却水によって突出部70bの先端面にも直接的に冷却水を当てることができるという利点がある。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the cooling device of the third embodiment. FIG. 11 shows an enlarged view of region B in FIG. In the third embodiment, the distance between the protruding portion 70b of the block 72b and the partition wall 73 is wider than that in the second embodiment.
In the case of the third embodiment, compared to the second embodiment, there is an advantage that the cooling water can be directly applied to the front end surface of the protruding portion 70b by the cooling water existing in the space 76.

(第4実施例)
図12は、第4実施例の冷却装置の断面図を示す。図13は、図12の領域Dの拡大図を示す。第4実施例は、半導体モジュール32が組込まれた一対のブロック72bの間に、隔壁が設けられていない点で、第2実施例と異なる。あるいは、対向するブロック72bの突出部群70aと突出部群70bの位置が図9の縦方向において一致している点で、第1実施例と異なる、ともいえる。
第4実施例の場合第2実施例に比べて、隔壁が存在しない分だけ冷却装置の占有スペースを小さくすることができるという利点がある。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 shows a sectional view of the cooling device of the fourth embodiment. FIG. 13 shows an enlarged view of region D in FIG. The fourth embodiment differs from the second embodiment in that no partition is provided between the pair of blocks 72b in which the semiconductor module 32 is incorporated. Or it can be said that it differs from 1st Example by the point which the position of the protrusion part group 70a and the protrusion part group 70b of the block 72b which opposes corresponds in the vertical direction of FIG.
In the case of the fourth embodiment, compared to the second embodiment, there is an advantage that the space occupied by the cooling device can be reduced as much as there is no partition wall.

(第5実施例) 図14は、第5実施例の冷却装置の断面図を示す。図15は、図14の領域Fの拡大図を示す。第5実施例は、対向するブロック72bの突出部群70aと突出部群70bの間隔が第4実施例に比べて広い。
第5実施例の場合、第4実施例に比べて、空間84に存在する冷却水によって突出部の先端面にも直接的に冷却水を当てることができるという利点がある。
(5th Example) FIG. 14: shows sectional drawing of the cooling device of 5th Example. FIG. 15 shows an enlarged view of region F in FIG. In the fifth embodiment, the distance between the protruding portion group 70a and the protruding portion group 70b of the opposing block 72b is wider than that in the fourth embodiment.
In the case of the fifth embodiment, compared to the fourth embodiment, there is an advantage that the cooling water can be directly applied to the front end surface of the protruding portion by the cooling water existing in the space 84.

(第2〜5実施例と比べた第1実施例の利点)
第1実施例の場合、第2及び第3実施例と比べて、隔壁が存在しない分だけ冷却装置の占有スペースを小さくすることができるという利点がある。
また、第2〜5実施例と異なり、第1実施例では、対向するブロック20bの突出部群30aと突出部群30bの位置が図2と図6の縦方向においてずれている。よって、第2及び第4実施例に比べて、突出部群30a、30bに対向する空間に存在する冷却水によって、突出部30a、30bの先端面にも直接的に冷却水を当てることができるという利点がある。
(Advantages of the first embodiment compared to the second to fifth embodiments)
In the case of the first embodiment, compared to the second and third embodiments, there is an advantage that the space occupied by the cooling device can be reduced by the amount of no partition.
Also, unlike the second to fifth embodiments, in the first embodiment, the positions of the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b of the opposing block 20b are shifted in the vertical direction of FIGS. Therefore, as compared with the second and fourth embodiments, the cooling water can be directly applied to the tip surfaces of the protrusions 30a and 30b by the cooling water present in the space facing the protrusion groups 30a and 30b. There is an advantage.

また、突出部の頂部に直接的に冷却水を当てるために、第3実施例のように、対向する突出部と隔壁の間隔を広くしなくてもよい。あるいは、第5実施例のように、対抗する突出部の間隔を広くしなくてもよい。このため、第3及び第5実施例と同様に突出部の先端面に直接的に冷却水を当てることができながらも、第3及び第5実施例に比べて、冷却装置の占有スペースを小さくすることができるという利点がある。   Further, in order to directly apply the cooling water to the top of the protruding portion, it is not necessary to widen the gap between the protruding portion and the partition wall as in the third embodiment. Alternatively, as in the fifth embodiment, it is not necessary to widen the interval between the projecting portions facing each other. Therefore, as in the third and fifth embodiments, the cooling water can be directly applied to the front end surface of the protrusion, but the space occupied by the cooling device is smaller than that in the third and fifth embodiments. There is an advantage that you can.

また、第3実施例では図11の領域Cに位置する冷却水は、突出部70bに対して斜め方向にずれた位置を流れている。この冷却水は、半導体モジュール32の冷却に寄与しにくい。第4実施例における図13の領域E、第5実施例における図15の領域Gの冷却水も同様である。これに対し、第1実施例では、対向するブロック20bの突出部群30aと突出部群30bの位置が図2と図6の縦方向にずれており、突出部30aに対して斜め方向にずれた位置には、他の突出部30bが位置している。よって、第3〜5実施例のような冷却に寄与しにくい領域を大幅に少なくすることができる。この結果、半導体モジュール32を小さなスペースで効率的に冷却することができる。   Further, in the third embodiment, the cooling water located in the region C of FIG. 11 flows at a position shifted in an oblique direction with respect to the protruding portion 70b. This cooling water hardly contributes to the cooling of the semiconductor module 32. The same applies to the cooling water in the region E of FIG. 13 in the fourth embodiment and the region G of FIG. 15 in the fifth embodiment. On the other hand, in the first embodiment, the positions of the protruding portion group 30a and the protruding portion group 30b of the opposing block 20b are shifted in the vertical direction of FIGS. 2 and 6, and shifted in an oblique direction with respect to the protruding portion 30a. The other protrusion 30b is located at this position. Therefore, it is possible to greatly reduce the region unlikely to contribute to cooling as in the third to fifth embodiments. As a result, the semiconductor module 32 can be efficiently cooled in a small space.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、この冷却装置では、半導体モジュール32に代えて、半導体チップ等を冷却することもできる。また、半導体モジュール等によって構成される回路としては、3相以外の多相インバータ回路であってもよい。また、ハイブリッド自動車のように、発電用と駆動用のインバータが組合わさっていてもよい。さらに、昇圧回路等の他の電力回路と組合わせてもよい。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
For example, in this cooling device, a semiconductor chip or the like can be cooled instead of the semiconductor module 32. Further, the circuit constituted by the semiconductor module or the like may be a multi-phase inverter circuit other than three phases. Further, like a hybrid vehicle, an inverter for power generation and driving may be combined. Further, it may be combined with other power circuits such as a booster circuit.

また、本明細書又は図面で説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合わせに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。   In addition, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and has technical utility by achieving one of the purposes.

第1実施例の冷却装置について、図2のI−I線断面図を示す。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2 for the cooling device of the first embodiment. 第1実施例の冷却装置について、図1のII−II線断面図を示す。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1 for the cooling device of the first embodiment. 図2に示す部分の分解斜視図を示す。The disassembled perspective view of the part shown in FIG. 2 is shown. 図2の半導体モジュールが組込まれた区画体の拡大断面図を示す。The expanded sectional view of the division body in which the semiconductor module of FIG. 2 was integrated is shown. 図4に示す部分の分解斜視図を示す。The disassembled perspective view of the part shown in FIG. 4 is shown. 図2の領域Aの拡大図を示す。The enlarged view of the area | region A of FIG. 2 is shown. 第1実施例の変形例について、図1に対応する断面図を示す。About the modification of 1st Example, sectional drawing corresponding to FIG. 1 is shown. 第2実施例の冷却装置について、図9のVIII−VIII線断面図を示す。About the cooling device of 2nd Example, the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 9 is shown. 第2実施例の冷却装置について、図8のIX−IX線断面図を示す。About the cooling device of 2nd Example, the IX-IX sectional view taken on the line of FIG. 8 is shown. 第3実施例の冷却装置の断面図を示す。Sectional drawing of the cooling device of 3rd Example is shown. 図10の領域Bの拡大図を示す。The enlarged view of the area | region B of FIG. 10 is shown. 第4実施例の冷却装置の断面図を示す。Sectional drawing of the cooling device of 4th Example is shown. 図12の領域Dの拡大図を示す。The enlarged view of the area | region D of FIG. 12 is shown. 第5実施例の冷却装置の断面図を示す。Sectional drawing of the cooling device of 5th Example is shown. 図14の領域Fの拡大図を示す。The enlarged view of the area | region F of FIG. 14 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

20:冷却装置
20a:ケース
20b:ブロック(区画体)
21a:空間
21b:空間
22:注入口
26:冷却水通路(冷媒通路)
26a、26b:通路部
30a:突出部群
30b:突出部群
31:ブロック20bの一部
32:半導体モジュール(半導体)
34:排出口
36:第2接着層
38:封止剤
40:ダイオード
42:第1接着層
46:パワー半導体素子
48:絶縁カラー
49:開口部
50:第1電極
52:絶縁層
54:制御用配線
56:第2電極
62:蓋
72:冷却装置
70a:突出部群
70b:突出部群
72b:ブロック
73:隔壁
76:空間
20: Cooling device 20a: Case 20b: Block (partition body)
21a: space 21b: space 22: inlet 26: cooling water passage (refrigerant passage)
26a, 26b: passage portion 30a: projecting portion group 30b: projecting portion group 31: part of block 20b 32: semiconductor module (semiconductor)
34: outlet 36: second adhesive layer 38: sealant 40: diode 42: first adhesive layer 46: power semiconductor element 48: insulating collar 49: opening 50: first electrode 52: insulating layer 54: for control Wiring 56: Second electrode 62: Lid 72: Cooling device 70a: Projection part group 70b: Projection part group 72b: Block 73: Partition wall 76: Space

Claims (4)

半導体を冷却する装置であり、
内部に冷媒通路を形成するケースと、
内部に半導体を収容し、その半導体の発生熱を放熱する放熱面を正面と背面に備える複数個の区画体を備え、
その複数個の区画体は、一つのケースの冷媒通路に挿入されると共に、一方の側端がケースに接する区画体と他方の側端がケースに接する区画体が交互に現れる関係で、相互に平行に配置されており、
その複数個の区画体が一つのケースの冷媒通路に挿入されることによって、平面方向に対して一本の冷媒通路が区画されており、
その区画された冷媒通路は、複数個の区画体の正面と背面のそれぞれに面し、一の区画体に対して正面と背面を経ており、且つ、すべての区画体を経ており、
各区画体の正面と背面のそれぞれには冷媒通路に突出する突出部が形成されており、その突出部の側面と先端面が冷媒通路に露出しており、
隣接する区画体の間には隔壁が介在しておらず、
隣接する区画体において、正面側の突出部と背面側の突出部の突出位置が相違しており、かつ、正面側の突出部の先端面と背面側の突出部の先端面が突出部の突出方向にわずかに間隔を空けて整列している、
ことを特徴とする半導体冷却装置。
A device for cooling semiconductors,
A case in which a refrigerant passage is formed inside;
It contains a plurality of compartments that house a semiconductor inside and have a heat radiating surface that radiates the heat generated by the semiconductor on the front and back sides ,
The plurality of partitions are inserted into the refrigerant passage of one case, and a partition body in which one side end is in contact with the case and a partition body in which the other side end is in contact with the case appear alternately. Arranged in parallel,
By inserting the plurality of compartments into the refrigerant passage of one case, one refrigerant passage is partitioned with respect to the planar direction,
The partitioned refrigerant passages face the front and the back of each of the plurality of partitions, pass through the front and back of one partition, and pass through all the partitions.
Each of the front and back surfaces of each partition is formed with a protruding portion that protrudes into the refrigerant passage, and the side surface and the tip surface of the protruding portion are exposed in the refrigerant passage,
There is no partition between adjacent compartments,
In adjacent compartments, the protruding positions of the front-side protruding portion and the rear-side protruding portion are different, and the front-end surface of the front-side protruding portion and the front-end surface of the rear-side protruding portion protrude from the protruding portion. Aligned slightly spaced in the direction,
A semiconductor cooling device.
前記突出部が冷媒通路に沿って伸びる凸状であり、The protrusion has a convex shape extending along the refrigerant passage;
隣接する区画体において、正面側の突出部の先端面が背面側の突出部の間に形成されている凹部に対向しており、正面側の突出部の先端面と背面側の突出部の先端面の端部同士がわずかに間隔を空けていることを特徴とする請求項1の半導体冷却装置。  In adjacent compartments, the front end surface of the front-side protruding portion faces the recess formed between the rear-side protruding portions, and the front surface of the front-side protruding portion and the front end of the rear-side protruding portion 2. The semiconductor cooling device according to claim 1, wherein the end portions of the surfaces are slightly spaced from each other.
ケース内に略直方体形状の空間が確保されており、A substantially rectangular parallelepiped space is secured in the case,
平行に配置されている区画体の側端に対向する面には、区画体の一本おきの側端に相当する位置に更なる空間が確保されていることを特徴とする請求項1又は2の半導体冷却装置。The space facing the side ends of the partition bodies arranged in parallel is provided with a further space at a position corresponding to every other side end of the partition bodies. Semiconductor cooling device.
ケースと区画体が別部材で形成されており、組合わせることで構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体冷却装置。The semiconductor cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the case and the partition are formed of different members and are combined.
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