JP4619387B2 - Semiconductor device cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、発熱する半導体素子を冷却液を循環させて冷却する半導体素子の冷却装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor element cooling apparatus for cooling a semiconductor element that generates heat by circulating a coolant.

近年、半導体素子のチップサイズが小型化されており、発熱密度が増大している。これに伴い、半導体素子の冷却技術において冷却性能の向上が必要となっている。発熱する半導体素子を冷却する技術として、特開平２−１００３４８号公報、特開平４−２０６５５６号公報、特開平２−７３６５７号公報、特開平９−２１３８４９号公報、特開平９−５５４５７号公報に示されるものがある。   In recent years, the chip size of semiconductor elements has been reduced, and the heat generation density has increased. Accordingly, it is necessary to improve the cooling performance in the semiconductor element cooling technology. As a technique for cooling a semiconductor element that generates heat, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-100348, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-206556, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-73657, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213849, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-55457 are disclosed. There is what is shown.

特開平２−１００３４８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-100348 特開平４−２０６５５６号公報JP-A-4-206556 特開平２−７３６５７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-73657 特開平９−２１３８４９号公報JP-A-9-213849 特開平９−５５４５７号公報JP-A-9-55457

以上に挙げた文献では、冷却液を用いて半導体素子を冷却する技術が示されているが、いずれも課題を有している。例えば、特開平２−１００３４８号公報に記載される技術では、ノズルから冷却板のざぐり穴に冷却液を噴き付けて冷却するものの、冷却液を下方向に噴出する構成であり、噴き付け面に突起を有する構成であるため、冷却液の流れが遅く、熱伝達の向上効果が少ない。また、多数のノズルを密集して設けるには、ざぐり穴は適していない。   In the above-mentioned documents, techniques for cooling a semiconductor element using a cooling liquid are shown, but all have problems. For example, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2-100388, although cooling liquid is sprayed from a nozzle to a counterbore hole of a cooling plate to cool, the cooling liquid is ejected downward, and the spray surface is sprayed. Since the structure has protrusions, the flow of the cooling liquid is slow, and the effect of improving heat transfer is small. Also, counterbores are not suitable for providing a large number of nozzles in a dense manner.

本発明は、半導体素子を効率よく冷却する、新たな構造の半導体素子の冷却装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the cooling device of the semiconductor element of a new structure which cools a semiconductor element efficiently.

上記目的を達成するために、本発明に係る半導体素子の冷却装置は、水平配置された板状部材の上面に配置された半導体素子と、前記板状部材を挟んで前記半導体素子の直下に立設された柱状の噴出管と、前記半導体素子に近接した前記板状部材の下面から下方に突出した放熱フィンであって、前記噴出管の側方に延設された放熱フィンと、を備えた半導体素子の冷却装置であって、前記各噴出管は、前記半導体素子直下の板状部材の下面に対向して設けられた噴出口と、前記放熱フィンに対向して設けられた噴出口と、を有するものである。この構成によれば、冷却液が半導体素子直下の板状部材の下面及び放熱フィンに噴き付けられることで、効率よく冷却が行われる。 In order to achieve the above object, a cooling device for a semiconductor element according to the present invention comprises a semiconductor element disposed on an upper surface of a horizontally disposed plate-like member, and a semiconductor element standing directly below the semiconductor element with the plate-like member interposed therebetween. A columnar ejection pipe provided, and a radiation fin projecting downward from the lower surface of the plate-like member adjacent to the semiconductor element, the radiation fin extending to the side of the ejection pipe. A cooling device for a semiconductor element, wherein each of the ejection pipes is provided with an ejection opening provided to face the lower surface of the plate-like member directly below the semiconductor element, an ejection opening provided to face the radiation fin, It is what has. According to this configuration, the cooling liquid is sprayed onto the lower surface of the plate-like member directly below the semiconductor element and the radiation fins, thereby efficiently cooling.

なお、冷却液は一般的には水であるが、冷却に適した液体であればこれに限らず用いることができる。   The cooling liquid is generally water, but any liquid suitable for cooling can be used.

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第一の参考例．
図１は、第一の参考例に係る半導体モジュール１０の冷却装置２０を示す断面図である。図１（ａ）は、半導体モジュール１０及び冷却装置２０の縦断面図であり、図１（ｂ）は、冷却装置２０を図１（ａ）のＡ−Ａ面において切断した水平断面図である。また、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ面において切断した断面図となっている。 First reference example.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cooling device 20 for a semiconductor module 10 according to a first reference example . 1A is a vertical cross-sectional view of the semiconductor module 10 and the cooling device 20, and FIG. 1B is a horizontal cross-sectional view of the cooling device 20 taken along the plane AA of FIG. 1A. . FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the plane B-B in FIG.

半導体モジュール１０は、水平に配置された基板１４上に、複数の半導体素子１２を所定間隔ごとに設置して構成されている。この半導体素子１２としては様々なものがあるが、本参考例では電気自動車又はハイブリッド自動車のインバータに用いられる電力変換用の半導体素子（ＩＧＢＴ）である。 The semiconductor module 10 is configured by installing a plurality of semiconductor elements 12 at predetermined intervals on a horizontally arranged substrate 14. There are various types of the semiconductor element 12, but in this reference example, it is a semiconductor element (IGBT) for power conversion used for an inverter of an electric vehicle or a hybrid vehicle.

半導体モジュール１０の下には、冷却装置２０が密接して設けられている。この冷却装置２０では、冷却装置２０の外郭を形成するケース２１の側面に、冷却液の取込口２２が固定されており、冷却水が流れる外部の管路に接続される。半導体モジュール１０を冷却するための冷却水が、外部の管路から取込口２２を介して冷却装置２０内の取込側流路２３に取り込まれる。このとき、外部に配置されたポンプにより、取込側流路２３には強制的に冷却水が取り込まれる。ケース２１の内部は、仕切り板２４により、下側の取込側流路２３と上側の排出側流路２７の二つの領域に分けられる。   Under the semiconductor module 10, a cooling device 20 is provided in close contact. In the cooling device 20, a coolant inlet 22 is fixed to the side surface of the case 21 that forms the outline of the cooling device 20, and is connected to an external pipe line through which cooling water flows. Cooling water for cooling the semiconductor module 10 is taken into the intake-side flow path 23 in the cooling device 20 from the external pipe line via the intake port 22. At this time, the cooling water is forcibly taken into the intake-side flow path 23 by a pump disposed outside. The interior of the case 21 is divided into two regions by a partition plate 24, a lower intake side flow channel 23 and an upper discharge side flow channel 27.

仕切り板２４には、各半導体素子１２の直下の位置に、複数の柱状の噴出管２５が立設されている。この噴出管２５の下端は仕切り板２４に固定され、上端はケース２１上板に近接した位置に達している。取込側流路２３の冷却水は、各噴出管２５の下端にある開口から管路に入り、ケース２１上板下面に対向した位置にある噴出口から噴出され、各半導体素子１２直下のケース２１上板下面に噴き付けられる。各半導体素子１２に近接した位置にあるケース２１上板下面からは、アルミなど熱伝導率のよい素材で形成された薄板状の放熱フィン２６が、排出側流路２７に突出している。放熱フィン２６は各噴出管２５ごとに設けられ、各噴出管２５を管路方向に沿って各噴出管２５の中央付近まで囲う筒状の隔壁として形成されている。   A plurality of columnar ejection pipes 25 are erected on the partition plate 24 at a position directly below each semiconductor element 12. The lower end of the ejection pipe 25 is fixed to the partition plate 24, and the upper end reaches a position close to the upper plate of the case 21. The cooling water in the intake-side flow path 23 enters the pipeline from the opening at the lower end of each ejection pipe 25, and is ejected from the ejection opening at a position facing the lower surface of the upper plate of the case 21. 21 is sprayed on the lower surface of the upper plate. From the lower surface of the upper plate of the case 21 located in the vicinity of each semiconductor element 12, a thin plate-like heat radiation fin 26 made of a material having good thermal conductivity such as aluminum protrudes into the discharge side flow path 27. The radiation fin 26 is provided for each ejection pipe 25 and is formed as a cylindrical partition wall that surrounds each ejection pipe 25 up to the vicinity of the center of each ejection pipe 25 along the pipe line direction.

本参考例の特徴事項は、上記の噴出管２５及び放熱フィン２６である。すなわち、噴出管２５及び放熱フィン２６が上記のように構成されたことにより、噴出管２５から噴出された冷却液は、半導体素子１２直下のケース２１上板下面に勢いよく噴き付けられ、その後、噴出管２５と放熱フィン２６の隙間に回り込み、放熱フィン２６を伝って流れ落ちる。ケース２１上板下面及び放熱フィン２６において、冷却水の流れは速く、高い熱伝達率で半導体素子からの熱を吸収することができる。また、本参考例では、基板１４の上面に複数の半導体素子１２が配置されており、これに対応して、噴出管２５及び放熱フィン２６が各半導体素子１２ごとに設けられている。これにより、各噴出管２５から噴出した冷却水は各噴出管２５ごとに隔離され、互いに干渉することなくスムーズに下方向へ流れおちる。 The characteristic matters of this reference example are the above-mentioned ejection pipe 25 and the radiation fin 26. That is, since the ejection pipe 25 and the radiation fins 26 are configured as described above, the cooling liquid ejected from the ejection pipe 25 is vigorously sprayed on the lower surface of the upper plate of the case 21 directly below the semiconductor element 12. It goes around the gap between the ejection pipe 25 and the radiation fin 26 and flows down along the radiation fin 26. In the case 21 upper plate lower surface and the radiation fins 26, the flow of the cooling water is fast, and heat from the semiconductor element can be absorbed with a high heat transfer coefficient. Further, in this reference example , a plurality of semiconductor elements 12 are arranged on the upper surface of the substrate 14, and the ejection pipes 25 and the radiation fins 26 are provided for each semiconductor element 12 correspondingly. Thereby, the cooling water ejected from each ejection pipe 25 is isolated for each ejection pipe 25 and smoothly flows downward without interfering with each other.

また、本参考例では、放熱フィン２６は、図２の斜視図に示されるような、密接した多数の六角柱状の領域を形成するハニカム形状の放熱フィン２６であり、六角柱状の各領域内に噴出管２５が一つずつ配置されている。ハニカム形状の放熱フィン２６とすることにより、多数の噴出管２５を密集して配置することができる。また、放熱フィン２６の熱伝達に有効な面積を広くすることができる。 Further, in this reference example , the radiating fins 26 are honeycomb-shaped radiating fins 26 that form a large number of closely spaced hexagonal columnar regions as shown in the perspective view of FIG. One ejection pipe 25 is arranged one by one. By using the radiating fins 26 having a honeycomb shape, a large number of jet pipes 25 can be arranged densely. In addition, the area effective for heat transfer of the radiation fins 26 can be widened.

第二の参考例．
次に、図３及び図４を参照して、本発明の第二の参考例に係る半導体モジュール１０の冷却装置３０について説明する。図３は、第二の参考例に係る半導体モジュール１０の冷却装置３０を示す断面図である。第一の参考例と同じく、図３（ａ）が縦断面図であり、図３（ｂ）が水平断面図である。 Second reference example.
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the cooling device 30 of the semiconductor module 10 which concerns on the 2nd reference example of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the cooling device 30 of the semiconductor module 10 according to the second reference example . As in the first reference example , FIG. 3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a horizontal sectional view.

第二の参考例において、半導体モジュール１０、ケース３１、取込口３２、仕切り板３４、噴出管３５及び排出口３８は第一の参考例と同じであり、放熱フィン３６が第一の参考例と異なる。放熱フィン３６は、噴出管３５を中心として径方向に積層配置された円筒形状の複数のフィンであり、仕切り板３４からケース３１上板まで立設され、噴出管３５周囲の領域を覆っている。 In the second reference example , the semiconductor module 10, the case 31, the intake port 32, the partition plate 34, the ejection pipe 35, and the discharge port 38 are the same as in the first reference example , and the radiating fins 36 are the first reference example. And different. The heat radiating fins 36 are a plurality of cylindrical fins stacked in the radial direction around the ejection pipe 35, and are erected from the partition plate 34 to the upper plate of the case 31 to cover the area around the ejection pipe 35. .

図４は、放熱フィン３６の水平断面を拡大して示す断面図である。噴出管３５の周囲には、複数の円筒形状のフィン３６Ａ〜Ｃが間隙をもって積層配置されている。各フィン３６Ａ〜Ｃの壁面には、仕切り板３４からケース３１上面に渡って所定角度ごとに複数のスリットが形成されている。これらのスリットは、フィン３６Ａ〜Ｃごとに、互いに周方向の位置をずらして形成されている。これらのスリットにより、フィン３６Ａ〜Ｃ間の間隙が連通される。   FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the horizontal cross section of the radiating fin 36. A plurality of cylindrical fins 36 </ b> A to 36 </ b> C are stacked with a gap around the ejection pipe 35. A plurality of slits are formed on the wall surfaces of the fins 36 </ b> A to 36 </ b> C at predetermined angles from the partition plate 34 to the upper surface of the case 31. These slits are formed by shifting the positions in the circumferential direction for each of the fins 36A to 36C. The gaps between the fins 36 </ b> A to 36 </ b> C are communicated by these slits.

図４において冷却水の流れを矢印で示す。噴出管３５から噴出された冷却水が内側のフィン３６Ａを伝って流れ落ちるとき、その一部がスリットを通過してフィン３６Ａ，３６Ｂ間の間隙に流出し、その間隙をフィン３６Ａ，３６Ｂを伝って流れ落ちる。さらに、冷却水は間隙を流れ落ちつつ、その一部が外側のフィン３６Ｂ，３６Ｃ間の間隙に流出し、フィン３６Ｂ，３６Ｃを伝って流れ落ち、最終的には外側のフィン３６Ｃのスリットから排出側流路３７に流出する。   In FIG. 4, the flow of cooling water is indicated by arrows. When the cooling water ejected from the ejection pipe 35 flows down through the inner fin 36A, a part thereof passes through the slit and flows into the gap between the fins 36A and 36B, and the gap travels through the fins 36A and 36B. run down. Further, while the cooling water flows down the gap, a part of the cooling water flows into the gap between the outer fins 36B and 36C, flows down through the fins 36B and 36C, and finally flows out from the slit of the outer fin 36C. It flows out to the road 37.

本参考例の特徴事項は、上記のように階層的に噴出管３５を囲う放熱フィン３６Ａ〜Ｃである。半導体モジュール１０からの熱は各フィン３６Ａ〜３６Ｃに伝わり、フィン３６Ａ〜３６Ｃ間を流れる冷却水により効率よく冷却が行われる。なお、本参考例では、積層されたフィン３６Ａ〜３６Ｃは円筒形状の部材としたが、中空の断面を有する管状の部材を積層したものであれば同様に効率のよい冷却を行うことができる。また、フィン３６Ａ〜３６Ｃのスリットは、徐々に冷却水を外側に流出させるものであれば、他の形状の通路としてもよい。 The characteristic matter of this reference example is the radiation fins 36A to 36C that hierarchically surround the ejection pipe 35 as described above. The heat from the semiconductor module 10 is transmitted to the fins 36A to 36C, and is efficiently cooled by the cooling water flowing between the fins 36A to 36C. In the present reference example , the laminated fins 36A to 36C are cylindrical members. However, as long as tubular members having a hollow cross section are laminated, efficient cooling can be similarly performed. Moreover, the slits of the fins 36A to 36C may be passages having other shapes as long as the cooling water gradually flows out to the outside.

また、上記の積層配置された放熱フィン３６Ａ〜３６Ｃは、半導体素子１２からの熱流束の密度に応じてその間隙を決定してもよい。例えば、半導体素子１２の直下は熱流束が大きいため、フィン３６Ａ〜３６Ｃの間隙を小さくし、半導体素子１２から離れた熱流束の小さい位置ではフィン３６Ａ〜３６Ｃの間隙を大きくすればよい。このように熱流束の密度に応じてフィン３６Ａ〜３６Ｃの間隙を決定することにより、各フィン３６Ａ〜Ｃに対して必要なだけ冷却を行うことができる。   Further, the gap between the heat dissipating fins 36 </ b> A to 36 </ b> C arranged in a stacked manner may be determined according to the density of heat flux from the semiconductor element 12. For example, since the heat flux is large immediately below the semiconductor element 12, the gap between the fins 36 </ b> A to 36 </ b> C may be reduced, and the gap between the fins 36 </ b> A to 36 </ b> C may be increased at a position with a small heat flux away from the semiconductor element 12. Thus, by determining the gaps between the fins 36A to 36C according to the density of the heat flux, the fins 36A to 36C can be cooled as much as necessary.

本発明の実施形態．
次に、図５及び図６を参照して、本発明の実施形態に係る半導体モジュール１０の冷却装置４０について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る半導体モジュール１０の冷却装置４０を示す断面図である。第一の参考例と同じく、図５（ａ）が縦断面図であり、図５（ｂ）が水平断面図である。 Embodiment of the present invention .
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, it will be described cooling apparatus 40 of the semiconductor module 10 according to the implementation embodiments of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the cooling device 40 of the semiconductor module 10 according to the embodiment of the present invention . As in the first reference example, FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a horizontal sectional view.

本発明の実施形態において、半導体モジュール１０、ケース４１、取込口４２、仕切り板４４及び排出口４８は第一の参考例と同じであり、噴出管４５及び放熱フィン４６が第一の参考例と異なる。本発明の実施形態では、噴出管４５は、中空板状の複数の突出部材であり、半導体素子の直下に、互いに平行に積層配置されている。また、放熱フィン４６は板状の部材であり、隣接した２つの噴出管４５の間にそれぞれ一つずつ配置されている。 In the embodiment of the present invention , the semiconductor module 10, the case 41, the intake port 42, the partition plate 44, and the discharge port 48 are the same as those in the first reference example, and the ejection pipe 45 and the radiation fin 46 are the first reference example. And different. In the embodiment of the present invention , the ejection pipes 45 are a plurality of hollow plate-like projecting members, and are laminated and arranged in parallel with each other immediately below the semiconductor element. Moreover, the radiation fins 46 are plate-shaped members, and are arranged one by one between two adjacent ejection pipes 45.

図６は、噴出管４５の上端を拡大した断面図である。噴出管４５の上端はケース４１上板下面及び放熱フィン４６に近接して配置されており、噴出管４５の上端上部にはケース４１上板下面に対向した噴出口４９Ａが一つ設けられ、噴出管４５の上端側部には両側面方向の放熱フィン４６に対向した二つの噴出口４９Ｂ，Ｃが設けられている。これらの噴出口４９Ａ〜Ｃは円形状の穴であり、その直径は噴出管４５の流路幅より細く絞られている。よって、各噴出口４９Ａ〜４９Ｃからは冷却水が勢いよくケース４１上面及び放熱フィン４６に噴き付けられ、その後放熱フィン４６を伝って下方向へ流れおちる。   FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the upper end of the ejection pipe 45. The upper end of the ejection pipe 45 is disposed close to the lower surface of the upper plate of the case 41 and the radiating fin 46, and one upper outlet 49A facing the lower surface of the upper plate of the case 41 is provided at the upper upper end of the ejection pipe 45. At the upper end side of the tube 45, two jet outlets 49B and C facing the heat dissipating fins 46 on both sides are provided. These jet outlets 49 </ b> A to 49 </ b> C are circular holes, and the diameter thereof is narrower than the flow path width of the jet pipe 45. Therefore, the cooling water is vigorously sprayed from the jet ports 49 </ b> A to 49 </ b> C to the upper surface of the case 41 and the heat radiation fins 46 and then flows downward through the heat radiation fins 46.

本実施形態の特徴事項は、上記のように構成された噴出管４５及び放熱フィン４６である。すなわち、噴出口４９Ａ〜Ｃがケース４１上板下面及び放熱フィン４６に対向し、冷却液がケース４１上板下面及び放熱フィン４６に噴き付けられることで、噴流による高い熱伝達率を得ることができる。なお、上記の特徴を有するものであれば、本実施形態に限らず他の構成としてもよい。例えば、噴出管４５及び放熱フィン４６を第一、第二の参考例と同じ構成としてもよい。 The features of the present embodiment are the ejection pipe 45 and the heat radiating fins 46 configured as described above. That is, the jet outlets 49A to 49C face the lower surface of the upper plate of the case 41 and the radiating fins 46, and the coolant is sprayed onto the lower surface of the upper plate of the case 41 and the radiating fins 46, thereby obtaining a high heat transfer coefficient by the jet flow. it can. In addition, as long as it has said characteristic, it is good not only as this embodiment but another structure. For example, the ejection pipe 45 and the heat radiation fin 46 may have the same configuration as the first and second reference examples .

第三の参考例．
次に、図７を参照して、本発明の第三の参考例に係る半導体モジュール１０の冷却装置５０について説明する。図７は、第三の参考例に係る半導体モジュール１０の冷却装置５０を示す断面図である。第一の参考例と同じく、図７（ａ）が縦断面図であり、図７（ｂ）が水平断面図である。 Third reference example .
Next, with reference to FIG. 7, the cooling device 50 of the semiconductor module 10 which concerns on the 3rd reference example of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the cooling device 50 of the semiconductor module 10 according to the third reference example . As in the first reference example, FIG. 7A is a longitudinal sectional view, and FIG. 7B is a horizontal sectional view.

第三の参考例では、ケース５１内部には複数の仕切り板５４がその板面を垂直にして配置されており、これらの仕切り板５４によりケース５１内に蛇行した流路が形成されている。流路の途中には、複数の薄板状の放熱フィン５６が冷却水の流れ方向に沿って配置されている。特に、半導体素子１２の直下付近では、放熱フィン５６が多く設けられている。 In the third reference example , a plurality of partition plates 54 are arranged inside the case 51 with their plate surfaces vertical, and a meandering flow path is formed in the case 51 by these partition plates 54. In the middle of the flow path, a plurality of thin plate-like heat radiation fins 56 are arranged along the flow direction of the cooling water. In particular, a large number of heat dissipating fins 56 are provided in the vicinity immediately below the semiconductor element 12.

半導体素子１２直下の位置で、ケース５１上板下面には冷却液流路に突出した凸部５３が設けられている。この凸部５３により流路断面積が小さくなり、流路に絞り５５が形成され、絞り５５における冷却液の流速が大きくなる。これにより半導体素子１２の直下においてケース５１上板から冷却液への熱伝達率が大きくなり、良好に冷却が行われる。また、凸部５３により、半導体素子１２からの熱は大きな表面積で冷却液に伝達されるため効率がよい。また、凸部５３は半導体素子１２の直下にのみ配置されているため、冷却液の流れの圧損は低く抑えられている。   At a position directly below the semiconductor element 12, a convex portion 53 protruding into the coolant flow path is provided on the lower surface of the upper plate of the case 51. This convex portion 53 reduces the cross-sectional area of the flow path, forms a throttle 55 in the flow path, and increases the flow rate of the coolant in the throttle 55. As a result, the heat transfer rate from the upper plate of the case 51 to the coolant is increased just below the semiconductor element 12, and cooling is performed satisfactorily. Moreover, since the heat from the semiconductor element 12 is transmitted to the coolant with a large surface area by the convex portion 53, the efficiency is high. Moreover, since the convex part 53 is arrange | positioned only under the semiconductor element 12, the pressure loss of the flow of a cooling fluid is restrained low.

また、この凸部５３は表面が略円弧形状であり、その略円弧形状の曲率半径は流路高さと同程度又はそれ以上の大きさである。このような形状であることにより、冷却液はスムーズに絞り５５を通過することができる。なお、凸部５３はケース５１下板に設けることもできるが、ケース５１上板に設けたほうが凸部５３による熱の広がりの効果による性能向上効果が大きくなる。   Further, the surface of the convex portion 53 has a substantially arc shape, and the radius of curvature of the substantially arc shape is approximately the same as or larger than the channel height. With such a shape, the coolant can pass through the throttle 55 smoothly. In addition, although the convex part 53 can also be provided in the case 51 lower board, the performance improvement effect by the effect of the spreading | diffusion of the heat by the convex part 53 will become larger if it provides in the case 51 upper board.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、等価な範囲で様々な変形が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within an equivalent range.

第一の参考例に係る半導体モジュールの冷却装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling device of the semiconductor module which concerns on a 1st reference example. 冷却装置に配置されるハニカム形状のフィンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the honeycomb-shaped fin arrange | positioned at a cooling device. 第二の参考例に係る半導体モジュールの冷却装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling device of the semiconductor module which concerns on a 2nd reference example. 複数の層からなるフィンの周囲における冷却媒体の流れを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the flow of the cooling medium in the circumference | surroundings of the fin which consists of a several layer. 本発明の実施形態に係る半導体モジュールの冷却装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling device of the semiconductor module which concerns on embodiment of this invention . 本発明の実施形態に係る半導体モジュールの冷却装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling device of the semiconductor module which concerns on embodiment of this invention . 第三の参考例に係る半導体モジュールの冷却装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cooling device of the semiconductor module which concerns on a 3rd reference example .

符号の説明Explanation of symbols

１０ 半導体モジュール、１２ 半導体素子、１４ 基板、２０ 冷却装置、２１ ケース、２２ 取込口、２３ 流入側通路、２４ 仕切り板、２５ 噴出管、２６ 放熱フィン、２７ 流出側通路、２８ 排出口。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor module, 12 Semiconductor element, 14 Board | substrate, 20 Cooling device, 21 Case, 22 Intake port, 23 Inflow side channel | path, 24 Partition plate, 25 Jet pipe, 26 Radiation fin, 27 Outflow side channel | path, 28 Outlet port.

Claims (1)

水平配置された板状部材の上面に配置された半導体素子と、
前記板状部材を挟んで前記半導体素子の直下に立設された柱状の噴出管と、
前記半導体素子に近接した前記板状部材の下面から下方に突出した放熱フィンであって、前記噴出管の側方に延設された放熱フィンと、
を備えた半導体素子の冷却装置であって、
前記各噴出管は、前記半導体素子直下の板状部材の下面に対向して設けられた噴出口と、前記放熱フィンに対向して設けられた噴出口と、を有することを特徴とする半導体素子の冷却装置。 A semiconductor element disposed on the upper surface of a horizontally disposed plate-shaped member;
A columnar ejection pipe erected directly below the semiconductor element across the plate-like member;
A radiating fin projecting downward from the lower surface of the plate-like member adjacent to the semiconductor element, the radiating fin extending to the side of the ejection pipe; and
A cooling device for a semiconductor element comprising:
Each of the jet pipes has a jet port provided to face the lower surface of the plate-like member directly below the semiconductor element, and a jet port provided to face the radiation fin. Cooling system.
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