JP7231921B2 - 熱伝導構造体、熱拡散装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る熱伝導構造体10及び熱伝導構造体10に熱伝達対象物である半導体素子56が取り付けられた構造を示す斜視図である。図1では、熱伝導構造体10を半導体素子56の中央で切断した断面図が示されている。また、図2は、熱伝導構造体10が備えるグラファイト構造体11を示す斜視図である。なお、半導体素子56は、例えば、パワー半導体やパワーモジュールなどのように、駆動することにより熱を発する発熱体である。また、以下の実施形態では、発熱体である半導体素子56から熱を吸熱して冷却する用途として熱伝導構造体10を用いる例を説明するが、熱伝導構造体10から熱伝達対象物に熱を伝達して当該熱伝達対象物を加熱する用途に熱伝導構造体10が用いられてもよい。
以下、図6及び図7を参照して、本発明の第2実施形態に係る熱伝導構造体101について説明する。ここで、図6は、熱伝導構造体101が備えるグラファイト構造体111を模式的に示す斜視図である。図7は、熱伝導構造体101の平面図である。本実施形態では、図6に示すように、熱伝導構造体101(図7参照)は、2つのグラファイト構造体11の各側端面16が接合されたグラファイト構造体111を有する。具体的には、グラファイト構造体111は、2つのグラファイト構造体11における方向Xb側の側端面16A同士が互いに接合されている。熱伝導構造体101は、このグラファイト構造体111の全周面に被覆層20が形成されることにより構成される。その他の構成については、第1実施形態の構成と同様である。
以下、図8を参照して、本発明の第3実施形態に係る熱伝導構造体102について説明する。ここで、図8は、熱伝導構造体102を示す平面図である。本実施形態では、図8に示すように、熱伝導構造体102は、4つのグラファイト構造体11の各側端面が接合された平面視で正方形状のグラファイト構造体112を有する。グラファイト構造体112における各グラファイト構造体11それぞれは、傾斜方向Xaが正方形の角部へ向かうように、グラフェンシート15が積層されたものである。その他の構成については、第1実施形態及び第2実施形態の構成と同様である。
10A :上面
10B :取付領域
10C :下面
11 :グラファイト構造体
11A :上面
11B :下面
15 :グラフェンシート
16 :側端面
16A :側端面
17 :側端面
18 :グラファイトブロック
20 :被覆層
30 :孔部
50 :冷却拡散装置
56 :半導体素子
57 :放熱体
60 :半導体モジュール
101 :熱伝導構造体
102 :熱伝導構造体
111 :グラファイト構造体
112 :グラファイト構造体
Claims (7)
- 複数のグラフェンシートが積層されてなる二つのグラファイト構造体を備え、
前記二つのグラファイト構造体それぞれにおいて、前記グラファイト構造体の外周面のうちの少なくとも一つの表面であり熱伝達対象物が取り付けられる側の平坦な第1表面は、前記第1表面に前記グラフェンシートのエッジ部が現れるように、前記グラフェンシートのベーサル面に対して所定の傾斜角度で交差しており、
前記二つのグラファイト構造体それぞれは、前記グラファイト構造体の内部を前記ベーサル面に沿って前記第1表面へ向かう方向側の側端面が互いに接合されており、
接合された前記二つのグラファイト構造体それぞれの前記第1表面を覆う被覆部を備えることを特徴とする熱伝導構造体。 - 複数のグラフェンシートが積層されてなる四つのグラファイト構造体を備える熱伝導構造体であって、
前記四つのグラファイト構造体それぞれは、平面視で正方形状に形成されており、
前記熱伝導構造体は、前記四つのグラファイト構造体それぞれの側端面が互いに接合されることによって全体として平面視で正方形状に形成されており、
接合された前記四つのグラファイト構造体それぞれの外周面のうちの少なくとも一つの表面であり熱伝達対象物が取り付けられる側の平坦な第1表面を覆う被覆部を備え、
接合された前記四つのグラファイト構造体それぞれにおいて、前記第1表面は、前記第1表面に前記グラフェンシートのエッジ部が現れるように、前記グラフェンシートのベーサル面に対して所定の傾斜角度で交差しており、
接合された前記四つのグラファイト構造体それぞれの前記グラフェンシートは、前記熱伝導構造体の前記被覆部の表面の中央に位置する角部から前記熱伝導構造体の各角部へ向けて前記グラファイト構造体の内部を斜め下方に延在していることを特徴とする熱伝導構造体。 - 前記グラファイト構造体は、前記第1表面に平行な第2表面を含む形状に形成されており、
前記被覆部は、前記第1表面及び前記第2表面を含む前記外周面に現れる前記グラフェンシートの前記エッジ部と密着した状態で前記外周面に形成されている、請求項1又は2に記載の熱伝導構造体。 - 前記グラファイト構造体は、
前記第1表面から前記グラファイト構造体の内部へ穿孔された孔部を有し、
前記被覆部が前記第1表面から前記孔部の内面に至って形成されている、請求項1から3のいずれかに記載の熱伝導構造体。 - 前記孔部は、前記グラファイト構造体を前記第1表面から前記第1表面の反対側の第2表面に貫通している、請求項4に記載の熱伝導構造体。
- 請求項1から5のいずれかに記載の熱伝導構造体を備え、
前記熱伝導構造体の前記被覆部の表面の中央に定められた取付領域に取り付けられる熱伝達対象物から伝達される熱を拡散する熱拡散装置。 - 熱伝導構造体と、前記熱伝導構造体に取り付けられた発熱体としての半導体素子と、を備える半導体モジュールであって、
前記熱伝導構造体は、
複数のグラフェンシートが積層されてなるグラファイト構造体と、
前記グラファイト構造体の外周面のうちの少なくとも一つの平坦な第1表面を覆う被覆部と、を備え、
前記被覆部の表面における一方側の端部に定められた取付領域に前記半導体素子が取り付けられており、
前記グラファイト構造体の前記第1表面は、前記第1表面に前記グラフェンシートのエッジ部が現れるように、前記グラフェンシートのベーサル面に対して所定の傾斜角度で交差しており、
前記グラフェンシートは、前記エッジ部から前記被覆部の表面における他方側へ向けて前記グラファイト構造体の内部を斜め下方に延在していることを特徴とする半導体モジュール。
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