JPWO2011136362A1 - 放熱装置および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このように構成した放熱装置Hでは、冷媒供給源から供給された冷媒が供給パイプP1から第1連通路R1に流入するとともに、その冷媒は第1連通路R1を介してそれぞれ冷媒流路Tへ流入する。それぞれ冷媒流路Tに流入した冷媒は、第2連通路R2に向かって同一方向に流れる。金属板11を介して放熱装置Hに、つまりフィンFに伝達された半導体素子12の熱は、このように冷媒流路Tを流れる冷媒へと放熱される。そしてフィンFとの熱交換後の冷媒は、冷媒流路Tから第2連通路R2へ到達し、排出パイプP2から放熱装置Hの外部に排出される。図3に示すように、本実施形態の放熱装置Hにおいて冷媒は、放熱装置Hの上面(搭載面15)つまり金属板11との放熱装置Hの接合面から、放熱装置Hの内部に流入し、放熱装置Hの内部を通過した後、再び放熱装置Hの上面(搭載面15)から排出される。また本実施形態の放熱装置Hは、セラミック材料で形成されていることから、冷却機能に加えて絶縁機能も有することになる。
以下に説明するように、図12(a)や図12(b)に示した冷媒流路Tの側面T1の、好ましい矩形波状の寸法について調査した。図14(a)と図14(b)とを用いつつ説明する。
Claims (13)
- セラミックからなる基体と、前記基体の内部に冷媒を流す冷媒流路とを備える放熱装置であって、
前記基体は、複数枚のセラミックシートを積層してなる積層体が焼成されることで形成され、前記複数枚のセラミックシートは、前記冷媒流路を構成する複数本のスリットが形成されたセラミックシートと、前記冷媒流路と外部とを互いに連通する連通路が形成されたセラミックシートとを含む
ことを特徴とする、放熱装置。 - 前記基体は、冷却対象物が搭載される搭載面を有し、
前記連通路が有する冷媒流入口と冷媒排出口とは、前記搭載面に開口している、
請求項1記載の放熱装置。 - 前記基体は、冷却対象物が搭載される搭載面を有し、
前記基体を前記搭載面から平面視した場合に、前記冷媒流路は波線状に形成されている、
請求項1または2記載の放熱装置。 - 前記複数本のスリットが形成された前記セラミックシートは、機械的強度の高い材料で形成されている、
請求項1〜3何れか一項記載の放熱装置。 - 前記冷媒流路には、前記スリットの延設方向に前記スリットを仕切る少なくとも1つの仕切りが設けられている、
請求項1〜4何れか一項記載の放熱装置。 - 複数の前記仕切りは、少なくとも1つの梯子状の連を構成し、
前記スリットの延設方向に延びかつ前記セラミックシートの積層方向に延びる断面で前記冷媒流路を視たときに、複数の前記仕切りが、前記セラミックシートの積層の順に順次ズレて配設されることによって、前記梯子状の連は構成される、
請求項5記載の放熱装置。 - 前記スリットの延設方向に延びかつ前記セラミックシートの積層方向に延びる断面で前記冷媒流路を視たときに、前記放熱装置は、前記搭載面とは反対側に位置する底板部を有し、
前記底板部は、前記冷媒流路の底面を区画形成し、
前記冷媒流路の底面は、前記搭載面に向かって突出する突状部を備える、
請求項6記載の放熱装置。 - 前記スリットの延設方向に対して垂直な断面で前記冷媒流路を視たときに、前記冷媒流路の両側面は、前記スリットと前記基体との間の一対の境界線を規定し、
前記一対の境界線は、前記スリットを挟んで互いに対称性があるように折れ曲がりかつそれぞれ矩形を覆うように折れ曲がる形状を呈している、
請求項1〜7何れか一項記載の放熱装置。 - 前記スリットの延設方向に対して垂直な断面で前記冷媒流路を視たときに、前記冷媒流路の両側面は、前記スリットと前記基体との間の一対の境界線を規定し、
前記一対の境界線は、双方とも同一方向に折れ曲がりかつそれぞれ矩形を覆うように折れ曲がる形状を呈している、
請求項1〜7何れか一項記載の放熱装置。 - 前記冷媒流路には、当該冷媒流路を幅方向または高さ方向に窄める少なくとも1つの狭窄部が設けられている、
請求項1〜9何れか一項記載の放熱装置。 - 半導体素子と;
前記半導体素子が実装された金属板と;
前記金属板が接合される請求項1〜10何れか一項記載の放熱装置と
を備える半導体装置であって、
前記放熱装置の前記基体は、冷却対象物が搭載される搭載面を有し、
前記金属板が前記搭載面に接合されることによって前記半導体装置は構成された
ことを特徴とする、半導体装置。 - 前記連通路の冷媒流入口には、前記冷媒を前記冷媒流路へ供給する供給パイプが設けられ、
前記連通路の冷媒排出口には、前記冷媒流路を通過した冷媒を、外部に排出する排出パイプが設けられ、
前記供給パイプと前記排出パイプとは、軟質材料によって形成された、
請求項11記載の半導体装置。 - 前記放熱装置は、冷媒が供給される冷媒供給部と、冷媒が排出される冷媒排出部と、前記搭載面とは反対側に位置する前記底板部とを有し、
前記底板部は、前記冷媒流路の底面を区画形成し、
前記冷媒流路には、前記スリットを当該スリットの延設方向に仕切る複数の前記仕切りが設けられ、
複数の前記仕切りは、少なくとも1つの梯子状の連を構成し、
前記スリットの延設方向に延びかつ前記セラミックシートの積層方向に延びる断面で前記冷媒流路を視たときに、複数の前記仕切りが、前記セラミックシートの積層の順に順次ズレて配設されることによって、前記梯子状の連は構成され、
前記梯子状の連が、前記冷媒供給部から前記冷媒排出部への前記冷媒流路の流れ方向に沿って前記冷媒流路の底面に近付くように傾斜するように、前記梯子状の連を構成する複数の前記仕切りは配置される、
請求項11記載の半導体装置。
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