TWI527168B - 冷卻裝置及使用該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組 - Google Patents

冷卻裝置及使用該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組 Download PDF

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Description

冷卻裝置及使用該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組
本發明係關於一種冷卻裝置及使用該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組，特別是關於搭載有功率半導體晶片(power semiconductor chip)之功率模組的冷卻裝置。
以往，揭示有以下技術：在馬達驅動中，主要係以搭載有功率半導體晶片之功率模組來構成反向器電路，並切換直流電力而轉換為交流電力，以進行控制(專利文獻1)。電流雖會瞬間地僅流動至功率模組內之特定的數個晶片而發熱，但發熱之晶片會瞬間地切換，通常晶片會均等地發熱。另一方面，特別是在伺服馬達(servo motor)之驅動中，如重量物之保持等、並未伴隨馬達之旋轉而將電力供給至馬達之情形很多。在此情形下，電流會集中流通於模組內之特定的數個晶片，且發熱量局部地增大。即使在此情形下，亦要求一種可效率佳地將熱急速地擴散而散熱之具有高散熱特性的冷卻裝置。
就此種冷卻裝置而言，以往係使用導熱率高之材料，且作成為散熱特性高之構造者。例如在專利文獻1中，以2層之石墨層來構成散熱板，以獲得在第1層於水平方向較高之導熱率、在第2層於垂直方向較高之導熱率，而提升散熱特性。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2012-069670號公報
然而，依據前述習知技術，藉由寬能隙(wide band gap)半導體之使用等，模具會小型化，當發熱量大之數個晶片接近地配置時，會有發生晶片間之熱干渉而造成彼此變成高溫之問題。
在專利文獻1中，由於第1層之石墨層的垂直方向的導熱率較低，因此不得不使第1層之垂直方向的厚度變薄。因此，朝水平方向之導熱特性亦劣化，難以即時且均勻地將熱擴散至散熱器(heat sink)之端部。如此，導熱率高之方向限於2方向，因此會有難以將熱擴散至散熱器整體的問題。
本發明係有鑑於習知技術之問題點而研創者，其目的係在於獲致一種在不會於發熱之晶片間產生熱干渉之情形下即時地將熱擴散至散熱器之冷卻裝置及使用 該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組。
為了要解決上述課題並達成目的，本發明之冷卻裝置係用以將具備發熱之第1及第2晶片之功率模組予以冷卻者，其具備供前述功率模組密接而安裝之具有基底面之散熱器，前述散熱器係具備：具有前述基底面之本體；及導熱率比前述本體高之第1及第2高導熱體；前述第1及第2晶片係分別抵接在前述第1及第2高導熱體之一端，透過前述第1及第2高導熱體分別連接在獨立之熱分散路徑。
本發明之冷卻裝置係即使發熱量在特定之數個晶片局部地增大時，亦可發揮以下效果：發熱量最大之第1晶片係可在幾乎不會受到發熱量第二大之第2晶片之影響的情形下進行冷卻，且可即時且均勻地將熱擴散至散熱器整體。
1‧‧‧本體
1A‧‧‧基底面
1B‧‧‧平板鰭片形成面
2‧‧‧散熱器
2a1、2b1‧‧‧第1異向性高導熱體
2a2、2b2‧‧‧第2異向性高導熱體
3‧‧‧平板鰭片
10‧‧‧冷卻裝置
20‧‧‧功率模組
21‧‧‧配線基板
22a‧‧‧第1晶片
22b1、22b2‧‧‧第2晶片
22c1、22c2、22c3‧‧‧第3晶片
31‧‧‧第1平板導熱管
32‧‧‧第2平板導熱管
33‧‧‧蒸氣流路
34‧‧‧安裝孔
35‧‧‧螺絲
第1-1圖係顯示本發明實施形態1之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第1-2圖係顯示本發明實施形態1之附有冷卻裝置之功率模組的主要部分放大斜視圖。
第2-1圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之其他例的放大斜視圖。
第2-2圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之其他例的放大斜視圖。
第2-3圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之其他例的放大斜視圖。
第2-4圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之其他例的放大斜視圖。
第2-5圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之其他例的放大斜視圖。
第3圖係顯示本發明實施形態2之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第4圖係顯示本發明實施形態3之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第5圖係顯示本發明實施形態4之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第6圖係顯示本發明實施形態5之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第7圖係顯示本發明實施形態6之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。
第8圖係顯示本發明實施形態6之平板狀加熱器管的斜視圖。
以下，根據圖式詳細地說明本發明之冷卻裝置及使用該冷卻裝置之附冷卻裝置的功率模組之實施形態。此外，本發明並非由該實施形態所限定，在不脫離本 發明之要旨的範圍內可適當地進行變更。在以下所示之圖式中，為了容易理解，會有各構件之縮尺與與實際情況不同之情形。
實施形態1
第1-1圖係顯示本實施形態1之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。第1-2圖係顯示本實施形態1所使用之功率模組的主要部分放大斜視圖。如第1-1圖所示，本實施形態1之附有冷卻裝置之功率模組100係由功率模組20及用以冷卻該功率模組20之冷卻裝置10所構成。冷卻裝置10係具備供功率模組20密接安裝之具有基底面1A的散熱器2。散熱器2係具備：具有基底面1A之本體1；及其導熱率比本體1高之第1及第2高導熱體(第1及第2異向性高導熱體2a1、2a2、2b1、2b2)。第1及第2晶片係分別與第1及第2高導熱體的一端抵接，且經由第1及第2異向性高導熱體，如箭頭所示分別連接在獨立之2組群的熱分散路徑。
冷卻裝置10係具有包含以例如鋁(aluminum)所構成之複數個平板鰭片(fin)3及本體1的散熱器2。再者，在基底本體1之與平板鰭片3的形成面1B相反之面的基底面1A，設置有功率模組20。功率模組20係構成例如反相器電路且將直流電力進行切換而轉換為交流電力以控制馬達驅動者。該功率模組20係在配線基板21搭載有6個晶片，該晶片係由作為發熱體之功率半導體所構成。通常，電流雖會瞬間地僅流動至功率模組20內之特定的數 個晶片而發熱，但發熱之晶片會瞬間地切換，且晶片會均等地發熱。另一方面，例如在伺服馬達之驅動中，亦有如重量物之保持等、並未伴隨馬達之旋轉而將電力供給至馬達之情形。在此情形下，電流會集中流通於模組內之特定的數個晶片，且發熱量局部地增大。如此，功率模組20係由在發熱局部地集中之情形時發熱量最大之第1晶片22a、發熱量第二大之第2晶片22b1、22b2、發熱量最小之第3晶片22c1、22c2、22c3的6個晶片所構成。
晶片佈局(layout)係配置成：第1晶片22a與第2晶片22b1、第2晶片22b2並未彼此鄰接，且第1晶片22a與第3晶片22c1、第3晶片22c3彼此鄰接。再者，在包含第1晶片22a之y方向的行，並未配置有第2晶片22b1、及第2晶片22b2。
在包含第1晶片22a之區域的正下方，設置第1異向性高導熱體2a1、第1異向性高導熱體2b1，在包含第2晶片22b1、第2晶片22b2之區域的正下方，設置有第2異向性高導熱體2a2、第2異向性高導熱體2b2。此外，在功率模組20之正下方，配置有導熱率在y方向及z方向較高，且在x方向較小之第1異向性高導熱體2a1、第2異向性高導熱體2a2，而在前述異向性高導熱體之下，配置有導熱率在x方向及z方向較高，且在y方向較小之第1異向性高導熱體2b1、第2異向性高導熱體2b2，且與散熱器2密接。異向性高導熱體係可使用導熱率高之方向的導熱率為1000W/mK以上之例如石墨系材料。
在該冷卻裝置10中，如上所述電流集中流動於特定之數個晶片時，第1晶片22a之發熱量瞬間/局部地最大，第2晶片22b1與第2晶片22b2之發熱量第二大，第3晶片22c1、第3晶片22c2、第3晶片22c3幾乎不發熱。因此，第1晶片22a之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1異向性高導熱體2a1，且朝y方向與z方向擴散，且藉由第1異向性高導熱體2b1朝x方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第2異向性高導熱體2a2，且朝y方向與z方向擴散，且藉由第2異向性高導熱體2b2朝x方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，高導熱體係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，而構成獨立之2組群的熱分散路徑。因此，當發熱量在切換動作中瞬間地增大時，第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱係主要在第2異向性高導熱體2a2、第2異向性高導熱體2b2之內部擴散。若高導熱體未被分斷，則第2晶片22b1、第2晶片22b2之2個晶片會發熱，因此發熱面積廣，熱容易擴散至第1晶片22a之正下方的區域，且對第1晶片22a之冷卻造成影響。相對於此，在本實施形態中，由於高導熱體被分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入 至第1晶片22a之正下方的區域。因此，第1晶片22a之發熱係有效率地在第1異向性高導熱體2a1、第1異向性高導熱體2b1之內部擴散，且可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
此外，由於第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱量的合計與第1晶片22a之發熱量大致相同，因此傳導至被分斷之高導熱體的熱量變得同等，而可均勻地將熱擴散至散熱器2整體，且可有效率地進行冷卻。
第2-1圖至第2-5圖係顯示本發明實施形態1之功率模組之變形例的斜視圖。晶片因切換動作而發熱的構成並不限定在第1-1圖至第1-2圖所示之佈局構成，如第2-1圖至第2-5圖所示，只要配置成第1晶片22a與第2晶片22b1、第2晶片22b2並未彼此鄰接，且第1晶片22a與第3晶片22c1、第3晶片22c3彼此鄰接即可。
實施形態2
第3圖係顯示本發明實施形態2之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。如第3圖所示，在實施形態2中，將積層之高導熱體的順序設為相反。在功率模組20之正下方，配置有導熱率在x方向及z方向較高，且在y方向較小之第1異向性高導熱體2b1、第2異向性高導熱體2b2，而在該等異向性高導熱體之下，配置有導熱率在y方向及z方向較高，且在x方向較小之第1異向性高導熱體2a1、第2異向性高導熱體2a2，且使之與散熱器2密接。
在該冷卻裝置10中，第1晶片22a之發熱 係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1異向性高導熱體2b1，且朝x方向與z方向擴散，且藉由第1異向性高導熱體2a1朝y方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第2異向性高導熱體2b2，且朝x方向與z方向擴散，且藉由更下層側之第2異向性高導熱體2a2朝y方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，與實施形態1相同，高導熱體係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入至第1晶片22a之正下方的區域，第1晶片22a之發熱係有效率地在第1異向性高導熱體2b1、第1異向性高導熱體2a1之內部擴散，且可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
發熱之晶片的佈局配置並不限定於第3圖之構成，亦可為第2-1圖至第2-5圖的構成。
實施形態3
第4圖係顯示本發明實施形態3之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。如第4圖所示，在實施形態1、2中，雖積層同一尺寸(size)之異向性高導熱體，但在本實施形態中，其特徵係將配置在功率模組20側之異向性高導熱體的尺寸，設為在導熱率小之y方向與功率模組相同程度小。 亦即，將配置在功率模組側之導熱率在x方向及z方向較高且在y方向較小之第1異向性高導熱體2b1及第2異向性高導熱體2b2之尺寸配合功率模組20之y方向的尺寸予以配置。而且配合散熱器2之尺寸，在該等異向性高導熱體下方密接配置有導熱率在y方向與z方向較高且在x方向較小之第1異向性高導熱體2a1及第2異向性高導熱體2a2。
在該冷卻裝置10中，與實施形態2之冷卻裝置10同樣地，第1晶片22a1之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1異向性高導熱體2b1，且朝x方向與z方向擴散，且藉由第1異向性高導熱體2a1朝y方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a1之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第2異向性高導熱體2b2，且朝x方向與z方向擴散，且藉由第2異向性高導熱體2a2朝y方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，與實施形態2相同，高導熱體係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入至第1晶片22a之正下方的區域，第1晶片22a之發熱係有效率地在第1異向性高導熱體2b1、第1異向性高導熱體2a1之內部擴散，且可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
此時，由於第1異向性高導熱體2b1及第2異向性高導熱體2b2係具有使熱朝x方向擴散之作用，因此y方向之長度即使為配合功率模組20之尺寸的大小，亦不會對使熱往x方向擴散之能力造成影響，高導熱體之使用量會減少，而可減低成本。
此外，在本實施形態中，功率模組20之發熱之晶片的佈局配置並不限定於第4圖之構成，亦可為第2-1圖至第2-5圖的構成。
實施形態4
第5圖係顯示本發明實施形態4之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。在實施形態3中，雖將積層構造之異向性高導熱體中之在功率模組20側y方向之導熱率較小的異向性高導熱體之尺寸設為在y方向較小，但在本實施形態中，如第5圖所示，係將配置在功率模組20側之異向性高導熱體的尺寸，設為在x方向導熱率較小。其特徵為將異向性高導熱體的尺寸，設為在導熱率小之x方向小至與功率模組20之配線基板21之外緣一致的程度。亦即，如第5圖所示，於本實施形態4中，配合功率模組20之配線基板之x方向的尺寸，使配置在積層之功率模組20側之導熱率在y方向及z方向較高且在x方向較小之第1異向性高導熱體2a1及第2異向性高導熱體2a2之尺寸變小而配置。而且配合散熱器2的尺寸，在前述異向性高導熱體下方密接配置有導熱率在x方向與z方向較高且在y方向較小之第1異向性高導熱體2b1及第2異向性高導熱體2b2。
在該冷卻裝置10中，與實施形態1之冷卻裝置10同樣地，第1晶片22a之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1異向性高導熱體2a1，且朝y方向與z方向擴散，且藉由第1異向性高導熱體2b1朝x方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第2高導熱體2ba2，且朝y方向與z方向擴散，且藉由第2異向性高導熱體2b2朝x方向與z方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，與實施形態1相同，高導熱體係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入至第1晶片22a之正下方的區域，第1晶片22a之發熱係有效率地在第1異向性高導熱體2a1、第1異向性高導熱體2b1之內部擴散，且可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
此時，由於第1異向性高導熱體2a1及第2異向性高導熱體2a2係具有使熱朝y方向擴散之作用，因此x方向之長度即使為配合功率模組20之配線基板21之尺寸的大小，亦不會對使熱往y方向擴散之能力造成影響，高導熱體之使用量會減少，而可減低成本。
此外，在本實施形態中，功率模組20之發熱之晶片的佈局配置並不限定於第5圖之構成，亦可為第 2-1圖至第2-5圖的構成。
再者，在以上之實施形態中，異向性高導熱體雖係以2層構造來構成，但當然亦可構成為3層以上之多層構造，藉此可獲得更高效率之散熱特性。
實施形態5
第6圖係顯示本發明實施形態5之附有冷卻裝置之功率模組的斜視圖。如第6圖所示，冷卻裝置10係具有包含以例如鋁所構成之複數個平板鰭片3及具有基底面1A之本體1的散熱器2。再者，在基底面1A設置有功率模組20，在基底面1A之相反側的面、即為平板鰭片形成面1B，設置有平板鰭片3。
與實施形態1相同，在該功率模組20搭載有6個作為發熱體之功率半導體晶片，且由當發熱局部地集中之情形時發熱量最大之第1晶片22a、發熱量第二大之第2晶片22b1、第2晶片22b2、發熱量最小之第3晶片22c1、22c2、22c3所構成。
晶片佈局係配置成：第1晶片22a與第2晶片22b1、第2晶片22b2並未彼此鄰接，且第1晶片22a與第3晶片22c1、第3晶片22c3彼此鄰接。再者，在包含第1晶片22a之y方向的行，並未配置有第2晶片22b1、及第2晶片22b2。
在包含第1晶片22a之區域的正下方，設置有與功率模組20之配線基板21之y方向之尺寸為同等尺寸的第1平板狀導熱管(heat pipe)31，在包含第2晶片 22b1、22b2之區域的正下方，設置有與功率模組20之y方向之尺寸為同等尺寸的第2平板狀導熱管32，且與散熱器2密接。
在該冷卻裝置10中，與實施形態1相同，第1晶片22a之發熱量因切換動作而成為瞬間/局部地最大，第2晶片22b1與第2晶片22b2之發熱量為第二大，第3晶片22c1、第3晶片22c2、第3晶片22c3幾乎不發熱。因此，第1晶片22a之發熱係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1平板狀導熱管31，且朝x、y、z之全方向擴散並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21而傳導至第2平板狀導熱管32，且朝x、y、z之全方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，第1及第2平板狀導熱管31、32係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，因此當發熱量因切換動作而瞬間地增大時，第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱係主要在第2平板狀導熱管32之內部擴散。若平板狀導熱管未被分斷，則第2晶片22b1、第2晶片22b2之2個晶片會發熱，因此發熱面積廣，熱容易擴散至第1晶片22a之正下方的區域，且對第1晶片22a之冷卻造成影響，但由於平板狀導熱管被分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入至第1晶片22a之正下方的區域，且第1晶片22a之發熱係 有效率地在第1平板狀導熱管31之內部擴散，而可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
此外，由於第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱量的合計與第1晶片22a之發熱量大致相同，因此傳導至被分斷之平板狀導熱管31、32的熱量變得同等，而可均勻地將熱擴散至散熱器2整體，而可有效率地進行冷卻。
此外，在本實施形態中，功率模組20之發熱之晶片的佈局配置並不限定於第6圖之構成，亦可為第2-1圖至第2-5圖的構成。
實施形態6
第7圖係顯示本發明實施形態6之冷卻裝置的斜視圖。如第7所示，在實施形態6中，配置有與散熱器2之y方向之尺寸同等尺寸的第1平板狀導熱管31及第2平板狀導熱管32，且與散熱器2密接。
此時，以螺絲(screw)將功率模組20固定在散熱器2之情形時，如第8圖所示，避開第1平板狀導熱管31及第2平板狀導熱管32之蒸氣流路33而設置安裝孔34，則如第7圖所示，可使用比功率模組20之配線基板21更大的第1平板狀導熱管31及第2平板狀導熱管32。將螺絲35從配線基板21插通至該安裝孔34，並將第1平板狀導熱管31及第2平板狀導熱管32固定在功率模組20。因此，容易地進行組裝，且密接性會提升，散熱性亦會提升。
在該冷卻裝置1中，第1晶片22a之發熱量係通過功率模組20之配線基板21傳導至第1平板狀導熱管31，且朝x、y、z之全方向擴散並傳導至散熱器2，因此可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。再者，第2晶片22b1、第2晶片22b2之發熱係通過功率模組20之配線基板21而傳導至第2平板狀導熱管32，且朝x、y、z之全方向擴散，並傳導至散熱器2，因此可抑制第2晶片22b1、第2晶片22b2之瞬間的溫度上升。
再者，與實施形態5同樣地，平板狀導熱管係在第1晶片22a之正下方與第2晶片22b1、第2晶片22b2之正下方分斷，因此第2晶片22b1、第2晶片22b2之熱難以流入至第1晶片22a之正下方的區域，且第1晶片22a之發熱係有效率地在第1平板狀導熱管31之內部擴散，且可抑制第1晶片22a之瞬間的溫度上升。
此外，由於第1平板狀導熱管31及第2平板狀導熱管32之y方向的尺寸大致與散熱器2同等，因此可將熱散熱至散熱器2整體，且可有效率地進行冷卻。
此外，在本實施形態中，功率模組20之發熱之晶片的佈局配置並不限定於第7圖之構成，亦可為第2-1圖至第2-5圖的構成。
再者，實施形態1至6雖係為功率模組20之功率半導體晶片為6個時的構成，但即使在功率半導體晶片為4個時或8個以上時，只要是配置成發熱最大之晶片與發熱第二大之晶片彼此未鄰接，且發熱最大之晶片與 發熱最小之晶片彼此鄰接，並且可為在包含有發熱最大之晶片的y方向之行並未配置有發熱第二大之晶片的佈局即可。
再者，只要在發熱量多之每個半導體晶片進行組群分配，發熱量多之組群係可設計成相互獨立且具有熱擴散路徑即可。
在前述實施形態中，雖係針對在散熱器安裝有平板散片之例加以說明，但可適當地選擇散熱片之形狀或有無。此外，即使是散熱器之高導熱體的構成，當然亦可利用石墨之埋設構造作成為積體構造，或將一部分作成為變質構造，亦可調整導熱性區域的佈局，且可進行變更。
(產業上之可利用性)
如以上之說明，依據本實施形態，能以散熱器2整體冷卻瞬間之發熱，且可抑制晶片之溫度上升。再者，由於可使局部之發熱沿著左右等之散熱路徑分散，因此可抑制晶片間之干渉。此外，由於局部性之發熱並非在鄰接晶片彼此產生，因此可抑制瞬間之溫度上升。由此等特徵，可適用於發熱量有可能瞬間變大之功率模組的搭載。
1‧‧‧本體
1A‧‧‧基底面
1B‧‧‧平板鰭片形成面
2‧‧‧散熱器
2a1、2b1‧‧‧第1異向性高導熱體
2a2、2b2‧‧‧第2異向性高導熱體
3‧‧‧平板鰭片
10‧‧‧冷卻裝置
20‧‧‧功率模組
21‧‧‧配線基板
22a‧‧‧第1晶片
22b1、22b2‧‧‧第2晶片
22c1、22c2、22c3‧‧‧第3晶片

Claims (5)

  1. 一種冷卻裝置，係用以將具備發熱之第1及第2晶片之功率模組予以冷卻者，該冷卻裝置具備：供前述功率模組密接而安裝之具有基底面之散熱器，前述散熱器係具備：具有前述基底面之本體；及導熱率比前述本體高之第1及第2高導熱體；前述第1及第2晶片係分別經由配線基板而抵接在前述第1及第2高導熱體之一端，且透過前述第1及第2高導熱體分別連接在獨立之熱分散路徑，前述第1及第2高導熱體係以沿著前述散熱器之基底面而配置之2層構造的積層異向性高導熱體來構成，第1層係積層為導熱率低之方向與前述散熱器之表面平行，第2層係積層為導熱率低之方向與前述散熱器之表面平行，且與第1層之導熱率低之方向垂直。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之冷卻裝置，其中，前述2層構造的積層異向性高導熱體之與散熱器面平行之面的面積，係分別在第1層與第2層不同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之冷卻裝置，其中，前述積層異向性高導熱體中，與散熱器面平行之面的面積，係靠近前述功率模組之側的第1層比第2層更小。
  4. 一種附有冷卻裝置之功率模組，係具備： 申請專利範圍第1至3項中任一項所述之冷卻裝置；及密接於前述冷卻裝置之前述散熱器之前述基底面，且具備第1及第2晶片之功率模組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之附有冷卻裝置之功率模組，其中，除了前述第1及第2晶片之外，具備1個以上之第3晶片，發熱量最大之前述第1晶片與發熱量第二大之第2晶片係配置成並未彼此鄰接。
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