特開2021-174909IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

半導体モジュールおよび車両

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】外部環境及び自己発熱による温度が繰り返し変化する状況下で、冷却器内の冷媒に流速損失が生じて冷却効率が低下するのを抑えつつ、冷却器の熱変形に起因して、半導体素子を冷却器に固定する固着剤に大きな応力および塑性ひずみが発生するのを抑えることができなかった。
【解決手段】半導体装置および冷却装置を備える半導体モジュールであって、半導体装置は、半導体チップと、半導体チップが実装された回路基板と、半導体チップを封止する樹脂構造体とを有し、冷却装置は、天板と、側壁と、底板と、冷媒流通部と、複数のフィンおよび補強ピンとを有し、金属層は、平面視において、一部が冷却領域と重なり、一部を除く部分が第1連通領域および第2連通領域の一方の連通領域と重なり、補強ピンは、一方の連通領域に配置される。
【選択図】図5

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

の半導体モジュールは、固着剤によって回路基板を冷却器に固定しているが、外部環境及び自己発熱による温度が繰り返し変化する状況下で、冷却器内の冷媒に流速損失が生じて冷却効率が低下するのを抑えつつ、冷却器の熱変形に起因して固着剤に大きな応力および塑性ひずみが発生するのを抑えることができなかった。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、半導体装置および冷却装置を備える半導体モジュールを提供する。半導体装置は、半導体チップと、半導体チップが実装された回路基板と、半導体チップを封止する樹脂構造体とを有してもよい。冷却装置は、半導体装置の回路基板および樹脂構造体が主面に固定される天板を有してもよい。冷却装置は、天板に接続される側壁を有してもよい。冷却装置は、側壁に接続され、・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一つの半導体モジュール100の一例を示す模式的な斜視図である。

【図2】本発明の一つの半導体モジュール100の冷却装置10の一例を示す模式的な斜視図である。

【図3】本発明の一つの半導体モジュール100の一例を示す模式的な断面図である。

【図4】図3に破線で示す領域[A]の部分拡大図である。

【図5】本発明の一つの半導体モジュール100における、冷却装置10の冷却領域95の配置、半導体装置70の金属層85の配置、フィン94の配置および形状、補強ピン97の配置および形状、ならびに冷媒の流れ方向の一例を示す図である。

【図6】本発明の一つの実施例に係る半導体モジュール100における、半導体装置70の金属層85、冷却装置10の冷却領域95、および、補強ピン97の配置関係の変形例を示す図である。

【図7】本発明の一つの実施例に係る半導体モジュール100における、半導体装置70の金属層85、冷却装置10の冷却領域95、および、補強ピン97の配置関係の変形例を示す図である。

【図8】本発明の一つの実施例に係る半導体モジュール100における、半導体装置70の金属層85、冷却装置10の冷却領域95、および、補強ピン97の配置関係の変形例を示す図である。

【図9】本発明の一つの実施例に係る半導体モジュール100における、半導体装置70の金属層85、冷却装置10の冷却領域95、および、補強ピン97の配置関係の変形例を示す図である。

【図10】本発明の一つの実施例に係る半導体モジュール100における、半導体装置70の金属層85、冷却装置10の冷却領域95、および、補強ピン97の配置関係の変形例を示す図である。

【図11】本発明の一つの車両200の概要を示す図である。

【図12】本発明の一つの半導体モジュール100の主回路図である。

選択図 図5出願人が指定した本件の代表的な図

10 冷却装置、20 天板、21 締結部、22 上面、24 下面、30 冷媒流路、30−1 第1の冷媒流路、30−2 第2の冷媒流路、36、38、39 側壁、36S、36L、38S、38L、39S、39L 側壁要素、37、37S、37L 傾斜部、40 ベースプレート、41 入口、42 出口、64 底板、70 半導体装置、70U U相ユニット、70V V相ユニット、70W W相ユニット、71 樹脂構造体、72 収容部、74 封止部、76 回路基板、78 半導体チップ、79 はんだ、80 貫通孔、81 絶縁板、83 回路層、85、86、87、88、89、90 金属層、92 冷媒流通部、93 短辺、96 長辺、94 フィン、95 冷却領域、97 補強ピン、98 固着剤、100 半導体モジュール、200 車両、210 制御装置

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