特許 7526630 パワー半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-24

(45)【発行日】2024-08-01

(54)【発明の名称】パワー半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240725BHJP

   H01L 23/473 20060101ALI20240725BHJP

   H01L 25/07 20060101ALI20240725BHJP

   H01L 25/18 20230101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H01L23/46 Z

H01L25/04 C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020167143

(22)【出願日】2020-10-01

(65)【公開番号】P2022059408

(43)【公開日】2022-04-13

【審査請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】弁理士法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェン ティ

(72)【発明者】

【氏名】徳山 健

(72)【発明者】

【氏名】難波 明博

(72)【発明者】

【氏名】荒木 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】澤畠 公則

【審査官】安食 泰秀

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／１２８８９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０９６９５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０１Ｌ ２３／４７３

Ｈ０１Ｌ ２５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子の主電流を伝達する導体部と、
前記主電流又は前記パワー半導体素子を制御する制御電流を通電する回路部品と、
前記パワー半導体素子と前記導体部と前記回路部品と、を支持する基板と、
前記パワー半導体素子と前記導体部と前記回路部品と前記基板と、を封止する封止部材と、を備え、
前記パワー半導体素子と前記導体部は交流電流を出力するパワー回路体を構成し、
前記封止部材は、冷媒を流すための第１流路を形成し、
前記第１流路は、前記パワー回路体まで熱的に繋がる第１領域と、前記回路部品まで熱的に繋がる第２領域と、を有する
パワー半導体装置。

【請求項2】

請求項１に記載のパワー半導体装置であって、
前記回路部品の表面は、前記封止部材から露出しており、前記第１流路の底面の一部を形成している
パワー半導体装置。

【請求項3】

請求項１または２のいずれかに記載のパワー半導体装置であって、
前記導体部は、前記封止部材から露出している露出面を有し、
前記露出面には、屈曲部を有するワイヤ部が接続されている
パワー半導体装置。

【請求項4】

請求項１または２のいずれかに記載のパワー半導体装置であって、
前記導体部は、前記封止部材から露出している露出面を有し、
前記露出面には、ピンフィンが設けられている
パワー半導体装置。

【請求項5】

請求項１に記載のパワー半導体装置であって、
前記封止部材は、前記基板の第１の面側に前記第１流路を形成し、さらに前記基板の第２の面側に第２流路を形成し、
前記第２流路は、前記パワー回路体まで熱的に繋がる第３領域を有する
パワー半導体装置。

【請求項6】

請求項５に記載のパワー半導体装置であって、
前記第１流路および前記第２流路は、前記封止部材と、前記封止部材に接続される流路ケースと、により構成され、
前記封止部材は、前記第１流路および前記第２流路の底面の少なくとも一部を形成し、
前記流路ケースは、前記第１流路および前記第２流路の底面にそれぞれ対向している上面と、前記上面と接続されている側面と、を有する
パワー半導体装置。

【請求項7】

請求項６に記載のパワー半導体装置であって、
前記基板は、第１貫通孔を有し、
前記封止部材は、前記第１流路と前記第２流路を導通し、かつ前記第１貫通孔を通る第２貫通孔を有する
パワー半導体装置。

【請求項8】

請求項６に記載のパワー半導体装置であって、
前記流路ケースは、前記冷媒を前記流路内に流入させる流入部と、前記冷媒を前記流路外に流出させる流出部と、を有し、
前記流入部と前記流出部は、前記第１流路に形成され、
３相の前記パワー回路体は、前記第１流路内に直線状に配置される
パワー半導体装置。

【請求項9】

請求項８に記載のパワー半導体装置であって、
前記流入部と前記流出部は、前記第１流路の側壁に形成される
パワー半導体装置。

【請求項10】

請求項６に記載のパワー半導体装置であって、
前記流路ケースは、前記冷媒を前記流路ケース内に流入させる流入部と、前記冷媒を前記流路ケース外に流出させる流出部と、を有し、
３相の前記パワー回路体は、直線状の第１列に沿って配置され、
前記回路部品は、前記第１列とは平行である第２列に沿って配置され、
前記第１流路は、前記第１列に沿わないように形成され、かつ前記３相のパワー回路体と前記回路部品とを冷却する
パワー半導体装置。

【請求項11】

請求項１０に記載のパワー半導体装置であって、
前記封止部材は、前記３相のパワー回路体同士の間に設けられ、前記第１流路を蛇行状に形成する
パワー半導体装置。

【請求項12】

請求項１１に記載のパワー半導体装置であって、
前記パワー回路体は、前記第１流路内に露出する露出面において、前記パワー回路体の上アーム下アームの間に仕切り部が配置される
パワー半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パワー半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車の分野において、バッテリー搭載スペースを最大化するために、モータ・インバータの小型化が要求されている。小型化に伴い、さらに高出力密度である小型インバータを実現するには、小型かつ高冷却性能の構造が必要となり、技術改良が成されている。

【0003】

本願発明の背景技術として、下記の特許文献１が知られている。特許文献１では、電子装置１００の回路基板１０において、モールド樹脂５０が、開口部２３０を塞いで流路２２０の一部をなす流路形成部５３と、流路形成部５３を囲う位置にＯリング４００が配置されるシール部５２と、を有しており、流路形成部５３は、開口部２３０を塞ぎつつ、シール部５２と被取付体２００とで、Ｏリング４００を挟み込んだ状態で被取付体２００に取り付けられている構成が示されている。この構成によって部品点数を増やすことなく、放熱性を確保できる電子装置の技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１１９４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された従来の構造では、プリント基板表面に冷媒を密封するために必要な面積を大きくする必要がある。それによって、コンデンサおよびドライバ回路とパワーモジュールとの間の距離が長くなると、インダクタンスの増加に繋がる懸念がある。またこの場合、発熱する回路部品を冷却するためには流路を別途に追加する必要があり、これにより流路が複雑になり大型化する懸念もある。

【0006】

これを鑑みて本発明は、回路部品の実装密度の向上と冷却性能向上とを両立させることで、低インダクタンス化と小型化とを両立できるパワー半導体装置を提供することが課題である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によるパワー半導体装置は、パワー半導体素子と、前記パワー半導体素子の主電流を伝達する導体部と、前記主電流又は前記パワー半導体素子を制御する制御電流を通電する回路部品と、前記パワー半導体素子と前記導体部と前記回路部品と、を支持する基板と、前記パワー半導体素子と前記導体部と前記回路部品と前記基板と、を封止する封止部材と、を備え、前記パワー半導体素子と前記導体部は交流電流を出力するパワー回路体を構成し、前記封止部材は、冷媒を流すための第１流路を形成し、前記第１流路は、前記パワー回路体まで熱的に繋がる第１領域と、前記回路部品まで熱的に繋がる第２領域と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

回路部品の実装密度の向上と冷却性能向上とを両立させることで、低インダクタンス化と小型化とを両立できるパワー半導体装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る、パワー半導体装置の図。

【図2】本発明の第２の実施形態に係る、パワー半導体装置の図。

【図3】本発明の第３の実施形態に係る、パワー半導体装置の図。

【図4】本発明の第４の実施形態に係る、パワー半導体装置の図。

【図5】図４の変形例。

【図6】本発明の第５の実施形態に係る、パワー半導体装置の図。

【図7】本発明の第６の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図。

【図8】本発明の第７の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図。

【図9】本発明の第８の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図。

【図10】本発明の第９の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図。

【図11】図１０の変形例。

【図12】本発明の第１０の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

【0011】

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【0012】

（本発明の実施形態とその構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。

【0013】

パワー半導体素子１は、はんだ２を介して、導体部５ａ,５ｂと接続され、パワー回路体を構成している。パワー半導体素子１は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）とダイオードを組み合わせたものや、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）である。

【0014】

導体部５ａ,５ｂは、パワー半導体素子１の主電流であるコレクタ/エミッタ電流を伝達している。回路部品８は、電力を平滑化させるコンデンサ回路と、制御電流であるゲート電流を出力するドライバ回路の片方または両方と、で構成されている。

【0015】

封止部材７は、樹脂などの材質であり、パワー半導体素子１と導体部５ａ,５ｂと回路部品８をモールドして、基板３に固定して封止する。パワー半導体素子１と導体部５ａ,５ｂはパワー回路体を形成し、基板３に支持されて配置されている。

【0016】

また、封止部材７は、第１流路９および第２流路１４を形成している。第１流路９および第２流路１４は、内部に冷媒を流すことで、発熱する導体部５ａ,５ｂや回路部品８を冷却している。また、封止部材７は、モールド樹脂によって基板３の表面段差を埋め、冷媒を流路内に封じ込みしやすくしている。

【0017】

第１流路９は、封止部材７と導体部５ａと回路部品８と流路ケース６と、によって形成されている。導体部５ａは第１流路９内に流れる冷媒に接触するように、封止部材７に覆われていない露出面を持つ。導体部５ａはこの露出面において、冷媒に直接接触するようにしてもよいし、保護のために熱伝導性部材のフィラシートなどで覆われて間接的に冷媒に接触するようにしてもよい。

【0018】

流路ケース６は、その表面が冷媒と直接接するように封止部材７によって固定され、封止部材７において、基板３側とは反対側の表面に設置される。

【0019】

シール部材４は、封止部材７または流路ケース６に設けられた溝に配置され、流路ケース６と封止部材７とを接続固定することで、第１流路内部に流れる冷媒を封止する部材である。シール部材４は、例えばＯリングやガスケットなどで構成されている。

【0020】

基板３は、回路体を設置するための貫通孔を設けている。なお、基板３において、紙面上側の面を第１の面３１、下側の面を第２の面３２とする。

【0021】

第１流路９において、導体部５ａおよび封止部材７および流路ケース６で囲まれている領域を第１領域１０、回路部品８および封止部材７および流路ケース６で囲まれている領域を第２領域１１、とする。第１領域１０は、パワー半導体素子１又は導体部５ａまで熱的に繋がっている領域である。また第２領域１１は、封止部材７と回路部品８の表面（露出面）又は熱伝導性部材とが少なくとも一部を形成し、回路部品８まで熱的に繋がる領域である。

【0022】

回路部品８は、第２領域１１において、その表面が冷媒と接するように封止部材７によって固定される。また、回路部品８の表面は、封止部材７から露出しており、第１流路９の底面の一部を形成している。回路部品８の冷媒との接触面は、部品保護のため直接冷媒と接触しないように介装部材で覆われる。介装部材は、例えば、熱伝導性部材のフィラシートなどである。これにより、回路部品８の冷却効果が向上する。また、回路部品８を流路部９内に設置することで，さらに冷却性能を強化させることができる。また、回路部品８がパワー半導体素子１近くに設置されることで、インダクタンスを低減できる。

【0023】

また、封止部材７は、基板３の第１の面３１側に第１流路９を形成し、さらに基板３の第２の面３２側に第２流路１４を形成し、第２流路１４は、かつパワー回路体まで熱的に繋がる第３領域１５を有している。これにより、パワー回路体を両面から冷媒で冷却しつつ、回路部品８も第１流路９で同時に冷やすように構成されるため、実装密度が向上しつつ、冷却効果も向上させている。なお、第３領域１５における導体部５ｂの流路部１４に対する露出面は、直接冷媒にさらすことなく熱伝導性部材を用いてコーティングし、間接的に冷却されるような構成でもよい。

【0024】

図２は、本発明の第２の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。

【0025】

導体部５ａ，５ｂは、封止部材７から露出している露出面を有し、その露出面には、屈曲部を有するワイヤ部（冷却ワイヤ）１２が接続されている。冷却ワイヤ１２は、導体部５ａ,５ｂの放熱面積を増やすため、導体部５ａ,５ｂの露出面に設置される。これにより、放熱面積が増加され、冷却効果が向上する。冷却ワイヤ１２は、超音波接合，はんだ付け，抵抗溶接などの接合方法で導体部５ａ,５ｂに接合されている。また冷却ワイヤ１２は、アルミ，銅，ＳＵＳなどの材質で構成されている。

【0026】

図３は、本発明の第３の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。

【0027】

導体部５ａ，５ｂは、封止部材７から露出している露出面を有し、その露出面には、ピンフィン（冷却フィン）１３が設けられている。冷却フィン１３は、導体部５ａ,５ｂの放熱面積を増やすため設置されており、その形状は円柱，角柱，板状などである。この放熱面積の増加により、冷却効果が向上する。なお、円柱，角柱の場合、冷却フィン１３の各ピンが冷媒の流れに向かって千鳥状または格子状で配置されることが好ましい。冷却フィン１３は、導体部５ａ,５ｂの削り出しや金型を用いた鋳造によって、導体部５ａ,５ｂと一体になる部材とされてもよいし、別部材を導体部５ａ,５ｂに接合することで構成されてもよい。図３では、冷却フィン１３は板状に構成され、冷媒の流れに向かって平行に形成される例として示している。

【0028】

図４は、本発明の第４の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。

【0029】

第１流路９Ａまたは第２流路１４Ａは、封止部材７Ａと、封止部材７Ａに接続される流路ケース６Ａと、により流路が構成されている。具体的には、図４に示すように、封止部材７Ａは、第１流路９Ａまたは第２流路１４Ａの底面の少なくとも一部を形成しており、流路ケース６Ａは凹状に形成され、第１流路９Ａまたは第２流路１４Ａの底面とはそれぞれ対向している上面と、その上面と接続されている側面と、を有している。封止部材７Ａと流路ケース６Ａの両方を凹部形状にすることで、冷媒の流路面積を増加させやすくしている。これにより、導体部５ａ,５ｂの冷却効果が向上する。

【0030】

図５は、図４の変形例である。

【0031】

封止部材７Ｂは、第１流路９Ｂおよび流路ケース６Ｂと接する面がフラットに形成されている。流路ケース６Ｂは図４と同様に凹上に形成されている。これにより第１流路９Ｂは、第１流路９Ｂの上の面だけでなく、流路壁の部分も流路ケース６Ｂに設置されている。この構成により、半導体装置の製造を容易にさせることができる。

【0032】

図６は、本発明の第５の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。

【0033】

基板３Ｃは、パワー回路体を設置するために設けられている貫通孔とは別に、第１流路９Ｃと第２流路１４Ｃとを導通させるため、第１貫通孔である基板貫通孔１６１を形成している。また封止部材７Ｃにも同様に、第１流路９と第２流路１４とを導通させるため、第２貫通孔として、封止部材貫通孔１６２を設ける。

【0034】

基板貫通孔１６１と封止部材１６２で構成される貫通孔１６は、第１流路９Ｃと第２流路１４Ｃの内部を流れる冷媒を一通させる。このようにすることで、第１流路９Ｃまたは第２流路１４Ｃにそれぞれ設けることが必要になる流路入口および出口を、１ヵ所ずつ形成するだけで、半導体装置への冷媒の流入および排出ができる。

【0035】

図７は、本発明の第６の実施形態に係る、パワー半導体装置の図である。なお、図７以降の図は、図３～図６の説明でも用いた冷却フィン１３を設けた導体部５ａを用いているが、導体部５ａに冷却フィン１３を設けなくてもよいし、冷却フィン１３の代わりに図２で説明した冷却ワイヤ１２を設けてもよい。また、導体部５ｂについても同様である。

【0036】

第１流路９Ｄは、電力変換装置の出力三相、つまりパワー回路体の３相分の導体部５ａを冷却している。それぞれの相は、交流電流を出力し、流路部９Ｄに対して直列に配置される。三相のパワー回路体が直線状に配置され、流路部９Ｄに対して直列に配置される。流路部９Ｄも直線型に成形されている。このようにすることで、流路壁に対する冷媒の圧損を低減できる。またこれにともない、冷媒の流量を増加させることが可能になるため、冷却効果が向上する。

【0037】

冷媒を流路ケース６Ｄ内に流入させる流入部と、冷媒を流路ケース６Ｄ外に流出させる流出部である冷媒入口・出口１７が、流路ケース６Ｄに設置され、基板３の表面に対して垂直な方向に形成される。冷媒入口・出口１７が基板３に対して垂直な方向に形成されることで、冷媒入口・出口１７の寸法を最大化することができ、流路壁に対する圧損を低減できる。

【0038】

図８は、本発明の第７の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図である。

【0039】

冷媒入口・出口１７Ｅが、基板３の表面に対して水平な方向に形成されており、冷媒の入口・出口１７Ｅが第１流路９Ｅの側壁である流路ケース６Ｅに配置される。このようにすることで、パワー半導体装置の積層が薄くなり、小型化に貢献する。

【0040】

図９は、本発明の第８の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図である。

【0041】

３相のパワー回路体は、基板３の長手方向に直線状の第１列９１に沿って配置され、回路部品８は、第１列と平行である第２列９２に沿って配置されている。第１流路９Ｆは、第１列９１に沿わないように形成され、かつ３相のパワー回路体と回路部品８とを冷却している。図９では、流路部９Ｆは、基板３の表面に対して水平方向にＳ字状に形成される。Ｓ字状の流路部９Ｆを形成することで、三相間パワー回路体の絶縁を確保でき、さらに同じ流路部９Ｄによって回路部品８を冷却することができるため、冷却効果を向上させることができる。

【0042】

なお、Ｓ字状の流路部９Ｆを形成するのにともない、流路ケース６Ｆに設けられている冷媒入口・出口１７Ｆは、基板３の表面に対して垂直な方向に形成されているが、構成上の問題がなければ、基板３の表面に対して水平な方向に形成されていてもよい。

【0043】

図１０は、本発明の第９の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図である。

【0044】

冷媒入口１７Ｇは、基板３の表面に対して垂直な方向に形成されているが、冷媒出口１７Ｇは同じ流路部９Ｇには設けられず、貫通孔１６を通って、基板３の反対側の面に設けられている流路部に形成されている。このように、基板３の貫通孔１６を通過することで、基板３の両面を冷却する際の流路を簡易化でき、パワー半導体装置の小型化と部品の削減、圧損の低減が可能となる。

【0045】

図１１は、図１０の変形例である。

【0046】

流路部９Ｈは、図９および図１０に示したＳ字状に形成されている流路壁の角部が、曲線状である曲線流路壁２０として成形されている。これにより、蛇行状に形成された曲線流路壁２０は、冷媒による流路ケース６Ｈに対しての圧損が低減でき、同時に曲線状であることから、冷媒流速および流量を増加させることできるため、冷却効果が向上する。

【0047】

図１２は、本発明の第１０の実施形態に係る、パワー半導体装置の斜視図である。

【0048】

三相のパワー半導体の上下アームの導体部には、それぞれ冷却フィン１３が設けられている。この流路ケース６Ｊの流路内に露出している冷却フィン１３の間に仕切り板１９が設置されている。仕切り板１９は、封止部材７または、流路ケース６Ｊに形成されている。これにより、パワー半導体装置同士の絶縁距離を確保できる。また、この仕切り板１９によって流路部９Ｊの冷媒の流れを制御することで、冷媒は整流し、導体部の表面の冷媒の流速が増加及び均一化され、冷却効果が向上する。

【0049】

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

【0050】

（１）パワー半導体素子１と、パワー半導体素子１の主電流を伝達する導体部５ａ，５ｂと、主電流又はパワー半導体素子１を制御する制御電流を通電する回路部品８と、パワー半導体素子１と導体部５ａ，５ｂと回路部品８と、を支持する基板３と、パワー半導体素子１と導体部５ａ，５ｂと回路部品８と基板３と、を封止する封止部材７と、を備え、パワー半導体素子１と導体部５ａ，５ｂは交流電流を出力するパワー回路体を構成し、封止部材７は、冷媒を流すための第１流路９を形成し、第１流路９は、パワー回路体まで熱的に繋がる第１領域１０と、前記回路部品まで熱的に繋がる第２領域と、を有する。このようにしたので、回路部品の実装密度の向上と冷却性能向上とを両立させることで、低インダクタンス化と小型化とを両立できるパワー半導体装置を提供できる。

【0051】

（２）回路部品８の表面は、封止部材７から露出しており、第１流路９の底面の一部を形成している。このようにしたので、パワー回路体の冷却性能を向上させることができる。

【0052】

（３）導体部５ａ，５ｂは、封止部材７から露出している露出面を有し、露出面には、屈曲部を有するワイヤ部１２が接続されている。このようにしたので、パワー回路体の冷却性能を向上させることができる。

【0053】

（４）導体部５ａ，５ｂは、封止部材７から露出している露出面を有し、露出面には、ピンフィン１３が設けられている。このようにしたので、パワー回路体の冷却性能を向上させることができる。

【0054】

（５）封止部材７は、基板３の第１の面３１側に第１流路９を形成し、さらに基板３の第２の面３２側に第２流路１４を形成し、第２流路１４は、パワー回路体まで熱的に繋がる第３領域１５を有する。このようにしたので、パワー回路体を両面から冷却することができる。

【0055】

（６）第１流路９および第２流路１４は、封止部材７と、封止部材７に接続される流路ケース６と、により構成され、封止部材７は、第１流路９および第２流路１４の底面の少なくとも一部を形成し、流路ケース６は、第１流路９および第２流路１４の底面にそれぞれ対向している上面と、上面と接続されている側面と、を有する。このようにしたので、第１流路９または第２流路１４に流れる冷媒の流量を増加させることができる。

【0056】

（７）基板３は、第１貫通孔１６１を有し、封止部材７は、第１流路９と第２流路１４を導通し、かつ第１貫通孔１６１を通る第２貫通孔１６２を有する。このようにしたので、第１流路９と第２流路１４を一通りの流路として、流路入口および出口の数を減らすことが可能になる。また、第１貫通孔１６１と第２貫通孔１６２を通る冷媒によって、パワー回路体の冷却効果を上げることができる。

【0057】

（８）流路ケース６は、冷媒を流路９内に流入させる流入部１７と、冷媒を流路９外に流出させる流出部１７と、を有し、流入部１７と流出部１７は、第１流路９に形成され、３相のパワー回路体は、第１流路８内に直線状に配置される。このようにしたので、３相のパワー回路体を効率よく冷却させることができる。

【0058】

（９）流入部１７と流出部１７は、第１流路９の側壁に形成される。このようにしたので、パワー半導体装置の高さ方向の積層を減らし、小型化に貢献できる。

【0059】

（１０）流路ケース６は、冷媒を流路ケース６内に流入させる流入部１７と、冷媒を流路ケース６外に流出させる流出部１７と、を有し、３相のパワー回路体は、直線状の第１列９１に沿って配置され、回路部品８は、第１列９１とは平行である第２列９２に沿って配置され、第１流路９は、第１列９１に沿わないように形成され、かつ３相のパワー回路体と回路部品８とを冷却する。このようにしたので、パワー回路体同士の絶縁に貢献するとともに、１つの流路でパワー回路体と回路部品８を冷却することができる。

【0060】

（１１）封止部材７は、３相のパワー回路体同士の間に設けられ、第１流路９を蛇行状に形成する。このようにしたので、流路９の角部に対する圧損を減少させることができる。

【0061】

（１２）パワー回路体は、第１流路９内に露出する露出面において、パワー回路体の上アーム下アームの間に仕切り部１９が配置される。このようにしたので、冷媒が整流され、導体部の表面の冷媒の流速が増加及び均一化され、冷却効果が向上する。

【0062】

以上、発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、削除・他の構成に置・他の構成の追加をすることが可能であり、その態様も本発明の範囲内に含まれる。さらに、上述の実施形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ パワー半導体素子
２ はんだ
３，３Ｃ 基板
３１ 第１の面
３２ 第２の面
４ シール部材
５ａ，５ｂ 導体部
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｇ，６Ｈ，６Ｊ 流路ケース
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 封止部材
８ 回路部品
９，９Ａ～Ｊ 第１流路
９１ 第１列
９２ 第２列
１０ 第１領域
１１ 第２領域
１２ 冷却ワイヤ
１３ 冷却フィン
１４，１４Ａ，１４Ｃ 第２流路
１５ 第３領域
１６ 貫通孔
１６１ 基板貫通孔
１６２ 封止部材貫通孔
１７，１７Ｅ，１７Ｆ，１７Ｇ 冷媒入口/出口
１９ 仕切り版
２０ 曲線流路壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】