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公開番号2024124674
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032513
出願日2023-03-03
発明の名称冷却器、および冷却器の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類H01L 23/473 20060101AFI20240906BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷却性能の低下を抑制することができる冷却器、および冷却器の製造方法を提案すること。
【解決手段】冷却器は、平板部を有する第1基部と、平板部と離間し、第1基部との間に冷媒を流通させる空間を形成する第2基部と、第2基部から平板部に向かって突出し、互いに離間する複数の突起部と、複数の突起部と第1基部との間に配置される第3基部と、第1接合材と、を備え、第3基部は、複数の突起部が突出する方向に見て、複数の突起と重なる複数の第1貫通孔を有し、第1接合材は、記第1基部と第3基部との間に配置され、第1基部と第3基部とを接合する第1部分と、複数の第1貫通孔に配置され、第1基部と複数の突起部とを接合する第2部分と、を有する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
平板部を有する第１基部と、
前記平板部と離間し、前記第１基部との間に冷媒を流通させる空間を形成する第２基部と、
前記第２基部から前記平板部に向かって突出し、互いに離間する複数の突起部と、
前記複数の突起部と前記第１基部との間に配置される第３基部と、
第１接合材と、を備え、
前記第３基部は、前記複数の突起部が突出する方向に見て、前記複数の突起と重なる複数の第１貫通孔を有し、
前記第１接合材は、
前記第１基部と前記第３基部との間に配置され、前記第１基部と前記第３基部とを接合する第１部分と、
前記複数の第１貫通孔に配置され、前記第１基部と前記複数の突起部とを接合する第２部分と、を有する、
ことを特徴とする冷却器。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１基部、前記第２基部、および前記第３基部のそれぞれは、第１方向に延在し、
前記複数の突起部のそれぞれは、前記第１方向と交差する第２方向に延びる、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記第１基部、前記第２基部、および前記第３基部のそれぞれは、第１方向に延在し、
前記複数の第１貫通孔のそれぞれは、前記第１方向と交差する第２方向に延びる、
請求項１または２に記載の冷却器。
【請求項４】
前記複数の突起のそれぞれは、点在している、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項５】
前記複数の第１貫通孔のそれぞれは、点在している、
請求項１または４に記載の冷却器。
【請求項６】
前記複数の突起の各幅は、前記複数の第１貫通孔の各幅以下である、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項７】
前記複数の突起の各幅は、前記複数の第１貫通孔の各幅より大きい、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項８】
前記第１基部は、前記平板部から前記第２基部に向かって突出する壁部をさらに有しており、
前記壁部と前記第２基部との間に配置され、第２貫通孔を有する第４基部と、
前記第２貫通孔に配置され、前記壁部と前記第２基部とを接合する第２接合材と、をさらに備える、
請求項１に記載の冷却器。
【請求項９】
平板部上に第１接合基材が設けられた第１基部と、複数の突起部が設けられた第２基部と、前記複数の突起部に対応する複数の第１貫通孔を有する第３基部と、を用意する工程と、
前記第１接合基材上に前記第３基部を配置する工程と、
前記第３基部または前記第１接合基材上に前記複数の突起部を配置する工程と、
前記第１接合基材を加熱した後に冷却することで第１接合材を形成し、前記第１接合材により前記第１基部と前記複数の突起部とを互いに接合する工程と、を含み、
前記複数の突起部を配置する工程では、平面視で前記複数の第１貫通孔に重なるよう前記複数の突起部を配置し、
前記接合する工程では、
前記第１接合材は、前記第１基部と前記第３基部との間で前記第１基部と前記第３基部とを接合するとともに、前記複数の第１貫通孔に位置し、前記第１基部と前記複数の突起部とを接合する、
ことを特徴とする冷却器の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷却器、および冷却器の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
直流電力を交流電力に変換する電力変換装置等の半導体装置が知られている。当該半導体装置には、発熱体の熱を放散させるための冷却器が搭載されている。冷却器の例として、特許文献１に記載の熱交換器が挙げられる。
【０００３】
当該文献に記載の熱交換器は、上部タンクと、下部タンクと、チューブとを含む。上部タンクには、冷媒を供給される供給部が形成される。下部タンクには、冷媒を排出する排出部が形成される。チューブは、上部タンクと下部タンクとを接続する。冷媒は、上部タンクからチューブを介して下部タンクへと流れる。また、チューブの表面には、フィンがろう材を介して接続される。フィンには、熱交換を効率的に行うために複数のルーバーが形成される。
【０００４】
また、チューブの表面には、複数の溝、および凹部が形成される。複数の溝の上部には、前述のフィンが配置される。また、複数の溝は、凹部に繋がっている。フィンとチューブとを接合する際、溶融したろう材の一部が溝を通って凹部へと供給される。当該構成により、余剰なろう材によってフィンが有する複数のルーバーが閉塞されることが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特願２０１９－１２８１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のように、余剰なろう材によって閉塞されるべきではない部分が閉塞されてしまい、圧力損失の増加、および冷却性能に影響を与えるという問題があった。しかし、従来のチューブに溝を形成する加工は、非常に難しい。このため、他の方法により、余剰のろう材により閉塞されるべきではない部分が閉塞されるおそれを抑制し、よって、冷却性能も低下を抑制することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の好適な態様に係る冷却器は、第１基部と、前記第１基部と離間し、前記第１基部との間に冷媒を流通させる空間を形成する第２基部と、前記第２基部から前記第１基部に向かって突出し、互いに離間する複数の突起部と、前記複数の突起部と前記第１基部との間に配置される第３基部と、第１接合材と、を備え、前記第３基部は、前記複数の突起が突出する方向に見て、前記複数の突起と重なる複数の貫通孔を有し、前記第１接合材は、前記第１基部と前記第３基部との間に配置され、前記第１基部と前記第３基部とを接合する第１部分と、前記複数の貫通孔に配置され、前記第１基部と前記複数の突起とを接合する第２部分と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、余剰の接合材によって閉塞されるべきではない箇所である冷却流路の断面積が極度に減少するおそれを抑制することができる。さらには、流路閉塞するおそれを抑制することができる。このため、圧力損失の増加、および冷却性能の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の冷却器および半導体モジュールの分解斜視図である。
図１の冷却器および半導体モジュールの平面図である。
図２中のＡ１－Ａ１線の断面図である。
図２中のＡ２－Ａ２線断面図である。
図２中のＡ３－Ａ３線の断面図である。
図１に示す導入管および導出管をＹ１方向にみた図である。
図１に示す冷却器内での冷媒の流れを説明するための平面図である。
図３に示す複数の突起部の斜視図である。
図３に示す第３基部の斜視図である。
図３に示す複数の突起部と複数の貫通孔との平面的な配置を示す図である。
図４に示す第４基部の斜視図である。
図３に示す冷媒空間形成部の断面図である。
第１実施形態の冷却器の製造方法の流れを示す図である。
基部用意工程で用意する第１基部を示す図である。
基部配置工程を説明するための図である。
複数の突起部配置工程を説明するための図である。
接合工程を説明するための図である。
接合工程を説明するための図である。
接合工程を説明するための図である。
接合工程を説明するための図である。
比較例の接合処理を説明するための図である。
第１変形例の突起部および貫通孔の断面図である。
第２変形例の突起部および貫通孔の平面的な配置を示す図である。
第２変形例の突起部および貫通孔の断面図である。
第２実施形態における第３基部を示す斜視図である。
第２実施形態における第３基部と複数の突起部との平面的な配置を示す図である。
第２実施形態における第４基部を示す斜視図である。
第２実施形態における冷媒空間形成部の断面図である。
第３実施形態における複数の突起部を示す斜視図である。
第３実施形態における第３基部と複数の突起部との平面的な配置を示す図である。
第３実施形態における第３基部および突起部の断面図である。
第４実施形態における第３基部と複数の突起部との平面的な配置を示す図である。
第４実施形態における第３基部および突起部の断面図である。
第３変形例の冷却器を示す斜視図である。
図３４中のＢ１－Ｂ１線の断面図である。
第４変形例の冷却器を示す斜視図である。
図３６中のＢ２－Ｂ２線の断面図である。
電力変換装置の概略的な内部構造の一例を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
（【００１１】以降は省略されています）

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