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公開番号2025016404
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-03
出願番号2023119521
出願日2023-07-22
発明の名称半導体モジュール
出願人新電元工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/473 20060101AFI20250127BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体モジュールの冷却効率を向上させる。
【解決手段】半導体モジュール1は、基板10の一の面側に半導体素子が設けられるとともに、基板の他の面12側に基板10を冷却するための冷却部が設けられる。冷却部は、ジャケットと、複数の突出体30と、を有し、複数の突出体30は、ジャケットの内部空間において基板の他の面12側から突出するように設けられ、複数の突出体30のうち流体の流通方向V(流入口211からジャケットの中央部21Aを介して流出口213に至る方向)に沿ったジャケットの内壁21aと隣り合う第1突出体31は、ジャケットの内壁21aと対向する面側が、平坦面となっている。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
基板の一の面側に半導体素子が設けられるとともに、前記基板の他の面側に前記基板を冷却するための冷却部が設けられる半導体モジュールであって、
前記冷却部は、
ジャケットと、複数の突出体と、を有し、
前記複数の突出体は、前記ジャケットの内部空間において前記基板の他の面側から突出するように設けられ、
前記複数の突出体のうち流体の流通方向に沿った前記ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、前記ジャケットの内壁と対向する面側が、平坦面となっていることを特徴とする半導体モジュール。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、前記ジャケットの内壁側から前記ジャケットの中央部側に前記流体を案内するための傾斜する案内面を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、三角柱形状をなし、前記三角柱形状の側面のうち前記ジャケットの内壁と対向する面側が前記内壁と並行するように設けられる前記平坦面となっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体における前記三角柱状の他の傾斜する二の側面は、前記ジャケットの内壁側から前記ジャケットの中央部側に前記流体を案内するための傾斜する案内面として機能していることを特徴とする請求項３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記ジャケットは、前記基板の他の面側に着脱可能な箱体で、前記流体が流入する流入口と、前記箱体の内部空間であって前記流入口から流入する流体が流通する流通部と、前記流通部において流通する流体が流出する流出口と、を有し、前記流通部に前記複数の突出体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記複数の突出体のうち前記流入口側の前記ジャケットの内壁と隣り合う第２突出体は、前記ジャケットの内壁と対向する面側が、平坦面となっていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項７】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第２突出体は、前記ジャケットの内壁側から前記ジャケットの中央部側に前記流体を案内するための傾斜する案内面を有していることを特徴とする請求項６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第２突出体は、三角柱形状をなし、前記三角柱形状の側面のうち前記ジャケットの内壁と対向する面側が前記内壁と並行するように設けられる前記平坦面となっていることを特徴とする請求項６に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記ジャケットの内壁と隣り合う第２突出体における前記三角柱状の他の傾斜する二の側面は、前記ジャケットの中央部側に向く面であって、前記ジャケットの内壁側から前記ジャケットの中央部側に前記流体を案内するための傾斜する案内面として機能していることを特徴とする請求項８に記載の半導体モジュール。
【請求項１０】
前記複数の突出体のうちジャケットの中央部側の第３突出体および前記流出口側の前記ジャケットの内壁と隣り合う第４突出体は、四角柱状をなし千鳥状に設けられ、側面側は前記流通方向に対し傾斜する傾斜面となっていることを特徴とする請求項６に記載の半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の半導体モジュールの冷却構造としては、例えば、特許文献１に示すように、基板の放熱面に四角柱状の複数のフィンを千鳥状に設けて冷却水を流通させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－５００５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の冷却構造においては、冷却水が流路抵抗の小さい水冷ジャケットの周壁側に多く流れてしまい、冷却が必要な中央部側には流れ難く等、所望の冷却性能が得られないことがあった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる半導体モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体モジュールは、基板の一の面側に半導体素子が設けられるとともに、基板の他の面側に基板を冷却するための冷却部が設けられる半導体モジュールであって、冷却部は、ジャケットと、複数の突出体と、を有し、複数の突出体は、ジャケットの内部空間において基板の他の面側から突出するように設けられ、複数の突出体のうち流体の流通方向に沿ったジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、ジャケットの内壁と対向する面側が、平坦面となっていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、冷却部は、ジャケットと、複数の突出体と、を有し、複数の突出体は、ジャケットの内部空間において基板の他の面側から突出するように設けられ、複数の突出体のうち流体の流通方向に沿ったジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、ジャケットの内壁と対向する面側が、平坦面となっていることにより、第１突出体のジャケットの内壁に対向する面側の流路抵抗を相対的に大きくすることができる。これにより、第１突出体側からジャケットの内壁側への流体の流通を相対的に少なくし、かつ、中央部側への流体の流通を相対的に多くすることができる等、半導体モジュールの冷却効率を向上させることが可能となる。
【０００８】
ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、ジャケットの内壁側からジャケットの中央部側に流体を案内するための傾斜する案内面を有していることにより、ジャケットの内壁側から中央部側に流体を案内することが可能となる。
【０００９】
ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体は、三角柱形状をなし、三角柱形状の側面のうちジャケットの内壁と対向する面側が内壁と並行するように設けられる平坦面となっていることにより、第１突出体側からジャケットの内壁側への流体の流通を更に少なくし、かつ、中央部側への流体の流通を更に多くすることができる等、半導体モジュールの冷却効率を更に向上させることが可能となる。
【００１０】
ジャケットの内壁と隣り合う第１突出体における三角柱状の他の傾斜する二の側面は、ジャケットの内壁側からジャケットの中央部側に流体を案内するための傾斜する案内面として機能していることにより、ジャケットの内壁側から中央部側に流体を確実に案内することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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