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公開番号2025022354
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126824
出願日2023-08-03
発明の名称半導体装置
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01L 23/473 20060101AFI20250206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】冷媒の圧力損失の増大を抑制し、冷却性能を改善し、信頼性の低下を抑制する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体ユニットと、放熱板と、冷却装置と、を含む半導体装置において、冷却装置は、放熱板の裏面に設けられ、筐体30と、貯留部31と、案内部32と、を備えている。案内部32は、一端が短側壁31bの内側に接続され、他部が短側壁31bの当該一端に対して流入口31gを挟んで接続されて、流入口31gに通じる案内領域32iと案内領域32iの外側の貯留領域31iとを区切って底面に形成される。さらに、貯留部31の流入口31gから案内領域32iに向かう流入方向に見て、案内部32の案内領域32iが流入口31gから遠ざかるに連れて小さくなるように案内部32が構成されている。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
平面視で矩形状の底面と一対の長側面と一対の短側面とによって取り囲まれて画定される貯留領域を有し、一方の短側面に流入口が設けられた貯留部と、
一方の端部が前記一方の短側面の内側に接続され、他方の端部が前記一方の短側面の前記一方の端部に対して前記流入口を挟んで接続されて、前記流入口に通じる案内領域と前記案内領域の外側の前記貯留領域とを区切って前記底面に形成される案内部と、
前記貯留部内で前記一対の長側面に対してそれぞれ隙間を空けて前記案内部上に配置され、前記案内領域に重複する領域内に前記一方の短側面から他方の短側面に向かって延伸するスリットが形成された平板状の案内板と、
半導体チップと、
前記半導体チップが配置される配置領域が設定されたおもて面と前記配置領域に対応する冷却領域が設定された裏面と前記冷却領域に設けられた複数のフィンとを含み、前記貯留部上に前記裏面が配置され、前記複数のフィンが前記案内板上の前記貯留領域に収納される放熱板と、
を有し、
前記貯留部の前記流入口から前記案内領域に向かう流入方向に見て、前記案内部の前記案内領域が前記流入口から遠ざかるに連れて小さくなるように前記案内部が構成されている、
半導体装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記案内部は、
平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記流入口の中心を通り前記一対の長側面に平行な中心線に近づくように傾斜する第１案内壁と、
前記他方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記中心線に近づくように傾斜する第２案内壁と、
前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、
を含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記案内部は、
平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって前記一対の長側面に平行に延伸する第１案内壁と、
前記他方の端部から前記流入方向に向かって前記一対の長側面に平行に延伸する第２案内壁と、
前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、
を含み、
前記案内領域の前記底面が前記流入口から遠ざかるに連れて前記案内板側へ上るよう傾斜している、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記案内部は、
前記流入口近傍に、前記案内領域に向かって突出する突起部が設けられている、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記突起部は、前記第１案内壁及び前記第２案内壁にそれぞれ対向する位置に設けられている、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記突起部は、前記案内領域内の前記底面に設けられている、
請求項４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記案内板は、前記スリットの両側に前記スリットに平行な一対の副スリットがそれぞれ形成され、
前記一対の副スリットは、平面視で、前記流入口側から前記突起部まで延伸している、
請求項５または６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記一対の副スリットの幅は、１ｍｍ以上、４ｍｍ以下である、
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記案内部は、
平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記流入口の中心を通り前記一対の長側面に平行な中心線に近づくように傾斜する第１案内壁と、
前記他方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記中心線に近づくように傾斜する第２案内壁と、
前記中心線上に設けられ、前記流入口から前記流入方向に向かって延伸する第３案内壁と、
前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、
を含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記案内板は、平面視で、
前記第１案内壁及び前記第３案内壁で挟まれる前記案内領域に重複する領域と、前記第３案内壁及び前記第２案内壁で挟まれる前記案内領域に重複する領域とにそれぞれ前記スリットが形成されている、
請求項９に記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
冷却装置は、被冷却物がおもて面に配置される。冷却装置は内部に冷媒を流通させて、被冷却物を冷却する（例えば、特許文献１～３を参照）。また、半導体装置は、このような冷却装置と冷却装置に配置される被冷却物である半導体モジュールとを含んでいる（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１１６４０４号公報
特開２０１７－１７４９９１号公報
特開２０１３－０５８５１８号公報
国際公開第２０１２／１４７５４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、冷媒の圧力損失の増大を抑制する半導体装置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】
【０００５】
本発明の一観点によれば、平面視で矩形状の底面と一対の長側面と一対の短側面とによって取り囲まれて画定される貯留領域を有し、一方の短側面に流入口が設けられた貯留部と、一方の端部が前記一方の短側面の内側に接続され、他方の端部が前記一方の短側面の前記一方の端部に対して前記流入口を挟んで接続されて、前記流入口に通じる案内領域と前記案内領域の外側の前記貯留領域とを区切って前記底面に形成される案内部と、前記貯留部内で前記一対の長側面に対してそれぞれ隙間を空けて前記案内部上に配置され、前記案内領域に重複する領域内に前記一方の短側面から他方の短側面に向かって延伸するスリットが形成された平板状の案内板と、半導体チップと、前記半導体チップが配置される配置領域が設定されたおもて面と前記配置領域に対応する冷却領域が設定された裏面と前記冷却領域に設けられた複数のフィンとを含み、前記貯留部上に前記裏面が配置され、前記複数のフィンが前記案内板上の前記貯留領域に収納される放熱板と、を有し、前記貯留部の前記流入口から前記案内領域に向かう流入方向に見て、前記案内部の前記案内領域が前記流入口から遠ざかるに連れて小さくなるように前記案内部が構成されている、半導体装置を提供する。
【０００６】
また、前記案内部は、平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記流入口の中心を通り前記一対の長側面に平行な中心線に近づくように傾斜する第１案内壁と、前記他方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記中心線に近づくように傾斜する第２案内壁と、前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、を含んでよい。
【０００７】
また、前記案内部は、平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって前記一対の長側面に平行に延伸する第１案内壁と、前記他方の端部から前記流入方向に向かって前記一対の長側面に平行に延伸する第２案内壁と、前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、を含み、前記案内領域の前記底面が前記流入口から遠ざかるに連れて前記案内板側へ上るよう傾斜していてよい。
【０００８】
また、前記案内部は、前記流入口近傍に、前記案内領域に向かって突出する突起部が設けられてよい。
また、前記突起部は、前記第１案内壁及び前記第２案内壁にそれぞれ対向する位置に設けられてよい。
【０００９】
また、前記突起部は、前記案内領域内の前記底面に設けられてよい。
また、前記案内板は、前記スリットの両側に前記スリットに平行な一対の副スリットがそれぞれ形成され、前記一対の副スリットは、平面視で、前記流入口側から前記突起部まで延伸してよい。
【００１０】
また、前記一対の副スリットの幅は、１ｍｍ以上、４ｍｍ以下であってよい。
また、前記案内部は、平面視で、前記一方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記流入口の中心を通り前記一対の長側面に平行な中心線に近づくように傾斜する第１案内壁と、前記他方の端部から前記流入方向に向かって延伸し、前記中心線に近づくように傾斜する第２案内壁と、前記中心線上に設けられ、前記流入口から前記流入方向に向かって延伸する第３案内壁と、前記第１案内壁及び前記第２案内壁の前記流入方向の端部を接続する先端壁と、を含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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