[发明专利]散热器和散热器组件

说明书

本发明提供散热器和散热器组件。本发明提供一种能够使集中在功率半导体元件模块的芯片部分的热高效地扩散的散热器。散热器(20)具备散热器主体(21)和热扩散结构部(25)，该散热器主体(21)在冷却面(F1)上放置有具有多个功率半导体元件(11)的功率半导体元件模块(10)，且使功率半导体元件(11)所产生的热散发，该热扩散结构部(25)与散热器主体(21)相比导热性高，能够使功率半导体元件(11)所产生的热扩散，热扩散结构部(25)设置于在散热器主体(21)的与冷却面(F1)垂直的方向(Z)上与配置在功率半导体元件模块(10)内的功率半导体元件(11)重叠的位置。

技术领域

本发明涉及散热器和具备散热器的散热器组件。

背景技术

在机床、电动汽车、铁路车辆等中使用的电动机驱动装置具备电力转换电路。这种电力转换电路具备Si(硅)等的功率半导体元件作为用于将直流电转换为交流电的开关元件。

近年来，作为新一代的功率半导体元件，以SiC(碳化硅)为代表的大电流、高耐电压的宽带隙功率半导体元件(以下，也仅称为“功率半导体元件”)受到关注。该功率半导体元件能够增大单位芯片尺寸的电流密度，但由于制造时晶片的缺陷密度高，因此难以以低成本制作大芯片。因此，在大电流用的电动机驱动装置中，代替大芯片而进行将多个小芯片并联连接(以下，也将具备多个芯片的模块称为“功率半导体元件模块”或仅称为“模块”)。在这样的电动机驱动装置中，通过使功率半导体元件模块与散热器接触而使模块内的功率半导体元件驱动时所产生的热扩散(例如，参照专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-164048号公报

专利文献2：日本特开2005-223348号公报

专利文献3：日本特开2011-211017号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述功率半导体元件模块中，由于设置在模块内的功率半导体元件的芯片尺寸小，因此热阻变大。因此，热集中在芯片及其附近(以下，也称为“芯片部分”)，产生所谓的热点，存在难以使集中在该部分的热高效地扩散这样的课题。

本发明的目的在于提供能够使集中在功率半导体元件模块的芯片部分的热高效地扩散的散热器和散热器组件。

用于解决课题的方法

(1)本发明涉及一种散热器(例如，后述的散热器20)，其具备散热器主体(例如，后述的散热器主体21)和热扩散结构部(例如，后述的热扩散片25等)，所述散热器主体在冷却面(例如，后述的冷却面F1)上放置有具有多个功率半导体元件(例如，后述的功率半导体元件11)的功率半导体元件模块(例如，后述的功率半导体元件模块10)，且使上述功率半导体元件所产生的热散发，所述热扩散结构部与上述散热器主体相比导热性高，能够使上述功率半导体元件所产生的热扩散，上述热扩散结构部设置于在上述散热器主体的与上述冷却面垂直的方向(例如，后述的厚度方向Z)上与配置在上述功率半导体元件模块内的上述功率半导体元件重叠的位置。

(2)在(1)的散热器中，上述热扩散结构部为热扩散片(例如，后述的热扩散片25)，上述热扩散片由与上述散热器主体相比导热性高的金属材料形成为板状且配置在上述散热器主体的与上述功率半导体元件模块相同的一侧，上述热扩散片可以按照在上述散热器主体的与上述冷却面垂直的方向上与配置在上述功率半导体元件模块内的上述功率半导体元件重叠的方式配置。