[发明专利]散热器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于冷却半导体元件的散热器及其制造方法。

背景技术

以往，为了使半导体元件的工作稳定，提出了各种散热器(例如，参见专利文献1)。

专利文献1所公开的散热器在由铜构成的散热器主体的内部空间中，配置了由铜构成的具有多个制冷剂通孔的多孔体。在散热器主体的表面上安装有半导体元件，通过使制冷剂从多孔体的制冷剂通孔的一端穿过到另一端，来将从半导体元件经由散热器主体传递到多孔体的热量释放到通过制冷剂通孔的制冷剂中。制冷剂通孔数越多，多孔体与制冷剂的接触面积越大，散热量增加从而提高散热效率。

专利文献1：日本特开2006-165165号公报

但是，根据以往的散热器，在将半导体元件与散热器主体直接接合的情况下，为了使半导体元件的电极与流过散热器的制冷剂无法导通，作为半导体元件，局限于在与半导体元件的接合面相反一侧具有电极。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有高的冷却性能，能够使外层成为兼作为用于向半导体元件施加电压的电极的结构的散热器及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的一个方案提供以下的散热器及其制造方法。

(1)一种散热器，具备设置在制冷剂循环用流路上的层叠体，所述层叠体具备：由金属形成的，且内侧成为所述流路的管体；在所述管体的外侧形成的绝缘层；形成于所述绝缘层的外侧，表面上具有接合冷却对象的半导体元件的电极的接合面的导体。

在上述构成中，来源于半导体元件的发热传递到导体的接合面，进一步经由绝缘层传递到管体，释放到流过管体流路的制冷剂中。此外，来源于半导体元件的发热从导体的周围传递到管体，通过使用焊锡等将半导体元件的电极直接接合在导体的接合面上，能够得到高的冷却性能。并且，由于导体与管体通过绝缘层而电绝缘，半导体元件的电极与流过管体的制冷剂无法导通，保证了安全性。即，能够使外层即导体成为兼作电极的结构。

(2)上述(1)记载的散热器，其还具备设置在所述导体的表面上，经由所述导体与所述半导体元件电连接的电极体。

(3)上述(1)或者(2)记载的散热器，所述层叠体是并列配置的多个所述层叠体。

(4)上述(3)记载的散热器，所述多个层叠体在对置的一对所述导体的表面上具有所述接合面。

(5)上述(3)所述的散热器，所述多个层叠体在设置于所述导体的同一方向上的表面上，具有多个所述接合面。

(6)上述(1)至(5)任何一项记载的散热器，所述层叠体具有沿长度方向设置的相互电绝缘的多个所述导体。

(7)上述(1)至(5)任何一项记载的散热器，所述层叠体具有设置在所述导体的同一个面上的相互电绝缘的多个导体区域，所述多个导体区域分别具有所述接合面。

(8)上述(1)至(7)任何一项记载的散热器，所述管体是内表面带沟管。

(9)上述(1)至(8)任何一项记载的散热器，所述层叠体具备：沿着多个所述流路形成的多个所述管体；在所述多个管体的外侧形成的单个所述绝缘层；以及在所述单个绝缘层的外侧形成的所述导体。

(10)上述(1)至(8)任何一项记载的散热器，所述层叠体具备：具有多个所述流路的单个所述管体；在所述单个管体的外侧形成的单个所述绝缘层；以及在所述单个绝缘层的外侧形成的单个所述导体。

(11)一种散热器的制造方法，其包含以下工序：经拉拔工序形成长条状的层叠体的工序，所述层叠体具备：由金属形成的，且内侧成为所述流路的管体；在所述管体的外侧形成的绝缘层；以及在所述绝缘层的外侧形成的导体；除去所述导体的一部分的工序，切断所述长条状的所述层叠体的工序。

上述绝缘层可以由氧化镁等陶瓷形成。此外，优选上述导体具有矩形截面，接合面为平面。上述半导体元件可以为施加有200V以上的高电压，或者流过300A以上的大电流的功率半导体元件。

在上述散热器具有多个层叠体的情况下，可以通过金属构成的连结管来将多个层叠体的管体串联连接。管体与连结管的连接优选钎焊或者锡焊。

在上述层叠体具有多个流路的情况下，多个流路既可以为串联连接，也可为设置在分支部与合流部之间的多个流路。

本发明的效果如下，根据本发明，能够做成具有高的冷却性能，使外层成为兼作为用于向半导体元件施加电压的电极的结构。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的散热器的概略结构的截面图。

图2A是表示本发明第二实施方式的散热器的概略结构的俯视图。

图2B是表示图2A的A-A线截面图。