[发明专利]半导体模块

说明书

在将半导体芯片与使从该半导体芯片产生的热冷却的冷却部进行电绝缘的基础上，高效地对半导体芯片进行冷却。提供一种半导体模块，具备：半导体芯片；冷却部，内部具有供制冷剂通过的制冷剂通过部；层叠基板，具有比冷却部更靠近半导体芯片的第一金属布线层、比半导体芯片更靠近冷却部的第二金属布线层和设置于第一金属布线层与第二金属布线层之间的绝缘体，冷却部具有：顶板，靠近层叠基板而设置；底板，与顶板对置而设置；多个突起部，设置在底板的与制冷剂通过部接触的面上，在制冷剂的从上游朝向下游的流动方向上相互分开，并在制冷剂通过部的与流动方向正交的宽度方向上各自连续地设置，多个突起部至少设置在与第二金属布线层的在流动方向上的一端重叠的位置和与半导体芯片重叠的位置。

技术领域

本发明涉及半导体模块。

背景技术

以往，已知具有突出部的冷却结构(例如，参照专利文献1和2)。此外，以往，已知将多个具有多个狭缝的板层叠而构成的散热器(例如，参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-172014号公报

专利文献2：日本特开2002-141164号公报

专利文献3：日本特开2014-33063号公报

发明内容

技术问题

在将半导体芯片与使从该半导体芯片产生的热冷却的冷却部进行电绝缘的基础上，高效地对半导体芯片进行冷却。

技术方案

在本发明的第一形态中，提供一种半导体模块。半导体模块可以具备半导体芯片、冷却部和层叠基板。冷却部可以在内部具有制冷剂通过部。制冷剂可以通过制冷剂通过部。层叠基板可以具有第一金属布线层、第二金属布线层和绝缘体。第一金属布线层可以比冷却部更靠近半导体芯片。第二金属布线层可以比半导体芯片更靠近冷却部。绝缘体可以设置于第一金属布线层与第二金属布线层之间。冷却部可以具有顶板、底板和多个突起部。顶板可以靠近层叠基板而设置。底板可以与顶板相对而设置。多个突起部可以设置在底板的与制冷剂通过部接触的面上。多个突起部可以在制冷剂的从上游朝向下游的流动方向上相互分开。多个突起部可以在制冷剂通过部的与流动方向正交的宽度方向上各自连续地设置。多个突起部可以至少设置在与第二金属布线层的在流动方向上的一端重叠的位置和与半导体芯片重叠的位置。

第二金属布线层可以设置在顶板上。绝缘体可以设置在第二金属布线层的上方。第一金属布线层可以设置在绝缘体的上方。半导体芯片可以设置在第一金属布线层上。

在多个突起部中的两个突起部中，设置在靠近下游的位置的突起部的高度可以比设置在靠近上游的位置的突起部的高度高。

多个突起部中的设置在靠近下游的位置的相邻的两个突起部的间隔可以比多个突起部中的设置在靠近上游的位置的相邻的两个突起部的间隔窄。

多个突起部可以分别具有前表面。前表面可以面向来自上游的制冷剂的流体。在多个突起部中的两个突起部中，设置在靠近下游的位置的突起部的倾斜角度可以比设置在靠近上游的位置的突起部的倾斜角度大。倾斜角度可以是前表面的相对于底板的角度。

冷却部可以具有上方制冷剂通过部和下方制冷剂通过部。上方制冷剂通过部和下方制冷剂通过部可以分别具有多个突起部。上方制冷剂通过部可以在从底板朝向顶板的高度方向上设置在相对地靠近第二金属布线层的位置。下方制冷剂通过部可以在高度方向上与上方制冷剂通过部重叠地设置在上方制冷剂通过部的下方。

上方制冷剂通过部中的多个突起部与下方制冷剂通过部中的多个突起部可以在高度方向上不重叠。

上方制冷剂通过部中的多个突起部与下方制冷剂通过部中的多个突起部可以在高度方向上分别重叠。