[发明专利]电路装置的散热结构

说明书

本发明提供一种量产性优异且具有高散热性的电路装置的散热结构。在将向电路装置的外部露出的散热板、传热构件、冷却器以形成层叠结构的方式配置而包含的电路装置的散热结构中，所述传热构件是树脂组成物浸渍于陶瓷一次粒子三维地呈一体结构的烧结体中的陶瓷树脂复合体，并以与所述散热板及所述冷却器中的至少一方直接接触而层叠的方式配置。

技术领域

本发明涉及电路装置的散热结构。

背景技术

已知有例如将以功率MOSFET、绝缘栅型双极晶体管(以后标记为IGBT)等为代表的功率半导体元件配置在陶瓷基板上并接线，进而利用密封材料将它们汇总而装入一个封装体的通常称为功率模块的电路装置。这样的电路装置为例如电力控制用，多用作例如在车辆推进电动机的控制中使用的电气部件。功率半导体元件对大电力进行处理，因此也是代表性的发热元件，因此关于功率模块的散热结构(此外有时也称为冷却结构、安装结构等)凝聚了各种努力。

比较简单的功率模块具有从功率元件的背面侧使热量逸散的散热结构。例如专利文献1示出了在功率模块的背面设置的散热板上，隔着成为传热构件的散热油脂(也称为导热性油脂等)例如硅油脂，利用螺钉将例如铝制的冷却器固定的功率模块的散热结构。

而且，专利文献2示出了考虑做成如下方式的散热结构，即对应于功率模块的小型化或大电力化，为了增加散热面积而在发热元件的两面设置向外部露出的散热板，隔着散热油脂或凝胶质的传热材料而设置电绝缘性的传热构件(绝缘板)和冷却器，进而为了与散热板充分地热紧贴而将它们以最佳压力压缩。另外，介于发热元件的散热板与冷却器之间的所述传热构件其自身也要求较高的导热性，传热构件也是同时具有将散热板与冷却器之间进行电绝缘的结构的构件。因此，在为了提高发热元件的散热板与冷却器的紧贴性而使用的散热油脂不具有电绝缘性的情况下，需要另外使用电绝缘原料来构成传热构件。另外，在专利文献2中，作为散热结构的散热特性的改善的大体目标，列举出了热阻值成为0.24K/W以下的情况。

此外，作为对以往的散热构件进行了改良的功率模块的散热结构的发明的例子，专利文献3示出了在发热元件的散热板与冷却器之间设有沿着热传导的方向即与散热面垂直的方向将碳纳米管或碳纤维排列配置的须状体的层的散热结构的发明。但是，该散热结构由于所述须状体的层的结构纤细，因此会新产生量产适当的方面的课题。

另外，作为传热构件，以往从电绝缘性和导热性这两方面出发而优选使用了陶瓷，但是它们刚性较强，表面也比较硬且与被接触面的紧贴性差，因此对于例如在与散热板或冷却器之间仅配置陶瓷的传热构件的情况，即使为了使其界面紧贴而以压缩两者的方式施加了压力，由于在该界面也会形成空气层而妨碍导热性，因而需要在界面设置用于将所述空气层填埋的散热油脂层。即，在以往的散热结构中，需要在散热板与传热构件的界面、及传热构件与冷却器的界面这两方设置散热油脂层。通过在散热结构设置散热油脂层，能够实现局部导热率的改善。但是所述散热油脂自身的导热率通常比传热构件低，而且需要将其设置两层，因此即使将散热油脂层的厚度做得尽可能薄，仍然存在作为散热结构整体的导热率改善的余地。并且，另外也需要设置散热油脂层的工序。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2003-168772号公报

【专利文献2】日本特开2005-150420号公报

【专利文献3】日本特开2010-192717号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

本发明鉴于上述的课题，提供一种量产性优异并能够表现出优异的散热性能的散热结构。

【用于解决课题的方案】

本发明为了解决上述课题，可以采用以下(1)～(5)所示的方案。