[发明专利]半导体冷却装置

说明书

提供能够不降低冷却性能而防止散热基板的翘曲的半导体冷却装置的构造。接合于在绝缘基板(40)的一个面经由布线层(41)而搭载半导体元件(42)的半导体模块(2)的半导体冷却装置(1)具备：散热基板(10)，接合于所述绝缘基板(40)的另一个面侧；翅片(11)，设置于所述散热基板(10)的、与接合有所述绝缘基板(40)的面相反一侧的面；及翘曲防止板(20)，接合于所述翅片(11)的前端，由线膨胀系数比所述散热基板(10)的材料小的材料形成。

技术领域

本发明涉及对搭载有半导体元件的基板进行冷却的半导体冷却装置。

背景技术

近年来，半导体元件经常处理大功率，伴随于此而发热量增大。因而，在安装有半导体元件的基板接合冷却器，向冷却器散热。在能够对散热确保大的空间的固定设备中，能够进行强制空冷，但在配置于受限的空间内的情况下，液冷式冷却器是有用的。

半导体元件搭载于在陶瓷等的绝缘基板上形成的布线层，在所述绝缘基板的相反侧的面通过钎焊等而接合由铝、铜的高热传导金属形成的冷却器。作为冷却器，具有在散热板的一个面接合有散热的翅片的冷却器，而且具有在散热板装配套箱而形成了内置有翅片的冷却介质流通空间的液冷式冷却器(参照专利文献1～3)。

在接合有如上所述的冷却器的半导体冷却装置中，若通过半导体元件的发热而温度上升，则由于散热基板的材料即金属的线膨胀系数比绝缘基板的材料即陶瓷的线膨胀系数大，所以要膨胀的散热基板被绝缘基板拉拽而产生翘曲。并且，若在散热基板产生翘曲，则有时会在绝缘基板产生裂纹或者绝缘基板剥离。

对于这样的散热基板的翘曲，专利文献1提出了以下技术：在散热基板与翅片之间夹设由陶瓷形成的束缚板，通过束缚散热基板来防止翘曲。另外，专利文献2提出了以下技术：在散热板的冷却器侧的面的一部分设置凹部，通过向该凹部钎焊由热膨胀系数近似的金属或陶瓷形成的修正板来防止散热基板的翘曲。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-141932号公报

专利文献2：日本特开2004-146650号公报

专利文献3：日本特开2005-191502号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1、2所记载的方法中，可能会因在散热基板与翅片之间夹设束缚板或修正板而导致向翅片的传热延迟。另外，无法应用于散热基板与翅片一体成形的冷却器。

用于解决课题的技术方案

本发明鉴于上述的背景技术，提供能够不降低冷却性能而防止散热基板的翘曲的半导体冷却装置的构造。

即，本发明具有下述[1]～[5]所记载的结构。

[1]一种半导体冷却装置，其接合于半导体模块，该半导体模块在绝缘基板的一个面经由布线层而搭载半导体元件，该半导体冷却装置的特征在于，具备：

散热基板，其接合于所述绝缘基板的另一个面侧；

翅片，其设置于所述散热基板的、与接合有所述绝缘基板的面相反一侧的面；以及

翘曲防止板，其接合于所述翅片的前端，由线膨胀系数比所述散热基板的材料小的材料形成。

[2]根据前项1所述的半导体冷却装置，在所述翘曲防止板形成有在该翘曲防止板的厚度方向上贯通的贯通部。

[3]根据前项1所述的半导体冷却装置，所述翅片由高刚性材形成。

[4]根据前项2所述的半导体冷却装置，所述翅片由高刚性材形成。