[发明专利]半导体功率模块用的散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体功率模块用的散热装置。 

背景技术

一般来说，用于电梯主电路等的半导体功率模块安装在金属制的散热装置上以进行冷却。为了有效地对通电状态的半导体功率模块中产生的热进行散热，散热装置具有固定半导体功率模块的板状部分以及由薄板制的散热板大致等间隔排列而成的散热层，通过使该散热层部分与外部空气接触，使热从薄板的表面部分排出(例如，参照专利文献1)。 

由于电梯等的间歇性运行而在半导体功率模块中产生的热可以随时从散热层排出，所以能够使散热装置的板状部分的表面保持在一定温度以下。例如在办公楼的上下班时间等的情况下，电梯的运行变得频繁，此时，半导体功率模块产生的热能会导致散热装置的板状部分的表面温度上升，但通过使从散热装置的散热层释放的热能量和从半导体功率模块产生的热能量相均衡，则板状部分的表面温度不会超过一定温度。如此，通过使散热装置的表面温度保持在一定温度以下，可以预防半导体功率模块由于过热而产生故障。另一方面，当电梯的运行频率较低时，从散热装置的散热层释放的热量超过功率模块所产生的热量，所以功率模块的温度会逐渐接近外部空气的温度。 

专利文献1：日本国发明专利特开平10-284685号公报 

上述传统的散热装置在电梯等进行间歇性运行，半导体功率模块的温度以比较缓慢的时间周期进行变化时，能够将半导体功率模块的温度抑制在一定的温度以下。但是，在另一方面，上述传统的散热装置存在不能充分地减低在电梯等的一次运行中在半导体功率模块内部的半导体芯片产生的过度性的温度上升，从而可能因反复的温度上升和冷却而产生热应 力，从而导致半导体芯片产生故障的问题。 

发明内容

本发明是在考虑到所述问题的基础上而作出的，本发明的目的在于提供一种能够缓和作用在半导体功率模块的半导体芯片上的热应力的散热装置。 

解决方案 

在本发明的散热装置中，安装有半导体功率模块的板状部分在半导体芯片的下部具有凸起部分。也就是说，半导体芯片下部的板状部分的厚度比半导体芯片的周边部分下部的板状部分的厚度大。 

本发明的一个方案的散热装置，具有板状部分、多块散热板和基座部分，板状部分具有用于安装半导体功率模块的安装面，多块散热板设置在板状部分的安装面的背面上，板状部分在半导体功率模块中的半导体芯片下部，具有位于安装面的背面侧的凸起部，多块散热板为薄板，设置在凸起部的周边和凸起部，与基座部分连接，将板状部分支撑在基座部分上。 

本发明的另一个方案的散热装置，具有板状部分、多块散热板和基座部分，板状部分具有用于安装半导体功率模块的安装面，多块散热板设置在板状部分的安装面的背面上，在板状部分中，位于半导体功率模块中的半导体芯片下部的安装面与背面之间的厚度，大于在半导体芯片的周边部分下部的安装面与背面之间的厚度，多块散热板为薄板，与基座部分连接，将板状部分支撑在基座部分上。 

发明效果 

由于半导体芯片所产生的热被散热装置的板状部分的凸起部分所吸收，所以能够减轻半导体芯片的温度上升的程度。因此，能够缓和作用在半导体芯片上的热应力。 

附图说明

图1表示本发明实施例之一的散热装置。 

图2是表示图1中的半导体功率模块100的内部构造的示意图。 

图3表示半导体芯片的温度变化的研究结果。 

图4表示本发明一实施例的散热装置。 

符号说明：1-板状部分；2-基座部分；3-支撑部分；4-凸起部分；5-散热板；10-金属基座；11-半导体芯片；12-绝缘基板；13-薄膜电极；14-薄膜电极端子；20-金属线(wire)；30-树脂外壳；50-螺栓(bolt)。 

具体实施方式