[发明专利]半导体冷却装置

说明书

在具备液冷式冷却器的半导体冷却装置中，能不增大翅片间距地抑制由异物引起的冷却性能的下降、压力损失的上升。半导体冷却装置(1)具备搭载半导体元件(11)的绝缘基板(10)和液冷式冷却器(20)。所述液冷式冷却器(20)具有：散热基板(21)，在一个面以预定间隔立起设置有多个板状翅片(22)；及套箱(30)，具有容纳所述翅片(22)的凹部(31)，并装配于所述散热基板(21)的一个面侧而形成冷却液流通空间(35)，在所述冷却液流通空间(35)中，在翅片(22)的前端与所述套箱(30)的凹部(31)的底面之间形成有成为主流路(36)的间隙，所述主流路(36)的高度H和翅片(22)与翅片(22)之间的翅片间隙(24)的尺寸W满足HW的关系。

技术领域

本发明涉及利用液冷式冷却器对半导体元件搭载基板进行冷却的半导体冷却装置。

背景技术

近年来，半导体元件大多处理大电力，伴随于此而发热量增大。因而，对安装有半导体元件的基板接合冷却器来进行散热。在能够对散热确保大的空间的定置设备中，能够进行强制空冷，但在设备配置于有限的空间内的情况下，液冷式冷却器是有用的。

以往的液冷式冷却器，一般来说是在冷却液流通空间内设置薄板状的内翅片且经由翅片向冷却液传热的构造。在这样的构造的液冷式冷却器中，有时混入到流通的冷却液中的异物会在翅片与翅片之间堵塞而妨碍冷却液的流通，成为了冷却性能下降的原因。另外，在异物量多的情况下也会导致冷却液的压力损失。

对于异物的堵塞，提出了使异物与冷却液一起在翅片间流通或者阻止异物流入冷却液流通空间的方法(参照专利文献1、2)。

专利文献1所记载的冷却器将内翅片设为翅片间距小的上段翅片和翅片间距大的下段翅片这上下2段，在上段翅片与下段翅片之间设置异物的移交单元，将无法在上段的翅片间流通的尺寸的异物向下段翅片引导并使其在下段的翅片间流通。

专利文献2所记载的冷却器在通向冷却液流通空间的入口配管内设置袋状的异物除去构件，通过在异物除去构件积存异物而阻止异物流入冷却液流通空间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-86641号公报

专利文献2：日本特开2008-275190号公报

发明内容

发明要解决的课题

液冷式冷却器为了提高内翅片的冷却性能而减小翅片间距从而增加了翅片数量。但是，如专利文献1所记载的冷却器那样，为了使异物流通而增大下段翅片的翅片间距，这从冷却性能的观点来看不是优选的。另外，专利文献2所记载的冷却器存在入口配管的内部构造变得复杂这一问题点。

用于解决课题的技术方案

本发明鉴于上述的背景技术，目的在于提供不用增大翅片间距就能够抑制由异物引起的冷却性能的下降、压力损失的上升的半导体冷却装置。

即，本发明具有下述[1]～[7]所记载的结构。

[1]一种半导体冷却装置，具备：

绝缘基板，在其一个面经由布线层搭载半导体元件；及

液冷式冷却器，具有散热基板和套箱，所述散热基板在一个面以预定间隔立起设置有多个板状翅片，所述套箱具有容纳所述翅片的凹部，并装配于所述散热基板的一个面侧而形成冷却液流通空间，

所述绝缘基板的另一个面侧接合或粘接于所述液冷式冷却器的散热基板的另一个面，

在所述液冷式冷却器的冷却液流通空间中，在所述翅片的前端与所述套箱的凹部的底面之间形成有成为主流路的间隙，所述主流路的高度H和翅片与翅片之间的翅片间隙的尺寸W满足HW的关系。