JP2001320005A - 冷媒冷却型両面冷却半導体装置 - Google Patents
冷媒冷却型両面冷却半導体装置Info
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】簡素な構造で優れた放熱能力を奏しえる冷媒冷
却型両面冷却半導体装置を提供すること。 【解決手段】 両面冷却型半導体モジュール１と、扁平
な接触受熱面を有して冷却流体が内部を流れる冷媒チュ
−ブ２とを絶縁スペ−サを介して密接させた状態で両面
冷却型半導体モジュール１を冷媒チュ−ブ２にて両面冷
却型半導体モジュール２の厚さ方向に挟圧部材６，７，
１０で挟圧する。構造が簡素で冷却効果が大きく、冷却
効果のばらつきが少ない半導体装置を実現できる。のさ
せるを備える。
却型両面冷却半導体装置を提供すること。 【解決手段】 両面冷却型半導体モジュール１と、扁平
な接触受熱面を有して冷却流体が内部を流れる冷媒チュ
−ブ２とを絶縁スペ−サを介して密接させた状態で両面
冷却型半導体モジュール１を冷媒チュ−ブ２にて両面冷
却型半導体モジュール２の厚さ方向に挟圧部材６，７，
１０で挟圧する。構造が簡素で冷却効果が大きく、冷却
効果のばらつきが少ない半導体装置を実現できる。のさ
せるを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒冷却型両面冷
却半導体装置に関する。
却半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】端子を有し半導体チップを内蔵する半導
体モジュ−ルの冷却性を向上するために、半導体モジュ
−ルに水冷式の冷却部材を接触させてそれを冷却するこ
とが提案されている。
体モジュ−ルの冷却性を向上するために、半導体モジュ
−ルに水冷式の冷却部材を接触させてそれを冷却するこ
とが提案されている。
【０００３】また、両面から放熱を行う両面放熱型半導
体モジュ−ルが特開平６ー２９１２２３号公報に提案さ
れている。
体モジュ−ルが特開平６ー２９１２２３号公報に提案さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
従来の水冷式半導体モジュ−ルでは、内部を水（又は冷
媒）が貫流する冷媒内部貫流冷却部材と半導体モジュ−
ルとの熱伝導性に優れた接合を図る必要があり、これに
は、半導体モジュ−ルの主面に露出する電極（兼伝熱）
部材と冷媒内部貫流冷却部材とをはんだなどで接合する
ことが最善であるが、冷媒内部貫流冷却部材は、冷凍サ
イクル装置や冷却水循環装置に接続する必要があり、こ
のためこれら冷凍サイクル装置や冷却水循環装置と同電
位（通常、接地電位）となる冷媒内部貫流冷却部材と半
導体モジュ−ルの上記電極部材との間に電気絶縁性でな
るべく熱伝導性に優れた絶縁スペ−サを介設する必要が
ある。
従来の水冷式半導体モジュ−ルでは、内部を水（又は冷
媒）が貫流する冷媒内部貫流冷却部材と半導体モジュ−
ルとの熱伝導性に優れた接合を図る必要があり、これに
は、半導体モジュ−ルの主面に露出する電極（兼伝熱）
部材と冷媒内部貫流冷却部材とをはんだなどで接合する
ことが最善であるが、冷媒内部貫流冷却部材は、冷凍サ
イクル装置や冷却水循環装置に接続する必要があり、こ
のためこれら冷凍サイクル装置や冷却水循環装置と同電
位（通常、接地電位）となる冷媒内部貫流冷却部材と半
導体モジュ−ルの上記電極部材との間に電気絶縁性でな
るべく熱伝導性に優れた絶縁スペ−サを介設する必要が
ある。
【０００５】ところが、このような絶縁スペ−サを用い
ると半導体モジュ−ルの電極部材と冷媒内部貫流冷却部
材とを接合することができないので、半導体モジュ−ル
の電極部材と冷媒内部貫流冷却部材との間の熱抵抗の低
減のために、これら半導体モジュ−ルの電極部材や冷媒
内部貫流冷却部材を絶縁スペ−サに強く、かつ、押し付
け面各部で均一な圧力で押し付ける必要がある。
ると半導体モジュ−ルの電極部材と冷媒内部貫流冷却部
材とを接合することができないので、半導体モジュ−ル
の電極部材と冷媒内部貫流冷却部材との間の熱抵抗の低
減のために、これら半導体モジュ−ルの電極部材や冷媒
内部貫流冷却部材を絶縁スペ−サに強く、かつ、押し付
け面各部で均一な圧力で押し付ける必要がある。
【０００６】しかし、このように半導体モジュ−ルや冷
媒内部貫流冷却部材を絶縁スペ−サに強くかつ均一な圧
力で押し付ける構造は全体構造の複雑化を招き、また押
し付け力の適切な設定が容易ではなかった。すなわち、
押し付け力が弱いと半導体モジュ−ルと冷却部材との間
の熱抵抗が増大して冷却能力が低下し、押し付け力が強
過ぎると半導体モジュ−ル内の半導体チップが割れてし
まう。
媒内部貫流冷却部材を絶縁スペ−サに強くかつ均一な圧
力で押し付ける構造は全体構造の複雑化を招き、また押
し付け力の適切な設定が容易ではなかった。すなわち、
押し付け力が弱いと半導体モジュ−ルと冷却部材との間
の熱抵抗が増大して冷却能力が低下し、押し付け力が強
過ぎると半導体モジュ−ル内の半導体チップが割れてし
まう。
【０００７】特に、半導体モジュ−ルの電極部材の表面
や冷却部材の表面には製造上避けられない微小凹凸や反
りなどが存在するため、どうしても面方向の一部に局部
的な押し付け力の集中を招いてしまい、この集中部位に
て半導体チップが耐えうる押し付け力を超えて押し付け
を行うことができず、その結果、この集中部位以外での
熱抵抗の増大を招いてしまう。
や冷却部材の表面には製造上避けられない微小凹凸や反
りなどが存在するため、どうしても面方向の一部に局部
的な押し付け力の集中を招いてしまい、この集中部位に
て半導体チップが耐えうる押し付け力を超えて押し付け
を行うことができず、その結果、この集中部位以外での
熱抵抗の増大を招いてしまう。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、簡素な構造で優れた放熱能力を奏しえる冷媒冷却
型両面冷却半導体装置を提供することをその目的として
いる。
あり、簡素な構造で優れた放熱能力を奏しえる冷媒冷却
型両面冷却半導体装置を提供することをその目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置は、半導体チ
ップ又は両面冷却型半導体モジュールと、扁平な接触受
熱面を有して冷却流体が内部を流れる冷媒チュ−ブと、
前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの両
主面に前記冷媒チュ−ブの平坦面を絶縁スペ−サを介し
て又は直接に密接させた状態で前記半導体チップ又は両
面冷却型半導体モジュールを前記冷媒チュ−ブにて半導
体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの厚さ方向に
挟圧させる挟圧部材とを備えることを特徴としている。
項１記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置は、半導体チ
ップ又は両面冷却型半導体モジュールと、扁平な接触受
熱面を有して冷却流体が内部を流れる冷媒チュ−ブと、
前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの両
主面に前記冷媒チュ−ブの平坦面を絶縁スペ−サを介し
て又は直接に密接させた状態で前記半導体チップ又は両
面冷却型半導体モジュールを前記冷媒チュ−ブにて半導
体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの厚さ方向に
挟圧させる挟圧部材とを備えることを特徴としている。
【００１０】すなわち、本構成は、両面放熱型半導体モ
ジュ−ル（又は半導体チップ）を絶縁スペ−サを介して
一対の冷媒チュ−ブで挟み、挟圧部材でこれらのセット
を所定圧力で挟圧する構成を採用している。
ジュ−ル（又は半導体チップ）を絶縁スペ−サを介して
一対の冷媒チュ−ブで挟み、挟圧部材でこれらのセット
を所定圧力で挟圧する構成を採用している。
【００１１】このようにすれば、１個の挟圧部材で半導
体モジュ−ル（半導体チップ）両側の２つの扁平な冷媒
チュ−ブを同一圧力（半導体モジュ−ル（半導体チッ
プ）両側の電極部材の面積を等しいとした場合）で半導
体モジュ−ル（半導体チップ）に押し付けることがで
き、簡素な構造で押し付け圧力のばらつきが小さい挟圧
構造を実現することができるとともに、更に半導体モジ
ュ−ル（半導体チップ）の熱を両側の冷媒チュ−ブに放
散することができるので優れた冷却性能を実現すること
ができる。
体モジュ−ル（半導体チップ）両側の２つの扁平な冷媒
チュ−ブを同一圧力（半導体モジュ−ル（半導体チッ
プ）両側の電極部材の面積を等しいとした場合）で半導
体モジュ−ル（半導体チップ）に押し付けることがで
き、簡素な構造で押し付け圧力のばらつきが小さい挟圧
構造を実現することができるとともに、更に半導体モジ
ュ−ル（半導体チップ）の熱を両側の冷媒チュ−ブに放
散することができるので優れた冷却性能を実現すること
ができる。
【００１２】請求項２記載の構成によれば請求項１記載
の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前記冷
媒チュ−ブは、互いに所定間隔を隔てて流路方向へ延設
される内部隔壁に区画される複数の冷却流体流路を有す
ることを特徴としている。
の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前記冷
媒チュ−ブは、互いに所定間隔を隔てて流路方向へ延設
される内部隔壁に区画される複数の冷却流体流路を有す
ることを特徴としている。
【００１３】本構成によれば、冷媒チュ−ブの接触受熱
面各部の押圧を一定化することができる。
面各部の押圧を一定化することができる。
【００１４】請求項３記載の構成によれば請求項１又は
２記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、
前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モジュ−ルにそ
れぞれ接する各前記冷媒チュ−ブの両端は、共通の入り
口ヘッダ及び出口ヘッダにそれぞれ接続される.本構成
によれば、各冷媒チュ−ブに流入する冷媒又は冷却流体
の温度、流量のばらつきを減らし、各両面放熱型半導体
モジュ−ルの温度ばらつきを低減でき、これら各半導体
モジュ−ルの一部の冷却機能が低下して、それにより回
路全体の最大出力が制限されるという不具合を防止する
ことができる。
２記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、
前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モジュ−ルにそ
れぞれ接する各前記冷媒チュ−ブの両端は、共通の入り
口ヘッダ及び出口ヘッダにそれぞれ接続される.本構成
によれば、各冷媒チュ−ブに流入する冷媒又は冷却流体
の温度、流量のばらつきを減らし、各両面放熱型半導体
モジュ−ルの温度ばらつきを低減でき、これら各半導体
モジュ−ルの一部の冷却機能が低下して、それにより回
路全体の最大出力が制限されるという不具合を防止する
ことができる。
【００１５】また、冷媒ポンプやコンプレッサからみた
冷媒配管系の冷媒輸送抵抗が小さくなり、それに要する
動力損失を低減することができる。
冷媒配管系の冷媒輸送抵抗が小さくなり、それに要する
動力損失を低減することができる。
【００１６】請求項４記載の構成によれば請求項１乃至
３のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記冷媒チュ−ブは良熱伝導性の軟質材を介
して前記絶縁スペ−サに接することを特徴としている。
３のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記冷媒チュ−ブは良熱伝導性の軟質材を介
して前記絶縁スペ−サに接することを特徴としている。
【００１７】本構成によれば、冷媒チュ−ブは、軟質材
を介して半導体チップ又は半導体モジュールに密着する
ので、もし冷媒チュ−ブに反りや表面凹凸などがあった
としても、冷媒チュ−ブは上記挟圧力によりその各部に
おいて局所的に容易に変形して絶縁スペ−サの表面にな
じむことができ、これら両者間の熱抵抗を低減すること
ができる。
を介して半導体チップ又は半導体モジュールに密着する
ので、もし冷媒チュ−ブに反りや表面凹凸などがあった
としても、冷媒チュ−ブは上記挟圧力によりその各部に
おいて局所的に容易に変形して絶縁スペ−サの表面にな
じむことができ、これら両者間の熱抵抗を低減すること
ができる。
【００１８】更に、半導体モジュ−ル（半導体チップ）
の電極部材表面とそれと軟質の絶縁スペ−サを介して対
面する冷媒チュ−ブの平坦な接触受熱面との間の距離が
面方向各部において変動しても、同様に軟質材の局所的
変形によりこれらの距離差を低減して両者間の熱抵抗を
低減することができ、優れた冷却性能をもつ半導体装置
を実現することができる。なお、この軟質材は、冷媒チ
ュ−ブと別々に作製されてもよく、一体に作製されても
よい。
の電極部材表面とそれと軟質の絶縁スペ−サを介して対
面する冷媒チュ−ブの平坦な接触受熱面との間の距離が
面方向各部において変動しても、同様に軟質材の局所的
変形によりこれらの距離差を低減して両者間の熱抵抗を
低減することができ、優れた冷却性能をもつ半導体装置
を実現することができる。なお、この軟質材は、冷媒チ
ュ−ブと別々に作製されてもよく、一体に作製されても
よい。
【００１９】請求項５記載の構成によれば請求項１乃至
４のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記挟圧部材は、板ばね部材を含むことを特
徴としている。
４のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記挟圧部材は、板ばね部材を含むことを特
徴としている。
【００２０】本構成によれば、簡単に一定の挟圧力を得
ることができるとともに、半導体チップ又は両面放熱型
半導体モジュ−ルの脱着が極めて簡単となり、交換など
の作業性が格段に向上する。
ることができるとともに、半導体チップ又は両面放熱型
半導体モジュ−ルの脱着が極めて簡単となり、交換など
の作業性が格段に向上する。
【００２１】好適な態様において、板ばね部材は、両端
部が前記両押さえ板を弾性付勢するコ字状金属板からな
る。このようにすれば、たとえばばね板などを折り曲げ
るなどして簡素に作製できる上、板ばね部材それ自体で
挟圧力を発生できるため、全体構造が簡素となる。
部が前記両押さえ板を弾性付勢するコ字状金属板からな
る。このようにすれば、たとえばばね板などを折り曲げ
るなどして簡素に作製できる上、板ばね部材それ自体で
挟圧力を発生できるため、全体構造が簡素となる。
【００２２】請求項６記載の構成によれば請求項１乃至
５のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記挟圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒
チュ−ブに個別に接する一対の押さえ板と、前記両押さ
え板を貫通するスル−ボルトと、前記スル−ボルトに螺
着されるナットとを有することを特徴としている。
５のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、前記挟圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒
チュ−ブに個別に接する一対の押さえ板と、前記両押さ
え板を貫通するスル−ボルトと、前記スル−ボルトに螺
着されるナットとを有することを特徴としている。
【００２３】本構成によれば、剛体である押さえ板が、
スル−ボルトの付勢により、簡素な挟圧構造で各冷媒チ
ュ−ブを面方向均一に加圧することができ、挟圧力の面
方向のばらつきを低減することができる。
スル−ボルトの付勢により、簡素な挟圧構造で各冷媒チ
ュ−ブを面方向均一に加圧することができ、挟圧力の面
方向のばらつきを低減することができる。
【００２４】請求項７記載の構成によれば請求項５記載
の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前記挟
圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒チュ−ブに個別に
接する一対の押さえ板を有し、前記板ばね部材は、コ字
状に形成されて両端部が前記両押さえ板を弾性付勢す
る。
の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前記挟
圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒チュ−ブに個別に
接する一対の押さえ板を有し、前記板ばね部材は、コ字
状に形成されて両端部が前記両押さえ板を弾性付勢す
る。
【００２５】本構成によれば、板ばね部材はそれ自身の
みで挟圧力を発生するとともに、冷媒チュ−ブや両面放
熱型半導体モジュ−ルを支持する支持部材としての機能
ももつので、全体構造が簡素となる。また、板ばね部材
は、両端部が前記両押さえ板を弾性付勢するコ字状金属
板とすれば、ばね板などを折り曲げるなどして簡素に作
製できる。
みで挟圧力を発生するとともに、冷媒チュ−ブや両面放
熱型半導体モジュ−ルを支持する支持部材としての機能
ももつので、全体構造が簡素となる。また、板ばね部材
は、両端部が前記両押さえ板を弾性付勢するコ字状金属
板とすれば、ばね板などを折り曲げるなどして簡素に作
製できる。
【００２６】請求項８記載の構成によれば請求項１乃至
７のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、多数の前記半導体チップ又は両面冷却型半導
体モジュールと多数の前記冷媒チュ−ブとのセットを前
記挟圧方向に複数配置して前記挟圧部材で挟圧する構造
を有することを特徴としている。
７のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて更に、多数の前記半導体チップ又は両面冷却型半導
体モジュールと多数の前記冷媒チュ−ブとのセットを前
記挟圧方向に複数配置して前記挟圧部材で挟圧する構造
を有することを特徴としている。
【００２７】本構成によれば、一個の挟圧構造（挟圧部
材）で多数セットの冷媒チュ−ブ／半導体モジュ−ル
（半導体チップ）／冷媒チュ−ブにそれぞれ等しい挟圧
力を付与することができるので、コンパクトで簡素な挟
圧構造で全体として優れた大電流制御半導体装置を実現
することができる。
材）で多数セットの冷媒チュ−ブ／半導体モジュ−ル
（半導体チップ）／冷媒チュ−ブにそれぞれ等しい挟圧
力を付与することができるので、コンパクトで簡素な挟
圧構造で全体として優れた大電流制御半導体装置を実現
することができる。
【００２８】請求項９記載の構成によれば請求項１乃至
８のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて、複数の前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モ
ジュ−ルは、三相インバータ回路を構成する。
８のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置にお
いて、複数の前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モ
ジュ−ルは、三相インバータ回路を構成する。
【００２９】本構成によれば、三相インバータ回路の各
半導体スイッチング素子の放熱抵抗のばらつきを低減し
てそれらの間の温度ばらつきを低減し、各半導体スイッ
チング素子の一つが早期に過熱して装置がダウンするこ
とがない。
半導体スイッチング素子の放熱抵抗のばらつきを低減し
てそれらの間の温度ばらつきを低減し、各半導体スイッ
チング素子の一つが早期に過熱して装置がダウンするこ
とがない。
【００３０】請求項１０記載の構成によれば請求項１乃
至９のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置に
おいて更に、前記冷媒チュ−ブの反半導体チップ側の平
坦面に他の発熱部品の平坦面を密接させ、前記挟圧部材
で、前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュール
と前記冷媒チュ−ブと前記発熱部品とを挟圧する構造を
有することを特徴としている。
至９のいずれか記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置に
おいて更に、前記冷媒チュ−ブの反半導体チップ側の平
坦面に他の発熱部品の平坦面を密接させ、前記挟圧部材
で、前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュール
と前記冷媒チュ−ブと前記発熱部品とを挟圧する構造を
有することを特徴としている。
【００３１】本構成によれば、挟圧構造を複雑化するこ
となく、更に他の発熱部品も良好に冷却することができ
る。
となく、更に他の発熱部品も良好に冷却することができ
る。
【００３２】また、半導体モジュ−ル（半導体チップ）
の一時的な大発熱に対してこの発熱部品は冷媒チュ−ブ
を通じてヒ−トシンクとしての機能を果たすことがで
き、更に好都合である。
の一時的な大発熱に対してこの発熱部品は冷媒チュ−ブ
を通じてヒ−トシンクとしての機能を果たすことがで
き、更に好都合である。
【００３３】請求項１１記載の構成によれば請求項１０
記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前
記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールは三相
インバ−タ回路の一部又は全部をなし、前記発熱部品
は、前記三相インバ−タ回路の正負直流電源端間に接続
される平滑コンデンサからなることを特徴としている。
記載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において更に、前
記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールは三相
インバ−タ回路の一部又は全部をなし、前記発熱部品
は、前記三相インバ−タ回路の正負直流電源端間に接続
される平滑コンデンサからなることを特徴としている。
【００３４】本構成によれば、コンパクトで平滑コンデ
ンサ及び半導体モジュ−ル（半導体チップ）の冷却性に
優れた三相インバータ回路装置を実現することができ
る。
ンサ及び半導体モジュ−ル（半導体チップ）の冷却性に
優れた三相インバータ回路装置を実現することができ
る。
【００３５】請求項１２記載の構成によれば請求項３記
載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、装置は密
閉ケースに収容され、前記入り口ヘッダ及び出口ヘッダ
の各一端は、前記ケ−スから外部に突出しているので、
ケース内部において、冷媒配管系の機械的連結部がな
く、この連結部からの液漏れにより半導体チップや両面
放熱型半導体モジュ−ルの絶縁不良や短絡といった事故
を皆無とすることができる。
載の冷媒冷却型両面冷却半導体装置において、装置は密
閉ケースに収容され、前記入り口ヘッダ及び出口ヘッダ
の各一端は、前記ケ−スから外部に突出しているので、
ケース内部において、冷媒配管系の機械的連結部がな
く、この連結部からの液漏れにより半導体チップや両面
放熱型半導体モジュ−ルの絶縁不良や短絡といった事故
を皆無とすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の冷媒冷却型両面冷却半導
体装置の好適な実施態様を図面を参照して以下説明す
る。
体装置の好適な実施態様を図面を参照して以下説明す
る。
【００３７】
【実施例１】図１はこの冷媒冷却型両面冷却半導体装置
の要部分解厚さ方向断面図を示す。 （半導体モジュ−ルの構成）１は、両面冷却型半導体モ
ジュール、２は冷媒チュ−ブ、３は金属製又は良熱伝導
性のスペ−サである。
の要部分解厚さ方向断面図を示す。 （半導体モジュ−ルの構成）１は、両面冷却型半導体モ
ジュール、２は冷媒チュ−ブ、３は金属製又は良熱伝導
性のスペ−サである。
【００３８】両面放熱型半導体モジュ−ル１において、
１０１ａはＩＧＢＴ素子が形成された半導体チップ、１
０１ｂはフライホイルダイオ−ドが形成された半導体チ
ップ、１０２はヒ−トシンク及び電極（この実施例では
エミッタ側）を兼ねる金属伝熱板、１０３はヒ−トシン
ク及び電極（この実施例ではコレクタ側）を兼ねる金属
伝熱板、１０４ははんだ層、１０２ａは金属伝熱板１０
２の半導体チップ側へ突出する突出部、１０２ｂは金属
伝熱板１０２の突出端子部、１０３ｂは金属伝熱板１０
３の突出端子部、１０５は制御電極端子、１０８はボン
ディングワイヤ、８は絶縁板（本発明で言う絶縁スペ−
サ）、９は封止樹脂部である。
１０１ａはＩＧＢＴ素子が形成された半導体チップ、１
０１ｂはフライホイルダイオ−ドが形成された半導体チ
ップ、１０２はヒ−トシンク及び電極（この実施例では
エミッタ側）を兼ねる金属伝熱板、１０３はヒ−トシン
ク及び電極（この実施例ではコレクタ側）を兼ねる金属
伝熱板、１０４ははんだ層、１０２ａは金属伝熱板１０
２の半導体チップ側へ突出する突出部、１０２ｂは金属
伝熱板１０２の突出端子部、１０３ｂは金属伝熱板１０
３の突出端子部、１０５は制御電極端子、１０８はボン
ディングワイヤ、８は絶縁板（本発明で言う絶縁スペ−
サ）、９は封止樹脂部である。
【００３９】半導体チップ１０１ａ、１０１ｂは、金属
伝熱板１０３の内側の主面上にはんだ層１０４で接合さ
れ、半導体チップ１０１ａ、１０１ｂの残余の主面に
は、金属伝熱板１０２の突出部１０２ａがはんだ層１０
４で接合され、これによりＩＧＢＴのコレクタ電極面及
びエミッタ電極面にフライホイルダイオ−ドのアノ−ド
電極面及びカソ−ド電極面がいわゆる逆並列に接続され
ている。金属伝熱板１０２、１０３にはたとえばＭｏや
Ｗが用いられている。はんだ層１０４を他の接合機能材
料に置換してもよい。
伝熱板１０３の内側の主面上にはんだ層１０４で接合さ
れ、半導体チップ１０１ａ、１０１ｂの残余の主面に
は、金属伝熱板１０２の突出部１０２ａがはんだ層１０
４で接合され、これによりＩＧＢＴのコレクタ電極面及
びエミッタ電極面にフライホイルダイオ−ドのアノ−ド
電極面及びカソ−ド電極面がいわゆる逆並列に接続され
ている。金属伝熱板１０２、１０３にはたとえばＭｏや
Ｗが用いられている。はんだ層１０４を他の接合機能材
料に置換してもよい。
【００４０】二つの突出部１０２ａは、半導体チップ１
０１ａ、１０１ｂの厚さの差を吸収する厚さの差をも
ち、これにより金属伝熱板１０２の外主面は平面となっ
ている。
０１ａ、１０１ｂの厚さの差を吸収する厚さの差をも
ち、これにより金属伝熱板１０２の外主面は平面となっ
ている。
【００４１】封止樹脂部９はたとえばエポキシ樹脂から
なり、これら金属伝熱板１０２、１０３の側面を覆って
モ−ルドされており、これにより半導体チップ１０１
ａ、１０１ｂは封止樹脂部９でモ−ルドされている。た
だし、金属伝熱板１０２、１０３の外主面すなわち接触
受熱面は完全に露出している。
なり、これら金属伝熱板１０２、１０３の側面を覆って
モ−ルドされており、これにより半導体チップ１０１
ａ、１０１ｂは封止樹脂部９でモ−ルドされている。た
だし、金属伝熱板１０２、１０３の外主面すなわち接触
受熱面は完全に露出している。
【００４２】突出端子部１０２ｂ、１０３ｂは封止樹脂
部９から図１中、右方に突出し、いわゆるリ−ドフレ−
ム端子である複数の制御電極端子１０５は、ＩＧＢＴが
形成された半導体チップ１０１ａのゲ−ト（制御）電極
面と制御電極端子１０５とを接続している。
部９から図１中、右方に突出し、いわゆるリ−ドフレ−
ム端子である複数の制御電極端子１０５は、ＩＧＢＴが
形成された半導体チップ１０１ａのゲ−ト（制御）電極
面と制御電極端子１０５とを接続している。
【００４３】絶縁スペ−サである絶縁板８は、この実施
例では窒化アルミニウムフィルムで構成されているが、
他の絶縁フィルムでもよい。絶縁板８は金属伝熱板１０
２、１０３を完全に覆って密着しているが、絶縁板８と
金属伝熱板１０２、１０３とは、単に接触するだけでも
よいし、シリコングリスなどの良熱伝導材を塗布しても
よいし、それらを種々の方法で接合させてもよい。ま
た、セラミック溶射などで絶縁層を形成してもよく、絶
縁板８を金属伝熱板上に接合してもよく、冷媒チュ−ブ
上に接合又は形成してもよい。
例では窒化アルミニウムフィルムで構成されているが、
他の絶縁フィルムでもよい。絶縁板８は金属伝熱板１０
２、１０３を完全に覆って密着しているが、絶縁板８と
金属伝熱板１０２、１０３とは、単に接触するだけでも
よいし、シリコングリスなどの良熱伝導材を塗布しても
よいし、それらを種々の方法で接合させてもよい。ま
た、セラミック溶射などで絶縁層を形成してもよく、絶
縁板８を金属伝熱板上に接合してもよく、冷媒チュ−ブ
上に接合又は形成してもよい。
【００４４】冷媒チュ−ブ２は、アルミニウム合金を引
き抜き成形法あるいは押し出し成形法で成形された板材
を必要な長さに切断して作製されている。冷媒チュ−ブ
２の厚さ方向断面は、図１に示すように、互いに所定間
隔を隔てて流路方向に延在する多数の隔壁２１で区画さ
れた流路２２を多数有している。
き抜き成形法あるいは押し出し成形法で成形された板材
を必要な長さに切断して作製されている。冷媒チュ−ブ
２の厚さ方向断面は、図１に示すように、互いに所定間
隔を隔てて流路方向に延在する多数の隔壁２１で区画さ
れた流路２２を多数有している。
【００４５】スペ−サ（本発明でいう軟質材）３は、こ
の実施例では、はんだ合金などの軟質の金属板とされて
いるが、金属伝熱板２の接触面に塗布などにより形成し
たフィルム（膜）としてもよい。この軟質のスペ−サ３
の表面は、後述する挟圧により容易に変形して、絶縁材
８の微小凹凸や反り、冷媒チュ−ブ２の微小凹凸や反り
になじんで熱抵抗を低減する。なお、スペ−サ３の表面
などに公知の良熱伝導性グリスなどを塗布してもよく、
スペ−サ３を省略してもよい。 （冷媒冷却型両面冷却半導体装置の構成）上述した両面
放熱型半導体モジュ−ルを用いた冷媒冷却型両面冷却半
導体装置の例を図２、図３を参照して以下に説明する。
図２は、この半導体装置の蓋を外した平面図を示し、図
３はその縦断面図を示す。
の実施例では、はんだ合金などの軟質の金属板とされて
いるが、金属伝熱板２の接触面に塗布などにより形成し
たフィルム（膜）としてもよい。この軟質のスペ−サ３
の表面は、後述する挟圧により容易に変形して、絶縁材
８の微小凹凸や反り、冷媒チュ−ブ２の微小凹凸や反り
になじんで熱抵抗を低減する。なお、スペ−サ３の表面
などに公知の良熱伝導性グリスなどを塗布してもよく、
スペ−サ３を省略してもよい。 （冷媒冷却型両面冷却半導体装置の構成）上述した両面
放熱型半導体モジュ−ルを用いた冷媒冷却型両面冷却半
導体装置の例を図２、図３を参照して以下に説明する。
図２は、この半導体装置の蓋を外した平面図を示し、図
３はその縦断面図を示す。
【００４６】１は半導体モジュ−ル、２は冷媒チュ−
ブ、４は一端開口のケ−ス、５は互いに並列接続された
一対の平滑コンデンサ、６は押さえ板、９は板ばね部
材、１１は蓋、２３は入り口ヘッダ、２４は出口ヘッ
ダ、２５、２６は冷媒配管、２７は冷媒配管固定用のナ
ットである。
ブ、４は一端開口のケ−ス、５は互いに並列接続された
一対の平滑コンデンサ、６は押さえ板、９は板ばね部
材、１１は蓋、２３は入り口ヘッダ、２４は出口ヘッ
ダ、２５、２６は冷媒配管、２７は冷媒配管固定用のナ
ットである。
【００４７】ケ−ス４の底部には、ナットにより冷媒配
管２５、２６が固定されており、冷媒配管２５、２６の
先端はケ−ス４の底部を貫通して下方に突出している。
管２５、２６が固定されており、冷媒配管２５、２６の
先端はケ−ス４の底部を貫通して下方に突出している。
【００４８】冷媒配管２５、２６はケ−ス４内にて、中
空平板状の入り口ヘッダ２３、出口ヘッダ２４の下端に
一体に連通しており、ヘッダ２３、２４はケ−ス４内に
てケ−ス４の底面に直角に立設され、所定間隔を隔てて
平行に対面している。両ヘッダ２３、２４の対向主面間
に６対の冷媒チュ−ブ２は配置されている。
空平板状の入り口ヘッダ２３、出口ヘッダ２４の下端に
一体に連通しており、ヘッダ２３、２４はケ−ス４内に
てケ−ス４の底面に直角に立設され、所定間隔を隔てて
平行に対面している。両ヘッダ２３、２４の対向主面間
に６対の冷媒チュ−ブ２は配置されている。
【００４９】各冷媒チュ−ブ２は、それぞれ両ヘッダ２
３、２４の主面と直角かつ互いに平行に配置され、それ
らの両端は両ヘッダ２３、２４に個別に連通、接合され
ている。各冷媒チュ−ブ２は後述するように中空の厚板
形状を有する。
３、２４の主面と直角かつ互いに平行に配置され、それ
らの両端は両ヘッダ２３、２４に個別に連通、接合され
ている。各冷媒チュ−ブ２は後述するように中空の厚板
形状を有する。
【００５０】同一対の冷媒チュ−ブ２、２は両面放熱型
半導体モジュ−ル１を挟持し、三相インバータ回路を構
成する６個のモジュール１は互いに異なる対の冷媒チュ
−ブ２、２で挟持されている。
半導体モジュ−ル１を挟持し、三相インバータ回路を構
成する６個のモジュール１は互いに異なる対の冷媒チュ
−ブ２、２で挟持されている。
【００５１】それぞれモジュール１を挟持する冷媒チュ
−ブ２、２の外側主面にはそれぞれ金属平板からなる押
さえ板６が密着され、これら押さえ板６、冷媒チュ−ブ
２、モジュール１、冷媒チュ−ブ２、押さえ板６のセッ
トは板ばね部材９により挟圧されている。押さえ板６は
ヒートシンクマスを兼ねる。板ばね部材９は、バネ鋼板
をＵ字状に形成した形状を有し、両端部間に上記セット
を挟んで挟圧する。なお、押さえ板６を省略して板ばね
部材６で一対の冷媒チュ−ブ２、モジュール１、冷媒チ
ュ−ブ２を直接挟圧してもよい。
−ブ２、２の外側主面にはそれぞれ金属平板からなる押
さえ板６が密着され、これら押さえ板６、冷媒チュ−ブ
２、モジュール１、冷媒チュ−ブ２、押さえ板６のセッ
トは板ばね部材９により挟圧されている。押さえ板６は
ヒートシンクマスを兼ねる。板ばね部材９は、バネ鋼板
をＵ字状に形成した形状を有し、両端部間に上記セット
を挟んで挟圧する。なお、押さえ板６を省略して板ばね
部材６で一対の冷媒チュ−ブ２、モジュール１、冷媒チ
ュ−ブ２を直接挟圧してもよい。
【００５２】平滑コンデンサ５は、扁平形状を有し、そ
の平坦外面はヘッダ２４の裏主面に密着している。
の平坦外面はヘッダ２４の裏主面に密着している。
【００５３】各半導体モジュ−ル１は三相インバ−タ回
路の各半導体スイッチング素子を構成しており、各半導
体スイッチング素子は１個のＩＧＢＴ素子に１個のフラ
イホイルダイオ−ドを逆並列接続して構成されている。
各対の半導体モジュ−ル１、１の一方は単相インバ−タ
回路のハイサイド側の半導体モジュ−ルをなし、他方は
同一相の単相インバ−タ回路のハイサイド側の半導体モ
ジュ−ルをなす。したがって、３対の半導体モジュ−ル
１、１はそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の単相インバ−タ回路を
構成している。平滑コンデンサ５は、上記三相インバ−
タ回路の正負直流電源端間に接続される平滑コンデンサ
であり、電源ラインを通じて直流電源側にスイッチング
ノイズが入力されるのを抑止するためのものである。
路の各半導体スイッチング素子を構成しており、各半導
体スイッチング素子は１個のＩＧＢＴ素子に１個のフラ
イホイルダイオ−ドを逆並列接続して構成されている。
各対の半導体モジュ−ル１、１の一方は単相インバ−タ
回路のハイサイド側の半導体モジュ−ルをなし、他方は
同一相の単相インバ−タ回路のハイサイド側の半導体モ
ジュ−ルをなす。したがって、３対の半導体モジュ−ル
１、１はそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の単相インバ−タ回路を
構成している。平滑コンデンサ５は、上記三相インバ−
タ回路の正負直流電源端間に接続される平滑コンデンサ
であり、電源ラインを通じて直流電源側にスイッチング
ノイズが入力されるのを抑止するためのものである。
【００５４】各冷媒チュ−ブ２には、入り口ヘッダ２３
を通じて等流量かつ等温の冷媒が供給され、更に、共通
の挟圧部材で挟圧されるため各半導体モジュ−ル１と冷
媒チュ−ブ２との間の単位面積当たりの挟圧力は略等し
く、挟圧面積も等しいので、半導体モジュ−ル１に対す
る冷媒チュ−ブ２の挟圧力が略等しくなる。これらの結
果、各半導体モジュ−ル１の冷却能力はほぼ等しくする
ことができる。
を通じて等流量かつ等温の冷媒が供給され、更に、共通
の挟圧部材で挟圧されるため各半導体モジュ−ル１と冷
媒チュ−ブ２との間の単位面積当たりの挟圧力は略等し
く、挟圧面積も等しいので、半導体モジュ−ル１に対す
る冷媒チュ−ブ２の挟圧力が略等しくなる。これらの結
果、各半導体モジュ−ル１の冷却能力はほぼ等しくする
ことができる。
【００５５】
【実施例２】図１に示すモジュール１を用いた他の実施
例の冷媒冷却型両面冷却半導体装置を図４、図５に示
す。 （装置構成）図４は、この半導体装置の蓋を外した平面
図を示し、図５はその縦断面図を示す。
例の冷媒冷却型両面冷却半導体装置を図４、図５に示
す。 （装置構成）図４は、この半導体装置の蓋を外した平面
図を示し、図５はその縦断面図を示す。
【００５６】１は半導体モジュ−ル、２は冷媒チュ−
ブ、４は一端開口のケ−ス、５は平滑コンデンサ、６は
押さえ板、７はスル−ボルト、１０はナット、１１は
蓋、２３は入り口ヘッダ、２４は出口ヘッダ、２５、２
６は冷媒配管、２７は冷媒配管固定用のナットである。
ブ、４は一端開口のケ−ス、５は平滑コンデンサ、６は
押さえ板、７はスル−ボルト、１０はナット、１１は
蓋、２３は入り口ヘッダ、２４は出口ヘッダ、２５、２
６は冷媒配管、２７は冷媒配管固定用のナットである。
【００５７】３対の扁平な冷媒チュ−ブ２が、その厚さ
方向に所定間隔を隔てて隔設され、各対の冷媒チュ−ブ
２、２の間に図２中、上下に一対の半導体モジュ−ル
１、１が挟設されている。各半導体モジュ−ル１は三相
インバ−タ回路の各半導体スイッチング素子を構成して
おり、各半導体スイッチング素子は上述のように１個の
ＩＧＢＴ素子に１個のフライホイルダイオ−ドを逆並列
接続して構成されている。
方向に所定間隔を隔てて隔設され、各対の冷媒チュ−ブ
２、２の間に図２中、上下に一対の半導体モジュ−ル
１、１が挟設されている。各半導体モジュ−ル１は三相
インバ−タ回路の各半導体スイッチング素子を構成して
おり、各半導体スイッチング素子は上述のように１個の
ＩＧＢＴ素子に１個のフライホイルダイオ−ドを逆並列
接続して構成されている。
【００５８】平滑コンデンサ５は、上記三相インバ−タ
回路の正負直流電源端間に接続される平滑コンデンサで
あり、電源ラインを通じて直流電源側にスイッチングノ
イズが入力されるのを抑止するためのものである。
回路の正負直流電源端間に接続される平滑コンデンサで
あり、電源ラインを通じて直流電源側にスイッチングノ
イズが入力されるのを抑止するためのものである。
【００５９】各一対の半導体モジュ−ル１、１の一方は
単相インバ−タ回路のハイサイド側の半導体モジュ−ル
をなし、他方は同一相の単相インバ−タ回路のハイサイ
ド側の半導体モジュ−ルをなす。したがって、３対の半
導体モジュ−ル１、１はそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の単相イ
ンバ−タ回路を構成している。
単相インバ−タ回路のハイサイド側の半導体モジュ−ル
をなし、他方は同一相の単相インバ−タ回路のハイサイ
ド側の半導体モジュ−ルをなす。したがって、３対の半
導体モジュ−ル１、１はそれぞれＵ、Ｖ、Ｗ相の単相イ
ンバ−タ回路を構成している。
【００６０】各相の半導体モジュ−ル１、１はその両面
を図１に説明したように冷媒チュ−ブ２、２にサンドイ
ッチされており、相が異なる冷媒チュ−ブ２、２の間に
それぞれ扁平円筒形状の平滑コンデンサ５がサンドイッ
チされている。更に左右最外側の冷媒チュ−ブ２、２に
は押さえ板６が当接され、両押さえ板６、６の上端部及
び下端部にはそれぞれスル−ボルト７が積層方向に挿通
され、ナット１０により締結されている。
を図１に説明したように冷媒チュ−ブ２、２にサンドイ
ッチされており、相が異なる冷媒チュ−ブ２、２の間に
それぞれ扁平円筒形状の平滑コンデンサ５がサンドイッ
チされている。更に左右最外側の冷媒チュ−ブ２、２に
は押さえ板６が当接され、両押さえ板６、６の上端部及
び下端部にはそれぞれスル−ボルト７が積層方向に挿通
され、ナット１０により締結されている。
【００６１】ナット１０の締結力は冷媒チュ−ブ２、２
による半導体モジュ−ル１の挟圧力が所定値となるよう
に調節されている。すなわち、本実施例によれば、押さ
え板６、スル−ボルト７及びナット１０からなる挟圧部
材は、冷媒チュ−ブ２、２による半導体モジュ−ル１の
挟圧力を設定する機能と、三相インバータ回路装置を組
み立てし支持する構造部材としての機能とを有してい
る。
による半導体モジュ−ル１の挟圧力が所定値となるよう
に調節されている。すなわち、本実施例によれば、押さ
え板６、スル−ボルト７及びナット１０からなる挟圧部
材は、冷媒チュ−ブ２、２による半導体モジュ−ル１の
挟圧力を設定する機能と、三相インバータ回路装置を組
み立てし支持する構造部材としての機能とを有してい
る。
【００６２】図３に示すように、各冷媒チュ−ブ２の右
端は入り口ヘッダ２３に、左端は出口ヘッダ２４に接合
されており、入り口ヘッダ２３の一端は冷媒吸入側の冷
媒配管２５に、出口ヘッダ２４の一端は冷媒吸入側の冷
媒配管２６を通じてケ−ス４の底部から下方に突出して
いる。２７は冷媒配管２５、２６をケ−ス４の底部に締
結、固定するナットである。
端は入り口ヘッダ２３に、左端は出口ヘッダ２４に接合
されており、入り口ヘッダ２３の一端は冷媒吸入側の冷
媒配管２５に、出口ヘッダ２４の一端は冷媒吸入側の冷
媒配管２６を通じてケ−ス４の底部から下方に突出して
いる。２７は冷媒配管２５、２６をケ−ス４の底部に締
結、固定するナットである。
【００６３】各冷媒チュ−ブ２には、入り口ヘッダ２３
を通じて等流量かつ等温の冷媒が供給され、更に、共通
の挟圧部材で挟圧されるため各半導体モジュ−ル１と冷
媒チュ−ブ２との間の単位面積当たりの挟圧力は略等し
く、挟圧面積も等しいので、半導体モジュ−ル１に対す
る冷媒チュ−ブ２の挟圧力が略等しくなる。これらの結
果、各半導体モジュ−ル１の冷却能力はほぼ等しくする
ことができる。
を通じて等流量かつ等温の冷媒が供給され、更に、共通
の挟圧部材で挟圧されるため各半導体モジュ−ル１と冷
媒チュ−ブ２との間の単位面積当たりの挟圧力は略等し
く、挟圧面積も等しいので、半導体モジュ−ル１に対す
る冷媒チュ−ブ２の挟圧力が略等しくなる。これらの結
果、各半導体モジュ−ル１の冷却能力はほぼ等しくする
ことができる。
【００６４】（変形態様）上記実施例の半導体モジュ−
ル１は半導体チップに置換しても同様の作用効果を奏す
ることができる。
ル１は半導体チップに置換しても同様の作用効果を奏す
ることができる。
【００６５】
【実施例３】図１に示すモジュール１を用いた他の実施
例の冷媒冷却型両面冷却半導体装置を図６、図７に示
す。 （装置構成）図６は、この半導体装置の蓋を外した平面
図を示し、図７はその縦断面図を示す。
例の冷媒冷却型両面冷却半導体装置を図６、図７に示
す。 （装置構成）図６は、この半導体装置の蓋を外した平面
図を示し、図７はその縦断面図を示す。
【００６６】この実施例の装置は、モジュール１、冷媒
チュ−ブ２、平滑コンデンサ５、押さえ板６のセットを
実施例２と同一配列とし、このセットを実施例１で説明
した板ばね部材９を大型化した大型板ばね部材９０で一
挙に挟持させたものである。したがって、大型板ばね部
材９０は、ケ−ス４の底部に平行な姿勢で配置される一
個の中央板部９０ｂと、この中央板部９０ｂの両端部か
らそれぞれそれと直角に延設されて互いに対面する一対
の平板状の両端部９０ａ、９０ａとからなる。９１は、
大型板ばね部材９０の中央板部９０ｂに凹設された条溝
部である。
チュ−ブ２、平滑コンデンサ５、押さえ板６のセットを
実施例２と同一配列とし、このセットを実施例１で説明
した板ばね部材９を大型化した大型板ばね部材９０で一
挙に挟持させたものである。したがって、大型板ばね部
材９０は、ケ−ス４の底部に平行な姿勢で配置される一
個の中央板部９０ｂと、この中央板部９０ｂの両端部か
らそれぞれそれと直角に延設されて互いに対面する一対
の平板状の両端部９０ａ、９０ａとからなる。９１は、
大型板ばね部材９０の中央板部９０ｂに凹設された条溝
部である。
【００６７】本実施例によれば、一層簡単に各部材を組
み立てることができるとともに、各部材にばらつきが小
さい挟圧力を与えることができる。
み立てることができるとともに、各部材にばらつきが小
さい挟圧力を与えることができる。
【図１】本発明の両面冷却型半導体モジュール及び冷媒
チュ−ブの組み立て厚さ方向断面図である。
チュ−ブの組み立て厚さ方向断面図である。
【図２】図１に示す半導体モジュ−ルを用いた冷媒間接
冷却型半導体装置の平面図である。
冷却型半導体装置の平面図である。
【図３】図２に示す冷媒間接冷却型半導体装置の縦断面
図である。
図である。
【図４】他の実施例の冷媒間接冷却型半導体装置の平面
図である。
図である。
【図５】図４に示す冷媒間接冷却型半導体装置の縦断面
図である。
図である。
【図６】他の実施例の冷媒間接冷却型半導体装置の平面
図である。
図である。
【図７】図６に示す冷媒間接冷却型半導体装置の縦断面
図である。
図である。
【図８】図６に示す冷媒間接冷却型半導体装置の一部横
断面図である。
断面図である。
１：両面冷却型半導体モジュール ２：冷媒チュ−ブ ６：押さえ板（挟圧部材） ７：スル−ボルト（挟圧部材） ９：板ばね部材（挟圧部材） １０：ナット（挟圧部材）
Claims (12)
- 【請求項１】半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュ
ールと、 扁平な接触受熱面を有して冷却流体が内部を流れる冷媒
チュ−ブと、 前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの両
主面に前記冷媒チュ−ブの平坦面を絶縁スペ−サを介し
て又は直接に密接させた状態で前記半導体チップ又は両
面冷却型半導体モジュールを前記冷媒チュ−ブにて半導
体チップ又は両面冷却型半導体モジュールの厚さ方向に
挟圧させる挟圧部材と、 を備えることを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の冷媒冷却型両面冷却半導体
装置において、 前記冷媒チュ−ブは、互いに所定間隔を隔てて流路方向
へ延設される内部隔壁に区画される複数の冷却流体流路
を有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装
置。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の冷媒冷却型両面冷却
半導体装置において、 前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モジュ−ルにそ
れぞれ接する各前記冷媒チュ−ブの両端は、共通の入り
口ヘッダ及び出口ヘッダにそれぞれ接続されることを特
徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか記載の冷媒冷却
型両面冷却半導体装置において、 前記冷媒チュ−ブは良熱伝導性の軟質材を介して前記半
導体チップ又は半導体モジュールに接することを特徴と
する冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか記載の冷媒冷却
型両面冷却半導体装置において、 前記挟圧部材は、板ばね部材を含むことを特徴とする冷
媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項６】請求項１乃至４いずれか記載の冷媒冷却型
両面冷却半導体装置において、 前記挟圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒チュ−ブに
個別に接する一対の押さえ板と、前記両押さえ板を貫通
するスル−ボルトと、前記スル−ボルトに螺着されるナ
ットとを有することを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半
導体装置。 - 【請求項７】請求項５記載の冷媒冷却型両面冷却半導体
装置において、 前記挟圧部材は、最も外側の一対の前記冷媒チュ−ブに
個別に接する一対の押さえ板を有し、 前記板ばね部材は、コ字状に形成されて両端部が前記両
押さえ板を弾性付勢することを特徴とする冷媒冷却型両
面冷却半導体装置。 - 【請求項８】請求項１乃至７のいずれか記載の冷媒冷却
型両面冷却半導体装置において、 多数の前記半導体チップ又は両面冷却型半導体モジュー
ルと多数の前記冷媒チュ−ブとのセットを前記挟圧方向
に複数配置して前記挟圧部材で挟圧する構造を有するこ
とを特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項９】請求項５記載の冷媒冷却型両面冷却半導体
装置において、 複数の前記半導体チップ又は両面放熱型半導体モジュ−
ルは、三相インバータ回路を構成することを特徴とする
冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項１０】請求項１乃至９のいずれか記載の冷媒冷
却型両面冷却半導体装置において、 前記冷媒チュ−ブの反半導体チップ側の平坦面に他の発
熱部品の平坦面を密接させ、前記挟圧部材で、前記半導
体チップ又は両面冷却型半導体モジュールと前記冷媒チ
ュ−ブと前記発熱部品とを挟圧する構造を有することを
特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項１１】請求項１０記載の冷媒冷却型両面冷却半
導体装置において、 前記半導体チップ又は、両面冷却型半導体モジュールは
三相インバ−タ回路の一部又は全部をなし、 前記発熱部品は、前記三相インバ−タ回路の正負直流電
源端間に接続される平滑コンデンサからなることを特徴
とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。 - 【請求項１２】請求項３記載の冷媒冷却型両面冷却半導
体装置において、 密閉ケースに収容され、前記入り口ヘッダ及び出口ヘッ
ダの各一端は、前記ケ−スから外部に突出していること
を特徴とする冷媒冷却型両面冷却半導体装置。
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