发热元件的冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发热元件的冷却装置。
[0002]本申请基于2013年4月16日申请的日本国专利申请的特愿2013 — 085550主张优先权，关于基于文献的参照的编入被认可的指定国，通过参照而将上述申请所记载的内容编入到本申请，作为本申请的记载的一部分。
【背景技术】
[0003]作为发热元件的冷却装置，已知有在一面载置有发热元件，且在另一面具备散发热量之类的结构的散热板的装置。作为这种发热元件的冷却装置，公开有使用如下方式(直冷方式)的发热元件的冷却装置，即，以与散热板对向的方式配置具有凹部的冷却构造体，通过使制冷剂流过形成冷却构造体的凹部的制冷剂流路，来冷却散热板(专利文献I)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:(日本)特开2007 - 250918号公报
[0007]发明所要解决的课题
[0008]但是，在上述专利文献I记载的技术中，由于在散热板的表面形成有用于防止散热板的腐蚀的涂膜，所以具有在成本上不利之类的问题。
[0009]S卩，在使用上述的直冷方式的发热元件的冷却装置中，在由密封部件将散热板和冷却构造体之间密封时，在密封位置的制冷剂流路内侧且在散热板和冷却构造体的对向面之间产生微小间隙，导致制冷剂滞留在该间隙内，由此导致如下那样发生散热板及冷却构造体的腐蚀。首先，当制冷剂滞留于上述间隙时，关于滞留的制冷剂，溶解的氧浓度为恒定，与此相对，关于在制冷剂流路内的上述间隙以外的部分流动的制冷剂，在通过与冷却构造体连接的用于挤出制冷剂的栗等期间，由于氧溶解而溶解的氧浓度上升。因此，在制冷剂流路内，在制冷剂中的溶解氧浓度上产生差，由此在散热板的表面形成浓差电池，由此，导致散热板进行局部腐蚀(间隙腐蚀)。进而，当散热板的局部腐蚀进展时，就会受到从散热板溶解的金属离子的影响而制冷剂中的PH下降，由此，导致冷却构造体也腐蚀，在这种情况下，由于散热板或冷却构造体的表面的镀层等剥离，导致从密封位置发生液体泄漏。这时，在上述专利文献I记载的技术中，为防止散热板及冷却构造体的腐蚀而在散热板的表面形成有涂膜，所以具有在成本上不利之类的问题。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的课题在于，提供一种发热元件的冷却装置，其在通过使制冷剂流过由冷却构造体形成的制冷剂流路来冷却散热板时，能够简便且低成本地防止散热板及冷却构造体的腐蚀及由该腐蚀引起的制冷剂的液体泄露。
[0011]本发明通过如下方式来解决上述课题，S卩，具备载置有发热元件的散热板、通过与散热板以对向的状态组合而形成用于使制冷剂流过的制冷剂流路的冷却构造体、通过介装在散热板与冷却构造体之间来密封制冷剂流路并划分制冷剂流路和外部的密封部件，关于密封部件附近的散热板与冷却构造体之间的对向面间的距离，使由密封部件划分的制冷剂流路内侧的对向面间的距离比由密封部件划分的制冷剂流路的外部侧的对向面间的距离长。
[0012]在通过使制冷剂流过由冷却构造体形成的制冷剂流路而冷却散热板时，能够使制冷剂流路内的密封位置附近的制冷剂的流动顺畅，由此，能够防止制冷剂流路内的制冷剂中的溶解氧的浓度差的发生、及制冷剂流路内的浓差电池的形成，作为结果，能够简便且低成本地防止散热板及冷却构造体的腐蚀、及由该腐蚀引起的制冷剂的液体泄露。
【附图说明】
[0013]图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖面图；
[0014]图2是第一实施方式的半导体装置的放大图；
[0015]图3是现有的半导体装置的放大图；
[0016]图4是表示第一实施方式的半导体装置的另一例的放大图；
[0017]图5是表示第二实施方式的半导体装置的剖面图；
[0018]图6是第三实施方式的半导体装置的放大图；
[0019]符号说明
[0020]1、la、lb、lc、Id、Ie 半导体装置
[0021]2半导体元件
[0022]3电极
[0023]4绝缘层
[0024]5散热板
[0025]51主面
[0026]52散热面
[0027]53a?53f散热片
[0028]6、6a、6b、6c、6d、6e 冷却构造体
[0029]61凹部
[0030]7制冷剂流路
[0031]8、8a密封部件
[0032]9制冷剂流路内间隙
[0033]10制冷剂流路外间隙
[0034]11密封槽
【具体实施方式】
[0035]下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0036](第一实施方式)
[0037]本实施方式的半导体装置由开关元件或二极管等半导体元件、用于载置半导体元件的散热板、用于冷却散热板的冷却构造体构成。这种半导体装置通过控制开关元件的导通/非导通，能够将来自直流电源的直流电流变换为三相交流电流，例如可用于向混合动力车或燃料电池车等电动车辆用驱动电动机供给电力的逆变装置。
[0038]图1是表示第一实施方式的半导体装置的剖面图。如图1所示，本实施方式的半导体装置I由半导体元件2、电极3、绝缘层4、散热板5、冷却构造体6、密封部件8构成，通过利用在散热板5及冷却构造体6形成的制冷剂流路7内流动的制冷剂冷却散热板5，能够间接地冷却载置在散热板5上的半导体元件2。
[0039]此外，在图1中，省略了图示，在本实施方式的半导体装置I上，通常在半导体元件2的上面(在图1中，设有电极3的面的相反面)也设有电极3、绝缘层4、散热板5、及冷却构造体6。S卩，半导体装置I成为由一对电极3、绝缘层4、散热板5、及冷却构造体6从半导体元件2的上下两面(在图1中，设有电极3的面、及其相反面)夹持的结构。由此，半导体元件2与一对电极3连接，进而，由散热板5及冷却构造体6从上下两面经由绝缘层4进行冷却。
[0040]冷却对象物即半导体元件2由单独构成三相桥式逆变电路的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor)等晶体管或二极管构成，在半导体元件2的上下两面经由通过软钎焊而形成的焊料层连接有一对电极3，经由绝缘层4，由一对散热板5夹持。另外，半导体元件2与各电极3电连接，通过各电极3，可实现电力的输入/输出。此外，在本实施方式中，由于半导体元件2因通电而发热，所以利用以下说明的散热板5，进行去热。另外，作为半导体元件2，并不局限于IGBT等晶体管或二极管，也可以为其他发热元件。进而，作为电极3，例如可使用由导电性优异的铜、或铝形成的电极。
[0041]如图1所示，散热板5由依次设有上述的绝缘层4、电极3、及半导体元件2的主面51、和形成有多个散热片53a?53f的散热面52构成。散热板5在由主面51经由绝缘层4接收因通电而发热的半导体元件2的热量以后，将接收到的热量从散热面52的散热片53a?53f散热。
[0042]此外，在图1所示的例子中，表示的是在散热面52上设有六个散热片53a?53f的例子，但散热片的数量没有特别限定，可设为所期望的数量。另外，散热片的形状也没有特别限定。进而，散热板5例如可使用由导热性优异的铜、铝、或铝合金等形成的散热板，此夕卜，也可以在其表面设置镍等的镀层。另外，作为绝缘层4，可使用由具有电绝缘性的陶瓷构成的陶瓷基板、或绝缘片等。
[0043]冷却构造体6通过与上述的散热板5组合，能够形成用于冷却散热板5的制冷剂流动的制冷剂流路7，如图1所示，配置在与散热板5的散热面52对向的位置。如图1所示，在冷却构造体6上设有凹部61，该凹部61通过与上述的散热板5组合，形成用于冷却散热板5的制冷剂流动的制冷剂流路7。
[0044]此外，在冷却构造体6和散热板5之间介装有用于密封制冷剂流路7的密封部件8。密封部件8在一面与散热板5滑接，在其相反的一面与冷却构造体6滑接。其结果是，密