CN114287056A - 散热器及半导体模块 - Google Patents

Abstract

散热器(3)在内部形成有供制冷剂流动的制冷剂流路(4)，该散热器(3)具有：导热板(31)，其具有配置半导体元件(2)的第1面(31a)和第2面(31b)；中继流路形成板(33)，其具有第3面(33a)和第4面(33b)；第1分隔壁(12)，其设置为与第2面(31b)和第3面(33b)接触；以及第1鳍片(13)，其设置为与第2面(31b)接触。制冷剂流路(4)包含第1流路(5)。在第1流路(5)中形成由第1分隔壁(12)隔开的多个第1分割区域(51)。在第1分割区域(51)中，多个第1鳍片(13)彼此隔开间隔地排列配置。将第1分隔壁(12)的至少一部分投影至第1面(31a)时的位置或将第1鳍片(13)的至少一部分投影至第1面(31a)时的位置与半导体元件(2)的中心部重叠。

Description

散热器及半导体模块

技术领域

本发明涉及对半导体元件等冷却对象进行冷却的散热器及半导体模块。

背景技术

当前，已知对半导体元件等进行冷却的散热器。例如，在专利文献1中公开了如下散热器，即，该散热器具有：矩形形状的基座板，其在表面安装有半导体元件；多个鳍片，它们以彼此平行地配置的方式安装于基座板的背面；以及制冷剂喷嘴，其朝向基座板的背面喷出制冷剂。

就专利文献1所公开的散热器而言，设置有12个鳍片，它们在基座板的宽度方向上排列有6列，在基座板的长度方向上排列有2列。在基座板的长度方向上排列的鳍片和鳍片之间嵌入了制冷剂喷嘴。在俯视观察时，制冷剂喷嘴与半导体元件的中心部配置于彼此重叠的位置处。

专利文献1：日本特开2014-150117号公报

发明内容

但是，对于专利文献1所公开的散热器，由于在与半导体元件的中心部重叠的位置处没有鳍片，因此在半导体元件的中心部产生的热量难以经由鳍片传导给制冷剂，半导体元件的中心部的冷却变得不充分。其结果，存在半导体元件的中心部的温度难以降低这样的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，得到冷却对象的中心部的温度容易降低的散热器及半导体模块。

为了解决上述课题，达到目的，本发明涉及的散热器构成为，在内部形成有供对冷却对象进行冷却的制冷剂流动的制冷剂流路，该散热器具有：第1部件，其具有配置冷却对象的第1面和第1面的背面即第2面；第2部件，其具有朝向第2面的第3面和第3面的背面即第4面；第1分隔壁，其设置为与第1部件的第2面和第2部件的第3面接触；以及多个第1鳍片，它们设置为与第1部件的第2面接触。制冷剂流路包含有在第1部件和第2部件之间形成的第1流路。在第1流路中形成由第1分隔壁隔开的多个第1分割区域。在第1分割区域中，多个第1鳍片以彼此隔开间隔的方式排列地配置。将第1分隔壁的至少一部分投影至第1面时的位置或将第1鳍片的至少一部分投影至第1面时的位置与冷却对象的中心部重叠。

发明的效果

根据本发明，具有冷却对象的中心部的温度容易降低这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体模块的分解斜视图。

图2是表示实施方式1涉及的第1流路形成板的斜视图。

图3是表示实施方式1涉及的第2流路形成板的斜视图。

图4是表示实施方式1涉及的第1流路形成板的俯视图。

图5是沿图4所示的V-V线的半导体模块的剖视图。

图6是沿图4所示的VI-VI线的半导体模块的剖视图。

图7是沿图4所示的VII-VII线的半导体模块的剖视图。

图8是表示将第1分隔壁、第1鳍片和中继流路投影至第1面的状态的俯视图。

图9是图7所示的半导体模块的局部放大剖视图。

图10是用于说明实施方式1涉及的散热器的第1流路中的制冷剂的流向的说明图。

图11是表示实施方式1的变形例1涉及的半导体模块的散热器的图，并且是用于说明散热器的第1流路中的制冷剂的流向的说明图。

图12是表示实施方式1的变形例2涉及的半导体模块的分解斜视图。

图13是实施方式1的变形例2涉及的半导体模块的局部放大剖视图。

图14是表示实施方式1的变形例3涉及的半导体模块的图，并且是表示将第1分隔壁、第1鳍片和中继流路投影至第1面的状态的俯视图。

图15是表示实施方式1的变形例4涉及的半导体模块的第1流路形成板的俯视图。

图16是表示实施方式1的变形例5涉及的半导体模块的第1流路形成板的俯视图。

图17是表示实施方式1的变形例6涉及的半导体模块的第1分隔壁及第1鳍片的俯视图。

图18是表示实施方式1的变形例6涉及的半导体模块的第2分隔壁及第2鳍片的俯视图。

图19是表示本发明的实施方式2涉及的半导体模块的图，并且是表示将第1分隔壁、第1鳍片和中继流路投影至第1面的状态的俯视图。

图20是表示本发明的实施方式3涉及的半导体模块的分解斜视图。

图21是表示实施方式3涉及的半导体模块的第1流路形成板的俯视图。

图22是沿图21所示的XXII-XXII线的半导体模块的剖视图。

图23是沿图21所示的XXIII-XXIII线的半导体模块的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式涉及的散热器及半导体模块详细地进行说明。此外，本发明不受本实施方式限定。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体模块1的分解斜视图。图1所示的箭头示出制冷剂的流向。如图1所示，半导体模块1具有作为冷却对象的半导体元件2、散热器3。半导体元件2例如是发光元件、功率半导体。发光元件例如是单激光元件、阵列激光元件。功率半导体形成于Si基板、GaN基板、SiC基板等基板之上。在半导体元件2被驱动时，从半导体元件2产生热量。

散热器3是对半导体元件2所产生的热量进行散热的部件。散热器3是以导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33、第2流路形成板34及底板35重叠的方式形成的。从接近半导体元件2的一侧起，依次配置有导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33、第2流路形成板34及底板35。导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33、第2流路形成板34及底板35均由导热率高的金属材料形成。导热率高的金属材料例如为铜、铝。优选各板31～35由同种金属材料形成。各板31～35的接合方法例如为扩散接合。各板31～35的形状没有特别限制，在本实施方式中为矩形。此外，在本实施方式中，将形成散热器3的板的片数设为5片，但形成散热器3的板的片数也可以大于或等于6片。在散热器3的内部形成有供制冷剂流动的制冷剂流路4。制冷剂例如为纯水、防冻液。后面会详细地对制冷剂流路4进行说明。

作为第1部件的导热板31具有配置半导体元件2的第1面31a、第1面31a的背面即第2面31b。半导体元件2的热量直接传导至导热板31。第1面31a是面向散热器3的外部的面。第2面31b是面向散热器3的内部的面。导热板31和半导体元件2的接合方法例如为焊接。在导热板31形成有1个第1开口8及1个第2开口9。第1开口8及第2开口9设置于与半导体元件2远离的位置。第1开口8及第2开口9在导热板31的板厚方向上将该导热板31贯穿。第1开口8在本实施方式中成为使制冷剂流入散热器3内的制冷剂流入口。第2开口9在本实施方式中成为使制冷剂流出到散热器3之外的制冷剂流出口。此外，也可以将第1开口8设为制冷剂流出口，将第2开口9设为制冷剂流入口。

第1流路形成板32是在导热板31和中继流路形成板33之间形成第1流路5的板。在第1流路形成板32形成有第1外周壁15、多个第1分隔壁12、多个第1鳍片13。后面会详细地对第1外周壁15、第1分隔壁12及第1鳍片13进行说明。在第1流路形成板32形成有多个第1分割区域51、1个第1共通封头区域52及1个第3开口10。第1分割区域51、第1共通封头区域52及第3开口10在第1流路形成板32的板厚方向上将该第1流路形成板32贯穿。在俯视观察时，第3开口10配置于与第1开口8重叠的位置处。第3开口10与第1开口8连通。在第3开口10的周围设置有第1隔壁14b。第3开口10通过第1隔壁14b与第1分割区域51及第1共通封头区域52隔开。由此，在第3开口10流动的制冷剂与在第1分割区域51及第1共通封头区域52流动的制冷剂不交汇。后面会详细地对第1分割区域51及第1共通封头区域52进行说明。

作为第2部件的中继流路形成板33是形成中继流路7的板。中继流路形成板33具有朝向第2面31b的第3面33a、第3面33a的背面即第4面33b。在中继流路形成板33形成有多个中继流路7及1个第4开口11。中继流路7及第4开口11在中继流路形成板33的板厚方向上将该中继流路形成板33贯穿。在俯视观察时，第4开口11配置于与第1开口8及第3开口10重叠的位置。第4开口11与第1开口8及第3开口10连通。后面会详细地对中继流路7进行说明。

第2流路形成板34是在底板35和中继流路形成板33之间形成第2流路6的板。在第2流路形成板34形成有第2外周壁20、多个第2分隔壁17、多个第2鳍片18。后面会详细地对第2外周壁20、第2分隔壁17及第2鳍片18进行说明。在第2流路形成板34形成有多个第2分割区域61及1个第2共通封头区域62。第2分割区域61及第2共通封头区域62在第2流路形成板34的板厚方向上将该第2流路形成板34贯穿。后面会详细地对第2分割区域61及第2共通封头区域62进行说明。

作为第3部件的底板35以夹着第1流路形成板32、中继流路形成板33及第2流路形成板34的方式配置于与导热板31相反侧。底板35是没有开口的平板。

接着，详细地对制冷剂流路4进行说明。制冷剂流路4包含第1开口8、第2开口9、第3开口10、第4开口11、第1流路5、第2流路6、多个中继流路7。第1流路5由导热板31、中继流路形成板33和第1外周壁15形成。第2流路6由中继流路形成板33、底板35和第2外周壁20形成。多个中继流路7将第1流路5和第2流路6连通。

第1开口8、第3开口10及第4开口11为用于使制冷剂流入散热器3的流入流路。在第1开口8处连接将制冷剂供给至散热器3内的未图示的管。在第2开口9处连接将制冷剂排出到散热器3外部的未图示的管。第1开口8及第2开口9经由管与未图示的储存罐连接。通过驱动未图示的泵，从储存罐通过管而向第1开口8供给制冷剂。

图2是表示实施方式1涉及的第1流路形成板32的斜视图。在第1流路5中形成有多个第1分割区域51、1个第1共通封头区域52。多个第1分割区域51被第1分隔壁12隔开。在本实施方式中，第1流路5的一部分被4个第1分隔壁12分割为4个第1分割区域51。第1分隔壁12除了将第1流路5的一部分分割为多个第1分割区域51的作用之外，还实现作为将导热板31的热量传导给制冷剂的鳍片的作用。4个第1分隔壁12从1个中心点放射状地延伸。4个第1分隔壁12是沿以1个中心点为轴的周向以90度间隔配置的。在对4个第1分隔壁12进行区分的情况下，称为第1分隔壁12a、12b、12c、12d。在对4个第1分割区域51进行区分的情况下，称为第1分割区域51a、51b、51c、51d。

在第1分隔壁12b的前端形成有向与第1分割区域51b相反侧凸出的第1隔壁14a。第1分隔壁12c的前端连接于与第1分割区域51b相邻的第1隔壁14b。在第1分隔壁12d的前端形成有向与第1分割区域51d相反侧凸出的第1隔壁14c。第1分隔壁12a的前端与第1外周壁15连接。由第1分隔壁12a、12b和第1隔壁14a分隔出的空间为第1分割区域51a。由第1分隔壁12b、12c和第1隔壁14b分隔出的空间为第1分割区域51b。由第1分隔壁12c、12d和第1隔壁14c分隔出的空间为第1分割区域51c。由第1分隔壁12a、12d和第1外周壁15分隔出的空间为第1分割区域51d。

在各第1分割区域51中配置有多个第1鳍片13。多个第1鳍片13以彼此隔开间隔的方式平行地排列配置。全部第1分割区域51中的第1鳍片13的设置间隔相等。第1鳍片13形成为平板状。第1鳍片13从各第1分隔壁12朝向第1分割区域51凸出。第1鳍片13中的沿长度方向的一端与第1分隔壁12连接。第1鳍片13中的沿长度方向的另一端面向第1共通封头区域52。配置于相邻的第1分割区域51的第1鳍片13从彼此不同的第1分隔壁12凸出。在相邻的第1分割区域51配置的第1鳍片13的长度方向的朝向彼此正交。在相邻的第1鳍片13和第1鳍片13之间及相邻的第1鳍片13和第1分隔壁12之间形成有第1鳍片间流路16。另外，在相邻的第1鳍片13与第1隔壁14a～14c中的任意者之间及相邻的第1鳍片13和第1外周壁15之间形成有第1鳍片间流路16。

第1共通封头区域52是以将多个第1分割区域51包围的方式设置的区域。第1共通封头区域52与各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16连通。如图1所示，在俯视观察时，第1共通封头区域52配置于与第2开口9重叠的位置处。第1共通封头区域52与第2开口9连通。

图3是表示实施方式1涉及的第2流路形成板34的斜视图。在第2流路6中形成有多个第2分割区域61、1个第2共通封头区域62。多个第2分割区域61被第2分隔壁17隔开。在本实施方式中，第2流路6的一部分被4个第2分隔壁17分割为4个第2分割区域61。4个第2分隔壁17从1个中心点放射状地延伸。4个第2分隔壁17是沿以1个中心点为轴的周向以90度间隔配置的。在对4个第2分隔壁17进行区分的情况下，称为第2分隔壁17a、17b、17c、17d。在对4个第2分割区域61进行区分的情况下，称为第2分割区域61a、61b、61c、61d。

在第2分隔壁17b的前端形成有向与第2分割区域61b相反侧凸出的第2隔壁19a。第2分隔壁17c的前端连接于与第2分割区域61b相邻的第2隔壁19b。在第2分隔壁17d的前端形成有向与第2分割区域61d相反侧凸出的第2隔壁19c。第2分隔壁17a的前端与第2外周壁20连接。由第2分隔壁17a、17b和第2隔壁19a分隔出的空间为第2分割区域61a。由第2分隔壁17b、17c和第2隔壁19b分隔出的空间为第2分割区域61b。由第2分隔壁17c、17d和第2隔壁19c分隔出的空间为第2分割区域61c。由第2分隔壁17a、17d和第2外周壁20分隔出的空间为第2分割区域61d。

在各第2分割区域61中配置有多个第2鳍片18。多个第2鳍片18以彼此隔开间隔的方式平行地排列配置。全部第2分割区域61中的第2鳍片18的设置间隔相等。第2鳍片18形成为平板状。第2鳍片18从各第2分隔壁17朝向第2分割区域61凸出。第2鳍片18中的沿长度方向的一端与第2分隔壁17连接。第2鳍片18中的沿长度方向的另一端面向第2共通封头区域62。配置于相邻的第2分割区域61的第2鳍片18从彼此不同的第2分隔壁17凸出。在相邻的第2分割区域61配置的第2鳍片18的长度方向的朝向彼此正交。在相邻的第2鳍片18和第2鳍片18之间及相邻的第2鳍片18和第2分隔壁17之间形成有第2鳍片间流路21。另外，在相邻的第2鳍片18与第2隔壁19a～19c中的任意者之间及相邻的第2鳍片18和第2外周壁20之间形成有第2鳍片间流路21。

第2共通封头区域62是以将多个第2分割区域61包围的方式设置的区域。第2共通封头区域62与各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21连通。如图1所示，在俯视观察时，第2共通封头区域62配置于与第1开口8、第3开口10及第4开口11重叠的位置处。第1开口8、第3开口10、第4开口11及第2共通封头区域62彼此连通。

中继流路7沿以1个中心点为轴的周向以90度间隔配置了4个。4个中继流路7以等间隔配置。在对4个中继流路7进行区分的情况下，称为中继流路7a、7b、7c、7d。中继流路7的形状没有特别限制，在本实施方式中为细长的矩形形状。相邻的中继流路7的长度方向彼此正交。在俯视观察时，第1分割区域51a、第2分割区域61a和中继流路7a配置于彼此重叠的位置处。第1分割区域51a中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61a中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。在俯视观察时，第1分割区域51b、第2分割区域61b和中继流路7b配置于彼此重叠的位置处。第1分割区域51b中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61b中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。在俯视观察时，第1分割区域51c、第2分割区域61c和中继流路7c配置于彼此重叠的位置处。第1分割区域51c中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61c中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。在俯视观察时，第1分割区域51d、第2分割区域61d和中继流路7d配置于彼此重叠的位置处。第1分割区域51d中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61d中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。

图4是表示实施方式1涉及的第1流路形成板32的俯视图。图5是沿图4所示的V-V线的半导体模块1的剖视图。图6是沿图4所示的VI-VI线的半导体模块1的剖视图。图7是沿图4所示的VII-VII线的半导体模块1的剖视图。在图4中，为了方便说明，由虚线图示出半导体元件2。在图4中，为了方便说明，仅图示出散热器3中的第1流路形成板32，使用第1流路形成板32示出图5～图7所示的半导体模块1的剖面的位置。如图5所示，第1分隔壁12设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第1外周壁15设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第2分隔壁17设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。第2外周壁20设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。

如图6及图7所示，第1鳍片13设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第2鳍片18设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。如图7所示，第1鳍片间流路16和第2鳍片间流路21经由中继流路7连通。第1分隔壁12的宽度与第2分隔壁17的宽度相同。第1鳍片13的宽度与第2鳍片18的宽度相同。第1鳍片13的设置间隔与第2鳍片18的设置间隔相同。此外，在考虑到降低制冷剂的压力损失、提高由制冷剂带来的冷却效果、抑制第1鳍片13等的腐蚀的情况下，优选将在中继流路7流动的制冷剂的平均流速和在第1鳍片间流路16流动的制冷剂的平均流速设为大致相同。例如，如果将中继流路7的开口宽度设为第1鳍片13的高度的一半左右，则能够将在中继流路7流动的制冷剂的平均流速和在第1鳍片间流路16流动的制冷剂的平均流速设为大致相同。

图8是表示将第1分隔壁12、第1鳍片13和中继流路7投影至第1面31a的状态的俯视图。此外，在图8中，为了容易进行说明，由实线图示出第1分隔壁12及第1鳍片13，由虚线图示出中继流路7及半导体元件2。另外，在图8中，为了容易进行说明，将导热板31描绘得极端小。将第1分隔壁12的一部分、第1鳍片13的一部分和第1鳍片间流路16的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2重叠。在本实施方式中，4个第1分隔壁12的中心点与半导体元件2的中心部对齐。将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部及半导体元件2的中心部的周围重叠。将第1鳍片13的一部分及第1鳍片间流路16的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部的周围重叠。此外，在本实施方式中，将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠，但也可以是将第1鳍片13的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠。

如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个，并且该中继流路7以横穿多个第1鳍片13的方式细长地形成。中继流路7的长度方向与第1鳍片13的长度方向正交。中继流路7配置于与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处。

如上所述，制冷剂流路4以具有第1流路5、第2流路6、中继流路7的方式形成为阶层状，该第1流路5最接近对半导体元件2进行配置的的第1面31a，该第2流路6在第1面31a的法线方向上与第1流路5相比向离第1面31a更远侧远离而形成，该中继流路7处于第1流路5和第2流路6之间且将第1流路5和第2流路6连通。第1流路5作为内表面具有位于第1面31a侧的第2面31b、与第2面31b相对的第3面33a。在第1流路5中形成有由设置于第2面31b和第3面33a之间的第1分隔壁12隔开的多个第1分割区域51。第1分割区域51具有以彼此隔开间隔地排列，从第1分隔壁12延伸的方式形成的多个第1鳍片13。将第1分隔壁12的至少一部分投影至第1面31a时的位置或将第1鳍片13的至少一部分投影至第1面31a时的位置与第1面31a的设置半导体元件2的区域的中心部重叠。如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置至少1个，并且该中继流路7以沿第1分隔壁12横穿多个第1鳍片13的方式细长地形成。就散热器3而言，制冷剂经由中继流路7在第1流路5和第2流路6之间流动。

接着，参照图1，对制冷剂的流向进行说明。从第1开口8流入散热器3内的制冷剂通过第3开口10及第4开口11，流入第2共通封头区域62。接下来，制冷剂从第2共通封头区域62流入各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21。接下来，制冷剂从第2鳍片间流路21通过中继流路7，流入各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16。此时，第2分割区域61a中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7a，流入第1分割区域51a中的第1鳍片间流路16。第2分割区域61b中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7b，流入第1分割区域51b中的第1鳍片间流路16。第2分割区域61c中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7c，流入第1分割区域51c中的第1鳍片间流路16。第2分割区域61d中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7d，流入第1分割区域51d中的第1鳍片间流路16。之后，制冷剂从各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16流入第1共通封头区域52。接下来，制冷剂从第1共通封头区域52通过第2开口9向散热器3外部流出。

接着，对本实施方式涉及的半导体模块1的作用效果进行说明。

如图7所示，半导体元件2所产生的热量被传导至导热板31。传导至导热板31的热量被传导至第1分隔壁12和第1鳍片13。如果制冷剂在第1流路5内流动，则在导热板31和制冷剂之间、第1分隔壁12和制冷剂之间、第1鳍片13和制冷剂之间进行热交换。即，制冷剂对传导至导热板31、第1分隔壁12及第1鳍片13的热量进行吸收。由此，经由导热板31、第1分隔壁12及第1鳍片13，通过制冷剂对半导体元件2进行冷却。如图8所示，在本实施方式中，将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠。另外，将第1鳍片13的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部的周围重叠。因此，半导体元件2的中心部所产生的热量容易经由导热板31传导至第1分隔壁12及第1鳍片13。由于传导至第1分隔壁12及第1鳍片13的热量被在第1鳍片间流路16流动的制冷剂吸收，因此对半导体元件2的中心部的冷却效果变高。

参照图1及图9，说明由制冷剂带来的对半导体元件2的冷却效果。图9是图7所示的半导体模块1的局部放大剖视图。通常，就半导体元件2所产生的热量的温度而言，越接近半导体元件2的中心部则越高。因此，在半导体元件2及导热板31的温度分布中产生不均衡。在本实施方式中，如果从图1所示的第1开口8流入制冷剂，则从图9所示的第2鳍片间流路21通过中继流路7而流入第1鳍片间流路16的制冷剂在接近半导体元件2的中心部的位置处与导热板31的第2面31b相撞。因此，能够降低半导体元件2的中心部的温度，缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。此外，如图9所示，如果制冷剂流入第1鳍片间流路16，则在第1鳍片间流路16中在导热板31和第1分隔壁12的接合部22附近产生漩涡23，在第1鳍片间流路16产生制冷剂的滞留。在制冷剂滞留的部位，由制冷剂带来的对导热板31的冷却效果降低。就这一点而言，在本实施方式中，由于制冷剂在滞留的部位附近与导热板31的第2面31b相撞，因此能够对由制冷剂滞留导致的导热板31的温度上升进行抑制。

如图8所示，在本实施方式中，如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7以横穿多个第1鳍片13的方式细长地形成。因此，中继流路7的流路面积变小，在通过中继流路7时制冷剂的流速升高。其结果，流速升高状态下的制冷剂在接近半导体元件2的中心部的位置处与导热板31的第2面31b相撞，因此能够进一步降低半导体元件2的中心部的温度，缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。

这里，将图9所示的第1分隔壁12、第2分隔壁17和中继流路形成板33重叠而形成的壁设为1个中心分隔壁24。中继流路7配置为与中心分隔壁24的高度方向的中间部相邻。这样，能够将从第2鳍片间流路21朝向第1鳍片间流路16的制冷剂的流向在尽量接近导热板31的位置处变为与导热板31垂直的方向。因此，通过中继流路7后的制冷剂在与导热板31接近于垂直的状态下与导热板31的第2面31b相撞。由此，能够降低漩涡23的产生量。因此，能够进一步降低半导体元件2的中心部的温度，缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。

参照图10，进一步对本实施方式涉及的半导体模块1的作用效果进行说明。图10是用于说明实施方式1涉及的散热器3的第1流路5中的制冷剂的流向的说明图。

如图10所示，就本实施方式涉及的散热器3而言，配置于相邻的第1分割区域51的第1鳍片13从彼此不同的第1分隔壁12凸出。在相邻的第1分割区域51配置的第1鳍片13的长度方向彼此正交。相邻的中继流路7的长度方向彼此正交。4个中继流路7以等间隔配置。第1分割区域51a中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图10的纸面左方朝向右方流动。第1分割区域51b中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图10的纸面下方朝向上方流动。第1分割区域51c中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图10的纸面右方朝向左方流动。第1分割区域51d中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图10的纸面上方朝向下方流动。即，在本实施方式中，制冷剂在第1鳍片间流路16中朝向图10的纸面上方、下方、左方及右方均等地流动，因此能够缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。另外，由于4个中继流路7等间隔地配置，因此如图9所示，制冷剂在接近半导体元件2的中心部的位置处与导热板31的第2面31b相撞时的由制冷剂带来的对导热板31的冷却效果也变得均等。

如图10所示，在本实施方式中，中继流路7配置于与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处。因此，从中继流路7流入第1鳍片间流路16的制冷剂从第1分隔壁12附近朝向第1共通封头区域52流动。即，在第1鳍片间流路16流动的制冷剂的一部分先与导热板31中的接近半导体元件2的中心部的部分接触，之后，与导热板31中的接近半导体元件2的外周部的部分接触。由此，能够使导热板31中的接近半导体元件2的中心部的部分的热量更多地被制冷剂吸收，因此能够缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。另外，就在第1鳍片间流路16流动的制冷剂而言，越朝向第1流路形成板32的外周则越吸收热量，因此温度上升。由此，与由制冷剂带来的对半导体元件2的中心部的冷却效果相比，由制冷剂带来的对半导体元件2的外周部的冷却效果相对低，因此能够缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。

在本实施方式中，由于与半导体元件2的外周部相比对半导体元件2的中心部的冷却效果高，因此即使将第1鳍片间流路16的长度缩短，例如将第1鳍片间流路16的长度设为一半，也能够充分地发挥由制冷剂带来的对半导体元件2的中心部的冷却效果。另外，通过缩短第1鳍片间流路16的长度，能够降低第1鳍片间流路16中的制冷剂的压力损失。

如图8所示，在本实施方式中，在第1流路5中形成有由4个第1分隔壁12隔开的4个第1分割区域51。将第1分割区域51的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2重叠。另外，如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个。这样，制冷剂从中继流路7流入第1分割区域51，在各第1分割区域51中制冷剂与导热板31的第2面31b相撞。由此，制冷剂与导热板31的第2面31b相撞的部位增加，由制冷剂带来的对半导体元件2的冷却效果变高。根据本发明人的实验可知，如果将第1流路5的一部分分割为多个第1分割区域51，则与不设置第1分隔壁12地排列有直鳍片的情况，即，不将第1流路5的一部分分割为多个第1分割区域51的情况相比，由制冷剂带来的对半导体元件2的冷却效果变高。此外，该实验结果的条件是，在将第1流路5的一部分分割为多个第1分割区域51的情况下和不将第1流路5的一部分分割为多个第1分割区域51的情况下，在第1鳍片间流路16流动的制冷剂的平均流速相同。

如图2所示，在本实施方式中，在第1流路5中形成以将第1分割区域51包围的方式设置的第1共通封头区域52，第1共通封头区域52与各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16连通。这样，由于各第1分割区域51中的全部第1鳍片间流路16和第1共通封头区域52配置于相同阶层，因此能够将散热器3整体薄化，实现散热器3的小型化。如图3所示，在本实施方式中，在第2流路6中形成以将第2分割区域61包围的方式设置的第2共通封头区域62，第2共通封头区域62与各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21连通。这样，由于各第2分割区域61中的全部第2鳍片间流路21和第2共通封头区域62配置于相同阶层，因此能够将散热器3整体薄化，实现散热器3的小型化。

由于散热器3和半导体元件2的热膨胀率及杨氏模量不同，因此由于在散热器3和半导体元件2的接合时产生的热量，在散热器3和半导体元件2之间产生的翘曲、应力、应变变大。因此，产生半导体元件2的破损、散热器3和半导体元件2的接合不良等弊病。由于如本实施方式那样能够将散热器3整体薄化，因此能够降低在散热器3和半导体元件2之间产生的翘曲、应力、应变，能够对上述那样的弊病的产生进行抑制。

图1所示的第1分割区域51的数量越多则对半导体元件2的冷却效果越高。另一方面，第1分割区域51的数量越多则散热器3的制作成本越高。通常，具有制冷剂流路4的散热器3是通过对多个部件进行接合及切削而制作的。第1分割区域51的数量越多，接合数及切削数增加，因此散热器3的制作成本越高。因此，如本实施方式那样，如果将第1流路5的一部分分割为4个第1分割区域51，则能够均衡性良好地兼顾由制冷剂带来的对半导体元件2的冷却效果的提高和散热器3的制作成本的抑制。

如图1所示，在本实施方式中，第1鳍片13形成为平板状，多个第1鳍片13彼此平行地排列配置。因此，第1鳍片间流路16的设计及制作变得容易。另外，在本实施方式中，第2鳍片18形成为平板状，多个第2鳍片18彼此平行地排列配置。因此，第2鳍片间流路21的设计及制作变得容易。

此外，冷却对象只要是发热的电子器件即可，并不限定于半导体元件2，例如，也可以是电容器。在本实施方式中，将扩散接合用作各板31～35的接合方法，但各板31～35的接合方法没有特别限制，例如，也可以为钎焊。导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33及第2流路形成板34各自是通过进行在一片平板形成开口的加工来制作的。形成开口的加工方法为冲裁、切削、线切割、蚀刻等。关于散热器3的制作方法，例如能够使用日本特开2007-205694号公报等所公开的制作方法。即，也可以通过将多个薄板层叠而接合，由此对散热器3进行制作。这样，在对散热器3进行制作的情况下，例如，通过多个薄板形成第1流路形成板32、中继流路形成板33及第2流路形成板34的每一者。在本实施方式中，通过多个板31～35形成了散热器3，但也可以使用3D打印机等一体地形成散热器3。在一体形成了散热器3的情况下，实际上部件没有分开，但将具有第1面31a和第2面31b的区域作为第1部件来对待。另外，在一体形成了散热器3的情况下，将具有第3面33a和第4面33b的区域作为第2部件来对待。另外，在一体形成了散热器3的情况下，将在与第2部件之间形成第2流路6的区域作为第3部件来对待。在本实施方式中，设置了4个第1分割区域51，但也可以设置4个以外的多个第1分割区域51。第2分割区域61及中继流路7的数量与第1分割区域51的数量相匹配地进行适当变更即可。在本实施方式中，平行地排列配置了多个第1鳍片13，但也可以不是平行地排列配置。在本实施方式中，平行地排列配置了多个第2鳍片18，但也可以不是平行地排列配置。在本实施方式中，设为散热器3具有第2流路形成板34及底板35，并且制冷剂流路4包含第2流路6及多个中继流路7的结构，但也可以设为省略第2流路形成板34及底板35，制冷剂流路4不包含第2流路6及多个中继流路7的结构。在这样构成的情况下，与本实施方式涉及的底板35相同地将中继流路形成板33设为没有开口的平板。另外，省略第1流路形成板32的第3开口10。另外，将第1开口8设置于在俯视观察时与第1分割区域51重叠的位置处。例如，也可以在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个第1开口8。在本实施方式中，在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置了1个中继流路7，但也可以各配置大于或等于两个。另外，也可以在中继流路形成板33形成单一的中继流路7，将单一的中继流路7配置于与全部第1分割区域51重叠的位置处。在本实施方式中，将中继流路7配置于与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处，但只要是中继流路7与第1鳍片13重叠的位置即可，可以对中继流路7相对于第1鳍片13的位置进行适当变更。

接着，参照图11，对实施方式1的变形例1涉及的半导体模块1进行说明。图11是表示实施方式1的变形例1涉及的半导体模块1的散热器3的图，并且是用于说明散热器3的第1流路5中的制冷剂的流向的说明图。此外，在变形例1中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例1的第1流路5中的制冷剂的流向与上述实施方式1不同。

如图11所示，就本变形例涉及的散热器3而言，第1流路5的一部分被4个第1分隔壁12分割为4个第1分割区域51。配置于相邻的第1分割区域51c、51d的第1鳍片13没有从彼此不同的第1分隔壁12凸出。即，配置于相邻的第1分割区域51c、51d的第1鳍片13从相同的第1分隔壁12d向彼此相反的方向凸出。配置于第1分割区域51a、51c、51d的第1鳍片13的长度方向彼此平行。如果在与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处配置中继流路7，则3个中继流路7a、7c、7d彼此平行。4个中继流路7不等间隔地配置。第1分割区域51a、51d中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图11的纸面左方朝向右方流动。第1分割区域51b中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图11的纸面下方朝向上方流动。第1分割区域51c中的第1鳍片间流路16的制冷剂从图11的纸面右方朝向左方流动。在本变形例中，同样地，将第1分隔壁12的一部分投影至未图示的第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠。另外，将第1鳍片13的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部的周围重叠。因此，半导体元件2的中心部所产生的热量容易经由导热板31传导至第1分隔壁12及第1鳍片13。由于传导至第1分隔壁12及第1鳍片13的热量被在第1鳍片间流路16流动的制冷剂吸收，因此对半导体元件2的中心部的冷却效果变高。

接着，参照图12及图13，对实施方式1的变形例2涉及的半导体模块1进行说明。图12是表示实施方式1的变形例2涉及的半导体模块1的分解斜视图。图13是实施方式1的变形例2涉及的半导体模块1的局部放大剖视图。此外，在变形例2中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例2的制冷剂的流向与上述实施方式1不同。

如图12所示，在本变形例中，使制冷剂从第2开口9流入散热器3内。从第2开口9流入散热器3内的制冷剂流入第1共通封头区域52。接下来，制冷剂从第1共通封头区域52流入各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16。接下来，制冷剂从第1鳍片间流路16通过中继流路7，流入各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21。此时，第1分割区域51a中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7a，流入第2分割区域61a中的第2鳍片间流路21。第1分割区域51b中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7b，流入第2分割区域61b中的第2鳍片间流路21。第1分割区域51c中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7c，流入第2分割区域61c中的第2鳍片间流路21。第1分割区域51d中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7d，流入第2分割区域61d中的第2鳍片间流路21。之后，制冷剂从各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21流入第2共通封头区域62。接下来，制冷剂从第2共通封头区域62通过第4开口11、第3开口10及第1开口8向散热器3外部流出。

接着，参照图13，对第1鳍片间流路16及中继流路7中的制冷剂的流向进行说明。流入第1鳍片间流路16的制冷剂朝向第1分隔壁12流动。图13所示的制冷剂在第1鳍片间流路16从图13的纸面左方朝向右方流动，与第1分隔壁12相撞。制冷剂通过第1分隔壁12而改为流向图13的纸面下方，流入中继流路7。此时，在导热板31和第1分隔壁12的接合部22附近产生漩涡23，但在第1鳍片间流路16流动的制冷剂的流速越快则漩涡23的规模越小。因此，抑制了漩涡23对导热板31及第1分隔壁12的温度上升造成的影响。另外，如果制冷剂与第1分隔壁12相撞，则制冷剂的边界层变薄，因此能够高效地对第1分隔壁12进行冷却。第1分隔壁12由于配置于半导体元件2的中心部附近，因此是半导体元件2的中心部的热量容易通过导热板31传导的部分。通过使制冷剂与该第1分隔壁12相撞，从而能够集中地对第1分隔壁12进行冷却，因此能够高效地降低半导体元件2的中心部的温度。此外，半导体元件2所产生的热量经由导热板31、第1分隔壁12及第1鳍片13传导给制冷剂。通过使相对于半导体元件2的发热量来说充分流量的制冷剂流过制冷剂流路4，从而抑制由从半导体元件2传导的热量造成的制冷剂的温度上升。因此，制冷剂的流量越多，则越能够高效地对半导体元件2的中心部进行冷却，因此能够缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。

接着，参照图14，对实施方式1的变形例3涉及的半导体模块1进行说明。图14是表示实施方式1的变形例3涉及的半导体模块1的图，并且是表示将第1分隔壁12、第1鳍片13和中继流路7投影至第1面31a的状态的俯视图。在图14中，为了容易进行说明，由实线图示出第1分隔壁12及第1鳍片13，由虚线图示出中继流路7及半导体元件2。另外，在图14中，为了容易进行说明，将导热板31描绘得极端小。此外，在变形例3中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例3在使第1鳍片间流路16的流路宽度不均等这一点上与上述实施方式1不同。

在各第1分割区域51中设置有多个第1鳍片间流路16。在各第1分割区域51中，第1鳍片间流路16的流路宽度不均等。第1鳍片间流路16的流路宽度在接近半导体元件2的中心部的位置处窄，在接近半导体元件2的外周部的位置处宽。在本变形例中，6个第1鳍片间流路16设置于各第1分割区域51。从接近半导体元件2的中心部者起至第4个第1鳍片间流路16的流路宽度相同。下面，有时将这4个第1鳍片间流路16称为中心侧鳍片间流路16A。剩余两个第1鳍片间流路16的流路宽度相同。下面，有时将这两个第1鳍片间流路16称为外周侧鳍片间流路16B。外周侧鳍片间流路16B的流路宽度比中心侧鳍片间流路16A的流路宽度宽。在各第1分割区域51中，第1鳍片间流路16的流路长度相同。

中继流路7在本变形例中在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置有3个。在各第1分割区域51中，中继流路7的流路面积在接近半导体元件2的中心部的位置处大，在接近半导体元件2的外周部的位置处小。最接近半导体元件2的中心部的中继流路7的流路面积比剩余两个中继流路7的流路面积大。下面，有时将最接近半导体元件2的中心部的中继流路7称为中心侧中继流路7A，将剩余两个中继流路7称为外周侧中继流路7B。两个外周侧中继流路7B的流路面积相同。外周侧中继流路7B一个一个地与外周侧鳍片间流路16B连通。虽然省略了图示，但第2鳍片间流路21也为与第1鳍片间流路16相同的结构。即，在接近半导体元件2的中心部的位置处设置流路宽度窄的第2鳍片间流路21，在接近半导体元件2的外周部的位置处设置流路宽度宽的第2鳍片间流路21。

在本变形例中，通过使第1鳍片间流路16的流路宽度在接近半导体元件2的中心部的位置处窄，在接近半导体元件2的外周部的位置处宽，从而能够在接近半导体元件2的中心部的位置处将第1鳍片13配置得密，配置更多第1鳍片13。因此，在与半导体元件2的外周部相比接近半导体元件2的中心部的位置处，能够增加由第1鳍片13形成的散热面积，并且能够增加制冷剂与导热板31的第2面31b相撞的部位。由此，能够进一步降低半导体元件2的中心部的温度，缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。此外，也可以如实施方式1那样将第1鳍片间流路16的流路宽度设为均等，如本变形例那样将流路面积大的中继流路7配置于接近半导体元件2的中心部的位置处，将流路面积小的中继流路7位置于接近半导体元件2的外周部的位置处。这样，在与半导体元件2的外周部相比接近半导体元件2的中心部的位置处，制冷剂的流量增加。因此，与半导体元件2的外周部相比能够降低半导体元件2的中心部的温度，缓和半导体元件2处的温度分布的不均衡。

此外，如果使第1鳍片间流路16的流路宽度在接近半导体元件2的中心部的位置处窄，在接近半导体元件2的外周部的位置处宽，则流路宽度窄的第1鳍片间流路16和流路宽度宽的第1鳍片间流路16的制冷剂的压力损失不同，有可能产生偏流。对于这一点，在本变形例中，通过使中继流路7的流路面积在接近半导体元件2的中心部的位置处大，在接近半导体元件2的外周部的位置处小，从而能够调整为流路宽度窄的第1鳍片间流路16和流路宽度宽的第1鳍片间流路16的制冷剂的压力损失相等。由此，能够调整为在流路宽度窄的第1鳍片间流路16流动的制冷剂的流量与在流路宽度宽的第1鳍片间流路16流动的制冷剂的流量相等。

接着，参照图1、图9及图15，对实施方式1的变形例4涉及的半导体模块1进行说明。图15是表示实施方式1的变形例4涉及的半导体模块1的第1流路形成板32的俯视图。此外，在变形例4中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例4在第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度窄这一点上与上述实施方式1不同。

第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度窄。如上所述，如果制冷剂从图1所示的第1开口8流入散热器3内，则如图9所示制冷剂与导热板31的第2面31b相撞，在第1分隔壁12和导热板31的接合部22附近产生漩涡23。如果产生这样的漩涡23，则有时第1分隔壁12的热交换效率比第1鳍片13的热交换效率低，对半导体元件2的中心部的冷却效果降低。因此，在本变形例中，如图15所示，通过使第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度窄，从而能够使图9所示的导热板31的第2面31b靠近半导体元件2的中心部，并且能够增加与导热板31的第2面31b接触的制冷剂的接触面积。因此，即使在产生了漩涡23的情况下，对半导体元件2的中心部的冷却效果也高。

接着，参照图12、图13及图16，对实施方式1的变形例5涉及的半导体模块1进行说明。图16是表示实施方式1的变形例5涉及的半导体模块1的第1流路形成板32的俯视图。此外，在变形例5中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例5在第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度宽这一点上与上述实施方式1不同。

第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度宽。如果制冷剂从图12所示的第2开口9流入散热器3内，则如图13所示制冷剂与第1分隔壁12相撞。这样，在制冷剂与第1分隔壁12相撞的情况下，第1分隔壁12的热交换效率比第1鳍片13的热交换效率高，并且有时由于制冷剂的相撞而在第1分隔壁12产生腐蚀。因此，在本变形例中，如图16所示，通过使第1分隔壁12的宽度比第1鳍片13的宽度宽，从而能够增加第1分隔壁12的散热面积，对半导体元件2的中心部的冷却效果变高，并且延长第1分隔壁12的寿命。

接着，参照图1、图17及图18，对实施方式1的变形例6涉及的半导体模块1进行说明。图17是表示实施方式1的变形例6涉及的半导体模块1的第1分隔壁12及第1鳍片13的俯视图。图18是表示实施方式1的变形例6涉及的半导体模块1的第2分隔壁17及第2鳍片18的俯视图。此外，在变形例6中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。变形例6在第2鳍片间流路21的流路宽度比第1鳍片间流路16的流路宽度宽这一点上、及第2鳍片18的宽度比第1鳍片13的宽度宽这一点上与上述实施方式1不同。

图18所示的第2鳍片间流路21的流路宽度比图17所示的第1鳍片间流路16的流路宽度宽。换言之，第2鳍片18的设置间隔比第1鳍片13的设置间隔宽。图18所示的第2鳍片18的宽度比图17所示的第1鳍片13的宽度宽。

如图1所示，由于第2鳍片间流路21配置于与第1鳍片间流路16相比远离半导体元件2的位置处，因此与第1鳍片间流路16相比，对半导体元件2的冷却没有贡献。另一方面，将第2鳍片间流路21的流路宽度设得越窄则第2鳍片间流路21中的制冷剂的压力损失越大。因此，在本变形例中，如图17及图18所示，通过使第2鳍片间流路21的流路宽度比第1鳍片间流路16的流路宽度宽，能够降低第2鳍片间流路21中的制冷剂的压力损失。

这里，进一步对本变形例的作用效果进行说明。例如，有时在图1所示的半导体元件2和导热板31之间配置将电气传导隔绝的绝缘材料，使半导体元件2和导热板31绝缘。导热板31的材料例如为铜。另一方面，绝缘材料的材料例如为氮化铝、碳化硅。由于导热板31和绝缘材料由不同种类的材料形成，因此导热板31和绝缘材料的热膨胀率具有区别。因此，在将导热板31和绝缘材料接合时导热板31和绝缘材料升温，之后，如果导热板31和绝缘材料被冷却，则在导热板31产生翘曲。如果在导热板31产生翘曲，则在其它板32～35也产生翘曲，散热器3整体产生翘曲。

作为降低这样的散热器3的翘曲的方法，想到如下方法，即，不仅将绝缘材料接合于导热板31，还将绝缘材料接合于底板35，将导热板31和底板35设为大致相同的结构。另外，作为降低散热器3的翘曲的方法，想到将第1流路形成板32和第2流路形成板34设为大致相同的结构的方法。在上述实施方式1中，采用后者的方法，将第1流路形成板32的第1鳍片13的结构和第2流路形成板34的第2鳍片18的结构设为相同。即，使第1鳍片13的设置间隔和第2鳍片18的设置间隔相同，使第1鳍片13的宽度和第2鳍片18的宽度相同。

另一方面，如图17及图18所示的本变形例那样，如果重视使第2鳍片间流路21中的制冷剂的压力损失降低这一点，将第2鳍片18的设置间隔设得比第1鳍片13的设置间隔宽，则无法降低散热器3的翘曲。在这一点上，在本变形例中，通过将第2鳍片18的宽度设得比第1鳍片13的宽度宽，从而能够提高第2鳍片18的刚性，抑制散热器3的翘曲。即，在本变形例中，通过使第2鳍片间流路21的流路宽度比第1鳍片间流路16的流路宽度宽，能够降低第2鳍片间流路21中的制冷剂的压力损失，并且通过使第2鳍片18的宽度比第1鳍片13的宽度宽，能够抑制散热器3的翘曲。此外，不仅是第2鳍片18的宽度，也可以将第1鳍片13的宽度也设得宽来降低散热器3的翘曲。另外，也可以仅将第1鳍片13的宽度设得宽来降低散热器3的翘曲。

实施方式2

接着，参照图19，对本发明的实施方式2涉及的半导体模块1A进行说明。图19是表示本发明的实施方式2涉及的半导体模块1A的图，并且是表示将第1分隔壁12、第1鳍片13和中继流路7投影至第1面31a的状态的俯视图。在图19中，为了容易进行说明，由实线图示出第1分隔壁12及第1鳍片13，由虚线图示出中继流路7及半导体元件2。另外，在图19中，为了容易进行说明，将导热板31描绘得极端小。此外，在实施方式2中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。实施方式2在设置有6个第1分割区域51这一点上与上述实施方式1不同。

在本实施方式中，第1流路5的一部分被6个第1分隔壁12分割为6个第1分割区域51。6个第1分隔壁12从1个中心点放射状地延伸。6个第1分隔壁12是沿以1个中心点为轴的周向以60度间隔配置的。在对6个第1分隔壁12进行区分的情况下，称为第1分隔壁12e、12f、12g、12h、12i、12j。在对6个第1分割区域51进行区分的情况下，称为第1分割区域51e、51f、51g、51h、51i、51j。虽然省略了图示，但第2流路6的一部分也被6个第2分隔壁17分割为6个第2分割区域61。

中继流路7沿以1个中心点为轴的周向以60度间隔配置了6个。在对6个中继流路7进行区分的情况下，称为中继流路7e、7f、7g、7h、7i、7j。在俯视观察时，第1分割区域51e和中继流路7e配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51f和中继流路7f配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51g和中继流路7g配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51h和中继流路7h配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51i和中继流路7i配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51j和中继流路7j配置于彼此重叠的位置处。

将第1分隔壁12的一部分、第1鳍片13的一部分和第1鳍片间流路16的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2重叠。在本实施方式中，6个第1分隔壁12的中心点与半导体元件2的中心部对齐。将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部及半导体元件2的中心部的周围重叠。将第1鳍片13的一部分及第1鳍片间流路16的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部的周围重叠。此外，在本实施方式中，将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠，但也可以是将第1鳍片13的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠。

如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个，并且该中继流路7以横穿多个第1鳍片13的方式细长地形成。中继流路7的长度方向与第1鳍片13的长度方向正交。中继流路7配置于与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处。

在本实施方式中，第1流路5的一部分被6个第1分隔壁12分割为6个第1分割区域51。另外，如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个。因此，制冷剂从中继流路7流入第1分割区域51，在各第1分割区域51中制冷剂与导热板31的第2面31b相撞。其结果，与设置有4个第1分割区域51的实施方式1涉及的散热器3相比，制冷剂与导热板31的第2面31b相撞的部位增加，对半导体元件2的中心部的冷却效果变高。此外，在本实施方式中，为了使第1鳍片间流路16中的制冷剂的压力损失大致相等，使各第1分割区域51中的第1鳍片13的长度大致相同，但也可以使各第1分割区域51中的第1鳍片13的长度不同。

实施方式3

接着，参照图20～图23，对本发明的实施方式3涉及的半导体模块1B进行说明。图20是表示本发明的实施方式3涉及的半导体模块1B的分解斜视图。图21是表示实施方式3涉及的半导体模块1B的第1流路形成板32的俯视图。图22是沿图21所示的XXII-XXII线的半导体模块1B的剖视图。图23是沿图21所示的XXIII-XXIII线的半导体模块1B的剖视图。在图21中，为了方便说明，由虚线图示出半导体元件2及中继流路7。在图21中，为了方便说明，仅图示出散热器3中的第1流路形成板32，使用第1流路形成板32示出图22及图23所示的半导体模块1B的剖面的位置。此外，在实施方式3中，对与前述实施方式1重复的部分标注相同标号而省略说明。实施方式3在底板35设置有第1开口8及第2开口9这一点上、第2流路形成板34设置有第3开口10这一点上及设置有两个第1分割区域51这一点上，与上述实施方式1不同。

如图20所示，散热器3是以导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33、第2流路形成板34及底板35重叠的方式形成的。从接近半导体元件2的一侧起，依次配置有导热板31、第1流路形成板32、中继流路形成板33、第2流路形成板34及底板35。导热板31是没有开口的平板。第1开口8及第2开口9在本实施方式中形成于底板35。第1开口8及第2开口9设置于彼此远离的位置。第1开口8及第2开口9在底板35的板厚方向上将该底板35贯穿。第1开口8及第2开口9中的一者为制冷剂流入口。第1开口8及第2开口9中的另一者为制冷剂流出口。

第3开口10在本实施方式中形成于第2流路形成板34。第3开口10在第2流路形成板34的板厚方向上将该第2流路形成板34贯穿。在第3开口10的周围设置有第2隔壁19e。第3开口10通过第2隔壁19e而与第2分割区域61及第2共通封头区域62隔开。由此，在第3开口10流动的制冷剂与在第2分割区域61及第2共通封头区域62流动的制冷剂不交汇。在俯视观察时，第1开口8、第3开口10、第4开口11及第1共通封头区域52配置于彼此重叠的位置处。第1开口8、第3开口10、第4开口11及第1共通封头区域52彼此连通。

如图21所示，在本实施方式中，第1流路5的一部分被1个第1分隔壁12分割为两个第1分割区域51。1条第1分隔壁12沿图21的纸面的左右方向而直线状地延伸。在对两个第1分割区域51进行区分的情况下，称为第1分割区域51k、51m。第1分隔壁12从四方环状的第1外周壁15的一边向内凸出。第1分隔壁12的前端与矩形形状的第1隔壁14e连接。由第1分隔壁12、第1外周壁15的一边和第1隔壁14e分隔出的两个空间中的一者为第1分割区域51k。由第1分隔壁12、第1外周壁15的一边和第1隔壁14e分隔出的两个空间中的另一者为第1分割区域51m。

在各第1分割区域51中配置有多个第1鳍片13。多个第1鳍片13以彼此隔开间隔的方式平行地排列配置。全部第1分割区域51中的第1鳍片13的设置间隔相等。第1鳍片13从第1分隔壁12朝向第1分割区域51凸出。第1鳍片13中的沿长度方向的一端与第1分隔壁12连接。第1鳍片13中的沿长度方向的另一端面向第1共通封头区域52。配置于相邻的第1分割区域51的第1鳍片13从相同的第1分隔壁12向相反的方向凸出。第1鳍片13分别从第1分隔壁12中的沿宽度方向的一个端面、第1分隔壁12中的沿宽度方向的另一端面凸出。在相邻的第1鳍片13和第1鳍片13之间、相邻的第1鳍片13和第1外周壁15的一边之间、及相邻的第1鳍片13和第1隔壁14e之间形成有第1鳍片间流路16。

如图20所示，在本实施方式中，第2流路6的一部分被1个第2分隔壁17分割为两个第2分割区域61。1条第2分隔壁17沿图20的纸面的左右方向而直线状地延伸。在对两个第2分割区域61进行区分的情况下，称为第2分割区域61k、61m。在俯视观察时，第2共通封头区域62配置于与第2开口9重叠的位置处。第2共通封头区域62与第2开口9连通。

第2分隔壁17从四方环状的第2外周壁20的一边向内凸出。第2分隔壁17的前端与矩形形状的第2隔壁19e连接。由第2分隔壁17、第2外周壁20的一边和第2隔壁19e分隔出的两个空间中的一者为第2分割区域61k。由第2分隔壁17、第2外周壁20的一边和第2隔壁19e分隔出的两个空间中的另一者为第2分割区域61m。

在各第2分割区域61中配置有多个第2鳍片18。多个第2鳍片18以彼此隔开间隔的方式平行地排列配置。全部第2分割区域61中的第2鳍片18的设置间隔相等。第2鳍片18从第2分隔壁17朝向第2分割区域61凸出。第2鳍片18中的沿长度方向的一端与第2分隔壁17连接。第2鳍片18中的沿长度方向的另一端面向第2共通封头区域62。配置于相邻的第2分割区域61的第2鳍片18从相同的第2分隔壁17向彼此相反的方向凸出。第2鳍片18分别从第2分隔壁17中的沿宽度方向的一个端面、第2分隔壁17中的沿宽度方向的另一端面凸出。在相邻的第2鳍片18和第2鳍片18之间、相邻的第2鳍片18和第2外周壁20的一边之间、及相邻的第2鳍片18和第2隔壁19e之间形成有第2鳍片间流路21。第1分割区域51k中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61k中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。第1分割区域51m中的第1鳍片13的长度方向与第2分割区域61m中的第2鳍片18的长度方向彼此平行。

如图22所示，第1鳍片13设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第2鳍片18设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。

如图23所示，第1分隔壁12设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第1外周壁15设置为与导热板31的第2面31b和中继流路形成板33的第3面33a接触。第2分隔壁17设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。第2外周壁20设置为与中继流路形成板33的第4面33b和底板35接触。第1鳍片间流路16和第2鳍片间流路21经由中继流路7连通。第1分隔壁12的宽度与第2分隔壁17的宽度相同。第1鳍片13的宽度与第2鳍片18的宽度相同。第1鳍片13的设置间隔与第2鳍片18的设置间隔相同。

如图20所示，中继流路7在彼此远离的位置处配置有两个。在对两个中继流路7进行区分的情况下，称为中继流路7k、7m。在俯视观察时，第1分割区域51k、第2分割区域61k和中继流路7k配置于彼此重叠的位置处。在俯视观察时，第1分割区域51m、第2分割区域61m和中继流路7m配置于彼此重叠的位置处。

如图21所示，将第1分隔壁12的一部分、第1鳍片13的一部分和第1鳍片间流路16的一部分投影至未图示的第1面31a时的位置与半导体元件2重叠。在本实施方式中，第1分隔壁12的中心点与半导体元件2的中心部对齐。将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部及半导体元件2的中心部的周围重叠。将第1鳍片13的一部分及第1鳍片间流路16的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部的周围重叠。此外，在本实施方式中，将第1分隔壁12的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠，但也可以是将第1鳍片13的一部分投影至第1面31a时的位置与半导体元件2的中心部重叠。

如果将中继流路7、第1分割区域51和第1鳍片13投影至第1面31a，则中继流路7在与多个第1分割区域51各自重叠的位置处各配置1个，并且该中继流路7以横穿多个第1鳍片13的方式细长地形成。中继流路7的长度方向与第1鳍片13的长度方向正交。中继流路7配置于与第1鳍片13中的连接于第1分隔壁12的根部分重叠的位置处。

接着，参照图20，对制冷剂的流向进行说明。首先，对从第1开口8使制冷剂流入的情况进行说明。从第1开口8流入散热器3内的制冷剂通过第3开口10及第4开口11，流入第1共通封头区域52。接下来，制冷剂从第1共通封头区域52流入各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16。接下来，制冷剂从第1鳍片间流路16通过中继流路7，流入各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21。此时，第1分割区域51k中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7k，流入第2分割区域61k中的第2鳍片间流路21。第1分割区域51m中的第1鳍片间流路16的制冷剂通过中继流路7m，流入第2分割区域61m中的第2鳍片间流路21。之后，制冷剂从各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21流入第2共通封头区域62。接下来，制冷剂从第2共通封头区域62通过第2开口9向散热器3外部流出。

接着，对从第2开口9使制冷剂流入的情况进行说明。从第2开口9流入散热器3内的制冷剂流入第2共通封头区域62。接下来，制冷剂从第2共通封头区域62流入各第2分割区域61中的第2鳍片间流路21。接下来，制冷剂从第2鳍片间流路21通过中继流路7，流入各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16。此时，第2分割区域61k中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7k，流入第1分割区域51k中的第1鳍片间流路16。第2分割区域61m中的第2鳍片间流路21的制冷剂通过中继流路7m，流入第1分割区域51m中的第1鳍片间流路16。之后，制冷剂从各第1分割区域51中的第1鳍片间流路16流入第1共通封头区域52。接下来，制冷剂从第1共通封头区域52通过第4开口11、第3开口10及第1开口8向散热器3外部流出。

在本实施方式中，第1流路5的一部分被1个第1分隔壁12分割为两个第1分割区域51。另外，第2流路6的一部分被1个第2分隔壁17分割为两个第2分割区域61。另外，在中继流路形成板33形成有两个中继流路7。因此，与形成有4个第1分割区域51、4个第2分割区域61和4个中继流路7的实施方式1涉及的散热器3相比，第1流路5、第2流路6及中继流路7的结构变得简易，能够削减散热器3的制作成本。

此外，只要根据散热器3的使用条件在导热板31或底板35设置第1开口8及第2开口9即可。在本实施方式中，将形成散热器3的板的片数设为5片，但形成散热器3的板的片数也可以大于或等于6片。在本实施方式中，通过多个板31～35形成了散热器3，但也可以使用3D打印机等一体地形成散热器3。

以上实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子，也可以与其它的公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内，省略、变更结构的一部分。

标号的说明

1、1A、1B半导体模块，2半导体元件，3散热器，4制冷剂流路，5第1流路，6第2流路，7、7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h、7i、7j、7k、7m中继流路，7A中心侧中继流路，7B外周侧中继流路，8第1开口，9第2开口，10第3开口，11第4开口，12、12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i、12j第1分隔壁，13第1鳍片，14a、14b、14c、14e第1隔壁，15第1外周壁，16第1鳍片间流路，16A中心侧鳍片间流路，16B外周侧鳍片间流路，17、17a、17b、17c、17d第2分隔壁，18第2鳍片，19a、19b、19c、19e第2隔壁，20第2外周壁，21第2鳍片间流路，22接合部，23漩涡，24中心分隔壁，31导热板，31a第1面，31b第2面，32第1流路形成板，33中继流路形成板，33a第3面，33b第4面，34第2流路形成板，35底板，51、51a、51b、51c、51d、51e、51f、51g、51h、51i、51j、51k、51m第1分割区域，52第1共通封头区域，61、61a、61b、61c、61d、61k、61m第2分割区域，62第2共通封头区域。

Claims (13)

1.一种散热器，在内部形成有供对冷却对象进行冷却的制冷剂流动的制冷剂流路，

该散热器的特征在于，具有：

第1部件，其具有配置所述冷却对象的第1面和所述第1面的背面即第2面；

第2部件，其具有朝向所述第2面的第3面和所述第3面的背面即第4面；

第1分隔壁，其设置为与所述第1部件的所述第2面和所述第2部件的所述第3面接触；以及

多个第1鳍片，它们设置为与所述第1部件的所述第2面接触，

所述制冷剂流路包含有在所述第1部件和所述第2部件之间形成的第1流路，

在所述第1流路中形成由所述第1分隔壁隔开的多个第1分割区域，

在所述第1分割区域中，多个所述第1鳍片以彼此隔开间隔的方式排列地配置，

将所述第1分隔壁的至少一部分投影至所述第1面时的位置或将所述第1鳍片的至少一部分投影至所述第1面时的位置与所述冷却对象的中心部重叠。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，

还具有第3部件，该第3部件以夹着所述第2部件的方式配置在与所述第1部件相反处，

所述制冷剂流路包含：

第2流路，其形成于所述第2部件和所述第3部件之间；以及

多个中继流路，它们形成于所述第2部件，将所述第1流路和所述第2流路连通。

3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，

如果将所述中继流路、所述第1分割区域和所述第1鳍片投影至所述第1面，则所述中继流路在与多个所述第1分割区域各自重叠的位置处各配置至少1个，并且该中继流路以横穿多个所述第1鳍片的方式细长地形成。

4.根据权利要求2或3所述的散热器，其特征在于，

所述第1分隔壁为放射状地延伸的多个壁，

所述第1鳍片从各所述第1分隔壁朝向所述第1分割区域凸出，

配置于相邻的所述第1分割区域的所述第1鳍片从彼此不同的所述第1分隔壁凸出。

5.根据权利要求4所述的散热器，其特征在于，

所述中继流路配置于与所述第1鳍片中的连接于所述第1分隔壁的根部分重叠的位置处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的散热器，其特征在于，

在相邻的所述第1鳍片之间形成供所述制冷剂流动的第1鳍片间流路，

在所述第1流路中以将多个所述第1分割区域包围的方式形成第1封头区域，

所述第1封头区域与各所述第1分割区域中的所述第1鳍片间流路连通。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的散热器，其特征在于，

在所述第1流路中形成有4个所述第1分割区域。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的散热器，其特征在于，

所述第1分割区域中的所述第1鳍片的设置间隔是不均等的。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的散热器，其特征在于，

所述第1分隔壁的宽度比所述第1鳍片的宽度窄。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的散热器，其特征在于，

具有：

第2分隔壁，其设置为与所述第2部件的所述第4面和所述第3部件接触；以及

多个第2鳍片，它们设置为与所述第2部件的所述第4面和所述第3部件接触，

在所述第2流路中形成由所述第2分隔壁隔开的多个第2分割区域，

在所述第2分割区域中，多个所述第2鳍片以彼此隔开间隔的方式排列地配置，

所述第2鳍片的设置间隔比所述第1鳍片的设置间隔宽。

11.根据权利要求10所述的散热器，其特征在于，

所述第2鳍片的宽度比所述第1鳍片的宽度宽。

12.一种散热器，在内部形成有供对冷却对象进行冷却的制冷剂流动的制冷剂流路，

该散热器的特征在于，

所述制冷剂流路以具有第1流路、第2流路、中继流路的方式形成为阶层状，

该第1流路最接近对所述冷却对象进行配置的第1面，

该第2流路在所述第1面的法线方向上与所述第1流路相比向离所述第1面更远侧远离而形成，

该中继流路处于所述第1流路和所述第2流路之间且将所述第1流路和所述第2流路连通，

所述第1流路作为内表面而具有所述第1面侧的第2面、与所述第2面相对的第3面，

在所述第1流路中形成由设置于所述第2面和所述第3面之间的第1分隔壁隔开的多个第1分割区域，

所述第1分割区域具有以彼此隔开间隔地排列，从所述第1分隔壁延伸的方式形成的多个第1鳍片，

将所述第1分隔壁的至少一部分投影至所述第1面时的位置或将所述第1鳍片的至少一部分投影至所述第1面时的位置与所述第1面的设置所述冷却对象的区域的中心部重叠，

如果将所述中继流路、所述第1分割区域和所述第1鳍片投影至所述第1面，则所述中继流路在与多个所述第1分割区域各自重叠的位置处各配置至少1个，并且该中继流路以沿所述第1分隔壁横穿多个所述第1鳍片的方式细长地形成，

所述制冷剂经由所述中继流路在所述第1流路和所述第2流路之间流动。

13.一种半导体模块，其特征在于，具有：

权利要求1至12中任一项所述的散热器；以及

作为所述冷却对象的半导体元件，其配置于所述第1面。

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