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CN101208796A - 功率模块用散热器 - Google Patents

功率模块用散热器 Download PDF

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CN101208796A CNA2006800231480A CN200680023148A CN101208796A CN 101208796 A CN101208796 A CN 101208796A CN A2006800231480 A CNA2006800231480 A CN A2006800231480A CN 200680023148 A CN200680023148 A CN 200680023148A CN 101208796 A CN101208796 A CN 101208796A
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中川信太郎
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Abstract

功率模块用散热器(1)可在至少一个面上搭载功率器件(101)。散热器(1)具有用于使对功率器件(101)进行散热的冷却介质流通的冷媒流路(1d)、以及设于冷媒流路(1d)内的波形翅片(1a)。波形翅片(1a)具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部(21b)、谷部(21c)、以及连接彼此相邻的峰部(21b)和谷部(21c)之间的侧壁(21a)。由彼此相邻的两个侧壁(21a)和位于这两个侧壁(21a)之间的峰部(21b)或谷部(21c)构成翅片部(21)。在各侧壁(21a)上设有散热窗(31)，该散热窗起到使在相应的翅片部(21)的内侧流通的冷却介质至少发生旋转的作用。根据这样的散热器(1)，能够实现散热性能的进一步的提高。

Description

功率模块用散热器
技术领域
本发明涉及功率模块用散热器。
背景技术
例如在专利文献1中公开了现有的功率模块用散热器。该功率模块用散热器由铝或铜构成(在本说明书中，“铝”这一术语除了包括纯铝以外还包括铝合金。另外，“铜”这一术语除了包括纯铜以外还包括铜合金)。另外，在该功率模块用散热器的内部形成了使水等冷却介质流通的冷媒流路。更详细地说，功率模块用散热器形成横长的矩形截面，在其内部形成呈横长矩形截面的冷媒流路。在冷媒流路内形成沿上下方向延伸的多个翅片，利用这些翅片来增加与冷却介质的接触面积。
在该功率模块用散热器的一面侧，搭载有例如安装了半导体芯片等功率器件的绝缘电路基板。搭载功率器件之前的构成物作为由功率模块用散热器和绝缘电路基板所构成的功率模块用基板。
绝缘电路基板例如由铝制的配线层、与配线层的另一面接合的绝缘性陶瓷制的绝缘基板、以及与绝缘基板的另一面接合的铝制散热层构成。在使用功率模块用基板时，将半导体芯片等功率器件安装于配线层上。在绝缘电路基板和功率模块用散热器之间，夹设3～10mm左右的铝制散热板。
在这样结构的现有的功率模块用散热器的一面侧，例如搭载着安装了半导体芯片等功率器件的绝缘电路基板，由此构成功率模块。通过将该功率模块用在例如以电动机作为一部分驱动源的混合动力车等移动体的转换电路中，相应于移动体的运转状况来控制对电动机等的电力供给。在该功率模块中，功率器件产生的高热通过配线层、绝缘基板、散热层以及散热板而传递到功率模块用散热器，利用在冷媒流路内流通的冷却介质使该热散发。
但是，在上述现有的功率模块用散热器中，在功率器件所产生的高热从冷媒流路和翅片的表面高效地传递到在冷媒流路内流通的冷却介质的方面却存在下述问题。
即，在上述现有的功率模块用散热器中，为了增加与冷却介质的接触面积，在冷媒流路内形成了沿上下方向延伸的多个翅片。但是，即使是这样设有翅片的功率模块用散热器，也具有越是在功率器件的近热区域则冷却介质的温度越发上升、从而导致冷却介质的温度分布不均匀的问题。因此，只能有效地发挥冷却介质的一部分冷却能力，导致散热效率的降低。结果，在该功率模块用散热器中，阻碍了从冷媒流路的内表面和翅片的表面向冷却介质的热传递，从而难于进一步提高散热性能。
专利文献1：日本特开2003-86744号公报
发明内容
本发明正是鉴于上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一种能实现散热性能进一步的提高的功率模块用散热器。
在本申请的第一发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有用于对来自功率器件的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路、以及配置于冷媒流路内的波形翅片。波形翅片具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部和谷部、以及连接彼此相邻的峰部和谷部之间的侧壁。由彼此相邻的两个侧壁和位于这两个侧壁之间的峰部或谷部构成翅片部。在各侧壁上设有散热窗，该散热窗起到使在相应的翅片部的内侧流通的冷却介质至少发生旋转的作用。散热窗可以使冷却介质至少发生旋转，也可以在一部分上产生紊流。划分冷媒流路的散热器本体由铝或铜形成。波形翅片也可以由铝或铜形成。
在日本特开2002-5591号公报中，公开了在翅片上设有散热窗的功率模块用散热器。但是，该公报所公开的翅片并未使冷却介质产生旋转而仅仅是产生了紊流而已，故存在产生腐蚀的危险。而与之相对，在第一发明的功率模块用散热器中，利用散热窗使冷却介质旋转，从而防止腐蚀的发生、发挥出优良的耐久性。
在第一发明中，波形翅片的波形可以是矩形。但是，若峰部的顶面和谷部的底面是与侧壁正交的平坦面，则冷却介质容易滞留在峰部和谷部的部分处，故优选峰部的顶面和谷部的底面为弯曲面。
在本申请的第二发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有用于对来自功率器件的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路、以及配置于冷媒流路内的波形翅片。波形翅片具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部和谷部、以及连接彼此相邻的峰部和谷部之间的侧壁。由彼此相邻的两个侧壁和位于这两个侧壁之间的峰部或谷部构成翅片部。在各侧壁的内侧配置有沿冷却介质的流通方向延伸并起到搅拌冷却介质的作用的导向件。
在第二发明中，划分冷媒流路的散热器本体由铝或铜形成。导向件也可以由铝或铜形成。导向件可以是线材，也可以是带材。可以在翅片部的内侧配置多个导向件。另外，第二发明的导向件是沿冷却媒体的流通方向延伸的部件，这一点与后述的第六发明的转换装置在概念上有所不同。
在本说明书中，搅拌包括了旋转和紊流。
在第二发明中，波形翅片的波形可以是矩形。但是，若峰部的顶面和谷部的底面是与侧壁正交的平坦面，则冷却介质容易滞留在峰部和谷部的部分处，故优选峰部的顶面和谷部的底面为弯曲面。
在本申请的第三发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有用于对功率器件进行散热的冷却介质流通的冷媒流路、以及配置于冷媒流路内的引导部件。引导部件具有第一引导板和第二引导板。第一引导板由波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部、谷部以及连接彼此相邻的峰部和谷部之间的侧壁，由彼此相邻的两个侧壁和位于这两个侧壁之间的峰部或谷部构成第一翅片部。第一翅片部起到朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第一角度的方向引导冷却介质的作用。第二引导板由波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部、谷部以及连接彼此相邻的峰部和谷部之间的侧壁，由彼此相邻的两个侧壁和位于这两个侧壁之间的峰部或谷部构成第二翅片部。第二翅片部起到朝相对于冷却介质的流通方向倾斜了与第一角度不同的第二角度的方向引导冷却介质的作用。
在第三发明中，划分冷媒流路的散热器本体由铝或铜形成。波形翅片也可以由铝或铜形成。
在第三发明中，波形翅片的波形可以是矩形。但是，若峰部的顶面和谷部的底面是与侧壁正交的平坦面，则冷却介质容易滞留在峰部和谷部的部分，故优选峰部的顶面和谷部的底面为弯曲面。
在本申请的第四发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有用于对来自功率器件的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路、以及配置于冷媒流路内的梳齿部件。梳齿部件具有与搭载有功率器件的面平行的基板、以及朝与搭载有该功率器件的面交叉的方向从基板突出的多个立壁。各立壁在冷媒流路内沿冷却介质的流通方向延伸。在各立壁上设有引导部，该引导部起到搅拌在该立壁和与该立壁相邻的其它立壁之间流通的冷却介质的作用。
在第四发明中，划分冷媒流路的散热器本体由铝或铜形成。梳齿部件也可以由铝或铜形成。
在本申请的第五发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有接合多个流路板而构成的层叠体、以及设置于彼此相邻的两个流路板之间且相互平行地延伸的多个槽。各槽起到使对功率器件的热进行散热的冷却介质流通的冷媒流路的作用。在各流路板上设置引导部，该引导部起到对在相应的槽内流通的冷却介质进行搅拌的作用。
在第五发明中，流路板由铝、铜等金属或氮化铝等陶瓷材料形成。
在本申请的第六发明中，提供一种可在至少一个面上搭载功率器件的功率模块用散热器。该散热器具有用于对来自功率器件的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路、以及配置于冷媒流路内的转换装置。转换装置起到如下作用，即，使位于冷媒流路的靠近搭载着功率器件的面的区域的冷却介质向冷媒流路的离开搭载着功率器件的面的区域移动，并且，使位于冷媒流路的离开搭载着功率器件的面的区域的冷却介质向冷媒流路的靠近搭载着功率器件的面的区域移动。
第六发明的转换装置并不一定沿着冷却介质的流通方向延伸，另外，也不是使冷却介质产生旋流或紊流而进行搅拌的装置，这一点与第二发明的导向件在概念上有所不同。
在第六发明中，限定冷媒流路的散热器本体由铝或铜形成。搅拌装置也可以由铝或铜形成。
附图说明
图1是实施例1的功率模块用散热器的波形翅片的概略立体图。
图2是实施例1的功率模块用散热器的概略剖视图。
图3是形成实施例1的功率模块用散热器的波形翅片用的铝薄板的概略俯视图。
图4是实施例2的功率模块用散热器的波形翅片的概略立体图。
图5是实施例2的功率模块用散热器的概略剖视图。
图6是实施例3的功率模块用散热器的波形翅片的概略立体图。
图7是实施例3的功率模块用散热器的概略剖视图。
图8是实施例4的功率模块用散热器的波形翅片的概略立体图。
图9是实施例4的功率模块用散热器的概略剖视图。
图10是实施例5的功率模块用散热器的导向件的概略立体图。
图11是实施例5的功率模块用散热器的概略剖视图。
图12是实施例6的功率模块用散热器的导向件的概略立体图。
图13是实施例6的功率模块用散热器的概略剖视图。
图14是实施例7的功率模块用散热器的导向件构成部件的概略立体图。
图15是实施例7的功率模块用散热器的导向件的概略立体图。
图16是实施例7的功率模块用散热器的概略剖视图。
图17是实施例8的功率模块用散热器的第一引导板和第二引导板的概略立体图。
图18是实施例8的功率模块用散热器的概略剖视图。
图19是实施例9的功率模块用散热器的第一引导板、第二引导板以及隔壁的概略立体图。
图20是实施例9的功率模块用散热器的概略剖视图。
图21是实施例10的功率模块用散热器的概略主视图。
图22是实施例10的功率模块用散热器的概略侧视图。
图23是实施例10的功率模块用散热器的概略仰视图。
图24是实施例11的功率模块用散热器的概略主视图。
图25是实施例11的功率模块用散热器的概略侧视图。
图26是表示实施例11的功率模块用散热器的梳齿部件的立壁和凹部的概略立体图。
图27是实施例12的功率模块用散热器的概略主视图。
图28是实施例12的功率模块用散热器的概略侧视图。
图29是表示实施例12的功率模块用散热器的梳齿部件的立壁和凹部的概略立体图。
图30是表示实施例13的功率模块用散热器的梳齿部件的立壁和凹部的概略立体图。
图31是实施例14的功率模块用散热器的概略立体图。
图32是实施例14的功率模块用散热器的流路板的概略俯视图。
图33是沿图32的J-J线的概略剖视图。
图34是实施例15的功率模块用散热器的流路板的概略俯视图。
图35是沿图34的K-K线的概略剖视图。
图36是沿图34的L-L线的概略剖视图。
图37是实施例16的功率模块用散热器的流路板的概略俯视图。
图38是沿图37的M-M线的概略剖视图。
图39是沿图37的N-N线的概略剖视图。
图40是实施例17的功率模块用散热器的概略俯剖视图。
图41是实施例17的功率模块用散热器的概略侧剖视图。
图42是沿图40的0-0线的概略剖视图。
图43是实施例17的功率模块用散热器的要部放大剖视图。
图44(a)是表示实施例17的功率模块用散热器的第一板的三视图(主视图、俯视图以及侧视图)，图44(b)是表示实施例17的功率模块用散热器的第二板的三视图，图44(c)是表示实施例17的功率模块用散热器的层叠体的三视图。
图45(a)是表示实施例17的功率模块用散热器的层叠体的侧视图，图45(b)是表示切断图45(a)的层叠体而得到的转换装置的侧视图。
图46是实施例18的功率模块用散热器的转换装置的概略立体图。
图47是实施例19的功率模块用散热器的转换装置的概略立体图。
具体实施方式
下面参照附图对作为本申请第一～第六发明的具体化的实施例1～19进行说明。在各图中，上侧为表面侧，下侧为背面侧。
实施例1
实施例1是本申请的第一发明的具体化的实施例。
图2所示的实施例1的功率模块用散热器1可在表面侧搭载功率器件101，并具有冷媒流路1d，该冷媒流路1d使用于对功率器件101的热进行散热的冷却介质流通。
在该功率模块用散热器1中，冷媒流路1d是由表面部1b、背面部1c以及设置于两侧的侧面部(未图示)所包围的矩形截面的空间，冷却介质从图2的近前侧向里侧流通。
如图1和图2所示，在冷媒流路1d内设有波形翅片1a。波形翅片1a具有沿着冷却介质的流通方向延伸的峰部21b、谷部21c以及侧壁21a。峰部21b和谷部21c沿着与冷却介质的流通方向正交的方向交替地排列，侧壁21a连接彼此相邻的峰部21b和谷部21c之间。由彼此相邻的两个侧壁21a和位于该两侧壁21a之间的峰部21b构成翅片部21。
在各侧壁21a上设有多个散热窗31，起到至少使在相应的翅片部21的内侧流通的冷却介质旋转的作用。如下所述，散热窗31在制造波形翅片1a的同时形成。
也就是说，波形翅片1a由图3所示的铝薄板90制造。该铝薄板90具有弯曲后形成谷部21c的带状部A、与该带状部A平行延伸并在弯曲后形成峰部21b的带状部B、以及位于带状部A和带状部B之间并与带状部A、B平行地延伸的带状部C。在各带状部C上，多个切口31a以及弯曲线31b分别沿着带状部C的延长方向排列形成。各切口31a以及相应的弯曲线31b形成以该弯曲线31b为底边的等腰梯形。由切口31a和弯曲线31b形成的等腰梯形均相对于排列方向、即带状部C的延长方向倾斜既定角度。
在具有该结构的铝薄板90中，首先，将由切口31a包围的部分沿着弯曲线31b从图3的里侧向近前侧弯曲，由此形成散热窗31。然后，以带状部A成为谷部21c、带状部B成为峰部21b的方式弯曲铝薄板90，由此形成波形翅片1a。在这样得到的波形翅片1a中，带状部C形成侧壁21a，各翅片部21具有矩形截面、即带棱角的截面形状。
在各翅片部21的内侧彼此相对的两组散热窗31、即设置于彼此相邻的两个侧壁21a中的一方上的散热窗31和设置于另一方上的散热窗31，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，如图2中箭头所示，在翅片部21的内侧，冷却介质至少发生了旋转。
对于实施例1的功率模块用散热器1，例如，通过将安装了半导体芯片等功率器件101的绝缘电路基板102搭载于表面侧而构成功率模块。例如通过将该功率模块用在以电动机作为一部分驱动源的混合动力车等移动体的转换电路中，相应于移动体的运转状况来控制对电动机等的电力供给。在该功率模块中，功率器件101产生的高热通过绝缘电路基板102等传递到功率模块用散热器1上，由流过冷媒流路1d内的冷却介质来使该热量散发。
在实施例1的功率模块用散热器1中，在冷媒流路1d内设有波形翅片1a。波形翅片1a具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部21b、谷部21c以及侧壁21a，侧壁21a连接彼此相邻的峰部21b和谷部21c之间。由彼此相邻的两个侧壁21a和位于该两侧壁21a之间的峰部21b构成翅片部21。在各侧壁21a上设有多个散热窗31，起到至少使在相应的翅片部21的内侧流通的冷却介质旋转的作用。因此，在该功率模块用散热器1中，利用散热窗31使在翅片部21的内侧流通冷却介质至少发生旋转，从而冷却介质容易在功率器件101的近热区域和远热区域之间流动。为此，不易在冷媒流路1d内产生冷却介质的温度分布不均匀，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器1中，能够适当地进行从冷媒流路1d的内表面和翅片部21的表面向冷却介质的热传递。
因此，根据实施例1的功率模块用散热器1，能够实现散热性能的进一步提高。
另外，在该功率模块用散热器1中，利用散热窗31使冷却介质至少旋转，故能防止腐蚀、发挥优良的耐久性。
而且，在该功率模块用散热器1中，在各翅片部21的内侧彼此相对的两组散热窗31相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，如图2中箭头所示，利用散热窗31来引导冷却介质。具体地说，在各翅片部21的内侧沿一方侧壁21a流通的冷却介质由该侧壁21a的散热窗31引导，从而经过峰部21b或谷部21c而到达另一方侧壁21a，进而再由该侧壁21a的散热窗31引导。由此，冷却介质一边在各翅片部21的内侧旋转一边在冷媒流路1d内前进。
另外，在该功率模块用散热器1中，通过弯曲由切口31a所包围的侧壁21a的部分而形成各散热窗31。因此，容易形成散热窗31，能够实现制造成本的低廉化。此时，各翅片部21内侧的冷却介质流过因形成散热窗31而在侧壁21a上形成的孔，从而跨过侧壁21a而移向该翅片部21的外侧。因此，更加不易产生冷却介质的温度分布不均匀。
而且，在该功率模块用散热器1中，波形翅片1a的波形为矩形。也就是说，峰部21b和谷部21c分别具有带棱角的截面形状。另外，各翅片部21的侧壁21a彼此之间的距离在高度方向(图2的上下方向)上大体一定。为此，容易利用位于翅片部21内侧的散热窗31来引导冷却介质，从而更加不易产生冷却介质的温度分布不均匀。
实施例2
实施例2也是本申请的第一发明的具体化的实施例。
下面，以与实施例1的功率模块用散热器1的不同点为中心对实施例2的功率模块用散热器2进行说明。
如图5所示，在功率模块用散热器2的冷媒流路1d内设有波形翅片2a。如图4和图5所示，波形翅片2a具有沿着冷却介质的流通方向延伸的峰部22b、谷部22c以及侧壁22a。峰部22b和谷部22c沿着与冷却介质的流通方向正交的方向交替地排列，侧壁22a连接彼此相邻的峰部22b和谷部22c之间。由彼此相邻的两个侧壁22a和位于该两侧壁22a之间的峰部22b构成翅片部22。波形翅片2a的峰部22b和谷部22c圆形弯曲地形成。即，波形翅片2a的峰部22b和谷部22c分别具有平滑地弯曲的截面形状。因此，与具有带棱角的截面形状的实施例1的峰部21b和谷部21c相比，实现了加工成本的低廉化。在各侧壁22a上，设有在该侧壁22a的高度方向上的位置彼此不同(即在波形翅片2a的波的高度方向上的位置彼此不同)的两组散热窗32。因此，通过使散热窗32相对于冷却介质的流通方向的角度或散热窗32的尺寸等因上层的组和下层的组而异，可以容易地调整冷却介质的旋转流。
具有这样结构的实施例2的功率模块用散热器2也能够起到与实施例1的功率模块用散热器1同样的作用效果。
实施例3
实施例3也是本申请的第一发明的具体化的实施例。
下面，以与实施例1的功率模块用散热器1的不同点为中心对实施例3的功率模块用散热器3进行说明。
如图7所示，在功率模块用散热器3的冷媒流路1d内设有波形翅片3a。如图6和图7所示，波形翅片3a具有沿着冷却介质的流通方向延伸的峰部23b、谷部23c以及侧壁23a。峰部23b和谷部23c沿着与冷却介质的流通方向正交的方向交替地排列，侧壁23a连接彼此相邻的峰部23b和谷部23c之间。由彼此相邻的两个侧壁23a和位于该两侧壁23a之间的峰部23b构成翅片部23。波形翅片3a的峰部23b和谷部23c圆形弯曲地形成。即，波形翅片3a的峰部23b和谷部23c分别具有平滑地弯曲的截面形状。在各侧壁23a上，设有在该侧壁23a的高度方向上的位置彼此不同(即在波形翅片3a的波的高度方向上的位置彼此不同)的两组散热窗33。在各翅片部23的内侧彼此相对的两组散热窗33、即设置于彼此相邻的两个侧壁23a的一方上的散热窗33和设置于另一方上的散热窗33，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相同的方向倾斜。另外，在各侧壁23a上，在该侧壁23a的高度方向上的两端位置(即翅片3a的波的高度方向上的两端位置)上，与散热窗33并列地设有多个贯通孔33b。
在具有这样结构的功率模块用散热器3中，利用散热窗33如图7中箭头所示那样引导冷却介质。具体地说，在使冷却介质通过贯通孔33b而在翅片部23的内侧和外侧进出的同时，一边使之旋转一边使之在冷媒流路1d内前进。也就是说，冷却介质经过贯通孔33b，一边在各侧壁23a的周围旋转一边在冷媒流路1d内前进。因此，实施例3的功率模块用散热器3也能够起到与实施例1、2的功率模块用散热器1、2同样的作用效果。
实施例4
实施例4也是本申请的第一发明的具体化的实施例。
下面，以与实施例2的功率模块用散热器2的不同点为中心对实施例4的功率模块用散热器4进行说明。
如图9所示，在功率模块用散热器4的冷媒流路1d内设有波形翅片4a。如图8和图9所示，波形翅片4a具有沿着冷却介质的流通方向延伸的峰部24b、谷部24c以及侧壁24a。峰部24b和谷部24c沿着与冷却介质的流通方向正交的方向交替地排列，侧壁24a连接彼此相邻的峰部24b和谷部24c之间。由彼此相邻的两个侧壁24a和位于该两侧壁24a之间的峰部24b或谷部24c构成翅片部24。波形翅片4a的峰部24b和谷部24c圆形弯曲地形成。即，波形翅片4a的峰部24b和谷部24c分别具有平滑地弯曲的截面形状。在各侧壁24a上，设有在该侧壁24a的高度方向上的位置彼此不同(即在波形翅片4a的波的高度方向上的位置彼此不同)的上层散热窗34a和下层散热窗34b。上层散热窗34a和下层散热窗34b相对于冷却介质的流通方向沿彼此相同的方向倾斜。另外，上层散热窗34a和下层散热窗34b是将由切口所包围的侧壁24a的部分朝彼此相反的方向弯曲而形成的。
在具有这样结构的实施例4的功率模块用散热器4中，利用散热窗34a、34b如图9中箭头所示那样引导冷却介质。具体地说，对于各翅片部24内侧的冷却介质，利用散热窗34a、34b使之在该翅片部24的内侧旋转地加以引导，并且，使之通过因形成散热窗34a、34b而在侧壁24a上形成的孔，从而使冷却介质跨过侧壁24a而移向该翅片部24的外侧。即，在使冷却介质通过因形成散热窗34a、34b而在侧壁24a上形成的孔、在翅片部24的内侧和外侧进出的同时，一边使之旋转一边使之在冷媒流路1d内前进。因此，实施例4的功率模块用散热器4也能够起到与实施例1～3的功率模块用散热器1～3同样的作用效果。
实施例5
实施例5是本申请的第二发明的具体化的实施例。
图11所示的实施例5的功率模块用散热器5可在表面侧搭载功率器件105，并具有冷媒流路5d，该冷媒流路5d使用于对功率器件105进行散热的冷却介质流通。
在该功率模块用散热器5中，冷媒流路5d是由表面部5b、背面部5c以及设置于两侧的侧面部(未图示)所包围的矩形截面的空间，冷却介质从图11的近前侧向里侧流通。
在冷媒流路5d内设有波形翅片5a。波形翅片5a具有沿着冷却介质的流通方向延伸的峰部25b、谷部25c以及侧壁25a。峰部25b和谷部25c沿着与冷却介质的流通方向正交的方向交替地排列，侧壁25a连接彼此相邻的峰部25b和谷部25c之间。由彼此相邻的两个侧壁25a和位于该两侧壁25a之间的峰部25b或谷部25c构成翅片部25。峰部25b和谷部25c的棱是稍具有弯曲半径的大致直角。即，波形翅片5a的波的形状是矩形。也就是说，峰部25b和谷部25c分别具有带棱角的截面形状。
在各翅片部25的内侧，如图10和图11所示，配置有由铝制线材构成的导向件35。各导向件35一边沿对应的翅片25的内侧环绕，一边沿着冷却介质的流通方向延伸。因此，如图11中箭头所示，冷却介质一边在翅片部25的内侧旋转以及搅拌一边在冷媒流路5d内前进。
在具有这样结构的实施例5的功率模块用散热器5中，由于利用导向件35来至少旋转以及搅拌在翅片部25的内侧流通的冷却介质，故冷却介质容易在功率器件105的近热区域和远热区域之间流动。为此，不易在冷媒流路5d内产生冷却介质的温度分布不均匀，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器5中，也能够适当地进行从冷媒流路5d的内表面和翅片部25的表面向冷却介质的热传递。
因此，根据实施例5的功率模块用散热器5，也能够实现散热性能的进一步提高。
另外，在该功率模块用散热器5中，波形翅片5a的波形为矩形，各翅片部25的侧壁25a彼此之间的距离在高度方向(图11的上下方向)上大体一定。为此，容易利用位于翅片部25内侧的导向件35来引导冷却介质。
实施例6
实施例6也是本申请的第二发明的具体化的实施例。
在实施例6的功率模块用散热器6中，如图12和图13所示，在各翅片部25的内侧配置形状不同的导向件36来代替实施例5的功率模块用散热器5的导向件35。除此以外的结构与实施例5的功率模块用散热器5相同，省略其说明。
如图12所示，各导向件36是通过切断和弯曲金属薄板而形成的，反复交替地具有仅与相应的一对侧壁25a中的一方相接的第一斜面36a和仅与另一方相接的第二斜面36b。第一斜面36a和第二斜面36b相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，如图13中箭头所示，冷却介质一边在翅片部25的内侧进行搅拌一边在冷媒流路5d内前进。
在具有这样结构的实施例6的功率模块用散热器6中，由于利用导向件36来搅拌在翅片部25的内侧流通的冷却介质，故冷却介质容易在功率器件105的近热区域和远热区域之间流动。为此，难于在冷媒流路5d内产生冷却介质的温度分布不均匀，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器6中，也能够适当地进行从冷媒流路5d的内表面和翅片部25的表面向冷却介质的热传递。因此，实施例6的功率模块用散热器6也能够起到与实施例5的功率模块用散热器5同样的作用效果。
实施例7
实施例7也是本申请的第二发明的具体化的实施例。
在实施例7的功率模块用散热器7中，如图14、图15和图16所示，在各翅片部25的内侧配置形状不同的导向件37来代替实施例6的功率模块用散热器6的导向件36。除此以外的结构与实施例6的功率模块用散热器6相同，省略其说明。
如图14和图15所示，各导向件37是通过层叠多个导向件构成部件37c而形成的。各导向件构成部件37c是通过切断和弯曲金属薄板而形成的。
各导向件构成部件37c是降低了实施例6(图12)的导向件36的高度而形成的，反复交替地具有仅与相应的一对侧壁25a中的一方相接的第一斜面37a和仅与另一方相接的第二斜面37b。第一斜面37a和第二斜面37b相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，如图16中箭头所示，冷却介质一边在翅片部25的内侧有力地搅拌一边在冷媒流路5d内前进。
在具有这样结构的实施例7的功率模块用散热器7中，由于利用导向件37来搅拌在翅片部25的内侧流通的冷却介质，故冷却介质容易在功率器件105的近热区域和远热区域之间流动。为此，不易在冷媒流路5d内产生冷却介质的温度分布不均匀，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器7中，也能够适当地进行从冷媒流路5d的内表面和翅片部25的表面向冷却介质的热传递。因此，实施例7的功率模块用散热器7也能够起到与实施例5和6的功率模块用散热器5、6同样的作用效果。
实施例8
实施例8是本申请的第三发明的具体化的实施例。
图18所示的实施例8的功率模块用散热器8可在表面侧搭载功率器件108，并具有冷媒流路8d，该冷媒流路8d使用于对功率器件108进行散热的冷却介质流通。
在该功率模块用散热器8中，冷媒流路8d是由表面部8b、背面部8c以及设置于两侧的侧面部8e所包围的矩形截面的空间，冷却介质从图18的近前侧向里侧流通。
在冷媒流路8d内配置有具有第一引导板81a和第二引导板82a的引导部件38。
如图17所示，第一引导板81a由铝制的波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部281b、谷部281c以及连接彼此相邻的峰部281b和谷部281c之间的侧壁281a。由彼此相邻的两个侧壁281a和位于该两侧壁281a之间的峰部281b或谷部281c构成第一翅片部281。第一翅片部281朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第一角度(+α)的方向引导冷却介质。
第二引导板82a与第一引导板81a同样地，由铝制的波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部282b、谷部282c以及连接彼此相邻的峰部282b和谷部282c之间的侧壁282a。由彼此相邻的两个侧壁282a和位于该两侧壁282a之间的峰部282b或谷部282c构成第二翅片部282。第二翅片部282朝相对于冷却介质的流通方向倾斜了与第一角度(+α)不同的第二角度(-α)的方向引导冷却介质。
通过交替地层叠这样的第一引导板81a和第二引导板82a来制成引导部件38。在引导部件38中，第一翅片部281和第二翅片部282相对于冷却介质的流通方向彼此交叉地倾斜。
在具有这样结构的实施例8的功率模块用散热器8中，如图18中箭头所示，第一引导板81a的各第一翅片部281内侧的冷却介质，在冷媒流路8d的表面部8b侧，能够向第二引导板82a的相应的第二翅片部282内侧移动。移动到第二翅片部282内侧的冷却介质，朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第二角度(-α)的方向在第二翅片部282的内侧前进，然后，在冷媒流路8d的背面部8c侧，向第一引导板81a的相应的第一翅片部281内侧移动。移动到第一翅片部281内侧的冷却介质，朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第一角度(+α)的方向在第一翅片部281的内侧前进。此外，第一引导板81a的各第一翅片部281内侧的冷却介质，在该第一翅片部281的中途就能够向第二引导板82a的相应的第二翅片部282内侧移动。另外，第二引导板82a的各第二翅片部282内侧的冷却介质，在该第二翅片部282的中途就能够向第一引导板81a的相应的第一翅片部281内侧移动。因此，冷却介质容易在功率器件108的近热区域和远热区域之间流动。为此，不易在冷媒流路8d内产生冷却介质的温度分布不均匀，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器8中，也能够适当地进行从冷媒流路8d的内表面和翅片部281、282的表面向冷却介质的热传递。
因此，实施例8的功率模块用散热器8也能够实现散热性能的进一步的提高。
实施例9
实施例9也是本申请的第三发明的具体化的实施例。
在实施例9的功率模块用散热器9中，如图19和图20所示，在实施例8的功率模块用散热器8的第一引导板81a和第二引导板82a之间配置有隔壁39。除此以外的结构与实施例8的功率模块用散热器8相同，省略其说明。
隔壁39由铝制薄板形成。隔壁39起到如下作用，即，允许位于与冷却介质流通方向正交的方向上的两端部位置的第一翅片部281部分和第二翅片部282部分的内侧彼此连通，却阻止位于两端部以外位置的第一翅片部281部分和第二翅片部282部分的内侧彼此连通。
在具有这样结构的实施例9的功率模块用散热器9中，如图20中箭头所示，第一引导板81a的各第一翅片部281内侧的冷却介质，在冷媒流路8d的表面部8b侧，能够向第二引导板82a的相应的第二翅片部282内侧移动。移动到第二翅片部282内侧的冷却介质，朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第二角度(-α)的方向在第二翅片部282的内侧前进，然后，在冷媒流路8d的背面部8c侧，向第一引导板81a的相应的第一翅片部281内侧移动。移动到第一翅片部281内侧的冷却介质，朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第一角度(+α)的方向在第一翅片部281的内侧前进。另一方面，利用隔壁39来阻止第一引导板81a的各第一翅片部281内侧的冷却介质在该第一翅片部281的中途向第二引导板82a的相应的第二翅片部282内侧的移动、以及第二引导板82a的各第二翅片部282内侧的冷却介质在该第二翅片部282的中途向第一引导板81a的相应的第一翅片部281内侧的移动。因此，在该功率模块用散热器9中，冷却介质能够被良好地旋转和搅拌。为此，冷却介质容易在功率器件108的近热区域和远热区域之间流动，故不易在冷媒流路8d内产生冷却介质的温度分布不均匀。由此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器9中，也能够适当地进行从冷媒流路8d的内表面和翅片部281、282的表面向冷却介质的热传递。所以，实施例9的功率模块用散热器9也能够起到与实施例8的功率模块用散热器8同样的作用效果。
实施例10
实施例10是本申请的第四发明的具体化的实施例。
图21、图22和图23所示，实施例10的功率模块用散热器10可在表面侧搭载功率器件110，并具有冷媒流路10d，该冷媒流路10d使用于对功率器件110进行散热的冷却介质流通。
在该功率模块用散热器10中，冷媒流路10d是由表面部10b、背面部10c以及设置于两侧的侧面部10e所包围的矩形截面的空间，冷却介质从图21的近前侧向里侧流通。
在冷媒流路10d内配置有由铝挤压型材制成的梳齿部件310。梳齿部件310具有与搭载有功率器件110的面平行的基板310a、以及朝与搭载有该功率器件110的面交叉的方向从基板310a突出的多个立壁310b。各立壁310b在冷媒流路10d内沿冷却介质的流通方向延伸。
如图22和图23所示，在各立壁310b的侧面，隔开既定间隔地设有作为引导部的凸部310d和凹部310c。利用滚刀310e切削立壁310b的侧面来形成凸部310d和凹部310c。设置于各立壁310b的凸部310d和凹部310c起到搅拌在该立壁310b和与该立壁310b相邻的其它立壁310b之间流通的冷却介质的作用。如图23所示，在立壁310b上形成凸部310d和凹部310c时，为了同时磨削相对的立壁310b的两个侧面来形成凸部310d和凹部310c，相对于立壁310b的延长方向倾斜地使滚刀310e贴靠在立壁310b上。因此，设置于相对的立壁310b的两个侧面上的凸部310d和凹部310c相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
在具有这样结构的实施例10的功率模块用散热器10中，利用由凸部310d和凹部310c构成的引导部来搅拌在梳齿部件310的立壁310b彼此间流通的冷却介质。因此，冷却介质容易在功率器件110的近热区域和远热区域之间流动，不易在冷媒流路10d内产生冷却介质的温度分布不均匀。为此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器10中，也能够适当地进行从冷媒流路10d的内表面和立壁310b的表面向冷却介质的热传递。
因此，根据实施例10的功率模块用散热器10，也能够实现散热性能的进一步提高。
另外，在该功率模块用散热器10中，设置于相对的立壁310b的两个侧面上的凸部310d和凹部310c相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，利用凸部310d和凹部310c导引冷却介质，使得冷却介质容易在相对的立壁310b的两个侧面之间移动。
在实施例10的功率模块用散热器10中，表面部10b与梳齿部件310是分开设置的，但也可以一体设置。
实施例11
实施例11也是本申请的第四发明的具体化的实施例。
在实施例11的功率模块用散热器11中，如图24和图25所示，将用来代替实施例10的功率模块用散热器10的梳齿部件310的梳齿部件311设置在冷媒流路10d内。除此以外的结构与实施例10的功率模块用散热器10相同，省略其说明。
梳齿部件311是由铝挤压型材制成的，具有与搭载有功率器件110的面平行的基板311a、以及朝与搭载有该功率器件110的面交叉的方向突出的多个立壁311b。各立壁311b在冷媒流路10d内沿冷却介质的流通方向延伸。
如图26所示，在各立壁311b的侧面，隔开既定间隔地设有作为引导部的矩形截面的槽状凹部311c。利用拉削工具311e拉削加工立壁311b的侧面来形成凹部311c。设置于各立壁311b的凹部311c起到搅拌在该立壁311b和与该立壁311b相邻的其它立壁311b之间流通的冷却介质的作用。如图25所示，设置于相对的立壁311b的两个侧面上的凹部311c相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
在具有这样结构的实施例11的功率模块用散热器11中，与实施例10的功率模块用散热器10同样地，利用由凹部311c构成的引导部来搅拌在梳齿部件311的立壁311b彼此间流通的冷却介质。因此，冷却介质容易在功率器件110的近热区域和远热区域之间流动，不易在冷媒流路10d内产生冷却介质的温度分布不均匀。为此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器11中，也能够适当地进行从冷媒流路10d的内表面和立壁311b的表面向冷却介质的热传递。所以，功率模块用散热器11也能够起到与实施例10的功率模块用散热器10同样的作用效果。
实施例12
实施例12也是本申请的第四发明的具体化的实施例。
在实施例12的功率模块用散热器12中，如图27和图28所示，将用来代替实施例10的功率模块用散热器10的梳齿部件310的梳齿部件312设置在冷媒流路10d内。除此以外的结构与实施例10的功率模块用散热器10相同，省略其说明。
梳齿部件312是由铝挤压型材制成的，具有与搭载有功率器件110的面平行的基板312a、以及朝与搭载有该功率器件110的面交叉的方向突出的多个立壁312b。各立壁312b在冷媒流路10d内沿冷却介质的流通方向延伸。
如图29所示，在各立壁312b的侧面，隔开既定间隔地设有作为引导部的半圆形截面的槽状凹部312c。利用钻头(未图示)切削立壁312b的侧面来形成凹部312c。设置于各立壁312b的凹部312c起到搅拌在该立壁312b和与该立壁312b相邻的其它立壁312b之间流通的冷却介质的作用。如图28所示，设置于相对的立壁312b的两个侧面上的凹部312c相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
在具有这样结构的实施例12的功率模块用散热器12中，利用由凹部312c构成的引导部来搅拌在梳齿部件312的立壁312b彼此间流通的冷却介质。因此，冷却介质容易在功率器件110的近热区域和远热区域之间流动，不易在冷媒流路10d内产生冷却介质的温度分布不均匀。为此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，该功率模块用散热器12也能够起到与实施例10和11的功率模块用散热器10、11同样的作用效果。
实施例13
实施例13也是本申请的第四发明的具体化的实施例。
在实施例13的功率模块用散热器中，如图30所示，将作为引导部的贯通孔313c设置在梳齿部件312上，用来代替实施例12的功率模块用散热器12的梳齿部件312的凹部312c。除此以外的结构与实施例10的功率模块用散热器12相同，省略其说明。
如图30所示，设置于梳齿部件312的各立壁312b上的贯通孔313c相对于与该立壁312b的侧面垂直的方向(即该立壁312b的厚度方向)倾斜既定的角度。因此，在冷媒流路10d内流通的冷却介质能够通过贯通孔313c从某立壁312b的附近向其它立壁312b的附近移动。也就是说，冷却介质能够通过贯通孔313c在由立壁312b隔开的冷媒流路10d内的两个区域之间移动。因此，设置于各立壁312b上的贯通孔313c起到搅拌在该立壁312b和与该立壁312b相邻的其它立壁312b之间流通的冷却介质的作用。
在具有这样结构的实施例13的功率模块用散热器中，利用由贯通孔313c构成的引导部来搅拌在梳齿部件312的立壁312b彼此间流通的冷却介质，所以，能够起到与实施例10～12的功率模块用散热器11～12同样的作用效果。
实施例14
实施例14是本申请的第五发明的具体化的实施例。
如图31、图32和图33所示，实施例14的功率模块用散热器14具有接合多个第一流路板314a、第二流路板314b以及第三流路板314c而构成的层叠体。第一～第三流路板314a、314b、314c由铝合金制成。最上层的第三流路板314c是单纯的平板，最下层的第二流路板314b和中间层的第一流路板314a分别具有设置了相互平行延伸的多个槽214b的接合面214a。各槽214b起到冷媒流路14d的作用，该冷媒流路14d使用于对功率器件114(参照图33)进行散热的冷却介质流通。在各第一流路板314a上，第一贯通孔214c和第二贯通孔214d相应于各槽214b进行设置，该第一贯通孔214c和第二贯通孔214d作为引导部，起到对在相应的槽214b内流通的冷却介质进行搅拌的作用。
如图31～图33所示，在划分各第一贯通孔214c的四个侧面中沿冷却介质的流通方向排列的两个侧面214e、214f、和在划分各第二贯通孔214d的四个侧面中沿冷却介质的流通方向排列的两个侧面214g、214h，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
通过接合第一～第三流路板314a、314b、314c的接合面214a彼此，盖上第一流路板314a和第二流路板314b的槽214b而形成冷媒流路14d。通过例如钎焊等来接合第一～第三流路板314a、314b、314c的接合面214a彼此。
在具有这样结构的实施例14的功率模块用散热器14中，利用第一和第二贯通孔214c、214d来搅拌在由槽214b形成的冷媒流路14d内流通的冷却介质。因此，冷却介质容易在功率器件114的近热区域和远热区域之间流动，不易在冷媒流路14d内产生冷却介质的温度分布不均匀。为此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，该功率模块用散热器14也能够适当地进行从冷媒流路14d的内表面和第一～第三流路板314a、314b、314c的表面向冷却介质的热传递。
因此，根据实施例14的功率模块用散热器14，也能够实现散热性能的进一步提高。
另外，在实施例14的功率模块用散热器14中，各第一贯通孔214c的两个侧面214e、214f和各第二贯通孔214d的两个侧面214g、214h，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。因此，通过利用第一贯通孔214c和第二贯通孔214d来引导冷却介质，可使冷却介质在不同的槽214b之间进出。更具体地说，第一贯通孔214c以使冷却介质从彼此相邻的两个冷媒流路14d中的一方向另一方移动的方式对其加以引导，而第二贯通孔214d以使冷却介质在其反方向即从另一方向一方的移动的方式对其加以引导。因此，在该功率模块用散热器14中，易使冷却介质旋转，并能更切实地提高散热性能。
实施例15
实施例15也是本申请的第五发明的具体化的实施例。
下面，以与实施例14的功率模块用散热器14的不同点为中心对实施例15的功率模块用散热器15进行说明。
如图34、图35和图36所示，实施例15的功率模块用散热器15具有接合多个第一流路板315a、第二流路板315b以及第三流路板315c而构成的层叠体。第一～第三流路板315a、315b、315c由铝合金制成。最上层的第三流路板315c是单纯的平板，最下层的第二流路板315b和中间层的第一流路板315a分别具有设置了相互平行延伸的多个槽215b的接合面215a。各槽215b起到冷媒流路15d的作用，该冷媒流路15d使用于对功率器件114进行散热的冷却介质流通。在各第一流路板315a上，第一贯通孔215c和第二贯通孔215d相应于各槽215b进行设置，该第一贯通孔215c和第二贯通孔215d作为引导部，起到对在相应的槽215b内流通的冷却介质进行搅拌的作用。
在第一流路板315a上，对应于各第一贯通孔215c地设有第一凸部215e。在第一流路板315a上，对应于各第二贯通孔215d地设有第二凸部215g。通过弯曲第一流路板315a的由切口所包围的部分，使第一和第二凸部215e、215f分别向相应的槽215b内突出。第一凸部215e和第二凸部215g相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
通过接合第一～第三流路板315a、315b、315c的接合面215a彼此，盖上第一流路板315a和第二流路板315b的槽215b而形成冷媒流路15d。
在具有这样结构的实施例15的功率模块用散热器15中，不仅利用第一和第二贯通孔215c、215d、还利用第一和第二凸部215e、215g来搅拌在由槽215b形成的冷媒流路15d内流通的冷却介质。实施例15的功率模块用散热器15可以更切实地起到与实施例14的功率模块用散热器14同样的作用效果。
实施例16
实施例16也是本申请的第五发明的具体化的实施例。
下面，以与实施例15的功率模块用散热器14的不同点为中心对实施例16的功率模块用散热器16进行说明。
如图37、图38和图39所示，实施例16的功率模块用散热器16具有接合多个第一流路板316a、第二流路板316b以及第三流路板316c而构成的层叠体。第一～第三流路板316a、316b、316c由铝合金制成。最上层的第三流路板316c是单纯的平板，最下层的第二流路板316b和中间层的第一流路板316a分别具有设置了相互平行延伸的多个槽216b的接合面216a。各槽216b起到冷媒流路16d的作用，该冷媒流路16d使用于对功率器件114进行散热的冷却介质流通。
在各槽216b内，以沿冷却介质的流通方向排列的方式配置有多个波形翅片216j。波形翅片216j是通过弯曲铝薄板而形成的。
在各第一流路板316a上，以相应于各槽216b且位于彼此相邻的波形翅片216j之间的方式设有第一贯通孔216c和第二贯通孔216d，该第一贯通孔216c和第二贯通孔216d作为引导部，起到对在相应的槽216b内流通的冷却介质进行搅拌的作用。
在第一流路板316a上，对应于各第一贯通孔216c地设有第一凸部216e。在第一流路板316a上，对应于各第二贯通孔216d地设有第二凸部216g。通过弯曲第一流路板316a的由切口所包围的部分，使第一和第二凸部216e、216f分别向相应的槽216b内突出。第一凸部216e和第二凸部216g相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
在具有这样结构的实施例16的功率模块用散热器16中，由于利用波形翅片216j大幅地增加了与冷却介质的接触面积，故能够利用在冷媒流路16d内流通的冷却介质进行更多的传热。另外，不仅利用第一和第二贯通孔216c、216d、还利用第一和第二凸部216e、216g来搅拌冷却介质，同时，还使冷却介质沿着波形翅片216j在冷媒流路16d内前进。所以，实施例16的功率模块用散热器16可以更切实地起到与实施例14、15的功率模块用散热器14、15同样的作用效果。
实施例17
实施例17是本申请的第六发明的具体化的实施例。
图40、图41、图42和图43所示，实施例17的功率模块用散热器17可在表面侧搭载功率器件95，并具有冷媒流路17d，该冷媒流路17d使用于对功率器件95进行散热的冷却介质流通。在功率模块用散热器17的一端侧连接有用于供给冷却介质的供给配管96。
在该功率模块用散热器17中，冷媒流路17d是由表面部17b、背面部17c以及设置于两侧的侧面部17e所包围的矩形截面的空间。由供给配管96供给到冷媒流路17d内的冷却介质从图40、图41以及图42的左侧朝向右侧流过冷媒流路17d内。
在冷媒流路17d内配置有沿冷却介质的流通方向排列的多个梳齿部件317。梳齿部件317由铝挤压型材制成，具有与搭载有功率器件95的面平行的基板317a、以及朝与搭载有该功率器件95的面交叉的方向从基板317a突出的多个立壁317b。各立壁317b在冷媒流路17d内沿冷却介质的流通方向延伸。
在彼此相邻的梳齿部件317之间配置有转换装置217。在该转换装置217中，如图40和图43所示，第一通路217a和第二通路217b沿着冷媒流路17d的宽度方向(即与冷却介质的流通方向正交的方向)交替排列。第一通路217a起到使在冷媒流路17d内的表面侧的冷却介质向背面侧移动的作用。换言之，第一通路217a使位于冷媒流路17d的靠近搭载着功率器件95的面的区域的冷却介质，向冷媒流路17d的离开搭载着功率器件95的面的区域移动。第二通路217b起到使在冷媒流路17d内的背面侧的冷却介质向表面侧移动的作用。换言之，第二通路217b使位于冷媒流路17d的离开搭载着功率器件95的面的区域的冷却介质，向冷媒流路17d的靠近搭载着功率器件95的面的区域移动。
例如通过下述的制造方法来制造这样的转换装置217。
即，如图44(a)、图44(b)以及图44(c)所示，沿冷媒流路17d的宽度方向交替地层叠形成有第一通路217a的铝合金制的第一板418a和形成有第二通路217b的铝合金制的第二板418b，从而制造层叠体418c。接着，如图45(a)和图45(b)所示，通过切断层叠体418c而完成转换装置217。通过采用这样的制造方法，能够实现实施例17的功率模块用散热器17的制造成本的低廉化。
具有这样结构的实施例17的功率模块用散热器17也可以通过在其表面侧搭载功率器件95来构成功率模块。
在实施例17的功率模块用散热器17中，设置于冷媒流路17内的转换装置217起到使表面侧的冷却介质向背面侧移动、且使背面侧的冷却介质向表面侧移动的作用。因此，冷却介质容易在功率器件95的近热区域和远热区域之间流动，不易在冷媒流路17d内产生冷却介质的温度分布不均匀。为此，能够有效地发挥冷却介质的冷却能力，提高散热效率。结果，在该功率模块用散热器17中，也能够适当地进行从冷媒流路17d的内表面向冷却介质的热传递。
因此，根据实施例17的功率模块用散热器17，也能够实现散热性能的进一步提高。
实施例18
实施例18也是本申请的第六发明的具体化的实施例。
在实施例18的功率模块用散热器中，如图46所示，将用来代替实施例17的功率模块用散热器17的转换装置217的转换装置218设置在冷媒流路17d内。除此以外的结构与实施例17的功率模块用散热器17相同，省略其说明。
如图46所示，在带状金属薄板的两侧长边上设置切口，以使在一方长边侧彼此相邻的切片218a具有彼此相反的倾斜角的方式对切片218a进行弯曲，然后，以使与一方长边侧的各切片218a相对的另一方长边侧的切片218b具有相反的倾斜角的方式对切片218b进行弯曲，由此得到转换装置218。通过采用这样的制造方法，能够实现实施例18的功率模块用散热器的制造成本的低廉化。
在采用这样的转换装置218的实施例18的功率模块用散热器中，也能够利用转换装置218使表面侧的冷却介质向背面侧移动、且使背面侧的冷却介质向表面侧移动。因此，实施例18的功率模块用散热器也能够起到与实施例17的功率模块用散热器17同样的作用效果。
实施例19
实施例19也是本申请的第六发明的具体化的实施例。
在实施例19的功率模块用散热器中，如图47所示，将用来代替实施例17的功率模块用散热器17的转换装置217的转换装置219设置在冷媒流路17d内。除此以外的结构与实施例17的功率模块用散热器17相同，省略其说明。
如图47所示，转换装置219交替地形成有具有彼此相反朝向的倾斜的第一凸部219a和第二凸部219b。转换装置219通过冲压加工带状的金属薄板而形成。通过采用这样的制造方法，能够实现实施例19的功率模块用散热器的制造成本的低廉化。
在采用这样的转换装置219的实施例19的功率模块用散热器中，也能够利用转换装置219使表面侧的冷却介质向背面侧移动、且使背面侧的冷却介质向表面侧移动。因此，实施例19的功率模块用散热器也能够起到与实施例17的功率模块用散热器17同样的作用效果。
如上所述，根据实施例1～19对本发明进行了说明，但本发明并不限于上述实施例1～19，当然可以在不脱离本发明主旨的范围内进行适当地变更。

Claims (24)

1.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(101)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有：用于对来自功率器件(101)的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路(1d)、
以及配置于上述冷媒流路(1d)内的波形翅片(1a、2a、3a、4a)，
上述波形翅片(1a、2a、3a、4a)具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部(21b、22b、23b、24b)、谷部(21c、22c、23c、24c)、以及连接彼此相邻的峰部(21b、22b、23b、24b)和谷部(21c、22c、23c、24c)之间的侧壁(21a、22a、23a、24a)，由彼此相邻的两个侧壁(21a、22a、23a、24a)和位于这两个侧壁(21a、22a、23a、24a)之间的峰部(21b、22b、23b、24b)或谷部(21c、22c、23c、24c)构成翅片部(21、22、23、24)，在各侧壁(21a、22a、23a、24a)上设有散热窗(31、32、33、34a、34b)，所述散热窗起到使在相应的翅片部(21、22、23、24)的内侧流通的冷却介质至少发生旋转的作用。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，设置于彼此相邻的两个侧壁(21a、22a)的一方上的散热窗(31、32)和设置于另一方上的散热窗(31、32)，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
3.如权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，各散热窗(31、32、33、34)是通过弯曲由切口(31a)所包围的侧壁(21a、22a、23a、24a)的部分而形成的。
4.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，各散热窗是设置于相应的侧壁(24a)上的两个散热窗(34a、34b)中的一个，设置于各侧壁(24a)上的两个散热窗(34a、34b)在波形翅片(4a)的波的高度方向上的位置彼此不同，并且将由切口所包围的侧壁(24a)的部分朝彼此相反的方向弯曲而形成。
5.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，设置于彼此相邻的两个侧壁(23a)的一方上的散热窗(33)和设置于另一方上的散热窗(33)，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相同的方向倾斜，在各侧壁(23a)上，在该侧壁(23a)的高度方向上的两端位置设有贯通孔(33b)。
6.如权利要求1～5中任一项所述的散热器，其特征在于，上述波形翅片(1a)的波形是矩形。
7.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(105)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有：用于对来自功率器件(105)的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路(5d)、
以及配置于上述冷媒流路(5d)内的波形翅片(5a)，
上述波形翅片(5a)具有沿冷却介质的流通方向延伸的峰部(25b)和谷部(25c)、以及连接彼此相邻的峰部(25b)和谷部(25c)之间的侧壁(25a)，由彼此相邻的两个侧壁(25a)和位于这两个侧壁(25a)之间的峰部(25b)或谷部(25c)构成翅片部(25)，在各翅片部(25)的内侧配置有沿冷却介质的流通方向延伸并起到搅拌冷却介质的作用的导向件(35、36、37)。
8.如权利要求7所述的散热器，其特征在于，上述波形翅片(5a)的波形是矩形。
9.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(108)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有：用于对来自功率器件(108)的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路(8d)、
以及配置于上述冷媒流路(8d)内的引导部件(38)，
上述引导部件(38)具有第一引导板(81a)和第二引导板(82a)，
上述第一引导板(81a)由波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部(281b)、谷部(281c)以及连接彼此相邻的峰部(281b)和谷部(281c)之间的侧壁(281a)，由彼此相邻的两个侧壁(281a)和位于这两个侧壁(281a)之间的峰部(281b)或谷部(281c)构成第一翅片部(281)，第一翅片部(281)起到朝相对于冷却介质的流通方向倾斜第一角度的方向引导冷却介质的作用，
上述第二引导板(82a)由波形翅片构成，该波形翅片具有交替排列的峰部(282b)、谷部(282c)以及连接彼此相邻的峰部(282b)和谷部(282c)之间的侧壁(282a)，由彼此相邻的两个侧壁(282a)和位于这两个侧壁(282a)之间的峰部(282b)或谷部(282c)构成第二翅片部(282)，第二翅片部(282)起到朝相对于冷却介质的流通方向倾斜了与第一角度不同的第二角度的方向引导冷却介质的作用。
10.如权利要求9所述的散热器，其特征在于，在上述第一引导板(81a)和上述第二引导板(82a)之间配置有隔壁(39)，该隔壁(39)允许位于与冷却介质流通方向正交的方向上的两端部位置的第一翅片部(281)的部分和第二翅片部(282)的部分的内侧彼此连通，却阻止位于两端部以外位置的第一翅片部(281)的部分和第二翅片部(282)的部分的内侧彼此连通。
11.如权利要求9或10所述的散热器，其特征在于，上述第一引导板(81a)和上述第二引导板(82a)的波形是矩形。
12.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(110)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有：用于对来自功率器件(110)的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路(10d)、
以及配置于上述冷媒流路(10d)内的梳齿部件(310、311、312)，
上述梳齿部件(310、311、312)具有与搭载有功率器件(110)的面平行的基板(310a、311a、312a)、以及朝与搭载有该功率器件(110)的面交叉的方向从基板(310a、311a、312a)突出的多个立壁(310b、311b、312b)，各立壁(310b、311b、312b)在冷媒流路(10d)内沿冷却介质的流通方向延伸，在各立壁(310b、311b、312b)上设有引导部(310c、310d、311c、312c、313c)，该引导部起到搅拌在该立壁(310b、311b、312b)和与该立壁(310b、311b、312b)相邻的其它立壁(310b、311b、312b)之间流通的冷却介质的作用。
13.如权利要求12所述的散热器，其特征在于，设置于彼此相邻的立壁(310b、311b、312b)的相对的两个面中的一方上的引导部(310c、310d、311c、312c)和设置于另一方上的引导部(310c、310d、311c、312c)，相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
14.如权利要求12或13所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于相应的立壁(310b)上的凸部(310d)。
15.如权利要求12～14中任一项所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于相应的立壁(310b、311b、312b)上的凹部(310c、311c、312c)。
16.如权利要求12～15中任一项所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于相应的立壁(312b)上的贯通孔(313c)。
17.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(114)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有接合多个流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)而构成的层叠体、以及设置于彼此相邻的两个流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)之间且相互平行地延伸的多个槽(214b、215b、216b)，
各槽(214b、215b、216b)起到使对来自功率器件(114)的热进行散热的冷却介质流通的冷媒流路(14d、15d、16d)的作用，在各流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)上设置引导部(214c、214d、215c、215d、216c、216d)，该引导部起到对在相应的槽(214b、215b、216b)内流通的冷却介质进行搅拌的作用。
18.如权利要求17所述的散热器，其特征在于，上述引导部(214c、214d、215c、215d、216c、216d)包括对应于各槽(214b、215b、216b)设置的第一组的引导部(214c、215c、216c)和第二组的引导部(214d、215d、216d)，第一组的引导部(214c、215c、216c)和第二组的引导部(214d、215d、216d)相对于冷却介质的流通方向沿彼此相反的方向倾斜。
19.如权利要求17或18所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于对应的流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)上的凸部(215e、215g、216e、216g)。
20.如权利要求17～19中任一项所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于对应的流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)上的凹部。
21.如权利要求17～20中任一项所述的散热器，其特征在于，各引导部包括设置于对应的流路板(314a、314b、315a、315b、316a、316b)上的贯通孔(214c、214d、215c、215d、216c、216d)。
22.一种散热器，是可在至少一个面上搭载功率器件(95)的功率模块用散热器，其特征在于，
该散热器具有：用于对来自功率器件(95)的热进行散热的冷却介质所流通的冷媒流路(17d)、
以及配置于冷媒流路(17d)内的转换装置(217、218、219)，
上述转换装置(217、218、219)起到如下作用：使位于冷媒流路(17d)的靠近搭载着功率器件(95)的面的区域的冷却介质向冷媒流路(17d)的离开搭载着功率器件(95)的面的区域移动，并且，使位于冷媒流路(17d)的离开搭载着功率器件(95)的面的区域的冷却介质向冷媒流路(17d)的靠近搭载着功率器件(95)的面的区域移动。
23.如权利要求22所述的散热器，其特征在于，上述转换装置(217)具有第一通路(217a)和第二通路(217b)，上述第一通路(217a)用于使位于冷媒流路(17d)的靠近搭载着功率器件(95)的面的区域的冷却介质向冷媒流路(17d)的离开搭载着功率器件(95)的面的区域移动，上述第二通路(217b)用于使位于冷媒流路(17d)的离开搭载着功率器件(95)的面的区域的冷却介质向冷媒流路(17d)的靠近搭载着功率器件(95)的面的区域移动，第一通路(217a)和第二通路(217b)沿着冷媒流路(17d)的宽度方向交替地排列。
24.如权利要求23所述的散热器，其特征在于，在上述转换装置(217)中，沿着冷媒流路(17d)的宽度方向交替地层叠形成有上述第一通路(217a)的第一板(418a)和形成有上述第二通路(217b)的第二板(418b)。
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