JP2011258755A - Heat spreader and cooling device for heating element - Google Patents

Heat spreader and cooling device for heating element Download PDF

Info

Publication number
JP2011258755A
JP2011258755A JP2010132076A JP2010132076A JP2011258755A JP 2011258755 A JP2011258755 A JP 2011258755A JP 2010132076 A JP2010132076 A JP 2010132076A JP 2010132076 A JP2010132076 A JP 2010132076A JP 2011258755 A JP2011258755 A JP 2011258755A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
thermal
heating element
thickness direction
diffuser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010132076A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Sakimichi
哲 崎道
Kimikazu Obara
公和 小原
Koji Noda
耕嗣 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2010132076A priority Critical patent/JP2011258755A/en
Priority to US13/068,428 priority patent/US20110303399A1/en
Priority to DE102011102850A priority patent/DE102011102850A1/en
Publication of JP2011258755A publication Critical patent/JP2011258755A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254—Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/24—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for electrical insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat spreader excellent in thermal conductivity in a surface direction as well as in a layer direction, and to provide a cooling device for a heating element using the heat spreader.SOLUTION: A heat spreader is formed as a laminate in which a plurality of strip-shaped thermal conductivity plates 111 having better thermal conductivity in longitudinal and width directions than in the plate thickness direction are laminated in the plate thickness direction. The laminate is so configured that a surface made up by longitudinal sides 111a of the thermal conductivity plates 111 is formed as a plate surface 110a extending in a plate-like form, and a direction orthogonal to the plate surface 110a is in the thickness direction.

Description

本発明は、半導体素子等の発熱体の熱を効果的に伝導させる熱拡散体、およびそれを用いた発熱体の冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a thermal diffuser that effectively conducts heat of a heating element such as a semiconductor element, and a heating device cooling device using the same.

従来、発熱体を冷却するための熱拡散体（高熱伝導性部材）として、例えば特許文献１に示されるように、銅やアルミニウム等の金属材料に代えて、グラファイト構造体が用いられたものが知られている。グラファイト構造体単独のａ−ｂ軸方向と同一となる面方向の熱伝導率は、１０００Ｗ／ｍＫを超え、銅の熱伝導率（３５０〜４００Ｗ／ｍＫ）の２倍以上、アルミニウムの熱伝導率（２００〜２５０Ｗ／ｍＫ）の４倍以上の熱伝導性を有している。しかしながら、グラファイト構造体単独の層方向（厚さ方向）の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍＫ以下であり、これを改善するために特許文献１では、板面に対して平行な面（面方向）にａ−ｂ軸が配向したグラファイト構造体の内部に、カーボン構造体が配置されたものが提案されている。   Conventionally, as a thermal diffusion body (high thermal conductivity member) for cooling a heating element, for example, as shown in Patent Document 1, a graphite structure is used instead of a metal material such as copper or aluminum. Are known. The thermal conductivity in the plane direction that is the same as the ab axis direction of the graphite structure alone exceeds 1000 W / mK, more than twice the thermal conductivity of copper (350 to 400 W / mK), and the thermal conductivity of aluminum. It has a thermal conductivity of 4 times or more (200 to 250 W / mK). However, the thermal conductivity in the layer direction (thickness direction) of the graphite structure alone is 10 W / mK or less. In order to improve this, Patent Document 1 discloses a plane parallel to the plate surface (plane direction). In addition, a structure in which a carbon structure is disposed inside a graphite structure in which the ab axes are oriented has been proposed.

これにより、母材となるグラファイト構造体が有する面方向の高熱伝導性を維持しつつ、グラファイト構造体内部に適宜配置されたカーボン繊維集合体からなるカーボン構造体によって、層方向にもこのカーボン構造体を介した効率的な熱の伝播を可能としている。その結果、グラファイト構造体単独の場合と比較して、層方向熱伝導率を向上させることが可能となると共に、部材の引張り強度や厚さも増すことにも貢献できる、としている。   As a result, while maintaining the high thermal conductivity in the surface direction of the graphite structure as the base material, this carbon structure is also formed in the layer direction by the carbon structure composed of carbon fiber aggregates appropriately disposed inside the graphite structure. It enables efficient heat transfer through the body. As a result, it is possible to improve the laminar thermal conductivity as compared with the case of the graphite structure alone, and to contribute to increase the tensile strength and thickness of the member.

特開２００５−２７２１６４号公報JP 2005-272164 A

しかしながら、特許文献１中の記載（段落番号００７７、００８３、００８６、００９３）によれば、層方向熱伝導率を向上させたといっても、層方向熱伝導率は、２０〜１００Ｗ／ｍＫ程度となっており、グラファイト構造体単独の層方向熱伝導率（１０Ｗ／ｍＫ）の数倍〜１０倍程度であり、銅やアルミニウム等の金属材料と比べると、未だに低いレベルにある。   However, according to the description in Patent Document 1 (paragraph numbers 0077, 0083, 0086, 0093), the layer direction thermal conductivity is about 20 to 100 W / mK even though the layer direction thermal conductivity is improved. It is several times to 10 times the layer direction thermal conductivity (10 W / mK) of the graphite structure alone, and is still at a low level compared to metal materials such as copper and aluminum.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、面方向の熱伝導性に優れると共に、更に層方向の熱伝導性にも優れる熱拡散体およびそれを用いた発熱体の冷却装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a thermal diffuser that is excellent in the thermal conductivity in the plane direction and also in the thermal conductivity in the layer direction and a cooling device for the heating element using the same. .

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、板厚方向に比べて、長手方向および幅方向に良好な熱伝導性を有する短冊状の熱伝導性板材（１１１）が、板厚方向に複数積層された積層体として形成された熱拡散体であって、
積層体において、熱伝導性板材（１１１）の長手方向の辺（１１１ａ）によって積層方向に形成される面が、板状に拡がる板面（１１０ａ）となるように形成されると共に、
板面（１１０ａ）に対して直交する方向が、厚さ方向となるように形成されたことを特徴としている。 In the first aspect of the present invention, a plurality of strip-shaped thermally conductive plates (111) having better thermal conductivity in the longitudinal direction and the width direction than in the thickness direction are laminated in the thickness direction. A thermal diffusion body formed as a body,
In the laminated body, the surface formed in the laminating direction by the side (111a) in the longitudinal direction of the thermally conductive plate material (111) is formed to be a plate surface (110a) spreading in a plate shape,
It is characterized in that the direction perpendicular to the plate surface (110a) is the thickness direction.

この発明によれば、熱拡散体（１１０）を構成する熱伝導性板材（１１１）は、その板厚方向に比べて長手方向および幅方向に良好な熱伝導性を有しており、熱拡散体（１１０）は、この熱伝導性板材（１１１）が板厚方向に積層されることで形成されている。よって、熱伝導性板材（１１１）の長手方向の辺（１１１ａ）によって積層方向に形成される板面（１１０ａ）においては、熱伝導性板材（１１１）の長手方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。また、熱拡散体（１１０）の板面（１１０ａ）に直交する厚さ方向は、熱伝導性板材（１１１）の幅方向と一致することになり、熱拡散体（１１０）の厚さ方向にも良好な熱伝導性を持たせることができる。よって、熱拡散体（１１０）の板面（１１０ａ）即ち面方向と、厚さ方向即ち層方向との両方向において熱伝導性に優れる熱拡散体（１１０）とすることができる。   According to this invention, the heat conductive plate (111) constituting the heat diffuser (110) has better heat conductivity in the longitudinal direction and the width direction than the plate thickness direction, and the heat diffusion The body (110) is formed by laminating the thermally conductive plate material (111) in the plate thickness direction. Therefore, the plate surface (110a) formed in the laminating direction by the longitudinal side (111a) of the heat conductive plate (111) has good heat conductivity in the longitudinal direction of the heat conductive plate (111). Can be made. Moreover, the thickness direction orthogonal to the plate surface (110a) of the heat diffusing body (110) coincides with the width direction of the heat conductive plate (111), and thus the thickness direction of the heat diffusing body (110). Can also have good thermal conductivity. Therefore, it can be set as the thermal diffuser (110) excellent in thermal conductivity in both the plate surface (110a), that is, the surface direction, and the thickness direction, that is, the layer direction, of the thermal diffuser (110).

請求項２に記載の発明では、前記積層体を複数備え、
複数の積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）は、厚さ方向に積層され、複数の積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）の間に介在される無機物の層（１１２）によって接合されており、
隣り合う積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）において、熱伝導性板材（１１１）の積層方向が互いに異なるように配置されたことを特徴としている。 The invention according to claim 2 includes a plurality of the laminates,
The plurality of stacked bodies (110A, 110B) are stacked in the thickness direction and joined by an inorganic layer (112) interposed between the plurality of stacked bodies (110A, 110B),
Adjacent laminates (110A, 110B) are characterized in that the lamination directions of the heat conductive plate members (111) are different from each other.

この発明によれば、複数の積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）のうち、隣り合う一方の積層体（１１０Ａ）の板面（１１０ａ）における熱伝導性に優れる方向と、隣り合う他方の積層体（１１０Ｂ）の板面（１１０ａ）における熱伝導性に優れる方向とが異なるものとすることができる。よって、厚さ方向に積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）が複数積層された熱拡散体（１００Ｂ）の全体で見たときに、板面（１１０ａ）において、一方向だけではなく、異なる方向にも良好な熱伝導性を持たせることができる。つまり、板面（１１０ａ）の２方向において良好な熱伝導性を有すると共に、厚さ方向にも良好な熱伝導性を有する熱拡散体（１１０）とすることができる。   According to this invention, among the plurality of stacked bodies (110A, 110B), the direction of excellent thermal conductivity on the plate surface (110a) of one adjacent stacked body (110A) and the other adjacent stacked body (110B). ) In the direction of excellent thermal conductivity on the plate surface (110a). Therefore, when viewed as a whole of the thermal diffusion body (100B) in which a plurality of laminated bodies (110A, 110B) are laminated in the thickness direction, the plate surface (110a) is good not only in one direction but also in different directions. It can have a good thermal conductivity. In other words, the thermal diffuser (110) having good thermal conductivity in the two directions of the plate surface (110a) and also having good thermal conductivity in the thickness direction can be obtained.

請求項３に記載の発明では、互いに異なる熱伝導性板材（１１１）の積層方向の成す角度が、８５〜９０度の角度を成すことを特徴としている。   The invention according to claim 3 is characterized in that the angle formed by the stacking directions of the mutually different heat conductive plates (111) forms an angle of 85 to 90 degrees.

この発明によれば、隣り合う一方の積層体（１１０Ａ）の板面（１１０ａ）における熱伝導性に優れる方向と、隣り合う他方の積層体（１１０Ｂ）の板面（１１０ａ）における熱伝導性に優れる方向との成す角度を８５〜９０度の角度とすることができるので、厚さ方向に積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）が複数積層された熱拡散体（１１０）の全体で見たときに、厚さ方向に良好な熱伝導性を持たせることに加えて、板面（１１０ａ）において、ほぼ直交する２方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。つまり、熱拡散体（１１０）の３軸方向に良好な熱伝導性を有する熱拡散体（１１０）とすることができる。   According to the present invention, the direction of excellent thermal conductivity on the plate surface (110a) of one adjacent laminate (110A) and the thermal conductivity on the plate surface (110a) of the other adjacent laminate (110B). Since the angle formed by the excellent direction can be an angle of 85 to 90 degrees, when viewed as a whole of the thermal diffusion body (110) in which a plurality of stacked bodies (110A, 110B) are stacked in the thickness direction, In addition to giving good thermal conductivity in the thickness direction, it is possible to give good thermal conductivity in two directions substantially perpendicular to the plate surface (110a). That is, the thermal diffuser (110) having good thermal conductivity in the triaxial direction of the thermal diffuser (110) can be obtained.

請求項４に記載の発明では、無機物の層（１１２）は、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、および金（Ａｕ）のうち少なくとも１つを含んだ層であることを特徴としている。   In the invention described in claim 4, the inorganic layer (112) includes at least one of titanium (Ti), nickel (Ni), tin (Sn), lead (Pb), and gold (Au). It is characterized by being a layer.

この発明によれば、複数の積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）を積層し、無機物の層（１１２）によって接合することで熱拡散体（１１０）を形成する場合に、熱伝導性および電気伝導性に優れ、且つ接合性に優れる接合層とすることができる。   According to the present invention, when a thermal diffusion body (110) is formed by laminating a plurality of laminated bodies (110A, 110B) and joining them with an inorganic layer (112), the thermal conductivity and electrical conductivity are improved. It can be set as the joining layer which is excellent and is excellent in bondability.

請求項５に記載の発明では、積層体は、板面（１１０ａ）の拡がる方向に複数配置されると共に、複数の積層体のそれぞれの板面（１１０ａ）の一部が、発熱体（１２０）を接続するための接続用領域に含まれるようになっており、
それぞれの積層体において、
それぞれの積層体の熱伝導性板材（１１１）の長手方向は、
接続用領域内の任意の一点（Ａ）と、
それぞれの積層体の外周部のうち、複数の積層体によって形成される全体の外周部に含まれる外周部上の任意の点（Ｂ）とを結ぶ仮想線に対して平行となるように配置されたことを特徴としている。 In the invention according to claim 5, a plurality of the laminates are arranged in the direction in which the plate surface (110a) expands, and a part of each plate surface (110a) of the plurality of laminates is a heating element (120). Is included in the connection area for connecting
In each laminate,
The longitudinal direction of the heat conductive plate (111) of each laminate is
Any one point (A) in the connection area;
Among the outer peripheral portions of each laminate, the laminates are arranged so as to be parallel to an imaginary line connecting an arbitrary point (B) on the outer peripheral portion included in the entire outer peripheral portion formed by a plurality of laminates. It is characterized by that.

この発明によれば、それぞれの積層体においては、接続用領域内の任意の一点（Ａ）から外周部上の任意の点（Ｂ）に向かう仮想線に平行となるように熱伝導性板材（１１１）の長手方向を設定しているので、板面（１１０ａ）上にて仮想線に平行となる方向、および厚さ方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。更に、複数の積層体によって形成される熱拡散体（１１０）においては、接続用領域内の任意の一点（Ａ）から熱拡散体（１１０）の外周部に向けて拡がる方向、および厚さ方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。つまり、発熱体（１２０）を熱拡散体（１１０）に接続した際に、発熱体（１２０）の熱を接続用領域から熱拡散体（１１０）の外周部に向けて拡がるように、且つ厚さ方向に良好に伝導させることのできる熱拡散体（１１０）とすることができる。   According to this invention, in each laminated body, a thermally conductive plate material (parallel to an imaginary line from an arbitrary point (A) in the connection region to an arbitrary point (B) on the outer peripheral portion ( 111) is set in the longitudinal direction, it is possible to provide good thermal conductivity in the direction parallel to the virtual line on the plate surface (110a) and in the thickness direction. Furthermore, in the thermal diffuser (110) formed by a plurality of laminated bodies, the direction extending from the arbitrary point (A) in the connection region toward the outer peripheral portion of the thermal diffuser (110), and the thickness direction Can have good thermal conductivity. That is, when the heating element (120) is connected to the thermal diffusion body (110), the thickness of the heating element (120) is increased so as to spread from the connection region toward the outer periphery of the thermal diffusion body (110). It can be set as the thermal diffusion body (110) which can be made to conduct favorably in the vertical direction.

請求項６に記載の発明では、複数の積層体は、板面（１１０ａ）が四角形状を成す４つの積層体（１１０Ｃ〜１１０Ｆ）から成り、
それぞれの積層体（１１０Ｃ〜１１０Ｆ）の四角形状の１つの角部が接続用領域に含まれるようになっていることを特徴としている。 In the invention according to claim 6, the plurality of laminates are composed of four laminates (110C to 110F) in which the plate surface (110a) forms a square shape,
One corner of each laminated body (110C to 110F) is included in the connection region.

この発明によれば、材料を無駄にすることなく、実現性の高い熱拡散体（１１０）を容易に形成することができる。   According to the present invention, a highly feasible thermal diffuser (110) can be easily formed without wasting material.

請求項７に記載の発明では、積層体の厚さ方向の熱伝導率が、６００Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴としている。   The invention according to claim 7 is characterized in that the thermal conductivity in the thickness direction of the laminate is 600 W / mK or more.

この発明によれば、良好な熱伝導を必要とする広い分野での利用を可能とする熱拡散体（１１０）とすることができる。   According to this invention, it can be set as the thermal-diffusion body (110) which enables the utilization in the wide field | area which requires favorable heat conduction.

請求項８に記載の発明では、熱伝導性板材（１１１）は、グラファイト材料、またはグラファイトと金属との複合材料であることを特徴としている。   The invention according to claim 8 is characterized in that the thermally conductive plate (111) is a graphite material or a composite material of graphite and metal.

この発明によれば、グラファイト材料、またはグラファイトと金属との複合材料は、通常使用される銅材やアルミニウム材よりも良好な熱伝導性を有することから、本願発明に用いることで熱伝導性に優れる熱拡散体（１１０）を実現することができる。   According to the present invention, the graphite material or the composite material of graphite and metal has better thermal conductivity than a commonly used copper material or aluminum material. An excellent thermal diffuser (110) can be realized.

請求項９に記載の発明では、冷却装置において、請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の熱拡散体（１１０）と、
熱拡散体（１１０）の一方の板面（１１０ａ）に配設された発熱体（１２０）と、
熱拡散体（１１０）の他方の板面（１１０ａ）に配設された絶縁板（１３０）と、
絶縁板（１３０）の熱拡散体（１１０）とは反対側の面に配設された冷却器（１４０）とを備えることを特徴としている。 In invention of Claim 9, in a cooling device, the thermal-diffusion body (110) as described in any one of Claims 1-8,
A heating element (120) disposed on one plate surface (110a) of the thermal diffusion body (110);
An insulating plate (130) disposed on the other plate surface (110a) of the thermal diffusion body (110);
It is characterized by comprising a cooler (140) disposed on the surface of the insulating plate (130) opposite to the heat diffusion body (110).

この発明によれば、板面（１１０ａ）および厚さ方向に良好な熱伝導率を有する熱拡散体（１００）を用いた、発熱体（１２０）の効果的な冷却が可能となる。   According to the present invention, it is possible to effectively cool the heating element (120) using the thermal diffusion body (100) having good thermal conductivity in the plate surface (110a) and the thickness direction.

請求項１０に記載の発明では、発熱体（１２０）は、半導体素子（１２０）であり、
熱拡散体（１１０）と、絶縁板（１３０）との間に、金属板（１５０）が配設されたことを特徴としている。 In invention of Claim 10, a heat generating body (120) is a semiconductor element (120),
A metal plate (150) is disposed between the thermal diffuser (110) and the insulating plate (130).

この発明によれば、絶縁板（１３０）によって冷却器（１４０）側への漏電を阻止して、金属板（１５０）を半導体素子（１２０）の電力取出し部として活用することができる。   According to this invention, the insulating plate (130) prevents the leakage to the cooler (140) side, and the metal plate (150) can be used as a power extraction part of the semiconductor element (120).

請求項１１に記載の発明では、発熱体（１２０）は、半導体素子（１２０）であり、
発熱体（１２０）と、熱拡散体（１１０）との間に、金属板（１５０）が配設されたことを特徴としている。 In invention of Claim 11, a heat generating body (120) is a semiconductor element (120),
A metal plate (150) is disposed between the heating element (120) and the thermal diffusion body (110).

この発明によれば、半導体素子（１２０）と金属板（１５０）とを直接的に接触させることができるので、半導体素子（１２０）が大電流を使用するような場合では、請求項１０に記載の発明に比べて、熱拡散体（１１０）による電気抵抗を受けないようにして、金属板（１５０）を半導体素子（１２０）の電力取出し部として活用することができる。   According to the present invention, since the semiconductor element (120) and the metal plate (150) can be brought into direct contact with each other, when the semiconductor element (120) uses a large current, it is described in claim 10. Compared with the present invention, the metal plate (150) can be used as a power extraction portion of the semiconductor element (120) without receiving an electrical resistance due to the thermal diffuser (110).

請求項１２に記載の発明では、冷却装置において、請求項３に記載の熱拡散体（１１０）であって、積層体を２つ備える熱拡散体（１１０）と、
熱拡散体（１１０）の一方の板面（１１０ａ）に配設された発熱体（１２０）と、
熱拡散体（１１０）の他方の板面（１１０ａ）に配設された絶縁板（１３０）と、
絶縁板（１３０）の熱拡散体（１１０）とは反対側の面に配設された冷却器（１４０）とを備え、
熱拡散体（１１０）における２つの積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）のうち、一方の積層体（１１０Ａ）の厚さ方向の寸法をｔ１、他方の積層体（１１０Ｂ）の厚さ方向の寸法をｔ２とし、
一方の積層体（１１０Ａ）の熱伝導性板材（１１１）の長手方向において、発熱体（１２０）の中心位置から熱拡散体（１１０）の端までの距離をｒ１、他方の積層体（１１０Ｂ）の熱伝導性板材（１１１）の長手方向において、発熱体（１２０）の中心位置から熱拡散体（１１０）の端までの距離をｒ２としたとき、
寸法ｔ１、ｔ２、および距離ｒ１、ｒ２の間に、
０．５≦（ｔ１／ｔ２）／（ｒ１／ｒ２）≦２
という関係が成立つことを特徴としている。 In invention of Claim 12, in a cooling device, it is a thermal diffusion body (110) of Claim 3, Comprising: Thermal diffusion body (110) provided with two laminated bodies,
A heating element (120) disposed on one plate surface (110a) of the thermal diffusion body (110);
An insulating plate (130) disposed on the other plate surface (110a) of the thermal diffusion body (110);
A cooler (140) disposed on the surface of the insulating plate (130) opposite to the thermal diffuser (110);
Of the two laminates (110A, 110B) in the thermal diffusion body (110), the dimension in the thickness direction of one laminate (110A) is t1, and the dimension in the thickness direction of the other laminate (110B) is t2. age,
In the longitudinal direction of the heat conductive plate (111) of one laminate (110A), the distance from the center position of the heating element (120) to the end of the thermal diffuser (110) is r1, and the other laminate (110B). When the distance from the center position of the heating element (120) to the end of the thermal diffusion body (110) in the longitudinal direction of the thermal conductive plate (111) is r2,
Between the dimensions t1, t2 and the distances r1, r2,
0.5 ≦ (t1 / t2) / (r1 / r2) ≦ 2
It is characterized by the fact that this relationship is established.

この発明によれば、一方の積層体（１１０Ａ）において、距離ｒ１が大きいほど、発熱体（１２０）の熱を距離ｒ１側に伝導させるのが好ましいと言える。同様に、他方の積層体（１１０Ｂ）においても、距離ｒ２が大きいほど、発熱体（１２０）の熱を距離ｒ２側に伝導させるのが好ましいと言える。そして、各積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）の厚さ方向の寸法は、伝導される熱の大小に応じて、厚くすべき、あるいは薄くすべきものとなる。つまり、距離ｒ１（ｒ２）が大きければ、寸法ｔ１（ｔ２）を大きくすることができ、逆に距離ｒ１（ｒ２）が小さければ、寸法ｔ１（ｔ２）を小さくする必要がある。よって、熱拡散体（１１０）において良好な熱伝導を考えると、理論上は、（ｒ１／ｒ２）と、（ｔ１／ｔ２）とを同じ値にするのが好ましく、（ｔ１／ｔ２）／（ｒ１／ｒ２）＝１とするのが良い、ということになる。この理論値１に対して、実際的には、０．５〜２．０の範囲で熱伝導させることで、熱拡散体（１１０）における良好な熱伝導が得られ、良好な発熱体（１２０）の冷却が可能となる。   According to this invention, it can be said that in one laminated body (110A), it is preferable to conduct the heat of the heating element (120) to the distance r1 side as the distance r1 is larger. Similarly, in the other laminate (110B), it can be said that it is preferable to conduct the heat of the heating element (120) to the distance r2 side as the distance r2 is larger. And the dimension of the thickness direction of each laminated body (110A, 110B) should be thickened or thinned according to the magnitude of the heat conducted. That is, if the distance r1 (r2) is large, the dimension t1 (t2) can be increased. Conversely, if the distance r1 (r2) is small, the dimension t1 (t2) needs to be decreased. Therefore, considering good heat conduction in the thermal diffuser (110), it is theoretically preferable to set (r1 / r2) and (t1 / t2) to the same value, (t1 / t2) / ( That is, r1 / r2) = 1 is preferable. With respect to this theoretical value 1, practically, heat conduction in the range of 0.5 to 2.0 provides good heat conduction in the heat diffusing body (110), and a good heating element (120 ) Can be cooled.

請求項１３に記載の発明では、熱拡散体の製造方法において、板厚方向に比べて、平面方向に良好な熱伝導性を有する板状の熱伝導性板材（１１１）を、板厚方向に複数積層することで、積層体を形成し、
積層体を、熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）に沿って積層方向に板状に切断して板状体を形成し、
板状体において、熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）によって積層方向に形成される面を、板状に拡がる板面（１１０ａ）とし、
板面（１１０ａ）に対して直交する方向を、厚さ方向とすることを特徴としている。 In the invention according to claim 13, in the method for manufacturing a thermal diffuser, a plate-like thermally conductive plate material (111) having better thermal conductivity in the plane direction than in the plate thickness direction is provided in the plate thickness direction. By laminating a plurality, a laminate is formed,
The laminate is cut into a plate shape in the laminating direction along one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) to form a plate-like body,
In the plate-like body, the surface formed in the laminating direction by one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is a plate surface (110a) spreading in a plate shape,
The thickness direction is a direction orthogonal to the plate surface (110a).

この発明によれば、請求項１に記載の熱拡散体（１１０）を製造する方法として提供することができる。   According to this invention, it can provide as a method of manufacturing the thermal diffusion body (110) according to claim 1.

請求項１４に記載の発明では、熱拡散体の製造方法において、板厚方向に比べて、平面方向に良好な熱伝導性を有する板状の熱伝導性板材（１１１）を、板厚方向に複数積層することで、積層体を形成し、
積層体を、熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）に沿って積層方向に板状に切断して、１次板状体を形成し、
１次板状体において、熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）によって積層方向に形成される面を、板状に拡がる板面（１１０ａ）とし、
板面（１１０ａ）に対して直交する方向を、厚さ方向とし、
１次板状体の４隅を切り落とすことで四角形状に形成して、熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）の方向が、切り落としによって形成される四角形状の各辺に対して斜めになるようにした２次板状体を形成し、
２次板状体を、複数準備して、
複数の２次板状体を、板面（１１０ｂ）の拡がる方向に配置すると共に、それぞれの板面（１１０ａ）の一部が、発熱体（１２０）を接続するための接続用領域に含まれるようにし、
それぞれの２次板状体において、
それぞれの２次板状体の熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）の方向が、
接続用領域内の任意の一点（Ａ）と、
それぞれの２次板状体の外周部のうち、複数の２次板状体によって形成される全体の外周部に含まれる外周部上の任意の点（Ｂ）とを結ぶ仮想線に対して平行となるように配置することを特徴としている。 In the invention according to claim 14, in the method of manufacturing a thermal diffuser, a plate-like thermally conductive plate material (111) having better thermal conductivity in the plane direction than in the plate thickness direction is provided in the plate thickness direction. By laminating a plurality, a laminate is formed,
The laminated body is cut into a plate shape in the laminating direction along one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) to form a primary plate-like body,
In the primary plate-like body, the surface formed in the laminating direction by one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is a plate surface (110a) extending in a plate shape,
The direction orthogonal to the plate surface (110a) is the thickness direction,
A quadrilateral shape is formed by cutting off the four corners of the primary plate-like body, and the direction of one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is oblique with respect to each side of the square shape formed by the cut-off. Forming a secondary plate-like body,
Prepare a plurality of secondary plates,
A plurality of secondary plate-like bodies are arranged in the direction in which the plate surface (110b) expands, and a part of each plate surface (110a) is included in the connection region for connecting the heating element (120). And
In each secondary plate,
The direction of one side (111b) of the thermally conductive plate (111) of each secondary plate is
Any one point (A) in the connection area;
Parallel to an imaginary line connecting an arbitrary point (B) on the outer peripheral portion included in the entire outer peripheral portion formed by the plurality of secondary plate-like bodies among the outer peripheral portions of the respective secondary plate-like bodies. It arrange | positions so that it may become.

この発明によれば、請求項５に記載の熱拡散体（１１０）を製造する方法として提供することができる。   According to this invention, it can provide as a method of manufacturing the thermal diffusion body (110) according to claim 5.

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

第１実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 1st Embodiment. 図１における熱拡散体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the thermal diffusion body in FIG. 第２実施形態における熱拡散体の製造方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the manufacturing method of the thermal-diffusion body in 2nd Embodiment. 第３実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 3rd Embodiment. 図４における熱拡散体の製造方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the manufacturing method of the thermal diffusion body in FIG. 図４における熱拡散体の厚さ方向熱伝導率を示すグラフである。It is a graph which shows the thickness direction heat conductivity of the thermal diffusion body in FIG. 第４実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 4th Embodiment. 第５実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 5th Embodiment. 第６実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 6th Embodiment. 第７実施形態における発熱体の冷却装置を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the cooling device of the heat generating body in 7th Embodiment. 図１０における熱拡散体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the thermal diffusion body in FIG. 図１０における熱拡散体の製造方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the manufacturing method of the thermal diffusion body in FIG.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態における発熱体の冷却装置１００Ａについて、図１、図２を用いて説明する。図１は、発熱体の冷却装置１００Ａを示す分解斜視図、図２は図１における熱拡散体１１０を示す斜視図である。 (First embodiment)
Hereinafter, the cooling device 100 </ b> A of the heating element in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a cooling device 100A for a heating element, and FIG. 2 is a perspective view showing a heat diffusing body 110 in FIG.

図１に示すように、発熱体の冷却装置（以下、冷却装置）１００Ａは、熱拡散体１１０、発熱体１２０、絶縁板１３０、および冷却器１４０を備えており、発熱体１２０の熱を熱拡散体１１０によって冷却器１４０に伝導させて、発熱体１２０を冷却するようになっている。   As shown in FIG. 1, a cooling device (hereinafter referred to as a cooling device) 100A for a heating element includes a thermal diffuser 110, a heating element 120, an insulating plate 130, and a cooler 140, and heats the heating element 120. The heat generator 120 is cooled by being conducted to the cooler 140 by the diffuser 110.

図２に示すように、熱拡散体１１０は、発熱体１２０の熱を冷却器１４０側に効率よく伝導させる板であり、複数の熱伝導性板材１１１から形成されている。熱伝導性板材１１１は、短冊状を成す極薄の板部材であり、板厚方向に比べて長手方向および幅方向に良好な熱伝導性を有している。熱伝導性板材１１１は、例えば、グラファイト材料、またはグラファイトと金属との複合材料が用いられて形成されている。複合材料の場合における金属としては、例えば銅やアルミニウムが使用される。特に、グラファイト材料においては、上記のように、熱伝導性板材１１１の板厚方向および幅方向、つまり、板面の２方向において熱伝導性に優れる高配向性グラファイト材料が用いられている。   As shown in FIG. 2, the thermal diffuser 110 is a plate that efficiently conducts the heat of the heating element 120 to the cooler 140 side, and is formed of a plurality of thermally conductive plates 111. The thermally conductive plate material 111 is an extremely thin plate member having a strip shape, and has better thermal conductivity in the longitudinal direction and the width direction than in the plate thickness direction. The heat conductive plate 111 is formed using, for example, a graphite material or a composite material of graphite and metal. As the metal in the case of the composite material, for example, copper or aluminum is used. In particular, in the graphite material, as described above, a highly oriented graphite material having excellent thermal conductivity in the thickness direction and width direction of the thermally conductive plate material 111, that is, in the two directions of the plate surface, is used.

熱伝導性板材１１１は、その板厚方向に複数積層されることで、板状の積層体を形成しており、第１実施形態では、この積層体が熱拡散体１１０となっている。即ち、この積層体では、熱伝導性板材１１１の長手方向における長辺１１１ａによって積層方向に板状に拡がる板面１１０ａが形成されており、更に、板面１１０ａに直交する方向が、板状となる積層体の厚さ方向となっている。熱拡散体１１０は、熱伝導性板材１１１の幅方向寸法よりも積層方向寸法が大きくとられて、板状になっている。板面１１０ａは、換言すると、長辺１１１ａと積層方向に形成される辺とによって囲まれる面となっている。熱拡散体１１０の厚さ方向における寸法は、熱伝導性板材１１１の幅方向の寸法に等しい。よって、熱拡散体１１０においては、板面１１０ａにおける長辺１１１ａ方向と、厚さ方向との２方向において熱伝導性に優れるものとなっている。   A plurality of the heat conductive plate materials 111 are stacked in the plate thickness direction to form a plate-shaped stacked body. In the first embodiment, the stacked body is the heat diffusing body 110. That is, in this laminated body, a plate surface 110a extending in a plate shape in the stacking direction is formed by the long side 111a in the longitudinal direction of the heat conductive plate material 111, and the direction orthogonal to the plate surface 110a is a plate shape. This is the thickness direction of the laminate. The heat diffusing body 110 has a plate shape in which the dimension in the stacking direction is larger than the dimension in the width direction of the heat conductive plate 111. In other words, the plate surface 110a is a surface surrounded by the long side 111a and the side formed in the stacking direction. The dimension in the thickness direction of the heat diffusing body 110 is equal to the dimension in the width direction of the heat conductive plate 111. Therefore, the thermal diffuser 110 has excellent thermal conductivity in the two directions of the long side 111a and the thickness direction on the plate surface 110a.

尚、熱拡散体１１０は、複数の熱伝導性板材１１１を積層した後に焼付けすることによって、あるいは、ガス状とした材料（高配向性グラファイト材料、または高配向性グラファイトと金属との複合材料）を平面の上に順次吹き付けていくことで、積層体として形成される。   Note that the thermal diffuser 110 is a material formed by laminating a plurality of thermally conductive plates 111 after being laminated, or in a gaseous state (highly oriented graphite material or composite material of highly oriented graphite and metal). Are sequentially sprayed on a flat surface to form a laminate.

発熱体１２０は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やＦＷＤ（フライホイールダイオード）等の作動時に発熱を伴う半導体素子であり、熱拡散体１１０の一方の板面１１０ａに当接するように複数（ここでは２つ）設けられている。   The heating element 120 is a semiconductor element that generates heat when an IGBT (insulated gate bipolar transistor), FWD (flywheel diode), or the like is operated, and a plurality of heating elements 120 (here, abutting against one plate surface 110a of the thermal diffusion body 110) There are two).

絶縁板１３０は、例えばセラミック材から形成された発熱体１２０に対する絶縁用の板部材であり、熱拡散体１１０の他方の板面１１０ａ（発熱体１２０が設けられた板面１１０ａとは反対側の面）に当接するように設けられている。   The insulating plate 130 is a plate member for insulation with respect to the heating element 120 formed of, for example, a ceramic material, and the other plate surface 110a of the heat diffusing body 110 (on the side opposite to the plate surface 110a on which the heating element 120 is provided). Surface).

冷却器１４０は、発熱体１２０の熱を、内部の通路１４２を流通する冷却媒体に移動させて、発熱体１２０を冷却する熱交換器であり、絶縁板１３０の熱拡散体１１０とは反対側の面に当接するように設けられている。冷却器１４０は、板状を成す本体部１４１の内部に多数の通路１４２が設けられて形成されている。通路１４２には冷却媒体（例えば冷却用空気や、冷却水等）が流通されるようになっている。   The cooler 140 is a heat exchanger that cools the heating element 120 by moving the heat of the heating element 120 to a cooling medium that circulates in the internal passage 142, and is opposite to the heat diffusion body 110 of the insulating plate 130. It is provided so that it may contact | abut. The cooler 140 is formed by providing a large number of passages 142 inside a plate-shaped main body 141. A cooling medium (for example, cooling air or cooling water) is circulated through the passage 142.

以上のように構成される冷却装置１００Ａにおいては、発熱体１２０の熱が、熱拡散体１１０の板面１１０ａ（長辺１１１ａの方向）に沿って外周側に拡がるように、且つ厚さ方向に向けて伝導される。そして、この熱は、更に絶縁板１３０の板厚方向に伝導されて、冷却器１４０の本体部１４１に至る。冷却器１４０においては、上記のように伝導された発熱体１２０の熱が、内部の通路１４２を流通する冷却媒体に移動され、発熱体１２０は冷却される。   In the cooling device 100A configured as described above, the heat of the heating element 120 spreads to the outer peripheral side along the plate surface 110a (the direction of the long side 111a) of the thermal diffusion body 110, and in the thickness direction. Conducted towards. This heat is further conducted in the thickness direction of the insulating plate 130 and reaches the main body 141 of the cooler 140. In the cooler 140, the heat of the heating element 120 conducted as described above is transferred to the cooling medium flowing through the internal passage 142, and the heating element 120 is cooled.

本実施形態においては、熱拡散体１１０を構成する熱伝導性板材１１１は、その板厚方向に比べて長手方向および幅方向に良好な熱伝導性を有しており、熱拡散体１１０は、この熱伝導性板材１１１が板厚方向に積層されることで形成されている。よって、熱伝導性板材１１１の長手方向の辺１１１ａによって積層方向に形成される板面１１０ａにおいては、熱伝導性板材１１１の長手方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。また、熱拡散体１１０の板面１１０ａに直交する厚さ方向は、熱伝導性板材１１１の幅方向と一致することになり、熱拡散体１１０の厚さ方向にも良好な熱伝導性を持たせることができる。したがって、熱拡散体１１０の板面１１０ａ即ち面方向と、厚さ方向即ち層方向との両方向において熱伝導性に優れる熱拡散体１１０とすることができ、発熱体１２０の熱を冷却器１４０に向けて効率良く伝導させることができる。   In the present embodiment, the thermally conductive plate 111 constituting the thermal diffuser 110 has better thermal conductivity in the longitudinal direction and the width direction than the thickness direction of the thermal diffuser 110. The heat conductive plate 111 is formed by being laminated in the plate thickness direction. Therefore, the plate surface 110a formed in the stacking direction by the longitudinal sides 111a of the heat conductive plate 111 can have good heat conductivity in the length direction of the heat conductive plate 111. Moreover, the thickness direction orthogonal to the plate surface 110a of the heat diffusing body 110 coincides with the width direction of the heat conductive plate 111, and the heat diffusing body 110 also has good heat conductivity. Can be made. Therefore, the heat diffuser 110 having excellent thermal conductivity in both the plate surface 110a, that is, the surface direction and the thickness direction, that is, the layer direction, of the heat diffuser 110 can be obtained, and the heat of the heating element 120 is transferred to the cooler 140. It is possible to conduct efficiently toward.

（第２実施形態）
第２実施形態の熱拡散体１１０（熱拡散体１１０の製造工程）を図３に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態（図１、図２）に対して、熱拡散体１１０の製造方法を変更したものである。 (Second Embodiment)
FIG. 3 shows a thermal diffuser 110 (a manufacturing process of the thermal diffuser 110) according to the second embodiment. 2nd Embodiment changes the manufacturing method of the thermal-diffusion body 110 with respect to the said 1st Embodiment (FIG. 1, FIG. 2).

以下、その製造方法を順に説明する。まず、板厚方向に比べて平面方向に良好な熱伝導性を有する板状の熱伝導性板材１１１を準備し（図３（ａ））、この熱伝導性板材１１１を板厚方向に複数積層して積層体を形成する（図３（ｂ））。   Hereafter, the manufacturing method is demonstrated in order. First, a plate-like heat conductive plate 111 having better heat conductivity in the plane direction than in the plate thickness direction is prepared (FIG. 3A), and a plurality of the heat conductive plate materials 111 are stacked in the plate thickness direction. Thus, a laminated body is formed (FIG. 3B).

次に、上記で形成された積層体を、熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂに沿って、且つ積層方向に切断して、板状体を形成する（図３（ｃ））。そして、この板状体において、熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂによって積層方向に形成される面を板面１１０ａとし、更に、この板面１１０ａに直交する方向を厚さ方向とする熱拡散体１１０とする（図３（ｄ））。   Next, the laminated body formed as described above is cut along the one side 111b of the thermally conductive plate material 111 in the lamination direction to form a plate-like body (FIG. 3C). In this plate-like body, a surface formed in the laminating direction by one side 111b of the heat conductive plate 111 is a plate surface 110a, and a direction perpendicular to the plate surface 110a is a thickness direction. (FIG. 3D).

これにより、上記第１実施形態で説明した熱拡散体１１０と同等の熱拡散体１１０を容易に形成することができる。   Thereby, the thermal diffusion body 110 equivalent to the thermal diffusion body 110 demonstrated in the said 1st Embodiment can be formed easily.

（第３実施形態）
第３実施形態の冷却装置１００Ｂを図４〜図６に示す。第３実施形態は、上記第１実施形態（図１、図２）に対して、熱拡散体１１０を複数の熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂから形成したものとしている。 (Third embodiment)
A cooling device 100B of the third embodiment is shown in FIGS. In the third embodiment, the thermal diffuser 110 is formed from a plurality of thermal diffusers 110A and 110B as compared to the first embodiment (FIGS. 1 and 2).

図４、図５に示すように、熱拡散体１１０は、２つの熱拡散体（積層体）を用いた実施例であり、第１熱拡散体１１０Ａと第２熱拡散体１１０Ｂとを備えている。各熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂは、上記第１実施形態で説明したものと同一であるが、使用形態において、熱伝導性板材１１１の積層方向が互いに異なる。   As shown in FIGS. 4 and 5, the thermal diffuser 110 is an embodiment using two thermal diffusers (laminates), and includes a first thermal diffuser 110A and a second thermal diffuser 110B. Yes. Each of the thermal diffusion bodies 110A and 110B is the same as that described in the first embodiment, but in the usage pattern, the stacking directions of the thermally conductive plate materials 111 are different from each other.

つまり、第１熱拡散体１１０Ａにおいては、熱伝導性板材１１１の積層方向が、図５中の奥行き方向となっている。よって、第１熱拡散体１１０Ａにおいては、図５中の板面１１０ａにおける左右方向（熱伝導性板材１１１の長手方向）と、厚さ方向に熱伝導性が優れるものとなっている。   That is, in the first heat diffusion body 110A, the stacking direction of the heat conductive plate members 111 is the depth direction in FIG. Therefore, in the first thermal diffuser 110A, thermal conductivity is excellent in the left-right direction (longitudinal direction of the thermally conductive plate 111) and the thickness direction on the plate surface 110a in FIG.

一方、第２熱拡散体１１０Ｂにおいては、熱伝導性板材１１１の積層方向が、図５中の左右方向となっている。よって、第２熱拡散体１１０Ｂにおいては、図５中の板面１１０ａにおける奥行き方向（熱伝導性板材１１１の長手方向）と、厚さ方向に熱伝導性が優れるものとなっている。   On the other hand, in the second thermal diffuser 110B, the stacking direction of the heat conductive plate 111 is the left-right direction in FIG. Therefore, in the 2nd heat diffusion body 110B, thermal conductivity is excellent in the depth direction (longitudinal direction of the heat conductive board | plate material 111) in the board surface 110a in FIG. 5, and the thickness direction.

そして、第１熱拡散体１１０Ａと第２熱拡散体１１０Ｂは、厚さ方向に積層されて、各熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂの間に介在される無機物の接合層１１２によって接合されている。接合層１１２は、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、および金（Ａｕ）のうち少なくとも１つを含んだ層として形成することができる。ここでは、接合層１１２として、錫（Ｓｎ）を含む、はんだを用いている。はんだの熱伝導率は、６０Ｗ／ｍＫである。   The first heat diffuser 110A and the second heat diffuser 110B are stacked in the thickness direction and joined by an inorganic bonding layer 112 interposed between the heat diffusers 110A and 110B. The bonding layer 112 can be formed as a layer including at least one of titanium (Ti), nickel (Ni), tin (Sn), lead (Pb), and gold (Au). Here, solder containing tin (Sn) is used as the bonding layer 112. The thermal conductivity of the solder is 60 W / mK.

上記のように形成される熱拡散体１１０は、第１熱拡散体１１０Ａおよび第２熱拡散体１１０Ｂにおいて、熱伝導性板材１１１の積層方向が異なっていることから、積層方向が交差する形となっている。具体的には、両者の積層方向の成す角度がほぼ９０度となっている。積層方向の成す角度は、板面１１０ａにおいて２軸方向に良好な熱伝導性を持たせるために、８５〜９０度とするのが好ましい。   The heat diffusion body 110 formed as described above has a shape in which the stacking directions intersect with each other in the first heat diffusion body 110A and the second heat diffusion body 110B because the stacking directions of the heat conductive plate members 111 are different. It has become. Specifically, the angle formed by the lamination direction of both is approximately 90 degrees. The angle formed by the stacking direction is preferably 85 to 90 degrees in order to provide good thermal conductivity in the biaxial direction on the plate surface 110a.

本実施形態の熱拡散体１１０においては、第１熱拡散体１１０Ａの板面１１０ａにおける熱伝導性に優れる方向と、第２熱拡散体１１０Ｂの板面１１０ａにおける熱伝導性に優れる方向との成す角度を８５〜９０度の角度とすることができるので、厚さ方向に各熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂが複数積層された熱拡散体１１０の全体で見たときに、厚さ方向に加えて、板面１１０ａにおいて、ほぼ直交する２方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。よって、３軸方向に熱伝導性に優れる熱拡散体１１０とすることができ、効率的に発熱体１２０を冷却することができる。   In the thermal diffuser 110 of this embodiment, the direction in which the thermal conductivity on the plate surface 110a of the first thermal diffuser 110A is excellent and the direction in which the thermal conductivity on the plate surface 110a of the second thermal diffuser 110B is excellent are formed. Since the angle can be an angle of 85 to 90 degrees, in addition to the thickness direction, when viewed as a whole of the thermal diffusion body 110 in which a plurality of thermal diffusion bodies 110A, 110B are stacked in the thickness direction, In the plate surface 110a, good thermal conductivity can be given in two substantially orthogonal directions. Therefore, the heat diffusing body 110 having excellent thermal conductivity in the triaxial direction can be obtained, and the heating element 120 can be efficiently cooled.

図６は、接合層１１２の熱伝導率に対する、複数の熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂによって形成された熱拡散体１１０の厚み方向の熱伝導率を示すグラフである。本実施形態の１つのモデルとして、各熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂの長さを３２ｍｍ、幅を１８ｍｍ、厚さを１ｍｍとし、また接合層１１２の厚さを０．１ｍｍとして、熱拡散体１１０の厚さ方向の熱伝導率を調べた。接合層１１２（はんだ）の熱伝導率６０Ｗ／ｍＫにおいて、熱拡散体１１０の厚さ方向の熱伝導率６００Ｗ／ｍＫを得ることができた。この値は、銅やアルミニウムの熱伝導率よりもはるかに大きい。   FIG. 6 is a graph showing the thermal conductivity in the thickness direction of the thermal diffuser 110 formed by the plural thermal diffusers 110A and 110B with respect to the thermal conductivity of the bonding layer 112. As one model of the present embodiment, the length of each thermal diffuser 110A, 110B is 32 mm, the width is 18 mm, the thickness is 1 mm, and the thickness of the bonding layer 112 is 0.1 mm. The thermal conductivity in the thickness direction was examined. A thermal conductivity of 600 W / mK in the thickness direction of the thermal diffuser 110 could be obtained at a thermal conductivity of 60 W / mK of the bonding layer 112 (solder). This value is much larger than the thermal conductivity of copper and aluminum.

尚、上記実施形態では、熱拡散体１１０を２つの熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂから形成されるものとしたが、３つ以上の熱拡散体を積層して熱拡散体１１０としても良い。この場合は、３つ以上の熱拡散体のうち、隣り合う熱拡散体において、熱伝導性に優れる方向を異なる方向（更に望ましくは熱伝導性に優れる方向の成す角度を８５〜９０度）とすると良い。   In the above embodiment, the thermal diffuser 110 is formed from the two thermal diffusers 110A and 110B. However, the thermal diffuser 110 may be formed by stacking three or more thermal diffusers. In this case, among the three or more thermal diffusers, in the adjacent thermal diffusers, the direction excellent in thermal conductivity is different from the direction (more preferably, the angle formed by the direction excellent in thermal conductivity is 85 to 90 degrees). Good.

（第４実施形態）
第４実施形態の冷却装置１００Ｃを図７に示す。第４実施形態は、上記第３実施形態（図４）に対して、金属板１５０を追加したものである。 (Fourth embodiment)
A cooling device 100C of the fourth embodiment is shown in FIG. In the fourth embodiment, a metal plate 150 is added to the third embodiment (FIG. 4).

金属板１５０は、導電性に優れる例えば銅やアルミニウムの板材であり、熱拡散体１１０と絶縁板１３０との間に介在されている。   The metal plate 150 is, for example, a copper or aluminum plate having excellent conductivity, and is interposed between the thermal diffuser 110 and the insulating plate 130.

本実施形態では、絶縁板１３０によって冷却器１４０側への漏電を阻止して、金属板１５０を発熱体（半導体素子）１２０の電力取出し部として活用することができる。   In the present embodiment, the insulating plate 130 prevents electric leakage to the cooler 140 side, and the metal plate 150 can be used as a power extraction unit for the heating element (semiconductor element) 120.

（第５実施形態）
第５実施形態の冷却装置１００Ｄを図８に示す。第５実施形態は、上記第４実施形態（図７）に対して、金属板１５０の位置を変更したものである。 (Fifth embodiment)
A cooling device 100D of the fifth embodiment is shown in FIG. 5th Embodiment changes the position of the metal plate 150 with respect to the said 4th Embodiment (FIG. 7).

第４実施形態（図７）では、金属板１５０は熱拡散体１１０と絶縁板１３０との間に介在されるものとしたが、本実施形態（図８）では、金属板１５０は、発熱体１２０と熱拡散体１１０との間に介在されている。   In the fourth embodiment (FIG. 7), the metal plate 150 is interposed between the thermal diffuser 110 and the insulating plate 130. However, in this embodiment (FIG. 8), the metal plate 150 is a heating element. It is interposed between 120 and the thermal diffuser 110.

本実施形態では、発熱体（半導体素子）１２０と金属板１５０とを直接的に接触させることができるので、発熱体１２０が大電流を使用するような場合では、上記第４実施形態（図７）に比べて、熱拡散体１１０による電気抵抗を受けないようにして、金属板１５０を発熱体１２０の電力取出し部として活用することができる。   In the present embodiment, since the heating element (semiconductor element) 120 and the metal plate 150 can be brought into direct contact, in the case where the heating element 120 uses a large current, the fourth embodiment (FIG. 7). ), The metal plate 150 can be used as an electric power extraction unit of the heating element 120 so as not to receive the electrical resistance due to the thermal diffusion body 110.

（第６実施形態）
第６実施形態の冷却装置１００Ｅを図９に示す。第６実施形態は、上記第３実施形態（図４）に対して、熱拡散体１１０における発熱体１２０の位置に対する、好適な熱拡散体１１０の厚さ方向の寸法を規定したものである。 (Sixth embodiment)
FIG. 9 shows a cooling device 100E of the sixth embodiment. 6th Embodiment prescribes | regulates the dimension of the thickness direction of the suitable thermal-diffusion body 110 with respect to the position of the heat generating body 120 in the thermal-diffusion body 110 with respect to the said 3rd Embodiment (FIG. 4).

熱拡散体１１０を構成する第１熱拡散体１１０Ａ（２つのうちの一方の積層体）において、熱伝導性板材１１１の長手方向は、図９中の左右方向となっている。つまり、第１熱拡散体１１０Ａの板面１１０ａにおける高熱伝導方向は、厚さ方向に加えて図９中の左右方向となっている。また、熱拡散体１１０を構成する第２熱拡散体１１０Ｂ（２つのうちの他方の積層体）において、熱伝導性板材１１１の長手方向は、図９中の奥行き方向となっている。つまり、第２熱拡散体１１０Ｂの板面１１０ａにおける高熱伝導方向は、厚さ方向に加えて図９中の奥行き方向となっている。そして、第１熱拡散体１１０Ａの厚さ方向寸法はｔ１、第２熱拡散体１１０Ｂの厚さ方向寸法はｔ２となっている。   In the first thermal diffuser 110A (one of the two laminated bodies) constituting the thermal diffuser 110, the longitudinal direction of the heat conductive plate 111 is the left-right direction in FIG. That is, the high heat conduction direction on the plate surface 110a of the first heat diffusing body 110A is the left-right direction in FIG. 9 in addition to the thickness direction. Further, in the second heat diffusion body 110B (the other laminated body of the two) constituting the heat diffusion body 110, the longitudinal direction of the heat conductive plate 111 is the depth direction in FIG. That is, the high heat conduction direction on the plate surface 110a of the second heat diffusing body 110B is the depth direction in FIG. 9 in addition to the thickness direction. The thickness direction dimension of the first heat diffusion body 110A is t1, and the thickness direction dimension of the second heat diffusion body 110B is t2.

発熱体１２０は、熱拡散体１１０（第１熱拡散体１１０Ａ）の板面１１０ａに１つ設けられている。発熱体１２０の図９中の上方（板面１１０ａに対して直交する方向）から見た場合の中心位置をａとしている。第１熱拡散体１１０Ａの板面１１０ａにて、高熱伝導方向（左右方向）において、中心位置ａから第１熱拡散体１１０Ａの端部までの距離のうち、長い方をｒ１としている。また、第１熱拡散体１１０Ａの板面１１０ａにて、第２熱拡散体１１０Ｂの高熱伝導方向（奥行き方向）において、中心位置ａから第１熱拡散体１１０Ａの端部までの距離のうち、長い方をｒ２としている。   One heating element 120 is provided on the plate surface 110a of the thermal diffuser 110 (first thermal diffuser 110A). The center position when viewed from above the heating element 120 in FIG. 9 (direction orthogonal to the plate surface 110a) is a. In the plate surface 110a of the first heat diffusion body 110A, the longer one of the distances from the center position a to the end of the first heat diffusion body 110A in the high heat conduction direction (left-right direction) is r1. Further, in the plate surface 110a of the first heat diffuser 110A, in the high heat conduction direction (depth direction) of the second heat diffuser 110B, of the distance from the center position a to the end of the first heat diffuser 110A, The longer one is r2.

そして、本実施形態では、上記の厚さ方向寸法ｔ１、ｔ２、および距離ｒ１、ｒ２の間には、
（数１）
０．５≦（ｔ１／ｔ２）／（ｒ１／ｒ２）≦２
の関係が成立つようにしている。 In the present embodiment, between the thickness direction dimensions t1 and t2 and the distances r1 and r2,
(Equation 1)
0.5 ≦ (t1 / t2) / (r1 / r2) ≦ 2
The relationship is established.

本実施形態においては、第１熱拡散体１１０Ａにおいて、距離ｒ１が大きいほど、発熱体１２０の熱を距離ｒ１側に伝導させるのが好ましいと言える。同様に、第２熱拡散体１１０Ｂにおいても、距離ｒ２が大きいほど、発熱体１２０の熱を距離ｒ２側に伝導させるのが好ましいと言える。そして、各熱拡散体１１０Ａ、１１０Ｂの厚さ方向の寸法は、伝導される熱の大小に応じて、厚くすべき、あるいは薄くすべきものとなる。つまり、距離ｒ１（ｒ２）が大きければ、寸法ｔ１（ｔ２）を大きくすることができ、逆に距離ｒ１（ｒ２）が小さければ、寸法ｔ１（ｔ２）を小さくする必要がある。よって、熱拡散体１１０において良好な熱伝導を考えると、理論上は、（ｒ１／ｒ２）と、（ｔ１／ｔ２）とを同じ値にするのが好ましく、（ｔ１／ｔ２）／（ｒ１／ｒ２）＝１とするのが良い、ということになる。この理論値１に対して、実際的には、０．５〜２．０の範囲で熱伝導させることで、熱拡散体１１０における良好な熱伝導が得られ、良好な発熱体１２０の冷却が可能となる。   In the present embodiment, it can be said that in the first thermal diffusion body 110A, it is preferable that the heat of the heating element 120 be conducted to the distance r1 side as the distance r1 is larger. Similarly, in the second thermal diffusion body 110B, it can be said that it is preferable to conduct the heat of the heating element 120 to the distance r2 side as the distance r2 is larger. And the dimension of the thickness direction of each thermal diffuser 110A, 110B should be thickened or thinned according to the magnitude of the conducted heat. That is, if the distance r1 (r2) is large, the dimension t1 (t2) can be increased. Conversely, if the distance r1 (r2) is small, the dimension t1 (t2) needs to be decreased. Therefore, considering good heat conduction in the thermal diffuser 110, in theory, it is preferable to set (r1 / r2) and (t1 / t2) to the same value, (t1 / t2) / (r1 / That is, r2) = 1 is preferable. Practically, heat conduction in the range of 0.5 to 2.0 can be obtained with respect to the theoretical value 1, thereby obtaining good heat conduction in the heat diffusing body 110. It becomes possible.

尚、本実施形態においては、金属板１５０は、上記第４実施形態（図７）、あるいは第５実施形態（図８）と同様に配置することができる。   In the present embodiment, the metal plate 150 can be disposed in the same manner as in the fourth embodiment (FIG. 7) or the fifth embodiment (FIG. 8).

（第７実施形態）
第７実施形態の冷却装置１００Ｆを図１０〜図１２に示す。第７実施形態は、上記第１、第２実施形態（図１〜図３）に対して、熱拡散体１１０を複数の熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆから形成し、更に熱拡散体１１０と絶縁板１３０との間に上記第４実施形態（図７）で説明した金属板１５０を介在させたものとしている。また、発熱体１２０は、熱拡散体１１０の板面１１０ａに１つ設けられるものとしている。 (Seventh embodiment)
The cooling device 100F of 7th Embodiment is shown in FIGS. In the seventh embodiment, compared to the first and second embodiments (FIGS. 1 to 3), the thermal diffuser 110 is formed of a plurality of thermal diffusers 110C to 110F, and the thermal diffuser 110 and the insulating plate are further formed. It is assumed that the metal plate 150 described in the fourth embodiment (FIG. 7) is interposed therebetween. Further, one heating element 120 is provided on the plate surface 110a of the thermal diffusion body 110.

図１０に示すように、熱拡散体１１０は、本実施形態では、４つの熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆから形成されている。各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆは、複数の熱伝導性板材１１１が積層された積層体であり、四角形に板面１１０ａが拡がる板状を成している。各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆは、各板面１１０ａが同一面上となって拡がるように、且つ、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆの１つの角部が同一位置となって隣り合う各辺が互いに当接するように配置されている。   As shown in FIG. 10, the thermal diffuser 110 is formed of four thermal diffusers 110 </ b> C to 110 </ b> F in the present embodiment. Each of the thermal diffusion bodies 110C to 110F is a laminated body in which a plurality of thermally conductive plate materials 111 are laminated, and has a plate shape in which the plate surface 110a extends in a quadrilateral shape. Each thermal diffuser 110C to 110F is spread so that each plate surface 110a is on the same plane, and one corner of each thermal diffuser 110C to 110F is in the same position and adjacent sides are mutually adjacent. It arrange | positions so that it may contact | abut.

そして、上記同一の位置の周囲は、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆの一部（各角部）が含まれる形となり、発熱体１２０を接続するための接続用領域となっている。この接続用領域に発熱体１２０が接続されており、発熱体１２０は各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆの一部（各角部）と接続されている。   And the circumference | surroundings of the said same position become a form where a part (each corner | angular part) of each thermal-diffusion body 110C-110F is included, and becomes a connection area | region for connecting the heat generating body 120. FIG. The heating element 120 is connected to the connection region, and the heating element 120 is connected to a part (each corner) of each of the thermal diffusion bodies 110C to 110F.

図１１に示すように（熱拡散体１１０Ｃを代表にして説明）、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆは、上記第１、第２実施形態（図１〜図３）の熱拡散体１１０に対して、熱伝導性板材１１１の長手方向、あるいは一辺１１１ｂの方向が異なっている。以下、「熱伝導性板材１１１の長手方向、あるいは一辺１１１ｂの方向」については、後述する図１２に準じて「熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向」と表現する。   As shown in FIG. 11 (explained with the thermal diffuser 110C as a representative), the thermal diffusers 110C to 110F are different from the thermal diffuser 110 of the first and second embodiments (FIGS. 1 to 3). The longitudinal direction of the heat conductive plate 111 or the direction of one side 111b is different. Hereinafter, “the longitudinal direction of the heat conductive plate 111 or the direction of one side 111b” is expressed as “the direction of one side 111b of the heat conductive plate 111” according to FIG. 12 described later.

各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆにおける熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向は、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆにおける四角形状の外周部となる各辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の４辺に対して、斜めになるように配置されている。更に具体的には、本実施形態では、熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向は、発熱体１２０が接続される接続用領域内の任意の一点（Ａ）と、それぞれの熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆの各辺Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のうち、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆによって形成される熱拡散体１１０全体の外周部に含まれる辺、つまり、辺Ｌ１、Ｌ２上の任意の点（Ｂ）とを結ぶ仮想線に対して平行となるようにしている。   The direction of one side 111b of the heat conductive plate 111 in each of the heat diffusing bodies 110C to 110F is relative to the four sides L1, L2, L3, and L4 that are the outer peripheral portions of the quadrangular shape in the respective heat diffusing bodies 110C to 110F. It is arranged to be diagonal. More specifically, in this embodiment, the direction of one side 111b of the heat conductive plate 111 is set to an arbitrary point (A) in the connection region to which the heating element 120 is connected, and the respective heat diffusion bodies 110C to 110C. Among the sides L1, L2, L3, and L4 of 110F, the sides included in the outer peripheral portion of the entire thermal diffuser 110 formed by the thermal diffusers 110C to 110F, that is, arbitrary points on the sides L1 and L2 ( It is made parallel to the virtual line connecting B).

本実施形態では、接続用領域内の任意の一点（以下、Ａ点）を、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆの角部が当接する位置としており、また、辺Ｌ１、Ｌ２上の任意の点（以下、Ｂ点）を、Ｌ１とＬ２との交点（角部）としており、仮想線は、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆにおいて、Ａ点から延びる１つの対角線と等しくなるようにしている。よって、熱拡散体１１０における熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向は、Ａ点から外方に向けて拡がるように配置されている（図１０）。上記構成によって、熱拡散体１１０における各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆのうち、互いに対角の位置となる熱拡散体１１０Ｃと熱拡散体１１０Ｅは、実質同一のものとなっており、また、熱拡散体１１０Ｄと熱拡散体１１０Ｆは、実質同一のものとなっている。   In the present embodiment, an arbitrary point (hereinafter referred to as point A) in the connection region is a position where the corners of each of the thermal diffusion bodies 110C to 110F abut, and any point on the sides L1 and L2 ( Hereinafter, point B) is defined as an intersection (corner) between L1 and L2, and the imaginary line is made equal to one diagonal line extending from point A in each of the thermal diffusion bodies 110C to 110F. Therefore, the direction of the one side 111b of the heat conductive plate 111 in the thermal diffuser 110 is arranged so as to expand outward from the point A (FIG. 10). With the above configuration, among the thermal diffusers 110C to 110F in the thermal diffuser 110, the thermal diffuser 110C and the thermal diffuser 110E that are diagonal to each other are substantially the same, and the thermal diffusion The body 110D and the thermal diffusion body 110F are substantially the same.

上記の各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆは、例えば、図１２に示すように、製造することができる。即ち、第２実施形態（図３）で説明したように、熱伝導性板材１１１を準備し（図１２（ａ））、この熱伝導性板材１１１を板厚方向に複数積層して積層体を形成し（図１２（ｂ））、熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂに沿って、且つ積層方向に切断して、積層体から１次板状体を形成する（図１２（ｃ））。更に、この１次板状体の４つの角部を切り落とし、１次板状体に内接する新たな四角形状の２次板状体とする（図１２（ｃ）、（ｄ））ことで、２次板状体の各辺に対して熱伝導部材１１１の一辺１１１ｂが斜めとなる熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆを製造することができる。   Each said thermal diffusion body 110C-110F can be manufactured as shown in FIG. 12, for example. That is, as described in the second embodiment (FIG. 3), a thermally conductive plate 111 is prepared (FIG. 12A), and a plurality of the thermally conductive plates 111 are laminated in the thickness direction to form a laminate. Form (FIG. 12B), cut along the one side 111b of the heat conductive plate 111 and in the stacking direction to form a primary plate from the stack (FIG. 12C). Furthermore, by cutting off the four corners of the primary plate, a new quadrangular secondary plate inscribed in the primary plate (FIGS. 12 (c) and (d)) Thermal diffusion bodies 110C to 110F in which one side 111b of the heat conducting member 111 is inclined with respect to each side of the secondary plate-like body can be manufactured.

あるいは、短冊状の熱伝導性板材１１１において、長手方向の寸法が順次大きくなるように板厚方向に順次積層し、途中から長手方向の寸法が順次小さくなるように更に積層し、熱伝導性板材１１１の長手方向の辺によって積層方向に形成される板面１１０ａが四角形状となるようにすることでも本実施形態の熱拡散体１１０を製造することが可能である。   Alternatively, in the strip-shaped thermally conductive plate material 111, the laminate is sequentially laminated in the plate thickness direction so that the dimension in the longitudinal direction sequentially increases, and further laminated so that the dimension in the longitudinal direction gradually decreases from the middle, and the thermally conductive plate material It is also possible to manufacture the heat diffusing body 110 of this embodiment by making the plate surface 110a formed in the stacking direction by the sides in the longitudinal direction of the 111 into a square shape.

本実施形態では、それぞれの熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆにおいては、Ａ点からＢ点に向かう仮想線に平行となるように熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向を設定しているので、板面１１０ａ上にてＡ点〜Ｂ点間の仮想線に平行となる方向、および厚さ方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。更に、熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆによって形成される熱拡散体１１０においては、Ａ点から熱拡散体１１０の外周部に向けて拡がる方向、および厚さ方向に良好な熱伝導性を持たせることができる。   In the present embodiment, in each of the thermal diffusers 110C to 110F, the direction of the side 111b of the thermally conductive plate 111 is set so as to be parallel to the imaginary line from the point A to the point B. Good thermal conductivity can be imparted in the direction parallel to the imaginary line between points A and B and the thickness direction on 110a. Furthermore, in the thermal diffuser 110 formed by the thermal diffusers 110C to 110F, it is possible to give good thermal conductivity in the direction extending from the point A toward the outer peripheral portion of the thermal diffuser 110 and in the thickness direction. it can.

よって、発熱体１２０の熱は、熱拡散体１１０において、発熱体１２０（Ａ点）を中心として熱拡散体１１０の外周部に向けて拡がるように伝導すると共に、熱拡散体１１０の厚さ方向にも良好に伝導することができるので、良好な発熱体１２０の冷却が可能となる。   Therefore, the heat of the heating element 120 is conducted in the thermal diffusion body 110 so as to spread toward the outer peripheral portion of the thermal diffusion body 110 around the heating element 120 (point A), and in the thickness direction of the thermal diffusion body 110. In addition, since it is possible to conduct well, it is possible to cool the heating element 120 well.

本実施形態では、熱拡散体１１０の形成にあたり、４つの熱拡散体１１０Ｃ〜１１０Ｆを用いたが、これに限らず、３つの場合、５つ以上の場合等さまざまな組合せでの対応が可能である。   In the present embodiment, four thermal diffusers 110C to 110F are used in forming the thermal diffuser 110. However, the present invention is not limited to this, and various combinations such as three or more are possible. is there.

また、各熱拡散体１１０Ｃ〜１１０ＦにおけるＡ点〜Ｂ点間の仮想線は、対角線にすることに限定される訳ではなく、Ａ点を発熱体１２０の接続用の領域内の任意の点とし、Ｂ点を辺Ｌ１、Ｌ２上の任意の点として、このＡ点とＢ点とを結ぶ仮想線として設定することができる。要は、熱伝導性板材１１１の一辺１１１ｂの方向が、発熱体１２０の接続用領域内から、熱拡散体１１０外周部に向けて拡がるような方向とすれば良い。   Further, the imaginary line between the points A and B in each of the heat diffusing bodies 110C to 110F is not limited to the diagonal line, and the point A is an arbitrary point in the region for connecting the heating element 120. , B can be set as an arbitrary point on the sides L1 and L2, and can be set as a virtual line connecting the A point and the B point. In short, the direction of the side 111b of the heat conductive plate 111 may be a direction that extends from the connection region of the heating element 120 toward the outer periphery of the heat diffusion body 110.

１００Ａ〜１００Ｆ 発熱体の冷却装置
１１０ 熱拡散体
１１０Ａ 第１熱拡散体
１１０Ｂ 第２熱拡散体
１１０Ｃ〜１１０Ｆ 熱拡散体
１１１ 熱伝送性板材
１１２ 無機物の接合層（無機物の層）
１２０ 発熱体
１３０ 絶縁板
１４０ 冷却器
１５０ 金属板 100A to 100F Cooling device for heating element 110 Thermal diffuser 110A First thermal diffuser 110B Second thermal diffuser 110C to 110F Thermal diffuser 111 Heat transfer plate 112 Inorganic bonding layer (inorganic layer)
120 Heating element 130 Insulating plate 140 Cooler 150 Metal plate

Claims (14)

板厚方向に比べて、長手方向および幅方向に良好な熱伝導性を有する短冊状の熱伝導性板材（１１１）が、前記板厚方向に複数積層された積層体として形成された熱拡散体であって、
前記積層体において、前記熱伝導性板材（１１１）の前記長手方向の辺（１１１ａ）によって前記積層方向に形成される面が、板状に拡がる板面（１１０ａ）となるように形成されると共に、
前記板面（１１０ａ）に対して直交する方向が、厚さ方向となるように形成されたことを特徴とする熱拡散体。 Thermal diffuser formed as a laminate in which a plurality of strip-like thermally conductive plates (111) having better thermal conductivity in the longitudinal direction and the width direction than in the thickness direction are laminated in the thickness direction Because
In the laminated body, a surface formed in the laminating direction by the side (111a) in the longitudinal direction of the thermally conductive plate material (111) is formed to be a plate surface (110a) extending in a plate shape. ,
A thermal diffusion body characterized in that a direction perpendicular to the plate surface (110a) is a thickness direction. 前記積層体を複数備え、
複数の前記積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）は、前記厚さ方向に積層され、複数の前記積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）の間に介在される無機物の層（１１２）によって接合されており、
隣り合う前記積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）において、前記熱伝導性板材（１１１）の前記積層方向が互いに異なるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の熱拡散体。 A plurality of the laminates are provided,
The plurality of stacked bodies (110A, 110B) are stacked in the thickness direction and joined by an inorganic layer (112) interposed between the plurality of stacked bodies (110A, 110B),
2. The thermal diffuser according to claim 1, wherein in the adjacent laminates (110 </ b> A and 110 </ b> B), the thermal conductive plate members (111) are arranged so that the lamination directions thereof are different from each other. 前記互いに異なる前記熱伝導性板材（１１１）の前記積層方向の成す角度が、８５〜９０度の角度を成すことを特徴とする請求項２に記載の熱拡散体。   The thermal diffuser according to claim 2, wherein an angle formed by the stacking directions of the different thermal conductive plate members (111) is an angle of 85 to 90 degrees. 前記無機物の層（１１２）は、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、および金（Ａｕ）のうち少なくとも１つを含んだ層であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の熱拡散体。   The inorganic layer (112) is a layer containing at least one of titanium (Ti), nickel (Ni), tin (Sn), lead (Pb), and gold (Au). The thermal diffusion body according to claim 2 or claim 3. 前記積層体は、前記板面（１１０ａ）の拡がる方向に複数配置されると共に、複数の前記積層体のそれぞれの前記板面（１１０ａ）の一部が、発熱体（１２０）を接続するための接続用領域に含まれるようになっており、
それぞれの前記積層体において、
それぞれの前記積層体の前記熱伝導性板材（１１１）の前記長手方向は、
前記接続用領域内の任意の一点（Ａ）と、
それぞれの前記積層体の外周部のうち、複数の前記積層体によって形成される全体の外周部に含まれる外周部上の任意の点（Ｂ）とを結ぶ仮想線に対して平行となるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の熱拡散体。 A plurality of the laminates are arranged in a direction in which the plate surface (110a) expands, and a part of each plate surface (110a) of the plurality of laminates connects the heating element (120). It is included in the connection area,
In each of the laminates,
The longitudinal direction of the thermally conductive plate (111) of each of the laminates is
An arbitrary point (A) in the connection area;
Out of the outer peripheral portions of each of the stacked bodies, it is parallel to an imaginary line connecting any point (B) on the outer peripheral portion included in the entire outer peripheral portion formed by the plurality of stacked bodies. The thermal diffuser according to claim 1, wherein the thermal diffuser is arranged. 複数の前記積層体は、前記板面（１１０ａ）が四角形状を成す４つの積層体（１１０Ｃ〜１１０Ｆ）から成り、
それぞれの前記積層体（１１０Ｃ〜１１０Ｆ）の四角形状の１つの角部が前記接続用領域に含まれるようになっていることを特徴とする請求項５に記載の熱交換板。 The plurality of laminates are composed of four laminates (110C to 110F) in which the plate surface (110a) has a quadrangular shape,
The heat exchange plate according to claim 5, wherein one corner of the quadrilateral shape of each of the stacked bodies (110C to 110F) is included in the connection region. 前記積層体の前記厚さ方向の熱伝導率が、６００Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の熱拡散体。   The thermal diffusion body according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermal conductivity in the thickness direction of the laminated body is 600 W / mK or more. 前記熱伝導性板材（１１１）は、グラファイト材料、またはグラファイトと金属との複合材料であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の熱拡散体。   The thermal diffusion body according to any one of claims 1 to 7, wherein the thermal conductive plate (111) is a graphite material or a composite material of graphite and metal. 請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の熱拡散体（１１０）と、
前記熱拡散体（１１０）の一方の前記板面（１１０ａ）に配設された発熱体（１２０）と、
前記熱拡散体（１１０）の他方の前記板面（１１０ａ）に配設された絶縁板（１３０）と、
前記絶縁板（１３０）の前記熱拡散体（１１０）とは反対側の面に配設された冷却器（１４０）とを備えることを特徴とする発熱体の冷却装置。 The thermal diffuser (110) according to any one of claims 1 to 8,
A heating element (120) disposed on one of the plate surfaces (110a) of the thermal diffusion body (110);
An insulating plate (130) disposed on the other plate surface (110a) of the thermal diffuser (110);
A cooling device for a heating element, comprising: a cooler (140) disposed on a surface of the insulating plate (130) opposite to the thermal diffusion body (110). 前記発熱体（１２０）は、半導体素子（１２０）であり、
前記熱拡散体（１１０）と、前記絶縁板（１３０）との間に、金属板（１５０）が配設されたことを特徴とする請求項９に記載の発熱体の冷却装置。 The heating element (120) is a semiconductor element (120),
The heating device cooling device according to claim 9, wherein a metal plate (150) is disposed between the heat diffusing body (110) and the insulating plate (130). 前記発熱体（１２０）は、半導体素子（１２０）であり、
前記発熱体（１２０）と、熱拡散体（１１０）との間に、金属板（１５０）が配設されたことを特徴とする請求項９に記載の発熱体の冷却装置。 The heating element (120) is a semiconductor element (120),
The heating element cooling device according to claim 9, wherein a metal plate (150) is disposed between the heating element (120) and the thermal diffusion body (110). 請求項３に記載の熱拡散体（１１０）であって、前記積層体を２つ備える熱拡散体（１１０）と、
前記熱拡散体（１１０）の一方の前記板面（１１０ａ）に配設された発熱体（１２０）と、
前記熱拡散体（１１０）の他方の前記板面（１１０ａ）に配設された絶縁板（１３０）と、
前記絶縁板（１３０）の前記熱拡散体（１１０）とは反対側の面に配設された冷却器（１４０）とを備え、
前記熱拡散体（１１０）における２つの前記積層体（１１０Ａ、１１０Ｂ）のうち、一方の積層体（１１０Ａ）の前記厚さ方向の寸法をｔ１、他方の積層体（１１０Ｂ）の前記厚さ方向の寸法をｔ２とし、
前記一方の積層体（１１０Ａ）の前記熱伝導性板材（１１１）の長手方向において、前記発熱体（１２０）の中心位置から前記熱拡散体（１１０）の端までの距離をｒ１、前記他方の積層体（１１０Ｂ）の前記熱伝導性板材（１１１）の長手方向において、前記発熱体（１２０）の中心位置から前記熱拡散体（１１０）の端までの距離をｒ２としたとき、
前記寸法ｔ１、ｔ２、および前記距離ｒ１、ｒ２の間に、
０．５≦（ｔ１／ｔ２）／（ｒ１／ｒ２）≦２
という関係が成立つことを特徴とする発熱体の冷却装置。 The thermal diffuser (110) according to claim 3, wherein the thermal diffuser (110) comprises two of the laminates.
A heating element (120) disposed on one of the plate surfaces (110a) of the thermal diffusion body (110);
An insulating plate (130) disposed on the other plate surface (110a) of the thermal diffuser (110);
A cooler (140) disposed on a surface of the insulating plate (130) opposite to the thermal diffuser (110);
Of the two laminates (110A, 110B) in the thermal diffuser (110), the thickness direction of one laminate (110A) is t1, and the thickness direction of the other laminate (110B) is T2 is the dimension of
In the longitudinal direction of the thermally conductive plate (111) of the one laminate (110A), the distance from the center position of the heating element (120) to the end of the thermal diffuser (110) is r1, the other When the distance from the center position of the heating element (120) to the end of the thermal diffusion body (110) in the longitudinal direction of the heat conductive plate (111) of the laminate (110B) is r2,
Between the dimensions t1, t2 and the distances r1, r2,
0.5 ≦ (t1 / t2) / (r1 / r2) ≦ 2
A heating device cooling device characterized in that the relationship is established. 板厚方向に比べて、平面方向に良好な熱伝導性を有する板状の熱伝導性板材（１１１）を、前記板厚方向に複数積層することで、積層体を形成し、
前記積層体を、前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）に沿って前記積層方向に板状に切断して板状体を形成し、
前記板状体において、前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）によって前記積層方向に形成される面を、板状に拡がる板面（１１０ａ）とし、
前記板面（１１０ａ）に対して直交する方向を、厚さ方向とすることを特徴とする熱拡散体の製造方法。 By laminating a plurality of plate-like thermally conductive plate materials (111) having good thermal conductivity in the plane direction compared to the plate thickness direction in the plate thickness direction, a laminate is formed,
The laminated body is cut into a plate shape in the laminating direction along one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) to form a plate-like body,
In the plate-like body, a surface formed in the laminating direction by one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is a plate surface (110a) extending in a plate shape,
A method of manufacturing a thermal diffusion body, wherein a direction perpendicular to the plate surface (110a) is a thickness direction. 板厚方向に比べて、平面方向に良好な熱伝導性を有する板状の熱伝導性板材（１１１）を、前記板厚方向に複数積層することで、積層体を形成し、
前記積層体を、前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）に沿って前記積層方向に板状に切断して、１次板状体を形成し、
前記１次板状体において、前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）によって前記積層方向に形成される面を、板状に拡がる板面（１１０ａ）とし、
前記板面（１１０ａ）に対して直交する方向を、厚さ方向とし、
前記１次板状体の４隅を切り落とすことで四角形状に形成して、前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）の方向が、前記切り落としによって形成される四角形状の各辺に対して斜めになるようにした２次板状体を形成し、
前記２次板状体を、複数準備して、
複数の前記２次板状体を、前記板面（１１０ｂ）の拡がる方向に配置すると共に、それぞれの前記板面（１１０ａ）の一部が、発熱体（１２０）を接続するための接続用領域に含まれるようにし、
それぞれの前記２次板状体において、
それぞれの前記２次板状体の前記熱伝導性板材（１１１）の一辺（１１１ｂ）の方向が、
前記接続用領域内の任意の一点（Ａ）と、
それぞれの前記２次板状体の外周部のうち、複数の前記２次板状体によって形成される全体の外周部に含まれる外周部上の任意の点（Ｂ）とを結ぶ仮想線に対して平行となるように配置することを特徴とする熱拡散体の製造方法。 By laminating a plurality of plate-like thermally conductive plate materials (111) having good thermal conductivity in the plane direction compared to the plate thickness direction in the plate thickness direction, a laminate is formed,
The laminated body is cut into a plate shape in the laminating direction along one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) to form a primary plate-like body,
In the primary plate-like body, the surface formed in the laminating direction by one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is a plate surface (110a) extending in a plate shape,
The direction orthogonal to the plate surface (110a) is the thickness direction,
A quadrangular shape is formed by cutting off the four corners of the primary plate-like body, and the direction of one side (111b) of the thermally conductive plate material (111) is relative to each side of the square shape formed by the cutting-off. Forming a secondary plate that is slanted,
Preparing a plurality of the secondary plate-like bodies,
A plurality of the secondary plate-like bodies are arranged in a direction in which the plate surface (110b) expands, and a part of each of the plate surfaces (110a) is a connection region for connecting the heating element (120). To be included in the
In each of the secondary plates,
The direction of one side (111b) of the thermally conductive plate (111) of each of the secondary plate-like bodies is
An arbitrary point (A) in the connection area;
Of the outer peripheral portions of each of the secondary plate-like bodies, with respect to a virtual line connecting any point (B) on the outer peripheral portion included in the entire outer peripheral portion formed by the plurality of secondary plate-like bodies A method of manufacturing a thermal diffusion body, characterized by being arranged so as to be parallel to each other.
JP2010132076A 2010-06-09 2010-06-09 Heat spreader and cooling device for heating element Pending JP2011258755A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010132076A JP2011258755A (en) 2010-06-09 2010-06-09 Heat spreader and cooling device for heating element
US13/068,428 US20110303399A1 (en) 2010-06-09 2011-05-11 Thermal diffuser and cooling apparatus for cooling heat source using the same
DE102011102850A DE102011102850A1 (en) 2010-06-09 2011-05-30 Thermal diffuser and cooling device for cooling a heat source using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010132076A JP2011258755A (en) 2010-06-09 2010-06-09 Heat spreader and cooling device for heating element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011258755A true JP2011258755A (en) 2011-12-22

Family

ID=45095285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010132076A Pending JP2011258755A (en) 2010-06-09 2010-06-09 Heat spreader and cooling device for heating element

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110303399A1 (en)
JP (1) JP2011258755A (en)
DE (1) DE102011102850A1 (en)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013243248A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Denso Corp Semiconductor device
JP2014022479A (en) * 2012-07-16 2014-02-03 Nippon Soken Inc Heat diffusion device
WO2014128868A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 三菱電機株式会社 Cooling apparatus and cooling apparatus-attached power module using same
JP2015220239A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日産自動車株式会社 Power semiconductor module and manufacturing method of the same
WO2016079921A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 株式会社デンソー Semiconductor device and electronic component using same
JP2016149431A (en) * 2015-02-12 2016-08-18 株式会社豊田中央研究所 Semiconductor module
JP2016207799A (en) * 2015-04-21 2016-12-08 昭和電工株式会社 Cooling substrate
JP2017061714A (en) * 2015-09-24 2017-03-30 住友精密工業株式会社 High-thermal conductivity composite material
JP2017130494A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社豊田中央研究所 Heat spreader
JP2017216350A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 日産自動車株式会社 Semiconductor device
JP2018125462A (en) * 2017-02-02 2018-08-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Graphite radiator plate
JP2018195828A (en) * 2014-12-18 2018-12-06 株式会社カネカ Graphite laminate, process for producing graphite laminate, structure for heat transport and rod-shaped heat-transporting object
WO2019065725A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 京セラ株式会社 Substrate for mounting electronic element, and electronic device
JP2019071399A (en) * 2016-11-21 2019-05-09 ローム株式会社 Power module and manufacturing method thereof, graphite plate, and power supply
WO2019159776A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 昭和電工株式会社 Cooling device
JPWO2018117232A1 (en) * 2016-12-22 2019-11-07 京セラ株式会社 Electronic device mounting substrate, electronic device and electronic module
JP2020038887A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 昭和電工株式会社 Cooling device
WO2020116116A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-11 ローム株式会社 Semiconductor device
JP2021516457A (en) * 2018-03-26 2021-07-01 レイセオン カンパニー Monolithic microwave integrated circuit (MMIC) cooling structure
JP2021150358A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 三菱電機株式会社 Implementation structure of power semiconductor module
US11367669B2 (en) 2016-11-21 2022-06-21 Rohm Co., Ltd. Power module and fabrication method of the same, graphite plate, and power supply equipment
JP7302446B2 (en) 2019-11-15 2023-07-04 株式会社レゾナック Heat dissipation device
JP7425130B2 (en) 2018-01-30 2024-01-30 京セラ株式会社 substrate

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9167730B2 (en) * 2012-05-07 2015-10-20 Abb Technology Oy Electronics compartment
US20150096719A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Apparatus for Dissipating Heat
FR3014596B1 (en) * 2013-12-11 2017-04-21 Commissariat Energie Atomique THERMALLY CONDUCTIVE FILM FOR PREFERENTIALLY DISCHARGING HEAT IN ONE OR MORE DIRECTIONS OF ITS PLAN
WO2017104790A1 (en) 2015-12-17 2017-06-22 三菱電機株式会社 Phased array antenna
JP6617265B2 (en) * 2015-12-18 2019-12-11 株式会社サーモグラフィティクス HEAT CONDUCTIVE STRUCTURE, HEAT CONDUCTIVE STRUCTURE MANUFACTURING METHOD, COOLING DEVICE, AND SEMICONDUCTOR MODULE
JP6702286B2 (en) * 2016-12-19 2020-06-03 株式会社デンソー Heat transfer device
KR102443005B1 (en) * 2018-06-07 2022-09-15 에스에이치티 스마트 하이 테크 에이비 Laminated Graphene-Based Thermally Conductive Films and Methods for Manufacturing Films
US20210272868A1 (en) * 2018-06-26 2021-09-02 Kyocera Corporation Electronic element mounting substrate, electronic device, and electronic module
CN112313794A (en) * 2018-06-27 2021-02-02 京瓷株式会社 Substrate for mounting electronic component, electronic device, and electronic module
SE543734C2 (en) * 2019-03-11 2021-07-06 Apr Tech Ab Cooling of electronic components with an electrohydrodynamic flow unit
DE102020207342A1 (en) 2020-06-15 2021-12-16 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Power module

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102927A (en) * 1986-08-27 1988-05-07 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Thermal conductive laminated board consisting of metallic layer and reinforced high-molecular base-material composite material layer and having low thermal expansion coefficient
JPH07109171A (en) * 1993-10-15 1995-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Graphite thermal conductor and cold plate using the same
JPH08191121A (en) * 1994-06-20 1996-07-23 General Electric Co <Ge> Article with thermal conductor of graphite
JP2005347616A (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Fujitsu Ltd Heat spreader, manufacturing method thereof and electronic apparatus
US20060112857A1 (en) * 2004-11-12 2006-06-01 International Business Machines Corporation Self orienting micro plates of thermally conducting material as component in thermal paste or adhesive
JP2006303240A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Fujikura Ltd Heat dissipating sheet, heat dissipating body, manufacturing method for the sheet, and heat transfer method
JP2009043851A (en) * 2007-08-07 2009-02-26 Toshiba Corp Semiconductor package
WO2009032310A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Layered heat spreader and method of making the same
JP2010056130A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Toyota Industries Corp Liquid-cooled-type cooling device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005272164A (en) 2004-03-23 2005-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd High thermal conductive member, method of manufacturing the same and heat radiation system using the same
US8085531B2 (en) * 2009-07-14 2011-12-27 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Anisotropic thermal conduction element and manufacturing method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102927A (en) * 1986-08-27 1988-05-07 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Thermal conductive laminated board consisting of metallic layer and reinforced high-molecular base-material composite material layer and having low thermal expansion coefficient
JPH07109171A (en) * 1993-10-15 1995-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Graphite thermal conductor and cold plate using the same
JPH08191121A (en) * 1994-06-20 1996-07-23 General Electric Co <Ge> Article with thermal conductor of graphite
JP2005347616A (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Fujitsu Ltd Heat spreader, manufacturing method thereof and electronic apparatus
US20060112857A1 (en) * 2004-11-12 2006-06-01 International Business Machines Corporation Self orienting micro plates of thermally conducting material as component in thermal paste or adhesive
JP2006303240A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Fujikura Ltd Heat dissipating sheet, heat dissipating body, manufacturing method for the sheet, and heat transfer method
JP2009043851A (en) * 2007-08-07 2009-02-26 Toshiba Corp Semiconductor package
WO2009032310A1 (en) * 2007-09-07 2009-03-12 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Layered heat spreader and method of making the same
JP2010538493A (en) * 2007-09-07 2010-12-09 スペシャルティ ミネラルズ （ミシガン） インコーポレーテツド Layered heat spreader and manufacturing method thereof
JP2010056130A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Toyota Industries Corp Liquid-cooled-type cooling device

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013243248A (en) * 2012-05-21 2013-12-05 Denso Corp Semiconductor device
JP2014022479A (en) * 2012-07-16 2014-02-03 Nippon Soken Inc Heat diffusion device
US9380733B2 (en) 2013-02-20 2016-06-28 Mitsubishi Electric Corporation Cooling device and power module equipped with cooling device
WO2014128868A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 三菱電機株式会社 Cooling apparatus and cooling apparatus-attached power module using same
KR101605666B1 (en) 2013-02-20 2016-03-22 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Cooling apparatus and cooling apparatus-attached power module using same
JP2015220239A (en) * 2014-05-14 2015-12-07 日産自動車株式会社 Power semiconductor module and manufacturing method of the same
JP2016100401A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 株式会社デンソー Semiconductor device and electronic component using the same
WO2016079921A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 株式会社デンソー Semiconductor device and electronic component using same
JP2018195828A (en) * 2014-12-18 2018-12-06 株式会社カネカ Graphite laminate, process for producing graphite laminate, structure for heat transport and rod-shaped heat-transporting object
JP2016149431A (en) * 2015-02-12 2016-08-18 株式会社豊田中央研究所 Semiconductor module
JP2016207799A (en) * 2015-04-21 2016-12-08 昭和電工株式会社 Cooling substrate
JP2017061714A (en) * 2015-09-24 2017-03-30 住友精密工業株式会社 High-thermal conductivity composite material
JP2017130494A (en) * 2016-01-18 2017-07-27 株式会社豊田中央研究所 Heat spreader
JP2017216350A (en) * 2016-05-31 2017-12-07 日産自動車株式会社 Semiconductor device
JP7025181B2 (en) 2016-11-21 2022-02-24 ローム株式会社 Power modules and their manufacturing methods, graphite plates, and power supplies
JP2019071399A (en) * 2016-11-21 2019-05-09 ローム株式会社 Power module and manufacturing method thereof, graphite plate, and power supply
US11367669B2 (en) 2016-11-21 2022-06-21 Rohm Co., Ltd. Power module and fabrication method of the same, graphite plate, and power supply equipment
JPWO2018117232A1 (en) * 2016-12-22 2019-11-07 京セラ株式会社 Electronic device mounting substrate, electronic device and electronic module
US11114365B2 (en) 2016-12-22 2021-09-07 Kyocera Corporation Electronic element mounting substrate, electronic device, and electronic module
JP2018125462A (en) * 2017-02-02 2018-08-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Graphite radiator plate
WO2019065725A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 京セラ株式会社 Substrate for mounting electronic element, and electronic device
JP7460704B2 (en) 2017-09-28 2024-04-02 京セラ株式会社 Composite substrate and electronic device
JP7425130B2 (en) 2018-01-30 2024-01-30 京セラ株式会社 substrate
WO2019159776A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 昭和電工株式会社 Cooling device
CN111480228A (en) * 2018-02-16 2020-07-31 昭和电工株式会社 Cooling device
JPWO2019159776A1 (en) * 2018-02-16 2021-02-04 昭和電工株式会社 Cooling system
JP7201658B2 (en) 2018-02-16 2023-01-10 昭和電工株式会社 Cooling system
JP2021516457A (en) * 2018-03-26 2021-07-01 レイセオン カンパニー Monolithic microwave integrated circuit (MMIC) cooling structure
JP7105981B2 (en) 2018-03-26 2022-07-25 レイセオン カンパニー Monolithic microwave integrated circuit (MMIC) cooling structure
JP2020038887A (en) * 2018-09-03 2020-03-12 昭和電工株式会社 Cooling device
JP7182403B2 (en) 2018-09-03 2022-12-02 昭和電工株式会社 Cooling system
WO2020116116A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-11 ローム株式会社 Semiconductor device
JP7204779B2 (en) 2018-12-03 2023-01-16 ローム株式会社 semiconductor equipment
JPWO2020116116A1 (en) * 2018-12-03 2021-10-21 ローム株式会社 Semiconductor device
JP7302446B2 (en) 2019-11-15 2023-07-04 株式会社レゾナック Heat dissipation device
JP2021150358A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 三菱電機株式会社 Implementation structure of power semiconductor module

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011102850A1 (en) 2012-01-19
US20110303399A1 (en) 2011-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011258755A (en) Heat spreader and cooling device for heating element
US9287193B2 (en) Semiconductor device
TWM423989U (en) Heat transporting unit, electronic circuit board, and electronic device
JP5954008B2 (en) Heat spreader
US8536439B2 (en) Thermoelectric device
JP5180883B2 (en) Cooling device and electronic equipment
JP5397340B2 (en) Semiconductor cooling device
JP4432892B2 (en) Semiconductor cooling structure
JP6423731B2 (en) Semiconductor module
JP2009105325A (en) Semiconductor cooling device
JP2013157111A (en) Cooling and heating structure of battery pack
JP2010010418A (en) Laminated cooler
JP5621698B2 (en) Heating element module and manufacturing method thereof
US20130277034A1 (en) Heat dissipation device and method for manufacturing the same
JP5904006B2 (en) Semiconductor device
JP2013185774A (en) Vapor chamber
JP2014017412A (en) Thermal diffusion device
JP2012134101A (en) Battery module and battery pack
JP2011091152A (en) Power module
JP2010232545A (en) Semiconductor device
JP5449801B2 (en) Heat transport unit and electronic equipment
JP2014053442A (en) Plate laminated type cooling device
JP6690458B2 (en) Semiconductor device
JP2017204503A (en) Heat transfer structure, insulating laminate, insulated circuit board, and base for power module
JP2004186538A (en) Thermoelectric conversion element and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121016

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130521