WO2008084870A1

WO2008084870A1 - 半導体素子の冷却構造

Info

Publication number: WO2008084870A1
Application number: PCT/JP2008/050461
Authority: WO
Inventors: Tadafumi Yoshida; Hiroshi Osada; Yutaka Yokoi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2008-07-17
Also published as: CN101578701B; JP2008172014A; JP4789813B2; CN101578701A; US8125078B2; US20100090336A1

Abstract

半導体素子の冷却構造は、第１と第２の半導体素子（１１，１２）と、半導体素子（１１，１２）が搭載される搭載面（２Ａ）を有し、内部に半導体素子（１１，１２）の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路（２０）が形成されたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）における搭載面（２Ａ）と反対側に位置する部分に設けられ、冷媒の流れ方向（矢印ＤＲ１方向）と交差する方向に延在し、冷媒流路（２０）の底面（２０Ａ）から該冷媒流路（２０）の内方に向かって突出する突出部（３）とを備える。半導体素子（１１，１２）は、第１の半導体素子（１１）が第２の半導体素子（１２）よりも上流側に位置するように矢印ＤＲ１方向に並んで配置され、第２の半導体素子（１２）用の突出部（３２）は、第１の半導体素子（１１）よりも下流側であって第２の半導体素子（１２）の矢印ＤＲ１方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる。

Description

明細書半導体素子の冷却構造

技術分野

本発明は、半導体素子の冷却構造に関し、特に、冷媒流路を有するヒートシンク上に搭載される半導体素子の冷却構造に関する。背景技術

半導体素子などの発熱体を冷却するための冷却装置が従来から知られている。たとえば、特開 2 0 0 4— 1 0 3 9 3 6号公報（特許文献 1 ) には、半導体素子からの熱を逃がすヒートシンクを備えた半導体装置が記載されている。ここでは、冷媒の流路を構成するカバーの内壁に複数の突起が設けられている。

また、特開平 1 0— 2 0 0 2 7 8号公報（特許文献 2 ) には、冷却風の流通方向に対して波形状に連続して屈曲した形状のフィンを有する冷却装置が記載されている。

また、特開 2 0 0 4— 1 1 9 9 3 9号公報（特許文献 3 ) には、ヒートシンク内にワイヤのループを設けて冷却効率を向上させることが記載されている。

また、特開 2 0 0 1— 3 5 2 0 2 5号公報（特許文献 4 ) には、冷媒の流入口力らの距離によって流路幅を変化させた冷却装置が記載されている。

ヒートシンク内に形成された冷媒流路に冷媒を流すとき、その冷媒流路の下流側に向かうにつれて冷媒流路の壁面上に境界層が発達する。境界層では冷媒の流速が低いため、境界層の発達は、冷却効率の低下に繋がる。

冷却効率を向上させる観点からは、たとえば流路を微細化して伝熱面積を増大させることなどが考えられる。し力しながら、流路を微細化した場合、圧損が増大する。

また、冷媒が沸騰する沸騰冷却時においては、伝熱面上に気泡膜が形成され、この気泡膜により冷媒による冷却が阻害される場合がある。

上記の境界層や気泡膜の発達を妨げるためには、冷媒の流れに乱れを生じさせることが好ましい。しかしながら、上記の特許文献 1 ~ 4には、必ずしも効果的な乱れを生じさせて冷却効率を向上させることが可能な構成は開示されていない。たとえば、特許文献 1では、冷媒流路を構成するケースの内面に突起が形成されているが、この突起は冷媒の流れ方向に沿って延びるものであり、この突起によつて必ずしも十分に乱れの発生を促進して冷却効率を向上させることはできない。発明の開示

本亮明の目的は、冷却効率の高い半導体素子の冷却構造を提供することにある。本発明に係る半導体素子の冷却構造は、 1つの局面では、半導体素子と、半導体素子が搭載される搭載面を有し、内部に半導体素子の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路が形成されたヒートシンクと、ヒートシンクにおける搭載面と反対側に位置する部分に設けられ、冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、冷媒流路の壁面から該冷媒流路の内方に向かって突出する突出部とを備え、突出部は、半導体素子の近傍であって半導体素子の冷媒の流れ方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる。

1つの例として、上記半導体素子の冷却構造は、搭載面上に搭載される第 2の半導体素子をさらに備え、半導体素子および第 2の半導体素子は、第 2の半導体素子が半導体素子よりも上流側に位置するように冷媒の流れ方向に並んで配置され、突出部は、第 2の半導体素子よりも下流側であって半導体素子の冷媒の流れ方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる。

上記構成によれば、冷媒流路の底面から突出する突出部が設けられることにより、半導体素子の近傍において、搭載面側の流速が大きい流速分布を生じさせるとともに、冷媒の流れに乱れを発生させて境界層の成長を抑制することができる。この結果、冷媒による熱伝達効率が向上し、半導体素子の冷却効率が向上する。上記半導体素子の冷却構造は、好ましくは、ヒートシンクにおける突出部と対向する部分に設けられ、冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、冷媒流路の壁面から該冷媒流路の内方に向かって突出し、突出部よりも上流側に位置する第 2 の突出部をさらに備える。

上記構成によれば、冷媒流路の上面と底面とに設けられた一対の突出部により、半導体素子の搭载部に向かう冷媒の流れが形成しやすくなるので、半導体素子の冷却効率がさらに向上する。

なお、上記構成において「冷媒の流れ方向と交差する方向に延在する」とは、冷媒の流れ方向と交差するように連続的に延在する場合と、冷媒の流れ方向と交差するように断続的に延在する場合とを含む。

本発明に係る半導体素子の冷却構造は、他の局面では、半導体素子と、半導体素子が搭載される搭載面を有し、内部に半導体素子の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路が形成されたヒートシンクとを備え、ヒートシンクは、搭載面を含む第 1部材と、該第 1部材と対向するように設けられる第 2部材とを含み、第 1部材は、冷媒流路に沿って形成され冷媒流路の壁面から該冷媒流路の内方に向かって突出する複数のフィンを有し、第 2部材は、フィンの長手方向の一部において、複数のフィンの間に嵌合されるように形成され冷媒流路の壁面から該冷媒流路の内方に向かって突出する突出部を有する。

上記構成によれば、冷媒流路の底面から突出する突出部が設けられることにより、半導体素子の近傍において、搭載面側の流速が大きい流速分布を生じさせるとともに、冷媒の流れに乱れを発生させて境界層の成長を抑制することができる。この結果、冷媒による熱伝達効率が向上し、半導体素子の冷却効率が向上十る。また、フィンと突出部とを嵌合させるように第 1と第 2部材を組合わせることで、ヒートシンクを構成する際の第 1と第 2部材の位置決めが容易になる。

上記半導体素子の冷却構造において、好ましくは、突出部は、冷媒流路を流れる冷媒の流れを半導体素子に向けるような位置に設けられる。

1つの例として、上記半導体素子の冷却構造において、半導体素子は、車両を駆動する回転電機を制御する制御装置に含まれる。

本発明によれば、上述のように、半導体素子の冷却効率を向上させることがでさる。

なお、上述した構成のうちの 2つ以上の構成を適宜組合わせてもよい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造が適用される P cuの主要部の構成を示す回路図である。

図 2は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造を示す断面図である。

図 3は、図 2における III一 III断面図である。

図 4は、図 2，図 3に示される冷却構造の分解斜視図である。

図 5は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造の変形例を示す断面図である。

図 6は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造の他の変形例を示す断面図である。

図 7は、図 2〜図 6に示される冷却構造における突出部の変形例を示す図である。

図 8は、図 2〜図 6に示される冷却構造における突出部の他の変形例を示す図である。

図 9は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造を構成するヒートシンクを示す斜視図である。

図 1 0は、図 9に示されるヒートシンクに半導体素子を搭載した状態の一例を示す上面図である。発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一またほ相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の構成を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

図 1は、本発明の 1つの実施の形態に係る半導体素子の冷却構造が適用される

P C Uの主要部の構成を示す回路図である。なお、図 1に示される P C U 1 0 0 は、「車両を駆動する回転電機の制御装置」である。

図 1を参照して、 PCU 100は、コンバータ 1 10と、インバータ 1 20, 1 30と、制御装置 140と、コンデンサ C l， C 2とを含んで構成される。コンバータ 110は、バッテリおとインバータ 120， 1 30との間に接続され、インバータ 120, 1 30は、それぞれ、モータジェネレータ MG 1， MG 2と接続される。

コンバータ 1 10は、パワートランジスタ Q 1， 02と、ダィォード131， D 2と、リアクトル Lとを含む。パワートランジスタ Q l， Q 2は直列に接続され、制御装置 140からの制御信号をベースに受ける。ダイオード D l， D 2は、それぞれパワートランジスタ Q 1 , Q 2のェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタ Q 1, Q 2のコレクタ一エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトル Lは、バッテリ Bの正極と接続される電源ライン PL 1に一端が接続され、パワートランジスタ Q l， Q 2の接続点に他端が接続される。

このコンバータ 1 10は、リアクトル Lを用いてバッテリ Bから受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電¾§ライン PL 2に供給する。また、コンバータ 1 10は、インバータ 1 20， 130から受ける直流電圧を降圧してバッテリ Bを充電する。

ィンバータ 120， 1 30は、それぞれ、 U相アーム 121 U, 13 1 U、 V 相アーム 12 IV， 13 1 Vおよび W相アーム 1 21 W， 1 31 を含む。相アーム 121U、 V相アーム 121 Vおよび W相アーム 121 Wは、ノード N1 とノード N2との間に並列に接続される。同様に、 U相アーム 1 31U、 V相ァーム 1 31 Vおよび W相アーム 1 3 1 Wは、ノード N 1とノード N 2との間に並列に接続される。

U相アーム 121Uは、直列接続された 2つのパワートランジスタ Q 3, Q4 を含む。同様に、 U相アーム 1 31U、 V相アーム 1 2 IV， 13 IVおよび W 相アーム 121W, 1 31Wは、それぞれ、直列接続された 2つのパワートランジスタ Q 5〜Q 14を含む。また、各パワートランジスタ Q 3〜Q 14のコレクタ一ェミッタ間には、ェミツタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 3 ~ D 14がそれぞれ接続されている。インバータ 120, 130の各相アームの中間点は、それぞれ、モータジエネレータ MG1， MG 2の各相コイルの各相端に接続されている。そして、モータジェネレータ MG 1， MG 2においては、 U， V, W相の 3つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成される。

コンデンサ C 1は、電源ライン P L 1， PL3間に接続され、電源ライン P L 1の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサ C 2は、電源ライン PL 2， P L 3間に接続され、電源ライン P L 2の電圧レベルを平滑化する。

インバータ 120， 130は、制御装置 140からの駆動信号に基づいて、コンデンサ C 2からの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ MG 1， MG 2を駆動する。

制御装置 140は、モータトルク指令 #：、モータジェネレータ MG 1， MG 2 の各相電流値、およびインバータ 1 20, 130の入力電圧に基づいてモータジエネレータ MG1, MG 2の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタ Q 3〜Q 1 4をオンノオフする P WM (Pulse Width Modulation) 信号を生成してインバータ 1 20， 130へ出力する。

また、制御装置 140は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ 120， 130の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタ Ql, Q 2のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタ Q 1 , Q 2をオン Zオフする PWM信号を生成してコンバータ 1 10へ出力する。

さらに、制御装置 140は、モータジェネレータ MG 1， MG 2によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ Bを充電するため、コンバータ 1 10およびインバータ 120， 130におけるパワートランジスタ Q 1〜Q 14 のスィツチング動作を制御する。

P CU 100の動作時において、コンバータ 1 10およぴィンバータ 1 20， 1 30を構成するパワートランジスタ Q 1〜Q 14およびダイォード D 1〜D 1 4は発熱する。したがって、これらの半導体素子の冷却を促進するための冷却構造を設ける必要がある。

図 2は、本実施の形態に係る半導体素子の冷却構造を示す断面図であり、図 3 は、図 2における III— III 断面図である。また、図 4は図 2 , 図 3に示される冷却構造の分解斜視図である。図 2〜図 4を参照して、本実施の形態に係る半導体素子の冷却構造は、半導体素子 1と、半導体素子 1が搭載されるヒートシンク 2とを含んで構成される。

半導体素子 1は、たとえば図 1におけるパワートランジスタ Q 1〜Q 1 4およびダイォード D 1〜D 1 4である。図 2の例では、半導体素子 1として、複数の半導体素子 1 1， 1 2が示される。半導体素子 1 ( 1 1， 1 2 ) は、搭載構造 1 Aを介してヒートシンク 2上に搭載される。ヒートシンク 2は、たとえば銅ゃァルミニゥムなどの熱伝達率の比較的高い金属により構成される。また、ヒートシンク 2は、第 1部材 2 1と第 2部材 2 2とを含んで構成される。第 1と第 2部材 2 1， 2 2の間には、冷媒流路 2 0が形成されている。冷媒流路 2 0内に冷媒が流されることにより、半導体素子 1の冷却が行なわれる。

図 3，図 4に示すように、第 1部材 2 1は、第 2部材 2 2に向かって突出する複数のフィン 4を有する。フィン 4は、冷媒流路 2 0の延在方向、すなわち、冷媒が流れる方向（矢印 D R 1方向）に沿って延在している。また、第 2部材 2 2 は、第 1部材 2 1に向かって突出する複数の突出部 3を有する。複数の突出部 3 とフィン 4とは、図 3に示すように、互いに嚙み合うように設けられている。また、フィン 4は、冷媒流路 2 0の高さを規定している。なお、ヒートシンク 2を形成する際は、図 4に示すように、突出部 3とフィン 4とを嵌合させるように第 1と第 2部材 2 1， 2 2が矢印 j3方向に沿って組合わされる。以上のようにして、ヒートシンク 2内に、フィン 4により仕切られたチヤネノレ型の冷媒流路 2 0が構成されている。

冷媒流路 2 0に冷媒を流して半導体素子 1の冷却を行なう際、冷媒流路 2 0の壁面近傍では、境界層が発達し、冷媒の流速が小さくなりやすい傾向にある。また、冷媒が沸騰する沸騰冷却時には、半導体素子 1の搭載部の下部に位置する冷媒流路 2 0の上面 2 0 B上には、気泡膜が形成される。冷媒流路 2 0の上面 2 0 B側において冷媒の流速が低下したり気泡膜が形成されることにより、半導体素子 1の冷却効率が低下しやすくなる。 ·

本願発明者らは、冷媒の流れ方向（矢印 D R 1方向）と交差する方向に延在し、冷媒流路 2 0の底面 2 O Aから冷媒流路 2 0の内方に向けて突出する突出部 3 ( 3 1 , 3 2 ) を形成することで、半導体素子 1の冷却効率を向上させることを考案した。再び図 2を参照して、突出部 3は、矢印 D R 1方向に並ぶ突出部 3 1 ,

3 2を含む。突出部 3 1， 3 2は、それぞれ、冷媒流路 2 0における半導体素子 1 1 , 1 2の近傍に位置する部分に形成される。突出部 3 1 , 3 2は、冷媒の流れ方向と交差する方向 (矢印 D R 2方向) に沿って断続的に延びる（フィン 4により分断される）ように形成されている。図 2の例では、半導体素子 1 1， 1 2 の上流側に、それぞれ突出部 3 1 , 3 2が形成されている。なお、図 2中の矢印ひは、局所的な冷媒の流れを示す。

上記のような突出部 3を設けることにより、半導体素子 1の搭載位置において、冷媒の流れを偏向させ、乱れを発生させるとともに、半導体素子 1の搭載面側の冷媒の流速を増大させて、境界層の発達を抑制することができる。以上の結果として、半導体素子 1の冷却効率が向上する。

なお、突出部 3が設けられる位置は、適宜変更可能であるが、典型的には、各半導体素子 1の上流側に位置するように設けられる。たとえば、図 2の例では、半導体素子 1 2の上流側に設けられる突出部 3 2は、半導体素子 1 1 , 1 2の間 (換言すると、半導体素子 1 1の下流側であって半導体素子 1 2の上流側）に設けられている。なお、突出部 3は、半導体素子 1とオーバーラップするように設けられてもよい。たとえば、図 2に示される突出部 3 2は、半導体素子 1 2の直下に設けられてもよい。このような場合であっても、突出部 3 2が半導体素子 1

2の（矢印 D R 1方向の）中心よりも上流側に設けられている場合には、上記と同様の効果が期待できる。

また、上記の位置に突出部 3が設けられることで、冷媒流路 2 0を流れる冷媒の流れは半導体素子 1に向けられる。半導体素子 1に向けられた冷媒の流れが半導体素子 1の直下に位置する冷媒流路 2 0の上面 2 0 Bに衝突することにより、上述した気泡膜が破壊される。以上の結果として、半導体素子 1の冷却効率がさらに向上する。

図 5は、図 2〜図 4に示される冷却構造の変形例を示す断面図である。図 5を参照して、本変形例においては、第 2部材 2 2から上方に向けて突出する突出部 3 Aが設けられるとともに、第 1部材 2 1から下方に向けて突出する突出部 2 B が設けられている。換言すると、図 5の例では、冷媒流路 2 0の底面 2 O Aから冷媒流路 2 0の内方に向けて突出する突出部 3 Aと、冷媒流路 2 0の上面 2 0 B から冷媒流路 2 0の内方に向けて突出する突出部 3 Bとが設けられている。なお、図 5の例においても、突出部 3 A, 3 Bは，冷媒の流れ方向と交差する方向に延びるように設けられている。また、図 5中の矢印 αは、局所的な冷媒の流れを示す。

上記のような一対の突出部 3 Α, 3 Βを設けることにより、ヒートシンク 2における半導体素子 1の直下に位置する部分（たとえば図 5中の Α部）に向かう冷媒の流れが、より誘導されやすくなる。したがって、半導体素子 1の冷却効率のさらなる向上が期待できる。

図 2〜図 5の例では、第 1と第 2部材 2 1， 2 2により冷媒流路 2 0を構成する場合について説明したが、ヒートシンク 2は、たとえば、図 6に示すように、 1つの部材によりその内部に中空状流路を形成するものであってもよい。なお、図 6の例では、 1本の扁平管の下面（半導体素子 1の搭載面に対向する面）に凹み 5 Aを設け、上面（半導体素子 1の搭載面）に凹み 5 Bを設けることにより、冷媒流路 2 0の底面 2 O Aおよび上面 2 0 Bから突出する突出部を形成している。なお、図 6の例でも、突出部を形成するための凹み 5 A， 5 Bは、冷媒の流れ方向（矢印 D R 1方向）に交差する方向に延びるように形成されている。また、図 6中の矢印 αは、局所的な冷媒の流れを示す。

図 6に示される構成によっても、図 2〜図 5と同様に、半導体素子 1の冷却効率を向上させることができる。また、半導体素子 1の発熱により、扁平管に生じる応力が増大する場合があるが、上記の凹み 5 Α, 5 Βを設けることにより、この応力増大を緩和する効果も得ることができる。

なお、突出部の形状は、図 2〜図 6において説明した形態に限定されず、たとえば、図 7 , 図 8に示すような三角形の形状を採用することも可能である。

図 9は、上述した冷却構造を構成するヒートシンクを示す斜視図である。また、図 1 0は、図 9に示すヒートシンクに半導体素子を搭載した状態の一例を示す上面図である。図 9，図 1 0を参照して、ヒートシンク 2は、半導体素子 1が搭载される搭载面 2 Aを有する。図 1 0に示すように、コンバータ 1 1 0およびインバータ 1 2 0 , 1 3 0に含まれる半導体素子 1 (パワートランジスタ Q 1〜Q 1 4およびダイオード D 1〜D 1 4 ) が搭載面 2 A上に搭載される。ヒートシンク 2は、入口部 6および出口部 7を有する。ラジェータ（図示せず）において冷却された冷媒は、入口部 6からヒートシンク 2内に流入し、ヒートシンク 2内に形成された冷媒流路 2 0を流れる。冷媒流路 2 0を流れた冷媒は、出口部 7から流出し、ラジェータに導かれ、再び冷却される。このようにして、半導体素子 1の冷却が促進される。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る半導体素子の冷却構造は、半導体素子 1 2および「第 2の半導体素子」としての半導体素子 1 1を含む半導体素子 1と、半導体素子 1が搭載される搭載面 2 Aを有し、内部に半導体素子 1の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路 2 0が形成されたヒートシンク 2と、ヒートシンク 2における搭載面 2 Aと反対側に位置する部分に設けられ、冷媒の流れ方向（矢印 D R 1方向）と交差する方向（矢印 D R 2方向）に延在し、冷媒流路 2 0の底面 2 O Aから該冷媒流路 2 0の内方に向かって突出する突出部 3とを備える。図 2〜図 4の例では、半導体素子 1 1， 1 2は、半導体素子 1 1が半導体素子 1 2よりも上流側に位置するように矢印 D R 1方向に並んで配置され、半導体素子 1 2用の突出部 3 2は、半導体素子 1 1よりも下流側であって半導体素子 1 2の矢印 D R 1方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる。

また、図 2〜図 4の例では、ヒートシンク 2は、搭载面 2 Aを含む第 1部材 2 1と、第 1部材 2 1と対向するように設けられる第 2部材 2 2とを含む。ここで、第 1部材 2 1は、冷媒流路 2 0に沿って形成され冷媒流路 2 0の上面 2 0 Bから冷媒流路 2 0の内方に向かって突出する複数のフィン 4を有する。また、第 2部材 2 2は、フィン 4の長手方向の一部において、複数のフィン 4の間に嵌合されるように形成され冷媒流路 2 0の底面 2 O Aから冷媒流路 2 0の内方に向かって突出する突出部 3を有する。

また、図 5の例では、冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、冷媒流路 2 0 の底面 2 O Aから冷媒流路 2 0の内方に向かって突出する突出部 3 Aと、冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、冷媒流路 2 0の上面 2 0 Bから冷媒流路 2 0 の内方に向かって突出し、突出部 3 Aよりも上流側に位置する「第 2の突出部」としての突出部 3 Bとが設けられている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすベての変更が含まれることが意図される。産業上の利用可能性

本発明は、たとえば、冷媒流路を有するヒートシンク上に搭載される半導体素子の冷却構造などに適用可能である。

Claims

請求の範囲

1. 半導体素子（1 2) と、

前記半導体素子（1 2) が搭載される搭載面（2A) を有し、内部に前記半導体素子（12) の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路（20) が形成されたヒートシンク（2) と、

前記ヒートシンク（2) における前記搭載面（2A) と反対側に位置する部分に設けられ、前記冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、前記冷媒流路（2 0) の壁面から該冷媒流路（20) の内方に向かって突出する突出部（3， 3 A, 5 A) とを備え、

前記突出部（3， 3A， 5A) は、前記半導体素子（12) の近傍であって前記半導体素子（12) の前記冷媒の流れ方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる、半導体素子の冷却構造。

2. 前記搭载面（2A) 上に搭載される第 2の半導体素子（1 1) をさらに備え、

前記半導体素子（12) および前記第 2の半導体素子（1 1) は、前記第 2の半導体素子（1 1) が前記半導体素子（_{1 2}) よりも上流側に位置するように前記冷媒の流れ方向に並んで配置され、

前記突出部（3, 3 A, 5A) は、前記第 2の半導体素子（1 1) よりも下流側であって前記半導体素子（12) の前記冷媒の流れ方向における中心よりも上流側に位置するように設けられる、請求の範囲第 1項に記載の半導体素子の冷却構造。

3. 前記ヒートシンク（2) における前記突出部（3， 3 A, 5 A) と対向する部分に設けられ、前記冷媒の流れ方向と交差する方向に延在し、前記冷媒流路 (20) の壁面から該冷媒流路（20) の内方に向かって突出し、前記突出部

(3, 3 A, 5 A) よりも上流側に位置する第 2の突出部（3 B， 5B) をさらに備えた、請求の範囲第 1項に記載の半導体素子の冷却構造。

4. 前記半導体素子（12) は、車両を駆動する回転電機 (MG 1, MG2) を制御する制御装置（100) に含まれる、請求の範囲第 1項に記載の半導体素子の冷却構造。

5. 半導体素子（1) と、

前記半導体素子（1) が搭載される搭載面（2A) を有し、内部に前記半導体素子（1) の冷却用の冷媒が流れる冷媒流路が形成されたヒートシンク（2) とを備え、

前記ヒートシンク（2) は、前記搭載面（2A) を含む第 1部材（21) と、該第 1部材（21) と対向するように設けられる第 2部材（22) とを含み、前記第 1部材（21) は、前記冷媒流路（20) に沿って形成され前記冷媒流路（20) の壁面から該冷媒流路（20) の内方に向かって突出する複数のフィン（4) を有し、

前記第 2部材（22) は、前記フィン（4) の長手方向の一部において、複数の前記フィン（4) の間に嵌合されるように形成され前記冷媒流路（20) の壁面から該冷媒流路（20) の内方に向かって突出する突出部（3) を有する、半導体素子の冷却構造。

6. 前記突出部（3) は、前記冷媒流路（20) を流れる冷媒の流れを前記半導体素子（1) に向けるような位置に設けられる、請求の範囲第 5項に記載の半導体素子の冷却構造。

7. 前記半導体素子（1) は、車両を駆動する回転電機（MG 1, MG2) を制御する制御装置（100) に含まれる、請求の範囲第 5項に記載の半導体素子の冷却構造。