(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体モジュール（１０）と、
前記半導体モジュールが搭載された流体冷却ブロック（２０，２０ａ〜２０ｃ）と、
前記半導体モジュールから前記流体冷却ブロックに熱を伝達する熱伝達部材（３０，３０ａ〜３０ｉ）と、を備えるものであり、
前記流体冷却ブロックは、内部に流体が流れているものであり、前記半導体モジュールに対向する位置に設けられた冷却部（２６）と、前記冷却部に流体を送る流入路（２１）と、前記冷却部から流体が流れ出る流出路（２２）とを備え、
前記熱伝達部材は、前記半導体モジュールにおける流体冷却ブロックへの実装面の反対面に取り付けられた前記吸熱部（３１，３１ａ〜３１ｉ）と、前記流体冷却ブロックに取り付けられた放熱部（３２，３２ａ〜３２ｉ）と、前記吸熱部と前記放熱部とを繋ぐ伝達部（３３，３３ａ〜３３ｉ）と、を備え、
前記放熱部（３２，３２ａ〜３２ｉ）は、前記流体冷却ブロックにおける前記冷却部に対する上流側を囲う部位のみに取り付けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記伝達部は、金属からなる管状部材の内部に作動液が封入されたヒートパイプ（３３，３３ａ〜３３ｉ）であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体モジュールと前記放熱部（３２ａ，３２ｄ〜３２ｉ）は、前記流体冷却ブロックにおける同一面に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱部（３２，３２ｃ，３２ｆ，３２ｈ）は、前記流体冷却ブロック（２０ａ）の前記半導体モジュールが搭載された面に隣接する面に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記放熱部（３２ｂ，３２ｈ）は、前記流体冷却ブロックにおける前記半導体モジュールが搭載された面の反対面に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記流体冷却ブロックには、複数の前記半導体モジュールが搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記流体冷却ブロックの一面（２４）、及び裏面（２８）の夫々には、複数の前記半導体モジュールが搭載されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記放熱部（３２ｇ）は、複数の前記半導体モジュールに対して一つ設けられていることを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記流体冷却ブロック（２０ａ）には、前記半導体モジュールが一つだけ搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記放熱部（３２ｈ）は、前記冷却部に対する上流側であり、且つ、前記流体冷却ブロックの最上流に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記流体冷却ブロック（２０ｂ）は、前記流入路（２１）を前記冷却部（２６）側と側面（２５）側とに区画する仕切部（２３ｂ）を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記流体冷却ブロック（２０ｃ）は、内部流路形状がＵ字型を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
一つの前記半導体モジュールに対して、複数の前記伝達部が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記吸熱部（３１ｅ）は、前記伝達部（３３ｅ）と一体物であることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
一つの前記半導体モジュールに対して、複数の前記吸熱部（３１ｄ）が取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体冷却ブロックに半導体モジュールが搭載された半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体冷却ブロックに半導体モジュールが搭載された半導体装置の一例として、特許文献１に開示されたパワー半導体装置がある。
【０００３】
このパワー半導体装置は、パワー半導体素子（半導体素子）が樹脂封止されたパワー半導体モジュール（半導体モジュール）と、半導体モジュールが載置された冷媒回路ブロック（流体冷却ブロック）と、半導体モジュールと流体冷却ブロックとを挟んで対向配置された第１プレートと第２プレートと、第１プレートと第２プレートとの双方に接続されたヒートパイプとを含む。第１プレートは、半導体モジュールに接している。また、第２プレートは、流体冷却ブロックに接している。これによって、半導体モジュールが発生した熱は、ヒートパイプを介して流体冷却ブロックに伝達される。
【０００４】
また、実施の形態２においては、流体冷却ブロックの内部に冷却水が流れている。この流体冷却ブロックでは、冷却水が、しきり部により形成された第１の空間に導入される。そして、この冷却水は、更に、しきり部により形成された第２の空間を経て第３の空間に入り、外部に排出される。なお、この第２の空間では、半導体モジュールの裏面を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４０３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記パワー半導体装置の流体冷却ブロックは、半導体モジュールを冷却する第２の空間（冷却部）と、第２の空間に流体を送る第１の空間（流入路）と、第２の空間から流体が流れ出る第３の空間（流出路）とを備えている。そして、第２プレートは、冷媒回路ブロックにおける流入路に対向する部位、及び流出路に対向する部位に接している。つまり、第２プレートは、冷媒回路ブロックにおける冷却部の上流側のみならず、冷却部の下流側にも接している。この冷却部の下流側には、半導体モジュールの裏面から発せられた熱によって暖められた流体が流れている。パワー半導体装置は、半導体モジュールの裏面から発せられた熱は効率的に放熱できるものの、半導体モジュールの表面から発せられた熱は効率的に放熱することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、半導体モジュールの両面から発せられた熱を効率的に放熱することができる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１に記載の半導体装置は、
半導体モジュールと、
半導体モジュールが搭載された流体冷却ブロックと、
半導体モジュールから流体冷却ブロックに熱を伝達する熱伝達部材と、を備えるものであり、
流体冷却ブロックは、内部に流体が流れているものであり、半導体モジュールに対向する位置に設けられた冷却部と、冷却部に流体を送る流入路と、冷却部から流体が流れ出る流出路とを備え、
熱伝達部材は、半導体モジュールにおける流体冷却ブロックへの実装面の反対面に取り付けられた吸熱部と、流体冷却ブロックに取り付けられた放熱部と、吸熱部と放熱部とを繋ぐ伝達部と、を備え、
放熱部は、流体冷却ブロックにおける冷却部に対する上流側を囲う部位のみに設けられることを特徴とする。
【０００９】
このように、半導体装置は、半導体モジュールが流体冷却ブロックに搭載されている。よって、半導体モジュールの裏面（実装面）から発せられた熱は、流体冷却ブロックの内部を流れている流体に伝達される。これによって、半導体モジュールの裏面（実装面）から発せられた熱を効率的に放熱することができる。
【００１０】
さらに、半導体モジュールの表面（反対面）には、吸熱部が取り付けられている。この吸熱部は、伝達部によって放熱部と繋がっている。そして、この放熱部は、流体冷却ブロックの冷却部に対する上流側を囲う部位のみに取り付けられている。これによって、半導体モジュールの表面から発せられた熱は、熱伝達部材（吸熱部、伝達部、放熱部）を介して、半導体モジュールの裏面から発せられた熱で暖められる前の流体に伝達される。よって、半導体モジュールの表面から発せられた熱に関しても、効率的に放熱することができる。
【００１１】
また、請求項２に示すように、伝達部は、金属からなる管状部材の内部に作動液が封入されたヒートパイプとしてもよい。
【００１２】
このようにすることによって、単なる金属体を用いるよりも、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に流体冷却ブロックに伝達することができるので好ましい。
【００１３】
また、請求項３に示すように、半導体モジュールと放熱部は、流体冷却ブロックにおける同一面に取り付けられていてもよい。
【００１４】
このようにすることによって、流体冷却ブロックに対して、半導体モジュールと放熱部とを取り付けやすくすることができる。また、伝達部の形状を直線形状とすることができる。つまり、伝達部を屈曲させたりする必要がない。
【００１５】
しかしながら、請求項４に示すように、放熱部は、流体冷却ブロックの半導体モジュールが搭載された面に隣接する面に取り付けられていてもよい。例えば、半導体モジュールが流体冷却ブロックの上面に搭載されていた場合、放熱部は、流体冷却ブロックの側面に取り付けられる。
【００１６】
また、請求項３と請求項４とを組み合わせて実施することもできる。つまり、放熱部は、流体冷却ブロックにおける半導体モジュールが取り付けられた面、及び流体冷却ブロックの側面に取り付けられていてもよい。このようにすることによって、流体冷却ブロックの一つの面だけに放熱部を取り付ける場合よりも、放熱面積を広くすることができるので、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【００１７】
また、請求項５に示すように、放熱部は、流体冷却ブロックにおける半導体モジュールが搭載されている面の反対面に取り付けられていてもよい。
【００１８】
また、請求項３〜５を適宜組み合わせて実施することもできる。このようにすることによって、流体冷却ブロックの一つの面だけに放熱部を取り付ける場合よりも、放熱面積を広くすることができるので、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【００１９】
また、請求項６に示すように、流体冷却ブロックには、複数の半導体モジュールが搭載されていてもよい。
【００２０】
このようにすることによって、一つの流体冷却ブロックで、複数の半導体モジュールを冷却できるので好ましい。
【００２１】
また、請求項７に示すように、流体冷却ブロックの一面、及び裏面（一面の反対面）の夫々に、複数の半導体モジュールが搭載されていてもよい。
【００２２】
このようにすることによって、流体冷却ブロックの一面のみに、複数の半導体モジュールを搭載する場合よりも、多くの半導体モジュールを冷却することができるので好ましい。
【００２３】
また、請求項８に示すように、放熱部は、複数の半導体モジュールに対して一つ設けられていてもよい。
【００２４】
このようにすることによって、放熱部内の熱分布を均等化することができる。これによって、放熱効率の向上が期待できる。
【００２５】
また、請求項９に示すように、流体冷却ブロックには、半導体モジュールが一つだけ搭載されていてもよい。
【００２６】
また、請求項１０に示すように、放熱部は、冷却部に対する上流側であり、且つ、流体冷却ブロックの最上流に取り付けられていてもよい。
【００２７】
流体冷却ブロックの最上流は、流体の温度が最も低いものである。よって、請求項１９のようにすることによって、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【００２８】
また、請求項１１に示すように、流体冷却ブロックは、流入路を冷却部側と側面側とに区画する仕切部を備えるものであってもよい。
【００２９】
このようにすることによって、側面と仕切部との間を流れる流体（つまり、上流側に流れる流体）が、冷却部に存在する流体と混ざることを抑制することができる。よって、上流側に流れる流体が、冷却部に存在する流体（半導体モジュールからの熱が伝達されて暖められた流体）と混ざることによって、冷却効果が低下することを抑制することができる。
【００３０】
また、請求項１２に示すように、流体冷却ブロックは、内部流路形状がＵ字型を有するものであってもよい。
【００３１】
このようにすることによって、半導体モジュールの放熱に関係ないところに流体が流れることを抑制することができる。よって、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【００３２】
また、請求項１３に示すように、一つの半導体モジュールに対して、複数の伝達部が取り付けられるようにしてもよい。
【００３３】
このようにすることによって、半導体モジュールで発せられた熱を効率的に放熱することができる。
【００３４】
また、請求項１４に示すように、吸熱部は、伝達部と一体物としてもよい。このようにすることによって、熱伝達部材の熱抵抗を低減させることができる。
【００３５】
また、請求項１５に示すように、一つの半導体モジュールに対して、複数の吸熱部が取り付けられるようにしてもよい。
【００３６】
半導体モジュールは、内部の素子の位置によって発熱する部位が異なる。よって、請求項１５に示すようにすることによって、必要な箇所にのみ吸熱部を設けることができる。これによって、吸熱部の大きさを小さくすることができる。また、吸熱部の大きさを小さくできるので、吸熱部のコスト低減も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】半導体装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】半導体モジュールと熱伝達部材の概略構成を示す分解図である。
【図５】流体冷却ブロックの概略構成を示す断面図である。
【図６】変形例１における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図７】変形例２における半導体装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】変形例２における半導体装置の概略構成を示す正面図である。
【図９】変形例２における半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【図１０】変形例３における半導体モジュールと熱伝達部材の概略構成を示す分解図である。
【図１１】変形例４における流体冷却ブロックの概略構成を示す断面図である。
【図１２】変形例５における流体冷却ブロックの概略構成を示す断面図である。
【図１３】変形例６における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】変形例７における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１５】変形例８における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１６】変形例９における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１７】変形例１０における半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１８】変形例１１における半導体装置の概略構成を示す平面図である。
【図１９】変形例１１における半導体装置の概略構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３９】
図１，図２，図３に示す半導体装置は、主に、半導体モジュール１０と、半導体モジュール１０が搭載された流体冷却ブロック２０と、半導体モジュール１０から流体冷却ブロック２０に熱を伝達する熱伝達部材３０を備えるものである。
【００４０】
まず、半導体モジュール１０に関して説明する。半導体モジュール１０は、周知の両面放熱構造の半導体モジュールである。本実施形態の半導体装置では、図１などに示すように、半導体モジュール１０が三つ設けられている。また、半導体装置に設けられた三つの半導体モジュール１０は、全て同じものである。なお、半導体モジュール１０は、周知技術であるあるため、ここでは簡単に説明する。必要であれば、特開２００５−１９１０７１号公報などを参照されたい。
【００４１】
図４などに示すように、各半導体モジュール１０は、両面に電極を備えた二つの半導体素子（図示省略）、大電流用端子１２、小電流用端子１３、モールド樹脂１４などを備えて構成されている。つまり、各半導体モジュール１０は、二つの半導体素子、大電流用端子１２の一部、小電流用端子１３の一部がモールド樹脂１４で封止されてなるものである。例えば車両のインバータ回路に組み入れられ、負荷（例えばモータ等）をＰＷＭ制御するための装置として適用される。換言すると、半導体モジュール１０は、所謂パワーカードをなすものである。
【００４２】
半導体素子は、両面に電極（表面電極と裏面電極）を備えるものであり、ＩＧＢＴやＲＣ−ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子を採用することができる。言い換えると、半導体素子はパワー半導体素子である。よって、半導体モジュール１０は、パワー半導体モジュールとも言い換えることもできる。
【００４３】
この半導体素子の両面電極には、夫々金属体が電気的及び機械的に接続されている。半導体素子の両面電極と金属体とは、例えば半田などの導電性接続部材を介して接続されている。つまり、各半導体素子は、二つの金属体によって挟み込まれている。例えば、一方の金属体は、半導体素子のエミッタ電極に電気的及び機械的に接続されており、他方の金属体は、半導体素子のコレクタ電極に電気的及び機械的に接続されている。
【００４４】
この金属体は、半導体素子から発せられた熱を放熱するための放熱部としての機能を有するとともに、半導体装置と外部装置とを電気的に接続するための外部接続端子としての機能を有する。この金属体は、一部がモールド樹脂１４の外部に露出している。大電流用端子１２は、金属体の露出した部位の一部であり、外部接続端子として機能する部位である。また、金属体は、半導体素子との対向面の裏面がモールド樹脂１４の外部に露出している。この金属体の裏面が、図１などにおいて符号１１に示す部位である。この符号１１は、半導体素子から発せられた熱を放熱するための放熱部として機能する部位である放熱面である。よって、放熱面１１は、大電流用端子１２の一つと電気的に接続されている。
【００４５】
なお、図１や図４などにおいては、半導体モジュール１０の一方の面（表面）しか図示していない。つまり、半導体素子の一方の電極（表面電極）に電気的及び機械的に接続されている金属体（放熱面１１）のみを図示している。しかしながら、半導体モジュール１０の他方の面（裏面）に関しても、金属体の一部である放熱面がモールド樹脂１４から露出している。つまり、半導体素子の他方の電極（裏面電極）に電気的及び機械的に接続されている金属体（放熱面）の一部が放熱面として、モールド樹脂１４から露出している。
【００４６】
また、金属体は、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｏ、又は、これら金属の少なくとも１種類を含む合金のいずれかの金属材料からなるものである。ただし、これらの金属材料以外であっても、熱伝導性及び電気伝導性に優れたものであれば採用することができる。
【００４７】
また、半導体素子は、ボンディングワイヤなどを介して小電流用端子１３（信号用端子）と電気的に接続されている。小電流用端子１３は、半導体素子の制御用信号が流れる端子であり、大電流用端子１２に比べて、十分小さい電流が流れるものである。小電流用端子１３は、一つの半導体素子に対して、数本設けられている。しかしながら、図面を簡略化するために、数本の小電流用端子を纏めて小電流用端子１３として図示している。
【００４８】
次に、流体冷却ブロック２０に関して説明する。図５に示すように、流体冷却ブロック２０は、内部に流体が流れており、半導体モジュール１０に対向する位置に設けられた冷却部２６と、冷却部２６に流体を送る流入路２１と、冷却部２６から流体が流れ出る流出路２２とを備えて構成されている。よって、流入路２１に供給された流体は、冷却部２６を通って流出路２２に流れ、流出路２２から流体冷却ブロック２０の外部に排出されることになる。従って、この流入路２１は、冷却部２６の上流に相当する領域である。なお、図１、図２、図５に図示している太矢印は、流体の流れる方向を示すものである。また、後ほど登場する図面に図示される太矢印も、流体の流れる方向を示すものである。
【００４９】
また、この流体冷却ブロック２０は、熱伝導性を確保すべく、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、又は、これら金属の少なくとも１種類を含む合金のいずれかの金属材料からなるものである。なお、流体としては、例えば、冷却水、冷却油、空気などを採用することができる。
【００５０】
また、図１などに示すように、流体冷却ブロック２０は、例えば、外形が直方体形状をなすものである。よって、流体冷却ブロック２０は、四つの側面（一つは符号２５で示す面）、上面２４、裏面２８、及びこれらの面で囲まれ流体が流れる空間（流体流路）を有する。さらに、側面の一つに、流体の入口と、流体の出口が設けられている。また、流入路２１と流出路２２との間には、流体を分岐させるための仕切部２３が設けられている。ただし、本発明は、この仕切部２３が設けられていない流体冷却ブロックであっても採用することができる。
【００５１】
本実施形態の冷却部２６は、図１などに示すように、三つの半導体モジュール１０に対向する領域に設けられている。冷却部２６は、流入路２１と流出路２２との間に設けられた流体が流れる領域であり、半導体モジュール１０の裏面から発せられた熱が流体に伝達される領域である。言い換えると、冷却部２６は、半導体モジュール１０の裏面から発せられた熱を流体が吸収する領域である。
【００５２】
流体冷却ブロック２０に半導体モジュール１０が搭載された状態で、半導体モジュール１０が発熱した場合、半導体モジュール１０によって発せられた熱の一部（裏面から発せられた熱）は、冷却部２６を流れる流体に伝達（吸収）される。つまり、流入路２１に供給された流体は、冷却部２６で半導体モジュール１０によって暖められ、流出路２２から流体冷却ブロック２０の外部に排出されることになる。このようにして、半導体モジュール１０の裏面側は、冷却部２６を流れる流体によって冷却される。よって、冷却部２６は、半導体モジュール１０の裏面を冷却する領域であると言い換えることができる。なお、半導体モジュール１０は、自身が発した熱を、自身の裏面から冷却部２６に放熱すると言い換えることもできる。
【００５３】
なお、図１、図２などにおける符号２７は、流体冷却ブロック２０の壁面の一部であり、冷却部２６に対する上流側を囲う部位（上流側の周辺部位）を示す（上流部）。言い換えると、上流部２７は、流体冷却ブロック２０の壁面の一部であり、内部を半導体モジュール１０によって暖められていない流体が流れている部位である。また、流体冷却ブロック２０の内部における上流部２７に対向する領域には、半導体モジュール１０によって暖められていない流体が流れているとも言い換えることができる。さらに、上流部２７は、流体冷却ブロック２０の壁面の一部であり、半導体モジュール１０によって暖められていない流体が接する部位と言い換えることもできる。よって、この上流部２７には、後ほど説明する放熱部３２が取り付けられる。
【００５４】
次に、熱伝達部材３０に関して説明する。半導体モジュール１０における流体冷却ブロック２０への実装面の反対面に取り付けられた吸熱部３１と、流体冷却ブロック２０の冷却部２６に対する上流側を囲う部位（上流側の周辺部位、ここでは側面２５）のみに取り付けられた放熱部３２と、吸熱部３１と放熱部３２とを繋ぐ伝達部３３とを備えて構成されている。
【００５５】
吸熱部３１及び放熱部３２は、例えば、直方体形状の板部材（プレート）である。吸熱部３１の一例としては、半導体モジュール１０に取り付けられる面の面積が、一つの半導体モジュール１０の一面（実装面の反対面）の面積と略同じである板部材を採用することができる。一方、放熱部３２の一例としては、流体冷却ブロック２０に取り付けられる面の面積が、流体冷却ブロック２０の側面２５の面積よりも狭い（小さい）板部材を採用することができる。なお、吸熱部３１及び放熱部３２の厚みに関しては、特に限定されるものではない。また、放熱部３２は、流体冷却ブロック２０の側面２５に取り付けられている。この流体冷却ブロック２０の側面２５は、図１などに示すように上流部２７の一部である。なお、放熱部３２は、流体冷却ブロック２０の上流部２７に取り付けられるものであれば採用することができる。
【００５６】
なお、この吸熱部３１及び放熱部３２は、熱伝導性を確保すべく、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｏ、又は、これら金属の少なくとも１種類を含む合金のいずれかの金属材料からなるものである。
【００５７】
また、ヒートパイプ３３は、本発明の特許請求の範囲における伝達部に相当するものである。ヒートパイプ３３は、周知技術であるため詳細な説明は省略するが、密閉容器（管状部材、パイプ）内に少量の液体（作動液）を真空封入し、内壁に毛細管構造（ウィック）を備えたものである。本実施形態におけるヒートパイプ３３は、図１などに示すように、Ｌ字形状に形成されている。このヒートパイプ３３は、一組の吸熱部３１と放熱部３２に対して（言い換えると、一つの半導体モジュール１０に対して）、複数本設けられている。よって、半導体モジュール１０で発せられた熱を効率的に放熱することができる。また、このヒートパイプ３３の数を増やすことによって、半導体モジュール１０の表面からの放熱量を増やすことができる。ただし、ヒートパイプ３３は、一組の吸熱部３１と放熱部３２に対して一本だけ設けられていてもよい。
【００５８】
また、ヒートパイプ３３の容器は、鉄、アルミニウム、銅、ステンレスなどを採用することができる。このように、伝達部としてヒートパイプ３３を採用することによって、単なる金属体を伝達部として用いるよりも、半導体モジュール１０で発せられた熱を効率的に流体冷却ブロック２０に伝達することができるので好ましい。
【００５９】
この吸熱部３１とヒートパイプは、例えばロウ付けなどによって熱的及び機械的に接続されている。同様に、放熱部３２とヒートパイプは、例えばロウ付けなどによって熱的及び機械的に接続されている。
【００６０】
ここで、流体冷却ブロック２０に対する半導体モジュール１０及び熱伝達部材３０の取付に関して説明する。上述の半導体モジュール１０は、自身の両面に、大電流用端子１２の一つと電気的に接続された放熱面１１が露出している。つまり、半導体モジュール１０は、流体冷却ブロック２０と対向する面（実装面）に放熱面１１が露出している。また、流体冷却ブロック２０は、金属材料からなるものである。よって、流体冷却ブロック２０に対して半導体モジュール１０を搭載する際には、放熱面１１と流体冷却ブロック２０とを電気的に絶縁する必要がある。そこで、図１，図４などに示すように、半導体モジュール１０は、自身の実装面を流体冷却ブロック２０の上面２４と対向させつつ、自身の実装面と流体冷却ブロック２０との間に絶縁シート５０を介して流体冷却ブロック２０に載置（配置）する。なお、半導体モジュール１０は、流体冷却ブロック２０の冷却部２６に対応する位置に配置する。
【００６１】
同様に、半導体モジュールは、熱伝達部材３０の吸熱部３１と対向する面（実装面の反対面）にも放熱面１１が露出している。また、吸熱部３１は、金属材料からなるものである。よって、半導体モジュール１０に対して熱伝達部材３０を取り付ける際には、放熱面１１と吸熱部３１とを電気的に絶縁する必要がある。そこで、図１，図４などに示すように、熱伝達部材３０は、吸熱部３１を半導体モジュール１０の反対面に対向させつつ、吸熱部３１と半導体モジュール１０の反対面との間に絶縁シート４０を介して、吸熱部３１が半導体モジュール１０の反対面上に載置（配置）される。なお、熱伝達部材３０は、このように吸熱部３１が半導体モジュール１０上に載置されると、放熱部３２が流体冷却ブロック２０の側面２５に対向配置される。つまり、熱伝達部材３０の放熱部３２は、流体冷却ブロック２０における冷却部２６に対する上流側を囲う部位（上流部２７）のみに対向配置される。
【００６２】
そして、このように、流体冷却ブロック２０に半導体モジュール１０が配置され、この流体冷却ブロック２０と半導体モジュール１０に熱伝達部材３０が配置された状態で、熱伝達部材３０が流体冷却ブロック２０に固定される。つまり、熱伝達部材３０は、吸熱部３１が流体冷却ブロック２０の上面２４に固定（例えば螺子止め）されるとともに、放熱部３２が流体冷却ブロック２０の側面２５に固定（例えば螺子止め）される。
【００６３】
これによって、半導体モジュール１０は、熱伝達部材３０の吸熱部３１によって流体冷却ブロック２０の上面２４に押圧された状態で、流体冷却ブロック２０に搭載される。つまり、半導体モジュール１０は、流体冷却ブロック２０の上面２４と吸熱部３１の夫々に接触した状態で取り付けられている。また、熱伝達部材３０は、放熱部３２が流体冷却ブロック２０の側面２５に押圧された状態で取り付けられている。つまり、半導体モジュール１０と放熱部３２は、流体冷却ブロック２０における異なる面に取り付けられている。放熱部３２は、流体冷却ブロック２０の半導体モジュール１０が搭載された面（上面２４）に隣接する面（側面２５）に取り付けられている。
【００６４】
このようにして、流体冷却ブロック２０に対して半導体モジュール１０及び熱伝達部材３０が取り付けられる。なお、ここでは、一つの半導体モジュール１０と一つの熱伝達部材３０を対象として説明しているが、他の半導体モジュール１０と熱伝達部材３０に関しても同様である。
【００６５】
このように、半導体装置は、半導体モジュール１０が流体冷却ブロック２０に搭載されている。よって、半導体モジュール１０の裏面（実装面）から発せられた熱は、流体冷却ブロック２０の内部を流れている流体に伝達される。これによって、半導体モジュール１０の裏面から発せられた熱を効率的に放熱することができる。つまり、半導体モジュール１０の裏面を効率的に冷却することができる。
【００６６】
さらに、半導体モジュール１０の表面には、熱伝達部材３０の吸熱部３１が取り付けられている。この吸熱部３１は、ヒートパイプ３３によって放熱部３２と熱的に繋がっている。そして、この放熱部３２は、流体冷却ブロック２０の冷却部２６に対する上流側を囲う部位（ここでは側面２５）のみに取り付けられている。これによって、半導体モジュール１０の表面から発せられた熱は、熱伝達部材（吸熱部３１、放熱部３２、伝達部３３）を介して、半導体モジュール１０の裏面から発せられた熱で暖められる前の流体に伝達される。よって、半導体モジュール１０の表面から発せられた熱に関しても、効率的に放熱することができる。つまり、半導体モジュール１０の表面を効率的に冷却することができる。このように、半導体装置は、半導体モジュール１０の両面から発せられた熱を効率的に放熱することができる。なお、半導体装置は、半導体モジュール１０の裏面を流体によって冷却し、半導体モジュール１０の表面をヒートパイプ３３を介して冷却する構造と言い換えることもできる。
【００６７】
また、半導体モジュール１０の裏面側は、流体冷却ブロック２０に対向して配置されている。よって、半導体モジュール１０の裏面側から発せられた熱は、流体冷却ブロック２０に直接放熱される。一方、半導体モジュール１０の表面側は、熱伝達部材３０を介して流体冷却ブロック２０に取り付けられている。よって、半導体モジュール１０の表面側から発せられた熱は、熱伝達部材３０を介して流体冷却ブロック２０に放熱される。また、熱伝達部材３０の熱抵抗は、流体冷却ブロック２０の熱抵抗よりも大きい。このため、半導体モジュール１０の裏面側と表面側とで、放熱量が異なる可能性がある。しかしながら、本発明においては、上述のように、熱抵抗が大きい熱伝達部材３０の放熱部３２を、流体冷却ブロック２０において流体温度が比較的低い上流側に取り付けている。
【００６８】
これによって、半導体モジュール１０の両面の放熱量を均等化することができる。つまり、半導体モジュール１０の裏面側の放熱量と、表面側の放熱量とを同程度にすることができる。言い換えると、半導体モジュール１０の両面の冷却バランスを改善する（整える）ことができる。
【００６９】
また、このように、半導体モジュール１０の両面の放熱量を均等化することができると、半導体モジュール１０の内蔵されている半導体素子の両面の熱が平均化される。これにより、半導体モジュール１０の内蔵されている半導体素子と金属体とを接続している導電性接続部材の熱ストレスが軽減され、信頼性も向上する。
【００７０】
また、本実施形態においては、流体冷却ブロック２０における半導体モジュール１０を取り付ける面（上面２４）と、放熱部３２を取り付ける面（側面２５）とを異ならせている。これによって、流体冷却ブロック２０における上面２４の面積が必要以上に大きくなることを抑制することができる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、伝達部としてヒートパイプ３３を採用した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。伝達部としては、吸熱部３１と放熱部３２とを熱的に繋ぐものであり、熱伝導性が良好な部材（例えば、鉄、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属体）であれば採用することができる。後ほどの変形例においても同様である。
【００７２】
また、本実施形態においては、三つの半導体モジュール１０が流体冷却ブロック２０に搭載されている例を採用している。このように、流体冷却ブロック２０に対して、複数の半導体モジュール１０が搭載されていることによって、一つの流体冷却ブロック２０で、複数の半導体モジュール１０を冷却できるので好ましい。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。流体冷却ブロック２０に対して、少なくとも一つの半導体モジュール１０が搭載されていればよい。なお、後ほど説明する、変形例１、変形例３〜変形例１０においても同様である。また、後ほど説明する変形例２において、流体冷却ブロック２０に対して、一つの半導体モジュール１０が搭載された半導体装置の一例を説明する。
【００７３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
【００７４】
（変形例１）
ここで、変形例１における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、半導体モジュール１０と放熱部３２は、流体冷却ブロック２０における異なる面（上面２４と側面２５）に取り付けられている例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
図６に示す変形例１の半導体装置のように、半導体モジュール１０と放熱部３２を流体冷却ブロック２０における同一面（上面２４）に取り付けるようにしてもよい。なお、この変形例１の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【００７６】
図６に示すように、変形例１における熱伝達部材３０は、吸熱部３１ａと、放熱部３２ａと、ヒートパイプ３３ａとを備えて構成されている。吸熱部３１ａと放熱部３２ａは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。このヒートパイプ３３ａは、上述の実施形態におけるヒートパイプ３３と異なり、直線形状をなすものである。なお、ヒートパイプ３３ａは、形状以外に関しては、上述の実施形態におけるヒートパイプ３３と同様である。
【００７７】
上述のように、変形例１の半導体装置は、半導体モジュール１０と放熱部３２が流体冷却ブロック２０における同一面（上面２４）に取り付けられている。従って、ヒートパイプ３３ａをＬ字形状などにする必要がない。つまり、ヒートパイプ３３ａを屈曲させたりする必要がない。また、このように、半導体モジュール１０と放熱部３２を流体冷却ブロック２０における同一面（上面２４）に取り付けることによって、流体冷却ブロックに対して、半導体モジュール１０と放熱部３２とを取り付けやすくすることができる。
【００７８】
（変形例２）
ここで、変形例２における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、流体冷却ブロック２０に対して、複数個の半導体モジュール１０が搭載されている例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
図７に示す変形例２の半導体装置のように、流体冷却ブロック２０ａに対して、一個の半導体モジュール１０が搭載されるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例２の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例２の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【００８０】
まず、変形例２における流体冷却ブロック２０ａに関して説明する。流体冷却ブロック２０ａは、上述の実施形態における流体冷却ブロック２０ａと異なり、流体が流れる流路が直線状に形成されている。よって、流入路２１ａ、冷却部２６、流出路２２ａは、この順番で直線状に配置されている。
【００８１】
流体冷却ブロック２０ａは、例えば、外形が直方体形状をなすものである。よって、流体冷却ブロック２０は、上面２４ａ、裏面２８ａ、互いに対向する二つの側面（一つは符号２５で示す面）、及びこれらの面で囲まれ流体が流れる空間（流体流路）を有する。より詳細には、流体冷却ブロック２０ａは、これらの面で囲まれた空間の全域に流体を流すことができる。
【００８２】
次に、熱伝達部材３０ｂに関して説明する。図７，図８，図９に示すように、変形例２における熱伝達部材３０ｂは、吸熱部３１ｂと、放熱部３２ｂと、ヒートパイプ３３ｂとを備えて構成されている。吸熱部３１ｂと放熱部３２ｂは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。
【００８３】
ヒートパイプ３３ｂは、上述の実施形態におけるヒートパイプ３３と異なり、三箇所で折り曲げられている。なお、ヒートパイプ３３ｂは、形状以外に関しては、上述の実施形態におけるヒートパイプ３３と同様である。
【００８４】
そして、本変形例における半導体装置は、流体冷却ブロック２０ａの上面２４ａに一つの半導体モジュール１０が搭載されており、且つ、流体冷却ブロック２０ａの裏面２８ａに放熱部３２ｂが取り付けられている。つまり、放熱部３２ｂは、流体冷却ブロック２０ａにおける半導体モジュール１０が搭載されている面の反対面に取り付けられている。このような構成の半導体装置であっても、上述の実施形態における半導体装置と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
なお、変形例２においては、半導体モジュール１０と放熱部３２ｂが、流体冷却ブロック２０ａにおける上面２４ａと裏面２８ａに取り付けられている例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。半導体モジュール１０と放熱部３２ｂは、流体冷却ブロック２０における同一面に取り付けられていてもよい。さらに、半導体モジュール１０と放熱部３２ｂは、流体冷却ブロック２０における上面２４ａ（又は裏面２８ａ）と側面に、個別に取り付けられていてもよい。
【００８６】
（変形例３）
ここで、変形例３における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、半導体モジュール１０と吸熱部３１との間に絶縁シート４０を設ける例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８７】
図１０に示す変形例３の熱伝達部材３０ｃのように、ヒートパイプ３３ｃに絶縁部３４ｃを設けるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例３の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例３の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。さらに、変形例３の半導体装置と上述の実施形態の半導体装置とは、流体冷却ブロック２０は同一であるため図示も省略する。
【００８８】
図１０に示すように、変形例３における熱伝達部材３０ｃは、吸熱部３１ｃと、放熱部３２ｃと、ヒートパイプ３３ｃとを備えて構成されている。吸熱部３１ｃと放熱部３２ｃは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。このヒートパイプ３３ｃは、ヒートパイプ３３ｃを構成する密閉容器（管状部材、パイプ）の一部が樹脂などの絶縁部３４ｃで形成されている。絶縁部３４ｃは、ヒートパイプ３３ｃの他の部位と同様に環状に設けられている。よって、ヒートパイプ３３ｃは、絶縁部３４ｃよりも吸熱部３１ｃ側と絶縁部３４ｃよりも放熱部３２ｃ側とが電気的に絶縁されている。なお、ヒートパイプ３３ｃの容器における絶縁部３４ｃ以外の部位は、上述の実施形態と同様に、鉄、アルミニウム、銅、ステンレスなどを採用することができる。
【００８９】
このようにすることによって、半導体モジュール１０と吸熱部３１との間に絶縁シート４０を設ける必要がない。なお、変形例３における熱伝達部材３０ｃは、上述の実施形態、及び他の変形例にも採用することができる。
【００９０】
（変形例４）
ここで、変形例４における半導体装置に関して説明する。本発明における流体冷却ブロックは、上述の実施形態における半導体装置で採用したものに限定されない。
【００９１】
図１１に示す変形例４の流体冷却ブロック２０ｂのように、流入路２１を冷却部２６側と側面２５側とに区画する仕切部２３ｂを設けるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例４の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例４の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。さらに、変形例４の半導体装置と上述の実施形態の半導体装置とは、半導体モジュール及び熱伝達部材は同一であるため図示も省略する。
【００９２】
流体冷却ブロック２０ｂは、仕切部２３ｂ以外が設けられている点以外、上述の実施形態と同様である。仕切部２３ｂは、側面２５の一部と対向して配置されている。また、仕切部２３ｂは、流体冷却ブロック２０ｂの上面と裏面とに接続されている（流体冷却ブロック２０ｂの上面から裏面にわたって設けられている）。つまり、流体の入口から冷却部２６までの流路は、仕切部２３ｂによって区画（分岐）されている。よって、流入路２１に供給された流体は、仕切部２３ｂと側面２５との間を通らず冷却部２６に流れ込むとともに、仕切部２３ｂと側面２５との間を通ってから冷却部２６に流れ込むことになる。
【００９３】
このようにすることによって、仕切部２３ｂと側面２５との間を流れる流体と、冷却部２６に存在する流体とを混ざりにくくすることができる。よって、上流側に流れる流体が、冷却部２６に存在する流体（半導体モジュール１０からの熱が伝達されて暖められた流体）と混ざることによって、冷却効果が低下することを抑制することができる。なお、変形例４の流体冷却ブロック２０ｂは、上述の実施形態、及び他の変形例にも採用することができる。
【００９４】
（変形例５）
ここで、変形例５における半導体装置に関して説明する。本発明における流体冷却ブロックは、上述の実施形態などにおける半導体装置で採用したものに限定されない。
【００９５】
図１２に示す変形例５の流体冷却ブロック２０ｃのように、内部流路をＵ字形状（Ｕ字型）としてもよい。このようにすることによって、半導体モジュール１０の放熱に関係ないところに流体が流れることを抑制することができる。よって、半導体モジュール１０で発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【００９６】
なお、変形例５の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。さらに、変形例５の半導体装置と上述の実施形態の半導体装置とは、半導体モジュール及び熱伝達部材は同一であるため図示も省略する。また、変形例５の流体冷却ブロック２０ｃは、上述の実施形態、及び他の変形例にも採用することができる。
【００９７】
（変形例６）
ここで、変形例６における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、一つの半導体モジュール１０に対して一つの吸熱部３１を設ける例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９８】
図１３に示す変形例６の熱伝達部材３０ｄのように、一つの半導体モジュール１０に対して、複数の吸熱部３１ｄが取り付けられるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例６の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例６の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【００９９】
熱伝達部材３０ｄは、複数（ここでは二つ）の吸熱部３１ｄと、放熱部３２ｄと、ヒートパイプ３３ｄとを備えて構成されている。そして、複数の吸熱部３１ｄは、一つの半導体モジュール１０に取り付けられている。例えば、半導体モジュール１０に内蔵された半導体素子と同数の吸熱部３１ｄを設けてもよい。この場合、吸熱部３１ｄは、半導体素子に対向する位置に設けると好ましい。なお、放熱部３２ｄとヒートパイプ３３ｄは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。
【０１００】
半導体モジュール１０は、内部の半導体素子の位置によって発熱する部位が異なる。よって、このようにすることによって、必要な箇所にのみ吸熱部３１ｄを設けることができる。これによって、吸熱部３１ｄの大きさを小さくすることができる。また、吸熱部３１ｄの大きさを小さくできるので、吸熱部３１ｄのコスト低減も期待できる。
【０１０１】
（変形例７）
ここで、変形例７における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、板状の吸熱部３１を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０２】
図１４に示す変形例７の熱伝達部材３０ｅのように、ヒートパイプ３３ｅの一部を吸熱部３１ｅとして用いるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例７の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例７の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【０１０３】
熱伝達部材３０ｅは、放熱部３２ｅと、ヒートパイプ３３ｅとを備えて構成されている。また、ヒートパイプ３３ｅの一部（放熱部３２ｅとは反対側の先端部）は、吸熱部３１ｅが設けられている。ヒートパイプ３３ｅと吸熱部３１ｅとは一体物である。この吸熱部３１ｅは、絶縁シート４０を介して、半導体モジュール１０の表面に取り付けられている。言い換えると、熱伝達部材３０ｅは、上述の実施形態で採用したような吸熱部を介さずに、直接ヒートパイプ３３ｅが半導体モジュール１０上の絶縁シート４０に取り付けられている。なお、放熱部３２ｅは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。また、ヒートパイプ３３ｅは、変形例１と同じものを採用することができる。
【０１０４】
また、この場合、ヒートパイプ３３ｅ（吸熱部３１ｅ）を半導体モジュール１０上に固定するため、言い換えると、流体冷却ブロック２０に固定するための固定具（図示省略）を用いるようにしてもよい。
【０１０５】
このようにすることによって、熱伝達部材３０ｅの熱抵抗を低減させることができる。また、熱伝達部材３０ｅは、一つの半導体モジュール１０に対するヒートパイプ３３ｅの数を多くすることによって、半導体モジュール１０の表面（絶縁シート４０）との接触面積を稼ぐと好ましい。
【０１０６】
（変形例８）
ここで、変形例８における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、放熱部３２を流体冷却ブロック２０の側面２５のみに取り付ける例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０７】
図１５に示す変形例８の熱伝達部材３０ｆのように、放熱部３２ｆを流体冷却ブロック２０の側面２５及び上面２４に取り付けるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例８の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例８の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【０１０８】
各熱伝達部材３０ｆは、吸熱部３１ｆと、複数（ここでは二つ）の放熱部３２ｆと、ヒートパイプ３３ｆとを備えて構成されている。複数の放熱部３２ｆは、流体冷却ブロック２０の上流部における上面２４及び側面２５に取り付けられている。つまり、複数の放熱部３２ｆは、流体冷却ブロック２０における半導体モジュール１０が取り付けられた面、及び半導体モジュール１０が取り付けられた面に隣接する面に取り付けられている。なお、吸熱部３１ｆ、放熱部３２ｆ、ヒートパイプ３３ｆは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。
【０１０９】
このようにすることによって、流体冷却ブロック２０の一つの面だけに放熱部を取り付ける場合よりも、放熱面積を広くすることができるので、半導体モジュール１０で発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。
【０１１０】
（変形例９）
ここで、変形例９における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、一つの熱伝達部材に一つの放熱部が含まれる例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１１】
図１６に示す変形例９のように、複数の熱伝達部材３０ｇ（言い換えると、複数の半導体モジュール１０）に対して、共通の放熱部３２ｇを備えるようにしてもよい。なお、ここでは、変形例９の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例９の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【０１１２】
熱伝達部材３０ｇは、吸熱部３１ｇと、放熱部３２ｇと、ヒートパイプ３３ｇとを備えて構成されている。しかしながら、この放熱部３２ｇは、他の熱伝達部材３０ｇと共用されるものである。なお、吸熱部３１ｇ、ヒートパイプ３３ｇは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。
【０１１３】
このようにすることによって、放熱部３２ｇ内の熱分布を均等化することができる。これによって、放熱効率の向上が期待できる。
【０１１４】
なお、図示は省略するが、複数の半導体モジュール１０に対して、一つの放熱部と一つの吸熱部を取り付けるようにしてもよい。このようにすることによって、吸熱部内の熱分布を均等化することができる。これによって、放熱効率の向上が期待できる。なお、複数の半導体モジュール１０に対して、複数の放熱部と一つの吸熱部を取り付けるようにしてもよい。
【０１１５】
（変形例１０）
ここで、変形例１０における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、同一面に並べて放熱部を取り付ける例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１１６】
図１７に示す変形例１０のように、複数の放熱部３２ｈを流体冷却ブロック２０の異なる面に取り付けるようにしてもよい。更に、ここでは、流体冷却ブロック２０の最上流に複数の放熱部３２ｈを取り付ける例を用いている。なお、ここでは、変形例１０の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例１０の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【０１１７】
半導体装置は、一つの流体冷却ブロック２０に複数（ここでは三つ）の半導体モジュール１０が搭載されている。そして、半導体モジュール１０の夫々に対して、熱伝達部材３０ｈが取り付けられている。この熱伝達部材３０ｈは、吸熱部３１ｈ、放熱部３２ｈ、ヒートパイプ３３ｈを備えて構成されている。
【０１１８】
しかしながら、各半導体モジュール１０に対して設けられた放熱部３２ｈの夫々は、流体冷却ブロック２０の異なる面に取り付けられている。具体的には、三つの放熱部３２ｈは、夫々流体冷却ブロック２０の上面２４、側面２５、裏面２８に取り付けられている。更に、三つの放熱部３２ｈは、冷却部２６に対する上流側であり、且つ、流体冷却ブロック２０の最上流（流体冷却ブロック２０の最も温度が低い部位）に取り付けられている。ここでの最上流とは、流体冷却ブロック２０の直方体形状を成す部分であり、流体の入口に周辺で、且つ流入路２１を囲う上面２４、側面２５、裏面２８を示している。なお、裏面２８に取り付けられた放熱部３２は図示を省略している。また、吸熱部３１ｈ、放熱部３２ｈは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。また、ヒートパイプ３３ｈは、上述の実施形態のものと形状が異なるだけである。
【０１１９】
流体冷却ブロック２０の最上流は、流体の温度が最も低いものである。よって、このようにすることによって、半導体モジュール１０で発せられた熱を効率的に放熱することができる（放熱効率を向上させることができる）。また、流体冷却ブロック２０において、内部を流れている流体の温度が同等である部位に複数の放熱部３２ｈが取り付けられているため、複数の半導体モジュール１０における冷却効果を均等化することができる。
【０１２０】
（変形例１１）
ここで、変形例１１における半導体装置に関して説明する。上述の実施形態における半導体装置では、流体冷却ブロック１０の一つの面にのみ、半導体モジュール１０が搭載されている例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２１】
図１８，図１９に示す変形例１１のように、流体冷却ブロック２０の上面１４（一面）、及び裏面２８（一面の反対面）の夫々に、複数の半導体モジュール１０が搭載されようにしてもよい。なお、ここでは、変形例１１の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と異なる点を中心に説明する。また、変形例１１の半導体装置において、上述の実施形態の半導体装置と共通する点は、図面において同じ符号を付与するなどして説明を省略する。
【０１２２】
図１８，図１９に示すように、変形例１１における半導体装置は、六つの半導体モジュール１０と、一つの流体冷却ブロック２０と、半導体モジュール３０の夫々に対応して設けられた熱伝達部３０ｉとを備えて構成されている。流体冷却ブロック２０は、上面２４に三つの半導体モジュール１０が搭載されており、裏面２８にも三つの半導体モジュール１０が搭載されている。また、各熱伝達部材３０ｉは、吸熱部３１ｉ、放熱部３２ｉ、ヒートパイプ３３ｉを備えて構成されている。なお、吸熱部３１ｉ、放熱部３２ｉは、便宜上、上述の実施形態と符号をかえているが、上述の実施形態と同じものを採用することができる。また、ヒートパイプ３３ｉは、上述の変形例１と同じものを採用することができる。つまり、熱伝達部材３０ｉは、変形例１の熱伝達部材３０ａと同じものを採用することができる。
【０１２３】
このようにすることによって、流体冷却ブロック２０の一面のみに、複数の半導体モジュール１０を搭載する場合よりも、一つの流体冷却ブロック２０で、多くの半導体モジュール１０を冷却することができるので好ましい。また、このように一つの流体冷却ブロック２０で多くの半導体モジュール１０を冷却することによって、半導体装置の体格が大型化することを抑制することができる。
【０１２４】
なお、半導体モジュール１０として、例えば直列接続された二つのＲＣ−ＩＧＢＴが内蔵されたもの（所謂２ｉｎ１パッケージ）を採用した場合、流体冷却ブロック２０の一つの面に対して、三つの２ｉｎ１パッケージを搭載することができる。２ＭＧ（motor generator）仕様の半導体装置（インバータ）とすることができる。よって、２ＭＧ仕様のインバータの体格が大型化することを抑制することができる。
【０１２５】
なお、上述の実施形態、及び変形例１〜変形例１１は、夫々個別に実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。例えば、変形例６においては、流体冷却ブロック２０の上面２４に放熱部３２ｄを取り付ける例を採用しているが、流体冷却ブロック２０の側面２５に放熱部３２ｄを取り付けるようにしてもよいし、流体冷却ブロック２０の上面２４と側面２５に放熱部３２ｄを取り付けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  半導体モジュール、１１  放熱面、１２  大電流用端子、１３  小電流用端子、１４  モールド樹脂、２０  流体冷却ブロック、２１  流入路、２２  流出路、２３  仕切部、２４  上面、２５  側面、２６  冷却部、２７  上流部、２８  裏面、３０  熱伝達部材、３１  吸熱部、３２  放熱部、３３  ヒートパイプ（伝達部）、４０，５０  絶縁シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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