(57)【要約】【課題】ヒートスプレッダと熱交換器とを接着したパワー半導体モジュールにおいて、ヒートスプレッダと熱交換器との熱膨張率の差に基づく熱応力を低減する。【解決手段】ヒートスプレッダ１１をＣｕの単一素材で構成し、熱交換器３０をＡｌとＦｅの複合素材で構成する。これにより、複合素材をなす一方の素材（Ａｌ）の線膨張係数は単一素材（Ｃｕ）の線膨張係数より大きく、かつ、複合素材をなす他方の素材（Ｆｅ）の線膨張係数は単一素材（Ｃｕ）の線膨張係数より小さい。これにより、複合素材の一方の素材（Ａｌ）は単一素材（Ｃｕ）よりも伸縮しやすく、他方の素材（Ｆｅ）は単一素材（Ｃｕ）よりも伸縮しにくいので、複合素材の他方の素材（Ｆｅ）によって複合素材の一方の素材（Ａｌ）の伸縮が規制される。これにより、ヒートスプレッダ１１と熱交換器３０との線膨張係数の差に基づく熱応力の発生を低減できる。【選択図】図１
2011238642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のヒートスプレッダ（１１）の一面（１１ａ）に半導体素子（１２）が実装され、前記ヒートスプレッダ（１１）の他面（１１ｂ）が露出するように前記ヒートスプレッダ（１１）および前記半導体素子（１２）がモールド樹脂（１３）で封止されたモジュール（１０）と、
一面（３０ａ）を有し、前記ヒートスプレッダ（１１）とは異材質で構成された熱交換器（３０）と、
前記ヒートスプレッダ（１１）の他面（１１ｂ）と前記熱交換器（３０）の一面（３０ａ）とを接着する熱伝導絶縁性の樹脂層（２０）と、を備え、
前記ヒートスプレッダ（１１）および前記熱交換器（３０）のうちいずれか一方が複合素材からなると共に他方が単一素材からなり、
前記複合素材をなす一方の素材の線膨張係数は単一素材の線膨張係数より大きく、かつ、前記複合素材をなす他方の素材の線膨張係数は単一素材の線膨張係数より小さいことを特徴とするパワー半導体モジュール。
【請求項２】
前記ヒートスプレッダ（１１）は単一素材からなり、前記熱交換器（３０）は複合素材からなることを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項３】
前記熱交換器（３０）の一面（３０ａ）とは反対側の他面（３０ｂ）には、凹凸形状が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項４】
前記複合素材は、母材（３１）中に、当該母材（３１）よりも熱伝導率が低いと共に金属板に複数の貫通孔（３２ａ）が設けられたパンチングメタル（３２）を含んだ構造であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のパワー半導体モジュール。
【請求項５】
前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）の凹凸形状は、前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）が突出したフィン（３３）が複数形成された形状であり、
前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に垂直な方向において、前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）における前記複数のフィン（３３）の位置と前記複数の貫通孔（３２ａ）の位置とがそれぞれ一致していることを特徴とする請求項４に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項６】
前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）の凹凸形状は、前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）が突出したフィン（３３）が複数形成された形状であり、
前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に前記複数のフィン（３３）を投影したときの面積の合計が、前記熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に前記複数の貫通孔（３２ａ）を投影したときの面積の合計よりも小さいことを特徴とする請求項４または５に記載のパワー半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器が一体化されたパワー半導体モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モールド樹脂封止型パワー半導体装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、ヒートスプレッダの一面にはんだを介してパワー半導体チップが実装され、ヒートスプレッダの他面が露出するようにヒートスプレッダおよびパワー半導体チップがモールド樹脂で封止された半導体装置が提案されている。
【０００３】
さらに、この半導体装置には、金属板の他面を覆う絶縁樹脂層とこの絶縁樹脂層の上の金属層とで構成された絶縁シートが設けられている。そして、半導体装置が絶縁シートを介して熱交換器に設置されることで、パワー半導体チップで発生した熱がヒートスプレッダおよび絶縁シートを介して熱交換器に放出される。
【０００４】
この場合、絶縁シートの金属層と熱交換器との間には例えば熱伝導グリス層が設けられる。このため、金属層と熱交換器との熱膨張率の差に基づく熱応力が半導体装置に発生したとしても、金属層と熱交換器とが摺動可能であるので、金属層と熱交換器との熱膨張率の不一致は問題とならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、熱伝導グリス層は熱伝導率が金属層や熱交換器の金属と比較して１０分の１程度であるので、熱伝導グリス層が金属層から熱交換器への熱伝導の妨げになってしまうという問題がある。また、この熱伝導グリス層が金属層もしくは熱交換器に接しない部分が空気層として形成され、この空気層によって熱伝達がさらに阻害される可能性がある。
【０００７】
そこで、ヒートスプレッダと熱交換器との間に熱伝導グリス層を設けずにヒートスプレッダと熱交換器とを絶縁樹脂層により直接接着することが考えられる。しかし、ヒートスプレッダと熱交換器との熱膨張率の差に基づく熱応力がヒートスプレッダまたは熱交換器に直接加わるので、当該熱応力によって絶縁樹脂層が破壊されてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑み、ヒートスプレッダと熱交換器とを接着したパワー半導体モジュールにおいて、ヒートスプレッダと熱交換器との熱膨張率の差に基づく熱応力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ヒートスプレッダ（１１）の一面（１１ａ）に半導体素子（１２）が実装され、ヒートスプレッダ（１１）の他面（１１ｂ）が露出するようにヒートスプレッダ（１１）および半導体素子（１２）がモールド樹脂（１３）で封止されたモジュール（１０）と、一面（３０ａ）を有し、ヒートスプレッダ（１１）とは異材質で構成された熱交換器（３０）と、ヒートスプレッダ（１１）の他面（１１ｂ）と熱交換器（３０）の一面（３０ａ）とを接着する熱伝導絶縁性の樹脂層（２０）と、を備えている。
【００１０】
また、ヒートスプレッダ（１１）および前記熱交換器（３０）のうちいずれか一方が複合素材からなると共に他方が単一素材からなる。
【００１１】
そして、複合素材をなす一方の素材の線膨張係数は単一素材の線膨張係数より大きく、かつ、複合素材をなす他方の素材の線膨張係数は単一素材の線膨張係数より小さいことを特徴とする。
【００１２】
これによると、複合素材の一方の素材は単一素材よりも伸縮しやすく、他方の素材は単一素材よりも伸縮しにくいので、複合素材の他方の素材によって複合素材の一方の素材の伸縮が規制される。これにより、複合素材全体の線膨張係数が単一素材に近づく。したがって、ヒートスプレッダ（１１）と熱交換器（３０）との線膨張係数の差に基づく熱応力の発生を低減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、ヒートスプレッダ（１１）は単一素材からなり、熱交換器（３０）は複合素材からなることを特徴とする。
【００１４】
このように、ヒートスプレッダ（１１）は単一素材で構成されているので、ヒートスプレッダ（１１）の内部における熱伝導が阻害されない。このため、半導体素子（１２）からヒートスプレッダ（１１）に伝導された熱をヒートスプレッダ（１１）全域に広げることができ、ヒートスプレッダ（１１）の他面（１１ｂ）全域から樹脂層（２０）を介して熱交換器（３０）に熱を伝導することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、熱交換器（３０）の一面（３０ａ）とは反対側の他面（３０ｂ）には、凹凸形状が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
これによると、グリスを介さずに、熱交換器（３０）の他面（１１ｂ）に設けられた凹凸形状を介して、熱交換器（３０）の他面（１１ｂ）側を冷媒流体で直接冷却させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、複合素材は、母材（３１）中に、当該母材（３１）よりも熱伝導率が低いと共に金属板に複数の貫通孔（３２ａ）が設けられたパンチングメタル（３２）を含んだ構造であることを特徴とする。
【００１８】
これによると、貫通孔（３２ａ）を介して熱交換器（３０）の一面（３０ａ）側から他面（３０ｂ）側に熱が伝導されるので、母材（３１）中にパンチングメタル（３２）が含まれていても熱伝導が阻害されないようにすることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）の凹凸形状は、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）が突出したフィン（３３）が複数形成された形状となっている。そして、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に垂直な方向において、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）における複数のフィン（３３）の位置と複数の貫通孔（３２ａ）の位置とがそれぞれ一致していることを特徴とする。
【００２０】
これによると、パンチングメタル（３２）の貫通孔（３２ａ）からフィン（３３）までの距離が最も近くなるため、熱伝導が阻害されずに放熱することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）の凹凸形状は、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）が突出したフィン（３３）が複数形成された形状となっている。そして、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に複数のフィン（３３）を投影したときの面積の合計が、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）に複数の貫通孔（３２ａ）を投影したときの面積の合計よりも小さいことを特徴とする。
【００２２】
これによると、熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）側に伝達された熱はフィン（３３）だけでなく熱交換器（３０）の他面（３０ｂ）の平面部分からも放熱されるので、パンチングメタル（３２）によって熱伝導が阻害されないようにすることができる。
【００２３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパワー半導体モジュールの断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る熱交換器の一部断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るパワー半導体モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。以下で示されるパワー半導体モジュールは、例えばインバータ装置などの電力変換装置に適用されるものである。
【００２７】
図１は、本実施形態に係るパワー半導体モジュールの断面図である。この図に示されるように、パワー半導体モジュールは、モジュール１０と、放熱絶縁シート２０と、熱交換器３０と、を備えて構成されている。
【００２８】
モジュール１０は、ヒートスプレッダ１１と、半導体素子１２と、モールド樹脂１３と、を備えている。このうち、ヒートスプレッダ１１は一面１１ａおよび他面１１ｂを有する板状をなしており、半導体素子１２の熱を受け取って放出するヒートシンクとしての役割を果たすものである。ヒートスプレッダ１１は単一素材で構成され、例えばＣｕのブロックが採用される。なお、Ｃｕの線膨張係数は１６．５であり、Ｃｕの線伝導率は４０１Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００２９】
半導体素子１２は、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳトランジスタ等の素子が形成された半導体チップである。この半導体素子１２にはゲート等のパッドや電極が形成されており、図示しないリードにボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。また、半導体素子１２は、ヒートスプレッダ１１の一面１１ａにはんだ１４を介して実装されている。なお、半導体素子１２には、図示しないリードが電気的に接続されている。
【００３０】
モールド樹脂１３は、モジュール１０の外観をなすものである。このモールド樹脂１３は、ヒートスプレッダ１１のうち半導体素子１２が接合された一面１１ａとは反対側の他面１１ｂが露出するように、半導体素子１２、図示しないリードの一部、およびヒートスプレッダ１１をそれぞれ封止している。このようなモールド樹脂１３として、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。なお、「他面１１ｂが露出するように」とは、他面１１ｂを覆わないように、という意味である。
【００３１】
放熱絶縁シート２０は、ヒートスプレッダ１１と熱交換器３０とを接着するための熱伝導絶縁性の接着剤である。このような放熱絶縁シート２０としては、例えば熱硬化性のエポキシ樹脂にセラミックフィラーが混入されたシート状のものが採用される。セラミックフィラーの混入により、放熱絶縁シート２０の熱伝導率は、例えば１０〜３０Ｗ／ｍ・Ｋとなっている。
【００３２】
熱交換器３０は、モジュール１０つまり半導体素子１２を冷却するための冷却器であり、ヒートスプレッダ１１とは異材質で構成されている。具体的には、熱交換器３０は、一面３０ａおよび他面３０ｂを有する板状の母材３１と、この母材３１内に一体化された板状のパンチングメタル３２と、を備えて構成された複合素材である。
【００３３】
パンチングメタル３２は母材３１よりも熱伝導率が低いＦｅ等の金属板で構成され、金属板には複数の貫通孔３２ａが設けられている。貫通孔３２ａの形状は例えば円形であり、貫通孔３２ａは千鳥状に設けられている。このようなパンチングメタル３２は、例えば母材３１の厚さ方向の中央に位置するように母材３１に一体化されている。なお、Ｆｅの線膨張係数は１２．１であり、Ｆｅの熱伝導率は８０．２Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００３４】
また、母材３１は、例えばＡｌで形成された鋳物である。すなわち、パンチングメタル３２が金型に設置された状態で溶けたＡｌが金型に流し込まれると、パンチングメタル３２の貫通孔３２ａがＡｌで埋まると共にパンチングメタル３２の両面がＡｌで覆われた状態でＡｌが冷えて固まる。これにより、母材３１中にパンチングメタル３２が含まれた複合素材が構成される。なお、Ａｌの線膨張係数は２３．０であり、Ａｌの熱伝導率は２３７Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００３５】
ここで、複合素材である熱交換器３０の母材３１はＡｌ（線膨張係数：２３．０）であり、パンチングメタル３２はＦｅ（線膨張係数：１２．１）である。一方、単一素材であるヒートスプレッダ１１はＣｕ（線膨張係数：１６．５）である。これらの線膨張係数の関係は、複合素材（熱交換器３０）をなす一方の材質（Ａｌ）の熱膨張率は単一素材（Ｃｕ）より大きく、かつ、複合素材をなす他方の材質（Ｆｅ）の熱膨張率は単一素材（Ｃｕ）よりも小さくなっている。
【００３６】
さらに、熱交換器３０の他面３０ｂには凹凸形状が設けられている。具体的には、熱交換器３０の他面３０ｂの凹凸形状は、熱交換器３０の他面３０ｂの一部が突出したフィン３３が複数形成された形状である。フィン３３は、図１に示されるように、例えばピンフィンである。このピンフィンの径は例えばパンチングメタル３２の貫通孔３２ａの径と同じである。
【００３７】
そして、熱交換器３０の他面３０ｂに垂直な方向において、熱交換器３０の他面３０ｂにおける複数のフィン３３の位置と複数の貫通孔３２ａの位置とがそれぞれ一致している。上述のように、貫通孔３２ａは千鳥状に配置されているので、フィン３３も千鳥状に配置されている。
【００３８】
上記では、放熱絶縁シート２０はヒートスプレッダ１１と熱交換器３０とを接着すると述べたが、より正確には、放熱絶縁シート２０はヒートスプレッダ１１の他面１１ｂと熱交換器３０の一面３０ａとを接着していると言える。また、図１に示されるように、モールド樹脂１３は、放熱絶縁シート２０の側面も覆うように形成され、熱交換器３０の一面３０ａに接している。以上が本実施形態に係るパワー半導体モジュールの全体構成である。
【００３９】
次に、半導体素子１２で発生した熱の経路および熱応力の低減について説明する。半導体素子１２が動作することで半導体素子１２で熱が発生すると、半導体素子１２から放出された熱は、ヒートスプレッダ１１、放熱絶縁シート２０、および熱交換器３０に伝導される。そして、熱交換器３０の他面３０ｂ側は流体等の冷媒に晒されることで、熱交換器３０の熱が冷媒に奪われ、熱交換器３０が冷やされる。
【００４０】
この場合、本実施形態では、ヒートスプレッダ１１は単一素材（Ｃｕのみ）で構成されているので、ヒートスプレッダ１１内における熱伝導が他素材によって阻害されることはない。このため、半導体素子１２からヒートスプレッダ１１に伝達された熱はヒートスプレッダ１１全域に広がり、ヒートスプレッダ１１の他面１１ｂ全域から放熱絶縁シート２０を介して熱交換器３０に熱を伝導させやすくすることができる。
【００４１】
そして、Ｃｕで構成されたヒートスプレッダ１１に対して、熱交換器３０はＣｕよりも伸縮しやすいＡｌ（母材３１）とＣｕよりも伸縮しにくいＦｅ（パンチングメタル３２）とで構成されているので、熱交換器３０を構成する母材３１の伸縮がパンチングメタル３２によって規制される。言い換えると、母材３１の伸縮が母材３１の内部のパンチングメタル３２によって妨げられる。このように、熱交換器３０を構成する母材３１およびパンチングメタル３２はそれぞれが異なる線膨張係数を持っているが、パンチングメタル３２が母材３１の伸縮を規制することで、熱交換器３０全体の線膨張係数がヒートスプレッダ１１に近くなる。したがって、ヒートスプレッダ１１と熱交換器３０との熱膨張率の差に基づく熱応力の発生を低減することができる。
【００４２】
このように、ヒートスプレッダ１１と熱交換器３０との熱膨張率の差に基づく熱応力を低減できるので、熱伝導が放熱絶縁シート２０に劣るグリスを用いなくても、モジュール１０に熱交換器３０を一体化した構造を実現することができる。
【００４３】
また、パワー半導体モジュールに発生する熱応力は、パワー半導体モジュールの製造において熱硬化性のモールド樹脂１３や放熱絶縁シート２０を例えば２００℃で加熱硬化させたものを、例えば−４０℃に放置したような温度差で生じる。したがって、このような製造時と保存時の温度差によって生じる熱応力に対して本実施形態に係るパワー半導体モジュールの構造は特に有効である。もちろん、パワー半導体モジュールの通常使用時においても熱応力の低減の効果を発揮する。
【００４４】
そして、本実施形態では、熱交換器３０の他面３０ｂに垂直な方向において、パンチングメタル３２の貫通孔３２ａの位置とフィン３３の位置とを一致させている。このため、熱交換器３０の他面３０ｂのうちフィン３３が設けられた位置では、貫通孔３２ａを介して熱交換器３０の一面３０ａ側から他面３０ｂ側に熱が伝導されるので、熱交換器３０の他面３０ｂに垂直な方向において熱伝導が阻害されることはない。言い換えると、パンチングメタル３２の貫通孔３２ａからフィン３３までが最短距離になるので、熱伝導が阻害されずに放熱することができる。このように、パンチングメタル３２の貫通孔３２ａとフィン３３との位置関係を規定することで、熱交換器３０の母材３１中にパンチングメタル３２が含まれていても母材３１の熱伝導が阻害されないようにすることができる。
【００４５】
ここで、「一致」とは、上述のように貫通孔３２ａの径とフィン３３の径とが同じであれば熱交換器３０の他面３０ｂに垂直な方向において貫通孔３２ａとフィン３３とが重なることを意味する。しかしながら、貫通孔３２ａの径とフィン３３の径とが異なる場合もある。このような場合、「パンチングメタル３２の貫通孔３２ａの位置とフィン３３の位置とを一致させる」とは、少なくとも貫通孔３２ａとフィン３３とがオーバーラップしていれば良い。このように、少なくとも貫通孔３２ａとフィン３３とがオーバーラップした部分ではパンチングメタル３２が存在しないので、熱交換器３０の他面３０ｂに垂直な方向において熱伝導が阻害されることはない。したがって、「一致」とは、貫通孔３２ａとフィン３３とが完全に重なる場合だけでなく、少なくともオーバーラップしている場合も含む。
【００４６】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、放熱絶縁シート２０が特許請求の範囲の「樹脂層」に対応する。
【００４７】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図２は、本実施形態に係るパワー半導体モジュールの熱交換器３０の一部断面図である。この図に示されるように、本実施形態では、パンチングメタル３２の貫通孔３２ａの幅とフィン３３の幅とが異なっている。
【００４８】
具体的には、貫通孔３２ａのサイズよりもフィン３３のサイズが小さい。このため、熱交換器３０の他面３０ｂに複数のフィン３３を投影したときの面積の合計が、熱交換器３０の他面３０ｂに複数の貫通孔３２ａを投影したときの面積の合計よりも小さくなる。このような面積の関係は、貫通孔３２ａやフィン３３が円形の場合に限らず、多角形状の場合やそれぞれ形状が異なる場合にも共通して言える。
【００４９】
このような面積の関係によると、貫通孔３２ａを介して熱交換器３０の他面３０ｂ側に伝達された熱はフィン３３だけでなく他面３０ｂのうちフィン３３の周囲の平面部分からも効率良く放熱される。したがって、パンチングメタル３２によって熱伝導が阻害されずに、放熱性を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では貫通孔３２ａのサイズがフィン３３よりも大きくなるので、パンチングメタル３２の剛性が問題となるが、パンチングメタル３２を厚い金属板で形成することで、パンチングメタル３２の剛性を確保できる。
【００５１】
（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。図３は、本実施形態に係るパワー半導体モジュールの断面図である。この図に示されるように、熱交換器３０の他面３０ｂの凹凸形状は波状になっている。
【００５２】
このような熱交換器３０に対して、熱交換器３０の他面３０ｂと同じ波状の面を持つ部品を熱交換器３０の他面３０ｂに対向させ、熱交換器３０と部品との間の隙間を形成する。そして、この隙間に流体冷媒を流すことにより、波状の他面３０ｂに沿って流体冷媒が流れることで熱交換器３０を効率良く冷却することができる。このように、グリスを介さずに、熱交換器３０を直接冷媒で冷やすことができる。
【００５３】
以上のように、熱交換器３０の他面３０ｂの凹凸形状はフィン３３が設けられたものに限らず、波状とすることもできる。
【００５４】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、ヒートスプレッダ１１を単一素材で構成し、熱交換器３０を複合素材で構成していたが、ヒートスプレッダ１１および熱交換器３０のうちいずれか一方が複合素材で構成されると共に他方が単一素材で構成されていれば良い。すなわち、ヒートスプレッダ１１が複合素材で構成され、熱交換器３０が単一素材で構成されていても良い。この場合にも、複合素材をなす一方の材質の線膨張係数は単一素材より大きく、かつ、複合素材をなす他方の線膨張係数は単一素材より小さくなっていていれば良い。
【００５５】
また、上記各実施形態では、パンチングメタル３２を母材３１で覆う構造になっていたが、これは一例であり、他の構造でも良い。例えば、カーボンとＡｌとの複合素材でも良い。この場合、ポーラス化されたカーボンにＡｌが充填された構造とすることができる。
【００５６】
さらに、複合素材は、２つの素材に限らず、３つ以上で構成されていても良い。この場合、複合素材のうち最も線膨張係数が大きい素材の線膨張係数は単一素材より大きく、かつ、複合素材のうち最も線膨張係数が小さい素材の線膨張係数は単一素材より小さくなっていていれば良い。つまり、単一素材の線膨張係数が複合素材のうちの２つの線膨張係数の間の値になっていれば良い。もちろん、各素材は上記各実施形態で示されたＡｌ、Ｆｅ、Ｃｕに限らず、他の素材でも良い。
【００５７】
そして、熱交換器３０の他面３０ｂの凹凸形状は、フィン３３が設けられたものや波状に限らず、他の形状でも良い。例えば、フィン３３はピンフィンではなく、板状フィンやオフセットフィンでも良い。
【００５８】
上記各実施形態では、モジュール１０に２つの半導体素子１２を設けた構造が示されているが、これは一例であり、モジュール１０に設ける半導体素子１２の数はモジュール１０の用途に応じて適宜変更できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    モジュール
１１    ヒートスプレッダ
１１ａ  ヒートスプレッダの一面
１１ｂ  ヒートスプレッダの他面
１２    半導体素子
１３    モールド樹脂
２０    放熱絶縁シート
３０    熱交換器
３０ａ  熱交換器の一面
３０ｂ  熱交換器の他面
３１    母材
３２    パンチングメタル
３２ａ  貫通孔
３３    フィン
【図１】
2011238642.tif 000003
【図２】
2011238642.tif 000004
【図３】
2011238642.tif 000005