本申請(qǐng)基于2014年11月20日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2014-235448號(hào)以及2015年6月15日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2015-120462號(hào)，其公開內(nèi)容通過參照被引入本申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種將熱交換器的冷卻面和發(fā)熱體的散熱面經(jīng)由絕緣板熱連接而成的冷卻組件。

背景技術(shù)：

冷卻組件一般包括：發(fā)熱體，該發(fā)熱體的一面被設(shè)為散熱面；熱交換器，該熱交換器的一面被設(shè)為與散熱面相對(duì)的冷卻面；絕緣板，該絕緣板存在于散熱面與冷卻面之間，并具有電絕緣性和熱傳導(dǎo)性；以及散熱脂。

此處，發(fā)熱體中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由絕緣板在散熱面與冷卻面之間進(jìn)行熱交換而被散熱至熱交換器。另外，一般而言，在冷卻面與絕緣板之間以及散熱面與絕緣板之間存在散熱脂，因此，冷卻面與絕緣板以及散熱面與絕緣板緊貼以能進(jìn)行上述熱交換的方式熱連接。

然而，在該結(jié)構(gòu)的情況下，因電源循環(huán)(powercycle)而產(chǎn)生基于散熱脂的緊貼性降低等不良情況，因此，熱阻可能會(huì)變差。

另一方面，提出了一種冷卻組件：通過cu、ag等的接合、釬焊的接合等金屬接合對(duì)冷卻面和絕緣板之間以及散熱面與絕緣板之間進(jìn)行接合，從而具有高熱傳導(dǎo)性和絕緣功能(參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-98387號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，在專利文獻(xiàn)1記載的冷卻組件的情況下，使用基于金屬的接合將絕緣板連接于熱交換器的冷卻面和發(fā)熱體的散熱面這兩個(gè)面。在該情況下，在構(gòu)成冷卻面、散熱面及接合用金屬的各部的金屬與構(gòu)成絕緣板的陶瓷等之間，根據(jù)產(chǎn)生由發(fā)熱引起的線膨脹系數(shù)的差而產(chǎn)生應(yīng)力、即熱應(yīng)力。此外，由該應(yīng)力產(chǎn)生的損害在線膨脹系數(shù)較低的絕緣板中較大，在最壞的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致絕緣板破損。

因此，在采用上述專利文獻(xiàn)1記載的冷卻組件的結(jié)構(gòu)的情況下，還需要用模塑樹脂圍住包括冷卻面在內(nèi)的熱交換器的至少一部分、接合用金屬、絕緣板、接合用金屬及發(fā)熱體。這樣，例如當(dāng)發(fā)熱體的故障等產(chǎn)生時(shí)，產(chǎn)生難以只替換發(fā)熱體等的不良情況。

本發(fā)明鑒于上述情況而作，其目的在于提供一種冷卻組件，當(dāng)經(jīng)由絕緣板將熱交換器的冷卻面和發(fā)熱體的散熱面熱連接時(shí)，該冷卻組件能確保冷卻面與散熱面的絕緣性，并能實(shí)現(xiàn)因線膨脹差而在絕緣板中產(chǎn)生的應(yīng)力的緩和、以及熱連接部分中的熱阻變差的降低。

本發(fā)明的冷卻組件包括發(fā)熱體、熱交換器及絕緣板。

發(fā)熱體的表面的至少一個(gè)面被設(shè)為散熱面。熱交換器是金屬制的，熱交換器的表面的至少一個(gè)面被設(shè)為與散熱面相對(duì)的冷卻面。絕緣板在表面和背面包括第一面及第二面，絕緣板在絕緣板與散熱面相對(duì)、且第二面與冷卻面相對(duì)的狀態(tài)下存在于散熱面與冷卻面之間，并具有電絕緣性及熱傳導(dǎo)性。發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量經(jīng)由絕緣板在散熱面與冷卻面之間進(jìn)行熱交換而被放出至熱交換器。金屬制的接合件存在于冷卻面與絕緣板之間，絕緣板利用接合件與冷卻面接合為一體。散熱面和絕緣板隔著彈性部件緊貼，該彈性部件的彈性率比接合件的彈性率低。散熱面和冷卻面隔著接合件、絕緣板及彈性部件熱連接在一起。

由此，具有電絕緣性的絕緣板存在于熱交換器的冷卻面與發(fā)熱體的散熱面之間的散熱路徑，因此，對(duì)冷卻面和散熱面被電絕緣。另外，能通過存在于該散熱路徑中的冷卻面與絕緣板之間的金屬制的接合件來抑制熱阻的變差。

此外，在該散熱路徑中，能利用存在于散熱面與絕緣板之間的彈性率較低的彈性部件對(duì)因基于發(fā)熱的線膨脹系數(shù)差而在絕緣板中產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行緩和。因此，無需利用模塑樹脂圍住熱連接部分。

由此，根據(jù)本發(fā)明，能確保冷卻面與散熱面的絕緣性，并能實(shí)現(xiàn)因線膨脹差而在絕緣板中產(chǎn)生的應(yīng)力的緩和、以及熱連接部分中的熱阻變差的降低。

附圖說明

一邊參照附圖，一邊根據(jù)下述的詳細(xì)記載，使本發(fā)明的上述目的以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更為明確。

圖1是表示第一實(shí)施方式的冷卻組件的概略剖視圖。

圖2是圖1中的熱交換器的冷卻面和接合件的邊界的放大圖。

圖3是表示第二實(shí)施方式的冷卻組件的概略剖視圖。

圖4是表示第三實(shí)施方式的冷卻組件的概略剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖，一邊對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。對(duì)于各實(shí)施方式中與先前的實(shí)施方式中說明的事項(xiàng)相對(duì)應(yīng)的部分，有時(shí)會(huì)標(biāo)注相同的參照符號(hào)并省略重復(fù)的說明。在各實(shí)施方式中僅說明一部分結(jié)構(gòu)的情況下，其它部分的結(jié)構(gòu)與先前說明的實(shí)施方式相同。不僅僅是各實(shí)施方式中具體說明的部分的組合，只要是組合沒有特別障礙，則也能將實(shí)施方式彼此進(jìn)行局部組合。

(第一實(shí)施方式)

參照?qǐng)D1對(duì)第一實(shí)施方式的冷卻組件s1進(jìn)行說明。該冷卻組件s1搭載于例如汽車等車輛，并適用于車用的各種電子裝置中的電力轉(zhuǎn)換裝置等。

本實(shí)施方式的冷卻組件s1包括發(fā)熱體10、熱交換器20及絕緣板30。發(fā)熱體10在驅(qū)動(dòng)時(shí)等進(jìn)行發(fā)熱。熱交換器20是金屬制的，并與發(fā)熱體10進(jìn)行熱交換。絕緣板30存在于發(fā)熱體10與熱交換器20之間，并將發(fā)熱體10和熱交換器20電絕緣。

本實(shí)施方式的發(fā)熱體10構(gòu)成為所謂兩面散熱型的模塑封裝件。具體而言，發(fā)熱體10具有：發(fā)熱元件11；散熱片12，該散熱片12與發(fā)熱元件11電連接及熱連接；以及模塑樹脂13，該模塑樹脂13對(duì)上述發(fā)熱元件11及散熱片12進(jìn)行封閉。

發(fā)熱元件11由硅酮半導(dǎo)體等構(gòu)成，例如發(fā)熱元件11由mos晶體管、igbt等電源元件等構(gòu)成。上述發(fā)熱元件11通過通常的半導(dǎo)體工藝等形成為例如半導(dǎo)體芯片。

此處，散熱片12分別設(shè)于發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)(相當(dāng)于圖1中的發(fā)熱元件11的上下兩側(cè))。該散熱片12由cu(銅)、fe(鐵)等散熱性優(yōu)異的金屬等形成，并呈板狀，散熱片12作為發(fā)熱元件11的散熱板起作用，且作為電極起作用。

散熱片12的一方板面和發(fā)熱元件11在發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)經(jīng)由焊錫14電接合及機(jī)械性接合。該焊錫14通常能被采用在這種模塑封裝件中，典型而言，無pb(鉛)焊錫等被用作焊錫14。

此外，依次層疊有上述散熱片12、發(fā)熱元件11、散熱片12的層疊體以包入的方式被模塑樹脂13封閉。該模塑樹脂13由聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等典型的模塑材料構(gòu)成，并通過轉(zhuǎn)送成形(transfermolding)、壓縮成形(compressionmolding)等形成。

此處，使散熱片12的以下板面從模塑樹脂13露出，該板面是散熱片12的與在發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)焊錫連接于發(fā)熱元件11的板面相反的一側(cè)的板面。此外，散熱片12中的從該模塑樹脂13露出的面被作為散熱面15。

這樣，在本實(shí)施方式中，散熱體10在其表面具有兩個(gè)散熱面15。驅(qū)動(dòng)時(shí)等產(chǎn)生的發(fā)熱元件11的熱量傳遞至散熱片12，并經(jīng)由散熱面15朝發(fā)熱體10的外部放出。這樣，本實(shí)施方式的發(fā)熱體10在發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)、即發(fā)熱體10的表面和背面兩側(cè)具有散熱面15，并構(gòu)成為上述兩面散熱型的模塑封裝件。

另外，發(fā)熱體10與這種模塑封裝件相同包括一部分被模塑樹脂13封閉的未圖示的引線框架。此外，該引線框架中的內(nèi)部引線和發(fā)熱元件11通過導(dǎo)線連接(wirebonding)等連接在一起。另外，該引線框架中的外部引線從模塑樹脂13露出，并能與外部配線部件等電連接。

另外，雖未圖示，但在散熱片12處設(shè)有與散熱片12一體形成的端子部，該端子部從模塑樹脂13露出。此外，能通過上述引線框架、散熱片12的端子部將本實(shí)施方式的發(fā)熱體10與發(fā)熱體10外部電連接，進(jìn)而與冷卻組件s1的外部電連接。

熱交換器20作為與發(fā)熱體10進(jìn)行熱交換而對(duì)發(fā)熱體10進(jìn)行冷卻的冷卻器起作用。此處，熱交換器20在內(nèi)部供水、乙二醇等制冷劑流動(dòng)，因此，是所謂水冷類型。

該熱交換器20由例如al(鋁)等熱傳導(dǎo)性優(yōu)異、適于輕量化等的金屬形成。熱交換器20在內(nèi)部具有供制冷劑流動(dòng)的流路21，利用泵等將制冷劑從未圖示的箱等供給至流路21。

在本實(shí)施方式中，熱交換器20被設(shè)成分別與發(fā)熱體10的表面和背面的兩個(gè)散熱面15相對(duì)。即，本實(shí)施方式的冷卻組件s1具有在一對(duì)熱交換器20之間設(shè)有發(fā)熱體10的層疊結(jié)構(gòu)。

在上述各個(gè)熱交換器20的與發(fā)熱體10的散熱面15相對(duì)的面被設(shè)為與散熱面15熱連接的冷卻面22。即，冷卻面22在其與散熱面15之間進(jìn)行熱交換以對(duì)發(fā)熱體10進(jìn)行冷卻。

具體而言，熱交換器20呈以圖1中的上下方作為厚度方向、并在表面和背面具有矩形的主表面的薄型的長(zhǎng)方體形狀。熱交換器20中的與發(fā)熱體10相對(duì)的一方主表面被設(shè)為冷卻面22。另外，在圖1中，熱交換器20中的與冷卻面22相反的一側(cè)的主表面作為外側(cè)面23加以示出。換言之，熱交換器20中的與發(fā)熱體10相反的一側(cè)的冷卻面為外側(cè)面23。

絕緣板30是具有電絕緣性且具有熱傳導(dǎo)性的板，其確保了發(fā)熱體10的散熱面15與熱交換器20的冷卻面22之間的電絕緣性及熱傳導(dǎo)性。絕緣板30由例如氮化硅(sin)、氧化鋁(al2o3)等陶瓷、玻璃等形成。另外，若確保了作為絕緣板30的電絕緣性及熱傳導(dǎo)性，則絕緣板30也可以例如通過電絕緣性的樹脂等形成。

該絕緣板30在發(fā)熱體10的表面和背面兩側(cè)存在于散熱面15與熱交換器20的冷卻面22之間。具體而言，絕緣板30在表面和背面包括一面(第一面)及另一面(第二面)，并被配置成使第一面與散熱面15相對(duì)且使第二面與冷卻面22相對(duì)的狀態(tài)。換言之，絕緣板30具有散熱面15側(cè)的第一面及冷卻面22側(cè)的第二面，并存在于散熱面15與冷卻面22之間。另外，絕緣板30具有電絕緣性及熱傳遞性。

此處，在熱交換器20的冷卻面22與絕緣板30之間存在金屬制的接合件40，絕緣板30利用接合件40與冷卻面22接合為一體。換言之，接合件40存在于絕緣板30的第二面與冷卻面22之間，并使絕緣板30與冷卻面22接合為一體。典型而言，該接合件40為焊料，但也可以是焊錫等。

例如，al－cu、al－ag、al－si等被用作焊料，包含cu在內(nèi)的cu類的焊錫等被用作焊錫。這樣，絕緣板30通過釬焊、錫焊與冷卻面22接合為一體。

此處，上述金屬制的接合件40被設(shè)為由共晶材料構(gòu)成的部件、即共晶部，該共晶材料由兩種金屬構(gòu)成，如圖2所示，與冷卻面22接合是較為理想的。

作為該共晶部的接合件40通過適當(dāng)選擇對(duì)于冷卻面22和接合件40而言容易發(fā)現(xiàn)基于共晶的接合的材料而被接合在一起。當(dāng)形成接合件40的共晶部時(shí)，由冷卻面22和接合件40確保接合，因此，存在容易實(shí)現(xiàn)牢固的接合這樣的優(yōu)點(diǎn)。另外，在考慮到冷卻組件的破壞方式的情況下，因該共晶部的存在而使共晶部的脆弱的部分優(yōu)先破損，因此，也存在接合的絕緣板30自身不會(huì)破損、能防止因漏電而導(dǎo)致的功能停止這樣的優(yōu)點(diǎn)。

具體而言，典型地構(gòu)成接合件40的金屬是與構(gòu)成冷卻面22即熱交換器20的金屬不同的金屬。另外，共晶材料也指共融混合物，是同時(shí)析出的兩種以上的結(jié)晶的混合物。

例如，在構(gòu)成冷卻面22的金屬為al、且構(gòu)成接合件40的金屬為al－cu的情況下，構(gòu)成接合件40的金屬為cu。此外，在該情況下，共晶部由al－cu的共晶材料構(gòu)成。另外，在構(gòu)成接合件40的金屬為al－cu的情況下，從確保接合性等方面出發(fā)，形成接合件40的共晶部的θ相的厚度為2μm以下是較為理想的。另外，絕緣板30和接合件40只要在直接接觸的狀態(tài)下以釬焊、錫焊的形態(tài)接合即可。

另外，在發(fā)熱體10的散熱面15與絕緣板30之間存在彈性率比接合件40的彈性率低的彈性部件50、即比接合件40柔軟的彈性部件50。由此，散熱面15和絕緣板30經(jīng)由彈性部件50緊貼。換言之，彈性部件50的彈性率比接合件40的彈性率低，彈性部件50存在于絕緣板30的第一面與散熱面15之間而使絕緣板30與散熱面15緊貼。

進(jìn)一步而言，彈性部件50的彈性率(或者楊氏模量)比接合件40小，因而柔軟容易變形。作為上述低彈性率的彈性部件50，典型地，可例舉出由硅酮樹脂等構(gòu)成的散熱脂。另外，若彈性部件50具有彈性并具有使用環(huán)境耐性，則也可以是由橡膠等構(gòu)成的片材等。

這樣，本實(shí)施方式的冷卻組件s1的熱交換器20、絕緣板30及發(fā)熱體10經(jīng)由接合件40及彈性部件50層疊在一起。此外，發(fā)熱體10的散熱面15和熱交換器20的冷卻面22通過經(jīng)由接合件40、絕緣板30及彈性部件50接觸而熱連接在一起。

在本實(shí)施方式中，通過上述熱連接結(jié)構(gòu)而經(jīng)由接合件40、絕緣板30及彈性部件50在散熱面15與冷卻面22之間進(jìn)行熱交換。因此，發(fā)熱體10中產(chǎn)生的熱量經(jīng)由絕緣板30被散熱至熱交換器20，發(fā)熱體10被冷卻。

此處，本實(shí)施方式的冷卻組件s1具有層疊有熱交換器20、絕緣板30、發(fā)熱體10、絕緣板30及熱交換器20的層疊結(jié)構(gòu)，該層疊結(jié)構(gòu)通過螺紋固定等固定方法等保持于未圖示的部位。具體而言，在施加有沿層疊方向(相當(dāng)于圖1的上下方向)被壓縮的力的狀態(tài)下，層疊熱交換器20、絕緣板30及發(fā)熱體10。

接著，對(duì)冷卻組件s1的組裝方法的一例進(jìn)行說明。首先，將絕緣板30經(jīng)由接合件40接合于熱交換器20的冷卻面22，以將熱交換器20和絕緣板30一體化。

接著，在將彈性部件50配置于絕緣板30或發(fā)熱體10的散熱面15的狀態(tài)下，將熱交換器20和發(fā)熱體10層疊。然后，進(jìn)行上述螺紋固定等，以將層疊的各零件彼此固定。這樣，組裝出本實(shí)施方式的冷卻組件s1。

根據(jù)本實(shí)施方式，在熱交換器20的冷卻面22與發(fā)熱體10的散熱面15之間的導(dǎo)熱路徑、即散熱路徑中存在電絕緣性的絕緣板30。由此，冷卻面22和散熱面15被電絕緣。另外，能通過存在于該散熱路徑中的冷卻面22與絕緣板30之間的金屬制的接合件40來抑制熱阻的變差。

此外，在該散熱路徑中，能通過存在于散熱面15與絕緣板30之間的彈性率較低的彈性部件50來對(duì)因基于發(fā)熱的線膨脹系數(shù)差而在絕緣板30中產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行緩和。因此，無需利用模塑樹脂圍住熱連接部分。

另外，彈性部件50處于因施加于具有上述層疊結(jié)構(gòu)的冷卻組件s1的壓縮力而和散熱面15和絕緣板30緊貼的狀態(tài)。因此，通過解除例如固定部件等的壓縮力，能容易地拆下發(fā)熱體10和絕緣板30。由此，在例如產(chǎn)生發(fā)熱體10的故障等的情況下，能容易地僅替換發(fā)熱體10。

此外，即便散熱面15和絕緣板30具有凹凸，由于上述凹凸因彈性部件50的變形而被填平，因此，也能期待散熱面15與絕緣板30的緊貼性提高等優(yōu)點(diǎn)。

由此，根據(jù)本實(shí)施方式，能確保熱交換器20的冷卻面22與發(fā)熱體10的散熱面15的絕緣性，并能實(shí)現(xiàn)因線膨脹差而在絕緣板30中產(chǎn)生的應(yīng)力的緩和、以及熱連接部分中的熱阻變差的降低。

另外，根據(jù)本實(shí)施方式，預(yù)先將熱交換器20和絕緣板30接合為一體，在散熱面15與絕緣板30之間配置彈性部件50，從而組裝出發(fā)熱體10。因此，與在散熱面15與絕緣板30之間以及絕緣板30與冷卻面22之間都分別配置散熱脂(dissipatinggrease)等彈性部件來進(jìn)行組裝的情況相比，能期待組裝性的簡(jiǎn)化。

在本實(shí)施方式中，如圖1所示，熱交換器20的表面中的一面被設(shè)為冷卻面22，在該冷卻面22設(shè)有絕緣板30。如上所述，冷卻面22與發(fā)熱體10的散熱面15相對(duì)，并經(jīng)由接合件40、絕緣板30、彈性部件50與散熱面15熱連接。另外，在圖1中，將熱交換器20的表面中的位于與發(fā)熱體10相反的一側(cè)且不與散熱面15熱連接的面設(shè)為外側(cè)面23。

如圖1所示，絕緣板30利用金屬制的外側(cè)接合件40a和不與散熱面15相對(duì)的外側(cè)面23接合為一體。換言之，在外側(cè)面23與外側(cè)絕緣板30a之間存在外側(cè)接合件40a。

由此，熱交換器20的冷卻面22和絕緣板30通過接合件40而接合為一體，外側(cè)面23和外側(cè)絕緣板30a通過外側(cè)接合件40a接合為一體。外側(cè)絕緣板30a是實(shí)質(zhì)上與絕緣板30相同的部件，因此，也能將發(fā)熱體10熱連接至冷卻面22及外側(cè)面23中的任意一方。

由此，能使外側(cè)面23作為冷卻面起作用。即，能根據(jù)發(fā)熱體10的發(fā)熱狀況將冷卻面22和外側(cè)面23中的任意一方選擇為冷卻面。具體而言，只要選擇熱交換器20中的與絕緣板30或外側(cè)絕緣板30a接合的冷卻面22及外側(cè)面23中的一方，并將發(fā)熱體10連接于冷卻面22和外側(cè)面23中該選擇出的一方即可。例如，在外側(cè)面23設(shè)有發(fā)熱體10的情況下，外側(cè)面23作為冷卻面起作用，冷卻面22作為外側(cè)面23起作用。另外，作為該將外側(cè)絕緣板30a朝外側(cè)面23接合的效果，可期待降低熱交換器20的冷卻面22和外側(cè)面23的翹曲的效果。

此外，根據(jù)本實(shí)施方式，也能將發(fā)熱體10熱連接于熱交換器20中的冷卻面22及外側(cè)面23這兩個(gè)面。在該情況下，外側(cè)面23也作為冷卻面起作用，熱交換器20在表面和背面具有兩個(gè)冷卻面。

另外，也可以將熱交換器20的外側(cè)面23設(shè)為以不接合任何部件的方式露出的面。即，也可以僅在熱交換器20的冷卻面22設(shè)置絕緣板30。

另外，在圖1中，發(fā)熱體10的表面和背面兩側(cè)被設(shè)為散熱面15，以與各個(gè)散熱面15相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)有兩個(gè)熱交換器20。然而，也可以以與兩個(gè)散熱面15中的任意一方相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置一個(gè)熱交換器20。例如，在圖1中，也可以省略發(fā)熱體10的下側(cè)的熱交換器20，并使發(fā)熱體10中的下側(cè)的散熱面15處于暴露在外部氣體中的狀態(tài)。

(第二實(shí)施方式)

參照?qǐng)D3，以第二實(shí)施方式的冷卻組件s2與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。該冷卻組件s2由層疊體100構(gòu)成，該層疊體100是由圖1所示的熱交換器20、發(fā)熱體10及熱交換器20交替層疊而成的。

在本實(shí)施方式中，發(fā)熱體10及熱交換器20的數(shù)量分別為兩個(gè)以上。此處，如圖3所示，發(fā)熱體10及熱交換器20的數(shù)量分別為三個(gè)及四個(gè)。另外，在本實(shí)施方式中，只要形成多個(gè)熱交換器20和多個(gè)發(fā)熱體10交替層疊的層疊體100即可，若發(fā)熱體10的個(gè)數(shù)及熱交換器20的個(gè)數(shù)都為多個(gè)，則不被特別限定。

即，多個(gè)發(fā)熱體10串聯(lián)排列，以在相鄰的發(fā)熱體10彼此的各個(gè)之間存在熱交換器20的方式交替地層疊多個(gè)發(fā)熱體10及多個(gè)熱交換器20，從而形成層疊體100。

此處，散熱面15、冷卻面22分別被設(shè)為相鄰的發(fā)熱體10和熱交換器20中彼此相對(duì)的發(fā)熱體10的面、熱交換器20的面。此外，與上述第一實(shí)施方式相同，在相鄰的發(fā)熱體10及熱交換器20中彼此相對(duì)的散熱面15和冷卻面22之間進(jìn)行經(jīng)由接合件40、絕緣板30及彈性部件50的熱連接。

換言之，在冷卻組件s2中，多個(gè)發(fā)熱體10和多個(gè)熱交換器20交替地層疊而形成層疊體100，設(shè)有多組接合件40、絕緣板30及彈性部件50。相鄰的發(fā)熱體10及熱交換器20中的散熱面15及冷卻面22經(jīng)由一組接合件40、絕緣板30及彈性部件50而熱連接。

這樣，冷卻組件s2由發(fā)熱體10和熱交換器20反復(fù)配置的層疊體100構(gòu)成。此外，如上所述，在圖3的例子中，反復(fù)層疊有三個(gè)發(fā)熱體10和四個(gè)熱交換器20。

此處，在圖3中的除了位于上端及下端的兩個(gè)熱交換器20之外的中間兩個(gè)熱交換器20的上下兩側(cè)配置發(fā)熱體10，發(fā)熱體10在該上下兩側(cè)與散熱面15相對(duì)。此外，圖3中的該中間兩個(gè)熱交換器20各自的上表面和下表面都被設(shè)為冷卻面22。絕緣板30利用接合件40分別與這兩個(gè)冷卻面22接合為一體。

此外，分別與該兩個(gè)冷卻面22接合的絕緣板30和與該絕緣板30相鄰的發(fā)熱體10的散熱面15經(jīng)由彈性部件50緊貼。這樣，在本實(shí)施方式中，冷卻面22和散熱面15在相鄰的熱交換器20與發(fā)熱體10之間熱連接。

這樣，在本實(shí)施方式的發(fā)熱體10中，與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同，發(fā)熱體10的兩個(gè)散熱面15各自也經(jīng)由接合件40、絕緣板30及彈性部件50熱連接于與該發(fā)熱體10相鄰的熱交換器20的冷卻面22，從而能進(jìn)行效率高的兩面散熱。

進(jìn)一步而言，在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，位于上端及下端的兩個(gè)熱交換器20的僅一面被設(shè)為與熱交換器20熱連接的冷卻面22，在外側(cè)面23側(cè)未配置發(fā)熱體10。另一方面，中間兩個(gè)熱交換器20的上表面和下表面都被設(shè)為冷卻面22，相當(dāng)于表面中的兩面被設(shè)為冷卻面的熱交換器20。

如上所述，在圖3中，中間兩個(gè)熱交換器20的上表面和下兩面雙方都被設(shè)為冷卻面22，即，具有兩個(gè)冷卻面22。然而，該中間兩個(gè)熱交換器20也可以僅具有一個(gè)冷卻面22。

例如，在圖3中，只要將中間兩個(gè)熱交換器20各自的上表面及下表面中的僅任意一方設(shè)為冷卻面22即可。在該情況下，與上述相同，只要將冷卻面22和與該冷卻面22相對(duì)的發(fā)熱體10的散熱面15經(jīng)由接合件40、絕緣板30、彈性部件50熱連接即可。

另外，在該情況下，未在中間兩個(gè)熱交換器20各自的與冷卻面22相反的一側(cè)的面設(shè)置絕緣板30，只要在該相反的一側(cè)的面與和該面相對(duì)的發(fā)熱體10的散熱面15之間形成間隙即可。

或者，也可以在中間兩個(gè)熱交換器20各自的該相反的一側(cè)的面經(jīng)由接合件40僅設(shè)置絕緣板30，而不設(shè)置彈性部件50。在該情況下，在該相反的一側(cè)的面?zhèn)?，在絕緣板30與和該絕緣板30相對(duì)的發(fā)熱體10的散熱面15之間形成間隙。

(第三實(shí)施方式)

參照?qǐng)D4對(duì)第三實(shí)施方式的冷卻組件s3進(jìn)行說明。本實(shí)施方式使絕緣板30的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變形，這點(diǎn)與上述第一實(shí)施方式不同，以該不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。

在第一實(shí)施方式中，絕緣板30構(gòu)成為由陶瓷、玻璃等構(gòu)成的單一的板。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，存在于發(fā)熱體10的散熱面15與熱交換器20的冷卻面22之間的絕緣板30b具有絕緣層30b和金屬層30a這兩層層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)，其中，上述絕緣層30b由陶瓷、玻璃等形成，上述金屬層30a層疊于該絕緣層30b中的靠冷卻面22側(cè)的面。具體而言，如圖4所示，絕緣板30b的表面和背面的板面中的與冷卻面22相對(duì)的面為金屬層30a。

在本實(shí)施方式中，絕緣板30b也具有電絕緣性的絕緣層30b，因此，確保了熱交換器20的冷卻面22與發(fā)熱體10的散熱面15之間的電絕緣。

該金屬層30a由與接合件40的接合性優(yōu)異的金屬形成，該接合件40由焊料、焊錫等構(gòu)成，具體而言，該金屬層30a由銅、鋁等金屬形成。此外，該金屬層30a通過濺射、蒸鍍、電鍍或者釬焊等成膜法設(shè)于絕緣層30b的表面，并構(gòu)成絕緣板30b中靠冷卻面22側(cè)的面。

此外，在本實(shí)施方式中，在熱交換器20的冷卻面22與絕緣板30b的金屬層30a之間存在接合件40。接合件40將絕緣板30和冷卻面22接合為一體。另一方面，與第一實(shí)施方式相同，發(fā)熱體10的散熱面15和絕緣板30b的絕緣層30b經(jīng)由彈性部件50緊貼。

在本實(shí)施方式中，在絕緣板30b中的供接合件40配置的冷卻面22側(cè)設(shè)置金屬層30a，將該金屬層30a和接合件40接合，因此，能期待接合性的提高。即，使用釬焊、錫焊性比絕緣層30b優(yōu)異的金屬層30a以作為接合件40的接合對(duì)象，從而能實(shí)現(xiàn)接合強(qiáng)度的提高。

在圖3的例子中，絕緣板30b僅在熱交換器20的冷卻面22側(cè)具有金屬層30a。然而，也可以還在發(fā)熱體10的散熱面15側(cè)具有金屬層30a。

在該情況下，雖未圖示，但絕緣板30b形成為從發(fā)熱體10側(cè)朝熱交換器20側(cè)層疊有金屬層30a、絕緣層30b、金屬層30a的三層結(jié)構(gòu)。在上述三層結(jié)構(gòu)的情況下，在絕緣層30b的兩側(cè)層疊有金屬層30a，因此，與兩層結(jié)構(gòu)相比，能期待絕緣板30更加難以翹曲這樣的效果。

另外，在本實(shí)施方式中，與圖1相同，在熱交換器20的外側(cè)面23設(shè)置外側(cè)絕緣板30a，與該外側(cè)面23連接的外側(cè)絕緣板30a和第一實(shí)施方式相同地構(gòu)成為單一的板。但是，該外側(cè)絕緣板30a也可以具有絕緣板30b這樣的層疊結(jié)構(gòu)。

另外，在本實(shí)施方式中，也可以將熱交換器20的外側(cè)面23設(shè)為以不接合任何部件的方式露出的面。另外，在本實(shí)施方式中，也可以在發(fā)熱體10的表面和背面兩側(cè)的發(fā)熱面15中的僅任意一方設(shè)置熱交換器20。即，也可以采用以下結(jié)構(gòu)：在圖4中的上下兩個(gè)散熱面15中的一方省略熱交換器20，并使該一方散熱面15暴露在外部氣體中。

此外，在本實(shí)施方式中，僅絕緣板30b具有將金屬層30a和絕緣層30b層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)這點(diǎn)與其它實(shí)施方式不同。因此，也可以在如第二實(shí)施方式那樣由層疊體100構(gòu)成的冷卻組件s2中采用本實(shí)施方式的絕緣板30b，該層疊體100是多個(gè)發(fā)熱體10和多個(gè)熱交換器20交替地層疊而成的。

以上，對(duì)本發(fā)明的較為理想的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中進(jìn)行各種變形并加以實(shí)施。上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)僅僅是例示，本發(fā)明的范圍并不限于上述記載的范圍。本發(fā)明的范圍包括與本發(fā)明中的記載均等的意思及范圍內(nèi)的所有變更。

(其它實(shí)施方式)

在上述各實(shí)施方式中，發(fā)熱體10是在發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)具有散熱面15的兩面散熱類型的部件。然而，發(fā)熱體10也可以僅在發(fā)熱元件11的表面和背面兩側(cè)中的一方側(cè)具有散熱面15。例如，只要圖1所示的發(fā)熱體10中采用省略了一方散熱片12的封裝件結(jié)構(gòu)即可。

另外，作為發(fā)熱體10，只要表面的至少一面被設(shè)為散熱面15即可，并不限于上述模塑封裝件。例如，也可以是在配線基板的一面?zhèn)却钶d發(fā)熱元件、并將配線基板的另一面?zhèn)仍O(shè)為散熱面的電子裝置等。

另外，只要熱交換器20的表面的至少一面被設(shè)為冷卻面22即可，一個(gè)熱交換器20也可以設(shè)有三個(gè)面以上的冷卻面22。另外，作為熱交換器20，并不限于上述水冷式，也可以是例如空冷式的翅片結(jié)構(gòu)體等。

另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更。另外，上述各實(shí)施方式并不是彼此無關(guān)系的，除了明確不能組合的情況之外，能適當(dāng)?shù)丶右越M合，另外，上述各實(shí)施方式并不限定于上述圖示例。