冷却结构体、散热设备及发热体的冷却方法

专利名称：冷却结构体、散热设备及发热体的冷却方法
技术领域：
本发明涉及用于冷却由电子零件等构成的发热体的冷却结构体以 及散热设备。还涉及上述发热体的冷却方法。上述冷却结构体是指用冷却流体冷却由发热体发出的热的冷却结 构，包含发热体和冷却流体流过的流通路。另外，上述的散热设备， 是指与发热体热结合并与冷却流体直接接触、与上述冷却流体进行热 交换以将发热体的热散发到冷却流体内的结构物。
技术背景已往的冷却结构体，是把发热体设置在例如由冷却流体送入口 、内部形成有流路的传热容器和冷却流体送出口构成的散热设备上而构 成的，使冷却流体流过传热容器内的流路，从而冷却发热体。另外， 在该结构中，为了促进冷却，在上迷流路内设置了传热促进体(散热片、 紊流促进体等)，促进传热。另外，已往还提出了一种冷却结构体(例如参见专利文献l)，该冷 却结构体，在备有冷却流体送入口和冷却流体送出口并且内部形成了 分别与送入口及送出口连通的流路的冷却流体流通容器上，设有将内 部流路与周围连通的开口 ，用设有发热体的绝缘基板(主要用于电绝缘 和固定.保持载置着的电子元件的基板)覆盖该开口以进行密封。在该 冷却结构体中，流过流路的冷却流体将绝缘基板冷却，通过绝缘基板使发热体冷却。专利文献l:日本特开平9-121557号公报(第一页、图1) 发明内容如上所述，在已往的冷却结构体中，由于发热体安装在传热容器 或绝缘基板上，所以，在传热容器或绝缘基板与发热体之间产生接触 热阻，存在散热特性差的问题。另外，为了减低该接触热阻而涂敷在 传热容器或绝缘基板与发热体之间的导热脂，没有长期的可靠性。另外，当发热体是电子部件时，为了做成电绝缘结构，设在发热 体上的绝缘基板的容积和重量大，并且，随着绝缘基板的安装而使得 热阻也增大，所以，散热特性差。另外，还存在散热设备本身的容积 和重量大的问题。另外，在已往的散热设备中，在流路内设置传热促进体来促进热 传递，但是，设置了传热促进体后造成的压力损失增大率要比传热促 进体的热传递提高效果更大，所以需要更高功率的泵。因此，成为电 力消耗多、价格高、容积和重量大的装置。另外，由于压力损失增大，流通路内的压力上升，与周围的压力 差增大，所以，必须提高散热设备及其附属配管等的耐压特性，必须 加厚形成流通路的散热设备及配管等的壁厚，造成重量和容积变大的 问题。另外，还存在必须进一步提高连接部的密封特性的问题。本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的是提供轻量化、小 型化、散热特性好的冷却结构体及冷却方法。另外，本发明的目的是提供散热设备的重量和容积不变大、散热 特性好的散热设备，实现轻量化、小型化、散热特性好的冷却结构。本发明的冷却结构体备有散热结构体和流通路；上述散热结构体， 具有发热体和散热设备，该散热设备借助绝缘粘接层而粘接在至少面 向冷却流体的上述发热体表面上、并由可挠性金属箔构成；上迷流通 路，设置在上述散热结构体的外部，使流过内部的冷却流体与上述散 热设备直接接触。另外，本发明的散热设备，在与冷却流体接触的面上，设有沿着 与冷却流体流动方向交叉方向延伸的、沿冷却流体流动方向的剖面形 状是非对称的微小凹部。另外，本发明的散热设备，在与冷却流体接触的面上，设有沿着 与冷却流体流动方向交叉方向延伸的、具有冷却流体流通面积变化大 的部分和变化小的部分的微小凹部。另外，本发明的发热体冷却方法，在发热体的表面借助绝缘粘接
层粘接着由可挠性金属箔构成的散热设备，将这样的散热结构体设置 在冷却流体流过的流通路内，以使上述散热设备与上述冷却流体直接 接触。根据本发明的冷却结构体和冷却方法，把由可挠性金属箔构成的 散热设备通过绝缘粘接层粘接在发热体的表面，把这样构成的散热结 构体以使冷却流体与上述散热设备直接接触的方式设置在流通路内， 所以，可提供轻量化、小型化、散热特性优良的冷却结构体。根据本发明的散热设备，在与冷却流体接触的散热设备的表面， 设置沿着与冷却流体流动方向交叉方向延伸的、沿冷却流体流动方向 的剖面形状是非对称的微小凹部、或者设置具有冷却流体流通面积变 化大的部分和变化小的部分的微小凹部，所以，可提供压力损失小、 散热特性优良的散热设备。


图1是表示本发明实施方式1的冷却结构体的示意剖面结构图。图2是表示本发明实施方式1的另一冷却结构体的示意剖面结构图。图3是表示本发明实施方式2的冷却结构体的示意剖面结构图。 图4是表示本发明实施方式2的另一冷却结构体的示意剖面结构图。图5是表示本发明实施方式3的冷却结构体的示意结构图。 图6是表示本发明实施方式3的微小凹部的剖面形状的示意图。 图7是将本发明实施方式3的冷却结构体与已往的冷却结构体相 比较的说明图。图8是表示本发明实施方式3的另一冷却结构体的示意结构图。 图9是表示本发明实施方式3的又一冷却结构体的示意结构图。 图10是表示本发明实施方式4的散热设备的示意剖面结构图。 图11是表示本发明实施方式4的另一散热设备的示意剖面结构图。图12是表示本发明实施方式4的另一散热设备的示意结构图。 图13是表示本发明实施方式4的又一散热设备的示意结构图。 图14是表示本发明实施方式5的散热设备的示意剖面结构图。
具体实施方式
实施方式1图l是表示本发明实施方式l的冷却结构体的示意剖面结构图。图1所示的冷却结构体是把散热结构体2设置在连续流通路5内 而构成的。该流通路5由送入低温冷却流体(制冷剂)9的冷却流体送入 口 1、内部形成有流路的冷却流体流通容器3、和冷却流体送出口 4 形成。上述散热结构体2由发热体8和散热设备7构成。该散热设备 7,由借助绝缘粘接层6而粘接在面向冷却流体9的发热体8表面上的 可挠性金属箔构成。用流通管(圆管、矩形管、柔性管、软管等)将泵等与上述冷却结 构体连接，使冷却流体9流过，从而将发热体8产生的热散发到周围(开 放型冷却系统)。或者，用流通管将散热器与上述冷却结构体连接，形 成循环的流通回路，这样，冷却流体9在该流通回路内循环，将发热 体8产生的热送到散热器、从散热器将热散发到周围(循环型冷却系 统)。另外，这时，也可以为在上述流通回路中途设置贮存器和过滤器 的循环型冷却系统。在上述各冷却系统中，也可以是若干个冷却结构体直接或通过流 通管与流通管或流通回路串联连接的结构。另外，也可以是若干个冷 却结构体通过分配用集管和合流用集管并联连接的结构。这时，分配 用集管和合流用集管也可以设在冷却流体流通容器3内。图1所示的冷却结构体把发热体8设在流通路5中，但并不限定 于这样的结构，例如，虽然没有图示，但也可以把通过绝缘粘接层6 而粘接着由金属箔构成的散热设备7的发热体8浸在河流或海等中、 向周围的流水散热。这时，河流或海相当于流通路，河水和海水是冷 却流体。在图1所示的冷却结构体中，发热体8也可以配线，这时，也可 以在上述由金属箔构成的散热设备7上开孔、设置防水结构的配线取
出口 。图2是表示本发明实施方式1的另一冷却结构体的示意剖面结构图。图2所示的冷却结构体，在冷却流体流通容器3的上面设有开口 10，用比开口 10大的散热结构体2的散热设备7覆盖并密封该开口 10。图2示出了用散热结构体2的平面部覆盖开口 IO的例子，但是， 也可以用从开口 10中突出一部分的散热结构体、或具有凹部的散热结 构体覆盖开口 10。在图2所示的冷却结构体中，开口 IO的密封结构没有特别限定， 可以是将容器3与散热设备7固定接合(粘接或焊接等)的结构，也可 以是通过O形环或密封垫圏压接的结构，只要能防止冷却流体9泄漏 即可。散热设备7具有至少能完全覆盖开口 IO的形状尺寸。这样，绝缘 粘接层6与冷却流体9不接触，可以防止因冷却流体9渗入绝缘粘接 层6而引起冷却流体9的泄漏和绝缘粘接层6的脱落。下面，说明图l和图2所示冷却结构体的动作。从冷却流体送入 口 1送入到流路内的低温冷却流体9，通过流路，然后从冷却流体送 出口4被送出。此时，借助绝缘粘接层6而与发热体8热结合着的散 热设备7，接受来自发热体8的热而升温，在冷却流体9与散热设备7 之间产生了温度差。由于散热设备7与流路内的冷却流体9直接接触， 所以，热从散热设备7传到冷却流体9，冷却流体9的温度上升而成 为高温，高温的冷却流体9从冷却流体送出口 4^L送出。这样，冷却 流体9依次通过冷却流体送入口 1、冷却流体流通容器3内的流路以 及冷却流体送出口 4,在通过流路时升温成为高温，高温的冷却流体9 被连续地送出。在本实施方式的冷却结构体中，在面向冷却流体9的发热体8的 表面上借助绝缘粘接层6而粘接着由可挠性金属箔构成的散热设备7， 从而构成了散热结构体2。上述绝缘粘接层6，将散热设备7与发热体8电绝缘，并且将散热设备7与发热体8物理地热结合。由于绝缘粘 接层6是树脂，所以，如果与冷却流体9接触则会存在膨润的危险。 而散热设备7是由金属箔构成的，是与冷却流体直接接触也不膨润的 防水膜。另外，由于散热设备7具有可挠性，从而可以覆盖住绝缘粘 接层6，使绝缘粘接层6不与冷却流体9接触，所以，可以使绝缘粘 接层6防水。因此，如图1所示，将该结构的散热结构体2设置在冷 却流体9流过的流通路5中，或者如图2所示，以用散热设备7覆盖 住开口 10的方式将该结构的散热结构体2设置在具有开口 IO的流通 路5中，从而可以减小在发热体8与冷却流体9之间产生的接触阻力， 可得到散热特性优良、具有长期可靠性的冷却结构体。另外，可提供 轻量化、小型化的冷却结构。
散热设备7由可挠性金属箔构成，即使发热体8的粘接面不是平 面，而是突起面、凹陷面、台阶面、曲面等时，也容易安装散热设备 7，如图l所示，可以将若千个面作为散热面(例如图1中是5面)，可 以加大传热面积，可以进一步提高散热特性，可以进一步提高散热结 构体2的均热化。
上述实施方式1中的发热体8，例如是加热器、电子设备、电子 部件等的发热源，或者是将它们集成而成的发热源，或者是从这些发 热源输送热的设备的散热部、热交换器等。上述发热体8的结构及尺 寸没有限定，只要能通过绝缘粘接层6将热施加到散热设备7上即可。 也可以是不确保电绝缘性的结构。
绝缘粘接层6，如前所述，将发热体8和散热设备7物理地固定 接合，其作用是将发热体8与散热设备7热结合、以及将发热体8与 散热设备7电绝缘。其具体的材料，最好是例如在环氧树脂类的粘接 剂中混入了金属纤维或粉末等填充物的高热传导.电绝缘粘接剂。
另外，绝缘粘接层6的厚度希望在300nm或300nm以下，采用 的粘接剂的热传导率希望为0.5W/(m'K)或0.5W/(m'K)以上。如果厚 度比上述厚度厚、热传导率比上迷热传导率小，则绝缘粘接层6的热 阻过大，散热特性变差。绝缘粘接层6的厚度最好在150nm或150pm
以下，粘接剂的热传导率最好为2W/(m.K)或2W/(m.K)以上。
另一方面，作为所用粘接剂的电绝缘特性，体积电阻必须在 1012Q/cm或1012ft/cm以上，绝缘破坏电压必须在10kV/cm或10kV/cm 以上。体积电阻最好在1013Sl/cm或1013Q/cm以上，绝缘石皮坏电压最 好在100kV/cm或100kV/cm以上。希望这些值越高，电绝缘耐压特 性越好。
散热设备7是可挠性金属箔，如前所述，其作用是防止冷却流体 9的透过、以及通过绝缘粘接层6从发热体8向冷却流体9散热。散 热设备7的材料是铜、铝等的金属材料，尤其是当冷却流体9的流通 速度大时，最好采用不锈钢、钛等的耐锈蚀.耐腐蚀性强的材料。另外， 也可以把若干不同的金属箔叠层形成，也可以对金属箔表面进行处理 而形成氧化铝皮膜或水软铝石皮膜等。
另外，散热设备7的厚度希望在1.5mm或1.5mm以下。如果比 1.5mm厚，则散热设备7的可挠性降低，不容易将散热设备7粘接在 发热体8上。尤其是在粘接时，会在绝缘粘接层6上留下空隙(孔)， 使散热特性显著降低。当散热设备7的材料与发热体8的材料的线膨 胀系数相差很大时，热循环时产生的各部件的伸展量的差大，由该差 引起的热应力导致绝缘粘接层6脱落，散热特性显著降低。散热设备 7的厚度越薄，则该热应力越小(可以緩和热应力)，在上述条件下也能 提高耐热循环性。散热设备7的厚度最好在SOOjim或500nm以下。
冷却流体流通容器3在内部形成了流路，其作用是收容冷却流体 9、以及作为冷却流体9移动的通路。如图2所示，也可以在冷却流体 流通容器3上设置至少一个以上的开口 10,这时，由借助绝缘粘接层 6而粘接在发热体8上的散热设备7，覆盖并密封该开口 10。这样， 起到收容冷却流体9和作为冷却流体9的移动通路的作用。
为了促进从散热设备7向冷却流体9的传热，也可以在流路内设 置传热促进体。这时的传热促进体是散热片，该散热片与散热设备7 热结合，具有扩大传热面积的效果和利用紊流来提高热传递的效果。 该散热片可由大致板状、大致圆柱状等的突起或内散热片等构成。另
外，上述的传热促进体，也指具有利用紊流来提高热传递的效果的紊
流促进体，是指设在与发热体8安装面相向的流路壁上的各种形状的 突起、具有带状、螺旋状、各种形状的突起的基板、或具有若干开孔 的基板等的内插物。
如图2所示，在设置开口10时，由于开口部10的流路橫截面积 大，流通速度降低，散热特性变差，所以，最好在确保适当的流通路 的同时，使与开口 IO相向的流路壁突出。
流路的结构、形状、尺寸等没有特别限制，可以是连续的曲折流 路，也可以是具有分配用集管及合流用集管的并列流路，只要是冷却 流体9可以移动的通路即可。
另外，在设在冷却流体流通容器3上的开口 10内，也可以形成两 个或两个以上的流路。例如，用分隔板分割开口 10内的流路，各流路 中的冷却流体9的流动方向彼此相向。
冷却流体送入口 1的作用是送入低温的冷却流体9。而冷却流体 送出口 4的作用是送出高温的冷却流体9。这些送入口和送出口通常 与流通管(圃管、矩形管、柔性管、软管等)连接。冷却流体送入口 1 及冷却流体送出口 4与上述流通管的连接部的结构没有特别限定，可 以固定接合有流通管，也可以与流通管形成为一体，也可以固定接合 带管接头的流通管，或者用O形环、密封垫圏与流通管和同样的冷却 流体流通容器3连接，只要能将冷却流体9送入或送出即可。
构成冷却流体流通容器3的材料，只要是能收容冷却流体9的材 料即可，例如可以是PPS(聚苯硫醚)等的树脂，也可以是铝、铜、不 锈钢等的金属、或者以它们为主要材料的复合材料等。
另外，冷却流体流通容器3也可以由若干个部件构成。
另外，当冷却流体流通容器3的一部分是由树脂材料形成的时候， 也可以在其表面的至少一部分上设置金属板(例如不锈钢板等)。这样， 可抑制树脂材料的老化变形。尤其是用发热体8或发热体8的固定用 夹具和上述金属板以夹入冷却流体流通容器3的方式对其加以固定 时，该效果更大。这时，最好借助采用板簧等的弹簧结构来进行固定。体9接触，也可以使金属板的一部分 露出到流路中，这样，在设置有作为发热体8的电子设备等时，可容 易地进行绝缘(耐压)试验。
上述金属板的尺寸及安装方法没有限制，只要设在冷却流体流通 容器3上即可，可以采用螺栓等固定夹具固定，也可以用焊接、粘接 等固定。另外，在其一部分露出到流路中时，必须要做成防止冷却流 体9从该露出部分泄漏的结构，也可以通过O形环、密封垫團等密封。
冷却流体9是蒸馏水、防冻液、油、液化二氧化碳、乙醇和氨等 的液体。另外，冷却流体9也可以是在散热设备表面沸腾的液体。另 外，在本发明中，由于用绝缘粘接层6使散热结构体2与散热设备7 之间电绝缘，所以，冷却流体9不限定是电绝缘性高的流体，也可以 使用热流动特性好的流体。
作为冷却流体流通容器3与发热体8之间的固定方法，可以用螺 栓、螺母等固定夹具固定，也可以借助釆用板簧等的弹簧结构固定。 只要能将冷却流体流通容器3与发热体8固定即可，其结构没有限定。
实施方式2
图3是表示本发明实施方式2的冷却结构体的示意剖面结构图。
在本实施方式2中，将上述实施方式1的发热体8具体化。如图 3所示，由半导体元件11和配置在该半导体元件11的一面上的热扩 散部件12构成。对该发热体，在热扩散部件的、与半导体元件ll相 反侧的面上，通过绝缘粘接层6而粘接由可挠性金属箔构成的散热设 备7,构成散热结构体2。
热扩散部件12的作用是，固定半导体元件ll、从半导体元件ll 导电或向半导体元件11通电、将半导体元件11产生的热扩散并且通 过绝缘粘接层6将上述热传给散热设备7。该热扩散部件12由金属构 成，最好由热传导率高的铜、及以铜为主要材料的合金构成。
对于半导体元件11，使半导体元件11的下面与热扩散部件12的 上面物理地、热地、电结合(例如锡焊等)，使图未示的电极与半导体 元件11的上面电连接(例如通过铝线或锡焊块连接)，从而起到使上述
电极与热扩散部件12之间电连接或非连接的作用。因此，作为半导体 元件11，只要是在电极与热扩散部件12之间通电，并通过控制半导 体元件11，能得到预定功能(例如将交流变换为直流，或将直流变换为 交流等的功能)的元件即可，例如是IGBT、 二极管等半导体元件。
另外，在半导体元件11与热扩散部件12之间，也可以设置一个 或若干个中间物(例如基板等)。
在实施方式2的散热结构体中，只要是在热扩散部件12的上面设 置半导体元件11、在该热扩散部件12的下面粘接上述散热设备7的 结构即可，对于其它的结构没有特别的限定。例如，也可以在热扩散 部件12上或其上方或其侧方，设置与上述半导体元件11不同的控制 用元件、门电极、传感器元件等(图未示)。
另外，也可以使热扩散部件12的至少一部分露出，并且，将上述 部件(半导体元件、热扩散部件、电极、与半导体元件不同的控制用元 件、门电极、传感器元件等)一并用树脂模铸，然后粘接散热设备7。 另外，也可以预先把散热设备7粘接在热扩散部件12上，然后，使散 热设备7的至少一部分露出地用树脂模铸上述部件。图3中，13表示 树脂铸模。
下面，把至少由散热设备7、绝缘粘接层6、热扩散部件12、半 导体元件ll构成的结构物，称为单面散热结构体20。
图3所示的冷却结构体，是将上述构成的单面散热结构体20，设 置在与图2同样结构的、设有开口 10的冷却流体流通容器3内而构成 的。单面散热结构体20的散热设备7覆盖住上述开口 10。该散热设 备7是比开口 10大的散热设备7。
下面，说明上述冷却结构体的动作。从冷却流体送入口 l送入流 路的低温冷却流体9(制冷剂)， 一边通过流路， 一边与单面散热结构体 20的散热设备7接触，然后从冷却流体送出口 4被送出。这时，向热 扩散部件12与电极之间通电，控制半导体元件11，这样，半导体元 件11起到所需的功能，同时，由电损失产生的热通过热扩散部件12 和绝缘粘接层6，传递给散热设备7。散热设备7受到该热而升温，在
冷却流体9与散热设备7之间产生了温度差。由于散热设备7直接接 触流路内的冷却流体9，所以，热从散热设备7传到冷却流体9，冷却 流体9温度上升成为高温，高温的冷却流体9从冷却流体送出口 4被 送出。这样，冷却流体9依次通过冷却流体送入口 1、冷却流体流通 容器3内的流路以及冷却流体送出口 4，在通过流路时接受来自单面 散热结构体20的热而升温成为高温，高温的冷却流体9被连续地送出。在图3所示本实施方式的冷却结构体中，也与实施方式1同样地， 能减小半导体元件11及热扩散部件12与冷却流体9之间产生的接触 阻力，可得到散热特性优良、具有长期可靠性的冷却结构体。另外， 能提供轻量化、小型化的冷却结构。图4是表示本发明实施方式2的另一冷却结构体的示意剖面结构图。在图4中，散热结构体20由半导体元件11、和分别设置在该半 导体元件11两面上的两个热扩散部件12a、 12b构成。在这两个热扩 散部件12a、 12b的与半导体元件11相反侧的面上，分别借助绝缘粘 接层6粘接着由可挠性金属箔构成的散热设备7。在图4的散热结构 体20中，图3所示的散热结构体20的电极(图未示)，作为热扩散部 件12b设在半导体元件11的上面。把下侧的热扩散部件称为第一热扩 散部件12a，把上侧的电极称为第二热扩散部件12b。另外，第一热扩 散部件12a与图3中的热扩散部件12相同。第二热扩散部件12b相当于上述电极，其作用是把半导体元件11 产生的热扩散，并且将该热通过绝缘粘接层6传给散热设备7。该第 二热扩散部件12b由金属构成，与第一热扩散部件12a同样地，最好 由热传导率高的铜及以铜为主要材料的合金构成。另外，与第一热扩 散部件12a不同的是，第二热散部件12b没有必要起到固定半导体元 件ll的作用，所以，第二热扩散部件12b不必与半导体元件ll物理 地结合，而是可以直接或通过中间物(例如锡焊块等)与半导体元件11 相接而使得第二热扩散部件12b与半导体元件11电结合和热结合，也 可以与第一热扩散部件12a同样地，与半导体元件11物理地结合。关
于其它各部件及其结构，与图3的说明相同。下面，把至少由散热设备7、绝缘粘接层6、第一热扩散部件12a、 第二热扩散部件12b、半导体元件ll构成的结构物，称为双面散热结 构体20。图4所示的冷却结构体，是在上述结构的双面散热结构体20的两 侧分别设置流通路5而构成的。该流通路5由冷却流体送入口 1、内 部形成有流路并设有开口 10的冷却流体流通容器3、和冷却流体送出 口 4构成。双面散热结构体20的各散热设备7覆盖上迷各流通路5 的开口 10。该散热设备7是比开口 10大的散热设备7。下面，说明上述冷却结构体的动作。在各流通路5中，从冷却流 体送入口 l送入流路的低温冷却流体9(制冷剂)， 一边通过流路， 一边 与双面散热结构体20的各散热设备7接触，然后从冷却流体送出口 4 被送出。此时，向第一热扩散部件12a与第二热扩散部件12b之间通 电，控制半导体元件11，这样，半导体元件ll起到所需的功能，同 时，电损失产生的热通过各热扩散部件12a、 12b和绝缘粘接层6，传 递给两个散热设备7。各散热设备7受到该热而升温，在流路内的冷 却流体9与散热设备7之间产生了温度差。由于各散热设备7直接接 触流路内的冷却流体9，所以，热从散热设备7传到冷却流体9，冷却 流体9温度上升成为高温，高温的冷却流体9从冷却流体送出口 4被 送出。这样，在两个流通路5中，冷却流体9分别依次通过冷却流体 送入口 1、冷却流体流通容器3内的流路以及冷却流体送出口 4，在通 过流路期间，接受来自双面散热结构体20的热而升温成为高温，高温 的冷却流体9被连续地送出。在图4所示本实施方式的冷却结构体中，同样也能减小半导体元 件11及热扩散部件12与冷却流体9之间产生的接触阻力，可得到散 热特性优良、具有长期可靠性的冷却结构体。另外，能够提供轻量化、 小型化的冷却结构。另外，在以已往的冷却结构体为基础做成的双面散热的结构中， 由于被牢固的绝缘基板夹住，所以，半导体元件的两面被强力地约束 住，由热应力等产生的应力直接作用在半导体元件上，使半导体元件 或其接合部等被破坏。但是，根据本实施方式的散热结构，由于各散 热设备和热扩散部件等被乘性地配置(没有强约束力)，所以，对半导体元件不容易作用大的力，可抑制上述的破坏。因此，做成图4的结 构，可以从两个散热设备7进行散热，散热特性显著提高。图4中，是用两个冷却流体流通容器3夹入双面散热结构体20 的结构。但是，并不限定于此，例如，也可以将双面散热结构体20 插入由U字形或W字形的冷却流体流通容器3的两面夹住的空间内， 用双面散热结构体20的散热设备7覆盖并密封分别设在该两面上的开 口 10。实施方式3图5是表示本发明实施方式3的冷却结构体的示意结构图。图5(a) 是表示散热设备的传热面的平面结构图，图5(b)是剖面结构图。另夕卜， 在图5(b)中， 一并表示了将散热结构体2的圆圏标记部分放大的图。本实施方式3的冷却结构体，在上述实施方式1和实施方式2的 散热结构体的散热设备表面，设置了矩形剖面的、在与流体流动方向交叉方向上相连的一连串微小凹部15，微小凹部15的沿流体流动方 向的剖面形状是非对称的。通常，在传热面上设置凹部时，冷却流体在凹部上游侧产生剥离， 在凹部内产生停滞的旋涡，所以，主流(流路中央部的冷却流体的流动) 的低温液体与传热面脱离，不容易进行热交换，传热特性降低。但是， 在本实施方式中，如上所述，在传热面上设置了沿流体流动方向的剖 面形状为不对称的微小凹部15,旋涡的中心移动到微小凹部15内的 深度较深的部分，当旋涡扁平时，成为不稳定状而容易破坏，所以， 形成更小的大致圆形剖面的旋涡，从而使得冷却流体容易流入微小凹 部15内的较浅部分。因此，主流(流路中央部的冷却流体的流动)的低 温流体流入微小凹部15内，与微小凹部15内的高温流体搅拌混合后， 在微小凹部15的下游侧，再被推向主流，抑制形成在散热设备7表面 的温度边界层的发展，提高传热特性。因此，散热设备7的散热特性
在很大程度上依赖于冷却流体9的物理参数(受种类及温度等影响的 值)、流速。在所需的流通路形状和使用条件(冷却流体9的种类、温度、压力、 流速等)下，设散热设备表面光滑时的平均温度边界层厚度为S，以该 厚度为基准，探求微小凹部15的尺寸，下面说明探求的结杲。对于散 热设备表面光滑时的平均温度边界层厚度3，例如，在流路宽度为 50mm、流路长度为50mm、流路高度为3mm的流路中，以1.0m/s 的速度4吏2(TC的水通过以进行冷却时，&=0.09mm。设本实施方式的微小凹部15的深度为Hl，则必须满足 (1.25x8)〈HK(散热设备7的厚度)。如果Hl^(1.25x8),则在微小凹部 15内，只有散热设备7表层的高温流体流入.流出，结果，散热设备7 的表面被高温流体覆盖，很难得到改善散热特性的效果。最好是 (1.5x8)〈HK(散热设备7的厚度-50fim)或者(6.0x5)。本发明在直至 Hl-6.0x8为止，6增加，散热特性的改善率变大。但是，在111>6.0><& 时，6增加，散热特性的改善率反而减小。通常，形成在台阶部处的剥离部的流动方向长度是微小凹部15 的深度H1的5倍。如上所述，在本发明中，由于微小凹部15是非对 称剖面形状，所以，其剥离部的长度变短。因此，本实施方式中的微 小凹部15的长度L即使是微小凹部15的深度H1的5倍左右，由于 存在形成在剥离部下游的高热传递壁面部(低温冷却流体流入的部分 的传热面)，所以，即使是I^5xHl，也具有效果。最好是L"xHl。 但是，微小凹部15的两端部等的局部，也可以不是上述范围的Hl和当在散热设备7的表面设置满足上述尺寸条件的微小凹部15时， 散热设备7表层的高温流体与主流的低温流体搅拌混合，可抑制温度 边界层的发展，所以，能提高散热设备的散热特性。另外，微小凹部15不必与冷却流体9的流动方向正交，只要在与 冷却流体9的流动方向以任意角度交叉的方向上有边，就具有同样的 效果。另外，可以不是直线状，可以是圓弧状、曲折状、锯齿状。
这样，在本实施方式中，在散热设备的表面上设置具有与冷却流 体的流动方向交叉的边或孤的微小凹部，使微小凹部的沿流体流动方向的剖面形状是非对称的，这样，可抑制形成在散热设备7表面的温 度边界层的发展，提高传热特性。用上述凹部能得到该效果的主要原 因之一是，冷却流体借助微小凹部产生剥离，低温的冷却流体冲撞该 凹部内的传热面，引起射流效果。另一原因是，沿凹部内壁面流入并 升温了的高温流体、与从主流直接流入凹部内的低温流体，在凹部内 或在凹部的流出部混合搅拌。出于何种原因能得到传热促进效果，因 凹部的形状而异。下面，说明沿冷却流体流动方向的、微小凹部的深度方向的剖面 形状。图6表示设有微小凹部15的流路，该微小凹部15具有典型的 不等边梯形形状的剖面。如图所示，设微小凹部15的角部为A、 B、 C、 D,各角部中的与 散热设备7的平面所成的角度为01、 G2、 03、 04。微小凹部15的配 设间距为P, A-B、 B-C、 C-D、 D-A区间的、散热设备7平面方向的 距离为Ll、 L2、 L3、 L4。流路高度为H2，微小凹部15的深度为Hl。 孩史小凹部15的开口宽度L为Ll+L2+L3。先说明微小凹部15使冷却流体9产生剥离的情形。在图6中，说 明冷却流体9从左至右地通过流通路5的情形。在图6中，要产生剥离，必须要在角部A引起剥离。在产生剥离 部16时，剥离部16的下游侧成为低温流体的再附着点18，从而产生 主流低温流体的流入。因此，该再附着点18的下游部的热传递提高， 散热设备7的散热特性提高。剥离条件是，如关于二维扩散器的文献(Rneau L.R.其它2名、 Trans.ASME、 Ser.D、 89-1(1967-3)、 P141)、和文献(Fox， R.W.和Kline， S.J.、 Trans.ASME、 Ser.D、 84-3(1962-9)、 P303)中所述，当61>大致 30。时，产生剥离，如果01:^4Ox(Ll/H2)"3)。，则稳定地形成剥离部。 因此，本发明中也要求必须满足01>30。，最好是91〉(40x(Ll/H2)173)。。关于02，没有特别的条件限制。
关于03，从在角部C容易形成冷却流体9的停滞部17考虑，03 最好是广角(的>90。)。关于04，与03的条件相应地，最好是锐角，(04<90。)。 另外，B-C面与D-A面也可以不平4亍。另外，角部A为了容易脱离，最好有棱边，但是其它的角部B、 C、 D为了使冷却流体9顺利地流过，最好是曲面。在图6中，形成微小凹部15的各面是平面，但也可以是曲率大的 曲面。根据上述条件，微小凹部15的剖面形状，最好是满足上述条件的 开口部大的大致梯形。在图6中，A-B面由于被剥离部16覆盖着，所以散热特性差。另 一方面，B-C面和D-A面与主流的流动方向大致平行，而C-D面与主 流的流动方向有任意角度，所以，主流沖撞C-D面，可得到射流效果， 散热特性好。因此，C-D面最重要，L3越长越好。即，最好是L2=L4=0。 另外，这时，由于角部B和角部C一致，所以，角部C处的停滞部 17包含在剥离部16内，停滞部17对散热特性的不良影响消失，所以， 散热特性变好。根据上述条件，微小凹部15的剖面形状，最好是满足上述条件的 大致不等边三角形。另外，Ll越小越好，也可以是Ll-0(微小凹部15的剖面形状是 直角三角形)，另外，也可以是1^1<0(61>90。)。(但是，如果ei过大，则散热特性的改善效果减小。)剖面形状为大致不等边三角形时的94，根据上述条件，应满足e4<i9。(ei>e4)。这样，当微小凹部15的剖面形状是大致不等边三角形，上游侧的 角度01是01>30°，下游侧的角度e4是e4〈19。时，在上游侧的角部A 产生剥离，主流冲撞与角部A相向的传热面(C-D面)，可得到射流效 果，可得到散热特性高的散热设备。另外，这时，由于微小凹部15 内的下游侧传热面(C-D面)朝主流方向突出，所以，直至在角部A处 剥离后的冷却流体9到达再附着点18为止的H1方向的移动距离变短， 直至再附着点的流动方向的距离(L方向的剥离部16的长度)变短。因 此，占配设间距P区间的有效传热面积的比例增大，散热特性提高。下面，说明沿凹部内壁面流入并升温的高温流体与从主流直接流 入凹部内的低温流体，在凹部内混合搅拌而促进传热效果的情形。为 了便于说明，图6中，冷却流体9是从右向左地在流路中流动。沿着A-D-C-B流动的高温流体，流入A-B面。另一方面，主流的 低温流体从一方的微小凹部15的开口部流入A-B面，这些冷却流体 在A-B面沖撞而搅拌混合，这样，可抑制形成在散热设备7表面的温 度边界层的发展，提高散热特性。借助该原因促进散热时，首先冷却 流体9最好沿D-C面流通，在角部D最好不产生剥离。因此，根据上 述各文献记载的不剥离条件，在图6的结构中，必须满足 e4<(25x(L3/H2)"/2)。为了更加稳定地不剥离，最好满足 e4<(12.5x(L3/H2)_1/2))。关于63，从在角部C容易形成冷却流体9的停滞部17考虑，93 最好是广角(93>90°)。关于92，没有特别的限制条件。低温流体与A-B面正交地流入时，能提高冷却流体的混合和搅拌作用。最好是ei-(90。-e4)，但如果eK(卯。-04)，其效果并不显著减小。另一方面，由于A-B面是冷却流体冲撞的面，所以，散热特性好， 当61>90°时，在角部B周围形成使高温流体停滞的凹部，所以，散热 特性开始降低。从上所述可知，必须满足30°<61<100。，最好是ei在(90°-04)±10。以内。另外，B-C边和D-A边也可以不平行，另外，全部的角部也可以 由曲面构成。另外，图6中，形成微小凹部15的各面是平面，但也可 以是曲率大的曲面。根据上述条件，微小凹部15的剖面形状，最好是满足上述条件的 开口部大的大致不等边梯形(91>04)。
另外，A-D面、D-C面、C-B面具有冷却流体在其所有表面上流 通散热的作用，不必特别加以区分。即，也可以是L2-L4-0。这样， 由于角部B和角部C一致，在角部B和角部C产生的停滞部17是一 个，所以，停滞部17中的散热特性的不良影响小，进一步提高散热特性。根据上述条件，微小凹部15的剖面形状，最好是满足上述条件的大致不等边三角形(e i>e4)。这样，当微小凹部15的剖面形状是大致不等边梯形或大致不等边 三角形，上游侧的角度04和下游侧的角度01满足01>04时，流入凹 部内的高温流体和主流的低温流体，在与上游侧角部D相向的传热面 (A-B面)上冲撞而混合搅拌，所以，可得到散热特性高的散热设备。从上面的说明可知，当凹部形状为01>64、并且01>30。时，冷却 流体无论朝哪个方向流，都能得到散热特性高的散热设备。为了证实本实施方式的效果，用四种传热面形状不同的散热设备， 进行了热流动试验。对于试验装置，在流路宽度为50mm、流路高度 为2mm的流路上设置50mm的四方开口，在开口部安装铜制的散热 设备，从散热设备背面施加300W的热。被评价的散热设备是这样的 与冷却流体接触的传热面是平面(基准流路R。);在散热设备的传热面 上，沿冷却流体的流通方向，以3.5mm的间距配i殳若干个高度为2mm、 厚度为1.5mm的板状散热片(带直散热片的流路Rf);在散热设备的传 热面上，以与冷却流体的流通方向正交的方式、以3.5mm的间隔，设 置若干个冷却流体上游侧深陷的不等边三角形槽(深度300nm)(本实施 方式中的流路RO;在散热设备的传热面上，以与冷却流体的流通方 向正交的方式、以3.5mm的间隔，设置若干个冷却流体下游侧深陷的 不等边三角形槽(深度300jim)(本实施方式中的流路R2)。冷却流体是 50wtV。的防冻液，入口温度设定为7(TC。试验结果如图7(a) (c)所示。图7(a)表示压力损失与流速的关系。 与基准流路R。相比，带直散热片的流路Rf的压力损失大约增大了 6 倍左右。而本实施方式的流路R,、 R2，几乎不增加。 图7(b)表示热传递系数与流速的关系。与基准流路Ro相比，带直 散热片的流路Rf的热传递系数大约增大了 3倍，但小于压力损失的增 大率。而本实施方式的流路Rp R2,当流速为0.5m/s或0.5m/s以下 时，示出了与基准流路大约相同的值，但是，当流速为0.5m/s或0.5m/s 以上时，示出了热传递系数大大增加、比基准流路大1.7倍左右的值。为了更加容易比较，图7(c)表示热传递系数与压力损失的关系。 对相同压力损失进行比较(例如2000Pa)，与基准流路Ro相比，在本实 施方式的流路Ri、 R2中，热传递系数约增大了 1.7倍。另一方面，在 带直散热片的流路Rf中，虽然与冷却流体接触的传热面积比基准流路 增大约1.7倍，但是热传递系数却只上升了约1.4倍。另外，对相同的 热传递系数进行比较(例如8000W/(n^K))，与基准流路R。相比，在本 实施方式的流路Rp R2中，压力损失减少到大约1/3。因此，当采用 本实施方式的散热设备时，可以用更小型的泵进行预期的散热。这样，在本实施方式的流路结构中，具有流动特性几乎不恶化、 而只有传热特性显著提高的效果。另外，由于不必像带直散热片的散热设备那样在传热面上设置突 起物，所以，制作容易，成本降低。另外，由于没有突起物，所以， 在运输时不需要保护突起物，另外，也不会因碰到突起物等引起热流 动特性的大变化，不会降低可靠性。另外，运送容积也变小，所以， 运送时的成本降低。另外，像已往那样、通过设置散热片等突起物来 增大表面积以提高传热特性的效果，随着流路高度变小而减小，而对 于本实施方式的流路，即使流路高度减小，其效果也不变，所以，本 实施方式的流路结构在流路高度小的情况下，其效果尤其大。另外，在低流速时(在本试验中，流速小于0.5m/s时)，是层流区 域，上述的本发明效果不显著。本实施方式，特别是在紊流区域(在本 试验中，流速大于等于0.5m/s时)，能得到该效果。另外，微小凹部 15的深度Hl越大，从层流区域变化到紊流区域的临界流速越小(即使 更小的流速也能达到紊流区域)。在上迷实施方式中，将微小凹部15内的高温流体推出到下游侧，
但是，作为传热促进方法，也可以如图8和图9所示那样，在微小凹 部15内设置沿冷却流体流动方向的旁通槽19,将上述微小凹部15内 的高温流体高效地推到该旁通槽19，这样，可以进一步减小微小凹部 15内的温度边界层的厚度，进一步提高散热特性。图8(a)、图9(a)是 散热设备的传热面的平面结构图，图8(b)、图9(b)分别是图8(a)、图 9(a)中沿B-B线的剖面结构图。图8(c)、图9(c)分别是图8(a)、图9(a) 中沿C-C线的剖面结构图，并且， 一并表示了冷却流体的流动。这样，^L小凹部15内的高温流体流出的出口变大，高温流体高效 地流出，从而提高散热特性。尤其是剥离部16和停滞部17内的高温 流体容易排出，有效的传热面积增大，进一步提高散热特性。上述旁通槽19的形状、尺寸等没有特别限定，其横剖面形状可以 是矩形或三角形等。为了提高上述散热设备7周边部的密封特性，最好不设置微小凹 部15。另外，也可以在一个散热设备7中形成若干个不同形状(图案) 的^:小凹部15。另外，散热设备7周边的密封部与中央的散热部、即与冷却流体 9接触的部分，不必在同一面上，也可以在密封部与散热部之间设置 任意的台阶部。实施方式4图10是表示本发明实施方式4的散热设备的示意剖面结构图，图 10中， 一并表示了将散热设备的圆围标记部分放大的图。本实施方式4的散热设备70，如图IO所示，在由冷却流体送入 口 1、内部形成有流路的传热容器30和冷却流体送出口 4构成的散热 设备70的流路内壁面上，设置了实施方式3中说明的微小凹部15。 上述实施方式3中说明的微小凹部15的散热特性改善效果，从图7 所示的实验结果可知，并不是在由可挠性金属箔构成的散热设备上设 置微小凹部15所特有的效果，在任意的传热面上设置上述微小凹部 15也具有该效果。2上述微小凹部15，只搅拌混合散热设备70内壁面表层的冷却流 体来抑制温度边界层的发展，由于不使主流紊乱，所以，压力损失的 增加小，不增大散热设备的重量和容积，可提高散热设备的散热特性。另外，该微小凹部15，与为了增加传热面积而在传热面上设置散 热片等突起的结构相比，具有更好的传热特性，并且不增加重量，制 造也容易。另外，在本实施方式的散热设备70的传热容器30上设置发热体 8，使冷却流体9通过传热容器30内的流路，形成将发热体8冷却的 冷却结构。发热体8的结构、形状、尺寸等没有限制，只要是采用不 对该散热设备70供电而能将热施加到散热设备70上的发热体即可。 另外，在发热体8与传热容器30之间，也可以涂敷导热脂等的接触热 阻减少剂。另外，散热设备70也可以由若干个分割部件构成。图11是表示本发明实施方式4的另一散热设备的示意剖面结构 图。在由冷却流体送入口 1、内部形成有流路的冷却流体流通容器32、 冷却流体送出口 4构成的流通路5上，设置将冷却流体流通容器32 内的流路与周围连通的开口 10，用设有上迷实施方式3中说明的微小 凹部15的基板状散热设备71覆盖并密封该开口 10。这时，散热设备 71的设有上述微小凹部15的面与流通路5内的冷却流体9直接接触， 在散热设备71的背面设有发热体8。这时，在发热体8与散热设备71之间，也可以涂敷导热脂等的接 触热阻减少剂，也可以用锡焊等将发热体8与散热设备71固定接合。散热设备71，由基板、和固定接合在该基板(粘接、锡焊等)上的 由可挠性金属箔构成的散热设备构成。也可以在由上述金属箔构成的 散热设备表面设置微小凹部15。图12是表示本发明实施方式4的另一散热设备的示意结构图。图 12(b)是图12(a)中的B-B线剖面结构图，图12(c)是将图12(b)中的C-C 线剖面局部放大表示的图。在图12中，在散热设备72的传热面上设有若干个散热片73，在
散热设备72的传热容器30内形成了若干个流路51。在散热片73的 表面设有上述实施方式3中说明的微小凹部15。即使在该结构中，除了具有设置散热片73的效果外，还具有微小 凹部15产生的效果，可得到散热特性好的散热设备。另外，图12中，在设有散热片73的传热内壁面上，也可以设置 微小凹部15。图13是表示本发明实施方式4的又一散热设备的示意结构图。图 13(b)是图13(a)中的B-B线剖面结构图，图13(c)是将图13(b)中的C-C 线剖面局部放大表示的图。在图13中，在构成散热设备74的传热容器30内设有一个或若干 个圆形流路52，在该流路的内壁面上设置了上述实施方式3中说明的 微小凹部15。微小凹部15，可以是具有两端的连续状凹部，也可以是沿流路剖 面延伸的环状凹部，也可以是围绕流路的螺旋状凹部。在采用这样的 结构时，经过螺紋切削加工，可容易地在流路内壁面上加工出微小凹 部15。另外，可提供压力损失的增加小、散热特性提高的散热设备。在图12中，设在散热片73的相向面上的微小凹部15的前端位置 是齐平的，但也可以如图13所示那样，使设在相向面上的微小凹部 15的前端位置错开。本实施方式4所示的各结构的散热设备中，设在与冷却流体接触 面上的微小凹部15，是在横断冷却流体9的流动的方向上相连的连续 状凹部，最好是沿着冷却流体9的流动方向，设置深度方向的剖面形 状为大致梯形或大致不等边三角形的微小凹部15。另外，在微小凹部15内也可以设置旁通槽19。实施方式5图14是表示本发明实施方式5的散热设备的示意剖面结构图。图 14中， 一并表示了将散热设备的圆團标记部分放大的图。本实施方式5的散热设备75，如图14所示，送入冷却流体9的
冷却流体送入口 1与散热i殳备的传热面76的大致中央部相向地配置 着，在上述散热设备的传热面76上设有上述实施方式3中说明的微小 凹部15。通常，发热体8是将发热源配置在发热体中央、或者发热体中央 是容易蓄热的结构，所以，用更低温的冷却流体9冷却发热体中央， 散热特性好。但是，仅仅与传热面76的中央相向地设置冷却流体送入 口 1，即使从送入口 l送入冷却流体9，虽然在冷却流体送入口 1附近 的传热面76上能得到由冲撞射流产生的高传热促进效果，但是，在传 热面76周边部，温度边界层厚、散热特性差，散热设备整体的散热特 性还是不好。为此，本实施方式中，在传热面76上设置上述实施方式3中说明 的微小凹部15，可以抑制温度边界层的发展，提高散热特性。这样， 进一步提高散热设备整体的散热特性。尤其是，在设置上述微小凹部时，以相对于冷却流体送入口 1的 位置线对称并形成多重圆地、呈旋涡状的方式设置上述微小凹部15， 从而提高冷却流体送入口周边部的散热特性，提高散热设备整体的散 热特性。微小凹部15也可以形成为花瓣形的多重圓、或旋涡形状。 另外，也可以在与传热面76相向的面上设置导引冷却流体9流动的突起。借助该突起，产生挤压、旋回流或紊流，更进一步提高散热特性。另外，在本实施方式4中，说明了基板状的散热设备，但是，对 实施方式1或实施方式2所示的冷却结构体中的散热设备7,也可以 采用同样的结构，可得到与本实施方式同样的效果。
权利要求
1. 一种冷却结构体，用冷却流体冷却由发热体产生的热，其特征在于，备有散热结构体和流通路；所述散热结构体，具有发热体和 散热设备，该散热设备借助绝缘粘接层而粘接在至少面向所述冷却流 体的所述发热体表面上、并由可挠性金属箔构成；所述流通路，设置 在所述散热结构体的外部，使流过内部的冷却流体与所述散热设备直 接接触。
2. 如权利要求1所述的冷却结构体，其特征在于，散热结构体 设置在流通路内。
3. 如权利要求1所述的冷却结构体，其特征在于，流通路具有 冷却流体送入口 、内部形成有流路并且设有开口的冷却流体流通容器、 和冷却流体送出口 ；散热结构体以所述散热结构体的散热设备覆盖着所述开口的方式设置着。
4. 如权利要求1所述的冷却结构体，其特征在于，散热结构体， 由半导体元件和分别设置在该半导体元件的两面上的两个热扩散部件 构成，在这两个热扩散部件的与所述半导体元件相反侧的面上，分别 借助绝缘粘接层粘接着由可挠性金属箔构成的散热设备；流通路，分别设在所述热扩散部件的外侧，分别具有冷却流体送 入口、内部形成有流路并设有开口的冷却流体流通容器、和冷却流体 送出口；以所述各热扩散部件的散热设备覆盖所述各流通路的开口的方 式设置所述散热结构体。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的冷却结构体，其特征在于， 在与冷却流体直接接触的散热设备的表面，设有沿着与冷却流体的流 动方向交叉方向延伸的微小凹部，该微小凹部的沿所述冷却流体流动 方向的剖面形状是非对称的。
6. 如权利要求1至4中任一项所述的冷却结构体，其特征在于， 在与冷却流体直接接触的散热设备的表面，设有沿着与冷却流体的流 动方向交叉方向延伸的微小凹部，在该微小凹部内具有冷却流体的流 通面积变化大的部分和变化小的部分。
7. 如权利要求5所述的冷却结构体，其特征在于，微小凹部的 沿冷却流体流动方向的剖面形状，在与所述冷却流体流动方向交叉的 方向上是相等的。
8. 如权利要求5所述的冷却结构体，其特征在于，设有与微小 凹部相连并沿冷却流体流动方向的旁通槽。
9. 一种散热设备，与在流通路中流动的冷却流体直接接触，与 所述冷却流体进行热交换，其特征在于，在所述散热设备的传热面的、 与所述冷却流体接触的面上，设有沿着与冷却流体流动方向交叉方向 延伸的孩￡小凹部，所述微小凹部的沿所述冷却流体流动方向的剖面形状，是非对称的。
10. —种散热设备，与在流通路中流动的冷却流体直接接触，与 所述冷却流体进行热交换，其特征在于，在所述散热设备的传热面的、 与所述冷却流体接触的面上，设有沿着与冷却流体流动方向交叉方向 延伸的孩i小凹部，在该微小凹部中具有冷却流体流通面积变化大的部 分和变化小的部分。
11. 如权利要求9或10所述的散热设备，其特征在于，微小凹 部的沿冷却流体流动方向的剖面形状，在与所述冷却流体流动方向交 叉的方向上是相等的。
12. 如权利要求9或10所述的散热设备，其特征在于，微小凹 部接近冷却流体的流动方向配设着。
13. 如权利要求9或10所述的散热设备，其特征在于，设有与 微小凹部相连并沿冷却流体流动方向的旁通槽。
14. 如权利要求9或10所述的散热设备，其特征在于，设有微 小凹部的散热设备表面的大致中央部，与冷却流体流入流通路内的冷 却流体送入口相向。
15. —种发热体的冷却方法，其特征在于，在发热体的表面借助 绝缘粘接层粘接着由可挠性金属箔构成的散热设备，将这样的散热结 构体设置在冷却流体流过的流通路内，以使所述散热设备与所述冷却 流体直接接触。
全文摘要
本发明提供一种冷却结构体。该冷却结构体备有散热结构体(20)和流通路(5)；该散热结构体具有发热体(8)和散热设备(7)，该散热设备(7)借助绝缘粘接层(6)而粘接在至少面向冷却流体(9)的发热体(8)的表面上、并由可挠性金属箔构成；该流通路(5)放置在散热结构体(20)的外部，使流过内部的冷却流体(9)与散热设备(7)直接接触。而且，在散热设备(7)与冷却流体(9)直接接触的表面上设置微小凹部(15)。
文档编号H05K7/20GK101146431SQ20061015421
公开日2008年3月19日 申请日期2006年9月15日 优先权日2006年9月15日
发明者一法师茂俊, 前川博敏, 山田晃, 薮中文春 申请人:三菱电机株式会社