專利名稱：散熱裝置及半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由層疊陶瓷片材而形成的散熱裝置。進而，本發(fā)明還涉及通過將組裝有半導體元件的金屬板與該散熱裝置接合而構成的半導體裝置。
背景技術：
以往，例如專利文獻I公開的半導體裝置亦即半導體模塊具有電路基板，通過將純鋁等金屬板與氮化鋁等的陶瓷基板亦即絕緣基板的表面背面兩面接合而形成上述電路基板，并通過將散熱裝置即散熱器與該電路基板接合而進行模塊化。在這種半導體裝置中，通過散熱裝置來散放半導體元件所產生的熱量。專利文獻I:日本特開2006 — 294699號公報然而，對于上述文獻中的半導體裝置，為了滿足電路基板的絕緣功能而使用陶瓷基板，另ー方面，由熱傳導性優(yōu)異、且重量較輕的鋁形成散熱裝置。因此，所述文獻中的半導體裝置的部件件數(shù)增多。

發(fā)明內容
本發(fā)明是著眼于現(xiàn)有技術中所存在的此類問題而完成的，其目的在于提供能夠滿足絕緣機能與冷卻機能、且能夠減少部件件數(shù)的散熱裝置及半導體裝置。為了解決上述問題點，根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種散熱裝置，該散熱裝置具備由陶瓷構成的基體、以及在所述基體的內部供制冷劑流動的制冷劑流路。通過對層疊多個陶瓷片材而成的層疊體進行燒結而形成所述基體。所述多個陶瓷片材包括形成有構成所述制冷劑流路的多個狹縫的陶瓷片材；以及形成有將所述制冷劑流路與外部相互連通的連通路的陶瓷片材。
根據(jù)該結構，通過層疊多個陶瓷片材并進行燒結而形成散熱裝置。由此，能夠使散熱裝置本身具備冷卻功能與絕緣功能。因此，例如在半導體裝置中采用本發(fā)明的散熱裝置的情況下，作為供半導體元件安裝的配線層而發(fā)揮功能的金屬板能夠與散熱裝置直接接合。因而，散熱裝置能夠滿足絕緣功能與冷卻功能，井能夠削減部件件數(shù)。優(yōu)選地，所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面，所述連通路所具有的制冷劑流入ロ與制冷劑排出ロ在所述搭載面開ロ。根據(jù)該結構，使朝向散熱裝置的制冷劑流入ロ與起始自散熱裝置的制冷劑排出ロ在供冷卻對象物搭載的基體的搭載面開ロ，由此能夠使制冷劑供給用的管路、制冷劑排出用的管路與搭載面連接。因此，能夠對散熱裝置所需的部件在匯集于搭載面的狀態(tài)下進行配置。因此，能夠使散熱裝置實現(xiàn)小型化。優(yōu)選地，所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面，當從所述搭載面俯視觀察所述基體時，所述制冷劑流路形成為波線狀。根據(jù)該結構，例如與使制冷劑流路形成為俯視觀察時的直線狀的情況相比，能夠增加制冷劑流路的表面積。因此，能夠改善冷卻性能。優(yōu)選地，形成有所述多個狹縫的所述陶瓷片材由機械強度高的材料形成。根據(jù)該結構，通過提高陶瓷片材的強度，能夠形成窄幅的制冷劑流路亦即狹縫。其結果，能夠改善散熱裝置的冷卻性能。優(yōu)選地，在所述制冷劑流路設置有在所述狹縫的延設方向上將所述狹縫分隔開的至少ー個隔板。根據(jù)該結構，隔板能夠發(fā)揮梁的作用。由此，在散熱裝置的制造階段，當對多個陶瓷片材進行層疊并使其相互接合時，能夠防止這些陶瓷片材因強度不足而變形、或者產生層疊錯位。優(yōu)選地，多個所述隔板構成至少ー個梯狀鏈。在沿所述狹縫的延設方向延伸、且沿所述陶瓷片材的層疊方向延伸的截面上觀察所述制冷劑流路。優(yōu)選地，此時，按照所述陶瓷片材的層疊的順序依次錯位配設多個所述隔板，由此構成所述梯狀鏈。根據(jù)該結構，通過成為梯子的階梯的各隔板來改變在制冷劑流路流動的制冷劑的流動方向。因此，易于產生制冷劑的放射狀的擴散流。由此，能夠促進在冷卻對象物與制冷劑之間的更加有效的熱交換，從而能夠改善散熱裝置的冷卻性能。優(yōu)選地，在沿所述狹縫的延設方向延伸、且沿所述陶瓷片材的層疊方向延伸的截面上觀察所述制冷劑流路。所述散熱裝置具有位干與所述搭載面相反側的底板部。所述底 板部劃分形成所述制冷劑流路的底面。優(yōu)選地，所述制冷劑流路的底面具備向所述搭載面突出的突狀部。根據(jù)該結構，通過制冷劑流路的底面的突狀部而將在制冷劑流路流動的制冷劑的流動方向改變成朝向供冷卻對象物搭載的搭載面。因此，能夠促進在冷卻對象物與制冷劑之間的更加有效的熱交換，從而能夠改善冷卻性能。優(yōu)選地，在相對于所述狹縫的延設方向垂直的截面上觀察所述制冷劑流路。此吋，所述制冷劑流路的兩側面規(guī)定所述狹縫與所述基體之間的ー對邊界線。優(yōu)選地，所述ー對邊界線以隔著所述狹縫互相対稱的方式折彎，并且分別形成為折彎成將矩形覆蓋的形狀。根據(jù)該結構，在相對于狹縫的延設方向垂直的截面上，制冷劑流路形成為沿高度方向亦即在搭載面與底面之間反復地擴大寬度與縮小寬度的形狀。因此，在沿著高度方向的制冷劑的流動中，一部分在窄幅部形成渦流，從而引起紊流。進而，通過對制冷劑流路的截面反復地擴大寬度與縮小寬度，還使得制冷劑流路的表面積擴大。通過上述雙方的效果能夠有效地促進在制冷劑與基體之間進行熱交換。由此，能夠改善散熱裝置的冷卻性能。優(yōu)選地，在相對于所述狹縫的延設方向垂直的截面上觀察所述制冷劑流路。所述制冷劑流路的兩側面規(guī)定所述狹縫與所述基體之間的ー對邊界線。優(yōu)選地，所述ー對邊界線雙方均朝同一方向折彎，并且分別形成為折彎成將矩形覆蓋的形狀。根據(jù)該結構，在相對于狹縫的延設方向垂直的截面上，制冷劑流路沿高度方向亦即在搭載面與底面之間形成為鋸齒狀的形狀。因此，制冷劑流路中的制冷劑的流動形成為在高度方向上彎曲的流動。另夕卜，制冷劑流路的表面積也得以擴大。通過上述雙方的效果能夠有效地促進在制冷劑與基體之間進行熱交換，從而能夠改善散熱裝置的冷卻性能。優(yōu)選地，在所述制冷劑流路設置在寬度方向或高度方向上縮窄所述制冷劑流路的至少ー個狹窄部。根據(jù)該結構，在制冷劑流路流動的制冷劑在通過狹窄部時引起紊流。由此，能夠促進在制冷劑與基體之間的更加有效的熱交換，從而能夠改善散熱裝置的冷卻性倉^:。優(yōu)選地，半導體裝置具備半導體元件；供所述半導體元件安裝的金屬板；以及與所述金屬板接合的所述散熱裝置。所述散熱裝置的所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面。通過將所述金屬板與所述搭載面接合而構成所述半導體裝置。
根據(jù)該結構，將作為供半導體元件安裝的配線層而發(fā)揮功能的金屬板與所述散熱裝置直接接合，由此形成半導體裝置。因此，能夠滿足半導體裝置的絕緣功能與冷卻功能，并能夠削減半導體裝置的部件件數(shù)。優(yōu)選地，在所述連通路的制冷劑流入ロ設置有向所述制冷劑流路供給所述制冷劑的供給管。在所述連通路的制冷劑排出ロ設置有將通過所述制冷劑流路后的制冷劑向外部排出的排出管。優(yōu)選地，所述供給管與所述排出管由軟質材料形成。根據(jù)該結構，即使在對半導體裝置施加激烈的振動等的情況下，由軟質材料形成的管例如供給管、排出管也能夠吸收振動。優(yōu)選地，對構成所述梯狀鏈的多個所述隔板進行配置，使得所述梯狀鏈以沿著從所述制冷劑供給部朝向所述制冷劑排出部的所述制冷劑流路的流動方向靠近所述制冷劑流路的底面的方式傾斜。根據(jù)該結構，從制冷劑供給部向供冷卻對象物搭載的搭載面送出制冷劑的位置因梯狀鏈而按順序依次錯位。由此，會產生朝向搭載面的放射狀的制冷劑的擴散流。因此，能夠促進在制冷劑與冷卻對象物之間進行毫無遺漏的熱交換。因而，能夠更加改善散熱裝置的冷卻性能。 根據(jù)本發(fā)明，能夠滿足絕緣性能與冷卻性能，井能夠削減部件件數(shù)。


圖I是ー實施方式的散熱裝置的立體圖。圖2是具有圖I的散熱裝置的半導體裝置的立體圖。圖3是沿圖2的A — A線剖切的剖面圖。圖4是沿圖2的B — B線剖切的剖面圖。圖5是構成圖I的散熱裝置的多個陶瓷片材的俯視圖。圖6是其它例中的陶瓷片材的俯視圖。圖7是構成另ー散熱裝置的多個陶瓷片材的俯視圖。圖8是構成又一其它例的散熱裝置的多個陶瓷片材的俯視圖。圖9是構成又一其它例的散熱裝置的多個陶瓷片材的俯視圖。圖10是由圖9的陶瓷片材構成的散熱裝置的立體圖。圖11是沿圖10的C 一 C線剖切的截面、且是由圖9的陶瓷片材構成的制冷劑流路上的制冷劑的流動的示意圖。圖12中，(a)圖與(b)圖分別是圖10的散熱裝置的沿D — D線剖切的制冷劑流路的形狀的、互不相同的實施方式的剖視圖。圖13中，Ca)圖 (C)圖分別是制冷劑流路的橫截面互不相同的實施方式的局部放大示意圖。圖14中，Ca)圖與(b)圖分別是制冷劑流路互不相同的實施方式的局部放大示意圖。
具體實施例方式圖I 圖5對將本發(fā)明具體化后的ー實施方式進行說明。圖I所示的散熱裝置H具備由陶瓷構成的基體14，在基體14的內部形成有供制冷劑流動的圖4所示的制冷劑流路T。在圖3中，制冷劑流路T隱藏于紙面的里側。圖2示出使用了圖I所示的散熱裝置H的、作為半導體模塊的半導體裝置10的一例。圖I所示的散熱裝置H具有供冷卻對象物搭載的搭載面15。如圖2所示，將作為金屬電路板的金屬板11與搭載面15接合，該金屬電路板安裝有作為電子部件的半導體元件12。由此構成半導體裝置10。金屬板11作為配線層及接 合層而發(fā)揮功能，并且由純鋁、例如エ業(yè)用純鋁的1000系招、或者銅形成。另外，例如采用IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)、或者ニ極管作為半導體元件12。利用錫焊或釬焊來進行金屬板11與半導體元件12的接合、金屬板11與散熱裝置H的接合。在本實施方式中，對將多個各自厚度為Imm左右的陶瓷片材層疊而形成的層疊體進行燒結，由此形成散熱裝置H。對于陶瓷片材的材料，采用氧化鋁、氮化硅、碳化硅、氮化鋁及鋯剛玉等。此外，在采用水冷方式作為散熱裝置的冷卻方式的情況下，陶瓷片材的材料優(yōu)選為耐水性高的材料。圖5是散熱裝置H的分解圖，即示出了構成本實施方式的散熱裝置H的多個陶瓷片材。具體而言，圖5示出了第一陶瓷片材13a、多個第二陶瓷片材13b、多個第三陶瓷片材13c、以及第四陶瓷片材13d。此外，將具有搭載面15的散熱裝置H的部分、即具有與金屬板11接合的接合面的散熱裝置H的部分稱為“散熱裝置H的頂板部”。第一陶瓷片材13a構成散熱裝置H的頂板部。有時將這些陶瓷片材統(tǒng)稱為陶瓷片材13。此外，雖然在圖5中為了易于觀察散熱裝置H的制冷劑流路的位置關系而將各陶瓷片材13描繪成正方形，但是實際上如圖I、圖2所示，各陶瓷片材13的制冷劑流動方向上的長度形成為比寬度方向長。在第一陶瓷片材13a分別形成有貫通孔狀的制冷劑供給部IN與制冷劑排出部OUT。在本實施方式中，制冷劑供給部IN與制冷劑排出部OUT以彼此相同的開ロ面積形成。向散熱裝置H內供給制冷劑的供給管Pl (如圖I 圖3所示)與制冷劑供給部IN連接。將在散熱裝置H內流通的制冷劑向外部排出的排出管P2 (圖I 圖3所示)與制冷劑排出部OUT連接。在本實施方式中，制冷劑供給部IN成為制冷劑流入ロ，制冷劑排出部OUT成為制冷劑排出ロ。分別在各第二陶瓷片材13b、且在與第一陶瓷片材13a的制冷劑供給部IN對應的位置形成有貫通孔狀的第一通路形成部Ta。另外，在第二陶瓷片材13b、且在與第一陶瓷片材13a的制冷劑排出部OUT對應的位置形成有貫通孔狀的第二通路形成部Tb。第一通路形成部Ta與制冷劑供給部IN對置，第二通路形成部Tb與制冷劑排出部OUT對置。另外，在本實施方式中，第一通路形成部Ta與第二通路形成部Tb以相同的開ロ面積形成。分別在第三陶瓷片材13c形成有作為構成制冷劑流路T的流路形成部的多個狹縫(細縫)s。狹縫S形成為使得形成于散熱裝置H內的制冷劑流路T配置干與供作為冷卻對象的半導體元件12安裝的散熱裝置H的部位的安裝部位對應的位置。由此，制冷劑流路T形成為被配置在半導體元件12的正下方。制冷劑經由制冷劑流路T而向由陶瓷構成的散熱裝置H的基體的內部流動。在本實施方式中，各狹縫S形成為俯視觀察時的直線狀。另夕卜，在本實施方式中，各狹縫S以彼此相同的開ロ面積形成。各狹縫S的長度比第二陶瓷片材13b的第一通路形成部Ta與第二通路形成部Tb兩者之間的分離長度長。另外，第四陶瓷片材13d構成與散熱裝置H的頂板部的相反側的、散熱裝置H的底板部。
在本實施方式中，在成為散熱裝置H的底板部的第四陶瓷片材13d上層疊有多個第三陶瓷片材13c，在本實施方式中層疊有5個第三陶瓷片材13c。在其上方層疊有多個第ニ陶瓷片材13b,在本實施方式中層疊有兩個第二陶瓷片材13b,進而在其上方層疊有第一陶瓷片材13a。這些第一陶瓷片材13a 第四陶瓷片材13d形成為以上述這樣的順序層疊而成的層疊體。其中，多個第三陶瓷片材13c層疊成使得各狹縫S的狹縫的延設方向成為同一方向。另外，多個第二陶瓷片材13b層疊成使得第一通路形成部Ta彼此重疊、且使得第二通路形成部Tb彼此重疊。第二陶瓷片材13b相對于第三陶瓷片材13c層疊成，使得第一通路形成部Ta配置于狹縫S的兩端中的一端、且使得第二通路形成部Tb配置于狹縫S的另一端。另外，第一陶瓷片材13a相對于第二陶瓷片材13b層疊成，使得第一通路形成部Ta與制冷劑供給部IN重疊、且使得第二路形成部Tb與制冷劑排出部OUT重疊。并且，如圖I 圖4所示，對以前述方式層疊而成的層疊體進行燒結，由此形成散熱裝置H。通過層疊后的第三陶瓷片材13c的狹縫S而在散熱裝置H形成了呈直線狀的多個制冷劑流路T，例如在本實施方式中形成了為8個制冷劑流路T。另外，相鄰的制冷劑流路T彼此間的實心部分作為具有面向制冷劑流路T的側面的散熱片F(xiàn)而發(fā)揮功能。圖3示出了散熱片F(xiàn)的截面，狹縫S隱藏于紙面的里側。在本實施方式的散熱裝置H中，制冷劑流路 T形成為各自獨立的流路。多個散熱片F(xiàn)、例如本實施方式中的7個散熱片F(xiàn)劃分出多個制冷劑流路T，由此使制冷劑流路T彼此獨立。因而，散熱裝置H內的制冷劑的接觸面積亦即流路的表面積有所増加。另外，第四陶瓷片材13d構成制冷劑流路T的底部，并且由第一陶瓷片材13a與第二陶瓷片材13b將制冷劑流路T的上部覆蓋，由此各制冷劑流路T在相對于制冷劑流路T延伸的方向垂直的截面上劃分形成了封閉的空間。另外，通過層疊后的第一陶瓷片材13a的制冷劑供給部IN、與第二陶瓷片材13b的第一通路形成部Ta而在散熱裝置H形成第一連通路R1。進而，通過層疊后的第一陶瓷片材13a的制冷劑排出部OUT、與第二陶瓷片材13b的第二通路形成部Tb而在散熱裝置H形成第二連通路R2。如圖3所示，該第一連通路Rl及第ニ連通路R2分別與制冷劑流路T連接。另外，供給管Pl與第一連通路Rl連接，排出管P2與第二連通路R2連接。由此，第一連通路Rl與第二連通路R2分別將制冷劑流路T與散熱裝置H的外部彼此連通。此外，對于第一陶瓷片材13a 第四陶瓷片材13d的材料，可以采用所述的氧化鋁、氮化硅、碳化硅、氮化鋁以及鋯剛玉中的任ー種，也可以采用這些材料中的多種材料的組合材料。尤其對于供金屬板11載置(接合)的第一陶瓷片材13a而言，更加優(yōu)選采用絕緣性較高的材料，例如采用氧化鋁、氮化硅及鋯剛玉等。另外，對于形成了構成第一連通路Rl的一部分的第一通路形成部Ta、與構成第二連通路R2的一部分的第二通路形成部Tb的第二陶瓷片材13b，更加優(yōu)選采用熱傳導率較高的材料，例如采用氮化硅、碳化硅及氮化鋁等。另夕卜，對于具有在相鄰的散熱片F(xiàn)彼此間劃分形成的制冷劑流路T的第三陶瓷片材13c，為了改善冷卻性能，優(yōu)選例如通過減小散熱片F(xiàn)的寬度、或者縮窄狹縫S的寬度而増加散熱片、狹縫S各自的數(shù)量，因此更加優(yōu)選采用機械強度較高、且熱傳導率較高的材料，例如采用氮化硅等。(作用)在以該方式構成的散熱裝置H中，從制冷劑供給源供給的制冷劑從供給管Pl朝第ー連通路Rl流入，并且該制冷劑經由第一連通路Rl而分別向制冷劑流路T流入。分別流入到制冷劑流路T的制冷劑沿同一方向朝第二連通路R2流動。經由金屬板11而向散熱裝置H散熱，亦即朝以上述方式在制冷劑流路T流動的制冷劑散放半導體元件12的傳導到散熱片F(xiàn)的熱量。并且，與散熱片F(xiàn)進行熱交換后的制冷劑從制冷劑流路T到達第二連通路R2，進而從排出管P2向散熱裝置H的外部排出。如圖3所示，在本實施方式的散熱裝置H中，制冷劑從散熱裝置H的上表面(搭載面15)、亦即散熱裝置H的與金屬板11的接合面流入到散熱裝置H的內部，并在通過散熱裝置H的內部以后再次從散熱裝置H的上表面(搭載面15)排出。另外，由于本實施方式的散熱裝置H由陶瓷材料形成，因此不僅具有冷卻功能而且還具有絕緣功能。 因此本實施方式能夠獲得以下所示的效果。(I)對多個第一陶瓷片材13a 第四陶瓷片材13d進行層疊、進而進行燒結，由此形成散熱裝置H。由此，能夠使散熱裝置H本身具備冷卻功能與絕緣功能。因此，通過將作為安裝有半導體元件12的配線層而發(fā)揮功能的金屬板11與散熱裝置H直接接合而能夠形成半導體裝置10。因此，能夠使散熱裝置H與半導體裝置10分別滿足絕緣功能與冷卻功 能，井能夠削減部件件數(shù)。即，本實施方式與以往不同，無需使例如用于滿足絕緣功能的陶瓷基板、與用于滿足冷卻功能的散熱裝置分體形成。(2)通過將安裝有半導體元件12的金屬板11與散熱裝置H直接接合而形成半導體裝置10。由此，能夠使半導體裝置10實現(xiàn)小型化。(3)通過在第三陶瓷片材13c形成的狹縫S而形成了細分化后的、相互獨立的多個制冷劑流路T。由此，與形成例如擴大流路的截面積的單個流路的情況相比，本實施方式能夠更加擴大散熱裝置H中的制冷劑流路T的表面積。因此，能夠改善散熱裝置H的冷卻性倉^:。(4)通過形成相互獨立的多個制冷劑流路T而在彼此相鄰的制冷劑流路T之間形成散熱片F(xiàn)。因此，與在散熱裝置H形成單個流路的情況相比，本實施方式能夠提高散熱裝置H的強度。即，除了使制冷劑流路T的表面積增加以外，散熱片F(xiàn)還能夠作為散熱裝置H的加強件而發(fā)揮功能。而且，由于通過提高散熱裝置H的強度而能夠使散熱裝置H形成得較薄，因此能夠縮短作為熱源的半導體元件12與散熱裝置H內的制冷劑流路T之間的隔板。由此，能夠減小散熱裝置H的熱阻杭，并能夠改善熱傳遞性能，從而能夠改善冷卻性能。(5)由于通過第三陶瓷片材13c的狹縫S而形成制冷劑流路T，因此能夠提高制冷劑流路T的設計方面的自由度。即，能夠根據(jù)作為冷卻對象的半導體元件12的形狀、發(fā)熱量、安裝位置等而容易地形成所要求的能夠滿足冷卻性能的制冷劑流路T。另外，即使在將多個半導體元件12安裝于金屬板11的情況下，也能夠容易地形成分別對應于半導體元件12的制冷劑流路T。(6)朝向散熱裝置H的制冷劑流入ロ亦即制冷劑供給部IN、與起始自散熱裝置H的制冷劑排出ロ亦即制冷劑排出部0UT，均在散熱裝置H的與金屬板11的接合面亦即搭載面15上開ロ。由此，能夠將制冷劑供給用的管路亦即供給管P1、制冷劑排出用的管路亦即排出管P2連接于與金屬板11的接合面。因此，能夠將半導體裝置10必需的部件、例如金屬板11、半導體元件12等在聚集的狀態(tài)下配置干與金屬板11的接合面。因此，易于使半導體裝置10實現(xiàn)小型化。
(7)使散熱裝置H形成為燒結體。因此，散熱裝置H能夠滿足必需的冷卻功能，并且能夠防止在散熱裝置H采用水冷方式的情況下產生漏水現(xiàn)象。此外，可以對本實施方式進行如下變更。〇如圖6所示，可以使在第三陶瓷片材13c形成的狹縫S形成為俯視時的波線狀。即，當從供冷卻對象物搭載的搭載面15俯視觀察基體14時，狹縫S可以形成為波線狀。在以該方式形成狹縫S的情況下，會在散熱裝置H形成俯視時呈波線狀的制冷劑流路。與例如制冷劑流路俯視時呈直線狀的情況相比，俯視時呈波線狀的制冷劑流路能夠使制冷劑流紊亂，從而通過紊流效應而能夠進ー步改善冷卻功能。〇可以在第三陶瓷片材13c形成形狀互不相同的狹縫S。具體而言，在將多個半導體元件12安裝于金屬板11的情況下，通過根據(jù)該半導體元件12的發(fā)熱量而形成為不同形狀的狹縫S來形成制冷劑流路T。例如與安裝有發(fā)熱量較少的半導體元件12的散熱裝置H的部位對應地，形成俯視時呈直線狀的作為制冷劑流路T的狹縫S。另ー方面，與安裝有發(fā)熱量較多的半導體元件12的散熱裝置H的部位對應地，形成俯視時呈波線狀的作為制冷劑流路T的狹縫S。通過使散熱裝置H形成為由多個陶瓷片材構成的層疊構造，能夠容易地形成這樣的形狀互不相同的制冷劑流路T。〇可以采用空冷作為散熱裝置H的冷卻方式。在以該方式構成的情況下，空氣等冷卻用氣體會在制冷劑流路T流動。
〇可以變更構成散熱裝置H的陶瓷片材的層疊個數(shù)。例如使層疊個數(shù)與在散熱裝置H內形成的制冷劑流路T的截面積(流路面積)相應地增減?；蛘呤箤盈B個數(shù)與第一連通路Rl及第ニ連通路R2的大小(深度)相應地增減。〇可以變更在第三陶瓷片材13c形成的狹縫S的數(shù)量。根據(jù)安裝于金屬板11的半導體元件12的安裝面積、制冷劑流路T的通路寬度等來變更狹縫S的數(shù)量。S卩，當使形成制冷劑流路T的區(qū)域的面積相同時，若分別擴大狹縫S的通路寬度，則ー個第三陶瓷片材13c所具有的狹縫S的數(shù)量減少。相反，若分別縮窄狹縫S的通路寬度，則ー個第三陶瓷片材13c所具有的狹縫S的數(shù)量增多。〇如圖7所示，可以在制冷劑流路T設置將狹縫S在狹縫的延設方向上隔開的隔板C。圖7示出了構成其它例的散熱裝置H的第一陶瓷片材13a 第四陶瓷片材13d的俯視圖。以將制冷劑流路T (狹縫S)在狹縫S的延設方向上隔開的方式而在該其它例的第三陶瓷片材13c設置有隔板C。S卩，隔板C將制冷劑流路T與狹縫S橫穿而延伸。另外，在該其它例中，在5個第三陶瓷片材13c中的正中央(第三個)的第三陶瓷片材13c形成隔板C。該ー個隔板C橫穿各狹縫S的延設方向的中央附近。此外，雖然在圖7的其它例中形成有一個隔板C，但是也可以形成為在狹縫S的延設方向上分布有多個隔板C。另外，雖然圖7中是在ー個第三陶瓷片材13c形成隔板C，但是也可以在多個第三陶瓷片材13c分別形成隔板C，例如在兩個第三陶瓷片材13c分別形成隔板C。若例如通過縮窄散熱片F(xiàn)的寬度、或者減小狹縫S的寬度來増加散熱片F(xiàn)、狹縫S各自的數(shù)量，則制冷劑R與基體20之間的熱交換機會増加，從而能夠提高冷卻效率。然而，在散熱裝置H的制造階段，當將多個第三陶瓷片材13c相互層疊或接合吋，能夠想到有可能會因強度不足而導致第三陶瓷片材13c發(fā)生變形、或產生層疊錯位。因此，如圖7所示，若將ー個或多個隔板C設置成橫穿制冷劑流路T，則由于隔板C發(fā)揮梁的作用，因此易于確保散熱片F(xiàn)的強度。因此，隔板C能夠防止狹縫S或散熱片F(xiàn)的變形以及層疊錯位。此外，當為了使多個第三陶瓷片材13c相互接合而進行層疊及加壓時，為了通過使加壓カ分別可靠地向第三陶瓷片材13c傳遞、或者使第三陶瓷片材13c相互充分接合而防止產生第三陶瓷片材13c的層間剝離、并確保制冷劑流路T，優(yōu)選將多個隔板C的形成位置配置成相互間略微錯開。〇在圖8的實施方式與圖9 圖11的實施方式中，在多個例如5個第三陶瓷片材13c分別形成有隔板C。這些隔板C按照第三陶瓷片材13c的層疊的順序依次錯開形成。其中，圖8示出了具有ー個第五陶瓷片材13dl的實施方式。圖9 圖11示出了具有兩個第五陶瓷片材13dl的實施方式。如圖11所示，當在沿狹縫S的延伸方向延伸、且沿第三陶瓷片材13c的層疊方向延伸的截面上觀察制冷劑流路T吋，按照第三陶瓷片材13c的層疊的順序依次錯開配設多個例如5個隔板C，由此形成為“梯狀鏈(ladder-likechain)”。即如 圖11中示出的制冷劑R的流動的示意圖所示，由這些隔板C構成梯狀鏈し雖然在圖8的實施方式與圖9 圖11的實施方式中梯狀鏈形成為ー鏈，然而，更加優(yōu)選形成多個梯狀鏈し例如當在散熱裝置H搭載多個冷卻對象物時，在與狹縫S的延設方向上彼此相鄰的ー對梯狀鏈L中的最靠近搭載面15的一對隔板C之間對應的搭載面15的部分，配置冷卻對象物、例如半導體元件12等。這樣，由于隔板C不會成為妨礙、且接近制冷劑R，因此能夠使得此冷卻對象物與制冷劑R有效地進行熱交換。這樣，在將多個隔板C配置構成梯狀鏈L的結構中，若制冷劑R從外部的供給管Pl向散熱裝置H的制冷劑供給部IN供給，則從第一連通路Rl向第三陶瓷片材13c的狹縫S、亦即制冷劑流路T送入制冷劑R。制冷劑R的流動的方向根據(jù)構成梯狀鏈L的階梯、亦即構成臺階的各隔板C而變化。其結果，在制冷劑流路中易于產生制冷劑R的放射狀的擴散流。如圖8所示，通過對第一陶瓷片材13a、第三陶瓷片材13c、第五陶瓷片材13dl、以及第四陶瓷片材13d按順序進行層疊、燒結而形成本實施方式中的散熱裝置H。第三陶瓷片材13c也具有分別與制冷劑供給部IN及制冷劑排出部OUT對置、且用于分別構成第一連通路Rl與第二連通路R2的貫通孔。第五陶瓷片材13dl也具有用于分別構成第一連通路Rl與第二連通路R2的貫通孔，第五陶瓷片材13dl所具有的貫通孔將第一連通路Rl與狹縫S亦即制冷劑流路T連通、或者將第二連通路R2與狹縫S亦即制冷劑流路T連通。此外，即使在圖8的散熱裝置H中也可以追加第二陶瓷片材13b。制冷劑R的第一連通路Rl與第二連通路R2分別通過貫通第一陶瓷片材13a與第三陶瓷片材13c而到達第五陶瓷片材13dl。第一連通路Rl與第二連通路R2分別因第四陶瓷片材13d而折返、進而與制冷劑流路T連通。第四陶瓷片材13d構成作為供冷卻對象物搭載的搭載面15的相反側的散熱裝置H的部分的底板部16。從第五陶瓷片材13dl的第一連通路Rl向底板部16送入制冷劑R。另外，通過制冷劑流路T的所有制冷劑R都聚集在第五陶瓷片材13dl的第二連通路R2，進而通過制冷劑排出部OUT而被排出。在具有這種結構的制冷劑流路T中，更易于產生制冷劑R的放射狀的擴散流，從而是優(yōu)選的。第一陶瓷片材13a作為具有供冷卻對象物搭載的搭載面15的頂板而發(fā)揮功能。因此，為了更有效地傳遞半導體元件12等產生的熱量，優(yōu)選為第一陶瓷片材13a的厚度比其他陶瓷片材更薄。優(yōu)選地，第一陶瓷片材13a的厚度例如為第三陶瓷片材13c的厚度的30% 50%。另外，如前所述，在將多個冷卻對象物搭載于散熱裝置H的搭載面15時，通過將冷卻對象物例如半導體元件12等配置在多個梯狀鏈L彼此之間，能夠更有效地在制冷劑R與冷卻對象物之間進行熱交換。〇如圖11所示，只要散熱裝置H的底板部16劃分形成制冷劑流路T的底面，并且底面具備朝冷卻對象物的搭載面15突出的突狀部Pr即可。供給到制冷劑供給部IN的制冷劑R經過由第一陶瓷片材13a、第三陶瓷片材13c以及第五陶瓷片材13dl形成的第一連通路R1，進而被朝第三陶瓷片材13c劃分形成的制冷劑流路T送入。在圖9與圖11所示的實施方式中，在底板部16的中央附近形成由兩階的階梯狀形成的突狀部Pr。突狀部Pr的第一臺階由與第四陶瓷片材13d相鄰的第五陶瓷片材13dl構成。突狀部Pr的第二臺階由自第四陶瓷片材13d起到第二個第五陶瓷片材13dl的部分構成。S卩，如圖9與圖11所示，自底板部16起至第二個第五陶瓷片材13dl的部分為了構成第一連通路Rl與第二連通路R2而具有的貫通孔，在比與底板部16相鄰的第五陶瓷片材13dl所具有的貫通孔更靠近底板部16的中央附近的位置開ロ。由此，構成兩階的突狀部Pr。另ー方面，圖8的實施方式中，由于僅具有ー個第五陶瓷片材13dl，因此突狀部Pr僅形成有ー階。 圖11示出了制冷劑R在具備由兩階的階段狀形成的突狀部Pr的制冷劑流路T上流動的示意圖。制冷劑R的流動的方向因存在于制冷劑流路T的底面的突狀部Pr而朝向供搭載冷卻對象物的搭載面15亦即散熱裝置H的頂板部變化。因此，能夠更有效地促進制冷劑R與冷卻對象物之間的熱交換。此外，突狀部Pr并不局限于構成為階梯狀，也可以是例如由斜面構成的斜坡狀。〇如圖12(a)所示，當橫向剖視觀察制冷劑流路吋，即當在相對于狹縫S的延設方向垂直的截面上觀察制冷劑流路T時，各制冷劑流路T的兩側面Tl可以形成為隔著狹縫S而互相対稱的矩形狀。若使隔著狹縫S的一對側面Tl中的一個側面Tl以將狹縫S夾于中間的方式反轉，則該側面會與另ー個側面Tl重疊。S卩，隔著狹縫S的一對側面Tl線對稱。圖12 (a)是對圖8或圖9的散熱裝置H進行組裝后的、沿圖10的D — D線剖切的制冷劑流路T的剖視圖，并且是不同于隔板C的位置的剖視圖。如圖12 (a)所示，詳細而言，將制冷劑流路T的兩側面分別規(guī)定為狹縫S與基體14之間的ー對邊界線。該ー對邊界線如同矩形波一祥沿高度方向亦即在底板部16與搭載面15之間延伸。即，狹縫S與基體14之間的ー對邊界線分別以圖12 (a)中那樣的隔著狹縫S而互相対稱的方式折彎，并且分別形成為折彎成將矩形的3條邊覆蓋的形狀。這樣的圖12 (a)的制冷劑流路T沿高度方向、亦即在底板部16與搭載面15之間反復地擴大寬度與縮小寬度。因此，對于沿著高度方向的制冷劑R的流動而言，與窄幅部碰撞的部分形成為渦流R3，由此而引起紊流。另外，因所述的底板部16的突狀部Pr等而產生沿著高度、例如從底板部16朝向搭載面15的制冷劑R的流動。另外，由于制冷劑流路T反復地擴大寬度與縮小寬度，因此制冷劑流路T的表面積也擴大。通過該紊流與制冷劑流路T的表面積的増大的雙方的效果而能夠有效地促進在制冷劑R與基體14之間進行熱交換，從而能夠改善冷卻性能。此處，“兩側面Tl形成為隔著狹縫S対稱的矩形狀”是指如下狀態(tài)側面Tl所具有的各矩形亦即凹凸的方向隔著狹縫S的中心而在兩側面Tl彼此間互相對稱，并且矩形狀的突出量在兩側面Tl大致等同。此外，如圖6所示，在制冷劑流路T亦即狹縫S形成為波線狀那樣的直線狀以外的情況下，圖12 (a)所示的截面表示相對于各制冷劑流路T (狹縫S)的前進方向成直角的截面。在圖12 (a)所示的制冷劑流路T的制作方法中，準備了狹縫S的尺寸一大一小的共計兩種第三陶瓷片材13c。并且，可以按照層疊順序交替地層疊并接合這些第三陶瓷片材13c。此外，未必一定要針對第三陶瓷片材13c —個ー個地交替反復進行狹縫S的擴大寬度與縮小寬度，例如可以連續(xù)進行兩次擴大寬度，或者可以連續(xù)進行三次擴大寬度。即，只要以大致交替地擴大寬度與縮小寬度的方式進行配置即可。更加優(yōu)選地，側面Tl的矩形狀的突出量w2處于ΙΟμπι 40μπι的范圍。若突出量w2處于該范圍內，則能夠抑制第三陶瓷片材13c的層間剝離的產生，井能夠確保制冷劑流路T的表面積變得更大。此外，突出量《2意味著與制冷劑流路T的寬度w相同方向上的尺寸。〇如圖12 (b)所示，當橫向剖視制冷劑流路時，亦即當在相對于狹縫S的延伸方 向垂直的截面上觀察制冷劑流路T時，各制冷劑流路T的兩側面Tl雙方可以均在同一方向上折彎，并且可以分別形成為折彎成將矩形覆蓋的形狀。即，制冷劑流路T的兩側面Tl可以形成彼此相同的矩形狀。在圖12 (b)中，若使隔著狹縫S的一對側面Tl中的一個側面Tl平行移動，則該側面與另ー個側面Tl重疊。根據(jù)該結構，制冷劑R沿著高度方向形成彎曲的流動，并且制冷劑R與基體14之間的接觸表面積擴大。由此，能夠有效地促進在制冷劑R與基體14之間進行熱交換。此處，“兩側面Tl形成為彼此相同的矩形狀”是指如下狀態(tài)側面Tl的各矩形亦即凹凸的方向在兩側面上為同一方向，并且矩形狀的突出量在兩側面Tl上大致等同。此外，如圖6所示，當制冷劑流路T亦即狹縫S為波線狀吋，圖12 (b)所示的截面表示相對于各制冷劑流路T (狹縫S)的前進方向成直角的截面。在圖12 (b)所示的制冷劑流路T的制作方法中，可以以使狹縫S的層疊位置按照層疊順序交替錯開的方式配置、層疊并接合具有一種狹縫S的尺寸的多個第三陶瓷片材13c。此外，未必一定要針對ー個ー個的第三陶瓷片材13c交替地錯開配置狹縫S，例如可以通過使兩個第三陶瓷片材13c連續(xù)而不錯開的方式層疊第三陶瓷片材13c，或者可以通過使3個第三陶瓷片材13c連續(xù)而不錯開的方式層疊第三陶瓷片材13c。即，只要以使狹縫S的位置大致交替錯開的方式配置第三陶瓷片材13c即可。優(yōu)選地，圖12 (b)的側面Tl的矩形狀的突出量w2處于ΙΟμπι 40μπι的范圍。若突出量w2處于該范圍內，則能夠抑制第三陶瓷片材13c的層間剝離的產生，井能夠確保制冷劑流路T的表面積變得更大。〇可以在制冷劑流路T設置使該制冷劑流路T在寬度方向或高度方向上縮窄的狹窄部。狹窄部形成于劃分形成有狹縫S的第三陶瓷片材13c。對于第三陶瓷片材13c，可以以縮窄一個或多個制冷劑流路T的方式設置狹窄部。在圖I 圖7的各實施方式中，構成制冷劑流路T的狹縫S的通路寬度恒定。然而，若在該圖I 圖7的制冷劑流路T設置ー個或多個狹窄部，則在制冷劑R通過狹窄部時會引起紊流。由此，能夠促進制冷劑與散熱片F(xiàn)之間的更加有效的熱交換，從而能夠改善冷卻性能。〇如圖13 (b)所示，可以設置縮小制冷劑流路T的高度尺寸的狹窄部。只要因狹窄部而縮小的制冷劑流路T的最小高度尺寸hi相對于制冷劑流路T的最大高度尺寸ho的比、亦即最小高度尺寸hi /最大高度尺寸ho為O. 96以上、且不足1(0. 96 ^ hi / h0 < I)即可。此處，“制冷劑流路T的高度尺寸h”是指通過層疊多個第三陶瓷片材13c而累積所得的多個狹縫S的合計高度尺寸h。圖13 Ca)示出了在相對于狹縫S的延設方向垂直的截面上觀察制冷劑流路T的示意圖，并且示出了不存在狹窄部的情況。在圖13 (b)的制冷劑流路T中，ー對狹窄部設置于制冷劑流路T的寬度方向的中央。即，ー對狹窄部設置于制冷劑流路T的上下面。如圖13 (b)所示，當存在縮小了制冷劑流路T的高度尺寸的狹窄部，并且基于狹窄部的制冷劑流路T的最小高度尺寸hi /最大高度尺寸ho的比為O. 96以上時，例如能夠抑制狹窄部阻擋制冷劑R的流動這樣的異常的發(fā)生。由此，若最小高度尺寸hi /最大高度尺寸h0為O. 96以上，則供給管Pl無需極度提高制冷劑R的供給壓力。另外，當最小高度尺寸hi /最大高度尺寸h0不足I時，制冷劑R的流動因狹窄部而適當?shù)赝?。即，被狹窄部阻擋的一部分制冷劑R會形成渦流。由此，易于產生制冷劑R的紊流，能夠在制冷劑R與基體14之間促進有效的熱交換。在層疊并接合多個陶瓷片材13的制造方法中，例如對于圖13 (b)的高度方向狹 窄部的形成方法而言，使用以使狹縫S的延設方向的中央附近的接合時的壓力、與其他部分例如散熱片F(xiàn)的接合時的壓力彼此不同的方式對多個陶瓷片材13進行加壓的加壓夾具進行加壓。進而，對這些陶瓷片材13進行燒結。加壓夾具例如是通過夾持層疊后的多個陶瓷片材13而進行加壓的多個夾具，至少ー個夾具具備凸面以朝狹縫S施加高于其他部分的壓力。利用這樣的較高的壓カ而形成在高度方向上朝制冷劑流路T的內部突出的高度方向狹窄部。對燒結后的基體14實施研磨，以使供冷卻對象物搭載的搭載面15平坦化。由此、能夠順暢地將供作為冷卻對象物的半導體元件12等搭載的金屬板11搭載于散熱裝置H的搭載面15。〇如圖13 (C)所示，可以設置縮小了制冷劑流路T的寬度尺寸的狹窄部。只要因狹窄部而縮小的制冷劑流路T的最小寬度wl相對于制冷劑流路T的最大寬度《O的比、亦即最小寬度wl /最大寬度w0為O. 96以上且不足I (O. 96彡wl / w0 < I)即可。此處，“制冷劑流路T的最小寬度wl”是指制冷劑流路T的寬度方向上最靠內側的壁部彼此間的隔板。圖13 (a)示出了在寬度方向上也不存在狹窄部的制冷劑流路T。圖13 (C)的制冷劑流路T中，一對寬度方向狹窄部設置于制冷劑流路T的高度方向的中央。S卩，一對寬度方向狹窄部設置于制冷劑流路T的兩側面。如圖13 (C)所示，當存在縮小了制冷劑流路T的寬度尺寸，并且基于狹窄部的制冷劑流路T的最小寬度Wl /最大寬度《O的比為O. 96以上時，例如能夠抑制狹窄部阻擋制冷劑R的流動這樣的異常的發(fā)生。由此，若最小寬度wl /最大寬度w0的比為O. 96以上，則供給管Pl無需極度提高制冷劑R的供給壓力。另外，當最小寬度《I /最大寬度《O不足I時，制冷劑R的流動因狹窄部而適當?shù)赝?。即，被狹窄部阻擋的一部分制冷劑R會形成渦流，從而易于產生制冷劑R的紊流。由此，能夠在制冷劑R與基體14之間促進有效的熱交換。在層疊并接合多個陶瓷片材13的制造方法中，例如對于圖13 (C)的寬度方向狹窄部的形成方法而言，與前述的圖13 (b)的高度方向狹窄部的形成方法相同，使用加壓夾具。加壓夾具例如是通過夾持層疊后的多個陶瓷片材13而進行加壓的多個夾具，至少ー個夾具具備凸面以朝狹縫S彼此之間亦即散熱片F(xiàn)施加高于其他部分的壓力。利用這樣的較高的壓カ而形成在寬度方向上朝制冷劑流路T的內部突出的寬度方向狹窄部。為了形成搭載面15，對燒結后的基體14實施研磨。〇可以變更散熱裝置H的制冷劑流入ロ亦即制冷劑供給部IN的位置、制冷劑排出ロ亦即制冷劑排出部OUT的位置。例如可以在散熱裝置H的下表面(底面)配置制冷劑流入ロ與制冷劑排出ロ。在該情況下，第一陶瓷片材13a構成散熱裝置H的底板部。按照如下順序進行層疊在第一陶瓷片材13a上層疊第二陶瓷片材13b，在第二陶瓷片材13b上層疊第三陶瓷片材13c，在第三陶瓷片材13c上層疊第四陶瓷片材13d。進而，作為其他變更例，可以將制冷劑流入ロ與制冷劑排出口中的任一方配置于散熱裝置H的上表面，并且將制冷劑流入口與制冷劑排出口中的另一方配置于散熱裝置H的下表面。〇可以利用軟質材料形成與散熱裝置H連接的供給管Pl及排出管P2。S卩，可以利 用軟質材料形成將制冷劑供給部IN、制冷劑排出部OUT與制冷劑的流體源連接的至少散熱裝置H側的管路。例如當將具有與散熱裝置H接合后的半導體元件12的半導體裝置10用于車載用途吋，預測需要對半導體裝置10施加激烈的振動。因此，根據(jù)該結構，由軟質材料形成的供給管P1、排出管P2這樣的管路能夠吸收半導體裝置10的振動。特別優(yōu)選地，可以采用具有耐熱性、高強度、亦即耐藥品性的硅膠、浸潰棉布酚醛樹脂基材等作為軟質材料。〇如圖11所示，只要梯狀鏈L以沿著從制冷劑供給部IN朝向制冷劑排出部OUT的制冷劑流路T的流動方向、且靠近制冷劑流路T的底面的方式傾斜即可。只要將構成梯狀鏈L的多個隔板C配置成使得梯狀鏈L像上述那樣地傾斜即可。在該情況下，從制冷劑供給部IN經由第一通路形成部T而向制冷劑流路T送入的制冷劑R通過梯狀鏈L的位置，沿著從制冷劑供給部IN朝向制冷劑排出部OUT的制冷劑R的流動方向、且從搭載面15朝制冷劑流路T的底面按順序以此錯開。即，因各隔板C而使得制冷劑流路T上的制冷劑R的流動形成為圖11所示那樣的放射狀的擴散流，朝向搭載面15的制冷劑R的流動均勻地擴散。因此，能夠遍及搭載面15的前表面而均勻地促進熱交換，從而能夠更加改善冷卻性能。〇上述實施方式舉例示出了供冷卻對象物搭載的散熱裝置H。然而，能夠本發(fā)明并不局限于應用于散熱裝置，也可以應用于以加熱為目的的熱交換裝置。即，并不局限于供制冷劑R流動的制冷劑流路T，只要本發(fā)明的裝置是具有供包括液體或氣體在內的流體流動的流路的裝置即可。(實施例)如以下所說明，對圖12 (a)、圖12 (b)所示的制冷劑流路T的側面Tl的優(yōu)選的矩形波狀的尺寸進行了調查。利用圖14 (a)與圖14 (b)進行說明。在本實施例中，對圖8所示的第一陶瓷片材13a、5個第三陶瓷片材13c、ー個第五陶瓷片材13dl、第四陶瓷片材13d共計層疊了 8層。即，突狀部Pr形成為ー階。在對這些陶瓷片材13a、13c、13dl、13d進行接合燒結以后，第一陶瓷片材13a的厚度達到O. 5mm。燒結后的第三陶瓷片材13c的厚度、第五陶瓷片材13dl的厚度、第四陶瓷片材13d的厚度分別為1mm。狹縫S的寬度w為1臟，延設方向e的狹縫S的長度為180mm。相鄰的狹縫S彼此的隔板、亦即散熱片F(xiàn)的寬度為1mm。形成了 8個直線狀的狹縫S。散熱裝置H的外邊尺寸為220mm (流動方向尺寸)X50mm (寬度尺寸)。對氧化鋁、氧化硅、氧化鈣、以及氧化鎂的粉末進行混合，并在上述混合后的混合物中混合入以丙烯樹脂為主成分的粘合劑，由此得到料漿。接下來，利用公知的刮刀調整法對上述料漿進行處理，由此制作出平坦的陶瓷片材。接著，利用金屬模具對上述陶瓷片材進行處理，與此制作出各陶瓷片材13。當對這些陶瓷片材13時便形成了產品形狀。接下來，為了對上述陶瓷片材13進行層疊、加壓、接合，以與上述料漿相同的物質為密接液，通過公知的網(wǎng)屏印刷法將該密接液涂覆于陶瓷片材13彼此的接合部。接下來，對陶瓷片材13進行層疊，并在最下層夾入用于觀察陶瓷片材13的壓力傳遞狀態(tài)的壓力測量膠片(Prescale)(富士膠片 株式會社制造型號名稱LLLW超低壓O. 2MPa O. 6MPa用)。在觀察是否對層疊后的陶瓷片材13的整個面施加了均勻的壓カ時使用壓カ測量膠片。根據(jù)壓カ測量膠片示出的紅色的顯色程度來判斷對陶瓷片材13施加的壓力。接下來，利用加壓夾具夾持以上述方式層疊后的陶瓷片材13與壓カ測量膠片，由此進行O. 5MPa的加壓。對加壓后的壓カ測量膠片進行確認，當顯色稀疏時，進行再加壓、或者將陶瓷片材13作為不良品處理。接下來，利用氧化氣氛中的隧道型燒結爐在大約1500° C 1650° C的最高溫度(在本實施例中為1600° C)下進行燒結。其結果，得到了作為含有質量百分比為96%的氧化鋁的陶瓷燒結體的散熱裝置H。圖14 Ca)與圖14 (b)分別是圖10所示的散熱裝置H的沿D — D線剖切的剖視圖，并且局部地放大示出了相對于制冷劑流路T的延設方向e垂直的截面。圖14 (a)示出了制冷劑流路T的兩側面Tl像圖12 (a)那樣地規(guī)定了具有對稱性的矩形狀的波線的實施例。然而，在從下數(shù)的第三個與第四個第三陶瓷片材13c中，兩個窄幅的狹縫S連續(xù)地形成。圖14 (b)示出了制冷劑流路T的兩側面Tl像圖12 (b)那樣地規(guī)定了彼此具有相同性的矩形狀的波線的實施例。然而，在從下數(shù)的第三個與第四個第三陶瓷片材13c中，兩個在圖14 (b)的右方層疊錯開的狹縫S連續(xù)地形成。一個散熱裝置H所具有的多個制冷劑流路T形狀彼此相同、且尺寸彼此相同。使5層第三陶瓷片材13c的狹縫S的尺寸值各不相同而制作了制冷劑流路T。在像圖14 (a)那樣地具有対稱的矩形狀的波的兩側面Tl中，將矩形的凹部之間的寬度設為W，將矩形的突出量以及錯開量設為w2。在像圖14 (b)那樣地具有彼此相同的矩形狀的波的兩側面Tl中，將面對寬度方向的矩形的凹凸之間的寬度設為w，將矩形的突出量設為《2。進而，分別準備了下述表I中示出的試料。為了觀察通過上述方式獲得的散熱裝置H的試料各自的、層疊后的陶瓷片材13的接合狀態(tài)，實施了超聲波探傷試驗。在超聲波探傷試驗中，使用了日立建機finetec株式會社制造的型號名稱為mi —scopehyper的設備、以及型號名稱為50P6F15及PT — 3 — 25 — 17的超聲波探測器。分別變更為50MHZ與25MHZ的頻率來探尋各試料的接合部。在通過各超聲波探傷試驗而獲得的圖像中，觀測到了陶瓷片材13的接合不良這樣的層間剝離的狀態(tài)。將在與制冷劑流路T的延設方向垂直的截面亦即橫截面上出現(xiàn)的剝離餓深度設為Dl。在各散熱裝置H的制冷劑流路T的矩形狀的突出量w2、剝離的深度Dl均落入表I的范圍的試料中進行選擇，準備了共計10個試料。
接下來，將加熱器與熱電對安裝于散熱裝置H的各試料的搭載面15。該加熱器、熱電對進行加熱以使搭載面15的溫度達到80° C。進而，以O. 5MPa的壓カ向制冷劑供給部IN供給作為制冷劑R的18° C的水。這樣，對經過了 30分鐘后的搭載面15的溫度進行測量，并求出其平均值。在冷卻試驗實施結束以后，利用各試料實施了超聲波探傷試驗，并測量了剝離的深度D1。此外，在通過超聲波探傷試驗而獲得的圖像中，若存在空洞，則顯示出白色的圖像，若不存在空洞，則顯示出黒色的圖像。然而，實際上無法以測量值表示出較細小的剝離的深度D1。因此，使用預先對陶瓷片材的層間剝離的試料進行截面化后的試料，制作出了通過SEM圖像而求出了剝離的深度Dl的試料。通過對以該方式預先獲得的試料與實際獲得的圖像進行比較對照，從而求出剝離的深度Dl的數(shù)值。表I中示出了由此獲得的數(shù)據(jù)。[表I]
權利要求
1.一種散熱裝置，該散熱裝置具備由陶瓷構成的基體、以及在所述基體的內部供制冷劑流動的制冷劑流路， 所述散熱裝置的特征在于， 通過對層疊多個陶瓷片材而成的層疊體進行燒結而形成所述基體，所述多個陶瓷片材包括形成有構成所述制冷劑流路的多個狹縫的陶瓷片材；以及形成有將所述制冷劑流路與外部相互連通的連通路的陶瓷片材。
2.根據(jù)權利要求I所述的散熱裝置，其特征在于， 所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面， 所述連通路所具有的制冷劑流入口與制冷劑排出口在所述搭載面開口。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的散熱裝置，其特征在于， 所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面， 當從所述搭載面俯視觀察所述基體時，所述制冷劑流路形成為波線狀。
4.根據(jù)權利要求廣3中任一項所述的散熱裝置，其特征在于， 形成有所述多個狹縫的所述陶瓷片材由機械強度高的材料形成。
5.根據(jù)權利要求廣4中任一項所述的散熱裝置，其特征在于， 在所述制冷劑流路設置有在所述狹縫的延設方向上將所述狹縫分隔開的至少一個隔板。
6.根據(jù)權利要求5所述的散熱裝置，其特征在于， 多個所述隔板構成至少一個梯狀鏈， 當在沿所述狹縫的延設方向延伸、且沿所述陶瓷片材的層疊方向延伸的截面上觀察所述制冷劑流路時，按照所述陶瓷片材的層疊的順序依次錯位配設多個所述隔板，由此構成所述梯狀鏈。
7.根據(jù)權利要求6所述的散熱裝置，其特征在于， 當在沿所述狹縫的延設方向延伸、且沿所述陶瓷片材的層疊方向延伸的截面上觀察所述制冷劑流路時，所述散熱裝置具有位于與所述搭載面相反側的底板部， 所述底板部劃分形成所述制冷劑流路的底面， 所述制冷劑流路的底面具備朝向所述搭載面突出的突狀部。
8.根據(jù)權利要求廣7中任一項所述的散熱裝置，其特征在于， 當在相對于所述狹縫的延設方向垂直的截面上觀察所述制冷劑流路時，所述制冷劑流路的兩側面規(guī)定所述狹縫與所述基體之間的一對邊界線， 所述一對邊界線以隔著所述狹縫互相對稱的方式折彎，并且分別形成為折彎成將矩形覆蓋的形狀。
9.根據(jù)權利要求廣7中任一項所述的散熱裝置，其特征在于， 當在相對于所述狹縫的延設方向垂直的截面上觀察所述制冷劑流路時，所述制冷劑流路的兩側面規(guī)定所述狹縫與所述基體之間的一對邊界線， 所述一對邊界線雙方均朝同一方向折彎，并且分別形成為折彎成將矩形覆蓋的形狀。
10.根據(jù)權利要求廣9中任一項所述的散熱裝置，其特征在于， 在所述制冷劑流路設置有在寬度方向或高度方向上縮窄所述制冷劑流路的至少一個狹窄部。
11.一種半導體裝置， 所述半導體裝置具備 半導體元件； 供所述半導體元件安裝的金屬板；以及 與所述金屬板接合的權利要求f 10中任一項所述的散熱裝置， 所述半導體裝置的特征在于， 所述散熱裝置的所述基體具有供冷卻對象物搭載的搭載面， 通過將所述金屬板與所述搭載面接合而構成所述半導體裝置。
12.根據(jù)權利要求11所述的半導體裝置，其特征在于， 在所述連通路的制冷劑流入口設置有向所述制冷劑流路供給所述制冷劑的供給管，在所述連通路的制冷劑排出口設置有將通過所述制冷劑流路后的制冷劑向外部排出的排出管， 所述供給管與所述排出管由軟質材料形成。
13.根據(jù)權利要求11所述的半導體裝置，其特征在于， 所述散熱裝置具有供給制冷劑的制冷劑供給部；排出制冷劑的制冷劑排出部；以及位于與所述搭載面相反側的所述底板部， 所述底板部劃分形成所述制冷劑流路的底面， 在所述制冷劑流路設置有在該狹縫的延設方向上將所述狹縫分隔開的多個所述隔板， 多個所述隔板構成至少一個梯狀鏈， 當在沿所述狹縫的延設方向延伸、且沿所述陶瓷片材的層疊方向延伸的截面上觀察所述制冷劑流路時，按照所述陶瓷片材的層疊的順序依次錯位配設多個所述隔板，由此構成所述梯狀鏈， 對構成所述梯狀鏈的多個所述隔板進行配置，使得所述梯狀鏈以沿著從所述制冷劑供給部朝向所述制冷劑排出部的所述制冷劑流路的流動方向靠近所述制冷劑流路的底面的方式傾斜。
全文摘要
本發(fā)明提供散熱裝置及半導體裝置。散熱裝置(H)能夠滿足對冷卻對象物(12)的絕緣功能與冷卻功能，并能夠削減部件件數(shù)，該散熱裝置(H)具備由陶瓷構成的基體(14)、以及在基體的內部供制冷劑流動的制冷劑流路(T)。通過對層疊多個陶瓷片材(13a、13b、13c、13d1)而成的層疊體進行燒結而形成基體(14)。該多個陶瓷片材包括形成有構成制冷劑流路(T)的多個狹縫(S)的陶瓷片材(13c)；以及形成有將制冷劑流路(T)與外部(P1、P2)相互連通的連通路(R1、R2)的陶瓷片材(13a、13b)。通過將供半導體元件(12)安裝的金屬板(11)與散熱裝置(H)接合而構成半導體裝置(10)。
文檔編號H01L23/473GK102859684SQ20118002072
公開日2013年1月2日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權日2010年4月28日
發(fā)明者森昌吾, 巖田佳孝, 渡邊智, 坪川健治, 川口敏郎 申請人:株式會社豐田自動織機, 京瓷株式會社