CS205092B2 - Cooler for the semiconductor element - Google Patents

Cooler for the semiconductor element Download PDF

Info

Publication number
CS205092B2
CS205092B2 CS776250A CS625077A CS205092B2 CS 205092 B2 CS205092 B2 CS 205092B2 CS 776250 A CS776250 A CS 776250A CS 625077 A CS625077 A CS 625077A CS 205092 B2 CS205092 B2 CS 205092B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
cooling
plate
electrode
heat sink
distributor plate
Prior art date
Application number
CS776250A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Hirmann
Helmut Noedl
Original Assignee
Elin Union Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elin Union Ag filed Critical Elin Union Ag
Publication of CS205092B2 publication Critical patent/CS205092B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/004Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using protective electric currents, voltages, cathodes, anodes, electric short-circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4018Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by the type of device to be heated or cooled
    • H01L2023/4025Base discrete devices, e.g. presspack, disc-type transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

The cooling device, especially for a thyristor at any potential desired, has at least one cooling body which is in thermal contact with the semiconductor body and through which a liquid flows continuously. It is known to remove the lost heat in semiconductor elements by means of air or oil. A suitable cooling medium with better properties would be water, but hitherto the problems of electrolysis arising from the use of water have not been manageable. The cooling device is designed to be suitable for water as a cooling medium. The cooling body therefore consists of a cooling plate (2) and a distributor plate (1), the cooling plate (2) being provided with a groove (3) for the cooling liquid to flow through. The distributor plate (1) has, at the inlet and/or outlet point of the cooling liquid, a chamber (10, 11) which has a larger cross-section than the groove (3). Arranged in this chamber (10, 11) there is an electrode (12) which consists of a readily conductive material which is chemically resistant to the cooling medium. <IMAGE>

Description

Vynález se týká chladiče pro polovodičový prvek, zejména pro tyristory na libovolném potenciálu.The invention relates to a heat sink for a semiconductor element, in particular for thyristors at any potential.

Chladič je tvořen nejméně jedním tělesem protékaným průběžně kapalinou, které je v tepelném styku s tělesem polovodiče.The cooler is formed by at least one body flowing continuously through a liquid in thermal contact with the semiconductor body.

К odvádění ztrátového tepla z polovodičů, je již známo více konstrukcí. V rakouském patentu č. 310 811 je popsáno chlazení vzduchem, přičemž polovodičový prvek je pro zvýšení odvodu tepla ještě obklopen akumulační hmotou. Nevýhoda vzduchového chlazení však spočívá v tom, že u polovodičových prvků o vysokém výkonu má chladič velké celkové rozměry. Tyto nevýhody jsou zvláště výrazné u zařízení, která jsou kompaktní konstrukce. Proto se přechází na chlazení kapalinou. Jako chladicího média se používá oleje. Olej má totiž výhodu spočívající v dobrých izolačních schopnostech a kromě toho při jeho použití nevzniká nebezpečí koroze. Olej, použitý jako chladicí médium, má však velkou nevýhodu spočívající v tom, že má malé měrné teplo, v důsledku čehož je jeho tepelný odpor velmi vysoký.For the dissipation of heat loss from semiconductors, several designs are already known. Austrian patent No. 310 811 discloses air cooling, wherein the semiconductor element is still surrounded by a storage mass to increase heat dissipation. However, the disadvantage of air-cooling is that the high-performance semiconductor elements have large overall dimensions. These disadvantages are particularly pronounced for devices that are of compact construction. Therefore, it is switched to liquid cooling. Oil is used as the cooling medium. Oil has the advantage of having good insulating properties and, moreover, there is no risk of corrosion when used. The oil used as a coolant, however, has the great disadvantage that it has a low specific heat and consequently its thermal resistance is very high.

Jako chladicí médium s lepšími vlastnostmi se nabízí voda. Při použití vody jako chladicího média se však dosud nepodařilo zvládnout problémy s elektrolýzou, kteréWater is available as a cooling medium with better properties. However, the use of water as a coolant has not yet managed to cope with the electrolysis problems that have been encountered

20S092 při použití vody, jako chladicího média zákonitě vznikají. К zvládnutí tohoto problému dosud nebylo nalezeno jednoduché řešení.20S092 is inevitably produced when water is used as a cooling medium. No simple solution has yet been found to deal with this problem.

Účelem vynálezu je tedy konstrukce chladiče pro polovodičové prvky, který je zvláště vhodný pro použití vody jako chladicího média.It is therefore an object of the present invention to design a cooler for semiconductor elements which is particularly suitable for use of water as a cooling medium.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že těleso chladiče sestává z chladicí desky a rozváděči desky, přičemž v chladicí desce je vytvořena drážka pro průtok chladicí kapaliny a v rozváděči desce je v místě přívodu a odvodu chladicí kapaliny vytvořen prostor o větším průřezu než má drážka, ve kterém je uložena elektroda z materiálu s dobrou vodivostí odolného chemicky vůči chladicímu médiu.SUMMARY OF THE INVENTION The radiator body consists of a cooling plate and a distributor plate, wherein a groove for the coolant flow is formed in the cooling plate and a space of greater cross section than the groove is provided in the distribution plate at the point of coolant inlet and outlet. wherein an electrode of a material with good conductivity chemically resistant to the coolant is deposited.

Jak již bylo uvedeno, nepoužívalo se vody jako chladicího média dosud proto, že nebyly známy prostředky ke zvládnutí elektrolýzy. Použitá voda je totiž vodivá, v důsledku čehož vede elektrický proud také v tělese chladiče. Při styku vody s tělesem chladiče vyrobeným s výhodou z mědi, dochází k chemickým reakcím, přičemž tímto způsobem vznikající ionty mědi se ukládají v chladicích kanálech, v důsledku čehož se průřez kanálů zmenšuje prakticky na minimum.As already mentioned, water has not been used as a coolant yet because of the lack of means to handle electrolysis. Indeed, the water used is conductive, and as a result an electric current also flows in the radiator body. On contact of water with a radiator body preferably made of copper, chemical reactions occur, whereby copper ions formed in this way are deposited in the cooling ducts, whereby the cross-section of the ducts is reduced to a minimum.

V konstrukci chladiče podle vynálezu se zmíněná nevýhoda - z dále uvedených důvodů neprojevuje.In the design of the cooler according to the invention, this disadvantage does not occur for the following reasons.

Vodivá voda vstupující do tělesa chladiče vyrobeného s výhodou z mědi přichází ve vstupním prostoru ve styk s elektrodou umístěnou v tomto prostoru dříve, než přijde ve styk s mědí. Elektroda způsobí, že voda - obdrží 'potenciál tělesa chladiče, takže mezi chladicí vodou a mědí tělesa chladiče nedochází k žádnému vedení proudů. V důsledku toho také nedochází k ukládání iontů kovu v - chladicích kanálech, takže je zajištěno zachování chladicích vlastností.The conductive water entering the radiator body preferably made of copper comes into contact with the electrode located in that space before it comes into contact with the copper. The electrode causes the water to receive the potential of the radiator body so that no current conduction occurs between the cooling water and the copper of the radiator body. As a result, metal ions are also not deposited in the cooling channels, so that the cooling properties are maintained.

Podstata vynálezu spočívá dále v tom, že těsně před odvodem chladicí kapaliny z tělesa chladiče je v rozváděči desce uspořádána další elektroda ze stejného materiálu, jako elektroda umístěná ve vstupním prostoru.The invention is further based on the fact that just before the coolant is discharged from the radiator body, a further electrode of the same material as the electrode located in the inlet space is arranged in the distributor plate.

Toto konstrukční opatření je zvláště nutné v zapojeních s tyristory, ležícími na nestejném. potenciálu, neboť jsou tím vyrovnány rozdíly potenciálu, vznikající v důsledku spojení hadičkami pro chladicí kapalinu.This constructional measure is especially necessary in connection with thyristors lying on the unequal. potential, since this compensates for potential differences due to the connection with the coolant hoses.

Zvláště výhodné provedení vynálezu spočívá v tom, že těleso chladiče je vyrobeno z mědi a elektroda z titanu. Jak je všeobecně známo, je titan vůči vodě mimořádně chemicky -odolný a je současně dobrým vodičem, takže koroze vzniká převážně na titanové elektrodě.A particularly preferred embodiment of the invention is that the radiator body is made of copper and the electrode is made of titanium. As is well known, titanium is extremely chemically resistant to water and is at the same time a good conductor, so that corrosion occurs predominantly on the titanium electrode.

V dalším možném provedení vynálezu je rozváděči deska vyrobena z umělé hmoty a chladící deska z mědi. Výroba rozváděči desky z umělé hmoty je jednoduchá, přičemž je zejména podstatně omezeno dodatečné -opracování desky, neboť rozváděči deska může být vyrobena metodou vstřikovacího lití.In another possible embodiment of the invention, the distributor plate is made of plastic and the cooling plate is made of copper. The manufacture of the plastic distributor plate is simple, and in particular the subsequent processing of the plate is substantially reduced, since the distributor plate can be manufactured by the injection molding method.

Další význak vynálezu spočívá v tom, že drážka v tělese chladiče má tvar spirály, s výhodou . čtvercově tvarované spirály. Pří tomto- provedení drážky vznikají v rozích tvarované -spirály turbulence v chladicím médiu, v důsledku čehož je zajištěno- dobré chlazení. V dalším výhodném provedení chladiče - .. podle vynáezu je chladicí deska - s rozváděči deskou spojena rozebíratelně a těsnění je tvořeno těsnicím kroužkem uloženým v drážce tělesa chladiče. Rozložitelnost tělesa chladiče je výhodná především proto, že chladič podle vynálezu se často používá v zařízeních, ve kterých je nebezpečí jeho znečištění, což je například případ použití chladiče ve -slévárnách. Může proto vzniknout nutnost vyčištění tělesa chladiče. Při uvedeném provedení chladiče lze toto vyčištění provést rychle a jednoduchým způsobem.A further feature of the invention is that the groove in the radiator body has a spiral shape, preferably. square shaped spirals. In this embodiment, the grooves give rise to turbulence in the coolant in the corners of the coolant, thereby ensuring good cooling. In another preferred embodiment of the radiator, according to the invention, the cooling plate is detachably connected to the distributor plate, and the seal is formed by a sealing ring housed in a groove of the radiator body. The decomposability of the radiator body is advantageous in particular because the radiator according to the invention is often used in installations in which there is a risk of contamination thereof, as is the case, for example, in the foundries. Therefore, the radiator body may need to be cleaned. In the above-mentioned chiller design, this cleaning can be performed quickly and easily.

Další význak vynálezu -spočívá v tom, že v místě přívodu a -odvodu chdladicí kapaliny - Jsou v tělese chladiče uloženy olivy z umělé hmoty.A further feature of the invention consists in that plastic olives are housed in the radiator body at the place of the inlet and outlet of the coolant.

Tato volba materiálu se velmi osvědčila s ohledem na řešení problémů spojených s elektrolýzou.This choice of material has proven to be very successful with respect to electrolysis problems.

Další provedení vynálezu spočívá v tom, že hadičky připojené na olivy jsou z umělé hmoty.Another embodiment of the invention is that the tubing attached to the olives is made of plastic.

Tyto hadičky jsou pro přívod chladicího média zvláště vhodné proto, že mají poměrně vysokou pevnost a proto se v popsaných zařízeních nejlépe osvědčily.These tubing are particularly suitable for the coolant supply because they have a relatively high strength and therefore have proven to be best in the described devices.

Další význak vynálezu spočívá v tom, že vzdálenost -mezi elektrodou a olivou je menší, než vzdálenost mezi olivou a kovem rozváděči desky. Toto konstrukční opatření zajišťuje, že chladicí médium vstupující do rozváděči desky přichází napřed ve styk s elektrodou. Elektrický proud procházející vodou vstupuje přes elektrodu do tělesa chladiče. Koroze vznikající při přechodu proudu vzniká tudíž na elektrodě, která se považuje za část vystavenou opotřebení. Na vlastní chladicí desce tudíž nevznikají žádné chemické reakce.Another feature of the invention is that the distance between the electrode and the olive is less than the distance between the olive and the metal of the distributor plate. This design ensures that the coolant entering the distributor plate comes into contact first with the electrode. Electrical current passing through the water enters the radiator body through the electrode. Corrosion resulting from the current transfer therefore occurs on the electrode, which is considered to be a part exposed to wear. Therefore, no chemical reactions occur on the cooling plate itself.

Pokud je rozváděči deska vyrobena z umělé hmoty, -musí být elektroda za účelem vyrovnání potenciálu elektricky spojena s chladicí deskou z mědi.If the distributor plate is made of plastic, the electrode must be electrically connected to the copper cooling plate to equalize the potential.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány pomocí připojených výkresů, na nichž je znázorněno:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further elucidated with reference to the accompanying drawings, in which:

— na obr. 1 znázorněna základní konstrukce tělesa chladiče, — na -obr. 2 je znázorněno základní uspořádání elektrody a — na obr. 3 je znázorněno chlazení dvou do série zapojených tyristorů.FIG. 1 shows the basic structure of the radiator body, FIG. 2 shows the basic arrangement of the electrode, and FIG. 3 shows the cooling of two thyristors connected in series.

Na obr. 1 je znázorněno těleso chladiče sestávající z rozváděči desky 1 a chladicí desky 2. Chladicí deska 2 je na straně -obrácené k rozváděči desce 1 opatřena čtvercově tvarovanou - drážkou 3. Chladicí deska 2 je s rozváděči deskou 1 rozebíratelně spojena pomocí šroubů 4. K vzájemnému utěsnění na sebe přiléhajících ploch je chladiči deska 2 opatřena další - drážkou 5, do které se vkládá kruhový kroužek 6.1 shows a radiator body consisting of a distributor plate 1 and a cooling plate 2. The cooling plate 2 has a square groove 3 on the side facing the distributor plate 1. The cooling plate 2 is detachably connected to the distributor plate 1 by means of screws 4 To seal the surfaces adjacent to each other, the cooling plate 2 is provided with an additional groove 5 into which the annular ring 6 is inserted.

Rozváděči deska 1 je opatřena připojovacími pouzdry 7, 8, do kterých lze zašroubovat olivy 9 pro hadičky přivádějící chladicí médium. Dále jsou v rozváděči desce 1 vytvořeny kanály, které přivádějí chladicí médium k chladicí desce 2 a odvádějí toto médium. V místě vstupu a výstupu chladicího média, to jest v místě připojovacích pouzder 7, 8 jsou v rozváděči desce 1 vytvořeny prostory 10, 11, do kterých zasahuje elektroda 12, což je blíže vysvětleno pomocí obr. 2.The distributor plate 1 is provided with connection sleeves 7, 8 into which the olives 9 for the coolant supply tubes can be screwed. Furthermore, channels 1 are formed in the distributor plate 1 which supply the cooling medium to the cooling plate 2 and remove the medium. At the point of entry and exit of the coolant, i.e. at the location of the connection sleeves 7, 8, spaces 10, 11 are formed in the distributor plate 1, into which the electrode 12 extends, which is explained in more detail with reference to FIG. 2.

Na obr. 2 je znázorněno základní uspořádání elektrody 12, které má velký význam pro činnost chladiče. Jak již bylo uvedeno, dochází při přechodu proudu z vody do rozváděči desky 1 k chemickým reakcím, v jejichž -důsledku nelze zajistit zachování chladicích vlastností. Jestliže je elektroda 12 v prostoru desek umístěna tak, že vo205092 da vstupující do rozváděči desky 1 přijde ve styk napřed s touto elektrodou 12, vznikají chemické reakce, to jest především koroze, na elektrodě 12. Elektroda 12 může být teoreticky vyrobena z mnoha materiálů. Vhodné jsou přirozeně všechny vzácné kovy. Jako nejlepší materiál elektrody 12 se však při pokusech osvědčil titan. Při rozhodování o volbě materiálu se přirozeně musí brát ohled na ceny surovin, nebot elektroda 12 je část podléhající opotřebení a tedy část výměnná.FIG. 2 shows the basic arrangement of the electrode 12, which is of great importance for the operation of the heatsink. As mentioned above, chemical reactions occur when the flow from the water to the distributor plate 1 is transferred, and the cooling properties cannot be maintained. If the electrode 12 is positioned in the space of the plates such that vo205092 da entering the distributor plate 1 comes into contact first with the electrode 12, chemical reactions, i.e. primarily corrosion, occur at the electrode 12. The electrode 12 can theoretically be made of many materials. Naturally, all precious metals are suitable. However, titanium has proven to be the best electrode material in experiments. Naturally, the cost of the raw materials has to be taken into account when deciding the material selection, since the electrode 12 is a wear part and thus a replaceable part.

Aby bylo zajištěno, že voda vstupující do rozváděči desky 1 přichází napřed ve styk s titanovou elektrodou 12, musí být vzdálenost L2, to jest vzdálenost mezi olivou 9 a elektrodou 12 menší než vzdálenost Li, to jest mezi vnitřním průměrem olivy 9 a nejbližší mědí. Toto platí přirozeně v tom případě, když je rozváděči deska 1 vyrobena z mědi. Jestliže je rozváděči deska 1 vyrobena z umělé hmoty, musí být titanová elektroda 12 za účelem vyrovnání potenciálu vodivě spojena s chladicí deskou 2 z mědi.In order to ensure that the water entering the distributor plate 1 comes into contact first with the titanium electrode 12, the distance L2, i.e. the distance between the olive 9 and the electrode 12, must be less than the distance L1, i.e. between the inner diameter of the olive 9 and the nearest copper. This is naturally the case when the distributor plate 1 is made of copper. If the distributor plate 1 is made of plastic, the titanium electrode 12 must be conductively connected to the copper cooling plate 2 in order to equalize the potential.

Oliva 9 však musí být uvnitř z umělé hmoty stejně jako hadičky 13 pro chladicí médium neboť by jinak právě v těchto místech vznikala koroze. Kromě toho by oliva 9 měla být provedena tak, aby poněkud zasahovala do prostoru 19.However, the olive 9 must be inside the plastic as well as the coolant hoses 13, otherwise corrosion would occur in these areas. In addition, the olive 9 should be designed so as to extend somewhat into the space 19.

Na obr. 3 je znázorněno chlazení dvou tyristorů zapojených v sérii. Každý z tyristorů 14, 15 je oboustranně chlazen. Diskové tyristory 14, 15 jsou za účelem oboustranného chlazení umístěny mezi dvěma tělesy chladičů, přičemž těleso chladiče umístěné mezi tyristory 14, 15 sestává ze dvou chladicích desek 2b, 2c s pouze jednou rozváděči deskou 1b. Vhodná konstrukce rozváděči desky lb, která umožňuje, aby byly obě chladicí desky 2b, 2c protékány chladicím médiem, je rutinní záležitostí a nevyžaduje žádného dalšího vysvětlení.Fig. 3 shows cooling of two thyristors connected in series. Each of the thyristors 14, 15 is cooled on both sides. The disc thyristors 14, 15 are disposed between two radiator bodies for two-sided cooling, the radiator body disposed between the thyristors 14, 15 consisting of two cooling plates 2b, 2c with only one distributor plate 1b. A suitable design of the distributor plate 1b, which allows both cooling plates 2b, 2c to flow through coolant, is routine and requires no further explanation.

Tok . chladicího média je zde následující:Flow. the coolant is as follows:

Voda vstupuje do prvé rozváděči desky la vstupem 1S a setkává se s titanovou elektrodou 12, protéká prvou chladicí deskou 2a a vývodem 17 z rozváděči desky la opět vystupuje. Chladicí médium je pomocí hadičkového spoje vedeno k rozváděči desce tyristorů na stejném potenciálu, protéká tam chladicí deskou a dříve než z příslušné rozváděči desky vystoupí a je odvedeno do sběrného zásobníku, naráží ještě jednou na titanovou elektrodu.The water enters the first manifold plate 1a through the inlet 16 and meets the titanium electrode 12, flows through the first cooling plate 2a and exits through the outlet 17 from the manifold plate 1a again. The coolant is routed via a tubing connection to the thyristor distributor plate at the same potential, flows there through the cooling plate, and strikes the titanium electrode once more before exiting the respective distributor plate and discharged to the collecting container.

Voda vstupující do rozváděči desky lb přívodem 18 naráží na titanovou elektrodu 12 a protéká potom chladicí deskou 2b. Rozváděči de-ska lb je konstruována tak, že voda vystupující z chladicí desky 2b protéká rozváděči deskou lb a vstupuje do chladicí desky 2c. Po průtoku touto chladicí deskou 2c přichází voda opět ve styk s titanovou elektrodou umístěnou v rozváděči desce lb a je pak odvedena do sběrného zásobníku.The water entering the distributor plate 1b through the inlet 18 impinges on the titanium electrode 12 and then flows through the cooling plate 2b. The manifold plate 1b is constructed such that water exiting the cooling plate 2b flows through the manifold plate 1b and enters the cooling plate 2c. After passing through this cooling plate 2c, the water again comes into contact with the titanium electrode located in the distributor plate 1b and is then discharged to the collecting tank.

Chlazení druhé strany tyristorů 15 probíhá stejným způsobem jako chlazení tyristoru 14 na straně, kde je umístěna chladicí deska 2a.Cooling of the other side of the thyristors 15 proceeds in the same way as cooling of the thyristor 14 on the side where the cooling plate 2a is located.

Další výhoda tohoto uspořádání spočívá také v tom, že chladicí desky 2b a 2d mohou být větší než tyristory popřípadě rozváděči desky, takže na chladicí desky lze přímo umístit · odpory. Vodou protékané chladicí desky tak nahrazují další vlastní chlazení odporů potřebných pro spínání tyristorů. Společnou konstrukcí a výhodným uspořádáním odporů chlazených touto konstrukcí se tak dosáhne kompaktního provedení, což je velká výhoda zejména v zařízeních, která jsou prostorově stísněna.A further advantage of this arrangement is also that the cooling plates 2b and 2d can be larger than the thyristors or the distributor plates, so that resistors can be placed directly on the cooling plates. The water-cooled cooling plates thus replace further cooling of the resistors needed for switching thyristors. The common design and the advantageous arrangement of the resistors cooled by this design thus achieve a compact design, which is a great advantage especially in devices that are spatially cramped.

Claims (10)

PŘEDMĚTSUBJECT 1. Chladič pro polovodičový prvek, zejména pro tyristor na libovolném potenciálu, který je tvořen nejméně jedním tělesem protékaným průběžně kapalinou, které je v tepelném styku s tělesem polovodiče, vyznačující se tím, že těleso chladiče sestává z chladicí desky (2) a rozváděči desky (1), přičemž v chladicí desce (2) je vytvořena drážka (3) pro průtok chladicí kapaliny a v rozváděči desce (1) v místě přívodu a odvodu chladicí kapaliny vytvořen prostor (10, 11] o větším průřezu, než má · drážka (3), ve kterém je uložena elektroda (12), z materiálu s dobrou vodivostí odolného chemicky vůči chladicímu médiu.A heat sink for a semiconductor element, in particular a thyristor at any potential, consisting of at least one body flowing through a liquid in thermal contact with the semiconductor body, characterized in that the radiator body consists of a cooling plate (2) and a distribution plate (1), wherein a coolant flow groove (3) is formed in the cooling plate (2) and a space (10, 11) with a larger cross section than the groove is formed in the distributor plate (1) at the coolant inlet and outlet locations (3), in which the electrode (12) is stored, of a material of good conductivity chemically resistant to the coolant. 2. Chladič podle bodu 1, vyznačující se tím, že těsně před odvodem chladicí kapaliny z tělesa chladiče je v rozváděči desce (1) uspořádána další elektroda ze stejného materiálu, jako elektroda (12) umístěná ve vstupním prostoru (10).2. The heat sink according to claim 1, characterized in that a further electrode of the same material as the electrode (12) located in the inlet space (10) is arranged in the distributor plate (1) just before the coolant is discharged from the radiator body. VYNÁLEZUOF THE INVENTION 3. Chladič podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že těleso chladiče je z mědi a elektroda (12) z titanu.The heat sink according to claim 1 or 2, characterized in that the heat sink body is of copper and the electrode (12) of titanium. 4. Chladič podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že rozváděči deska (1) je z umělé hmoty a chladicí deska (2) je z mědi.Cooler according to Claims 1 to 3, characterized in that the distributor plate (1) is made of plastic and the cooling plate (2) is made of copper. 5. Chladič podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že drážka (3) v tělese chladiče má tvar spirály, s výhodou čtvercově tvarované spirály.5. The heat sink according to claim 1, characterized in that the groove (3) in the heat sink body has the shape of a spiral, preferably a square-shaped spiral. 6. Chladič podle bodů 1 až 5, vyznačující se tím, že chladicí deska (2) je s rozváděči deskou (1) spojena rozebíratelně a těsnění je tvořeno těsnicím kroužkem (6) uloženým v drážce (5) tělesa chladiče.Radiator according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the cooling plate (2) is detachably connected to the distributor plate (1) and the seal consists of a sealing ring (6) housed in a groove (5) of the radiator body. 7. Chladič podle bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že v místě přívodu a odvodu chladicí kapaliny jsou v tělese chladiče uloženy olivy (9) z umělé hmoty.Cooler according to one of Claims 1 to 6, characterized in that olives (9) of plastics material (9) are housed in the cooler body at the place of the coolant inlet and outlet. 8. Chladič podle bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že hadičky připojené na olivy (9) jsou z umělé hmoty.Radiator according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the tubing connected to the olives (9) is made of plastic. 9. Chladič podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že vzdálenost (L2) mezi elektrodou (12) a olivou (9) je menší, než vzdálenost (Li) mezi olivou (9) a kovem rozváděči desky (1).Radiator according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the distance (L2) between the electrode (12) and the olive (9) is less than the distance (L1) between the olive (9) and the metal of the distributor plate (1). 10. Chladič podle bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že na chladicí desce (2) jsou přímo uloženy odpory pro spínání tyristoru.10. The heat sink according to claim 1, characterized in that resistors for switching the thyristor are directly mounted on the cooling plate (2).
CS776250A 1976-09-27 1977-09-27 Cooler for the semiconductor element CS205092B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT715676A AT345932B (en) 1976-09-27 1976-09-27 COOLING DEVICE FOR A SEMICONDUCTIVE ELEMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205092B2 true CS205092B2 (en) 1981-04-30

Family

ID=3593234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS776250A CS205092B2 (en) 1976-09-27 1977-09-27 Cooler for the semiconductor element

Country Status (7)

Country Link
AT (1) AT345932B (en)
CH (1) CH620316A5 (en)
CS (1) CS205092B2 (en)
DE (1) DE2742893A1 (en)
GB (1) GB1530870A (en)
SE (1) SE437586B (en)
SU (1) SU697062A3 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3522127A1 (en) * 1985-06-20 1987-01-02 Siemens Ag Refrigerable device for holding electrical modules
SE9802564L (en) * 1998-07-17 2000-01-18 Abb Ab Heat sink
CN111111797A (en) * 2019-12-31 2020-05-08 中国科学院力学研究所 Constant temperature water cooling plant of embedded annular water-cooled tube

Also Published As

Publication number Publication date
GB1530870A (en) 1978-11-01
AT345932B (en) 1978-10-10
DE2742893A1 (en) 1978-03-30
SU697062A3 (en) 1979-11-05
SE437586B (en) 1985-03-04
SE7710754L (en) 1978-03-28
CH620316A5 (en) 1980-11-14
ATA715676A (en) 1978-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5239200A (en) Apparatus for cooling integrated circuit chips
US5737186A (en) Arrangement of plural micro-cooling devices with electronic components
CN100346489C (en) Thermoelectric module with integrated heat exchanger and method of use
EP0514141B1 (en) Heat transfer apparatus
US4009423A (en) Liquid cooled heat exchanger for electronic power supplies
US6661664B2 (en) Electronic module with high cooling power
US4578745A (en) Semiconductor valve
US6305463B1 (en) Air or liquid cooled computer module cold plate
US20070261819A1 (en) Heat dissipating device
EP2207201A2 (en) Cooling unit and flow distributing element for use in such unit
KR20100081674A (en) Battery pack
WO2014175786A1 (en) System for the liquid cooling of a multiprocessor computing complex, an assembly, and a thermal conduction module
CS205092B2 (en) Cooler for the semiconductor element
SE443475B (en) SEMICONDUCTOR COOLING ELEMENT AND USE THEREOF
US20210247151A1 (en) Fluid-based cooling device for cooling at least two distinct first heat-generating elements of a heat source assembly
JP7500792B2 (en) Power electronics assembly and method of manufacturing same
US12004323B2 (en) Devices of drawing out surface heat of electronic components
SE467602B (en) DEVICE FOR COOLING OR HEATING AN ELECTROCHEMICAL CELL
KR20210023883A (en) Device for dissipating heat from an array of rechargeable electrochemical energy accumulators
EP0401743B1 (en) Electrically insulated heat pipe type cooling apparatus for semiconductor
US20230300971A1 (en) Power controller
US20220174840A1 (en) Cooling arrangement
RU2516227C2 (en) Heat sink and unit for flat bodies, providing for cooling and assembly
US20230052028A1 (en) Power semiconductor cooling assembly
DE102020132689B4 (en) Power electronic system with a switching device and with a liquid cooling device