CS224888B1 - Zařízení pro chlazení zejména výkonových polovodičových součástek - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro chlazení zejména výkonových polovodičových součástek, např. diod, tranzistorů, tyrlstorů, modulů apod.

Výkonové polovodičové součástky při svém provozu vytvářejí značné množství tepla, které je zapotřebí a ohledem na poměrně nízkou maximální přípustnou teplotu PN přechodů účinně rozptylovat. Polovodičové součástky, případně moduly, jsou z tohoto důvodu umísťovány na jednom nebo mezi dvěma chladícími díly tak, že čelní strany každé součástky přiléhají k dosedacím plenárním povrchům jednotek chladících dílů. Teplo je odnímáno z čelních stran nebo strany polovodičových součástek, vedeno stěnami chladících dílů k chladícím žebrům a pak rozptylováno do okolního prostředí. Pro přirozené i nucené vzduchové chlazení polovodičových prvků a modulů jsou většinou používány hliníkové protlačované chladiče, opatřené na obvodu rozmístěnými žebry.

V současné době existuje velké množství konstrukcí těchto chladičů, vcelku dobře propracovaných a vykazujících nízký tepelný odpor. Přesto však mají některé nevýhody, spočívající v nutnosti přídavných technologických operací spojených s jejich konečným opracováním, nedostatečné univerzální rozteče připojovacích elementů a velikosti plochy vůči zastavěnému objemu.

Zařízení pro chlazení podle vynálezu odstraňuje uvedené nevýhody a řeší daný úkol

224 888

224 888 v podstatě tak, žé chladící díl je opatřen třemi rozvodnými žebry vycházejícími z kořene jehož horní plocha tvoří dosedací plocha chlazených součástek, kde dvě vnějěí rozvodná žebra s vrcholovým úhlem v rozmezí od 4° do 10° svírají vzájemně úhel v rozmezí od 38° do 48°, zatím eo střední rozvodné žebro umístěné mezi vnějšími rozvodnými žebry má stupňovitě zmenšující se šířku a na svém konci má uspořádanou připevňovací drážku, rozvodná žebra jsou opatřena na obvodu rozmístěnými chladicími žebry s vrcholovým úhlem v rozmezí od 0° do 6°, přičemž nestraně přiléhající k ochlazované součásti je chladicí díl opatřen dvojicí zesílených připevňovacích žeber s T drážkami.

Mezi výhody zařízení podle vynálezu je možno uvést zjednodušené opracování protlačeného profilu, spočívající prakticky v jediné operaci řezání na délku a případném vyříznutí závitu pro polovodičovou součástku. Zařízení se vyznačuje velmi dobrými tepelnými vlastnostmi danými kombinací trojice rozvodných žeber s upevňovacími a chladicími žebry, zejména jejich geometrií. Výhodná je rovněž univerzálnost zařízení, ke kterému mohou být připevňovány polovodičové součástky konvenčního provedení se základnou opatřenou šroubem, polovodičové součástky kotoučového provedení, kde přítlačná konstrukce může být zakotvena do upevňovacích T drážek, i polovodičová moduly obsáhající v jednom pouzdru více polovodičových prvků vhodně propojených.

Na připojeném obrázku je zobrazen příklad provedení zařízení podle vynálezu.

Chladicí díl χ je zde tvořen masivním tělesem z hliníku se třemi rozvodnými žebry £, 2 vycházejícími z kořene, jehož horní plocha tvoří dosedací plocha 2 chlazených součástek. Dvě vnějěí rozvodné žebra £ ⁸ vrcholovým úhlem 6° svírají vzájemně úhel 42°, zatím co střední rozvodné žebro 2 umístěné mezi vnějšími rozvodnými žebry 2 má stupňovitě zmenšující se šířku a na svém konci má uspořádanou drážku 8. Rozvodné žebra 2, 2 jsou opatřena na obvodu rozmístěnými chladicími žebry £ s vrcholovým úhlem 2°. Na straně přiléhající k ochlazované součásti je chladicí díl χ opatřen dvojicí zesílených upevňovacích žeber £ s T drážkami £. Dosedací plocha 2 chladicího dílu X může být opatřena elektricky a tepelně vodivou vrstvou chromátového typu, vyznačující se nízkým elektrickým a tepelným odporem a dobrou klimatickou odolností.

Zařízení podle vynálezu je určeno pro chlazení polovodičových součástek konvenčního provedení se základnou opatřenou šroubem, kotoučového provedení i polovodičových modulů.

Claims (2)

1. Zařízení pro chlazení zejména výkonových polovodičových součástek, sestávající z masivního tělesa chladicího dílu opatřeného rozvodnými a chladicími žebry, vyznačující se tím, že chladicí díl (1) je opatřen třemi rozvodnými žebry (2, 3) vycházejícími z kořene, jehož horní plocha tvoří dosedací plochu (7) chlazených součástek, kde dvě vnější rozvodná žebra (2) s vrcholovým úhlem v rozmezí od 4° do 10° svírají vzájemně úhel v rozmezí od 38° do 48°, zatím co střední rozvodné žebro (3) umístěné mezi vnějšími rozvodnými žebry (2) má stupňovitě zmenšující se šířku a na svém konci má uspořádanou připevňovaci drážku (8), rozvodná žebra (2, 3) jsou opatřena na obvodu rozmístěnými chladicími žebry (4) s vrcholovým úhlem v rozmezí od 0° do 6°, přičemž na straně přiléhající k ochlazované součásti je chladicí díl (1) opatřen dvojici zesílených upevňovacích žeber (5) s T drážkami (6).

2. Zařízení pro chlazení podle bodu 1., vyznačující ee tím, že dosedací plocha (7) chladicího dílu (l) je opatřena elektricky a tepelně vodivou vrstvou chrométového typu.