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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeabführstruktur.
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Beschreibung des verwandten Standes der Technik
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Herkömmlich offenbart beispielsweise die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr.
2005-93848 eine Kühlvorrichtung, die einen Kühlungskörper umfasst, der von einem Heizelement geleitete Wärme abführt, als eine Wärmeabführstruktur. Eine Miniaturisierung des Kühlungskörpers wurde verwirklicht, indem ein Wärmespeicherkörper in einen Körper des Kühlungskörpers eingebettet wurde.
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Bei der Kühleinrichtung, die in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr.
2005-93848 offenbart wird, weist jedoch beispielsweise der Wärmespeicherkörper eine Wärmeleitfähigkeit auf, die geringer als die des Körpers des Kühlungskörpers ist, und somit wird die Wärmeleitfähigkeit des Körpers des Kühlungskörpers aufgrund des im Körper des Kühlungskörpers eingebetteten Wärmespeicherkörpers verschlechtert, so dass eine Möglichkeit besteht, dass die Leistung des Kühlungskörpers verschlechtert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde daher angesichts des oben Stehenden gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmeabführstruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, Wärme geeignet abzuführen.
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Um das oben erwähnte Problem und die Aufgabe zu lösen, umfasst eine Wärmeabführstruktur nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Wärmeabführabschnitt, der eine Wärmeaufnahmefläche umfasst, die eine Kontaktfläche umfasst, die in Kontakt mit einer Wärme erzeugenden elektronischen Komponente ist, und die Wärme der elektronischen Komponente, die mit der Kontaktfläche in Kontakt ist, abführt; und einen Wärmespeicherabschnitt, der so angeordnet ist, dass er die elektronische Komponente sandwichartig umfasst, so vorgesehen ist, dass er mit der Wärmeaufnahmefläche in Kontakt ist, und die Wärme der elektronischen Komponente speichert, die durch den Wärmeabführabschnitt geleitet wird.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei der Wärmeabführstruktur bevorzugt, dass die Wärmeabführstruktur ein Wärmeleitelement, das zwischen der elektronischen Komponente und dem Wärmespeicherabschnitt vorgesehen ist, und die Wärmeaufnahmefläche umfasst.
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Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei der Wärmeabführstruktur bevorzugt, dass die Wärmeabführstruktur ein Gehäuse umfasst, das den Wärmespeicherabschnitt und die elektronische Komponente beherbergt, wobei der Wärmespeicherabschnitt einen Wärmespeicheröffnungsabschnitt aufweist, in dem die elektronische Komponente positioniert ist, und die elektronische Komponente umgibt, der Wärmespeicherabschnitt von einer Seite in einer Axialrichtung des Wärmespeicheröffnungsabschnitts am Gehäuse montiert wird, und die elektronische Komponente von der anderen Seite in der Axialrichtung am Gehäuse montiert wird, und das Gehäuse einen Gehäuseöffnungsabschnitt umfasst, der innerhalb des Wärmespeicheröffnungsabschnitts in der Axialrichtung positioniert ist und in den die elektronische Komponente eingesetzt wird.
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Um die Aufgabe zu lösen, umfasst eine Wärmeabführstruktur nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Wärmeabführabschnitt, der so vorgesehen ist, dass er von einer Wärme erzeugenden elektronischen Komponente beabstandet ist, und die Wärme abführt, die von der elektronischen Komponente erzeugt wird; ein Wärmeleitelement, das die elektronische Komponente und den Wärmeabführabschnitt miteinander verbindet und die Wärme, die von der elektronischen Komponente erzeugt wird, zum Wärmeabführabschnitt leitet; und einen Wärmespeicherabschnitt, der an einer von einer Seite, die dem Wärmeabführabschnitt benachbart ist, und einer Seite vorgesehen ist, die der elektronischen Komponente benachbart ist, und die Wärme speichert, die durch die elektronische Komponente erzeugt wird.
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Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei der Wärmeabführstruktur bevorzugt, dass der Wärmespeicherabschnitt an der Seite vorgesehen ist, die dem Wärmeabführabschnitt benachbart ist, und so positioniert ist, dass er dem Wärmeabführabschnitt durch das Wärmeleitelement zugewandt ist.
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Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei der Wärmeabführstruktur bevorzugt, dass der Wärmespeicherabschnitt an der Seite vorgesehen ist, die der elektronischen Komponente benachbart ist, und so positioniert ist, dass er mit der elektronischen Komponente in Kontakt ist.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und technischen und gewerblichen Bedeutungen dieser Erfindung werden dadurch verständlicher, dass man die folgende detaillierte Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung liest, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur nach einer ersten Ausführungsform darstellt;
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Wärmeabführbeispiel der Wärmeabführstruktur nach der ersten Ausführungsform darstellt;
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Wärmeabführbeispiel der Wärmeabführstruktur nach der ersten Ausführungsform darstellt;
- 4 ist eine Ansicht, die ein Temperaturanstiegsbeispiel eines Halbleiters nach der ersten Ausführungsform darstellt;
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur nach einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt;
- 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die das Ausbildungsbeispiel der Wärmeabführstruktur nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt;
- 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur nach einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt;
- 8 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur nach einer zweiten Ausführungsform darstellt; und
- 9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur nach einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Art und Weisen (Ausführungsformen) zur Ausführung der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Inhalte beschränkt, die in den folgenden Ausführungsformen beschrieben werden. Ferner umfassen unten beschriebene Komponenten Komponenten, die ohne weiteres durch einen Fachmann vorausgesetzt werden können, und Komponenten, die im Wesentlichen zueinander gleich sind. Ferner können unten beschriebene Strukturen in angemessener Weise miteinander kombiniert werden. Ferner können verschiedene Weglassungen, Ersetzungen oder Veränderungen an der Ausbildung vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Erste Ausführungsform
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Eine Wärmeabführstruktur 1 nach einer Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur 1 nach einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Wärmeabführstruktur 1 führt erzeugte Wärme von einem Halbleiter 2 als elektronische Komponente ab. Die Wärmeabführstruktur 1 umfasst beispielsweise einen Wärmeabführabschnitt 10, einen Wärmespeicherabschnitt 20 und eine Ummantelung 41, wie in 1 dargestellt.
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In der folgenden Beschreibung wird hierbei eine Richtung entlang einer Achse des später beschriebenen Wärmespeicheröffnungsabschnitts 23 als eine Axialrichtung bezeichnet. Die Axialrichtung ist die gleiche wie eine Stapelrichtung, in der der Wärmeabführabschnitt 10 und der Wärmespeicherabschnitt 20 gestapelt sind. Eine Breitenrichtung ist eine Richtung entlang einer Richtung, in der eine Mehrzahl von Vorsprüngen 12a einer später beschriebenen Wärmeabführrippe 12 angeordnet sind. Eine Tiefenrichtung ist eine zu der Axialrichtung und der Breitenrichtung orthogonale Richtung.
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Der Wärmeabführabschnitt 10 führt die Wärme des Halbleiters 2 ab. Der Wärmeabführabschnitt 10 ist aus einem Metall gebildet, wie etwa aus Kupfer oder Aluminium. Der Wärmeabführabschnitt 10 umfasst einen Kühlkörper 11 und die Wärmeabführrippe 12. Der Kühlkörper 11 ist in einer Plattenform ausgebildet und weist eine Wärmeaufnahmefläche 11a auf einer Seite des Kühlkörpers 11 in der Stapelrichtung auf. Die Wärmeaufnahmefläche 11a ist in einer planaren Form ausgebildet, und eine Verbindungsfläche des Halbleiters 2 ist mit der Wärmeaufnahmefläche 11a verbunden. Die Wärmeaufnahmefläche 11a ist größer als die Verbindungsfläche des Halbleiters 2 ausgebildet und weist eine Kontaktfläche 11b auf, die mit der Verbindungsfläche des Halbleiters 2 an einem mittleren Abschnitt der Wärmeaufnahmefläche 11a in Kontakt ist.
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Die Wärmeabführrippe 12 ist an dem Kühlkörper 11 vorgesehen und an einer zu der Wärmeaufnahmefläche 11a gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Die Wärmeabführrippe 12 ist mit dem Kühlkörper 11 einstückig ausgebildet und mit der Mehrzahl von Vorsprüngen 12a versehen. Jeder der Mehrzahl von Vorsprüngen 12a ist in einer Plattenform ausgebildet und entlang der Breitenrichtung ausgerichtet. Die Wärmeabführrippe 12 weist die Mehrzahl von Vorsprüngen 12a auf, um den Wärmeübertragungsbereich zu erweitern und einen Wärmeabführeffekt zu verbessern.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20 speichert Wärme. Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist beispielsweise aus einem bekannten Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial oder einem Feststoff-Wärmespeichermaterial gebildet. Das Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial speichert Wärme, wenn ein Material von einem Feststoff in eine Flüssigkeit phasenverändert (geschmolzen) wird, und führt Wärme ab, wenn das Material von einer Flüssigkeit in einen Feststoff phasenverändert (verfestigt) wird. Das Feststoff-Wärmespeichermaterial speichert Wärme und führt sie ab, ohne phasenverändert zu werden. Wenn das Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial als ein Material des Wärmespeicherabschnitts 20 verwendet wird, wird der Wärmespeicherabschnitt 20 gebildet, indem eine Metallummantelung, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie etwa Aluminium, deren innerer Abschnitt hohl ist, mit dem Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial von einer Einfüllöffnung gefüllt wird und die Einfüllöffnung dann geschlossen wird. Wenn das Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial als ein Material des Wärmespeicherabschnitts 20 verwendet wird, kann alternativ ein Wärmespeichermaterial gebildet werden, indem das Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial in einer kleinen Kapsel eingeschlossen wird, und die kleine Kapsel mit einem Harz gemischt wird.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist in einer Plattenform ausgebildet und umfasst einen Wärmespeicherabschnittskörper 21, eine Anlagefläche 22 und einen Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23. Die Anlagefläche 22 ist an einer Seite des Wärmespeicherabschnittskörpers 21 vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Stapelrichtung zugewandt ist, und liegt gegen die Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 an. Der Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 ist an einem mittleren Abschnitt des Wärmespeicherabschnittskörpers 21 vorgesehen und ist offen. Der Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 ist beispielsweise in einer Rechtecksform gemäß einer äußeren Form des Halbleiters 2 ausgebildet. Der Halbleiter 2 wird in den Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 eingesetzt, und der Halbleiter 2 wird in dem Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 positioniert. Der Wärmespeicherabschnitt 20 umgibt den Halbleiter 2 in einem Zustand, in dem der Halbleiter 2 in dem Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 positioniert ist, und weist einen bestimmten Zwischenraum zu dem Halbleiter 2 in der Breitenrichtung und der Tiefenrichtung auf. Das heißt, der Wärmespeicherabschnitt 20 umfasst den Halbleiter 2 sandwichartig in einem Zustand, in dem der Halbleiter 2 im Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 positioniert ist, und befindet sich in einem zu dem Halbleiter 2 kontaktfreien Zustand. Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist an dem Wärmeabführabschnitt 10 in einem Zustand montiert, in dem er in der Ummantelung 41 untergebracht ist und gehalten wird. Der Wärmespeicherabschnitt 20 speichert die Wärme des Halbleiters 2, die durch den Wärmeabführabschnitt 10 geleitet wird, indem er die Anlagefläche 22 umfasst, die so vorgesehen ist, dass sie mit der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 in Kontakt ist.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20 speichert die Wärme des Halbleiters 2 durch den Wärmeabführabschnitt 10, wenn die Wärme des Halbleiters 2 eine Wärmespeichertemperatur T2 (siehe 4) erreicht, die später beschrieben wird, und speichert die Wärme des Halbleiters 2 nicht, wenn die Wärme des Halbleiters 2 die Wärmespeichertemperatur T2 nicht erreicht.
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Die Ummantelung 41 beherbergt den Wärmespeicherabschnitt 20. Die Ummantelung 41 ist aus einem Material wie etwa Harz oder Metall gebildet. Die Ummantelung 41 weist einen ersten Unterbringungsabschnitt 41a (siehe 6) an einer Innenseite davon auf. Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist in dem ersten Unterbringungsabschnitt 41a untergebracht. Die Ummantelung 41 bedeckt eine Außenumfangsfläche des Wärmespeicherabschnitts 20, der in dem ersten Unterbringungsabschnitt 41a untergebracht ist, mit Ausnahme der Anlagefläche 22 des Wärmespeicherabschnitts 20. Wenn die Ummantelung 41 aus einem Metallmaterial gebildet ist, kann Wärme auch von der Ummantelung 41 an den Wärmespeicherabschnitt 20 derart übertragen werden, dass Wärme effizient an den Wärmespeicherabschnitt 20 übertragen wird.
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Als nächstes wird ein Wärmeabführbeispiel der Wärmeabführstruktur 1 beschrieben. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Wärmeabführbeispiel der Wärmeabführstruktur 1 nach der ersten Ausführungsform darstellt. 3 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Wärmeabführbeispiel der Wärmeabführstruktur 1 nach der ersten Ausführungsform darstellt. 4 ist eine Ansicht, die ein Temperaturanstiegsbeispiel des Halbleiters 2 nach der ersten Ausführungsform darstellt. 4 verdeutlicht eine Beziehung zwischen einem Strom I, der zum Halbleiter 2 fließt, und einer Temperatur T des Halbleiters 2. In 4 repräsentiert eine horizontale Achse eine Zeit, und eine vertikale Achse repräsentiert einen Strom oder eine Temperatur.
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Wenn bei der Wärmeabführstruktur 1 ein Strom I, der einen normalen Stromwert Ia aufweist, zum Halbleiter 2 zwischen einer Zeit t1 und einer Zeit t2 fließt, wie in 4 dargestellt, wird die Wärme des Halbleiters 2 an den Wärmeabführabschnitt 10 übertragen, und die Wärme des Halbleiters 2 wird durch den Wärmeabführabschnitt 10 (siehe 2) abgeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine ansteigende Temperatur T1 des Halbleiters 2 durch das Produkt der Leistungsaufnahme des Halbleiters 2 und einem Wärmewiderstand des Wärmeabführabschnitts 10 erhalten. Eine Wärmespeichertemperatur T2, bei der der Wärmespeicherabschnitt 20 damit beginnt, die Wärme zu speichern, ist zwischen der ansteigenden Temperatur T1 des Halbleiters 2, wenn der Strom I mit dem normalen Stromwert Ia zum Halbleiter 2 fließt, und einer Ausfalltemperatur T3, bei der der Halbleiter 2 ausfällt, festgelegt, wie in 4 dargestellt. Wenn der Strom I mit dem normalen Stromwert Ia zum Halbleiter 2 fließt, speichert somit der Wärmespeicherabschnitt 20 die Wärme des Halbleiters 2 nicht, da die Temperatur T des Halbleiters 2 die Wärmespeichertemperatur T2 nicht erreicht.
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Wenn andererseits bei der Wärmeabführstruktur 1 ein Strom I, der einen großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 zwischen der Zeit t2 und einer Zeit t3 fließt, wie in 4 dargestellt, steigt eine Temperatur des Halbleiters 2 über die normale ansteigende Temperatur T1. Zu diesem Zeitpunkt steigt auch eine Temperatur des Wärmeabführabschnitts 10 über die normale ansteigende Temperatur T1 des Hableiters 2. Wenn bei der Wärmeabführstruktur 1 die Temperatur des Wärmeabführabschnitts 10 die Wärmespeichertemperatur T2 erreicht, speichert der Wärmespeicherabschnitt 20 die Wärme des Halbleiters 2 durch den Wärmeabführabschnitt 10 (siehe 3).
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Somit kann die Wärmeabführstruktur 1 die Temperatur des Halbleiters 2 so herunterdrücken, dass sie die Wärmespeichertemperatur T2 oder weniger ist, obwohl der Strom I, der einen großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt, und kann somit die Temperatur T des Halbleiters 2 kleiner als die Ausfalltemperatur T3 machen. Wenn bei der Wärmeabführstruktur 1 der Strom I, der zu dem Halbleiter 2 fließt, zum Strom I zurückkehrt, der den normalen Stromwert Ia aufweist (Zeitpunkt t3), nachdem der Strom I, der den großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt, wird die in dem Wärmespeicherabschnitt 20 gespeicherte Wärme an den Wärmeabführabschnitt 10 übertragen, und die Wärme, die an den Wärmeabführabschnitt 10 übertragen wurde, wird abgeführt. Somit kann die Wärmeabführstruktur 1 die Temperatur T des Halbleiters 2 auf die normale ansteigende Temperatur T1 des Halbleiters 2 zurückführen. Es ist zu beachten, dass eine Temperatur Ta, die durch eine unterbrochene Linie in 4 angezeigt wird, einen Temperaturanstieg anzeigt, wenn die Wärme des Halbleiters 2 nicht durch den Wärmespeicherabschnitt 20 gespeichert wird, und die Ausfalltemperatur T3 des Halbleiters 2 übersteigt.
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Wie oben beschrieben, umfasst die Wärmeabführstruktur 1 nach der ersten Ausführungsform den Wärmeabführabschnitt 10 und den Wärmespeicherabschnitt 20. Der Wärmeabführabschnitt 10 weist die Wärmeaufnahmefläche 11a auf, die die Kontaktfläche 11b umfasst, die in Kontakt mit dem die Wärme erzeugenden Halbleiter 2 ist, und führt die Wärme des Halbleiters 2 ab, der mit der Kontaktfläche 11b in Kontakt ist. Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist so angeordnet, dass er den Halbleiter 2 sandwichartig umfasst. Der Wärmespeicherabschnitt 20 weist beispielsweise den Wärmespeicheröffnungsabschnitt 23 auf, in dem der Halbleiter 2 positioniert ist, und umgibt den Halbleiter 2. Der Wärmespeicherabschnitt 20 ist so vorgesehen, dass er mit der Wärmeaufnahmefläche 11a in Kontakt ist, und speichert die Wärme des Halbleiters 2, die durch den Wärmeabführabschnitt 10 geleitet wird.
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Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabführstruktur 1 die Wärme, die in dem Halbleiter 2 erzeugt wird, wenn der Strom I, der den großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt, in dem Wärmespeicherabschnitt 20 durch den Wärmeabführabschnitt 10 speichern. Die Wärmeabführstruktur 1 kann die in dem Wärmespeicherabschnitt 20 gespeicherte Wärme durch den Wärmeabführabschnitt 10 abführen. Somit kann die Wärmeabführstruktur 1 die Wärme auch dann geeignet abführen, wenn der Strom I, der den großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt. Bei der Wärmeabführstruktur 1 sind die Anlagefläche 22 des Wärmespeicherabschnitts 20 und die Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 miteinander über einen großen Bereich in Kontakt, und somit kann die Wärme effizient zwischen dem Wärmeabführabschnitt 10 und dem Wärmespeicherabschnitt 20 übertragen werden. Die Wärmeabführstruktur 1 kann durch Nutzung des Wärmespeicherabschnitts 20 im Vergleich mit einem Fall miniaturisiert werden, in dem die Wärme ohne Nutzung des Wärmespeicherabschnitts 20 abgeführt wird. Bei der Wärmeabführstruktur 1 kann eine Verschlechterung der Leistung des Wärmeabführabschnitts 10 verglichen mit einer Struktur unterdrückt werden, bei der der Wärmespeicherkörper im Körper des Kühlungskörpers eingebettet ist, wie im verwandten Stand der Technik. Somit kann die Wärmeabführstruktur 1 geeignet die Wärme des Halbleiters 2 abführen.
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Erste Abwandlung der ersten Ausführungsform
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Als nächstes wird eine erste Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass in einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform dieselben Komponenten wie die der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird. 5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur 1A nach einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt. 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die das Ausbildungsbeispiel der Wärmeabführstruktur 1A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt. Die Wärmeabführstruktur 1A nach der ersten Abwandlung unterscheidet sich von der Wärmeabführstruktur 1 nach der ersten Ausführungsform dadurch, dass sie eine Wärmeleitlage 30 umfasst.
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Die Wärmeabführstruktur 1A nach der ersten Abwandlung umfasst einen Wärmeabführabschnitt 10, einen Wärmespeicherabschnitt 20, die Wärmeleitlage 30 als ein Wärmeschnittstellenmaterial (Wärmeleitelement) und ein Gehäuse 40, wie in den 5 und 6 gezeigt, Die Wärmeleitlage 30 ist ein Element mit einer Wärmeleitfähigkeit, die höher als die des Wärmeabführabschnitts 10 ist. Die Wärmeleitlage 30 ist in der Form einer dünnen Folie oder der Form einer dünnen Platte ausgebildet und ist beispielsweise eine Graphitlage, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Wärmeleitlage 30 ist in der gleichen Größe wie die einer Wärmeaufnahmefläche 11a eines Kühlkörpers 11 ausgebildet. Die Wärmeleitlage 30 ist zwischen der Wärmeaufnahmefläche 11a des Kühlkörpers 11 und einem Halbleiter 2 und dem Wärmespeicherabschnitt 20 vorgesehen. Mit anderen Worten ist die Wärmeleitlage 30 zwischen der Wärmeaufnahmefläche 11a des Kühlkörpers 11 und dem Halbleiter 2 und dem Wärmespeicherabschnitt 20 in einem Zustand angeordnet, in dem eine Oberfläche davon in einer Stapelrichtung mit der Wärmeaufnahmefläche 11a des Kühlkörpers 11 in Kontakt ist und die andere Oberfläche davon in einer Stapelrichtung mit dem Halbleiter 2 und dem Wärmespeicherabschnitt 20 in Kontakt ist. Wenn beispielsweise ein Strom I, der einen großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt, kann die Wärmeleitlage 30 Wärme des Halbleiters 2 an den Wärmespeicherabschnitt 20 mit einer Geschwindigkeit übertragen, die größer als die bei dem Wärmeabführabschnitt 10 ist, und kann somit einen Wärmespeichereffekt verbessern.
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Das Gehäuse 40 beherbergt verschiedene Komponenten. Das Gehäuse 40 ist aus einem Material wie etwa Harz oder Metall gebildet. Das Gehäuse 40 umfasst eine Ummantelung 41 und eine Abdeckung 42. Die Ummantelung 41 weist eine rechteckige äußere Form auf, wie in 6 dargestellt, und umfasst einen ersten Unterbringungsabschnitt 41a, einen zweiten Unterbringungsabschnitt 41b (siehe 5) und einen Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c als einen Gehäuseöffnungsabschnitt auf. Der erste Unterbringungsabschnitt 41a ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in einer Axialrichtung zugewandt ist, und ist an der Seite geöffnet, die dem Wärmeabführabschnitt 10 zugewandt ist. Eine Innenseite des ersten Unterbringungsabschnitts 41a ist gemäß einer Form des Wärmespeicherabschnitts 20 ausgebildet.
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Der erste Unterbringungsabschnitt 41a weist einen Bodenflächenabschnitt 410, einen Innenwandabschnitt 411 und einen Außenwandabschnitt 412 auf. Der Bodenflächenabschnitt 410 ist ein Flächenabschnitt, der an einer Seite vorgesehen ist, die einer Öffnungskante 413 des ersten Unterbringungsabschnitts 41a in der Axialrichtung gegenüberliegt, und trägt den Wärmespeicherabschnitt 20. Der Innenwandabschnitt 411 ist entlang eines Kantenabschnitts des Ummantelungsöffnungsabschnitts 41c vorgesehen und entlang der Axialrichtung aufgerichtet. Der Außenwandabschnitt 412 definiert eine äußere Form des ersten Unterbringungsabschnitts 41a und ist entlang der Axialrichtung aufgerichtet. Der erste Unterbringungsabschnitt 41a ist so ausgebildet, dass er durch den Bodenflächenabschnitt 410, den Innenwandabschnitt 411 und den Außenwandabschnitt 412 umgeben ist.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20 wird von einer Seite (die dem Wärmeabführabschnitt 10 zugewandte Seite) in der Axialrichtung am ersten Unterbringungsabschnitt 41a montiert, und der erste Unterbringungsabschnitt 41a beherbergt den Wärmespeicheröffnungsabschnitt 20. Die Ummantelung 41 definiert eine Position des Wärmespeicherabschnitts 20 durch den Außenwandabschnitt 412 in einem Zustand, in dem der Wärmespeicherabschnitt 20 im ersten Unterbringungsabschnitt 41a untergebracht ist. Die Ummantelung 41 wird an der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 durch die Wärmeleitlage 30 in einem Zustand montiert, in dem die Ummantelung 41 den Wärmespeicherabschnitt 20 beherbergt und die Position des Wärmespeicherabschnitts 20 definiert. Die Ummantelung 41 umfasst Lochabschnitte 41d, die an vier Eckabschnitten vorgesehen sind, und die Wärmeleitlage 30 umfasst Lochabschnitte 31, die an vier Eckabschnitten vorgesehen sind. Bolzen (nicht gezeigt) sind in die Lochabschnitte 41d und 31 in der Ummantelung 41 und der Wärmeleitlage 30 eingeführt, und die Ummantelung 41 und die Wärmeleitlage 30 sind durch die eingesetzten Bolzen an der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 montiert.
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Der zweite Unterbringungsabschnitt 41b ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Axialrichtung gegenüberliegt, wie in 5 dargestellt, und ist an der Seite geöffnet, die dem Wärmeabführabschnitt 10 gegenüberliegt. Eine Innenseite des zweiten Unterbringungsabschnitts 41b ist gemäß einer Form eines Substrats 3 des Halbleiters 2 ausgebildet.
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Der zweite Unterbringungsabschnitt 41b weist einen Bodenflächenabschnitt 414 und einen Außenwandabschnitt 415 auf. Der Bodenflächenabschnitt 414 ist ein Flächenabschnitt, der an einer Seite vorgesehen ist, die einer Öffnungskante 416 des zweiten Unterbringungsabschnitts 41b in der Axialrichtung gegenüberliegt. Der Außenwandabschnitt 415 definiert eine äußere Form des zweiten Unterbringungsabschnitts 41b und ist entlang der Axialrichtung aufgerichtet. Der zweite Unterbringungsabschnitt 41b ist so ausgebildet, dass er durch den Bodenflächenabschnitt 414 und den Außenwandabschnitt 415 umgeben ist.
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Der Halbleiter 2 und das Substrat 3 werden von der anderen Seite (der dem Wärmeabführabschnitt 10 gegenüberliegende Seite) in der Axialrichtung am zweiten Unterbringungsabschnitt 41a montiert, und der zweite Unterbringungsabschnitt 41b beherbergt den Halbleiter 2 und das Substrat 3. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Ummantelung 41 der Halbleiter 2 in den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c eingesetzt. Die Ummantelung 41 definiert Positionen des Halbleiters 2 und des Substrats 3 durch den Außenwandabschnitt 415 in einem Zustand, in dem der Halbleiter 2 und das Substrat 3 im zweiten Unterbringungsabschnitt 41b untergebracht sind. Die Öffnungskante 416 ist mit der Abdeckung 42 in einem Zustand abgedeckt, in dem die Ummantelung 41 den Halbleiter 2 und das Substrat 3 beherbergt und die Positionen des Halbleiters 2 und des Substrats 3 definiert.
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Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c ist eine Öffnung, die in einem Körper der Ummantelung 41 vorgesehen ist. Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c ist in einer Rechtecksform gemäß einer Form des Halbleiters 2 ausgebildet. Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c ist in der gleichen Größe wie der des Wärmespeicheröffnungsabschnitts 23 ausgebildet und ist in der Axialrichtung innerhalb des Wärmespeicheröffnungsabschnitts 23 positioniert. Der Halbleiter 2 wird von einer dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Axialrichtung gegenüberliegenden Seite in den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c eingesetzt, und der eingesetzte Halbleiter 2 wird innerhalb des Ummantelungsöffnungsabschnitts 41c positioniert.
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Die Abdeckung 42 deckt die Öffnungskante 416 des zweiten Unterbringungsabschnitts 41b ab. Die Abdeckung 42 ist in einer rechteckigen Form ausgebildet und deckt die Öffnungskante 416 des zweiten Unterbringungsabschnitts 41b ab und verschließt die Öffnungskante 416 in einem Zustand, in dem der Halbleiter 2 und das Substrat 3 im zweiten Unterbringungsabschnitt 41b untergebracht sind.
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Wie oben beschrieben, umfasst die Wärmeabführstruktur 1A nach der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform das Wärmeleitelement, das zwischen dem Halbleiter 2 und dem Wärmespeicherabschnitt 20 vorgesehen ist, und die Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10. Das Wärmeleitelement ist beispielsweise die Wärmeleitlage 30, die die Wärmeleitfähigkeit aufweist, die höher als die des Wärmeabführabschnitts 10 ist. Mit diesem Aufbau ist es bei der Wärmeabführstruktur 1A, wenn der Strom I, der den großen Stromwert Ib aufweist, zum Halbleiter 2 fließt, möglich, die Wärme des Halbleiters 2 an den Wärmespeicherabschnitt 20 mit der Geschwindigkeit zu übertragen, die größer als die bei dem Wärmeabführabschnitt 10 ist, und es ist somit möglich, den Wärmespeichereffekt verbessern.
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Die Wärmeabführstruktur 1A umfasst das Gehäuse 40. Der Wärmespeicherabschnitt 20 wird von einer Seite in der Axialrichtung am Gehäuse 40 montiert, der Halbleiter 2 wird von der anderen Seite in der Axialrichtung am Gehäuse 40 montiert, und das Gehäuse 40 beherbergt den Wärmespeicherabschnitt 20 und den Halbleiter 2. Das Gehäuse 40 umfasst den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c, der innerhalb des Wärmespeicheröffnungsabschnitts 23 in der Axialrichtung positioniert ist und in den die elektronische Komponente 2 eingesetzt wird. Mit diesem Aufbau kann bei der Wärmeabführstruktur 1A das Gehäuse 40, das den Wärmespeicherabschnitt 20 hält, auch als ein Gehäuse fungieren, das den Halbleiter 2 und das Substrat 3 hält. Somit ist es bei der Wärmeabführstruktur 1A möglich, die Montierbarkeit zu verbessern, indem man diese Komponenten am Gehäuse 40 montiert und dann das Gehäuse 40 am Wärmeabführabschnitt 10 montiert. Ferner ist es bei der Wärmeabführstruktur 1A möglich, die Anzahl von Komponentengehäusen zu reduzieren, indem verschiedene Komponenten am Gehäuse 40 montiert werden.
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Zweite Abwandlung der ersten Ausführungsform
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Als nächstes wird eine zweite Abwandlung der ersten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass in einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform dieselben Komponenten wie die der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird. 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur 1B nach einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt. Die Wärmeabführstruktur 1B nach der zweiten Abwandlung unterscheidet sich von der Wärmeabführstruktur 2 nach der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Wärmespeicherabschnitt 20B so angeordnet ist, dass er in zwei Teile unterteilt ist.
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Die Wärmeabführstruktur 1B nach der zweiten Abwandlung umfasst einen Wärmeabführabschnitt 10, den Wärmespeicherabschnitt 20B, eine Wärmeleitlage 30 und ein Gehäuse 40, wie in 7 dargestellt. Der Wärmespeicherabschnitt 20B speichert Wärme und umfasst eine erste Wärmespeicherplatte 20a und eine zweite Wärmespeicherplatte 20b. Die erste Wärmespeicherplatte 20a und die zweite Wärmespeicherplatte 20b sind nebeneinander in einer Breitenrichtung angeordnet und sind so positioniert, dass ein Halbleiter 2 in der Breitenrichtung dazwischen angeordnet ist.
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Die erste Wärmespeicherplatte 20a ist auf einer Seite des Halbleiters 2 in der Breitenrichtung positioniert. Eine Länge der ersten Wärmespeicherplatte 20a in einer Tiefenrichtung ist gleich der des Halbleiters 2 in der Tiefenrichtung. Eine Anlagefläche 22 der ersten Wärmespeicherplatte 20a ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in einer Stapelrichtung zugewandt ist, und ist einer Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 zugewandt. Die zweite Wärmespeicherplatte 20b ist auf der anderen Seite des Halbleiters 2 in der Breitenrichtung positioniert. Die zweite Wärmespeicherplatte 20b ist in der gleichen Form wie die erste Wärmespeicherplatte 20a ausgebildet, und eine Länge der zweiten Wärmespeicherplatte 20b in der Tiefenrichtung ist gleich der des Halbleiters 2 in der Tiefenrichtung. Eine Anlagefläche 22 der zweiten Wärmespeicherplatte 20b ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Stapelrichtung zugewandt ist, und ist der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 zugewandt.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20 umfasst den Halbleiter 2 in einem Zustand sandwichartig, in dem der Halbleiter 2 zwischen der ersten Wärmespeicherplatte 20a und der zweiten Wärmespeicherplatte 20b in der Breitenrichtung positioniert ist. Der Wärmespeicherabschnitt 20 weist einen bestimmten Zwischenraum zu dem Halbleiter 2 in der Breitenrichtung auf und ist in einem zu dem Halbleiter 2 kontaktfreien Zustand positioniert. Der Wärmespeicherabschnitt 20B ist an dem Wärmeabführabschnitt 10 in einem Zustand montiert, in dem er in einer Ummantelung 41B untergebracht ist und gehalten wird.
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Die Ummantelung 41 weist eine rechteckige äußere Form auf und umfasst einen ersten Unterbringungsabschnitt 41e, einen zweiten Unterbringungsabschnitt 41f, einen dritten Unterbringungsabschnitt 41g und einen Ummantelungsöffnungsabschnitt 41h. Der erste Unterbringungsabschnitt 41e beherbergt die erste Wärmespeicherplatte 20a. Der erste Unterbringungsabschnitt 41e ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in einer Axialrichtung zugewandt ist, und eine Innenseite des ersten Unterbringungsabschnitts 41e ist gemäß einer Form der ersten Wärmespeicherplatte 20a ausgebildet. Der erste Unterbringungsabschnitt 41e umfasst beispielsweise einen Bodenflächenabschnitt 410 und einen Wandabschnitt 417. Der Bodenflächenabschnitt 410 ist ein Abschnitt, der die erste Wärmespeicherplatte 20a trägt. Der Wandabschnitt 417 ist entlang einer äußeren Form der ersten Wärmespeicherplatte 20a ausgebildet und ist entlang der Axialrichtung aufgerichtet. Der erste Unterbringungsabschnitt 41e ist so ausgebildet, dass er durch den Bodenflächenabschnitt 410 und den Wandabschnitt 417 umgeben ist.
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Der zweite Unterbringungsabschnitt 41f ist in der gleichen Weise wie der erste Unterbringungsabschnitt 41e ausgebildet, der oben beschrieben wird, und beherbergt die zweite Wärmespeicherplatte 20b. Der zweite Unterbringungsabschnitt 41f ist an der Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Axialrichtung zugewandt ist, und eine Innenseite des zweiten Unterbringungsabschnitts 41f ist gemäß einer Form der zweiten Wärmespeicherplatte 20b ausgebildet. Der zweite Unterbringungsabschnitt 41f umfasst beispielsweise einen Bodenflächenabschnitt 410 und einen Wandabschnitt 417. Der Bodenflächenabschnitt 410 ist ein Abschnitt, der die zweite Wärmespeicherplatte 20b trägt. Der Wandabschnitt 417 ist entlang einer äußeren Form der zweiten Wärmespeicherplatte 20b ausgebildet und ist entlang der Axialrichtung aufgerichtet. Der zweite Unterbringungsabschnitt 41f ist so ausgebildet, dass er durch den Bodenflächenabschnitt 410 und den Wandabschnitt 417 umgeben ist.
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Der dritte Unterbringungsabschnitt 41g ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Axialrichtung gegenüberliegt, und ist an der Seite geöffnet, die dem Wärmeabführabschnitt 10 gegenüberliegt. Eine Innenseite des dritten Unterbringungsabschnitts 41g ist gemäß einer Form eines Substrats 3 des Halbleiters 2 ausgebildet.
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Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41h ist eine Öffnung, die in einem Körper der Ummantelung 41B vorgesehen ist. Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41h ist in einer Rechtecksform gemäß einer Form des Halbleiters 2 ausgebildet. Der Ummantelungsöffnungsabschnitt 41h ist zwischen dem ersten Unterbringungsabschnitt 41e und dem zweiten Unterbringungsabschnitt 41f in der Breitenrichtung positioniert. Der Halbleiter 2 wird von einer dem Wärmeabführabschnitt 10 in der Axialrichtung gegenüberliegenden Seite in den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41h eingesetzt, und der eingesetzte Halbleiter 2 wird innerhalb des Ummantelungsöffnungsabschnitts 41h positioniert. Man beachte, dass der Halbleiter 2 mit einem Strompfad 2a versehen ist, der entlang der Tiefenrichtung verläuft.
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Wie oben beschrieben, ist bei der Wärmeabführstruktur 1B nach der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform der Wärmespeicherabschnitt 20 so angeordnet, dass er den Halbleiter 2 sandwichartig von beiden Seiten entlang der Breitenrichtung umfasst. Der Wärmespeicherabschnitt 20B umfasst beispielsweise die erste Wärmespeicherplatte 20a und die zweite Wärmespeicherplatte 20b, und die erste Wärmespeicherplatte 20a und die zweite Wärmespeicherplatte 20b sind nebeneinander entlang Breitenrichtung angeordnet und sind so positioniert, dass sie den Halbleiter 2 sandwichartig in der Breitenrichtung dazwischen umfassen. Der Wärmespeicherabschnitt 20B ist an der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 durch die Wärmeleitlage 30 vorgesehen und speichert die Wärme des Halbleiters 2, die von dem Wärmeabführabschnitt 10 abgeleitet wird. Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabführstruktur 1B die Wärme des Halbleiters 2 geeignet abführen.
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Zweite Ausführungsform
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Als nächstes wird eine Wärmeabführstruktur 1C nach einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass in einer zweiten Ausführungsform dieselben Komponenten wie die der ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird. 8 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur 1C nach einer zweiten Ausführungsform darstellt. Die Wärmeabführstruktur 1C nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Wärmeabführstruktur 1 nach der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Halbleiter 2 und ein Wärmeabführabschnitt 10 miteinander durch ein Wärmerohr 50 verbunden sind.
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Die Wärmeabführstruktur 1C nach der zweiten Ausführungsform umfasst den Wärmeabführabschnitt 10, einen Wärmespeicherabschnitt 20C, eine Wärmeleitlage 30, eine Ummantelung 41C und das Wärmerohr 50 als Wärmeleitelement, wie in 8 dargestellt. Der Halbleiter 2 ist auf einer Seite des Wärmerohrs 50 in einer Erstreckungsrichtung des Wärmerohrs 50 vorgesehen und ist an einer Seite positioniert, die der Seite des Wärmerohrs 50 gegenüberliegt, die dem Wärmeabführabschnitt 10 in einer Stapelrichtung zugewandt ist. Der Halbleiter 2 ist mit dem Wärmerohr 50 durch die Wärmeleitlage 30 verbunden.
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Der Wärmeabführabschnitt 10 ist auf der anderen Seite des Wärmerohrs 50 in der Erstreckungsrichtung des Wärmerohrs 50 vorgesehen und ist an einer Seite positioniert, die einer Seite des Wärmerohrs 50 gegenüberliegt, die dem Halbleiter 2 in der Stapelrichtung zugewandt ist. Im Wärmeabführabschnitt 10 ist eine Wärmeaufnahmefläche 11a mit dem Wärmerohr 50 in Kontakt. Der Wärmeabführabschnitt 10 führt die Wärme des Halbleiters 2 ab, die durch das Wärmerohr 50 geleitet wird. Ferner führt der Wärmeabführabschnitt 10 die in dem Wärmespeicherabschnitt 20C gespeicherte Wärme ab.
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Das Wärmerohr 50 ist in einer langen Form ausgebildet, der Halbleiter 2 ist auf einer Seite des Wärmerohrs 50 in der Erstreckungsrichtung des Wärmerohrs 50 vorgesehen, und der Wärmeabführabschnitt 10 ist auf der anderen Seite des Wärmerohrs 50 in der Erstreckungsrichtung des Wärmerohrs 50 vorgesehen, derart, dass das Wärmerohr 50 den Halbleiter 2 und den Wärmeabführabschnitt 10 miteinander verbindet. Das Wärmerohr 50 leitet die von dem Halbleiter 2 erzeugte Wärme an den Wärmeabführabschnitt 10 und den Wärmespeicherabschnitt 20C.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20C ist an einer Seite des Wärmerohrs 50 vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 benachbart ist, und ist so positioniert, dass er dem Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50 zugewandt ist. Der Wärmespeicherabschnitt 20C ist in einer Plattenform ausgebildet, und betrachtet aus der Stapelrichtung, in der gleichen Größe wie die der Wärmeaufnahmefläche 11a des Wärmeabführabschnitts 10 ausgebildet. Der Wärmespeicherabschnitt 20C ist an dem Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50 in einem Zustand montiert, in dem er in der Ummantelung 41C untergebracht ist und gehalten wird. Der Wärmespeicherabschnitt 20C speichert die Wärme des Halbleiters 2, die durch das Wärmerohr 50 geleitet wird, indem er eine Anlagefläche 22 umfasst, die so vorgesehen ist, dass sie mit dem Wärmerohr 50 verbunden ist. Ferner überträgt der Wärmespeicherabschnitt 20C die gespeicherte Wärme an den Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50.
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Wie oben beschrieben, umfasst die Wärmeabführstruktur 1C nach der zweiten Ausführungsform den Wärmeabführabschnitt 10, das Wärmerohr 50 und den Wärmespeicherabschnitt 20C. Der Wärmeabführabschnitt 10 ist so vorgesehen, dass er von dem die Wärme erzeugenden Halbleiter 2 beabstandet ist, und führt die Wärme ab, die von dem Halbleiter 2 erzeugt wird. Das Wärmerohr 50 verbindet den Halbleiter 2 und den Wärmeabführabschnitt 10 miteinander und leitet die von dem Halbleiter 2 erzeugte Wärme an den Wärmeabführabschnitt 10. Der Wärmespeicherabschnitt 20C ist an der Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 benachbart ist, und speichert die durch den Halbleiter 2 erzeugte Wärme. Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabführstruktur 1C die Wärme des Halbleiters 2 effizient an den Wärmeabführabschnitt 10 und den Wärmespeicherabschnitt 20C durch Aufnahme der Wärme des Halbleiters 2 durch das Wärmerohr 50 übertragen. Somit kann die Wärmeabführstruktur 1C die Wärme des Halbleiters 2 geeignet abführen.
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Bei der oben beschriebenen Wärmeabführstruktur 1C ist der Wärmespeicherabschnitt 20C ist an einer Seite vorgesehen, die dem Wärmeabführabschnitt 10 benachbart ist, und ist so positioniert, dass er dem Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50 zugewandt ist. Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabführstruktur 1C die Wärme des Halbleiters 2 effizient an den Wärmeabführabschnitt 10 und den Wärmespeicherabschnitt 20 durch das Wärmerohr 50 übertragen. Ferner kann die Wärmeabführstruktur 1C die in dem Wärmespeicherabschnitt 20C gespeicherte Wärme effizient an den Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50 übertragen.
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Abwandlung der zweiten Ausführungsform
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Als nächstes wird eine Wärmeabführstruktur 1D nach einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform beschrieben. Man beachte, dass in einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform dieselben Komponenten wie die der zweiten Ausführungsform durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden und deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird. 9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausbildungsbeispiel einer Wärmeabführstruktur 1D nach einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform darstellt. Die Wärmeabführstruktur 1D nach der Abwandlung unterscheidet sich von der Wärmeabführstruktur 1C nach der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Wärmespeicherabschnitt 20D an einer Seite vorgesehen ist, die benachbart zu einem Halbleiter 2 ist.
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Die Wärmeabführstruktur 1D nach der Abwandlung der zweiten Ausführungsform umfasst einen Wärmeabführabschnitt 10, einen Wärmespeicherabschnitt 20D, eine Wärmeleitlage 30, eine Ummantelung 41D und ein Wärmerohr 50, wie in 9 dargestellt.
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Der Wärmespeicherabschnitt 20D ist auf der Seite vorgesehen, die dem Halbleiter 2 in einer Erstreckungsrichtung des Wärmerohrs 50 benachbart ist, und so positioniert, dass er mit dem Halbleiter 2 in Kontakt ist. Im Wärmespeicherabschnitt 20D ist beispielsweise ein Fest-Flüssig-Phasenwechselmaterial in einer kleinen Kapsel eingeschlossen, und ein gelartiges Harz, das die kleine Kapsel umfasst, ist gebildet. Der Wärmespeicherabschnitt 20D wird gebildet, in dem das gelartige Harz, das die kleine Kapsel umfasst, in die Ummantelung 41D gefüllt wird und das Harz in einem Zustand verfestigt wird, in dem der Halbleiter 2 innerhalb der Ummantelung 41D positioniert ist. Somit ist der Wärmespeicherabschnitt 20D, der innerhalb der Ummantelung 41D verfestigt ist, mit dem Halbleiter 2 in einem Zustand in Kontakt, in dem er die Umgebung des Halbleiters 2 abdeckt. Mit anderen Worten ist der Halbleiter 2 in den Wärmespeicherabschnitt 20D eingebettet, der innerhalb der Ummantelung 41D verfestigt ist.
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Wie oben beschrieben, ist bei der Wärmeabführstruktur 1D nach der Abwandlung der zweiten Ausführungsform der Wärmespeicherabschnitt 20D an der Seite vorgesehen, die dem Halbleiter 2 benachbart ist, und ist so positioniert, dass er mit dem Halbleiter 2 in Kontakt ist. Mit diesem Aufbau kann die Wärmeabführstruktur 1D die Wärme des Halbleiters 2 effizient im Wärmespeicherabschnitt 20D speichern. Ferner wird bei der Wärmeabführstruktur 1D die Wärme des Halbleiters 2 direkt im Wärmespeicherabschnitt 20D gespeichert, und es ist somit möglich, eine Struktur des Wärmetransports durch das Wärmerohr 50 zu vereinfachen. Die Wärmeabführstruktur 1D kann die Wärme des Halbleiters 2, die in dem Wärmespeicherabschnitt 20D gespeichert ist, an den Wärmeabführabschnitt 10 durch das Wärmerohr 50 übertragen, und kann somit effizient die in dem Wärmespeicherabschnitt 20D gespeicherte Wärme abführen.
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Man beachte, dass ein Beispiel, in dem die Wärmeleitlage 30 beispielsweise die Graphitlage ist, oben beschrieben wurde, aber die Wärmeleitlage 30 nicht darauf beschränkt ist und ein anderes Element sein kann, solange eine Wärmeleitfähigkeit eines anderen Elements höher als die des Wärmeabführabschnitts 10 ist.
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Ein Beispiel, bei dem der Wärmespeicherabschnitt 20 von einer Seite in der Axialrichtung am Gehäuse 40 montiert wird, und der Halbleiter 2 von der anderen Seite in der Axialrichtung am Gehäuse 40 montiert wird, wurde oben beschrieben; jedoch ist das Gehäuse 40 nicht darauf beschränkt und kann durch ein anderes Montageverfahren montiert werden.
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Ein Beispiel, in dem das Gehäuse 40 den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c oder 41h aufweist, ist beschrieben worden, jedoch ist das Gehäuse 40 nicht darauf beschränkt, und es kann sein, dass es den Ummantelungsöffnungsabschnitt 41c oder 41h nicht aufweist.
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Es wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem das Wärmeschnittstellenmaterial (Wärmeleitelement) so ausgebildet ist, dass es die Wärmeleitlage 30 umfasst; jedoch ist das Wärmeschnittstellenmaterial nicht darauf beschränkt und kann eine andere Ausbildung aufweisen. Das Wärmeschnittstellenmaterial (Wärmeleitelement) kann so ausgebildet sein, dass es beispielsweise Fett zum Erhöhen eines Ausmaßes an Adhäsion, eine Wärmeabführlage zur Abführung von Wärme oder dergleichen umfasst. Das heißt, das Wärmeschnittstellenmaterial (Wärmeleitelement) ist so ausgebildet, dass es zumindest eines von der Wärmeleitlage 30, der Wärmeabführlage und dem Fett umfasst.
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Die Wärmeabführstruktur nach der Ausführungsform kann die Wärme der elektronischen Komponente geeignet abführen, indem sie den Wärmespeicherabschnitt umfasst, die die elektronische Komponente umgibt. Ferner umfasst die Wärmeabführstruktur nach der Ausführungsform das Wärmeleitelement, das die elektronische Komponente und den Wärmeabführabschnitt miteinander verbindet, und den Wärmespeicherabschnitt, der an einer von der Seite, die dem Wärmeabführabschnitt benachbart ist, und der Seite vorgesehen ist, die der elektronischen Komponente benachbart ist, und kann somit die Wärme der elektronischen Komponente geeignet abführen.
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Obwohl die Erfindung für eine vollständige und deutliche Offenbarung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die beigefügten Ansprüche nicht in dieser Weise zu beschränken, sondern sollen so interpretiert werden, dass sie alle Abwandlungen und alternativen Konstruktionen verkörpern, die einem Fachmann einfallen können, die in angemessener Weise unter die grundlegende Lehre fallen, die hier dargestellt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 200593848 [0002, 0003]
