JP3401079B2 - 半導体素子の冷却装置 - Google Patents
半導体素子の冷却装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばＮＣ装置、コン
ピュ−タなどの電子装置に使用するのに好適な半導体素
子の冷却装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般的に半導体で構成された電子装置、
特にダイオ−ド、トランジスタ等の半導体素子からなる
電子装置において、半導体素子の発熱は、その半導体素
子の特性を著しく低下させたり変化させたりするため
に、その対策として従来から種々の半導体素子の冷却装
置が提案されている。しかし、これら半導体素子の冷却
装置を用いる場合、冷却装置用品の結露による水滴の配
線用基板への落下は電子回路の絶縁劣化または絶縁破壊
の原因となっていた。 【０００３】そこで、従来から半導体素子の冷却装置
（特開昭５５−６２７５７）では、半導体素子の周囲の
空気の温度またはその蒸気圧の一方と、冷却媒体の温度
とを検出し、この一つを制御して電子部品の周囲の蒸気
圧をその温度での飽和蒸気圧以下に保ち、冷却装置用品
に結露が生じないようにしたり、また電子部品の周囲の
空気の温度と液体冷媒の供給側温度の差分を一定に保つ
制御回路を設けることにより、冷却装置用品に結露が生
じることを防止するようにしたものもある。（特開昭６
１−３８３８１） 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の従来の半導体素
子の冷却装置においては、冷却装置用品の結露を検出す
るために、複雑な結露検出回路や結露防止のための制御
回路を設けているので、半導体素子の冷却装置のコスト
が高くなるという問題がある。また複雑な結露検出回路
や結露防止の制御回路装置を使用するため半導体素子冷
却装置の信頼性が低下するという問題がある。本発明こ
のような従来の問題点に鑑みなされたもので、複雑な結
露検出回路や結露防止のための制御回路を設けることな
く、冷却装置用品に結露が生じることを防止した半導体
素子の冷却装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、両端側を支持ブラケットにより支持する
ことにより配線基板上に当該配線基板に対して若干浮か
して支持された放熱ブロックの外周面を放熱シートによ
り被覆すると共に当該放熱ブロックの内部に冷却液の通
る流路を設け、前記放熱ブロックの両側面に複数の半導
体素子を当該放熱ブロックの長手方向へ交互に配置して
取付けた構成である。 【０００６】 【０００７】 【実施例】図１は本発明の一実施例である半導体素子の
冷却装置の平面図が示されている。また図２には図１の
右側面図が示されている。さて、図１および図２を参照
するに、抵抗器またはコンデンサなどの受動素子１が取
付けられた配線基板３の上下方向（図１において上下方
向）のほぼ中央に、横断面が長方形の棒状の放熱ブロッ
ク５が前記配線基板３にネジ２などで固定された複数の
支持ブラケット７により配線基板３から若干浮かして支
承されている。この放熱ブロック５の外周は電気絶縁体
でかつ適宜な熱伝導性を有する放熱シ−ト９で被覆して
あり、またこの放熱ブロック５の内部にはこの放熱ブロ
ックを冷却するための冷却液の通る流路が（図示省略）
設けられており、この放熱ブロック５の長手方向（図１
において左右方向）の両端部に前記冷却液の出入口（１
１，１１′）が設けてある。上記の放熱シ−ト９で被覆
された放熱ブロック５の両側面には、図１に示すよう
に、発熱性の半導体素子１３がネジなどの適宜手段によ
り長手方向に交互に配置して取付けられている。 【０００８】前記の放熱ブロック５の材質は、熱伝導性
の高い金属であるアルミニュウムまたは銅などを使用す
るのが好ましく、また前記支持ブラケット７の材質は熱
伝導性の小さい木材などを使用するのが好ましい。支持
ブラケット７に金属板を使用する場合には金属板に多数
の穴を設けて放熱効果を高めるようにするのが好まし
い。また前記放熱シ−ト９の材質には、電気絶縁体でか
つ適宜な熱伝導性を有するシリコンゴムまたは弗素ゴム
のシ−トなどを用いるのが好ましい。なお前記放熱ブロ
ック５の断面形状は長方形に限定されるものではなく正
方形またはそのたの形状でも構わない。 【０００９】上記構成の半導体素子の冷却装置におい
て、図示しない冷却装置から約２５℃に維持された冷却
水を放熱ブロック５の冷却液入口１１から送水し、他端
の冷却液出口１１′から前記冷却装置に循環させること
により、放熱ブロック５は、常に約２５℃に保持される
ことになる。従って放熱ブロック５の両側面に取付けら
れた発熱性の半導体素子「例えばＦＥＴ（電界効果トラ
ンジスタ）の場合約６０℃〜７０℃になる。」が発熱す
れば、その熱は放熱シ−トを介して放熱ブロックに放熱
され、発熱性の半導体素子は適温の約２５℃〜３０℃に
保持されることになる。 【００１０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気絶縁
体でかつ適宜な熱伝導性を有するシリコンゴムまたは弗
素ゴムシ−ト製の放熱シ−トで放熱ブロックを被覆し、
この放熱シ−トを介して半導体素子の熱を放熱するよう
にしたので、放熱ブロックと半導体素子とを電気的に絶
縁すると共に、発熱した半導体素子の熱が適宜に放熱さ
せることができる。また、適宜な熱伝導性を有するシリ
コンゴムまたは弗素ゴムシ−ト製の放熱シ−トで放熱ブ
ロックを被覆したので、放熱シ−トに結露を生じること
がない。従って配線基板上に冷却装置表面の結露による
水滴が落下し、それが原因で回路の絶縁不良が生ずるよ
うなことがない。また、従来の方式のように複雑な結露
検出回路や結露防止のための制御回路を設ける必要がな
いのでコストも低下する。さらに複雑な結露検出回路や
結露防止のための制御回路が不要なので半導体素子の冷
却装置の信頼性も向上する。
ピュ−タなどの電子装置に使用するのに好適な半導体素
子の冷却装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般的に半導体で構成された電子装置、
特にダイオ−ド、トランジスタ等の半導体素子からなる
電子装置において、半導体素子の発熱は、その半導体素
子の特性を著しく低下させたり変化させたりするため
に、その対策として従来から種々の半導体素子の冷却装
置が提案されている。しかし、これら半導体素子の冷却
装置を用いる場合、冷却装置用品の結露による水滴の配
線用基板への落下は電子回路の絶縁劣化または絶縁破壊
の原因となっていた。 【０００３】そこで、従来から半導体素子の冷却装置
（特開昭５５−６２７５７）では、半導体素子の周囲の
空気の温度またはその蒸気圧の一方と、冷却媒体の温度
とを検出し、この一つを制御して電子部品の周囲の蒸気
圧をその温度での飽和蒸気圧以下に保ち、冷却装置用品
に結露が生じないようにしたり、また電子部品の周囲の
空気の温度と液体冷媒の供給側温度の差分を一定に保つ
制御回路を設けることにより、冷却装置用品に結露が生
じることを防止するようにしたものもある。（特開昭６
１−３８３８１） 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上述の従来の半導体素
子の冷却装置においては、冷却装置用品の結露を検出す
るために、複雑な結露検出回路や結露防止のための制御
回路を設けているので、半導体素子の冷却装置のコスト
が高くなるという問題がある。また複雑な結露検出回路
や結露防止の制御回路装置を使用するため半導体素子冷
却装置の信頼性が低下するという問題がある。本発明こ
のような従来の問題点に鑑みなされたもので、複雑な結
露検出回路や結露防止のための制御回路を設けることな
く、冷却装置用品に結露が生じることを防止した半導体
素子の冷却装置を提供することである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、両端側を支持ブラケットにより支持する
ことにより配線基板上に当該配線基板に対して若干浮か
して支持された放熱ブロックの外周面を放熱シートによ
り被覆すると共に当該放熱ブロックの内部に冷却液の通
る流路を設け、前記放熱ブロックの両側面に複数の半導
体素子を当該放熱ブロックの長手方向へ交互に配置して
取付けた構成である。 【０００６】 【０００７】 【実施例】図１は本発明の一実施例である半導体素子の
冷却装置の平面図が示されている。また図２には図１の
右側面図が示されている。さて、図１および図２を参照
するに、抵抗器またはコンデンサなどの受動素子１が取
付けられた配線基板３の上下方向（図１において上下方
向）のほぼ中央に、横断面が長方形の棒状の放熱ブロッ
ク５が前記配線基板３にネジ２などで固定された複数の
支持ブラケット７により配線基板３から若干浮かして支
承されている。この放熱ブロック５の外周は電気絶縁体
でかつ適宜な熱伝導性を有する放熱シ−ト９で被覆して
あり、またこの放熱ブロック５の内部にはこの放熱ブロ
ックを冷却するための冷却液の通る流路が（図示省略）
設けられており、この放熱ブロック５の長手方向（図１
において左右方向）の両端部に前記冷却液の出入口（１
１，１１′）が設けてある。上記の放熱シ−ト９で被覆
された放熱ブロック５の両側面には、図１に示すよう
に、発熱性の半導体素子１３がネジなどの適宜手段によ
り長手方向に交互に配置して取付けられている。 【０００８】前記の放熱ブロック５の材質は、熱伝導性
の高い金属であるアルミニュウムまたは銅などを使用す
るのが好ましく、また前記支持ブラケット７の材質は熱
伝導性の小さい木材などを使用するのが好ましい。支持
ブラケット７に金属板を使用する場合には金属板に多数
の穴を設けて放熱効果を高めるようにするのが好まし
い。また前記放熱シ−ト９の材質には、電気絶縁体でか
つ適宜な熱伝導性を有するシリコンゴムまたは弗素ゴム
のシ−トなどを用いるのが好ましい。なお前記放熱ブロ
ック５の断面形状は長方形に限定されるものではなく正
方形またはそのたの形状でも構わない。 【０００９】上記構成の半導体素子の冷却装置におい
て、図示しない冷却装置から約２５℃に維持された冷却
水を放熱ブロック５の冷却液入口１１から送水し、他端
の冷却液出口１１′から前記冷却装置に循環させること
により、放熱ブロック５は、常に約２５℃に保持される
ことになる。従って放熱ブロック５の両側面に取付けら
れた発熱性の半導体素子「例えばＦＥＴ（電界効果トラ
ンジスタ）の場合約６０℃〜７０℃になる。」が発熱す
れば、その熱は放熱シ−トを介して放熱ブロックに放熱
され、発熱性の半導体素子は適温の約２５℃〜３０℃に
保持されることになる。 【００１０】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気絶縁
体でかつ適宜な熱伝導性を有するシリコンゴムまたは弗
素ゴムシ−ト製の放熱シ−トで放熱ブロックを被覆し、
この放熱シ−トを介して半導体素子の熱を放熱するよう
にしたので、放熱ブロックと半導体素子とを電気的に絶
縁すると共に、発熱した半導体素子の熱が適宜に放熱さ
せることができる。また、適宜な熱伝導性を有するシリ
コンゴムまたは弗素ゴムシ−ト製の放熱シ−トで放熱ブ
ロックを被覆したので、放熱シ−トに結露を生じること
がない。従って配線基板上に冷却装置表面の結露による
水滴が落下し、それが原因で回路の絶縁不良が生ずるよ
うなことがない。また、従来の方式のように複雑な結露
検出回路や結露防止のための制御回路を設ける必要がな
いのでコストも低下する。さらに複雑な結露検出回路や
結露防止のための制御回路が不要なので半導体素子の冷
却装置の信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる半導体素子冷却装置の一実施例
の平面図。 【図２】本発明に係わる半導体素子冷却装置の一実施例
を示す図１の右側面図。 【符号の説明】 ５ 配線基板 ７ 放熱ブロック １１ 放熱シ−ト １３ 半導体素子
の平面図。 【図２】本発明に係わる半導体素子冷却装置の一実施例
を示す図１の右側面図。 【符号の説明】 ５ 配線基板 ７ 放熱ブロック １１ 放熱シ−ト １３ 半導体素子
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 両端側を支持ブラケット（７）により支
持することにより配線基板（３）上に当該配線基板
（３）に対して若干浮かして支持された放熱ブロック
（５）の外周面を放熱シート（９）により被覆すると共
に当該放熱ブロック（５）の内部に冷却液の通る流路を
設け、前記放熱ブロック（５）の両側面に複数の半導体
素子（１３）を当該放熱ブロック（５）の長手方向へ交
互に配置して取付けたことを特徴とする半導体素子の冷
却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11507594A JP3401079B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 半導体素子の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11507594A JP3401079B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 半導体素子の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321260A JPH07321260A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3401079B2 true JP3401079B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=14653564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11507594A Expired - Fee Related JP3401079B2 (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 半導体素子の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401079B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP11507594A patent/JP3401079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07321260A (ja) | 1995-12-08 |
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