JPH10335727A - 半導体素子の冷却構造 - Google Patents
半導体素子の冷却構造Info
- Publication number
- JPH10335727A JPH10335727A JP14441097A JP14441097A JPH10335727A JP H10335727 A JPH10335727 A JP H10335727A JP 14441097 A JP14441097 A JP 14441097A JP 14441097 A JP14441097 A JP 14441097A JP H10335727 A JPH10335727 A JP H10335727A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成を簡単にするとともに、冷却水の管理も
簡単にする。 【解決手段】 半導体素子１のアノード側及びカソード
側に電極８，３を設け、冷却水配管４を介してカソード
側電極３に冷却水を通流する。
簡単にする。 【解決手段】 半導体素子１のアノード側及びカソード
側に電極８，３を設け、冷却水配管４を介してカソード
側電極３に冷却水を通流する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子の冷
却構造に関するものである。
却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の冷却においては、そのアノ
ード側とカソード側に圧接した電極に冷却水を通流して
いる。この冷却水を通流する電極を水冷帯と呼んでい
る。図５は従来の半導体素子の冷却構造の構成を示し、
１は半導体素子、２，３は半導体素子１のアノード側及
びカソード側に圧接された水冷帯からなる中空の電極で
あり、各電極２，３にはそれぞれ２本の冷却水配管４が
接続され、電極２の一方の冷却水配管４は冷却水循環部
５及びイオン交換フィルタ６を介して電極３の一方の冷
却水配管４に連結され、電極２の他方の冷却水配管４は
電極３の他方の冷却水配管４と連結されている。又、電
極２に連結された２本の冷却水配管４内には電食棒７が
設けられている。なお、半導体素子１及び電極２，３は
筐体内に収納されており、この筐体に冷却水配管４が貫
通している。
ード側とカソード側に圧接した電極に冷却水を通流して
いる。この冷却水を通流する電極を水冷帯と呼んでい
る。図５は従来の半導体素子の冷却構造の構成を示し、
１は半導体素子、２，３は半導体素子１のアノード側及
びカソード側に圧接された水冷帯からなる中空の電極で
あり、各電極２，３にはそれぞれ２本の冷却水配管４が
接続され、電極２の一方の冷却水配管４は冷却水循環部
５及びイオン交換フィルタ６を介して電極３の一方の冷
却水配管４に連結され、電極２の他方の冷却水配管４は
電極３の他方の冷却水配管４と連結されている。又、電
極２に連結された２本の冷却水配管４内には電食棒７が
設けられている。なお、半導体素子１及び電極２，３は
筐体内に収納されており、この筐体に冷却水配管４が貫
通している。
【０００３】上記構成において、冷却水循環部５により
冷却水をイオン交換フィルタ６に送入し、冷却水中から
イオンを除去する。この脱イオン水は電極３及び電極２
を通流し、冷却水循環部５へ戻る。この結果、電極２，
３及び半導体素子１は冷却される。一方、半導体素子１
のアノードとカソードでは電位差があるため冷却水にも
電位差が生じ、半導体素子１のアノード側では電食が生
じるおそれがある。そこで、イオン交換フィルタ６によ
り冷却水中のイオンを除去し、電食が生じないようにし
ている。又、電食棒７を設け、半導体素子１のアノード
側に代わって電食棒７に電食が発生するようにしてい
る。
冷却水をイオン交換フィルタ６に送入し、冷却水中から
イオンを除去する。この脱イオン水は電極３及び電極２
を通流し、冷却水循環部５へ戻る。この結果、電極２，
３及び半導体素子１は冷却される。一方、半導体素子１
のアノードとカソードでは電位差があるため冷却水にも
電位差が生じ、半導体素子１のアノード側では電食が生
じるおそれがある。そこで、イオン交換フィルタ６によ
り冷却水中のイオンを除去し、電食が生じないようにし
ている。又、電食棒７を設け、半導体素子１のアノード
側に代わって電食棒７に電食が発生するようにしてい
る。
【０００４】図６は従来の他の半導体素子の冷却構造の
構成を示し、電極３の一方の冷却水配管４から冷却水を
流入させるとともに、電極２の一方の冷却水配管４から
冷却水を流出させ、電極２，３の他方の冷却水配管４を
連結している。又、図５の場合と同様に電食棒７を設け
ている。この場合には、イオン交換フィルタ６を用い
ず、脱イオン水を使用していないので、半導体素子１の
アノード側とカソード側の間の水の抵抗値を大きくする
必要があり、この間を接続する冷却水配管４を絶縁材に
より形成するとともに、長さを長くする必要があった。
構成を示し、電極３の一方の冷却水配管４から冷却水を
流入させるとともに、電極２の一方の冷却水配管４から
冷却水を流出させ、電極２，３の他方の冷却水配管４を
連結している。又、図５の場合と同様に電食棒７を設け
ている。この場合には、イオン交換フィルタ６を用い
ず、脱イオン水を使用していないので、半導体素子１の
アノード側とカソード側の間の水の抵抗値を大きくする
必要があり、この間を接続する冷却水配管４を絶縁材に
より形成するとともに、長さを長くする必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体素子の冷却構造においては、電食を防止するため
に、脱イオン水を使用するか、あるいは電極２，３間を
接続する冷却水配管４の長さを長くしていたが、前者の
場合にはイオン交換フィルタ６、冷却水循環部５及び水
冷却部などを設ける必要があり、構造が複雑で高価にな
り、後者の場合には配管が複雑で圧力損失を大きくなっ
た。又、両者に共通して、電食棒７の設置や交換の必要
があり、冷却水の管理も複雑になった。
半導体素子の冷却構造においては、電食を防止するため
に、脱イオン水を使用するか、あるいは電極２，３間を
接続する冷却水配管４の長さを長くしていたが、前者の
場合にはイオン交換フィルタ６、冷却水循環部５及び水
冷却部などを設ける必要があり、構造が複雑で高価にな
り、後者の場合には配管が複雑で圧力損失を大きくなっ
た。又、両者に共通して、電食棒７の設置や交換の必要
があり、冷却水の管理も複雑になった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、構成簡単で冷却水の管理も簡
単な半導体素子の冷却構造を得ることを目的とする。
めに成されたものであり、構成簡単で冷却水の管理も簡
単な半導体素子の冷却構造を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る半導体素子の冷却構造は、半導体素子のアノード側及
びカソード側に電極を設け、カソード側の電極に冷却水
を通流するようにしたものである。
る半導体素子の冷却構造は、半導体素子のアノード側及
びカソード側に電極を設け、カソード側の電極に冷却水
を通流するようにしたものである。
【０００８】請求項２に係る半導体素子の冷却構造は、
請求項１に加えて、アノード側の電極に空冷用フィンを
設けたものである。
請求項１に加えて、アノード側の電極に空冷用フィンを
設けたものである。
【０００９】請求項３に係る半導体素子の冷却構造は、
請求項２に加えて、空冷用フィンに冷却風を送風する第
１の冷却ファンを設けたものである。
請求項２に加えて、空冷用フィンに冷却風を送風する第
１の冷却ファンを設けたものである。
【００１０】請求項４に係る半導体素子の冷却構造は、
筐体内に収納された半導体素子のアノード側及びカソー
ド側に電極を設け、カソード側の電極に筐体外から冷却
水を通流するとともに、アノード側の電極に空冷用フィ
ンを設け、かつ筐体内に設けられたフィンチューブにも
上記冷却水を通流し、このフィンチューブに冷却風を送
風する第２の冷却ファンを設けたものである。
筐体内に収納された半導体素子のアノード側及びカソー
ド側に電極を設け、カソード側の電極に筐体外から冷却
水を通流するとともに、アノード側の電極に空冷用フィ
ンを設け、かつ筐体内に設けられたフィンチューブにも
上記冷却水を通流し、このフィンチューブに冷却風を送
風する第２の冷却ファンを設けたものである。
【００１１】
実施形態１ 以下、この発明の実施の形態を図面とともに説明する。
図１は実施形態１による半導体素子の冷却構造の構成を
示し、半導体素子１のアノード側及びカソード側にそれ
ぞれ電極８，３を設け、これらを筐体９内に収納してい
る。又、カソード側の電極３には筐体９を貫通した２本
の冷却水配管４を連結し、一方の冷却水配管４から冷却
水を流入させ、他方の冷却水配管４から冷却水を流出さ
せており、これにより電極３を冷却し、半導体素子１も
冷却している。
図１は実施形態１による半導体素子の冷却構造の構成を
示し、半導体素子１のアノード側及びカソード側にそれ
ぞれ電極８，３を設け、これらを筐体９内に収納してい
る。又、カソード側の電極３には筐体９を貫通した２本
の冷却水配管４を連結し、一方の冷却水配管４から冷却
水を流入させ、他方の冷却水配管４から冷却水を流出さ
せており、これにより電極３を冷却し、半導体素子１も
冷却している。
【００１２】実施形態１においては、アノード側の電極
８を水冷していないので、カソード側との絶縁上の問題
による電食が発生しない。このため、冷却水循環部５、
イオン交換フィルタ６、電食棒７などを必要とせず、ま
た電極３，８間の冷却水配管４も必要としないので、構
成及び冷却水の管理が簡単となり、電極棒７の交換など
も不必要となる。
８を水冷していないので、カソード側との絶縁上の問題
による電食が発生しない。このため、冷却水循環部５、
イオン交換フィルタ６、電食棒７などを必要とせず、ま
た電極３，８間の冷却水配管４も必要としないので、構
成及び冷却水の管理が簡単となり、電極棒７の交換など
も不必要となる。
【００１３】実施形態２ 図２は実施形態２による半導体素子の冷却構造の構成を
示し、１０はアノード側の電極８の周囲に取り付けた空
冷用フィンであり、他の構成は実施形態１と同様であ
る。このように、冷却用フィン１０を設けたことにより
電極８及び半導体素子１の自然空冷による冷却効果が増
大する。その他の効果は実施形態１と同様である。
示し、１０はアノード側の電極８の周囲に取り付けた空
冷用フィンであり、他の構成は実施形態１と同様であ
る。このように、冷却用フィン１０を設けたことにより
電極８及び半導体素子１の自然空冷による冷却効果が増
大する。その他の効果は実施形態１と同様である。
【００１４】実施形態３ 図３は実施形態３による半導体素子の冷却構造の構成を
示し、１１は空冷用フィン１０に冷却風を送る第１の冷
却ファンであり、その他の構成は実施形態２と同様であ
る。このように空冷用フィン１０に冷却風を送ることに
より、電極８及び半導体素子１の冷却効果をさらに高め
ることができる。
示し、１１は空冷用フィン１０に冷却風を送る第１の冷
却ファンであり、その他の構成は実施形態２と同様であ
る。このように空冷用フィン１０に冷却風を送ることに
より、電極８及び半導体素子１の冷却効果をさらに高め
ることができる。
【００１５】実施形態４ 図４は実施形態４による半導体素子の冷却構造の構成を
示し、１２は筐体９内に設けられたフィンチューブであ
り、電極３から流出する冷却水をフィンチューブ１２内
にも通流する。１３はフィンチューブ１２に冷却風を送
る第２の冷却ファンである。その他の構成は実施形態２
と同様である。
示し、１２は筐体９内に設けられたフィンチューブであ
り、電極３から流出する冷却水をフィンチューブ１２内
にも通流する。１３はフィンチューブ１２に冷却風を送
る第２の冷却ファンである。その他の構成は実施形態２
と同様である。
【００１６】上記構成において、空冷用フィン１０を設
けたことにより上記実施形態と同様に電極８と半導体素
子１を効果的に冷却することができる。又、フィンチュ
ーブ１２も冷却水により冷却され、このフィンチューブ
１２に第２の冷却ファン１３により送風することにより
筐体９内の空気が循環、冷却され、半導体素子１及び電
極８ばかりでなく、筐体９内のその他の機器も冷却され
る。
けたことにより上記実施形態と同様に電極８と半導体素
子１を効果的に冷却することができる。又、フィンチュ
ーブ１２も冷却水により冷却され、このフィンチューブ
１２に第２の冷却ファン１３により送風することにより
筐体９内の空気が循環、冷却され、半導体素子１及び電
極８ばかりでなく、筐体９内のその他の機器も冷却され
る。
【００１７】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、半導体素子のカソード側電極のみ水冷し、アノード
側電極は水冷しないので、電食は生じない。このため、
イオン交換フィルタ、冷却水循環部及び電食棒などを必
要とせず、また冷却水配管も簡素化できるので、構成が
簡単となり、冷却水の管理も簡単となった。
ば、半導体素子のカソード側電極のみ水冷し、アノード
側電極は水冷しないので、電食は生じない。このため、
イオン交換フィルタ、冷却水循環部及び電食棒などを必
要とせず、また冷却水配管も簡素化できるので、構成が
簡単となり、冷却水の管理も簡単となった。
【００１８】請求項２によれば、アノード側電極に空冷
用フィンを設けており、アノード側電極及び半導体素子
に対する自然空冷による冷却効果を高めることができ
る。
用フィンを設けており、アノード側電極及び半導体素子
に対する自然空冷による冷却効果を高めることができ
る。
【００１９】請求項３によれば、上記空冷用フィンに第
１の冷却ファンから送風しており、冷却効果を一層高め
ることができる。
１の冷却ファンから送風しており、冷却効果を一層高め
ることができる。
【００２０】請求項４によれば、半導体素子を収納した
筐体内にフィンチューブを設け、このフィンチューブを
カソード側電極を冷却した冷却水により冷却し、さらに
フィンチューブに第２の冷却ファンから冷却風を送るよ
うにしており、これにより筐体内の空気が循環冷却さ
れ、半導体素子の冷却効果を一層高めることができる。
筐体内にフィンチューブを設け、このフィンチューブを
カソード側電極を冷却した冷却水により冷却し、さらに
フィンチューブに第２の冷却ファンから冷却風を送るよ
うにしており、これにより筐体内の空気が循環冷却さ
れ、半導体素子の冷却効果を一層高めることができる。
【図１】この発明の実施形態１による半導体素子の冷却
構造の構成図である。
構造の構成図である。
【図２】実施形態２による半導体素子の冷却構造の構成
図である。
図である。
【図３】実施形態３による半導体素子の冷却構造の構成
図である。
図である。
【図４】実施形態４による半導体素子の冷却構造の構成
図である。
図である。
【図５】従来の半導体素子の冷却構造の構成図である。
【図６】従来の他の半導体素子の冷却構造の構成図であ
る。
る。
１…半導体素子 ３…カソード側電極 ４…冷却水配管 ８…アノード側電極 ９…筐体 １０…空冷用フィン １１…第１の冷却ファン １２…フィンチューブ １３…第２の冷却ファン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年３月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の冷却においては、そのアノ
ード側とカソード側に圧接した電極に冷却水を通流して
いる。この冷却水を通流する電極を水冷帯と呼んでい
る。図５は従来の半導体素子の冷却構造の構成を示し、
１は半導体素子、２，３は半導体素子１のアノード側及
びカソード側に圧接された水冷帯からなる中空の電極で
あり、各電極２，３にはそれぞれ２本の冷却水配管４が
接続され、電極２の一方の冷却水配管４は冷却水循環部
５及びイオン交換フィルタ６を介して電極３の一方の冷
却水配管４に連結され、電極２の他方の冷却水配管４は
電極３の他方の冷却水配管４と連結されている。なお、
半導体素子１及び電極２，３は筐体内に収納されてお
り、この筐体に冷却水配管４が貫通している。
ード側とカソード側に圧接した電極に冷却水を通流して
いる。この冷却水を通流する電極を水冷帯と呼んでい
る。図５は従来の半導体素子の冷却構造の構成を示し、
１は半導体素子、２，３は半導体素子１のアノード側及
びカソード側に圧接された水冷帯からなる中空の電極で
あり、各電極２，３にはそれぞれ２本の冷却水配管４が
接続され、電極２の一方の冷却水配管４は冷却水循環部
５及びイオン交換フィルタ６を介して電極３の一方の冷
却水配管４に連結され、電極２の他方の冷却水配管４は
電極３の他方の冷却水配管４と連結されている。なお、
半導体素子１及び電極２，３は筐体内に収納されてお
り、この筐体に冷却水配管４が貫通している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】上記構成において、冷却水循環部５により
冷却水をイオン交換フィルタ６に送入し、冷却水中から
イオンを除去する。この脱イオン水は電極３及び電極２
を通流し、冷却水循環部５へ戻る。この結果、電極２，
３及び半導体素子１は冷却される。一方、半導体素子１
のアノードとカソードでは電位差があるため冷却水にも
電位差が生じ、半導体素子１のアノード側では電食が生
じるおそれがある。そこで、イオン交換フィルタ６によ
り冷却水中のイオンを除去し、電食が生じないようにし
ている。
冷却水をイオン交換フィルタ６に送入し、冷却水中から
イオンを除去する。この脱イオン水は電極３及び電極２
を通流し、冷却水循環部５へ戻る。この結果、電極２，
３及び半導体素子１は冷却される。一方、半導体素子１
のアノードとカソードでは電位差があるため冷却水にも
電位差が生じ、半導体素子１のアノード側では電食が生
じるおそれがある。そこで、イオン交換フィルタ６によ
り冷却水中のイオンを除去し、電食が生じないようにし
ている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】図６は従来の他の半導体素子の冷却構造の
構成を示し、電極３の一方の冷却水配管４から冷却水を
流入させるとともに、電極２の一方の冷却水配管４から
冷却水を流出させ、電極２，３の他方の冷却水配管４を
連結している。又、アノード側の冷却水配管４に電食棒
７を設け、半導体素子１のアノード側に代って電食棒７
に電食が発生するようにしている。この場合には、イオ
ン交換フィルタ６を用いず、脱イオン水を使用していな
いので、半導体素子１のアノード側とカソード側の間の
水の抵抗値を大きくする必要があり、この間を接続する
冷却水配管４を絶縁材により形成するとともに、長さを
長くする必要があった。
構成を示し、電極３の一方の冷却水配管４から冷却水を
流入させるとともに、電極２の一方の冷却水配管４から
冷却水を流出させ、電極２，３の他方の冷却水配管４を
連結している。又、アノード側の冷却水配管４に電食棒
７を設け、半導体素子１のアノード側に代って電食棒７
に電食が発生するようにしている。この場合には、イオ
ン交換フィルタ６を用いず、脱イオン水を使用していな
いので、半導体素子１のアノード側とカソード側の間の
水の抵抗値を大きくする必要があり、この間を接続する
冷却水配管４を絶縁材により形成するとともに、長さを
長くする必要があった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
半導体素子の冷却構造においては、電食を防止するため
に、脱イオン水を使用するか、あるいは電極２，３間を
接続する冷却水配管４の長さを長くしていたが、前者の
場合にはイオン交換フィルタ６、冷却水循環部５及び水
冷却部などを設ける必要があり、構造が複雑で高価にな
り、後者の場合には配管が複雑で圧力損失が大きくなる
とともに、電食棒７の設置や交換の必要があり、冷却水
の管理も複雑になった。
半導体素子の冷却構造においては、電食を防止するため
に、脱イオン水を使用するか、あるいは電極２，３間を
接続する冷却水配管４の長さを長くしていたが、前者の
場合にはイオン交換フィルタ６、冷却水循環部５及び水
冷却部などを設ける必要があり、構造が複雑で高価にな
り、後者の場合には配管が複雑で圧力損失が大きくなる
とともに、電食棒７の設置や交換の必要があり、冷却水
の管理も複雑になった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】実施形態１においては、アノード側の電極
８を水冷していないので、カソード側との絶縁上の問題
による電食が発生しない。このため、冷却水循環部５、
イオン交換フィルタ６、電食棒７などを必要とせず、ま
た電極３，８間の冷却水配管４も必要としないので、構
成及び冷却水の管理が簡単となり、電食棒７の交換など
も不必要となる。
８を水冷していないので、カソード側との絶縁上の問題
による電食が発生しない。このため、冷却水循環部５、
イオン交換フィルタ６、電食棒７などを必要とせず、ま
た電極３，８間の冷却水配管４も必要としないので、構
成及び冷却水の管理が簡単となり、電食棒７の交換など
も不必要となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体素子のアノード側及びカソード側
に電極を設け、カソード側の電極に冷却水を通流するよ
うにしたことを特徴とする半導体素子の冷却構造。 - 【請求項２】 アノード側の電極に空冷用フィンを設け
たことを特徴とする請求項１記載の半導体素子の冷却構
造。 - 【請求項３】 空冷用フィンに冷却風を送風する第１の
冷却ファンを設けたことを特徴とする請求項２記載の半
導体素子の冷却構造。 - 【請求項４】 筐体内に収納された半導体素子のアノー
ド側及びカソード側に電極を設け、カソード側の電極に
筐体外から冷却水を通流するとともに、アノード側の電
極に空冷用フィンを設け、かつ筐体内に設けられたフィ
ンチューブにも上記冷却水を通流し、このフィンチュー
ブに冷却風を送風する第２の冷却ファンを設けたことを
特徴とする半導体素子の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14441097A JP3721717B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 半導体素子の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14441097A JP3721717B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 半導体素子の冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335727A true JPH10335727A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3721717B2 JP3721717B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=15361531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14441097A Expired - Lifetime JP3721717B2 (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 半導体素子の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3721717B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003075421A1 (en) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Hamamatsu Photonics K.K. | Semiconductor light emitting device and plant cultivating system |
| WO2012014516A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Ｎｋワークス株式会社 | Ｌｅｄ発光装置 |
| CN103928840A (zh) * | 2013-01-15 | 2014-07-16 | 沈阳大陆激光柔性制造技术有限公司 | 一种高纯度半导体激光器水冷装置 |
| CN103956649A (zh) * | 2014-05-15 | 2014-07-30 | 西安炬光科技有限公司 | 一种具有防腐结构的液体制冷型半导体激光器 |
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1997
- 1997-06-03 JP JP14441097A patent/JP3721717B2/ja not_active Expired - Lifetime
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