JPS60138946A - 液冷型高周波固体装置 - Google Patents
液冷型高周波固体装置Info
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- JPS60138946A JPS60138946A JP24453783A JP24453783A JPS60138946A JP S60138946 A JPS60138946 A JP S60138946A JP 24453783 A JP24453783 A JP 24453783A JP 24453783 A JP24453783 A JP 24453783A JP S60138946 A JPS60138946 A JP S60138946A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）発明の技術分野
本発明はマイクロ波、ミリ波用の高周波トランジスタＳ
゛ダイオニド等の発熱性半導体素子を用いて形成した固
体増幅器、発振器等の固体回路部品を具備して構成され
る高周波固体装置に関し、特に、冷却媒体として液体を
用いた液冷型高周波固体装置に関するものである。
゛ダイオニド等の発熱性半導体素子を用いて形成した固
体増幅器、発振器等の固体回路部品を具備して構成され
る高周波固体装置に関し、特に、冷却媒体として液体を
用いた液冷型高周波固体装置に関するものである。
（ロ）枝−の背景
偕望蝕とシ＾Ｉｆｆンハ括ハ古田姶ｍｋ仕専１／１μ高
周波トランジスタ、ダイオード等の発熱性半導体素子が
用いられているため、これら発熱性半導体素子の発生熱
を奪熱・放散して、これらの半導体素子をその機能保証
温度以下に冷却して保つ必要がある。
周波トランジスタ、ダイオード等の発熱性半導体素子が
用いられているため、これら発熱性半導体素子の発生熱
を奪熱・放散して、これらの半導体素子をその機能保証
温度以下に冷却して保つ必要がある。
従来の高周波固体装置の冷却法としては、後述するよう
に、自然空冷法、強制空冷法があるが、装置の小形化、
高密度化によって、効率的な冷却が困難となっている。
に、自然空冷法、強制空冷法があるが、装置の小形化、
高密度化によって、効率的な冷却が困難となっている。
ところで、冷媒として液体を用いて発熱体をこの液体中
に浸漬し、液体の気化と凝縮作用によって冷却するとい
う方法がある。
に浸漬し、液体の気化と凝縮作用によって冷却するとい
う方法がある。
この液冷方法は、空冷に比べて冷却効率を著しく増大で
きるということが知られてお夛、各技術分野でその応用
が進められている。本発明はこの液冷方法を応用して液
冷型高周波固体装置を構成したものである。
きるということが知られてお夛、各技術分野でその応用
が進められている。本発明はこの液冷方法を応用して液
冷型高周波固体装置を構成したものである。
しかしながら、この液冷方法を高周波固体装置に応用し
た場合、冷媒（液体）の比誘電率が空気と異なるだめ、
高周波特性の変化（振幅変調等）が生ずるという問題や
、冷媒の温度上昇に伴って生ずる高周波特性の温度依存
性の増大化等の問題がある。従って、液冷型高周波固体
装置としては、良好な冷却機能を有し、上述の問題点を
解消し得るものであることが要望される。
た場合、冷媒（液体）の比誘電率が空気と異なるだめ、
高周波特性の変化（振幅変調等）が生ずるという問題や
、冷媒の温度上昇に伴って生ずる高周波特性の温度依存
性の増大化等の問題がある。従って、液冷型高周波固体
装置としては、良好な冷却機能を有し、上述の問題点を
解消し得るものであることが要望される。
（ハ）従来技術と問題点
第１図は、固体回路部品の一例として、マイクロ波増幅
器を備えた従来の高周波固体装ｆｉｌｌＯｔ示す図であ
る。同図において、符号１１は装Ｕ：本体、１２は複数
個の放熱フィン１２ａｉ７有し装置本体１１に密着固定
された放熱ブロックをそれぞれ示す。装置本体１１には
、発熱性半導体素子である電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）１３が搭載され、このＦＦＩＴ１３の両側に整合回
路１４．１５がそれぞれ形成され、これらのＦＥＴ１３
と整合回路１４．１５とが互に電気的に接続されてマイ
クロ波集積回路が形成されている。符号１６は一方の入
力コネクタあるいは出力コネクタであって整合回路１５
に電気的に接続されている。この従来例１０は、ＦＥＴ
１３の発生熱が本体１１の底板全通って放熱ブロック１
２に熱伝導し、次いで放熱フィン１２ｍを介して自然空
冷又は強制空冷にょって放熱されるように構成されてい
る。しがしなから、この従来例１０は、自然空冷の場合
で、その冷却能力（放熱能力）が０．２Ｗ／ｔｙｎ”程
度であシ、強制空冷の場合でもＩＷ／−程度であるため
、ＦＥＴ１３’＆多数個用いて実装密度を上げると充分
な冷却をすることができず、止むを得ずＦＥＴ１３の相
互間隔を広げる必要がある。このため、この従来例１ｏ
は、ＦＥＴ１３相互の接続ラインが長くなシ、高周波損
失が増大して高周波出力が減少するという問題がある。
器を備えた従来の高周波固体装ｆｉｌｌＯｔ示す図であ
る。同図において、符号１１は装Ｕ：本体、１２は複数
個の放熱フィン１２ａｉ７有し装置本体１１に密着固定
された放熱ブロックをそれぞれ示す。装置本体１１には
、発熱性半導体素子である電界効果トランジスタ（ＦＥ
Ｔ）１３が搭載され、このＦＦＩＴ１３の両側に整合回
路１４．１５がそれぞれ形成され、これらのＦＥＴ１３
と整合回路１４．１５とが互に電気的に接続されてマイ
クロ波集積回路が形成されている。符号１６は一方の入
力コネクタあるいは出力コネクタであって整合回路１５
に電気的に接続されている。この従来例１０は、ＦＥＴ
１３の発生熱が本体１１の底板全通って放熱ブロック１
２に熱伝導し、次いで放熱フィン１２ｍを介して自然空
冷又は強制空冷にょって放熱されるように構成されてい
る。しがしなから、この従来例１０は、自然空冷の場合
で、その冷却能力（放熱能力）が０．２Ｗ／ｔｙｎ”程
度であシ、強制空冷の場合でもＩＷ／−程度であるため
、ＦＥＴ１３’＆多数個用いて実装密度を上げると充分
な冷却をすることができず、止むを得ずＦＥＴ１３の相
互間隔を広げる必要がある。このため、この従来例１ｏ
は、ＦＥＴ１３相互の接続ラインが長くなシ、高周波損
失が増大して高周波出力が減少するという問題がある。
に）発明の目的
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑誠、液冷法
を応用して構成したものであって、放熱効率が良好であ
シ、発熱性半導体素子が高密度に一装された場合でも充
分に冷却することができ、―周波損失や高周波特性の変
化（振幅変調等）を低減化することができる液冷型高周
波固体装置ヲー洪すると、Ｌ［あスへ （ホ）発明の構成 そして、上記目的を達成するために、本発明に依れば、
低沸点の冷却液を封入した密閉容器の少くとも上方壁に
冷却液蒸気の吸放熱手段を形成し、固体増幅器、発振器
等の固体回路部品を前記密閉容器の冷却液中に浸漬して
構成される液冷型高周波固体装置であって、前記固体回
路部品を、上側に開口部を有する凹形筐体の底壁上に高
周波トラ筐体の左右両側壁相互の平行間隔寸法を前記整
合回路における動作周波数のカットオフ寸法に設定して
形成したことを特徴とする液冷型高周波固体装置が提供
される。
を応用して構成したものであって、放熱効率が良好であ
シ、発熱性半導体素子が高密度に一装された場合でも充
分に冷却することができ、―周波損失や高周波特性の変
化（振幅変調等）を低減化することができる液冷型高周
波固体装置ヲー洪すると、Ｌ［あスへ （ホ）発明の構成 そして、上記目的を達成するために、本発明に依れば、
低沸点の冷却液を封入した密閉容器の少くとも上方壁に
冷却液蒸気の吸放熱手段を形成し、固体増幅器、発振器
等の固体回路部品を前記密閉容器の冷却液中に浸漬して
構成される液冷型高周波固体装置であって、前記固体回
路部品を、上側に開口部を有する凹形筐体の底壁上に高
周波トラ筐体の左右両側壁相互の平行間隔寸法を前記整
合回路における動作周波数のカットオフ寸法に設定して
形成したことを特徴とする液冷型高周波固体装置が提供
される。
（へ）発明の実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第２図から第１０図は本発明の実施例及び応用９１′ｆ
説明するだめの図である。
説明するだめの図である。
口波固体増幅器を備えた本発明の第１実施例２０の側面
断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ’線断面図、第４図は
第２図の固体回路部品の単体平面図、第５図は第４図の
Ｂ−Ｂ’線断面図である。これらの図において、符号２
０＃ｉ装置（第１実施例）全体を示し、２１は密閉容器
、２２は容器本体、２３は天蓋（上方壁）兼用の放熱ブ
ロック、２４ｔｊ：冷媒としての冷却液、２５は固体回
路部品、２６は固体回路部品（２５）’ｔ−構成する凹
形筐体、２７は凹形筺体（２６）の底壁２６ａ上に搭載
された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：発熱性半導体素
子）、２８Ｆｉ入力整合回路（第４図）、２９は出力整
合回路（第４図）、３０．３１は接続同軸ケーブル、３
２と３３は放熱ブロック（２３）に装着された入力コネ
クタと出力コネクタをそれぞれ示す。密閉容器２１は、
容器本体２２と、この本体２２上蹟密着固定された天蓋
兼用の放熱プロ、り２３とから構成される。これらの容
器本体２２及び放熱ブロック２３は熱伝導率の良好な銅
、アルミニウム等の制料から形成される。放熱ブロック
２３はその上下面上に複数個の放熱フィン２３ｍと吸熱
フィン２３ｂがそれぞれ一体化して設けられている。冷
媒としての冷却液２４は、化学的に不活性で電気絶縁性
が優れている等の性質を有するフレオン、ふっ化炭素等
の低沸点液体が用いられ、液面２４ａ上に適宜な空ｉを
残して密閉容器２１内に封入されている。尚、この空隙
部は、通常は冷媒蒸気で満たされている。固体回路部品
２５は接続同軸ケーブル３０と３１を介して入力コネク
タ３２と３３にそれぞれ接続されると共に、冷却液２４
中に浸漬され適宜に保持されている。
断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ’線断面図、第４図は
第２図の固体回路部品の単体平面図、第５図は第４図の
Ｂ−Ｂ’線断面図である。これらの図において、符号２
０＃ｉ装置（第１実施例）全体を示し、２１は密閉容器
、２２は容器本体、２３は天蓋（上方壁）兼用の放熱ブ
ロック、２４ｔｊ：冷媒としての冷却液、２５は固体回
路部品、２６は固体回路部品（２５）’ｔ−構成する凹
形筐体、２７は凹形筺体（２６）の底壁２６ａ上に搭載
された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：発熱性半導体素
子）、２８Ｆｉ入力整合回路（第４図）、２９は出力整
合回路（第４図）、３０．３１は接続同軸ケーブル、３
２と３３は放熱ブロック（２３）に装着された入力コネ
クタと出力コネクタをそれぞれ示す。密閉容器２１は、
容器本体２２と、この本体２２上蹟密着固定された天蓋
兼用の放熱プロ、り２３とから構成される。これらの容
器本体２２及び放熱ブロック２３は熱伝導率の良好な銅
、アルミニウム等の制料から形成される。放熱ブロック
２３はその上下面上に複数個の放熱フィン２３ｍと吸熱
フィン２３ｂがそれぞれ一体化して設けられている。冷
媒としての冷却液２４は、化学的に不活性で電気絶縁性
が優れている等の性質を有するフレオン、ふっ化炭素等
の低沸点液体が用いられ、液面２４ａ上に適宜な空ｉを
残して密閉容器２１内に封入されている。尚、この空隙
部は、通常は冷媒蒸気で満たされている。固体回路部品
２５は接続同軸ケーブル３０と３１を介して入力コネク
タ３２と３３にそれぞれ接続されると共に、冷却液２４
中に浸漬され適宜に保持されている。
固体回路部品２５は、この場合はマイクロ波固体増幅器
として形成されたもので、その嘔体檜造は第４図と第５
図に示す如くである。すなわち、これら両図において、
固体回路部品２５は、主として凹形筐体２６と、該筐体
２６の底壁２６ａ上に搭載された電界効果トランジスタ
（Ｆｌｉ’ｒ：発熱性半導体素子）２７と、同じく底壁
２６＆上に搭載された回路基板３４．３５上にそれぞれ
形成された入力整合回路２８と出力整合回路２９とから
構成される。凹形筺体２６は、熱伝導率の良好な銅、黄
銅等の利料から形成され、その底壁２６１Ｌ上に長手方
向に沿って平行状に左右の側壁２６ｂ。
として形成されたもので、その嘔体檜造は第４図と第５
図に示す如くである。すなわち、これら両図において、
固体回路部品２５は、主として凹形筐体２６と、該筐体
２６の底壁２６ａ上に搭載された電界効果トランジスタ
（Ｆｌｉ’ｒ：発熱性半導体素子）２７と、同じく底壁
２６＆上に搭載された回路基板３４．３５上にそれぞれ
形成された入力整合回路２８と出力整合回路２９とから
構成される。凹形筺体２６は、熱伝導率の良好な銅、黄
銅等の利料から形成され、その底壁２６１Ｌ上に長手方
向に沿って平行状に左右の側壁２６ｂ。
２６ｅが直立して固着され、両端面に端壁３６゜３７が
それぞれ固着されて構成される。ＦＥＴ２７は底ｋＪｌ
２６ａ上の略中央部処固着されて搭載されている。入・
出力整合回路２８，２９は、ＦＥＴ２７：の前後に隣接
して搭載された銹電体回路基板３４．：。
それぞれ固着されて構成される。ＦＥＴ２７は底ｋＪｌ
２６ａ上の略中央部処固着されて搭載されている。入・
出力整合回路２８，２９は、ＦＥＴ２７：の前後に隣接
して搭載された銹電体回路基板３４．：。
３５上に設けられた導体膜ノリーン２８ａｒ２ｈｂｌや
他の回路素子（図示なし）からそれぞれ形成さ１れる。
他の回路素子（図示なし）からそれぞれ形成さ１れる。
そして、入・出力整合回路２８．２９は、′１端壁３６
．３７に装着された入・出力コネクタ１３８．３９とそ
れぞれ電気的に接続される。これ（′ら。い、１１カ３
え？、／３８．３９は第、図、示す１ように接続同軸ケ
ーブル３０．３１にそれぞれ接：続される。底壁２６＆
及び左右の両側壁２６ｂ、′２６ｅは共に厚板状に形成
され、伝熱容量が大となるように考慮されている。従っ
て、ＦＥＴ２７の発生熱は効率良く底壁２６ｍから左右
両側壁２６ｂ。
．３７に装着された入・出力コネクタ１３８．３９とそ
れぞれ電気的に接続される。これ（′ら。い、１１カ３
え？、／３８．３９は第、図、示す１ように接続同軸ケ
ーブル３０．３１にそれぞれ接：続される。底壁２６＆
及び左右の両側壁２６ｂ、′２６ｅは共に厚板状に形成
され、伝熱容量が大となるように考慮されている。従っ
て、ＦＥＴ２７の発生熱は効率良く底壁２６ｍから左右
両側壁２６ｂ。
から放熱される。また、両側壁２６ｂ、２６ｃ相互の平
行間隔寸法Ｗｋ′ｉ整合回路２８．２９における電気信
号の動作周波数（、ｆ）に対応する波長（λ）の２分の
１又はそれ以下に設定されている。すなわち、λ＝２ｍ
とすると、ＷＯＷ≦ａとなるように設定されている。こ
のＷ寸法は、一般にカットオフ寸法と呼ばれているもの
である。このように平行間隔寸法Ｗをカットオフ寸法に
設定することにより、・整合回路２８．２９からもれ出
したｆなる周波数の電磁波を両側壁２６ｂ、２６ｅ間に
おいて遮断することができる。すなわち、このような遮
断生膜がない場合は、整合回路２８．２９からもれ出し
た電磁波は冷却液２４（第２図参照）中を上昇して液面
２４ｍで反射され、再び整合回路２８ｉ２’ｌＣ戻る。
行間隔寸法Ｗｋ′ｉ整合回路２８．２９における電気信
号の動作周波数（、ｆ）に対応する波長（λ）の２分の
１又はそれ以下に設定されている。すなわち、λ＝２ｍ
とすると、ＷＯＷ≦ａとなるように設定されている。こ
のＷ寸法は、一般にカットオフ寸法と呼ばれているもの
である。このように平行間隔寸法Ｗをカットオフ寸法に
設定することにより、・整合回路２８．２９からもれ出
したｆなる周波数の電磁波を両側壁２６ｂ、２６ｅ間に
おいて遮断することができる。すなわち、このような遮
断生膜がない場合は、整合回路２８．２９からもれ出し
た電磁波は冷却液２４（第２図参照）中を上昇して液面
２４ｍで反射され、再び整合回路２８ｉ２’ｌＣ戻る。
ところが、冷却液２４中には、後述するように、冷却液
２４の沸騰気泡４０（第２図参照）が混在し、この気泡
４０によってその部努の誘電率が変化されることにより
、またこの気泡４０によって液面２４ｍが変動されるこ
の結果、整合回路２８．２９における高周波特性の変化
（振幅変調等）が生ずることになる。従って、上述の如
き遮断手段を設けることによシ、もれ電磁波が液面２４
１Ｌまで上昇するのを抑制することができるので、安定
した高周波特性全組ることができる。
２４の沸騰気泡４０（第２図参照）が混在し、この気泡
４０によってその部努の誘電率が変化されることにより
、またこの気泡４０によって液面２４ｍが変動されるこ
の結果、整合回路２８．２９における高周波特性の変化
（振幅変調等）が生ずることになる。従って、上述の如
き遮断手段を設けることによシ、もれ電磁波が液面２４
１Ｌまで上昇するのを抑制することができるので、安定
した高周波特性全組ることができる。
本実施例２０は上述の如く構成されたものであり、その
冷却作用（放熱作用）は次のようにして行なわれる。す
なわち、ＦＢＴ２７の発生熱は、前述したように、主と
して両側壁２６ｂ、２６ｃにその大部分が効率良く熱伝
導し、これら両側壁２６ｂ、２６ｃｋ介して冷却液２４
に吸熱される。
冷却作用（放熱作用）は次のようにして行なわれる。す
なわち、ＦＢＴ２７の発生熱は、前述したように、主と
して両側壁２６ｂ、２６ｃにその大部分が効率良く熱伝
導し、これら両側壁２６ｂ、２６ｃｋ介して冷却液２４
に吸熱される。
冷却液２４はこの吸熱によってその一部が沸騰して気化
され、沸騰気泡４０となって冷却液中を上昇する。また
ＦＥＴ２７の上面からも気泡４０が発生して上昇する。
され、沸騰気泡４０となって冷却液中を上昇する。また
ＦＥＴ２７の上面からも気泡４０が発生して上昇する。
すなわち、このような冷却液２４の気化熱によってＦＥ
Ｔ２７の発生熱が奪熱され、ＦＥＴ２７が効率良く冷却
される。さて、上昇した気泡４０は冷却液２４の液面２
４ａに達し、さらに液面２４＆から蒸気となって放熱ブ
ロック２３の吸熱フィン２３ｂに達し、この吸熱フィン
２３ｂによって奪熱され、再び液化（凝縮）されて冷却
液面２４ａに滴下する。一方、吸熱フィン２３ｂに吸熱
された熱は放熱フィン２３ａによって外部に効率良く放
散される。このような吸熱及び放熱作用により、冷却液
２４の気化及び液化（凝縮）作用が連続的に〈シ返され
る。これにより、ＦＥＴ２７は連続的に効率良く冷却さ
れ、その機能保証温度以下に安定して保つことができる
。
Ｔ２７の発生熱が奪熱され、ＦＥＴ２７が効率良く冷却
される。さて、上昇した気泡４０は冷却液２４の液面２
４ａに達し、さらに液面２４＆から蒸気となって放熱ブ
ロック２３の吸熱フィン２３ｂに達し、この吸熱フィン
２３ｂによって奪熱され、再び液化（凝縮）されて冷却
液面２４ａに滴下する。一方、吸熱フィン２３ｂに吸熱
された熱は放熱フィン２３ａによって外部に効率良く放
散される。このような吸熱及び放熱作用により、冷却液
２４の気化及び液化（凝縮）作用が連続的に〈シ返され
る。これにより、ＦＥＴ２７は連続的に効率良く冷却さ
れ、その機能保証温度以下に安定して保つことができる
。
１だ、本実施例２０は、前述したように凹形よ体２６の
底壁２６ａ及び両側壁２６ｂ、２６ｅが分厚く形成され
伝熱容量が犬となるようにかつ放熱面積が犬となるよう
に形成されているので、ＦＥＴ２７の発生熱の熱伝導（
奪熱）及び放熱が非常に良好に行なわれる。このためＦ
ＥＴ２７’に高密度に実装した場合でも、これらのＦＥ
Ｔ２７を良好に冷却することができ、高周波損失を最少
限に抑制することができる。さらに、凹形献体２６の両
側壁２６ｂ、２６ｅ相互の平行間隔寸法ｗ６カツトオフ
寸法に設定したため、高層＃特性の変化（振幅変調等）
を最少限に抑制することができ、安定した高周波特性を
得ることができる。
底壁２６ａ及び両側壁２６ｂ、２６ｅが分厚く形成され
伝熱容量が犬となるようにかつ放熱面積が犬となるよう
に形成されているので、ＦＥＴ２７の発生熱の熱伝導（
奪熱）及び放熱が非常に良好に行なわれる。このためＦ
ＥＴ２７’に高密度に実装した場合でも、これらのＦＥ
Ｔ２７を良好に冷却することができ、高周波損失を最少
限に抑制することができる。さらに、凹形献体２６の両
側壁２６ｂ、２６ｅ相互の平行間隔寸法ｗ６カツトオフ
寸法に設定したため、高層＃特性の変化（振幅変調等）
を最少限に抑制することができ、安定した高周波特性を
得ることができる。
第６図と第７図は本発明の第２実施例を説明するだめの
図であって、前出の第１実施例２０の固体回路部品２５
（第４，５図参照）（１相当する固体回路部品２５′ヲ
示す一部であり、第６図はその平面図、第７図は第６図
のｃ−ｃ’線断面図である。
図であって、前出の第１実施例２０の固体回路部品２５
（第４，５図参照）（１相当する固体回路部品２５′ヲ
示す一部であり、第６図はその平面図、第７図は第６図
のｃ−ｃ’線断面図である。
この第２実施例はその固体回路部品の構造が第１実施例
２０と若干異なるのみでその他の構成は第１実施例２０
と同一であるため、その全体構成図は省略する。さて、
本実施例の固体回路部品２５″は、基本的には第１実施
例２０の固体回路部品２５と同様に形成されたものであ
るが、ＦＥＴ２７′に対向する凹形献体２６′の両側壁
２６’ｂ、２６’ｃ’内側部に上下方向の逃げ溝２６’
ｄ、２６’ｅを設は左点が異な・でいる。すなわち、周
波数Ｃｆ）が非常１′に篩い場合はその波長（λ）は当
然のことながら非常に小さい。従って、このような場合
は、前出め第１実施例２０．て・述べた理由から、カッ
トオフ４法Ｗが非常に小さく詩宗される。一方、沸騰＠
絢４０（第２図参照）の大きさく泡径）は、冷却液２４
０種類やその他の条件によって多少異なるが大体０．２
菌根度である。従って、この気泡４０が円滑に上昇運動
するためには、両側壁２６’ｂ。
２０と若干異なるのみでその他の構成は第１実施例２０
と同一であるため、その全体構成図は省略する。さて、
本実施例の固体回路部品２５″は、基本的には第１実施
例２０の固体回路部品２５と同様に形成されたものであ
るが、ＦＥＴ２７′に対向する凹形献体２６′の両側壁
２６’ｂ、２６’ｃ’内側部に上下方向の逃げ溝２６’
ｄ、２６’ｅを設は左点が異な・でいる。すなわち、周
波数Ｃｆ）が非常１′に篩い場合はその波長（λ）は当
然のことながら非常に小さい。従って、このような場合
は、前出め第１実施例２０．て・述べた理由から、カッ
トオフ４法Ｗが非常に小さく詩宗される。一方、沸騰＠
絢４０（第２図参照）の大きさく泡径）は、冷却液２４
０種類やその他の条件によって多少異なるが大体０．２
菌根度である。従って、この気泡４０が円滑に上昇運動
するためには、両側壁２６’ｂ。
２６′ｃの平行間隔寸法を気泡４０の大きさの５倍以上
に設定する必要がある。このように周波＄９（ｎが非常
に高く、カットオフ寸法Ｗ？ｌｌ−非常例小さく設定す
る必要がある場合は、ＦＥＴ２７に対向する両側壁２６
’ｂ、２６’ｃの内側部に上下方向の溝２６’ｄ、２６
’ｅｋそれぞれ形成して、これら両者２６’ｄ、２６’
ｅ相互の間隔寸法Ｗｌｋ拡大することによシ、ＦＥＴ２
７の上面部からの気泡４０を円滑に上昇させることがで
きる。これにより、冷却作用が円滑に行なわれる。従っ
て、本実施例は、特に、周波数（ト）の高い装置に適し
ており、その他の作用、効果は第１実施例２０と同様で
ある。
に設定する必要がある。このように周波＄９（ｎが非常
に高く、カットオフ寸法Ｗ？ｌｌ−非常例小さく設定す
る必要がある場合は、ＦＥＴ２７に対向する両側壁２６
’ｂ、２６’ｃの内側部に上下方向の溝２６’ｄ、２６
’ｅｋそれぞれ形成して、これら両者２６’ｄ、２６’
ｅ相互の間隔寸法Ｗｌｋ拡大することによシ、ＦＥＴ２
７の上面部からの気泡４０を円滑に上昇させることがで
きる。これにより、冷却作用が円滑に行なわれる。従っ
て、本実施例は、特に、周波数（ト）の高い装置に適し
ており、その他の作用、効果は第１実施例２０と同様で
ある。
第８図は本発明の第１応用例を示す図で、固体回路部品
２５（又は２５′）が複数閏配列された場合の例を示す
図である。尚、本応用例の全棒構１３には前出の第１実
施例２０と略同様な要領で描成されるので、その全体構
成図は省略する。第８図において、杓号４１は分配器、
４２は合成器、４３と４４は分配器（４１）と合成器（
４２）Ｋそれぞれ接続され九人・出力用同軸ケーブルを
示す。
２５（又は２５′）が複数閏配列された場合の例を示す
図である。尚、本応用例の全棒構１３には前出の第１実
施例２０と略同様な要領で描成されるので、その全体構
成図は省略する。第８図において、杓号４１は分配器、
４２は合成器、４３と４４は分配器（４１）と合成器（
４２）Ｋそれぞれ接続され九人・出力用同軸ケーブルを
示す。
図示の如く、複数個の固体回路部品２５（又は２５つが
同一円周上に所定間隔をもって放射状に配列され、かつ
ＦＥＴ２７の搭載面、すなわち各凹形筐体２６（２６’
）の底壁２６ｍ（２６’ａ）（第４図〜第７図参照）の
上面が上方に面するように配置されている。そして、各
固体回路部品２５（２５’）の入・出力側は接続同軸ケ
ーブル３０゜３１ｆ、介してそれぞれ分配器４１と合成
器４２に接続されている。人・出力用同軸ケーブル４３
゜４４は前出の第２図（第１実施例）における人・出力
コネクタ３２．３３に相当する入・出力コネクタに接続
される。このように複数個の固体回路部品２５（２５’
）′ｆ：用いた高周波固体装置においては合成効率が非
常に重要である。本応用例は、このように固体回路部品
２５（２５′）ｔ−配列することにより、合成器４２と
固体回路部品２５（２５’）との接続同軸ケーブル３１
の長さを短縮化することができ、このため、合成効率を
高めることができるという利点がある。そして、本応用
例のその他の作用、効果は前出の第１実施例２０と同様
である。
同一円周上に所定間隔をもって放射状に配列され、かつ
ＦＥＴ２７の搭載面、すなわち各凹形筐体２６（２６’
）の底壁２６ｍ（２６’ａ）（第４図〜第７図参照）の
上面が上方に面するように配置されている。そして、各
固体回路部品２５（２５’）の入・出力側は接続同軸ケ
ーブル３０゜３１ｆ、介してそれぞれ分配器４１と合成
器４２に接続されている。人・出力用同軸ケーブル４３
゜４４は前出の第２図（第１実施例）における人・出力
コネクタ３２．３３に相当する入・出力コネクタに接続
される。このように複数個の固体回路部品２５（２５’
）′ｆ：用いた高周波固体装置においては合成効率が非
常に重要である。本応用例は、このように固体回路部品
２５（２５′）ｔ−配列することにより、合成器４２と
固体回路部品２５（２５’）との接続同軸ケーブル３１
の長さを短縮化することができ、このため、合成効率を
高めることができるという利点がある。そして、本応用
例のその他の作用、効果は前出の第１実施例２０と同様
である。
第９図と第１０図は１本発明の第２応用例を示す図で、
固体回路部品２５（又は２５′）が複数個配列された場
合の例を示す図であり、第９図は側面図、第１０図は第
９図のＤ−Ｄ’線正正面図ある。尚、本応用例の全体構
成図は前出の第１実施例２０と略同様であるので省略す
る。図示のように、上下の固体回路部品２５（２５’）
が互い違いになるように配列され、かつＦＥＴ２７の搭
載ｍｊ１ずなわち、各凹形筐体２６（２６’）の底壁２
６ａ（２６’ａ）（第４図〜第７図参照）の上面が上方
に面するように配置されている。各固体回路部品２５（
２５’）の入・出力側が接続用同軸ケーブル３０．３１
ｉ介してそれぞれ分配器４１と合成器４２に接続されて
いる。そして入・出力用同軸ケーブル４３゜４４は、前
出の第２図（第１実施例）における入・出力コネクタ３
２．３３に相当する入・出力コネクタに接続される。本
応用例は、このように固体回路部品２５（２５′）を配
列することによシ、下方に配置された固体回路部品２５
（２５つからの気泡４０（第１０図）が上方に配置され
た固体回路部品２５（２５’）の相互間を通って上方の
固体回路部品２５（２５’）に阻害されることなく円滑
にかつ常に一定状態で上昇することができ、これにより
安定した冷却作用を行なうことができる。７また、本応
用例では、固体回路部品２５（２５’）を傾斜させて配
置してあシ、回路部品２５（２５’）′の底部に泡が停
滞することがないので水平方向に。
固体回路部品２５（又は２５′）が複数個配列された場
合の例を示す図であり、第９図は側面図、第１０図は第
９図のＤ−Ｄ’線正正面図ある。尚、本応用例の全体構
成図は前出の第１実施例２０と略同様であるので省略す
る。図示のように、上下の固体回路部品２５（２５’）
が互い違いになるように配列され、かつＦＥＴ２７の搭
載ｍｊ１ずなわち、各凹形筐体２６（２６’）の底壁２
６ａ（２６’ａ）（第４図〜第７図参照）の上面が上方
に面するように配置されている。各固体回路部品２５（
２５’）の入・出力側が接続用同軸ケーブル３０．３１
ｉ介してそれぞれ分配器４１と合成器４２に接続されて
いる。そして入・出力用同軸ケーブル４３゜４４は、前
出の第２図（第１実施例）における入・出力コネクタ３
２．３３に相当する入・出力コネクタに接続される。本
応用例は、このように固体回路部品２５（２５′）を配
列することによシ、下方に配置された固体回路部品２５
（２５つからの気泡４０（第１０図）が上方に配置され
た固体回路部品２５（２５’）の相互間を通って上方の
固体回路部品２５（２５’）に阻害されることなく円滑
にかつ常に一定状態で上昇することができ、これにより
安定した冷却作用を行なうことができる。７また、本応
用例では、固体回路部品２５（２５’）を傾斜させて配
置してあシ、回路部品２５（２５’）′の底部に泡が停
滞することがないので水平方向に。
おける固体回路部品２５（２５’）の占めるスペースを
短縮化すること、ができ、これＫよシ装置全体しの小形
化を図ることができる。そして、本応用例ｌ：のその他
の作用、効果は前出の第）１実施例と同様：である。・
： （ト）発明の効果： 以上、詳細に説明したよ冗、本発明の液冷型４高周波固
体装置は、固体回路部品を、凹形筐体を用いて形成しか
つ＃筐体の左右両側壁相互の平行間隔寸法を動作周波数
のカットオフ寸法に設定して形成することによシ、放熱
効率金高めることができ、例えば、１０Ｗ／儒”程度以
上の冷却能力を得ることができ、発熱性半導体素子が高
密度に実−装された場合あるいは大電力用のものである
場合でも充分に冷却してその機能保証温度以下に安定し
て保つことができ、また、高周波特性の変化（振幅変調
等）と高周波損失を最少限に抑制することができるとい
った効果大なるものがあシ、性能の向上、信頼性の向上
に寄与するものである。
短縮化すること、ができ、これＫよシ装置全体しの小形
化を図ることができる。そして、本応用例ｌ：のその他
の作用、効果は前出の第）１実施例と同様：である。・
： （ト）発明の効果： 以上、詳細に説明したよ冗、本発明の液冷型４高周波固
体装置は、固体回路部品を、凹形筐体を用いて形成しか
つ＃筐体の左右両側壁相互の平行間隔寸法を動作周波数
のカットオフ寸法に設定して形成することによシ、放熱
効率金高めることができ、例えば、１０Ｗ／儒”程度以
上の冷却能力を得ることができ、発熱性半導体素子が高
密度に実−装された場合あるいは大電力用のものである
場合でも充分に冷却してその機能保証温度以下に安定し
て保つことができ、また、高周波特性の変化（振幅変調
等）と高周波損失を最少限に抑制することができるとい
った効果大なるものがあシ、性能の向上、信頼性の向上
に寄与するものである。
第１図は従来の高周波固体装置を示す図、第２図は本、
発明の液冷型高周波固体装置の第１実施例の側面、ｉ面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ’’断面図、第４回正第２
図の固体回路部品の単体平面図、第５図は門４図のＢ−
Ｂ’’断面図、第６図と第７図は本発明の第２実施例を
説明するだめの図であって、第二図は第１実施例の固体
回路部品２５（第４．５［！９）に相当する固体回路部
品２５′の平面図、第７図は第６図のｃ−ｃ′線断面図
、第８図は本発明の第１応用例を示す図、第９図は本発
明の第２応用例の側面図、第１θ図は第９図のｐ−ｏ′
線正正面図ある。 ２１・・・密閉容器、２２・・・容器本体、２３・・・
天蓋兼用放熱プロ、り（上方壁）、２３ａ・・・放熱フ
ィン（放熱手段）、２３ｂ・・・吸熱フィン（吸熱手段
）、２４・・・低沸点冷却液、２５．２５’・・・固体
回路部品、２６、２６’・・・凹形筺体、２６ａ、２６
’ａ・・・底壁、２６ｂ、２６ｅ、２６’ｂ、２６’ｃ
−側壁、２６’ｄ。 ２６′ｅ・・・上下方向の逃げ溝、２７・・・電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ：発熱性半導体素子）、２８・・
・入力整合回路、２９・・・出力整合回路、２８ａ、２
９ａ・・・導体膜パターン、３４．３５・・・回路基板
、３６゜３７・・・端壁、Ｗ・・・平行間隔寸法。 第１「コ 第２１′！ ｉ−Ａ’ 、３層 顕へ ：゛１）４（駕 ９ ’、′、”、５ｔ”２１
発明の液冷型高周波固体装置の第１実施例の側面、ｉ面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ’’断面図、第４回正第２
図の固体回路部品の単体平面図、第５図は門４図のＢ−
Ｂ’’断面図、第６図と第７図は本発明の第２実施例を
説明するだめの図であって、第二図は第１実施例の固体
回路部品２５（第４．５［！９）に相当する固体回路部
品２５′の平面図、第７図は第６図のｃ−ｃ′線断面図
、第８図は本発明の第１応用例を示す図、第９図は本発
明の第２応用例の側面図、第１θ図は第９図のｐ−ｏ′
線正正面図ある。 ２１・・・密閉容器、２２・・・容器本体、２３・・・
天蓋兼用放熱プロ、り（上方壁）、２３ａ・・・放熱フ
ィン（放熱手段）、２３ｂ・・・吸熱フィン（吸熱手段
）、２４・・・低沸点冷却液、２５．２５’・・・固体
回路部品、２６、２６’・・・凹形筺体、２６ａ、２６
’ａ・・・底壁、２６ｂ、２６ｅ、２６’ｂ、２６’ｃ
−側壁、２６’ｄ。 ２６′ｅ・・・上下方向の逃げ溝、２７・・・電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ：発熱性半導体素子）、２８・・
・入力整合回路、２９・・・出力整合回路、２８ａ、２
９ａ・・・導体膜パターン、３４．３５・・・回路基板
、３６゜３７・・・端壁、Ｗ・・・平行間隔寸法。 第１「コ 第２１′！ ｉ−Ａ’ 、３層 顕へ ：゛１）４（駕 ９ ’、′、”、５ｔ”２１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、低沸点の冷却液を封入した密閉容器の少くとも上方
壁に冷却液蒸気の吸放熱手段を形成し、固体増幅器、発
振器等の固体回路部品を前記密閉容器の冷却液中に浸漬
して構成される液冷型高周波固体装置であって、前記固
体回路部品を、上側に開口部を有する凹形筐体の底−上
に高周波トランジスタ、ダイオード等の発熱性半導体素
子及び入出力整合回路を具備して形成すると共に前記凹
形筐体の左右両側壁相互の平行間ｉ法を前記整容り回路
における動作周一波数のカットオフ寸法に設定して形成
したことを特徴とする液冷型高周波固体装置。 ２、前記発熱性半導体素子に対向する凹形筐体の左右両
側壁内側部分に該半導体素子に対する上下方向の逃げ溝
を設けた特許請求の範囲第１項に記載の液冷型高周波固
体装置。 ３、複数個の前記固体回路部品を同一円周上に所定間隔
をもって放射状に配列し、かつ前記発熱性半導体素子の
搭載面が上方に面するように配置した特許請求の範囲第
１項又は第２項に記載の液冷型高周波固体装置。 ４、複数個の前記固体回路部品を、上下の該回路部品系
互い違いになるように配列し、かつ前記発熱性半導体素
子の搭載面が上方に面するように配置した特許請求の範
囲第１項又は第２項に記載の液冷型高周波固体装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24453783A JPS60138946A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 液冷型高周波固体装置 |
| CA000468677A CA1230184A (en) | 1983-11-29 | 1984-11-27 | Liquid cooling type high frequency solid state device |
| EP84114439A EP0144071B1 (en) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Liquid cooling type high frequency solid state device arrangement |
| DE8484114439T DE3482527D1 (de) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Vorrichtung vom typ fluessigkeitskuehlung einer hochfrequenz-festkoerperanordnung. |
| US07/088,520 US4796155A (en) | 1983-11-29 | 1987-08-20 | Liquid cooling type high frequency solid state device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24453783A JPS60138946A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 液冷型高周波固体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138946A true JPS60138946A (ja) | 1985-07-23 |
| JPS644345B2 JPS644345B2 (ja) | 1989-01-25 |
Family
ID=17120167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24453783A Granted JPS60138946A (ja) | 1983-11-29 | 1983-12-27 | 液冷型高周波固体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206398A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Nec Corp | 冷却モジュール及び複合実装基板 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP24453783A patent/JPS60138946A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009206398A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Nec Corp | 冷却モジュール及び複合実装基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS644345B2 (ja) | 1989-01-25 |
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