JPS6028254A - Cooling device for semiconductor element - Google Patents

Cooling device for semiconductor element

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Publication number
JPS6028254A
JPS6028254A JP13715283A JP13715283A JPS6028254A JP S6028254 A JPS6028254 A JP S6028254A JP 13715283 A JP13715283 A JP 13715283A JP 13715283 A JP13715283 A JP 13715283A JP S6028254 A JPS6028254 A JP S6028254A
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JP
Japan
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fins
flat hollow
hollow bodies
ring
plates
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JP13715283A
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Japanese (ja)
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JPH0340953B2 (en
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Ryoichi Hoshino
良一 星野
Hiroki Tanaka
田中 弘貴
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Altemira Co Ltd
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Showa Aluminum Corp
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Publication date
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    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/427Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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Abstract

PURPOSE:To obtain a compact cooling device, assembly thereof is simple, by arranging flat hollow bodies, lower end sections thereof have holes, in parallel, connecting the hollow bodies in a communicating manner through a ring and interposing fins among the hollow bodies in the upper sections of the ring. CONSTITUTION:Long size plates 2, lower ends thereof have holes 2a, fins 7, 8, connecting walls 6, radiator fins 5, rings 4, 10 surrounding the holes 2a, and side plates 9 are set at predetermined positions, and brazed under vacuum simultaneously. Air reservoirs 12 and pipes 15, 16 are welded together. A heat dissipation section A is formed integrally by sections upper than the rings 4 of flat hollow bodies 3 shaped in a communicating manner in parallel and the fins 5 and a tank B by the rings 4 and 10, sections corresponding to the rings of the hollow bodies 3 and the pipes 15, 16. Flon C is encapsulated into the tank B. The generated heat of an element 20 is transmitted over Flon C through fins 21 and Al powdered bodies 24, and boiling Flon is heat dissipated and returns to the tank B. According to the constitution, a device is assembled simply, the expense is also small, and the device can be made compact.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、サイリスタ、ダブオード、1−ランジスタ
等の半導体素子の冷却装置に関し、ざらに詳しくいえば
、半導体素子の許容上限温度以下で蒸発する液状の冷媒
を11人するタンク部および放熱部をfaえており、冷
媒中に半導体素子を浸漬し、冷媒の沸騰と凝縮を利用し
て半導体素子を冷却ける冷却装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cooling device for semiconductor devices such as thyristors, double diodes, and transistors. The present invention relates to a cooling device that has a tank part and a heat dissipation part, immerses a semiconductor element in a refrigerant, and cools the semiconductor element using boiling and condensation of the refrigerant.

従来、この種半導体素子冷却装置としては、冷媒を密閉
しておくタンクと、冷媒流通管a3よび放熱フィン〃を
備えた放熱器とを別々に組立て、これらを、冷媒流通管
がタンク内と連通づるように配管し、溶接等により組立
てたものがある。しかしながら、従来の半導体素子冷却
装置では、タンクと熱交換器とを別々に組立てるために
工数が多くなって手間がかかるとともに費用も高くつく
という問題があった。また、この半導体素子冷却装置は
大きなスペースを必要とするという問題もあった。
Conventionally, in this type of semiconductor device cooling device, a tank in which the refrigerant is sealed and a radiator equipped with a refrigerant flow pipe A3 and heat radiation fins are assembled separately, and these are communicated with the inside of the tank by the refrigerant flow pipe. There are some that are assembled by welding, etc., with piping arranged in a straight line. However, the conventional semiconductor device cooling apparatus has the problem that the tank and the heat exchanger are assembled separately, which increases the number of man-hours, which is time-consuming and expensive. Furthermore, this semiconductor device cooling device also has the problem of requiring a large space.

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、組
立てが簡単で費用が安くなるとともにコンパクトにする
ことが可能になり、しかも冷却効率の優れた半導体素子
冷却装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device cooling device that is easy to assemble, is inexpensive, can be made compact, and has excellent cooling efficiency. do.

この発明による半導体素子冷却装置は、縦長でかつ下端
部に孔がありられた1対のプレートが対向状に配置され
るとともに、両プレートの周縁全体のうち少な(とも両
側縁および下縁どうしが両プレート間に配置された連結
壁を介してまたはプレートに設けられた屈曲部において
接合されてなる縦長の偏平中空体が、並列状に複数配置
され、サベての偏平中空体が、隣り合う偏平中空体どう
しの間の下端部に孔を囲むように介在させられたリング
によって相互に連通状に接続され、リングの上方におい
て隣り合う偏平中空体どうしの間に放熱フィンが介在さ
せられ、リングにプレート・フィンが嵌め被せられてリ
ングに接合されているものである。
In the semiconductor device cooling device according to the present invention, a pair of vertically long plates with holes at their lower ends are arranged facing each other, and a small portion of the entire circumferential edges of both plates (both side edges and lower edges are A plurality of vertically elongated flat hollow bodies connected through a connecting wall arranged between both plates or at a bent part provided on the plate are arranged in parallel, and each flat hollow body is connected to an adjacent flat hollow body. The hollow bodies are interconnected by a ring interposed at the lower end so as to surround the hole, and above the rings, a radiation fin is interposed between adjacent flat hollow bodies. A plate fin is fitted onto a ring and joined to the ring.

上記において、対向状に配置された1対のプレートの周
縁全体のうち少なくとも両側縁および下縁どうしをプレ
ート間に配置された連結壁を介して接合づ′ること、な
らびにプレートに設けられた屈曲部において接合するこ
とは、ろう針法により行われる。偏平中空体内には、上
下方向に伸びる多数の凹凸のすじを有するコルゲート・
フィンを配置して内面にろう(−1すしておくことが好
ましい。偏平中空体とリングとは、たとえばろう付によ
って接合される。リングの両端には、プレー1−の下端
部にあけられた孔に嵌合しうる突部を設けておくのがよ
い。偏平中空体と放熱フィンとはろう付するのがよい。
In the above, at least both side edges and the lower edge of the entire peripheral edges of a pair of plates arranged opposite to each other are joined through a connecting wall arranged between the plates, and a bending portion provided on the plates is used. The joining at the parts is done by the brazing method. Inside the flat hollow body, there is a corrugated structure with many uneven lines extending vertically.
It is preferable to arrange fins and braze (-1) on the inner surface. The flat hollow body and the ring are joined, for example, by brazing. It is preferable to provide a protrusion that can fit into the hole.It is preferable to braze the flat hollow body and the radiation fins.

プレート・フィンには突起や切起しなどを設りておき、
隣り合う他のプレート・フィンおよび偏平中空体に当接
させておくことが好ましい。こうしてお(プば、プレー
ト・フィンをリングに接合するさいにプレーi〜・フィ
ンを所定の位置に保持することができて接合を簡単かつ
確実に行なうことができる。また、プレート・フィンの
リングへの接合はろう付により行なうことがりYましい
。プレートの周縁どうしのろう付、偏平中空体とリング
とのろう付および偏平中空体と敢然フィンとのろう付お
よびプレート・フィンとリングとのろう付は、たとえば
真空ろう(=I法により同時に行なわれる。
Protrusions and cutouts are provided on the plate and fins,
It is preferable that the plate/fin be brought into contact with another adjacent plate/fin and the flat hollow body. In this way, when joining the plate/fin to the ring, the plate/fin can be held in place and the joining can be done easily and reliably. It is preferable to join the plates to each other by brazing.Brazing the peripheral edges of the plates, brazing the flat hollow body to the ring, brazing the flat hollow body to the fin, and brazing the plates/fins to the ring. Brazing is carried out simultaneously by, for example, the vacuum brazing (=I method).

この半導体素子冷却装置では、リングと、各偏平中空体
にa3Lプるリングと対応する高さ位置にある部分とで
液状冷I1.密閉用タンク部が形成され、各偏平中空体
にお(プるリングよりも上方の部分と放熱フィンとで放
熱部が形成される。
In this semiconductor device cooling device, a liquid cooling I1. A sealing tank portion is formed, and a heat radiation portion is formed in each flat hollow body (a portion above the pull ring and a radiation fin).

そして、タンク部内に封入された液状冷媒に半導体素子
が浸漬される。半導体素子から発する熱が液状冷媒に伝
わるど、冷媒がi?I; II≧して気化する。このカ
ス状冷媒の有する熱は、まずその一部がプレート・フィ
ンから放熱される。さらにガス状冷媒は、偏平中空体内
を上昇して放熱部に到り、ガス状冷媒の有する熱がプレ
ー1−a3よび放熱フィンから偏平中空体間の空気に放
熱されて冷媒は凝縮する。凝縮した液状冷媒は偏平中空
体内を流れ落らてタンク部に戻る。この動作を繰返して
、半導体素子が冷却される。
Then, the semiconductor element is immersed in the liquid refrigerant sealed in the tank section. The heat emitted from the semiconductor element is transferred to the liquid refrigerant, but the refrigerant is i? I; II≧ and vaporize. A portion of the heat possessed by this scum-like refrigerant is first radiated from the plates and fins. Furthermore, the gaseous refrigerant rises within the flat hollow body and reaches the heat radiation part, and the heat of the gaseous refrigerant is radiated from the plates 1-a3 and the radiation fins to the air between the flat hollow bodies, and the refrigerant is condensed. The condensed liquid refrigerant flows down inside the flat hollow body and returns to the tank section. This operation is repeated to cool the semiconductor element.

この発明の半導体素子冷却装置は、上述のように構成さ
れて、冷媒密閉タンク部ど放熱部とが一体化されている
ので、従来の半導体素子冷却装置に比べて組立てが簡単
で費用もやすくてすみ、しかもコンパクトにすることが
可能どなる。さらに、リングにプレート・フィンが嵌め
被せられてリングに接合されているので、冷却用は隣り
合う偏平中空体間のずべての部分で均一に流れ、ガス状
冷媒の有する熱はプレート・フィンからも放熱される。
The semiconductor device cooling device of the present invention is configured as described above, and the heat radiating portion such as the refrigerant sealed tank is integrated, so it is easier to assemble and less expensive than the conventional semiconductor device cooling device. It is possible to make it small and compact. Furthermore, since the plate and fins are fitted over the ring and joined to the ring, the cooling fluid flows uniformly between all adjacent flat hollow bodies, and the heat of the gaseous refrigerant is transferred from the plate and fins. Heat is also radiated.

したがって、冷却効率は一層向上する。Therefore, cooling efficiency is further improved.

この発明を、以下図面に示寸実施例について詳しく説明
する。以下の説明において、左右とは第1図に向ってい
うものとする。
The invention will be explained in detail below with reference to dimensional examples shown in the drawings. In the following description, left and right refer to those facing FIG. 1.

半導体素子冷却装置(1)は、対向状に配置された1対
の縦長方形アルミニウム・ブレージングシー1〜FMプ
レー1−(2>から形成され、かつ並列状に配置された
複数の偏平中空体(3)と、隣り合う偏平中空体(3)
の下端部間に配置されかつ偏平中空体く3)どうしを連
通状に接続するアルミニウム製円形リング(4)と、リ
ング(4)の上方で隣り合う偏平中空体(3)間に介在
させられたアルミニウム製コルゲート・フィンよりなる
放熱フィン(5)と、リング(4)に嵌め被けられてろ
う付された複数のアルミニウム・プレージングシート製
プレー1−・フィン(6)とを備えている。
The semiconductor device cooling device (1) is formed from a pair of vertical rectangular aluminum brazing seams 1 to FM plates 1-(2> arranged in opposition to each other, and a plurality of flat hollow bodies (2) arranged in parallel. 3) and the adjacent flat hollow body (3)
An aluminum circular ring (4) is disposed between the lower ends of the hollow bodies (3) and connects the flat hollow bodies (3) in a continuous manner, and an aluminum circular ring (4) is interposed between the adjacent flat hollow bodies (3) above the rings (4) It is equipped with a radiation fin (5) made of a corrugated aluminum fin, and a plurality of play fins (6) made of an aluminum plating sheet that are fitted onto the ring (4) and brazed. .

アルミニウム製プレー1−<2)の下端部には円形孔(
2a)があけられている。偏平中空体(3)は、対向す
る1対のプレート(2)の周縁全体のうら両側縁および
下縁どうしをアルミニウム製連結壁(7)を介してろう
付することにより形成されている。偏平中空体(3)内
には、上下方向に伸びる多数の凹凸のすしを有するアル
ミニウム製コルゲート・フィン(8)が配置されてプレ
ート(2〉内面にろう付されている。また、偏平中空体
(3)内におけるコルゲート・フィン(8)よりも下方
の位置でかつ孔(2a)のまわりの部分には、円周方向
に所定間隔をJ5いて4ケ所にアルミニウム製コルゲー
ト・フィン(9)が配置され、プレート(2)内面にろ
うイリされている。このフィン(9)も放熱の役目を果
す。左右両端に位置する偏平中空体(3)の左右両側に
は、それぞれ所定間隔をおいて縦長方形でかつ下端部に
円形孔(10a)があけられたアルミニウム・プレージ
ングシート製サイド・プレート(10〉が配置され、ア
ルミニウム製円形リング(11)を介して偏平中空体(
3)にろう(=Jされている。サイド・プレート(10
〉と左右両端の偏平中空体(3)との間におけるリング
(11)よりも上方の部分にも、幅方向に伸びる多数の
凹凸のすしを有するアルミニウム製コルゲート・フィン
よりなる放熱フィン(12)が配置されて偏平中空体(
3)およびサイド・プレー1−(10)にろう湘されて
いる。
The lower end of the aluminum plate (1-<2) has a circular hole (
2a) is open. The flat hollow body (3) is formed by brazing the entire rear side edges and lower edges of a pair of opposing plates (2) to each other via an aluminum connecting wall (7). Inside the flat hollow body (3), an aluminum corrugated fin (8) having a large number of irregularities extending vertically is arranged and brazed to the inner surface of the plate (2). At a position below the corrugated fins (8) in (3) and around the hole (2a), there are four aluminum corrugated fins (9) spaced at predetermined intervals J5 in the circumferential direction. The fins (9) also serve as heat dissipators.Fins (9) are placed on the left and right sides of the flat hollow body (3) located at both the left and right ends at a predetermined interval. A side plate (10) made of an aluminum plating sheet, which is vertically rectangular and has a circular hole (10a) in its lower end, is arranged, and a flat hollow body (
3) Niro (=J) side plate (10
radiating fins (12) made of aluminum corrugated fins having a large number of irregularities extending in the width direction also above the ring (11) between the flat hollow body (3) at both left and right ends. is placed in the flat hollow body (
3) and side play 1-(10).

また、リング(11)にも複数のアルミニウム・プレー
ジングシート製プレート(13)が嵌め被せられてろう
付されている。すべての偏平中空体(3)の上端は、下
面が開口したアルミニウム製空気溜(14)に偏平中空
体(3)内部が空気温(14)内部と連通ずるように接
続されている。空気溜(14)の幅は偏平中空体(3)
の幅と等しくなっている。サイド・プレート(10)の
上端も空気溜(14)の左右両端に接合されている。空
気溜(14)の下面間口における残りの部分は、隣り合
う偏平中空体(3)の上端間および左右両端の偏平中空
体(3)の上端とサイド・プレート(10)の上端との
間に介在されたアルミニウム製角材(15)によって閉
塞されている。
Further, a plurality of aluminum plating sheet plates (13) are fitted over the ring (11) and brazed thereto. The upper ends of all the flat hollow bodies (3) are connected to an aluminum air reservoir (14) with an open bottom surface so that the inside of the flat hollow bodies (3) communicates with the inside of the air temperature (14). The width of the air reservoir (14) is that of the flat hollow body (3)
is equal to the width of The upper end of the side plate (10) is also joined to both left and right ends of the air reservoir (14). The remaining portion of the lower frontage of the air reservoir (14) is between the upper ends of adjacent flat hollow bodies (3) and between the upper ends of the flat hollow bodies (3) at both left and right ends and the upper ends of the side plates (10). It is closed by an interposed aluminum square (15).

空気溜(14)の左端には、半導体素子冷却装置(1)
内を真空引きするとともに装置(1)内部に冷媒を入れ
るための管(16〉が取イql)られている。この管(
16)は、冷媒を入れた後第1図に示されるように閉塞
される。
At the left end of the air reservoir (14) is a semiconductor device cooling device (1).
A tube (16) is provided for evacuating the inside and for introducing a refrigerant into the inside of the device (1). This tube (
16) is closed off as shown in FIG. 1 after charging the refrigerant.

リングく4)の両端には、プレート(2)の孔(2a)
に嵌合しうる突部(4a)が設置プられており、この突
部(4a)を孔(2a)に嵌合させた状態でプレート(
2)にろう付されている。また、リング(11)の両端
にも突部(11a)が設けられており、一方の突部(l
la )がプレート(2)の孔(2a)に嵌合され、他
方の突部(11a)がサイド・プレート(10)の孔(
10a)に嵌合された状態で、リング(11)がプレー
ト(2)およびサイド・プレー1−(10)にろう付さ
れている。左右のサイド・プレート(10)の孔(10
a)には、それぞれ連通状にアルミニウム製パイプ(1
7) (18>が溶接されている。
At both ends of the ring 4), there are holes (2a) in the plate (2).
A protrusion (4a) that can be fitted into the hole (2a) is installed, and when the protrusion (4a) is fitted into the hole (2a), the plate (
2) is brazed. Further, protrusions (11a) are provided at both ends of the ring (11), and one protrusion (l
la) is fitted into the hole (2a) of the plate (2), and the other protrusion (11a) is fitted into the hole (2a) of the side plate (10).
10a), the ring (11) is brazed to the plate (2) and the side play 1-(10). Holes (10) in left and right side plates (10)
In a), aluminum pipes (1
7) (18> is welded.

両パイプ(17) (18)のサイド・プレーIへ(1
0)への接合端には孔(ioa)に嵌合しうる突部が設
けられ、この突部を孔(10a)に嵌合さゼて溶接され
ている。左側のパイプ(17)の左端にはフランジ(1
7a)が設けられ、このフランジ<17a)に!(19
)が取(=lけられている。右側のパイプ(18)の右
端にはフランジ(18a)が設けられ、このフランジ(
18a)にm(20)が取付(プられている。藍(20
)には、後述するように、タンク部(B)内の液状冷媒
(C)に浸漬される半導体素子(23)に電力を与える
ための電力供給線(25)を挿通させる孔(20a)が
あけられている。
To side play I of both pipes (17) (18) (1
A protrusion that can be fitted into the hole (ioa) is provided at the joint end to the hole (10a), and this protrusion is fitted into the hole (10a) and welded. There is a flange (1) at the left end of the left pipe (17).
7a) is provided, and this flange <17a)! (19
) is removed (=l. A flange (18a) is provided at the right end of the right pipe (18), and this flange (
M (20) is attached (pulled) to 18a). Indigo (20)
) has a hole (20a) through which a power supply line (25) for supplying power to the semiconductor element (23) immersed in the liquid refrigerant (C) in the tank part (B) is inserted, as will be described later. It's open.

放熱フィン(5) 4t、偏平中空体(3)の幅方向に
伸びる多数の凹凸のすしを有してJ5す、偏平中空体(
3)にろうイ」されている。
Heat dissipation fin (5) 4t, J5, flat hollow body (3) with many uneven sushi extending in the width direction of the flat hollow body (3).
3) It is said to be "niroi".

プレート・フィン(6)は略正方形で、リング(4〉の
外径と等しい径のリング挿通孔(6a)かあ()られて
いる。また、プレー1−・フィン(6)の41−み部に
はそれぞれ突起(21〉が形成されている。4つの突起
(21)のうち1つの対角線上に位置する2つのものは
他の対角線上に位置する2つのものと反対方向に突出し
ている。そして、突起(21)の先端は、隣り合う他の
プレート・フィン(6)および偏平中空体(3)に当接
している。プレート・フィン(13)にもプレート・フ
ィン(6〉と同様にリング挿通孔(13a−)および4
つの突起(22)が設(プられている。
The plate/fin (6) is approximately square and has a ring insertion hole (6a) with a diameter equal to the outer diameter of the ring (4). A protrusion (21>) is formed on each of the four protrusions (21). Two of the four protrusions (21) located on one diagonal line protrude in the opposite direction to the other two protrusions located on the other diagonal line. The tip of the protrusion (21) is in contact with another adjacent plate fin (6) and the flat hollow body (3).The plate fin (13) also has the same structure as the plate fin (6>). ring insertion hole (13a-) and 4
Two protrusions (22) are provided.

この半導体素子冷却装置(1)は、各偏平中空体(3)
におけるリング(4)よりも上方の部分および放熱フィ
ン(5)により放熱部(A)が形成され、リング(4)
<11)、偏平中空体(3)におけるリング(4) (
11)と対応する高さ位置に存在する部分およびパイプ
(17)(18)によりタンク部(B)が形成され、両
部(A>(B)が一体化されている。そして、半導体素
子冷却装置(1)内にフロンからなる液状冷媒(C)が
封入され、この液状冷媒(C)がタンク部(B)内に溜
まっている。液状冷媒(B)を封入するさいにJ:され
込んだ空気等は、フロンよりも軽いので空気溜(14)
内に押し上げられる。
This semiconductor element cooling device (1) includes each flat hollow body (3)
A heat dissipation part (A) is formed by the portion above the ring (4) and the heat dissipation fins (5), and the ring (4)
<11), ring (4) in flat hollow body (3) (
A tank part (B) is formed by the part existing at the height position corresponding to 11) and the pipes (17) and (18), and both parts (A>(B)) are integrated. A liquid refrigerant (C) made of fluorocarbon is sealed in the device (1), and this liquid refrigerant (C) is collected in the tank part (B). Since air is lighter than Freon, it is used as an air reservoir (14).
pushed inward.

タンク部(B)内には、半導体素子(23)と冷却フィ
ン(24)とが左右方向に交互に層状に重ね合せられた
ものが配置され、図示しない適宜な手段で支持される。
Inside the tank part (B), semiconductor elements (23) and cooling fins (24) are arranged in layers alternately in the left and right direction, and are supported by suitable means (not shown).

半導体素子(23)には電力供給線(25)により電力
が供給されるようになっている。電力供給線(25)は
孔(20a)を通って外部に導出され、孔(20a)内
における電力供給線(25)のまわりに絶縁材(26)
が充填されている。冷却フィン(24)は、銅またはア
ルミニウム合金がらなり、その左右両側面における半導
°体素子取付部を除いて、全面を覆うようにアルミニウ
ム粉体(27)がろう付されて多孔質面とされている。
Power is supplied to the semiconductor element (23) through a power supply line (25). The power supply line (25) is led out through the hole (20a), and an insulating material (26) is placed around the power supply line (25) in the hole (20a).
is filled. The cooling fins (24) are made of copper or aluminum alloy, and aluminum powder (27) is brazed to cover the entire surface of the cooling fins (27), except for the semiconductor element mounting portions on both left and right sides. has been done.

アルミニウム粉体(27)は、たとえばアルミニウム粉
体(27)とアルミニウムろう拐粉体とをアクリル等の
有機結合剤に溶かしてスラリー状としたものを冷却フィ
ン(24)に塗布し、乾燥ざぜた後ろうイ1される。冷
却フィン(24)が銅製の場合、アルミニウム粉末と共
晶反応を起こし相互に拡散するlこめ多孔質面とするこ
とができないので、フィン(24)の表面に予めニッケ
ルメッキを施しておく。
The aluminum powder (27) is prepared by, for example, dissolving the aluminum powder (27) and aluminum waxed powder in an organic binder such as acrylic, making a slurry, applying it to the cooling fins (24), and drying it. I was left deaf. If the cooling fins (24) are made of copper, the surface of the fins (24) should be plated with nickel in advance because it cannot be made into a porous surface that causes a eutectic reaction with the aluminum powder and diffuses between them.

このJ:うな構成において、半導体素子(23)から発
生した熱は冷却フィン(24)およびアルミニウム粉体
(27)を経て液状冷媒(C)に伝わる。このとき、冷
却フィン(24)表面におけるアルミニウム粉体(27
)で形成された多孔空隙が蒸気泡の沸騰核となり、液状
冷媒(C)が上記熱により容易に沸騰させられる。こう
して発生したガス状冷媒の有する熱は、プレート・フィ
ン(6) (13)からまずその一部が偏平中空体(3
)間および偏平中空体(3)とサイド・プレート(10
)との間におけるリング(4)(11)のまわりを流れ
る空気に放熱される。さらにガス状冷媒は、偏平中空体
(3)内を上昇して放熱部(A>に到る。ガス状冷媒の
有する熱は、プレート(2) J5よび放熱フィン(5
)を経て偏平中空体(3)間を流れる空気に放熱されて
ガス状冷媒が凝縮する。凝縮した液状冷媒は空間内を流
れて落ちてタンク部(B)に戻る。このような動作を繰
返して半導体素子(23)が冷却される。
In this configuration, heat generated from the semiconductor element (23) is transmitted to the liquid coolant (C) via the cooling fins (24) and the aluminum powder (27). At this time, the aluminum powder (27) on the surface of the cooling fin (24)
) The porous voids formed by the vapor bubbles become boiling nuclei, and the liquid refrigerant (C) is easily boiled by the heat. The heat possessed by the gaseous refrigerant thus generated is first transferred from the plate fins (6) (13) to a portion of the flat hollow body (3).
) and between the flat hollow body (3) and the side plate (10
) is radiated to the air flowing around the rings (4) and (11). Furthermore, the gaseous refrigerant rises inside the flat hollow body (3) and reaches the heat radiation part (A>.
), heat is radiated to the air flowing between the flat hollow bodies (3), and the gaseous refrigerant condenses. The condensed liquid refrigerant flows through the space and falls back to the tank section (B). The semiconductor element (23) is cooled by repeating such operations.

半導体素子冷却装置(1)はだとえばつぎのようにして
組立てられる。
For example, the semiconductor device cooling device (1) is assembled as follows.

まず、プレート(2)、コルゲート・フィンおよびサイ
ド・プレート(10)を所定の位置にセットし、真空ろ
うイ」法により同時にろう(=Jする。
First, the plate (2), corrugated fins and side plate (10) are set in predetermined positions, and soldered simultaneously using the vacuum soldering method.

その後、空気溜(14)およびパイプ(17) (18
)を溶接する。
After that, the air reservoir (14) and the pipe (17) (18
) to weld.

上記実施例においては、プレー1−(2>にあ(プられ
た孔(2a)およびリング(4)は円形であるが、これ
に限るものではない。また、上記実施例においては、対
向状に配置された1対のプレート(2)の両側縁および
下縁どうしだりが連結壁(7)を介して接合されている
が、上縁どうしも連結壁を介して接合しておいてもよく
、この場合プレートの上縁どうしの間に介在させられる
連結壁の一部を切欠いて、偏平中空体(3)内部と作動
温(14)とを連通さけるようにしておく。さらに、上
記実施例においては空気溜(14)が設けられているが
、これは必ずしも必要としない。この場合、対向状に配
置された1対のプレート(2)の周縁全体どうしを連結
壁を介して接合し、プレート(2)間を密閉しておく。
In the above embodiment, the hole (2a) and the ring (4) formed in the play 1-(2> are circular, but the shape is not limited to this. Also, in the above embodiment, the hole (2a) and the ring (4) formed in the play 1-(2> Both side edges and lower edges of the pair of plates (2) placed in the plate (2) are connected to each other via the connecting wall (7), but the upper edges may also be connected to each other via the connecting wall. In this case, a part of the connecting wall interposed between the upper edges of the plates is cut out to prevent communication between the inside of the flat hollow body (3) and the operating temperature (14). In this case, an air reservoir (14) is provided, but this is not necessarily necessary.In this case, the entire periphery of a pair of opposing plates (2) is joined via a connecting wall, Seal the space between plates (2).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はこの発明の実施例を示し、第1図は一部切欠き正
面図、第2図は第1図の■−■線にそう断面図、第3図
は第1図の■−■線にそう断面図、第4図は第1図のr
v −rv線にそう断面図、第5図は冷却フィンの垂直
断面図、第6図はプレー1〜・フィンの斜視図である。 (1)・・・半導体素子冷却装置、(2)・・・プレー
ト、(2a)・・・孔、(3)・・・偏平中空体、(4
)・・・リング、(5)・・・放熱フィン、(6)・・
・プレート・フィン、(7)・・・連結壁。 以 上 外4名 第2図 第4図 第6図
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a partially cutaway front view, FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1. Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 1.
FIG. 5 is a vertical sectional view of the cooling fin, and FIG. 6 is a perspective view of the fins. (1)... Semiconductor element cooling device, (2)... Plate, (2a)... Hole, (3)... Flat hollow body, (4
)...Ring, (5)...Radiation fin, (6)...
・Plate fin, (7)...Connecting wall. Other 4 people Figure 2 Figure 4 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 縦長でかつ下端部に孔(2a)かあ(プられた1対のプ
レート(2)が対向状に配回されるとともに、両プレー
ト(2)の周縁全体のうち少な(とも両側縁および下縁
どうしが両プレート(2)間に配回された連結壁(7)
を介してまたはプレート〈2)に設番プられた屈曲部に
、J3いて接合されてなる縦長の偏平中空体(3)が、
並列状に複数配置され、寸べての偏平中空体(3)が、
隣り合う偏平中空体(3)どうしの間の下端部に孔(2
a)を囲むように介在さぜられたリング(4)によって
相互に連通状に接続され、リング(4)の上方において
隣り合う偏平中空体(3)どうしの間に放熱フィン(5
)が介在さけられ、リング(4)にプレート・フィン(
6)が嵌め被せられてリング(4)に接合されている半
導体素子冷却装置装置。
A pair of plates (2) that are vertically long and have holes (2a) in their lower ends are disposed facing each other, and a small portion of the entire circumference of both plates (2) (both side edges and bottom Connecting wall (7) whose edges are arranged between both plates (2)
A vertically elongated flat hollow body (3) is connected to the bent part of the plate (2) through the J3.
A plurality of flat hollow bodies (3) are arranged in parallel,
A hole (2) is provided at the lower end between adjacent flat hollow bodies (3).
radiating fins (5) are connected to each other in a communicating manner by a ring (4) interposed to surround a
) is avoided, and the plate fin (
6) is fitted over and joined to the ring (4).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61141867A (en) * 1984-12-14 1986-06-28 Tsuboya Seizaburo Preparation of salted salmon roe
EP0441572A2 (en) * 1990-02-07 1991-08-14 Ngk Insulators, Ltd. Power semiconductor device with heat dissipating property
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WO2018225712A1 (en) * 2017-06-05 2018-12-13 秀俊 西尾 Cabinet

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