JPS6120778Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6120778Y2 JPS6120778Y2 JP15334080U JP15334080U JPS6120778Y2 JP S6120778 Y2 JPS6120778 Y2 JP S6120778Y2 JP 15334080 U JP15334080 U JP 15334080U JP 15334080 U JP15334080 U JP 15334080U JP S6120778 Y2 JPS6120778 Y2 JP S6120778Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- semiconductor element
- solid
- heat
- hollow cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 43
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 27
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 17
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- DYRDKSSFIWVSNM-UHFFFAOYSA-N acetoacetanilide Chemical compound CC(=O)CC(=O)NC1=CC=CC=C1 DYRDKSSFIWVSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は半導体の沸点冷却装置に係り、特に冷
媒が封入された中空冷却フインの外面に半導体を
接触させて冷却する沸騰冷却装置に関する。
媒が封入された中空冷却フインの外面に半導体を
接触させて冷却する沸騰冷却装置に関する。
半導体の大容量化に伴ない、その冷却は従来の
風冷、油冷方式から低沸点冷媒による沸騰冷却方
式には、被冷却物である半導体素子を冷媒中に浸
漬する方法と、冷媒を封入した中空冷却フインの
外面に半導体素子を接触させて冷却する方法（こ
の方法を個別冷却フイン方式と称す）とがある
が、本考案は後者の改良に関する。
風冷、油冷方式から低沸点冷媒による沸騰冷却方
式には、被冷却物である半導体素子を冷媒中に浸
漬する方法と、冷媒を封入した中空冷却フインの
外面に半導体素子を接触させて冷却する方法（こ
の方法を個別冷却フイン方式と称す）とがある
が、本考案は後者の改良に関する。
従来、個別冷却フイン方式の沸騰冷却装置は、
第１図および第２図に示すように半導体素子１と
冷媒３を封入した中空冷却フイン２とを交互に重
ね、これをボルト締め（図示せず）等により第１
図の矢印方向に加圧圧接して１個のスタツクを構
成し、このスタツクの各中空冷却フイン２と冷媒
タンク４とを気液管５でそれぞれ連結し、さらに
冷媒タンク４上部に凝縮器６を設けた構造になつ
ている。そして、中空冷却フイン２に伝達された
半導体素子１の熱により、冷媒３は沸騰気化して
気液管５を通つて凝縮器６に至り、ここで放熱液
化して冷媒タンク４から中空冷却フイン２に戻る
サイクルを繰返すようになつている。
第１図および第２図に示すように半導体素子１と
冷媒３を封入した中空冷却フイン２とを交互に重
ね、これをボルト締め（図示せず）等により第１
図の矢印方向に加圧圧接して１個のスタツクを構
成し、このスタツクの各中空冷却フイン２と冷媒
タンク４とを気液管５でそれぞれ連結し、さらに
冷媒タンク４上部に凝縮器６を設けた構造になつ
ている。そして、中空冷却フイン２に伝達された
半導体素子１の熱により、冷媒３は沸騰気化して
気液管５を通つて凝縮器６に至り、ここで放熱液
化して冷媒タンク４から中空冷却フイン２に戻る
サイクルを繰返すようになつている。
ここで、個別冷却フイン方式における中空冷却
フインの大きさは、これに圧接される半導体素子
の発熱量に左右される。したがつて、半導体素子
の発熱量が大になれば、中空冷却フインも熱抵抗
を下げるために大きくしなければならない。
フインの大きさは、これに圧接される半導体素子
の発熱量に左右される。したがつて、半導体素子
の発熱量が大になれば、中空冷却フインも熱抵抗
を下げるために大きくしなければならない。
チヨツパ装置、静止形インバータ装置等の半導
体装置のスタツクにおける各々の半導体素子の発
熱量は、第３図に一例を示すように過渡的に過大
な発熱量がある場合が多い。このため従来は、こ
の過大な発熱量に合わせて中空冷却フインも大き
くせざるを得ず、スタツクも大型となり装置構成
上大きな問題となつていた。
体装置のスタツクにおける各々の半導体素子の発
熱量は、第３図に一例を示すように過渡的に過大
な発熱量がある場合が多い。このため従来は、こ
の過大な発熱量に合わせて中空冷却フインも大き
くせざるを得ず、スタツクも大型となり装置構成
上大きな問題となつていた。
本考案はかかる従来の問題点を解決するために
創案されたもので、その目的とするところは、中
空冷却フインを大きくすることなく過渡的に過大
な発生熱量を有効に吸収し、最高温度を半導体素
子の許容温度以下に抑えることができる沸騰冷却
装置を提供するにある。
創案されたもので、その目的とするところは、中
空冷却フインを大きくすることなく過渡的に過大
な発生熱量を有効に吸収し、最高温度を半導体素
子の許容温度以下に抑えることができる沸騰冷却
装置を提供するにある。
本考案は、最高温度を半導体素子の許容温度以
下に抑える手段として、中空冷却フイン内に、冷
媒の温度上昇限度より低い温度を融点とする固体
が収納された容器を取付け、この固体の融解熱に
より過渡的に過大な発生熱量を吸収するようにし
たものである。
下に抑える手段として、中空冷却フイン内に、冷
媒の温度上昇限度より低い温度を融点とする固体
が収納された容器を取付け、この固体の融解熱に
より過渡的に過大な発生熱量を吸収するようにし
たものである。
以下本考案を第４図に示す一実施例に基づいて
説明する。
説明する。
図において１は半導体素子であり、この半導体
素子１は、内部に低沸点の冷媒３が封入された中
空冷却フイン２の外面に接触し、図示しないねじ
部材等により圧接されて中空冷却フイン２ととも
に１個のスタツクを構成している。
素子１は、内部に低沸点の冷媒３が封入された中
空冷却フイン２の外面に接触し、図示しないねじ
部材等により圧接されて中空冷却フイン２ととも
に１個のスタツクを構成している。
前記中空冷却フイン２の内部には、外表面が冷
媒３に接する容器７が取付けられ、この容器７内
には、冷媒３の温度上昇限度よりやや低い温度を
融点とする固体８、例えばアセトアセトアニリド
（CH3COCH2CONHC6H5）あるいはアセトアミド
（CH3COCONH2）等が収納されている。なお第４
図において５は気液管である。
媒３に接する容器７が取付けられ、この容器７内
には、冷媒３の温度上昇限度よりやや低い温度を
融点とする固体８、例えばアセトアセトアニリド
（CH3COCH2CONHC6H5）あるいはアセトアミド
（CH3COCONH2）等が収納されている。なお第４
図において５は気液管である。
しかして、半導体素子１に過渡的に過大な熱量
が発生した場合には、固体８が融解し、その融解
熱により最高温度を半導体素子１の許容温度以下
に抑えることになる。
が発生した場合には、固体８が融解し、その融解
熱により最高温度を半導体素子１の許容温度以下
に抑えることになる。
第５図はこの状態を示したものであり、以下第
５図を参照して作用を説明する。
５図を参照して作用を説明する。
半導体素子１が過渡的に過大な値となつた場合
には、容器７内の固体８が融解し、その融解熱に
より中空冷却フイン２内の冷媒３の温度は吸収さ
れ、第５図に示すW1とW2との間では固体８の融
解温度T1に抑えられる。
には、容器７内の固体８が融解し、その融解熱に
より中空冷却フイン２内の冷媒３の温度は吸収さ
れ、第５図に示すW1とW2との間では固体８の融
解温度T1に抑えられる。
過大な値がなくなれば、固体８は融解した状態
より徐々に固体化し、この潜熱を容器７を通して
冷媒３に放出する。
より徐々に固体化し、この潜熱を容器７を通して
冷媒３に放出する。
固体８の質量、種類を適当に選択することによ
り、半導体素子１の最大発生熱量W2および融解
温度T1を設定することが可能である。
り、半導体素子１の最大発生熱量W2および融解
温度T1を設定することが可能である。
なお容器７は、固体８と冷媒３との接触面積
（容器７を介して）が可及的大きくなるようにす
ることが好ましいことはいうまでもない。
（容器７を介して）が可及的大きくなるようにす
ることが好ましいことはいうまでもない。
第６図は本考案の他の実施例を示すもので、前
記実施例における容器７に代えて容器１７ａ，１
７ｂを用い、冷媒３と固体８との接触面積の増大
を図つたものである。以下これについて説明す
る。
記実施例における容器７に代えて容器１７ａ，１
７ｂを用い、冷媒３と固体８との接触面積の増大
を図つたものである。以下これについて説明す
る。
図において１は半導体素子であり、この半導体
素子１は、内部に低沸点の冷媒３が封入された中
空冷却フイン２の外面に接触し、前記実施例同様
図示しないねじ部材等により圧接されて中空冷却
フイン２とともに１個のスタツクを構成してい
る。
素子１は、内部に低沸点の冷媒３が封入された中
空冷却フイン２の外面に接触し、前記実施例同様
図示しないねじ部材等により圧接されて中空冷却
フイン２とともに１個のスタツクを構成してい
る。
前記中空冷却フイン２の内部には、第６図に示
すようにその上端部と下端部とに各々の形状に倣
つた偏平な容器１７ａ，１７ｂがそれぞれ取付け
られ、これらの容器１７ａ，１７ｂ内には、冷媒
３の温度上昇限度より稍低い温度を融点とする固
体８が収納されている。なお第６図において５は
気液管である。
すようにその上端部と下端部とに各々の形状に倣
つた偏平な容器１７ａ，１７ｂがそれぞれ取付け
られ、これらの容器１７ａ，１７ｂ内には、冷媒
３の温度上昇限度より稍低い温度を融点とする固
体８が収納されている。なお第６図において５は
気液管である。
しかして偏平な容器１７ａ，１７ｂにより、冷
媒３と固体８との接触面積が増大し、冷却効果が
よくなる。
媒３と固体８との接触面積が増大し、冷却効果が
よくなる。
以上本考案を好適な実施例に基づいて説明した
が、本考案によれば、過渡的に過大な半導体素子
の発生熱量を固体の融解熱により吸収するので、
中空冷却フインを大きくすることなく最高温度を
半導体素子の許容温度以下に抑えるこができる。
が、本考案によれば、過渡的に過大な半導体素子
の発生熱量を固体の融解熱により吸収するので、
中空冷却フインを大きくすることなく最高温度を
半導体素子の許容温度以下に抑えるこができる。
第１図は個別冷却フイン方式の従来例を示す概
略図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図
は半導体装置における半導体素子の発生熱量の時
間的な変化の一例を示すグラフ、第４図は本考案
の一実施例を示す断面図、第５図は中空冷却フイ
ン内に固体を収納した場合の効果を示すグラフ、
第６図は本考案の他の実施例を示す断面図であ
る。 １……半導体素子、２……中空冷却フイン、３
……冷媒、７，１７ａ，１７ｂ……容器、８……
固体。
略図、第２図は第１図の要部拡大断面図、第３図
は半導体装置における半導体素子の発生熱量の時
間的な変化の一例を示すグラフ、第４図は本考案
の一実施例を示す断面図、第５図は中空冷却フイ
ン内に固体を収納した場合の効果を示すグラフ、
第６図は本考案の他の実施例を示す断面図であ
る。 １……半導体素子、２……中空冷却フイン、３
……冷媒、７，１７ａ，１７ｂ……容器、８……
固体。
Claims (1)
- 隣接する中空冷却フイン間に半導体素子を介装
するとともに、中空冷却フイン内に低沸点冷媒を
充填し、半導体素子の熱を冷媒を介して放熱する
沸騰冷却装置において、前記中空冷却フイン内
に、冷媒の温度上昇限度より低い温度を融点とす
る固体が収納された容器を取付け、この固体の融
解熱により過渡的に過大な発生熱量を吸収するこ
とを特徴とする沸騰冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15334080U JPS6120778Y2 (ja) | 1980-10-27 | 1980-10-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15334080U JPS6120778Y2 (ja) | 1980-10-27 | 1980-10-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5775753U JPS5775753U (ja) | 1982-05-11 |
| JPS6120778Y2 true JPS6120778Y2 (ja) | 1986-06-21 |
Family
ID=29512596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15334080U Expired JPS6120778Y2 (ja) | 1980-10-27 | 1980-10-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120778Y2 (ja) |
-
1980
- 1980-10-27 JP JP15334080U patent/JPS6120778Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5775753U (ja) | 1982-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4944344A (en) | Hermetically sealed modular electronic cold plate utilizing reflux cooling | |
| JP3549933B2 (ja) | プレートフィン型素子冷却器 | |
| JPS6120778Y2 (ja) | ||
| JP3654323B2 (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JP2550162B2 (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JP3355726B2 (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JP2523688B2 (ja) | 半導体パッケ―ジ | |
| JPH0341478Y2 (ja) | ||
| JPS59217346A (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JPH0579914B2 (ja) | ||
| JPH0126543B2 (ja) | ||
| JPH0412376Y2 (ja) | ||
| JP2004349652A (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JPS6115424Y2 (ja) | ||
| JPS6129163A (ja) | Ｉｃモジユ−ルユニツト | |
| JPH07106478A (ja) | 沸騰冷却装置及びその製造方法 | |
| JP2856729B2 (ja) | 平型半導体素子 | |
| JP2012169453A (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JPS5923426Y2 (ja) | 半導体冷却装置 | |
| JP2757893B2 (ja) | 平型半導体素子 | |
| JP2585479B2 (ja) | 沸騰冷却装置 | |
| JPH04146657A (ja) | 半導体集積回路の放熱装置 | |
| JPS56144396A (en) | Heat dissipating device | |
| JPS62272090A (ja) | 冷却装置 | |
| JPS62204Y2 (ja) |