JPS61248455A - 電力用半導体素子

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(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。

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発ＢＡは半導体素子に保シ、特に、液冷ま九は沸騰冷
却される電力用サイリスタ変換器に好適な電力用半導体
素子に関する。

〔発明の背景〕

一般に、大容量半導体素子は正負極に銅製のペースをも
っている。一方、冷却フィンも熱伝導率の大きな銅、ま
たは、アルミ材が使用される。沸騰冷却の場合は冷却フ
ィンは半導体素子で発生した熱で冷媒液を沸騰させる。

大容量半導体素子では素子及び冷却フィンが大型化し、
熱抵抗の限度から半導体素子の利用率の低下をきたして
きた。

従来のスタックの構成例は、例えば、実開昭５６−４２
９９９号公報に開示されている。

〔発明の目的〕　・本発明の目的は冷却のための部品を削減することにより
、熱抵抗の低減を図シ、小型なサイリスク変換器を提供
することにある。

〔発明の概要〕

大容量半導体素子はその発生熱量が大きいため、従来の
強制風冷式では充分な冷却効果が得られない。このため
フロン冷却等の熱伝達率の高い沸騰冷却が用いられる。

この場合、冷却フィンは冷媒液を沸騰させることによっ
て、半導体素子の発生熱を冷媒液へ伝達する。従って、
冷却フィンは強制風冷等に比べて、コンパクトとなって
いる。ところが、半導体素子の電流容量の増加のため、
電極が非常に大きなものとなっている。

よって、この電極に冷媒液を通すための空隙を設けて、
冷却フィンと電極の二つの役割を持たせた。

このようにして、冷却フイ／を電極で兼用することによ
ｐ１冷却フィン自身の熱抵抗及び半導体素子と冷却フィ
ン間の接触熱抵抗が低減される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。

陽・陰極用の電極１，２、バッファー電極４、シリコン
３、碍子５及び冷媒液６で構成される。

この動作はシリコン３で発生した熱を電標１゜２へ伝え
、熱伝達率が飛躍的にのびる核沸騰領域で冷媒液６を沸
騰させることによシ、効率のよい冷却を行なう。

第２図は他の実施例を示す。この場合電極１゜２の中に
、ヒートバイブロのように熱伝導の良好な冷却機材を埋
込んだ場合も同様の効果が得られる。その他の構成は第
１図と同じである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、冷却フィンの熱抵抗、および、半導体
素子と冷却フィン間の接触熱抵抗が低減され、スタック
の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
他の実施例の断面図を示す。