JPS644344B2 - - Google Patents
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- JPS644344B2 JPS644344B2 JP24082683A JP24082683A JPS644344B2 JP S644344 B2 JPS644344 B2 JP S644344B2 JP 24082683 A JP24082683 A JP 24082683A JP 24082683 A JP24082683 A JP 24082683A JP S644344 B2 JPS644344 B2 JP S644344B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/66—High-frequency adaptations
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- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
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- H01L23/44—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements the complete device being wholly immersed in a fluid other than air
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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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、ダイオー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。
ジスタ、ダイオー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) 技術の背景
前述したように、この種の高周波固体装置に
は、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。
は、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。
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、高密度化によつて、効率的な冷却
が困難となつている。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
体と凝縮作用によつ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り、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
成したものでる。
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、高密度化によつて、効率的な冷却
が困難となつている。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
体と凝縮作用によつ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り、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
と異なるため、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つて
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。従つて、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。
に応用した場合、冷媒（液体）の比誘電率が空気
と異なるため、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つて
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。従つて、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置１０を
示す図である。同図において、符号１１は装置本
体、１２は複数個の放熱フイン１２ａを有し装置
本体１１に密着固定された放熱ブロツクをそれぞ
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（FET）１３が搭載
され、このFET１３の両側に整合回路１４，１
５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つ
て整合回路１５に電気的に接続されている。この
従来例１４は、FET１３の発生熱が本体１１の
底板を通つて放熱ブロツク１２に熱伝導し、次い
で放熱フイン１２ａを介して自然空冷又は強制空
冷によつて放熱されるように構成されている。し
かしながら、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／cm2程度で
あり、強制空冷の場合でも1W／cm2程度であるた
め、FET１３を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１０は、FET１３相互の接続
ラインが長くなり、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。
ロ波増幅器を備えた従来の高周波固体装置１０を
示す図である。同図において、符号１１は装置本
体、１２は複数個の放熱フイン１２ａを有し装置
本体１１に密着固定された放熱ブロツクをそれぞ
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（FET）１３が搭載
され、このFET１３の両側に整合回路１４，１
５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つ
て整合回路１５に電気的に接続されている。この
従来例１４は、FET１３の発生熱が本体１１の
底板を通つて放熱ブロツク１２に熱伝導し、次い
で放熱フイン１２ａを介して自然空冷又は強制空
冷によつて放熱されるように構成されている。し
かしながら、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／cm2程度で
あり、強制空冷の場合でも1W／cm2程度であるた
め、FET１３を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１０は、FET１３相互の接続
ラインが長くなり、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。
(ニ) 発明の目的
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑
み、液冷法を応用して構成したものであつて、放
熱効率が良好であり、発熱性半導体素子が高密度
に実装された場合でも充分に冷却することがで
き、高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
装置を提供することにある。
み、液冷法を応用して構成したものであつて、放
熱効率が良好であり、発熱性半導体素子が高密度
に実装された場合でも充分に冷却することがで
き、高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
装置を提供することにある。
(ホ) 発明の構成
そして、上記目的を達成するため、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、
金属製キヤリア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と整合回路とを具備し
て形成された固体増幅器、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つて、前記発熱性半
導体素子に隣接して前記キヤリアと一体化された
突起状の放熱手段を設け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。
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、
金属製キヤリア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と整合回路とを具備し
て形成された固体増幅器、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つて、前記発熱性半
導体素子に隣接して前記キヤリアと一体化された
突起状の放熱手段を設け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。
(ヘ) 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。
説明する。
第２図から第７図は本発明の実施例を説明する
ための図である。
ための図である。
第２図は本発明の第１実施例20の側面縦断面
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２５の単体詳細図であ
る。これらの図において、符号２０は装置全体を
示し、２１は密閉容器、２２は容器本体、２３は
天蓋を兼ねた放熱ブロツク、２４は冷却液、２５
は固体回路部品、２６は固体回路部品２５を構成
する金属製キヤリア、２７は金属製キヤリア２６
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）、２８は固体回路部品２５の
収納ケース２９，３０は接続同軸ケーブル、３１
は入力コネクタ、３２は出力コネクタをそれぞれ
示す。密閉容器２１は容器本体２２上に天蓋を兼
ねた放熱ブロツク２３が密着固定されて構成され
る。これらの容器本体２２及び放熱ブロツク２３
は熱伝導率の良好な材料、例えば銅、アルミニウ
ム等から形成される。放熱ブロツク２３はその上
下面上に複数個の放熱フイン２３ａと吸熱フイン
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、
ふつ化炭素等の低沸点液体が用いられ、液面２４
ａ上に適宜な空隙を残して密閉容器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は収納ケー
ス２８の底壁上に密着して収納ケース２８内に収
納され、かつ収納ケース２８を介してその入・出
力側がそれぞれ接続同軸ケーブル２９，３０の一
端側と電気的に接続されている。接続同軸ケーブ
ル２９，３０の他端側は放熱ブロツク２３に装着
された入・出力コネクタ３１，３２とそれぞれ接
続されている。収納ケース２８は、通常は上方に
開口を有する箱形状に金属から形成され、冷却液
２４中に浸漬され適宜に保持されている。
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２５の単体詳細図であ
る。これらの図において、符号２０は装置全体を
示し、２１は密閉容器、２２は容器本体、２３は
天蓋を兼ねた放熱ブロツク、２４は冷却液、２５
は固体回路部品、２６は固体回路部品２５を構成
する金属製キヤリア、２７は金属製キヤリア２６
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）、２８は固体回路部品２５の
収納ケース２９，３０は接続同軸ケーブル、３１
は入力コネクタ、３２は出力コネクタをそれぞれ
示す。密閉容器２１は容器本体２２上に天蓋を兼
ねた放熱ブロツク２３が密着固定されて構成され
る。これらの容器本体２２及び放熱ブロツク２３
は熱伝導率の良好な材料、例えば銅、アルミニウ
ム等から形成される。放熱ブロツク２３はその上
下面上に複数個の放熱フイン２３ａと吸熱フイン
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、
ふつ化炭素等の低沸点液体が用いられ、液面２４
ａ上に適宜な空隙を残して密閉容器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は収納ケー
ス２８の底壁上に密着して収納ケース２８内に収
納され、かつ収納ケース２８を介してその入・出
力側がそれぞれ接続同軸ケーブル２９，３０の一
端側と電気的に接続されている。接続同軸ケーブ
ル２９，３０の他端側は放熱ブロツク２３に装着
された入・出力コネクタ３１，３２とそれぞれ接
続されている。収納ケース２８は、通常は上方に
開口を有する箱形状に金属から形成され、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、この場合マイクロ波増幅
器として形成されたものであり、その単体構造は
第４図に示す如くである。すなわち、第４図にお
いて、固体回路部品２５は、主として、金属キヤ
リア２６と、電界効果トランジスタ（FET；発
熱性半導体素子）２７と、入・出力整合回路３
３，３４と、本発明の特徴の一つである放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃとから構成される。金属キヤリ
ア２６は、銅、黄銅等の熱伝導率の良好な金属材
料から形成される。キヤリア２６の段付中央部２
６ａ上に電界効果トランジスタ（FET；発熱性
半導体素子）２７が搭載されている。FET２７
の左右両側に隣接して突起状の放熱フイン（放熱
手段）２６ｂ，２６ｃが段付中央部２６ａに連続
してキヤリア２６と一体化されて設けられてい
る。このように、FET２７に隣接して放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃを設けることにより、FET２
７の発生熱は集中的に放熱フイン２６ｂ，２６ｃ
に熱伝導して、この放熱フイン２６ｂ，２６ｃか
ら後述するように効率良く放熱される。入・出力
整合回路３３，３４は、キヤリア２６の段付中央
部２６ａの前後に長手方向に沿つて形成された溝
部にそれぞれ嵌着された誘電体基板３５，３６
と、該基板３５，３６上に設けられた導体膜パタ
ーン３３ａ，３４ａや他の回路素子（図示なし）
から構成される。そして、勿論これら入・出力整
合回路３３，３４とFET２７とは電気的に接続
されている。
器として形成されたものであり、その単体構造は
第４図に示す如くである。すなわち、第４図にお
いて、固体回路部品２５は、主として、金属キヤ
リア２６と、電界効果トランジスタ（FET；発
熱性半導体素子）２７と、入・出力整合回路３
３，３４と、本発明の特徴の一つである放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃとから構成される。金属キヤリ
ア２６は、銅、黄銅等の熱伝導率の良好な金属材
料から形成される。キヤリア２６の段付中央部２
６ａ上に電界効果トランジスタ（FET；発熱性
半導体素子）２７が搭載されている。FET２７
の左右両側に隣接して突起状の放熱フイン（放熱
手段）２６ｂ，２６ｃが段付中央部２６ａに連続
してキヤリア２６と一体化されて設けられてい
る。このように、FET２７に隣接して放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃを設けることにより、FET２
７の発生熱は集中的に放熱フイン２６ｂ，２６ｃ
に熱伝導して、この放熱フイン２６ｂ，２６ｃか
ら後述するように効率良く放熱される。入・出力
整合回路３３，３４は、キヤリア２６の段付中央
部２６ａの前後に長手方向に沿つて形成された溝
部にそれぞれ嵌着された誘電体基板３５，３６
と、該基板３５，３６上に設けられた導体膜パタ
ーン３３ａ，３４ａや他の回路素子（図示なし）
から構成される。そして、勿論これら入・出力整
合回路３３，３４とFET２７とは電気的に接続
されている。
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、FET２７の発生熱は、
前述したように、放熱フイン２６ｂ，２６ｃに集
中的に熱伝導し、これらの放熱フイン２６ｂ，２
６ｃを介して冷却液２４によつて吸熱される。冷
却液２４はこの吸熱によつてその一部が沸騰して
気化され、沸騰気泡３７となつて冷却液２４中を
上昇する。すなわち、このような冷却液２４の気
化熱によつてFET２７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３７は冷却液２４の液面２４ａに達し、さ
らに液面２４ａから蒸気となつて放熱ブロツク２
３の吸熱フイン２３ｂに達して、この吸熱フイン
２３ｂによつて奪熱され、再び液化（凝縮）され
て冷却液面２４ａ上に適下する。一方、吸熱フイ
ン２３ｂに吸熱された熱は放熱フイン２３ａによ
つて外部の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）作用が連続的にくり返される。これによ
り、FET２７は効率良く冷却され、その機能保
証温度以下に位定して保つことができる。また、
FET２７の発生熱は、そのほとんどが放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃに熱伝導されるので、沸騰気泡
３７は主として放熱フイン２６ｂ，２６ｃから発
生し、FET２７から発生する沸騰気泡はきわめ
て微少である。このため、気泡によつて影響され
る高周波特性の変化（振幅変調等）が低減化され
る。
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、FET２７の発生熱は、
前述したように、放熱フイン２６ｂ，２６ｃに集
中的に熱伝導し、これらの放熱フイン２６ｂ，２
６ｃを介して冷却液２４によつて吸熱される。冷
却液２４はこの吸熱によつてその一部が沸騰して
気化され、沸騰気泡３７となつて冷却液２４中を
上昇する。すなわち、このような冷却液２４の気
化熱によつてFET２７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３７は冷却液２４の液面２４ａに達し、さ
らに液面２４ａから蒸気となつて放熱ブロツク２
３の吸熱フイン２３ｂに達して、この吸熱フイン
２３ｂによつて奪熱され、再び液化（凝縮）され
て冷却液面２４ａ上に適下する。一方、吸熱フイ
ン２３ｂに吸熱された熱は放熱フイン２３ａによ
つて外部の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）作用が連続的にくり返される。これによ
り、FET２７は効率良く冷却され、その機能保
証温度以下に位定して保つことができる。また、
FET２７の発生熱は、そのほとんどが放熱フイ
ン２６ｂ，２６ｃに熱伝導されるので、沸騰気泡
３７は主として放熱フイン２６ｂ，２６ｃから発
生し、FET２７から発生する沸騰気泡はきわめ
て微少である。このため、気泡によつて影響され
る高周波特性の変化（振幅変調等）が低減化され
る。
尚、本実施例20は、図示してないが、FET２
７表面を誘電体で覆つて冷却液２４と遮断して断
熱状態に形成することもできる。この場合は、冷
却効果は若干低減化されるが、FET２７の熱応
力が少くなりFET２７の信頼性の向上を図るこ
とができ、また高周波特性の変化（振幅変調等）
をさらに低減化できるといつた効果がある。
７表面を誘電体で覆つて冷却液２４と遮断して断
熱状態に形成することもできる。この場合は、冷
却効果は若干低減化されるが、FET２７の熱応
力が少くなりFET２７の信頼性の向上を図るこ
とができ、また高周波特性の変化（振幅変調等）
をさらに低減化できるといつた効果がある。
第５図は本発明の第２実施例を説明するための
図であつて、前出の第１実施例20の固体回路部品
２５（第４図参照）に相当する固体回路部品２
５′を示す図である。この第２実施例は固体回路
部品２５′が第１実施例20と異なるのみで他の構
成は第１実施例と同一であるため、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、放熱フイン２
６′ｂ，２６′ｃを図示の如く小刻みに分割して形
成した点が異なつている。従つて、本実施例は、
このように放熱フイン２６′ｂ，２６′ｃを形成す
ることによつて放熱面積を拡大化することができ
るので、FET２７の冷却効果をさらに向上する
ことができるという利点があり、特に大電力高周
波装置に適している。そして、その他の作用、効
果は第１実施例20と同様である。
図であつて、前出の第１実施例20の固体回路部品
２５（第４図参照）に相当する固体回路部品２
５′を示す図である。この第２実施例は固体回路
部品２５′が第１実施例20と異なるのみで他の構
成は第１実施例と同一であるため、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、放熱フイン２
６′ｂ，２６′ｃを図示の如く小刻みに分割して形
成した点が異なつている。従つて、本実施例は、
このように放熱フイン２６′ｂ，２６′ｃを形成す
ることによつて放熱面積を拡大化することができ
るので、FET２７の冷却効果をさらに向上する
ことができるという利点があり、特に大電力高周
波装置に適している。そして、その他の作用、効
果は第１実施例20と同様である。
第６図と第７図は本発明の第３実施例を説明す
るための図であつて、前出の第１実施例20の固体
回路部品２５（第４図参照）に相当する固体回路
部品２５″を示す図である。第６図は放熱用金属
ブロツク３８，３９を離間した壌態を示す分解
図、第７図は第６図の矢印Ｂ方向からみた組立図
である。この第３実施例は固体回路部品２５″が
第１実施例20と異なるのみで他の構成は第１実施
例と同一であるため、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とほぼ同様に
形成されたものであるが、放熱用金属ブロツク３
８，３９を設けた点が異なつている。金属ブロツ
ク３８，３９は銅、黄銅等の熱伝導率の良好な金
属材料から角柱状に形成され、その略中央部に放
熱フイン２６ｂ，２６ｃに対する逃げ溝３８ａ，
３９ａがそれぞれ設けられている。そして、金属
ブロツク３８，３９は、第７図に示すように金属
製キヤリア２６の左右両側縁部２６ｄ，２６ｅ上
に互に略平行状に離間して固着される。さらに、
金属ブロツク３８，３９相互の平行間隔寸法Ｗは
入・出力整合回路３３，３４における動作周波数
に対応する波長の２分の１以下に設定されてい
る。この平行間隔寸法Ｗは、通常、カツトオフ寸
法と称されているものである。従つて、本実施例
は、このように放熱用金属ブロツク３８，，３９
を設けることにより、前述の第２実施例と同様に
FET２７の冷却効果（放熱効果）の向上を図る
ことができるという利点があり、また、金属ブロ
ツク３８，３９の平行間隔寸法Ｗを上述の如く設
定することにより、入・出力整合回路３３，３４
からもれ出した動作周波数の高周波信号を整合回
路３３，３４上部分で遮断（カツトオフ）するこ
とができ高周波特性の変化（振幅変調等）を最少
限に抑制できるという利点がある。そうして、そ
の他の作用、効果は第１実施例と同様である。
るための図であつて、前出の第１実施例20の固体
回路部品２５（第４図参照）に相当する固体回路
部品２５″を示す図である。第６図は放熱用金属
ブロツク３８，３９を離間した壌態を示す分解
図、第７図は第６図の矢印Ｂ方向からみた組立図
である。この第３実施例は固体回路部品２５″が
第１実施例20と異なるのみで他の構成は第１実施
例と同一であるため、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とほぼ同様に
形成されたものであるが、放熱用金属ブロツク３
８，３９を設けた点が異なつている。金属ブロツ
ク３８，３９は銅、黄銅等の熱伝導率の良好な金
属材料から角柱状に形成され、その略中央部に放
熱フイン２６ｂ，２６ｃに対する逃げ溝３８ａ，
３９ａがそれぞれ設けられている。そして、金属
ブロツク３８，３９は、第７図に示すように金属
製キヤリア２６の左右両側縁部２６ｄ，２６ｅ上
に互に略平行状に離間して固着される。さらに、
金属ブロツク３８，３９相互の平行間隔寸法Ｗは
入・出力整合回路３３，３４における動作周波数
に対応する波長の２分の１以下に設定されてい
る。この平行間隔寸法Ｗは、通常、カツトオフ寸
法と称されているものである。従つて、本実施例
は、このように放熱用金属ブロツク３８，，３９
を設けることにより、前述の第２実施例と同様に
FET２７の冷却効果（放熱効果）の向上を図る
ことができるという利点があり、また、金属ブロ
ツク３８，３９の平行間隔寸法Ｗを上述の如く設
定することにより、入・出力整合回路３３，３４
からもれ出した動作周波数の高周波信号を整合回
路３３，３４上部分で遮断（カツトオフ）するこ
とができ高周波特性の変化（振幅変調等）を最少
限に抑制できるという利点がある。そうして、そ
の他の作用、効果は第１実施例と同様である。
尚、本発明は、もとより上記実施例に限定され
るものではなく、例えば、放熱フイン２６ｂ，２
６ｃ，２６′ｂ，２６′ｃ及び放熱用金属ブロツク
３８，３９を他の種々な形状に形成することがで
きる。
るものではなく、例えば、放熱フイン２６ｂ，２
６ｃ，２６′ｂ，２６′ｃ及び放熱用金属ブロツク
３８，３９を他の種々な形状に形成することがで
きる。
(ト) 発明の効果
以上、詳細に説明したように、本発明の液冷型
高周波固体装置は、固体回路部品を構成する金属
キヤリア上に発熱性半導体素子に隣接して突起状
の放熱手段を前記金属キヤリアと一体状に設ける
ことにより、放熱効率を高めることができ、例え
ば、10W／cm2程度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を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）や高周波損
失を低減化することができるといつた効果大なる
ものがあり、信頼性の向上に寄与するものであ
る。
高周波固体装置は、固体回路部品を構成する金属
キヤリア上に発熱性半導体素子に隣接して突起状
の放熱手段を前記金属キヤリアと一体状に設ける
ことにより、放熱効率を高めることができ、例え
ば、10W／cm2程度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を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）や高周波損
失を低減化することができるといつた効果大なる
ものがあり、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
20を示す側面縦断面図、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２
５の単体詳細図、第５図は本発明の第２実施例を
説明するための図であつて、第１実施例20の固体
回路部品２５に相当する固体回路部品２５′の単
体図、第６図と第７図は本発明の第３実施例を説
明するための図であつて、第１実施例20の固体回
路部品２５に相当する固体回路部品２５″を示す
図であり、第６図は放熱用金属ブロツク３８，３
９を離間した状態を示す分解図、第７図は第６図
の矢印Ｂ方向からみた組立図である。 ２０…本発明の液冷型高周波固体装置（第１実
施例）、２１…密閉容器、２２…容器本体、２３
…天蓋兼用放熱ブロツク、２３ａ…放熱フイン、
２３ｂ…吸熱フイン、２４…冷却液、２５，２
５′，２５″…固体回路部品（固体増幅器、発振器
等）、２６…金属製キヤリア、２６ａ…段付中央
部、２６ｂ，２６ｃ，２６′ｂ，２６′ｃ…放熱フ
イン（放熱手段）、２６ｄ，２６ｅ…側縁部、２
７…電界効果トランジスタ（FET；発熱性半導
体素子）、２８…収納ケース、３３…入力側整合
回路、３４…出力側整合回路、３７…沸騰気泡、
３８，３９…放熱用金属ブロツク、Ｗ…平行間隔
寸法。
図は本発明の液冷型高周波固体装置の第１実施例
20を示す側面縦断面図、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２
５の単体詳細図、第５図は本発明の第２実施例を
説明するための図であつて、第１実施例20の固体
回路部品２５に相当する固体回路部品２５′の単
体図、第６図と第７図は本発明の第３実施例を説
明するための図であつて、第１実施例20の固体回
路部品２５に相当する固体回路部品２５″を示す
図であり、第６図は放熱用金属ブロツク３８，３
９を離間した状態を示す分解図、第７図は第６図
の矢印Ｂ方向からみた組立図である。 ２０…本発明の液冷型高周波固体装置（第１実
施例）、２１…密閉容器、２２…容器本体、２３
…天蓋兼用放熱ブロツク、２３ａ…放熱フイン、
２３ｂ…吸熱フイン、２４…冷却液、２５，２
５′，２５″…固体回路部品（固体増幅器、発振器
等）、２６…金属製キヤリア、２６ａ…段付中央
部、２６ｂ，２６ｃ，２６′ｂ，２６′ｃ…放熱フ
イン（放熱手段）、２６ｄ，２６ｅ…側縁部、２
７…電界効果トランジスタ（FET；発熱性半導
体素子）、２８…収納ケース、３３…入力側整合
回路、３４…出力側整合回路、３７…沸騰気泡、
３８，３９…放熱用金属ブロツク、Ｗ…平行間隔
寸法。
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、金
属製キヤリア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と整合回路とを具備して
形成された固体増幅器、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つて、前記発熱性半導
体素子に隣接して前記キヤリアと一体化された突
起状の放熱手段を設けたことを特徴とする液冷型
高周波固体装置。 ２ 前記整合回路上部分の一部を覆う形態で細長
状に形成した一対の放熱用金属ブロツクを前記金
属製キヤリアの左右両側縁部上にそれぞれ互に略
平行状に固着し、かつ該金属ブロツク相互の平行
間隔寸法を前記整合回路における動作周波数に対
応する波長の２分の１以下に設定した特許請求の
範囲第１項に記載の液冷型高周波固体装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24082683A JPS60133743A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 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 |
| DE8484114439T DE3482527D1 (de) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Vorrichtung vom typ fluessigkeitskuehlung einer hochfrequenz-festkoerperanordnung. |
| EP84114439A EP0144071B1 (en) | 1983-11-29 | 1984-11-29 | Liquid cooling type high frequency solid state device arrangement |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP24082683A JPS60133743A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 液冷型高周波固体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133743A JPS60133743A (ja) | 1985-07-16 |
| JPS644344B2 true JPS644344B2 (ja) | 1989-01-25 |
Family
ID=17065272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24082683A Granted JPS60133743A (ja) | 1983-11-29 | 1983-12-22 | 液冷型高周波固体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133743A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143476A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd | コンバイン |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP24082683A patent/JPS60133743A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133743A (ja) | 1985-07-16 |
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