KR19980032719U - 전력 반도체 소자용 방열장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전력 반도체 소자용 방열장치에 관한 것으로서, 특히 열전도성이 우수한 순동판에 전력 반도체 소자를 탑재하고 상기 전력 반도체 소자가 탑재된 순동판을 알루미늄 방열판에 장착하여 구성한 전력 반도체 소자용 방열장치이다.
종래의 전력 반도체 소자용 방열장치는 단순히 냉각핀을 가지는 알루미늄 방열판에 전력 반도체 소자를 부착하거나, 히트 파이프를 이용한 방열판, 브레이징(Brazing) 방열판 등이 제공되고 있으나, 일반 방열판은 열전도성과 열방사 효율이 낮고 부피가 증가하며, 히트 파이프 방식이나 브레이징 방식은 효율은 높으나 제작과 가공이 어려우며 제작단가가 증가하는 단점이 있었다.
본 고안은 제 5 도에 도시된 바와같이, 열전도성이 우수한 순동판(14)에 전력 반도체 소자(16)를 부착하고, 이 순동판(14)을 알루미늄 방열판(13)에 부착하여 열전도성이 우수하고, 방열 효과가 뛰어나며, 제작과 가공이 용이하고 방열장치가 차지하는 부피도 줄일 수 있도록 한 전력 반도체 소자용 방열장치를 제공한다.
Description
본 고안은 IGBT, BJT, GTO 등의 전력 반도체 소자에서 발생하는 열을 효율적으로 방열시켜 소자를 보호할 수 있도록 하는 전력 반도체 소자용 방열장치에 관한 것이다.
종래의 전력 반도체 소자용 방열장치는 도면 제 1 도 내지 제 4 도에 도시된 바와같은 구성이다.
제 1 도는 일반적인 방열장치로서 전력 반도체 소자(1)를 알루미늄 방열판(2)에 부착한 구조이며, 방열판에는 알루미늄 냉각핀(3)을 구비하여 열 방출 효과를 높이게 되어 있다.
제 2 도는 히트 파이프를 이용한 방열장치로서 전력 반도체 소자(4)를 방열판(5)에 부착하고, 히트 파이프(6)를 구비하여 열 방출 효과를 높이게 되어 있다.
제 3 도는 히트 파이프를 이용한 방열장치의 또다른 예로서, 전력 반도체 소자(7)를 방열판(8)에 부착하고, 히트 파이프(8)를 이용해서 냉각핀(9)으로 열을 전도시켜 열방출 효과를 높이게 되어 있다.
종래 제 1 도에 도시한 일반적인 방열장치의 구조는 단순히 냉각핀을 가지는 방열판(2)을 사용하기 때문에 방열 효율이 제한적이고, 부피가 커지는 단점이 있다.
종래 제 2 도 및 제 3 도에 도시한 히트 파이프를 이용한 방열장치의 경우는 히트 파이프를 구비하는데 따른 제작, 가공상의 어려움이 있고, 특히 히트 파이프가 진공상태를 상실했을 경우에는 방열 작용에 치명적인 결함이 초래되어 소자 손상이 일어나게 되는 문제점이 있다.
종래 제 4 도에 도시한 브레이징 방열장치의 경우에는 외형 크기를 줄이면서 표면적을 증가시켜 방열 효율을 높일 수 있는 장점 대신, 방열판 가공이 어렵고 고가의 부담을 가져야 한다.
본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위하여, 열전도성이 우수한 순동을 알루미늄과 유기적 기능적으로 조합하여 우수한 방열 효과를 확보하는 것은 물론, 제작 가공이 용이하고 가격 부담이 없으며, 그 부피도 간소화 할 수 있도록 한 전력 반도체 소자용 방열장치를 제공한다.
제 1 도는 종래의 전력 반도체 소자용 방열장치의 사시도
제 2 도는 종래의 히트 파이프를 이용한 방열장치의 사시도
제 3 도는 종래의 히트 파이프를 이용한 다른 방열장치의 사시도
제 4 도는 종래의 브레이징 방열판의 사시도
제 5 도는 본 고안의 전력 반도체 소자용 방열장치의 분리 사시도
제 6 도의 a,b,c는 본 고안 방열장치의 열전도 특성을 나타낸 도면
제 5 도에 도시된 바와같이, 알루미늄 냉각핀(12)을 가지는 알루미늄 방열판(13)에 순동판(14)을 동판 고정용 볼트(15)로 일체화하고, 상기 동판(14)위에는 전력 반도체 소자(16)를 고정용 볼트(17)로 체결하여 구성된다.
상기 알루미늄 방열판(13)과 전력 반도체 소자(16)의 열을 확산시키기 위하여 사용되는 동판(14) 사이에 접촉 저항을 최소화하기 위한 컴파운드를 사용한다.
상기 동판(14)은 순동의 경우 열전도율이 385W/m℃ 이고, 상기 알루미늄 방열판(13)은 열전도율이 202W/m℃ 이다.
그러므로 전력 반도체 소자(16)에서 발생되는 열은 동판(14)을 통해서 고속으로 확산되고, 이 것은 알루미늄 방열판(13)을 통해서 고속으로 분산, 방열 처리되며, 냉각핀(12)이 그 방열 효율을 더욱 높여주게 된다.
또한, 동판(14)의 가공이 용이하고 전력 반도체 소자(16)의 발생열을 알루미늄 방열판(13)에 넓게 분산될 수 있도록 유도하므로 더욱 높은 방열 효율을 확보할 수 있고, 이 것은 곧 방열장치의 부피를 줄여서 설계할 수 있는 잇점도 제공한다.
도면 제 6 도의 a는 평면에서 본 열분포와 확산을 나타낸 도면으로서 평면상의 열분포 및 확산이 균일함을 보이고 있다.
제 6 도의 b는 측면 열분포 및 확산도로서 측면 열분포 및 확산이 균일함을 보이고 있다.
제 6 도의 c는 정면 열분포 및 확산도로서 정면 열분포 및 확산이 균일함을 보이고 있다.
즉, 본 고안의 전력 반도체 소자용 방열장치에서는 열의 확산 방향이 알루미늄 냉각핀(12)의 방향과 거의 일정하므로 냉각핀(12)에 대한 직접 방열도 우수함을 알 수 있다.
열전도성이 우수한 동판을 사용하기 때문에 전력 반도체에서 발생하는 열을 알루미늄 방열판 표면 전체에 균일하게 분포시켜 방열 효율을 높일 수 있다.
또한, 전력 반도체 소자의 발열량이 동일할 경우에 기존의 방열판 보다 크기를 작게 설계할 수 있는 잇점도 있다.
또한, 히트 파이프나 브레이징 방식의 방열판에 비하여 제작과 가공이 용이하고 저렴한 가격으로 제작이 가능하며, 수명도 길고 전력 반도체 소자와 방열판을 이용해서 스택 구성시에 외형의 크기가 작아진다.
Claims (1)
- 알루미늄 냉각핀(12)을 가지는 알루미늄 방열판(13)에 순동판(14)을 동판 고정용 볼트(15)로 일체화하고, 상기 동판(14)위에는 전력 반도체 소자(16)를 고정용 볼트(17)로 체결하여 구성된 전력 반도체 소자용 방열장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960045605U KR19980032719U (ko) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 전력 반도체 소자용 방열장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960045605U KR19980032719U (ko) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 전력 반도체 소자용 방열장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980032719U true KR19980032719U (ko) | 1998-09-05 |
Family
ID=53987245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019960045605U KR19980032719U (ko) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 전력 반도체 소자용 방열장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19980032719U (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437057B1 (ko) * | 2002-09-13 | 2004-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 인터넷 냉장고의 발열 처리 구조 |
| KR100640067B1 (ko) * | 2000-05-02 | 2006-10-31 | 한라공조주식회사 | 컨트롤 박스의 스위칭 회로 냉각장치 |
| KR100946755B1 (ko) * | 2009-10-13 | 2010-03-11 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 브레이징 접합층을 포함하는 열 확산기 및 이의 제조방법 |
-
1996
- 1996-12-04 KR KR2019960045605U patent/KR19980032719U/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100640067B1 (ko) * | 2000-05-02 | 2006-10-31 | 한라공조주식회사 | 컨트롤 박스의 스위칭 회로 냉각장치 |
| KR100437057B1 (ko) * | 2002-09-13 | 2004-06-23 | 엘지전자 주식회사 | 인터넷 냉장고의 발열 처리 구조 |
| KR100946755B1 (ko) * | 2009-10-13 | 2010-03-11 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 브레이징 접합층을 포함하는 열 확산기 및 이의 제조방법 |
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