KR20220075533A - 복수의 파워 반도체 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 파워 반도체 냉각장치가 개시된다. 상기 복수의 파워 반도체 냉각장치는 파워반도체의 배면에 부착되는 전도성 방열체; 및 냉각채널 및 상기 냉각채널 방향에 따라 배열된 상기 방열체를 수용하는 수용개구를 포함하는 절연성 재질의 냉각채널부를 포함한다.

Description

복수의 파워 반도체 냉각장치{MULTIPLE POWER SEMICONDUCTOR COOLING DEVICES}
본 발명은 복수의 파워 반도체 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 큰 공간을 차지하지 않고 직렬 배열되어 복수의 파워 반도체들을 효율적으로 냉각할 수 있는 복수의 파워 반도체 냉각장치에 관한 것이다.
가열 장치과 같은 고전압 장치는 고전압의 스위칭을 위해 통상 여러 개의 파워 반도체를 직렬로 연결하여 사용한다. 일 예로서, TO 247 반도체와 같은 파워 반도체를 직렬로 연결하여 사용한다. 이러한 파워 반도체를 사용하는 장치는 점점 경량화, 소형화 및 고집적화가 요구되고 있다.
개별 파워 반도체는 냉각을 위해 이의 배면에 절연필름을 붙이고 이 절연필름 상에 냉각수단으로서 전도성 냉각핀을 부착하기도 하나, 이 냉각핀 만으로는 냉각 효율이 부족하여 추가 냉각 수단을 필요로 한다.
이때, 직렬로 배열되어 인접하는 파워 반도체들을 한번에 냉각할 수 있는 추가 냉각 수단이 필요하고, 추가 냉각 수단은 큰 공간을 차지하지 않고 인접한 파워 반도체간 서로 절연되면서 효율적으로 냉각시킬 수 있는 수단이어야 한다.
한국공개특허 제10-2014-0057046호
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 큰 공간을 차지하지 않고 직렬 배열되어 서로 인접한 파워 반도체간 서로 절연되면서 파워 반도체들을 효율적으로 냉각할 수 있도록 한 복수의 파워 반도체 냉각장치를 제공하는데 있다.
또한, 다양한 장치에서 파워 반도체의 냉각을 위한 냉각채널을 용이하게 구성할 수 있도록 한 복수의 파워 반도체 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 파워반도체의 배면에 부착되는 전도성 방열체; 및 냉각채널 및 상기 냉각채널 방향에 따라 배열된 상기 방열체를 수용하는 수용개구를 포함하는 절연성 재질의 냉각채널부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부는 중공 사각채널 형태이고, 상기 냉각채널부의 일면에 상기 수용개구가 길이방향으로 간격을 이뤄 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방열체는, 상기 파워반도체의 배면에 부착되는 전도성 방열플레이트, 및 상기 방열플레이트로부터 수직 배열된 복수의 전도성 방열핀을 포함하고, 상기 수용개구의 크기는 상기 방열플레이트보다 작고, 상기 방열플레이트는 상기 수용홈을 외부로부터 덮어 실링 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널 내에는 절연성 냉각수가 흐를 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부는 중공 사각채널 형태이고, 상기 수용개구는, 일면 및 상기 일면의 배면을 관통하여 형성되어, 상기 냉착 채널의 진행방향에 수직 관통하는 사각 관통홀이고, 상기 방열체는 상기 관통홀에 삽입가능한 육면체 형태의 크기 및 모양이고, 관통채널을 포함하고, 상기 관통채널은 상기 방열수단이 상기 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 상기 냉각 채널이 흐르는 방향에 따라 형성되어 있고, 상기 파워반도체는 이의 배면이 상기 방열수단의 상기 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 노출된 일면에 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사각 관통홀은 상기 냉각 채널 방향의 두 측면의 열린 사각 테두리 및 상기 사각 테두리의 바깥쪽으로 사각 턱을 포함하고, 상기 방열체는 상기 사각 턱에 걸쳐 사각 테두리에 끼워지고, 상기 사각 턱과 상기 방열체 사이에는 밀폐를 위한 오링을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부의 중공 사각채널은, 짧은 길이의 H 빔 형태의 제1 H형 부재로서 웹(web)에 사각 홀을 가지는 제1 H형 부재; 및 짧은 길이의 H 빔 형태의 제2 H형 부재로서 웹(web)에 사각 홀을 가지는 제2 H형 부재의 플랜지끼리의 결합에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플랜지끼리의 결합은 스냅핏 결합이며, 상기 스냅핏 결합을 위해, 상기 제1 H형 부재의 플랜지의 끝단은 걸쇠 모양을 하고, 상기 제2 H형 부재의 플랜지는 상기 걸쇠를 수용하는 홈을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 사각 턱은 상기 사각 냉각채널 방향으로 상기 사각 테두리와 일정 거리 이격되고, 상기 사각 턱과 상기 사각 테두리 간의 이격된 거리 내에는 사각 측벽이 형성되고, 상기 방열체는 상기 냉각채널 방향의 양측이 상기 사각 측벽 내에 끼워지고, 상기 사각 턱과 상기 방열체 사이에는 밀폐를 위한 오링을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부는, 상기 사각 측벽의 수직한 면에 상기 냉각채널 방향을 따라 형성되는 노치부를 더 포함하고, 상기 방열체는 상기 수직한 면에 평행하는 면에 상기 노치부로 삽입되는 선형돌기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부의 중공 사각채널은, 육면체 형태의 모양을 갖고, 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제1 단위 부재; 육면체 형태의 모양을 갖고, 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제2 단위 부재; 및 상기 방열체를 상기 각각의 단위 부재 사이에 두고 각각의 단위 부재의 상면 사이 및 하면 사이에 결합되는 복수의 연결부재의 결합에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 연결부재는 상기 제1 단위 부재 및 상기 제2 단위 부재 각각의 상면 및 하면에 스냅 핏 결합되고, 상기 스냅 핏 결합을 위해, 상기 연결부재는 양측 끝단이 걸쇠 모양을 하고, 상기 각각의 단위 부재는 상면 및 하면에서 상기 걸쇠를 수용하는 홈을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부는 중공 원형채널 형태이고, 상기 수용개구는 상기 냉각채널의 진행방향에 수직 관통하는 사각 관통홀이고, 상기 방열체는 상기 사각 관통홀에 삽입가능한 육면체 형태의 크기 및 모양이고, 관통채널을 포함하고, 상기 관통채널은 상기 방열체가 상기 사각 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 상기 냉각 채널이 흐르는 방향에 따라 형성되어 있고, 상기 파워반도체는 이의 배면이 상기 방열체가 상기 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 노출된 일면에 부착된다.
일 실시예에서, 상기 냉각채널부는, 상기 냉각채널 방향에 평행하는 상부플레이트; 상기 상부플레이트의 아래로 이격되어 배치되는 하부플레이트; 및 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트 사이에 일정 간격으로 이격되게 배열되고 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트에 고정수단을 통해 고정되어 서로 이격된 간격이 유지되게 구성되는 복수의 냉각채널블록을 포함하고, 서로 이격되게 배열되는 상기 복수의 냉각채널블록 사이에는 상기 사각 관통홀이 형성되고 그 사각 관통홀에 상기 방열체가 삽입되어 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 각각의 냉각채널블록은 상기 냉각채널 방향에 수직하는 양측면으로 개방되는 상기 중공 원형채널이 구비되고, 상기 방열체는 상기 육면체 형태의 모양의 상기 냉각채널 방향에 수직하는 양측면에서 돌출되며 상기 중공 원형채널 직경 이하의 직경을 갖는 원형돌출부를 포함하고, 상기 방열체는 상기 원형돌출부가 상기 중공 원형채널에 삽입되어 상기 냉각채널블록과 연결되고, 상기 관통채널은 일측의 원형돌출부로부터 타측의 원형돌출부까지 관통될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 원형돌출부의 둘레에는 오링이 결합되고, 상기 오링은 상기 중공 원형채널로 삽입된 원형돌출부 및 중공 원형채널의 내면 사이에 밀착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부플레이트는 그 길이방향으로 일정 간격 이격되게 배열되는 오목한 제1 블록조립홈을 포함하고, 상기 하부플레이트는 상기 제1 블록조립홈의 배열 간격으로 배열되어 상기 제1 블록조립홈에 마주하는 제2 블록조립홈을 포함하고, 상기 복수의 냉각채널블록은 서로 마주하는 제1 블록조립홈 및 제2 블록조립홈 사이에 조립되어 상기 냉각채널 방향으로 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 고정수단은 나사일 수 있다.
본 발명에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치에 의하면, 파워 반도체를 사용하는 장치들에서 큰 공간을 차지하지 않고 직렬 배열되어 서로 인접한 파워 반도체간 서로 절연되면서 파워 반도체들을 효율적으로 냉각할 수 있고, 나아가 경량화, 소형화, 고집적화된 파워 반도체를 이용하는 장치들에 용이하게 적용될 수 있는 이점이 있다.
또한, 각 요소들이 다수 조립되어 파워 반도체의 직렬 배열 방향을 따라 냉각 채널을 구성할 수 있고, 파워 반도체의 개수에 따라 자유롭게 가변하여 냉각채널의 길이를 설정 및 구성할 수 있으므로 특정 장치에 제한되지 않고 다양한 장치에서 파워 반도체의 냉각을 위한 냉각채널을 용이하게 구성할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 3은 도 1의 결합 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치가 복수의 파워 반도체와 배열된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 4의 결합 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치가 복수의 파워 반도체와 배열된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 7의 정면도이다.
도 10은 도 9의 B-B'선 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 냉각채널부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 11의 결합 사시도이다.
도 14는 도 13의 A-A'선 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 복수의 파워 반도체냉각장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도면들에 도시된 본 발명에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는, 파워 반도체(10)의 배면에 부착되는 전도성 방열체(1100); 및 냉각채널(1210) 및 냉각채널(1210) 방향에 따라 배열된 상기 방열체(1100)를 수용하는 수용개구(1220)를 포함하는 절연성 재질의 냉각채널부(1200)를 포함한다.
이하에서는 본 발명에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이고, 도 3은 도 1의 결합 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 전도성 방열체(1100) 및 냉각채널부(1200)를 포함한다.
전도성 방열체(1100)는 전도성 방열플레이트(1110) 및 복수의 전도성 방열핀(1120)을 포함할 수 있다.
전도성 방열플레이트(1110)는 사각 플레이트 형상으로 구비되며, 파워 반도체(10)의 배면에 부착된다.
복수의 전도성 방열핀(1120)은 방열플레이트(1110)의 배면, 즉 파워 반도체(10)에 부착되는 면의 반대면에서 방열플레이트(1110)의 수직방향을 따라 수직 배열된다. 일 예로, 각각의 전도성 방열핀(1120)은 사각의 플레이트 형상일 수 있다.
냉각채널부(1200)는 냉각채널(1210) 및 수용개구(1220)를 포함한다.
냉각채널(1210)은 상기 전도성 방열체(1100)의 냉각을 위한 냉각수가 흐르는 통로로서, 중공 사각채널 형태로 구비될 수 있다. 일 예로, 냉각채널(1210)은 일정 길이를 갖는 중공의 사각 기둥 형상일 수 있다.
수용개구(1220)는 냉각채널(1210)의 일면에 냉각채널(1210)을 따라 일정 간격으로 배열되며, 방열체(1100)의 방열핀(1120)들이 삽입될 수 있다.
수용개구(1220)는 사각 형상일 수 있고, 그 수용개구(1220)의 크기는 방열체(1100)의 방열플레이트(1110)보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 방열핀(1120)들을 수용개구(1220)를 통해 냉각채널(1210)로 삽입할 때 방열플레이트(1110)는 수용개구(1220)를 외부로부터 덮을 수 있다. 이때, 방열플레이트(1110)와 수용개구(1220) 사이는 실링될 수 있다.
이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 냉각채널부(1200)의 수용개구(1220)가 냉각 대상인 직렬 배열되는 파워 반도체의 개수에 맞게 구비되고, 전도성 방열체(1100)가 수용개구(1220)의 개수에 맞게 구비되어, 각각의 전도성 방열체(1100)를 각각의 파워반도체의 배면에 부착한 후 각각의 전도성 방열체(1100)의 방열핀(1120)들이 수용개구(1220)를 통해 냉각채널(1210)로 삽입하면 방열플레이트(1110)는 수용개구(1220)를 덮어 실링 결합되면 직렬 배열되는 파워 반도체의 냉각을 위한 설치가 완료된다.
이러한 상태에서 냉각채널(1210)을 따라 절연성 냉각수가 흐르도록 하면 냉각채널(1210) 내에 수용된 방열핀(1120)들이 냉각수와 접촉에 의한 열교환하여 파워 반도체(10)의 온도를 낮춰서 파워 반도체(10)가 냉각될 수 있다.
제2 실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치가 복수의 파워 반도체와 배열된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 결합 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 전도성 방열체(2100) 및 냉각채널부(2200)를 포함한다.
전도성 방열체(2100)는 육면체 형상으로 구비되고, 서로 마주하는 두 면을 관통하는 관통채널(2110)을 포함한다. 이러한 전도성 방열체(2100)는 상기 관통채널(2110)이 관통하지 않는 다른 두 면 중 하나의 면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
냉각채널부(2200)는 냉각채널(2201) 및 수용개구(2202)를 포함한다.
냉각채널(2201)은 전도성 방열체(2100)의 냉각을 위한 냉각수가 흐르는 통로로서, 중공 사각채널 형태로 구비될 수 있다.
수용개구(2202)는 상기 중공 사각채널의 일면 및 상기 일면의 배면, 즉 상기 일면과 마주하는 반대면을 관통하여, 냉각채널(2201) 방향을 수직으로 관통하는 사각 관통홀로 구성될 수 있다.
상기 사각 관통홀에는 상기 전도성 방열체(2100)가 삽입되며, 이를 위해 상기 전도성 방열체(2100)는 사각 관통홀에 삽입 가능한 크기를 가질 수 있고, 전도성 방열체(2100)가 사각 관통홀에 삽입될 때 관통채널(2110)이 냉각채널(2201) 방향에 평행하도록 삽입된다. 따라서, 냉각채널(2201)을 따라 흐르는 냉각수는 관통채널(2110)을 통과할 수 있다.
한편, 상기 사각 관통홀은 냉각채널(2201) 방향의 두 측면에 형성되는 열린 사각 테두리(2202a) 및 사각 테두리(2202a)의 둘레를 따라 형성되는 사각 턱(2202b)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 방열체(2100)는 사각 턱(2202b)에 걸쳐 사각 테두리(2202a)에 끼워지고, 사각 턱(2202b)과 방열체(2100) 사이는 오링(20)을 통해 실링될 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각채널부(2200)의 중공 사각채널은, 짧은 길이의 H 빔 형태의 제1 H형 부재(2210)로서 웹(web)(22101)에 사각 홀을 가지는 제1 H형 부재(2210) 및 짧은 길이의 H 빔 형태의 제2 H형 부재(2220)로서 웹(22201)에 사각 홀을 가지는 제2 H형 부재(2220) 각각의 플랜지(22102, 22202)끼리의 결합에 의해 형성될 수 있다.
여기서, 상기 웹(22101, 22201)은 H빔 형태에서 서로 평행한 두 면의 사이에 수직하게 연결되는 면을 의미하며, 상기 플랜지(22102, 22202)는 H빔 형태에서 서로 평행한 두 면을 의미한다. 또한, 상기 제1 H형 부재(2210)의 사각 홀 및 상기 제2 H형 부재(2220) 각각의 사각 홀은 상기 사각 테두리(2202a) 및 사각 턱(2202b)에 의한 홀을 의미한다.
한편, 상기 플랜지(22102, 22202)는 상기 제1 H형 부재(2210) 및 상기 제2 H형 부재(2220) 각각의 형상에서 상, 하로 마주하는 제1 수평부(2211, 2221) 및 제2 수평부(2212, 2222)를 포함하고, 상기 웹(22101, 22201)은 상기 제1 수평부(2211, 2221) 및 제2 수평부(2212, 2222) 사이에 수직으로 연결되는 수직부(2213, 2223)를 포함할 수 있다. 상기 수직부(2213, 2223)는 일정 두께를 가지며, 수직부(2213, 2223)의 좌측 및 우측의 측면에는 상기 사각 테두리(2202a) 및 사각 턱(2202b)이 형성될 수 있고, 상기 좌측 및 우측의 측면 사이에는 상기 사각 턱(2202b)의 높이에서 상기 제1 수평부(2211, 2221) 및 제2 수평부(2212, 2222)에 평행하는 중공 사각채널이 형성될 수 있다.
상기 제1 수평부(2211, 2221) 및 제2 수평부(2212, 2222) 각각의 양측 단부는 상기 수직부(2213, 2223)로부터 외측으로 일정 길이 연장될 수 있다.
또한, 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220)는 상기 플랜지(22102, 22202)끼리 스냅 핏(snap-fit) 결합될 수 있다. 이러한 경우, 스냅 핏 결합을 위해, 제1 H형 부재(2210)의 플랜지(22102)의 끝단은 걸쇠(22102a) 모양을 하고, 제2 H형 부재(2220)의 플랜지(22202)는 상기 걸쇠를 수용하는 홈(22202a)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 H형 부재(2210)의 제1 수평부(2211) 및 제2 수평부(2212)의 양측 끝단은 걸쇠(22102a)가 형성되고, 제2 H형 부재(2220)의 제1 수평부(2221) 및 제2 수평부(2222)의 양측에는 상기 걸쇠(22102a)가 체결되는 홈(22202a)이 형성될 수 있다.
이러한 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220)가 서로 결합되면, 각각의 H형 부재(2210, 2220)의 서로 결합되는 플랜지(22102, 22202) 및 서로 마주하는 웹(22101, 22201)이 사각 관통홀을 형성하게 된다. 예를 들어, 각각의 H형 부재(2210, 2220)의 제1 수평부(2211, 2221)끼리 및 제2 수평부(2212, 2222)끼리 서로 결합되고, 이때 각각의 H형 부재(2210, 2220)의 수직부(2213, 2223)가 서로 마주하게 되면 각각의 수직부(2213, 2223) 사이에는 사각 관통홀을 형성할 수 있다.
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 제1 H형 부재(2210), 제2 H형 부재(2220) 및 전도성 방열체(2100)가 다수 조립되어 복수의 파워 반도체(10)를 냉각하도록 구성될 수 있다.
즉, 전도성 방열체(2100)를 냉각 대상인 직렬 배열되는 파워 반도체의 개수에 맞게 준비하고, 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220) 간의 조립에 의해 형성되는 사각 관통홀이 상기 파워 반도체(10)의 개수와 같은 개수로 형성될 수 있도록 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220)를 다수 준비한다. 예를 들어, 파워 반도체의 개수가 홀수인 경우 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220)를 각각 짝수로 구비하고, 파워 반도체의 개수가 짝수인 경우 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220) 중 어느 하나가 1개 증가한 개수로 준비할 수 있다.
이와 같이 전도성 방열체(2100) 및 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220)를 준비한 후, 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220) 각각을 제1 수평부(2211, 2221)끼리 및 제2 수평부(2212, 2222)끼리 서로 결합한다. 이때, 제1 H형 부재(2210) 및 제2 H형 부재(2220) 각각의 수평부(2211, 2221, 2212, 2222) 사이에는 사각 관통홀이 형성되며 각각의 수직부(2213, 2223)의 중공 사각채널이 평행하게 배열된다.
이어서, 사각 관통홀에 전도성 방열체(2100)를 삽입한다. 이때, 전도성 방열체(2100)의 관통채널(2110)이 중공 사각채널과 평행하도록 삽입되며, 전도성 방열체(2100) 및 사각 턱(2202b) 사이에는 오링(20)이 결합되어 실링된다. 이 상태에서 전도성 방열체(2100)의 노출된 일면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
이와 같이 다수의 제1 H형 부재(2210), 다수의 제2 H형 부재(2220) 및 다수의 전도성 방열체(2100)가 조립되면 다수의 파워 반도체(10)의 배열 방향을 따라 중공 사각채널이 형성되며, 다수의 파워 반도체(10)의 냉각을 위한 설치가 완료된다.
이러한 상태에서 냉각채널(2201)을 따라 절연성 냉각수가 흐르도록 하면 냉각채널(2201) 방향으로 배열되는 방열체(2100)들이 냉각수와 접촉에 의한 열교환하여 파워 반도체(10)의 온도를 낮춰서 파워 반도체(10)가 냉각될 수 있다.
제3 실시예
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치가 복수의 파워 반도체와 배열된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 7의 정면도이고, 도 10은 도 9의 B-B'선 단면도이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 전도성 방열체(3100) 및 냉각채널부(3200)를 포함한다.
전도성 방열체(3100)는 육면체 형상으로 구비되고, 서로 마주하는 두 면을 관통하는 관통채널(3101)을 포함한다. 이러한 전도성 방열체(3100)는 상기 관통채널(3101)이 관통하지 않는 다른 두 면 중 하나의 면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
냉각채널부(3200)는 냉각채널(3201) 및 수용개구(3202)를 포함한다.
냉각채널(3201)은 전도성 방열체(3100)의 냉각을 위한 냉각수가 흐르는 통로로서, 중공 사각채널 형태로 구비될 수 있다.
수용개구(3202)는 상기 중공 사각채널의 일면 및 상기 일면의 배면, 즉 상기 일면과 마주하는 반대면을 관통하여, 냉각채널(3201) 방향을 수직으로 관통하는 사각 관통홀로 구성될 수 있다.
상기 사각 관통홀에는 상기 전도성 방열체(3100)가 삽입되며, 이를 위해 상기 전도성 방열체(3100)는 사각 관통홀에 삽입 가능한 크기를 가질 수 있고, 전도성 방열체(3100)가 사각 관통홀에 삽입될 때 관통채널(3101)이 냉각채널(3201) 방향에 평행하도록 삽입된다. 따라서, 냉각채널(3201)을 따라 흐르는 냉각수는 관통채널(3101)을 통과할 수 있다.
한편, 상기 사각 관통홀은 냉각채널(3201) 방향의 두 측면에 형성되는 열린 사각 테두리(3202a) 및 사각 테두리(3202a)의 둘레를 따라 형성되는 사각 턱(3202b)을 포함할 수 있고, 사각 턱(3202b) 높이에서 중공 사각채널이 형성될 수 있다.
상기 사각 턱(3202b)은 사각 냉각채널(3201) 방향으로 사각 테두리(3202a)와 일정 거리 이격되고, 그 이격된 거리 내에는 사각 측벽(3202c)이 형성될 수 있다. 이러한 경우, 방열체(3100)는 냉각채널(3201) 방향의 양측이 상기 사각 측벽(3202c) 내에 끼워지고, 상기 사각 턱(3202b)과 방열체(3100) 사이는 오링(20)을 통해 실링될 수 있다.
또한, 상기 사각 측벽(3202c)의 수직한 면에는 냉각채널(3201) 방향을 따라 형성되는 노치부(3202d)가 형성될 수 있고, 상기 방열체(3100)는 상기 사각 측벽(3202c)의 수직한 면에 평행하는 면에 상기 노치부(3202d)로 삽입되는 선형돌기(3102)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 선형돌기(3102)는 관통채널(3101)이 관통하지 않는 다른 두 면에 관통채널(3101) 방향을 따라 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각채널부(3200)의 중공 사각채널은, 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제1 단위 부재(3210), 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제2 단위 부재(3220), 및 상기 방열체(3100)를 상기 각각의 단위 부재(3210, 3220) 사이에 두고 각각의 단위 부재(3210, 3220)의 상면 사이 및 하면 사이에 결합되는 복수의 연결부재(3230)의 결합에 의해 형성될 수 있다.
상기 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220)는 육면체 형태의 모양을 가질 수 있다. 이때, 육면체 형태의 모양은 방열체(3100)의 육면체 형태의 모양보다 큰 크기를 가져서 상기 방열체(3100)의 양측이 삽입될 수 있는 상기 사각 측벽(3202c)이 구비될 수 있다.
상기 복수의 연결부재(3230)는 사각 플레이트 형태의 모양을 가질 수 있고, 각각의 연결부재(3230)는 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 상면 및 하면에 스냅 핏 결합될 수 있다.
스냅 핏 결합을 위해, 상기 연결부재(3230)는 양측 끝단이 걸쇠(3231) 모양을 하고, 각각의 단위 부재(3210, 3220)는 상면 및 하면에서 상기 걸쇠를 수용하는 홈(3211, 3221)을 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 제3 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 제1 단위 부재(3210), 제2 단위 부재(3220) 및 전도성 방열체(3100)가 다수 조립되어 복수의 파워 반도체(10)를 냉각하도록 구성될 수 있다.
즉, 전도성 방열체(3100)를 냉각 대상인 직렬 배열되는 파워 반도체(10)의 개수에 맞게 준비하고, 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 간의 조립에 의해 형성되는 사각 관통홀이 상기 파워 반도체(10)의 개수와 같은 개수로 형성될 수 있도록 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220)를 다수 준비한다. 예를 들어, 파워 반도체(10)의 개수가 홀수인 경우 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220)를 각각 짝수로 구비하고, 파워 반도체(10)의 개수가 짝수인 경우 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 중 어느 하나가 1개 증가한 개수로 준비할 수 있다.
이와 같이 전도성 방열체(3100) 및 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220)를 준비한 후, 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 사각 측벽(3202c) 사이에서 방열체(3100)의 관통채널(3101) 방향의 양측을 각각의 사각 측벽(3202c)에 삽입하여 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 사이에 방열체(3100)를 조립한다. 이때, 방열체(3100)의 선형돌기(3102)는 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 노치부(3202d)에 삽입되어 결합되고, 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 사이의 사각 관통홀에 방열체(3100)가 끼워지는 상태가 되며, 그 방열체(3100)는 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 사각 턱(3202b)에 관통채널(3101) 방향의 양측이 지지된다. 또한, 전도성 방열체(3100) 및 사각 턱(3202b) 사이에는 오링(20)이 결합되어 실링된다.
이어서, 연결부재(3230)를 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 상면 사이 및 하면 사이에 스냅 핏 결합한다. 즉, 연결부재(3230)의 양측 끝단의 걸쇠(3231)를 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 상면 및 하면에 형성된 홈(3211, 3221)에 체결하여 스냅 핏 결합한다. 이때, 제1 단위 부재(3210) 및 제2 단위 부재(3220) 각각의 중공 사각채널 및 방열체(3100)의 관통채널(3101)이 평행하게 배열된다.
이러한 상태에서 전도성 방열체(3100)의 노출된 일면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
이러한 상태에서 냉각채널(3201)을 따라 절연성 냉각수가 흐르도록 하면 냉각채널(3201) 방향으로 배열되는 방열체(3100)들이 냉각수와 접촉에 의한 열교환하여 파워 반도체(10)의 온도를 낮춰서 파워 반도체(10)가 냉각될 수 있다.
제4 실시예
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 구성을 설명하기 위한 분리 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 냉각채널부의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 13은 도 11의 결합 사시도이고, 도 14는 도 13의 A-A'선 단면도이다.
도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 냉각채널부(4200) 및 전도성 방열체(4100)를 포함한다.
냉각채널부(4200)는 도 12에 나타나는 바와 같이 냉각채널(4201) 및 수용개구(4202)를 포함한다.
상기 냉각채널(4201)은 전도성 방열체(4100)의 냉각을 위한 냉각수가 흐르는 통로로서, 중공 원형채널 형태로 구비될 수 있다.
수용개구(4202)는 상기 냉각채널(4201)의 진행방향에 수직 관통하는 사각 관통홀로 구성될 수 있다.
구체적으로, 냉각채널부(4200)는 상부플레이트(4210), 하부플레이트(4220) 및 복수의 냉각채널블록(4230)을 포함할 수 있다.
상부플레이트(4210)는 상기 냉각채널(4201) 방향에 평행하고, 사각 플레이트 형상으로 구비될 수 있다.
하부플레이트(4220)는 상기 냉각채널(4201) 방향에 평행하고, 상기 상부플레이트(4210)의 아래로 이격되어 배치되며, 사각 플레이트 형상으로 구비될 수 있다.
복수의 냉각채널블록(4230)은 육면체 형태의 크기 및 모양을 가질 수 있고, 상기 상부플레이트(4210) 및 상기 하부플레이트(4220) 사이에 일정 간격으로 이격되게 배열되며, 이때 상부플레이트(4210) 및 하부플레이트(4220)에 고정수단(30)을 통해 고정되어 서로 이격된 간격이 유지될 수 있다. 각각의 냉각채널블록(4230)은 상기 냉각채널(4201) 방향에 수직하는 양측면으로 개방되는 중공 원형채널(4231)이 구비될 수 있다. 이러한 복수의 냉각채널블록(4230)의 사이에는 상기 수용개구(4202)인 사각 관통홀이 형성될 수 있다.
전도성 방열체(4100)는 육면체 형태의 모양 및 상기 사각 관통홀에 삽입 가능한크기를 갖고, 육면체 형상의 서로 마주하는 두 면을 관통하는 관통채널(4101)을 포함한다. 전도성 방열체(4100)의 상기 관통채널(4101)이 관통하지 않는 두 면 중 하나의 면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
이러한 전도성 방열체(4100)는 상기 수용개구(4202)에 삽입되며, 수용개구(4202)에 삽입될 때 관통채널(4101)이 냉각채널(4201) 방향에 평행하도록 삽입된다. 따라서, 냉각채널(4201)을 따라 흐르는 냉각수는 관통채널(4101)을 통과할 수 있다.
또한, 상기 전도성 방열체(4100)는 육면체 형상의 상기 냉각채널(4201) 방향에 수직하는 양측면에서 돌출되는 원형돌출부(4110)를 포함하고, 상기 원형돌출부(4110)는 상기 중공 원형채널 직경 이하의 직경을 가질 수 있고, 상기 전도성 방열체(4100)가 상기 수용개구(4202)에 삽입되어 복수의 냉각채널블록(4230) 사이에 위치할 때 중공 원형채널에 삽입되어, 상기 전도성 방열체(4100)가 상기 복수의 냉각채널블록(4230)과 연결되도록 한다.
또한, 상기 전도성 방열체(4100)는 관통채널(4101)이 일측의 원형돌출부(4110)로부터 타측의 원형돌출부(4110)까지 관통된다.
한편, 상기 각각의 원형돌출부(4110)의 둘레에는 오링(4120)이 결합될 수 있다. 상기 오링(4120)은 중공 원형채널(4231)로 삽입된 원형돌출부(4110) 및 중공 원형채널의 내면 사이에 밀착되어 냉각수의 누수를 방지할 수 있다.
한편, 상기 상부플레이트(4210)는 그 길이방향으로 일정 간격 이격되게 배열되는 오목한 제1 블록조립홈(4211)을 포함하고, 상기 하부플레이트(4220)는 상기 제1 블록조립홈(4211)의 배열 간격으로 배열되는 제2 블록조립홈(4221)을 포함할 수 있다.
상기 제1 블록조립홈(4211) 및 제2 블록조립홈(4221)은 서로 마주할 수 있고, 서로 마주하는 제1 블록조립홈(4211) 및 제2 블록조립홈(4221) 사이에는 냉각채널블록(4230)이 조립되어 냉각채널(4201) 방향으로 배열될 수 있다.
이러한 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 상부플레이트(4210), 하부플레이트(4220), 복수의 냉각채널블록(4230), 복수의 전도성 방열체(4100)가 조립되어 복수의 파워 반도체(10)를 냉각하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 냉각 대상인 파워 반도체(10)가 3개인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
3개의 파워 반도체(10)의 냉각을 위해, 상부플레이트(4210)는 3개의 제1 블록조립홈(4211)이 구비되며, 하부플레이트(4220)는 3개의 제2 블록조립홈(4221)이 구비되고, 냉각채널블록(4230)은 4개가 준비되고, 전도성 방열체(4100)는 3개가 준비된다.
이어서, 상부플레이트(4210) 또는 하부플레이트(4220), 예를 들어, 하부플레이트(4220)의 길이방향을 따라 냉각채널블록(4230)들 및 전도성 방열체(4100)들을 배열할 수 있다.
즉, 하부플레이트(4220)의 일방향 끝에 위치한 제2 블록조립홈(4221)에 하나의 냉각채널블록(4230)의 저면을 삽입하여 제2 블록조립홈(4221) 내에 조립하고, 이어서 하나의 전도성 방열체(4100)의 일측의 원형돌출부(4110)를 조립된 냉각채널블록(4230)의 중공 원형채널(4231)에 삽입하여 조립하고, 이어서 추가의 냉각채널블록(4230)을 하부플레이트(4220)의 두번째 제2 블록조립홈(4221)에 저면을 삽입하되 조립되어 있는 전도성 방열체(4100)의 타측의 원형돌출부(4110)가 추가의 냉각채널블록(4230)의 중공 원형채널(4231)에 삽입되도록 하면서 제2 블록조립홈(4221)에 조립한다. 이러한 과정으로 나머지 냉각채널블록(4230) 및 나머지 전도성 방열체(4100)도 하부플레이트(4220) 상에 조립한다.
이러한 과정으로 4개의 냉각채널블록(4230) 및 3개의 전도성 방열체(4100)를 조립한 후, 상부플레이트(4210)의 제1 블록조립홈(4211) 내에 직렬 배열되어 있는 각각의 냉각채널블록(4230)의 평면이 삽입되도록 상부플레이트(4210)를 조립하고, 이어서 제1 블록조립홈(4211) 및 제2 블록조립홈(4221)의 위치에서 상부플레이트(4210) 및 하부플레이트(4220)에 고정수단(30), 예를 들어, 나사를 조립하면 각각의 냉각채널블록(4230)의 위치가 고정되며, 냉각채널블록(4230)들 사이의 전도성 방열체(4100)는 원형돌출부(4110)의 삽입을 통해 냉각채널블록(4230)들과 연결되어 있으므로 위치가 고정된다.
이러한 과정에서 오링(4120)은 원형돌출부(4110)들의 둘레에 결합되며, 원형돌출부(4110)가 냉각채널블록(4230)의 중공 원형채널(4231)에 삽입되면 원형돌출부(4110) 및 중공 원형채널(4231)의 내면 사이에 밀착되어 실링된다.
이와 같이 조립하면, 전도성 방열체(4100)들은 냉각채널부(4200)의 냉각채널블록(4230)들 사이의 수용개구(4202)에 끼워지는 형태가 되며, 중공 원형채널(4231) 및 관통채널(4101)이 평행하게 배열된다.
이러한 상태에서 전도성 방열체(4100)의 노출된 일면에 파워 반도체(10)의 배면이 부착된다.
이러한 상태에서 냉각채널(4201)을 따라 절연성 냉각수가 흐르도록 하면 냉각채널(4201) 방향으로 배열되는 전도성 방열체(4100)들이 냉각수와 접촉에 의한 열교환하여 파워 반도체(10)의 온도를 낮춰서 파워 반도체(10)가 냉각될 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치는 파워 반도체를 사용하는 장치들에서 큰 공간을 차지하지 않고 직렬 배열되어 서로 인접한 파워 반도체간 서로 절연되면서 파워 반도체들을 효율적으로 냉각할 수 있고, 나아가 경량화, 소형화, 고집적화된 파워 반도체를 이용하는 장치들에 용이하게 적용될 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 제2 실시예, 상기 제3 실시예 및 상기 제4 실시예에 따른 복수의 파워 반도체 냉각장치의 경우 각 요소들이 다수 조립되어 파워 반도체의 직렬 배열 방향을 따라 냉각 채널을 구성할 수 있고, 파워 반도체의 개수에 따라 자유롭게 가변하여 냉각채널의 길이를 설정 및 구성할 수 있으므로 특정 장치에 제한되지 않고 다양한 장치에서 파워 반도체의 냉각을 위한 냉각채널을 용이하게 구성할 수 있는 이점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 파워반도체의 배면에 부착되는 전도성 방열체; 및
    냉각채널 및 상기 냉각채널 방향에 따라 배열된 상기 방열체를 수용하는 수용개구를 포함하는 절연성 재질의 냉각채널부를 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각채널부는 중공 사각채널 형태이고,
    상기 냉각채널부의 일면에 상기 수용개구가 길이방향으로 간격을 이뤄 배열되어 있는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열체는,
    상기 파워반도체의 배면에 부착되는 전도성 방열플레이트, 및
    상기 방열플레이트로부터 수직 배열된 복수의 전도성 방열핀을 포함하고,
    상기 수용개구의 크기는 상기 방열플레이트보다 작고,
    상기 방열플레이트는 상기 수용홈을 외부로부터 덮어 실링 결합됨을 특징으로 하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각채널 내에는 절연성 냉각수가 흐름을 특징으로 하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각채널부는 중공 사각채널 형태이고,
    상기 수용개구는, 일면 및 상기 일면의 배면을 관통하여 형성되어, 상기 냉착 채널의 진행방향에 수직 관통하는 사각 관통홀이고,
    상기 방열체는 상기 관통홀에 삽입가능한 육면체 형태의 크기 및 모양이고, 관통채널을 포함하고, 상기 관통채널은 상기 방열체가 상기 사각 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 상기 냉각 채널이 흐르는 방향에 따라 형성되어 있고,
    상기 파워반도체는 이의 배면이 상기 방열체가 상기 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 노출된 일면에 부착되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사각 관통홀은 상기 냉각 채널 방향의 두 측면의 열린 사각 테두리 및 상기 사각 테두리의 바깥쪽으로 사각 턱을 포함하고,
    상기 방열체는 상기 사각 턱에 걸쳐 사각 테두리에 끼워지고,
    상기 사각 턱과 상기 방열체 사이에는 밀폐를 위한 오링을 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 냉각채널부의 중공 사각채널은,
    짧은 길이의 H 빔 형태의 제1 H형 부재로서 웹(web)에 사각 홀을 가지는 제1 H형 부재; 및 짧은 길이의 H 빔 형태의 제2 H형 부재로서 웹(web)에 사각 홀을 가지는 제2 H형 부재의 플랜지끼리의 결합에 의해 형성됨을 특징으로 하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플랜지끼리의 결합은 스냅핏 결합이며,
    상기 스냅핏 결합을 위해, 상기 제1 H형 부재의 플랜지의 끝단은 걸쇠 모양을 하고, 상기 제2 H형 부재의 플랜지는 상기 걸쇠를 수용하는 홈을 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 사각 턱은 상기 사각 냉각채널 방향으로 상기 사각 테두리와 일정 거리 이격되고,
    상기 사각 턱과 상기 사각 테두리 간의 이격된 거리 내에는 사각 측벽이 형성되고,
    상기 방열체는 상기 냉각채널 방향의 양측이 상기 사각 측벽 내에 끼워지고,
    상기 사각 턱과 상기 방열체 사이에는 밀폐를 위한 오링을 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각채널부는,
    상기 사각 측벽의 수직한 면에 상기 냉각채널 방향을 따라 형성되는 노치부를 더 포함하고,
    상기 방열체는 상기 수직한 면에 평행하는 면에 상기 노치부로 삽입되는 선형돌기를 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 냉각채널부의 중공 사각채널은,
    육면체 형태의 모양을 갖고, 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제1 단위 부재;
    육면체 형태의 모양을 갖고, 서로 마주하는 두 면에 사각 홀을 갖는 제2 단위 부재; 및
    상기 방열체를 상기 각각의 단위 부재 사이에 두고 각각의 단위 부재의 상면 사이 및 하면 사이에 결합되는 복수의 연결부재의 결합에 의해 형성되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 연결부재는 상기 제1 단위 부재 및 상기 제2 단위 부재 각각의 상면 및 하면에 스냅 핏 결합되고,
    상기 스냅 핏 결합을 위해, 상기 연결부재는 양측 끝단이 걸쇠 모양을 하고, 상기 각각의 단위 부재는 상면 및 하면에서 상기 걸쇠를 수용하는 홈을 포함하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 냉각채널부는 중공 원형채널 형태이고,
    상기 수용개구는 상기 냉각채널의 진행방향에 수직 관통하는 사각 관통홀이고,
    상기 방열체는 상기 사각 관통홀에 삽입가능한 육면체 형태의 크기 및 모양이고, 관통채널을 포함하고, 상기 관통채널은 상기 방열체가 상기 사각 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 상기 냉각 채널이 흐르는 방향에 따라 형성되어 있고,
    상기 파워반도체는 이의 배면이 상기 방열체가 상기 관통홀에 삽입 장착된 상태에서 노출된 일면에 부착되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 냉각채널부는,
    상기 냉각채널 방향에 평행하는 상부플레이트;
    상기 상부플레이트의 아래로 이격되어 배치되는 하부플레이트; 및
    상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트 사이에 일정 간격으로 이격되게 배열되고 상기 상부플레이트 및 상기 하부플레이트에 고정수단을 통해 고정되어 서로 이격된 간격이 유지되게 구성되는 복수의 냉각채널블록을 포함하고,
    서로 이격되게 배열되는 상기 복수의 냉각채널블록 사이에는 상기 사각 관통홀이 형성되고 그 사각 관통홀에 상기 방열체가 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 각각의 냉각채널블록은 상기 냉각채널 방향에 수직하는 양측면으로 개방되는 상기 중공 원형채널이 구비되고,
    상기 방열체는 상기 육면체 형태의 모양의 상기 냉각채널 방향에 수직하는 양측면에서 돌출되며 상기 중공 원형채널 직경 이하의 직경을 갖는 원형돌출부를 포함하고,
    상기 방열체는 상기 원형돌출부가 상기 중공 원형채널에 삽입되어 상기 냉각채널블록과 연결되고,
    상기 관통채널은 일측의 원형돌출부로부터 타측의 원형돌출부까지 관통되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 원형돌출부의 둘레에는 오링이 결합되고,
    상기 오링은 상기 중공 원형채널로 삽입된 원형돌출부 및 중공 원형채널의 내면 사이에 밀착되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 상부플레이트는 그 길이방향으로 일정 간격 이격되게 배열되는 오목한 제1 블록조립홈을 포함하고,
    상기 하부플레이트는 상기 제1 블록조립홈의 배열 간격으로 배열되어 상기 제1 블록조립홈에 마주하는 제2 블록조립홈을 포함하고,
    상기 복수의 냉각채널블록은 서로 마주하는 제1 블록조립홈 및 제2 블록조립홈 사이에 조립되어 상기 냉각채널 방향으로 배열되는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 고정수단은 나사인 것을 특징으로 하는,
    복수의 파워 반도체 냉각장치.
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