RU53072U1 - DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES - Google Patents

DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES Download PDF

Info

Publication number
RU53072U1
RU53072U1 RU2005109951/22U RU2005109951U RU53072U1 RU 53072 U1 RU53072 U1 RU 53072U1 RU 2005109951/22 U RU2005109951/22 U RU 2005109951/22U RU 2005109951 U RU2005109951 U RU 2005109951U RU 53072 U1 RU53072 U1 RU 53072U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
semiconductor devices
cooling
heat
thermostating
Prior art date
Application number
RU2005109951/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Алексеев
Александр Иванович Пащин
Игорь Филиппович Прокопенко
Борис Иванович Рыбкин
Вадим Капитонович Турчанинов
Виктор Васильевич Школяренко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ")
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ")
Priority to RU2005109951/22U priority Critical patent/RU53072U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU53072U1 publication Critical patent/RU53072U1/en

Links

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может использоваться для эффективного охлаждения и термостатирования силовых полупроводниковых приборов (СПП), в частности, модульных сборок импульсных тиристоров, имеющих плоскую контактную поверхность. В устройстве для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов, выполненного в виде сборки тепловых труб (ТТ) с оребрением, имеющих зону испарения и зону конденсации, и охлаждаемых элементов, расположенных между трубами с обеспечением теплового контакта, тепловые трубы выполнены на основе профиля, снабженного внутренней капиллярной структурой в виде аксиально расположенных канавок. Наружное оребрение ТТ сформировано с образованием параллельных контактных поверхностей в зоне испарения, а тепловая труба вне зоны испарения изогнута так, что зона конденсации тепловых труб расположена выше зоны теплового контакта. Зона испарения может быть расположена в центре профиля тепловой трубы с образованием двух симметричных зон конденсации. Заявляемое устройство обеспечивает возможность воздушного охлаждения силовых полупроводниковых приборов в условиях пакетно-импульсного их нагружения и габаритных ограничений. Данная конструкция обладает большей компактностью и простотой по сравнению с прототипом за счет использования серийного профиля, более проста в технологическом исполнении и менее материалоемка. Использование однородного материала профиля, совместимого с теплоносителем, исключает появление коррозии и увеличивает ресурс.The utility model relates to electrical engineering, namely to converting technology, and can be used for efficient cooling and temperature control of power semiconductor devices (SPP), in particular, modular assemblies of pulse thyristors having a flat contact surface. In the device for cooling and thermostating semiconductor devices made in the form of an assembly of heat pipes (TT) with fins, having an evaporation zone and a condensation zone, and cooled elements located between the pipes with thermal contact, the heat pipes are made on the basis of a profile equipped with an internal capillary axially grooved structure. The external fins of the TT are formed with the formation of parallel contact surfaces in the evaporation zone, and the heat pipe outside the evaporation zone is bent so that the condensation zone of the heat pipes is located above the heat contact zone. The evaporation zone can be located in the center of the heat pipe profile with the formation of two symmetric condensation zones. The inventive device provides the possibility of air cooling of power semiconductor devices in the conditions of packet-pulse loading and overall limitations. This design has greater compactness and simplicity compared to the prototype due to the use of a serial profile, is more simple in technological design and less material intensive. The use of a homogeneous profile material compatible with the coolant eliminates the appearance of corrosion and increases the resource.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может использоваться для эффективного охлаждения и термостатирования силовых полупроводниковых приборов (СПП), в частности, модульных сборок импульсных тиристоров, имеющих плоскую контактную поверхность.The utility model relates to electrical engineering, namely to converting technology, and can be used for efficient cooling and temperature control of power semiconductor devices (SPP), in particular, modular assemblies of pulsed thyristors having a flat contact surface.

Известно устройство для охлаждения СПП типа двухфазного термосифона, содержащее корпус из отрезка прессованного профиля с внешним оребрением, внутренними вертикальными каналами конденсации и каналом-паропроводом. В нижней части внутреннего вертикального канала-паропровода (в зоне кипения) расположен оребренный прямыми кольцами испаритель, к торцевым поверхностям которого прижаты один или два СПП. Каналы конденсации и канал-паропровод вверху соединены паровым коллектором, внизу -коллектором конденсата. Нижняя часть канала - паропровода (зона кипения) и частично нижние части каналов конденсации заполнены жидким промежуточным теплоносителем (Патент РФ №2201014, on. 20.03.2000, МПК7 Н 01 L 23/34, 23/36. Устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов).A device is known for cooling an SPP like a two-phase thermosiphon, comprising a housing from a section of a pressed profile with external fins, internal vertical condensation channels and a steam pipe. In the lower part of the internal vertical channel-steam pipe (in the boiling zone), an evaporator finned with straight rings is located, to the end surfaces of which one or two SPP are pressed. The condensation channels and the steam channel above are connected by a steam collector, and below the condensate collector. The lower part of the channel is the steam pipe (boiling zone) and partially the lower parts of the condensation channels are filled with a liquid intermediate coolant (RF Patent No. 2201014, on. 20.03.2000, IPC 7 N 01 L 23/34, 23/36. Device for cooling power semiconductor devices )

Данное техническое решение направлено на решение задачи охлаждения единичных полупроводниковых приборов, например, мощных транзисторов, работающих в статическом режиме. Известная конструкция обладает большими габаритами, сложна в технологическом и конструктивном исполнении, является материалоемкой, дорогостоящей и This technical solution is aimed at solving the problem of cooling single semiconductor devices, for example, powerful transistors operating in static mode. The known design has large dimensions, is difficult in technological and constructive design, is material-intensive, expensive and

не предназначена для охлаждения полупроводниковых приборов, работающих в импульсном режиме, таких как тиристорные модули.not intended for cooling semiconductor devices operating in a pulsed mode, such as thyristor modules.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для охлаждения и термостатирования СПП, на основе тепловых труб (ТТ), имеющих зону испарения и зону конденсации. Охлаждаемые элементы располагают между тепловыми трубами с обеспечением теплового контакта между ними. Тепловая труба представляет собой полый медный корпус, к внутренней поверхности которого припечена капиллярная структура из порошковой меди. Капиллярная структура ТТ заполнена водой. Наружная поверхность ТТ снабжена винтовым или пластинчатым оребрением из деформируемого алюминия (Шелег В.К., Мазюк В.В. Расчет транспортной способности порошковых капиллярных структур тепловых труб с учетом осушения.// Тепловые трубы: теория и практика: Материалы Международной школы -семинара, ч. 1 - Минск: ИТМО им. А.В. Лыкова. АН БССР, 1990, с.106 -112).The closest technical solution to the claimed utility model is a device for cooling and thermostating SPP, based on heat pipes (TT) having an evaporation zone and a condensation zone. The cooled elements are placed between the heat pipes to ensure thermal contact between them. The heat pipe is a hollow copper casing, the capillary structure of powdered copper is baked to the inner surface of which. The capillary structure of the TT is filled with water. The outer surface of the TT is equipped with screw or plate finning made of deformable aluminum (Sheleg V.K., Mazyuk V.V. Calculation of the transport capacity of powder capillary structures of heat pipes taking into account drainage. // Heat pipes: theory and practice: Materials of the International Seminar School, Part 1 - Minsk: ITMO named after A.V. Lykov. AN BSSR, 1990, p. 106 -112).

Недостатком данной конструкции являются ее большие габариты и связанные с этим проблемы, возникающие при размещении тиристорных модулей в приборной силовой стойке, которая имеет ограниченные размеры. Например, отсутствие возможности обеспечить необходимый зазор между смежными ТТ может вызвать электрический пробой при работе тиристорного модуля. Кроме того, данное устройство достаточно сложно в исполнении из-за большого количества технологических операций, а наличие разнородных материалов, таких как медь и алюминий, служит причиной возникновения электрохимической коррозии, которая отрицательно сказывается на ресурсе работы.The disadvantage of this design is its large dimensions and the associated problems that arise when placing thyristor modules in an instrument power rack, which has limited dimensions. For example, the inability to provide the necessary clearance between adjacent CTs can cause electrical breakdown during operation of the thyristor module. In addition, this device is quite difficult to perform due to the large number of technological operations, and the presence of dissimilar materials, such as copper and aluminum, causes the occurrence of electrochemical corrosion, which negatively affects the service life.

Перед авторами стояла задача уменьшить габариты устройства для условий работы при свободной конвекции в воздушной среде и ограниченных габаритах приборных стоек, а также увеличить его ресурс работы и надежность.The authors were faced with the task of reducing the dimensions of the device for working conditions with free convection in the air and the limited dimensions of the instrument racks, as well as increasing its service life and reliability.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов, выполненном в виде сборки тепловых труб с оребрением, имеющих зону испарения и зону конденсации, и охлаждаемых элементов, расположенных между трубами с обеспечением теплового контакта, тепловые трубы выполнены на основе профиля, снабженного внутренней капиллярной структурой в виде аксиально расположенных канавок, наружное оребрение сформировано с образованием параллельных контактных поверхностей в зоне испарения, а тепловая труба вне зоны испарения изогнута так, что зона конденсации тепловых труб расположена выше зоны теплового контакта.The problem is achieved in that in the device for cooling and thermostating semiconductor devices, made in the form of an assembly of heat pipes with fins having an evaporation zone and a condensation zone, and cooled elements located between the pipes with providing thermal contact, the heat pipes are made on the basis of the profile, equipped with an internal capillary structure in the form of axially spaced grooves, the outer ribbing is formed with the formation of parallel contact surfaces in the evaporation zone, and eplovaya tube evaporation zone is curved so that the condensation zone of the heat pipes is located above the thermal contact area.

В заявляемом устройстве зона испарения может быть расположена в центре профиля тепловой трубы с образованием двух симметричных зон конденсации, расположенных относительно зоны испарения (зоны теплового контакта) под углом α=5-50°, который является оптимальным и обеспечивает наиболее эффективную работу ТТ.In the inventive device, the evaporation zone can be located in the center of the heat pipe profile with the formation of two symmetric condensation zones located relative to the evaporation zone (heat contact zone) at an angle α = 5-50 °, which is optimal and ensures the most efficient operation of the CT.

Угол изгиба тепловых труб в сборке может возрастать от нижней тепловой трубы к верхней. Такая компоновка сборки «СПП - ТТ» повышает теплосъем за счет улучшения условий свободной конвекции.The bending angle of the heat pipes in the assembly may increase from the lower heat pipe to the upper. This layout of the assembly "SPP - TT" increases the heat removal by improving the conditions of free convection.

В зависимости от внешних условий для улучшения теплопередачи ТТ в сборке могут располагаться параллельно друг другу или же быть смещенными в горизонтальной плоскости относительно друг друга на угол Р=180/п, где n - количество охлаждаемых элементов.Depending on the external conditions, in order to improve the heat transfer, the CTs in the assembly can be parallel to each other or be offset in the horizontal plane relative to each other by an angle P = 180 / p, where n is the number of elements to be cooled.

Для увеличения теплосъема с охлаждающего устройства путем увеличения площади оребренной поверхности и улучшения условий свободной конвекции наружное оребрение в зоне конденсации может быть выполнено в виде сегментов, разведенных в противоположные стороны на угол у не более 45(для сегментов, разведенных к оси ТТ, и (не более 90°-для сегментов, разведенных на внешнюю сторону ТТ. При этом ширина To increase the heat removal from the cooling device by increasing the area of the fin surface and improving the conditions of free convection, the external finning in the condensation zone can be made in the form of segments divorced in opposite directions by an angle of not more than 45 (for segments divorced to the TT axis, and (not more than 90 ° for segments divorced on the outside of the CT.

разрыва между соседними сегментами не должна превышать среднюю толщину ребра.the gap between adjacent segments should not exceed the average thickness of the ribs.

Для обеспечения минимального термического сопротивления между ТТ и СПП рекомендуемая чистота поверхностей в зоне теплового контакта должна быть не хуже Ra 1,25.To ensure minimum thermal resistance between CT and SPP, the recommended surface cleanliness in the area of thermal contact should be no worse than Ra 1.25.

Выполнение тепловых труб на основе профиля, снабженного наружным оребрением, позволяет уменьшить габариты устройства и его материалоемкость. Тепловые трубы, изготавливаемые на основе алюминиевых профилей с внутренней капиллярной структурой в виде аксиальных канавок прямоугольной, трапецеидальной и др. формы, обеспечивают высокую теплопередающую способность при минимальных размерах и массе. Заявляемая конструкция является более является более простой в технологическом и конструктивном исполнении, поскольку позволяет исключить целый ряд технологических операций таких как: изготовление вставной пористой структуры, изготовление ребер с последующим их размещением на поверхности ТТ. Использование однородного материала (алюминиевого профиля) и таких теплоносителей, как аммиак и органические жидкости позволяет исключить коррозионные процессы, которые неизбежно возникают при применении разнородных материалов. Использование этих теплоносителей, в первую очередь, определяется их хорошей совместимостью с материалом профиля.The implementation of heat pipes based on a profile equipped with external fins, allows to reduce the dimensions of the device and its material consumption. Heat pipes made on the basis of aluminum profiles with an internal capillary structure in the form of axial grooves of a rectangular, trapezoidal and other shape, provide high heat transfer capacity with minimum dimensions and weight. The inventive design is more simple in the technological and constructive design, since it allows to exclude a number of technological operations such as: the production of an inserted porous structure, the manufacture of ribs with their subsequent placement on the surface of the CT. The use of a homogeneous material (aluminum profile) and such coolants as ammonia and organic liquids eliminates the corrosion processes that inevitably arise when using dissimilar materials. The use of these coolants is primarily determined by their good compatibility with the profile material.

Расположение зоны конденсации тепловых труб выше зоны испарения обеспечивает устойчивый режим отекания пленки теплоносителя по внутренней поверхности профиля и дополнительный приток теплоносителя в зону испарения за счет действия сил гравитации, увеличивая передаваемую тепловую мощность ТТ.The location of the condensation zone of the heat pipes above the evaporation zone provides a stable mode of swelling of the coolant film on the inner surface of the profile and an additional influx of the coolant into the evaporation zone due to the action of gravitational forces, increasing the transmitted thermal power of the TT.

На фиг.1 изображена конструкция устройства с изменяющимся углом изгиба ТТ в сборке и имеющего одну зону конденсации.Figure 1 shows the design of a device with a varying bending angle of the CT in the assembly and having one condensation zone.

На фиг.2 - разрез устройства, изображенного на фиг.1, на основе ТТ одноканального типа.In Fig.2 is a section of the device depicted in Fig.1, based on a single-channel type CT.

На фиг.3 - разрез устройства, изображенного на фиг.1, на основе двух ТТ одноканального типа, соединенных при помощи сварки.In Fig.3 is a sectional view of the device depicted in Fig.1, based on two CTs of a single-channel type, connected by welding.

На фиг.4 изображена конструкция устройства с параллельно расположенными трубами и имеющего две зоны конденсации, расположенные симметрично относительно зоны испарения.Figure 4 shows the design of the device with parallel pipes and having two condensation zones located symmetrically with respect to the evaporation zone.

На фиг.5 изображена конструкция устройства со смещенными в горизонтальной плоскости друг относительно друга трубами на угол β=180/n, где n - количество охлаждаемых элементов.Figure 5 shows the design of the device with pipes displaced in the horizontal plane relative to each other by an angle β = 180 / n, where n is the number of elements to be cooled.

На фиг.6 изображен вариант выполнения наружного оребрения в виде сегментов, разведенных в противоположные стороны на углы (- не более 45(и (- не более 90°. Ширина разрезов между соседними сегментами (b) должна быть меньше средней толщины ребра (а).Figure 6 shows an embodiment of the external ribbing in the form of segments bent in opposite directions by angles (- no more than 45 (and (- no more than 90 °. The width of the cuts between adjacent segments (b) should be less than the average thickness of the rib (a) .

Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов содержит тепловые трубы 1, имеющие зону испарения 2 и зону конденсации 3, охлаждаемые элементы 4, которые расположены между трубами 1 с обеспечением теплового контакта. Тепловые трубы выполнены на основе профиля и снабжены внутренней капиллярной структурой 5 в виде аксиально расположенных канавок, как это изображено на фиг.2 и фиг.3. Тепловые трубы имеют наружное оребрение 6, которое сформировано с образованием параллельных контактных поверхностей (зона теплового контакта) 7, расположенных в зоне испарения 2. Тепловые трубы вне зоны испарения изогнуты так, что их зона конденсации 3 расположена выше зоны теплового контакта 7, как это показано на фиг.1 и фиг.4.A device for cooling and temperature control of semiconductor devices contains heat pipes 1 having an evaporation zone 2 and a condensation zone 3, cooled elements 4, which are located between the pipes 1 with thermal contact. Heat pipes are made on the basis of the profile and are equipped with an internal capillary structure 5 in the form of axially spaced grooves, as shown in FIG. 2 and FIG. 3. The heat pipes have an external fin 6, which is formed with the formation of parallel contact surfaces (heat contact zone) 7 located in the evaporation zone 2. Heat pipes outside the evaporation zone are bent so that their condensation zone 3 is located above the heat contact zone 7, as shown figure 1 and figure 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Во время включения охлаждаемых полупроводниковых приборов 4 тепловые потери с них передаются через контактную поверхность 7 в зону испарения 2 тепловой трубы 1. Испаряющийся в капиллярной структуре 5 теплоноситель, например ацетон, переносит пар в зону конденсации 3, где конденсируясь отдает тепло на стенку зоны конденсации. С внешней When the cooled semiconductor devices 4 are turned on, heat losses from them are transferred through the contact surface 7 to the evaporation zone 2 of the heat pipe 1. The heat carrier evaporating in the capillary structure 5, for example acetone, transfers the vapor to the condensation zone 3, where it condenses to the wall of the condensation zone. From the outside

поверхности зоны конденсации и, особенно с поверхностей оребрения 6, тепло рассеивается воздухом за счет свободной конвекции в окружающее пространство. В результате рассеивания тепловых потерь с полупроводниковых элементов допустимая температура их эксплуатации не превышает заданных значений.the surface of the condensation zone and, especially from the surfaces of the fins 6, the heat is dissipated by air due to free convection into the surrounding space. As a result of dissipation of heat losses from semiconductor elements, the permissible temperature of their operation does not exceed the specified values.

Для обеспечения эксплуатационных характеристик охлаждаемых элементов, в частности, тиристорного модуля были изготоавлены два типа канавочных ТТ на основе профиля АЦ-КРА7,3-Р2 (одноканального) и профиля ТР50-13 (двухканального). В качестве материаля профилей использовался алюминиевый сплав АД31 ГОСТ 4784-97. В качестве теплоносителя для ТТ применялся ацетон, прошедший глубокую очистку. Конструкция устройства для охлаждения и термостатирования тиристорного модуля на основе ТТ, выполненных из профиля АЦ-КРА7,3-Р2, представляет собой сборку из шести тиристоров и семи (фиг.4) двухтрубных ТТ, каждая из которых сварена из двух одноканальных ТТ, имеющих выгнутую сварную конструкцию с прямоугольной двухсторонней плоской контактной площадкой размером 70х50 мм, которая является зоной подвода тепла, выделяемого тиристорами (зоной теплового контакта). Зоны конденсации ТТ, симметрично расположенные относительно зоны теплового контакта (зоны испарения) наклонены к плоскости контактной площадки под углом 5(для обеспечения устойчивого режима отекания теплоносителя по внутренней поверхности профиля.To ensure the operational characteristics of the cooled elements, in particular, the thyristor module, two types of grooved TTs were manufactured based on the AC-KRA7,3-P2 (single-channel) profile and TP50-13 (two-channel) profile. As the material of the profiles, aluminum alloy AD31 GOST 4784-97 was used. As a heat carrier for TT, acetone, which was thoroughly purified, was used. The design of a device for cooling and temperature control of a thyristor module based on CTs made of AC-KRA7.3-P2 profile is an assembly of six thyristors and seven (Fig. 4) two-tube CTs, each of which is welded from two single-channel CTs with a curved a welded structure with a rectangular bilateral double-sided contact pad measuring 70x50 mm, which is the heat supply zone emitted by the thyristors (heat contact zone). TT condensation zones symmetrically located relative to the thermal contact zone (evaporation zone) are inclined to the plane of the contact area at an angle of 5 (to ensure a stable mode of coolant sweeping along the inner surface of the profile.

Тиристорный модуль выполнен из шести последовательно соединенных тиристоров ТЗ53-80-32 и работает в пакетно-импульсном режиме.The thyristor module is made of six series-connected thyristors TZ53-80-32 and operates in burst-pulse mode.

Габаритные размеры устройства в сборке с тиристорным модулем ограничиваются размерами 500 мм по высоте и 500х150 мм в поперечном сечении. Зазор между двумя любыми смежными ТТ, собранными в сборку, составляет не более 10 мм. Для обеспечения необходимого теплового The overall dimensions of the device in an assembly with a thyristor module are limited to 500 mm in height and 500 x 150 mm in cross section. The gap between any two adjacent CTs assembled in an assembly is not more than 10 mm. To provide the necessary heat

контакта устройство собиралось с приложением осевого усилия 2000 кгс.Контактные поверхности ТТ, соприкасающиеся с тиристорами, обрабатывались с неплоскосностью не более 0,03 мм и шероховатостью не выше 2 мкм.The contact device was assembled with the application of an axial force of 2000 kg. The contact surfaces of the CTs in contact with the thyristors were machined with a flatness of not more than 0.03 mm and a roughness of not more than 2 μm.

Второй вариант устройства на основе двухканальных ТТ, выполненных из цельного профиля ТР50-13, конструктивно аналогичен первому.The second version of the device based on two-channel TTs made of a solid TP50-13 profile is structurally similar to the first.

Тепловая мощность, выделяемая тиристорами при их эксплуатации, воспринимается ТТ и рассеивается за счет свободной конвекции в условиях производственного помещения. При этом температура стыка «ТТ - тиристор» при температуре окружающего воздуха до 298 К не превышает 333 К.The thermal power generated by the thyristors during their operation is absorbed by the CT and dissipated due to free convection in a production room. In this case, the joint temperature “TT - thyristor” at an ambient temperature of up to 298 K does not exceed 333 K.

Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает возможность воздушного охлаждения полупроводниковых приборов в условиях пакетно-импульсного их нагружения и габаритных ограничений. Данная конструкция обладает большей компактностью и простотой по сравнению с прототипом за счет использования серийного профиля, более проста в технологическом исполнении и менее материалоемка. Использование однородного материала профиля, совместимого с теплоносителем, исключает появление коррозии и увеличивает ресурс.Выбранное сочетание конструкции ТТ и ее теплопередающих характеристик позволяет оптимально решать задачу организации теплового режима работы полупроводниковых приборов.Thus, the inventive device provides the possibility of air cooling of semiconductor devices in the conditions of packet-pulse loading and overall limitations. This design has greater compactness and simplicity compared to the prototype due to the use of a serial profile, is more simple in technological design and less material intensive. The use of a homogeneous profile material compatible with the coolant eliminates the appearance of corrosion and increases the resource. The selected combination of the design of the CT and its heat transfer characteristics allows us to optimally solve the problem of organizing the thermal regime of semiconductor devices.

Claims (8)

1. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов, выполненное в виде сборки тепловых труб с оребрением, имеющих зону испарения и зону конденсации, и охлаждаемых элементов, расположенных между трубами с образованием зоны теплового контакта, отличающееся тем, что тепловые трубы выполнены на основе профиля, снабженного внутренней капиллярной структурой в виде аксиально расположенных канавок, наружное оребрение сформировано с образованием параллельных контактных поверхностей в зоне испарения, а тепловая труба вне зоны испарения изогнута так, что зона конденсации тепловых труб расположена выше зоны теплового контакта.1. Device for cooling and temperature control of semiconductor devices, made in the form of an assembly of heat pipes with fins having an evaporation zone and a condensation zone, and cooled elements located between the pipes to form a heat contact zone, characterized in that the heat pipes are made on the basis of the profile, equipped with an internal capillary structure in the form of axially located grooves, the outer fins are formed with the formation of parallel contact surfaces in the evaporation zone, and the heat pipe outside the evaporation zone, it is bent so that the condensation zone of the heat pipes is located above the heat contact zone. 2. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1, отличающееся тем, что зона испарения расположена в центре профиля тепловой трубы, а зона конденсации образует две симметричные части.2. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1, characterized in that the evaporation zone is located in the center of the heat pipe profile, and the condensation zone forms two symmetrical parts. 3. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1 или 2, отличающееся тем, что зона конденсации тепловых труб расположена относительно зоны теплового контакта под углом α=5-50°.3. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1 or 2, characterized in that the condensation zone of the heat pipes is located relative to the heat contact zone at an angle α = 5-50 °. 4. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1 или 2, отличающееся тем, что тепловые трубы в сборке расположены параллельно друг другу.4. A device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1 or 2, characterized in that the heat pipes in the assembly are parallel to each other. 5. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1 или 2, отличающееся тем, что тепловые трубы в сборке смещены в горизонтальной плоскости друг относительно друга на угол β=180/n, где n - количество охлаждаемых элементов.5. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1 or 2, characterized in that the heat pipes in the assembly are offset in the horizontal plane relative to each other by an angle β = 180 / n, where n is the number of elements to be cooled. 6. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1 или 2, отличающееся тем, что угол изгиба тепловых труб в сборке возрастает от нижней тепловой трубы к верхней.6. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1 or 2, characterized in that the bending angle of the heat pipes in the assembly increases from the lower heat pipe to the upper. 7. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1 или 2, отличающееся тем, что наружное оребрение в зоне конденсации выполнено в виде сегментов, разведенных в противоположные стороны на углы γ - не более 45° и θ - не более 90°, при этом толщина разрезов между соседними сегментами должна быть меньше средней толщины ребра.7. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1 or 2, characterized in that the outer fins in the condensation zone are made in the form of segments, divorced in opposite directions by angles γ - not more than 45 ° and θ - not more than 90 °, the thickness of the cuts between adjacent segments should be less than the average thickness of the ribs. 8. Устройство для охлаждения и термостатирования полупроводниковых приборов по п.1, отличающееся тем, что чистота контактных поверхностей должна быть не хуже Ra 1,25.
Figure 00000001
8. The device for cooling and thermostating semiconductor devices according to claim 1, characterized in that the cleanliness of the contact surfaces should be no worse than Ra 1.25.
Figure 00000001
RU2005109951/22U 2005-04-06 2005-04-06 DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES RU53072U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109951/22U RU53072U1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005109951/22U RU53072U1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU53072U1 true RU53072U1 (en) 2006-04-27

Family

ID=36656253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005109951/22U RU53072U1 (en) 2005-04-06 2005-04-06 DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU53072U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605432C2 (en) * 2014-04-29 2016-12-20 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Multilayer ceramic plate cooling device
RU2640574C2 (en) * 2012-04-23 2018-01-10 Конинклейке Филипс Н.В. Integrated electronic module with cooling structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2640574C2 (en) * 2012-04-23 2018-01-10 Конинклейке Филипс Н.В. Integrated electronic module with cooling structure
RU2605432C2 (en) * 2014-04-29 2016-12-20 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" Multilayer ceramic plate cooling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8737071B2 (en) Heat dissipation device
JP4391366B2 (en) Heat sink with heat pipe and method of manufacturing the same
US20110000649A1 (en) Heat sink device
EP2893561B1 (en) Modular cooling system
US9255743B2 (en) Finned heat dissipation module
US9170058B2 (en) Heat pipe heat dissipation structure
CN108362148B (en) Combined cold plate
BR102012015581A2 (en) COOLING DEVICE, ENERGY MODULE AND METHOD
CN108362144B (en) Composite flat heat pipe
US20040163796A1 (en) Circulative cooling apparatus
JP2010060164A (en) Heat pipe type heat sink
CN110557927A (en) Heat sink and method of manufacturing a heat sink
CN201344754Y (en) Vapor-liquid bi-phase separation type radiator for gravity assisted heat pipe
US9470459B2 (en) Support structure for heat dissipation unit
US20150000886A1 (en) Apparatus for Heat Dissipation and a Method for Fabricating the Apparatus
RU53072U1 (en) DEVICE FOR COOLING AND THERMOSTATING SEMICONDUCTOR DEVICES
EP3203512B1 (en) Heat spreader and power module
US11369042B2 (en) Heat exchanger with integrated two-phase heat spreader
CN110198611B (en) Heat sink device
RU2201014C2 (en) Cooling apparatus for semiconductor power devices
CN109882810B (en) Radiator device of full-angle LED projection lamp
US20150122460A1 (en) Heat pipe structure
WO2018181933A1 (en) Heat sink
CN215991793U (en) Radiator for high heat flux density electronic product
KR20050121128A (en) A heat pipe