WO2020013348A1 - 냉각 장치 - Google Patents

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WO2020013348A1
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cooling
double
flow path
sided chip
water flow
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강면규
김용식
조남준
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엘지전자 주식회사
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
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    • H01L23/4012—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws for stacked arrangements of a plurality of semiconductor devices

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device of a double-sided chip module.
  • the inverter is mounted in a tight engine room and must be designed to be as small as possible.
  • the size of the inverter depends on the power module used.
  • power modules need to be designed to be as small as possible while driving an electric drivetrain with efficient power supply.
  • the size of the power module depends on the power consumption of the internal power chip and the cooling performance that keeps the chip temperature below the set temperature.
  • the power converter of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2018-57187 has a plate inner flow path through which a refrigerant flows in a cooling plate.
  • the coolant flows through the flow path inside the plate to exchange heat with the electronic component, thereby cooling the electronic component.
  • the power converter of Japanese Patent Laid-Open No. 2018-57188 includes a communication cooling tube and a separate cooling tube. Since the refrigerant flows through the separate cooling tube, the amount of the refrigerant is increased to improve the cooling efficiency.
  • An object of the present invention is to provide a cooling device having a structure suitable for cooling a double-sided chip module in a miniaturized inverter and improved cooling performance.
  • An object of the present invention is to provide a cooling device having a structure capable of compressive deformation up and down.
  • the cooling apparatus includes an upper plate, a lower plate joined to the upper plate, a main body providing a cooling water flow path through an inner space between the upper and lower plates, and the inside of the main body.
  • a cooling jacket including a plurality of cooling fins spaced apart from each other at a predetermined distance along the cooling water flow path and bonded between the upper and lower plates, and the upper and lower surfaces contact between the cooling jacket and at least two cooling jackets.
  • a plurality of double-sided chip modules wherein each of the plurality of double-sided chip modules is spaced apart from each other so as to correspond to each of the plurality of cooling fins so that the upper and lower surfaces are simultaneously cooled. It is done.
  • the upper plate includes a first flat portion formed along an edge and a first convex portion formed to be convex upwardly around the first flat portion, and the lower plate is disposed along an edge to face and contact the first flat portion.
  • a second flat portion formed and a second convex portion symmetrically formed with the first convex portion to be convex downward, wherein the first and second flat portions are brazed and a cooling water flow path is formed between the first and second convex portions.
  • the cooling water flow path may include a main flow path portion having a rectangular cross-sectional shape having a predetermined height as a whole except for both ends of the flow cross section, and the cooling fin may be inserted into the main flow path portion.
  • the flow inhibiting portion is provided on at least one side of both ends based on the flow cross-section of the cooling water flow path to block the flow of the cooling water, the flow inhibiting portion may be disposed within the distance of each of the plurality of cooling fins. .
  • At least two cooling jackets disposed facing up and down of the double-sided chip module may have a structure in which both ends of each length communicate with each other to allow cooling water to flow.
  • at least two cooling jackets disposed facing up and down of the double-sided chip module may be assembled by sliding both ends of each length up and down, and the communication portions may be sealed.
  • the plurality of cooling fins may have a number corresponding to the plurality of double-sided chip modules, and each of the cooling fins may be disposed on a position facing the respective double-sided chip modules.
  • each of the cooling fins may have a shape corresponding to the planar shape of each of the double-sided chip modules, and may be disposed to have an area corresponding to the planar size of each of the double-sided chip modules.
  • the cooling fin may have a wave shape.
  • the wave shape of the cooling fin includes a first corrugation shape formed in the cross-sectional direction of the cooling water flow path and a second corrugation shape formed in the longitudinal direction of the cooling water flow path.
  • the wave shape of the cooling fin may be a shape capable of compressive deformation within a predetermined range when an external force is applied in the height direction through the upper plate and the lower plate. As a result, compressive deformation is possible when external force is applied in the height direction through the upper and lower plates, thereby preventing damage to the double-sided chip module disposed between the cooling jackets.
  • the cooling jacket includes a first upper plate and a first lower plate joined to the first upper plate, and provides a first cooling water flow path between the first upper and lower plates.
  • a first cooling jacket comprising a first body to be spaced apart from each other along the first cooling water flow path and a plurality of first cooling fins bonded between the first upper and lower plates, laminated on the first cooling jacket
  • a second main plate having a second upper plate, a second lower plate joined to the second upper plate, and providing a second cooling water flow path between the second upper and lower plates, and along the second cooling water flow path.
  • a second cooling jacket including a plurality of second cooling fins spaced apart from each other and bonded between the second upper and lower plates, stacked on the second cooling jacket, and A third body having an upper plate, a third lower plate joined to the third upper plate, and providing a third cooling water flow path between the third upper and lower plates, and spaced apart from each other along the third cooling water flow path And a third cooling jacket including a plurality of third cooling fins bonded between the third upper and lower plates.
  • the double-sided chip module, the upper and lower surfaces are disposed in contact between the first and second cooling jackets, each of the plurality of first to be positioned to face each other corresponding to the position of each of the first and second cooling fins
  • a plurality of second double-sided chips disposed between the double-sided chip module and the second and third cooling jackets so that upper and lower surfaces contact each other, and each of the second and third cooling fins is disposed to face each other in correspondence with the respective positions of the second and third cooling fins.
  • the first body to provide a seating surface on which the at least two cooling jackets are stacked up and down, and the at least two cooling jackets stacked up and down on the opposite side of the first body And a second body wrapped and fastened to the first body to compress the cooling jacket between the first body and the first body.
  • the first body is made of a metal material is cast molded, the second body is injection molded, the reinforcing bar of the metal material may be inserted into the second body.
  • the plurality of reinforcing bars are disposed to be long in the width direction of the second body away from the positions of the plurality of double-sided chip modules, and both ends of each of the plurality of reinforcing bars protruding toward the first body.
  • According to the present invention has a structure suitable for the cooling of the double-sided chip module in the miniaturized inverter and has the advantage of improving the cooling performance.
  • the wave shape of the cooling fin has a structure capable of compressive deformation in the up and down direction, thereby improving the cooling effect and preventing damage to the double-sided chip module when an external force is applied up and down.
  • a plurality of cooling jackets stacked up and down between the first molded body and the first injection molded body made of a metal material can be firmly fixed through mechanical fastening between the first and second bodies.
  • FIG. 1 is a perspective view briefly showing a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view briefly showing a cooling jacket according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view briefly showing a cooling jacket according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the "III-III" cross-sectional area of FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a double type cooling device as one embodiment of a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded perspective view showing a stack coupling between a plurality of cooling jackets constituting a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an exploded perspective view showing a single type cooling device as another embodiment of the cooling device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a sliding coupling between a plurality of cooling jackets in a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view enlarging the "V" area of FIG.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing three-dimensionally the shape of the cooling fin included in the cooling jacket of the cooling apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a state in which the first and second bodies are coupled to the cooling apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the first and second bodies are coupled to a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a block diagram showing the arrangement of the reinforcing bar provided in the second body according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) can be used. These terms are only to distinguish the components from other components, and the terms are not limited in nature, order, order or number of the components. If a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but between components It is to be understood that the elements may be “interposed” or each component may be “connected”, “coupled” or “connected” through other components.
  • FIG. 1 is a perspective view briefly showing a cooling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figures 2 and 3 are a perspective view and an exploded perspective view briefly showing a cooling jacket.
  • a cooling device 1000 includes a cooling jacket 100 and a plurality of double-sided chip modules 200.
  • the cooling jacket 100 includes a main body 110 and a cooling fin 130 as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the main body 110 includes an upper plate 111 and a lower plate 113.
  • the upper plate 111 is formed on the upper portion of the main body 110. Specifically, the upper plate 111 is formed to be convex upward except the edge.
  • the lower plate 113 is formed below the main body 110. Specifically, the lower plate 113 is formed to be convex downward except the edge.
  • the lower plate 113 is a structure symmetrical with the upper plate 111 is formed convex downward, the edge is bonded to the edge of the upper plate 111.
  • an inner space having a predetermined size is formed between the upper and lower plates 111 and 113. And this internal space becomes the cooling water flow path 115.
  • a plurality of cooling fins 130 are provided inside the main body 110.
  • the plurality of cooling fins 130 are spaced apart from each other at a predetermined distance along the cooling water flow path 115 in the body 110. As shown in FIG. 3, the three cooling fins 130 may be arranged at a distance from each other within the main body 110, but the number of cooling fins 130 is not limited thereto.
  • the plurality of cooling fins 130 are joined between the upper and lower plates 111 and 113 constituting the main body 110, and their respective positions are fixed.
  • the plurality of double-sided chip modules 200 may be disposed in such a manner that upper and lower surfaces of the plurality of double-sided chip modules 200 contact the cooling jacket 100 between at least two cooling jackets 100.
  • three double-sided chip modules 200 are formed in two layers through two spaces formed between three cooling jackets 100 stacked up and down.
  • This cooling device is referred to as a double type.
  • three double-sided chip modules 200 are arranged in a single layer through one space formed between two cooling jackets 100 stacked up and down. This cooling device is called a single type.
  • cooling jacket 100 is disposed on the upper and lower surfaces of the plurality of double-sided chip modules 200 and stacked up and down.
  • the at least two cooling jackets 100 have a structure in which both ends of each length are assembled by sliding up and down.
  • cooling ports 150 and 160 for inflow and outflow of cooling water are connected to both ends of each length of the cooling jacket 100.
  • the plurality of double-sided chip modules 200 may be simultaneously cooled at the upper and lower surfaces by the plurality of cooling fins 130 cooled by the cooling water flowing through the cooling jacket 100.
  • the plurality of double-sided chip modules 200 may be spaced apart from each other so as to face each other corresponding to the positions of the plurality of cooling fins 130.
  • FIG. 2 is a perspective view briefly showing a cooling jacket according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view briefly showing a cooling jacket according to an embodiment of the present invention.
  • the main body 110 includes an upper plate 111 forming an upper portion and a lower plate 113 forming a lower portion.
  • the cooling water flow path 115 is provided through an inner space formed between the upper and lower plates 111 and 113.
  • a plurality of cooling fins 130 are spaced apart from each other at a predetermined distance along the cooling water flow path 115.
  • three cooling fins 130 are spaced apart from each other at a predetermined interval within one main body 110. That is, two separation distances LA-1 and LA-2 are formed.
  • the plurality of cooling fins 130 are bonded (eg, brazing) between the upper and lower plates 111 and 113.
  • Both ends of the cooling jacket 100 are provided with a cooling port 150 in charge of inflow and outflow of the cooling water in communication with the cooling water flow path 115.
  • the port guide 140 and the seal ring 170 is further provided on a position corresponding to the cooling port 150.
  • the port guide 140 is slidably assembled with the cooling port 150 positioned to face each other when the plurality of cooling jackets 100 are stacked up and down. And the seal ring 170 maintains the airtight between the cooling port 150 and the outside.
  • the cooling jacket 100 includes a main body 100 providing a coolant flow path 115 and a cooling fin 130 installed inside the main body 100.
  • the main body 100 includes an upper plate 111 and a lower plate 113.
  • the upper plate 111 includes a first flat portion 111a and a first convex portion 111b.
  • the first flat portion 111a refers to a flat portion formed along an edge, that is, both edges joined to the lower plate 113.
  • the first convex portion 111b refers to a portion formed to be convex upward to form the cooling water flow path 115.
  • the lower plate 113 includes a second flat portion 113a and a second convex portion 113b.
  • the second flat portion 113a refers to a portion formed to face the flat portion in order to be bonded to the first flat portion 111a.
  • the second convex portion 113b is symmetrical with the first convex portion 111b and refers to a portion formed to be convex downward in correspondence with the size and shape of the first convex portion 111b being convex upward.
  • the upper and lower plates 111 form the main body 100 having an integrated structure by brazing bonding between the first and second flat portions 111a and 113a.
  • the cooling water flow path 115 is provided through a space between the first and second convex portions 111b and 113b.
  • the coolant flow path 115 provides the main flow path part 116 except for the opposite ends 115a and 115b based on the flow cross section S.
  • the main flow path 116 refers to a region into which the cooling fin 130 is inserted. That is, the cooling water passes through the main flow path part 116 to cool the cooling fins 130, and the cooled cooling fins 130 cools the double-sided chip module 200 (see FIG. 1).
  • the main flow path portion 116 may be an inner region excluding the end portions 115a and 115b of the cooling water flow passage 115.
  • the rectangular cross-sectional shape having the overall constant height h is illustrated. Can have As a result, the cooling fins 130 having a uniform vertical height as a whole may be inserted and installed through the main flow path 116.
  • both end portions 115a and 115b of the cooling water flow passage 115 may further include a flow suppressing portion 117 to block the flow of the cooling water.
  • the flow inhibiting unit 117 may be installed at both end portions 115a and 115b of the flow path except for the main flow path unit 116, which is a space in which the cooling fin 130 is not installed.
  • the cooling water may be prevented from flowing through the both ends 115a and 115b of the cooling water flow path in which the cooling fin 130 is not installed, thereby improving cooling efficiency.
  • the flow suppressing unit 117 may be disposed within a distance (LA-1, LA-2, see FIG. 3) spaced apart from each of the plurality of cooling fins 130.
  • LA-1, LA-2, see FIG. 3 the cooling effect can be improved without interfering between the flow inhibiting part 117 and the cooling fin 130.
  • the flow suppressing unit 117 may have various shapes.
  • any shape may be used without limitation as long as the flow inhibiting part 117 has a shape capable of preventing or hindering the flow of the cooling water.
  • the cooling fin 130 has a wave shape.
  • the wave shape of the cooling fin 130 includes a first corrugation shape 131 and a second corrugation shape 133.
  • the first wrinkled shape 131 refers to a shape that is wrinkled in the cross-sectional direction of the cooling water flow path 115.
  • the second wrinkled shape 133 refers to a shape that is wrinkled in the longitudinal direction of the cooling water flow path 115.
  • the wave shape of the cooling fin 130 is compressive deformation within a predetermined range when the external force is applied in the height direction of the main body 110, that is, the direction of pressing the upper plate 111 and the lower plate 113 up and down. It may be a possible shape. Accordingly, when the cooling device is assembled by arranging the double-sided chip module 130 (see FIG. 5) between the plurality of cooling jackets 100, damage to the double-sided chip module may be prevented.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing a double type cooling device as an embodiment of a cooling device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 illustrates a stack coupling between a plurality of cooling jackets constituting the cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • At least two cooling jackets 100 are disposed to face up and down the plurality of cooling fins 130 as shown.
  • the cooling jacket 100 is assembled by sliding both ends of each length up and down, and the communication site is sealed.
  • the plurality of double-sided chip modules 200 may have a number corresponding to the plurality of cooling fins 130 (see FIG. 3).
  • Each of the plurality of double-sided chip modules 200 is disposed at a position facing each of the plurality of cooling fins 130 (see FIG. 3). This is because the double-sided chip module 200 is disposed to face the cooling fan 130 (refer to FIG. 3), thereby increasing cooling efficiency.
  • the cooling fins 130 may be arranged in one row with three spaced apart distances LA-1 and LA-2 within one body 110. Can be.
  • the two-sided chip module 200 may be disposed at a predetermined distance from each other in three layers in correspondence to the number of cooling fins 130 (see FIG. 3).
  • the separation distance between the double-sided chip module 200 may correspond to the separation distance of the cooling fin 130 (see FIG. 3).
  • each of the cooling fins 130 may have a planar shape corresponding to a planar shape of each double-sided chip module 200, and a plane corresponding to the planar size of each double-sided chip module 200. It may have an area.
  • the cooling fins 130 (see FIG. 3) and the double-sided chip module 200 may have the same planar shape and size and face each other up and down. As a result, the cooling fin 130 (see FIG. 3) may more effectively cool the double-sided chip module 200.
  • a double type cooling device 1000 is shown as an embodiment of a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • the illustrated double type cooling device 1000 includes three cooling jackets (hereinafter, first, second, and third cooling jackets) 100-1, 100-2, and 100-3.
  • the first cooling jacket 100-1 includes a first body 110-1 and three first cooling fins 130-1.
  • the first body 110-1 includes a first upper plate 111-1 and a first lower plate 113-1.
  • the first cooling water flow path 115-1 is formed between the first upper and lower plates 111-1 and 113-1 forming the first body 110-1.
  • the second cooling jacket 100-2 includes a second body 110-1 and three second cooling fins 130-2.
  • the second body 110-2 includes a second upper plate 111-1 and a second lower plate 113-2.
  • a second cooling water flow path 115-2 is formed between the second upper and lower plates 111-2 and 113-2 forming the second main body 110-2.
  • the third cooling jacket 100-3 includes a third body 110-3 and three third cooling fins 130-3.
  • the third body 110-3 includes a third upper plate 111-3 and a third lower plate 113-3.
  • a third cooling water flow passage 115-3 is formed between the third phase and the lower plates 111-3 and 113-3 that constitute the third body 110-3.
  • the first, second, and third cooling jackets 110-1, 110-2, and 110-3 are stacked on top of each other, and cooling water flow paths formed in each of them are formed in communication with each other.
  • both ends of each of the lengths of the first, second, and third cooling jackets 110-1, 110-2, and 110-3 are provided with cooling ports 150 for inflow and outflow of cooling water.
  • the port guide 140 is provided corresponding to the positions of the cooling ports 150 and 160.
  • seal ring 170 is added to maintain the airtight with the outside.
  • a plurality of double-sided chip modules 200 are provided through different layers.
  • the double-sided chip module 200 includes three first double-sided chip modules 200-1 and three second double-sided chip modules 200-2.
  • the first double-sided chip module 200-1 is disposed so that upper and lower surfaces contact between the first and second cooling jackets 110-1 and 110-2.
  • the first double-sided chip module 200-1 may be configured with three pieces equal to the number of each of the first and second cooling fins 130-1 and 130-2.
  • Each of the three first double-sided chip modules 200-1 is positioned to face each other in correspondence with the positions of the first and second cooling fins 130-1 and 130-2, respectively.
  • the second double-sided chip module 200-2 is disposed so that the upper and lower surfaces contact between the second and third cooling jackets 110-2 and 110-3.
  • the second double-sided chip module 200-2 may be configured in three pieces equal to the number of each of the second and third cooling fins 130-2 and 130-3.
  • Each of the three second double-sided chip modules 200-2 is positioned to face each other in correspondence with the positions of the second and third cooling fins 130-2 and 130-3, respectively.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing a single type cooling device as another embodiment of the cooling device according to the embodiment of the present invention.
  • the cooling device 1000 shown in FIG. 7 is a single type, and the difference from the double type cooling device shown in FIG. 5 is two cooling jackets 100 and two double-sided chip modules between the two cooling jackets 100. 200 is arranged in a single layer. Therefore, the cooling jacket 100, the double-sided chip module 200, and the coupling relationship and the positional relationship thereof are already described and duplicate description thereof will be omitted.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a sliding coupling between a plurality of cooling jackets in a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • both ends of lengths of the first, second, and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3 are communicated with each other in a double type cooling device.
  • the first, second, and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3 are connected to both ends of respective lengths so that the first, second, and third cooling jackets 100-1, 100-2, 100 are in communication with each other. -3) cooling water flow paths provided in the respective interiors are connected to each other.
  • the cooling water introduced through the cooling port 160 provided in the first cooling jacket 100-1 is supplied to the second and third cooling jackets 100-2 and 100-3 to cool the first, second and third cooling.
  • the jackets 100-1, 100-2, and 100-3 may flow along the cooling water channels.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view enlarging the "V" region of FIG.
  • the port guide 140 and the cooling port 150 are assembled by sliding up and down.
  • the cooling port 150 may be easily assembled to the port guide 140. have. As such, assembly tolerances can be omitted.
  • the seal ring 170 may be inserted into the sliding assembly portion between the port guide 140 and the cooling port 150.
  • the seal ring 170 is used to maintain the airtightness of the sliding assembly portion, and an X ring or the like may be used.
  • first, second and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3 may be assembled by sliding both ends of each length up and down, and the communication portions may be completely sealed.
  • FIG. 10 is a configuration diagram showing three-dimensionally the shape of the cooling fin included in the cooling jacket of the cooling apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • three cooling jackets that is, the first, second, and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3 are combined up and down, and a second layer is formed between the cooling jackets.
  • three double-sided chip modules 200 (refer to FIG. 5) are inserted and disposed.
  • Cooling water flow paths connected to each other are formed in the first, second, and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3.
  • three cooling fins 130 are disposed corresponding to the number, size, shape, and position of the double-sided chip module 200 (refer to FIG. 5). That is, the cooling fins 130 are disposed in the same shape in each of the first, second and third cooling jackets 100-1, 100-2, and 100-3.
  • a flow inhibiting part 117 may be further formed at both ends of the cooling water flow path 115 to block the flow of the cooling water.
  • the flow inhibiting unit 117 (refer to FIG. 4) is installed at both ends of the cooling water flow path where the cooling fin 130 is not installed, thereby preventing the cooling water from flowing through the installation position.
  • the flow suppressing unit 117 (refer to FIG. 4) may be disposed within the spaced distances LA-1 and LA-2 between the cooling fins to exclude positional interference with the cooling fins 130.
  • FIG 11 is an exploded perspective view showing the first and second bodies coupled to the cooling apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 12 is a first and second bodies coupled to the cooling apparatus according to an embodiment of the present invention. Is a perspective view showing.
  • the cooling apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention further includes a first body 300 and a second body 400.
  • the first body 300 provides a seating surface for seating a structure in which at least two cooling jackets 100 are stacked up and down. In other words, in the case of the double type cooling device, three cooling jackets 100 are stacked up and down, and the first body 300 fixes the position by mounting the first cooling jacket 100-1.
  • the second body 400 surrounds at least two cooling jackets 100 stacked up and down on the opposite side of the first body 300 and is fastened to the first body 300.
  • the mechanical fastening eg, screw coupling, etc.
  • the first body 300 serves to compress the cooling jacket 100 disposed between the first body 300 and up and down.
  • the cooling jacket 100 may receive a compressive force up and down (ie, in a height direction) when the first and second bodies 300 and 400 are fastened.
  • the wave shape of the cooling fins 130 provided in the cooling jacket 100 has a shape capable of compressive deformation within a predetermined range, the double-sided chip module 200 disposed between the cooling jackets 100 Damage can be prevented.
  • the first body 300 may be made of a metal material.
  • the first body 300 may be manufactured by molding in a casting manner as shown in the figure.
  • the second body 400 may be injection molded into a complex shape, such as the shape shown. Therefore, the reinforcement bar 500 is further provided inside the second body 400 in order to exert a predetermined compressive force through the mechanical coupling between the first and second bodies 300 and 400.
  • the reinforcement bar 500 refers to a member of a metal material inserted into the second body 400 to be injection molded.
  • a plurality of reinforcing bars 500 are elongated in the width direction of the second body 400 from the position where the double-sided chip module 200 is disposed in the cooling apparatus 1000. For example, four, etc.) may be arranged.
  • the bolt is fastened between the both ends 510 of the length of the reinforcing bar 500 and the first body 300.
  • the reinforcement bar 500 may be formed at a position where the double-sided chip module 200 is not disposed as much as possible to prevent damage to the double-sided chip module 200.
  • the reinforcement bar 500 may protrude longer than both ends 510 of the length toward the first body 300. Both ends 510 of the reinforcing bar 500 and the bolt coupling part 310 (see FIG. 11) on the first body 300 are connected to each other, and the first and second bodies 300 and 400 are connected by using a plurality of bolts. ) Can be mechanically fastened.
  • the present invention has a structure suitable for cooling the double-sided chip module in the miniaturized inverter and can improve the cooling performance.
  • the wave shape of the cooling fin is configured to compressively deform in the vertical direction to improve the cooling effect and to prevent damage to the double-sided chip module when an external force is applied up and down.
  • a plurality of cooling jackets stacked up and down between the cast molded first body and the injection molded first body made of a metal material may be firmly fixed through mechanical fastening between the first and second bodies.
  • a reinforcing bar is further provided in a direction away from the position of the double-sided chip module, thereby preventing damage to the double-sided chip module while maintaining a firm coupling.

Abstract

본 발명은 냉각 장치로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 냉각 장치는 상부 플레이트와, 상부 플레이트에 접합되는 하부 플레이트를 포함하며, 상, 하부 플레이트 사이의 내부공간을 통해 냉각수 유로를 제공하는 본체와, 본체의 내부에서 냉각수 유로를 따라 설정 거리를 두고 서로 이격하여 배치되며, 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 쿨링 핀을 포함하는 쿨링 자켓, 및 적어도 2개의 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되는 다수의 양면 칩 모듈을 포함하며, 다수의 양면 칩 모듈 각각은, 다수의 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 대면 가능한 위치에 이격 배치되어 상, 하부 면이 동시 냉각될 수 있다.

Description

냉각 장치
본 발명은 양면 칩 모듈의 냉각 장치에 관한 것이다.
최근 강화된 자동차 이산화탄소 배출 규정을 충족시키기 위해서 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 대한 관심이 높아지고 있다
그런데 기존의 자동차 플랫폼을 이용하여 전기차량을 구현할 경우 공간적인 제약이 가장 큰 문제가 된다.
특히, 인버터는 비좁은 엔진 룸에 탑재되므로 가능한 작은 크기로 설계되어야 한다.
인버터의 크기는 사용되는 전력 모듈에 따라 결정된다.
따라서 전력 모듈은 효율적인 전력 공급으로 전기 드라이브트레인을 구동하는 동시에 최대한 작게 설계될 필요성이 있다.
하지만 전력 모듈의 크기는 내부에 사용되는 전력 칩의 전력 소모와 칩의 온도를 설정 온도 이하로 유지시켜주는 냉각 성능에 따라 결정된다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서 일본공개특허 제2018-57187호(2018.04.05, 공개), 일본공개특허 제2018-57188호(2018.04.05, 공개)가 있다. 이에 개시된 선행문헌에는 전력 변환 장치가 개시된다.
일본공개특허 제2018-57187호의 전력 변환 장치는 냉각 플레이트 내에 냉매가 흐르는 플레이트 내부 유로가 구비된다. 냉매는 플레이트 내부 유로를 흐르며 전자 부품과 열교환을 하며 전자 부품을 냉각시킨다.
일본공개특허 제2018-57188호의 전력 변환 장치는 연통 냉각관과 분리 냉각관을 구비한다. 냉매는 분리 냉각관을 통해 유동하므로 냉매의 양을 증가시켜 냉각 효율의 향상을 도모한다.
다만, 이들 선행문헌에 개시된 전력 변환 장치의 경우, 냉매가 유동하는 유로가 단순히 개방된 형상으로 이루어져 유로 내부에서 국부적인 위치에 따라 냉각 성능에 차이가 나타나는 문제가 있을 수 있다. 게다가, 이러한 종래의 전력 변환 장치는 정해진 방향으로 압축 변형이 어려운 구조로 이루어져, 여러 층의 양면 칩 모듈이 이용되는 구조에는 적합하지 못한 단점이 있다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위한 것으로 소형화된 인버터 내에서 양면 칩 모듈의 냉각에 적합한 구조를 가지며 냉각 성능이 향상된 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상하 압축 변형이 가능한 구조를 갖는 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 냉각 장치는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트에 접합되는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상, 하부 플레이트 사이의 내부공간을 통해 냉각수 유로를 제공하는 본체와, 상기 본체의 내부에서 상기 냉각수 유로를 따라 설정 거리를 두고 서로 이격하여 배치되며, 상기 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 쿨링 핀을 포함하는 쿨링 자켓, 및 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되는 다수의 양면 칩 모듈을 포함하며, 상기 다수의 양면 칩 모듈 각각은, 상기 다수의 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 대면 가능한 위치에 이격 배치되어 상, 하부 면이 동시 냉각되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 플레이트는 가장자리를 따라 형성된 제1 평탄부와, 상기 제1 평탄부를 둘러 위로 볼록하게 형성된 제1 볼록부를 구비하고, 상기 하부 플레이트는 상기 제1 평탄부와 대면하여 접촉하도록 가장자리를 따라 형성된 제2 평탄부와, 상기 제1 볼록부와 대칭을 이루어 아래로 볼록하게 형성된 제2 볼록부를 구비하며, 상기 제1, 2 평탄부는 브레이징 접합되고, 상기 제1, 2 볼록부 사이로 냉각수 유로가 제공될 수 있다.
그리고 상기 냉각수 유로는 유동단면을 기준으로 양측 단부를 제외하고 전체적으로 일정한 높이를 가진 장방형 단면 형상의 메인유로부를 구비하며, 상기 메인유로부에 상기 쿨링 핀이 삽입될 수 있다. 이때 상기 냉각수 유로의 유동단면을 기준으로 양측 단부 중 적어도 일측에 구비되어 냉각수의 유동을 저지하는 유동억제부를 더 포함하며, 상기 유동억제부는 상기 다수의 쿨링 핀 각각의 이격된 거리 내에 배치될 수 있다.
또한, 상기 양면 칩 모듈의 상하로 대면 배치되는 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 연통되어 서로 간에 냉각수가 유동하는 구조를 가질 수 있다. 이때 상기 양면 칩 모듈의 상하로 대면 배치되는 적어도 2개의 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되며 서로 간의 연통 부위가 밀봉될 수 있다.
또한, 상기 다수의 쿨링 핀은 상기 다수의 양면 칩 모듈에 대응하는 개수를 가지며, 각각의 쿨링 핀은 각각의 양면 칩 모듈에 마주하는 위치 상에 배치될 수 있다. 이때 상기 각각의 쿨링 핀은 상기 각각의 양면 칩 모듈의 평면 형상에 대응하는 형상을 가지며, 상기 각각의 양면 칩 모듈의 평면 크기에 대응하는 면적을 갖도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 쿨링 핀은 웨이브(wave) 형상을 가질 수 있다. 이때 상기 쿨링 핀의 웨이브 형상은, 상기 냉각수 유로의 단면 방향으로 형성된 제1 주름형상과, 상기 냉각수 유로의 길이 방향으로 형성된 제2 주름형상을 포함한다. 그리고 상기 쿨링 핀의 웨이브 형상은, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 통해 높이 방향으로 외력이 가해질 때 소정의 범위 내에서 압축 변형이 가능한 형상일 수 있다. 이로써, 상, 하부 플레이트를 통해 높이 방향으로 외력이 가해질 때 압축 변형이 가능하여 쿨링 자켓 사이에 배치되는 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 쿨링 자켓은, 제1 상부 플레이트와, 상기 제1 상부 플레이트에 접합되는 제1 하부 플레이트를 구비하고 상기 제1 상, 하부 플레이트 사이로 제1 냉각수 유로를 제공하는 제1 본체와, 상기 제1 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제1 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제1 쿨링 핀을 포함하는 제1 쿨링 자켓, 상기 제1 쿨링 자켓에 적층되고, 제2 상부 플레이트와, 상기 제2 상부 플레이트에 접합되는 제2 하부 플레이트를 구비하고 상기 제2 상, 하부 플레이트 사이로 제2 냉각수 유로를 제공하는 제2 본체와, 상기 제2 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제2 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제2 쿨링 핀을 포함하는 제2 쿨링 자켓, 상기 제2 쿨링 자켓에 적층되고, 제3 상부 플레이트와, 상기 제3 상부 플레이트에 접합되는 제3 하부 플레이트를 구비하고 상기 제3 상, 하부 플레이트 사이로 제3 냉각수 유로를 제공하는 제3 본체와, 상기 제3 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제3 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제3 쿨링 핀을 포함하는 제3 쿨링 자켓을 포함한다. 이때 상기 양면 칩 모듈은, 상기 제1, 2 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되되, 각각이 상기 제1, 2 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치하는 다수의 제1 양면 칩 모듈, 및 상기 제2, 3 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되되, 각각이 상기 제2, 3 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치하는 다수의 제2 양면 칩 모듈을 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상하 적층된 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓이 안착되는 안착면을 제공하는 제1 몸체, 및 상기 제1 몸체의 반대편에서 상하 적층된 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓을 감싸며 상기 제1 몸체와 체결되어 상기 제1 몸체와의 사이에서 상기 쿨링 자켓을 압축하는 제2 몸체를 포함한다. 이때, 상기 제1 몸체는 금속 소재로 이루어져 주조 성형되고, 상기 제2 몸체는 사출 성형되되, 상기 제2 몸체의 내부에는 금속 소재의 보강 바가 삽입될 수 있다. 그리고 상기 보강 바는 상기 다수의 양면 칩 모듈 각각의 위치로부터 벗어나 상기 제2 몸체의 폭 방향으로 길게 다수 개가 배치되며, 상기 다수의 보강 바 각각의 길이 양단부는 상기 제1 몸체를 향하여 돌출된 돌출부를 가질 수 있다.
본 발명에 의하면 소형화된 인버터 내에서 양면 칩 모듈의 냉각에 적합한 구조를 가지며 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 쿨링 핀의 웨이브 형상이 상하 방향으로 압축 변형이 가능한 구조로 이루어져 냉각 효과를 향상시킴은 물론 상하로 외력이 가해질 때 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 금속 소재로 이루어진 주조 성형된 제1 몸체와 사출 성형된 제1 몸체 사이에서, 상하 적층된 복수 개의 쿨링 자켓이 제1, 2 몸체 간의 기계적 체결을 통해 견고하게 고정 결합될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 양면 칩 모듈의 위치로부터 벗어난 방향으로 보강 바가 더 구비되어, 견고한 결합을 유지하면서도 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 간략히 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 자켓을 간략히 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 자켓을 간략히 도시한 분해사시도.
도 4는 도 2의 "Ⅲ-Ⅲ" 단면영역을 확대 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 일 구현예로서 더블 타입 냉각 장치를 나타낸 분해사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 구성하는 다수의 쿨링 자켓 간의 적층 결합을 보여주는 분해사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 다른 구현예로서 싱글 타입 냉각 장치를 나타낸 분해사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에서 다수의 쿨링 자켓 간의 슬라이딩 결합을 보여주는 단면도.
도 9는 도 8의 "Ⅸ" 영역을 확대한 확대단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 쿨링 자켓에 포함되는 쿨링 핀의 형상을 입체적으로 나타낸 구성도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에 제1, 2 몸체를 결합하는 모습을 보여주는 분해사시도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에 제1, 2 몸체가 결합된 모습을 보여주는 사시도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제2 몸체에 구비된 보강 바의 배치 형상을 보여주는 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2와 도 3은 쿨링 자켓을 간략히 도시한 사시도 및 분해사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(1000)는 쿨링 자켓(100)과 다수의 양면 칩 모듈(200)을 포함한다.
쿨링 자켓(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본체(110)와 쿨링 핀(130)을 포함한다.
본체(110)는 상부 플레이트(111), 하부 플레이트(113)를 포함한다.
상부 플레이트(111)는 본체(110)의 상부에 형성된다. 구체적으로는 상부 플레이트(111)는 테두리를 제외하고 위로 볼록하게 형성된다.
하부 플레이트(113)는 본체(110)의 하부에 형성된다. 구체적으로는 하부 플레이트(113)는 테두리를 제외하고 아래로 볼록하게 형성된다.
하부 플레이트(113)는 상부 플레이트(111)와 대칭되는 구조로서 아래로 볼록하게 형성되는데, 테두리가 상부 플레이트(111)의 테두리에 접합된다.
이에 따라, 상, 하부 플레이트(111, 113) 사이에는 소정의 크기를 갖는 내부공간이 형성된다. 그리고 이 내부공간은 냉각수 유로(115)가 된다. 그리고 한편, 본체(110)의 내부에는 다수의 쿨링 핀(130)이 구비된다.
다수의 쿨링 핀(130)은 본체(110)의 내부에서 냉각수 유로(115)를 따라 설정 거리를 두고 서로 이격하여 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 쿨링 핀(130)이 하나의 본체(110) 내부에 서로 간격을 두고 배치될 수 있으나, 그 개수에 한정되지는 않는다.
다수의 쿨링 핀(130)은 본체(110)를 구성하는 상, 하부 플레이트(111, 113) 사이에 접합되며 각각의 위치가 고정된다.
다수의 양면 칩 모듈(200)은 적어도 2개의 쿨링 자켓(100) 사이에서 각각의 상, 하부 면이 쿨링 자켓(100)에 접촉하는 하는 형태로 배치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상하로 적층된 3개의 쿨링 자켓(100) 사이에 형성된 2개의 공간을 통해 3개로 이루어진 양면 칩 모듈(200)이 2개의 층을 이루어 배치된다. 이러한 냉각 장치는 더블 타입이라 지칭한다. 한편, 도 7에 도시된 냉각 장치(1000)의 경우 상하로 적층된 2개의 쿨링 자켓(100) 사이에 형성된 1개의 공간을 통해 3개의 양면 칩 모듈(200)이 단일 층을 이루어 배치된다. 이러한 냉각 장치는 싱글 타입이라 지칭한다.
한편, 쿨링 자켓(100)은 다수의 양면 칩 모듈(200)의 상, 하부 면에 대면 배치되어 상하로 적층된다.
구체적으로는, 적어도 2개의 쿨링 자켓(100)은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되는 구조로 이루어져 있다.
이때, 상하로 적층된 적어도 2개의 쿨링 자켓(100) 각각의 길이 양단부는 연통되어 서로 간에 냉각수의 유동이 가능해진다. 그리고 쿨링 자켓(100) 각각의 길이 양단부에는 냉각수의 유입 및 유출을 담당하는 쿨링 포트(150, 160)이 연결된다. 따라서 다수의 양면 칩 모듈(200)은 쿨링 자켓(100)을 통해 유동하는 냉각수에 의해 냉각된 다수의 쿨링 핀(130)에 의해 상, 하부 면이 동시에 냉각될 수 있다. 그리고 이를 위해 다수의 양면 칩 모듈(200)은 다수의 쿨링 핀(130) 각각의 위치에 대응하여 서로 마주하도록 이격하여 배치되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 자켓을 간략히 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 자켓을 간략히 도시한 분해사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본체(110)는 상부를 형성하는 상부 플레이트(111)와 하부를 형성하는 하부 플레이트(113)를 포함한다. 냉각수 유로(115)는 상, 하부 플레이트(111, 113) 사이로 형성된 내부공간을 통해 제공된다.
본체(110)의 내부에는, 다수의 쿨링 핀(130)이 냉각수 유로(115)를 따라 소정의 거리를 두고 서로 이격하여 배치된다. 예를 들면, 3개의 쿨링 핀(130)이 하나의 본체(110) 내부에서 소정의 간격을 두고 서로 이격하여 배치된다. 즉 두 군데의 이격 거리(LA-1, LA-2)가 형성된다.
다수의 쿨링 핀(130)은 상, 하부 플레이트(111, 113) 사이에 접합(예: 브레이징 접합 등) 된다.
쿨링 자켓(100)의 길이 양단부에는 냉각수의 유입 및 유출을 담당하는 쿨링 포트(150)가 냉각수 유로(115)와 연통하여 구비된다.
또한, 쿨링 포트(150)와 대응되는 위치 상에 포트 가이드(140)와 씰 링(170)이 더 구비된다.
포트 가이드(140)는 다수의 쿨링 자켓(100)의 상하 적층 시 서로 마주하여 위치하는 쿨링 포트(150)와 슬라이딩 조립된다. 그리고 씰 링(170)은 쿨링 포트(150)와 외부와의 기밀을 유지한다.
다음으로, 도 4는 도 2의 "Ⅳ-Ⅳ" 구간 단면도를 참조하여 쿨링 자켓(100)의 단면 구조를 구체적으로 살펴보기로 한다.
쿨링 자켓(100)은 냉각수 유로(115)를 제공하는 본체(100)와, 본체(100) 내부에 설치된 쿨링 핀(130)을 포함한다.
본체(100)는 상부 플레이트(111)와 하부 플레이트(113)를 포함한다.
상부 플레이트(111)는 제1 평탄부(111a)와 제1 볼록부(111b)를 구비한다.
제1 평탄부(111a)는 가장자리, 즉 하부 플레이트(113)와 접합되는 양측 테두리를 따라 형성된 평탄한 부위를 말한다. 제1 볼록부(111b)는 냉각수 유로(115)를 형성하기 위해 위로 볼록하게 형성된 부위를 말한다.
이와 마찬가지로, 하부 플레이트(113)는 제2 평탄부(113a)와 제2 볼록부(113b)를 구비한다.
제2 평탄부(113a)는 제1 평탄부(111a)와 접합되기 위해 이와 마주하여 평탄하게 형성된 부위를 말한다. 제2 볼록부(113b)는 제1 볼록부(111b)와 상하로 대칭을 이루어 제1 볼록부(111b)가 위로 볼록한 크기 및 형상에 대응하여 아래로 볼록하게 형성된 부위를 말한다.
이와 같이, 상, 하부 플레이트(111)는 제1, 2 평탄부(111a, 113a) 간의 브레이징 접합에 의해 일체형 구조의 본체(100)를 형성한다. 그리고 제1, 2 평탄부(111a, 113a)가 접합되면 제1, 2 볼록부(111b, 113b) 사이 공간을 통해 냉각수 유로(115)가 마련된다.
냉각수 유로(115)는 유동단면(S)을 기준으로 양측 단부(115a, 115b)를 제외하고 메인유로부(116)를 제공한다. 메인유로부(116)는 쿨링 핀(130)이 삽입되는 영역을 말한다. 즉, 냉각수는 메인유로부(116)를 통과하며 쿨링 핀(130)을 냉각시키며, 냉각된 쿨링 핀(130)은 양면 칩 모듈(200, 도 1 참조)을 냉각시킨다.
예를 들어, 메인유로부(116)는 냉각수 유로(115) 중 양측 단부(115a, 115b)를 제외한 내부 영역일 수 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이 전체적으로 일정한 높이(h)를 가진 장방형 단면 형상을 가질 수 있다. 이로써, 전체적으로 상하 높이가 일정하게 제작된 쿨링 핀(130)은 메인유로부(116)를 통해 삽입 설치될 수 있다.
이에 더하여, 냉각수 유로(115)의 양측 단부(115a, 115b) 중 적어도 일측에는 냉각수의 유동을 저지하는 유동억제부(117)가 더 형성될 수 있다.
다시 말해, 유동억제부(117)는 메인유로부(116)를 제외한 유로의 양측 단부(115a, 115b)에 설치될 수 있는데, 이 공간은 쿨링 핀(130)이 설치되지 않는 공간이다.
따라서, 쿨링 핀(130)이 설치되지 않은 냉각수 유로의 양측 단부(115a, 115b)를 통해 냉각수가 유동하는 것을 저지시켜 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적인 예로서, 유동억제부(117)는 다수의 쿨링 핀(130) 각각이 이격된 거리(LA-1, LA-2, 도 3 참조) 내에 배치될 수 있다. 이로써, 유동억제부(117)와 쿨링 핀(130) 사이에 서로 간섭을 주지 않으면서 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.
예컨대, 유동억제부(117)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 유동억제부(117)가 설치된 위치에서 냉각수의 흐름을 저지하거나 방해할 수 있는 형상이라면 다양한 형상을 제한 없이 이용할 수 있다.
한편, 도 3를 참조하면, 쿨링 핀(130)은 웨이브(wave) 형상을 가진다.
구체적으로 설명하면, 쿨링 핀(130)의 웨이브 형상은 제1 주름형상(131)과 제2 주름형상(133)을 포함한다. 제1 주름형상(131)은 냉각수 유로(115)의 단면 방향으로 주름지게 형성된 형상을 말한다. 이와 달리, 제2 주름형상(133)은 냉각수 유로(115)의 길이 방향으로 주름지게 형성된 형상을 말한다.
또한, 이러한 쿨링 핀(130)의 웨이브 형상은 본체(110)의 높이 방향, 즉 상부 플레이트(111)와 하부 플레이트(113)를 상하로 누르는 방향으로 외력이 가해질 때 소정의 범위 내에서 압축 변형이 가능한 형상일 수 있다. 이에 따라, 다수 개의 쿨링 자켓(100) 사이로 양면 칩 모듈(130, 도 5 참조)을 배치시켜 냉각 장치를 조립할 경우 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 일 구현예로서 더블 타입 냉각 장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 구성하는 다수의 쿨링 자켓 간의 적층 결합을 보여주는 분해사시도이다.
도 5를 참조하면, 도시된 바와 같이 다수의 쿨링 핀(130)의 상하로 적어도 2개의 쿨링 자켓(100)이 대면하여 배치된다. 쿨링 자켓(100)은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되는데 서로 간의 연통 부위가 밀봉된다.
그리고 다수의 양면 칩 모듈(200)은 다수의 쿨링 핀(130, 도 3 참조)에 대응하는 개수를 가진다. 그리고 다수의 양면 칩 모듈(200) 각각은 다수의 쿨링 핀(130, 도 3 참조) 각각의 위치에 마주하는 위치에 배치된다. 이는 양면 칩 모듈(200)이 쿨링 팬(130, 도 3 참조)과 대면하여 배치됨으로써, 냉각 효율을 높이기 위한 것이다.
예를 들어, 쿨링 핀(130, 도 3 참조)는 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 본체(110) 내부에 3개가 소정의 이격 거리(LA-1, LA-2)를 두고 1열로 배치될 수 있다. 이 경우, 양면 칩 모듈(200)은 쿨링 핀(130, 도 3 참조)의 개수에 대응하여 한 층에 3개가 서로 소정의 이격 거리를 두고 배치될 수 있다.
이때, 양면 칩 모듈(200) 사이의 이격 거리는 쿨링 핀(130, 도 3 참조)의 이격 거리와 대응될 수 있다.
또한, 각각의 쿨링 핀(130, 도 3 참조)은 각각의 양면 칩 모듈(200)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 가질 수 있으며, 각각의 양면 칩 모듈(200)의 평면 크기에 대응하는 평면 면적을 가질 수 있다.
즉, 쿨링 핀(130, 도 3 참조)과 양면 칩 모듈(200)은 서로 동일한 평면 형상 및 크기를 가지며 상하로 마주하여 배치될 수 있다. 이로써, 쿨링 핀(130, 도 3 참조)은 양면 칩 모듈(200)을 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 일 구현예로서 더블 타입 냉각 장치(1000)를 보여준다.
도시된 더블 타입 냉각 장치(1000)는 3개의 쿨링 자켓(이하, 제1, 2, 3 쿨링 자켓)(100-1, 100-2, 100-3)을 포함한다.
제1 쿨링 자켓(100-1)은 제1 본체(110-1)와 3개의 제1 쿨링 핀(130-1)을 포함한다. 제1 본체(110-1)는 제1 상부 플레이트(111-1)와, 제1 하부 플레이트(113-1)를 구비한다. 이로써, 제1 본체(110-1)를 구성하는 제1 상, 하부 플레이트(111-1, 113-1) 사이로 제1 냉각수 유로(115-1)가 형성된다.
제2 쿨링 자켓(100-2)은 제2 본체(110-1)와 3개의 제2 쿨링 핀(130-2)을 포함한다. 제2 본체(110-2)는 제2 상부 플레이트(111-1)와, 제2 하부 플레이트(113-2)를 구비한다. 이로써, 제2 본체(110-2)를 구성하는 제2 상, 하부 플레이트(111-2, 113-2) 사이로 제2 냉각수 유로(115-2)가 형성된다.
제3 쿨링 자켓(100-3)은 제3 본체(110-3)와 3개의 제3 쿨링 핀(130-3)을 포함한다. 제3 본체(110-3)는 제3 상부 플레이트(111-3)와, 제3 하부 플레이트(113-3)를 구비한다. 이로써, 제3 본체(110-3)를 구성하는 제3 상, 하부 플레이트(111-3, 113-3) 사이로 제3 냉각수 유로(115-3)가 형성된다.
이와 같이, 제1, 2, 3 쿨링 자켓(110-1, 110-2, 110-3)은 상하로 적층 결합되며, 각각의 내부에 형성된 냉각수 유로는 서로 연통하여 형성된다.
한편, 이들 제1, 2, 3 쿨링 자켓(110-1, 110-2, 110-3) 각각의 길이 양단부에는 냉각수의 유입 및 유출을 담당하는 쿨링 포트(150)가 구비된다. 그리고 쿨링 포트(150, 160))의 위치에 대응하여 포트 가이드(140)가 구비된다. 그리고 씰 링(170)이 추가되어 외부와의 기밀을 유지한다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 더블 타입 냉각 장치(1000)의 경우 양면 칩 모듈(200)은 서로 다른 층을 통해 다수 개가 구비된다.
구체적으로 살펴보면, 양면 칩 모듈(200)은 3개의 제1 양면 칩 모듈(200-1)과 3개의 제2 양면 칩 모듈(200-2)을 포함한다.
제1 양면 칩 모듈(200-1)은 제1, 2 쿨링 자켓(110-1, 110-2) 사이에서 상, 하부 면이 접촉하도록 배치된다. 제1 양면 칩 모듈(200-1)은 제1, 2 쿨링 핀(130-1, 130-2) 각각의 개수와 동일하게 3개로 구성될 수 있다. 3개의 제1 양면 칩 모듈(200-1) 각각은 제1, 2 쿨링 핀(130-1, 130-2) 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치한다.
제2 양면 칩 모듈(200-2)은 제2, 3 쿨링 자켓(110-2, 110-3) 사이에서 상, 하부 면이 접촉하도록 배치된다. 제2 양면 칩 모듈(200-2)은 제2, 3 쿨링 핀(130-2, 130-3) 각각의 개수와 동일하게 3개로 구성될 수 있다. 3개의 제2 양면 칩 모듈(200-2) 각각은 제2, 3 쿨링 핀(130-2, 130-3) 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 다른 구현예로서 싱글 타입 냉각 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 7에 도시된 냉각 장치(1000)는 싱글 타입으로서, 도 5에 도시된 더블 타입 냉각 장치와의 차이점은 2개의 쿨링 자켓(100)과, 2개의 쿨링 자켓(100) 사이로 3개의 양면 칩 모듈(200)이 단일 층을 이루어 배치된다는 점에 있다. 따라서 쿨링 자켓(100), 양면 칩 모듈(200), 그리고 이들의 결합 관계 및 위치 관계는 이미 설명된 부분으로서 중복 설명을 생략하기로 한다.
다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에서 쿨링 자켓 간의 슬라이딩 조립 구조에 관하여 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에서 다수의 쿨링 자켓 간의 슬라이딩 결합을 보여주는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 더블 타입 냉각 장치에서 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3) 각각의 길이 양단부가 연통되어 슬라이딩 결합되는 구조를 보여준다.
다시 말해, 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3)은 각각의 길이 양단부가 연통되어 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3) 각각의 내부에 마련된 냉각수 유로가 서로 연결된다. 이로써, 제1 쿨링 자켓(100-1)에 구비된 쿨링 포트(160)를 통해 유입된 냉각수는 제2, 3 쿨링 자켓(100-2, 100-3)까지 공급되어 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3) 각각의 냉각수 유로를 따라 유동할 수 있다.
도 9는 도 8의 "Ⅸ" 영역을 확대한 확대단면도이다.
도 9를 참조하면, 제1, 2 쿨링 자켓(100-1, 100-2) 간의 슬라이딩 조립 부위를 확대한 것이다.
도시된 바와 같이, 포트 가이드(140)와 쿨링 포트(150)가 상하로 슬라이딩 조립된다.
구체적으로는 포트 가이드(140)의 내경(D1)과 쿨링 포트(150)의 외경(D2)은 서로 대응하는 크기를 가짐에 따라 쿨링 포트(150)는 포트 가이드(140)에 손쉽게 슬라이딩 조립될 수 있다. 이로써, 조립 공차는 생략될 수 있다.
한편, 포트 가이드(140)와 쿨링 포트(150) 간의 슬라이딩 조립 부위에는 씰 링(170)이 삽입될 수 있다. 구체적인 예로서, 씰 링(170)은 슬라이딩 조립 부위의 기밀을 유지하기 위해 사용되는 것으로 X 링 등이 이용 가능하다.
이로써, 상기 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3)은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되며 서로 간의 연통 부위가 완벽하게 밀봉될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 쿨링 자켓에 포함되는 쿨링 핀의 형상을 입체적으로 나타낸 구성도이다.
도 10을 참조하면, 더블 타입 냉각 장치는 3개의 쿨링 자켓, 즉 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3)이 상하로 결합되며, 쿨링 자켓 사이로 2 층을 이루어 각각 3개씩의 양면 칩 모듈(200, 도 5 참조)이 삽입 배치된다.
제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3)의 내부에는 서로 연통된 냉각수 유로가 형성된다. 각각의 냉각수 유로에는 양면 칩 모듈(200, 도 5 참조)의 개수, 크기 및 형상, 위치에 대응하여 3개의 쿨링 핀(130)이 배치된다. 즉, 이러한 쿨링 핀(130)은 제1, 2, 3 쿨링 자켓(100-1, 100-2, 100-3) 각각의 내부에 동일한 형태로 배치된다.
이에 더하여, 냉각수 유로(115)의 양측 단부에는 냉각수의 유동을 저지하는 유동억제부(117, 도 4 참조)가 더 형성될 수 있다. 유동억제부(117, 도 4 참조)는 쿨링 핀(130)이 설치되지 않은 냉각수 유로의 양측 단부에 설치되어, 설치 위치를 통해 냉각수가 유동하는 것을 저지시킨다. 유동억제부(117, 도 4 참조)는 쿨링 핀 사이의 이격된 거리(LA-1, LA-2) 내에 배치되어 쿨링 핀(130)과의 위치적인 간섭을 배제시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에 제1, 2 몸체를 결합하는 모습을 보여주는 분해사시도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에 제1, 2 몸체가 결합된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(1000)는 제1 몸체(300)와 제2 몸체(400)를 더 포함한다.
제1 몸체(300)는 적어도 2개의 쿨링 자켓(100)이 상하로 적층된 구조를 안착시키는 안착면을 제공한다. 다시 말해, 더블 타입 냉각 장치의 경우 3개의 쿨링 자켓(100)이 상하로 적층되는데, 제1 몸체(300)는 제1 쿨링 자켓(100-1)을 안착시켜 위치 고정한다.
제2 몸체(400)는 제1 몸체(300)의 반대편에서 상하 적층된 적어도 2개의 쿨링 자켓(100)을 감싸며 제1 몸체(300)와 체결된다. 이때, 제1 몸체(300)와의 기계적 체결(예: 나사 결합 등) 시에는 제1 몸체(300)와 사이에 배치된 쿨링 자켓(100)을 상하로 압축시키는 작용을 한다.
한편, 제1, 2 몸체(300, 400) 간의 체결 시 쿨링 자켓(100)은 상하(즉, 높이 방향)로 압축력을 받을 수 있다. 이때 쿨링 자켓(100)의 내부에 구비된 쿨링 핀(130)의 웨이브 형상은 소정의 범위 내에서 압축 변형이 가능한 형상을 가지므로, 쿨링 자켓(100) 사이에 배치된 양면 칩 모듈(200)의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 제1 몸체(300)는 금속 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 몸체(300)는 도시된 형상과 같이 주조 방식으로 성형되어 제작될 수 있다.
이와 달리, 제2 몸체(400)는 도시된 형상과 같이 복잡한 형상으로 사출 성형될 수 있다. 따라서, 제1, 2 몸체(300, 400) 간의 기계적 체결을 통해 소정의 압축력을 발휘하기 위해서는 제2 몸체(400)의 내부에 보강 바(500)가 더 구비된다.
보강 바(500)는 사출 성형되는 제2 몸체(400)의 내부에 삽입된 금속 소재의 부재를 말한다.
구체적으로 설명하면, 보강 바(500)는 도 13에 도시된 바와 같이 냉각 장치(1000) 중 양면 칩 모듈(200)이 배치된 위치로부터 벗어나 제2 몸체(400)의 폭 방향으로 길게 다수 개(예: 4개 등)가 배치될 수 있다.
특히, 제1, 2 몸체(300, 400) 간의 나사 결합 시 볼트 체결은 보강 바(500)의 길이 양단부(510)와 제1 몸체(300) 사이에서 이루어진다.
따라서, 보강 바(500)와 제1 몸체(300) 사이에서 압축력이 가해진다.
이 때문에, 보강 바(500)는 가능한 한 양면 칩 모듈(200)이 배치되지 않은 위치에 형성하여 양면 칩 모듈(200)의 손상을 방지할 수 있다.
그리고 보강 바(500)는 길이 양단부(510)가 제1 몸체(300)를 향하여 더 길게 돌출될 수 있다. 보강 바(500)의 길이 양단부(510)와 제1 몸체(300) 상의 볼트 체결부(310, 도 11 참조)는 서로 접촉 연결되며, 다수의 볼트를 이용하여 제1, 2 몸체(300, 400)를 기계적으로 체결할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 소형화된 인버터 내에서 양면 칩 모듈의 냉각에 적합한 구조를 가지며 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
나아가, 쿨링 핀의 웨이브 형상이 상하 방향으로 압축 변형이 가능한 구조로 이루어져 냉각 효과를 향상시킴은 물론 상하로 외력이 가해질 때 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
더 나아가, 금속 소재로 이루어진 주조 성형된 제1 몸체와 사출 성형된 제1 몸체 사이에서, 상하 적층된 복수 개의 쿨링 자켓이 제1, 2 몸체 간의 기계적 체결을 통해 견고하게 고정 결합될 수 있다.
더 나아가, 양면 칩 모듈의 위치로부터 벗어난 방향으로 보강 바가 더 구비되어, 견고한 결합을 유지하면서도 양면 칩 모듈의 손상을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (18)

  1. 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트에 접합되는 하부 플레이트를 포함하며, 상기 상, 하부 플레이트 사이의 내부공간을 통해 냉각수 유로를 제공하는 본체와,
    상기 본체의 내부에서 상기 냉각수 유로를 따라 설정 거리를 두고 서로 이격하여 배치되며, 상기 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 쿨링 핀을 포함하는 쿨링 자켓; 및
    적어도 2개의 상기 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되는 다수의 양면 칩 모듈;을 포함하며,
    상기 다수의 양면 칩 모듈 각각은, 상기 다수의 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 대면 가능한 위치에 이격 배치되어 상, 하부 면이 동시 냉각되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플레이트는 가장자리를 따라 형성된 제1 평탄부와, 상기 제1 평탄부를 둘러 위로 볼록하게 형성된 제1 볼록부를 구비하고,
    상기 하부 플레이트는 상기 제1 평탄부와 대면하여 접촉하도록 가장자리를 따라 형성된 제2 평탄부와, 상기 제1 볼록부와 대칭을 이루어 아래로 볼록하게 형성된 제2 볼록부를 구비하며,
    상기 제1, 2 평탄부는 브레이징 접합되고, 상기 제1, 2 볼록부 사이로 냉각수 유로가 제공되는
    냉각 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수 유로는 유동단면을 기준으로 양측 단부를 제외하고 전체적으로 일정한 높이를 가진 장방형 단면 형상의 메인유로부를 구비하며, 상기 메인유로부에 상기 쿨링 핀이 삽입되는
    냉각 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각수 유로의 유동단면을 기준으로 양측 단부 중 적어도 일측에 구비되어 냉각수의 유동을 저지하는 유동억제부를 더 포함하며,
    상기 유동억제부는 상기 다수의 쿨링 핀 각각의 이격된 거리 내에 배치되는
    냉각 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양면 칩 모듈의 상하로 대면 배치되는 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 연통되어 서로 간에 냉각수가 유동하는 구조를 갖는
    냉각 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 양면 칩 모듈의 상하로 대면 배치되는 적어도 2개의 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되며 서로 간의 연통 부위가 밀봉되는
    냉각 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 쿨링 핀은 상기 다수의 양면 칩 모듈에 대응하는 개수를 가지며, 각각의 쿨링 핀은 각각의 양면 칩 모듈에 마주하는 위치 상에 배치되는
    냉각 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각각의 쿨링 핀은 상기 각각의 양면 칩 모듈의 평면 형상에 대응하는 형상을 가지며, 상기 각각의 양면 칩 모듈의 평면 크기에 대응하는 면적을 갖도록 배치되는
    냉각 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 쿨링 핀은 웨이브(wave) 형상을 갖는
    냉각 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 쿨링 핀의 웨이브 형상은, 상기 냉각수 유로의 단면 방향으로 형성된 제1 주름형상과, 상기 냉각수 유로의 길이 방향으로 형성된 제2 주름형상을 포함하는
    냉각 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 쿨링 핀의 웨이브 형상은, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트를 통해 높이 방향으로 외력이 가해질 때 소정의 범위 내에서 압축 변형이 가능한 형상인
    냉각 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 쿨링 자켓은,
    제1 상부 플레이트와, 상기 제1 상부 플레이트에 접합되는 제1 하부 플레이트를 구비하고 상기 제1 상, 하부 플레이트 사이로 제1 냉각수 유로를 제공하는 제1 본체와, 상기 제1 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제1 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제1 쿨링 핀을 포함하는 제1 쿨링 자켓;
    상기 제1 쿨링 자켓에 적층되고, 제2 상부 플레이트와, 상기 제2 상부 플레이트에 접합되는 제2 하부 플레이트를 구비하고 상기 제2 상, 하부 플레이트 사이로 제2 냉각수 유로를 제공하는 제2 본체와, 상기 제2 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제2 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제2 쿨링 핀을 포함하는 제2 쿨링 자켓;
    상기 제2 쿨링 자켓에 적층되고, 제3 상부 플레이트와, 상기 제3 상부 플레이트에 접합되는 제3 하부 플레이트를 구비하고 상기 제3 상, 하부 플레이트 사이로 제3 냉각수 유로를 제공하는 제3 본체와, 상기 제3 냉각수 유로를 따라 서로 이격하여 배치되며 상기 제3 상, 하부 플레이트 사이에서 접합되는 다수의 제3 쿨링 핀을 포함하는 제3 쿨링 자켓;
    을 포함하는 냉각 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 양면 칩 모듈은,
    상기 제1, 2 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되되, 각각이 상기 제1, 2 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치하는 다수의 제1 양면 칩 모듈; 및
    상기 제2, 3 쿨링 자켓 사이에서 상, 하부 면이 접촉하여 배치되되, 각각이 상기 제2, 3 쿨링 핀 각각의 위치에 대응하여 상호 마주하도록 위치하는 다수의 제2 양면 칩 모듈;
    을 포함하는 냉각 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 연통되어 서로 간에 냉각수가 유동하는 구조를 갖는
    냉각 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1, 2, 3 쿨링 자켓은 각각의 길이 양단부가 상하로 슬라이딩 조립되며 서로 간의 연통 부위가 밀봉되는
    냉각 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상하 적층된 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓이 안착되는 안착면을 제공하는 제1 몸체; 및
    상기 제1 몸체의 반대편에서 상하 적층된 적어도 2개의 상기 쿨링 자켓을 감싸며 상기 제1 몸체와 체결되어 상기 제1 몸체와의 사이에서 상기 쿨링 자켓을 압축하는 제2 몸체;
    를 포함하는 냉각 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 몸체는 금속 소재로 이루어져 주조 성형되고,
    상기 제2 몸체는 사출 성형되되, 상기 제2 몸체의 내부에는 금속 소재의 보강 바가 삽입되는
    냉각 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보강 바는
    상기 다수의 양면 칩 모듈 각각의 위치로부터 벗어나 상기 제2 몸체의 폭 방향으로 길게 다수 개가 배치되며,
    상기 다수의 보강 바 각각의 길이 양단부는 상기 제1 몸체를 향하여 더 돌출되는
    냉각 장치.
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