МИКРОСБОРКА Российский патент 1995 года по МПК H05K7/20 H01L23/34 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении охладителей силовых полупроводниковых приборов, таких, как диоды, тиристоры и силовые транзисторы.

Известны водяные охладители таблеточных полупроводниковых приборов, содержащие по два охладителя, установленных с обеих сторон полупроводникового прибора [1] . Недостатком водяного охлаждения полупроводниковых приборов является большой расход охлаждающей жидкости, а также необходимость увеличения изоляционных расстояний между полупроводниковыми приборами в преобразователях. При использовании водяного охлаждения наблюдается интенсивный износ штуцеров охладителей вследствие эффекта переноса металла под воздействием электрических токов утечки через охлаждающую среду.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для охлаждения таблеточного полупроводникового прибора, содержащее два воздушных охладителя, установленных с обеих сторон полупроводникового прибора [2]. Недостатком воздушных охладителей является их малая эффективность при естественном конвенционном охлаждении. Поэтому приходится применять интенсивное принудительное воздушное охлаждение, что приводит к увеличению габаритов преобразователя, к большим затратам мощности на охлаждение и создает неудобства для обслуживающего персонала, т.к. вентиляторы сильно шумят.

Цель изобретения - увеличение интенсивности охлаждения. Достигается это тем, что в устройство для охлаждения таблеточного полупроводникового прибора, содержащее два воздушных охладителя, установленных с обеих сторон полупроводникового прибора, между каждым из охладителей и таблеточным полупроводниковым прибором дополнительно установлены полупроводниковые термоэлементы разной полярности, обращенные холодными сторонами к прибору, рабочим током которых является прямой ток прибора.

На чертеже приведено предлагаемое устройство.

Оно содержит полупроводниковый прибор 1 и термоэлементы 2, 3, зажатые с помощью изолированных стяжных болтов 4, траверсы 5, изолятора 6 и гаек 7 между двумя охладителями 8, 9. Выводы 10, 11 предназначены для подключения токопроводов. Термоэлементы 2, 3 должны прилегать к охлаждаемому полупроводниковому прибору холодными сторонами. Холодильная мощность термоэлементов выбирается в зависимости от мощности полупроводникового прибора путем изменения их толщины и площади поверхности. При протекании рабочего тока через полупроводниковый прибор 1 и термоэлементы 2 и 3 стороны термоэлементов, прилегающие к полупроводниковому прибору и выделяющие холод, охлаждают полупроводниковый прибор 1, а тепло, выделенное сторонами термоэлементов, прилегающих к охладителям, и полупроводниковым прибором, отводится охладителями 8 и 9. При этом происходит интенсивное охлаждение полупроводникового прибора 1.

Достоинствами изобретения является более интенсивное охлаждение полупроводниковых приборов, снижение затрат мощности на их охлаждение, а также снижение шума, выделяемого преобразователями, и уменьшение габаритных размеров преобразователей. При этом термоэлементы могут быть установлены под охладителями любой конструкции и могут быть использованы как при двустороннем, так и при одностороннем охлаждении. При этом не нужны никакие дополнительные источники тока, поскольку рабочим током термоэлементов является прямой ток прибора.

Область использования изобретения: изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения: устройство содержит два воздушных охладителя 8,9, установленных с обеих сторон полупроводникового прибора 1. Между каждым из охладителей 8,9 и таблеточным полупроводниковым прибором 1 дополнительно установлены полупроводниковые термоэлементы 2, 3 разной полярности, обращенные холодными сторонами к прибору 1. Рабочим током термоэлементов 2, 3 является прямой ток прибора 1. При протекании рабочего тока через полупроводниковый прибор 1 и термоэлементы 2,3, стороны термоэлементов 2,3, прилегающие к полупроводниковому прибору 1 и выделяющие холод, охлаждают полупроводниковый прибор 1, а тепло, выделенное сторонами термоэлементов 2,3, прилегающих к охладителям 8,9, и полупроводниковым прибором 1, отводится охладителями 8, 9. 1 ил.

МИКРОСБОРКА, содержащая полупроводниковый прибор и два воздушных охладителя, которые установлены с двух противоположных сторон относительно полупроводникового прибора и стянуты между собой в пакет с возможностью обеспечения теплового контакта охладителей и полупроводникового прибора соответственно, отличающаяся тем, что она снабжена полупроводниковыми термоэлементами разной полярности, которые установлены с двух сторон полупроводникового прибора между полупроводниковым прибором и воздушными охладителями, обращены своими холодными спаями в сторону полупроводникового прибора и электрически соединены с полупроводниковым прибором.