Охладитель для полупроводниковых приборов Советский патент 1991 года по МПК H05K7/20 H01L23/34 

давая доступ новым еще расплавленным массам к стенкам корпуса 1, на

внутренней поверхности которых и идет затвердевание, 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано для охлаждения радиоэлементов. Цель изобретения - улучшение массо- габаритных характеристик охладителя и расширение его эксплуатационных возможностей - достигается тем, что охладитель имеет на крышке 3 корпуса электромагнит (ЭМ) 5 (соленоид с сердечником из ферромагнитного материала) соединенный с цепью 10, Корпус 1 охладителя заполнен плавящимся веществом (ИВ) 2. В момент достижения ПВ 2 температуры плавления или большей включается цепь 10 ЭМ 5. При этом полюс ЭМ 5. примыкающий к крышке 3, совпадает с соответствующим полюсом пайбы из магнитного материала, установленной в центре пластины 8 с вырезами, к которой прикреплена пружина. Один виток одного ее конца жестко закреплен у основания корпуса. Возникающая отталкивающая сила обеспечивает давление пластины 8 на столб ИВ 2, обеспечивая непрерывно плотный контакт еще нерасплавившегося ПВ 2 с крышкой 3, на которой размещен радиоэлемент 4. После расплавления всего ПВ 2 работа радиоэлемента 4 заканчивается. Для восстановления пуска радиоэлемента 4 нужно вновь затвердить ПВ 2. Для этого на ЭМ 5 подают переменное напряжение. Пружина распрямляется и начинает колебания малой амплитуды относительно исходного состояния, ее витки оттесняют затвердевший у стенки тонкий плохотеплопро- водный слой ПВ 2 внутрь корпуса 1, ГО /-о - (+; С S (Л 05 ю со о

Изобретение предназначено для охлаждения радиоэлементов, например силовых полупроводниковых приборов, работающих в кратковременном или повторно-кратковременном режиме при неограниченном числе включений.

Цель изобретения - улучшение мас- совогабаритных характеристик и рас- ширение эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 представлен предлагаемый охладитель, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3- шайба с пластиной, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Охладитель содержит корпус 1, который заполнен плавящимся веществом 2. На крышке 3 корпуса 1,на его оси, установлен (ввинчен) элемент 4, содержащий электромагнит 5 (соленоид с сердечником из ферромагнитного материала) .

Крышка 3 может быть выполнена из немагнитного материала или в месте установки электромагнита 5 в крышке 3 может быть выполнено окно из немагнитного материала.

Внутрь корпуса 1 введена пружина 6, закрепленная у основания корпуса одним витком одного ее конца в пазах

7корпуса. Пружина 6 прилегает к стенкам корпуса 1. К другому концу пружины 6 прикреплена пластина 8с вырезами, в центре которой закреплена магнитная шайба 9 с магнитными по люсами N и S. Упругость пружины 6 выбрана минимальной, только для преодоления сопротивления расплавлен ного парафина распрямлению пружины 6

8исходном положении, показанвбм на фиг. 1, пружина находится в ненапряженном состоянии. Охладитель через электромагнит 5 соединен с цепью 10.

Охладитель работает следующим образом.

В процессе работы радиоэлемента 4 выделяемое им тепло идет сначала на разогрев плавящегося вещества 2, а затем на его плавление. В момент достижения плавящимся веществом 2 температуры плавления или несколько большей включается цепь 10 электромагнита. 5 такой полярностью, что полюс электромагнита 5, примыкающий к крышке 3, совпадает с соответствующим полюсом шайбы 9. Возникающая отталкивающая сила обеспечивает давление пластины 8 на столб плавящегося вещества 2, обеспечивая непрерывно плотный контакт еще нерасплавившегося вещества 2 с крышкой 3, на которой размещен радиоэлемент 4. Уже расплавившееся вещество 2 вдоль стенки переходит в освободившуюся за пластиной область. Это обеспечивает высокоэффективный отбор тепла от радиоэлемента в процессе работы. После расплавления всего вещества 2 работа радиоэлемента 4 заканчивается. Начинается процесс восстановления устройства для повторного пуска прибора, т.е. затвердевание плавящегося вещества 2. В этом режиме на электромагнит 5 подают переменное напряжение, при этом пружина 6 распрямляется и начинает колебания малой амплитуды относительно исходного состояния.

Частота переменного напряжения, подаваемого на электромагнит, подбирается такой, чтобы пружина имела 1-3 колебания в секунду,

В процессе колебаний витки пружины 6, примыкающие к стенке корпуса 1, оттесняют затвердевший у стенки тонкий плохо теплопроводный слой плавящегося вещества 2 внутрь корпуса 1, давая доступ новым еще расплавленным массам к стенкам корпуса 1, на внутренней поверхности которых и идет затвердевание.

Описанный процесс существенно повышает эффективность затвердевания вещества, а следовательно, уменьшает время восстановления устройства до повторного пуска. Вырезы в пластине 8 предусмотрены для прохождения плавящегося вещества в процессе колебаний.

Формула изобретения

ночной площадкой на внешней поверхности его основания и крышку, герметично соединенную с корпусом с образованием полости между ними, запол - ненной плавящимся веществом, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик и расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен электромагнитом, установленным на крышке корпуса, пластиной с вырезами и закрепленной на ней шайбой из магнитного материала и пружиной, расположенной в корпусе и жестко закрепленной одним витком одного ее конца у основания корпуса, а крышка выполнена из немагнитного материа- ла, причем пластина с вырезами и шайбой из магнитного материала установлена в корпусе между крышкой и другим концом пружины и закреплена на ней с возможностью взаимодействия с электромагнитом и пружиной с обеспечением из возвратно-поступательного

5

перемещения в направлении, перпендиг кулярном основанию корпуса, и контакта витков пружины с внутренней поверхностью стенок корпуса.

в котором размещена шайба.

5

Фиг. 2

9 N

ФигЛ

Фиг.з