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

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к охлаждению полупроводниковых приборов таблеточного исполнения, и может быть использовано в преобразовательных устройствах с жидкостной системой охлаждения, в которой в качестве хладагента используется электропроводная жидкость.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 представлен охладитель с двухсторонним охлаждением, разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку в уменьшенном масштабе.

Охладитель содержит кольцевой составной корпус 1 с каналами подвода 2

и отвода 3 охлаждающей жидкости, снабженными присоединительными штуцерами 4. Корпус 1 выполнен из электроизоляционного материала, в частности полимерного. В составном корпусе со стороны плоских параллельных поверхностей в цилиндрическом отверстии размещены теплопроводные токо- изолирующие цилиндрические стенки 5, выполненные из окиси Ьериллия, которые с внутренней поверхностью корпуса об разуют полость 6 для прохода охлаждающей жидкости. Полость 6 от проникновения охлаждающей жидкости к токопроводным пластинам 7 герметизируется перекрывающими прокладками 8. То- копроводные пластины 7, выполненные

ГчЭ

из меди, жестко крепятся, например, винтами 9 к кольцевой поверхности корпуса. В полости 6 по центральной оси корпуса расположен упругий эле- мент, который представлен пружиной 10 сжатия. В полости 6 для фиксации положения пружины 10 расположена вставка 11 из полимерного материала. Дополнительно вставка 11 образует щелевидные зазоры для прохода охлаждающей жидкости, а выступами ограничивает контакт с поверхностью пластин 7.

Охладитель работает следующим об- разом.

Для отвода охлаждающим устройством тепла, выделенного полупроводниковым прибором, последний плоской поверхностью прижимается к токопро- водной пластине 7 с усилием Р, необходимым для сжатия прибора. Тепловой поток от рабочей поверхности прибора к охлаждающей жидкости проходит чере токопроводящую пластину 7 и токоизо- пирующую подвижную стенку 5. Для улучшения теплопередачи граничный переход между поверхностями пластины 7 и стенки 5 выполнен из тонкого слоя теплопроводного припоя типа ПОС-3. Давление на охлаждающее устройство от усилия Р воспринимается частично сжимающей пружиной 10 через подвижную стенку 5, а остальная част давления - опорной кольцевой поверхностью корпуса 1. При этом давление на подвижную стенку 5 не зависит от внешней величины усилия Р, а зависит только от параметров пружины 7, выбранной из условия создания величины усилия прижима, необходимой для обеспечения надежного теплового контакта между поверхностями токопроводящей пластины 7 и стенки 5.

Применение устройства охлаждения для полупроводниковых приборов позволяет независимо от внешних усилий на рабочие охлаждающие поверхности сохранять постоянное давление при различных тепловых режимах работы и

5

0 5 Q Q

5 j

5

тем самым исключить разрушение или образование микротрещин в хрупких стенках из керамики, приводящие к резкому снижению электроизоляции. Кроме того, выполнение корпуса из полимерного материала, в частности, вместо керамического и изоляции подвижных хрупких рабочих стенок корпуса от доступа к ним позволяет исключить повреждения от случайных ударов. В результате повышается надежность работы охлаждающего устройства.

Формула изобретения

1.Охладитель для полупроводниковых приборов, содержащий изолирующий цилиндрический полый корпус с входным и выходным штуцерами для подвода охлаждающей среды, токоподводящие пластины, установленные на внешних сторонах рабочих торцовых поверхностях цилиндрического полого корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен вставкой с ограничительными выступами и центральным отверстием, которая установлена в полос л корпуса

с образованием с внутренней поверхностью корпуса щелевых пазов, и уп- ругим элементом, который расположен в центральном отверстии вставки с возможностью обеспечения контакта его концов с внутренними сторонами рабочих торцовых поверхностей цилиндрического полого корпуса, который выполнен составным нз внешнего цилиндра и концентрично размещенных в нем со стороны рабочих торцовых поверхностей корпуса дисковых стенок, причем токоподводящие пластины жестко соединены с корпусом, а вставка ориентирована ограничительными выступами в сторону рабочих торцовых поверхностей корпуса.

2.Охладитель поп.1,о-тлича- ю щ и и с я тем, что внешний цилиндр, дисковые стенки корпуса и вставка выполнены из полимерного материала.

8

Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к охлаждению полупроводниковых приборов таблеточного исполнения, и может быть использовано в преобразовательных устройствах с жидкостной системой охлаждения, в которой в качестве хладагента применяется электропроводящая жидкость. Цель изобретения - повышение надежности. Охладитель содержит составной корпус из полимерного материала с разъемными подвижными теплопроводными электроизолирующими стенками. В полости корпуса размещен упругий элемент, определяющий усилие прижатия токопровздящей пластины к подвижной стенке, которое не зависит от внешних усилий. Токопроводные пластины привинчены к корпусу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ґ.

Фиг.1

Фие.2