Блок полупроводниковых приборов

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИН 3059 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 7) Изобрет бласт ние относится ового (ПП) пр ть испольэов ловых полупро бъединение орос ово ник олуия нический зано дл одник оже еский я с охлажприб тротехнинаА, А. ТкаФей гелбышкин ов табл 1 хв бл очного типа, станав и столбового типа.е эффективности охл енко,ман,лива Т.К повыш еи технолока ПП приботем, что по мень нок испарителя у испарителя с мента (УЭ) 5, навыступы которо- против другого с а их опорных подения, а такж гичности конс наде укци аетс.8)р. Эффективныеловых полупро 1982, с,105 ров. Она дост шей мере одна прикреплена к з ст помощью упруго пример, в вице го расположены возможностью к го 25 19 один итак ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ РСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Исакеев А.И. и дспособы охлаждения сиводниковых приборов.111, рис, 5-1.Патент Японии Ф 52 кл, 99(5)С 4, опублик.1305901 верхностей, одна из которых имеетсферическую форму. В описании изобреИзобретение относится к устройствам для охлаждения преимущественносиловых полупроводниковых приборовтаблеточного типа, устанавливаемыхв блоки столбового типа, которые могут быть использованы, например, втиристорных приводах, а также тиристорных источниках питанияЦель изобретения - повышение эффективности охлаждения и технологичности, а также повышение надежностипутем исключения взаимодействия кипящей жидкости с материалом припоя.На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид спереди(с вырывом); на фиг. 2 - то же, видсбоку; на фиг. 3 - испаритель, вариант выполнения; на фиг. 4 - то же,другой вариант выполнения.Испаритель содержит корпус с ппос-копараллельными стенками с установочными площадками 1 и 2 и с внутренними выступами 3 и 4 соответственно, Поменьшей мере одна из указанных сте 25нок прикреплена к остальной частикорпуса испарителя с помощью периметрического гибкого элемента 5, например кольцевого гофра. Другая стенкатакже может быть прикреплена к остальной части корпуса испарителя спомощью гибкого элемента 5. Выступы3 и 4 служат для развития теплопередающей поверхности и выполнены какодно целое с соответствующими стенками, Торцовая часть выступа 3 имеет 35.форму сферы, а его тело - например,форму усеченного конуса, большее основание которого является установочной площадкой 1. Выступ 4 может иметьисполнение, одинаковое с исполнением 40выступа 3. Выступы 3 и 4 выполненыиз материала с высокой электро- итеплопроводностью, например из меди,расположены один напротив другого исоприкасаются один с другим торцовыми опорными поверхностями,Корпус испарителя может быть выполнен из двух металлических листотения даны различные конструктивные выполнения УЭ 5. 5 з,п. Ф-лы, 4 ил,вых конструкций 6 и 7 (фиг. 3), например из меди, соединенных между собой по периметру, в частности сваркойв центральной плоскости симметриииспарителя. Конструкции 6 и 7 в своей центральной части повторяют формусоответствующих выступов 3 и 4 так,что при этом с наружной части корпуса образуются полости, в которых расположены и укреплены, например, с помощью пайки соответствующие установочные площадки 3 и 4. Этот вариантпредусматривает также, что гибкийэлемент 5 содержится в конструкции 6(либо вобеих конструкциях 6 и 7) ивыполнен с ней заодно, На поверхности центральной части конструкций 6и 7 выполнены, в частности, насечкидля развития теплопередающей поверхности выступов 3 и 4. Корпус испарителя имеет дискообразную форму и частично заполнен испаряющейся жидкостью, нейтральной к материалу внутренней поверхности корпуса, напримерводой. К корпусу испарителя прикреплен конденсатор, выполненный, например, в виде комплекта оребренных трубок 8, сообщающихся с испарителем.Последний по меньшей мере одной изконтактных площадок 1 и 2 своегокорпуса состыкован с основанием охлаждаемого полупроводникового прибора 9.При сборке охлаждаемых силовых полупроводниковых приборов таблеточного типа в столбы плоскопараллельные стенки корпуса испарителя своими установочными площадками 1 и 2 соприкасаются с основаниями этих приборов 9, и в процессе стягивания их, например, стяжными винтами 10 каждая из указанных пар испытывает прижимные усилия. Внутри каждого испарителя происходит самоустановка шаровой опоры в положение, которое она занимает в непосредственной зависимости от степени взаимной непараллельности каждой пары контактирующих поверхнос 1305901тей. Возможность такой самоустановки обеспечивается наличием по меньшей мере одного на испаритель гибкого элемента 5, позволяющего изменять положение установочных площадок 1 и 2 относительно оснований полупроводниковых приборов 9 и, таким образом, полностью выбирать зазоры между ними. Благодаря наличию этих гибких элементов 5 в сочетании с шаровыми опо- Ю рами в процессе сборки столба он выравнивается, и конденсаторы всех термосифонов устанавливаются в строгой параллельности. Положение шаровых опор в полостях испарителей фиксиру ется стяжными винтами 10.В процессе работы устройства выделяемое от токовой нагрузки тепло передается через основания полупроводниковых приборов к установочным пло щадкам 1 и 2 и соответственно к выступам 3 и 4, которые рассеивают тепло в жидкости, например в воде. Жидкость испаряется и отбирает тепло на парообразование с выступов 3 и 4. Пары поступают в трубки 8 конденсаторов, которые преимущественно принудительно охлаждаются, пары конденсируются, и жидкость возвращается в испаритель. В зоне контактирования выс-ЗО тупов 3 и 4, а также в углублениях насечек происходит наиболее интенсивный процесс парообразования за счет увеличения скорости перемещения пузырьков в испаряющейся жидкости у З 5 вершин угла, образующегося в сечениях шаровой опоры и насечки.Другим вариантом выполнения выступа 4 является выступ в виде усеченного конуса, на меньшее основание которого опирается сферическая поверхность выступа 3. На этом основании, в частности, выполнена лунка для размещения шаровой сферы выступа 3 (фиг, 4). В другом варианте выполне ния корпуса испарителя к плоскопараллельным стенкам корпуса с выступами 3 и 4 прикреплены с помощью сварки гибкие элементы 5, которые с другой стороны припаяны к остальной части 50 корпуса.Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения путем снижения контактного термического сопротивления, повышение технологич ности за счет снижения требований кизготовляемым деталям, снижает вероятность деформации контактирующих поверхностей корпуса испарителя и охлаждаемого прибора.Формула изобретения1. Блок полупроводниковых приборов, содержащий столбы чередующихся между собой полупроводниковых приборов и частично заполненных жидкостью испарителей, на стенках которых с внутренней стороны выполнены выступы с опорными поверхностями, а с наружной стороны расположены установочные площадки с возможностью теплового контакта с полупроводниковыми приборами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, надежности и технологичности конструкции, одна из стенок кажцого испарителя снабжена упругим элементом, который выполнен в виде гофра по периметру стенки, а его выступы расположены один напротив другого с возможностью контакта их опорных поверхностей, причем опорная поверхность одного выступа выполнена сферической формы.2. Блок по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что другая стенка каждого испарителя снабжена упругим элементом, выполненным в виде гофра по его периметру.3. Блок по пп.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что гофр упругого элемента выполнен кольцевой формы.4. Блок по пп.1-3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что опорная поверхность другого выступа каждого испарителя выполнена сферической формы.5. Блок по пп.1-3, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что опорная поверхность одного из выступов каждого испарителя выполнена вогнутой.6. Блок по пп.1-3, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что стенки каждого испарителя с гофрами ч выступами выполнены из тонколистового материала, а установочные площадки выполнены в виде профилированных вставок, жестко соединенных со стенками испарителя с их внешней стороны.130901 Составитель С. Луцкинактор И., Горная Техред Л.Сердюкова Корректо Руч Я 02 Подписитвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4 Заказ ТиражПИ Государсделам изобМосква, Ж 3303 Проектная, 4 оиэвоцственно-полиграфическое прецприятие, г, У