BE680875A - - Google Patents

Description

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  "Dispositif de refroidissement de cellules semiconductrices." 
Des éléments semiconducteurs à densité élevée de la puissance demandent une bonne évacuation de chaleur et leur répartition uniforme sur toute la surface   disponible à   cet effet car une répartition   irré-   gulière du courant thermique peut conduire à des sur- chauffes locales dangereuses de l'élément semiconducteur. 



  Des surchauffes locales dans cet élément pouvant, entre autres, être provoquées par des conditions défavorables d'écoulement dans le refroidisseur à fluide, en particu- lier lorsque le refroidisseur est réalisé avec une paroi particulièrement mince en vue d'une structure la plus plate possible, Ces défauts peuvent être éliminés grâce à l'invention. 



   La présente invention concerne, par consé- quant, un dispositif de refroidissement de cellules 

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 semiconductrices à l'aide d'un écoulement de fluide. 



  L'invention est caractérisée par le fait qu'un   refroidis..   seur cylindrique plat en un matériau bon conducteur ther- mique comporte plusieurs canaux séparés par des parois annulaires concentriques par rapport à la surface de base du cylindre et situées dans un même plan. Le   réfrigérant   passa dans ces canaux à travers des parois radiales de fermeture et orifices dans les parois annulaires, de ma- niera à s'écouler toujours en sens opposé dans les ca- naux annulaires voisins.

   Dans la refroidisseur cylindri- que plat conforme à   l'invention,   qui se prête   particuliè-     rement   bien aux surfaces circulaires de refroidissement qui sont à peu près celles des semiconducteurs de structure plate, le réfrigérant passe dans les canaux, de sorte que les parois frontales du refroidisseur sont   balayées uniquement de l'intérieur, ce qui assure une représentés   évacuation optimale de la chaleur.

   Les refroidisseurs sur les figures 1   et 2   de la demande de bravât allemand n  50 259 déposée par la   Demanderesse,la   18 février 1966 peuvent être par exemple remplacés par le refroidisseur conforme à   l'invention.   Les éléments centraux en forme de plaque du dispositif semiconducteur de le demande de brevet allemand n    47   654, déposée par la Dimanderesse le 
28 janvier 1966 peuvent également être   réal@sés   suivant la présente invention. 



   Pour mieux faire comprend   l'@@jet   de l'in- vention, on va en décrire à titre   d'illustr@@tion   et sans aucun caractère   limitatif,   un mode de   réalisation   pris pour exemple et représenté schématiquement sur le dessin annexé. 



   Sur ce dessin : - La figure 1 représente la   @@upe   vertica- 

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 le du refroidisseur de   l'invention.   



   - La figure 2 représente la coupe hori- t zontale du   même   dispositif. 



   Un refroidisseur plat en un matériau bon , conducteur thermique, par exemple, en cuivre, comporte des canaux annulaires 2 à 4 d'une section sensible- ment rectangulaire. Les faces frontales de ces canaux sont formées par des parois 12 et 13 d'un canal 19 qui est disposé radialement vers l'extérieur à partir du canal annulaire le plus interne. Grâce aux parois radia- les 12 et 13 de fermeture et aux orifides 10 et 11 dans les parois annulaires, le réfrigérant est guidé de manière à toujours s'écouler dans deux sens opposés dans des canaux annulaires voisins. Des conduites d'ali-        mentation   et d'évacuation du dit réfrigérant peuvent être reliées à des raccords 14 et 15.

   Le refroidisseur peut également. être réalisé d'une manière simple d'une seule pièce et se compose, à part les raccords 14 et 15, de deux éléments (dont l'un inférieur 9, obtenu par col- lage, tournage ou fraisage, comporte des gorges) et d'un couvercle 8 assemblé par soudage. Etant donné que la chaleur dissipée de l'élément semiconducteur est trans- mise partiellement à travers les parois annulaires 5, 6      et 7 au réfrigérant et que les soudures élèvent la résistance thermique, la cellule semiconductrice est re- liée de préférence à la face frontale de l'élément infé- rieur.

   Ces faces peuvent être aplanies par rodage et, compte tenu du fait que le refroidisseur peut absorber une pression axiale élevée en raison de sa construction, malgré les parois minces, l'assemblage avec la cellule se- miconductrice de structure plate peut être obtenu par pression de contact qui produit, comme on le sait, un 

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 échange de chaleur excellent. Les parois frontales   coin-   ces permettent, en outre, une structure plate du refroi- disseur, de manière à pouvoir garder l'avantagé de la structure compacte du dispositif semiconducteur. 



   Le refroidisseur décrit ci-dessus se prête de préférence au refroidissement des cellules semicon- ductrices, mais il peut être utilisé partout où une puissance calorifique importante doit être évacuée à travers une surface relativement faible. 



   Les caractéristiques, les procédés et les moyens décrits ci-dessus constituent des améliorations avantageuses quand ils sont utilisés comme moyens iso- lés ou combinés nouveaux par rapport à la technique an- térieure.

Claims (1)

1. -RESUME.- ----------- La présente invention a pour objet le pro- duit industriel nouveau que constitue un dispositif de refroidissement de cellules semiconductrices, à l'aide d'un écoulement de fluide, ce dispositif pouvant, en outre, présenter les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison ; 1.- Le refroidisseur cylindrique plat est réalisé en un matériau bon conducteur thermique et com- porte plusieurs canaux séparés par des parois annulaires concentriques à la surface de base du cylindre et situées dans un même plan, le réfrigérant étant conduit dans ces canaux à travers des parois radiales, des fermetures et des orifices dans les parois annulaires, de manière à s'écouler toujours dans deux sens opposés dans les canaux annulaires voisins;

   <Desc/Clms Page number 5> 2,- les parois radiales de fermeture constituent, en même temps les parois d'un canal passant de façon sensiblement radiale du canal annulaire le plus interne à l'extérieur, le canal annulaire le plus interne débouchant dans celui-ci,