JPH0328515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 この考案は、半導体素子からの発熱を沸騰冷却
方式により冷却する沸騰冷却装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第３図は従来の沸騰冷却装置の外形を示す斜視
図である。この第３図において１なるフロンタン
ク部には沸騰冷媒液体として最も一般的なフロン
113液体が半導体素子とともに封入されており、
半導体の発熱により気化したフロン113ガスは上
部の凝縮部２において冷却液化されて落下すると
いうサイクルを繰返すことにより封入されている
半導体素子からの発熱を効率よく装置の外に取り
出すことができるのは周知である。封入されてい
る半導体素子がダイオードであつて単相ブリツジ
接続されているとき、この半導体素子を外部導体
と接続するために図示のように４組の気密端子３
をフロンタンク部１にその気密性が損なわれない
ように取付ける。封入されている半導体が３相ブ
リツジ接続されたダイオードであるならば気密端
子３の数はこの第１図よりも増えるし、ダイオー
ドではなくサイリスタを使用するならば、ゲート
回路用の気密端子がさらに必要となる。

第４図は第３図に示す従来の沸騰冷却装置の側
面図であつて、フロンタンク部１の内部には半導
体素子５と、この半導体素子５をフロンタンク部
１に取付けるための取付脚６と、気密端子３と半
導体素子５とを電気的に接続するための接続導体
７とが用意されており、これらを覆うようにして
フロンタンク部１の上側に凝縮部２が設けられ
る。

第４図に示す沸騰冷却装置を組立てるにあたつ
て、凝縮部２はフロンタンク部１からＡなる部分
で分離されており、このフロンタンク部１のみの
状態で当該タンク内に取付脚６を介して半導体素
子５を取付け、またフロンタンク部１の一方の壁
に気密端子を所要数取付けたのち、この気密端子
３と半導体素子５とを接続導体７で接続する。こ
のようにしてフロンタンク部１内部での組立作業
が完了したのちにこのフロンタンク部１と凝縮部
２とを１点鎖線で示されるＡ部分で全周溶接によ
り気密な沸騰冷却装置を完成させるであるが、半
導体素子５の取付けや接続導体７の取付配線など
の作業をフロンタンク部１の内部で行なわねばな
らないので作業性がよくないことや、ねじ締め作
業と溶接作業の混在など、作業上種々の不都合が
ある。さらに気密端子３がフロンタンク部１の一
方の壁に集中して取付けられるとき、この壁の面
積が内容物である半導体素子３の大きさにくらべ
てはるかに大となるため、この沸騰冷却装置を構
成する密閉容器の容積すなわちフロンタンク部１
と凝縮部２との合計容積が不必要に大きくなる。
密閉容器の容積が大きくなるとフロン113液体の
量が増加し、全体の寸法・重量が増加して高価に
なるばかりでなく、法規で定められている圧力容
器の検定範囲にも差異を生ずるなどの欠点も有す
る。

〔考案の目的〕

この考案は、製作時の作業性が向上するととも
に半導体素子を封入した小形軽量な沸騰冷却装置
を提供することを目的とする。

〔考案の要点〕

この考案は、多端子形の気密端子を使用し、２
組の気密端子を対向させその間に半導体素子を取
付け、この半導体素子と気密端子とでなる半導体
装置を密閉容器外で組立てるのであるが、このと
き半導体素子が気密端子の外周から突出しないよ
うに組立てる。一方密閉容器の対向している２面
には前述の気密端子の外周と同じ形状寸法の開孔
部を設け、組立てられた半導体装置をこの開孔部
から気密端子の外周と密閉容器の開孔部が一致す
るまで挿入し、そののちに両者を溶接などの手段
により隙間なく結合することにより、製作時の作
業性が良好で小形軽量な沸騰冷却装置にしようと
するものである。

〔考案の実施例〕

第２図は本考案の実施例を示す半導体装置外形
図である。この第２図において２組の気密端子１
０は数個の間隔支持材１５を用いて半導体スタツ
ク１４の大きさ等によりあらかじめ定められた間
隔で対向するように固定される。このとき間隔支
持材１５は気密端子１０の外周よりも突出しない
ように組立てられる。

気密端子１０は絶縁ベース１１と、この絶縁ベ
ース１１の外周に設けられる取付リング１２と、
同じく絶縁ベース１１に設けられる複数の端子１
３とからなる。この絶縁ベース１１はたとえばエ
ポキシ樹脂などの絶縁材料をモールド成形などに
より所要の形状とし、金属性の取付リング１２や
端子１３は絶縁ベース１１を成形するさいに一体
にすき間なく埋設される。前述の間隔支持材１５
はこの絶縁ベース１１あるいは取付リング１２に
ねじなどにより取付けられる。ついで所要数の半
導体素子を集合して半導体スタツク１４に組み上
げたのち、この半導体スタツク１４を半導体支持
材１６により前述の間隔支持材１５に取付ける。
更にこの半導体スタツク１５と端子１３との間を
接続導体１７で接続して半導体装置を完成する。
このとき半導体スタツク１４や半導体支持材１６
のみでなく、これらを取付けるねじ類も気密端子
１０の外周から突出しないように組立てる。なお
半導体スタツク１４から一方の気密端子１０へは
直流側の回路導体が接続され、他方の気密端子１
０へは交流側の回路導体が接続されるなどの考慮
がなされる。

第１図は本考案の実施例を示す沸騰冷却装置図
であつて、第１図イは沸騰冷却装置の正面図であ
り、第１図ロは同じく沸騰冷却装置の側断面図で
ある。

第１図イに示すように複数の端子１３が設けら
れている気密端子１０により、フロンタンク部と
凝縮部でなる密閉容器２１の幅寸法は従来よりも
はるかに小さなものとなる。

第１図ロに示すように、対向する気密端子１０
の間隔と開孔部を備えたフロンタンク部の２面の
間隔を等しくし、第２図のごとくに組上げられた
半導体装置２０は別途に製作されている密閉容器
２１の開孔部から挿入されたのち、気密端子１０
の周囲にあるすき間を埋めるために気密端子１０
の周囲に設けられている取付リング（第２図の符
号１２）と密閉容器とのすき間Ｂ部は連続的な溶
接ろう付などの手段により結合することで半導体
素子が内部に封入された沸騰冷却装置となる。

〔考案の効果〕

この考案によればフロンタンク部と凝縮部とが
一体になつている密閉容器と、両端に気密端子が
備えられている半導体装置とは別個に製作され、
この半導体装置を密閉容器に設けられた開孔部か
ら挿入したのち、溶接によりすき間を埋めて半導
体素子が封入された沸騰冷却装置を完成するので
あるが、このように半導体装置を別個に組立てる
ことにより作業性が向上するし、密閉容器もフロ
ンタンク部と凝縮部とを分離することなく製作す
ることができる。さらに複数の端子を有する気密
端子を密閉容器の両側に設置することにより端子
部分の占有面積が縮小され、従つて小形軽量な沸
騰冷却装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図イおよびロは本考案の実施例による沸騰
冷却装置の側面図および正面断面図、第２図は本
考案による半導体装置の正面図、第３図は従来の
沸騰冷却装置を示す斜視図、第４図は同縦断面図
である。 １…フロンタンク部、２…凝縮部、３…気密端
子、５…半導体素子、６…取付脚、７…接続導
体、１０…気密端子、１１…絶縁ベース、１２…
取付リング、１３…端子、１４…半導体スタツ
ク、１５…間隔支持材、１６…半導体支持材、１
７…接続導体、２０…半導体装置、２１…密閉容
器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 下部に沸騰冷媒液体タンク部が形成され上部に
   凝縮部が形成される密閉容器と、前記タンク部に
   配置されて沸騰冷媒液体に浸漬される半導体素子
   を含む半導体装置とからなる沸騰冷却装置であつ
   て、 前記半導体装置は、前記半導体素子から引き出
   された導体を前記密閉容器外の導体に結合するた
   めの端子を埋設した一対の同じ形状寸法の気密端
   子と、該気密端子を所定の間隔で対向させて支持
   している間隔支持材と、該間隔支持材に取り付け
   られて前記半導体素子を支持している半導体支持
   材とを備え、 前記半導体装置を構成する間隔支持材、半導体
   支持材および半導体素子は、両気密端子の外周面
   同士を結んで想定した筒の周面から外に突出しな
   いように配置されており、 前記密閉容器は前記気密端子の間隔とほぼ等し
   い間隔で対向する２つの壁面を持ち、両壁面の丁
   度対向する位置に前記気密端子の外周と同じ形状
   寸法の開孔部がそれぞれ設けられ、 前記開孔部への前記気密端子部分の嵌合により
   前記半導体装置が前記密閉容器に保持され、前記
   気密端子と前記開口部との間に両者を隙間なく結
   合する気密結合手段が施されていることを特徴と
   する沸騰冷却装置。