JPS6130295Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は凝縮性の冷却媒体が封入された蒸発
器と半導体素子を交互に積み重ねて圧接し、冷媒
の液相と気相間の相変化を利用して半導体素子を
冷却する半導体装置用沸騰冷却装置に関するもの
である。

従来のものは第１図に示すように半導体素子３
と蒸発器２とを交互に積重ね絶縁物９を介して両
端のサイドプレート１と複数個の締付棒ボルト４
で棒状に組立て半導体素子３と蒸発器２間に所定
の荷重で圧接し半導体素子３で発生した熱が蒸発
器２に良好に熱伝導するよう構成されている。

一方蒸発器２は凝縮器７と熱輸送管８で連通し
て内部に充填された冷却媒体が蒸発器と凝縮器間
を循環し半導体素子３で発熱した熱が凝縮器に熱
輸送され凝縮器表面より熱放散して半導体素子が
冷却される様構成されている。凝縮器７と蒸発器
２とを連通する熱輸送管８は、蒸発器２と凝縮器
７とを絶縁するための絶縁管８Ｂと半導体素子が
万一破壊した時に蒸発器２を第１図の左右方向に
移動させ隣合う蒸発器間の寸法を広げて素子交換
が容易にできる様にベローズ８Ａから構成されて
いる。

しかし、このように構成された従来の装置で
は、半導体素子の交換時、締付棒４をゆるめ、半
導体素子３と蒸発器２との圧接荷重を解除する
と、蒸発器２の自重のためベローズ８Ａが伸び、
蒸発器２が所定の位置より下方にたれ下がり、再
組立時、複数個のたれ下がつている蒸発器２を持
ち上げ更に半導体素子３との中心を合致させて組
立てることは高度の技術と共に、作業が困難で長
時間を要するという欠点があつた。

本考案は従来の上記欠点を解消するためになさ
れたもので、凝縮性の冷却媒体が封入された蒸発
器と半導体素子とを交互に積み重ねて棒状に組立
て、複数個の締付棒で連結し蒸発器と半導体素子
との間を所定の荷重で圧接し、蒸発器と凝縮器と
をベローズを備えた熱輸送管で連通して冷却媒体
を蒸発器と凝縮器に循環させ、半導体素子の発生
した熱を輸送するものにおいて、蒸発器の下面が
当接する位置に絶縁された締付棒を設けることに
より、組立、並びに半導体素子の交換が容易にで
きる半導体装置用沸騰冷却装置を提供しようとす
るものである。

以下本考案の一実施例を述べる。

第３図、第４図は本考案の一実施例の要部を示
す図であり、締付棒（ボルト）４Ａを第４図に示
すように３本にし、下部側締付棒に蒸発器２がの
つかかつた状態になるよう構成し、サイドプレー
ト１Ａを両サイドに設け、蒸発器２と半導体素子
３を従来通り、締付棒４Ａで圧接する構造とし
た。このように締付棒４Ａに蒸発器がのる状態に
することにより、素子変換時締付棒４Ａをゆるめ
ることによる蒸発器２のたれ下がりは、つねに締
付棒４Ａ上にいつものつかつているため、下がろ
うとする力を締付棒で受け止めているため、蒸発
器のたれ下がり（たわみ）が防止できる。

但し、このように蒸発器２を締付棒で受けるこ
とは蒸発器が耐電部であるため、締付棒には絶縁
チユーブなどをかぶせることにより蒸発器と締付
棒との絶縁は可能となるが、第５図に示すように
蒸発器２と蒸発器２の絶縁距離５が不足してくる
場合が生じる。このように絶縁距離不足を解決す
るためには、第６図に示すように、蒸発器の下部
外周に蒸発器の厚さ寸法よりも小さい厚さの支え
板６を溶接などで付けておく。これにより絶縁距
離不足は第６図のように距離５Ａとなり、支え板
６の付け方によれば、かなり大きくとることが出
来る。又支え板６を付けることにより、締付棒４
Ａで蒸発器２を受ける場合、締付棒に対し、支え
板６をつけない場合は締付棒の球面と蒸発器の球
面となり、球面と球面の一点での受け点となるた
め、左右のずれが生じた場合など、蒸発器２のた
れ下がり（たわみ）が少し生じる恐れがあるが、
支え板６を付けることにより、第７図に示すよう
に、締付棒４Ａに対し、支え板６が面で当たるよ
うにすれば、完全に締付棒４Ａ上にのつた状態と
なるため、左右のずれがなくなり、蒸発器２の固
定が完全になるなどの利点も生まれてくる。

また、本考案のように締付棒４Ａで蒸発器２を
受けることにより、締付棒が３本に出来るなど組
立作業が減少し、素子交換時でのボルトのゆるめ
操作数の減少など作業性の向上も出来る。又蒸発
器２に支え板６を設け、かつ、締付棒４Ａで受け
ることにより、複数個の蒸発器を圧接し、組立る
場合、支え板６により、締付棒４Ａに対し、安定
した面で受けれるため、左右のずれがなくなり、
圧接するときに左右ずれの修正を考えなくてもよ
いなどこれも作業性の向上につながる利点が生じ
てくる。

又上述では支え板６は金属製のものを蒸発器に
溶接、ロー付等で固着した場合について述べた
が、必要に応じて支え板を絶縁物で構成し蒸発器
と支え板とは接着、又はネジ等で固着してもよ
い。

以上述べたように、本考案によれば、凝縮性の
冷却媒体が封入された蒸発器と半導体素子とを交
互に積み重ねて棒状に組立て、複数個の締付棒で
連結し蒸発器と半導体素子との間を所定の荷重で
圧接し、蒸発器と凝縮器とをベローズを備えた熱
輸送管で連通して冷却媒体を蒸発器と凝縮器に循
環させ、半導体素子の発生した熱を輸送するもの
において、蒸発器の下面が当接する位置に絶縁さ
れた締付棒を設けるように構成したので、半導体
素子の組立、交換時、蒸発器の下面に当接した締
付棒で該蒸発器を受けるので、ベローズの変形等
による蒸発器のたれ下がりが起こらず、それ故素
子の組立、交換を容易に行なうことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体装置用沸騰冷却装置を示
す正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は本
考案の一実施例における半導体装置用沸騰冷却装
置の要部を示す図、第４図は第３図の側面図、第
５図、第６図は本考案の実施例における蒸発器間
の絶縁距離を示す図、第７図は第６図の−線
における断面図である。 図中、２は蒸発器、３は半導体素子、４Ａは締
付棒、６は支え板である。尚図中同一符号は同一
又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 凝縮性の冷却媒体が封入された蒸発器と半導
   体素子とを交互に積み重ねて棒状に組立て、複
   数個の締付棒で連結し上記蒸発器と上記半導体
   素子との間を所定の荷重で圧接し、蒸発器と凝
   縮器とをベローズを備えた熱輸送管で連通して
   上記冷却媒体を上記蒸発器と上記凝縮器に循環
   させ、上記半導体素子の発生した熱を輸送する
   ように構成したものにおいて、上記複数個の締
   付棒の内少くとも１個が絶縁された締付棒であ
   つて、この絶縁された締付棒を上記蒸発器の下
   面が当接する位置に設けたことを特徴とする半
   導体装置用沸騰冷却装置。 (2) 蒸発器の下面には蒸発器の厚み寸法よりも小
   さい厚さを有する支え板が固着され、該支え板
   を絶縁された締付棒に当接させたことを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項の半導体装
   置用沸騰冷却装置。 (3) 支え板は絶縁物であることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第２項記載の半導体装置用
   沸騰冷却装置。