Устройство для охлаждения полупроводниковых приборов

Устройство для охлаждения полупроводниковых приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОИЛХ ПРИБОРОВ, содержащее герметичную оболочку, частично заполненную хладагентом, о т личающееся тем, что, с . целью повыиення надежности путем повышения точности температурной стабилизации, герметичная оболочка выполнена в виде двух концентрично . и оппозитно расположенных стаканов, установленных с перекрытием один относительно другого и соединенных по периметрам их открытых концов посредством эластичного элемента. .2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что один из стаканов выполнен из теплоизолирующего материала, а другой - из теплопроводного . Од 4 СО СП СП

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGH0INV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д (21) 3489856/18-21 (22) 10. 09. 82 (46) 30. 12. 83. Бюл. Р 48 (72) И.И.Климачев и В.В.Пономарев (53) 621.396.677(088.8) (56) 1, Коряков О.С. Производство корпусов полупроводниковых приборов.

M.> 1978, с. 46, 2. Патент Японии Р 52-41149, кл. 99 (5) С4, опублик. 1977. (54)(57) 1. УсТройство для охллждяHHSI IIOJIVIIP0BOQHHKOBblX IIPHBOPOB, содержащее герметичную оболочку, частично заполненную хладагентом, о т

3I5I) H 01 L 23/34; 05 К 7/20 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью повыаения надежности путем повышения точности температурной стабилизации, герметичная оболочка выполнена в виде двух концентрично н оппозитно расположенных стаканов, установленных с перекрытием один от.носительно другого H соединенных Ilo периметрам их открытых концов посредством эластичного элемента. .2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что один из стаканов выполнен из теплоизолирующего материала, а другой — иэ теплопроводного.

1064355

Изобретение относится к радиоэлек- ки, общий вид, на фиг. 2 — то же, тронике а именно к технике охлажде- при увеличенной эффективной площади

У на нг 3 ния полупроводниковых приборов, и рассеивания оболочки, на фнг. 3 предназначено для отвода тепла, вы- . устройство с наружным подвижным деляемого при работе полупроводнико- стаканом при минимальной эффективвых приборов.

5 ной площади рассеивания оболочки, . Известно устройство для охлажде- общий вид; на фиг. 4 - то же, при ния полупроводниковых приборов, со- увеличенной площади рассеивания ободержащее герметичную оболочку, часть лочки ° которой выполнена из теплопроводяще- Устройство для охлаждения полуго материала стеклянную таблетку

10 проводниковых приборов содержит р е жит ret з аполдл изоляции выводов самого полу- метичную оболочку, частично запо я

1 ап име ф епроводникового прибора, размещенно- ненную хладагентом 1, например фрго внутри оболочки, и фланец (1 3; . оном, этиловым эфиром, диметилбутаНедостатком данного устройства ном, гексаном или другими жидкостяявляется малая точность температур- 15 ми с низкой температурой кипения. ной стабилизации полупроводникового Оболочка образована подвижным верхприбора как при изменении темпера- ним 2 и нижним неподвижным 3 стакатуры окружающей среды, так при иэ- . нами, которые расположены концентменеиии количества тепла, выделяе- рично и оппозитно и установлены с мого салем прибором, обусловленная Я перекрытием друг относительно друмалой. наперед заданной площадью рас- га. Стаканы соединены между с собой сеяния тепла, определяемой площадью по периметру посредством эластичкорпуса прибора. ного элемента 4, выполненного, наНаиболее близким к предлагаемому пример, из резины. Нижний стакан является устройство для охлаждения 25 соединен с охлаждаеьым полупроводниполупроводниковых приборов, содержа- ковым прибором 5. щее герметичную оболочку, частично Стаканы могут быть выполнены из заполненную хладагентом, часть кото- материала с хорошей.теплопроводнорой выполнена иэ теплопроводящего стью, например из меди, алюминия. материала (23. В другом варианте исполнения

Недостатком известного устройства .(фиг. 1, 2 и. 3,4 ) нижний стакан является. невысокая точность темпе- выполняют из материала с плохо с плохой ратурной:стабилизации полупроводни- теплопроводностью, например из виковых приборов, это объясняется тем, нипласта, фторопласта, à верхний что.при изменении температуры окру- З5 подвижный стакай - aa а р с жающей среды или количества тепла, хорошей теплопроводностью, например .выделяемого полупроводниковым при- из меди, алюминия. бором, происходит изменение потока . В третьем варианте исполнения тепла, проходящего через оболочку. (фиг. 3 и 4 нижний стакан выполнякак площадь рассеивания и объем ют из материала с хорошей теплопроак

40 и вижный оболочки не изменяется, то изменение водностью, а верхний подвижны зывает на шение .стакан — из материала с плохой теплового потока вызывает нарушение теплового равновесия, что пр д иво ит . теплопроводнрстью. к изменению температуры самого пообразом.

45 при изменении количества .тепла

Цель изобретения — повышение на" дежности пу ем повыаения точнос 5 „,мнении т „ ературы . тн . выде температурной стабилизации. окружающей среды происходит изменежа eM repMe» ние количества паров хладагента 1

Указанная цель достигается тем, что в устройс ве, содержащем герметичную оболочку, частично за — 50 заполнен- 50 во внутренне п и олости подвижного

2 к стакан 2 соную хладагеитом, герметичная о болоч стакана, а так ка ка выполнена в виде двух концентр т ич- единен со стаканом 3 посредством эластичного элемента, то под ио, и оппозитно расположенных стакап ов хладагента ста» вием давления паров хладагента нов, установленных с перекрытием кан 2 имеет возможность перемещаться относительно стакана ненных по периметрам их открытых концов посредством эластичного эле- Выполнение о оих стакан териала с хорошей теплопроводнос и о роводностью обеспечивает развитую поверхность

К е того один из стаканов выего матери- рассеивания тепла, однако обладает полнен из теплоизолирующего матери- щ0 ала, а другой - иэ теплопровод ного, малым коэ иентом изменения ди рассеивания тепла. то в ла Это выполнение

На фиг. 1 изображено предлагае- . ла то в наи олее целесоо мое устро ств ной э ек-, ных перепадах температур окружающей ным стаканом.нри минимальной эффек-.

Р ды зменении колитивной площади рассеивания оболоч- реды или медленном изменении к

1064355

Фиа 8

Составитель С. Дудкин

Редактор Ю . Ковач Техред М.Кузьма Корректор И. Муска

Заказ 10540/53 Тираж 703 . Подписное

Вниипи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

»

Филиал ППП "Патент"., r. Ужгород, ул, Проектная, 4 чества тепла, выделяемого полупроводниковым прибором, и больших потоках рассеиваемого тепла.

При выполнении одного из стаканов из теплоизолирующего материала устройство работает аналогичным об-,,разом и имеет менее развитую поверхность рассеивания тепла, однако обладает большим коэффициентом изменения площади рассеивания тепла. Это выполнение наиболее целесообразно при резких перепадах температуры окружаю-. щей среды или быстром изменении количества тепла, выделяемого полупроводниковым прибором, и небольшихпотоках рассеиваемого тепла. 15

Выполнение оболочки в виде двух концентрично и оппозитно расположенных стаканов, установленных с перекрытием друг относительно друга и соединенных между .собой по перимет-р ру посредством эластичного элемента, позволяет стаканы перемещаться друг относительно друга, что дает возможность изменять эффективную площадь рассеивания и объем оболочки. 25

Зазор меацу стенками <".таканов должен быть не менее трех толщин гибкого элемента, так как при-.зазоре менее трех толщин гибкого элемента перемещение стаканов друг относи» тельно друга заклинивается самим гибким элементом. Контактируемая поверхность обработана до класса чистоты не .меньше четвертого, что соответствует. чистовой обработке материала, и коэффициент трения стакана о ста кан не превьваает 0,5. При более грубой обработке поверхности стаканов резко возрастает коэффициент трения, что снижает эффективность работы устройства. Выполнение одного иэ стаканов иэ теплоизолирующего материала значительно увеличивает коэффициент изменения площади рассеивания, .

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении надежности путем повышения точности температурной стабилизации полупроводниковых приборов. Это обеспечивает стабильность их рабочих параметров в заданном интервале температур окружающей среды или при быстром изменении количества тепла, выделяемого полупроводниковым прибором, что повышает надежность работы, полупроводниковых приборов и увеличивает их долговечность.