Полупроводниковый прибор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) s Н 01 1 23/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

oHNcAHvIE изоьякткния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845300/21 (22) 02.07.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Казанский авиационный институт им.

А.Н.Туполева (72) А.А.Мальцев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1644258, кл. Н 01 1 23/18, 1989.

Патент США

М 3487275, кл. Н 01 L 1/10, 1969. (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИБОР (57) Сущность изобретения: корпус прибора выполнен в виде перевернутого стакана и

Изобретение относится к полупроводниковой электронике, в частности к конструкциям полупроводниковых приборов, например, интегральных схем, транзисторов в корпусах.

Известна конструкция полупроводникового прибора, содержащая корпус из теплопроводного материала с выводами, внутри которого на его основании закреплены полупроводниковый кристалл, электрически соединенный с выводами корпуса, и крышку из теплопроводного материала, установленную на боковых стенках корпуса и герметично соединенную с ними с образованием плоскости между ними,. которая заполнена диэлектрической жидкостью с порошком теплопроводного материала, при этом корпус снабжен вкладышем со скосами, размещенными на основании корпуса между полупроводниковым кристаллом и боковыми стенками корпуса с обеспечением контакта с их внутренними поверхностя5U 1774399 А1

Г закрыт крышкой, На основании корпуса расположен полупроводниковый кристалл. Корпус заполнен охлаждающей жидкостью. В корпус встроены два параллельных жестких электроввода, концы которых через упругие стержни подключены к соответствующим электродам пьезоэлемента, Другие концы электровводов подключены к выходам управляемого генератора. Вход амплитудного детектора подкл ючен к выходу уп ра вляемого генератора, а выход — к управляющему входу генератора, 2 ил, ми, ориентированным своими скосами в сторону полупроводникового кристалла с обеспечением контакта поверхностей скосов с диэлектрической жидкостью, на внешнюю поверхность полупроводникового кристалла последовательно нанесены слой клея с алмазным порошком, процентное содержание которого составляет не менее

60, и монослой частиц алмазного порошка соответственно, а на внутреннюю поверхность крышки — слой теплопроводного материала, причем в качестве теплопроводного материала использован алмазный порошок, а вкладыш корпуса выполнен из материала, угол смачиваемости диэлектрической жидкостью которого больше угла смачиваемости диэлектрической жидкостью слоя теплопроводного материала внутренней поверхности крышки и внешней поверхности монослоя алмазноГО порошка с шерохова" тостью поверхности его скосов меньшей, . чем шероховатость внутренней поверхно1774399 сти крышки и внешней поверхности монослоя алмазного порошка полупроводникового кристалла (1).

Наиболее близким к заявляемому прибору является прибор, содержащий кристалл полупроводникового элемента, заключенный в герметичный корпус, который заполнен кремнийорганической жидкостью с добавлением от 40 до 80 ), крошки

AlzOz или ZnO (2).

Устройство имеет два недостатка. Вопервых, из-за низкой теплопроводности заполняющего порошка и жидкости низка эффективность охлаждения, Во-вторых, при высоких концентрациях порошка прямо пропорционально концентрации возрастает вязкость смеси и жидкости, что приводит к уменьшению конвекции, а следовательно, уменьшению эффективности охлаждению кристалла.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения полупроводникового прибора.

Цель достигается введением пьезоэлемента, размещенного в центре окружности сечения стакана, двух параллельно жестких электровводов, размещенных в основании зеркально симметрично относительно оси корпуса стакана, двух упругих стержней, первые концы которых соединены с электровводами, а вторые — с соответствующими электродами пьезоэлемента, собственная .резонансная частота которого выбрана кратной резонансной частоте стержней, управляемого генератора колебаний, подключенного к электровводам амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с управляющим входом генератора. Управляемый генератор вырабатывает импульсы с частотой, равной резонансной частоте пьезоэлемента и стержней. Частота подстраивается детектором. Возникающие механические колебания пьезоэлемента приводят к перемешиванию жидкости, которая охлаждает кристалл и увеличивает эффективность охлаждения полупроводникового прибора.

На фиг.1 представлена конструкция полупроводникового прибора; на фиг.2— функциональная схема управления пьезоэлементом, Полупроводниковый прибор содержит герметичный корпус 1, выполненный в виде перевернутого стакана, закрытый крышкой 2, На дне корпуса 1 расположен кристалл 3 полупроводника, Корпус заполнен охлаждающей жидкостью 4. В корпус 1 вмонтированы два жестких злектроввода 5

5

40 симметрично относительно оси корпусастакана 1. К концам электровводов 5 подсоединены соответственно два упругих стержня 6, к которым подсоединен пьезоэлемент 7. К электровводам 5 подключены выходы управляемого генератора 8. Один из выходов соединен с входом 9 детектора 10, выход которого подключен к управляющему входу 11 генератора 8.

Полупроводниковый прибор работает следующим образом.

После включения схемы управления на выходе управляемого генератора 8 устанавливается переменное напряжение в виде импульсов. Импульсы поступают на пьезоэлемент 7 через электровводы 5 и упругие стержни 6. Одновременно импульсы поступают на вход 9 детектора 10 и выпрямляются им. Напряжение с выхода детектора подстраивает частоту управляемого генератора 8 так, что она становится равной резонансной частоте пьезоэлемента 7 и упругих стержней 6. После установления схемы управления в пьезоэлементе 7 возникают механические колебания, которые приводят в движение жидкость 4. В корпусе 1 возникает эффект внутреннего перемешивания, причем поскольку источник движения - пьезоэлемент 7 находится непосредственно около кристалла 3. эффект охлаждения кристалла будет максимальным.

Заявляемое устройство позволяет увеличить эффективность охлаждения, что приводит к увеличению его надежности.

Формула изобретения

Полупроводниковый прибор, содержащий корпус, выполненный в виде перевернутого стакана, основание для размещения полупроводникового кристалла, закрепленное на срезе стакана, заполненного жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, введены пьезоэлемент, размещенный в центре окружности сечения стакана, два параллельных жестких электроввода, размещенные в основании зеркально-симметрично относительно оси стакана, два упругих стержня, первые концы которых соединены с электровводами, а вторые — с соответствующими злектровводами пьезоэлемента, собственная резонансная частота которого выбрана кратной резонансной частоте стержней, управляемый генератор колебаний, подключенный к электровводам, а амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с управляющим входом генератора.

1774399

Bu8A -A

Фиг, 2

Составитель А. Мальцев

Техред М.Моргентал Корректор А, Ворович

Редактор Т. Орлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. Ул. Гагарина, 101

Заказ 3931 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5