Устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов



Устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов

 


Владельцы патента RU 2497232:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в статических преобразователях электрической энергии, в агрегатах на основе силовых полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: в устройстве для охлаждения силовых полупроводниковых приборов, включающем конденсатор, выполненный из отрезка прессованного профиля с внешним оребрением и внутренними каналами конденсации, соединенный с испарителем, внутри которого располагается интенсификатор кипения, автономный конденсатор располагается на расстоянии 1-3 метров сверху от испарителя, наполненного жидким промежуточным теплоносителем, и соединен с испарителем паропроводом и конденсатопроводом, который соединен с испарителем через сопла. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждающего устройства, улучшить технологичность его изготовления, снизить материалоемкость, дифференцировать конструкцию устройства в зависимости от уровней мощностей тепловых потерь охлаждаемых силовых полупроводниковых приборов (СПП). 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано в статических преобразователях электрической энергии, в агрегатах на основе силовых полупроводниковых приборов.

Известно охлаждающее устройство для силовых полупроводниковых приборов (СПП) на основе цельнометаллических алюминиевых прессованных профилей (Охладители воздушных систем охлаждения для полупроводниковых приборов. - М.: Информэлектро, 1996, с.31).

Однако такие конструкции обладают низкой эффективностью теплоотвода и большой материалоемкостью.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов таблеточного типа на основе двухфазного термосифона (ДТС), состоящего из отрезка прессованного профиля из алюминиевого сплава с внешним оребрением и внутренними каналами, являющегося конденсатором, и испарителя из алюминиевого сплава, жестко соединенного с конденсатором. Испаритель частично заполнена жидким промежуточным теплоносителем (Исакеев А.И. и др. Эффективные способы охлаждения силовых полупроводниковых приборов. Л.: Энергоиздат, 1982, с.105-111).

Недостатком данной конструкции является низкая технологичность изготовления из-за большого количества сварных соединений между конденсатором и испарителем, высокая материалоемкость. Кроме того, данная конструкция не позволяет размещать испаритель и конденсатор в преобразовательных устройствах на некотором расстоянии друг от друга в целях более эффективной конструкторско-технологической компоновки преобразователей.

Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждающего устройства, улучшении технологичности его изготовления, снижении материалоемкости, дифференцировании конструкции устройства в зависимости от уровней мощностей тепловых потерь охлаждаемых силовых полупроводниковых приборов (СПП).

Сущность изобретения достигается тем, что устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов включает конденсатор, выполненный из отрезка прессованного профиля с внешним оребрением и внутренними каналами конденсации, соединен с испарителем, внутри которого расположен интенсификатор кипения. Автономный конденсатор расположен на расстоянии 1-3 метров сверху от испарителя, наполненного жидким промежуточным теплоносителем, и соединен с испарителем паропроводом и конденсатопроводом через сопла. Площадь поперечного сечения паропровода определяется следующим образом:

S n = 0.07 P С П П r ρ n + 8,7 10 5 L

где: Sn - площадь сечения паропровода, м2;

РСПП - мощность тепловых потерь силовых полупроводниковых приборов (СПП), Вт;

ρn - плотность паров жидкого диэлектрика, кг/м3;

r - удельная теплота парообразования жидкого диэлектрика, Дж/кг

L - длина паропровода, м.

Площадь поперечного сечения конденсатопровода определяется следующим образом:

S к = 4.5 10 5 P С П П ρ ж + 10 4 l

где: Sк- площадь поперечного сечения конденсатопровода, м2;

Рспп - мощность тепловых потерь силовых полупроводниковых приборов (СПП), Вт;

ρж плотность жидкого диэлектрика (плотность конденсата, кг/м3;

l - длина конденсатопровода, м.

Количество сопел конденсатопровода определяется следующим образом:

n=1 при Рспп≤1000 Вт;

n=2 1000 Вт<Рспп≤2000 Вт;

n=3 2000 Вт<Рспп≤3000 Вт;

n=4 3000 Вт<Рспп≤4000 Вт;

n=5 4000 Вт<Рспп≤5000 Вт;

n=6 5000 Вт<Рспп≤6000 Вт;

n=7 6000 Вт<Рспп≤7000 Вт;

n=8 7000 Вт<Рспп≤8000 Вт.

где: Рспп - мощность тепловых потерь силовых полупроводниковых приборов (СПП), Вт;

n - количество сопел, шт.

Площадь сечения сопел определяется следующим образом:

S соп = ( 0.7 0.8 ) S К n

где: Sсоп - площадь сечения сопел, м2;

SК - площадь сечения конденсатопровода, м2;

n - количество сопел, шт.

Интенсификатор кипения в зависимости от рассеиваемой мощности тепловых потерь может иметь следующие конструктивные решения:

элемент из алюминиевого сплава с вертикальными каналами кипения при РСПП=2000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения 2000 Вт<РСПП<4000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения, с пористым покрытием поверхности кипения плазменным напылением меди 4000 Вт<Рспп<4000 Вт;

элемент с пористой структурой, спеченный медной стружки или опилок 6000 Вт<Рспп<4000 Вт.

Устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов (фиг.1) содержит испаритель 1, автономный конденсатор 2, имеющий внешнее оребрение 3 и внутренние каналы конденсации 4. Автономный конденсатор 2 расположен на расстоянии 1-3 метров сверху от испарителя 1 и соединен с испарителем 1 паропроводом 5 и конденсатопроводом 6 через сопла 7. Внутри испарителя 1 расположен интенсификатор кипения 8, наполненный жидким промежуточным теплоносителем, например, перфтортриэтиломином, 9. Снаружи к испарителю 1 прижаты один или два силовых полупроводниковых приборов (СПП) 10. Площадь поперечного сечения паропровода 5 определяется следующим образом:

S n = 0.07 P С П П r ρ n + 8,7 10 5 L

где: Sn - площадь сечения паропровода, м2;

Рспп - мощность тепловых потерь силовых полупроводниковых приборов (СПП), Вт;

ρn - плотность паров жидкого диэлектрика, кг/м3;

r - удельная теплота парообразования жидкого диэлектрика, Дж/кг

L - длина паропровода, м.

Площадь поперечного сечения конденсатопровода 6 определяется следующим образом

S к = 4.5 10 5 P С П П ρ ж + 10 4 l

где: Sк - площадь сечения конденсатопровода, м2;

Рспп - мощность тепловых потерь силовых полупроводниковых приборов (СПП), Вт;

ρж - плотность жидкого диэлектрика (плотность конденсата, кг/м3;

l - длина конденсатопровода, м

Количество сопел 7 определяется следующим образом:

n=1 при Рспп≤1000 Вт;

n=2 1000 Вт<Рспп≤2000 Вт;

n=3 2000 Вт<Рспп≤3000 Вт;

n=4 3000 Вт<Рспп≤4000 Вт;

n=5 4000 Вт<Рспп≤5000 Вт;

n=6 5000 Вт<Рспп≤6000 Вт;

n=7 6000 Вт<Рспп≤7000 Вт;

n=8 7000 Вт<Рспп≤8000 Вт.

Площадь сечения сопел 7 определяется следующим образом:

S соп = ( 0.7 0.8 ) S К n

где: Sсоп - площадь сечения сопел, м2;

Sк - площадь сечения конденсатопровода, м2;

n - количество сопел, шт.

Интенсификатор кипения 8 в зависимости от рассеиваемой мощности тепловых потерь может иметь следующие конструктивные решения:

элемент из алюминиевого сплава с вертикальными каналами кипения при Рспп=2000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения 2000 Вт<Рспп<4000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения, с пористым покрытием поверхности кипения плазменным напылением меди 4000 Вт<Рспп<4000 Вт;

элемент с пористой структурой, спеченный медной стружки или опилок 6000 Вт<РСПП<4000 Вт.

Устройство работает следующим образом. При работе силовых полупроводниковых приборов (СПП) 10, одного или двух, мощность тепловых потерь РСПП передается испарителю 1, далее интенсификатору кипения 8. Промежуточный теплоноситель 9 закипает на поверхностях интенсификатора кипения 8, пары промежуточного теплоносителя 9 поднимаются по паропроводу 5 вверх. Пары промежуточного теплоносителя 9 достигают автономного конденсатора 2, конденсируются во внутренних каналах конденсации 4. Теплота при конденсации пара конденсируется во внутренних каналах конденсации 4, передается к внешнему оребрению 3 и отводится в окружающее пространство. Конденсат из внутренних каналов конденсации 4 стекает вниз по конденсатопроводу 6. Далее конденсат поступает в сопла конденсатопровода 6 и определяется следующим образом:

n=1 при Рспп≤1000 Вт;

n=2 1000 Вт<Рспп≤2000 Вт,

n=3 2000 Вт<Рспп≤3000 Вт;

n=4 3000 Вт<Рспп≤4000 Вт;

n=5 4000 Вт<Рспп≤5000 Вт;

n=6 5000 Вт<Рспп≤6000 Вт,

n=7 6000 Вт<Рспп≤7000 Вт;

n=8 7000 Вт<Рспп≤8000 Вт.

Конденсат из сопел 7 подается внутрь испарителя 1 непосредственно к поверхности интенсификатора кипения 8. Интенсификатор кипения 8 в зависимости от рассеиваемой мощности тепловых потерь может иметь следующие конструктивные решения:

элемент из алюминиевого сплава с вертикальными каналами кипения при Рспп=2000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения 2000 Вт<Рспп<4000 Вт;

элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения, с пористым покрытием поверхности кипения плазменным напылением меди 4000 Вт<Рспп<4000 Вт;

элемент с пористой структурой, спеченный медной стружки или опилок 6000 Вт<Рспп<4000 Вт.

Потоки конденсата, вытекающие из сопел конденсатопровода 5, направлены непосредственно к поверхностям кипения интенсификатора кипения 8, они турбулируют приповерхностный слой жирного промежуточного теплоносителя 9 около поверхности интенсификатора кипения 8, тем самым улучшают процессы кипения жидкого диэлектрика на поверхностях интенсификатора кипения 8. Эффективность устройства повышается за счет того, что автономный конденсатор 2 может размещаться вне преобразовательного агрегата, например, на крыше электроподвижного состава, вне помещений, где расположен преобразовательный агрегат; окружающая температура около конденсатора в этом случае значительно ниже, чем внутри самого агрегата. Использование нескольких сопел 7 конденсатопровода 5, расположенных в непосредственной близости к интенсификатору кипения 8, турбулизируют приповерхностный слой жидкого промежуточного теплоносителя 9, что в значительной мере повышает интенсивность теплоотдачи при кипении промежуточного теплоносителя 9 на поверхностях интенсификатора кипения 8.

Кроме того, дифференцирование конструкции интенсификатора кипения 8 в зависимости от уровней тепловых потерь охлаждаемых СПП также повышает эффективность устройства. Технологичность изготовления и эксплуатации устройства повышается за счет того, что из его конструкции по сравнению с прототипом исключается большое количество сварных швов для соединения испарителя с конденсатором: сварка деталей из алюминиевых сплавов весьма трудоемка и энергоемка.

1. Устройство для охлаждения силовых полупроводниковых приборов, включающее автономный конденсатор, выполненный из отрезка прессованного профиля с внешним оребрением и внутренними каналами конденсации, соединен с испарителем, внутри которого расположен интенсификатор кипения, отличающееся тем, что автономный конденсатор, расположенный на расстоянии 1-3 м сверху от испарителя, наполненного жидким промежуточным теплоносителем, соединен с испарителем паропроводом и конденсатопроводом через сопла.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения паропровода определяется следующим образом
S n = 0.07 P С П П r ρ n + 8,7 10 5 L ,
где Sn - площадь сечения паропровода, м2;
РСПП - мощность тепловых потерь СПП, Вт;
ρn - плотность паров жидкого диэлектрика, кг/м3;
r - удельная теплота парообразования жидкого диэлектрика, Дж/кг;
L - длина паропровода, м.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения конденсатопровода определяется следующим образом
S К = 4.5 10 5 P С П П ρ ж + 10 4 l ,
где SK - площадь поперечного сечения, м2;
ρж - плотность жидкого диэлектрика (плотность конденсата), кг/м3;
l - длина конденсатопровода, м.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество сопел конденсатопровода определяется следующим образом
N=1 при РСПП<1000 Вт;
n=2 1000 Вт<РСПП≤2000 Вт;
n=3 2000 Вт<РСПП≤3000 Вт;
n=4 3000 Вт<РСПП≤4000 Вт;
n=5 4000 Вт<РСПП≤5000 Вт;
n=6 5000 Вт<РСПП≤6000 Вт;
n=7 6000 Вт<РСПП≤7000 Вт;
n=8 7000 Вт<РСПП≤8000 Вт,
где n - количество сопел, шт.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь сечения сопел определяется следующим образом
S СОП = ( 0,7 0,8 ) S К n ,
где SСОП - площадь сечения сопел, м2;
SK - площадь поперечного сечения, м2;
n - количество сопел, шт.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что интенсификатор кипения в зависимости от рассеиваемой мощности может иметь следующие конструктивные решения:
элемент из алюминиевого сплава с вертикальными каналами кипения при РСПП=2000 Вт;
элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения 2000 Вт<РСПП<4000 Вт;
элемент из меди с развитой оребренной поверхностью кипения, с пористым покрытием поверхности кипения плазменным напылением меди 4000 Вт<РСПП<4000 Вт;
элемент с пористой структурой, спеченный из медной стружки или опилок 6000 Вт<РСПП<4000 Вт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента. Технический результат - обеспечение экономически эффективного устройства, обеспечивающего эффективное рассеяние тепла, а также облегчение монтажа/демонтажа и предотвращение деформации, вызываемой различиями в коэффициенте теплового расширения.

Изобретение относится к гибридным интегральным схемам СВЧ и предназначено для радиоэлектронных устройств различного назначения, в том числе радиолокационных станции с фазированными антенными решетками (ФАР).

Изобретение относится к средствам защиты микроэлектронного оборудования от внешних разрушающих факторов, таких как высокотемпературные огневые воздействия, ударные перегрузки, статические давления, а также от длительного воздействия повышенной температуры, и может быть использовано при создании защищенных бортовых накопителей полетной информации для самолетов и вертолетов, а также защищенных накопителей информации для других транспортных средств.

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от электронных компонентов. .

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода, например к способам охлаждения компьютерного процессора. .

Изобретение относится к измерительной технике, более конкретно к устройству измерения перемещений, имеющих большое значение в робототехнике, прецизионных механизмах при эксплуатации сооружений и металлоконструкций и т.д.

Изобретение относится к области электроники, в частности к устройству отвода теплоты от кристалла полупроводниковой микросхемы, и может быть использовано для охлаждения кристаллов процессоров и полупроводниковых микросхем, выделяющих при работе тепловую энергию.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для монтажа и одновременно для отвода тепла от активных элементов как отдельных изделий электронной техники, так и радиоэлектронных устройств различного назначения.

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от электронных компонентов. .

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в комплексе бортового оборудования летательных аппаратов при компоновке модулей, содержащих большое количество электрических связей.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковой преобразовательной технике, и может быть использовано в статических преобразователях электрической энергии, в агрегатах на основе силовых полупроводниковых приборов. Сущность изобретения: в устройстве для интенсивного охлаждения силовых полупроводниковых приборов, включающем конденсатор, выполненный из отрезка прессованного профиля с внешним оребрением и внутренним каналом конденсации, соединенный с испарителем, заполненным полностью жидким промежуточным теплоносителем, испаритель пароконденсаторопроводом жестко соединен с конденсатором, который частично заполнен антифризом 65, в испарителе расположен интенсификатор кипения, выполненный в виде вертикальных ребер, которые выполнены из высокотеплопроводного металломатричного композиционного материала AlSiC. Размеры интенсификатора кипения в виде вертикальных ребер определены диаметром основания силового полупроводникового прибора. В качестве жидкого промежуточного теплоносителя используется перфтортриэтиламин. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждающего устройства, улучшить технологичность его изготовления, снизить материалоемкость, дифференцировать конструкцию устройства в зависимости от уровней мощностей тепловых потерь охлаждаемых силовых полупроводниковых приборов (СПИ). 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к модулю полупроводникового преобразователя электроэнергии. Технический результат - создание модуля полупроводникового преобразователя электроэнергии с охлаждаемой ошиновкой (8) по меньшей мере двух модулей (2, 4) силовых полупроводниковых приборов, который можно нагружать электрически сильнее по сравнению со стандартным модулем полупроводникового преобразователя электроэнергии, при этом может выдерживаться допустимая температура для изоляционного слоя (32) и материала ламинирования ошиновки (8). Достигается тем, что модуль полупроводникового преобразователя электроэнергии, содержащий по меньшей мере два модуля (2, 4) силовых полупроводниковых приборов, которые механически соединены с обеспечением теплопроводности с жидкостным теплоотводом (6), и которые с помощью ошиновки (8), которая имеет по меньшей мере два изолированных друг от друга с помощью изоляционного слоя (32) шинопровода (26, 28; 28, 30), соединенных электрически с контактами (10, 12, 14) модуля полупроводникового преобразователя электроэнергии, изоляционный слой (32) имеет два изолирующих слоя (36, 38), которые соединены с замыканием по материалу друг с другом так, что между этими обоими изолирующими слоями (36, 38) имеется полое пространство (40) заданной формы, которое на стороне входа и выхода заканчивается по меньшей мере в одной боковой поверхности (48, 50) этого изоляционного слоя (32), и это полое пространство (40) на стороне входа и выхода снабжено соответствующим патрубком (42), которые соединены каждый с возможностью прохождения жидкости с жидкостным теплоотводом (6). 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули. Светоизлучающий термомодуль позволяет уменьшить паразитный кондуктивный перенос со стороны горячего спая, который нагревается гораздо меньше за счет того, что часть энергии уходит в виде излучения, а не преобразуется в тепло на горячем спае. Уменьшение кондукции между горячими и холодными спаями позволяет выполнять р-n-переходы и сами спаи в виде тонких пленок. Конструкция термоэлектрического устройства представляет собой каскадный (многослойный) термомодуль, состоящий из термомодулей, в которых в качестве полупроводниковых ветвей р-типа 4 и n-типа 5 выбраны такие материалы, что протекающий ток на одном из спаев 2 будет формировать излучение, а не нагрев, как в обычном термомодуле, причем в другом спае 3 будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье. Каскады разделены электроизолирующими слоями 1 с высокой прозрачностью и теплопроводностью. Питание осуществляется постоянным током от источника 6. 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к регулировке температурных режимов теплонагруженных устройств, и может быть использовано в твердотельной и вакуумной электронике, в авиационном двигателестроении, а также других областях техники. Тепловой диод содержит, по меньшей мере, два находящихся в контакте теплопроводных материала, причем находящимися в контакте материалами образованы слои, материалы которых имеют разную дебаевскую температуру, при этом, по крайней мере, часть слоев выполнена из материалов, дебаевская температура которых последовательно возрастает от слоя к слою. Технический результат - снижение инерционности работы, повышение эффективности передачи тепла и расширение области применения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к охлаждающему блоку мощного полупроводникового устройства (100). Блок содержит теплоотвод с активным охлаждением (102) и контроллер (208; 300), контроллер (208; 300) выполнен с возможностью регулирования эффективности охлаждения теплоотвода (102) в зависимости от температуры полупроводникового перехода, проводящего большой ток, содержащегося в мощном полупроводниковом устройстве (100), причем контроллер (208; 300) выполнен с возможностью приема сигнала температуры, определяющего фактически измеренное значение температуры полупроводникового перехода, проводящего большой ток, при этом контроллер (208; 300) содержит модуль выбора, выполненный с возможностью выбора между режимом управления с обратной связью и режимом управления с упреждением для регулирования эффективности охлаждения. Изобретение обеспечивает регулирование охлаждения в зависимости от температуры полупроводникового перехода, проводящего большой ток. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для поддержания и регулирования температуры. Изобретение позволяет повысить быстродействие регулирования температуры при сохранении устойчивости микронагревателя к термоудару, его надежностных и ресурсных характеристик. Микронагреватель содержит резистор нагрева, токовводы и контактные площадки, являющиеся продолжением токовводов, резистор нагрева выполнен в виде трехслойного меандра, токовводы и контактные площадки выполнены в едином технологическом цикле методом микроэлектронного напыления всех трех слоев: тугоплавкого химически пассивного токопроводящего слоя металла, напыленного на изолирующую подложку; резистора нагрева, токовыводов и котактных площадок из меди; тугоплавкого химически пассивного токопроводящего слоя металла, причем нанесение первого и второго слоев из тугоплавкого металла выполнено с перекрытием по отношению к слою резистора нагрева, токовводов и контактных площадок, а сверху вся структура защищена слоем из органического диэлектрика, в котором в области контактных площадок сформированы «окна» для подсоединения к ним внешних электрических проводников. 1 ил.

Изобретение относится к охлаждающему устройству, использующему искусственные струи. Технический результат - улучшение активного охлаждения посредством принудительной конвекции. Достигается тем, что в устройстве (1) искусственного струйного охлаждения для охлаждения объекта (5), содержащем преобразователь (10), адаптированный так, чтобы производить волны скорости, и камеру (4), выполненную с возможностью принимать волны скорости через задействованное отверстие (8). Камера (4) является достаточно большой для того, чтобы производить у задействованного отверстия (8) внутреннюю искусственную струю внутри камеры (4). Кроме того, камера (4) выполнена с возможностью содержать объект (5), таким образом обеспечивая возможность охлаждения объекта (5) внутренней искусственной струей. Такая компоновка обычно допускает многофункциональное использование существующей камеры, содержащей подлежащий охлаждению объект, и для ее первоначальной цели (например, отражатель в лампе или модуль подсветки СИД), и в качестве камеры, производящей внутренние искусственные струи, поэтому охлаждающее устройство обычно фактически не требует дополнительного пространства и веса и может обеспечиваться по низкой цене. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехническим средствам обеспечения рабочих характеристик интегральных схем (ИС) в защищенной бортовой аппаратуре, в частности, микропроцессоров и микроконтроллеров, путем термостабилизации поверхности корпуса ИС. Технический результат - повышение эффективности работы устройства, увеличение надежности функционирования аппаратуры во всем диапазоне ее рабочих температур и повышение стабильности рабочих характеристик устройства. Достигается тем, что в устройстве стабилизации температуры электронных компонентов, содержащем плату (например, печатную плату) для размещения на ней электрорадиоэлементов, схему регулирования температуры и электрически соединенные с ней нагревательный элемент и датчик температуры, расположенный на рабочей поверхности платы, на печатной плате установлена своей контактной стороной по меньшей мере одна интегральная схема, требующая термостабилизации, с размещенным на ее противоположной стороне плоским радиатором, а нагревательный элемент установлен на площадке, выполненной в центральной части радиатора на его наружной поверхности, причем выводы нагревательного элемента подключены к схеме регулирования температуры через контактные площадки печатной платы. При этом площадь поверхности радиатора, прилегающей к наружной поверхности корпуса интегральной схемы, не меньше площади поверхности корпуса интегральной схемы. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электронной технике. Процесс изготовления многокристальных трехмерных ИС методом вертикальной сборки с применением технологии TSV включает в себя формирование в кристаллах на кремниевой пластине сквозных медных проводников с выступами над лицевой или тыльной стороной утоненных пластин. Предлагается одновременно с травлением глубоких вертикальных отверстий (ГВО) в кремнии вытравить и глубокие вертикальные траншеи (ГВТ) по границам кристаллов и одновременно с ГВО в кремнии заполнить их стенки металлом с аналогично сформированными выступами. Сквозные вертикальные проводники (СВП) и сквозные теплоотводящие рамки (СТР) на соединяемых пластинах одновременно соединяются, при этом герметизируется пространство между соединенными кристаллами, значительно увеличивается прочность соединения кристаллов. Создается теплоотводящая система как от каждого кристалла, так и от всей сборки кристаллов. Изобретение позволяет полностью электрически экранировать многокристальную сборку, включая и возможность создания электрического экрана между соединяемыми кристаллами, а также возможность уменьшить ширину межкристальных дорожек до уровня порядка единиц микрометров. 10 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к полупроводниковой преобразовательной технике, и может использоваться в статистических преобразователях электрической энергии, в агрегатах на основе силовых полупроводниковых приборов и модулей. Сущность изобретения достигается тем, что устройство включает термосифон, содержащий конденсатор с внешним оребрением и внутренними каналами конденсации, соединенный с испарителем, заполненным жидким промежуточным теплоносителем. Испаритель с конденсатором соединены через расходный коллектор, а сверху над конденсатором расположен паровой коллектор. Дополнительно содержит второй идентичный термосифон. В испарителях расположены внутренние вертикальные ребра. Между трубчатыми конденсаторами термосифонов расположена изоляционная вставка. В каждом термосифоне трубчатый конденсатор состоит из пучка вертикальных трубок, каждая из которых имеет внутреннее спиралевидное ребро. Сверху к паровым коллекторам термосифонов жестко прикреплены клапаны избыточного давления. Количество вертикальных трубок и геометрические размеры вертикальных трубок в пучке трубчатого конденсатора одного термосифона определяется по формуле. Между трубчатыми конденсаторами термосифонов расположена изоляционная вставка из пресс-материала определенных размеров. Испарители термосифонов заполнены жидким промежуточным теплоносителем, перфтортриэтиламином, таким образом, что 70-75% по высоте их внутренние вертикальные ребра находятся в среде жидкости, остальные части внутренних вертикальных ребер - вне жидкости. Каждая вертикальная трубка трубчатого конденсатора имеет внутреннее спиралевидное ребро, высота которого определяется по формуле. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждающего устройства, улучшить технологичность изготовления, снизить материалоемкость устройства, дифференцировать конструкцию устройства в зависимости от уровней мощностей тепловых потерь охлаждаемых силовых полупроводниковых приборов (СПП). 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх