JPS6351387B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6351387B2 JPS6351387B2 JP56037118A JP3711881A JPS6351387B2 JP S6351387 B2 JPS6351387 B2 JP S6351387B2 JP 56037118 A JP56037118 A JP 56037118A JP 3711881 A JP3711881 A JP 3711881A JP S6351387 B2 JPS6351387 B2 JP S6351387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- comb
- groove
- metal powder
- cooling device
- brazed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
- H10W40/70—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control
- H10W40/73—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体素子等の冷却に使用される
冷却装置の改良に関する。
冷却装置の改良に関する。
一般に、冷却装置の冷媒通路においては、熱交
換は主に沸騰伝熱によりなされる。そのため熱交
換性能を高めるためには、伝熱面の面積をできる
だけ拡大したり、伝熱面における冷媒の蒸気泡の
発生核密度を高めて、これによつて冷媒を十分に
攪拌させることが重要になつてくる。
換は主に沸騰伝熱によりなされる。そのため熱交
換性能を高めるためには、伝熱面の面積をできる
だけ拡大したり、伝熱面における冷媒の蒸気泡の
発生核密度を高めて、これによつて冷媒を十分に
攪拌させることが重要になつてくる。
この発明は上記ような観点からなされたもの
で、安価に製作でき、しかも高性能の伝熱性を有
する冷却装置およびその製造方法を提供するもの
である。
で、安価に製作でき、しかも高性能の伝熱性を有
する冷却装置およびその製造方法を提供するもの
である。
以下、この発明の実施例について図面により具
体的に説明する。なお、この説明書において上下
関係は第１図を基準とする。
体的に説明する。なお、この説明書において上下
関係は第１図を基準とする。
第１図、第２図において、この発明による冷却
装置は、下部の蒸発部１と上部の凝縮部２とその
間に介在された気液分離室３とからなる。蒸発部
１は両側部に半導体素子Ｓを取付ける取付面４を
有し、内部に上下方向に複数の冷媒通路５を有す
る。そして蒸発部１は、アルミニウム押出型材製
の１対の横断面櫛歯状部材７がブレージング・シ
ート６を介して、対向状にろう付せられ、得られ
た接合品の下端面に密封板９が固着されたもので
ある。１対の櫛歯状部材７の接合により、同部材
の複数対の溝部１０から横断面長円形の複数の冷
媒通路５が形成され、同通路５の下端開口が密封
板９で閉じられている。櫛歯状部材７の各溝部１
０の表面は、第４図に示すように、横断面鋸歯状
の凹凸面となされており、同表面にこれを被うよ
うにアルミニウム粉体１１がろう付せられてい
る。そして、こうしてろう付せられた同粉体１１
によつて、冷媒通路５の伝熱面１２は多孔質面と
なされている。蒸発部１は下端部に各冷媒通路５
を連通する複数の連通部１３を有し、上端部には
各冷媒通路５の各上端に通じる空胴部２２を有す
る。また両端の端部冷媒通路５ａには、後述する
気液分離室から垂下した冷媒液戻し管１４がそれ
ぞれ配されている。
装置は、下部の蒸発部１と上部の凝縮部２とその
間に介在された気液分離室３とからなる。蒸発部
１は両側部に半導体素子Ｓを取付ける取付面４を
有し、内部に上下方向に複数の冷媒通路５を有す
る。そして蒸発部１は、アルミニウム押出型材製
の１対の横断面櫛歯状部材７がブレージング・シ
ート６を介して、対向状にろう付せられ、得られ
た接合品の下端面に密封板９が固着されたもので
ある。１対の櫛歯状部材７の接合により、同部材
の複数対の溝部１０から横断面長円形の複数の冷
媒通路５が形成され、同通路５の下端開口が密封
板９で閉じられている。櫛歯状部材７の各溝部１
０の表面は、第４図に示すように、横断面鋸歯状
の凹凸面となされており、同表面にこれを被うよ
うにアルミニウム粉体１１がろう付せられてい
る。そして、こうしてろう付せられた同粉体１１
によつて、冷媒通路５の伝熱面１２は多孔質面と
なされている。蒸発部１は下端部に各冷媒通路５
を連通する複数の連通部１３を有し、上端部には
各冷媒通路５の各上端に通じる空胴部２２を有す
る。また両端の端部冷媒通路５ａには、後述する
気液分離室から垂下した冷媒液戻し管１４がそれ
ぞれ配されている。
気液分離室３の底壁１５には、同室３と蒸発部
１の空胴部２２を連通する透孔１６があけられ、
同室３の底部には１対の冷媒液戻し管１４の上端
が開口している。
１の空胴部２２を連通する透孔１６があけられ、
同室３の底部には１対の冷媒液戻し管１４の上端
が開口している。
凝縮部２は、１対の側板１７の間に平行に配さ
れた仕切板１８によつて２つに区分されており、
各区分室にはコルゲート・フイン１９を装着した
複数の偏平管２０が内装されている。そして同管
２０の各上端はヘツダ２１によつて連通され、同
下端は気液分離室３の頂壁８を貫通して同室３に
開口している。
れた仕切板１８によつて２つに区分されており、
各区分室にはコルゲート・フイン１９を装着した
複数の偏平管２０が内装されている。そして同管
２０の各上端はヘツダ２１によつて連通され、同
下端は気液分離室３の頂壁８を貫通して同室３に
開口している。
こうして半導体用冷却装置が構成されている。
つぎに、この発明による冷却装置の製造方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
まず、１対のアルミニウム押出型材製の横断面
櫛歯状部材７の各溝部１０の表面に、アルミニウ
ム粉体とろう材粉体と有機質結合剤からなるペー
ストを塗布する。アルミニウム製櫛歯状部材およ
びアルミニウム粉体は、ろう付が可能なものであ
れば他の金属よりなるものでもよい。金属粉体は
直径20〜500μmである。直径が20μm未満かまた
は500μmを越えると、多孔質の伝熱面が形成され
ない。またろう材粉体は直径20〜200μmである。
この直径が20μm未満のものは工業的に生産困難
であり、200μmを越えると均一なペーストが得ら
れない。金属粉体とろう材粉体の組成比は、粉体
直径等にもよるが、通常重量比で８：１程度であ
る。もつともこの値は限定的なものではない。有
機質結合剤は、ペーストを形成するためのもので
あつて、後のろう付中に分解ないし蒸発して除去
される。この例としてはワセリン等があげられ
る。なお、ペーストは適当な液体の添加によつて
適度な粘度を有するスラリーとなされてもよい。
櫛歯状部材７の各溝部１０の表面に、アルミニウ
ム粉体とろう材粉体と有機質結合剤からなるペー
ストを塗布する。アルミニウム製櫛歯状部材およ
びアルミニウム粉体は、ろう付が可能なものであ
れば他の金属よりなるものでもよい。金属粉体は
直径20〜500μmである。直径が20μm未満かまた
は500μmを越えると、多孔質の伝熱面が形成され
ない。またろう材粉体は直径20〜200μmである。
この直径が20μm未満のものは工業的に生産困難
であり、200μmを越えると均一なペーストが得ら
れない。金属粉体とろう材粉体の組成比は、粉体
直径等にもよるが、通常重量比で８：１程度であ
る。もつともこの値は限定的なものではない。有
機質結合剤は、ペーストを形成するためのもので
あつて、後のろう付中に分解ないし蒸発して除去
される。この例としてはワセリン等があげられ
る。なお、ペーストは適当な液体の添加によつて
適度な粘度を有するスラリーとなされてもよい。
ついで１対の櫛歯状部材７をブレージング・シ
ート６を介して密接状に対向させる。ついで得ら
れた対向品を真空ろう付炉に装入して、真空下に
加熱する。ろう付法は真空ろう付法に限定され
ず、たとえば非酸化性雰囲気または還元性雰囲気
中で行う方法でもよい。その結果、１対の櫛歯状
部材７が接合されて、複数対の溝部１０からそれ
ぞれ冷媒通路５が形成されるとともに、ペースト
塗布物中のアルミニウム粉体１１が各溝部１０の
表面にろう付せられ、冷媒通路５の伝熱面が多孔
質面となされる。
ート６を介して密接状に対向させる。ついで得ら
れた対向品を真空ろう付炉に装入して、真空下に
加熱する。ろう付法は真空ろう付法に限定され
ず、たとえば非酸化性雰囲気または還元性雰囲気
中で行う方法でもよい。その結果、１対の櫛歯状
部材７が接合されて、複数対の溝部１０からそれ
ぞれ冷媒通路５が形成されるとともに、ペースト
塗布物中のアルミニウム粉体１１が各溝部１０の
表面にろう付せられ、冷媒通路５の伝熱面が多孔
質面となされる。
こうして蒸発部１が製造される。なお、凝縮部
２および気液分離室３は常法の組立てにより製造
される。
２および気液分離室３は常法の組立てにより製造
される。
第５図はこの発明のもう１つの実施例を示すも
のである。この実施例による半導体用冷却装置
は、アルミニウム押出型材製の横断面櫛歯状部材
７と、同部材７の歯先側に溝開口を閉じるように
ろう付された平板とからなり、櫛歯状部材７の複
数の溝部１０からそれぞれ冷媒通路５が形成さ
れ、各溝部１０の表面を被うように金属粉体がろ
う付されて、冷媒通路５の伝熱面１２が多孔質面
となされているものである。
のである。この実施例による半導体用冷却装置
は、アルミニウム押出型材製の横断面櫛歯状部材
７と、同部材７の歯先側に溝開口を閉じるように
ろう付された平板とからなり、櫛歯状部材７の複
数の溝部１０からそれぞれ冷媒通路５が形成さ
れ、各溝部１０の表面を被うように金属粉体がろ
う付されて、冷媒通路５の伝熱面１２が多孔質面
となされているものである。
また、この実施例による半導体用冷却装置は、
つぎのような方法で製造される。すなわち、アル
ミニウム押出型材製の横断面櫛歯状部材７の溝部
１０の表面に、アルミニウム粉末とろう材粉体と
有機質結合剤からなるペーストを塗布する。同部
材７の歯先側に溝開口を閉じるようにブレージン
グ・シート６を密接に組付ける。得られた組付け
品を加熱することにより、櫛歯状部材７の複数の
溝部１０からそれぞれ冷媒通路５を形成するとと
もに、ペースト塗布物中のアルミニウム粉体を各
溝部１０の表面にろう付し、冷媒通路５の伝熱面
１２を多孔質面にする。
つぎのような方法で製造される。すなわち、アル
ミニウム押出型材製の横断面櫛歯状部材７の溝部
１０の表面に、アルミニウム粉末とろう材粉体と
有機質結合剤からなるペーストを塗布する。同部
材７の歯先側に溝開口を閉じるようにブレージン
グ・シート６を密接に組付ける。得られた組付け
品を加熱することにより、櫛歯状部材７の複数の
溝部１０からそれぞれ冷媒通路５を形成するとと
もに、ペースト塗布物中のアルミニウム粉体を各
溝部１０の表面にろう付し、冷媒通路５の伝熱面
１２を多孔質面にする。
この発明による冷却装置は以上のとおり構成さ
れており、冷媒通路の伝熱面がろう付金属粉体よ
りなる多孔質面となされているので、伝熱面積を
大幅に拡大することができるとともに、多孔空隙
を冷媒の蒸気泡の発生核となして、同核の密度を
大幅に増大することができ、したがつて伝熱性の
改良により冷却性能を飛躍的に向上させることが
できる。またこの発明の製造方法により、上記の
ような高性能の冷却装置を簡単な操作で安価に製
作することができる。
れており、冷媒通路の伝熱面がろう付金属粉体よ
りなる多孔質面となされているので、伝熱面積を
大幅に拡大することができるとともに、多孔空隙
を冷媒の蒸気泡の発生核となして、同核の密度を
大幅に増大することができ、したがつて伝熱性の
改良により冷却性能を飛躍的に向上させることが
できる。またこの発明の製造方法により、上記の
ような高性能の冷却装置を簡単な操作で安価に製
作することができる。
図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図
は冷却装置の正面図、第２図は第１図上の−
線に沿う断面図、第３図は第１図上の−線に
沿う断面図、第４図は要部拡大断面図、第５図は
他の実施例を示す第３図相当の断面図である。 １……蒸発部、２……凝縮部、３……気液分離
室、４……半導体素子の取付面、５……冷媒通
路、６……ブレージング・シート、７……櫛歯状
部材、９……密封板、１０……溝部、１１……ア
ルミニウム粉体、１２……伝熱面。
は冷却装置の正面図、第２図は第１図上の−
線に沿う断面図、第３図は第１図上の−線に
沿う断面図、第４図は要部拡大断面図、第５図は
他の実施例を示す第３図相当の断面図である。 １……蒸発部、２……凝縮部、３……気液分離
室、４……半導体素子の取付面、５……冷媒通
路、６……ブレージング・シート、７……櫛歯状
部材、９……密封板、１０……溝部、１１……ア
ルミニウム粉体、１２……伝熱面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属製の少なくとも１つの横断面櫛歯状部材
と、同部材の歯先側に溝開口を閉じるようにろう
付された平板とからなり、櫛歯状部材の複数の溝
部からそれぞれ冷媒通路が形成され、各溝部の表
面を被うように金属粉体がろう付されて、冷媒通
路の伝熱面が多孔質面となされていることを特徴
とする半導体用冷却装置。 ２ 金属製の横断面櫛歯状部材の溝部の表面に、
金属粉体とろう材粉体と有機質結合剤からなるペ
ーストを塗布し、少なくとも１つの櫛歯状部材の
歯先側に溝開口を閉じるようにブレージング・シ
ートを密接に組付け、得られた組付け品を加熱し
て、櫛歯状部材の複数の溝部からそれぞれ冷媒通
路を形成するとともに、ペースト塗布物中の金属
粉体を各溝部の表面にろう付し、冷媒通路の伝熱
面を多孔質面にすることを特徴とする半導体用冷
却装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56037118A JPS57152150A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cooler for semiconductor and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56037118A JPS57152150A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cooler for semiconductor and manufacture thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57152150A JPS57152150A (en) | 1982-09-20 |
| JPS6351387B2 true JPS6351387B2 (ja) | 1988-10-13 |
Family
ID=12488680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56037118A Granted JPS57152150A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Cooler for semiconductor and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57152150A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6357517B1 (en) * | 1994-07-04 | 2002-03-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus boiling and condensing refrigerant |
| JP3487382B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2004-01-19 | 株式会社デンソー | 沸騰冷却装置 |
| US6073683A (en) * | 1995-07-05 | 2000-06-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant and method for manufacturing the same |
| JP3634028B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2005-03-30 | 住友精密工業株式会社 | 半導体素子冷却装置 |
| US6119767A (en) * | 1996-01-29 | 2000-09-19 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
| FR2746177B1 (fr) * | 1996-03-14 | 2000-04-07 | Dispositif de refroidissement utilisant un refrigerant en ebullition et se condensant | |
| US6279649B1 (en) * | 1998-04-27 | 2001-08-28 | Denso Corporation | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant |
-
1981
- 1981-03-13 JP JP56037118A patent/JPS57152150A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57152150A (en) | 1982-09-20 |
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