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1. (WO2007009868) ARRANGEMENT OF AN ELECTRICAL COMPONENT AND OF A TWO-PHASE COOLING DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THE ARRANGEMENT
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2007/009868    International Application No.:    PCT/EP2006/063801
Publication Date: 25.01.2007 International Filing Date: 03.07.2006
IPC:
H01L 23/427 (2006.01), F28D 15/02 (2006.01)
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Wittelsbacherplatz 2, 80333 München (DE) (For All Designated States Except US).
MITIC, Gerhard [DE/DE]; (DE) (For US Only).
WOLFGANG, Eckhard [AT/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: MITIC, Gerhard; (DE).
WOLFGANG, Eckhard; (DE)
Common
Representative:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; Postfach 22 16 34, 80506 München (DE)
Priority Data:
10 2005 033 712.0 19.07.2005 DE
Title (DE) ANORDNUNG EINES ELEKTRISCHEN BAUELEMENTS UND EINER ZWEI- PHASEN- KÜHLVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN DER ANORDNUNG
(EN) ARRANGEMENT OF AN ELECTRICAL COMPONENT AND OF A TWO-PHASE COOLING DEVICE AND METHOD FOR OPERATING THE ARRANGEMENT
(FR) ENSEMBLE CONSTITUE D'UN COMPOSANT ELECTRIQUE ET D'UN DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT A DEUX PHASES ET PROCEDE DE FONCTIONNEMENT DUDIT ENSEMBLE
Abstract: front page image
(DE)Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) mindestens eines elektrischen Bauelements (2) und mindestens einer Kühlvorrichtung (3) zum Ableiten von Wärme vom Bauelement, wobei die Kühlvorrichtung mindestens eine Zwei-Phasen-Kühlvorrichtung mit mindestens einem Verdampfer (31) aufweist und der Verdampfer eine Verdampf eroberfläche (311) zum Verdampfen eines Kühlfluids (34) in einen mit der Verdampferoberfläche des Verdampfers in Kontakt stehenden Dampf räum (312) der Zwei-Phasen-Kühlvorrichtung aufweist. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampf eroberfläche von einer elektrischen Verbindungsleitung (6) zur elektrischen Kontaktierung einer elektrischen Kontaktfläche (21) des Bauelements gebildet ist und ein Mittel (37) zum Einstellen einer Siedetemperatur des Kühlfluids vorhanden ist. Daneben wird auch ein Verfahren zum Betreiben eine Anordnung mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Ermitteln einer Zustandsgröße der Anordnung und b) Einstellen der Siedetemperatur des Kühlfluids der Kühlvorrichtung. Das Bauelement ist insbesondere ein Leistungshalbleiterbauelement. Die Verbindungsleitung wird zur effizienten Kühlung des Leistungshalbleiterbauelements und eines damit ausgestatteten Moduls (20) verwendet. Unabhängig von der Betriebsphase wird Wärme vom Bauelement effizient abgeleitet. Anwendung findet die Erfindung in der planaren, großflächigen Kontaktierungstechnologie .
(EN)The invention relates to an arrangement (1) of at least one electrical component (2) and at least one cooling device (3) for dissipating heat from the component, the cooling device having at least one two-phase cooling device with at least one evaporator (31) and the evaporator having an evaporator surface (311) for evaporating a cooling fluid (34) into a vapour space (312) of the two-phase cooling device, said vapour space being in contact with the evaporator surface of the evaporator. The arrangement is characterized in that the evaporator surface is formed by an electrical connecting line (6) for making electrical contact with an electrical contact area (21) of the component, and a means (37) for setting a boiling temperature of the cooling fluid is present. In addition, a method for operating an arrangement is also specified which has the following method steps: a) determining a state variable of the arrangement and b) setting the boiling temperature of the cooling fluid of the cooling device. The component is a power semiconductor component, in particular. The connecting line is used for efficiently cooling the power semiconductor component and a module (20) equipped therewith. Heat is dissipated efficiently from the component independently of the operating phase. The invention finds application in planar, large-area contact-making technology.
(FR)L'invention concerne un ensemble (1) constitué d'au moins un composant électrique (2) et d'au moins un dispositif de refroidissement (3) destiné à dissiper la chaleur dudit composant, ce dispositif de refroidissement présentant au moins un dispositif de refroidissement à deux phases pourvu d'au moins un évaporateur (31) et cet évaporateur présentant une surface (311) pour l'évaporation d'un fluide de refroidissement (34) dans une chambre à vapeur (312) du dispositif de refroidissement à deux phases, laquelle chambre est en contact avec la surface de l'évaporateur. Cet ensemble se caractérise en ce que la surface de l'évaporateur est formée par une ligne de connexion électrique (6) permettant la mise en contact électrique d'une surface de contact électrique (21) du composant et un moyen (37) sert à régler une température d'ébullition du fluide de refroidissement. Cette invention concerne également un procédé de fonctionnement dudit ensemble qui consiste a) à déterminer un paramètre d'état de l'ensemble et b) à régler la température d'ébullition du fluide de refroidissement du dispositif de refroidissement. Ce composant est, en particulier, un composant à semi-conducteur de puissance. La liaison de connexion est utilisée pour permettre un refroidissement efficace du composant à semi-conducteur de puissance et d'un module (20) équipé dudit composant. La chaleur est dissipée du composant de manière efficace indépendamment de la phase de fonctionnement. L'invention trouve son application dans la technologie de mise de contact en plan et sur grande surface.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Organization (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
European Patent Office (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)