DE7146301U - COOLING DEVICE FOR A SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie·, Baden (Schweiz)Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie ·, Baden (Switzerland) Kühlvorrichtung für eine HalbleiteranordnungCooling device for a semiconductor device

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine Halbleiteranordnung, bei der mindestens eine Baueinheit, be= stehend aus einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen mit vergleichsweise grossflächigen Wärmeübergangselement^n, in einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit angeordnet ist. Derartige Kühlvorrichtungen werden vor allem in der Leistungselektronik in grossem Umfang zur Abführung der in den Halbleiterbauelementen, z. B. Hochstrom-Dioden, -Thyristoren oder dergleichen, in Wärme umgesetzten Verlustleistung benötigt. The invention relates to a cooling device for a semiconductor arrangement, in the case of the at least one structural unit, consisting of a plurality of semiconductor components with comparatively large-area heat transfer element ^ n, in a heat-absorbing liquid is arranged. Such Cooling devices are mainly used in power electronics to a large extent to dissipate the in the semiconductor components, z. B. high-current diodes, thyristors or the like, power dissipation converted into heat is required.

Kühlvorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt durch die bereits seit langem übliche Anordnung von Gleichrichtersäulen in einem wärmeaufnehmenden Oelbad oder dergleichen· Die Halbleiterbauelemente sind hierbei in Gestalt der üblichen Kupferoxid- bzw· Selengleichrichter selbst platten-Cooling devices of the type mentioned at the beginning are known from the arrangement of rectifier columns which has been customary for a long time in a heat-absorbing oil bath or the like · The semiconductor components are in the form of the common copper oxide or selenium rectifiers even plate-like

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förmig mit vergleichsweise grosser fiacnenauedehnung ausgebildet und stellen somit gleichzeitig ein Wärmeübergangselement dar» welches unmittelbar mit der umgebenden Kühlflüssigkeit in Berührung steht.shaped with a comparatively large fiacnene expansion and thus at the same time represent a heat transfer element which directly interacts with the surrounding coolant is in contact.

Eine Ausbildung des Halbleiterbauelementes selbst als genügend grossflächiges Wärmeüberga*rgselement stösst jedoch bei zahlreichen Bauformen von neuzeitlichen Leistungs-Halbleiterventilen wie Dioden und Thyristoren auf Schwierigkeiten und ist jedenfalls nicht durchweg handelsüblich· Diese Halbleiterbauelemente stellen vielmehr vergleichsweise kompakt ausgebildete Körper dar, deren Gehäuseoberfläche für eine ausreichende unmittelbare Wärmeübertragung auf ein ungebendes Kühlmedium im allgemeinen nicht ausreicht. Es νerden daher gesonderte, grossflächige Wärmeübergangselemer.te wie Rippenkühler oder dergleichen aus einem gut wärmeleitenden Metall vorgesehen, die einerseits in einer metallischen, im Vergleich zu dem Uebergang Metall-Luft wesentlich besser wärmeleitenden Anpressverbindung mit dem Halbleiterbauelement stehen und andererseits von einem Kühlluftstrom bestrichen werden· Derartige Ausführungen sind in einem weiten Anwendungsgebiet ausreichend, sofern genügend Platz und Bauaufwand für die Erzeugung und Führung eines Kühlluftstromes verfügbar ist oder eine passive Kühlung durch den sich selbst-However, a design of the semiconductor component itself as a sufficiently large-area heat transfer element comes into play with numerous designs of modern power semiconductor valves like diodes and thyristors on difficulties and is in any case not always commercially available · These semiconductor components rather represent a comparatively compact body, the housing surface for a sufficient direct heat transfer to an unavailable cooling medium is generally not sufficient. Ground it therefore separate, large-area heat transfer elements such as Rib cooler or the like made of a highly thermally conductive metal provided on the one hand in a metallic, im Compared to the metal-air transition, the pressure connection with the semiconductor component, which conducts heat much better, is much better and on the other hand are swept by a flow of cooling air · Such designs are in a wide range Sufficient application area, provided there is enough space and construction effort to generate and guide a flow of cooling air is available or passive cooling through the self-

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tätig einstellenden Wärmegefälie-Kühlluftstrom und durch Abstrahlung bei entsprechend geringer Leistungsdichte ausreicht. Beide Voraussetzungen treffen jedoch für manche Anwendungsfälle nicht zu, z. B. für Gleichrichter- bzw. Stromrichtersätze in Fahrzeugen. Dies gilt vor allem für die Verhältnisse bei elektrischen Bahnantrieben, weil die Raumgegebenheiten z. B. in einer Lokomotive vergleichsweise beengt sind und überdies die Zuführung von kühlender Frischluft unmittelbar zu den Wärmeübergangselementen wegen der Verschmutzungsgefahr im allgemeinen nicht in Betracht kommt. Eine geschlossene Luft-Umlaufkühlung ist wiederum mit erheblichen Nachteilen hinsichtlich des apparativen Aufwandes und des Platzbedarfes für die grossen Leitungsquerschnitte behaftet.actively adjusting the heat gradient cooling air flow and through Radiation is sufficient with a correspondingly low power density. For some, however, both conditions apply Use cases not to, z. B. for rectifier resp. Converter sets in vehicles. This is especially true for the conditions in electric train drives, because the Room conditions z. B. are comparatively cramped in a locomotive and, moreover, the supply of cooling Fresh air directly to the heat transfer elements is generally not considered because of the risk of contamination comes. A closed air circulation cooling, in turn, has considerable disadvantages with regard to the apparatus Effort and the space required for the large cable cross-sections.

Bei Versuchsausführungen, die der Oeffentlichkeit bisher nicht zugänglich sind, hat man daher bereits innengekühlte Wärme-Übergangsalemente zwischen den einzelnen Halbleiterbauelementen einer säulenförmigen Anordnung vorgesehen. Die innengekühlten Wärmeübergangselemente sind dabei an ein Kühlflüssigkeits-Umlaufsystem mit besonderem Aussenkühler angeschlossen· Derartige Ausführungen sind jedoch ebenfalls mit Nachteilen behaftet, und zwar vor allem hinsichtlich der vergleichsweise geringen Grosse der verfügbaren Durchflussquerschnitte und Wärmeübergangsflächen sowie hinsichtlich des In the case of test designs that have not yet been made available to the public, internally cooled heat transfer elements are therefore already used provided between the individual semiconductor components of a columnar arrangement. The internally cooled Heat transfer elements are attached to a cooling liquid circulation system connected with a special external cooler · Such designs, however, also have disadvantages afflicted, especially with regard to the comparatively small size of the available flow cross-sections and heat transfer surfaces as well as with regard to the

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komplizierten und daher teuren Aufbaus. Die - ohne unerwünschte Beeinflussung der Abmessungen der Stromrichtersäule - eng begrenzten Durchflussquerschnitte machen weiterhin bei gegebenem Durchsatz an Kühlflüssigkeit eine vergleichsweise hohe Durchflussgeschwindigkeit und damit eine entsprechende Antriebsleistung für den Zwangsumlauf erforderlich·complicated and therefore expensive structure. That - without undesirable influencing of the dimensions of the converter column - Narrowly limited flow cross-sections continue to make a given throughput of cooling liquid comparatively high flow rate and thus a corresponding drive power for the forced circulation necessary·

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Kahlvorrichtung fUr eine Halbleiteranordnung, die sich durch einfachen, herstellungsgünstigen Aufbau bei ohne Schwierig· keit grossflächig zu dimensionierenden Wäraeübergangselementen sowie durch Sicherheit gegen Betriebsstörungen in' folge Verschmutzung des Kühlmediums auszeichnet und daher insbesondere für die Einsatzverhältnisse im Bahnantrieb geeignet ist« Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Kühlvorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch» dass zwischen zwei benachbarten Halbleiterbauelementen mindestens ein von diesen Halbleiterbauelementen getrenntes, jedoch mit ihnen innerhalb der Baueinheit in wärmeleitender Verbindung stehendes, aussengekühltes Wärmeübergangselement angeordnet ist.The object of the invention is therefore to create a balding device for a semiconductor arrangement, which is easy to manufacture due to its simple, easy-to-manufacture structure and heat transfer elements to be dimensioned over a large area as well as security against operational disruptions in ' consequent contamination of the cooling medium and therefore especially for the application conditions in the rail drive "The inventive solution to this problem is suitable is characterized in a cooling device of the type mentioned by »that between two adjacent Semiconductor components at least one separate from these semiconductor components, but with them within the Unit in thermally conductive connection, externally cooled Heat transfer element is arranged.

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Eine Kühlvorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ermöglicht auch für Halbleiterbauelemente, die im Gegensatz zu den bekannten Kupferoxid- und Selengleichrichtern an sich keine grossflächige Bauform aufweisen, die Verwirklichung von grossen Wärmeübergangsflächen mit geringem Bauaufwand und ebensolchem Platzbedarf· Weiterhin ergibt sich durch die Anordnung der aus Halbleiterbauelementen und Wärmeübergangselementen bestehenden Baueinheit innerhalb einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit eine auch für hohe Leistungsdichten ausreichende Wärmeabfuhr ohne Verschmutzungsgefahr der Wärmeübergangeelemente· Aus den vorgenannten Gründen eignet sich eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung insbesondere für den Einsatz bei Bahnantrieben mit Stromrichter Sätzen· A cooling device with the aforementioned features also allows for semiconductor components that, in contrast to the known copper oxide and selenium rectifiers do not have a large-area design per se, the realization of large heat transfer surfaces with little construction effort and the same space requirement · Furthermore, results from the arrangement of the assembly consisting of semiconductor components and heat transfer elements within a heat-absorbing liquid provides sufficient heat dissipation even for high power densities without the risk of contamination of the heat transfer elements · For the reasons mentioned above, a cooling device with the features of the invention is suitable especially for use in railway drives with converter sets

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind· Hierin zeigtThe invention is further explained with the aid of exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawings · Herein shows

Fig· 1 eine Halbleiteranordnung, bestehend aus mehreren Baueinheiten von Halbleiterventilen und Wärmeübergangselementen, innerhalb eines Ktthlflüssigkeitsbehälters in einem Vertikalschnitt gemäss Linie I-I in Fig. 2,Fig. 1 shows a semiconductor device consisting of several structural units of semiconductor valves and heat transfer elements, within a refrigerant tank in one Vertical section along line I-I in Fig. 2,

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Fig· 2 einen bezüglich Fig. 1 rechtwinkelig angeordneten Vertikalschnitt gemäss Linie II-II in Fig. 1,FIG. 2 shows a vertical section arranged at right angles with respect to FIG. 1 along line II-II in FIG. 1,

Fig. 3 eine spezielle Ausführungsform eines Kühlflüssigkeitsbehältere einer Kühlvorrichtung nach der Erfindung im schematischen Horizontalschnitt,3 shows a special embodiment of a coolant container a cooling device according to the invention in a schematic horizontal section,

Fig. ι» eine Seitenansicht einer aus Halbleiterdioden und Wärmeübergangselementen bestehenden Stromrichter-Baueinheit für eine Kühlvorrichtung gemäss Fig· I bzw« 2 oder 3 undFig. Ι »a side view of a semiconductor diode and Power converter module consisting of heat transfer elements for a cooling device according to FIG or «2 or 3 and

Fig. 5 eine Stirnansicht der Stromrichter-Baueinheit gemäss Fig. U mit Blickrichtung gemäss Pfeil V in Fig. 4.FIG. 5 shows an end view of the converter module according to FIG FIG. U looking in the direction of arrow V in FIG. 4.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Kühlvorrichtung umfasst einen KühlflüseigkeitBbehälter 7, in dem eine Mehrzahl von Baueinheiten 12, bestehend wiederum aus mehreren Dioden 1 als Halbleiterbauelementen und Rippenkühlern 2 als Wärmeübergang se lernenten, mit einer geeigneten Kühlflüssigkeit 71, z. B. einem geeigneten Trafo*0elt untergebracht ist· Die Baueinheiten 12 sind durch Laschen 72, die mit ihrem in Vertikalrichtung orientier-The cooling device shown in FIGS. 1 and 2 comprises a cooling liquid container 7 in which a plurality of structural units 12, again consisting of several diodes 1 as semiconductor components and finned coolers 2 as heat transfer se lernenten, with a suitable cooling liquid 71, z. B. a suitable one Trafo * 0elt is housed · The units 12 are by tabs 72, which with their vertically oriented

ten, dünnwandigen Profil die Wärmeausgleichsströmung innerhalb des Behälters 7 nicht behindern, an den Behälterwänden befestigt. Lieber nicht dargestellte Le-- :er sind die Baueinheiten in einer für den Anmeldungsgegenstand nicht interessierenden Schaltung mit äusseren Anschlusskontakten 73 an der Oberseite des Behälters 7 verbunden.th, thin-walled profile, the heat equalization flow within of the container 7 do not interfere, attached to the container walls. Better not shown Le--: they are the structural units in a circuit of no interest to the subject of the application with external connection contacts 73 on the top of the container 7 connected.

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise können die aus Dioden und Rippenkühlern bestehenden Baueinheiten 12 innerhalb eines Kühlflüssigkeits-Zwangsumlaufes mit Umwälzpumpe 8 und äusserem Wärmetauscher 9 angeordnet werden, der über einen Zuflussanschluss 71 und einen Abflussanschluss 75 mit dem Kühlflüssigkeitsbehälter 7 verbunden ist. Mit einer solchen Anordnung lassen sich hohe Leistungsdichten an vergleichsweise kompakt räumlich zusammengefassten Stromrichtern bewältigen. Insbesondere erlaubt die Unterbringung der Halbleiter-Baueinheiten mit ihren Kühlern innerhalb eines Zwangsum/lauf-Flüssigkeitsbades eine raumsparende Stromrichterausführung, die den baulichen Verhältnissen in einem Fahrzeug besonders entgegen-In the manner shown in FIG. 2, the structural units 12 consisting of diodes and finned coolers can within one Forced coolant circulation with circulating pump 8 and the outside Heat exchanger 9 are arranged, which has an inflow connection 71 and a drain connection 75 with the coolant container 7 is connected. With such an arrangement, high power densities can be comparatively compact cope with spatially grouped converters. In particular, this allows the semiconductor components to be accommodated with their coolers within a forced circulation liquid bath a space-saving converter design, which is particularly contrary to the structural conditions in a vehicle.

kommt. Andererseits ist, wenn eine Verminderung des apparativen Aufwandes gewünscht wird, mit ebenfalls noch vergleichsweise hohen Leistungsdichten eine Unterbringung der Halbleiter-Baueinheiten innerhalb eines Kühlflüssigkeitsbades ohne äusseren Flüssigkeitsumlauf möglich. Eine solche Anordnung der Bauein-comes. On the other hand, if a reduction in the outlay on equipment is desired, it is also comparative high power densities to accommodate the semiconductor components possible within a coolant bath without external liquid circulation. Such an arrangement of the components

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heiten 12 innerhalb eines Kühlflüssigkeitsbehälters 6 mit grossflächig verrippter Oberfläche 61, jedoch ohne äusseren Kühlflüssigkeitsumlauf, zeigt Fig. 3. Gegebenenfalls kann auch ein innerer Umlauf der Kühlflüssigkeit mit Hilfe eines angetriebenen Umwälzers innerhalb des Behältere vorgesehen werden, sofern der durch das Temperaturgefälle sich einstellende, natürliche Umlauf innerhalb des Behälters nicht ausreicht. Die Wärmeabfuhr von der Aussenseite des KUhI-flüssigkeitsbehälters kann gegebenenfalls der natürlichen Abstrahlung und Wärmeleitung bzw. Konvektion überläesen bleiben. Insbesondere kommt auch eine Anordnung im Fahrtluftstrom einer Lokomotive oder eine Abzweigung eines Kühlluft stromes aus dem Fahrtluftstrom in Betracht, weil die Oberfläche des robust ausgeführten KUhIflüssigkeitsbehälters im Gegensatz zu den Halbleiterbauelementen und deren Wärmeübergangselementen gegen Verschmutzung weitgehend unempfindlich ist.Fig. 3 shows units 12 within a coolant container 6 with a large-area ribbed surface 61, but without an external coolant circulation Circulation within the container is not sufficient. The heat dissipation from the outside of the KUhI liquid container can optionally be left to the natural radiation and heat conduction or convection. In particular, an arrangement in the air flow of a locomotive or a branching off of a flow of cooling air from the flow of air come into consideration because the surface of the robust KUhIiquidsbehälters, in contrast to the semiconductor components and their heat transfer elements, is largely insensitive to contamination.

Fig. ·+ und 5 zeigen den Aufbau einer Stromrichter-Baueinheit mit einer Mehrzahl von Dioden 1 und Rippenkühlern 2 im einzelnen. Die Dioden sind hiernach mit je einem Paar von beiderseits der Dioden-Stirnkontakte 11 koaxial angeordneten Rippenkühlern 2 zu einer säulenförmigen Baueinheit zusammengefasst, wobei jeder Rippenkühler mit einem benachbarten Dioden-Stirn-FIGS. + And 5 show the structure of a power converter module with a plurality of diodes 1 and fin coolers 2 in detail. The diodes are then with a pair on each side of the diode front contacts 11 coaxially arranged finned coolers 2 combined into a columnar structural unit, each finned cooler with an adjacent diode front

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kontakt in wärmeleitender» greisflSehicher Anpres»verbindung steht. Hierfür wird die gesamte Säule mittels von zwei diametral zum Säulenquerschnitt angeordneten Gewinde-Zugstangen 13 Über stirnseitige Jochstücke 14 mit Druckstempeln 15, die an den beiden äussersten Rippenkühlern angreifen» axial zusammengehalten· Contact in heat-conducting »GreisflSehicher Anpres» connection stands. For this purpose, the entire column is secured by means of two threaded tie rods arranged diametrically to the column cross-section 13 About frontal yoke pieces 14 with pressure stamps 15, the attack the two outermost finned coolers »held together axially ·

Wie aus dem rechten Teil von Fig. 4 ersichtlich ist, weisen die Stirnkontakte 11 der Dioden Zentrieraneätze 17 auf. die in entsprechende ZentraluOhrüngen «sr Rippenkühler eingreifest Ferner ist zwischen jeweils zwei benachbarten Rippenkühlern 2 ein scheibenförmiges Zentrierglied 3 mit beiderseitigen Zentralansätsen 31 angeordnet, welch letztere ebenfalls in die Zentralbohrungen der benachbarten Rippenkühler eingreifen. Diese Zentrierglieder bestehen aus elektrisch nichtleitendem Material und dienen gleichzeitig als Isolierung zwischen den benachbarten Rippenkühlern und Dioden· Durch eine solche geteilte bzw. doppelte Kühleranordnung mit Zwischenisolierung wird erreicht, dass die Dioden über ihre Stirnkontakte in beliebiger äusserer Schaltung miteinander verbunden werden können, und zwar unabhängig von der Wärmeleitverbindung mit den Kühlern innerhalb der säulenförmigen Baueinheit. As can be seen from the right part of FIG the front contacts 11 of the diode centering tabs 17 on. the Engage in the corresponding central ear rings «sr finned cooler Furthermore, a disk-shaped centering member 3 with both sides is between each two adjacent finned coolers 2 Zentralansätsen 31 arranged, the latter also in the central bores of the adjacent finned cooler engage. These centering links are made of electrically non-conductive material Material and at the same time serve as insulation between the adjacent finned coolers and diodes · Through a Such a split or double cooler arrangement with intermediate insulation is achieved that the diodes via their front contacts can be connected to each other in any external circuit, regardless of the thermal connection with the coolers within the columnar structural unit.

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weiterhin ist in der wiederum aus Fig. '4 ersichtlicher. Weise zwischen jedem Stirnkontakt 11 einer Diode und dem zugehörigen Rippenkühler 2 ein plattenförmiges Anschlusskontaktglied U ein gefügt. Durch ein solches dünnwandiges, metallisches Glied zwischen Kühler und Diode wird der Wärmeübergang nicht beeinträchtigt, zumal der Anpressdruck zwischen Kühler und Diode über dieses Zwischenglied wirkt unu an sämtlichen Berührungsflächen für einen ausreichenden Anpressdruck und damit für einen innigen Kontakt sorgt. Andererseits bewirkt die Einfügung des Anschlusskontaktgliedes, dass eine unmittelbare galvanische Verbindung zwischen Halbleiterbauelement und Wärmeübergangselement und damit das Uebergreifen der An-8chlu£sströme des Halbleiterbauelementes auf das Wärmeübergang se lement ausgeschlossen ist. Im Hinblick darauf, dass die Wärmeübergangselemente bzw. Rippenkühler vorzugsweise aus Aluminium bestehen, werden hierdurch Zersetzungse*schei-furthermore it can be seen more clearly in FIG. 4. Way between each end contact 11 of a diode and the associated finned cooler 2, a plate-shaped connection contact member U is inserted. Such a thin-walled, metallic member between the cooler and the diode does not impair the heat transfer, especially since the contact pressure between the cooler and the diode via this intermediate member acts on all contact surfaces to ensure sufficient contact pressure and thus intimate contact. On the other hand, the insertion of the connection contact element has the effect that a direct galvanic connection between the semiconductor component and the heat transfer element and thus the overlap of the connection currents of the semiconductor component on the heat transfer element is excluded. In view of the fact that the heat transfer elements or finned coolers are preferably made of aluminum, this means that decomposition

nungen an den Berührungsflächen zwischen Aluminium und anderen Metallen vermieden. Dies ist insbesondere wegen der hohen Stromdichten bei Leistungs-Stromrichtern von erheblicher Bedeutung für die Betriebssicherheit und Lebensdauer der Einrichtung» Entsprechendes gilt auch für Anordnungen mit anderen Halbleiterbauelementen wie Leistungsthyristoren·on the contact surfaces between aluminum and others Avoided metals. This is particularly important because of the high current densities in power converters Significance for the operational safety and service life of the facility »The same applies to arrangements with others Semiconductor components such as power thyristors

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Tn der Beispielsausführung sind die Anschlusskontaktglieder 4 mit seitlich über den Umfang der zugehörigen Dioden vorstehenden Anechluesabechnitten 41 versehen. Damit ergibt sich eine vorteilhaft einfache Möglichkeit für die Herstellung von galvanischen Verbindungen mit beliebigen äusseren Schaltungselementen, beispielsweise mit den in Fig. 4 und 5 angedeuteten Parallelkondensatoren 5 der Dioden-Reihenschaltung. Dabei dienen die unteren Anschlussabschnitte Ul gleichzeitig als Träger für die Kondensatoren 3, wodurch sich eine besonders einfache und vorteilhafte konstruktive Halterung dieser Anschlusselemente ergibt. Die Anschlussabschnitte UIa der an beiden Enden einer Säulenbaueinheit befindlichen Anschlusskontaktglieder 4 dienen der Verbindung mit einer nicht dargestellten äusseren Anschlussschaltung. Die oberen Änschlussabschnitte 41 dienen im Beispielsfall ebenfalls -.Is Tragorgane, und zwar für eine aus Isoliermaterial bestehende Anschluss leiste lfl, an der weitere Schaltungselemente befestigt sind, im Beispielsfall paarweise angeordnete Widerstände 19. Im übrigen bilden die Anschlussabschnitte 41 der mittleren Anschlusskontaktglieder 4, d. h. abgesehen von denjenigen der beiden End-Anschlusskontaktglieder, jeweils einen Kurzschlussbügel, welcher die zusammengehörigen Stirnkontakte 11 benachbarter Dioden miteinander verbindet und somit die zwischen diesen Dioden befindlichen Rippenkühler 2 mit ihrer Zwischen-The connection contact elements are Tn in the example 4 with protruding laterally over the circumference of the associated diodes Anechluesabechnitten 41 provided. This results in an advantageously simple possibility for the production of galvanic connections with any external circuit elements, for example with those indicated in FIGS. 4 and 5 Parallel capacitors 5 of the diode series connection. The lower connection sections Ul serve at the same time as a carrier for the capacitors 3, which results in a particularly simple and advantageous structural mounting of these Connection elements results. The connection sections UIa of the Connection contact members 4 located at both ends of a column assembly are used for connection to a connector (not shown) external connection circuit. The upper connecting sections 41 also serve in the example. namely for a connection strip made of insulating material, to which other circuit elements are attached are resistors 19, arranged in pairs in the example. Otherwise, the connection sections 41 form the middle Terminal contact members 4, d. H. apart from those of the two end connection contact elements, each have a short-circuit clip, which connects the related end contacts 11 of adjacent diodes with each other and thus the between these diodes located finned cooler 2 with their intermediate

isolierung im Sinne der erwähnten Abschirmung von Leicht metall-Bauteilen gegen Stromdurchfluss überbrückt.insulation bridged in the sense of the aforementioned shielding of light metal components against current flow.

Claims (9)

• » I lit* % t r 162/71 - 13 - entAns prtlche• »I lit *% t r 162/71 - 13 - entAns prtlche 1. Kühlvorrichtung für eine Halbleiteranordnung, bei der mindestens eine Baueinheit, bestehend aus einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen mit vergleichsweise grossflächigen WärmeUbergangselementen, in einer wärmeaufnehmenden Flüssigkeit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet:, dass zwischen zwei benachbarten Halbleiterbauelementen (1) mindestens ein von diesen Halbleiterbauelementen getrenntes,1. Cooling device for a semiconductor device, in which at least a unit consisting of a plurality of semiconductor components with comparatively large areas Heat transfer elements, is arranged in a heat-absorbing liquid, characterized in: that between two adjacent semiconductor components (1) at least a separate from these semiconductor components, jedoch mit ih nen innerhalb der Baueinheit in wärmeleitender Verbindung stehendes, aussengekühltes Wärmeübergangselement (2) angeordnet ist·however, with them standing in a thermally conductive connection, externally cooled heat transfer element within the structural unit (2) is arranged 2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterbauelemente mit den zugehörigen Wärmeübergangselementen in wärmeleitender Anpressverbindung stehen und dass zwischen benachbarten Halbleiterbauelementen (1) mindestens zwei Wärmeübergangselemente (2) in Anpressrichtung hintereinander angeordnet und durch eine Isolierung voneinander galvanisch getrennt sind.2. Cooling device according to claim 1, characterized in that that the semiconductor components are in a thermally conductive press-on connection with the associated heat transfer elements and that between adjacent semiconductor components (1) at least two heat transfer elements (2) one behind the other in the pressing direction are arranged and galvanically separated from one another by insulation. 3· Kühlvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dace die Isolierung zwischen den Wärmeübergangselementen3 · Cooling device according to claim 2, characterized in that dace the insulation between the heat transfer elements ♦ B · · φ «♦ B · · φ « -IU--IU- (2) als Zentrierglied (3) für die gegenseitige Ausrichtung der benachbarten Wärmeübergangselemente ausgebildet ist.(2) as a centering member (3) for mutual alignment the adjacent heat transfer elements is formed. 4. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung von mit Stirnkontakten (11) versehenen Halbleiterbauelementen (1) innerhalb der· wärmeleitenden Anpressverbindung zwischen einem Halbleiterbauelement (1) und einem benachbarten Wärmeübergangselement (2) ein jede unmittelbare galvanische Verbindung zwischen dem Stirnkontakt (11) des Halbleiterbauelementes und dem Wärmeübergangselement (2) ausschliessendes elektrisches Anschlusskontaktglied (U) vorgesehen ist.4. Cooling device according to claim 1, characterized in that that with an arrangement of semiconductor components (1) provided with end contacts (11) within the thermally conductive Compression connection between a semiconductor component (1) and an adjacent heat transfer element (2) any direct galvanic connection between the end contact (11) of the semiconductor component and the heat transfer element (2) exclusive electrical connection contact member (U) is provided. 5. Kühlvorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein plattenförmiges Anschlusskontaktglied (U) vorgesehen ist, welches einen seitlich über den Umfang des zugehörigen Halbleiterbauelementes (1) vorstehenden Anschlussabschnitt (Ul) aufweist.5. Cooling device according to claim U, characterized in that at least one plate-shaped connection contact member (U) is provided, which one laterally over the circumference of the associated semiconductor component (1) protruding terminal section (Ul) has. 6. Kühlvorrichtung nach Anspruch S₁ dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (Ul) des Anechlusskontaktgliedes (U) als Träger für mindestens ein weiteres Schaltungselement (5) ausgebildet ist.6. Cooling device according to claim S _1, characterized in that the connection section (Ul) of the connection contact member (U) is designed as a carrier for at least one further circuit element (5). 162/71162/71 - 15 -- 15 - 7. Kühlvorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Halbleiteranordnung, innerhalb deren die Stirnkontakte (11) wenigstens eines Paares von benachbarten Halbleiterbauelementen (1) miteinander galvanisch verbunden sind, die Anschlusskontaktglieder (U) der einander zugewandten Stirnkontakte (11) benachbarter Halbleiterbauelemente (1) als die zwischen diesen Halbleiterbauelementen angeordneten Wärmeübergangselemente (2) überbrückender VerbindungsbUgei ausgebildet sind,7. Cooling device according to claim H, characterized in that that in a semiconductor arrangement, within which the end contacts (11) of at least one pair of adjacent Semiconductor components (1) are galvanically connected to one another, the connection contact elements (U) facing one another Front contacts (11) of adjacent semiconductor components (1) are designed as connecting bumps bridging the heat transfer elements (2) arranged between these semiconductor components are, 8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Baueinheit (12) aus Halbleiterbauelementen (1) und WärmeUbergangselementen (2) in einem Kühlflüssigkeitsbehälter (6) mit grossflächigem Mantel und Aussenkühlung angeordnet ist.8. Cooling device according to claim 1, characterized in that at least one structural unit (12) made of semiconductor components (1) and heat transfer elements (2) in a coolant container (6) is arranged with a large jacket and external cooling. 9. Kühlvorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Baueinheit (12) aus Halbleiterbauelementen (1) und Wärmeübergangselementen (2) in einem Zwangsumlauf -Kühlflüssigkeitsbehälter (7) angeordnet ist.9. Cooling device according to spoke 1, characterized in that that at least one structural unit (12) made of semiconductor components (1) and heat transfer elements (2) in a forced circulation -Coolant tank (7) is arranged. Aktiengesellschaft BROWN₉ BOVERI & CIE.Public limited company BROWN ₉ BOVERI & CIE.