JP2581367B2 - Electronic equipment unit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒が循環される冷却
モジュールに冷却すべき電子機器の半導体素子を接触せ
しめるように形成された電子機器ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for bringing a semiconductor module of an electronic device to be cooled into contact with a cooling module in which a refrigerant is circulated.
The present invention relates to an electronic device unit formed to be closed .
【0002】近年、電子機器に広く用いられている半導
体素子は、高速化および高密度実装化が図られるように
なり、半導体素子に於ける発熱量が増加する傾向にあ
る。そこで、プリント基板に半導体素子が多数実装する
ことで形成される電子機器を冷媒の循環される冷却モジ
ュールに重ね合わせることで電子機器ユニットを形成さ
れ、このような冷却モジュールには、半導体素子が配列
され、プリント基板の半導体素子の表面に当接されるよ
うに形成されている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices widely used in electronic devices have been increased in speed and density, and the amount of heat generated by the semiconductor devices has tended to increase. Therefore, an electronic device unit is formed by superposing an electronic device formed by mounting a large number of semiconductor elements on a printed circuit board on a cooling module in which a coolant is circulated, and the semiconductor elements are arranged in such a cooling module. It is formed so as to be in contact with the surface of the semiconductor element on the printed circuit board.
【0003】したがって、冷却モジュールに冷媒が循環
されることで強制的に半導体素子の冷却が行われるよう
に形成されている。Accordingly, the semiconductor device is forcibly cooled by circulating a coolant through the cooling module.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来は図7の従来の構成図に示すように
形成されており、図7に示すように、冷媒供給装置10か
ら供給される冷媒3 が循環される冷却モジュール1 には
プリント基板2Aに半導体素子2Bを実装することで形成さ
れた電子機器2 が密着され、半導体素子2Bを稼働させる
電源PWが電源制御部11から供給されるように形成されて
いた。2. Description of the Related Art Conventionally, a cooling module 1 in which a coolant 3 supplied from a coolant supply device 10 is circulated as shown in FIG. The electronic device 2 formed by mounting the semiconductor element 2B on the substrate 2A is in close contact with the power supply PW for operating the semiconductor element 2B from the power supply control unit 11.
【0005】また、冷却モジュール1 はプレート1Aに冷
却素子1Bが配列され、それぞれの冷却素子1Bが半導体素
子2Bの実装位置に対応するように形成され、冷媒供給装
置10は配管12A を介してプレート1Aから帰還される冷媒
3 を貯留するタンク10A と、タンク10A から配管12B に
よって流出される冷媒3 を所定温度に冷却する熱交換器
10B と、熱交換器10B から配管12C によって流出される
冷媒3 を配管12D を介してプレート1Aに供給するポンプ
10C とによって形成されている。In the cooling module 1, cooling elements 1B are arranged on a plate 1A, each cooling element 1B is formed so as to correspond to a mounting position of a semiconductor element 2B, and a refrigerant supply device 10 is connected to a plate 12A through a pipe 12A. Refrigerant returned from 1A
And a heat exchanger for cooling the refrigerant 3 discharged from the tank 10A through the pipe 12B to a predetermined temperature.
10B and a pump for supplying the refrigerant 3 flowing out of the heat exchanger 10B through the pipe 12C to the plate 1A via the pipe 12D.
10C.
【0006】そこで、ポンプ10C の駆動によって所定温
度に冷却された冷媒3 がプレート1Aを循環し、電源制御
部11から供給された電源PWによって稼働される半導体素
子2Bの冷却が行われていた。Therefore, the coolant 3 cooled to a predetermined temperature by driving the pump 10C circulates through the plate 1A, and the semiconductor element 2B operated by the power supply PW supplied from the power supply control unit 11 is cooled.
【0007】このような構成では、通常、冷媒3 として
は常温(10 ℃〜40℃程度) の水が用いられ半導体素子2B
のジャンクション温度が80℃〜90℃以下と半導体素子の
信頼性を高く維持するように配慮されている。In such a configuration, usually, water at room temperature (about 10 ° C. to 40 ° C.) is used as the coolant 3 and the semiconductor element 2B
The junction temperature of the semiconductor device is 80 ° C. to 90 ° C. or less, so that the reliability of the semiconductor element is kept high.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなポ
ンプ10C の駆動によって所定温度に冷却された冷媒3 が
プレート1Aを循環することで半導体素子2Bを冷却するこ
とでは障害などによって冷媒3 の流量が極端に減少した
り、冷媒3 が循環されなくなると、半導体素子2Bのジャ
ンクション温度は信頼性保証温度(80 ℃〜90℃) を超
え、更に、半導体素子の破壊危険温度120 ℃をも超える
ことになる。However, cooling of the semiconductor element 2B by circulating the coolant 1 cooled to a predetermined temperature by the driving of the pump 10C through the plate 1A does not allow the flow rate of the coolant 3 due to an obstacle or the like. If the temperature decreases extremely or the refrigerant 3 stops circulating, the junction temperature of the semiconductor element 2B may exceed the guaranteed temperature (80 ° C to 90 ° C), and even exceed the dangerous temperature of 120 ° C, which is the destruction risk of the semiconductor element. become.
【0009】したがって、冷媒3 が循環されなくなる、
あるいは流量が減少することでプリント基板2Aに実装さ
れた多数の半導体素子2Bが破壊したり、焼損したりなど
の危険を有していた。Therefore, the refrigerant 3 is not circulated,
Alternatively, a decrease in the flow rate has a risk that many semiconductor elements 2B mounted on the printed circuit board 2A may be broken or burnt.
【0010】そこで、本発明では、冷媒の循環が停止し
ても電子機器に実装された半導体素子が破壊したり、焼
損したりすることのないように形成することを目的とす
る。Therefore, an object of the present invention is to form a semiconductor element mounted on an electronic device so that the semiconductor element will not be broken or burnt even if the circulation of the refrigerant is stopped.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】図1は本第1の発明の原
理説明図で、図2は本第2の発明の原理説明図で、図3
は本第3の発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the first invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the second invention, and FIG.
FIG. 7 is an explanatory view of the principle of the third invention.
【0012】図1に示すように、冷媒3 が循環される冷
却モジュール1 と、該冷却モジュール1 のプレートに被
冷却素子を接触させる電子機器と、該電子機器に供給さ
れる電源PWを制御する電源制御部5Aとを備え、該冷媒3
の循環によって該電子機器2の被冷却素子の冷却が行わ
れる電子機器ユニットであって、前記冷却モジュール1
のプレートに固着され、該冷却モジュール1 のプレート
が所定温度に達した時、出力信号S を前記電源制御部5A
に送出する温度センサ4 を設け、該出力信号Sが送出さ
れることで前記電源PWの供給が切断されるように、ま
た、図2 に示すように、冷媒3 が循環される冷却モジュ
ール1 と、該冷却モジュール1 のプレートに被冷却素子
を接触させる電子機器2 と、該電子機器2 に供給される
電源PWを制御する電源制御部5Bとを備え、該冷媒3 の循
環によって該電子機器2 の被冷却素子の冷却が行われる
電子機器ユニットであって、前記冷却モジュール1 のプ
レートに固着され、該冷却モジュール1 のプレートの温
度情報D1を送出する第1の温度センサ4Aと、該温度情報
D1を受け、該温度情報D1を前記プレートの熱容量に応じ
て換えられる設定温度と比較して、該温度情報D1による
温度が該設定温度に達すると切断指令M を前記電源制御
部5Bに送出する検出部6Aとを設け、該切断指令M が送出
されることで前記電源PWの供給が切断されるように、ま
たは、図3 に示すように、冷媒3 が循環される冷却モジ
ュール1 と、該冷却モジュール1 のプレートに被冷却素
子を接触させる電子機器2 と、該電子機器2 に供給され
る電源PWを制御する電源制御部5Bとを備え、該冷媒3 の
循環によって該電子機器2の被冷却素子の冷却が行われ
る電子機器ユニットであって、前記冷却モジュール1 の
プレートに固着され、該冷却モジュール1 のプレートの
温度情報D1を送出する第1の温度センサ4Aと、前記冷媒
3 の供給側の流通路に固着され、該冷媒3 の温度情報D2
を送出する第2の温度センサ4Bと、第1の温度センサと
第2の温度センサの温度情報D1,D2 を受け、該冷却モジ
ュール1 のプレートと該冷媒3 との相対的温度差が設定
温度に達すると切断指令M を前記電源制御部5Bに送出す
ることにより、冷媒の温度に応じて換えられる切断指令
の温度を設定する検出部6Bとを設け、該切断指令M が送
出されることで前記電源PWの供給が切断されるように構
成する。As shown in FIG. 1, a cooling module 1 in which a refrigerant 3 is circulated, and a plate of the cooling module 1
An electronic device that contacts the cooling element; and a power supply control unit 5A that controls a power supply PW supplied to the electronic device.
An electronic device unit in which a cooled element of the electronic device 2 is cooled by circulation of the cooling module 1.
Is fixed to the plate, when the plate <br/> of the cooling module 1 reaches a predetermined temperature, the output signal S to the power supply control unit 5A
A temperature sensor 4 is provided to the cooling module 1 so that the supply of the power supply PW is cut off when the output signal S is transmitted, and as shown in FIG. The element to be cooled is attached to the plate of the cooling module 1.
The electronic device 2 includes: an electronic device 2 that contacts the electronic device 2; and a power control unit 5B that controls a power supply PW supplied to the electronic device 2. The cooling device 3 cools an element to be cooled by the circulation of the refrigerant 3. a device unit, the cooling module 1 flop
A first temperature sensor 4A which is fixed at a rate and sends out temperature information D1 of the plate of the cooling module 1;
Receiving the temperature information D1 according to the heat capacity of the plate.
Compared to the set temperature to be replaced Te, and a detection unit 6A for temperature by the temperature information D1 sends out a disconnect command M reaches the preset temperature to the power control unit 5B provided, the cutting command M is sent as the supply of the power source PW is cut by, or, as shown in FIG. 3, the cooling module 1 in which the refrigerant 3 is circulated, the cooling element to the plate of the cooling module 1
And a power supply control unit 5B for controlling a power supply PW supplied to the electronic device 2. The circulation of the refrigerant 3 cools the element to be cooled of the electronic device 2. an electronic device unit, the cooling module 1
It is secured to the plate, a first temperature sensor 4A for sending <br/> temperature information D1 of the plate of the cooling module 1, the refrigerant
3 is fixed to the supply-side flow passage, and the temperature information D2 of the refrigerant 3
A second temperature sensor 4B for sending, a first temperature sensor
Based on the temperature information D1 and D2 of the second temperature sensor, the relative temperature difference between the plate of the cooling module 1 and the refrigerant 3 is set.
By sending a cutting command M to the power supply control unit 5B when the temperature reaches the temperature, a cutting command changed according to the temperature of the refrigerant.
And a detection unit 6B for setting the temperature of the power supply PW, and the supply of the power PW is cut off when the disconnection command M is transmitted.
【0013】このように構成することによって前述の課
題は解決される。The above-mentioned configuration solves the above-mentioned problem.
【0014】[0014]
【作用】即ち、本第1の発明は、冷却モジュール1 に所
定の温度に達した時、出力信号S の出力を行う温度セン
サ4 を固着させ、その出力信号S を電源制御部5Aによっ
て受けることで電源制御部5Aは電子機器2 に供給する電
源PWを切断するようにしたものである。According to the first invention, when the cooling module 1 reaches a predetermined temperature, the temperature sensor 4 for outputting the output signal S is fixed and the output signal S is received by the power supply control unit 5A. Thus, the power supply control unit 5A cuts off the power supply PW supplied to the electronic device 2.
【0015】したがって、温度センサ4 を所定の温度に
セットすることで冷媒3 の循環が停止した場合は、冷却
モジュール1 の温度の上昇によって電源PWの供給が切断
されることになるまた、本第2の発明の場合は、冷却モ
ジュール1 に温度情報D1を出力させる第1温度センサ4A
を固着させ、その温度情報D1を検出部6Aによって受け、
検出部6Aは、常時温度情報D1によって冷却モジュール1
の温度を監視し、冷却モジュール1 の温度が所定の温度
を超えた時、切断指令M を電源制御部5Bに送出し、電子
機器2 に供給する電源PWを切断するようにしたものであ
る。Therefore, when the circulation of the refrigerant 3 is stopped by setting the temperature sensor 4 to a predetermined temperature, the supply of the power PW is cut off due to the rise in the temperature of the cooling module 1. In the case of the second invention, the first temperature sensor 4A that outputs the temperature information D1 to the cooling module 1
And the temperature information D1 is received by the detection unit 6A,
The detecting unit 6A always uses the cooling module 1 based on the temperature information D1.
The temperature of the cooling module 1 is monitored, and when the temperature of the cooling module 1 exceeds a predetermined temperature, a disconnection command M is sent to the power supply control unit 5B, and the power supply PW supplied to the electronic device 2 is disconnected.
【0016】したがって、検出部6Aに冷却モジュールの
プレートの熱容量に応じて切断すべき温度を設定するこ
とで、冷媒3 の循環が停止した場合は、冷却モジュール
の温度の上昇によって電源PWの供給が切断されることに
なる。Accordingly, the cooling module is connected to the detecting section 6A .
By setting the temperature to be cut off according to the heat capacity of the plate, when the circulation of the refrigerant 3 is stopped, the supply of the power supply PW is cut off due to a rise in the temperature of the cooling module.
【0017】更に、本第3の発明の場合は、冷却モジュ
ール1 に温度情報D1を出力させる第1の温度センサ4Aを
固着させると共に、冷却モジュール1 に供給される冷媒
3 の温度情報D2を出力させる第2の温度センサ4Bを冷媒
3 の供給側の流通路に設けるようにし、その温度情報D
1,D2 を検出部6Bによって受け、冷却モジュール1と冷媒
3 との相対的温度差を監視し、温度差が所定の値を超え
た時、切断指令M を電源制御部5Bに送出し、電子機器2
に供給する電源PWを切断するようにしたものである。Further, in the case of the third invention, the first temperature sensor 4A for outputting the temperature information D1 is fixed to the cooling module 1 and the refrigerant supplied to the cooling module 1 is fixed.
The second temperature sensor 4B that outputs the temperature information D2 of
3 and the temperature information D
1, D2 is received by the detection unit 6B, and the cooling module 1
Monitor the relative temperature difference with the electronic device 2 when the temperature difference exceeds a predetermined value.
The power supply PW supplied to the power supply is cut off.
【0018】したがって、検出部6Bに切断すべき所定の
温度差を設定することで冷媒3 の循環が停止した場合
は、冷却モジュール1 の温度の上昇によって電源PWの供
給が切断されることになる。Therefore, when the circulation of the refrigerant 3 is stopped by setting a predetermined temperature difference to be cut in the detecting unit 6B, the supply of the power PW is cut off due to the rise in the temperature of the cooling module 1. .
【0019】この場合、冷却モジュール1 に供給される
冷媒3 の温度を基準に、切断される温度が変動されるこ
とになり、前述の本第1および本第2の発明の場合は、
正常時、誤って電源PWを切断しないように最も高い冷媒
温度を基準にして設定する必要があるため、循環が停止
した際の冷媒温度が実際は低かった場合は、異常を検出
するタイミングが遅れることになるが、本第3の場合
は、循環が停止した際の実際に供給されていた冷媒温度
を基準に異常を定義して検出を行うため、異常を検出す
るタイミングがより的確となり、信頼性の向上が図れ
る。In this case, the cutting temperature is changed based on the temperature of the refrigerant 3 supplied to the cooling module 1. In the case of the first and second inventions described above,
In normal operation, it is necessary to set based on the highest refrigerant temperature so that the power supply PW is not accidentally turned off.If the refrigerant temperature is actually low when circulation stops, the timing of detecting an abnormality is delayed. However, in the third case, since the abnormality is defined and detected based on the temperature of the refrigerant actually supplied when the circulation is stopped, the timing of detecting the abnormality becomes more accurate, and the reliability is improved. Can be improved.
【0020】[0020]
【実施例】以下本発明を図4, 図5および図6を参考に
詳細に説明する。図4は本第1の発明による一実施例の
説明図で(a) は構成図,(b)は冷媒停止時でパワーオンと
なった時のプレートと半導体素子との温度変化グラフ,
図5は本第2の発明による一実施例の説明図で、(a) は
構成図,(b)は冷媒停止時でパワーオンとなった時のプレ
ートと半導体素子との温度変化グラフ, 図6は本第3の
発明による一実施例の説明図で、(a) は構成図,(b)はプ
レートと半導体素子との温度変化グラフである。全図を
通じて、同一符号は同一対象物を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams of an embodiment according to the first invention, wherein FIG. 4A is a configuration diagram, FIG. 4B is a graph of a temperature change between the plate and the semiconductor element when the power is turned on when the refrigerant is stopped,
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams of one embodiment according to the second invention, in which FIG. 5A is a configuration diagram, and FIG. 6 is an explanatory view of an embodiment according to the third invention, (a) is a configuration diagram, and (b) is a graph of a temperature change between a plate and a semiconductor element. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same objects.
【0021】図4の(a) に示すように、冷却モジュール
1 を形成する冷媒3 の循環が行われるプレート1Aに温度
センサ4 を固着し、温度センサ4 からの出力信号S によ
って電源制御部5Aは、電源装置から矢印A のように供給
される電源PWがプリント基板2Aに実装された半導体素子
2Bに対して切断されるようにしたものである。As shown in FIG. 4A, the cooling module
The temperature sensor 4 is fixed to the plate 1A where the circulation of the refrigerant 3 forming 1 is performed. Semiconductor device mounted on printed circuit board 2A
2B is cut off.
【0022】このような構成では、配管12D によって供
給される冷媒3 が障害によって停止すると、半導体素子
2Bは、図4の(b) の曲線d に示すように、一旦100 ℃ま
で温度が上昇し、E 部に示すようにプレート1Aに残留し
た冷媒3 の沸騰後、更に温度の上昇が行われるように段
階的になり、一方、熱容量の大きなプレート1Aの温度は
曲線c に示すように温度の上昇が曲線d よりも緩やかに
上昇する。In such a configuration, when the refrigerant 3 supplied by the pipe 12D stops due to a failure, the semiconductor element
2B, the temperature once rises to 100 ° C. as shown by the curve d in FIG. 4 (b), and the temperature further rises after the refrigerant 3 remaining on the plate 1A boils as shown in part E. As shown in the curve c, the temperature of the plate 1A having a large heat capacity rises more gradually than the curve d.
【0023】そこで、温度センサ4 が100 ℃に達する時
は、既に、半導体素子2Bは素子破壊危険温度を超えるこ
とになる。しかし、例えば、プレート1Aの熱容量が1600
0J/deg 以下、半導体素子2Bの見掛けの熱容量を20deg
以上とし、半導体素子2Bからの発熱量が20W で、冷却モ
ジュール1 の全体の発熱量が約2KW とした場合には、プ
レート1Aの温度を50℃で出力信号S が出力するよう設定
すれば冷媒3 の供給が停止してから約150sec 以下で半
導体素子2Bの温度が約100 ℃の状態で異常が検出でき
る。When the temperature of the temperature sensor 4 reaches 100 ° C., the temperature of the semiconductor element 2B already exceeds the critical temperature for element destruction. However, for example, the heat capacity of the plate 1A is 1600
0J / deg or less, the apparent heat capacity of the semiconductor element 2B is 20deg.
As described above, if the heat generation from the semiconductor element 2B is 20W and the total heat generation of the cooling module 1 is about 2KW, the coolant can be set by setting the temperature of the plate 1A to 50 ° C and outputting the output signal S. An abnormality can be detected in a state where the temperature of the semiconductor element 2B is about 100 ° C. in about 150 seconds or less after the supply of 3 is stopped.
【0024】したがって、温度センサ4 としては、50℃
で出力信号S が出力するよう設定されたサーモスタット
などを用いることで、冷媒3 が停止された時、半導体素
子2Bが素子破壊危険温度を超えることのないようにする
ことが行える。Therefore, as the temperature sensor 4, 50 ° C.
By using a thermostat or the like that is set to output the output signal S, it is possible to prevent the semiconductor element 2B from exceeding the element breakdown critical temperature when the refrigerant 3 is stopped.
【0025】また、図5の(a) の場合は、プレート1Aに
温度情報D1を出力する第1の温度センサ4Aを固着し、そ
の温度情報D1を検出部6Aによって受け、検出部6Aに設定
された値によって検出部6Aから電源制御部5Bに切断指令
M が送出され、電源制御部5Bは、電源装置から矢印A の
ように供給される電源PWがプリント基板2Aに実装された
半導体素子2Bに対して切断されるようにしたものであ
る。In the case of FIG. 5 (a), a first temperature sensor 4A for outputting temperature information D1 is fixed to the plate 1A, and the temperature information D1 is received by the detection unit 6A and set in the detection unit 6A. The disconnection command is sent from the detector 6A to the power controller 5B according to the set value.
M is transmitted, and the power supply control unit 5B is configured to cut off the power PW supplied from the power supply device as shown by the arrow A to the semiconductor element 2B mounted on the printed circuit board 2A.
【0026】このように構成すると、図5の(b) に示す
ように、プレート1Aの熱容量が16000J/deg で、冷却モ
ジュール1 の全体の発熱量が約2KW の場合は、プレート
1Aの温度上昇は曲線c のようになるが、プレート1Aの熱
容量が16000J/deg より小さくなると、温度上昇は曲線
c よりも更に、急な立ち上がりとなる点線で示す曲線c1
となる。With this configuration, as shown in FIG. 5B, when the heat capacity of the plate 1A is 16000 J / deg and the total heat generation of the cooling module 1 is about 2 KW,
The temperature rise of 1A is as shown by curve c, but when the heat capacity of plate 1A becomes smaller than 16000 J / deg, the temperature rise becomes
A curve c1 shown by a dotted line that has a sharp rise more than c.
Becomes
【0027】そこで、温度情報D1によってプレート1Aの
温度が50℃に達するP2点では、半導体素子2Bは素子破壊
危険温度に対して未だ十分余裕があるため、冷媒3 が正
常に供給されている時の冷媒3の温度範囲で、検出部6A
はプレート1Aの熱容量に応じて設定温度が換えられるよ
うにする必要がある。Therefore, at the point P2 where the temperature of the plate 1A reaches 50 ° C. according to the temperature information D1, the semiconductor element 2B still has a sufficient margin for the element destruction dangerous temperature. In the temperature range of refrigerant 3
It is necessary that the set temperature can be changed according to the heat capacity of the plate 1A.
【0028】したがって、検出部6Aからの切断指令M を
送出する設定温度をプレート1Aの熱容量に応じて設定す
ることで、曲線c1のような温度上昇するプレート1Aの場
合は、プレート1Aの温度がP3点に達する50℃より高いF
℃に於いて、検出部6Aから切断指令M が出力されるよう
にすることができ、プレート1Aの熱容量に応じて切断指
令M を出力させる設定温度の補正が行えるようにするこ
とができる。Therefore, by setting the set temperature at which the cutting command M is sent from the detection unit 6A in accordance with the heat capacity of the plate 1A, the temperature of the plate 1A rises as shown by the curve c1. F higher than 50 ℃ reaching P3 point
In ° C., the cutting command M can be output from the detection unit 6A, and the set temperature at which the cutting command M is output according to the heat capacity of the plate 1A can be corrected.
【0029】更に、図6の(a) の場合は、プレート1Aに
温度情報D1を出力する第1の温度センサ4Aを固着すると
共に、供給される冷媒3 の温度情報D2を出力する第2の
温度センサ4Bを配管12D に設け、その温度情報D1,D2 を
検出部6Bによって受け、温度情報D1,D2 による互いの温
度差が検出部6Bに設定された値に達した時、検出部6Bか
ら電源制御部5Bに切断指令M が送出され、電源制御部5B
は、電源装置から矢印A のように供給される電源PWがプ
リント基板2Aに実装された半導体素子2Bに対して切断さ
れるようにしたものである。Further, in the case of FIG. 6A, a first temperature sensor 4A for outputting temperature information D1 is fixed to the plate 1A, and a second temperature sensor D2 for outputting temperature information D2 of the supplied refrigerant 3 is provided. A temperature sensor 4B is provided in the pipe 12D, and the temperature information D1 and D2 are received by the detection unit 6B. When the temperature difference between the temperature information D1 and D2 reaches the value set in the detection unit 6B, the detection unit 6B The disconnection command M is sent to the power control unit 5B, and the power control unit 5B
The power supply PW supplied from the power supply device as shown by the arrow A is cut off to the semiconductor element 2B mounted on the printed circuit board 2A.
【0030】このように構成すると、図6の(b) に示す
ように、プレート1Aに供給される冷媒3 の温度は、通常
では、G の30℃が標準であるが、実際には、G2の10℃〜
G1の40℃の範囲で供給されるので、冷媒3 の温度が10℃
の時はプレート1Aの温度上昇は、曲線c12 となり 、30
℃の時は曲線c となり 、温度が40℃の時は曲線c11と
なり、例えば、前述のような温度情報D1による温度が50
℃に達した時、切断指令M を送出し、電源PWを切断する
までの時間は、冷媒3 の温度が10℃の場合と、30℃の場
合と、40℃の場合で異なってくる。10℃の場合は異常検
出するまでの時間が長くなるため、半導体素子2Bは許容
ジャンクション温度を超えてしまう。With this configuration, as shown in FIG. 6 (b), the temperature of the refrigerant 3 supplied to the plate 1A is normally 30 ° C. of G, but actually, G 2 10 ℃ ~
G1 is supplied in the range of 40 ° C, so the temperature of refrigerant 3 is 10 ° C
In the case of, the temperature rise of the plate 1A becomes the curve c12,
When the temperature is 40 ° C., the curve becomes c11. For example, when the temperature based on the temperature information D1 is 50 ° C.
When the temperature reaches 0 ° C., the time from when the cutting command M is transmitted to when the power supply PW is cut off differs depending on whether the temperature of the refrigerant 3 is 10 ° C., 30 ° C., or 40 ° C. In the case of 10 ° C., the time until an abnormality is detected becomes longer, and thus the semiconductor element 2B exceeds the allowable junction temperature.
【0031】そこで、温度情報D1とD2との差、即ち、供
給される冷媒3 とプレート1Aとの温度差が十分異常状態
であると判断できるT ℃に達した時、切断指令M が送出
されるようにすると、前述のP12 点で切断されるものが
P14 点で行うようにすることができ、半導体素子2Bが素
子破壊危険温度を超えることのないようにすることがで
きる。Then, when the difference between the temperature information D1 and D2, that is, the temperature difference between the supplied refrigerant 3 and the plate 1A reaches T ° C. at which it can be determined that the state is sufficiently abnormal, a cutting command M is transmitted. In this way, what is cut at point P12
This can be performed at the point P14, so that the semiconductor element 2B does not exceed the element breakdown critical temperature.
【0032】このようなプレート1Aを循環する冷媒3 の
温度は、供給側と帰還側とでは実際には3 〜8 ℃の範囲
で上昇するので、検出部6Bからの切断指令M を送出す
る、温度差T は10〜15℃に設定する必要ができ、例え
ば、温度差T を10℃に設定すると、冷媒3 の温度が30℃
の場合はP13 点で、冷媒3 の温度が40℃の場合はP11 点
で切断指令M が送出されることになり、それぞれ確実
に、電源PWの切断を行うことができ、供給される冷媒3
の温度にバラツキがあっても半導体素子2Bを破壊や焼損
させることなく、確実に電源PWの切断を行うことができ
る。Since the temperature of the refrigerant 3 circulating in the plate 1A actually rises in the range of 3 to 8 ° C. on the supply side and the return side, a cutting command M from the detection unit 6B is transmitted. The temperature difference T needs to be set to 10 to 15 ° C. For example, if the temperature difference T is set to 10 ° C, the temperature of the refrigerant 3 becomes 30 ° C.
If the temperature of the refrigerant 3 is 40 ° C., the disconnection command M will be sent out at the point P11, so that the power supply PW can be surely cut off, and the supplied refrigerant 3
Even if there is a variation in the temperature, the power supply PW can be reliably cut off without breaking or burning the semiconductor element 2B.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却モジュールを形成するプレートに温度センサを固着
することで、プレートの温度が所定の温度に達した時、
電子機器に供給される電源を切断させ、電子機器に実装
された半導体素子の破壊や焼損などを防ぐようにするこ
とが行える。As described above, according to the present invention,
By fixing the temperature sensor to the plate forming the cooling module, when the temperature of the plate reaches a predetermined temperature,
The power supplied to the electronic device can be cut off to prevent the semiconductor element mounted on the electronic device from being broken or burnt.
【0034】したがって、冷却モジュールに循環される
冷媒が障害などによって停止することが生じても、多数
の半導体素子を破壊や焼損させる損害を防止することが
でき、実用的効果は大である。Therefore, even if the refrigerant circulated through the cooling module stops due to an obstacle or the like, it is possible to prevent damage to a large number of semiconductor elements from being destroyed or burnt, and the practical effect is large.
【図1】 本第1の発明の原理説明図FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the first invention;
【図2】 本第2の発明の原理説明図FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the second invention.
【図3】 本第3の発明の原理説明図FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of the third invention.
【図4】 本第1の発明による一実施例の説明図FIG. 4 is an explanatory view of one embodiment according to the first invention.
【図5】 本第2の発明による一実施例の説明図FIG. 5 is an explanatory view of one embodiment according to the second invention.
【図6】 本第3の発明による一実施例の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of one embodiment according to the third invention.
【図7】 従来の構成図FIG. 7 is a conventional configuration diagram.
1 冷却モジュール 2 電子機器 3 冷媒 4 温度セン
サ 4A 第1の温度センサ 4B 第2の温
度センサ 5A,5B 電源制御部 6A,6B 検出部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling module 2 Electronic device 3 Refrigerant 4 Temperature sensor 4A 1st temperature sensor 4B 2nd temperature sensor 5A, 5B Power supply control part 6A, 6B detection part
Claims (3)
却モジュールのプレートに被冷却素子を接触させる電子
機器と、該電子機器に供給される電源を制御する電源制
御部とを備え、該冷媒の循環によって該電子機器の被冷
却素子の冷却が行われる電子機器ユニットであって、 前記冷却モジュールのプレートに固着され、該冷却モジ
ュールのプレートが所定温度に達した時、出力信号を前
記電源制御部に送出する温度センサを設け、該出力信号
が送出されることで前記電源の供給が切断されることを
特徴とする電子機器ユニット。A cooling module in which a refrigerant is circulated; an electronic device for bringing a cooled element into contact with a plate of the cooling module; and a power control unit for controlling a power supplied to the electronic device. Cooling of the electronic equipment by circulation of refrigerant
An electronic device unit for cooling a cooling element, comprising a temperature sensor fixed to a plate of the cooling module , and sending an output signal to the power supply control unit when the plate of the cooling module reaches a predetermined temperature. An electronic device unit wherein the supply of the power is cut off by sending the output signal.
却モジュールのプレートに被冷却素子を接触させる電子
機器と、該電子機器に供給される電源を制御する電源制
御部とを備え、該冷媒の循環によって該電子機器の被冷
却素子の冷却が行われる電子機器ユニットであって、 前記冷却モジュールのプレートに固着され、該冷却モジ
ュールのプレートの温度情報を送出する第1の温度セン
サと、該温度情報を受け、該温度情報を前記プレートの
熱容量に応じて換えられる設定温度と比較して、該温度
情報による温度が該設定温度に達すると切断指令を前記
電源制御部に送出する検出部とを設け、該切断指令が送
出されることで前記電源の供給が切断されることを特徴
とする電子機器ユニット。2. A cooling module in which a refrigerant is circulated, an electronic device for bringing a cooled element into contact with a plate of the cooling module, and a power control unit for controlling a power supplied to the electronic device. Cooling of the electronic equipment by circulation of refrigerant
An electronic device unit cooling却素Ko is performed, is fixed to the plate of the cooling module, a first temperature sensor for sending temperature information of the plate of the cooling module, receives the temperature information, the temperature information The plate
Compared to the set temperature to be replaced depending on the heat capacity, that the temperature according to the temperature information provided a detector for sending a disconnect command to reach the set temperature to the power control unit, the cutting command is sent An electronic device unit, wherein the power supply is cut off.
却モジュールのプレートに被冷却素子を接触させる電子
機器と、該電子機器に供給される電源を制御する電源制
御部とを備え、該冷媒の循環によって該電子機器の被冷
却素子の冷却が行われる電子機器ユニットであって、 前記冷却モジュールのプレートに固着され、該冷却モジ
ュールのプレートの温度情報を送出する第1の温度セン
サと、前記冷媒の供給側の流通路に固着され、該冷媒の
温度情報を送出する第2の温度センサと、第1の温度セ
ンサと第2の温度センサの温度情報を受け、該冷却モジ
ュールのプレートと該冷媒との相対的温度差が設定温度
に達すると切断指令を前記電源制御部に送出することに
より、冷媒の温度に応じて換えられる切断指令の温度を
設定する検出部とを設け、該切断指令が送出されること
で前記電源の供給が切断されることを特徴とする電子機
器ユニット。3. A cooling module in which a refrigerant is circulated, an electronic device for bringing a cooled element into contact with a plate of the cooling module, and a power supply control unit for controlling a power supplied to the electronic device. Cooling of the electronic equipment by circulation of refrigerant
An electronic device unit cooling却素Ko is performed, is fixed to the plate of the cooling module, a first temperature sensor for sending temperature information of the plate of the cooling module, the flow channel of the supply side of the refrigerant A second temperature sensor that is fixed and sends temperature information of the refrigerant, and a first temperature sensor
Receiving the temperature information of the sensor and the second temperature sensor , and calculating the relative temperature difference between the plate of the cooling module and the refrigerant by the set temperature.
To send a disconnection command to the power control unit when
Therefore, the temperature of the cutting command changed according to the temperature of the refrigerant
An electronic device unit comprising: a detection unit for setting ; and the supply of the power is cut off when the disconnection command is transmitted.
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH05167283A JPH05167283A (en) | 1993-07-02 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
| JPH01263704A (en) * | 1988-04-14 | 1989-10-20 | Fujitsu Ltd | Cooling system |
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1991
- 1991-12-19 JP JP3335383A patent/JP2581367B2/en not_active Expired - Fee Related
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| DE102005035654B4 (en) * | 2004-11-30 | 2019-06-27 | Mitsubishi Denki K.K. | Cooling system of a current semiconductor module |
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| JPH05167283A (en) | 1993-07-02 |
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