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KR20200092926A - 전력반도체용 양면 냉각장치 - Google Patents

전력반도체용 양면 냉각장치 Download PDF

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KR20200092926A
KR20200092926A KR1020200093763A KR20200093763A KR20200092926A KR 20200092926 A KR20200092926 A KR 20200092926A KR 1020200093763 A KR1020200093763 A KR 1020200093763A KR 20200093763 A KR20200093763 A KR 20200093763A KR 20200092926 A KR20200092926 A KR 20200092926A
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South Korea
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power semiconductor
heat pipe
double
thermoelectric element
cooling device
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황준하
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현대모비스 주식회사
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Abstract

수냉 유로가 구비된 제1 히트파이프; 상기 제1 히트파이프의 상면에 배치된 열전소자; 상기 상면에 배치된 전력반도체; 및 상기 전력반도체의 상면에 배치되고 수냉 유로가 구비된 제2 히트파이프를 포함하는 전력반도체용 양면 냉각장치가 개시된다.

Description

전력반도체용 양면 냉각장치{Power semiconductor use device}
본 발명은 HEV/EV/FCEV용 인버터의 양면냉각 타입 전력반도체 냉각에 적용되는 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열전소자와 히트파이프를 이용한 전력반도체용 양면 냉각장치에 관한 것이다.
최근 인버터용 양면 냉각 타입 전력반도체(파워모듈)는 소형화 추세이다.
구체적으로, 인버터 사이즈를 줄여 출력밀도를 향상시키고, 중량을 줄여 연비를 개선하는 것은, 친환경차량용 인버터의 세계적인 제품/기술 로드맵이다.
이를 위해 트랜스퍼몰딩 타입 양면냉각형 전력반도체(파워모듈) 사용되고 이또한 소형화 추세이다.
이와 관련된 특허로 대한민국 공개특허번호 제10-2014-0098805호에는 다수의 수냉 냉각 플레이트를 수직으로 세우고 냉각 플레이트 사이에 파워모듈을 수직으로 삽입하는 구조가 개시되어 있다.
그러나 상기 선행문헌은 냉각 플레이트를 각각 세워서 배열하고 파워모듈을 수직으로 삽입하여 파이프 방향으로 힘을 가해 파워모듈을 밀착시켜야 함으로써 조립 및 분리가 어려울 뿐만 아니라 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 공개특허번호 제10-2016-24073호에는 다중 밴딩 방식 냉각 플레이트를 사용하여 파워모듈을 수평으로 삽입하는 구조가 개시되어 있다.
그러나 상기 선행문헌은 S자형 냉각 플레이트 사이에 써멀 그리스를 도포한 파워모듈을 넣어야 하므로 냉각 플레이트를 동일한 사유로 양산 조립하는데 어려움이 있다.
대한민국 공개특허번호 제10-2014-0098805호 대한민국 공개특허번호 제10-2016-0024073호
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 히트파이프를 전력반도체 양측에 배치하여 냉각장치의 열용량을 넓이고, 열전소자와 전력반도체를 직접 접촉시켜 냉각 성능을 강화시킬 수 있는 전력반도체용 양면 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 전력반도체의 온도를 모니터링하여 열전소자의 냉각량을 제어함으로써 최적의 냉각 효율을 확보할 수 있는 전력반도체용 양면 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명은,
수냉 유로가 구비된 제1 히트파이프;
상기 제1 히트파이프의 상면에 배치된 열전소자;
상기 상면에 배치된 전력반도체; 및
상기 전력반도체의 상면에 배치되고 수냉 유로가 구비된 제2 히트파이프;
를 포함하는 전력반도체용 양면 냉각장치를 제공한다.
상기 전력반도체용 양면 냉각장치는, 상기 제1 히트파이프의 상면에 배치되고 상기 열전소자를 안착시키는 소자 장착부를 갖는 조립용 단자를 더 포함할 수 있다.
상기 소자 장착부는 상기 열전소자의 하면이 상기 제1 히트파이프의 상면과 직접 접촉할 수 있도록 상기 조립용 단자의 상하를 관통하여 형성될 수 있다.
상기 조립용 단자는 단열재로 형성될 수 있다.
상기 조립용 단자는 상기 전력반도체를 그 하부에서 지지하는 반도체 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
상기 전력반도체의 신호핀과 고전압 입출력단자는 서로 다른 방향으로 돌출될 수 잇다.
상기 열전소자 전원핀과 상기 전력반도체의 신호핀은 동일방향으로 배치될 수 있다.
상기 제1 히트파이프, 상기 열전소자, 상기 전력반도체 및 상기 제2 히트파이프가 적층된 구조물의 측면에 배치되며, 상기 전력반도체 및 상기 열전소자의 동작을 제어하는 구동보드를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 히트파이프와 제2 히트파이프의 사이에 형성되는 공간에는 상기 조립용 단자의 측면과 접촉하도록, 수냉 유로가 구비된 보조 히트파이프가 배치될 수 있다.
상기 제2 히트파이프의 상부에는 탄성 구조체가 장착되고 상기 탄성 구조체의 상부에는 쿨러커버가 장착될 수 있다.
상기 제1 히트파이프, 상기 열전소자, 상기 전력반도체 및 상기 제2 히트파이프가 적층된 모듈이 복수개 적층된 형태로 구현될 수 있다.
본 발명에 의한 전력반도체용 양면 냉각장치는 히트파이프를 전력반도체 양측에 배치하여 냉각장치의 열용량을 넓이고, 열전소자와 전력반도체를 직접 접촉시켜 냉각 성능을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 전력반도체용 양면 냉각장치는 제1 히트파이프, 조립용 단자, 열전소자, 전력반도체, 제2 히트파이프가 모듈 단위로 구성될 뿐만 아니라 다수개 모듈의 적층 방식으로 확장 적용 가능하므로 인버터 출력에 따른 조립구조가 간단하고 표준화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 전력반도체용 양면 냉각장치는 냉각장치 조립시 부품 적층 방식으로 조립 공정이 단순할 뿐만 아니라 인버터의 최대출력이 증가된 제품에 대해서는 냉각장치 모듈을 다수개 적층식으로 조립하여 단순한 공정으로 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 전력반도체용 양면 냉각장치는 인버터의 최대출력이 증가된 제품에 대해서는 동일한 냉각장치 모듈을 다수개 적층하여 사용 가능하므로 모듈단위 부품 공용화로 부품수를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 단면도.
도 4 내지 7은 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치의 다른 실시 예를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 분리사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전력반도체용 양면 냉각장치를 나타낸 단면도이다.
본원발명인 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 제1 히트파이프(200), 조립용 단자(300), 열전소자(400), 전력반도체(500), 제2 히트파이프(600), 인버터 구동보드(700)를 포함한다.
여기서, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)를 구성하는 제1 히트파이프(200)와 제2 히트파이프(600)는 냉각 튜브 안에 에탄올/아세톤등 상변환 물질을 넣은 것으로 상 변환(기체->액체,액체->기체)시 열에너지를 흡수/배출하는 특성을 이용하여 열을 전달하게 된다.
상기 제1 히트파이프(200)는 하부에 배치된다.
그리고 상기 제1 히트파이프(200)의 내부에 열을 냉각시키는 물이 순환될 수 있도록 수냉 유로(220)가 형성된다.
즉, 상기 제1 히트파이프(200)는 하부에 배치되어, 전력반도체(500)에서 발생한 열을 공급받아 전달하는 열전소자(400)를 수냉 유로(220)를 통과하는 냉각수를 통해 냉각시키게 된다.
또한, 상기 제1 히트파이프(200)는 상기 제2 히트파이프(600)와 함께 수평방향으로 연장되고, 상기 제1 히트파이프(200)와 제2 히트파이프(600)의 사이에 형성되는 공간에는 수냉 유로(820)가 구비된 보조 히트파이프(800)가 장착될 수 있다.
즉, 상기 제1 히트파이프(200)와 제2 히트파이프(600)는 조립단자(300)와 대응하는 높이와 히트파이프(200, 600)의 연장길이만큼 크기를 가지는 보조 히트파이프(800)를 장착하여, 상기 조립용 단자(300)를 통해 전달되는 열을 수냉 유로(820)를 순환하는 냉각수를 통해 냉각할 뿐만 아니라 상기 제1, 2 히트파이프(200, 600)와 열 교환될 수 있도록 한 것이다.
상기 조립용 단자(300)는 제1 히트파이프(200)의 상부에 장착된다.
그리고 상기 조립용 단자(300)는 내부에 열전소자(400)가 장착되는 소자 장착부(320)가 형성된다.
여기서, 상기 조립용 단자(300)는 열전소자(400)가 제1 히트파이프(200)와 직접 접촉할 수 있도록 소사 장착부(320)가 관통형성되고, 상기 소자 장착부(320)를 제외한 부분은 단열재로 형성된다.
또한, 상기 조립용 단자(300)는 소자 장착부(320)의 상부에 전력반도체(500)와 대응하는 크기를 가지는 반도체 지지부(340)가 형성된다.
즉, 상기 조립용 단자(300)는 소자 장착부(320)의 상부에 반도체 지지부(340)를 연통형성하여, 전력반도체(500)의 작동에 따른 열의 발생시 소자 장착부(320)에 위치한 열전소자(400)에 용이하게 열을 전달하게 된다.
상기 열전소자(400)는 조립용 단자(300)에 장착된다.
그리고 상기 열전소자(400)는 상부에 위치한 전력반도체(500)에서 공급되는 열을 제1 히트파이프(200)에 직접적으로 전달하게 된다.
또한, 상기 열전소자(400)는 일 측으로 복수개의 열전소자 전원핀(420)이 장착되어, 상기 인버터 구동보드(700)에서 전달되는 신호에 따라 전원을 공급받게 된다.
상기 전력반도체(500)는 조립용 단자(300)와 열전소자(400)의 상부에 장착된다.
즉, 상기 전력반도체(500)는 조립용 단자(300)의 반도체 지지부(340)에 장착되고, 내부에서 발생하는 열은 제1 히트파이프(200)와 제2 히트파이프(600)에 전달하게 된다.
구체적으로, 상기 전력반도체(500)는 내부에서 발생하는 열의 방향에 따라, 하부방향으로 발생하는 열은 열전소자(400)를 거쳐 제1 히트파이프(200)에 전달하고, 상부방향으로 발생하는 열은 직접적으로 제2 히트파이프(600)에 전달하게 된다.
그리고 상기 전력반도체(500)는 신호(전원, 구동신호, 온도센싱 등)를 받아 작동할 수 있도록 복수개의 전력반도체 신호핀(520)과 고전압 입출력단자(540)이 장착된다.
이때, 상기 전력반도체(500)의 전력반도체 신호핀(520)과 고전압 입출력단자(540)는 원활한 작동 및 결합 등을 위해 서로 다른 방향으로 돌출장착된다.
또한, 상기 전력반도체 신호핀(520)은 인버터 구동보드(700)와 결합되는 열전소자 전원핀(420)을 고려하여, 상기 열전소자 전원핀(420)과 동일한 방향으로 전력반도체(500)에 장착된다.
상기 제2 히트파이프(600)는 전력반도체(500)의 상부에 배치된다.
그리고 상기 제2 히트파이프(600)의 내부에는 열을 냉각시키는 물이 순환될 수 있도록 수냉 유로(620)가 형성된다.
즉, 상기 제6 히트파이프(600)는 전력반도체(500)의 상부에 배치되어 직접적으로 전력반도체(500)를 냉각시키게 된다.
상기 인버터 구동보드(700)는 열전소자 전원핀(420)과 전력반도체 신호핀(520)과 대향되는 방향에 설치된다.
그리고 상기 인버터 구동보드(700)는 전력반도체(500)의 온도를 센싱할 뿐만 아니라 전력반도체(500)의 온도 상태에 따라 열전소자(400)의 전원을 제어하여 냉각량을 조절하게 된다.
다음으로, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 도시된 도 4 내지 8과 같이 구성될 수 있다.
먼저, 도시된 도 4의 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 제2 히트파이프(600)의 상부에 탄성 구조체(920)가 장착되고 상기 탄성 구조체(920)의 상부에는 쿨러커버(940)가 장착되는 예를 나타낸 것이다.
즉, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 제2 히트파이프(600)의 상부에 탄성 구조체(920)를 장착하여 제1 히트파이프(200), 조립용 단자(300), 열전소자(400), 전력반도체(500), 제2 히트파이프(600)를 고정하고, 상기 쿨러커버(940)를 통해 마감할 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 탄성 구조체(920)는 아래와 위를 고정하면서도 전력반도체(500)의 주변기기의 면접촉을 좋게 하기 위하여 판 스프링으로 적용되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도시된 도 5의 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 다수개의 적층구조로 구성되는 예를 나타낸 것이다.
즉, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 제1 히트파이프(200), 조립용 단자(300), 열전소자(400), 전력반도체(500), 제2 히트파이프(600)를 모듈단위로 구성한 후 다수개의 모듈을 적층하여 구성되는 예를 나타낸 것이다.
이때, 최상단에 위치한 제2 히트파이프(600)의 상부에는 탄성 구조체(920)가 장착되고 상기 탄성 구조체(920)의 상부에는 쿨러커버(940)가 장착될 수 있다.
다음으로, 도시된 도 6 및 7의 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 제1 히트파이프(200), 조립용 단자(300), 열전소자(400), 전력반도체(500), 제2 히트파이프(600), 인버터 구동보드(700)가 수직방향으로 장착되는 예를 나타낸 것이다.
즉, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)는 히트파이프(200, 600)의 물질 상변환 개념상 수직방향일 때 냉각성능이 가장 좋으며 각도가 작아질수록 냉각 성능이 떨어지는 원리를 이용한 것이다.
상기와 같이 구성되는 전력반도체용 양면 냉각장치의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 내부에는 냉각수가 순환될 수 있도록 수냉 유로(220)가 형성되는 제1 히트파이프(200)를 하부에 배치한다.
그리고 상기 제1 히트파이프(200)의 상부로 내부에 소자 장착부(320)와 반도체 지지부(340)가 형성되는 조립용 단자(300)를 설치한다.
다음으로, 상기 조립용 단자(300)를 구성하는 소자 장착부(320)에 복수개의 열전소자 전원핀이 구비된 열전소자(400)를 장착한 후, 상기 열전소자(400)의 상부에 위치한 반도체 지지부(340)에 복수개의 전력반도체 신호핀(520)과 고전압 입출력단자(540)가 구비된 전력반도체(500)를 장착한다.
그리고 상기 전력반도체(500)의 상부에 수냉 유로(620)가 구비된 제2 히트파이프(600)를 장착한 후, 상기 열전소자 전원핀(420)과 전력반도체 신호핀(520)의 반대방향에 위치한 제1, 2 히트파이프(200, 600)의 사이 공간으로 수냉 유로(820)가 구비된 보조 히트파이프(800)를 장착한다.
다음으로, 상기 열전소자 전원핀(420)과 전력반도체 신호핀(520)과 대향되는 방향에 인버터 구동보드(700)를 설치하면, 전력반도체용 양면 냉각장치(100)의 조립은 완료된다.
여기서, 상기 전력반도체용 양면 냉각장치의 조립(설치)순서는 상기와 다르게 이루어질 수 있음을 밝힌다.
이와 같은 상태에서 상기 전력반도체용 양면 냉각장치(100)를 통한 전력반도체(500)의 냉각구조를 살펴보면 하기와 같다.
먼저, 전력반도체(500)와 결합된 전력반도체 신호핀(520)을 통해 인버터 구동보드(700)는 전력반도체(500)의 온도를 체크한 후 열전소자 전원핀(420)에 전원을 공급하게 된다.
이와 같은 상태에서, 상기 전력반도체(500)에서 발생하는 열은 방향에 따라, 하부방향으로 열이 전달될 경우 열전소자(400)를 거쳐 제1 히트파이프(200)에 전달되고, 상부방향으로 열이 전달될 경우 제2 히트파이프(600)에 직접 전달되며, 후방으로 전달될 경우 보조 히트파이프(800)에 직접 전달하게 된다.
이후, 상기 전력반도체(500)의 온도를 인버터 구동보드(700)를 통해 실시간으로 체크하면서 상기 제1 히트파이프(200)와 제2 히트파이프(600) 및 보조 히트파이프(800)를 통해 냉각하면 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 전력반도체용 양면 냉각장치
200 : 제1 히트파이프 220 : 수냉 유로
300 : 조립용 단자 320 : 소자 장착부
340 : 반도체 지지부 400 : 열전소자
420 : 열전소자 전원핀 500 : 전력반도체
520 : 전력반도체 신호핀 540 : 고전압 입출력단자
600 : 제2 히트파이프 700 : 인버터 구동보드
800 : 보조 히트파이프 820 : 수냉 유로
920 : 탄성 구조체 940 : 쿨러커버

Claims (11)

  1. 수냉 유로가 구비된 제1 히트파이프;
    상기 제1 히트파이프의 상면에 배치된 열전소자;
    상기 상면에 배치된 전력반도체; 및
    상기 전력반도체의 상면에 배치되고 수냉 유로가 구비된 제2 히트파이프;
    를 포함하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히트파이프의 상면에 배치되고 상기 열전소자를 안착시키는 소자 장착부를 갖는 조립용 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소자 장착부는 상기 열전소자의 하면이 상기 제1 히트파이프의 상면과 직접 접촉할 수 있도록 상기 조립용 단자의 상하를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조립용 단자는 단열재로 형성된 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 조립용 단자는 상기 전력반도체를 그 하부에서 지지하는 반도체 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력반도체의 신호핀과 고전압 입출력단자는 서로 다른 방향으로 돌출되는 것인 전력반도체용 양면 냉각장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열전소자 전원핀과 상기 전력반도체의 신호핀은 동일방향으로 배치되는 것인 전력반도체용 양면 냉각장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히트파이프, 상기 열전소자, 상기 전력반도체 및 상기 제2 히트파이프가 적층된 구조물의 측면에 배치되며, 상기 전력반도체 및 상기 열전소자의 동작을 제어하는 구동보드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 히트파이프와 제2 히트파이프의 사이에 형성되는 공간에는 상기 조립용 단자의 측면과 접촉하도록, 수냉 유로가 구비된 보조 히트파이프가 배치되는 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 히트파이프의 상부에는 탄성 구조체가 장착되고 상기 탄성 구조체의 상부에는 쿨러커버가 장착되는 것인 전력반도체용 양면 냉각장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히트파이프, 상기 열전소자, 상기 전력반도체 및 상기 제2 히트파이프가 적층된 모듈이 복수개 적층된 것을 특징으로 하는 전력반도체용 양면 냉각 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230090747A (ko) 2021-12-15 2023-06-22 현대자동차주식회사 파워모듈용 양면 냉각장치
KR20230094013A (ko) 2021-12-20 2023-06-27 현대자동차주식회사 파워모듈용 냉각장치
KR20230158286A (ko) 2022-05-11 2023-11-20 현대자동차주식회사 파워모듈용 냉각장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009231729A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nec Corp 半導体装置
JP2009266986A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Denso Corp 電力変換装置およびその製造方法
JP5273101B2 (ja) * 2010-06-23 2013-08-28 株式会社デンソー 半導体モジュールおよびその製造方法
JP5434914B2 (ja) * 2008-06-12 2014-03-05 株式会社安川電機 パワーモジュールおよびその制御方法
KR20140098805A (ko) 2011-12-20 2014-08-08 도요타 지도샤（주） 반도체 모듈
KR20160024073A (ko) 2014-08-22 2016-03-04 현대자동차주식회사 고전압배터리의 열관리 유닛 및 고전압배터리

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009231729A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Nec Corp 半導体装置
JP2009266986A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Denso Corp 電力変換装置およびその製造方法
JP5434914B2 (ja) * 2008-06-12 2014-03-05 株式会社安川電機 パワーモジュールおよびその制御方法
JP5273101B2 (ja) * 2010-06-23 2013-08-28 株式会社デンソー 半導体モジュールおよびその製造方法
KR20140098805A (ko) 2011-12-20 2014-08-08 도요타 지도샤（주） 반도체 모듈
KR20160024073A (ko) 2014-08-22 2016-03-04 현대자동차주식회사 고전압배터리의 열관리 유닛 및 고전압배터리

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230090747A (ko) 2021-12-15 2023-06-22 현대자동차주식회사 파워모듈용 양면 냉각장치
KR20230094013A (ko) 2021-12-20 2023-06-27 현대자동차주식회사 파워모듈용 냉각장치
US12150273B2 (en) 2021-12-20 2024-11-19 Hyundai Motor Company Cooling apparatus for power module
KR20230158286A (ko) 2022-05-11 2023-11-20 현대자동차주식회사 파워모듈용 냉각장치
US12144147B2 (en) 2022-05-11 2024-11-12 Hyundai Motor Company Cooling apparatus for power module

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