DE20010318U1

DE20010318U1 - Heat sink for electronic components

Info

Publication number: DE20010318U1
Application number: DE20010318U
Authority: DE
Original assignee: GUENTHER ENGINEERING GmbH; LINTEC COMPUTER AKTIENGESELLSC
Current assignee: GUENTHER ENGINEERING GmbH; LINTEC COMPUTER AKTIENGESELLSC
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2000-09-21
Anticipated expiration: 2010-06-09

Description

Wärmesenke für elektronische BauelementeHeat sink for electronic components

Die Erfindung dient dem Abtransport von Verlustwärme von elektronischen Bauelementen. The invention serves to remove waste heat from electronic components.

Bekannte Wärmesenken bestehen aus auf der Oberfläche von elektronischen Bauelementen angeordneten, mit deren Oberfläche in möglichst gutem thermischen Kontakt stehenden Kühlkörpern. Die Abfuhr der Verlustwärme erfolgt hauptsächlich mittels einfacher oder erzwungener Konvektion, indem die Kühlkörper einem Luftstrom ausgesetzt sind. Als Kühlkörper kommen Strangpreß- oder -gußprofile aus Leichtmetall zum Einsatz, deren Wärmeübertragungsoberfläche durch Rippen, Lamellen, Flossen oder dergleichen vergrößert ist. Derartige anisotrope Kühlkörper weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Vergrößerungen der Oberfläche parallel zur Luftströmungsrichtung angeordnet sein müssen, um dem Luftstrom keinen unnötigen Widerstand entgegen zu setzen., da dieser einen reduzierten Wärmeübergang sowie erhöhtes Geräusch bewirkt.Known heat sinks consist of heat sinks arranged on the surface of electronic components and in the best possible thermal contact with their surface. The dissipation of the waste heat occurs mainly by means of simple or forced convection, in that the heat sinks are exposed to an air flow. Extruded or cast profiles made of light metal are used as heat sinks, the heat transfer surface of which is enlarged by ribs, fins, fins or the like. However, such anisotropic heat sinks have the disadvantage that the enlarged surface must be arranged parallel to the direction of air flow in order not to create unnecessary resistance to the air flow, as this causes reduced heat transfer and increased noise.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, derartige Wärmesenken dahin gehend zu verbessern, daß ihre Anordnung richtungsunabhängig erfolgen kann.The object of the invention is to improve such heat sinks so that their arrangement can be independent of direction.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einer Wärmesenke für elektronische Bauelemente, die einen Kühlkörper mit geringer Massivität aufweist, der auf der Oberfläche des Bauelementes mit dieser thermisch gekoppelt angeordnet ist. Der Kühlkörper kann aus einem Festkörper mit poröser Struktur bestehen, wobei das Materialvolumen klein ist gegenüber dem Gesamtvolumen. Vorteilhaft weist der Kühlkörper eine Schaum-, Gewebe-, Vlies-, Gitter- oder Netzstruktur auf. Der Kühlkörper kann auch aus einer metallischen Trägerplatte und mit dieser verbundenen Festkörperdrahtwendeln bestehen, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Festkörperdrahtwendeln in mehreren Lagen übereinander angeordnet und miteinander verbunden sind.The object of the invention is achieved with a heat sink for electronic components, which has a heat sink with low solidity, which is arranged on the surface of the component and is thermally coupled to it. The heat sink can consist of a solid body with a porous structure, wherein the material volume is small compared to the total volume. The heat sink advantageously has a foam, fabric, fleece, grid or net structure. The heat sink can also consist of a metallic carrier plate and solid wire coils connected to it, wherein it is advantageous if the solid wire coils are arranged in several layers one above the other and connected to one another.

Die Erfindung veranschaulichende Ausfuhrungsformen werden anhand der Zeichnung nachfolgend erläutert. Die Zeichnung zeigt inEmbodiments illustrating the invention are explained below with reference to the drawing. The drawing shows in

Fig. 1 eine Wärmesenke für Mikroprozessoren mit einem Metallschaumkühlkörper;
Fig. 2 eine Wärmesenke für Leistungshalbleiter mit einem Metallschaumkühl-Fig. 1 a heat sink for microprocessors with a metal foam heat sink;
Fig. 2 a heat sink for power semiconductors with a metal foam cooling

körper undbody and

Fig. 3 eine Wärmesenke für Mikroprozessoren mit Kupferdrahtwendelkühlkörper. Fig. 3 a heat sink for microprocessors with copper wire coil heatsink.

Nach Fig. 1 besteht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darin, daß der Kühlkörper 1 quaderförmig ausgebildet und mittels eines thermisch leitenden Kitts 3 auf die Gehäuseoberfläche eines Mikroprozessors 2 aufgeklebt ist. Anstelle der Verbindung des Kühlkörpers 1 mit der Gehäuseoberfläche ist es möglich, den Kühlkörper 1 etwa mittels einer Wärmeleitfolie auf der Chipoberfläche anzuordnen.According to Fig. 1, a first embodiment of the invention consists in that the heat sink 1 is cuboid-shaped and is glued to the housing surface of a microprocessor 2 by means of a thermally conductive cement 3. Instead of connecting the heat sink 1 to the housing surface, it is possible to arrange the heat sink 1 on the chip surface, for example by means of a thermally conductive foil.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist gemäß Fig. 2 eine hülsenartige Ausbildung eines Kühlkörpers 1 aus Metallschaum, die über das Gehäuse eines Leistungshalbleiterbauelementes gestülpt werden kann.A further embodiment of the invention is, according to Fig. 2, a sleeve-like design of a heat sink 1 made of metal foam, which can be put over the housing of a power semiconductor component.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 besteht aus einer Kupferplatte 5, die mittels einer Wärmerleitfolie 3 auf der Chipoberfläche des Mikroprozessors 2 angeordnet ist und stark verzinnten, ineinander greifenden Kupferwendeln 11, die in zwei Lagen übereinander angeordnet und miteinander sowie mit der Kupferplatte 5 verlötet sind, so daß eine Trägerschicht 4 aus Lot entsteht.The embodiment according to Fig. 3 consists of a copper plate 5, which is arranged on the chip surface of the microprocessor 2 by means of a heat-conducting foil 3, and heavily tinned, interlocking copper coils 11, which are arranged in two layers one above the other and are soldered to one another and to the copper plate 5, so that a carrier layer 4 made of solder is formed.

Claims

1. Heat sink for electronic components, characterized in that a heat sink ( 1 ) with low massiveness is arranged thermally coupled on the surface of the component ( 2 ).

2. Heat sink according to claim 1, characterized in that the cooling body ( 1 ) is designed as a solid body with a porous structure, wherein the material volume is small compared to the total volume.

3. Heat sink according to claim 2, characterized in that the heat sink ( 1 ) has a foam, fabric, fleece, grid or net structure.

4. Heat sink according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the heat sink ( 1 ) consists of a metallic carrier plate ( 5 ) and solid-state wire coils ( 11 ) connected to it.

5. Heat sink according to claim 4, characterized in that the solid-state wire coils ( 11 ) are arranged in several layers one above the other and are connected to one another.