DE4009445A1 - Kuehlvorrichtung fuer elektronische baugruppen einer bestueckten leiterplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung für elek­ tronische Baugruppen oder -elemente einer bestückten Leiter­ platte.

Bei hochintegrierten elektronischen Baugruppen mit hoher Ver­ lustleistung genügt die Abführung der gesamten Verlustwärme allein über die Oberfläche der Bauteile nicht, so daß schäd­ liche Übertemperaturen auftreten können.

Die Abführung der Verlustwärme wurde bisher relativ aufwendig durch Einzelkühlkörper für bestimmte wärmeerzeugende Bauteile bewerkstelligt oder über die Zwangsbelüftung der in einem Ge­ häuse oder Schrank angeordneten Baugruppen.

Es besteht demgemäß die Aufgabe, eine einfach herzustellende Kühlvorrichtung zu schaffen, die die flächenmäßig und/oder an einzelnen Schwerpunkten entstehende Verlustwärme abführen kann.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einer Kühlvorrichtung gesehen, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Die elektrischen oder elektronischen Bauteile einer bestückten Leiterplatte, bei denen es sich um diskrete Bauelemente oder Baugruppen, z. B. integrierte Schaltungen in Gehäusen, handeln kann, weisen bekannte geometrische Abmessungen auf, so daß ihre dem Bestückungskonzept zugrunde liegende Anordnung dreidimen­ sional beschreibbar ist. Insbesondere ist eine Grobstruktur aus dem Bestückungsprogramm bei rechnergesteuerter automatischer Be­ stückung digital herleitbar. Die Vertiefungen in dem beispiels­ weise aus einem Aluminium-Strangpreßprofil geschnittenen oder aus Alu-Druckguß hergestellten Kühlkörper können so als negative Abbildung der Konturen und der unterschiedlichen Höhen der Bau­ teile durch Kopierfräsen, NC-Fräsen oder mit Hilfe einer Gieß­ form hergestellt werden. Die Abmessungen des Kühlkörpers sind je nach Kühlungsbedarf, beispielsweise durch Thermographie, bestimmbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest die den Bauteilen zugekehrten Teilflächen des Kühlkörpers mit einer Schicht aus wärmeleitendem plastischen Material versehen, so daß nach Aufsetzen des Kühlkörpers auf die Bauteile und Be­ festigung auf der Leiterplatte ein direkter Wärmekontakt zwi­ schen Kühlkörper und wärmeerzeugendem Bauteil entsteht.

Die Erfindung wird anhand eines in den Fig. 1 und 2 in zwei Ansichten dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert und im folgenden beschrieben.

Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Leiterplatte 1, die mit verschiedenen elektrischen und elektronischen Bauteilen bestückt ist, beispielsweise mit integrierten Schaltungen 2 in quaderförmigen Gehäusen verschiedener Abmessung und Polzahlen, mit diskreten Bauelementen 3 oder elektromechanischen Bauele­ menten 4, beispielsweise Schalter, und mit Steckverbindern 5. Zur Abführung der in den verschiedenen Bauteilen erzeugten Ver­ lustwärme sind plattenförmige Kühlkörper 6 vorgesehen, die parallel zu der Leiterplatte 1 angeordnet und mit ihr durch ge­ eignete Befestigungsmittel, z. B. Schrauben 8, verbunden sind. In der der Bestückungsseite der Leiterplatte 1 zugekehrten unteren Fläche jedes Kühlkörpers 6 sind Vertiefungen 7 ange­ bracht, die in unterschiedlicher Form und Tiefe den Konturen und Höhen von Bauteilen 2, 3, 4 folgen. Diese der Form der Bau­ teile nicht im einzelnen, sondern in einer zusammenfassenden flächigen Struktur folgenden Vertiefungen 7 sind mit einem wärmeleitenden plastischen Material 9 beschichtet, so daß zwi­ schen den Verlustwärme erzeugenden Bauteilen und dem platten­ förmigen Kühlkörper 6 aus gut wärmeleitendem Material ein direk­ ter Wärmeübergang stattfindet.

Die flächenhafte Ausbildung und Anordnung der Kühlkörper 6, die auf ihren der Leiterplatte abgewandten Seiten noch mit Kühlrip­ pen 10 versehen sein können, gewährleistet eine großflächige und demzufolge ausgeglichene Abgabe der Verlustwärme an die Umgebung durch Strahlung und/oder Konvektion.

Claims (3)

1. Kühlvorrichtung für elektronische Bauteile einer bestückten Leiterplatte, gekennzeichnet durch min­ destens einen mit der Leiterplatte (1) verbindbaren und ihre Bestückungsseite flächenmäßig zumindest teilweise überdecken­ den, plattenförmigen Kühlkörper (6) aus gut wärmeleitendem Material, in dessen der Bestückungsseite zugekehrten Fläche Vertiefungen (7) angebracht sind, die eine den Konturen und den Höhen von Bauteilen (2, 3, 4) etwa folgende flächige Struktur aufweisen.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest die den Bauteilen zugekehrten Teilflächen des Kühlkörpers (6) mit einer Schicht aus wärmeleitendem plastischen Material (9) versehen sind.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kühlkörper (6) auf einer Seite mit Kühlrippen (10) versehen ist.