DE102009055367A1

DE102009055367A1 - Kühlrippe und zugehöriges Rippenmodul

Info

Publication number: DE102009055367A1
Application number: DE200910055367
Authority: DE
Inventors: Chun Ting Liu
Original assignee: KUNGTIN METALLIC PRODUCTS Ltd
Current assignee: KUNGTIN METALLIC PRODUCTS Ltd
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-06-30

Abstract

Diese Erfindung betrifft eine Kühlrippe und ein zugehöriges Rippenmodul. Die Rippe besteht aus zwei Wärmeleitplatten, die am oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Wärmeleitplatten sind mehrere Verstärkungsplatten angebracht, die mit den Innenflächen der beiden Wärmeleitplatten verbunden sind. Bei dieser Erfindung werden die beiden Wärmeleitplatten mit einer löchrigen Struktur hergestellt und weisen eine hohe Festigkeit auf. in den beiden Wärmeleitplatten befinden sich übereinstimmende Ventilationsteile. Dadurch, dass es viele Wärmeleitkanäle gibt, wird eine optimale Wärmeleitung erreicht. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Rippenmodul, bestehend aus mehreren Kühlrippen und einem Sockel; auf dem Sockel befinden sich Führungsschlitze, deren Anzahl der Zahl der Kühlrippen entspricht. Die Nietverbindung zwischen den Kühlrippen und dem Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen, die in die Form der Schlitze passen. Die Nietverbindungsteile der Kühlrippen werden in horizontaler Richtung in die Führungsschlitze geschoben und die Kühlrippen durch Festpressen von der Oberseite der Führungsschlitze her am Sockel befestigt.

Description

Technischer Bereich
Die Erfindung betrifft eine wärmeleitende Kühlrippe, insbesondere zum Einsatz bei der Kühlung von Chips, Halbleitern oder anderen Elektronikbauteilen. Darüber hinaus beinhaltet die Erfindung ein Rippenmodul als Kombination derartiger Kühlrippen mit einem Sockel.
Hintergrundtechnik
In herkömmlichen Kühleinrichtungen für Chips, Halbleiter und andere Elektronikbauteile werden viele Wärmeleitverfahren eingesetzt. Die üblicherweise verwendeten Wärmeleitrohre bestehen aus formgepresstem Aluminium oder miteinander verbundenen Kupfer- und Aluminiumblechen und unterliegen Einschränkungen in Bezug auf Oberfläche und Festigkeit. Ein großflächiger Kontakt mit Luft ist nicht möglich; die Teile sind teuer und verfügen nicht über optimale Wärmeleiteigenschaften.
Werden diese Metallkühlrippen mit einem Sockel zu einem Kühlrippenmodul verbunden, so erfolgt die Verbindung zwischen Kühlrippen und Sockel häufig durch eine Klemmverbindung. Dabei werden die Kühlrippen in Sockelschlitze gesteckt und dann die in den Sockel gesteckten Kühlrippengruppen von beiden Seiten mit Druck festgeklemmt, so dass die Kühlrippen mit dem Sockel fest verbunden werden.
Die beschriebene Form der Klemmverbindung führt nicht nur dazu, dass sich die Kühlrippen leicht wieder vom Sockel lösen, sondern bewirkt auch, dass die Kontaktfläche zwischen Kühlrippen und Sockel zur Wärmeleitung nur gering ist, was die Kühlwirkung deutlich verringern kann. Darüber hinaus ist bei der Klemmverbindung der in den Sockel gesteckten Kühlrippengruppen die Ausübung des Klemmdrucks kompliziert und unpraktisch.
Gegenstand der Erfindung
Bei dem technischen Problem, welches mit vorliegender Erfindung gelöst werden soll, handelt es sich um die Bereitstellung einer Kühlrippe mit vielen Wärmeleitkanälen, die eine hohe Festigkeit aufweist.
Ein weiteres technisches Problem, welches mit dieser Erfindung gelöst werden soll, ist die Bereitstellung eines Kühlrippenmoduls, bei dem die beschriebenen Kühlrippen mit einem Sockel so verbunden werden, dass eine relativ große Kontaktfläche für die Wärmeleitung entsteht. Dieses Modul soll über viele Wärmeleitkanäle verfügen, so dass die Wärmeleitfläche vervielfältigt wird, außerdem sollen sich die Rippen nicht leicht wieder lösen und die Pressverbindung soll leicht herstellbar sein.
Um obige technische Probleme zu lösen, wird die Erfindung nach folgendem technischen Konzept ausgeführt:
Eine Kühlrippe, bestehend aus zwei Wärmeleitplatten, die am oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Wärmeleitplatten sind mehrere Verstärkungsplatten angebracht, die mit den Innenflächen der beiden Wärmeleitplatten verbunden sind.
In den erwähnten Wärmeleitplatten befinden sich darüber hinaus übereinstimmende Ventilationsteile.
Bei den erwähnten Ventilationsteilen handelt es sich um übereinstimmende Ventilationsöffnungen oder übereinstimmende Ventilationsschlitze auf beiden Wärmeleitplatten.
Bei den erwähnten Ventilationsschlitzen handelt es sich um im Abstand übereinstimmende horizontale oder vertikale Ventilationsschlitze auf beiden Wärmeleitplatten.
Die erwähnten Verstärkerplatten können zwischen den beiden Wärmeleitplatten in horizontaler oder in vertikaler Richtung angeordnet werden.
Die oberen und unteren Enden der beiden erwähnten Wärmeleitplatten sind miteinander verschweißt.
Die erwähnten Wärmeleitplatten können zusätzlich noch als verschlossener Körper ausgeführt werden.
Die beiden Wärmeleitplatten und die Verstärkerplatten haben eine löchrige Struktur. Bei dieser Erfindung werden anstelle der herkömmlichen Wärmeleiter aus Aluminiumblechen zwei Wärmeleitplatten mit einer löchrigen und dadurch hochfesten Struktur verwendet. In beiden Wärmeleitplatten befinden sich übereinstimmende Ventilationsteile, sie verfügen über viele Wärmeleitkanäle und erreichen so eine optimale Wärmeleitung.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kühlrippenmodul, bestehend aus mehreren der beschriebenen Kühlrippen und einem Sockel. Auf dem Sockel befinden sich Führungsschlitze, deren Anzahl der Zahl der Kühlrippen entspricht. Die Nietverbindung zwischen den Kühlrippen und dem Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen, die in die Form der Schlitze passen. Die Nietverbindungsteile der Kühlrippen werden in horizontaler Richtung in die Führungsschlitze gesteckt und die Kühlrippen durch Festpressen der Oberseite der Führungsschlitze am Sockel befestigt.
Die erwähnten Führungsschlitze werden in Form des chinesischen Schriftzeichens
also unten breit und oben schmal, ausgeführt; die erwähnte Nietverbindung zwischen Kühlrippen und Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen, die in die spezielle Form (Schriftzeichen
) der Führungsschlitze passen. Die Verbindungsteile der Kühlrippen, die so ausgeführt sind, dass sie in die Führungsschlitze in Form des Schriftzeichens
passen, werden in horizontaler Richtung in diese Führungsschlitze geschoben. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich die Kühlrippen nicht wieder lösen. Außerdem haben die Kühlrippen eine relativ große Wärmeleitkontaktfläche mit den Sockelschlitzen, wodurch die Kühlwirkung erheblich vergrößert wird. Darüber hinaus können die Kühlrippen von oben nach unten zusammengepresst werden. Im Unterschied zum herkömmlichen Zusammenklemmen von beiden Seiten ist dieses Pressverfahren einfach und praktisch auszuführen.
Erläuterung der Abbildungen
zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlrippen von vorn.
zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlrippen von der Seite.
zeigt die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlrippen von vorn.
zeigt einen vertikalen Schnitt von A-A.
zeigt das erfindungsgemäße Kühlrippenmodul von der Seite.
ist eine vergrößerte schematische Darstellung des Punktes A in .
Konkrete Ausführung
Die folgende Beschreibung soll in Verbindung mit den Abbildungen die konkreten Ausführungsformen der Erfindung ausführlicher darstellen.
und zeigen die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlrippen. Die Kühlrippen bestehen aus zwei Wärmeleitplatten 11 und 12, die am oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind. Die Wärmeleitplatten 11 und 12 werden aus Aluminium oder einem anderen Material mit relativ hohem Wärmeleitkoeffizienten hergestellt. Zwischen den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 sind mehrere Verstärkungsplatten 13 angebracht, die mit den Innenflächen der beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 verbunden sind. Die beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 und die Verstärkerplatten 13 haben eine löchrige Struktur. In den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 befinden sich übereinstimmende Ventilationsteile. Bei den erwähnten Ventilationsteilen handelt es sich um übereinstimmende Ventilationsöffnungen oder übereinstimmende Ventilationsschlitze 14 auf den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12. Wie in dargestellt, handelt es sich bei den erwähnten Ventilationsschlitzen 14 um im Abstand übereinstimmende horizontale oder vertikale Ventilationsschlitze auf beiden Wärmeleitplatten. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Ventilationsteilen um im Abstand übereinstimmende vertikale Ventilationsschlitze 14 auf den beiden Wärmeleitplatten. Selbstverständlich können diese auch als horizontale Ventilationsschlitze oder als Ventilationsöffnungen ausgeführt werden, sie müssen nur auf den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 übereinstimmend ausgeführt werden. Die Ventilationsöffnungen oder übereinstimmenden Ventilationsschlitze 14 tragen zur Wärmeleitung bei. Weiterhin können die erwähnten Verstärkerplatten 13 zwischen den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 in horizontaler oder in vertikaler Richtung angeordnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Anordnung in horizontaler Richtung, sie kann selbstverständlich auch in vertikaler Richtung erfolgen. Die oberen und unteren Enden der beiden erwähnten Wärmeleitplatten 11 und 12 sind miteinander verschweißt.
und zeigen die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlrippen. In folgenden Teilen ist die zweite Ausführungsform mit der ersten Ausführungsform identisch: Die Kühlrippen 2 bestehen aus zwei Wärmeleitplatten 21 und 22, die am oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind. Die Wärmeleitplatten 21 und 22 werden aus Aluminium oder einem anderen Material mit relativ hohem Wärmeleitkoeffizienten hergestellt. Zwischen den beiden Wärmeleitplatten 21 und 22 sind mehrere Verstärkungsplatten 23 angebracht, die mit den Innenflächen der beiden Wärmeleitplatten 21 und 22 verbunden sind. Die beiden Wärmeleitplatten 21 und 22 und die Verstärkerplatten 23 haben eine löchrige Struktur. Die Unterschiede sind: Die erwähnten Wärmeleitplatten 21 und 22 können als verschlossener Körper ausgeführt werden, d. h. Ausführungsform 2 beinhaltet nicht die in Ausführungsform 1 erwähnten Ventilationsteile auf beiden Wärmeleitplatten. Weiterhin können die erwähnten Verstärkerplatten 13 zwischen den beiden Wärmeleitplatten 11 und 12 in horizontaler oder in vertikaler Richtung angeordnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Anordnung in horizontaler Richtung, sie kann selbstverständlich auch in vertikaler Richtung erfolgen.
und zeigen das erfindungsgemäße Kühlrippenmodul, bestehend aus Kühlrippen 1 oder Kühlrippen 2 und einem Sockel 3. Das Ausführungsbeispiel erläutert den Aufbau anhand der Kühlrippenform 1. und zeigen, dass das Kühlrippenmodul aus mehreren Kühlrippen 1 und einem Sockel 3 besteht. Der Sockel 3 wird aus Aluminium oder einem anderen Material mit relativ hohem Wärmeleitkoeffizienten hergestellt. Auf dem Sockel 3 befinden sich Führungsschlitze 31, deren Anzahl der Zahl der Kühlrippen 1 entspricht. Die erwähnten Führungsschlitze 31 werden in Form des chinesischen Schriftzeichens
also unten breit und oben schmal, ausgeführt; die Nietverbindung zwischen den Kühlrippen 1 und dem Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen 32, die in die spezielle Form (Schriftzeichen
) der Führungsschlitze 31 passen. Die Nietverbindungsteile 32 der Kühlrippen 1 werden in horizontaler Richtung in die Führungsschlitze 31 geschoben. Die Kühlrippen 1 werden durch Festpressen von der Oberseite der Führungsschlitze 31 her am Sockel 3 befestigt.

Claims

Eine Kühlrippe mit folgender Besonderheit: die Rippe besteht aus zwei Wärmeleitplatten, die am oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Wärmeleitplatten sind mehrere Verstärkungsplatten angebracht, die mit den Innenflächen der beiden Wärmeleitplatten verbunden sind.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 1 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: in den erwähnten Wärmeleitplatten befinden sich zusätzlich noch übereinstimmende Ventilationsteile.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 2 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: bei den erwähnten Ventilationsteilen handelt es sich um übereinstimmende Ventilationsöffnungen oder übereinstimmende Ventilationsschlitze auf beiden Wärmeleitplatten.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 3 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: bei den erwähnten Ventilationsschlitzen handelt es sich um im Abstand übereinstimmende horizontale oder vertikale Ventilationsschlitze auf beiden Wärmeleitplatten.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 1 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: die erwähnten Verstärkerplatten können zwischen den beiden Wärmeleitplatten in horizontaler oder in vertikaler Richtung angeordnet werden.
Die Kühlrippe gemäß den Punkten 2, 3 oder 4 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: die oberen und unteren Enden der beiden Wärmeleitplatten sind miteinander verschweißt.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 1 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: die erwähnten Wärmeleitplatten können zusätzlich noch als verschlossener Körper ausgeführt werden.
Die Kühlrippe gemäß Punkt 1 oder 7 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: die beiden Wärmeleitplatten und die Verstärkerplatten haben eine löchrige Struktur.
Ein Rippenmodul, bestehend aus mehreren Kühlrippen einer der in Punkt 1 bis 8 des Patentanspruchs beschriebenen Formen sowie aus einem Sockel. Das Rippenmodul weist folgende Besonderheit auf: auf dem Sockel befinden sich Führungsschlitze, deren Anzahl der Zahl der Kühlrippen entspricht. Die Nietverbindung zwischen den Kühlrippen und dem Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen, die in die Form der Schlitze passen. Die Nietverbindungsteile der Kühlrippen werden in horizontaler Richtung in die Führungsschlitze geschoben und die Kühlrippen durch Festpressen der Oberseite der Führungsschlitze am Sockel befestigt.
Das Rippenmodul gemäß Punkt 9 des Patentanspruchs weist folgende Besonderheit auf: Die erwähnten Führungsschlitze werden in Form des chinesischen Schriftzeichens
also unten breit und oben schmal, ausgeführt. Die erwähnte Nietverbindung zwischen Kühlrippen und Sockel besteht aus Nietverbindungsteilen, die in die spezielle Form (Schriftzeichen
) der Führungsschlitze passen.