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Die Erfindung betrifft eine Leistungsverstärkereinrichtung für eine Magnetresonanzeinrichtung, umfassend ein Gehäuse. Daneben betrifft die Erfindung eine Magnetresonanzeinrichtung mit einer solchen Leistungsverstärkereinrichtung.
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Magnetresonanzeinrichtungen, welche vor allem für klinische Anwendungen der Bildgebung eingesetzt werden, sind im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt. Dabei werden im Rahmen des Bildgebungsprozesses über eine Sendeantenne ausgerichtete Kernspins eines Untersuchungsobjekts angeregt und mittels einer Empfangsantenne Magnetresonanzsignale aufgenommen, aus denen die Bilddaten rekonstruiert werden. Zum Betrieb der Sendeantenne werden hohe Leistungen benötigt, die von einer Leistungsverstärkereinrichtung, die üblicherweise in einer Sendeeinheit der Magnetresonanzeinrichtung verbaut ist, zur Verfügung gestellt werden.
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Leistungsverstärkereinrichtungen des Standes der Technik weisen dabei häufig wenigstens ein Verstärkermodul mit wenigstens einem Leistungselektronik-Bauteil auf, wobei möglichst viele Bauteile und/oder Leiterstrukturen auf einer gemeinsamen Leiterplatte realisiert sind. Beispielsweise sind Leistungsverstärkereinrichtungen bekannt, die mehrere Verstärkermodule aufweisen, beispielsweise vier Verstärkermodule, die jeweils eine Ausgangsleistung von 5–8 kW erzeugen können, so dass in Kombination eine Leistung von beispielsweise 30 kW erreicht werden kann. Die Verstärkermodule, die eine Endstufe darstellen, können mithin auch als Endstufenmodule bezeichnet werden. Üblich ist es, Gegentakt-Endstufen zu verwenden, die nach dem Push-Pull-Prinzip mit symmetrischen Eingangssignalen arbeiten.
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Nachdem bei äußerst hohen Leistungen gearbeitet wird, benötigen die in den Verstärkermodulen als Leistungselektronik-Bauteile verwendeten Transistoren eine Kühlung. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass unterhalb der bereits erwähnten Leiterplatte eine Kupferplatte angeordnet ist, durch die, zu kühlende Positionen ablaufend, Kühlmittelkanäle geführt sind. Die Leiterplatte ist an den für den Transistoren vorgesehenen Stellen mit Durchbrüchen versehen, so dass die in einem Gehäuse vorgesehenen Transistoreinheiten dort eingesetzt und in unmittelbaren Kontakt mit der unterhalb der Leiterplatte vorgesehenen Kupferplatte gebracht werden können. Es wurden jedoch auch andere Möglichkeiten zur Kühlung vorgeschlagen, beispielsweise in der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2011 006 061.8 die Verwendung einer insbesondere aus Keramik bestehenden Trägerstruktur, in der Kühlkanäle integriert sind.
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Wie bereits erwähnt, können bekannte Verstärkermodule beispielsweise im Push-Pull-Betrieb, mithin als Gegentakt-Endstufe, arbeiten, bei der jeweils einer gleichen Menge von Transistoren eine Phase eine symmetrischen Eingangssignals zugeordnet ist, das bedeutet, eine erste Gruppe von Transistoren (die auch nur einen Transistor umfassen kann) erhält ein 0°-Signal, während die andere Gruppe von Transistoren (die wiederum nur einen Transistor umfassen kann) ein gegenphasiges 180°-Signal erhält. Die Drain-Ausgänge der Transistor-Bausteine werden in einer ersten Leiterstruktur zusammengeführt, die mit einer zweiten Leiterstruktur in induktivem Austausch steht, so dass sich durch induktive Kopplung das verstärkte Ausgangssignal erzeugen lässt.
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Zur Verstärkung ist neben der Bias-Spannung, deren Spannungsversorgungseinrichtung meist auf der bereits erwähnten Leiterplatte, die auch die Verstärkermodule trägt, realisiert ist, eine Hochspannungsversorgung, die an die Leiterstruktur angekoppelt werden muss. Hierfür wird meist eine getrennte Hochspannungsversorgung (Leistungsversorgung) vorgesehen, die auf einer weiteren Leiterplatte (Printed Circuit Board – PCB) realisiert ist. Die Hochspannungsversorgung wird über geeignete Kabel, insbesondere Flachkabel, mit der ersten Leiterplatte, die das wenigstens eine Verstärkermodul trägt, verbunden und von dort aus mit dem Verstärkermodul, konkret der Leitungsstruktur, gekoppelt. Es entsteht ein langer Verbindungsweg, woraus im Hinblick auf elektrische Effekte genauso wie im Hinblick auf die Herstellung Nachteile resultieren. Beispielhaft seien als Nachteile bezüglich der elektrischen Ausgestaltung die Induktivität der langen Verbindung und die Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz (EMI) genannt. Herstellungstechnisch bestehen sehr viele Gesamtkomponenten, die zusammengebaut werden müssen und mithin auch höhere Kosten. Die Leistungselektronik-Bauteile, insbesondere Transistoren, der Hochspannungsversorgung benötigen eine eigene Kühleinrichtung, zumindest aber einen eigenen Kühlkanal.
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Die nachveröffentlichte
DE 10 2010 032 078 A1 betrifft eine Leistungselektronik-Baueinheit für eine Magnetresonanzeinrichtung. Diese umfasst ein Gehäuse und wenigstens eine in dem Gehäuse angeordnete Leiterplatte mit wenigstens einem zu kühlenden Leistungselektronik-Bauelement, welche Leiterplatte eine wenigstens einen Millimeter dicke Rückseitenlage aufweist, sowie eine als Teil des Gehäuses ausgebildete und/oder das Gehäuse stabilisierende Kühlplatte mit wenigstens einem nach wenigstens einer Seite derart offenen Kühlmittelkanal, dass die auf die Kühlplatte aufgesetzte Leiterplatte im Bereich des Leistungselektronik-Bauelements mit der Rückseitenlage unmittelbar ein in dem Kühlmittelkanal geführtes Kühlmittel kontaktiert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere, einfach und teilearm herzustellende Leistungsverstärkereinrichtung anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Leistungsverstärkereinrichtung für eine Magnetresonanzeinrichtung vorgesehen, umfassend ein Gehäuse, in dem
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– eine erste Leiterplatte mit wenigstens einem Verstärkermodul mit wenigstens einem Leistungselektronik-Bauteil und wenigstens einer mit dem Leistungselektronik-Bauteil verbundenen Leiterstruktur, eine zweite Leiterplatte mit wenigstens einem Leistungselektronik-Bauteil und einer Leiterstruktur, die einer Spannungsversorgung des Verstärkermoduls zugeordnet sind, wobei die Leiterstruktur der zweiten Leiterplatte mit wenigstens einem Anschlusspunkt der ersten Leiterplatte zur Spannungsversorgung des Verstärkermoduls verbunden ist, und
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– wenigstens ein Kühlkanal zur Kühlung der Leistungselektronik-Bauteile angeordnet sind,
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– wobei wenigstens zwei Leistungselektronik-Bauteile der in parallelen Ebenen angeordneten Leiterplatten derart angeordnet sind, dass sie an gegenüberliegenden Seiten eines gemeinsamen Kühlkanals mit diesem thermisch verbunden sind.
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ES wird mithin ein äußerst kompakter Aufbau vorgeschlagen, bei dem die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte benachbart so vorzusehen sind, dass gemeinsame Kühlkanäle für die Leistungselektronik-Bauteile der ersten und der zweiten Leiterplatte genutzt werden können. Dabei sind die Leistungselektronik-Bauteile beider Leiterplatten bevorzugt als Transistoren ausgebildet.
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Die Anordnung ist nun so gewählt, dass für wenigstens ein Paar von Leistungselektronik-Bauteilen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte ein Kühlkanal gemeinsam nutzbar ist, wobei insbesondere die Leistungselektronik-Bauteile letztlich sich überdeckend angeordnet sind.
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Auf diese Weise ist es also möglich, in einer kompakten Anordnung die Hochspannungsversorgung nahe an der ersten Leiterplatte mit dem wenigstens einen Verstärkermodul zu realisieren, so dass kürzere Verbindungswege möglich sind. Auch wird die Anzahl der für den Zusammenbau benötigten Teile reduziert, so dass neben der platzsparenden, kompakten Bauweise auch Kosten eingespart werden können, nachdem insbesondere alle Leistungselektronik-Bauteile der zweiten Leiterplatte über Kühlkanäle, die den Leistungselektronik-Bauteilen der ersten Leiterplatte zugeordnet sind, gekühlt werden.
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Letztlich bilden die beiden Leiterplatten also eine Art integrierte Baueinheit, wobei die Spannungsversorgungs-Leistungselektronik-Bauteile „über” den Kühlkanälen angeordnet werden, die durch die Leistungselektronik-Bauteile des Verstärkermoduls genutzt werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine leitende, insbesondere metallisierte, der ersten Leiterplatte zugewandte Massefläche der zweiten Leiterplatte einen Teil eines Hochfrequenzschirms zur Abschirmung der Leiterstrukturen der ersten Leiterplatte bildet. Nachdem im Bereich der Verstärkermodule mit Hochfrequenztechnologie gearbeitet wird, ist eine Abschirmung erforderlich, die gemäß dem Stand der Technik meist als eine Innenbeschichtung des Gehäuses vorgesehen wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es nun, zumindest einen Teil der Hochfrequenzabschirmung, also des Hochfrequenzschirms, durch die zweite Leiterplatte, konkret deren unterseitige, der ersten Leiterplatte zugewandte Massefläche, zu realisieren, so dass letztlich gesagt werden kann, dass die Hochspannungsversorgung auf der Abschirmungsebene in die Leistungsverstärkereinrichtung integriert wird. Unter geschickter Ausnutzung weiterer metallisierbarer bzw. mit einer leitenden Fläche versehbarer Strukturen können somit insbesondere wenigstens teilweise, insbesondere größtenteils geschlossene Hochfrequenzschirm-Kavitäten geschaffen werden, die die kompaktere, kleinbauendere Bauweise unterstützen und dennoch eine hinreichend gute Abschirmung bieten.
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So kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass wenigstens eine Seite des Kühlkanals und/oder wenigstens eine Seite wenigstens eines Leitungselektronik-Bauteils, insbesondere wenigstens eines Leistungselektronik-Bauteils der ersten Leiterplatte, wenigstens teilweise mit einer einen Teil des Hochfrequenzschirms bildenden, mit der Massefläche verbundenen leitenden Fläche versehen sind. Geschickt angeordnete, auf Masse liegende leitende Flächen an den Kühlkanälen und/oder den Leistungselektronik-Bauteilen können mithin beispielsweise eine Art „Seitenwand” einer Hochfrequenzschirm-Kavität bilden, so dass eine gute Abschirmung der Leitungsstrukturen, insbesondere in einem induktiv übertragenden Anteil, realisiert werden kann. Neben der Massefläche als eine Art „Deckel” können derartige „Seitenflächen” gemeinsam mit beispielsweise einer Massefläche der ersten Leiterplatte eine zumindest teilweise rundum geschlossene Kavität bilden, wobei eine besonders vorteilhafte, kompakte Ausgestaltung gegeben ist, wenn, wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird, beidseitig der ersten Leiterplatte zweite Leiterplatten mit Masseflächen vorgesehen sind, die jeweils dort einen Teil des Hochfrequenzschirms bilden.
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Soll der Hochfrequenzschirm einen Abschluss nach außen aufweisen, so kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Teil des Hochfrequenzschirms durch eine leitende Innenfläche des Gehäuses gebildet wird, insbesondere eine sich zwischen der ersten Leiterplatte und der zweiten Leiterplatte erstreckende Innenfläche. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine leitende Beschichtung auf der Innenfläche des Gehäuses zwischen den Befestigungsstellen der Leiterplatteninnengehäuse vorgesehen wird, um den Hochfrequenzschirm hier nach außen abzuschließen. Eine vollständig leitende Ausbildung der Innenfläche des Gehäuses ist nun nicht mehr notwendig, nachdem die Massefläche der ersten Leiterplatte zumindest einseitig ja bereits eine leitende Fläche als Teil des Hochfrequenzschirms bietet.
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Wie bereits erwähnt, ist es besonders zweckmäßig, wenn eine wenigstens teilweise geschlossene Kavität des Hochfrequenzschirms durch leitende Flächen benachbart angeordneter Leistungselektronik-Bauteile und wenigstens eines Kühlkanals sowie durch die Massefläche gebildet wird. Je nach Lage abzuschirmender Leiterstrukturen können dabei letztlich unterschiedliche Kavitäten des Hochfrequenzschirms gebildet werden, die gewissermaßen auch untereinander abgeschirmt sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass die eigentlich verstärkende Leiterstruktur, die beispielsweise das an den Drain-Ausgängen verschiedener Transistoren anliegende Signal im Rahmen einer induktiven Kopplung verstärkt, in einer beidseitig durch leitende Flächen benachbart angeordneter Leistungselektronik-Bauteile und wenigstens eines Kühlkanals abgeschlossen ist, während bei der Leitungsstruktur, die die Zuführungen für die anderen Eingänge der Transistoren bietet, eine Seitenbegrenzung der Kavität durch die Innenfläche einer Seitenwand des Gehäuses gebildet wird.
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Vorzugsweise sind die Leistungselektronik-Bauteile der zweiten Leiterplatte in einer Durchbrechungsöffnung der zweiten Leiterplatte angeordnet. Damit wird erreicht, dass sie auch von der Masseflächenseite der zweiten Leiterplatte aus thermischem Kontakt mit dem Kühlkanal zugänglich sind. Derartige Ausbildungen von Leiterplatten und zum Anschluss solcher in Durchbrechungsöffnungen vorgesehener Leistungselektronik-Bauteile an Leiterstrukturen einer Leiterplatte sind im Stand der Technik bereits bekannt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Leiterplatte beidseitig bestückt ist und zwei zweite Leiterplatten jeweils an gegenüberliegenden Seiten der ersten Leiterplatte vorgesehen sind. Auf diese Weise ergibt sich eine weiterhin verbesserte Gesamtraumausnutzung, indem letztlich eine Art „Sandwich”-Struktur gegeben ist, bei der oberhalb und unterhalb der ersten Leiterplatte jeweils eine zweite Leiterplatte, die der Spannungsversorgung zugeordnet ist, angeordnet ist. Insbesondere kann ein symmetrischer Aufbau vorgesehen werden, beispielsweise bezüglich der Bestückung der ersten Leiterplatte, aber auch bezüglich der Ausgestaltung der zweiten Leiterplatten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Massefläche beider zweiter Leiterplatten zur ersten Leiterplatte hinweist, so dass diese beidseitig Teil des Hochfrequenzschirms bilden, so dass mithin keine Teile des Hochfrequenzschirms an der ersten Leiterplatte selber vorgesehen sein müssen, allenfalls Durchgangsöffnungen zum Verbinden der auf beiden Seiten der ersten Leiterplatte vorgesehenen leitenden Flächen, die beispielsweise, wie oben beschrieben, Kavitäten bilden können.
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Zweckmäßig ist es ferner, wenn die gehäuselosen Leistungselektronik-Baueinheiten wenigstens teilweise in der Flip-Chip-Technologie angeschlossen sind. Diese bietet sich vor allem für die Leistungselektronik-Bauteile der ersten Leiterplatte an.
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In einer Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass für die erste Leiterplatte und für die zweite Leiterplatte gleiche Leistungselektronik-Bauteile vorliegen. Dies vereinfacht den Aufbau und die Anzahl der unterschiedlichen Teile weiterhin, so dass sich symmetrische Strukturen besonders vorteilhaft realisieren lassen. Insbesondere eignen sich gehäuselose Bausteine als Leistungselektronik-Bauteile.
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Zur Herstellung einer solchen Leistungsverstärkereinrichtung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst die Leistungselektronik-Bauteile, insbesondere die Transistoren, beidseitig auf dem Kühlrohr, welches beispielsweise als Kupferrohr oder Rohr aus metallisiertem Kunststoff mit insbesondere rechteckigem Querschnitt realisiert werden kann, verklebt werden. Sodann findet eine Verbindung, insbesondere durch die Flip-Chip-Technologie, mit den Leiterplatten statt.
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Neben der Leistungsverstärkereinrichtung betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Magnetresonanzeinrichtung, die wenigstens eine Sendeeinheit mit einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung umfasst. Sämtliche Ausführungen bezüglich der Leistungsverstärkereinrichtung lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung übertragen, so dass auch hier die Vorteile der speziellen Ausgestaltung erhalten werden. Gerade im Bereich der Magnetresonanzeinrichtungen sind besonders kompakte und kleinbauende Einrichtungen vorteilhaft und mithin gewinnbringend einsetzbar.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden dargestellten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung,
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2 einen Teilquerschnitt durch die Leistungsverstärkereinrichtung im Bereich eines Verstärkermoduls,
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3 eine schematische Aufsicht auf die erste Leiterplatte,
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4 eine schematische Aufsicht auf die zweite Leiterplatte, und
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5 eine erfindungsgemäße Magnetresonanzeinrichtung.
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1 zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Leistungsverstärkereinrichtung 1. Diese umfasst vorliegend vier Leistungsverstärkermodule 2, hier schematisch als Funktionsblöcke gezeigt, die jeweils einen Teil der Gesamtleistung erzeugen und in einem Gehäuse 3 angeordnet sind. Die Ausgangssignale der Verstärkermodule 2 werden, beispielsweise über einen Balun 4, zu einem Gesamtausgangssignal zusammengefasst.
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Zum Betrieb benötigen die Verstärkermodule 2 eine Spannungsversorgung 5, die gemeinsam mit den Verstärkermodulen 2 in dem Gehäuse 3 integriert sind, und zwar auf einem Abschirmlevel, wie im Folgenden noch näher erläutert werden wird.
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Zur konkreten Ausgestaltung der Verstärkermodule 2 gibt es mehrere Möglichkeiten, die im Stand der Technik weitgehend bekannt sind und hier nicht näher dargelegt werden sollen. Beispielsweise sind Endstufen-Verstärkermodule denkbar, bei denen als Leistungselektronik-Bauteile Transistoren verwendet werden, beispielsweise 16 Transistoren, deren Drain-Ausgangssignale über eine Leiterstruktur zu dem Gesamt-Ausgangssignal kombiniert werden. Es sind jedoch selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen denkbar, wobei es auf die konkrete Ausgestaltung und Verschaltung der Verstärkermodule 2 bei der vorliegenden Erfindung nicht ankommt.
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2 zeigt nun näher einen Teilschnitt durch das Innere der Leistungsverstärkereinrichtung 1 im Bereich eines Verstärkermoduls 2. Ersichtlich ist zentral eine erste Leiterplatte 6 vorgesehen, auf der das Verstärkermodul 2 mit seinen Leiterbahnen und seinen als Transistor-Bausteine ausgeführten Transistoren 7 realisiert ist, wobei die Leiterbahnen aus Übersichtlichkeitsgründen hier nicht näher dargestellt sind. Die erste Leiterplatte 6 ist ersichtlich auf symmetrische Weise beidseitig bestückt und kann mehrere Ebenen aufweisen, auf denen Leiterbahnen vorgesehen sind.
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Nachdem die Transistoren 7, die ja Leistungselektronik-Bauteile darstellen, der Kühlung bedürfen, ist in thermischem Kontakt mit den Transistoren 7 jeweils auf der Ober- und der Unterseite wenigstens ein Kühlkanal 8 geführt, der beispielsweise aus Kupfer bestehen kann und einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
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Oberhalb und unterhalb der ersten Leiterplatte 6 sind zweite Leiterplatten 9 angeordnet, auf denen die Spannungsversorgung 5 für das Verstärkermodul 2 realisiert ist. Ersichtlich weist auch die Spannungsversorgung 5 als Transistoren 10 ausgebildete Leistungselektronik-Bauteile auf, die in Durchbrechungsöffnungen 11 der zweiten Leiterplatte 9 angeordnet sind, so dass sie letztlich den Kühlkanälen 8 unmittelbar benachbart sind und von diesen über eine thermische Ankopplung ebenso effektiv gekühlt werden können. Das bedeutet, die Kühlkanäle 8 dienen sowohl der Kühlung der Transistoren 7 wie auch der Transistoren 10.
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Wie 2 ferner zu entnehmen ist, sind die Unterseiten der zweiten Leiterplatten 9 mit einer leitenden Massefläche 14 versehen. Diese bildet nun Teil eines mehrere Hochfrequenz-Kavitäten 12, 13 umfassenden Hochfrequenzschirms für das Verstärkermodul 2, wobei zusätzlich noch die Kühlkanäle 8 und die Transistoren 7 einen Beitrag leisten. So sind zunächst an den Seiten der Kühlkanäle 8 ebenso leitende Flächen 15 vorgesehen, die mit der jeweiligen Massefläche 14 der zweiten Leiterplatten 9 verbunden sind. Ferner weisen auch die Transistoren 7 zu den Kavitäten 12, 13 hin eine leitende Beschichtung auf, die eine leitende Fläche 16 bildet. Eine Verbindung zwischen den oberseitigen und den unterseitigen leitenden Flächen kann durch entsprechende Durchgangsöffnungen 17 realisiert werden.
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Dabei wird die Kavität 13 an einer Seite durch das Gehäuse 3 abgeschlossen, welches zwischen den entsprechenden Haltevorrichtungen 18 für die zweiten Leiterplatten 9 eine leitende Innenfläche 19, beispielsweise wiederum eine Beschichtung aufweist. Die leitende Innenfläche 19, die mit der Massefläche 14 verbunden ist, ist insgesamt umlaufend gestaltet, das bedeutet, sie erstreckt sich entlang des gesamten Gehäuses zwischen den beiden zweiten Leiterplatten 9, so dass hier in jedem Fall eine geschlossene äußere Begrenzung des Hochfrequenzschirms gegeben ist.
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Mithin ermöglicht die gezeigte kompakte Bauweise nicht nur die Nutzung der Kühlkanäle 8 zur Kühlung der Transistoren 7 und der Transistoren 10, sondern auch eine Integration des Hochfrequenzschirms in den Gesamtaufbau. Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass der gezeigte Gesamtaufbau auch ein besonders einfaches Anschließen eines Ankopplungskondensators 20 an Masse erlaubt, wenn nämlich die von der seitens der zweiten Leiterplatten 9 vorgesehenen Leiterstruktur 21 ausgehenden Anschlussdrähte 22 durch eine Durchbruchsöffnung 23 zu den Anschlusspunkten 24 auf der ersten Leiterplatte 6 geführt werden, kann der Ankopplungskondensator 20 aufgrund der Nähe zur Massefläche 14 leicht realisiert werden.
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3 zeigt schematisch eine Aufsicht auf die erste Leiterplatte 6. Ersichtlich sind für jedes Verstärkermodul 2 beidseitig jeweils acht symmetrisch zueinander angeordnete Transistoren 7 auf beiden Seiten der Leiterplatte 6 angeordnet, wobei sich auf einer Seite jeweils vier Transistoren 7 gegenüberliegen. Der über die Transistoren 7 verlaufende Kühlkanal 8 ist hier nur angedeutet, genau wie die Leiterstruktur 25 nur teilweise und beispielhaft für zwei Transistoren 7 angedeutet ist.
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4 zeigt eine entsprechende Aufsicht von außen auf eine der zweiten Leiterplatten 9, wobei hier zu erkennen ist, dass zwar nur vier Transistoren 10 hier benötigt werden, welche aber in den Durchbruchsöffnungen 11 entsprechend so angeordnet sind, dass sie auf den Kühlkanälen 8 liegen und durch diese auch gekühlt werden können.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass die Bias-Spannungsversorgung für die Transistoren 7, hier nicht näher gezeigt, auf der Leiterplatte 6 realisiert ist, nachdem diese keiner zusätzlichen Kühlung bedarf.
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Zur Herstellung der Leistungsverstärkereinrichtung 1 kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst die Kondensatoren 7, 10 auf gegenüberliegenden Seiten thermisch mit dem Kühlkanal 8 verbunden werden, beispielsweise über einen entsprechenden, thermisch leitfähigen Kleber. Unter Verwendung der Flip-Chip-Technologie kann die Verbindung mit der ersten Leiterplatte 6 hergestellt werden, während entsprechende Verbindungsmöglichkeiten nach Aufsetzen der Leiterplatten 9 genutzt werden können, wobei hier insbesondere auch eine Ankopplung der Kondensatoren 10 an die Leiterstrukturen 21 über Bondingdrähte 26 denkbar ist, wie in 2 beispielhaft dargestellt.
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Schließlich zeigt 5 noch eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Magnetresonanzeinrichtung 27, die in bekannter Art und Weise eine unter anderem die Spulen zur Erzeugung des Hauptmagnetfelds umfassende Hauptmagneteinheit 28 mit einer Patientenaufnahme 29 umfasst. Außen an der Hauptmagneteinheit 28 ist ersichtlich eine Sendeeinheit 30 mit einem Gehäuse 31 angeordnet, die die erfindungsgemäße Leistungsverstärkereinrichtung 1 enthält.
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Weitere Komponenten der Magnetresonanzeinrichtung 27 sind im Stand der Technik weitgehend bekannt und müssen hier nicht näher dargelegt werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leistungsverstärkereinrichtung
- 2
- Verstärkermodul
- 3
- Gehäuse
- 4
- Balun
- 5
- Spannungsversorgung
- 6
- Leiterplatte
- 7
- Transistor
- 8
- Kühlkanal
- 9
- Leiterplatte
- 10
- Transistor
- 11
- Durchbruchsöffnung
- 12
- Kavität
- 13
- Kavität
- 14
- Massefläche
- 15
- leitende Fläche
- 16
- leitende Fläche
- 17
- Durchgangsöffnung
- 18
- Haltevorrichtung
- 19
- Innenfläche
- 20
- Ankopplungskondensator
- 21
- Leiterstruktur
- 22
- Anschlussdraht
- 23
- Durchbruchsöffnung
- 24
- Anschlusspunkt
- 25
- Leiterstruktur
- 26
- Bondingdraht
- 27
- Magnetresonanzeinrichtung
- 28
- Hauptmagneteinheit
- 29
- Patientenaufnahme
- 30
- Sendeeinheit
- 31
- Gehäuse
