DE102018126802A1 - Cooling device for a first electronics module and at least one second electronics module, supply device for such a cooling device and method for cooling a first electronics module and at least one second electronics module - Google Patents

Cooling device for a first electronics module and at least one second electronics module, supply device for such a cooling device and method for cooling a first electronics module and at least one second electronics module Download PDF

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Abstract

Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls (21) und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls (22), umfassend
- eine erste Kühlkanalanordnung (31), die dem ersten Elektronikmodul in einem ersten Abschnitt (91) zugeordnet ist, und
- mindestens eine zweite Kühlkanalanordnung (32), die dem zweite Elektronikmodul in einem zweiten Abschnitt (92) zugeordnet ist,wobei die erste Kühlkanalanordnung (91) mindestens eine erste Eingangsöffnung (51) und die zweite Kühlkanalanordnung (32) mindestens eine zweite Eingangsöffnung (52) aufweist, wobei ein Kühlfluid jeweils über die erste Eingangsöffnung (51) in die erste Kühlkanalanordnung (31) und über die zweite Eingangsöffnung (52) in die zweite Kühlkanalanordnung (32) einleitbar ist, wobei eine Versorgungsvorrichtung (10) vorgesehen ist, die an die erste Kühlkanalanordnung (31) und die zweite Kühlkanalanordnung (32), koppelbar ist sowie einen ersten Versorgungskanal (41) und mindestens einen vom ersten Versorgungskanal (41) separaten zweiten Versorgungskanal (42) aufweist, der derart gestaltet ist, dass der erste Versorgungskanal (41) das Kühlfluid zur ersten Eingangsöffnung (51) und der zweite Versorgungskanal (42) das Kühlfluid zur zweiten Eingangsöffnung (52) führt.

Figure DE102018126802A1_0000
Cooling device (1) for cooling a first electronics module (21) and at least a second electronics module (22), comprising
- A first cooling channel arrangement (31) which is assigned to the first electronics module in a first section (91), and
- At least one second cooling duct arrangement (32) which is assigned to the second electronics module in a second section (92), the first cooling duct arrangement (91) having at least one first input opening (51) and the second cooling duct arrangement (32) having at least one second input opening (52 ), wherein a cooling fluid can be introduced into the first cooling channel arrangement (31) via the first input opening (51) and into the second cooling channel arrangement (32) via the second input opening (52), a supply device (10) being provided the first cooling duct arrangement (31) and the second cooling duct arrangement (32) can be coupled and has a first supply duct (41) and at least one second supply duct (42) separate from the first supply duct (41), which is designed such that the first supply duct ( 41) the cooling fluid to the first input opening (51) and the second supply channel (42) the cooling fluid to the second input opening (52) leads.
Figure DE102018126802A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für ein erstes Elektronikmodul und mindestens ein zweites Elektronikmodul, eine Versorgungsvorrichtung für eine solche Kühlvorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls.The present invention relates to a cooling device for a first electronics module and at least one second electronics module, a supply device for such a cooling device and a method for cooling a first electronics module and at least one second electronics module.

Aus dem Stand der Technik sind Elektronikmodule, insbesondere Leistungselektronikmodule, bekannt. Sie dienen in erster Linie als Träger von elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen. Dazu verfügen sie an einer Bauteilseite eine Metallisierung, an die beispielsweise die Bauteile gebunden werden können. Zum Abführen der Wärme, die von den einzelnen elektronischen Bauteilen ausgeht, ist an der der Bauteilseite gegenüberliegenden Kühlseite des Trägers eine Kühlkanalanordnung vorgesehen, die typischerweise aus einem Grundkörper besteht, in den mindestens ein Kanal eingelassen ist. Wie beispielsweise aus der DE 10 2013 109 246 A1 bekannt, können die Kanäle dabei schleifenförmig, vorzugsweise U-förmig, ausgebildet sein. Um ein entsprechendes Kühlfluid in den Grundkörper einzuleiten, sind Versorgungsvorrichtungen vorgesehen, die ein Kühlfluid zu Eingangsöffnungen der Kanäle führen und aus Ausgangsöffnung der Kanäle austretendes Kühlfluid wieder abführen.Electronic modules, in particular power electronics modules, are known from the prior art. They primarily serve as carriers for electrical and electronic components. For this purpose, they have a metallization on one component side, to which the components can be bound, for example. To dissipate the heat emanating from the individual electronic components, a cooling channel arrangement is provided on the cooling side of the carrier opposite the component side, which typically consists of a base body into which at least one channel is embedded. As for example from the DE 10 2013 109 246 A1 known, the channels can be loop-shaped, preferably U-shaped. In order to introduce a corresponding cooling fluid into the base body, supply devices are provided which lead a cooling fluid to inlet openings of the channels and discharge cooling fluid emerging from the outlet opening of the channels.

Ferner sind aus dem Stand der Technik Systeme bekannt, bei denen mehrere Elektronikmodule in einer Reihe, beispielsweise in einem eindimensionalen Array, nebeneinander angeordnet sind. Dabei werden die jeweils den Elektronikmodulen zugeordneten Kühlkanalanordnungen mit einer gemeinsamen Versorgungsvorrichtung ausgestattet, die die Eingangsöffnungen aller Kühlkanalanordnungen mit dem Kühlfluid versorgt.Systems are also known from the prior art in which a plurality of electronic modules are arranged next to one another in a row, for example in a one-dimensional array. In this case, the cooling channel arrangements assigned to the electronic modules are equipped with a common supply device which supplies the cooling fluid with the inlet openings of all cooling channel arrangements.

Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und eines zweiten Elektronikmoduls bereitzustellen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kühlvorrichtungen verbessert ist, insbesondere in Hinblick auf ihre Effizienz und ihre Bauraumökonomie.Starting from this prior art, it is the object of the present invention to provide a cooling device for cooling a first electronic module and a second electronic module, which is improved compared to the cooling devices known from the prior art, in particular with regard to their efficiency and their installation space economy .

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1, durch eine Versorgungsvorrichtung gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.This object is achieved by a cooling device according to claim 1, by a supply device according to claim 9 and a method according to claim 10. Further advantages and features of the invention result from the subclaims and the description and the accompanying figures.

Erfindungsgemäß ist eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls, vorgesehen, umfassend

  • • eine erste Kühlkanalanordnung, die dem ersten Elektronikmodul in einem ersten Abschnitt zugeordnet ist, und
  • • mindestens eine zweite Kühlkanalanordnung, die dem zweiten Elektronikmodul in einem zweiten Abschnitt zugeordnet ist,
wobei die erste Kühlkanalanordnung mindestens eine erste Eingangsöffnung und die zweite Kühlkanalanordnung mindestens eine zweite Eingangsöffnung aufweist, wobei ein Kühlfluid jeweils über die erste Eingangsöffnung in die erste Kühlkanalanordnung und über die zweite Eingangsöffnung in die zweite Kühlkanalanordnung einleitbar ist, wobei eine Versorgungsvorrichtung vorgesehen ist, die an die erste Kühlkanalanordnung und die zweite Kühlkanalanordnung koppelbar ist und die einen ersten Versorgungskanal und mindestens einen vom ersten Versorgungskanal separaten zweiten Versorgungskanal aufweist, wobei die Versorgungsvorrichtung derart gestaltet ist, dass das Kühlfluid über den ersten Versorgungskanal zur ersten Eingangsöffnung und über den zweiten Versorgungskanal zur zweiten Eingangsöffnung führbar ist bzw. im Betrieb geleitet wird.According to the invention, a cooling device for cooling a first electronics module and at least one second electronics module is provided, comprising
  • A first cooling channel arrangement which is assigned to the first electronics module in a first section, and
  • At least one second cooling duct arrangement which is assigned to the second electronics module in a second section,
wherein the first cooling channel arrangement has at least one first input opening and the second cooling channel arrangement has at least one second input opening, wherein a cooling fluid can be introduced into the first cooling channel arrangement via the first input opening and into the second cooling channel arrangement via the second input opening, a supply device being provided the first cooling duct arrangement and the second cooling duct arrangement can be coupled and which has a first supply duct and at least one second supply duct separate from the first supply duct, the supply device being designed in such a way that the cooling fluid via the first supply duct to the first input opening and via the second supply duct to the second input opening is feasible or is managed in operation.

Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kühlvorrichtungen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Kühlkanalanordnung und die zweite Kühlkanalanordnung separat, d. h. getrennt bzw. isoliert, voneinander durch den jeweiligen ersten Versorgungskanal und den zweiten Versorgungskanal mit dem Kühlfluid versorgt werden. Dadurch lässt sich vermeiden, dass das der zweiten Kühlkanalanordnung bereitgestellte Kühlfluid bereits mit der ersten Kühlkanalanordnung in Wechselwirkung tritt, bevor das Kühlfluid in die zweite Kühlkanalanordnung eingespeist wird. Entsprechend kann der zweiten Kühlkanalanordnung kühleres bzw. „frischeres“ Kühlfluid bereitgestellt werden im Vergleich zu einem System mit einem gemeinschaftlichen Versorgungskanal, der unterhalb der ersten und der zweiten Kühlkanalanordnung verläuft. Dies wirkt sich insbesondere für in einer Reihe entlang einer Primärrichtung hintereinander angeordneter Elektronikmodule, beispielsweise in einem ein- oder mehrdimensionalen Array, positiv aus, bei denen die Versorgungsvorrichtung die einzelnen Kühlkanalanordnungen nacheinander versorgt, da mit dem zweiten separaten Versorgungskanal eine gezielte Umleitung bzw. Umlenkung um die erste Kühlkanalanordnung realisiert werden kann. Dabei wird insbesondere der zweite Versorgungskanal im ersten Abschnitt von der ersten Kühlkanalanordnung gezielt auf Abstand gehalten, während der erste Versorgungskanal unmittelbar an der ersten Kühlkanalanordnung anschließt.Compared to the cooling devices known from the prior art, it is provided according to the invention that the first cooling duct arrangement and the second cooling duct arrangement are separate, i. H. separately or insulated, from the respective first supply channel and the second supply channel are supplied with the cooling fluid. It can thereby be avoided that the cooling fluid provided to the second cooling channel arrangement already interacts with the first cooling channel arrangement before the cooling fluid is fed into the second cooling channel arrangement. Correspondingly, cooler or “fresher” cooling fluid can be provided to the second cooling duct arrangement in comparison to a system with a common supply duct which runs below the first and the second cooling duct arrangement. This has a particularly positive effect for electronics modules arranged one behind the other in a row along a primary direction, for example in a one-dimensional or multidimensional array, in which the supply device supplies the individual cooling duct arrangements in succession, since the second separate supply duct redirects in a targeted manner the first cooling channel arrangement can be implemented. In particular, the second supply channel in the first section is deliberately kept at a distance from the first cooling channel arrangement, while the first supply channel directly adjoins the first cooling channel arrangement.

Insbesondere ist es für den Fachmann ersichtlich, dass das erste Elektromodul und das zumindest zweite Elektromodul auch gemeinsam oder separat bereitgestellt bzw. separat produziert werden können. Beispielsweise bilden das erste und das bzw. die zweiten Elektromodule eine einstückige Bauteilkomponente oder mehrere Bauteilkomponenten eines Bausatzes. Gleiches gilt für die erste und die zweite Kühlkanalanordnung. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Versorgungsvorrichtung mehrere einzelne Versorgungvorrichtungsabschnitte im Sinne einzelner Bauteilkomponenten eines Bausatzes umfasst, die zusammengesteckt sind bzw. zusammensteckbar sind, oder die Versorgungsvorrichtung ist als einstückige Bauteilkomponente realisiert. Ferner ist es vorstellbar, dass das erste Elektromodul, die erste Kühlkanalanordnung und/oder zumindest ein Versorgungsvorrichtungsabschnitt zusammen als integrale bzw. einstückige Bauteilkomponente realisiert sind. Gleiches gilt analog bevorzugt auch für die zweiten Elektromodule, die zweiten Kühlkanalanordnungen und zumindest die zugehörigen Versorgungsvorrichtungsabschnitte. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass mehrere Bauteilkomponenten zur Kühlvorrichtung im Sinne eines Bausatzes zusammengesteckt bzw. zusammengefügt werden. Beispielsweise ist es auch denkbar, dass das erste Elektromodul, die erste Kühlkanalanordnung, die zweiten Elektromodulen, die zweiten Kühlkanalanordnungen und/oder die Versorgungsvorrichtungsabschnitte bzw. die Versorgungsvorrichtung separat hergestellt werden und dann zusammengefügt/zusammengesetzt werden. In particular, it is obvious to the person skilled in the art that the first electrical module and the at least second electrical module can also be provided together or separately or can be produced separately. For example, the first and the second electrical module (s) form a one-piece component component or a plurality of component components of a kit. The same applies to the first and the second cooling channel arrangement. It is particularly preferably provided that the supply device comprises several individual supply device sections in the sense of individual component components of a kit, which are plugged together or can be plugged together, or the supply device is realized as a one-piece component component. Furthermore, it is conceivable that the first electrical module, the first cooling duct arrangement and / or at least one supply device section are realized together as an integral or one-piece component component. The same applies analogously preferably also for the second electrical modules, the second cooling channel arrangements and at least the associated supply device sections. It is preferably provided that a plurality of component components for the cooling device are plugged together or put together in the sense of a kit. For example, it is also conceivable that the first electrical module, the first cooling duct arrangement, the second electrical modules, the second cooling duct arrangements and / or the supply device sections or the supply device are manufactured separately and then assembled.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in einem zusammengesetzten Zustand

  • • ein erster Bereich mit dem ersten Elektronikmodul und mindestens dem zweiten Elektronikmodul,
  • • ein zweiter Bereich mit der ersten Kühlkanalanordnung und mindestens der zweiten Kühlkanalanordnung und
  • • ein dritter Bereich mit der Versorgungsvorrichtung
schichtartig entlang einer Stapelrichtung übereinander gestapelt angeordnet sind.It is preferably provided that in an assembled state
  • A first area with the first electronics module and at least the second electronics module,
  • A second area with the first cooling duct arrangement and at least the second cooling duct arrangement and
  • • a third area with the supply device
are stacked one above the other along a stacking direction.

Im zusammengesetzten Zustand bildet das gesamte System somit ein Flachprodukt, d. h. einen Gegenstand, dessen Höhe gegenüber der Längserstreckung und Quererstreckung in Stapelrichtung gesehen kleiner ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Versorgungskanal und/oder der zweite Versorgungskanal schachtartig, insbesondere mit einem in einer senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Ebene rechteckigen Querschnitt, ausgestaltet sind. Dabei ist es vorstellbar, dass eine Dimensionierung des ersten bzw. des zweiten Versorgungskanals abhängt von dem zu erwartenden Verbrauch der ersten Kühlkanalanordnung bzw. der zweiten Kühlkanalanordnung. Beispielsweise ist es vorstellbar, dass die zweite Kühlkanalanordnung größer dimensioniert ist als die erste Kühlkanalanordnung oder die Anzahl der zweiten Eingangsöffnungen größer ist als die Anzahl der ersten Eingangsöffnungen. In diesem Fall wäre es vorstellbar, dass der zweite Versorgungskanal größer dimensioniert ist, beispielsweise in Stapelrichtung eine größer dimensionierte Höhe aufweist, als der erste Versorgungskanal.In the assembled state, the entire system thus forms a flat product, i. H. an object, the height of which is smaller compared to the longitudinal extent and transverse extent in the stacking direction. It is preferably provided that the first supply channel and / or the second supply channel are configured in a shaft-like manner, in particular with a cross section that is rectangular in a plane running perpendicular to the direction of flow. It is conceivable that a dimensioning of the first or the second supply duct depends on the expected consumption of the first cooling duct arrangement or the second cooling duct arrangement. For example, it is conceivable that the second cooling duct arrangement is dimensioned larger than the first cooling duct arrangement, or that the number of second inlet openings is larger than the number of first inlet openings. In this case, it would be conceivable for the second supply channel to have a larger dimension, for example in the stacking direction, to have a larger dimension than the first supply channel.

Insbesondere handelt es sich bei dem ersten Elektronikmodul und/oder dem zweiten Elektronikmodul um ein Leistungselektronikmodul. Das erste Elektronikmodul und/oder das zweite Elektronikmodul weist vorzugsweise eine Bauteilseite zur Montage elektrischer und/oder elektronischer Bauteile auf, die insbesondere an einer strukturierten Metallisierung anbindbar sind. Auf der der Bauteilseite des ersten Elektronikmoduls gegenüberliegenden Seite weist das Elektronikmodul eine Kühlseite auf, über die im Betrieb des ersten Elektronikmoduls Wärme, die von den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen ausgeht, abgeleitet wird. Entsprechend schließt sich die erste Kühlkanalanordnung an die Kühlseite, insbesondere unmittelbar, an. Gleiches gilt in analoger Weise für das zweite Elektronikmodul. Beispielsweise ist das erste Elektronikmodul und/oder das zweite Elektronikmodul ein Metall-Keramik-Substrat.In particular, the first electronics module and / or the second electronics module is a power electronics module. The first electronics module and / or the second electronics module preferably has a component side for mounting electrical and / or electronic components, which can be connected in particular to a structured metallization. On the side opposite the component side of the first electronics module, the electronics module has a cooling side, via which heat, which emanates from the electrical or electronic components, is dissipated during operation of the first electronics module. Accordingly, the first cooling duct arrangement adjoins the cooling side, in particular directly. The same applies analogously to the second electronics module. For example, the first electronics module and / or the second electronics module is a metal-ceramic substrate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der zweite Versorgungskanal einen gestuften Verlauf oder einen Höhenversatz zum Heranführen des zweiten Versorgungskanals an die zweite Kühlkanalanordnung aufweist, insbesondere in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, mittels des Höhenversatzes den zweiten Versorgungskanal unmittelbar an die zweite Kühlkanalanordnung angrenzen zu lassen, wodurch das Kühlfluid über den zweiten Versorgungskanal in die zweiten Eingangsöffnungen der zweiten Kühlkanalanordnung eingeleitet werden kann. Insbesondere ist so vorgesehen, dass mit jedem Abschnittswechsel, d. h. beispielsweise beim Übergang vom ersten zum zweiten Abschnitt, jeweils ein Höhenversatz für die jeweiligen Versorgungskanäle, d. h. für mehrere Versorgungskanäle, erfolgt, insbesondere bei mehr als zwei Versorgungskanälen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass sich der zweite Abschnitt in Primärrichtung gesehen an den ersten Abschnitt anschließt. Der Höhenversatz kann dann bereits im ersten Abschnitt beginnen und/oder im zweiten Abschnitt enden. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Versorgungsvorrichtung derart gestaltet ist, dass der Höhenversatz zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt erfolgt, d. h. in Primärrichtung gesehen in einem Zwischenraum zwischen dem ersten Elektronikmodul und dem zweiten Elektronikmodul. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine in Primärrichtung gemessene Länge des Übergangsbereichs, in dem der Höhenversatz erfolgt, kleiner ist als das 0,5-fache der in Primärrichtung gemessenen Länge des ersten Elektronikmoduls, bevorzugt weniger als das 0,3-fache und besonders bevorzugt weniger als das 0,1-fache der Länge des ersten Elektronikmoduls. Mit anderen Worten: der Höhenversatz erfolgt in Primärrichtung gesehen in einem vergleichsweise schmalen Bereich.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the second supply duct has a stepped course or a height offset for guiding the second supply duct to the second cooling duct arrangement, in particular in a transition region between the first section and the second section. As a result, it is advantageously possible to have the second supply channel directly adjoin the second cooling channel arrangement by means of the height offset, as a result of which the cooling fluid can be introduced into the second inlet openings of the second cooling channel arrangement via the second supply channel. In particular, it is provided that with each section change, that is to say, for example during the transition from the first to the second section, there is a height offset for the respective supply channels, ie for a plurality of supply channels, in particular if there are more than two supply channels. It is preferably provided that the second section adjoins the first section when viewed in the primary direction. The height offset can then begin in the first section and / or end in the second section. However, it is also conceivable that the supply device is designed such that the height offset takes place between the first section and the second section, ie in the primary direction seen in a space between the first electronics module and the second electronics module. It is preferably provided that a length of the transition region in which the height offset occurs, measured in the primary direction, is less than 0.5 times the length of the first electronic module measured in the primary direction, preferably less than 0.3 times and particularly preferably less than 0.1 times the length of the first electronics module. In other words: seen in the primary direction, the height offset takes place in a comparatively narrow area.

Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal im ersten Abschnitt übereinander angeordnet sind, wobei der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal vorzugsweise durch eine sich im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Kühlvorrichtung erstreckenden Wand voneinander getrennt sind. Mit anderen Worten: in Stapelrichtung gesehen schließt sich der erste Versorgungskanal unmittelbar an der zweiten Versorgungskanal an, wobei bevorzugt den erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal entlang einer Primärrichtung zueinander parallel verlaufen, insbesondere im ersten Abschnitt bzw. über mehr als die Hälfte der in Primärrichtung gemessenen Länge des ersten Elektronikmoduls.It is particularly preferably provided that the first supply channel and the second supply channel are arranged one above the other in the first section, the first supply channel and the second supply channel preferably being separated from one another by a wall which extends essentially parallel to a main extension plane of the cooling device. In other words: seen in the stacking direction, the first supply channel directly adjoins the second supply channel, the first supply channel and the second supply channel preferably running parallel to one another along a primary direction, in particular in the first section or over more than half of those measured in the primary direction Length of the first electronics module.

Der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal bilden vorzugsweise im ersten Abschnitt einen schachtartigen Verlauf, durch den das Kühlfluid jeweils geleitet werden kann. Durch die unmittelbar aneinander angrenzende Anordnung des ersten Versorgungskanals und des zweiten Versorgungskanals im ersten Abschnitt lässt sich eine möglichst bauraumsparende Form der Versorgungsvorrichtung realisieren. Beispielsweise weisen der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal in Primärrichtung gesehen (senkrecht zur Haupterstreckungsebene) ein rein rechteckiges Querschnittsprofil auf, wobei die Höhendimensionierung des Rechtecks in einer parallel zur Stapelrichtung verlaufenden Richtung kleiner ist als eine senkrecht zur Stapelrichtung und senkrecht zur Primärrichtung verlaufenden Richtung bemessenen Querdimenisonierung, vorzugsweise um einen Faktor 0,5 kleiner, bevorzugt um ein Faktor 0,25 und besonders bevorzugt um einen Faktor 0,15 kleiner. Insbesondere die Trennung durch die Wand erweist sich deshalb als vorteilhaft, weil dadurch eine vergleichsweise einfache Trennung zwischen dem ersten Versorgungskanal und dem zweiten Versorgungskanal realisierbar ist.The first supply channel and the second supply channel preferably form a shaft-like course in the first section, through which the cooling fluid can be passed in each case. The arrangement of the first supply channel and the second supply channel in the first section, which are directly adjacent to one another, enables a form of the supply device which is as space-saving as possible to be realized. For example, the first supply channel and the second supply channel seen in the primary direction (perpendicular to the main extension plane) have a purely rectangular cross-sectional profile, the height dimension of the rectangle in a direction running parallel to the stacking direction being smaller than a transverse dimensioning dimensioned perpendicular to the stacking direction and perpendicular to the primary direction , preferably smaller by a factor of 0.5, preferably smaller by a factor of 0.25 and particularly preferably smaller by a factor of 0.15. In particular, the separation by the wall proves to be advantageous because it enables a comparatively simple separation between the first supply channel and the second supply channel to be achieved.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Wand derart gefertigt ist, dass dessen Wärmeleitfähigkeit vergleichsweise gering ist, insbesondere geringer als die Wärmeleitfähigkeit eines Grundkörpers der Kühlkanalanordnung. Beispielsweise ist die Wand aus einem Material gefertigt ist, dessen Wärmeleitfähigkeit vergleichsweise gering ist, insbesondere geringer als die Wärmeleitfähigkeit eines Grundkörpers der Kühlkanalanordnung. Es ist auch vorstellbar, dass die Wand zur Reduktion der Wärmeleitfähigkeit entsprechend strukturiert ist und beispielsweise Hohlräume oder zumindest einen porösen Abschnitt aufweist. Vorzugsweise ist die Wand vollständig porös ausgestaltet oder ist vollständig mit Hohlräumen versehen bzw. durchsetzt. Denkbar ist auch, dass die Wand mehrteilig ist, wobei insbesondere zwischen den Wandteilen ein entsprechender Hohlraum ausgebildet wird. Durch die Reduktion der Wärmeleitfähigkeit lässt sich die Wahrscheinlichkeit für eine thermische Wechselwirkung zwischen dem Kühlfluid im zweiten Versorgungskanal und der ersten Kühlkanalanordnung weiter reduzieren.It is preferably provided that the wall is manufactured in such a way that its thermal conductivity is comparatively low, in particular lower than the thermal conductivity of a base body of the cooling channel arrangement. For example, the wall is made of a material whose thermal conductivity is comparatively low, in particular less than the thermal conductivity of a base body of the cooling channel arrangement. It is also conceivable that the wall for reducing the thermal conductivity is structured accordingly and, for example, has cavities or at least one porous section. The wall is preferably made completely porous or is completely provided with cavities. It is also conceivable that the wall is in several parts, in particular a corresponding cavity being formed between the wall parts. The probability of a thermal interaction between the cooling fluid in the second supply channel and the first cooling channel arrangement can be further reduced by reducing the thermal conductivity.

Vorzugsweise sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt in Primärrichtung gesehen hintereinander angeordnet, wobei sich der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal im Wesentlichen entlang der Primärrichtung erstrecken. Durch die Längserstreckung des ersten Versorgungskanals und des zweiten Versorgungskanals wird dem Kühlfluid jeweils eine Strömungsrichtung vorgegeben, mit der das Kühlfluid unterhalb der ersten Kühlkanalanordnung, der zweiten Kühlkanalanordnung und der dritten Kühlkanalanordnung geführt wird, wobei das Kühlfluid nacheinander den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt passiert.The first section and the second section are preferably arranged one behind the other when viewed in the primary direction, the first supply channel and the second supply channel extending essentially along the primary direction. Due to the longitudinal extent of the first supply channel and the second supply channel, the cooling fluid is given a direction of flow with which the cooling fluid is guided below the first cooling channel arrangement, the second cooling channel arrangement and the third cooling channel arrangement, the cooling fluid passing the first section and the second section in succession.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Versorgungsvorrichtung einen ersten Ablaufkanal und einen vom ersten Ablaufkanal separaten zweiten Ablaufkanal aufweist, wobei der erste Ablaufkanal zum Ableiten des Kühlfluids aus mindestens einer ersten Ausgangsöffnung der ersten Kühlkanalanordnung und der zweite Ablaufkanal zum Ableiten des Kühlfluids aus mindestens einer zweiten Ausgangsöffnung der zweiten Kühlkanalanordnung vorgesehen ist, wobei der erste Ablaufkanal und der zweiter Ablaufkanal im zweiten Abschnitt in Stapelrichtung übereinander angeordnet sind, und/oder der erste Ablaufkanal und der zweite Ablaufkanal sich im Wesentlichen entlang der Primärrichtung erstrecken.In a further embodiment of the present invention, it is provided that the supply device has a first drain channel and a second drain channel separate from the first drain channel, the first drain channel for draining the cooling fluid from at least a first outlet opening of the first cooling channel arrangement and the second drain channel for draining the Cooling fluid is provided from at least one second outlet opening of the second cooling channel arrangement, the first outlet channel and the second outlet channel being arranged one above the other in the stacking direction in the stacking section, and / or the first outlet channel and the second outlet channel extending essentially along the primary direction.

Vorzugsweise ist die Versorgungsvorrichtung entlang einer senkrecht zur Primärrichtung und senkrecht zur Stapelrichtung verlaufenden Sekundärrichtung gesehen in einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich unterteilt, wobei im montierten Zustand im ersten Teilbereich der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal angeordnet sind, und im zweite Teilbereich der erste Ablaufkanal und der zweite Ablaufkanal. Damit sorgt der erste Teilbereich für das Zuführen des Kühlfluids zur Kühlkanalanordnung und der zweite Teilbereich führt zum Abführen des verbrauchten Kühlfluids von der Kühlkanalanordnung. Vorzugsweise erstrecken sich der erste Teilbereich und/oder der zweite Teilbereich in Primärrichtung gesehen über die gesamte Länge der Versorgungsvorrichtung, wobei der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich, insbesondere in Sekundärrichtung gesehen, nebeneinander angeordnet sind. Bevorzugt ist der erste Teilbereich an einer ersten Randseite des zusammengesetzten Systems und der zweite Teilbereich an einer zweiten Randseite des Systems angeordnet. In einer senkrecht zur Primärrichtung oder zur Primärrichtung geneigt verlaufenden Richtung, d. h. in Sekundärrichtung gesehen, bilden der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich bevorzugt jeweils die Hälfte des Systems. Es ist aber auch vorstellbar, dass insbesondere der zweite Teilbereich kleiner ist als der erste Teilbereich oder umgekehrt.The supply device is preferably divided into a first partial area and a second partial area along a secondary direction running perpendicular to the primary direction and perpendicular to the stacking direction, the first supply channel and the second supply channel being arranged in the first partial area in the assembled state, and the first discharge channel in the second partial area and the second drain channel. The first sub-area thus ensures the supply of the cooling fluid to the cooling channel arrangement and the second sub-area leads for removing the used cooling fluid from the cooling channel arrangement. Preferably, the first partial area and / or the second partial area, viewed in the primary direction, extend over the entire length of the supply device, the first partial area and the second partial area, in particular viewed in the secondary direction, being arranged next to one another. The first partial area is preferably arranged on a first edge side of the assembled system and the second partial area is arranged on a second edge side of the system. In a direction perpendicular to the primary direction or to the primary direction, ie seen in the secondary direction, the first partial area and the second partial area preferably each form half of the system. However, it is also conceivable that in particular the second partial area is smaller than the first partial area or vice versa.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Versorgungsvorrichtung ein Flüssigkeitsreservoir zum Einleiten des Kühlfluids in den ersten Versorgungskanal und in den zweiten Versorgungskanal und ein Flüssigkeitsreservoir zum Sammeln des über den ersten Ablauf und über den zweiten Ablauf abfließenden Kühlfluids aufweist, wobei vorzugsweise der erste Versorgungskanal und der zweite Versorgungskanal und/oder der erste Ablaufkanal und der zweite Ablaufkanal in Primärrichtung gesehen zwischen dem Flüssigkeitsreservoir zum Einleiten, d. h. dem eingangsseitigen Flüssigkeitsreservoir, und dem Flüssigkeitsreservoir zum Sammeln, d. h. dem ausgangsseitigen Flüssigkeitsreservoir, angeordnet sind, d. h. insbesondere auf einer Höhe angeordnet sind. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das eingangsseitige und/oder das ausgangsseitige Flüssigkeitsreservoir jeweils dem ersten und dem zweiten Versorgungskanal, d. h. allen Versorgungskanälen, gemeinschaftlich bereitgestellt wird bzw. dem ersten Ablaufkanal und dem zweiten Ablaufkanal. Besonders bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass sich die Wand, die den ersten Versorgungskanal vom zweiten Versorgungskanal trennt, in das eingangsseitige Flüssigkeitsreservoir hineinragt bzw. in diesem mündet. Dadurch lässt sich auf möglichst einfache Weise das Kühlfluid auf den ersten und zweiten Versorgungskanal auf- bzw. verteilen. Das eingangsseitige Flüssigkeitsreservoir selbst kann dann über einen entsprechenden Zuleitungsanschluss mit dem Kühlfluid versorgt werden, beispielsweise über einen externen Kühlkreislauf. Entsprechend ist es vorgesehen, dass der erste Ablaufkanal und der zweite Ablaufkanal in dem ausgangsseitigen Flüssigkeitsreservoir münden, und dass das hier gesammelte verbrauchte Kühlfluid über einen Ableitungsanschluss aus der Versorgungsvorrichtung abgeleitet werden kann, beispielsweise in den externen Kühlkreislauf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass sich der erste Versorgungskanal über den ersten Abschnitt, insbesondere nur über den ersten Abschnitt bzw. nur einen Bereich des ersten Abschnitts, und der zweite Versorgungskanal sich über den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt erstreckt. Mit anderen Worten, der erste Versorgungskanal endet in Primärrichtung gesehen mit dem ersten Abschnitt und stellt dadurch im zweiten Abschnitt den Bauraum bereit, der vom zweiten Versorgungskanal in Anspruch genommen wird, um den gewünschten Höhenversatz zu realisieren und das Kühlfluid über den zweiten Versorgungskanal an die zweite Kühlkanalanordnung heranzuführen. Dabei kann der erste Versorgungskanal beispielsweise in Primärrichtung gesehen bündig mit dem ersten Elektronikmodul bzw. dessen parallel zur Stapelrichtung verlaufenden Seitenfläche am Ende des ersten Abschnitts abschließen, und/oder in Primärrichtung gesehen dazu zurückversetzt sein. Vorzugsweise endet der erste Versorgungskanal in Primärrichtung gesehen unmittelbar hinter der letzten ersten Eingangsöffnung. Unmittelbar heißt in diesem Zusammenhang insbesondere, dass in Primärrichtung gesehen der Abstand der letzten ersten Eingangsöffnung und des Abschlusses des ersten Versorgungskanals kleine ist als 1 cm, bevorzugt kleiner als 0,5 cm und besonders bevorzugt kleiner als 0,25 cm. Dadurch lässt sich vermeiden, dass sich das Kühlfluid in einem in Primärrichtung gesehen hinter der letzten Eingangsöffnung gelegenen Bereich sammelt.It is preferably provided that the supply device has a liquid reservoir for introducing the cooling fluid into the first supply channel and into the second supply channel and a liquid reservoir for collecting the cooling fluid flowing off via the first outlet and via the second outlet, preferably the first supply channel and the second Supply channel and / or the first drain channel and the second drain channel seen in the primary direction between the liquid reservoir for introduction, d. H. the upstream fluid reservoir, and the fluid reservoir for collection, d. H. the outlet-side liquid reservoir are arranged, d. H. are arranged in particular at one level. In particular, it is provided that the inlet-side and / or the outlet-side liquid reservoir in each case the first and the second supply channel, ie. H. all supply channels, is provided jointly or the first drain channel and the second drain channel. It is particularly preferably provided that the wall, which separates the first supply channel from the second supply channel, projects into or opens into the liquid reservoir on the inlet side. As a result, the cooling fluid can be distributed or distributed over the first and second supply channels in the simplest possible way. The inlet-side liquid reservoir itself can then be supplied with the cooling fluid via a corresponding supply connection, for example via an external cooling circuit. Accordingly, it is provided that the first drain channel and the second drain channel open into the outlet-side liquid reservoir, and that the used cooling fluid collected here can be drained from the supply device via a drain connection, for example into the external cooling circuit. According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first supply channel extends over the first section, in particular only over the first section or only a region of the first section, and the second supply channel extends over the first section and the second section . In other words, seen in the primary direction, the first supply channel ends with the first section and thereby provides the installation space in the second section which is used by the second supply channel in order to implement the desired height offset and the cooling fluid via the second supply channel to the second Bring cooling duct arrangement. In this case, the first supply channel, for example in the primary direction, can be flush with the first electronics module or its side surface running parallel to the stacking direction at the end of the first section, and / or in the primary direction can be set back. When viewed in the primary direction, the first supply duct preferably ends immediately behind the last first inlet opening. In this context, directly means in particular that, viewed in the primary direction, the distance between the last first entrance opening and the end of the first supply duct is less than 1 cm, preferably less than 0.5 cm and particularly preferably less than 0.25 cm. This makes it possible to prevent the cooling fluid from collecting in an area located behind the last input opening, viewed in the primary direction.

Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die erste Kühlkanalanordnung und/oder die zweite Kühlkanalanordnung mindestens ein Kanal, insbesondere einen schleifenförmigen Kanal, aufweist, der sich zwischen der ersten Eingangsöffnung und der ersten Ausgangsöffnung und/oder zwischen der zweiten Eingangsöffnung und der zweiten Ausgangsöffnung entlang einer Sekundärrichtung erstreckt, wobei die Sekundärrichtung schräg zur Primärrichtung, insbesondere senkrecht zur Primärrichtung verläuft. Es ist auch vorstellbar, dass die parallel zur Haupterstreckungsebene verlaufende Sekundärrichtung gegenüber der Primärrichtung um einen Winkel zwischen 45° und 90°, bevorzugt zwischen 75° und 90° und besonders bevorzugt zwischen 80° und 90° gegenüber der Primärrichtung geneigt ist. Durch den sich im Wesentlichen schräg zur Primärrichtung erstreckenden Verlauf des Kanals, lässt sich ein seitlicher Versatz des Kühlfluids, d. h. ein Querversatz zur Primärrichtung, in der Versorgungsvorrichtung realisieren, insbesondere lässt sich das Kühlfluid vom ersten Teilbereich der Versorgungsvorrichtung in den zweiten Teilbereich der Versorgungsvorrichtung überführen bzw. transferieren. Insbesondere ist der schleifenförmige Kanal derart ausgestaltet, beispielsweise als U-förmiger Kanal, dass das Kühlfluid möglichst nah an die erste bzw. zweite Kühlkanalanordnung herangeführt wird. Dabei ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Kanal aus einer Schleife, insbesondere einem einzigen U-förmigen Bogen, und/oder mehreren Schleifen geformt ist, deren Umlenkabschnitte beispielsweise parallel zur Haupterstreckungsebene und in unmittelbarer Nähe zum Elektronikmodul verlaufen. Es ist dabei auch vorstellbar, dass der Kanal zumindest teilweise parallel zur Primärrichtung verläuft. Insbesondere ist der Kanal derart angeordnet, dass dessen schleifenförmiger Verlauf mit seinen Umkehrpunkt möglichst in einem Bereich unterhalb des elektronischen bzw. elektrischen Bauteils am ersten Elektronikmodul und/oder am zweiten Elektronikmodul liegt. Die erste bzw. die zweite Kühlkanalanordnung lässt sich insbesondere durch eine Schichtung mehrerer Keramik- und/oder Metallschichten realisieren, in denen jeweils entsprechende Aussparungen, beispielsweise in Form von Rechtecken, Quadern oder Kreisen eingelassen sind, und wobei die Kanäle durch das Übereinanderlegen der einzelnen Schichten realisiert wird. Beim Verbinden der einzelnen Metall- bzw. Keramikschichten entsteht dabei jeweils ein monolithischer bzw. einstückiger Körper. Unter monolithisch versteht der Fachmann hier insbesondere einen schichtfreien Körper, wie er bevorzugt während eines DCB-Verfahrens aus übereinander gelagerten Metall- bzw. Keramikschichten entsteht.It is particularly preferably provided that the first cooling channel arrangement and / or the second cooling channel arrangement has at least one channel, in particular a loop-shaped channel, which is located between the first input opening and the first output opening and / or between the second input opening and the second output opening Secondary direction extends, wherein the secondary direction extends obliquely to the primary direction, in particular perpendicular to the primary direction. It is also conceivable that the secondary direction running parallel to the main extension plane is inclined with respect to the primary direction by an angle between 45 ° and 90 °, preferably between 75 ° and 90 ° and particularly preferably between 80 ° and 90 ° with respect to the primary direction. Due to the course of the channel, which extends essentially obliquely to the primary direction, a lateral offset of the cooling fluid, i.e. a transverse offset to the primary direction, can be implemented in the supply device; in particular, the cooling fluid can be transferred from the first partial area of the supply device into the second partial area of the supply device transfer. In particular, the loop-shaped channel is configured, for example as a U-shaped channel, in such a way that the cooling fluid is brought as close as possible to the first or second cooling channel arrangement. It is particularly preferably provided that the channel consists of a loop, in particular a single U- shaped arch, and / or a plurality of loops is formed, the deflecting sections of which, for example, run parallel to the main extension plane and in the immediate vicinity of the electronics module. It is also conceivable that the channel runs at least partially parallel to the primary direction. In particular, the channel is arranged in such a way that its loop-shaped course with its reversal point is as far as possible in an area below the electronic or electrical component on the first electronics module and / or on the second electronics module. The first or the second cooling channel arrangement can be realized in particular by layering a plurality of ceramic and / or metal layers, in each of which corresponding recesses, for example in the form of rectangles, cuboids or circles, are embedded, and the channels being formed by superimposing the individual layers is realized. When the individual metal or ceramic layers are connected, a monolithic or one-piece body is created. The person skilled in the art understands monolithic here in particular to mean a layer-free body, as is preferably produced during a DCB process from metal or ceramic layers superimposed on one another.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Versorgungsvorrichtung für eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls, insbesondere gemäß einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, wobei die Versorgungsvorrichtung an eine dem ersten Elektronikmodul zugeordnete ersten Kühlkanalanordnung und an eine dem zweiten Elektronikmodul zugeordnete zweite Kühlkanalanordnung koppelbar ist, und einen ersten Versorgungskanal und mindestens einen vom ersten Versorgungskanal separaten zweiten Versorgungskanal aufweist, der derart gestaltet ist, dass der erste Versorgungskanal das Kühlfluid zur ersten Eingangsöffnung und der zweite Versorgungskanal das Kühlfluid zur zweiten Eingangsöffnung führt, insbesondere im montierten Zustand. Alle für die Kühlvorrichtung beschriebenen Vorteile und Merkmale lassen sich analog übertragen auf die Versorgungsvorrichtung und anders herum.Another object of the present invention is a supply device for a cooling device for cooling a first electronics module and at least one second electronics module, in particular according to a cooling device according to the invention, wherein the supply device can be coupled to a first cooling channel arrangement assigned to the first electronics module and to a second cooling channel arrangement assigned to the second electronics module and has a first supply channel and at least one second supply channel separate from the first supply channel, which is designed in such a way that the first supply channel leads the cooling fluid to the first input opening and the second supply channel leads the cooling fluid to the second input opening, in particular in the assembled state. All the advantages and features described for the cooling device can be transferred analogously to the supply device and vice versa.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung. Alle für die Kühlvorrichtung beschriebenen Merkmale und Vorteile lassen sich auf das Verfahren zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls und anders herum analog übertragen.Another object of the present invention is a method for cooling a first electronics module and at least a second electronics module with a cooling device according to the invention. All the features and advantages described for the cooling device can be transferred analogously to the method for cooling a first electronics module and at least one second electronics module and vice versa.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.Further advantages and features result from the following description of preferred embodiments of the object according to the invention with reference to the attached figures. Individual features of the individual embodiments can be combined with one another in the context of the invention.

Es zeigt:

  • 1: schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für ein erstes Elektronikmodul und mindestens ein zweites Elektronikmodul gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer ersten Schnittansicht;
  • 2: schematische Darstellung der Kühlvorrichtung aus 1 in eine Draufsicht;
  • 3: schematische Darstellung der Kühlvorrichtung aus 1 in einer zweiten Schnittansicht und
  • 4: schematische Darstellung einer Kühlvorrichtung für ein erstes Elektronikmodul und mindestens ein zweites Elektronikmodul gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht
It shows:
  • 1 : schematic representation of a cooling device for a first electronics module and at least one second electronics module according to a first exemplary embodiment of the present invention in a first sectional view;
  • 2nd : schematic representation of the cooling device 1 in a top view;
  • 3rd : schematic representation of the cooling device 1 in a second sectional view and
  • 4th : schematic representation of a cooling device for a first electronics module and at least one second electronics module according to a second exemplary embodiment of the present invention in a sectional view

In den 1 bis 3 ist schematisch eine Kühlvorrichtung 1 zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls 21 und eines zweiten Elektronikmoduls 22 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Solche ersten Elektronikmodule 21 bzw. zweiten Elektronikmodule 22, beispielsweise in Form eines Metall-Keramik-Substrats, dienen vorzugsweise als Träger von elektronischen bzw. elektrischen Bauteilen 5, die an das Elektronikmodul 21, 22, 23 insbesondere an eine Metallisierung 6 des jeweiligen Elektronikmoduls 21, 22, 23 anbindbar sind. Wesentliche Bestandteile eines Metall-Keramik-Substrats sind eine sich entlang einer Haupterstreckungsebene HSE erstreckende Keramikschicht und eine an der Keramikschicht angebundene Metallschicht bzw. Metallisierung 6. Die Keramikschicht ist aus mindestens einem eine Keramik umfassenden Material gefertigt. Die Metallisierung 6 und die Keramikschicht sind dabei entlang einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufenden Stapelrichtung S übereinander angeordnet und über eine Anbindungsfläche miteinander stoffschlüssig verbunden. Im gefertigten Zustand ist die Metallisierung 6 auf einer Bauteilseite 3 des Metall-Keramik-Substrats zur Bildung von Leiterbahnen oder Anbindungsstellen für die elektrischen Bauteile 5 strukturiert. In der dargestellten Ausführungsform handelt sich um ein aus einem ersten Elektronikmodul 21, einem zweiten Elektronikmodul 22 und einem dritten Elektronikmodul 23 zusammengesetztes System. Für den Fachmann lässt sich dieses System ohne weiteres auf eine Vielzahl von miteinander zu einem System zusammengesetzten Elektronikmodulen 21, 22, 23 insbesondere Leistungselektronikmodulen, erweitern.In the 1 to 3rd is schematically a cooling device 1 for cooling a first electronic module 21 and a second electronics module 22 according to a first exemplary embodiment of the present invention. Such first electronics modules 21 or second electronics modules 22 , for example in the form of a metal-ceramic substrate, preferably serve as a carrier for electronic or electrical components 5 to the electronics module 21 , 22 , 23 especially a metallization 6 of the respective electronics module 21 , 22 , 23 are connectable. Essential components of a metal-ceramic substrate are one along a main extension plane HSE extending ceramic layer and a metal layer or metallization bonded to the ceramic layer 6 . The ceramic layer is made of at least one material comprising a ceramic. The metallization 6 and the ceramic layer are along a perpendicular to the main plane of extent HSE extending stack direction S arranged one above the other and cohesively connected to one another via a connecting surface. The metallization is in the finished state 6 on one component side 3rd of the metal-ceramic substrate to form conductor tracks or connection points for the electrical components 5 structured. In the embodiment shown, it is a matter of a first electronic module 21 , a second electronics module 22 and a third electronics module 23 composite system. For the person skilled in the art, this system can be easily expanded to a large number of electronic modules which are combined to form a system 21 , 22 , 23 expand power electronics modules in particular.

Insbesondere sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23 in einer parallel zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufenden Ebene entlang einer Primärrichtung PR nebeneinander, vorzugsweise unter Bildung einer Reihe, angeordnet bzw. aneinandergereiht. Dadurch bilden das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23 ein eindimensionales Array aus Elektronikmodulen 21, 22, 23. Beispielsweise sind das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23, in Primärrichtung PR gesehen, deckungsgleich bzw. fluchtend zueinander angeordnet. Es ist aber auch vorstellbar, dass das erste das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23 seitlich zueinander versetzt angeordnet. Das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23 sind in Stapelrichtung S gesehen auf derselben Höhe angeordnet und legen damit in Stapelrichtung S gesehen einen ersten Bereich 11 fest. In particular, in the illustrated embodiment, the 1 to 3rd the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 in a plane parallel to the main extension plane HSE extending plane along a primary direction PR next to each other, preferably to form a row, arranged or strung together. This forms the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 a one-dimensional array of electronic modules 21 , 22 , 23 . For example, the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 , in the primary direction PR seen, congruent or aligned to each other. But it is also conceivable that the first is the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 laterally offset from each other. The first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 are in the stacking direction S seen arranged at the same height and thus lay in the stacking direction S seen a first area 11 firmly.

Dem ersten Elektronikmodul 21 ist dabei ferner eine erste Kühlkanalanordnung 31, dem zweiten Elektronikmodul 22 eine zweite Kühlkanalanordnung 32 und dem dritten Elektronikmodul 23 eine dritte Kühlkanalanordnung 33 zugeordnet. Dabei ist es beispielsweise vorstellbar, dass die erste Kühlkanalanordnung 31 integraler Bestandteil des ersten Elektronikmoduls 21, die zweite Kühlkanalanordnung 32 integraler Bestandteil des zweiten Elektronikmoduls 22 und/oder die dritte Kühlkanalanordnung 33 integraler Bestandteil des dritten Elektronikmoduls 23, jeweils an dessen Kühlseite 4, ist. Insbesondere bilden die erste Kühlkanalanordnung 31, die zweite Kühlkanalanordnung 32 und die dritte Kühlkanalanordnung 33 einen zweiten Bereich 12 aus, der im zusammengesetzten Zustand, in Stapelrichtung S gesehen unterhalb des ersten Bereichs 11 mit dem ersten Elektronikmodul 21, dem zweiten Elektronikmodul 22 und dem dritten Elektronikmodul 23 angeordnet ist, vorzugsweise auf in Stapelrichtung S gesehen, derselben Höhe. Insbesondere sind der erste Bereich 11 und der zweite Bereich 12 schichtartig in Stapelrichtung S übereinander angeordnet und grenzen vorzugsweise unmittelbar aneinander an.The first electronics module 21 is also a first cooling channel arrangement 31 , the second electronics module 22 a second cooling channel arrangement 32 and the third electronics module 23 a third cooling channel arrangement 33 assigned. It is conceivable, for example, that the first cooling duct arrangement 31 integral part of the first electronics module 21 , the second cooling channel arrangement 32 integral part of the second electronics module 22 and / or the third cooling channel arrangement 33 integral part of the third electronics module 23 , each on its cooling side 4th , is. In particular, form the first cooling duct arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and the third cooling channel arrangement 33 a second area 12th from, in the assembled state, in the stacking direction S seen below the first area 11 with the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 is arranged, preferably in the stacking direction S seen the same height. In particular, the first area 11 and the second area 12th in layers in the stacking direction S arranged one above the other and preferably adjoin one another directly.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass die erste Kühlkanalanordnung 31, die zweite Kühlkanalanordnung 32 und die dritte Kühlkanalanordnung 33 jeweils einen Grundkörper aufweisen, in dem jeweils mindestens ein Kanal 48 eingelassen ist, der derart gestaltet ist, dass ein über eine erste Eingangsöffnung 51 in den Kanal 48 eingeführte Fluid zunächst in Richtung des ersten Elektronikmoduls 21, des zweiten Elektronikmoduls 22 bzw. des dritten Elektronikmodus 22 befördert wird und innerhalb des Grundkörpers und nach Passieren eines Umlenkpunkts wieder in entgegengesetzte Richtung, insbesondere schräg oder senkrecht zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufenden Richtung, abgeführt wird. Beispielsweise sind die in den Grundkörpern eingelassenen Kanäle 48 in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufenden Schnittebene gesehen U-förmig bzw. schleifenförmig ausgestaltet, um das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 bzw. das dritte Elektronikmodul 23 jeweils gleichmäßig an der jeweiligen Bauteilseite 4 kühlen zu können.It is also provided that the first cooling duct arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and the third cooling channel arrangement 33 each have a base body, in each of which at least one channel 48 is embedded, which is designed such that a via a first input opening 51 in the channel 48 introduced fluid initially in the direction of the first electronics module 21 , of the second electronics module 22 or the third electronics mode 22 is conveyed and within the base body and after passing a deflection point again in the opposite direction, in particular obliquely or perpendicular to the main plane of extent HSE extending direction, is discharged. For example, the channels embedded in the base bodies 48 in a perpendicular to the main extension plane HSE extending cutting plane seen U-shaped or loop-shaped around the first electronics module 21 , the second electronics module 22 or the third electronics module 23 each evenly on the respective component side 4th to be able to cool.

Insbesondere sind die Kanäle 48 als Einzelschleifen oder als Mehrfachschleifen ausgebildet. Dabei ist es vorstellbar, dass die Kanäle 48, bzw. die Lage der Kanäle 48 angepasst ist an die Lage von Wärmequellen, beispielsweise von bestimmten elektronischen Bauteilen 5 auf der Bauteilseite 4. Mittels der Kanäle 48 innerhalb der Grundkörper lässt sich so eine gezielte Kühlung an der Bauteilseite 4 realisieren. Dabei ist zudem vorgesehen, dass die in den Grundkörper eingelassenen Kanäle 48 zudem so gestaltet sind, dass neben der Strömungsrichtung in Richtung des jeweiligen Elektronikmoduls 21,22, 23 (d. h. parallel zur Stapelrichtung bzw. senkrecht zur Haupterstreckungsebene HSE) zudem die Kühlflüssigkeit in den Kanälen 48 entlang einer Sekundärrichtung SR befördert wird, wobei die Sekundärrichtung SR beispielsweise senkrecht zur Primärrichtung PR und vorzugsweise parallel zur Haupterstreckungsebene HSE verläuft. Es ist auch vorstellbar, dass die Sekundärrichtung SR schräg zur Primärrichtung PR verläuft, beispielsweise unter Bildung eines Winkels gegenüber der Primärrichtung PR zwischen 45° und 90° bevorzugt zwischen 60° und 90° und besonders bevorzugt zwischen 75° und 90°. Mit andere Worten: die Kanäle 48 in der ersten Kühlkanalanordnung 31, der zweiten Kühlkanalanordnung 32 und der dritten Kühlkanalanordnung 33 sind derart gestaltet, dass sie zu einem seitlichen Versatz zwischen einer parallel zur Primärrichtung PR verlaufenden Strömung vor Einritt in die jeweilige Kühlkanalanordnung 31, 32, 33 und einer nach parallel zur Primärrichtung PR verlaufenden Strömung nach Austritt aus der jeweiligen Kühlkanalanordnung 31, 32, 33 führen.In particular, the channels 48 designed as single loops or as multiple loops. It is conceivable that the channels 48 , or the location of the channels 48 is adapted to the location of heat sources, for example certain electronic components 5 on the component side 4th . By means of the channels 48 This enables targeted cooling on the component side within the base body 4th realize. It is also provided that the channels embedded in the base body 48 are also designed so that in addition to the direction of flow in the direction of the respective electronic module 21 , 22 , 23 (ie parallel to the stacking direction or perpendicular to the main extension plane HSE ) also the coolant in the channels 48 along a secondary direction SR is conveyed, the secondary direction SR for example perpendicular to the primary direction PR and preferably parallel to the main extension plane HSE runs. It is also conceivable that the secondary direction SR oblique to the primary direction PR runs, for example, forming an angle with respect to the primary direction PR between 45 ° and 90 °, preferably between 60 ° and 90 ° and particularly preferably between 75 ° and 90 °. In other words: the channels 48 in the first cooling channel arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and the third cooling channel arrangement 33 are designed in such a way that they cause a lateral offset between a parallel to the primary direction PR running flow before entering the respective cooling channel arrangement 31 , 32 , 33 and one parallel to the primary direction PR running flow after exiting the respective cooling channel arrangement 31 , 32 , 33 to lead.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass erste Eingangsöffnungen 51, zweite Eingangsöffnungen 52, und dritte Eingangsöffnungen 53, über die jeweils das Kühlfluid in die entsprechende Kühlkanalanordnung 31, 32 oder 33 eingeleitet wird, in einem ersten Teilbereich 61 unterhalb des zusammengesetzten Systems aus dem ersten Elektronikmodul 21, dem zweiten Elektronikmodul 22 und dem dritten Elektronikmodul 23 angeordnet sind. Dabei sind die ersten Eingangsöffnungen 51, die zweiten Eingangsöffnungen 52 und die dritten Eingangsöffnungen 53 vorzugsweise entlang einer parallel zur Primärrichtung PR verlaufenden Linie angeordnet, insbesondere in einem sich an die erste Randseite 71 anschließenden Bereich des zusammengesetzten Systems. Es ist aber auch vorstellbar, dass die einzelnen ersten Eingangsöffnungen 51, die zweiten Eingangsöffnungen 52 und/oder dritten Eingangsöffnungen 53 in Primärrichtung PR gesehen nicht deckungsgleich zueinander angeordnet sind bzw. unterschiedliche Abstände zur ersten Randseite 71 aufweisen. Auf der in Sekundärrichtung SR gegenüberliegenden zweiten Randseite 72 weisen die erste Kühlkanalanordnung 31, die zweite Kühlkanalanordnung 32 und die dritte Kühlkanalanordnung 33 jeweils entsprechende erste Ausgangsöffnungen 81, zweite Ausgangsöffnungen 82 und dritte Ausgangsöffnungen 83 auf. Die ersten Ausgangsöffnungen 81, die zweiten Ausgangsöffnungen 82 und die dritten Ausgangsöffnungen 83 sind vorzugsweise entlang einer weiteren parallel zur Primärrichtung PR verlaufenden Linie angeordnet und/oder in Primärrichtung PR gesehen nicht deckungsgleich zueinander angeordnet, d. h. sie weisen unterschiedliche Abstände zu der zweiten Randseite 72 des System aus.In particular, it is provided that first entrance openings 51 , second entrance openings 52 , and third entrance openings 53 , via which the cooling fluid into the corresponding cooling channel arrangement 31 , 32 or 33 is initiated in a first section 61 below the assembled system from the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 are arranged. Here are the first entrance openings 51 , the second entrance openings 52 and the third entrance openings 53 preferably along a parallel to the primary direction PR extending line arranged, in particular in one on the first edge side 71 subsequent area of the composite system. But it is also conceivable that the individual first entrance openings 51 , the second entrance openings 52 and / or third entrance openings 53 in the primary direction PR seen are not congruent to each other or different distances from the first edge 71 exhibit. On the in the secondary direction SR opposite second edge 72 have the first cooling channel arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and the third cooling channel arrangement 33 corresponding first exit openings 81 , second exit openings 82 and third exit openings 83 on. The first exit openings 81 , the second exit openings 82 and the third exit openings 83 are preferably along another parallel to the primary direction PR extending line arranged and / or in the primary direction PR seen not congruent to each other, ie they have different distances from the second edge side 72 of the system.

Insbesondere sind die Kanäle 48 in der ersten Kühlkanalanordnung 71, der zweiten Kühlkanalanordnung 72 und der dritten Kühlkanalanordnung 73 dazu ausgelegt, das Kühlfluid von dem der ersten Randseite 71 zugewandten ersten Teilbereich 61 zu einem der zweiten Randseite 72 zugewandten zweiten Teilbereich 62 zu befördern und dabei während ihrer Strömung entlang der Sekundärrichtung SR das Kühlfluid vorzugsweise innerhalb des jeweiligen Grundkörpers möglichst nah an das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 oder das dritte Elektronikmoduls 23 zu befördern.In particular, the channels 48 in the first cooling channel arrangement 71 , the second cooling channel arrangement 72 and the third cooling channel arrangement 73 designed to remove the cooling fluid from that of the first edge side 71 facing first section 61 to one of the second margins 72 facing second section 62 to convey while doing so along the secondary direction SR the cooling fluid preferably within the respective base body as close as possible to the first electronics module 21 , the second electronics module 22 or the third electronics module 23 to transport.

Im Betrieb tritt das Kühlfluid über die jeweilige erste Eingangsöffnung 51 in den Kanal 48 ein und über die in am Ende des Kanals 48 vorgesehene erste Ausgangsöffnung 81 wieder aus. Dabei ist es vorstellbar, dass die quer zur Primärrichtung PR ausgebildeten Kanäle 48 eine einzelne, insbesondere U-förmige, Schleife ausbilden, oder ein Mehrzahl, beispielsweise drei bis zehn, Schleifen ausbilden. Gleiches gilt analog für die zweiten Eingangs- und Ausgangsöffnungen 52/82 bzw. dritten Eingangs- und Ausgangsöffnungen 53/83 und deren Kanäle 48.In operation, the cooling fluid passes through the respective first inlet opening 51 in the channel 48 in and over the in at the end of the channel 48 provided first exit opening 81 out again. It is conceivable that the transverse to the primary direction PR trained channels 48 form a single, in particular U-shaped, loop, or form a plurality, for example three to ten, loops. The same applies analogously to the second entrance and exit openings 52/82 or third entrance and exit openings 53/83 and their channels 48 .

Mittels einer Versorgungsvorrichtung 10 ist es vorgesehen, die ersten Eingangsöffnungen 51, die zweiten Eingangsöffnungen 52 und die dritten Eingangsöffnungen 53 mit dem Kühlfluid zu versorgen. Hierzu ist die Versorgungsvorrichtung 10 in einem dritten Bereich 13 schichtartig in Stapelrichtung S gesehen unterhalb des zweiten Bereichs 12 angeordnet. Dabei ist die Versorgungsvorrichtung 10 insbesondere derart gestaltet, dass der der ersten Randseite 71 des Systems zugewandte Teilbereich 61 der Versorgungsvorrichtung 10 zur Versorgung der ersten Eingangsöffnung 51, der zweiten Eingangsöffnung 52 und der dritten Eingangsöffnung 53 vorgesehen ist, während der der zweiten Randseite 72 des System zugewandte zweite Teilbereich 62 zum Abfließen des verbrauchten Kühlfluids vorgesehen ist. Insbesondere erstreckt sich der erste Teilbereich 61 im zusammengesetzten Zustand in Stapelrichtung S gesehen unterhalb der ersten Eingangsöffnungen 51, der zweiten Eingangsöffnungen 52 und der dritten Eingangsöffnungen 53, während der zweite Teilbereich 62 im zusammengesetzten Zustand in Stapelrichtung S gesehen unterhalb der ersten Ausgangsöffnungen 81, der zweiten Ausgangsöffnungen 82 und der dritten Ausgangsöffnungen 83 angeordnet ist. Dabei sind der erste Teilbereich 61 und der zweite Teilbereich 62 quer zur PrimärrichtungPR gesehen nebeneinander angeordnet und erstrecken sich in ihrer Länge parallel zur Primärrichtung PR, vorzugweise über die gesamte Länge der Anordnung aus erstem Elektronikmodul 21, zweitem Elektronikmodul 22 und drittem Elektronikmodul 23. Durch die sich in Primärrichtung PR verlaufenden Kanalisierung wird dem Kühlfluid eine Hauptströmungsrichtung gegeben, die im Wesentlichen parallel zur Primärrichtung PR verläuft und entlang der das Kühlfluid nacheinander die erste Kühlkanalanordnung 31, die zweite Kühlkanalanordnung 32 und die dritte Kühlkanalanordnung 33 passiert. Der erste Teilbereich 61 wird ferner über ein Flüssigkeitsreservoir 45 mit dem Kühlfluid versorgt, während das verbrauchte Kühlfluid ebenfalls in ein Flüssigkeitsreservoir 45 abfließt. In Primärrichtung PR gesehen sind das erste Elektronikmodul 21, das zweite Elektronikmodul 22 und das dritte Elektronikmodul 23 (mit den entsprechenden Kühlkanalanordnungen) zwischen den Flüssigkeitsreservoirs 45 zur Ver- und Entsorgung angeordnet. Die Flüssigkeitsreservoirs 45 bilden insbesondere ein Teil der Versorgungsvorrichtung 10 und sind in Stapelrichtung S gesehen auf derselben Höhe wie der erste Teilbereich 61 und der zweite Teilbereich 62 angeordnet. Bevorzugt weisen die Flüssigkeitsreservoirs 45 Anschlüsse, insbesondere einen Zuleitungsanschluss 54 und einen Ableitungsanschluss 55 auf, über die die Versorgungsvorrichtung 10 mit einem externen Kühlfluidkreislauf verbunden werden können, um so frisches Kühlfluid der Versorgungsvorrichtung 10 zukommen zu lassen und verbrauchtes Kühlfluid aus dem entsprechenden Flüssigkeitsreservoir 45 wieder abzuführen. Die Hauptfunktionalität der Versorgungsvorrichtung 10 besteht darin, das Kühlfluid auf die erste Eingangsöffnungen 51, die zweiten Eingangsöffnungen 52 und die dritten Eingangsöffnungen 53 zu verteilen.By means of a supply device 10th it is provided the first entrance openings 51 , the second entrance openings 52 and the third entrance openings 53 to supply with the cooling fluid. This is the supply device 10th in a third area 13 in layers in the stacking direction S seen below the second area 12th arranged. Here is the supply device 10th in particular designed in such a way that that of the first edge side 71 part of the system facing 61 the supply device 10th to supply the first entrance opening 51 , the second entrance opening 52 and the third entrance opening 53 is provided during that of the second edge side 72 of the system facing second section 62 is provided to drain the used cooling fluid. In particular, the first section extends 61 in the assembled state in the stacking direction S seen below the first entrance openings 51 , the second entrance openings 52 and the third entrance openings 53 while the second section 62 in the assembled state in the stacking direction S seen below the first exit openings 81 , the second exit openings 82 and the third exit openings 83 is arranged. Here are the first part 61 and the second section 62 Seen transversely to the primary direction PR arranged side by side and extend in length parallel to the primary direction PR , preferably over the entire length of the arrangement from the first electronics module 21 , second electronics module 22 and third electronics module 23 . By moving in the primary direction PR running channeling the cooling fluid is given a main flow direction, which is substantially parallel to the primary direction PR runs and along which the cooling fluid successively the first cooling channel arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and the third cooling channel arrangement 33 happens. The first section 61 will also have a liquid reservoir 45 supplied with the cooling fluid, while the used cooling fluid also in a liquid reservoir 45 drains away. In the primary direction PR seen the first electronics module 21 , the second electronics module 22 and the third electronics module 23 (with the corresponding cooling channel arrangements) between the liquid reservoirs 45 arranged for supply and disposal. The liquid reservoirs 45 in particular form part of the supply device 10th and are in the stacking direction S seen at the same height as the first section 61 and the second section 62 arranged. The liquid reservoirs preferably have 45 Connections, especially a supply connection 54 and a drain port 55 on which the supply device 10th can be connected to an external cooling fluid circuit so as to supply the cooling device with fresh cooling fluid 10th to deliver and used cooling fluid from the corresponding liquid reservoir 45 dissipate again. The main functionality of the supply device 10th consists of the cooling fluid on the first inlet openings 51 , the second entrance openings 52 and the third entrance openings 53 to distribute.

Für eine möglichst homogene Kühlung des ersten Elektronikmoduls 21, des zweiten Elektronikmoduls 22 und des dritten Elektronikmoduls 23 ist es vorgesehen, dass die Versorgungvorrichtung 10, insbesondere der erste Teilbereich 61 der Versorgungsvorrichtung 10 einen ersten Versorgungskanal 41 und mindesten einen zweiten Versorgungskanal 42 aufweist. Vorliegend umfasst die Versorgungsvorrichtung 10 neben dem zweiten Versorgungskanal 42 noch einen dritten Versorgungskanal 43. Dabei sind der erste Versorgungskanal 41, der zweite Versorgungskanal 42 und der dritte Versorgungkanal 43 separat ausgebildet und folgen im Wesentlichen in ihrer Längserstreckung der Primärrichtung PR. Beispielsweise sind der erste Versorgungskanal 41 und der zweite Versorgungskanal 42 durch eine im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufende Wand 8 voneinander getrennt. Der erste Versorgungskanal 41 ist dabei zur Versorgung der ersten Eingangsöffnungen 51, der zweite Versorgungskanal 42 zur Versorgung der zweiten Eingangsöffnung 52 und der dritte Versorgungskanal 43 zur Versorgung der dritten Eingangsöffnungen 53 vorgesehen. Mittels der Separation des ersten Versorgungskanals 41 und des zweiten Versorgungskanals 42 kann mit Vorteil das Kühlfluid derart geführt werden, dass das für die zweite Eingangsöffnungen 52 vorgesehene Kühlfluid so geführt wird, dass es möglichst unverbraucht an den zweiten Eingangsöffnungen 52 ankommt.For a homogeneous cooling of the first electronics module 21 , of the second electronics module 22 and the third electronics module 23 it is provided that the supply device 10th , especially the first section 61 the supply device 10th a first supply channel 41 and at least one second supply channel 42 having. In the present case, the supply device comprises 10th next to the second Supply channel 42 a third supply channel 43 . This is the first supply channel 41 , the second supply channel 42 and the third supply channel 43 formed separately and essentially follow the primary direction in their longitudinal extent PR . For example, the first supply channel 41 and the second supply channel 42 through a substantially parallel to the main extension plane HSE trending wall 8th separated from each other. The first supply channel 41 is to supply the first entrance openings 51 , the second supply channel 42 to supply the second entrance opening 52 and the third supply channel 43 to supply the third entrance openings 53 intended. By separating the first supply channel 41 and the second supply channel 42 The cooling fluid can advantageously be guided in such a way that that for the second inlet openings 52 provided cooling fluid is guided so that it is as unused as possible at the second inlet openings 52 arrives.

Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass in einem ersten Abschnitt 91 unterhalb des ersten Elektronikmoduls 21 ein Abstand des zweiten Versorgungskanal 42 zur ersten Kühlkanalanordnung 31 in Stapelrichtung S gesehen größer ist als der Abstand des ersten Versorgungskanal 41 zu der ersten Kühlkanalanordnung 31. Im ersten Abschnitt 91 des ersten Elektronikmoduls 21 schließt dabei in Stapelrichtung S gesehen die erste Kühlkanalanordnung 31 vorzugsweise unmittelbar an den ersten Versorgungskanal 41 an, während der Abstand des zweiten Versorgungskanal 42 zur ersten Kühlkanalanordnung 31 dafür sorgt, dass das im zweiten Versorgungskanal 42 geführt Kühlfluid nicht in Wechselwirkung tritt mit der ersten Kühlkanalanordnung 31.For this purpose, it is particularly provided that in a first section 91 below the first electronics module 21 a distance of the second supply channel 42 to the first cooling duct arrangement 31 in the stacking direction S seen is greater than the distance of the first supply channel 41 to the first cooling duct arrangement 31 . In the first part 91 of the first electronics module 21 closes in the stacking direction S seen the first cooling channel arrangement 31 preferably directly to the first supply channel 41 on while the distance of the second supply channel 42 to the first cooling duct arrangement 31 ensures that in the second supply channel 42 led cooling fluid does not interact with the first cooling channel arrangement 31 .

In Primärrichtung PR gesehen endet der erste Versorgungskanal 41 im ersten Abschnitt 91 bzw. mit dem Abschluss des ersten Abschnitts 91, der dem ersten Elektronikmodul 21 zugeordnet ist und in Stapelrichtung S unterhalb des ersten Elektronikmoduls 21 liegt, während der zweite Versorgungskanal 42 sich in Primärrichtung PR bis in einen zweiten Abschnitt 92, der unterhalb des zweiten Elektronikmoduls 22 liegt, erstreckt. Dabei ist der zweite Versorgungskanal 42 in Stapelrichtung S gesehen höhenversetzt im Vergleich zu seinem Verlauf im ersten Abschnitt 91. Insbesondere ist der zweite Versorgungskanal 42 im zweiten Abschnitt 92 gegenüber dem ersten Abschnitt 91 höhenversetzt und grenzt unmittelbar an die zweite Kühlkanalanordnung 32 an. Der dritte Versorgungskanal 43 ist so ausgestaltet, dass dessen in Stapelrichtung S bemessener Abstand zur ersten Kühlkanalanordnung 31 bzw. zweiten Kühlkanalanordnung 32 im ersten Abschnitt 91 und im zweiten Abschnitt 92 des zweiten Elektronikmoduls 32 größer ist als die entsprechenden Abstände des ersten Versorgungskanals 41 bzw. zweiten Versorgungskanals 42 im ersten Abschnitt 91 bzw. zweiten Abschnitt 92. Dabei ist der Abstand des dritten Versorgungskanal 43 zur zweiten Kühlkanalanordnung 32 im zweiten Abschnitt 92 kleiner als der Abstand des dritten Versorgungskanals 43 zur ersten Kühlkanalanordnung 31 im ersten Abschnitt 91. Vorzugsweise entspricht der Abstand des dritten Versorgungskanals 43 zur zweiten Kühlkanalanordnung 32 im zweiten Abschnitt 92 dem Abstand des zweiten Versorgungskanals 42 zur ersten Kühlkanalanordnung 41 im ersten Abschnitt 91.In the primary direction PR seen the first supply channel ends 41 in the first part 91 or with the completion of the first section 91 , the first electronic module 21 is assigned and in the stacking direction S below the first electronics module 21 lies while the second supply channel 42 itself in the primary direction PR down to a second section 92 , which is below the second electronics module 22 lies, extends. Here is the second supply channel 42 in the stacking direction S seen offset in height compared to its course in the first section 91 . In particular, the second supply channel 42 in the second section 92 compared to the first section 91 offset in height and directly adjacent to the second cooling duct arrangement 32 at. The third supply channel 43 is designed so that its in the stacking direction S dimensioned distance to the first cooling duct arrangement 31 or second cooling channel arrangement 32 in the first part 91 and in the second section 92 of the second electronics module 32 is greater than the corresponding distances between the first supply channel 41 or second supply channel 42 in the first part 91 or second section 92 . The distance between the third supply channel 43 to the second cooling duct arrangement 32 in the second section 92 smaller than the distance of the third supply channel 43 to the first cooling duct arrangement 31 in the first part 91 . The distance of the third supply channel preferably corresponds 43 to the second cooling duct arrangement 32 in the second section 92 the distance of the second supply channel 42 to the first cooling duct arrangement 41 in the first part 91 .

Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich der Abstand des zweiten Versorgungskanals 42 bzw. dritten Versorgungskanals 43 zum zweiten Bereich 12 nach dem ersten Abschnitt 91 bzw. dem zweiten Abschnitt 92 jeweils verringert bis der zweite Versorgungskanal 42 an der zweiten Kühlkanalanordnung 32 im zweiten Abschnitt 92 und der dritte Versorgungskanal 43 an der dritten Kühlkanalanordnung 33 im dritten Abschnitt 93 anliegt. Für den Höhenversatz des zweiten Versorgungskanals 42 bzw. dritten Versorgungskanals 43 in Stapelrichtung S gesehen ist es vorzugsweise vorgesehen, dass eine Wand 8, die beispielsweise den ersten Versorgungskanal 41 vom zweiten Versorgungskanal 42 trennt, einen gestuften Verlauf annimmt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Wand 8, die beispielsweise den ersten Versorgungskanal 41 und den zweiten Versorgungskanal 42 voneinander trennt, aus einem Material mit einer vergleichsweise niedrigen Wärmeleitfähigkeit gefertigt ist, vorzugsweise aus einem Material mit einer Wärmleitfähigkeit, die geringer als die Wärmleitfähigkeit des Grundkörpers der ersten Kühlkanalanordnung 31, der zweiten Kühlkanalanordnung 32 und/oder der dritten Kühlkanalanordnung 33 ist. Vorstellbar ist auch, dass die Wand 8 mehrteilig ausgebildet ist und insbesondere Hohlräume umfasst bzw. zumindest bereichsweise porös ausgestaltet ist. Durch diese strukturellen Maßnahmen lässt sich mit Vorteil die Wärmeleitfähigkeit der Wand 8 alternativ oder zusätzlich reduzieren.In particular, it is provided that the distance between the second supply channel changes 42 or third supply channel 43 to the second area 12th after the first section 91 or the second section 92 each reduced until the second supply channel 42 on the second cooling duct arrangement 32 in the second section 92 and the third supply channel 43 on the third cooling channel arrangement 33 in the third section 93 is present. For the height offset of the second supply channel 42 or third supply channel 43 in the stacking direction S seen it is preferably provided that a wall 8th that, for example, the first supply channel 41 from the second supply channel 42 separates, takes a graded course. It is also provided that the wall 8th that, for example, the first supply channel 41 and the second supply channel 42 separates from one another, is made from a material with a comparatively low thermal conductivity, preferably from a material with a thermal conductivity that is less than the thermal conductivity of the base body of the first cooling channel arrangement 31 , the second cooling channel arrangement 32 and / or the third cooling duct arrangement 33 is. It is also conceivable that the wall 8th is formed in several parts and in particular comprises cavities or is at least partially porous. These structural measures advantageously allow the thermal conductivity of the wall 8th alternatively or additionally reduce.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in Stapelrichtung S gesehen der erste Versorgungskanal 41, der zweite Versorgungkanal 42 und der dritte Versorgungskanal 43 jeweils mit derselben Höhe ausgebildet. Alternativ ist es auch vorstellbar, dass die Höhen sich untereinander unterscheiden und beispielswiese an die Größe der Kühlkanalanordnung und/oder die Anzahl der Eingangsöffnung angepasst ist, um dem Umstand Rechnung zu tragen, dass die einzelnen Elektronikmodule 21, 22, 23 unterschiedlich große Mengen an Kühlfluid pro Zeiteinheit benötigen bzw. verbrauchen.In the illustrated embodiment are in the stacking direction S seen the first supply channel 41 , the second supply channel 42 and the third supply channel 43 each formed with the same height. Alternatively, it is also conceivable for the heights to differ from one another and, for example, to be adapted to the size of the cooling channel arrangement and / or the number of the inlet opening in order to take into account the fact that the individual electronic modules 21 , 22 , 23 need or consume different amounts of cooling fluid per unit of time.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass der erste Versorgungskanal 41, der zweite Versorgungskanal 42 und der dritte Versorgungskanal 43 jeweils dem eingangsseitigen gemeinsamen Flüssigkeitsreservoir 45 entspringen. Hier ragen die Wände 8, die die jeweiligen Versorgungskanäle 41, 42, 43 voneinander trennen und die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken, in das eingangsseitige Flüssigkeitsreservoir 45 hinein. Insbesondere endet in Primärrichtung PR gesehen im ersten Teilbereich 61 der erste Versorgungskanal 41 bevor der zweite Abschnitt 92 unterhalb des zweiten Elektronikmoduls 22 beginnt bzw. der zweite Versorgungskanal 42 endet bevor der dritte Abschnitt 93 unterhalb des dritten Elektronikmoduls 23 beginnt usw.It is also provided that the first supply channel 41 , the second supply channel 42 and the third supply channel 43 each the common input Liquid reservoir 45 arise from. The walls protrude here 8th that the respective supply channels 41 , 42 , 43 separate from one another and which extend essentially parallel to one another, into the inlet-side liquid reservoir 45 inside. In particular, ends in the primary direction PR seen in the first section 61 the first supply channel 41 before the second section 92 below the second electronics module 22 begins or the second supply channel 42 ends before the third section 93 below the third electronics module 23 starts etc.

Während in 1 die Seitenansicht des ersten Teilbereichs 61 mit dem ersten Versorgungskanal 41, dem zweiten Versorgungskanal 42 und dem dritten Versorgungskanal 43 dargestellt ist, ist in 3 der zweite Teilbereich 62 mit einem ersten Ablaufkanal 65, einem zweiten Ablaufkanal 66 und einem dritten Ablaufkanal 67 dargestellt, insbesondere im Bereich der zweiten Randseite 72. Der erste Ablaufkanal 65, der zweite Ablaufkanal 66 und der dritte Ablaufkanal 67 dienen zum Abführen des aus den ersten Ausgangsöffnungen 81, den zweiten Ausgangsöffnungen 82 und den dritten Ausgangsöffnungen 83 austretenden und verbrauchten Kühlfluids. Der erste Ablaufkanal 65, der zweite Ablaufkanal 66 und der dritte Ablaufkanal 67 münden dabei in einem gemeinsamen ausgangsseitigen Flüssigkeitsreservoir 45. Der erste Ablaufkanal 65, der den ersten Ausgangsöffnungen 91 der ersten Kühlkanalanordnung 31 zugeordnet ist, weist dabei in Primärrichtung PR gesehen einen gestuften Verlauf auf, wobei mit jedem Abschnitt der einem Elektronikmodul 21, 22, 23 zugeordnet werden kann, der Abstand des ersten Ablaufkanals 65 zu der entsprechenden Kühlkanalanordnung 31, 32, 33 zunimmt. Gleiches gilt für den zweiten Ablaufkanal 66 bzw. dritten Ablaufkanal 67, wobei der zweite Ablaufkanal 66 in Primärrichtung PR gesehen erst mit dem zweiten Abschnitt 92 beginnt, bzw. wobei der dritte Ablaufkanal 67 in Primärrichtung PR gesehen erst mit dem dritten Abschnitt 93, der dem dritten Elektronikmodul 23 zugeordnet ist, beginnt. Insbesondere sind der erste Ablaufkanal 65, der zweite Ablaufkanal 66 und der dritte Ablaufkanal 67 umgekehrt gestuft ausgebildet zu dem ersten Versorgungskanal 41, dem zweiten Versorgungskanal 42 und dem dritten Versorgungskanal 43.While in 1 the side view of the first section 61 with the first supply channel 41 , the second supply channel 42 and the third supply channel 43 is shown in 3rd the second section 62 with a first drain channel 65 , a second drain channel 66 and a third drain channel 67 shown, especially in the area of the second edge side 72 . The first drain channel 65 , the second drain channel 66 and the third drain channel 67 serve to discharge the from the first exit openings 81 , the second exit openings 82 and the third exit openings 83 leaking and used cooling fluids. The first drain channel 65 , the second drain channel 66 and the third drain channel 67 open into a common outlet-side liquid reservoir 45 . The first drain channel 65 that the first exit openings 91 the first cooling channel arrangement 31 is assigned, points in the primary direction PR seen a stepped course, with each section of an electronic module 21 , 22 , 23 can be assigned, the distance of the first drain channel 65 to the corresponding cooling duct arrangement 31 , 32 , 33 increases. The same applies to the second drain channel 66 or third drain channel 67 , the second drain channel 66 in the primary direction PR seen only with the second section 92 begins, or where the third drain channel 67 in the primary direction PR seen only with the third section 93 , the third electronics module 23 assigned begins. In particular, the first drain channel 65 , the second drain channel 66 and the third drain channel 67 reversed to the first supply channel 41 , the second supply channel 42 and the third supply channel 43 .

In 4 ist schematisch eine Kühlvorrichtung 1 für ein erstes Elektronikmodul 21 und mindestens ein zweites Elektronikmodul 22 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht dargestellt. Dabei unterscheidet sich der Gegenstand aus der 4 vor demjenigen aus den 1 bis 3 im Wesentlichen nur dahingehend, dass in der 4 Adapterelemente 15 vorgesehen, die zwischen dem ersten Elektronikmodul 21 und dem zweiten Elektronikmodul 22 bzw. zwischen dem zweiten Elektronikmodul 22 und dem dritten Elektronikmodul 33 angeordnet sind. Über die Adapterelemente 15 findet beispielsweise eine Verbindung zwischen dem ersten Elektronikmoduls 21 und dem zweiten Elektronikmoduls 22 bzw. der ersten Kühlkanalanordnung 31 und der zweiten Kühlkanalanordnung 32 statt. Zudem ist es vorgesehen, die Adapterelemente 15 derart ausgestaltet sind, dass das Adapterelement 15 für den Höhenversatz des zweiten Versorgungskanal 42 bzw. des dritten Versorgungskanal 43 zwischen dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 bzw. zwischen dem zweiten Abschnitt 92 und dem dritten Abschnitt 93 sorgt. Insbesondere ist ein gestufter Verlauf des zweiten Versorgungskanals 42 bzw. des dritten Versorgungskanals 43 innerhalb des Adapterelements 15 realisiert. Zudem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Adapterelement 15 zusätzlich einen gestuften Verlauf für den ersten Ablauflaufkanal 65, den zweiten Ablaufkanal 66 bzw. den dritten Ablaufkanals 67 innerhalb des Adapterelements 15 realisiert. Mit anderen Worten: das Adapterelement 15 verbindet sowohl die Versorgungskanäle 41, 42, 43 als auch die Ablaufkanäle 65, 66, 67 miteinander und ist entsprechend konfiguriert.In 4th is schematically a cooling device 1 for a first electronics module 21 and at least one second electronics module 22 according to a second exemplary embodiment of the present invention shown in a sectional view. The object differs from the 4th in front of the one from the 1 to 3rd essentially only in that in the 4th Adapter elements 15 provided between the first electronics module 21 and the second electronics module 22 or between the second electronics module 22 and the third electronics module 33 are arranged. About the adapter elements 15 finds a connection between the first electronic module, for example 21 and the second electronic module 22 or the first cooling channel arrangement 31 and the second cooling channel arrangement 32 instead of. It is also provided the adapter elements 15 are designed such that the adapter element 15 for the height offset of the second supply channel 42 or the third supply channel 43 between the first section 91 and the second section 92 or between the second section 92 and the third section 93 worries. In particular, there is a stepped course of the second supply channel 42 or the third supply channel 43 inside the adapter element 15 realized. In addition, it is preferably provided that the adapter element 15 additionally a graded course for the first drain run channel 65 , the second drain channel 66 or the third drain channel 67 inside the adapter element 15 realized. In other words: the adapter element 15 connects both the supply channels 41 , 42 , 43 as well as the drain channels 65 , 66 , 67 with each other and is configured accordingly.

BezugszeichenlisteReference list

11
KühlvorrichtungCooler
33rd
BauteilseiteComponent side
44th
KühlseiteCooling side
55
BauteilComponent
66
MetallisierungMetallization
88th
Wandwall
1010th
VersorgungsvorrichtungSupply device
1111
erster Bereichfirst area
1212th
zweiter Bereichsecond area
1313
dritter Bereichthird area
1515
AdapterelementAdapter element
2121
erstes Elektronikmodulfirst electronics module
2222
zweites Elektronikmodulsecond electronics module
2323
drittes Elektronikmodulthird electronics module
3131
erste Kühlkanalanordnungfirst cooling channel arrangement
3232
zweite Kühlkanalanordnungsecond cooling channel arrangement
3333
dritte Kühlkanalanordnungthird cooling channel arrangement
4141
erster Versorgungskanalfirst supply channel
4242
zweiter Versorgungskanalsecond supply channel
4343
dritter Versorgungskanalthird supply channel
4545
FlüssigkeitsreservoirLiquid reservoir
4848
Kanalchannel
5151
erste Eingangsöffnungfirst entrance opening
52 52
zweite Eingangsöffnungsecond entrance opening
5353
dritte Eingangsöffnungthird entrance opening
5454
ZuleitungsanschlussSupply connection
5555
AbleitungsanschlussDischarge connection
6161
erster Teilbereichfirst section
6262
zweiter Teilbereichsecond section
6565
erster Ablaufkanalfirst drain channel
6666
zweiter Ablaufkanalsecond drain channel
6767
dritter Ablaufkanalthird drain channel
7171
erste Randseitefirst edge page
7272
zweite Randseitesecond margin
8181
erste Ausgangsöffnungfirst exit opening
8282
zweite Ausgangsöffnungsecond exit opening
8383
dritte Ausgangsöffnungthird exit opening
9191
erster Abschnittfirst section
9292
zweiter Abschnittsecond part
9393
dritter Abschnittthird section
PRPR
PrimärrichtungPrimary direction
SRSR
SekundärrichtungSecondary direction
SS
StapelrichtungStacking direction
HSEHSE
HaupterstreckungsebeneMain extension level

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102013109246 A1 [0002]DE 102013109246 A1 [0002]

Claims (10)

Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls (21) und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls (22), umfassend - eine erste Kühlkanalanordnung (31), die dem ersten Elektronikmodul (21) in einem ersten Abschnitt (91) zugeordnet ist, und - mindestens eine zweite Kühlkanalanordnung (32), die dem zweite Elektronikmodul (22) in einem zweiten Abschnitt (92) zugeordnet ist, wobei die erste Kühlkanalanordnung (91) mindestens eine erste Eingangsöffnung (51) und die zweite Kühlkanalanordnung (32) mindestens eine zweite Eingangsöffnung (52) aufweist, wobei ein Kühlfluid jeweils über die erste Eingangsöffnung (51) in die erste Kühlkanalanordnung (31) und über die zweite Eingangsöffnung (52) in die zweite Kühlkanalanordnung (32) einleitbar ist, wobei eine Versorgungsvorrichtung (10) vorgesehen ist, die an die erste Kühlkanalanordnung (31) und die zweite Kühlkanalanordnung (32) koppelbar ist und die einen ersten Versorgungskanal (41) und mindestens einen vom ersten Versorgungskanal (41) separaten, zweiten Versorgungskanal (42) aufweist und wobei die Versorgungsvorrichtung (10) derart gestaltet ist, dass das Kühlfluid über den ersten Versorgungskanal (41) zur ersten Eingangsöffnung (51) und über den zweiten Versorgungskanal (42) zur zweiten Eingangsöffnung (52) führbar ist.Cooling device (1) for cooling a first electronics module (21) and at least a second electronics module (22), comprising - A first cooling channel arrangement (31) which is assigned to the first electronics module (21) in a first section (91), and - At least one second cooling duct arrangement (32) which is assigned to the second electronics module (22) in a second section (92), the first cooling duct arrangement (91) having at least one first inlet opening (51) and the second cooling duct arrangement (32) at least one second Input opening (52), wherein a cooling fluid can be introduced into the first cooling channel arrangement (31) via the first input opening (51) and into the second cooling channel arrangement (32) via the second input opening (52), a supply device (10) being provided which can be coupled to the first cooling duct arrangement (31) and the second cooling duct arrangement (32) and which has a first supply duct (41) and at least one second supply duct (42) separate from the first supply duct (41), and wherein the supply device (10) is designed such that the cooling fluid via the first supply channel (41) to the first inlet opening (51) and via the second supply supply channel (42) to the second input opening (52) can be guided. Kühlvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Versorgungskanal (42) einen gestuften Verlauf oder einen Höhenversatz zum Heranführen des zweiten Versorgungskanals (42) an die zweite Kühlkanalanordnung (32) aufweist, insbesondere in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Abschnitt (91) und dem zweiten Abschnitt (92).Cooling device (1) according to Claim 1 , wherein the second supply channel (42) has a stepped course or a height offset for leading the second supply channel (42) to the second cooling channel arrangement (32), in particular in a transition area between the first section (91) and the second section (92). Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Versorgungskanal (41) und der zweite Versorgungskanal (42) im ersten Abschnitt (91), insbesondere in Stapelrichtung (S), übereinander angeordnet sind, wobei der erste Versorgungskanal (41) und der zweite Versorgungkanal (42) vorzugsweise durch eine sich im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene (HSE) der Kühlvorrichtung (1) erstreckende Wand (8) voneinander getrennt sind.Cooling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the first supply channel (41) and the second supply channel (42) in the first section (91), in particular in the stacking direction (S), are arranged one above the other, the first supply channel (41) and the second supply channel (42) is preferably separated from one another by a wall (8) which extends essentially parallel to a main extension plane (HSE) of the cooling device (1). Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Abschnitt (92) und der ersten Abschnitt (91) in einer Primärrichtung (PR) gesehen hintereinander angeordnet sind, wobei sich der erste Versorgungskanal (41) und der zweite Versorgungskanal (42) im Wesentlichen entlang der Primärrichtung (PR) erstrecken.Cooling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the second section (92) and the first section (91) are arranged one behind the other as seen in a primary direction (PR), the first supply channel (41) and the second supply channel (42) extend substantially along the primary direction (PR). Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsvorrichtung (10) einen ersten Ablaufkanal (65) und einen vom ersten Ablaufkanal (65) separaten zweiten Ablaufkanal (66) aufweist, wobei der erste Ablaufkanal (65) zum Ableiten des Kühlfluids aus mindestens einer ersten Ausgangsöffnung (81) der ersten Kühlkanalanordnung (31) und der zweite Ablaufkanal (66) zum Ableiten des Kühlfluids aus mindestens einer zweiten Ausgangsöffnungen (82) der zweiten Kühlkanalanordnung (32) vorgesehen ist, wobei der erste Ablaufkanal (65) und der zweite Ablaufkanal (66) im zweiten Abschnitt (92) in Stapelrichtung (S) übereinander angeordnet sind und/oder der erste Ablaufkanal (65) und der zweite Ablaufkanal (66) sich im Wesentlichen entlang der Primärrichtung (PR) erstrecken .Cooling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the supply device (10) has a first outlet channel (65) and a second outlet channel (66) separate from the first outlet channel (65), the first outlet channel (65) for discharging the cooling fluid At least one first outlet opening (81) of the first cooling channel arrangement (31) and the second outlet channel (66) are provided for discharging the cooling fluid from at least one second outlet openings (82) of the second cooling channel arrangement (32), the first outlet channel (65) and the second discharge channel (66) in the second section (92) are arranged one above the other in the stacking direction (S) and / or the first discharge channel (65) and the second discharge channel (66) extend essentially along the primary direction (PR). Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsvorrichtung (10) ein Flüssigkeitsreservoir (45) zum Einleiten des Kühlfluids in den ersten Versorgungskanal (41) und den zweiten Versorgungskanal (42) und/oder ein Flüssigkeitsreservoir (45) zum Sammeln des über den ersten Ablaufkanal (65) und den zweiten Ablaufkanal (66) fließenden Kühlfluids aufweist, wobei vorzugsweise der ersten Versorgungskanal (41) und der zweite Versorgungskanal (41) und/oder der erste Ablaufkanal (65) und der zweite Ablaufkanal (66) in Primärrichtung (PR) gesehen zwischen dem Flüssigkeitsreservoir (45) zum Einleiten und dem Flüssigkeitsreservoirs (45) zum Sammeln angeordnet ist.Cooling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the supply device (10) a liquid reservoir (45) for introducing the cooling fluid into the first supply channel (41) and the second supply channel (42) and / or a liquid reservoir (45) for collecting the Cooling fluid flowing via the first drain channel (65) and the second drain channel (66), the first supply channel (41) and the second supply channel (41) and / or the first drain channel (65) and the second drain channel (66) preferably being shown in FIG Primary direction (PR) is arranged between the liquid reservoir (45) for introduction and the liquid reservoir (45) for collecting. Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der erste Versorgungskanal (41) über den ersten Abschnitt (91), insbesondere nur über den ersten Abschnitt (91) und/oder nur einen Bereich des ersten Abschnitts (91) erstreckt, und der zweite Versorgungskanal (42) sich über den ersten Abschnitt (91) und den zweiten Abschnitt (92) erstreckt.Cooling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the first supply channel (41) extends over the first section (91), in particular only over the first section (91) and / or only a region of the first section (91), and the second supply channel (42) extends over the first section (91) and the second section (92). Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die erste Kühlkanalanordnung (31) und/oder die zweite Kühlkanalanordnung (32) mindestens einen Kanal (48), insbesondere einen schleifenförmigen Kanal (48), aufweist, der sich zwischen der ersten Eingangsöffnung (51) und der ersten Ausgangsöffnung (81) und/oder zwischen der zweiten Eingangsöffnung (52) und der zweiten Ausgangsöffnung (82) entlang einer Sekundärrichtung (SR) erstreck, wobei die Sekundärrichtung (SR) schräg zur Primärrichtung (PR), insbesondere senkrecht zur Primärrichtung (P), verläuft.Cooling device (1) according to one of the Claims 4 to 7 , wherein the first cooling duct arrangement (31) and / or the second cooling duct arrangement (32) has at least one duct (48), in particular a loop-shaped duct (48), which is located between the first inlet opening (51) and the first outlet opening (81) and / or between the second input opening (52) and the second output opening (82) along a secondary direction (SR), the secondary direction (SR) obliquely to the primary direction (PR), in particular perpendicular to the primary direction (P). Versorgungsvorrichtung (10) für eine Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls (21) und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls (22), insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsvorrichtung (10) - an die erste Kühlkanalanordnung (31) und die zweite Kühlkanalanordnung (32), koppelbar ist und - einen ersten Versorgungskanal (41) und mindestens einen vom ersten Versorgungskanal (41) separaten zweiten Versorgungskanal (42) aufweist, wobei die Versorgungsvorrichtung (10) derart gestaltet ist, dass das Kühlfluid über den ersten Versorgungskanal (41) zur ersten Eingangsöffnung (51) und über den zweiten Versorgungskanal (42) zur zweiten Eingangsöffnung (52) führbar istSupply device (10) for a cooling device (1) for cooling a first electronic module (21) and at least a second electronic module (22), in particular according to one of the preceding claims, wherein the supply device (10) - to the first cooling channel arrangement (31) and second cooling channel arrangement (32), can be coupled and - has a first supply channel (41) and at least one second supply channel (42) separate from the first supply channel (41), the supply device (10) being designed such that the cooling fluid via the first supply channel (41) to the first inlet opening (51) and can be guided to the second input opening (52) via the second supply channel (42) Verfahren zum Kühlen eines ersten Elektronikmoduls (21) und mindestens eines zweiten Elektronikmoduls (22) mit einer Kühlvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Method for cooling a first electronics module (21) and at least one second electronics module (22) with a cooling device (1) according to one of the Claims 1 to 8th .
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256092A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Winslow David T. Heat exchanger
DE202012012767U1 (en) * 2012-11-30 2013-11-12 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Power semiconductor module system
EP2704191A1 (en) * 2011-04-26 2014-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Cooler for semiconductor module, and semiconductor module
DE102013109246A1 (en) 2013-08-27 2015-03-19 Rogers Germany Gmbh cooling arrangement
US20160381827A1 (en) * 2015-06-23 2016-12-29 Cubic Corporation Plastic chassis for liquid cooled electronic components
US20170303431A1 (en) * 2014-11-22 2017-10-19 Gerald Ho Kim Silicon Cooling Plate With An Integrated PCB

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012028144A2 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Danfoss Drives A/S A cooling device with at least two coolant flow modules

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040256092A1 (en) * 2003-06-23 2004-12-23 Winslow David T. Heat exchanger
EP2704191A1 (en) * 2011-04-26 2014-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Cooler for semiconductor module, and semiconductor module
DE202012012767U1 (en) * 2012-11-30 2013-11-12 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Power semiconductor module system
DE102013109246A1 (en) 2013-08-27 2015-03-19 Rogers Germany Gmbh cooling arrangement
US20170303431A1 (en) * 2014-11-22 2017-10-19 Gerald Ho Kim Silicon Cooling Plate With An Integrated PCB
US20160381827A1 (en) * 2015-06-23 2016-12-29 Cubic Corporation Plastic chassis for liquid cooled electronic components

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