DE102022102709A1 - Computer system and method of manufacturing a computer system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Computersystem (10, 20) aufweisend ein Gehäusechassis (2) mit mindestens einer Gehäusewand (3) und an der Gehäusewand (3) angeordneten Befestigungselementen, einer in dem Gehäusechassis (2) aufgenommene Systemplatine (31) mit wenigstens einer daran angeordneten, wärmeerzeugenden Komponente (30), eine klemmend zwischen die Gehäusewand (3) und der Systemplatine (31) angeordneten Wärmeleitvorrichtung (12, 21). Die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) ist mittels der Befestigungselemente lösbar mit dem Gehäusechassis (2) verbunden und dazu eingerichtet, von der wärmeerzeugenden Komponente (30) erzeugte Abwärme an das Gehäusechassis (2) abzuleiten.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Computersystems (10, 20).

Figure DE102022102709A1_0000
The invention relates to a computer system (10, 20) having a housing chassis (2) with at least one housing wall (3) and fastening elements arranged on the housing wall (3), a system circuit board (31) accommodated in the housing chassis (2) with at least one system board arranged thereon , Heat-generating component (30), a clamping between the housing wall (3) and the system board (31) arranged heat-conducting device (12, 21). The heat conducting device (12, 21) is detachably connected to the housing chassis (2) by means of the fastening elements and is designed to dissipate waste heat generated by the heat-generating component (30) to the housing chassis (2).
The invention also relates to a method for producing a computer system (10, 20).
Figure DE102022102709A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Computersystem aufweisend ein Gehäusechassis mit mindestens einer Gehäusewand und einer in dem Gehäusechassis aufgenommenen Systemplatine mit wenigstens einer daran angeordneten, wärmeerzeugenden Komponente. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Computersystems.The invention relates to a computer system having a housing chassis with at least one housing wall and a system circuit board accommodated in the housing chassis with at least one heat-generating component arranged thereon. The invention further relates to a method for manufacturing a computer system.

Computersystems der oben genannten Art und Verfahren zu ihrer Herstellungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise erfordern aktive Komponenten einer Systemplatine, wie beispielsweise ein Chipsatz oder Prozessor, oftmals spezielle Vorrichtungen zur Ableitung der im Betrieb des Computersystems anfallenden Wärme. Neben klassischen Luftkühlungen, die in der Regel einen Ventilator erfordern, werden zunehmend auch auf Wärmeleitung basierende, bevorzugt passive Wärmeabführeinrichtungen verwendet.Computer systems of the type mentioned above and methods for their production are known from the prior art. For example, active components on a system board, such as a chipset or processor, often require special devices to dissipate the heat generated during operation of the computer system. In addition to classic air cooling, which usually requires a fan, heat dissipation devices based on heat conduction, preferably passive, are increasingly being used.

Beispielsweise ist aus der DE 10 2019 103 071 A1 ein Computersystem, aufweisend ein Computergehäuse mit mehreren Seitenwänden und eine in dem Computergehäuse angeordnete Hauptplatine, auf der zumindest eine wärmeerzeugende Komponente angeordnete ist, bekannt. Eine Seitenwand des Computergehäuses, die der wärmeerzeugenden Komponente zugewandt ist, weist einen Wärmeleitkörper auf, der in Richtung der wärmeerzeugenden Komponente vorspringt. Der Wärmeleitkörper ist in einem Druckgussverfahren hergestellt und ausgebildet, mittels Wärmeleitung Wärmeenergie der wärmeerzeugenden Komponente, die während eines bestimmungsgemäßen Betriebs entsteht, aufzunehmen und mittels Wärmeleitung in die entsprechende Seitenwand abzuführen.For example, from the DE 10 2019 103 071 A1 a computer system comprising a computer housing with a plurality of side walls and a main circuit board which is arranged in the computer housing and on which at least one heat-generating component is arranged is known. A side wall of the computer housing, which faces the heat-generating component, has a heat conducting body that protrudes toward the heat-generating component. The heat-conducting body is produced in a die-casting process and is designed to absorb thermal energy from the heat-generating component that occurs during normal operation by means of thermal conduction and to dissipate it into the corresponding side wall by means of thermal conduction.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, flexible Kühlkonzepte für Computersysteme sowie Vorrichtungen und Herstellungsverfahren zu deren Umsetzung zu beschreiben. Bevorzugt sollen sich die offenbarten Kühlkonzepte für eine Vielzahl unterschiedlich konfigurierter Computersysteme eignen und eine besonders einfache Herstellung ermöglichen.The object of the present invention is to describe flexible cooling concepts for computer systems as well as devices and production methods for their implementation. The cooling concepts disclosed should preferably be suitable for a large number of differently configured computer systems and enable particularly simple manufacture.

Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Computersystem aufweisend ein Gehäusechassis mit mindestens einer Gehäusewand und an der Gehäusewand angeordneten Befestigungselementen, eine in dem Gehäusechassis aufgenommene Systemplatine mit wenigstens einer daran angeordneten, wärmeerzeugenden Komponente und einer klemmend zwischen der Gehäusewand und der Systemplatine angeordnete Wärmeleitvorrichtung gelöst. Die Wärmeleitvorrichtung ist mittels der Befestigungselemente lösbar mit dem Gehäusechassis verbunden und dazu eingerichtet, von der wärmeerzeugenden Komponente erzeugte Abwärme an das Gehäusechassis abzuleiten.The above-mentioned object is achieved by a computer system having a housing chassis with at least one housing wall and fastening elements arranged on the housing wall, a system board accommodated in the housing chassis with at least one heat-generating component arranged thereon and a heat-conducting device arranged in a clamping manner between the housing wall and the system board. The heat conducting device is detachably connected to the housing chassis by means of the fastening elements and is set up to dissipate waste heat generated by the heat-generating component to the housing chassis.

Durch eine klemmende, lösbare Verbindung zwischen der Wärmeleitvorrichtung und Befestigungselementen einer Gehäusewand kann die Wärmeleitvorrichtung besonders einfach in das Gehäusechassis integriert und in Abhängigkeit einer konkret in dem Gehäusechassis verwendete Systemplatine angepasst werden. Hierdurch wird es insbesondere möglich, ein einheitliches Gehäusechassis für eine Vielzahl von möglichen Systemplatinen mit an unterschiedlichen Stellen angeordneten, wärmeerzeugenden Komponenten vorzusehen. Zur Anpassung des Gehäusechassis an die jeweilige Systemplatine beziehungsweise für verschiedene thermische Designs unterschiedlicher Komponentenhersteller muss lediglich eine entsprechende Wärmeleitvorrichtung gestaltet und in das Gehäusechassis eingelegt werden. Neben der einfacheren Herstellung des Computersystems kann zugleich auch der Aufwand zum Bereithalten einer Vielzahl unterschiedlicher Gehäusechassis vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden.A clamping, detachable connection between the heat conducting device and fastening elements of a housing wall allows the heat conducting device to be integrated particularly easily into the housing chassis and adapted as a function of a system circuit board specifically used in the housing chassis. This makes it possible, in particular, to provide a uniform housing chassis for a large number of possible system boards with heat-generating components arranged at different points. In order to adapt the housing chassis to the respective system board or for different thermal designs from different component manufacturers, only a corresponding heat conducting device has to be designed and inserted into the housing chassis. In addition to the simpler production of the computer system, the effort involved in keeping a large number of different housing chassis available can be avoided or at least significantly reduced.

Die Befestigungselemente können beispielsweise als aus der Gehäusewand oder der Wärmeleitvorrichtung hervorstehende Bolzen ausgestaltet werden. Insbesondere kann es sich dabei um an vorbestimmten Befestigungspunkten der Gehäusewand angeordnete Befestigungsbolzen zur Befestigung der Systemplatine handeln. Solche Befestigungsbolzen sind typischerweise bereits an normierten Stellen vorgesehen und verursachen daher keinen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung des Computersystems.The fastening elements can be designed, for example, as bolts protruding from the housing wall or the heat-conducting device. In particular, these can be fastening bolts arranged at predetermined fastening points on the housing wall for fastening the system circuit board. Such fastening bolts are typically already provided at standardized locations and therefore do not cause any additional effort when manufacturing the computer system.

In wenigstens einer Ausgestaltung weist die Wärmeleitvorrichtung ein Blechteil, insbesondere ein gestanztes und/oder geprägtes Aluminiumblech, auf. Ein derartiges Blechteil ist sehr einfach und kostengünstig herzustellen. Darüber hinaus weist insbesondere Aluminiumblech eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und eignet sich somit gut zur Herstellung einer thermischen Verbindung zwischen der Systemplatine und der Gehäusewand.In at least one configuration, the heat-conducting device has a sheet metal part, in particular a stamped and/or embossed aluminum sheet. Such a sheet metal part is very easy and inexpensive to produce. In addition, sheet aluminum in particular has high thermal conductivity and is therefore well suited for creating a thermal connection between the system board and the housing wall.

In wenigstens einer Ausgestaltung ist die wärmeerzeugende Komponente auf einer der Gehäusewand zugewandten Seite der Systemplatine angeordnet, und die Wärmeleitvorrichtung ist klemmend zwischen der Gehäusewand und der wärmeerzeugenden Komponente angeordnet. Auf diese Weise kann ein Pfad für eine direkte Wärmeübertragung zwischen der wärmeerzeugenden Komponente und der Gehäusewand hergestellt werden.In at least one configuration, the heat-generating component is arranged on a side of the system circuit board that faces the housing wall, and the heat-conducting device is arranged in a clamping manner between the housing wall and the heat-generating component. In this way, a path for direct heat transfer can be established between the heat-generating component and the housing wall.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Computersystems offenbart. Das Verfahren umfasst die Schritte:

  • - Bereitstellen eines Gehäusechassis mit mindestens einer Gehäusewand und an der Gehäusewand angeordneten Befestigungselementen;
  • - Einlegen einer Wärmeleitvorrichtung in das Gehäusechassis, wobei die Wärmeleitvorrichtung mittels wenigstens einer ersten Untermenge der Befestigungselemente an der Gehäusewand festgelegt wird; und
  • - Befestigen einer Systemplatine mit wenigstens einer daran angeordneten wärmeerzeugenden Komponente mittels wenigstens einer zweiten Untermenge der Befestigungselemente an der Gehäusewand derart, dass eine wärmeleitende Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Komponente und dem Gehäusechassis hergestellt wird.
According to a second aspect of the invention, a method of manufacturing a computer system is disclosed. The procedure includes the steps:
  • - Providing a housing chassis with at least one housing wall and arranged on the housing wall fasteners;
  • - Insertion of a heat conducting device in the housing chassis, wherein the heat conducting device is fixed by means of at least a first subset of the fastening elements on the housing wall; and
  • - Fastening a system board with at least one heat-generating component arranged thereon by means of at least a second subset of the fastening elements on the housing wall in such a way that a thermally conductive connection is produced between the heat-generating component and the housing chassis.

Ein derartiges Herstellungsverfahren ist besonders einfach durchzuführen. Gegenüber bekannten Herstellungsverfahren ist es lediglich erforderlich, eine Wärmeleitvorrichtung lose in das Gehäusechassis einzulegen. Dies kann gegebenenfalls auch automatisch, beispielweise durch einen Bestückungsroboter, erfolgen. Auf ein Verschrauben, Verschweißen oder sonstiges Befestigen der Wärmeleitvorrichtung direkt an dem Gehäusechassis kann verzichtet werden, weil die Wärmeleitvorrichtung durch die nachfolgende Befestigung der Systemplatine sicher in dem Gehäusechassis gehalten wird.Such a manufacturing process is particularly easy to carry out. Compared to known manufacturing methods, it is only necessary to insert a heat-conducting device loosely into the housing chassis. If necessary, this can also be done automatically, for example by an assembly robot. There is no need to screw, weld or otherwise fasten the heat conducting device directly to the housing chassis because the heat conducting device is held securely in the housing chassis by the subsequent fastening of the system circuit board.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den angehängten Ansprüchen sowie der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen offenbart. Darin zeigen:

  • 1 ein erstes Computersystem, mit einer an einer Gehäusewand verschweißten Wärmeleitvorrichtung,
  • 2 ein zweites Computersystem, mit einer an zusätzlichen Positionierungsbolzen gehaltenen Wärmeleitvorrichtung,
  • 3 ein drittes Computersystem, mit einer an vorhandenen Befestigungsbolzen gehaltenen Wärmeleitvorrichtung,
  • 4 einen schematischen Querschnitt durch eines der Computersystems, und
  • 5 Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Computersystems.
Further advantageous refinements of the invention are disclosed in the appended claims and in the following detailed description of exemplary embodiments. Show in it:
  • 1 a first computer system, with a heat conducting device welded to a housing wall,
  • 2 a second computer system, with a thermal conduction device held on additional positioning bolts,
  • 3 a third computer system, with a heat conducting device held on existing mounting bolts,
  • 4 a schematic cross section through one of the computer systems, and
  • 5 Steps of a method for manufacturing a computer system.

1 zeigt eine mögliche Ausgestaltung eines Computersystems 1 mit einer Vorrichtung zur Ableitung von Wärme einer wärmeerzeugenden Komponente einer Systemplatine. 1 shows a possible embodiment of a computer system 1 with a device for dissipating heat from a heat-generating component of a system board.

Das Computersystem 1 umfasst ein Gehäusechassis 2, das im Ausführungsbeispiel als Unterschale eines Stahlblechgehäuses ausgestaltet ist. Das Gehäusechassis 2 weist unter anderem eine erste Gehäusewand 3 in Form einer Grund- oder Bodenplatte sowie weitere, daran angeformte beziehungsweise befestigte Gehäusewände 4 und 5 auf, die Seitenwände des Computersystems 1 bilden.The computer system 1 includes a housing chassis 2, which is designed as a lower shell of a sheet steel housing in the exemplary embodiment. The housing chassis 2 has, inter alia, a first housing wall 3 in the form of a base plate or base plate and further housing walls 4 and 5 which are formed or attached thereto and form the side walls of the computer system 1 .

An der ersten Gehäusewand 3 sind mehrere Befestigungselemente angeordnet, die zur Befestigung einer in der 1 nicht dargestellten Systemplatine dienen. Insbesondere handelt es sich dabei um in die erste Gehäusewand 3 eingeschraubte Befestigungsbolzen 6 mit einem Innengewinde.On the first housing wall 3, a plurality of fasteners are arranged for fastening in the 1 not shown serve system board. In particular, these are fastening bolts 6 with an internal thread that are screwed into the first housing wall 3 .

Um einen oder mehrere sogenannte thermische Hotspots der Systemplatine zu kühlen, ist in dem Computersystem 1 gemäß 1 eine Wärmeleitvorrichtung 7 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel als geprägtes Aluminiumblech ausgestaltet ist. Bei einem Hotspot kann es sich beispielsweise um eine Stelle der Systemplatine handeln, an der eine wärmeerzeugende Komponente, wie beispielsweise ein Chipsatz, angeordnet ist.In order to cool one or more so-called thermal hotspots of the system board, in the computer system 1 according to FIG 1 a heat conducting device 7 is provided, which is designed as an embossed aluminum sheet in the exemplary embodiment. A hotspot can be, for example, a location on the system board where a heat-generating component, such as a chipset, is located.

Die Wärmeleitvorrichtung 7 weist einen ersten, hervorgehobenen Bereich 8 und insgesamt vier zweite, in Richtung der ersten Gehäusewand 3 abgesenkte Bereiche 9 auf. Die Wärmeleitvorrichtung 7 ist in den abgesenkten Bereichen 9 direkt mit der ersten Gehäusewand 3 verschweißt, beispielsweise durch Punktschweißen.The heat conducting device 7 has a first, raised area 8 and a total of four second areas 9 lowered in the direction of the first housing wall 3 . The heat conducting device 7 is welded directly to the first housing wall 3 in the sunken areas 9, for example by spot welding.

Eine derartige Anordnung stellt einen guten Wärmeübergang zwischen einem thermischen Hotspot im Bereich 8 und dem Gehäusechassis 2 her und eignet sich somit zur passiven Kühlung von Komponenten wie beispielsweise einem Spannungsregler und/oder einem Chipsatz. Jedoch muss das jeweilige Gehäusechassis 2 hierfür durch Verschweißen der Wärmeleitvorrichtung speziell an die eingesetzte Systemplatine angepasst werden. somit ist es nicht möglich, nachträglich eine andere als eine ursprünglich vorgesehene Systemplatine in das Gehäusechassis 2 einzusetzen, bei der sich beispielsweise ein Chipsatz an einer anderen Stelle befindet.Such an arrangement creates good heat transfer between a thermal hotspot in area 8 and the housing chassis 2 and is therefore suitable for passive cooling of components such as a voltage regulator and/or a chipset. For this purpose, however, the respective housing chassis 2 must be specially adapted to the system board used by welding the heat-conducting device. it is therefore not possible to subsequently insert a system board other than the one originally provided into the housing chassis 2, in which, for example, a chipset is located at a different location.

2 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Computersystem 10, das sich besonders leicht an einen oder mehrere thermische Hotspots an unterschiedlichen Stellen einer Systemplatine anpassen lässt. Das dargestellte Computersystem 10 ist ähnlich aufgebaut wie das Computersystem 1 gemäß 1. Dementsprechend wird an dieser Stelle auf die erneute Beschreibung der bereits oben beschriebenen Komponenten verzichtet. 2 FIG. 1 shows an alternative embodiment of a computer system 10 that can be particularly easily adapted to one or more thermal hotspots at different locations on a system board. The computer system 10 shown is constructed similarly to the computer system 1 according to FIG 1 . Accordingly, at this Instead of repeating the description of the components already described above.

Abweichend von dem Computersystem 1 weist die erste Gehäusewand 3 des Computersystem 10 zwei zusätzliche Positionierungsbolzen 11 auf, die zur Festlegung einer herausnehmbaren Wärmeleitvorrichtung 12 in dem Gehäusechassis 11 dienen. Dabei ist die herausnehmbare Wärmeleitvorrichtung 12 ähnlich aufgebaut wie die zuvor beschriebene, verschweißte Wärmeleitvorrichtung 7. Insbesondere weist sie ebenfalls einen ersten, hervorgehobenen Bereich 8 und vier zweite, abgesenkte Bereiche 9 auf.Deviating from the computer system 1, the first housing wall 3 of the computer system 10 has two additional positioning bolts 11, which serve to fix a removable heat-conducting device 12 in the housing chassis 11. The removable heat-conducting device 12 is constructed similarly to the welded heat-conducting device 7 described above. In particular, it also has a first, raised area 8 and four second, sunken areas 9 .

Im Unterschied zu der zuvor beschriebenen, verschweißten Wärmeleitvorrichtung 7 sind in zwei der abgesenkten Bereiche 9 der Wärmeleitvorrichtung 12 jeweils eine Befestigungsöffnung 13 vorgesehen, mit deren Hilfe die Wärmeleitvorrichtung 12 an den Positionierungsbolzen 11 festgelegt werden kann. Auf diese Weise kann eine lösbare Verbindung zwischen dem Gehäusechassis 2 und der Wärmeleitvorrichtung 12 hergestellt werden.In contrast to the welded heat-conducting device 7 described above, a fastening opening 13 is provided in two of the lowered areas 9 of the heat-conducting device 12, with the aid of which the heat-conducting device 12 can be fixed to the positioning bolt 11. In this way, a detachable connection between the housing chassis 2 and the heat-conducting device 12 can be established.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Positionierungsbolzen 11 in Verbindung mit den Befestigungsöffnungen 13 eine mechanische Kodierung darstellen, die eine eindeutige Festlegung der Wärmeleitvorrichtung 12 in einem vorbestimmten Bereich des Gehäusechassis 2 sicherstellen.It is pointed out that the positioning bolts 11 in conjunction with the fastening openings 13 represent a mechanical coding which ensures that the heat-conducting device 12 is clearly fixed in a predetermined area of the housing chassis 2 .

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wärmeleitvorrichtung 12 punktsymmetrisch bezüglich des Mittelpunkts des hervorgehobenen Bereichs 8 ausgestaltet, so dass auch ein um 180° gedrehter Einbau der Wärmeleitvorrichtung 12 ohne Funktionsbeeinträchtigung möglich ist.In the exemplary embodiment shown, the heat-conducting device 12 is designed point-symmetrically with respect to the center point of the highlighted area 8, so that the heat-conducting device 12 can also be installed rotated by 180° without functional impairment.

In einer nicht bildlich dargestellten, alternativen Ausgestaltung, sind asymmetrisch ausgestaltete Positionierungsbolzen 11 und/oder Wärmeleitvorrichtungen 12 vorgesehen, bei denen eine Orientierung der Wärmeleitvorrichtung 12 mittels der Positionierungsbolzen 11 und/oder der Befestigungsöffnungen 13 vorgegeben wird. Beispielsweise können drei entsprechend positionierte Positionierungsbolzen 11 und drei Befestigungsöffnungen 13 in drei der vier abgesenkten Bereiche 9 vorgesehen werden.In an alternative embodiment that is not illustrated, asymmetrically designed positioning bolts 11 and/or heat conducting devices 12 are provided, in which an orientation of the heat conducting device 12 is specified by means of the positioning bolts 11 and/or the fastening openings 13 . For example, three appropriately positioned locating bolts 11 and three mounting holes 13 can be provided in three of the four sunken areas 9.

Im Unterschied zu der Anordnung gemäß 1 ist die Wärmeleitvorrichtung 12 gemäß 2 nicht fest mit der ersten Gehäusewand 3 verbunden. Stattdessen wird die Wärmeleitvorrichtung 12 durch nachfolgendes Befestigen einer Systemplatine an den Befestigungsbolzen 6 klemmend in dem Gehäusechassis 2 gehalten, wie später anhand der 5 beschrieben. Versuche haben ergeben, dass die klemmende, lösbare Verbindung der Wärmeleitvorrichtung 12 eine um etwa 20 Prozent bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist als die punktuell verschweißte Verbindung der Wärmeleitvorrichtung 7.In contrast to the arrangement according to 1 is the heat conducting device 12 according to FIG 2 not firmly connected to the first housing wall 3. Instead, the heat conducting device 12 is clamped in the housing chassis 2 by subsequent fastening of a system board to the fastening bolts 6, as will be explained later with reference to FIG 5 described. Experiments have shown that the clamped, detachable connection of the heat conducting device 12 has a thermal conductivity that is around 20 percent better than the spot-welded connection of the heat conducting device 7.

3 zeigt ein weiteres Computersystem 20. Bei dem Computersystem 20 gemäß 4 wurde auf die Vorsehung zusätzlicher Positionierungsbolzen 11, wie in der 2 dargestellt, verzichtet. Stattdessen weist die in der 3 dargestellte, herausnehmbare Wärmeleitvorrichtung 21 zwei Befestigungslaschen 22 und 23 auf, die sich jeweils bis zu den zur Befestigung der Systemplatine vorgesehenen Befestigungsbolzen 6 erstrecken. 3 shows another computer system 20. In the computer system 20 according to FIG 4 was on the provision of additional positioning bolts 11, as in the 2 shown, omitted. Instead, the in the 3 Removable heat-conducting device 21 shown has two fastening straps 22 and 23, each of which extends up to the fastening bolts 6 provided for fastening the system board.

Im in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die beiden Befestigungslaschen 22 und 23 Teil eines gemeinsamen, abgesenkten Bereichs 24, der mechanisch und thermisch direkt in Kontakt mit der ersten Gehäusewand 3 steht. Zudem weist die Wärmeleitvorrichtung 21 zwei weitere abgesenkte Bereiche 25 auf, die ebenfalls im direkten Kontakt mit der ersten Gehäusewand 3 stehen.Im in the 4 In the exemplary embodiment shown, the two fastening tabs 22 and 23 form part of a common, lowered area 24 which is in direct mechanical and thermal contact with the first housing wall 3 . In addition, the heat conducting device 21 has two further lowered areas 25 which are also in direct contact with the first housing wall 3 .

In den abgesenkten Bereichen 25 sind abweichend von der Ausgestaltung gemäß den 2 und 3 keine zusätzlichen Befestigungsöffnungen vorgesehen. Stattdessen weisen die Befestigungslaschen 22 und 23 in der Nähe ihrer jeweiligen Enden Befestigungsöffnungen 26 auf. Die Durchmesser der Befestigungsöffnungen 26 sind so gewählt, dass sie die Befestigungsbolzen 6 locker umgreifen. Somit ist es auch bei dem Computersystem 20 gemäß 4 möglich, die Wärmeleitvorrichtung 21 einfach lose in das Gehäusechassis 2 einzulegen, wobei die Wärmeleitvorrichtung 21 nachfolgend durch die Montage einer Systemplatine klemmend zwischen der Systemplatine und der ersten Gehäusewand 3 gehalten wird.In the lowered areas 25 are deviating from the configuration according to the 2 and 3 no additional mounting holes provided. Instead, the attachment tabs 22 and 23 have attachment openings 26 near their respective ends. The diameters of the fastening openings 26 are selected in such a way that they loosely engage around the fastening bolts 6 . Thus, it is also the case with the computer system 20 according to FIG 4 possible to simply insert the heat-conducting device 21 loosely into the housing chassis 2, with the heat-conducting device 21 subsequently being held in a clamped manner between the system circuit board and the first housing wall 3 by mounting a system circuit board.

4 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eines der Computersysteme 1, 10 oder 20 im montierten Zustand. Darin ist zu erkennen, dass die entsprechende Wärmeleitvorrichtung 7, 12 beziehungsweise 21 direkt im wärmeleitenden Kontakt mit einer wärmeerzeugenden Komponente 30 steht. Bei der wärmeerzeugenden Komponente 30 handelt es sich beispielsweise um Teile eines Chipsatzes der Systemplatine 31. In diesem Ausführungsbeispiel ist die wärmeerzeugende Komponente 30 auf der der ersten Gehäusewand 3 zugewandten Unterseite der Systemplatine 31 angeordnet. 4 shows schematically a cross section through one of the computer systems 1, 10 or 20 in the assembled state. It can be seen that the corresponding heat-conducting device 7, 12 or 21 is in direct heat-conducting contact with a heat-generating component 30. The heat-generating component 30 is, for example, parts of a chip set of the system circuit board 31. In this exemplary embodiment, the heat-generating component 30 is arranged on the underside of the system circuit board 31 facing the first housing wall 3 .

Alternativ ist es auch möglich, die wärmeerzeugende Komponente 30 auf einer gegenüberliegenden Oberseite der Systemplatine 31 anzuordnen. In diesem Fall erfolgt eine Abführung der von der wärmeerzeugenden Komponente 30 erzeugten Wärmeenergie indirekt mittels Wärmeleitung durch die Systemplatine 31. Insbesondere moderne, mehrlagige Systemplatinen 31 weisen einen relativ hohen Kupferanteil auf, der eine gute Wärmeleitung durch die Systemplatine 31 sicherstellt.Alternatively, it is also possible to arrange the heat-generating component 30 on an opposite upper side of the system board 31 . In this case, the heat energy generated by the heat-generating component 30 is dissipated indirectly by means of heat conduction through the system circuit board 31. In particular, modern, multi-purpose Large system boards 31 have a relatively high proportion of copper, which ensures good heat conduction through the system board 31 .

5 zeigt schematisch die Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines der Computersysteme 10 oder 20. 5 shows schematically the steps of a method for manufacturing one of the computer systems 10 or 20.

In einem ersten Schritt S1 wird ein Gehäusechassis 2 mit einer ersten Gehäusewand 3 hergestellt. Beispielsweise kann ein Stahlblech durch Stanzen und Prägen entsprechend umgeformt werden, um eine Halbschale zu bilden.In a first step S1, a housing chassis 2 with a first housing wall 3 is produced. For example, a sheet of steel can be appropriately formed by stamping and stamping to form a half-shell.

In einem nachfolgenden Schritt S2 werden ein oder mehrere Befestigungsbolzen 6 in die erste Gehäusewand 3 eingeschraubt oder anderweitig eingebracht. Optional können an der Gehäusewand 3 weitere Positionierungsbolzen 11 vorgesehen werden, wie in der 2 dargestellt.In a subsequent step S2, one or more fastening bolts 6 are screwed into the first housing wall 3 or introduced in some other way. Optionally, additional positioning bolts 11 can be provided on the housing wall 3, as shown in FIG 2 shown.

In einem weiteren Schritt S3 wird eine der Wärmeleitvorrichtungen 12 beziehungsweise 21 lose in das Gehäusechassis 2 eingelegt. In diesem Schritt erfolgt noch keine abschließende Befestigung der Wärmeleitvorrichtung 12 beziehungsweise 21.In a further step S3, one of the heat conducting devices 12 or 21 is loosely inserted into the housing chassis 2. In this step, there is no final attachment of the heat conducting device 12 or 21.

In einem Schritt S4 wird die bereits in das Gehäusechassis 2 eingelegte Wärmeleitvorrichtung 12 beziehungsweise 21 durch Einlegen einer Systemplatine 31 nach oben abgedeckt. Zuvor kann ein Kontaktbereich, wie etwa der hervorgehobene Bereich 9, optional mit einer Wärmeleitpaste versehen werden, um einen thermischen Kontakt mit einer zu kühlenden, wärmeerzeugenden Komponente 30 zu verbessern.In a step S4, the heat conducting device 12 or 21 already inserted into the housing chassis 2 is covered upwards by inserting a system circuit board 31. Beforehand, a contact area, such as the raised area 9, can optionally be provided with a thermally conductive paste in order to improve thermal contact with a heat-generating component 30 to be cooled.

Sofern das herzustellende Computersystem keine mittels Wärmeleitung zu kühlende, wärmeerzeugenden Komponenten aufweist, können die Schritt S3 und S4 entfallen. Beispielsweise können auf diese Weise relativ leistungsschwache oder mittels anderer Kühlvorrichtungen gekühlte Systemplatinen in demselben Gehäusechassis 2 verbaut werden, dass auch zur Aufnahme von Systemplatinen 31 dient, die eine Kühlung mittels Wärmeleitung erfordern.If the computer system to be produced does not have any heat-generating components to be cooled by means of thermal conduction, steps S3 and S4 can be omitted. In this way, for example, relatively low-performance system boards or system boards that are cooled by means of other cooling devices can be installed in the same housing chassis 2 that also serves to accommodate system boards 31 that require cooling by means of heat conduction.

Nachfolgend wird die eingelegte Systemplatine 31 in einem Schritt S5 an den Befestigungsbolzen 6 verschraubt. Hierdurch wird ein fester Sitz einer zuvor in das Gehäusechassis 2 eingelegten Wärmeleitvorrichtung 12 beziehungsweise 21 sichergestellt.The inserted system circuit board 31 is then screwed to the fastening bolt 6 in a step S5. This ensures a tight fit of a heat-conducting device 12 or 21 previously inserted into the housing chassis 2 .

Obwohl in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen nur ein einzelner thermischer Hotspot bzw. ein einzelner hervorgehobenen Bereich 8 beschrieben wurde, ist es selbstverständlich auch möglich, eine Wärmeleitvorrichtung mit mehreren hervorgehobenen Bereich 8 oder sogar mehrere Wärmeleitvorrichtung vorzusehen, um eine Mehrzahl von wärmeerzeugenden Komponenten zu kühlen.Although only a single thermal hotspot or a single highlighted area 8 was described in the exemplary embodiments described above, it is of course also possible to provide a heat conducting device with multiple highlighted areas 8 or even multiple heat conducting devices in order to cool a plurality of heat-generating components.

BezugszeichenlisteReference List

11
Computersystemcomputer system
22
Gehäusechassishousing chassis
33
(erste) Gehäusewand(first) housing wall
44
(zweite) Gehäusewand(second) housing wall
55
(dritte) Gehäusewand(third) housing wall
66
Befestigungsbolzenmounting bolts
77
(verschweißte) Wärmeleitvorrichtung(welded) thermal conduction device
88th
hervorgehobener Bereichhighlighted area
99
abgesenkter Bereich lowered area
1010
Computersystemcomputer system
1111
Positionierungsbolzenpositioning bolts
1212
(herausnehmbare) Wärmeleitvorrichtung(removable) heat conduction device
1313
Befestigungsöffnung mounting hole
2020
Computersystemcomputer system
2121
(herausnehmbare) Wärmeleitvorrichtung(removable) heat conduction device
2222
(erste) Befestigungslasche(first) fastening tab
2323
(zweite) Befestigungslasche(second) fastening tab
2424
(gemeinsamer) abgesenkter Bereich(common) sunken area
2525
(weiterer) abgesenkter Bereich(further) sunken area
2626
Befestigungsöffnung mounting hole
3030
wärmeerzeugende Komponenteheat-generating component
3131
Systemplatine system board
S1 - S5S1 - S5
Verfahrensschritteprocess steps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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Claims (10)

Computersystem (10, 20), aufweisend: - ein Gehäusechassis (2) mit mindestens einer Gehäusewand (3) und an der Gehäusewand (3) angeordneten Befestigungselementen; - eine in dem Gehäusechassis (2) aufgenommene Systemplatine (31) mit wenigstens einer daran angeordneten, wärmeerzeugenden Komponente (30); und - eine klemmend zwischen der Gehäusewand (3) und der Systemplatine (31) angeordnete Wärmeleitvorrichtung (12, 21), die mittels der Befestigungselemente lösbar mit dem Gehäusechassis (2) verbunden und dazu eingerichtet ist, von der wärmeerzeugenden Komponente (30) erzeugte Abwärme an das Gehäusechassis (2) abzuleiten.Computer system (10, 20) comprising: - A housing chassis (2) with at least one housing wall (3) and on the housing wall (3) arranged fastening elements; - A system board (31) accommodated in the housing chassis (2) with at least one heat-generating component (30) arranged thereon; and - a heat conducting device (12, 21) arranged in a clamped manner between the housing wall (3) and the system circuit board (31), which is detachably connected to the housing chassis (2) by means of the fastening elements and is set up to dissipate waste heat generated by the heat-generating component (30). derive the housing chassis (2). Computersystem (10, 20) nach Anspruch 1, wobei - die Befestigungselemente aus der Gehäusewand hervorstehende Bolzen (11) aufweist, und die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) zu den Bolzen (6, 11) korrespondierende Befestigungsöffnungen (13, 26) aufweist; oder - die Befestigungselemente in der Gehäusewand (3) angeordnete Befestigungsöffnungen aufweist, und die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) zu den Befestigungsöffnungen korrespondierende Bolzen aufweist.computer system (10, 20). claim 1 , wherein - the fastening elements have bolts (11) protruding from the housing wall, and the heat-conducting device (12, 21) has fastening openings (13, 26) corresponding to the bolts (6, 11); or - the fastening elements have fastening openings arranged in the housing wall (3), and the heat-conducting device (12, 21) has bolts corresponding to the fastening openings. Computersystem (10, 20) nach Anspruch 2, wobei die Bolzen (11) als an vorbestimmten Befestigungspunkten der Gehäusewand (3) angeordnete Befestigungsbolzen (6) mit einem Innengewinde zur Befestigung der Systemplatine (31) ausgestaltet sind.computer system (10, 20). claim 2 , wherein the bolts (11) are configured as fastening bolts (6) arranged at predetermined fastening points on the housing wall (3) and having an internal thread for fastening the system circuit board (31). Computersystem (10, 20) nach Anspruch 2 oder 3, wobei mittels der Bolzen (6, 11) eine mechanische Kodierung verwirklicht wird, die dazu eingerichtet ist, die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) in einem vorbestimmten Bereich des Gehäusechassis (2) und/oder in einer vorbestimmten Orientierung festzulegen.computer system (10, 20). claim 2 or 3 , a mechanical coding being implemented by means of the bolts (6, 11), which is set up to fix the heat-conducting device (12, 21) in a predetermined area of the housing chassis (2) and/or in a predetermined orientation. Computersystem (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) ein Blechteil, insbesondere ein gestanztes und/oder geprägtes Aluminiumblech, aufweist.Computer system (10, 20) according to one of Claims 1 until 4 , wherein the heat conducting device (12, 21) has a sheet metal part, in particular a stamped and/or embossed aluminum sheet. Computersystem (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) eine Grundplatte und wenigstens einen aus der Grundplatte in Richtung der Systemplatine (31) hervorragenden ersten Kontaktbereich (8) zur thermischen Kontaktierung der wenigstens einen wärmeerzeugenden Komponente (30) aufweist.Computer system (10, 20) according to one of Claims 1 until 5 , wherein the heat conducting device (12, 21) has a base plate and at least one first contact region (8) protruding from the base plate in the direction of the system circuit board (31) for thermal contacting of the at least one heat-generating component (30). Computersystem (10, 20) nach Anspruch 6, wobei die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) des Weiteren einen in Richtung der Gehäusewand (3) hervorragenden, zweiten Kontaktbereich (9, 24, 25) zur thermischen Kontaktierung oder mechanischen Festlegung an der Gehäusewand (3) aufweist.computer system (10, 20). claim 6 , wherein the heat conducting device (12, 21) also has a second contact area (9, 24, 25) protruding in the direction of the housing wall (3) for thermal contact or mechanical attachment to the housing wall (3). Computersystem (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die wärmeerzeugenden Komponente (30) auf einer der Gehäusewand (3) zuwandten Seite der Systemplatine (31) angeordnet ist und die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) klemmend zwischen der Gehäusewand (3) und der wärmeerzeugenden Komponente (30) angeordnet ist.Computer system (10, 20) according to one of Claims 1 until 7 , wherein the heat-generating component (30) is arranged on a side of the system circuit board (31) facing the housing wall (3) and the heat-conducting device (12, 21) is arranged in a clamping manner between the housing wall (3) and the heat-generating component (30). Computersystem (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die wärmeerzeugende Komponente (30) wenigstens eine der folgenden Komponenten umfasst: einen Chipsatz, einen Spannungsregler, einen Prozessor und/oder eine Grafikkomponente.Computer system (10, 20) according to one of Claims 1 until 8th , wherein the heat-generating component (30) comprises at least one of the following components: a chipset, a voltage regulator, a processor and/or a graphics component. Verfahren zur Herstellung eines Computersystems (10, 20), mit den Schritten: - Bereitstellen eines Gehäusechassis (2) mit mindestens einer Gehäusewand (3) und an der Gehäusewand angeordneten Befestigungselementen; - Einlegen einer Wärmeleitvorrichtung (12, 21) in das Gehäusechassis (2), wobei die Wärmeleitvorrichtung (12, 21) mittels wenigstens einer ersten Untermenge der Befestigungselemente an der Gehäusewand (3) festgelegt wird; und - Befestigen einer Systemplatine (31) mit wenigstens einer daran angeordneten wärmeerzeugenden Komponente (30) mittels wenigstens einer zweiten Untermenge der Befestigungselemente an der Gehäusewand (3) derart, dass eine wärmeleitende Verbindung zwischen der wärmeerzeugenden Komponente (30) und dem Gehäusechassis (2) hergestellt wird.A method of manufacturing a computer system (10, 20), comprising the steps of: - Providing a housing chassis (2) with at least one housing wall (3) and arranged on the housing wall fastening elements; - Insertion of a heat conducting device (12, 21) in the housing chassis (2), wherein the heat conducting device (12, 21) is fixed by means of at least a first subset of the fastening elements on the housing wall (3); and - Fastening a system circuit board (31) with at least one heat-generating component (30) arranged thereon by means of at least a second subset of the fastening elements on the housing wall (3) in such a way that a heat-conducting connection is established between the heat-generating component (30) and the housing chassis (2). becomes.
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