DE1564562A1

DE1564562A1 - Waermeableitungsvorrichtung fuer verschiedenartige elektronische Bauelemente,insbesondere fuer Transistoren

Info

Publication number: DE1564562A1
Application number: DE19661564562
Authority: DE
Inventors: Andre Chartet
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1965-04-07
Filing date: 1966-04-07
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE1564562C3; DE1564562B2; GB1126079A; ES325322A1; FR1439195A; BE679248A; NL6604678A

Description

SOCIETE ANONYiIE DES USINES CHASSON in Asnieres (Frankreich)

Wärmeabieitungsvorrichtung für verschiedenartige elektronische Bauelemente, insbesondere für Transistoren.

Die Erfindung betrifft eine Wärmeableitungsvorrichtung für verschiedenartige elektronische Bauelemente, insbesondere von Transistoren, die aus einer Metallplatte und Draht- oder Iiandgliedern zum Ableiten der von den Bauelementen abgegebenen Wärme bestehen«

Die Anwendung von Wärmeableitungsvorrichtungen für elektronische Einrichtungen ist bekannt» Zahlreiche Wärmoableltungsvorrichtungen kommen in mit Transistoren versehenen Vorrichtungen zur Anwendung, insbesondere bei Leistungstrans la tor en, die wMhrend des Betriebes eine große Anzahl Kalorien abgeben»

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Hauptsächlich werden aus Aluainiua gegossene WäraeableitungSTorrichtungen verwendet, die aus einer flachen Zone zur Befestigung eines oder Mehrerer Transistoren besteht, wobei üb diese Zone Rippen, die als WäraeableltungsflUgel dienen, vorgesehen sind,

Ee wurde vorgeschlagen, Wäraeableitungsvorriohtungen alt aus Stahlband hergestellten Flügeki, die zwischen zwei gleichlaufenden Platten befestigt sind, anzuwenden»

firstgenannte Vorrichtungen haben den Machten_v das sie große Ausaaße aufweisen aussen, na eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten, auoh dann,wenn eine FreadlMftung vorgesehen 1st.

Die anderen bekannten Torrichtungen weisea dea Vorteil auf, daß sie kleinere Ausaaße besitsen kennen, haken jedoch den Naohteil, dafi eine Freadlüftung notwendig ist«

Alle bekannten Vorrichtungen weisen noch den Machte11 auf, daß tile Miohtung der Rippe· bsw. der Flttgsl aieht gleichgültig ist; die Montage derselbe« au« so erfolgen, das die Luft in dersolben Rlohtung alt dem Rippen bsw. dea Flügeln austreten kana«

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Die erfIndungsgemäße Wärmeableitungsvorrlchtung für ver- . sch!edenartige elektronische Bauelemente« insbesondere für Transistoren, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einer aus einem wärmeleitenden Material hergestellten Platte mit parallelen Flächen versehen ist, daß von beiden Seiten der Platte mehrere Glieder mit gegenüber der Platte geringem Querschnitt, Jedoch mit gro-8er Seitenfläche im Vergleich zu ihrem Querschnitt abstehen, wobei auf einer oder beiden Seiten der Platte eine Stelle zum Befestigen mindestens eines wärmeabgebenden Bauelements vorgesehen 1st.

Zur Herstellung der Glieder kommt Aluminiumdraht mit rundem, rechteckigen, vorzugsweise viereckigem oder mehreckigem Querschnitt zur Anwendung.

Die Herstellung der erflndungsgemKQen Vorrichtung ist einf&ch, kann aus handelsüblichen Materialien vorgenommen werden, so daß die Herstellungskosten geringer als bei den bekannten Vorrichtungen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl mit Eigenlüftung wie auch mit Fremdlüftung betrieben werden. Dabei spielt die Richtung der Abkühlluft keine Rolle.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Aus f tinrungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgeväßen Wäreeableitungsvorrichtung .

Fig· 2 ist eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig· I. Fig· 3 und 4 sind teilperspktivische Ansichten der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2«

Fig. 5 bis 7 sind ebenfalls teilperspektivische Ansichten anderer Ausführung»formen der Glieder nach Fig. 3 und 4· Fig· 8 stellt eine andere Ausführung einer analogen Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 im Aufriß dar.

Die in der Fig. 1 und 2 dargestellte Wäraeableitungsvorrichtung ist alt einer rechteckigen Aluainiuvplatte 1 vorgesehen. Die Platte ist vorzugsweise flach, wobei in deren Mitte 2 beispielsweise eine Stelle für die Befestigung des wttraeabgebenden elektronischen Bauelementes 3, insbesondere für einen Transistor vorgesehen ist. In bekannter Weise ist die Platte 1 mit den Befestigungsklauen 4 verbunden, welche in einen Schrank, in den die elektronischen Bauelemente eingebracht werden, befestigt sind.

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Erfindungsgemäß sind auf beiden Seiten der Platte i die wärmeableitenden Glieder 5 befestigt, die eine große Seitenfläche, jedoch einen kleinen Querschnitt, besitzen.

Nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung sind vorgenannte Glieder aus federartig aufgewickeltea Aluminiumdraht ausgebildet· Vorzugsweise ist die Verbindung Platte Draht 5 - durch Hartlöten durchgeführt* Zweckmäßiger«eise ist nach einer ersten Ausführungsart die Aluminiumplatte 1 auf beiden Seiten mit einer Aluminium-Silicium-Legierung überzogen« Anschließend werden die Glieder 5, beispielsweise in parallelen Reihen wie unter a,b,c und d in Fig. 2, dargestellt, angeordnet und durch Anpressen an den beiden Seiten der Platte 1 montiert« Danach werden die so montierten Glieder und die Platte in ein Bad eines geschmolzenen Flußmittels eingetaucht oder in einen Ofen nach Überziehen der Vorrichtung mit einem geeigneten Flußmittel eingebracht, so daß der Legierungeüberzug der Platte 1 zum Schmelzen gebracht und durch Hartliften die Verbindung mit den Gliedern 5 hergestellt wird.

Maoh einer anderen Au»führung·art kommt eine Aluminlumplatte 1 und mit einer AluminiuÄfSUiciua-Logiorung überzogener Draht zur Anwendung· Letztgenannte Au·führung·art

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ist vorteilhafter, da die Stelle 2 der Platte 1 auf welcher das elektronische Bauelement befestigt wird, keinen Detoraationsbeanspruohungen ausgesetzt ist, wie es des öfteren der Fall bei den «it der Alueiniua-Siliciim-Legierung überzogenen Platten ist, die noeh verarbeitet werden nüssen, bevor die Wärseableitungsvorriehtung zur Anwendung körnen kann»

Das in Fig. 3 dargestellte Glied 5 ist aus federartig in Spiralen aufgewickeltes] rundesi Draht ausgebildet.

in Fig· 4 dargestellte

Vorzugsweise soll jedoch das/Glied 5 aus Draht alt rechteckigen querschnitt, insbesondere mit viereckigem Querschnitt bestehen, der in rechteckigen Haschen so «afgewickelt ist, daß die Berührungsfläche »it der Platte 1 eine größere ist· Demzufolge erfolgt eine bessere «im«— ableitung und die Wirkung der Wiiraeableitungsvorrlehtufig ist eine größere«

Di« mieder 5 können auch anders ausgebildet sein«

Die in Fig. 5 dargestellten Glieder 5 können ebenfalls aus Draht Bit rund·«, reeateokig·» oder andere« Quer-•ohnitt 1» Fon von reohteckifen Vioduagen ■· ausgebildet

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sein, daß nur die Sohlen 6 sich auf die Platte stützen, wobei letztere gelötet oder mit elektrischen oder elektronischen Geräten angeschweißt sind»

Ebenfalls ist es abglich, die Glieder 5 nicht aus Draht auszubilden. Beispielsweise ist das in Fig. 6 dargestellte Glied 5a aus einem gebogenen Aluminiumband U-förmig so ausgestanzt, daß es zahlri|eche krallenartige Flügel, die sich in einem gewissen gegenseitigen Abstand einer vom anderen befinden, bildet.

Ein derartiges Glied kann an der Platte nach vorgenannten AuefUhrungsarten befestigt sein,

Nach der in Fig. 7 dargestellten Abwandlung können die aus gebogene« Draht gebildeten Glieder in den beispielsweise gefrästen Nuten 8 eingefügt sein.

Die Tiefe der Nuten 8 ist vorzugsweise kleiner als der ürahtdurchaeeeer jedes Gliedes 5, so daß die in den Nuten eingefügten Teile eingedrückt und anschließend eingeschmiedet sind, wobei die durch das Schmieden erzielte Festigkeit noch durch Überzug mit einer Klebeschicht verbessert werden kann«

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Eine andere Ausführung ist in Fi^. 8 dargestellt« Dabei iat die Platte 1 der Wärmeabloitungsvorrichtung beispielsweise mit ilen aus dickem Draht gebildeten Dornen 5b vorgesehen, die mit einem ihrer Enden auf beiden Seiten der Platte i, wie in 5± dargestellt, befestigt sind.

Die Montage derartiger Glieder kann in industriellem Ausmaß so durchgeführt werden, daß die Dornen in kammföraigen Formen während des Hartlötens angepreßt sind,

tbenfalls ist es möglich, daß längere Dorne zur Anwendung Kommen. In diesem Full ist die Platte 1 mit Löchern versehen, in welchen die längeren Dorne 52 eingesetzt sind, üei der letztgenannten Ausführung können die Dorne der Vt'ärtaeableitungsvorri ohtung gelötet oder nicht gelötet sein*

Die Wärmeableitung der Vorrichtung kann noch dadurch erhöht werden, daß vorteilhafterweise sowohl die Glieder 5 als auch die Platte i, außer der Stelle fUr die Befestigung des elektronischen Bauelementes, gleichgültig welcher /vusiühruugslörm, «it einem schwarzen, matten Ana tr ι eil überzogen worden.

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Die ^rXiuuuug ist uicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt.

Insbesondere können die Platten 1 mehrere Stellen für die Befestigung mehrerer elektronischer Bauelemente aufweisen*

Ebenfalls ist es möglich, sowohl die Platte 1 als auch die ülieder 5 aus einem anderen Metall herzustellen, beispielsweise aus Kupfer, Messing, usw. In diene* Fall ist die Hartlötung durch eine Weichlötung ersetzt·

Patentansprüche; -iO-

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Claims

Patentansprüche

1. Wärmeableitungsvorrichtung für verschiedenartige elektronische Bauelemente, insbesondere für Transistoren, dadurch gekennzeichnet, das die Vorrichtung ait einer aus einen wärmeleitenden Material hergestellten Platte (1) alt parallelen Flächen versehen ist, daß von beiden Seiten der Platte (1) mehrere Glieder (5) ait gegenüber der Platte geringem Querschnitt, jedoch ait großer Seitenfläche ia Vergleich zu ihres Querschnitt, abstehen, wobei auf einer oder beiden Seiten der Platte eine Stelle (2) zum Befestigen mindestens eines wäraeabgebeaden Bauelementes (3) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von beiden Seiten der Platte (1) abstehenden Glieder (5) aus Aluminiumdraht oder Aluminiumband hergestellt sind·

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Platte abstehende Glieder aus Draht spiralfederartig aufgewickelt sind und in parallelen leihen auf dem größten ¹IeIl der Platte angeordnet sind.

4· Vorrichtung naoh Anspruch 2 oder 3, daoareh g e k β m a -zeichnet, daß der verwendete Draht einem ruadea Qaersohnitt aufweist,

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der verwendete Draht einen aehreckigen Querschnitt aufweist.

6. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der verwendete Draht in schraubenfurmigen Spiralen aufgewickelt ist,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der verwendete Draht in mehrkantigen Spiralen aufgewickelt ist·

8. Vorrichtung nach ein·« der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (5) aus in einem Bande zickzaokförmig gebogene« Draht gebildet sind, welcher in einem rechten Winkel ungelegt ist, so daß das Band Stützen auf der Platte bildet,

9· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß di· von der Platte abstehenden Glieder aus U-förmig gebogenen Sondern (7) so ausgestanzt sind, daß zahlreich· krallenartige Flügel mit verschiedenen Winkeln, in einem gewissen gegenseitigen Abstand gebildet sind.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung der τοη der Platte abstehenden Glieder ait der Platte durch Hart-Bten hergestellt ist«

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß zum Hartlöten entweder auf der Platte oder den Gliedern ein schnelzbarer Überzug vorgesehen ist.

12. Vorrichtung naoh eine« der Ansprüche 2 bis 8 oder iO, 11, dadurch gekennzeichnet , daß die von der Platte abstehenden Glieder (5) aus zickzaekföraig gebogene« Draht, der teilweise in die in der Platte vorgesehenen Nuten (8) eingefügt ist, gebildet sind, daß die in den Nuten eingefügten Teile eingedrückt und eingeschmiedet sind und daß die ganze Wärmeabieitungsvorrichtung Bit einer Kleberschicht überzogen oder hartgelötet ist«

L e e r s e i t e