DE1935526C3 - Kühlkörper für Halbleiterbauelemente - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper für Halbleiterbauelemenie_r bestehend aus einem massiven. mindestens ein Halbleiterbauelement auf einer ichmalen Frontseite tragenden flachen Kern, von dessen Breitseiten beidseitig paraliele Kühlrippen «eitlich abstehen, wobei die Kühlrippen zwischen den Frontseiten und einer zur Frontseite parallelen Rückseite schräg zur Achse des Halbleiterbauelements gradlinig verlaufen.

Beispielsweise aus der CH-PS 413 082 bekannte Kühlkörper dieser Art sind quaderförmig gestaltet. daß sich zwangläufig unterschiedliche Längen der Kühlrippen ergeben. Das hat unier anderem zur Folge, daß bei Anordnung der Kühlkörper übereinander in einem Stapel, die in einen Kühlkörper eintretende Kühlluft teilweise auch durch einen zweiten Kühlkörper strömt. Ferner isl der bekannte Kühlkörper aufwendig zu fertigen, da hierzu kos'spielige Spritzgußformen erforderlich sind.

Aus der CH-PS 413 083 sind Kühlkörper für Halbleiterbauelemente bekannt, bei denen der flache Kern den Kühlkörper schräg durchdringt und jede der auf den Kühlkörper aufgesetzten Kühlrippen im wesentlichen dreieckförmig ist. Auch die Herstellung dieser Kühlkörper ist kostspielig und es tritt wiederum Kühlluft von einem Kühlkörper in einen darüberlicgenden Kühlk >rper ein, wenn die Kühlkörper übereinander gestapelt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlkörper der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sich eine bessere Kühlluftführung ergibt und daß er leichter herzustellen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch uelöst, daß der Kühlkörper in der Draufsicht auf eine Brcit%eilc rautenförmig ist, derart, daß alle parallelen Kühlrippen dieselbe Länge haben und sich /wischen Frontseite und Rückseite erstrecken.

Dieser Kühlkörper hat bei der üblichen, schräg zur Horizontalen verlaufenden Kiihlrippenanordnung den Vorteil, daß die gleichlangen und zu den Ober- und Unterkanten der Breitseiten parallel verlaufenden Kühlrippen eine gleichmäßige Wärmeverteilung und gute Kühlung ergeben. Außerdem ist bei dem Kühlkörper die schmale Frontseite vertikal gerichtet, so daß die dazu senkrecht angeordneten Halbleiterbauelemente leicht zugänglich sind.

Der Kühlkörper besteht vorzugsweise aus strangeeprcßtem Material, wobei zwischen der Preßrichttine und den Front- i'nd Rückseilen ein Winkel von weniger als 90 Grad liegt. Dieser Kühlkörper ist ohne besondere Kosten auch in Serienfertigung einfach herzustellen.

Wenn derartige Kühlkörper in einem Stapel übereinam'cr angeordnet werden, wie dies bei größeren Stromrichteranlagen übiich ist. dann ist zwangläufig erreicht, daß die z. B. auf der Frontseite eintretende Kühlluft nur zwischen den Kühlrippen eines einzigen Kühlkörper^ hindurchstreicht und auf der Rückseite des Kühlkörpers wieder austritt.

F'n .\ti'fiihruni">hc'spit'I der Frfindung wird ,ü' !land tier Zeichnungen erläutert. Es zei^t

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen crfiiidungsgum:ißen Kühlkörper und

F i g. 2 eine Seitenansicht d.sses Kühlkörper*,.

Der Kühlkörper ist ins^jsaint mit 1 bezeichnet. Lr besteht aus einem im wesentlichen flachen Kern 11 mit einer Frontseite i3, einer Rückseite 15 und mit Breitseiten 14. Dieser Kern liegt parallel zu der senkrecht /i_ir /eichenehcnc verlaufenden Ebene 4 und trägt ein Halbleiterbauelement 2, /. B. einen Thyristor. Von den Breitseiten 14 des Kernes stehen Kühlrippen 12 ab, die parallel zu einer schräg zu der Z.'Lhenebene ί id senkrecht zu der F.brne 4 verlaufenden F-.hene 5 liegen. Der Neigungswinkel zwischen der Ebene 5 und einer horizontalen Ebene 6 ist in Fig. 2 mit ■> bezeichnet. In Fig. 2 ist auch der Verlauf der Kühlluft durch Pfeile angedeutet.

Die Herstellung dieser Kühlkörper ist denkbar einfach: Man kann von handelsüblichem Strangpreßmaieriai ausgehen und braucht ieuigiich die Trennschnitte nicht "crir senkrecht zu der Prcßriehtung. sondern so zu u gen, daß der Winkel zwischen Preßrichtung und Schnittfläche kleiner als 90' isl.

In Fig. 2 sind zwei weitere identisch .'iusgcfiihrk· Kühlkörper 3 und 7 angedeutet, die unterhalb bzw. überhalb des Kühlkörpers 1 befestigt sind Man er kennt, daß bei einer derartigen Anordnung, wii sie in Strom· ichtcranlagen üblich ist, die an det Fron: .eile eines Kühlkörpers /wischen den Kühlrippen eintretende Kühlluft mi! keinem weiteren Kühik<irj er in Kontakt kommt (von der durch den Spal' 16 zwischen den Kühlkörpern flößenden Luft abgesehen). Es ist klar, daß die Halbleiterbauelemente 2 auch auf der mit 15 bezeichneten »Rückseile" angeordnet werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnurgen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kühlkörper für Halbleiterbauelemente, bestehend aus einem massiven, mindestens ehr Halbleiterbauelement auf einer schmalen Frontseite tragenden flachen Kern, von dessen Breitseiten beidseitig parallele Kühlrippen seitlich abstehen, wobei die Kühlrippen zwischen der Frontseite und einer zur Frontseite parallelen Rückseite schräg zur Achse des Halbleiterb.uielementes geradlinig verlaufen, dadurch iike nnzeich ne"t, daß der Kühlkörper [I) ui der Draufsicht auf eine Breitseite (14) rautenförmig ist, derart, daß alle parallelen Kühlrippen (12) dieselbe Länge haben und sieh zwischen Frontseite (13) und Rückseite (15) erstrecken.

2. Kür='körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus stri..iggepreßtem Material besteht, und daß zwischen der Preßrichtung und der Front- bzw. Rückseite ein Winkel von weniger als 90^c liegt.

3 Stromrichter mit mindestens zwei Kühlkörpern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper (1,3,4) übereinander in einem Stapel derart angeordnet sind, daß die Frontseiten (13) in einer gemeinsamen, im wesentlichen vertikal verlaufenden Ebene liegen.

4. Stromrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei übereinander angeordneten Kühlkörpern wenigster· 'C t'rnß. wie der Arv,vnd zweier Kühlrippen eines Kühlkörpers ist.