DE19506373A1 - Kühleinrichtung für elektronische Teile - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Kühlen elektronischer Teile, und insbesondere, jedoch nicht exklusiv, auf eine Einrichtung zum Kühlen von Halblei­ terchips.

Es besteht eine große Nachfrage nach Größenverringerung, sowie nach einer Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit von verschiedenen Informationsvorrichtungen, wie Computer und periphere Einrichtungen und auch von verschiedenen elektroni­ schen Einrichtungen, z. B. Meßinstrumente und Steuer- bzw. Regeleinrichtungen. In naher Vergangenheit wurde die Integra­ tionsskala und Betriebsgeschwindigkeit von solchen Apparaten und Einrichtungen bemerkenswert erhöht aufgrund der laufenden schnellen Entwicklung in der Halbleitertechnologie, wodurch der Nachfrage für Größenverringerung und erhöhter Betriebs­ geschwindigkeit nachgekommen werden kann.

Die Geschwindigkeitserhöhung und die Größenverringerung bzw. -reduktion, d. h. die verbesserte Integrationsskala und erhöh­ te Betriebsgeschwindigkeit, wird der laufenden Nachfrage einerseits gerecht, jedoch andererseits trifft sie auf ein Problem in der Hinsicht, daß die Wärmeerzeugungsrate uner­ wünscht erhöht wird wegen des Leistungs- bzw. Stromverbrauchs der Halbleiterchips. Prozessorchips, wie jene in CPU benutz­ te, weisen öfter insbesondere Temperaturerhöhungen auf 100°C oder höher auf, wobei eine große elektrische Leistung, z. B. 10 W oder mehr verbraucht wird.

Eine der Vorkehrungen zum effektiven Kühlen solcher Halblei­ terchips benutzt, wie in Fig. 1 gezeigt, einen wärmeabstrah­ lenden Rippenblock bzw. Kühlenrippenblock 910, welcher an der hinteren Seite eines Halbleiterchips 900 montiert ist und einen Ventilator- bzw. Lüfter- bzw. Gebläse- bzw. Verdichter­ motor 920 trägt. In Betrieb wird der Gebläsemotor 920 derart betrieben, daß eine Strömung eines Kühlgases erzeugt wird, welche den Halbleiterchip zwangsweise kühlt.

Diese Art bzw. dieser Typ von Kühleinrichtung, welche ein an einer Kühlstruktur montiertes Gebläse benutzt, kann jedoch nicht einen geeigneten bzw. zufriedenstellenden Kühleffekt bereitstellen.

Insbesondere saugt und stößt aus bzw. entläßt das Gebläse in diesem Typ von Kühleinrichtung das Kühlgas in eine Richtung, insbesondere senkrecht auf den Halbleiterchip, während der wärmeabstrahlende Rippenblock unter dem Gebläse tafelförmige bzw. rohrförmige Rippenwände oder stangenförmige Wärmedis­ sipationsvorsprünge aufweist, welche nicht geeignet sind zum Wärmeaustausch mit der oben genannten Strömungs- bzw. Fluß­ richtung des Kühlgases. Insbesondere ist Turbulenz in der Strömung des Kühlgases in den Rippenblöcken erzeugt, so daß das Kühlgas nicht entlang der Wärmedissipationsflächen bzw. -oberflächen der wärmeabstrahlenden Rippen strömen bzw. flie­ ßen kann, wodurch ein guter Kühleffekt nicht bereitgestellt werden kann.

Es sollte bemerkt werden, daß generell das Gehäuse eines In­ formationsapparates der oben beschriebenen Art mit einem Kühlgebläse zum Kühlen der ganzen bzw. gesamten inne­ ren Struktur vorgesehen ist, welche innerhalb des Gehäuses beinhaltet ist. Dieses Gebläse erzeugt eine Strömung von Kühlgases um den Halbleiterchip herum. Währenddessen verur­ sacht die Halbleiterchipkühleinrichtung der in Fig. 1 gezeig­ ten Art, welche auch in dem Gehäuse eingeschlossen ist, daß das Kühlgas nach unten gesaugt wird und horizontal von allen vier Seiten des Halbleiterchips entlassen bzw. ausgestoßen wird. Dementsprechend interferiert die durch das Kühlgebläse erzeugte Strömung von Kühlgas mit der Strömung von Kühlgas, welche durch das Halbleiterchipkühlgebläse erzeugt wird, wodurch Turbulenz in dem Kühlgas und somit eine ineffiziente Kühlung erreicht bzw. bedingt wird.

Die Turbulenz in der Strömung des Kühlgases innerhalb des Gehäuses dient zur Verursachung einer Stagnation bzw. Anstau­ ung des Kühlgases, mit der Folge, daß Wärmedissipation von dem Inneren des Gehäuses, der Einheit und der Leiterplatte verhindert wird, wodurch die Kühlung von anderen elektroni­ schen Teilen verschlechtert bzw. geschädigt wird.

Darüberhinaus trifft die beschriebene Kühleinrichtung, welche einen auf einen wärmeabstrahlenden Rippenblock plazierten Gebläsemotor umfaßt, auf ein Problem, daß die gesamte Struk­ tur sowie der Halbleiterchip und die Kühleinrichtung unver­ meidbar eine große Höhe aufweist und somit einen großen Raum einnimmt, wodurch es schwierig wird, die Größe eines Appara­ tes zu reduzieren, welcher solch ein Halbleiterchip beinhal­ tet. Das jetzige Design bzw. Auslegung von Personal-Computern und Workstations nimmt eine kleinere Beabstandung zwischen Leiterplatten auf, d. h. eine höhere Dichte an Leiterplatten in dem Gehäuse, um die Abmessungen über alles bzw. Gesamt­ abmessungen zu reduzieren. Die beschriebene Kühlanordnung, welche einen an dem wärmeabstrahlenden Rippenblock plazierten Gebläsemotor verwendet, nimmt unerwünschterweise einen Raum ein, welcher ansonsten zwei oder drei Leiterplatten aufnehmen könnte. Als eine Konsequenz erlaubt die beschriebene Halblei­ terchipkühleinrichtung nicht eine dichte und effiziente Mon­ tage bzw. Anordnung von Leiterplatten, wodurch es schwierig ist, die Gesamtabmessungen des Apparates zu reduzieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühleinrichtung für eine elektronische Einrichtung zum Beispiel ein Halbleiterchip bereitzustellen, welche sowohl in Höhe als auch im Volumen klein ist, das Kühlgas in jeder gewünschten Richtung saugen bzw. ansaugen und auslassen bzw. ausstoßen kann und ein Kühl­ gas effektiv zuführen und somit die elektronische Einrichtung effizient kühlen kann, und insbesondere eine Einrichtung zum Kühlen einer elektronischen Einrichtung bereitzustellen, die derart verbessert ist, daß sie eine Turbulenz oder Stagnation in der Strömung bzw. Fluß des Kühlgases um die elektronische Einrichtung herum verhindert, während jeder unerwünschte Effekt der Kühlung anderer elektronischer Einrichtungen mini­ miert wird, welche in dem gleichen Gehäuse angeordnet sind.

Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Kühleinrich­ tung zum Kühlen eines elektronischen Teils bereitgestellt, bei der ein Wärmeabstrahlungsrippenblock oder -anordnung einen Kühlgasströmungsdurchgang definiert, welcher es einem Kühlgas erlaubt, in der Form einer laminaren Strömung bzw. Flusses zu strömen bzw. zu fließen und bei der ein Miniatur­ motor mit einem Gebläse in dem Strömungsdurchgang angeordnet ist, um direkt eine Strömung von Kühlgas entlang des Strö­ mungsdurchganges in jeder gewünschten Richtung zu erzeugen.

Eine solche Kühleinrichtung kann typischerweise umfassen: eine Basis mit einer Fläche bzw. Oberfläche, welche in Kon­ takt mit einer Wärmeabstrahlungsfläche des elektronischen Teils in Kontakt gehalten wird; zumindest eine Wärmeabstrah­ lungseinrichtung, welche auf der Fläche der Basis entgegen­ gesetzt zu der das elektronische Teil kontaktierenden Fläche, wobei die Wärmeabstrahlungseinrichtung einen Durchgang für ein Kühlgas definiert; und zumindest einen Miniaturmotor, welcher in dem Strömungsdurchgang angeordnet ist und eine Rotorwelle umfaßt, welche sich in der Richtung des Strömungs­ durchganges erstreckt und an welche ein Gebläse montiert ist.

Die Wärmeabstrahlseinrichtung kann eine Rippe bzw. Kühlrippe umfassen, welche auf der Basis vorgesehen ist und den Strö­ mungsdurchgang definiert, und weiterhin einen Deckel, welcher oberhalb bzw. an dem oberen Ende der Rippe angeordnet ist, um das offene obere Ende des Strömungsdurchganges zu schließen bzw. zu verdecken.

Der in der Wärmeabstrahleinrichtung definierte Strömungs­ durchgang kann zu dem Äußeren geöffnet sein.

Die Wärmeabstrahleinrichtung und die Basis können einstückig miteinander gebildet bzw. geformt bzw. gegossen sein, so daß sie eine darin gebildete Durchgangsbohrung aufweisen und den Strömungsdurchgang definieren.

Der Miniaturmotor mit dem Gebläse kann an die Basis fixiert bzw. befestigt sein und in dem Strömungsdurchgang angeordnet sein.

Wenn die Kühleinrichtung den Deckel aufweist, kann der Minia­ turmotor mit dem Gebläse an dem Deckel fixiert sein, um in­ nerhalb des Strömungsdurchgangs angeordnet zu sein, wenn der Deckel angeordnet ist, um das offene obere Ende des Strö­ mungsdurchganges zu schließen.

Alternativ ist der Miniaturmotor mit dem Gebläse an der Rippe fixiert, um innerhalb des Strömungsdurchganges angeordnet bzw. positioniert zu sein.

Die Kühleinrichtung kann derart konstruiert sein, daß der Kühldurchgang umfaßt einen einzigen Strömungskanal, welcher sich über die gesamte Fläche bzw. Oberfläche der Basis windet bzw. erstreckt und sich bei einem Paar von entgegengesetzten bzw. diagonalen Ecken der Basis öffnet, wobei der Motor mit dem Gebläse in der Nähe von zumindest einer der Öffnungen des einzigen Strömungskanales angeordnet ist.

Die Kühleinrichtung kann weiterhin umfassen eine Öffnung, welche in der Basis im wesentlichen bei dem Zentrum der Basis gebildet ist, um einen Durchgang zum Saugen oder Auslassen bzw. Ausstoßen des Kühlgases bereitzustellen.

Der Strömungsdurchgang kann eine Vielzahl von parallelen Strömungskanälen umfassen, welche sich von der einen zu der anderen eines Paars von entgegengesetzten Seiten der Basis erstrecken, wobei der Motor mit dem Gebläse bei zumindest einem Ende von jedem der Strömungskanäle angeordnet sein kann.

In der Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß dem ersten Aspekt sind somit eine Wärmeabstrahlrippe oder -rippen gebildet, um einen Strömungs- bzw. Flußdurchgang für das Kühlgas bzw. kühlende Gas definiert und ein mit einem Gebläse versehener Motor ist in dem Strömungsdurchgang angeordnet, um zwangsweise Kühlgas entlang des Strömungsdurchganges zu sau­ gen und auszustoßen. Das Kühlgas ist somit gezwungen, entlang und durch den Strömungsdurchgang direkt durch die Wirkung bzw. den Betrieb des Kühlgebläses in einer gewünschten Rich­ tung zu strömen bzw. zu fließen, wobei eine sanfte bzw. glat­ te bzw. stetige laminare Strömung gebildet ist, welche den gesamten Halbleiterchip effektiv kühlt. Demzufolge kann eine effektive Zwangskühlung bzw. gezwungene Kühlung ausgeführt werden, ohne das Erfordernis eines Kühlgebläses, welches oberhalb bzw. an dem oberen Ende bzw. Oberseite der Wärme­ abstrahlrippe oder -rippen montiert ist, so daß die Gesamt­ höhe sowie das Volumen der gesamten Struktur einschließlich des elektronischen Teils und der Kühleinrichtung signifikant bzw. bedeutend reduziert werden kann. Ein spezifisch hoher Kühleffekt kann erreicht werden, wenn der Kühlgasströmungs­ durchgang zu dem Äußeren geöffnet ist.

In der Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß dem ersten Aspekt wird das Kühlgas gezwungen, entlang und durch einen Strömungsdurchgang zu strömen bzw. fließen, welcher durch eine Rippe oder Rippen definiert ist, so daß eine Zwangskühlung bzw. gezwungene Kühlung verursacht wird. Die Richtungen des Saugens und Ausstoßens von dem Kühlgas kann daher frei eingestellt bzw. gewählt werden, und zwar durch geeignetes Auswählen der Richtungen, in welche die wärmeab­ strahlende Rippe oder Rippen gerichtet ist bzw. sind. Es ist daher möglich, die Kühleinrichtung derart zu konstruieren, daß das Kühlgas in jeder gewünschten Richtung gesaugt bzw. ausgelassen wird bzw. ist, wodurch es sich der Anordnung um das zu kühlende elektronische Teil herum angepaßt, und zwar durch Benutzung einer Rippe oder Rippen, welche den Kühlgas­ strömungsdurchgang definiert, welcher offene Enden zum Saugen bzw. Ausstoßen aufweist, welche in die gewünschten Richtungen ausgerichtet sind.

In anderen Worten haben die Erfinder eine Kühlanordnung aus­ gearbeitet, in welcher ein Kühlgasdurchgang gebildet ist durch Wärmeabstrahlungsrippen bzw. Kühlrippen, um sich mit der Strömungsrichtung des Kühlgases anzupassen, wodurch eine effiziente Kühlung mit einer reduzierten Kühlgasströmungsrate erlaubt wird.

Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß einem zwei­ ten Aspekt der Erfindung

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Einrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teils: einen ersten Wärmeabstrahler, welcher benachbart zu einer wärme­ abstrahlenden Fläche bzw. Oberfläche eines elektronischen Teils angeordnet ist und einen Kühlgasströmungsdurchgang bzw. -flußdurchgang für eine erste Kühlströmung darin ausgebildet aufweist, zumindest ein Miniaturgebläse, welches in dem Strö­ mungsdurchgang angeordnet ist zum Erzeugen einer Strömung von Kühlgas von einem Ende in Richtung zu dem anderen Ende des Strömungsdurchganges, und einen zweiten Wärmeabstrahler, welcher auf der Seite des ersten Wärmeabstrahlers entgegen­ gesetzt zu dem elektronischen Teil vorgesehen ist und Nuten bzw. Durchgangsrillen aufweist, welche im wesentlichen senk­ recht bzw. orthogonal auf bzw. zu dem Strömungsdurchgang angeordnet sind, wobei die Durchgangsrillen des zweiten Wär­ meabstrahlers in der Richtung einer zweiten Strömung bzw. Flusses von Kühlgas orientiert bzw. ausgerichtet sind.

Der Strömungsdurchgang in dem ersten Wärmeabstrahler umfaßt bevorzugt eine Vielzahl von parallelen linearen rohrförmigen Kanälen, welche sich von der einen zu der anderen eines Paa­ res von entgegengesetzten Seiten der wärmeabstrahlenden Flä­ che bzw. Oberfläche erstrecken, und wobei zumindest ein Mi­ niaturgebläse bei zumindest einem Ende von jedem der Kühl­ kanäle angeordnet ist.

Es ist ebenso bevorzugt, daß die Durchgangsrillen bzw. Nuten in dem zweiten Wärmeabstrahler Enden aufweisen, welche bei einem stromabwärtsliegenden Abschnitt bzw. Region der zweiten Strömung von Kühlgas angeordnet sind, wobei eine Öffnung in dem unteren Teil bzw. Seite von zumindest einer der Nuten benachbart zu dem Ende gebildet ist, um zu dem Strö­ mungsdurchgang in dem ersten Wärmeabstrahler zu öffnen.

Die Anordnung kann bevorzugt derart sein, daß der Strömungs­ durchgang Endöffnungen aufweist, welche sich bei Orten, be­ nachbart zu einer und der anderen eines Paares von entgegen­ gesetzten Seiten einer wärmeabstrahlenden Fläche öffnen und derart verlaufen bzw. gewellt sind bzw. winden, daß sie eine Fläche durchtreten bzw. an ihr vorbeitreten, welche der ge­ samten Fläche der wärmeabstrahlenden Fläche des elektroni­ schen Teils entspricht.

In der Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß dem zweiten Aspekt ist zumindest ein Mikrogebläse in einem unge­ deckten bzw. nicht zugedeckten rohrförmigen Kühlgasströmungs­ durchgang angeordnet, um eine Strömung von Kühlgas entlang und durch den Strömungsdurchgang direkt zu erzeugen. Dement­ sprechend kann das Kühlgas sanft bzw. stetig durch den Kühl­ gasströmungsdurchgang strömen bzw. fließen, und zwar in Form einer laminaren Strömung, wodurch eine effiziente Kühlung der elektronischen Einrichtung, z. B. eines Halbleiterchips er­ reicht wird.

Da die Durchgangsrillen bzw. Nuten in dem zweiten Wärmeab­ strahler bzw. Kühler in einer Richtung der externen Strömung des Kühlgases ausgerichtet bzw. orientiert sind, d. h. der zweiten Richtung, wird ein wesentlicher bzw. bemerkbarer Kühleffekt auch durch diese externe oder zweite Strömung von Kühlgas erzielt. Der rohrförmige in dem ersten Wärmeabstrah­ ler gebildete Strömungsdurchgang und die Strömungskanäle in dem zweiten Wärmeabstrahler, welche durch die Nuten bzw. Durchgangsrillen bereitgestellt sind, sind voneinander ge­ trennt und aufeinander senkrecht.

Die Strömung des Kühlgases, welche durch das Mikrogebläse der Kühleinrichtung erzeugt wird, und die externe Strömung des Kühlgases inferieren somit nicht miteinander, und zwar was die Kühlung des durch die Kühleinrichtung gekühlten elektro­ nischen Teils betrifft. Der Kühleffekt, welcher inhärent durch den ersten Wärmeabstrahler erzielt bzw. beinhaltet wird, und jener des zweiten Wärmeabstrahlers sind in anderen Worten vollkommen zusammengekommen bzw. zusammengefügt bzw. überlagert, ohne voneinander verschlechtert zu werden.

Die durch das Mikrogebläse erzeugte Strömung des Kühlgases und die externe oder zweite Strömung des Kühlgases gehen ineinander über, und zwar sofort stromabwärtsliegend der Auslaßöffnung des Strömungsdurchganges in dem ersten Wärme­ abstrahler. Dies kann eine leichte Veränderung in den Rich­ tungen dieser Strömungen des Kühlgases in einer Region bzw. Bereich erzeugen, in dem sie aufeinander treffen, jedoch erzeugt es keine Turbulenz oder Stagnation, welche erzeugt werden kann bzw. können, wenn diese zwei getrennten Strömun­ gen von Kühlgasen entgegengesetzt bzw. aufeinander ausgerich­ tet sind. Somit erzeugt das Zusammenführen bzw. das Zusammen­ fügen von zwei getrennten Strömungen keine wesentlichen nach­ teiligen Effekte für die Kühlleistung bzw. -effizienz.

Die Erfinder haben somit gefunden, daß eine effektive Kühlung durchgeführt werden kann, wenn das Miniaturgebläse der Kühl­ einrichtung eine Strömung von Kühlgas erzeugt, welche die Richtung der Strömung des Gases folgt, welche durch das Ge­ bläse erzeugt ist. Die Erfinder haben insbesondere gefunden, daß die Kühleffizienz schlechter ist, wenn die Richtung der Strömung des Kühlgases, welche durch das Miniaturgebläse der Kühleinrichtung erzeugt wird, entgegengesetzt zu der Richtung der Strömung des Kühlgases ist, welche durch das dem Gehäuse beigefügten bzw. zugefügten Gebläse erzeugt ist. Es wurde ebenso gefunden, daß wenn die gleiche Strömung des Kühlgases, wie jene durch das Gehäusegebläse erzeugte, direkt als die Kühlgasströmung benutzt wird, welche auf jede unabhängige Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil angewendet wird, der Effekt der Bereitstellung solch einer unabhängigen Kühl­ einrichtung verschlechtert bzw. unwirksam gemacht wird. In dieser Kenntnis haben die Erfinder einen kleinen bzw. klein abgemessenen Miniaturmotor und -gebläse entwickelt, wodurch eine Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bereitgestellt ist.

Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß einem drit­ ten Aspekt der Erfindung

Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Einrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teils zu­ mindest einen Kühlgasströmungsdurchgang bzw. -durchfluß mit einer Öffnung, welche benachbart zu einer Seite der wärme­ abstrahlenden Fläche bzw. Oberfläche angeordnet ist, wobei der Strömungsdurchgang eine Querschnittsfläche aufweist, welche minimal ist, jedoch breit bzw. groß genug ist, um es einem Kühlgas zu erlauben, dadurch zu strömen bzw. zu flie­ ßen; zumindest einen Einführdurchgang bzw. -durchfluß, wel­ cher mit einer Öffnung vorgesehen ist, welche benachbart zu einer anderen Seite der wärmeabstrahlenden Fläche gebildet ist, und eine Fläche aufweist, die größer ist als die des Strömungsdurchganges, wobei der Einführdurchgang mit dem Strömungsdurchgang verbunden ist, während dessen Quer­ schnittsfläche sich progressiv verkleinert bzw. abnimmt, um sanft bzw. stetig in den Strömungsübergang überzugehen bzw. zusammenzufließen; und zumindest ein Miniaturgebläse, welches in der Nähe der Öffnung des Einführdurchganges derart ange­ ordnet ist, um Kühlgas zu zwingen, von der Öffnung des Ein­ führdurchganges zu dem Ende des Strömungsdurchganges zu strö­ men bzw. zu fließen.

Die Anordnung ist bevorzugt derart, daß ein Teil oder die Gesamtheit einer Wand, welche entgegengesetzt der wärmeab­ strahlenden Fläche liegt und den Einführdurchgang definiert, derart geneigt bzw. angewinkelt ist, um sich progressiv der wärmeabstrahlenden Fläche in einer Richtung weg von der Öff­ nung des Einführdurchganges zu nähern, wodurch die Quer­ schnittsfläche des Einführdurchganges progressiv verringert wird.

Die Anordnung kann auch eine solche sein, daß ein Teil oder die Gesamtheit eines Paares von Wänden, welche senkrecht auf die wärmeabstrahlende Fläche stehen und den Einführdurchgang definieren, geneigt bzw. angewinkelt sind, um sich progressiv zueinander in einer Richtung weg von der Öffnung des Einführ­ durchganges zu nähern, wodurch die Querschnittsfläche des Einführdurchganges progressiv verringert bzw. verkleinert wird.

Der Neigungswinkel der Wand bzw. Wandung in bezug auf die Strömungsrichtung des Kühlgases liegt bevorzugt im Bereich von 30° bis 60°.

Die Kühleinrichtung kann weiterhin umfassen zumindest ein wärmeabstrahlendes Glied, welches auf der äußeren Fläche bzw. Oberfläche der geneigten Wand bereitgestellt ist, welche den Einführdurchgang definiert, und zwar entgegengesetzt zu der Fläche gegenüberliegend bzw. gegenübergestellt von dem Ein­ führdurchgang, sowie auf der äußeren Fläche der Wand, welche den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, und zwar kontinuier­ lich von der äußeren Fläche der Wand, welche den Einführ­ durchgang definiert.

Der Kühlgasströmungsdurchgang kann auch des Typs sein, wel­ cher eine Vielzahl von Strömungs- bzw. Flußkanälen für das Kühlgas umfaßt, und der Einführdurchgang kann auch eine Viel­ zahl von Einführkanälen umfassen, welche mit den jeweiligen bzw. entsprechenden Flußkanälen verbunden sind, wobei jeder der Einführkanäle progressiv in seiner Querschnittsfläche über einen Teil oder der Gesamtheit seiner Länge in Richtung zu der Verbindung zu dem assoziierten bzw. dem entsprechenden Strömungskanal abnimmt bzw. verkleinert, wobei das Miniatur­ gebläse für jeden der Einführkanäle in der Nähe der Öffnung des Einführkanals angeordnet ist.

Der Kühlgasströmungsdurchgang kann von dem Typ sein, welcher eine Vielzahl von Strömungskanälen für das Kühlgas umfaßt, und der Einführdurchgang kann auch zumindest einen Einführ­ kanal umfassen, welcher progressiv in seiner Querschnitts­ fläche über einen Teil oder der Gesamtheit seiner Länge in Richtung der Strömungskanäle abnimmt und das Kühlgas kollek­ tiv zu der Vielzahl von Strömungskanälen liefert, bzw. über­ gibt, wobei das Miniaturgebläse für jeden dieser, zumindest einem Einführkanal angeordnet ist.

Zumindest die Wand senkrecht zur Wärmeabstrahlfläche, welche den Kühlgasdurchgang definiert, weist bevorzugt eine Wellung bzw. Ondulierung einer gewünschten Konfiguration auf.

Alternativ hat zumindest die Wand senkrecht zur Wärmeab­ strahlfläche, die den Kühlgasdurchgang definiert, eine ge­ wellte bzw. gerippte Jalousie- bzw. Luftschlitzrippenstruktur bzw. -kühlrippenstruktur.

Die Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil bzw. Bauele­ ment gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bietet die folgenden Vorteile. Da das Kühlgas um den elek­ tronischen Teil durch eine Öffnung einer vorbestimmten Fläche durch den Betrieb eines Miniaturgebläses gesaugt wird, ist es möglich, eine Strömung des Kühlgases zu erhalten, deren Strö­ mungsrate äquivalent ist zu jener herkömmlicher Kühleinrich­ tungen. Das Kühlgas strömt bzw. fließt dann durch eine Öff­ nung, deren Querschnittsfläche progressiv abnimmt bzw. klei­ ner wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases er­ höht wird, um die Rate von Wärmetransfer bzw. den Wärmeüber­ gangskoeffizienten von einer Einheitsfläche der den Durchgang definierenden Wand zu erhöhen, wodurch die Wärmetransfereffi­ zienz erhöht wird und dementsprechend die Rate der Wärmedis­ sipation. Daher kann ein Kühleffekt erhalten werden, welcher zumindest äquivalent jenem von herkömmlichen Kühleinrichtun­ gen ist, und zwar trotz einer verringerten Wärmedissipations­ fläche wegen der reduzierten bzw. verkleinerten Höhe der Wand, welche den Strömungsdurchgang definiert. Offenbar er­ laubt es die kleinere Querschnittsfläche des Strömungsdurch­ ganges, das Gesamtvolumen der Kühleinrichtung zu reduzieren, wodurch sie zu einer Reduktion in dem Volumen der gesamten Anordnung einschließlich des elektronischen Teils und der Kühleinrichtung beiträgt.

Die Reduktion in dem Volumen bietet einen neuen Raum für die Installation von zusätzlichen Wärmeabstrahlungsrippen bzw. Kühlrippen, wodurch sich eine größere Kühleffizienz bzw. -leistung der Kühleinrichtung mit einem gegebenen Volumen oder Größe für ein elektronisches Teil bietet.

Erfindungsgemäß wird eine Struktur vorgeschlagen, welche die Höhe und Breite des Kühlgasströmungsdurchganges in der Kühl­ einrichtung minimiert, und dadurch die Größe bzw. die Abmes­ sung der Kühleinrichtung zu verringern, ohne gleichzeitig eine wesentliche Verschlechterung der Kühlleistung bzw. -fähigkeit zu bewirken.

Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß einem vier­ ten Aspekt der Erfindung

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teils bereitge­ stellt, bei der die Einrichtung an der wärmeabstrahlenden Fläche bzw. Oberfläche des elektronischen Teils montiert ist und vorgesehen ist mit einem Kühlgasströmungsdurchgang, wobei die Verbesserung darin besteht, daß der Kühlgasströmungs­ durchgang umfaßt einen ersten Abschnitt, welcher an seinem einen Ende in der Seite der Kühleinrichtung geöffnet ist, welche der einen Seite der Wärmeabstrahlfläche entspricht, wobei der erste Abschnitt ein Miniaturgebläse aufweist zum Verursachen, daß ein Kühlgas durch den ersten Abschnitt strömt; einen zweiten Abschnitt, welcher an seinem einen Ende in einer anderen Seite der Kühleinrichtung geöffnet ist, welche einer anderen Seite der wärmeabstrahlenden Fläche entspricht, wobei der zweite Abschnitt eine Querschnittsflä­ che aufweist, welche kleiner ist, als jene des ersten Ab­ schnittes; und einen dritten Abschnitt, welcher das andere Ende des ersten Abschnittes mit dem anderen Ende des zweiten Abschnittes verbindet bzw. überbrückt bzw. untereinander verbindet, wobei die untere Fläche bzw. Bodenfläche des Kühl­ gasströmungsdurchganges benachbart zu der wärmeabstrahlenden Fläche derart geneigt ist, daß die Querschnittsfläche des dritten Abschnittes von dem ersten Abschnitt in Richtung des zweiten Abschnittes progressiv abnimmt bzw. verkleinert wird.

Der Kühlgasströmungsdurchgang umfaßt bevorzugt eine Vielzahl von Strömungskanälen, welche jeweils aufweisen einen Ab­ schnitt einer großen Querschnittsfläche entsprechend dem ersten Abschnitt, einen Abschnitt einer kleinen Querschnitts­ fläche entsprechend dem zweiten Abschnitt, und einen Zwi­ schenabschnitt bzw. intermediären Abschnitt zwischen den Abschnitten einer großen und einer kleinen Querschnittsflä­ che.

Die Anordnung kann bevorzugt derart sein, daß der zweite Abschnitt des Kühlgasdurchganges umfaßt eine Vielzahl von Strömungskanälen und der erste Abschnitt umfaßt zumindest einen Strömungskanal, von bzw. durch welchen das Kühlgas kollektiv in eine Vielzahl von Strömungskanälen des zweiten Abschnitts eingeführt wird, wobei jeder der Strömungskanäle des zweiten Abschnittes zumindest ein Miniaturgebläse auf­ weist zum Verursachen, daß Kühlgas dadurch in den zweiten Abschnitt strömt.

Der Neigungswinkel des unteren Teils bzw. Bodens des Kühl­ gasströmungsdurchganges des dritten Abschnitts bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlgases beträgt bevorzugt zwischen 30° und 60°.

Es ist auch bevorzugt, daß die Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts des Kühlgasströmungsdurchganges zwischen 0,25 bis 0,75 Mal größer ist als die Querschnittsfläche des ersten Abschnittes des Kühlgasströmungsdurchganges.

Zumindest die Wand senkrecht auf die bzw. zur wärmeabstrah­ lende Fläche, die den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, hat bevorzugt eine Wellung bzw. Ondulation jeder gewünschten Konfiguration.

Die Anordnung kann auch eine solche sein, daß zumindest die Wand, welche senkrecht auf die wärmeabstrahlende Fläche ist und den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, eine gewellte bzw. gerippte Jalousie- bzw. Luftschlitzrippenstruktur auf­ weist.

In der Kühleinrichtung für ein elektronisches Teil gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung durchdringt die durch ein Miniaturgebläse erzeugte Strömung des Kühlgases durch einen Strömungsdurchgang, dessen Querschnittsfläche progressiv abnimmt, so daß die Geschwindigkeit der strömenden Luft bzw. Fluids entsprechend erhöht wird. Die progressive Verringerung in der Querschnittsfläche wird erzielt durch Neigen bzw. Anwinkeln der unteren Wand des Strömungsdurchganges, d. h. der Wand, die am nächsten zu der wärmeabstrahlenden Fläche des elektronisches Teils ist. Dementsprechend ist die Geschwin­ digkeit des Kühlgases am höchsten in der Grenzlage bzw. -schicht bzw. -fläche, welche die untere Wand des Strömungs­ durchganges berührt bzw. auf dieser aufliegt, wo der Tempera­ turanstieg am kritischsten ist. Dementsprechend ist der Wär­ metransferkoeffizient von der Fläche bzw. Oberfläche der unteren Wand zu dem strömenden Kühlgas erhöht, so daß die Wärme bzw. Hitze, welche durch das elektronische Teil als eine Wärmequelle erzeugt wird, effektiv durch das Kühlgas weggetragen bzw. geführt werden kann, wodurch zu einer Ver­ besserung in der Kühleffizienz beigetragen wird.

Es ist daher möglich, eine Kühleinrichtung für ein elektroni­ sches Teil zu erhalten, welche ein elektronisches Teil, z. B. ein Halbleiterchip effizient kühlen kann, ohne eine Erhöhung des Volumens der Kühleinrichtung zu bedingen bzw. zu benöti­ gen.

Die Erfindung ermöglicht eine hohe Wärmetransfereffizienz von dem Wärmeabstrahler zu dem Kühlgas durch Benutzen einer spe­ zifischen Struktur des Strömungsdurchganges.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Aufrißansicht, welche eine herkömmliche Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß dem Stand der Technik darstellt;

Fig. 2 bis 7 sind perspektivische Aufrißansichten, wel­ che jeweils Kühleinrichtungen für elektronische Teile gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen;

Fig. 8 ist eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung darstellt;

Fig. 9 bis 11 sind perspektivische Ansichten, welche jeweils Kühleinrichtungen für elektronische Teile gemäß wei­ teren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstel­ len;

Fig. 12 bis 15 sind teilweise weggebrochene perspektivi­ sche Ansichten, welche jeweils Kühleinrichtungen für elek­ tronische Teile gemäß weiteren Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung darstellen;

Fig. 16 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 15;

Fig. 17A ist eine perspektivische Vorderansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 17B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 17A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht, welche die in Fig. 17A und 17B gezeigte Kühleinrichtung darstellt, wel­ che auf ein Halbleiterchip montiert bzw. befestigt ist;

Fig. 19A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 19B ist eine perspektivische Ansicht von hinten der in Fig. 19A gezeigten Kühleinrichtung;

Fig. 19C ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie XIXC-XIXC aus Fig. 19A;

Fig. 20A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 20B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 20A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 20C ist eine perspektivische Ansicht, welche die in Fig. 20A und 20B gezeigte Kühleinrichtung darstellt, wel­ che auf ein Halbleiterchip montiert ist;

Fig. 20D ist eine Aufsicht auf die in Fig. 20C gezeigte Kühleinrichtung;

Fig. 21A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 21B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 21A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 22A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 22B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 22A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 23A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 23B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 23A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 24A stellt ein Beispiel von Veränderungen von Wän­ den einer Kühleinrichtung dar;

Fig. 24B stellt ein weiteres Beispiel von Veränderungen von Wänden dar;

Fig. 25A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 25B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 25A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 25C ist eine teilweise weggebrochene perspektivi­ sche Ansicht, welche die in Fig. 25A und 25B gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 26 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IIXVI-IIXVI von Fig. 25A;

Fig. 27 stellt die in Fig. 25A bis 25C gezeigte Kühl­ einrichtung dar, welche auf ein Halbleiterchip montiert ist;

Fig. 28 bis 30 sind Diagramme, welche die Wärmetransfer­ charakteristiken der in Fig. 25A bis 25C gezeigten Kühl­ einrichtung darstellen bzw. anzeigen;

Fig. 31A ist eine perspektivische Frontansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 31B ist eine perspektivische Ansicht von hinten, welche die in Fig. 31A gezeigte Kühleinrichtung darstellt;

Fig. 31C ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IIIXIC-IIIXIC aus Fig. 31A;

Fig. 31D ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IIIXID-IIIXID von Fig. 31A;

Fig. 32 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 34 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IIIXIV-IIIXIV von Fig. 33.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Erste Ausführungsform

Eine Beschreibung einer Kühleinrichtung 100 gemäß einer in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform wird gegeben.

Die Kühl- bzw. Kühlungs- bzw. Wärmeentzugseinrichtung 100 der ersten Ausführungsform umfaßt einen Abstrahlungsrippen- bzw. Abstrahlungskühlrippenblock 110, einen Rippenblockdeckel 120 und Motoren 130 und 131, welche jeweils mit einem Lüfter bzw. Ventilator bzw. Gebläse bzw. Verdichter ausgerüstet sind.

Der Rippenblock 110 ist um Rippenwände hin und her ausgehöhlt bzw. mit Vertiefungen bzw. Durchgangsrillen bzw. Nuten ver­ sehen, um einen zickzackförmigen Fluß- bzw. Strömungsdurch­ gang 113 zu bilden, durch welchen ein Kühlgas strömt, mit Öffnungen 111 und 112 an zwei Enden des Blocks 110. Dieser Rippenblock 110 wird durch Formen bzw. Gießen bzw. Pressen von Aluminium, Kupfer, einer Kupfer-Wolfram-Legierung, Alumi­ niumnitrit oder dergleichen gebildet.

Der Deckel 120 ist eine Abdeckung bzw. eine Kopfplatte bzw. eine Abdeckhaube zum Verschließen des geöffneten oberen Endes des Rippenblocks 110. Dieser Deckel 120 wird angeordnet, um den Rippenblock 110 zu schließen, um die Oberseite des mit Durchgangsrillen versehenen Abschnitts zu schließen und um den Kühlgasströmungsdurchgang 113 zu bilden, der jeweils nur an den Öffnungen 111 und 112 geöffnet ist, welche als Einlaß- bzw. Saug- und Auslaßöffnungen benutzt werden. In dieser Ausführungsform ist dieser Deckel 120 eine gedruckte Leiter­ platte bzw. Schaltungsplatte bzw. Schaltkarte bzw. Flachbau­ gruppe, welche mit einem Verdrahtungs- bzw. Beschaltungsmu­ ster für die unten genannten Motoren versehen ist, von denen jeder mit einem Gebläse ausgerüstet ist.

Die Gebläsemotoren 130 und 131 sind bei vorbestimmten Posi­ tionen auf dem Deckel 120 fest befestigt bzw. angebracht, so daß sie in der Nähe von der Öffnung 111 bzw. 112 angeordnet werden können, und zwar innerhalb des Strömungsdurchganges 113, wenn der Rippenblock 110 durch den Deckel 120 geschlos­ sen wird. Ein Miniaturschrittmotor, welcher dimensioniert ist, um innerhalb der Rippenwände angeordnet bzw. eingelassen zu werden, oder ein bürstenloser Gleichstrommotor ist geeig­ net für die Motoren 130 und 131 zum Antreiben der Gebläse. In dieser Ausführungsform ist ein Miniaturschrittmotor benutzt. Die Motoren 130 und 131 und/oder Gebläse können von dem Typ sein, welcher auf dem Deckel 120 (oder auf den Wänden des Durchgangs 113) gemäß einer Mikrobearbeitungstechnik herge­ stellt wird.

Der Rippenblock 110 und der Deckel 120, welcher mit den wie vorangehend beschrieben hergestellten Motoren 130 und 131 vorgesehen wird, sind auf der hinteren Fläche bzw. Oberfläche des Halbleiterchips bzw. Mikrobausteins 900 montiert, und zwar in der in Fig. 2 gezeigten Reihenfolge bzw. Anordnung, wodurch ein Kühlmechanismus für den Halbleiterchip 900 gebil­ det ist. Der Motor 130 wird insbesondere in einer Richtung gedreht, welche ein Gas bzw. Fluid in den Durchgang 113 saugt, während der Motor 131 in einer Richtung gedreht wird, welche das Gas daraus ausläßt. Dementsprechend wird ein Fluß bzw. eine Strömung eines Kühlgases innerhalb des Durchganges 113 in einer Richtung von der Öffnung 111, welche als Saug­ öffnung dient, zu der Öffnung 112, welche als Auslaßöffnung dient, erzeugt. Der Gasfluß bzw. die Gasströmung nimmt Hitze bzw. Wärme von den Rippenwänden bzw. -wandungen auf, während es durch den Durchgang 113 hindurchtritt, so daß der Halblei­ terchip 900 gekühlt werden kann.

Gemäß der Kühleinrichtung 100 der ersten Ausführungsform, welche wie vorangehend beschrieben konstruiert und betrieben wird, hat der Rippenblock 110 Abmessungen, z. B. Höhe und Volumen, welche ähnlich jenen von typischen Rippenblöcken sind und trotzdem kann eine Strömung von Kühlgas durch die Gebläsemotoren erzeugt werden, welche zwischen den Rippenwän­ den angeordnet sind, so daß ein Halbleiterchip zwangsbelüftet bzw. zwangsgekühlt werden kann. Das heißt, daß die Kühlein­ richtung dieser Ausführungsform ein Gebläse 920 nicht benö­ tigt, während es eine Kühlfähigkeit bzw. -leistung hat bzw. behält, welche vergleichbar ist zu einem Kühlmechanismus gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Stand der Technik.

Tabelle 1 zeigt ein spezifisches Beispiel der Kühleinrichtung der ersten Ausführungsform.

Kühleinrichtung: Basisabmessungen
40 mm × 40 mm
Kühleinrichtung: Höhe	15 mm
Strömungsdurchgang: Breite	7 mm
Strömungsdurchgang: Tiefe	12 mm
Gebläse: Durchmesser	6 mm
Motor: Durchmesser	4 mm
Motor: Länge über alles bzw. Gesamtlänge	30 mm

Zweite Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird jetzt eine Beschreibung einer zweiten Ausführungsform einer Kühleinrichtung für elek­ tronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.

Eine Kühleinrichtung 200 der zweiten Ausführungsform unter­ scheidet sich von jener der ersten Ausführungsform in der Konstruktion bzw. Auslegung des Kühlgasströmungsdurchganges, welcher in einem Strahlungs- bzw. Abstrahlungsrippenblock bzw. Kühlungsrippenblock 201 gebildet ist. Die Kühleinrich­ tung 100 der ersten Ausführungsform umfaßt einen einzigen Strömungsdurchgang 113, welcher derart gebildet ist, um in dem gesamten Block zickzackförmig zu verlaufen. Die Kühlein­ richtung 200 der zweiten Ausführungsform hat im Gegensatz dazu zwei Strömungs- bzw. Flußdurchgänge 206 und 207, von denen jede mit unabhängigen Saug- bzw. Einlaß- und Auslaßöff­ nungen versehen ist. Der Rippenblock 201 der Kühleinrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform hat Öffnungen 202, 203, 204 und 205. Der Strömungsdurchgang 206 ist mit den Öffnungen 202 und 203 gebildet, welche als zwei Enden benutzt werden, während der andere Durchgang 207 mit den Öffnungen 204 und 205 gebildet ist, welche als zwei Enden benutzt wer­ den. Gebläsemotoren 209 und 210 sind an einem Rippenblock­ deckel 208 fest montiert, so daß sie in der Nähe von der Öffnung 202 bzw. 204 angeordnet sind, wenn der Deckel 208 angeordnet wird, um den Rippenblock 201 zu schließen.

Der Rippenblock 201 und der Deckel 208, welche wie vorange­ hend beschrieben konstruiert sind, sind an einem Halbleiter­ chip montiert, wodurch sie ein Kühlmechanismus für den Halb­ leiterchip bilden. Insbesondere werden beide Motoren 209 und 210 in einer Richtung gedreht, welche ein Gas in jeden der Durchgänge 206 bzw. 207 saugt. Dementsprechend wird eine Strömung eines Kühlgases innerhalb jedes der Durchgänge 206 und 207 in einer Richtung von den Öffnungen 202 und 204, welche als Saug- bzw. Einlaßöffnungen dienen, zu den Öffnun­ gen 203 und 205, welche als Auslaßöffnungen dienen, gebildet. Die Gasströmung absorbiert Hitze bzw. Wärme von den Rippen­ wänden, während sie in den Durchgängen 206 und 207 durch­ tritt, so daß der Halbleiterchip gekühlt werden kann.

Die Kühleinrichtung 200 der zweiten Ausführungsform führt den Kühlvorgang mittels zwei unabhängiger Strömungsdurchgänge durch, von denen jeder mit einer Saug- und einer Auslaßöff­ nung versehen ist, wodurch die Kühleffizienz bzw. -leistung auf einen höheren Grad vergrößert wird im Vergleich zu einer Einrichtung, welche den Kühlvorgang mittels eines einzigen Durchganges durchführt.

In der zweiten Ausführungsform werden beide Motoren 209 und 210 in einer Richtung gedreht, welche ein Gas in die Durch­ gänge saugt. Sie können jedoch auch in einer Richtung gedreht werden, welche ein Gas daraus ausläßt, in welchem Fall die Öffnungen 203 und 205 als Saugöffnungen benutzt werden, wäh­ rend die Öffnungen 202 und 204 als Auslaßöffnungen dienen. Mit der wie vorangehend beschrieben konstruierten Kühlein­ richtung 200 dienen die Öffnungen 203 und 205, welche in der Nähe des zentralen Abschnittes des Halbleiterchips angeordnet sind, als Saugöffnungen und dementsprechend strömt ein Gas mit niedriger Temperatur, welches gerade von dem Äußeren gesaugt wurde, in den zentralen Abschnitt des Halbleiter­ chips. Es ist somit erwünscht, daß die Motoren in einer Rich­ tung gedreht werden, welche die Strömung eines Kühlgases in solch einer Richtung erzeugt, um einen Halbleiterchip zu kühlen, dessen mittlerer Abschnitt eine größere Menge an Wärme emittiert bzw. ausstrahlt.

Tabelle 2 zeigt ein spezifisches Beispiel der Kühleinrichtung der zweiten Ausführungsform.

Kühleinrichtung: Basisabmessungen
40 mm×40 mm
Kühleinrichtung: Höhe	15 mm
Strömungsdurchgang: Breite	5 mm
Strömungsdurchgang: Tiefe	12 mm
Gebläse: Durchmesser	4,5 mm
Motor: Durchmesser	4 mm
Motor: Gesamtlänge	30 mm

Dritte Ausführungsform

Eine dritte Ausführungsform einer Kühleinrichtung für elek­ tronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 4 erklärt.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Kon­ struktion einer Kühleinrichtung 300 gemäß der dritten Aus­ führungsform darstellt. Die Kühleinrichtung 300 der dritten Ausführungsform ist mit einer größeren Anzahl von Strömungs­ durchgängen versehen als die Kühleinrichtung 200 der zweiten Ausführungsform. Die Kühleinrichtung 300 umfaßt Rippenwände bzw. Kühlrippenwände bzw. -wandungen, um fünf Durchgänge parallel zueinander zu bilden, und zwar beginnend von einer seitlichen Fläche bzw. Querfläche eines Abstrahlungsrippen­ blocks bzw. -kühlrippenblocks 301. Motoren 330 und 331 sind an einem Rippenblockdeckel 320 fest montiert, so daß diese jeweils in der Nähe der zwei Enden jedes Durchganges angeord­ net sind, wenn der Deckel 320 angeordnet ist, um den Rippen­ block 310 zu schließen. Obwohl die in Fig. 4 gezeigten Moto­ ren 330 und 331 an dem Deckel 320 befestigt sind, wie jene in der ersten und der zweiten Ausführungsform gezeigten, sind sie gezeigt, als ob sie in dem durch den Deckel 320 geschlos­ senen Rippenblock 310 angeordnet sind, und zwar zur besseren Verständlichkeit der Darstellung.

Die Motoren 330 werden in einer Richtung gedreht, welche ein Gas in die Durchgänge saugt, während die Motoren 331 in einer Richtung gedreht werden, welche das Gas daraus ausläßt. Die Strömung bzw. der Fluß eines Kühlgases wird somit innerhalb jedes der Durchgänge erzeugt, so daß Wärme von den Rippenwän­ den absorbiert wird, wodurch ein Halbleiterchip gekühlt wird.

Der Rippenblock 310 der Kühleinrichtung 300 der dritten Aus­ führungsform ist weiterhin in noch kleinere Flächen bzw. Areale geteilt als das Gegenstück der Kühleinrichtung 200 der zweiten Ausführungsform. Somit kann der Kühlvorgang durch die Einrichtung 300 durch die kleineren Flächen des Rippenblocks 310 durch ein Gas durchgeführt werden, welches unter einer höheren Geschwindigkeit strömt. Demzufolge ist es möglich, einen ausreichenden Kühlvorgang durchzuführen, sogar für ein Halbleiterchip, welcher eine signifikant große Wärmemenge emittiert.

In der dritten Ausführungsform sind die für die Saug- und Auslaßöffnungen vorgesehenen Gebläsemotoren, d. h. zwei Moto­ ren 330 und 331, für jeden Durchgang vorgesehen. Jedoch kann ein beliebiger dieser Motoren ausreichend sein, und zwar gemäß dem Wärmewert bzw. -menge, welcher von dem verwendeten bzw. angebrachten Halbleiterchip emittiert wird.

Vierte Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform einer Kühleinrichtung für elek­ tronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.

Eine Kühleinrichtung 400 der vierten Ausführungsform ist ähnlich zu dem Gegenstück der ersten Ausführungsform in der Konstruktion bzw. Auslegung der Rippenwände eines Strahlungs­ rippenblockes 410 und in den Montagepositionen von Gebläsemo­ toren 430 und 431 an einem Rippenblockdeckel 420. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der ersten Ausführungsform in der Tatsache, daß eine Öffnung 421 bei dem zentralen Abschnitt 420 angeordnet ist. In der vierten Aus­ führungsform werden beide Motoren 430 und 431 in einer Rich­ tung gedreht, welche ein Gas in den Durchgang saugt. Dement­ sprechend strömt ein durch die Öffnungen 411 und 412 gesaug­ tes Kühlgas innerhalb des Durchganges eines Rippenblocks 410, um die Wärme von den Rippenwänden zu absorbieren, und dann durch die Öffnung 421 ausgelassen zu werden, welche auf dem oberen Abschnitt der Kühleinrichtung 400 angeordnet ist.

Bei der Kühleinrichtung 400 der vierten Ausführungsform kann ein Gas, welches Wärme absorbiert bzw. Wärme absorbiert hat, ausgelassen werden in bezug auf den bzw. an dem oberen Ab­ schnitt eines Halbleiterchips. Es ist somit besonders effek­ tiv, wenn ein Gas, das Wärme absorbiert hat, mit einer hohen Temperatur nicht von einer seitlichen Fläche einer Einrich­ tung ausgelassen werden kann, weil ein anderer Halbleiterchip um den an der Einrichtung angeordneten Chip herum montiert ist.

Obwohl in der vierten Ausführungsform beide Motoren 430 und 431 in einer Richtung gedreht werden, welche ein Gas in den Durchgang saugt, können diese in einer Richtung gedreht wer­ den, welche das Gas davon bzw. daraus ausläßt. In diesem Fall dient die Öffnung 421, welche gegenüber dem zentralen Ab­ schnitt des Halbleiterchips angeordnet ist, als eine Saugöff­ nung, und somit strömt ein Kühlgas mit einer niedrigen Tempe­ ratur, welches gerade von dem Äußeren durch die Saugöffnung gesaugt wurde, in den zentralen Abschnitt des Halbleiter­ chips. Es ist somit erwünscht, daß die Motoren in solch einer Richtung gedreht werden, um einen Halbleiterchip zu kühlen, dessen zentraler Abschnitt eine größere Menge an Wärme emit­ tiert.

Fünfte Ausführungsform

Es wird jetzt eine Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 6 einer fünften Ausführungsform einer Kühleinrichtung für elek­ tronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.

Eine Kühleinrichtung 500 der fünften Ausführungsform ist ein Beispiel von Modifikationen, welche durch die Kombination der ersten bis vierten Ausführungsformen erhalten werden. Eine Öffnung 521 ist für einen zentralen Abschnitt eines Rippen­ blockdeckels 520 vorgesehen, und Öffnungen sind jeweils vor­ gesehen für vier seitliche Flächen eines Strahlungsrippen­ blockes 510. Wenn der Deckel 520 angeordnet ist, um den Rip­ penblock 510 zu schließen, sind Motoren 530, 531, 532 und 533, welche an dem Deckel 520 fest montiert sind, jeweils in der Nähe der vier Öffnungen auf den seitlichen Flächen des Rippenblocks 510 angeordnet. Obwohl die in Fig. 6 gezeigten Motoren 530, 531, 532 und 533 sowie die in der dritten Aus­ führungsform gezeigten Gegenstücke an dem Deckel 520 befe­ stigt sind, sind sie in dem Rippenblock 510 angeordnet ge­ zeigt, welcher durch den Deckel 520 geschlossen bzw. verdeckt wird, und zwar zur besseren Verständlichkeit der Darstellung.

Die Motoren 530, 531, 532 und 533 werden in einer Richtung gedreht, welche ein Gas in den Strömungsdurchgang saugt, so daß die Strömung eines Kühlgases erzeugt werden und von den Öffnungen benachbart zu den Motoren zu der Öffnung 521 durch­ treten bzw. strömen kann, welche bei der Mitte der Einrich­ tung vorgesehen ist. Die Gasströmung absorbiert Wärme von den Rippenwänden, während sie durch den Durchgang durchtritt, so daß ein Halbleiterchip gekühlt werden kann.

Wie deutlich aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, kann die Anzahl, Konfiguration und Position des Kühlgasströ­ mungsdurchganges und der Öffnungen geeignet wie erwünscht eingestellt bzw. angepaßt werden, und zwar gemäß dem von dem angewendeten Halbleiterchip emittierten Wärmewert bzw. -men­ ge, den Bedingungen der Teile um den Chip herum, und zwar montiert an der Leiterplatte, den Betriebszuständen des Rip­ penblocks und des Deckels und dergleichen.

Sechste Ausführungsform

Eine Erläuterung einer sechsten Ausführungsform einer Kühl­ einrichtung für elektronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 7 gegeben.

Eine Kühleinrichtung 600 der sechsten Ausführungsform unter­ scheidet sich von den Gegenstücken der ersten bis fünften Ausführungsform darin, daß Gebläsemotoren 630 und 631 fest an einem Strahlungsrippenblock 610 befestigt sind. Der Rippen­ block 610, ebenso wie das Gegenstück der ersten Ausführungs­ form, ist ein Preßprofil bzw. Form bzw. Formguß bzw. Guß, welcher aus Keramik, Aluminiumoxid, Glas, einem Epoxyharz bzw. Epoxidharz bzw. Ethoxylinharz oder dergleichen gebildet ist, und umfaßt einen Kühlgasströmungsdurchgang, welcher darin gebildet ist. Anders als der Rippenblock der ersten Ausführungsform umfaßt er jedoch Isolationsabschnitte bzw. isolierende Abschnitte 611 und 612, welche zum Befestigen des Motors 630 bzw. 631 daran benutzt werden können. Die isolie­ renden Abschnitte 611 und 612 können aus dem gleichen Materi­ al wie die Rippenwände gebildet bzw. geformt werden, solange sie zur Befestigung der Motoren daran bearbeitet bzw. ver­ edelt bzw. behandelt werden können. Jeder der Abschnitte 611 und 612 ist bevorzugt eine gedruckte Leiterplatte, auf wel­ cher eine Leitungs- bzw. Verdrahtungsanordnung zum Betreiben bzw. Antreiben der Motoren ausgelegt bzw. gearbeitet werden kann.

Ein Rippenblockdeckel 620 wird benutzt, um das geöffnete obere Ende des Rippenblocks 610 zu schließen bzw. zu über­ decken. Dieser Deckel 620 ist angeordnet, um den Rippenblock 610 zu schließen, um einen Kühlmechanismus für einen Halblei­ terchip zu bilden. Die Kühleinrichtung 600 der sechsten Aus­ führungsform funktioniert in einer ähnlichen Weise wie die der ersten Ausführungsform.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, können die Gebläsemotoren sowohl auf dem Deckel, als auch auf dem Rippenblock montiert werden, solange dies das Formgebungs- bzw. Gießverfahren und das Formgebungs- bzw. Gußmaterial erlauben.

Siebte Ausführungsform

Eine siebte Ausführungsform einer Kühleinrichtung für elek­ tronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erklärt.

Eine Kühleinrichtung 700 der siebten Ausführungsform wird erhalten durch einstückiges Formen bzw. Gießen eines Abstrah­ lungsrippenblockes und eines Rippenblockdeckels. Die Kühl­ einrichtung 700 ist derart konstruiert, daß Gebläsemotoren 730, 731, 732, 733 und 734 in einem Kühlgasströmungsdurchgang installiert bzw. angeordnet sind, welcher in einem Wärmestrahler 710 gebildet ist. Der Stahler 710 ist eine Gußform bzw. ein Abguß bzw. eine Preßform, welche gebildet ist aus Aluminium, Kupfer, einer Kupfer-Wolfram-Legierung, Aluminiumnitrit oder dergleichen und umfaßt fünf zylindrische Durchgangsbohrungen bzw. -löcher, welche zu Kühlgasströ­ mungsdurchgänge führen bzw. diese bilden. Der Strahler bzw. Kühler 710 umfaßt auch isolierende Abschnitte bzw. Isola­ tionsabschnitte, welche bearbeitet bzw. veredelt bzw. ver­ arbeitet werden, um die jeweiligen Motoren daran zu befesti­ gen.

Wie vorangehend festgestellt, kann die Kühleinrichtung der vorliegenden Erfindung durch Übereinanderlegen eines Rippen­ blockdeckels auf einen Strahlungsrippenblock gebildet werden, so daß ein Kühlgasströmungsdurchgang gewährleistet wird. Alternativ kann, falls das Bearbeitungsverfahren dies er­ laubt, die Kühleinrichtung einstückig in solch einer Weise geformt bzw. gegossen werden, daß ein Durchgang in dem Rip­ penblock und dem Deckel gebildet wird.

Achte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 300a für elektronische Teile gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer Weise aufgebaut, welche ähnlich dem Gegenstück der in Fig. 4 gezeigten dritten Ausführungsform ist, mit der Aus­ nahme, daß sie keinen Rippenblockdeckel 320 aufweist.

In dieser Ausführungsform ist der Strömungsdurchgang nach oben offen, so daß die Kühleffizienz bzw. -leistung zu einem höheren Grad verbessert wird.

Neunte Ausführungsform

Eine Kühlvorrichtung 500a für elektronische Teile gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer Weise ähnlich zu dem Gegenstück der in Fig. 6 gezeigten fünften Ausführungsform konstruiert mit der Ausnahme, daß sie keinen Rippenblockdeckel 520 aufweist.

In dieser Ausführungsform ist der Strömungsdurchgang nach oben offen, so daß die Kühleffizienz bzw. -leistung zu einem höheren Grad vergrößert wird.

Zehnte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 600a für elektronische Teile gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer Weise ähnlich zu jener der in Fig. 7 gezeigten sechsten Ausführungsform konstruiert, mit der Ausnahme, daß sie keinen Rippenblockdeckel 620 aufweist.

In dieser Ausführungsform ist der Strömungsdurchgang nach oben offen, so daß die Kühleffizienz zu einem höheren Grad verbessert wird.

Elfte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 10 einer elften Ausführungsform, welche in Fig. 12 gezeigt ist, umfaßt einen ersten Wärmeabstrahler 20, Mikroventilatoren bzw. -lüfter bzw. -gebläse bzw. -ver­ dichter 30a-30e und 31a-31e, und einen zweiten Wärmeab­ stahler 40.

Eine Erläuterung der Konstruktion der jeweiligen Komponenten wird gegeben.

Der erste Wärmeabstrahler 20 umfaßt eine untere Fläche bzw. Bodenfläche, welche in Kontakt mit einem Halbleiterchip ge­ halten ist, und Öffnungen 22a-22e sind von einer Seite der unteren Fläche gebildet, während Öffnungen 23a-23e in der entgegengesetzten Seite davon gebildet sind. Fünf rohrförmige Durchgänge 21a-21e, durch welche ein Kühlgas strömt, sind in dem ersten Abstrahler 20 vorgesehen, so daß sie linear durchtreten von den Öffnungen 22a-22e zu den Öffnungen 23a-23e, welche sich gegenüber liegen. Dieser Abstrahler bzw. Radiator 20 ist gebildet durch Formen bzw. Gießen bzw. Pressen von Aluminium, Kupfer, einer Kupfer-Wolfram-Legierung, Alumi­ niumnitrit oder dergleichen.

Die Mikrogebläse 30a-30e und 31a-31e, welche jeweils gebildet sind durch Anbringen bzw. Befestigen eines miniatu­ risierten Gebläses an einem miniaturisierten Motor, sind jeweils in der Nähe der Öffnungen 22a-22e und 23a-23e in den jeweiligen Durchgängen 21a-21e angeordnet. Die Mikroge­ bläse 30a-30e und 31a-31e sind an Montierabschnitten befestigt, welche teilweise die Wände des Wärmeabstrahlers bilden und verarbeitet bzw. veredelt sind, um die Motoren zu isolieren, welche somit darauf montiert werden können. Die Mikrogebläse 30a-30e werden in einer Richtung gedreht, welche ein Kühlgas zu dem Äußeren des ersten Abstrahlers 20 von den Durchgängen 21a-21e ausläßt, um die Strömung bzw. Fluß Wb eines Kühlgases zu erzeugen. Die Mikrogebläse 31a-31e werden andererseits in einer Richtung gedreht, um ein Kühlgas in die Durchgänge 21a-21e von dem Äußeren eines ersten Abstrahlers 20 zu saugen bzw. einzulassen, um eine Strömung bzw. einen Fluß Wa eines Kühlgases zu erzeugen.

Der zweite Wärmeabstrahler 40 ist derart konstruiert, daß sechs Rippenwände bzw. -wandungen 42a-42f auf und senkrecht zu der oberen Fläche bzw. Oberfläche des ersten Abstrahlers 20 installiert bzw. angeordnet sind, um fünf rückspringende Nuten bzw. Durchgangsrillen 41a-41e zu bilden. Dieser Ab­ strahler 40 wird auch hergestellt durch Pressen bzw. Preß­ formen bzw. Formen bzw. Gießen von Aluminium, Kupfer, einer Kupfer-Wolfram-Legierung, Aluminiumnitrit oder dergleichen.

Ein Montageverfahren der Kühleinrichtung 10 wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert.

Fig. 13 stellt ein Montageverfahren der in Fig. 12 gezeigten Kühleinrichtung 10 dar und zeigt auch ein Halbleiterchip 93, welcher die darauf befestigte Kühleinrichtung 10 umfaßt, und zwar montiert auf einer gedruckten Leiterplatte 92 innerhalb der Haupteinheit eines Personalcomputers bzw. Rechners 90 als ein Beispiel.

Ein Bläser bzw. Gebläse 91 zum Kühlen der Haupteinheit des Personalcomputers 90 ist bei dem Computer 90 vorgesehen, um ein Gas von dem Äußeren zu saugen und somit die Strömung bzw. Fluß Wc eines Kühlgases innerhalb des Computers 90 zu erzeu­ gen. Der Halbleiterchip 93 mit der darauf befestigten Ein­ richtung 10 ist auf der Platte 92 innerhalb des Computers 90 montiert, so daß die Nuten 41a-41e, welche innerhalb des zweiten Abstrahlers 40 der Einrichtung 10 gebildet sind, parallel zu der Richtung der Strömung Wc angeordnet bzw. plaziert sind.

Der Halbleiterchip 93 ist auf der Platte 92, wie vorangehend beschrieben, installiert, um die von dem Äußeren erzeugte Strömung Wc durch die Nuten 41a-41e in dem zweiten Wärme­ abstrahler 40 durchtreten zu lassen. Diese Konstruktion ver­ hindert das Auftreten von Turbulenzen in der Gasströmung Wc, wodurch eine effiziente Wärmeabstrahlung durch den zweiten Abstrahler 40 und dementsprechend eine effiziente Kühlung des Halbleiterchips erzielt wird.

In dem ersten Wärmeabstrahler 20 andererseits werden die Strömungen Wa und Wb in den Durchgängen jeweils durch die Mikrogebläse 30a-30e und 31a-31e gebildet, wodurch eine effiziente Wärmeabstrahlung bzw. -abführung von den Wänden, welche die Durchgänge 21a-21e umgeben, und somit eine effi­ ziente Kühlung des Halbleiterchips erzielt werden.

In der in der elften Ausführungsform gezeigten Kühleinrich­ tung 10 sind die fünf Durchgänge 21a-21e des ersten Wärme­ abstrahlers 20 linear von einer Seite zu der entgegengesetz­ ten Seite der unteren Fläche des ersten Abstrahlers 20 gebil­ det, jedoch ist diese Konstruktion nicht exklusiv.

Ein Beispiel von Veränderungen der Durchgänge des ersten Wärmeabstrahlers ist in Fig. 14 gezeigt.

Ein erster in Fig. 14 gezeigter Wärmeabstrahler 60 umfaßt einen Kühlgasströmungsdurchgang 61, welcher gebildet ist, um zickzackförmig von einer Ecke zu der entgegengesetzten Ecke zu verlaufen, welche zueinander diagonal angeordnet sind. Mikrogebläse 64 und 65 sind in der Nähe der Öffnungen 62 und 63 bei den jeweiligen Ecken angeordnet. Solange die Mikroge­ bläse 64 und 65 einen ausreichenden Kühlvorgang bzw. -betrieb durchführen können, kann der erste Wärmeabstrahler so kon­ struiert werden, ohne Probleme aufzuwerfen. In solch einem Fall sind nur zwei Mikrogebläse ausreichend und es ist somit möglich, eine billige Kühleinrichtung herzustellen, welche einfach zusammengefügt werden kann. Weiterhin sind nur zwei Öffnungen, d. h. die Saug- und Auslaßöffnung für den ersten Wärmeabstrahler vorgesehen, wodurch ein nachteiliger Einfluß verringert wird, welcher auf die durch das externe Gebläse erzeugte Strömung einwirkt.

Zwölfte Ausführungsform

Eine Erläuterung einer zwölften Ausführungsform einer Kühl­ einrichtung für elektronische Teile gemäß der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 gegeben werden. Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Konstruktion einer Kühleinrichtung 50 für elek­ tronische Teile gemäß der zwölften Ausführungsform darstellt. Die Kühleinrichtung 50 der zwölften Ausführungsform, sowie das Gegenstück der elften Ausführungsform umfaßt einen ersten Wärmeabstrahler 51, Mikrogebläse 52a bis 52e, Mikrogebläse (nicht gezeigt), welche auf der entgegengesetzten Seite zu den Mikrogebläse 52a-52e angeordnet sind, und einen zweiten Wärmeabstrahler 53.

Die obigen Komponenten sind in einer ähnlichen Weise wie die der elften Ausführungsform konstruiert. Die Kühleinrichtung 50 dieser Ausführungsform unterscheidet sich jedoch von der der elften Ausführungsform dadurch, daß sie Öffnungen 54a-54e zwischen dem ersten Abstrahler und dem zweiten Abstrahler 51 bzw. 53 aufweist. Das heißt, daß die Öffnungen 54a-54e jeweils in rückspringenden Nuten bzw. Durchgangsrillen 55a-55e des zweiten Abstrahlers 53 vorgesehen sind, um mit einem Durchgang 56a zu kommunizieren, welcher an dem äußersten Ende des ersten Wärmeabstrahlers 51 angeordnet ist. Diese Einrich­ tung 50 ist derart installiert, daß der Durchgang 52e des ersten Gliedes 51 stromaufwärts liegend der Gasströmung an­ geordnet ist, welche von dem Äußeren erzeugt sind, und die Öffnungen 54a-54e sind stromabwärtsliegend davon angeord­ net.

Die Kühlgasströmung in der wie vorangehend beschrieben kon­ struierten Einrichtung 50 wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 16 erläutert.

Fig. 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI von Fig. 15 und stellt die Gasströmung in der in Fig. 15 gezeig­ ten Kühleinrichtung 50 dar.

Generell absorbiert die durch das externe Gebläse erzeugte Gasströmung Wc Wärme von den Rippenwänden, während sie in der Nut 55a in dem zweiten Abstrahler 53 durchtritt, so daß die Temperatur der Strömung Wc erhöht wird. Dies würde normaler­ weise die Richtung der Strömung Wc etwa auf halbem Weg in der Nut 55a verändern in einer Abwärtsbewegung in die durch den Pfeil Wd in Fig. 16 mit gestrichelten Linien gezeigte Rich­ tung. Die somit erhaltene sich aufwärts bewegende Strömung Wd würde nicht durch das Auslaßende der Nut 55a durchtreten.

Wie vorangehend beschrieben, ist die Kühleinrichtung 50 je­ doch mit der Öffnung 54a versehen, um die Nut 55a und den Durchgang 56a miteinander zu verbinden, in welchem die Strö­ mung Wa und Wb durchtreten, wie in Fig. 15 gezeigt. Die Strö­ mungen Wa und Wb verringern deshalb die Dichte der Strömung Wc, welche an den Strömungen Wa und Wb durch die Öffnung 54a vorbeigeht, wodurch der mögliche sich aufwärts bewegende Strom Wd nach unten bewegt wird, welcher sich somit wie durch den Pfeil We in Fig. 16 gezeigt bewegt.

Demzufolge strömt bzw. fließt das Kühlgas durch die Nut 55a zu dem Äußeren der Einrichtung, wodurch ein effizienter Kühl­ vorgang durchgeführt wird.

Die Kühleinrichtung der vorliegenden Erfindung wurde mittels der elften und zwölften Ausführungsformen beschrieben. Jedoch sind diese nur Darstellungen und verschiedene Veränderungen können innerhalb der Erfindung durchgeführt werden.

Zum Beispiel ist, obwohl in der elften und der zwölften Aus­ führungsform fünf Durchgänge linear in dem ersten Wärmeab­ strahler gebildet sind, dies nicht exklusiv und die Durch­ gänge können mehr oder weniger sein als fünf, z. B. vier oder sechs, um geeignet angeordnet zu werden, und zwar wie er­ wünscht, um eine einfache Gasströmung in den Durchgängen zu verbessern bzw. zu erreichen.

Obwohl in vorangegangenen Ausführungsformen ein Mikrogebläse für jede der Saug- und Auslaßöffnungen jedes Durchgangs vor­ gesehen ist, kann es für eine dieser Öffnungen vorgesehen werden. Alternativ kann ein einziges Mikrogebläse bei einer anderen Position angeordnet werden, z. B. in der Mitte des Strömungsdurchganges. Drei oder mehrere Mikrogebläse können auch angeordnet werden. Es kann dementsprechend eine geeigne­ te Anzahl von Mikrogebläsen vorgesehen werden, gemäß den Durchgängen und der Blasekapazität der Mikrogebläse.

Der erste und der zweite Wärmeabstrahler der Kühleinrichtung dieser Ausführungsform können gemäß einem gewünschten Ver­ fahren geformt bzw. gegossen bzw. preßgeformt werden. Jedes der folgenden beispielsweisen Verfahren ist annehmbar: beide Abstrahler sind einstückig gegossen bzw. preßgeformt; der erste und der zweite Abstrahler sind getrennt geformt und nachfolgend zusammengefügt; und ein Abstrahlungsrippenblock und ein Rippenblockdeckel sind zusammengefügt, um den ersten Abstrahler zu bilden.

Dreizehnte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 10a für elektronische Teile gemäß einer dreizehnten Ausführungsform, welche in Fig. 17A und 17B gezeigt ist, umfaßt einen Kühlgasströmungsdurchgang 11 und einen Einführdurchgang 15. Der Gasströmungsdurchgang 11 und der Einführdurchgang 15 sind jeweils in fünf Strömungskanäle durch vier Wände 12a-12d und 13a-13d geteilt. Die Kanäle des Strömungsdurchganges 11 sind jeweils mit den entsprechen­ den Kanälen des Einführdurchganges 15 verbunden, um fünf Kühlgasströmungskanäle 18a-18e zu bilden. Durch einen schrägen bzw. angewinkelten Abschnitt 16, durch welchen der Einführdurchgang 15 mit dem Strömungsdurchgang 11 verbunden ist, wird die Höhe von jedem der Kanäle 18a-18e graduell verändert, so daß die zwei Durchgänge 11 und 15 mit verschie­ denen Höhen kontinuierlich verbunden werden können. Der Nei­ gungswinkel des schrägen bzw. geneigten Abschnittes 16 be­ trägt 45°.

Miniaturgebläse 17a-17e sind jeweils in der Nähe der Öff­ nungen in den fünf Kanälen 18a-18e vorgesehen, und zwar benachbart zu dem Einführdurchgang 15.

Wie in Fig. 18 gezeigt, ist die wie vorangehend beschrieben konstruierte Kühleinrichtung 10a auf der hinteren Fläche eines Halbleiterchips 900 montiert, um einen Kühlmechanismus für den Halbleiterchip zu bilden.

In solch einem Zustand werden die Gebläse 17a-17e in einer Richtung gedreht, welche Gas in jeden der Kanäle 18a-18e von dem Äußeren saugt, um die Strömung bzw. den Fluß eines Kühlgases innerhalb jedes Kanales zu erzeugen. Die somit erzeugte Strömung erhöht ihre Geschwindigkeit bei dem schrä­ gen Abschnitt 16 wegen seiner kleineren Querschnittsfläche und absorbiert Wärme bzw. Hitze von den Wandflächen bzw. -oberflächen, während sie durch jeden Kanal des Strömungs­ durchganges 11 durchtritt, um dann ausgelassen zu werden.

Bei der Kühleinrichtung 10a, welche wie vorangehend beschrie­ ben konstruiert und betrieben wird, ist die Strömung eines Kühlgases, welche gerade bei der Öffnung in den Durchgang erzeugt wurde, angepaßt bzw. geeignet, durch den verringerten bzw. im Querschnitt verringerten Abschnitt des Durchganges zu treten. Somit kann die Höhe des Strömungsdurchganges 11 klei­ ner gemacht werden, während die Einrichtung die Kühleffizienz bzw. -leistung beibehält, wobei deren Konstruktion zu der Verringerung bzw. Verkleinerung des Volumens der gesamten Kühleinrichtung beiträgt.

Vierzehnte Ausführungsform

Eine Beschreibung einer Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 19A bis 19C gegeben.

Eine Kühleinrichtung 10b für elektronische Teile dieser Aus­ führungsform, sowie das Gegenstück der dreizehnten Ausfüh­ rungsform, umfaßt einen Kühlgasströmungsdurchgang 121 und einen Einführdurchgang 125. Der Gasströmungsdurchgang 121 ist in sechs Kanäle durch fünf Wände 122a-122e geteilt. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einführ­ durchgang 125 nur in zwei Kanäle 128g und 128h durch die Wand 122c geteilt ist, welche sich kontinuierlich von dem Strö­ mungsdurchgang 121 erstreckt. Zwei Miniaturgebläse 127a und 127b sind in der Nähe der Öffnungen in dem Einführdurchgang 125 über der Wandfläche 122c vorgesehen.

Mit der wie vorangehend beschrieben konstruierten Einrichtung 10b werden die Gebläse 127a und 127b in einer Richtung ge­ dreht, welche Gas in jeden der Kanäle 128g und 128h von dem Äußeren saugt, um die Strömung eines Kühlgases darin zu er­ zeugen. Die somit erzeugte Strömung erhöht ihre Geschwindig­ keit bei dem schrägen bzw. geneigten Abschnitt 126 wegen seiner bzw. ihrer kleineren Querschnittsfläche und absorbiert Wärme von den Wandflächen bzw. -oberflächen, während sie durch jeden der Kanäle 128a-128c und 128d-128f des Strö­ mungsdurchganges 121 durchtritt, und zwar glatt bzw. sanft zusammengeführt in die jeweiligen Kanäle 128g und 128h, um dann ausgelassen zu werden.

Bei diesem vorangehend beschriebenen Konstruktion und Be­ triebsweise kann eine Volumenabnahme der gesamten Einrichtung 10b stattfinden, wie bei dem Gegenstück der dreizehnten Aus­ führungsform. Außerdem kann der Einführdurchgang 125 in einer vereinfachten Weise konstruiert werden und die Anzahl von Miniaturgebläsen kann verringert werden.

Ein Abschnitt 129 der Wand 122c, welche benutzt wird, um den Einführdurchgang 125 in zwei Strömungskanäle zu teilen, ist nicht wesentlich. Der Abschnitt 129 kann somit eliminiert werden, um einen einzigen Kanal innerhalb des Einführdurch­ ganges 125 zu bilden, in welchem die zwei Gebläse 127a und 127b angeordnet werden können. In diesem Fall kann die durch die Gebläse 127a und 127b erzeugte Strömung eines Kühlgases geteilt werden, um durch die sechs Kanäle 128a-128f des Strömungsdurchganges 121 durchzutreten.

Fünfzehnte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 10c für elektronische Teile gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 20A bis 20D erklärt.

Die Kühleinrichtung 10c, sowie das Gegenstück der in Fig. 17 gezeigten dreizehnten Ausführungsform, umfaßt einen Kühlgas­ strömungsdurchgang 134 und einen Einführdurchgang 135, welche jeweils in fünf Strömungskanäle 138a-138e geteilt sind. Jeder Kanal ist mit einem Gebläse 137 versehen.

Die Kühleinrichtung 10c ist derart konstruiert, daß der Ein­ führdurchgang 135 progressiv in der Breitenrichtung im Quer­ schnitt verringert bzw. begrenzt bzw. gedrosselt wird, um auch progressiv die Querschnittsfläche der Kanäle zu verrin­ gern, welche dann sanft bzw. glatt in den Strömungsdurchgang 134 zusammengeführt bzw. vereint werden. Insbesondere sind die Querwände, welche die Strömungskanäle des Einführdurch­ ganges 135 bilden, in Richtung zum Zentrum von vorbestimmten Positionen geneigt bzw. angewinkelt, um schräge bzw. geneigte Abschnitte 136a und 136b zu bilden. Die gesamten Kanäle des Einführdurchganges 135 werden somit progressiv in der Brei­ tenrichtung im Querschnitt verringert, um sanft bzw. glatt in den Strömungsdurchgang 134 zusammengeführt zu werden. Wie auch die geneigten Abschnitte 136a und 136b, sind die senkrechten Wände, welche den Einführdurchgang 135 in fünf Strömungskanä­ le teilen, auch in Richtung zum Zentrum geneigt. Die jeweili­ gen Kanäle sind somit progressiv in der Breitenrichtung im Querschnitt verringert, um sanft bzw. glatt in die jeweiligen Kanäle des Strömungsdurchganges 134 zusammengeführt zu wer­ den, bzw. überzugehen.

Wie in Fig. 20C gezeigt, ist die wie vorangehend beschrieben konstruierte Kühleinrichtung 10c auch auf der hinteren Fläche des Halbleiterchips 900 montiert, wodurch ein Kühlmechanismus für den Halbleiterchip gebildet wird. Die Gebläse 137 werden in einer Richtung gedreht, welche Gas in die Kanäle von dem Äußeren saugt, und um die Strömung eines Kühlgases innerhalb jedes der Kanäle zu erzeugen. Die somit erzeugte Strömung erhöht ihre Geschwindigkeit bei den schrägen Abschnitten 136a und 136b wegen ihrer kleineren Querschnittsfläche und absor­ biert Wärme von den Wandflächen, während sie durch die Kanä­ le des Strömungsdurchganges 134 durchtritt, um dann ausgelas­ sen zu werden.

Mit dieser wie vorangehend beschriebenen Konstruktion und Betriebsweise kann auch eine Volumenabnahme der Kühleinrich­ tung 10c erreicht werden, da mögliche Abschnitte benachbart zu beiden Seiten des Strömungsdurchganges 134 eliminiert werden können. Dies ist ausreichend effektiv, wenn es gewünscht ist, daß Raum soviel wie möglich für Strömungs­ durchgänge und dergleichen benutzt wird, und zwar auf der begrenzten Befestigungs-Leiterplatte. Darüber hinaus, wie in Fig. 20D dargestellt, ist die Einrichtung 10c geeignet für die Kühlung eines Halbleiterchips mit einem wärmeemittieren­ den Abschnitt 901 bei dessen Zentrum.

Sechzehnte Ausführungsform

Eine Erklärung einer Kühleinrichtung 10d für elektronische Teile gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 21A und 21B gegeben werden.

Die Kühleinrichtung 10d, sowie das Gegenstück der fünfzehnten Ausführungsform, ist progressiv im Querschnitt beschränkt bzw. verringert. Jedoch ist weder ein Kühlgasströmungsdurch­ gang 141 noch ein Einführdurchgang 145 in kleine Kanäle ge­ teilt und stattdessen ist nur ein einziger Durchgang 148 in der gesamten Einrichtung gebildet. Zwei Miniaturgebläse 147a und 147b sind für Öffnungen des Einführdurchganges 145 vor­ gesehen.

Obwohl diese Einrichtung 10d in einer extrem vereinfachten Weise konstruiert ist, kann deren Volumen verringert werden, während die Einrichtung eine vorbestimmte Kühleffizienz bzw. -leistung beibehält, wie die Einrichtungen gemäß den Ausführungsformen dreizehn bis fünfzehn. Die Einrichtung von diesem Typ kann ausreichend sein in Abhängigkeit von dem Wärmewert bzw. -menge eines Halbleiterchips.

Siebzehnte Ausführungsform

Eine Beschreibung einer Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 22A und 22B gegeben.

Eine Kühleinrichtung 10e der siebzehnten Ausführungsform ist konstruiert durch Zufügen eines Abstrahlungsrippenblocks zu der Einrichtung 10b der vierzehnten Ausführungsform, welche in den Fig. 19A bis 19C gezeigt ist. Das heißt, daß wie in Fig. 22A und 22B dargestellt, ein Abstrahlungsrippenblock 159 auf einem schrägen bzw. geneigten Abschnitt 156 eines Einführdurchganges 155 und auf der oberen Fläche eines Kühl­ gasströmungsdurchganges 151 angeordnet ist.

Wie vorangehend beschrieben, ist diese Einrichtung 10e durch weiteres Zufügen eines Rippenblocks zu der Einrichtung 10b der vierzehnten Ausführungsform konstruiert, welche eine Kühleffizienz erreicht, die im wesentlichen gleichwertig bzw. äquivalent zu jener von typischen Einrichtungen ist. Obwohl die Einrichtung 10e bezüglich des Volumens gleich mit typi­ schen Einrichtungen ist, kann demzufolge eine höhere Kühlef­ fizienz bzw. -leistung durch die Einrichtung 10e erreicht werden im Vergleich zu typischen Einrichtungen.

Achtzehnte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 10f für elektronische Teile gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 23A und 23B beschrie­ ben.

Die Kühleinrichtung 10f der achtzehnten Ausführungsform ist konstruiert durch Zufügen eines Abstrahlungsrippenblocks bzw. Kühlrippenblocks zu der Einrichtung 10d der sechzehnt 24212 00070 552 001000280000000200012000285912410100040 0002019506373 00004 24093en Aus­ führungsform, welche in den Fig. 21A und 21B gezeigt ist und in der Querrichtung im Querschnitt verringert ist, um die Querschnittsfläche des Strömungsdurchganges progressiv zu verringern bzw. zu verkleinern.

Wie in den Fig. 23A und 23B dargestellt, sind die Abstrah­ lungsrippenblöcke 169a und 169b auf den seitlichen Flächen der schrägen bzw. geneigten Abschnitte 166 eines Einführ­ durchganges 165 und auf den seitlichen Flächen eines Kühl­ gasströmungsdurchganges 161 vorgesehen.

Mit dieser Konstruktion der Einrichtung 10f, sowie das Gegen­ stück der siebzehnten Ausführungsform, obwohl die Einrichtung 10f gleich den typischen Einrichtungen bezüglich des Volumens ist, kann eine höhere Kühleffizienz durch die Einrichtung 10f im Vergleich zu typischen Einrichtungen erzielt werden.

Die Ausführungsformen dreizehn bis achtzehn sind nur bei­ spielhafte Darstellungen und verschiedene Veränderungen kön­ nen innerhalb der Erfindung durchgeführt werden.

Zum Beispiel können, obwohl in der vorangehenden Ausführungs­ form die Wände, welche für das Teilen der jeweiligen Strö­ mungskanäle der Einrichtung benutzt werden, alle rohrförmig gebildet sind, diese verschiedene Formen annehmen. Solche Beispiele sind in den Fig. 24A und 24B dargestellt.

Fig. 24A und 24B stellen Beispiele von Modifikationen der Wände bzw. Wandungen der Einrichtung dar. Fig. 24A zeigt die Wand in einer welligen Form geformt, während Fig. 24B eine weitere Wand in Form einer geriffelten bzw. gerippten Jalou­ sie- bzw. Luftschlitzrippe bzw. mäanderförmigen Rippenanord­ nung geformt.

Mit den vorangehend beschriebenen modifizierten Wänden kann der Oberflächenflächenbereich vergrößert werden und die Kühl­ effizienz bzw. -leistung kann somit zu einem höheren Grad vergrößert werden.

Auch die Abstrahlungsrippenblöcke, welche in der siebzehnten und der achtzehnten Ausführungsform benutzt sind, sind nur beispielsweise Darstellungen und ein Wärmeabstrahler einer gewünschten Form, z. B. ein Wärmeabstrahler mit einem Block von stangenförmigen Abstrahlabschnitten, kann benutzt werden.

Neunzehnte Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung für elektronische Teile gemäß einer neunzehnten Ausführungsform (Fig. 25A-25C; Fig. 26) umfaßt einen Wärmeabstrahler mit einer Vielzahl von darin gebildeten Kühlgasströmungsdurchgängen 220a-220e und Miniaturgebläsen 212a-212e, welche für den Wärmeabstrahler 211 vorgesehen sind, um die Strömungen eines Gasstrahles bzw. -stromes in den Durchgängen 220a-220e zu erzeugen.

Die Durchgänge 220a-220e umfassen: einen Gas-Einführab­ schnitt 223 mit einer größeren Querschnittsfläche, welche sich kontinuierlich von Öffnungen 221a-221e an einem Ende der Einrichtung erstreckt; einen schrägen bzw. geneigten Ab­ schnitt 224, welcher sich kontinuierlich von dem Gas-Einführ­ abschnitt 223 ersteckt und dessen untere Fläche 226 geneigt bzw. schräg ist, um progressiv die Querschnittsfläche der Durchgänge zu verringern; und einen Kühlabschnitt 225 mit einer vorbestimmten verringerten Querschnittsfläche, welcher die Durchgänge bildet, bis er Öffnungen 222a-222e an dem anderen Ende der Einrichtung erreicht.

Miniaturgebläse 212a-212e sind für den Gas-Einführabschnitt 223 vorgesehen.

Eine Erklärung des Kühlvorganges eines Halbleiterchips durch die Einrichtung 10g, welche wie vorangehend beschrieben kon­ struiert ist, wird nun beschrieben.

Wie in Fig. 27 dargestellt, ist die Einrichtung 10g an der hinteren Fläche eines Halbleiterchips 900 montiert, um Wärme von dem Chip zu absorbieren und ihn zu kühlen. In solch einem Zustand werden die Gebläse 212a-212e in einer Richtung ge­ dreht, welche Gas in die Durchgänge 220a-220e von dem Äuße­ ren saugen, um die Strömung eines Kühlgases innerhalb jedes der Durchgänge zu erzeugen. Die somit erzeugte Strömung erhöht ihre Geschwindigkeit bei dem geneigten Abschnitt 224 wegen seiner kleineren Querschnittsfläche und absorbiert Wärme von den Wänden der Durchgänge 220a-220e, während sie dort hindurch eintritt, um dann ausgelassen zu werden.

Während dieses Betriebes verläuft, da der schräge Abschnitt 224 eine schräge bzw. geneigte untere Fläche aufweist, um die Querschnittsfläche progressiv zu verringern, wie in Fig. 26 dargestellt, die Strömung eines Kühlgases in der Nähe der unteren Fläche mit einer höheren Geschwindigkeit. Eine Un­ gleichheit in der Geschwindigkeit der Gasströmung in dem Durchgang kann nämlich wie folgt definiert werden. Die Ge­ schwindigkeit der Gasströmung, welche gerade durch die Geblä­ se 212a-212e erzeugt wurde, ist durch v₀ bezeichnet; die Geschwindigkeit der Strömung, welche in der Nähe der oberen Fläche des verringerten Abschnittes des Durchganges verläuft, welcher durch den schrägen Abschnitt 224 definiert ist, ist durch v₁ dargestellt; und die Geschwindigkeit der Strömung, welche in der Nähe der unteren Fläche davon verläuft, ist mit v₂ bezeichnet. Unter solchen Bedingungen kann die Beziehung der Strömungsgeschwindigkeit durch die folgende mathematische Formel dargestellt werden:

v₂<v₁<v₀ (1)

Wie aus der obigen Formel ersichtlich kann die Strömung, da die höchste Wärmetransferrate bzw. Wärmeübertragungsgeschwin­ digkeit bzw. übertragene Wärmemenge bzw. Wärmeübergangskoef­ fizient bzw. Wärmeübergangszahl bei der Verbindung zwischen dem Durchgang und der unteren Fläche 226 erzielt werden kann, in der effizienten Weise Wärme von einem Halbleiterchip ab­ sorbieren und ihn kühlen.

Die Wärmetransfercharakteristiken der Kühleinrichtung 10g, welche wie vorangehend beschrieben konstruiert und betrieben wird, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 28 bis 30 erklärt werden. Es ist zu bemerken, daß solche Charakteristika erhal­ ten werden, wenn der Wärmeabstrahler eine Aluminiumgußform ist und Luft das Kühlgas ist.

Fig. 28 zeigt das Verhältnis zwischen der Position x inner­ halb des Durchganges der Einrichtung 10g und der Wärmeüber­ gangskoeffizient des Wärmeabstrahlers zu dem Kühlgas. Die horizontale Achse bezeichnet die Entfernung x von der Gas­ saugöffnung, wie in Fig. 26 gezeigt.

Der Gasströmungsdurchgang ist in dieser Ausführungsform ver­ ringert und somit zeigt Fig. 28 klar, daß der Wärmeübergangs­ koeffizient des Wärmeabstrahlers zu dem Gas in jeder Position innerhalb des Durchganges über die Einrichtung verbessert werden kann, in welcher der Durchgang nicht verringert ist, und zwar durch einen schrägen bzw. geneigten Abschnitt. Dem­ zufolge kann das Gas eine größere Menge an Wärme von dem Wärmeabstrahler absorbieren, wodurch die Kühleffizienz bzw. -leistung erhöht wird.

Fig. 29 zeigt die Beziehung des Wärmewiderstandes zwischen dem Wärmeabstrahler bzw. -radiator und dem Kühlgas in Bezie­ hung zu einer Ungleichheit in einer Querschnittsfläche des Durchganges. Die vertikale Achse der Fig. 29 stellt den Wär­ mewiderstand zwischen dem Wärmeabstrahler und dem Gas dar, welcher dem Kehrwert des Wärmeübergangskoeffizientes ent­ spricht. Die horizontale Achse bezeichnet ein Verhältnis einer Querschnittsfläche des Kühlabschnitts 225 zu der des Gas-Einführabschnitts 223. Sofern die Kühlvorrichtung 10g dieser Ausführungsform betroffen ist, ist die Breite der Durchgänge bei jeder Position konstant und somit, wie in Fig. 26 gezeigt, ein Verhältnis der Höhe R_r des Durchganges in dem Kühlabschnitt 225 zu der Höhe R_i desjenigen in dem Gas-Ein­ führabschnitt 223 entspricht dem oben genannten Verhältnis der Querschnittsfläche des Durchganges. Das Verhältnis mit dem Wert 1 heißt, daß der Durchgang nicht durch einen schrä­ gen bzw. geneigten Abschnitt verringert ist.

Wie in Fig. 29 gezeigt, wenn das Verhältnis der Querschnitts­ fläche etwa 0,2 überschreitet, wird der Wärmewiderstand klei­ ner als jener, wenn der Durchgang nicht verringert ist. Wenn das Verhältnis etwa 0,5 beträgt, kann der kleinste Wärmewi­ derstand erhalten werden.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, ist der Durchgang durch einen schrägen bzw. geneigten Abschnitt ver­ ringert bzw. verkleinert, um eine geeignete Querschnittsflä­ che zu haben und somit kann der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Wärmeabstrahler und dem Kühlgas verbessert wer­ den, wodurch die Kühleffizienz bzw. -leistung erhöht wird.

Fig. 30 zeigt das Verhältnis des Wärmewiderstandes zwischen dem Wärmeabstrahler und dem Kühlgas im Verhältnis zu dem Winkel, unter welchem der Durchgang geneigt ist, d. h., der Neigungswinkel α der unteren Fläche des schrägen Abschnittes 224.

Die vertikale Achse von Fig. 30, wie jene von Fig. 29, stellt den Wärmewiderstand zwischen dem Wärmeabstrahler und dem Kühlgas dar, während die horizontale Achse den Winkel der unteren Fläche des schrägen Abschnittes 224 in Bezug zu der Gas-Strömungsrichtung darstellt. Der Neigungswinkel α bei 0° heißt, daß der Durchgang nicht verringert ist durch einen geneigten Abschnitt.

Wie in Fig. 30 gezeigt, ist der Wärmewiderstand, welcher, wenn der Neigungswinkel 60° oder kleiner beträgt, erzeugt wird, kleiner als jener, wenn der Durchgang nicht durch einen geneigten Abschnitt verkleinert ist. Wenn der Neigungswinkel etwa 45° beträgt, kann der kleinste Wärmewiderstand erzielt werden.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, ist der Durchgang unter einem geeigneten Winkel im Querschnitt ver­ kleinert bzw. verringert, wodurch der Wärmeübergangskoeffi­ zient zwischen dem Wärmeabstrahler und dem Kühlgas verbessert werden kann, wodurch die Kühleffizienz verbessert bzw. erhöht wird.

Wie klar aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich, ist gemäß der Kühleinrichtung 10g der neunzehnten Ausführungsform der Kühlgasdurchgang unter einem geeigneten Winkel bei der unteren Fläche geneigt bzw. angewinkelt, welche in Kontakt mit einem Halbleiterchip gehalten wird, so daß die Quer­ schnittsfläche des Durchganges geeignet verringert werden kann, wodurch die Kühleffizienz verbessert wird.

Zwanzigste Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 10h für elektronische Teile gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 31A bis 31D erläutert.

Die Kühleinrichtung 10h der zwanzigsten Ausführungsform, wie das Gegenstück der neunzehnten Ausführungsform, umfaßt einen Wärmeabstrahler 231 und Miniaturgebläse 232a und 232b zum Erzeugen der Strömung eines Kühlgases. Der Wärmeabstrahler 231 umfaßt weiterhin einen Gas-Einführabschnitt 243, einen schrägen bzw. geneigten Abschnitt 244 und einen Kühlabschnitt 245. Anders als die Einrichtung der neunzehnten Ausführungs­ form sind in der Einrichtung 10g dieser Ausführungsform der Gas-Einführabschnitt 243 und der geneigte Abschnitt 244 nicht in kleine Durchgänge geteilt, sondern bilden nur einen Durch­ gang 240f.

Das heißt, daß die Einrichtung 10h umfaßt: den Gas-Einführ­ abschnitt 243, welcher sich kontinuierlich von einer Öffnung 241 erstreckt, welche an einem Ende der Einrichtung angeord­ net ist, den schrägen Abschnitt 244, welcher sanft bzw. glatt in den Gas-Einführabschnitt 243 übergeht, und dessen untere Fläche 246 geneigt ist, um progressiv die Querschnittsfläche des Durchganges zu verringern; und den Kühlabschnitt 245, welcher glatt bzw. stetig in den geneigten Abschnitt 244 übergeleitet wird und in fünf Durchgänge geteilt ist, bis er Öffnungen 242a-242e erreicht, welche an dem anderen Ende der Einrichtung angeordnet sind. Der Gas-Einführabschnitt 243 ist mit zwei Miniaturgebläsen 232a und 232b versehen.

Es kann eine Verbesserung in der Kühleffizienz erreicht wer­ den, welche durch die wie vorangehend beschrieben konstruier­ te Einrichtung 10h erzielt wird, wie für das Gegenstück der neunzehnten Ausführungsform. Solch eine Verbesserung kann erzielt werden, solange die Einrichtung die folgenden Bedin­ gungen bzw. Konditionen erfüllt. Die Einrichtung 10h muß umfassen: den Gas-Einführabschnitt 243, welcher die Strömung eines Kühlgases durch die Gebläse 232a und 232b erzeugt; den geneigten Abschnitt 244 mit einer unteren Fläche, welche ge­ neigt ist, um progressiv die Querschnittsfläche des Durch­ ganges zu verkleinern; und den Kühlabschnitt 245 mit der verringerten kleineren Querschnittsfläche, welcher es er­ laubt, daß das Gas durch den Durchgang durchtritt. Der Kühl­ abschnitt 245 oder der geneigte Abschnitt 244 können in klei­ ne Durchgänge geteilt werden, solange die Gesamtquerschnitts­ fläche des Durchganges die vorangehenden Bedingungen erfüllt.

Bei der Kühleinrichtung 10h der zwanzigsten Ausführungsform werden die zwei Gebläse 232a und 232b in einer Richtung ge­ dreht, welche Gas in den Durchgang von dem Äußeren saugt, um die Strömung eines Kühlgases innerhalb des Durchgangs 240f des Gas-Einführabschnitts 243 und des geneigten Abschnittes 244 zu erzeugen. Die somit erzeugte Strömung erhöht ihre Geschwindigkeit bei dem geneigten Abschnitt 244 wegen seiner kleineren Querschnittsfläche und wird geteilt, um durch die fünf Durchgänge 240a-240e des Kühlabschnittes 245 durch­ zutreten. In den Durchgängen 240a-240e, wie bei den Gegen­ stücken der neunzehnten Ausführungsform, erhöht die Gasströ­ mung ihre Geschwindigkeit zu dem höchsten Grad, um die untere Fläche des geneigten Abschnitts 244 herum, um Wärme von der unteren Fläche mit hoher Effizienz zu absorbieren und dann ausgelassen bzw. ausgestoßen zu werden.

Die hoch effiziente Kühlung kann durch die Einrichtung 10h, wie auch das Gegenstück der neunzehnten Ausführungsform, er­ zielt werden. Zusätzlich kann der Gas-Einführabschnitt 243 in einer sogar noch weiter vereinfachten Weise konstruiert wer­ den und die Anzahl von Miniaturgebläsen kann weiterhin ver­ ringert werden.

Einundzwanzigste Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 800 für elektronische Teile gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 32 erläutert.

Die Kühleinrichtung 800 für elektronische Teile ist eine weitere Variation des offenen Typs, wie in Bezug auf die Fig. 9 bis 11 beschrieben. Die Kühleinrichtung umfaßt einen Wärmeabstrahler 810, wobei erste Wände 812 und zweite Wände 814 alternativ bzw. abwechselnd angeordnet sind, und zwar parallel zueinander, und ein Durchgang 822 des Kühlgases ist zwischen einer ersten Wand 812 und einer zweiten Wand 814 gebildet.

Die Länge der zweiten Wände 814 ist geringer als jene der er­ sten Wände 812 und zumindest eine der Stirnflächen des Küh­ lungsabstrahlers 810 umfaßt zumindest einen Raum (bzw. Kam­ mer) 816, welcher mit den Kühlgasdurchgängen 822 verbunden ist, welche durch die zweiten Wände 814 getrennt sind. In jedem Raum 816 sind ein Miniaturmotor 818 und ein durch den Motor 818 angetriebenes Kühlgebläse 820 in solche einer Weise angeordnet, daß die Stirnfläche des Motors 818, wel­ cher das Kühlgebläse 820 aufweist, mit der Stirnfläche der zweiten Wand 814 verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Stirnfläche des Motors 818 starr bzw. steif mit der zweiten Wand 814 verbunden, und zwar mit einer (in Fig. 32 nicht gezeigten) lösbaren Verbindungseinrichtung.

Bei dieser Ausführungsform führt das durch den Motor 818 ge­ drehte Kühlgebläse 820 ein Kühlgas zu den Durchgängen 822, welche mit dem Raum 816 verbunden sind. Es ist einfach, die Konfiguration dieser Ausführungsform umzuordnen durch Plazie­ ren von mehreren zweiten Wänden 814 zwischen den ersten Wän­ den 812, um eine Vielzahl von Kühldurchgängen 822 zu plazie­ ren, in welche Kühlgas durch ein einziges Kühlgebläse 820 eingeführt wird.

Eine weitere Anordnung dieser Ausführungsform besteht darin, daß teilweises Abdecken über den Kühldurchgängen 822 an dem Kühlabstrahler 810 vorgenommen werden kann.

Bei dieser Ausführungsform 800, als ein offener Typ, wird eine hohe Kühleffizienz (bzw. -wirkungsgrad) dieser Kühlein­ richtung mit einer geringeren Anzahl von Komponententeilen und geringerem Zusammenfügungsaufwand einfach erhalten, und zwar im Vergleich zu der achten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung.

Zweiundzwanzigste Ausführungsform

Eine Kühleinrichtung 900′ für elektronische Teile gemäß einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Fig. 33 und 34 er­ läutert.

Eine Kühleinrichtung 900′ dieser Ausführungsform ist eine weitere Veränderung des Typs, welcher in Bezug auf die Fig. 9 bis 11 als ein offener Typ beschrieben wurde, und zwar welcher keine volle bzw. gesamte Abdeckung über den Kühl­ durchgängen aufweist. Die Beschreibung dieser Ausführungsform sei auf die neuen Merkmale wie folgt beschränkt.

Wie in Fig. 33 gezeigt, umfaßt die Kühleinrichtung 900′ einen Kühlabstrahler 910′. Der Kühlabstrahler 910′ umfaßt eine Vielzahl von Kühldurchgängen 922, welche durch eine Vielzahl von Wänden 912 geteilt sind, welche parallel zuein­ ander sind.

Antriebsmotoren 918 sind an Stirnflächen von Kühldurchgängen 922 alternierend angebracht. Wie in Fig. 34 dargestellt, ist der Motor 918 an Haltevorsprüngen bzw. Halteansätzen 926 montiert, welche senkrecht auf den Flächen der Wände 912 gebildet sind. Die Haltevorsprünge 926 können entlang der vollen Länge der Wände 912 gebildet sein, jedoch ist es nütz­ lich, sich alternierend auf die notwendigen Teile in den Durchgängen zu beschränken, und zwar einstückig mit den Wän­ den 912 ausgebildet.

Anschlußdrähte 928 sind mit jedem Motor 918 von den Motor­ antriebsleiterplatten 924 verbunden, um elektrische Antriebs­ leistung bzw. -strom zu liefern. Die Leiterplatten 924 sind auf den Wänden 912 montiert, und zwar die Oberseiten der einander benachbarten Wände überbrückend. Wie in Fig. 33 ge­ zeigt, wurden die Leiterplatten 924 für jeden Antriebsmotor 918 vorbereitet bzw. vorgesehen, jedoch auch nur eine Leiter­ platte kann benutzt werden, wenn Anschlußdrähte parallel mit den Antriebsmotoren 918 verbunden sind. Es ist weiterhin möglich, daß die Leiterplatte als eine der Wände dieser Kühl­ einrichtung gebildet ist.

In dieser Ausführungsform sind die durch die Motoren 918 getriebenen Gebläse 920′ außerhalb der Wände 912 angeordnet, insbesondere außerhalb des Kühlabstrahlers 920′. Der Durch­ messer der Gebläse 920′ ist größer als die Breite der Kühl­ durchgänge 922, und die erzeugte Strömung von Kühlgas kann nicht nur zu den Durchgängen, welche die Antriebsmotoren aufweisen, sondern auch zu den benachbarten Durchgängen 922 geführt werden, jedoch ist es nicht notwendig, daß das Geblä­ se einen Durchmesser größer als die Breite der Durchgänge 922 aufweist.

Bei dieser Ausführungsform 900′, als ein offener Typ, wird eine hohe Kühleffizienz bzw. -leistung dieser Kühleinrichtung einfach erhalten mit einer kleineren Anzahl von Komponenten­ teilen und einem geringeren Zusammenfügungsaufwand, und zwar im Vergleich mit der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Darüberhinaus sind die Antriebsmotoren 918 auf den steifen Haltevorsprüngen 926 an den Wänden 912 montiert, im Vergleich zu dem Fall, in welchem diese auf den Leiterplatten montiert sind, wobei eine hochsteife Montage der Antriebsmotoren einen geräuscharmen und rauschfreien Betrieb der Motoren gewähr­ leistet. Es ist auch vorteilhaft, die Montage mittels einer Montageeinrichtung zum lösbaren Montieren des Motors durch­ zuführen.

Die neunzehnte bis zweiundzwanzigste Ausführungsform sind lediglich Beispiele und verschiedene Veränderungen können innerhalb der Erfindung durchgeführt werden. Zum Beispiel können bei den vorangehenden Ausführungsformen die zur Tren­ nung der Einrichtung in kleine Durchgänge benutzten Wände alle rohrförmig gestaltet bzw. geformt werden. Sie können jedoch verschiedenartig geformt sein, wie z. B. in Fig. 24A und 24B dargestellt, und zwar geformt in einer gewellten Form bzw. in einer gewellten Jalousie- bzw. Luftschlitzrippenform.

Bei den wie vorangehend beschrieben veränderten Wänden kann die Querschnittsfläche bzw. Abstrahlfläche erhöht werden, wodurch die Kühleffizienz bzw. -leistung erhöht wird.

Fünf Durchgänge sind in der gesamten Einrichtung 10g der neunzehnten Ausführungsform geformt und fünf Durchgänge nur in dem Kühlabschnitt der Einrichtung 10h der zwanzigsten Aus­ führungsform geformt. Jedoch sind diese Ausführungsformen nur Beispiele und die Erfindung kann verschiedenartig verändert werden. Zum Beispiel kann die Einrichtung fünf Durchgänge nur in dem Gas-Einführabschnitt aufweisen. Wie vorangehend disku­ tiert wurde, kann die Einrichtung frei konstruiert bzw. ge­ staltet werden, solange sie die folgenden Bedingungen er­ füllt. Die Einrichtung soll umfassen: einen Gas-Einfüh­ rungsabschnitt, welcher die Strömung eines Kühlgases erzeugt; einen schrägen bzw. geneigten Abschnitt mit einer unteren Fläche, welche geneigt ist, um progressiv die Querschnitts­ fläche zu verringern und einen Kühlabschnitt mit der verrin­ gerten Querschnittsfläche, welcher es dem Gas erlaubt, durch den Durchgang durchzutreten.

Der geneigte Abschnitt ist linear unter einem vorbestimmten Winkel bei den vorangehenden Ausführungsformen geneigt. Je­ doch kann er in jeder Form geneigt sein, um kontinuierlich die Querschnittsfläche von der unteren Fläche zu verringern. Obwohl er als solcher modifiziert wird, beträgt der Neigungs­ winkel bevorzugt etwa zwischen 30 und 60°.

Claims (34)

1. Einrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teils, wel­ che umfaßt:
zumindest eine Basis mit einer Fläche, welche in Kontakt mit einer wärmeabstrahlenden Fläche des elektronischen Teiles (900) gehalten ist;
zumindest eine Wärmeabstrahleinrichtung (110; 201; 301; 410; 510; 610; 11), welche auf der Fläche der Basis entge­ gengesetzt zu der Fläche vorgesehen ist, welche das elektro­ nische Teil (900) berührt, wobei die Wärmeabstrahleinrichtung einen Durchgang (113; 206, 207; 121; 134; 148; 151; 161; 220a-220e; 242a-242e) für ein Kühlgas definiert; und
zumindest einen Miniaturmotor (130, 131; 209, 210; 330, 331; 430, 431; 530-533; 630, 631; 30a-30e, 31a-31e; 64, 65; 52a-52e; 17a-17e; 127a, 127b; 137; 147a, 147b), wel­ cher in dem Strömungsdurchgang angeordnet ist und eine Rotor­ welle aufweist, welche sich in der Richtung des Strömungs­ durchganges erstreckt und an welche ein Gebläse bzw. Propel­ ler montiert ist.

2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Wärmeabstrahl­ einrichtung umfaßt: eine Rippenanordnung, welche auf der Basis vorgesehen ist und den Strömungsdurchgang definiert und zumindest einen Deckel (120; 208; 320; 420; 521), welcher auf der Oberseite der Rippenanordnung angeordnet wird, um das offene obere Ende des Strömungsdurchganges zumindest teilwei­ se zu schließen.

3. Einrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der in der Wärme­ abstrahleinrichtung definierte Strömungsdurchgang nach außen bzw. zur Oberseite geöffnet ist.

4. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Gebläse (820) derart gestaltet ist, daß die erzeugte Gasströmung zu einer Vielzahl von Durchgängen (822) benach­ bart zu dem Motor geführt wird.

5. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gebläse (920′) derart auf der Welle montiert ist, daß das Gebläse außerhalb des Körpers der Einrichtung (900′) angeordnet ist.

6. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Motor (918) auf zumindest einem Haltevorsprung (926) auf der Wand des Durchganges (922) derart montiert ist, daß der montierte Motor (918) einen Durchgang von Kühlgas er­ laubt.

7. Einrichtung gemaß einem der vorangehenden Ansprüche und Anspruch 3, bei der eine Motorantriebsleistungsversorgungs­ leiterplatte (924) auf der Wand derart montiert ist, daß die Platte einen Teil des Durchgangs überdeckt.

8. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Wärmeabstrahleinrichtung (710) und die Basis mitein­ ander derartig einstückig gebildet sind, daß sie eine darin gebildete Durchgangsbohrung aufweisen, welche den Strömungsdurchgang definiert.

9. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Miniaturmotor (330, 331) mit dem Gebläse an der Basis befestigt bzw. fixiert ist und in dem Strömungsdurchgang angeordnet ist.

10. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Miniaturmotor (130, 131; 209, 210; 430, 431; 530- 533) mit dem Gebläse auf dem Deckel (120; 208; 420; 520) derart befestigt ist, daß er innerhalb des Strömungsdurch­ ganges angeordnet ist, wenn der Deckel angeordnet ist, um das offene obere Ende des Strömungsdurchganges zu schließen.

11. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und Anspruch 2, bei der der Miniaturmotor (630, 631) mit dem Gebläse an der Rippe fixiert ist, um innerhalb des Strömungs­ durchganges angeordnet zu sein.

12. Einrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und Anspruch 1 oder 2, bei der der Kühldurchgang umfaßt einen einzigen Strömungskanal (113), welcher über die gesamte Flä­ che der Basis sich windet bzw. sich erstreckt und bei einem Paar von diagonalen Ecken der Basis geöffnet ist, wobei der Motor (130, 131) mit dem Gebläse benachbart zu zumindest einer der Öffnungen (111, 112) des einzigen Strömungskanales angeordnet ist.

13. Einrichtung gemäß Anspruch 12, welche weiterhin umfaßt: eine Öffnung (421), welche in der Basis im wesentlichen bei der Mitte der Basis gebildet ist, um einen Durchgang zum Saugen oder Auslassen des Kühlgases bereitzustellen.

14. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Strömungsdurchgang (310) eine Vielzahl von parallelen Strömungskanälen umfaßt, welche sich von der einen zu der anderen eines Paars von entgegengesetzten Seiten der Basis erstrecken, wobei zumindest ein Motor (330, 331) mit einem Gebläse an zumindest einem Ende von jedem der Strömungskanäle angeordnet ist.

15. Kühleinrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teiles welche umfaßt:
einen ersten Wärmeabstrahler (20; 51; 60), welcher be­ nachbart zu einer Wärmeabstrahlfläche eines elektronischen Teiles (900) angeordnet ist und zumindest einen Kühlgasströ­ mungsdurchgang (21a-21e; 41a-41e; 55a-55e; 61) für eine darin gebildete erste Kühlströmung aufweist;
zumindest ein Miniaturgebläse (30a-30e, 31a-31e; 52a-52e; 64), welche in dem Strömungsdurchgang angeordnet ist zum Bilden einer Strömung von Kühlgas von einem Ende in Rich­ tung zu dem anderen Ende des Strömungsdurchganges; und
einen zweiten Wärmeabstrahler (40; 53), welcher auf der zu dem elektronischen Teil entgegengesetzten Seite des ersten Wärmeabstrahlers vorgesehen ist und Nuten bzw. Durchgangs­ rillen (41a-41e; 55a-55e) im wesentlichen senkrecht bzw. orthogonal auf die Richtung des Strömungsdurchganges auf­ weist;
wobei die Nuten des zweiten Wärmeabstrahlers in die Richtung einer zweiten Strömung des Kühlgases ausgerichtet sind.

16. Einrichtung gemäß Anspruch 15, bei der der Strömungs­ durchgang in dem ersten Wärmeabstrahler eine Vielzahl von parallelen linearen rohrförmigen Kanälen umfaßt, welche sich von einer zu der anderen eines Paars von entgegengesetzten Seiten der Wärmeabstrahlfläche erstrecken und zumindest ein Miniaturgebläse bei zumindest einem Ende von jedem der Kühl­ kanäle angeordnet ist.

17. Einrichtung gemaß Anspruch 16, bei der die Nuten (41a-41e; 55a-55e) in dem zweiten Wärmeabstrahler Enden aufwei­ sen, welche bei einem flußabwärtsliegenden Abschnitt der zweiten Strömung des Kühlgases angeordnet sind, und bei der eine Öffnung (54a-54e) in dem unteren Teil von zumindest einer der Nuten benachbart zu dem Ende gebildet ist, um zu dem Strömungsdurchgang in dem ersten Wärmeabstrahler zu öff­ nen.

18. Einrichtung gemäß Anspruch 15, bei der der Strömungs­ durchgang Endöffnungen aufweist, welche sich bei Orten be­ nachbart zu der einen und der anderen eines Paars von ent­ gegengesetzten Seiten der wärmeabstrahlenden Fläche öffnen, und sich derartig windet, daß er sich über einen Bereich entsprechend dem gesamten Bereich der wärmeabstrahlenden Flä­ che des elektronischen Teils erstreckt.

19. Kühleinrichtung für eine Anordnung benachbart zu einer Wärmeabstrahlfläche eines elektronischen Teils zur Kühlung des elektronischen Teils, welche umfaßt:
zumindest einen Kühlgasströmungsdurchgang mit einer Öffnung, welche benachbart zu einer Seite der Wärmeabstrahl­ fläche angeordnet ist, wobei der Strömungsdurchgang eine Querschnittsfläche aufweist, welche minimal ist, jedoch groß genug, um es zu erlauben, daß ein Kühlgas dadurch fließt;
zumindest einen Einführdurchgang, welcher mit einer Öffnung vorgesehen ist, welche benachbart zu einer anderen Seite der Wärmeabstrahlfläche gebildet ist und eine Fläche aufweist, welche größer ist als jene des Strömungsdurchgan­ ges, wobei der Einführdurchgang mit dem Strömungsdurchgang verbunden ist, während sich seine Querschnittsfläche progres­ siv verringert, so daß er um sanft bzw. glatt bzw. stetig in den Strömungsdurchgang übergeht; und
zumindest ein Miniaturgebläse, welches in der Nähe der Öffnung des Einführdurchganges angeordnet ist, um das Kühlgas zu zwingen, von der Öffnung des Einführdurchganges zu dem Ende des Strömungsdurchganges zu strömen.

20. Einrichtung gemäß Anspruch 19, bei welcher ein Teil einer oder die gesamte Wand, welche gegenüber der wärmeab­ strahlenden Fläche liegt und den Einführdurchgang definiert, derart geneigt ist, um sich progressiv der Wärmeabstrahlflä­ che in einer Richtung weg von der Öffnung des Einführdurch­ ganges zu nähern, wodurch die Querschnittsfläche des Einführ­ durchganges progressiv verringert wird.

21. Einrichtung gemäß Anspruch 19, bei welcher ein Teil oder die Gesamtheit eines Paares von Wänden, senkrecht zur Wärme­ abstrahlfläche, die den Einführdurchgang definieren, geneigt sind, um sich in einer Richtung weg von der Öffnung des Ein­ führdurchganges einander zu nähern, wodurch die Querschnitts­ fläche des Einführdurchganges progressiv verringert wird.

22. Einrichtung gemäß Anspruch 20 oder 21, bei welcher der Neigungswinkel der Wand bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlgases im Bereich zwischen 30° bis 60° liegt.

23. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, welche weiterhin umfaßt: Wärmeabstrahlglieder (159; 169a, 169b), welche auf der äußeren Fläche der geneigten Wand (156), wel­ che den Einführdurchschnitt definiert, angeordnet sind, und zwar entgegengesetzt zu der dem Einführungsdurchgang gegen­ überliegenden Oberfläche und auf der äußeren Fläche der Wand, welche den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, und kontinu­ ierlich von dieser äußeren Fläche der Wand, welche den Ein­ führdurchgang definiert.

24. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, bei der der Kühlgasströmungsdurchgang eine Vielzahl von Strömungs­ kanälen für das Kühlgas umfaßt, und der Einführdurchgang eine Vielzahl von Einführkanälen umfaßt, welche mit entsprechenden der Strömungskanäle verbunden sind, wobei jeder der Einführ­ kanäle seine Querschnittsfläche über einen Teil oder die Gesamtheit seiner Länge in Richtung zu der Verbindung mit dem zugeordneten Strömungskanal verringert und wobei das Minia­ turgebläse für jeden der Einführkanäle in der Nähe der Öff­ nung des Einführkanales angeordnet ist.

25. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23, bei der der Kühlgasströmungsdurchgang umfaßt: eine Vielzahl von Strö­ mungskanälen für das Kühlgas und der Einführdurchgang umfaßt zumindest einen Einführkanal, welcher progressiv seine Quer­ schnittsfläche über einen Teil oder die Gesamtheit seiner Länge in Richtung zu den Strömungskanälen verringert, um das Kühlgas kollektiv zu der Vielzahl von Strömungskanälen zu liefern, und wobei das Miniaturgebläse für jeden des zumin­ dest einen Einführkanals angeordnet ist.

26. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 25, bei der zumindest die Wand, welche senkrecht zu der Wärmeabstrahl­ fläche den Kühlgasdurchgang definiert, eine Wellung einer jeden gewünschten Konfiguration aufweist.

27. Einrichtung gemäß Anspruch 19, bei der zumindest die Wand senkrecht zu der Wärmeabstrahlfläche, die den Kühlgas­ durchgang definiert, eine gewellte Jalousienrippenstruktur aufweist.

28. Einrichtung zum Kühlen eines elektronischen Teils, bei der die Einrichtung auf der Wärmeabstrahlfläche des elektro­ nischen Teils montiert ist und mit einem Kühlgasströmungs­ durchgang vorgesehen ist, wobei der Kühlgasströmungsdurchgang umfaßt:
einen ersten Abschnitt, welcher an seinem einen Ende in der Seite der Kühleinrichtung entsprechend der einen Seite der Wärmeabstrahlfläche geöffnet ist, wobei der erste Ab­ schnitt ein Miniaturgebläse aufweist, um ein Kühlgas durch den ersten Abschnitt strömen zu lassen;
einen zweiten Abschnitt, welcher an seinem einen Ende in einer anderen Seite der Kühleinrichtung entsprechend einer anderen Seite der wärmeabstrahlenden Fläche geöffnet ist, wobei der zweite Abschnitt eine Querschnittsfläche kleiner als jene des ersten Abschnitts aufweist; und
einen dritten Abschnitt, welcher das andere Ende des ersten Abschnittes zu dem anderen Ende des zweiten Abschnit­ tes verbindet, wobei die untere Fläche des Kühlgasströmungs­ durchganges benachbart zu der Wärmeabstrahlfläche derart geneigt ist, daß die Querschnittsfläche des dritten Abschnit­ tes von dem ersten Abschnitt in Richtung zu dem zweiten Ab­ schnitt progressiv verringert wird.

29. Einrichtung gemäß Anspruch 28, bei der der Kühlgasströ­ mungsdurchgang eine Vielzahl von Strömungskanälen umfaßt, welche jeweils aufweisen: einen Abschnitt einer großen Quer­ schnittsfläche entsprechend dem ersten Abschnitt, einem Ab­ schnitt einer kleinen Querschnittsfläche entsprechend dem zweiten Abschnitt und einen Zwischenabschnitt zwischen dem Abschnitt einer großen und dem Abschnitt einer kleiner Quer­ schnittsfläche.

30. Einrichtung gemäß Anspruch 28 oder 29, bei der dieser zweite Abschnitt des Kühlgasdurchganges umfaßt eine Vielzahl von Strömungskanälen und der erste Abschnitt umfaßt zumindest einen Strömungskanal, von welchem das Kühlgas kollektiv in die Vielzahl von Strömungskanälen des zweiten Abschnittes eingeführt wird, wobei jeder Strömungskanal des zweiten Ab­ schnittes zumindest ein Miniaturgebläse aufweist, um das Kühlgas dadurch in den zweiten Abschnitt strömen zu lassen.

31. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei der Neigungswinkel des unteren Teils des Kühlgasströmungs­ durchganges des dritten Abschnittes bezüglich der Strömungs­ richtung des Kühlgases im Bereich zwischen 30° und 60° liegt.

32. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 31, bei der die Querschnittsfläche des zweiten Abschnittes des Kühlgass­ trömungsdurchganges zwischen 0,25 und 0,75 Mal größer ist als die Querschnittsfläche des ersten Abschnittes des Kühlgass­ trömungsdurchganges.

33. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 32, bei der zumindest die Wand senkrecht zur Wärmeabstrahlfläche, die den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, eine Ondulation jegli­ cher beliebigen Konfiguration aufweist.

34. Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 bis 33, bei der zumindest die Wand senkrecht ist auf die Wärmeabstrahlfläche, die den Kühlgasströmungsdurchgang definiert, eine gewellte Jalousierippenstruktur aufweist.