DE19620517A1 - Kühlung für elektronische Leistungshalbleiter durch Zwangsbelüftung unter der Verwendung von Kühlkörpern mit optimierten Luftkanälen - Google Patents

Kühlung für elektronische Leistungshalbleiter durch Zwangsbelüftung unter der Verwendung von Kühlkörpern mit optimierten Luftkanälen

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Description

Handelsübliche Kühlkörper für Leistungshalbleiter sind aufgrund ihrer Rippung meist sehr raumgreifend ausgeführt. Der Nachteil solcher Kühlkörper besteht im langen Weg der Abwärme vom Entstehungsort bis zur Abführung der Wärme an der Oberfläche der Rippen. Die Abwärme kann auf diese Weise nicht gezielt abgeführt werden und erhitzt somit die unmittelbare Umgebung am Montageort.
Diese Erfindung gewährleistet den gezielten Transport der Abwärme, in die dafür vorgesehenen Einrichtungen mit Hilfe einer Zwangsbelüftung.
Durch eine optimierte Kanalführung innerhalb des Kühlkörpers, dicht am Leistungshalbleiter, wird bei gleicher Kühlleistung zusätzlich Kühlkörpermasse eingespart. Um die Wirkung des Differenzdruckerzeugers, welcher durch ein Gebläse, ein Injektor, eine Absaugung oder Ähnlichem realisiert sein kann, für mehrere Kühlkörper nutzen zu können, ist es vorteilhaft, diese so auszuführen, daß eine modulare Anordnung von Kühlkörpern und Gebläsen und deren Verkopplungen untereinander möglich sind. Ein so aufgebautes modulares System eignet sich hervorragend im Schaltschrankbau zur Kühlung von Leistungshalbleitern. Zum Beispiel können hier die Module auf Tragschienen aneinanderreihbar aufgeschnappt werden. Der Vorteil des modularen Systems erlaubt auch noch zu einem späteren Zeitpunkt die Erweiterung des Systems durch zusätzliche Module. In Anwendungsfällen, bei denen ein modulares System nicht sinnvoll erscheint, zum Beispiel in elektrischen Maschinen, in denen nur wenig Leistungshalbleiter benötigt werden, ist die direkte Verbindung zwischen Kühlkörper und Zwangsbelüftung (Lüfter) vorteilhaft.

Claims (5)

1. Kühlung eines Leistungshalbleiters, durch einen zwangsbelüfteten Kühlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Kühlung benutzte Luft, durch Kanäle im Kühlkörper, die in unmittelbarer Nähe des Leistungshalbleiters entlang führen, die Abwärme aufnimmt. Dabei ist es unerheblich, ob die Kanäle, im Folgenden als Bohrungen bezeichnet, kreisförmigen, schlitzförmigen oder anders geformten Querschnitt aufweisen. Außerdem ist es unerheblich, ob zur besseren Wärmeübertragung oberflächenvergrößernde Gebilde angebracht sind.
2. Ausführung eines zwangsbelüfteten Kühlkörpers zur Kühlung von Leistungshalbleitern, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Platte wie in Bild 1 dargestellt, Bohrungen (2) in einer oder mehreren Reihen um den zu kühlenden Leistungshalbleiter (1) die Kanäle für die zur Kühlung benutzte Luft bilden. Dabei können die Bohrungen sowohl senkrecht (4) als auch schräg (6) oder gebogen die Platte (3) durchdringen.
3. Ausführung eines zwangsbelüfteten Kühlkörpers zur Kühlung von Leistungshalbleitern dadurch gekennzeichnet, daß in einem kanalförmigen Kühlkörper (7) wie in Bild 2 dargestellt, Bohrungen (8) in einer oder mehreren Reihen, um den zu kühlenden Leistungshalbleiter (9), die Kanäle für die zur Kühlung benutzte Luft bilden. Dabei müssen sich die Bohrungen nicht nur in der für die Montage des Leistungshalbleiters vorgesehenen Fläche (11) befinden, sondern auch in anderen Flächen, so z. B. in den Seitenflächen (10).
4. Wie in Anspruch 3 beschrieben; aber um die Wirkung, der zur Kühlung benutzten Luft für mehrere Kühlkörper nutzen zu können, werden diese vorteilhaft so ausgeführt, daß eine modulare Anordnung von Kühlkörpern (Kanalelementen) (12) neben- oder hintereinander, ähnlich Bild 3, Bild 4, ermöglicht wird. Dabei ist es unerheblich auf welche Weise im Kanal für die Bewegung der Kühlluft notwendige Über- oder Unterdruck erzeugt wird. Um den erzeugten Differenzdruck für die Kühlung optimal zu nutzen, können die nicht benötigten Öffnungen in den Kühlkörpermodulen durch geeignete Verschlußelemente (13) geschlossen werden.
5. Wie in Anspruch 4, jedoch dadurch gekennzeichnet, daß wie in Bild 5 dargestellt, die Kühlkörpermodule (16) auf Tragschienen (17) geschnappt werden können und daß in einem oder mehreren weiteren Modulen (18), der Differenzdruck zur Bewegung der Kühlluft erzeugt wird. Dabei können die den Differenzdruck erzeugenden Module Einrichtungen zur gezielten Kanalisierung (19) der Abwärme aufweisen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799339A1 (fr) * 1999-10-04 2001-04-06 Sagem Boitier d'appareil a enveloppe d'aeration pour composant dissipatif
WO2001031987A1 (en) * 1999-10-27 2001-05-03 Abb Research Ltd. An arrangement at an electronical or electrical apparatus
CN112237056A (zh) * 2018-05-25 2021-01-15 米巴能源控股有限公司 具有承载式冷却体的功率组件

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2015361A1 (de) * 1970-03-31 1971-10-21 Siemens Ag Gestellanordnung fur elektrische oder elektronische Gerate
DE3507255A1 (de) * 1984-03-31 1985-10-10 Smiths Industries P.L.C., London Gehaeuse fuer elektrische bauteile
DE3509908A1 (de) * 1985-03-19 1986-09-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kuehlvorrichtung
DE8715845U1 (de) * 1987-11-30 1988-01-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Gestelle für die elektrische Nachrichtentechnik
US4755249A (en) * 1984-06-27 1988-07-05 The Bergquist Company Mounting base pad means for semiconductor devices and method of preparing same
DE4028100A1 (de) * 1990-09-05 1992-03-12 Rohde & Schwarz Kuehleinrichtung fuer transistor-leistungsverstaerker
DE4217289A1 (de) * 1992-05-25 1993-12-16 Mannesmann Ag Fluidkühlung von Halbleiterelementen
DE4128339C2 (de) * 1991-08-27 1994-10-06 Bodo Ehmann Gmbh Leistungssteller für die Leistungssteuerung von Verbrauchern
US5361188A (en) * 1990-10-24 1994-11-01 Hitachi Ltd. Cooling apparatus of electronic equipment
EP0641023A1 (de) * 1993-08-25 1995-03-01 International Business Machines Corporation Umwandelbares Modul zur Luft- oder Wasser-Kühlung von elektronischen Bauelementen
US5482898A (en) * 1993-04-12 1996-01-09 Amkor Electronics, Inc. Method for forming a semiconductor device having a thermal dissipator and electromagnetic shielding

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2015361A1 (de) * 1970-03-31 1971-10-21 Siemens Ag Gestellanordnung fur elektrische oder elektronische Gerate
DE3507255A1 (de) * 1984-03-31 1985-10-10 Smiths Industries P.L.C., London Gehaeuse fuer elektrische bauteile
US4755249A (en) * 1984-06-27 1988-07-05 The Bergquist Company Mounting base pad means for semiconductor devices and method of preparing same
DE3509908A1 (de) * 1985-03-19 1986-09-25 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kuehlvorrichtung
DE8715845U1 (de) * 1987-11-30 1988-01-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Gestelle für die elektrische Nachrichtentechnik
DE4028100A1 (de) * 1990-09-05 1992-03-12 Rohde & Schwarz Kuehleinrichtung fuer transistor-leistungsverstaerker
US5361188A (en) * 1990-10-24 1994-11-01 Hitachi Ltd. Cooling apparatus of electronic equipment
DE4128339C2 (de) * 1991-08-27 1994-10-06 Bodo Ehmann Gmbh Leistungssteller für die Leistungssteuerung von Verbrauchern
DE4217289A1 (de) * 1992-05-25 1993-12-16 Mannesmann Ag Fluidkühlung von Halbleiterelementen
US5482898A (en) * 1993-04-12 1996-01-09 Amkor Electronics, Inc. Method for forming a semiconductor device having a thermal dissipator and electromagnetic shielding
EP0641023A1 (de) * 1993-08-25 1995-03-01 International Business Machines Corporation Umwandelbares Modul zur Luft- oder Wasser-Kühlung von elektronischen Bauelementen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1- 12562 A., E- 752,May 2,1989,Vol.13,No.186 *
5- 47965 A., E-1390,June 29,1993,Vol.17,No.344 *
JP Patents Abstracts of Japan: 5-206667 A., E-1465,Nov. 26,1993,Vol.17,No.640 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799339A1 (fr) * 1999-10-04 2001-04-06 Sagem Boitier d'appareil a enveloppe d'aeration pour composant dissipatif
WO2001031987A1 (en) * 1999-10-27 2001-05-03 Abb Research Ltd. An arrangement at an electronical or electrical apparatus
CN112237056A (zh) * 2018-05-25 2021-01-15 米巴能源控股有限公司 具有承载式冷却体的功率组件

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