DE19640650A1 - Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke - Google Patents
Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und WärmesenkeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmeerzeugende Baugruppe mit
einer Wärmequelle, die eine Kontaktfläche aufweist, die
mittels einer Wärmeleitenden Verbindungsschicht mit einer
Kontaktfläche einer Wärmesenke verbunden ist.
Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Baugruppen, in denen
mittels elektrischem Strom Elektrowärme erzeugt wird. Die
Wärmequelle kann als in der Regel flaches, keramisches
Substrat mit einer darauf angebrachten elektrisch leitenden
Widerstandsschicht ausgebildet sein, die z. B. in Dickschicht
technik oder in Dünnfilmtechnik aufgebracht wurde. Die
Wärmequelle kann auch eine komplette Hybridschaltung sein,
die im Siebdruck hergestellt wird und mehrere Widerstände
besitzt und demzufolge gekühlt werden muß. Halbleiterbauele
mente können hier ebenfalls Wärmequellen sein. Die Wärmesenke
kann ein zu beheizender Körper sein, beispielsweise ein
Autorückspiegel oder eine Metallplatte, wie sie in elek
trischen Wärme- oder Kochgeräten verwendet wird. In diesem
Fall ist die Wärmequelle ihrer Funktion nach ein elektrisches
Heizelement. Die Wärmesenke kann auch ein vorzugsweise
metallischer Kühlkörper sein, der dazu dient, den elek
trischen Widerstand zu kühlen, der beispielsweise in einem
Regel- oder Steuerstromkreis als Verbraucher eingebaut ist.
Aufgrund der in der Regel sehr unterschiedlichen Wärmeausdeh
nungskoeffizienten der beteiligten Materialien, z. B. des
Keramiksubstrats einerseits und des metallischen Körpers
andererseits, kann eine häufig gewünschte oder erforderliche
mechanisch feste Verbindung zwischen Wärmequelle und Wärme
senke, die gleichzeitig eine ausreichende thermische Ankopp
lung gewährleistet, nicht dauerhaft durch verbindende Lot
schichten hergestellt werden. Solche Lotschichten neigen bei
häufigen Temperaturwechseln zu Rißbildung und können in der
Folge völlig aufbrechen. Daher wurden bisher beheizte Kera
miksubstrate mittels Silikonkleber auf entsprechende Wärme
senken aufgeklebt. Das Ankleben kann auch mittels doppelsei
tiger Klebebänder oder anderen Klebstoffen erfolgen. Es ist
auch schon versucht worden, die Kontaktflächen von Wärmequel
le und Wärmesenke mittels Federn oder ähnlichem aneinanderzu
pressen, ggf. unter Zusatz von Wärmeleitpasten.
In jedem der genannten Fälle wird ein zusätzlicher und im
allgemeinen höherer Wärmewiderstand als bereits vom Keramik
substrat vorgegeben in den Wärmestrom zwischen Wärmequelle
und Wärmesenke eingebaut. Dieser zusätzliche Wärmewiderstand
setzt aufgrund einzuhaltender Temperaturgrenzen, die durch
beispielsweise den Klebstoff und/oder die wärmeerzeugenden
Elemente selbst definiert sein können, Grenzen in der er
reichbaren Leistungsdichte der wärmeerzeugenden Baugruppe.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Probleme des
Standes der Technik zu vermeiden und eine temperaturwechsel
beständige, gut wärmeleitende Befestigung einer Wärmesenke an
einer Wärmequelle zu schaffen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die wärmeerzeugende
Baugruppe wie in Anspruch 1 beschrieben aufgebaut ist.
Im Stand der Technik wurde versucht, für die Verbindung ein
Material zu verwenden, das in sich sowohl hinreichend gute
Wärmeleitungseigenschaften als auch eine ausreichende Elasti
zität aufweist, um die durch die verschiedenen Wärmeausdeh
nungskoeffizienten verursachten geometrischen Veränderungen
zwischen Wärmequelle und Wärmesenke dauerhaft zu überstehen.
Beim Anpressen mittels Federn wird völlig auf ein eine mecha
nisch feste Verbindung erzeugendes Material verzichtet, so
daß die Kontaktflächen von Wärmequelle und Wärmesenke sich
frei relativ zueinander ausdehnen können.
Die Erfindung geht einen neuen, ungewöhnlichen Weg, indem die
wärmeleitende Verbindungsschicht eine wärmeleitende Kompensa
tionsschicht mit einer aufgelockerten Anordnung biegsamer
Fasern aus einem wärmeleitenden Material aufweist, wobei die
Kompensationsschicht mit den Kontaktflächen von Wärmequelle
und Wärmesenke wärmeleitend verbunden ist. Es wird nicht
versucht, ein Material zu verwenden, das in sich einen
Kompromiß zwischen ausreichenden elastischen und ausreichende
Wärmeleitungseigenschaften bildet. Vielmehr kann für die
wärmeleitende Kompensationsschicht der Erfindung ein Material
mit besonders guten Wärmeleitungseigenschaften verwendet
werden, ohne daß das Material selbst so elastisch wie bei
spielsweise Silikonkleber sein muß, um die unterschiedlichen
Wärmedehnungskoeffizienten von Wärmequelle und Wärmesenke
aufzunehmen und zu kompensieren. Diese Teilaufgabe der
geometrischen Kompensation wird durch die erfindungsgemäße
Anordnung des wärmeleitenden Materiales mit der aufgelocker
ten Anordnung biegsamer Fasern aus dem wärmeleitenden Mate
rial gelöst. Es ist somit nicht mehr notwendig, hinsichtlich
der Wärmeleitfähigkeit des die Verbindung schaffenden Mate
rials Kompromisse einzugehen. Es wird eine Verbindungsschicht
mit einem im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich
geringerem Wärmewiderstand geschaffen, die dennoch häufige
Temperaturwechsel ohne Verschlechterung ihrer Festigkeit
übersteht. Damit kann die Leistungsdichte erfindungsgemäß
ausgebildeter wärmeerzeugender Baugruppen im Vergleich zum
Stand der Technik deutlich erhöht werden.
Die wärmeleitende Kompensationsschicht wird in der Regel eine
im wesentlichen gleichförmige Dicke aufweisen, sie kann aber
ebensogut ungleichförmig dick sein, um beispielsweise unebene
Kontaktflächen zu verbinden. Das wärmeleitende Material der
Fasern kann eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 40 W/(m*K)
aufweisen, vorzugsweise von mehr als 200 (W/M*K). Vorzugs
weise sind die Fasern der Kompensationsschicht Metalldrähte
aus vorzugsweise lötbarem Metall. Sie können beispielsweise
aus Messing bestehen, bevorzugt sind Fasern bzw. Drähte aus
Kupfer. Fertigungstechnisch vorteilhaft ist es, wenn alle
Fasern der Kompensationsschicht aus dem gleichen Material
bestehen. Es ist aber auch möglich, daß die Fasern der
Kompensationsschicht aus unterschiedlichen Materialien
bestehen. Auf diese Weise können beispielsweise die mechani
schen und Wärmeleitungseigenschaften der Kompensationsschicht
durch das Mischungsverhältnis der Fasern eingestellt werden.
Die Fasern können etwa gleichmäßig dimensioniert sein, es
kann auch eine Mischung aus dickeren und dünneren, langen
oder kurzen Fasern verwendet werden. Es hat sich insbesondere
bei Kupferdrähten als vorteilhaft erwiesen, wenn die Drähte
einen mittleren Durchmesser zwischen 0,01 mm und 0,5 mm, vor
zugsweise zwischen 0,05 mm und 0,1 mm aufweisen. Die Faser
längen können beispielsweise 10-20 mm, vorzugsweise ca.
15 mm betragen.
Die aufgelockerte Anordnung der biegsamen Fasern, die wesent
lich für die guten geometrischen Kompensationseigenschaften
der Kompensationsschicht verantwortlich ist, kann wollartig
ausgebildet sein. Die Kompensationsschicht besteht dann
vorzugsweise im wesentlichen aus Metallwolle, insbesondere
aus Kupferwolle. Im Fall einer wollartigen Anordnung können
die mechanischen Eigenschaften der Kompensationsschicht im
wesentlichen in alle Raumrichtungen gleich sein, also iso
trop. Es ist auch möglich, daß die Kompensationsschicht im
wesentlichen aus einem Fasergeflecht, insbesondere Metallge
flecht, vorzugsweise aus Kupfergeflecht besteht. In einer
derartigen Kompensationsschicht können je nach Art des
Geflechtes verschiedene Vorzugsrichtungen für die mechani
schen Eigenschaften existieren, also eine Anisotropie. Die
Fasern können auch nach Art eines Faservlieses miteinander
verfilzt sein, die gelockerte Anordnung der Fasern kann auch
durch Weben, Wirken, Stricken, Spinnen oder ähnliche Verfah
ren hergestellt werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kompensations
schicht einen Volumenfüllgrad zwischen 30 und 60% des wärme
leitenden Materials aufweist. Die nicht mit wärmeleitenden
Fasern gefüllten Volumenbereiche sind in der Regel leer. Es
ist auch möglich, diese Volumenbereiche mit anderen Materia
lien zumindest teilweise auszufüllen. So ist beispielsweise
eine wärmeleitende Kompensationsschicht aus Silikonkleber
möglich, in den Fasern aus gut wärmeleitendem Material
eingebettet sind.
In einem bevorzugten Anwendungsgebiet ist die Wärmequelle als
keramisches Substrat mit einer darauf durch Dickschichttech
nik und/oder Dünnfilmtechnik aufgebrachten elektrischen
Widerstandsschicht ausgebildet. Die vorzugsweise ebene
Kontaktfläche ist vorzugsweise auf der der Widerstandsschicht
gegenüberliegenden Seite des in der Regel plattenförmigen
Substrats ausgebildet. Die Wärmesenke kann ein beispielsweise
aus Aluminium bestehender Kühlkörper sein oder eine zu
beheizende Metallplatte eines Wärme- oder Kochgerätes, z. B.
die Warmhalteplatte einer Kaffeemaschine.
Zur Verbesserung der Wärmeleitung und zur mechanischen
Befestigung der Fasern an der Kontaktfläche von Wärmequelle
und/oder Wärmesenke kann vorgesehen sein, daß die Fasern der
Kompensationsschicht mit der Kontaktfläche der Wärmequelle
und/oder mit der Kontaktfläche der Wärmesenke durch Lot
material mechanisch und wärmeleitend verbunden sind. Wenn
eine Kontaktfläche an nicht oder nur schlecht lötbaren
Material ausgebildet ist, beispielsweise an einem Alumi
niumoxid-Subtrat, kann die Kontaktfläche eine Beschichtung
aus lötbaren Material aufweisen. Diese Beschichtung kann
beispielsweise durch ein Dickschichtverfahren, ggf. auch
durch ein Dünnfilmverfahren aufgebracht sein, z. B. durch PVD
oder CVD (physikalische oder chemische Dampf-Aufbringung).
Alternativ kann in Fällen, bei denen die Fasern und/oder das
mit der Faser in Verbindung stehende Material der Wärmequelle
oder Wärmesenke nicht lötbar ist, auf die lötbare Beschich
tung verzichtet werden. Die Verbindung kann dann, evtl. unter
Zugabe von Wärmeleitpaste oder Wärmeleitkleber, durch ent
sprechendes Andrücken über Federelemente erreicht werden.
Zur Lösung der eingangs genannten Probleme schlägt die
Erfindung somit die Verwendung einer Schicht mit einer
aufgelockerten Anordnung biegsamer Fasern aus einem wärmelei
tenden Material als wärmeleitende Kompensationsschicht in
einer wärmeleitenden Verbindungsschicht zur Verbindung einer
Kontaktfläche einer Wärmequelle mit einer Kontaktfläche einer
Wärmesenke vor. Es können somit beispielsweise Dickschicht
heizungen oder Heizelemente und Dickschichtwiderstände, aber
auch derartige in Dünnfilmtechnik hergestellte Wärmequellen,
an den zu beheizenden Flächen bzw. Kühlflächen bei sehr guter
termischer Ankopplung sicher und dauerhaft befestigt werden.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei
die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu
mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh
rungsform der Erfindung oder auf anderen Gebieten verwirk
licht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 Eine schematische Seitenansicht in teilweisem
Schnitt durch eine wärmeerzeugende Baugruppe,
bei der ein Dickschichtwiderstand mittels
einer wärmeleitenden Verbindungsschicht an
einem Kühlkörper befestigt ist.
Die schematische Seitenansicht in Fig. 1 zeigt eine wärmeer
zeugende Baugruppe 1. Die Baugruppe 1 besteht aus ,einer
Wärmequelle 2, die mittels einer wärmeleitenden Verbindungs
schicht 3 an einer als Kühlkörper 4 ausgebildeten Wärmesenke
befestigt ist. Die Wärmequelle 2 besteht aus einem in einem
Dickschichtverfahren durch Siebdruck und anschließendes
Sintern hergestellten, drei parallele Leiterbahnen aufwei
senden Dickschichtwiderstand 5, der auf einem plattenförmigen
Substrat 6 aus Alumiumoxid aufgebracht ist. In dieser Anmel
dung wird das keramische Substrat 6 mit der darauf angebrach
ten Widerstandsschicht 5 als Wärmequelle bezeichnet, obwohl
die elektrische Wärme praktisch ausschließlich in den Bahnen
des in einem elektrischen Stromkreis eingebauten Dickschicht
widerstandes 5 erzeugt wird. Das Keramiksubstrat 6 dient als
Träger der Widerstandsschicht 5 und gleichzeitig als elektri
sche Isolierung der mit Abstand parallel zueinander verlau
fenden Leiterbahnen gegeneinander. Es dient auch als elek
trische Isolierung des auf der Vorderseite 7 des Substrates 6
angebrachten Widerstandsschicht 5 gegenüber Elementen, die
auf der gegenüberliegenden Rückseite 8 des Substrates ange
ordnet sind. Die Dicke des Substrats beträgt in der Regel
einige Zehntelmillimeter, die Dicke der Widerstandsschicht 5
in der Regel zwischen 5 und 50 µm.
Auf der ebenen Rückseite 8 des Subtrates 6 ist eine Lot
schicht 9 aufgebracht, die die gleiche Schichtdicke wie der
Dickschichtwiderstand 5 aufweist und wie dieser im Dick
schichtverfahren auf das Substrat 6 aufgebracht wurde. Mit
der Lotschicht 9 ist eine darauf angebrachte Schicht 10 aus
Kupferwolle durch Löten mechanisch und wärmeleitend verbun
den. Die Kupferwolle bildet eine aufgelockerte Anordnung
biegsamer Fasern, nämlich der Kupferdrähte, aus einem wärme
leitenden Material. Kupfer gehört, neben Silber, zu den
besten metallischen Wärmeleitern und weist eine Wärmeleit
fähigkeit von ca. 390 W/(m*K) auf. Auf der der ebenen Lot
schicht 9 gegenüberliegenden Seite der Schicht 10 sind die
Fasern der Schicht durch Löten mit einer Lotschicht 11
mechanisch und wärmeleitend verbunden. Die Lotschicht 11
weist dieselbe Schichtdicke wie die Lotschicht 9 auf und ist
im Dickschichtverfahren auf die Vorderseite 12 des Kühlkör
pers 4 aufgebracht worden. Der Kühlkörper 4 weist auf seiner
der Lotschicht 11 abgewandten Seite eine Vielzahl paralleler
Kühlrippen 13 auf und ist im gezeigten Ausführungsbeispiel
aus Aluminium.
Die Rückseite 8 des Subtrates 6 bildet somit eine Kontakt
fläche der Wärmefläche 2, die mittels einer auf der Kontakt
fläche 8 angebrachten Lotschicht 9, der damit wärmeleitend
und mechanisch verbundenen Faserschicht 10 und der mit dieser
mechanisch und wärmeleitend verbundenen Lotschicht 11 mit der
Kontaktfläche 12 der Wärmesenke 4 wärmeleitend verbunden ist.
Die Lotschichten 9, 11 bilden mit der dazwischenliegenden
Metallwolleschicht 10 eine wärmeleitende Verbindungsschicht
3. Die Wärmeleitung quer zu dieser Schicht, also von Wärme
quelle zu Wärmesenke, ist besonders gut, weil zwischen den
Kontaktflächen 8 und 12 praktisch ausschließlich metallische
Materialien miteinander in Wärmeleitungskontakt stehen. Die
Wärmeleitung erfolgt im wesentlichen quer zur Schichtdicke
der Lotschichten und entlang der Fasern 14 der Metallwolle.
Vorteilhaft ist hier, daß auch die Drähte der Metallwolle mit
ihrer insgesamt relativ großen Oberfläche zur Wärmedissipa
tion beitragen und somit schon als Wärmesenke dienen können.
Fasern, die von der Substrat-Lotschicht 9 bis zur
Kühlkörper-Lotschicht 11 durchgehen, tragen dabei im besonders hohen Maß
zur Wärmeleitung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke bei.
In der irregulären Anordnung der biegsamen Fasern 14 in der
Metallwolle wird in der Regel ein gewisser Anteil der Fasern
von einer Lotschicht zur anderen durchgehen. Wenn die Metall
drähte miteinander verflochten werden, so daß die Schicht 10
im wesentlichen durch ein Metallgeflecht mit einer regelmäßi
gen, aufgelockerten Anordnung biegsamer Metalldrähte besteht,
kann der Anteil der Fasern, die von einer zur anderen Lot
schicht durchgehen, ggf. erhöht werden, was die Wärmeleitung
verbessert.
Die Metallwolleschicht 10 dient nicht alleine der Wärmeüber
tragung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke. Da die Schicht
10 sowohl mit der fest auf dem Substrat 6 angebrachten
Lotschicht 9 als auch mit der fest auf dem Kühlkörper 4
angebrachten Lotschicht 11 verlötet ist, dient die Verbin
dungsschicht 3 nicht nur der wärmeleitenden Verbindung
zwischen Wärmequelle und Wärmesenke, sondern auch der Befe
stigung der Wärmequelle an der Wärmesenke. Die Verbindungs
schicht 3 hält die Wärmequelle 2 auf der Wärmesenke 4 bzw.
umgekehrt.
Bei elektrischer Belastung des Dickschichtwiderstandes 5
heizen sich dessen Leiterbahnen auf, was zur Erwärmung der
Wärmequelle führt. Diese dehnt sich aufgrund des vergleichs
weise sehr geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Sub
stratmateriales Aluminiumoxid nur geringfügig parallel zum
Substrat und damit parallel zur Verbindungsschicht 3 aus.
Durch die Wärmeleitung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke
heizt auch die Wärmesenke sich auf, allerdings auf eine
geringere Temperatur als die der Wärmequelle. Wegen des im
Vergleich zu keramischen Materialien deutlich höheren Wärme
ausdehnungskoeffizienten des Kühlkörpermetalles ist dessen
Längenausdehnung parallel zur Verbindungsschicht 3 deutlich
höher als die der Wärmequelle 2. Die unterschiedlichen
Wärmeausdehnungen führen zu einer geringfügigen Relativver
schiebung ursprünglich einander gegenüberliegender Orte auf
den einander gegenüberliegenden Kontaktflächen 8, 12. Die
Relativverschiebung wird von den biegsamen Fasern der Schicht
10 aufgenommen und kompensiert, indem sich deren geometrische
Anordnung zueinander geringfügig ändert. Die Fasern 14 der
Schicht 10 werden dabei jedoch im wesentlichen elastisch
beansprucht, nicht jedoch plastisch, so daß auch häufige
Temperaturwechsel die Festigkeitseigenschaften der, mecha
nischen Verbindung zwischen Wärmequelle und Wärmesenke nicht
verschlechtern. Relativverschiebungen zwischen Wärmequelle
und Wärmesenke werden von der Schicht 10 aufgenommen und
kompensiert, sie wird deshalb auch als Kompensationsschicht
10 bezeichnet.
Die Zwischenräume zwischen den Fasern 14 sind im gezeigten
Beispiel leer bzw. Luft gefüllt. Sie können auch ganz oder
teilweise mit anderen, vorzugsweise wärmeleitendem Materia
lien aufgefüllt sein, beispielsweise mit Silikonkleber. Dies
kann die mechanische Stabilität der Verbindung und ggf. auch
deren Wärmeleitungseigenschaften verbessern.
Das beschriebene Beispiel zeigt, daß die Verwendung einer
Schicht mit einer aufgelockerten Anordnung biegsamer Fasern
aus einem wärmeleitenden Material, insbesondere Metall, als
wärmeleitende Kompensationsschicht in einer wärmeleitenden
Verbindungsschicht zur Verbindung einer Kontaktfläche einer
insbesondere als flache Substrat mit einer elektrischen
Widerstandsschicht ausgebildeten Wärmequelle mit einer
Kontaktfläche einer Wärmesenke die Vorteile einer guten
mechanischen Befestigung und einer guten termischen Ankopp
lung miteinander verbinden kann.
Claims (19)
1. Wärmeerzeugende Baugruppe (1) mit einer Wärmequelle (2),
die eine Kontaktfläche (9) aufweist, die mittels einer
wärmeleitenden Verbindungsschicht (3) mit einer Kontakt
fläche (12) einer Wärmesenke (4) verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die wärmeleitende Verbindungsschicht
(3) eine wärmeleitende Kompensationsschicht (10) mit
einer aufgelockerten Anordnung biegsamer Fasern (14) aus
einem wärmeleitenden Material aufweist und daß die
Kompensationsschicht (40) mit der Kontaktfläche (9) der
Wärmequelle (2) und mit der Kontaktfläche (12) der
Wärmesenke (4) wärmeleitend verbunden ist.
2. Wärmeerzeugende Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das wärmeleitende Material der
Fasern (14) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 40
W/(m*K), vorzugsweise von mehr als 200W/(m*K) aufweist.
3. Wärmeerzeugende Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (14) der Kompen
sationsschicht (10) Metalldrähte sind.
4. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (14)
der Kompensationsschicht (10) aus Kupfer oder Messing
bestehen.
5. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Fasern (14)
der Kompensationsschicht (10) aus dem gleichen Material
bestehen.
6. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (14) der
Kompensationsschicht (10) aus unterschiedlichen Materia
lien bestehen.
7. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (14)
der Kompensationsschicht (10) einen mittleren Durch
messer zwischen 0,01 mm und 0,5 mm, vorzugsweise
zwischen 0,05 mm und 0,1 mm aufweisen.
8. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompen
sationsschicht (10) im wesentlichen aus Metallwolle,
vorzugsweise aus Kupferwolle besteht.
9. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschicht
(10) im wesentlichen aus einem Metallgeflecht, vor
zugsweise aus Kupfergeflecht besteht.
10. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompen
sationsschicht (10) eine im wesentlichen gleichförmige
Schichtdicke zwischen 1 mm und 10 mm aufweist.
11. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompen
sationsschicht (10) einen Volumenfüllgrad zwischen 30
und 60% von Fasern des wärmeleitenden Materials auf
weist.
12. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (14)
der Kompensationsschicht (10) mit der Kontaktfläche (9)
der Wärmequelle (2) und/oder der Kontaktfläche (12) der
Wärmesenke (4) mechanisch und wärmeleitend verbunden
sind, vorzugsweise durch Lotmaterial (9, 12).
13. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche
(9) der Wärmequelle (2) eine Beschichtung (9) aus
lötbarem Material aufweist, die vorzugsweise mit Dick
schichtverfahren oder Dünnschichtverfahren aufgebracht
ist.
14. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle
(2) als keramisches Substrat (6) mit einer darauf durch
Dickschichttechnik und/oder Dünnschichttechnik auf
gebrachten elektrischen Widerstandsschicht (5) ausgebil
det ist.
15. Wärmeerzeugende Baugruppe nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Wärmesenke (4)
ein vorzugsweise metallischer Kühlkörper (4) oder ein zu
beheizendes Metallelement ist, insbesondere eine Metall
platte, vorzugsweise in einem elektrischen Heiz-,
Koch- oder Warmhaltegerät.
16. Verwendung einer Schicht mit einer aufgelockerten
Anordnung biegsamer Fasern (14) aus einem wärmeleitenden
Material als wärmeleitende Kompensationsschicht (10) in
einer wärmeleitenden Verbindungsschicht (3) zur Verbin
dung einer Kontaktfläche (9) einer Wärmequelle (2) mit
einer Kontaktfläche (12) einer Wärmesenke (4).
17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kompensationsschicht (10) im wesentlichen aus
Metallwolle oder Metallgeflecht besteht, wobei das
Metall vorzugsweise Kupfer ist.
18. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Wärmequelle (2) als keramisches
Substrat (6) mit einer darauf durch Dickschichttechnik
und/oder Dünnschichttechnik aufgebrachten elektrischen
Widerstandsschicht (5) ausgebildet ist.
19. Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wärmesenke (4) ein vorzugsweise
metallischer Kühlkörper (4) oder ein zu beheizendes
Metallelement ist, insbesondere eine Metallplatte ist,
vorzugsweise in einem elektrischen Heiz-, Koch- oder
Warmhaltegerät.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996140650 DE19640650A1 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996140650 DE19640650A1 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE19640650A1 true DE19640650A1 (de) | 1998-04-09 |
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ID=7807674
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---|---|---|---|
DE1996140650 Withdrawn DE19640650A1 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke |
Country Status (1)
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