DE19640650A1 - Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke - Google Patents

Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke

Info

Publication number
DE19640650A1
DE19640650A1 DE1996140650 DE19640650A DE19640650A1 DE 19640650 A1 DE19640650 A1 DE 19640650A1 DE 1996140650 DE1996140650 DE 1996140650 DE 19640650 A DE19640650 A DE 19640650A DE 19640650 A1 DE19640650 A1 DE 19640650A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
layer
generating assembly
assembly according
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1996140650
Other languages
English (en)
Inventor
Lutz Dr Ose
Alfred Sus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority to DE1996140650 priority Critical patent/DE19640650A1/de
Publication of DE19640650A1 publication Critical patent/DE19640650A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/08Cooling, heating or ventilating arrangements
    • H01C1/084Cooling, heating or ventilating arrangements using self-cooling, e.g. fins, heat sinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

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.
DE1996140650 1996-10-02 1996-10-02 Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke Withdrawn DE19640650A1 (de)

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
DE19640650A1 true DE19640650A1 (de) 1998-04-09

Family

ID=7807674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996140650 Withdrawn DE19640650A1 (de) 1996-10-02 1996-10-02 Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19640650A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022053277A1 (de) * 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Kühlanordnung zum abführen von wärme von einer wärmequelle auf eine wärmesenke durch ein aus einer vielzahl an fasern bestehendes wärmemedium; batterieanordnung
WO2022053278A1 (de) * 2020-09-10 2022-03-17 Daimler Ag Kühlanordnung sowie batterieanordnung mit einem von wärmeleitpaste umgebenen flachgebilde zur thermischen kopplung
DE102021202654A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmeableitvorrichtung und Steuergeräteanordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB925744A (en) * 1960-06-29 1963-05-08 Painton & Co Ltd Improvements in or relating to electrical resistive components such as variable resistors and potentiometers
DE2823296A1 (de) * 1977-05-31 1978-12-14 Ibm Kuehleinrichtung fuer ein elektronisches bauteil hoher verlustleistungsdichte
DE4004457A1 (de) * 1990-02-14 1991-08-22 Telefunken Systemtechnik Waermesenke fuer ein elektronisches leiterplattenbauelement
DE9213849U1 (de) * 1992-10-14 1993-01-28 Deutsche Aerospace Ag, 8000 Muenchen, De
JPH0888300A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Hitachi Ltd 熱インターフェース

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB925744A (en) * 1960-06-29 1963-05-08 Painton & Co Ltd Improvements in or relating to electrical resistive components such as variable resistors and potentiometers
DE2823296A1 (de) * 1977-05-31 1978-12-14 Ibm Kuehleinrichtung fuer ein elektronisches bauteil hoher verlustleistungsdichte
DE4004457A1 (de) * 1990-02-14 1991-08-22 Telefunken Systemtechnik Waermesenke fuer ein elektronisches leiterplattenbauelement
DE9213849U1 (de) * 1992-10-14 1993-01-28 Deutsche Aerospace Ag, 8000 Muenchen, De
JPH0888300A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Hitachi Ltd 熱インターフェース

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 4-139752 A., In: Patents Abstracts of Japan, E-1257, Sept. 2, 1992, Vol. 16, No. 415 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022053278A1 (de) * 2020-09-10 2022-03-17 Daimler Ag Kühlanordnung sowie batterieanordnung mit einem von wärmeleitpaste umgebenen flachgebilde zur thermischen kopplung
WO2022053277A1 (de) * 2020-09-11 2022-03-17 Daimler Ag Kühlanordnung zum abführen von wärme von einer wärmequelle auf eine wärmesenke durch ein aus einer vielzahl an fasern bestehendes wärmemedium; batterieanordnung
DE102021202654A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wärmeableitvorrichtung und Steuergeräteanordnung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19951752B4 (de) Elektrische Druckkontaktvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69815142T2 (de) Quartzsubtrat heizelement
DE2449949C2 (de) Halbleitervorrichtung
DE102006033710B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Widerstandsanordnung
DE3504992A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit integriertem waermerohr
DE3145648C2 (de) Halbleiteranordnung
DE112007000962T5 (de) Leistungsanschlüsse für Keramikheizelement und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3315583A1 (de) Ein elektrisches bauteil tragendes, gut kuehlbares schaltungsmodul
DE2817286A1 (de) Verfahren zum anbringen von distanzgliedern auf einem isolierenden substrat
DE102011083927A1 (de) Leistungsmodul und Verfahren zur Herstellung desselben
EP2120508B1 (de) Induktionsheizeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Induktionsheizeinrichtung
WO2017140571A1 (de) Verfahren zur herstellung einer wärmespreizplatte, wärmespreizplatte, verfahren zur herstellung eines halbleitermoduls und halbleitermodul
EP0494153A1 (de) Verbundanordnung mit leiterplatte.
DE19640650A1 (de) Wärmeerzeugende Baugruppe mit wärmeleitender Verbindungsschicht zwischen Wärmequelle und Wärmesenke
DE2929547C2 (de) Mikrowellen-Dämpfungsglied
EP1817945A1 (de) Substrat
EP0711496B1 (de) Keramisches heizelement sowie verfahren zur herstellung eines solchen heizelements
WO1991007068A1 (de) Selbstregelnde heizeinrichtung
DE10042839B4 (de) Elektronisches Bauteil mit Wärmesenke und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1421618B1 (de) Leistungselektronikeinheit
EP1421617B1 (de) Leistungselektronikeinheit
EP0463581A1 (de) Selbstregelndes Heizelement zum Erwärmen strömender Medien
DE102015107712B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers
EP3317888B1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektrischen bauelements
DE102009050565A1 (de) Sputtertargetanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee