DE19710716A1

DE19710716A1 - Vorrichtung zum Kühlen von elektronischen Bauelementen

Info

Publication number: DE19710716A1
Application number: DE1997110716
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Ebert; Joerg Dipl Ing Niehoff
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: IQ EVOLUTION GMBH, 40212 DUESSELDORF, DE
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2017-03-15
Also published as: WO1998041076A3; WO1998041076A2; DE19710716C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von elektroni schen Bauelementen, vorzugsweise Hochleistungslaserdioden, die als eine Mikrostrukturwärmesenke ausgebildet ist und eine Vielzahl von Einzel schichten aufweist und wenigstens eine Mikrokanalplatte mit einer Vielzahl von Mikrokanälen sowie einem Verteilerkanal, wenigstens eine Zwischen platte mit einem oder mehreren Verbindungskanälen und wenigstens eine Sammelplatte mit einem oder mehreren Sammelkanälen vorsieht, wobei nach Aufeinanderfügen der Mikrokanalplatte, der Zwischenplatte und der Sammelplatte sowie dem Vorsehen einer die Einzelschichten abdeckende Deckel- und Grundplatte, abgeschlossene Kühlkanäle entstehen, durch die ein Kühlmedium leitbar ist, wobei das Kühlmedium durch eine Zulauföff nung in die Mikrostrukturwärmesenke hineingeleitet und durch eine Ablauf-Öffnung aus dieser wieder hinausgeleitet wird.

Die vorstehend genannte Kühlvorrichtung ist insbesondere im Zusammen hang wärmeerzeugender Hochleistungsbauelementen zu sehen, insbeson dere Laserstrahlquellen, die derzeit an der Schwelle zu einem Generati onswechsel hin zu preisgünstigen Halbleiterlasern mit höheren Wirkungs graden stehen. Gaslaser- und Lampen-gepumpte Festkörperlaser werden in vielen Anwendungsbereichen abgelöst durch sogenannte Hochlei stungsdiodenlaser, abgekürzt HLDL, sowie Dioden-gepumpte Festkörper laser, abgekürzt DPSSL. Leistungsstarke Diodenlaser setzen eine effiziente Abfuhr der bei der Anregung des aktiven Mediums entstehenden Verlust wärme von ca. 60% voraus. Dazu werden sogenannte aktiv gekühlte, d. h. von Wasser als Kühlmedium durchflossene Mikrostrukturkühler eingesetzt, auf die der eigentliche Diodenlaserbarren aufgelötet wird. Die Geometrie zur Führung des Kühlwasserstroms innerhalb der Mikrokühler läßt sich da bei in folgende Abschnitte unterteilen:

- Die Zu- und Ablauföffnungen des Mikrokühlers, der in der Fachliteratur auch als Mikrokanalwärmesenke bezeichnet wird,
- denjenigen Teil, in dem der Großteil der Verlustwärme von dem Kühlkör per auf das Kühlwasser übertragen wird, im folgenden Mikrostruktur ge nannt, sowie
- diejenigen Strukturen, die die Zu- und Ablaufstellen mit den Mikrostruktu ren verbinden, wie die sogenannten Versorgungsstrukturen oder Verbin dungskanäle.

Aus der DE 43 15 580 A1 ist eine gattungsgemäße Mikrokanalwärmesenke beschrieben, die den vorstehend genannten Aufbau zeigt. Die aus einer Vielzahl von einzelnen Lagen bzw. Schichten bestehenden Kühlkörper sind vorzugsweise aus einzelnen strukturierten übereinander angeordne ten, 300 µm starken Kupferfolien gefertigt, die in geeigneter Weise über einander geschichtet und miteinander verschweißt sind.

Der maximal mit einem derartigen Mikrokühler abführbare Wärmestrom bei einer gegebenen Grenztemperatur für den Laserdiodenbarren hängt unter anderem stark von dem zur Verfügung stehenden Kühlwasserdurchsatz durch die Mikrostruktur ab. Der Druckverlust über dem Mikrostrukturkühler steigt in erster Näherung mit dem Quadrat der Durchflußmenge und ist ent scheidend von der geometrischen Ausführung der Versorgungsstrukturen bzw. der Verbindungskanäle des Mikrokanalkühlers abhängig. Die Druck versorgung wird in der Regel durch externe Umwälzpumpen gewährleistet. Die äußeren Abmessungen des Mikrostrukturkühlers sind stark begrenzt und durch die entsprechende Größe der verwendeten Laserdioden be stimmt. Will man den Kühleffekt einer bekannten Mikrostrukturwärmesenke durch Steigerung der Kühlflüssigkeitsdurchsatzmenge erhöhen, so wird schnell die endliche Dichtigkeit des Kühlsystems erreicht, zumal Mikroküh ler in an sich bekannter Weise aus einzelnen, übereinander gefügten Schichten bzw. Lagen zusammensetzt, deren gegenseitige Lagenverbin dung nur eine endliche Festigkeit aufweist. Jede einzelne Lage bzw. Schicht der bekannten Mikrokanalwärmesenken weisen eine festgelegte Schichtstärke auf und kann nur zweidimensional strukturiert werden. Erst durch die Schichtung verschiedener Lagen wird eine dreidimensionale Struktur erreicht, die sich jedoch durch scharfe Kanten und abrupte Über gänge in den Übergängen zwischen den einzelnen Lagen auszeichnet. Versuche zeigten, daß derartige scharfe Kanten und abrupte Übergänge 62% des Druckverlustes bei den herkömmlichen Wärmesenken ausma chen. Die restlichen Anteile des Druckverlustes fallen auf Stoßverluste, mit einem Beitrag von 26% und auf Reibungsverluste mit einem Beitrag von 13%.

Bei den herkömmlichen Mikrostrukturwärmesenken läßt sich bei einer Druckdifferenz über den Mikrostrukturkühler von 4 bar ein Kühlwasser durchfluß von 500 ml pro Minute realisieren, wobei die maximale Wär meabfuhr durch die Mikrostrukturkühler und damit die Laserleistung des Hochleistungsdiodenlasers deutlich begrenzt sind. Der Grund für die Durchfluß- und Leistungsbegrenzung liegt in der Gestaltung der Strö mungsführung in der Versorgungsstruktur innerhalb des Mikrostrukturküh lers.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Kühlen von elektroni schen Bauelementen, vorzugsweise Hochleistungslaserdioden, die als eine Mikrostrukturwärmesenke ausgebildet ist und eine Vielzahl von Einzel schichten aufweist und wenigstens eine Mikrokanalplatte mit einer Vielzahl von Mikrokanälen sowie einem Verteilerkanal, wenigstens eine Zwischen platte mit einem oder mehreren Verbindungskanälen und wenigstens eine Sammelplatte mit einem oder mehreren Sammelkanälen vorsieht, wobei nach Aufeinanderfügen der Mikrokanalplatte, der Zwischenplatte und der Sammelplatte sowie dem Vorsehen einer die Einzelschichten abdeckende Deckel- und Grundplatte, abgeschlossene Kühlkanäle entstehen, durch die ein Kühlmedium leitbar ist, wobei das Kühlmedium durch eine Zulauföff nung in die Mikrostrukturwärmesenke hineingeleitet und durch eine Ablauf öffnung aus dieser wieder hinausgeleitet wird, derart weiterzubilden, daß bei Beibehaltung der äußeren Geometrie und unter Verwendung der bisher verwendeten Mikrostrukturen der Druckverlust, den das Kühlmedium beim Passieren durch die Mikrostrukturwärmesenke erfährt erheblich gesenkt werden soll. Es soll unter Beibehaltung der bisher verwendeten Kühlaggre gate der Durchfluß durch eine Wärmesenke erheblich gesteigert und der Wärmeübergangskoeffizient und damit der thermische Gesamtwiderstand wesentlich verbessert werden. Insbesondere soll an der bisher verwende ten Lagentechnik zum Aufbau derartiger Mikrostrukturwärmesenken fest gehalten werden.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft ausgestaltende Merk male sind Gegenstand der Ansprüche 2 ff.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der vorgenannten Gattung dadurch weitergebildet, daß die Zwischenplatte eine stufenhafte und/oder abge schrägte Übergangsstruktur bildet, wodurch die Querschnittsfläche der Zu- und Ablauföffnung, die sich jeweils aus einem senkrechten Schnitt zur Oberfläche durch alle Einzelschichten ergeben, in die Querschnittsfläche der Mikrokanäle, die sich aus einem senkrechten Schnitt durch die Mikro kanalplatte im Bereich der Mikrokanäle ergibt, sukzessive überführbar sind.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, daß der größte Druckverlust, den die Kühlflüssigkeit beim Durchgang durch die Mi krostrukturwärmesenke erleidet, im Bereich der Verteilerstrukturen bzw. Verbindungskanäle auftritt. Erfindungsgemäß wird genau dieser Bereich der Mikrostrukturwärmesenke durch entsprechende Ausbildung der Zwi schenplatte derart modifiziert, so daß die Zwischenplatte der die Mi krostrukturwärmesenke durchfließende Kühlflüssigkeit eine Stufe entge gensetzt, so daß der Strömungsquerschnitt durch den Verbindungskanal durch entsprechende Strukturierung der Zwischenplatte sukzessive vom großen Eintrittsquerschnitt hin zum Querschnitt der Mikrostruktur überführt wird. Bei Verwendung von mehr als einer Zwischenplatte, kann eine gleichmäßigere Anpassung der jeweiligen Querschnittsüberführung durch unterschiedliche Ausbildung der Zwischenplatteen erfolgen.

Erfindungsgemäß sind wenigstens die Zwischenplatten derart strukturiert, daß sie Öffnungen aufweisen, die sogenannten Verbindungskanäle, durch die die Kühlflüssigkeit von einer Lage in die Nächste der Mikrostrukturwär mesenke fließt und die wenigstens eine Übergangsstruktur in Form einer Kante vorsehen, die geradlinig oder gebogen ausgebildet ist. Die Öff nungsgröße sowie Form und Länge der Kante jeder einzelnen Zwischen platte variiert von einer Zwischenplatte zur unmittelbar nächstliegenden Zwischenplatte in der Weise, daß Öffnungsgröße sowie Kantenform und -länge entweder schrittweise vergrößert oder verkleinert wird.

Im Falle der Strömungsquerschnittsreduizierung vom Eintrittsquerschnitt hin zum Mikrokanalquerschnitt wird der Strömungsquerschnitt von Lage zu Lage um jeweils die Dicke einer Zwischenplatte multipliziert mit der Länge der von der Kühlflüssigkeit überströmten Kante bzw. Übergangsstruktur re duziert.

Auch weisen vorzugsweise die Mikrokanalplatte sowie die Sammelplatte eine Übergangsstruktur auf, die entsprechend an die Übergangsstrukturen der obersten bzw. untersten Zwischenplatte angepaßt ist.

Ferner ist festgestellt worden, daß neben der sukzessiven Strömungsquer schnittsanpassung zur Druckverlustreduzierung die Übergangsstrukturen zur gezielten Bildung von Strömungswirbeln innerhalb des Kühlflüssigkeits stroms dienen, die bei geeigneter Positionierung und Dimensionierung zu einer Verbesserung der Strömungseingenschaften der Kühlflüssigkeit durch die Mikrostrukturwärmesenke beitragen können.

Die Erfindung soll unter Verwendung eines Ausführungsbeispieles ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand der nach stehenden Figuren erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivische Draufsicht auf eine Mikrokanalplatte mit den darunter befindlichen Zwischenplatten,

Fig. 2 perspektivische Draufsicht auf eine Sammelplatte mit den darunter befindlichen Zwischenplatten,

Fig. 3 Überlagerungsdarstellung von fünf erfindungsgemäß ausgebildeten Zwischenplatten,

Fig. 4a und b Draufsicht auf eine Grund- und Deckelplatte,

Fig. 5 Verlauf des Strömungsquerschnittes in einer Wärmesenke und

Fig. 6 Druckverlustkennlinien von Standard- und optimierten Mikrostrukturwärmesenken.

Die in Fig. 1 dargestellte Mikrostrukturwärmesenke besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Grundplatte 1, einer Sammelplatte 2, fünf Zwischenplatten 3 bis 7 sowie einer Mikrokanalplatte 8.

Auf die Deckel platte ist im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. l verzichtet worden, wodurch eine perspektivische Einsicht in den inneren Aufbau der Mikrostrukturwärmesenke möglich ist. Die Grund- und Deckel platte 1 und 13 sind in den Fig. 4a und 4b dargestellt und weisen je weils eine Öffnung auf, die sogenannte Zulauföffnung 9 bzw. die Ablauföff nung 12.

Im dargestellten Beispiel der Fig. 1 wird Kühlflüssigkeit durch die Zulauf öffnung 9 der Grundplatte 1 senkrecht zur Zeichenebene von unten nach oben in die Mikrokanalwärmesenke eingeleitet und durch die nichtdarge stellte Deckelplatte in Richtung der stufenförmigen Kontur (siehe Pfeil) um gelenkt.

Die Kühlflüssigkeit fließt über die aufsteigende Treppenstruktur, die sich aus der Übereinanderschichtung der Zwischenplatten 3 bis 7 ergibt, auf die oberste Zwischenplatte 6 an der sie durch die nichtdargestellte Deckelplatte nach vorne in Richtung der Mikrokanäle 10 umgelenkt wird. Die Mikroka näle 10 sind als eine Art Kammstruktur ausgebildet, in deren Zwischen räume die Kühlflüssigkeit eindringen kann. Im hinteren Bereich der Kamm struktur ist unter dieser ein rechteckiger Durchgangskanal 11 vorgesehen, der zum einen alle Zwischenplatten 3 bis 7 durchsetzt und in der Ebene der Sammelplatte 2 mündet. Wie später zu Fig. 2 ausgeführt wird, wird die durch den rechteckigen Durchgangskanal 11 nach unten abfließende Kühl flüssigkeit durch die Grundplatte 1 in der Ebene der Sammelplatte nach vorn umgelenkt, so daß die Kühlflüssigkeit durch den in Fig. 1 dargestellten Austrittskanal 12 nach oben senkrecht zur Zeichenebene wieder austritt. Zusätzlich zu den Zwischenplatten 3 bis 7 weist auch die Sammelplatte 2 einen Verbindungskanal mit einer Übergangsstruktur als Kante auf, ver gleichbar zu dem aus Fig. 1 entnehmbaren Verbindungskanal der Mikro kanalplatte 8 (siehe Öffnung des Austrittskanal 12).

Erfindungsgemäß weisen zumindest die Zwischenplatten Übergangskontu ren auf, die für die, die Mikrostrukturwärmesenke durchfließende Kühlflüs sigkeit eine Strömungsquerschnittsveränderung bewirkt. Durch diese in der Fig. 1 sich treppenförmig ergebende Kontur aus der Übereinanderfügung der Zwischenplatten 3 bis 7 wird der Eintrittsquerschnitt, der sich ergibt in Fig. 1 entlang der Schnittlinie A in Blickrichtung zur Treppenstruktur (siehe hierzu auch eingetragene Pfeilrichtung) sukzessive verringert, bis hin zum flach verlaufenden Strömungsquerschnitt oberhalb der Zwischenplatte 7, der sich nunmehr ausschließlich aus der Höhe h der Mikrokanäle sowie deren Gesamtbreite b ergibt. So wird der Eintrittsquerschnitt im Bereich der Zulauföffnung, der in aller Regel eine Breite von 5 mm und eine Höhe von 0,9 mm aufweist, durch die erfindungsgemäße Treppenstruktur sukzessive auf den Strömungsquerschnitt im Bereich der Mikrostrukturplatte mit Ab messungen von einer Breite von 0,3 und eine Höhe von 10 mm reduziert. Zwar wäre eine kontinuierliche Überführung der Querschnitte der theore tisch optimale Weg, jedoch ist dieser aufgrund der Lagenstruktur nicht möglich. Um die Querschnitte trotz Lagenstruktur möglichst optimal zu ver binden, werden die wasserführenden Strukturen innerhalb des Verbin dungskanals derart ausgeführt, daß die Unterschiede der einzelnen Strö mungsquerschnitte nur gering ausfallen. Durch die Vorsehung einer größe ren Anzahl von wasserführenden Zwischenebenen kann der Unterschied zwischen den einzelnen Querschnitten verkleinert werden, um so der idea len Strömungsführung möglichst nahezukommen. Eine größere Anzahl von Zwischenebenen kann entweder durch eine größere Gesamthöhe des Kühlers oder durch eine Verkleinerung der ebenen Stärke erzielt werden.

Neben der Erkenntnis, daß Druckverluste durch eine stufenweise Anpas sung der Strömungsquerschnitte reduziert werden können, verursachen die einzelnen Stufenabschnitte lokale Verwirbelungen innerhalb der Kühlflüs sigkeit, die gezielt zu einer optimalen Strömungsführung beitragen können.

In der gleichen Weise, wie der Eintrittsquerschnitt stufenweise an den Strömungsquerschnitt in der Mikrokanalplatte angenähert wird, ist in Fig. 2 dargestellt, daß in ähnlicher Weise in der Ebene der Sammelplatte 2 der Druckverlust in der Strömungsrückführung ebenso durch stufenweise An passung der Strömungsquerschnitte reduziert werden kann. In Fig. 2 ist die Draufsicht auf die Sammelplatte 2 dargestellt, wobei die Grundplatte 1 für den Einblick in die innere Struktur weggelassen ist. Die unterste Lage bildet nun die Deckel platte 13. Die Ansicht der in Fig. 2 dargestellten Mi krostrukturwärmesenke ergibt sich aus der umgekehrten Draufsicht vergli chen mit der Darstellung in Fig. 1.

Die Kühlflüssigkeit tritt in der in Fig. 2 dargestellten Ansicht senkrecht nach oben aus der Zeichenebene aus der rechteckigen Öffnung 11 heraus. Auf grund der nicht dargestellten Grundplatte 1 wird die Kühlflüssigkeit entlang des Sammelkanals 14 in Richtung der abfallenden Stufenstruktur abgelenkt (siehe Pfeilrichtungen). Die Stufenstruktur setzt sich wiederum zusammen aus der Übereinanderfügung der entsprechend ausgebildeten Zwischen platten 3 bis 7 sowie der untersten Mikrostrukturplatte 8. Die Kühlflüssigkeit fließt sodann durch den Öffnungsbereich 12 senkrecht nach unten aus der Zeichenebene.

Zur besseren Sichtbarmachung der Strukturierung jeder der einzelnen Zwi schenplatten 3 bis 7 ist in Fig. 3 eine Darstellung in Überlagerungstechnik gezeigt. Die einzelnen Zwischenplatten sind dabei von der Zwischenplatte 3 bis 7 von links nach rechts um ein Stück versetzt übereinandergezeichnet dargestellt. Zu erkennen sind die stufenweise vergrößerten Verbindungs kanäle für den Zulaufbereich (3', 4', 5', 6', 7') sowie für der Ablaufbereich (3'', 4'', 5'', 6'', 7'') sowie die rechteckige Öffnung 11 in jeder einzelnen Zwi schenplatte.

In Fig. 4a ist die Grundplatte 1 mit der Zulauföffnung 9 und in Fig. 4b ist die Deckelplatte 13 mit der Ablauföffnung 12 dargestellt.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Zwischenplatten und den sich daraus ergebenden Versorgungsstrukturen bzw. Verbindungskanälen wird es ermöglicht, unter Beibehaltung der äußeren Geometrie der Wärme senken und unter Verwendung der bisher verwendeten Mikrostrukturen den Druckverlust einer einzelnen Wärmesenke um eine Größenordnung zu senken. Damit ist ein Betrieb des Diodenlasers mit einfachen und preis werten Peripherie-Aggregaten zur Kühlung möglich geworden. Alternativ kann unter Beibehaltung der bisher verwendeten Kühlaggregate der Durch fluß durch eine Wärmesenke erheblich gesteigert und der Wärmeüber gangkoeffizient, und damit der thermische Gesamtwiderstand, wesentlich verbessert werden.

Durch speziell aufeinander abgestimmte und strukturierte Zwischenplatten kann die bisher verwendete Lagentechnik ohne die eingangs erwähnten strömungsmechanischen Nachteile beibehalten werden.

Mikrostrukturkühler nach dem Stand der Technik haben, bei einer abzu transportierenden Wärme von 70 Watt, folgende typische Betriebsdaten:

- Druckverlust: 5 bar
- Durchfluß: 500 ml/min
- Wärmeübergangskoeffizient: 87500 W/m²K
- Temperaturerhöhung: 29,99 K
- Thermischer Gesamtwiderstand: 0,43 W/K
(bezogen auf die Aufstandsfläche des Diodenlaserbarrens).

Mikrostrukturkühler mit der erfindungsmäßigen Versorgungsstruktur haben bei 70 Watt Verlustwärme entweder folgende Betriebsdaten:

- Druckverlust 0,5 bar
- Durchfluß 500 ml/min
- Wärmeübergangskoeffizient: 87500 W/m²K
- Temperaturerhöhung: 29,99 K
- Thermischer Gesamtwiderstand: 0,43 W/K
(bezogen auf die Aufstandsfläche des Diodenlaserbarrens)
oder:
- Druckverlust: 0,5 bar
- Durchfluß: 1200 ml/min
- Wärmeübergangskoeffizient: 200000 W/m²K
- Temperaturerhöhung: 21,7 K
- Thermischer Gesamtwiderstand: 0,31 W/K
(bezogen auf die Aufstandsfläche des Diodenlaserbarrens).

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung der Mikrostrukturwärmesenken kann die Ursache für die strömungsmechanischen Widerstände der Ver sorgungsstruktur deutlich gesenkt werden. Neben der Reduzierung der Verluste durch Umlenkungen und unstetigen Querschnittsänderungen konnte auch eine insgesamt geringere Strömungslänge realisiert werden, welches eine Reduzierung der Reibungsverluste zur Folge hat (siehe hier zu Fig. 5).

Der Diagrammverlauf gemäß der durchgezogenen Linie entspricht dem Strömungsquerschnitt bezogen auf die Strömungslänge durch eine Stan dars-Mikrostrukturwärmesenke. Der gepunktete Graph entspricht der erfin dungsgemäß optimierten Mikrostrukturwärmesenke. Die Pfeile geben je weils den Bereich der Mikrokanäle an.

Durch die Reduzierung der Strömungswiderstände kann also entweder bei einem Durchfluß von 500 ml/min und einem thermischen Gesamtwider stand von 0,43 K/W der Druckverlust um den Faktor 10 gesenkt werden oder aber bei einem unveränderten Druckverlust der thermische Gesamt widerstand auf 0,31 K/W gesenkt werden.

Dies geht aus der Fig. 6 hervor, aus der die Druckverlustkennlinien von Standard- und optimierten Mikrostrukturwärmesenken zu entnehmen sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Kühlen von elektronischen Bauelementen, vorzugswei se Hochleistungslaserdioden, die als eine Mikrostrukturwärmesenke aus gebildet ist und eine Vielzahl von Einzelschichten aufweist und wenigstens

- eine Mikrokanalplatte mit einer Vielzahl von Mikrokanälen sowie einem Verteilerkanal,
- eine Zwischenplatte mit einem oder mehreren Verbindungskanälen und
- eine Sammelplatte mit einem oder mehreren Sammelkanälen vorsieht, wobei nach Aufeinanderfügen der Mikrokanalplatte, der Zwi schenplatte und der Sammelplatte sowie dem Vorsehen einer die Einzel schichten abdeckenden Deckel- und Grundplatte, abgeschlossene Kühlka näle entstehen, durch die ein Kühlmedium leitbar ist, wobei das Kühlmedi um durch eine Zulauföffnung in die Mikrostrukturwärmesenke hineingeleitet und durch eine Ablauföffnung aus dieser wieder hinausgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte für das Kühlmedium ei ne stufenhafte und/oder abgeschrägte Übergangsstruktur bildet, durch die die Querschnittsflächen der Zu- und/oder Ablauföffnung, die sich jeweils aus einem senkrechten Schnitt zur Oberfläche durch alle Einzelschichten ergeben, in die Querschnittsfläche der Mikrokanäle, die sich aus einem senkrechten Schnitt durch die Mikrokanalplatte im Bereich der Mikrokanäle ergibt, sukzessive überführbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zwischenplatten vorgesehen sind, deren einzelne Verbindungskanäle unterschiedlich groß ausgebildet sind, und daß die unterschiedlichen Größen der Verbindungskanäle derart auf einander abgestimmt sind, so daß sich nach Übereinanderfügen der Zwi schenplatten eine Stufenfolge mit gleichbleibendem oder unterschiedlich großem Stufenabstand ergibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal der Zwischenplatte eine geradlinige oder gebogene Übergangsstruktur in Form einer Kante aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Sammelkanals, die sich ergibt durch einen senkrechten Schnitt durch die Sammelplatte im Bereich der breitesten Stelle des Sammelkanals, an die Querschnittsfläche der Ablauföffnung durch wenigstens eine Zwischenplatte, die eine stufen hafte und/oder abgeschrägte Übergangsstruktur bildet, sukzessive über führbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelplatte und/oder die Mikrokanal platte ebenfalls eine Übergangsstruktur aufweist, die als erste oder letzte Stufe zur Querschnittsflächenanpassung dient.