DE3586661T2

DE3586661T2 - Bauelemente-anordnung auf einer leiterplatte mit einem modularen, fluessigen kuehlsystem.

Info

Publication number: DE3586661T2
Application number: DE8585400098T
Authority: DE
Inventors: Kouji Katsuyama; Shinichi Kikuchi; Mitsuhiko Nakata; Haruhiko Yamamoto
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-01-26
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2005-01-23
Also published as: US5050037A; EP0151546A3; AU3794385A; ES539843A0; DE3586661D1; EP0151546A2; CA1227886A; AU552537B2; KR850006302A; KR900002214B1; BR8500360A; EP0151546B1; ES8602339A1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitskühlsystem für elektronische Bauelemente, wie Halbleiterchips oder integrierte Schaltungen (IC), mit welchen eine Leiterplatte bestückt ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Leiterplattenbestückung für eine gedruckte Leiterplatte, bei welcher sowohl die vordere als auch die hintere Seite mit elektronischen Bauelementen bestückt ist, welche durch an beiden Seiten der Leiterplatte angeordnete Flüssigkeitskühlmodule gekühlt wird.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Eine typische Flüssigkeitskühlplattenanordnung, welche zum Kühlen von Bauelementen verwendet wird, mit denen eine oder mehrere Leiterplatten bestückt sind, ist im US-Patent 4 155 402 offenbart. In dieser Flüssigkeitskühlplattenanordnung ist eine flüssigkeitsgekühlte, Kühlplatte mit einer nachgiebigen Mattenübergangsfläche aus einer wärmeleitenden, elektrisch isolierenden elastischen Struktur in Druckkontakt mit verschiedenen Bauelementen auf einer Leiterplatte angeordnet, so daß trotz der Unterschiede der relativen Höhe und Form der Bauelemente ein enger Kontakt mit den Bauelementen erzielt werden kann. Die herkömmliche Flüssigkeitskühlplattenanordnung soll jedoch an der Leiterplatte derart befestigt werden, daß nur die Bauelemente, mit denen eine Seite der Platte bestückt ist, gekühlt werden, wenn die flüssigkeitsgekühlte, Kühlplatte mit den Elementen über die elastische Mattenübergangsfläche in Druckkontakt gebracht wird. Das heißt, die Leiterplatte ist einem Druck in einer Richtung ausgesetzt, der nur auf eine Seite der Platte wirkt, und folglich ist es schwierig, ein Durchhängen oder Durchbiegen der Leiterplatte zu vermeiden: Folglich sind die Bauelemente auf der Leiterplatte einer mechanischen Beanspruchung unterworfen. Da mit zunehmender Größe der Leiterplatte das Ausmaß des Durchhangens in der Leiterplatte zunimmt, ist es ferner nicht immer möglich sicherzustellen, daß alle Bauelemente auf der Seite der Platte gleichmäßig gekühlt werden. Außerdem wird in der herkömmlichen Flüssigkeitskühlplattenanordnung die Kühlplatte durch flüssiges Kühlmittel gekühlt, das durch in der Kühlplatte gebildete Kanäle strömt, und es verbleibt eine ziemlich dicke Schicht der starren Platte zwischen dem durch die Kanäle strömenden flüssigen Kühlmittel und der Oberfläche der mit Flüssigkeit gekühlten Platte, die in Kontakt mit den Bauelementen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiterplattenanordnung mit Flüssigkeitskühlmodulen zu versehen, die derart angeordnet sind, daß ein Durchhängen oder Durchbiegen der Leiterplatte verhindert und eine mechanische Beanspruchung auf die elektronischen Bauelemente, mit denen die Leiterplatte bestückt ist, eliminiert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leiterplattenanordnung mit Flüssigkeitskühlmodulen vorzusehen, bei welcher eine ausreichende Menge an flüssigem Kühlmittel rund um jede der Wärmeübertragungsplatten der Bestückung mit jedem der elektronischen Bauelemente, mit denen beide Seiten einer Leiterplatte bestückt sind, derart in Kontakt gebracht wird, daß die Wärmeabführeffizienz jeder Wärmeübertragungsplatte der Bestückung verstärkt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flüssigkeitskühlmodul vorzusehen, der alle elektronischen Bauelemente, mit denen eine Leiterplatte in hoher Dichte bestückt ist, gleichmäßig kühlen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Leiterplattenanordnung vorgesehen, welche eine Leiterplatte zum Bestücken mit elektronischen Bauelementen und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte umfaßt. Die Leiterplatte weist eine erste und zweite Seite auf, welche mit einer Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente bestückt sind, die ungefähr gleichmäßig auf beiden Seiten angeordnet und verteilt sind; die genannte Kühleinrichtung zum Kühlen der elektronischen Bauelemente umfaßt ein Paar eines ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls, die auf der genannten ersten und zweiten Seite der genannten Leiterplatte angeordnet sind, wobei der genannte erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul Wärme abführen, die durch die genannte Vielzahl elektronischer Bauelemente erzeugt wird, mit denen die erste und zweite Seite der genannten Leiterplatte bestückt sind; der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul umfassen jeweils eine Kühlplatte, welche darin zumindest einen Flüssigkeitseinlaß-Hauptkanal, der mit einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle zum Einbringen eines flüssigen Kühlmittels unter Druck in Fluidverbindung steht, einen Flüssigkeitsauslaß-Hauptkanal, der mit einer Kühlflüssigkeit-Wärmetauschereinheit zum Ablassen des flüssigen Kühlmittels nach dem Kühlen in Fluidverbindung steht, eine Vielzahl paralleler Flüssigkeitszweigkanäle, die zwischen dem genannten Flüssigkeitseinlaß- und -auslaß-Hauptkanal angeordnet sind; eine Vielzahl von Kühlmittelzufuhrköpfen sind in Ausrichtung zur Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente angeordnet und stehen durch eine Vielzahl geneigter Kühlflüssigkeit-Verbindungskanäle miteinander in Fluidverbindung; einer Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen wird von der genannten Vielzahl paralleler Flüssigkeitszweigkanäle flüssiges Kühlmittel unter Druck zugeführt, wobei jeder der genannten Flüssigkeitszweigkanäle eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als jene des genannten Flüssigkeitseinlaß- und -auslaß-Hauptkanals, wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen zwischen der genannten Kühlplatte und der genannten Leiterplatte angeordnet ist, um zur genannten Vielzahl elektronischer Bauelemente im wesentlichen ausgerichtet zu sein; jede der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtungen weist an einem Ende hiervon eine Wärmeübertragungsplatte auf, die durch das von der genannten Kühlplatte zugeführte genannte Kühlmittel gekühlt wird, wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen in einem komprimierten Zustand gehalten und durch die darin erzeugte elastische Kraft und die vom flüssigen Kühlmittel unter Druck ausgeübte Druckkraft mit der genannten Vielzahl elektronischer Bauelemente in Druckkontakt gebracht wird, und wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen entgegengesetzte, jedoch gleiche Kräfte auf die genannte erste und zweite Seite der genannten Leiterplatte ausübt, um eine mechanische Beanspruchung zu eliminieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig.1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Teils einer Leiterplattenanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig.2 ist eine Teilansicht im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.1;
Fig.3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausführungsform wie in Fig.1 gezeigt;
Fig.4 ist eine vertikale Schnittansicht eines Teils einer Leiterplattenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig.5 ist eine Teilansicht einer Flüssigkeitskühlplatte im Schnitt entlang der Linie V-V oder V'-V' in Fig.4;
Fig.6A bis 6F sind Teilansichten in Draufsicht und im Schnitt, die das Herstellungsverfahren der Flüssigkeitskühlplatte wie in Fig.4 und 5 gezeigt veranschaulichen;
Fig.7 ist eine vertikale Schnittansicht eines Teils einer Leiterplattenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig.8 ist eine Teilansicht einer Flüssigkeitskühlplatte im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII oder VIII'-VIII' in Fig .7;
Fig.9 ist eine vertikale Schnittansicht einer Leiterplattenanordnung, welche eine Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung mit integrierten Schaltungen enthält, mit denen eine einzelne Seite der Platte bestückt ist;
Fig.10 und 11 sind schematische Darstellungen des Zwillings-Strömungssystems für die Kühlflüssigkeit, welches durch die Leiterplattenanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Mit Bezugnahme auf Fig.1 enthält eine Leiterplattenanordnung 20 eine Leiterplatte 22 mit einer ersten Seite 24a und einer zweiten Seite 24b, die mit elektronischen Bauelementen 26, wie Halbleiterchips, bestückt sind. Die Halbleiterchips können entweder bloße Chips oder gepackte Chips sein. Die elektronischen Bauelemente 26 sind mit den Leitern der ersten und zweiten Seite 24a und 24b durch Leitungen 28 elektrisch verbunden.
Die Leiterplattenanordnung 20 enthält auch einen ersten Flüssigkeitskühlmodul 30a, der auf der Seite der ersten Seite 24a angeordnet ist, und einen zweiten Flüssigkeitskühlmodul 30b, der auf der Seite der zweiten Seite 24b der Leiterplatte 22 angeordnet ist. Der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b weisen die gleiche Konstruktion auf, mit einer Flüssigkeitskühlplatte 32, die derart angeordnet ist, daß sie Abstand von der Leiterplatte 22 hat, und mit elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40, die jeweils in Ausrichtung zu jedem zugeordneten elektronischen Bauelement 26 angeordnet sind. Die Flüssigkeitskühlplatte 32 hat einen Kanal 34a für ein eindringendes flüssiges Kühlmittel unter Druck und einen Kanal 34b zum Ablassen des flüssigen Kühlmittels. Die Kühlflüssigkeitplatte 32 weist auch Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfe 36 zum Zuführen des eindringenden Kühlmittels zu den jeweils zugeordneten elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40 auf. Jeder Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopf 36 hat eine Düse 38 zum Zuführen des flüssigen Kühlmittels vom Kanal 34a in jede zugeordnete elastische Wärmeübertragungseinheit 40. Das zugeführte flüssige Kühlmittel kehrt zum Kanal 34 b zurück, nachdem es durch die Düse 38 geströmt ist, wie am besten durch die Pfeile in Fig.2 gezeigt ist. Jede elastische Wärmeübertragungseinheit 40 weist einen hohlen elastischen Teil 42 auf, der als Balg ausgebildet ist, wobei eines seiner Enden an der Kühlplatte 32 an einer Stelle befestigt ist, welche die Öffnung des zugeordneten Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopfs 36 umgibt, und durch einen geeigneten Dichtteil abgedichtet ist. Das andere Ende des hohlen elastischen Teils 42 wird durch einen Wärmeübertragungsblatt 44 eng verschlossen, an dem ein elastischer Wärmeübertragungsteil 46 befestigt ist, der vorzugsweise als Schichtteil gebildet ist. So ist im hohlen elastischen Teil 42 eine Kühlflüssigkeit-Aufnahmekammer 48 vorgesehen, die mit dem Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopf 36 in Verbindung steht. Jeder elastische Wärmeübertragungsteil 46 wird mit einer Wärmeübertragungsplatte 50 in engen Kontakt gebracht, die an der Oberseite des elektronischen Bauelements 26 befestigt ist, wenn der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b mit der Leiterplatte 22 in Druckkontakt gebracht werden, welche sowohl an ihrer ersten als auch zweiten Seite 24a und 24b mit den elektronischen Bauelementen 26 bestückt ist. Folglich führen der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b die Wärme ab, die von den elektronischen Bauelementen 26 auf der ersten und zweiten Seite 24a und 24b der Leiterplatte 22 erzeugt wird, da die erzeugte Wärme durch die Wärmeübertragungsplatten 50 und die elastischen Wärmeübertragungsteile 46 zu den Wärmeübertragungsplatten 44 übertragen wird, die durch das flüssige Kühlmittel gekühlt werden, das von den Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfen 36 zugeführt wird und auf die Wärmeübertragungsplatten auftrifft.
Der hohle elastische Teil 42 der jeweiligen Wärmeübertragungseinheiten 40 kann entweder ein durch ein herkömmliches Form-, Schweiß- oder elektrolytisches Abscheidungsverfahren hergestellter Metallbalg oder ein Nicht-Metallbalg z.B. aus Tetrafluorethylen sein, vorausgesetzt, daß sie eine geeignete Elastizität aufweisen, die ausreicht, um einen stabilen Kontakt zwischen den Wärmeübertragungsplatten 44 und 50 über den Wärmeübertragungsteil 46 sicherstellen, während jegliche geringfügigen Höhenunterschiede der elektronischen Bauelemente 26 absorbiert werden. Alternativ dazu kann der hohle elastische Teil 42 aus einem herkömmlichen Diaphragmaelement mit der gleichen geeigneten Elastizität ausgebildet sein.
Die Wärmeübertragungsplatten 44 der jeweiligen Wärmeübertragungseinheiten 40 sind vorzugsweise aus einem stark wärmeleitenden Material, wie Kupfer oder einer Kupferlegierung, hergestellt. Andererseits müssen die Wärmeübertragungsplatten 50 ebenfalls aus einem wärmeleitenden oder -abstrahlenden Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt sein, der jenem der elektronischen Bauelemente 26 ungefähr gleicht oder nahe diesem liegt. Wenn die elektronischen Bauelemente 26 beispielsweise Chips integrierter Schaltungen sind, die Silizium-Halbleiter-Komponenten oder Galliumarsenid-Halbleiter-Komponenten enthalten, sollten die Wärmeübertragungsplatten 50 aus Molybdän oder einem Verbundwerkstoff aus Molybdän und Kupfer hergestellt sein.
Die elastischen Wärmeübertragungsteile 46 müssen elektrisch isolierend und wärmeleitend sein sowie eine gute Elastizität aufweisen und können aus einem Bindemittel, wie Silikonkautschuk, und einem Metalloxydfüllstoff, wie Aluminiumoxyd und Beryliumoxyd, hergestellt sein.
Das flüssige Kühlmittel kann Wasser, Fluorkohlenstoff oder flüssiges Metall sein und wird vorzugsweise von den jeweiligen Düsen 38 der Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfe 36 mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0,5 bis 3 m/s zugeführt. Ferner wird unter der Annahme, daß der Innendurchmesser jeder Düse 38 "D" ist, der Abstand vom Öffnungsende jeder Düse 38 zur Oberfläche jeder zugeordneten Wärmeübertragungsplatte 44 von 2D bis 4D gewählt und der Durchmesser jeder Wärmeübertragungsplatte 44 von 4D bis 8D gewählt, um sicherzustellen, daß eine geeignete Kühlwirkung auf die jeweiligen elektronischen Bauelemente ausgeübt wird. Der Wärmeübertragungskoeffizient des auftreffenden Jets sollte vorzugsweise 10 000 bis 30 000 kcal/cm².h. ºC betragen.
Fig.3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig.1 und 2 gezeigten Leiterplattenanordnung 20. Die Leiterplattenanordnung 20 wird von einem Tragrahmen 56 und einer Sicherungsplatte 58 nach Bedarf gehalten. Das heißt, die Leiterplatte 22 mit einer Vielzahl von elektronischen Bauelementen 26 an beiden Seiten 24a und 24b wird in den Tragrahmen 56 eingepaßt und anschließend zwischen dem ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b eingeschlossen. Dann wird die Sicherungsplatte 58 an die Außenseite eines der Module, beispielsweise Modul 30b, angelegt. Schließlich werden die Leiterplatte 22, der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b, der Tragrahmen 56 und die Sicherungsplatte 58 alle mit Schrauben fest verbunden. In Fig.3 bezeichnen die Bezugszahlen 52 bzw. 54 ein Kühlflüssigkeit-Einlaßrohr, das mit einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle, wie einer Hydraulikpumpe, durch geeignete Rohrleitungen verbunden werden kann, bzw. ein Kühlflüssigkeit-Auslaßrohr, das mit einer Wärmetauschereinheit, wie einem Radiator, verbunden werden kann.
Es ist klar, daß gemäß der oben erwähnten Anordnung der Leiterplattenanordnung 20, da eine Kontaktkompression auf beide Seiten der Leiterplatte 22 wirkt, wärmeerzeugende elektronische Bauelemente 26, mit denen beide Seiten der Leiterplatte in hoher Dichte bestückt sind, durch das Paar des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls 30a, 30b wirksam gekühlt werden können, ohne daß ein durch eine mechanische Beanspruchung bewirktes unerwünschtes Durchhängen oder Durchbiegen in der Leiterplatte auftritt. Da die elektronischen Bauelemente 26 keiner merkbaren mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, wird so sichergestellt, daß die elektrische Verbindung zwischen den elektronischen Bauelementen und der Leiterplatte in einem stabilen Zustand gehalten wird. Das Vorsehen des elastischen Wärmeübertragungsteils 46 zwischen den Wärmeübertragungsplatten 44 und 50 ist wirksam, um eine Oberflächenunebenheit beider Platten 44 und 50 auszugleichen.
Fig.4 und 5 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Leiterplattenanordnung 20 der vorliegenden Erfindung. In Fig.4 und 5 bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie jene in Fig.1 bis 3 die gleichen oder ähnliche Elemente oder Teile.
Der Hauptunterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform von Fig.4 und 5 und der in Fig.1 bis 3 gezeigten liegt in der Konstruktion des Kühlflüssigkeit-Strömungssystems, das für jede Flüssigkeitkühlplatte 132 der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist.
In Fig.4 und 5 ist die Flüssigkeitkühlplatte 132 jedes des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls 30a und 30b mit einer Vielzahl von Kühlflüssigkeitkammern 134 gebildet, die in Ausrichtung zu und in Verbindung mit den jeweiligen Kühlflüssigkeit-Aufnahmekammern 48 der zugeordneten Wärmeübertragungseinheiten 40 angeordnet sind. Jede Kühlflüssigkeitkammer 134 ist als zylindrischer Hohlraum gebildet, der vertikal zur flachen Seite jeder Flüssigkeitskühlplatte 132 angeordnet ist, wie in Fig.4 und 5 gezeigt. Die zwei benachbarten Flüssigkeitskühlkammern 134 sind durch einen Kühlflüssigkeitkanal 136 miteinander verbunden, der in einer die jeweiligen zentralen Achsen der zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkammern 134 enthaltenden Ebene liegt. Der Kühlflüssigkeitkanal 136 ist in bezug auf die zentrale Achse jeder Kühlflüssigkeitkammer 134 geneigt. Das heißt, ein Ende des Kanals 136 mündet an einer Stelle benachbart dem geschlossenen Ende einer der zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkammern 134, und das andere Ende des Kühlflüssigkeitkanals 136 mündet in der Nähe des offenen Endes der anderen Kühlflüssigkeitkammer 134. Diese geneigte Anordnung der Kühlflüssigkeitkanäle 136 vereinfacht die Herstellung dieser Kanäle 136, wie nachstehend beschrieben. Eine Düse 138 ist am Ende jedes Kühlflüssigkeitkanals 136 angebracht, um das flüssige Kühlmittel vom Kanal 136 in die Kühlflüssigkeit-Aufnahmekammer 48 des hohlen elastischen Teils 42 zuzuführen. Dann strömt das zugeführte flüssige Kühlmittel auf die Wärmeübertragungsplatte 44 auf und kühlt diese. Anschließend wird das flüssige Kühlmittel von der Wärmeübertragungsplatte 44 in die Kühlflüssigkeitkammer 134 zurückgeworfen und strömt in den anschließenden Kühlflüssigkeitkanal 136. Danach wird das flüssige Kühlmittel erneut durch die anschließende Düse 138 zugeführt. In Fig.4 gezeigte strichlierte Linien mit Pfeilen geben die Strömung des flüssigen Kühlmittels im ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmodul 30a und 30b an. Das heißt, da die Kühlflüssigkeitkammern 134 und die Kühlflüssigkeitkanäle 136 abwechselnd und in linearer Richtung in Serie angeordnet sind, strömt eine gleiche Menge an flüssigem Kühlmittel unter einem vorherbestimmten Druck durch die Kühlflüssigkeitkammern 134 und die Kühlflüssigkeitkanäle 136. Dadurch wird sichergestellt, daß jede der Düsen 138 der in Serie angeordneten Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfe 36 jeder der Wärmeübertragungsplatten 44 der jeweiligen elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40 eine gleiche Menge des flüssigen Kühlmittels zuführt. Folglich kann die Kühlwirkung, die durch das zugeführte flüssige Kühlmittel auf jede der Wärmeübertragungsplatten 44 ausgeübt wird, gleich eingestellt werden. Dies bedeutet, daß, wenn der vorherbestimmte Druck, unter welchem das flüssige Kühlmittel von einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle (in Fig.4 und 5 nicht dargestellt) zugeführt wird, geeignet verändert wird, es möglich ist, die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Kühlmittels bzw. die Reynolds-Zahl der Strömung auf gewünschte Werte einzustellen.
Fig.6A bis 6F veranschaulichen das Herstellungsverfahren der Flüssigkeitskühlplatte 132, die in der in Fig.4 und 5 gezeigten Ausführungsform verwendet wird. Fig.6A, 6C und 6E sind Draufsichten der Flüssigkeitskühlplatte in jeweiligen Stadien des Herstellungsverfahrens, während Fig.6B, 6D bzw. 6F entsprechende Schnittansichten sind.
Im ersten Stadium des Herstellungsverfahrens wird ein Rohling 132' der Flüssigkeitskühlplatte 132 gebildet, wobei eine Vielzahl von Bohrungen 134' beispielsweise mit einer herkömmlichen Bohrmaschine in einem vorherbestimmten Abstand angeordnet werden, wie in Fig.6A und 6B gezeigt. Die Bohrungen 134' sollen als Kühlflüssigkeitkammern 134 verwendet werden. Die Anordnung der Bohrungen 134' kann selbstverständlich gemäß der Anordnung der elektronischen Bauelemente 26 auf der Leiterplatce 22 verändert werden (Fig.4).
Im zweiten Stadium des Herstellungsverfahrens, wie in Fig.6C und 6D gezeigt, werden geneigte Bohrungen 136', die als Kühlflüssigkeitkanäle 136 verwendet werden sollen, mit einer herkömmlichen Drehbank oder Bohrmaschine gedrillt oder gebohrt. Die Neigung der jeweiligen Bohrungen 136' wird derart gewählt, daß ein Drehstahl oder Schneidstahl von oberhalb jeder der jeweiligen Bohrungen 134' zum Boden der benachbarten Bohrung 134' glatt schneiden kann. Es sei bemerkt, daß der gleiche Neigungswinkel für alle Bohrungen 136' verwendet wird.
Im dritten Stadium des Herstellungsverfahrens, wie in Fig.6E und 6F gezeigt, werden gekrümmte Röhren 138', die als Düsen 138 verwendet werden sollen, in die geneigten Bohrungen 136' eingesetzt und in diesen fest fixiert. Damit ist die Herstellung der Flüssigkeitskühlplatte 132 beendet. Die gekrümmten Röhren 138' werden durch ein gesondertes Herstellungsverfahren bereitgestellt.
Aus obigem geht hervor, daß die Herstellung der Flüssigkeitskühlplatte 132 unter Verwendung einer herkömmlichen Bohrmaschine und einer Drehbank leicht durchgeführt werden kann. Wenn hochautomatisierte Werkzeugmaschinen, wie Bearbeitungszentren, verwendet werden, kann eine Massenproduktion von Flüssigkeitskühlplatten 132 einfach mit niedrigen Kosten und in großen Stückzahlen durchgeführt werden.
Die fertiggestellte Flüssigkeitskühlplatte 132 wird mit den elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40 (Fig.4) zusammengesetzt, so daß ein Satz Flüssigkeitskühlmodule 30a oder 30b vollständig ist.
Fig.7 und 8 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Leiterplattenanordnung 20 der vorliegenden Erfindung. In Fig.7 und 8 bezeichnen die gleichen Bezugszahlen wie jene in Fig.4 und 5 die gleichen oder ähnliche Elemente oder Teile. Daher wird nachstehend die Beschreibung nur in bezug auf den Unterschied zwischen der in Fig.7 und 8 gezeigten vorliegenden Ausführungsform und der in Fig.4 und 5 gezeigten gegeben.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Flüssigkeitskühlsystem, das für die Flüssigkeitskühlplatten 232 des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls 30a und 30b vorgesehen ist, derart ausgebildet, daß eine Spiralströmung des flüssigen Kühlmittels von den jeweiligen Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfen 36 den jeweiligen zugeordneten elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40 zugeführt wird. In jeder Flüssigkeitskühlplatte 232 ist ein Kühlflüssigkeitkanal 236, der zwei benachbarte zylindrische Kühlflüssigkeitkammern 234 vom Hohlraumtyp in Fluidverbindung bringt, derart gebildet, daß die Achse des Kühlflüssigkeitkanals 236 keine der Achsen der zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkammern 234 schneidet. Das heißt, andererseits schneidet eine vertikale Ebene, die darin die Achsen der zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkammern 234 enthält, die Achse des Kühlflüssigkeitkanals 236, die sich zwischen zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkanälen 234 erstreckt. Ferner ist der Kühlflüssigkeitkanal 236 in bezug auf die durch gestrichelte Linien mit Pfeilen gezeigte Strömungsrichtung des flüssigen Kühlmittels einwärts geneigt. Folglich mündet ein Ende 238 des Kühlflüssigkeitkanals 236 an einer dem verschlossenen Ende benachbarten Stelle einer der zwei benachbarten Kühlflüssigkeitkammern 234, d.h. der Kammer 234 an der stromaufwärtigen Seite, und das andere Ende 240 des Kühlflüssigkeitkanals 236 mündet in der Nähe der Öffnung der anderen Kühlflüssigkeitkammer 234, d.h. der Kammer 234 an der stromabwärtigen Seite.
Die oben beschriebene Anordnung der in der Flüssigkeitskühlplatte 232 angeordneten Kühlflüssigkeitkanäle 236 ermöglicht es, daß das flüssige Kühlmittel von den jeweiligen Enden 240 in Form einer Spiralströmung mit hoher Geschwindigkeit innerhalb jeder der Kühlflüssigkeitaufnahmekammern 48 der jeweiligen elastischen Wärmeübertragungseinheiten 40 zugeführt wird. Folglich kommt die Spiralströmung des flüssigen Kühlmittels mit einem großen Teil der Oberfläche jeder Wärmeübertragungsplatte 44 in Kontakt und übt dadurch eine ausreichende Kühlwirkung auf die Wärmeübertragungsplatte 44 aus. So wird die Kühlleistung jedes des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls 30a und 30b verstärkt.
Es sei hier bemerkt, daß es in der Ausführungsform von Fig.7 und 8 nicht notwendig ist, für jeden Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopf 36 ein Düsenelement vorzusehen.
Es sei ebenfalls bemerkt, daß, da die gesamte Spiralströmung des flüssigen Kühlmittels von jeder der Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfe 36 anschließend in den benachbarten Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopf 36 an der stromabwärtigen Seite strömt, das Strömungssystem des flüssigen Kühlmittels der vorliegenden Ausführungsform grundsätzlich als serielles Strömungssystem ähnlich dem Strömungssystem der vorhergehenden Ausführungsform von Fig.4 und 5 angesehen werden kann.
In diesem Stadium ist es klar, daß der Flüssigkeitskühlmodul 30a oder 30b mit dem seriellen Strömungssystem des flüssigen Kühlmittels, wie in Fig.4 und 5 oder Fig.6 und 7 veranschaulicht, zum Kühlen der elektronischen Bauelemente, wie integrierten Schaltungen, mit denen nur eine Seite einer Leiterplatte bestückt ist, verwendet werden kann.
Fig.9 veranschaulicht einen typischen Fall, in welchem der Flüssigkeitskühlmodul 30a der Ausführungsform von Fig.4 und 5 zum Kühlen von integrierten Chips 26' verwendet wird, mit denen eine Seite 24' einer Leiterplatte 22' bestückt ist.
Alternativ dazu können der Flüssigkeitskühlmodul 30a oder 30b der Ausführungsform von Fig.7 und 8 zum Kühlen der integrierten Schaltungen 26' verwendet werden, mit denen die Seite 24' der Leiterplatte 22' bestückt ist.
Fig.10 veranschaulicht schematisch ein Kühlflüssigkeit- Strömungssystem, das die Zufuhr eines kalten flüssigen Kühlmittels von einer Zufuhrquelle zu jeder Flüssigkeitskühlplatte des Flüssigkeitskühlmoduls 30a oder 30b gemäß einer der drei Ausführungsformen von Fig.4 und 5, Fig.7 und 8 sowie Fig.9, und das Auffangen des flüssigen Kühlmittels verkörpert, das von der Flüssigkeitskühlplatte zu einer Kühlflüssigkeit-Wärmetauschereinheit, wie einem Radiator, abgelassen wird.
Das Kühlflüssigkeit-Strömungssystem enthält einen Flüssigkeitseinlaß-Hauptkanal 300, einen Flüssigkeitsauslaß-Hauptkanal 304 und eine Vielzahl von Flüssigkeitszweigkanälen 302a bis 302n. Der Flüssigkeitseinlaß-Hauptkanal 300 ist mit einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle, wie einer Hydraulikpumpe, zum Einbringen von kaltem flüssigen Kühlmittel unter einem vorgegebenen Druck in diesen verbunden, während der Flüssigkeitsauslaß-Hauptkanal 304 mit einer Kühlflüssigkeit-Wärmetauschereinheit, wie einem Radiator, verbunden ist. Die Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n sind alle zwischen dem Flüssigkeitseinlaß-Hauptkanal 300 und dem Flüssigkeitsauslaß- Hauptkanal 304 verbunden und parallel zueinander angeordnet. Daher wird das kalte flüssige Kühlmittel vom Haupteinlaßkanal 300 jedem der Zweigkanäle 302a bis 302n zugeführt, und das abgelassene flüssige Kühlmittel von jedem der Zweigkanäle 302a bis 302n wird gesammelt und durch den Hauptauslaßkanal 304 abgelassen. In diesem Stadium ist es klar, daß entlang jedem der Zweigkanäle 302a bis 302n eine Vielzahl von Kühlflüssigkeit-Zufuhrköpfen 36 angeordnet ist, die in der vorhergehenden Beschreibung der drei Ausführungsformen von Fig.4 bis 9 offenbart sind.
Die Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n sind jeweils durch abgerundete Abzweigungen mit unterschiedlichen Krümmungen mit dem Flüssigkeits-Haupteinlaßkanal 300 verbunden. Die Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n sind ebenfalls durch jeweilige abgerundete Sammelstutzen mit dem Flüssigkeits-Hauptauslaßkanal 304 verbunden. Die jeweiligen Krümmungsradien der Ecken der Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n sind in Fig.10 jeweils als "Ra" bis "Rn" bezeichnet. Ferner weisen alle Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n eine gleiche Querschnittsfläche und vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser "d" auf.
In der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung des Flüssigkeitsströmungssystems derart, daß die folgenden Formeln aufgestellt werden.
Ra > Rb > ... > Rn (die Abzweigung) (1)
(Ra - Rn)/d =. 0,1 bis 0,2 (2),
worin n die Anzahl der Flüssigkeitszweigkanäle ist.
Im Flüssigkeitsströmungssystem von Fig.10 werden die Druckverluste hB, hG, die an den jeweiligen Abzweigungsecken vom Flüssigkeitshaupteinlaßkanal 300 zu den jeweiligen Flüssigkeitszweigkanälen 302a bis 302n und an den jeweiligen Sammelecken von den jeweiligen Flüssigkeitszweigkanälen 302a bis 302n zum Flüssigkeitshauptauslaßkanal 304 auftreten, durch die folgenden Formeln (3) und (4) definiert:
hB,S =ξB,S V²B,S/2g = KB,SQ²mB,S (3)
(S = a, b, ..., n)
hG,S =ξG,S.V²G,S/2g KG,SQ²mG,S (4),
worin ξB,S ein Koeffizient des Druckverlusts an den Abzweigungen ist, ξG,S einen Koeffizienten des Druckverlusts an den Sammelstellen bedeutet, QmB,S eine Strömungsmenge im Flüssigkeitshaupteinlaßkanal 300 darstellt, VB,S eine Strömungsgeschwindigkeit im Flüssigkeitshaupteinlaßkanal 300 ist, QmG,S eine Strömungsmenge im Flüssigkeitshauptauslaßkanal 304 bedeutet, VG,S eine Strömungsgeschwindigkeit im Flüssigkeitshauptauslaßkanal 304 darstellt und g die Erdbeschleunigung ist.
In diesem Stadium werden die Koeffizienten des Druckverlusts in den Abzweigungen und des Druckverlusts an den Sammelstellen durch die gegenseitige Interferenz der Abzweigungströmungen des flüssigen Kühlmittels beeinflußt, wenn der Abstand zwischen den zwei benachbarten Flüssigkeitszweigkanälen klein ist. Die zwei Koeffizienten variieren jedoch im allgemeinen in Abhängigkeit vom Verhältnis der Strömungsmengen in den Haupt- und Zweigkanälen an den jeweiligen Abzweigungs- und Sammelecken sowie vom Verhältnis der Querschnittsflächen der Haupt- und Zweigkanäle und den Krümmungen der jeweiligen Ecken in bezug auf die Durchmesser der jeweiligen Zweigkanäle.
Durch Verändern der oben erwähnten Parameter wurden Versuche durchgeführt, um Grunddaten zum Definieren eines Druckverlustkoeffizienten an der Abzweigungsecke oder Verbindungsecke zu erhalten. Als Ergebnis wurde die folgende Näherungsformel (5) aufgestellt:
ξS = [ξ&sub0; + α&epsi;-β.Rs/d)(Qs/Qm,s)γ(AS/Am)δ (5)
(ξ&sub0;, α, β, γ bzw. δ sind Konstanten).
In der Formel (5) ist QS die Strömungsstärke in einem Zweigkanal, AS die Querschnittsfläche des Zweigkanals, Am die Querschnittsfläche eines Hauptkanals, d der Durchmesser des Zweigkanals entsprechend der Querschnittsfläche AS des Zweigkanals und RS der Krümmungsradius einer Ecke an der Verbindung zwischen dem Haupt- und Zweigkanal. AS, Am und d können unter Berücksichtigung der starren Konstruktion des Strömungssystems von Fig.10 und wegen der Bedingung, daß die Strömung von flüssigem Kühlmittel im Strömungssystem kontinuierlich ist, als konstant angesehen werden; dann können unter der Annahme, daß das flüssige Kühlmittel auf jeden Zweigkanal 302a, 302b ... oder 302n gleichmäßig verteilt wird, die folgenden Formeln (6) und (7) aufgestellt werden.
ξB,S = KB(ξB,0 + αBe-βB RB,S/d){1/(n-S+1)}γB (6)
ξG,S = KG(ξG,0 + αGe-βG RG,S/d)(1/S)γG (7).
So ergibt sich:
hB,S = K'B(ξB,0 + αBe-βB RB,S/d) (n-S+1)2-γB/n² (8)
und
hG,S = K'G(ξG,0 + αe-βG RG,S/d)(S)2-γYG/n² (9).
Unter der Annahme, daß der Reibungsverlust in der Röhre im Flüssigkeiteinlaß- oder -auslaß-Hauptkanal verglichen mit dem in den Zweigkanälen und den Abzweigungs- und Verbindungsverlusten ausreichend klein ist, wird ferner angenommen, daß ξB,S =. 0 und ξG,0 = 0. Wenn eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kühlmittels zu jedem Zweigkanal erreicht wird, ergibt sich hB,b =. ... =. hB,n und hG,a =. hG,b =. ... =. hG,n.
So ergibt sich:
eβB (RB,s - RB,s+1)/d = {(n - s + 1)/(n - S)}2-γB
und (10)
eβG (RG,s - RG,s+1)/d =. {S/(S + 1)}2-γG (11)
Demgemäß ergibt sich:
(RB,a - RB,n)/d =. (2 - γB)/βB.loge n (die Abzweigungsseite) (12)
und
(RG,a - RG,n)/d =. (γG - 2)/βG loge n (die Verbindungsseite) (13).
Es ist klar, daß die Formeln (12) und (13) von der gleichen Art wie die Formel (2) sind.
Daraus ergibt sich, daß es durch Verändern der Krümmungsradien Ra bis Rn der jeweiligen Ecken möglich ist, 20 % der Ungleichheit der Strömungsmenge der jeweiligen Flüssigkeitszweigkanäle 302a und 302n zu eliminieren. Folglich kann die Kühlwirkung des flüssigen Kühlmittels, das in allen Flüssigkeitszweigkanälen strömt, sowohl gleich groß als auch stabil sein.
Fig.11 veranschaulicht schematisch ein weiteres verbessertes Kühlflüssigkeit-Strömungssystem, das die Zufuhr und das Sammeln des flüssigen Kühlmittels einer Flüssigkeitskühlplatte verkörpert.
Das Flüssigkeitskühlsystem von Fig.11 wird insofern gegenüber dem System von Fig.10 verbessert, als ein Flüssigkeitsnebenkanal 306 zusätzlich zum Verbinden aller Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n miteinander vorgesehen ist. Es sei bemerkt, daß der Flüssigkeitsnebenkanal 306 derart angeordnet ist, daß er jeden der Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n an einem zwischen jedem Kanal liegenden Punkt rechtwinkelig schneidet. Es ist klar, daß das Vorsehen des Flüssigkeitsnebenkanals 306 zum Ausgleichen des Drucks des flüssigen Kühlmittels in den jeweiligen Flüssigkeitszweigkanälen 302a bis 302n beiträgt, was zu einem Ausgleich der Kühlwirkung des in allen Flüssigkeitszweigkanälen 302a bis 302n strömenden flüssigen Kühlmittels führt.
Alternativ dazu kann mehr als ein Flüssigkeitsnebenkanal 306 vorgesehen sein. Ferner kann bzw. können im Bedarfsfall der Flüssigkeitsnebenkanal bzw. die -kanäle 306 derart angeordnet sein, daß sie nur einige der Flüssigkeitszweigkanäle 302a bis 302n miteinander verbinden.
Aus der vorhergehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geht hervor, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die Leiterplattenanordnung, die mit den hier beschriebenen Flüssigkeitskühlmodulen versehen ist, eine ausgezeichnete Kühlleistung zeigt und mit niedrigen Herstellungskosten leicht durchgeführt werden kann.

Claims

1. Leiterplattenanordnung, welche eine Leiterplatte (22) zum Bestücken mit elektronischen Bauelementen (26) und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Leiterplatte (22) eine erste und eine zweite Seite (24a, 24b) aufweist, welche mit einer Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente (26) bestückt sind, die ungefähr gleichmäßig auf beiden Seiten (24a, 24b) angeordnet und verteilt sind, und daß die genannte Kühleinrichtung zum Kühlen der elektronischen Bauelemente ein Paar eines ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls (30a, 30b) umfaßt, die auf der genannten ersten und zweiten Seite der genannten Leiterplatte (22) angeordnet sind, wobei die genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduln (30a, 30b) Wärme abführen, die durch die genannte Vielzahl elektronischer Bauelemente (26) erzeugt wird, mit denen die erste und zweite Seite der genannten Leiterplatte bestückt sind, wobei der erste und zweite Flüssigkeitskühlmodul jeweils eine Kühlplatte (32, 132, 232) umfassen, welche darin zumindest einen Flüssigkeitseinlaß-Hauptkanal (300), der mit einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle zum Einbringen eines flüssigen Kühlmittels unter Druck in Fluidverbindung steht, einen Flüssigkeitsauslaß-Hauptkanal (304), der mit einer Kühlflüssigkeit-Wärmetauschereinheit zum Ablassen des flüssigen Kühlmittels nach dem Kühlen in Fluidverbindung steht, eine Vielzahl paralleler Flüssigkeitszweigkanäle (302a bis 302n), die zwischen dem genannten Flüssigkeitseinlaß- und - auslaß-Hauptkanal (300, 304) parallel angeordnet sind, aufweist und welche eine Vielzahl von Kühlmittelzufuhrköpfen (36), die in Ausrichtung zur Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente (26) angeordnet sind und durch eine Vielzahl geneigter Kühlflüssigkeit-Verbindungskanäle (136, 236) miteinander in Fluidverbindung stehen, und eine Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) enthält, denen von der genannten Vielzahl paralleler Flüssigkeitszweigkanäle (302a bis 302n) flüssiges Kühlmittel unter Druck zugeführt wird, wobei jeder der genannten Flüssigkeitszweigkanäle (302a bis 302n) eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als jene der genannten Flüssigkeitseinlaß- und -auslaß-Hauptkanäle (300 und 304) , wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) zwischen der genannten Kühlplatte (32, 132, 232) und der genannten Leiterplatte (22) angeordnet ist, um zur genannten Vielzahl elektronischer Bauelemente (26) im wesentlichen ausgerichtet zu sein, wobei jede der genannten Wärmeübertragungseinrichtungen (40) an einem Ende hiervon eine Wärmeübertragungsplatte (44) aufweist, die durch das von der genannten Kühlplatte (32, 132, 232) zugeführte genannte Kühlmittel gekühlt wird, wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) in einem komprimierten Zustand gehalten und durch die darin erzeugte elastische Kraft und die vom flüssigen Kühlmittel unter Druck ausgeübte Druckkraft mit der genannten Vielzahl elektronischer Bauelemente (26) in Druckkontakt gebracht wird, und wobei die genannte Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) entgegengesetzte, jedoch gleiche Kräfte auf die genannte erste und zweite Seite (24a, 24b) der genannten Leiterplatte (22) ausübt, um eine mechanische Beanspruchung zu eliminieren.

2. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsnebenkanal (306), der zur Verbindung aller der Vielzahl von Flüssigkeitszweigkanälen (302a bis 302n) miteinander angeordnet ist, um einen Druckausgleich des flüssigen Kühlmittels in den jeweiligen Flüssigkeitszweigkanälen zu fördern.

3. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher jedes der elektronischen Bauelemente (26) auf der genannten ersten und zweiten Seite der genannten Leiterplatte (22) einen Halbleiterchip mit einer Oberflächenseite hiervon umfaßt, an welcher eine Wärmedissipationsplatte (50) mit einem Oberflächenbereich angebracht ist, der größer ist als jener der genannten Oberseite des Halbleiterchips, wobei die Wärmedissipationsplatte (50) mit der genannten Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung in Druckkontakt steht.

4. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 3, welche ferner ein Wärmeübertragungsblatt (46) umfaßt, das zwischen der genannten Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung (40) und der genannten Wärmedissipationsplatte (50) des genannten Halbleiterchips (26) angeordnet ist, wobei das genannte Wärmeübertragungsblatt gegenüber darauf wirkender Kompression elastisch ist.

5. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 4, bei welcher die genannte Wärmeübertragungs- und -dissipationsplatte (44, 50) jeweils aus Metall hergestellt sind, und bei welcher das genannte dazwischenliegende Wärmeübertragungsblatt (46) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

6. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher jedes der genannten elektronischen Bauelemente (26), mit denen die jeweilige genannte erste und zweite Seite der genannten Leiterplatte bestückt sind, einen bloßen Chip umfaßt, wobei eine Oberseite hiervon mit der genannten Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung (40) in Druckkontakt steht.

7. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 6, welche ferner eine Wärmeübertragungsschicht (46) umfaßt, die zwischen der genannten Oberseite des genannten bloßen Chips und der genannten Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung angeordnet ist, wobei das genannte Wärmeübertragungsblatt (46) gegenüber darauf ausgeübter Kompression elastisch ist.

8. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 7, bei welcher die jeweilige genannte erste und zweite Seite der genannten Leiterplatte (22) mit den genannten bloßen Chips bestückt sind, bei welcher die genannte Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung (40) aus Metall hergestellt ist, und bei welcher das genannte dazwischenliegende Wärmeübertragungsblatt (46) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

9. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die genannte Kühlplatte (32, 132, 232) mit zumindest einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopfeinrichtung (36) zum Zuführen eines Stroms des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck zur genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung (40) versehen ist, wodurch die genannte Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung gekühlt wird.

10. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 9, bei welcher die genannte elascische Wärmeübertragungseinrichtung (40) einen elastischen hohlen Teil (42) mit zwei beabstandeten offenen Enden umfaßt, die dazwischen eine hohle Kammer (48) zum Aufnehmen des genannten Stroms des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck in dieser definieren, wobei eines der genannten zwei beabstandeten offenen Enden mit der genannten Kühlplatte (32, 132, 232) rund um die Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopfeinrichtung (36) verbunden und das andere der genannten zwei beabstandeten offenen Enden durch die genannte Wärmeübertragungsplatte (44) verschlossen ist.

11. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente (26) auf der genannten ersten bzw. zweiten Seite der Leiterplatte (22) montiert sind, bei welcher jedes des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls eine Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) umfaßt, die in wesentlicher Ausrichtung zur genannten Vielzahl der genannten elektronischen Bauelemente (26) einer der genannten ersten und zweiten Seite der genannten Leiterplatte (22) angeordnet sind, und bei welcher die genannte Kühlplatte (32, 132, 232) jedes des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls eine Vielzahl von Flüssigkeits-Zufuhrkopfeinrichtungen (36) umfaßt, die in Ausrichtung zur genannten zugeordneten Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) jedes des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls zum Zuführen eines Stroms des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck von der genannten Kanaleinrichtung zur genannten zugeordneten Vielzahl elastischer Wärmeübertragungseinrichtungen (40) angeordnet sind.

12. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 11, bei welcher jede der genannten Flüssigkeits-Zufuhrkopfeinrichtungen (36) jeder genannten Kühlplatte eine Kühlmittelkammer (48, 134, 234) umfaßt, die mit jeder der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtungen (40) in Fluidverbindung steht und durch die genannte Wärmeübertragungsplatte (44) jeder der genannten Wärmeübertragungseinrichtungen verschlossen ist, wobei die genannte Kühlmittelkammer (48, 134, 234) mit einer Kühlflüssigkeit-Einlaßeinrichtung (136, 236) zum Einbringen des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck in diese und einer Kühlflüssigkeit-Auslaßeinrichtung zum Ablassen des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck aus dieser versehen ist.

13. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 12, bei welcher die genannten Kühlflüssigkeit-Einlaßeinrichtungen der genannten Vielzahl von Flüssigkeits-Zufuhrkopfeinrichtungen (36) jeweils eine Kühlflüssigkeit-Einlaßdüse zum Zuführen des genannten flüssigen Kühlmittels zu den genannten Wärmeübertragungsplatten (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichcungen (40) umfassen, wobei die genannten Kühlflüssigkeit-Einlaßdüsen eng in Bohrungen (136) eingepaßt sind, welche in jeder der jeweiligen genannten Kühlplatten (132) des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls gebildet sind.

14. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 13, bei welcher die genannten Bohrungen (136), die in den genannten Kühlplatten des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls gebildet sind, alle in bezug auf die Vertikale zu den genannten Wärmeübertragungsplatten (44) der genannten elastischen Wärmeübertragungseinrichtungen (40) geneigt und parallel zueinander angeordnet sind.

15. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 12, bei welcher jede der genannten Kühlflüssigkeitkammern (234) jeder entsprechenden Kühlplatte des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls eine zylindrische Kammer ist, mit einer zentralen Achse vertikal zur genannten Wärmeübertragungsplatte (44) der genannten zugeordneten elastischen Wärmeübertragungseinrichtung (40), und bei welcher die genannte Kühlflüssigkeit-Einlaßeinrichtung (236) der genannten zylindrischen Kühlflüssigkeitkammer in einer Ebene angeordnet ist, die von einer Ebene getrennt ist, welche darin die genannte zentrale Achse enthält, so daß die genannte Kühlflüssigkeit-Einlaßeinrichtung das genannte flüssige Kühlmittel unter Druck in die genannte zylindrische Kühlflüssigkeitkammer (234) als Spiralströmung des genannten flüssigen Kühlmittels einbringen kann.

16. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 12, bei welcher die genannten Kühlmittelkammern (134, 234) der genannten Kühlflüssigkeit-Zufuhrkopfeinrichtung (36) in Ausrichtung zueinander entlang einer geraden Linie parallel zur zugeordneten der genannten ersten und zweiten Seite der Leiterplatte (22) angeordnet sind, um eine Gruppe von Kühlmittelkammern zu bilden, die in Serie durch Flüssigkeitsverbindung der genannten Kühlflüssigkeit-Auslaßeinrichtungen und der genannten Kühlflüssigkeit-Einlaßeinrichtungen benachbarter Kühlmittelkammern (134, 234) durch die genannte Kanaleinrichtung (136, 236) der genannten Kühlplatten (132, 232) miteinander in Fluidverbindung stehen.

17. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 16, bei welcher eine Vielzahl von Gruppen der genannten Kühlflüssigkeitkammern (134, 234) in den jeweiligen genannten Kühlplatten (132, 232) des genannten ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls parallel zueinander angeordnet sind.

18. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 17, bei welcher die genannte Vielzahl von Gruppen von Kühlmittelkammern (134, 234) durch zusätzliche Kanaleinrichtungen miteinander in Fluidverbindung stehen, so daß jeweils eine gleiche Menge des genannten Kühlmittels unter Druck durch die genannte Vielzahl von Gruppen von Kühlmittelkammern strömt.

19. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 18, bei welcher die jeweiligen genannten Gruppen von Kühlmittelkammern jeder der genannten Kühlplatten (132, 232) jedes des ersten und zweiten Flüssigkeitskühlmoduls mit einem gemeinsamen Flüssigkeitseinlaßkanal (300) über jeweilige erste Zweigkanäle mit unterschiedlichen Krümmungsradien und mit einem gemeinsamen Flüssigkeitsauslaßkanal über jeweilige zweite Zweigkanäle min unterschiedlichen Krümmungsradien verbunden sind, wobei der genannte gemeinsame Flüssigkeitseinlaßkanal mit einer Kühlflüssigkeit-Zufuhrquelle in Fluidverbindung steht, und der genannte gemeinsame Flüssigkeitsauslaßkanal mit einer Wärmetauschereinrichtung in Fluidverbindung steht, und bei welcher die genannten Krümmungsradien zumindest einer der ersten und zweiten Zweigkanäle festgelegt sind, so daß jeweils eine gleiche Menge des genannten flüssigen Kühlmittels unter Druck durch die genannten Gruppen von Kühlflüssigkeitkammern strömt.