DE3825981C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlkörper zur Kühlung von Verlust­ leistung erzeugenden Bauelementen, insbesondere Leistungshalbleitern, mit einer über einen Deckel abgeschlossenen Ausnehmung, die als Wärmerohr fungiert.

Ein Kühlkörper dieser Art ist aus dem Gebrauchsmuster DE 85 11 858 U1 be­ kanntgeworden. Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist der kompli­ zierte und aufwendige Aufbau, bei dem innerhalb eines Gehäuses eine Aus­ nehmung speziell herzustellen ist, in die - vor einem vakuumdichten Ver­ schluß - dann noch ein speziell geformter Körper kapillarer Struktur mit einem Kondensations-Hohlraum eingebracht werden muß. Eine solche Einrich­ tung ist nicht ohne weiteres an verschiedene Verlustleistungen anpaßbar. Dazu sind jeweils spezielle Anfertigungen der Ausnehmungen, Einsätze und Deckel nötig.

Rippenkühlkörper sind für sich bekannt, sie können je nach Kühlbedarf von stranggepreßter Meterware geschnitten werden. Allerdings sinkt der Wir­ kungsgrad der Kühlung mit zunehmender Länge.

Es ist bekannt, den thermischen Widerstand in Kühlkörpern durch Einbringung von Wärmerohren zu verbessern (DE-OS 22 04 589). Diese als Isothermisierung bezeichnete Maßnahme kann durch Einbringung kompletter herkömmlicher Wärmerohre in Bohrungen oder Nuten der Kühlkörper realisiert werden. Das ist jedoch nicht nur teuer im Hinblick auf die nötige besondere Sorgfalt beim Einschweißen, sondern schon geringe Zwischenräume zwischen Wärmerohr und Rippenkühlkörper bedingen bereits eine Verschlechterung des Wärmeüberganges. Überlegungen, das Wärmerohr völlig in das Strangpreßprofil des Kühlkörpers zu integrieren, d. h. eine Bohrung selbst als Wärmerohr aus­ zubilden, hängt davon ab, ob ein genügend funktionsfähiges Wärmerohr-Profil im Preßvorgang miterstellt werden kann.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen isothermisierten Kühlkörper zu schaffen, der einfacher in der Herstellung sowie anpaßbar an Kühlungserfordernisse ist und bei verbesserten Ergebnissen in Bezug auf die Wärmeübertragung auch für die Herstellung in größeren Stückzahlen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kühlkörper aus einem strang­ gepreßten Rippenkühlkörper besteht, der auf seiner Aufbauseite für die zu kühlenden Bauelemente eine langgestreckte Nut besitzt, wobei die Nut eine mitgepreßte innere Oberflächenstruktur aufweist, und durch einen aufgesetzten dicht verschweißten, als Halbzeug bezogenen langgestreckten Deckel geeigneter innerer Oberflächenstruktur zu einem Wärmerohr kom­ plettiert ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen ent­ nehmbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 isothermisierte Kühlkörper mit verschiedenen Wärmerohrausbildungen.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines stranggepreßten Kühlkörpers 1, z.B. aus Aluminium, mit einer Rechtecknut 2 auf der Aufbauseite. Ein Wärmerohr- Halbzeug, das nur noch aus einem langgestreckten flachen Deckel 6 be­ steht, ist innerhalb einer Verbreiterung 3 und bündig mit der Aufbauseite auf die Rechtecknut 2 aufgelegt und mit dieser das spätere Wärmerohr bildend dicht verschweißt. Die Schweißnähte sind mit 4 angedeutet und müssen keine große Tiefe aufweisen. Nut 2 und Deckel 6 weisen jeweils geeignete innere Oberflächenstrukturen 5a bzw. 5b auf, mit der eine schnelle Gas­ blasenbildung und -ablösung einerseits und andererseits die Kondensat­ bildung gesteuert wird. Das können z.B. Rinnen- oder Rillenstrukturen sein. Oft genügen auch rauhe Oberflächen. Zur Fertigstellung des integrierten Wärmerohres werden endseitig später Endkappen und ein Füllrohr für das Wärmetransportmittel aufgeschweißt. Nach Reinigung, Evakuierung und Füllen wird das Wärmerohr zugeschweißt, und es liegt ein isothermisierter Kühl­ körper vor. Vorteilhaft ist bei dieser Lösung, daß es keine den Wärme­ widerstand erhöhenden Luftspalte mehr gibt.

Fig. 2 zeigt eine Nut 2 mit Halbkreisquerschnitt und weiterhin flachem Deckel 6.

In Fig. 3 wird durch eine innere Formgebung des Deckels 6 der Querschnitt des Wärmerohres zu einem Vollkreis ergänzt.

Nach Fig. 4 wird der Kühlkörper 1 durch ein im Querschnitt ovales Wärme­ rohr isothermisiert.

Durch die Erfindung ergibt sich eine vereinfachte Herstellung isothermi­ sierter Kühlkörper mit besserem Wärmewiderstand.

Claims (3)

1. Kühlkörper zur Kühlung von Verlustleistung erzeugenden Bauelementen, insbesondere Leistungshalbleitern, mit einer über einen Deckel abge­ schlossenen Ausnehmung, die als Wärmerohr fungiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus einem stranggepreßten Rippenkühlkörper (1) besteht, der auf seiner Aufbauseite für die zu kühlenden Bauelemente eine langgestreckte Nut (2) besitzt, wobei die Nut (2) eine mitgepreßte innere Oberflächenstruktur (5b) aufweist, und durch einen aufgesetzten dicht verschweißten, als Halbzeug bezogenen langgestreckten Deckel (6) geeigneter innerer Oberflächenstruktur (5a) zu einem Wärmerohr komplettiert ist.

2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Nut (2) verschiedenste Querschnittsprofile wie rund, oval oder eckig Verwendung finden können.

3. Kühlkörper nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung des Deckels (6) auf der Innenseite unterschiedlich sein kann, zweckmäßig jedoch der der Nut (2) angepaßt ist.