DE60004269T2

DE60004269T2 - Elektronische baugruppe mit hohem kühlungsvermögen

Info

Publication number: DE60004269T2
Application number: DE60004269T
Authority: DE
Inventors: Claude Sarno; Georges Moulin
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-12-29
Also published as: AU3029801A; US6661664B2; US20020172010A1; WO2001049092A1; FR2803166A1; DE60004269D1; FR2803166B1; EP1243169B1; EP1243169A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Kühlung von modularen elektronischen Geräten, insbesondere, aber nicht ausschließlich, von Geräten an Bord eines Flugzeugs, Panzers usw.
Die Bordgeräte müssen unter sehr harten Umweltbedingungen funktionieren (Erschütterungen, Stöße, Feuchtigkeit, Beschleunigungen, schwierige Wärmeabfuhr).
Diese schwierigen Bedingungen können zu Ausfällen führen. Daraus resultiert, daß solche elektronische Einrichtungen so ausgebildet werden, daß ihre Fehlerbehebung und Wartung erleichtert wird.
Eine der neuen Normen für Flugzeuge sieht vor, daß diese Geräte in Form von modularen Strukturen realisiert werden, LRM genannt (Line Replaceable Module), die in Einschüben installiert werden.
Ein Einschub kann eine große Zahl von elektronischen Moduln enthalten. Dies vereinfacht die Wartung, die Handhabung und die schnelle Beseitigung von Störungen, aber erschwert tendenziell die Abfuhr der von den verschiedenen Bauelementen im Modul erzeugten Wärme. Diese Bauelemente werden immer komplexer und erzeugen immer mehr Wärme. De Erfindung schlägt eine Lösung für das Problem der Wärmeabfuhr vor.
1 zeigt in Perspektive einen Einschub 1 mit mehreren elektronischen Moduln. Der Einschub 1 ist in der Regel quaderförmig und besitzt eine Vorderseite 3, über die elektronische Moduln 2a bis 2e eingeschoben und entnommen werden können, sowie fünf andere Seiten 4, 5, 6, 6a und 7. Die Seite 7 wird von einer Rückwand gebildet, die den Einschub 1 abschließt und Verbinder trägt, in die die entsprechenden Verbinder der Moduln 2a bis 2e hineingesteckt werden.
Die untere und die obere Platte 4, 5 tragen Schienen 9, 9a, beispielsweise aus Metall, in denen die elektronischen Moduln 2a bis 2e im Einschub gehalten und geführt werden.
Der Einschub 1 kann Öffnungen enthalten, die eine Luftzirkulation erlauben, um die elektronischen Moduls 2a bis 2e zu kühlen. Die Kühlluft, die symbolisch durch Pfeile 30 angedeutet ist, wird im allgemeinen in dem Einschub in Höhe der unteren Platte 4 durch Luftschlitze hineingedrückt, die zwischen den Schienen 9 liegen. Die Kühlluft 30 strömt zwischen den Moduln 2a bis 2e hindurch (und gegebenenfalls auch in diesen Moduln). Die erwärmte Luft 33 verläßt den Einschub 1 durch Auslässe 34, die zwischen den Schienen 9a der oberen Platte 5 liegen.
2 zeigt vereinfacht und im Schnitt ein Beispiel einer bekannten Struktur eines elektronischen Moduls, wie er beispielsweise in dem Patent GB-A-2 270 207 dargestellt ist.
Der elektronische Modul 2e enthält zwei Schalen 18, 19, beispielsweise aus Aluminium mit einer Dicke von etwa 1 mm. Aluminium ist ein besonders günstiges Material hinsichtlich der Masse des Moduls. Es besitzt sowohl eine geringe Dichte als auch eine sehr hohe mechanische Festigkeit, selbst bei geringer Dicke. Außerdem hat es eine mittlere Wärmeleitfähigkeit, wenngleich eine wesentlich geringe als die von Kupfer.
Eine Druckschaltungskarte 15 befindet sich im von den beiden Schalen 18, 19 umschlossenen Raum. Sie wird an ihrem Rand zwischen den Rändern der Schalen eingespannt. Die Druckschaltungskarte 15 trägt die verschiedenen Bauelemente einer elektronischen Schaltung, zu denen mindestens ein Bauelement 22 gehört, das eine erhebliche Wärmemenge im Betrieb erzeugt (z.B ein Leistungs-Mikroprozessor).
Im Beispiel der 2 hat das Bauelement 22 eine Dicke e1, die im wesentlichen dem Abstand d1 zwischen der Innenseite der ersten Schale 18 und der Oberseite der Druck schaltung entspricht, welche das Bauelement trägt (Seite 23). Das Bauelement 22 ist so praktisch in direktem Kontakt mit der ersten Schale 18, beispielsweise über eine thermische Anpassungs- oder Übergangsschicht 25, die den Wärmekontakt erleichtert und elektrisch isolierend wirkt (Elastomer oder Epoxyharz).
So gewährleisten die Schalen 18 und 19, im dargestellten Beispiel insbesondere die Schale 18, außer ihrer Schutzfunktion für die Druckschaltungskarte und der elektrostatischen Abschirmung eine Funktion der Wärmeabfuhr.
Die auf die Schale übertragenen Kalorien werden ihrerseits durch Wärmeleitung auf die Schienen 9, 9a des Einschubs und von dort auf die Wände des Einschubs abgeführt. Sie werden auch durch die Kühlluft 30 aufgrund der oben erwähnten Luftströmung mittels Konvektion abgeführt. Eine innere Ventilation der elektronischen Moduln 2a bis 2e kann zusätzlich vorhanden sein, indem untere und obere Öffnungen 26, 27 in der unteren Wand 18a, 18b beziehungsweise der oberen Wand 19a, 19b der Schalen angebracht werden.
Auch durch Kombination der drei oben zitierten Kühlmittel kann die Wärmeabfuhr immer noch bei den derzeit üblichen Bauelementen unzureichend sein. Eines der Ziele der Erfindung ist es, diese Wärmeabfuhr zu verbessern.
Gegenstand der Erfindung ist also ein elektronischer Modul, der in einem Einschub betrieben werden soll und mindestens eine Druckschaltungskarte, mindestens eine Schutzschale, die einen Platz für die Karte definiert, mindestens ein Bauelement, das im Betrieb Wärme erzeugt und mit seiner Unterseite auf der Karte montiert ist, sowie eine Wärmebrücke zwischen einer Oberseite des Bauelements und der Schale aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebrücke eine Vorrichtung mit hoher Wärmeleitfähigkeit enthält, die zwischen der Oberseite des Bauelements und der Schale eingefügt ist, wobei diese Vorrichtung eine größere Oberfläche als die des Bauelements sowie eine größere Wärmeleitfähigkeit als die Schale besitzt.
Das Wort "eingefügt" soll hier bedeuten, daß die Vorrichtung sich zumindest teilweise in Reihe zwischen dem Bauelement und der Schale im Verlauf des Wärmeabflusses vom Bauelement zur Schale befindet. Dies gilt selbst dann, wenn die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit auch einen Bereich besitzt, der die Wärme unmittelbar an die natürliche oder erzwungene Luftströmung abgibt, die sich außerhalb der Schale befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit physisch vollständig zwischen das Bauelement und die Schale eingefügt und legt sich mit ihrer ganzen Fläche (die größer als die des Bauelements ist) gegen die Schale.
Unter dem Begriff der "Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit" oder auch abgekürzt "HCT-Vorrichtung" (Haute Conductivite Thermique) ist jede Vorrichtung oder jedes Element zu verstehen, die oder das eine bessere Wärmeleitfähigkeit als die des Materials besitzt, aus dem eine Schale besteht, die die Wärme abführen soll, sodaß die Temperaturen in jedem Punkt der Oberfläche der Schale, mit der diese HCT-Vorrichtung-Vorrichtung in Kontakt gebracht werden kann, die gleiche ist oder sich tendenziell ausgleicht. Es kann sich beispielsweise; wenn die Schale aus Aluminium ist, um Elemente auf der Basis eines Materials oder mehrerer Materialien handeln, deren Wärmeleitfähigkeit gleich oder größer als die von Kupfer ist, oder auch um Vorrichtungen; die Phasenwechsel eines festen, flüssigen oder gasförmigen Elements durchführen, sodaß erhebliche Energiemengen transportiert werden können. Bestimmte dieser Vorrichtungen sind insbesondere unter dem Namen "Caloduc" bekannt und können von einer hohlen Platte gebildet werden, die eine Flüssigkeit enthält, wobei die Kühlung auf der beim Phasenwechsel von flüssig zu gasförmig verbrauchten Energie im geschlossenen Kreis in der hohlen Platte beruht. In diesem Fall spricht man natürlich von einer äquivalenten Wärmeleitfähigkeit entsprechend dem Wärmeabfuhrvermögen: Die äquivalente Wärmeleitfähigkeit ist die eines fiktiven Materials, das mit den gleichen Abmessungen wie die Vorrichtung (beispielsweise Caloduc) das gleiche Wärmeabfuhrvermögen hätte.
Die Anwendung einer HCT-Vorrichtung auf eine Zone einer Schale verbessert die Wärmeleitfähigkeit und in gewisser Weise verteilt die Vorrichtung die Wärme besser auf den Rest der Schale, die, obwohl weniger gut wärmeleitend, von einer größeren für diese Wärmeleitung wirksamen Fläche Nutzen zieht. Daraus folgt global eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit der Schale in einem deutlich größeren Verhältnis als dem der Zunahme der Masse der Schale aufgrund der vorhandenen HCT-Vorrichtung.
Die Erfindung und weitere Merkmale und Vorzüge werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung eingeschränkt wäre.
1 wurde bereits beschrieben und zeigt einen Einschub bekannter Art, der übliche elektronische Moduln enthält.
2 wurde bereits beschrieben und zeigt im Schnitt die Struktur eines elektronischen Moduls gemäß 1.
3 zeigt im Schnitt einen elektronischen Modul gemäß der Erfindung.
4 zeigt im Schnitt einen elektronischen Modul in einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung.
5 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform einer Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit gemäß der Erfindung, die sich auf einer in 3 sichtbaren Schale befindet.
6a zeigt im Schnitt eine Schale, die in 5 gezeigt ist und in der eine Öffnung vor einer Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet ist.
6b zeigt im Schnitt eine Schale und die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit gemäß 6a, aber mit einer anderen Lage dieser Vorrichtung.
6c zeigt einen ähnlichen Schnitt wie 6a und zusätzlich, daß die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit Kühlrippen besitzt.
7 zeigt im Schnitt die Schale gemäß 5 in einer Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Vorrichtung mit hoher Wärmeleitfähigkeit integraler Bestandteil der Schale ist.
3 zeigt einen elektronischen Modul 40 gemäß der Erfindung im Schnitt in einer ähnlichen Darstellung wie in
2.
Der Modul 40 enthält eine Druckschaltungskarte 41 zwischen zwei Schalen 42, 43, beispielsweise aus Aluminium, ähnlich denen der 2.
Die Karte 41 trägt Bauelemente, zu denen die Wärme erzeugenden Bauelemente C1, C2 und C3 gehören, die hier über die beiden Flächen 45 und 46 der Karte verteilt angeordnet sind.
Gemäß der Erfindung ist mindestens eine HCT-Vorrichtung oder Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit 50, 50b in Reihe (gesehen im Strömungsverlauf des Wärmeabflusses vom Bauelement zur Schale) zwischen der Oberseite bestimmter Bauelemente (die Oberseite ist die Seite, die zur der Karte zugewandten Seite entgegengesetzt ist) und der Schale eingefügt.
Ein Material relativ guter Wärmeleitfähigkeit (wenngleich geringer als die der HCT-Vorrichtung) kann den Zwischenraum zwischen dem Bauelement und der HCT-Vorrichtung 50 oder 50b füllen, wenn die Höhe des Bauelements und die Form des Gehäuses und der HCT-Vorrichtung nicht ohne weiteres den Kontakt der Oberseite des Bauelements mit der HCT-Vorrichtung und gleichzeitig der HCT-Vorrichtung mit der Schale gewährleisten. Die Materialien oder Produkte, die üblicherweise verwendet werden, um diese Wärmebrücke zu gewährleisten, sind beispielsweise Elastomere, die wärmeleitende Partikel enthalten, Harze, Fette, Klebstoffe, ein Gel und Bearbeitungen der Oberfläche. Es sei bemerkt, daß man heute Folien mit Phasenwechsel bekommen kann, die aus einem einen Überzug tragenden Film bestehen, der seinen Phasenzustand bei einer bestimmten Temperatur wechselt, wodurch es möglich wird, daß die mikroskopischen Hohlräume gefüllt werden und der Wärmekontakt verbessert wird.
Die HCT-Vorrichtung 50 hat insbesondere die Aufgabe, die Temperatur auf einer Oberfläche, mit der sie in Kontakt steht, zu vergeichmäßigen oder zumindest die Temperaturunterschiede deutlich zu verringern. Hierzu kann die HCT-Vorrichtung 50 beispielsweise aus Kupfer sein, wenn die erste Schale 42 (aber auch die zweite Schale 43 in diesem Beispiel) aus Aluminium ist. Die HCT-Vorrichtung kann auch aus einem ganz anderen Material bestehen, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Material besitzt, aus dem die die HCT-Vorrichtung tragende Schale besteht. Man kann davon ausgehen, daß die Nutzung des Materials gemäß der Erfindung sehr interessant wird, wenn seine Wärmeleitfähigkeit gleich oder größer als 1,5 mal der des Materials ist, aus dem (oder ausgehend von dem) die Schale gefertigt ist.
Unter den Materialien, die eine noch größere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer bieten, können beispielsweise Materialien hoher Wärmeleitfähigkeit auf Graphitbasis, insbesondere pyrrolischer Graphit, oder Kompositmaterialien des Typs Carbon/Carbon oder auch Materialien mit einer Struktur genannt werden, die von einem eine Diamantschicht tragenden Substrat gebildet wird. Schließlich sei bemerkt, daß die HCT-Vorrichtung 50 auch eine Struktur besitzen kann, die einen Phasenwechsel eines flüssigen, festen oder gasförmigen Elements durchführt, wie bereits oben erwähnt und wie weiter unten erläutert wird.
Die HCT-Vorrichtung 50 hat die Form einer Platte, deren Dicke e5 beispielsweise zwischen 1 und 4 mm liegt und umso größer gewählt wird, je mehr Wärmeleistung abzuführen ist. Die HCT-Vorrichtung 50 oder Platte 50 besitzt vorzugsweise eine Oberfläche S1, die größer als die Oberfläche S2 des Bauelements ist. Versuche haben ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis mit einer Fläche S1 der Platte 50 von etwa 30 cm² (S2 liegt in der Größenordnung von 8 cm²) und einer Dicke e5 in der Größenordnung von 1,5 mm gebracht. Diese Abmessungen der Platte werden nur zur Erläuterung gegeben und bilden kein die Erfindung beschränkendes Merkmal, sondern können vielmehr an die abzuführende Wärmeleistung angepaßt werden. Außerdem sei bemerkt, daß eine Verringerung der Dicke e5 der Platte durch eine Vergrößerung ihrer Fläche kompensiert werden kann und umgekehrt.
Es ist möglich, die Wirksamkeit der Wärmeabfuhr weiter zu verbessern, indem man der Fläche S1 der Platte 50 eine längliche Form verleiht und sie so anordnet, daß ihre große Abmessung in der günstigsten Abkühlungsrichtung liegt. Diese größte Abmessung kann beispielsweise im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Kühlluft 30 liegen, oder parallel zur Höhe H des elektronischen Moduls, wenn die Schienen 9, 9a eine Wärmesenke bilden, oder auch anders angeordnet sein, insbesondere abhängig von Tests und/oder einer besonderen Konfiguration.
Die Platte 50 kann unmittelbar auf der Schale 42 hergestellt und montiert werden, wie in 3 gezeigt, und zwar im Werk, das heißt im gleichen Fertigungsschritt wie dem der Herstellung der Schale 42, was einen hervorragenden Wärmekontakt ergibt. Wenn die Platte 50 nach der Herstellung der Schale 42 auf diese aufgebracht werden soll, kann es vorteilhaft sein, eine thermische Zwischenschicht (nicht dargestellt) einzufügen, um eine gute Kontaktqualität zu gewährleisten.
Natürlich ist es möglich, mehrere HCT-Vorrichtungen 50, 50a auf einer gemeinsamen Schale 42, 43 anzubringen, wenn dies erforderlich ist.
Die zweiten und dritten Bauelemente C2, C3, die auf der zweiten Seite 46 montiert sind, zeigen eine andere Version der Erfindung, bei der eine einzige HCT-Vorrichtung 50b die Abfuhr der von mehreren Bauelementen erzeugten Wärme bewirkt. Die unterschiedlichen Höhen der Bauelemente C2 und C3 werden durch das Füllmaterial ausgeglichen, das zwischen die Oberseite des Bauelements und die HCT-Vorrichtung 50b eingefügt wird.
Beispielsweise besitzt die Platte 50b in dieser Konfiguration eine Fläche S5 von 42 cm², wodurch die von den beiden Bauelementen C2 und C3 erzeugten Kalorien mit einer Wirksamkeit abgeführt werden können, die mit derjenigen vergleichbar ist, die oben anhand des Bauelements C1 beschrieben wurde.
4 zeigt einen elektronischen Modul 40a in der Konfiguration, die er hätte, wenn die Wärmeabfuhr über die Unterseite der Bauelemente erfolgen würde.
5 zeigt im Schnitt eine HCT-Vorrichtung 50c vom Caloduc-Typ, die also einen Phasenwechsel eines Elements nutzt, beispielsweise einer Flüssigkeit wie Wasser. Die HCT-Vorrichtung 50c kann an einer beliebigen der Schalen 42, 42a, 43 eingesetzt werden. In der Beispiel liegt sie an der ersten Schale 42 (die in 5 teilweise zu sehen ist) und zwar beispielsweise an derselben Stelle und mit derselben Funktion wie im Fall der HCT-Vorrichtung 50 gemäß 3.
Die HCT-Vorrichtung 50c ist also an der Innenseite 42i der ersten Schale 42 montiert. Sie hat eine ähnliche Form wie die Platte 50 und beispielsweise dieselbe Länge L3 (parallel zur Höhe H der Schale); jedoch kann ihre Dicke e5 größer sein, beispielsweise etwa 3 mm, insbesondere abhängig von den verwendeten Werkzeugen. In dem die Erfindung nicht beschränkenden beschriebenen Beispiel enthält sie zwei Kanäle 60, 61, die parallel verlaufen und miteinander kommunizieren sowie sich parallel zur Ebene der Schale 42 erstrecken. Sie bilden einen geschlossenen Kreislauf. Von diesen beiden Kanälen steht ein Kanal 60 mit einer heißen Wand 62 in Kontakt und soll Wärme aufnehmen, die von der ersten Wärmebrücke 47 gemäß 3 geliefert wird. Der zweite Kanal 61 seinerseits steht mit einer zweiten, kalten Wand 63 in Kontakt, die wiederum mit der Schale 42 in Kontakt steht.
Unter diesen Bedingungen wandelt sich eine Wassermenge, die sich im ersten Kanal 60 befindet, in Dampf um, wenn sie von der ersten Wand 62 erhitzt wird, und strömt in Dampfform (durch einen Pfeil 64 angedeutet) in den kühleren zweiten Kanal 61, wo der Dampf wieder kondensiert und als Wasser 65 in den ersten Kanal 60 zurückfließt.
Der von den beiden Kanälen oder Mikrokanälen 60, 61 gebildete geschlossene Kreis kann industriell leicht aus Kupfer oder einem beliebigen anderen Material hoher Wärmeleitfähigkeit realisiert werden. Diese beiden Kanäle können von schmalen Rinnen gebildet werden, die beispielsweise in die Platten 66, 67 aus Kupfer eingeschnitten sind, wobei die Platten durch eine Zwischenplatte 68 voneinander getrennt und durch Endstücke 69a, 69b verschlossen sind. Schmale Rinnen von 1 oder 2 mm Durchmesser, beispielsweise um die Kanäle zu verschließen, ermöglichen die Bildung von mehreren geschlossenen Kreisen in paralleler Anordnung und im Rahmen der der HCT-Vorrichtung 50c verliehenen Abmessungen.
Die sehr große Wärmetransferkapazität, die die Systeme mit Phasenwechsel besitzen, wie zum Beispiel die HCT-Vorrichtung 50c, ergeben eine homogene und im wesentlichen gleichförmige Verteilung der Temperatur über die gesamte Oberfläche der Schale 42, auf der sie anliegen.
Die Erhöhung der Masse der Schale 42, 42a, 43 durch eine HCT-Vorrichtung kann kompensiert werden, indem man eine Öffnung vor mindestens einer HCT-Vorrichtung vorsieht, wie dies in 6a dargestellt ist.
6a zeigt schematisch und teilweise eine Schale, beispielsweise die erste Schale 42 im Schnitt ähnlich wie die der 5. Die Schale 42 trägt eine beliebige der oben beschriebenen HCT-Vorrichtungen, beispielsweise die erste HCT-Vorrichtung 50 gemäß 3. In dem dargestellten Beispiel ist die HCT-Vorrichtung 50 auf der inneren Seite 42i der Schale 42 montiert. Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält die Schale 42 eine Öffnung 88 (oder mehrere Öffnungen) vor der HCT-Vorrichtung 50. Die Öffnung 88 kann Abmessungen (von denen nur eine Länge L5 dargestellt ist) besitzen, die etwas kleiner als die der HCT-Vorrichtung sind (nur eine Länge L3 ist dargestellt), sodaß die HCT-Vorrichtung die Öffnung 88 verschließt. Ein Teil der HCT-Vorrichtung steht in unmittelbarem Kontakt mit der Außenluft außerhalb der Schale. Die HCT-Vorrichtung ist jedoch an die Schale 42 mindestens über den Rand der Öffnung 88 thermisch angeschlossen, sodaß die Schale zum Teil an der Wärmeabfuhr des Bauelements mitwirkt. Auch hier ist die Fläche der HCT-Vorrichtung größer als die des Bauelements, mit dem sie (vorzugsweise direkt) in Kontakt steht.
Das die Erfindung nicht einschränkende Beispiel der 6a stellt einen Fall dar, bei dem die HCT-Vorrichtung 50 auf die Schale 42 nach deren Herstellung aufgebracht wird. In diesem Beispiel ist sie durch Schrauben 89 an der Innenseite 42i dieser Schale befestigt.
6b zeigt eine ähnliche Schale 42 wie 6a ebenfalls mit einer Öffnung 88. Im Fall der 6b ist jedoch die HCT-Vorrichtung 50 auf die Schale 42 außen aufgebracht, also an der Außenseite 42e dieser Schale befestigt. Die HCT-Vorrichtung kann also auf die Schale 42 außen oder innen (6a) aufgebracht werden, je nach den Möglichkeiten der leichten Demontage der Schale.
6c zeigt eine Schale 42, die sich von der gemäß 6a nur dadurch unterscheidet, daß die HCT-Vorrichtung 50 Kühlrippen 90 enthält. Die HCT-Vorrichtung 50 ist auf der Innenseite 42i der Schale 42 befestigt, und der Bereich S1a seiner Oberfläche S1 im Bereich der Öffnung 88 trägt Rippen 90, die die Kühlung verbessern.
7 zeigt einen Schnitt durch eine Schale, beispielsweise die Schale 42, und zeigt eine andere Möglichkeit der Anordnung der HCT-Vorrichtung 50. In dieser Version liegt die HCT-Vorrichtung 50 in der Verlängerung der Platte, die die Schale bildet, und ist integraler Bestandteil der Schale. Die HCT-Vorrichtung kann unmittelbar durch spanende Bearbeitung oder beispielsweise auch getrennt hergestellt werden und dann mit der Schale durch Verschweißen verbunden werden, nachdem sie beispielsweise in eine (nicht dargestellte) Öffnung in der Schale eingesetzt wurde. Selbstverständlich gilt in diesem Fall, daß die HCT-Vorrichtung zumindest teilweise in Reihe zwischen dem Bauelement und der Schale über den Schweißrand mit der Schale eingefügt ist.
Natürlich kann in dieser letzten Ausführungsform der Erfindung die HCT-Vorrichtung 50 gegebenenfalls auch Rippen 90 (in 7 nicht dargestellt) über gegebenenfalls ihre ganze Oberfläche S1 besitzen.

Claims

Elektronischer Modul, der in einem Einschub (1) betrieben werden soll und mindestens eine Druckschaltungskarte (15), mindestens eine Schutzschale (42), die einen Platz für die Karte definiert, mindestens ein Bauelement (C1), das im Betrieb Wärme erzeugt und mit seiner Unterseite auf der Karte montiert ist, sowie eine Wärmebrücke zwischen einer Oberseite des Bauelements und der Schale aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebrücke eine Vorrichtung mit hoher Wärmeleitfähigkeit (50) enthält, die zwischen der Oberseite des Bauelements und der Schale eingefügt ist, wobei diese Vorrichtung eine größere Oberfläche (S1) als die (S2) des Bauelements sowie eine größere Wärmeleitfähigkeit als die Schale besitzt.
Elektronischer Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit von einer Platte aus einem Material großer Wärmeleitfähigkeit gebildet wird.
Elektronischer Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit von einer hohlen Platte vom Caloduc-Typ gebildet wird, die nach dem Prinzip des Phasenwechsels im geschlossenen Kreislaufs einer in der hohlen Platte enthaltenen Flüssigkeit funktioniert.
Elektronischen Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit (50, 50a, 50b, 50c) eine Wärmeleitfähigkeit besitzt, die mindestens den 1,5-fachen Wert der des Materials aufweist, aus dem die sie tragende Schale (42, 42a, 43) hergestellt ist.
Elektronischer Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit (50, 50a, 50b, 50c) eine längliche Form mit einer großen Abmessung (L3) besitzt, sodaß eine Ausrichtung dieser Seite großer Abmessung (L3) möglich wird, die für die Kühlung der Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit (50, 50a, 50b, 50c) am günstigsten ist.
Elektronischer Modul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schale (42, 43), die eine Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit (50, 50a, 50b, 50c) trägt, eine Öffnung (88) besitzt, die im wesentlichen vor der Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit liegt.
Elektronischer Modul nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung hoher Wärmeleitfähigkeit (50) integraler Bestandteil einer Schale (42, 42a, 43) ist.