DE69203951T2

DE69203951T2 - Hitzeübertragungsvorrichtung.

Info

Publication number: DE69203951T2
Application number: DE69203951T
Authority: DE
Inventors: Eric P Lovgren; Donald P Rearick; Clifford B Wells
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1991-05-15
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2012-05-13
Also published as: DE69203951D1; JPH05121611A; JPH0656868B2; EP0514141B1; EP0514141A1; US5159529A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Kühlmittelsteuersystem und im besonderen eine von einer Kühlflüssigkeit gekühlte, zusammengesetzte Platte für elektronische Geräte.
Die Zuverlässigkeit vieler elektronischer Bauteile, wie sie z.B. in Rechnern vorkommen, nimmt bekanntlich mit steigender Temperatur ab. Ebenso bekannt ist, daß die Betriebskennlinie dieser elektronischen Bauteile über den Bereich ihrer Betriebstemperaturen merklich verändert, so daß sich die Leistung mit zunehmenden Temperaturen oft signifikant verschlechtert.
Es hat sich herausgestellt, daß weniger Strom zum Betreiben eines Bauteils erforderlich ist, wenn dieses Bauteil auf einer kühleren Temperatur gehalten wird. Bei hohen Temperaturen jedoch verbraucht ein solches Bauteil mehr Strom, bis zu dem Punkt, daß dieses Bauteil praktisch unbrauchbar wird. Das kann eintreten noch lange bevor es zum totalen Ausfall kommt.
Es wurde sogar ganz allgemein festgestellt, daß die Lebensdauer einiger elektranischer Bauteile direkt mit der Temperatur zusammenhängt, bei der sie betrieben werden. Im allgemeinen läßt sich die Lebensdauer verschiedener elektronischer Bauteile verdoppeln durch Verringerung der Betriebstemperatur des Bauteils um 10ºC.
Die grundlegende Vorrichtung, die häufig zur Kühlung elektronischer Bauteile, wie sie in Rechnern benutzt werden, eingesetzt wird, heißt Wärmesenke. Eine Wärmesenke besteht hauptsächlich aus einer großen wärmeleitenden Platte, auf die Bauteile in wärmeleitender Verbindung aufgesetzt sind. Diese häufig benutzte wärmeleitende Platte heißt Kühlplatte. Die Kühlplatte wird gekühlt durch Beaufschlagung der einen Seite der Platte durch ein Kühlmittel, wie z.B. ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel, während das zu kühlende Bauteil auf der anderen Seite der Kühlplatte aufgesetzt ist, wodurch dieses Bauteil gekühlt wird.
Großrechner wurden oft mit Vorrichtungen zur Elüssigkühlung der Rechnerbauteile, wie z.B. Stromregler, ausgerüstet. Diese Vorrichtungen kühlen Rechnerbauteile oft durch die Anwendung von Wärmesenken für "heiße" Bauteile auf flüssiggekühlten Platten. Eine Konstruktion, die häufig zur Kühlung von Stromreglern eingesetzt wird, ist die "Wakefield Liquid Cooled Plate", hergestellt von EG&G Wakefield Engineering, Wakefield, Massachusetts. Diese Platte enthält eine stranggepreßte Aluminiumplatte mit Flanschen an der Unterseite, die um ein Kupferrohr gequetscht werden. Das Kühlmittel strömt durch das Kupferrohr und kühlt auf diese Weise die Aluminiumplatte.
Die Wakefield flüssiggekühlte Platte ist zwar eine verhältsmäßig billige Vorrichtung, sie hat jedoch mehrerer Nachteile. Über die Schnittstelle zwischen dem Kupferrohr und der Aluminiumplatte gibt es einen beträchtlichen Wärmewiderstand. Das Rohr kann nur in einem spezifischen Mindestradius gebogen werden, daher ist die Anzahl Rohre per Fläche und ihr Ort vorgegeben, der unter einem "heißen" Bauteil sein kann oder auch nicht. Das Anquetschen der Rohre auf diese Weise bewirkte Veränderungen der Kühlwirkung um bis zu 50 Prozent. Es ist bekannt, daß je kleiner der Wärmewiderstand zwischen dem Bauteil und dem Kühlmittel ist, desto kühler das "heißem Bauteil arbeiten kann. Um den Wärmewiderstand zu minimieren, werden "heiße" Bauteile häufig über den Kühlrohren auf der Kühlplatte befestigt. Die Anwendung von Rohren bedeutet jedoch eine Grenze, wie nahe am Kühlmittel ein "Heißbauteil" angeordnet werden kann. Beim Montieren des Bauteils auf der gekühlten Platte muß ferner darauf geachtet werden, daß die Bauteilbefestigungsschrauben nicht an den Stellen eingesetzt werden, wo bei der Wakefield flüssiggekühlten Platte die Rohre liegen, und dieser Umstand hat die Wirkung, daß die Bauteile weniger dicht gepackt werden können.
Andere Vorrichtungen, die zur Kühlung elektronischer Bauteile benutzt werden, leiden auch unter signifikanten Nachteilen. Insbesondere sind solche Vorrichtungen häufig aus Werkstoffen hergestellt, die ein beträchtliches Gewicht haben. Dieses Gewicht würde für bestimmte Anwendungen das Kühlsystem absolut unbrauchbar machen. Zusätzlich ist es bei solchen Vorrichtungen kaum möglich, den Kühlmittelfluß zu Bereichen, die die stärkste Wärmeabfuhr benötigen, zu optimieren. Wenn also mehrere elektronische Bauteile durch diese Vorrichtung gekühlt werden sollen, werden diese Bauteile ohne Berücksichtigung ihrer besonderen Kühlerfordernisse für jedes einzelne Bauteil gekühlt.
EP-A-393 236 offenbart ein elektronisches Vorrichtungsgehäuse mit Temperaturreglerfunktion. Ein isolierendes Gehäusematerial wird benutzt, um temperaturempfindliche Bauteile fegen die Umgebung und gegen wärmeerzeugende Bauteile thermisch zu isolieren.
Gesehen unter einem Gesichtspunkt sieht die vorliegende Erfindung eine wärmeübertragende Vorrichtung zum Kühlen elektrischer Bauteile vor, das umfaßt Eine erste Wärmeableitplatte in Berührung mit einem elektrischen Bauteil; Kühlmittelsteuerungsmittel zum Leiten des Kühlmittels gegen die erste Wärmeableitplatte, wobei das Kühlmittelsteuerungsmittel aus Kunststoff hergestellt ist und eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als die erste Wärmeableitplatte, wobei die erste Wärmeableitplatte so an dem Kühlmittelsteuerungsmittel befestigt ist, daß sie in thermischem Kontakt mit dem Kühlmittel im Kühlmittelsteuerungsmittel steht und einen ersten Kühlmittelhohlraum zwischen der ersten Wärmeableitplatte und dem Kühlmittelsteuerungsmittel bildet; sowie einen Eingang zur Zufuhr des Kühlmittels in die wärmeübertragende Vorrichtung und einen Ausgang zum Abziehen des Kühlmittels aus der wärmeübertragenden Vorrichtung.
Gesehen unter einem anderen Gesichtspunkt sieht die vorliegende Erfindung ein elektronisches Schaltungspaket vor, das einen oder mehrere elektronische Schaltkreiskomponenten enthält, die auf einer Wärmesenke montiert sind, wobei die Wärmesenke beinhaltet: Eine erste Wärmeableitplatte in thermischem Kontakt mit einem der elektronischen Schaltkreiskomponenten; einen Eingang zwecks Zufuhr des Kühlmittels zum Schaltungspaket und einen Ausgang zum Abziehen des Kühl mittels aus dem Schaltungspaket; und einen Kunststoffkern zum Leiten des Kühlmittels gegen die erste Wärmeableitplatte, wobei der Kunststoffkern eine geringere thermische Leitfähigkeit hat als die erste Wärmeableitplatte, wobei die erste Wärmeableitplatte an dem Kunststoffkern befestigt ist, so daß sie im thermischen Kontakt mit dem Kühlmittel im Kunststoffkern ist, um einen ersten Kühlmittelhohlraum zwischen der ersten Wärmeableitplatte und dem Kunststoffkern zu bilden.
Die zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte läßt sich leicht herstellen und ist besonders leichtgewichtig. Durch Beschränken des Einsatzes von Kupfer oder sonstiger Werkstoffe hoher Wärmeleitfähigkeit auf nur diejenigen Bereiche der flüssiggekühlten zusammengesetzten Platte, die wärmeleitfähig sein müssen, bleibt die flüssiggekühlte zusammengesetzte Platte relativ leicht und kompakt in ihrer Größe.
Ein zusätzliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß ein verbesserter Kühlweg zum Leiten des Kühlmittels zu den Bereichen festgelegt ist, die die größte Wärmeabfuhr vornehmen müssen. Wenn daher mehrerer elektronische Bauteile gekühlt werden müssen, kann die flüssiggekühlte zusammengesetzte Platte der vorliegenden Erfindung so konfiguriert werden, daß sie die unterschiedlichen Kühlungserfordernisse jedes einzelnen elektronischen Bauteils berücksichtigt. Dieses Kühlmittelsteuerungsmittel, das voraussichtlich der Kunststoffkern der flüssiggekühlten zusammengesetzten Platte darstellt, weist Kühlflüssigkeitskanäle zum Leiten des Kühlmittels gegen die Platte genau unter "heißen" Bauteilen auf und sieht somit einen kurzen Leitweg zwischen den "heißen" Bauteilen und dem Kühlmittel vor.
Ein weiterer Vorteil läßt sich erzielen durch Verstärken der Endpackungskonstruktion zunächst durch Festlegen der Schaltungsanordnung eines zu kühlenden Rechners (oder einer sonstigen Vorrichtung) und dann Leiten der Kanäle der flüssiggekühlten Platte zu geeigneten Bereichen der Platte, die der größten Wärmeabfuhr bedürfen.
Zwecks besseren Verständnisses der Erfindung sollen jetzt bevorzugte Ausführungsformen derselben nur beispielhaft beschrieben werden anhand der begleitenden Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivischen Ansicht einer ersten Ausführungsform einer zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ausführungsform der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Seitenansicht der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte aus Fig. 1 mit auf beiden Seiten zwecks Leitung der Kühlung aufmontierten elektronischen Bauteilen; und
Fig. 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform einer zusammengesetzten flüssiggekühlten Wärmeableitplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlmittelsteuersystem, das eine zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte aufweist. Wie nachstehend noch in weiteren Einzelheiten besprochen, ist diese flüssiggekühlte Platte besonders nützlich in Kühlvorrichtungen, die eine maximale Kühlung, jedoch ein minimales Gewicht in einem begrenzten Raum voraussetzen.
Genauer gesagt, umfaßt die vorliegende Erfindung eine zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte zwecks Einschränkung der Anwendung schwerer wärmeleitender Werkstoffe auf diejenigen Bereiche der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte, die starke Wärmeableitungsmerkmale aufweisen müssen. Zusätzlich hat die zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte mindestens eine Wärmeableitplatte und Kühlmittelsteuerungsmittel, die so konfiguriert sind, daß das Kühlmittel nur mit ausgewählten Bereichen der Wärmeableitplatte(n) in Berührung kommt, die der stärksten Wärmeableitung bedürfen. Das wird dadurch erreicht, daß das Kühlmittel die erforderliche Kühlung für jedes elektronische Bauteil bewirkt. Auf diese Wiese hat im Betrieb jedes elektronische Bauteil eine Temperatur, die unter oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Ferner wird dadurch das erwünschte Kühlergebnis jeweils durch den Einsatz der optimalen Menge Kühlmittel erreicht. In den Fig. 1 - 3 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, während eine zweite Ausführungsform in Fig. 4 dargestellt wird. Repräsentative Werte der Abmessungen der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte werden in der nachfolgenden Beschreibung angesprochen. Diese Werte müssen als beispielhaft für ihre Art angesehen werden und gelten nicht als Einschränkung der vorliegenden Erfindung. Zwar werden hier nur zwei Ausführungsformen gezeigt und beschrieben, es ist jedoch jederzeit möglich, auch noch weitere Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung zu entwickeln.
Weiter unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird die flüssiggekühlte Platte, die allgemein mit der Bezugsziffer 100 gekennzeichnet wird, dazu eingesetzt, elektronische Bauteile zu kühlen, die auf einer oder auf beiden Seiten der Platte 100 montiert sind. Die flüssiggekühlte Platte 100 umfaßt im allgemeinen vier Bestandteile: Einen Kern 102, eine erste Wärmeableitplatte 130, eine zweite Wärmeableitplatte 142 und eine dritte Wärmeableitplatte 152, die jetzt jeweils einzeln genauer beschrieben werden sollen.
Zunächst soll der Kern 102, ein Mittel zur Regelung des Kühlmittelflusses innerhalb der flüssiggekühlten Platte 100, in genaueren Einzelheiten beschrieben werden. Der Kern 102 hat zwei besondere Funktionen. Erstens ist der Kern 102 aus einem Material gefertigt, das im wesentlichen leichter ist als die leitenden Elemente der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte 100. Daher dient der Kern 102 zur Reduktion des Gesamtgewichts der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte 100. Zweitens ist der Kern 102 so konfiguriert, daß er das Kühlmittel so durch die zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte strömen läßt, daß die "heißen" Bereiche (diejenigen Bereiche, die der stärksten Wärmeableitung bedürfen) der Platte 100 vom Kühlmittel beaufschlagt werden. Wenn also mehr als ein elektronisches Bauteil von der Platte 100 gekühlt werden muß, kann der Kern 102 so konstruiert werden, daß er der Einzelkühlung jedes der zu kühlenden elektronischen Bauteile je nach dessen individuellen Kühlungsbedürfnissen Rechnung trägt.
Der Kern 102 ist vorzugsweise von rechteckiger Form und hat ein naheliegendes Ende 104, ein entfernt liegendes Ende 106, einen oberen Teil 108 und einen unteren Teil 109. Zwar wird eine rechteckige Form bevorzugt, jedoch kann jede Form benutzt werden, solange sie mit dem(n) zu kühlenden Bauteil(en) und jeder um die Platte 100 liegenden Struktur kompatibel ist. Der Kern hat eine repräsentative Höhe von 19,6 x 10&supmin;² m (4 Zoll) und eine repräsentative Länge von 16,51 x 10&supmin;² m (6.5 Zoll). Der Kern 102 weist eine erste Lippe 110 auf, die sich entlang dem naheliegenden Ende 104, dem entfernt liegenden Ende 106, dem oberen Teils 108 und dem unteren Teil 109 erstreckt. Der Kern 102 hat eine erste Durchflußöffnung 124, die sich über und entlang dem Bodenteil 109 erstreckt (Fig. 1). Der Kern 102 hat ferner eine zweite Durchflußöffnung 152, die sich unter und entlang dem oberen Teil 108 erstreckt (Fig. 1).
Der Kern 102 hat eine Mittelwand 112, die sich zwischen der ersten Durchflußöffnung 124 und der zweiten Durchflußöffnung 125 erstreckt, und wird definiert durch die Lippe 110. Die Mittelwand 112 hat eine repräsentative Dicke von 0,4 x 10&supmin;² m (0.15 Zoll). Die Mittelwand 112 definiert zusammen mit der ersten Durchflußöffnung 124, der zweiten Durchflußöffnung 125 und der Lippe 110 einen ersten Kanal 114. Die Mittelwand 112 definiert zusammen mit der ersten Durchflußöffnung 124, der zweiten Durchflußöffnung 125 und der zweiten Lippe 210 (Fig. 2) einen zweiten Strömungskanal 217. Der Strömungskanal 217 enthält Nuten 212, 213. Ein repräsentativer Wert für die Dicke der Kanäle 114 und 217 (ausschließlich der Nuten 212, 213) ist 0.08 Zoll. Die Nuten 212, 213 haben repräsentative Dicken von 0.08 Zoll (was die Mittelwand 112 in diesen Bereichen auf eine Dicke von 0.07 Zoll einschränkt). Die Mittelwand 112 weist Ausrichtlöcher 122 auf. Die Ausrichtlöcher 122 können sich vom ersten Kanal 114 zum zweiten Kanal 217 erstrecken.
Wie in Fig. 2 gezeigt wird, weist der Kern 102 Stücke 226 auf, die mit dem Kern 102 eine lichte Weite 228 bilden, durch die Kühlmittel strömen kann. Die Stücke 226 erlauben die Kommunikation vom zweiten Kanal 217 zu den Nuten 215, 216 durch die lichte Weite 228.
Der Kern 102 ist mit Schlaucharmaturen 116 am nahegelegenen Ende 104 des Kerns 102 ausgerüstet. Die beiden Schlaucharmaturen 116 werden beide am nahegelegenen Ende 104 des Kerns 102 dargestellt, jedoch können jede oder auch beide Schlaucharmaturen 116 unabhängig voneinander entlang dem nahegelegenen Ende 104, dem abgelegenen Ende 106, dem oberen Teil 108 und dem Bodenteil 109 des Kerns angeordnet sein, sofern jede dieser Armaturen 116 zu den Kanälen 114 und 117 führt. Die Schlaucharmaturen 116 weisen eine zentrale lichte Weite 118 auf, durch die Kühlflüssigkeit zu den Kanälen 114 und 217 geleitet werden kann.
Der Kern 102 weist eine Montageöffnung 120 auf, in die ein externes Bauteil eingesetzt werden kann. In den Stücken 226 ausgebildete Schraubenlöcher 121 werden benutzt, um das externe Bauteil auf der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte 100 zu montieren. Zwar ist in Fig. 1 und 2 eine bestimmte Form für die Montageöffnung 120 angegeben, jedoch kann sie jede Form annehmen, solange sie zu dem einzusetzenden externen Bauteil paßt, oder als Alternative kann sie auch ganz weggelassen werden.
Vorzugsweise besteht der Kern 102 aus Kunststoffmaterial wie z.B. Polysulfon. Kunststoffe sind im allgemeinen bevorzugt, weil sie leicht und verhältnismäßig billig sind und mit geringen Kosten in komplexe Formen gebracht werden können. Polysulfon wird bevorzugt, weil es ein hochtemperaturfestes Material ist und das bevorzugte Kühlmittel, Wasser, nicht absorbiert. Der vorzugsweise eingesetzte Polysulfontyp ist Udel , das von der Firma Amoco Performance Products, Inc. unter der Materialbezeichnung Serie P1700 hergestellt wird (Udel ist ein Warenzeichen der Amoco Perfomance Products Inc.). Als Alternative kann jedes dem Kühlmittel gegenüber inerte Material eingesetzt werden. Ein Material gilt als inert, wenn es das Kühlmittel weder kontaminiert noch absorbiert.
Weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird jetzt die erste Wärmeableitplatte 130 in weiteren Einzelheiten beschrieben. Die erste Wärmeableitplatte 130 ist vorzugsweise rechteckig geformt. Die Wärmeableitplatte 130 hat eine Montageseite 132 und eine Kanalseite 232. Die Kanalseite 232 liegt dem Kanal 114 des Kerns 102 zugewandt und erstreckt sich vorzugsweise entlang dem Kern 102 vom nahegelegenen Ende 109 zum abgelegenen Ende 106, und vom oberen Teil 108 zum Bodenteil 109 des Kerns 102. Die erste Wärmeableitplatte 130 hat eine Montageöffnung 136, in die ein Bauteil montiert werden kann. Zwar wird die Montageöffnung 136 mit einer bestimmten Form dargestellt, jedoch kann sie jede Form annehmen, sofern sie kompatibel mit der Form der Montageöffnung 120 im Kern 102 und mit der Form des einzusetzenden externen Bauteils ist.
Die erste Wärmeableitplatte 130 weist Montageschraubenlöcher 138 auf, in die ein zu kühlendes elektronisches Bauteil montiert werden kann. Zwar sind hier vierzehn Montageschraubenlöcher 138 dargestellt, jedoch kann jede beliebige Anzahl Schraubenlöcher 138 eingebracht werden, sofern das zu kühlende Bauteil ordnungsgemäß auf der Montageseite 132 der Wärmeableitplatte 130 montiert wird. Montageschraubenlöcher 138 erstrecken sich durch die Wärmeableitplatte 130 und in die zylindrischen Ansätze 240. Zylindrische Ansätze 240 sind Vorsprünge, die sich von der Kanalseite 232 der Wärmeableitplatte 130 zum Kern 102 zu erstrecken. Zwar werden diese Ansätze 240 als zylinderförmige Gegenstände dargestellt, jedoch kann jede beliebige geometrische Form benutzt werden, sofern sie mit den Ausrichtlöchern 122 des Kerns 102 kompatibel sind. Zum Beispiel können Rippen benutzt werden, um die Wärmeübertragung in einem bestimmten Bereich zu verstärken und/oder die Biegesteifigkeit zu erhöhen. Zusätzlich sind zwar vierzehn zylindrische Ansätze 240 dargestellt, jedoch kann eine beliebige Anzahl zylindrischer Ansätze benutzt werden, solange sie mit dem Kern 102 kompatibel sind.
Zwar hat die Wärmeableitplatte 130 vorzugsweise eine rechteckige Form, jedoch kann jede beliebige Form benutzt werden, sofern sie mit dem/den zu kühlenden Bauteil/en, jeder umgebenden Struktur, in die die flüssiggekühlte Platte 100 eingesetzt werden soll, und der Form des Kerns 102 kompatibel ist; die für die Wärmeableitplatte 130 gewählte Größe und Form muß so beschaffen sein, daß sie zusammen mit dem Kern 102 einen erste Kühlmittelhohlraum vom nahegelegenen Ende 104 zum abgelegenen Ende 106 des Kerns 102 ausbildet, wenn die Wärmeableitplatte 130 am Kern 102 befestigt ist und sich die Ansätze 240 in die Ausrichtlöcher 122 des Kerns 102 erstrecken.
Weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird jetzt die zweite Wärmeableitplatte 142 in weiteren Einzelheiten beschrieben. Die zweite Wärmeableitplatte 142 hat eine Montageseite 244 und eine Kanalseite 144. Die Wärmeableitplatte 142 ist vorzugsweise rechteckig geformt, sie kann jedoch jede beliebige Form annehmen, sofern sie mit dem/den zu kühlenden Bauteil/en, jeder umgebenden Struktur, in die die flüssiggekühlte Platte 100 eingesetzt werden soll, und der Form des Kerns 102 kompatibel ist. Wie in Fig. 1 gezeigt wird, ist die zweite Wärmeableitplatte 142 mit zylindrischen Ansätzen 148 versehen, die sich von der, Kanalseite 144 der Wärmeableitplatte 142 zum Kern 102 erstrecken. Zwar werden zwölf zylindrische Ansätze 148 dargestellt, jedoch kann eine beliebige Anzahl und Form benutzt werden, sofern sie mit den Ausrichtlöchern 122 des Kerns 102 kompatibel sind. Zum Beispiel können Rippen benutzt werden, um die Wärmeübertragung in einem bestimmten Bereich zu verstärken und/oder die Biegesteifigkeit zu erhöhen. Wie in Fig. 2 gezeigt wird, weist die Wärmeableitplatte 142 Montageschraubenlöcher 250 auf, in denen ein zu kühlendes elektronisches Bauteil montiert werden kann. Montageschraubenlöcher 250 erstrecken sich durch die Montageseite 244 der Wärmeableitplatte 142 in die Ansätze 148. Zwar sind zwölf solcher Montageschraubenlöcher 250 dargestellt, jedoch kann jede beliebige Anzahl Montageschraubenlöcher 250 benutzt werden, sofern das/die zu kühlende(n) Bauteil(e) ordnungsgemäß auf der Montageseite 244 der Wärmeableitplatte montiert ist. Die Größe und Form der Wärmeableitplatte 142 ist ausreichend, daß sie mit dem Kanal 217 einen zweiten Kühlmittelhohlraum bildet, wenn die Wärmeableitplatte 142 auf dem Kern 102 befestigt ist und sich die Ansätze 148 in die Ausrichtlöcher 122 des Kerns 102 erstrecken.
Jetzt wird die dritte Wärmeableitplatte 152 in weiteren Einzelheiten beschrieben. Die dritte Wärmeableitplatte 152 hat eine Montageseite 254 und eine Kanalseite 154. Die Wärmeableitplatte 152 ist mit zylindrischen Ansätzen 158 versehen, die sich von der Kanalseite 154 der Wärmeableitplatte 152 zum Kern 102 erstrecken. Zwar werden fünf zylindrische Ansätze 158 dargestellt, jedoch kann eine beliebige Anzahl und Form benutzt werden, sofern sie mit dem Kern 102 kompatibel sind. Zum Beispiel können Rippen benutzt werden, um die Wärmeübertragung in einem bestimmten Bereich zu verstärken und/oder die Biegesteifigkeit zu erhöhen.
Wie in Fig. 2 gezeigt wird, weist die Wärmeableitplatte 152 Montageschraubenlöcher 260 auf, in denen ein zu kühlendes elektronisches Bauteil montiert werden kann. Zwar sind fünf solcher Montageschraubenlöcher 260 dargestellt, jedoch kann jede beliebige Anzahl Montageschraubenlöcher benutzt werden, sofern das/die zu kühlende(n) Bauteil(e) ordnungsgenäß auf der Montageseite 254 der Wärmeableitplatte 152 montiert ist.
Auch die Wärmeableitplatte 152 hat vorzugsweise eine rechteckige Form, jedoch kann jede beliebige Form benutzt werden, sofern sie mit dem/den zu kühlenden Bauteil/en, jeder umgebenden Struktur, in die die flüssiggekühlte Platte 100 eingesetzt werden muß, und der Form des Kerns 102 kompatibel ist. Die Größe und die Form der Wärmeableitplatte 152 ist so gestaltet, daß sie mit den Nuten 215, 216 einen Kühlmittelhohlraum ausbildet, wenn die Wärmeableitplatte 152 am Kern 102 befestigt ist und sich die Ansätze 158 in die Ausrichtlöcher 122 des Kerns 102 erstrecken.
Jetzt soll das Verfahren zur ordentlichen Herstellung und Montage der flüssiggekühlten Platte 100 beschrieben werden. Vorzugsweise ist die flüssiggekühlte Platte so ausgelegt, daß sie das Kühlmittel zu denjenigen Bereichen der Wärmeableitplatte lenkt, die der größten Wärmeableitung bedürfen. Vor der Konfigurierung der flüssiggekühlten Platte 100 müssen die Kühlvorgaben jedes zu kühlenden elektronischen Bauteils bestimmt werden. Kern 102 wird dann vorzugsweise in einer gewünschten Form ausgebildet, so daß er das flüssige Kühlmittel in die ausgewählten Bereiche der flüssiggekühlten Platte 100 leitet, die der stärksten Wärmeabfuhr bedürfen. Das geschieht so, daß das Kühlmittel die erforderliche Kühlung für jedes elektronische Bauteil bewirkt, so daß die Kühlvorgaben für jedes elektronische Bauteil erfüllt sind. Die Kühlungsvorgaben gelten als erfüllt, wenn jedes elektronische Bauteil unter einer vorgegebenen Temperatur arbeitet. Die vorgegebene Temperatur steht im direkten Zusammenhang mit den optimalen Betriebsbedingungen des/der zu kühlenden elektronischen Bauteils/Bauteile. Daher können verschiedene zu kühlende elektronische Bauteile, von denen jedes individuelle Kühlvorgaben und eine individuelle optimale Betriebstemperatur hat, so gekühlt werden, daß jedes elektronische Bauteil tatsächlich auf oder unter eine vorgegebene Temperatur gekühlt wird. Bei der Konfigurierung der Form des Kerns 102 sind die zu berücksichtigenden Faktoren u.a. die Oberflächenbereiche der Wärmeableitplatten, die in Berührung mit dem flüssigen Kühlmittel stehen, und die erforderliche Menge flüssigen Kühlmittels, die gebraucht wird, um die einzelnen Oberflächenbereiche hinreichend zu kühlen, so daß die Kühlvorgaben erfüllt werden. Somit kann der Kern 102 so konfiguriert werden, daß größere Mengen Kühlmittel auf bestimmte Bereiche der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte 100 gelenkt werden.
Der Kern 102 wird vorzugsweise gußgeformt, weil das die billigste Technik zum Eertigen des Kerns 102 ist (insbesondere, wenn der Kern 102 eine komplexe Kanalkonfiguration 114, 127 aufweist) und es verringert das Aufbauen von Spannungen im Kern 102, die zum Verwerfen der Struktur führen könnten. Der Kern 102 kann jedoch auch durch andere, geeignete und herkömmliche Verfahren hergestellt werden. Der Kern 102 wird so gefertigt, daß er die Kanäle 114 und 217 ausbildet, die den Kühlmittelfluß unter die Bauteile richtet, die der stärksten Wärmeableitung bedürfen, wenn die flüssiggekühlte Platte 100 ordnungsgemäß in einer Vorrichtung, wie z.B. einem Rechner, montiert ist. Somit kann der Kern 102 so gefertigt werden, daß er eine vielgestaltige Strömungskanalkonfiguration aufweist, mit einer vernachlässigbaren Auswirkung auf die Teilekosten. Z.B. läßt sich der Kanal 217 mit Nuten 212, 213 ausführen, um besondere Strömungskennlinien innerhalb der flüssiggekühlten Platte 100 zu erzeugen. Die Nuten 212, 213 der bevorzugten Ausführungsform wurden so ausgeführt, daß ein in etwa gleichmäßiger Strömungsquerschnitt im Kanal 217 erzielt wird zwecks Ausgleich für die in den Kanal 217 vorstehenden Ansätze 148.
Die wärmeableitenden Platten 130, 142 und 152 sind vorzugsweise aus Kupfer. Ein repräsentativer Wert für die Dicke der Platten 130, 142 und 152 ist 3,2 x 10&supmin;³ m (0.125 Zoll). Kupfer wird bevorzugt, weil es eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist (etwa 400 W/m K). Alternativ können die Wärmeableitglatten 130, 142 und 152 auch aus anderen leitfähigen Materialien mit einer Wärmeleitfähigkeit von über 100 W/m K bestehen. Auch die Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 werden vorzugsweise gegossen. Als Alternative können die Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 auch mit jeder anderen, geeigneten, herkömmlichen Technik ausgeführt werden.
Montageschraubenlöcher 138, 250 und 260 werden in Ansätze 240, 148 und 158 vorzugsweise gebohrt. Dann werden die Montageflächen 132, 244 und 254 mit einem Material wie Zinn oder Nickel plattiert um die Oberflächen zu schützen. Hier sind Zinn und Nickel angeführt, jedoch können auch andere Materialien dafür verwendet werden, je nach dem Werkstoff, aus dem die Platten 130, 142 und 152 bestehen. Auch die Kanalflanken 144, 154 und 232 können in ausgewählten Bereichen mit Zinn oder Nickel beschichtet werden. Kritische Flächen der Platten 130, 142 und 152 können glatt gespant werden. Vorzugsweise werden dann die Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 mit Hilfe eines Klebers auf den Kern 102 aufgeklebt. Alternativ können die Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 auch mit anderen herkömmlichen Mitteln unter Verwendung einer herkömmlichen Technik am Kern 102 befestigt werden. Z.B. können die Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 am Kern 102 befestigt werden unter Verwendung eines O-Rings zum Abdichten der Anordnung und eines Befestigungsmittels (wie z.B. einer Schraube), um die Anordnung zusammenzuhalten. Beim Zusammenbau der Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 mit dem Kern 102 zwecks Bildung der flüssiggekühlten Platte 100 fluchten die Ansätze 148, 158 und 240 mit den Ausrichtlöchern 122 des Kerns 102 zum Ausbilden der zusammengesetzten flüssiggekühlten Platte 100 so, daß der Kanal 114 einen ersten Kühlhohlraum zwischen der Wärmeableitplatte 130 und dem Kern 102, und der Kanal 217 einen zweiten Kühlhohlraum zwischen dem Kern 102 und der Kombination aus der zweiten Wärmeableitplatte 142, der dritten Wärmeableitplatte 152 und den Stücken 226 definiert. Durchflußlöcher 124, 125 können die Verbindung der beiden Hohlräume ermöglichen, oder als Alternative können diese Durchflußlöcher 124, 125 auch absichtlich verschlossen werden, so daß auf diese Weise die zwei Hohlräume voneinander getrennt gehalten werden.
Im Betrieb wird die flüssiggekühlte Platte 100 entlang der Wärmeableitplatte 130 zu einem ersten zu kühlenden Bauteil, und entlang den Wärmeableitplatten 142 und 152 zu einem zweiten (bzw. dem ersten) zu kühlenden Bauteil montiert. In Fig. 3 wird die flüssiggekühlte Platte 100 gezeigt mit elektronischen Bauteilen 300, 302, 304 und 305, die auf die Platten 130, 142 und 152 montiert sind. Zusätzlich wird das elektronische Bauteil 306 als in der Montageaussparung 120 des Kerns 102 und in der Montageaussparung 136 der Platte 130 montiert dargestellt. Das elektronische Bauteil 306 enthält das elektronische Bauteil 308, das von der Platte 130 über das elektronische Bauteil 305 gekühlt wird. Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, strömt durch eine erste Schlaucharmatur 116 durch die Kanäle 114 und 217 (wobei es ausgewählte Bereiche der Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 kühlt) und tritt durch eine zweite Schlaucharmatur 116 aus. Durchströmöffnungen 124, 125 lassen das Kühlmittel zwischen einem ersten Kanal 114 und einem zweiten Kanal 127 strömen. Kühlmittel, das durch die Kanäle 114 und 217 strömt, kühlt selektiv "heiße" Bereiche der Wärmeableitplatten 130, 142 und 152 und sieht somit einen verhältnismäßig kurzen Leitungsweg zwischen den zu kühlenden Bauteilen 300, 302, 304 und 305 und dem Kühlmittel vor.
Die flüssiggekühlte Platte 100 ist so ausgelegt, daß sie mit einem Kühlmitteldruck von 3,44 x 10&sup5; Pa (50 psi) arbeitet. Die Platte 100 ist jedoch auf den Betrieb mit 1,03 x 10&sup6; Pa (150 psi) geprüft. Obwohl Wasser das bevorzugte Kühlmittel ist, weil es eine gute Wärmeübertragung aufweist, läßt sich auch Fluorinert oder jedes sonstige geeignete flüssige Kühlmittel einsetzen. Das Wasser bzw. sonstige flüssige Kühlmittel kann so vorbehandelt sein, daß die Korrosion der Wärmeableitplatten reduziert wird.
In der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1-3 weist die zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte 100 auf beiden Seiten des Kerns 102 montierte Wärmeableitplatten auf, damit elektronische Bauteile auf einer oder auf beiden Seiten der Platte 100 montiert werden können; wenn ein elektronisches Bauteil nur auf einer Seite der flüssiggekühlten Platte 100 montiert wird, können die Wärmeableitplatten 142, 152 am Kern 102 entfallen. In einer solchen Situation werden die Ausrichtlöcher 122 teilweise verschlossen (so daß sich die Löcher 122 nicht ganz durch die Mittelwand 112 vom ersten Kanal 144 zum zweiten Kanal 217 erstrecken), weshalb die Notwendigkeit für den zweiten Kanal 217 entfällt.
In Fig. 4 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die flüssiggekühlte Platte, die ganz allgemein unter der Bezugszahl 400 gezeigt wird, enthält in allgemeinen die folgenden Grundbauteile: Kern 402, eine erste Wärmeableitplatte 412, eine zweite Wärmeableitplatte 413 und Schlaucharmaturen 426, die jetzt einzeln in genaueren Einzelheiten beschrieben werden sollen.
Weiter unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird jetzt der Kern 402 genauer beschrieben. Der Kern 402 ist im allgemeinen von rechteckiger Form und ist vorzugsweise aus Polysulfon hergestellt, obwohl auch andere geeignete Kunststoffe eingesetzt werden können. Der Kern 402 hat ein erstes 404 und ein zweites Ende 406. Der Kern 402 weist einen Kühlmittelströmungskanal 407 beiden Seiten des Kerns 402 auf. Obwohl eine besondere Anzahl und Anordnung der Strömungskanäle 407 gezeigt wird, können jedoch zur Konfigurierung des Kerns 402 jede beliebige Anzahl und Anordnung benutzt werden, die bewirken, daß das Kühlmittel gezielt ausgewählte Bereiche der Platten 412, 413 anströmt, die der größten Wärmeableitung bedürfen. Am ersten Ende 404 des Kerns 402 ist eine Stabilisierungsstange 408 angebracht. Im zweiten Ende 406 des Kerns sind Kerben 410 angebracht.
Jetzt wird die erste Wärmeableitplatte 412 und die zweite Wärmeableitplatte 413 in genaueren Einzelheiten beschrieben. Obwohl Unterschiede zwischen den Wärmeableitplatten 412 und 413 möglich sind, sind die Wärmeableitplatten 412 und 413 vorzugsweise identisch zwecks Kosteneinsparung. Die Wärmeableitplatten 412 und 413 sind vorzugsweise von rechteckiger Form, obwohl auch jede andere Form möglich ist, sofern sie mit dem Kern 402 und dem zu kühlenden Bauteil kompatibel ist. Jede Wärmeableitplatte 412, 413 weist eine äußere Seite 414, 415 zum Inberührungbringen mit einem zu kühlenden Bauteil oder Bauteilen auf. (Nicht dargestellte) Schraubenlöcher können an den Außenseiten 414, 415 hinzugefügt werden, obwohl sich die Schraubenlöcher nicht ganz durch die Platten 412, 413 erstrecken müssen. Jede Wärmeableitplatte 412, 413 weist einen ausgesparten Teil 416 und 418 auf, in dem der Kern befestigt wird. Der ausgesparte Bereich 416 wird von Wänden 419 der Wärmeableitplatte 412 definiert. Der ausgesparte Bereich 416 wird von Wänden 419 der Wärmeableitplatte 413 definiert. Der ausgesparte Bereich 418 wird von den Wänden 420 der Wärmeableitplatte 413 definiert. Wenn die Wärmeableitplatten 412 und 413 zusammengebracht werden, dann bilden die ausgesparten Bereiche 416 und 418 einen inneren Hohlraum.
Zwar werden keine Vorsprünge wie Ansätze und Rippen gezeigt, die sich von den ausgesparten Bereichen 416, 418 aus erstrecken, jedoch können Strukturrippen auf die ausgesparten Bereiche 416, 418 aufgesetzt sein.
Die Wärmeableitplatten 412 und 413 haben jeweils zwei halbkreisförmige Einbuchtungen 422, 424 in den Wänden 419, 420, an denen die Schlaucharmaturen angebracht werden. Die Schlaucharmaturen weisen eine innere lichte Weite 428 auf, durch die das Kühlmittel strömt.
Jetzt soll der Prozeß des richtigen Zusammenbaus und Ein- satzes der flüssiggekühlten Platte 400 beschrieben werden. die Wärmeableitplatten 412, 413 und die Schlaucharmaturen 426 bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Kupfer ist bevorzugt, weil es eine hohe Wärmeleitfähigkeit (etwa 400 W/m K) aufweist. Als Alternative können jedoch die Wärmeableitplatten 412, 413 und die Schlaucharmaturen 426 aus jedem beliebigen Werkstoff gefertigt sein, der eine Wärmeleitfähigkeit von über 100 W/m K hat. Wärmeableitplatten 412, 413 sind vorzugsweise spanend bearbeitet. Als Alternative können auch andere geeignete herkömmliche Verfahren eingesetzt werden. Die Außenseiten 414 und 415 sind zum Schutz der Oberflächen vorzugsweise mit Zinn oder Nickel beschichtet.
Der Kern 402 wird vorzugsweise in die gewünschte Form formgegossen. Das Formgießen wird bevorzugt, weil es sich hier um ein billiges Verfahren handelt, das den Aufbau von Spannungen im Kern 402 reduziert und damit das Verwerfen des Kerns 402 vermindert. Der Kern 402 kann aber auch mit anderen herkömmlichen Verfahren ausgebildet werden. Die Kanäle 407 sind vorzugsweise so konfiguriert, daß sie den Fluß des Kühlmittels zu ausgewählten Bereichen der Wärmeableitplatten 412, 413 zulassen, die der größten Wärmeabfuhr bedürfen. Die Stabilisierungsstange 408 ist vorzugsweise auf eine Länge formgegossen, die mit der Länge des ausgesparten Bereichs 416 und 418 der Wärmeableitplatten 412, 413 kompatibel ist, so daß, wenn der Kern 402 in die ausgesparten Bereiche 416 und 418 eingesetzt ist, der Kern 402 zwischen den Wärmeableitplatten 412 und 413 festgehalten wird. Der Kern 402 wird dann zwischen die Wärmeableitplatten 412 und 413 eingeschoben. Schlaucharmaturen 426 sind innerhalb von Einbuchtungen 422, 424 der Wärmeableitplatten 412, 413 angeordnet. Vorzugsweise werden herkömmliche metallurgische Methoden zur abgedichteten Verbindung der Wärmeableitplatten 412 und 413 mit den Schlaucharmaturen 426 benutzt, um den Kern 402 einzukapseln. (Einkapseln ist definiert als totale Einschließung des Kerns 402 zwischen den Platten 412, 413, wobei Zugang nur durch die lichten Weiten 428 der Schlaucharmaturen 426 möglich ist.) Mögliche metallurgische Methoden, sind Hartlöten, Elektronenstrahlschweißen und Löten. Als Alternative können auch Kleber verwendet werden, um die Platte 412, 413 abzudichten. Kühlmittelhohlräume werden zwischen den Wärmeableitplatten 412 und Kanälen 407 des Kerns 402 ausgebildet. Zweite Kühlmittelhohlräume werden auch zwischen der Wärmeableitplatte 413 und den Kanälen 407 des Kerns 402 ausgebildet. Die zusammengesetzte flüssiggekühlte Platte 400 ist so konstruiert, daß alle Kühlmittelhohlräume miteinander kommunizieren, um auf diese Weise einen vergrößerten Kühlmittelhohlraum zu bilden. Als Alternative kann der Kern 402 auch so ausgelegt sein, daß einige der Kühlmittelhohlräume gegen die anderen Hohlräume isoliert sind.
Im Betrieb wird die flüssiggekühlte Platte 400 an dem zu kühlenden elektronischen Bauteil befestigt. Ein Kühlmittel, wie Wasser, Fluorinert oder eine sonstige geeignete Flüssigkeit strömt durch eine erste Schlaucharmatur 426, strömt weiter durch die Kanäle 407, die zwischen dem Kern 402 und den Wärmeableitplatten 412, 413 ausgebildet sind, und strömt durch die zweite Schlaucharmatur 426 wieder heraus. Die Kanäle 407 sind vorzugsweise so ausgelegt, daß sie bewirken, daß das Kühlmittel ausgewählte Bereiche der Wärmeableitplatten 412, 413, die der größten Wärmeabfuhr bedürfen, beaufschlagt. Die Platte 400 ist auch so ausgelegt, daß sie mit Kühlmitteldrücken von 3,44 x 10&sup5; Pa (50 psi) arbeitet, obwohl sie bis zu einem Betriebsdruck von 1,03 x 10&sup6; Pa (150 psi) geprüft sind.
Hier vorstehend wurde eine Kühlmittelsteuersystem zum Kühlen elektronischer Bauteile beschrieben. Dieses Kühlmittelsteuersystem beinhaltet eine erste Wärmeableitplatte mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit zum Aufsetzen der zu kühlenden elektronischen Bauteile, und ein Kühlmittelsteuerungsmittel zum Leiten dieses Kühlmittels gegen die erste Wärmeableitplatte. Vorzugsweise besteht die erste Wärmeableitplatte aus Kupfer. Das Kühlmittelsteuerungsmittel hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die erste Wärmeableitplatte und wird vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, der in die gewünschte Form formgegossen werden kann. Wenn die erste Wärmeableitplatte an dem Kühlmittelsteuersystem befestigt ist, bildet sich zwischen ihnen ein Kühlmittelhohlraum mit gewünschten Strömungscharakteristiken aus.
Das Kühlmittelsteuersystem kann ferner eine zweite Wärmeableitplatte mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit aufweisen, auf die elektronische Bauteile montiert werden können, wobei die zweite Wärmeableitplatte am Kühlmittelsteuerungsmittel befestigt ist, um einen zweiten Kühlmittelhohlraum aus zubilden. Als Alternative können die zwei Kühlmittelhohlräume miteinander kommunizieren, um so einen Kühlmittelfluß zwischen ihnen zuzulassen.

Claims

1. Eine Hitzeübertragungsvorrichtung zum Kühlen elektrischer Bauteile, die umfaßt:

Eine erste Wärmeableitplatte (130, 412) in Berührung mit einem elektrischen Bauteil;

Kühlmittelsteuerungsmittel (102, 402) zum Leiten des Kühlmittels gegen die erste Wärmeableitplatte, wobei das Kühlmittelsteuerungsmittel aus Kunststoff hergestellt ist und eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist, als die erste Wärmeableitplatte, wobei die erste Wärmeableitplatte (130, 412) so an dem Kühlmittelsteuerungsmittel befestigt ist, daß sie in thermischem Kontakt mit dem Kühlmittel im Kühlmittelsteuerungsmittel steht und einen ersten Kühlmittelhohlraum zwischen der ersten Wärmeableitplatte und dem Kühlnittelsteuerungsmittel bildet;

sowie einen Eingang zur Zufuhr des Kühlmittels in die wärmeübertragende Vorrichtung und einen Ausgang zum Abziehen des Kühlmittels aus der wärmeübertragenden Vorrichtung.

2. Hitzeübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner aufweist: Eine zweite Wärmeableitplatte (142, 413) in Berührung mit einem elektrischen Bauteil, wobei die zweite Wärmeableitplatte eine höheren Wärmeleitfähigkeit hat als das Kühlmittelsteuerungsmittel, wobei die zweite Wärmeableitplatte so am Kühlmittelsteuerungsmittel befestigt ist, daß sie in Wärmeleitberührung mit dem Kühlmittel im Kühlmittelsteuerungsmittel steht, und um einen zweiten Kühlmittelhohlraum zwischen der zweiten Wärmeableitplatte und dem Kühlmittelsteuerungsmittel auszubilden.

3. Hitzeübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Kühlmittelsteuerungsmittel einen Kanal (114) zwischen dem ersten Kühlmittelhohlraum und dem zweiten Kühlmittelhohlraum aufweist.

4. Hitzeübertragungsvorrichtung gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Kühlmittelsteuerungsmittel Strömungskanäle (114, 217, 407) aufweist, die so konfiguriert sind, daß sie zulassen, daß das Kühlmittel nur ausgewählte Bereiche der ersten Wärmeableitplatte berührt.

5. Hitzeübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, in dem die erste Wärmeableitplatte aus Kupfer gefertigt ist.

6. Hitzeübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner einen O-Ring und Befestigungsmittel aufweist zum Befestigen der ersten Wärmeableitplatte am Kühlmittelsteuerungsmittel, und das somit den ersten Kühlmittelhohlraum bildet.

7. Ein elektronisches Schaltungspaket, das einen oder mehrere elektronische Schaltkreiskomponenten enthält, die auf einer Wärmesenke montiert sind, wobei die Wärmesenke beinhaltet:

Eine erste Wärmeableitplatte (130, 412) in thermischem Kontakt mit einem der elektronischen Schaltkreiskomponenten;

einen Eingang zwecks Zufuhr des Kühlmittels zum Schaltungspaket und einen Ausgang zum Abziehen des Kühlmittels aus dem Schaltungspaket; und

einen Kunststoffkern (102, 402) zum Leiten des Kühlmittels gegen die erste Wärmeableitplatte, wobei der Kunststoffkern eine geringere thermische Leitfähigkeit hat als die erste Wärmeableitplatte, wobei die erste Wärmeableitplatte an dem Kunststoffkern befestigt ist, so daß sie im thermischen Kontakt mit dem Kühlmittel im Kunststoffkern ist, um einen ersten Kühlmittelhohlraum zwischen der ersten Wärmeableitplatte und dem Kunststoffkern zu bilden.

8. Ein elektronisches Schaltungspaket gemäß Anspruch 7, das ferner enthält:

eine zweite Wärmeableitplatte (142) in thermischem Kontakt mit einem anderen der elektronischen Schaltkreiskomponenten, wobei der Kunststoffkern (102) zwischen die erste (130) und die zweite Wärmeableitplatte (142) eingesetzt ist.

9. Ein elektronisches Schaltungspaket gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, in dem der Kunststoffkern Strömungskanäle aufweist, die so konfiguriert sind, daß sie das Kühlmittel mit bestimmten ausgewählten Bereichen der Wärmeableitplatte in Berührung kommen lassen.