DE7137689U

DE7137689U - COOLING DEVICE FOR SEMICONDUCTORS

Info

Publication number: DE7137689U
Application number: DE19717137689
Authority: DE
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1971-10-05
Publication date: 1972-06-08

Description

Braun Aktiengesellschaft. l-'rankfurt/KainBraun Aktiengesellschaft. l-Frankfurt / Cain

RJsselsheimer Straße 22RJsselsheimer Strasse 22

PT/Gög/ksr 4. Oktober 1971 - VYlPT / Gög / ksr October 4, 1971 - VYl

KUhJvorricntung für Halbleiter Cow gear for semiconductors

Die Heuerung betrifft eine Kühlvorrichtung für Halbleiter mit einem mindestens eine plane Fläche enthaltenden Gehäuse, welche mit einer entsprechenden planen Fläche des Kühlblechs in wärmeleitendem Kontakt steht.The hiring relates to a cooling device for semiconductors with a housing containing at least one flat surface, which is in thermally conductive contact with a corresponding flat surface of the cooling plate.

'iekannl lien ist die maximal zulässige Verlustleistung eines Halbleiter.ϊ . he i.'jpie lswo irse eines Transistors, bei gegebener rempera'-ur umso gröüer. je geringer sein Wärmewiderstanr) 1st.'iekannl lien is the maximum permissible power loss of a Semiconductors. he i.'jpie lswo irse of a transistor, given rempera'-ur all the greater. the lower its thermal resistance.

Während der Wärmewiderstandsanteil zwischen der Sperrschicht '3 und dem )ehäu.'3eboden durch die Bauart des Transistors festliegt, ist der W-irmewiderstandsanteil zwischen dem Tr&nsistorgehäuse und der umgebenen Luft, der Wärmeübergangswiderstand, beeinflußbar durch sogenannte KUhlbleche. Unter dem Begriff "Künlblech" i ;t eine plane oder profilierte Kühlfläche zu verstehen, die entweder aus einem Blech gebildet bzw. geformt oder auch als stranggepreßte-3 i-aterial ausgeführt ist.While the thermal resistance component between the barrier layer '3 and the) often' 3 bottom is fixed by the design of the transistor, is the thermal resistance component between the transformer housing and the surrounding air, the heat transfer resistance, can be influenced by so-called cooling plates. Under the term "Künlblech" i; t mean a flat or profiled cooling surface, which is either formed or shaped from sheet metal or is also designed as an extruded-3 i-aterial.

?ür diesen Wirmeubergangswiderrjtand ist es der besseren Wärmeableitung wegen überaus wientig. daß das Transistorgehäuse in gutem wärmeleitenden Kontakt mit dem Kühlblech steht.For this thermal transition resistance it is the better heat dissipation because of extremely wientig. that the transistor case is in good thermally conductive contact with the cooling plate.

iie i l'ranoistoren mit zylindrischem i-.etallgehäuse werden seit langem Kühlsterne oder aucn wegen des geringeren Platzbedarfs, K'Jhlfahnen angewendet, welcne sich einfach auf das Transistorgehäuse aufstecken lassen, dieses dann eng umschließen und daboi eine gute wärmeleitende Kontaktierung gewährleisten.iie i l'ranoistors with cylindrical i-metal housing have been used since long cooling stars or also because of the smaller space requirement, Cooling flags applied, which simply apply to the transistor housing let it plug in, then enclose it tightly and ensure good heat-conducting contact.

Enge Toleranzen des aufzusteckenden Kühlblechs sind nicht weiter erforderlich, da ein zylindrisches Gehäuse eine relativ breite Angriffsfläche bietet.There are no tight tolerances for the cooling plate to be attached further required, since a cylindrical housing offers a relatively wide contact surface.

Anders ist dies bei Transistoren mit rechteckigenmeist flachen Kunststoffgehäusen. Dort mußte bisher zwecks guter Kontaktierung das Gehäuse mittels einer Zylinderschraube und Sechskantmutter unter Zuhilfenahme von sogenannten Druckscheiben, Zahnscheiben. Unterlegscheiben an ein flaches Kühlblech geeigneter Abmessung angeschraubt werden. Nur eine derartige Kaßnahne gewährleistete bisher die erforderlicheThis is different for transistors with a rectangular shape flat plastic housing. So far I had to go there for the sake of good Contacting the housing by means of a cylinder screw and hexagon nut with the help of so-called pressure washers, Tooth lock washers. Washers can be screwed onto a flat cooling plate of suitable dimensions. Just one of those So far, Kaßnahne has guaranteed the necessary

j50 wärmeleitende Kontaktierung bei vertretbarem Kostenaufwand.j50 thermally conductive contact at a reasonable cost.

'Jei R^paraturvorgängen an Jchal tplatinen war es aber meist errnrderiicn. den ι i-aiiaiälor mi*..iüir.t eic- K'iiilcleo^ von der Sohaltplatine zu entfernen; erst dann konnte der Transistor unter Zuhilfenahme von Werkzeugen vom Kühlblech gelöst werden.Most of the time it was repaired on circuit boards errnrderiicn. den ι i-aiiaiälor mi * .. iüir.t eic- K'iiilcleo ^ from the Remove the circuit board; only then could the transistor can be removed from the cooling plate with the aid of tools.

Wegen der gedrängten Bestückung von ochaltplatinen war es darüber hinaus nahezu unumgänglich, daß beim Auswechseln des Transistors oder aber anderer defekter, durch das Kühlblech unzugänglicher Bauteile bei Reparaturvorgängen mehrere, also auch intakte Bauteile von der Hchaltplatine mitzuentfernen, was Reparaturen nicht nur erheblich erschwerte, sondern auch leicht zum Defekt vcrher intakter 3auteile - beispielsweise zur Beschädigung des Transistors durch den Ablötvorgang -Because of the crowded assembly of circuit boards, it was In addition, it is almost inevitable that when changing the Transistors or other defective components that are inaccessible through the cooling plate during repairs, i.e. several also remove intact components from the circuit board, which not only made repairs much more difficult, but also easily damaged by previously intact components - for example, the transistor being damaged by the desoldering process -

Die Aufgabe der Neuerung ist es. für Halbleiter mit insbesondere rechteckigem Kunststof!'gehäuse eine einfache und billige Kühlvorrichtung ohne die vorerwähnten Nachteile zu schaffen.It is the task of the innovation. a simple and inexpensive cooling device for semiconductors with, in particular, a rectangular plastic housing without creating the aforementioned disadvantages.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß das Kühlblech mit dem Halbleitergehäuse unter Federwirkung lösbar verbunden ist.This object is achieved according to the innovation in that the Cooling plate is releasably connected to the semiconductor housing under the action of a spring.

Damit ist eine Kühlvorrichtung geschaffen, welche es ermöglicht. das Kühlblech ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen von einem insbe-r sondere rechteckigen Transistorgehäuse zu lösen. Das Kühlblech wird durch die Federkraft fest gegen das Gehäuse gedrückt und hat dadurch den erforderlichen guten wärmeleitenden Kontakt.A cooling device is thus created which makes it possible. the cooling plate without the aid of tools from an esp special rectangular transistor housing to solve. The cooling plate is pressed firmly against the housing by the spring force and thus has the required good thermally conductive contact.

In einer erfind; η -sgerräßen Ausführung ist die Feder am Kühlblech angeformt.In an invent; η -sgerräßen version is the spring on the cooling plate molded.

Eine derartige Kühlvorrichtung ist ohne großen Kostenaufwand herstellbar; sie läßt sich ebenso einfach auf ein insbesondere rechteckiges Gehäuse aufschieben wie ein Kühlstern bzw. eine J)O Kühlfahne auf ein zylindrisches Gehäuse.Such a cooling device can be produced without great expense; it can just as easily be pushed onto an especially rectangular housing as a cooling star or a J) O cooling flag onto a cylindrical housing.

Beim Auswechseln eines defekten, durch das Kühlblech unzugänglichen Bauteils auf einer S?^«"! (.platine ^entiizt es nun. das Kühlblech einfach gegen Federkraft vom Halbleitergehäuse abzuziehen und nach beendigtem Reparaturvorgang wieder aufzustecken; der Halbleiter muß nicht mehr - wie bisher erforderlich - mit aus- und eingelötet werden.When replacing a defective one that is inaccessible through the cooling plate Component on a S? ^ «"! (.Platine ^ entiizt it. Simply pull the cooling plate off the semiconductor housing against the force of a spring and put it back on after the repair process is complete; the semiconductor no longer has to be unsoldered and soldered in, as was previously the case.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung ist die Feder als Draht- oder !blattfeder ausgebildet, und das Kühlblech auf das Gehäuse aufschiebbar.In a further embodiment of the invention, the spring is designed as a wire or! leaf spring, and the cooling plate on the housing can be pushed open.

Pie Neuerung ist nachstehend anhand von Au_sführungsbeispielen näher erläutert; es zeigenPie innovation is apparent in the following Au _s exemplary embodiments described in more detail; show it

Fig. 1 eine Kühlvorrichtung mit angeformter Feder und Fig. 2 e'ne Kühlvorrichtung mit a^: r-nohiebbarer Feder.Fig. 1 is a cooling device with a molded spring and 2 e'ne cooling device with ^a:. R-nohiebbarer spring.

In Fig. 1 ist mit 1 ein rechteckig geformtes Gehäuse eines Halbleiters bezeichnet, mit 2 ein Kühlblech, welcheb eine plane Fläche 20 aufweist. Dem Kühlblech 2 ist ein federndes Teil 21 angeformt. Das Kühlblech 2 ist derart auf das Gehäuse aufgeschoben, daß die plane Fläche 10 der Halbleitergehäuses durch das federnde Teil 21 fest gegen die Fläche 20 des Kühlblechs gedruckt und damit ein guter wärmeleitender Kontakt zwischen den beiden Flächen hergestellt ist.In Fig. 1, 1 is a rectangular shaped housing one Semiconductor denotes, with 2 a cooling plate, which has a flat surface 20. The cooling plate 2 is a resilient one Part 21 molded. The cooling plate 2 is pushed onto the housing in such a way that the flat surface 10 of the semiconductor housing by the resilient part 21 firmly against the surface 20 of the cooling plate printed and thus a good thermally conductive contact between the two surfaces is established.

In Fig. 2 ist ein LJ-förmiges Kühlblech 3 mit zwei im wesentlichen in den Stegteilen befindlichen Aussparungen 30 und einer Aussparung 31 im plangeformten Jochteil 33 dargestellt (Fig. 2 a). Eine in der Fig. 2 b gesondert in Vorder- und Seitenansicht dargestellte Drahtfeder 4 umspannt das Kühlblech und das Gehäuse 1 des Haltleiters. Die Feder 4 ist in die Aussparung 31 eingehängt und greift in die Aussparungen 30 ''Fig. 2c). Das Kühlblech 3 ist derart auf das Halbleitergehäuse 1 aufgeschoben, daß das gebogene Ende der Feder 4 in der (sichIn Fig. 2 is an LJ-shaped cooling plate 3 with two substantially Recesses 30 located in the web parts and a recess 31 in the planar yoke part 33 are shown (Fig. 2a). A wire spring 4, shown separately in front and side view in FIG. 2 b, spans the cooling plate and the housing 1 of the holding conductor. The spring 4 is suspended in the recess 31 and engages in the recesses 30 ″ Fig. 2c). The cooling plate 3 is in this way on the semiconductor housing 1 postponed that the bent end of the spring 4 in the (itself

normalerweise in rechteckigen Halbleitergehäusen befindliche·ι) Gehäuseböhruna 11 rante¹: und das Gehäuse l fest ge «en das Jochteil 3^ drückt. ^{The housing bore 11 edge 1,} which is normally located in rectangular semiconductor housings, and the housing 1 firmly presses the yoke part 3.

Claims

Braun Aktiengesellschaft, Prankfurt / Mai η, Ru-sseisheimer Str. 22 4, October 1971 - FT / Gög / ksr - 4 / 7l ^ 3 protection claims

1. Cooling device for semiconductors with at least one Housing containing flat surface, which with a corresponding flat surface of the cooling plate in thermally conductive contact stent, characterized in that that the cooling plate is detachably connected to the Kalbleiter housing under spring action int.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that that the spring is formed on the cooling plate.

3. Cooling device according to claim 1, characterized in that that the spring is designed as a wire or leaf spring and the cooling plate on the semiconductor housing ar! 'is slidable.

4. Cooling device according to claims 1 and J5. through this gekennze rejects that the spring can be pushed onto the cooling plate and the semiconductor housing.

5. Cooling device according to claims 1, 3 and 4, characterized marked that the spring on the cooling plate is hung on one side.

6. Cooling device according to at least one of the preceding claims, characterized by a Snap fit between the semiconductor housing and the associated spring end.