DE8221756U1 - Einrichtung zur Wärmeableitung von thermisch belasteten flächigen Bauelementen der Nachrichtentechnik - Google Patents

Description

■ ■■> IB «· · · · » 11 31

lit · · · · * 1 Ϊ

ti···· ··■■ »

• · ■· * · ■ »ftll.

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA

82 6 1 6 O 9 DE

\ 5 Einrichtung zur Wärmeableitung von thermisch belasteten flächigen Bauelementen der Nachrichtentechnik

Die Neuerung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Wärmeableitung von thermisch belasteten flächigen Bauelementen der Nachrichtentechnik, insbesondere von Halbleiterchips, mittels Wärmeleitern, die aus dem geschlossenen Gehäuse für die Bauelemente herausgeführt sind.

& Es ist bekannt, von hochbelasteten derartigen Bauele-

menten wie Transistoren die Wärme über einzelne" Wärmeleiter an ein kühlendes Frontplattenprofil abzuführen. Neuerdings werden immer häufiger hochintegrierte Schaltungen verwendet, bei denen ebenfalls dieses Problem besteht.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für diesen Fall eine praktikable Lösung des Wärmeableitproblems anzugeben.

Dies wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß der Neuerung dadurch erreicht, daß die einzelnen flächigen Bauelemente zwischen zwei Klötzen eingespannt sind, so daß ihre elektrischen Anschlüsse auf den freien Seiten zwischen den Klötzen herausragen und entsprechend gebogen mit einer Leiterplatte verlötbar sind und daß der obere Klotz" mit einer größeren, mit einem frontseitigen Kühlprofil in Verbindung stehende Platte nach der Verlötung der Bauteile verschraubbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstands der Neuerung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Gz 1 PhI / 29.7.1982

-2- VPA 82G1609DE

Nachstehend wird die Neuerung anhand von in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt die gesamte Anordnung in einer aufgerissenen Perspektive.

Die Figur 2 zeigt die Befestigung eines Einzelelements.
(!Eeilansicht A aus Fig. 3).

Die Figur 3 zeigt einen Ausschnitt mit Einzelheiten aus
der Figur 1.

Flache elektronische Bauelemente 1, zum Beispiel bekannte
Ausführungen von integrierten Halbleiterchips sind zwisehen zwei Platten 5 und S eingeklemmt. Die untere Platte 5

hat ein derartiges Profil, daß die Anschlüsse 11 des
Chips nach den Formen mit einer Leiterplatte
7 verlötbar sind. Der Klotz 5 besteht zweckmäßig aus
einem Isolierstoff, der für die Anschlußdrähte auch ent- , sprechende Ausnehmungen haben kann. Der obere Klotz 6 be- JJ steht zweckmäßig aus einem gut wärmeleitenden Material ** wie Aluminium und beide Klötze sind bei dem Verlöten des % ICs zweckmäßig an diagonalen Ecken über Schrauben 13 | unter Zwischenklemmung des Bauelements 1 verschraubt. ■*

Die einzelnen so gefertigten Einheiten werden dann auf Ii.

der Leiterplatte 7 aufgesetzt und verlötet. Zur Wärme- ^

ableitung von den oberen Klötzen 6 ist eine größere ρ

Platte 4 gemeinsam für sämtliche Elemente vorgesehen. 'l:

Diese Platte 4 hat Bohrungen,durch die mittels Schrauben f

12 die jeweiligen Klötze 6 nachträglich mit der Platte 4 | verscnraubbar sind.

Vorteilhaft liegt die ¥ärmeableitplatte 4 frontseitig
über einer Zwischenplatte 8 an einem profilierten Kühlkörper 2 an dieser Stelle. Die gesamte Anordnung kann

82 G 1 6 O 9 DE

sich in einem geschlossenen Gehäuse 9 befinden, das in üblicher Weise ausgebildet ist und mittels Deckel 10 verschließbar ist. Über die eigentliche Frontplatte 3 des Gehäuses fließt dann die Wärme von allen Chips gemeinsam zum Kühlprofil 2.

Der Halterungsklotz 5 ist zumindest an der Oberfläche elektrisch nicht leitend ausgebildet und besteht zweckmäßig aus hochfestem Material wie einem glasfaserverstärktem Epoxidharz.

Die Kontaktflächen der wärmeleitenden Bauteile haben für einen guten Wärmeübergang ausreichend großen Querschnitt mit planen Auflageflächen und geringer Rautiefe.

Nach dem Einsetzen der ICs in die Halterung 5 und dem Einfädeln der IC-Anschlußbeine 11 in die entsprechenden Bohrungen der Leiterplatte 7 werden die Halterungen mit den Aluminium-Platten verschraubt.

Die ICs werden zweckmäßig erst schwallgelötet, nachdem die Schiene 4 mit dem HF-Rahmen über die Zwischenplatte 8 und den fünf Aluminium-Platten 6 verschraubt ist.

So gelangt die Wärme von der Stirnseite dieser Platte über die Stirnwand des HF-Rahmens 3 und eine Zwischenschiene 8 aus Aluminium zu dem Rippenkühlkörper 2, welcher schließlich die Wärme durch freie Konvektion und Strahlung an die Umgebungsluft abgibt. Ein geringer Teil der Wärme wird auch über die beiden lot- (9) und bauteileseitig 10 angebrachten Kappen durch Strahlung abgegeben.

3 Figuren
4 Schutzansprüche

Claims (4)

. 4 - VPA 82 6 ί 6 O 9 DE Sehutzansprüche

1. Einrichtung zur Wärmeableitung von thermisch heiasteten flächigen Bauelementen der Nachrichtentechnik, insbesondere von Halbleiterchips, mittels Wärmeleitern, die aus dem geschlossenen Gehäuse für die Bauelemente herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen flächigen Bauelemente (1) zwischen zwei Klötzen (5, 6) eingespannt sind, so daß ihre elektrischen Anschlüsse (11) auf den freien Seiten zwischen den Klötzen (5, 6) herausragen und entsprechend gebogen mit einer Leiterplatte (7) verlötbar sind und daß der obere Klotz (6) mit einer größeren, mit einem frontseitigen Kühlprofil (2) in Verbindung stehende Platte (4) nach der Verlötung der Bauteile (1) verschraubbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Klotz (5) aus Isolierstoff besteht und der obere (6) aus einem gut wärmeleitenden Material wie Aluminium und beide Klötze unter Zwischenlage des Bauelements (1) miteinander verschraubt (13) sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der untere Klotz (5) entsprechendes Profil oder passende Aussparungen für die elektrischen Anschlüsse (11) des Bauelements (1) hat.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bauelemente (1) mit der gemeinsamen Platte (4) verschraubt (12) sind.