DE8235885U1 - Baugruppenträger - Google Patents
BaugruppenträgerInfo
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- DE8235885U1 DE8235885U1 DE19828235885 DE8235885U DE8235885U1 DE 8235885 U1 DE8235885 U1 DE 8235885U1 DE 19828235885 DE19828235885 DE 19828235885 DE 8235885 U DE8235885 U DE 8235885U DE 8235885 U1 DE8235885 U1 DE 8235885U1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Description
• · · ι | • β · « ι » | Zeichen 82P 2087 |
OE | I | I | I .; ' |
|
SIEMENS Berlin |
• t « I • · ( • ■ C |
■ « ■ ι a • ti» I 1 ■ · |
|||||
AKTIENGESELLSCHAFT und München |
Unser VPA |
||||||
Baugruppenträger
Die Erfindung betrifft einen Baugruppenträger mit einer Verdrahtungsplatte,
mit mehreren Flachbaugruppen in Planaranordnung, mit diesen Flachbaugruppen zugeordneten ersten
Kühlkörpern und mit einem zweiten Kühlkörper, an welchem alle ersten Kühlkörper gemeinsam lösbar angebracht sind.
Die zunehmende Miniaturisierung von integrierten Bausteinen und eine hohe Packungsdichte haben eine starke Wärme-
die
abgabe der Bausteine zur Folge,/leicht zur Überschreitung der zulässigen Bausteinteniperaturen führen kann. Zur Kühlung über Konvektion an die umgebende Luft ist aus der DE-OS 23 47 751 bekannt,- planar auf eine Verdrahtungsplatte aufgesteckte Flachbaugruppen jeweils mit einer großflächigen Metallplatte zu versehen, die in thermischem Kontakt mit den Bausteinen steht. Sie ist mit einer Seite nach außen weisend in sin die Flachbaugruppe einfassendes Steckverbinderteil eingebettet.
abgabe der Bausteine zur Folge,/leicht zur Überschreitung der zulässigen Bausteinteniperaturen führen kann. Zur Kühlung über Konvektion an die umgebende Luft ist aus der DE-OS 23 47 751 bekannt,- planar auf eine Verdrahtungsplatte aufgesteckte Flachbaugruppen jeweils mit einer großflächigen Metallplatte zu versehen, die in thermischem Kontakt mit den Bausteinen steht. Sie ist mit einer Seite nach außen weisend in sin die Flachbaugruppe einfassendes Steckverbinderteil eingebettet.
Aus der US-PS 3 993 123 ist ferner eine Kühleinrichtung für einen oder mehrere wärmeabgebende Elektronikbausteine
bekannt, die auf einer Seite eines flachen Trägers ankontaktiert sind. Die Bausteine liegen mit thermischen! Kontakt
unter einer wärmeleitenden Kappe, auf der ein von Kühlflüssigkeit durchströmter, annähernd bündig mit dem Träger
abschließender Kühlkörper angeflanscht ist. Wenn jedoch eine größere Anzahl derartiger Einrichtungen auf einer Leiterplatte
angeordnet sind, so muß zumindest eine entsprechend groSe Anzahl von Leitungsstücken vorgesehen sein, um die
Versorgung aller Kühlmittelkreisläufe sicherzustellen. Das
kann jedoch einen erheblichen Aufwand für die Montage und die Wartung erfordern.
Lg 1 Pe / 3.11.82
• * I * · · tail ι
-2- VPa 32 ρ 2 0 8 7 DE
Weiterhin ist aus der DE-OS 29 26 076 eine Anordnung zum Kühlen von elektronischen Bausteinen bekannt, bei welcher |
die Verlustwärme über wärmeleitende Bahnen einer Träger- | karte auf einen, mehrere Karten in paralleler Anordnung
aufnehmenden Einsteckrahmen und von dort auf eine als Kühlkörper dienende Gehäusewand abgeleitet wird. Den Einsteckrahmen
umgibt zur Halterung und Abdeckung ein Aufbau, der auf die Gehäusewand aufgesetzt ist, und in dessen
Inneren sich Federn so gegen den Einsteckrahmen abstützen, daß dieser gegen die Gehäusewani gedrückt wird. Auf diese
Weise entstehen jedoch lange Wärmedurchgangsstrecken und mehrere Wärmeübergänge, so daß die Kühlwirkung relativ gering
-ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Wärmekontakt zwischen dem Rahmen und der Gehäusewand bei mechan\schen
Erschütterungen unterbrochen wird, da er lediglich von den Federkräften abhängt, die jedoch aus Rücksicht
auf die mechanische Festigkeit des Aufbaus nicht beliebig groß sein können.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Baugruppenträger
der oben genannten Art anzugeben, welcher sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, und welcher
einen guten und gleichmäßigen Wärmekontakt zwischen den ersten Kühlkörpern und dem zweiten Kühlkörper gewährleistet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Verdrahtungsplatte ein Gitterrahmen zur Aufnahme der Flachbaugruppen |
befestigt ist, daß der zweite Kühlkörper/der der Verdrah- | tungsplatte gegenüberliegenden Seite mit dem Gitterrahmen
lösbar verbundei ist und daß die ersten Kühlkörper mit dem
zweiten Kühlkörper jeweils durch ein lösbares Klemmverbindungselement
verbunden sind. Die Erfindung hat den Vorteil
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-3- VPA 82P 2 0 87 DE
daß der Baugruppenträger einfach montiert werden kann, und daß die einzelnen Flachbaugruppen leicht auswechselbar
sind.
Ist der Abstand zwischen der Verdrahtungsplatte und den ' zweiten Kühlkörpern größer als die Höhe der Flachbaugruppen
einschließlich der ersten Kühlkörper, so wird durch ein Heranziehen der ersten Kühlkörper an den zweiten
Kühlkörper ein für alle Flachbaugruppen gleich großer Anpreßdruck erzeugt. Dies wird besonders dann erreicht,
wenn die Klemmverbindungselemente jeweils mittig auf den
ersten Kühlkörpern angeordnet sind. Dabei bestehen die Klemmverbindungselemente vorteilhafterweise aus Schrauben.
ersten zum
Eine ebene Ausrichtung der/zweiten Kühlkörper wird dadurch
erreicht, daß dieser jeweils an den Kreuzungspunkten des Gitterrahmens verschraubt ist. Durch mindestens einen
Zentrierbolzen auf dem Gitterrahmen und eine den Zentrierbolzen aufnehmende Aussparung im zweiten Kühlkörper werden
die einander entsprechenden Teile der Kiemmverbindungselemente vor dem Verbinden zueinander ausgerichtet, und erleichtern
dadurch die Montage. Besonders wenn eine aus einer Einhängelasche und einem Einhängebolzen- bestehende
lösbare Einhängevorrichtung zwischen dem Gitterrahmen und dem zweiten Kühlkörper vorgesehen ist, ist ein schnelles
Anbringen der Klemmverbindung gewährleistet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist durch eine ortfeste Verbindung des zweiten Kühlkörpers mit einem Gehäuserahmen
gekennzeichnet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels weiter beschrieben.
I I 1 ι I . '
-4- VPA 82P 2087 DE
Figur 1 zeigt einen Baugruppenträger
Eigur 2 zeigt einen Querschnitt durch den Baugruppenträger aus Figur 1.
Wie die beiden Figuren zeigen, besteht der Baugruppenträger aus einer Verdrahtungsplatte 19, aus einem Gitterrahmen 6,
aus mehreren Flachbaugruppen 1, die jeweils mit einem ersten Kühlkörper 7 versehen sind, und aus einem zweiten Kühlkörper
12, welcher allen ersten Kühlkörpern gemeinsam zugeordnet ist.
Die Flachbaugruppen 1 sind in ihrer äußeren Form durch ein Steckverbinderteil bestimmt, welches die vier schmalen
Ränder der Flachbaugruppe 1 einfaßt, und auf dessen einer Flachseite Kontaktelemente 2' in rasterartig verteilte
Aussparungen eingesetzt sind. Auf der zweiten Flachseite ist ein erster Kühlkörper 7 in das Steckverbinderteil eingebettet,
wobei ein schmaler, bündig mit dem ersten Kühlkörper 7 abschließender Kragen entsteht. Im Inneren der Flachbaugruppen
1 liegen, nicht sichtbar, integrierte elektronische Bausteine mit direktem thermischen Kontakt zu den
ersten Kühlkörpern 7.
Die Kontaktelemente 21 bestehen aus Stiften oder Kontaktfedern,
deren Gegenstücke 2 innerhalb eines GitterZwischenraums
auf der Verdrahtungsplatte 19 befestigt sind. Zur Veranschaulichung ist eine der Flachbaugruppen 1 in Pfeilrichtung
aus dem zugehörigen Gitterzwischenraum nach oben herausgeklappt, und gibt somit die Sicht frei auf die Kontaktelemente
2' und ihre Gegenstücke 2. Die übrigen Flachbaugruppen 1 sind in planarer Anordnung jeweils so in die
GitterZwischenräume gesteckt, daß die ersten Kühlkörper 7
TOa KP 20 87 DE
mit ihren, der Leiterplatte 1? abgewandten Außenflächen zum zweiten Kühlkörper 12 weisen.
Dieser besteht aus einem stabilen, metallischen Hohlkörper, welcher auf der baugruppenzugewandten Seite höchste Ebenheit
aufweist. Er ist ortsfest mit einem Rückkühlsystem und mit einem Gehäuserahmen (beide nicht dargestellt) verbunden.
In seinem. Inneren zirkuliert, angetrieben vom Rückkühlsystem,
ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel. Der Gehäuserahmen kann auch weitere derartige Baugruppenträger
aufnehmen.
Wie aus der explosionsartigen Darstellung der Figur 1 zu entnehmen ist, hat der zweite Kühlkörper 12 etwa die Seitenlängen
des Gitterrahmens 6 und bedeckt deshalb alle ersten Kühlkörper 1. An den vier Ecken des zweiten Kühlkörpers
12 sind Einhängelaschen 5 befestigt, in welche die Funktionseinheit, bestehend aus Leiterplatte 19, Gitterrahmen
6r und Flachbaugruppen 1 mittels Zapfen 8 eingehängt ist,
die seitlich vom Gitterrahmen 6 abstehen. Außerdem ist der zweite Kühlkörper 12 mit Schrauben 14, die in Gewindebohrungen
16 ar, den Kreuzungspunkten des Gitterrahmens 6 eingedreht sind, mit dem Gitterrahmen 6 verschraubt. Jeder
einzelne erste Kühlkörper 1 ist an den zweiten Kühlkörper 12 jeweils durch ein Klemiftverbindungselement 13 gepreßt,
das aus einer Schraube besteht, die durch den zweiten Kühlkörper 12 gesteckt ist, und die in eine mittig auf den
ersten Kühlkörper 7 angebrachte Gewindebohrung 15 eingreift. Eine Vorzentrierung der Schraubverbindungen erfolgt durch
lotrecht vom Gitterrahmen 6 abstehende, angefaßte Bolzen 9, die von entsprechenden Aussparungen im ersten Kühlkörper
12 aufgenommen werden. Zum Anschließen von Signalleitungen
dienen Steckerbuchsen 3 am Rand der Verdrahtungsplatte
Die obere Hälfta der Figur 2 zeigt eine noch offene Klemmverbindung
zwischen einem ersten Kühlkörper 1 und dem
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ι ItM it Ii in
-6- VPA 82P 2 087 QE
zweiten Kühlkörper 12, während in der unteren Hälfte
der Figur die Klemmverbindung angezogen ist und einen engen, flächigen, thermischen Kontakt zwischen den beiden
Kühlkörpern erzeugt. Im folgenden wird anhand der Figur die Montage des Baugruppentragers beschrieben. Nach dem
Einsetzen aller Flachbaugruppen 1 in die Zwischenräume des Gitterrahmens 6 wird dieser in die Einhängelaschen 5
an dem zweiten Kühlkörper 12 eingehängt e wobei eine Vorzentrierung
durch die Bolzen 9 erfolgt. Da der durch die Höhe des Gitterrahmens 6 bestimmte Abstand zwischen der
Leiterplatte 19 und dem zweiten Kühlkörper 12 größer ist als die Höhe der Flachbaugruppen 1, bleibt zwischen diesen
und dem zweiten Kühlkörper 12 ein kleiner definierter Zwischenraum 4, dessen relative Größe in der Zeichnung über-
trieben wiedergegeben ist. Nach dem Verschrauben des zweiten
Kühlkörpers 12 auf dem Gitterrahmen 6 wird jede einzelne Flachbaugruppe durch das Anziehen der Klemmverbindungen
13 um die dem Zwischenraum 4 entsprechende Weglänge von
der Leiterplatte 19 weggezogen, wobei alle ersten Kühlkörper
7 an den zweiten Kühlkörper 12 gepreßt werden.
Da nun der Zwischenraum 4 zwischen die Flachbaugruppen 1 und die Leiterplatte 19 verlagert ist, muß eine ausreichende
galvanische Verbindung durch eine entsprechende Bemessung der Kontaktelemente 2' und ihrer Gegenstücke 2 gewährleistet
sein. Die Kühlung der Bausteine erfolgt durch Wärmeabgabe an die ersten Kühlkörper 1 und über Zwangskonvektion
an das Kühlmedium im zweiten Kühlkörper 12. Dabei ist
der Wärmewiderstand durch Auftragen eines Wärmeleitfettes
auf die Berührungsflächen herabgesetzt.
8 Patentansprüche
2 Figuren
2 Figuren
Claims (8)
1. Baugruppenträger mit mehreren in Planaranordnung auf
m einer Verdrahtungsplatte angeordneten Baugruppen, mit
diesen Baugruppen zugeordneten ersten Kühlkörpern, und mit einem zweiten Kühlkörper, an welchem.alle ersten
Kühlkörper gemeinsam lösbar angebracht sind, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der Verdrahtungsplatte (19) ein Gitterrahmen $5) zur Aufnahme der Flachbaugruppen befestigt
ist, daß der zweite Kühlkörper (12) an der der Verdrahtungsplatte (19) gegenüberliegenden Seite mit dem
Gitterrahmen (6) lösbar verbunden ist, und daß die ersten Kühlkörper (7) mit dem zweiten Kühlkörper (12) jeweils
durch ein lösbares Klemmverbindungselement (13) verbunden
sind.
15
15
2. Baugruppenträger nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der Verdrahtungsplatte (19) und den zweiten Kühlkörper (12)
größer ist als die Höhe der Flachbaugruppen (1) einschließlich der ersten Kühlkd_per (7).
3. Baugruppenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindungselemente
(13) jeweils mittig auf den ersten Kühlkörpern (7) angeordnet sind.
4. Baugruppenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Klemmverbindungselement (13) aus einer Schraube besteht.
30
5. Baugruppenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
-8- VPA 82P 20 87 DE
zweite Kühlkörper (12) jeweils an den Kreuzungspunkten
des Gitterrahmens (6) verschraubt ist.
6. Baugruppenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens
einen Zentrierbolzen (9) auf dem Gitterrahmen (6) und eine den Zentrierbolzen (9) aufnehmende Aussparung im zweiten
Kühlkörper (12).
7. Baugruppenträger nach einem der vorhergehenden An-
Sprüche, gekennzeichnet durch eine aus einer Einhängelasche (5) und einem Einhängebolzen (8) bestehende
Einhängevorrichtung zwischen dem Gitterrahmen (6) und dem zweiten Kühlkörper (12).
8. Baugruppenträger nach einem dervorJae^geKenden Ansprüche/
gekennzei chj^-e—t aurch eine ortsfeste Verbindunodae—zweiten
Kühlkörpers (12) mit einem Gehäuserahmen,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828235885 DE8235885U1 (de) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | Baugruppenträger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19828235885 DE8235885U1 (de) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | Baugruppenträger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8235885U1 true DE8235885U1 (de) | 1984-03-08 |
Family
ID=6746713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19828235885 Expired DE8235885U1 (de) | 1982-12-21 | 1982-12-21 | Baugruppenträger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8235885U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3522127A1 (de) * | 1985-06-20 | 1987-01-02 | Siemens Ag | Kuehlbare einrichtung zur aufnahme von elektrischen baugruppen |
DE4330618A1 (de) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kühlvorrichtung für ein Batterieladegerät und einen Bordnetzwandler in Elektrofahrzeugen |
-
1982
- 1982-12-21 DE DE19828235885 patent/DE8235885U1/de not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3522127A1 (de) * | 1985-06-20 | 1987-01-02 | Siemens Ag | Kuehlbare einrichtung zur aufnahme von elektrischen baugruppen |
DE4330618A1 (de) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kühlvorrichtung für ein Batterieladegerät und einen Bordnetzwandler in Elektrofahrzeugen |
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