WO2003107418A1 - Kühlkörper - Google Patents

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WO2003107418A1
WO2003107418A1 PCT/DE2003/000868 DE0300868W WO03107418A1 WO 2003107418 A1 WO2003107418 A1 WO 2003107418A1 DE 0300868 W DE0300868 W DE 0300868W WO 03107418 A1 WO03107418 A1 WO 03107418A1
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WO
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projection
spring element
receiving opening
heat sink
base body
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PCT/DE2003/000868
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English (en)
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Inventor
Peter Kimmich
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to US10/509,661 priority Critical patent/US7054158B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to a heat sink with a base body for receiving at least one electronic component, and with a spring element for pressing the component onto the base body, the spring element being held on the base body by means of a connecting means, according to the preamble of claim 1.
  • Heat sinks of the type mentioned here are known. They serve to absorb the waste heat from semiconductors in electronic circuits.
  • the semiconductor is pressed onto a base body of the heat sink by means of a spring element.
  • the spring element itself is held on the base body by latching into undercuts in the base body or being pressed into a recess in the base body. Because of these previous fastenings of the spring element on the base body, the known heat sinks can only be produced with a relatively high outlay.
  • the heat sink according to the invention with the features mentioned in claim 1 has the advantage over the prior art that it is easier and cheaper to manufacture.
  • This is due, on the one hand, to the fact that the design of the connecting means as a plug-in connection, which has a projection on the base body, creates a base body shape which can be produced in a simple manner using an extrusion process (for example by joining).
  • this is due to the fact that by forming a receiving opening for the projection on the spring element, the opening edge of which rests on the lateral surface of the projection at least in sections under prestress resulting from the inherent elasticity of the spring element and / or the projection, a design which is simple in design. the element can be provided.
  • an essential concept of the invention is that of the material of the spring element or of the projection.
  • Property namely the inherent elasticity to be used to generate the prestress.
  • Elaborate configurations of the spring element for generating a holding force on the projection can be avoided.
  • an embodiment of the spring element is provided which is particularly simple and inexpensive to manufacture. According to claim 3, the advantage is created that the component is applied reproducibly at a defined location.
  • a heat sink is created, the spring element - for applying the pretension - in the state acting on the component has an elastic deflection between the receiving opening and the contact point for the component.
  • the state acting on the component is caused by the receptacle opening being pushed onto the projection until the elastic deflection occurs on the spring element and is so large that the component is held on the base body by means of the bending force generated by the deflection ,
  • the spring element which is designed as a leaf spring, acts as a "bending rod" over its longitudinal side, the receiving opening forming the fixing point of the "bending rod”.
  • Preload - in the course of the registration - is to be understood as the force which, in the inserted state, acts on the projection and on the receiving opening, that is to say on the plug-in connection, and this connection by the inclination of the spring element resulting from the deflection and the associated pressing of the opening edge holds together on the jacket of the projection.
  • the diameter of the receiving opening is larger than the associated diameter of the projection.
  • the diameter of the projection and the diameter of the receiving opening are also to be understood as configurations if they are not circular, but have different cross-sectional shapes.
  • a corresponding shaping of the receiving opening and the projection does not require that the receiving opening and the projection are of identical design in their respective cross-sectional configuration.
  • a heat sink is created, in which the generation of the bias voltage is realized according to another principle.
  • the receiving opening has a diameter which, before the spring element is mounted on at least one Ner point of the circumference of the receiving opening, hereinafter also called the circumference of the receiving opening, is smaller or the same size as or how the diameter of the projection is formed at a location of the circumference of the projection which belongs to this point, hereinafter also referred to as the beginning of the projection.
  • the receiving opening and the projection now form a press connection, that is to say the opening edge is held with a press fit on the lateral surface of the projection.
  • the preload results from a clamping force that comes from the press fit.
  • the pretension results both from the span force and from the bending force generated by the elastic deflection, so that the effects of both principles overlap.
  • the edge area of the receiving opening is provided with incisions to form spring tabs.
  • the receiving opening edge can be at the points on the outer surface of the Apply protrusion, exert such a large force on the protrusion that a plastic material deformation is generated at these points of the protrusion forming a contact zone and the contact zone is thus designed as a plastic material deformation zone.
  • the material deformation zone can be formed by notches slaughter- generated due to a "Einkrallens" of the spring tabs, by means of the plastic ⁇ Material deformation zone, the possibility is ben gege- to prevent loosening or back slipping of the plug connection by forming a positive connection between receiving opening and projection.
  • Figure 1 is a side view of a heat sink with a projection and a spring element before the assembly of the spring element;
  • FIG. 2 shows a side view of the heat sink according to FIG. 1 during assembly of the spring element
  • Figure 3 is a side view of the heat sink according to Figure 1 after assembly of the spring element
  • FIG. 4 shows a side view of the heat sink during assembly of the spring element according to another exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows a side view of the heat sink according to FIG. 4 after assembly of the spring element
  • Figure 6 is a three-dimensional view of the heat sink before assembly of the spring element according to another embodiment.
  • Figure 7 is a three-dimensional view of the heat sink according to Figure 6 after the assembly of the spring element.
  • FIG. 1 shows, in a schematic representation, a heat sink 1 with a base body 2 and a spring element 3 before the spring element 3 is installed.
  • the base body 2 has a receptacle 4 for receiving an electronic component 5.
  • the receptacle 4 of the base body 2 contains a stop 6 for positioning the component 5.
  • the base body 2 also has a projection 7, which extends with its long side 8 at an angle of 90 ° or at an angle of essentially 90 ° an upper side 9 of the base body pers 2 extends.
  • the spring element 3, which is designed as a leaf spring in the form of a sheet metal spring, has a first end region 10 and a second end region 11 in relation to its longitudinal extent.
  • the first end region 10 contains a contact point 13 for the electronic component 5 on the side 12 facing the base body 2.
  • the contact point 13 is designed as a projection element opposite the side 12 of the spring element 3.
  • the projection element can be formed from a material deformation of the first end region 10 by means of a joining process. It is also possible that the projection element is formed from a welding or soldering point or the like.
  • the second end region 11 has a receiving opening 14 for the projection 7.
  • the receiving opening 14 is designed as a through opening, the sides of the through opening being at an angle of 90 ° or essentially 90 ° to the side 12 of the spring element 3.
  • the diameter 16 of the receiving opening 14 is larger than the diameter 17 of the projection 7.
  • the receiving opening 14 When mounting the spring element 3, as shown in FIG. 2, the receiving opening 14 is pushed onto the projection 7 in the direction of the arrow 18. In this exemplary embodiment, it can be pushed on in a simple manner, since due to the larger diameter 16 of the receiving opening 14 there is a clearance 19 with respect to the diameter 17 of the projection 7, provided that the spring element 3 is held in a position at right angles to the projection 7 when it is pushed on.
  • the receiving opening 14 is also inclined relative to the longitudinal extent 8 of the projection 7, so that at least in sections, that is to say in at least one section, the clamping of the opening edge 23 of the receiving opening 14 comes to the lateral surface of the projection 7 , The receiving opening 14 and the projection 8 are clamped to one another in this position of the spring element 3, the spring element simultaneously pressing the component 5 via the contact point 13 and holding it in its position.
  • the receiving opening 14 and the projection 7 thus form a plug connection 15 which holds the spring element 3 on the base body 2.
  • the pretension in the plug connection 15 results from the deflection of the spring element 3.
  • FIGS. 4 and 5 Another embodiment of the heat sink 1 is shown in FIGS. 4 and 5. Parts which correspond to the parts of the exemplary embodiment from the preceding figures are provided with the same reference numerals.
  • the embodiment of the FIGS. 4 and 5 differ from the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 3 in that the diameter 16 of the receiving opening 14 before the spring element 3 is installed is smaller than the diameter 17 of the projection 7 with respect to at least one peripheral section.
  • the projection 7 has a run-up slope 26 at its end 24 facing away from the base body 2, so that the diameter 17 of the projection 7 on the end face 27 of the free end 24 is smaller than the diameter 16 of the receiving opening 14.
  • the spring element 3 is placed on the run-up slope 26 with the opening edge 23 of the receiving opening 14.
  • the receiving opening 14 is formed with the formation of an elastic deformation in the edge region 28 of the receiving opening 14 and widening of the receiving opening 14 pushed over the ramp 26 on the projection 7.
  • the receiving opening 14 is pushed so far over the projection 7 until the contact point 13 comes into contact with the component 5 and such a large deflection of the spring element 3 is caused that a sufficient contact pressure for pressing the component 5 against the base body 2 is generated, as shown in Figure 5.
  • deformations can also occur on the lateral surface 20 of the projection 7. If the deformation forces are high, this deformation may have a plastic component in addition to an elastic component. Such a plastic deformation can result from a pressing in of the opening edge 23 at the sections lying against the lateral surface 20 of the projection 7. However, it can also have arisen from a “bulge” caused by the opening edge 23 in the course of the plug-on movement on the projection 7.
  • FIGS. 6 and 7 show the heat sink 1 in a further exemplary embodiment, the heat sink 1 before the assembly of the spring element 3 and the heat sink 1 after the installation of the spring element 3 is shown in FIG. 6. Parts that correspond to the parts of the exemplary embodiments from the preceding FIGS. 1 to 5 are provided with the same reference symbols.
  • the projection 7 is designed as a circular cylinder pin and is fastened in one piece to the base body 2.
  • the base body 2 has two receptacles 4 for take on two components 5.
  • the spring element 3 accordingly has two contact points 13 and 13 ', so that each component 5 can be assigned a contact point 13, 13', wherein the spring element can also be assigned more than two components.
  • the spring element 3 also has a central part 29, in which the receiving opening 14 is located.
  • the middle part 29 is connected to the respective contact point 13, 13 'via an intermediate part 30 and 30'.
  • the respective contact point 13, 13 ' is arranged on the respective intermediate part 30, 30' and the respective intermediate part 30, 30 'is in turn arranged on the central part 29 in a predetermined angular position such that the spring element 3 in which the component 5 acts Presses the state onto the top 9 of the component 5 only by means of the contact point 13, 13 ', as shown in FIG. 7.
  • the diameter 16 of the receiving opening 14 is smaller than the diameter of the circular cylinder journal 33 before the spring element 3 is mounted.
  • the spring tabs 31 become the direction of extension according to arrow 18 counter-radial bent outwards so that a self-locking plug connection is created, that is to say that an automatic release of the plug connection is "inhibited" due to the deformed spring tab.
  • the plug-in connection not only . acts non-positively, but also positively, for example by clawing the spring tabs 31 into the circular cylinder tap 33 to form notches, ie plastically deforming them in the claw area.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper (1) mit einem Grundkörper (2) für die Aufnahme mindestens eines elektronischen Bauelements (5), und mit einem Federelement (3) zum Andrücken des Bauelements (5) an den Grundkörper (2), wobei das Federelement (3) mittels eines Verbindungsmittels an dem Grundkörper (2) gehalten ist. Es ist vorgesehen, dass das Verbindungsmittel als Steckverbindung (15) ausgebildet ist und einen Vorsprung (7) am Grundkörper (2) sowie eine Aufnahmeöffnung (14) für den Vorsprung (7) am Federelement (3) aufweist, wobei der Öffnungsrand (23) der Aufnahmeöffnung (14) zumindest abschnittsweise unter aus Eigenelastizität des Federelements (3) und/oder des Vorsprungs (7) resultierender Vorspannung an der Mantelfläche des Vorsprungs (7) anliegt.

Description

Kühlkörper
Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper mit einem Grundkörper für die Aufnahme mindestens eines e- lektronischen Bauelements, und mit einem Federelement zum Andrücken des Bauelements an den Grundkörper, wobei das Federelement mittels eines Verbindungsmittels an dem Grundkörper gehalten ist, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Kühlkörper der hier angesprochenen Art sind be- kannt. Sie dienen dazu, in elektronischen Schaltungen die Abwärme von Halbleitern aufzunehmen. Der Halbleiter wird dazu mittels eines Federelements an einen Grundkörper des Kühlkörpers angedrückt. Das Federelement selbst wird an dem Grundkörper gehal- ten, indem es in Hinterschneidungen des Grundkörpers rastet oder in eine Vertiefung des Grundkörpers gestemmt ist. Aufgrund dieser bisherigen Befestigungen des Federelements an dem Grundkörper sind die bekannten Kühlkörper nur mit einem ver- hältnis äßig hohen Aufwand herstellbar. Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Kühlkörper mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass er einfacher und kostengünstiger herstellbar ist. Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass durch die Ausbildung des Verbindungsmittels als Steckverbindung, die einen Vorsprung am Grundkörper aufweist, eine Grundkörperform geschaffen ist, die mit einem Fließpressverfahren (zum Beispiel durch Fügen) in einfacher Weise hergestellt werden kann. Zum anderen ist dies darauf zurückzuführen, dass durch die Ausbildung einer Aufnahmeoffnung für den Vorsprung an dem Federelement, deren Öffnungsrand zumindest abschnittsweise unter aus Eigenelastizität des Federelements und/oder des Vorsprungs resultierender Vorspannung an der Mantelfläche des Vorsprungs anliegt, ein in seiner Gestaltungsform einfaches Fe- derelement bereitgestellt werden kann. In Bezug auf die Steckverbindung liegt ein wesentlicher Erfindungsgedanke darin, eine aus dem Material des Federelements beziehungsweise des Vorsprungs kommende. Eigenschaft, nämlich die Eigenelastizität, zur Er- zeugung der Vorspannung auszunutzen. Aufwendige Ausgestaltungen des Federelements zur Erzeugung einer Haltekraft am Vorsprung können vermieden werden.
Gemäß Anspruch 2 ist eine Ausgestaltung des Federelements vorgesehen, die besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Gemäß Anspruch 3 ist der Vorteil geschaffen, dass das Bauelement an definierter Stelle reproduzierbar beaufschlagt wird.
Nach einer Weiterbildung gemäß des Anspruchs 4 ist ein Kühlkörper geschaffen, dessen Federelement -zum Aufbringen der Vorspannung- im das Bauelement beaufschlagenden Zustand eine elastische Durchbiegung zwischen der Aufnahmeoffnung und der Kontaktstelle für das Bauelement aufweist. Der das Bauelement beaufschlagende Zustand ist dadurch hervorgerufen, dass die Aufnahmeoffnung auf den Vorsprung aufgeschoben wird, und zwar soweit, bis sich die elastische Durchbiegung am Federelement einstellt und so groß ist, dass das Bauelement mittels der aus der Durchbiegung erzeugten Biegekraft an dem Grundkörper gehalten wird. Das als Blattfeder ausgebildete Federelement wirkt über seine Längsseite quasi als „Biegestab", wobei die Aufnahmeoffnung die Fixier- stelle des „Biegestabes" bildet. Es wird nun die aus der elastischen Durchbiegung des Federelements resultierende Biegekraft nicht nur zum Halten des Bauelements an dem Grundkörper verwendet, sondern sie wird auch zum Aufbringen der Vorspannung ge- nutzt. Unter Vorspannung ist -im Zuge der Anmeldung- die Kraft zu verstehen, die im eingesteckten Zustand auf den Vorsprung und auf die Aufnahmeoffnung, also auf die Einsteckverbindung, wirkt und diese Verbindung durch aus der Durchbiegung resul- tierenden Schrägstellung des Federelements und des damit einhergehenden Anpressens des Öffnungsrandes an den Mantel des Vorsprungs zusammenhält. Gemäß Anspruch 5 ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Aufnahmeoffnung größer als der zugehörige Durchmesser des Vorsprungs ist. Im eingesteckten Zustand wird dadurch -je nach Übermaß des Durchmes- sers der Aufnahmeoffnung- eine Schrägstellung oder zumindest die Tendenz einer Schrägstellung der Aufnahmeoffnung beziehungsweise des Öffnungsrandes auf dem Vorsprung erwirkt. Durch die Schrägstellung werden zumindest zwei Berührungspunkte des Öff- nungsrandes mit der Mantelfläche des Vorsprungs gebildet, einem -in Längsrichtung des Vorsprungs gesehen- oberen und einem unteren Berührungspunkt. Im eingesteckten Zustand ist mittels der Berührungspunkte die die Steckverbindung zusammenhaltende An- läge des Öf nungsrandes an den Vorsprung erzeugt. Damit wird also aus dem größeren Durchmesser der Aufnahmeoffnung ein Halteeffekt in der Steckverbindung hervorgerufen. ■
Im Zuge der Anmeldung sind unter dem Durchmesser des Vorsprungs und dem Durchmesser der Aufnahmeoffnung auch Ausgestaltungen zu verstehen, wenn sie nicht kreisrund vorliegen, sondern andere Querschnittsformen aufweisen. Eine sich entsprechende Formgebung der Aufnahmeoffnung und des Vorsprungs setzt nicht voraus, dass die Aufnahmeoffnung und der Vorsprung in ihrer jeweiligen Querschnittskonfiguration identisch ausgebildet -sind.
Gemäß Anspruch 6 ist ein Kühlkörper geschaffen, bei dem die Erzeugung der Vorspannung nach einem anderen Prinzip realisiert ist. Die Aufnahmeoffnung weist für dieses Prinzip einen Durchmesser auf, der vor der Montage des Federelements an wenigstens ei- ner Stelle des Umfangs der Aufnahmeoffnung, im folgenden auch Aufnahmeöffnungsumfang genannt, kleiner oder gleich groß als beziehungsweise wie der Durchmesser des Vorsprungs an einer dieser Stelle zuge- hörigen Stelle des Umfangs des Vorsprungs, im folgenden auch Vorsprungsu fang genannt, ausgebildet ist. Im montierten, also eingesteckten, Zustand bilden die Aufnahmeoffnung und der Vorsprung nun eine Pressverbindung, das heißt der Öffnungsrand wird mit Presssitz auf der Mantelfläche des Vorsprungs gehalten. Die Vorspannung resultiert somit bei diesem Prinzip aus einer Spannkraft, die aus dem Presssitz kommt. Es kann jedoch sein, dass die Vorspannung sowohl aus der Spanrikraft, als auch aus der mittels der elastischen Durchbiegung erzeugten Biegekraft resultiert, sich die Effekte beider Prinzipien also überlagern.
Gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, dass der Randbe- reich der Aufnahmeoffnung zur Ausbildung von Federlappen mit Einschnitten versehen ist. Mittels der Federlappen ist der Vorteil geschaffen, dass die Aufnahmeoffnung im Zuge der Aufsteckbewegung stärker aufgeweitet werden kann, so dass bezüglich des Durchmessers der Aufnahmeoffnung im vormontierten Zustand ein größeres Untermaß erzeugbar ist. Da die Federlappen im Zuge der Aufsteckbewegung entgegen der Aufschubrichtung radial nach. außen gebogen werden, ist ferner der Vorteil geschaffen, dass ein Lösen der Steckverbindung verhindert ist, also ein Rückrutschschutz besteht.
Der Aufnahmeöffnungsrand kann an den Stellen, die im aufgesteckten Zustand an der Mantelfläche des Vorsprungs anliegen, eine so große Kraft auf den Vorsprung ausüben, dass an diesen, eine Anlagezone bildenden Stellen des Vorsprungs eine plastische Materialverformung erzeugt und somit die Anlagezone als plastische Materialverformungszone ausgebildet ist. Die Materialverformungszone kann durch Kerben gebildet sein, die aufgrund eines „Einkrallens" der Federlappen erzeugt werden-, Mittels der plastischen ■ Materialverformungszone, ist die Möglichkeit gege- ben, durch Ausbildung eines Formschlusses zwischen Aufnahmeoffnung und Vorsprung ein Lösen beziehungsweise Rückrutschen der Steckverbindung zu vermeiden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in verschiedenen Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers mit einem Vorsprung und einem Federelement vor der Montage des Federelements;
Figur 2 eine Seitenansicht des Kühlkörpers gemäß Figur 1 bei der Montage des Federelements; Figur 3 eine Seitenansicht des Kühlkörpers gemäß Figur 1 nach der Montage des Federelements;
Figur 4 eine Seitenansicht des Kühlkörpers bei .der Montage des Federelements nach einem anderen Ausführungsbeispiel;
Figur 5 eine Seitenansicht des Kühlkörpers gemäß Figur 4 nach der Montage des Federelements;
Figur 6 eine dreidimensionale Ansicht des Kühlkörpers vor der Montage des Federelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel und
Figur 7 eine dreidimensionale Ansicht des Kühlkörpers gemäß Figur 6 nach der Montage des Federelements.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist -in schematischer Darstellung- ein Kühlkörper 1 mit einem Grundkörper 2 und einem Federelement 3 vor der Montage des Federelements 3 gezeigt. Der Grundkörper 2 weist eine Aufnahme 4 für die Aufnahme eines elektronischen Bauelements 5 auf. Die Aufnahme 4 des Grundkörpers 2 enthält ei- nen Anschlag 6 zur Positionierung des Bauelements 5. Der Grundkörper 2 weist ferner einen Vorsprung 7 auf, der sich mit seiner Längsseite 8 in einem Winkel von 90° beziehungsweise in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zu einer Oberseite 9 des Grundkör- pers 2 erstreckt. Das Federelement 3, das als Blattfeder in Form einer Blechfeder ausgebildet ist, weist -bezogen auf seine Längserstreckung- einen ersten Endbereich 10 und einen zweiten Endbe- reich 11 auf. Der erste Endbereich 10 enthält an der dem Grundkorper 2 zugewandten Seite 12 eine Kontaktstelle 13 für das elektronische Bauelement 5.
Die Kontaktstelle 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Vorsprungelement gegenüber der Seite 12 des Federelements 3 ausgebildet. Das Vorsprungelement kann mittels eines Fügeverfahrens aus einer Materialverformung des ersten Endbereichs 10 gebil- det sein. Ebenso ist es möglich, dass das Vorsprungelement aus einem Schweiß- oder Lötpunkt oder dergleichen gebildet ist.
Der zweite Endbereich 11 weist eine Aufnahmeoffnung 14 für den VorSprung 7 auf. Die Aufnahmeoffnung 14 ist als Durchgangsöffnung ausgebildet, wobei die Seiten der Durchgangsöffnung zur Seite 12 des Federelements 3 einen Winkel von 90° beziehungsweise im Wesentlichen 90° einnehmen. Der Durchmesser 16 der Aufnahmeoffnung 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel größer als der Durchmesser 17 des Vorsprungs 7 ausgebildet.
Bei der Montage des Federelements 3 wird -wie in Figur 2 dargestellt- die Aufnahmeoffnung 14 auf den Vorsprung 7 in Richtung des Pfeiles 18 aufgeschoben. Das Aufschieben ist in diesem Ausführungsbeispiel in einfacher Weise möglich, da aufgrund des größeren Durchmessers 16 der Aufnahmeoffnung 14 ge- genüber dem Durchmesser 17 des Vorsprungs 7 ein Spiel 19 besteht, sofern das Federelement 3 beim Aufschieben in einer zum Vorsprung 7 im Wesentlichen rechtwinkligen Position gehalten wird.
Wie in Figur' 3 dargestellt, kommt es im Zuge der weiteren Aufsteckbewegung des Federelements 3 in Richtung des Pfeiles 18 zur Anlage der Kontaktstelle 13 auf der Oberseite 22 des Bauelements 5 und zu einer Durchbiegung des Federelements 3 zwischen der Kontaktstelle 13 und der Aufnahmeoffnung 14. Als Folge der Durchbiegung kommt es ferner zu einer Schrägstellung der Aufnahmeoffnung 14 gegenüber der Längserstreckung 8 des Vorsprungs 7, so dass es zu- mindest abschnittsweise, das heißt in wenigstens einem Abschnitt zur Klemmanlage des Öffnungsrandes 23 der Aufnahmeoffnung 14 an die Mantelfläche des Vorsprungs 7 kommt. Die Aufnahmeoffnung 14 und der Vorsprung 8 sind in dieser Position des Federele- ents 3 miteinander verspannt, wobei gleichzeitig das Federelement über die Kontaktstelle 13 auf das Bauelement 5 drückt und dieses in seiner Position hält. Die Aufnahmeoffnung 14 und der Vorsprung 7 bilden also auf diese Weise eine Steckverbindung 15, die das Federelement 3 an dem Grundkörper 2 hält. Die Vorspannung in der Steckverbindung 15 resultiert dabei aus der Durchbiegung des Federelements 3.
Ein anderes Ausführungsbeispiel des Kühlkörpers 1 ist in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Teile, die den Teilen des Ausführungsbeispiels aus den vorangegangenen Figuren entsprechen, sind mit' gleichen Bezugszeichen versehen. Das Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 dahingehend, dass der Durchmesser 16 der Aufnahmeoffnung 14 vor der Montage des Federelements 3 in Bezug auf wenigstens einen Umfangsabschnitt kleiner als der Durchmesser 17 des Vorsprungs 7 ist. Ferner weist der Vorsprung 7 an seinem dem Grundkörper 2 abgewandten Ende 24 eine Auflaufschräge 26 auf, so dass der Durchmesser 17 des Vorsprungs 7 an der Stirnseite 27 des freien Endes 24 kleiner ist als der Durchmesser 16 der Aufnahmeoffnung 14.
Das Federelement 3 wird -wie in Figur 4 dargestellt- mit dem Öffnungsrand 23 der Aufnahmeoffnung 14 auf die Auflaufschräge 26 gesetzt.- Im Zuge einer Aufschubbewegung in Richtung des Pfeiles 18 wird die Aufnahmeoffnung 14 unter Ausbildung einer elastischen Verformung im Randbereich 28 der Aufnahme- Öffnung 14 und Aufweitung der Aufnahmeoffnung 14 über die Auflaufschräge 26 auf den Vorsprung 7 geschoben. Dabei wird die Aufnahmeoffnung 14 so weit über den Vorsprung 7 geschoben, bis die Kontaktstelle 13 mit dem Bauelement 5 in Berührungskontakt kommt und eine derart große Durchbiegung des Feder- elements 3 hervorgerufen ist, dass ein zum Andrücken des Bauelements 5 an den Grundkörper 2 ausreichender Anpressdruck erzeugt ist, wie in Figur 5 dargestellt ist. Durch die elastische Verformung der Aufnahmeoffnung 14 in dem Umfangsabschnitt, der vor der Montage des Federelements 3 kleiner war als der Durchmesser 17 des Vorsprungs 7 ist im Zuge der AufSteckbewegung durch die elastische Verformung eine Pressverbindung zwischen der Aufnahmeoffnung 14 und dem Vorsprung 7 gebildet worden, aus der in diese Ausführungsbeispiel die Vorspannung in der Steckverbindung 15 im Wesentlichen resultiert. Es ist damit eine Steckverbindung geschaffen, die das Federelement 3 im das Bauelement 5 beaufschlagenden Zustand durch einfachen Kraftschluss hält und die aufgrund der 'Vorspannung gegen ein Lösen gesichert ist, quasi also selbsthemmend wirkt.
Im Zuge der Aufsteckbewegung kann es zusätzlich zu den elastischen Verformungen an der Aufnahmeoffnung 14 auch zu Verformungen an der Mantelfläche 20 des Vorsprungs 7 kommen. Bei hohen wirkenden Verformungskräften kann diese Verformung neben einem e- lastischen Anteil auch einen plastischen Anteil aufweisen. Eine derartige plastische Verformung kann aus einem Eindrücken des Öffnungsrandes 23 an den an der Mantelfläche 20 des Vorsprungs 7 anliegenden Abschnitten resultieren. Sie kann aber auch aus einer von dem Öffnungsrand 23 im Zuge der Auf- Steckbewegung am Vorsprung 7 hervorgerufenen „Wulstbildung" entstanden sein.
Die Figuren 6 und 7 zeigen den Kühlkörper 1 in einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei in Figur 6 der Kühlkörper 1 vor der Montage des Federelements 3 und in Figur 7 der Kühlkörper 1 nach der Montage des Federelements 3 dargestellt ist. Teile, die den Teilen der Ausführungsbeispiele aus den vorangegangenen Figuren 1 bis 5 entsprechen, sind mit glei- chen Bezugszeichen versehen.
Der Vorsprung 7 ist als Kreiszylinderzapfen ausgebildet und einstückig am Grundkörper 2 befestigt. Der Grundkörper 2 weist zwei Aufnahmen 4 zur Auf- nähme von zwei Bauelementen 5 auf. Das Federelement 3 weist dementsprechend zwei Kontaktstellen 13 und 13' auf, so dass jedem Bauelement 5 eine Kontaktstelle 13, 13' zuordenbar ist, wobei dem Federelement auch mehr als zwei Bauelemente zugeordnet werden können. Die Kontaktstellen 13, 13' bilden jeweils ein Ende des Federelements 3, das in Bezug auf seine Querachse 34 ein symmetrisch ausgebildetes Bauteil ist.
Das Federelement 3 weist ferner ein Mittelteil 29 auf, in dem sich die Aufnahmeoffnung 14 befindet. Das Mittelteil 29 ist mit der jeweiligen Kontaktstelle 13, 13' über ein Zwischenteil 30 und 30' verbunden. Die jeweilige Kontaktstelle 13, 13' ist dabei an dem jeweiligen Zwischenteil 30, 30' und das jeweilige Zwischenteil 30, 30' wiederum am Mittelteil 29 jeweils in einer vorgegebenen Winkelstellung derart angeordnet ist, dass das Federele- ment 3 in dem das Bauelement 5 beaufschlagenden Zustand nur mittels der Kontaktstelle 13, 13' auf die Oberseite 9 des Bauelements 5 drückt, wie in Figur 7 dargestellt ist.
Die Aufnahmeoffnung 14, die in diesem Ausführungsbeispiel einen kreisförmigen Querschnitt besitzt, weist zur Ausbildung von Federlappen 31 im Randbereich 28 mehrere Einschnitte 32 auf. Der Durchmesser 16 der Aufnahmeoffnung 14 ist -wie bei dem Aus- führungsbeispiel gemäß der Figuren 4 und 5- vor der Montage des Federelements 3 kleiner als der Durchmesser des Kreiszylinderzapfens 33. Im Zuge der Aufsteckbewegung werden die Federlappen 31 -der- Aufschubrichtung gemäß Pfeil 18 entgegen- radial nach außen gebogen, so dass dadurch eine selbsthemmende Steckverbindung geschaffen ist, das heißt, dass ein selbsttätiges Lösen der Steckverbindung aufgrund der verformten Federlappen „gehemmt" ist.
Selbstverständlich ist es auch bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, dass -je nach Auslegung- die Steckverbindung nicht nur. kraftschlüssig, sondern auch formschlüssig wirkt, beispielsweise indem die Federlappen 31 in den Kreiszylinderzapferi 33 unter Ausbildung von Kerben einkrallen, diesen also im Einkrallbereich plastisch verformen.

Claims

Patentansprüche
1. Kühlkörper mit einem Grundkörper für die Aufnahme mindestens eines elektronischen Bauelements, und mit einem Federelement zum Andrücken des Bauelements an den Grundkörper, wobei das Federelement mittels eines Verbindungsmittels an dem Grundkörper gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel als Steckverbindung (15) ausgebildet ist und einen Vorsprung (7) am Grundkörper (2) sowie eine Aufnahmeoffnung (14) für den Vorsprung (7) am Federelement (3) aufweist, wobei der Öffnungsrand (23) der Aufnahmeoffnung (14) zumindest abschnittsweise unter aus Eigenelastizität des Federelements (3) und/oder des Vorsprungs (7) resultierender Vorspannung an der Mantelfläche des Vor- sprungs (7) anliegt.
2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3) als Blattfeder ausgebildet ist.
3. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3) mindestens eine Kontaktstelle (13) für das Bauelement (5) aufweist.
4. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (3) im das Bauelement (5) beaufschlagenden Zustand zum Aufbringen der Vorspannung eine zwischen der Aufnahmeöffnung (14) und der Kontaktstelle (13) liegende elastische Durchbiegung aufweist.
5. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser
(16) der Aufnahmeoffnung (14) größer ist als der zugehörige Durchmesser (17) des Vorsprungs (7) .
6. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser
(16) der Aufnahmeoffnung (14) vor der Montage des Federelements (3) an wenigstens einer Stelle des Aufnah eöffnungsumfangs kleiner oder gleich groß ist als beziehungsweise wie der Durchmesser (17) des Vorsprungs (7) an einer dieser Stelle zugehörigen Stelle des Vorsprungsumfangs .
7. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (28) der Aufnahmeoffnung (14) zur Ausbildung von Federlappen (31) mit Einschnitten (32) versehen ist .
8. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagezone des Vorsprungs (7) eine plastische Materialverformungszone ist.
9. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) und der Grundkörper (2) ein Fließpressformteil ist.
10. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) als Kreiszylinderzapfen (33) ausgebildet ist und dass die Aufnahmeoffnung (14) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004348650A (ja) * 2003-05-26 2004-12-09 Toshiba Corp 電子機器
JP4387777B2 (ja) * 2003-11-28 2009-12-24 株式会社東芝 電子機器
JP2005317797A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toshiba Corp ポンプ、電子機器および冷却装置
JP4234635B2 (ja) * 2004-04-28 2009-03-04 株式会社東芝 電子機器
JP2005317796A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toshiba Corp ポンプ、冷却装置および電子機器
JP2005315156A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toshiba Corp ポンプおよびポンプを備える電子機器
JP2005315158A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Toshiba Corp ポンプ、冷却装置、および電子機器
JP4343032B2 (ja) * 2004-05-31 2009-10-14 株式会社東芝 冷却構造および投射型画像表示装置
JP2005344562A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Toshiba Corp ポンプ、冷却装置および冷却装置を有する電子機器
DE102005036966A1 (de) * 2005-08-05 2007-02-22 Robert Seuffer Gmbh & Co. Kg Elektrische Bauelementanordnung
DE102006039506B3 (de) * 2006-08-23 2008-01-03 Siemens Ag Österreich Kühlanordnung
JP4385058B2 (ja) * 2007-05-07 2009-12-16 三菱電機株式会社 電子制御装置
US9209107B2 (en) * 2010-06-14 2015-12-08 Sharp Kabushiki Kaisha Electronic device, display device, and television receiver
DE102013002629A1 (de) 2013-02-15 2014-08-21 HKR Seuffer Automotive GmbH & Co. KG Deckelelement und Gehäusevorrichtung zur Verwendung des Deckelelements
DE202014002060U1 (de) 2014-03-06 2015-04-08 HKR Seuffer Automotive GmbH & Co. KG Kühleinrichtung und Kühlanordnung mit der Kühleinrichtung
US20170273169A1 (en) * 2014-09-24 2017-09-21 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat sink with a load spreading bar
DE102015122250A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Karlsruher Institut für Technologie Multifunktionale Modulverbindungsstruktur
DE102019133678B4 (de) * 2019-12-10 2024-04-04 Audi Ag Anordnung für elektronische Bauteile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163598A (en) * 1984-08-24 1986-02-26 British Telecomm Heat sink
US4845590A (en) * 1987-11-02 1989-07-04 Chrysler Motors Corporation Heat sink for electrical components
JPH09326457A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子回路装置
US20010005312A1 (en) * 1997-12-17 2001-06-28 Johnson Eric Arthur Integral design features for heatsink attach for electronic packages
US6381136B1 (en) * 1996-09-30 2002-04-30 Intel Corporation Dual spring clip attachment mechanism for controlled pressure interface thermal solution on processor cartridges

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2816069B2 (ja) * 1992-11-24 1998-10-27 三洋電機株式会社 電子部品の放熱装置
JPH10189843A (ja) * 1996-12-25 1998-07-21 Ricoh Co Ltd 電子部品押え金具
US5883782A (en) * 1997-03-05 1999-03-16 Intel Corporation Apparatus for attaching a heat sink to a PCB mounted semiconductor package
US5883783A (en) * 1997-07-15 1999-03-16 Intel Corporation GT clip design for an electronic packaging assembly
US6049459A (en) * 1997-11-17 2000-04-11 Lucent Technologies, Inc. Nesting clamps for electrical components
KR20010007146A (ko) * 1999-06-01 2001-01-26 안자이 이치로 퍼스널 컴퓨터용 ｃｐｕ의 방열기
US6282093B1 (en) * 1999-06-11 2001-08-28 Thomas & Betts International, Inc. LGA clamp mechanism
US6492202B1 (en) * 1999-12-28 2002-12-10 Motorola, Inc. Method of assembling components onto a circuit board
JP2001250895A (ja) * 2000-04-27 2001-09-14 Showa Denko Kk Ｃｐｕ装置への放熱器固定構造
JP4218184B2 (ja) * 2000-05-19 2009-02-04 株式会社デンソー 半導体装置の実装構造
US6469893B1 (en) * 2000-09-29 2002-10-22 Intel Corporation Direct heatpipe attachment to die using center point loading
DE20112144U1 (de) * 2001-07-23 2001-10-11 Hsu Hsien Keng Vorrichtung zum Befestigen eines CPU-Kühlkörpers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2163598A (en) * 1984-08-24 1986-02-26 British Telecomm Heat sink
US4845590A (en) * 1987-11-02 1989-07-04 Chrysler Motors Corporation Heat sink for electrical components
JPH09326457A (ja) * 1996-06-07 1997-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子回路装置
US6381136B1 (en) * 1996-09-30 2002-04-30 Intel Corporation Dual spring clip attachment mechanism for controlled pressure interface thermal solution on processor cartridges
US20010005312A1 (en) * 1997-12-17 2001-06-28 Johnson Eric Arthur Integral design features for heatsink attach for electronic packages

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 04 31 March 1998 (1998-03-31) *

Also Published As

Publication number Publication date
US7054158B2 (en) 2006-05-30
US20050162826A1 (en) 2005-07-28
DE10225993A1 (de) 2003-12-24

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