DE10056387B4 - Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

Info

Publication number
DE10056387B4
DE10056387B4 DE2000156387 DE10056387A DE10056387B4 DE 10056387 B4 DE10056387 B4 DE 10056387B4 DE 2000156387 DE2000156387 DE 2000156387 DE 10056387 A DE10056387 A DE 10056387A DE 10056387 B4 DE10056387 B4 DE 10056387B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
grooves
base plate
groove
embossing
cooling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2000156387
Other languages
English (en)
Other versions
DE10056387A1 (de
Inventor
Werner J. Dr. Graf
Erich Buck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ST Extruded Products Germany GmbH
Original Assignee
Corus Aluminium Profiltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corus Aluminium Profiltechnik GmbH filed Critical Corus Aluminium Profiltechnik GmbH
Priority to DE2000156387 priority Critical patent/DE10056387B4/de
Priority to EP01989436A priority patent/EP1364564A2/de
Priority to PCT/EP2001/012718 priority patent/WO2002041677A2/de
Publication of DE10056387A1 publication Critical patent/DE10056387A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10056387B4 publication Critical patent/DE10056387B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4878—Mechanical treatment, e.g. deforming
    • 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
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672—Foil-like cooling fins or heat sinks
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Kühlvorrichtung für insbesondere elektronische Bauelemente, mit einer Grundplatte (1), die an einer Seite mit einer Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Nuten (2) bzw. Längsrillen versehen ist, und mit plättchen- oder plattenartigen Kühlrippen (3), deren Fußenden (3b) unter Bildung von wärmeübertragenden Kontaktflächen mit Nutenwänden in die Nuten (2) eingesetzt sind, bei der Teile der Seitenwände (2a, 2b) der Nuten (2) der Grundplatte (1) in Richtung zu Kühlrippen (3) derart verformt sind, dass nur jeweils eine Seitenwand (2b) der betreffenden Nut (2) bleibend verformt ist, während die andere Seitenwand (2a) der betreffenden Nut (2) unverformt geblieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (2) im unverformten Zustand der Seitenwände (2a, 2b) einen unsymmetrischen Querschnitt aufweist, bei dem sich die Nut (2) vom Nutengrund (2c) in Richtung zu benachbarten Oberflächen (1a) bzw. Verbindungsflächen (1b) der Grundplatte (1) unter einem Öffnungswinkel (β) zur Normalen (N) nach außen öffnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung, mit der insbesondere elektronische und elektrische Bauelemente gekühlt werden, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.
  • Derartige Kühlvorrichtungen sind bereits bekannt ( US 5 542 176 A . Sie weisen eine Grundplatte auf, die an einer Seite mit einer Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Nuten bzw. Längsrillen versehen ist. In die Nuten sind mit deren Fußenden Kühlrippen unter Bildung von thermisch gut leitfähigen Kontaktflächen eingelassen. Hierdurch wird die in den Bauelementen entstehende Wärme über die Grundplatte zu den Kühlrippen und von diesen aufgrund der großen Gesamtoberfläche der Kühlrippen an die Atmosphäre zur Kühlung weitergeleitet. Die Kühlrippen sind insbesondere plattenartig bzw. als dünne Plättchen oder Lamellen ausgebildet. Teile der Seitenwände der Nuten sind in Richtung der Kühlrippen derart verformt, dass nur jeweils eine Seitenwand der betreffenden Nut bleibend verformt ist, während die andere Seitenwand der betreffenden Nut unverformt bleibt. Dabei weist die Nut vor dem Einsetzen der Kühlrippe einen symmetrischen Querschnitt auf.
  • Ferner ist es bekannt ( DE 198 41 911 A1 ), im Querschnitt L-förmige Kühlrippen mit ihren Füßen in die Nuten einzusetzen und einzuklemmen. Auch federnde Nutvorsprünge sind zum Einrasten von Kühlrippen bekannt ( US 5 038 858 A ). Bei anderen bekannten Vorrichtungen ( DE 198 14 368 A1 , DE 11 00 57 B und DE 296 01 776 U1 ) ist es bekannt, beide Nutenwände in Richtung eingesetzter Kühlrippen einzupressen.
  • Dabei ist es auch bekannt ( DE 25 02 472 C2 ), die Kühlrippen an ihren Längsseiten mit Querrippen zu versehen und so mit den Fußenden in die Nuten der Grundplatte einzupressen, dass die Kühlrippen dort nicht nur eine gute mechanische Verankerung, sondern auch eine große die Wärme übertragende Kontaktfläche finden. Die Kühlrippen stehen dabei in Normalrichtung von der Grundplatte ab, so dass auch die Querrillen in dieser Normalrichtung verlaufen. Dabei ist es auch bekannt, die Nuten in der Grundplatte mit sich in Längsrichtung erstreckenden Rillen zu versehen, wodurch ein besserer Widerstand gegen das Herausziehen von Kühlrippen aus den Nuten der Grundplatte gewährleistet würde.
  • Darüber hinaus ist es bekannt ( DE 35 18 310 C2 ), die Kühlrippen an den Seitenflächen des Fußendes mit Längsrillen zu versehen und die gute mechanische Verankerung mit der Grundplatte auf folgende Weise zu verwirklichen:
    Nach dem Einsetzen der Kühlrippen in die Nuten wird zwischen alle benachbarten Kühlrippen jeweils ein Verformungswerkzeug in Form eines Prägestempels eingeführt. Die im Querschnitt spitze Prägefläche der Prägestempel dringt zwischen den eigentlichen Haltenuten für die Kühlrippen ein und spreizt das zwischen den Rippen befindliche Grundplattenmaterial so nach außen, dass es den Querschnitt der die Kühlrippen haltenden Nuten verkleinert.
  • Ferner ist es bekannt ( EP 0 696 160 A2 , EP 0 759 636 A2 und EP 0 902 469 A2 ), im Querschnitt U-förmige oder mäanderförmig gewendelte Kühlrippen mit jeweils Fußenden der "U-Profile" in Nuten einzusetzen, ohne Grundplattenmaterial im Nutenbereich zu verformen. Dabei werden die U-förmigen Kühlrippen entweder in im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Nuten eingeklemmt oder wird jeweils ein drahtförmiges Materialstück zwischen benachbarte Stege des Fußteils der U-förmigen Kühlrippen eingepresst, so dass sich Material dieses Fußteils der U-förmigen Kühlrippen nach außen bleibend verformt und an die Seitenwände der Nut anlegt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Gattung mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, dass die plattenförmige bzw. plättchenförmige Kühlrippen einen sicheren Halt unter Gewährleistung der vorgesehenen Position insbesondere in Normalrichtung zur Oberfläche der Grundplatte finden. Die Kühlrippen sollen auf einfache Weise nicht nur schnell und mit insgesamt wenig Produktions- und Montageaufwand mechanisch fest mit der Grundplatte verbunden sein, sondern es soll sich auch ein guter Wärmeübergang von der Grundplatte auf die Kühlrippen ergeben.
  • Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 hinsichtlich der Kühlvorrichtung, im Patentanspruch 10 hinsichtlich des Herstellungsverfahrens derselben und im Patentanspruch 15 hinsichtlich einer bevorzugten Vorrichtung zum Herstellen gekennzeichnet. In Unteransprüchen sind weitere Verbesserungen der Erfin dung beansprucht und in der folgenden Figurenbeschreibung sind anhand der Zeichnungen besonders bevorzugte Ausbildungsformen der Erfindung erläutert.
  • Bei der Erfindung werden – im Unterschied zum Stand der Technik nach DE 35 18 310 C2 – nicht beide die Seitenwände jeweils einer Nut begrenzenden Materialteile der Grundplatte bleibend verformt, sondern wird dafür gesorgt, dass jeweils eine Seitenwand jeder Nut beim Einsetzen und Befestigen der betreffenden Kühlrippe unverformt bleibt und die Montagestellung der betreffenden Kühlrippe festlegt, während nur Materialteile der anderen Seitenwand der betreffenden Nut so bleibend insbesondere in Richtung auf den Fußteil der eingesetzten Kühlrippe verformt werden, dass die Kühlrippe dort fest verankert wird und sich gleichzeitig eine möglichst große Kontaktfläche für einen günstigen Wärmeübergangswiderstand bildet. Dabei weist die Nut im noch unverformten Zustand der Seitenwände einen im Wesentlichen unsymmetrischen Querschnitt auf. Dieser öffnet sich vom Nutengrund in Richtung zu benachbarten Oberflächen bzw. Verbindungsflächen der Grundplatte unter einem Öffnungswinkel β zur Normalen. Dies ist gewissermaßen eine Umkehrung von schwalbenschwanzförmigen Profilen mit der Besonderheit, dass jede Nut an einer Übergangsstelle zwischen dem Nutengrund und einer Seitenwand einen Winkel von 90° bildet. Der Nutengrund sollte in der Breite dem Nennmaß des Fußendes der betreffenden Kühlrippe entsprechen.
  • Bei der Anwendung dieser Maßnahme bei der Herstellung gemäß dem im Patentanspruch 10 beanspruchten Verfahren muss das Verformungswerkzeug nicht in jeden Zwischenraum, sondern nur in jeden zweiten Zwischenraum zwischen benachbarten Nuten einge führt und zur bleibenden Verformung von Grundplattenmaterial angewendet werden.
  • Mit anderen Worten: Die Oberfläche der Grundplatte, in der sich die Nuten befinden, wechselt jeweils ab zwischen einer beim Montieren der Kühlrippen unverformten und insbesondere ebenen Oberfläche und einer bleibend verformten und insbesondere nach innen in die Grundplatte hinein gedrückten konkaven Oberfläche.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Erfindung trotz vereinfachter Montagemöglichkeit und daher schnellerer Herstellung die oben genannte Aufgabe löst. Dabei bietet sich ein weiterer Vorteil an, welcher die Kühlwirkung der Kühlvorrichtung verbessern hilft: Der Abstand zwischen Kühlrippen im Bereich der nicht bleibend verformten Oberflächen kann geringer gewählt werden, da einerseits dort kein Verformungswerkzeug angreift und andererseits die nicht verformten Seitenwände der Nuten die Ausrichtung und Lage der benachbarten Kühlrippen besser definieren, so dass die Gefahr eines sich Aneinanderanlegens benachbarter Kühlrippen und einer schlechteren "Belüftung" der Zwischenräume zwischen den sich aneinanderlegenden Kühlrippen vermieden wird.
  • Es empfiehlt sich, aus Aluminiumblech bestehende Kühlrippen zu verwenden.
  • Die Grundplatte sollte gleichfalls aus Aluminium bestehen und ist bevorzugt im Strangpressverfahren hergestellt; dabei sind die Nuten gleich mit stranggepresst.
  • Der Öffnungswinkel β zur Normalen N auf die betreffende Oberfläche der Grundplatte sollte zwischen 2 und 20° betragen.
  • Darüber hinaus kann es sich empfehlen, wenn zwischen der Verbindungsfläche zwischen Nachbarnuten im Bereich der verformten bzw. zu verformenden Seitenwände einerseits und den Oberflächen zwischen benachbarten unverformten Seitenwände von Nachbarnuten ein Abstand A in Normalrichtung gebildet wird. Mit anderen Worten: Die Verbindungsfläche ist jeweils gegenüber den unverformten Oberflächen in die Grundplatte hinein zurückversetzt. Hierdurch wird der Hohlraum zwischen benach barten Kühlrippen und dem bleibend verformten Grundplattenteil vergrößert und ein noch besserer Wärmeübergang von den Kühlrippen in die Umgebung erreicht.
  • Ferner empfiehlt es sich, die Verbindungsfläche zwischen verformten bzw. sich verformenden benachbarten Seitenwänden mit einer gleichfalls insbesondere rillenförmigen Vertiefung zu versehen, die sich parallel zur Nutenlängsrichtung erstreckt. Hierdurch wird der Angriff des Verformungswerkzeugs in einer definierten Linie in Längsrichtung garantiert. Noch wirksamer ist die Anwendung eines Prägestempels, mit dem eine Reihe insbesondere pyramidenförmiger Einpressungen bzw. Einprägungen in das Grundmaterial zwischen den und parallel zu den Nuten hergestellt werden kann.
  • Um die Verankerung, d. h. mechanische Befestigung der Kühlrippen in den Nuten zu verbessern, ist es zweckmäßig, die bleibend verformbaren bzw. zu verformenden Seitenwände insbesondere an der Übergangsstelle zur Verbindungsfläche zwischen solchen benachbarten Seitenwänden mit einem im Querschnitt insbesondere abgerundeten Vorsprung bzw. Profilsteg zu versehen, der beim Verformen des betreffenden Grundplattenmaterials in Richtung zur anderen unverformten Seitenwand an die benachbarte Kühlrippenfläche oder insbesondere in eine sich in Längsrichtung erstreckende Längsrille im Fußbereich der Kühlrippe hineingeprägt wird. Die Längsrille sollte sich im Abstand vom Stirnende der Kühlrippe befinden, mit dem diese bevorzugt am Nutengrund anliegt. Hierdurch findet eine regelrechte "Verklammerung" zwischen Kühlrippe und Grundplatte statt.
  • Um das bleibende Verformen noch weiter zu erleichtern, empfiehlt es sich, wenn der Querschnitt der Grundplatte zwischen benachbarten verformten bzw. zu verformenden Stirnwänden von Nachbarnuten im Abstand von der betreffenden Verbindungsfläche dieser Seitenwände unter Bildung von Schwächungsrillen eingeschnürt ist. Hierdurch werden im Querschnitt rippen-, steg- oder lappenförmige Materialteile der Grundplatte zwischen der betreffenden Seitenwand und Verbindungsfläche gebildet, so daß das Verformungswerkzeug weniger Verformungsarbeit zu leisten hat, wenn diese stegförmigen Teile nach außen gedrückt werden.
  • Als Verformungswerkzeuge empfiehlt sich die Verwendung von insbesondere plattenförmigen Prägestempeln, die an deren verformenden Stirnenden insbesondere einen spitzen Prägequerschnitt aufweisen sollten.
  • Besondere Vorteile bietet die Anwendung von Prägerollen als Verformungswerkzeug. Diese Prägerollen sind als dünne Scheibchen ausgebildet und am Außenumfang zweckmäßigerweise mit einem konvexen Prägequerschnitt versehen.
  • Prägestempel bzw. Prägerollen können zu mehreren kammsegmentartig nebeneinander in ein gemeinsames Präge- bzw. Verformungswerkzeug integriert werden. Dabei greift jeweils ein Prägestempel bzw. eine Prägerolle in den Zwischenraum zwischen benachbarten Kühlrippen in die Grundplattenoberfläche ein, während die jeweils benachbarten Zwischenräume von Prägerollen bzw. Prägestempeln im Unterschied zum Stand der Technik frei bleiben. Diese Ausbildung unterscheidet sich auch von dem gleichfalls bekannten Metallprofil-Herstellungsverfahren nach der EP 0 868 237 B1 , bei der Grundplattenmaterial zu beiden Seiten eines in diesem zu verankerten Profilschenkelteils bleibend verformt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert, dabei zeigen:
  • 1 eine Frontansicht auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung in schematischer Darstellung der Zwischenräume zwischen benachbarten Kühlrippen;
  • 2 mit der vergrößerten 2a eine Ausbildung der Erfindung zu Beginn des bleibenden Verformungsvorgangs;
  • 3 und 4 mit den vergrößerten Darstellungen von 3a und 4a weitere bevorzugte Ausbildungen;
  • 5 eine der 1 schematisch entsprechende Frontansicht mit 5a einer entsprechend perspektivischen Ansicht auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, bei der ein Prägestempel bestehend aus mehreren Stempeleinheiten verwendet wird;
  • 6 und 6a entsprechende Darstellungen bei Anwendung von Prägerollen zum bleibenden Verformen von Grundplattenmaterialteilen
  • 7 einen schematischen Querschnittteil durch eine Grundplatte einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung im Bereich benachbarter Rippen und
  • 8 mit 8a, 8b und 8c eine bevorzugte Prägestempelausbildung und deren Prägefunktion.
  • Gemäß 1 ist eine Seite einer aus insbesondere Aluminium bestehenden Grundplatte mit einer Anzahl von Längsrillen bzw. sich in Längsrichtung hinziehenden Nuten (2) stranggepreßt, während sich an der entgegengesetzten Seite der Grundplatte (1) die zu kühlenden elektronischen und elektrischen Bauelemente (4) befinden. Die Kühlrippen (3) aus Aluminiumblech sind mit ihren Fußenden (3b) in den Nuten (2) so verankert, daß die Oberflächenteile der Grundplatte (1) zwischen benachbarten Rippen (3) jeweils in Form von einerseits unverformten Oberflächen (1a) und andererseits von bleibend verformten Verbindungsflächen (1b) zwischen Nachbarnuten abwechseln.
  • Bei der Ausbildungsform von Figuren 2/2a sind die Fußenden (3b) der Kühlrippen (3) in die Nuten (2) so eingesetzt, daß sich jeweils eine Seitenwand (2a) jeder Nut (2) in der Normalrichtung N erstreckt, also einen Neigungswinkel α von 90° zur ebenen Oberfläche (1a) der Grundplatte (1) außerhalb der Nut bildet. Die entgegengesetzte Seitenwand (2b) ist dagegen unter einem Öffnungswinkel β von bevorzugt 10–15° zur Normalrichtung N geneigt. Hierdurch sind die Kühlrippen (3) leicht in die Nuten (2) bis zum Nutengrund (2c) einführbar. Nach dem Einführen wird ein Verformungswerkzeug (5) jeweils auf die Verbindungsfläche (1b) mit der im Querschnitt spitzen Prägefläche (5a) gedrückt, so daß sich diese Verbindungsfläche (1b) zwischen den schrägen Seitenwänden (2b) bleibend verformt und Grundplattenmaterial vom Übergang der Seitenwände (2b) zur Verbindungsfläche (1b) in Längsrillen (3a) der betreffenden Kühlrippen eingedrückt wird, ohne daß sich Grundplattenmaterial an der entgegengesetzten Seitenwand (2a) verformt.
  • Bei der Ausführungsform von 3/3a weisen die zu verformenden bzw. verformten Seitenwände (2b) an den Übergangsstellen zur Verbindungsfläche (1b) Vorsprünge bzw. Profilstege (1c) auf, die zweckmäßigerweise gerundet sind und beim Angriff des Verformungswerkzeugs (5) mit seiner hier im Querschnitt konvexen Prägefläche (5b) an die benachbarten Kühlrippen (3) und insbesondere in die dort befindlichen Längsrillen (3a) eingedrückt werden. Die geraden und unverformten Seitenwände (2a) bilden eine durchgehende Kontaktfläche K zwischen Grundplatte (1) und Kühlrippe (3).
  • Eine noch weitere Verbesserung ergibt sich aus dem Ausführungsbeispiel von 4/4a. Hier wird das Grundplattenmaterial zwischen benachbarten verformten bzw. zu verformenden Seitenwänden (2b) durch Bildung von Schwächungsrillen (1d) eingeschnürt. Die im Querschnitt steg- bzw. lappenförmigen Vorsprünge bzw. Profilstege (1c) werden dann beim Angriff des Verformungswerkzeugs (5) nicht nur nach unten bleibend verformt, sondern auch zur Seite gespreizt, wodurch eine die Verankerung der Kühlrippen begünstigende Klemmwirkung zusätzlich erreicht wird. Durch Definition des "Knickpunktes" entsteht ein günstiges Verhältnis von erforderlichem Arbeitsweg zur erreichten Umformung von etwa 1:2. Mit anderen Worten: 0,1 mm Arbeitshub des Verformungswerkzeugs (5) führt zu ca. 0,2 mm Verformung nach beiden Seiten. Der mittlere im Querschnitt konvex gerundete Prägeflächenteil (5b) des Verformungswerkzeugs (5) wird dabei insbesondere durch die in 7 im Querschnitt gezeigte rinnenförmige Vertiefung (2d) in der Verbindungsfläche (1b) in Längsrichtung geführt.
  • Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn anstelle der in 5/5a gezeigte Prägestempeltechnik die in 6/6a gezeigte Prägerollentechnik Anwendung findet. Bei beiden Techniken wird eine entsprechende Anzahl einzelner Prägestempel bzw. Prägerollen (diese in Form dünner Scheibchen) zu je einem Prägestempelaggregat bzw. einer Prägerolleneinheit vereint, so daß die bleibende Verformung der betreffenden Grundplattenteile in einem einzigen Arbeitsschritt gemäß 5a durch Bewegen des Verformungswerkzeugs (5) in Pfeilrichtung und gemäß 6a durch Bewegen des sich drehenden Prägerollenwerkzeugs (5) in Längsrichtung L bewirkt. Dabei können sich zwischen den eigentlichen Prägerollen mit den im Querschnitt konvexen Prägeflächen (5b) weitere Distanzscheiben (5c) befinden, die jeweils benachbarte Prägerollen im definierten Abstand voneinander halten.
  • Gemäß 8 weisen die platten- bzw. schwertartigen Prägestempel (5) an dem zum Verformen dienenden Rand (5d) parallel zur Nutenlängsrichtung hintereinander angeordnete zackenartige Prägeelemente (5e) auf, welche pyramidenförmig ausgebildet sind und gemäß 8c entsprechende pyramidenförmige Vertiefungen (2e) in das Material der Grundplatte (1) zwischen den für die Kühlrippen (3) dienenden Nuten (2) einprägen. Gemäß 8a ist dabei jeweils ein Stapel von mit solchen Prägeelementen (5e) am unteren Rand (5d) versehene Prägestempel als Verformungswerkzeuge (5) und von plattenförmigen Elementen ohne prägende Werkzeuge am unteren Rand so zusammengesetzt, daß diese „Prägeeinheit" kammartig zwischen die in die Nuten (2) der Grundplatte (1) bereits eingesteckten Kühlrippen (3) eingreift. Durch entsprechenden Druck dieser „Prägeeinheit" auf die Oberfläche der Grundplatte (1) zwischen den Nuten (2) werden dann an denjenigen Oberflächenteilen, an denen die pyramidenförmigen Prägeelemente (5e) angeordnet sind, jeweils Reihen von pyramidenförmigen Vertiefungen (2e) eingepreßt bzw. eingeprägt. Dabei wird Grundplattenmaterial in den Pfeilrichtungen (8c) auseinandergepreßt.
  • Diese bevorzugte Ausbildung von Prägestempeln bietet eine Reihe von Vorteilen: Es kann mit geringerer Prägekraft gearbeitet werden. Das Grundplattenmaterial wird nach allen Seiten verdrängt. Durch den verhältnismäßig kurzen Abstand der pyramidenförmigen bzw. zahnartigen Prägeelemente (5e) wird die Längsausdehnung reduziert; hieraus ergibt sich eine höhere seitliche Ausdehnung und dadurch wiederum eine bessere Verprägung bzw. mechanische Verankerung der Kühlrippen (3). Außerdem dringen beim Auftreffen der Prägestempel bzw. Prägeschwerter auf die Oberfläche der Grundplatte (1) die Prägeelemente (5e) leichter in die Grundplattenoberfläche ein, wodurch das Verformungswerkzeug bzw. das Prägeschwert besser fixiert und vor seitlichem Abrutschen gesichert wird. Auch lassen sich Profiltoleranzen hierdurch besser ausgleichen.

Claims (15)

  1. Kühlvorrichtung für insbesondere elektronische Bauelemente, mit einer Grundplatte (1), die an einer Seite mit einer Anzahl von in Längsrichtung verlaufenden Nuten (2) bzw. Längsrillen versehen ist, und mit plättchen- oder plattenartigen Kühlrippen (3), deren Fußenden (3b) unter Bildung von wärmeübertragenden Kontaktflächen mit Nutenwänden in die Nuten (2) eingesetzt sind, bei der Teile der Seitenwände (2a, 2b) der Nuten (2) der Grundplatte (1) in Richtung zu Kühlrippen (3) derart verformt sind, dass nur jeweils eine Seitenwand (2b) der betreffenden Nut (2) bleibend verformt ist, während die andere Seitenwand (2a) der betreffenden Nut (2) unverformt geblieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (2) im unverformten Zustand der Seitenwände (2a, 2b) einen unsymmetrischen Querschnitt aufweist, bei dem sich die Nut (2) vom Nutengrund (2c) in Richtung zu benachbarten Oberflächen (1a) bzw. Verbindungsflächen (1b) der Grundplatte (1) unter einem Öffnungswinkel (β) zur Normalen (N) nach außen öffnet.
  2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (β) zwischen 2° und 20° beträgt.
  3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibend verformte Seitenwände (2b) benachbarter Nuten (2) verbindende Verbindungsfläche (1b) an der Grundplattenoberfläche gegenüber der unverformten Oberfläche (1a) der Grundplatte (1) zwischen nicht verformten Seitenwänden (2a) benachbarter Nuten (2) um einen Abstand (A) zurückversetzt ist.
  4. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unverformte Seitenwand (2a) eine ebene, sich in Normalrichtung (N) auf die Oberfläche der Grundplatte (1) erstreckende Kontaktfläche (K) für die betreffende Kühlrippe (3) bildet.
  5. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibend verformte Seitenwände (2b) verbindende Verbindungsfläche (1b) zwischen benachbarten Nuten (2) eine Vertiefung (2d) oder eine Reihe von Vertiefungen aufweist, die sich parallel zur Notenlängsrichtung erstreckt.
  6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (2d) der Reihe von Vertiefungen als pyramidenförmige Einpressungen in das Material der Grundplatte (1) ausgebildet sind.
  7. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibend verformten Seitenwände (2b) insbesondere an den Übergangsstellen zur Verbindungsfläche (1b) einen im Querschnitt insbesondere abgerundeten Vorsprung bzw. Profilsteg (1c) aufweist, der in Richtung zur anderen, unverformten Seitenwand (2c) der betreffenden Nut (2) weist.
  8. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (3) je mindestens eine sich in Längsrichtung erstreckende Längsrille (3a) im Abstand von Stirnenden aufweisen, mit dem sie am Nutengrund (2c) bevorzugt anliegen.
  9. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Grundplatte (1) zwischen benachbarten verformten Seitenwänden (2b) von benachbarten Nuten (2) im Abstand von der Verbindungsfläche (1b) unter Bildung von Schwächungsrillen (1d) eingeschnürt ist.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die plättchen- oder plattenartigen Kühlrippen (3) in die Nuten (2) eingesetzt und Nutenwandmaterial der Grundplatte (1) durch ein an der Grundplattenoberfläche (1b) zwischen Nuten (2) angreifendes Verformungswerkzeug bleibend verformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass. das Verformungswerkzeug (5) nur in jeden zweiten Zwischenraum zwischen benachbarten Nuten (2) in die Verbindungsfläche (1b) eingedrückt bzw. eingepreßt wird, die sich zwischen benachbarten zu verformenden Seitenwänden (2b) der Nuten (2) befindet.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Prägestempel als Verformungswerkzeuge verwendet werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Prägerollen als Verformungswerkzeuge verwendet werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Prägerollen angewendet werden, die am Außenumfang einen konvexen Prägequerschnitt (5b) aufweisen.
  14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass Prägestempel bzw. Prägerollen angewendet werden, die einen spitzen Prägequerschnitt aufweisen.
  15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Verformen dienende Rand (5d) eines schwertartigen Prägestempels mit spitzen, insbesondere pyramidenförmigen, Prägeelementen (5e) versehen ist.
DE2000156387 2000-11-14 2000-11-14 Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE10056387B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000156387 DE10056387B4 (de) 2000-11-14 2000-11-14 Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP01989436A EP1364564A2 (de) 2000-11-14 2001-11-02 Kühlvorrichtung und verfahren zu deren herstellung sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
PCT/EP2001/012718 WO2002041677A2 (de) 2000-11-14 2001-11-02 Kühlvorrichtung und verfahren zu deren herstellung sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000156387 DE10056387B4 (de) 2000-11-14 2000-11-14 Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10056387A1 DE10056387A1 (de) 2002-05-23
DE10056387B4 true DE10056387B4 (de) 2008-11-13

Family

ID=7663252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000156387 Expired - Fee Related DE10056387B4 (de) 2000-11-14 2000-11-14 Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1364564A2 (de)
DE (1) DE10056387B4 (de)
WO (1) WO2002041677A2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229532B4 (de) * 2002-07-01 2008-06-19 Alcan Technology & Management Ag Kühlvorrichtung für Halbleiterbauelemente
DE10240848B4 (de) * 2002-09-04 2004-07-22 Seifert Electronic Gmbh & Co. Kg Kühlkörper aus Leichtmetall in Blockform und Verfahren zu dessen Herstellung
US7497013B2 (en) * 2005-04-15 2009-03-03 R-Theta Thermal Solutions Inc. Method and apparatus for coupling fins in a high-fin density heatsink to dual heat-dissipating base plates
TW200934361A (en) * 2008-01-16 2009-08-01 Neng Tyi Prec Ind Co Ltd Method of manufacturing heat dissipater and structure thereof
CN102668066B (zh) * 2009-11-17 2015-04-29 三菱电机株式会社 散热设备及散热设备的制造方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100057B (de) * 1958-01-29 1961-02-23 Siemens Ag Waermeabgebender metallischer Koerper mit vergroesserter Oberflaeche
DE2502472C2 (de) * 1975-01-22 1982-09-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kühlkörper für Thyristoren
DE3518310C2 (de) * 1985-05-22 1989-05-11 Aluminium Walzwerke Singen Gmbh, 7700 Singen, De
US5038858A (en) * 1990-03-13 1991-08-13 Thermalloy Incorporated Finned heat sink and method of manufacture
EP0696160A2 (de) * 1994-08-02 1996-02-07 Hoogovens Aluminium Profiltechnik GmbH Kühlvorrichtung für elektrische bzw. elektronische Bauelemente mit einer Grundplatte und mit Kühlelementen sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE29601776U1 (de) * 1996-02-02 1996-06-13 Alusuisse-Lonza Services AG, Neuhausen am Rheinfall Kühlkörper für Halbleiterbauelemente o.dgl.
US5542176A (en) * 1992-09-21 1996-08-06 Hideaki Serizawa Radiation plate and method of producing the same
EP0759636A2 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Alusuisse Technology & Management AG Kühlkörper für Halbleiterbauelemente oder dergleichen
EP0902469A2 (de) * 1997-08-28 1999-03-17 Hoogovens Aluminium Profiltechnik Bonn GmbH Kühlvorrichtung für elektrische bzw. elektronische Bauelemente
DE19814368A1 (de) * 1998-03-31 1999-10-07 Siemens Ag Kühlkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19841911A1 (de) * 1998-09-14 2000-03-16 Joachim Glueck Kühlkörper für im wesentlichen L-förmige oder T-förmige Kühlrippen
EP0868237B1 (de) * 1995-12-14 2000-04-12 Attlington Investments Limited Verfahren zur herstellung eines metallprofils

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1100057B (de) * 1958-01-29 1961-02-23 Siemens Ag Waermeabgebender metallischer Koerper mit vergroesserter Oberflaeche
DE2502472C2 (de) * 1975-01-22 1982-09-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Kühlkörper für Thyristoren
DE3518310C2 (de) * 1985-05-22 1989-05-11 Aluminium Walzwerke Singen Gmbh, 7700 Singen, De
US5038858A (en) * 1990-03-13 1991-08-13 Thermalloy Incorporated Finned heat sink and method of manufacture
US5542176A (en) * 1992-09-21 1996-08-06 Hideaki Serizawa Radiation plate and method of producing the same
EP0696160A2 (de) * 1994-08-02 1996-02-07 Hoogovens Aluminium Profiltechnik GmbH Kühlvorrichtung für elektrische bzw. elektronische Bauelemente mit einer Grundplatte und mit Kühlelementen sowie Verfahren zu deren Herstellung
EP0759636A2 (de) * 1995-08-17 1997-02-26 Alusuisse Technology & Management AG Kühlkörper für Halbleiterbauelemente oder dergleichen
EP0868237B1 (de) * 1995-12-14 2000-04-12 Attlington Investments Limited Verfahren zur herstellung eines metallprofils
DE29601776U1 (de) * 1996-02-02 1996-06-13 Alusuisse-Lonza Services AG, Neuhausen am Rheinfall Kühlkörper für Halbleiterbauelemente o.dgl.
EP0902469A2 (de) * 1997-08-28 1999-03-17 Hoogovens Aluminium Profiltechnik Bonn GmbH Kühlvorrichtung für elektrische bzw. elektronische Bauelemente
DE19814368A1 (de) * 1998-03-31 1999-10-07 Siemens Ag Kühlkörper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19841911A1 (de) * 1998-09-14 2000-03-16 Joachim Glueck Kühlkörper für im wesentlichen L-förmige oder T-förmige Kühlrippen

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002041677A3 (de) 2003-09-12
EP1364564A2 (de) 2003-11-26
WO2002041677A2 (de) 2002-05-23
DE10056387A1 (de) 2002-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19751167C1 (de) Profilstab
WO2010025903A2 (de) Solarmodulrahmen mit wasserablauf
EP0253154B1 (de) Einrichtung zum Verklammern von Papier
DE112013003263B4 (de) Steckverbinder und Steckverbindung
EP0477955A2 (de) Lamellenfenster
EP0741409B1 (de) Kühlkörper für Halbleiterbauelemente
EP3425095A1 (de) Webblatt und verfahren zu dessen herstellung
DE202012104033U1 (de) Haltevorrichtung für eine Brüstungs- oder Geländerplatte sowie Geländer oder Brüstung mit Scheibe
DE10056387B4 (de) Kühlvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1248000B1 (de) Dübel
EP2110194A2 (de) Sägeblatt und Handsäge
EP3025938B1 (de) Abdeckvorrichtung für eine flächenseite eines wandelements
EP3886316A1 (de) Profilschiene, klemme, und diese enthaltendes montagesystem für die montage von photovoltaikmodulen auf einem dach
AT407279B (de) Verfahren zum zusammenbauen von isolierglas mit einem thermoplastischen abstandhalter
CH620282A5 (de)
EP0687790B1 (de) Linearverbinder für hohle Abstandsprofile eines Mehrscheibenisolierglases
EP2660403A1 (de) Dämmstoffhalter
DE102020109795A1 (de) Steckverbinder und Steckverbindung
DE2233333C2 (de) Verfahren zum Befestigen eines Kabels mittels einer Schelle
EP0759636A2 (de) Kühlkörper für Halbleiterbauelemente oder dergleichen
DE10157240B4 (de) Kühlkörper und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19830512A1 (de) Kühlkörper mit Querrippen
EP0623730A2 (de) Elastische Strangdichtung für Fenster, Türen oder dgl.
DE10346306B4 (de) Garadverbinder aus Kunststoff zur Verbindung von Rahmenhohlprofilen für Isolierglasscheiben
EP0710762B1 (de) Linearverbinder für hohle Abstandsprofile eines Mehrscheibenisolierglases

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee