DE102017129357A1 - Kühlkörper - Google Patents

Kühlkörper Download PDF

Info

Publication number
DE102017129357A1
DE102017129357A1 DE102017129357.4A DE102017129357A DE102017129357A1 DE 102017129357 A1 DE102017129357 A1 DE 102017129357A1 DE 102017129357 A DE102017129357 A DE 102017129357A DE 102017129357 A1 DE102017129357 A1 DE 102017129357A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bridging member
heat
radiating fins
heat radiating
heatsink
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.)
Granted
Application number
DE102017129357.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi OKUAKI
Kazuhiro Yamamoto
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.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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 Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of DE102017129357A1 publication Critical patent/DE102017129357A1/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/06Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being attachable to the element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3672Foil-like cooling fins or heat sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367Cooling facilitated by shape of device
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029Heat sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/10Fastening; Joining by force joining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/14Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Kühlkörper bereitgestellt, bei dem ausreichend Wärmeabstrahlung von den Wärmeabstrahlrippen zu einem Überbrückungselement erfolgt, so dass sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern lässt. Ein Kühlkörper 1 weist Folgendes auf: einen Kühlkörperhauptteil 2 aus einem Metallmaterial mit mehreren Wärmeabstrahlrippen von flacher Plattenform, wobei die Wärmeabstrahlrippen auf einer Oberflächenseite einer Grundplatte von flacher Plattenform in einer Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte in Abständen parallel zueinander angeordnet sind; und ein Überbrückungselement 3 aus einem Metallmaterial, das mehrere parallel zueinander verlaufende Nuten aufweist, die mit einer Teilung ausgebildet sind, welche einer Anordnungsteilung der Wärmeabstrahlrippen des Kühlkörperhauptteils 2 entspricht, und in einem Einpresszustand distale Enden der jeweiligen Wärmeabstrahlrippen aufnehmen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlkörper.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Bei einer Motorantriebsvorrichtung, bei der eine Leistungsvorrichtung gekühlt werden muss, wird für gewöhnlich ein Kühlkörper mit einer Konstruktion verwendet, bei der eine Grundplatte von flacher Plattenform mit der Leistungsvorrichtung verbunden ist, mehrere Wärmeabstrahlrippen von flacher Plattenform in Abständen auf der Grundplatte parallel zueinander so angeordnet sind, dass sie von einer Oberfläche der Grundplatte aus auf einer Seite, die einer mit der Leistungsvorrichtung verbundenen Oberfläche der Grundplatte gegenüberliegt, senkrecht zur Grundplatte verlaufen, und distale Enden der mehreren Wärmeabstrahlrippen über ein Überbrückungselement miteinander verbunden sind, das durch Biegen einer Metallplatte in Zickzackform gebildet ist (siehe beispielsweise ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-110958 (PTL 1)).
  • Liste der Anführungen
  • Patentliteratur
  • PTL 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-110958
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Bei dem in PTL 1 offenbarten Kühlkörper sind durch Biegen der Metallplatte in Zickzackform Vorsprünge ausgebildet, und jeder Vorsprung wird zwischen den nebeneinander angeordneten Wärmeabstrahlrippen eingeführt und angeordnet. Das Überbrückungselement wird jedoch dadurch fixiert, dass es in die an beiden Enden der Wärmeabstrahlrippenanordnung angeordneten Wärmeabstrahlrippen eingreift. Dementsprechend besteht ein Problem darin, dass es schwierig ist, die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen mit dem Überbrückungselement in Kontakt zu bringen. Es ist insbesondere schwierig, in der Nähe der Mitte der Wärmeabstrahlrippenanordnung angeordnete Wärmeabstrahlrippen in engen Kontakt mit dem Überbrückungselement zu bringen.
  • Ferner besteht in dem Fall, wo der Kühlkörper so installiert ist, dass das Überbrückungselement nach unten weist, das Problem, dass das Überbrückungselement aufgrund seiner durch die Schwerkraft verursachten Verformung von den distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen getrennt wird.
  • Wenn die Wärmeabstrahlrippen und das Überbrückungselement nicht in engen Kontakt miteinander kommen, wird Wärme nicht ausreichend von den Wärmeabstrahlrippen zum Überbrückungselement geleitet, so dass das Problem besteht, dass sich die Wärmeabstrahlleistung verringert.
  • Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der oben genannten Umstände, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kühlkörper bereitzustellen, bei dem ausreichend Wärmeabstrahlung von den Wärmeabstrahlrippen zu einem Überbrückungselement erfolgt, so dass sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern lässt.
  • Technische Lösung
  • Die vorliegende Erfindung bietet zum Lösen der oben genannten Aufgabe folgende Lösungen an.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kühlkörper bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Kühlkörperhauptteil aus einem Metallmaterial mit mehreren Wärmeabstrahlrippen von flacher Plattenform, wobei die Wärmeabstrahlrippen auf einer Oberflächenseite einer Grundplatte von flacher Plattenform in einer Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte in Abständen parallel zueinander angeordnet sind; und ein Überbrückungselement aus einem Metallmaterial, das mehrere parallel zueinander verlaufende Nuten aufweist, die mit einer Teilung ausgebildet sind, welche einer Anordnungsteilung der Wärmeabstrahlrippen des Kühlkörperhauptteils entspricht, und in einem Einpresszustand distale Enden der jeweiligen Wärmeabstrahlrippen aufnehmen.
  • Gemäß diesem Aspekt sind der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement in einem Zustand, in dem die distalen Enden der mehreren Wärmeabstrahlrippen des Kühlkörperhauptteils jeweils den mehreren Nuten des Überbrückungselements zugeordnet sind, in zueinander hin führender Richtung zusammengepresst. Dementsprechend sind die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen in die Nuten des Überbrückungselements so eingepresst, dass beide Elemente fest miteinander verbunden sind. Der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement sind aus einem Metallmaterial hergestellt, und Innenflächen der Nuten und Oberflächen der Rippen kommen durch Einpressen in engen Kontakt miteinander. Dadurch lässt sich eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit von den Wärmeableitrippen zum Überbrückungselement sicherstellen, so dass sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern lässt.
  • Unter dem oben genannten Aspekt kann die Konfiguration so aussehen, dass der Kühlkörperhauptteil eine an beiden Enden des Kühlkörperhauptteils in einer Anordnungsrichtung der Wärmeabstrahlrippen von der Grundplatte aus parallel zu den Wärmeabstrahlrippen verlaufende Seitenplatte und der Kühlkörper auf einer Innenseite eines distalen Endes der Seitenplatte einen abgestuften Abschnitt aufweist, der eine Stirnkante des Überbrückungselements so aufnimmt, dass sich das Überbrückungselement in einem Zustand, wo es durch Einpressen der distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen in die Nuten an dem Kühlkörperhauptteil angebracht ist, in einer von einem distalen Ende der Seitenplatte zurückgesetzten Position anordnen lässt.
  • Bei einer solchen Konfiguration werden die Stirnkanten des Überbrückungselements in den an den Innenseiten der distalen Enden der Seitenplatten des Kühlkörperhauptteils ausgebildeten abgestuften Abschnitten aufgenommen, wenn der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement durch Einpressen miteinander verbunden sind, wodurch das Überbrückungselement in einer von den distalen Enden der Seitenplatten zurückgesetzten Position angeordnet ist. Dementsprechend besteht keine Möglichkeit, dass die Größe des zusammengebauten Kühlkörpers eine Profilgröße des Kühlkörperhauptteils übersteigt, so dass sich eine Profilgröße des Kühlkörpers problemlos unter Kontrolle halten lässt.
  • Unter dem oben genannten Aspekt kann die Konfiguration so aussehen, dass der abgestufte Abschnitt Folgendes aufweist: eine erste Oberfläche, die einer Oberfläche des Überbrückungselements auf einer Nutseite gegenüberliegt; und eine zweite Oberfläche, die senkrecht zu der ersten Oberfläche verläuft und einer Stirnfläche des Überbrückungselements gegenüberliegt, wobei zwischen der zweiten Oberfläche und der Stirnfläche des Überbrückungselements ein Spalt besteht.
  • Bei einer solchen Konfiguration liegt die Oberfläche des Überbrückungselements auf der Nutseite, wenn der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement durch Pressen so miteinander verbunden sind, dass die Stirnkanten des Überbrückungselements in den abgestuften Abschnitten der Seitenplatten aufgenommen sind, an den ersten Oberflächen der abgestuften Abschnitte an, und jede Stirnfläche des Überbrückungselements ist so angeordnet, dass sich zwischen ihr und der zweiten Oberfläche des abgestuften Abschnitts ein Spalt befindet. Dementsprechend kann selbst ein Maßfehler, der möglicherweise bei den Wärmeabstrahlrippen in deren Anordnungsrichtung besteht, durch die Spalte neutralisiert werden, so dass sich der Kühlkörper auf einfache Weise zusammenbauen lässt.
  • Unter dem oben genannten Aspekt kann die Konfiguration so aussehen, dass es sich bei der Stirnfläche des Überbrückungselements um eine geneigte Oberfläche handelt, die zur Oberfläche des Überbrückungselements auf der Nutseite hin angeschrägt ist.
  • Bei einer solchen Konfiguration ist jeder an der Seitenplatte des Kühlkörperhauptteils ausgebildete abgestufte Abschnitt so ausgebildet, dass die zweite Oberfläche zum distalen Ende der Seitenplatte hin verläuft. Dementsprechend können die abgestuften Abschnitte das Überbrückungselement mit geneigten Oberflächen, von denen jede zur Oberfläche des Überbrückungselements auf der Nutseite hin angeschrägt ist, problemlos aufnehmen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kühlkörper bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen Kühlkörperhauptteil aus einem Metallmaterial mit mehreren Wärmeabstrahlrippen von flacher Plattenform, wobei die Wärmeabstrahlrippen auf einer Oberflächenseite einer Grundplatte von flacher Plattenform in einer Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte in Abständen parallel zueinander angeordnet sind; und ein Überbrückungselement von flacher Plattenform, das aus einem Metallmaterial hergestellt ist, wobei das Überbrückungselement auf seiner einen Oberflächenseite mehrere Vorsprünge aufweist, die in einer Richtung entlang einer Oberfläche des Überbrückungselements in Abständen parallel zueinander angeordnet sind, und die Wärmeabstrahlrippen an ihren distalen Enden Nuten aufweisen, die mit einer Teilung ausgebildet sind, welche einer Anordnungsteilung der Vorsprünge des Überbrückungselements entspricht, und in einem Einpresszustand distale Enden der jeweiligen Vorsprünge aufnehmen.
  • Gemäß diesem Aspekt sind der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement in einem Zustand, in dem die mehreren Vorsprünge des Überbrückungselements jeweils den an den distalen Enden der mehreren Wärmeabstrahlrippen des Kühlkörperhauptteils ausgebildeten Nuten zugeordnet sind, in zueinander hin führender Richtung zusammengepresst.
  • Dementsprechend sind die Vorsprünge des Überbrückungselements so in die an den distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen ausgebildeten Nuten eingepresst, dass beide Elemente fest miteinander verbunden sind. Der Kühlkörperhauptteil und das Überbrückungselement sind aus einem Metallmaterial hergestellt, und die Innenflächen der Nuten und die Oberflächen der Rippen kommen durch Einpressen in engen Kontakt miteinander. Dadurch lässt sich eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit von den Wärmeableitrippen zum Überbrückungselement sicherstellen, so dass sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern lässt.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine vorteilhafte Wirkung zu erzielen, indem eine ausreichende Wärmeabstrahlung von den Wärmabstrahlrippen erfolgt, so dass sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern lässt.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Perspektivansicht, die einen Kühlkörper gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • 2 ist eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Kühlkörpers.
    • 3 ist eine Baugruppenansicht des Kühlkörpers aus 1.
    • 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Verbindungsabschnitt zwischen einem Überbrückungselement und einem abgestuften Abschnitt eines Kühlkörperhauptteils des in 1 gezeigten Kühlkörpers zeigt.
    • 5 ist eine Explosionsansicht, die eine erste Modifikation des in 1 gezeigten Kühlkörpers zeigt.
    • 6 ist eine Baugruppenansicht, die den in 5 gezeigten Kühlkörper zeigt.
    • 7 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Verbindungsabschnitt zwischen einem Überbrückungselement und einem abgestuften Abschnitt des Kühlkörperhauptteils des in 5 gezeigten Kühlkörpers zeigt.
    • 8 ist eine Explosionsansicht, die eine zweite Modifikation eines in 1 gezeigten Kühlkörpers zeigt.
    • 9 ist eine Baugruppenansicht, die den in 8 gezeigten Kühlkörper zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Kühlkörper 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist der Kühlkörper 1 gemäß dieser Ausführungsform einen Kühlkörperhauptteil 2 und ein Überbrückungselement 3 auf.
  • Der Kühlkörperhauptteil 2 und das Überbrückungselement 3 sind aus einem Metallmaterial von hoher Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder Kupfer hergestellt.
  • Der Kühlkörperhauptteil 2 weist Folgendes auf: eine Grundplatte 4 von rechteckiger Plattenform; mehrere Wärmeabstrahlrippen 5 von flacher Plattenform, die in Abständen mit einer festen Teilung in Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte 4 parallel zueinander angeordnet sind; und Seitenplatten 6, die an beiden Enden des Kühlkörperhauptteils 2 in Anordnungsrichtung der Wärmeabstrahlrippen 5 angeordnet sind und parallel zu den Wärmeabstrahlrippen 5 verlaufen.
  • Die Grundplatte 4 und die Wärmeabstrahlrippen 5 sind einstückig ausgebildet, und jede Wärmeabstrahlrippe 5 verläuft in senkrecht zur Grundplatte 4 verlaufender Richtung.
  • Alle Wärmeabstrahlrippen 5 sind so ausgebildet, dass sie von der Grundplatte 4 aus die gleiche Höhe aufweisen, und zwei Seitenplatten 6 sind so ausgebildet, dass sie höher sind als die Wärmeabstrahlrippen 5.
  • Jede von zwei Seitenplatten 6 weist auf der Innenseite, das heißt auf der Seite der Wärmeabstrahlrippen 5, an einem distalen Ende einen abgestuften Abschnitt 7 auf.
  • Der abgestufte Abschnitt 7 weist Folgendes auf: eine erste Oberfläche 7a, die parallel zur Grundplatte 4 verläuft; und eine zweite Oberfläche 7b, die senkrecht zur ersten Oberfläche 7a und parallel zu den Wärmeabstrahlrippen 5 verläuft.
  • Die erste Oberfläche 7a ist an einer um eine Distanz Δ unterhalb eines distalen Endes der Wärmeabstrahlrippe 5 liegenden Position angeordnet.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Elektronikkomponente 8, bei der es sich um einen zu kühlenden Gegenstand handelt, auf einer den Wärmeabstrahlrippen 5 gegenüberliegenden Seite an einer Oberfläche der Grundplatte 4 des Kühlkörperhauptteils 2 angebracht.
  • Das Überbrückungselement 3 ist in rechteckiger Plattenform ausgebildet, und mehrere Nuten 9, von denen jede eine Breite aufweist, die im Wesentlichen einer Dicke der Wärmeabstrahlrippe 5 entspricht, sind auf einer Seite an einer Oberfläche des Überbrückungselements 3 mit einer Teilung ausgebildet, die im Wesentlichen der Anordnungsteilung der Wärmeabstrahlrippen 5 entspricht. Bei einer solchen Konfiguration können die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 jeweils in die Nuten 9 eingepresst werden.
  • Eine Tiefe der Nuten 9 ist so festgelegt, dass sie mindestens der Distanz Δ zwischen einer distalen Stirnfläche der Wärmeabstrahlrippe 5 und der ersten Oberfläche 7a entspricht.
  • Eine Breite des Überbrückungselements 3 ist so festgelegt, dass sie jeweils etwas geringer ist als eine Distanz zwischen zwei zweiten Oberflächen 7b, die an zwei Seitenplatten 6 ausgebildet sind.
  • Eine Dicke des Überbrückungselements 3 ist so festgelegt, dass sie geringer ist als eine Höhe der zweiten Oberfläche 7b des abgestuften Abschnitts 7.
  • Nachfolgend werden vorteilhafte Effekte des Kühlkörpers 1 gemäß dieser Ausführungsform mit einer solchen Konfiguration beschrieben.
  • Wird der Kühlkörper 1 gemäß dieser Ausführungsform wie in 1 und 2 gezeigt zusammengebaut, sind der Kühlkörperhauptteil 2 und das Überbrückungselement 3 so angeordnet, dass sich die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 und die Nuten 9 gegenüberliegen. In einem solchen Zustand werden der Kühlkörperhauptteil 2 und das Überbrückungselement 3 in zueinander hin führender Richtung zusammengepresst. Durch einen solchen Vorgang wird das Überbrückungselement 3 zwischen den zweiten Oberflächen 7b der Seitenplatten 6 des Kühlkörperhauptteils 2 angeordnet, und die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 werden in die Nuten 9 eingepresst.
  • Wenn die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 in Tiefenrichtung ausreichend in die Nuten 9 eingepresst sind, liegt die Oberfläche des Überbrückungselements 3 auf der Seite der Nuten 9 an den ersten Oberflächen 7a der Seitenplatten 6 an, so dass einem weiteren Pressen Einhalt geboten ist. Mit solchen Vorgängen wird das Überbrückungselement 3 aufgrund von Reibung zwischen Seitenflächen der Wärmeabstrahlrippen 5, die in die Nuten 9 eingepresst werden, und den Innenflächen der Nuten 9 so an dem Kühlkörperhauptteil 2 fixiert, dass es nicht aus dem Kühlkörperhauptteil 2 entfernt wird. Dementsprechend wird der hohle Kühlkörper 1 mit mehreren Durchgangslöchern ausgebildet, bei dem die distalen Enden der mehreren Wärmeabstrahlrippen 5 mit Hilfe des Überbrückungselements 3 miteinander verbunden sind.
  • In diesem Fall entspricht die Tiefe der Nuten 9 mindestens der Distanz Δ zwischen der distalen Stirnfläche der Wärmabstrahlrippe 5 und der ersten Oberfläche 7a, und die Dicke des Überbrückungselements 3 ist geringer als die Höhe der zweiten Oberfläche 7b des abgestuften Abschnitts 7. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist das Überbrückungselement 3, wenn die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 bis zu einer Position, an der die Oberfläche des Überbrückungselements 3 auf der Seite der Nuten 9 mit den ersten Oberflächen 7a in Kontakt kommt, in die Nuten 9 eingepresst sind, dementsprechend vollständig in den abgestuften Abschnitten 7 untergebracht und somit in einer von den distalen Enden der Seitenplatten 6 zurückgesetzten Position angeordnet.
  • Ferner ist die Distanz zwischen zwei zweiten Oberflächen 7b von zwei Seitenplatten 6 größer als die Breite des Überbrückungselements 3. Wenn das Überbrückungselement 3 an dem Kühlkörperhauptteil 2 angebracht ist, wird dementsprechend ein Spalt zwischen jeder Stirnfläche 3a des Überbrückungselements 3 und jeder gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 7b gebildet.
  • Wie oben beschrieben ist, sind die Wärmeabstrahlrippen 5 gemäß dem Kühlkörper 1 dieser Ausführungsform so in die Nuten 9 eingepresst, dass die Seitenflächen der Wärmeabstrahlrippen 5 und die Innenflächen der Nut 9 in engen Kontakt miteinander kommen. Dementsprechend wird Wärme von der Elektronikkomponente 8, die durch die Wärmeabstrahlrippen 5 geleitet wird, vorteilhafterweise zum Überbrückungselement 3 geleitet, und folglich lässt sich die Wärmeabstrahlleistung verbessern. Ein erforderlicher Vorgang besteht im bloßen Einpressen der Wärmeabstrahlrippen 5 in die Nuten 9, und ein Verbindungsvorgang wie Löten ist hier unnötig, und folglich ist es möglich, den vorteilhaften Effekt zu erzielen, dass kein teurer und laufende Kosten verursachender Ofen erforderlich ist.
  • Die distalen Enden aller Wärmeabstrahlrippen 5 sind in die Nuten 9 eingepresst. Dementsprechend ist es selbst bei einer Installation des Überbrückungselements 3 auf einer unteren Seite des Kühlkörpers 1 in vertikaler Richtung möglich, eine durch die Schwerkraft verursachte Trennung des Überbrückungselements 3 von dem Kühlkörperhauptteil 2 zu verhindern, so dass sich auf jeden Fall eine Verringerung der Kühlleistung vermeiden lässt.
  • Bei dem zusammengebauten Kühlkörper 1 ist das Überbrückungselement 3 in einer von den distalen Enden der Seitenplatten 6 zurückgesetzten Position angeordnet, und folglich kann der Kühlkörper 1 unabhängig vom Montagezustand mit einer geringeren Größe als der Kühlkörperhauptteil 2 ausgebildet werden. Infolgedessen lässt sich dadurch, dass der Kühlkörperhauptteil 2 mit hoher Genauigkeit ausgebildet wird, eine Profilgröße des Kühlkörpers 1 problemlos unter Kontrolle halten.
  • Zwischen den Stirnflächen 3a des Überbrückungselements 3 und den zweiten Oberflächen 7b sind Spalte ausgebildet. Dementsprechend ist es möglich, den vorteilhaften Effekt zu erzielen, dass sich der Kühlkörper 1 selbst bei Unregelmäßigkeiten bei der Größe des Überbrückungselements 3 in Breitenrichtung problemlos zusammenbauen lässt.
  • Ferner kann die erste Oberfläche 7a jeder Seitenplatte 6 als Anschlag dienen, an dem die Oberfläche des Überbrückungselements 3 anliegt. Dementsprechend ist es möglich, selbst bei mit geringer Dicke ausgebildeten Wärmeabstrahlrippen 5 eine Beschädigung der Wärmeabstrahlrippen 5 aufgrund von Überdruck zu verhindern.
  • Bei dieser Ausführungsform verlaufen die an jeder Seitenplatte 6 des Kühlkörpers 1 ausgebildete erste Oberfläche 7a und zweite Oberfläche 7b des abgestuften Abschnitts 7 senkrecht zueinander. Statt einer solchen Konfiguration kann eine zweite Oberfläche 7b jedoch, wie in 5 bis 7 gezeigt, so konfiguriert sein, dass es sich bei der zweiten Oberfläche 7b um eine geneigte Fläche handelt, wobei sich eine Distanz zwischen zwei zweiten Oberflächen 7b von der ersten Oberfläche 7a aus hin zum distalen Ende allmählich vergrößert. In diesem Fall wird ein Überbrückungselement 3 angewendet, bei dem die Stirnkanten jeweils eine der zweiten Oberfläche 7b entsprechende geneigte Fläche aufweisen.
  • Mit einer solchen Konfiguration ist es möglich, den vorteilhaften Effekt zu erzielen, dass sich das Überbrückungselement 3 bei der Montage besser in den Kühlkörperhauptteil 2 einführen lässt.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Anzahl, die Abstände, die Dicke, die Höhe, die Teilung und dergleichen der Wärmeabstrahlrippen 5 nicht eingeschränkt, und es kann eine gewünschte Größe und dergleichen Anwendung finden. Ferner kann ein beliebiges Material als Material zum Ausbilden des Kühlkörperhauptteils 2 und des Überbrückungselements 3 angewendet werden, solange es sich dabei um ein Metallmaterial von hoher Wärmeleitfähigkeit handelt. Alternativ dazu können verschiedene Materialien als Materialien zum Ausbilden des Kühlkörperhauptteils 2 und des Überbrückungselements 3 Anwendung finden.
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Konfiguration angewendet, bei der die distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen 5 so in die Nuten 9 eingepresst sind, dass das Überbrückungselement 3 am Kühlkörperhauptteil 2 fixiert ist. Statt einer solchen Konfiguration kann jedoch, wie in 8 und 9 gezeigt, eine Konfiguration Anwendung finden, bei der an einem distalen Ende jeder Wärmeabstrahlrippe 5 eine Nut 10 ausgebildet ist und an einer Oberfläche des Überbrückungselements 3 ausgebildete Vorsprünge 11 in Tiefenrichtung in die Nuten 10 eingepresst sind.
  • In diesem Fall sind die Vorsprünge 11 an einer Oberfläche des Überbrückungselements 3 auf einer Seite mit einer Teilung ausgebildet, die der Anordnungsteilung der Nuten 10 entspricht, und jeder Vorsprung 11 weist im Wesentlichen die gleiche Breite auf wie die Nut 10.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kühlkörper
    2
    Kühlkörperhauptteil
    3
    Überbrückungselement
    3a
    Stirnfläche
    4
    Grundplatte
    5
    Wärmeabstrahlrippe
    6
    Seitenplatte
    7
    abgestufter Abschnitt
    7a
    erste Oberfläche
    7b
    zweite Oberfläche
    9
    Nut
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2001110958 [0002, 0003]

Claims (5)

  1. Kühlkörper (1), der Folgendes umfasst: einen Kühlkörperhauptteil aus einem Metallmaterial mit mehreren Wärmeabstrahlrippen (5) von flacher Plattenform, wobei die Wärmeabstrahlrippen (5) auf einer Oberflächenseite einer Grundplatte (4) von flacher Plattenform in einer Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte (4) in Abständen parallel zueinander angeordnet sind; und ein Überbrückungselement (3) aus einem Metallmaterial, das mehrere parallel zueinander verlaufende Nuten (9) aufweist, die mit einer Teilung ausgebildet sind, welche einer Anordnungsteilung der Wärmeabstrahlrippen (5) des Kühlkörperhauptteils entspricht, und in einem Einpresszustand distale Enden der jeweiligen Wärmeabstrahlrippen (5) aufnehmen.
  2. Kühlkörper (1) nach Anspruch 1, wobei der Kühlkörperhauptteil eine an beiden Enden des Kühlkörperhauptteils in einer Anordnungsrichtung der Wärmeabstrahlrippen (5) von der Grundplatte (4) aus parallel zu den Wärmeabstrahlrippen (5) verlaufende Seitenplatte, und der Kühlkörper (1) auf einer Innenseite eines distalen Endes der Seitenplatte (6) einen abgestuften Abschnitt (7) aufweist, der eine Stirnkante des Überbrückungselements (3) so aufnimmt, dass sich das Überbrückungselement (3) in einem Zustand, wo es durch Einpressen der distalen Enden der Wärmeabstrahlrippen (5) in die Nuten (9) an dem Kühlkörperhauptteil angebracht ist, in einer von einem distalen Ende der Seitenplatte (6) zurückgesetzten Position anordnen lässt.
  3. Kühlkörper (1) nach Anspruch 2, wobei der abgestufte Abschnitt (7) Folgendes aufweist: eine erste Oberfläche (7a), die einer Oberfläche des Überbrückungselements (3) auf einer Nutseite gegenüberliegt; und eine zweite Oberfläche (7b), die senkrecht zu der ersten Oberfläche (7a) verläuft und einer Stirnfläche (3a) des Überbrückungselements (3) gegenüberliegt, wobei zwischen der zweiten Oberfläche (7b) und der Stirnfläche (3a) des Überbrückungselements (3) ein Spalt besteht.
  4. Kühlkörper (1) nach Anspruch 3, wobei es sich bei der Stirnfläche (3a) des Überbrückungselements (3) um eine geneigte Fläche handelt, die zur Oberfläche des Überbrückungselements (3) auf der Nutseite hin angeschrägt ist.
  5. Kühlkörper (1), der Folgendes umfasst: einen Kühlkörperhauptteil aus einem Metallmaterial mit mehreren Wärmeabstrahlrippen (5) von flacher Plattenform, wobei die Wärmeabstrahlrippen (5) auf einer Oberflächenseite einer Grundplatte (4) von flacher Plattenform in einer Richtung entlang einer Oberfläche der Grundplatte (4) in Abständen parallel zueinander angeordnet sind; und ein Überbrückungselement (3) von flacher Plattenform, das aus einem Metallmaterial hergestellt ist, wobei das Überbrückungselement (3) auf seiner einen Oberflächenseite mehrere Vorsprünge aufweist, die in einer Richtung entlang einer Oberfläche des Überbrückungselements (3) in Abständen parallel zueinander angeordnet sind, und die Wärmeabstrahlrippen (5) an ihren distalen Enden Nuten (9) aufweisen, die mit einer Teilung ausgebildet sind, welche einer Anordnungsteilung der Vorsprünge des Überbrückungselements (3) entspricht, und in einem Einpresszustand distale Enden der jeweiligen Vorsprünge aufnehmen.
DE102017129357.4A 2016-12-14 2017-12-08 Kühlkörper Granted DE102017129357A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-242643 2016-12-14
JP2016242643A JP6378299B2 (ja) 2016-12-14 2016-12-14 ヒートシンク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017129357A1 true DE102017129357A1 (de) 2018-06-14

Family

ID=62201936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017129357.4A Granted DE102017129357A1 (de) 2016-12-14 2017-12-08 Kühlkörper

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10429137B2 (de)
JP (1) JP6378299B2 (de)
CN (2) CN108231710B (de)
DE (1) DE102017129357A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6378299B2 (ja) * 2016-12-14 2018-08-22 ファナック株式会社 ヒートシンク
US10900718B2 (en) * 2018-05-21 2021-01-26 Juniper Networks, Inc Apparatus, system, and method for improving the efficiency of heatsinks
JP6918765B2 (ja) * 2018-11-29 2021-08-11 ファナック株式会社 放熱装置
KR102671866B1 (ko) * 2019-01-17 2024-05-31 엘에스일렉트릭(주) 인버터용 방열모듈
TWI691696B (zh) 2019-05-31 2020-04-21 訊凱國際股份有限公司 散熱裝置
US11872650B2 (en) 2020-05-15 2024-01-16 Lockheed Martin Corporation Systems and methods for friction stir welding a cold plate
CN111829285B (zh) * 2020-06-01 2022-11-25 佛山市伟卓铝业有限公司 一种具有拓展功能的铝合金散热装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110958A (ja) 1999-10-13 2001-04-20 Mizutani Denki Kogyo Kk 電子部品の放熱器

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621251Y2 (ja) 1989-01-26 1994-06-01 三菱アルミニウム株式会社 電気素子用放熱器
US5784776A (en) * 1993-06-16 1998-07-28 Showa Aluminum Corporation Process for producing flat heat exchange tubes
JPH07326879A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Nissin Electric Co Ltd 放熱器及びその製造方法
DE19514548C1 (de) * 1995-04-20 1996-10-02 Daimler Benz Ag Verfahren zur Herstellung einer Mikrokühleinrichtung
JPH1174429A (ja) * 1997-06-27 1999-03-16 Showa Alum Corp 放熱器
US5937517A (en) * 1997-11-12 1999-08-17 Eastman Kodak Company Method of manufacturing bonded dual extruded, high fin density heat sinks
JP2001127221A (ja) * 1999-10-25 2001-05-11 Tosui Kikaku:Kk 押し出し材同志の勘合方法及びヒートシンク
US6446715B2 (en) * 1999-12-27 2002-09-10 Showa Aluminum Corporation Flat heat exchange tubes
US6396693B1 (en) * 2000-08-24 2002-05-28 Ming Fa Shih Heat sink
DE10058574B4 (de) * 2000-11-24 2005-09-15 Danfoss Drives A/S Kühlgerät für Leistungshalbleiter
ATE402769T1 (de) * 2001-06-08 2008-08-15 Showa Denko Kk Metallplatte zur herstellung eines flachrohrs
US7316263B2 (en) * 2003-11-19 2008-01-08 Intel Corporation Cold plate
US20050121172A1 (en) 2003-12-03 2005-06-09 Rotys Inc. Composite heatsink for cooling of heat-generating element
US20050199372A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-15 Frazer James T. Cold plate and method of making the same
DE102006055455A1 (de) 2006-11-24 2008-05-29 Alcan Technology & Management Ag Kühlkörper für Halbleiterbauelemente od. dgl. Wärmequellen, Verfahren zu dessen Herstellung sowie seine Verwendung
JP4996332B2 (ja) 2007-05-17 2012-08-08 日立電線メクテック株式会社 ヒートシンク及びその製造方法
CN201252711Y (zh) 2008-07-02 2009-06-03 研华股份有限公司 可结合散热器的壳体结构
JP5724710B2 (ja) * 2011-07-21 2015-05-27 三菱電機株式会社 プレート積層型冷却器
GB2493019A (en) 2011-07-21 2013-01-23 Control Tech Ltd Heat sink adaptor or cooling hat
CN103779285A (zh) 2014-01-21 2014-05-07 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种混合集成功率模块散热封装结构
JP6378299B2 (ja) 2016-12-14 2018-08-22 ファナック株式会社 ヒートシンク

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110958A (ja) 1999-10-13 2001-04-20 Mizutani Denki Kogyo Kk 電子部品の放熱器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108231710B (zh) 2019-04-23
US20180164049A1 (en) 2018-06-14
CN108231710A (zh) 2018-06-29
JP2018098396A (ja) 2018-06-21
JP6378299B2 (ja) 2018-08-22
US10429137B2 (en) 2019-10-01
CN207489855U (zh) 2018-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017129357A1 (de) Kühlkörper
DE2502472C2 (de) Kühlkörper für Thyristoren
DE29819994U1 (de) Wärmeabfuhrvorrichtung
DE112017005953T5 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung des halbleiterbauelements
DE112017005498B4 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung desselben
DE9404266U1 (de) Kühl- und Abschirmvorrichtung für eine integrierte Schaltung
DE112013007667T5 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102016120841A1 (de) Batterie mit verpresster Zellanordnung
DE202013103297U1 (de) Geriffelte Kühlrippe und Kühlkörper mit Selbiger
DE112017006623T5 (de) Kühlkörper für Kühlvorrichtung vom Flüssigkeitskühlungstyp, sowie Herstellungsverfahren hierfür
DE102015115507A1 (de) Kühlkörper, der mit mehreren Lamellen versehen ist, bei denen das Anbindungsverfahren unterschiedlich ist
DE112011105220T5 (de) Elektronische Einrichtung
EP2206147B1 (de) Befestigungsklammer
DE2460631B2 (de)
DE202012100573U1 (de) Befestigungsstruktur eines Kühlkörpers mit Kühlrippen
DE19543260A1 (de) Elektrische Bauelementeanordnung mit mehreren in einem Gehäuse angeordneten elektrischen Bauelementen
DE102009007612B4 (de) Kühlkörper zur Abfuhr von Wärme von elektronischen Bauteilen und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102011113276A1 (de) Kühlrippe, Kühlkörper mit diesen Kühlrippen und Verfahren zu deren Herstellung
DE102020133968A1 (de) Elektrische anschlussanordnung mit vergrössertem kontaktbereich
EP1750302B1 (de) Elektrische Bauelementanordnung
DE202015104346U1 (de) Keramikheizer mit vergrößerter Windseitenfläche
DE202014104475U1 (de) Vorrichtung zur Übertragung von Wärme
DE202014103330U1 (de) Gerät mit einem Gehäuse mit angeformtem Rastbogen
DE8606346U1 (de) Kühlkörper zum Ableiten der in mindestens einem thermisch hochbelasteten, auf einer Leiterplatte angeordneten Bauelement anfallenden Verlustwärme an eine gekühlte Gehäusewand
EP3499563A1 (de) Leistungshalbleitermodul und verfahren zur kraftschlüssigen anordnung eines leistungshalbleitermoduls

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division