DE102017222720A1 - Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement - Google Patents

Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102017222720A1
DE102017222720A1 DE102017222720.6A DE102017222720A DE102017222720A1 DE 102017222720 A1 DE102017222720 A1 DE 102017222720A1 DE 102017222720 A DE102017222720 A DE 102017222720A DE 102017222720 A1 DE102017222720 A1 DE 102017222720A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
connecting portion
cooling structure
structure elements
cooling arrangement
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.)
Pending
Application number
DE102017222720.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Johannes Fetzer
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.)
Vitesco Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic 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 Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority to DE102017222720.6A priority Critical patent/DE102017222720A1/en
Publication of DE102017222720A1 publication Critical patent/DE102017222720A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3736—Metallic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Offenbart wird eine Kühlanordnung (KA) zur Kühlung einer Leistungselektronikvorrichtung (LV), umfassend:- einen Träger (TR) zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikvorrichtung (LV);- mindestens eine Kühlstruktur (KS) mit einem Verbindungsabschnitt (VA) und einer Mehrzahl von mit dem Verbindungsabschnitt (VA) körperlich und thermisch verbundenen Kühlstrukturelementen (KE);- wobei der Verbindungsabschnitt (VA) auf dem Träger (TR) verschweißt ist und sich in einer Längsrichtung (LR) der Kühlanordnung (KA) erstreckt;- wobei die Kühlstrukturelemente (KE) durch in der Längsrichtung (LR) betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt (VA) angebrachte Einschnitte (ES) geformt sind und sich vom Verbindungsabschnitt (VA) weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt (VA) erstrecken.Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer genannten Kühlanordnung (KA) beschrieben.Disclosed is a cooling arrangement (KA) for cooling a power electronics device (LV), comprising: - a support (TR) for supporting and cooling the power electronics device (LV), - at least one cooling structure (KS) with a connection section (VA) and a plurality wherein the connecting portion (VA) is welded to the support (TR) and extends in a longitudinal direction (LR) of the cooling arrangement (KA), the cooling structure elements being connected to the connection portion (VA) physically and thermally connected to the cooling structure elements (KE); (KE) are formed by recesses (ES) mounted transversely to the connecting portion (VA) in the longitudinal direction (LR) and extend away from the connecting portion (VA) and obliquely or perpendicularly to the connecting portion (VA) described cooling arrangement (KA) described.

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlanordnung, eine Leistungselektronikvorrichtung mit einer Kühlanordnung, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Kühlanordnung.The present invention relates to a cooling arrangement, a power electronics device with a cooling arrangement, and a method for producing a cooling arrangement.

Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:State of the art and object of the invention:

Kühlanordnungen zur Kühlung von Leistungselektronikvorrichtungen sind bekannt. Dabei dienen die Kühlanordnungen oft neben der Kühlung noch als Schaltungsträger zum Tragen der Leistungselektronikvorrichtungen bzw. deren Leistungselektronikanordnungen.Cooling arrangements for cooling power electronics devices are known. In this case, the cooling arrangements are often used in addition to the cooling as a circuit carrier for carrying the power electronic devices or their power electronics assemblies.

Dabei besteht die allgemeine Anforderung, die Leistungselektronikvorrichtungen und somit auch die Kühlanordnungen kostengünstig herzustellen.There is the general requirement, the power electronics devices and thus also the cooling arrangements to produce cost.

Damit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Kühlanordnung kostengünstig herzustellen.Thus, the object of the invention is to produce a cooling arrangement cost.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Kühlanordnung zur Kühlung einer Leistungselektronikvorrichtung bereitgestellt. Die Kühlanordnung umfasst einen Träger (als Schaltungsträger) zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikvorrichtung bzw. einer Leistungselektronikanordnung der Leistungselektronikvorrichtung.According to the first aspect of the invention, a cooling arrangement is provided for cooling a power electronics device. The cooling arrangement comprises a carrier (as a circuit carrier) for carrying and for cooling the power electronics device or a power electronics assembly of the power electronics device.

Die Kühlanordnung umfasst ferner mindestens eine Kühlstruktur, die wiederum einen Verbindungsabschnitt und eine Mehrzahl von Kühlstrukturelementen umfasst. Dabei sind die Kühlstrukturelemente mit dem Verbindungsabschnitt körperlich und thermisch verbundenen.The cooling arrangement further comprises at least one cooling structure, which in turn comprises a connection section and a plurality of cooling structure elements. In this case, the cooling structure elements are connected to the connecting portion physically and thermally.

Der Verbindungsabschnitt ist dabei auf dem Träger (direkt oder lediglich über eine Verbindungs- bzw. Schutzschicht) verschweißt, insb. rollnahtgeschweißt oder laserstrahlgeschweißt, und erstreckt sich in einer Längsrichtung der Kühlanordnung.In this case, the connecting section is welded, in particular roll seam welded or laser-welded, to the carrier (directly or merely via a connecting or protective layer) and extends in a longitudinal direction of the cooling arrangement.

Die Kühlstrukturelemente sind durch in der Längsrichtung betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt angebrachte Einschnitte (bspw. durch Trennen, wie z. B. Schneiden oder Stanzen) geformt und erstrecken sich vom Verbindungsabschnitt weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt.The cooling structure elements are formed by incisions (for example by cutting, such as cutting or punching) which are provided transversely to the connecting section viewed in the longitudinal direction and extend away from the connecting section and obliquely or perpendicular to the connecting section.

Dadurch, dass die Kühlstruktur (direkt) auf dem Träger aufgeschweißt ist, entfallen sonst erforderliche Verbindungsmittel, die zusätzliche Herstellungskosten und zusätzlichen Herstellungsaufwand beanspruchen. Außerdem ist das Verschweißen an sich im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren, wie z. B. Metallpulverspritzgießen, wesentlich einfacher und kostengünstiger.The fact that the cooling structure (directly) is welded onto the carrier, eliminating otherwise required connection means that claim additional manufacturing costs and additional manufacturing costs. In addition, the welding itself is compared to other manufacturing processes, such. As metal powder injection molding, much easier and cheaper.

Darüber hinaus weist die Kühlanordnung eine gute thermische Leitfähigkeit dank der stabilen und (direkten) Verbindung zwischen der Kühlstruktur und dem Träger.In addition, the cooling arrangement has a good thermal conductivity thanks to the stable and (direct) connection between the cooling structure and the carrier.

Die Einschnitte, durch die die Kühlstrukturelemente geformt sind, lassen sich auch durch einfaches Trennen, wie z. B. Schneiden oder Stanzen, mit einfachen Werkzeugen anbringen.The cuts, through which the cooling structure elements are formed, can also be achieved by simple separation, such. As cutting or punching, attach with simple tools.

Die Kühlstrukturelemente, die durch die Einschnitte quer zum Verbindungsabschnitt geformt sind und sich vom Verbindungsabschnitt weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt erstrecken, können in einem an den Kühlstrukturelementen vorbeiströmenden Kühlmedium Verwirbelungen erzeugen, was wiederum die Kühleffizient erhöht.The cooling structure elements formed by the cuts transverse to the joint portion and extending away from the joint portion and extending obliquely or perpendicularly to the joint portion may generate swirls in a cooling medium flowing past the cooling structure members, which in turn increases the cooling efficiency.

Damit ist eine Möglichkeit bereitgestellt, eine Kühlanordnung kostengünstig herzustellen, die zudem effizient ist.This provides a possibility to inexpensively produce a cooling arrangement that is also efficient.

Die Kühlanordnung kann auch auf ein bestehendes Leistungselektroniksubstrat (also einen Schaltungsträger) aufgebracht werden. Dabei kann die Kühlanordnung auf das Leistungselektroniksubstrat aufgeschweißt werden, insb. wenn das Leistungselektroniksubstrat eine Metallschicht (zur Bildung Schweißverbindung) auf seine entsprechende Oberfläche aufweist.The cooling arrangement can also be applied to an existing power electronics substrate (ie a circuit carrier). In this case, the cooling arrangement can be welded onto the power electronics substrate, in particular if the power electronics substrate has a metal layer (for forming welded connection) on its corresponding surface.

Bspw. sind die Kühlstrukturelemente durch Trennen, insb. durch Stanzen oder Schneiden, geformt. In dem Trennvorgang werden die zuvor genannten Einschnitte quer zum Verbindungsabschnitt angebracht.For example. the cooling structure elements are formed by separation, in particular by punching or cutting. In the separation process, the aforementioned cuts are applied transversely to the connecting section.

Bspw. sind die Kühlstrukturelemente (in einem oder mehreren Biegevorgängen) gegenüber dem Verbindungsabschnitt gebogen.For example. For example, the cooling structure elements (in one or more bending operations) are bent relative to the connection section.

Bspw. sind die Kühlstrukturelemente ferner derart geformt, dass mindestens zwei in der Längsrichtung zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.For example. Further, the cooling structure elements are shaped such that at least two cooling structure elements adjacent to each other in the longitudinal direction extend in different directions.

Bspw. sind die Kühlstrukturelemente ferner derart geformt, dass mindestens zwei bezogen auf dem Verbindungsabschnitt (bzw. quer zur Längsrichtung betrachtet) zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente sich in eine gleiche Richtung erstrecken.For example. Furthermore, the cooling structure elements are shaped in such a way that at least two opposite to each other with respect to the connecting portion (or viewed transversely to the longitudinal direction) Cooling structure elements extend in a same direction.

Bspw. umfasst die Kühlanordnung ferner eine Schutzschicht, die zwischen dem Träger und der Kühlstruktur angeordnet ist und mit dem Träger und der Kühlstruktur körperlich und thermisch verbundenen ist und zum Schutz des Trägers vor Korrosion dient.For example. The cooling arrangement further comprises a protective layer which is arranged between the carrier and the cooling structure and is physically and thermally connected to the carrier and the cooling structure and serves to protect the carrier from corrosion.

Bspw. ist die Schutzschicht auf dem Träger spritzbeschichtet, oder galvanisch beschichtet oder aufgewalzt.For example. the protective layer is spray-coated on the carrier, or galvanically coated or rolled.

Bspw. ist der Verbindungsabschnitt auf einer vom Träger abgewandten Oberfläche der Schutzschicht verschweißt.For example. the connecting portion is welded on a surface facing away from the carrier surface of the protective layer.

Bspw. besteht der Träger aus einem ersten Metall oder einer ersten Metalllegierung, insb. Kupfer oder einer Kupferlegierung. Die Schutzschicht besteht aus einem zweiten Metall oder einer zweiten Metalllegierung, insb. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.For example. the carrier consists of a first metal or a first metal alloy, esp. Copper or a copper alloy. The protective layer consists of a second metal or a second metal alloy, esp. Of aluminum or an aluminum alloy.

Bspw. sind die Kühlstrukturelemente mit dem Verbindungsabschnitt einstückig ausgebildet.For example. the cooling structure elements are integrally formed with the connecting portion.

Bspw. sind der Verbindungsabschnitt und die Kühlstrukturelemente aus einem Blech aus einem dritten Metall oder einer dritten Metalllegierung, insb. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, geformt, gestanzt oder geschnitten.For example. For example, the connection portion and the cooling structure elements are formed, stamped or cut from a sheet of a third metal or a third metal alloy, especially of aluminum or an aluminum alloy.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Leistungselektronikvorrichtung bereitgestellt.According to the second aspect of the invention, a power electronic device is provided.

Die Leistungselektronikvorrichtung umfasst eine Leistungselektronikanordnung und eine oben beschriebene Kühlanordnung, wobei die Leistungselektronikanordnung auf einer von der Kühlstruktur abgewandten Oberfläche der Kühlanordnung angeordnet ist und mit der Kühlanordnung körperlich und thermisch verbunden ist.The power electronics device comprises a power electronics assembly and a cooling arrangement as described above, wherein the power electronics assembly is arranged on a surface of the cooling arrangement facing away from the cooling structure and is physically and thermally connected to the cooling arrangement.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Kühlanordnung zur Kühlung einer Leistungselektronikvorrichtung bereitgestellt.According to the third aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing a cooling arrangement for cooling a power electronics device.

Gemäß dem Verfahren wird ein Träger zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikvorrichtung bereitgestellt.According to the method, a carrier for supporting and cooling the power electronic device is provided.

Ferner wird ein Blechteil zu einer Kühlstruktur mit einem Verbindungsabschnitt und einer Mehrzahl von Kühlstrukturelementen geformt, gestanzt oder geschnitten. Dabei werden die Kühlstrukturelemente in einer Längsrichtung des Verbindungsabschnitts betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt und mit dem Verbindungsabschnitt einstückig geformt, gestanzt oder geschnitten.Further, a sheet metal part is formed, punched or cut into a cooling structure having a connecting portion and a plurality of cooling structural elements. In this case, the cooling structure elements in a longitudinal direction of the connecting portion viewed transversely to the connecting portion and integrally molded, punched or cut with the connecting portion.

Danach werden die Kühlstrukturelemente in einem ersten Biegevorgang derart gebogen, dass die Kühlstrukturelemente sich vom Verbindungsabschnitt weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt erstrecken.Thereafter, the cooling structure elements are bent in a first bending operation such that the cooling structure elements extend away from the connection portion and obliquely or perpendicularly to the connection portion.

Anschließend wird der Verbindungsabschnitt mit dem Träger derart verschweißt, insb. rollnahtverschweißt oder laserstrahlverschweißt, dass die Kühlstruktur mit dem Träger körperlich und thermisch verbunden wird.Subsequently, the connecting portion is welded to the carrier, esp. Rollnahtverschweißt or laser beam welded, that the cooling structure with the carrier is physically and thermally connected.

Bspw. werden die Kühlstrukturelemente in einem zweiten Biegevorgang derart weitergebogen, dass mindestens zwei in der Längsrichtung zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.For example. the cooling structure elements are further bent in a second bending process such that at least two adjacent cooling structure elements in the longitudinal direction extend in different directions.

Bspw. werden die Kühlstrukturelemente in dem zweiten Biegevorgang ferner derart weitergebogen, dass mindestens zwei quer zur Längsrichtung betrachtet (und somit bezogen auf dem Verbindungsabschnitt) zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente sich in eine gleiche Richtung erstrecken.For example. the cooling structure elements are further bent in the second bending process further such that at least two viewed in the longitudinal direction (and thus relative to the connecting portion) to each other opposite cooling structure elements extend in a same direction.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Kühlanordnung sind, soweit möglich, auf die oben genannte Leistungselektronikvorrichtung bzw. auf das oben genannte Verfahren übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Leistungselektronikvorrichtung bzw. des Verfahrens anzusehen.Advantageous embodiments of the cooling arrangement described above are, as far as possible, transferable to the above-mentioned power electronics device or to the above-mentioned method, as well as advantageous embodiments of the power electronics device and the method.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt einer Leistungselektronikvorrichtung mit einer Kühlanordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2A, 2B, 2C, 2D jeweils in einer schematischen Schrägsichtdarstellung die in 1 dargestellte Leistungselektronikvorrichtung in ihren vier Herstellungsstufen nach einem Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Showing:
  • 1 a schematic cross-sectional view of a power electronics device with a cooling arrangement according to an exemplary embodiment of the invention; and
  • 2A . 2 B . 2C . 2D each in a schematic oblique view the in 1 illustrated power electronics device in its four stages of manufacture according to a method according to an exemplary embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen:Detailed description of the drawings:

Die Leistungselektronikvorrichtung LV in 1 umfasst eine Leistungselektronikanordnung LA in Form von einer elektrischen Schaltung mit entsprechenden Schaltungsbauelementen und eine Kühlanordnung KA zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikanordnung LA.The power electronics device LV in 1 includes a power electronics assembly LA in the form of an electrical circuit with corresponding circuit components and a cooling arrangement KA for carrying and cooling the power electronics assembly LA ,

Die Kühlanordnung KA umfasst einen Träger TR zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikanordnung LA. Die Leistungselektronikanordnung LA ist auf einer ersten Oberfläche OF1 des Trägers TR angeordnet und ist mit dem Träger TR körperlich und thermisch verbunden, sowie mittels einer Isolierschicht IS zwischen der Leistungselektronikanordnung LA und dem Träger TR vom Träger TR elektrisch isoliert.The cooling arrangement KA includes a carrier TR for carrying and cooling the power electronics assembly LA , The power electronics assembly LA is on a first surface OF1 of the carrier TR arranged and is with the carrier TR physically and thermally connected, as well as by means of an insulating layer IS between the power electronics assembly LA and the carrier TR from the carrier TR electrically isolated.

Der Träger TR besteht in dieser Ausführungsform aus einer Kupferlegierung.The carrier TR consists in this embodiment of a copper alloy.

Die Kühlanordnung KA umfasst ferner eine Schutzschicht SS, die auf einer zweiten, von der ersten Oberfläche OF1 abgewandten Oberfläche OF1 des Trägers TR durch Spritzbeschichten oder galvanisches Beschichten ausgebildet ist und mit dem Träger TR körperlich und thermisch verbundenen ist. Die Schutzschicht SS besteht aus einer Aluminiumlegierung und schützt den Träger TR vor Korrosion durch Kühlmedium.The cooling arrangement KA further comprises a protective layer SS on a second, from the first surface OF1 remote surface OF1 of the carrier TR is formed by spray coating or electroplating and with the carrier TR physically and thermally linked. The protective layer SS consists of an aluminum alloy and protects the wearer TR against corrosion by cooling medium.

Die Kühlanordnung KA umfasst ferner eine Mehrzahl von Kühlstrukturen KS, die auf einer vom Träger TR abgewandten Oberfläche OF3 der Schutzschicht SS angeordnet sind und mit der Schutzschicht SS und somit mit dem Träger TR körperlich und thermisch verbunden sind. Dabei sind die Kühlstrukturen KS auf der Schutzschicht SS verschweißt.The cooling arrangement KA further includes a plurality of cooling structures KS on one of the carrier TR remote surface OF3 the protective layer SS are arranged and with the protective layer SS and thus with the carrier TR physically and thermally connected. Here are the cooling structures KS welded on the protective layer SS.

Die Kühlstrukturen KS bestehen jeweils aus einem entsprechend geformten Blechteil aus einer weiteren Aluminiumlegierung und umfasst jeweils einen Verbindungsabschnitt VA und eine Mehrzahl von mit dem Verbindungsabschnitt VA einstückig ausgebildeten Kühlstrukturelementen KE. Dabei sind die Verbindungsabschnitte VA der jeweiligen Kühlstrukturen KS auf der Schutzschicht SS verschweißt und erstreckt sich in einer Längsrichtung LR der Kühlanordnung KA (vergleiche mit 2D). Die Kühlstrukturelemente KE sind durch in der Längsrichtung LR betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt VA der jeweiligen korrespondierenden Kühlstrukturen KS eingestanzte Einschnitte ES ausgebildet und gegenüber dem Verbindungsabschnitt VA gebogen, sodass diese sich vom Verbindungsabschnitt VA weg und schräg zum Verbindungsabschnitt VA erstrecken. Dabei erstrecken sich jeweils zwei in der Längsrichtung LR zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente KE der jeweiligen Kühlstrukturen KS in unterschiedlichen Richtungen, insb. zueinander senkrecht. Ferner erstrecken sich jeweils zwei bezogen auf dem Verbindungsabschnitt VA der jeweiligen korrespondierenden Kühlstrukturen KS zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente KE in jeweils gleiche Richtung.The cooling structures KS each consist of a correspondingly shaped sheet metal part of a further aluminum alloy and each comprises a connecting portion VA and a plurality of with the connecting portion VA integrally formed cooling structure elements KE , Here are the connecting sections VA the respective cooling structures KS welded on the protective layer SS and extends in a longitudinal direction LR the cooling arrangement KA (compare to 2D) , The cooling structure elements KE are through in the longitudinal direction LR considered transversely to the connecting section VA the respective corresponding cooling structures KS stamped incisions IT formed and opposite the connecting portion VA bent so that they are separated from the connecting section VA away and oblique to the connecting section VA extend. In each case two extend in the longitudinal direction LR adjacent cooling structure elements KE the respective cooling structures KS in different directions, esp. perpendicular to each other. Furthermore, each two extend relative to the connecting portion VA the respective corresponding cooling structures KS mutually opposite cooling structure elements KE in the same direction.

Die wie oben beschrieben gegenläufig erstreckenden Kühlstrukturelemente KE erzeugen in einem an den Kühlstrukturelementen KE vorbeiströmenden Kühlmedium Verwirbelungen und erhöhen somit die Kühlungswirkung der Kühlanordnung KA.The cooling structural elements extending in opposite directions as described above KE generate in one at the cooling structure elements KE Vorströmenden cooling medium turbulence and thus increase the cooling effect of the cooling arrangement KA ,

Nachdem die Leistungselektronikvorrichtung LV anhand der 1 detailliert beschrieben wurde, wird nachfolgend ein Verfahren zum Herstellen der Kühlanordnung KA mithilfe von 2A, 2B, 2C und 2D näher beschrieben:After the power electronics device LV based on 1 is described in detail below, a method for producing the cooling arrangement KA with the help of 2A . 2 B . 2C and 2D described in more detail:

Gemäß dem Herstellungsverfahren wird ein Träger TR aus einer Kupferlegierung bereitgestellt, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine ebene Oberfläche OF1, OF2 aufweist.According to the manufacturing method becomes a carrier TR made of a copper alloy, each having a flat surface on two opposite sides OF1 . OF2 having.

Auf einer ersten der beiden Oberfläche OF1 des Trägers TR wird eine Isolierschicht IS durch spritzbeschichten aufgebracht, die später zur elektrischen Isolation zwischen dem elektrisch leitfähigen Träger TR und einer Leistungselektronikanordnung LA auf dem Träger TR dienen wird.On a first of the two surface OF1 of the carrier TR becomes an insulating layer IS applied by spray coating, which is later used for electrical insulation between the electrically conductive support TR and a power electronics assembly LA on the carrier TR will serve.

Auf einer zweiten, der ersten Oberfläche OF1 abgewandten Oberfläche OF2 des Trägers TR wird eine Schutzschicht SS aus einer Aluminiumlegierung durch Spritzbeschichten oder galvanisches Beschichten aufgebracht. Die Schutzschicht SS dient zum Schutz des Trägers TR vor z. B. Korrosion durch das Kühlmedium.On a second, the first surface OF1 remote surface OF2 of the carrier TR For example, an aluminum alloy protective layer SS is applied by spray coating or electroplating. The protective layer SS serves to protect the wearer TR before z. B. Corrosion by the cooling medium.

Ferner werden aus länglich geformten Blechstreifen BL (Blechteil) aus einer weiteren Aluminiumlegierung Kühlstrukturen KS geformt, wobei durch Anbringen von Einschnitten ES an beiden Seitenbereichen der jeweiligen Kühlstrukturen KS jeweils ein Verbindungsabschnitt VA in Mittelbereich der jeweiligen Kühlstrukturen KS und jeweils eine Mehrzahl von Kühlstrukturelementen KE jeweils an beiden Seitenbereichen der entsprechenden Kühlstrukturen KS geschnitten bzw. geformt werden. Dadurch werden Kühlstrukturen KS mit jeweils einem Verbindungsabschnitt VA im Mittelbereich und einer Mehrzahl von den Kühlstrukturelementen KE an beiden Seiten des Verbindungsabschnitts VA geformt, wobei die Kühlstrukturelemente KE in der Längsrichtung LR der Kühlstrukturen KS betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt VA ausgebildet sind und sich vom Verbindungsabschnitt VA weg erstrecken, so wie es in 2A veranschaulicht ist.Furthermore, from elongated shaped metal strips BL (Sheet metal part) from another aluminum alloy cooling structures KS shaped, wherein by attaching incisions IT on both side areas of the respective cooling structures KS one connecting section each VA in the central region of the respective cooling structures KS and a plurality of cooling structure elements, respectively KE in each case on both side regions of the corresponding cooling structures KS be cut or shaped. This will cause cooling structures KS each with a connecting section VA in the central region and a plurality of the cooling structure elements KE on both sides of the connection section VA shaped, wherein the cooling structure elements KE in the longitudinal direction LR the cooling structures KS considered transversely to the connecting section VA are formed and away from the connecting portion VA extend away, as it is in 2A is illustrated.

Anschließend werden bei jedem Blechstreifen BL die Kühlstrukturelemente KE in einem ersten Biegevorgang gegenüber dem Verbindungsabschnitt VA vorgebogen, wodurch sich die Kühlstrukturelemente KE nahezu senkrecht zum jeweiligen korrespondierenden Verbindungsabschnitt VA erstrecken, so wie es in 2B veranschaulicht ist.Subsequently, each metal strip BL the cooling structure elements KE in a first bending operation relative to the connecting portion VA pre-bent, causing the cooling structure elements KE almost perpendicular to the respective corresponding connecting portion VA extend, as it does in 2 B is illustrated.

Danach werden die Verbindungsabschnitte VA der Blechstreifen BL mit den vorgebogenen Kühlstrukturelementen KE in einem Schweißvorgang, bspw. durch Rollnahtschweißen oder Laserstrahlschweißen, auf einer vom Träger TR abgewandten Oberfläche OF3 der Schutzschicht SS verschweißt, wodurch die Verbindungsabschnitte VA der jeweiligen Blechstreifen BL mit dem Träger TR körperlich und thermisch verbunden werden, so wie es in 2C veranschaulicht ist.After that, the connecting sections become VA the metal strip BL with the pre-bent cooling structure elements KE In a welding process, for example. By roll seam welding or laser beam welding, on one of the carrier TR remote surface OF3 the protective layer SS welded, causing the connecting sections VA the respective metal strip BL be physically and thermally connected to the wearer TR, as in 2C is illustrated.

Anschließend werden die Kühlstrukturelemente KE aller Blechstreifen BL in einem zweiten Biegevorgang derart endgültig gebogen, dass sich jeweils zwei in der Längsrichtung LR zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente KE jedes Blechstreifens BL zueinander nahezu senkrecht und somit in unterschiedlichen Richtungen erstrecken und jeweils zwei quer zur Längsrichtung LR und somit bezogen auf dem jeweiligen korrespondierenden Verbindungsabschnitt VA betrachtet zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente KE zueinander nahezu parallel und somit in eine gleiche Richtung erstrecken, so wie es in 2D veranschaulicht ist. Dadurch werden Kühlstrukturen KS mit den in gegenläufigen Richtungen gebogenen Kühlstrukturelementen KE ausgebildet.Subsequently, the cooling structure elements KE all metal strips BL in a second bending process so finally bent that in each case two in the longitudinal direction LR adjacent cooling structure elements KE every tin strip BL to each other almost perpendicular and thus extend in different directions and each two transverse to the longitudinal direction LR and thus based on the respective corresponding connection section VA considered opposite cooling structure elements KE to each other almost parallel and thus extend in a same direction, as in 2D is illustrated. As a result, cooling structures KS with the cooling structure elements bent in opposite directions become KE educated.

Damit ist eine Kühlanordnung KA mit einem Träger TR und auf dem Träger TR angeordneten Kühlstrukturen KS hergestellt, wobei die Kühlstrukturen KS durch die wie oben beschrieben geformten Kühlstrukturelemente KE in dem an den Kühlstrukturen KS vorbeiströmenden Kühlmedium, wie z. B. Kühlwasser, Verwirbelungen erzeugen. Die Verwirbelungen wirken positiv auf Wärmeaufnahme durch das Kühlmedium und erhöht somit die Kühlleistung der Kühlanordnung KA.This is a cooling arrangement KA with a carrier TR and on the carrier TR arranged cooling structures KS made, with the cooling structures KS by the cooling structure elements formed as described above KE in the on the cooling structures KS passing cooling medium, such as. As cooling water, generate turbulence. The turbulences have a positive effect on heat absorption by the cooling medium and thus increases the cooling capacity of the cooling arrangement KA ,

Derartige Kühlanordnung KA weist ferner folgende Vorteile auf:Such cooling arrangement KA also has the following advantages:

Dank der Schutzschicht SS zwischen dem Träger TR und den Kühlstrukturen KS, die den Träger TR gegenüber dem Kühlmittel versiegelt, weist die Kühlanordnung KA trotz des Unterschieds bei den verwendeten Metallen für den Träger TR und die Kühlstrukturen KS keine bzw. kaum Korrosion auf.Thanks to the protective layer SS between the carrier TR and the cooling structures KS that the carrier TR sealed to the coolant, has the cooling arrangement KA despite the difference in the metals used for the carrier TR and the cooling structures KS no or hardly any corrosion.

Dadurch, dass die Schutzschicht SS durch Spritzbeschichten oder galvanisches Beschichten aufgebracht ist, kann diese sehr dünn ausgeführt werden. Dies ist vorteilhaft für eine effiziente Wärmeübertragung.By doing that, the protective layer SS applied by spray coating or electroplating, it can be made very thin. This is advantageous for efficient heat transfer.

Der Träger TR kann mit einer Kupferlegierung in einer hohen Plattenstärke realisiert werden. Dies erhöht die Wärmekapazität des Aufbaus. Damit kann der Träger TR Temperaturschwankungen in der Leistungselektronikanordnung LA entgegenwirken.The carrier TR Can be realized with a copper alloy in a high plate thickness. This increases the heat capacity of the structure. This allows the wearer TR Temperature fluctuations in the power electronics assembly LA counteract.

Die Schweißverbindung zwischen dem Träger TR und den Kühlstrukturen KS ist wesentlich stabiler und wartungsfrei gegenüber sonstigen Verbindungsarten, wie z. B. einer Weichlötverbindung oder einer Schraubverbindung.The welded joint between the carrier TR and the cooling structures KS is much more stable and maintenance-free compared to other types of connections, such. B. a soft solder or a screw connection.

Die Kühlanordnung KA ist vergleichsweise günstig herstellbar, da nur einfache Herstellungsschritte, wie z. B. Schweißen, Biegen, verwenden werden und keine teuren und aufwendigen Schritte, wie z.B. Metallpulverspritzgießen, erforderlich sind.The cooling arrangement KA is relatively inexpensive to produce, since only simple manufacturing steps, such. As welding, bending, use and no expensive and expensive steps, such as metal powder injection molding, are required.

Derartige Kühlanordnung KA kann in verschiedenen Größen hergestellt werden (keine Größenbegrenzung).Such cooling arrangement KA can be made in different sizes (no size limit).

Die Herstellung der Kühlanordnung KA kann auch bei Raumtemperatur erfolgen, da kein Verzug zwischen dem Träger TR und den Kühlstrukturen KS infolge Temperaturschwankungen zu erwarten ist.The manufacture of the cooling arrangement KA can also be done at room temperature, as there is no delay between the carrier TR and the cooling structures KS due to temperature fluctuations is expected.

Alle aufgeführten Vorteile werden über die Verwendung des Schweißprozesses erzielt. Unter Umständen erfordert der Schweißprozess eine linienförmige Verschweißung. Dies wird durch den in zwei Biegeschritten aufgeteilten Biegeprozess mit einem späteren Biegeschritt nach dem Schweißprozess realisiert.All the benefits listed are achieved through the use of the welding process. Under certain circumstances, the welding process requires a linear welding. This is realized by the bending process divided into two bending steps with a later bending step after the welding process.

Die Kühlanordnung KA weist eine gute Wärmeleitung und Wärmespreizung auf, die insb. für lokale bzw. punktförmige Wärmequellen, wie z.B. in Umrichtern, häufig auftreten.The cooling arrangement KA has a good heat conduction and heat spread, which occur esp. For local or point-shaped heat sources, such as in converters, often.

Claims (15)

Kühlanordnung (KA) zur Kühlung einer Leistungselektronikvorrichtung (LV), umfassend: - einen Träger (TR) zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikvorrichtung (LV); - mindestens eine Kühlstruktur (KS) mit einem Verbindungsabschnitt (VA) und einer Mehrzahl von mit dem Verbindungsabschnitt (VA) körperlich und thermisch verbundenen Kühlstrukturelementen (KE); - wobei der Verbindungsabschnitt (VA) auf dem Träger (TR) verschweißt ist und sich in einer Längsrichtung (LR) der Kühlanordnung (KA) erstreckt; - wobei die Kühlstrukturelemente (KE) durch in der Längsrichtung (LR) betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt (VA) angebrachte Einschnitte (ES) geformt sind und sich vom Verbindungsabschnitt (VA) weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt (VA) erstrecken.Cooling arrangement (KA) for cooling a power electronics device (LV), comprising: a support (TR) for supporting and cooling the power electronics device (LV); - At least one cooling structure (KS) with a connecting portion (VA) and a plurality of with the connecting portion (VA) physically and thermally connected cooling structure elements (KE); - wherein the connecting portion (VA) on the support (TR) is welded and extending in a longitudinal direction (LR) of the cooling arrangement (KA); - Wherein the cooling structure elements (KE) in the longitudinal direction (LR) viewed transversely to the connecting portion (VA) mounted incisions (ES) are formed and extending away from the connecting portion (VA) and obliquely or perpendicular to the connecting portion (VA). Kühlanordnung (KA) nach Anspruch 1, wobei die Kühlstrukturelemente (KE) durch Trennen, insb. durch Stanzen oder Schneiden, geformt sind. Cooling arrangement (KA) after Claim 1 , wherein the cooling structure elements (KE) are formed by separating, in particular by punching or cutting. Kühlanordnung (KA) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlstrukturelemente (KE) gegenüber dem Verbindungsabschnitt (VA) gebogen sind.Cooling arrangement (KA) after Claim 1 or 2 , wherein the cooling structure elements (KE) are bent relative to the connecting portion (VA). Kühlanordnung (KA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei in der Längsrichtung (LR) zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente (KE) sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.Cooling arrangement (KA) according to one of the preceding claims, wherein at least two in the longitudinal direction (LR) adjacent cooling structure elements (KE) extend in different directions. Kühlanordnung (KA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei bezogen auf dem Verbindungsabschnitt (VA) zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente (KE) sich in eine gleiche Richtung erstrecken.Cooling arrangement (KA) according to one of the preceding claims, wherein at least two relative to the connecting portion (VA) mutually opposite cooling structure elements (KE) extend in a same direction. Kühlanordnung (KA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Schutzschicht (SS) zum Schutz des Trägers (TR) vor Korrosion, die zwischen dem Träger (TR) und der Kühlstruktur (KS) angeordnet ist und mit dem Träger (TR) und der Kühlstruktur (KS) körperlich und thermisch verbundenen ist.Cooling arrangement (KA) according to one of the preceding claims, further comprising a protective layer (SS) for protection of the support (TR) against corrosion, which is arranged between the support (TR) and the cooling structure (KS) and with the support (TR) and the cooling structure (KS) is physically and thermally connected. Kühlanordnung (KA) nach Anspruch 6, wobei die Schutzschicht (SS) auf dem Träger (TR) spritzbeschichtet ist, oder galvanisch beschichtet ist, oder aufgewalzt ist.Cooling arrangement (KA) after Claim 6 , wherein the protective layer (SS) on the support (TR) is spray-coated, or is electroplated, or is rolled on. Kühlanordnung (KA) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Verbindungsabschnitt (VA) auf einer vom Träger (TR) abgewandten Oberfläche (OF2) der Schutzschicht (SS) verschweißt ist.Cooling arrangement (KA) after Claim 6 or 7 , wherein the connecting portion (VA) on a side facing away from the carrier (TR) surface (OF2) of the protective layer (SS) is welded. Kühlanordnung (KA) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei - der Träger (TR) aus einem ersten Metall oder einer ersten Metalllegierung, insb. Kupfer oder einer Kupferlegierung, besteht; und - die Schutzschicht (SS) aus einem zweiten Metall oder einer zweiten Metalllegierung, insb. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, besteht.Cooling arrangement (KA) according to one of Claims 6 to 8th in which - the carrier (TR) consists of a first metal or a first metal alloy, in particular copper or a copper alloy; and - the protective layer (SS) consists of a second metal or a second metal alloy, in particular of aluminum or an aluminum alloy. Kühlanordnung (KA) nach Anspruch nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlstrukturelemente (KE) mit dem Verbindungsabschnitt (VA) einstückig ausgebildet sind.Cooling arrangement (KA) according to claim according to one of the preceding claims, wherein the cooling structure elements (KE) with the connecting portion (VA) are integrally formed. Kühlanordnung (KA) nach Anspruch 10, wobei der Verbindungsabschnitt (VA) und die Kühlstrukturelemente (KE) aus einem Blech aus einem dritten Metall oder einer dritten Metalllegierung, insb. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, geformt, gestanzt oder geschnitten sind.Cooling arrangement (KA) after Claim 10 wherein the connecting portion (VA) and the cooling structure elements (KE) are formed, stamped or cut from a sheet of a third metal or a third metal alloy, esp. Of aluminum or an aluminum alloy. Leistungselektronikvorrichtung (LV), umfassend: - eine Leistungselektronikanordnung (LA); - eine Kühlanordnung (KA) nach einem der vorangehenden Ansprüche; - wobei die Leistungselektronikanordnung (LA) auf einer von der Kühlstruktur (KS) abgewandten Oberfläche (OF1) der Kühlanordnung (KA) angeordnet ist und mit der Kühlanordnung (KA) körperlich und thermisch verbunden ist.Power electronics device (LV), comprising: - a power electronics assembly (LA); - A cooling arrangement (KA) according to one of the preceding claims; - Wherein the power electronics assembly (LA) on one of the cooling structure (KS) facing away from surface (OF1) of the cooling arrangement (KA) is arranged and with the cooling arrangement (KA) is physically and thermally connected. Verfahren zum Herstellen einer Kühlanordnung (KA) zur Kühlung einer Leistungselektronikvorrichtung (LV), mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Trägers (TR) zum Tragen und zum Kühlen der Leistungselektronikvorrichtung (LV); - Formen, Stanzen oder Schneiden eines Blechteils (BL) zu einer Kühlstruktur (KS) mit einem Verbindungsabschnitt (VA) und einer Mehrzahl von Kühlstrukturelementen (KE), wobei die Kühlstrukturelemente (KE) in einer Längsrichtung (LR) des Verbindungsabschnitts (VA) betrachtet quer zum Verbindungsabschnitt (VA) und mit dem Verbindungsabschnitt (VA) einstückig geformt, gestanzt oder geschnitten werden; - Erstes Biegen der Kühlstrukturelemente (KE), sodass die Kühlstrukturelemente (KE) sich vom Verbindungsabschnitt (VA) weg und schräg oder senkrecht zum Verbindungsabschnitt (VA) erstrecken; - Verschweißen, insb. Rollnahtschweißen oder Laserstrahlschweißen, des Verbindungsabschnitts (VA) mit dem Träger (TR) derart, dass die Kühlstruktur (KS) mit dem Träger (TR) körperlich und thermisch verbunden wird.Method for producing a cooling arrangement (KA) for cooling a power electronics device (LV), comprising the following steps: - providing a support (TR) for supporting and cooling the power electronics device (LV); - Forming, punching or cutting a sheet metal part (BL) to a cooling structure (KS) with a connecting portion (VA) and a plurality of cooling structure elements (KE), wherein the cooling structure elements (KE) in a longitudinal direction (LR) of the connecting portion (VA) considered formed integrally with the connecting portion (VA) and integrally molded, stamped or cut with the connecting portion (VA); - First bending of the cooling structure elements (KE), so that the cooling structure elements (KE) extending away from the connecting portion (VA) and obliquely or perpendicularly to the connecting portion (VA); - Welding, esp. Roll seam welding or laser beam welding, the connecting portion (VA) with the carrier (TR) such that the cooling structure (KS) with the support (TR) is physically and thermally connected. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit Schritten: - Zweites Biegen der Kühlstrukturelemente (KE), sodass mindestens zwei in der Längsrichtung (LR) zueinander benachbarte Kühlstrukturelemente (KE) sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.Method according to Claim 13 further comprising steps: - second bending of the cooling structure elements (KE), so that at least two in the longitudinal direction (LR) adjacent cooling structure elements (KE) extend in different directions. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des zweiten Biegens vorsieht, dass die Kühlstrukturelemente (KE) derart gebogen werden, dass mindestens zwei quer zur Längsrichtung (LR) betrachtet zueinander gegenüberliegende Kühlstrukturelemente (KE) sich in eine gleiche Richtung erstrecken.Method according to Claim 14 wherein the step of second bending provides that the cooling structure elements (KE) are bent in such a way that at least two cooling structure elements (KE) facing each other transversely to the longitudinal direction (LR) extend in a same direction.
DE102017222720.6A 2017-12-14 2017-12-14 Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement Pending DE102017222720A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017222720.6A DE102017222720A1 (en) 2017-12-14 2017-12-14 Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017222720.6A DE102017222720A1 (en) 2017-12-14 2017-12-14 Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017222720A1 true DE102017222720A1 (en) 2019-06-19

Family

ID=66674834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017222720.6A Pending DE102017222720A1 (en) 2017-12-14 2017-12-14 Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017222720A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5518071A (en) * 1993-03-31 1996-05-21 Lee; Yong N. Heat sink apparatus
EP1328020A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-16 Wen-Chen Wei Fin piece structure for heat dissipater
DE10217214A1 (en) * 2002-04-18 2003-11-27 Hella Kg Hueck & Co Circuit arrangement comprises a circuit carrier with a heat-producing electronic component, and a cooling device connected to the circuit carrier in a heat-conducting manner
DE202004009244U1 (en) * 2004-03-15 2004-08-19 Kuo, Yung-Pin Bimetal-type heat sink construction, has aluminum covering layer with numerous laminations fabricated from the surface of covering layer by skiving method
US20040244959A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-09 Chao-Nan Chien Cooling fin structure and fin assembly
DE102004058806A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Electronic circuit structure manufacturing method for heat sink, involves directly designing electrically insulating layer and electrically conductive layer on heat sink by thermal spraying method or cold gas-spraying method
DE102015224961A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Circuit component and device for dissipating heat at a circuit component

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5518071A (en) * 1993-03-31 1996-05-21 Lee; Yong N. Heat sink apparatus
EP1328020A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-16 Wen-Chen Wei Fin piece structure for heat dissipater
DE10217214A1 (en) * 2002-04-18 2003-11-27 Hella Kg Hueck & Co Circuit arrangement comprises a circuit carrier with a heat-producing electronic component, and a cooling device connected to the circuit carrier in a heat-conducting manner
US20040244959A1 (en) * 2003-06-05 2004-12-09 Chao-Nan Chien Cooling fin structure and fin assembly
DE202004009244U1 (en) * 2004-03-15 2004-08-19 Kuo, Yung-Pin Bimetal-type heat sink construction, has aluminum covering layer with numerous laminations fabricated from the surface of covering layer by skiving method
DE102004058806A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Robert Bosch Gmbh Electronic circuit structure manufacturing method for heat sink, involves directly designing electrically insulating layer and electrically conductive layer on heat sink by thermal spraying method or cold gas-spraying method
DE102015224961A1 (en) * 2015-12-11 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Circuit component and device for dissipating heat at a circuit component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014006676B4 (en) Power module device
EP3095307B1 (en) Printed circuit board, circuit, and method for the production of a circuit
DE102014213490C5 (en) Cooling device, method for producing a cooling device and power circuit
EP3753064B1 (en) Battery for a motor vehicle
DE3106376A1 (en) SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH CONNECTING CABLES cut out of sheet metal
DE102019204639A1 (en) Air gap formation in an electrical contacting of a circuit board
DE2460631C3 (en) Heat sink for external cooling of thyristors
DE102017222720A1 (en) Cooling arrangement, power electronics device with a cooling arrangement, method for producing a cooling arrangement
WO2017067940A1 (en) Rear face element for a solar module
WO2017032581A1 (en) Circuit carrier, power electronics assembly having a circuit carrier
DE1934238B2 (en) NETWORK WITH ELECTRICAL COMPONENTS AND METHOD FOR ITS MANUFACTURING
DE102019115573B4 (en) Power electronic switching device and method of manufacture
EP4324047A1 (en) Cell connector and method for contacting at least two galvanic cells
WO2017001108A1 (en) Circuit support for an electronic circuit, and method for manufacturing a circuit support of said type
DE102018217659B4 (en) Arrangement and method for producing an electrically conductive connection between two substrates
EP3345217B2 (en) Cooling device, method for producing a cooling device and power circuit
EP4122008A1 (en) Connection of components
DE102006053697A1 (en) Circuit board with additive and integrated and ultrasonically contacted copper elements and method of manufacture and application
DE102017217354A1 (en) MULTILAYER POWER RAIL ARRANGEMENT AND POWER MODULE
WO2017140572A1 (en) Heat spreading plate having at least one cooling fin, method for producing a heat spreading plate having at least one cooling fin, electronic module
DE102018207360B4 (en) BUSBAR, PROCESS FOR ITS MANUFACTURE, AND POWER MODULE COMPOSING THE SAME
DE102014202293A1 (en) heatsink
EP3742604A1 (en) Solar module
WO2024046631A1 (en) Cooler through which fluid can flow for cooling power electronics
EP2230696B1 (en) Photovoltaic module

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R016 Response to examination communication