DE202008006122U1 - cooler - Google Patents
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Abstract
Kühlvorrichtung,
umfassend eine Grundplatte (2), ein an der Grundplatte montiertes
Kühlrippenmodul
(1) und wenigstens ein an der Grundplatte befestigtes Wärmeübertragungsrohr
(3) und Kühlrippenmodule, die
zur Übertragung
der Wärmeenergie
von einem externen elektronischen Halbleiterbauelement auf das Kühlrippenmodul
(1) vorgesehen sind, wobei jedes Wärmeübertragungsrohr (3) als ein
mit einem Treibmittel gefülltes
und verschlossenes Metallrohr ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass
das Kühlrippenmodul
(1) aus einer Vielzahl von Kühlrippen
(11) besteht, die zu einem Stapel zusammengefasst sind, jede Kühlrippe
(11) weist wenigstens eine Montage-Durchgangsbohrung (111) auf,
die, getrennt durch zwei gegenüberliegende
Seiten, die Wärmeübertragungsrohre (3)
in einer dicht aneinander liegenden Weise aufnimmt und ein unteres
Ende durch ein Fußteil
(112) begrenzt wird,
dass die Grundplatte (2) aus einem stranggegossenen
Metall besteht, mit einer Vielzahl von in einer Oberseite ausgebildeten
Aufnahmenuten (21), die mit den betreffenden Fußteilen (112) der Kühlrippen
(11) des Kühlrippenmoduls (1)
und wenigstens einer in der unteren Wand...A cooling apparatus comprising a base plate (2), a fin module (1) mounted on the base plate, and at least one heat transfer tube (3) fixed to the base plate, and fin modules provided for transferring heat energy from an external electronic semiconductor device to the cooling fin module (1) wherein each heat transfer tube (3) is designed as a metal tube filled and filled with a propellant,
characterized,
in that the cooling fin module (1) consists of a multiplicity of cooling ribs (11) which are combined into a stack, each cooling rib (11) has at least one mounting through-hole (111) which, separated by two opposite sides, the heat transfer tubes (11). 3) in a close-fitting manner and a lower end is bounded by a foot part (112),
in that the base plate (2) consists of a continuously cast metal having a plurality of receiving grooves (21) formed in an upper side and the respective foot portions (112) of the cooling fins (11) of the cooling fin module (1) and at least one in the lower wall ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines elektronischen Halbleiterbauelements oder Ähnlichem und insbesondere, eine Kühlvorrichtung, deren Wärmübertragungsrohre direkt in betreffende Aufnahmekehlen der unteren Wand einer Grundplatte eingepasst, bündig mit der unteren Wand sind und in direktem Kontakt mit einer Zentraleinheit (CPU) oder Ähnlichem stehen, um die Wärme von der CPU zu einem Kühlrippenmodul zu übertragen und die Wärme schnell abzuleiten.The The present invention relates to a cooling device for cooling a electronic semiconductor device or the like, and in particular, a Cooler, their heat transfer tubes directly in respective grooves of the lower wall of a base plate fitted, flush are with the bottom wall and in direct contact with a central unit (CPU) or similar stand by the heat from the CPU to a cooling fin module transferred to and the heat to derive quickly.
Eine bekannte mit einem Wärmeübertragungsrohr ausgerüstete Kühlvorrichtung besteht im Allgemeinen aus einem Kühlrippenmodul, einer Grundplatte und einem oder mehreren Wärmeübertragungsrohren. Das Kühlrippenmodul besteht aus einem Stapel von Kühlrippen, die direkt mit der oberen Wand der Grundplatte durch Löten verbunden sind. Die Wärmeübertragungsrohre sind mit dem Kühlrippenmodul und der Grundplatte durch Löten verbunden.A known with a heat pipe equipped cooler generally consists of a cooling fin module, a base plate and one or more heat transfer tubes. The cooling fin module consists of a stack of cooling fins, which are directly connected to the upper wall of the base plate by soldering. The heat transfer tubes are with the cooling fin module and the base plate connected by soldering.
Wenn die Grundplatte und die Wärmeübertragungsrohre aus unterschiedlichen Aluminiummaterialien gefertigt sind, ist es erforderlich, diese vor dem Löten zu vernickeln. Diese Vorgehensweise ist schwierig, führt zu hohen Herstellungskosten und geringer Effektivität. Das Vernickeln erfüllt des Weiteren nicht die Anforderungen des Umweltschutzes.If the base plate and the heat transfer tubes are made of different aluminum materials, it is required, this before soldering to nickel. This procedure is difficult, leads to high Cost of production and low effectiveness. The nickel plating fulfills the Further, not the requirements of environmental protection.
Während des Einsatzes der vorstehend bekannten Kühlvorrichtung steht des Weiteren die Grundplatte in engem Kontakt mit der Heißseite des Halbleiterbauelements zur Übertragung der Wärmeenergie von dem Halbleiterbauelement auf die Wärmeübertragungsrohre und auf das Kühlrippenmodul. Weil je doch der Wärmeübertragungskoeffizient (K Wert) der Aluminium- oder Kupfergrundplatte kleiner als der von den Wärmeübertragungsrohren ist und weil die Wärmeübertragungsrohre nicht in direktem Kontakt mit der Heißseite des Halbleiterbauelementes stehen, ist die Wirksamkeit der Wärmeübertragung gemäß der Ausbildung dieser Kühlvorrichtung nicht sehr gut.During the Use of the above-known cooling device is further the base plate in close contact with the hot side of the semiconductor device for transmission the heat energy from the semiconductor device to the heat transfer tubes and to the Fin module. Because depending but the heat transfer coefficient (K value) of the aluminum or copper base plate smaller than that of the heat transfer tubes is and because the heat transfer tubes not in direct contact with the hot side of the semiconductor device stand, the effectiveness of the heat transfer according to the training not this cooler very well.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.Of the Invention is based on the object, the disadvantages of the prior art to avoid the technique.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht die Kühlvorrichtung aus einer Grundplatte, aus einem Kühlrippenmodul und aus einem oder mehreren U-förmigen Wärmeübertragungsrohren. Die Grundplatte besitzt auf der Oberseite mehrere Aufnahmenuten und auf der Unterseite sind mehrere Kehlen angeordnet. Das Kühlrippenmodul besteht aus einem Stapel mit mehreren Kühlrippen. Jede Kühlrippe weist mehrere Montage-Durchgangsbohrungen und ein Fußteil auf, das mit den Aufnahmenuten der Grundplatte vernietet ist. Jedes U-förmige Wärmeübertragungsrohr besitzt einen ersten Verlängerungsarm, der in den entsprechenden Montage-Durchgangsbohrungen der Kühlrippen fest eingepresst ist, und einen zweiten Verlängerungsarm, der in der entsprechenden Aufnahmekehle der Grundplatte fest eingepresst ist. Der zweite Verlängerungsarm jedes U-förmigen Wärmeübertragungsrohres weist eine flache Unterseite auf, die mit der Unterseite der Grundplatte in direktem Kontakt steht und mit der Heißseite des Halbleiterbauelements oder mit Ähnlichem bündig ist, um die Wärmeenergie vom Halbleiterbauelement zu deren wirksamen und schnellem Ableitung auf die Kühlrippen zu übertragen.To A first aspect of the present invention is the cooling device from a base plate, from a cooling rib module and from one or more U-shaped Heat transfer tubes. The base plate has on the top of several grooves and on the bottom several throats are arranged. The cooling fin module consists of a stack with several cooling fins. Every fin has several mounting through holes and a foot part, which is riveted to the grooves of the base plate. Each U-shaped heat transfer tube has a first extension arm, in the corresponding mounting through-holes of the cooling fins is firmly pressed, and a second extension arm, in the corresponding Receiving groove of the base plate is firmly pressed. The second extension arm every U-shaped Heat transfer tube has a flat underside that matches the underside of the base plate is in direct contact and with the hot side of the semiconductor device or with something similar flush is to the heat energy from the semiconductor device for their efficient and rapid dissipation on the cooling fins transferred to.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der zweite Verlängerungsarm jedes U-förmigen Wärmeübertragungsrohres einen Querschnitt auf, der an den Querschnitt jeder in der Unterseite der Grundplatte ausgebildeten Aufnahmekehle angepasst ist. Nach dem Einsetzen der zweiten Verlängerungsarme der U-förmig ausgebildeten Wärmeübertragungsrohre in die Aufnahmekehlen der Grundplatte werden die U-förmigen Wärmeübertragungsrohre und die Grundplatte gestaucht. Dadurch werden die feste Verbindung zwischen der Grundplatte und den U-förmigen Wärmeübertragungsrohren und die Bündigkeit der Unterseite des zweiten Verlängerungsarmes jedes U-förmigen Wärmeübertragungsrohres erhöht.To In another aspect of the present invention, the second one extension every U-shaped Heat transfer tube a cross-section at the cross-section of each in the bottom the base plate is adapted trained receiving throat. To the insertion of the second extension arms the U-shaped trained heat transfer tubes in the grooves of the base plate are the U-shaped heat transfer tubes and the baseplate compressed. This will be the solid connection between the base plate and the U-shaped heat transfer tubes and the flush the underside of the second extension arm every U-shaped Heat transfer tube elevated.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die U-förmigen Wärmeübertragungsrohre mit den Kühlrippen des Kühlrippenmoduls und der Grundplatte durch eng anliegende Mittel verbunden. Wenn die Kühlvorrichtung sich durch Wärme ausdehnt, wird die straffe Verbindung der einzelnen Teile der Kühlvorrichtung erhöht, wodurch gleichzeitig die Wirksamkeit der Wärmeübertragung verbessert wird. Wenn darüber hinaus die Kühlvorrichtung kein Löten und kein Galvanisieren (Vernickeln) notwendig macht, werden die Forderungen des Umweltschutzes erfüllt und es wird keine Verunreinigung verursacht.To In another aspect of the present invention are the U-shaped heat transfer tubes with the cooling fins of the cooling fin module and the base plate connected by tight fitting means. If the cooling device by heat expands, the tight connection of the individual parts of the cooling device elevated, whereby at the same time the effectiveness of the heat transfer is improved. If over it addition, the cooling device no soldering and no plating (nickel plating) is necessary, the Environmental requirements met and there is no pollution caused.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das untere Ende jeder Kühlrippe direkt zur Ausbildung eines entsprechenden Fußteils umgebördelt sein. Alternativ kann das untere Ende jeder Kühlrippe umgebördelt und dann in eine L-förmige Struktur, zu einer Dreieck-Struktur und zu einer umgekehrten T-Struktur gestaucht werden oder zu einer Rollen-Struktur zur Ausbildung eines betreffenden Fußteils verformt sein.To In a further aspect of the present invention, the lower End of each fin directly to be flanged to form a corresponding foot part. Alternatively, the lower end of each fin can be crimped and then in an L-shaped Structure, a triangle structure and an inverted T-structure be upset or become a role structure for training a relevant foot part be deformed.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail with reference to an embodiment.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
Nach
den
Das
Kühlrippenmodul
Die
Grundplatte
Die
Wärmeübertragungsrohre
Beim
Einbau werden die Fußteile
Sobald,
wie in
Mit
Bezug auf
Die
Aufnahmekehlen
Des
Weiteren kann das Fußteil
Darüber hinaus
sind das Kühlrippenmodul
Weil ferner die Kühlvorrichtung kein Löten oder Galvanisieren erfordert, wird das Herstellen der Kühlvorrichtung den Anforderungen des Umweltschutzes gerecht und verursacht keine Verschmutzung.Because Further, the cooling device no soldering or Galvanizing requires the manufacture of the cooling device meets the requirements of environmental protection and does not cause any Pollution.
Die Erfindung kann ferner mit einer üblichen Spannvorrichtung, mit einem Halter oder Aufnahmerahmen zur Befestigung einer Platine oder zum Kühlen gemäß der Vorrichtung verwendet werden. Zum Erhöhen des Wärmeableitungsgrades kann die Kühlvorrichtung mit einem oder mit mehreren elektrischen Gebläsen zusammenwirken.The Invention can further be achieved with a conventional tensioning device, with a holder or mounting frame for mounting a circuit board or for cooling according to the device be used. To increase the degree of heat dissipation can the cooler interact with one or more electric fans.
Obwohl die einzelnen Ausbildungen der Erfindung im Detail beschrieben wurden, können verschiedene Änderungen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne den Sinn und Umfang der Erfindung zu verlassen. Demnach ist die Erfindung nicht ausschließlich durch die anliegenden Ansprüche begrenzt.Even though the individual embodiments of the invention have been described in detail, can different changes and improvements are made without the sense and scope to leave the invention. Accordingly, the invention is not exclusively by the appended claims limited.
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