DE3439556A1 - Eine waermesenke bildende abdeckung fuer einen ein elektronisches chip aufnehmenden traeger - Google Patents

Description

Eine Wärmesenke bildende Abdeckung für einen ein elektronisches Chip aufnehmenden Träger

Die Erfindung betrifft eine Wärmesenke bildende Abdeckung für einen ein elektronisches Chip und dergleichen aufnehmenden Träger.

Eine solche Abdeckung dient zur Wärmeableitung von steckverbundenen elektronischen Chipträgern, insbesondere von mit Miniatursteckverbindungen versehenen leiterlosen Chipträgern.

Halbleitervorrichtungen, Mikroschaltungsmodule und integrierte Schaltungen sind in hohem Maße anfällig für Schäden aufgrund von Wärme, die intern entwickelt wird, insbesondere im Hinblick darauf, daß ihre Arbeitsbereiche immer höhere Leistungsbereiche umfassen sollen. Um die Entstehung von Wärme in derartigen elektronischen Einrichtungen in Kontrolle zu halten, werden bekanntlich kleine mit Rippen versehene spritzgegossene oder gestanzte Metallteile verwendet, mit deren Hilfe Wärme aus den thermisch gefährdeten Bereichen abgeleitet wird. Diese Teile sollen ihrerseits die Wärme an die Umgebungsatmophäre durch Konvexion abgeben. In manchen Fällen sind die zu kühlenden Teile mit freiliegenden Metallzungen oder Platten versehen, aus denen Wärmesenken in Form von Metallblech Wärme in wirksamer Weise aus aus Schutzgründen eingekapselten Körpern ableiten können, in denen die Halbleiter positioniert sind (US-PSen 3 670 215, 4 041 524). In anderen Fällen werden mehrpolige Bausteine einer integrierten Schaltung rittlings

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auf Wärmesenken aufgeklemmt, die direkt an den Kunststoffteilen selbst anliegen (US-PSen 4 222 090, 4 408 220). Bekannt ist außerdem die Herstellung eines integrierten Schaltungsmoduls, das als Bauelement eine permanente Metallumhüllung aufweist, die so ausgebildet ist/ daß die Wärmefreigabe von der Schaltung in ihr begünstigt wird (US-PS 4 092 697). Außerdem ist bekannt, direkt auf kleine Elektronikbausteine zur Verbesserung der Kühlung Radiatorelemente aufzukleben.

Die Leichtigkeit und Zweckmäßigkeit, mit der Wärmesenken an Bausteinen befestigt werden können, und das Ausmaß, in welchem ein wirksamer Wärmeübergang längs der Wege zwischen den Befestigungen und den 5 Bausteinen erreicht werden kann, sind äußerst wichtige Überlegungen. So ergeben sich beispielsweise aus der Notwendigkeit der Lagerung und Handhabung zahlreicher Teile oder der Verwendung spezieller Werkzeuge und Befestigungsmittel Komplikationen, die ein Hersteller gewöhnlich aus offensichtlichen Gründen zu vermeiden sucht. Außerdem muß nach der Montage eines komplizierten Bausteins und seiner Wärmesenke sichergestellt sein, daß eine innige großflächige Verbindung und eine Wärmeleitung mit niedrigem Verlust vorliegt, um die unerwünschte Wärme abführen zu können. Diese Probleme nehmen dann zu, wenn die elektronischen Bausteine immer kleiner, komplizierter und aufwendiger werden, wie dies bei modernen im wesentlichen monolithischen, leiterfreien Chipträgerbausteinen, sogenannten LCC-s der Fall ist, die integrierte Schaltungen mit großem Maßstab aus Substraten aufweisen, deren zahlreiche elektrische Verbindungen aus zungenartigen Kontakten bestehen, die in Reihen längs der Umfangs-

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ränder der dünnen, quadratisch geformten Träger angeordnet sind. Solche leiterfreien Chipträger sind für die Halterung in Steckteilen ausgelegt, die sie ausrichten und in sicheren Eingriff mit zahlreichen Steckteilkontakten halten, welche die verschiedenen Chipträgerkontakte mit Steckstiften koppeln, welche die Leiter sind, durch die die erforderlichen elektrischen Schaltverbindungen über die Verdrahtung einer gedruckten Schaltung vervollständigt werden, an die das Steckteil angelötet ist. Die sehr kleinen mehrpoligen Trägersteckteile sind aufgrund ihres Aufbaus zerbrechlich und besonders verletzungsanfällig, wenn die Träger eingesetzt oder entfernt werden. Damit sind radiatorförmige Wärmesenken für den Schutz oder zur Leistungssteigerung der Chipschaltung entsprechend klein und schwierig zu montieren, ohne daß die Steckverbindung beeinträchtigt wird und ohne daß Schäden am Steckteil und am Träger ausgeschlossen werden können.

Erfindungsgemäß soll deshalb eine Abdeckung geschaffen werden, die billig aus Metallblech herstellbar ist und so gebaut ist und angeordnet werden kann, daß ein inniger großflächiger Wärmeübergangseingriff mit einem Chipträger möglich ist, wobei wirksam Wärme abgeführt wird, ohne daß die Herstellung der Steckverbindungen kompliziert ist und ohne daß ein großer Raumbedarf erforderlich ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die vorstehend genannten Schwierigkeiten des Standes der Technik durch Einsatz eines Teils mit einer Doppelfunktion, nämlich als Wärmesenke und als integrale Abschnitte von entfernbaren Abdeckungen zu schaffen, die zum Halten von Trägern

in ihren Steckteilen verwendet werden, wobei jede Wärmesenken-Abdeckungseinheit nicht nur billig in der Herstellung und zweckmäßig als Einzelteil handhabbar sein soll, sondern auch zuverlässig für einen optimalen Wärmeübergang an thermisch verletzbaren Trägern sorgen soll.

Erfindungsgemäß wird nun die
Einrichtung zum Ableiten der Wärme von leiterlosen Chipträgern verbessert , insbesondere der wirksame Wärmeübergang und die Wirtschaftlichkeit sowie die Einfachheit der Handhabung und die Betriebssicherheit bei der Installierung und im Einsatz .

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine wärmeleitende Abdeckung oder Kappe aus Metallblech, die eine Oberseite eines kleinen mehrpoligen Steckteils so arretiert, daß ein quadratischer leiterfreier Chipträger fest gegen die kleinen Kontakte in einer flachen Aufnahmeaussparung gedrückt wird, als Wärmesenke ausgebildet, die sowohl eine zentrale breitflächige ebene quadratische Basis, deren Größe und Umriß im wesentlichen der freiliegenden Oberseite des im Steckteil aufgenommenen Trägers entsprechen, als auch einen Satz von vier wärmeabgebenden Platten aufweist, die einstückig mit der Basis längs ihrer Ränder ausgebildet sind, wobei alle wärmeabgebenden Platten nach oben und nach innen zu einer insgesamt pyramidenförmigen offenen Anordnung gebogen sind. Zur Arretierung der zusammengesetzten Abdeckungs- und Wärmesenkeneinheit an dem Steckteil sind seitlich rahmenartig Vorrichtungen um die zentralen Wärmesenkenabschnitte vorgesehen, so daß sich eine scharnierförmige, schnapp-

sitzförmige oder gleitarretxerungsförmige Montage der Einheit am Steckteil in vorher festgelegter Ausrichtung erhalten läßt, die gewährleistet, da£, wenn das Steckteil abgedeckt ist, die Unterseite der Basis der Einheit für einen wesentlichen hohlraumfreien breitflächigen Eingriff mit der Oberseite eines darunterliegenden Trägers sorgt. Diese Zustände sind für einen wirksamen Wärmeaustausch optimal und können in manchen Fällen noch dadurch verbessert werden, daß zwischen den zugeordneten Oberflächen noch ein dünnes kompressibles Kissen aus einem wärmeleitenden Material angeordnet wird. Der durch Leitung von der Oberseite des Trägers entfernte Wärmestrom geht zunächst nach oben in die darüberliegende breitflächige Basis der eine Abdeckung und Wärmesenke bildenden Verbundeinheit und dann seitlich nach außen zu den wärmeabstrahlenden Platten längs der Ränder, wo hauptsächlich eine konvektive Wärmeabgabe erfolgt. Es besteht keine bevorzugte Richtung für die seitliche Wärmeableitung über die Basis, was im allgemeinen für eine gute Kühlung von leiterfreien Chipträgern günstig ist. Besonders zweckmäßig ist die Entwicklung von starken gleichmäßigen Druckkräften, die für einen guten elektrisehen Kontakt zwischen einem leiterlosen Träger und einer Vielzahl von Kontakten in dem Steckteil erforderlich sind, wenn die Basis der Einheit gegen den Träger durch die Wirkung der Arretiermittel gedrückt wird.

Erfindungsgemäß wird somit eine Wärmeableitungsanordnung für Steckverbindungen aufweisende leiterfreie elektronische Miniaturchipträger und dergleichen geschaffen, bei denen sowohl die Steckteilabdeckung als auch die Wärmesenkenfunktionen durch kleine Metall-

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•Verbundeinheiten ausgeführt werden, die breite flache zentrale Wärmeleitungsflachen, welche mit wärmeabstrahlenden Elementen verbunden sind, und weiterhin am Umfang angeordnete Mittel aufweisen, um die Einheiten an Steckteilen zu arretieren und um wesentliche Druckkräfte gleichmäßig quer über die in sie eingesteckten Träger aufzubringen.

Die erfindungsgemäße Wärmesenke hat einen billigen Winiaturaufbau aus Blech und ermöglicht eine unkomplizierte nicht störende Installierung sowie einen solchen Einsatz bei durch Steckverbindung angeschlossenen leiterlosen Chipträgern, wobei als integrale Teile der Steckteilabdeckungen Kräfte in guter Verteilung angelegt werden, die sowohl den elektrischen Kontakt als auch den festen Eingriff für den Wärmeübergang durch Leitung begünstigen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Wärmesenken-Steckteilabdeckungs-' einheit mit zugeordnetem leiterfreien

Chipträger und Steckteil;

Fig. 2 die Teile von Fig. 1 zusammengefügt; Fig. 3 die Abdeckung im Schnitt 3—3 von Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer eine Verbundeinheit bildenden Wärmesenken-Abdeckung für die Verwendung mit einem modifizierten Steckteil und

Fig. 5 teilweise im Querschnitt die Einheit von Fig. 4 in Rastanordnung auf einem leiterfreien Chipträgersteckteil.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform hat eine Wärmesenke 6, einen leiterfreien Chipträger 7 und ein mehrpoliges Steckteil 8, in welches der Träger für die Herstellung und der zahlreichen elektrischen Verbindungen mit der komplizierten Mikroschaltung äes Trägers paßt. Der Träger 7 hat einen dünnen, flachen im wesentlichen quadratischen quaderförmigen Körper mit monolithischem Aufbau, der auch als JEDEC bzw. als hochintegrierter Schaltungsbaustein bezeichnet wird, wobei eine oder mehrere Halbleiternetzwerke in ihm in geeigneter Weise mit einer Vielzahl von elektrischen Kontaktanschlüssen oder Zungen 7A verbunden sind, die auf allen vier Umfangsrändern und in der Nähe der unteren Ränder des Kunststoffkörpers verteilt sind. Solche Träger 7 sind für ein Zusammenwirken mit anderen Netzwerken und Bausteinen gedruckter Schaltungen vorgesehen. Für diesen Zweck müssen Lötverbindungen mit zugehörigen Schaltungsverdrahtungen ausgebildet werden. Das Steckteil 8 ermöglicht die Ausführung solcher An-Schlüsse mit Hilfe von nach unten stehender Reihen von leitenden, verzinnten Zapfen 8A, von denen jeder in eine andere Öffnung einer nicht gezeigten Schaltungsplatte eintritt und mit der gedruckten Verdrahtung durch Wellenlötung von unten vereinigt wird. In dem Steckteil 8 sind die äußeren Steckzapfen 8A einzeln mit den Trägerkontakten 7A mit Hilfe ihrer kleinen inneren Kontakte 8B verbunden, von denen jeder die Form eines winzigen nach oben

gekrümmten kragarmartigen Streifens aus Federmaterial aufweist, das vorzugsweise ein Stück mit einem geeigneten naheliegenden äußeren Steckteilzapfen bildet. Der Kunststoffkörper 8C des Steckteils hat eine Basis 8D und Rahmenelemente 8E - 8H, welche die äußeren Zapfen halten und ihre inneren Kontakte 8B in Umfangsrichtung um eine flache Aussparung herum ausrichten/ an die die Rahmenelemente angrenzen, wodurch eine Aufnahme für den quaderförmigen Träger 7 gebildet wird. Die sehr kleinen Kontakte 7A sind L-förmig ausgebildet, wobei ihre unteren Schenkel sich nach innen längs der Bodenränder des Trägers über eine kurze Entfernung, die in der Zeichnung nicht sichtbar ist, erstrecken.

Die Steckteilkontakte 8B greifen deshalb an ihnen von unten an und stellen dadurch eine elektrische Verbindung her, wenn der Träger in die Aufnahme eingesteckt wird, die von den Rahmenelementen 8E 8H gebildet wird. Eine Nut 7B in dem Träger 7 dient zur fluchtenden Ausrichtung zu einem entsprechenden Vorsprung 81 im Steckteil, wodurch gewährleistet wird, daß falsche Verbindungen bei einem zufälligen Einführen des Trägers in einer unrichtigen Ausrichtung nicht entstehen können.

Um bei einem solchen Träger eine zufällige Position sver änderung im Steckteil zu verhindern und um ihn mit allen seinen Randkontakten 7A in festen Eingriff mit allen federnden inneren Kontakten 8B nach unten zu drücken, wurde die Montage des Trägers und des Steckteils bisher mit einer Teilabdeckung versehen, die einiqe Merkmale der Abdeckung 6 aufweist. Die bekannten Abdeckungen haben einen offenen zentrierten Rahmen aus elastischem Metallblech mit einstückig angeformten Eckklemmen, bei-

spielsweise den Eckklemmen 6A ^- 6D₇ die so proportioniert SiHd₇ daß sie sich um die unteren Ränder geeignet abgerundeter Ecken 8J - 8M des Steckteils in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Weise biegen und in diesen arretieren. Ein solcher offener zentrierter Rahmen würde gegen den eingesteckten Träger nur in der Nähe seines Umfangs nach unten drücken und nur in kleinen lokalisierten Positionen. Wenn ein solcher Rahmen absichtlich in der Mitte weit offen bleibt^ wird ein gesondertes mit Rippen versehenes Wärmesenkenelement an der Oberseite des eingesteckten Trägers in dem Abschnitt festgelegt, der durch die öffnung freigeblieben wäre, wobei die Befestigung beispielsweise durch Ankleben der Wärmesenke am Träger erfolgt. Die Wärmesenke bildet in dieser Anordnung jedoch ein Hindernis für das Einführen und Entfernen des Trägers. Außerdem ist diese Einrichtung eine gesonderte Einrichtung, deren Lagerung und Bearbeitung sowie Montage eine zusätzliehe Herstellungsschwierigkeit und Aufwand bedingt, wobei das Kleben nicht nur hohe unerwünschte Spannungen infolge der Probleme hinsichtlich der Expansionskoeffizienten herbeiführe^^^nn, sondern auch eine Sperre für den freien Strom der Wärme bilden kann. Außerdem kann jeder Stoß oder jede Vibration bei einer solchen Wärmesenke die Gesamtheit des empfindlichen Trägers gefährden. Auch wenn ein Ankleben durch Festklemmen einer Wärmesenke zwischen Träger und Rahmen vermieden wird, sind die anderen Schwierigkeiten noch nicht gelöst. So müssen spezielle Zugeständnisse für zusätzliche Stärke gemacht und ungleichförmige Drücke berücksichtigt werden, was wiederum einen schlechten und ungleichförmigen Kontakt und Wärmeübergang zwischen Träger und Wärmesenke ergibt. Im Gegensatz dazu ist erfin-

dungsgemäJB der gesamte zentrale Abschnitt der aufgeklemmten Abdeckung 6 so vorgesehen, daJB sich breitflächige wärmesenkende und druckanlegende stützende Funktionen ergeben, keine gesonderten Wärmesenkenelemente sowie eine Festklebung oder Festklemmung dieser Wärmesenke an einem Träger vorgesehen werden muß und die Verbundabdeckung vorteilhafterweise als Isolierung des Trägers gegenüber mechanischen Stoßen und dergleichen dient, wobei Kräfte aus den wärmesenkenden VorSprüngen über den Steckteilabschnitt geleitet bzw. parällelgeschaltet werden. Bei der anklemmbaren zusammengesetzten Abdeckung 6 mit Wärmesenke sind in einem Stück mit einem im wesentlichen quadratischen zentralen.Basisteil 6E an seinen Ecken vier Klemmabschnitte 6A - 6D vorgesehen. Da die Abdeckung nach unten über den Steckteilrahmen für den Eingriff mit der Oberseite des eingesteckten Trägers bei der vorliegenden speziellen Konstruktion reichen muß, wird die Basis 6E auf einem etwas niedrigeren Niveau als die oberen Flächen der Klemmen gehalten. Für diesen Zweck wird das Blech, aus welchem das Verbundteil hergestellt wird, so gebogen, daß es geeignete Seiten 6F und 6G an zwei gegenüberliegenden Stellen (Fig. 3) hat. Andererseits ist die Basis 6E im wesentlichen eben und weist in einer quadratischoi Fläche, die im wesentlichen der der Obersei-. te" des Trägers 7 entspricht, keine Unterbrechung auf, so daß sieh ein inniger wärmesammelnder bzw. wärmeleitender Kontakt mit der Oberfläche über eine Ausdehnung ergibt, die so breit wie möglich ist. Die abzuleitende Wärme wird leitend von dem Träger in die Basis 6E nach oben geführt und fließt da"nn seitlich .nach außen, ohne daß eine merkliche R:1chtungsbevorzugung vorliegt. Längs zwei gegen-

überliegender Ränder wird dann die Wärme nach oben in die beiden perforierten Radiatorplatten 6H und 61 geleitet, die ein Stück mit der Basis bilden und über sie in entgegengesetzten Richtungen nach innen zueinander geneigt gebogen sind. Zwei weitere ähnlich nach innen geneigte perforierte Platten 6J und 6K sind in einem Stück mit den restlichen zwei Rändern der Basis 6E über vorstehende Seiten 6F und 6G sowie über die Rahmenabschnitte 6L und 6M verbunden, mit denen die gegenüberliegenden Paare von Klemmen verbunden werden. Die konvektive Ableitung von Übersclmßwärme erfolgt über die geneigten Platten, wobei ihre Durchbrechungen in Form von langgestreckten Schlitzen den guten thermischen Austausch mit der Umgebungsatmosphäre begünstigen und ermöglichen, daß ihre Gasströme frei für einen wirksamen Wärmeübergang zirkulieren können. Für diese Zwecke ist atich die insgesamt pyramidenförmige, von den geneigten Radiatorplatten gebildete Gestalt stumpf, so daß eine größere Mittelöffnung verbleibt, die die Zirkulation begünstigt.. Jede der Radiatorplatten hat deshalb den Umriß eines abgestumpften Dreiecks. Die Pyramidenanordnung erweist sich hinsichtlich der Mengen an wärmeaustauschendem Metall als günstig, wobei die Gesamthöhe niedrig gehalten werden kann, so daß eine mechanische Beeinträchtigung mit anderen in der Nähe befindlichen Dingen vermieden wird. Die Umrißlinie ist gewünschtermaßen regelmäßig, ohne daß die Wahrscheinlichkeit besteht, daß Vorsprünge verhaken oder ineinandergreifen. Die die Wärmesenke bildende Verbundabdeckung 6 schnappt leicht auf das Steckteil 8, wodurch sich eine kompakte und hochwirksame wärmeableitende Anordnung ergibt. Der Träger kann erst eingesetzt und dann abgedeckt werden, nachdem das Steckteil mit einer Schaltungs-

platte verlötet worden ist, wodurch die Gefahr vermieden wird/ daß während dieser Herstellungsstufe und danach der Träger entfernt und erneut positioniert wird, indem zunächst die Klemmen einfach von den Steckteilecken, an denen sie verriegelt sind, hochgezogen und dann an Ort und Stelle zurückschnappen gelassen werden, wenn der Träger neu eingesetzt ist. Es ist keine Handhabung und Anpassung oder Verklebung einer gesonderten Wärmesenke erforderlieh. Außerdem ist das Risiko einer Beschädigung des Trägers stark verringert. Das Metallblech, aus dem die Einheit 6 geformt ist, hat ein extrem gutes Wärmeleitvermögen für die Verwendung als Wärmesenke. Gewöhnlich werden Materialien auf Basis von Kupfer und Aluminium anstelle von schlechtleitendem rostfreien Stahl benutzt, der bei bestimmten bekannten Klemmen verwendet wird. Eine bestimmte Elastizität ist für die Klemmen, damit sie richtig wirken, und für die breitflächige Basis 6E ebenfalls erforderlich, damit sich eine in hohem Maße erwünschte selbsteinstellende Neigung für die Einstellung eines, vollen festen Eingriffs mit der Oberseite des Trägers ergibt und so das Maximum an Wärme, das entfernbar ist, abgezogen werden kann. Bevorzugt werden im allgemeinen die genannten Materialien und Abmessungen, die eine entsprechende Elastizität und Biegefähigkeit ergeben.

Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform^ die vergleichbare günstige Wirkungen hat, braucht die zusammengesetzte Einheit 6¹ der Abdeckung und Wärmesenke selbst nicht p.ldstisch sein, so daß relativ starkes und weiches Aluminium mit guter Wärmeleitfähigkeit verwendet werden kann. Wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist eine

ebene breitflächige Basis 6E³ für den Eingriff mit der Oberseite eines eingesteckten Trägers 7' (Fig. 5) vorhanden. Ebenfalls besteht eine pyramidenstumpfförmige Anordnung der vier geschlitzten Radiatorplatten 6H³ - 6K¹. Die zentrale Basis 6E hat eine Gestalt und eine unterbrechungsfreie Fläche für eine enge Aufpassung auf die Oberseite des Trägers 7% so daß Wärme von ihr wirksam aufgenommen werden kann. Die Radiatorplatten sind direkt ■ von den vier Rändern dieser Basis aufgebogen. Ein erstes paar .von zungenförmigen Laschen bzw. Arretierteilen 6£ϊ und 6P.steht etwas über die zentrale Basis am Umfang an ihren Ecken in der gleichen Ebene vor und erstreckt sich in der gleichen Seitenrichtung relativ zu.einem Rand der Basis. Ein zweites Paar von koplanaren Arretierteilen 6Q und 6R erstreckt sich in der entgegengesetzten Richtung relativ zu einem gegenüberliegenden Rand der Basis. Die beiden Sätze von Arretierteilen wirken mit dem Steckteil so zusammen, daß die Einheit 6¹ festgelegt und leicht entfernt werden kann, so daß sich eine feste Arretierung an Ort und Stelle über dem Träger ergibt. Die zungenförmigen Paare von Arretierteilen sind so ausgelegt, daß sie.in komplementär ausgebildete Aussparungen in hochstehenden Pfosten längs eines Umfangsrands des aus Kunststoff bestehenden Steckteils gleiten und darin gehalten werden. In Fig, 5 ist ein solches Arretierteil 6P in dem Steckteilpfosten 8N gestrichelt dargestellt.

An dem gegenüberliegenden Rand des Steckteils ist eine Federdrahtquerstange 8P um eine Achse 8R verschwenkbar angebracht und im Winkel axis einer Offenstellung 8S₇ die gestrichelt gezeichnet ist, in eine Schließstellung, die in ausgezogenen Linien gezeigt ist, bewegbar ist, in der sie über den Arre-

tierteilen 6Q und 6R liegt und diese festhält. Die Steckteile, wie der Steckteil 8^f und die gleitend aufschiebbaren Abdeckungen, die an ihnen in der beschriebenen Weise festgelegt und daran gehalten werden können, sind an sich bekannt, nicht jedoch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmesenke. Eine der Radiatorplatten 6J¹ ist nicht so breit wie die anderen, da das für die Herstellung an seinem Rand der Basis zur Verfügung stehende Material dadurch verringert ist, daß die Arretierteile 6Q und 6R dort ausgebildet sind. Die Wärmeableitung als solche ist dadurch nicht ernsthaft aus dem Gleichgewicht bringbar. Die Steckteilzapfen 8A¹ stellen zahlreiche Federf ingerkontak.te mit der Unterseite des Trägers 7' her. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 neigt der Träger zu einem elastischen Anheben. Deshalb benötigt die Einheit 6' keine Eigenelastizitäty um zu gewährleisten, daß sie den Träger nach unten gegen die darunterliegenden Kontak-

2Q te drückt. Es wird ein gleichförmiger breitflächiger Wärmeübergangseingriff mit der Oberseite des Trägers aufrechterhalten.

Obwohl die gezeigte pyramidenförmige Anordnung der Radiatorplatten eine bevorzugte Ausführung ist, können natürlich auch die nach oben gebogenen wärmeabstrahlenden Ränder unterschiedlich gestaltet werden, und beispielsweise die Form von aufgespalteten Rippenreihen haben. Die Ausgestaltung der Arretierteile am Umfang und das lösbare Halten der die Wärmesenke bildenden Abdeckung kann vielfältig ausgeführt werden, bei der einen elastisch und/oder gleitend verschiebbar, bei der anderen nicht. Die Wärmeableitung kann auch noch durch gerippte Spritzgußteile oder dergleichen oder gegossene Teile begünstigt werden, wo eine Elastizi-

tat nicht erforderlich ist oder wo elastische Klemmen oder Arretierteile in einem Stück damit vereinigt sind, wobei keine merklichen Hohlräume verbleiben um den Wärmestrom vom Träger weg zu behindem.

Claims (10)

1. ν. FONER EBBINGHAUS FINCK

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   MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 01 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95

   343955

   DEAC-32309.1 Aavid Engineering, Inc. 29. Oktober 1984

   Eine Wärmesenke bildende Abdeckung für einen ein elektronisches Chip aufnehmenden Träger

   Patentan sprüche

   Π L Eine Wärmesenke bildende Abdeckung für einen ein elektronisches Chip aufnehmenden Träger mit einem Steckteil (8) aus einem isolierenden Material, das eine nach außen abstehende Anordnung von elektrischen Leitern (8A) für eine Verbindung mit einer gedruckten Schaltung und eine innere Anordnung von elektrischen Kontakten (8B) aufweist, die eine nach oben offene Aussparung in dem Steckteil (8) umrahmen_/ für den Eingriff mit Randkontakten eines darin aufgenommenen leiterfreien Trägers (7) angeordnet sind und dabei die Randkontakte mit den Leitern verbinden, wobei die die Wärmesenke bildende Abdeckung (6) für die Wärmeableitung von dem in der Aussparung aufgenommenen Träger (7) dient und

   zwischen einer Schließstellung, in der sie gegen den Chipträger (7) drückt und sich über ihn schließt, und einer Offenstellung bewegbar ist, in der sie die Freigabe des Trägers (7) vom Steckteil (8) ermöglicht, g e k e η η zeichnet durch einen relativ breitflächigen zentralen Wärmesenkenabschnitt mit wärmeabstrahlenden Einrichtungen (6H, I, J, K) und einer im wesentlichen ebenen und nicht unterbrochenen unteren Wärmeübertragungsfläche (6E) j die für das Anpressen gegen eine Fläche der gleichen Größe und Form an der Oberseite des in der Aussparung aufgenommenen Chipträgers

   (7) angeordnet ist und die für einen guten Wärmeübergang mit den wärmeabstrahlenden Einrichtungen (6H₇ I₇ J, K) verbunden ist, welche sich von ihr ausgehend nach oben für eine' ■ konvektive Wärmefreigabe an die Umgebungsatmosphäre erstrecken₇ wobei die Abdeckung (6) Befestigungseinrichtungen (6A, B, C, D; 6N, P, Qj R) aufweist, die sich seitlich über den umfang des zentralen Wärmesenkenabschnitts (6E) für ein wahlweises Zusammenwirken mit Befestigungsmitteln (8J₇ Κ, L₇ M; Sp) an dem Steckteil

   (8) hinaus so erstrecken, daß die Abdeckung (6) zwischen der Offenstellung und der Schließstellung bewegbar und lösbar geschlossen über dem Chipträger (7) gehalten ist.
2. 2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipträger (7) eine flache Quaderform aufweist und die Wärmeübertragungsfläche (6E) des zentralen Wärme- ■■ Senkenabschnitts entsprechend rechteckig ist, und daß die Abdeckung (6) in einem Stück aus

   Metallblech mit guter Wärmeleitfähigkeit gestanzt ist.
3. 3. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeabstrahlende Einrichtung eine Vielzahl von Radiatorelementen (6H, I, J, K) aufweist, die aus Metallblech gestanzt sind und so gebogen sind, daß sie sich von den Längsrändern des zentralen Wärmesenkenabschnitts (6E) aus nach oben erstrecken.
4. 4. Abdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiatorelemen^ te (6H, I₁ J, K) des zentralen Wärmesenkenabschnitts längs der vier Ränder (6L, 6M) vorgesehen sind, die an seine rechteckige Wärmeübergangsfläche (6E) angrenzen.
5. 5. Abdeckung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiatorelemente (6H, I₇ J, K) so gebogen sind, daß sie über die Oberseite des zentralen Wärmesenkenab-Schnitts (6E) im Abstand dazu geneigt sind.
6. 6. Abdeckung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da-ß die Radiatorelemente (6H, I, J, K) so gebogen sind, daß sie sich über wenigstens einen Teil der Oberseite des zentralen Wärmesenkenabschnitts im Abstand darüberliegend erstrecken.
7. 7. Abdeckung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiatorelemente (6H, I, J, K) Platten sind,

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   -4-

   νοη denen jede an ihrem unteren Ende eine Breite hat, die etwa der Breite des Randes (6L₇ M) des Wärmesenkenabschnitts (6E) entspricht, von welchem aus sie abgebogen ist.
8. 8. Abdeckung nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Platten (6H, I, Jy K) mit Durchbrechungen versehen ist, um die Zirkulation der UmgebungsatmoSphäre durch Räume zwischen ihr und der Oberseite des Wärmesenkenabschnitts (6E) zu begünstigen.
9. 9. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen Klemmelernente (6A, B, C, p) sind, die flexibel ausgebildet und so geformt sind, daß sie auf die Befestigungsmittel (8J, K₇ h_f M) am Steckteil (8) schnappen und daran lösbar gehalten sind, wobei die Klemmelemente (6A, B, C, D) in der Nähe der Ecken des zentralen Wärmesenkenabschnitts (6E) angeordnet sind.
10. 10. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen Verschlüsse (6N, P, Q, R) aufweisen, die im wesentlichen starr und in der Nähe des zentralen Wärmesenkenabschnitts (6E) angeordnet sind, wobei ein aneinandergrenzendes Paar von Verschlüssen die Form von Zungen hat, die so geformt sind, daß sie seitlich in sie aufnehmende, sich seitlich erstreckende Aussparungen (8P) im Steckteil (8) gleiten und darin gehalten sind.