DE4141650C2

DE4141650C2 - Kühlkörper mit abnehmbarer Andruckklammer

Info

Publication number: DE4141650C2
Application number: DE19914141650
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Priebe
Original assignee: HDD Technologies GmbH
Current assignee: HDD Technologies GmbH
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: DE4141650A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper mit abnehmbarer An druckklammer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, wärmeabgebende Halbleiterbauteile mittels Schrauben auf einem Kühlkörper zu befestigen. Diese Art der Befestigung sichert zwar einen guten Wärmeübergang durch festes Anpressen der Teile gegeneinander, jedoch ist diese Be festigungsart besonders arbeitsaufwendig.

Eine wesentlich einfachere Befestigung kann gemäß der DE 36 14 086 A1 oder der DE 34 40 334 A1 durch Klammern be werkstelligt werden, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Hierbei wird ein Halbleiterbauteil 1 auf die wärmeaufnehmende Fläche 14 eines Kühlkörpers 10 gesetzt. Dann wird eine Andruckklammer 20 so über die beiden Teile geschoben, daß ihr erstes Ende 21 auf dem Körper 2 des Bauteils 1 zu liegen kommt, während ihr zweites Ende 22 auf der der wärmeaufnehmenden Fläche 14 gegen überliegenden Seite des Kühlkörpers 10 sitzt. Dadurch wird das Bauteil 1 samt seiner Befestigungslasche 4 in engen Kontakt mit dem Kühlkörper 10 gebracht. Die Anschlußfahnen 3 des Bau teils 1 sind dabei frei zugänglich.

Bei dieser Befestigungsart wird es als nachteilig angesehen, daß die Klammer 20 sich bei Vibrationen relativ leicht löst. Darüber hinaus ist die Rückseite (die der wärmeaufnehmenden Fläche 14 abgewandte Seite) des Kühlkörpers 10 (vergl. auch die in der DE 36 14 086 A1 offenbarte Befestigung) "besetzt", so daß eine Montage des Kühlkörpers 10 an einem Gehäuse oder der gleichen nicht mehr möglich ist. Schließlich ist auch die An druckkraft begrenzt, da die Klammer eine Feder mit relativ langen Schenkeln darstellt.

Aus der JP 2-65 260 (A) ist ein Kühlkörper bekannt, bei dem eine Andruckklammer mittels einer Schraubbefestigung an einer senkrecht zur Wärmeaufnahmefläche angeordneten Kühlkörperwand befestigbar ist. Durch diese Befestigungsart wird zwar ein Lö sen aufgrund von Vibrationen weitgehend vermieden, jedoch ist die Konstruktion sehr aufwendig.

Aus der DE 85 16 915 U1 ist ein Kühlkörper der gattungsgemä ßen Art bekannt. Bei diesem ist eine randseitige Kühlrippe der art U-förmig nach vorne, zur wärmeaufnehmenden Fläche gebogen, daß in dieser eine schlitzförmige Öffnung entsteht, in welche die Andruckklammer einschiebbar ist. Diese wird im Inneren der schlitzförmigen Öffnung mit ihrem ebenfalls U-förmig gebogenen Ende an Zahnleisten in einstellbarer Tiefe gehalten. Diese An ordnung ist insofern nachteilig, als der freie Schenkel der letzten Kühlrippe praktisch keine Kühlwirkung mehr aufweist und auch die Kühlwirkung des mit dem Kühlkörper verbundenen Schen kels behindert. Das Bauvolumen des bekannten Kühlkörpers ist in Relation zu seiner Kühlwirkung somit relativ hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlkörper der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine einfache, aber dennoch sichere Klammerbefestigung bei guter Kühlwirkung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die so ausgebildete Anordnung ist vibrationsfest und besonders einfach.

Eine weitere oder zusätzliche Möglichkeit der Sicherung ist dann gegeben, wenn das zweite Klammerende Kralleneinrichtungen oder dergleichen zur Sicherung der Andruckklammern am Kühlkör per bzw. in der Aufnahmeöffnung aufweist. Diese können natür lich auch am Kühlkörper selbst ausgebildet sein.

Dadurch, daß die Aufnahmeöffnung in einer Seitenflä che des Kühlkörpers angebracht ist, die im wesentlichen senkrecht zu dessen wärmeaufnehmender Fläche verläuft, ist die der wärmeauf nehmenden Fläche gegenüberliegende Fläche vollständig frei, um den Kühlkörper selbst an einem Gehäuse oder derglei chen zu montieren. Eine Demontage ist dann besonders einfach.

Vorzugsweise wird der Kühlkörper als Strangpreßprofil ausge bildet, wobei die Preßrichtung im wesentlichen parallel zu der Fläche verläuft, in der sich die Aufnahmeöffnung befindet. Auf diese Weise ist die Aufnahmeöffnung seitlich offen, so daß das zweite Klammerende seitlich in die Aufnahmeöffnung einschieb bar ist. Dies bedeutet eine erhöhte Einbaufreiheit bzw. Monta gefreundlichkeit bei niedrigen Herstellungskosten.

Zur Versteifung der Klammer bzw. zur Erhöhung der Andruckkraft ist es von Vorteil, wenn diese in ihren stark biegebeanspruch ten Bereichen eine eingeformte Sicke aufweist.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Un teransprüchen.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungs form der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Klammer in abgewickelter Draufsicht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung ähnlich der nach Fig. 1, und

Fig. 5 eine Darstellung einer bekannten Anordnung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche oder gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist der Kühlkörper 10 Kühlrippen 11 auf, die gegenüber der wärmeaufnehmenden Fläche 14 des Kühlkörpers 10 von seinem Grundkörper 12 hervorragen. Der Kühlkörper 10 ist hierbei als Strangpreßprofil ausgebildet und weist eine (durchgehende) Nut 13 auf, die eine Öffnung zum Eindrehen von selbstschneidenden Schrauben bildet.

In die wärmeaufnehmende Fläche 14 ist eine schlitzförmige Aufnahmeöffnung 15 in einer Fläche 16 des Kühlkörpers 10 angebracht, welche im wesentlichen rechtwinklig zur wärmeaufnehmenden Fläche 14 ver läuft. Diese Fläche 16 ist darüber hinaus in ihrem Bereich zwischen der Öffnung 15 und der Kante zur wärmeaufnehmenden Fläche 14 mit einer Einsenkung versehen, so daß der Kühlkörper 10 an einem Gehäuse oder dergleichen mit seiner Fläche 16 auf liegend montiert werden kann und die Klammer 20 dennoch Platz findet zwischen dem Kühlkörper 10 und der (hier nicht gezeig ten) Auflagefläche.

Zwei Nasen 17 und 18 ragen in die Aufnahmeöffnung 15 ra gen, so daß Hinterschneidungen 19, 19′ gebildet sind.

Die Klammer 20 ist an ihrem zweiten Klammerende 22 hakenförmig gebogen, so daß insgesamt eine im wesentlichen spiralige bzw. σ-förmige Gestalt erzielt wird, wie sie in Fig. 1 im einzelnen verdeutlicht ist. Bei dieser Ausführungsform liegt somit eine Art Schnappsitz vor, da die Klammer 20 unter Aufbiegung in die Öffnung 15 unter gleichzeitigem Anpressen des Bauteils 2 auf gedrückt werden kann, sich dabei aufbiegt und schließlich mit der Endkante des zweiten Klammerendes 22 in die Hinterschnei dung 19 einschnappt. Dadurch ist ein besonders sicherer Sitz sowie eine sichere Aufnahme des durch die Anpreßkraft entste henden Drehmoments gewährleistet. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die Klammer 20 auch dann zu entfernen, wenn der Kühlkörper 10 mit seiner Fläche an einem Gehäuse oder der gleichen montiert ist. In diesem Fall kann man die Klam mer 20 senkrecht zu ihrer Biegungsebene (also senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 5) aus der Öffnung 15 herausbewegen.

Die Klammer 20 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, in ihrem stark bie gebeanspruchten Abschnitt 23 mit einer Sicke 25 versehen, wel che eine Versteifung bewirkt (siehe auch Fig. 3).

Man kann die Klammer an ihren Ende 21 und 22 mit geraden Schnitten aus Federstahl herausstanzen. Es ist aber auch mög lich, bogenförmige Schnitte vorzusehen, wie es in Fig. 2 ge zeigt ist. Auf diese Weise wird die Klammer an ihrem Andruc kende 21 "entschärft", so daß das Verletzungsrisiko vermindert wird. Andererseits ergeben sich am anderen Ende 22 dadurch Krallen 24, welche sich in das Material des Kühlkörpers 10 einkrallen können, so daß ein Auswandern der Klammer auch bei stärksten Vibrationsbeanspruchungen nicht mehr möglich ist.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird auch die zweite Hinterschneidung 19′ mit ausgenutzt, wobei das zweite Ende der Klammer 26 in zwei Abschnitte 22 und 22′ aufgegabelt ist. Diese Klammer ist nur noch seitwärts in die Öffnung 15 einschiebbar.

Aus obigem geht hervor, daß mit dem erfindungsgemäßen Kühlkör per und der Klammer eine leichte Montage ebenso wie Demontage sichergestellt sind, wobei mit sehr einfachen Feder- und Kühl körperformen gearbeitet werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Bauteil
2 Bauteilekörper
3 Anschlußfahnen
4 Befestigungslasche
10 Kühlkörper
11 Kühlrippen
12 Grundkörper
13 Schraubloch
14 wärmeaufnehmende Fläche
15 Aufnahmeöffnung
16 Seitenfläche
17 erste Nase
18 zweite Nase
19 Hinterschneidung
20 Andruckklammer
21 erstes Klammerende
22 zweites Klammerende
23 Hauptbiegebereich
24 Kralle
25 Sicke.

Claims

1. Kühlkörper mit abnehmbarer Andruckklammer, die ein erstes Klammerende (21) aufweist, um ein wärmeabgebendes elektro nisches Bauteil (1), wie Diode, Transistor, oder derglei chen auf eine wärmeaufnehmende Fläche (14) des Kühlkörpers (10) zu pressen, mit einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Kühlkörper (10) und der Andruckklammer (20) umfassend eine Aufnahmeöffnung (15) in einer Außenfläche (16) des Kühlkörpers (10) und ein, der Aufnahmeöffnung (15) ent sprechend geformtes zweites Klammerende (22) der Andruck klammer (20), wobei die Verbindungseinrichtung derart aus gebildet ist, daß die Klammer (20) in einer, dem durch die Anpreßkraft am ersten Klammerende (21) wirkenden Drehmo ment entgegengerichtet drehfesten Verbindung am Kühlkörper (10) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (16), in der sich die Aufnahmeöffnung (15) des Kühlkörpers (10) befindet, im wesentlichen rechtwink lig zur wärmeaufnehmenden Fläche (14) steht, daß die Aufnahmeöffnung (15) eine von hinten in Richtung auf die wärmeaufnehmende Fläche (14) verlaufende Hinter schneidung (19) aufweist, und daß die Andruckklammer (20) im wesentlichen spiralig oder σ-förmig ist, so daß ihr innenliegendes zweites Klammer ende (22) in die Hinterschneidung (19) einhakbar ist.

2. Kühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnung (15) derart geformt ist, daß das zweite Klammerende (22) in einer im wesentlichen geradli nigen Bewegung relativ zum Kühlkörper (10) aus der Auf nahmeöffnung (15) herausnehmbar ist.

3. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klammerende (22) Kralleneinrichtungen (24) zur Sicherung der Andruckklammer (20) am Kühlkörper (10) bzw. in der Aufnahmeöffnung (15) aufweist.

4. Kühlkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckklammer (20) in einem stark biegebean spruchten Bereich (23) eine eingeformte Sicke (25) zur Versteifung aufweist.