DE4220966C2 - Method for producing a carrier plate for electrical components - Google Patents

Method for producing a carrier plate for electrical components

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Trägerplatte für elektrische Bauteile, bei dem unterhalb der Position eines zu kühlenden Bauteils eine Durchgangsöffnung erzeugt wird und bei dem eine bauteilseparate Wärmesenke zum Ableiten der Verlustwärme des zu kühlenden Bauteils in der Durchgangs­ öffnung durch einen Preßsitz fixiert wird.The invention relates to a method for producing a Carrier plate for electrical components, with the one below the position of a component to be cooled a through opening is generated and in which a component-separate heat sink for dissipating the Heat loss of the component to be cooled in the passage opening is fixed by a press fit.

Bei einem aus der EP-A1-0 308 296 bekannten Verfahren wird in einer Trägerplatte jeweils seitlich eines zu kühlenden Bauteiles eine Durchgangsöffnung vor­ gesehen, in der durch Schwallöten eine bauteilseparate Wärmesenke fixiert wird. Die Wärmesenke ist Teil eines großflächigen Kühlkörpers. Auf die Trägerplatte wird eine dünne Schicht aus gut wärmeleitendem Material aufge­ bracht, die über eine Lotstrecke mit der Wärmesenke wärmeleitend verbunden ist. Zwischen der wärmeableitenden dünnen Schicht und der Unterseite des zu kühlenden Bau­ teils befindet sich ein schmaler Luftspalt, durch den die Kühlleistung bei Bauteilen mit einer besonders großen Verlustwärme möglicherweise nicht mehr ausreichend ist. Da die über die Wärmesenke dem Kühlkörper zugeleitete Wärme auf der Bauteilseite abgegeben wird bzw. abgeführt werden muß, ist ein verhältnismäßig großer Kühlkörper erforderlich.In one known from EP-A1-0 308 296 The process is carried out laterally in a carrier plate a through-opening of a component to be cooled seen in which a component separate by wave soldering Heat sink is fixed. The heat sink is part of one large-area heat sink. On the carrier plate a thin layer of good heat-conducting material brings that over a solder path with the heat sink is thermally connected. Between the heat dissipating thin layer and the bottom of the construction to be cooled partly there is a narrow air gap through which the cooling capacity of components with a particularly large one Heat loss may no longer be sufficient. Because the heat sink led to the heat sink Heat is released or dissipated on the component side must be a relatively large heat sink required.

Aus der US-PS 5,014,904 und der DE-A1-33 15 583 ist jeweils ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen einer Trägerplatte bekannt, die hinsichtlich der vorstehend beschriebenen Problematik der aus der EP-A1-0 308 296 bekannten Trägerplatte überlegen ist. Bei diesen bekannten Verfahren wird unterhalb der Position eines zu kühlenden Bauteils eine Durchgangsöffnung in der Trägerplatte erzeugt. In dieser Durchgangsöffnung wird anschließend eine bauteilseparate Wärmesenke fixiert. Die Fixierung kann durch Verkleben oder durch einen Preßsitz (selbstklemmende Befestigung) erfolgen. Zur Schaffung eines besonders festen Preßsitzes kann die Wärmesenke bevorzugt eine gerändelte Mantelfläche aufweisen (DE-A1-33 15 583). Zur Bildung des Preßsitzes wird die bezüglich der Durchgangsöffnung im Übermaß ausgebildete Wärmesenke axial in die Durchgangsöffnung eingepreßt. Beim Einpressen der Wärmesenke wirken auf die Trägerplatte erhebliche Axial­ kräfte. Diese Axialkräfte führen zu Biegespannungen, die die Trägerplatte oder bereits auf die Trägerplatte aufge­ brachte Oberflächenstrukturen gefährden. Zur zuverlässigen Gewährleistung eines festen Preßsitzes müssen zwischen Wärmesenke und Durchgangsbohrung hochwertige Passungen vorgesehen werden. Die bei hochwertigen Passungen ver­ gleichsweise geringen zulässigen Toleranzen erfordern einen erhöhten Fertigungsaufwand mit entsprechenden Kosten.From US-PS 5,014,904 and DE-A1-33 15 583 a method of the type mentioned at the beginning for  Manufacture of a carrier plate known with regard to the problem described above from the EP-A1-0 308 296 known carrier plate is superior. At this known method is below the position of a component to be cooled has a through opening in the Carrier plate generated. In this through opening then fixed a component-specific heat sink. The Fixation can be done by gluing or by a press fit (self-clamping attachment). To create the heat sink can have a particularly firm press fit preferably have a knurled outer surface (DE-A1-33 15 583). To form the press fit is the Excess heat sink formed axially pressed into the through opening. When pressing the Heat sinks act considerably axially on the carrier plate powers. These axial forces lead to bending stresses the carrier plate or already on the carrier plate brought surface structures endanger. For reliable Ensuring a firm press fit must be between Heat sink and through hole high quality fits be provided. The ver with high-quality fits require equally small permissible tolerances an increased manufacturing effort with corresponding Costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Herstellen einer Trägerplatte zu schaffen, bei der eine äußerst effektive Wärmeabfuhr gewährleistet ist und bei hohen zulässigen Fertigungstoleranzen von Wärme­ senke und Durchgangsbohrung die Wärmesenke lotfrei, fest und präzise zur Trägerplattenunterseite fixiert wird.The invention is therefore based on the object, a Ver drive to create a backing plate to create which ensures extremely effective heat dissipation and with high permissible manufacturing tolerances of heat sink and through-hole solder-free, firm and is precisely fixed to the underside of the carrier plate.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Wärmesenke bezüglich der Durchgangsöffnung im Untermaß ausgebildet wird und daß die Wärmesenke nach dem Einbringen in die Durchgangsöffnung unter Bildung des Preßsitzes durch plastische Verformung verbreitet wird. Die Wärmesenke kann an der Trägerplattenunterseite bedarfsweise exakt an einen weiteren Kühlkörper thermisch angekoppelt werden. According to the invention, this object is achieved in a method of type mentioned solved in that the heat sink  formed in undersize with respect to the through opening and that the heat sink after being introduced into the Through opening to form the press fit plastic deformation is spread. The heat sink can on the underside of the carrier plate if necessary exactly to one additional heat sink can be thermally coupled.  

Vorzugsweise wird die Durchgangsöffnung als kreiszylindrische Durchgangsbohrung ausgestaltet.The through opening is preferably a circular cylindrical one Through hole designed.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch den anschließenden Verformungs­ vorgang für die Herstellung der Durchgangsöffnung und der im Untermaß ausgebildeten Wärmesenke eine äußerst hohe Fertigungstoleranz besteht.A major advantage of the method according to the invention is that by the subsequent deformation process for the production of the through opening and the an extremely high undersize heat sink Manufacturing tolerance exists.

Eine fertigungstechnisch und hinsichtlich des Werkzeug­ bedarfs vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Wärmesenke durch axiale Stauchung verformt wird.A manufacturing technology and in terms of the tool advantageous further development of the invention Procedure is that the heat sink through axial compression is deformed.

Um dem Wärmeübergang zwischen dem Bauteil und der Wärme­ senke einen besonders hohen Wirkungsgrad zu verleihen, ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das zu kühlende Bauteil mit der ihm zugewandten Seite der Wärmesenke thermisch leitend verklebt wird. The heat transfer between the component and the heat to give a particularly high efficiency, is according to an advantageous embodiment of the invention provided that the component to be cooled with him facing side of the heat sink thermally conductive is glued.  

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens besteht darin, daß die dem zu kühlenden Bauteil abgewandte Seite der Wärmesenke mit einem Metall­ teil verklebt wird, das Teil eines die Trägerplatte aufnehmenden Gehäuses ist; das Gehäuse bzw. das Gehäuse­ teil dienen damit in vorteilhafter Weise zusätzlich auch als Kühlkörper.Another advantageous embodiment of the fiction The method consists in that the one to be cooled Side of the heat sink facing away from the component with a metal part is glued, the part of a support plate receiving housing; the housing or the housing thus also serve in an advantageous manner as a heat sink.

Um die Entstehung von Oberflächen-Rissen während der Verformung der Wärmesenke zuverlässig zu vermeiden, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestal­ tung der Erfindung vor, daß die Wärmesenke vor dem Ein­ setzen mit einem duktilen Material, vorzugsweise mit Weichgold, beschichtet wird.To the formation of surface cracks during deformation of the heat sink reliably to avoid sees another advantageous embodiment tion of the invention that the heat sink before the one set with a ductile material, preferably with Soft gold, is coated.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich hervorragend zur Herstellung von relativ dicken und/oder mehrlagigen Trägerplatten mit ausgezeichneter, integrierter Kühlung, wobei die Verlustwärme direkt auf die dem zu kühlenden Bauteil abgewandte Trägerplattenseite abgeführt wird.The method according to the invention is extremely suitable for the production of relatively thick and / or multilayer Carrier plates with excellent, integrated cooling, the heat loss directly on the one to be cooled Component facing away from the carrier plate side.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispiel­ haft anhand einer Zeichnung weiter erläutert.The method according to the invention is exemplified below further explained with the help of a drawing.

Fig. 1 zeigt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Trägerplatte in einem Gehäuse; die Fig. 1 shows a support plate produced by the process of this invention in a housing; the

Fig. 2 und 3 illustrieren wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich der Fixierung einer Wärmesenke. Fig. 2 and 3 illustrate key steps of the inventive method with regard to the fixing of a heat sink.

Fig. 1 zeigt eine Trägerplatte 1 für elektrische Bautei­ le, bei denen es sich beispielsweise um einen integrierten Schaltkreis 2, ein Bauteil 3 in Form einer gehäuselosen integrierten Schaltung und Widerstände 4 handelt. Während des Betriebs der auf der Trägerplatte 1 aufgebauten Schal­ tung entsteht in der integrierten Schaltung 3 wegen hoher Verlustleistung eine erhebliche Verlustwärme. Um das Bauteil (Schaltung) 3 zu kühlen, weist die Trägerplatte 1 eine unterhalb des Bauteils 3 angeordnete Durchgangsöff­ nung in Form einer kreiszylindrischen Durchgangsbohrung 5 auf. In die Durchgangsbohrung 5 ist eine aus Kupfer oder einem anderen gut wärmeleitenden Werkstoff hergestellte Wärmesenke 6 einbringbar. Die Wärmesenke 6 ist bezüglich der Durchgangsbohrung 5 mit einem Untermaß versehen, so daß die Wärmesenke 6 mit Spiel in die Durchgangsbohrung 5 eingelegt wird. Das Bauteil 3, die Durchgangsboh­ rung 5 und die Wärmesenke 6 sind in Fig. 1 nur aus Dar­ stellungsgründen voneinander getrennt gezeichnet; tatsäch­ lich sind sie in der nachfolgend geschilderten Weise miteinander verbunden. Fig. 1 shows a carrier plate 1 for electrical components le, which are, for example, an integrated circuit 2 , a component 3 in the form of a housing-free integrated circuit and resistors 4 . During the operation of the built on the carrier plate 1 scarf device in the integrated circuit 3 due to high power dissipation, a considerable heat loss. In order to cool the component (circuit) 3 , the carrier plate 1 has a passage opening arranged below the component 3 in the form of a circular cylindrical through bore 5 . A heat sink 6 made of copper or another good heat-conducting material can be introduced into the through hole 5 . The heat sink 6 is provided with an undersize with respect to the through hole 5 , so that the heat sink 6 is inserted into the through hole 5 with play. The component 3 , the Durchgangsboh tion 5 and the heat sink 6 are shown in Figure 1 only for Dar position reasons separated from each other; in fact, they are connected to each other in the manner described below.

Fig. 2 zeigt im Zusammenhang mit dem Verfahrensschritt des Einlegens der Wärmesenke 6 in die Durchgangsbohrung 5 den entsprechenden Bereich der Fig. 1 in stark vergrö­ ßerter Schnitt-Darstellung. Die Wärmesenke 6 weist etwa in ihrem mittleren Bereich eine umlaufende Verdickung 7 mit jeweils einen Übergang bildenden Fasen 8 und 9 auf. Die Wärmesenke 6 wird vor dem Einsetzen in die Durchgangs­ bohrung 5 mit einem duktilen Material 10, vorzugsweise mit Weichgold, beschichtet. FIG. 2 shows in connection with the method step of inserting the heat sink 6 into the through bore 5 the corresponding area of FIG. 1 in a greatly enlarged sectional illustration. The heat sink 6 has a circumferential thickening 7 approximately in its central region, each with bevels 8 and 9 forming a transition. The heat sink 6 is coated with a ductile material 10 , preferably with soft gold, before insertion into the through hole 5 .

Wie Fig. 3 illustriert, bewirken in Axialrichtung 11 auf die Wärmesenke 6 einwirkende Kräfte F eine plastische Verformung der Wärmesenke 6, durch die eine die Wärmesenke 6 verbreiternde Stauchung eintritt. Die Wärmesenke 6 weist damit die in Fig. 3 gezeigte Form auf, während ihre ur­ sprüngliche Form lediglich zur Verdeutlichung gestrichelt dargestellt ist. Die plastische Verformung erzeugt zu min­ dest im Bereich der Verdickung 7 einen Preßsitz der Wär­ mesenke 6 in der Durchgangsbohrung 5, durch den die Wär­ mesenke 6 außerordentlich fest und mit ihrer Unterseite 12 exakt parallel zur Leiterplattenunterseite 13 fixiert ist.As illustrated in FIG. 3, forces F acting on the heat sink 6 in the axial direction 11 cause a plastic deformation of the heat sink 6 , through which a compression widening the heat sink 6 occurs. The heat sink 6 thus has the shape shown in Fig. 3, while its original shape is shown in dashed lines only for clarity. The plastic deformation produces at least in the region of the thickening 7 a press fit of the heat sink 6 in the through hole 5 through which the heat sink 6 is extremely firmly and with its underside 12 is fixed exactly parallel to the underside 13 of the circuit board.

Nach der Fixierung der Wärmesenke 6 wird das Bauteil 3 mit der ihm zugewandten Seite 20 (Fig. 1) der Wärmesenke 6 thermisch leitend verklebt. Anschließend werden zur Herstellung elektrischer Verbin­ dungen Bond-Drähte von Anschlußpunkten 22 des Bauteils 3 zu ent­ sprechenden Anschlußpunkten 23 auf der Trägerplatte 1 gezogen. Obwohl dabei hohe mechanische Belastungen auf das Bauteil 3 und die Trägerplatte 1 ein­ wirken, ist die Wärmesenke 6 durch ihren Preßsitz zuverlässig fest in der Durchgangsbohrung 5 fixiert.After the heat sink 6 has been fixed, the component 3 is thermally conductively bonded to the side 20 ( FIG. 1) of the heat sink 6 facing it. Then, to produce electrical connections, bond wires are drawn from connection points 22 of the component 3 to corresponding connection points 23 on the carrier plate 1 . Although high mechanical loads act on the component 3 and the carrier plate 1 , the heat sink 6 is reliably fixed firmly in the through hole 5 by its press fit.

Anschließend wird die Trägerplatte 1 in ein andeutungs­ weise dargestelltes Gehäuse 25 (Fig. 1) eingebracht, wo­ bei die dem Bauteil 3 abgewandte Seite 26 der Wärmesenke 6 mit einem Metallteil 27 - vorzugsweise mit dem Boden des Gehäuses 25 - verklebt wird. Eine Leuchtdiode 30 wird über Anschlüsse 31 und 32 mit der auf der Trägerplatte 1 ausge­ bildeten Schaltung verbunden. Die so aufgebaute Einheit bildet ein Modul zur Umwandlung digitaler Signale in Licht­ signale, die an einen an das Modul angeschlossenen Licht­ wellenleiter 33 abgegeben von diesem empfangen werden.Subsequently, the carrier plate 1 is 25 (Fig. 1) into a Hint example shown the housing is introduced, where at the the component 3 side facing away from the heat sink 6 with a metal part 27 26 - is glued - preferably with the bottom of the housing 25th A light emitting diode 30 is connected via connections 31 and 32 to the circuit formed on the carrier plate 1 . The unit thus constructed forms a module for converting digital signals into light signals, which are emitted to a light waveguide 33 connected to the module and received by the latter.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Trägerplatte mit sehr effektiver direkter Verlustwärmeabfuhr herstell­ bar; das Stauchen der Wärmesenke 6 gestattet eine äußerst hohe Fertigungstoleranz der Maße der Wärmesenke 6 und der Durchgangsbohrung 5, weil diese Toleranz in vorteilhafter Weise durch den plastischen Verformungsvorgang dieser beiden Fügeteile ausgeglichen werden kann. Das Gehäuse 25 dient über die Wärmesenke 6 gleichzeitig als Kühlkörper, so daß eine effektive Kühlung des Bauteils 3 und der ge­ samten Trägerplatte 1 ohne die Notwendigkeit eines zu­ sätzlichen Kühlkörperbauteils erfolgt.With the method according to the invention, a carrier plate with very effective direct heat dissipation can be produced; the upsetting of the heat sink 6 allows an extremely high manufacturing tolerance of the dimensions of the heat sink 6 and the through hole 5 , because this tolerance can be compensated for in an advantageous manner by the plastic deformation process of these two joining parts. The housing 25 also serves as a heat sink via the heat sink 6 , so that effective cooling of the component 3 and the entire support plate 1 takes place without the need for an additional heat sink component.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen einer Trägerplatte (1) für elektrische Bauteile (2, 3, 4),
bei dem unterhalb der Position eines zu kühlenden Bauteils (3) eine Durchgangsöffnung (5) erzeugt wird und
bei dem eine bauteilseparate Wärmesenke (6) zum Ableiten der Verlustwärme des zu kühlenden Bauteils (3) in der Durchgangsöffnung (5) durch einen Preßsitz fixiert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke (6) bezüglich der Durchgangsöffnung (5) im Untermaß ausgebildet wird und daß die Wärmesenke (6) nach dem Einbringen in die Durchgangsöffnung (5) unter Bildung des Preßsitzes durch plastische Verformung verbreitert wird.1. Method for producing a carrier plate ( 1 ) for electrical components ( 2 , 3 , 4 ),
in which a passage opening ( 5 ) is generated below the position of a component ( 3 ) to be cooled and
in which a component-separate heat sink ( 6 ) for dissipating the heat loss of the component to be cooled ( 3 ) is fixed in the through opening ( 5 ) by a press fit,
characterized in that the heat sink ( 6 ) is designed to be undersized with respect to the through opening ( 5 ) and in that the heat sink ( 6 ) is widened by plastic deformation after being introduced into the through opening ( 5 ) to form the press fit. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke (6) durch axiale Stauchung verformt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heat sink ( 6 ) is deformed by axial compression. 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zu kühlende Bauteil (3) mit der ihm zugewandten Seite (20) der Wärmesenke (6) thermisch leitend verklebt wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the component to be cooled ( 3 ) with the side facing it ( 20 ) of the heat sink ( 6 ) is thermally conductively bonded. 4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu kühlenden Bauteil (3) abgewandte Seite der Wärme­ senke (6) mit einem Metallteil (27) verklebt wird, das Teil eines die Trägerplatte (1) aufnehmenden Gehäuses (25) ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the side of the heat sink facing away from the component to be cooled ( 3 ) ( 6 ) is glued to a metal part ( 27 ), the part of a housing ( 25 ) receiving the carrier plate ( 1 ) ) is. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmesenke (6) vor dem Einsetzen mit einem duktilen Mate­ rial (10), vorzugsweise mit Weichgold, beschichtet wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the heat sink ( 6 ) is coated with a ductile mate rial ( 10 ), preferably with soft gold, before insertion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331453A1 (en) * 2003-07-10 2005-02-17 Motorola Broadband Nürnberg GmbH Method for forming thermal bridge(s) for waste heat dissipation from substrate carrying, or containing electronic components etc., forming recess(es) in substrate and fitting in it thermally conductive body
EP1996001A2 (en) 2007-05-23 2008-11-26 Zeljko Bolfek Method for manufacturing a substrate

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3198796B2 (en) * 1993-06-25 2001-08-13 富士電機株式会社 Mold module
DE19532992A1 (en) * 1995-09-07 1997-03-13 Telefunken Microelectron Single sided electronic component mounting conductor plate device, e.g. surface mounted device
DE19601649A1 (en) * 1996-01-18 1997-07-24 Telefunken Microelectron Electronic component heat extracting apparatus for e.g. electronics of motor vehicle
DE19806801C2 (en) * 1998-02-18 2001-06-21 Siemens Ag Electrical circuit arrangement
DE19916010C1 (en) * 1999-04-09 2000-04-20 Daimler Chrysler Ag Heat conduction device for circuit board component heat sink has press-fit element inserted in opening in printed circuit board between circuit board component and heat sink mounted on opposite circuit board surfaces
SE516533C2 (en) * 1999-06-30 2002-01-29 Ericsson Telefon Ab L M Pattern card with metal plugs for heat dissipation
DE10014458A1 (en) * 2000-03-23 2001-10-04 Ulrich Grauvogel Cooling body for electronic component or electric circuit e.g. for fan controller in motor vehicle, has intermediate element for accommodating component or circuit mounted at least partly in base body by reshaping process
SE519344C2 (en) 2001-04-27 2003-02-18 Ericsson Telefon Ab L M Means and procedure for modifying circuit boards
DE10142987A1 (en) * 2001-09-01 2003-04-03 Conti Temic Microelectronic Heat dissipation element for electronic components
DE10142975B4 (en) * 2001-09-01 2009-05-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Heat sink for elktronische components and method for attaching the same
DE10214311A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-09 Marconi Comm Gmbh Cooling device for electronic component such as SMD, has heat conductor held by friction in opening in circuit board, with heat sink on opposite surface
ES2328018T3 (en) 2002-09-02 2009-11-06 EBERSPACHER CATEM GMBH & CO. KG ELECTRICAL HEATING FOR MOTOR VEHICLES.
EP1480269A1 (en) 2003-05-13 2004-11-24 Agilent Technologies Inc Printed Circuit Board with improved cooling of electrical component
DE10329267A1 (en) * 2003-06-30 2005-01-27 Robert Bosch Gmbh Circuit carrier arrangement for carrying an electronic circuit, has heat conducting body extending between upper and lower surfaces of circuit carrier and flush with upper and lower surfaces
DE102004036960A1 (en) * 2004-07-30 2006-03-23 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Printed circuit board and method for producing such a printed circuit board
DE102005014605A1 (en) 2005-03-31 2006-10-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Printed circuit board assembly
DE102007011811A1 (en) * 2007-03-12 2008-10-09 Continental Automotive Gmbh Copper inlay for printed circuit boards
GB2460124A (en) * 2008-05-21 2009-11-25 Nujira Ltd Printed circuit board with co-planar plate
CN104472022B (en) * 2013-06-12 2016-03-16 名幸电子股份有限公司 The manufacture method of heat-radiating substrate
DE102019125449B4 (en) 2019-09-20 2022-06-02 KSG GmbH Method of manufacturing a printed circuit board and printed circuit board assembly

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987344A (en) * 1975-03-10 1976-10-19 Motorola, Inc. Plug-in module for electronic device having self-contained heat sink
DE8114325U1 (en) * 1981-05-14 1982-09-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Heat dissipation device
DE3315583A1 (en) * 1983-04-29 1984-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München AN ELECTRICAL COMPONENT-CARRYING, EASILY COOLABLE CIRCUIT MODULE
DE3500976A1 (en) * 1985-01-14 1986-07-17 Hans-Joachim 8500 Nürnberg Horn Heat sink for electronic components
FR2620587B1 (en) * 1987-09-16 1993-07-02 Telemecanique Electrique PRINTED CIRCUIT WITH THERMAL DRAIN
US5014904A (en) * 1990-01-16 1991-05-14 Cray Research, Inc. Board-mounted thermal path connector and cold plate

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10331453A1 (en) * 2003-07-10 2005-02-17 Motorola Broadband Nürnberg GmbH Method for forming thermal bridge(s) for waste heat dissipation from substrate carrying, or containing electronic components etc., forming recess(es) in substrate and fitting in it thermally conductive body
DE10331453B4 (en) * 2003-07-10 2007-09-27 Premier Devices Germany Gmbh Method for producing at least one thermal bridge in a substrate
EP1996001A2 (en) 2007-05-23 2008-11-26 Zeljko Bolfek Method for manufacturing a substrate
DE102007024290A1 (en) 2007-05-23 2008-12-04 Zeljko Bolfek Method for producing a substrate
DE102007024290B4 (en) * 2007-05-23 2009-02-05 Zeljko Bolfek Method for producing a substrate

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Publication number Publication date
DE4220966A1 (en) 1994-01-13

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