DE4427854C2 - Kühlvorrichtung und Montageverfahren dafür - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung und ein Montage
verfahren dafür, um den Temperaturanstieg in wärmeabstrah
lenden Teilen von elektronischen Geräten zu steuern. Insbe
sondere betrifft die Erfindung den Aufbau eines Kühlkörpers,
der Zwangsluft verwendet, um von wärmeabstrahlenden Teilen
in elektronischen Geräten abgestrahlte Wärme abzuführen.
Wegen der immer kleiner werdenden elektronischen Geräte be
steht ein Bedarf für kompaktere und leichtere Kühlvorrich
tungen. Diese Tendenz verlangt notwendigerweise kompaktere
Kühlkonstruktionen. Im Fall einer extrudierten Struktur mit
kammförmigem Querschnitt sind jedoch Dicke und Höhe der
Kühlrippen aufgrund von Einschränkungen bei den entspre
chenden Herstellungsverfahren begrenzt. Insbesondere wird
dadurch und durch einige weitere technische Beschränkungen
verhindert, daß der Abstand zwischen den Rippen enger und
die Wärmeabstrahlungsfläche größer gemacht wird. Um also die
Wärmeabstrahlungsfläche größer zu machen, wird ein kompakter
Kühlkörper mit hohem Kühlwirkungsgrad im allgemeinen hergestellt,
indem eine Vielzahl von Platten oder Rippen durch
Hartlöten in einem Vakuum miteinander verbunden werden.
Fig. 24 ist eine Perspektivansicht, die den Aufbau einer
herkömmlichen Kühlvorrichtung zeigt, Fig. 25 ist eine
Perspektivansicht einer Rippe, die den Rippenbereich gemäß
Fig. 24 bildet, und Fig. 26 ist eine Seitenansicht, die den
Aufbau des Rippenbereichs von Fig. 24 zeigt. Dabei bezeich
net 1 einen Kühlkörper, 2 ist eine flache Platte aus einer
Aluminiumlegierung, und 3 ist eine Rippe, die Lotblechplat
ten aufweist, die jeweils ein Kernmaterial aus Aluminium
legierung und ein auf einer Oberfläche desselben vorgese
henes Lotmaterial aufweisen. Dabei wird die Lotblechplatte
durch Aufwalzen eines Lotmaterials auf eine oder beide
Oberflächen eines Aluminiumblechs als Kernplatte herge
stellt.
Der Kühlkörper 1 wird aufgebaut durch Anordnen einer Viel
zahl von Rippen 3 auf der flachen Platte 2 und Hartlöten
darauf in einem Vakuum. Wenn während des Lötens der Rippen 3
im Vakuum irgendein Defekt einschließlich eines Verbiegens
auftritt, wird die Oberfläche der flachen Platte 2, die den
Kühlkörper 1 bildet, beispielsweise durch Abschaben einer
Befestigungsfläche 2a, auf der Komponenten angebracht sind,
plan gemacht, um die Defekte einschließlich des Verbiegens
auszugleichen. 4a, 4b und 4c bezeichnen jeweils Leistungs-
Halbleiter, die Teile der wärmeabstrahlenden elektronischen
Einrichtung sind, und sie sind auf der Befestigungsfläche 2a
angeordnet und mit einer Schraube 5 festgelegt. 6 ist ein
Kühlgebläse, das den Rippen 3 des Kühlkörpers 1 Kühlluft
zuführt.
Um in der Rippe 3 den maximalen Kühlwirkungsgrad zu errei
chen, wird die richtige Beziehung der Rippenblechdicke (t)
und des Zwischenrippenabstands (p) zu der Rippenhöhe (h)
(siehe die Fig. 25 und 26) berechnet, und das Lotblech wird
mit dem Lotmaterial an der Außenseite zu ]-Gestalt gebogen,
so daß die Dimension des Lotblechmaterials mit dem Zwischen
rippenabstand (p) sowie mit der Rippenhöhe (h) egalisiert
wird. Die ]-förmigen Rippen 3 werden parallel auf der fla
chen Platte 2 angeordnet und so positioniert, daß ein Quer
schnitt 3b eines kürzeren Randbereichs einer ]-Gestalt der
einen Rippe 3 eine Oberfläche eines Lotmaterials 3a an der
Außenseite eines längeren Randbereichs einer weiteren Rippe
3 berührt. Wenn sämtliche Rippen parallel auf der flachen
Platte 2 angeordnet sind, werden die Rippen 3 vorübergehend
mit einem geeigneten Werkzeug fixiert, die Temperatur in
einem Vakuumofen wird erhöht, und ein kürzerer Randbereich
3c wird durch Hartlöten mit der flachen Platte 2 verlötet.
Auf diese Weise wird ein integrierter Kühlkörper 1 aufge
baut.
Nachstehend wird nun die Funktionsweise der oben beschrie
benen Vorrichtung erläutert. Die Temperatur der Halbleiter
4a, 4b und 4c, die Teile der wärmeabstrahlenden elektroni
schen Einrichtung sind, steigt aufgrund von Wärme, die im
Betrieb der Einrichtung erzeugt wird. Die Wärme wird aber
durch die Basisteile der Halbleiter zu dem Kühlkörper 1
geleitet und tritt an den gesamten Oberflächen der Rippen 3
aus. Da eine Reihe von Rippen 3 mit einem engen Zwischenrip
penabstand (p) in dem Kühlkörper verwendet wird, so daß die
Oberfläche größer wird, kann die Temperatur der Leistungs-
Halbleiter 4a, 4b und 4c auf einem zulässigen Wert gehalten
werden, indem von dem Kühlgebläse Zwangsluft zwischen die
Rippen 3 geblasen wird, so daß die von den Oberflächen der
Rippen 3 abgestrahlte Wärme zur Atmosphäre geleitet wird.
Technische Dokumente, die für die Erfindung relevant sind,
sind folgende: JP 18468/1991 A ("Method of Connecting Heat
Sinks"), JP 71984/1982 U ("Stacked Heat Exchanger"), JP 37877/1988 B2
("Radiator"), JP 25893/1987 U
("Radiator"), JP 190047/1985 A ("Radiator") und
JP 146451/1990 A ("Radiator for Electronic Elements").
Bei dem herkömmlichen Typ von Kühlvorrichtung, wie er oben
beschrieben ist, treten mehrere Probleme auf. Beim Anordnen
der ]-förmigen Rippen parallel zueinander und Hartlöten auf
einer flachen Platte muß erstens ein geeignetes Werkzeug
verwendet werden, um die ]-förmigen Rippen auf der flachen
Platte zu positionieren (vorübergehend zu fixieren). Wenn
beim Anordnen der ]-förmigen Rippen parallel zueinander und
vorübergehenden Fixieren auf der flachen Platte durch Hart
löten eine Randfläche der einen Rippe eine Oberfläche eines
Lotmaterials einer anderen Rippe berührt, wird beim Schmel
zen des Lotmaterials zwischen den Rippen ein Spielraum
erzeugt. Der Spielraum erschwert die exakte Stapelung und
Fixierung der Rippen. Der Lötvorgang kann außerdem zu einer
Verlagerung oder einem Umfallen der Rippen führen, wodurch
es unmöglich wird, die Rippen in ihrer aufrechten Stellung
in den richtigen Positionen zu verlöten. Infolgedessen wird
die Effizienz der Montagearbeiten herabgesetzt.
Aus der DE 34 15 554 C2 ist ein Kühlkörper bekannt, bei
welchem eine Vielzahl von Rippen vorgesehen ist, die über
Aussparungen und Vorsprünge miteinander verbunden bzw. durch
diese Aussparungen und Vorsprünge zueinander justiert sind.
Die nebeneinander liegenden fluchtenden Längsseiten der
Kühlrippen bilden miteinander eine Oberfläche, auf der ein
Halbleiterbauteil zu befestigen ist.
Aus der JP 91-18468 A ist ein Kühlkörper bekannt, der eine
Vielzahl von Rippen aufweist, welche über Vorsprünge
miteinander verbunden sind. Die Rippen sind auf einer
flachen Metallplatte parallel zueinander angeordnet und
daran befestigt.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kühlvorrichtung sowie
ein Montageverfahren dahingehend weiterzubilden, daß die
Kühlvorrichtung in besonders kostengünstiger und einfacher
Weise herstellbar und montierbar ist.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich ihres Vorrichtungsaspektes
durch ein Abdeckteil mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 4,
7, 10 oder 13 und hinsichtlich ihres Verfahrensaspektes
durch ein Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 14 oder
15 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, ohne
zusätzlichen Materialaufwand die einzelnen Rippen
miteinander zu verbinden, indem die Justiervorsprünge aus
dem Material der Mittelbereiche der Rippen herausgebogen
werden. Somit wird einerseits die angestrebte Justierwirkung
und andererseits können die Kühlkörper durch die beim
Ausbiegen entstehenden Löcher überraschend einfach gefertigt
werden.
Bei einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer
Metallplatte und mit einer Vielzahl von Rippen, die auf der
Metallplatte parallel angeordnet und festgelegt sind, ist
jede Rippe durch Biegen eines oberen und eines unteren
Randbereichs unter dem bestimmten Winkel in die gleiche
Richtung (]-förmige Rippen) geformt, Aussparungen und Vor
sprünge sind auf einer Linie angeordnet, die die Biege
richtung unter einem rechten Winkel an einer Vielzahl von
Stellen in den oberen und unteren kürzeren Randbereichen der
Rippen kreuzt, und die Aussparungen einer Rippe sind in
Eingriff mit den Vorsprüngen einer weiteren Rippe, wenn die
Rippen parallel auf der Metallplatte angeordnet sind. Die
Vorsprünge sind aus dem Material des Mittelbereichs gebildet
und aus diesem herausgebogen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Kühlvorrichtung gemäß
der Erfindung, die eine Vielzahl von Rippen hat, die auf
einer Metallplatte parallel angeordnet und festgelegt sind,
ist jede Rippe zu Z-Gestalt gebogen, Aussparungen und
Vorsprünge sind auf einer Linie angeordnet, die die
Biegerichtung rechtwinklig an einer Vielzahl von Stellen in
den unteren kürzeren Randbereichen der Rippen kreuzt, und
die Aussparungen einer Rippe sind in Eingriff mit den
Vorsprüngen einer anderen Rippe, wenn die Rippen parallel
auf der Metallplatte angeordnet sind, wobei die Vorsprünge
aus dem Material des unteren Randbereichs gebildet sind.
Bei einer anderen Ausführungsform der Kühlvorrichtung gemäß
der Erfindung mit einer Kühleinrichtung, die eine Vielzahl
von Rippen hat, die auf einer Metallplatte parallel ange
ordnet und festgelegt sind, ist jede Rippe zu S-Gestalt ge
formt, Aussparungen und Vorsprünge sind auf einer Linie
angeordnet, die die Biegerichtung rechtwinklig an einer
Vielzahl von Stellen in dem oberen, mittleren und unteren
kürzeren Randbereich kreuzt, und die vorgenannten Ausspa
rungen einer Rippe sind mit den Vorsprüngen einer anderen
Rippe in Eingriff, wenn die Rippen auf der Metallplatte
parallel angeordnet sind, wobei die Vorsprünge aus dem
Material des mittleren Bereichs gebildet und aus diesem
herausgebogen sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Kühlvorrichtung gemäß
der Erfindung mit einem Kühlkörper, der eine Vielzahl von
Rippen hat, die auf einer Metallplatte parallel angeordnet
und festgelegt sind, ist jede der Rippen zu gewellter Ge
stalt geformt, Aussparungen und Vorsprünge sind auf einer
Linie angeordnet, die die Biegerichtung rechtwinklig und an
einer Vielzahl von Positionen in jedem der kürzeren Randbe
reiche kreuzt, und die Aussparungen der einen Rippe sind mit
Vorsprüngen einer anderen Rippe in Eingriff, wenn die Rippen
parallel auf der Metallplatte angeordnet sind. Die
Vorsprünge sind aus dem Material der jeweiligen kürzeren
Randbereiche gebildet und aus diesen herausgebogen.
Ferner sind Bereiche zum Sammeln eines Lotmaterials in den
Aussparungen und den Vorsprüngen, die in jedem kürzeren
Randbereich jeder Rippe gebildet sind, angeordnet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Kühlvorrichtung gemäß
der Erfindung mit einem Kühlkörper, der eine Vielzahl von
Rippen hat, die auf einer Metallplatte parallel angeordnet
und festgelegt sind, sind Nuten jeweils mit der Innenseite
offen an den beiden Randbereichen der Metallplatte angeord
net, jede Rippe ist zu ]-Gestalt gebogen, Aussparungen und
Vorsprünge sind an beiden Rändern ihrer oberen und unteren
kürzeren Randbereiche angeordnet, und die Rippen sind durch
Einführen der beiden Ränder jeder Rippe in die Nuten der
Metallplatte parallel zueinander angeordnet. Die Vorsprünge
sind bei dieser Ausführungsform aus dem Material des
Mittelbereichs gebildet und aus diesem herausgebogen.
Wenn bei der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung Nuten und
Vorsprünge in den kürzeren Randbereichen der ]-förmigen
Rippen aneinandergestapelt sind, greifen sie ineinander, und
die Randflächen, die kein Lotmaterial haben, sind in Kontakt
miteinander, so daß die Rippen in Längsrichtung und in seit
licher Richtung positionierbar sind.
Wenn bei der Kühlvorrichtung nach der Erfindung Aussparungen
und Vorsprünge in den unteren Randbereichen von Z-förmigen
Rippen aneinandergestapelt sind, greifen sie ineinander, die
Randflächen, die kein Lotmaterial haben, sind in Kontakt
miteinander, und da eine Randfläche des oberen Rands eine
Fläche ohne Lotmaterial darauf berührt, kann jede Rippe so
wohl in Längs- als auch in seitlicher Richtung positioniert
werden.
Wenn ferner bei der Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung
Aussparungen und Vorsprünge in den kürzeren Randbereichen
der S-förmigen Rippen aneinandergestapelt sind, greifen sie
ineinander, und die Randflächen ohne Lotmaterial sind in
Kontakt miteinander, so daß die Rippen in Längs- und in
seitlicher Richtung positionierbar sind.
Wenn bei der Kühlvorrichtung nach der Erfindung Aussparungen
und Vorsprünge an kürzeren Randbereichen von viereckigen ge
wellten Rippen aneinandergestapelt sind, greifen sie inein
ander, und die Randflächen, die kein Lötmaterial tragen,
sind miteinander in Kontakt, so daß die Positionierung so
wohl in Längsrichtung als auch in seitlicher Richtung mög
lich ist.
Bei der Kühlvorrichtung nach der Erfindung wird ferner zu
sätzlich zu der Positionierung von Rippen, wenn das Lotma
terial geschmolzen ist, überschüssiges geschmolzenes Lot in
den Bereichen zum Sammeln von Lot gesammelt, die an einer
Vielzahl von Stellen in jeder Kontaktfläche mit der Grund
fläche angeordnet sind, wodurch verhindert wird, daß das
geschmolzene Lot von der Grundfläche abfließt.
Ferner sind bei der Kühlvorrichtung nach der Erfindung in
den beiden Randbereichen der Metallplatte Nuten vorgesehen,
deren innere Seiten jeweils offen sind, so daß die Kühlvor
richtung leicht durch Einsetzen der Rippen von der Seite der
Randfläche ohne Verwendung eines Stapelwerkzeugs montiert
werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Perspektivansicht, die die Gesamtkonfigura
tion der Kühlvorrichtung nach der Erfindung
zeigt;
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Ausbildung des
Kühlkörpers von Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht, die eine Ausbildung des
Kühlkörpers von Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 eine Perspektivansicht, die eine Ausbildung der
Rippe von Fig. 1 zeigt;
Fig. 5A, 5B, 5C eine Ausbildung der in Fig. 1 gezeigten Rippe;
Fig. 6 eine Vorderansicht, die eine Ausbildung einer
Rippe nach der Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine Perspektivansicht einer Rippenkonfiguration
gemäß der Erfindung;
Fig. 8 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers, der die
Rippen von Fig. 7 verwendet;
Fig. 9 eine Vorderansicht, die die Ausbildung einer
Rippe nach der Erfindung zeigt;
Fig. 10 eine Perspektivansicht, die die Ausbildung einer
Rippe nach der Erfindung zeigt;
Fig. 11 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers mit der
Rippe gemäß Fig. 10;
Fig. 12 eine Vorderansicht, die eine Rippe nach der
Erfindung zeigt;
Fig. 13 eine Perspektivansicht, die eine Rippe nach der
Erfindung zeigt;
Fig. 14 eine Seitenansicht eines Kühlkörpers mit den
Rippen gemäß Fig. 13;
Fig. 15 eine Vorderansicht, die die Ausbildung einer
Rippe nach der Erfindung zeigt;
Fig. 16 eine Perspektivansicht der Ausbildung einer
Rippe;
Fig. 17 eine Vorderansicht, die den Kühlkörper gemäß
Fig. 16 zeigt;
Fig. 18 eine Vorderansicht, die die Ausbildung einer
Rippe nach der Erfindung zeigt;
Fig. 19 eine Perspektivansicht einer Ausbildung der
Rippe nach der Erfindung;
Fig. 20 eine Vorderansicht der Ausbildung des Kühlkör
pers gemäß Fig. 19;
Fig. 21 ein Ablaufdiagramm, das ein Montageverfahren des
Kühlkörpers veranschaulicht;
Fig. 22 eine erläuternde Darstellung eines Montagevor
gangs entsprechend dem Ablaufdiagramm von Fig.
21;
Fig. 23 eine erläuternde Darstellung eines Montagevor
gangs entsprechend dem Ablaufdiagramm von Fig.
21;
Fig. 24 eine Perspektivansicht der Gesamtkonfiguration
einer herkömmlichen Kühlvorrichtung;
Fig. 25 eine Perspektivansicht einer Ausbildung der in
Fig. 24 gezeigten Rippe; und
Fig. 26 eine Seitenansicht, die eine Ausbildung des
Kühlkörpers von Fig. 24 zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Kühlvorrichtung werden
nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht der Gesamtkonfigura
tion einer ersten Ausführungsform, die Fig. 2 und 3 sind
eine Perspektiv- und eine Seitenansicht eines Schlüsselbe
reichs eines Kühlkörpers, der in der Kühlvorrichtung von
Fig. 1 verwendet wird, und die Fig. 4 und 5 sind eine Per
spektivansicht bzw. eine Teildarstellung einer Rippe, die
einen Rippenabschnitt bildet. Es ist zu beachten, daß in den
Fig. 1 und 2 die Bezugszeichen 4a-4c, 5 und 6 die gleichen
wie in den Figuren sind, die eine herkömmliche Kühlvorrich
tung zeigen, weil sie gleichen oder äquivalenten Elementen
zugeordnet sind. Diese Elemente werden daher nicht erneut
beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Kühlkörper 11, eine flache Platte 12 aus
Aluminiumlegierung, eine Befestigungsfläche 12a, auf der
Leistungs-Halbleiter 4a, 4b und 4c angebracht sind, und eine
Rippe 13, die durch Stanzen eines Hartlotblechs mit einem
Kernmaterial aus Aluminiumlegierung und einem Lotmaterial
auf einer Seite davon und Biegen der gestanzten Platte her
gestellt ist. Der Kühlkörper 11 ist zusammengebaut, indem
eine Vielzahl von Rippen 13 parallel zueinander auf der
flachen Platte 12 angeordnet und im Vakum hartgelötet wird.
Um den Kühlwirkungsgrad der Rippen 13 zu maximieren, wird
eine Beziehung der Rippendicke (t) und des Zwischenrippen
abstands (p) zu der Rippenhöhe (h) berechnet, um die Dimen
sionen zu bestimmen.
Die zum Kühlen bestimmte Rippe 13 ist hergestellt durch
Pressen und Stanzen eines lötbaren Flächenkörpers, der auf
einer Oberfläche Lotmaterial aufweist, und Biegen der ge
stanzten Platte zu ]-Gestalt, die einen kurzen oberen Rand
bereich, einen Mittelbereich und einen kurzen unteren Rand
bereich hat, so daß die Seite mit dem Lotmaterial 13a an der
Außenseite der Form (links in den Zeichnungen) liegt. 13d
bezeichnet eine bogenförmige Aussparung, die jeweils an zwei
Stellen am Rand des oberen bzw. des unteren Randbereichs
angeordnet ist. 13e bezeichnet ein halbkreisförmiges Loch,
das in dem Mittelabschnitt auf der gleichen Linie wie die
Aussparung 13d gebildet ist, und 13f ist ein gewölbter Vor
sprung, der verbleibt, wenn der obere und der untere Rand
bereich zu ]-Gestalt gebogen werden. Die Dimension von einem
oberen Ende des Vorsprungs 13f der Rippe zu einem oberen
Ende der Aussparung 13d ist mit einem Abstand p zwischen den
Rippen 13 vorgegeben. Dagegen ist die Dimension jedes der
oberen und unteren kürzeren Randbereiche einer Rippe mit ]-
Gestalt so vorgegeben, daß die Länge l kleiner als der Ab
stand p zwischen den Rippen 13 ist (l < p).
Eine Biegerichtung ist durch die Grenzfläche zwischen dem
oberen Randbereich und dem Mittelbereich definiert. Eine
gleichartige Biegerichtung ist durch die Grenzfläche zwi
schen dem unteren Randbereich und dem Mittelbereich defi
niert. Die Aussparungen und Vorsprünge sind so geformt, daß
sie zu der Biegerichtung senkrecht sind. Wenn die Rippen 13
aneinandergestapelt sind, greift ein Vorsprung 13f in die
Aussparung 13d der nächstfolgenden Rippe ein, und Randflä
chen der Rippen, die gepreßt und gestanzt sind, berühren
einander, so daß die Positionierung in Längs- und in
Seitenrichtung durchgeführt werden kann. Somit können
aufrechte Rippen, die im montierten Zustand nicht geneigt
sind, erhalten werden, ohne von dem Lotmaterial beeinflußt
zu werden.
Wenn die Rippen 13 auf der flachen Platte 12 aneinander
gestapelt und vorübergehend darauf fixiert sind und ein
Werkzeug mit einem Gewindebolzen (nicht gezeigt), dessen
Außendurchmesser dem Durchmesser jedes der vier Löcher 13e
im Mittelbereich der Rippe 13 entspricht, verwendet wird,
können die Rippen 13 leicht auf der flachen Platte 12 ge
stapelt werden, indem jede Rippe 13 auf einen Gewindebolzen
gesetzt wird. Nach dem Aneinanderstapeln einer bestimmten
Anzahl Rippen 13 werden die vorübergehend fixierten Rippen
13 vorübergehend auf der flachen Platte 12 festgelegt, die
Temperatur in einem Vakumofen wird erhöht, und die Rippen
werden dauerhaft festgelegt, wenn das Lotmaterial des unte
ren Randbereichs 13c zum Schmelzen kommt und jede Rippe mit
der flachen Platte 12 verlötet wird. Auf diese Weise wird
der integrierte Kühlkörper 11 leicht aufgebaut.
Nachstehend folgt die Beschreibung des Betriebs der oben
erläuterten Vorrichtung. Die Temperatur der Leistungs-
Halbleiter 4a, 44b und 4c, die Teile einer wärmeabstrahlen
den Einrichtung sind, steigt zwar infolge der im Betrieb der
Einrichtung erzeugten Wärme, aber die Wärme wird durch die
Träger der Halbleiter zu dem Kühlkörper 11 geleitet und von
der Gesamtoberfläche der Rippen 13 abgegeben. Bei jeder Rip
pe 13 ist der Zwischenrippenabstand (p) schmal, und eine
Reihe von Rippen 13 wird verwendet, um die Oberfläche zu
vergrößern, so daß die Temperatur der Leistungs-Halbleiter
4a, 4b und 4c auf einem zulässigen Wert oder darunter ge
halten werden kann, indem von dem Kühlgebläse 6 Zwangskühl
luft zwischen die Rippen 13 geleitet und von der Oberfläche
der Rippen 13 abgegebene Wärme zur Atmosphäre abgeleitet
wird.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei sind die Rippen gemäß der ersten Ausfüh
rungsform teilweise abgeändert. Dabei sind in einer Rippe
18, wie Fig. 6 zeigt, umgekehrt V-förmige Bereiche 18g, die
jeweils der Innenseite des Raums von ]-Gestalt zugewandt
sind, auf einer Linie vorgesehen, die zwischen dem Vorsprung
13f und der Aussparung 13d (siehe Fig. 5a) in dem unteren
Randbereich der Rippe 18 gezogen ist. Wenn die Rippe 18 im
Vakum mit der flachen Platte 12 verlötet wird, schmilzt Lot
material an der Lotplatte, da aber die konkaven Bereiche 18g
nahe den beiden Randbereichen zwischen der flachen Platte 12
und der Rippe 18 vorgesehen sind, sammelt sich das Lotmate
rial in den V-förmigen Bereichen 18g, wodurch verhindert
wird, daß es nach außen fließt.
Es wird nun eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung be
schrieben. Dabei ist die Form der Rippe gegenüber der ersten
Ausführungsform geändert. Gleiche Teile und Bereiche sind
mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausfüh
rungsform versehen und werden nicht nochmals beschrieben. In
den Fig. 7 und 8 wird eine Rippe 14 hergestellt durch Pres
sen und Stanzen einer einseitigen Hartlotplatte und Biegen
des gestanzten flächigen Materials zu Z-Gestalt mit einem
oberen Randbereich, einem Mittelbereich und einem unteren
Randbereich, so daß die Seite mit einem Lotmaterial 14a sich
auf der linken Seite in Fig. 8 befindet. Ein Loch wird an
der Stelle des Rands, der durch den Mittelbereich und den
unteren Randbereich gebildet ist, gebohrt. 14d ist ein
halbkreisbogenförmiges Durchtrittsloch in dem umgebogenen
Abschnitt des kürzeren unteren Randbereichs, und 14e be
zeichnet ein habkreisbogenförmiges Durchtrittsloch in dem
größeren Mittelbereich, das mit dem halbkreisbogenförmigen
Durchtrittsloch 14d in Verbindung ist, und 14f bezeichnet
einen halbkreisbogenförmigen Vorsprung, der in dem unteren
Randbereich vorgesehen und zur Ausfluchtung mit dem Durch
trittsloch 14d positioniert ist. Die Dimension von der
Spitze des halbkreisbogenförmigen Vorsprungs der Rippe 14 zu
der Spitze des Durchtrittslochs ist mit dem Abstand p zwi
schen den Rippen 14 vorgegeben. Die Länge des oberen kürze
ren Randbereichs ist ebenfalls mit dem Abstand p vorgegeben,
aber die Länge l des unteren kürzeren Randbereichs ist mit
einer Dimension vorgegeben, die kleiner als der Abstand p
ist (l < p).
Wenn die Rippen 14 gestapelt werden, gelangt der bogenför
mige Vorsprung 14f des kürzeren unteren Randbereichs in
Eingriff mit dem Durchtrittsloch 14d der nächstfolgenden
Rippe 14, und Randflächen der Rippen sind dann in Kontakt
miteinander, so daß die Positionierung der Rippen in Längs-
und Seitenrichtung durchgeführt werden kann. Ferner gelangt
eine Randfläche des kürzeren oberen Randbereichs in Kontakt
mit einer Fläche der nächstfolgenden Rippe 14, auf der sich
kein Lotmaterial befindet, und daher kann die Positionierung
in seitlicher Richtung durchgeführt werden, und die Rippen
14 können in aufrechter Stellung angeordnet sein, ohne sich
im zusammengebauten Zustand zu neigen und ohne von dem Lot
material beeinflußt zu werden.
Es wird nun eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung be
schrieben. Dabei sind die Rippen gegenüber der dritten Aus
führungsform teilweise abgeändert. Bei einer Rippe 19 gemäß
Fig. 9 sind auf der Linie, die zwischen dem Vorsprung 14f
und der Aussparung 14d (siehe Fig. 7) gezogen ist, umgekehrt
V-förmige konkave Bereiche 19g, die der Innenseite der
Z-Gestalt zugewandt sind, in dem unteren kürzeren Randbereich
der Rippe 19 geformt.
Nachstehend wird die fünfte Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei sind in dem unteren umgebogenen Bereich
Formen vorgesehen, die dem halbkreisförmigen Durchtrittsloch
14d und dem halbkreisbogenförmigen Durchtrittsloch 14e in
dem längeren Mittelabschnitt entsprechen und mit dem vorge
nannten halbkreisförmigen Durchtrittsloch 14d verbunden
sind, und ein halbkreisförmiger Vorsprung 14f ist an einem
Rand des unteren Bereichs auf der gleichen Linie wie das
halbkreisförmige Durchtrittsloch 14d vorgesehen. Außerdem
sind in dem oberen kürzeren Bereich gleichartige Strukturen
vorgesehen. Gleiche Bereiche und Teile wie bei der dritten
Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen
und werden nicht erneut beschrieben. In den Fig. 10 und 11
wird die Rippe 14 erhalten durch Biegen des auf einer Seite
liegenden Lotblechmaterials, das durch Stanzen zu Z-Form
geformt ist, wobei sich das Lotmaterial 14a auf der linken
Seite der Figuren und der ausgestanzte Bereich an der unte
ren Seite befinden.
In dieser Figur bezeichnet 14d ein halbkreisförmiges Durch
trittsloch, das in dem unteren kürzeren Randbereich vorge
sehen ist, 14e ist ein halbkreisbogenförmiges Durchtrittsloch,
das in dem längeren Mittelbereich vorgesehen ist und
mit dem halbkreisförmigen Durchtrittsloch 14d in Verbindung
ist, 14f ist ein halbkreisförmiger Vorsprung, der in dem
Rand des unteren Randbereichs vorgesehen ist und auf der
gleichen Linie wie das halbkreisförmige Durchtrittsloch 14d
am unteren Randbereich liegt. Außerdem bezeichnet 14g ein
halbkreisförmiges Durchtrittsloch in dem kürzeren oberen
Randbereich, 14h ist ein halbkreisförmiges Durchtrittsloch
in dem Mittelbereich und in Verbindung mit dem halbkreis
förmigen Durchtrittsloch 14g, und 14i ist ein halbkreisför
miger Vorsprung, der in der Randflächenseite auf der glei
chen Linie wie das halbkreisförmige Durchtrittsloch 14g am
oberen kürzeren Randbereich liegt. Eine Dimension zwischen
dem Vorderende des halbkreisförmigen Vorsprungs und einem
Vorderende des Durchtrittslochs ist mit dem Abstand p zwi
schen den Rippen 14 eingestellt.
Wenn die Rippen 14 gestapelt werden, greift der halbkreis
förmige Vorsprung 14f am Rand des unteren Randbereichs in
das Durchtrittsloch 14d der nächstfolgenden Rippe 14 ein,
und die beiden Randflächen berühren einander, so daß die
Positionierung in Vertikal- und Horizontalrichtung erfolgen
kann. Außerdem greift der halbkreisförmige Vorsprung 14i an
dem Rand des oberen Randbereichs in das Durchtrittsloch 14g
der nächstfolgenden Rippe 14 ein, und die beiden Randflächen
berühren einander, so daß die Positionierung in Vertikal-
und Horizontalrichtung durchgeführt werden kann. Infolgedes
sen können die Rippen 14 in aufrechter Stellung ohne Neigung
im zusammengebauten Zustand aufgebaut werden.
Nachstehend wird die sechste Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei ist die Rippe gegenüber derjenigen der
fünften Ausführungsform teilweise abgeändert. Wie Fig. 12
zeigt, sind in einer Rippe 19 umgekehrt V-förmige konkave
Bereiche 19g, die jeweils zur Innenseite des Z-förmigen
Raums weisen, auf einer Linie vorgesehen, die zwischen dem
Vorsprung 14f und der Aussparung 14d (siehe Fig. 10) in dem
unteren kurzen Randbereich der Rippe 19 gezogen ist.
Nachstehend wird eine siebte Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei ist die Form der Rippe gegenüber der
ersten Ausführungsform abgeändert, und gleiche Teile und
Bereiche wie bei der ersten Ausführungsform sind mit den
gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut
beschrieben. In den Fig. 13 und 14 wird eine Rippe 15 her
gestellt durch Pressen und Stanzen einer einseitigen Lot
blechplatte und Biegen der gestanzten Blechplatte zu einer
abgewinkelten gewellten Form. Die Struktur hat einen kurzen
oberen Randbereich, einen kurzen unteren Randbereich, zwei
lange Mittelbereiche und zwischen diesen einen kurzen
Zwischenbereich. Die Seite der Rippe mit dem Lotmaterial 15a
befindet sich links in der Figur. 15d sind bogenförmige
Aussparungen, die an zwei Stellen in dem kurzen oberen
Randbereich, dem Zwischenbereich und dem unteren Randbereich
vorgesehen sind. 15e bezeichnet ein halbkreisförmiges
Durchtrittsloch, das mit der Aussparung 15d ausgefluchtet
ist, und 15f ist ein bogenförmiger Vorsprung, der an dem
kurzen oberen Randbereich, dem Zwischenbereich und dem
unteren Randbereich verbleibt, wenn die Lotblechplatte zu
S-Form gebogen wird. Die Beziehung zwischen dem bogenförmigen
Vorsprung 15f, der Aussparung 15d und der Länge l ist die
gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.
Wenn die Rippen 15 gestapelt werden, greift der Vorsprung
15f einer Rippe in die Aussparung 15d der nächstfolgenden
Rippe ein, und Randflächen der beiden Rippen berühren ein
ander, so daß die Positionierung in Längs- und seitlicher
Richtung erfolgen kann, und aus diesem Grund können die
Rippen 15 in aufrechter Stellung ohne Neigung im zusammen
gebauten Zustand gebildet werden, ohne daß sie von dem
Lotmaterial beeinflußt werden.
Anschließend wird eine achte Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei ist die Rippe gegenüber der siebten
Ausführungsform teilweise verändert. Wie Fig. 15 zeigt, sind
in einer Rippe 20 umgekehrt V-förmige konkave Bereiche 20g,
die jeweils der Innenseite der S-Form zugewandt sind, auf
einer Linie vorgesehen, die zwischen dem Vorsprung 15f und
der Aussparung 15d in dem unteren kürzeren Randbereich der
Rippe 20 gezogen ist.
Anschließend wird eine neunte Ausführungsform der Vorrich
tung beschrieben. Diese ist erhalten durch Verändern der
Form der Rippe der ersten Ausführungsform, und gleiche Teile
und Bereiche wie dort sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen und werden nicht erneut erläutert. In den Fig. 16
und 17 ist die Rippe 21 durch Biegen eines einseitig löt
baren Blechmaterials zu einer Viereckwellenform mit dem
Lotmaterial 21a in der linken Seite gebildet. Dabei ist 21d
eine bogenförmige Aussparung, die an zwei Stellen an vier
kurzen Rändern vorgesehen ist, 21e ist ein halbkreisförmiges
Loch, das auf der gleichen Linie wie die Aussparung 21d
gebildet ist, und 21f ist ein bogenförmiger Vorsprung, der
verbleibt, wenn der untere Randbereich durch Biegen geformt
wird.
Wenn die Rippen 21 gestapelt werden, greift der Vorsprung
21f in die Aussparung 21d der nächstfolgenden Rippe ein, und
die Randflächen der beiden Komponenten berühren einander, so
daß die Positionierung in Vertikal- und Horizontalrichtung
möglich ist, und die zusammengebauten Rippen 21 können in
aufrechter Stellung ohne Neigung aufgebaut werden, ohne von
dem Lotmaterial beeinflußt zu werden.
Anschließend wird die zehnte Ausführungsform der Vorrichtung
beschrieben. Dabei ist die bei der vorhergehenden Ausfüh
rungsform gezeigte Rippe teilweise bearbeitet, und zwar hat
die Rippe 22 einen umgekehrt V-förmigen konkaven Bereich
22g, der nach innen mit gewellter Form auf der Linie des
Vorsprungs 21f und der Aussparung 21d im unteren kurzen
Randbereich der Rippe 21 geformt ist, wie Fig. 18 zeigt.
Es wird nun die elfte Ausführungsform der Vorrichtung be
schrieben. Diese wird erhalten durch Ändern einer Kombina
tion der Formen der Rippe und der flachen Platte, wie sie
bei der ersten Ausführungsform gezeigt sind. In den Fig. 19
und 20 ist 16 eine extrudierte Aluminiumplatte, und die Nut
16a, deren beide Ränder sich nach innen öffnen, ist in der
Randfläche in der Extrusionsrichtung vorgesehen. 17 ist eine
Rippe, die durch Biegen des durch Stanzen hergestellten ein
seitigen Lotblechmaterials zu ]-Gestalt geformt ist, wobei
das Lotmaterial 17a an der Außenseite liegt, so daß es die
Oberfläche der Platte 16 berührt. 17e ist eine Aussparung,
die an beiden Rändern der Rippe 17 vorgesehen ist, und 17f
ist ein bogenförmiger Vorsprung, der verbleibt, wenn der
obere und der untere kürzere Randbereich zu ]-Gestalt
umgebogen werden. Eine Dimension von einem Vorderende des
Vorsprungs 17f der Rippe 17 zu dem kürzeren Rand entspricht
einem Abstand p zwischen den Rippen 17. Dagegen ist eine
Länge l des kürzeren Rands der ]-Gestalt so vorgegeben, daß
die Länge kleiner als der Abstand p zwischen den Rippen 17
ist (l < p).
Wenn die Rippen 17 gestapelt werden, wird die Rippe 17
ausgehend von einer Randfläche der flachen Platte 16, die
als Basis für das extrudierte Aluminiummaterial dient, in
die Nut 16a eingesetzt. Infolgedessen berührt eine Rand
fläche des Vorsprungs 17f der nächsten Rippe den kürzeren
Rand der Rippe 17, und die Positionierung in Horizontal
richtung kann ohne Beeinflussung durch das Lotmaterial
erfolgen. Bei der horizontalen Positionierung können eine
Breitendimension der Rippe 17 und eine Dimension der Nut der
flachen Platte 16, die als Basis für das extrudierte Alumi
niummaterial dient, so justiert werden, daß die Rippen 17
leicht ohne Verwendung eines Werkzeugs wie etwa eines Bol
zens gestapelt werden können. Außerdem können die Rippen 17
fixiert werden, indem der obere Bereich der flachen Platte
16 an den beiden Randabschnitten von einem Werkzeug wie etwa
einer Presse druckbeaufschlagt wird, nachdem die Rippen 17
auf der flachen Platte 16 montiert sind.
Es wird nun ein Verfahren zur Montage der vorstehenden Kühl
vorrichtung beschrieben. Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm, das
ein Montageverfahren für die Kühlvorrichtung verdeutlicht,
und die Fig. 22 und 23 sind erläuternde Darstellungen, die
für die Montage erforderliche Vorgänge zeigen. Gleiche Teile
und Bereiche wie bei der ersten Ausführungsform sind dabei
mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht
nochmals erläutert. Zuerst wird eine Rippe 31 durch Preßfor
men von Metallblech auf der Basis eines aufeinanderfolgenden
Zufuhrsystems geformt (S101). Dabei wird ein Lotmaterial
einer Lotblechplatte gestanzt und zu einer gewünschten Ge
stalt (]-Gestalt, Z-Gestalt, S-Gestalt usw.) mit entspre
chenden Löchern und Vorsprüngen geformt. Dann wird eine
bestimmte Anzahl Rippen 31 auf Gewindebolzen 32 des Montage
werkzeugs 30 gestapelt (S102), ein Haltewerkzeug 33 wird
eingesetzt, und die Rippen 31 werden mit Flügelmuttern 34
festgelegt (S103).
Dann werden die mit dem Montagewerkzeug 30 und dem Halte
werkzeug 33 zusammengebauten Rippen 31 auf der flachen
Platte 12 aus Aluminiumlegierung, die zu einer bestimmten
Größe zugeschnitten ist, angebracht, die Baugruppe wird
positioniert (S104), und die Rippenanordnung wird auf einem
Gestell in einem Vakuumofen plaziert, um gelötet zu werden
(S105). Dannn werden das Montagewerkzeug 30 und das Halte
werkzeug 33 von der gelöteten Baugruppe entfernt (S106), und
Fräsarbeiten für die Basisfläche und Gewindeschneidarbeiten
für Stellschrauben werden mit Maschinen wie etwa einem Be
arbeitungszentrum vorgenommen (S107); damit ist eine Bear
beitungsserie beendet.
Bei jeder der Ausführungsformen hat jeder Vorsprung und jede
Aussparung einer Rippe eine Bogenform, aber die gleiche
Wirkung kann auch erzielt werden, wenn die Vorsprünge und
Aussparungen V-Form oder Trapezform haben und miteinander in
Eingriff liegen. Auch wenn die Vorsprünge und Aussparungen
an entgegengesetzten Positionen liegen, kann die gleiche
Wirkung erzielt werden. Außerdem wurde zwar jede Ausfüh
rungsform der Vorrichtung mit einer einseitigen Lotblech
platte beschrieben, die gleiche Auswirkung wird aber erhal
ten unter Verwendung einer doppelseitigen Lotblechplatte,
wenn sie die gleiche Form wie die einseitige Lotblechplatte
hat.
Wie oben beschrieben wurde, weist bei der Kühlvorrichtung
nach der Erfindung jede Kühlrippe eine Lotblechplatte auf,
die zum Zweck des Oberflächenkontakts mit einer Aluminium
basis zu ]-Gestalt gebogen ist, so daß eine große Lötfläche
mit verbesserter Lötpräzision gegeben ist und ein Kühlkörper
hoher Wärmeleitfähigkeit erhalten werden kann. Da ferner die
Kühlrippe zu ]-Gestalt gebogen ist und in dem oberen und dem
unteren kürzeren Randbereich Vorsprünge und bogenförmige
Aussparungen sowie halbkreisförmige Löcher gebildet sind, um
einen Vorsprung in dem längeren Randbereich zu bilden, kön
nen die Kühlrippen auf einfache Weise gestapelt werden,
indem nur ein Gewindebolzen in das Werkzeug eingeführt wird,
was die Positionierung ermöglicht; und da Randflächen mit
einander in Kontakt liegen, kann eine hochgenaue Kühlrippe
ohne Verformung erhalten werden, die von dem Lotmaterial
nicht beeinflußt wird.
Da ferner die Kühlrippe Z-Gestalt haben kann, wobei bogen
förmige Vorsprünge und bogenförmige Aussparungen in dem
unteren kürzeren Randbereich und halbkreisförmige Löcher zur
Bildung von Aussparungen in dem längeren Randbereich gebil
det sind und außerdem der obere kürzere Randbereich über
haupt nicht bearbeitet ist, ist die Herstellung dieses
Kühlrippentyps sehr leicht; aufgrund der Z-Gestalt können
ferner gepreßte und gestanzte Blechplatten zur Lagerhaltung
gestapelt werden und benötigen nicht mehr Raum als die kom
binierte Dicke der Blechplatten.
Da ferner die Kühlrippe S-Gestalt mit bogenförmigen Vor
sprüngen und bogenförmigen Aussparungen in dem oberen, dem
mittleren und dem unteren Randbereich haben kann, tritt an
einem zentralen Bereich einer Rippe großer Höhe weder ein
Verwerfen noch eine Verformung auf, so daß eine größere
Oberfläche erhalten werden kann, was einen höheren Wir
kungsgrad der Wärmeabstrahlung gewährleistet.
Da ferner die Kühlrippe eine abgewinkelte gewellte Form mit
bogenförmigen Vorsprüngen und Aussparungen in dem kürrzeren
Randbereich haben kann, tritt an dem zentralen Bereich einer
Rippe großer Höhe weder eine Verwerfung noch eine Verformung
auf, und es kann ferner ein gitterförmiger Kühlkörper mit
kleinem Zwischenrippenabstand und hohem Wirkungsgrad der
Wärmeabstrahlung erhalten werden.
Da außerdem umgekehrt V-förmige konkave Bereiche an zwei
Stellen in dem kürzeren Randbereich der Kühlrippe und ein
Spielraum mit einer flachen Grundplatte vorgesehen sein
können, verhindert diese Konstruktion bei Durchführung des
Lötvorgangs in einem Vakuum, daß Lotmaterial nach außen
fließt, und es kann eine hochpräzise Kühlrippe erhalten
werden.
Da ferner die mit Nut versehene flache Grundplatte, die ein
extrudiertes Aluminiummaterial aufweist, und die Kühlrippe
jeweils zu ]-Gestalt gebogen werden können, wobei Aussparun
gen an den beiden Rändern vorgesehen sind, kann die Kühl
rippe in einen Nutabschnitt der flachen Grundplatte ohne
Verwendung eines Werkzeugs eingesetzt werden, so daß die
Montage ganz einfach ist.
Claims (17)
1. Kühlvorrichtung mit einer Metallplatte (12) und mit ei
ner Vielzahl von Rippen (13), die auf der Metallplatte
(12) parallel zueinander angeordnet und befestigt sind,
wobei jede Rippe (13) einen kurzen oberen Randbereich,
einen Mittelbereich und einen kurzen unteren Randbereich
aufweist, wobei der obere und der untere Randbereich je
weils unter einem vorbestimmten Winkel zum Mittelbereich
gebogen ist und eine Biegerichtung definiert, der obere
und der untere Randbereich jeweils eine Vielzahl von
Aussparungen (13d) und Vorsprüngen (13f) hat, die auf
einer Linie liegen, welche die Biegerichtung rechtwink
lig dazu kreuzt, wobei die Aussparung (13d) einer Rippe
mit dem Vorsprung (13f) einer angrenzenden Rippe in
Eingriff ist, wenn die Rippen auf der Metallplatte (12)
parallel zueinander angeordnet sind, und wobei die Vor
sprünge aus dem Material des Mittelbereichs gebildet und
aus diesem herausgebogen sind.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vielzahl von Rippen (13) auf der Metallplatte (12)
parallel angeordnet und durch Hartlöten daran befestigt
sind.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
in wenigstens einer Rippe (13) eine Einrichtung (18g)
zur Aufnahme von überschüssigem Lot vorgesehen ist, die
in dem unteren Randbereich der Rippe gebildet ist.
4. Kühlvorrichtung mit einer Metallplatte (12) und mit ei
ner Vielzahl von Rippen (14), die auf der Metallplatte
(12) parallel zueinander angeordnet und befestigt sind,
wobei jede Rippe zur Z-Gestalt mit einem kurzen oberen
Randbereich, einem langen Mittelbereich und einem kurzen
unteren Randbereich gebogen ist, wobei die Biegestelle
zwischen dem unteren Randbereich und dem Mittelbereich
eine Biegerichtung definiert, wobei der untere Randbe
reich Aussparungen (14d) und Vorsprünge (14f) auf einer
Linie aufweist, die die Biegerichtung rechtwinklig dazu
kreuzt, wobei die Aussparungen (14d) mit den Vorsprüngen
(14f) einer weiteren Rippe (14) in Eingriff sind, wenn
die Rippen auf der Metallplatte (12) parallel zueinander
angeordnet sind, und wobei die Vorsprünge aus dem Mate
rial des unteren Randbereichs gebildet sind.
5. Kühlvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vielzahl von Rippen (14) auf der Metallplatte (12)
parallel angeordnet und durch Hartlöten befestigt sind.
6. Kühlvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens entweder in der Aussparung oder dem Vor
sprung, die in dem unteren Randbereich der Rippe (14)
vorgesehen sind, eine Einrichtung (19g) zum Sammeln von
Lot vorgesehen ist.
7. Kühlvorrichtung mit einer Metallplatte (12), und mit ei
ner Vielzahl von Rippen (15), die auf der Metallplatte
(12) parallel angeordnet und damit verlötet sind, wobei
jede Rippe zur S-Gestalt mit einem kurzen gewölbten obe
ren Randbereich, einem langen Mittelbereich und einem
kurzen gewölbten unteren Randbereich gebogen ist, die
Wölbung für den oberen und den unteren Randbereich je
weils eine Biegerichtung definiert, die Rippe Aussparun
gen (15d) und Vorsprünge (15f) hat, die an einer Viel
zahl von Stellen in dem oberen Randbereich, dem Mittel
bereich und dem unteren Randbereich auf einer Linie, die
die Biegerichtung rechtwinklig dazu kreuzt vorgesehen
sind, und die Aussparung einer Rippe jeweils positio
niert ist, um mit dem Vorsprung einer anderen Rippe in
Eingriff zu sein, wenn die Rippen auf der Metallplatte
(12) parallel zueinander angeordnet sind, und wobei die
Vorsprünge auf dem Material des Mittelbereichs gebildet
und aus diesem herausgebogen sind.
8. Kühlvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vielzahl von Rippen (15) auf der flachen Oberfläche
der Metallplatte parallel zueinander durch Hartlöten an
geordnet sind.
9. Kühlvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung (20g) zum Sammeln von überschüssigem
Lot wenigstens entweder in einer Aussparung oder einem
Vorsprung, die in dem unteren Randbereich der Rippe (15)
gebildet sind, vorgesehen ist.
10. Kühlvorrichtung mit einer Vielzahl von Rippen (21), die
auf einer flachen Metallplatte parallel zueinander ange
ordnet und damit verlötet sind, wobei jede der Rippen
(21) zu einer gewellten Gestalt mit einer Vielzahl von
Bereichen gebogen ist, die wenigstens einen kurzen obe
ren Randbereich, einen langen Mittelbereich und einen
kurzen unteren Randbereich aufweisen, wobei die Biegung
zwischen jeweils benachbarten Abschnitten eine Biege
richtung definiert, jede Rippe (21) Aussparungen (21d)
und Vorsprünge (21f) hat, die in wenigstens einem der
kürzeren Randbereiche der Vielzahl von Bereichen vorge
sehen sind, die Aussparungen und Vorsprünge auf einer
Linie liegen, die die Biegerichtung rechtwinklig dazu
kreuzt und die Aussparung einer Rippe positioniert ist,
um mit dem Vorsprung einer angrenzenden Rippe in Ein
griff zu sein, wenn die Rippen auf der Metallplatte par
allel zueinander angeordnet sind, und wobei die Vor
sprünge aus dem Material des Mittelbereichs gebildet und
aus diesem herausgebogen sind.
11. Kühlvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Viel zahl von Rippen (21) auf der flachen Oberfläche
der Metallplatte parallel zueinander angeordnet und
durch Hartlöten festgelegt sind.
12. Kühlvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Einrichtung (22g) zum Sammeln von überschüssigem
Lot in wenigstens entweder einer Aussparung oder einem
Vorsprung vorgesehen ist, die in dem unteren Randbereich
der Rippe (21) gebildet sind.
13. Kühlvorrichtung mit einer Metallplatte (16) mit einer
flachen Oberfläche, die eine erste Ebene definiert und
mit ein Paar von Stützstrukturen, die zu der ersten
Ebene orthogonal sind und einander zugewandte Oberflä
chen haben, wobei in den Stützstrukturen jeweils eine
Nut (16a) gebildet ist, die zur ersten Ebene parallel
verläuft, wobei eine Vielzahl von Rippen (17) auf der
flachen Oberfläche der Metallplatte (16) parallel angeordnet
und festgelegt ist, wobei die Rippen (17) jeweils
ein Paar vom entgegengesetzten seitlichen Randabschnitt
sowie einen oberen Randbereich, einen Mittelbereich und
einen unteren Randbereich haben und diese Bereiche durch
eine Biegung begrenzt sind, die eine Biegerichtung defi
niert, und wobei wenigstens entweder der obere Randbe
reich oder der untere Randbereich Aussparungen (17e) und
Vorsprünge (17f) darin aufweist, die auf einer Linie
liegen, die die Biegerichtung rechtwinklig dazu kreuzt,
wobei die seitlichen Randbereiche jeder Rippe zum Ein
führen in die Nuten (16a) der Stützstrukturen der Me
tallplatte (16) angeordnet sind und der Vorsprung einer
Rippe jeweils zum Eingriff mit der Aussparung einer be
nachbarten parallelen Rippe positioniert ist, und wobei
die Vorsprünge aus dem Material des Mittelbereichs ge
bildet und auf diesem herausgebogen sind.
14. Montageverfahren für eine Kühlvorrichtung,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer bestimmten Anzahl Rippen (31), wobei jede Rippe ein Biegeloch hat und zu einer gewünschten Gestalt gebogen ist;
- - Aufsetzen und Stapeln der bestimmten Anzahl Rippen (31) auf einem Gewindebolzen (32) eines Montagewerkzeugs (30);
- - Aufsetzen eines Haltewerkzeugs (33) auf den Gewindebol zen (32) und Fixieren des Haltewerkzeugs (33) unter Ver wendung einer Mutter (34);
- - Anbringen der mit dem Montagewerkzeug und dem Haltewerk zeug zusammengebauten Rippen auf einer flachen Platte (12) und Positionieren der Anordnung;
- - Hartlöten der Rippenanordnung mit der flachen Platte; und
- - Abnehmen des Montagewerkzeugs (30) und des Haltewerk zeugs (33) von der Lötanordnung.
15. Montageverfahren für eine Kühlvorrichtung,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer bestimmten Anzahl Rippen (17), wobei jede Rippe entgegengesetzte seitliche Randabstützberei che hat und zu einer gewünschten Gestalt gebogen ist;
- - Bereitstellen einer Metallplatte (16) mit einer flachen Oberfläche und gegenüberliegenden Stützstrukturen, in denen Nuten (16a) gebildet sind;
- - Einsetzen der seitlichen Randabstützbereiche jeder einer Vielzahl von Rippen (17) in entsprechende Nuten (16a) der seitlichen Stützstrukturen der Metallplatte (16), wodurch die Rippen parallel zueinander angeordnet wer den; und
- - Hartlöten der Rippenanordnung mit der flachen Oberflä che.
16. Montageverfahren für eine Kühlvorrichtung nach Anspruch
15,
gekennzeichnet durch
den weiteren Schritt:
- - Bilden von Vorsprüngen und Aussparungen in den Rip pen, wobei diese Aussparungen und Vorsprünge an einer Rippe so positioniert sind, daß sie mit entsprechen den Vorsprüngen und Aussparungen benachbarter paral leler Rippen in Eingriff treten.
17. Montageverfahren für eine Kühlvorrichtung nach Anspruch
15,
gekennzeichnet durch
- - Schneidbearbeiten der flachen Platte aus Aluminiumle gierung zu einer bestimmten Größe und Gestalt.
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