DE4017749A1 - Low flow resistance liq. cooling body - esp. for cooling semiconductor device includes electrically insulating, thermal conductive material with cooling channels etc. - Google Patents

Low flow resistance liq. cooling body - esp. for cooling semiconductor device includes electrically insulating, thermal conductive material with cooling channels etc.

Info

Publication number
DE4017749A1
DE4017749A1 DE19904017749 DE4017749A DE4017749A1 DE 4017749 A1 DE4017749 A1 DE 4017749A1 DE 19904017749 DE19904017749 DE 19904017749 DE 4017749 A DE4017749 A DE 4017749A DE 4017749 A1 DE4017749 A1 DE 4017749A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat sink
cooling
liquid
cross
pins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19904017749
Other languages
German (de)
Other versions
DE4017749C2 (en
Inventor
Heinrich Dr Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
ABB Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE3908996A external-priority patent/DE3908996C2/en
Application filed by ABB Patent GmbH filed Critical ABB Patent GmbH
Priority to DE19904017749 priority Critical patent/DE4017749C2/en
Publication of DE4017749A1 publication Critical patent/DE4017749A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4017749C2 publication Critical patent/DE4017749C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
    • F28F3/048—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of ribs integral with the element or local variations in thickness of the element, e.g. grooves, microchannels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

A liq. cooling body for cooling an electrical component (esp. a semiconductor device) in good thermal contact with the body, the body consisting of an electrically insulating but thermally conductive material and having one or more cooling channels provided with connection nozzles. The body (1) has internal pins (15) which extend perpendicularly between its flat faces in the coolant flow path and which are bonded to at least one of the faces. ADVANTAGE - The cooling body has reduced flow resistance combined with a high heat transfer capacity.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitskühl­ körper zur Kühlung eines elektrischen Bauelementes, ins­ besondere eines Halbleiterbauelementes, das den Kühlkör­ per thermisch gut leitend kontaktiert, wobei der Kühl­ körper mindestens einen mit Anschlußstutzen versehenen Kühlkanal aufweist, und wobei der Kühlkörper aus einem elektrisch isolierenden und thermisch gut leitenden Werkstoff in massiver Weise aufgebaut ist.The invention relates to liquid cooling body for cooling an electrical component, ins special of a semiconductor device that the heat sink contacted by good thermal conductivity, the cooling body at least one with connecting piece Has cooling channel, and wherein the heat sink from one electrically insulating and thermally well conductive Material is built up in a massive way.

Ein solcher Flüssigkeitskühlkörper aus elektrisch iso­ lierendem Material wird in der Hauptanmeldung P 39 08 996.7 vorgeschlagen.Such a liquid heat sink from electrically iso material in the main application P 39 08 996.7 proposed.

Bei dem in der Hauptanmeldung vorgeschlagenen Flüssig­ keitskühlkörper kann vorteilhaft nichtentionisiertes Wasser zur Kühlung von Bauteilen der Leistungselektronik verwendet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei diesem Flüssigkeitskühlkörper ein relativ hoher Druckverlust auftritt.With the liquid proposed in the main application cooling heatsink can advantageously be non-intentional Water for cooling components in power electronics be used. However, it has been found that a relatively high for this liquid heat sink Pressure loss occurs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssig­ keitskühlkörper aus elektrisch isolierendem Material der eingangs genannten Art anzugeben, der einen geringen Strömungswiderstand bei gleichzeitig hohem Wärmeübertra­ gungsvermögen aufweist.The invention has for its object a liquid cooling heatsink made of electrically insulating material Specify the type mentioned at the beginning, which is a minor Flow resistance with high heat transfer ability.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Innenraum des Kühlkörpers senkrecht zu beiden Böden orientierte, von Boden zu Boden reichende, mit jeweils mindestens einem Boden stoffschlüssig verbundene, im Strömungsweg des Kühlmittels befindliche Zapfen angeord­ net sind.This task is done in conjunction with the characteristics of the Preamble solved according to the invention in that Interior of the heat sink perpendicular to both floors oriented, from floor to floor, with each at least one floor integrally connected, in The flow path of the coolant pin is arranged are not.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß beim vorgeschlagenen Flüssigkeits­ kühlkörper nur ein geringer Druckverlust auftritt. Die wärmeübertragende innere Oberfläche des Flüssigkeits­ kühlkörpers ist - zumindestens bei quadratischer oder rautenförmiger Ausbildung der Zapfen - nach Art eines Waffelmusters ausgebildet, was an sich bei Kühldosen aus Metall bereits bekannt ist (DE 26 40 000 C2). Die be­ kannte Kühldose benötigt jedoch ein isolierendes Kühl­ mittel, vorzugsweise Transformatorenöl, während beim vorgeschlagenen Kühlkörper vorzugsweise nichtentioni­ siertes Wasser als Kühlmittel verwendet wird. Die für die elektrische Isolation erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwischen dem zu kühlenden potentialbehaf­ teten Halbleiterbauelement und den metallischen, exter­ nen Kühlmittelanschlüssen werden durch entsprechend lang ausgebildete thermische Anschlußstutzen des Kühlkörpers gewährleistet, welche ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff bestehen und stoffschlüssig mit dem Kühlkörper verbunden sind.The advantages that can be achieved with the invention are special in that the proposed liquid heat sink only a small pressure drop occurs. The heat transferring inner surface of the liquid heatsink is - at least with square or diamond-shaped design of the cones - in the manner of a Waffle pattern formed, which is in itself cool boxes Metal is already known (DE 26 40 000 C2). The be Known cooling box, however, requires insulating cooling medium, preferably transformer oil, while at proposed heat sink preferably non-intentioni water is used as a coolant. The for the electrical insulation required air and Creepage distances between the potential to be cooled teten semiconductor component and the metallic, external NEN coolant connections become correspondingly long trained thermal connection piece of the heat sink guaranteed, which also consists of an electric insulating material and cohesively are connected to the heat sink.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are in the Subclaims marked.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is based on the in the drawing illustrated embodiments explained. It demonstrate:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Kühlkörper, Fig. 1 shows a section through a heat sink,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Kühlkörpers, Fig. 2 is a side view of the heatsink,

Fig. 3, 4 Varianten bei der Ausbildung der Zapfen, Fig. 3, 4, variations in the formation of the cones,

Fig. 5, 6 Varianten bei der Ausbildung der Kühlkörper­ hälften. Fig. 5, halves 6 variants in the formation of the heat sink.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Kühlkörper darge­ stellt. Es handelt sich um einen Kühlkörper 1 aus einem elektrisch isolierenden und thermisch gut leitenden Werkstoff, vorzugsweise aus einem elektrisch isolieren­ den und thermisch gut leitenden keramischen Werkstoff, beispielsweise aus Aluminiumnitrid oder Berylliumoxid. Alternativ kann der Kühlkörper 1 auch aus einem elek­ trisch isolierenden und thermisch gut leitenden Kunst­ stoff bestehen. Die Kühlkanäle 2 im Inneren des massi­ ven, in Form einer Kühldose ausgebildeten Kühlkörpers 1 weisen eine waffelmusterförmige Struktur auf, was den Strömungswiderstand erheblich reduziert und gleichzeitig ein sehr gutes Wärmeübertragungsverhalten gewährleistet.In Fig. 1 is a section through a heat sink Darge provides. It is a heat sink 1 made of an electrically insulating and thermally highly conductive material, preferably of an electrically insulating and thermally highly conductive ceramic material, for example made of aluminum nitride or beryllium oxide. Alternatively, the heat sink 1 can also consist of an electrically insulating and thermally highly conductive plastic. The cooling channels 2 in the interior of the massi ven, in the form of a cooling box heat sink 1 have a waffle pattern structure, which significantly reduces the flow resistance and at the same time ensures very good heat transfer behavior.

Dabei sind eine Vielzahl parallel zueinander verlaufen­ der und aufeinander senkrecht stehender oder sich mit stumpfem oder spitzem Winkel schneidender Kühlkanäle 2 vorgesehen, die jeweils durch massive, mit mindestens einem Boden des Kühlkörpers verbundene Zapfen voneinan­ der getrennt werden. Diese Zapfen sind senkrecht zu bei­ den Böden des Kühlkörpers orientiert, reichen von Boden zu Boden und sind beispielsweise im Querschnitt quadra­ tisch (wie in Fig. 1 gezeigt: Ziffer 15) oder rauten­ förmig (wie in Fig. 3 gezeigt: Ziffer 16) oder kreis­ rund (siehe Fig. 4: Ziffer 17) oder oval und vergrößern die wärmeübertragende Oberfläche im Innenraum des Kühl­ körpers beträchtlich. A plurality of cooling ducts 2 running parallel to one another and standing perpendicular to one another or intersecting at an obtuse or acute angle are provided, each of which is separated from the other by massive pins connected to at least one bottom of the heat sink. These pins are oriented perpendicular to the bottoms of the heat sink, extend from floor to floor and are, for example, square in cross section (as shown in FIG. 1: number 15 ) or diamond-shaped (as shown in FIG. 3: number 16 ) or circle round (see Fig. 4: number 17 ) or oval and significantly increase the heat transfer surface in the interior of the heat sink.

Die Kühlkanäle 2 münden zumindest teilweise in zwei sich gegenüberliegenden Enden 3 bzw. 4, die mit Anschlußstut­ zen 5 bzw. 6 für die externe Kühlmittelzu- und -abfuhr versehen sind. Dabei erfolgt die Kühlmittelzu- und -ab­ fuhr von bzw. nach derselben Seite bezüglich des Kühl­ körpers, d. h. nach oben oder unten oder nach der rechten oder linken Seite, so daß die drei anderen Seiten eines mindestens einen Kühlkörper und ein Halbleiterbauelement enthaltenden Spannverbandes für elektrische Anschlüsse an die mit dem Kühlkörper thermisch zu kontaktierenden Halbleiterbauelemente zur Verfügung stehen.The cooling channels 2 open at least partially in two opposite ends 3 and 4 , which are provided with connecting pieces 5 and 6 for external coolant supply and removal. The coolant supply and discharge took place from or to the same side with respect to the heat sink, ie up or down or to the right or left side, so that the three other sides of an at least one heat sink and a semiconductor component containing clamping assembly for electrical Connections to the semiconductor components to be thermally contacted with the heat sink are available.

Diese spezielle Anschlußkonfiguration wird erzielt, in­ dem beide Anschlußstutzen 5, 6 jeweils rechtwinklig abge­ bogen sind, so daß ihre dem Kühlkörper abgewandten, zum externen Anschluß geeigneten Endstücke parallel verlau­ fen und zur gleichen Seite weisen. Diese Endstücke der Anschlußstutzen 5 bzw. 6 sind über angeklebte oder ange­ lötete Metallbälge oder metallische Wellrohre 7 bzw. 8 mit einer metallischen Montageplatte 11 verbunden, die ihrerseits an eine externe Kühlmittelversorgung an­ schließbar ist. Die ringförmig um die Endstücke der An­ schlußstutzen 5 bzw. 6 verlaufenden Löt- oder Klebestel­ len sind mit Ziffer 9 bzw. 10 bezeichnet.This special connection configuration is achieved in that both connecting pieces 5 , 6 are each bent at right angles so that their end pieces facing away from the heat sink, suitable for external connection, run parallel and point to the same side. These end pieces of the connecting pieces 5 and 6 are connected by glued or soldered metal bellows or corrugated metal pipes 7 and 8 to a metal mounting plate 11 , which in turn can be connected to an external coolant supply. The ring-shaped around the end pieces of the connection piece 5 or 6 to solder or glue lines len are designated by numbers 9 and 10 respectively.

Die Wellrohre 7, 8 sind vorzugsweise mit der Montage­ platte 11 verlötet und gewährleisten vorteilhaft einer­ seits den Ausgleich von Fertigungstoleranzen und ande­ rerseits eine Beweglichkeit bei der Montage von mehreren Kühlkörpern und Halbleiterbauelementen in einem Spann­ verband. Zur Verbindung zwischen Montageplatte 11 und externer Kühlmittelversorgung sind Montagebohrungen 12 in der Montageplatte 11 vorgesehen (Schraubverbindun­ gen). Nuten 13 in der Montageplatten 11 dienen zur Auf­ nahme von O-Ringen aus Gummi oder geeigneten Kunststof­ fen, die eine Abdichtung zwischen der Montageplatte und der externen Kühlmittelversorgung gewährleistet. The corrugated tubes 7 , 8 are preferably soldered to the mounting plate 11 and advantageously ensure on the one hand the compensation of manufacturing tolerances and on the other hand mobility in the assembly of several heat sinks and semiconductor components in a clamping connection. For the connection between the mounting plate 11 and the external coolant supply, mounting holes 12 are provided in the mounting plate 11 (screw connections). Grooves 13 in the mounting plates 11 are used to take on O-rings made of rubber or suitable plastics, which ensures a seal between the mounting plate and the external coolant supply.

Als Kühlmittel gelangt vorzugsweise nichtentionisiertes Wasser zur Anwendung. Die Länge der ebenfalls aus einem elektrisch gut isolierenden Werkstoff bestehenden und stoffschlüssig mit dem Kühlkörper verbundenen Anschluß­ stutzen 5, 6 ist so bemessen, daß die für die elektri­ sche Isolation erforderlichen Luft- und Kriechstrecken zwischen dem zu kühlenden Halbleiterbauelement und den metallischen Wellrohren 7, 8 eingehalten werden. Das gegen den Kühlkörper 1 mit vorgebbarer Kraft zu pressen­ de Halbleiterbauelement ist gestrichelt angedeutet.Non-deionized water is preferably used as the coolant. The length of the connecting piece 5 , 6 , which is also made of an electrically good insulating material and is integrally connected to the heat sink, is dimensioned such that the air and creepage distances required for the electrical insulation between the semiconductor component to be cooled and the metallic corrugated pipes 7 , 8 be respected. The semiconductor component to be pressed against the heat sink 1 with a predeterminable force is indicated by dashed lines.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Kühlkörpers darge­ stellt. Insbesondere ist der Anschlußstutzen 5 des Kühl­ körpers 1 zu erkennen. Der Metallbalg 7 ist einerseits an der Löt- oder Klebstelle 9 mit dem Endstück des An­ schlußstutzens 5 und andererseits mit der metallischen Montageplatte 11 verbunden. Gegen beide Böden des Kühl­ körpers 1 sind gestrichelt angedeutete Halbleiterbauele­ mente 14, 14′ eines Spannverbandes gepreßt.In Fig. 2 is a side view of the heat sink Darge provides. In particular, the connecting piece 5 of the cooling body 1 can be seen. The metal bellows 7 is connected on the one hand to the soldering or gluing point 9 with the end piece of the connection piece 5 and on the other hand to the metal mounting plate 11 . Against both bottoms of the cooling body 1 dashed semiconductor components 14 , 14 'of a clamping association are pressed.

In den Fig. 3 und 4 sind Varianten bei der Ausbildung der Zapfen dargestellt. In Fig. 3 sind im Querschnitt rautenförmige Zapfen 16 gezeigt, deren eine Diagonale ihres Querschnitts parallel zur durch Kühlmittelzu- und -abfuhr vorgegebenen Strömungsrichtung verläuft. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Gleiches gilt auch für die quadratischen Zapfen 15 gemäß Fig. 1. In Fig. 4 sind im Querschnitt kreisrunde Zapfen 17 vorgesehen, wobei die Zapfen be­ nachbarter Zapfenreihen jeweils versetzt angeordnet sind, d. h. bezüglich der Strömungsrichtung des Kühlmit­ tels folgt auf einen Zapfen eine Lacke zwischen zwei Zapfen. Letzteres gilt auch für die Zapfenreihen der Fig. 1 und 3. Als Abwandlung der kreisrunden Zapfen 17 ist auch eine im Querschnitt ovale Ausbildung der Zapfen möglich. In FIGS. 3 and 4 variants are shown in the formation of the spigot. In Fig. 3 diamond-shaped pin 16 are shown in cross-section, of which one diagonal of their cross section is parallel to the through coolant supply and removal predetermined direction of flow. The direction of flow of the coolant is indicated by an arrow. The same also applies to the square peg 15 according to FIG. 1. In FIG. 4, circular pegs 17 are provided in cross section, the pegs being staggered in each case from adjacent rows of pegs, ie with respect to the direction of flow of the coolant, a peg is followed by a varnish two cones. The latter also applies to the rows of pins of FIGS. 1 and 3. As a modification of the circular pins 17 , an oval cross-section of the pins is also possible.

In den Fig. 5 und 6 sind Varianten bei der Ausbildung der Kühlkörperhälften dargestellt. Gemäß Fig. 5 besteht der Kühlkörper 1 aus zwei bezüglich der parallel zu den Böden verlaufenden Ebene spiegelsymmetrisch aufgebauten Kühlkörperhälften 18 und 19. Die mit der Kühlkörperhälf­ te 18 stoffschlüssig verbundenen Zapfen 15a stützen sich gegen die mit der Kühlkörperhälfte 19 stoffschlüssig verbundenen Zapfen 15b ab. Die zwischen den Zapfen ver­ laufenden Kühlkanäle 2 sind zu erkennen.In FIGS. 5 and 6 variants are shown in the formation of the cooling body halves. According to FIG. 5, the heat sink 1 consists of two heat sink halves 18 and 19 that are mirror-symmetrical with respect to the plane running parallel to the bottoms. The pin 15 a which is integrally connected to the heat sink half 18 is supported against the pin 15 b which is integrally connected to the heat sink half 19 . The cooling channels 2 running between the pins can be seen.

Gemäß Fig. 6 besteht der Kühlkörper aus zwei bezüglich der parallel zu den Böden verlaufenden Spiegelebene un­ symmetrisch aufgebauten Kühlkörperhälften 20 und 21. Die mit dem Boden der Kühlkörperhälfte 20 stoffschlüssig verbundenen Zapfen 15c stützen sich gegen den Boden der weiteren Kühlkörperhälfte 21 ab.According to FIG. 6, the heat sink consists of two heat sink halves 20 and 21 constructed symmetrically with respect to the mirror plane running parallel to the floors. The pins 15 c which are integrally connected to the bottom of the heat sink half 20 are supported against the bottom of the further heat sink half 21 .

Allgemein ist zur Herstellung des Flüssigkeitskühlkör­ pers zu bemerken, daß in einem ersten Schritt die beiden Kühlkörperhälften zusammen mit den Anschlußstutzenhälf­ ten hergestellt werden und daß diese beiden Hälften bei Verwendung von keramischen Werkstoffen in einem zweiten Schritt im Grünzustand zusammengesetzt und anschließend gesintert werden.General is for making the liquid heatsink pers notice that in a first step the two Heat sink halves together with the connecting piece half ten are produced and that these two halves at Use of ceramic materials in a second Step assembled in the green state and then be sintered.

Claims (11)

1. Flüssigkeitskühlkörper zur Kühlung eines elek­ trischen Bauelementes, insbesondere eines Halbleiterbau­ elementes, das den Kühlkörper thermisch gut leitend kon­ taktiert, wobei der Kühlkörper mindestens einen mit An­ schlußstutzen versehenen Kühlkanal aufweist, und wobei der Kühlkörper aus einem elektrisch isolierenden und thermisch gut leitenden Werkstoff in massiver Weise auf­ gebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des Kühlkörpers (1) senkrecht zu beiden Böden orientierte, von Boden zu Boden reichende, mit jeweils mindestens ei­ nem Boden stoffschlüssig verbundene, im Strömungsweg des Kühlmittels befindliche Zapfen (15, 16, 17, 15a, 15b, 15c) angeordnet sind.1. Liquid heatsink for cooling an elec trical component, in particular a semiconductor device, which contacts the heat sink with good thermal conductivity, the heat sink having at least one connection piece provided with a cooling duct, and the heat sink made of an electrically insulating and thermally highly conductive material is built in a massive manner, characterized in that in the interior of the heat sink ( 1 ) oriented perpendicularly to both floors, extending from floor to floor, each with at least one floor integrally connected, located in the flow path of the coolant pin ( 15 , 16 , 17th , 15 a, 15 b, 15 c) are arranged. 2. Flüssigkeitskühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (15) im Querschnitt qua­ dratisch ausgebildet sind, wobei eine Diagonale ihres Querschnitts parallel zur Strömungsrichtung des Kühlmit­ tels verläuft.2. Liquid heat sink according to claim 1, characterized in that the pins ( 15 ) are formed in a cross-section qua dratic, with a diagonal of their cross section parallel to the flow direction of the coolant. 3. Flüssigkeitskühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (16) im Querschnitt rau­ tenförmig ausgebildet sind, wobei eine Diagonale ihres Querschnitts parallel zur Strömungsrichtung des Kühlmit­ tels verläuft.3. A liquid heatsink according to claim 1, characterized in that the pins ( 16 ) are formed in the cross-section roughly ten-shaped, with a diagonal of its cross section running parallel to the direction of flow of the coolant. 4. Flüssigkeitskühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (17) im Querschnitt kreisrund ausgebildet sind. 4. Liquid heat sink according to claim 1, characterized in that the pins ( 17 ) are circular in cross section. 5. Flüssigkeitskühlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen im Querschnitt oval aus­ gebildet sind.5. Liquid heat sink according to claim 1, characterized characterized in that the pins are oval in cross section are formed. 6. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (1) aus zwei bezüglich der parallel zu den Böden verlaufen­ den Ebene spiegelsymmetrisch aufgebauten Kühlkörperhälf­ ten (18, 19) besteht, wobei die Zapfen (15a, 15b) sich aufeinander abstützen.6. A liquid heat sink according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat sink ( 1 ) consists of two heat sink halves ( 18 , 19 ) constructed with mirror symmetry with respect to the plane running parallel to the bottoms ( 18 , 19 ), the pins ( 15 a, 15 b) support each other. 7. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (1) aus zwei bezüglich der parallel zu den Böden verlaufen­ den Spiegelebene unsymmetrisch aufgebauten Kühlkörper­ hälften (20, 21) besteht, wobei jeweils ein Zapfen (15c) stoffschlüssig mit dem Boden der einen Kühlkörperhälfte (20) verbunden ist und sich gegen den Boden der weiteren Kühlkörperhälfte abstützt.7. Liquid heat sink according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat sink ( 1 ) consists of two halves ( 20 , 21 ) constructed asymmetrically with respect to the mirror plane running parallel to the floors, each with a pin ( 15 c) is integrally connected to the bottom of one heat sink half ( 20 ) and is supported against the bottom of the other heat sink half. 8. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (1) zwei sich gegenüberliegende, stoffschlüssig mit dem Kühlkörper verbundene Anschlußstutzen (5, 6) für Kühlmit­ telzu- und -abfuhr aufweist, deren zum externen Anschluß geeignete Endstücke derart rechtwinklig abgebogen sind, daß sie parallel verlaufen und zur gleichen Seite wei­ sen.8. Liquid heat sink according to one of claims 1 to 7, characterized in that the heat sink ( 1 ) has two opposite, cohesively connected to the heat sink connecting piece ( 5 , 6 ) for coolant tel- supply and removal, their end pieces suitable for external connection are bent at such a right angle that they run parallel and white to the same side. 9. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus Aluminiumnitrid besteht.9. Liquid heat sink according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the heat sink There is aluminum nitride. 10. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus Berylliumoxid besteht. 10. Liquid heat sink according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the heat sink Beryllium oxide exists.   11. Flüssigkeitskühlkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper aus Kunststoff besteht.11. Liquid heat sink according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the heat sink Plastic is made.
DE19904017749 1989-03-18 1990-06-01 Method of manufacturing a liquid heat sink from an electrically insulating material Expired - Fee Related DE4017749C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19904017749 DE4017749C2 (en) 1989-03-18 1990-06-01 Method of manufacturing a liquid heat sink from an electrically insulating material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3908996A DE3908996C2 (en) 1989-03-18 1989-03-18 Method of manufacturing a liquid heat sink
DE19904017749 DE4017749C2 (en) 1989-03-18 1990-06-01 Method of manufacturing a liquid heat sink from an electrically insulating material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4017749A1 true DE4017749A1 (en) 1991-12-05
DE4017749C2 DE4017749C2 (en) 1993-12-16

Family

ID=25878956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19904017749 Expired - Fee Related DE4017749C2 (en) 1989-03-18 1990-06-01 Method of manufacturing a liquid heat sink from an electrically insulating material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4017749C2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301865A1 (en) * 1993-01-25 1994-07-28 Abb Management Ag Cooling box for electric component
DE4311839A1 (en) * 1993-04-15 1994-10-20 Siemens Ag Microcooling device for an electronic component
DE4322933A1 (en) * 1993-07-09 1995-01-12 Abb Patent Gmbh Liquid-cooling body with hydraulic coolant connection
DE4327895A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Abb Management Ag Power converter module
WO1997025741A1 (en) * 1996-01-04 1997-07-17 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Cooling unit with pin elements
DE19640488A1 (en) * 1996-09-30 1998-04-02 Fraunhofer Ges Forschung Ceramic cooler for power semiconductor component
EP0838988A2 (en) * 1996-10-23 1998-04-29 Asea Brown Boveri AG Liquid cooling device for a high power semiconductor module
EP1143779A1 (en) * 1998-08-18 2001-10-10 Hamamatsu Photonics K.K. Heat sink, and semiconductor laser and semiconductor laser stacker using the same
EP1271085A2 (en) * 2001-06-23 2003-01-02 Behr GmbH & Co. Device for cooling vehicle equipment, more particularly battery or fuel cell
WO2012059074A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-10 Bergmann Messgeräte Entwicklung Kg High-voltage switch with cooling device
CN103298317A (en) * 2012-02-24 2013-09-11 三菱电机株式会社 Cooler and cooling device
CN103715156A (en) * 2012-10-02 2014-04-09 株式会社丰田自动织机 Cooling device and semiconductor device
EP3364453A3 (en) * 2017-02-21 2018-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Cooling box, cooling device and method for producing a cooling box
WO2018210455A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Degner Gmbh & Co. Kg Device for cooling, heating or transferring heat

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19600166A1 (en) * 1996-01-04 1997-07-17 Daimler Benz Ag Cooling body
DE19600164A1 (en) * 1996-01-04 1997-07-17 Daimler Benz Ag Cooling body
DE19727912C1 (en) * 1997-07-01 1998-10-29 Daimler Benz Ag Cooling body for cooling power components
AT413163B (en) * 2001-12-18 2005-11-15 Fotec Forschungs Und Technolog COOLING DEVICE FOR A CHIP AND METHOD OF MANUFACTURE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659527A1 (en) * 1976-12-30 1978-07-06 Licentia Gmbh Water-cooled power rectifier system - has individual units arranged in round elements stacked together with corresponding bus=bars
DE2814809A1 (en) * 1977-05-04 1978-11-16 Ckd Praha LIQUID COOLERS, ESPECIALLY FOR COOLING POWER SEMICONDUCTOR COMPONENTS
DE3319837A1 (en) * 1982-06-03 1983-12-22 Alec 06770 Naugatuck Conn. Wargo COOLING DEVICE
DE3329325A1 (en) * 1982-09-03 1984-03-08 Peter 2563 Ipsach Herren Heat sink for liquid cooling of at least one electrical power element
DE2640000C2 (en) * 1976-09-04 1986-09-18 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Cylindrical cooling box with opposing inlet and outlet openings for liquid-cooled power semiconductor components and a method for producing the same
DE3605554A1 (en) * 1986-02-21 1987-08-27 Licentia Gmbh Closable heat sink

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2640000C2 (en) * 1976-09-04 1986-09-18 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Cylindrical cooling box with opposing inlet and outlet openings for liquid-cooled power semiconductor components and a method for producing the same
DE2659527A1 (en) * 1976-12-30 1978-07-06 Licentia Gmbh Water-cooled power rectifier system - has individual units arranged in round elements stacked together with corresponding bus=bars
DE2814809A1 (en) * 1977-05-04 1978-11-16 Ckd Praha LIQUID COOLERS, ESPECIALLY FOR COOLING POWER SEMICONDUCTOR COMPONENTS
DE3319837A1 (en) * 1982-06-03 1983-12-22 Alec 06770 Naugatuck Conn. Wargo COOLING DEVICE
DE3329325A1 (en) * 1982-09-03 1984-03-08 Peter 2563 Ipsach Herren Heat sink for liquid cooling of at least one electrical power element
DE3605554A1 (en) * 1986-02-21 1987-08-27 Licentia Gmbh Closable heat sink

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 62-73649 A. In: Patents Abstracts of Japan, 1987, Vol. 11, Nr. 275, E-537 *

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301865A1 (en) * 1993-01-25 1994-07-28 Abb Management Ag Cooling box for electric component
DE4311839A1 (en) * 1993-04-15 1994-10-20 Siemens Ag Microcooling device for an electronic component
DE4322933A1 (en) * 1993-07-09 1995-01-12 Abb Patent Gmbh Liquid-cooling body with hydraulic coolant connection
DE4327895A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Abb Management Ag Power converter module
US6039114A (en) * 1996-01-04 2000-03-21 Daimler - Benz Aktiengesellschaft Cooling body having lugs
WO1997025741A1 (en) * 1996-01-04 1997-07-17 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Cooling unit with pin elements
DE19640488A1 (en) * 1996-09-30 1998-04-02 Fraunhofer Ges Forschung Ceramic cooler for power semiconductor component
DE19640488C2 (en) * 1996-09-30 2001-12-13 Fraunhofer Ges Forschung Method of manufacturing a ceramic cooling element
EP0838988A2 (en) * 1996-10-23 1998-04-29 Asea Brown Boveri AG Liquid cooling device for a high power semiconductor module
DE19643717A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-30 Asea Brown Boveri Liquid cooling device for a high-performance semiconductor module
EP0838988A3 (en) * 1996-10-23 1999-06-16 Asea Brown Boveri AG Liquid cooling device for a high power semiconductor module
US6895026B2 (en) 1998-08-18 2005-05-17 Hamamatsu Photonics K.K. Heat sink and semiconductor laser apparatus and semiconductor laser stack apparatus using the same
EP1143779A1 (en) * 1998-08-18 2001-10-10 Hamamatsu Photonics K.K. Heat sink, and semiconductor laser and semiconductor laser stacker using the same
EP1143779A4 (en) * 1998-08-18 2003-02-05 Hamamatsu Photonics Kk Heat sink, and semiconductor laser and semiconductor laser stacker using the same
EP1271085A2 (en) * 2001-06-23 2003-01-02 Behr GmbH & Co. Device for cooling vehicle equipment, more particularly battery or fuel cell
EP1271085A3 (en) * 2001-06-23 2005-01-26 Behr GmbH & Co. KG Device for cooling vehicle equipment, more particularly battery or fuel cell
WO2012059074A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-10 Bergmann Messgeräte Entwicklung Kg High-voltage switch with cooling device
US9070665B2 (en) 2010-11-03 2015-06-30 Bergmann Messgeraete Entwicklung Kg High-voltage switch with a cooling device
CN103298317A (en) * 2012-02-24 2013-09-11 三菱电机株式会社 Cooler and cooling device
CN103298317B (en) * 2012-02-24 2016-03-02 三菱电机株式会社 Cooler and cooling device
US9291404B2 (en) 2012-02-24 2016-03-22 Mitsubishi Electric Corporation Cooler and cooling device
DE102013101747B4 (en) * 2012-02-24 2020-09-24 Mitsubishi Electric Corporation COOLER
CN103715156A (en) * 2012-10-02 2014-04-09 株式会社丰田自动织机 Cooling device and semiconductor device
EP3364453A3 (en) * 2017-02-21 2018-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Cooling box, cooling device and method for producing a cooling box
WO2018210455A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Degner Gmbh & Co. Kg Device for cooling, heating or transferring heat
US11320214B2 (en) 2017-05-16 2022-05-03 Degner Gmbh & Co. Kg Device for cooling, heating or transferring heat
EP3625511B1 (en) * 2017-05-16 2022-12-28 Degner GmbH&Co. KG Device for cooling, heating or transferring heat

Also Published As

Publication number Publication date
DE4017749C2 (en) 1993-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4017749C2 (en) Method of manufacturing a liquid heat sink from an electrically insulating material
DE2502472C2 (en) Heat sink for thyristors
DE10358641B4 (en) Cooling device for double-sided cooling of a semiconductor device
DE4339786C5 (en) Process for producing a heat dissipation arrangement
DE3908996C2 (en) Method of manufacturing a liquid heat sink
DE3835767A1 (en) COOLING DEVICE FOR SEMICONDUCTOR MODULE
DE3933956A1 (en) Force-cooled power resistor e.g. for railway locomotive converter - is of flat metal sheet of high specific electrical resistance presenting large cooling area
EP3632190A1 (en) Electrical assembly and method for producing an electrical assembly
EP0844808B1 (en) Printed circuit board device
CH621435A5 (en) Semiconductor module
DE4444680A1 (en) Multilayer substrate esp. for power semiconductor component
EP0092720A1 (en) Clamping device for disc-type semiconductur devices
DE202021104673U1 (en) Radiator and cooling device
EP0585611A2 (en) Power resistor for liquid cooling
EP0240769B1 (en) Control plate for image reproduction devices
DE19506091A1 (en) Cooling element in form of multiple substrate
DE102015204915B4 (en) Wärmeleitkörper with a coupling surface with recess and heat transfer device
EP3459110B1 (en) Cooling box unit and power electronics device having a cooling box unit
DE19600164A1 (en) Cooling body
EP0075036A1 (en) Semiconductor power device with fluid cooling
DE3245167C2 (en)
DE20309856U1 (en) Heat sink for semiconductor components has holders with divergent inner walls and mounting sections with corresponding convergent outer walls
DE4105786A1 (en) Liquid cooled electrical resistance - has track formed on housing that is box shaped and has liquid circulated through it
EP1225633A1 (en) Kühler zur Kühlung eines Leistungshalbleiterbauelements bzw.-Moduls sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Kühlers
DE2208937A1 (en) HEAT PIPE COOLING ARRANGEMENT FOR FLAT SEMI-CONDUCTOR COMPONENTS

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3908996

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8120 Willingness to grant licenses paragraph 23
8178 Suspension cancelled
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3908996

Format of ref document f/p: P

AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3908996

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE

8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent