專利名稱：用于待冷卻元件的電路布局及相應(yīng)的冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路布局，它有待冷卻的電子元件和具有一磁芯的感應(yīng)元件。另外，本發(fā)明涉及用于冷卻電子元件的相應(yīng)方法。
背景技術(shù)：
集成電路經(jīng)常有很高的能耗，以至集成電路必須被冷卻。通常為此設(shè)置適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置。這種冷卻裝置由如體積較大的冷卻板或冷卻體構(gòu)成。當(dāng)散去非常多的熱量時(shí)，也可以通過風(fēng)扇來有效地冷卻電子元件。在任何情況下，只有當(dāng)該冷卻裝置可以吸走足夠多的能量時(shí)，才保證了充分的冷卻。這通常意味著冷卻裝置需要有較大的表面積，以便可以再次充分地散失掉所吸收的熱量。
但在許多應(yīng)用場合中，電路布局因可用空間小而應(yīng)盡量緊湊地構(gòu)成。因此，冷卻體也應(yīng)盡量保持比較小。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提出一種電路布局，其中，即使在只有少量空間可用的情況下，也可以充分冷卻所述元件。本發(fā)明也提出了一種相應(yīng)的冷卻方法。
根據(jù)本發(fā)明，通過一種電路布局實(shí)現(xiàn)了此目的，該電路布局有一個(gè)待冷卻元件、一個(gè)有效參與該電路布局中的且作為散熱器的電氣元件且尤其是一個(gè)具有一磁芯的感應(yīng)元件以及一個(gè)熱傳遞機(jī)構(gòu)，該熱傳遞機(jī)構(gòu)如此布置在待冷卻元件與作為散熱器的電氣元件之間，即該熱傳遞機(jī)構(gòu)直接在兩側(cè)與之接觸以便散走待冷卻元件的熱量。
此外，根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于如此冷卻一電路的電子元件的方法，即準(zhǔn)備好該電路的待冷卻元件，準(zhǔn)備好一個(gè)有效參與到該電路中的且作為散熱器的電氣元件且尤其是一個(gè)有一磁芯的感應(yīng)元件，并且如此把一熱傳遞機(jī)構(gòu)插入待冷卻元件和起到散熱器作用的元件之間，即該熱傳遞機(jī)構(gòu)直接在兩側(cè)與之接觸以便散走待冷卻元件的熱量。
這樣一來，一個(gè)有較高熱容的電感的磁芯可被用作冷卻體或補(bǔ)償體。因此，可以省掉專門設(shè)置的冷卻體并且可以緊湊地構(gòu)成電路布局。
最好成墊狀地由彈性材料制成該熱傳遞機(jī)構(gòu)。因此，當(dāng)該元件壓在該磁芯上時(shí)，可以保證在一方面是墊和另一方面是待冷卻元件或磁芯之間的接觸面。這樣的彈性墊可以用發(fā)泡材料制成。
該感應(yīng)元件可以包括一變壓器。變壓器的鐵心通常有較大的質(zhì)量，因而也就有相應(yīng)高的熱容，以便起到散熱器的作用。
待冷卻元件可以是一集成電路且尤其是功率元件。它的平面結(jié)構(gòu)有利于熱量被傳輸至熱墊。
該電路布局可以有多個(gè)待冷卻元件，該墊被共同布置于其上。因此，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)元件的冷卻。


現(xiàn)在，結(jié)合附圖來詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中圖1以俯視圖表示功率半導(dǎo)體，它被焊接在印刷電路板上；圖2以俯視圖表示本發(fā)明的墊，圖1的功率半導(dǎo)體被布置在該墊的下方；圖3以透視圖表示圖2的布局；圖4以側(cè)視圖表示上面裝有一變壓器的圖2的布局；及圖5以端側(cè)視圖表示圖4的布局。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述的實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
彼此緊挨著地將多個(gè)帶功率半導(dǎo)體2(短功率半導(dǎo)體)的集成電路焊接在一印刷電路板1上，如圖1的俯視圖所示。功率半導(dǎo)體2具有需要特殊冷卻措施的能耗。
在這里，四個(gè)功率半導(dǎo)體2被集成在所謂的S08外殼內(nèi)。它們各有一個(gè)位于同一平面上的平坦的上表面。因此，可以輕易地把一導(dǎo)熱墊3放置在功率半導(dǎo)體2上，如圖2所示。
圖3以透視圖表示這種布局。用發(fā)泡絕緣材料制成的導(dǎo)熱墊3整個(gè)覆蓋住待冷卻的集成電路2。處于穩(wěn)定或傳熱的考慮，在墊3的表面上可以有一個(gè)特殊的涂層。
現(xiàn)在，圖4示出了一變壓器，該變壓器被壓在其上帶有墊3的功率半導(dǎo)體2上。變壓器4被焊接固定在印刷電路板1的孔5(參見圖1)內(nèi)并且被觸點(diǎn)接通。
因此，由鐵素體制成的變壓器4的鐵心壓在該墊3以及位于其下方的功率半導(dǎo)體2上，從而保證了功率半導(dǎo)體2與鐵心更好地傳熱。
圖5以端側(cè)視圖再次表示這種安裝布局。如該圖再次清楚所示，墊3的表面有一個(gè)特殊的涂層。還可以看到，可通過該冷卻結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)非常緊湊的構(gòu)造，其中不需要附加的冷卻體，因?yàn)樽儔浩?的鐵素體鐵心擔(dān)負(fù)起冷卻任務(wù)。
在一個(gè)可選的結(jié)構(gòu)形式中，可以在變壓器4鐵心與呈熱傳遞機(jī)構(gòu)形式的功率半導(dǎo)體2之間注入塑料來代替導(dǎo)熱墊3。這將具有進(jìn)一步的優(yōu)勢，即該功率半導(dǎo)體在一個(gè)更大的表面上被導(dǎo)熱材料包圍。
權(quán)利要求
1.一種電路布局，它具有一個(gè)待冷卻元件(2)，其特征在于，該電路布局具有一個(gè)作為散熱器的并有效參與到該電路布局中的電氣元件且尤其是一個(gè)有一磁芯的感應(yīng)元件(4)以及一個(gè)熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)，該熱傳遞機(jī)構(gòu)如此布置在該待冷卻元件(2)與作為散熱器的該電氣元件之間，即該熱傳遞機(jī)構(gòu)在兩側(cè)直接與之接觸以便散走該待冷卻元件(2)的熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的電路布局，其特征在于，該熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)包括一彈性墊。
3.如權(quán)利要求2所述的電路布局，其特征在于，該墊用一種發(fā)泡材料制成。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的電路布局，其特征在于，該感應(yīng)元件(4)為一變壓器。
5.如權(quán)利要求-4之一所述的電路布局，其特征在于，該待冷卻元件(2)為一集成電路。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的電路布局，它具有多個(gè)待冷卻元件(2)，該熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)共同布置在這些待冷卻元件上。
7.一種如此冷卻一電路的一電子元件(2)的方法，即準(zhǔn)備好該電路的待冷卻元件(2)，其特征在于，準(zhǔn)備好一個(gè)有效參與到該電路中的且作為散熱器的電氣元件且尤其是一個(gè)有一磁芯的感應(yīng)元件(4)，如此把一個(gè)熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)插入到該待冷卻元件(2)與起到散熱器作用的元件之間，即該熱傳遞機(jī)構(gòu)在兩側(cè)與之直接接觸以便散走該待冷卻元件(2)的熱量。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，該熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)包括一彈性墊。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該墊用一發(fā)泡材料制成。
10.如權(quán)利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，該感應(yīng)元件(4)為一變壓器。
11.如權(quán)利要求7-10之一所述的方法，其特征在于，該待冷卻元件(2)為一集成電路。
12.如權(quán)利要求7-11之一所述的方法，其特征在于，準(zhǔn)備好多個(gè)待冷卻元件(2)，借助在該起到散熱器作用的該元件上的所述熱傳遞機(jī)構(gòu)(3)來共同冷卻這些待冷卻元件。
全文摘要
應(yīng)該簡單地完成集成功率元件的散熱。為此，一個(gè)熱傳遞機(jī)構(gòu)且尤其是一導(dǎo)熱墊(3)被插入到待冷卻元件(2)與一感應(yīng)元件(4)的磁芯之間。因而，功率半導(dǎo)體(2)所產(chǎn)生的熱量可以被散給該感應(yīng)元件(4)的磁芯。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1571629SQ200410008020
公開日2005年1月26日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者M·格拉布納, F·維查尼 申請人:電燈專利信托有限公司