RU2393654C1 - Heat sink - Google Patents
Heat sink Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393654C1 RU2393654C1 RU2009103488/09A RU2009103488A RU2393654C1 RU 2393654 C1 RU2393654 C1 RU 2393654C1 RU 2009103488/09 A RU2009103488/09 A RU 2009103488/09A RU 2009103488 A RU2009103488 A RU 2009103488A RU 2393654 C1 RU2393654 C1 RU 2393654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- loaded
- rib
- heat conducting
- distribution
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 7
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 1
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 1
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроники, а именно к отводу тепла от теплонагруженных элементов радиоэлектронных блоков, например бортового оборудования летательных аппаратов.The invention relates to the field of electronics, namely to the removal of heat from heat-loaded elements of electronic components, for example, on-board equipment of aircraft.
Известно устройство отвода тепла (патент США №6663964, Н05К 7/20, В32В 9/00, F16L 59/02, опубл. 16.12.2003). Отличительной его особенностью является теплопроводящее покрытие, у которого при комнатной температуре, когда теплонагруженные элементы не работают, отсутствует текучесть. Во время работы теплонагруженных элементов из-за увеличения температуры теплопроводящий материал размягчается, появляется текучесть, в результате которой происходит распределение теплопроводящего материала между теплонагруженными элементами и устройством отвода тепла.A heat dissipation device is known (US patent No. 6663964,
Недостатком этого устройства является неравномерность распределения теплопроводящего покрытия из-за неодинакового выделения тепла различными теплонагруженными элементами. К тому же, температура теплонагруженного элемента убывает при удалении от его центра к периферии, что приводит к неравномерному распределению теплоотводящего покрытия. Т.е. горячая зона - в центре, а зоны с более низкой температурой - по краям, что приводит к тому, что текучесть проявляется только в центральной части.The disadvantage of this device is the uneven distribution of the heat-conducting coating due to the uneven heat generation by various heat-loaded elements. In addition, the temperature of the heat-loaded element decreases with distance from its center to the periphery, which leads to an uneven distribution of the heat-removing coating. Those. the hot zone is in the center, and zones with a lower temperature are at the edges, which leads to the fact that fluidity appears only in the central part.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство отвода тепла по патенту РФ №2303862, Н05К 7/20, H01L 23/36 G06F 1/20, опубл. 07.27.2007, выполненное из металла или металлического сплава, содержащее охлаждающее ребро, которое соединено с металлическим корпусом эксплуатационного средства. Охлаждающий элемент разъемно соединен с корпусом крепежными средствами и снабжен теплопроводящим и электроизолирующим покрытием.The closest technical solution (prototype) is a heat dissipation device according to the patent of the Russian Federation No. 2303862,
Недостатком такого устройства является увеличение теплового сопротивления в местах стыка охлаждающего элемента и теплонагруженного элемента в случае различной формы поверхности стыка теплоотвода и монтажной поверхности корпуса теплонагруженного элемента (например, одна вогнутая, другая плоская). Тогда при циклических тепловых нагрузках распределение теплопроводящего покрытия непосредственно на рабочей поверхности теплонагруженного элемента становится неравномерным.The disadvantage of this device is the increase in thermal resistance at the junction of the cooling element and the heat-loaded element in the case of different shapes of the interface of the heat sink and the mounting surface of the body of the heat-loaded element (for example, one concave, the other flat). Then, under cyclic thermal loads, the distribution of the heat-conducting coating directly on the working surface of the heat-loaded element becomes uneven.
Техническим результатом изобретения является улучшение отвода тепла от теплонагруженных элементов радиоэлектронных блоков за счет более равномерного распределения теплопроводящего покрытия в самом устройстве отвода тепла, причем покрытие становится более тонким, в результате чего оно более эффективно отводит тепло от теплонагруженных элементов.The technical result of the invention is to improve the heat removal from the heat-loaded elements of the electronic blocks due to a more uniform distribution of the heat-conducting coating in the heat removal device itself, the coating becoming thinner, as a result of which it more effectively removes heat from the heat-loaded elements.
Технический результат достигается тем, что в устройстве отвода тепла, имеющем основание, снабженное охлаждающими ребрами и разъемно соединенное с корпусом теплонагруженного элемента через теплопроводящее покрытие, ребра соединены с основанием разъемно через упругий элемент, и тем, что поверхность соприкосновения каждого ребра с корпусом теплонагруженного элемента выполнена в виде прямоугольника, причем ребра снабжены каналами.The technical result is achieved in that in a heat removal device having a base provided with cooling fins and detachably connected to the body of the heat-loaded element through a heat-conducting coating, the ribs are connected to the base detachably through an elastic element, and the contact surface of each rib with the body of the heat-loaded element is made in the form of a rectangle, and the ribs are provided with channels.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
Фиг.1 - устройство отвода тепла в начальный момент его работы;Figure 1 - heat removal device at the initial moment of its operation;
фиг.2 - устройство отвода тепла в конечный момент его работы;figure 2 - device for heat removal at the final moment of its operation;
фиг.3 - устройство отвода тепла в изометрии;figure 3 - device heat dissipation in isometry;
фиг.4 - устройство отвода тепла в изометрии с несколькими теплонагруженными элементами;4 is a device for heat removal in isometry with several heat-loaded elements;
фиг.5 - устройство отвода тепла в сечении с несколькими теплонагруженными элементами,5 is a device for heat dissipation in cross section with several heat-loaded elements,
где:Where:
1 - основание;1 - base;
2 - отверстие в основании для установки ребер;2 - hole in the base for installing ribs;
3 - упругий элемент;3 - elastic element;
4 - охлаждающее ребро;4 - cooling rib;
5 - ступенька охлаждающего ребра;5 - step of the cooling fin;
6 - поверхность соприкосновения охлаждающего ребра с корпусом теплонагруженного элемента;6 - contact surface of the cooling fin with the body of the heat-loaded element;
7 - корпус теплонагруженного элемента;7 - case of a heat-loaded element;
8 - печатная плата;8 - printed circuit board;
9 - каналы;9 - channels;
10 - теплопроводящее покрытие;10 - heat conductive coating;
11 - отверстие основания для крепления на плате;11 - hole base for mounting on the board;
12 - отверстие в плате для крепления основания;12 - hole in the board for mounting the base;
13 - крепежный элемент;13 - fastener;
14 - отверстие упругого элемента, соосное отверстию основания.14 - hole of the elastic element, coaxial to the hole of the base.
Устройство отвода тепла имеет основание 1 (фиг.1, 2) с отверстиями 2 для разъемного соединения через упругий элемент 3 с охлаждающими ребрами 4, имеющими форму усеченного конуса, снабженного ступенькой 5. Поверхность 6 соприкосновения каждого ребра 4 с корпусом 7 теплонагруженного элемента, расположенного на печатной плате 8, выполнена в виде прямоугольника (например, квадрата) с каналами 9 (паз, отверстие и т.п.) На эту поверхность нанесено теплопроводящее покрытие 10. Каналы 9 (фиг.3) служат для массопереноса теплопроводящего покрытия 10 (например, пасты), что способствует более равномерному и более тонкому распределению этого покрытия по всей поверхности 6 соприкосновения.The heat removal device has a base 1 (FIGS. 1, 2) with
Для крепления основания 1 к плате 8 они имеют соответственно отверстия 11 и 12 под крепежные элементы 13. Упругий элемент 3 снабжен отверстиями 14 соосно отверстиям 11 основания 1.For fastening the
Поверхность теплонагруженного элемента может иметь отклонение от плоскостности, в частности, может быть вогнутой, т.е. иметь вид чаши. В случае необходимости отводить тепло от нескольких теплонагруженных элементов (фиг.4, 5) охлаждающие ребра устанавливаются в несколько отверстий, выполненных в соответствии с местоположением теплонагруженных элементов.The surface of the heat-loaded element may have a deviation from flatness, in particular, it may be concave, i.e. look like a bowl. If necessary, to remove heat from several heat-loaded elements (Figs. 4, 5), cooling fins are installed in several holes made in accordance with the location of the heat-loaded elements.
Предлагаемая конструкция позволяет заполнить неровности поверхности теплонагруженного элемента множеством ребер при минимальной толщине теплопроводящего слоя, т.е. заполняется любая неровность, что улучшает отвод тепла. Упругий элемент 3 создает определенное усилие, что при циклических тепловых нагрузках способствует удерживанию теплового контакта с теплонагруженным элементом.The proposed design allows you to fill the surface irregularities of the heat-loaded element with many ribs with a minimum thickness of the heat-conducting layer, i.e. any irregularity is filled, which improves heat dissipation. The
При монтаже устройства отвода тепла на печатную плату 8 с теплонагруженными элементами под воздействием упругого элемента 3 на ступеньку 5 ребра 4 происходит соприкосновение последнего по всем неровностям с корпусом 1 теплонагруженного элемента. По истечении некоторого времени даже при комнатной температуре потоки пасты 10, следуя по пути наименьшего сопротивления, оказываются в каналах 9 ребер 4, что уменьшает толщину слоя пасты 10. При подключении теплонагруженного элемента происходит выделение тепла, которое отводится через тонкий слой пасты 10, теплопроводность которого по определению значительно выше, чем толстого слоя, к ребрам 4 устройства отвода тепла. Далее ребра 4 рассевают тепло в окружающую среду.When mounting the heat removal device to the printed
Проведенные испытания показали работоспособность заявляемого устройства. Оно обладает новизной, изобретательским уровнем, промышленно применимо и решает поставленную техническую задачу: повышает теплоотдачу за счет более равномерного и тонкого распределения теплопроводящей пасты и эффективно отводит тепло даже от плохо согласованных поверхностей теплонагруженных элементов.The tests showed the efficiency of the claimed device. It has a novelty, inventive step, is industrially applicable and solves the technical problem posed: it increases heat transfer due to a more uniform and finer distribution of heat-conducting paste and effectively removes heat even from poorly coordinated surfaces of heat-loaded elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009103488/09A RU2393654C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Heat sink |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009103488/09A RU2393654C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Heat sink |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2393654C1 true RU2393654C1 (en) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009103488/09A RU2393654C1 (en) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Heat sink |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2393654C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507614C2 (en) * | 2011-11-30 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | Heat removal device |
| RU2529852C2 (en) * | 2012-10-18 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Temperature control device for electronic components |
| RU206828U1 (en) * | 2021-05-17 | 2021-09-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Heat dissipation device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133084C1 (en) * | 1996-05-05 | 1999-07-10 | Дагестанский государственный технический университет | Thermoelectric semiconducting device for heat transfer and temperature stabilization of microassemblies |
| RU2303862C2 (en) * | 2002-05-16 | 2007-07-27 | Абб Швайц Аг | Cooling element |
-
2009
- 2009-02-02 RU RU2009103488/09A patent/RU2393654C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2133084C1 (en) * | 1996-05-05 | 1999-07-10 | Дагестанский государственный технический университет | Thermoelectric semiconducting device for heat transfer and temperature stabilization of microassemblies |
| RU2303862C2 (en) * | 2002-05-16 | 2007-07-27 | Абб Швайц Аг | Cooling element |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507614C2 (en) * | 2011-11-30 | 2014-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (ОАО "ЭЛАРА") | Heat removal device |
| RU2529852C2 (en) * | 2012-10-18 | 2014-10-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Temperature control device for electronic components |
| RU206828U1 (en) * | 2021-05-17 | 2021-09-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Heat dissipation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10524349B2 (en) | Printed circuit board with built-in vertical heat dissipation ceramic block, and electrical assembly comprising the board | |
| WO2008122220A1 (en) | Shielding and heat-dissipating device | |
| TW201617765A (en) | Improved rail cooling arrangement for server apparatus | |
| US20160316589A1 (en) | Semiconductor assembly | |
| US10074591B1 (en) | System with provision of a thermal interface to a printed circuit board | |
| US20130170136A1 (en) | Pcb heat sink for power electronics | |
| RU2393654C1 (en) | Heat sink | |
| CN108886031A (en) | Power module and method of manufacturing power module | |
| US8498127B2 (en) | Thermal interface material for reducing thermal resistance and method of making the same | |
| CN108291692A (en) | LED light device | |
| US10079191B2 (en) | Heat spreader having thermal interface material retainment | |
| KR100953857B1 (en) | A pcb unified with soft silicon pad for high speed heat dissipation of led and the method thereof | |
| CN111615746A (en) | Power electronic module and method of manufacturing power electronic module | |
| US20150129189A1 (en) | Method and Apparatus for Reducing the Mechanical Stress when Mounting Assemblies with Thermal Pads | |
| EP2733737B1 (en) | Heat dissipating device | |
| CN209398636U (en) | Fan | |
| TW201916414A (en) | Semiconductor heat conduction and heat dissipation structure capable of rapidly conducting heat generated by operation of a semiconductor and dissipating it through a large area | |
| US9484280B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device | |
| KR20090111999A (en) | Heat sink | |
| WO2014136175A1 (en) | Heat-dissipating substrate and method for producing same | |
| JP2019092337A (en) | Heat sink and power conversion equipment | |
| JP2016131218A (en) | Heat radiation device | |
| CN112996273B (en) | igbt module assembly process and electronic devices | |
| JP2015153901A (en) | Heat sink and electric device provided with the same | |
| CN209232768U (en) | A kind of heat-radiating integrated device of soaking plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130203 |