TW200423863A - Circuit arrangement for components to be cooled and corresponding cooling method - Google Patents

Description

2004238 63 玖、發明說明： (一） 發明所屬之技術領域 本發明揭示一種電路配置，其具有要冷卻之電子組件 及具有鐵芯之電感性組件。更進一步，本發明揭示一種對 應用於冷卻電子組件之方法。 (二） 先前技術 積體電路通常具有高功率消耗，使得其等需要冷卻。 對本目的，通常提供適當冷卻裝置，例如，相當大型之冷 卻板或冷卻本體（cooling body)。當很大量熱消散時，電子 組件也可以藉由風扇來有效地冷卻。因而，當冷卻裝置可 吸收足夠能量時，才能確保充分的冷卻。意即冷卻裝置需 要具有很大表面積，致使其可用於吸收熱，並將其再消散 到有效的範圍。 然而，在許多應用例中，由於可用空間量小，所以電 路裝置儘可能小型化。因此，冷卻本體也必需保持儘量地 /J、〇 (三） 發明內容 因此，本發明之目的在提供一種電路配置，其中即使 當僅有很小量空間可用時，組件也可良好地充分冷卻。本 發明也揭示對應的冷卻方法。 本目的是以根據本發明之電路配置來獲得，電路配置 具有：所要冷卻之組件；散熬器形式之電氣組件，其爲電 路配置之有效部份，尤其具有鐵芯之電感組件；及熱轉移 裝置’其安置在所要冷卻組件及散熱器形式之電氣組件兩 2004238 63 者間，使得其直接地接觸兩者，目的在自所要冷卻組件來 移除熱。 根據本發明，也提供一種用於冷卻電氣之電子組件的 方法，以提供電氣電路之所要冷卻組件、提供電氣組件有 效地以散熱器形式之尤其具有鐵芯的電感組件安置電氣電 路中、及在所要冷卻組件及作用爲散熱器之組件間所插置 熱轉移裝置，使得其直接地接觸兩者，目的在自所要冷卻 組件來移除熱。 如此，具有相當大熱容量之電感器鐵芯可使用爲冷卻 本體或補償本體。因此，不需要來特別地提供冷卻本體， 而電路配置可具有更緊密之設計。 熱轉移裝置較佳地由彈性材料以底板（mat)形式來製 成。如此，當組件擠靠鐵芯時，可以確保一方面在底板及 另方面在所要冷卻組件或鐵芯兩者間的接觸表面。 電感組件可包含變壓器。電壓器之鐵芯大致上具有大 質量（mass)，如此，也具有對應之商熱容量，使得其作用 爲散熱器。 所要冷卻組件可以是積體電路’及尤其是一種功率組 件，其平板結構便於熱轉移到底板。 電路配置可具有二個或更多組件要冷卻’其上接合地 來安置底板。這使得其可同時冷卻二個或以上之組件。 (四）實施方式 在下文中更詳細說明之範例實施例是本發明的較佳實 施例。 -6 _ 2004238 63 Μ有功率半導體2之二個或更多積體電路，以相互直 接鄰接地’焊接到印刷電路板1上，如第1圖平面圖所示。 功率半導體2具有能量消耗需要特別冷卻措施。 & $情形中之四個功率半導體之整合在所謂S 0 8外殻 內°各該外殼具有各一起擺置在一個平面內之平表面。因 此’熱傳導底板3可容易地安置在功率半導體2上，如第2 圖所示。 第3圖表示其透視圖示。熱導電底板3是由發泡電氣 '絕緣材料所製成，覆蓋全部所要冷卻之積體電路2。爲熱移 轉之穩定性，底板3之表面上可具有特殊塗層。 第4圖表示變壓器壓靠在具有底板3安置在頂部之功 率半導體2上。變壓器4以焊接來固定在印刷電路板之孔5 內（見第1圖），使得其相互接觸。 因此’變壓器之鐵芯壓靠在其下所安置之底板3及功 率半導體2上，使得確保在功率半導體2及鐵芯間之熱移 轉改善。 弟5圖以端面圖不再度表示本組裝配置，在附圖中可 再次看見底板3具有特殊塗層在其表面上。也可見本冷卻 酉己置可獲很緊密構造，其中不需要有多加冷卻本體，因爲 變_器4之鐵芯做爲冷卻功能。 在替代性構造中，在變壓器4之鐵芯及功率半導體2 兩考間，可噴塗以熱移轉裝置形式之塑膠材料。如此具有 進步優點，在於甚至功率半導體之更大面積受到熱導電 材料所圍繞。 2004238 63 (五）圖式簡單說明 現在，本發明將參照附圖來更詳細說明，其中·· 第1圖表示焊接在印刷電路板上之功率半導體的平面 圖示； 第2圖表示其下安置第1圖功率半導體之根據本發明 的底 板 平 面 圖示； 第 3 圖 表示第 2圖配置之透視圖示； 第 4 圖表示第2圖配置具有變壓器安裝在其上的側視 圖示 > 及 第 5 圖 表示第 4圖配置之端面圖示。 元件 符 號 說 明 1 印 刷電路 板 2 功 率半導 體 3 熱 傳導底 板 4 變 壓器 (2) 組 件 (3) 熱 移轉裝 置 (4) 電 感性組 件

Claims (1)

1. 2004238 63 拾、申請專利範圍： 1 . 一種電路配置，具有所要冷卻之組件（2 )，其特徵爲： 電氣組件，具有散熱器形式，其係該電路配置中之有 效部份（active part)，尤其爲具有鐵芯之電感性組件（4); 及 熱移轉裝置（3)，其安置在所要冷卻組件（2)及具有散熱 器形式之該電氣組件兩者間，使得直接地接觸兩者，目 的在自所要冷卻之組件（2)來移除熱。 2 ·根據申請專利範圍第1項之電路配置，其中該熱移轉裝 置（3)包含彈性底板。 3 ·根據申請專利範圍第2項之電路配置，其中該底板由發 泡物質所製成。 4 ·根據申請專利範圍第1至3項中任一項之電路裝置，其 中該電感性組件（4)是變壓器。 5 ·根據申請專利範圍第1至4項中任一項之電路裝置，其 中該所要冷卻之組件是積體電路。 6. 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之電路裝置，其 具有二個或以上所要冷卻之組件（2)，該熱移轉裝置（3)接 合地安置在其上。 7. —種電氣電路中電子組件（2)之冷卻方法，其提供該電氣 電路所要冷卻之該組件（2)，其特徵爲： 提供一電氣組件，其有效地參與在該電氣電路中，其 爲具有鐵芯之散熱器之形式’尤其爲具有鐵芯之電感性 組件（4)的形式，及 2004238 63 插置熱移轉裝置（3)在該所要冷卻之組件（2)及@ $胃 散熱器之組件兩者間，使得其直接地接觸兩者’ g @ ^ 自該所要冷卻之組件來移除熱。 _ 8.根據申請專利範圍第7項之方法，其中該熱移轉裝置（3) 包含彈性底板。 ' 9 ·根據申請專利範圍第8項之方法，其中該底板是由發泡 物質所製成。 . 1 〇·根據申請專利範圍第7至9項之方法，其中該電感性組 件是變壓器。 · 1 1 .根據申請專利範圍第7至1 0項之方法，其中該所要冷卻 . 之組件（2)是積體電路。 1 2 ·根據申請專利範圍第7至1 1項之方法，其中提供二個或 以上所要冷卻之組件（2) ’其以在該組件上作用爲散熱器 - 之該熱移轉裝置的輔助來接合地冷卻。 -10-