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WO2025191060A1 - Device and system for dissipating heat from an electrical component, and electrical assembly - Google Patents

Device and system for dissipating heat from an electrical component, and electrical assembly

Info

Publication number
WO2025191060A1
WO2025191060A1PCT/EP2025/056856EP2025056856WWO2025191060A1WO 2025191060 A1WO2025191060 A1WO 2025191060A1EP 2025056856 WEP2025056856 WEP 2025056856WWO 2025191060 A1WO2025191060 A1WO 2025191060A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat sink
electrical component
contact surface
housing
partially
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.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/056856
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Wortberg
Lutz Schmittat
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.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier 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
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbHfiledCriticalLisa Draexlmaier GmbH
Publication of WO2025191060A1publicationCriticalpatent/WO2025191060A1/en
Pendinglegal-statusCriticalCurrent
Anticipated expirationlegal-statusCritical

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Abstract

The invention proposes a device (100) for dissipating heat from an electrical component (300). The device (100) has a heat sink (110) which is formed from a silicone material, has at least one structural surface extension (111) and has, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension (111), a contact area (112) for being brought into contact and thermally coupled to the electrical component at least in sections. The invention additionally proposes an associated system and an electrical assembly.

Description

Translated fromGerman

VORRICHTUNG UND SYSTEM ZUM ENTWÄRMEN EINER ELEKTRISCHENDEVICE AND SYSTEM FOR COOLING AN ELECTRICAL

KOMPONENTE UND ELEKTRISCHE BAUGRUPPECOMPONENT AND ELECTRICAL ASSEMBLY

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwärmen einer elektrischen Komponente. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente. Des Weiterein betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Baugruppe, die mittels der Vorrichtung und/oder des Systems entwärmbar ist.The present invention relates to a device for cooling an electrical component. Furthermore, the present invention relates to a system for cooling an electrical component. Furthermore, the present invention relates to an electrical assembly that can be cooled by means of the device and/or the system.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Praxis ist bekannt, dass eine elektrische Baugruppe, die auch eine elektronische Baugruppe sein oder umfassen kann, Verlustleistung in Form von Wärme erzeugen. Beispielsweise kann eine solche elektrische Baugruppe in einem elektrischen Bordnetz eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen eingesetzt werden, beispielsweise zum Schalten und/oder Absichern eines solchen elektrischen Bordnetzes. Dabei ist es in der Regel wünschenswert, die erzeugte Wärme abzuführen, um beispielsweise eine spezifizierte thermische Randbedingung einzuhalten.It is known from practice that an electrical assembly, which may also be or include an electronic assembly, generates power loss in the form of heat. For example, such an electrical assembly can be used in the electrical system of a motor vehicle or the like, for example, for switching and/or protecting such an electrical system. It is generally desirable to dissipate the generated heat, for example, to maintain a specified thermal boundary condition.

Beispielsweise die DE 102020 112 809 A1 schlägt eine Kühlanordnung zum Kühlen eines elektrischen Bauteils vor, bei dem ein Kühlkörper aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wie etwa Aluminium, geformt ist. Die Kühlanordnung umfasst eine wärmeleitfähige Zwischenschicht aus einem elastischen Material, welche zwischen dem elektrischen Bauteil und dem Kühlkörper angeordnet ist, um eine thermische Kopplung zwischen dem Kühlkörper und dem elektrischen Bauteil zu unterstützen und einen Toleranzausgleich zu erlauben. Beschreibung der ErfindungFor example, DE 102020 112 809 A1 proposes a cooling arrangement for cooling an electrical component, in which a heat sink is formed from a metal or a metal alloy, such as aluminum. The cooling arrangement comprises a thermally conductive intermediate layer made of an elastic material, which is arranged between the electrical component and the heat sink to support thermal coupling between the heat sink and the electrical component and to allow tolerance compensation. Description of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine möglichst effektive Möglichkeit zum Entwärmen einer elektrischen Komponente zu schaffen.An object of the invention is therefore to create the most effective way of dissipating heat from an electrical component using means that are as simple as possible in terms of construction.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben.The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description, and the accompanying figures.

Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Entwärmen einer elektrischen Komponente vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist einen Kühlkörper auf, der aus einem Silikonwerkstoff geformt ist. Der Kühlkörper weist wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung auf. Zudem weist der Kühlkörper auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung zumindest teilweise abgewandten Seite eine Kontaktfläche zum zumindest abschnittsweisen in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente auf.According to a first aspect, a device for dissipating heat from an electrical component is proposed. The device comprises a heat sink formed from a silicone material. The heat sink has at least one structural surface extension. Furthermore, the heat sink has a contact surface on a side at least partially facing away from the at least one surface extension for at least partially contacting and thermally coupling the electrical component.

Die vorgeschlagene Vorrichtung erlaubt mit konstruktiv einfachen Mitteln ein effektives Entwärmen und/oder Kühlen der elektrischen Komponente. Durch die Verwendung des Silikonwerkstoffs, der u.a. flexibel, z.B. verformbar, und wärmeleitfähig ist, kann der Kühlkörper selbst einen Toleranzausgleich zwischen dem Kühlkörper und der elektrischen Komponente bewerkstelligen. Die in der eingangs erwähnten DE 102020 112 809 A1 vorgesehene Zwischenschicht aus einem flexiblen Material kann dadurch entfallen. Vielmehr kann sich der Kühlkörper selbst, insbesondere aufgrund seines flexiblen Werkstoffs, vorzugsweise eines Silikonwerkstoffs und/oder eines thermisch optimierten Silikonwerkstoffs, gut an die zu entwärmende und/oder zu kühlende elektrische Komponente anschmiegen und dadurch eine besonders gute thermische Kopplung zwischen der elektrischen Komponente und dem Kühlkörper bewirken, ohne dass dafür ein zusätzliches Element oder eine zusätzliche Schicht notwendig ist. In anderen Worten kann der Kühlkörper direkt die zu entwärmende und/oder kühlende elektrische Komponente kontaktieren. Zudem lässt sich der Silikonwerkstoff, und damit auch der Kühlkörper, durch übliche Formverfahren, d.h. als Formteil, gut an verschiedene zu entwärmende und/oder zu kühlende Geometrien anformen. Dies kann auch z.B. formschlüssig erfolgen, da der Silikonwerkstoff aufgrund seiner geringen elektrischen Leitfähigkeit keinen Kurzschluss erzeugen kann. Des Weiteren erlaubt es der Silikonwerkstoff, den Kühlkörper auch mit komplexen dreidimensionalen Konturen auszuformen, was bei einem Aluminium-Kühlkörper eine aufwendige spanende Bearbeitung, z.B. Fräsen, erfordert. Zudem weist der Silikonwerkstoff im Vergleich zu einem Aluminiumwerkstoff einen hohen Emissionsgrad auf, der den Grad der Wärmeabstrahlung angibt. Es hat sich gezeigt, dass beim Entwärmen und/oder Kühlen der elektrischen Komponente der hohe Emissionsgrad des Silikonwerkstoffs seine im Vergleich zu Aluminium möglicherweise geringere Wärmeleitfähigkeit zumindest teilweise kompensieren kann, während er zusätzlich eine besonders gute Formbarkeit, Anformbarkeit, thermische Kopplung, usw. erlaubt.The proposed device allows for effective heat dissipation and/or cooling of the electrical component using simple construction means. By using the silicone material, which is, among other things, flexible, e.g., deformable, and thermally conductive, the heat sink itself can achieve tolerance compensation between the heat sink and the electrical component. The intermediate layer made of a flexible material provided for in the aforementioned DE 102020 112 809 A1 can thus be omitted. Rather, the heat sink itself, in particular due to its flexible material, preferably a silicone material and/or a thermally optimized silicone material, can conform well to the electrical component to be cooled and/or cooled, thereby achieving particularly good thermal coupling between the electrical component and the heat sink without the need for an additional element or layer. In other words, the heat sink can directly contact the electrical component to be cooled and/or cooled. In addition, the silicone material, and thus also the heat sink, can be easily shaped to various geometries that require cooling and/or cooling using conventional molding processes, ie as a molded part. This can also be done, for example, by form-fitting, since the silicone material, due to its low electrical conductivity cannot cause a short circuit. Furthermore, the silicone material allows the heat sink to be shaped with complex three-dimensional contours, which would require complex machining, e.g. milling, for an aluminum heat sink. Furthermore, compared to aluminum, the silicone material has a high emissivity, which indicates the degree of heat radiation. It has been shown that when dissipating heat and/or cooling the electrical component, the high emissivity of the silicone material can at least partially compensate for its possibly lower thermal conductivity compared to aluminum, while also allowing particularly good formability, moldability, thermal coupling, etc.

Wie hierin verwendet, kann unter dem Entwärmen der wenigstens elektrischen Komponente das Abführen von Wärme verstanden werden, die die wenigstens eine elektrische Komponente bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung aufgrund von Verlustleistung oder dergleichen erzeugt. Das Entwärmen kann auch als Kühlen der elektrischen Komponente verstanden und/oder bezeichnet werden. Es kann ein Wärmeleitpfad von der wenigstens einen elektrischen Komponente über die Kontaktfläche des Kühlkörpers, durch den Kühlkörper und über die wenigstens eine Oberflächenerweiterung hin zur Umgebung, z.B. Umgebungsluft, der wenigstens einen elektrischen Komponente definiert sein und/oder bewerkstelligt werden.As used herein, the term "cooling" of the at least one electrical component can be understood as the removal of heat that the at least one electrical component generates during its intended use due to power loss or the like. This cooling can also be understood and/or referred to as "cooling" the electrical component. A thermal conduction path can be defined and/or created from the at least one electrical component via the contact surface of the heat sink, through the heat sink, and via the at least one surface extension to the environment, e.g., ambient air, of the at least one electrical component.

Die elektrische Komponente kann jedes elektrische und/oder elektronische Bauelement oder jede elektrische und/oder elektronische Baugruppe, oder dergleichen sein, das oder die bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung aufgrund von Verlustleistung oder dergleichen Wärme erzeugt, die abgeführt werden soll. Beispielsweise kann die elektrische Komponente in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen eingesetzt werden, z.B. als Teil eines elektrischen Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, zum Schalten und/oder Absichern, oder für andere oder ähnliche Anwendungen. Die elektrische Komponente kann auch Teil einer Leistungselektronik sein oder diese ausbilden. Die elektrische Komponente kann beispielsweise auch auf einer Leiterplatte angeordnet sein. Zudem kann die elektrische Komponente auch in einem Gehäuse angeordnet sein, mit dem der Kühlkörper Zusammenwirken kann. Beispielsweise kann die elektrische Komponente wenigstens einen Leistungsschalter, z.B. Mosfet, einen Mikrocontroller, einen Prozessor, z.B. CPU, oder dergleichen aufweisen. Der Silikonwerkstoff kann allgemein ein Silikon sein oder auf einem Silikon basieren. Es ist auch denkbar, dass Silikon mit einem anderen Kunststoff kombiniert wird. Der Silikonwerkstoff kann mit einem geeigneten Formverfahren zu dem Kühlkörper geformt werden, beispielsweise durch ein Spritzgießverfahren oder dergleichen. Der Silikonwerkstoff kann beispielsweise einen Emissionsgrad, d.h. einen Grad von Wärmeabstrahlung, aufweisen, der bei etwa größer oder gleich 0,6, ggf. sogar größer oder gleich 0,7 liegt, während z.B. Aluminium einen Emissionsgrad kleiner oder gleich 0,2 aufweist.The electrical component can be any electrical and/or electronic component or any electrical and/or electronic assembly, or the like, which, during its intended use, generates heat due to power loss or the like, which heat is to be dissipated. For example, the electrical component can be used in a motor vehicle or the like, e.g. as part of an electrical system of a motor vehicle, for switching and/or protection, or for other or similar applications. The electrical component can also be part of or form power electronics. The electrical component can, for example, also be arranged on a printed circuit board. Furthermore, the electrical component can also be arranged in a housing with which the heat sink can interact. For example, the electrical component can have at least one power switch, e.g. MOSFET, a microcontroller, a processor, e.g. CPU, or the like. The silicone material can generally be silicone or be based on silicone. It is also conceivable for silicone to be combined with another plastic. The silicone material can be formed into the heat sink using a suitable molding process, for example, by an injection molding process or the like. The silicone material can, for example, have an emissivity, i.e., a degree of heat radiation, that is approximately greater than or equal to 0.6, possibly even greater than or equal to 0.7, whereas aluminum, for example, has an emissivity of less than or equal to 0.2.

Unter der wenigstens einen Oberflächenerweiterung kann jede Oberfläche verstanden werden, die gegenüber einer Oberfläche der elektrischen Komponente und/oder der Kontaktfläche des Kühlkörpers mit der elektrischen Komponente vergrößert ist. Die wenigstens eine Oberflächenerweiterung dient insbesondere zur Wärmeabgabe durch Konvektion. Zudem kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung dazu eingerichtet, z.B. ausgeformt, sein, die abzuführende Wärme räumlich zu spreizen. Die wenigstens eine Oberflächenerweiterung kann beispielsweise rippenförmig, fahnenförmig, sternförmig, oder dergleichen ausgeführt sein, wobei dies hierin nicht beschränkt ist. So kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung eine dreidimensionale Struktur aufweisen. Der Kühlkörper mit der wenigstens einen Oberflächenerweiterung kann gegenüber der wenigstens einen elektrischen Komponente pilzförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung in einer zweiten Ebene eine gegenüber einer durch die Kontaktfläche definierten, ersten Ebene größere Flächenerstreckung aufweisen. Eine vergrößerte Oberfläche kann eine höhere Wärmeabgabe an die Umgebung bewerkstelligen als eine kleinere Oberfläche.The at least one surface extension can be understood as any surface that is larger than a surface of the electrical component and/or the contact surface of the heat sink with the electrical component. The at least one surface extension serves in particular to dissipate heat by convection. Furthermore, the at least one surface extension can be configured, e.g., shaped, to spatially spread the heat to be dissipated. The at least one surface extension can, for example, be rib-shaped, flag-shaped, star-shaped, or the like, although this is not limited here. Thus, the at least one surface extension can have a three-dimensional structure. The heat sink with the at least one surface extension can be mushroom-shaped relative to the at least one electrical component. For example, the at least one surface extension can have a larger surface area in a second plane than a first plane defined by the contact surface. An enlarged surface can achieve greater heat dissipation to the environment than a smaller surface.

Die Kontaktfläche zum zumindest abschnittsweisen in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente kann die elektrische Komponente direkt kontaktieren. Es ist auch denkbar, dass der Kühlkörper die elektrische Komponente zumindest teilweise umschließt, beispielsweise indem die Kontaktfläche eine Ausnehmung zum zumindest teilweisen Aufnehmen der elektrischen Komponente aufweist.The contact surface for at least partial contact and thermal coupling with the electrical component can directly contact the electrical component. It is also conceivable for the heat sink to at least partially enclose the electrical component, for example, by having a recess in the contact surface for at least partially accommodating the electrical component.

Gemäß einer Weiterbildung kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung eine Anzahl von Kühlrippen aufweisen. Kühlrippen vergrößern die Oberfläche auf eine konstruktiv bzw. formungstechnisch einfache Weise und sind robust. In einer Weiterbildung kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung wenigstens einen Strömungskanal aufweisen. Der wenigstens eine Strömungskanal kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung zumindest abschnittsweise in einer Querrichtung derselben durchdringen. Der Strömungskanal kann dazu eingerichtet sein, von einem Fluid bzw. Medium durchströmt zu werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal von Luft durchströmt wird, was passiv und ggf. aktiv erfolgen kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein anderes Fluid, z.B. ein flüssiges Fluid oder ein anderes gasförmiges Fluid, durch den wenigstens einen Strömungskanal durchgeleitet wird. Der wenigstens eine Strömungskanal kann auch abgewinkelt oder dergleichen durch den Kühlkörper hindurch verlaufen.According to a further development, the at least one surface extension can have a number of cooling fins. Cooling fins increase the surface area in a simple structural and molding manner and are robust. In a further development, the at least one surface extension can have at least one flow channel. The at least one flow channel can penetrate the at least one surface extension at least in sections in a transverse direction thereof. The flow channel can be designed to be flowed through by a fluid or medium. For example, it can be provided that air flows through the flow channel, which can take place passively and optionally actively. However, it is also conceivable for another fluid, e.g. a liquid fluid or another gaseous fluid, to be passed through the at least one flow channel. The at least one flow channel can also run through the heat sink at an angle or in the like.

Gemäß einer Weiterbildung kann der Kühlkörper einen zumindest abschnittsweise umlaufenden Kragen aufweisen. Der Kragen kann an einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung zumindest teilweise zugewandten Seite eine Anlagefläche aufweisen. Die Anlagefläche kann auch im Wesentlichen parallel zu der Kontaktfläche des Kühlkörpers ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Kragen als Lagerung des Kühlkörpers, z.B. an einem Gehäuse oder an der elektrischen Komponente dienen. Der Kragen kann beispielsweise auch als Dichtung dienen. Dabei kann der Kühlkörper beispielsweise dazu eingerichtet sein, in ein Gehäuse integriert zu werden, das dann durch den Kragen zumindest abschnittsweise abgeschlossen, und ggf. abgedichtet, werden kann.According to a further development, the heat sink can have a collar that extends at least partially around the entire circumference. The collar can have a contact surface on a side that at least partially faces the at least one surface extension. The contact surface can also be designed essentially parallel to the contact surface of the heat sink. For example, the collar can serve as a bearing for the heat sink, e.g., on a housing or on the electrical component. The collar can also serve, for example, as a seal. The heat sink can, for example, be designed to be integrated into a housing, which can then be closed off and, if necessary, sealed at least partially by the collar.

In einer Weiterbildung kann der Kühlkörper wenigstens ein Einlegeteil aus einem Metallwerkstoff aufweisen. Durch das wenigstens eine Einlegeteil kann die Wärmeleitfähigkeit des Kühlkörpers und/oder Silikonwerkstoffs erhöht werden. Durch das wenigstens eine Einlegeteil kann auch die Wärmeleitung in eine bestimmte Richtung oder bestimmte Richtungen gerichtet werden, um die Wärme zunächst durch den Kühlkörper bis hin zu einer Stelle geleitet werden, an der der Kühlkörper und/oder seine Oberflächenerweiterung eine möglichst gute Abstrahlung der Wärme an die Umgebung bewerkstelligen kann. Das wenigstens eine Einlegeteil kann in den Silikonwerkstoff zumindest abschnittsweise eingebettet, z.B. zumindest abschnittsweise von diesem umgeben sein. Dadurch kann die Wärmeleitfähigkeit durch den Meta II Werkstoff des wenigstens einen Einlegeteils innerhalb des Kühlkörpers erhöht werden, wobei der nach außen zur Umgebung exponierte Silikonwerkstoff weiterhin, aufgrund seines hohen Emissionsgrads, einen hohen Grad von Wärmeabstrahlung bietet. Beispielsweise kann das wenigstens eine Einlegeteil aus einem Kupferwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff oder dergleichen ausgeführt sein. Es kann auch eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise mit Silber, Nickel, Zinn, und/oder dergleichen. Bei dem wenigstens einen Einlegeteil kann es sich beispielsweise um ein Stanz-/Biegeteil, ein Kaltfließpressteil, ein Gussteil oder dergleichen handeln. Das wenigstens eine Einlegeteil kann bereits bei der Herstellung eines Gehäuses für die elektrische Komponente eingelegt werden, wobei das wenigstens eine Einlegeteil dabei abschnittsweise durch eine Hartkomponente vorab integriert und fixiert wird. Im Nachgang, in einem geeigneten 2-Komponenten-Prozess, kann dann der Kühlkörper aus dem Silikonwerkstoff sowohl abschnittsweise das Gehäuse als auch vollständig oder abschnittsweise das wenigstens eine Einlegeteil umfassen und dieses integrieren. So kann bewerkstelligt werden, dass auch eine adäquate Kontaktschicht mit der entsprechenden Shore-Härte zur Wärmequelle vorhanden ist. Alternativ dazu, kann das wenigstens eine Einlegeteil bei dem Herstellprozess des Kühlkörpers integriert werden. Dadurch entsteht eine Kühlkörper-Einheit, umfassend den Silikonwerkstoff und das wenigstens eine Einlegeteil.In a further development, the heat sink can have at least one insert made of a metal material. The at least one insert can increase the thermal conductivity of the heat sink and/or silicone material. The at least one insert can also direct the thermal conduction in a specific direction or specific directions in order to initially conduct the heat through the heat sink to a point where the heat sink and/or its surface extension can achieve the best possible heat radiation to the environment. The at least one insert can be embedded in the silicone material at least in sections, e.g., be surrounded by it at least in sections. As a result, the thermal conductivity can be increased by the Meta II material of the at least one insert within the heat sink, wherein the silicone material exposed to the outside to the environment continues to Emissivity, offers a high degree of heat radiation. For example, the at least one insert can be made of a copper material, an aluminum material, or the like. It can also have a coating, for example with silver, nickel, tin, and/or the like. The at least one insert can be, for example, a stamped/bent part, a cold-formed part, a cast part, or the like. The at least one insert can be inserted during the production of a housing for the electrical component, wherein the at least one insert is pre-integrated and fixed in sections by a hard component. Subsequently, in a suitable two-component process, the heat sink made of the silicone material can then partially encompass the housing as well as completely or partially encompass and integrate the at least one insert. This ensures that an adequate contact layer with the appropriate Shore hardness to the heat source is also present. Alternatively, the at least one insert can be integrated during the production process of the heat sink. This creates a heat sink unit comprising the silicone material and at least one insert.

Gemäß einer Weiterbildung kann sich das wenigstens eine Einlegeteil zumindest abschnittsweise parallel zu der Kontaktfläche und weiter zumindest abschnittsweise quer oder senkrecht zu der Kontaktfläche erstrecken. Dadurch kann das wenigstens eine Einlegeteil die von der Wärmequelle, d.h. der wenigstens einen elektrischen Komponente, erzeugte Wärme in einen Abschnitt und/oder Bereich des Kühlkörpers führen, der z.B. weiter von der Wärmequelle entfernt ist und/oder, beispielsweise durch die wenigstens eine Oberflächenerweiterung, eine gute Wärmeabstrahlung bewerkstelligen kann.According to a further development, the at least one insert can extend at least partially parallel to the contact surface and further at least partially transversely or perpendicularly to the contact surface. As a result, the at least one insert can guide the heat generated by the heat source, i.e., the at least one electrical component, into a section and/or region of the heat sink that is, for example, further away from the heat source and/or, for example, due to the at least one surface extension, can achieve good heat radiation.

In einer Weiterbildung kann das wenigstens eine Einlegeteil zumindest abschnittsweise von dem Silikonwerkstoff ausgespart und/oder freigelegt sein. Dadurch kann das wenigstens eine Einlegteil beispielsweise ein Gehäuse, in dem die wenigstens eine elektrische Komponente angeordnet sein kann, oder ein anderes mit der wenigstens einen elektrischen Komponente zusammenwirkendes Element kontaktieren, um auch hierüber eine thermische Kopplung zum Entwärmen zu bewerkstelligen.In a further development, the at least one insert can be at least partially recessed and/or exposed from the silicone material. This allows the at least one insert to contact, for example, a housing in which the at least one electrical component can be arranged, or another element interacting with the at least one electrical component, in order to also achieve thermal coupling for heat dissipation.

Gemäß einer Weiterbildung kann der Kühlkörper mit einer U-Forrn oder dergleichen ausgebildet sein. Die Kontaktfläche kann an einer Innenseite der U-Forrn angeordnet sein. Dadurch ist es möglich, dass der Kühlkörper die wenigstens eine elektrische Komponente von zwei sich gegenüberliegenden Seiten kontaktiert, also zwei Kontaktflächen mit der wenigstens einen elektrischen Komponente aufweist. Dabei können eine erste Kontaktfläche durch einen ersten Schenkel der U-Forrn und eine zweite Kontaktfläche durch eine zweiten Schenkel der U-Forrn ausgebildet sein. Die wenigstens eine elektrische Komponente kann sandwichartig zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche angeordnet sein. Die wenigstens eine Oberflächenerweiterung kann beispielsweise an einer Außenseite der U-Forrn ausgebildet sein, z.B. an einem oder an beiden Schenkeln der U-Forrn und/oder auch in einem Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln der U-Forrn.According to a further development, the heat sink can be U-shaped or similar. The contact surface can be arranged on an inner side of the U-shape. This makes it possible for the heat sink to contact the at least one electrical component from two opposite sides, i.e. to have two contact surfaces with the at least one electrical component. A first contact surface can be formed by a first leg of the U-shape and a second contact surface by a second leg of the U-shape. The at least one electrical component can be arranged in a sandwich-like manner between the first contact surface and the second contact surface. The at least one surface extension can be formed, for example, on an outer side of the U-shape, e.g. on one or both legs of the U-shape and/or in a transition region between the two legs of the U-shape.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente vorgeschlagen. Das System weist ein Gehäuse auf, das dazu eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Komponente aufzunehmen. Das Gehäuse weist wenigstens eine Gehäuseöffnung auf. Zudem weist das System wenigstens einen Kühlkörper auf. Der Kühlkörper ist aus einem Silikonwerkstoff geformt und weist wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung auf. Zudem weist der Kühlkörper auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung zumindest teilweise abgewandten Seite eine Kontaktfläche zum in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente auf. Der wenigstens eine Kühlkörper ist in die wenigstens eine Gehäuseöffnung einsetzbar oder eingesetzt, oder ist dort an das Gehäuse angeformt, um die im Gehäuse aufgenommene wenigstens eine elektrische Komponente mit seiner Kontaktfläche zu kontaktieren.According to a further aspect, a system for dissipating heat from an electrical component is proposed. The system comprises a housing which is configured to accommodate at least one electrical component. The housing has at least one housing opening. In addition, the system comprises at least one heat sink. The heat sink is formed from a silicone material and has at least one structural surface extension. In addition, the heat sink has, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension, a contact surface for bringing into contact and thermally coupling with the electrical component. The at least one heat sink can be inserted or is inserted into the at least one housing opening, or is formed onto the housing there in order to contact the at least one electrical component accommodated in the housing with its contact surface.

Der Kühlkörper kann gemäß dem ersten Aspekt ausgeführt sein und dementsprechend auch gemäß dem ersten Aspekt weitergebildet werden.The heat sink can be designed according to the first aspect and accordingly also be further developed according to the first aspect.

Das Gehäuse kann beispielsweise aus einem Meta II Werkstoff, einem Kunststoffwerkstoff oder dergleichen ausgeführt sein. Zudem kann das Gehäuse optional mehrteilig ausgeführt sein, z.B. mit einem ersten Gehäuseteil, wie etwa einem Gehäuseoberteil, und einem zweiten Gehäuseteil, wie etwa einem Gehäuseunterteil. Der Kühlkörper und das Gehäuse können zueinander einzeln gefertigt sein und/oder bereitgestellt werden, wobei der Kühlkörper in das Gehäuse, z.B. zumindest abschnittsweise in die wenigstens eine Gehäuseöffnung, eingesetzt werden kann. Alternativ dazu, kann der Kühlkörper direkt an das Gehäuse angeformt werden. Der Kühlkörper kann sich zumindest abschnittweise durch die wenigstens eine Gehäuseöffnung bis hin zu der wenigstens einen elektrischen Komponente erstrecken. Zudem kann sich der Kühlkörper zumindest abschnittsweise an einer Außenseite des Gehäuse über die wenigstens eine Gehäuseöffnung hinweg erstrecken.The housing can, for example, be made of a Meta II material, a plastic material or the like. In addition, the housing can optionally be designed in several parts, e.g. with a first housing part, such as an upper housing part, and a second housing part, such as a lower housing part. The heat sink and the housing can be manufactured and/or provided separately from one another, wherein the heat sink can be inserted into the housing, e.g. at least partially into the at least one housing opening. Alternatively, the heat sink can be molded directly onto the housing. The heat sink can extend at least partially through the at least one housing opening up to the at least one electrical Component. In addition, the heat sink can extend at least partially on an outer side of the housing beyond the at least one housing opening.

In einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Kühlkörper zum Verschließen und/oder Abdichten des Gehäuses dienen. Beispielsweise kann der wenigstens eine Kühlkörper zum Verschließen und/oder Abdichten der wenigstens einen Gehäuseöffnung dienen. Dadurch kann der Kühlkörper mindestens eine Doppelfunktion oder Dreifachfunktion erfüllen, nämlich zum Entwärmen der wenigstens einen elektrischen Komponente sowie, zusätzlich, zum Verschließen und/oder Abdichten des Gehäuses.In a further development, the at least one heat sink can serve to close and/or seal the housing. For example, the at least one heat sink can serve to close and/or seal the at least one housing opening. The heat sink can thus fulfill at least a dual or triple function, namely to dissipate heat from the at least one electrical component and, additionally, to close and/or seal the housing.

Gemäß einer Weiterbildung kann der in die wenigstens eine Gehäuseöffnung eingesetzte oder dort an das Gehäuse angeformte wenigstens eine Kühlkörper ein Übermaß, bezogen auf einen Abstand zwischen der wenigstens einen Gehäuseöffnung und einer Gegenkontaktfläche der wenigstens einen elektrischen Komponente, aufweisen. Das Übermaß und/oder die damit bewirkbare Passung kann bei eingesetztem oder angeformtem Kühlkörper eine Druckkraft zum Andrücken der Kontaktfläche an die Gegenkontaktfläche ausüben.According to a further development, the at least one heat sink inserted into the at least one housing opening or integrally formed thereon can have an oversize relative to a distance between the at least one housing opening and a mating contact surface of the at least one electrical component. The oversize and/or the resulting fit can exert a compressive force to press the contact surface against the mating contact surface when the heat sink is inserted or integrally formed.

In einer Weiterbildung kann das Gehäuse wenigstens eine Aufnahme zum Aufnehmen der wenigstens einen elektrischen Komponente aufweisen. Die Aufnahme kann dazu eingerichtet sein, die darin aufgenommene wenigstens eine elektrische Komponente aus der wenigstens einen Gehäuseöffnung vorstehen zu lassen. Der wenigstens eine Kühlkörper kann mit einer U-Forrn ausgebildet sein. Die Kontaktfläche kann an einer Innenseite der U- Form angeordnet und dazu eingerichtet sein, die wenigstens eine elektrische Komponente zumindest teilweise zu umschließen. Dies kann die Abführung von Wärme zusätzlich verbessern.In a further development, the housing can have at least one receptacle for accommodating the at least one electrical component. The receptacle can be configured to allow the at least one electrical component accommodated therein to protrude from the at least one housing opening. The at least one heat sink can be U-shaped. The contact surface can be arranged on an inner side of the U-shape and configured to at least partially enclose the at least one electrical component. This can further improve heat dissipation.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine elektrische Baugruppe. Die elektrische Baugruppe weist ein System gemäß dem vorstehenden Aspekt auf. Zudem weist die elektrische Baugruppe wenigstens eine elektrische Komponente auf, die mit wenigstens einem Kühlkörper des Systems in Kontakt ist. Hinsichtlich des Systems und der wenigstens einen elektrischen Komponente wird auf die vorstehenden Aspekte verwiesen, wobei die wenigstens eine elektrische Baugruppe gemäß den vorstehenden Aspekten weitergebildet sein kann. Beispielsweise kann die wenigstens eine elektrische BaugruppeAnother aspect relates to an electrical assembly. The electrical assembly comprises a system according to the preceding aspect. Furthermore, the electrical assembly comprises at least one electrical component that is in contact with at least one heat sink of the system. With regard to the system and the at least one electrical component, reference is made to the above aspects, wherein the at least one electrical assembly can be further developed according to the above aspects. For example, the at least one electrical assembly can

In einer Weiterbildung kann die wenigstens eine elektrische Komponente eine Leiterplatte mit wenigstens einem Elektronikbauelement aufweisen. Eine einer wenigstens einen Gehäuseöffnung des Systems zugewandte Gegenkontaktfläche des Elektronikbauelements kann in Kontakt mit einer Kontaktfläche eines Kühlkörpers des Systems ist. Das Elektronikbauelement kann beispielsweise wenigstens einen Leistungsschalter, z.B. Mosfet, einen Mikrocontroller, einen Prozessor, z.B. CPU, oder dergleichen aufweisen.In a further development, the at least one electrical component can comprise a circuit board with at least one electronic component. A mating contact surface of the electronic component facing at least one housing opening of the system can be in contact with a contact surface of a heat sink of the system. The electronic component can, for example, comprise at least one power switch, e.g., a MOSFET, a microcontroller, a processor, e.g., a CPU, or the like.

Die oben beschriebenen Aspekte, Ausgestaltungen, Varianten und Beispiele können selbstverständlich kombiniert werden, ohne dass dies explizit beschrieben ist. Jede der beschriebenen Weiterbildungen und jedes Beispiel sind somit optional zu jedem der Aspekte, Ausgestaltungen, Varianten und Beispielen oder bereits Kombinationen davon zu sehen. Die vorliegende Offenbarung ist somit nicht auf die einzelnen Ausgestaltungen und Ausgestaltungsvarianten in der beschriebenen Reihenfolge oder einer bestimmten Kombination der Aspekte und Ausgestaltungsvarianten beschränkt.The aspects, embodiments, variants, and examples described above can, of course, be combined without this being explicitly described. Each of the described developments and each example is therefore optional for each of the aspects, embodiments, variants, and examples, or even combinations thereof. The present disclosure is therefore not limited to the individual embodiments and embodiment variants in the described order or to a specific combination of the aspects and embodiment variants.

Kurze FigurenbeschreibungShort character description

Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:An advantageous embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying figures. They show:

Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht mit teilweisem Schnitt eine Vorrichtung zum Entwärmen einer elektrischen Komponente gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 1 shows a perspective side view with partial section of a device for cooling an electrical component according to an embodiment.

Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht mit teilweisem Schnitt eine Vorrichtung zum Entwärmen einer elektrischen Komponente gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 2 shows a perspective side view with partial section of a device for cooling an electrical component according to an embodiment.

Fig. 3 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 4 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 3 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment. Fig. 4 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 5 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 5 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 6 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 6 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 7 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 7 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 8 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 8 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 9 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 9 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 10 in einer perspektivischen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 10 shows a perspective side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 11 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 12 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 11 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment. Fig. 12 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Fig. 13 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein System zum Entwärmen einer elektrischen Komponente bzw. eine elektrische Baugruppe gemäß einem Ausführungsbeispiel.Fig. 13 shows a perspective, sectional side view of a system for cooling an electrical component or an electrical assembly according to an embodiment.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are provided with the same reference numerals throughout.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of implementation examples

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Seitenansicht mit teilweisem Schnitt eine exemplarische Vorrichtung 100 zum Entwärmen einer elektrischen Komponente 300 (siehe z.B. Fig. 3 bis Fig. 9 und Fig. 11 bis Fig. 13).Fig. 1 shows in a perspective side view with partial section an exemplary device 100 for cooling an electrical component 300 (see e.g. Fig. 3 to Fig. 9 and Fig. 11 to Fig. 13).

Gemäß Fig. 1 weist die Vorrichtung 100 einen Kühlkörper 110 auf, der aus einem Silikonwerkstoff geformt ist. Der Kühlkörper 110 weist wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung 111 auf. Zudem weist der Kühlkörper 110 auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung 111 zumindest teilweise abgewandten Seite eine Kontaktfläche 112 zum zumindest abschnittsweisen in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der (in Fig. 1 nicht dargestellten) elektrischen Komponente 300 auf.According to Fig. 1, the device 100 comprises a heat sink 110 formed from a silicone material. The heat sink 110 has at least one structural surface extension 111. Furthermore, the heat sink 110 has, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension 111, a contact surface 112 for at least partially contacting and thermally coupling the electrical component 300 (not shown in Fig. 1).

Der Silikonwerkstoff kann allgemein ein Silikon sein oder auf Silikon basieren. Es ist auch denkbar, dass Silikon mit z.B. einem anderen Kunststoff kombiniert wird. Der Silikonwerkstoff kann mit einem geeigneten Formverfahren zu dem Kühlkörper 110 geformt werden, beispielsweise durch ein Spritzgießverfahren oder dergleichen. Der Silikonwerkstoff kann beispielsweise einen Emissionsgrad, d.h. einen Grad von Wärmeabstrahlung, aufweisen, der bei etwa größer oder gleich 0,6, ggf. sogar größer oder gleich 0,7 liegt, während z.B. Aluminium einen Emissionsgrad kleiner oder gleich 0,2 aufweist. Die wenigstens eine Oberflächenerweiterung 111 kann beispielsweise rippenförmig, fahnenförmig, sternförmig, oder dergleichen ausgeführt sein, wobei dies hierin nicht beschränkt ist.The silicone material can generally be a silicone or be based on silicone. It is also conceivable for silicone to be combined with, for example, another plastic. The silicone material can be formed into the heat sink 110 using a suitable molding process, for example, by an injection molding process or the like. The silicone material can, for example, have an emissivity, i.e., a degree of heat radiation, that is approximately greater than or equal to 0.6, possibly even greater than or equal to 0.7, while aluminum, for example, has an emissivity of less than or equal to 0.2. The at least one surface extension 111 can be designed, for example, in a rib-shaped, flag-shaped, star-shaped, or the like, although this is not limited here.

Des Weiteren kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, der Kühlkörper 110 einen zumindest abschnittsweise umlaufenden Kragen 113 aufweisen. Der Kragen 113 kann an einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung 111 zumindest teilweise zugewandten Seite eine Anlagefläche aufweisen. Die Anlagefläche kann auch im Wesentlichen parallel zu der Kontaktflächei 12 des Kühlkörpers 113 ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Kragen 113 als Lagerung des Kühlkörpers 110, z.B. an einem Gehäuse, wie etwa einem Gehäuse 200 (siehe z.B. Fig. 3 bis Fig. 13) oder an der elektrischen Komponente dienen. Der Kragen 113 kann beispielsweise auch als Dichtung dienen. Dabei kann der Kühlkörper 110 beispielsweise dazu eingerichtet sein, in ein Gehäuse, wie etwa dem Gehäuse 200 (siehe z.B. Fig. 3 bis Fig. 13), integriert zu werden, das dann durch den Kragen 113 zumindest abschnittsweise abgeschlossen, und ggf. abgedichtet, werden kann.Furthermore, in at least some embodiments, the heat sink 110 can have a collar 113 that extends at least partially around its circumference. The collar 113 can have a contact surface on a side that at least partially faces the at least one surface extension 111. The contact surface can also be designed substantially parallel to the contact surface 12 of the heat sink 113. For example, the collar 113 can serve as a bearing for the heat sink 110, e.g., on a housing, such as a housing 200 (see, for example, Figs. 3 to 13) or on the electrical component. The collar 113 can also serve, for example, as a seal. In this case, the heat sink 110 can, for example, be configured to be integrated into a housing, such as the housing 200 (see, for example, Figs. 3 to 13), which can then be closed off, and if necessary, sealed, at least partially by the collar 113.

Zudem kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, die wenigstens eine Oberflächenerweiterung 111 wenigstens einen Strömungskanal 114 aufweisen. Der wenigstens eine Strömungskanal 114 kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung 111 zumindest abschnittsweise in einer Querrichtung derselben durchdringen. Die Querrichtung kann sich beispielsweise auf eine Hochrichtung des Kühlkörpers beziehen, die in Fig. 1 mit z bezeichnet ist. Dementsprechend kann sich der wenigstens eine Strömungskanal 114 zumindest überwiegend entlang der x-Richtung und/oder y-Richtung erstrecken. Der Strömungskanal 114 kann dazu eingerichtet sein, von einem Fluid durchströmt zu werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Strömungskanal 114 von Luft durchströmt wird, was passiv und ggf. aktiv erfolgen kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein anderes Fluid, z.B. ein flüssiges Fluid oder ein anderes gasförmiges Fluid, durch den wenigstens einen Strömungskanal 114 durchgeleitet wird. Der wenigstens eine Strömungskanal 114 kann auch abgewinkelt oder dergleichen durch den Kühlkörper hindurch verlaufen.Furthermore, in at least some embodiments, the at least one surface extension 111 can have at least one flow channel 114. The at least one flow channel 114 can penetrate the at least one surface extension 111 at least partially in a transverse direction thereof. The transverse direction can, for example, refer to a vertical direction of the heat sink, which is designated by z in Fig. 1. Accordingly, the at least one flow channel 114 can extend at least predominantly along the x-direction and/or y-direction. The flow channel 114 can be configured to have a fluid flow through it. For example, it can be provided that air flows through the flow channel 114, which can occur passively and optionally actively. However, it is also conceivable for another fluid, e.g., a liquid fluid or another gaseous fluid, to be passed through the at least one flow channel 114. The at least one flow channel 114 can also run through the heat sink at an angle or in the like.

Es sei angemerkt, dass Fig. 1 die Vorrichtung 100 bzw. den Kühlkörper 110 in seiner bestimmungsgemäßen Anwendungsform zeigt. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 100 aus Fig. 1 in einer perspektivischen Seitenansicht mit teilweisem Schnitt. Es sei angemerkt, dass Fig. 2 die Vorrichtung 100 bzw. den Kühlkörper 110 in seiner Herstellungsform zeigt. Gegenüber Fig. 1, ist hier der Kragen 113 zunächst umgestülpt. Dies dient der Herstellung des wenigstens einen Strömungskanals 114, der z.B. mittels wenigstens einen Schiebers, wie sie z.B. aus Spritzgießverfahren bzw. aus dem Kunststoffformen bekannt sind. In Fig. 1 gibt ein Pfeil im Strömungskanal 114 eine exemplarische Schieber-Richtung an.It should be noted that Fig. 1 shows the device 100 or the heat sink 110 in its intended application form. Fig. 2 shows the device 100 from Fig. 1 in a perspective side view with partial section. It should be noted that Fig. 2 shows the device 100 or the heat sink 110 in its manufacturing form. Compared to Fig. 1, the collar 113 is initially turned inside out. This serves to produce the at least one flow channel 114, which is controlled, for example, by means of at least one slider, such as those known from injection molding processes or from plastic molding. In Fig. 1, an arrow in the flow channel 114 indicates an exemplary slider direction.

Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht ein exemplarisches System 10 zum Entwärmen der oben erwähnten elektrischen Komponente 300 bzw. eine elektrische Baugruppe mit diesem System 10. Die elektrische Komponente 300 kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, auf einer Leiterplatte 301 angeordnet sein oder eine solche aufweisen.Fig. 3 shows a perspective, sectional side view of an exemplary system 10 for cooling the above-mentioned electrical component 300 or an electrical assembly with this system 10. The electrical component 300 can, in at least some embodiments, be arranged on a printed circuit board 301 or have such a board.

Das System 10 weist ein Gehäuse 200 auf, das dazu eingerichtet ist, die elektrische Komponente 300 aufzunehmen. Das Gehäuse 200 weist wenigstens eine Gehäuseöffnung 202 auf. Zudem weist das System 10 wenigstens einen Kühlkörper, z.B. den Kühlkörper 110, auf. Wie oben erwähnt, ist der Kühlkörper 110 aus einem Silikonwerkstoff geformt und weist die wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung 111 auf. Zudem weist der Kühlkörper 110 auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung 111 zumindest teilweise abgewandten Seite die Kontaktfläche 112 zum in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente 300 auf. Der wenigstens eine Kühlkörper 110 ist in die wenigstens eine Gehäuseöffnung 202 einsetzbar oder eingesetzt, oder ist dort an das Gehäuse 200 angeformt, um die im Gehäuse 200 aufgenommene wenigstens eine elektrische Komponente 300 mit seiner Kontaktfläche 112 zu kontaktieren.The system 10 has a housing 200 configured to receive the electrical component 300. The housing 200 has at least one housing opening 202. The system 10 also has at least one heat sink, e.g., the heat sink 110. As mentioned above, the heat sink 110 is formed from a silicone material and has the at least one structural surface extension 111. Furthermore, the heat sink 110 has, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension 111, the contact surface 112 for bringing into contact and thermally coupling with the electrical component 300. The at least one heat sink 110 can be inserted or is inserted into the at least one housing opening 202, or is integrally formed thereon onto the housing 200 in order to contact the at least one electrical component 300 received in the housing 200 with its contact surface 112.

Gemäß Fig. 3 kann die Anlagefläche des Kragens 113 des Kühlkörpers 110 an einer entsprechenden Gegenanlagefläche des Gehäuses 200 anliegen und/oder dort angeformt sein.According to Fig. 3, the contact surface of the collar 113 of the heat sink 110 can rest against a corresponding counter-contact surface of the housing 200 and/or be formed thereon.

Das Gehäuse 220 kann in zumindest einigen Ausführungsbeispielen im Bereich der Gehäuseöffnung 202 topfartig ausgeführt sein. Gemäß Fig. 3 kann das Gehäuse 200 in diesem Bereich oder Abschnitt so ausgeformt sein, dass der Kühlkörper 110 bzw. dessen Oberflächenerweiterung 111 zumindest abschnittsweise exponiert ist, um gut mit Luft oder einem anderen Kühlmedium durchströmbar zu sein.In at least some embodiments, the housing 220 may be pot-shaped in the region of the housing opening 202. According to Fig. 3, the housing 200 may be shaped in this region or section such that the heat sink 110 or its Surface extension 111 is exposed at least in sections in order to be easily permeable with air or another cooling medium.

Zudem kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, der in die wenigstens eine Gehäuseöffnung 202 eingesetzte oder dort an das Gehäuse 200 angeformte Kühlkörper 110 ein Übermaß, bezogen auf einen Abstand zwischen der wenigstens einen Gehäuseöffnung 202 und einer Gegenkontaktfläche der wenigstens einen elektrischen Komponente 300, aufweisen. Das Übermaß und/oder die damit bewirkbare Passung kann bei eingesetztem oder angeformtem Kühlkörper 110 eine Druckkraft zum Andrücken der Kontaktfläche 112 an die Gegenkontaktfläche ausüben.Furthermore, in at least some embodiments, the heat sink 110 inserted into the at least one housing opening 202 or integrally formed thereon onto the housing 200 can have an oversize relative to a distance between the at least one housing opening 202 and a mating contact surface of the at least one electrical component 300. The oversize and/or the fit that can be achieved thereby can exert a compressive force for pressing the contact surface 112 against the mating contact surface when the heat sink 110 is inserted or integrally formed.

Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 4 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Gemäß Fig. 4 kann der Kühlkörper 110 mit der wenigstens einen Oberflächenerweiterung 111 gegenüber der wenigstens einen elektrischen Komponente 300 pilzförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Oberflächenerweiterung 111 in einer zweiten Ebene eine gegenüber einer durch die Kontaktfläche 112 definierten, ersten Ebene größere Flächenerstreckung aufweisen. In anderen Worten weist der Kühlkörper 110 gemäß Fig. 4 eine gegenüber dem Kühlkörper 110 gemäß z.B. Fig. 3 größere Oberflächenspreizung auf. Insbesondere erstreckt sich die Oberflächenerweiterung 111 an einer Außenseite des Gehäuses 200 über die Gehäuseöffnung 202 hinweg und ist dementsprechend flächenmäßig größer als diese.According to Fig. 4, the heat sink 110 with the at least one surface extension 111 can be mushroom-shaped relative to the at least one electrical component 300. For example, the at least one surface extension 111 can have a larger surface area in a second plane than a first plane defined by the contact surface 112. In other words, the heat sink 110 according to Fig. 4 has a larger surface spread than the heat sink 110 according to, for example, Fig. 3. In particular, the surface extension 111 extends on an outer side of the housing 200 beyond the housing opening 202 and is accordingly larger in area than the latter.

Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 5 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Gemäß Fig. 5 kann der Kühlkörper 110 wenigstens ein Einlegeteil 115 aus einem Metallwerkstoff aufweisen. Durch das wenigstens eine Einlegeteil 115 kann die Wärmeleitfähigkeit des Kühlkörpers und/oder Silikonwerkstoffs erhöht werden. Durch das wenigstens eine Einlegeteil 115 kann auch die Wärmeleitung in eine bestimmte Richtung oder bestimmte Richtungen gerichtet werden, um die Wärme zunächst durch den Kühlkörper 110 bis hin zu einer Stelle geleitet werden, an der der Kühlkörper 110 und/oder seine Oberflächenerweiterung 111 eine möglichst gute Abstrahlung der Wärme an die Umgebung bewerkstelligen kann.According to Fig. 5, the heat sink 110 can have at least one insert 115 made of a metal material. The thermal conductivity of the heat sink and/or silicone material can be increased by the at least one insert 115. The thermal conduction can also be directed in a specific direction or specific directions by the at least one insert 115 in order to initially conduct the heat through the heat sink 110 to a point at which the heat sink 110 and/or its Surface extension 111 can achieve the best possible radiation of heat to the environment.

Das wenigstens eine Einlegeteil 115 kann in den Silikonwerkstoff zumindest abschnittsweise eingebettet, z.B. zumindest abschnittsweise von diesem umgeben sein. Dadurch kann die Wärmeleitfähigkeit durch den Meta II Werkstoff des wenigstens einen Einlegeteils 115 innerhalb des Kühlkörpers 110 erhöht werden, wobei der nach außen zur Umgebung exponierte Silikonwerkstoff weiterhin, aufgrund seines hohen Emissionsgrads, einen hohen Grad von Wärmeabstrahlung bietet.The at least one insert 115 can be embedded in the silicone material at least in part, e.g., at least partially surrounded by it. This allows the thermal conductivity of the Meta II material of the at least one insert 115 within the heat sink 110 to be increased, while the silicone material exposed to the outside environment continues to offer a high degree of heat radiation due to its high emissivity.

Beispielsweise kann das wenigstens eine Einlegeteil 115 aus einem Kupferwerkstoff, einem Aluminiumwerkstoff oder dergleichen ausgeführt sein. Es kann auch eine Beschichtung aufweisen, beispielsweise mit Silber, Nickel, Zinn, oder dergleichen. Bei dem wenigstens einen Einlegeteil 115 kann es sich beispielsweise um ein Stanz-/Biegeteil, ein Kaltfließpressteil, ein Gussteil oder dergleichen handeln, wobei in Fig. 5 exemplarisch zwei Stanz-/Biegeteile vorgesehen sind.For example, the at least one insert 115 can be made of a copper material, an aluminum material, or the like. It can also have a coating, for example, with silver, nickel, tin, or the like. The at least one insert 115 can be, for example, a stamped/bent part, a cold-formed part, a cast part, or the like, with two stamped/bent parts being provided as examples in Fig. 5.

In zumindest einigen Ausführungsbeispielen kann sich das wenigstens eine Einlegeteil zumindest abschnittsweise parallel zu der Kontaktfläche 112 und weiter zumindest abschnittsweise quer oder senkrecht zu der Kontaktfläche 112 erstrecken. Zudem kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, das wenigstens eine Einlegeteil 115 zumindest abschnittsweise von dem Silikonwerkstoff ausgespart und/oder freigelegt sein. Dadurch kann das wenigstens eine Einlegteil 115 beispielsweise das Gehäuse 200 kontaktieren, um auch hierüber eine thermische Kopplung zum Entwärmen zu bewerkstelligen. In Fig. 5 kontaktieren beide Einlegeteile 115 das Gehäuse 200.In at least some embodiments, the at least one insert part can extend at least partially parallel to the contact surface 112 and further at least partially transversely or perpendicularly to the contact surface 112. Furthermore, in at least some embodiments, the at least one insert part 115 can be at least partially recessed and/or exposed from the silicone material. As a result, the at least one insert part 115 can, for example, contact the housing 200 in order to also achieve thermal coupling for heat dissipation. In Fig. 5, both insert parts 115 contact the housing 200.

Des Weiteren kann, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, das wenigstens eine Einlegeteil 115 bereits bei der Herstellung eines Gehäuses 200 für die elektrische Komponente eingelegt werden, wobei das wenigstens eine Einlegeteil 115 dabei abschnittsweise durch eine Hartkomponente vorab integriert und fixiert wird. Im Nachgang, in einem geeigneten 2-Komponenten-Prozess, kann dann der Kühlkörper 110 aus dem Silikonwerkstoff sowohl abschnittsweise das Gehäuse 200 als auch vollständig oder abschnittsweise das wenigstens eine Einlegeteil 115 umfassen und dieses integrieren. So kann bewerkstelligt werden, dass auch eine adäquate Kontaktschicht mit der entsprechenden Shore-Härte zur Wärmequelle vorhanden ist.Furthermore, in at least some embodiments, the at least one insert 115 can already be inserted during the manufacture of a housing 200 for the electrical component, wherein the at least one insert 115 is partially integrated and fixed in place by a hard component. Subsequently, in a suitable two-component process, the heat sink 110 made of the silicone material can then partially encompass the housing 200 and also completely or partially encompass and integrate the at least one insert 115. It can be ensured that an adequate contact layer with the appropriate Shore hardness is present for the heat source.

Alternativ dazu, kann das wenigstens eine Einlegeteil 115 bei dem Herstellprozess des Kühlkörpers 110 integriert werden. Dadurch entsteht eine Kühlkörper-Einheit, umfassend den Silikonwerkstoff und das wenigstens eine Einlegeteil 115.Alternatively, the at least one insert 115 can be integrated into the manufacturing process of the heat sink 110. This creates a heat sink unit comprising the silicone material and the at least one insert 115.

Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 6 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Hier ist das wenigstens eine Einlegeteil 115 als ein Kaltfließpressteil, ausgeführt. Ansonsten wird auf die vorstehenden Ausführungen zu dem wenigstens einen Einlegeteil 115 verwiesen.Here, the at least one insert 115 is designed as a cold-formed part. Otherwise, reference is made to the above explanations regarding the at least one insert 115.

Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 7 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Hier sind exemplarisch die beiden Ausgestaltungen gemäß Fig. 4 und Fig. 5 miteinander kombiniert. Dementsprechend wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.Here, the two embodiments according to Fig. 4 and Fig. 5 are combined as examples. Accordingly, reference is made to the above explanations.

Das wenigstens eine Einlegeteil 115 kann insbesondere dazu dienen, die Wärme von der Wärmequelle, d.h. der elektrischen Komponente 300, in die Abschnitte und/oder Bereiche des Kühlkörpers 110 für eine begünstigte Wärmeabstrahlung zu führen.The at least one insert part 115 can serve in particular to guide the heat from the heat source, i.e. the electrical component 300, into the sections and/or regions of the heat sink 110 for favored heat radiation.

Fig. 8 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 8 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Hier sind exemplarisch die beiden Ausgestaltungen gemäß Fig. 4 und Fig. 6 miteinander kombiniert. Dementsprechend wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.Here, the two embodiments according to Fig. 4 and Fig. 6 are combined as examples. Accordingly, reference is made to the above explanations.

Das wenigstens eine Einlegeteil 115 kann insbesondere dazu dienen, die Wärme von der Wärmequelle, d.h. der elektrischen Komponente 300, in die Abschnitte und/oder Bereiche des Kühlkörpers 110 für eine begünstigte Wärmeabstrahlung zu führen. Fig. 9 in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.The at least one insert part 115 can serve in particular to guide the heat from the heat source, ie the electrical component 300, into the sections and/or regions of the heat sink 110 for favored heat radiation. Fig. 9 shows a perspective, sectional side view of a further exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Gemäß Fig. 9 kann werkzeugtechnisch eine andere Orientierung für die Herstellung des Kühlkörpers 110 vorgesehen sein, also hier senkrecht und/oder stehend. Analog oder ähnlich zu der oben erwähnten Herstellung- und/oder Integrationsform des Kühlkörpers 110 gemäß Fig. 5 und/oder Fig. 6, kann die metallische Komponente, d.h. das Einlegeteil 115, in der Herstellung und Zusammenbaulogik berücksichtigt werden. Hierzu kann die Herstellung des Silikonkörpers und/oder dessen Entformungsrichtung unterschiedlich sein, um den wenigstens einen Strömungskanal 114 auszubilden.According to Fig. 9, a different orientation for the production of the heat sink 110 can be provided in terms of tool technology, i.e., vertical and/or upright here. Analogous or similar to the above-mentioned production and/or integration form of the heat sink 110 according to Fig. 5 and/or Fig. 6, the metallic component, i.e., the insert 115, can be taken into account in the production and assembly logic. For this purpose, the production of the silicone body and/or its demolding direction can be different in order to form the at least one flow channel 114.

Fig. 10 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das System 10 bzw. die elektrische Baugruppe gemäß Fig. 9.Fig. 10 shows a perspective view of the system 10 or the electrical assembly according to Fig. 9.

Der Kühlkörper 110 weist eine große Oberflächenspreizung auf. Insbesondere erstreckt sich die Oberflächenerweiterung 111 an einer Außenseite des Gehäuses 200 über die Gehäuseöffnung 202 hinweg und ist dementsprechend flächenmäßig größer als diese.The heat sink 110 has a large surface area. In particular, the surface extension 111 extends beyond the housing opening 202 on an outer side of the housing 200 and is accordingly larger in area than the opening.

Fig. 11 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das System 10 bzw. die elektrische Baugruppe gemäß Fig. 9. Dabei ist ein Zwischenzustand während der Herstellung gezeigt, bei dem das wenigstens eine Einlegeteil 115 noch nicht von dem Silikonwerkstoff des Kühlkörpers 110 umgeben ist.Fig. 11 shows a perspective view of the system 10 or the electrical assembly according to Fig. 9. An intermediate state during production is shown in which the at least one insert part 115 is not yet surrounded by the silicone material of the heat sink 110.

Fig. 12 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 12 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Demgemäß kann der Kühlkörper 110 mit einer U-Forrn oder dergleichen ausgebildet sein. Die Kontaktfläche 112 kann an wenigstens einer Innenseite der U-Forrn angeordnet sein. Der Kühlkörper 110 kann die wenigstens eine elektrische Komponente 300 von zwei sich gegenüberliegenden Seiten kontaktiert, also entweder eine verlängerte oder mehrere, z.B. zwei Kontaktflächen 112 mit der wenigstens einen elektrischen Komponente 300 aufweist. Dabei können eine erste Kontaktfläche durch einen ersten Schenkel der U-Forrn und eine zweite Kontaktfläche durch eine zweiten Schenkel der U-Forrn ausgebildet sein. Die wenigstens eine elektrische Komponente300 kann sandwichartig zwischen der ersten Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche angeordnet sein. Die wenigstens eine Oberflächenerweiterung 111 kann beispielsweise an einer Außenseite der U-Forrn ausgebildet sein, z.B. an einem oder an beiden Schenkeln der ll-Form und/oder auch in einem Übergangsbereich zwischen den beiden Schenkeln der U-Forrn.Accordingly, the heat sink 110 can be formed with a U-shape or the like. The contact surface 112 can be arranged on at least one inner side of the U-shape. The heat sink 110 can contact the at least one electrical component 300 from two opposite sides, i.e., it can have either an extended or several, e.g., two contact surfaces 112 with the at least one electrical component 300. In this case, a first contact surface can be formed by a first leg of the U-shape and a second contact surface by a second leg of the U-shape. The at least one electrical component 300 can be sandwiched between the first Contact surface and the second contact surface. The at least one surface extension 111 can be formed, for example, on an outer side of the U-shape, e.g., on one or both legs of the II-shape and/or in a transition region between the two legs of the U-shape.

In anderen Worten kann die Integration des Kühlkörpers 110 derart orientiert erfolgen, dass er etwaige Wärmequellen, sowohl von der Vorderseite, d.h. auf einem oder mehrere Bausteine direkt, als auch auf der Rückseite, d.h. auf der Leiterplatte 301 direkt kontaktiert und somit die Wärme abführt und spreizt. Je nach Integrations- bzw. Anwendungsart kann der Kühlkörper 110 als Einheit als Teilelement des Gehäuses 200 ausbilden. Gemäß Fig. 12 könnte der Kühlkörper 110 auch als eine „Endkappe“ des Gehäuses 200 verstanden und/oder bezeichnet werden. Denkbar ist auch eine Anwendung bzw. Variation, bei der der Kühlkörper eine innenliegende und/oder mittige Integration, wobei der Kühlkörper 110 dann U-klammerförmig, z.B. mittig, im Gehäuse 200 platziert ist und entsprechend Fig. 12 die Wärmequelle, d.h. die wenigstens eine elektrische Komponente 300 und/oder die Leiterplatte 301 , beidseitig, z.B. von oben und von unten, abschnittsweise oder vollständig umschließt.In other words, the heat sink 110 can be integrated in such a way that it contacts any heat sources, both from the front side, i.e., directly on one or more components, and from the back side, i.e., directly on the circuit board 301, thus dissipating and spreading the heat. Depending on the type of integration or application, the heat sink 110 can be formed as a unit, a sub-element of the housing 200. According to Fig. 12, the heat sink 110 could also be understood and/or referred to as an "end cap" of the housing 200. An application or variation is also conceivable in which the heat sink has an internal and/or central integration, wherein the heat sink 110 is then placed in the form of a U-clamp, e.g., centrally, in the housing 200 and, as shown in Fig. 12, encloses the heat source, i.e., the at least one electrical component 300 and/or the printed circuit board 301, on both sides, e.g., from above and below, in sections or completely.

Fig. 13 zeigt in einer perspektivischen, geschnittenen Seitenansicht eine weitere exemplarische Ausgestaltung des Systems 10 bzw. der elektrischen Baugruppe.Fig. 13 shows a perspective, sectional side view of another exemplary embodiment of the system 10 or the electrical assembly.

Demgemäß kann die Integration des Kühlkörpers 110 auf der Rückseite der Wärmequelle, d.h. der wenigstens einen elektrischen Komponente 300 und/oder der Leiterplatte 301 , erfolgen. Es kann optional auch eine zusätzliche Schicht zwischen dem Kühlkörper 110 und der wenigstens einen elektrischen Komponente 300 und/oder der Leiterplatte 301 vorgesehen sein. Die zusätzliche Schicht kann eine Wärmeleitschicht zur Verbessrung der Wärmeleitfähigkeit, ein Gapfiller, oder dergleichen sein. Die wenigstens eine elektrische Komponente 300 und/oder die Leiterplatte 301 kann durch z.B. thermal Vias oder dergleichen für die Wärmeleitung auf die Rückseite ausgelegt und/oder optimiert sein. Die rückseitige Anordnung kann auch erlauben, dass die wenigstens eine elektrische Komponente 300 auch nach dem Zusammenbau zugänglich bleibt.Accordingly, the heat sink 110 can be integrated on the back side of the heat source, i.e., the at least one electrical component 300 and/or the circuit board 301. Optionally, an additional layer can also be provided between the heat sink 110 and the at least one electrical component 300 and/or the circuit board 301. The additional layer can be a thermally conductive layer to improve thermal conductivity, a gap filler, or the like. The at least one electrical component 300 and/or the circuit board 301 can be designed and/or optimized for heat conduction to the back side, e.g., by means of thermal vias or the like. The rear-side arrangement can also allow the at least one electrical component 300 to remain accessible even after assembly.

Es sei angemerkt, dass, in zumindest einigen Ausführungsbeispielen, das Gehäuse 200 mehrteilig ausgebildet sein kann, z.B. mit einem ersten Gehäuseteil, z.B. einem Gehäuseoberteil, und einem zweiten Gehäuseteil, z.B. einem Gehäuseunterteil, wie dies in z.B. Fig. 13 exemplarisch angedeutet ist.It should be noted that, in at least some embodiments, the housing 200 may be formed in several parts, e.g., with a first housing part, e.g., a Upper housing part, and a second housing part, e.g. a lower housing part, as is indicated by way of example in Fig. 13.

Die vorstehend beschriebenen Aspekte, Ausgestaltungen, Varianten und Beispiele können selbstverständlich kombiniert werden, ohne dass dies explizit beschrieben ist. Jede der beschriebenen Weiterbildungen und jedes Beispiel sind somit optional zu jedem der Aspekte, Ausgestaltungen, Varianten und Beispielen oder bereits Kombinationen davon zu sehen. Die vorliegende Offenbarung ist somit nicht auf die einzelnen Ausgestaltungen und Ausgestaltungsvarianten in der beschriebenen Reihenfolge oder einer bestimmten Kombination der Aspekte und Ausgestaltungsvarianten beschränkt.The aspects, embodiments, variants, and examples described above can, of course, be combined without this being explicitly described. Each of the described developments and each example is therefore optional for each of the aspects, embodiments, variants, and examples, or even combinations thereof. The present disclosure is therefore not limited to the individual embodiments and embodiment variants in the described order or to a specific combination of the aspects and embodiment variants.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

10 System10 systems

100 Vorrichtung 110 Kühlkörper100 Device 110 Heat sink

111 Oberflächenerweiterung111 Surface extension

112 Kontaktfläche112 contact surface

113 Kragen113 collar

114 Strömungskanal 115 Einlegeteil114 Flow channel 115 Insert

200 Gehäuse200 housings

202 Gehäuseöffnung202 Housing opening

300 elektrische Komponente300 electrical components

301 Leiterplatte z Abstand301 PCB z distance

Claims

Translated fromGerman
PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS1. Vorrichtung (100) zum Entwärmen einer elektrischen Komponente (300), aufweisend einen Kühlkörper (110), der aus einem Silikonwerkstoff geformt ist, wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung (111) aufweist und auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung (111) zumindest teilweise abgewandten Seite eine Kontaktfläche (112) zum zumindest abschnittsweisen in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente aufweist.1. Device (100) for cooling an electrical component (300), comprising a heat sink (110) which is formed from a silicone material, has at least one structural surface extension (111) and, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension (111), has a contact surface (112) for at least partially bringing into contact and thermally coupling with the electrical component.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Oberflächenerweiterung (111) eine Anzahl von Kühlrippen aufweisen.2. Device according to claim 1, wherein the at least one surface extension (111) comprises a number of cooling fins.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Oberflächenerweiterung (111) wenigstens einen Strömungskanal (114) aufweist, der die wenigstens eine Oberflächenerweiterung (111) zumindest abschnittsweise in einer Querrichtung derselben durchdringt.3. Device according to claim 1 or 2, wherein the at least one surface extension (111) has at least one flow channel (114) which penetrates the at least one surface extension (111) at least partially in a transverse direction thereof.4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (110) einen zumindest abschnittsweise umlaufenden Kragen (113) aufweist, der an einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung (111) zumindest teilweise zugewandten Seite eine Anlagefläche aufweist.4. Device according to one of the preceding claims, wherein the cooling body (110) has a collar (113) which is at least partially circumferential and which has a contact surface on a side which at least partially faces the at least one surface extension (111).5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (110) wenigstens ein Einlegeteil (115) aus einem Metallwerkstoff aufweist.5. Device according to one of the preceding claims, wherein the heat sink (110) has at least one insert part (115) made of a metal material.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich das wenigstens eine Einlegeteil (115) zumindest abschnittsweise parallel zu der Kontaktfläche (112) und weiter zumindest abschnittsweise quer oder senkrecht zu der Kontaktfläche (112) erstreckt.6. Device according to claim 5, wherein the at least one insert part (115) extends at least partially parallel to the contact surface (112) and further at least partially transversely or perpendicularly to the contact surface (112).7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das wenigstens eine Einlegeteil (115) zumindest abschnittsweise von dem Silikonwerkstoff ausgespart und/oder freigelegt ist.7. Device according to claim 5 or 6, wherein the at least one insert part (115) is at least partially recessed and/or exposed from the silicone material.8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (110) mit einer U-Forrn ausgebildet ist, und die Kontaktfläche (112) an einer Innenseite der U-Forrn angeordnet ist.8. Device according to one of the preceding claims, wherein the heat sink (110) is formed with a U-shape, and the contact surface (112) is arranged on an inner side of the U-shape.9. System (10) zum Entwärmen einer elektrischen Komponente, aufweisend: ein Gehäuse (200), das dazu eingerichtet ist, wenigstens eine elektrische Komponente (300) aufzunehmen, und wenigstens eine Gehäuseöffnung (202) aufweist, und wenigstens einen Kühlkörper (110), der aus einem Silikonwerkstoff geformt ist, wenigstens eine strukturelle Oberflächenerweiterung (111) aufweist und auf einer der wenigstens einen Oberflächenerweiterung (111) zumindest teilweise abgewandten Seite eine Kontaktfläche (112) zum in Kontakt bringen und thermischen Koppeln mit der elektrischen Komponente (300) aufweist, wobei der wenigstens eine Kühlkörper (110) zumindest abschnittsweise in die wenigstens eine Gehäuseöffnung (202) einsetzbar oder eingesetzt ist, oder dort an das Gehäuse (200) angeformt ist, um die im Gehäuse (200) aufgenommene wenigstens eine elektrische Komponente (300) mit seiner Kontaktfläche (112) zu kontaktieren.9. A system (10) for cooling an electrical component, comprising: a housing (200) configured to receive at least one electrical component (300) and having at least one housing opening (202), and at least one heat sink (110) formed from a silicone material, having at least one structural surface extension (111), and having, on a side at least partially facing away from the at least one surface extension (111), a contact surface (112) for bringing into contact and thermally coupling with the electrical component (300), wherein the at least one heat sink (110) is insertable or inserted at least partially into the at least one housing opening (202), or is integrally formed there onto the housing (200) in order to contact the at least one electrical component (300) received in the housing (200) with its contact surface (112).10. System nach Anspruch 9, wobei der wenigstens eine Kühlkörper (110) zum Verschließen und/oder Abdichten des Gehäuses (200), insbesondere der wenigstens einen Gehäuseöffnung (202), dient.10. System according to claim 9, wherein the at least one heat sink (110) serves to close and/or seal the housing (200), in particular the at least one housing opening (202).11. System nach Anspruch 9 oder 10, wobei der in die wenigstens eine Gehäuseöffnung (202) eingesetzte wenigstens eine Kühlkörper (110) ein Übermaß, bezogen auf einen Abstand (z) zwischen der wenigstens einen Gehäuseöffnung (202) und einer Gegenkontaktfläche der wenigstens einen elektrischen Komponente (303), aufweist, das bei eingesetztem oder angeformtem Kühlkörper (110) eine Druckkraft zum Andrücken der Kontaktfläche (112) an die Gegenkontaktfläche ausübt.11. System according to claim 9 or 10, wherein the at least one heat sink (110) inserted into the at least one housing opening (202) has an oversize, based on a distance (z) between the at least one housing opening (202) and a mating contact surface of the at least one electrical component (303), which, when the heat sink (110) is inserted or molded on, exerts a compressive force for pressing the contact surface (112) against the mating contact surface.12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei das Gehäuse (202) dazu eingerichtet ist, die darin aufgenommene wenigstens eine elektrische Komponente (300) aus der wenigstens einen Gehäuseöffnung (202) hervorstehen zu lassen, der wenigstens eine Kühlkörper (110) mit einer U-Forrn ausgebildet ist und die Kontaktfläche (112) an einer Innenseite der U-Forrn angeordnet und dazu eingerichtet ist, die wenigstens eine elektrische Komponente (300) zumindest teilweise zu umschließen.12. System according to one of claims 9 to 11, wherein the housing (202) is configured to allow the at least one electrical component (300) accommodated therein to protrude from the at least one housing opening (202), the at least one heat sink (110) is formed with a U-shape and the Contact surface (112) is arranged on an inner side of the U-shape and is designed to at least partially enclose the at least one electrical component (300).13. Elektrische Baugruppe, aufweisend: ein System (10) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, und wenigstens eine elektrische Komponente (300), die mit wenigstens einem Kühlkörper (110) des Systems (10) in Kontakt ist.13. An electrical assembly comprising: a system (10) according to any one of claims 9 to 12, and at least one electrical component (300) in contact with at least one heat sink (110) of the system (10).14. Elektrische Baugruppe nach Anspruch 13, wobei die wenigstens eine elektrische14. Electrical assembly according to claim 13, wherein the at least one electricalKomponente (300) eine Leiterplatte (301) mit wenigstens einem Elektronikbauelement aufweist, und eine einer wenigstens einen Gehäuseöffnung (202) des Systems (10) zugewandte Gegenkontaktfläche des Elektronikbauelements in Kontakt mit einer Kontaktfläche (112) eines Kühlkörpers (110) des Systems (10) ist.Component (300) has a printed circuit board (301) with at least one electronic component, and a mating contact surface of the electronic component facing at least one housing opening (202) of the system (10) is in contact with a contact surface (112) of a heat sink (110) of the system (10).
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