DE2152541B2 - Leiterplattenstapel - Google Patents
LeiterplattenstapelInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/20536—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for racks or cabinets of standardised dimensions, e.g. electronic racks for aircraft or telecommunication equipment
- H05K7/20554—Forced ventilation of a gaseous coolant
- H05K7/20563—Forced ventilation of a gaseous coolant within sub-racks for removing heat from electronic boards
Description
Auf Grund der zunehmenden Miniaturisierung elektronischer Bauelemente und deren kompakte Unterbringung
auf Leiterplatten treten sowohl Probleme hinsichtlich einer wirksamen Wärmeableitung, einer
weitgehenden Widerstandsfähigkeit gegen Erschütterungen, Vibrationen und Stöße auf.
Es sind bisher verschiedene elektronische Baugruppen mit verschiedenen Wirkungsgraden zur Unterbringung
elektronischer Bauelemente und zur Ableitung der durch sie erzeugten Wärme gebaut worden.
In der USA.-Patentschrift 3 395 318 der Anmelderin ist eine Schaltungskartenanordnung zur Verbindung
elektronischer Bauelemente beschrieben. Die in der vorerwähnten Patentschrift beschriebene
Anordnung bezieht sich auf eine Schaltungsplatte zur Verbindung elektronischer Bauelemente, wie beispielsweise
flacher Bauelementpakete oder einzelner Bauelemente und weist eine flache rechteckige Platte
mit einer Isolierschicht mit mehreren öffnungen zur Durchführung der Zuleitungen auf. Die Platte wird
von einem Metallrahmen und einer Verlängerung umgeben, die an einen Wärmeaustauscher angekoppelt
ist. Auf einer oder beiden Seiten der Platte ist Epoxyharz und eine A'-y-Schaltungsplatte mit
A'-Leitungen auf der einen Seite und y-Leitungen auf der anderen Seite aufgebracht. Eine elektrostatische
Abschirmung ist durch Anlegen eines Erdungsanschlusses an die Platte geschaffen.
Die gemäß der vorerwähnten Patentschrift aufgebaute und betriebene Einrichtung verwendet eine
Anzahl Karteneinheiten, wobei jede Karte einen mittig angeordneten Aluminiumkern und zwei auf jeder
Seite des Kerns angeordnete Platten aus Epoxyharz aufweist. Der Aluminiumkörper jeder Karteneinheit
ist über Kontaktteile mit der Außenfläche eines Rahmengestells verbunden. Die Außenfläche des Rahmens
ist hierbei gewellt ausgebildet, um dadurch eine Art Wärmeaustausch zu bewirken, so daß, wenn Luft
über die Außenfläche des Rahmengestells geblasen wird, die durch die Wellung vergrößerte Oberfläche
Wärme abgibt und dadurch die gesamte elektronische Baugruppenanordnung wirksam kühlt. Die Luft
soll dann von einer zur nächsten Karte und zu den nächstfolgenden Karten strömen, wodurch eine Art
Serienwärmeaustauscher entsteht. Wenn die Luft von einer zur gegenüberliegenden Seite geblasen wird, wo
sie dann ausströmt, dann wird bei einem solchen System (beispielsweise einem Serienwärmeaustauscher)
die Luft heiß, so daß an den hinteren Einheiten nur eine ungenügende Kühlung durchgeführt wird. Eine
derartige elektronische Baugruppe ist daher auf vergleichsweise niedrige Leistungsverbrauchswerte pro
Karte begrenzt, beispielsweise auf ungefähr 3 Watt pro Karte. Ein solches System arbeitet daher bei höheren
Wattleistungen, beispielsweise in der Größenordnung von 20 Watt pro Karte, in keiner Weise mehr
zufriedenstellend.
541 Y
2 152 u.
Am Boden einer solchen Einrichtung ist eine mit elektronischer Einheiten 11-11 auf, von denen eine
dieser eine Einheit bildende Verbindungsplatte (die zur Erläuterung der Erfindung ein Stück aus dem
auch als »Mutterplatte« bezeichnet wird), vorgese- Stapel herausgezogen dargestellt ist. Eine wahlweise
hen, über die m Form eines festen Biocks alle Ver- anbringbare Abdeckung 12 ist teilweise aufgebrobmdungen
fur die einzelnen modularen Schaltunss- 5 dien und im Abstand zu dem System 10 angeordnet.
platten-Einheiten hergestellt werden. Nachteilig "ist sie ist aber für die Erfindung nicht notwendig,
hierbei, daß die »Mutterplatte* eine bestimmte vor- Eine vordere Halterungs- oder Montageplatte 13
gegebene Abmessung aufweist, nicht leicht auswech- weist eine Einlaßöffnung 14 auf, über die ein das Syselbar
ist uno eine neue Konstruktion bzw. eine Um- stem IO durchströmendes Kühlfluid zugeführt wird,
gestaltung notwendig wurde, wenn zusätzliche Schal- ig Das Kühlfluid kann Luft oder irgendein anderes getungsplatten
zu dem üesamtsystem hinzugefügt wer- eignetes Medium sein. Die vordere Halterungsplatte
den sollen. 13 wejst weiterijjn verschiedene elektrische Anschluß-Ferner
ist aus der USA.-Patentschrift 2 942 856 einrichtungen 16-16 auf, die mit elektrischen (nicht
ein gekühlter Leiterplattenstapel mit hohlen Leiter- dargestellten) Kabeln zum Anschluß anderer, elektriplatten
bekannt, welche, jeweils zwei auf einander ge- 15 scher (ebenfalls nicht dargestellter) Geräte zusamgenuoerhegenden
Seiten angeordnete Hohlraumab- menpassen. Die hintere Halterungsplatte 18 ist auf
schnitte aufweisen, so daß die Hohlraumabschnitte der gegenüberliegenden Seite des Systems angeauf
derselben Seite einen durchgehenden Kanal bil- bracht. Befestigungs- bzw. Klemmarme 19 auf der
den und wobei beide Kanäle an Kühlmittelein- und rechten und linken Seite des Systems 10 sind
-auslasse angeschlossen sind. Dieser Leiterplatten- 20 schwenkbar an der hinteren Halterungsplatte 18 anspiege!
weist Kontaktstifte auf, welche senkrecht zu gebracht, stehen mit der vorderen Halterungsplatte
der Oberflache jeder Karte ausgerichtet sind und mit 13 im Eingriff und spannen die hintere Halterungsdiesen
fluchten. Jede einzelne Platte wird dadurch platte 18, alle elektronischen Einheiten 12 sowie die
mit der jeweils benachbarten Karte und der ganze vordere Halterungsplatte 13 zu einem Stapel zusam-Stape!
mit einer »Mutterplatte« elektrisch verbun- a5 men. Die Befestigungsarme halten die Einheiten 11
den. Dieser Leiterplattenstapel hat jedoch den Nach- von vorn bis hinten zusammen; sie drücken die Einteil,
daß das die Einlaßkanäle durchströmende Kuni- heiten 11 aber beispielsweise nicht nach unten. Die
mittel an den näher am Einlaß liegenden Leiterplat- Einheiten Il stellen einen integralen Bestandteil
ten erwärmt und dann mit verminderter Kühlleistung eines kastenähnlichen Aufbaus dar, so daß das Vizu
den weiter vom Einlaß entfernten Leiterplatten 30 brieren auf einem minimalen Wert gehalten ist.
geführt wird. Dadurch wird nur eine ungleichmäßige In Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung einer elektro-Kuhlungder
einzelnen Platten erreicht. nischen Einheit 11 entlang der Linien 2-2 in Fig. 1 Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gekühl- wiedergegeben; in Fi g. 6 ist die Anordnung auseinten
Leiterplattenstapel zu schaffen, bei welchem aiie andergezogen dargestellt. Die elektronische Einheit
Leiterplatten mit gleicher Kühlleistung von einem 35 Π weist einen hohlen, wärmeleitenden Rahmen 20
Kühlmittel gekühlt werden, das in allen Platten unter aus geeignetem wärmeleitendem Material auf, beiglcichmäßigem
Druck steht und der dabei beliebig spielsweise aus Aluminium. Der hohle Rahmen 20
verlängerbar ist. besitzt im allgemeinen eine rechteckige Form und ist Die Lösung dieser Aufgabe und deren vorteilhafte an seinen vier Ecken mit Ausschnitten 21 zur AufWeiterbildungen
werden durch die in den Ansprü- 40 nähme der beiden oben angeordneten Befestigungschen
angeführten Merkmale erreicht. arme 19 sowie der (nicht dargestellten) tiefer an-Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel der Er- geordneten Führungsstangen ausgebildet. Der hohle
findung an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin Rahmen 20 weist ein linkes Randteil 22, ein oberes
zc'Sl Randteil 23, ein rechtes Randteil 24 sowie ein unte-F
i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausfüh- 45 res Randteil 25 auf. In dem linken Randteil 22 ist
rungsform gemäß der Erfindung, eine längliche Ausnehmung 27 ausgebildet, die von
F1 g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in einer Seite des Rahmens 20 bis zu dessen gegenüber-Fi
S- 1> liegender Seite verläuft. Entsprechend weist auch das
F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in rechte Randteil 24 eine längliche Ausnehmung 28
Fig· 2, 5o auf^ die sicn ebenfalls von der einen Seite des Rah-F1
g. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in mens 20 bis zu dessen gegenüberliegender Seite er-Fig·
3, streckt.
F i g. 5 eine schematische Draufsicht, in der die Ein Schlitz 29 verbindet die Ausnehmung 27 mit
Strömung des Kühlfluids durch das in F i g. 1 wieder- dem Inneren oder hohlen Teil des Rahmens 20. Der
gegebene System dargestellt ist, 55 Schlitz 29 kann aus zwei voneinander getrennten
Fig. 6 eine Darstellung einer elektronischen Schlitzabschnitten 29a, 29b zwischen der Ausneh-Schaltung
in auseinandergezogener Anordnung der mung 27 und dem hohlen Teil des Rahmens 20 herin
Fig. ! dargestellten Ausführungsform, geste'H sein. Die Schlitzabschnitte 290, 29 b können
Fig. 7 einen Teilquerschnitt einer elektronischen voneinander durch ein Bauteil 31 getrennt sein, das
Schaltungseinheit mit einem einzelnen Bauelement, 60 das linke Randteil 22 mit dem rechten Randteil 24
beispielsweise einem Widerstand, der an einer Seite verbindet. In ähnlicher Weise verbinden die Schlitzabdcr
Einheit befestigt ist, wobei die Leitungen des schnitte 32 a, 32 b den hohlen Teil des Rahmens 20
Bauelementes an der gegenüberliegenden Seite der mit der Ausnehmung 28 in dem rechten Randteil 24.
Einheit angekoppelt sind. Die meisten der Einheiten 11 weisen als Stütze von
In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein 65 einer zur anderen Seite ein tragendes Bauteil 31 oder
modulares elektronisches System 10 gemäß der Er- einen in der Mitte angeordneten Abstandshalter auf.
findung wiedergegeben. Das System 10 weist eine Die Breite des Bauteils 31 kann in Abhängigkeit von
Anzahl hintereinander angeordneter bzw. geschichteter der Luftmenge verändert werden, die durch die Ein-
heit 11 strömen soll, um eine optimale Wärmeableitung
zu schaffen.
Die elektronische Einheit 11 weist den hohlen, wärmeleitenden Rahmen 20 als Grundbauteil auf.
Zusätzlich weist die Einheit 11 zwei Schichtplatten 36, 43 (F i g. 6) auf, die auf jeder Seite des Rahmens
20 befestigt sind. Die Schichtplatte 36 besitzt eine erste, rechteckige, gedruckte Schaltungsplatte 33 mit
auf ihr angeordneten Bauelementen 34 sowie ein erstes, entsprechend geformtes, rechteckiges, dünnes
Blech 35 aus wärmeleitendem Metall, beispielsweise Kupfer. Eine elektrische Isoliereinrichtung bzw.
-platte 37 ist zwischen dem Metallblech 35 und der gedruckten Schaltplatte 33 angeordnet. In ähnlicher
Weise sind eine zweite gedruckte Schaltplatte 39, ein Metallblech 41 und eine elektrische Isolierplatte 42
übereinandergeschichtet und bilden die Schichtplatte 43. Die Schichtplatten 36 und 43 sind auf jeder Seite
des wärmeleitenden Rahmens 20 mittels eines Klebstoffs 44 befestigt.
Die an beiden Seiten des hohlen Rahmens 20 angebrachten Schichtplatten 36 und 43 sind über entsprechende
elektrische Verbindungen an die gedruckten Schaltplatten 33 und 39 über das untere
Randteil 25 des Rahmens 20 angekoppelt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die elektronische Einheit 11 ist
in ein elektrisches Verbindungsteil, beispielsweise in eine »Mutterplatte« 50 mittels vorstehender (Vater)
elektrischer Kontaktteile 51 eingesetzt.
Die vorstehenden, elektrischen Kontaktteile 51 der gedruckten Schallplatten 33, 39 passen in entsprechende
elektrische Aufnahme(Mutter)-Kontaktteile der »Mutterplatte« 50. Jeder elektrische vorstehende
Kontakt 51 weist eine Breite auf, die erheblich größer als seine Dicke ist. Die Kontakte 51 sind so ausgerichtet,
daß ihre Breitseite senkrecht zur Fläche der gedruckten Schaltplatten 33, 39 verläuft. Die
dazu passenden elektrischen »Mutterkontaktteile« der Mutterplatte 50 liegen eng bezüglich der Dicke,
aber lose bezüglich der Breite an, so daß die elektronischen Einheiten 11 leicht in Richtung auf die Vorderseite
des in F i g. 1 dargestellten Systems zu und von dieser weg bewegt werden können. Die Kontakte
51 der gedruckten Schaltplatten 33, 39 sind senkrecht zu deren Flächen ausgerichtet, so daß sie, wenn
sie in die Mutterplatte 50 eingeführt sind, in Längsrichtung infolge der Abmaß- bzw. Toleranzsummierungen
ein Stück bezüglich der Mutterplatte bewegt werden können. Durch Einstecken einer Anzahl Einheiten
11 (beispielsweise von acht Einheiten) in eine Mutterplatte greifen trotz der Toleranzsummierungen
die Schaltungsplatten 33, 39 infolge der Überbreite der Mutterkontaktteile der Mutterplatte bezüglich der
einzelnen vorstehenden Kontakte 51 der gedruckten Schaltungsplatten doch noch richtig ineinander.
In F i g. 3 ist eine Teilansicht entlang der Linie 3-3 in F i g. 2 dargestellt, wobei die Mutterplatte 50 mittels
eines biegsamen Schaltungs- bzw. Leitungsbandes 53 an eine zweite Mutterplatte 52 angekoppelt
ist. Das biegsame Leitungsband 53 paßt in einen Hohlraum einer elektronischen Blindeinheit 54 hinein.
Eine Blindeinheit 54 ist jeweils zwischen zwei Sätzen von Einheiten 11, und zwar jeweils zwischen
zwei aneinander grenzende Mutterplatten 50, 52 eingesetzt, die über das biegsame Leitungsband 53 miteinander
verbunden sind. Die Länge des biegsamen Leitungsbandes ist etwas größer als die Breite der
Blindeinheit 54 und ist ausreichend lang, um eine Schleife in dem Hohlraum zu bilden, so daß trotz
Toleranzbeschränkungen und -fehler, die auftreten können, die elektronischen Einheiten 11 dicht gepackt
werden können, ohne die Kontakte 51 oder die Mutterplatten 50, 52 zu beschädigen.
In den F i g. 3 und 4 ist die Mutterplatte 50 (und entsprechend auch die Mutterplatte 52) in der Praxis
aus zwei Teilen erstellt: einem Schaltungsplattenteil
50 a aus Epoxyharz und einer festen, unbiegsamen ίο Anschlußplatte 50 b. Die vorstehenden Kontaktteile
51 der elektronischen Einheiten 11 passen dann in die Anschlußplatte 50 b, über die eine unmittelbare
Verbindung mit der Schaltungsplatte 50 α aus Epoxyharz geschaffen ist. Die Schaltungsplatte 50 a aus
Epoxyharz und die Anschlußplatte 50 b wirken als eine Mutterplatte 50 und vereinigen auf Grund ihrer
Konstruktion die Vielseitigkeit einer gedruckten Schaltung in Form der Schaltungsplatte 50 a aus
Epoxyharz mit den baulichen Vorteilen, die eine feste, unbiegsame Anschlußplatte 50 b bietet. Ein Vorteil
bei Verwendung eines biegsamen Leitungsbandes 53, beispielsweise eines Polyäthylen-Terephthalat-Bandes
(das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Mylar erhältlich ist), besteht darin, daß
jede der Einheiten 11 in ihrer Größe oder Abmessung nicht so genau zu sein braucht. Die Einheiten
11 können in ihren Toleranzen variieren, so daß, wenn die Einheiten 11 ein leichtes Über- oder Untermaß
aufweisen, ein ungenauer Einbau bzw. ein ungenaues Zusammensetzen auftreten könnte. Durch
Verwendung des biegsamen Leitungsbandes können die Mutterplatten 50, 52 gegeneinander schwingen
bzw. sich gegeneinander bewegen. Alle Einheiten 11 können ohne Festklemmen befestigt werden und stehen
richtig mit den Mutterplatten 50, 52 im Eingriff. Wie in F i g. 6 dargestellt, können auf der elektronischen
Einheit 11 Bauelemente 34 untergebracht sein, die im allgemeinen flache Pakete und andere
Miniaturschaltungen in integrierter Schaltungstechnik u. ä. sind, die unmittelbar auf der gedruckten
Schaltung der gedruckten Schaltungsplatte 33 angebracht sein können. Andererseits oder zusätzlich
hierzu können, wenn es so gewünscht ist, einzelne größere Bauelemente, wie beispielsweise ein in
Fig. 7 dargestellter Widerstand 61 an der Oberfläche der gedruckten Schaltungspiatte 39 mit Leitungen
62 gehaltert sein, die durch die Schichtplaite 43, den hohlen Zwischenraum in der Einheit 11 sowie
durch die Schichtplatte 36 hindurchgehen und mit der Schaltung der gedruckten Schaltungsplatte 33
verbunden sind. In einem solchen Fall können, wenn gewünscht, die Leitungen 62 des Widerstandes 61 in
dem Zwischenraum zwischen den zwei Schichtplatten 43, 36 durch ein Isolierteil 63 aus Epoxyharz umschlossen
sein. Wenn einzelne diskrete Bauelemente, wie beispielsweise die Widerstände 61 befestigt sind,
kann die elektronische Einheit 11 als weiteres Merkmal das Isolierteil 63 aus Epoxyharz aufweisen, das
in dem Zwischenraum zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Schichtplatten 36, 43 untergebracht
ist und das mit Epoxyharz abgedichtet ist. Es wird dann ein Loch durch die zwei Schichtplatten 36,
43 und durch das Epoxyharz-Isolierteii 63 gebohrt, durch das die Leitungsdrähte des Widerstandes 61
hindurchgeführt werden können. Das Isolierten 63 isoliert den Widerstand 61 von dem Kühlfluid, das
durch die Zwischenräume zwischen den elektronischen Einheiten 11 hindurchströimt. Das Isolierteil
63 oder ein äquivalentes Bauteil ist unter Umständen eingesetzt werden. Die zwei Befestigungsarme müs
auf Grund bestimmter Vorschriften erforderlich und sen dann durch größere oder längere Arme ersetzt
auch unter Sicherheitsgesichtspunkten sehr er- werden.
wünscht, da hierdurch einmal die Brandgefahr besei- Die Erfindung ist daher in beinahe jedem elektio-
tigt und /um anderen ein Eindringen von Luft durch 5 nischen System verwendbar, so z. ß. für Fernscher,
die Bohrung für den Widerstand unterbunden ist. Radar, Rechner u. ä. und insbesondere bei großindu-
In F i g. 5 ist schematisch die Strömung des Kühl- striell und/oder verwaltungstechnisch verwendeten
fluids durch das System 10 wiedergegeben, wobei das Systemen. Beispielsweise kann in einem Datenverar-Kühlfluid
durch die Eintrittsöffnung 14 der vorderen beitungssystem eine Anzahl Karten eine Eingabe-Halterungsplatte
13 einströmt und durch einen aus io Ausgabeeinheit, eine Datenverarbeitungseinheit,
den länglichen öffnungen 28 in jeder der elektroni- einen Speicher, eine Stromversorgungseinheit und
sehen Einheiten 11 gebildeten Hohlraum 66 strömt. eine Spannungsreglereinheit bilden. Gewünschten-Das
Kühlfluid strömt dann von dem Raum 66 paral- falls können diese »Blöcke« im Baukastensystem
IeI durch alle Schlitzabschnitte 32 a und 32 ft der herausnehmbar bzw. auswechselbar ausgeführt und
elektronischen Einheiten 11, durch die Zwischen- 15 ihre Funktionsweise voneinander unabhängig sein,
räume 67 in den Einheiten 11 und durch die Schlitz- Gewünschtenfalls kann auch ein Vcrbindungss\ stern
abschnitte 29 a, 29 b nach außen in den Hohlraum jedem der »Blöcke« zugeordnet sein.
68, der durch die länglichen öffnungen 27 in den In der bevorzugten Ausführungsform bestehen die
elektronischen Einheiten 11 gebildet ist. Das Kühl- Metallbleche 35, 41 aus Kupfer, obwohl genauso gut
fluid strömt dann von dem Hohlraum 68 über eine 20 Aluminium oder ein anderes geeignetes leitendes Me-Austrittsöffnung
69 in der rückwärtigen Halterungs- tall verwendet werden kann. Kupfer wird bevorzugt,
platte 18 nach außen. Wie in Fig. 5 dargestellt, da es leicht zu verarbeiten ist Die Berührungs-bzw.
strömt Luft direkt durch die vordere Halterungs- Grenzfläche zwischen den Bauelementen und Luft
platte des Systems 10 in den Raum 66, von dort par- wirkt als thermischer Diffusor für Streuwärmc-Konallel
in alle Zwischenräume 67 in den Einheiten, 25 zentrationen, so daß über einer großen Fläche aus
durch den Raum 68 und von dort durch die Austritts- Kupferblech die Wärmedichte abnimmt. Die Rahmen
öffnuno in der rückwärtigen Halterungsplatte des 20 bestehen vorzugsweise aus hart eloxiertem Alumi-S\
«terns nach außen. mum und bedingen dadurch dann einen gewissen.
Auf Grund des festen, stabilen Aufbaus kann das aber sehr geringen Wärmeverlust. Wenn die Luftzumodulare
elektronische System 10 starken Erschütte- 30 fuhr kurzzeitig unterbrochen ist, ist dies vorteilhaft
rungen bzw Vibrationen, starken Stoßen, sowie gio- da dann eine bestimmte Wärmemenge über den Rahßen
»o-Beschleunigungen« widerstehen, so daß es men 20 der einzelnen Einheiten 11 abgeleitet wird,
besonders für eine"Verwendung in Flugzeugen und Beim Ausfall der Luftströmung kann daher in die-Raumfahrzeugen
geeignet ist. Auf Grund dieser Kon- sem Fall die Wärme noch eine kurze Zeitdauer abgestruktion
werden durch den festen Aufbau Erschütte- 35 leitet werden. Dies könnte bei Anwendungen in der
rungen bzw Vibrationen auch nur in geringem Maße Raketen- oder Raumfahrttechnik einen Vorteil darübertragen
stellen, da dort die Luftströmung zeitweilig für 15 bis
Wenn ein System verwendet wird, b:i dem die 20 Minuten unterbrochen sein kann. Während einer
Druckluft parallel durch die Zwischenräume 67 in solchen kurzen Unterbrechung könnte dann während
den Einheiten 11 hindurchströmt, reicht ein geringes 40 eines Raketen- oder Raumflugs die Wärme über die
Druckgefälle von der Eingangs- bis zu der Ausgangs- Außenseite des Flugkörpers abgeleitet werden. Dies
öffnung aus um die eingangs vorhandene Luft-Strö- würde ziemlich den bisher bekannten Systemen entmungsieschwindigkeit
aufrechtzuerhalten. Es ist da- sprechen bei denen die Wärme ständig auf diese
her am Eingang keine starke Druckluft-Quelle erfor- Weise abgeleitet wird. Bei der Erfindung wurde aber
derlich Vergleichsweise hierzu wird bei den in den 45 die Wärme nur kurzzeitig während des Ausfalls des
bisherigen Systemen verwendeten Reihenanordnun- Luftzuführsystems beseitigt werden.
°en im allgemeinen ein Wasserdruck von 10 cm be- Im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung sind
nötigt während bei der Ausführungsform gemäß der verschiedene Abänderungen und Modifikationen
ErfindunE nur noch ein Wasserdruck von 2,5 cm er- möglich. Beispielsweise kann jeder einzelne Rahmen
forderlich ist Die Luft wird über die vordere Halte- 50 20 um die Ausnehmungen 27, 28 herum mit DichrunosDlatte
des Systems 10 durch den Hohlraum 66 tungen ausgestattet sein, um ein Entweichen von Luft
auf°der rechten Seite den elektronischen Einheiten 11 zu unterbinden. Zusätzlich kann bei dieser Ausfühzugeführt
Alle Einheiten 11 sind eng aneinander ge- rungsform eine ständige Wärmeableitung durch therklammert'
so daß ein einziger Hohlraum 66 ausgebil- mische Leitung mittels einer zusätzlichen Platte erdet
ist Die Luft strömt dann durch die inneren Zwi- 55 reicht werden, über die ein Kühlfluid strömt. Zwischenräume
67 zwischen den Einheiten 11 in den sehen diese Platte und die durch mehrere Rahmen 20
HoWraum 68LTer Hnken Seite, der durch die öff- gebildete, unregdmäßige Fläche sollte dann ein dünnungen
">1 gebildet ist und strömt von dort durch die nes, biegsames Blech geschoben sein, das aus einem
Auseanesöffnune 69 auf der rückwärtigen Seite des die Wärme gut leitendem Material hergestellt ist und
Svstpms 10 wierter aus 6o eine ausreichende Wärmeleitung zwischen der unre-DaTmodulareSvstem
10 ist insgesamt erweiterbar gelmäßigen Oberfläche und der zusätzlichen Platte bzw in seiner Größe veränderbar, da die vordere ermöglicht. Die Wärme aus dem System wird dann
HaTterangsSatte 13 und die hintere Halterungsplatte durch Wärmeleitung von den Kupferblechen, d.h.
IR SS ·„„Inrinander d h nicht miteinander den Platten 35 und 41, über den Rahmen 20, über
?i™ νS,ISen se.daß gewünschtenfalls 65 das Blech aus leitendem Material zu der äußeren kaifest
1 η Verbindung stehen s aaö |: hi_ ten piaUe besdti t deren T atur durch das
"rden kö^etÄ Platte 18 kin Kühlfluid etwa auf dem niedrigePn Temperaturwert
hTnausgesSen und zusätzliche Einheitenil gehalten wird.
Hierzu !BlattZeichnungen 4Q95]Q/248
.if,. J*
Claims (9)
1. Leiterplattenstapel, wobei hohle Leiterplatten jeweils zwei auf einander gegenüberliegenden
Seiten angeordnete Hohlraumabschnitte aufweisen, so daß die Hohlraumabschnitte auf derselben
Seite einen durchgehenden Kanal bilden, und wobei die beiden Kanäle an Kühlmittelein- und
-auslasse angeschlossen sind, dadurch ge-io kennzeichnet, daß der eine Kanal (66) an
den Kühlmitteleinlaß (14) und der andere Kanal (68) an den Kühlmittelauslaß (69) angeschlossen
ist und daß beide Kanäle (66 und 68) durch den Hohlraum (67) jeder Leiterplatte (11) miteinander
verbünden sind.
2. Leiterplattenstapel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leiterplatte (11)
einen Rahmen (20) mit zwei seitlichen, die Hohlraumabschnitte (27, 28) umschließenden Ohren
(22 und 24) aufweist, ferner -uf der Vorder- und
Rückseite jeweils e>ne Verbundplatte (36, 43), bestehend aus einer dem Rahmen (20) benachbarten
Wärmeleitplatte (35, 41) und einer äußeren Isolierplatte (37, 42) mit einer Leiterstreifenschicht
(33, 39) zur elektrischen Verbindung darauf angeordneter elektrischer Bauelemente, wobei
der Rahmen (20) mit Schlitzen (29, 32) zur gegenseitigen Verbindung der Hohlraumabschnitte
(27, 28) und des Hohlraums (67) zwisehen den beiden Verbundplatten (36 und 43)
versehen ist.
3. Leiterplattenstapel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Frontplatten (13 und
18). welche den Kühlmitteleinlaß (14) bzw. den Kühlmittelauslaß (69) aufweisen.
4. Leiterplattenstapel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (2ö) und
die beiden Frontplatten (13 und 18) aus wärmeleitendem Material bestehen.
5. Leiterplattenstapel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
freie Querschnitt jeder der beiden Verbindungsöffnungen bzw. Schlitze (29 und 32) zwischen
dem Hohlraum (67) und den beiden Hohlraum- +5 abschnitten (27 und 28) jeder Leiterplatte (11)
einstellbar ist.
6. Leiterplattenstapel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die beiden Schlitze
(29 und 32) jeder Leiterplatte (11) eine dem zugehörigen Hohlraum (67) durchsetzende Querstrebe
(31) einsetzbar ist.
7. Leiterplattenstapel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Leiterplatte (11) bzw. Verbundplatte (36, 43) an der Unterseite elektrische Kontaktstifte
aufweist, welche in eine mehreren Leiterplatten (11) zugeordnete Bodenkontaktplatte (50) einsteckbar
sind.
8. Leiterplattenstapel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte in
der Bodenkontaktplatte (50) in Stapellängsrichtung verschieblich sind.
9. Leiterplattenstapcl nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei
Bodenkontaktplatten (50 und 52) vorgesehen sind, welche durch ein eine Schleife bildendes
Leiterband (53) miteinander elektrisch verbunden sind, wobei zwischen den beiden benachbarten,
endständigen Leiterplatten (11) der beiden Bodenplatten (50 und 52) eine Leerplatte (54)
vorgesehen ist.
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