专利名称：用于待冷却元件的电路布局及相应的冷却方法
技术领域：
本发明涉及电路布局，它有待冷却的电子元件和具有一磁芯的感应元件。另外，本发明涉及用于冷却电子元件的相应方法。
背景技术：
集成电路经常有很高的能耗，以至集成电路必须被冷却。通常为此设置适当的冷却装置。这种冷却装置由如体积较大的冷却板或冷却体构成。当散去非常多的热量时，也可以通过风扇来有效地冷却电子元件。在任何情况下，只有当该冷却装置可以吸走足够多的能量时，才保证了充分的冷却。这通常意味着冷却装置需要有较大的表面积，以便可以再次充分地散失掉所吸收的热量。
但在许多应用场合中，电路布局因可用空间小而应尽量紧凑地构成。因此，冷却体也应尽量保持比较小。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种电路布局，其中，即使在只有少量空间可用的情况下，也可以充分冷却所述元件。本发明也提出了一种相应的冷却方法。
根据本发明，通过一种电路布局实现了此目的，该电路布局有一个待冷却元件、一个有效参与该电路布局中的且作为散热器的电气元件且尤其是一个具有一磁芯的感应元件以及一个热传递机构，该热传递机构如此布置在待冷却元件与作为散热器的电气元件之间，即该热传递机构直接在两侧与之接触以便散走待冷却元件的热量。
此外，根据本发明提供了一种用于如此冷却一电路的电子元件的方法，即准备好该电路的待冷却元件，准备好一个有效参与到该电路中的且作为散热器的电气元件且尤其是一个有一磁芯的感应元件，并且如此把一热传递机构插入待冷却元件和起到散热器作用的元件之间，即该热传递机构直接在两侧与之接触以便散走待冷却元件的热量。
这样一来，一个有较高热容的电感的磁芯可被用作冷却体或补偿体。因此，可以省掉专门设置的冷却体并且可以紧凑地构成电路布局。
最好成垫状地由弹性材料制成该热传递机构。因此，当该元件压在该磁芯上时，可以保证在一方面是垫和另一方面是待冷却元件或磁芯之间的接触面。这样的弹性垫可以用发泡材料制成。
该感应元件可以包括一变压器。变压器的铁心通常有较大的质量，因而也就有相应高的热容，以便起到散热器的作用。
待冷却元件可以是一集成电路且尤其是功率元件。它的平面结构有利于热量被传输至热垫。
该电路布局可以有多个待冷却元件，该垫被共同布置于其上。因此，可以同时进行多个元件的冷却。
现在，结合附图来详细地说明本发明。其中图1以俯视图表示功率半导体，它被焊接在印刷电路板上；图2以俯视图表示本发明的垫，图1的功率半导体被布置在该垫的下方；图3以透视图表示图2的布局；图4以侧视图表示上面装有一变压器的图2的布局；及图5以端侧视图表示图4的布局。
具体实施例方式
下面详细描述的实施例为本发明的优选实施例。
彼此紧挨着地将多个带功率半导体2(短功率半导体)的集成电路焊接在一印刷电路板1上，如图1的俯视图所示。功率半导体2具有需要特殊冷却措施的能耗。
在这里，四个功率半导体2被集成在所谓的S08外壳内。它们各有一个位于同一平面上的平坦的上表面。因此，可以轻易地把一导热垫3放置在功率半导体2上，如图2所示。
图3以透视图表示这种布局。用发泡绝缘材料制成的导热垫3整个覆盖住待冷却的集成电路2。处于稳定或传热的考虑，在垫3的表面上可以有一个特殊的涂层。
现在，图4示出了一变压器，该变压器被压在其上带有垫3的功率半导体2上。变压器4被焊接固定在印刷电路板1的孔5(参见图1)内并且被触点接通。
因此，由铁素体制成的变压器4的铁心压在该垫3以及位于其下方的功率半导体2上，从而保证了功率半导体2与铁心更好地传热。
图5以端侧视图再次表示这种安装布局。如该图再次清楚所示，垫3的表面有一个特殊的涂层。还可以看到，可通过该冷却结构实现非常紧凑的构造，其中不需要附加的冷却体，因为变压器4的铁素体铁心担负起冷却任务。
在一个可选的结构形式中，可以在变压器4铁心与呈热传递机构形式的功率半导体2之间注入塑料来代替导热垫3。这将具有进一步的优势，即该功率半导体在一个更大的表面上被导热材料包围。
权利要求
1.一种电路布局，它具有一个待冷却元件(2)，其特征在于，该电路布局具有一个作为散热器的并有效参与到该电路布局中的电气元件且尤其是一个有一磁芯的感应元件(4)以及一个热传递机构(3)，该热传递机构如此布置在该待冷却元件(2)与作为散热器的该电气元件之间，即该热传递机构在两侧直接与之接触以便散走该待冷却元件(2)的热量。
2.如权利要求1所述的电路布局，其特征在于，该热传递机构(3)包括一弹性垫。
3.如权利要求2所述的电路布局，其特征在于，该垫用一种发泡材料制成。
4.如权利要求1-3之一所述的电路布局，其特征在于，该感应元件(4)为一变压器。
5.如权利要求-4之一所述的电路布局，其特征在于，该待冷却元件(2)为一集成电路。
6.如权利要求1-5之一所述的电路布局，它具有多个待冷却元件(2)，该热传递机构(3)共同布置在这些待冷却元件上。
7.一种如此冷却一电路的一电子元件(2)的方法，即准备好该电路的待冷却元件(2)，其特征在于，准备好一个有效参与到该电路中的且作为散热器的电气元件且尤其是一个有一磁芯的感应元件(4)，如此把一个热传递机构(3)插入到该待冷却元件(2)与起到散热器作用的元件之间，即该热传递机构在两侧与之直接接触以便散走该待冷却元件(2)的热量。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该热传递机构(3)包括一弹性垫。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该垫用一发泡材料制成。
10.如权利要求7-9之一所述的方法，其特征在于，该感应元件(4)为一变压器。
11.如权利要求7-10之一所述的方法，其特征在于，该待冷却元件(2)为一集成电路。
12.如权利要求7-11之一所述的方法，其特征在于，准备好多个待冷却元件(2)，借助在该起到散热器作用的该元件上的所述热传递机构(3)来共同冷却这些待冷却元件。
全文摘要
应该简单地完成集成功率元件的散热。为此，一个热传递机构且尤其是一导热垫(3)被插入到待冷却元件(2)与一感应元件(4)的磁芯之间。因而，功率半导体(2)所产生的热量可以被散给该感应元件(4)的磁芯。
文档编号H05K1/18GK1571629SQ200410008020
公开日2005年1月26日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月7日
发明者M·格拉布纳, F·维查尼 申请人:电灯专利信托有限公司