DE102004043276A1

DE102004043276A1 - Electrical switching arrangement comprises electrical and/or electronic components and strip conductors arranged on a supporting substrate consisting of a metal part and an insulating part

Info

Publication number: DE102004043276A1
Application number: DE102004043276A
Authority: DE
Inventors: Peter Broghammer; Peter Wahl
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2005-04-07

Abstract

Electrical switching arrangement comprises electrical and/or electronic components (4) and strip conductors (6) arranged on a supporting substrate (5) consisting of a metal part (7) and an insulating part (9). (9) Is fixed on one side of a surface (8) of (7), especially on the surface facing (4) and (6). One component and/or at least one (6) is located on the other exposed side of (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an electrical circuit arrangement according to the Preamble of claim 1.

Auf einer Platine angeordnete elektrische Schaltungen besitzen einen weiten Einsatzbereich, beispielsweise in Steuergeräten, Elektrohaushaltsgeräten oder Elektrowerkzeugen. Insbesondere sind solche Schaltungen, die zur Ansteuerung eines Elektromotors in einem Elektrowerkzeug dienen, mit der Platine im Gehäuse des Schalters für das Elektrowerkzeug angeordnet.On a circuit board arranged electrical circuits have a wide range of application, for example in control units, electrical household appliances or Power tools. In particular, such circuits are used for Serving an electric motor in a power tool, with the board in the housing the switch for arranged the power tool.

Eine derartige elektrische Schaltungsanordnung besteht aus elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen. Die Bauelemente sind auf einem Trägersubstrat angeordnet, wobei sich die Leitungsbahnen zur elektrischen Verbindung der Bauelemente ebenfalls auf dem Trägersubstrat befinden. Ein Schalter für ein Elektrowerkzeug, und zwar beispielsweise für ein Akku-Elektrowerkzeug, in dessen Gehäuse das Trägersubstrat der Ansteuerschaltung untergebracht ist, ist beispielsweise in der DE 41 14 854 A1 gezeigt. Das Trägersubstrat besteht aus einer Leiterplatte, beispielsweise in Hartpapier- oder FR4-Technik.Such an electrical circuit arrangement consists of electrical and / or electronic components. The components are arranged on a carrier substrate, wherein the conductor tracks for the electrical connection of the components are also located on the carrier substrate. A switch for a power tool, for example, for a cordless power tool, in the housing, the carrier substrate of the drive circuit is housed, is for example in the DE 41 14 854 A1 shown. The carrier substrate consists of a printed circuit board, for example in hard paper or FR4 technology.

Während des Betriebs der elektrischen Schaltungsanordnung wird Wärme in den Bauelementen erzeugt. Diese Verlustwärme muß abgeführt werden, was über die Leiterplatte und einen mit der Leiterplatte in thermischer Verbindung stehenden Kühlkörper geschieht, um thermische Beschädigungen der Bauelemente und dadurch eine Zerstörung der Schaltungsanordnung zu verhindern. Es hat sich dabei herausgestellt, daß bei Schaltungsanordnungen mit höherer Verlustwärme, die effektive Abfuhr der Wärme begrenzt ist. Insbesondere bei elektrischen Schaltern für Elektrowerkzeuge mit großer Leistung, bei denen eine Schaltungsanordnung zur Drehzahlsteuerung, zur Drehmomentabschaltung o. dgl. im Gehäuse des Schalters angeordnet ist, haben sich entsprechende Beeinträchtigungen bis hin zum vorzeitigem Ausfall des Schalters ergeben. Vor allem ist dieses Problem bei Akku-Elektrowerkzeugen relevant, wo hohe Ströme durch den Schalter fließen.During the Operation of the electrical circuitry will heat in the Generates components. This heat loss must be dissipated, what about the PCB and one with the PCB in thermal communication standing heat sink happens for thermal damage the components and thereby destruction of the circuit arrangement to prevent. It has been found that in circuit arrangements with higher Heat loss, the effective dissipation of heat is limited. Especially with electric switches for power tools with great performance, in which a circuit arrangement for speed control, torque shutdown o. The like. In the housing the switch is arranged, have corresponding impairments up to the premature failure of the switch result. First of all is This problem is relevant in cordless power tools where high currents go through flow the switch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltungsanordnung mit einer verbesserten Wärmeabfuhr zu schaffen. Insbesondere soll ein elektrischer Schalter, der beispielsweise in einem Elektrowerkzeug mit hoher Leistung eingesetzt wird, in dieser Hinsicht verbessert werden.Of the Invention is based on the object, an electrical circuit arrangement with improved heat dissipation to accomplish. In particular, an electrical switch, for example is used in a power tool with high power, in be improved in this regard.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Schaltungsanordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic electrical circuit arrangement solved by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht das Trägersubstrat aus einem Metallteil und einem Isolierteil. Das Isolierteil ist mit der einen Seite auf einer Oberfläche des Metallteils, und zwar insbesondere auf der den Bauelementen sowie den Leiterbahnen zugewandten Oberfläche, befindlich und/oder befestigt. Wenigstens ein Bauelement und/oder wenigstens eine Leiterbahn befinden sich auf der anderen, freiliegenden Seite des Isolierteils. Eine derartige Schaltungsanordnung gestattet eine besonders effiziente Abfuhr der in den Bauelementen erzeugten Verlustwärme. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.at the circuit arrangement according to the invention consists of the carrier substrate from a metal part and an insulating part. The insulating part is with one side on a surface of the metal part, namely especially on the components and the tracks facing Surface, located and / or attached. At least one component and / or at least one trace is on the other, exposed Side of the insulating part. Such a circuit arrangement allows a particularly efficient removal of the generated in the components Waste heat. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Wenn es sich bei wenigstens einem Bauelement um einen Leistungshalbleiter handelt, der eine beträchtliche sowie erhöhte Verlustwärme erzeugt, so kann in kostengünstiger Art und Weise das Isolierteil eine Aussparung aufweisen. Der Leistungshalbleiter ist dann auf dem Metallteil direkt befestigt, wodurch eine optimale Abführung der Verlustwärme gewährleistet ist. Die Aussparung läßt sich in einfacher Weise mittels Fräsen, Stanzen, Freibrennen o. dgl. in das Isolierteil vor und/oder nach dessen Befestigung auf dem Metallteil einbringen. Beispielsweise kann die Aussparung durch Freibrennen mittels eines Lasers in präziser und dennoch einfacher Weise hergestellt werden. Um einen Wärmestau am Leistungshalbleiter selbst zu vermeiden, bietet es sich gegebenenfalls weiterhin an, den Leistungshalbleiter als ungehäusten Chip auszugestalten, wobei dieser eine Bondverbindung zur Leiterbahn auf dem Isolierteil besitzt. Selbstverständlich kann, wenn es die Verlustwärme gestattet, der Leistungshalbleiter auch auf dem Isolierteil befestigt sein.If at least one component is a power semiconductor which is a considerable one as well as increased heat loss Generated, so can be cheaper Way the insulating part have a recess. The power semiconductor is then directly attached to the metal part, creating an optimal removal the heat loss guaranteed is. The recess can be in a simple way by means of milling, Punching, burnout o. The like. In the insulating before and / or after bring its attachment on the metal part. For example can the recess by burnout by means of a laser in precise and nevertheless be made easier way. To a heat accumulation If necessary, avoid it on the power semiconductor itself continue to design the power semiconductor as an unhoused chip, wherein this has a bonding connection to the conductor on the insulating part. Of course can if it is the heat loss allowed, the power semiconductor also mounted on the insulating part be.

In einer aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit sowie der Kostengünstigkeit besonders bevorzugten Ausführung besteht das Metallteil aus einem gut wärmeleitfähigen Metall, wie Aluminium, Kupfer, Stahl o. dgl., oder einer Metall-Legierung. In der Aussparung ist Kupfer auf das Metallteil aufgebracht, so daß der Leistungshalbleiter in der Aussparung auf das Metallteil aufgelötet werden kann. Zweckmäßigerweise ist das Kupfer als eine Schicht im Kaltgasverfahren auf das Metallteil aufgebracht. Die Lotpaste wird an den entsprechenden Stellen auf dem Isolierteil und/oder in der Aussparung aufgebracht und anschließend werden das Bauelement und/oder der Leistungshalbleiter auf dem Trägersubstrat bestückt. Danach erfolgt dann das Verlöten des Bauelements und/oder des Leistungshalbleiters, wobei hierzu ein Vakuumofen verwendet werden kann.In one due to the good thermal conductivity as well as the cost-effectiveness particularly preferred embodiment If the metal part consists of a good thermally conductive metal, such as aluminum, Copper, steel or the like, or a metal alloy. In the recess Copper is applied to the metal part, so that the power semiconductor in the recess can be soldered onto the metal part. Conveniently, is the copper as a layer in the cold gas process on the metal part applied. The solder paste will be in the appropriate places be applied to the insulating part and / or in the recess and then the component and / or the power semiconductor on the carrier substrate stocked. After that then the soldering takes place of the device and / or the power semiconductor, for this purpose a vacuum oven can be used.

Das Isolierteil kann aus einer elektrisch isolierenden Beschichtung in der Art eines Dielektrikums auf dem Metallteil oder aus einer Leiterplatte bestehen, womit eine fertigungstechnisch einfache Herstellbarkeit der Schaltungsanordnung gewährleistet ist. Damit eine möglichst geringe Wärmebarriere gebildet ist, kann es sich bei der Leiterplatte um eine dünne FR4-Multilayer-Leiterplatte handeln.The insulating part can be made of an electrically insulating coating in the manner of a dielectric kums on the metal part or consist of a printed circuit board, whereby a manufacturing technically simple manufacturability of the circuit is ensured. In order to have the lowest possible thermal barrier, the printed circuit board can be a thin FR4 multilayer printed circuit board.

In kostengünstiger Art und Weise besteht die Leiterplatte aus einem handelsüblichen einseitig kupferkaschierten Laminat. Die Leiterplatte ist an der unkaschierten Seite mittels eines Klebers zu deren Befestigung auf dem Metallteil aufgeklebt. Beispielsweise ist ein Epoxyd-Harz o. dgl. als Kleber geeignet. Zum Aufkleben der Leiterplatte bietet sich ein unter Einwirkung von Druck und/oder Wärme stattfindender Laminiervorgang an. Zweckmäßigerweise ist dann das kupferkaschierte Laminat vor dem Auflaminieren noch nicht vollständig ausgehärtet, derart daß das im Laminat enthaltene Harz gleichzeitig als Kleber beim Auflaminieren dient.In cost-effective Way, the circuit board consists of a commercial one-sided copper-clad laminate. The circuit board is at the unbacked side by means of an adhesive to their attachment glued to the metal part. For example, an epoxy resin o. Like. Suitable as adhesive. For gluing the circuit board offers itself a taking place under the action of pressure and / or heat lamination at. Conveniently, is then the copper-clad laminate before lamination still not completely hardened, such that laminate contained in the laminate at the same time as an adhesive during lamination serves.

Ebenfalls kostengünstig ist die Verwendung eines handelsüblichen beidseitig kupferkaschierten Laminats als Leiterplatte. Es bietet sich dann an, daß die Kupferoberfläche der Leiterplatte an der einen, dem Metallteil zugewandten Seite verzinnt ist, so daß die Leiterplatte zu deren Befestigung auf dem Metallteil verlötet werden kann. Zur Einsparung von Arbeitsvorgängen kann dann das Verlöten nach Bestückung der Leiterplatte an der anderen, dem Metallteil abgewandten Seite mit den Bauelementen im Reflow-Ofen erfolgen.Also economical is the use of a commercial one on both sides copper-clad laminate as a circuit board. It offers then, that the copper surface the circuit board at the one, the metal part facing side tinned, so that the PCB to be soldered to their attachment to the metal part can. To save on operations then soldering after assembly the circuit board on the other side facing away from the metal part done with the components in the reflow oven.

Das Metallteil ist zweckmäßigerweise als Platte ausgebildet, wobei deren Dicke beispielsweise mindestens 2 mm beträgt. In einer Einzelteile einsparenden Weiterbildung ist das Metallteil selbst in der Art eines Kühlkörpers ausgestaltet. Es können dann Kühlrippen an der dem Isolierteil abgewandten Oberfläche angebracht sein. Ein solches Metallteil kann aus einem Strangpreßkörper hergestellt sein.The Metal part is appropriate formed as a plate, wherein the thickness, for example, at least 2 mm. In a parts saving training is the metal part even configured in the manner of a heat sink. It can then cooling fins be attached to the insulating part facing away from the surface. Such Metal part can be made of an extrusion.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt sich besonders vorteilhaft bei einem elektrischen Schalter einsetzen. Ein solcher Schalter findet vor allem in Elektrowerkzeugen, wie in einem mit Gleichspannung betriebenen Akku-Elektrowerkzeug oder einem mit Wechselspannung betriebenen Netz-Elektrowerkzeug Verwendung. Der Schalter besitzt ein Gehäuse, in dem das Trägersubstrat angeordnet ist. Ebensogut kann das Trägersubstrat an einer Seite des Gehäuses, insbesondere als Gehäuseteil und/oder seitlicher Abschluß für das Gehäuse, angeordnet sein, womit das Trägersubstrat gleichzeitig als Träger für die Bauelemente und als Bestandteil des Gehäuses dient. Weiterhin kann das Trägersubstrat gleichzeitig als Kühlkörper dienen, indem die dem Isolierteil abgewandte Oberfläche des Metallteils als Kühlkörper aus dem Gehäuse herausragt. Ein solches Multifunktionsteil vereinfacht den Schalter und spart Kosten.The inventive circuit arrangement let yourself Use particularly advantageous in an electrical switch. Such a switch finds especially in power tools, such as in a DC powered cordless power tool or a powered with AC mains power tool use. The switch has a housing, in which the carrier substrate is arranged. The carrier substrate may just as well be on one side of the housing, in particular as a housing part and / or lateral termination for the housing be, with which the carrier substrate at the same time as a carrier for the Components and serves as part of the housing. Furthermore, can the carrier substrate simultaneously serve as a heat sink, by the insulating part facing away from the surface of the metal part as a heat sink the housing protrudes. Such a multifunction part simplifies the switch and saves costs.

Bei solchen elektrischen Schaltern für Elektrowerkzeuge ist häufig der Leistungshalbleiter, wie ein MOS-FET, ein Triac, ein Thyristor, eine Freilaufdiode o. dgl., zur Zuführung des elektrischen Stroms für den Elektromotor im Gehäuse angeordnet. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenigstens eine Aussparung in dem Isolierteil vorzusehen, derart daß der Leistungshalbleiter in der Aussparung auf dem Metallteil unter guter thermischer und/oder mechanischer Verbindung direkt befestigt ist. Das Befestigen des Leistungshalbleiters kann wiederum durch Auflöten auf das Metallteil erfolgen. Damit gelingt eine wirksame Wärmeabfuhr aus dem Schalterinneren, was die Lebensdauer des Schalters erhöht.at such electrical switches for Power tools is common the power semiconductor, such as a MOS-FET, a triac, a thyristor, a freewheeling diode o. The like., For supplying the electric current for the electric motor in the case arranged. In this case, it is expedient at least one recess to provide in the insulating part, such that the power semiconductor in the recess on the metal part under good thermal and / or mechanical connection is attached directly. Fixing the Power semiconductor can in turn be made by soldering on the metal part. This succeeds in effective heat dissipation from inside the switch, which increases the life of the switch.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine verbesserte Wärmeabfuhr aus der Schaltungsanordnung gegeben ist. Dadurch arbeitet die Schaltungsanordnung betriebssicherer. Es kommt zu weniger vorzeitigen Ausfällen und die Lebensdauer der Schaltungsanordnung wird verlängert.The particular advantages of the invention are that one improved heat dissipation is given from the circuit arrangement. As a result, the circuit arrangement operates more reliable. There are fewer premature failures and longer lifespan Circuit arrangement is extended.

Wird die erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung für einen elektrischen Schalter verwendet, so ist dieser für den Betrieb mit hoher Leistung geeignet. Insbesondere kann die Schaltungsanordnung im Gehäuse des elektrischen Schalters auch bei den Leistungen angeordnet werden, wo bisher die Schaltungsanordnung separat vom Schalter im Elektrowerkzeug, beispielsweise im Kühlluftstrom für den Elektromotor anzuordnen war.Becomes the electrical circuit arrangement according to the invention for one used electrical switch, so this is for high power operation suitable. In particular, the circuit arrangement in the housing of the electric switch can also be arranged at the services where previously the circuit arrangement separate from the switch in the power tool, for example, in the cooling air flow for the Electric motor was to be arranged.

Außerdem sind mit der Erfindung Kosteneinsparungen zu realisieren, da kein separater Kühlkörper notwendig ist. Wegen des Verzichts auf einen separaten Kühlkörper verringert sich auch die Baugröße der Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung läßt sich dann auch in engen Einbauräumen, wie beispielsweise in einem schmalen Handgriff eines Elektrowerkzeugs unterbringen.Besides, they are to realize cost savings with the invention, since no separate Heat sink necessary is. Because of the lack of a separate heat sink also reduces the Frame size of the circuit arrangement. The circuit arrangement can be then in tight installation spaces, such as for example, in a narrow handle of a power tool accommodate.

Im übrigen ist die Erfindung sehr kostengünstig zu realisieren, da die Leiterplatte aus einem handelsüblichen kupferkaschierten Laminat, beispielsweise einem FR4-Laminat besteht bzw. lediglich eine elektrisch isolierende Beschichtung auf das Metallteil aufzubringen ist. Die Herstellung der Leiterbahnen für die elektrische Schaltung erfolgt in üblicher Art und Weise auf dem kupferkaschierten Laminat, falls gewünscht schon bevor das Laminat auf dem Metallteil befestigt wird, und/oder auf der Beschichtung. Das Verlöten der Bauelemente auf dem Trägersubstrat erfolgt ebenfalls mit üblichen Techniken, da die Bauelemente auf der handelsüblichen Leiterplatte und/oder auf der Beschichtung bestückt sind.Otherwise it is the invention is very inexpensive to realize, since the printed circuit board from a commercial one copper-clad laminate, for example a FR4 laminate or only an electrically insulating coating on the metal part is to raise. The production of the conductor tracks for the electrical Circuit is in usual Way on the copper clad laminate, if desired already before the laminate is mounted on the metal part, and / or on the coating. The soldering of the components on the carrier substrate also with usual Techniques, as the components on the commercial circuit board and / or are loaded on the coating.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenembodiments The invention are with various developments and refinements shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 einen elektrischen Schalter in Seitenansicht, 1 an electric switch in side view,

2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in 1, 2 a section along the line 2-2 in 1 .

3 das Trägersubstrat gemäß 2 in perspektivischer Ansicht als Einzelteil, 3 the carrier substrate according to 2 in perspective view as a single part,

4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in 3 und 4 a section along the line 4-4 in 3 and

5 einen Schnitt wie in 4 entsprechend einer weiteren Ausführungsform. 5 a cut like in 4 according to a further embodiment.

In 1 ist ein elektrischer Schalter 1 zu sehen, der für ein Elektrowerkzeug, und zwar insbesondere für ein mit Gleichspannung betriebenes Akku-Elektrowerkzeug zu verwenden ist. Der Schalter 1 besitzt ein Gehäuse 2, ein in der Art eines Drückers ausgebildetes, am Gehäuse 2 beweglich angeordnetes Betätigungsorgan 16 für die manuelle Betätigung des Elektrowerkzeugs durch den Benutzer, ein in der Art eines Umschalthebels ausgebildetes Betätigungselement 17 zur Umschaltung des Rechts-Links-Laufs für das Elektrowerkzeug sowie am Gehäuse 2 angeordnete Anschlußklemmen 18 zur elektrischen Verbindung mit dem Akku. Selbstverständlich kann ein solcher Schalter 1 bei entsprechender Ausgestaltung, was nachfolgend noch näher verdeutlicht wird, auch für ein mit Wechselspannung netzbetriebenes Elektrowerkzeug verwendet werden.In 1 is an electrical switch 1 to see, which is to be used for a power tool, in particular for a DC powered cordless power tool. The desk 1 has a housing 2 , formed in the manner of a pusher, on the housing 2 movably arranged actuator 16 for the manual operation of the power tool by the user, an actuating element designed in the manner of a switching lever 17 for switching the right-left run for the power tool and the housing 2 arranged terminals 18 for electrical connection with the battery. Of course, such a switch 1 with appropriate design, which will be explained in more detail below, are also used for a power tool powered by AC mains power.

Wie weiter in 2 schematisch dargestellt ist, ist im Gehäuse 2 eine elektrische Schaltungsanordnung 3 zur Steuerung der Drehzahl des Elektromotors im Elektrowerkzeug angeordnet. Die Schaltungsanordnung 3 kann auch eine Drehmomentabschaltung des Elektromotors, die beispielsweise für Schraubarbeiten mit dem Elektrowerkzeug verwendbar ist, oder eine sonstige Funktionalität des Elektrowerkzeugs beinhalten. Die Schaltungsanordnung 3 enthält damit zumindest einen Teil der Steuerelektronik für den Elektromotor des Elektrowerkzeugs. Das Gehäuse 2 nimmt in bekannter Weise noch weitere Teile des Schalters 1 auf, wie das Kontaktsystem o. dgl., was jedoch nicht weiter gezeigt ist.As in further 2 is shown schematically, is in the housing 2 an electrical circuit arrangement 3 arranged to control the speed of the electric motor in the power tool. The circuit arrangement 3 can also include a torque shutdown of the electric motor, which is used for example for screwing with the power tool, or other functionality of the power tool. The circuit arrangement 3 thus contains at least part of the control electronics for the electric motor of the power tool. The housing 2 takes in a known manner even more parts of the switch 1 on, as the contact system o. The like., Which is not shown.

Die Schaltungsanordnung 3 weist elektrische und/oder elektronische Bauelemente 4 auf, die auf einem Trägersubstrat 5 angeordnet sind. Auf dem Trägersubstrat 5 befinden sich weiterhin die zu den Bauelementen 4 o. dgl. führenden, und deren elektrische Verbindung herstellenden Leiterbahnen 6, was auch näher aus 3 ersichtlich ist. Erfindungsgemäß besteht das Trägersubstrat 5 aus einem Metallteil 7 und einem Isolierteil 9, wobei es sich bei dem Isolierteil 9 beispielsweise um eine Leiterplatte 9 oder eine elektrisch isolierende Beschichtung 9 handeln kann. Wie weiter in 2 zu sehen ist, ist die Leiterplatte 9 mit der einen Seite bzw. die Beschichtung 9 auf einer Oberfläche 8 des Metallteils 7, und zwar insbesondere auf der den Bauelementen 4 sowie den Leiterbahnen 6 zugewandten Oberfläche 8, befestigt. Auf der anderen, freiliegenden Seite der Leiterplatte 9 bzw. auf der Beschichtung 9 befindet sich wenigstens ein Bauelement 4 und/oder wenigstens eine Leiterbahn 6 der Schaltungsanordnung 3. Bevorzugterweise sind die meisten der Bauelemente 4, gegebenenfalls bis auf noch nachfolgend erläuterte Ausnahmen, sowie sämtliche Leiterbahnen 6 auf der freiliegenden Seite der Leiterplatte 9 bzw. der Beschichtung 9 angeordnet, womit die Bauelemente 4 und die Leiterbahnen 6 aufgrund der elektrischen Isolation durch die Leiterplatte 9 bzw. die Beschichtung 9 ohne elektrischen Kontakt zum Metallteil 7 sind.The circuit arrangement 3 has electrical and / or electronic components 4 on top of a carrier substrate 5 are arranged. On the carrier substrate 5 are still the to the components 4 o. The like. Leading, and their electrical connection producing interconnects 6 , which is also closer 3 is apparent. According to the invention, the carrier substrate 5 from a metal part 7 and an insulating part 9 , wherein it is the insulating part 9 for example, a circuit board 9 or an electrically insulating coating 9 can act. As in further 2 can be seen, is the circuit board 9 with one side or the coating 9 on a surface 8th of the metal part 7 , in particular on the components 4 as well as the tracks 6 facing surface 8th , attached. On the other, exposed side of the circuit board 9 or on the coating 9 there is at least one component 4 and / or at least one conductor track 6 the circuit arrangement 3 , Preferably, most of the components 4 , if applicable, except for exceptions explained below, as well as all tracks 6 on the exposed side of the circuit board 9 or the coating 9 arranged, bringing the components 4 and the tracks 6 due to the electrical insulation through the circuit board 9 or the coating 9 without electrical contact to the metal part 7 are.

Aufgrund der guten dielektrischen Eigenschaften wird zur Herstellung der Leiterplatte 9 bevorzugterweise ein FR4-Basismaterial verwendet. Zweckmäßigerweise handelt es sich dabei um ein dünnes FR4-Multilayer-Basismaterial, woraus eine gute thermische Anbindung an das Metallteil 7 resultiert.Due to the good dielectric properties is used to make the circuit board 9 preferably a FR4 base material is used. Conveniently, this is a thin FR4 multilayer base material, resulting in a good thermal connection to the metal part 7 results.

In einer ersten Ausgestaltung besteht die Leiterplatte 9 aus einem einseitig kupferkaschierten Laminat. Die Leiterplatte 9 ist an der unkaschierten Seite mittels eines Klebers als Verbindungsschicht 15 auf dem Metallteil 7 befestigt, wie anhand von 4 sichtbar ist.In a first embodiment, the circuit board 9 from a single-sided copper-clad laminate. The circuit board 9 is on the non-laminated side by means of an adhesive as a bonding layer 15 on the metal part 7 attached, as based on 4 is visible.

Als Kleber eignet sich beispielsweise ein Epoxy-Harz o. dgl., wobei die Befestigung unter Einwirkung von Druck und/oder Wärme durch Auflaminieren erfolgen kann. Zweckmäßigerweise kann dann das kupferkaschierte Laminat vor dem Auflaminieren in der Art eines Prepregs noch nicht vollständig ausgehärtet sein, derart daß das im Laminat enthaltene Harz als Kleber beim Auflaminieren dient.When Glue is for example an epoxy resin o. The like., Where the attachment under the action of pressure and / or heat through Lamination can be done. Conveniently, then the copper-clad Laminate before laminating in the manner of a prepreg not yet Completely hardened be such that that resin contained in the laminate serves as an adhesive during lamination.

In einer weiteren zweiten Ausgestaltung besteht die Leiterplatte 9 aus einem beidseitig kupferkaschierten Laminat. Die Kupferoberfläche der Leiterplatte 9 ist an der einen, dem Metallteil 7 zugewandten Seite verzinnt. Die Leiterplatte 9 wird dann zu deren Befestigung auf dem Metallteil 7 verlötet, so daß das Zinn als Verbindungsschicht 15 wirkt. Sind die Leiterbahnen 6 an der anderen, dem Metallteil 7 abgewandten Seite bereits geätzt, also die Leiterplatte 9 vor der Befestigung am Metallteil 7 bereits fertig bearbeitet, so kann das Verlöten zweckmäßigerweise nach Bestückung der Leiterplatte 9 an der anderen, dem Metallteil 7 abgewandten, freiliegenden Seite mit den Bauelementen 4 im Reflow-Ofen erfolgen. In diesem Fall werden die Bauelemente 4 auf der Leiterplatte 9 sowie die Leiterplatte 9 am Metallteil 7 in einem einzigen Arbeitsgang verlötet.In a further second embodiment, the circuit board 9 from a double-sided copper-clad laminate. The copper surface of the circuit board 9 is on the one, the metal part 7 tinned side facing. The circuit board 9 then becomes its attachment to the metal part 7 soldered so that the tin as a connecting layer 15 acts. Are the tracks 6 at the other, the metal part 7 already etched away, so the circuit board 9 before attachment to the metal part 7 already finished, so the soldering can expediently after assembly of the printed circuit board 9 at the other, the metal part 7 facing away, exposed side with the components 4 done in the reflow oven. In this case, the components become 4 on the circuit board 9 as well as the circuit board 9 on the metal part 7 soldered in a single operation.

Das Metallteil 7 kann aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder einem sonstigen gut wärmeleitfähigen Metall oder einer Metall-Legierung bestehen und eine beliebige, beispielsweise der Befestigung im Gehäuse 2 angepaßte Form aufweisen. Häufig wird das Metallteil 7 als Platte ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise beträgt die Dicke der Platte mindestens 2 mm, um eine gute Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Weiter kann das Metallteil 7 auch in der Art eines Kühlkörpers ausgestaltet sein, was in 2 näher zu sehen ist. In diesem Fall besitzt das Metallteil 7 Kühlrippen 10 an der dem Isolierteil 9 abgewandten Oberfläche 8'. Um die Ausbildung als Kühlkörper zu vereinfachen, kann das Metallteil 7 aus einem Strangpreßkörper hergestellt sein.The metal part 7 may consist of copper, aluminum, steel or other good heat conductive metal or a metal alloy and any, for example, the attachment in the housing 2 have adapted shape. Frequently, the metal part 7 be formed as a plate. Conveniently, the thickness of the plate is at least 2 mm, to ensure good heat dissipation. Next, the metal part 7 also be designed in the manner of a heat sink, which is in 2 can be seen closer. In this case has the metal part 7 cooling fins 10 at the insulating part 9 remote surface 8th' , To simplify the training as a heat sink, the metal part 7 be made of an extrusion.

Wie weiter in 3 und 4 gezeigt ist, handelt es sich bei wenigstens einem der Bauelemente um einen Leistungshalbleiter 11, 12. Die Leiterplatte 9 und/oder die Beschichtung 9 weist im Bereich des Leistungshalbleiters 11, 12 auf dem Trägersubstrat 5 eine Aussparung 13 auf. Die Aussparung 13 läßt sich mittels Fräsen, Stanzen, Freibrennen o. dgl. in die Leiterplatte 9 und/oder in die Beschichtung 9 einbringen. Das Freibrennen der Aussparung 13 kann in präziser Art mittels eines Lasers erfolgen. Bei Verwendung einer Leiterplatte 9 läßt sich die Aussparung 13 vor und/oder nach deren Befestigung auf dem Metallteil 7 einbringen. Der Leistungshalbleiter 11, 12 ist in der Aussparung 13 auf dem Metallteil 7 direkt befestigt, was beispielsweise durch Auflöten mittels einer in 4 sichtbaren Vakuumlötung 19 erfolgen kann. Da bei Elektrowerkzeugen im Leistungshalbleiter 11, 12 eine vergleichsweise große Verlustwärme entsteht, ist durch diese Maßnahme dafür gesorgt, daß die Verlustwärme effektiv abgeführt werden kann. Falls die Wärmeabfuhr ausreichend ist, kann der Leistungshalbleiter 11, 12 selbstverständlich auch auf der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9 befestigt sein. Zur weiteren Effektivitätssteigerung der Wärmeabfuhr kann der Leistungshalbleiter 11, 12 als ungehäuster Chip ausgestaltet sein, der beispielsweise eine Bondverbindung zu den entsprechenden Leiterbahnen 6 auf der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9 besitzt, was jedoch nicht weiter gezeigt ist.As in further 3 and 4 is shown, at least one of the components is a power semiconductor 11 . 12 , The circuit board 9 and / or the coating 9 points in the area of the power semiconductor 11 . 12 on the carrier substrate 5 a recess 13 on. The recess 13 can be by milling, punching, burnout o. The like. In the circuit board 9 and / or in the coating 9 contribute. The burning of the recess 13 can be done in a precise manner by means of a laser. When using a printed circuit board 9 can the recess 13 before and / or after their attachment to the metal part 7 contribute. The power semiconductor 11 . 12 is in the recess 13 on the metal part 7 directly attached, which, for example, by soldering by means of a in 4 visible vacuum soldering 19 can be done. As for power tools in the power semiconductor 11 . 12 a comparatively large heat loss arises, is ensured by this measure that the heat loss can be effectively dissipated. If the heat dissipation is sufficient, the power semiconductor 11 . 12 of course also on the circuit board 9 and / or the coating 9 be attached. To further increase the effectiveness of the heat dissipation of the power semiconductor 11 . 12 be designed as unhoused chip, for example, a bond to the corresponding interconnects 6 on the circuit board 9 and / or the coating 9 has, which is not shown further.

Bei einer bevorzugten, besonders kostengünstigen Ausführung, die in 5 zu sehen ist, besteht das Metallteil 7 aus einem gut wärmeleitfähigen Metall, wie Aluminium, Stahl o. dgl., oder einer Metall-Legierung. In der Aussparung 13 ist auf das Metallteil 7 eine Schicht 21 aus Kupfer aufgebracht. Zum Aufbringen des Kupfers eignet sich insbesondere das Kaltgasverfahren. Beim Kaltgasverfahren werden Kupferpartikel mit Überschallgeschwindigkeit auf das Metallteil 7 gespritzt und bilden dann auf der Oberfläche 8 des Metallteils 7 eine dünne, fest haftende Schicht 21. Für die Haftung ist im wesentlichen die kinetische Energie der Kupferpartikel ausschlaggebend. Es kommt jedoch zu keinem Aufschmelzen der Materialien und damit zu keiner unerwünschten Oxidbildung, so daß eine nachfolgende Verlötung ohne aufwendige Nachbehandlung ermöglicht ist. So wird dann die Lotpaste an den entsprechenden Stellen auf der Leiterplatte 9 und/oder auf der Beschichtung 9 und/oder auf der Schicht 21 aus Kupfer in der Aussparung 13 aufgebracht sowie das Bauelement 4 und/oder der Leistungshalbleiter 11, 12 werden bestückt. Anschließend erfolgt das Verlöten des Bauelements 4 und/oder des Leistungshalbleiters 11, 12, wozu ein Vakuumofen besonders geeignet ist.In a preferred, particularly inexpensive embodiment, the 5 can be seen, there is the metal part 7 from a good thermal conductivity metal, such as aluminum, steel o. The like., Or a metal alloy. In the recess 13 is on the metal part 7 a layer 21 applied from copper. For applying the copper, the cold gas method is particularly suitable. In the cold gas process, copper particles become supersonic at the metal part 7 sprayed and then form on the surface 8th of the metal part 7 a thin, firmly adhering layer 21 , The adhesion is essentially determined by the kinetic energy of the copper particles. However, there is no melting of the materials and thus no undesirable oxide formation, so that a subsequent soldering is possible without expensive post-treatment. So then the solder paste is in the appropriate places on the circuit board 9 and / or on the coating 9 and / or on the shift 21 made of copper in the recess 13 applied as well as the component 4 and / or the power semiconductor 11 . 12 are equipped. Subsequently, the soldering of the component takes place 4 and / or the power semiconductor 11 . 12 What a vacuum oven is especially suitable for.

Wie bereits ausgeführt, ist das Trägersubstrat 5 im Gehäuse 2 des elektrischen Schalters 1 angeordnet. Zweckmäßigerweise befindet sich, wie in 2 dargestellt ist, das Trägersubstrat 5 an einer Seite des Gehäuses 2. Die der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9 abgewandte Oberfläche 8' des Metallteils 7 kann auch als Kühlkörper, insbesondere mit Kühlrippen 10 aus dem Gehäuse 2 herausragen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Trägersubstrat 5 selbst als ein Gehäuseteil ausgebildet sein. Dieses Gehäuseteil dient dann als seitlicher Abschluß für das Gehäuse 2, so daß die entsprechende Seitenwand im Gehäuse 2 entfällt.As already stated, the carrier substrate 5 is in the housing 2 of the electrical switch 1 arranged. Conveniently, as in 2 is shown, the carrier substrate 5 on one side of the housing 2 , The circuit board 9 and / or the coating 9 remote surface 8th' of the metal part 7 Can also be used as a heat sink, especially with cooling fins 10 out of the case 2 protrude. According to a further embodiment, the carrier substrate 5 itself be designed as a housing part. This housing part then serves as a lateral termination for the housing 2 so that the corresponding side wall in the housing 2 eliminated.

Handelt es sich um einen elektrischen Schalter 1 für ein Akku-Elektrowerkzeug mit einer hohen Leistung, so fließen dementsprechend hohe Ströme in der Leistungselektronik, was wiederum eine große Wärmeentwicklung nach sich zieht. Mit Hilfe der Erfindung läßt sich neben der Steuerelektronik auch die Leistungselektronik in der elektrischen Schaltungsanordnung 3 auf dem Trägersubstrat 5 im Gehäuse 2 unterbringen. Die Leistungselektronik in der Schaltungsanordnung 3 enthält wenigstens einen Leistungshalbleiter, wie einen MOS-FET 11 zur Stromzuführung entsprechend der eingestellten Drehzahl zum Elektromotor und/oder eine Freilaufdiode 12. Zwar lassen sich der MOS-FET 11 sowie die Freilaufdiode 12 auch auf der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9 anordnen. Bevorzugt ist in diesem Fall jedoch, daß die Leiterplatte 9 und/oder die Beschichtung 9 wenigstens eine Aussparung 13 aufweist, derart daß der Leistungshalbleiter 11, 12 auf dem Metallteil 7 direkt befestigt ist. Dies wird dadurch ermöglicht, weil der MOS-FET 11 und die Freilaufdiode 12 ein gemeinsames Potential in der Schaltungsanordnung 3 besitzen. Die aufgrund der hohen fließenden elektrischen Ströme große Wärmeentwicklung der beiden Leistungshalbleiter 11, 12 wird dann ohne weiteren Wärmewiderstand direkt auf das Trägersubstrat 5 abgeleitet. Vorteilhafterweise sind vom Trägersubstrat 5 zum eigentlichen Kontaktsystem im Schalter 1 nur noch wenige, in 3 sichtbare elektrische Verbindungsstellen 20 erforderlich, was den Montageaufwand für den Schalter 1 erheblich reduziert. Die Befestigung der Leistungshalbleiter 11, 12 auf dem Metallteil 7 erfolgt zweckmäßigerweise durch Auflöten, beispielsweise mittels einer Vakuumlötung 19 gemäß 4.Is it an electrical switch 1 For a cordless power tool with a high power, so flow correspondingly high currents in the power electronics, which in turn attracts a large amount of heat. With the help of the invention can be in addition to the control electronics and the power electronics in the electrical circuitry 3 on the carrier substrate 5 in the case 2 accommodate. The power electronics in the circuit arrangement 3 contains at least one power semiconductor, such as a MOS-FET 11 for supplying power according to the set speed to the electric motor and / or a freewheeling diode 12 , Although the MOS-FET can be 11 as well as the freewheeling diode 12 also on the circuit board 9 and / or the coating 9 Arrange. In this case, however, it is preferred that the printed circuit board 9 and / or the coating 9 at least one recess 13 such that the power semiconductor 11 . 12 on the metal part 7 directly attached. This is made possible because of the MOS-FET 11 and the freewheeling diode 12 a common potential in the circuit arrangement 3 have. The due to the high flowing electrical currents large heat generation of the two power semiconductors 11 . 12 is then without further heat resistance directly to the Trägerub strat 5 derived. Advantageously, from the carrier substrate 5 to the actual contact system in the switch 1 only a few, in 3 visible electrical connection points 20 required, what the installation cost for the switch 1 considerably reduced. The attachment of the power semiconductors 11 . 12 on the metal part 7 is conveniently carried out by soldering, for example by means of a vacuum soldering 19 according to 4 ,

Selbstverständlich kann auch bei einem Schalter 1 für ein netzbetriebenes Elektrowerkzeug, falls es die Wärmeentwicklung erfordert, der Leistungshalbleiter 11 in einer Aussparung 13 direkt auf dem Metallteil 7 befestigt sein. Da in diesem Fall das Elektrowerkzeug an Wechselspannung betrieben wird, handelt es sich bei dem Leistungshalbleiter 11 zur Stromzuführung entsprechend der Drehzahl des Elektromotors um einen Triac oder einen Thyristor.Of course, even with a switch 1 for a mains operated power tool, if it requires heat generation, the power semiconductor 11 in a recess 13 directly on the metal part 7 be attached. Since in this case the power tool is operated on AC voltage, it is in the power semiconductor 11 for supplying power in accordance with the rotational speed of the electric motor about a triac or a thyristor.

Schließlich befindet sich noch eine in 3 sichtbare Widerstandsbahn 14 für ein Potentiometer auf der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9, wobei das Potentiometer mit Hilfe des in 1 gezeigten Betätigungsorgans 16 durch den Benutzer verstellt wird. Dadurch wird von der Widerstandsbahn 14 ein Sollsignal erzeugt, das der vom Benutzer über die Verstellung des Betätigungsorgans 16 gewählten Drehzahl des Elektromotors entspricht. Die Widerstandsbahn 14 ist beispielsweise mittels einer einbrennbaren Widerstandspaste auf der Leiterplatte 9 und/oder der Beschichtung 9 aufgebracht.Finally there is another in 3 visible resistance path 14 for a potentiometer on the circuit board 9 and / or the coating 9 , wherein the potentiometer with the help of in 1 shown actuator 16 adjusted by the user. This is by the resistance track 14 generates a desired signal, that of the user on the adjustment of the actuator 16 selected speed of the electric motor corresponds. The resistance track 14 is for example by means of a stovable resistor paste on the circuit board 9 and / or the coating 9 applied.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung 3 im Gehäuse 2 des elektrischen Schalters 1 beschränkt. Genausogut kann diese Schaltungsanordnung 3 auch an sonstiger zweckmäßiger Stelle im Elektrowerkzeug an sich angeordnet sein. Die Erfindung umfaßt auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. So kann die Erfindung nicht nur für elektrische Schalter und Elektrowerkzeuge Verwendung finden, sondern kann vielmehr auch bei Schaltungsanordnungen auf Trägersubstraten für Steuergeräte, Elektrohaushaltsgeräte, Elektrogartengeräte, Werkzeugmaschinen o. dgl. eingesetzt werden.The invention is not limited to the described and illustrated embodiment of a circuit arrangement 3 in the case 2 of the electrical switch 1 limited. Just as well, this circuitry 3 be arranged on any other suitable point in the power tool itself. The invention also includes all expert developments within the scope of the patent claims. Thus, the invention can not only be used for electrical switches and power tools, but can also be used in circuit arrangements on carrier substrates for control devices, household electrical appliances, electrical gardening equipment, machine tools o.

11: elektrischer Schalterelectrical switch
22: Gehäusecasing
33: elektrische Schaltungsanordnungelectrical circuitry
44: Bauelementmodule
55: Trägersubstratcarrier substrate
66: Leiterbahnconductor path
77: Metallteilmetal part
8,8'8,8 ': Oberfläche (von Metallteil)Surface (from Metal part)
99: Isolierteil/Leiterplatte/BeschichtungInsulation / PCB / coating
1010: Kühlrippencooling fins
1111: MOS-FET/LeistungshalbleiterMOS-FET / power semiconductors
1212: Freilaufdiode/LeistungshalbleiterFree-wheeling diode / power semiconductors
1313: Aussparungrecess
1414: Widerstandsbahnresistance path
1515: Verbindungsschichtlink layer
1616: Betätigungsorganactuator
1717: Betätigungselementactuator
1818: Anschlußklemmenterminals
1919: Vakuumlötungvacuum brazing
2020: elektrische Verbindungsstelleelectrical junction
2121: Schicht (aus Kupfer)layer (made of copper)

Claims

Electrical circuit arrangement with electrical and / or electronic components ( 4 ), with tracks ( 6 ) for the electrical connection of the components ( 4 ) o. The like. And with a carrier substrate ( 5 ), the components ( 4 ) as well as the tracks ( 6 ) on the carrier substrate ( 5 ), characterized in that the carrier substrate ( 5 ) of a metal part ( 7 ) and an insulating part ( 9 ), wherein the insulating part ( 9 ) with one side on a surface ( 8th ) of the metal part ( 7 ), in particular on the components ( 4 ) and the printed conductors ( 6 ) facing surface ( 8th ), located and / or fixed, and that at least one component ( 4 ) and / or at least one conductor track ( 6 ) on the other, exposed side of the insulating part ( 9 ) is located.

Electrical circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that, in at least one component ( 4 ) around a power semiconductor ( 11 . 12 ) is that preferably the insulating part ( 9 ) a recess ( 13 ), in particular by means of milling, punching, burn-off, for example by means of a laser, o. The like. Into the insulating part ( 9 ) before and / or after its attachment to the metal part ( 7 ) is introduced, such that the power semiconductor ( 11 . 12 ) on the metal part ( 7 ) is directly attached, and that further preferably the power semiconductor ( 11 . 12 ) is designed as an unhoused chip, in particular a bond connection to the conductor track ( 6 ) on the insulating part ( 9 ) owns.

Electrical circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the metal part ( 7 ) of a good thermal conductivity metal, such as aluminum, copper, steel o. The like., Or a metal alloy is that preferably in the recess ( 13 ) on the metal part ( 7 ) a layer ( 21 ) is applied from copper, in particular in the cold gas process, that more preferably solder paste at the corresponding locations on the insulating part ( 9 ) and / or in the recess ( 13 ), especially on the layer ( 21 ) is applied from copper, and the component ( 4 ) and / or the power semiconductor ( 11 . 12 ), and even more preferably subsequently soldering the component ment ( 4 ) and / or the power semiconductor ( 11 . 12 ), in particular in a vacuum oven.

Electrical circuit arrangement according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the insulating part ( 9 ) consists of an electrically insulating coating.

Electrical circuit arrangement according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the insulating part ( 9 ) consists of a printed circuit board, in particular a thin FR4 multilayer printed circuit board.

Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the printed circuit board ( 9 ) consists of a one-sided copper-clad laminate, is that preferably the circuit board ( 9 ) on the non-laminated side by means of an adhesive, for example an epoxy resin o. The like., For their attachment to the metal part ( 7 ), in particular under the action of pressure and / or heat, and further preferably that the copper-clad laminate is not completely cured before the lamination, so that the resin contained in the laminate serves as an adhesive during lamination.

Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the printed circuit board ( 9 ) consists of a double-sided copper-clad laminate that preferably the copper surface of the printed circuit board ( 9 ) on one, the metal part ( 7 ) facing side is tin-plated, and that further preferably the circuit board ( 9 ) for their attachment to the metal part ( 7 ) is soldered, in particular the soldering after assembly of the printed circuit board ( 9 ) on the other, the metal part ( 7 ) facing away from the components ( 4 ) in the reflow oven.

Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the metal part ( 7 ) is formed as a plate, wherein the thickness thereof is for example at least 2 mm.

Electrical circuit arrangement according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the metal part ( 7 ) in the manner of a heat sink, in particular with cooling fins ( 10 ) on the insulating part ( 9 ) facing away from the surface ( 8th' ), and that preferably the metal part ( 7 ) is made of an extruded body.

Electric switch, in particular for a power tool, such as a DC power tool and / or an AC power tool, having a housing ( 2 ), and with an electrical circuit arrangement ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier substrate ( 5 ) in the housing ( 2 ) and / or on one side of the housing ( 2 ), in particular as a housing part and / or lateral termination for the housing ( 2 ), it is arranged that preferably the insulating part ( 9 ) facing away from the surface ( 8th' ) of the metal part ( 7 ) as a heat sink from the housing ( 2 protruding, and that further preferably the circuit arrangement ( 3 ) at least one power semiconductor, such as a MOSFET ( 11 ), a triac, a thyristor, a freewheeling diode ( 12 ) o. The like., In particular, the power semiconductor ( 11 . 12 ) in a recess ( 13 ) of the insulating part ( 9 ) directly on the metal part ( 7 ) is attached.