DE102005039706A1

DE102005039706A1 - Leiterplattenanordnung

Info

Publication number: DE102005039706A1
Application number: DE200510039706
Authority: DE
Inventors: Frank Bewermeyer; Volker Heitbreder; Volker Radtke
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung (1), geeignet für ein elektronisches Gerät, insbesondere für ein Vorschalt- oder Steuergerät einer Gasentladungslampe, umfassend eine Leiterplatte (2) mit einer Mehrzahl elektronischer Bauelemente, mindestens ein Kühlelement (3), an dem die Leiterplatte (2) angebracht ist und das für eine passive Kühlung der Leiterplatte (2) geeignet ist, wobei die Leiterplatte (2) mindestens eine metallische Kontaktschicht (5) aufweist, geeignet, während des Betriebs des elektronischen Gerätes einen direkten elektrischen Massekontakt zwischen der Leiterplatte (2) und dem mindestens einen Kühlelement (3) zur Verfügung zu stellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Leiterplattenanordnungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungsformen bereits bekannt.

Beispielsweise offenbart die DE 102 05 816 A1 eine Leiterplattenanordnung für ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse, in dem die Leiterplatte untergebracht ist. Dabei ist an einer Gehäusewand eine Kontaktfeder befestigt, die mit ihrem federnden Ende bei der Montage des Geräts auf einer mit Masse verbundenen Kontaktfläche der Leiterplatte und/oder des Gehäuses zu liegen kommt.

Ein Nachteil der bekannten Leiterplattenanordnungen besteht insbesondere darin, dass eine zuverlässige Massekontaktierung zwischen der Leiterplatte und einem Kühlkörper oder einem anderen Gehäuseteil des elektronischen Geräts nur über zusätzliche elektrisch leitende Bauteile hergestellt werden kann.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanordnung vorzuschlagen, bei der eine zuverlässige elektrische Massekontaktierung auf einfache und damit kostengünstige Weise ohne den Einsatz zusätzlicher Bauteile erreicht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Leiterplattenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Leiterplatte mindestens eine metallische Kontaktschicht aufweist, geeignet, während des Betriebs des elektronischen Geräts einen direkten elektrischen Massekontakt zwischen der Leiterplatte und dem mindestens einen Kühlelement zur Verfügung zu stellen. Auf diese Weise kann eine einfach herzustellende und zuverlässige Massekontaktierung zwischen der Leiterplatte und dem Kühlelement hergestellt werden. Insbesondere sind keine zusätzlichen Bauelemente erforderlich, um die Massekontaktierung zu erreichen, da die metallische Kontaktschicht nach der Montage unmittelbar auf dem Kühlkörper zu liegen kommt und somit einen unmittelbaren und direkten Massekontakt bereitstellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Kühlkörper im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist. Dadurch kann eine relativ flache Bauform des Kühlkörpers erreicht werden.

Vorzugsweise besteht der Kühlkörper mindestens abschnittsweise aus Aluminium. Es besteht alternativ die Möglichkeit, den Kühlkörper auch aus anderen Metallen herzustellen.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlkörper ein Gehäuseteil, insbesondere eine Grundplatte eines Gehäuses des elektronischen Geräts. Durch diese Maßnahme kann der Kühlkörper auf einfache Weise in das Gehäuse des elektronischen Geräts integriert werden.

Es besteht in einer bevorzugten Ausführungsform die Möglichkeit, dass die metallische Kontaktschicht eine chemisch verzinnte Kontaktschicht ist. Es hat sich gezeigt, dass die Leitfähigkeit einer derartigen Kontaktschicht für typische Anwendungen der Leiterplattenanordnung im Allgemeinen ausreichend ist.

Um eine möglichst niederohmige Massekontaktierung zur Verfügung zu stellen, kann in einer vorteilhaften Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass die metallische Kontaktschicht eine vergoldete Kontaktschicht ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Leiterplattenanordnung mindestens einen Dichtungskörper aufweist, der an einer der Leiterplatte gegenüberliegenden Seite des Kühlkörpers angebracht ist. Dieser Dichtungskörper ist zur Abdichtung der Leiterplattenanordnung geeignet und kann das Eindringen von Feuchtigkeit verhindern. Insbesondere ist der Dichtungskörper auch zur Abdichtung von Anschlusselementen, die zum Beispiel in Form eines Steckers auf der Leiterplatte angeordnet sein können, geeignet.

Am Dichtungskörper befindet sich ein Dichtelement, welches die Abdichtung zwischen Dichtungskörper und Kühlkörper realisiert. Bei der Montage wird dieses Dichtelement verformt und dadurch vorgespannt, so dass die Dichtung als Federelement fungiert, wodurch die Kontaktsicherheit erhöht wird.

Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Dichtungskörper mindestens abschnittsweise aus Kunststoff hergestellt ist. Ein derartiger Dichtungskörper kann relativ einfach und damit auch kostengünstig hergestellt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Leiterplatte mittels mindestens einer Montageschraube an dem Kühlkörper und dem Dichtungskörper angebracht ist. Dadurch kann auf einfache Weise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Leiterplatte, dem Kühlkörper und dem Dichtungskörper zur Verfügung gestellt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Dichtungskörper mindestens einen Gewindeabschnitt aufweist, der für die Aufnahme der mindestens einen Montageschraube geeignet ist. Der Dichtungskörper kann somit einstückig ausgeführt sein und eine der Anzahl der Montageschrauben entsprechende Zahl von Gewindeabschnitten aufweisen, in die die Montageschrauben bei der Montage der Leiterplattenanordnung eingreifen können.

ZEICHNUNGEN
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
1 eine Explosionsansicht einer Leiterplattenanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Ansicht der Leiterplattenanordnung gemäß 1 nach der Montage.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In 1 ist eine Explosionsansicht einer Leiterplattenanordnung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Leiterplattenanordnung 1 weist eine Leiterplatte 2 auf, die mit einer Mehrzahl elektronischer Komponenten (nicht mit Bezugszeichen versehen) bestückt ist. Die hier gezeigte Leiterplattenanordnung 1 kann zum Beispiel für elektronische Steuer- oder Regeleinrichtungen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die hier gezeigte Leiterplattenanordnung 1 für ein Vorschalt- oder Steuergerät einer Gasentladungslampe, die insbesondere in Beleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann, geeignet sein.
Die Leiterplatte 2 wird bei der Montage an einem Kühlkörper 3 angebracht, der in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist. Der Kühlkörper 3 ist aus Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt.
Der Kühlkörper 3, der beispielsweise eine Grundplatte eines mehrteilig ausgeführten Gehäuses des elektronischen Geräts sein kann, ist für eine passive Kühlung der Leiterplatte 2 geeignet. Man erkennt, dass der Kühlkörper 3 auf einer der Leiterplatte 2 gegenüberliegenden Seite eine Ausformung 33 aufweist, die so dimensioniert und an die Höhe der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte 2 angepasst ist, dass die Leiterplatte 2 bei der Montage auf den Kühlkörper 3 aufgesetzt werden kann.
Die Leiterplatte 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel an einem Randbereich drei Bohrungen 20, 21, 22 auf, durch die bei der Montage der Leiterplatte 2 an dem Kühlkörper 3 geeignete Montagemittel geführt werden können. Die Montagemittel sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel herkömmliche Montageschrauben 40, 41, 42. Grundsätzlich können aber auch andere Montagemittel eingesetzt werden. Man erkennt ferner, dass die Leiterplatte 2 in diesem Ausführungsbeispiel an einer Seitenfläche, die dem Kühlkörper 3 bei der Montage zugewandt ist, zwei Anschlusselemente 70, 71 aufweist. Die Anschlusselemente 70, 71 sind herkömmliche Stecker.
Der Kühlkörper 3 weist eine Anzahl von Durchbrechungen 30, 31, 32 auf, die derart geformt sind, dass sie bei der Montage die Montageschrauben 40, 41, 42 sowie die auf der Leiterplatte 2 angeordneten Anschlusselemente 70, 71 aufnehmen können. Man erkennt, dass eine erste Durchbrechung 30 für die Aufnahme eines ersten Anschlusselements 70 und für die Aufnahme von zwei der drei Montageschrauben 40, 41, 42 ausgebildet ist. Eine zweite, im Wesentlichen rechteckig geformte Durchbrechung ist für die Aufnahme eines zweiten Anschlusselements 71 vorgesehen. Eine dritte Durchbrechung 32, die im Wesentlichen kreisrund ausgebildet ist, ist für die Aufnahme der dritten Montageschraube 42 geeignet.
Zur Herstellung eines Massekontakts zwischen der Leiterplatte 2 und dem Kühlkörper 3 ist auf der Leiterplatte 2 abschnittsweise eine metallische Kontaktschicht 5 aufgebracht, welche nach der Montage der Leiterplattenanordnung 1 eine leitende Verbindung und damit einen Massekontakt zwischen der Leiterplatte 2 und dem Kühlkörper 3 zur Verfügung stellt. Die metallische Kontaktschicht 5 kann zum Beispiel eine chemisch verzinnte, metallische Kontaktschicht sein. Es besteht alternativ auch die Möglichkeit, dass die metallische Kontaktschicht 5 bei ihrer Herstellung vergoldet wird, um einen möglichst niederohmigen Kontakt zwischen der metallischen Kontaktschicht 5 und dem Kühlkörper 3 zur Verfügung zu stellen. Mit Hilfe der metallischen Kontaktschicht 5 kann auf einfache Weise eine unmittelbare und direkte Kontaktierung der Leiterplatte 2 mit dem Kühlkörper 3 hergestellt werden, so dass der Strom keine Umwege über weitere Bauteile der Leiterplattenanordnung 1 nehmen muss.
Die Leiterplattenanordnung 1 umfasst ferner einen Dichtungskörper 8, der insbesondere zur Abdichtung der Anschlusselemente 70, 71 geeignet ist. Der Dichtungskörper 8 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und aus Kunststoff hergestellt und weist drei Gewindeabschnitte 80, 81, 82 auf, die den Montageschrauben 40, 41, 42 zugeordnet sind und die für die Aufnahme der Montageschrauben 40, 41, 42 geeignet sind. Bei der Montage der Leiterplattenanordnung 1 werden somit in diesem Ausführungsbeispiel drei Schraubverbindungen zwischen der Leiterplatte 2, dem Kühlkörper 3 sowie dem Dichtungskörper 8 hergestellt, um eine sichere Fixierung der Komponenten der Leiterplattenanordnung 1 ohne zusätzliche Befestigungsmittel zu erreichen.
In 2 ist die Leiterplattenanordnung 1 nach der Montage noch einmal gezeigt.

Claims

Leiterplattenanordnung (1), geeignet für ein elektronisches Gerät, insbesondere für ein Vorschalt- oder Steuergerät einer Gasentladungslampe, umfassend: – eine Leiterplatte (2) mit einer Mehrzahl elektronischer Bauelemente, – mindestens ein Kühlelement (3), an dem die Leiterplatte (2) angebracht ist und das für eine passive Kühlung der Leiterplatte (2) geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) mindestens eine metallische Kontaktschicht (5) aufweist, geeignet, während des Betriebs des elektronischen Geräts einen direkten elektrischen Massekontakt zwischen der Leiterplatte (2) und dem mindestens einen Kühlelement (3) zur Verfügung zu stellen.
Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (3) im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist.
Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (3) mindestens abschnittsweise aus Aluminium besteht.
Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (3) ein Gehäuseteil, insbesondere eine Grundplatte eines Gehäuses des elektronischen Geräts ist.
Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Kontaktschicht (5) eine chemisch verzinnte Kontaktschicht ist.
Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Kontaktschicht (5) eine vergoldete Kontaktschicht ist.
Leiterplattenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplattenanordnung (1) mindestens einen Dichtungskörper (8) aufweist, der an einer der Leiterplatte (2) gegenüberliegenden Seite des Kühlkörpers (3) angebracht ist.
Leiterplattenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dichtungskörper (8) mindestens abschnittsweise aus Kunststoff hergestellt ist.
Leiterplattenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (2) mittels mindestens einer Montageschraube (40, 41, 42) an dem Kühlkörper (3) und dem Dichtungskörper (8) montiert ist.
Leiterplattenanordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungskörper (8) mindestens einen Gewindeabschnitt (80, 81, 82) aufweist, der für die Aufnahme der mindestens einen Montageschraube (40, 41, 42) geeignet ist.