DE102013216049A1 - Vorrichtung zur Montage und Befestigung sowie Anordnung mit einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Montage und Befestigung sowie Anordnung mit einer solchen Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von Leistungshalbleiterbauelementen an einem Kühlkörper, wobei die Leistungshalbleiterbauelemente mittels elastisch federnd ausgebildeter Aufnahmelaschen an dem Kühlkörper gehalten werden.

Description

  • Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage und Befestigung einer Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen auf einem Kühlkörper.
  • Gattungsgemäße Vorrichtungen weisen beispielsweise einen metallenen Bügel auf, mit welchem ein solches Leistungshalbleiterbauelement an dem Kühlkörper befestigt werden kann. Dabei ist für jedes Leistungshalbleiterbauelement ein eigener Montageschritt nötig. Des Weiteren sind bei gattungsgemäßen Vorrichtungen Isolationsfolien zwischen der Vorrichtung und dem jeweiligen Leistungshalbleiterbauelement nötig, um einen elektrischen Kontakt zwischen dem Leistungshalbleiterbauelement und der metallenen und damit leitfähigen Vorrichtung zu vermeiden.
  • Mittels gattungsgemäßer Vorrichtungen sowie Kühlkörpern und Leistungshalbleiterbauelementen können Anordnungen aufgebaut werden, in welchen die jeweiligen Leistungshalbleiterbauelemente an einem Kühlkörper zum Zweck der Kühlung angebracht sind.
  • Aufgabe und Lösung
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Montage und Befestigung einer Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen auf einem Kühlkörper vorzusehen, welche insbesondere einfacher verwendbar ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung mit einer solchen Vorrichtung und entsprechenden weiteren Komponenten vorzusehen.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie eine Anordnung nach Anspruch 14 erreicht. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Der Inhalt der Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage und Befestigung einer Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen auf einem Kühlkörper, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Steg mit Befestigungsmitteln zur Befestigung der Vorrichtung an dem Kühlkörper, und eine Anzahl von elastisch federnd ausgebildeten Aufnahmelaschen zur Aufnahme eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements, wobei die Aufnahmelaschen von einer ersten Längsseite und/oder einer zweiten Längsseite des Stegs seitlich abstehen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Montage von mehreren Leistungshalbleiterbauelementen an einem Kühlkörper in nur einem Arbeitsgang möglich. Durch die elastisch federnde Ausbildung der Aufnahmelaschen wird ein definierter Anpressdruck für die Leistungshalbleiterbauelemente an dem Kühlkörper sichergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch leichter als gattungsgemäße Vorrichtungen. Bei Wahl eines geeigneten Materials kann zudem auf eine Isolationsfolie zwischen der Vorrichtung und jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementen verzichtet werden, wie weiter unten beschrieben werden wird.
  • Bei dem Steg handelt es sich um einen Teil der Vorrichtung, welcher der Befestigung der Vorrichtung an dem Kühlkörper dient. Beispielsweise kann es sich dabei um einen länglich gestreckten Körper handeln, und zwar insbesondere dann, wenn die Vorrichtung entlang zumindest einer Längsseite mehrere nebeneinander angeordnete Aufnahmelaschen aufweist. Es kann sich jedoch beispielsweise auch um einen zylinderförmigen Körper handeln, wobei in diesem Fall der Begriff der Längsseite tangential zu verstehen ist. Eine solche Ausführung kann beispielsweise gewählt werden, wenn die Vorrichtung lediglich eine oder zwei Aufnahmelaschen aufweist.
  • Unter dem Begriff der „Aufnahme“ wird bei einer losen Vorrichtung insbesondere verstanden, dass ein Leistungshalbleiterbauelement auf eine jeweilige Aufnahmelasche gelegt wird. Somit kann sie in zumindest einer Dimension fixiert werden. Bevorzugt weisen die Aufnahmelaschen noch weitere Elemente auf, welche auch in anderen Dimensionen ein aufgelegtes Leistungshalbleiterbauelement fixieren. Diese werden weiter unten beschrieben werden. Bei montierter Vorrichtung bedeutet der Begriff „Aufnahme“ insbesondere, dass die Aufnahmelasche das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement gegen den Kühlkörper drückt. Hierzu ist bevorzugt die Aufnahmelasche elastisch deformiert, so dass eine Kraft aufgrund der Deformation der Aufnahmelasche auf das Leistungshalbleiterbauelement in Richtung des Kühlkörpers ausgeübt wird. Damit kann vorteilhaft eine flächige Anlage des Leistungshalbleiterbauelements an dem jeweiligen Kühlkörper sichergestellt werden, wodurch beispielsweise die Wärmeübertragung zwischen dem Leistungshalbleiterbauelement und dem Kühlkörper verbessert werden kann.
  • In einer einfachen Ausführung weist die Vorrichtung lediglich eine einzelne Aufnahmelasche auf. Diese kann somit auch nur in einer Richtung von dem Steg abstehen. Wenn die Vorrichtung zwei Aufnahmelaschen aufweist, so sind diese bevorzugt einander gegenüberliegend bezüglich des Stegs angeordnet. In derartigen Fällen kann der Steg zu einer Komponente ohne erkennbare längliche Ausdehnung degeneriert sein. Trotzdem sei verstanden, dass auch in diesem Fall der Begriff der Längsseite sinnvoll definiert ist, beispielsweise indem er sich auf eine jeweilige Seite bezieht, an welcher jeweils eine Aufnahmelasche angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist an der ersten Längsseite und/oder an der zweiten Längsseite eine Mehrzahl von Aufnahmelaschen entlang einer Längsrichtung des Stegs nebeneinander angeordnet. Damit können auf jeder der Längsseiten jeweils mehrere Leistungshalbleiterbauelemente mittels jeweils zugeordneten Aufnahmelaschen an dem Kühlkörper befestigt werden. Damit kann in vorteilhafter Weise eine noch weitere Vereinfachung der Arbeitsgänge erreicht werden, weil eine noch größere Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen gleichzeitig montiert werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind auf jeder der beiden Längsseiten gleich viele Aufnahmelaschen angeordnet, wobei sich jeweilige Paare von Aufnahmelaschen bezüglich des Stegs einander gegenüberliegen. Damit wird eine formschöne und einfach zu handhabende Ausführung erreicht.
  • Bevorzugt stehen jeweilige Aufnahmelaschen quer zu einer jeweiligen Längsseite ab. Unter dem Begriff „quer“ sei vorliegend insbesondere ein Winkel von exakt oder etwa 90° verstanden.
  • Eine jeweilige Aufnahmelasche kann eine Oberfläche aufweisen, welche sich in einem Zustand, in welchem die Vorrichtung an dem Kühlkörper ohne Leistungshalbleiterbauelemente montiert wäre, parallel zu einer Oberfläche des Kühlkörpers erstrecken würde.
  • Bevorzugt weist eine jeweilige Aufnahmelasche an einer dem Kühlkörper zuzuwendenden Seite zumindest eine erste Auswölbung zum Auflegen eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements auf, wobei die erste Auswölbung parallel zur Längsrichtung des Stegs verläuft. Eine solche Auswölbung kann dafür sorgen, dass ein Leistungshalbleiterbauelement, welches von der jeweiligen Aufnahmelasche aufgenommen wird, in einem Zustand vor der Montage auf der Auswölbung aufliegt und somit nicht flächig auf einer Oberfläche der Aufnahmelasche aufliegt. Wenn die Vorrichtung dann an einem Kühlkörper montiert wird, so rollt das Leistungshalbleiterbauelement auf der Auswölbung ab, so dass eine elastische Deformation der Aufnahmelasche erleichtert wird. Hierfür steht seitlich zu der Auswölbung ausreichend Raum zur Verfügung.
  • Weiter bevorzugt weist eine jeweilige Aufnahmelasche an der dem Kühlkörper zuzuwendenden Seite eine zweite Auswölbung zum Auflegen eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements auf, wobei die zweite Auswölbung parallel zur ersten Auswölbung verläuft und wobei die zweite Auswölbung bevorzugt gleich hoch ausgebildet ist wie die erste Auswölbung. Eine solche zweite Auswölbung kann in Kombination mit der ersten Auswölbung bevorzugt dazu dienen, eine ebene Auflage des Leistungshalbleiterbauelements im nicht montierten Zustand auf den beiden Auswölbungen zu bewirken, so dass dieses im Vergleich zur Vorrichtung nicht verkippt ist. Im montierten Zustand wird dann bei einer elastischen Deformation der Aufnahmelasche typischerweise lediglich der Kontakt zwischen der ersten Auswölbung und dem Leistungshalbleiterbauelement erhalten bleiben, wohingegen sich die zweite Auswölbung aufgrund der Verbiegung der Aufnahmelasche von dem Leistungshalbleiterbauelement entfernt.
  • Bevorzugt ist hierzu die zweite Auswölbung weiter entfernt von dem Steg angeordnet und in Längsrichtung des Stegs gesehen kürzer als die erste Auswölbung. Somit kann die erste Auswölbung aufgrund ihrer näheren Lage zum Steg diejenige Auswölbung bilden, welche auch im montierten Zustand den Kontakt zum Leistungshalbleiterbauelement hält.
  • Bevorzugt ist eine jeweilige Auswölbung halbzylindrisch ausgebildet. Damit kann erreicht werden, dass ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement einfach aufgelegt werden kann und die jeweilige Auswölbung bei der Montage leicht abrollen kann. Es besteht in der Regel eine tangentiale Beziehung zwischen der Halbkreisform der Auswölbung und dem jeweiligen Leistungshalbleiterbauelement.
  • Weiter bevorzugt weist eine jeweilige Aufnahmelasche an der dem Kühlkörper zuzuwendenden Seite einen ersten Vorsprung zum Halten eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements in Längsrichtung des Stegs auf, wobei der erste Vorsprung sich entlang einer quer zur Längsrichtung des Stegs verlaufenden Seite der Aufnahmelasche erstreckt. Ein solcher Vorsprung kann bevorzugt dazu dienen, ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement, welches von einer Aufnahmelasche aufgenommen werden soll, in einer Längsrichtung des Stegs zu halten. Wird das Leistungshalbleiterbauelement auf die Aufnahmelasche aufgelegt, beispielsweise auf zwei Auswölbungen wie oben beschrieben, so wird es durch den entsprechenden Vorsprung an einer Bewegung in Längsrichtung zumindest in einer Richtung gehindert.
  • Weiter bevorzugt weist eine jeweilige Aufnahmelasche an der dem Kühlkörper zuzuwendenden Seite einen zweiten Vorsprung zum Halten eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements in Längsrichtung des Stegs auf, wobei der zweite Vorsprung sich entlang einer zum ersten Vorsprung gegenüberliegenden, quer zur Längsrichtung des Stegs verlaufenden Seite der Aufnahmelasche erstreckt. Ein solcher zweiter Vorsprung wirkt ähnlich oder identisch wie der erste Vorsprung, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Durch das Vorsehen eines ersten und eines zweiten Vorsprungs wie beschrieben kann in vorteilhafter Weise die Bewegung des Leistungshalbleiterbauelements einer Aufnahmelasche in einer Dimension vollständig oder weitgehend eingeschränkt werden. Damit kann die Montage erleichtert und beispielsweise ein Herabfallen des Leistungshalbleiterbauelements verhindert werden.
  • Weiter bevorzugt weisen der ersten Vorsprung und der zweite Vorsprung in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Stegs gesehen eine identische Ausdehnung auf und/oder sind gleich weit vom Steg beabstandet. Damit kann eine einfache Ausführung und eine identische Haltewirkung in beiden Richtungen einer Dimension erreicht werden. Weiter bevorzugt ist zumindest eine der Auswölbungen, bevorzugt die weiter entfernt vom Steg liegende Auswölbung, zwischen dem ersten und/oder dem zweiten Vorsprung angeordnet. Noch weiter bevorzugt ist die weiter entfernt vom Steg liegende Auswölbung die zweite Auswölbung und ist besonders bevorzugt zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprung angeordnet. Damit kann eine besonders vorteilhafte Haltewirkung erreicht werden.
  • Weiter bevorzugt weist eine dem Kühlkörper abzuwendende Seite des Stegs eine Anzahl von vorstehenden Abstandshaltern, bevorzugt Auflagestege, auf, wobei besonders bevorzugt einer oder mehrere der Abstandshalter eine jeweilige Anzahl von vorstehenden Domen zur Fixierung auf einer Leiterplatte aufweisen. Dies erleichtert in besonderer Weise die Montage der Vorrichtung auf einer Leiterplatte. Eine solche Leiterplatte ist typischerweise auf einer Seite angeordnet, welche dem Kühlkörper gegenüberliegt. Typischerweise werden die Leistungshalbleiterbauelemente mittels einer jeweiligen Anzahl von Beinen elektrisch mit der Leiterplatte verbunden, so dass diese elektrisch angesteuert werden können. Eine entsprechende Verschaltung findet sich in diesem Fall dann typischerweise auf der Leiterplatte.
  • Weiter bevorzugt ist die Vorrichtung aus elektrisch nicht leitendem Material ausgebildet. Damit kann insbesondere erreicht werden, dass die Vorrichtung an sich eine Isolationsfunktion übernimmt, so dass auf die Verwendung von zusätzlichen Isolierfolien zwischen der Vorrichtung und jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementen verzichtet werden kann. Insbesondere eignet sich hierfür ein Material, welches aus einem Kunststoff, insbesondere mit Glasfaseranteil, besteht. Derartige Materialien haben sich als vorteilhaft erwiesen.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anordnung, welche Folgendes aufweist: eine erfindungsgemäße Vorrichtung, einen Kühlkörper mit zumindest einer ebenen Seite und eine Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen.
  • Ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement ist zwischen jeweils einer zugehörigen Aufnahmelasche der Vorrichtung und der ebenen Seite des Kühlkörpers aufgenommen. Ferner ist eine jeweilige Aufnahmelasche derart elastisch deformiert, dass ein jeweils zugehöriges Leistungshalbleiterbauelement gegen die flache Seite des Kühlkörpers gedrückt wird.
  • Für die Vorrichtung der Anordnung können alle mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung beschriebenen Varianten verwendet werden. Dabei erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine Kombination aus einem Kühlkörper, Leistungshalbleiterbauelementen und einer passenden Vorrichtung zum Befestigen der Leistungshalbleiterbauelemente an dem Kühlkörper. Insbesondere können alle Leistungshalbleiterbauelemente in einem Arbeitsgang montiert werden, sofern jedem Leistungshalbleiterbauelement jeweils eine Aufnahmelasche zugeordnet ist.
  • Bevorzugt weist die Anordnung ferner eine Leiterplatte auf, wobei die Vorrichtung und der Kühlkörper auf der Leiterplatte mechanisch festgelegt sind. Dies entspricht dem üblichen Aufbau von verschalteten Leistungshalbleiterbauelementen mit Kühlkörper, wobei auf der Leiterplatte entsprechende Schaltungen, also beispielsweise stromführende Verbindungen, aufgebracht sein können.
  • Weiter bevorzugt ist ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement mittels einer Anzahl von Beinen mit der Leiterplatte elektrisch verbunden. Damit wird eine vorteilhafte und gängige elektrische Verbindung der Leistungshalbleiterbauelemente mit den Schaltungen auf der Leiterplatte ermöglicht.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung,
  • 2 eine untere Ansicht der Vorrichtung,
  • 3 eine Anordnung in einem montierten Zustand,
  • 4a, 4b schematische Schnittansichten zur Illustration der Montage einer Anordnung.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Befestigen von Leistungshalbleiterbauelementen an einem Kühlkörper. Die Vorrichtung 1 weist einen Steg 4 auf, welcher sich entlang einer Längsrichtung LR erstreckt. In dem Steg 4 sind eine Anzahl von Durchgangslöchern 5 ausgebildet, welche vorliegend Befestigungsmittel zur Befestigung des Stegs 4 an einem Kühlkörper bilden.
  • Seitlich stehen von dem Steg 4 eine Anzahl von Aufnahmelaschen 6 ab, wobei vorliegend die jeweiligen Aufnahmelaschen 6 entlang einer ersten Längsseite 4a und entlang einer zweiten Längsseite 4b angeordnet sind. Entlang der jeweiligen Längsseiten 4a, 4b sind jeweils sechs Aufnahmelaschen 6 nebeneinander angeordnet. Die jeweiligen Aufnahmelaschen 6 sind jeweils zur Aufnahme eines Leistungshalbleiterbauelements ausgebildet, wie weiter unten näher beschrieben werden wird.
  • Die in 1 sichtbare Seite des Stegs 4 ist diejenige Seite, welche typischerweise im montierten Zustand an einen Kühlkörper angrenzt. Leistungshalbleiterbauelemente, welche mittels der Vorrichtung 1 an dem Kühlkörper befestigt werden sollen, können auf jeweils eine Aufnahmelasche 6 aufgelegt werden, wobei anschließend der Steg 4 an dem Kühlkörper befestigt werden kann. Auf diese Weise kann eine einfache Montage der Leistungshalbleiterbauelemente an dem Kühlkörper erreicht werden.
  • Auf einer Seite, welche im montierten Zustand dem Kühlkörper abgewandt ist, ist eine Anzahl von Abstandshaltern 11 ausgebildet, von welchen in der Darstellung von 1 lediglich ein Abstandshalter 11 zu sehen ist. Die Abstandshalter 11 sind vorliegend in Form von Auflagestegen ausgebildet. An dem Abstandshalter 11 ist ein Dom 12 angeordnet, welcher über die Begrenzung des Abstandshalters 11 hervorsteht. Mittels des Abstandshalters 11 kann ein Abstand zu einer Leiterplatte, auf welcher die Vorrichtung 1 montiert werden soll, definiert werden. Mittels des Doms 12 sowie weiterer, in 1 noch nicht dargestellter Dome können die Position und die Ausrichtung der Vorrichtung 1 auf einer Leiterplatte festgelegt werden, beispielsweise indem in der Leiterplatte entsprechende Löcher zum Einstecken des jeweiligen Doms 12 vorgesehen sind.
  • Auf jeder der Aufnahmelaschen 6 sind vorliegend eine erste Auswölbung 7 und eine zweite Auswölbung 8 ausgebildet. Diese stehen nach oben, d.h. auf einer dem Kühlkörper zuzuwendenden Seite und in Richtung des Kühlkörpers, hervor. Die erste Auswölbung 7 und die zweite Auswölbung 8 sind jeweils halbkreisförmig ausgebildet. Somit kann jeweils ein Leistungshalbleiterbauelement auf die erste Auswölbung 7 und die zweite Auswölbung 8 aufgelegt werden, was einen flächigen Kontakt mit der Aufnahmelasche 6 verhindert. Zudem sind die Auswölbungen 7, 8 parallel zur Längsrichtung LR des Stegs 4 ausgebildet. Es wird nachfolgend näher beschrieben werden, weshalb dies vorteilhaft ist.
  • Die zweite Auswölbung 8 ist kürzer ausgebildet als die erste Auswölbung 7. Des Weiteren sind benachbart zur zweiten Auswölbung 8 ein erster Vorsprung 9 und ein zweiter Vorsprung 10 angeordnet. Der erste Vorsprung 9 und der zweite Vorsprung 10 stehen so von der Aufnahmelasche 6 ab, dass sie im montierten Zustand zu dem Kühlkörper hinweisen. Sie sind an jeweiligen Seiten der Aufnahmelasche 6, welche quer zur Längsrichtung LR des Stegs 4 verlaufen, angeordnet und haben den gleichen Abstand vom Steg 4 sowie die gleiche Ausdehnung in einer Richtung quer zum Steg 4. Der erste Vorsprung 9 und der zweite Vorsprung 10 ermöglichen eine jeweilige Fixierung eines aufgelegten Leistungshalbleiterbauelements in Längsrichtung LR des Stegs 4. Dies erleichtert die Montage, weil unbeabsichtigtes Verrutschen eines jeweiligen Leistungshalbleiterbauelements verhindert wird.
  • 2 zeigt die Vorrichtung 1 von derjenigen Seite, welche im montierten Zustand üblicherweise einer Leiterplatte zugewandt ist. Dabei ist zu erkennen, dass die Vorrichtung 1 nicht nur einen Abstandshalter 11, sondern insgesamt drei Abstandshalter 11 aufweist. Einer der drei Abstandshalter 11 ist dabei mittig angeordnet. Die beiden äußeren Abstandshalter 11 weisen jeweils einen Dom 12 auf, welcher in bereits beschriebener Weise zur Fixierung der Vorrichtung 1 auf einer Leiterplatte dienen kann.
  • Ansonsten ist auch zu erkennen, dass die Durchgangslöcher 5 in jeweiligen Vertiefungen des Stegs 4 angeordnet sind, was insbesondere ein Versenken von Schrauben ermöglicht und damit die Montage erleichtert.
  • 3 zeigt eine Anordnung mit einer Vorrichtung 1, zwei sichtbaren Leistungshalbleiterbauelementen 2, einer Leiterplatte 13 sowie einem Kühlkörper 3. Es ist zu erkennen, dass die beiden Leistungshalbleiterbauelemente 2 von jeweils einer Aufnahmelasche 6 aufgenommen sind. Anders ausgedrückt werden sie von einer jeweiligen Aufnahmelasche 6 gehalten und gegen den Kühlkörper 3 gedrückt. Zwischen den Leistungshalbleiterbauelementen 2 sowie der Vorrichtung 1 einerseits und dem Kühlkörper 3 andererseits ist des Weiteren eine Isolierfolie 14 angeordnet, welche insbesondere dazu dient, einen elektrischen Kontakt zwischen dem Kühlkörper 3 und den jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementen 2 zu verhindern.
  • Die Vorrichtung 1 ist sowohl an dem Kühlkörper 3 wie auch an der Leiterplatte 13 befestigt. Somit wird eine insgesamt starre Verbindung erreicht. Die Leistungshalbleiterbauelemente 2 weisen jeweilige Beine auf, welche mit der Leiterplatte 13 verbunden sind und somit einen elektrischen Kontakt mit einer Verdrahtung oder Verschaltung auf der Leiterplatte 13 ermöglichen.
  • Die 4a und 4b zeigen schematisch eine Montage einer Vorrichtung 1 mit jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementen 2 an einem Kühlkörper 3. In 4a ist dabei ein Zustand vor dem endgültigen Befestigen gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass die Leistungshalbleiterbauelemente 2 flächig an dem Kühlkörper 3 anliegen. Des Weiteren liegen sie auf dem jeweiligen ersten Vorsprung 7 und dem jeweiligen zweiten Vorsprung 8 der jeweils zugeordneten Aufnahmelasche 6 auf. Im Querschnitt, wie in 4a dargestellt, liegen sie somit also lediglich auf zwei Punkten auf. Die Vorrichtung 1 ist dabei noch nicht fest mit dem Kühlkörper 3 verbunden.
  • Wird nun die Vorrichtung 1 an dem Kühlkörper 3 montiert, so erfolgt dies beispielsweise dadurch, dass durch die Durchgangslöcher 5 der Vorrichtung 1 entsprechende Schrauben gesteckt werden, wobei mithilfe dieser Schrauben der Steg 4 in Richtung auf den Kühlkörper 3 gezogen werden kann. Hierzu können die Schrauben in hierfür geeignete Bohrungen des Kühlkörpers 3 mit jeweiligem Innengewinde eingeführt werden. Der Steg 4 kommt dabei mit dem Kühlkörper 3 in Kontakt, wie dies in 4b dargestellt ist. Bei diesem Vorgang verbiegen sich die jeweiligen Aufnahmelaschen 6 elastisch. Dies bringt mit sich, dass die jeweiligen ersten Auswölbungen 7 an den jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementen 2 abrollen. Hierfür steht genügend Raum zur Verfügung, da – wie bereits erwähnt – die Leistungshalbleiterbauelemente 2 lediglich auf zwei Punkten aufliegen. Bei diesem Abrollvorgang entfernen sich aufgrund der Hebelwirkung die jeweiligen zweiten Auswölbungen 8 von dem jeweiligen Leistungshalbleiterbauelement 2. Somit wird das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement 2 nach Abschluss des Montagevorgangs nur noch zwischen der jeweils ersten Auswölbung 7 und dem Kühlkörper 3 gehalten. Durch die elastisch federnde Ausbildung der jeweiligen Aufnahmelaschen 6 wird eine dauerhafte Verbindung sichergestellt, welche auch gegen Einflüsse wie beispielsweise Temperaturänderungen weitgehend resistent ist. Des Weiteren werden auch in besonders einfacher Weise Fertigungstoleranzen ausgeglichen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zur Montage und Befestigung einer Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen (2) auf einem Kühlkörper (3), wobei die Vorrichtung (1) aufweist: – einen Steg (4) mit Befestigungsmitteln (5) zur Befestigung der Vorrichtung (1) an dem Kühlkörper (3), und – eine Anzahl von elastisch federnd ausgebildeten Aufnahmelaschen (6) zur Aufnahme eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements (2), wobei jeweilige Aufnahmelaschen (6) von einer ersten Längsseite (4a) und/oder einer zweiten Längsseite (4b) des Stegs (4) seitlich abstehen.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Längsseite (4a) und/oder der zweiten Längsseite (4b) eine Mehrzahl von Aufnahmelaschen (6) entlang einer Längsrichtung (LR) des Stegs (4) nebeneinander angeordnet sind.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Aufnahmelasche (6) an einer dem Kühlkörper (3) zuzuwendenden Seite zumindest eine erste Auswölbung (7) zum Auflegen eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements (2) aufweist, wobei die erste Auswölbung (7) parallel zur Längsrichtung (LR) des Stegs (4) verläuft.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Aufnahmelasche (6) an der dem Kühlkörper (3) zuzuwendenden Seite eine zweite Auswölbung (8) zum Auflegen eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements (2) aufweist, wobei die zweite Auswölbung (8) parallel zur ersten Auswölbung (7) verläuft und wobei die zweite Auswölbung (8) bevorzugt gleich hoch ausgebildet ist wie die erste Auswölbung (7).
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Auswölbung (8) weiter entfernt von dem Steg (4) angeordnet ist und in Längsrichtung (LR) des Stegs (4) gesehen kürzer ist als die erste Auswölbung (7).
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Auswölbung (7, 8) halbzylindrisch ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Aufnahmelasche (6) an der dem Kühlkörper (3) zuzuwendenden Seite einen ersten Vorsprung (9) zum Halten eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements (2) in Längsrichtung (LR) des Stegs (4) aufweist, wobei der erste Vorsprung (9) sich entlang einer quer zur Längsrichtung (LR) des Stegs verlaufenden Seite der Aufnahmelasche (6) erstreckt.
  8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Aufnahmelasche (6) an der dem Kühlkörper (3) zuzuwendenden Seite einen zweiten Vorsprung (10) zum Halten eines jeweils zugehörigen Leistungshalbleiterbauelements (2) in Längsrichtung (LR) des Stegs aufweist, wobei der zweite Vorsprung (10) sich entlang einer zum ersten Vorsprung (9) gegenüberliegenden, quer zur Längsrichtung (LR) des Stegs verlaufenden Seite der Aufnahmelasche (6) erstreckt.
  9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsprung (9) und der zweite Vorsprung (10) in einer Richtung quer zur Längsrichtung (LR) des Stegs (4) gesehen eine identische Ausdehnung aufweisen und/oder gleich weit vom Steg (4) beabstandet sind.
  10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Auswölbungen (7, 8), bevorzugt die weiter entfernt vom Steg (4) liegende Auswölbung (8), zwischen dem ersten oder dem zweiten Vorsprung (9, 10) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Kühlkörper (3) abzuwendende Seite des Stegs (4) eine Anzahl von vorstehenden Abstandshaltern (11), bevorzugt Auflagestege, aufweist, wobei weiter bevorzugt einer oder mehrere der Abstandshalter (11) eine jeweilige Anzahl von vorstehenden Domen (12) zur Fixierung auf einer Leiterplatte (13) aufweisen.
  12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) aus elektrisch nicht leitendem Material, insbesondere aus einem Kunststoff mit Glasfaseranteil, besteht.
  13. Anordnung, aufweisend – eine Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – einen Kühlkörper (3) mit zumindest einer ebenen Seite, und – eine Anzahl von Leistungshalbleiterbauelementen (2), – wobei ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement (2) zwischen jeweils einer zugehörigen Aufnahmelasche (6) der Vorrichtung (1) und der flachen Seite des Kühlkörpers (3) aufgenommen ist, und – wobei eine jeweilige Aufnahmelasche (6) derart elastisch deformiert ist, dass ein jeweils zugehöriges Leistungshalbleiterbauelement (2) gegen die flache Seite des Kühlkörpers (3) gedrückt ist.
  14. Anordnung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Leiterplatte (13), wobei die Vorrichtung (1) und der Kühlkörper (3) auf der Leiterplatte (13) mechanisch festgelegt sind.
  15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein jeweiliges Leistungshalbleiterbauelement (2) mittels einer Anzahl von Beinen mit der Leiterplatte (13) elektrisch verbunden ist.
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