DE112011105220B4

DE112011105220B4 - Elektronische Einrichtung

Info

Publication number: DE112011105220B4
Application number: DE112011105220.0T
Authority: DE
Inventors: Koichi Tatsuyama; Noboru Nishihara; Hiroshi Mihara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2017-04-06
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: WO2013001625A1; KR101404238B1; JP4920808B1; DE112011105220T5; KR20130138350A; US20140029217A1; US8982564B2; JPWO2013001625A1; CN103621194A; TW201301010A; TWI465886B

Abstract

Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) mit:
einer Leiterplatte (2), die einen Verbotsbereich aufweist, in dem eine Anordnung einer Signalverdrahtung verboten ist, wobei der Verbotsbereich entlang eines Außenumfangs der Leiterplatte ausgebildet ist;
einem elektronischen Bauteil (4), welches auf der Leiterplatte angebracht ist;
einer Wärmeabführrippe (1), die an dem elektronischen Bauteil vorgesehen ist; und
einer Befestigungseinheit (3), welche die Wärmeabführrippe durch Drücken der Wärmeabführrippe zur Leiterplatte (2) fixiert, wobei
die Befestigungseinheit (3) eine elastische Kraft ausübt, welche die Wärmeabführrippe (1) zur Leiterplatte (2) drückt, indem diese in einer Aussparung (2C), die im Verbotsbereich der Leiterplatte (2) ausgebildet ist, arretiert ist, und die Befestigungseinheit (3) einen Hakenabschnitt (3A, 3B) aufweist, der in der Aussparung (2C) arretiert ist und der im Verbotsbereich angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einrichtung.
STAND DER TECHNIK
Beispiele von konventionellen Wärmeabführstrukturen, welche Wärme, die in einem elektronischen Bauteil erzeugt wird, welches auf einer Leiterplatte angebracht ist, von diesem elektronischen Bauteil abführen, umfassen eine Wärmeabführstruktur, in der eine Wärmeabführrippe auf einem elektronischen Bauteil angeordnet ist. Ferner wird die Wärmeabfuhreffizienz verbessert, indem eine wärmeleitfähige Lage zwischen dem elektronischen Bauteil und der Wärmeabführrippe angeordnet wird. Darüber hinaus werden Schraubstützenabschnitte auf der Wärmeabführrippe ausgebildet, so wie die Wärmeabführrippe und die Leiterplatte miteinander über Schrauben verbunden, wobei die wärmeleitfähige Lage und die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte befestigt sind.
In solch einer Wärmeabführstruktur ist es erforderlich, ein Trennen der Nahkontaktoberflächen zwischen den Bauteilen und das Auftreten einer unzureichenden Druckkraft zu unterdrücken, selbst wenn der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte auf eine maximale Toleranz, die durch Herstellungsfehler von jedem Bauteil auftritt, verändert wird. Ferner ist es erforderlich, die Belastung und Verbiegung der Leiterplatte zu unterdrücken, sodass die Leiterplatte nicht beschädigt wird, selbst wenn der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte auf eine minimale Toleranz verändert wird.
Dementsprechend wird eine dicke wärmeleitfähige Lage von Beginn verwendet, sodass die wärmeleitfähige Lage sich mit einer Veränderung in dem Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte verformen kann. Wenn die Dicke der wärmeleitfähigen Lage jedoch vergrößert wird, erhöht sich der Wärmewiederstand. Dementsprechend besteht das Problem, dass eine hinreichende Wärmeabführleistung nicht erreicht werden kann. Ferner besteht das Problem, dass ein Vergrößern der Dicke der wärmeleitfähigen Lage eine Größenreduktion des Produkts verhindert.
Somit offenbart beispielsweise Patentliteratur 1 eine Befestigungseinheit, welche beide Bauteile befestigen kann, indem eine elastische Feder dazu gebracht wird, durch ein auf der Leiterplatte angebrachtes hakenförmiges Bauteil arretiert zu werden. Mit dieser Befestigungseinheit kann selbst, wenn der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte sich verändert, eine Kontaktkraft zwischen der Wärmeabführrippe und der wärmeleitfähigen Lage durch die Feder angelegt werden. Dementsprechend ist es möglich, ein Trennen der Nahkontaktoberflächen zwischen den Bauteilen und das Auftreten einer unzureichenden Druckkraft zu unterdrücken.
LITERATURLISTE
Patentliteratur

Patentliteratur 1: japanisches Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2005-150192

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
In der herkömmlichen zuvor beschriebenen Technologie besteht jedoch ein zusätzliches Grundflächenerfordernis für die Grundfläche des Hakens, da der Haken, welcher die Feder arretiert, auf der Leiterplatte angebracht ist. Ferner ist es erforderlich, einen Isolierabstand von den elektronischen Bauteilen, welche um den Haken angeordnet sind, vorzusehen, wodurch das Problem besteht, dass der Bereich, in dem das Anordnen der Bauteile beschränkt ist, sich auf der Leiterplatte vergrößert, was ein signifikantes Hindernis für ein hochdichtes Anordnen von elektronischen Bauteilen darstellt.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dessen gemacht und weist die Aufgabe, eine elektronische Einrichtung bereitzustellen, welche dazu in der Lage ist, ein Trennen von Nahkontaktoberflächen und eine unzureichende Druckkraft oder übermäßige Belastung und Verbiegung einer Leiterplatte, welche aufgrund von Herstellungsfehlern von jedem Bauteil auftreten, zu unterdrücken, während die Leistung zu Wärmeabführen von einem elektronischen Bauteil, welches Wärme erzeugt, aufrechterhalten wird.
Ferner ist die DE 10 2005 014 162 A1 bekannt, die eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung zumindest eines Kühlkörpers an einer Leiterplatte betrifft, wobei die Befestigungsvorrichtung federelastisch ausgebildet ist.
Darüber hinaus ist die DE 20 2008 017 728 U1 zu nennen, die eine Vorrichtung zur Abschirmung und Wärmeableitung zeigt. Die Vorrichtung umfasst einen leitfähigen Bügel, der auf einer Leiterplatte um eine abgeschirmte wärmeerzeugende elektronische Komponente angebracht und elektrisch mit einer leitfähigen Lage der Leiterplatte verbunden ist, und einen Wärmeableiter, der über der wärmeerzeugenden elektronischen Komponente angebracht ist und mit einer leitfähigen Oberfläche ausgestattet ist, die im elektrischen Kontakt mit dem leitfähigen Bügel steht.
Lösung des Problems
Der Gegenstand des Anspruchs 1 betrifft eine elektronische Einrichtung, mit der die zuvor genannten Probleme gelöst werden.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die elektronische Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist so ausgestaltet, dass eine übermäßige Belastung und Verformung der Leiterplatte verhindert werden können und ein konstanter Wärmeabführeffekt erreicht werden kann, da die Befestigungseinheit eine probate Kontaktkraft an die Wärmeabführrippe oder dergleichen aufgrund der elastischen Kraft in Abhängigkeit von Herstellungsfehlern anlegt, selbst wenn der Abstand zwischen der Wärmeübertagungsoberfläche der Wärmeabführrippe und dem elektronischen Bauteil auf ein Minimum oder Maximum aufgrund von Herstellungsfehlern jeder Komponente verändert wird.
Ferner ist es nicht erforderlich, eine Anordnungsbeschränkung der Bauteile zu erheben, da die Hakenabschnitte in dem Verbotsbereich angeordnet sind, indem das Anordnen von Verdrahtungen als Gegenmaßnahme gegen statische Elektrizität vom äußeren des Gehäuses verboten ist. Solch eine Beschränkung ist erforderlich, wenn die Hakenabschnitte auf der inneren Seite des Verbotsbereichs vorgesehen sind. Dementsprechend ist ein hochdichtes Anordnen in der elektronischen Einrichtung möglich.
Ferner ist es möglich, wenn statische Elektrizität von außen eintritt, eine Verdrahtung oder dergleichen selbst in dem Verbotsbereich anzuordnen, solange diese an der inneren Seite der Hakenbereiche angeordnet sind, da die Hakenbereiche aus einem leitfähigen Material ausgebildet sind und ähnlich wie ein Blitzableiter fungieren. Somit wird ein noch dichteres Anordnen in der elektronischen Einrichtung ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche die Ausgestaltung einer Wärmeabführrippe, einer Leiterplatte, einer wärmeleitfähigen Lage, und einer Feder, die eine Befestigungseinheit darstellt, zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist.
3 ist eine Draufsicht auf die elektronische Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist.
4 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist.
5 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem eine Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit einer Feder befestigt ist.
6 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgestaltet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte auf eine minimale Toleranz verändert wurde.
7 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der die Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgestaltet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe mit einem Winkel befestigt ist.
8 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der die Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgebildet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde.
9 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem eine Wärmeabführrippe an einer Leiterplatte mit Schrauben befestigt ist.
10 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 9 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer minimalen Toleranz verändert wurde.
11 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 9 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde.
12 ist eine Draufsicht auf eine elektronische Einrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung zum Beschreiben eines Befestigungsverfahrens einer Wärmeabführrippe mit einer Feder.
13 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der ein Abschnitt P, welcher in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand vor dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder darstellt.
14 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei welcher der Abschnitt P, der in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand nach dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder darstellt.
15 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der ein Abschnitt Q, welcher in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand nach dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder darstellt.
16 ist eine Draufsicht auf eine elektronische Einrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine Vorderansicht, welche eine schematische Ausgestaltung einer konventionellen elektronischen Einrichtung als Vergleichsbeispiel zeigt.
18 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 17 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen einer Wärmeübertragungsoberfläche einer Wärmeabführrippe und einer Leiterplatte zu einer minimalen Toleranz verändert wurde.
19 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 17 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde.
20 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung, welche eine schematische Ausgestaltung einer konventionellen elektronischen Einrichtung als ein weiteres Vergleichsbeispiel darstellt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Befestigungseinheit und eine elektronische Einrichtung gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche die Ausgestaltung einer Wärmeabführrippe, einer Leiterplatte, einer wärmeleitfähigen Lage, und einer Feder darstellt, welche eine Befestigungseinheit darstellt. 2 ist eine perspektivische Ansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand zeigt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist. 3 ist eine Draufsicht auf die elektronische Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist. 4 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 1 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe an der Leiterplatte mit der Feder befestigt ist.
Eine elektronische Einrichtung 50 umfasst eine Wärmeabführrippe 1, ein elektronisches Bauteil 4, eine Leiterplatte 2, eine wärmeleitfähige Lage 5, und eine Feder (Befestigungseinheit) 3. Das elektronische Bauteil 4 ist auf der Leiterplatte 2 angebracht. Das elektronische Bauteil 4 erzeugt Wärme, wenn die elektronische Einrichtung 50 sich in Betrieb befindet. Die wärmeleitfähige Lage 5 ist zwischen der Wärmeabführrippe 1 und dem elektronischen Bauteil 4 angeordnet.
Die Wärme, welche in dem elektronischen Bauteil 4 erzeugt wird, wird durch Übertragung an die Wärmeabführrippe 1 über die wärmeleitfähige Lage 5 dissipiert. Um die Wärme, welche in dem elektronischen Bauteil 4 erzeugt wird, von der Wärmeabführrippe 1 angemessen zu dissipieren, ist es erforderlich, dass das elektronische Bauteil 4 und die wärmeleitfähige Lage 5 in nahen Kontakt miteinander sind, und die wärmeleitfähige Lage 5 und die Wärmeabführrippe 1 in nahen Kontakt miteinander über einen Bereich sind, welcher identisch oder größer als eine vorbestimmte Fläche ist.
Die Feder 3 befestigt die Wärmeabführrippe 1 und die wärmeleitfähige Lage 5 an dem elektronischen Bauteil 4.
Ferner übt die Feder 3 eine elastische Kraft aus, welche die Wärmeabführrippe 1 und die wärmeleitfähige Lage 5 gegen die elektronische Bauteilseite 4 drückt, sodass das elektronische Bauteil 4 und die wärmeleitfähige Lage 5 und die Wärmeabführrippe 1 geeignet in nahen Kontakt miteinander sind.
Aussparungen 2C, um die Feder 3 zu arretieren, sind in der Leiterplatte 2 ausgebildet. Die Aussparung 2C ist in jeder von zwei Seiten der Leiterplatte 2 ausgebildet, wobei die zwei Seiten sich einander mit dem elektronischen Bauteil 4 dazwischen gegenüberliegen.
Die Feder 3 weist eine Form auf, welche durch Biegen eines balkenähnlichen Elementes an einer Vielzahl von Punkten erhalten wird. Die Feder 3 umfasst einen Federzentralabschnitt 3C, welcher die Wärmeabführrippe 1 gegen die Leiterplattenseite 2 drückt, Abstandsabschnitte 3B und 3E, welche Abschnitte sind, die in Richtung der Leiterplattenseite 2 an beiden Enden des Federzentralabschnitts 3C gebogen sind, und Hakenabschnitte 3A und 3B, welche Abschnitte sind, die an den Enden der Abstandsabschnitte 3D und 3E in einer Richtung gebogen sind, die parallel zu den Seiten sind, in denen die Aussparungen 2C ausgebildet sind.
Der Federzentralabschnitt 3C weist eine Länge auf, welche kleiner als die Länge der Seiten der Leiterplatte 2 ist, in denen die Aussparungen 2C ausgebildet sind. Die Abstandsabschnitte 3D und 3E sind ausgestaltet, eine Länge aufzuweisen, welche länger als die Summe der Dicke der Leiterplatte 2, der Dicke des elektronischen Bauteils 4, der Dicke der wärmeleitfähigen Lage 5 und dem Abstand (von hieran lediglich als Dicke der Wärmeabführrippe 1 bezeichnet) zwischen dem Bodenabschnitt einer Führungsrille 1A, welche in der Wärmeabführrippe 1 ausgebildet ist, und der Kontaktoberfläche mit der wärmeleitfähigen Lage 5 ist. Dementsprechend erstrecken sich die Abstandsabschnitte 3D und 3E durch die Aussparungen 2C.
Die Hakenabschnitte 3A und 3B sind in Richtung der Leiterplattenseite 2 gebogen, um spitze Winkel relativ zu den Abstandsabschnitten 3D und 3E auszubilden. Ferner ist ein Abstand T (siehe auch 4) zwischen den Spitzen 3F und 3G der Hakenabschnitte 3A und 3B und dem Federzentralabschnitt 3C festgelegt, kleiner als die Summe der Dicke der Leiterplatte 2, der Dicke des elektronischen Bauteils 4, der Dicke der wärmeleitfähigen Lage 5, und der Dicke der Wärmeabführrippe 1 zu sein, wenn diese mit einem geeigneten Druck befestigt sind.
Dementsprechend kann die Feder 3 die Rückstellkraft an den Biegeabschnitten zwischen den Abstandsabschnitten 3D und 3E und den Hakenabschnitten 3A und 3B als eine elastische Kraft nutzen, welche die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen gegen die Leiterplattenseite 2 drückt, wenn die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen befestigt sind.
Wie zuvor beschrieben, weist die Feder 3 im Wesentlichen eine punktsymmetrische Form auf. Darüber hinaus ist es erforderlich, die Feder 3 in einer Biegeform auszugestalten, wie sie zuvor beschrieben wurde, um die Kontaktstabilität der Spitzen 3F und 3G der Feder 3 aufrechtzuerhalten. Ferner ist es bevorzugt, ein elastisches Material mit einer exzellenten elektrischen Leitfähigkeit für die Feder 3 zu verwenden. Beispielsweise kann ein Metallmaterial verwendet werden.
In einem Zustand, bei dem der Abstandsabschnitt 3D in die Aussparung 2C der Leiterplatte 2 eingepasst ist und der Hakenabschnitt 3A über einen Arretierabschnitt 2A der Leiterplatte 2 gehakt ist, wird der Federzentralabschnitt 3C in die Führungsrille 1A eingepasst, welche in der Wärmeabführrippe 1 vorgesehen ist, und die Feder 3 wird in die Richtung verschoben, welche durch den Pfeil S in 2 gezeigt ist, wodurch die Feder 3 die Wärmeabführrippe 1 und die Leiterplatte 2 an dem elektronischen Bauteil 4 befestigen kann.
Wenn die Feder 3 in die Richtung, welche durch den Pfeil S angedeutet ist, geschoben wird, wird der Abstandsabschnitt 3E ebenfalls in die Aussparung 2C eingepasst und der Hakenabschnitt 3B ebenfalls in den Arretierabschnitt 23 gehakt. Die Arretierabschnitte 2A und 2B sind elektrisch mit der Erdverdrahtung der Leiterplatte 2 verbunden. Daher kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Erdverdrahtung auf der Leiterplatte 2 und der Wärmeabführrippe 1 über die Feder 3 sichergestellt werden.
Wie in 3 gezeigt, wird die elektronische Einrichtung in einigen Fällen verwendet, während diese in einem Gehäuse 6 angeordnet ist. Die Hakenabschnitte 3A und 3B der Feder 3 sind in einem Verbotsbereich angeordnet, in dem das Anordnen von dem elektronischen Bauteil 4 und einer Signalverdrahtung verboten ist, sodass diese nicht aufgrund statischer Elektrizität vom Äußeren des Gehäuses 6 beschädigt werden. Beispielsweise wird der Verbotsbereich als ein Bereich festgelegt, der innerhalb von 10 mm von der äußeren Oberfläche des Gehäuses 6 liegt.
Die Hakenabschnitte 3A und 3B der Feder 3 werden in dem Verbotsbereich angeordnet, wodurch diese ähnlich wie ein Blitzableiter fungieren. In dem Bereich auf der inneren Seite der Hakenabschnitte 3A und 3B, welcher als ein Blitzableiter fungiert, ist es ausreichend, lediglich den Isolierabstand in Bezug auf das äußerste elektronische Bauteil 4 sicherzustellen, wodurch es möglich ist, den Bereich zu verringern, in dem die Anordnung von Bauteilen und einer Signalverdrahtung beschränkt ist. In 3 ist der Verbotsbereich als schraffierter Bereich in dem Fall gezeigt, bei dem die Feder 3 verwendet wird. Wie in 3 gezeigt, wird der Verbotsbereich kleiner als andere Bereiche in dem Bereich, in dem die Hakenabschnitte 3A und 3B angeordnet sind.
Somit kann auf der inneren Seite der Hakenabschnitte 3A und 3B selbst in dem Bereich, der ursprünglich als Verbotsbereich festgelegt wurde, eine Signalverdrahtung angeordnet werden. Dementsprechend kann ein Effekt erzielt werden, bei dem die Grundfläche auf der Leiterplatte 2 groß bleibt. Ferner kann ein hochdichtes Anordnen in der elektronischen Einrichtung 50 erzielt werden.
Ferner ist es zufriedenstellend, die Aussparungen 2C in der Leiterplatte 2 auszubilden, um die Feder 3 zu arretieren, wodurch eine Verringerung der Grundfläche auf der Leiterplatte 2 unterdrückt werden kann. Dementsprechend kann ein Effekt erzielt werden, bei dem die Grundfläche auf der Leiterplatte 2 groß bleiben kann. Ferner kann ein hochdichtes Anordnen in der elektronischen Einrichtung 50 erzielt werden.
Wie in 4 gezeigt, vereinfacht das Verwenden der Feder 3, um die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen zu befestigen, das Befestigen des elektronischen Bauteils 4 und dergleichen auf der Leiterplatte 2 mit einer geeigneten Kraft. Ferner verformt sich die Feder 3 aufgrund der Differenz und eine geeignete Kraft kann einfach an das elektronische Bauteil 4 und dergleichen aufgrund der elastischen Kraft der Feder 3 angelegt werden, selbst wenn der Abstand X zwischen einer Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe 1 und der Leiterplatte 2 verschieden von dem Konstruktionsabstand aufgrund des Aufaddierens von Herstellungsfehlern von jeder Komponente wird. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, eine dicke wärmeleitfähige Lage von Beginn an zu verwenden, was zu einer Größenreduktion der Einrichtung führt.
Ferner kann die Wärmeabführrippe 1 und die Leiterplatte 2 geeignet in nahen Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 durch Anlegen einer geeigneten Kraft an das elektronische Bauteil 4 gebracht werden, selbst wenn der Abstand X ändert.
Dementsprechend wird nicht auf einfache Weise ein Spalt zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche 1B und der wärmeleitfähigen Lage 5 erzeugt. Somit kann eine Verschlechterung der Wärmeabführleistung der Wärmeabführrippe 1 unterdrückt werden und damit die Wärmeabfuhr stabilisiert werden. Ferner führt dies nicht auf einfache Weise zu einem Trennen des angebrachten elektronischen Bauteils 4 von der Leiterplatte 2 und einer Beschädigung der Verdrahtung.
Zweite Ausführungsform
5 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem eine Wärmeabführrippe an einer Leiterplatte mit einer Feder befestigt ist. 6 ist eine vergrößerte Teilansicht, in der Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgestaltet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer minimalen Toleranz verändert wurde. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der die Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgestaltet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem die Wärmeabführrippe mit einem Winkel befestigt ist. 8 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei der die Ansatzabschnitte, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe, welche in 5 gezeigt ist, ausgestaltet sind, vergrößert sind, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde. Die Ausgestaltungen, welche ähnlich zu der oberen Ausführungsform sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und detaillierte Beschreibungen dieser vermieden.
In einer elektronischen Einrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform sind eine Vielzahl von Ansätzen 1C auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe 1 ausgebildet. Die Wärmeabführrippe 1 ist nicht entlang der gesamten Wärmeabführoberfläche 1B in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5, sondern in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 an den Abschnitten der Ansätze 1C. Dementsprechend kann der Betrag, mit dem die Ansätze 1C in die wärmeleitfähige Lage 5 einwirken, einfach in Abhängigkeit der angelegten Kraft an die Wärmeabführrippe 1 verändert werden.
Ferner sind die Ansätze 1C so ausgestaltet, dass es möglich ist, selbst wenn ein Abschnitt, der verschieden von den Ansätzen 1C der Wärmeübertragungsoberfläche 1B ist, nicht in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 kommt, eine Kontaktfläche zwischen der wärmeleitfähigen Lage 5 sicherzustellen, um die in dem elektronischen Bauteil 4 erzeugte Wärme geeignet dissipieren zu können. In anderen Worten kann, wenn Spitzen 1H von all den Ansätzen 1C, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B ausgebildet sind, in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 kommen, eine hinreichende Kontaktfläche sichergestellt werden.
Der Abstand von den Spitzen 1H der Ansätze 1C bis zur Leiterplatte 2 wird als Y festgelegt. Das Arretierungsverfahren der Feder 3 und der Effekt, welcher durch bewirkt wird, dass die Hakenabschnitte 3A und 3B ähnlich zu einem Blitzableiter fungieren, sind ähnlich zu denen, welche in der ersten Ausführungsform beschrieben wurden.
Genauer gesagt sind das elektronische Bauteil 4 und die Wärmeabführrippe 1, ähnlich zu der ersten Ausführungsform, welche zuvor beschrieben wurde, an der Leiterplatte 2 durch Andrücken dieser mit einer geeigneten Kraft unter Verwendung der Feder 3 befestigt. Die Ansätze 1C dringen in die wärmeleitfähige Lage 5 so ein, dass ein Abstand immer zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche 1B und der wärmeleitfähigen Lage 5 sichergestellt wird.
Dementsprechend wird, wie in 6 gezeigt, selbst wenn der Abstand Y1 minimal aufgrund der Aufsummierung der Herstellungsfehler von jedem Bauteil wird, der Betrag, mit dem die Ansätze 1C in die wärmeleitfähige Lage 5 eindringen, groß, was ein Anlegen einer übermäßigen Kraft an das elektronische Bauteil 4 und die Leiterplatte 2 verhindert. Dementsprechend kann verhindert werden, dass das elektronische Bauteil 4 und die Leiterplatte 2 beschädigt werden. Offensichtlich werden so Spannungen und Verformungen der Leiterplatte 2, die zu einem Trennen des angebrachten elektronischen Bauteils und einem Beschädigen der Verdrahtungen führen, nicht problemlos herbeigeführt.
Ferner wird, wie in 7 gezeigt, selbst wenn die Wärmeabführrippe 1 oder das elektronische Bauteil 4 geneigt werden, und der Abstand Y2 teilweise minimal wird, wenn die Ansätze 1C in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 sind, eine Verschlechterung der Wärmeabführleistung unterdrückt, was zu einer Stabilisierung der Wärmeabfuhr führt.
Darüber hinaus wird, wie in 8 gezeigt, wenn der Abstand Y3 maximal aufgrund der Aufsummierung der Herstellungsfehler von jedem Bauteil wird, nur der Betrag klein, mit dem die Ansätze 1C in die wärmeleitfähige Lage 5 eindringen. Selbst in diesem Zustand kann eine Verschlechterung der Wärmeabführleistung verhindert werden, da die Spitzen 1H der Ansätze 1C in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage 5 sind. Ferner tritt eine unzureichende Druckkraft und Kontaktfläche nicht problemlos auf, was zu einer Stabilisierung der Wärmeabfuhr führt.
Dritte Ausführungsform
9 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Abbildung, welche einen Zustand darstellt, bei dem eine Wärmeabführrippe an einer Leiterplatte mit Schrauben befestigt ist. 10 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 9 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer minimalen Toleranz verändert wurde. 11 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 9 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde. Die Ausgestaltungen, welche ähnlich zu den oberen Ausführungsformen sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und detaillierte Beschreibung dieser vermieden.
In einer elektronischen Einrichtung 70 gemäß der dritten Ausführungsform ist die Leiterplatte 2, auf welcher das elektronische Bauteil 4 angeordnet ist, direkt an Anschlussstellen 1D und 1E mit Schrauben 9 befestigt ist, welche auf der Wärmeabführrippe 1 vorgesehen sind. Ferner sind die Ansätze 1C auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe 1 in einer ähnlichen Art und Weise vorgesehen, wie in der zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsform.
Die Ansätze 1C, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe 1 vorgesehen sind, ragen in die wärmeleitfähige Lage 5 ein, sodass ein Abstand immer zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche 1B und der wärmeleitfähigen Lage 5 aufrechterhalten wird. Ferner variiert der Betrag, mit dem die Ansätze 1C in die wärmeleitfähige Lage 5 hineinreichen, auf einfache Weise in Abhängigkeit der an die Wärmeabführrippe 1 angelegten Last.
Daher werden, wie in 10 gezeigt, wenn der Abstand Z1 minimal aufgrund der Aufsummierung der Herstellungsfehler von jedem Bauteil wird, in einer ähnlichen Art und Weise wie in der zweiten Ausführungsform, Spannungen und Verformungen der Leiterplatte 2, die zu einem Trennen des elektronischen Bauteils und einem Brechen von Verdrahtungen führen, nicht auf einfache Weise hervorgerufen.
Darüber hinaus wird, wie in 11 gezeigt, selbst wenn der Abstand Z2 maximal wird, ein Zwischenraum zwischen den Ansätzen 1C, welche auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe vorgesehen sind, und der wärmeleitfähigen Lage 5 erzeugt, wodurch ein Trennen der wärmeleitfähigen Lage 5 und eine unzureichende Drucklast und Kontaktfläche nicht problemlos auftreten, was die Wärmeabfuhr stabilisiert.
Vierte Ausführungsform
12 ist eine Draufsicht auf eine elektronische Einrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und einer Abbildung zum Erklären eines Befestigungsverfahrens einer Wärmeabführrippe mit einer Feder. 13 ist eine vergrößerte Teilansicht, in der ein Abschnitt P, welcher in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand vor dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder zeigt. 14 ist eine vergrößerte Teilansicht, in welcher der Abschnitt P, welcher in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, welche einen Zustand nach dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder zeigt. 15 ist eine vergrößerte Teilansicht, in welcher ein Abschnitt Q, welcher in 12 gezeigt ist, vergrößert ist, und eine Abbildung, die einen Zustand nach dem Befestigen der Wärmeabführrippe mit der Feder zeigt. Die Ausgestaltungen, welche ähnlich zu den oberen Ausführungsformen sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und detaillierte Beschreibungen dieser vermieden.
In einer elektronischen Einrichtung 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur so bereitgestellt, dass, wenn die elektronische Einrichtung 80 zusammengebaut ist, ein Montagearbeiter erkennt, dass die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen geeignet mit der Feder 3 befestigt sind.
Genauer gesagt ist in einem Abschnitt der Aussparung 2C der Leiterplatte 2 auf der Seite in der Richtung, welche durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, ein Ansatzabschnitt 1F, welcher in dem Bewegungspfad des Abstandsabschnitts 3D hineinragt, wenn die Feder 3 sich in die Richtung bewegt, welche durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, ausgestaltet. In der vierten Ausführungsform ist der Ansatzabschnitt 1F auf der Wärmeabführrippe 1 ausgebildet, wobei dieser nicht hierauf beschränkt ist, und der Ansatzabschnitt 1F beispielsweise auf der Leiterplatte 2 ausgebildet sein kann.
Ferner ist in einem Abschnitt der Aussparung 2C der Leiterplatte 2 auf der Seite, welche der Richtung gegenüberliegt, die durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, ein Kontaktabschnitt 1G, der in Kontakt mit der Feder 3 kommt, wenn die Feder 3 geeignet in die Richtung bewegt wird, welche durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, ausgestaltet. In der vierten Ausführungsform ist der Kontaktabschnitt 1G auf der Wärmeabführrippe 1 ausgebildet, wobei dieser jedoch nicht hierauf beschränkt ist, und der Kontaktabschnitt 1G beispielweise auf der Leiterplatte 2 ausgebildet sein kann.
Wie zuvor beschrieben, ist der Ansatzabschnitt 1F ausgebildet, wodurch, wenn die Feder 3 in die Richtung bewegt wird, welche durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, der Abstandsabschnitt 3D zuerst in Kontakt mit dem Ansatzabschnitt 1F kommt. Dementsprechend fühlt der Montagearbeiter einen Wiederstand (siehe auch 13). Wenn die Feder 3 weiter in die Richtung bewegt wird, welche durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, läuft der Abstandsabschnitt 3D über den Ansatzabschnitt 1F hinweg (siehe auch 14).
Zu diesem Zeitpunkt kann ein Montagearbeiter erkennen, dass die Feder 3 sich zu einer geeigneten Position bewegt hat, indem der Wiederstand sich verringert oder durch ein Klickgeräusch. Somit kann ein Montagearbeiter definitiv feststellen, dass die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen geeignet mit der Feder 3 befestigt wurde.
Ferner kann beispielsweise, wenn die elektronische Einrichtung 80 geführt wird, ein Versagen, wie zum Beispiel ein unbeabsichtigtes Entfernen der Feder 3, verhindert werden, da die Bewegung der Feder 3 zu der Seite, welche gegenüberliegend zu der Richtung angeordnet ist, die durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, durch den Ansatzabschnitt 1F beschränkt ist.
Ferner kommt der Abstandsabschnitt 3E in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt 1G und eine weitere Bewegung der Feder 3 wird beschränkt, wenn die Feder 3 zu einer geeigneten Position bewegt wird. Somit kann die Feder 3 davon abgehalten werden, mehr als nötig in die Richtung bewegt zu werden, die durch den Pfeil U gekennzeichnet ist, und die Wärmeabführrippe 1 und dergleichen davon abgehalten werden, unzuverlässig mit der Feder 3 verbunden zu werden.
Fünfte Ausführungsform
16 ist eine Draufsicht auf eine elektronische Einrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ausgestaltungen, welche ähnlich zu den oberen Ausführungsformen sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und detaillierte Beschreibung dieser vermieden. Eine elektronische Einrichtung 90 gemäß der fünften Ausführungsform umfasst das Gehäuse 6, welches die Leiterplatte 2 und dergleichen aufnimmt.
Die Ausgestaltung ist solch eine, bei der die Bewegung, dass die Feder 3 dazu neigt, sich von der Leiterplatte 2 zu lösen, durch die Rippen 6A und 6B beschränkt wird, welche an der inneren Wand des Gehäuses 6 vorgesehen sind, welche in Kontakt mit den Hakenabschnitten 3A und 3B kommen. Bei dieser Ausgestaltung beeinflussen sich die Hakenabschnitte 3A und 3B mit den Rippen 6A und 6B, wodurch die Feder 3 davon abgehalten wird, sich zu lösen, selbst wenn eine Kraft in eine Richtung wirkt, in welche die Feder 3 sich von den Arretierabschnitten 2A und 2B der Leiterplatte 2 aufgrund eines Aufpralls löst, wie zum Beispiel einer starken Vibration oder einem Fallenlassen.
17 ist eine Vorderansicht, welche eine schematische Ausgestaltung einer konventionellen elektronischen Einrichtung als Vergleichsbeispiel zeigt. 18 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 17 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen einer Wärmeübertragungsoberfläche einer Wärmeabführrippe und einer Leiterplatte zu einer minimalen Toleranz verändert wurde. 19 ist eine Vorderansicht der elektronischen Einrichtung, welche in 17 gezeigt ist, und eine Abbildung, welche ein Beispiel darstellt, bei dem der Abstand zwischen der Wärmeübertragungsoberfläche der Wärmeabführrippe und der Leiterplatte zu einer maximalen Toleranz verändert wurde.
Eine elektronische Einrichtung 150, welche als Vergleichsbeispiel dargestellt ist, ist so ausgestaltet, dass eine Wärmeübertragungsoberfläche 101B einer Wärmeabführrippe 101 eine flache Oberfläche ist und die Wärmeabführrippe 101 und eine wärmeleitfähige Lage 105 an einer Leiterplatte 102 über Anschlussstellen 101D und 101E befestigt sind, welche auf der Wärmeabführrippe 101 ausgebildet sind.
Wie in 18 gezeigt, ist die Abmessung, mit welcher der Abstand zwischen den Anschlussstellen 101D und 101E der Wärmeabführrippe 101 und der Wärmeübertragungsoberfläche 101B eine minimale Toleranz wird, als A definiert, die Abmessung, mit der die Dicke der wärmeleitfähigen Lage 105 eine maximale Toleranz wird, als B definiert, die Abmessung, mit der die Höhe des elektronischen Bauteils eine maximale Toleranz wird, als C definiert, und eine wärmeleitfähige Lagenkompressionsabmessung, mit der Spannung und Verformung, welche in der Leiterplatte 102 erzeugt werden, in einen Referenzwert fallen, als D definiert.
In diesem Fall werden Spannungen und Verformungen in der Leiterplatte 102 erzeugt, die einen Referenzwert überschreiten, wodurch, ein angebrachtes elektronisches Bauteil 104, eine Verdrahtung oder dergleichen beschädigt werden, wenn Abmessung B + Abmessung C – Abmessung D > Abmessung A erfüllt ist
Ferner ist die Abmessung, wie in 19 gezeigt, bei dem der Abstand zwischen den Anschlussstellen 101D und 101E der Wärmeabführrippe 101 und der Wärmeübertragungsoberfläche 101B eine maximale Toleranz wird, als E definiert, die Abmessung, mit dem die Dicke der wärmeleitfähigen Lage 105 eine minimale Toleranz wird, als F definiert und die Abmessung, mit der die Höhe des elektronischen Bauteils 104 eine minimale Toleranz wird, als G definiert.
In diesem Fall wird, wenn Abmessung F + Abmessung G < Abmessung E erfüllt ist, die wärmeleitfähige Lage 105 von dem elektronischen Bauteil 104 oder der Wärmeübertragungsoberfläche 101B getrennt, wodurch die Wärmeabführleistung signifikant verringert wird. Somit wird ein Versagen oder dergleichen des elektronischen Bauteils 104 herbeigeführt, was signifikant die Lebenszeit des Produkts verringern kann.
Ferner ist in diesem Fall die wärmeleitfähige Lage 105 in nahem Kontakt mit der Wärmeübertragungsoberfläche 101B und dem elektronischen Bauteil 104, wodurch sich die wärmeleitfähige Lage 105 leicht trennt und in Abhängigkeit der Richtung, in welche die wärmeleitfähige Lage 105 verwendet wird, abfällt.
Im Gegensatz dazu, verformt sich die Feder 3 in der ersten Ausführungsform und dergleichen, welche zuvor beschrieben wurden, elastisch, wodurch die Abmessung A und die Abmessung E eine Marge aufweisen können. Dementsprechend kann eine Beschädigung des elektronischen Bauteils und ein Trennen der wärmeleitfähigen Lage verhindert werden.
Ferner sind in der zweiten Ausführungsform und dergleichen, welche zuvor beschrieben wurden, die Ansätze 1C auf der Wärmeübertragungsoberfläche 1B der Wärmeabführrippe 1 ausgebildet, wodurch die Abmessung A und die Abmessung E eine Marge aufweisen können. Dementsprechend kann eine Beschädigung des elektronischen Bauteils und ein Trennen der wärmeleitfähigen Lage verhindert werden.
20 ist eine Vorderansicht einer elektronischen Einrichtung, welche schematisch eine Ausgestaltung einer konventionellen elektronischen Einrichtung als ein weiteres Vergleichsbeispiel darstellt. In einer elektronischen Einrichtung 160, welche ein weiteres Vergleichsbeispiel ist, sind Haken 121 und 122 auf der Leiterplatte 112 angebracht, und eine elastische Feder 131 auf den Haken 121 und 122 arretiert, wodurch eine Wärmeabführrippe 111 und dergleichen befestigt ist.
In diesem Fall müssen die Haken 121 und 122 eine Befestigungsstärke aufweisen, welche ausreicht, die Haken 121 und 122 davon abzuhalten, sich von der Leiterplatte 112 zu lösen, wodurch die Haken 121 und 122 in vielen Fällen befestigt werden, indem diese dazu gebracht werden, sich durch die Leiterplatte 112 zu erstrecken und verlötet werden. Ein Isolierabstand ist zwischen den Haken 121 und 122 und den äußeren elektronischen Bauteilen an den vorderen und hinteren Seiten der Leiterplatte 112 erforderlich. Dementsprechend wird die Grundfläche auf der Leiterplatte 102 verringert, was zu einer Verringerung der Anzahl von elektronischen Bauteilen und Verdrahtungen führt, welche angebracht werden können.
Ferner werden Risse aufgrund der langanhaltenden Belastungen, die an dem Lötzinn anliegen, erzeugt, der die Haken 121 und 122 befestigt, wobei sich die Haken 121 und 122 können sich dadurch lösen. Wenn sich die Haken 121 und 122 lösen, können die Feder 131, die Wärmeabführrippe 111, eine wärmeleitfähige Lage 115 und ein elektronisches Bauteil 114 herunterfallen.
Im Gegensatz dazu, sind in der ersten Ausführungsform und dergleichen, welche zuvor beschrieben wurden, die Aussparungen 2C ausgebildet, um die Feder 3 zu arretieren, ohne einen Haken auf der Leiterplatte 2 vorzusehen, wodurch eine Verringerung der Grundfläche unterbunden werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie zuvor beschrieben, ist die Befestigungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zum Befestigen einer Wärmeabführrippe und einer wärmeleitfähigen Lage in einer elektronischen Einrichtung geeignet.
Bezugszeichenliste

1: Wärmeabführrippe
1A: Führungsrille
1B: Wärmeübertragungsoberfläche
1C: Ansatz
1D, 1E: Anschlussstelle
1F: Ansatzabschnitt
1G: Kontaktabschnitt
1H: Spitze
2: Leiterplatte
2A, 2B: Arretierabschnitt
2C: Aussparung
3: Feder (Befestigungseinheit)
3A, 3B: Hakenabschnitt
3C: Federzentralabschnitt
3D, 3E: Abstandsabschnitt
3F, 3G: Spitze
4: elektronisches Bauteil
5: wärmeleitfähige Lage
6: Gehäuse
6A, 6B: Rippe
9: Schraube
50, 60, 70, 80, 90: elektronische Einrichtung
101: Wärmeabführrippe
101D, 101E: Anschlussstelle
101B: Wärmeübertragungsoberfläche
102: Leiterplatte
104: elektronisches Bauteile
105: wärmeleitfähige Lage
111: Wärmeabführrippe
112: Leiterplatte
114: elektronisches Bauteil
115: wärmeleitfähige Lage
121, 122: Haken
131: Feder
150, 160: elektronische Einrichtung

Claims

Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) mit: einer Leiterplatte (2), die einen Verbotsbereich aufweist, in dem eine Anordnung einer Signalverdrahtung verboten ist, wobei der Verbotsbereich entlang eines Außenumfangs der Leiterplatte ausgebildet ist; einem elektronischen Bauteil (4), welches auf der Leiterplatte angebracht ist; einer Wärmeabführrippe (1), die an dem elektronischen Bauteil vorgesehen ist; und einer Befestigungseinheit (3), welche die Wärmeabführrippe durch Drücken der Wärmeabführrippe zur Leiterplatte (2) fixiert, wobei die Befestigungseinheit (3) eine elastische Kraft ausübt, welche die Wärmeabführrippe (1) zur Leiterplatte (2) drückt, indem diese in einer Aussparung (2C), die im Verbotsbereich der Leiterplatte (2) ausgebildet ist, arretiert ist, und die Befestigungseinheit (3) einen Hakenabschnitt (3A, 3B) aufweist, der in der Aussparung (2C) arretiert ist und der im Verbotsbereich angeordnet ist.
Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Befestigungseinheit (3) aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist.
Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Aussparung (2C) in zwei Seiten an gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte (2) mit dem elektronischen Bauteil (4) dazwischen ausgebildet ist.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit ferner einer wärmeleitfähigen Lage (5), welche zwischen dem elektronischen Bauteil (4) und der Wärmeabführrippe (1) angeordnet ist.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Befestigungseinheit (3) eine punktsymmetrische Form aufweist.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach Anspruch 4, bei der eine Vielzahl von Ansätzen (1C) auf einer Wärmeübergangsoberfläche (1B) der Wärmeabführrippe (1) angeordnet ist, wobei die Wärmeübergangsoberfläche in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage (5) ist.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach Anspruch 6, bei der ein Wärmeabführeffekt zum Abführen von Wärme von dem elektronischen Bauteil (4) über die Wärmeabführrippe (1) erzielt wird, indem Spitzen (1H) der Ansätze (1C) in Kontakt mit der wärmeleitfähigen Lage (5) gebracht werden.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Befestigungseinheit (3) eine stabähnliche Form aufweist, ausgestaltet ist, einen Zentralabschnitt (3C), der in Kontakt mit der Wärmeabführrippe (1) ist, Abstandsabschnitte (3D, 3E), die in Richtung der Leiterplattenseite (2) an beiden Enden des Zentralabschnitts gebogen sind und sich durch die Aussparungen (2C) erstrecken, und die Hakenabschnitte (3A, 3B) aufzuweisen, welche in Richtung der Leiterplattenseite an Spitzen der Abstandsabschnitte gebogen sind und in den Aussparungen arretiert sind, und die elastische Kraft ausübt, indem eine Rückstellkraft eines Biegeabschnittes an den Spitzen der Abstandsabschnitte verwendet wird.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach Anspruch 8, bei der die Befestigungseinheit (3) dazu in der Lage ist, die Wärmeabführrippe (1) durch Bewegen in eine vorbestimmte Richtung in einem Zustand zu befestigen, bei dem einer der Hakenabschnitte (3A, 3B) in der Aussparung (2c) arretiert ist und der Zentralabschnitt (3C) in Kontakt mit der Wärmeabführrippe ist, und die elektronische Einrichtung ferner einen Ansatzabschnitt (1F) aufweist, der in dem Aussparungsabschnitt vorgesehen ist und in einen Bewegungspfad des Abstandsabschnittes (3D) hineinragt.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach Anspruch 9 mit ferner einem Kontaktabschnitt (1G), der in dem Aussparungsabschnitt (2C) vorgesehen ist und eine Bewegung der Befestigungseinheit (3) auf einen Betrag, der identisch oder größer als ein festgelegter Betrag ist, begrenzt, indem dieser in Kontakt mit der Befestigungseinheit kommt.
Elektronische Einrichtung (50, 60, 70, 80, 90) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit ferner einem Gehäuse (6), welches die Leiterplatte (2) darin aufnimmt, wobei eine Rippe (6A, 6B), welche eine Bewegung der Befestigungseinheit (3) durch in Kontakt kommen mit der Befestigungseinheit beschränkt, an einer inneren Wand des Gehäuses ausgebildet ist.