DE19506664A1

DE19506664A1 - Elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE19506664A1
Application number: DE1995106664
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Weber; Thomas Dipl Ing Wiesa
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-02-25
Filing date: 1995-02-25
Publication date: 1996-02-29

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektronisches Steuer- oder Regelgerät für eine elek tromechanische Anordnung, nach dem Oberbegriff des Haupt anspruchs.

Es ist bereits aus der DE-OS 42 22 838 ein elektrisches Ge rät bekannt, bei dem Verlustwärme erzeugende Leistungsbau elemente für die Steuergeräteelektronik eines Verbrennungs motors auf einer Leiterplatte angeordnet sind, die die ge samte elektronische Schaltungsanordnung trägt. Hierbei sind in der Regel Leistungsbauelemente notwendig, die Verbrau cher, wie z. B. Relais oder Ventile, steuern und dabei eine relativ große Verlustleistung erzeugen. Um die dadurch ent stehende Verlustwärme der Leistungsbauelemente abzuleiten, liegen diese auf einer wärmeleitenden Schicht, die fest auf die Leiterplatte aufgebracht ist. Diese wärmeleitende Schicht hat auch Kontakt zu Teilen des Gehäuses, so daß als Kühlelement auch das Gehäuse in Frage kommen kann. Es ist in der bekannten Druckschrift jedoch nur eine Kontaktierung von einer einzelnen Leiterplatte mit dem Gehäuse beschrie ben, wobei sich bei komplexeren Anordnungen besondere Kühl probleme, insbesondere hinsichtlich der oft relativ großen Wärmemengen von mehreren Verbrauchern, stellen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät der oben angegebenen Art ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 insbesondere dadurch vorteilhaft, daß durch das Einfügen eines einfachen massiven Metallteils die von einem Lei stungsbauelement erzeugte Verlustwärme relativ großflächig auf das Gehäuse des elektrischen Geräts übertragen werden kann. Insbesondere bei oberflächenmontierten Leistungsbau elementen kann die Verlustwärme auf einfache Weise über Kontaktflächen auf der Leiterplatte, oder auch gemäß Un teranspruch 2 über zusätzliche Durchkontaktierungen auf die Rückseite der Leiterplatte übertragen werden.

Um die Wärmeleitfähigkeit über den erfindungsgemäßen Wärme ableitblock zu verbessern, ist dieser nach Unteranspruch 4 an seinen Kontaktseiten mit einer wärmeleitfähigen, druck sensitiven Klebeschicht versehen. Eine besonders vorteil hafte Montageanordnung ergibt sich, wenn an den Stellen, an denen die Wärmeleitblöcke während des Zusammenbaus zu lie gen kommen, Ausnehmungen am entsprechenden Gehäuseteil vor handen sind. Hierbei ist zusätzlich sichergestellt, daß die Wärmeableitblöcke an definierten Stellen im fertigmontier ten elektrischen Gerät fixierbar sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein Gehäuseteil mit einem Leistungsbauelement und einem Wärmeableit block;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Gehäuseteil eines elek trischen Geräts mit einer Ausnehmung für einen Wärmeab leitblock;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein offenes Gehäuseteil mit einer Anzahl von Wärmeableitblöcken und

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung des Wärmetransports in den entsprechenden Gehäuseteilen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Gehäuseabschnitt ei nes Gehäuses für ein elektrisches Gerät gezeigt. Beispiels weise kann das Gehäuse eine Motorsteuerelektronik beinhal ten, die im Motorraum eines Kraftfahrzeuges montiert wird. Ein verlustwärmeerzeugendes Leistungsbauelement 1 ist mit tels Oberflächenmontage (SMD-Technik) auf einer Leiterplat te 2 angebracht. Ein Wärmeableitblock 3 ist über Klebestel len 4 sowohl mit der Leiterplatte 2 als auch mit einem Ge häuseteil 5 des Gehäuses verbunden. Die Klebestellen 4 sind mit einem wärmeableitenden, drucksensitiven Kleber verse hen, wobei am Gehäuseteil 5 eine Ausnehmung 6 vorhanden ist, die den Wärmeableitblock 3 mitsamt der Klebestelle 4 aufnimmt und fixiert. Über Durchkontaktierungen 7 kann die Verlustwärme von der Seite der Leiterplatte 2 mit dem Lei stungsbauelement 1 auf die andere Seite, an der der Wärme ableitblock 3 anliegt, transportiert werden. Hierbei kann auch ein Gehäuseoberteil 8 zu Wärmeableitung herangezogen werden, wobei Kontaktflächen 9 auf der Leiterplatte 2 die thermische Verbindung zu den Gehäuseteilen 5 und 8 herstel len. Die beiden Gehäuseteile 5 und 8 können darüber hinaus noch mit einem Verbindungsstück 10 aneinandergedrückt wer den, wodurch der thermische Kontakt zwischen den Gehäuse teilen 5 und 8 und den Kontaktflächen auf der Leiterplatte 2 verbessert wird.

Bei der Ansicht nach Fig. 2 ist die Klebeschicht 4 in der Ausnehmung 6 am Gehäuseteil 5 zu erkennen. Das Leistungs bauelement 1 liegt auf der anderen Seite der Leiterplatte 2. Eine Ansicht des unteren Gehäuseteils 5 ist Fig. 3 zu entnehmen, bei der eine Anzahl von Wärmeableitblöcken 3 vorhanden sind, die an Stellen liegen, an denen auf der Leiterplatte 2 die Leistungsbauelemente 1 nach der Montage angeordnet sind.

Fig. 4 dient der Verdeutlichung der Wärmeableitung vom Leistungsbauelement 1 über die Kontaktflächen 9 und die Durchkontaktierungen 7 auf der Leiterplatte 2 zum Wärmeab leitblock 3. Der Wärmefluß ist hier mit Pfeilen gekenn zeichnet. Die Verlustwärme des Leistungsbauelements 1 kann somit auf einfache Weise auf die Gehäuseteile 5 und 8 ge langen, wobei die wärmeleitende Klebeschichten 4 und das Verbindungsstück 10 den thermischen Kontakt noch verbes sern.

Claims

1. Elektrisches Gerät, insbesondere ein Steuer- oder Regel gerät für eine elektromechanische Anordnung, mit
zumindest auf einer Leiterplatte (2) angeordneten elek trischen Leistungsbauelementen (1) und mit
wärmeableitenden Elementen (3, 4, 5, 7, 8), die mit den Lei stungsbauelementen (1) zumindest teilweise in thermischen Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, daß
das jeweilige Leistungsbauelement (1) jeweils mit einem sepa raten Wärmeableitblock (3) in thermischem Kontakt steht, der auf einer Seite direkt oder indirekt mit dem jeweiligen Lei stungsbauelement (1) und auf der anderen Seite mit Gehäuse teilen (5, 8) des elektrischen Geräts in thermischen Kontakt steht.

2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das jeweilige Leistungsbauelement (1) auf der Oberfläche der Leiterplatte (2) montiert ist und mindestens mit einer Kon taktfläche (9) auf der Leiterplatte (2) in thermischer Ver bindung steht, welche zur Weiterleitung der Verlustwärme an den jeweiligen Wärmeableitblock (3) und/oder zu den Gehäuse teilen (5, 7) beiträgt.

3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das jeweilige Leistungsbauelement (1) auf einer Seite der Leiterplatte (2) und eine der Kontaktflächen (9) auf der ge genüberliegenden Seite angeordnet sind und die thermische Verbindung über Durchkontaktierungen (7) in der Leiterplatte (2) erfolgt.

4. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wärmeableitblock (3) auf den Seiten, die den thermischen Kontakt mit dem jeweiligen Leistungsbauelement (1) und den Gehäuseteilen (5, 8) herstellen, ein wärmeleitender, drucksen sitiver Kleber (4) angebracht ist.

5. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeableitblock (3) aus massiven Aluminium besteht.

6. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (5, 8) des elektrischen Geräts an den Stel len, an denen die Wärmeableitblöcke (3) zu liegen kommen, Ausnehmungen (6) aufweisen, die der Kontur der Wärmeableit blöcke (3) entsprechen.

7. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (5,8) des elektrischen Geräts mittels eines Verbindungsstücks (10) unter Einspannung der Leiterplatte (2) mit den Kontaktflächen (9) aneinandergedrückt sind.

8. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit dem elektrischen Gerät Bestandteil eines Ag gregats im Motorraum eines Kraftfahrzeuges ist.