DE19650318C2

DE19650318C2 - Sheet metal housing for a circuit of the power electronics

Info

Publication number: DE19650318C2
Application number: DE19650318A
Authority: DE
Inventors: Rupprecht Gabriel
Original assignee: Tech Antriebstechnik und GmbH
Current assignee: Tech Antriebstechnik und GmbH
Priority date: 1996-09-23
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: DE19650318A1

Description

Das technische Gebiet der Erfindung sind Gehäuse aus Metallblech, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschrieben sind. Ein solches Gehäuse entnimmt der Fachmann der DE 42 21 137 A1 (Bosch), in der ein elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- oder Steuergerät für Kraftfahrzeuge in einem Gehäuse (dort 11) angeordnet ist. Das Steuergerät ist auf einer Platine (dort 15) vorgesehen und es geht der beschriebenen Lösung des Standes der Technik darum, einen einfachen Aufbau für die automatisierte Fertigung zu schaffen, bei der die Fixierung der Steckerleiste im elektrischen Gerät mit einfachen Mitteln gewährleistet und dennoch sicher realisiert wird, unter Vermeidung aufwendiger Befestigungsverfahren, wie Schrauben oder Nieten. Dazu wird das Unterteil des Gehäuses in etwa wannenförmig ausgebildet, wobei dessen Seitenwände von der Rückwand zur gegenüberliegenden Vorderwand keilförmig ansteigen. Die Seitenwände dieser Rückwand und die Vorderwand sind mit einem nach außen weisenden umlaufenden Rand versehen und das Gehäuse wird durch ein Oberteil verschlossen, das ebenfalls wannenförmig mit keilförmigen Querschnitt ausgebildet ist. Zur Abdichtung der Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil bzw. den beiden Rändern dieser Teile ist zumindest im Bereich des umlaufenden Randes eine elastische Dichtungsmasse vorgesehen. Beim Verschließen (Bördeln) des Gehäuses, insbesondere im Bereich der Vorderwand kann, ein Verbiegen ausgeschlossen werden, wenn in das Oberteil des Gehäuses eine Sicke eingelassen wird, in die ein Gegenwerkzeug beim Verschließen eingreift. Die Ausbildung von Oberteil und Unterteil sind preisgünstige Stanzteile, insbesondere sind die umlaufenden Ränder deshalb einfach abzubiegen oder abzustanzen bzw. abzuschneiden (vgl. dort Spalte 3, Zeile 10 bis 31, Spalte 4, Zeile 36 bis 40).The technical field of the invention are housings made of sheet metal, as in The preamble of claim 1 are circumscribed. Such a housing takes out the Expert of DE 42 21 137 A1 (Bosch), in which an electrical device, in particular Switching or control device for motor vehicles is arranged in a housing (there 11). The control unit is provided on a board (there 15) and it goes solution of the prior art described, a simple structure for the to create automated manufacturing, in which the fixing of the connector in electrical device guaranteed with simple means and yet safely implemented is, while avoiding complex fastening methods such as screws or Rivets. For this purpose, the lower part of the housing is approximately trough-shaped, its side walls from the rear wall to the opposite front wall rise in a wedge shape. The side walls of this rear wall and the front wall are with an outward-facing peripheral edge and the housing closed by an upper part, which is also trough-shaped with wedge-shaped Cross section is formed. To seal the connection between the upper part and The lower part or the two edges of these parts is at least in the area of circumferential edge provided an elastic sealant. When closing (Flanging) of the housing, especially in the area of the front wall, can bend be excluded if there is a bead in the upper part of the housing into which a counter tool engages when closing. The training of The upper part and lower part are inexpensive stamped parts, especially those therefore simply bend or punch the circumferential edges or cut off (see column 3, lines 10 to 31, column 4, lines 36 to 40).

Ausgehend von dem oberbegrifflichen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein metallisches Gehäuse bereitzustellen, das schnell, sicher und kostengünstig ein Umschließen der Platine für die Leistungselektronik erlaubt. Gleichzeitig soll die elektrische Abschirmung der Leistungselektronik verbessert werden und Störstrahlungen aufgrund von Schalten der Leistungshalbleiter in nur noch geringem Umfang das metallische Gehäuse verlassen, so daß die Leistungselektronik in diesem Sinne einwandfrei "verpackt" ist.Based on the generic state of the art, it is the task of Invention to provide a metallic housing that is fast, safe and Enclosing the circuit board for the power electronics at low cost. At the same time, the electrical shielding of the power electronics is to be improved and interference radiation due to switching the power semiconductors in only to a small extent leave the metallic housing, so that the power electronics in this sense is properly "packaged".

Mit der Erfindung wird das durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, daß eine metallische Verpackung aus einem tiefgezogenen hutförmigen Deckel und einem flachen wannenförmigen Rumpf vorgesehen wird, die randseitig durch bördeln oder umfalzen verschlossen werden (Anspruch 1). Anspruch 1 beschreibt dabei den durch Bördeln oder Umfalzen verschlossenen Zustand von Deckel und Rumpf, wobei die Ebene durch den Falzrand des Deckels definiert ist, in der die Schaltung der Leistungselektronik ihren Platz findet. Es hat sich gezeigt, daß nicht Standardgehäuse oder ein mit Einsteckplatten und Schienen ausgestattetes Baukastensystem-Gehäuse für die Verpackung eines Wechselrichters oder Umrichters in der Starkstromtechnik sinnvoll ist, sondern eine nach Art einer Konservendose verschlossene Verpackung, deren Falzrand nahe der Ebene der Leistungselektronik verläuft, was durch den flachen wannenförmigen Rumpf zum Ausdruck gebracht werden soll, in den der Hauptaufbau und die Hauptverdrahtung der Leistungselektronik gelegt wird ("Platine"). Es hat sich dabei auch gezeigt, daß die elektrische Abschirmung eines so verpackten Wechselrichters um ein Vielfaches günstiger ist und Störstrahlung aufgrund des Schaltens der Leistungshalbleiter mit hoher Frequenz in geringerem Maße nach außen dringt, als wenn übliche Gehäuse verwendet werden.With the invention this is achieved by the features of claim 1. It is provided that a metallic packaging from one deep-drawn hat-shaped lid and a flat tub-shaped body is provided, which are closed at the edge by flanging or crimping (Claim 1). Claim 1 describes the by flanging or folding closed state of lid and body, the plane through the folded edge of the cover is defined, in which the circuit of the power electronics finds its place. It has been shown that not standard housing or one with insert plates and Rail-mounted modular system housing for packaging one Inverter or converter in high-voltage technology makes sense, but one Packaging sealed in the manner of a tin can, the folded edge of which is close to the The level of the power electronics runs through the flat trough-shaped hull to be expressed in the main structure and the main wiring the power electronics is placed ("circuit board"). It has also been shown that the electrical shielding of an inverter packaged in this way many times over is cheaper and with interference due to the switching of the power semiconductors high frequency penetrates to a lesser extent than when conventional housings be used.

Der Falzrand des hutförmigen Deckels kann - bevor er zum Verschließen umgefalzt wird - L-förmig ausgebildet sein (Anspruch 2), wobei der seitlich abragende Schenkel des L-förmigen Falzrandes beim Verschließen auf dem ebenfalls seitlich abragenden Falzrand der Rumpfwanne (Anspruch 3) aufliegt. Der verbleibende vertikale Restschenkel des L-förmigen Anlageschenkels des hutförmigen Deckels wird dann zu einem Einfachfalz mit einer flächengepreßten Klemmung dreier Blechlagen umgebördelt (Anspruch 4), so daß die dosenähnliche Verpackung in Form eines rechteckförmigen Behältnisses aus tiefgezogenem Metallblech entsteht, die umlaufend eine Falznaht hat, die nahe bei dem Hauptaufbau der Leistungselektronik liegt.The folded edge of the hat-shaped lid can - before being folded over for closing will be L-shaped (claim 2), wherein the laterally projecting leg of the L-shaped folded edge when closing on the also protruding laterally Folded edge of the fuselage tray (claim 3) rests. The remaining vertical The remaining leg of the L-shaped contact leg of the hat-shaped cover is then closed a single fold with a flat clamping of three sheet layers flanged (claim 4), so that the can-like packaging in the form of a rectangular container made of deep-drawn sheet metal, which runs all around has a seam that is close to the main structure of the power electronics.

Aufgrund des hutförmigen Deckels können weitere Platinen mit zusätzlichen Komponenten in eine Richtung vertikal zu der Ebene des Leistungselektronik- Hauptaufbaus angebracht werden, um am oberen Ende dieser vertikalen Zusatzplatinen (Anspruch 9) elektrische Anschlüsse vorzusehen, die durch Öffnungen an der Oberseite des hutförmigen Deckels hindurchtreten. Hier erfolgen die Anschlüsse des Starkstroms, einmal Eingangsspannung und Ausgangsspannung, ggf. auch Zwischenkreis-Spannung, also der Anschluß des Speisenetzes und der Anschluß der zu steuernden Maschine.Due to the hat-shaped cover, additional boards can be added Components in one direction vertical to the plane of the power electronics Main structure to be attached to the top of this vertical Additional boards (claim 9) to provide electrical connections through openings step through the top of the hat-shaped lid. The connections are made here of the high current, one input voltage and one output voltage, if necessary also DC link voltage, i.e. the connection of the feed network and the connection of the machine to be controlled.

Die Hauptebene der Leistungselektronik (Anspruch 10) ist so in dem flachen wannenförmigen Rumpf eingesetzt, daß sie dort eine gute Kühlwirkung zum Boden des Rumpfes ermöglicht. Dazu kann eine thermisch leitende dickere Platte vorgesehen werden, die zum Beispiel aus Kupfer gefertigt sein kann, und auf der über isolierende Inseln die Leistungselektronik-Komponenten (Leistungsdioden, Leistungstransistoren, GTOs, sonstige gebräuchliche Leistungshalbleiter) isolierend befestigt sein können, umgeben von einer die elektrischen Verbindungen der Steuerung ermöglichenden Platine, die flexibel ausgestaltet sein kann. Verbindungen von und zu den Leistungshalbleitern werden mit Bonddrähten ausgeführt, die zu seitlich angeordneten Verbindungsstiften führen, von denen dickere Verbindungsleitungen direkt zu den oben erwähnten Anschlußklemmen gelegt sind (in vertikaler Richtung) oder die über die seitlich vertikal stehenden Zusatzplatinen nach oben herausgelegt sind.The main level of power electronics (claim 10) is in the flat trough-shaped fuselage used that they have a good cooling effect to the bottom of the Fuselage allows. For this purpose, a thermally conductive thicker plate can be provided which can be made of copper, for example, and on which is insulated Islands the power electronics components (power diodes, power transistors, GTOs, other common power semiconductors) can be attached in an insulating manner, surrounded by one that enables the electrical connections of the control Circuit board that can be designed flexibly. Connections from and to the Power semiconductors are made with bond wires that are arranged to the side Connecting pins lead from which thicker connecting lines directly to the above mentioned terminals are placed (in the vertical direction) or over the vertically standing additional boards are placed upwards.

Die Führung der Steuerströme und Meßströme kann über die oben erwähnte flexible Platine erfolgen, die Leiterbahnen trägt und die ausgeschnittene Öffnungen aufweist, durch die die Leistungshalbleiter, die direkt am Boden der Wanne oder an der Kupferplatte befestigt sind, hervorstehen. Auch diese Leiterbahnen können aber direkt am Boden des wannenförmigen Rumpfes befestigt werden, wenn eine isolierende Klebschicht, die Harzcharakter hat, als Zwischenschicht verwendet wird, um sowohl Befestigungsfunktion als auch Isolierfunktion zu übernehmen. Dann ist eine gesonderte Isolierplatine nicht erforderlich und der gesamte Aufbau der Leistungselektronik mit Steuerströmen und Lastströmen kann direkt auf der Bodenfläche der Wanne angebracht sein.The control currents and measuring currents can be guided via the above-mentioned flexible Circuit board, carries the conductor tracks and has cut out openings, through which the power semiconductors that are directly on the bottom of the tub or on the Copper plate are attached, protrude. However, these conductor tracks can also be used directly be attached to the bottom of the trough-shaped fuselage if an insulating Adhesive layer, which has resin character, is used as an intermediate layer to both Fastening function as well as insulation function. Then there is a separate one Isolation board not required and the entire structure of the power electronics Control currents and load currents can be placed directly on the bottom surface of the tub to be appropriate.

Wärmeleitung zum Kühlkörper am Boden der tiefgezogenen Verpackung aus Blech wird mit einer lose eingefüllten Sand/Polymer-Mischung erreicht (Anspruch 7, Anspruch 8).Heat conduction to the heat sink at the bottom of the deep-drawn packaging made of sheet metal is achieved with a loosely filled sand / polymer mixture (claim 7, Claim 8).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.The invention is described below with reference to several Exemplary embodiments explained and supplemented.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Behältnisses aus tiefgezogenem Metallblech mit hutförmigem Deckel 10 und flacher Wanne 20 als Rumpf und einem umlaufenden Bördelrand B. Fig. 1 is a side view of a container made of deep-drawn sheet metal with a hat-shaped lid 10 and a flat trough 20 as the body and a circumferential flanged edge B.

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Verpackung gemäß Fig. 1, in der die linke Hälfte mit der durch eine langgestreckte Öffnung 40 zugängliche Anschluß-Klemmenleiste 52 dargestellt ist und ein Teil der dazu senkrecht verlaufenden Anschlußleiste 42 gezeigt ist, die durch eine weitere Öffnung 41 im hutförmigen Deckel 10 zugänglich ist, um Steuerströme, Meßströme und andere Signale zuführen und abnehmen zu können. Fig. 2 is a plan view of the package of FIG. 1, in which the left half is shown with the terminal block 52 accessible through an elongated opening 40 and a part of the terminal strip 42 extending perpendicular thereto, which is shown through a further opening 41 in the hat-shaped cover 10 is accessible in order to be able to supply and remove control currents, measuring currents and other signals.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des Randbereiches der Ebene der Leistungselektronik von Fig. 1, in der der aus drei Blechlagen bestehende Falzrand B verdeutlicht wird, dessen Umfalzen mit dem Richtungsvektor F symbolisiert wird. Fig. 3 is an enlarged partial view of the edge region of the level of the power electronics of Fig. 1, in which the fold edge B consisting of three sheet layers is illustrated, the folding of which is symbolized by the direction vector F.

Fig. 4a, Fig. 4b sind zwei Aufbauten in der Leistungselektronik-Ebene, einmal mit einer Kupferplatte 30 als mechanisch festem Träger des Leistungsaufbaus und einmal mit einer direkten Anbringung der Leistungselektronik- Komponenten 60 und der Leiterbahnführung auf dem Boden 20d der Rumpfwanne 20. Fig. 4a, Fig. 4b are two assemblies in power electronics level, once with a copper plate 30 as a mechanically strong support of the power assembly and once with a direct attachment of the power electronic components 60 and the conductor guide on the bottom 20 d of the body pan 20.

Fig. 1 ist eine im Schnitt gezeigte Seitenansicht des Behälters 10 mit einem hutförmigen Deckel, der eine obere Fläche 10 hat und vier Seitenwände 10c, die vertikal ausgerichtet sind. Am Ende dieser Seitenwände ist ein L-förmiger (umlaufender) Falzschenkel 10b, 10a vorgesehen, dessen horizontaler Abschnitt 10b auf einem Anlageschenkel 20b der flachen Rumpfwanne 20 aufliegt. Beim Aufsetzen des Deckels 10 - beim Überstülpen des hutförmigen Deckels über die mit dem Platinenaufbau 50, 51 und den dazugehörigen vertikalen Zusatzplatinen 51a, 51b bestückten Wannenboden 20 - gleitet der vertikale Schenkel 10a am Ende des horizontalen Schenkels 20b der Bodenwanne vorbei. Das Ende des Aufsetzens wird erreicht, wenn das horizontale Schenkelpaar 10b, 20b aufeinander aufliegt. Dann wird in Richtung des Pfeiles F ein Umfalzen umlaufend ausgeführt, so daß ein Einfachfalz randseitig entsteht, der gleichzeitig eine elastische Vorspannung von oben auf die Platinen 50, 51a, 51b, 51 ausüben kann, wenn eine entsprechende Berührungsstelle der horizontalen Deckelplatte bd an den vertikalen Platinen oder an den isolierten Anschlußklemmen 52, 53, die durch die Deckelwand 10 ragen, ermöglicht wird. Fig. 1 is a sectional side view of the container 10 with a hat-shaped lid, which has an upper surface 10 and four side walls 10 c, which are aligned vertically. At the end of these side walls, an L-shaped (circumferential) folding leg 10 b, 10 a is provided, the horizontal portion 10 b of which rests on a bearing leg 20 b of the flat trunk trough 20 . When the cover 10 is placed on - when the hat-shaped cover is slipped over the tub base 20 fitted with the circuit board structure 50 , 51 and the associated vertical additional boards 51 a, 51 b - the vertical leg 10 a slides past the end of the horizontal leg 20 b of the floor pan. The end of the touchdown is reached when the horizontal pair of legs 10 b, 20 b rests on one another. Then, in the direction of arrow F, a folding is carried out all the way around, so that a single fold is formed on the edge side, which at the same time can exert an elastic prestress on the boards 50 , 51 a, 51 b, 51 if a corresponding point of contact of the horizontal cover plate bd the vertical boards or on the insulated terminals 52 , 53 , which protrude through the cover wall 10 , is made possible.

Im flachen Wannenbereich (umgeben von dem Wannenrand 20a, von dem der horizontale Auflageschenkel 20b nach außen gerichtet absteht) ist auf dem Wannenboden 20d die Ebene der Leistungselektronik (Leistungshalbleiter, Leistungsdioden und Verbindungsschaltungen) ausgeführt, wobei die Fig. 4a und 4b Möglichkeiten zeigen, wie dieser Aufbau im Detail aussehen kann, welcher Aufbau allgemein mit "Platine" bezeichnet wird, um zum Ausdruck zu bringen, daß hier an sich eine Platine mit Bauelementen vorgesehen sein könnte, diese Platine aber nicht mehr zwingend eine Epoxzyd-Basis und eine darauf angebrachte Leiterbahnführung hat, sondern teilweise thermisch leitend, teilweise elektrisch isolierend und im Detail in mehreren Lagen aber im wesentlichen einer Ebene ausgebildet ist.In the flat tub area (surrounded by the tub rim 20 a, from which the horizontal support leg 20 b protrudes outwards), the level of the power electronics (power semiconductors, power diodes and connecting circuits) is carried out on the tub floor 20 d, with FIGS. 4a and 4b possibilities show how this structure can look in detail, which structure is generally referred to as "circuit board", to express that a circuit board with components could be provided per se, but this circuit board no longer necessarily has an epoxy base and a has attached conductor track guidance, but is partially thermally conductive, partially electrically insulating and in detail in several layers but essentially on one level.

Fig. 4a verdeutlicht dabei die Anbringung auf einer Kupferplatte 30, die auch in Fig. 1 als Zwischenlage zu "Platine 50", auf der die Leistungselektronik-Komponenten 60 schematisch dargestellt sind, ersichtlich ist. Diese mechanisch stabile Platte 30, die wärmeleitend ist, ist auf dem Boden 20d der Wanne 20 aufgelegt. Es kann eine Zwischenschicht zum elastischen Ausgleich von Unebenheiten und zur Vermeidung des Entstehens von Gasblasen im thermisch leitenden Pfad vorgesehen sein. Auf der leitenden Platte 30 ist eine Struktur vorgesehen, die aus einer flexiblen Platine besteht, die Inselöffnungen aufweist, durch die die Leistungshalbleiter 60 ragen, die auf eigenen Isolierinseln 50i fest an der Kupferplatte 30 befestigt sind. Die flexible Leiterbahnführung 50p ermöglicht die Zuführung der Steuerströme und Signalströme zu den Leistungshalbleitern, während die Leistungsströme über Bonddrähte direkt zu randseitigen dickeren Verbindungsleitungen 70 in Fig. 1 geführt werden, um zu den Leistungs-Anschlußklemmen 52, 53 zu gelangen. Die Platine 50p ist also isoliert, liegt aber lose oder leicht befestigt nur auf der Kupferplatte 30 auf, während die Leistungshalbleiter 60 über eine Isolationsinsel 50i aus einer isolierenden Klebstoffschicht fest und dauerhaft an der Kupferplatte 30 angebracht sind. FIG. 4a illustrates the mounting on a copper plate 30 , which can also be seen in FIG. 1 as an intermediate layer to "circuit board 50 " on which the power electronics components 60 are shown schematically. This mechanically stable plate 30 , which is thermally conductive, is placed on the bottom 20 d of the tub 20 . An intermediate layer can be provided for the elastic compensation of unevenness and for avoiding the formation of gas bubbles in the thermally conductive path. A structure is provided on the conductive plate 30 , which consists of a flexible circuit board that has island openings through which the power semiconductors 60 protrude, which are firmly attached to the copper plate 30 on their own insulating islands 50 i. The flexible conductor track 50 p enables the control currents and signal currents to be fed to the power semiconductors, while the power currents are conducted directly via bond wires to thicker connecting lines 70 in FIG. 1 in order to reach the power connection terminals 52 , 53 . The circuit board 50 p is thus insulated, but lies loosely or lightly fastened only on the copper plate 30 , while the power semiconductors 60 are firmly and permanently attached to the copper plate 30 via an insulation island 50 i made of an insulating adhesive layer.

Fig. 4b zeigt den direkten Aufbau der Leistungshalbleiter 60 auf dem Boden 20d der Rumpfwanne 20, auch durch eine isolierende Schicht 50i, die inselförmigen Charakter hat, jeweils bezogen auf den Leistungshalbleiter 60, den sie elektrisch von der Bodenfläche 20d isolieren soll, den sie aber thermisch leitend mit dieser Bodenfläche 20d verbinden soll. Die Leiterbahnführung auf einer flexiblen, im wesentlichen zusammenhängenden Platine 50p mit Öffnungen für die Inseln ist in der Ausschnittsvergrößerung um die Leistungshalbleiter-Insel 50i herum angedeutet. FIG. 4b shows the direct installation of the power semiconductor 60 on the bottom 20 d of the body pan 20, i by an insulating layer 50, the island-like in nature, in each case based on the power semiconductor 60, to isolate them electrically from the bottom surface 20 d, which it is supposed to connect thermally conductively to this floor surface 20 d. The conductor track guidance on a flexible, essentially coherent circuit board 50 p with openings for the islands is indicated in the enlargement of the detail around the power semiconductor island 50 i.

In Ergänzung zu der Fig. 4a kann die lose oder leicht befestigte flexible Platine 50p auch so ausgebildet werden, daß sie durch eine der isolierenden Klebstoffschicht 50i des Leistungshalbleiters 60 ähnliche Isolierschicht ersetzt wird, die dann direkt auf der Kupferplatte 30 oder direkt gemäß Fig. 4b auf dem Boden 20d der Rumpfwanne angebracht sein kann. Dann sind sowohl die Leistungshalbleiter 60 über die isolierenden Inseln 50i, als auch die Leiterbahnführung über die Isolierschichten direkt am Boden 20d der Rumpfwanne angebracht und erlauben ein kostengünstigen, wenig auftragenden und thermisch direkt mit dem Boden verbundenen Aufbau.In addition to Fig. 4a, the loose or slightly attached flexible circuit board 50 p can also be designed so that it is replaced by an insulating layer similar to the insulating adhesive layer 50 i of the power semiconductor 60 , which is then directly on the copper plate 30 or directly according to Fig . 4b on the bottom 20 d of the body tray can be mounted. Then both the power semiconductors 60 via the insulating islands 50 i and the conductor track guidance via the insulating layers are attached directly to the floor 20 d of the fuselage trough and allow a cost-effective, low-bulk and thermally connected structure directly to the floor.

Fig. 3 verdeutlicht den Randbereich des im Detail in den Fig. 4a und 4b gezeigten Aufbaus der "Platine 50", wobei die Kupferplatte 30 dargestellt ist, die mechanisch festigende und thermisch leitende Eigenschaften zum Boden 20d der Rumpfwanne hat. Ein leicht nach auswärts geneigter Verbindungsschenkel 20a leitet von dem Boden 20d in den horizontalen Auflageschenkel 20b des Rumpfwannen-Randes über, der zur Bildung des Verschlußfalzes 10b, 20b, 10a dient. Die Kraftwirkung des Umfalzens auf den Schenkel 10a ist mit F symbolisiert. Der Schenkel 10a kann etwas länger sein als der Auflageschenkel 20b, um innen eine klemmende Wirkung am Verbindungsschenkel 20a zu erreichen. Fig. 3 illustrates the edge region of the structure of the "board 50 " shown in detail in FIGS. 4a and 4b, the copper plate 30 being shown, which has mechanically strengthening and thermally conductive properties to the bottom 20 d of the fuselage trough. A slightly outwardly inclined connecting leg 20 a leads from the floor 20 d in the horizontal support leg 20 b of the fuselage trough edge, which serves to form the locking fold 10 b, 20 b, 10 a. The force effect of the folding on the leg 10 a is symbolized with F. The leg 10 a can be slightly longer than the support leg 20 b to achieve a clamping effect on the connecting leg 20 a inside.

In Fig. 2 ist die Aufsicht gezeigt, die durch Öffnungen auf der oberen Platte 10 des hutförmigen Deckels 10 den Zugang zu den Anschlußklemmen 52 erlaubt, die hohe Ströme übertragen. Die Öffnung 40 ist dabei rechteckig ausgebildet und etwas größer gestaltet, als die Kunststoffisolation der Anschlußklemmen 52, die in der Fig. 1 teilweise über die im Durchmesser starken Verbindungsleitungen 70 zu der Leistungselektronik-Ebene 50 in der Rumpfwanne 20 geführt werden, die aber auch zu den vertikal stehenden Platinen 51a, 51b mit ihren Leiterbahnen Verbindung haben können. FIG. 2 shows the top view which allows access to the connection terminals 52 , which transmit high currents, through openings on the upper plate 10 of the hat-shaped cover 10 . The opening 40 is rectangular and somewhat larger than the plastic insulation of the connection terminals 52 , which in FIG. 1 are partly led to the power electronics level 50 in the fuselage trough 20 via the connecting cables 70 with a large diameter, but also to the vertical boards 51 a, 51 b can have connection with their conductor tracks.

Die Steuerungstechnik und die Meßwerterfassung erfolgt durch eine weitere langgestreckte Öffnung 41 im Deckelpanel 10d, durch die ein Vielfach-Verbindungsstecker 42 für Schwachstrom hindurchragen kann. Diese Öffnung ist gemäß Fig. 2 senkrecht zu den beiden randseitig angeordneten Leistungselektronik- Öffnungen 40 in der Deckelfläche 10d angebracht.The control technology and the measured value acquisition takes place through a further elongated opening 41 in the cover panel 10 d, through which a multiple connector 42 for low current can protrude. This opening is disposed perpendicularly to the two edges power electronics arranged openings 40 in the top surface 10 d of FIG. 2.

Eine Mischung aus Sand und einem Polymer als Bindemittel kann in der Verpackung lose eingefüllt sein, bevor der Falzrand B verschlossen wird. Dadurch wird eine gesamte thermische Leitfähigkeit hergestellt, die alle Bauelemente einigermaßen wärmeleitend mit den metallischen Außenflächen des dosenartigen Gehäuses verbindet. Zusätzlich können in diese Mischung aus Sand und Polymer elastische Partikel eingefügt werden, die eine elastische Vorspannung auf alle Bauelemente und damit eine mechanische Festlegung beim Verschließen des Bördelrandes B erlauben. A mixture of sand and a polymer as a binder can be used in the packaging must be filled in loosely before the folded edge B is closed. This creates an overall thermal Conductivity made that all components reasonably thermally conductive with the metallic outer surfaces of the can Housing connects. In addition, this mixture of sand and polymer elastic particles are inserted, which are a elastic preload on all components and therefore one mechanical fixing when closing the flange B allow.

Die Mischung aus Sand und Polymer besteht hauptsächlich aus Sand und hat maximal 65% Gewichtsbestandteile davon. Es können bis zu 30% Bindemittel in Form des erwähnten Polymers und etwa 5% der elastischen Partikel vorgesehen sein, wobei die Definition von etwa 5% ein Bereich von 0 bis 10% (insbesondere um 5% herum) dieser elastischen Partikel umschreiben soll.The mixture of sand and polymer consists mainly of sand and has a maximum of 65% by weight of it. It can be up to 30% binder in the form of the polymer mentioned and about 5% of the elastic particles can be provided, the definition of about 5% a range from 0 to 10% (especially around 5%) to describe this elastic particle.

Zum Einfüllen dieser Füllstoffe wird empfohlen, zuerst den Sand, ggf. zusammen mit den elastischen Partikeln einzufüllen und dann das Polymer nachträglich einzubringen.To fill these fillers, it is recommended to first sand, if necessary fill in together with the elastic particles and then to add the polymer later.

Claims

1. Housing made of sheet metal for a circuit of the power electronics ( 60 ) arranged on a circuit board ( 50 ; 50 i; 50 p), which housing has a cover ( 10 ; 10 a, 10 b, 10 c) and a trough-shaped body ( 20 ) having the edge side by folding or flanging (F) a folding edge attached to the edge of the lid ( 10 a, 10 b) around the edge ( 20 b) of the trough-shaped body ( 20 ) can be closed (B), characterized in that

1. the lid ( 10 ) is deep-drawn and hat-shaped;
2. the trough-shaped body ( 20 ) is flat all the way round, so that the folded edge ( 10 a, 10 b) in the closed state runs close to a plane - provided for the circuit board ( 50 ; 51 ) of the power electronics.

2. Housing according to claim 1, wherein the folded edge ( 10 a, 10 b) of the cover ( 10 ) before closing is L-shaped, with a laterally projecting contact leg ( 10 b) and an adjoining axially ( 100 ) Folding leg ( 10 a)

3. Housing according to claim 2, in which the contact leg ( 10 b) is designed such that after the cover ( 10 ) is slipped over the circuit ( 50 , 60 ) and the sliding leg ( 10 a) of the edge of the cover ( 10 a , 10 b) lies flat on the laterally projecting edge ( 20 b) of the trough-shaped body ( 20 ).

4. Housing according to one of the preceding claims, in which the folding results in a single fold (B), which consists of the surface-pressed clamping of three layers of sheet metal ( 10 b, 20 b, 10 a), a first part of the lid edge, the edge of the trough-shaped Fuselage and a second part of the lid rim.

5. Housing according to one of the preceding claims, in which the cover ( 10 ) and the trough-shaped body ( 20 ) is made of deep-drawn aluminum or sheet steel.

6. Housing according to one of the preceding claims, wherein the trough-shaped body ( 20 ) receives a thermally conductive and thicker than the thickness of the cover plate as a support plate ( 30 ).

7. Housing according to one of the preceding claims, in which a Mixture of sand and a polymer as a binder in the Case is filled in loosely, containing about 0% to 10% elastic particles, such as rubber granules.

8. Housing according to claim 7, in which more sand than plastic is included and first the sand and then the plastic is filled, with a maximum of 65% sand, 30% binder and about 5% elastic particles are included.

9. Housing according to one of the preceding claims, in which openings ( 40 , 41 ) are provided in the cover ( 10 ) on the upper flat side ( 10 d), through which at least two electrical connecting terminal strips ( 52 , 42 ) can be reached in order to power and To be able to supply control currents separately.

10. Housing according to one of the preceding claims, in which as an electrically insulating circuit board ( 50 )

a) Power electronics components ( 60 ) - surrounded by a flexible conductor carrier ( 50 p) - electrically insulated but thermally conductive ( 50 i) firmly on one or the carrier plate ( 30 ) and this on the bottom ( 20 d) of the trough-shaped fuselage ( 20 ) is pressed elastically; or
b) a multi-layer floor structure is formed in that a thermally conductive but electrically insulating adhesive layer ( 50 i; 50 p) is applied directly to the bottom ( 20 d) of the trough-shaped body ( 20 ) in order to conduct conductors and semiconductors to be cooled ( 60 ) firmly attached to the bottom ( 20 d) of the trough-shaped fuselage ( 20 ), which are nevertheless electrically insulated.

11. Housing according to claim 10, in which on the bottom ( 20 d) of the trough-shaped fuselage ( 20 ) a heat sink is attached to the outside in a thermally conductive manner.

12. Housing according to claim 10 or 11, wherein the adhesive layer ( 50 i) is provided island-wise where a power semiconductor ( 60 ) is attached to the trough bottom ( 20 d) directly or indirectly via the carrier plate ( 30 ).

13. Housing according to claim 12, wherein the electrically insulating islands ( 50 i) are surrounded by a - largely coherent, provided with openings for the islands - flexible conductor track carrier ( 50 p) which carries conductor tracks on the upper side and on the underside on the trough bottom ( 20 d) or the support plate ( 30 ) is attached adjacent.