DE19725236A1 - Anordnung zum Befestigen von thermisch belasteten elektrischen Bauelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen von thermisch belasteten elektrischen Bauelementen, wie Leistungshalbleitern, an einem Bauteil, z. B. einer Kühleinrichtung oder einem Gehäuse eines Elektromotors, wobei das elektrische Bauelement an einer Anlagefläche am Bauteil flächig anliegt und wobei das elektrische Bauelement über elektrische Verbinder mit einer Leiterplatte verbunden ist.

Bei thermisch belasteten elektrischen Bauelementen, wie Leistungshalbleitern, stellt sich u. a. das Problem, daß diese gekühlt werden müssen. Diese Kühlung kann auf vorteilhafte Weise z. B. dadurch erfolgen, daß das elektrische Bauelement flächig an einem anderen Bauteil mit guter Wärmeleitung, z. B. einer Kühleinrichtung oder einem Gehäuse eines Elektromotors, anliegt, der selbst hinreichend gekühlt wird.

Dabei stellt sich allerdings das Problem, daß die elektrischen Kriech­ wege zwischen elektrischen Verbindern, über welche die Bauelemente mit Leiterplatten verbunden sind, und den Bauteil, an den das Bauelement anliegt, nicht hinreichend groß sind. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß das Bauelement selbst möglichst freiliegt (abgesehen vom Anlagebe­ reich am Bauteil), damit es von Kühlluft möglichst gut umströmt werden kann

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Gattung anzugeben, welche diese Kriterien so gut wie möglich erfüllt.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Anordnung dadurch, daß der Bauteil im Bereich des elektrischen Verbinders gegenüber der Anlagefläche für das elektrische Bauelement zurückversetzt ist.

Durch die konstruktive Lösung, den Bauteil im Bereich des elektrischen Verbinders zurückzuversetzen, werden gleichzeitig beide genannten Aufgaben erfüllt, nämlich einerseits einen möglichst langen Kriechweg zwischen dem elektrischen Verbinder und dein Bauteil und anderseits einen möglichst großen Freiraum im Bereich des elektrischen Verbinders zu schaffen, der eine gute Kühlung gewährleistet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Anordnung beispielhaft beschrieben, um einen Leistungshalbleiter 1 möglichst einfach an einer Kühleinrichtung 2, z. B. einem Gehäuse eines Elek­ tromotors zu befestigen. Der Leistungshalbleiter 1 ist über elektri­ sche Verbinder 3 mit einer Leiterplatte 4 verbunden, die mit einem Längsrand 11 im Bereich der Befestigung des Leistungshalbleiters 1 an der Kühleinrichtung 2 in einer Nut 5 normal zur Bildebene von Fig. 2 verschiebbar aufgenommen ist. Eine entsprechende Führung, die in Fig. 2 nicht dargestellt ist, befindet sich auf der der Führung 5 gegen­ überliegenden Seite der Leiterplatte 4.

Um die erforderlichen Luft und elektrischen Kriechwege zwischen den elektrischen Verbindern 3 bzw. den zugehörigen elektrischen Kontaktbe­ reichen 6 an der Leiterplatte 4 und der Kühleinrichtung 2 einzuhalten, weist die Kühleinrichtung 2 im Bereich zwischen der Nut 5 und dem Kontaktbereich 6 zwischen dem Leistungshalbleiter 1 und der Leiter­ platte 4 eine Kröpfung 7 auf.

Der zurückversetzte Bereich 7 der Kühleinrichtung 2 kann entweder wie in der Zeichnung dargestellt als Schrägfläche ausgeführt sein, deren Abstand von den elektrischen Verbindern 3 vom Leistungshalbleiter 2 zur Leiterplatte 4 hin zunimmt oder als zurückversetzter Bereich, dessen Abstand zum elektrischen Verbinder 3 zwischen dem Leistungs­ halbleiter 1 und der Leiterplatte 4 im wesentlichen konstant ist.

Der Leistungshalbleiter 1 wird, um eine ausreichende Kühlung zu ge­ währleisten, mittels einer Feder 9 an die Kühleinrichtung 2 gedrückt.

Die Kühleinrichtung 2 weist auf der der Anlagefläche a für den Lei­ stungshalbleiter 1 abgewandten Seite Nuten 10 auf, um eine ausreichen­ de Kühlung der Kühleinrichtung 2 zu gewährleisten
Durch die in der Zeichnung dargestellte Anordnung ist eine sehr ein­ fache Montage der Leiterplatte 8 bzw. des Leistungshalbleiters 7 an die Kühleinrichtung 2 gegeben, wobei gleichzeitig die erforderlichen Luft- und elektrischen Kriechwege an den Leistungshalbleitern eingehal­ ten werden und außerdem eine mehr gute Kühlfunktion gegeben ist.

Claims (7)

1. Anordnung zum Befestigen von thermisch belasteten elektrischen Bauelementen, wie Leistungshalbleitern, an einem Bauteil, z. B. einer Kühleinrichtung oder einem Gehäuse eines Elektromotors, wobei das elektrische Bauelement an einer Anlagefläche am Bauteil flächig anliegt und wobei das elektrische Bauelement über elek­ trische Verbinder mit einer Leiterplatte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil (2) im Bereich des elektrischen Verbinders (3) gegenüber der Anlagefläche (8) für das elektrische Bauelement (1) zurückversetzt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ stand zwischen dem Bauteil (2) und dem elektrischen Verbinder (3) vom Bauelement (1) zur Leiterplatte (4) hin zunimmt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ stand zwischen dem Bauteil (2) und dem elektrischen Verbinder (3) konstant ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leiterplatte (4) über eine Führung (5) mit dem Bau­ teil (3) verbunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füh­ rung (5) wenigstens eine Nut ist, in die ein Längsrand (11) der Leiterplatte (4) eingreift.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen spiegelbildliche Führungen (5) einander gegenüberliegenden Längsrändern (11) der Leiterplatte (4) zuge­ ordnet sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das elektrische Bauelement (1) mittels einer Feder (9) an den Bauteil (2) gedrückt wird.