DE19747715A1 - Clamp for securing electronic component to cooler - Google Patents
Clamp for securing electronic component to coolerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Klammer zur Festlegung eines elektronischen Bauelementes an einem Kühlkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a clamp for fixing an electronic Component on a heat sink according to the preamble of claim 1.
Elektronische Bauelemente, insbesondere Leistungshalbleiter, entwickeln Wärme, zu deren Abfuhr sie wärmeleitend an einem Kühlkörper, beispielsweise Kühlblech, befestigt sind. Die Befestigung erfolgt nach dem Stand der Technik mittels einer Schraub- oder Nietverbindung, die mehrere Einzelteile benötigt und damit kostenaufwendig ist.Electronic components, especially power semiconductors, develop heat, for their removal, they conduct heat on a heat sink, for example a cooling plate, are attached. The attachment takes place according to the prior art by means of a Screw or rivet connection that requires several individual parts and thus is expensive.
Zur Festlegung des Bauelementes am Kühlblech sind auch Bügel bekannt. Auch deren Montage ist kostenintensiv, weil solche Bügel in Durchbrechungen des Kühlblechs eingeführt und dort verrastet werden müssen. Des weiteren sind Klammern mit zwei Schenkeln und Verbindungssteg bekannt, die aber regelmäßig nur an einem Schenkel Haltekrallen aufweisen. Deshalb sind diese Klammern gegen Schwingungen und Erschütterungen empfindlich.Brackets are also known for fixing the component to the cooling plate. Also their assembly is costly because such brackets in openings of the Cooling plate must be inserted and locked there. Furthermore are Brackets with two legs and connecting web known, but regularly have claws on one leg only. That is why these brackets are against Vibrations and shocks sensitive.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klammer der eingangs genannten Art vorzuschlagen, durch die die Verbindbarkeit von Kühlkörpern und Bauelement verbessert und die Montierbarkeit der Klammer vereinfacht ist.The object of the invention is to provide a bracket of the type mentioned propose by the connectivity of the heat sink and component improved and the mountability of the clip is simplified.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Klammer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß sich der erste Schenkel neben dem Kühlkörper und der zweite Schenkel neben dem elektronischen Bauelement erstreckt, wobei die beiden Schenkel das elektronische Bauelement und den Kühlkörper gegeneinanderdrücken, und daß der Verbindungssteg einen Rand des Kühlkörpers übergreift.According to the invention, the above object is for a bracket of the type mentioned solved in that the first leg next to the heat sink and the second Leg extends next to the electronic component, the two Leg the electronic component and the heat sink press against each other, and that the connecting web has an edge of the heat sink spreads.
Die Klammer schafft eine sichere Verbindung und damit Wärmeleitung zwischen dem Bauelement und dem Kühlkörper, da die Schenkel das Bauelement und den Kühlkörper aneinanderdrücken. Die Montage der Klammer ist einfach, da diese nur aufgesteckt werden muß und das Aufschieben durch Anschlagen des Verbindungsstegs am Rand des Kühlkörpers begrenzt ist. Die Klammer ist damit auch mit einem Bestückungsautomaten vertikal einsetzbar.The clamp creates a secure connection and thus heat conduction between the component and the heat sink, since the legs of the component and the Press the heat sink together. The assembly of the clip is easy as this is only must be plugged in and pushed open by striking the Connecting web on the edge of the heat sink is limited. The bracket is there can also be used vertically with a pick and place machine.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind an den beiden Schenkeln Krallen zur Anlage an dem elektronischen Bauelement und/oder Kühlkörper ausgeformt. Die beidseitigen Krallen verhindern einerseits, daß die Klammer am Kühlblech, beispielsweise infolge von Schwingungen oder Erschütterungen, verrutschen und abfallen kann. Andererseits verbessern die Krallen die Montagesicherheit und Positionsgenauigkeit des Bauelements gegenüber einem Bügel oder Klammer nach dem Stand der Technik.In a preferred embodiment of the invention, claws are on the two legs molded to abut the electronic component and / or heat sink. The claws on both sides prevent the clip on the heat sink from for example, as a result of vibrations or shocks, slipping and can fall off. On the other hand, the claws improve assembly security and Positional accuracy of the component compared to a bracket or clamp the state of the art.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:Further advantageous embodiments of the invention result from the Subclaims and the following description. The drawing shows:
Fig. 1a bis 1g verschiedene Ansichten der Klammer, FIG. 1a to 1g show different views of the clamp,
Fig. 2 eine Klammer an einem Kühlblech, Fig. 2 is a bracket on a heat sink,
Fig. 3 bis 6 die Anwendung von Klammern bei verschiedenen elektronischen Bauelementen an Kühlblechen und FIGS. 3 to 6, the application of staples at various electronic components to heat sinks and
Fig. 7 die Klammer bei einem Kühlkörper. Fig. 7, the bracket in a heat sink.
Eine Klammer 1 weist zwei Schenkel 2, 3 auf, die über einen Verbindungssteg 4 miteinander verbunden sind. Die Klammer 1 besteht aus metallischem Federblech.A clip 1 has two legs 2 , 3 , which are connected to one another via a connecting web 4 . The bracket 1 consists of metallic spring plate.
Am Schenkel 2 ist an seinem dem Verbindungssteg 4 abgewandten Ende eine Abbiegung 5 geformt, die nach außen, also vom Schenkel 3 weggerichtet ist (vgl. Fig. 1b). Am Schenkel 2 sind zwei Krallen 6, 7 am Außenrand ausgebildet, die an die Abbiegung 5 anschließen und durch deren nach außengerichtete Biegung, nach innen vorstehen. Die Krallen 6, 7 bilden prismatische Schrägflächen 8. Zwischen den Krallen 6, 7 erstreckt sich im Schenkel 2 ein Montageschlitz 9 (vgl. Fig. 1g).A bend 5 is formed on the leg 2 at its end facing away from the connecting web 4 , said bend being directed outwards, ie away from the leg 3 (cf. FIG. 1b). On the leg 2 two claws 6 , 7 are formed on the outer edge, which connect to the bend 5 and protrude inward through the outward bend. The claws 6 , 7 form prismatic inclined surfaces 8 . A mounting slot 9 extends in the leg 2 between the claws 6 , 7 (cf. FIG. 1g).
An dem Schenkel 3 ist ähnlich wie beim Schenkel 2 an seinem dem Verbindungssteg 4 abgewandten Ende eine Abbiegung 10 vorgesehen, die nach außen, also vom Schenkel 2 weggerichtet ist. Die Abbiegungen 5, 10 dienen dem Erleichtern des Aufsteckens der Klammer 1 auf das Bauelement und den Kühlkörper.Similar to leg 2, a bend 10 is provided on leg 3 at its end facing away from connecting web 4 , said bend being directed outward, ie away from leg 2 . The bends 5 , 10 serve to facilitate the mounting of the clip 1 on the component and the heat sink.
Im Bereich der Abbiegung 10 ist eine Durchbrechung 11, beispielsweise Ausstanzung, vorgesehen, die neben der Längs-Mittellinie des Schenkels 3 Krallen 12, 13 bildet. Die Krallen 12, 13 stehen nach innen, also zum Schenkel 2 hin vor. Dies ist einfach durch die Gestaltung der Abbiegung 10 erreicht. Die Krallen 12, 13 weisen prismatische Schrägflächen 14 auf, so daß sie sich auch an zylindrische Bauelementenformen anlegen können (vgl. Fig. 1a, 1e).In the area of the bend 10 , an opening 11 , for example punching out, is provided which forms 3 claws 12 , 13 in addition to the longitudinal center line of the leg. The claws 12 , 13 protrude inwards, ie towards the leg 2 . This is achieved simply by designing the bend 10 . The claws 12 , 13 have prismatic inclined surfaces 14 , so that they can also lay against cylindrical component shapes (cf. FIGS. 1a, 1e).
Die Durchbrechung 11 bildet ein Langloch 15 als Angriffsstelle zum Lösen der Klammer 1.The opening 11 forms an elongated hole 15 as a point of attack for releasing the clip 1 .
Am Schenkel 3 ist ein Kodierlappen 16 geformt, der dem Unterscheiden verschiedener Klammertypen dient.A coding tab 16 is formed on the leg 3 , which serves to differentiate between different types of clips.
Die Schenkel 2, 3 erstrecken sich im entspannten Zustand ausgehend von dem Verbindungssteg 4 aufeinander zu (vgl. Fig. 1b). Die Abbiegung 5 steht gegenüber dem Verbindungssteg 4 zurück. Die Abbiegung 10 steht gegenüber dem Verbindungssteg 4 vor (vgl. Fig. 1b). Am Verbindungssteg 4 sind außen Aussparungen 17 zur Zentrierung bei der Montage vorgesehen.The legs 2 , 3 extend towards one another in the relaxed state starting from the connecting web 4 (cf. FIG. 1b). The turn 5 is opposite the connecting web 4 . The bend 10 is opposite the connecting web 4 (see FIG. 1b). On the connecting web 4 , recesses 17 are provided on the outside for centering during assembly.
Die Fig. 2 bis 6 zeigen die Klammer 1 im Einsatz bei einem Kühlblech 18. Das Kühlblech 18 ist an einer Leiterplatte 19 befestigt, an der ein elektronisches Bauelement 20 angelötet ist. Fig. 3 zeigt im wesentlichen eine Ansicht in Richtung des Pfeils III nach Fig. 2.The Figs. 2 to 6 illustrate the clip 1 in use in a cooling panel 18. The cooling plate 18 is fastened to a printed circuit board 19 to which an electronic component 20 is soldered. Fig. 3 shows a view substantially in the direction of arrow III of FIG. 2.
Die Klammer 1 wird in Richtung des Pfeiles M senkrecht zur Fläche der Leiterplatte 19 so aufgeschoben, daß der Schenkel 2 neben dem Kühlblech 18 und der Schenkel 3 neben dem elektronischen Bauelement, beispielsweise Leistungshalbleiter (vgl. Fig. 2, 3, 5), NTC-Widerstand (vgl. Fig. 4) oder Gleichrichter (vgl. Fig. 6) liegt. Beim Aufstecken der Klammer 1 kommen zunächst die Abbiegungen 5, 10 der Schenkel 2, 3 in Berührung mit dem Kühlblech 18 bzw. dem Bauelement 20. Dabei spreizen sich die Schenkel 2, 3 federelastisch auf und die Krallenpaare 6, 7 bzw. 12, 13 gleiten an den aneinander abgewandten Oberflächen des Kühlbleches 18 und des Bauelements 20, bis der Verbindungssteg 4 an einem Rand 21 des Kühlblechs 18, den er übergreift, anschlägt (vgl. Fig. 3 bis 6). Am Rand 21, der am Kühlblech 18 der Leiterplatte 19 abgewandt ist, ist zur zentrierten Aufnahme des Verbindungsstegs 4 eine Ausnehmung 22 gestaltet.The bracket 1 is pushed in the direction of arrow M perpendicular to the surface of the printed circuit board 19 so that the leg 2 next to the cooling plate 18 and the leg 3 next to the electronic component, for example power semiconductors (cf. FIGS. 2, 3, 5), NTC Resistance (see FIG. 4) or rectifier (see FIG. 6). When the clamp 1 is attached, the bends 5 , 10 of the legs 2 , 3 come into contact with the cooling plate 18 or the component 20 . The legs 2 , 3 spread resiliently and the claw pairs 6 , 7 and 12 , 13 slide on the mutually facing surfaces of the cooling plate 18 and the component 20 until the connecting web 4 on an edge 21 of the cooling plate 18 , which it overlaps , strikes (see. Fig. 3 to 6). At the edge 21 , which faces away from the cooling plate 18 of the printed circuit board 19 , a recess 22 is formed for the centering of the connecting web 4 .
Die Krallenpaare 6, 7 und 12, 13 drücken die einander gegenüberliegenden Oberflächen des Kühlblechs 18 und des Bauelements 20 unter federelastischer Wirkung gegeneinander, so daß die gewünschte wärmeleitende Verbindung besteht. Es kann zusätzlich eine Wärmeleitpaste verwendet werden. Das Krallenpaar 6, 7 verhindert, daß bei Schwingungen oder Erschütterungen die Klammer 1 am Kühlblech 18 leicht verrutschen kann. Das Krallenpaar 12, 13 gewährleistet, daß das Bauelement 20 gegenüber dem Kühlblech 18 seine gewünschte Position behält. Durch die paarweise Anordnung der Krallen 6, 7 bzw. 12, 13 ist eine Verdrehsicherung für das Bauelement 20 und die Klammer 1 selbst erreicht.The claw pairs 6 , 7 and 12 , 13 press the opposing surfaces of the cooling plate 18 and the component 20 against each other under spring elastic action, so that the desired heat-conducting connection exists. A thermal paste can also be used. The pair of claws 6 , 7 prevents the clip 1 from slipping easily on the cooling plate 18 in the event of vibrations or shocks. The pair of claws 12 , 13 ensures that the component 20 maintains its desired position relative to the cooling plate 18 . The arrangement of the claws 6 , 7 and 12 , 13 in pairs ensures that the component 20 and the clamp 1 itself are secured against rotation.
Der Abstand der am Außenrand des Schenkels 2 liegenden Krallen 6, 7, die dem Kühlblech 18 zugeordnet sind, ist größer als der Abstand der Krallen 12, 13 des Schenkels 3, die durch die Durchbrechung 11 des Schenkels 2 gestaltet sind, und dem Bauelement 20 zugeordnet sind (vgl. Fig. 1a und 1g). Dies ist vorteilhaft, weil damit die Breite B der Schenkel 2, 3 im wesentlichen gleich sein kann und die dem im Vergleich zum Bauelement 20 großen Kühlblech 18 zugeordneten Krallen 6, 7 einen großen Abstand und die dem Bauelement 20 zugeordneten Krallen 12, 13 einen Abstand haben, in dem sie beide sich am Bauelement 20 verkrallen.The distance between the claws 6 , 7 lying on the outer edge of the leg 2 , which are assigned to the cooling plate 18 , is greater than the distance between the claws 12 , 13 of the leg 3 , which are formed by the opening 11 of the leg 2 , and the component 20 are assigned (see FIGS. 1a and 1g). This is advantageous because the width B of the legs 2 , 3 can be substantially the same and the claws 6 , 7 assigned to the cooling plate 18, which is large compared to the component 20 , and the claws 12 , 13 assigned to the component 20 a distance have by clawing each other at the component 20 .
Die Höhenlage H1 der dem Kühlblech 18 zugeordneten Krallen 6, 7 des Schenkels 2 über der Leiterplatte 19 unterscheidet sich von der Höhenlage H2 der dem Bauelement 20 zugeordneten Krallen 12, 13 des Schenkels 3. Die Höhe H1 ist kleiner als die Höhe H2. Dadurch ist erreicht, daß die Krallenpaare 6, 7 bzw. 12, 13 jeweils in die für das Zusammendrücken des Kühlblechs 18 und des Bauelements 20 günstigen Stelle angreifen. Außerdem wird durch die unterschiedlichen Höhen H1 und H2 ein gewisses Kippmoment erreicht, das das Zusammendrücken von Kühlblech 18 und Bauelement 20 unterstützt (vgl. Fig. 5).The height position H1 of the claws 6 , 7 of the leg 2 assigned to the cooling plate 18 above the printed circuit board 19 differs from the height position H2 of the claws 12 , 13 of the leg 3 assigned to the component 20 . The height H1 is less than the height H2. It is thereby achieved that the pairs of claws 6 , 7 and 12 , 13 each engage in the location which is favorable for compressing the cooling plate 18 and the component 20 . In addition, the different heights H1 and H2 achieve a certain tilting moment that supports the compression of cooling plate 18 and component 20 (see FIG. 5).
Bei den Fig. 2, 3, 5, 6 weist das jeweilige Bauelement 20 eine plane Oberfläche auf, an der das Krallenpaar 12, 13 des Schenkels 3 angreift. Beim Beispiel nach Fig. 4 weist das Bauelement 20 eine teilzylindrische Oberfläche auf, in dessen zylindrischen Bereich die Krallen 12, 13 mit ihren Schrägflächen 14 anliegen.In Figs. 2, 3, 5, 6, the respective device 20 on a flat surface to which the pair of claws 12, 13 of the arm 3 engages. In the example according to FIG. 4, the component 20 has a partially cylindrical surface, in the cylindrical region of which the claws 12 , 13 rest with their inclined surfaces 14 .
Die Kühlbleche 18 der Fig. 2 und 3 sind plan. Die Kühlbleche 18 der Fig. 4, 5 und 6 sind an ihrem der Leiterplatte 19 angewandten Ende mit einer Abbiegung 23 versehen. Dementsprechend ist die den Rand 21 bildende Ausnehmung 22 eine Durchbrechung im Abbiegungsbereich des Kühlblechs 18, durch die sich der Schenkel 2 in Montagerichtung M einschieben läßt.The cooling plates 18 of FIGS . 2 and 3 are flat. The cooling plates 18 of FIGS . 4, 5 and 6 are provided with a bend 23 at their end applied to the printed circuit board 19 . Accordingly, the recess 22 forming the edge 21 is an opening in the bending region of the cooling plate 18 , through which the leg 2 can be inserted in the mounting direction M.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 ist anstelle des Kühlblechs 18 ein anderer, an sich im wesentlichen bekannter Kühlkörper 24 verwendet. Auch an einem solchen Kühlkörper 24 läßt sich ein Bauelement 20 mit der beschriebenen Klammer festlegen.In the embodiment of Fig. 7 instead of the heat sink 18 is another used to substantially known cooling body 24. A component 20 with the clip described can also be attached to such a heat sink 24 .
Insgesamt ist es also möglich, die beschriebene Klammer 1 bei verschiedenen Bauelementen 20 und verschiedenen Kühlkörpern 18, 24 zu verwenden. Die jeweils zum Einsatz kommenden Klammern können gleiche oder unterschiedliche Abmessungen aufweisen. In allen Fällen kann die Klammer 1 in Montagerichtung M einfach - auch mit einem Bestückungsautomaten - aufgesteckt vertikal werden und gewährleistet eine dauerhaft sichere wärmeleitende Verbindung zwischen dem elektronischen Bauelement 20 und dem Kühlkörper 18 bzw. 24.Overall, it is therefore possible to use the clamp 1 described with different components 20 and different heat sinks 18 , 24 . The clips used in each case can have the same or different dimensions. In all cases, the clamp 1 can be easily plugged vertically in the mounting direction M - even with an automatic placement machine - and ensures a permanently secure heat-conducting connection between the electronic component 20 and the heat sink 18 or 24 .
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997147715 DE19747715A1 (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Clamp for securing electronic component to cooler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997147715 DE19747715A1 (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Clamp for securing electronic component to cooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19747715A1 true DE19747715A1 (en) | 1999-05-06 |
Family
ID=7846960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997147715 Withdrawn DE19747715A1 (en) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | Clamp for securing electronic component to cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19747715A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE20120695U1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-04-30 | Gebr. Jordan GmbH & Co KG, 58636 Iserlohn | Fastening clamp for electric or electronic element to cooler |
DE10257083A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Diehl Ako Stiftung & Co. Kg | Heat sink for power semiconductor on circuit board has cooling vane which penetrates opening in cooling plate and is thermally connected to cooling plate |
DE102015001588A1 (en) * | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Abb Ag | Electronic installation device of building installation technology |
-
1997
- 1997-10-29 DE DE1997147715 patent/DE19747715A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DIEHL AKO STIFTUNG & CO.KG, 88239 WANGEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |