DE3123309C2

DE3123309C2 -

Info

Publication number: DE3123309C2
Application number: DE19813123309
Authority: DE
Inventors: Burghard Ing.(Grad.) 8566 Leinburg De Krahl; Helmut 8501 Heroldsberg De Koch; Friedrich 8500 Nuernberg De Schubert; Erich 8504 Stein De Geier
Original assignee: Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen 8500 Nuernberg De GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE3123309A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Metallkörper ist beispielsweise der Rahmen oder das Gehäuse eines Gerätes, in dem das elek tronische Bauelement arbeitet, z. B. eines Stromversor gungsgerätes.

Eine solche Anordnung ist aus DE-GM 17 51 741 (Fig. 1) bekannt. Die Isolierung zwischen Kühlfahne und Metallkörper ist erforderlich, weil die Kühlfahne bzw. das Gehäuse des elektronischen Bauelements in elektrischer Verbindung mit einer Elektrode des Bauelements selbst steht, anderer seits aber eine Verbindung dieser Elektrode mit dem Metallkörper unerwünscht ist und zu Kurzschlüssen führen kann, die einen Ausfall des elektronischen Bauelements hervorrufen. Andererseits soll der Wärmeübergang zwischen der Kühlfahne bzw. dem Gehäuse und dem Metallkörper sehr gut sein, damit eine ausreichende Kühlung des elektro nischen Bauelements gewährleistet ist. Es ist zweckmäßig, die Kühlfahne aus einem gut wärmeleitenden Material, z. B. aus Kupfer herzustellen. Dieses Material ist nicht sehr hart, so daß durch einen durch das Befestigungsmit tel hervorgerufenen Druck Verformungen der Kühlpfanne im Bereich der Bohrung hervorgerufen werden können, beson ders dann, wenn auch die Auflagefläche, die der Metall körper bietet, nicht sehr eben ist. Zwischen Kühlfahne und Metallkörper ist eine Zwischenlage aus Isolierstoff ein gelegt, z. B. eine Glimmerscheibe. Diese kann beim Zusam menschrauben der Anordnung infolge der Sprödigkeit des Materials beschädigt werden, so daß Überschläge auf treten. Dies verursacht den Ausfall des Gerätes.

Als Befestigungsmittel ist bei der bekannten Anordnung eine Schraube verwendet. Zur Isolierung der Schraube gegenüber der Oberseite der Kühlfahne sowie gegenüber deren Bohrung wird eine Isolierbuchse benutzt, welche aus einem flachen scheibenringförmigen Teil zwischen Kopf der Schraube und Kühlfahne sowie aus einem den Schaft der Schraube wenigstens im Bereich der Kühlfahne umschließen den rohrförmigen Teil besteht.

Derartige Isolierbuchsen sind aus Kunststoffen sehr leicht herstellbar. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß gebräuchliche Kunststoffe bei Er wärmung etwas schrumpfen und außerdem unter dem Einfluß der Verlustwärme des elektronischen Bauelementes sowie unter dem Einfluß des Befestigungsdruckes sich verformen und nachgeben, wodurch sich der Wärmeübergang verschlech tert und die Gefahr der Überhitzung und der Störung des Bauelementes besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Befestigung eines elektronischen Bauelementes so zu verbessern, daß sowohl eine sehr gute elektrische Isolierung als auch ein guter Wärmeübergang zwischen Kühlfahne und Metallkörper zuverlässig gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur näher beschrieben.

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes 1 mittels seiner Kühlfahne 2 an einem Metallkörper 5 im Schnitt. Die Anschlußfahnen des elektronischen Bauelementes sind in der Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen. Als Befesti gungsmittel dient eine Schraube 4, deren Schaft mit dem Gewinde in ein in eine Bohrung im Metallkörper 5 eingeschnittenes Ge winde eingreift. Es kann auch eine Gegenmutter vorge sehen sein. Zwischen der Kühlfahne 2 und dem Metallkörper 5 ist eine isolie rende Zwischenlage 6, z. B. aus Glimmer, angeordnet. Zur Vergrößerung der Luftstrecke und damit zur Verbesse rung der Isolierung zwischen der Kühlfahne und dem Me tallkörper ist die Bohrung im Metallkörper auf der der Kühlfahne 2 zugewandten Seite mit einer Ansenkung 9 versehen. Zwischen dem Kopf der Schraube und der Kühlfahne 2 sind eine Federscheibe 10, eine Scheibe 11 sowie der ringscheibenförmige Teil einer Isolierbuchse 7 mit einem Wulst 12 auf der der Kühlfahne zugewandten Seite angeordnet. Die Scheibe 11 hat den Zweck, die Oberfläche des ringscheibenförmigen Teils der Isolierbuchse vor Ver letzungen durch einen evtl. an der Federscheibe vorhan denen Grat zu schützen. Ein rohrförmiger Teil 8 der Iso lierbuchse 7 umgreift den Schraubenschaft wenigstens im Bereich der Kühlfahne 2. Es ist vorteilhaft, den rohrför migen Teil 8 so lang zu wählen, daß damit auch eine Zentrierung der Isolierzwischenlage 6 bewirkt wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Isolierbuchse einstückig. Sie kann jedoch aus zwei selbständigen Teilen Ringschei be und Rohrteil zusammengesetzt sein, die getrennt ge fertigt sind. Durch den Wulst 12 wird in einem großen Bereich ein sehr gleichmäßiger Druck zwischen Kühlfahne 2 und Metallkörper 5 erzeugt, ohne daß die Gefahr einer Verformung der Kühlfahne im Bereich der Ansenkung 9 und damit der Beschädigung der isolierenden Zwischenlage 6 be steht. Es hat sich als günstig und ausreichend erwie sen, den Wulst 12 wenigstens 0,1 mm bis 0,2 mm dick zu machen. Die Dicke des Wulstes kann über den ganzen Um fang des ringscheibenförmigen Teils der Isolierbuchse 7 gleich sein. Es können jedoch auch Unterbrechungen vorgesehen sein, so daß sich über den Umfang verteilt wenigstens drei bis zu einer Vielzahl von Auflagepunkten ergeben, so daß eine gleichmäßige Anpressung der Kühlfahne 2 an den Metallkörper 5 gewährleistet ist.

Beim Ausführungsbeispiel besteht die Isolierbuchse gemäß einer Weiterbildung der Erfindung aus einem keramischen Material. Dieses hat sehr gute elektrisch isolierende Ei genschaften und ist sowohl unter Druck als auch bei zu sätzlicher Einwirkung von Wärme formstabil und ändert seinen Elastizitätsmodul kaum. Außerdem läßt sich eine Isolierbuchse aus diesem Material besonders formgenau fertigen.

Claims

1. Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes mittels seiner Kühlfahne unter Verwendung einer Zwischenlage aus Isolierstoff auf einem Metall körper durch ein Befestigungsmittel, das durch eine Isolierbuchse mit einem ringscheiben förmigen, auf der Kühlfahne aufliegenden und mit einem rohrförmigen, in die Kühlfahne hineinragenden Teil elektrisch isoliert durch eine Bohrung der Kühlfahne in eine Bohrung des Metallkörpers greift, wobei die Isolierbuchse aus einem druckbeständigen und auch bei Er wärmung formbeständigen Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung im Metallkörper (5) auf der der Kühlfahne (2) zugewandten Seite zur Vergrößerung der Luftstrecke zwischen Kühlfahne und Metallkörper eine Ansenkung (9) aufweist und der Rand des ringscheibenförmigen Teils der Isolierbuchse (7) auf der der Kühlfahne (2) zugewandten Seite einen Wulst (12) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der äußere Durchmesser der Ansenkung (9).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierbuchse (7) aus keramischem Material besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß der Wulst (12) Unterbrechungen aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (12) wenigstens ¹/₁₀ mm dick ist.