DE3516489C2

DE3516489C2 -

Info

Publication number: DE3516489C2
Application number: DE19853516489
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 8500 Nuernberg De Hadlich
Original assignee: Eberle GmbH
Current assignee: Eberle GmbH
Priority date: 1985-05-08
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1988-09-29
Also published as: DE3516489A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gedruckte Leiterplatte mit mindestens einem Leistungshalbleiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Einrichtungen dieser Art bieten bei entsprechender Ausgestaltung, insbesondere bei Verwendung der üblichen Teilungs einheiten den Vorteil einer breiten Nutzungsmöglichkeit bei Einschub systemen für Europakarten.

Nach der US-PS 35 19 889 ist ein Transistor bekannt, dessen Anordnung sowie Einbau so ausgeführt ist, daß die durch den Betrieb hervorge rufene Wärme auf einen Teil der Wandung des diesen umgebenden Chassis abgefördert wird. Diese Wandung dient gleichzeitig als Montage- bzw. als Halteplatte.

Die hierfür notwendige, kompakte Verbindung zwischen Transistor und Montageplatte wird dabei durch ein Federelement (Clip), bestehend aus einem zentrischen, als Andruckstempel geformten Halteteil und von diesem durch Verbiegen jeweils entgegengesetzt ausgehenden Klammerschenkel bewerkstelligt, wobei die letzteren etwa in der Höhe der Haltplatte nach außen abstehende Rastnasen aufweisen. Die freien Enden der Klammerschenkel werden form- und kraftschlüssig in Schlitze in der Halteplatte eingeführt und dort verrastet.

Diese Art der Befestigung erfordert bei der in der Regel zahlreich vorgesehenen Leistungshalbleiter unter anderem erhebliche Montage arbeiten, da bei der bekannten Einrichtung für jeden der Leistungs halbleiter ein eigener Clip notwendig ist, welcher in der vorher angedeuteten Weise mehr oder weniger zeitraubend eingebracht werden muß. Form und Ausführung des Clip läßt keine Möglichkeit einer Montage in Automation oder Halbautomation erkennen.

Um einen gemeinsamen Kühlkörper auf mehreren nebeneinander auf einer Leiterplatte angeordneten integrierten Bausteinen befestigen zu können, ist nach dem DE-GM 84 27 885 eine wellenförmig nach oben gebogene Platte vorgeschlagen worden, die jeweils einen Bereich von Einbauplätzen der intergrierten Bausteine überdeckt. Die Platte weist zum Zwecke einer bündigen Montage vorzugsweise an den Rändern Ansätze von hakenförmiger Gestalt auf, die einerseits nach oben hin bis über die Auflage des Kühlkörpers und andererseits nach unten bis unter die Leiterplatte ragen und damit auf beiden Seiten eine bündige Verklammerung bewirken sollen.

Eine solche Anordnung zieht Probleme der Fertigung nach sich. Diese ist zeitraubend und unwirtschaftlich. Die wellenförmige Platte muß zuerst mittels der unteren Haken die Leiterplatte beiderseits untergreifen, erst danach werden die Bausteine montiert und schließlich wird der Kühlkörper aufgesetzt. Die Schwierigkeit bei der Montage ist ferner daraus ersichtlich, daß erst durch Druck auf den Kühlkörper bei gleichzeitigem Verspreizen der oberen Eingreifhaken (Krallen) eine kompakte Verbindung sämtlicher Bau elemente möglich erscheint. Bereits während der Montage und wesent lich deutlicher danach, wird die wellenförmige Platte beinahe flachgedrückt, so daß sich deren Breite um den notwendig erforder lichen Eingriffsbereich der Krallen erweitert. Damit verlieren diese als Verbindungselement ihre Haltefunktion.

Beide bekannten Einrichtungen genügen neuzeitlichen Fertigungsab läufen und Anwendungs- Verwendungsformen in keiner Weise. Bekanntlich handelt es sich bei gedruckten Leiterplatten mit mindestens einem Leistungshalbleiter insbesondere für eine speicherprogrammierbare Steuerung um Massenartikel, bei deren laufender Produktion nicht nur die Montage von Hand auf ein Minimum beschränkt werden muß, sondern bei welcher eine einfache und daher rationelle Bauart bei einem auch auf die Dauer zuverlässigen und leistungs fähigen Produkt genügt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Ausgangsplatine bzw. eine gedruckte Leiterplatte der eingangs definierten Gattung in der Weise zu verbessern, daß Leiterplatte und Montageplatte einerseits integrierte Bestandteile einer homogenen, konstruktiv einfachen elektronischen Schalteinrichtung bilden und dabei anderer seits formstabile Klemmelemente für die die Leistungsschaltglieder zum Einsatz kommen, welche leicht montierbar und ggf. ebenso unkompliziert wieder abmontierbar sind. Dabei sollen mit der Montage eines einzigen Klemmelements in einem Gang mehrere Leistungs schaltglieder haltbar mit der Montageplatte verbunden werden.

Diese Aufgabe wird nach den Merkmalen der Erfindung im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere ist für eine optimale und wirtschaftliche Fertigung vorgesehen, daß die Montageplatte parallel auf Abstand zur gedruckten Leiterplatte verläuft und elektrisch mit einer gedruckten Leiterplatte verbunden ist. Der Leistungshalb leiter weist dabei eine metallische elektrisch leitende Fläche auf, die auch als elektrische Zuleitung dient. Das Halteorgan ist vorteilhaft so ausgebildet, daß es gleichzeitig doppelt paarweise angeordnete Leistungshalbleiter auf der Montageplatte befestigt.

Diese Anordnung dient ferner der Einsparung von Leiterbahnen auf der Platine und der Reduzierung der Verlustleistung auf dieser. Konstruktiv wirkt sich dies vorteilhaft in der Weise aus, daß die gedruckte Schaltung erheblich vereinfacht werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In diesem Zusammenhang ist auf Anspruch 2 zu verweisen, wonach der Abstand zwischen Leiterplatte und der Montageplatte so bemessen ist, daß der dadurch entstehende Raum die Aufnahme weiterer elektronischer Bauelemente, z.B. Hybridschaltungen oder dergleichen, ermöglicht.

Die Erfindung ist an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 teilweise im Schnitt und jeweils in stark vergrößertem Maßstab die Leiterplatte und die integrierte Montageplatte,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung die Montageplatte mit Noppen auf deren Oberfläche mit 4 Bauelementen und einem dazugehörigen Halteorgan,

Fig. 3 das Halteorgan in Seitenansicht und

Fig. 4 desgleichen in einer Draufsicht.

Auf die Leiterplatte 1 ist auf Abstand die als Stanzteil ausgebil dete, ursprünglich mit horizontal abstehenden, später um 90° nach unten abgebogenen, mit endseitigen Zapfen 7, 8 ausgestatteten Stützen 3, 4, 5, 6 versehene Montageplatte 2 auf gesetzt und in entsprechendeLeiterbahnen der Leiterplatte 1 eingelötet. Die Einsteckzapfen 7, 8 erleichtern die Montage durch die Bohrungen 9, 10 in der Leiterplatte 1. Die Dreifach funktion der Montageplatte 2 als gemeinsamer Strompfad der Leistungshalbleiter 12, als deren Kühlblech und deren Befesti gungsfläche erweist sich besonders vorteilhaft, da weitere Bauteile für Zwecke vorgenannter Art sich erübrigen. Die Ober fläche der Montageplatte 2 ist mit Erhebungen kleineren Durch messers, mit sog. Noppen 11 versehen, welche durch Stanzung oder durch Ausformungen ähnlicher Art bei der Fertigung ent stehen. Diese Noppen 11 bilden Zentrier- und Haltemittel einmal bei der Montage der Leistungshalbleiter 12, ferner für einen sicheren Sitz in Bohrungen 13 der Leistungshalbleiter 12. Die Anschlußfahnen 14 sind wie üblich in Leiterzüge auf der Leiterplatte 1 eingelötet.

Zur Vervollständigung der Montage der elektronischen Halbleiter bauelemente wie Transistoren oder Thyristoren und zu deren kompakten Sitz bzw. zum Anpressen der Aufliegeflächen auf die Montageplatten 2 werden Halteorgane 15 verwendet, welche als Stanzteil mit einem oben offenen, länglichen U-förmigen Profil 16 mit einem zentrischen Streifen 17 ausgebildet sind und beiderseits nach oben gebogene Wandflächen 18, 19 aufweisen. Von diesen Wandflächen bzw. von deren sich gegenüberliegenden, oberen, etwas abgerundeten Kanten 20, 21 stehen im wesentlichen horizontal jeweils 3 federnde Zungen 22, 23 und 24 bzw. 22 a, 23 a und 24 a ab, deren mittlere Zungen 23, 23 a die Montage platte 2 an deren Breitseite vollständig überbrücken und diese mittels Rasterungen 25, 26 aufschnappbar und haltbar untergreifen, wobei die beiden flankierenden und kürzeren Zungen 22, 24 bzw. 22 a, 24 a, die Leistungshalbleiter 12 gegen die Montageplatte 2 bündig andrücken. Die Rasterungen 25, 26 weisen im Endbereich Durchbrüche 27, 28 für den Einsatz eines Werkzeugs z.B. eines Stiftes zur Erleichterung der Ab nahme des Halteorgans 15 auf. Für einen kompakteren Klemmeffekt ist das Halteorgan 15 im Bereich der abstehenden Zungen mit im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Kröpfungen 29 versehen.

Der durch die Stützen 3-6 erzielte Abstand A zwischen Leiter platte 1 und Montageplatte 2 ist übrigens so bemessen, daß dieser Raumteil sich für die Aufnahme weiterer elektronischer Bauelemente 30 z.B. von Hybridschaltungen oder dergleichen vorzüglich eignet.

Claims

1. Gedruckte Leiterplatte mit mindestens einem Leistungshalbleiter, insbesondere für eine speicherprogrammierbare Steuerung, bestehend aus einer an der Leiterplatte befestigten Montageplatte, die als Kühlblech und als Befestigungsfläche dient, wobei der Leistungshalbleiter durch ein federndes Halteorgan auf der Montageplatte befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatte (2) parallel auf Abstand zur gedruckten Leiterplatte (1) verläuft und elek trisch mit der gedruckten Leiterplatte (1) verbunden ist, daß der Leistungshalbleiter (12) eine metallische elektrisch leitende Fläche aufweist, die auch als elektrische Zuleitung dient, und daß das Halteorgan (15) so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig doppelt paarweise angeordnete Leistungshalb leiter auf der Montageplatte (2) befestigt.

2. Platine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen Leiterplatte (1) und der Montageplatte (2) so bemessen ist, daß der dadurch entstehende Raum die Aufnahme weiterer elektronischer Bauelemente (30) ermöglicht.

3. Federndes Halteteil für die gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es jeweils 3 federnde Zungen (22, 23, 24 bzw. 22 a, 23 a, 24 a) aufweist, wobei zwischen den Zungen (22, 22 a und 24, 24 a) zur Befestigung der Leistungs halbleiter (12) jeweils eine mittlere Zunge (23, 23 a) die Montageplatte (2) an deren Breitseite vollständig überbrückt und mittels Rasterungen (25, 26) dort aufschnappbar ist.

4. Federndes Halteteil nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasterungen (25, 26) der Zungen (23, 23 a) mit Öffnungen (27, 28) versehen sind.