DE3631963A1

DE3631963A1 - Verfahren zum erstellen einer flachbaugruppe

Info

Publication number: DE3631963A1
Application number: DE19863631963
Authority: DE
Inventors: Anant Dipl Ing Prommetta; Josef Dipl Ing Roehrle
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-03-31
Also published as: DE3631963C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erstellen einer Flachbaugruppe, bestehend aus einer mit elektronischen Bauelementen bestückten Leiterplatte, wobei deren Kontaktie rung durch eine Schwallbadverlötung erfolgt, und einem Kühl körper auf der den Bauelementen abgewandten Seite der Leiter platte, wobei der Kühlkörper durch eine Ausnehmung in der Leiterplatte wärmeleitend mit dem jeweils zu kühlenden Bau element verbunden ist.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der DE-OS 34 16 348 bekannt. Bei den dabei vorliegenden Flachbaugruppen sind schmale Ausneh mungen in der Leiterplatte vorgesehen, durch die wärmeleitende Zapfen des Kühlkörpers nach dem Bestücken und Kontaktieren der Leiterplatte in einem Schwallbad hindurchgeführt werden, die dann jeweils gegen das zu kühlende elektrische Bauteil wärme leitend angepreßt werden. Bei diesem Verfahren müssen zum ei nen speziell geformte, mit Zapfen versehene Kühlkörper vorge sehen werden, zum anderen ist es erforderlich, daß die elek trischen Bauelemente beim Einlöten in einer definierten Lage gehalten werden, damit eine problemlose Befestigung von Bau element und Zapfen des Kühlkörpers gewährleistet ist. Bei einer vertikal zur Leiterplattenebene ausgerichteten Kontaktzone des Bauelements zum Kühlkörper ist diese enge Lagetoleranz jedoch relativ schwierig einzuhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge nannten Art so auszubilden, daß eine hinsichtlich der Lage toleranzen des Bauelementes problemlose Befestigung des Bau elementes mit dem Kühlkörper ermöglicht wird, wobei der Kühl körper in seiner Formgebung dennoch möglichst einfach gestal tet sein kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß bis zum Beenden der Schwallbadverlötung die Ausnehmung durch ein Ausbrechelement der Leiterplatte überspannt wird, das im Anschluß an das Verlöten entfernt wird, so daß daraufhin der Kühlkörper montierbar ist.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß ein auf einem Ausbrechelement liegend angeordnetes zu kühlende Bauele ment beim Schwallverlöten seine vorgesehene Lage beibehält und daß dann, wenn die Auflagefläche des Bauelementes auf dem Aus brechelement die Anschlußfläche für den Kühlkörper realisiert, ohne Zuhilfenahme von Zapfen nach dem Ausbrechen des Ausbrech elementes eine wärmeleitende Kontaktierung zum Kühlkörper reali siert werden kann. Dabei erweist es sich als besonders vorteil haft, daß durch den Verbleib des Ausbrechelementes während des Lötvorganges in der Leiterplatte verhindert wird, daß das Lot auf die Bestückungsseite bzw. gegen die Kühlfläche des zu küh lenden Bauelementes schwappt.

Dadurch, daß als Ausbrechelement ein durch Solbruchkanten begrenztes Feld der Leiterplatte vorgesehen ist, ergibt sich eine besonders einfache technische Realisierung des Ausbrech elementes.

Wenn am Ausbrechelement eine Fixierhilfe für die Festlegung der räumlichen Lage des zu kühlenden Bauelementes vorgesehen ist, wird nicht nur die Höhe der Auflageebene für das elek trische Bauelement festgelegt, sondern auch die genaue Posi tion des Bauelementes auf dieser Ebene. Dadurch werden bei spielsweise Bohrungen des Bauelementes, die zur Befestigung an Kühlkörper dienen, nach dem Ausbrechen des Bauelementes auch genau mit den entsprechenden Gegenbohrungen des Kühlkör pers fluchten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine unbestückte Leiterplatte und

Fig. 2 eine bestückte Leiterplatte.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Leiterplatte L gezeigt, die ein Ausbrechelement AE aufweist, das durch die Schlitze SCH 1 bis SCH 4 begrenzt ist, die damit Sollbruchlinien längs der Kontur des Ausbrechelementes AE bilden. Das Ausbrechele ment AE ist in seiner Form so gestaltet, daß vier Leistungs halbleiter mit ihren wärmeleitenden Kontaktflächen über dem Ausbrechelement AE angeordnet sind. Auf die Anordnung der Lei stungshalbleiter LH 1 bis LH 4 wird in der Darstellung gemäß Fig. 2 noch eingegangen. Die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Leistungshalbleiter werden mit ihren Anschlüssen durch Durchführungslöcher D geführt, worauf hin die Anschlüsse auf der dem Betrachter abgewandten Seite der Leiterplatte L in einem Schwallbad verlötet werden. Damit die Leistungshalbleiter LH 1 bis LH 4 in ihrer Position nicht nur in der Ebene der Leiterplatte L, sondern auch in ihrer exakten räumlichen Lage auf dem Ausbrechelement AE fixierbar sind, sind auf dem Ausbrechelement AE Fixierlöcher F (durch Kreuze angedeutet) vorgesehen, durch die eine Verschraubung der Leistungshalbleiter LH 1 bis LH 4 mit dem Ausbrechelement AE während des Lötvorganges möglich ist. Nach Beendigen des Lötvorganges läßt sich das Ausbrechelement AE manuell entfer nen und über Befestigungslöcher B kann dann der Kühlkörper K (Fig. 2) montiert werden.

Die Anordnung des Kühlkörpers K sowie die Lage der Leistungs halbleiter LH 1 bis LH 4 ist in der Darstellung gemäß Fig. 2 ge zeigt. Bei dieser Darstellung ist das Ausbrechelement AE be reits entfernt, so daß eine Ausnehmung A gebildet ist, über der die Leistungshalbleiter LH 1 bis LH 4 sich befinden. Die Lei stungshalbleiter LH 1 bis LH 4 sind über Muttern M und zugehöri ge Schrauben mit dem Kühlkörper K verbunden, der auf der der Bauelementseite gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte L angeordnet ist. Die Befestigung des Kühlkörpers K mit der Lei terplatte L erfolgt über Hohlnieten HN .

Claims

1. Verfahren zum Erstellen einer Flachbaugruppe, bestehend aus einer mit elektrischen Bauelementen bestückten Leiterplatte, wobei deren Kontaktierung durch eine Schwallbadverlötung er folgt, und einem Kühlkörper auf der den Bauelementen abgewand ten Seite der Leiterplatte, wobei der Kühlkörper durch eine Ausnehmung der Leiterplatte wärmeleitend mit dem jeweils zu kühlenden Bauelement verbunden ist, dadurch ge kennzeichnet, daß bis zum Beenden der Schwall badverlötung die Ausnehmung (A) durch ein Ausbrechelement (AE) der Leiterplatte (L) überspannt wird, das im Anschluß an das Verlöten entfernt wird, so daß daraufhin der Kühlkörper (K) montierbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß als Ausbrechelement (AE) ein durch Sollbruchkanten (SCH 1 -SCH 4) begrenztes Feld der Leiter platte (L) vorgesehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß am Ausbrechelement (AE) eine Fixierhilfe (F) für die Festlegung der räumlichen Lage des zu kühlenden Bauelements (LH 1-LH 4) vorgesehen ist.