DE3903615A1

DE3903615A1 - Elektrische leiterplatte

Info

Publication number: DE3903615A1
Application number: DE19893903615
Authority: DE
Inventors: Ulrich Huelsmann
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1989-02-08
Filing date: 1989-02-08
Publication date: 1990-08-16
Also published as: DE3903615C2

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Leiterplatte aus.

Überwiegend werden solche elektrische Leiterplatten als Trägerbasis für elektrische und/oder elektronische Bauelemente verwendet, wobei die Bauelemente unter Umständen durch auf der Leiterplatte angeordnete elektrische Leiterbahnen miteinander in Verbindung stehen. In vielen Fällen ist es notwendig, der elektrischen Leiterplatte direkt einen Kühlkörper zuzuordnen, um die durch den Betrieb der elektrischen/elektronischen Bauelemente entstehende Wärme abzuführen. Der Kühlkörper ist in den meisten Fällen relativ steif ausgebildet und besteht aus einem gute Wärmeleiteigenschaften aufweisenden Metall z. B. Aluminium.

Bei den in diesem Zusammenhang bekanngewordenen elektrischen Leiterplatten sind die Bauelemente einerseits z. B. durch Löten an die elektrische Leiterplatte angeschlossen und andererseits an dem Kühlkörper festgelegt. Durch Temperaturschwankungen kann es bedingt durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte und des Kühlkörpers dazu kommen, daß sich Abstandsänderungen zwischen der Leiterplatte und dem Kühlkörper ergeben. Die Abstandsänderungen erzeugen wiederum mechanische Spannnungen, die direkt auf die Anschlußstellen der Bauelemente wirken. Werden diese Spannungen übermäßig groß, so führt das dazu, daß die elektrische Leitfähigkeit der Anschlußstellen stark verschlechtert oder sogar ganz unterbrochen wird. Desgleichen können übermäßig große mechanische Spannungen auf die Anschlußstelle wirken, wenn das Bauelement einer Längenänderung unterliegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Leiterplatte zu schaffen, die einstückig derart ausgebildet ist, daß die auf der elektrischen Leiterplatte vorhandenen Anschlußstellen für die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente zumindest von übermäßig großen, zu Schädigungen führenden mechanischen Spannungen freigehalten werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer elektrischen Leiterplatte durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß durch relativ einfache Maßnahmen an der elektrischen Leiterplatte ohne zusätzliche Bauteile, also recht preisgünstig, ein Ausgleich für auftretende Abstandsänderungen geschaffen wird. Somit ist die Anschlußstelle auch bei großen Temperaturschwankungen über lange Zeit höchst zuverlässig.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Leiterplatte mit Kühlkörper und ein daran angeschlossenes bzw. festgelegtes Bauelement im Schnitt,

Fig. 2 einen freigeschnittenen zungenartigen Bereich der elektrischen Leiterplatte in Draufsicht.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist ein Kühlkörper 1 mit einer elektrischen Leiterplatte 2 durch Verschraubung verbunden. Ein z. B. als Diode ausgeführtes elektrisches/elektronisches Bauelement 3 ist dabei durch Eindrücken in eine darauf abgestimmte Ausnehmung des vorzugsweise aus Aluminium gefertigten Kühlkörpers 1 formschlüssig festgelegt.

Außerdem ist dieses Bauelement 3 mit seinem Anschlußbein 3 a einer Anschlußstelle 4 der Leiterplatte 2 zugeordnet. Diese am Ende einer Leiterbahn 5 vorhandene Anschlußstelle 4 ist als Lötauge ausgebildet, durch dessen zentralen Durchbruch 4 a das Anschlußbein 3 a hindurchgeführt ist. Die Verbindung zwischen Anschlußstelle 4 und Anschlußbein 3 a ist durch zugeführtes Lotmaterial 4 b realisiert.

Die zur Verbindung mit dem Bauelement 3 vorgesehene Anschlußstelle 4 befindet sich auf einem zungenartigen Bereich 6 der elektrischen Leiterplatte 2, der durch einen U-förmigen Freischnitt 7 gebildet ist, so daß der Bereich 6 nur noch mit seiner einen Seite 6 a an die elektrische Leiterplatte 2 angebunden ist. Die Anschlußstelle 4 ist dieser angebundenen Seite 6 a entfernt liegend auf dem zungenartigen Bereich 6 angeordnet, so daß die federnde Auslenkbarkeit des Bereiches 6 als Ausgleich für Abstandsänderungen zwischen der Leiterplatte 2 und dem Kühlkörper 1 oder Längenänderungen der Diode 3 weitestgehend ausgenutzt werden kann. Abstandsänderungen zwischen der elektrischen Leiterplatte 2 und dem Kühlkörper 1 bzw. Längenänderungen des Bauelementen 3 entstehen z. B. durch Temperaturschwankungen, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der elektrischen Leiterplatte 2 und des Kühlkörpers 1 bzw. des Bauelementes 3 noch verstärkt werden. Es können sich sowohl Abstandsänderungen ergeben, die den Abstand zwischen der elektrischen Leiterplatte 2 und dem Kühlkörper 1 sowohl vergrößern, als auch verkleinern. Weil der zungenartige Bereich 6 nur mit seiner einen Seite 6 a an die elektrische Leiterplatte 2 angebunden und somit relativ elastisch ist, werden diese Abstandsänderungen bzw. Längenänderungen wirkungsvoll ausgeglichen. Je nach Richtung der Abstandsänderung bewegt sich der zungenartige Bereich 6 in Richtung auf dem Kühlkörper 1 zu oder von diesem weg und verhindert somit, daß durch das Anschlußbein 3 a der Diode 3 eine übermäßige mechanische Spannung in die Anschlußstelle 4 eingeleitet wird. Die Anschlußstelle 4 bzw. die Lötverbindung zwischen dem Anschlußbein 3 a und dem Lötauge ist somit wirkungsvoll gegen Beschädigungen geschützt.

Selbstverständlich kann die elektrische Leiterplatte 2 auch mit anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 3 bestückt sein.

Auch müssen diese Bauelemente 3 nicht zwangsläufig durch Verlöten an die elektrische Leiterplatte 2 angeschlossen sein. Der Anschluß kann genausogut durch andere stoff- oder kraftschlüssige Anschlußtechniken erfolgen. Wichtig ist nur bei diesen Anschlußtechniken, daß unerwünschte, d. h. zu Schädigungen der Anschlußstelle führende Spannungen nicht auftreten können.

Claims

1. Elektrische Leiterplatte, mit zumindest einem daran angeschlossenen elektrischen/elektronischen Bauelement, das an einem weiteren Bauteil festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) zumindest einen durch einen Freischnitt (7) gebildeten, einseitig mit der elektrischen Leiterplatte (2) verbundenen zungenartigen Bereich (6) aufweist, und daß dieser Bereich (6) mit zumindest einer Anschlußstelle (4) für das zumindest eine elektrische/ elektronische Bauelement (3) versehen ist.

2. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine elektrische/ elektronische Bauelement (3) einerseits kraft- und/oder stoffschlüssig mit der der Anschlußstelle (4) der Leiterplatte (2) verbunden ist und andererseits an dem als Kühlkörper ausgebildeten, direkt mit der elektrischen Leiterplatte (2) in Verbindung stehenden weiteren Bauteil (1) form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist.

3. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (3) durch Verlöten mit der Anschlußstelle (4) elektrisch verbunden ist.

4. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (3) durch Einpressen mit der Anschlußstelle (4) elektrisch verbunden ist.

5. Elektrische Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zungenartige Bereich (6) U-förmig ausgebildet ist.

6. Elektrische Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zungenartige Bereich (6) dreieckförmig ausgebildet ist.

7. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine zungenartige Bereich (6) vom Rand der elektrischen Leiterplatte (2) entfernt liegend angeordnet ist.

8. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine zungenartige Bereich (6) im Randbereich der elektrischen Leiterplatte (2) angeordnet ist.

9. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zungenartige Bereiche (6) direkt nebeneinander liegend an der Leiterplatte (2) vorhanden sind, so daß ein kammartiges Gebilde entsteht.

10. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (2) als eine mit Leiterbahnen (5) versehene kaschierte Leiterplatte ausgebildet ist.