DE3903615A1 - Electrical printed circuit board - Google Patents

Electrical printed circuit board

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Abstract

An electrical printed circuit board is proposed which is intended for the connection of electrical and/or electronic components and to which at least one component is connected on one side, said component being fixed on a further structural part on the other side. In order to keep the connection points provided on the electrical printed circuit board free of at least excessively large mechanical stresses which would lead to damage, the electrical printed circuit board has at least one tongue-like region which is formed by a cut-free area, is connected to the electrical printed circuit board on one side and is provided with at least one connection point for the at least one component.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Leiterplatte aus.The present invention is based on one according to the preamble of the main claim designed electrical circuit board.

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.Such electrical circuit boards are predominantly considered Carrier base for electrical and / or electronic components used, the components under certain circumstances by on the Printed circuit board arranged electrical interconnects stay in contact. In many cases, it is necessary assign a heat sink directly to the electrical circuit board, to the through the operation of the electrical / electronic Dissipate heat generated by the components. The heat sink is in in most cases it is relatively rigid and consists of a good thermal conductivity metal z. B. Aluminum.

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.In the case of the electrical systems that have become known in this context Printed circuit boards are the components on the one hand, for. B. by soldering connected to the electrical circuit board and on the other fixed to the heat sink. Due to temperature fluctuations it depends on different coefficients of thermal expansion the circuit board and the heat sink come to that Distance changes between the circuit board and the heat sink surrender. The changes in distance in turn generate mechanical Voltages directly on the connection points of the components Act. If these tensions become excessive, this leads to that the electrical conductivity of the connection points badly deteriorated or even completely interrupted. Likewise, excessive mechanical stresses can occur the junction act when the component is one Length change is subject.

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.The present invention has for its object a to create electrical circuit board that is integral as such is formed that on the electrical circuit board existing connection points for the electrical and / or electronic components at least from excessively large, too Mechanical stresses causing damage are kept free will.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer elektrischen Leiterplatte durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the task with an electrical PCB by the in the characteristic part of the Main claim specified features solved.

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.It is advantageous in such a configuration that relatively simple measures on the electrical circuit board without additional components, so quite inexpensive Compensation for changes in distance is created. Thus, the connection point is also large Temperature fluctuations over a long period of time are extremely reliable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention Subject matter are specified in the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert, und zwar zeigtUsing one shown in the drawing Embodiment, the invention is explained in more detail, and shows though

Fig. 1 eine Leiterplatte mit Kühlkörper und ein daran angeschlossenes bzw. festgelegtes Bauelement im Schnitt, Fig. 1 is a printed circuit board with the heat sink and attached to it or fixed component in section,

Fig. 2 einen freigeschnittenen zungenartigen Bereich der elektrischen Leiterplatte in Draufsicht. Fig. 2 shows a cut-out tongue-like area of the electrical circuit board in plan view.

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.As can be seen from the drawing, a heat sink 1 is connected to an electrical circuit board 2 by screwing. A z. B. designed as a diode electrical / electronic component 3 is positively fixed by pressing into a matching recess of the heat sink 1 preferably made of aluminum.

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.In addition, this component 3 with its connecting leg 3 a is assigned to a connection point 4 of the printed circuit board 2 . This at the end of a conductor track 5 , connection point 4 is designed as a soldering eye, through the central opening 4 a, the connecting leg 3 a is passed. The connection between connection point 4 and connection leg 3 a is realized by supplied solder material 4 b .

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.The connection point 4 provided for connection to the component 3 is located on a tongue-like area 6 of the electrical circuit board 2 , which is formed by a U-shaped cut-out 7 , so that the area 6 only has one side 6 a to the electrical circuit board 2 is connected. The connection point 4 is this connected side 6 a away on the tongue-like area 6 , so that the resilient deflectability of the area 6 can be largely used to compensate for changes in distance between the circuit board 2 and the heat sink 1 or changes in length of the diode 3 . Changes in distance between the electrical circuit board 2 and the heat sink 1 or changes in length of the components 3 arise, for. B. by temperature fluctuations, which are reinforced by different coefficients of thermal expansion of the electrical circuit board 2 and the heat sink 1 or the component 3 . There may be changes in distance which both increase and decrease the distance between the electrical circuit board 2 and the heat sink 1 . Because the tongue-like region 6 is only connected to the electrical circuit board 2 with its one side 6 a and is therefore relatively elastic, these changes in distance or changes in length are effectively compensated for. Depending on the direction of the change in distance, the tongue-like region 6 moves towards or away from the heat sink 1 and thus prevents excessive mechanical tension from being introduced into the connection point 4 through the connection leg 3 a of the diode 3 . The port 4 or the solder joint between the leg 3 a and the pad is therefore effectively protected against damage.

Selbstverständlich kann die elektrische Leiterplatte 2 auch mit anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen 3 bestückt sein.Of course, the electrical circuit board 2 can also be equipped with other electrical and / or electronic components 3 .

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.These components 3 do not necessarily have to be connected to the electrical circuit board 2 by soldering. The connection can also be made using other material or non-positive connection techniques. It is only important with these connection technologies that undesired voltages, that is to say damage to the connection point, cannot occur.

Claims (10)

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.1. Electrical circuit board, with at least one electrical / electronic component connected to it, which is fixed to a further component, characterized in that the circuit board ( 2 ) at least one formed by a cutout ( 7 ) on one side with the electrical circuit board ( 2 ) connected tongue-like area ( 6 ), and that this area ( 6 ) is provided with at least one connection point ( 4 ) for the at least one electrical / electronic component ( 3 ). 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. 2. Electrical circuit board according to claim 1, characterized in that the at least one electrical / electronic component ( 3 ) on the one hand non-positively and / or cohesively connected to the connection point ( 4 ) of the circuit board ( 2 ) and on the other hand on the formed as a heat sink , directly connected to the electrical circuit board ( 2 ) connected further component ( 1 ) in a positive and / or non-positive manner. 3. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (3) durch Verlöten mit der Anschlußstelle (4) elektrisch verbunden ist.3. Electrical circuit board according to claim 2, characterized in that the component ( 3 ) is electrically connected by soldering to the connection point ( 4 ). 4. Elektrische Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (3) durch Einpressen mit der Anschlußstelle (4) elektrisch verbunden ist.4. Electrical circuit board according to claim 2, characterized in that the component ( 3 ) is electrically connected by pressing with the connection point ( 4 ). 5. Elektrische Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zungenartige Bereich (6) U-förmig ausgebildet ist.5. Electrical circuit board according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tongue-like region ( 6 ) is U-shaped. 6. Elektrische Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zungenartige Bereich (6) dreieckförmig ausgebildet ist.6. Electrical circuit board according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tongue-like region ( 6 ) is triangular. 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.7. Electrical circuit board according to claim 1 or one of the following, characterized in that the at least one tongue-like region ( 6 ) from the edge of the electrical circuit board ( 2 ) is arranged lying away. 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.8. Electrical circuit board according to claim 1 or one of the following, characterized in that the at least one tongue-like region ( 6 ) is arranged in the edge region of the electrical circuit board ( 2 ). 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.9. Electrical circuit board according to claim 1 or one of the following, characterized in that a plurality of tongue-like areas ( 6 ) lying directly next to each other on the circuit board ( 2 ) are present, so that a comb-like structure is formed. 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.10. Electrical printed circuit board according to claim 1 or one of the following, characterized in that the printed circuit board ( 2 ) is designed as a with printed conductors ( 5 ) laminated printed circuit board.
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