DE3903615C2 - - Google Patents
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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.
Eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Leiterplatte ist durch die DE 33 42 924 A1 bekanntgeworden. Bei dieser Leiterplatte 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 Spannungen, 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. A corresponding to the preamble of the main claim Printed circuit board has become known from DE 33 42 924 A1. At this circuit board, the components are z. B. by Solder connected to the electrical circuit board and on the other hand fixed to the heat sink. By Temperature fluctuations can be caused by different Coefficient of thermal expansion of the circuit board and Heat sink come that changes in distance between the circuit board and the heat sink. The Changes in distance in turn generate mechanical stresses, that act directly on the connection points of the components. If these tensions become excessively high, this leads to the fact that the electrical conductivity of the connection points strong deteriorates or is even completely interrupted. Likewise, excessive mechanical stresses can occur the junction act when the component is one Length change is subject.
Außerdem ist durch das DE-GM 75 05 294 eine Chassisplatte bekanntgeworden, auf die direkt ohne Zwischenschaltung eines zweiten Bauteiles ein mit einem planen Flansch versehener Transistor flach aufgeschraubt ist. In der Chassisplatte sind durch Freischnitte Zungen gebildet worden, deren eines Ende in die Chassisplatte übergeht und an deren anderes Ende der Transistor angeschraubt ist. Die bei diesem Gegenstand aufgezeigten Merkmale führen jedoch nicht zur Lösung der Aufgabe, die der erfindungsgemäßen elektrischen Leiterplatte zugrunde liegt.In addition, through the DE-GM 75 05 294 a chassis plate became known, directly without the interposition of a second component is provided with a flat flange Transistor is screwed flat. Are in the chassis plate tongues have been formed by free cuts, one end of which in the chassis plate merges and at the other end the Transistor is screwed on. The on this item However, the features shown do not lead to the solution of the Task that of the electrical circuit board according to the invention underlying.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Leiterplatte zu schaffen, die 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 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 Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, the task with an electrical PCB by the im 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 3a einer Anschlußstelle 4 der Leiterplatte 2 zugeordnet. Diese am Ende einer Leiterbahn 5 vorhandene Anschlußstelle 4 ist als Lötauge ausgebildet, durch dessen zentralen Durchbruch 4a das Anschlußbein 3a hindurchgeführt ist. Die Verbindung zwischen Anschlußstelle 4 und Anschlußbein 3a ist durch zugeführtes Lötmaterial 4b 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 soldering 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 6a an die elektrische Leiterplatte 2 angebunden ist. Die Anschlußstelle 4 ist dieser angebundenen Seite 6a 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 Bauelementes 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 6a 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 den Kühlkörper 1 zu oder von diesem weg und verhindert somit, daß durch das Anschlußbein 3a der Diode 3 eine übermäßige mechanische Spannung in die Anschlußstelle 4 eingeleitet wird. Die Anschlußstelle 4 bzw. die Lötverbindung zwischen dem Anschlußbein 3a 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 located on 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 component 3 arise, for. B. by temperature fluctuations, which are amplified 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 area 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.
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