DE4118398A1 - Electronic assembly with circuit board in metallic housing e.g. for satellite - cools by conduction into metallic core without insulation under chip and against heat sink - Google Patents
Electronic assembly with circuit board in metallic housing e.g. for satellite - cools by conduction into metallic core without insulation under chip and against heat sinkInfo
- Publication number
- DE4118398A1 DE4118398A1 DE19914118398 DE4118398A DE4118398A1 DE 4118398 A1 DE4118398 A1 DE 4118398A1 DE 19914118398 DE19914118398 DE 19914118398 DE 4118398 A DE4118398 A DE 4118398A DE 4118398 A1 DE4118398 A1 DE 4118398A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit board
- heat
- housing
- core
- electronic assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
- H05K1/0203—Cooling of mounted components
- H05K1/021—Components thermally connected to metal substrates or heat-sinks by insert mounting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
- H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
- H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
- H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/405—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to package
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/4056—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to additional heatsink
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
- H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
- H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
- H01L2023/4062—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to or through board or cabinet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
- H05K1/056—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an organic insulating layer
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09145—Edge details
- H05K2201/0919—Exposing inner circuit layers or metal planes at the side edge of the PCB or at the walls of large holes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
- H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
- H05K2201/10689—Leaded Integrated Circuit [IC] package, e.g. dual-in-line [DIL]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektronik-Baugruppe mit Metallgehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to an electronic assembly Metal housing according to the preamble of the claim.
Der Stand der Technik ergibt sich aus folgenden Veröffentlichungen:The state of the art results from the following Publications:
- 1) DE OS 37 03 088,1) DE OS 37 03 088,
- 2) DE OS 37 35 985,2) DE OS 37 35 985,
- 3) DE OS 37 08 000,3) DE OS 37 08 000,
- 4) DE OS 38 29 117,4) DE OS 38 29 117,
- 5) R. Strauss, SMD Oberflächenmontierte Bauteile, VTT-Verlag für technische Texte, Bonn, S. 18 . . . 23,5) R. Strauss, SMD surface-mounted components, VTT publishing house for technical texts, Bonn, p. 18. . . 23,
- 6) Zeitschrift "Elektronik" 1988, H. 23, S. 64 . . . 70,6) Magazine "Electronics" 1988, H. 23, p. 64. . . 70,
- 7) Das SMD-Buch, Surface Mounted Devices, 2. Auflage, 1985, Herausgeber: ELKOSE GmbH, 7141 Möglingen, S. 7 . . . 9.7) The SMD book, Surface Mounted Devices, 2nd edition, 1985, Publisher: ELKOSE GmbH, 7141 Möglingen, p. 7. . . 9.
Eine solche Elektronik-Baugruppe ist aus (1) bekannt. Im Metallgehäuse befindet sich eine Leiterplatte, die mit Halbleiterbauelementen bestückt ist. Halbleiterbauelemente mit hoher Verlustleistung sind zwecks guter Kühlung am Rand der Leiterplatte angeordnet und werden durch Federn an eine Seitenwand des Metallgehäuses angedrückt. So wird der größte Teil der in den Halbleiterbauelementen entstehende Wärme an das Metallgehäuse und von da an die das Metallgehäuse umgebende Luft abgegeben. Die im Metallgehäuse eingeschlossene Luft wird nur wenig erwärmt, da sie zur Wärmeableitung nur wenig beiträgt. Such an electronic assembly is known from ( 1 ). There is a circuit board in the metal housing, which is equipped with semiconductor components. Semiconductor components with high power dissipation are arranged on the edge of the circuit board for good cooling and are pressed against a side wall of the metal housing by springs. Most of the heat generated in the semiconductor components is released to the metal housing and from there to the air surrounding the metal housing. The air enclosed in the metal housing is only slightly warmed because it contributes little to the heat dissipation.
Nachteilig ist, daß nur der Rand der Leiterplatte für die Halbleiterbauelemente mit hoher Verlustleistung zur Verfügung steht, wodurch ihre Anzahl begrenzt ist. Das Erfordernis der Montage am Rand erschwert außerdem das Layout der Leiterbahnführung auf der Leiterplatte. Das Erfordernis der Wärmeableitung an eine Seitenwand läßt nur die Verwendung von Halbleiterbauelementen zu, die zum aufrecht stehenden Einbau ausgebildet sind und nur wenige Anschlußfahnen aufweisen.The disadvantage is that only the edge of the circuit board for the Semiconductor components with high power dissipation are available stands, which limits their number. The requirement of Mounting on the edge also complicates the layout of the Conductor routing on the circuit board. The requirement of Heat dissipation to a side wall only allows the use of Semiconductor components for upright installation are trained and have only a few connecting lugs.
Moderne Halbleiterbauelemente, wie zum Beispiel solche in SOIC- (Small Outline Integrated Circuit), Flat-Pack- und PLCC (Plastic-Leaded-Chip-Carrier) Gehäusen weisen sehr viele Anschlußfahnen auf und sind deshalb zum flach auf der Leiterplatte liegenden Einbau ausgebildet. Zum Zwecke der Kühlung ist ein solches Bauelement so ausgebildet, daß die in ihm entstehende Wärme vorwiegend über seine der Leiterplatte abgewandten Flächen abgegeben wird. Einzelheiten der oben genannten und weiterer Gehäuse finden sich in (5).Modern semiconductor components, such as those in SOIC (Small Outline Integrated Circuit), Flat-Pack and PLCC (Plastic-Leaded-Chip-Carrier) packages, have a large number of connection lugs and are therefore designed to be installed flat on the circuit board. For the purpose of cooling, such a component is designed such that the heat generated in it is emitted predominantly via its surfaces facing away from the printed circuit board. Details of the above and other housings can be found in ( 5 ).
Auch bei einem solchen Halbleiterbauelement kann eine so hohe Verlustleistung auftreten, daß bei seinem Einbau auf einer in einem geschlossenen Gehäuse untergebrachten Leiterplatte die Kühlung allein durch die im Gehäuse eingeschlossene und das betreffende Halbleiterbauelement unmittelbar umgebende Luft nicht ausreicht oder daß dabei im Gehäuse eine zu hohe Temperatur auftritt.Such a semiconductor component can also be so high Power loss occur that when installed on an in the PCB housed in a closed housing Cooling solely through the enclosed in the housing and that relevant semiconductor device directly surrounding air not sufficient or that the housing is too high Temperature occurs.
Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde: Es soll eine Elektronik-Baugruppe der obigen Art angegeben werden, bei der die Halbleiterbauelemente flach an beliebiger Stelle auf der Leiterplatte liegend eingebaut sind und ohne nennenswerte Erwärmung der im Gehäuse eingeschlossenen Luft gut gekühlt sind. The invention is based on the following object: Electronics assembly of the above type can be specified in the the semiconductor components flat anywhere on the PCB are installed horizontally and without any noteworthy Heating of the air enclosed in the housing is well cooled are.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre gemäß dem Patentanspruch gelöst.This task is accomplished through the teaching according to the patent claim solved.
In der aus (2) bekannten Anordnung geschieht die Wärmeableitung von einem Halbleiterbauelement ebenfalls ohne nennenswerte Erwärmung der das Halbleiterelement umgebenden Luft. Außerdem können die Halbleiterbauelemente flachliegend an jeder Stelle der Leiterplatte eingebaut sein. Jedoch ist für jedes Halbleiterbauelement ein wärmeleitender Modul erforderlich. Nachteilig ist, daß eine Kühlwirkung erst nach völligem Zusammenbau der Elektronik-Baugruppe möglich ist. Damit ist z. B. ein Testbetrieb vor dem völligen Zusammenbau nicht möglich.In the arrangement known from ( 2 ), the heat dissipation from a semiconductor component also takes place without significant heating of the air surrounding the semiconductor element. In addition, the semiconductor components can be installed lying flat at any point on the circuit board. However, a heat-conducting module is required for each semiconductor component. The disadvantage is that a cooling effect is only possible after the electronic assembly has been completely assembled. So z. B. a test operation before the complete assembly is not possible.
Aus (3) sind Leiterplatten mit Metallkern an sich bekannt.Printed circuit boards with a metal core are known per se from ( 3 ).
Aus (4) ist es an sich bekannt, ein Halbleiterbauelement in unmittelbarem Wärmekontakt mit dem Metallkern einer Leiterplatte zu montieren. Nachteilig ist, daß der Metallkern genau passend zur beabsichtigten Bestückung vorgeprägt sein muß.From ( 4 ) it is known per se to mount a semiconductor component in direct thermal contact with the metal core of a printed circuit board. The disadvantage is that the metal core must be pre-embossed to match the intended assembly.
Die Erfindung wird anhand eines in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Elektronikbaugruppe dargestellt. In der Fig. 2 ist ein zum Einbau in eine erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe vorbereitetes Halbleiterbauelement dargestellt. The invention will be described with reference to an embodiment shown in FIGS. 1 and 2. In Fig. 1 a section is shown of the inventive electronic assembly. In FIG. 2 a prepared for incorporation in an inventive electronic assembly semiconductor device is shown.
Es wird zunächst die Fig. 1 beschrieben. In ihr bedeuten:
MG ein Metallgehäuse,
Ab ein Absatz,
Bd ein Boden,
LP eine Leiterplatte,
IS1 eine erste Isolierschicht,
IS2 eine zweite Isolierschicht,
MK ein Metallkern,
IC ein Halbleiterbauelement,
AF Anschlußfahnen,
De ein Deckel,
KR Kühlrippen,
S eine Schraube,
LB Leiterbahnen,
WA die wärmeabgebende Seite des Halbleiterbauelementes. Figs. 1 will be described first. In it mean:
MG a metal case,
From one paragraph,
Bd a floor
LP a circuit board,
IS 1 a first insulating layer,
IS 2 a second insulating layer,
MK a metal core,
IC a semiconductor device,
AF connection lugs,
De a lid
KR cooling fins,
S a screw,
LB conductor tracks,
WA the heat-emitting side of the semiconductor component.
Die Leiterplatte LP weist einen Metallkern MK, eine erste Isolierschicht IS1 und eine zweite Isolierschicht IS2 auf. Die Leiterplatte LP ist im Metallgehäuse MG eingebaut, wobei der Metallkern gut wärmeleitend mit dem Metallgehäuse verbunden ist. Als Beispiel für die Ausbildung einer solchen gut wärmeleitenden Verbindung ist hier eine Schraubverbindung dargestellt. Sie umfaßt die Schraube S und weitere nicht bezeichnete Schrauben. Mit diesen Schrauben ist die Leiterplatte am Absatz Ab und damit auch am Metallgehäuse befestigt, wobei an der Auflagefläche der Leiterplatte auf den Absatz die betr. Isolierschicht fehlt. So wird bewirkt, daß der Metallkern unmittelbar oder über Wärmeleitpaste gut wärmeleitend mit dem metallischen Absatz Ab in Verbindung steht. Auch unter den Köpfen der betr. Schrauben fehlt die betr. Isolierschicht. So wird erreicht, daß der durch das Anziehen der Schrauben erreichte und für eine gute Wärmeleitung erforderliche hohe Anpreßdruck auf die Dauer erhalten bleibt und nicht durch ein evt. Fließen der Isolierschicht nachläßt. Außerdem tragen so die Schrauben auch noch zur Wärmeleitung bei.The printed circuit board LP has a metal core MK, a first insulating layer IS 1 and a second insulating layer IS 2 . The printed circuit board LP is installed in the metal housing MG, the metal core being connected to the metal housing with good thermal conductivity. A screw connection is shown here as an example for the formation of such a good heat-conducting connection. It includes the screw S and other screws not shown. With these screws, the circuit board is attached to the shoulder Ab and thus also to the metal housing, whereby the relevant insulating layer is missing on the contact surface of the circuit board on the shoulder. This has the effect that the metal core is in direct contact with the metallic heel Ab directly or via heat-conducting paste. The insulation layer is also missing under the heads of the screws. The result is that the high contact pressure achieved by tightening the screws and required for good heat conduction is maintained in the long run and does not diminish as a result of the insulating layer possibly flowing. In addition, the screws also contribute to heat conduction.
Auf der Leiterplatte LP sind Halbleiterbauelemente montiert. Als Beispiel ist hier eines in der Form eines SOIC-Gehäuses dargestellt. Es ist mit seiner wärmeabgebender Seite WA unter Verwendung eines wärmeleitenden Klebers oder einer Wärmeleitpaste am Metallkern MK befestigt. Dazu ist an der betreffenden Stelle die Leiterplatte LP frei von der jeweiligen Isolierschicht. Hier ist es die erste Isolierschicht IS1. D.h., das Halbleiterbauelement IC befindet sich mit seiner wärmeabgebenden Seite WA nur über einen wärmeleitenden Kleber oder über eine Wärmeleitpaste in Wärmekontakt mit dem Metallkern MK. So wird die in Halbleiterbauelement IC entstehende Wärme über den Metallkern MK an das Metallgehäuse MG abgeleitet und von dort an die Umgebung abgegeben. Dazu sind die Kühlrippen KR vorgesehen.Semiconductor components are mounted on the printed circuit board LP. An example in the form of a SOIC package is shown here. It is attached to the metal core MK with its heat-emitting side WA using a heat-conducting adhesive or a heat-conducting paste. For this purpose, the circuit board LP is free of the respective insulating layer at the relevant point. Here it is the first insulation layer IS 1 . That is, the semiconductor component IC with its heat-emitting side WA is only in thermal contact with the metal core MK via a heat-conducting adhesive or a heat-conducting paste. The heat generated in the semiconductor component IC is dissipated via the metal core MK to the metal housing MG and from there to the environment. The cooling fins KR are provided for this purpose.
Anhand der Fig. 2 werden Einzelheiten des verwendeten Halbleiterbauelementes beschrieben. Es handelt sich um eines mit Möwenschwingen- (Gull-Wing-) Anschlußfahnen. Dieser Begriff wird in (6), S. 70, linke Spalte erläutert. Gestrichelt ist die für die herkömmliche Einbaulage vorgesehene Form der Anschlußfahnen eingezeichnet. Bei der herkömmlichen Einbaulage ist die Unterseite US der Leiterplatte zugewandt. Die Anschlußfahnen ragen mit dem Maß d1 über die Unterseite US hervor, so daß sich beim herkömmlichen Einbau ein Spalt zwischen der Unterseite und der Leiterplatte ergibt. Es ist aus (7), Seite 9, linke Spalte, bekannt, diesen Spalt zwecks Wärmeableitung über eine aus Keramik bestehende Leiterplatte mit Wärmeleitpaste auszufüllen.Details of the semiconductor component used are described with reference to FIG. 2. It is one with gull wing connecting flags. This term is explained in ( 6 ), p. 70, left column. The shape of the connecting lugs intended for the conventional installation position is shown in dashed lines. In the conventional installation position, the underside US faces the circuit board. The connecting lugs protrude with the dimension d 1 over the underside US, so that there is a gap between the underside and the circuit board in conventional installation. It is known from ( 7 ), page 9, left column, to fill this gap with heat-conducting paste for the purpose of heat dissipation via a circuit board made of ceramic.
Das hier dargestellte Halbleiterbauelement ist so ausgebildet, daß die in ihm entstehende Wärme beim herkömmlichen Einbau zum größten Teil über die der Leiterplatte abgewandten Seite abgegeben wird, d. h., die der Unterseite US gegenüberliegende Seite ist die wärmeabgebende Seite WA.The semiconductor component shown here is designed that the heat generated in it during conventional installation for mostly on the side facing away from the circuit board is delivered, d. that is, the bottom opposite US Side is the heat emitting side WA.
Zum Einbau des Halbleiterbauelementes in die erfindungsgemäße Elektronikbaugruppe sind die Anschlußfahnen AF in Richtung der wärmeabgebenden Seite WA gebogen, jedoch so, daß sie um das Maß d2 hinter der Ebene der wärmeabgebenden Seite zurückstehen. Das Maß d2 ist so unter Berücksichtigung der Dicke der ersten Isolierschicht IS1 und der Dicke der Leiterbahnen gewählt, daß beim Einbau in die Elektronikbaugruppe einerseits die wärmeabgebende Seite WA auf dem Metallkern Mk aufliegt und andererseits die Anschlußfahnen AF auf den Leiterbahnen LB aufliegen.To install the semiconductor component in the electronic assembly according to the invention, the connection lugs AF are bent in the direction of the heat-emitting side WA, but in such a way that they stand back by the dimension d 2 behind the plane of the heat-emitting side. The dimension d 2 is chosen taking into account the thickness of the first insulating layer IS 1 and the thickness of the conductor tracks so that, when installed in the electronic assembly, on the one hand the heat-emitting side WA rests on the metal core Mk and on the other hand the connecting tabs AF rest on the conductor tracks LB.
Eine Möglichkeit zur Herstellung der Leiterplatte besteht darin, daß man von einem beiderseitig ganz mit Isolierschichten beschichteten Basismaterial ausgeht und an den zur erfindungsgemäßen Bestückung vorgesehenen Stellen die erste Isolierschicht durch Fräsen entfernt. Dieses partielle Wegfräsen der ersten Isolierschicht läßt sich mit nur wenig Aufwand vornehmen, denn bei der Herstellung solcher Leiterplatten ist üblicherweise eine Umrißbearbeitung auf einer numerisch gesteuerten Fräsmaschine notwendig. Diese Fräsmaschine läßt sich so programmieren, daß sie auch noch die erste Isolierschicht partiell wegfräst.There is a possibility of manufacturing the circuit board in the fact that one of the two sides entirely supports Insulating layers coated base material goes out and on the places provided for assembly according to the invention first insulating layer removed by milling. This partial The first insulating layer can be milled away with very little Make effort, because in the production of such Printed circuit boards are usually based on outline machining a numerically controlled milling machine. These Milling machine can be programmed so that it also the partially milled away the first insulating layer.
Die erfindungsgemäße Elektronik-Baugruppe eignet sich außer für terrestrische Anwendung auch für Raumfahrtanwendung, z. B. in einem Nachrichtensatellit. Das Fehlen jeglicher Atmosphäre wirkt sich wegen der Wärmeableitung über den Metallkern nicht nachteilig aus. Es genügt, wenn die Kühlrippen für eine Wärmeabgabe allein durch Strahlung ausgebildet sind, oder auf andere Weise für ausreichende Wärmeabgabe gesorgt ist.The electronics module according to the invention is also suitable for terrestrial use also for space applications, e.g. B. in a news satellite. The absence of any atmosphere has no effect due to the heat dissipation via the metal core disadvantageous. It is sufficient if the cooling fins for one Heat emission are formed solely by radiation, or on other way is sufficient heat dissipation.
Die aus (1) bekannte Elektronik-Baugruppe setzt ebenfalls nicht das Vorhandensein einer Atmosphäre voraus, jedoch trägt die Masse der zusätzlich erforderlichen wärmeleitenden Module in unerwünschter Weise zur Gesamtmasse der Elektronik- Baugruppe bei. Diese bekannte Elektronik-Baugruppe ist deshalb für Raumfahrt-Anwendung wenig geeignet.The electronics module known from (1) also sets does not preclude the presence of an atmosphere, however the mass of the additionally required heat-conducting modules undesirably to the total mass of electronics Assembly at. This well-known electronics assembly is therefore not very suitable for space applications.
Claims (2)
- a) Im Metallgehäuse (MG) ist eine Leiterplatte (LP) eingebaut, die mit Halbleiterbauelementen (IC) bestückt ist.
- b) Die Leiterplatte (LP) weist einen Metallkern (MK) auf.
- c) Mindestens ein Halbleiterbauelement (IC) steht in Wärmekontakt mit dem Metallgehäuse (MG).
- d) Der Wärmekontakt ist folgendermaßen ausgebildet:
- d1) Das Halbleiterbauelement (IC) befindet sich mit seiner wärmeabgebenden Seite (WA) nur über einen wärmeleitenden Kleber oder über eine Wärmeleitpaste in Wärmekontakt mit dem Metallkern (MK).
- d2) Das Metallgehäuse (MG) und die Leiterplatte (LP) sind zur gut wärmeleitenden Verbindung (Ab, S) des Metallkernes (MK) mit dem Metallgehäuse (MG) ausgebildet.
- a) A circuit board (LP) is installed in the metal housing (MG), which is equipped with semiconductor components (IC).
- b) The circuit board (LP) has a metal core (MK).
- c) At least one semiconductor component (IC) is in thermal contact with the metal housing (MG).
- d) The thermal contact is designed as follows:
- d1) The semiconductor component (IC), with its heat-emitting side (WA), is only in thermal contact with the metal core (MK) via a heat-conducting adhesive or a heat-conducting paste.
- d2) The metal housing (MG) and the printed circuit board (LP) are designed for a good heat-conducting connection (Ab, S) of the metal core (MK) to the metal housing (MG).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914118398 DE4118398C2 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Electronics assembly with metal housing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914118398 DE4118398C2 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Electronics assembly with metal housing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4118398A1 true DE4118398A1 (en) | 1992-12-10 |
| DE4118398C2 DE4118398C2 (en) | 1994-07-21 |
Family
ID=6433212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19914118398 Revoked DE4118398C2 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Electronics assembly with metal housing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4118398C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240755A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-16 | Siemens Ag | Electronic control device for motor vehicle engine or ABS system - has cooling plate with PCBs fixed on both sides and with housing fixing section which extends out of housing |
| EP0682467A2 (en) * | 1994-05-10 | 1995-11-15 | Hella KG Hueck & Co. | Circuit device for controlling a blower in a vehicle |
| US6265840B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-07-24 | Mannesmann Vdo Ag | Electronic device |
| DE102005063281A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Integrated electronic component, has printed circuit board, and electronic power components that are arranged on board, where board has inner layer, which is made of heat conducting material e.g. solid copper |
| DE102010016288A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Jena-Optronik Gmbh | Electronic assembly and spacecraft with it |
| DE102011090002A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-02-07 | Continental Automotive Gmbh | Printed circuit board of printed circuit board assembly used in automotive industry, has patterned metallization layer set facing away from cover layer, and metal core structure consisting of conductor track partially exposed by recess |
| DE102012216257A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Robert Bosch Gmbh | Printed circuit board of printed circuit board arrangement used in control device of motor car, has heat conductive layers whose end portions are heat-conductively connected with heat sinks |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19852355A1 (en) * | 1998-11-13 | 1999-12-16 | Bosch Gmbh Robert | Circuit, e.g. for controller, especially motor vehicle engine controller |
| DE10217214B4 (en) * | 2002-04-18 | 2004-03-11 | Hella Kg Hueck & Co. | Cooling arrangement for a circuit arrangement |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH608313A5 (en) * | 1975-04-16 | 1978-12-29 | Siemens Ag | Assembly for radio-frequency circuits with a high power loss, especially for broadband amplifiers |
| DE8600928U1 (en) * | 1986-01-16 | 1987-06-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg, De | |
| DE2752655C2 (en) * | 1977-09-23 | 1988-03-24 | Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim, De | |
| DE3735985A1 (en) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Bicc Plc | HEAT-CONDUCTING MODULE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD ARRANGEMENT |
| DE3703088A1 (en) * | 1987-02-03 | 1988-08-11 | Vdo Schindling | Housing for accommodating at least one printed circuit board |
| DE3708000A1 (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Isola Werke Ag | METHOD FOR PRODUCING ELECTRIC CIRCUITS CONTAINING METAL CORES AND BASE MATERIAL THEREFOR |
| DE3829117A1 (en) * | 1988-08-27 | 1990-03-08 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Metal core printed circuit board |
| DE8908678U1 (en) * | 1989-07-17 | 1990-11-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De |
-
1991
- 1991-06-05 DE DE19914118398 patent/DE4118398C2/en not_active Revoked
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH608313A5 (en) * | 1975-04-16 | 1978-12-29 | Siemens Ag | Assembly for radio-frequency circuits with a high power loss, especially for broadband amplifiers |
| DE2752655C2 (en) * | 1977-09-23 | 1988-03-24 | Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim, De | |
| DE8600928U1 (en) * | 1986-01-16 | 1987-06-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg, De | |
| DE3735985A1 (en) * | 1986-10-24 | 1988-05-11 | Bicc Plc | HEAT-CONDUCTING MODULE FOR PRINTED CIRCUIT BOARD ARRANGEMENT |
| DE3703088A1 (en) * | 1987-02-03 | 1988-08-11 | Vdo Schindling | Housing for accommodating at least one printed circuit board |
| DE3708000A1 (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-22 | Isola Werke Ag | METHOD FOR PRODUCING ELECTRIC CIRCUITS CONTAINING METAL CORES AND BASE MATERIAL THEREFOR |
| DE3829117A1 (en) * | 1988-08-27 | 1990-03-08 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Metal core printed circuit board |
| DE8908678U1 (en) * | 1989-07-17 | 1990-11-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Das SMD-Buch, Surface Mounted Devices, 2. Aufla- ge 1985, Herausgeber: ELKOSE GmbH, 7141 Möglingen,S. 7-9 * |
| R. Strauss, SMD Oberflächenmontierte Bauteile, VTT-Verlag für technische Texte, Bonn, S. 18-23 * |
| Zeitschrift "Elektronik" 1988, H. 23, S. 64-70 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240755A1 (en) * | 1992-12-03 | 1994-06-16 | Siemens Ag | Electronic control device for motor vehicle engine or ABS system - has cooling plate with PCBs fixed on both sides and with housing fixing section which extends out of housing |
| EP0682467A2 (en) * | 1994-05-10 | 1995-11-15 | Hella KG Hueck & Co. | Circuit device for controlling a blower in a vehicle |
| EP0682467A3 (en) * | 1994-05-10 | 1997-02-26 | Hella Kg Hueck & Co | Circuit device for controlling a blower in a vehicle. |
| US6265840B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-07-24 | Mannesmann Vdo Ag | Electronic device |
| DE102005063281A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Integrated electronic component, has printed circuit board, and electronic power components that are arranged on board, where board has inner layer, which is made of heat conducting material e.g. solid copper |
| DE102010016288A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Jena-Optronik Gmbh | Electronic assembly and spacecraft with it |
| DE102010016288B4 (en) * | 2010-04-01 | 2011-12-15 | Jena-Optronik Gmbh | Electronic assembly and spacecraft with it |
| DE102011090002A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-02-07 | Continental Automotive Gmbh | Printed circuit board of printed circuit board assembly used in automotive industry, has patterned metallization layer set facing away from cover layer, and metal core structure consisting of conductor track partially exposed by recess |
| DE102012216257A1 (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-13 | Robert Bosch Gmbh | Printed circuit board of printed circuit board arrangement used in control device of motor car, has heat conductive layers whose end portions are heat-conductively connected with heat sinks |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4118398C2 (en) | 1994-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60007872T2 (en) | MANUFACTURING METHOD OF AN ELECTRONIC PCB MODULE WITH HEAT EXTRACTION USING A CONVECTION-COOLED PCB | |
| DE69828871T2 (en) | COOLING BODY ASSEMBLY ASSEMBLY FOR SURFACE MOUNTED ELECTRONIC PACKS | |
| EP1648744B1 (en) | Electronic unit and method for manufacturing an electronic unit | |
| DE102005002812B4 (en) | Heatsink for Surface Mounted Semiconductor Devices and Assembly Processes | |
| DE102006008807B4 (en) | Arrangement with a power semiconductor module and a cooling component | |
| EP0689374B1 (en) | Electronic module | |
| DE19640435A1 (en) | Power dissipation device for semiconductor component, e.g. SMD or PCB | |
| EP0920055A2 (en) | Cooling device for a heat generating componant on a printed board | |
| DE4218112B4 (en) | Electrical apparatus, in particular switching and control apparatus for motor vehicles | |
| DE102007037297A1 (en) | Circuit carrier structure with improved heat dissipation | |
| DE102006018161A1 (en) | Electronic component module | |
| DE102011120202A1 (en) | Electric control unit | |
| DE4332115B4 (en) | Arrangement for cooling at least one heat sink printed circuit board | |
| DE10162749A1 (en) | circuitry | |
| DE4118398C2 (en) | Electronics assembly with metal housing | |
| DE19722357C1 (en) | Control unit | |
| DE102007049035B4 (en) | Chip cooling device with wedge element | |
| DE60315469T2 (en) | Heat dissipating insert, circuit with such an insert and method of manufacture | |
| DE202013002411U1 (en) | Heat spreader with flat tube cooling element | |
| DE102008015785B4 (en) | Electronic substrate mounting structure | |
| DE3237878A1 (en) | Arrangement for dissipating the heat losses of a semiconductor component mounted on a printed-circuit board | |
| DE4118397A1 (en) | Metal-cored circuit board carrying integrated circuit chip e.g. for satellite - cools by conduction into core from underside of chip mounted in hole through insulating layer | |
| EP3629687A1 (en) | Method for mounting an electrical device | |
| DE4009445A1 (en) | Heat sink system for circuit boards - has profiled heat sink plate position on top of circuit board components | |
| DE19805492C2 (en) | Circuit board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
|
| 8331 | Complete revocation |