DE4218224A1

DE4218224A1 - Vorrichtung zum Befestigen mindestens eines Bauelementes an einem Träger

Info

Publication number: DE4218224A1
Application number: DE4218224A
Authority: DE
Inventors: Markus Gasser; Andreas Stiedl
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Switzerland; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB Schweiz Holding AG; ABB AB
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-09

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Befestigen mindestens eines Bauelementes an einem Träger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Es ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Bauelementes aus der Offenlegungsschrift DE 34 40 334 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird ein Federelement, welches kammartig angeordnet mehrere angeformte elastische Finger aufweist, zusammen mit einem Isolierteil auf einen Träger aufgescho ben. Zwischen Isolierteil und dem ebenfalls isolierend beschichteten Träger werden die Bauelemente eingeschoben und durch jeweils einen der elastischen Finger in ihrer Lage festgehalten. Die Anschlußfahnen der Bauelemente wer den auf eine Leiterplatte geführt und dort verlötet. Zwi schen dem Träger und der Leiterplatte ist keine mechanische Verbindung dargestellt.

Eine derartige Vorrichtung ist vergleichsweise aufwendig herzustellen und zu montieren. Werden Montageplätze für Bauelemente nicht belegt, so kann dadurch kein Material eingespart werden.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Auf gabe, eine Vorrichtung zum Befestigen mindestens eines Bau elementes an einen Träger zu schaffen, welche einfacher herzustellen und einfacher zu montieren ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesent lichen darin zu sehen, daß nicht benutzte Montageplätze nicht unnötigerweise mit Montagematerial bestückt werden müssen. Ferner ist es vorteilhaft, daß der Träger und die Leiterplatte miteinander mechanisch verbunden sind, da so bei auftretenden Erschütterungen oder Schwingungen die Anschlußfahnen der Bauelemente entlastet werden.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die zweite Ausführungs form der Erfindung.

Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit glei chen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen einen als ebene Metall platte ausgebildeten Träger 1 der mit Füßen 2 versehen ist. Die Füße 2 werden mit einer nicht dargestellten Lei terplatte fest, beispielsweise durch eine Lötung oder Ver nietung oder Verschraubung, verbunden. Der Träger 1 ist an seiner Unterkante so gestaltet, daß lediglich die Füße 2 die Leiterplatte berühren. Der Träger 1 weist hier eine rechteckig ausgebildete Ausnehmung 3 auf und an seiner Oberkante 4 eine Aussparung 5. In die Ausnehmung 3 greift eine Nase 6 ein, die an eine federnde Klammer 7 angeformt ist. Die Nase 6 paßt so in die Ausnehmung 3 hinein, daß ein Verrutschen der Klammer 7 an dieser Stelle ausgeschlossen ist. Die Klammer 7 liegt zudem noch in der Aussparung 5, deren seitliche Kanten die Klammer 7 gegen ein seitliches Verschieben sichern. Die Klammer 7 ist federnd ausgebildet, beispielsweise aus federndem Metall insbesondere jedoch aus rostfreiem Federstahl. Die Form der Klammer 7 kann den fertigungstechnischen Gegebenheiten an gepaßt werden.

Die Klammer 7 weist einen ersten Schenkel 8 der auf der, einem durch die Klammer 7 fixierten Bauelement 9, abgewand ten Seite des Trägers 1 aufliegt, und zwar weist er eine plane Auflage 10 auf, die dann in die angeformte Nase 6 übergeht. Ein zweiter Schenkel 11 der Klammer 7 liegt di rekt auf dem Bauelement 9, so daß seine Auflagestelle 12 der planen Auflage 10 des ersten Schenkels 8 gegenüber liegt. Die Klammer 7 ist dann besonders wirksam, wenn die Auflagestelle 12 des zweiten Schenkels 11 möglichst nahe dem Bereich des ersten Schenkels 8 gegenüberliegt, wo der Übergang von der Nase 6 zur planen Auflage 10 des ersten Schenkels 8 vorgesehen ist. Der zweite Schenkel 11 der Klammer 7 verjüngt sich in Richtung auf seine Auflagestelle 12 hin. Die Klammer 7 ist so vorgespannt, daß sie auch ohne das Bauelement 9 zu halten rutschfest positioniert ist. Durch den Grad der Verjüngung kann die Federkraft der Klammer 7 beeinflußt werden. Die Klammer 7 drückt das Bau element 9 gegen eine isolierende Platte 13, die auf dem Träger 1 aufliegt. Die Platte 13 ist aus Al₂O₃ gefertigt, so daß sie zwar elektrisch isolierend wirkt, jedoch den Wärmeübergang vom Bauelement 9 auf den Träger 1 nur unwe sentlich behindert. Die Platte 13 ist so dimensioniert, daß überall zwischen dem Bauelement 9 und dem Träger 1 eine ausreichende Isolierdistanz gewährleistet ist.

Als Bauelement 9 können Leistungshalbleiter oder auch an dere Bauelemente eingebaut werden. Die Anschlußfahnen 14 des Bauelementes 9 sind unterbrochen dargestellt, ihre Kon taktierung mit der Leiterplatte wird nicht gezeigt. Es ist besonders vorteilhaft, daß der Träger 1 ebenfalls fest mit Leiterplatte verbunden ist, da auf diese Art Reaktions kräfte auf die Anschlußfahnen 14 klein gehalten werden können, was insbesondere deren Standfestigkeit bei schwin genden Belastungen wesentlich erhöht.

Die Fig. 3 und die Fig. 4 zeigen einen U-förmig ausgebilde ten Träger 1, dessen Schenkel 15 im Prinzip dem bereits vorab beschriebenen Träger 1 der Fig. 1 und 2 entsprechen, lediglich die Aussparung 5 ist durch einen Ausschnitt 16 ersetzt, welcher aber ebenfalls die Klammer 7 seitlich ab stützt. Der Ausschnitt 16 kann so gestaltet werden, daß dann noch eine zusätzliche Abstützung des ersten Schenkels 8 der Klammer 7 an der Stelle 17 erfolgt, wodurch die Fe derkraft der Klammer 7 erhöht werden kann. Beide Schenkel 15 des Trägers 1 lassen sich bei Bedarf bestücken mit Bau elementen 9, wodurch eine platzsparende Anordnung der Bau elemente 9 erreicht wird. Der Träger 1 dient ja zudem noch als Kühlkörper. Bei dieser Ausführung müßte gegebenenfalls noch die Basis des U-förmigen Trägers 1 mit Durchbrüchen versehen werden, um so eine ausreichende Strömung der küh lenden Luft zu erreichen. Ebenso ist es denkbar, den U-för migen Träger 1 der Länge nach innen mit Kühlluft zu bebla sen. Der Träger 1 ist hier ebenfalls mit Füßen 2 für die Befestigung auf einer nicht dargestellten Leiterplatte ver sehen. Bei dieser Befestigung berühren nur die Füße die Leiterplatte während der übrige Träger eine ausreichende Isolierdistanz zur Leiterplatte wahrt.

Diese Vorrichtung erlaubt die rasche und einfache Montage eines Bauelementes 9 auf dem als Kühlkörper ausgelegten Träger 1. Die rutschfest gehaltene Klammer 7 wird unmittel bar vor der Montage des Bauelements 9 in den Träger 1 ein geschnappt. Anschließend werden die isolierende Platte 13 und das daraufliegende Bauelement 9 gemeinsam unter den abgehobenen Schenkel 11 der Klammer 7 geschoben und in die richtige Position für das Verlöten der Anschlußfahnen 14 gebracht. Der Schenkel 11 der Klammer 7 hält dann das Bauelement 9 fest.

Bezeichnungsliste

1 Träger
2 Füße
3 Ausnehmung
4 Oberkante
5 Aussparung
6 Nase
7 Klammer
8 erster Schenkel
9 Bauelement
10 plane Auflage
11 zweiter Schenkel
12 Auflagestelle
13 Platte
14 Anschlußfahnen
15 Schenkel
16 Ausschnitt
17 Stelle

Claims

1. Vorrichtung zum Befestigen mindestens eines Bauelemen tes (9) an einem Träger (1) mittels einer elastischen, zwei Schenkel (8, 11) aufweisenden Klammer (7), dadurch gekennzeichnet,
daß pro Bauelement (9) mindestens eine lösbare Klam mer (7) vorgesehen ist, und
daß diese Klammer (7) rutschfest auf dem Träger (1) positioniert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) als metallischer Kühlkörper ausge bildet ist, daß das Bauelement (9) als Halbleiterbauelement ins besondere als Leistungshalbleiter ausgebildet ist, und daß zwischen dem Bauelement (9) und dem Träger (1) ein elektrisch isolierendes Medium vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch isolierendes Medium eine Platte (13) aus Al₂O₃ vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (7) aus einem federnden Metall insbe sondere rostfreiem Federstahl gebogen ist,
daß ein erster Schenkel (8) der Klammer (7) auf der dem Bauelement (9) abgewandten Seite des Trägers (1) formschlüssig vorzugsweise in Form einer Nase (6) in eine Ausnehmung (3) eingreift,
daß dieser Schenkel (8) im weiteren Verlauf plan auf der dem Bauelement (9) abgewandten Seite des Trägers (1) aufliegt, und
daß ein zweiter Schenkel (11) der Klammer (7) so auf dem Bauelement (9) aufliegt, daß dessen Auflagestelle (12) der planen Auflage (10) des ersten Schenkels (8) gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagestelle (12) des zweiten Schenkels (11) möglichst nahe dem Bereich des ersten Schenkels (8) gegenüberliegt, wo der Übergang von der Nase (6) zur planen Auflage (10) des ersten Schenkels (8) vorgese hen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer zusätzlich in einer Aussparung (5) des Trägers (1) geführt und abgestützt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Schenkel (11) der Klammer (7) in Richtung auf seine Auflagestelle (12) hin verjüngt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) als Platte oder als Teil mit U- förmigem Querschnitt ausgebildet ist, und daß der Träger (1) mit Füßen (2) für die Befestigung auf einer Grundplatte insbesondere auf einer Leiter platte versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (7) so vorgespannt ist, daß sie auch ohne Bauelement (9) rutschfest positioniert ist.