DE4231140A1 - Baugruppe für elektronische Steuergeräte - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Baugruppe für elektronische Steuer
geräte nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 33 31 207
ist eine derartige Baugruppe bekannt, bei der auf einer Leiterplatte
eine Verlustwärme abgebendes elektrisches Bauelement angeordnet ist.
Um diese Verlustwärme möglichst schnell abzuleiten, liegt das Bau
element mit einer Seite an einem zusätzlichen Kühlteil an. Das Kühl
teil und das elektrische Bauelement werden mit lösbaren Fixier- und
Befestigungsmitteln gehalten. Aufgrund der zusätzlichen Kühlteile
ist zusätzlicher Platz notwendig, der auch die Bestückung der
Leiterplatte verringert. Ferner ergeben sich zusätzliche Wärmeüber
gangsstellen. Ferner werden bei dieser Baugruppe starre Leiter
platten verwendet, die in das Gehäuse des Steuerelements eingebaut
werden.
Aus in der Praxis verwendeten Steuergeräten ist es zwar bekannt,
zwei starre Leiterplatten durch ein flexibles Bauteil miteinander zu
verbinden. Hierbei werden aber immer Baugruppen mit zusätzlichen
Kühlteilen verwendet.
Die erfindungsgemäße Baugruppe für elektronische Steuergeräte mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß die Verlustwärme der elektrischen Bauteile direkt
über die Wand des Gehäuses der Steuergeräte abgeleitet werden kann.
Es sind keine zusätzlichen Kühlteile mehr notwendig. Dadurch wird
auch der zur Verfügung stehende Platz der Leiterplatte vergrößert.
Ferner können auch hohe Verlustleistungen schnell und sicher abge
leitet werden. Nach wie vor können Standardbauelemente als elektri
sche Bauteile verwendet werden, wobei keinerlei spezielle Geometrie
der Anschlußkontakte der elektrischen Bauteile notwendig wird. Nach
wie vor können bisher erprobte und verwendete Loteinrichtungen, wie
z. B. das Schwall-Löten, eingesetzt werden. Durch die Schräge der
Wand kommen die elektrischen Bauteile bereits durch das Eigengewicht
mit einem gewissen Anpreßdruck zur Anlage. Es können dadurch ein
fache Fixierelemente verwendet werden, die das elektrische Bauteil
noch zusätzlich an die Innenwand drücken.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hautpanspruch
angegebenen Baugruppe möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen die Fig. 1 bis 3 einen Schnitt durch die Baugruppe im
jeweiligen Montageschritt, wobei die Fig. 3 die Baugruppe im ein
gebauten Zustand ohne einem zusätzlichen Fixierelement darstellt.
In der Fig. 1 ist mit 10 eine Leiterplatte bezeichnet, die eine
nicht näher dargestellte elektronische Schaltung trägt. Zu dieser
elektronischen Schaltung gehören Leistungsbauelemente 11, die im
Betriebszustand Verlustwärme abgeben und wobei diese Verlustwärme
möglichst schnell abgeleitet werden muß. Als Leistungsbauelemente 11
können z. B. Transistoren verwendet werden. Um das Leistungsbau
element 11 auf der Leiterplatte 10 fixieren zu können, ist auf der
Leiterplatte 10 ein Fixierelement 12 angeordnet, das mit Hilfe eines
Fortsatzes 13 fest auf der Leiterplatte 10 befestigt ist. Das
Fixierelement 12 weist trichterförmige Bohrungen 14 auf, die mit in
der Leiterplatte 10 ausgebildeten Bohrungen 15 fluchten. Die Öffnung
16 der Bohrung 14 mit dem größeren Durchmesser ist dem Leistungsbau
element 11 zugewandt, so daß die Anschlüsse 17 der Leistungsbau
elemente 11 leicht in die Bohrungen 14 und 15 eingeführt werden
können. Das Fixierelement 12 hat die Aufgabe, die Anschlüsse des
Leistungsbauelements 11 während der Montage zu führen, da die
Anschlüsse nicht immer gerade ausgebildet sind, sondern während des
Transportes und vor der Montage leicht verbogen werden können.
Ferner wird mittels des Fixierelements 12 ein definierter Abstand
zwischen der Leiterplatte 10 und dem Leistungsbauelement 11 her
gestellt. Mit Hilfe des Fortsatzes 13 ist das Fixierelement 12 fest
auf der Leiterplatte 10 angeordnet, da nur so die Aufgaben des
Fixierteils 12 einwandfrei erfüllt werden können. Auf der Leiter
platte 10 befinden sich in herkömmlicher Weise die Leiterbahnen 19,
die mit einer Lot-Verbindung 18, wie in Fig. 2 gezeigt, mit den
Anschlüssen 17 des Leistungsbauelements 11 verbunden sind. Statt der
Leiterbahnen 19 könnte auch eine Leiterfolie verwendet werden. In
der Fig. 1 ist nur ein Leistungsbauelement mit einem Fixierelement
dargestellt. Es können aber auch mehrere Leistungsbauelemente auf
einem Fixierelement oder auch mehrere Leistungsbauelemente auf
jeweils einem eigenen Fixierelement auf der Leiterplatte angeordnet
sein. Besonders durch die erfindungsgemäße Anordnung der Baugruppe
und der Montage ist eine relativ große Anzahl von Leistungsbau
elementen auf der Leiterplatte möglich.
Bei der Montage wird auf die Leiterplatte 10 im sogenannten Nutzen
das Fixierelement 12 plaziert, wobei es mit dem Fortsatz 13 durch
die Leiterplatte 10 hindurch ragt und mechanisch fest mit der
Leiterplatte 10 verbunden ist. Anschließend werden nun die
Leistungsbauelemente 11 entweder manuell oder automatisch auf das
Fixierteil 11 aufgesetzt und die Anschlüsse 17 durch die Bohrungen
14 und 15 hindurchgeschoben. Bei Bedarf können auch die Anschlüsse
17 der Leistungsbauelemente 11 geclincht werden, wie es in dem mit 20
bezeichneten Anschluß in der Fig. 1 als Beispiel dargestellt ist.
Dadurch sind die Anschlüsse bereits mechanisch in den Bohrungen 14,
15 befestigt. Der nun erreichte Montagezustand ist in der Fig. 1
dargestellt. Anschließend werden die Anschlüsse 17 mit Hilfe von
Lötverbindungen, z. B. im bekannten Schwall-Löten, mit den Leiter
bahnen 19 der Leiterplatte 10 verbunden, wodurch eine elektrische
Leitfähigkeit hergestellt wird. Nun wird durch Fräsen oder einem
anderen Trennverfahren die Baugruppe aus dem Nutzen herausgetrennt.
Dabei wird auch das Fixierelement 12 insbesondere im Bereich des
Fortsatzes 13 abgetrennt. Ferner wird auch die Leiterplatte 10 an
einer Stelle 21, die möglichst nahe beim Fixierelement 12 sich
befindet, aber von diesem nicht überdeckt wird, bis auf die Leiter
bahnen 19 durchgetrennt. Dadurch erhält man einen flexiblen Bereich
der Leiterplatte 10. Der in der Fig. 2 dargestellte Montageschritt
stellt den endgültigen, für die Montage verwendbaren Zustand dar.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Leiterplatte 10 und
das Fixierelement 12 auf der Seite, auf der auch das Leistungsbau
element 11 zur Kühlung an der Wandung eines Gehäuses anliegen soll,
so weit abgefräst, daß das Ende des Fixierteils 12 bzw. das Ende der
Leiterplatte 10 nicht über das Leistungsbauelement 11 mehr hinaus
ragt.
Diese in der Fig. 2 dargestellte Baugruppe kann nun, wie in der
Fig. 3 gezeigt, in das Gehäuse 24 eines Steuergeräts eingesetzt
werden. Besonders vorteilhaft kann dabei die in der Fig. 3 darge
stellte Konstruktion des Gehäuses 24 in der Form einer Wanne ver
wendet werden. Hierunter ist eine Ausbildung einer Gehäuseunter
schale zu verstehen, wobei im Bereich des der größer als 90° ab
stehenden Seitenwand 25 eine Ausnehmung 27 ausgebildet ist. Die
Leiterplatte 10 kommt hierbei mit seinem Bereich ohne dem Leistungs
bauelement 11 auf der Grundplatte 26 des Gehäuses 24 zur Auflage.
Das Leistungsbauelement 11 liegt hingegen an der Innenseite der
Seitenwand 25 an. Durch die leichte Abschrägung der Seitenwand 25
liegt das Leistungsbauelement 11 bereits durch sein Eigengewicht an
der Seitenwand 25 an. Da sich ferner zwischen dem Fixierelement 12
bzw. zwischen der Leiterplatte 10 und der Innenseite der Seitenwand
25 ein Spiel befindet, kann der flexible Bereich 21 der Leiterplatte
10 die eventuell auftretenden Toleranzen ausgleichen. Ferner hat der
elastische Bereich 21 noch die Aufgabe, eventuell resultierende
Kräfte bei der Klammerung des Leistungsbauelements 11 mit Hilfe
einer Feder, die in der Fig. 3 nicht dargestellt ist, aufzunehmen,
so daß das Leistungsbauelement 11 nahezu kraftfrei an der Seitenwand
25 zum Anliegen kommt.
Claims (4)
1. Baugruppe für elektronische Steuergeräte, mit mindestens einem
Verlustwärme abgebenden elektrischen Bauelement (11), das mit Hilfe
eines Fixierelements (12) auf einer Leiterplatte (10) angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) einen
elastischen Bereich (21) aufweist, so daß das Bauelement (11) mit
einer Seite im in das Steuergerat eingebauten Zustand an einem die
Verlustwärme ableitenden Bauteil (25) zum Anliegen kommen kann.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bau
teil (25) die Seitenwand des Gehäuses (24) des Steuergeräts ist.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Grundplatte (26) des Gehäuses (24) des Steuergeräts mindestens im
Bereich des Leistungsbauelements (11) und des elastischen Bereichs
(21) eine Ausnehmung (27) aufweist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe für elektronische
Steuergeräte, wobei auf der Leiterplatte (10) ein Fixierelement (12)
befestigt wird, wobei von der Seite des Fixierelements (12) her auf
die Leiterplatte (10) mindestens ein Leistungsbauelement (11)
aufgesetzt wird und die Anschlüsse (17) durch Bohrungen (15) geführt
werden, wobei die Anschlüsse (17) durch Lötverbindungen (18) mit den
Leiterbahnen (19) der Leiterplatte (10) verbunden werden, wobei das
Fixierelement (12) und die Leiterplatte (10) auf der einen Seite des
Leistungsbauelements (11) so weit abgetrennt werden, daß die
Leiterplatte (10) und das Fixierelement (12) nicht mehr über das
Leistungsbauelement (11) hinausragen und auf der anderen Seite des
Leistungsbauelements (11) in die Leiterplatte (10) ein elastischer
Bereich (21) eingearbeitet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924231140 DE4231140A1 (de) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Baugruppe für elektronische Steuergeräte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924231140 DE4231140A1 (de) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Baugruppe für elektronische Steuergeräte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4231140A1 true DE4231140A1 (de) | 1994-03-24 |
Family
ID=6468197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924231140 Withdrawn DE4231140A1 (de) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Baugruppe für elektronische Steuergeräte |
Country Status (1)
Country | Link |
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1992
- 1992-09-17 DE DE19924231140 patent/DE4231140A1/de not_active Withdrawn
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