DE4324214A1 - Elektrisches Gerät - Google Patents
Elektrisches GerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere
Schalt- oder Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, gemäß Oberbe
griff von Patentanspruch 1.
Aus der Offenlegungsschrift DE 42 22 838 A1 ist ein solches
Gerät bekannt, bei dem zu kühlende Leistungsbauelemente auf
einer eine elektronische Schaltung tragenden Leiterplatte an
gebracht sind. Die Leistungsbauelemente liegen flächig auf
der Oberseite der Leiterplatte auf. Ihre Anschlußbeine ragen
durch Löcher in der Leiterplatte auf die Unterseite und sind
dort verlötet.
Solche Leistungsbauelemente werden üblicherweise auf die Lei
terplatte geschraubt oder mit dieser vernietet, damit die
Bauelemente auch unter Rüttelbeanspruchung sicher befestigt
sind. Diese Befestigung nimmt allerdings viel Platz in An
spruch und ist aufwendig bei der Montage der Leistungsbauele
mente.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein elektrisches
Gerät zu schaffen, bei dem die Leistungsbauelemente bei guter
Wärmeabfuhr einfach und trotzdem rüttelsicher auf der Leiter
platte befestigt sind.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst. Dabei umklammert eine Haltefeder ein
auf der Leiterplatte liegend montiertes Leistungsbauelement.
Die Haltefeder preßt das Leistungsbauelement gegen die Lei
terplatte und ist unverlierbar mit der Leiterplatte verlötet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet. Da das Leistungsbauelement in Be
reich von Durchkontaktierungen der Leiterplatte angeordnet
ist, wird die Wärme gut auf die Unterseite der Leiterplatte,
die mit einer wärmeleitenden Schicht versehen ist, abgelei
tet. Durch die thermische Verbindung der Haltefeder sowohl
mit dieser Schicht als auch mit der Kühlfahne des Leistungs
bauelements, dient die Haltefeder zusätzlich als Kühlelement.
Da die Haltefeder durch ihre Vorspannung in Löchern der bei
terplatte eingerastet ist, können die Leistungsbauelemente
vor dem Löten einfach und schnell bestückt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter
Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte mit einem Lei
stungsbauelement, das erfindungsgemäß mit einer Hal
tefeder befestigt ist,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Leiterplatte entlang der Li
nie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Leiterplatte entlang der Li
nie III-III gemäß Fig. 1 und
Fig. 4 eine Unteransicht der Leiterplatte im Bereich des
Leistungsbauelements.
Ein elektrisches Gerät, insbesondere ein Schalt- oder Steuer
gerät für ein Kraftfahrzeug, weist eine eine elektronische
Schaltung tragende Leiterplatte 1 (Fig. 1) auf. Ein zu küh
lendes Leistungsbauelement 2, das zur effektiveren Kühlung
eine Kühlfahne 3 aufweist, liegt flach auf der Oberseite der
Leiterplatte 1 auf. Seine Anschlußbeine 4 sind durch Löcher 5
(vgl. auch Fig. 2) der Leiterplatte 1 hindurchgesteckt und
auf der Unterseite der Leiterplatte 1 angelötet.
Das Leistungsbauelement 2 wird zusätzlich zu der Befestigung
durch Löten mit einer Haltefeder 6 auf die Leiterplatte 1 be
festigt. Das Leistungsbauelement 2 liegt somit flächig und
rüttelsicher auf der Leiterplatte 1 auf (Fig. 2). Die Halte
feder 6 ist ebenfalls durch Löcher 7 in der Leiterplatte 1
hindurchgeführt und gleichermaßen auf der Unterseite der Lei
terplatte 1 angelötet, damit sie nicht verlorengehen kann.
Die Haltefeder 6 kann etwa M-förmig - wie in Fig. 3 darge
stellt - und flach mit einer geringen Bauhöhe ausgebildet
sein. Die Haltefeder 6 umklammert das Leistungsbauelement 2
im Bereich der Kühlfahne 3. Ihre seitlichen Schenkel haben
eine große Federkraft mit einer hohen Vorspannung, die nach
innen gerichtet ist. Dadurch wird im montierten Zustand die
Kühlfahne 3 und damit das Leistungsbauelement 2 fest zur Lei
terplatte 1 hingezogen.
Da die Haltefeder 6 auf das Leistungsbauelement 2 drückt,
steht sie in thermischem Kontakt mit der Kühlfahne 3. Wenn
die Haltefeder 6 aus einem wärmeleitenden Material herge
stellt ist, kann sie selber Wärme aufnehmen und durch Konvek
tion an die Umgebung abgeben. Obendrein kann die Wärme über
die Haltefeder 6 und die Lötverbindung zu einer wärmeleiten
den Schicht 8, beispielsweise zu der Kupfer-Kaschierung, auf
der Unterseite der Leiterplatte 1 geleitet werden.
Zur Montage wird das Leistungsbauelement 2 zunächst auf die
Leiterplatte 1 aufgesetzt, so daß die Kühlfahne 3 des Lei
stungsbauelements 2 flächig auf der Leiterplatte 1 aufliegt.
Die Anschlußbeine 4 werden durch die entsprechende Löcher 5
der Leiterplatte 1 geführt. Anschließend wird die Haltefeder
6 über die Kühlfahne 3 gesteckt, so daß die Kühlfahne 3 von
der Haltefeder 6 umklammert wird. Die Haltefeder 6 wird eben
falls durch die Löcher 7 der Leiterplatte 1 geführt und ra
stet dabei - bedingt durch die Vorspannung der Haltefeder 6 -
in diese ein. Somit ist das Leistungsbauelement 2 vorläufig
befestigt.
Danach kann die Leiterplatte 1 durch ein Lötbad geführt wer
den, so daß sowohl das Leistungsbauelement 2 als auch die
Haltefeder 6 an die Leiterplatte 1 angelötet werden.
Die Haltefeder 6 ist aus Stahl hergestellt, wodurch eine hohe
Federkraft erreicht wird. Damit die Haltefeder 6 gelötet wer
den kann, ist ihre Oberfläche mit einer lötbaren Schicht ver
sehen. Durch das Einlöten wird die Haltefeder 6 unverlierbar
befestigt und das Leistungsbauelement 2 rüttelsicher gehal
ten.
Um die Wärmeabfuhr des Leistungsbauelements 2 zu verbessern,
weist die Leiterplatte 1 im Bereich des Leistungsbauelements
2 umfänglich metallisierte Löcher, sogenannte Durchkontaktie
rungen 9, auf. Die Durchkontaktierungen 9 sind mit der wärme
leitenden Schicht 8 thermisch und elektrisch verbunden.
Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr kann die Leiter
platte 1 im Bereich des Leistungsbauelements 2 auf ihrer
Oberseite ebenfalls eine wärmeleitende Schicht 10 aufweisen
(in Fig. 4 durch den gestrichelten Bereich gekennzeichnet).
Diese Schicht ist ebenfalls mit den Durchkontaktierungen 9
thermisch verbunden, so daß die Wärme des Leistungsbauele
ments 2 gut zu der Schicht auf der Unterseite der Leiter
platte 1 (in der Fig. 4 durch die schraffierte Fläche darge
stellt) geleitet wird. Zwischen dem Leistungsbauelement 2 und
der Schicht auf der Oberseite der Leiterplatte 1 kann eine
nicht dargestellte thermisch leitende, aber elektrisch iso
lierende Folie angeordnet sein.
Die wärmeleitenden Schichten 8 und 10 können auch Leiterbah
nen oder Kontaktflecken sein. Wenn ihre Wärmeaufnahmefähig
keit nur gering sein sollte, so können sie thermisch mit ei
nem nicht dargestellten Kühlkörper oder Gehäuse verbunden
sein. Somit wird die Wärme aus dem elektrischen Gerät nach
außen abgeführt.
Claims (5)
1. Elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- oder Steuergerät
für ein Kraftfahrzeug, mit einer eine elektronische Schaltung
tragenden Leiterplatte (1) und mindestens einem zu kühlendem
Leistungsbauelement (2), das auf der Oberseite der Leiter
platte (1) flächig aufliegt und dessen Anschlußbeine (4)
durch Löcher (5) der Leiterplatte (1) hindurchgeführt sowie
auf der Unterseite verlötet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
es eine Haltefeder (6) aufweist, die das Leistungsbauelement
(2) umklammert und durch weitere Löcher (7) der Leiterplatte
(1) hindurchgeführt ist sowie ebenfalls auf der Unterseite
verlötet ist.
2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Leistungsbauelement (2) im Bereich von umfänglich me
tallisierten Löchern (9) der Leiterplatte (1) angeordnet ist,
so daß die Wärme über die Metallisierung zu einer wärmelei
tenden Schicht (8) auf der Unterseite der Leiterplatte (1)
geleitet wird.
3. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltefeder (6) mit der Schicht (8) thermisch verbunden
ist.
4. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kühlfahne (3) des Leistungsbauelements (2) flächig auf
der Leiterplatte (1) aufliegt und die Haltefeder (6) in ther
mischen Kontakt zu der Kühlfahne (3) steht.
5. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltefeder (6) in die Löcher (7) der Leiterplatte (1)
eingerastet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934324214 DE4324214C2 (de) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Elektrisches Gerät |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934324214 DE4324214C2 (de) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Elektrisches Gerät |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4324214A1 true DE4324214A1 (de) | 1995-01-26 |
DE4324214C2 DE4324214C2 (de) | 1996-11-07 |
Family
ID=6493201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934324214 Expired - Fee Related DE4324214C2 (de) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | Elektrisches Gerät |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4324214C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0809779A1 (de) * | 1995-03-03 | 1997-12-03 | Aavid Engineering, Inc. | Wärmesenkeanordnungen |
US6259602B1 (en) | 1996-02-21 | 2001-07-10 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson | Heat conductive device |
DE10132874A1 (de) * | 2001-07-06 | 2003-01-23 | Zdenko Knezevic | Emissionsarme Kühlvorrichtung und Verfahren zum emissionsarmen Kühlen |
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-
1993
- 1993-07-19 DE DE19934324214 patent/DE4324214C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4324214C2 (de) | 1996-11-07 |
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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 | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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