DE4446594A1 - Electric device - Google Patents

Electric device

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DE4446594A1
DE4446594A1 DE4446594A DE4446594A DE4446594A1 DE 4446594 A1 DE4446594 A1 DE 4446594A1 DE 4446594 A DE4446594 A DE 4446594A DE 4446594 A DE4446594 A DE 4446594A DE 4446594 A1 DE4446594 A1 DE 4446594A1
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Karl Schupp
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Abstract

An electric device, in particular a controller or regulator for an electromechanical arrangement, has electric power components arranged on at least two circuit boards (2, 3). The dissipation of heat is undertaken using heat-dissipating elements (1) as a component part of a mechanical holding device. The elements 1 provide mechanical, thermal and electrical contact. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektronisches Steuer- oder Regelgerät für eine elek­ tromechanische Anordnung, nach dem Oberbegriff des Haupt­ anspruchs.The invention relates to an electrical device, in particular an electronic control unit for an elec tromechanical arrangement, according to the preamble of the main demanding

Es ist bereits aus der DE-OS 42 22 838 ein elektrisches Ge­ rät bekannt, bei dem Verlustwärme erzeugende Leistungsbau­ elemente für die Steuergeräteelektronik auf einer Leiter­ platte angeordnet sind, die die gesamte Schaltungsanordnung trägt. Um die Verlustwärme des Leistungsbauelementes abzu­ leiten, liegt dieses auf einer wärmeleitenden Schicht, die fest auf der Leiterplatte aufgebracht ist. Diese wärmelei­ tende Schicht hat auch Kontakt zu Teilen des Gehäuses, so daß als Kühlelement auch das Gehäuse in Frage kommen kann. Es ist hier jedoch nur eine Kontaktierung von einer separaten Leiterplatte beschrieben, wobei sich bei komplexeren Anordnungen besondere Kühlprobleme stellen.It is already from DE-OS 42 22 838 an electrical Ge advises known in the case of power generation that generates heat loss elements for the control unit electronics on a ladder plate are arranged, the entire circuit arrangement wearing. To reduce the heat loss of the power component conduct, this lies on a thermally conductive layer that is firmly attached to the circuit board. This warmth Tende layer also has contact with parts of the housing, so that the housing can also be considered as a cooling element. However, there is only one contact here described separate circuit board, where at more complex arrangements pose special cooling problems.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist insbesondere da­ durch vorteilhaft, daß durch die komplexe Unterbringung von elektronischen Bauelementen auf mindestens zwei Leiterplat­ ten und die Anordnung von Verlustwärme erzeugenden Lei­ stungsbauelementen an unterschiedlichen Stellen auf diesen Leiterplatten auf einfache Weise eine optimale Wärmeablei­ tung gewährleistet werden kann.The electrical device according to the invention with the kenn drawing features of claim 1 is particularly there by advantageous that by the complex housing of electronic components on at least two circuit boards ten and the arrangement of Lei generating heat loss power components at different locations on them Printed circuit boards in a simple way optimal heat dissipation tion can be guaranteed.

Ein großer Funktionsumfang des elektrischen Gerät wird ins­ besondere durch die Anbringung von metallischen Stegen ge­ mäß Anspruch 2 erreicht, mit dem eine gezielte Wärmeablei­ tung an erforderlichen Stellen auf den Leiterplatten durch­ führbar ist und gleichzeitig die mechanische Stabilität der Leiterplatten und somit des gesamten Geräts verbessert wird.A large range of functions of the electrical device is ins especially ge by attaching metallic bars achieved according to claim 2, with a targeted heat dissipation at the required points on the circuit boards is feasible and at the same time the mechanical stability of the Printed circuit boards and thus the entire device improved becomes.

Besonders durch die Möglichkeit der kammartigen Verzahnung dieser Stege nach Anspruch 3 kann das Zusammenwirken von Wärmeableitung, mechanischer Festigkeit und eventuell die Herstellung von elektrischen Verbindungen (z. B. die Masse­ verbindungen zum Gehäuse) in vorteilhafter Weise verbessert werden.Especially thanks to the possibility of comb-like teeth this webs according to claim 3, the interaction of Heat dissipation, mechanical strength and possibly the Making electrical connections (e.g. the mass connections to the housing) improved in an advantageous manner will.

Auch die Möglichkeit der Kombination einer mechanischen Kontaktierung, beispielsweise beim Zusammenfügen der Gehäu­ seteile, und gleichzeitiger Wärmeableitung über die wärme­ leitenden Schichten auf den Leiterplatten schafft gute Vor­ aussetzungen um Leistungsbauelemente im elektrischen Gerät optimal unterzubringen.The possibility of combining a mechanical Contacting, for example when assembling the housing set parts, and at the same time heat dissipation via the heat conductive layers on the circuit boards creates good pre Exposures to power components in the electrical device to accommodate optimally.

Weiter vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention electrical device are specified in the subclaims.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektrischen Ge­ räts werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Embodiments of the electrical Ge according to the invention Rats are explained using the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung mit zwei sich gegenüberliegenden, über einen Steg verbundene Leiterplatten; Fig. 1 shows a section through an arrangement with two opposing, connected via a bridge circuit boards;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erweiterte Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 mit kammartig verbundenen Stegen zwischen den Leiterplatten; Fig. 2 shows a section through an expanded Ausfüh approximate shape of Figure 1 with comb-like webs between the circuit boards.

Fig. 3 einen Schnitt durch zusammenfügbare Gehäuse­ teile des elektrischen Geräts mit zwei sich gegenüber­ liegenden Leiterplatten und Fig. 3 shows a section through mergable housing parts of the electrical device with two opposing circuit boards and

Fig. 4 und 5 einen Schnitt und eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des elektrischen Geräts mit Steckkontakten. FIGS. 4 and 5 is a section and a view of a further embodiment of the electrical device with plug contacts.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist eine Anordnung eines metallischen Steges 1, z. B. aus Kupferblech, zwischen einer Grundleiterplatte 2 und einer Zusatzleiterplatte 3 gezeigt. Auf den Leiterplat­ ten 2 und 3 sind Schichten 4 angeordnet, die eine wärmelei­ tende Verbindung zwischen hier nicht dargestellten Lei­ stungsbauelementen und dem Steg 1 herstellen können. Der Steg 1 ist in Befestigungslöcher 5 der Leiterplatten 2 und 3 einsteckbar und über Lötverbindungen 6 mit den Schichten 4, die in der Regel aus Kupferplattierungen bestehen, ver­ bunden.In Fig. 1 an arrangement of a metallic web 1 , z. B. made of copper sheet, between a base circuit board 2 and an additional circuit board 3 . Layers 4 are arranged on the printed circuit boards 2 and 3 , which can produce a thermal connection between power components not shown here and the web 1 . The web 1 can be inserted into mounting holes 5 of the printed circuit boards 2 and 3 and connected via solder connections 6 to the layers 4 , which generally consist of copper plating.

Die Stege 1 nach Fig. 2 sind derart ausgeformt, daß sie kammartig ineinander verzahnbar sind und dabei, wie im Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1, einen mechanischen, thermi­ schen und elektrischen Kontakt herstellen können. Die gleichwirkenden Elemente wie in Fig. 1 sind hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Mit den Stegen 1 nach der Fig. 2 ist eine beliebig anpaßbare Wärmeverteilung zwi­ schen den Leiterplatten und eventuell auch den Gehäusetei­ len durchführbar.The webs 1 of FIG. 2 are shaped such that they can be interlocked like a comb and, as in the exemplary embodiment from FIG. 1, can produce a mechanical, thermal and electrical contact. The elements having the same effect as in FIG. 1 are provided with the same reference symbols here. With the webs 1 according to FIG. 2, an arbitrarily adaptable heat distribution between the circuit boards and possibly also the housing parts is feasible.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die wesentliche Funktion von Stegen 7 die mechanische Fixierung eines Ab­ standes zwischen den Leiterplatten 2 und 3, da die Wärmeab­ leitung aufgrund einer Kontaktierung zwischen metallischen Gehäuseteilen 8 und 9 und den Schichten 4 auf den Leiter­ platten 2 und 3 erfolgt. Die beiden Gehäuseteile 8 und 9 werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel über metallische Klammern 10 und 11 zusammengedrückt, damit der erforderliche Kontaktdruck zur Wärmeableitung der Verlustwärme von Leistungsbauelementen 12 hergestellt wird. Die Klemmverbindung kann auch durch eine Verschraubung der beiden Gehäuseteile 8 und 9 ersetzt werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the essential function of webs 7 is the mechanical fixing of a position between the printed circuit boards 2 and 3 , since the heat dissipation due to contacting between metallic housing parts 8 and 9 and the layers 4 on the printed circuit boards 2 and 3 he follows. In the exemplary embodiment shown, the two housing parts 8 and 9 are pressed together via metallic brackets 10 and 11 , so that the contact pressure required for heat dissipation of the heat loss from power components 12 is produced. The clamp connection can also be replaced by screwing the two housing parts 8 and 9 .

Ein weiteres in Fig. 4 dargestelltes Ausführungsbeispiel zeigt als Alternative zum Steg 1 nach Fig. 1, Steckkontakte 13, 14 über die die Leiterplatten 2 und 3 miteinander verbunden werden. Die beiden Steckkontakte 13, 14 sind jeweils über Lötverbindungen 6 mit den Leiterplatten 2 und 3 verbindbar. Auf einer Seite der beiden Leiterplatten 2 und 3 ist hier zusätzlich eine Messerleiste 15 angeordnet, die einerseits zur elektrischen Kontaktierung der beiden Leiterplatten 2 und 3 dient und andererseits, wie aus der Draufsicht nach Fig. 5 ersichtlich, über die Ausbildung eines Vorsprungs am oberen Teil 16, der in eine Nut im unteren Teil 17 einfügbar ist, zur mechanischen Fixierung der beiden Leiterplatten 2 und 3 herangezogen werden kann.Another exemplary embodiment shown in FIG. 4 shows, as an alternative to the web 1 according to FIG. 1, plug contacts 13 , 14 via which the printed circuit boards 2 and 3 are connected to one another. The two plug contacts 13 , 14 can each be connected to the printed circuit boards 2 and 3 via solder connections 6 . On one side of the two printed circuit boards 2 and 3 , a male connector 15 is additionally arranged here, which serves on the one hand for electrical contacting of the two printed circuit boards 2 and 3 and on the other hand, as can be seen from the plan view according to FIG. 5, via the formation of a projection on the upper part 16 , which can be inserted into a groove in the lower part 17 , can be used to mechanically fix the two printed circuit boards 2 and 3 .

Claims (8)

1. Elektrisches Gerät, insbesondere ein Steuer- oder Regel­ gerät für eine elektromechanische Anordnung, mit
  • - zumindest auf einer Leiterplatte (2) angeordneten elek­ trischen Leistungsbauelementen (15) und mit
  • - wärmeableitenden Elementen (1, 4; 8, 9; 13, 14), die mit den Leistungsbauelementen (15) zumindest teilweise in mechani­ schem und/oder elektrischem Kontakt stehen,
1. Electrical device, in particular a control or regulating device for an electromechanical arrangement, with
  • - At least on a circuit board ( 2 ) arranged electrical power components ( 15 ) and with
  • heat-dissipating elements ( 1 , 4 ; 8 , 9 ; 13 , 14 ) which are at least partially in mechanical and / or electrical contact with the power components ( 15 ),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens zwei Leiterplatten (2, 3) vorhanden sind und die wärmeableitenden Elemente (1, 4; 8, 9; 13, 14) Bestandteil einer mechanischen Haltevorrichtung sind, an denen die min­ destens zwei Leiterplatten (2, 3) gehalten sind und daß
  • - die mindestens zwei Leiterplatten (2, 3) Schichten (4) tragen, die sowohl elektrisch als auch thermisch leitfähig sind und mit den Leistungsbauelementen (15) in Verbindung stehen.
 characterized in that
  • - At least two circuit boards ( 2 , 3 ) are present and the heat-dissipating elements ( 1 , 4 ; 8 , 9 ; 13 , 14 ) are part of a mechanical holding device on which the at least two circuit boards ( 2 , 3 ) are held and that
  • - The at least two printed circuit boards ( 2 , 3 ) layers ( 4 ), which are both electrically and thermally conductive and are connected to the power components ( 15 ).
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die wärmeableitenden Elemente (1; 13, 14) feste Metall­ stege sind, die über eine mechanisch feste Verbindung (6), insbesondere durch Löten, zwischen den beiden sich gegen­ überliegenden Leiterplatten (2, 3) einfügbar sind.
2. Electrical device according to claim 1
characterized in that
  • - The heat-dissipating elements ( 1 ; 13 , 14 ) are solid metal webs, which can be inserted between the two opposing printed circuit boards ( 2 , 3 ) via a mechanically fixed connection ( 6 ), in particular by soldering.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - eine Mehrzahl von Metallstegen (1) kammartig ineinander verzahnbar sind und jeder Steg (1) jeweils über Stifte in Befestigungslöcher (5) der Leiterplatten (2, 3) einsteckbar und über eine Lötverbindung (6) fixierbar ist.
3. Electrical device according to claim 2
characterized in that
  • - A plurality of metal webs ( 1 ) can be interlocked like a comb, and each web ( 1 ) can be inserted into mounting holes ( 5 ) of the printed circuit boards ( 2 , 3 ) via pins and can be fixed via a soldered connection ( 6 ).
4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die zwei sich gegenüberliegenden Leiterplatten (2, 3) mit ihren wärmeableitenden Schichten (4) an Gehäuseteile (8, 9) des elektrischen Gerät andrückbar sind.
4. Electrical device according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
  • - The two opposing circuit boards ( 2 , 3 ) with their heat-dissipating layers ( 4 ) on housing parts ( 8 , 9 ) of the electrical device can be pressed.
5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die beiden Gehäuseteile (8, 9) über eine Klemmverbindung (10, 11) aneinandergedrückt werden und dadurch der wärmeab­ leitende Kontakt zu den Leiterplatten (2, 3) hergestellt wird.
5. Electrical device according to claim 4,
characterized in that
  • - The two housing parts ( 8 , 9 ) are pressed together by a clamp connection ( 10 , 11 ) and thereby the thermally conductive contact to the circuit boards ( 2 , 3 ) is made.
6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die beiden Gehäuseteile (10, 11) über eine Schraubverbin­ dung aneinandergedrückt werden und dadurch der wärmeablei­ tende Kontakt zu den Leiterplatten (2, 3) hergestellt wird.
6. Electrical device according to claim 4,
characterized in that
  • - The two housing parts ( 10 , 11 ) are pressed together by a screw connection and thereby the thermally conductive contact with the printed circuit boards ( 2 , 3 ) is produced.
7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die beiden sich gegenüberliegenden Leiterplatten (2, 3) über mindestens eine Steckverbindung (13, 14) miteinander verbunden werden, wobei sowohl eine mechanisch feste, eine elektrische und eine thermische Verbindung zwischen den Leiterplatten (2, 3) herstellbar ist.
7. Electrical device according to claim 1,
characterized in that
  • - The two opposing printed circuit boards ( 2 , 3 ) are connected to one another via at least one plug connection ( 13 , 14 ), both a mechanically fixed, an electrical and a thermal connection between the printed circuit boards ( 2 , 3 ) being able to be produced.
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