DE69919259T2

DE69919259T2 - Substrat für eine Baugruppe von elektronischen Bauteilen einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE69919259T2
Application number: DE69919259T
Authority: DE
Inventors: Mathieu Van Den Bossche
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: DE69919259D1; FR2777398A1; ES2226302T3; FR2777398B1; EP0949745A1; EP0949745B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Substrate für eine Baugruppe mit elektronischem Bauteil für eine elektrische Maschine.
Es ist ein Substrat für elektronische Bauteile des Typs Dioden, Transistoren, Leiterplatten oder Hybridschaltungen mit einer oder mehreren Metallbahnen bekannt, auf denen ein nichtleitender Kunststoff aufgeformt ist. Ein solches Substrat ist insbesondere für Kohlebürstenhalter, Regler und Diodenbrücken für Wechselstromgeneratoren von Kraftfahrzeugen bestimmt. Die Leistungsbauteile sind auf Kühlkörpern aufgelötet oder aufgeklebt, welche die Ableitung der Wärme durch Konvektion oder Konduktion ermöglichen. Die Stromlinien oder die Einschaltungen erfolgen durch die beispielsweise mittels Prägen hergestellten Metallbahnen, auf denen der nichtleitende Kunststoff aufgeformt ist. Die Auswahl des Aufformwerkstoffs entspricht den jeweiligen technischen Anforderungen, die für den späteren Gebrauch des Produkts bei der Anwendung spezifisch sind. Eine dieser besonderen Anforderungen besteht in der Standfestigkeit, das heißt in der Beibehaltung einer im Anschluß an klimatische Beanspruchungen gespannten Dicke, wodurch beispielsweise ein Lösemoment zwischen einer Schraube und einer Mutter gewährleistet werden kann. Um dieser Vorgaben hinsichtlich der Standfestigkeit zu erfüllen, kann ein Hochleistungskunststoff gewählt werden, der die erforderlichen mechanischen Eigenschaften aufweist. Ein derartiger Kunststoff ist jedoch kostenaufwendig, wodurch sich die Herstellungskosten des Substrats entsprechend erhöhen.
In der DE-4 233 679 ist ein Substrat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein weniger kostenaufwendiges Substrat bereitzustellen, das dennoch eine dauerhafte Befestigung der Baugruppe an der Maschine gewährleistet.
Im Hinblick auf die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Substrat gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Die beiden Kunststoffe können daher so ausgewählt werden, daß sie sich bestmöglich an die jeweiligen Teile anpassen. Bei dem Befestigungsteil kann es sich beispielsweise um einen Hochleistungskunststoff handeln, der eine gute Standfestigkeit im Hinblick auf eine dauerhafte Befestigung der Baugruppe an der Maschine trotz klimatischer Veränderungen aufweist. Bei dem Aufnahmeteil kann es sich um einen Kunststoff mit durchschnittlichen mechanischen Eigenschaften handeln. Insoweit der letztgenannte Kunststoff niedrigere Kosten als der erstgenannte Kunststoff aufweist, verringern sich die Herstellungskosten des Substrats entsprechend, ohne daß dadurch die mechanischen Leistungen beeinträchtigt würden.
Außerdem kann das Substrat eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:

– Die Baugruppe ist ein Bürstenhalter.
– Die Baugruppe ist eine Gleichrichterbrücke.
– Die Maschine ist ein Wechselstromgenerator für Kraftfahrzeuge.

Besondere Ausführungsarten werden in den anderen Ansprüchen dargelegt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsart, die als Beispiel ohne einschränkende Wirkung angeführt wird. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
1 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe; und
2 eine ähnliche Ansicht zur Darstellung der an einem Teil der Maschine angebrachten Baugruppe.
Bei der Baugruppe von 1 handelt es sich um eine Gleichrichterbrücke oder einen Bürstenhalter für den Wechselstromgenerator eines Kraftfahrzeugs. Es kann sich generell um eine Baugruppe mit einem oder mehreren elektronischen Bauteilen wie Dioden, Transistoren, Leiterplatten oder Hybridschaltungen handeln.
Die Baugruppe 2 umfaßt ein Substrat 4, das einen Aufnahmeteil 6 und ein oder mehrere elektronische Bauteile 7 über einen Sockel 8 aufweist. Das Substrat 4 hat eine flache Gesamtform. Es umfaßt elektrische Leiter 10, hier in Form von Metallbahnen, die sich in der Dicke des Substrats 4 erstrecken und anhand von Verdrahtungen 12 das Bauteil 7 an einen nicht dargestellten Verbinder der Baugruppe anschließen. Eine Abdeckkappe 14 deckt den Aufnahmeteil 6 des Bauteils 7 ab, um dieses nach außen zu isolieren.
Das Substrat 4 weist Befestigungsteile 16, wie etwa Ansätze, auf, die jeweils einen Kanal 18 enthalten, der sich entlang der Dicke des Substrats 4 erstreckt. Diese Teile 16 sind dazu bestimmt, Schrauben 20 zur Befestigung des Substrats 4 an einem Träger 22 aufzunehmen, der zu einer elektrischen Maschine 24, wie etwa einem Wechselstromgenerator eines Kraftfahrzeugs, gehört.
Das Substrat 4 wird durch Aufformen auf den Metallbahnen 10 eines ersten Kunststoffs, der den Aufnahmeteil 6 definiert, und eines vom ersten verschiedenen zweiten Kunststoffs, der nur die Befestigungsteile 16 definiert, hergestellt. Die beiden Kunststoffe können zusammen geformt oder nacheinander aufeinander geformt werden. Als erster Kunststoff wird ein kostengünstiger Werkstoff mit durchschnittlichen mechanischen Eigenschaften gewählt. Als zweiter Kunststoff wird ein Hochleistungskunststoff, wie etwa ein Phenylenpolysulfid, mit ausgezeichneter Standfestigkeit gewählt. Nach dem Anziehen der Schrauben 20 werden somit die Befestigungsteile 16 zwischen den Schraubenköpfen und dem Träger 22 zusammengedrückt. Im Laufe der Zeit bleibt dieses Zusammendrücken trotz klimatischer Veränderungen weitestgehend unverändert bestehen, wodurch das dauerhafte Anziehen der Schrauben 20 sichergestellt ist.
Die Form des Substrats 4 kann verändert werden. Für seine Herstellung können wenigstens drei verschiedene Kunststoffe Verwendung finden.

Claims

Substrat (4) für eine Baugruppe (2) einer elektrischen Maschine mit einem aus Kunststoff ausgeführten Aufnahmeteil (6) zur Aufnahme eines elektronischen Bauteils (7) und einem aus Kunststoff ausgeführten Befestigungsteil (16) zur Befestigung des Substrats an der Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe der Aufnahme- (6) und Befestigungsteile (16) verschieden sind und daß der Kunststoff des Befestigungsteils (16) eine höhere Standfestigkeit als der Kunststoff des Aufnahmeteils (6) aufweist.
Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es elektrische Leiter (10) umfaßt, auf denen wenigstens einer der Kunststoffe aufgeformt ist.
Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (10) Bahnen sind.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff des Befestigungsteils (16) ein Phenylenpolysulfid ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Abdeckkappe (14) umfaßt, die den Aufnahmeteil (6) abdeckt und vom Befestigungsteil (16) verschieden ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es eine flache Gesamtform aufweist.
Substrat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile (16) jeweils einen Kanal (18) umfassen, der sich entlang der Dicke des Substrats erstreckt.
Substrat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile zur Aufnahme von Schrauben (20) bestimmt sind.
Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsteile einen Ansatz umfassen.
Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme- und Befestigungsteile zusammen geformt oder nacheinander aufeinander geformt sind.