DE8103986U1 - Halbleiterbaueinheit in einem geraetegehaeuse - Google Patents

Description

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Die Neuerung betrifft eine Halbleiterbaueinheit, die in einem Gehäuse eines Gerätes eingesetzt ist und aus einem zugeordneten, auf einer Leiterplatte aufgebrachten Steuerungsteil, einer Leistungshalbleiter tragenden Kühleinrichtung und einem Kunststofformteil, in welchem die Leiterplatte und das Steuerungsteil angeordnet und in einer verfestigten Gießmasse aus einem Isolator eingebettet sind, besteht

Eine derartige Baueinheit, die mit zwei Kühlkörpern,zwei Halbleitern, und zwar zwei Thyristoren, und einem diesen zugeordneten, auf einer Leiterplatte aufgebrachten Steuerungsteil in einem Gehäuse einer handgeführten Werkzeugmaschine eingesetzt ist, ist durch die Aniueldungsbchrift des Deutschen Gebrauchsmusters 75 14 303 bekannt.

Für diese Halbleiterbaueinheit dient ein quaderförmiges Flachgehäuse, das an einer Schmalseite offen ist, als Träger der zwei Kühlkörper mit den Thyristoren und der Leiterplatte mit dem darauf aufgebrachten Steuerungsteil, welche letztgenannten Bestandteile innerhalb des Flachgehäuses untergebracht und dort in einer verfestigten Vergußmasse eingebettet sind. An den zwei sich gegenüberstehenden Breitseit- oder Flachseitflächen sind die zwei Kühlkörper angebracht. Diese sind Kühlplatten mit je einem konsolförmigen Vorsprung, auf dem die Thyristoren montiert sind. In der Bauform ist diese in sich kompakte Baueinheit zur Einsetzung in ein Maschinengehäuse eines sogenannten Winkelschleifers konzipiert, und zwar in den zur Aufnahme dieser Baueinheit besonders ausgeformten Handgriff.

Es besteht die Aufgabe, die der Neuerung zugrunde liegt, für eine Halbleiterbaueinheit eine neue Bauform zu schaffen, die in sich kompakt ist und zwischen dem Geräte- oder Maschinengehäuse und dem Handgriff eingebaut werden kann.

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Eine Lösring dieser Aufgabe ergibt sich neuerungsgemäß nach der im Schutzanspruch 1 gekennzeichneten technischen Lehre, daß bei der Halbleiterbaueinheit die Kühleinrichtung aus einem keilförmigen Kühlkörper besteht, auf dessen Stirnfläche ein Leistungshalbleiter montiert ist, und dessen Grundfläche rechteckig ist mit je einem Vorsprung an den Schmalseiten der Basis, an denen sich je ein Einrastmittel befindet, daß das Kunststofformteil aus einem ringförmigen Teil und einem wannenförmigen Aufnahmeteil besteht, die durch Stege miteinander verbunden sind, der ringförmige Teil ein Teil des Gerätegehäuses mit daran angepasster Kontur ist und zugleich Zwischenglied des Gerätegehäuses und des Handgriffs ist, und der Aufnahmeteil einen Boden mit einer Vertiefung derart ausgestaltet aufweist, daß darin eine Tachuspule in federndem Klemmsitz gehaltert wird, parallel zum Boden die Leiterplatte und das darauf aufgebrachte Steuerungsteil aufgenommen werden und nach dem Vergießen in der verfestigten Gießmasse eingebettet sind (wobei auch Teile des Kühlkörpers in die Gießmasse hineinragen), und an zwei gegenüberliegenden Seitwänden des Aufnahmeteils Ausformungen gebildet sind, mittels derer der Kühlkörper an dem Kunststofformteil gehaltert wird.

Um eine gesicherte feste Verbindung des Kühlkörpers und des Kunststofformteils zu schaffen, sind einer Ausgestaltung der Neuerung entsprechend die zwei Ausformungen des Aufnahmeteils henkeiförmig und federnd ausgeführt und ragen über die Seitwände, die ebenfalls federnd ausgeführt sind, hinaus und weisen je eine Führung und einen Durchbruch zum Einführen und Einrasten der Einrastmittel des Kühlkörpers in den Durchbrüchen auf.

Entsprechend einer weiteren Ausbildung der Neuerung besteht der Kühlkörper aus einem Druckgußkörper aus Aluminium, in dessen Stirnfläche ein Gewindeloch für die Montage des Leistungshalbleiters und in der Basis ein durchgehendes Befestigungsloch eingeformt sind.

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Einer weiteren besonderen At'sgestaltung der Neuerung entspricht es, daß ein Stift und ferner je eine tafel- oder kantenförmige Erhebung über die Vorsprünge an den Schmalseiten der Basis hinausragen.

Durch die neuerungsgemäße Anordnung für eine Halbleiterbaueinheit und deren Ausführung als elektronischer Reglerbaustein einer handgeführten Werkzeugmaschine werden alle an den Reglerbaustein gestellten Anforderungen optimal erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung, auf einen Winkelschleifer bezogen, ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben. Es zeigt

Figur 1 eine Halbleiterbaueinheit in Seitenansicht, teilweise

im Schnitt dargestellt;
Figur 2 eine Halbleiterbaueinheit nach Fig.1, dargestellt in der Draufsicht;

Figuren 3 und 4· den Kühlkörper mit daran anmontiertem Leistungshalbleiter und Flachsteckeranschlüssen, einmal in Seitenansicht und einmal in Draufsicht dargestellt.

Nach Fig.1 und 2 besteht die Halbleiterbaueinheit aus einem Kühlkörper 13 mit dem daran anmontierten Leistungshalbleiter, einem Triac 14, und einem Kunststofformteil 15» bestehend aus einem ringförmigen Teil 17 und einem wannenförmigen Aufnahmeteil 15W, welche beiden Teile durch Stege 16 miteinander verbunden sind. Der ringförmige Teil 17 ist zugleich auch Bestandteil des (nicht dargestellten) Gerätegehäuses 2 des Winkelschleifers, ist an die Kontur des Gerätegehäuses angepasst, und zwar ist nach Fig.2 die Kontur quadrat-kreisförmig und bildet ein Zwischen- oder Übergangsglied des Gerätegehäuses und des Handgriffs 3 (nicht dargestellt) des Winkelschleifers.

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In dem wannenförmigen Aufnahmeteil 15W, der einen rechteckigen Grundriß hat, sind aufgenommen eine Leiterplatte 11 mit einem darauf aufgebrachten Steuerungsteil, die parallel zum Boden I5B des Aufnahmeteils eingesetzt ist, und eine Tachospule Tsp, ig die in einer Vertiefung B' des Wannenbodens 15B in federndem If Klemmsitz gehaltert wird. Von dem Steuerungsteil ist in der I Fig.1 ein einziges Teil, nämlich ein Baustein 12 gezeichnet. jl Die Leiterplatte und der Steuerungsteil sind in dem wannenför- ;5i migen Aufnahmeteil in verfestigtem Gießharz eingebettet.

I An zwei einander gegenüberstehenden Seitwänden (links und Si rechts in den Fig. 1 und 2) des Aufnahmeteils 15W sind Aus-H formungen A, A¹ gebildet, die henkeiförmig und federnd sind f und über die betreffenden Seitwände, welche ebenso federnd _;; ausgeführt sind, hinausragen. Beide Ausformungen haben je eine ; Führung F_v F¹ an den einander zugewandten Seiten. Die Führun-

:; gen verlaufen parallel zur Achse des ringförmigen Teils 17 und

j münden in je einen Durchbruch D, D¹ der Ausformungen. Derart ausgebildet sind diese Führungen und Durchbrüche dazu vorgesehen, den Kühlkörper mittels seiner Einrastmittel R, R¹ in die Durchbrüche D, D¹ hineinzuführen und darin einzurasten, so daß der Kühlkörper am Aufnahmeteil des Kunststofformteils V gehaltert wird.

'[. Wie aus den Fig.1 und 2 zu ersehen ist, hat der Kühlkörper ;': eine keilförmige Gestalt. Auf der Stirnfläche 131, ausgebil-

I det als Auflagefläche des Kühlkörpers, ist der Triac 14, der mit einem Sechskantschraubboden ausgestattet ist, fest aufgeschraubt. Der Kühlkörper ist ein Druckgußkörper aus Aluminium, ■ mit einem in der Stirnfläche 131 angebrachten Gewindeloch

für die erwähnte Schraubbefestigung des Triacs. Mit 13B ist in den Figuren 1 und 3 die Basis des keilförmigen Kühlkörpers bezeichnet. An der Basis ist der Kühlkörper mit Hilfe der Einrastmittel R, R¹ in die Ausformungen A, A¹ der Seitwände des Aufnahmeteils eingerastet und dadurch gehaltert. An den beiden Schmalseiten 137, 137* der Kühlköiperbasis, die rechteckförmig

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ist, steht je ein Vorsprung 136, 136' in Richtung der Leiterplatte 11 hervor, und zwar in der Fig.1 links ein breiter 136 und rechts ein schmaler Vorsprung 136'. Hingegen stehen die Einrastmittel R, R¹ aus der Mitte der Schmalseiten 137, 137' im rechten Winkel zu den Vorsprüngen 136, 136', d.h. aus den Schmalseitflächen 137, 137' nach rechts und links hervor (s. Fig.1 und 3). In Fig.2 ist ersichtlich, daß die Breite der nasenförmigen Einrastmittel ungefähr gleich der Breite der Führungen F, F' und der Durchbrüche D, D* ist.

Beim Befestigen des Kühlkörpers 13 am Aufnahmeteil 15W des Kunststofformteils 15 werden die henkeiförmigen Ausförmungen A, A¹ und damit auch die federnden Seitwände des Aufnahmeteils durch den Kühlkörper selbst solange auseinandergespreitzt, bis die Einrastmittel R, R¹ in die Durchbrüche D, D¹ eingerastet sind. Zweckmäßig wird der Kühlkörper mit dem Einrastmittel R¹ in den Durchbruch D' von A¹ eingesteckt und daraufhin der Kühlkörper mit einer Schwenkung um den Punkt D¹ mit Hilfe von R zuerst in die Führung F eingeführt und schließlich in den Durchbruch D eingerastet. Beim Einrasten schlägt die Stufe St am Rande des Vorsprungs 136 unterhalb der Schmalseite 137 (s.Fig.3, rechte Seite von 13) auf den oberen Rand einer der Seitwände des Aufnahmeteils 15W auf. Hierdurch kann der Kühlkörper nicht zu tief (in Richtung Leiterplatte) eingedrückt werden. In den Fig. 3 und M- ist der Kühlkörper seitenverkehrt bezüglich des Kühlkörpers in den Fig.1 und 2 gezeichnet. Fig.3 zeigt, daß ein Stift 134- aus der Basis 13B von 13 herausragt, der dazu vorgesehen ist, die in 15W eingesetzte Leiterplatte beim Vergießen mit Gießharz G in ihrer Lage niederzuhalten, indem er auf den Baustein 12 drückt. Außer dem Stift 134- ragen zwei kantenförmige Erhebungen 135, 135' der Basis 13B, die über die Vorsprünge 136, 136' hinausragen, in die verfestigte Gießmasse hinein, so daß Kühlkörper und Aufnahmeteil fest miteinander verbunden sind.

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Neben dem keilförmigen Teil und dem Triac 14 hat der Kühlkörper eine rechteckige,ebene Fläche,parallel zur Basis^zur Auflage zweier Flachsteckeranschlüsse. Durch diese Auflagefläche und die Basis geht ein Befestigungsloch 153 für einen Flachsteckeranschluß, das mit den Vorsprüngen, den Erhebungen und dem Stift 134 in den Kühlkörper miteingeformt wird.

Claims (1)

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. 6000 Frankfurt 70, Theodor-Stern-Kai 1 FBE 80/19 \Halbleiterbaueinheit in einem Gerätegehäuse Schutzansprüche

1. Halbleiterbaueinheit, die in ein Gerätegehäuse von handgeführten Werkzeugmaschinen eingesetzt ist, bestehend aus einem zugeordneten, auf einer Leiterplatte aufgebrachten Steuerungsteil und einer Leistungshalbleiter tragenden Kühleinrichtung, ferner einem Kunststofformteil, in dem die Leiterplatte und das Steuerungsteil angeordnet und in einer verfestigten Gießmasse aus einem Isolator eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung aus einem keilförmigen Kühlkörper (13) besteht, auf dessen Stirnfläche (131) ein Leistungshalbleiter (14-) montiert ist, und dessen Grundfläche (Basis 13B) rechteckig ist mit je einem Vorsprung (136, 136·) an den Schmalseiten (137, 137') d.er Basis, an denen sich je ein Einrastmittel (E, E¹) befindet, daß das Kunststofformteil (15) aus einem ringförmigen Teil (17) und einem wannenförmigen Aufnahmeteil (15W) besteht, die durch Stege (16) miteinander verbunden sind, der ringförmige Teil ein Teil des Gerätegehäuses (2) mit daran angepaßter Kontur ist und zugleich Zwischenglied des Gerätegehäuses und des Handgriffs (3) ist, und der Aufnahmeteil (15W) einen Boden (15B) mit einer Vertiefung derart ausgestaltet aufweist, daß darin eine Tachospule (Tsp) in federndem Klemmsitz gehal-

it *

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tert wird, parallel zum Boden (15B) die Leiterplatte (11) und das darauf aufgebrachte Steuerungsteil aufgenommen werden und nach dem Vergießen in der verfestigten Gießmasse (G) eingebettet sind (wobei auch Teile des Kühlkörpers (13) in die Gießmasse hineinragen), und an zwei gegenüberliegenden Seitwänden des Aufnahmeteils (15W) Ausformungen (A, A¹) gebildet sind, mittels derer der Kühlkörper (13) an dem Kunststofformteil (15) gehaltert wird.

Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausformungen (A, A¹) des wannenförmigen Aufnähmeteils (15W) henkeiförmig sind und federnd ausgeführt sind und über die Seitwände, die ebenfalls federnd ausgeführt sind, hinausragen und daß sie je eine Führung (F, F¹) und einen Durchbruch (D, D¹) zum Einführen und Einrasten der Einrastmittel (R, R¹) des Kühlkörpers (13) in den Durchbrüchen aufweisen.

Halbleiterbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (13) ein Druckgußkörper aus Aluminium ist, in dessen Stirnfläche (131) ein Gewindeloch (132) für die Montage des Leistungshalbieiters (14) und in der Basis (13B) ein durchgehendes Befestigungsloch (133) eingeformt sind, und daß ein Stift (134) und ferner je eine tafel- oder kantenförmige Erhebung (135, 135') über die Vorsprünge (136, 136') an den Schmalseiten (137? 137') eier Basis hinausragen.