DE8707370U1

DE8707370U1 - Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes an einem Kühlblech

Info

Publication number: DE8707370U1
Application number: DE8707370U
Authority: DE
Original assignee: TA Triumph Adler AG
Current assignee: TA Triumph Adler AG
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1987-07-23

Description

• a ·

GJP/Li/ts/2467 18. Mai 1987

Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen
Bauelementes an einem Kühlblech

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes an einem Kühlblech. Z.B. sogenannte Leistungstransistoren erwärmen sich während ihres Betreibens so stark, daß besondere Maßnahmen getroflen werden müssen, um die Wärme ahleiten zu können. So sind derartige Bauelemente mit dem Gehäusetyp DO 220 versehen worden. Dieser Gehäusetyp ist so gestalte,}:, daß am Bauelement ein Metallteil vorgesehen ist, mittels welchem das Bauelement an einem Kühlblech anschraubbar ist. Das Anschrauben geschieht häufig unter Zwischenlage einer wärmeleitfähigen Isolierfolie. Dabei kommt es vor, daß beim Anschrauben die Isolierfolie beschädigt wird, so daß die notwendige Uberspannungsfestigkeit von größer 1000 V gegenüber dem auf Massepotential liegendem Kühlblech nicht mehr gegeben ist. Unter besonders ungünstigen Betriebszustand«^ nommt es -³UCh zu Spannungsüberschlägen zwischen dem Gehäuse des Bauelementes und dem Kühlblech.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes, insbesondere mit dem Gehäuse
typ DO 220 bereitzustellen, die eine einfache und sichere Montage aber auch eine schnelle Demontage zuläßt und unerwünschte Spannungsüberschläge zwischen Bauelement und Kühlblech verhindert. Das Montieren und Detnc/itieren soll außerdem ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges möglich sein. Hierzu eignet &iuh eine Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Das Kunststoffteil umgibt das elektronische Bauelement nach Art eines Rahmens, wodurch sich SpannungsÜberschläge zwischen dem Gehäuse des Bauelementes und dem Kühlblech zuverlässig vermeiden lassen-* Auch die wärmeleitfähige Isolierfolie trägt dazu bei/ ohne jedoch

den Wärmeabfluß zu beeinträchtigen. Die auf einfache Weise aufsteckbäre federnde Klammer sorgt dafür, daß das Bauelement auch bei extremen Erschütterungen in ständigem und festem wä'rmeleitfähigem Kontakt mit dem Kühlblech bleibt. Zur Montage bzw. Demontage wird kein Werkzeug benotigt. jr

Eine Ausgestaltung der Vorrichtung mit den Merkmalen nach dem An- &idiagr; spruch 2 trägt ebenfalls dazu bei, daß das Anliegen des Metallteiles an der wärmeleitfähigen Isolierfolie unter allen Umständen | gewährleistet ist* ■

Mittels der Merkmale, die im Anspruch 3 angegeben sind, läßt es sich auf einfache Weise vermeiden, daß alch die Klammer ungewollt von selbst löst. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn das elektronische Bauelement dort zum Einsatz kommt, wo sich stärke Erschütterungen, wie z.B. in Fährzeugen während deren Betrieb, nicht vermeiden lassen. Trotzdem gestattet diese Ausbildung der Klammer auch eine einfache Demontage.

Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Klammer ist im Anspruch 4 angegeben. Durch diese Merkmale wird erreicht, daß eventuell auftretende Toleranzen ohne weiteres ausgleichbar sind, wodurch sich die Klammerverbindung von Bauelement und Kühlblech noch verbessern läßt.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Au.*- führungsbeispiels in schematischer Darstellung. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der einzelnen, explosionsartig auseinander gezogenen Teile und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung im montierten Zustand.

4 s.

&ngr;

Das elektronische Bauelement 1 ist beim gezeichneten AüsfÜhrungsbeispiel ein sogenannter Leistungstransistor/ der an seiner ftückseite ein nach oben Über das Gehäuse des Bauelementes 1 hinausragendes Metallteil 2 aufweist. Mittels der Lötfahnen 3 wird das Bauelement 1 an der Leiterplatte 4 angelötet. Ebenfalls an der Leiterplatte 4 ist das Kühlblech 5 z.B. mittels Schrauben (nicht dargestellt) befestigt. Bei der Montage wird zwischen das Bauelement 1 und das Kühlblech 5 eine wärmeleitfähige Isolierfolie 6 eingeklemmt.

Das Kunststoffteil 7 ist rahmenartig ausgebildet, so daß sich neben den beiden Seitenwangen 8 ein oberer Steg 9 und eine rückseitige Verbindung 10 ergeben. Auch vorne unten sind die beiden &eacgr;-oitenwangen 8 mit einer Leiste 11 verbunden, derart, daß sich zwischen dieser und der rückseitigen Verbindung 10 eine nach unten freie öffnung 12 bildet. Die Innenflächen der Seitenwangen 8 sind so ausgebildet, daß sich zusammen mit der rückseitigen Verbindung 10 eine Schulter 13 ergibt, auf welcher das Bauelement 1 aufliegen kann.

Für jedes elektronische Bauelement 1 wird ein dessen Abmessungen | entsprechendes Kunststoffteil 7 benötigt. Bei der Herstellung des \ Spritzwerkzeuges für das Kunststoffteil 7 sollte darauf geachtet \ werden, daß das Metallteil 2 des Bauelementes 1 das Kunststoffteil 7 in Richtung auf das Kühlblech 5 überragt, so daß der | hintere Rand des Kunststoffteile 7 nicht an der Isolierfolie 6 anliegt, wenn die Teile montiert sind. So kann gewährleistet werden, daß das Metallteil 2 des Bauelementes 1 in guten Flächenkontakt mit der Isolierfolie gerät, so daß sich ein guter Wärmeübergang vom Bauelement 1 bis zum Kühlblech 5 ergibt.

- 5

• · 1 I IHI

« I ■ it

Mit 14 ist eine im Querschnitt etwa U-fotfm aufweisende, federnde Klammer bezeichnet. Sie weist einen Schenkel 15 auf, der sich gegen das Kühlblech 5 anlegen kann. Aus dem Schenkel 15 ist eine Nase 16 ausgeschnitten und etwas nach innen gebogen. Sie ist dazu bestimmt, in eine Bohrung 17 im Kühlblech 5 einzugreifen, wie dies insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht. Dadurch kann sich die

Klammer 14 nicht von selbst lösen, auch wenn starke Er-* schütterungen auftreten sollten* Der andere Schenkel der Klammer 14 ist mit eitlem Schlitz 18 versehen, so daß sich zwei unabhängig voneinander federnde Lappen 19 ergeben. Diese Ausbildung der Klammer 14 dient auf einfache Weise dem Toleranzausgleich.

Nachfolgend wird die Montage geschildert. Vor dem Einlöten des elektronischen Bauelementes 1 wird dieses von hinten her in das Kunststoffteil 7 derart eingesteckt, daß die Lötfahnen 3 nach unten durch die öffnung 12 im Kunststoffteil 7 herausragen und die Wangen 8 sowie der Steg 9 das Bauelement 1 rahmenartig umgeben. Das Bauelement 1 liegt auf der Schulter 13 auf und das Metallteil 2 liegt hinter dem Steg 9 des Kunststoffteiles 7. Zwischen das Bauelement 1 und das Kühlblech 5 wird nunmehr die wärmeleitfähige Isolierfolie 6 eingeklemmt. So dann kann die federnde Klammer 14 von oben her aufgeschoben werden. Dabei rastet die Nase 16 am Schenkel 15 in die Bohrung 17 am Kühlblech 5 und. die federnden Lappen 19 der Klammer 14 liegen auf dem Steg 9 des Kunststoffteiles 7 auf. Dadurch wird das Metallteil 2 des Bauelementes 1 in einen festen und haltbaren Flächenkontakt mit der Isolierfolie 6 gebracht. Es kann dann das Verlöten der Lötfahnen 3 mit der Leiterplatte 4 erfolgen, z.B. dadurch, daß die Leiterplatte 4 ein Lötbad durchfährt.

ll IHI · · HJ · * ·

mm f* mm

/?um Lösen der Klammer 14 genügt ein Druck gegen diese und zwar mit Bezug auf Fig* 2 nach rechts. Wenn dabei die Nase 16 die Bohrung 17 verlassen hat, kann die Klammer 14 nach oben abgezogen werden. Nach dem Auslöten des Bauelementes 1 von der Leiterplatte 4 kann auch das Kunststoffteil 7 freigelegt werden.

Somit ergibt sich eine preisgünstige und sichere Vorrichtung zum Verbinden eines elektronischen Bauelementes mit einem Kühlblech, wobei die notwendige Uberspannungsfestigkeit von größer 1000 V gegenüber dem auf Massepotential liegendem Kühlblech gewährleistet ist. Außerdem erfolgt eine gute Wärmeableitung vom Bauelement zum Kühlblech.

Claims

GJP/Li/ts/2467 ··· ··· - · 18. Mai 1987

TA TRIUMPH-ADLER Aktiengesellschaft

Schutzansprüche

L Vorrichtung zum Befestigen eines elektronischen Bauelementes insbesondere mit dem Gehäusetyp DO 220 an einem Kühlblech, dadurch gekennzeichnet, daß das auf einer Leiterplatte (4J festgelötete Bauelement (1) von einem Kunststoffteil (7) teilweise derart umgeben ist, daß das Bauelement (1) mittels einer auf das Kunststoffteil (7) einwirkenden federnden Klammer (14) mit seinem Metallteil (2) gegen das Kühlblech (5) andrückbar ist, wobei zwischen diesem und dem Bauelement (1) eine wärmeleitfähige Isolierfolie (6) angeordnet ist.

) 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet, daß im montierten Zustand das Bauelement

j (1) mit seinem Metallteil (2) das Kunststoffteil (7) in

Richtung auf das Kühlblech (5) überragt.

; 3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die federnde Klammer (14)

! nach ihrer Montage mittels einer Nase (16) in eine Bohrung

(17) des Kühlbleches (5) eingreift.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Klammer (14) etwa U-form aufweist und auf der auf das Kunststoffteil (7) einwirkenden Seite einen Schlitz (18) aufweist, derart, daß sich zwei unabhängig voneinander federnde Lappen (19) bilden«