DE20120478U1 - Halteelement, Baustein, insbesondere Powermodul und Gruppe von Leiterplatten - Google Patents

Description

Halteelement, Baustein, insbesondere Powermodul und Gruppe von Leiterplatten

Die Erfindung betrifft ein Halteelement zum Befestigen eines Bauteils an einer Platte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Baustein mit einem Halteelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 und eine Gruppe von Leiterplatten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

Die Befestigung von Bauteilen, wie z.B. Leiterplatten oder Bausteinen, wie z.B. einem Powermodul, werden in den verschiedensten technischen Bereichen, insbesondere beim Aufbau von elektronischen Schaltungen eingesetzt. Eine Verbindung zwischen einem Bauteil und einer Leiterplatte soll oftmals eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem Bauteil und der Leiterplatte herstellen. Üblicherweise werden die Bauteile unabhängig von der Leiterplatte hergestellt und bei einem Montagevorgang anschließend mit der Leiterplatte sowohl elektrisch als auch mechanisch verbunden. Die Leiterplatte dient dazu, um eine Vielzahl von Bauteilen zu tragen und in einer gewünschten Funktionsweise miteinander elektrisch zu verbinden.

Halteelemente zum Verbinden eines Bauteils mit einer Leiterplatte sind in den verschiedensten Formen bekannt. In einer einfachen Ausführungsform besteht das Halteelement aus zwei parallel zueinander ausgebildeten Haltearmen, die mit einem 0 gemeinsamen Steckkontakt verbunden sind. Der gemeinsame Steckkontakt dient beispielsweise zum Einstecken in eine erste Leiterplatte. Zudem wird zwischen die Haltearme eine zweite Leiterplatte eingesteckt. Die zwei Haltearme sind federnd ausgebildet, so dass eine zwischen den Haltearmen ein-5 gesteckte Leiterplatte von den zwei Haltearmen festgehalten wird. Gleichzeitig ist oftmals eine elektrische Verbindung

Tyco Electronics EC Kft

AMP 979-GBM

zwischen der ersten und der zweiten Leiterplatte über ein elektrisch leitend ausgebildetes Halteelement möglich.

Leiterplatten sind je nach Anwendungsform unterschiedlich dick, so dass es bei der Herstellung des Halteelementes nicht absehbar ist, wie dick die zu halternde Leiterplatte ist. Die zwei Haltearme werden in geschwungenen Formen ausgebildet, so dass unterschiedlich dicke Leiterplatten zwischen die Haltearme gesteckt und von den Haltearmen festgehalten werden können. Die elastische Wirkung der Haltearme ist jedoch begrenzt, so dass für Leiterplatten, die größere Dickenunterschiede aufweisen, unterschiedliche Halteelemente hergestellt werden müssen, deren Haltearme unterschiedliche Abstände aufweisen.

Aus DE 41 2 8 936 Al ist ein federndes Halteelement für einen Kühlkörper bekannt, das als Bauteil einen Kühlkörper mit einer Leiterplatte verbindet. Das Halteelement ist in Form eines Haltekragens ausgebildet, in den eine Haltelippe des 0 Kühlkörpers einschnappbar ist. Die Haltelippe ist nach außen abgewinkelt. Die Haltelippe wird über eine Spannfeder gegen eine Auflagefläche des Haltekragens gedrückt. Auf diese Weise können unterschiedlich dicke Haltelippen mit dem Haltekragen verbunden werden. Dazu ist jedoch die Anordnung einer Spannfeder erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Halteelement bereitzustellen, das zum Befestigen eines Bauteils mit unterschiedlich dicken Platten geeignet ist. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Baustein mit einem Halteelement bereitzustellen, der besser an unterschiedlich dicke Leiterplatten befestigbar ist.

Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, Leiterplatten unterschiedlicher Dicke bereitzustellen, die mit dem erfindungsgemäßen Halteelement befestigt werden können.

Tyco Electronics EC Kft , .. AMP„_#979-ßBM ,

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Halteelement gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Baustein gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 und durch eine Gruppe von Leiterplatten gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. 5

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Halteelement einen Haltearm aufweist, auf dem Anliegeflächen mit unterschiedlichen Höhenpositionen angeordnet sind. Durch die Anordnung der unterschiedlich hoch angeordneten Anliegeflächen kann eine bessere Halterung mit unterschiedlich dicken Leiterplatten erreicht werden, da die unterschiedlich hohen Anliegeflächen den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Haltearm festlegen. Dazu ist es je nach Dicke der Leiterplatte erforderlich, dass die Leiterplatte eine entsprechende Ausnehmung aufweist, damit die optimale Anliegefläche an der Leiterplatte zur Anlage kommt. Die Form der Anliegeflächen ist frei wählbar und kann kreisförmig, quadratisch oder beispielsweise dreieckig sein. Auch sind beliebig andere Muster für die Ausbildung der Anliegeflächen möglich. Wesentlich ist nur, dass aufgrund der Ausbildung der Anliegeflächen unterschiedliche Höhenpositionen bereitgehalten werden. Die elastischen Eigenschaften des ersten und des zweiten Haltearmes sind in der Regel begrenzt, so dass durch die abgestufte Anordnung der Anliegeflächen eine optimale Anpassung des Abstandes zwischen dem ersten und zweiten Haltearm an die zu haltende Leiterplatte möglich ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Anliegetlachen besteht darin, die an der höchsten Position angeordnete Anliegefläche seitlich neben einer tiefer angeordneten zweiten Anliegefläche auszubilden. Auf diese Weise ist eine einfach zu handha-5 bende Abstimmung der Anliegeflächen und deren Geometrien möglich.

Tyco Electronics EC Kft

•	• ·	AMP 979-GBM » ·· ·· 9
"J	• · ♦ · ♦
•	• · · · ♦ *·· ···· *· ··

Eine bevorzugte Ausführungsform der Anliegeflächen besteht darin, die am höchsten angeordnete erste Anliegefläche in Form einer Kreisfläche auszubilden und die tiefer angeordnete zweite Anliegefläche in Form einer Ringfläche um die erste Anliegefläche herum auszubilden. Ebenso können weitere, noch tiefer angeordnete Anliegeflächen in Form einer Ringfläche um die zweite und eine dritte Anliegefläche ausgebildet werden. Die Ausbildung der Anliegeflächen in Form von Ringflächen ermöglicht ein einfaches Herstellungsverfahren. Zudem bietet die symmetrische Anordnung ein präzises Muster für die Anordnung der Ausnahmebereiehe, die in den entsprechenden Leiterplatten anzubringen sind.

In einer einfachen Ausführungsform ist der erste Haltearm in Form eines Schnapphakens ausgebildet. Durch die Anordnung des Schnapphakens wird eine sichere Halterung der Leiterplatte gewährleistet.

Vorzugsweise ist der zweite Haltearm in Form eines abgewinkelten Armes ausgebildet, wobei ein abgewinkelter Teilarm in Richtung auf den ersten Haltearm ausgerichtet ist. Auf einer Oberseite des Teilarmes, die einer Anliegefläche des ersten Haltearmes zugeordnet ist, sind die in der Höhe unterschiedlich ausgebildeten Anliegeflächen angeordnet. Durch die abgewinkelte Form des zweiten Haltearmes wird eine relative große Flexibilität des zweiten Haltearmes erreicht.

Vorzugsweise sind vier Paare von ersten und zweiten Haltearmen mit einer gemeinsamen Platte des Halteelementes verbunden. Jeweils zwei Paare von Haltearmen sind in einer Linie angeordnet, wobei die Schnapphaken der zwei Paare auf einer gemeinsamen Innenseite angeordnet sind. Die zweiten zwei Paare der Haltearme sind symmetrisch zu der ersten Anordnung ausgebildet und vorzugsweise auf einer parallelen zweiten 5 Achse angeordnet. Durch die Anordnung von vier Paaren von Haltearmen wird eine sehr sichere und stabile Verbindung zwischen dem Halteelement und der Leiterplatte erreicht.

Tyco Electronics EC Kft

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Bausteins, insbesondere eines Powermoduls, besteht darin, das Gehäuse des Bausteins einstückig mit dem Halteelement auszubilden. Das Gehäuse ist üblicherweise aus Kunststoff gebildet, so dass das einfach aufgebaute Halteelement in einem einzigen Herstellungsvorgang mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet werden kann. Dadurch ist eine weitere Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Baustein nicht erforderlich. Zudem bietet die erfindungsgemäße Ausbildung der abgestuften Anliegeflächen die Möglichkeit, den Baustein einstückig mit dem Halteelement auszubilden. Auf diese Weise ist der Baustein mit unterschiedlich dicken Leiterplatten fest verbindbar. Dies war bisher aufgrund der nur begrenzten Einsatzweise des Halteelementes zum Verbinden mit verschieden dicken Leiterplatten nicht möglich.

Die Leiterplatten, die mit dem Halteelement festgehalten werden können, sind vorzugsweise in unterschiedliche Klassen in bezug auf die Dicke der Leiterplatten eingeteilt. Jeder Klasse von Leiterplatten sind in bezug auf die Lage und/oder die Fläche unterschiedlich ausgebildete Halteausnehmungen zugeordnet. Die Zuordnung der Halteausnehmungen ist in der Weise gewählt, dass jede Klasse von Leiterplatten mit der für sie optimalen Anliegefläche vom zweiten Haltearm gehaltert 5 wird. Vorzugsweise unterscheiden sich die Halteausnehmungen in der Größe der Fläche und/oder in der Form der Fläche.

Weiterhin ist es auch möglich, unterschiedliche Positionen für die Anordnung der Halteausnehmungen auf der Leiterplatte zu verwenden, um eine Abstimmung der Leiterplatten mit entsprechenden Anliegeflächen zu erreichen.

In einer einfachen Ausführungsform der Halteausnehmung ist die Halteausnehmung in Form eines Loches in der Leiterplatte 5 ausgebildet.

Tyco Electronics EC Kf t . „ AMP..979-.QBM ,

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Halteelement,

Fig. 2 ein Halteelement mit einer ersten Leiterplatte, Fig. 3 ein Halteelement mit einer zweiten Leiterplatte, Fig. 4 eine Gruppe von Leiterplatten, Fig. 5 ein erstes Muster von Anliegeflächen, Fig. 6 ein zweites Muster von Anliegeflächen, Fig. 7 einen Baustein mit einem Gehäuse, das einstückig mit dem Halteelement ausgebildet ist,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines Haltelementes, Fig. 9 eine dritte Anliegefläche, und Fig. 10 eine vierte Anliegefläche.

Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel einer zu halternden Leiterplatte beschrieben. Die Erfindung kann jedoch bei jeder Art Platte oder Bauteil eingesetzt werden, die mit einem Halteelement verbunden werden soll.

Figur 1 zeigt in Figur la eine Ansicht von oben auf ein Halteelement 1 und in Figur Ib einen Querschnitt durch das Halteelement 1. Das Halteelement 1 weist vier Paare von Haltearmen 2, 3 auf. Die vier Paare von Haltearmen 2, 3 sind auf einer gemeinsamen Platte 4 befestigt. Die vier Paare der Haltearme 2, 3 befinden sich jeweils in einem Eckbereich der gemeinsamen Platte 4. Jeweils zwei Paare von Haltearmen 2, 3 sind auf einer Achse angeordnet, wobei jeweils die ersten Haltearme 2 auf einer Innenseite zugeordnet sind und die zweiten Haltearme 3 auf den entsprechenden Außenseiten der Achsen ausgebildet sind. In entsprechender Weise sind die weiteren zwei Paare der Haltearme 2, 3 vorzugsweise symmetrisch und parallel zu den ersten zwei Paaren angeordnet. In dem dargestellten Beispiel weist das Halteelement vier Paare von Haltearmen 2, 3 auf. In einer einfachen Ausführungsform reicht ein Paar mit einem ersten und einem zweiten Haltearm 2, 3 für ein Halteelement aus.

• ·

• *

Tyco Electronics EC Kf t . ., AMP,,979-_#QBM.

Die ersten Haltearme 2 sind in der gewählten Ausführungsform in Form von Schnapphaken ausgebildet. Der Schnapphaken besteht im wesentlichen aus einem langen Steg 6, der im oberen Endbereich in Richtung auf den zweiten Haltearm 3 breiter ausgebildet ist. Im oberen Endbereich weist der erste Haltearm 2 im Querschnitt nahezu eine Dreiecksform auf, wobei eine schräg angeordnete Gleitfläche 5 ausgebildet ist, die vom oberen Ende schräg in Richtung auf den zweiten Haltearm 3 angeordnet ist. Die Gleitfläche 5 geht über einen Absatz auf den Steg 6 über. Der Absatz stellt eine Anliegefläche 7 dar. Der Steg 6 ist vorzugsweise leicht geneigt in Richtung auf den zweiten Haltearm 3 ausgerichtet.

Der zweite Haltearm 3 ist abgewinkelt ausgebildet, wobei ein erstes Teilstück des zweiten Haltearmes 3 nach oben von der gemeinsamen Platte 4 weg gerichtet ist und vorzugsweise leicht in Richtung auf den ersten Haltearm 2 geneigt ist. In einem festgelegten Abstand von der gemeinsamen Platte 4 knickt der zweite Haltearm 3 in ein zweites Teilstück 21 über, das in Richtung auf den ersten Haltearm 2 ausgebildet ist. Das zweite Teilstück 21 ist vorzugsweise nahezu senkrecht in Richtung auf den ersten Haltearm 2 geführt. Das zweite Teilstück 21 ist in bezug auf die Höhenposition zwisehen der Anliegefläche 7 und der gemeinsamen Platte 4 ausgebildet. Im vorderen Endbereich des zweiten Teilstückes 21 weist der zweite Haltearm 3 auf einer Oberseite, die von der gemeinsamen Platte 4 weg gerichtet ist, ein Anliegeflächenmuster 9 auf. Das Anliegeflächenmuster weist mehrere abgestufte Anliegeflächen 11, 12, 13 auf, die in einer vergrößerten Darstellung in Fig. Ic und im Schnitt in Fig. Id dargestellt sind. Die Anliegeflächen sind abgestuft in verschiedenen Höhepositionen angeordnet. Durch die unterschiedlichen Höhenpositionen sind verschiedene Abstände zwischen der Anliegefläche des ersten Haltearms und den Anliegeflächen 11, 12, 13 des zweiten Haltearms ausgebildet. Dadurch können verschieden dicke Leiterplatten besser gehalten werden. Der

Tyco Electronics EC Kft , ., AJM?.J979-fiBM

erste und der zweite Haltearm 2, 3 sind vorzugsweise aus einem flexiblen Material gebildet. Der erste Haltearm 2 ist vorzugsweise in einer Ebene, die von dem ersten und dem zweiten Haltearm 2, 3 aufgespannt wird, biegbar ausgebildet. Ebenso ist der zweite Haltearm 3 aufgrund der Ausführungsform und der abgewinkelten Form in Richtung auf die gemeinsame Platte 4 biegbar ausgebildet.

Anstelle der in Figur 1 dargestellten Ausführungsformen des ersten und des zweiten Haltearmes 2, 3 können beliebige Formen von Haltearmen verwendet werden. Beispielsweise kann auch der zweite Haltearm 3 als gerader Steg ausgebildet sein. Wesentlich ist dabei nur, dass Anliegeflachen zur Halterung einer Leiterplatte zwischen zwei Haltearmen ausgebildet sind, wobei wenigstens ein Haltearm ein Anliegeflächenmuster 9 mit unterschiedlich hoch angeordneten Anliegeflachen aufweist.

Figur Ic zeigt in einer vergrößerten Darstellung das Anliegeflächenmuster 9 des zweiten Haltearmes 3. Das Anliegeflächen-0 muster 9 besteht im wesentlichen aus einer ersten Anliegefläche 11 in Form einer mittigen Kreisfläche, die von zwei abgestuften Ringflächen 12, 13 umgeben ist. Die mittige Kreisfläche weist die größte Höhe auf und damit den kleinsten ersten Abstand, projiziert auf eine Ebene, die von der Anliegefläche 7 des ersten Haltearmes 2 gebildet wird. In einer weiteren Ausführungsform kann stelle der kreisförmigen ersten Anliegefläche 11 auch eine ringförmige erste Anliegefläche ausgebildet sein. Die zweite Anliegefläche 12, die ringförmig ausgebildet ist, ist um eine vorgegebene Höhe hl tiefer als die erste Anliegefläche angeordnet. Damit wird zwischen eine Projektionsebene, die durch die Anliegefläche 7 festgelegt wird, ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Anliegefläche 12 und der Anliegefläche 7 ausgebildet, der größer als der erste Abstand ist. Eine dritte Anliegefläche 13, die tiefer als die 5 zweite Anliegefläche 12 angeordnet ist, weist einen dritten Abstand zu der Projektionsebene der Anliegefläche 7 auf. Der dritte Abstand ist größer als der zweite Abstand. Der Höhen-

Tyco Electronics EC Kf t . ., AMP„979-.QBM.

unterschied zwischen der zweiten und der dritten Anliegefläche beträgt die Höhe h2. Jede der drei Anliegeflächen 11, 12, 13 bildet eine plane Fläche, auf der eine zugeordnete Fläche einer Leiterplatte aufliegen und gehalten werden kann. 5

Somit werden aufgrund der Struktur des Anliegeflächenmusters 9 drei unterschiedliche Abstände eingestellt. Die drei Abstände sind optimal zur Halterung von drei unterschiedlichen Größenordnungen für Dicken von Leiterplatten 10 geeignet.

Figur 2 zeigt in Figur 2a einen Querschnitt durch das Halteelement 1 und durch eine erste Leiterplatte 10. Der erste Haltearm 2 ist durch eine erste Ausnehmung 14 der ersten Leiterplatte 10 geführt. Eine Oberseite der ersten Leiterplatte 10 liegt dabei an der Anliegefläche 7 des ersten Haltearmes 2 an. Eine Unterseite der ersten Leiterplatte 10 liegt an der ersten Anliegefläche 11 des zweiten Haltearmes 3 an. Die erste Leiterplatte 10 wird durch den ersten und den zweiten Haltearm 2, 3 fest mit der gemeinsamen Platte 4 verbunden.

Die gemeinsame Platte 4 kann beispielsweise über weitere Haltemittel mit Bauteilen, insbesondere mit elektronischen Bausteinen, wie z.B. einem Powermodul, verbunden sein.

Figur 2b zeigt eine Ansicht von oben auf die erste Leiterplatte 10. Dabei ist deutlich der in die erste Ausnehmung 14 eingeführte erste Haltearm 2 erkennbar. Die erste Leiterplatte 10 weist im Bereich des zweiten Haltearmes 3 keine Halteausnehmung auf. Die erste Leiterplatte 10 gehört somit zu einer ersten Klasse von dünnsten Leiterplatten, die mit dem Halteelement 1 optimal festgehalten werden können.

Figur 3 zeigt in Figur 3a einen Querschnitt durch das Halteelement 1 und eine zweite Leiterplatte 15, die dicker als die erste Leiterplatte 10 ausgebildet ist. Die zweite Leiterplatte 15 weist entsprechend der ersten Leiterplatte 10 Ausnehmungen 14 auf, durch die die ersten Haltearme 2 geführt sind. Ebenso liegt die Oberseite der zweiten Leiterplatte 15

Tyco Electronics EC Kft _r „, AMP,.979-,QBM „

an der Anliegefläche 7 des ersten Haltearmes 2 an. Im Gegensatz zur ersten Leiterplatte 10 weist die zweite Leiterplatte 15 im Bereich des Anliegeflächenmusters 9 des zweiten Haltearmes 3 eine Halteausnehmung 16 auf. Die Halteausnehmung 16 ist in der Weise in bezug auf die Ausnehmung 14 angeordnet und weist eine entsprechende Fläche auf, damit eine gewünschte zweite oder dritte Anliegefläche 12, 13 des Anliegeflächenmusters 9 an der Unterseite der zweiten Leiterplatte

15 zur Anlage kommt. Durch die Wahl der Größe der Halteausnehmung 16 wird der effektive Abstand festgelegt, den der erste und zweite Haltearm 2, 3 aufweisen.

In einer einfachen Ausfuhrungsform weist die Halteausnehmung

16 einen kreisflächigen Querschnitt auf. Der Durchmesser der Kreisfläche ist abhängig von der Dicke der zweiten Leiterplatte 15 in der Weise gewählt, dass nur die erste Anlegefläche 11 oder auch die zweite Anlegefläche 12 in die Halteausnehmung 16 ragen. In dem gewählten Ausführungsbeispiel ragen sowohl die erste als auch die zweite Anliegefläche 11, 12 in die Halteausnehmung 16 und der zweite Haltearm 3 liegt mit der dritten Anliegefläche 13 auf der Unterseite der zweiten Leiterplatte 15 an. Damit gehört die zweite Leiterplatte 15 zu einer dritten Klasse von Dicken von Leiterplatten, die optimal durch einen dritten Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Haltearm 2, 3 gehalten werden.

Ist eine dritte Leiterplatte 17 vorgesehen, deren Dicke zwischen der Dicke der ersten und der zweiten Leiterplatte 10, 15 liegt, so ist die Halteausnehmung 16 der dritten Leiterplatte in der Weise zu wählen, dass die dritte Leiterplatte mit der Unterseite auf der zweiten Anliegefläche 12 zur Anlage kommt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Anliegeflächenmusters 9 mit unterschiedlich hoch abgestuften Anliegeflächen 11, 12, 13 kann das Halteelement 1 deutlich unterschiedlich dicke Leiterplatten optimal festhalten. Dazu ist es nur er-

Tyco Electronics EC Kft

979-GBM

11.

forderlich, dass die Leiterplatten entsprechend ihrer Dicke ein entsprechend an die Form der Anliegeflächen 11, 12, 13 angepasste Halteausnehmung 16 aufweisen. Die Form der Anliegeflächen 11, 12, 13 kann jede beliebige Form annehmen, insbesondere dreieckförmig oder quadratisch sein. Auch ist jede andere Art von gestuftem Muster möglich, das mit einer entsprechenden Wahl der Fläche der zugeordneten Halteausnehmung 16 eine unterschiedliche effektive Einstellung des Abstandes zwischen den Anliegeflächen des ersten und des zweiten Haltearmes 2, 3 ermöglicht.

Figur 4 zeigt in einer schematischen Darstellung drei Klassen von Leiterplatten 10, 15, 17, die unterschiedlichen Dickenbereichen zugeordnet sind. Die erste Leiterplatte 10 ist einer ersten Klasse eines Dickenbereiches zugeordnet, der die kleinsten Dicken umfasst. Folglich weisen die ersten Leiterplatten 10 keine Halteausnehmungen 16, sondern nur erste Ausnehmungen 14 zur Durchführung des schnapphakenförmig ausgebildeten ersten Halteelementes 2 auf. Die erste Klasse von 0 ersten Leiterplatten 10 wird optimal mit einem Abstand der Anliegeflächen gehalten, die von der höchsten Anliegefläche des Anliegeflächenmusters 9 des zweiten Haltearmes und der Anliegefläche 7 des ersten Haltearms 2 vorgegeben ist.

Eine dritte Klasse von zweiten Leiterplatten 15 stellt die Klasse der dicksten Leiterplatten dar. Für die dicksten Leiterplatten ist ein möglichst großer Abstand zwischen der Anliegefläche des ersten Haltearmes 2 und der Anliegefläche des zweiten Haltearmes 3 zu wählen. Dazu weist die zweite Leiterplatte 15 Halteausnehmungen 16 mit einem zweiten Durchmesser D2 auf, der größer ist als der Durchmesser der zweiten Anliegefläche 12. Somit kommt die montierte zweite Leiterplatte mit ihrer Oberseite in Anlage zur Anliegefläche 7 des ersten Haltearmes 2 und mit ihrer Unterseite zur Anlage an die dritte Anliegefläche 13. Damit ist der größtmögliche Abstand zwischen den Anliegeflächen des ersten und des zweiten Haltearmes gewählt.

Tyco Electronics EC Kft ... AMP 979-GBM

Weiterhin ist eine zweite Klasse von dritten Leiterplatten schematisch dargestellt. Die dritten Leiterplatten 17 liegen in der Dicke zwischen der ersten und der dritten Klasse und weisen somit einen mittleren Dickenbereich auf. Für den mittleren Dickenbereich der dritten Leiterplatten 17 ist es vorteilhaft, dass ein mittlerer Abstand zwischen den Anliegeflächen des ersten und des zweiten Haltearmes 2, 3 gewählt wird. Dazu weist die dritte Leiterplatte 17 eine Halteausnehmung auf, deren Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der ersten Anliegefläche 11, aber deren Durchmesse kleiner ist als der Durchmesser der zweiten Anliegefläche 12. Somit liegt die dritte Leiterplatte 17 nach der Montage mit dem Halteelement 1 mit ihrer Oberseite an der Anliegefläche 7 des ersten Haltearmes 2 und mit ihrer Unterseite an der zweite Anliegefläche 12 des zweiten Haltearmes 3 an. Damit ist ein mittlerer Abstand zwischen den Anliegeflächen des ersten und des zweiten Haltearmes 2, 3 eingestellt.

Figur 5 zeigt ein weiteres mögliches Anliegeflächenmuster 9 des zweiten Haltearmes 3. Dabei unterscheiden sich die Flächen der Anliegeflächen der verschiedenen Höhenstufen. In dieser Ausführungsform ist als zentrale, mittige Anliegefläehe 18 eine Kreisfläche gewählt, die die höchste Höhenposition aufweist und damit den geringsten Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Haltearm 2, 3 einstellt. Angrenzend an die mittige Anliegefläche 18 sind verteilt um die mittige Anliegefläche 18 quadratische Flächen 19 angeordnet. Die quadratischen Flächen 19 sind auf einer gleichen Höhenposition, jedoch eine erste Höhe Hl tiefer als die mittige Anliegefläche 18 angeordnet. Anstelle der vier dargestellten quadratischen Anliegeflächen 19 können auch mehr oder weniger quadratische Anliegeflächen 19 vorgesehen sein. Die Anzahl der An-5 liegeflächen hängt von der Form der Anliegeflächen und der Verteilung der Anliegeflächen 19 ab. Es sollte nach Möglichkeit gewährleistet sein, dass die Leiterplatte fest und ohne

Tyco Electronics EC Kft ... AMP 979-GBM

zu kippen auf den Anliegeflächen 19 aufliegt. In entsprechender Art und Weise ist die Form und die Anzahl der Anliegeflächen 19 zu wählen.

Weiter entfernt nach außen sind dreieckige Anliegeflächen 20
ausgebildet, die gleichmäßig in einem Abstandsbereich verteilt
um die mittige Anliegefläche 18 angeordnet sind. In dem gewählten Ausführungsbeispiel sind vier dreieckige Anliegeflächen
2 0 angeordnet. Die dreieckigen Anliegeflächen 2 0 sind noch niedriger als die quadratischen Anliegeflächen 19 ausgebildet. Ein entsprechender Querschnitt durch das Anliegeflächenmuster
9 der Figur 5a ist in Figur 5b dargestellt. Die
Klassen von Leiterplatten, die zur Befestigung mit dem Anliegeflächenmuster 9 der Figur 5a verwendet werden, haben in

analoger Weise zu dem Anliegeflächenmuster 9 ein entsprechendes Muster an Halteausnehmungen 16 vorzusehen, damit abhängig von der Dicke der Klasse eine Auflage auf der mittigen Auflagefläche 18, den quadratischen Anliegeflächen 19 oder den
dreieckigen Anliegeflächen 20 festgelegt wird.

Figur 6 zeigt eine Paarung eines weiteren Anliegeflächenmusters
22 und einer vierten Leiterplatte 23. In dieser Ausführungsform
weist das weitere Anliegeflächenmuster 21 drei
im Querschnitt identisch aufgebaute Stifte 26 auf, die vor-

zugsweise zylinderförmig ausgebildet sind. Die drei Stifte 26 weisen plane Anliegeflächen auf, unterscheiden sich in der
Höhe und legen somit unterschiedliche Abstände zu der Anliegefläche
7 des ersten Haltearmes 2 fest. Die Klassen von Leiterplatten müssen nun, um einen von vier möglichen Abständen

zu wählen, ein entsprechendes Muster an Ausnehmungen aufweisen.
Weist die vierte Leiterplatte 22 beispielsweise keine
Halteausnehmung 16 auf, so liegt die vierte Leiterplatte 22
auf dem längsten Stift auf. Weist die Leiterplatte 3 entsprechend den drei Stiften 26 angeordnete Halteausnehmungen 16

auf, so liegt die Unterseite der vierten Leiterplatte auf der Oberfläche des zweiten Haltearmes 3 auf, die ebenfalls plan
ausgebildet ist. Dabei ragen alle drei Stifte in die Halte-

Tyco Electronics EC Kft ... AJYIP 979-GBM

ausnehmung 16. Mit dieser Ausführung der Halteausnehmungen 16 werden die Klasse der dicksten Leiterplatte versehen.

Figur 7 zeigt in einem schematischen Teilquerschnitt eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halteelementes. Nach dieser Ausführungsform ist das Halteelement einstückig mit einem Gehäuse 25 eines Bausteins, insbesondere eines Powermoduls 24 ausgebildet. Dabei sind sowohl der erste als auch der zweite Haltearm 2, 3 mit dem Gehäuse 2 5 direkt verbunden. Ein Gehäuse 25 eines Powermoduls besteht beispielsweise aus einem Kunststoff, der sich auch für die Ausbildung und die Herstellung des ersten und des zweiten Haltearmes 2, 3 eignet. Somit werden das Gehäuse 25 und die ersten und zweiten Haltearme 2, 3 in einem Spritzvorgang hergestellt. An dem zweiten Haltearm 3 ist entsprechend der Darstellung der Figur 1 ein Anliegeflächenmuster 9 ausgebildet, um vorzugsweise unterschiedlich dicke Leiterplatten optimal mit dem Powermodul fest zu verbinden. Die Anordnung der ersten und zweiten Haltearme 2, 3 ist entsprechend der Figuren 1 und 2 vorgesehen.

Figur 8 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines zweiten Haltearms 3, der Anliegeflachen in Form eines Kegels 27 aufweist.
25

In Figur 8a ist eine fünfte Leiterplatte 28 dargestellt, die nur erste Ausnehmungen 14 zur Aufnahme des ersten Haltearmes 2 aufweist.

0 In Figur 8b ist ein montiertes Halteelement 1 dargestellt, dessen zweiter Haltearm 3 eine Kegelfläche 27 als Anliegefläche aufweist. In Figur 8b liegt die Kegelfläche 27 mit einer Kegelspitze auf der Unterseite der fünften Leiterplatte 28 an. In dieser Ausführungsform der Anliegefläche wird der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Haltearm über den Querschnitt von kreisförmigen Halteausnehmungen 16 festgelegt. Je größer der Durchmesser der Halteausnehmung 16 ist, desto

Tyco Electronics EC Kft ... A»MP 979-GBM

kleiner ist der Abstand zwischen dem ersten und zweiten Haltearm 2, 3 .

Figur 8c zeigt eine sechste Leiterplatte 29 mit zwei kreisförmigen
Halteausnehmungen 16.

Figur 8d zeigt eine Querschnitt durch ein Halteelement 1 mit einem zweiten Haltearm 3, das mit der sechsten Leiterplatte
29 montiert ist. Die Kegelfläche 27 ragt dabei bis zu dem
Durchmesser der Halteausnehmung 16 der sechsten Leiterplatte 29 in die sechste Leiterplatte 29 hinein.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anliegeflächen, die in Form einer zweiseitigen Schräge 30 ausgebildet

sind. Entsprechend der zweiseitigen Schräge 30 sind als Halteausnehmungen 16 in einer zugeordneten siebten Leiterplatte 31 Längslöcher ausgebildet, die einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Die Längskante K des Längsloches legt die Eindringtiefe der zweiseitigen Schräge 30 und damit den Ab-

0 stand zwischen dem ersten und zweiten Haltearms 2, 3 fest.

Figur 9a zeigt die siebte Leiterplatte 31 mit ersten Ausnehmungen 14 auf Halteausnehmungen 16 in Form von Längslöchern.

Figur 9b zeigt einen Querschnitt durch das Halteelement 1 und die siebte Leiterplatte 31. Die zweiseitige Schräge 30 weist im wesentlichen eine Dreieckform auf.

Figur 9c zeigt eine Draufsicht auf Figur 9b.

Figur 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anliegeflächen in Form einer dreieckigen Pyramide 32, der eine entsprechend geformte Halteausnehmung 16 in einer achten Leiterplatte 33 aufweist. Die Halteausnehmung 16 weist eine Dreieckform

auf, deren Größe den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Haltearm 2, 3 festlegt.

Tyco Electronics EC Kft

AjyiP 979-GBM

16.

Auf diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Herstellung eines Bausteins, insbesondere eines Powermoduls, realisiert werden, das gleichzeitig für die Befestigung mit unterschiedlich dicken Leiterplatten geeignet ist.

Claims (16)

1. Halteelement (1) zum Befestigen eines Bauteils (24) mit einer Platte (10),
mit einem ersten und einem zweiten Haltearm (2, 3),
wobei der erste Haltearm (2) eine Anliegefläche (7) zur Anlage an einer Fläche der Platte (10) aufweist,
wobei der zweite Haltearm (3) eine weitere Anliegefläche (11, 12, 13) zur Anlage an einer zweiten Fläche der Platte (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Haltearm (2) Anliegeflächen (11, 12, 13) in unterschiedlichen Höhenpositionen aufweist.

2. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an eine am höchsten angeordnete erste Anliegefläche (11) eine tiefer angeordnete zweite Anliegefläche (12) wenigstens teilweise seitlich angrenzt.

3. Halteelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Anliegefläche (11) in Form einer Ringfläche, insbesondere einer Kreisfläche, ausgebildet ist,
dass die zweite Anliegefläche (12) in Form einer Ringfläche ausgebildet ist, die die erste Anliegefläche (11) umringt.

4. Halteelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ringflächen mit unterschiedlichen Höhenpositionen angeordnet sind.

5. Haltelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haltearm (2) in Form eines Schnapphakens ausgebildet ist.

6. Halteelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Haltearm (3) abgewinkelt ausgebildet ist,
dass ein abgewinkelter Teilarm (21) in Richtung auf den ersten Haltearm (2) gerichtet ist,
dass auf einer Oberseite des Teilarms (21), die der Anliegefläche (7) des ersten Haltearmes (2) zugeordnet ist, in der Höhe unterschiedlich angeordnete Anliegeflächen (11, 12, 13) ausgebildet sind.

7. Halteelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass sich der erste Haltearm (2) weiter von einer gemeinsamen Platte (4) als der zweite Haltearm (3) erstreckt, dass vier Paare von ersten und zweiten Haltearmen (2, 3) ausgebildet sind,
dass eine erste Anordnung von zwei Paaren von ersten und zweiten Haltearmen (2, 3) in einer Linie angeordnet sind,
dass die ersten Haltearme (2) der ersten Anordnung auf einer Innenseite der Anordnung einander zugeordnet sind,
dass eine zweite Anordnung von zwei Paaren von ersten und zweiten Haltearmen (2, 3) ausgebildet ist, und
dass die zweite Anordnung parallel und symmetrisch zur ersten Anordnung ausgebildet ist.

8. Halteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anliegefläche (27, 30, 32) als kontinuierliche Fläche ausgebildet ist, dass die Anliegefläche (27, 30, 32) durch eine Kontur gebildet ist, deren Durchmesser mit der Höhenposition abnimmt.

9. Halteelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anliegefläche als Kegelfläche (27) ausgebildet ist.

10. Halteelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anliegefläche als Pyramidenfläche ausgebildet ist.

11. Halteelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anliegefläche als zweiseitige Schräge (30) ausgebildet ist.

12. Baustein (24), insbesondere Powermodul, mit einem Gehäuse (25), dadurch gekennzeichnet, dass ein Halteelement (1) gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 einstückig mit dem Gehäuse (25) ausgebildet ist.

13. Baustein nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (1) mit einer Leiterplatte (10) verbunden ist.

14. Gruppe von Leiterplatten (10, 15, 17, 28, 29, 31, 33), die unterschiedlichen Klassen in bezug auf die Dicke der Leiterplatte zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Leiterplatten (10, 15, 17, 28, 29, 31, 33)) der unterschiedlichen Klassen Halteausnehmungen (16) mit unterschiedlich großen und/oder unterschiedlich angeordneten Flächen aufweisen,
wobei die Flächen auf Anliegeflächen (9) eines zugeordneten Halteelementes (1) angepasst sind.

15. Gruppe von Leiterplatten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteausnehmungen (16) in Form von Löchern ausgebildet sind.

16. Gruppe von Leiterplatten nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten (10) der dünnsten Klasse keine Halteausnehmung (16) aufweist.