DE29511775U1

DE29511775U1 - Anordnung mit einer Leiterplatte

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Publication number: DE29511775U1
Application number: DE29511775U
Authority: DE
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2005-07-22

Description

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011 - LE/Lz

Anordnung mit einer Leiterplatte

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Leiterplatte mit einem auf der Leiterplatte angeordneten Formstück, welches mindestens eine Formhöhlung zur Aufnahme eines Halbleiterverstärkers aufweist.

Halbleiterverstärker wie beispielsweise Leistungstransistoren erwärmen sich im Betrieb so sehr, daß diese Wärme abgeführt werden muß, um nicht andere Bauelemente zu gefährden. Üblicherweise wird mittels eines an solche wärmeerzeugenden Transistoren angelegten Kühlblechs die Wärme abgeleitet. Die Ausrichtung, Fixierung und Montage der Transistoren auf der Leiterplatte und des Kühlblechs bzw. Kühlkörpers an den Transistoren ist sehr zeitaufwendig und kann nur geringfügig automatisiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Anordnung mit einer Leiterplatte bereitzustellen, die Kosten spart und eine weitgehende Automatisierung ermöglicht.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anordnung mit einer Leiterplatte, mit einem auf der Leiterplatte angeordneten Formstück, welches mindestens eine Formhöhlung zur Aufnahme eines Halbleiterverstärkers aufweist, mit einem, in dieser Formhöhlung angeordneten Halbleiterverstärker, dessen Anschlüsse elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte verbunden sind, mit einer zwischen dem Formstück und dem Halbleiterverstärker angeordneten Federanordnung und mit einem auf der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Formstücks angeordneten Kühlkörpers, gegen welchen der Halbleiterverstärker durch die Feder wärmeleitend angepreßt wird. Man erhält so eine Anordnung, die eine vereinfachte Ausrichtung und Montage von Leistungstransistoren auf Leiterplatten ermöglicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich durch den Gegenstand des Anspruchs 2. Die Anschlußbeinchen der Leistungstransistoren werden in Durchgangslöcher des Formstücks gesteckt und ragen in vorgegebene Löcher der Leiterplatte, um dort angelötet zu werden.

Vorteilhafterweise sind gemäß Anspruch 2 die Löcher im Formstück konisch ausgebildet, sich in Richtung zur Leiterplatte hin verjüngend. So finden die Anschlußbeinchen besser den Durchgang.

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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den übrigen Unteransprüchen.

Es zeigt:

Fig. 1 : einen Schnitt entlang der Linie l-l in Fig. 3 ohne Kühlkörper;

Fig. 2 : einen Schnitt entlang der Linie I-I nach Anlage am Kühlkörper;

Fig. 3 : eine Variante zu Fig. 2 mit einer Hilfsvorrichtung;

Fig. 4 : eine Draufsicht auf eine Anordnung nach der Erfindung ohne
Kühlkörper;

Fig. 5 : eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formstücks für unterschiedliche Leistungshalbleiter.

Die Figuren 1 und 2 zeigen in vereinfachter Schnittdarstellung die erfindungsgemäße Anordnung in vormontierter (Fig. 1) und fertig montierter (Fig. 2) Stellung. In Fig. 1 ist auf einer Leiterplatte 10 ein Formstück 11 mittels Fixierzapfen 12 aufgesetzt und befestigt. Ein Leistungshalbleiter 13 mit Anschlüssen 14, die im Ausführungsbeispie! abgewinkelt sind, wird so auf das Formstück 11 aufgesetzt, daß die Anschlüsse (Anschlußbeinchen) 14 in Löcher 15 ragen. An der Oberseite des Formstücks 11 sind Formhöhlungen 16 eingebracht, die der Aufnahme der Leistungshalbleiter 13 dienen. Etwa im Zentrum der Höhlungen 16 ist eine Bohrung 17 vorgesehen, in der eine Federanordnung, beispielsweise eine Schraubenfeder 18, eingelegt ist. Die Bohrung 17 ist vorteilhafterweise konisch ausgeführt. So kann die Feder 18 einfach eingelegt werden, und es wird eine Klemmwirkung gegen ein Herausfallen erreicht. Ein Kühlkörper 19 drückt den bzw. die Leistungshalbleiter 13 gegen den Druck der Feder 18 in die Formhöhlungen 16. Als Kühlkörper 19 kann ein vorhandener Deckel oder eine Wandung eines Gerätes aus wärmeleitendem Material genutzt werden, wodurch ein extra dafür vorgesehener Kühlkörper eingespart wird. An der Unterseite des Formstücks 11 sind eine oder mehrere Ausnehmungen 20 ausgebildet. In den so gebildeten Zwischenräumen können Bauteile auf der Leiterplatte 10 angeordnet werden. Die Bestückungsfläche der Leiterplatte 10 wird so noch besser genutzt.

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Zum Löten werden die Leistungshalbleiter 13 mittels des fest montierten Kühlkörpers 19 (vgl. Fig. 2) oder mittels einer Hilfsvorrichtung (vgl. Fig. 3), beispielsweise einem einfachen Niederhalter 29, der mit seinen seitlichen Nasen 25 in Vertiefungen 26 des Formstücks 11 einrastet, gegen die Federn 18 in ihre Formhöhlungen 16 gepreßt. So läuft die Leiterplatte 10 durch das Lötbad, d. h. hierfür ist kein zusätzlicher Arbeitsgang nötig. Danach sind die Halbleiter 13 angelötet und dadurch auch mechanisch mit der Leiterplatte 10 sicher verbunden. Diese Befestigungsart erlaubt eine weitgehend mechanisch spannungsfreie Fixierung der Halbleiter 13. Nun wird der endgültige Kühlkörper 19 am Formstück 11 befestigt, wie in Fig. 2 vereinfacht dargestellt. Hierbei werden die Federn 18 zusammengepreßt und drücken so die Halbleiter 13 nach oben gegen den Kühlkörper 19, so daß ein guter Wärmeübergang gegeben ist. Erforderlichenfalls kann auch eine wärmeleitende Isolierfolie zwischen die Halbleiter 13 und den Kühlkörper 19 gelegt werden.

Der Kühlkörper 19 kann Rippen aufweisen, oder an ihm wird ein Aufsatz mit Kühlrippen befestigt. Vorteilhafterweise ist der Kühlkörper 19 als Abdeckung ausgebildet, die die gesamte Leiterplatte 10 überdeckt und diese schützt.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Formstück 11 gemäß Fig. 1 mit eingelegten Leistungshalbleitern 13, wobei Kühlkörper und Leiterplatte weggelassen sind.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Das Formstück 11 enthält auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite Form höhlungen 36, 37 unterschiedlicher Größe, um je nach Bedarf und nach Montagelage unterschiedlich große Halbleiterverstärker befestigen zu können.

Das Formstück 11 kann auch die Außenform eines Kreises oder anderer Grundflächen aufweisen.

Vorteilhafterweise ist das Formstück 11 aus Kunststoff einteilig gespritzt.

Claims

PAPST-MOTOREN GmbH & Co KG &iacgr; '\ &Ggr;*! **** ·*\ ·*** 20.07.95 * * * *■-* t ' **&idigr; : DE-1008iG 011 - LE/Lz Ansprüche

1. Anordnung mit einer Leiterplatte (10),

mit einem auf der Leiterplatte (10) angeordneten Formstück (11), welches mindestens eine Formhöhlung (16, 36, 37)zur Aufnahme eines Halbleiterverstärkers (13) aufweist,

mit einem in dieser Formhöhlung (16, 36, 37) angeordneten Halbleiterverstärker (13), dessen elektrische Anschlüsse (14) elektrisch und mechanisch mit der Leiterplatte (10) verbunden sind,

mit einer zwischen dem Formstück (11) und dem Halbleiterverstärker (13) angeordneten Federanordnung (18),

und mit einem auf der von der Leiterplatte (10) abgewandten Seite des Formstücks (11) angeordneten Kühlkörper (19), gegen welchen der Halbleiterverstärker (13) durch die Feder (18) wärmeleitend angepreßt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher das Formstück (11) Löcher (15) zur Durchführung der elektrischen Anschlüsse (14) des Halbleiterverstärkers (13) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Löcher (15) im Formstück (11) sich konisch in Richtung der Leiterplatte (10) verjüngen.

4. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die elektrischen Anschlüsse des Halbleiterverstärkers (13) abgewinkelt sind.

5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Halbleiterverstärker (13) als Leistungstransistor ausgebildet ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Formstück (11) sowohl auf seiner Oberseite wie auf seiner Unterseite mit Form höhlungen (36, 37) unterschiedlicher Größe versehen ist, um je nach Montagelage die Befestigung unterschiedlich großer Halbleiterverstärker (13) zu ermöglichen.

7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Formstück (11) an seiner Unterseite Ausnehmungen (20) aufweist, die die Anordnung von Bauelementen ermöglichen.

8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Kühlkörper (19) eine vorhandene Wand oder ein Gerätegehäuse ist.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei
welcher die Bohrung (17) für die Feder (18) konisch ausgebildet ist.

10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher an der Unterseite und/oder Oberseite des Formstücks (11) Fixierzafen (12) angeordnet sind.