CN112420639A - 用于使电子部件与散热体热接触的保持装置 - Google Patents

用于使电子部件与散热体热接触的保持装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112420639A
CN112420639A CN202010812077.4A CN202010812077A CN112420639A CN 112420639 A CN112420639 A CN 112420639A CN 202010812077 A CN202010812077 A CN 202010812077A CN 112420639 A CN112420639 A CN 112420639A
Authority
CN
China
Prior art keywords
holding
holding device
electronic component
circuit board
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010812077.4A
Other languages
English (en)
Inventor
克里斯托夫·霍德尔巴赫
亚历山大·吕斯特
尼科·伊尔施莱茵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Publication of CN112420639A publication Critical patent/CN112420639A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0209—External configuration of printed circuit board adapted for heat dissipation, e.g. lay-out of conductors, coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/2049—Pressing means used to urge contact, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/405—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4087—Mounting accessories, interposers, clamping or screwing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于使安装在印制电路板上的电子部件与散热体热接触的保持装置，其中所述保持装置具有保持体、弹簧元件和张紧元件，其中所述保持体形成与所述电子部件相对应的空腔以容置所述电子部件，并且具有接合部以及邻接所述空腔且具有导热能力的导热部，所述导热部具有背离所述空腔的热接合面，其中所述张紧元件用于张紧所述弹簧元件，其中所述弹簧元件被构建为：在张紧状态下支撑在对配保持元件上，并且对所述保持体和/或可容置在所述保持体的所述空腔中的所述部件施力，并且使得所述保持体以所述接合面移向所述散热体且/或压抵所述散热体。

Description

用于使电子部件与散热体热接触的保持装置
技术领域
本发明涉及一种用于使安装在印制电路板上的电子部件与散热体热接触的保持装置。
背景技术
电子部件，特别是安装在印制电路板上且工作时产生并释放的热量的线路电子部件(Leitungselektronik-Bauteil)，通常需要加以散热。为此，往往需要将这样的部件与散热体连接。
如果散热体大而重或者与容置印制电路板和电子部件的壳体一体成型，往往就会在将印制电路板安装于容置印制电路板的壳体中时，才将电子部件与散热体热连接。
现有技术通常需要使用数个彼此分开的组件来连接电子部件。举例而言，这样的***包括必须布置在部件与散热体之间的导热垫以及在安装好导热垫之后将部件压抵导热垫和散热体的夹紧元件。
然而，大部分的已知解决方案存在诸多缺点。首先，必须以两个接续实施的步骤将导热垫和夹紧元件预装在壳体中或散热体上。接着，将又称电路板的印制电路板***壳体中，最后是安装夹紧元件，以便利用夹紧元件将电子部件压抵导热垫和散热体。
其中的问题是，由于两个安装步骤分开实施，就有可能忘记安装导热垫。而由于导热垫的安装区域接下来通常会被印制电路板遮住，这样的错误很容易被忽略。尽管可以通过目视监测来探测错误，但这种做法既复杂又昂贵。
撇开这点不谈，除了完全遗漏导热垫之外，也还无法控制部件是否整面贴靠在导热垫上，或者是否由于安装缺陷而导致导热垫与部件之间产生气泡或者造成导热垫的位错或位移，从而导致部件的预设表面未完全贴靠导热垫。由于也是在将部件安装到导热垫上的过程中才有可能发生位错或位移，因此，目视监测也无法或很难发现这样的瑕疵。
此外，导热垫通常是标准件，并且电子部件和散热体的彼此相面对的对应表面不一定相互平行，因此，已知的解决方案多半补偿不了这些表面之间的偏移或角度。
而若没有导热垫，或者如果电子部件未整面贴靠在导热垫上，热量就只能不充分地从电子部件排放到散热体上，工作时就会导致部件受损。
由于印制电路板通常会遮住散热体和导热垫，因此，不可能或者只有借助非常复杂、成本很高的手段才能通过目视监测来避免上述缺陷。
再者，安装顺序可能对散热过程产生不良影响，因为在现有技术中，夹紧元件往往是在印制电路板之后被最后安装到壳体中。如此一来，功率模块或者说电子部件的引脚侧已经固定在印制电路板上，部件的偏转宽度或者说部件须朝导热垫偏转或倾斜的偏转角度包含了安装印制电路板时可能出现的所有公差。
安装过程以及壳体或散热体的通常与制造相关的脱模角度决定了电子部件的偏转角度是以相反方向布置的，这就使得电子部件的表面不可能平行地接合到电子壳体或散热体上，这又会导致电子部件与散热体之间形成气隙或产生气泡。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服上述缺点并提供一种用于使安装在印制电路板上的电子部件与散热体热接触的保持装置，借助这种保持装置能够低成本地、同时过程稳定地建立热接触。
这个目的通过根据权利要求1所述的特征组合而达成。
本发明提出一种用于使安装在印制电路板上的电子部件与散热体热接触的保持装置，其中所述保持装置具有保持体、弹簧元件和张紧元件。所述保持体形成与所述电子部件相对应的空腔以容置所述电子部件，并且具有接合部以及邻接所述空腔且具有导热能力的导热部。所述导热部具有背离所述空腔的热接合面，所述热接合面优选用于在最终装配状态下整面贴靠所述散热体，因此，所述导热部在其面向所述空腔的一侧特别是整面贴靠所述电子部件，在所述热接合面上贴靠所述散热体，并且将所述电子部件与所述散热体热连接。此外，所述张紧元件用于张紧所述弹簧元件，其中所述弹簧元件被构建为：在张紧状态下支撑在对配保持元件上，并且对所述保持体和/或可容置在所述保持体的所述空腔中的所述部件施力，并且使得所述保持体以所述接合面优选与所述接合面大体正交地移动到所述散热体旁边且/或压抵所述散热体。
根据具体所采用的实施方式，保持装置可包括对配保持元件，其中优选如下设置：对配保持元件相对于印制电路板和/或散热体基本上位置固定。作为替代方案，对配保持元件也可与散热体一体成型，或者例如也与印制电路板一体成型。
电子部件优选是形成有“单列直插式封装”(SIP)或者说单列壳体(einreihiges
Figure BDA0002631315980000031
)的电子部件，也就是说，具有单列的引脚或触针，在印制电路板上时可以通过这些引脚或触针对电子部件进行接触。具体而言，这样的部件可以是用于转换电能的功率模块，功率模块工作时变热，因此必须排出这部分热量，以免部件自身和周围的电子部件受损。此外，也可以考虑将其他的具有壳体的电子部件作为可容置在保持装置中的电子部件，这样的电子部件工作时变热，必须加以冷却或者说必须接合到散热体上。举例而言，保持装置也能容置TO-220型壳体，其中保持装置或保持体的空腔必须形成为与具体所用的电子部件相对应。
如果电子部件上设有散热面，则保持体优选采用如下设计：部件能够以散热面面向导热部且贴靠导热部地容置在空腔中。
本发明所提出的保持装置优选用于使电动机控制器的电子部件与散热体热接触，其中电动机控制器布置在电动机的壳体或壳体盖中，且其中壳体或壳体盖具有散热片并且整体形成为散热体。此外，电动机优选对通风机或风扇进行驱动或者整体形成为通风机或风扇。
本发明的一个有利方案提出：所述接合部特别是在正常使用所述保持装置时的温度下形状稳定，并且例如由热塑性塑料形成。此外，所述导热部由导热的热塑性弹性体构成。因此，接合部可被称为保持体的硬组件，导热部可被称为保持体的软组件。软组件可以受电子部件的热影响而变形，既可与电子部件匹配，又可与散热体的邻接区域匹配，通过塑性变形以形状配合方式实现贴靠并且挤掉可能存在的气泡。
此外，所述保持体优选一体成型，并且所述接合部特别是以材料接合方式与所述导热部连接。为此，例如可用多组分注塑法(确切地说在此是用双组份注塑法)制造保持体，其中如上所述，硬组件可由热塑性塑料形成，软组件可由热塑性弹性体形成。
此外，在本发明保持装置的一个同样有利的技术方案中，如下设置：包围所述空腔的壁部由所述接合部和所述导热部形成。
在有利的进一步方案中，壁部划分成数个壁部区段，其中电子部件的一侧优选对应一个壁部区段，一个壁部区段由接合部形成或者由接合部和导热部形成。此外，这些壁部区段优选分别至少部分地贴靠电子部件，使得电子部件被对置的壁部区段位置固定地保持在空腔中。
此外，在一个有利方案中，所述接合部呈框架形地包围所述导热部。
为了将电子部件布置到保持装置中或者说保持体的空腔中，保持体具有与空腔连接的开口，通过该开口可将电子部件***空腔中。其中，开口面向上面安装有电子部件的印制电路板。
因此，一个有利方案提出：保持体具有五个分别邻接空腔或者说邻接可容置在空腔中的电子部件的壁部区段以及代替第六壁部区段的开口，因此，保持体的空腔由这五个壁部区段和开口限定。此外，导热部可沿着一个或数个壁部区段延伸，其中导热部被接合部围住。
此外，面向散热体的壁部区段可形成为横截面呈楔形，借此可对电子部件的基本上竖直延伸的、面向导热部的表面与散热体的倾斜于该表面延伸的、面向接合面的表面之间的角度偏差进行补偿。特别是在以铸造方法制造散热体的情况下，散热体的面向接合面且压抵接合面的表面形成为倾斜的，以便获得从铸模中进行脱模所需要的脱模角度。
此外，在一个方案中可如下设置：在面向散热体或者说在最终装配状态下邻接散热体的壁部区段中设有间隔件，这些间隔件例如由接合部一体形成并且从接合部或者说硬组件呈条状地延伸到导热部或者说软组件中，借助这些间隔件来预先确定电子部件与散热体之间的最小距离。如果电子部件与间隔件发生接触并且间隔件与散热体发生接触，电子部件和散热体就无法靠得更近，因此不管导热部是否发生塑性变形，都不会低于预定的最小距离。
为了简化预装，优选进一步如下设置：所述张紧元件和所述弹簧元件容置在所述接合部上。
对此，特别有利的是以下实施方案：所述接合部形成第一卡合元件和第二卡合元件，其中所述第一卡合元件将所述张紧元件保持在所述接合部上，所述第二卡合元件将所述弹簧元件保持在所述接合部上。其中可如下设置：张紧元件和弹簧元件被可动地容置，张紧元件和弹簧元件的可动范围由第一和第二卡合元件限定。
如此一来，安装时就不必分开地抓取数个元件并将其固定在印制电路板或其他元件上。确切而言，可以在保持装置的组件彼此连接的状态下整体地提供、贮存、抓取和安装保持装置。尽管弹簧元件和张紧元件在卡合元件允许的范围内可相对于保持体运动，但弹簧元件和张紧元件仍然防丢地彼此连接，使得保持装置虽是多组件的，但却一体成型。
为了避免保持装置相对于电子部件发生不允许的滑动或者避免电子部件重新脱离保持体的空腔，在同样有利的技术方案中如下设置：所述保持体具有伸入所述空腔的第三卡合元件，所述第三卡合元件用于将可容置在所述空腔中的所述电子部件固定在所述空腔中。为此，电子部件可具有卡槽。作为替代方案，第三卡合元件也可以例如环扣电子部件的指向印制电路板的棱边。
如果设置成电子部件先被保持装置固定在印制电路板，而后再与印制电路板电性连接，那么以下方案是有利的：所述保持体具有第四卡合元件，所述第四卡合元件朝上面安装有或可安装所述电子部件的所述印制电路板延伸，并且所述保持装置可借助所述第四卡合元件被固定在所述印制电路板上。为此，印制电路板可具有可供第四卡合元件嵌入的卡口，其中这些卡口也可以形成为长条形的，使得保持装置可以通过弹簧元件的张紧而连同容置在保持装置中的电子部件一起朝散热体移动。
关于所述弹簧元件，一个有利的实施方式提出：所述弹簧元件是板簧，所述板簧具有第一棱边以及沿着所述板簧的纵向与所述第一棱边间隔开的第二棱边，所述第一棱边与所述第二棱边之间的距离在所述弹簧元件被所述张紧元件张紧时变大。其实现方式为：板簧的高度在克服弹力张紧时变小，并且板簧的末端或者说棱边叉开。其中，所述第一棱边被构建为在张紧状态下支撑在所述对配保持元件上，并且所述第二棱边被构建为在张紧状态下贴靠所述保持体且/或贴靠可容置在所述保持体的所述空腔中的所述部件。
一个有利方案提出：所述张紧元件是螺丝，并且所述对配保持元件具有可供所述螺丝拧入的螺纹。其中，板簧优选张紧在螺丝头或与螺丝头相邻的垫片与对配保持元件之间，其中螺丝通过板簧上的开口贯穿板簧，从而通过将螺丝拧入对配保持元件，使得螺丝头与对配保持元件之间的距离变小，借此挤压板簧或者说使板簧的棱边叉开。作为替代方案，也可如下设置：具有螺纹的物体是张紧元件的一部分。举例而言，张紧元件可以是螺丝和具有螺纹的螺母或者是螺丝和具有螺纹的板体，螺丝头和螺母或板体通过旋拧而相向运动并且将弹簧元件挤压或张紧在彼此之间，使得弹簧元件叉开而推动保持体。
本发明的另一个方面涉及一种印制电路板，其具有电子部件和本发明的保持装置。
所述印制电路板的一个有利方案提出：所述印制电路板具有开口，透过所述开口可对所述张紧元件进行操作，并且借助所述张紧元件可将所述弹簧元件张紧。如果张紧元件是螺丝，就可以例如用穿过印制电路板的开口的螺丝起子将该螺丝拧入对配元件中。
此外，所述印制电路板的一个有利技术方案提出：所述保持装置借助所述第四卡合元件固定在所述印制电路板上，并且为了将所述电子部件安装在所述印制电路板上，容置在所述保持装置的所述空腔中的所述电子部件的位置是预先确定的。例如可按以下方式进行安装：将电子部件的触针或引脚与印制电路板上所设置的接触面焊接。
此外，本发明的另一个方面涉及一种电子模块或模块，其具有壳体、散热体、本发明的印制电路板，或者说具有壳体、散热体、印制电路板和本发明的保持装置。
所述模块的以下实施方式特别有利：所述对配保持元件由所壳体一体形成，并且所述保持装置可借助所述对配保持元件固定在所述壳体上。为此，壳体或对配保持元件例如可具有螺纹，形成为螺丝的张紧元件可被拧入该螺纹中。作为替代方案，也可以将张紧元件设置为卡销，其中对配保持元件或壳体为此而设有可供该卡销***的对应卡口，从而利用嵌入卡口中的卡销挤压弹簧元件，并且将保持体推抵或压抵散热体。
此外，所述模块的一个特别有利的方案提出：所述壳体一体形成所述散热体。
相应地，本发明还提出与保持装置相关的安装方法。
第一种有利的安装方法是：首先将电子部件安装在印制电路板上并与印制电路板电性连接。在此之后或者在此之前，将保持装置插设在电子部件上，使得电子部件容置在保持体的空腔中。将印制电路板连同安装在其上的电子部件和保持装置一起安置到壳体中或安置在散热体上，但暂不固定。通过弹簧元件的张紧，保持体和松散地插在保持体中的印制电路板被推抵散热体或者说被压抵散热体的与保持体的接合面对置的表面。在通过弹簧元件的张紧而确定最终位置并且在电子部件与散热体热接触之后，才将印制电路板固定在壳体或散热体上，这例如可以通过螺接而实现。
第二种替代性的、但同样有利的安装方法是：将电子部件***保持装置并借助保持装置的第四卡合元件固定在印制电路板上，使得电子部件以预定位置被保持装置保持在印制电路板上。接着，可例如以焊接方式使电子部件与印制电路板或者说与印制电路板的为此而设置的连接部位电接触。针对安装方法的这一变体，保持装置和电子部件也可以作为模块被提供。
附图说明
关于本发明其他有利改进方案的特征请参阅从属权利要求，下面参照附图并结合本发明的优选实施方案予以详细说明。其中：
图1为保持装置的彼此分开的组件；
图2为保持装置的保持体；
图3为保持装置的透视性倾斜俯视图；
图4为保持装置的透视性倾斜底视图；
图5为保持装置处于预装状态时的剖面图；
图6为保持装置处于最终装配状态时的剖面图。
具体实施方式
附图是例示性的示意图。图中相同的附图标记指向相同的功能特征和/或结构特征。
图1示出具有三个组件的保持装置1，其中这三个组件(即保持体20、张紧元件10和弹簧元件30)彼此分开。此外，保持体20以转动后的状态单独图示于图2中。保持装置1以其组件防丢地连接在一起的状态图示于图3和图4中。图5和图6以剖面图示出图1至图4所示的保持装置1的不同安装状态，因此，以下说明基本上适用于所有附图。
保持体20在其接合部21上形成四个第一卡合元件24，这些第一卡合元件用于环扣形成为螺丝的张紧元件10的螺丝头11，从而将张紧元件10防丢地容置在保持体20上。此外，保持体20在其接合部21上形成四个第二卡合元件25，这些第二卡合元件用于环扣形成为板簧的弹簧元件30的对置侧棱，从而将弹簧元件30同样是防丢地与保持体20连接。
保持体20的空腔由保持体20的接合部21和导热部22共同限定，其中空腔通过开口23而开放，通过该开口可将电子部件42装入或***空腔中。为了使部件42与例如如图5和图6所示的散热体54热接触，导热部22由导热材料形成并且在面向空腔一侧贴靠在容置或可容置在空腔中的电子部件42或电子部件42的散热面上。导热部22在背离空腔一侧形成接合面28，导热部在最终装配状态下以该接合面贴靠或可贴靠散热体54。
特别是如图2和图4所示，接合部21呈框架形地围绕或包围导热部22，其中导热部22沿着两个壁部区段延伸。接合部21优选由热塑性塑料构成，并且在正常使用时的温度下保持稳定，因此接合部21可被称为硬组件，该硬组件对保持装置1的其他组件和导热部22均起到保持作用。导热部22进一步地由受温度影响而可塑性变形的热塑性弹性体构成，使得导热部22在正常使用时的温度下既齐平地紧贴散热体54，又齐平地紧贴电子部件42。
为了将电子部件42固定在空腔中，还设有两个彼此间隔开的第三卡合元件26，这些第三卡合元件以卡凸延伸到空腔中并且分别用于与电子部件42中所设置的卡槽卡合。卡合元件26的背离空腔而延伸的突出部分别是操作元件，这些操作元件可用工具加以操作，或者也可手动操作，以便解除卡合元件26的卡凸与部件42的卡合，从而能更轻松地从空腔中再度移除部件42。
图4以相对于图1至图3中的保持装置1而言的底视图示出保持装置1，从中特别能看到弹簧元件30与保持体20的连接。弹簧元件30由总共四个两两对置的第二卡合元件25保持，其中在弹簧元件30上设有空隙32，由保持体20的接合部21所形成的导引条27贯穿该空隙。弹簧元件30在被张紧元件10挤压或张紧时由导引条27导引，使得弹簧元件30不会发生不允许的偏移，并且防止没有力或过小的力被施加于保持体20。张紧元件10在此实施为螺丝，该螺丝的一个部分贯穿弹簧元件30，为此，在弹簧元件30上设有开口31。
图5的剖面图示出壳体50的一部分，该壳体既一体形成对配保持元件51，又一体形成散热体54，其中在壳体50中设有印制电路板40。通过将印制电路板40布置在壳体中，设置在印制电路板40上的电子部件42与散热体54之间的接合区域被遮蔽。然而，为能过程稳定地将部件42与散热体54热连接，在部件42上插设保持装置1。印制电路板40连同其电子部件42以及插设在电子部件上的保持装置1一起被***壳体中。接着可将印制电路板40固定在壳体50上的未图示接合点处。透过印制电路板40上的开口41，用工具或者说用螺丝起子(将螺丝起子***螺丝头11的插口中)转动形成为螺丝的张紧元件10，借此将其拧入形成在对配保持元件51中的螺纹52中。
其中，首先到达图5所示的第一状态，在此状态下，张紧元件10和整个保持装置1已与对配保持元件51连接，并且与壳体50一体连接，但弹簧元件30尚未张紧，导热部22或其接合面28尚未接触散热体54或其接合面53。
在图1至图6所示的实施方式中，如下设置：形成为螺丝的张紧元件10通过以下方式保持在保持体20上：以图5和图6的视图为参照，螺丝头11的可动性向上由第一卡合元件24限定，向下由弹簧元件30限定，而弹簧元件的可动性向上由接合部21限定，向下由第二卡合元件25限定。张紧元件10的可动性以及弹簧元件30的与此正交的可动性或者说侧向可动性分别由相关的卡合元件24、25或者说由接合元件限定，就弹簧元件30而言特别是由导引条27限定。张紧元件10和弹簧元件30可以在安装过程中至少部分地再度脱离保持体20或者说解除与相关卡合元件24、25的卡合，其中张紧元件和弹簧元件在导引条27的导引下仍停留在预定位置上并且将保持体20压抵散热体54。
图5和图6的剖面图还清楚示出，邻接散热体54或者说与散热体相邻的壁部区段在视图中呈向下渐细的楔形，借助该楔形对电子部件42的基本上竖直的表面(该表面面向散热体54)与散热体54的接合面53(该接合面作为脱模角度而倾斜形成)之间的角度偏差进行补偿。
在图5所示的第一状态基础上，借助透过印制电路板40的开口41而伸入的工具将张紧元件10沿方向A进一步拧入对配保持件51或其螺纹52中，使得螺丝头11以及为了将力分配到弹簧元件30上而设置在螺丝上的垫片12穿过形成在接合部21中的开口29并且压抵弹簧元件30。如果将螺丝进一步沿方向A拧入螺纹52中，螺丝头11或垫片12就会靠近对配保持元件51或壳体50的表面55，使得弹簧元件30在垫片12与表面55之间受挤压，进而使得弹簧元件30的第一棱边33和对置棱边34叉开。其中，第一棱边33与对配保持元件51发生接触并支撑在对配保持元件上。第二棱边34与保持体20发生接触并且在图示实施例中与邻接空腔或者说邻接电子部件42的壁部区段发生接触，使得保持体20由于第一和第二棱边33、34叉开而相对于对配保持元件51或者说相对于壳体50沿方向B移动。保持体20沿方向B的移动使得导热部22的接合面28靠近并最终接触散热体54的接合面53，使得接合面28、53压在一起，这相当于图6所示的第二状态或者说保持元件1的最终装配状态。
弹簧元件30继续对保持体20施力，确切地说是施加弹力，这使得保持体20在导热部22发生塑性变形的情况下被进一步压向散热体54。
在图示实施例中，电子部件42的触针43与电子部件和保持装置1一同沿方向B移动。为了使触针43能够在印制电路板40中发生这样的移动，可以在印制电路板中例如设置用于实现部件42的穿插式安装的长条形空隙，其中，也可以是仅在这些空隙的相对于触针43的间隙范围内能够进行移动。在此情况下，在部件42与散热体54热连接之后，才进行触针43的焊接或电接触。

Claims (18)

1.一种用于使安装在印制电路板(40)上的电子部件(42)与散热体(54)热接触的保持装置(1)，其中，
所述保持装置(1)具有保持体(20)、弹簧元件(30)和张紧元件(10)，其中，
所述保持体(20)形成与所述电子部件(42)相对应的空腔以容置所述电子部件(42)，并且具有接合部(21)以及邻接所述空腔且具有导热能力的导热部(22)，所述导热部具有背离所述空腔的热接合面(28)，其中，
所述张紧元件(10)用于张紧所述弹簧元件(30)，其中，
所述弹簧元件(30)被构建为：在张紧状态下支撑在对配保持元件(51)上，并且对所述保持体(20)和/或可容置在所述保持体(20)的所述空腔中的所述部件(42)施力，并且使得所述保持体(20)以所述接合面(28)移动到所述散热体(54)旁边且/或压抵所述散热体(54)。
2.根据权利要求1所述的保持装置，其中，
所述接合部(21)设计成形状稳定，并且所述导热部(22)由导热的热塑性弹性体构成。
3.根据权利要求1或2所述的保持装置，其中，
所述保持体(20)一体成型。
4.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
包围所述空腔的壁部由所述接合部(21)和所述导热部(22)形成。
5.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述接合部(21)呈框架形地包围所述导热部(22)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述张紧元件(10)和所述弹簧元件(30)容置在所述接合部(21)上。
7.根据权利要求6所述的保持装置，其中，
所述接合部(21)形成第一卡合元件(24)并且形成第二卡合元件(25)，其中，
所述第一卡合元件(24)将所述张紧元件(10)保持在所述接合部(21)上，所述第二卡合元件(25)将所述弹簧元件(30)保持在所述接合部上。
8.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述保持体(20)具有伸入所述空腔的第三卡合元件(26)，所述第三卡合元件用于将可容置在所述空腔中的所述电子部件(42)固定在所述空腔中。
9.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述保持体(20)具有与所述空腔连接的开口(23)，通过所述开口可将所述电子部件(42)***所述空腔中，其中，
所述开口(23)面向上面安装有所述电子部件(42)的所述印制电路板(40)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述保持体(20)具有第四卡合元件，所述第四卡合元件朝上面安装有所述电子部件(42)的所述印制电路板(40)延伸，并且所述保持体(20)可借助所述第四卡合元件被固定在所述印制电路板(40)上。
11.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述弹簧元件(30)是板簧，所述板簧具有第一棱边(33)以及沿着所述板簧的纵向与所述第一棱边(33)间隔开的第二棱边(34)，所述第一棱边与所述第二棱边之间的距离在所述弹簧元件(30)被所述张紧元件(10)张紧时变大，其中，
所述第一棱边(33)被构建为在所述张紧状态下支撑在所述对配保持元件(51)上，并且所述第二棱边(34)被构建为在所述张紧状态下贴靠所述保持体(20)且/或贴靠可容置在所述保持体(20)的所述空腔中的所述部件(42)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的保持装置，其中，
所述张紧元件(10)是螺丝，并且所述对配保持元件(51)具有可供所述螺丝拧入的螺纹(52)。
13.一种印制电路板(40)，具有电子部件(42)和根据上述权利要求中任一项所述的保持装置(1)。
14.根据上一项权利要求所述的印制电路板，其中，
所述印制电路板(40)具有开口(41)，透过所述开口可对所述张紧元件(10)进行操作，并且借助所述张紧元件(10)可将所述弹簧元件(30)张紧。
15.根据前两项权利要求中任一项以及根据权利要求10所述的印制电路板，其中，
所述保持装置(1)借助所述第四卡合元件固定在所述印制电路板(40)上，并且为了将所述电子部件(42)安装在所述印制电路板(40)上，容置在所述保持装置(1)的所述空腔中的所述电子部件(42)的位置是预先确定的。
16.一种模块，具有壳体(50)、散热体(54)和根据权利要求13至15中任一项所述的印制电路板(40)。
17.根据上一项权利要求所述的模块，其中，
所述对配保持元件(51)由所壳体(50)一体形成，并且所述保持装置(1)可借助所述对配保持元件(51)固定在所述壳体(50)上。
18.根据前两项权利要求中任一项所述的模块，其中，
所述壳体(50)一体形成所述散热体(54)。
CN202010812077.4A 2019-08-22 2020-08-13 用于使电子部件与散热体热接触的保持装置 Pending CN112420639A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019122640.6A DE102019122640A1 (de) 2019-08-22 2019-08-22 Haltevorrichtung zur thermischen Kontaktierung eines auf einer Leiterplatte montierten elektronischen Bauteils mit einem Kühlkörper
DE102019122640.6 2019-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112420639A true CN112420639A (zh) 2021-02-26

Family

ID=72086669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010812077.4A Pending CN112420639A (zh) 2019-08-22 2020-08-13 用于使电子部件与散热体热接触的保持装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11483921B2 (zh)
EP (2) EP3799549B1 (zh)
CN (1) CN112420639A (zh)
DE (1) DE102019122640A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7433735B2 (ja) * 2021-09-01 2024-02-20 矢崎総業株式会社 電子部品の固定構造、及び車載充電器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5309979A (en) * 1993-06-08 1994-05-10 Delco Electronics Corp. Self clamping heat sink assembly
US6547001B2 (en) * 2001-06-08 2003-04-15 Cool Shield, Inc. Flexible glove-like heat sink
TW566572U (en) * 2003-03-07 2003-12-11 Lite On Technology Corp Flexible assembling device applied in an optical projection apparatus and its mechanism
JP5014016B2 (ja) * 2007-08-08 2012-08-29 三菱電機株式会社 半導体装置
PT2227078E (pt) 2009-03-04 2011-11-30 Ebm Papst Mulfingen Gmbh & Co Componente de aperto destinado a premir componentes de potência numa superfície de refrigeração
US8144470B2 (en) * 2009-05-21 2012-03-27 Pem Management, Inc. Two-piece heat sink stud
US20110059661A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Denso Corporation Electrical connector assembly for connecting printed circuit board and electrical component, and electric device
US8437138B2 (en) * 2011-02-25 2013-05-07 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Lower profile heat dissipating system embedded with springs
JP2012182224A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Tdk Corp 電子部品の固定用ばね具及び放熱構造体
EP2787529B1 (en) 2011-11-30 2018-05-23 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device, and on-board power conversion device
JP5752299B2 (ja) * 2013-07-01 2015-07-22 デクセリアルズ株式会社 熱伝導シートの製造方法、熱伝導シート、及び放熱部材
ES2845604T3 (es) * 2014-02-18 2021-07-27 Defond Components Ltd Conjunto de conmutadores eléctricos
JP6722540B2 (ja) * 2016-07-28 2020-07-15 株式会社Ｊｖｃケンウッド 放熱構造および電子機器
KR102342215B1 (ko) * 2017-03-20 2021-12-23 엘지이노텍 주식회사 전력 변환 모듈의 방열 장치
CN108336892B (zh) * 2017-05-25 2021-11-16 泰达电子股份有限公司 电源模块及其组装结构与组装方法
CN109428497B (zh) * 2017-08-23 2020-09-18 台达电子企业管理（上海）有限公司 电源模块的组装结构及其组装方法
US11063495B2 (en) * 2019-07-01 2021-07-13 Nidec Motor Corporation Heatsink clamp for multiple electronic components

Also Published As

Publication number Publication date
EP3975678A1 (de) 2022-03-30
US20210059041A1 (en) 2021-02-25
EP3799549A1 (de) 2021-03-31
EP3799549B1 (de) 2022-10-05
EP3975678B1 (de) 2023-01-18
DE102019122640A1 (de) 2021-02-25
US11483921B2 (en) 2022-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5141991B2 (ja) モータ制御装置
US7845994B2 (en) Layout of power semiconductor contacts on a cooling surface
US6347036B1 (en) Apparatus and method for mounting a heat generating component in a computer system
US6582100B1 (en) LED mounting system
US20190297720A1 (en) Circuit assembly
US6791183B2 (en) Power semiconductor module and cooling element for holding the power semiconductor module
KR100831569B1 (ko) 모터 제어 장치
US8027164B2 (en) Mounting arrangement for fixing printed circuit boards disposed one above the other in a housing
US9653853B2 (en) Electrical connection box including a circuit substrate
US20100133681A1 (en) Power semiconductor device
CN104853566B (zh) 电子部件的固定结构和固定电子部件的方法
US10271419B2 (en) Heat dissipating structure and electronic device
CN110417280B (zh) 逆变器的电子模块及其安装方法
CN108370141B (zh) 电气接线盒
JP2011254065A (ja) パワーモジュール、ならびにパワーモジュールをプリント基板およびヒートシンクに接続する方法
CN117715358A (zh) 控制装置及包括该控制装置的电加热装置
CN112420639A (zh) 用于使电子部件与散热体热接触的保持装置
CN113748751A (zh) 电路结构体
US7119430B2 (en) Spacer for mounting a chip package to a substrate
US11574852B2 (en) Mounting structure for heater element, method for mounting heater element, and power conversion device
JPH08181474A (ja) パワー構成部分と放熱子の緊締装置及びその装置のプリント回路板への取付け方法
US11266009B2 (en) Circuit device
CN115394732B (zh) 功率半导体模块及其装配方法
JP2020031122A (ja) 半導体装置、及び、半導体装置の製造方法
US20240022142A1 (en) Mechanically fixing circuit boards in a motor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination