DE29718763U1

DE29718763U1 - Bauteilhalterung

Info

Publication number: DE29718763U1
Application number: DE29718763U
Authority: DE
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2007-10-23

Description

Beschreibung:
Bauteilhalterung

Die Erfindung betrifft eine Bauteilhalterung für zu kühlende elektronische Bauelemente, die von einer Andrückvorrichtung gegen eine Kühlfläche gedrückt werden.

Aus der EP 0 597 254 B1 ist eine Bauteilhalterung für zu kühlende elektronische Bauteile bekannt. Die elektronischen Bauteile sind auf einer Trägerplatte angeordnet und werden von einer Andrückvorrichtung über ein nachgiebiges Kissenelement und ein Brückenelement mit der Trägerplatte gegen eine Kühlfläche gedrückt.

Nachteilig bei der bekannten Bauteiihalterung ist, daß das verwendete Brückenelement eine den elektronischen Bauteilen entsprechende Oberfläche aufweisen muß und die elektronischen Bauteile gegen eine mit strukturierten Leiterbahnen versehene Leiterplatte angedrückt werden. Dies kann sich insbesondere bei hohen Anpreßkräften, wie sie für eine gute Wärmeübertragung notwendig sind, nachteilig auf die elektronischen Bauteile bzw. auf die Leiterplatte auswirken.

Weiterhin ist die bekannte Vorrichtung relativ aufwendig und entsprechend schwierig zu montieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Bauteilhalterung so zu verbessern, daß hohe Anpreßkräfte die Verbindung zur Trägerplatte bzw. Leiterplatte nicht beeinträchtigen und die Bauteilhalterung einfach und kostengünstig zu montieren ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Andrückvorrichtung als ein Federelement mit mindestens zwei einander gegenüberliegend angeordneten federnden Schenkeln ausgebildet ist, bei dem ein Stützschenkel sich an einer der Kühlfläche in einem Abstand gegenüberliegenden Stützfläche abstützt und ein dem Stützschenkel gegenüberliegender Andruckschenkel gegen die an der Kühlfläche angeordneten elektronischen Bauteile drückt.

Durch die Ausbildung der Andrückvorrichtung als ein Federelement wird vorteilhaft erreicht, daß die Andrückvorrichtung praktisch aus nur einem Federelement besteht. Dies führt zu einem einfachen Aufbau und einer kostengünstigen Montage. Dadurch, daß die zu kühlenden elektronischen Bauteile nicht über eine Leiterplatte gegen die Kühlfläche gedrückt werden, werden die Leiterplatte und die elektronischen Bauelemente geschont.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bauteilhalterung dem Stützschenkel gegenüberliegend eine Anzahl von Andruckschenkeln auf, die der Anzahl der anzudrückenden Bauteile entspricht.

Dadurch ist es möglich, mit beispielsweise vier Andruckschenkeln vier elektronische Bauteile an die Kühlfläche zu drücken. Durch die federnden Andruckschenkei werden zwischen den einzelnen elektronische Bauelementen bestehende Toleranzen ausgeglichen, so daß die elektronischen Bauelemente optimal gegen die Kühlfläche andrückbar sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Federeiement durch eine Verrastung fixierbar. Durch die Verrastung ist eine besonders schnelle und kostengünstige Montage der Andrückvorrichtung bzw. der Bauteilhalterung möglich.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den elektronischen Bauteilen und der Kühlfläche eine wärmeableitende Wärmeleitfolie angeordnet.

Durch die Wärmeleitfolie wird zum einen eine bessere Wärmeableitung erzielt und zum anderen erfolgt eine gleichmäßigere Flächenpressung zwischen der Kühlfläche und den der Kühlfläche zugewandten Anlageflächen der zu kühlenden elektronischen Bauelemente.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind auf einer Leiterplatte angeordnete zusätzliche Bauteile durch einen unter dem Federelement anordnerbaren Bauteilhalter fixierbar.

Durch den Bauteilhaiter sind somit zusätzliche Bauteile einfach auf der Leiterplatte fixierbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1: Eine räumliche Darstellung einer in einem Gehäuse angeordneten Bauteilhalterung,

Figur 2: eine Draufsicht auf die Bauteilhalterung von Figur 1,

Figur 3: eine Seitenansicht der Bauteilhalterung von Figur 2 entlang der Linie III - III geschnitten,

Figur 4: eine Seitenansicht der Vorrichtung von Figur 2 entlang der Linie IV - IV geschnitten,

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Figur 5: eine Seitenansicht der Bauteilhalterung von Figur 2 entlang der Linie V-V geschnitten,

Figur 6: eine räumliche Darstellung eines Federelementes,

Figur 7: eine weitere räumliche Darstellung des Federelementes von Figur 6,

Figur 8: eine räumliche Darstellung eines Bauteilhalters mit Blick auf seine zusätzlichen elektronischen Bauteilen zugewandte Unterseite und

Figur 9: eine weitere räumliche Darstellung des Bauteilhalters von Figur 8 mit Blick auf seine der Unterseite abgewandte Oberseite.

Eine Bauteilhalterung (1) besteht im wesentlichen aus einem Gehäuseinnenraum (2) eines Gehäuses (3), zu kühlenden elektronischen Bauteilen (4), zusätzlichen elektronischen Bauteilen (5) und einer Andrückvorrichtung (6).

Der Gehäuseinnenraum (2) wird von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (7) des Gehäuses (3) und von einer die Seitenwände (7) miteinander verbindenden ersten Zwischenwand (8) und einer in einem Abstand zur ersten Zwischenwand (8) angeordneten parallelen zweiten Zwischenwand (9) umschlossen. Die erste Zwischenwand (8) weist zum Gehäuseinnenraum (2) hin eine Kühlfläche (10) auf. Die zu kühlenden elektronischen Bauteile (4), beispielsweise flach ausgebildete quaderförmige Transistoren oder Dioden sind mit einer ersten flachen Seite an der Kühlfläche (10) angeordnet, wobei sich zwischen der Kühlfläche (10) und der ersten flachen Seite (11) der elektronischen Bauteile (4) eine wärmeableitende Wärmeleitfolie (12) befindet.

Die Andrückvorrichtung (6) ist als ein Federelement (13) ausgebildet, das eine senkrecht zu den Zwischenwänden (8, 9) anordnerbare Dachfläche (14) aufweist, an deren den Zwischenwänden (8, 9) benachbarten Längsseiten (15, 15') zu den Zwischenwänden (8, 9) hin abgewinkelte federnde Schenkel angeordnet sind. An der der ersten Zwischenwand (8) benachbarten Längsseite (15) weist das Federelement (13) vier in einem Abstand nebeneinander angeordnete Andruckschenkel (16) auf. An der den Andruckschenkeln (16) abgewandten Längsseite (15') weist das Federelement (13) einen über seine gesamte Längsseite (15') verlaufenden Stützschenke! (17) auf. Der Stützschenkel (17) weist eine federnde Rastnase (18) auf, die in eine entsprechende an der zweiten Zwischenwand (9) der Rastnase (18) benachbart angeordnete Vertiefung (19) einrasten kann. Das Federelement (13) weist an seiner der ersten Zwischenwand (8) zugewandten Längsseite (15) zwei sich auf der ersten Zwischenwand (8) abstützende Stütznasen (20) auf. Auf seiner den Stütznasen (20) abgewandten Längsseite (15') weist das Federelement (13) zwei auf der zweiten Zwischenwand (9) anschlagbare Anschlagnasen (21) auf. An seiner der Dachfläche (14) des Federelementes (13) abgewandten Unterseite (22) weist das Gehäuse (3) eine mit dem Gehäuse (3) verschraubbare Leiterplatte (23) auf. Die Kontakte (24) der zu kühlenden elektronischen Bauteile (4) sind in entsprechende Kontaktbohrungen (25) der Leiterplatte (23) einsteckbar. Die Leiterplatte (23) ist dabei rechtwinklig zu den Zwischenwänden (8, 9) bzw. Seitenwänden (7) angeordnet.

In weitere Kontaktbohrungen (26) der Leiterplatte (23) sind die zusätzlichen elektronischen Bauteile (5) mit ihren Kontakten (27) einsteckbar.

Auf die zusätzlichen elektronischen Bauteile (5) ist ein Bauteilhalter (28) aufsetzbar. Der Bauteilhalter (28) weist ein Basisteil (29) auf, dessen der Leiterplatte (23) abgewandte Oberfläche (30) einer der Leiterplatte (23) zugewandten Unterseite (31) des Federelementes (13) benachbart ist. Der Bauteilhalter (28) weist an seinem Basisteil (29) den Seitenwänden (7) benachbarte Federbeine (32) auf, mit denen der Bauteilhalter (28) zwischen Seitenwänden (7) des Gehäuses (3) festklemmbar ist. Das Basisteil (29) weist an seiner der Oberfläche (30) abgewandten Unterfläche (33)

drei senkrecht zur Unterfläche (33) angeordnete Fixierstifte (23) auf. Die Fixierstifte greifen über eines der zusätzlichen elektronischen Bauteile (5) und fixieren den Bauteiihalter (28) quer zu den Seitenwänden (7). An der Unterfläche (33) sind weiterhin drei an die zusätzlichen elektronischen Bauteile angepaßte Federarme (35) angeordnet, die mit ihren freien Enden (36) federnd auf den zusätzlichen elektronischen Bauteilen (5) aufliegen. Die Unterseite (31) des Federelementes (13) dient der Oberfläche (30) des Basisteiles (29) als Widerlager, so daß die freien Enden (36) der Federarme (35) die zusätzlichen elektronischen Bauteile (5) gegen die Leiterplatte (23) drücken.

Zur Montage wird der Bauteilhalter (28) auf die zu fixierenden zusätzlichen elektronischen Bauteile (5) aufgesetzt. Anschließend wird die Andrückvorrichtung (5) bzw. das Federelement (13) eingelegt. Das Federelement (13) wird schräg angekippt, so daß seine Andruckschenkel (16), die eine größere Länge aufweisen als die Stützschenkel (17), mit ihrer den zu kühlenden elektronischen Bauteilen (4) zugewandten Außenseite (37) an einer der ersten flachen Seite (11) abgewandten zweiten flachen Seite (38) der zu kühlenden elektronischen Bauteile (4) anliegen, wobei sich die Stütznasen (20) auf der ersten Zwischenwand (8) abstützen. Anschließend wird das Federelement (13) soweit in eine gegenüber der Leiterplatte (23) parallele Position gekippt, daß die Anschlagnasen (21) gegen die zweite Zwischenwand (9) anschlagen und die Rastnase (18) in die Vertiefung (19) einrastet. Die Andruckschenkel (16) pressen nunmehr die zu kühlenden elektronischen Bauteile (4) gegen die Kühlfläche (10) bzw. gegen die Wärmeleitfolie (12). Anschließend können die elektronischen Bauteile (4, 5) bzw. deren Kontakte (24, 27) in einem Lötbad an der Leiterplatte (23) festgelötet werden.

Das Gehäuse (3) kann beispielsweise als Gehäuse eines Steuergerätes für Xenon-Licht eines Kraftfahrzeuges ausgebildet sein.

Claims

Ansprüche Bauteilhalterung

1. Bauteilhaiterung für zu kühlende elektronische Bauteile, die von einer Andrückvorrichtung gegen eine Kühlfläche gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückvorrichtung (6) als ein Federelement (13) mit mindestens zwei gegenüberliegend angeordneten federnden Schenkeln (16,17) ausgebildet ist, bei dem ein Stützschenkel (17) sich an einer der Kühlfläche (10) in einem Abstand gegenüberliegenden Stützfläche (39) abstützt und ein dem Stützschenkel (17) gegenüberliegender Andruckschenkel (16) gegen die an der Kühlfläche (10) angeordneten elektronischen Bauteile (4) drückt.

2. Bauteilhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stützschenkel (17) gegenüberliegend eine Anzahl von Andruckschenkeln (16) angeordnet ist, die der Anzahl der anzudrückenden elektronischen Bauteile (4) entspricht.

3. Bauteilhalterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Andruckschenkei (16) eine größere Schenkellänge aufweist, als der Stützschenkel (17).

4. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (13) durch eine Verrastung (18, 19) fixierbar ist.

5. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zu kühlenden elektronischen Bauteilen (4) und der Kühlfläche (10) eine wärmeableitende Wärmeleitfolie (12) angeordnet ist.

6. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (10) und die Stützfläche (39) als Flächen von einander gegenüberliegenden Seitenwänden eines Gehäuses (3) ausgebildet sind.

7. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfläche (10) und die Stützfläche (39) als Zwischenwände (8, 9) in einem Gehäuseinnenraum (2) angeordnet sind.

8. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zur Kühlfläche (10) eine mit den Kontakten (24, 27) der elektronischen Bauteile (4, 5) verbundene Leiterplatte (23) angeordnet ist.

9. Bauteiihalterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne auf der Leiterplatte (23) angeordnete zusätzliche elektronische Bauteile (5) durch einen unter dem Federelement (13) anordnerbaren Bauteilhalter (28) fixierbar sind.

10. Bauteilhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schenkeln (16, 17) angeordnete Dachfläche (14) des Federelementes (13) an ihren den Schenkeln (16, 17) benachbarten Längsseiten (15, 15') seitliche auf den Zwischenwänden (8, 9) abstützbare Nasen (21, 22) aufweist.