DE3151655A1

DE3151655A1 - Arrangement for cooling component groups

Info

Publication number: DE3151655A1
Application number: DE19813151655
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 6840 Lampertheim Schaller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Schaller-Automation Industrielle Automationstechni
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1981-12-28
Publication date: 1983-07-07

Abstract

The invention relates to an arrangement for cooling components which are connected via a thin, flexible conductor film. In such an arrangement, a metal plate, preferably of aluminium, is provided for cooling which is produced as an extruded part and is provided with end profiles that are used for positively locking connection to further metal parts, the end profile preferably being a dovetail profile and the further metal parts for example being able to represent the clamping profile and a cooling profile. The component group assembled in this way is preferably embedded in foam. The arrangement is preferably used in the case of component groups or modules.

Description

Anordnung zur Kühlung von BauelementenaruppenArrangement for cooling component assemblies

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kühlung von über eine dünne Schaltungsplatte elektrisch leitend verbundene Bauelementengruppen mittels einer Metallplatte, vorzugsweise aus Aluminium.The invention relates to an arrangement for cooling from above a thin circuit board by means of electrically conductively connected component groups a metal plate, preferably made of aluminum.

Bei einer bekannten Anordnung der obengenannten Art (DE-AS 27 43 647) ist die Metallplatte in Nuten von Fuhrungsschienen in einem Gehäuse für elektrotechnische Geräte geführt, wobei in der einen Nut eine Blattfeder vorgesehen ist, die die Metallplatte in die andere Nut hineinpreßt, um so für einen guten Wärmekontakt mit den Führungen zu sorgen. Die Metallplatte muß hier maßhaltig hergestellt werden und ist auf die Verwendung in den hierfür vorgesehenen Gehäusen beschränkt, Durch die Erfindung soll eine Anordnung der obengenannten Art geschaffen werden die vielseitig verwendbar ist und je nach vorhandenen Bauelementen eine diesen angepaßte Wärmeabführung gewährleisten soll. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß die Metallplatte als Strangpreßteil mit zur formschlüssigen Verbindung mit weiteren Metallteilen dienenden Endprofilen versehen ist. Eine einfache und sichere Verbindung der weiteren Metallteile ist erreichbar, wenn das Endprofil ein Schwalbenschwanzprofil ist. Besitzen die weiteren Metallteile ein H-ProfilauS»eisendes Endteil für den Anschlußbereich der Bauelementengruppe, so ergeben sich hier einerseits zum Durchströmen der Luft freiliegende Kanäle, andererseits eine gewisse. Elastizität der H-Arme beim Anpressen der Kontakte. Außerdem können in dem der Steckfassung zugewandten Bereich des offenen H eine Codierung der Bauelementegruppen vorgesehen werden. Ein mechanischer Schutz für die Bauelementengruppe unter Halterung der weiteren Metallteile ergibt sich, wenn die Metallplatte mit der Bauelementengruppe eingeschäumt oder eingegossen ist. Der Schäumvorgang läßt sich günstig, praktisch ohne Mehraufwand beeinflussen, wenn die Metallplatte beim Einschäumen aufgeheizt ist.In a known arrangement of the above type (DE-AS 27 43 647) is the metal plate in grooves of guide rails in a housing for electrotechnical Devices out, wherein a leaf spring is provided in one groove that the metal plate presses into the other groove so as to ensure good thermal contact with the guides to care. The metal plate must be made true to size here and is on the Use in the housings provided for this purpose is restricted by the invention an arrangement of the type mentioned above is to be created which can be used in many ways is and, depending on the existing components, ensure heat dissipation adapted to these target. This is achieved in a simple manner in that the metal plate is an extruded part with end profiles used for form-fitting connection with other metal parts is provided. A simple and safe connection of the other metal parts is achievable when the end profile is a dovetail profile. Own the others Metal parts an H-profile made of »iron end part for the connection area of the component group, so on the one hand there are exposed areas for the air to flow through Channels, on the other hand a certain. Elasticity of the H-arms when pressing the contacts. aside from that can code in the area of the open H facing the socket the component groups are provided. A mechanical protection for the component group while holding the other metal parts results when the metal plate with the component group is foamed or cast. The foaming process leaves influence each other cheaply, practically without additional effort, if the metal plate is used Lathering is heated up.

Um auch eine Herausführung der Wärme aus dieser umgossenen oder umschäumten Einheit sicherzustellen, kann es vorteilhaft sein, wenn die weiteren Metallteile aus außerhalb der Umschäumungen oder Umgießungen liegenden Kühlfahnen bestehen. Die Vielseitigkeit der Vergrößerung der Kühlflächen, auch bei vertikal zueinander angeordneten Bauelementen, läßt sich erreichen, wenn die Metallteile an ihren Kühlflächen mit den Endprofilen angepaßten Ausnehmungen versehen sind.In order to also lead the heat out of this poured or foamed around To ensure unity, it can be advantageous if the other metal parts consist of cooling lugs lying outside of the foam or encapsulation. The versatility of enlarging the cooling surfaces, even when they are vertical to each other arranged components, can be achieved if the metal parts on their cooling surfaces are provided with the end profiles adapted recesses.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise näher erläutert.An exemplary embodiment according to the invention is illustrated with the aid of the drawing described and the mode of operation explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 und 2 Vorderansicht und Seitenansicht auf eine Bauelementegruppe mit eingeschäumter Metallplatte, Fig. 3 und 4 Vorderansicht und Seitenansicht einer Bauelementegruppe gemäß den Fig. 1 und 2, jedoch mit seitlich angesetzter Metallplatte und aufgesetztem weiteren Metallteil, Fig. 5 die Profildarstellung der Metallplatte und Fig. 6 das H-Profil aufweisende weitere Metallteil als Klemmprofil mit aufkaschierter Leiterplatte.1 and 2 show a front view and side view of a component group with foamed metal plate, FIGS. 3 and 4 front view and side view of a Component group according to FIGS. 1 and 2, but with a metal plate attached to the side and another metal part placed thereon, FIG. 5 shows the profile representation of the metal plate and FIG. 6 the H-profile having further metal part as a clamping profile with a laminated Circuit board.

Die Bauelementegruppe besteht aus der Metallplatte 1, die mit dem aus Fig. 6 ersichtlichen H-Profil aufweisenden weiteren Metallteil 2, das als Klemmprofil dient, in wärmeleitende Verbindung gebracht ist. Auf der Metallplatte 2 ist eine dünne Isolierschicht 3 aufgebracht, auf der eine flexible Leiterfolie 4, die mit den Bauelementen 5 bestückt ist, aufgebracht ist, Die Bauelemente 5 samt flexibler Leiterfolie und der Metallplatte bzw. dem Metallteil sind eingeschäumt. Die Schaummantelung ist mit 6 bezeichnet, Wie die Fig. 5 zeigt, ist die Metallplatte 1 als Strangpreßteil hergestellt und besitzt schwalbenschwanzförmige Endprofile 7, die zur Verbindung mit den weiteren Metallteilen 2 bzw. 8, wie dies aus Fig, 3 und 4 ersichtlich ist, dienen, Das weitere Metallteil 8 weist Kühlfahnen 9 auf und ist auf der Frontseite der Schaumummantelung 6 gelegen, so daß sich Kühlkanäle 10 bilden. Am anderen Endprofil 7 der Metallplatte 1 iat das weitere Metallteil 2 eingeschoben. Hierzu dienen, wie auch bei dem weiteren Metallteil 8, dem Schwalbenschwanz entsprechende Ausformungen 11. Ein Kühlkanal 12 als Teil des H der Metallplatte 1 zugewandt im Metallteil 2 dient zur Ableitung der Wärme, wohingegen der Kanal 13 ausgeschäumt werden kann und mit entsprechenden Aussparungen der Codierung der Bauelementegruppe beim Einschieben in die Steckerfassung dienen kann. Das weitere Metallteil 2 dient zur Halterung der Anschlüsse, die auf der flexiblen Leiterfolie 4 vorgesehen sind. Durch die Bildung der Kanäle 12 und 13 sind die gebildeten Arme leicht elastisch, so daß beim Anpressen der Kontakte an die Gegenkontakte ein leichtes Nachgeben möglich ist. In die Metallplatte 1 sind weiterhin an ihren Kühlflächen 14 trapezförmige Aussparungen 15 vorhanden, die die Endprofile 7 weiterer Metallplatten 1, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist, eingeschoben werden können, so daß eine wärmeleitende Verbindung der quer zueinanderliegenden Metallplatten 1 hergestellt ist.The component group consists of the metal plate 1, which is connected to the 6 shown H-profile having further metal part 2, which as a clamping profile serves, is brought into heat-conducting connection. On the metal plate 2 is a thin insulating layer 3 applied, on which a flexible conductor foil 4, which with the components 5 is fitted, is applied, the components 5 together more flexible The conductor foil and the metal plate or the metal part are foamed in. The foam coating is denoted by 6, As FIG. 5 shows, the metal plate 1 is an extruded part produced and has dovetail-shaped end profiles 7, the connection with the other metal parts 2 and 8, as can be seen from FIGS. 3 and 4, serve, the further metal part 8 has cooling tabs 9 and is on the front the foam casing 6, so that cooling channels 10 are formed. At the other end profile 7 of the metal plate 1 iat the further metal part 2 inserted. Serve this as also in the further metal part 8, the dovetail corresponding formations 11. A cooling channel 12 as part of the H of the metal plate 1 facing in the metal part 2 serves to dissipate the heat, whereas the channel 13 can be filled with foam and with corresponding recesses in the coding of the component group when inserting can serve in the connector socket. The other metal part 2 is used for holding of the connections that are provided on the flexible conductor foil 4. Through education the channels 12 and 13, the arms formed are slightly elastic, so that when pressed the contacts to the mating contacts a slight yield is possible. In the metal plate 1 there are also trapezoidal recesses 15 on their cooling surfaces 14, which the end profiles 7 of further metal plates 1, as can be seen from Fig. 3, can be inserted, so that a thermally conductive connection of the transverse to each other Metal plates 1 is made.

Hierdurch läßt sich eine den jeweiligen Wünschen ent- sprechende Ausbildung der Bauelementengruppe bzw. des Moduls erreichen und gleichzeitig eine gute Wärmeableitung erzielen. Auf der querliegenden Metallplatte 1 nach Fig. 3 sind beispielsweise Leuchtdioden 16 angeordnet, deren Wärme im eingeschäumten Teil über die Metallplatten 1 angeleitet werden kann.This allows one to meet the respective wishes. speaking Achieve training of the component group or the module and at the same time a achieve good heat dissipation. On the transverse metal plate 1 according to Fig. 3 are For example, light-emitting diodes 16 are arranged, the heat of which in the foamed-in part over the metal plates 1 can be instructed.

Die Metallplatten 1 können nicht nur im Zusammenhang mit den weiteren Metallteilen 2 und 8 verwandt werden, sie können auch - wie dies beim Stand der Technik vorgesehen ist - uneingeschäumt in Nuten eingeschoben werden, so daß sich für die erfindungsgemäßen Metallplatten ein vielseitiger Anwendungsbereich ergibt. Die Herstellung ist einfach, da Metallteile als Strang preßteil hergestellt, lediglich auf Länge geschnitten werden müssen.The metal plates 1 can not only be used in connection with the other Metal parts 2 and 8 are used, they can also - as with the state of the Technology is provided - be inserted into grooves without foam, so that results in a versatile field of application for the metal plates according to the invention. The production is simple, since metal parts are made as extruded parts, only must be cut to length.

6 Figuren 8 Patentansprüche Leerseite6 figures 8 claims Blank page

Claims

Patentansprüche Anordnung zur Kühlung von über eine dünne Schaltungsplatte elektrisch leitend verbundene Bauelementgruppe mittels einer Metallplatte, vorzugsweise aus Aluminium, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallplatte (1) als Strangpreßteil mit zur formschlüssigen Verbindung mit weiteren Metallteilen (2, 8) dienenden Endprofilen (7) versehen ist.Claims arrangement for cooling via a thin circuit board electrically conductively connected component group by means of a metal plate, preferably Made of aluminum, that is, the metal plate (1) as an extruded part with a form-fitting connection with other metal parts (2, 8) serving end profiles (7) is provided.

2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Endprofil (7) ein Schwalbenschwanzprofil ist 2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the end profile (7) is a dovetail profile

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t 9 daß die weiteren Metall teile (8) ein H-Profil aufweisendes Endteil für den Anschlußbereich der Bauelementgruppe ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, that the other metal parts (8) an H-profile end part for the connection area of the component group is.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t i daß die Metallplatte (1, 2, 8) mit der Bauelementgrappe eingeschäumt oder eingegossen ist.4. Arrangement according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t i that the metal plate (1, 2, 8) with the component group foamed or poured in.

5o Anordnung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t R daß die Metallplatte (1, 2, 8) beim Einschäumen aufgeheizt ist, 5o arrangement according to claim 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t R that the metal plate (1, 2, 8) is heated up during foaming,

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die weiteren Metallteile (8) aus außerhalb der Umschäumungen oder Umgießungen liegenden Kühlfahnen (9) bestehen.6. Arrangement according to claim 3 or 4, that the further Metal parts (8) made of cooling lugs located outside of the foams or castings (9) exist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallteile (1) an ihren Kühlflächen (14) mit den Endprofilen (7) angepaßten Ausnehmungen (15) versehen sind.7. Arrangement according to one of the preceding claims, d a d u r c it is noted that the metal parts (1) on their cooling surfaces (14) with the end profiles (7) adapted recesses (15) are provided.

8. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Kühlfahnen (9) mit einer Handhabe (17) für die Bauelementengruppe versehen sind.8. An arrangement according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the cooling tabs (9) with a handle (17) for the component group are provided.