DE3832856A1

DE3832856A1 - Leiterplatte mit einem waermeleitenden element

Info

Publication number: DE3832856A1
Application number: DE19883832856
Authority: DE
Inventors: Roman Dr Ing Zurowski
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1990-03-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einem wärmeleitenden Element, das die Verlustwärme, die in mindestens einem auf der Leiterplatte angeordneten Bauelement erzeugt wird, abführt.

Die in Bauelementen auf Leiterplatten erzeugte Verlustwärme muß, insbesondere wegen der zunehmenden Integration der Bauelemente und der zunehmenden Packungsdichte auf Leiterplatten, wirksam abgeführt werden, um eine Zerstörung der Bauelemente zu vermeiden. Bei einer bekannten Leiterplatte (DE-OS 17 66 395) geschieht dies durch ein wärmeleitendes Element in Gestalt eines T-förmigen Kontaktkühlers, der einerseits mit einem Rippen-Kühlkörper gut wärmeleitend verschraubt und andererseits mit einem Bauelement gut wärmeleitend verbunden ist. Bei einer anderen bekannten Leiterplatte sind flache Zapfen eines Gehäusekühlkörpers durch Ausnehmungen in der Leiterplatte hindurchgeführt und mit den zu kühlenden Bauelementen wärmeleitend verbunden (DE-OS 34 16 348). In beiden Fällen ist der zum Abführen der Wärme erforderliche Aufwand, insbesondere auch der Montageaufwand, beträchtlich. Außerdem muß die Form der wärmeleitenden Elemente genau an die Lage der zu kühlenden Bauelemente angepaßt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende und mit einem wärmeleitenden Element zu versehende Leiterplatte zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leiterplatte im Spritzguß hergestellt ist und mindestens einen Hohlraum aufweist, der zur Aufnahme eines flachen Metallkerns dient.

Besonders einfach wird das Einsetzen des als wärmeleitendes Element dienenden Metallkerns, wenn die Leiterplatte mit als Schnappverbindung ausgebildeten Befestigungselementen versehen ist. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Leiterplatte in einer perspektivischen Gesamtansicht,

Fig. 2 eine Detailansicht der Leiterplatte gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Gesamtansicht, und

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Leiterplatte gemäß Fig. 3 entsprechend der gestrichelten Schnittlinie 4-4.

Eine erfindungsgemäße Leiterplatte 1 weist zwei flache Hohlräume 2 auf, in denen jeweils ein Metallkern 3 aufgenommen ist. Die Metallkerne 3 sind als flache Metallstreifen, z.B. aus Aluminium-Blech hergestellt. Sie werden in der Leiterplatte durch eine Schnappverbindung gehalten, die durch mehrere elastische Schnapphaken 5 gebildet wird (Fig. 1 und 2). Zur Befestigung in der Leiterplatte 1 brauchen die Metallkerne 3 lediglich in den jeweiligen Hohlraum 2 hineingedrückt zu werden. Sie werden dann durch die Schnapphaken 5 einwandfrei in ihrer Lage gehalten.

An der in der Zeichnung vorn liegenden Stirnseite der Leiterplatte 1 weisen die Metallkerne 3 einen Rand 6 auf, der über die Leiterplatte hinausragt. Der Rand 6 ist hier um 90° umgebogen und bildet eine Frontplatte, er kann aber auch als Kühlrippe ausgebildet sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Metallkerne 3 und der Rand 6 aus einem Stück Aluminium-Blech ausgestanzt.

Auf einen der Metallkerne ist ein Bauelement 7, z.B. ein Halbleiter-Bauelement in einem DIP-Gehäuse, aufgesetzt. Das Bauelement 7 liegt mit seiner gesamten Grundfläche an dem Metallkern 3 plan an, so daß ein guter Wärmeübergang gegeben ist. Die in dem Bauelement 7 erzeugte Verlustwärme kann somit zum großen Teil über den Metallkern 3 abgeführt und über den Rand 6 an ein Kühlelement abgegeben werden.

Die Anschluß-Beinchen 8 des Bauelements 7 sind über Lötaugen 9 mit jeweils einer Leiterbahn auf der Leiterplatte 1 verlötet. Weitere Leiterbahnen 10 sind in der Zeichnung lediglich angedeutet.

Die Leiterplatte 1 ist im Spritzguß hergestellt. In einem Arbeitsgang können dadurch die gesamte Leiterplatte einschließlich der Hohlräume 2, der Schnapphaken 5 und eines Randes 11, mit dem die Leiterplatte z.B. in einem Gestell geführt wird, hergestellt werden.

Zum Herstellen der Schnapphaken 5 werden in der Spritzgußform Dorne verwendet, die einen Durchbruch 12 in der Leiterplatte 1 ergeben, der aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Eine aus Fig. 3 ersichtliche Leiterplatte 13 weist einen Metallkern 14 auf, der mit zwei umgebogenen Rändern versehen ist, die von der Leiterplatte 13 nach oben herausragen. Sie wirken somit als Kühlfahnen, von denen Wärme an einen Kühlluftstrom abgegeben wird, sie können aber auch zur Befestigung von in der Zeichnung nicht dargestellten Schaltungsbestandteilen dienen. Ein weiterer Metallkern 16 weist keinen Rand auf. Er kann z.B. mit einer Kühleinrichtung an der Unterseite der Leiterplatte 13 verbunden sein.

In den Fig. 1 und 3 ist jeweils lediglich ein Bauelement zur Erläuterung dargestellt. In Wirklichkeit sind aber auf einer Leiterplatte normalerweise eine größere Anzahl Bauelemente befestigt.

Die Metallkerne 3, 14 und 16 lassen sich durch die beschriebene Schnappverbindung äußerst einfach in die Leiterplatten 1 bzw. 13 einbauen. Außerdem bewirkt die geschilderte Anordnung der Metallkerne 3, 14 und 16, daß die Dicke der Leiterplatte unverändert beibehalten werden kann.

Claims

1. Leiterplatte mit einem wärmeleitenden Element, das die Verlustwärme, die in mindestens einem auf der Leiterplatte angeordnete Bauelement erzeugt wird, abführt, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Spritzguß hergestellt ist und mindestens einen Hohlraum (2) aufweist, der zur Aufnahme eines flachen Metallkerns (3) dient.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit als angegossene Schnapphaken (5) ausgebildeten Befestigungselementen für den Metallkern (3) versehen ist.

3. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkern (3) einen Rand (6) aufweist, der über die Leiterplatte (1) hinausragt.

4. Leiterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hinausragende Rand (15) des Metallkerns (14) als Kühlrippe ausgebildet ist.

5. Leiterplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hinausragende Rand (6) des Metallkerns (3) als Frontplatte ausgebildet ist.