DE3929701A1 - Steckbare baugruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine steckbare Baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Eine derartige Baugruppe ist aus dem DE-GM 81 08 938 bekannt. Bei dieser Baugruppe sind auf einer Leiterplatte wärmeerzeugende, elektrische Bauelemente angeordnet, deren Oberseiten mit einem Kühlkörper oder Wärmeleitstab in Berührung stehen. Der oder die Wärmeleitstäbe liegen parallel zur Leiterplatte und führen zu einer mit Kühlrippen versehenen Kühlplatte, mit der sie verbunden sind. Diese Kühlplatte schließt die Baugruppe an einer Stirnseite ab, während der übrige Teil von einem abschirmenden Gehäuse umgeben ist.

Eine ähnliche Baugruppe ist auch aus der DE-OS 17 66 395 bekannt, wobei das elektrische Bauelement allerdings direkt an dem Kühlkörper (Kontaktkühler) befestigt ist und nur mit seinen Anschlüssen mit der Leiterplatte in Verbindung steht. Der Kühlkörper ist mit einer stirnseitigen Platte mit Kühlrippen verschraubt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung zwischen Kühlkörper und stirnseitiger Kühlplatte verstellbar zu machen, um den Abstand von der Leiterplatte zum Rand der Kühlplatte justieren zu können. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch angegebenen Merkmale. Die Lösung hat den Vorteil, daß nach Lockern der Schraube(n) in der Kühlplatte die gewünschte Einstellung vorgenommen werden kann, die nach dem Festdrehen der Schraube(n) fixiert ist. Der genannte Abstand ist insofern wichtig, als die Leiterplatte in Führungsschienen beispielsweise eines Baugruppenträgers geführt wird und die Kühlplatte mit benachbarten Steckbaugruppen nicht kollidieren darf.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist. Die Figur zeigt einen Teil einer steckbaren Leiterplatten-Baugruppe mit einem Wärme erzeugenden, elektrischen Bauelement und einem Kühlkörper, der mit einer stirnseitigen Kühlplatte verbunden ist, in Draufsicht, teilweise geschnitten.

Auf der Leiterplatte 1 der Baugruppe nach der Figur ist ein elektrisches Bauelement 2, z. B. ein integrierter Schaltkreis, aufgelötet, dessen abgegebene Wärme über einen Kühlkörper 3 abgeleitet wird. Der Wärmekontakt erfolgt mittels eines geeigneten Bauteils 4, das einerseits die Oberfläche des Bauelementes 2 berührt und andererseits im Kühlkörper 3 derart gehaltert ist, daß ein guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Diesen Zweck erfüllt beispielsweise ein halbkugelförmiges Bauteil 4, das in einer kalottenartigen Vertiefung des Kühlkörpers 3 ruht.

Die Verbindung zwischen dem Kühlkörper 3, der von einer relativ dicken Platte oder einem Block aus gut wärmeleitendem Material gebildet wird, und der Leiterplatte 1 erfolgt mittels Schrauben 5. Zwischen Kühlkörper und Leiterplatte sind entsprechend der Höhe des Bauelementes 2 Distanzstücke 6 eingefügt, die z. B. von Nietmuttern gebildet werden können, die an der Leiterplatte 1 befestigt sind. Die Schrauben 5 sind dann von der Kühlkörperseite eingedreht. Sie können jedoch auch von der Leiterplattenseite eingesetzt werden, sofern die Nietmuttern am Kühlkörper 3 befestigt sind und der Schraubenkopf innerhalb der zulässigen Höhe auf der Lötseite bleibt.

Der Kühlkörper 3 ist an einer Seite mit einer Kühlplatte 7 verschraubt, die einen stirnseitigen Abschluß der Baugruppe darstellt. Die Kühlplatte steht rechtwinklig zur Leiterplatte 1 und trägt auf der Außenseite vertikale Kühlrippen 8 zur Wärmeabführung an die umgebende Luft. Auf der Innenseite sind dicht bei den Rändern Nute 13 eingelassen, in die ein nicht dargestelltes Gehäuse eingreifen kann. Die Verbindung mit dem Kühlkörper 3 stellen Schrauben 9 her, die von der Außenseite zwischen den Kühlrippen die Kühlplatte 7 durchsetzen und im Kühlkörper auf einen Stift 10 treffen, der quer zur Schraubenachse in eine Durchgangsbohrung des Kühlkörpers gesteckt ist. Der Stift 10 kann darin verschoben und gedreht werden. Er weist eine quer zu seiner Achse liegende Gewindebohrung 11 auf, in die die Schraube 9 eingedreht wird. Die Durchgangsbohrung 12 von der Außenseite des Kühlkörpers bis zum Stift ist reichlich bemessen, so daß sich Kühlplatte 7, Schraube 9 und Stift 10 in begrenztem Bereich relativ zu Kühlkörper 3 und Leiterplatte 1 verschieben lassen. So ist es möglich, nach Lockern der Schraube 9 das Maß A, d. h. den Abstand der Leiterplatte 1 vom Rand bzw. von der Nut 13 der Kühlplatte, genau einzustellen, und die Teile hernach durch Festdrehen der Schraube zu fixieren. Die Zahl der Verschraubungen zwischen Kühlplatte 7 und Kühlkörper 3 hängt von der Größe der Baugruppe und ihrer Gestaltung ab. Wenn mehrere Bauelemente 2 unter einem größeren Kühlkörper 3 zusammengefaßt sind, so wird es in der Regel ausreichen, diesen durch zwei Schrauben 9 mit der Kühlplatte 7 zu verschrauben. Sind mehrere wärmeerzeugende Bauelemente 2 in relativ großen Abständen voneinander auf der Leiterplatte 1 angebracht, so empfiehlt es sich, für jedes Bauelement eine separate Wärmebrücke mittels eines Kühlkörpers 3 zur Kühlplatte 7 einzurichten. Jeder Kühlkörper ist in der oben beschriebenen Weise mit mindestens einem Befestigungssatz (Stift 10 und Schraube 9) justierbar mit der Kühlplatte verbunden. Meist werden zwei Befestigungssätze dafür verwendet. Durch die individuelle Verstellbarkeit werden Summentoleranzen, die aus unterschiedlichen Dicken der Bauelemente 2, der Unterlegplättchen zwischen Bauelement und Leiterplatte 1, des (Halbkugel-)Bauteils 4, ferner aus Lagetoleranzen der Bohrungen in der Kühlplatte 7 und in dem Kühlkörper, etc. resultieren, sowie auch etwaige lokale Krümmungen der Leiterplatte ausgeglichen. Somit kann auch bei mehreren zu kühlenden Bauelementen ein eindeutiger Parallelabstand A zwischen Leiterplatte 1 und Nut 13 für die Gehäuseteile eingehalten werden.

Claims (1)

1. Steckbare Baugruppe mit einer Leiterplatte und wenigstens einem auf der Leiterplatte angebrachten, wärmeerzeugenden elektrischen Bauelement, das mit einem Kühlkörper in wärmeleitendem Kontakt steht, wobei der Kühlkörper mit einer stirnseitig angeordneten Kühlplatte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein senkrecht zur Leiterplatte (1) verschiebbarer Stift (10) im Kühlkörper (3) angeordnet ist, der eine quer zu seiner Achse verlaufende Gewindebohrung (11) aufweist, in welche eine von außen die Kühlplatte (7) durchsetzende Schraube (9) eingedreht ist.