DE8703782U1

DE8703782U1 - Einrichtung zum Festhalten eines Kühlkörpers auf der Kühlfläche eines integrierten Bausteins

Info

Publication number: DE8703782U1
Application number: DE8703782U
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1987-07-23

Description

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Patentanwalt

WOLFGANG MARYNIOK Dipl.-Ing«
Kuhbergstr. 21 8640 Kronach G 782

loeve Opta GmbH

Einrichtung zum Festhalten eines Kühlkörpers auf der
Kühlfläche eines integrierten Bausteins

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zum Pesthalten eines Kühlkörpers auf der Kühlfläche eines in einem Gerätegehäuse oder einer Leiterplatte eines Chassis eingesetzten elektronischen Bauelementes, wie integrierter Baustein.

Einrichtungen zur Befestigung des Kühlkörpers auf einem Saugelement sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. In der Regel werden sie mittels einer Klammerfeder, die über den Kühlkörper gezogen wird, am Bauteil direkt befestigt. Dies gilt sowohl für Kühlkörper mit freiliegenden Kühlrippen als auch für Blockkühlkörper, z.B. in Form eines I s,
U s oder anderer Formen zur Vergrößerung der Kühloberfläche. Die Bügelfeder übergreift dabei in Längsrichtung das Bauteil und wird mittels hakenförmiger Ansätze unter das Bauteil J geklemmt.

Derartige Kühlkörper können zwar bei Bauteilen, die in Steckfassungen eingesetzt sind, verwendet werden. Ihr Einsatz bei Bauteilen mit Anschlüssen, die in SMD-Technik ausgelegt sind und ein Auflöten eines Bauteils auf Leiterbahnen einer Leiterplatte ermöglichen, ist jedoch nicht möglich, da diese Bauteile unmittelbar auf der Oberfläche der Leiterplatte aufliegen. Bei derartigen Bauteilen ist es bekannt, die Kühlkörper auf die Kühlfläche des Bauelementes aufzukleben.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfach zu handhabende Einrichtung zum Festhalten des Kühlkörpers zu schaffen, d.ie ein Aufsetzen des Kühlkörpers auf die zu kühlende Fläche des elektronischen Bauelementes auch nach der Montage des Bauelementes gestattet und mit einem bestimmten Druck auf die Kühlfläche gedrückt wird.

Hach der Neuerung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf den beiden gegenüberliegenden Seiten eines Bauteiles mit aufgesetztem Kühlkörper an den jeweils benachbarten G-ehäusewänden oder an der Leiterplatte befestigte Halterungen und Einhaköffnungen vorgesehen sind, in die ein auf den Kühlkörper drückender, diesen überspannender Haltebügel einhängbar ist.

Eine nach der Neuerung ausgebildete Einrichtung zum Festhalten des Kühlkörpers ermöglicht das nachträgliche Aufsetzen des Kühlkörpers und das Sichern desselben durch einfaches Aufsetzen eines Haltebügels und das Einhaken der freien Enden dieses Bügels in dafür vorgesehene Einhaköffnungen in den Gehäusewänden oder an separat parallel zu den Seitenwänden angeordneten Haltern. Dadurch können sämtliche Bauteile, die mit Kühlkörpern versehen, werden sollen, vormontiert
werden, ohne daß die Kühlkörper z.B. die automatische oder die manuelle Bestückung in irgendeiner Weise beeinträchtigen. Erst nach Abschluß sämtlicher Bestückungsarbeiten kann der Kühlkörper aufgesetzt und gesichert werden.

Die Neuerung ist auf keine Form des Kühlkörpers beschränkt. Hierfür können I-förmig ausgebildete Kühlkörper mit oder ohne Kühlrippen, ü-förmige und andere Formen aufweisende Kühlkörper verwendet werden. In jedem Fall ist durch den eingesetzten Haltebügel ein sicherer Halt des Kühlkörpers unter Ausübung eines bestimmten Druckes auf die Kühlfläche des Bauelementes gewährleistet.

t * III!

Die einfachste Ausfühfungsform nach Anspruch 2 sieht vor, daß ein Federstab als Haltebügel verwendet wird. Damit dieser¹ nicht vorgespannt zu werden braucht, ist es zweckmäßig, die Einhaköffnungen zum Pestlegen des Federstabes gegenüber der Höhe der Druckfläche des Kühlkörpers niedriger anzuordnen, so daß eine leichte Spannung des eingesetzten Federstabes eine bestimmte Druckkraft auf den Kühlkörper ausübt.

Sind die zu kühlenden Bauelemente auf einer Leiterplatte angeordnet, die von einem Gehäuse umgeben ist, so ist es zweckmäßig, zur weiteren Vereinfachung an den parallel zum Bauteil verlaufenden Gehäusewänden entsprechende Einhaköffnungen vorzusehen. Diese können freistehend sein, sie können aber auch in der Gehäusewand durch eine von oben zugängliche schneckenförmige AufnahmeÖffnung gebildet werden.

Bei Verwendung eines geformten Haltebügels können die Einhaköffnungen entsprechend Anspruch 4 auch wesentlich tiefer angeordnet sein. Die Schenkellänge des Haltebügels bestimmt dabei u.a. den Haltedruck, der auf den Kühlkörper ausgeübt wird.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß anstelle eines z.B. zylinderförmigen Federstabes auch Flachfederelemente zum .■Niederdrücken verwendet werden. Starre Brückenelemente eignen sich nur bedingt, da sie durch Verformung nur einen Kleminsitz beschränkt gewährleisten. Der Kontaktdruck wird bei derartigen starren Haltebügeln aufgrund der Alterungserscheinungen des Materials nachlassen oder bei Stößen auf das Bauelement zur weiteren Verformung führen, wodurch die gewünschte formschlüssige Verbindung zwischen dem Kühlkörper und der Fläche des Bauelementes nicht gewährleistet ist.

Damit ein Federstab oder auch ein bandförmiger Haltebügol in seine? Lage fixiert ist, kann dieser auch bei Verwendung eines Kühlkörpers mit in Längsrichtung zum Haltebügel verlaufenden Kühlrippen zwischen zwei benachbarten Rippen eingefügt werden und drückt dab£i auf die Grundfläche des so gebildeten Zwischenraums.

Der Halter oder die Wände mit den Einhaköffnungen können Selbstverständlich mit der Leiterplatte auch durch bekannte Snap-in-Techniken verbunden sein, so daß auch diese Tragelemente bzw. G-ehäuseelemente erst nach der Bestückung der Leiterplatte mit dieser verbindbar sind, und zwar bevor die Befestigung des Kühlkörpers erfolgt.

Die Einhaköffnung kann verschiedene Formen aufweisen. Am einfachsten ist eine Ausführung, bei welcher in der G-ehäusewand oder dem Halter eine nach unten geöffnete halbrunde Einhaköffnung vorgesehen ist, so daß der Haltebügel untergreifend einsetzbar ist. Damit verschiedene Kühlkörper eingebracht werden können oder den Toleranzen des Federstabes sowie den Toleranzen des Kühlkörpers Rechnung getragen werden kann, und um dennoch einen bestimmten Mindestpreßd?uck durch den Haltebügel auf den Kühlkörper sicherzustellen, ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, daß mehrere untereinander angeordnete Sinhaköffnungen in den Halteelementen vorgesehen sind, in die paarweise der Haltebügel einsetjibar ist.

Die Neuerung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Nach der Zeichnung ist auf einer Leiterplatte 1 ein in SMD-Technik ausgeführter integrierter Baustein 2 aufgesetzt und mit nicht dargestellten Leiterbahnen über seine Anschlüsse verbunden. Auf die obere, die Kühlfläche des integrierten

Bausteins 2 bildende Fläche, ist ein I-förmig ausgebildeter Kühlkörper 3 mit an der Oberseite vorgesehenen Kühlrippen 4 aufgesetzt. Zur Lagefixierung weist der Kühlkörper an seinem ?u3 übergreifende Ansätze 5 und 6 auf, die ein Verkanten oder Verdrehen des Kühlkörpers auf dem fast quadratisch eingezeichneten Bauelement verhindern.

Auf der Leiterplatte 1 ist eine Gehäusewand 7 mit vorgezogenen Halterungswänden S und 9 aufgesetzt. Die Halterungswände 8 und 9 weisen Ansätze 10 auf, die durch je einen Durchbruch in der Leiterplatte 1 greifen und mit einem nicht dargestellten Rastvorsprung die Leiterplatte 1 untergreifen, so daß ein sicherer Halt der ¥and 7 und der Halterwände 8 und 9 gegeben ist. Die Haltewände 8 und 9 weisen im oberen vorderen Teil Ansätze 11 und 12 mit darin angeordneten Einhaköffnungen 13,14 auf, die von unten zugänglich sind. In diese Einhaköffnungen 13, 14, die praktisch aus den keilförmig zueinander verlaufenden Flächen des Ansatzes 11 und der Haltewand 8 gebildet werden, ist einFederstab 15 eingesetzt, der an beiden Seiten zur besseren Handhabung Ösen 16 aufweist. Dieser Federstab 15 ist, wie dargestellt, leicht durchgebogen, d.h., daß die Einhaköffnungen 13 und 14 relativ gegenüber der Druckfläche zwischen den zwei benach barten Rippen 4 in Richtung der Leiterplatte 1 verschoben veschoben niedriger angeordnet sind. Die Abweichung ist nur minimal, reicht aber aus, um einen erforderlichen Preßdruck durch den Federstab 15 auf den Kühlkörper auszuüben, um eine gewünschten Kontaktdruck zwischen der Kühlkörperübergangsfläohe und der Kühlfläche des Bauelementes 2 herzustellen.

Die Neuerung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschrankt. So kann anstelle des hier verwendeten Federstabes ein ausgeformter Haltebügel angebracht werden, der z.B. nach unten weisende Schenkel aufweist und mit abgewinkelten Enden in v/esentlich tiefer¹ liegende Einhäköffnungen einlegbai* ist.

Claims

Patentanwalt

WOLFGAUG &EEgr;&Agr;&EEgr;&Idigr;3&Ggr;&Igr;0&Kgr; Dipl.-Ing.
Kuhbergstr. 21 864O Kronach G 782

Loewe Opta GmI)H

Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Pesthalten eines Kühlkörpers auf der Kühlfläche eines in einem Gerätegehäuse oder einer Leiterplatte eines Chassis eingesetzten elektronischen Bauelementes, wie integrierter Baustein, dadurch gekenn zeichnet, daß auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Bauelementes (2) mit aufgesetztem Kühlkörper (3) an Gehäusewänden (8, 9) oder an der Leiterplatte (1) befestigte Halterungen und Einhaköffnungen (13, 14) vorgesehen sind, in die ein den Kühlkörper (3) überspannender auf diesen drückender Halsebügel (15) eingehängt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhaköffnungen geringfügig unterhalb der Druckfläche des aufgesetzten Kühlkörpers angeordnet sind und ein Pederstab zum Pesthalten des Kühlkörpers auf dem Bauelement eingelegt ist.

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhaköffnungen in benachbarten Gehäusewänden oder in Vorsprüngen an diesen oder an Abschirmwänden vorgesehen sind.

A' Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einhaköffnungen wesentlich tieferliegend als die Druckfläche dea Kühlkörpers angeordnet sind, und daß eine Bügelfeder den Kühlkörper überspannend eingehängt ist.

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5· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flachfederelement auf den Kühlkörper drückt, welches zwischen erhöhten Einhaköffnungen und der Druckfläche des Kühlkörpers eingesetzt ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Kühlkörper mit Kühlrippen, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfederelement zum Pesthalten des Kühlkörpers zwischen benachbarte Kühlrippen eingelegt ist.

7- Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnt, daß der Halter bzw. die Wände mit Rastvorsprüngen in Ausnehmungen der Leiterplatte eingreifen und in diesen gehalten sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pederstab rund ist und die Einhaköffnung halbrundförmig mit offener Unterseite ausgeführt ist oder einen schräg verlaufenden Austrittschlitz aufweist.

9- Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Haltern jeweils mehrere übereinander angeordnete Einhaköffnungen vorgesehen sind, in die wahlweise zur Erhöhung des Preßdruckes auf den Kühlkörper Haltebdgel einsetzbar sind.