EP2689646A1 - Elektronikgerät mit schaltungsträger in einem einschubgehäuse - Google Patents

Elektronikgerät mit schaltungsträger in einem einschubgehäuse

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Publication number
EP2689646A1
EP2689646A1 EP12711594.7A EP12711594A EP2689646A1 EP 2689646 A1 EP2689646 A1 EP 2689646A1 EP 12711594 A EP12711594 A EP 12711594A EP 2689646 A1 EP2689646 A1 EP 2689646A1
Authority
EP
European Patent Office
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housing
circuit arrangement
module
circuit
electronic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12711594.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Otto
Rainer Holz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2689646A1 publication Critical patent/EP2689646A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/2049—Pressing means used to urge contact, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
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    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
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    • H05K3/325—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by abutting or pinching, i.e. without alloying process; mechanical auxiliary parts therefor

Definitions

  • the invention relates to an electronic circuit arrangement with circuit carrier and module for receiving in a plug-in housing.
  • Automotive sector is the arrangement in a housing according to the tub-lid principle, the use of an extruded profile as a housing, or the direct encapsulation of the electronic circuit arrangement known.
  • Heatsink can serve to hold the chip in the mounted position, so that the resilient terminals press the chip against the heat sink.
  • Power component is pressed by spring means to a heat-dissipating housing part.
  • a cooling of the device through the housing can be done.
  • Entigennden modules / components and housing can be avoided.
  • an electronic circuit arrangement with a circuit carrier, an electronic module held by the circuit carrier and at least one spring element are proposed.
  • the circuit arrangement is provided for insertion into a housing. For cooling, the module contacts after insertion
  • the circuit carrier for example, as a printed circuit board or PCB ("Printed Circuit Board") and / or other, even three-dimensional structure for holding circuits,
  • the module may also include a printed circuit board or similar support structure, and / or may include one or more electronic components, including electronic circuits (ICs), circuit elements such as capacitors or resistors, control elements such as Transistors, etc. include.
  • ICs electronic circuits
  • Such a device may either itself be a device to be heat-treated and / or may carry a device to be heat-treated.
  • the fastening means preferably comprises at least one spacer and / or at least one locking element.
  • the fastening means can be provided at any points on the circuit arrangement.
  • the attachment means is configured so that the circuitry can be mounted in a housing.
  • the fastening means on the circuit arrangement can be complementary to the
  • Fixing means to be designed on a housing into which the circuit arrangement is to be inserted. Furthermore, a complementarily designed
  • Circuit arrangement in a housing fixed means that for the fastening means to the circuit arrangement, a matching counterpart is provided on a housing, in which the circuit arrangement
  • Circuitry a locking element provided on a housing to secure the circuit arrangement when inserted into a housing in a desired position.
  • the at least one spacer can be galvanically built up on the module
  • Element include, such as a ball, hemisphere or other, raised element. Additionally or alternatively, the module may be equipped with a pre-formed element as a spacer. This component may be, for example, a ball, a rivet, a press-in pin, and / or a stamped grid.
  • the at least one spacer may include floating points, sliding lines or sliding surfaces, and may include, for example, three or more sliding points.
  • the at least one locking element can serve for locking the circuit arrangement to be inserted in an end position in a housing.
  • Locking element may for example comprise one or more latching points.
  • a latching point on the circuit arrangement may be provided for the engagement of a spacer on a housing.
  • the spring element can serve in the inserted state for defining the distance between circuit carrier and module.
  • the module can also be held directly or rigidly by the circuit carrier.
  • the at least one spring element can be the electrical contact of the
  • Circuit carrier serve. Additionally or alternatively, this or another
  • At least one spring element can be provided for the electrical contacting of circuit carrier and module with one another. In a particular variant of this
  • At least one spring element is formed from an outgoing from the circuit board electrical conductor.
  • the electrical conductor can be, for example, a copper track led out of the circuit carrier (such as a printed circuit board), which is used for electrical purposes
  • This electrical conductor can be electrically connected, for example, by means of plated-through holes with conductor tracks or further electrical conductors of the circuit carrier.
  • the led out of the circuit board contacting can be formed, for example, in a separate processing step to a spring element, in particular be formed.
  • This leaf springs all types of compression springs, torsion springs, bending springs or similar spring elements can be formed.
  • An electronic circuit arrangement with at least one spring element led out of the circuit carrier can also be independent of those described here
  • the invention further proposes a housing for receiving one of the electronic circuit arrangements outlined here.
  • the housing includes a
  • the fastening means for locking the circuit to be inserted in an end position in the housing.
  • the fastening means preferably comprises at least one spacer and / or at least one locking element.
  • the attachment means may be provided at any location on the housing.
  • the fastening means is designed so that the housing receives a circuit arrangement. The fastener on the
  • Housing may be designed to be complementary to the fastening means on a circuit arrangement which is to be received in the housing.
  • Circuitry the position of a circuit arrangement in the housing firmly.
  • a matching counterpart to a circuit arrangement which is to be received in the housing for the fastening means the housing is provided a matching counterpart to a circuit arrangement which is to be received in the housing.
  • a locking element is provided on a circuit arrangement for a spacer on the housing in order to fasten a circuit arrangement when inserted into the housing in a desired position.
  • the at least one spacer may comprise an element galvanically mounted on the housing, such as a ball, hemisphere or other raised element. Additionally or alternatively, the housing may be equipped with a pre-formed element as a spacer. This component may be, for example, a ball, a rivet, a press-in pin, and / or a stamped grid.
  • the at least one spacer may include floating points, sliding lines or sliding surfaces, and may include, for example, three or more sliding points.
  • the at least one locking element can be used to lock a
  • the locking element may for example comprise one or more latching points.
  • a locking point on the housing may be provided for the engagement of a spacer on a circuit arrangement.
  • the housing may comprise approximately an extruded profile. Alternatively, it is also possible to use profiles which are produced by means of other shaping methods, such as e.g. Deep drawing are made. Additionally or alternatively, the housing may be constructed according to the tub-lid principle.
  • an electronic device which comprises one of the electronic circuit arrangements sketched here and a housing into which the Circuit arrangement is inserted, wherein a fastening means on the circuit arrangement is designed to be complementary to a fastening means on the housing.
  • the housing and the circuit arrangement may be formed as outlined above, wherein the circuit arrangement is locked in the housing.
  • a direct contact between module to be EntRSAndem and housing can also be established if an extruded profile or other housing is used, in which the circuit arrangement is inserted.
  • the electronics i.e., the module or modules to be heat-treated
  • the lossy power electronics can be applied directly to cooling surfaces of the housing, so as to realize optimal heat dissipation.
  • An approximately existing gap between the Entracermungs vom of the module and the housing can by at least a partial use of a corresponding
  • the invention thus extends the capabilities of a housing concept based on extruded profiles or on profiles made by similar processes (e.g., deep drawing).
  • the advantages resulting from this concept in particular also cost advantages, can be used for electronic devices, but compared to the conventional concept, the cooling can be optimized because a direct cooling of modules / components is possible through the housing.
  • the invention enables the development of optimized cooling concepts based on, for example, slug-up cooling, modular partitioning and suitable intermodule connection techniques.
  • Optimized cooling concepts based on the invention make it possible, for example, to use cost-effective extruded profiles or other plug-in housings not only for logic modules but also for power modules.
  • the thermal / mechanical contact between the component to be heated and the housing can over the desired life of the device by the
  • Spring element can be held with a correspondingly adapted spring constant.
  • Spring element allows safe contact, for example, with expansions or other movements of the housing, the module, or the circuit substrate, as may occur for example in temperature changes or shocks, e.g. at a
  • Control unit in the vehicle area In the vehicle area.
  • Module / component provided, a two-sided assembly of the module is possible.
  • the circuit carrier for example a base circuit board
  • the circuit carrier can be equipped on two sides. In all these cases, additional space can be gained for equipping.
  • Optimized cooling concepts based on the invention also enable a further miniaturization of the (power) electronics installed in the electronic device.
  • the spacers protect the electronics as well as the heat dissipation surfaces of the module and the housing from assembly damage.
  • the spacers for example, sliding points and / or lines can additionally be formed as a guide element for guiding the electronic circuit arrangement when inserted into the housing.
  • FIG. 1 shows a section through an exemplary embodiment of an electronic device according to the invention
  • FIGS. 2A, 2B are schematic sectional views through a circuit carrier of a
  • FIG. 3 shows a section through a further embodiment of a
  • FIG. 1 shows in the form of a schematic sectional view of an embodiment 100 of an electronic device according to the invention with an electronic circuit arrangement 102 which is accommodated in a plug-in housing 104, but is not yet in a locked end position.
  • the circuit arrangement 102 includes a circuit board as a circuit board 106 and a module 108. Of the designed as an extruded housing 104 a top 1 10 and a bottom 1 12 are indicated.
  • the printed circuit board 106 carries on its side facing the module 108 elements of which a component 1 14 and spring elements 1 16, 1 18 are shown.
  • the spring elements 1 16, 1 18 serve for the spaced positioning of the module 108 and for electrical contacting of printed circuit board 106 and module 108.
  • the module 108 is at its the
  • Printed circuit board 106 side facing electronic components 120, 122 equipped. On its side facing the housing 104, 110, the module 108 is provided with a thermal contacting element 124 as well as with spacers, of which sliding points 126, 128 are shown.
  • the components 120, 122 are insulated via a printed circuit board 130 of the module 108 and the contacting element 124 to the top 1 10 of the housing 104.
  • the housing top 1 10 is provided with cooling fins 132.
  • the Module 108 In the (not shown here) fully inserted and locked state of the electronic circuitry 102 in the housing 104 is the Module 108 with its contacting element 124 by means of the force exerted by the spring elements 1 16, 1 18 spring force to the top 1 10 of the housing pressed.
  • a thermal compound which is possibly required for optimum thermal contacting or a comparable thermally conductive medium is not shown in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the circuit arrangement 102 is inserted into the housing 104 in the direction indicated by the arrow 134.
  • the circuit board 106 slides over the bottom 1 12 of the housing 104, while the sliding points 126 and 128 along the inner surface 136 of the top 10 of the housing 104 slide.
  • the sliding points 126, 128 are raised above the thermal contact 124 and optionally further components present on the upper side of the base circuit board 130 of the module 108, so that only the sliding points 126, 128 engage mechanically when the arrangement 102 is inserted with the inner surface 136 of the housing top 1 10 stand. In this way, upon insertion, damage to the structures on the circuit board 130, e.g.
  • the thermal contacting element 124 (more generally the Entracermungs Colour of the module 108), but also the inner surface 136 of the top 1 10 of the housing 104 avoided. Also, an optionally on the top of the element 124 or the inner surface 136 of the housing top 1 10 previously applied heat transfer medium is not abraded or impaired in any other way.
  • the sliding points 126, 128 are formed in the example of Figure 1 as balls that are either populated as a prefabricated components on top of the base circuit board 130 of the module 108, or are built up galvanically on the circuit board 130.
  • Other embodiments of the sliding points 126, 128 are also conceivable, for example in the form of
  • Hemispheres or pyramids In addition to floating points, others can be more general
  • Variants of spacers are used, such as sliding surfaces such as
  • the balls 126, 128 shown in FIG. 1 can be produced, for example, in a standard SMD ("Surface Mounted Device") process, for example via a balling method. For this purpose, neither special machines nor screwing or riveting processes are required. Thus, in principle, the complete module 108 can be manufactured in a standard SMT ("Surface Mounted Technology") process.
  • SMT Surface Mounted Technology
  • latching points or recesses 138, 140 are prepared as detents. When inserting the arrangement 102, the ball 126 reaches the position of the latching point 138 and the ball 128, the position of the latching point 140.
  • the module 108 engages with the balls 126, 128 in one the latching points 138, 140 predetermined position in the interior of the housing 104 a.
  • the circuit arrangement 102 remains fixed in the housing 104, as long as the spring elements 1 16, 1 18 exert a sufficient spring force, which must be designed accordingly for a certain life of the device 100.
  • sliding points 126, 128 While only two sliding points 126, 128 are indicated in FIG. 1, it is advantageous in the exclusive use of sliding points as spacers to provide in particular at least three sliding points on the side of the module facing the housing, in order to be able to insert the module optimally, without components as the thermal contacting or Entracermungselement 124, a thermal paste, or the inner surface 136 of the top 1 10 to damage.
  • the at least three sliding points should preferably not be located on a line parallel to the insertion direction 134.
  • a corresponding number Einrastconsists can be provided on the inner surface 136 of the housing.
  • Inner surface 136 of the housing 104 only a minimum distance 142, which may be filled by a heat transfer medium.
  • the heat-conducting medium does not have to cover the entire contact surface of the contacting element 124; it is sufficient that the medium is partially present at least where a thermal contact must be optimized for a heat dissipation of a device.
  • the components 120, 122 so for example.
  • the element 122 an efficient Entskyrmungspfad, so must a
  • Heat transfer medium for bridging the remaining gap 142 in particular be applied over the device 122 on the surface of the contacting element 124.
  • the spacing of printed circuit board 106 and module 108 maintained by the spring elements 16, 18 enables loading of both the upper surface of the printed circuit board 106 and the lower surface of the printed circuit board 130 of the module 108 (ie, two-sided mounting of the module 108). This allows for a suitable partitioning of the components to be accommodated, a minimization of the design of the device 100.
  • the module 108 may be processed in a standard SMD process in which, for example, first a solder paste pressure is applied to the circuit board 130, then a loading of the module, and then a soldering.
  • the spring contacts 1 16, 1 18 can be attached to the module 108 as prefabricated components during the manufacturing process of the module 108.
  • finished springs could be used, as shown in FIG. for the element 1 18 a C-spring and for the element 1 16 an S-spring.
  • coil springs and the like spring designs more can be fitted to the module 108 and soldered. If such springs are used, which are standard components, falls a special or additional
  • An electrical contact of the module 108 can via at least one of
  • spring 1 16 could be made of spring bronze for electrical contacting, while spring element 18 is not required for electrical contacting and can reliably produce a spring force over the desired service life of device 100, for example, spring steel.
  • Controllers for more robust applications such as being optimized in a vehicle.
  • Fign. 2A, 2B an embodiment of a module 200 according to the invention is shown.
  • a base circuit board holding the module 200 as well as other elements such as spacers or a housing for accommodating a circuit arrangement consisting of module 200 and base circuit board have been omitted for reasons of clarity.
  • An electrical conductor 204 for example a copper track, serves the electrical
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a state before and after a process step for processing the module 200, in which the external
  • Terminals 210 are processed (for example, bent or deformed), so that areas 212 of the conductor 204 can be used as spring elements.
  • the areas 212 are thus comparable after processing to the spring elements 1 16, 1 18 of the embodiment 100 of Figure 1 and can space the module 200 of a base printed circuit board and at the same time press for heat dissipation to an inner surface of a housing side.
  • the regions 212 represent C-springs
  • any resilient design form can be produced, for example an S-shape or even a simple leaf spring (the latter being sufficient for this purpose on the base printed circuit board or in the electronic device) Space is available). Is used as a housing
  • Housing according to the tub-lid principle may also be a plurality of
  • Spacers are provided against, for example, provided in a lid latching positions, or it is dispensed spacers and / or locking.
  • FIG. 3 shows an alternative sectional view in the form of a schematic sectional view
  • Figure 3 corresponds to the embodiment of Figure 1.
  • FIG 1 is a further embodiment of the fastening means in Figure 3 126, 128, 138, 140 are shown on the slide-in housing 104 and the circuit arrangement 102.
  • the circuit arrangement 102 includes a circuit board as a circuit board 106 and a module 108. Of the designed as an extruded housing 104 a top 1 10 and a bottom 1 12 are indicated. The circuit arrangement 102 is inserted into the housing 104 in the direction indicated by the arrow 134. In this case, the circuit board 106 slides over the bottom 1 12 of the housing 104, while the sliding points 126 and 128 along the inner surface 136 of the top 10 of the housing 104 slide.
  • Circuit arrangement 102 formed by two locking elements 138, 140. These locking elements 138, 140 are on the side facing the housing
  • Printed circuit board 130 of the module 108 are designed as latching points or recesses 138, 140. As counterparts to the locking elements 138, 140 on the
  • Module 108 the fastening means 126, 128 realized on the housing by two spacers 126, 128. These are raised as sliding points 126, 128 via the thermal contact 124 and optionally further, on the top of the base circuit board 130 of the module 108 components so that when inserting the assembly 102, only the sliding points 126, 128 in mechanical engagement with the circuit board 130 of Module 108 stand.
  • damage to the structures on the circuit board 130 e.g. the thermal contacting element 124 (more generally the Entracermungs Colour of the module 108), but also the inner surface 136 of the top 1 10 of the housing 104 avoided.
  • an optionally on the top of the element 124 or the inner surface 136 of the housing top 1 10 previously applied heat transfer medium is not abraded or impaired in any other way.
  • the locking point 138 When inserting the arrangement 102, the locking point 138 reaches the position of the ball 126 and the locking point 140, the position of the ball 128. Mediated by the force exerted by the elements 1 16, 1 18 spring force engages the module 108 with the locking points 138, 140 in one the balls 126, 128 predetermined position in the interior of the housing 104 a.
  • the circuit arrangement 102 remains fixed in the housing 104 as long as the
  • Spring elements 1 16, 1 18 exert a sufficient spring force, which must be designed accordingly for a certain life of the device 100.
  • the invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein; Rather, within the scope given by the appended claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung (102) mit Schaltungsträger (106) und Modul (108) zur Aufnahme in einem Einschubgehäuse (104). Eine erfindungsgemäße elektronische Schaltungsanordnung (102) umfasst neben dem Schaltungsträger (106) und dem vom Schaltungsträger (106) gehaltenen elektronischen Modul (108) mindestens ein Federelement (116, 118), wobei die Schaltungsanordnung (102) zum Einschieben in ein Gehäuse (104) vorgesehen ist, das Modul (108) nach dem Einschieben einen Gehäusebereich (110, 136) zur Entwärmung thermisch kontaktiert, und die Kontaktierung über das mindestens eine Federelement (116, 118) bewerkstelligt wird; und mindestens einen Abstandshalter (126, 128) am Modul oder am Gehäuse (108) zur Vermeidung von Beschädigungen beim Einschieben der Schaltungsanordnung (102) in das Gehäuse (104).

Description

Beschreibung Titel
Elektronikgerät mit Schaltungsträger in einem Einschubgehäuse Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung mit Schaltungsträger und Modul zur Aufnahme in einem Einschubgehäuse.
Für elektronische Geräte, bei denen elektronische Schaltungen in einem Gehäuse angeordnet werden, sind unterschiedliche Gehäusekonzepte bekannt, die im Einzelfall unter den Gesichtspunkten Bauraum, Kosten und Entwärmung der elektronischen Bauelemente zu bewerten sind. Für elektronische Geräte wie beispielsweise Steuergeräte im
Automobilbereich ist die Anordnung in einem Gehäuse nach dem Wanne-Deckel-Prinzip, die Verwendung eines Strangpressprofils als Gehäuse, oder die direkte Umspritzung der elektronischen Schaltungsanordnung bekannt.
Hierbei bieten nach dem Wanne-Deckel-Prinzip konzipierte Elektronikgeräte häufig optimale Entwärmungsmöglichkeiten. Die Entwärmung der von einem Schaltungsträger wie einer Leiterplatte getragenen Bauelemente erfolgt in der Regel durch die Leiterplatte hindurch auf Kühlelemente des Gehäuses. Jedoch sind die kosten- bzw. bauraum-bezogenen Aspekte bei diesem Konzept tendenziell schwieriger zu optimieren.
Die Verwendung eines Strangpressprofils für das Gehäuse ist in der Regel kostengünstiger, jedoch können hierbei Probleme bei der Entwärmung und Miniaturisierung auftreten. Da das Profil an einem Ende geschlossen ist, geht hier möglicher Bauraum und
Entwärmungspotenzial verloren. In der Regel stehen bei diesem Konzept nur Randbereiche des Gehäuses für die Entwärmung zur Verfügung.
Das direkte Umspritzen eines Schaltungsträgers unterstützt am ehesten die Miniaturisierung und hat das größte Kosteneinsparpotenzial. Allerdings ist die Größe des zu umspritzenden Schaltungsträgers begrenzt. Daher kann diese Technik nur für vergleichsweise kleine Elektronikgeräte zur Anwendung kommen.
Aus der DE 102 97 047 B4 ist eine elektronische Bauelementanordnung bekannt, bei der ein Chip mit federnd ausgebildeten Anschlüssen auf einem Rahmen auf einer Leiterplatte befestigt und sodann in direktem Kontakt mit einem Kühlkörper gebracht wird. Der
Kühlkörper kann dazu dienen, den Chip in der montierten Position festzuhalten, so dass die federnden Anschlüsse den Chip gegen den Kühlkörper drücken. Aus der DE 196 04 124 A1 ist ein elektrisches Gerät bekannt, bei welchem ein
Leistungsbauelement über Federmittel an ein wärmeableitendes Gehäuseteil angedrückt wird. Somit kann durch die thermische Kontaktierung eine Entwärmung des Bauelementes durch das Gehäuse hindurch erfolgen.
Bei diesen Ansätzen ist eine Entwärmung gegenüber den klassischen Konzepten verbessert, allerdings ist ein Einsatz zusammen mit an sich kostengünstigen Strangpressprofilen nicht möglich, weil hierbei die Schaltungsanordnung in das Gehäuse einzuschieben ist; zur Vermeidung von Beschädigungen muss aber ein direkter Kontakt zwischen zu
entwärmenden Modulen/Bauelementen und Gehäuse vermieden werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem Schaltungsträger, einem von dem Schaltungsträger gehaltenen elektronischen Modul, sowie mindestens einem Federelement vorgeschlagen. Die Schaltungsanordnung ist zum Einschieben in ein Gehäuse vorgesehen. Zur Entwärmung kontaktiert das Modul nach dem Einschieben einen
Gehäusebereich thermisch. Die Kontaktierung wird über ein Federelement bewerkstelligt. Es ist ein Befestigungsmittel vorgesehen. Der Schaltungsträger kann beispielsweise als Leiterplatte bzw. PCB ("Printed Circuit Board") und/oder sonstige, auch dreidimensionale Struktur zum Halten von Schaltungen,
Bauelementen, etc. ausgebildet sein. Das Modul kann ebenfalls eine Leiterplatte oder vergleichbare Trägerstruktur umfassen, und/oder kann ein oder mehrere elektronische Bauelemente, einschließlich elektronischer Schaltungen bzw. ICs ("Integrated Circuits"), Schaltungselementen wie Kondensatoren oder Widerständen, Steuerelementen wie Transistoren, etc. umfassen. Ein derartiges Bauelement kann entweder selbst ein zu entwärmendes Bauelement sein und/oder kann ein zu entwärmendes Bauelement tragen.
Das Befestigungsmittel umfasst vorzugsweise mindestens einen Abstandshalter und/oder mindestens ein Arretierelement. Das Befestigungsmittel kann an beliebigen Stellen an der Schaltungsanordnung vorgesehen werden. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel so ausgestaltet, dass die Schaltungsanordnung in einem Gehäuse befestigt werden kann. Das Befestigungsmittel an der Schaltungsanordnung kann dazu komplementär zu den
Befestigungsmittel an einem Gehäuse ausgestaltet sein, in das die Schaltungsanordnung eingeschoben werden soll. Weiterhin legt ein komplementär ausgestaltetes
Befestigungsmittel der Schaltungsanordnung und eines Gehäuses die Position der
Schaltungsanordnung in einem Gehäuse fest. Komplementär im Sinne der Erfindung bedeutet, dass für das Befestigungsmittel an der Schaltungsanordnung ein passendes Gegenstück an einem Gehäuse vorgesehen ist, in das die Schaltungsanordnung
eingeschoben werden kann. So ist beispielsweise für einen Abstandhalter an der
Schaltungsanordnung ein Arretierungselement an einem Gehäuse vorgesehen, um die Schaltungsanordnung beim Einschieben in ein Gehäuse in einer gewünschten Position zu befestigt. Der mindestens eine Abstandshalter kann ein galvanisch auf dem Modul aufgebautes
Element umfassen, wie beispielsweise eine Kugel, Halbkugel oder ein sonstiges, erhabenes Element. Zusätzlich oder alternativ kann das Modul mit einem vorab ausgebildeten Element als Abstandshalter bestückt sein. Bei diesem Bauelement kann es sich etwa um eine Kugel, ein Niet, einen Einpresspin, und/oder ein Stanzgitter handeln.
Der mindestens eine Abstandshalter kann Gleitpunkte, Gleitlinien oder Gleitflächen umfassen, und kann bspw. drei oder mehr Gleitpunkte umfassen.
Das mindestens eine Arretierungselement kann zum Arretieren der einzuschiebenden Schaltungsanordnung in einer Endposition in einem Gehäuse dienen. Das
Arretierungselement kann beispielsweise einen oder mehrere Einrastpunkte umfassen. Ein Einrastpunkt an der Schaltungsanordnung kann für das Einrasten eines Abstandshalters an einem Gehäuse vorgesehen sein. Das Federelement kann im eingeschobenem Zustand zur Definition des Abstandes zwischen Schaltungsträger und Modul dienen. Alternativ kann das Modul auch unmittelbar bzw. starr von dem Schaltungsträger gehalten werden. Das mindestens eine Federelement kann der elektrischen Kontaktierung des
Schaltungsträgers dienen. Zusätzlich oder alternativ kann dieses oder ein anderes
Federelement der elektrischen Kontaktierung des Moduls dienen. Beispielsweise kann mindestens ein Federelement zur elektrischen Kontaktierung von Schaltungsträger und Modul miteinander vorgesehen sein. Bei einer bestimmten Variante dieser
Ausführungsformen wird mindestens ein Federelement aus einem aus dem Schaltungsträger herausgeführten elektrischen Leiter gebildet.
Bei dem elektrischen Leiter kann es sich beispielsweise um eine aus dem Schaltungsträger (etwa einer Leiterplatte) herausgeführte Kupferbahn handeln, die zur elektrischen
Kontaktierung des Schaltungsträgers vorgesehen ist. Dieser elektrische Leiter kann beispielsweise mittels Durchkontaktierungen mit Leiterbahnen oder weiteren elektrischen Leitern des Schaltungsträgers elektrisch verbunden sein.
Die aus dem Schaltungsträger herausgeführte Kontaktierung kann etwa in einem separaten Bearbeitungsschritt zu einem Federelement ausgebildet, insbesondere geformt werden. Hierbei können Blattfedern, alle Arten von Druckfedern, Schenkelfedern, Biegefedern oder vergleichbare Federelemente ausgebildet werden.
Eine elektronische Schaltungsanordnung mit mindestens einem aus dem Schaltungsträger herausgeführten Federelement kann auch unabhängig von den hier beschriebenen
Abstandshaltern bzw. Arretierelementen vorliegen. Eine derartige Schaltungsanordnung kann beispielsweise auch zur Aufnahme in ein nach dem Wanne-Deckel-Prinzip
konstruierten Gehäuse vorgesehen sein. Weiterhin kann ein entsprechendes Elektronikgerät vorgesehen werden.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Gehäuse zur Aufnahme einer der hier skizzierten elektronischen Schaltungsanordnungen vorgeschlagen. Das Gehäuse umfasst ein
Befestigungsmittel, zum Arretieren der einzuschiebenden Schaltungsanordnung in eine Endposition im Gehäuse. Das Befestigungsmittel umfasst vorzugsweise mindestens einen Abstandshalter und/oder mindestens ein Arretierelement. Das Befestigungsmittel kann an beliebigen Stellen an dem Gehäuse vorgesehen werden. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel so ausgestaltet, dass das Gehäuse eine Schaltungsanordnung aufnimmt. Das Befestigungsmittel an dem
Gehäuse kann dazu komplementär zu den Befestigungsmittel an einer Schaltungsanordnung ausgestaltet sein, die im Gehäuse aufgenommen werden soll. Weiterhin legt ein
komplementär ausgestaltetes Befestigungsmittel des Gehäuses und einer
Schaltungsanordnung die Position einer Schaltungsanordnung in den Gehäuse fest.
Komplementär im Sinne der Erfindung bedeutet, dass für das Befestigungsmittel dem Gehäuse ein passendes Gegenstück an einer Schaltungsanordnung vorgesehen ist, die im Gehäuse aufgenommen werden soll. So ist beispielsweise für einen Abstandhalter an dem Gehäuse ein Arretierungselement an einer Schaltungsanordnung vorgesehen, um eine Schaltungsanordnung beim Einschieben in das Gehäuse in einer gewünschten Position zu befestigen.
Der mindestens eine Abstandshalter kann ein galvanisch an dem Gehäuse aufgebautes Element umfassen, wie beispielsweise eine Kugel, Halbkugel oder ein sonstiges, erhabenes Element. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse mit einem vorab ausgebildeten Element als Abstandshalter bestückt sein. Bei diesem Bauelement kann es sich etwa um eine Kugel, ein Niet, einen Einpresspin, und/oder ein Stanzgitter handeln.
Der mindestens eine Abstandshalter kann Gleitpunkte, Gleitlinien oder Gleitflächen umfassen, und kann bspw. drei oder mehr Gleitpunkte umfassen. Das mindestens eine Arretierungselement kann zum Arretieren einer einzuschiebenden
Schaltungsanordnung in eine Endposition in dem Gehäuse dienen. Das Arretierungselement kann beispielsweise einen oder mehrere Einrastpunkte umfassen. Ein Einrastpunkt an dem Gehäuse kann für das Einrasten eines Abstandshalters an einer Schaltungsanordnung vorgesehen sein. Das Gehäuse kann etwa ein Strangpressprofil umfassen. Alternativ können auch Profile eingesetzt werden, die mittels anderer Umformverfahren wie z.B. Tiefziehen hergestellt sind. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse nach dem Wanne-Deckel- Prinzip konstruiert sein.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Elektronikgerät vorgeschlagen, das eine der hier skizzierten elektronischen Schaltungsanordnungen und ein Gehäuse umfasst, in das die Schaltungsanordnung eingeschoben ist, wobei ein Befestigungsmittel an der Schaltungsanordnung komplementär zu einem Befestigungsmittel an dem Gehäuse ausgestaltet ist. Das Gehäuse und die Schaltungsanordnung können ausgebildet sein wie oben skizziert, wobei die Schaltungsanordnung in dem Gehäuse arretiert ist.
Vorteile der Erfindung
Mit der Erfindung kann ein direkter Kontakt zwischen zu entwärmendem Modul und Gehäuse auch dann etabliert werden, wenn ein Strangpressprofil oder sonstiges Gehäuse verwendet wird, in welches die Schaltungsanordnung eingeschoben wird. Durch das Vorsehen von Abstandshaltern kann die Elektronik (d.h. das Modul, bzw. die zu entwärmenden
Bauelemente, aber auch andere Bauelemente) sowie das Gehäuse (hier insbesondere die für die thermische Kontaktierung des Moduls vorgesehenen Bereiche) vor Beschädigungen geschützt werden.
Mittels der Erfindung kann die verlustleistungsbehaftete Elektronik direkt an kühlende Flächen des Gehäuses angelegt werden, um so eine optimale Entwärmung zu realisieren. Ein etwa vorhandener Spalt zwischen den Entwärmungsflächen des Moduls und des Gehäuses kann durch einen mindestens partiellen Einsatz eines entsprechenden
Wärmeleitmediums reduziert werden.
Die Erfindung erweitert so die Einsatzmöglichkeiten eines auf Strangpressprofilen oder auf Profile, die mittels ähnlicher Verfahren (z.B. Tiefziehteil) hergestellte sind, basierenden Gehäusekonzepts. Die sich aus diesem Konzept ergebenden Vorteile, insbesondere auch Kostenvorteile, können für Elektronikgeräte genutzt werden, wobei gegenüber dem herkömmlichen Konzept jedoch die Entwärmung optimiert werden kann, weil eine direkte Entwärmung von Modulen/Bauelementen über das Gehäuse möglich ist. Die Erfindung ermöglicht die Entwicklung optimierter Entwärmungskonzepte basierend etwa auf Slug-Up- Entwärmung, modularen Partitionierungen und geeigneten Intermodul- Verbindungstechniken.
Auf der Erfindung basierende, optimierte Entwärmungskonzepte ermöglichen bspw. die Verwendung von kostengünstigen Strangpressprofilen oder sonstigen Einschubgehäusen nicht nur für Logikmodule sondern auch für Leistungsmodule. Die thermische/mechanische Kontaktierung zwischen der zu entwärmenden Komponente und dem Gehäuse kann über die angestrebte Lebensdauer des Gerätes durch das
Federelement mit entsprechend angepasster Federkonstante gehalten werden. Das
Federelement ermöglicht eine sichere Kontaktierung beispielsweise bei Ausdehnungen oder sonstige Bewegungen des Gehäuses, des Moduls, oder des Schaltungsträgers, wie sie etwa bei Temperaturänderungen oder Erschütterungen auftreten können, z.B. bei einem
Steuergerät im Fahrzeugbereich.
Werden Federelemente zwischen Schaltungsträger und zu entwärmendem
Modul/Bauelement vorgesehen, ist eine zweiseitige Bestückung des Moduls möglich.
Werden Federelemente zwischen Schaltungsträger und Gehäuse vorgesehen, kann der Schaltungsträger, beispielsweise eine Basisleiterplatte, zweiseitig bestückt werden. In all diesen Fällen kann so zusätzlicher Platz zur Bestückung gewonnen werden. Auf der Erfindung basierende optimierte Entwärmungskonzepte ermöglichen auch eine weitere Miniaturisierung der im Elektronikgerät verbauten (Leistungs-)Elektronik.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Abstandshalter und/oder Arretierungselementen zur Arretierung der einzuschiebenden Schaltungsanordnung im Einschubgehäuse ermöglicht eine einfache Fixierung des Komplettsystems. Durch die Fixierung wird der optimale
Entwärmungspfad hergestellt und mittels der vorgesehenen Federelemente über die
Lebensdauer des Gerätes gesichert. Durch die Abstandshalter sind die Elektronik sowie die Entwärmungsflächen des Moduls und des Gehäuses vor Montagebeschädigungen geschützt. Die Abstandshalter, beispielsweise Gleitpunkte und/oder -linien können zusätzlich als Führungselement zur Führung der elektronischen Schaltungsanordnung beim Einschieben in das Gehäuse ausgebildet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden nunmehr anhand der beigefügten Figuren eingehender beschrieben. Hierbei zeigt: einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektronikgerätes; Figuren
2A, 2B schematische Schnittansichten durch einen Schaltungsträger einer
erfindungsgemäßen elektronischen Schaltungsanordnung mit aus einer Innenlage herausgeführten Federelementen; und
Figur 3 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Elektronikgerätes.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt in Form einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel 100 eines erfindungsgemäßen Elektronikgerätes mit einer elektronischen Schaltungsanordnung 102 die in ein Einschubgehäuse 104 aufgenommen ist, sich jedoch noch nicht in einer arretierten Endposition befindet.
Die Schaltungsanordnung 102 umfasst als Schaltungsträger eine Leiterplatte 106 sowie ein Modul 108. Von dem als Strangpressprofil ausgeführten Gehäuse 104 sind eine Oberseite 1 10 und eine Unterseite 1 12 angedeutet. Die Leiterplatte 106 trägt auf ihrer dem Modul 108 zugewandten Seite Elemente, von denen ein Bauelement 1 14 sowie Federelemente 1 16, 1 18 gezeigt sind. Die Federelemente 1 16, 1 18 dienen der beabstandeten Positionierung des Moduls 108 sowie zur elektrischen Kontaktierung von Leiterplatte 106 und Modul 108. Das Modul 108 ist an seiner der
Leiterplatte 106 zugewandten Seite mit elektronischen Bauelementen 120, 122 bestückt. Auf seiner dem Gehäuse 104, 1 10 zugewandten Seite ist das Modul 108 mit einem thermischen Kontaktierungselement 124 sowie mit Abstandshaltern ausgestattet, von denen Gleitpunkte 126, 128 gezeigt sind.
Es wird angenommen, dass für mindestens eines der Bauelemente 120, 122, beispielsweise mindestens das Element 122, eine Entwärmung erforderlich ist, etwa weil es sich um ein verlustleistungsbehaftetes Bauelement handelt. Die Bauelemente 120, 122 entwärmen über eine Leiterplatte 130 des Moduls 108 und das Kontaktierungselement 124 zur Oberseite 1 10 des Gehäuses 104. Zur effizienten thermischen Diffusion ist die Gehäuseoberseite 1 10 mit Kühlrippen 132 ausgestattet. Im (hier nicht dargestellten) vollständig eingeschobenen und arretierten Zustand der elektronischen Schaltungsanordnung 102 im Gehäuse 104 wird das Modul 108 mit seinem Kontaktierungselement 124 mittels der durch die Federelemente 1 16, 1 18 ausgeübten Federkraft an die Oberseite 1 10 des Gehäuses angepresst. Eine für eine optimale thermische Kontaktierung unter Umständen erforderliche Wärmeleitpaste oder ein vergleichbares wärmeleitendes Medium ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 1 nicht dargestellt.
Die Schaltungsanordnung 102 wird in der durch den Pfeil 134 angedeuteten Richtung in das Gehäuse 104 eingeschoben. Hierbei gleitet die Leiterplatte 106 über die Unterseite 1 12 des Gehäuses 104, während die Gleitpunkte 126 und 128 entlang der Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 des Gehäuses 104 gleiten. Wie aus Figur 1 ersichtlich, sind die Gleitpunkte 126, 128 über die thermische Kontaktierung 124 sowie gegebenenfalls weitere, auf der Oberseite der Basisleiterplatte 130 des Moduls 108 vorhandene Bauelemente erhaben, so dass beim Einschieben der Anordnung 102 nur die Gleitpunkte 126, 128 in mechanischem Eingriff mit der Innenfläche 136 der Gehäuseoberseite 1 10 stehen. Auf diese Weise wird beim Einschieben eine Beschädigung der Aufbauten auf der Leiterplatte 130, z.B. des thermischen Kontaktierungselementes 124 (allgemeiner die Entwärmungsfläche des Moduls 108), aber auch der Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 des Gehäuses 104 vermieden. Auch wird ein gegebenenfalls auf der Oberseite des Elements 124 oder der Innenfläche 136 der Gehäuseoberseite 1 10 zuvor aufgebrachtes Wärmeleitmedium nicht abgerieben oder in anderer Weise beeinträchtigt.
Die Gleitpunkte 126, 128 sind im Beispiel der Figur 1 als Kugeln ausgebildet, die entweder als vorgefertigte Bauelemente auf die Oberseite der Basisleiterplatte 130 des Moduls 108 bestückt werden, oder galvanisch auf der Leiterplatte 130 aufgebaut werden. Andere Ausgestaltungen der Gleitpunkte 126, 128 sind ebenfalls denkbar, etwa in Form von
Halbkugeln oder Pyramiden; allgemeiner können neben Gleitpunkten auch andere
Ausprägungen von Abstandshaltern zum Einsatz kommen, etwa Gleitflächen wie
beispielsweise die Oberflächen von Nieten oder Einpresspins, oder Gleitstrecken oder -linien wie die Oberfläche eines Stanzgitters.
Die in Figur 1 gezeigten Kugeln 126, 128 können beispielsweise in einem Standard- SMD("Surface Mounted Device")-Prozess, z.B. über ein Balling-Verfahren erzeugt werden. Hierzu sind weder Sondermaschinen noch Schraub- oder Nietprozesse erforderlich. Somit kann im Prinzip das komplette Modul 108 in einem Standard-SMT("Surface Mounted Technology")-Prozess hergestellt werden. Auf der Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 des Gehäuses 104 sind als Arretierungen Einrastpunkte bzw. -Vertiefungen 138, 140 vorbereitet. Beim Einschieben der Anordnung 102 erreicht die Kugel 126 die Position der Einraststelle 138 und die Kugel 128 die Position der Einraststelle 140. Vermittelt durch die von den Elementen 1 16, 1 18 ausgeübte Federkraft rastet das Modul 108 mit den Kugeln 126, 128 in einer durch die Einraststellen 138, 140 vorgegebenen Position im Inneren des Gehäuses 104 ein. Die Schaltungsanordnung 102 bleibt im Gehäuse 104 fixiert, solange die Federelemente 1 16, 1 18 eine ausreichende Federkraft ausüben, die dementsprechend für eine bestimmte Lebensdauer des Gerätes 100 ausgelegt sein müssen.
Während in der Figur 1 nur zwei Gleitpunkte 126, 128 angedeutet sind, ist es bei der ausschliesslichen Verwendung von Gleitpunkten als Abstandshalter vorteilhaft, insbesondere mindestens drei Gleitpunkte an der dem Gehäuse zugewandten Seite des Moduls vorzusehen, um das Modul optimal einschieben zu können, ohne Komponenten wie das thermische Kontaktierungs- bzw. Entwärmungselement 124, eine Wärmeleitpaste, oder die Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 zu beschädigen. Hierbei sollten die mindestens drei Gleitpunkte sich vorzugsweise nicht auf einer Linie parallel zur Einschubrichtung 134 befinden. Auf der Innenfläche 136 des Gehäuses können eine entsprechende Anzahl Einrastpunkte vorgesehen werden. Um ein einfaches, zuverlässiges und korrektes
Einschieben und Arretieren der Anordnung zu gewährleisten, sollte die Zahl der
Abstandshalter bzw. Einrastpunkte nicht zu groß werden. Für eine Verwendung von
Gleitlinien oder -flächen und die Kombination von Gleitpunkten, -linien und -flächen gilt sinngemäß entsprechendes.
Nach dem Einrasten besteht zwischen der Entwärmungskomponente 124 und der
Innenfläche 136 des Gehäuses 104 nur noch ein minimaler Abstand 142, der durch ein Wärmeleitmedium ausgefüllt sein kann. Das Wärmeleitmedium muss nicht die gesamte Kontaktfläche des Kontaktierungselementes 124 bedecken; es genügt, dass das Medium partiell zumindest dort vorhanden ist, wo ein thermischer Kontakt für eine Entwärmung eines Bauelements optimiert werden muss. Benötigt von den Bauelementen 120, 122 also bspw. insbesondere das Element 122 einen effizienten Entwärmungspfad, so muss ein
Wärmeleitmedium zur Überbrückung des verbleibenden Spaltes 142 insbesondere über dem Bauelement 122 auf der Oberfläche des Kontaktierungselementes 124 aufgebracht sein. Die durch die Federelemente 1 16, 1 18 aufrechterhaltene Beabstandung von Leiterplatte 106 und Modul 108 ermöglicht eine Bestückung sowohl der Oberseite der Leiterplatte 106 wie auch der Unterseite der Leiterplatte 130 des Moduls 108 (d.h. eine zweiseitige Bestückung des Moduls 108). Das ermöglicht bei einer geeigneten Partitionierung der unterzubringenden Bauelemente eine Minimierung der Bauform des Gerätes 100.
Das Modul 108 kann in einem Standard-SMD-Prozess verarbeitet werden, bei dem beispielsweise zunächst ein Lotpastendruck auf die Leiterplatte 130 erfolgt, dann ein Bestücken des Moduls, und sodann ein Löten. Die Federkontakte 1 16, 1 18 können während des Fertigungsprozesses des Moduls 108 als vorgefertigte Bauelemente am Modul 108 angebracht werden. Für die Federelemente 1 16, 1 18 könnten fertige Federn verwendet werden, wie in Figur 1 gezeigt z.B. für das Element 1 18 eine C-Feder und für das Element 1 16 eine S-Feder. Auch Spiralfedern und dergleichen Federbauformen mehr können auf das Modul 108 bestückt und gelötet werden. Werden derartige Federn verwendet, bei denen es sich um Standard-Bauelemente handelt, fällt ein besonderer oder zusätzlicher
Fertigungsaufwand hierdurch nicht an. Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Federn als solche bekannt, so dass in Bezug auf die für jede Anwendung bestehenden konkreten Anforderungen eine große Flexibilität in Geometrie und Material besteht. Eine elektrische Kontaktierung des Moduls 108 kann über mindestens eines der
Federelemente 1 16, 1 18 erfolgen. In diesem Fall können zusätzliche Verbindungsstellen zur elektrischen Kontaktierung zwischen Modul 108 und Basis-Leiterplatte 106 entfallen.
Dient eines oder mehrere der Federelemente 1 16, 1 18 der elektrischen Kontaktierung, kann als Material z.B. Federbronze verwendet werden. Für eine langandauernde, zuverlässige
Anpresskraft ist die Verwendung von Federstahl vorzuziehen. Bei einer Mehrzahl von Federn können diese je nach den Anforderungen einzeln bestückt werden; in dem Beispiel der Figur 1 könnte also beispielsweise die Feder 1 16 zur elektrischen Kontaktierung aus Federbronze bestehen, während das Federelement 1 18 zur elektrischen Kontaktierung nicht benötigt wird und zur zuverlässigen Erzeugung einer Federkraft über die angestrebte Lebensdauer des Gerätes 100 beispielsweise aus Federstahl bestehen kann. Somit können auch
Steuergeräte für robustere Anwendungsbereiche wie beispielsweise in einem Fahrzeug optimiert werden. In den Fign. 2A, 2B ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Modul 200 gezeigt. Eine das Modul 200 haltende Basis-Leiterplatte sowie weitere Elemente wie etwa Abstandshalter oder ein Gehäuse zur Aufnahme einer aus Modul 200 und Basis-Leiterplatte bestehenden Schaltungsanordnung sind aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
Ein elektrischer Leiter 204, beispielsweise eine Kupferbahn, dient der elektrischen
Kontaktierung des Moduls 200 und verläuft zwischen externen bzw. herausgeführten
Kontaktflächen 210 durch das Innere der Modul-Leiterplatte 202. Über eine
Durchkontaktierung 206 ist der Leiter 204 mit weiteren Leiterbahnen 208 des Moduls 200 elektrisch verbunden. Die Figuren 2A und 2B veranschaulichen dabei einen Zustand vor und nach einem Prozessschritt zur Bearbeitung des Moduls 200, bei dem die externen
Anschlüsse 210 bearbeitet (bspw. gebogen bzw. verformt) werden, so dass Bereiche 212 des Leiters 204 als Federelemente verwendbar werden. Die Bereiche 212 sind somit nach der Bearbeitung vergleichbar zu den Federelementen 1 16, 1 18 des Ausführungsbeispiels 100 aus Figur 1 und können das Modul 200 von einer Basis-Leiterplatte beabstanden sowie gleichzeitig zur Entwärmung an eine Innenfläche einer Gehäuseseite anpressen.
Während in dem Beispiel der Figur 2B die Bereiche 212 C-Federn darstellen, kann im Prinzip jegliche federnde Gestaltungsform erzeugt werden, beispielsweise eine S-Form, oder auch eine einfache Blattfeder (letzteres sofern hierfür auf der Basis-Leiterplatte bzw. in dem Elektronikgerät ausreichend Bauraum zur Verfügung steht). Wird als Gehäuse ein
Strangpressprofil verwendet, sind auf der Oberseite 214 des Moduls 200 Abstandshalter wie etwa die in Figur 1 gezeigten Gleitpunkte 126, 128 vorteilhaft. Bei Verwendung eines
Gehäuses nach dem Wanne-Deckel-Prinzip kann ebenfalls eine Mehrzahl an
Abstandshaltern gegenüber beispielsweise in einem Deckel vorgesehenen Einrastpositionen vorgesehen werden, oder es wird auf Abstandshalter und/oder Arretierung verzichtet.
Figur 3 zeigt in Form einer schematischen Schnittansicht ein alternatives
Ausführungsbeispiel 100 eines erfindungsgemäßen Elektronikgerätes mit einer
elektronischen Schaltungsanordnung 102 die in ein Einschubgehäuse 104 aufgenommen ist, sich jedoch noch nicht in einer arretierten Endposition befindet.
Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform entspricht der Ausführungsform der Figur 1. Im Unterschied zu Figur 1 ist in Figur 3 eine weitere Ausführungsform für das Befestigungsmittel 126, 128, 138, 140 an dem Einschubgehäuse 104 und der Schaltungsanordnung 102 dargestellt.
Die Schaltungsanordnung 102 umfasst als Schaltungsträger eine Leiterplatte 106 sowie ein Modul 108. Von dem als Strangpressprofil ausgeführten Gehäuse 104 sind eine Oberseite 1 10 und eine Unterseite 1 12 angedeutet. Die Schaltungsanordnung 102 wird in der durch den Pfeil 134 angedeuteten Richtung in das Gehäuse 104 eingeschoben. Hierbei gleitet die Leiterplatte 106 über die Unterseite 1 12 des Gehäuses 104, während die Gleitpunkte 126 und 128 entlang der Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 des Gehäuses 104 gleiten.
Im Unterschied zu Figur 1 ist in Figur 3 das Befestigungsmittel 138, 140 an der
Schaltungsanordnung 102 durch zwei Arretierungselemente 138, 140 ausgebildet. Diese Arretierungselemente 138, 140 sind an der dem Gehäuse zugewandten Seite der
Leiterplatte 130 des Moduls 108 vorgesehen und sind als Einrastpunkte bzw. -Vertiefungen 138, 140 ausgestaltet. Als Gegenstücke zu den Arretierungselementen 138, 140 an dem
Modul 108 ist das Befestigungsmittel 126, 128 am Gehäuse durch zwei Abstandshalter 126, 128 realisiert. Diese sind als Gleitpunkte 126, 128 über die thermische Kontaktierung 124 sowie gegebenenfalls weitere, auf der Oberseite der Basisleiterplatte 130 des Moduls 108 vorhandene Bauelemente erhaben, so dass beim Einschieben der Anordnung 102 nur die Gleitpunkte 126, 128 in mechanischem Eingriff mit der Leiterplatte 130 des Moduls 108 stehen. Auf diese Weise wird beim Einschieben eine Beschädigung der Aufbauten auf der Leiterplatte 130, z.B. des thermischen Kontaktierungselementes 124 (allgemeiner die Entwärmungsfläche des Moduls 108), aber auch der Innenfläche 136 der Oberseite 1 10 des Gehäuses 104 vermieden. Auch wird ein ggf. auf der Oberseite des Elements 124 oder der Innenfläche 136 der Gehäuseoberseite 1 10 zuvor aufgebrachtes Wärmeleitmedium nicht abgerieben oder in anderer Weise beeinträchtigt.
Beim Einschieben der Anordnung 102 erreicht die Einraststelle 138 die Position der Kugel 126 und die Einraststelle 140 die Position der Kugel 128. Vermittelt durch die von den Elementen 1 16, 1 18 ausgeübte Federkraft rastet das Modul 108 mit den Einraststellen 138, 140 in einer durch die Kugeln 126, 128 vorgegebenen Position im Inneren des Gehäuses 104 ein. Die Schaltungsanordnung 102 bleibt im Gehäuse 104 fixiert, solange die
Federelemente 1 16, 1 18 eine ausreichende Federkraft ausüben, die dementsprechend für eine bestimmte Lebensdauer des Gerätes 100 ausgelegt sein müssen. Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt; vielmehr sind innerhalb des durch die anhängenden Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1 . Elektronische Schaltungsanordnung (102), mit
- einem Schaltungsträger (106);
- einem von dem Schaltungsträger (106) gehaltenen elektronischen Modul (108);
- mindestens einem Federelement (1 16, 1 18), wobei die Schaltungsanordnung (102) zum Einschieben in ein Gehäuse (104) vorgesehen ist, das Modul (108) nach dem Einschieben einen Gehäusebereich (1 10, 136) zur Entwärmung thermisch
kontaktiert, und die Kontaktierung über das mindestens eine Federelement (1 16, 1 18) bewerkstelligt wird; und
- ein Befestigungsmittel (126, 128, 138, 140).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , wobei das Befestigungsmittel (126, 128, 138, 140) mindestens einen Abstandshalter (126, 128) und/oder mindestens ein
Arretierelement (138, 140) umfasst.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der mindestens eine Abstandshalter (126, 128) eine auf dem Modul (108) galvanisch aufgebaute Kugel umfasst.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Modul (108) mit mindestens einem Bauelement in Form einer Kugel, eines Niet, eines Einpresspins, und/oder eines Stanzgitters zur Ausbildung des mindestens einen Abstandshalters (126, 128) bestückt ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
mindestens eine Abstandshalter (126, 128) drei oder mehr Gleitpunkte umfasst.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Arretierungselement (138, 140) einen oder mehrere Einrastpunkte (138, 140) umfasst.
7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Federelement (1 16, 1 18) der elektrischen Kontaktierung des Schaltungsträgers (106) und/oder Moduls (108) dient.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, wobei mindestens ein Federelement (212) ί einem aus dem Modul (200) herausgeführten elektrischen Leiter (204) gebildet wird.
Gehäuse (104) zur Aufnahme einer elektronischen Schaltungsanordnung (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Befestigungsmittel (126, 128, 138, 140), zum Arretieren der einzuschiebenden Schaltungsanordnung (102) in einer Endposition im Gehäuse (104).
10. Gehäuse nach Anspruch 9, wobei das Befestigungselement (126, 128, 138, 140) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6 ausgestaltet ist.
1 1 . Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Gehäuse (104) ein Strangpressprofil umfasst.
Elektronikgerät (100) mit einer elektronischen Schaltungsanordnung (102) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Gehäuse (104), in das die Schaltungsanordnung (102) eingeschoben ist, wobei ein Befestigungsmittel (126, 128, 138, 140) an der
Schaltungsanordnung (102) komplementär zu einem Befestigungsmittel (126, 128, 138, 140) an dem Gehäuse (104) ausgestaltet ist.
Elektronikgerät nach Anspruch 12, wobei das Gehäuse (104) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ausgebildet und die Schaltungsanordnung (102) in dem Gehäuse (104) arretiert ist.
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