DE4023319C1 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Gerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Geräten sind stark er­ wärmende Leistungsbauelemente auf Kühlelementen untergebracht, die auf oder an der Leiterplatte oder dem Gehäuse befestigt sind. Diese Kühl­ elemente bestehen aus speziellen Kühlprofilen, durch die Leistungsbau­ elemente mit Abstand zur Leiterplatte bzw. von diesen abstehend an­ geordnet sind. Derartige Kühlelemente haben den Nachteil, daß sie aus kompliziert aufgebauten Profilen bestehen und die Bestückung nur schwer automatisiert werden kann. Darüber hinaus schränkt diese An­ ordnung der Leistungsbauelemente die vorhandene Leiterplattenfläche stark ein. Durch die Gestaltung der Kühlelemente und die Anbringung der Leistungsbauelemente müssen solche Geräte groß dimensioniert werden und nehmen erheblichen Einbauraum in Anspruch.

Aus der US-PS 48 11 165 ist ein elektrisches Gerät bekannt, bei dem elektronische Bauelemente auf einer eine elektronische Schaltung tra­ genden Leiterplatte angebracht sind, die aus flexiblem Material gefer­ tigt ist. Diese Leiterplatte ist auf eine gut wärmeleitende Platte aufgebracht und mit einer mit Steckern versehenen Anschlußleiste ver­ bunden. Das hat den Nachteil, daß eine Wärmeableitung von den elektro­ nischen Bauelementen durch die Leiterplatte zur wärmeleitenden Platte erfolgen muß. Zusätzlich werden durch diese Anbringung der elektroni­ schen Bauelemente nicht unerhebliche Flächen bzw. Tabuzonen auf der Leiterplattenoberfläche beansprucht. Darüber hinaus ist die (herkömm­ liche) Anbringung von elektronischen Bauelementen in Drahtbauweise nur mit erheblichem Aufwand möglich, da die Durchführung der Anschluß­ drähte durch Lötöffnungen zusätzliche Isolierungsmaßnahmen gegenüber der wärmeleitenden Platte erfordert.

Aus der US-PS 33 95 318 ist es bekannt, eine Leiterplatte in Zwei­ lagentechnik auf eine Aluminiumplatte aufzubringen, deren Oberflächen jeweils mit einer Isolierschicht versehen sind. Zur Anbindung von diskreten Bauelementen an die Leiterplatte und zur Wärmeabfuhr sind diese auf der der Leiterplatte abgewandten Seite der Aluminiumplatte angebracht. Die Anschlußdrähte sind durch Löcher geführt, die die Aluminium- und Leiterplatte durchdringen, und auf der der Aluminium­ platte abgewandten Seite der Leiterplatte mit dieser elektrisch ver­ bunden.

In der DE 33 07 654 A1 ist ein elektrisches Schaltgerät beschrieben, bei dem eine Leiterplatte zu kühlende Leistungsbauelemente trägt und mit einer Anschlußleiste verbunden ist. Zur Kühlung der Leistungsbau­ elemente sind diese mit ihrer der Leiterplatte abgewandten Seite in Vertiefungen eines als Zwischenboden dienenden Kühlteils eingesetzt.

Die Erfindung soll ein Elektrisches Schaltgerät schaffen, das Raumsparend gebaut ist, gute Wärmeleitungseigenschaften hat und preiswert herstellbar ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den kennzeichenden Merk­ malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Anordnung der Leistungsbauelemente eine besonders flache Bauform des elektrischen Gerätes möglich ist. Darüber hinaus werden durch die Anbringung der Leistungsbauelemente in der erfindungsgemäßen Art nur sehr geringe Tabuzonen auf der Leiterplatte beansprucht, die dadurch klein dimensioniert werden kann. Duch die Anbringung der Leistungs­ bauelemente auf einer gut wärmeleitenden Platte ist darüber hinaus eine gute Wärmeableitung möglich, wodurch auch eine größere Zahl von Leistungsbauelementen aufgebracht werden kann. Zusätzlich ist durch die gute Wärmeabführung eine höhere Umgebungstemperatur möglich, wie sie z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeuges herrscht. Das Gehäuse kann weiterhin mit einer geringen Anzahl von Fertigungsschritten automatisch bestückt und verlötet werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung wiedergegeben. Letztere zeigt in Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gehäuses und in Fig. 2 eine Draufsicht auf ein offenes Gehäuse mit Schnitt durch die Anschlußleiste.

Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist mit 10 eine rechteckige Platte aus gut wärmeleitendem Material bezeichnet, z. B. Aluminium. Auf deren Unterseite ist eine bedruckte Leiterfolie 11 auflaminiert, deren Fläche kleiner als die der Platte 10 ist, so daß die Ränder der Platte frei bleiben. Die Leiterfolie 11 trägt eine elektronische Schaltung, von der nur einige Bauteile dargestellt sind, z. B. mehrere elektronische Bau­ teile 13 in SMD-Bauweise, die aufgeklebt und durch Reflow-Löten elektrisch leitend mit der Folie 11 verbunden sind.

Auf der Oberseite der Platte 10 sind Leistungsbauelemente 14 auf geeignete Weise so befestigt, daß sie mit ihren Rückseiten flächig und gut wärmeleitend mit der Platte verbunden sind. Die Verbindung zur Leiterfolie 11 entsteht durch Anschlußdrähte 15, die durch eine längliche Öffnung 16 in der Platte 10 und dafur vorgesehene Lot­ öffnungen in der Leiterfolie 11 ragen.

An einer Stirnseite der Platte 10 ist auf ihrer Oberseite eine Steckerleiste 17 befestigt. Diese weist eine kranzförmige Öffnung 18 auf, in die Anschlußkontakte 19 ragen, die wiederum in einem Steg 20 dicht eingebettet sind. Von den Anschlußkontakten 19 führen An­ schlußdrähte 21 zur Leiterfolie 11, die durch eine längliche Öffnung 22 in der Platte 10 ragen und die Leiterfolie ebenfalls durch vor­ gesehene Lötöffnungen durchdringen. Die Anschlußleiste 17 ist mit Hilfe einer Dichtung 23 gegen Schmutz und Feuchtigkeit geschützt so auf der Platte 10 befestigt, daß die Öffnung 22 nach oben durch die Steckerleiste 17 verschlossen ist. Die elektrisch leitende Ver­ bindung zwischen Leiterfolie 11 und den Anschlußdrähten 21, 15 der Steckerleiste 17 und der Leistungsbauelemente 14 ist durch Tiegel-Löten erstellt.

Die elektronischen Bauelemente sind durch haubenartige Deckel 24, 25 geschützt. Der auf der Unterseite der Platte 10 angeordnete Deckel 24 reicht bis an deren Ränder und liegt mit einem kranzförmigen Rand 26 auf. Dort ist er auf geeignete Weise unter Zuhilfenahme einer zwischengelegten Dichtung 28 fest und dicht an der Platte 10 angebracht.

Die Oberseite der Platte 10 und die darauf angeordneten Leistungs­ bauelemente 14 sind ebenfalls durch einen haubenartigen Deckel 25 mit kranzförmigem Rand 27 geschützt. Der Deckel 25 reicht an drei Seiten der Platte bis an deren Ränder. Der der Steckerleiste 17 zugewandte Rand des Deckels 25 endet vor dieser und liegt vor der Leiste 17 auf der Platte 10 auf. Der Deckel 25 und die Platte 10 sind ebenfalls durch geeignete Befestigungsmittel unter Zuhilfenahme einer zwischengelegten Dichtung 29 fest und dicht verbunden.

Claims (3)

1. Elektrisches Gerät, insbesondere Schalt- und Steuergerät für Kraft­ fahrzeuge, mit einer die elektronische Schaltung tragenden als Leiter­ folie ausgebildeten Leiterplatte (11), die auf einer gut wärmeleiten­ den Platte (10) angebracht ist, einer mit Steckern (19) versehenen An­ schlußleiste (17) und mindestens einem zu kühlenden Leistungsbauele­ ment (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (11) auf die eine Seite der gut wärmeleitenden Platte (10) aufgebracht ist, daß Leistungsbauelemente (14) und Anschlußleiste (17) auf der gegenüber­ liegenden Seite der wärmeleitenden Platte (10) befestigt sind und daß ihre durch Öffnungen (16, 22) in der Platte (10) dringenden Anschluß­ drähte (15, 21) mit der Leiterfolie (11) elektrisch verbunden sind.

2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsbauelemente (14) flach auf der Platte (10) angeordnet sind.

3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile durch haubenartige Deckel (24, 25) geschützt sind, zwischen denen sich die Platte (10) befindet.