DE4446594A1 - Elektrisches Gerät - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektronisches Steuer- oder Regelgerät für eine elek­ tromechanische Anordnung, nach dem Oberbegriff des Haupt­ anspruchs.

Es ist bereits aus der DE-OS 42 22 838 ein elektrisches Ge­ rät bekannt, bei dem Verlustwärme erzeugende Leistungsbau­ elemente für die Steuergeräteelektronik auf einer Leiter­ platte angeordnet sind, die die gesamte Schaltungsanordnung trägt. Um die Verlustwärme des Leistungsbauelementes abzu­ leiten, liegt dieses auf einer wärmeleitenden Schicht, die fest auf der Leiterplatte aufgebracht ist. Diese wärmelei­ tende Schicht hat auch Kontakt zu Teilen des Gehäuses, so daß als Kühlelement auch das Gehäuse in Frage kommen kann. Es ist hier jedoch nur eine Kontaktierung von einer separaten Leiterplatte beschrieben, wobei sich bei komplexeren Anordnungen besondere Kühlprobleme stellen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrische Gerät mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ist insbesondere da­ durch vorteilhaft, daß durch die komplexe Unterbringung von elektronischen Bauelementen auf mindestens zwei Leiterplat­ ten und die Anordnung von Verlustwärme erzeugenden Lei­ stungsbauelementen an unterschiedlichen Stellen auf diesen Leiterplatten auf einfache Weise eine optimale Wärmeablei­ tung gewährleistet werden kann.

Ein großer Funktionsumfang des elektrischen Gerät wird ins­ besondere durch die Anbringung von metallischen Stegen ge­ mäß Anspruch 2 erreicht, mit dem eine gezielte Wärmeablei­ tung an erforderlichen Stellen auf den Leiterplatten durch­ führbar ist und gleichzeitig die mechanische Stabilität der Leiterplatten und somit des gesamten Geräts verbessert wird.

Besonders durch die Möglichkeit der kammartigen Verzahnung dieser Stege nach Anspruch 3 kann das Zusammenwirken von Wärmeableitung, mechanischer Festigkeit und eventuell die Herstellung von elektrischen Verbindungen (z. B. die Masse­ verbindungen zum Gehäuse) in vorteilhafter Weise verbessert werden.

Auch die Möglichkeit der Kombination einer mechanischen Kontaktierung, beispielsweise beim Zusammenfügen der Gehäu­ seteile, und gleichzeitiger Wärmeableitung über die wärme­ leitenden Schichten auf den Leiterplatten schafft gute Vor­ aussetzungen um Leistungsbauelemente im elektrischen Gerät optimal unterzubringen.

Weiter vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen elektrischen Ge­ räts werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung mit zwei sich gegenüberliegenden, über einen Steg verbundene Leiterplatten;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine erweiterte Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 mit kammartig verbundenen Stegen zwischen den Leiterplatten;

Fig. 3 einen Schnitt durch zusammenfügbare Gehäuse­ teile des elektrischen Geräts mit zwei sich gegenüber­ liegenden Leiterplatten und

Fig. 4 und 5 einen Schnitt und eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des elektrischen Geräts mit Steckkontakten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine Anordnung eines metallischen Steges 1, z. B. aus Kupferblech, zwischen einer Grundleiterplatte 2 und einer Zusatzleiterplatte 3 gezeigt. Auf den Leiterplat­ ten 2 und 3 sind Schichten 4 angeordnet, die eine wärmelei­ tende Verbindung zwischen hier nicht dargestellten Lei­ stungsbauelementen und dem Steg 1 herstellen können. Der Steg 1 ist in Befestigungslöcher 5 der Leiterplatten 2 und 3 einsteckbar und über Lötverbindungen 6 mit den Schichten 4, die in der Regel aus Kupferplattierungen bestehen, ver­ bunden.

Die Stege 1 nach Fig. 2 sind derart ausgeformt, daß sie kammartig ineinander verzahnbar sind und dabei, wie im Aus­ führungsbeispiel nach Fig. 1, einen mechanischen, thermi­ schen und elektrischen Kontakt herstellen können. Die gleichwirkenden Elemente wie in Fig. 1 sind hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Mit den Stegen 1 nach der Fig. 2 ist eine beliebig anpaßbare Wärmeverteilung zwi­ schen den Leiterplatten und eventuell auch den Gehäusetei­ len durchführbar.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die wesentliche Funktion von Stegen 7 die mechanische Fixierung eines Ab­ standes zwischen den Leiterplatten 2 und 3, da die Wärmeab­ leitung aufgrund einer Kontaktierung zwischen metallischen Gehäuseteilen 8 und 9 und den Schichten 4 auf den Leiter­ platten 2 und 3 erfolgt. Die beiden Gehäuseteile 8 und 9 werden beim dargestellten Ausführungsbeispiel über metallische Klammern 10 und 11 zusammengedrückt, damit der erforderliche Kontaktdruck zur Wärmeableitung der Verlustwärme von Leistungsbauelementen 12 hergestellt wird. Die Klemmverbindung kann auch durch eine Verschraubung der beiden Gehäuseteile 8 und 9 ersetzt werden.

Ein weiteres in Fig. 4 dargestelltes Ausführungsbeispiel zeigt als Alternative zum Steg 1 nach Fig. 1, Steckkontakte 13, 14 über die die Leiterplatten 2 und 3 miteinander verbunden werden. Die beiden Steckkontakte 13, 14 sind jeweils über Lötverbindungen 6 mit den Leiterplatten 2 und 3 verbindbar. Auf einer Seite der beiden Leiterplatten 2 und 3 ist hier zusätzlich eine Messerleiste 15 angeordnet, die einerseits zur elektrischen Kontaktierung der beiden Leiterplatten 2 und 3 dient und andererseits, wie aus der Draufsicht nach Fig. 5 ersichtlich, über die Ausbildung eines Vorsprungs am oberen Teil 16, der in eine Nut im unteren Teil 17 einfügbar ist, zur mechanischen Fixierung der beiden Leiterplatten 2 und 3 herangezogen werden kann.

Claims (8)

1. Elektrisches Gerät, insbesondere ein Steuer- oder Regel­ gerät für eine elektromechanische Anordnung, mit

• - zumindest auf einer Leiterplatte (2) angeordneten elek­ trischen Leistungsbauelementen (15) und mit
• - wärmeableitenden Elementen (1, 4; 8, 9; 13, 14), die mit den Leistungsbauelementen (15) zumindest teilweise in mechani­ schem und/oder elektrischem Kontakt stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - mindestens zwei Leiterplatten (2, 3) vorhanden sind und die wärmeableitenden Elemente (1, 4; 8, 9; 13, 14) Bestandteil einer mechanischen Haltevorrichtung sind, an denen die min­ destens zwei Leiterplatten (2, 3) gehalten sind und daß
• - die mindestens zwei Leiterplatten (2, 3) Schichten (4) tragen, die sowohl elektrisch als auch thermisch leitfähig sind und mit den Leistungsbauelementen (15) in Verbindung stehen.

2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß

• - die wärmeableitenden Elemente (1; 13, 14) feste Metall­ stege sind, die über eine mechanisch feste Verbindung (6), insbesondere durch Löten, zwischen den beiden sich gegen­ überliegenden Leiterplatten (2, 3) einfügbar sind.

3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 2
dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine Mehrzahl von Metallstegen (1) kammartig ineinander verzahnbar sind und jeder Steg (1) jeweils über Stifte in Befestigungslöcher (5) der Leiterplatten (2, 3) einsteckbar und über eine Lötverbindung (6) fixierbar ist.

4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zwei sich gegenüberliegenden Leiterplatten (2, 3) mit ihren wärmeableitenden Schichten (4) an Gehäuseteile (8, 9) des elektrischen Gerät andrückbar sind.

5. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - die beiden Gehäuseteile (8, 9) über eine Klemmverbindung (10, 11) aneinandergedrückt werden und dadurch der wärmeab­ leitende Kontakt zu den Leiterplatten (2, 3) hergestellt wird.

6. Elektrisches Gerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - die beiden Gehäuseteile (10, 11) über eine Schraubverbin­ dung aneinandergedrückt werden und dadurch der wärmeablei­ tende Kontakt zu den Leiterplatten (2, 3) hergestellt wird.

7. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

• - die beiden sich gegenüberliegenden Leiterplatten (2, 3) über mindestens eine Steckverbindung (13, 14) miteinander verbunden werden, wobei sowohl eine mechanisch feste, eine elektrische und eine thermische Verbindung zwischen den Leiterplatten (2, 3) herstellbar ist.