DE9003623U1

DE9003623U1 - Vorrichtung zum Abführen der Verlustwärme von einer Leiterplatte

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Publication number: DE9003623U1
Application number: DE9003623U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1990-10-31
Anticipated expiration: 2000-03-29

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Vorrichtung zum Abführen der Verlustwärme von einer Leiterplatte

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen der Verlust^arme von einer Leiterplatts gemlS des Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In des· DE-GM &bgr;&bgr; 15 Mo Lr* ein Infrarot-Scheinwerfer mit eine Vielzahl von «"atrixformiq auf jiner Kunststoffplatte angebräunten Infrar&t-Lumineszfcnzdioden ^.ls Lichtquelle beschrieben. Zur Kühlung der Lumin^szenzdioden ist die Ktr.ststoffplatte mit ihrer Rückseite mittels Silikonkautschuk auf einen KühlKörper geklebt, der einen Teil des Gehäuses bildet. Die Wärme der Lumineszenzdioden wird daher unmittelbar nach außen abgegeben.

Ei ist üblich, elektronische Bauelemente auf die Vorderseite einer Leiterplatte aufzusetzen und die Anschlüsse mit Leiterbahnen, die auf der Rückseite der Leiterplatte verlaufen, zu verlöten. Defekte Bauelemente können ausgetauscht werden. Ist jedoch die Leiterplatte mit Silikonkautschuk auf einen Kühlkörper geklebt, ist der Austausch eines defekten Bauelementes praktisch nicht mehr möglich.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abführen der Verlustwärme von Bauelementen, die auf einer Leiterplatte sitzen, zu schaffen, die bei guter Wärmeabfuhr das Austauschen einzelner Bauelemente gestattet.

Gemäß der Neuerung wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. 35

Die in den Bauelementen entstehende Verlustwiirme wird vorwiegend über deren Anschiuuarähte in die Lf iterbahnen der Leiterplatte abgeführt, nn welchen die Vergußmasse mi' gutem Wärmekontakt anliegt. Vorteilhaft sind daher die Leiterbahnen

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großflächig ausgeführt, d. h., sie sind breiter, als für die Stromführung erforderlich ist. Vor allem gilt dies für die Leiterbahnen, die mit den Elektroden der Bauelemente verbunden sind, ~n denen die Verlustwärme im wesentlichen auftritt. Im Falle von LumineszenzaiLoderT sind vxe? eren Apoden

Ar»? i der Zeichnunq, in der Ausführungsbeispiele der Neuerung veranschaulicht sind, werden im folgenden die Neuerung sowie Ausgestaltungen und weitere Vorteile näher beschriebe': und erläutert.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer als Lichtquelle fur einen Infrarot-Scheinwerfer geeigneten Schaltung mit einer

' Vorrichtung gemäß der Neuerung.

In Figur 2 ist die Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

In Figur 1 ist mit 2 eine Leiterplatte bezeichnet, auf deren Vorderseite Lumineszenzdioden 1 sitzen. Ihre Anschlußdrähte sind durch Bohrungen der Leiterplatte gesteckt und auf deren Rückseite mit Leiterbahnen 5, 6 verlötet. Die Anschlußdrähte 3 sind mit den Anoden der Lumineszenzdioden 1 verbunden, also mit den Elektroden, an welchen die größte Verlustwärme entsteht. Demgemäß find die mit ihnen verlöteten Leiterbahnen 5 großflächiger ausgeführt als die Leiterbahnen 6, über welche der

\ Strom zu den Kathoden der Lumineszenzdioden 1 geführt wird. Auf der Leiterplatte 2 sind ferner Bauelemente 7, 8 angebracht, die der Stromversorgung der Lumineszenzdioden dienen und die im Ausführungsbeispiel eine Konstantstromquelle bilden. Die Leiterplatte 2 ist mit ihrer Unterseite in eine wärmeleitende, aber elektrisch isolierende Vergußmasse 9 gebettet, die weichelastisch und von solcher Konsistenz 1st, daß die Leiterplatte 2 spannungsfrei in ihr gelagert ist und sich von ihr losen läßt. Fällt daher eine Lumineszenzdiode aus, kann die Leiterplatte vein der Vergußmasse abgehoben und das defekte Bauelement ausgetauscht werden. Danach kann die Leiterplatte wieder auf die Vergußmasse gesetzt werdeii Eine solche Vergußmasse ist z. °,. Silikonkautschuk mit einem geeignet gewählten Anteil an Härter. Im Falle der. Silikonkautschuks VP 7675 &Lgr; mit

an &eegr; u u &igr;

J 'Jem Härter VP 7675 D der Firma Wacker Chemie hat sich ein

Mischungsverhältnis von etwa h : 1 als günstig hr j. ausger-* >· 1 l t.

Die Vergußmasse 9 ist in einem wannenförmig ausgebildeten wärmeableiter 10 enthalten, dessen lichte Weite etwas größer als die Abmessung der Leiterplatte 2 ist. In den Wärmeableiter 10 wird die Vergußmasse vor dem Aushärten gegossen, und es wird noch vor dem Aushärten die Leiterplatte 2 aufgesetzt. Da die Vergußmasse beim Aushärten nicht hart wird, sondern weichelastisch bleibt, ist die Leiterplatte nach dem Aushärten praktisch spannungsfrei in die Vergußmasse eingebettet. Die Leiterbahnen 5, 6 sind in engem Kontakt mit der Vergußmasse 9, so daß die in den Lumineszenzdioden 1 entstehende Wärme über die An-' schlußdrähte 3, 4 und die Leiterbahnen 5, 6 an die Vergußmasse 'j abgeführt wird, von wo sie an den Wärmeableiter 10 weitergegeben wird. Dieser kann mit einem Kühlkörper, zweckmäßig das Gehäuse eines Infrarot-Scheinwerfers, verbunden sein. Selbstverständlich kann die Neuerung auch zur Abführung der Wärme von sogenannten SMT-Schaltungen verwendet werden, bei denen die 3auelemente und Leiterbahnen auf derselben Seite einer Leiterplatte angebracht sind.

In Figur 2 ist mit 13 ein wannenförmiger Wärmeableiter bezeichnet, der eine Vergußmasse 14 enthält, in die zwei Leiterplatten 11, 12 mit ihrer Leiterbahnenseite eingegossen sind. / Die auf den Leiterplatten sitzenden Bauelemente sind nicht dargestellt. Figur 2 verdeutlicht, daß die lichte Weite des wärmeableiters 13 etwas größer als die Abmessungen der Leiterplatten ist und daß mehrere Leiterplatten auf einem gemeinsamen Kühlkörper mit einer Vergußmasse und einem Wärmeableiter angebracht sein können.

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Claims

30 &Pgr; &eegr; &eegr; 1 *» Schutzansprüche

1. Vorrichtung /um Abführen der Verlustwärme von einer Leiterplatte, die mit elektronischen Bauteilen bestückt ist, mit einem Kühlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leiterbahnseite der Leiterplatte (2) ein Kühlkörper angebracht ist, der aus einer weichelastischen, wärmeleitenden Vergußmasse (9), die an der Leiterbahnseite der Leiterplatte anliegt, und aus einem metallischen Wärmeableiter (10) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Wärmeableiter (10) wannenförmig ausgebildet ist und eine lichte Weite hat, die mindestens gleich der Abmessung der Leiterplatte (2) ist, und daß die weichelastische Vergußmasse (9) dadurch gebildet ist, daß sie in nichtgehärtetem Zustand in den Wärmeableiter (10) gefüllt wird und die Leiterplatte mit der Rückseite aufgelegt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vergußmasse (9) ein Zweikomponenten-Silikonkautschuk mit vorzugsweise einem Fünftel Anteil an Härter ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile Lumineszenzdioden (1) sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e kennzeichnet, daß die Leiterbahnen, insbesondere die mit den Anoden der Lumineszenzdioden verbundenen Leiterbahnen (5), großflächig ausgeführt sind.

6. Verrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e kennzeichnet, daß auf der Leiterplatte (2) Bauelemente (7, 8) angebracht sind, die eine Schaltung zur Regelung des Stromes durch die Lumineszenzdioden bilden.

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