[发明专利]用于给电路板装备多个构件的方法以及带有电路板和装配在电路板上的多个构件的电路

说明书

技术领域

电路的构件通常借助于电路板相互电连接，该电路板同样机械地彼此布置这些构件。存在多种定义结构元件包封的几何结构、也就是说构件的端子的布置和大小以及其长度和宽度的标准，然而其中，构件高度经受较强的波动或公差，因为其在结构元件的传统装配中是不重要的。

背景技术

多种构件、特别是功率构件和以高的节拍数运行的处理器和储存器产生必须通过附加的冷却体导出的热。特别是在所谓的插接结构方式中，待冷却的构件配备有位于与电路板相反的一侧上并且被压靠到冷却体处的冷却面。

在带有多个待冷却的构件的电路中出现的问题为，一个共同的冷却体需要所有冷却面位于相同的平面中。然而构件具有不同的类型，而且即使相同类型的构件也由于制造公差而具有不同的高度或厚度，这可导致与冷却体的热接触严重减小。使用导热介质用于平衡不同的高度仅不完全地解决了该问题，因为热阻随着间隙厚度的增加而变大，并且由此损害结构元件的散热。

在出版文献DE 296 09 183 U1中描述了一种用于电子构件的支架，在该支架中，使按压销弹性地变形，以便与冷却元件产生反作用力，由此将电子构件保持在压配合中。一方面，仅稍微(如果有的话)挤压高度较小的构件，从而用于该构件的热接触非常容易失效并且振动可轻易地移动被小程度挤压的构件，并且另一方面，需要用于产生高的(因为被叠加的)反作用力的精确的支座，所有构件的支承与该支座的功能相关。最终，这种类型的支架必然连续地在构件中产生机械的应力(特别是在较厚的构件中产生强烈提高的应力)并进而还在钎焊部位中产生机械的应力，其中，这特别是在较小的包封方案中损害构件的使用寿命并且显著提高其易故障性以及在附加的机械负载(振动、冲击负载)时的钎焊部位断裂风险。此外，存在的风险为，电路板通过该力弯曲，并且因此其它电的/电子的构件、例如陶瓷电容可折断。

发明内容

因此，本发明的目的为，提出一种电路和一种用于其制造的方法，利用该电路或该方法以简单的方式设置多个待冷却的构件，这些待冷却的构件在易故障性更小的同时具有与冷却元件的更均匀、更稳定且改进的热接触，而在此不会在钎焊部位中产生应力。

该目的通过独立权利要求的方法和电路实现。

本发明以非常简单的方式使在装配共同的冷却元件时不同构件厚度的补偿和均匀的压力分布成为可能。此外，本发明实现了使构件的所有散热面布置在相同的高度上(在相同的平面中)，该相同的高度在构件的无应力的布置方案中也继续存在。因此，对于该布置方案不需要特定的弹簧元件。而是由固定元件补偿不同的厚度，其中，该补偿不伴有不期望的、不同的压力加载。该补偿利用成本适宜的装置实现并且设置可抵抗冲击和振动影响的构件支承和冷却，为每个构件设置准确调配的压配合，并且因此使所产生的电路的高的使用寿命和机械负荷能力成为可能。

根据本发明的一个总的方面，使用可塑性变形的固定元件用于平衡不同的构件高度。待冷却构件的散热面的期望的布置方案由这样的表面预先规定，即，散热面通过该表面以相互对齐的方式定向，并且在该定向过程中该表面使构件朝向电路板运动。在电路板和构件之间设置有可弹性变形的固定元件，其通过塑性变形吸收构件朝向电路板的运动。由此，固定元件通过其变形补偿不同的构件厚度或构件高度。为了使在构件和电路板之间的电连接能够弥补在构件和电路板之间的不同的被补偿的间距(相应于变形的固定元件的相应的厚度)，这些构件借助于贯穿式插接装配与电路板电连接。由于贯穿式插接触点(或至少其端部区段)基本上垂直于电路板延伸，并且由此平行于构件的移动方向(＝可塑性变形的固定元件的变形方向)，通过这些贯穿式插接触点根据构件的移动运动穿过在电路板中的对应的接触孔(或首先朝向该接触孔运动并且运动到该接触孔中)，贯穿式插接触点补偿构件的运动。

贯穿式插接装配和通过固定元件的塑性变形的补偿的组合实现结构元件和稍后的钎焊部位的完全无应力的布置，以用于使散热面彼此对齐地定向。表面按压结构元件并使其移动到固定元件中，直至所有相关的散热面位于相同的平面中(或者直至达到例如借助于间隔垫圈预先规定的在散热面和电路板之间的间距)。同样具有平的吸热面的冷却元件可以简单的方式且无应力地装配到该平面(通过所述表面限定)上。特别是保证，尽管构件厚度不同，但在冷却元件的压配合装配时所有散热面以相同的压力压靠在冷却元件上，由此对于所有散热面，热接触是相同的。通过本发明排除了由于压紧力不足而产生的接触间隙。