用于将电气元件安装到线路支架的固定器部件 【发明领域】
本发明涉及用于将至少一个电气元件安装到线路支架(例如印刷线路板)上的固定器部件。
原有技术描述
例如，当结构元件例如半导体安装到印刷线路板上时，需要将结构元件固定在特定位置上，以便焊接在印刷线路板上。通常借助独立的支撑装置以实现该目的，在焊接期间将结构元件保持在焊接位置上，一般由所谓的焊接机进行焊接后，再移去这元件的支撑装置。
引入并然后拆除保持装置所需的时间是这种传统生产过程中的一个特殊缺点，由于安装所需的高成本，因此生产成本也增加。
【发明内容】
本发明的一个目的是设计一种能节省时间并降低成本的方法，以将电气元件安装在线路支架上。
通过借助如上所述的固定器部件达到这个目的，按照本发明，该固定器部件包括至少一个主体，该主体至少含有一个垂直管道，能将元件插在该垂直管道内，而该主体至少含有一个紧固零件，借助于该紧固零件能将主体固定到线路支架上。
按照本发明的固定器部件可大大地简化将电气元件安装到线路支架上的装配过程。用简单的方法将例如半导体的元件插入所提供的垂直管道，元件暂时相对稳固地坐設于垂直管道内。然后用固定器的紧固装置将它紧固于线路支架上，而这种连接在有需要时也可以再次被解开。当然，也可将固定器部件先固定到线路支架上，然后将元件装进固定器部件内。
在本发明一个测试实施例中，在线路支架上提供紧固零件的钻孔，并将紧固零件安装在这些钻孔内。
如果将至少一个紧固零件形成为钩子，这可确保元件的稳坐。
如果将紧固零件配置为具有弹性，就更有利。这样，能令其特别坐稳，但也可以将这些部件从线路支架上拆下，而不损害线路支架或钩子。
如果固定器部件是从主体凸出的弹性舌键，将特别有利。而且这些舌键含有抓住面，当弹性舌键处于锁住状态时，它和线路支架与主体相反的一侧合作。
此外，如果弹性舌键含有与抓住面连接的倾斜引領表面，也特别有利。当固定器部件的紧固零件滑进线路支架上相应的指定钻孔内时，便能将紧固零件沿该引領表面轻易地引导进入这些钻孔，由此，弹性紧固零件同时回压，并且舌键能够钩到线路支架上。
就固定器部件的稳定支撑而言，如果所述至少一个紧固零件安装在一条支臂上。该支臂按弹出方式横向地安装在主体与至少一个垂直管道相反的一侧，这将更为有利。
因此，如果至少提供两个紧固零件，可保证固定器部件的稳坐。
为了将元件坐稳在垂直管道内，如果至少一个垂直管道基本上與元件外壳地形状配合，将更适当。
在本发明一个優先实施例中，形成至少一个垂直管道，以使在固定状态时，在与线路支架相反的上面区域形成开口，因此元件能轻易地插入垂直管道。
这样，在一已测试实施例中，如果所述至少一个垂直管道在面对线路支架的下面区域含有一个用于所述元件紧固零件的开口，便可提供安装在固定器部件内的元件和线路支架之间的接触。
半导体器件在操作时往往都是十分热的。为了保证正常功能，大多需要对半导体进行散热。为了该目的，将后者与冷却单元例如铝外壳接触，以致半导体上产生的热量至少部分地传递到冷却单元。半导体必须与冷却单元具有良好的接触，以便产生良好的热传递。通常，为了该目的，需要至少一个独立的附加压力元件，例如弹性金属片夹具，以将半导体紧压在冷却单元上。需要一个附加元件卻是一个缺点，因这必须一个独立的加工步骤，以致需要较长的装配时间，以及与之相关的相应成本。
为了消除这些缺点，在按照本发明的固定器部件内，所述至少一个垂直管道在至少一侧上形成开口。
如果所述至少一个垂直管道的结构深度小于元件外壳厚度，以使後者在固定器部件主体后面区域凸出，这将更有利。
借助垂直管道的这种配置，通过将固定部件压紧在含有一个散热表面的冷却单元上，元件能与冷却单元接触，以便能产生良好的散热。
如果固定器部件含有用于所述元件的连接零件的连接垂直管道，便能确保元件的牢固坐稳，尤其在至少一侧有开口的垂直管道上。
为了更佳的电磁兼容性，该连接零件有时配备有所谓的铁氧体磁珠或铁氧体护套，它们大部分为圆柱形，并能滑到连接零件上。如果一个或多个连接垂直管道含有基本上空心的圆柱形配置，连接零件便能按这种方式简单地定位。那么即使在安装元件之前，也能将铁氧体护套推进连接垂直管道内，并然后将它们稳固地定位，但也可能首先将铁氧体护套滑到连接零件，然后将它们与元件一起安装进垂直管道。
即使上面描述的铁氧体护套没有推进到连接零件，如果一个或多个连接垂直管道基本上跟连接零件的横截面配合，也能提高元件的稳固。
在一个固定器部件的具体实施例中，在下面区域，主体含有一个或多个凸出部分，连接的垂直管道排列在凸出部分内。
如果主体含有一个或多个用于紧固的开口，借助于这些开口，利用紧固装置能将元件固定到冷却单元，可靠地将安装在固定器部件内的元件压住冷却单元，该工序可用高压力实现。例如，有可能用螺钉将固定器部件与冷却单元连接。
固定器部件的一个具体实施例，由其利用玻璃纤维加强聚酰胺形成的事实表征出来。
附图简述
下列附图详细描述本发明，在附图中：
图1示出一张按照本发明固定器部件的后透视图，
图2示出一张按照图1的固定器部件的前透视图，
图3示出一张前视图，
图4示出一张后视图，
图5示出一张按照图1固定器部件的横向视图，及
图6示出一张按照本发明固定器部件的顶视图，该固定器部件固定在印刷线路板上。
发明详述
图1-6中示出按照本发明用于电气元件例如半导体200，300，400的固定器部件1。在实施例中示出的固定器部件1基本上包括主体10，含有用于半导体200，300，400的三个垂直管道11，12，13。概略地，按照本发明的一个固定器部件基本上也可能仅含有一个或二个垂直管道，但也可含有多于三个，大概四个、五个、六个或更多的垂直管道。
垂直管道11，12，13基本上配合待安装的各个元件外壳形状，因此后者能可靠地安装在垂直管道内。例如，半导体400的垂直管道13设计成比其他两个垂直管道11和12小，因为半导体400的外壳也比其他两个半导体200，300小。
图中所示的固定器部件1是特别为半导体器件配备的，因为这个原因，垂直管道11-13在主体10的至少一侧设计成开口，为了有可能对半导体200-400进行散热，按下面指定前侧。应进一步认识到，垂直管道的深度小于各个对应半导体的厚度，以致后者在特别是203，303，403那些表面的区域凸出超越主体10，借此能对半导体200-400进行散热，如在图6中清楚看到的。
对于半导体的电接头202，302，402，垂直管道11-13在下面区域含有开口15，16，17，用于插入电接头，它们的形状例如像针型。在与线路支架100相反的上面区域，当固定到该后者时，为了简化待紧固元件的引入，垂直管道也设计为开口，但当然，也非常可能建立没有这样一个开口的垂直管道上面区域的实施例。
这样，在一侧开口的垂直管道内，电气元件能稳固地安装在固定器部件1内，因为在所示的本发明实施例中，固定器部件1还有它自己独立的连接垂直管道50’，50”，60’，60”，其内能够容纳一个或多个半导体接头。为这个目的，主体10在它面对线路支架100的下面区域含有它自己的凸出部分50，60，70，连接至排列好的垂直管道内，以延續开口15，16，17。相对于接头的纵向尺寸设计连接垂直管道50’，50”；60’，60”，这样以使接头202，302，402能凸出足够长度，便于按简单方式与线路支架(例如印刷线路板100)进行焊接，并使这种连接可靠。因此，在图3中，仅可看到两个较大半导体200，300的外部连接垂直管道，而从中间垂直管道以及从连接垂直管道仅能看到较小半导体400的开口15，16，17。
基本上，这些连接垂直管道可以设计成在区域内开口或闭合；这儿的限制主要是有利于制造技术。当然，在区域开口的实施例中，必须留意至少一个连接零件至少部分地由连接垂直管道包围，以防止半导体从它的垂直管道11，12，13横向地或朝前方跌出。例如，能从图2中清楚地看出：较大半导体200，300的两个外部连接针的两个垂直管道50′、50″、60′、60″具有基本上中空圆柱形配置，因此后者能够在它们的前侧配置为开口，而中间的连接针的垂直管道是闭合并且基本地配合连接针的横截面尺寸，因此，半导体達至坐穩在固定器部件1内。基本上，無需任何其他配备，垂直管道50′、50″、60′、60″可以具有所示结构；在所示实施例中，这种结构是为了使所谓的铁氧体护套推进到半导体的两外部连接针，以获得更好的电磁兼容性，因此，铁氧体护套能合适地安装在垂直管道50′、50″、60′、60″内，没有实际上通常需要安装这些铁氧体护套的附加麻烦。
为了将固定器部件1紧固在印刷线路板100上，主体10在下面区域含有紧固零件，这些零件形成为实施例中所示的钩子2，3。通过这两个钩子2，3，能将固定器部件1插入印刷线路板中相应形状的凹口2’，3’内，并能把它们锁住。这样，固定器部件1可稳固地保持在印刷线路板100上，并也能将半导体稳固地定位，并在这个位置上将半导体焊接到印刷线路板100。在焊接后，固定器部件本身也留在印刷线路板100上，因此不需要拆除该部件的另一个工作步骤。此外，电气元件仍由固定器部件1支撑，保证它们可稳固地处于保持状态。
如果如附图所示那样，即紧固零件2，3是从主体凸出的弹性舌键，并且这些舌键含有抓住面2”，3”，将特别有利。当它处于锁住状态，这些舌键和线路支架100上与主体10相反的一侧合作。此外，如果弹性舌键2，3含有连接到抓住面2”，3”的倾斜前沿表面2，3，也有利。当固定器部件1的紧固零件2，3滑进线路支架100上相应的指定钻孔2’，3’时，紧固零件能轻易地沿前沿表面2，3引导进这些钻孔，由此，在同一时间将弹性紧固零件压回，并使舌键钩住线路支架100。
在所示的固定器部件1实施例中，每个紧固零件2，3均安装在支臂110上，该支臂按弹离方式横向地安装在主体10上与所述至少一个垂直管道11，12，13相反的一侧。如果与在固定器部件固定状态的线路支架100合作的一个支臂110承载表面和面对线路支架100的凸出表面50，60，70位于一个平面上，这特别有利。这样，既通过支臂的承载表面，又通过凸出部分50，60，70的下面将固定器部件1固定在线路支架100上，由此，能将固定器部件1特别良好地支撑。
在较大的固定器部件中，也能够提供两个以上的紧固零件，概略地为3个，4个，5个，6个，7个，8个，9个或10个紧固零件。此外，也能使用一个例如以钩子形式的紧固零件将固定器部件紧固到印刷线路板上。这样，一般当然需要一个相应的对应支撑，以将固定器部件保持在相应的位置上。
在本文已经强调了几次，半导体通常需要进行散热。为了这个目的，通常将半导体压到冷却单元上，例如压在铝板上，该冷却单元未在附图中示出，并连接到线路支架上。一种夹子或镫形支架能用于该目的，借助于它，每个半导体能够压在冷却单元上。这儿有一个缺点，如开始已经提及的，夹具必然引入每个半导体的单独工作步骤。
为了简化该问题，固定器部件1的主体10含有一个或多个开口90，借助于这些开口，能将主体10与冷却单元旋紧在一起，由此，可按这样一种方式安装固定器部件，使主体10经垂直管道开口一侧面对冷却单元。通过将主体10与冷却单元旋紧在一起，用较高的压制压力将半导体200，300，400经它们的散热表面203，303，403压在冷却单元上，以致产生良好的热传递。
固定器部件1通常由耐高温的塑料组成，例如玻璃纤维加强型聚酰胺。因此，在本发明的描述的实施例中，如果把垂直管道的一侧相反的下面区域设计成加强，当将主体10与冷却单元旋紧过程中产生高压制压力时，主体10不会经受太大的弯曲。例如，在主体10的上面区域以及下面区域的整个宽度的这个区域上，粗略地按横杆形状10’，10”进行強化。在描述的实施例中，这些強化貫穿著这些宽度，但也可将它们安排在负载特别重的区域内。也能够与主体10实现成一体进行加强或另外安装到该主体上。按照所描述的实施例，如果在如按照图5的一张侧视图中，主体实质上具有与它背面上横杆10’，10”结合在一起的U形轮廓，已经证明特别有利。当然，也可以想象到例如可仅用一根这样的横杆对主体进行加强。