STAND DER TECHNIK Ein solches aus einem im wesentlichen U-förmigen Strang- preßprofil aus Leichtmetall bestehendes Gehäuse zur Aufnah- me von Halbleiterbauteilen mit Wärmekontaktelementen, die zur Wärmeableitung mit der Innenseite des U-Profils in Ver- bindung stehen, ist aus der Offenlegungsschrift DE 36 29 552 A1 bekannt. Zur Erzielung eines sicheren Wärmeübergangs werden bei der bekannten Ausführung die Halbleiterbauteile mit einem der Seitenteile des U-Profils verschraubt. An- stelle der Verschraubung können in anderer vorbekannter Bauart auch Federdruckelemente vorgesehen werden, vgl. DE 92 13 671 Ul. Auch ist es bekannt, entsprechend ausgebilde- te Leistungshalbleiter mit Kühlkörpern zu verlöten.

Insgesamt erfordern die bekannten Verbindungstechniken zur Herstellung eines Wärmekontaktes in einem Gehäuse der in Rede stehenden Art, gleich, ob sie mechanisch-kraftflüssig oder stoffschlüssig funktionieren, einen erhöhten Bauteil- und Montageaufwand, womit zudem noch die Gefahr zusätzli- cher Fehlerquellen verbunden ist.

DIE ERFINDUNG Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wärmeablei- tendes Gehäuse der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches sich nach der Bestückung mit der zumindest einen Leiter- platte so verformen läßt, daß sich der Wärmekontakt zwi- schen dem Wärmekontaktelement der betreffenden Bauteile und der inneren Kontaktfläche im Kasten-Profil ohne zusätzlich zu montierende Teile selbsttätig herstellt.

Diese Aufgabe wird bei einem wärmeableitenden Gehäuse der gattungsbildenden Art nach der Erfindung durch die kenn- zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß das vorzugsweise an drei Umfangsseiten aus dem Leichtmetallprofil bestehende Gehäuse zumindest eine entweder schon beim Strangpressen aufgeweitet angeformte oder eine bei der Montage durch Ver- biegen aufweitbare Seite hat, die nach dem Einbringen der bestückten Leiterplatte mit den daran unter anderem befind- lichen elektronischen oder elektrischen Bauteilen, die mit je einem Wärmekontaktelement versehen sind, durch Eindrük- ken unter plastischer Verformung gerichtet und in ihre End- lage gebracht werden kann, in der sie vornehmlich recht- winklig zu der Grundseite des Kasten-Profils ausgerichtet ist. Hierbei wird zugleich die thermische Kontaktierung zwischen den Wärmekontaktelementen der betreffenden Bautei- le auf der Leiterplatte und der Kontaktfläche im Inneren des Gehäuses hergestellt, indem die gerichtete Gehäuseseite unmittelbar oder mittelbar über ein Zwischenglied das Wär- mekontaktelement des Bauteils gegen die wärmeableitende Kontaktfläche am Gehäuse preßt. Hierzu sind die geometri-

schen Abmessungen so gewählt, daß ein solcher Anpreßdruck erzielt wird, der den thermischen Kontaktwiderstand zwi- schen den Wärmekontaktelementen der zu kühlenden Bauteile und der Kontaktfläche im Inneren des Kasten-Profils mini- miert. Gleichzeitig kann diese Kontaktierung noch zur Her- stellung eines Potentialausgleichs zwischen der Leiterplat- te und dem kasten-förmigen Gehäuse mit entsprechenden PE- Schutzkontakten genutzt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNGEN Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an ei- nem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 die Querschnittsdarstellung eines im Querschnitt U-förmigen Strangpreßprofils aus Leichtmetall zur Herstellung eines wärmeableitenden Gehäuses, Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines aus dem Strangpreßprofil nach Figur 1 herge- stellten, komplettierten Gehäuses, Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines aus dem Strangpreßprofil nach Fig. 1 hergestell- ten, in anderer Weise komplettierten Gehäuses und Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines

aus einem im Querschnitt etwa C-förmigen Strang- preßprofil hergestellten, nach Art des Gehäuses von Fig. 3 komplettierten Gehäuses vor dem Schließen der richtbaren Gehäuseseite.

BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Im einzelnen zeigt Figur 1 ein im wesentlichen U-fömiges Strangpreßprofil 1, das aus Leichtmetall, wie Aluminium, besteht. Das Profil 1 kann man als Kasten-Profil bezeich- nen, weil es die Basis für ein kastenförmiges Gehäuse dar- stellt, welches die Gestalt eines Quaders oder eines Paral- lelepipeds hat und das folglich nach Einfügung von Stirn- seiten rundum durch vier jeweils rechtwinklig zueinander stehenden Seiten geschlossen ist.

Das U-förmige Kasten-Profil 1 weist eine Grundseite 2 und daran längsseitig einstückig angeformte Flanschseiten 3 und 4 auf, wobei die in der Darstellung linke Flanschseite 3 rechtwinklig zu der Grundseite 2 ausgerichtet ist. Die rechte Flanschseite 4 des U-Profils 1 ist in der in Figur 1 gezeigten Ausgangslage etwas nach außen aufgeweitet und steht in einem leicht stumpfen Winkel zur Grundseite 2. Da- mit ergibt sich ein sehr spitzer Winkel W zwischen der Lot- rechten auf die Grundseite 2 und der ebenen Flanschseite 4.

Die Winkellage der Flanschseite 4 relativ zur Grundseite 2 kann entweder schon beim Strangpressen vorgesehen oder durch nachträgliche Verformung im Übergangsbereich dieser beiden Seiten 2,4 hergestellt werden.

Die aufgeweitete Flanschseite 4 kann mit der Grundseite 2 über einen im Querschnitt geschwächten Wandabschnitt 5 ver-

bunden sein, wozu in die Innenecke zwischen der Flanschsei- te 4 und der Grundseite 2 eine durchlaufende Einbuchtung 6 eingeformt wird. Der Wandabschnitt 5 im Ubergangsbereich kann somit die Funktion eines plastisch verformbaren Film- scharniers übernehmen und läßt zur Eliminierung oder Rück- stellung des Neigungswinkels W ein Eindrücken der Flansch- seite 4 in Richtung zum Inneren des U-Profils 1 zu, so daß die Flanschseite 4 in ihrer gerichteten Endlage parallel zu der zweiten Flanschseite 3 des U-Profils 1 liegt.

In dem zu der Grundseite 2 hin liegenden Bereich weist die Flanschseite 4 an ihrer Innenseite ein vorstehendes Druck- teil 7 in Gestalt eines Quersteges auf, dessen Funktion sich aus Figur 2 ergibt.

Ferner findet sich an der Grundseite 2 ein einstückig ange- formter, nach innen gerichteter Vorsprung 16, der einen dreieckigen Querschnitt hat. Die kürzere Seite dieses drei- eckigen Querschnittes bildet eine Kontaktfläche 15, deren Funktion anhand von Figur 2 erläutert werden wird. Diese Kontaktfläche 15, die senkrecht zur Grundseite 2 steht, hat einen mechanischen Druck aufzunehmen, der nahe der Oberkan- te des Vorsprungs 16 in Höhe des Druckteils 7 an der Flanschseite 4 aufzunehmen ist. Auch deshalb fällt der Querschnitt des Vorsprunges 16 auf der der Kontaktfläche 15 abgewandten Seite allmählich bis zur Grundseite 2 hin ab.

Weiter zeigt Figur 1 noch eine in die Grundseite 2 an der Innenseite eingeformte Nut 10, die mit geringerem Abstand vor der Kontaktfläche 15 des Vorsrunges 16 angeordnet ist.

Wie man dazu Figur 2 weiter entnimmt, ist in diese Nut 10 eine Leiterplatte 12 einsteckbar, die mit einer Vielzahl

von elektrischen oder elektronischen Bauteilen bestückt werden kann, die im Inneren des U-Profils 1 Platz finden, jedoch in der Zeichnung nicht wiedergegeben sind. Denn hier geht es vornehmlich um diejenigen elektronischen Bauteile 13, wie Leistungshalbleiter, die mit Wärmekontaktelementen 14 ausgestattet sind, bei denen es sich um eine Gehäusesei- te oder-fläche des jeweiligen Bauteils 13 handeln kann.

Diese Bauteile 13 sind bei der eingesteckten Leiterplatte 12 bezogen auf die Grundseite 2 des U-Profils 1 in Höhe des an der Flanschseite 4 sitzenden Druckteils 7 angeordnet, welches zunächst beim Einsetzen der Leiterplatte 12 auf- grund der geneigten Ausgangslage der Flanschseite 4 einen Abstand von der Leiterplatte 12 hält. Sitzt die Leiterplate 12 in der vorbestimmten Einbaulage, wird die zunächst ge- neigte Flanschseite 4 des U-Profils 1 gerichtet, also durch Schwenken um den verformbaren Wandabschnitt 5 im Übergangs- bereich, der somit die Schwenkachse bildet, in die zur Grundseite 2 senkrechte bzw. zur gegenüberliegenden Flanschseite 3 parallele Lage gebracht. Hiernach beauf- schlagt das Druckteil 7 an der Innenseite der Flanschseite 4 die Leiterplatte 12 in Höhe der Bauteile 13 bzw. ihrer Wärmekontaktelemente 14, jedoch auf der von diesen Bautei- len abgelegenen Seite. Hierdurch werden die Wärmekontakte- lemente 14 der Bauteile 13 gegen die am Vorsprung 16 der Grundseite 2 befindliche Kontaktfläche 15 gepreßt, womit ein sehr guter Wärmekontakt zur Ableitung der Verlustwärme von den Bauteilen 13 in den Vorsprung 16 an der Grundseite 2 und damit in das gesamte U-Profil 1 besteht. Auf die gleiche Weise kann auch ein elektrischer Potentialausgleich zwischen der Leiterplatte 12 und dem U-Profil 1 hergestellt werden.

Die der Grundseite 2 des U-Profils 1 gegenüberliegende Ge- häuseseite wird durch eine Abdeckhaube 8 gebildet, die an ihrer Innenseite zwischen zwei Stegen eine Nut 11 aufweist, die der Nut 10 in der Grundseite des U-Profils 1 derart ge- genüberleigt, daß die Leiterplatte 12 in paralleler Aus- richtung mit der gerichteten Flanschseite 4 darin zur wei- teren mechanischen Sicherung eingreifen kann. Die Abdeck- haube 8 übergreift beide Flanschseiten 3 und 4 an ihren Au- ßenseiten, wobei die Abdeckhaube 8 und die Flanschseiten 3 und 4 im Überdeckungsbereich miteinander korrespondierende Rastelemente 9 haben, damit die Abdeckhaube 8 in einfacher Weise auf das offene Gehäuse aufgerastet werden kann.

Fig. 3 zeigt ein bestücktes Gehäuses, welches hinsichtlich des äußeren Aufbaus auf der Basis des U-förmigen Kasten- Profils 1 der Ausführung nach Fig. 2 entspricht. Im Innern des Gehäuses ergeben sich Unterschiede insoweit, als hier die Leiterplatte 12 mit dem daran angeschlossenen Bauteil 13 so angeordnet ist, daß das Druckteil 7 an der richtbaren Flanschseite 4 das Bauteil 13 unmittelbar beaufschlagen und gegen den anders ausgebildeten Vorsprung 16 an der Grund- seite 2 verspannen kann. Das Bauteil 13 ist über verlänger- te Anschlußfahnen 17 an der Leiterplatte 12 angeschlossen, die nahe der nicht richtbaren Flanschseite 3 sowie parallel zu dieser angeordnet ist. Die Kontaktfläche 15 des Vor- sprungs 16 an der Grundseite 2 erstreckt sich in einer Ebe- ne, die senkrecht auf der Flanschseite 3 sowie auf der ge- richteten Flanschseite 4 steht. Das Druckteil 7 an der richtbaren Flanschseite 4 wirkt bei dieser Ausführung als Hebel und beaufschlagt das Bauteil 13 an der von der Grund- seite 2 des Profils 1 abliegenden Oberseite. Beim Ver- schwenken der richtbaren Flanschseite 4 ergibt sich am Ende

des Druckteils 7 ein Drehmoment, mit dem die Anpreßkraft erzeugt wird, durch die das Wärmekontaktelement 14 am Bau- teil 13 gegen die Kontaktfläche 15 verspannt wird. Um die Biegespannungen im Druckteil 7 an der richtbaren Flansch- seite 4 in Grenzen zu halten, ist das Druckteil 7 derart an der Innenseite der richtbaren Flanschseite 4 vorstehend an- geordnet, daß es in der gerichteten Endlage der Flanschsei- te 4 zum Bauteil 13 hin geneigt angeordnet ist. An dem das Bauteil 13 beaufschlagenden Ende des Druckteils 7 kann zu- dem noch eine Abwinklung 18 vorgesehen sein, die senkrecht zum Wärmekontaktelement 14 des Bauteils 13 bzw. senkrecht zur Kontaktfläche 15 am Vorsprung 16 der Grundseite 2 ge- richtet ist.

Fig. 4 zeigt eine Gehäuseausführung, deren innerer Aufbau dem Gehäuse von Fig. 3 entspricht. Hier wird also auch das zu kühlende Bauteil 13 unmittelbar beaufschlagt, um es ge- gen die gehäuseseitige Kontaktfläche 15 zu verspannen. Das das Kasten-Profil 1 bildende Strangpreßprofil ist hier je- doch im wesentlichen C-förmig ausgebildet, was bedeutet, daß die vierte Umfangsseite einstückig mit den übrigen Um- fangsseiten ist. So gibt es auch hier eine Grundseite 2, eine erste rechtwinklig dazu stehende Seite 3, die an der Grundseite richtbar angeordnete Seite 4 und gegenüberlie- gend der Grundseite 2 eine Deckseite 19. Im Grunde genommen ersetzt die Deckseite 19 des C-förmigen Kasten-Profils 1 die Abdeckhaube des U-förmigen Kasten-Profils 1 nach den vorherigen Figuren. Die Zugänglichkeit zum Innern des C- förmigen Kastenprofils 1 muß durch einen entsprechend gro- ßen Öffnungswinkel W der richtbaren Seite 4 sichergestellt werden. Im übrigen erfolgt das Verschwenken der richtbaren Seite 4 unter gleichzeitiger Herstellung des Wärmeableit-

kontaktes für das Bauteil 13 in gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungen. Hierbei kann die richtbare Seite 4 mit der Deckseite 19 verrastet werden, entsprechend sind an den freien Enden der richtbaren Seite 4 und der Deckseite 19 Rastmittel 9 vorhanden. Eine separat fügbare Abdeckhaube kann somit bei dieser Ausführung mit C- förmigem Kasten-Profil 1 entfallen.