BE SCHRE IBUNG

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung.

Bei Leiterplatten, die mit untereinander verschalteten elektronischen Bauelementen bestückt sind, tritt regelmä ßig das Problem auf, dass die im Betrieb entstehende Wär me oder Abwärme der Bauelemente abgeführt werden muss, um ein Überschreiten einer maximal zulässigen Bauelement- bzw. Leiterplattentemperatur zu verhindern. Bei den meis ten Anwendungen, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, beispielsweise in Fahrzeugscheinwerfern, ist die Umge bungstemperatur um die Leiterplatte herum vorgegeben und kann nicht durch eine Klimatisierung abgesenkt werden. Es müssen alternative Maßnahmen getroffen werden, um die Temperatur der Bauelemente bzw. der Leiterplatte abzusen ken. Die Vermeidung einer Überhitzung eines Bauelements bzw. einer Bauelementgruppe sowie einer entsprechend be- stückten Leiterplatte ist auch für Anwendungen in der Leistungselektronik notwendig, beispielsweise bei intel ligenten Leistungsanwendungen für Motorsteuerungen, Wech selrichtern oder Smart Metern.

Aus dem Stand der Technik sind mehrere derartige alterna- tive Maßnahmen bekannt. Beispielsweise kann die Oberflä che eines wärmeemittierenden Objekts, d.h. des elektroni schen Bauelements bzw. der Leiterplatte, durch Verwendung von klassischen Kühlkörpern vergrößert werden, um durch die vergrößerte Oberfläche den vom Objekt ausgehenden Wärmestrom zu erhöhen. Hierzu kann die Leiterplatte durch Schrauben oder Nieten oder Kleben auf einem Metall- oder Kunststoffelement befestigt sein, welches die auf der Leiterplatte entstehende Wärme abführt. Eine andere Mög- lichkeit, die Oberfläche des wärmeemittierenden Objekts zur Erhöhung des Wärmestroms zu vergrößern, ist die Ver wendung von an der Leiterplatte befestigten U-förmigen Kühlblechen, deren Flansche von derselben Seite der Lei terplatte wegkragen oder sich wegerstrecken, an der die Kühlbleche an der Leiterplatte befestigt sind. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Luftstrom auf der Leiter platte durch eine Zwangsbelüftung mittels Strömungsma schinen, z.B. Ventilatoren oder dergleichen, für eine verbesserte Wärmeabfuhr verstärkt werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine An ordnung mit einer Leiterplatte zur mechanischen Befesti gung und elektrischen Verbindung von Bauelementen zu schaffen, mit der im Vergleich zum Stand der Technik Ge wicht und Kosten reduziert werden können und die sich mit geringem fertigungstechnischen Aufwand hersteilen lässt. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Anordnung zu schaffen.

Die Aufgabe hinsichtlich der Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Ver- fahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist eine Anordnung mit einer Leiterplatte zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung von Bauelementen, mit einem an einer ersten Seite der Leiterplatte befestigten Kühlkörper zur Kühlung der An ordnung vorgesehen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Leiterplatte zumin- dest eine Ausnehmung vorgesehen ist und zumindest ein Ab schnitt des Kühlkörpers durch die Ausnehmung geführt ist und von einer der ersten Seite der Leiterplatte wegwei senden zweiten Seite der Leiterplatte wegkragt oder sich wegerstreckt . Im Vergleich zum Stand der Technik können mit der erfin dungsgemäßen Anordnung Gewicht und Kosten gespart werden, wobei der fertigungstechnische Aufwand vereinfacht ist. Dadurch, dass zumindest ein Abschnitt des Kühlkörpers durch die in der Leiterplatte vorgesehene Ausnehmung ge- führt ist und von der zweiten Seite der Leiterplatte weg kragt, wird eine Wärmeableitung weg von der Leiterplatte erreicht und gleichzeitig vermieden, dass von der Befes tigungsseite des Kühlkörpers weg hervorstehende Abschnit te eine Montage von Anbauteilen, z.B. Reflektoren oder Optiken, behindern. Die Bestückung der Leiterplatte mit elektronischen Bauelementen und Kühlkörpern kann von nur einer Seite der Leiterplatte aus mit einer herkömmlichen SMD ( surface-mounted device) - Bestück- und Reflowanlage in nur einem Bestück- und Löt- oder Klebevorgang durchge- führt werden. Der dadurch erreichte geringe fertigungs technische Aufwand führt zu einer Absenkung der Herstel lungskosten .

Vorzugsweise kragt der gesamte Teil des Kühlkörpers, der nicht der Befestigung an der ersten Seite der Leiterplat- te dient, von der zweiten Seite der Leiterplatte weg. Dadurch kann vermieden werden, dass von der Befestigungs seite des Kühlkörpers weg hervorstehende Abschnitte oder Teile des Kühlkörpers eine Montage von Anbauteilen, z.B. Reflektoren oder Optiken, behindern.

Die Leiterplatte kann aus einem Standardmaterial, z.B. FR4 oder Metallkern oder Polyamid oder dergleichen, ge bildet sein und herkömmlich ausgebildete Leiterbahnen und Lötpads zur Verbindung der an der Leiterplatte befestig- ten elektronischen Bauelemente mit den Leiterbahnen auf weisen. Die erste Seite der im Wesentlichen plattenförmi gen Leiterplatte kann die Oberseite und die der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite der Leiterplatte kann die Unterseite der Leiterplatte sein, oder umge- kehrt .

Der Kühlkörper der Leiterplatte kann durch Löten oder Schweißen oder Kleben oder Nieten an der Leiterplatte be festigt sein. Vorzugsweise ist der Kühlkörper über ein Lötpad und Lötpaste mit der Leiterplatte verlötet. Der Kühlkörper kann als ein, insbesondere gebogenes, Kühlblech ausgebildet sein, das einen Steg zum Befestigen des Kühlblechs an der Leiterplatte hat, wobei sich vom Steg zumindest ein Wärmeleitabschnitt wegerstreckt und durch die Ausnehmung geführt ist. Die Grundform des Stegs kann polygonal, z.B. rechteckförmig oder hexagonal oder dergleichen, sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Steg kreisförmig ist oder einen oder mehrere kreisseg mentförmige Abschnitte aufweist. Die Funktion des zumin dest einen Wärmeleitabschnitts ist es, die von an der Leiterplatte befestigten Bauelementen erzeugte Wärme oder Abwärme von der Leiterplatte wegzuführen.

Der Steg erstreckt sich vorzugsweise in einer Ebene und/oder ist flach ausgebildet. Denkbar wäre, dass sich der Steg im oder im Wesentlichen im Parallelabstand zur gegenüberliegenden Leiterplatte erstreckt. Eine flächige Unterseite des Stegs dient bevorzugt zur - insbesondere Stoffschlüssigen - Verbindung mit der Leiterplatte. Somit kann der Kühlkörper - insbesondere ausschließlich - über den Steg vorrichtungstechnisch einfach mit der Leiter platte verbunden werden. Die Unterseite kann hierbei zur Befestigungsfläche der Leiterplatte weisen. Zwischen der Unterseite des Stegs und der Befestigungsfläche der Lei terplatte kann ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise ein Lötpad und/oder eine Lötpaste, vorgesehen sein, was untenstehend näher erläutert ist. Der Steg, das Befesti gungsmittel und die Leiterplatte können sandwichartig miteinander verbunden und angeordnet sein.

Bevorzugterweise ist der zumindest eine Wärmeleitab- schnitt ein vom Steg weggebogener Abschnitt des Kühl blechs. Das Kühlblech kann hierbei dann beispielsweise L- förmig ausgestaltet sein, wobei ein Schenkel den Steg und ein Schenkel den Wärmeleitabschnitt bilden kann. Der Wär- meleitabschnitt kann dann durch die Ausnehmung als Ab- schnitt des Kühlkörpers geführt sein und sich von der zweiten Seite der Leiterplatte wegerstrecken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die zumin dest eine Ausnehmung als Schlitz oder Nut ausgebildet sein. Hierdurch kann auf einfache Weise der Abschnitt des Kühlkörpers, der durch die zumindest eine Ausnehmung der Leiterplatte geführt ist, flexibel ausgestaltet werden und beispielsweise flach ausgebildet sein. Mit Vorteil ist der zumindest eine Abschnitt des Kühlkörpers, der durch die Ausnehmung der Leiterplatte geführt ist, frei durch die Ausnehmung geführt. Der zumindest eine Ab schnitt ist vorzugsweise somit nicht über oder in der Ausnehmung mit der Leiterplatte - beispielsweise stoff schlüssig - verbunden. Dies ist möglich, da der Kühlkör- per an der ersten Seite der Leiterplatte befestigt ist und somit eine Befestigung über den zumindest einen Ab schnitt nicht notwendig ist.

Das Kühlblech kann im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein, wobei die beiden Schenkel die Wärmeleitabschnitte bilden, die über den Steg verbunden sind. Mit anderen Worten können die beiden Schenkel des Kühlblechs, die je weils durch eine oder eine jeweilige Ausnehmung der Lei terplatte geführt sein können, jeweils im Wesentlichen rechtwinklig zum Steg angeordnet sein, um die Wärme von der Leiterplatte effizient abführen zu können. Bei dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise zwei Aufnahmen in Form von Schlitzen vorgesehen, um die Schenkel durchzuführen, damit diese sich von der zweiten Seite der Leiterplatte wegerstrecken können. Das Kühlblech kann drei oder vier oder mehr Wärmeleitab schnitte in Form von Schenkeln oder Rippen oder Finnen aufweisen, die sich vom Steg wegerstrecken und den Steg abschnittsweise umrandend angeordnet sind. Unter ab schnittsweise umrandend ist zu verstehen, dass sich die Wärmeleitabschnitte vom Rand des Stegs wegerstrecken, die Wärmeleitabschnitte den Steg aber nicht durchgängig oder ununterbrochen umranden. Vorzugsweise sind vier Wärme- leitabschnitte vorgesehen, wobei der die Wärmeleitab schnitte verbindende Steg die Form eines ebenen Kreuzes mit vier gleich langen Armen aufweist. Die Wärmeleitab schnitte können jeweils an einem Armende des kreuzförmi gen Stegs angeordnet und z.B. durch Biegung der Arme des Stegs ausgebildet sein. Mit anderen Worten können sich jeweils zwei Wärmeleitabschnitte gegenüberliegen und je- der Wärmeleitabschnitt im Wesentlichen rechtwinklig zu den benachbarten umrandenden Wärmeleitabschnitten ange ordnet sein. Die Wärmeleitabschnitte berühren sich vor zugsweise untereinander nicht, so dass ein Luftstrom je den Wärmeleitabschnitt umströmen und ungehindert Wärme abführen kann. Die Wärmeleitabschnitte können sich je weils im Wesentlichen rechtwinklig vom Steg wegerstre cken, jeweils in einer Ausnehmung in der Leiterplatte ge führt sein und sich alle in die gleiche Richtung erstre cken. Ein derartig ausgebildetes Kühlblech kann Wärme o- der Abwärme effizient von der Leiterplatte abführen, weil die an den Armenden des kreuzförmigen Stegs angeordneten Wärmeleitabschnitte maximal beabstandet sind.

Für zumindest einen Teil der Wärmeleitabschnitte kann je weils eine Ausnehmung in der Leiterplatte vorgesehen sein. Vorzugsweise kann jeder Wärmeleitabschnitt durch eine oder eine jeweilige in der Leiterplatte ausgebildete Ausnehmung geführt sein. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehr Wärmeleitabschnitte durch eine Ausnehmung ge führt sind und von der zweiten Seite der Leiterplatte wegkragen. Der Steg des Kühlblechs kann eine durchgängige Aussparung aufweisen, in der ein wärmeabgebendes Bauelement, das insbesondere eine hohe Leistungsdichte aufweisen kann, angeordnet und an der Leiterplatte befestigt ist. Das Bauelement ist dadurch vom Steg des Kühlblechs vollstän dig umringt, wodurch seine Wärme oder Abwärme besonders effizient über die Wärmeleitabschnitte des Kühlblechs ab geführt werden kann. Es ist ebenso möglich, dass das Kühlblech im Bereich des Stegs mehrere durchgängige Aus- sparungen für mehrere zu kühlende Bauelemente aufweist.

Das Kühlblech kann über ein Lötpad und/oder eine Lötpaste an der Leiterplatte befestigt sein, wobei das Lötpad und/oder die Lötpaste zum Bauelement beabstandet sein kann. Die Beabstandung zwischen Lötpad und/oder Lötpaste zum Bauelement dient der Sicherheit und soll verhindern, dass zwischen dem Bauelement und dem Lötpad und/oder der Lötpaste bzw. dem mit der Leiterplatte verlöteten Kühl körper elektrische Ströme fließen. Vorzugsweise ist die Lötpaste auf das Lötpad aufgetragen, dessen Form im We- sentlichen der Form des an der Leiterplatte befestigten Stegs des Kühlblechs entspricht, so dass eine flächige Anbringung des Stegs des Kühlblechs an der Leiterplatte möglich ist, wobei das Bauelement innerhalb der Ausspa rung an der Leiterplatte befestigt ist. Im Sinne einer guten Wärmeabfuhr kann der Kühlkörper aus einem wärmeleitfähigen Material, z.B. Aluminium oder Kup fer oder Kunststoff, gebildet sein. Wie oben beschrieben können die Wärmeleitabschnitte einfach, z.B. durch Bie gung, des wärmeleitfähigen Materials erzeugt werden. Des Weiteren kann der Kühlkörper für eine gute Löt- oder Schweißbarkeit und/oder Korrosionsbeständigkeit partiell oder vollständig behandelt oder beschichtet sein. Wenn der Kühlkörper an die erste Seite der Leiterplatte gelö- tet oder geschweißt wird, kann durch die Behandlung oder Beschichtung die Löt- bzw. Schweißbarkeit des Kühlkörpers im Vergleich zu einem unbehandelten oder unbeschichteten Kühlkörper verbessert sein. Stattdessen oder zusätzlich dazu ist es möglich, dass durch die partielle oder voll- ständige Behandlung oder Beschichtung des Kühlkörpers die Beständigkeit gegen Korrosion verbessert ist.

Die Leiterplatte kann zusätzlich eine die Leiterplatte belüftende Strömungsmaschine, z.B. einen Ventilator oder dergleichen, aufweisen. Der Luftstrom der Strömungsma- schine sorgt für eine zusätzliche konvektive Kühlung, wodurch die Wärmeabfuhr von den wärmeemittierenden Objek ten bzw. der Leiterplatte weiter erhöht werden kann.

Bei einem Verfahren nach einem oder mehreren der vorher gehenden Aspekte können die Schritte Aufträgen einer Löt- paste auf zumindest ein Lötpad, das an der ersten Seite der Leiterplatte, vorzugsweise um ein wärmeemittierendes Bauelement herum, vorgesehen ist, Platzieren des Kühlkör pers auf der Lötpaste, wobei der zumindest eine Abschnitt des Kühlkörpers durch die Ausnehmung geführt wird, und Verlöten des Kühlkörpers mit der Leiterplatte vorgesehen sein .

Dabei kann das Lötpad bzw. die Lötpaste so auf der Lei terplatte angeordnet werden, dass es ein wärmeemittieren des Bauelement mit einem vorzugsweise geringen Abstand umgibt. Anschließend kann der Kühlkörper in Form eines Kühlblechs, dessen vorzugsweise kreuzförmiger Steg die durchgängige Aussparung aufweist, so auf dem Lötpad bzw. der Lötpaste platziert werden, dass auch die Aussparung des Stegs des Kühlblechs das Bauelement mit einem vor zugsweise geringen Abstand umgibt. Dabei werden die vor zugsweise vier Wärmeleitabschnitte des Kühlblechs, die den Steg des Kühlblechs abschnittsweise umrandend ange ordnet sind, jeweils durch eine in der Leiterplatte aus- gebildete Ausnehmung geführt. Im Sinne einer fertigungs technisch einfachen Herstellung bzw. eines geringen fer tigungstechnischen Aufwands können alle oben genannten Verfahrensschritte maschinell und in derselben Maschine durchgeführt werden. Das Bauelement kann durch Löten oder Schweißen oder Kle ben oder Nieten an der Leiterplatte befestigt sein. Ent sprechend dem Kühlkörper ist das Bauelement vorzugsweise über ein Lötpad und/oder eine Lötpaste mit der Leiter platte verlötet. Dadurch kann als Maschine eine herkömm- liehe SMD-Bestück- und Reflowanlage verwendet werden. Die Bestückung der Leiterplatte mit wärmeabgebenden Bauele menten und Kühlkörpern kann von einer Seite der Leiter platte aus in nur einem Bestück- und Lötvorgang durchge führt werden. Durch die Mitverwendung der herkömmlichen SMD-Bestück- und Reflowanlage für die Befestigung der Kühlkörper ist der Fertigungsaufwand aufgrund kürzerer Taktzeiten und weniger benötigter Maschinen geringer. Des Weiteren sind im Vergleich zur Kühlvariante, bei der die Leiterplatte zur Wärmeabfuhr auf einem Metall- oder Kunststoffelement befestigt ist, keine thermischen Interface-Materialien nötig. Wenn das Kühlblech mittels Lötpad und Lötpaste an der Leiterplatte befestigt ist, ist der thermische Wider stand geringer. Des Weiteren ist bei der erfindungsgemä- ßen Anordnung der Aufwand der elektrischen Anbindung des Kühlblechs an das Massepotential zur Optimierung der elektromagnetischen Ab- und Einstrahlung gering.

Beispielsweise ist ein Fahrzeugscheinwerfer, eine intel ligente Leistungsanwendung für Motorsteuerungen, ein Wechselrichter oder ein Smart Meter mit einer Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte vor gesehen .

Ein an der Leiterplatte befestigtes Bauelement kann eine LED-Lichtquelle, eine Laserdiode, ein LED- oder Laserdio- den-Modul sein. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN o- der AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs, bei spielsweise OLEDs wie Polymer-OLEDs , einsetzbar. Die LEDs können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Die Bezeichnung Bauelement um fasst, wie eingangs beschrieben, auch Sensoren bzw. sen sorische Messeinrichtungen sowie Halbleiter-Bauelemente der Leistungselektronik.

Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebun- denes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevor zugt ist die Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers in ei nem Lastkraftwagen oder Personenkraftwagen oder Kraftrad. Im Folgenden soll die Erfindung anhand von zwei Ausfüh rungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zei gen :

Fig. la in einer Draufsicht eine Anordnung gemäß einer ersten Aus führungs form vor der Montage eines Kühlblechs ,

Fig. lb in einer weiteren Draufsicht die Anordnung ge mäß Fig. la,

Fig. lc in einer Draufsicht die Anordnung gemäß Fig. la mit montiertem Kühlblech,

Fig. 2a eine Seitenansicht von Fig. la, Fig. 2b eine Seitenansicht von Fig. lb, Fig. 2c eine Seitenansicht von Fig. lc,

Fig. 3a in einer Draufsicht eine Anordnung gemäß einer zweiten Aus führungs form vor der Montage eines angepassten Kühlblechs,

Fig. 3b in einer weiteren Draufsicht die Anordnung ge mäß Fig. 3a,

Fig. 3c in einer Draufsicht die Anordnung gemäß Fig. 3a mit montiertem Kühlblech,

Fig. 4a eine Seitenansicht von Fig. 3a,

Fig. 4b eine Seitenansicht von Fig. 3b, und

Fig. 4c eine Seitenansicht von Fig. 3c. Die Fig. la bis 2c zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung 10 mit einer Leiterplatte 1 zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung von Bauelementen gemäß einer ersten Ausführungsform in Drauf- und Seitenansichten. Insbesondere zeigen die Figuren la bis lc bzw. 2a bis 2c verschiedene Montagezustände der Anordnung 10 während ih rer Herstellung. Wie in Fig. lc und 2c gezeigt, weist die fertig hergestellte Anordnung 10 die Leiterplatte 1, zwei Ausnehmungen 3 und einen Kühlkörper in Form eines geboge nen U-förmigen Kühlblechs 5 auf.

Die Leiterplatte 1 ist aus einem Standardmaterial, z.B. FR4 oder Metallkern oder Polyamid, gebildet und weist in den Figuren nicht gezeigte Leiterbahnen und Lötpads zur Verbindung der an der Leiterplatte 1 befestigten (in den Figuren la bis 2c nicht gezeigten) elektronischen Bauele mente mit den Leiterbahnen auf. Die beiden Ausnehmungen 3 sind in die Leiterplatte 1 gefräst und durchdringen die Leiterplatte 1.

Das aus einem wärmeleitfähigen Material gebildete geboge ne Kühlblech 5 hat einen im Wesentlichen rechteckförmigen Steg 8a (vgl. Fig. lc) zum Befestigen des Kühlblechs 5 an einer ersten Seite 9a der Leiterplatte 1. Der Steg 8a verbindet zwei Wärmeleitabschnitte in Form von Schenkeln 8, die sich von ihm im Wesentlichen rechtwinklig weger strecken bzw. wegkragen. Die Funktion der Schenkel 8 ist es, die von an der Leiterplatte 1 befestigten Bauelemen ten erzeugte Wärme oder Abwärme von der Leiterplatte 1 wegzuführen. Der Steg 8a ist mittels eines Lötpads 2 (vgl. Fig. la) und einer Lötpaste 4 (vgl. Fig. lb) an die erste Seite 9a der Leiterplatte 1 gelötet. Die zwei Schenkel 8 sind jeweils durch eine der beiden Ausnehmun gen 3 geführt und kragen von einer der ersten Seite 9a wegweisenden zweiten Seite 9b der Leiterplatte 1 im We sentlichen rechtwinklig weg, um die von den elektroni- sehen Bauelementen erzeugte Wärme oder Abwärme effizient abführen zu können. Die Schenkel 8 berühren sich daher auf der zweiten Seite 9b der Leiterplatte 1 nicht, so dass ein die Schenkel 8 umströmender Luftstrom deren Wär me oder Abwärme ungehindert abführen kann. Dadurch, dass die Schenkel 8 des Kühlblechs 5 vollständig durch die in der Leiterplatte 1 vorgesehenen Ausnehmungen 3 geführt sind und von der zweiten Seite 9b der Leiter platte 1 wegkragen, wird eine Wärmeableitung weg von der Leiterplatte erreicht und gleichzeitig vermieden, dass von der Befestigungsseite bzw. der ersten Seite 9a des Kühlblechs 5 weg hervorstehende Abschnitte des Kühlblechs 5 eine Montage von Anbauteilen, z.B. Reflektoren oder Op tiken, behindern. Die Bestückung der Leiterplatte 1 mit elektronischen Bauelementen und Kühlblechen 5 wird von nur der ersten Seite 9a der Leiterplatte 1 aus mit einer herkömmlichen SMD ( surface-mounted device)- Bestück- und Reflowanlage in nur einem Bestück- und Lötvorgang durch geführt. Dadurch wird der fertigungstechnische Aufwand reduziert und die Herstellungskosten gesenkt. Im Folgenden wird das Verfahren zur Herstellung der An ordnung 10 näher beschrieben. Wie in Fig. la und 2a ge zeigt, ist das Lötpad 2 auf der ersten Seite 9a der Lei terplatte 1 zwischen den beiden in die Leiterplatte 1 ge frästen Ausnehmungen 3 vorgesehen. Wie in Fig. lb und 2b dargestellt, wird dann die Lötpaste 4 auf das Lötpad 2 aufgetragen. Anschließend wird das Kühlblech 5 auf der Lötpaste 4 platziert, wobei die zwei Schenkel 8 des Kühl blechs 5 vollständig durch die Ausnehmungen 3 geführt werden. Im letzten Schritt wird das Kühlblech 5 mit der Leiterplatte 1 verlötet.

Die Fig. 3a bis 4c zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung 20 mit einer Leiterplatte 1 zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung von Bauelementen gemäß einer zweiten Ausführungsform. Merkmale der zweiten Ausfüh- rungsform, die in ihrer Funktion der ersten Ausführungs form entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen ge kennzeichnet .

Die Anordnung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform unter scheidet sich von der Anordnung 10 gemäß der ersten Aus- führungsform im Wesentlichen durch die Form des Kühl blechs, das in der zweiten Ausführungsform mit dem Be zugszeichen 11 gekennzeichnet ist. Wie in Fig. 3c und 4c gezeigt, weist das aus einem wärmeleitfähigen Material gebildete gebogene Kühlblech 11 gemäß der zweiten Ausfüh- rungsform vier Wärmeleitabschnitte in Form von Schenkeln 8 auf, die sich von einem Steg 8b des Kühlblechs 11 weg erstrecken und den Steg 8b abschnittsweise umrandend an geordnet sind. Wie in der Draufsicht in Fig. 3c gezeigt, hat der die Schenkel 8 verbindende Steg 8b des Kühlblechs 11 die Form eines ebenen Kreuzes mit vier gleich langen

Armen. Die Schenkel 8 sind jeweils an einem Armende des kreuzförmigen Stegs 8b angeordnet und durch Biegung der Arme des Stegs 8b ausgebildet. Mit anderen Worten umran den die Schenkel 8 den kreuzförmigen Steg 8b abschnitts- weise, wobei sich jeweils zwei Schenkel 8 gegenüberliegen und jeder Schenkel 8 im Wesentlichen rechtwinklig zu sei nen benachbarten den Steg 8b umrandenden Schenkeln 8 an geordnet ist. Wie in Fig. 4c gezeigt, erstrecken sich die Schenkel 8 jeweils im Wesentlichen rechtwinklig weg vom Steg 8b. Jeder der vier Schenkel 8 ist durch eine von vier in die Leiterplatte 1 gefrästen Ausnehmungen 3 ge führt und kragt von der der ersten Seite 9a wegweisenden zweiten Seite 9b der Leiterplatte 1 im Wesentlichen rechtwinklig weg, um die von den elektronischen Bauele- menten erzeugte Wärme oder Abwärme effizient abführen zu können .

Wie in Fig. 3c gezeigt, weist der kreuzförmige Steg 8b des Kühlblechs 11 mittig eine durchgängige Aussparung 7 auf, in der ein wärmeabgebendes Bauelement 6 mit einer hohen Leistungsdichte angeordnet und an der ersten Seite 9a der Leiterplatte 1 verlötet ist. Das Bauelement 6 ist dadurch vom Steg 8b des Kühlblechs 11 vollständig um ringt, wodurch seine Wärme oder Abwärme besonders effi zient über die vier Schenkel 8 des Kühlblechs 11 abge- führt werden kann.

Wie in Fig. 3a und 3b gezeigt, ist das Kühlblech 11 über ein Lötpad 2 und eine Lötpaste 4 an der Leiterplatte 1 befestigt, wobei das Lötpad 2 und die darauf aufgetragene Lötpaste 4 zum Bauelement 6 beabstandet sind. Die Beab- standung zwischen Lötpad 2 und Lötpaste 4 zum Bauelement 6 dient der Sicherheit und soll verhindern, dass zwischen dem Bauelement 6 und dem Lötpad 2 und der Lötpaste 4 bzw. dem mit der Leiterplatte 1 verlöteten Kühlblech 11 elekt rische Ströme fließen. Die Form des Lötpads 2 entspricht im Wesentlichen der Form des an der Leiterplatte 1 befes- tigten kreuzförmigen Stegs 8b des Kühlblechs 11, so dass eine flächige Anbringung des Stegs 8b des Kühlblechs 11 an der Leiterplatte 1 möglich ist, wobei das Bauelement 6 innerhalb der Aussparung 7 an der Leiterplatte 1 befes- tigt ist.

Entsprechend dem Kühlblech 11 ist das Bauelement 6 über ein Lötpad und eine Lötpaste mit der Leiterplatte 1 ver lötet. Dadurch kann als Maschine zur Herstellung der An ordnung 20 eine herkömmliche SMD-Bestück- und Reflowanla- ge verwendet werden. Die Bestückung der Leiterplatte 1 mit dem wärmeabgebenden Bauelement 6 und dem Kühlblech 11 kann von nur der ersten Seite 9a der Leiterplatte 1 aus in nur einem Bestück- und Lötvorgang durchgeführt werden.

Das Verfahren zur Herstellung der Anordnung 20 entspricht im Wesentlichen dem oben beschriebenen Verfahren zur Her stellung der Anordnung 10, wobei das Lötpad 2 auf der ersten Seite 9a der Leiterplatte 1 zwischen den vier in die Leiterplatte 1 gefrästen Ausnehmungen 3 vorgesehen ist und das wärmeemittierende Bauelement 6 mit einem ge- ringen Abstand umgibt. Wie in Fig. 3b und 4b dargestellt, wird dann die Lötpaste 4 auf das Lötpad 2 aufgetragen. Anschließend wird das Kühlblech 11 auf der Lötpaste 4 platziert, wobei die vier Schenkel 8 des Kühlblechs 11 vollständig durch die Ausnehmungen 3 geführt werden. Im letzten Schritt wird das Kühlblech 11 mit der Leiterplat te 1 verlötet.

Offenbart ist eine Anordnung mit einer Leiterplatte zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung von Bauelementen, mit einem an einer ersten Seite der Leiter- platte befestigten Kühlkörper zur Kühlung der Anordnung. In der Leiterplatte ist eine Ausnehmung vorgesehen und zumindest ein Abschnitt des Kühlkörpers ist durch die Ausnehmung geführt und kragt von einer der ersten Seite der Leiterplatte wegweisenden zweiten Seite der Leiter platte weg.

BEZUGSZE ICHENLISTE

Leiterplatte 1

Lötpad 2 Ausnehmung 3

Lötpaste 4

Kühlkörper 5, 11

Bauelement 6

Aussparung 7 Wärmeleitabschnitt 8

Steg 8a, 8b

Erste Seite 9a

Zweite Seite 9b

Anordnung 10, 20