DE102007033296A1 - Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing - Google Patents

Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing Download PDF

Info

Publication number
DE102007033296A1
DE102007033296A1 DE200710033296 DE102007033296A DE102007033296A1 DE 102007033296 A1 DE102007033296 A1 DE 102007033296A1 DE 200710033296 DE200710033296 DE 200710033296 DE 102007033296 A DE102007033296 A DE 102007033296A DE 102007033296 A1 DE102007033296 A1 DE 102007033296A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
component
housing
casting
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200710033296
Other languages
German (de)
Inventor
Lars Hofmann
Markus Müller
Günter Schwesig
Michael Tirpiz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE200710033296 priority Critical patent/DE102007033296A1/en
Publication of DE102007033296A1 publication Critical patent/DE102007033296A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/02Mountings
    • H01G2/04Mountings specially adapted for mounting on a chassis
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/01Mounting; Supporting
    • H01C1/012Mounting; Supporting the base extending along and imparting rigidity or reinforcement to the resistive element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C1/00Details
    • H01C1/02Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure
    • H01C1/028Housing; Enclosing; Embedding; Filling the housing or enclosure the resistive element being embedded in insulation with outer enclosing sheath
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/005Impregnating or encapsulating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/10Housing; Encapsulation
    • H01G2/106Fixing the capacitor in a housing

Abstract

The method involves inserting a safety critical electrical component (2) into a plastic container (5) and casting the safety critical electrical component by a plastic grouting mass (3). The plastic container is mechanically and thermally connected or screwed with a housing of a device (1), where wall thickness of the container ensures necessary electrical isolation of the safety critical electrical component. A heat conductive paste (6) is provided between the container and the housing.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur isolierten mechanischen und thermischen Anbindung eines sicherheitskritischen elektrischen Bauelementes an das Gehäuse eines Gerätes.The The invention relates to a method for isolated mechanical and thermal connection of a safety-critical electrical component the housing a device.

Bei elektrischen Bauelementen, deren Betriebsspannung oberhalb der zulässigen Kleinspannung liegt und die damit sicherheitskritisch sind, müssen vorgeschriebene Luft- und Kriechstrecken zu berührbaren Teilen eingehalten werden.at electrical components whose operating voltage is above the permissible low voltage which are therefore critical to safety, mandatory air and creepage distances to touch Parts are adhered to.

Weiterhin sind schwingungsbelastete Bauelemente, wie etwa Transformatoren oder Kondensatoren an Motoren, sicher mechanisch zu befestigen. Auch ist die Verlustwärme von Bauelementen an die Umgebung abzuführen.Farther are vibration-loaded components, such as transformers or capacitors on motors, secure mechanically secure. Also is the heat loss dissipate from components to the environment.

Diese Anforderungen führen dazu, dass oft Bauelemente in einem Gehäuse vergossen werden. Dabei dient die Vergussmasse als mechanische Fixierung und als Wärmeleiter zum Transport der Verlustwärme an das Gehäuse. Da ein einfaches Vergussverfahren keine blasenfreie Vergussmasse erzeugt, müssen die sicherheitsrelevanten Luft- und Kriechstrecken weiterhin eingehalten werden. Dies führt zu einem entsprechend großen Bauvolumen des Gehäuses. Die nicht blasenfreie Vergussmasse kann nicht als Isoliermaterial betrachtet werden.These Requirements to the fact that often components are shed in a housing. there the potting compound serves as a mechanical fixation and as a heat conductor to transport the heat loss to the housing. As a simple casting method no bubble-free potting compound generated, must the safety-relevant clearances and creepage distances continue to be complied with become. this leads to to a correspondingly large Construction volume of the housing. The non-bubble-free potting compound can not be used as insulating material to be viewed as.

Ein blasenfreier Verguss erfordert jedoch einen hohen fertigungstechnischen Aufwand. So ist etwa eine Anlage für Vakuumverguss mit einem hohen Investment verbunden.One Bubble-free casting, however, requires a high production engineering Effort. For example, a system for vacuum casting with a high Investment connected.

Alternativ werden für schwingungsbelastete Bauelemente auch andere mechanische Befestigungen genutzt und die Verlustwärme wird über Lüfter abgeführt. Dies führt zu noch größeren Bauvolumen der Gehäuse und erhöht die Anfälligkeit des Gerätes.alternative be for vibration-loaded components also other mechanical fasteners used and the heat loss is dissipated via fans. This leads to even larger volume of construction casing and increased the vulnerability of the device.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur mechanischen und thermischen Anbindung eines sicherheitskritischen Bauelementes an ein Gehäuse eines Gerätes anzugeben, bei dem die genannten Nachteile vermieden sind.It It is an object of the invention to provide a method for mechanical and thermal Connection of a safety-critical component to a housing of a equipment specify, in which the disadvantages mentioned are avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Bauelement in einen Kunststoffbehälter eingefügt wird, darin durch eine Vergussmasse vergossen wird und der Kunststoffbehälter mechanisch und thermisch mit dem Gehäuse des Gerätes verbunden wird.These Task is solved by that the component is inserted into a plastic container, therein by a potting compound is potted and the plastic container mechanically and thermally with the housing of the device is connected.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.embodiments The invention are specified in the subclaims.

Die Einbringung des Bauelementes in den Kunststoffbehälter und der anschließende Verguss ermöglichen sowohl die Einhaltung der Anforderungen an die Isolierung als auch die mechanische und thermische Anbindung des Bauelements an das Gehäuse. Der Kunststoffbehälter ermöglicht durch seine hohe Isolationsfestigkeit die Verwendung von kurzen Abständen. Die Vergussmasse sichert die mechanische thermische Anbindung. Eine Schwingungs- oder Schockbelastung überträgt sich nicht mehr auf das Bauelement. Somit ist das Problem der Isolation von dem Problem der mechanischen Anbindung getrennt. Durch die verbesserte Isolation können kleinere Abstände gewählt und so eine kompakte Bauform realisiert werden. Für den Verguss können fertigungstechnisch günstige Maße des Behälters gewählt werden.The Introducing the device in the plastic container and the subsequent one Allow casting both compliance with insulation requirements and the mechanical and thermal connection of the device to the Casing. The plastic container allows due to its high insulation resistance the use of short distances. The Potting compound secures the mechanical thermal connection. A Vibration or shock load is no longer transferred to the Component. Thus the problem of isolation from the problem is the mechanical connection disconnected. Due to the improved isolation can smaller distances chosen and so a compact design can be realized. For the casting can production technology favorable Dimensions of the container chosen become.

Dabei kann die Wandstärke des Kunststoffbehälters so gering gewählt werden, wie es die Isolationsanforderungen zulassen.there can the wall thickness of the plastic container chosen so low be as the insulation requirements allow.

Beim Vergießen des Bauelementes in dem Behälter wird ein einfaches und kostengünstiges Verfahren genutzt, bei dem es nicht auf die Blasenfreiheit ankommt. Es müssen nur die mechanischen und thermischen Anforderungen an den Verguss erfüllt werden.At the Shed of the component in the container becomes a simple and inexpensive Process used in which it does not depend on the absence of bubbles. To have to only the mechanical and thermal requirements of the casting be fulfilled.

Das Verfahren kann auch so ausgeführt werden, dass das Bauelement mit einer Kunststoffmasse umspritzt wird und dabei gleichzeitig der Kunststoffbehälter mit gebildet wird. Dann wird auf einen separaten Verguss verzichtet. Der entstandene Kunststoffkörper dient als Kühlkörper und als mechanische Fixierung. Dabei kann der Kunststoff auch als Isoliermaterial betracht werden.The Procedure can also be done this way be that the device overmoulded with a plastic compound while the plastic container is formed at the same time. Then is waived a separate casting. The resulting plastic body serves as a heat sink and as mechanical fixation. In this case, the plastic as an insulating material be considered.

Der entstandene Kunststoffbehälter wird einfach an dem Gehäuse des Gerätes befestigt. Da das Gehäuse meist als Kühlkörper dient, wird darüber die Verlustwärme abgeführt.Of the resulting plastic container gets easy on the case of the device attached. Because the case mostly used as a heat sink, gets over it the heat loss dissipated.

Um den Wärmeübergang zu verbessern, wird zwischen den Kunststoffbehälter und das Gehäuse Wärmeleitpaste eingebracht.Around the heat transfer To improve, is between the plastic container and the housing thermal grease brought in.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments with reference to FIG associated Drawings closer explained. Show it:

1 den Stand der Technik mit einem vergossenen Bauelement und 1 the prior art with a molded component and

2 ein in einem Kunststoffbehälter vergossenes Bauelement. 2 a component cast in a plastic container.

In 1 ist als Stand der Technik ein Gerät 1 mit einem darin befindlichen Bauelement 2 dargestellt. Dieses Bauelement 2 ist auf der Leiterplatte 4 befestigt und in der Ver gussmasse 3 eingebettet. Die aus Sicherheitsanforderungen resultierenden Luft- und Kriechstrecken s müssen eingehalten werden, da die Vergussmasse 3 nicht als Isoliermaterial anzusehen ist.In 1 is a state of the art device 1 with a component therein 2 shown. This component 2 is on the circuit board 4 fixed and in the casting compound 3 embedded. The air requirements resulting from safety requirements and creepage distances s must be respected because the potting compound 3 not to be considered as insulating material.

In 2 ist das Bauelement 2 auch auf der Leiterplatte 4 befestigt. Es ist in dem Behälter 5 mit der Vergussmasse 3 vergossen. Der Behälter 5 ist über die Schrauben 7 an dem Gerät 1 befestigt. Die Wärmeleitpaste 6 stellt einen guten Wärmeübergang zwischen dem Behälter 5 und der Wand des Gerätes 1 her.In 2 is the component 2 also on the circuit board 4 attached. It is in the container 5 with the potting compound 3 shed. The container 5 is about the screws 7 on the device 1 attached. The thermal compound 6 provides a good heat transfer between the container 5 and the wall of the device 1 ago.

Durch diese Konstruktion sind eine sichere mechanische Befestigung und ein guter Wärmeübergang gewährleistet. Die Anforderung an die Isolation wird über die Wandstärke des Behälters 5 sichergestellt.This construction ensures secure mechanical fastening and good heat transfer. The requirement for insulation is beyond the wall thickness of the container 5 ensured.

Der Behälter 5 kann mit der Vergussmasse 3 auch in einem Vorgang gespritzt sein.The container 5 can with the potting compound 3 also be injected in one process.

Claims (6)

Verfahren zur isolierten mechanischen und thermischen Anbindung eines sicherheitskritischen elektrischen Bauelementes an das Gehäuse eines Gerätes, dadurch gkennzeichnet, dass das Bauelement (2) in einen Kunststoffbehälter (5) eingefügt wird, darin durch eine Vergussmasse (3) vergossen wird und der Kunststoffbehälter (5) mechanisch und thermisch mit dem Gehäuse des Gerätes verbunden wird.Method for the isolated mechanical and thermal connection of a safety-critical electrical component to the housing of a device, characterized in that the component ( 2 ) in a plastic container ( 5 ) is inserted therein by a potting compound ( 3 ) and the plastic container ( 5 ) is mechanically and thermally connected to the housing of the device. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Wandstärke des Kunststoffbehälters (5) die notwendige elektrische Isolation des Bauelementes (2) sichergestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that by the wall thickness of the plastic container ( 5 ) the necessary electrical insulation of the component ( 2 ) is ensured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vergießen ein einfaches Vergussverfahren genutzt wird, bei dem nicht auf Blasenfreiheit geachtet wird.Method according to claim 1, characterized in that that to the shedding a simple potting process is used that does not require blistering is respected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (3) Kunststoff ist, mit dem das Bauelement (2) umspritzt wird und die damit auch den Behälter (5) bildet.A method according to claim 1, characterized in that the casting compound ( 3 ) Plastic is, with which the component ( 2 ) and thus the container ( 5 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) mit dem Gehäuse (1) verschraubt wird.Method according to claim 1, characterized in that the container ( 5 ) with the housing ( 1 ) is screwed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Behälter (5) und das Gehäuse (1) Wärmeleitpaste (6) eingebracht wird.Method according to claim 5, characterized in that between the containers ( 5 ) and the housing ( 1 ) Thermal grease ( 6 ) is introduced.
DE200710033296 2007-07-17 2007-07-17 Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing Ceased DE102007033296A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710033296 DE102007033296A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710033296 DE102007033296A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007033296A1 true DE102007033296A1 (en) 2008-04-24

Family

ID=39198555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710033296 Ceased DE102007033296A1 (en) 2007-07-17 2007-07-17 Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007033296A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6909784U (en) * 1968-03-12 1969-09-25 Ducati Elettrotecnica Spa HOUSING, FOR ELECTRICAL COMPONENTS
US6021040A (en) * 1998-01-19 2000-02-01 Hitachi, Ltd. Power storage device and power converter using same
DE102005056043A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Epcos Ag Mounting system for electrical capacitors has capacitor within a cap that is dimensioned so as to clamp capacitor onto a base

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE6909784U (en) * 1968-03-12 1969-09-25 Ducati Elettrotecnica Spa HOUSING, FOR ELECTRICAL COMPONENTS
US6021040A (en) * 1998-01-19 2000-02-01 Hitachi, Ltd. Power storage device and power converter using same
DE102005056043A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Epcos Ag Mounting system for electrical capacitors has capacitor within a cap that is dimensioned so as to clamp capacitor onto a base

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1843393A2 (en) Pressure contact type power semiconductor module
EP1675249B1 (en) Electric motor
DE112016004757T5 (en) ELECTRONIC CONTROL DEVICE
EP1830404A2 (en) Power semiconductor module and its method of manufacturing
WO2017102065A1 (en) Switchboard comprising a base plate for a switchgear cabinet, and method for manufacturing same in a 3d printing process
EP2429273A2 (en) Cooling device for an electric device and method for producing same
DE102018121403A1 (en) Method of making a stabilized board
DE102013016464A1 (en) Method for assembling an electrical assembly and electrical assembly
DE102013201424A1 (en) Control device used for gear box circuit e.g. automatic transmission in motor car, has carrier element which is made of first material having first thermal expansion coefficient selected in specific range in two directions
EP2261973A2 (en) High power electronics system
DE102017115260A1 (en) Measuring device and method for producing a measuring device
DE112016006367B4 (en) Semiconductor device
DE102007033296A1 (en) Heat and vibration critical component e.g. transformer, connecting method, involves inserting component into container, casting component by grouting mass, and thermally connecting container with device housing
DE102014116058B3 (en) Power semiconductor device
WO2016155969A2 (en) Inductive component and method for producing an inductive component
DE202016101292U1 (en) Power semiconductor device
DE202015105246U1 (en) Electric motor with control electronics
WO2007000359A2 (en) Fixing system for an electric circuit carrier in a housing
DE102014103432B4 (en) Semiconductor package with top-side insulating layer and method for manufacturing the same
DE102010062349A1 (en) Ignition coil with integrated electronics
DE102017123109B4 (en) power electronics module
DE102018204131A1 (en) electronic device
DE102018102699A1 (en) Connection module for connecting an electrical conductor and device with an external busbar section and a connection module
EP2008875A1 (en) Feedthrough for an electric cable
DE102019214218A1 (en) Busbar arrangement for a power converter for an at least partially electrically powered vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection