电子装置的制作方法

本发明涉及一种电子装置。

背景技术：

1、hl开关设备中的最大热源是安装在其中的功率半导体(hl＝halbleiter(半导体))。在持续运行中以及在电机启动时由功率半导体释放的热能对于电子和机械构件的设计以及对于诸如标称电流、启动电流和允许的环境温度的使用条件的分类具有决定性的意义。在电流小的情况下，通常通过电路板散热就足够了，在电流较大的情况下，可能附加地需要散热体，在必要时需要通风装置，以引出所产生的热。

2、对于功率半导体，在smd和tht(smd＝surface-mounted device(表面安装器件)；tht＝through-hole technology(通孔技术))结构元件之间进行区分。tht结构元件直立在电路半导体上，即，tht结构元件的主体垂直于电路板。与此不同，smd结构元件以平放在电路板上的方式安装，因此在高度上，即在垂直于电路板的方向上，需要显著更小的结构空间。

3、对于smd结构元件，在散热方面区分为两种类型：a)通过电路板散热，以及b)通过表面上的散热垫以及安设在垫上的散热体散热(top-side cooled(顶侧散热))。对于较高的热释放，结构元件通过上侧(顶侧散热)和散热体散热是绝对必要的。迄今为止，在市场上存在仅具有相对低的反向电压的顶侧散热的smd-mosfet；然而，其功率对于在电机起动时使用是不够的。因此，在电流较大的情况下，必须使用tht-mosfet。

4、总而言之，也就是说，可以理解为，功率半导体依据其结构方式受到如下限制：

5、·tht-mosfet具有高的空间要求。

6、·tht-mosfet在某些情况下显示出单侧热扩展。

7、·不存在用于较高的功率范围的顶侧散热的smd-mosfet。

8、·smd-mosfet在某些情况下显示出通过电路板的不希望的散热。

9、在这些限制的范围内，目前存在不同类型的半导体开关设备，下面描述这些半导体开关设备：

10、a)用于相对小的功率范围的第一种类型的半导体开关设备使用smd-mosfet，并且或者以技术性能为代价放弃了散热体(电流<4a)，或者使用放置在晶体管上的冲压散热体。这种解决方案的缺点是，散热能力非常有限。

11、b)第二种类型的半导体开关设备同样使用smd-mosfet，但是在电路板背面使用梳状散热体；但是这导致电路板的温度增加，并且可能损害相邻的构件。

12、c)在功率要求较高的情况下，必须使用直立的tht-mosfet。也就是说，这第三种类型的半导体开关设备具有与前面提到的两种类型相比明显更大的结构空间，并且在设备中具有单侧热扩展。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是一种改善的半导体开关设备。

2、根据本发明，上述技术问题通过具有本发明的特征的电子装置来解决。

3、该电子装置具有第一tht结构元件。tht结构元件具有片状的壳体。壳体可以由诸如聚合物或者塑料的电绝缘材料制成。壳体具有正面、与正面对置的背面以及将正面和背面彼此连接的窄边。此外，tht结构元件具有通孔，该通孔在正面和背面之间形成贯穿孔。此外，tht结构元件具有连接引脚，该连接引脚从窄边中的一个伸出。此外，该电子装置具有第一散热体。散热体由导热性能良好的材料、例如金属、优选易于加工的轻金属、例如铝制成。此外，该电子装置具有电路板，该电路板具有接触孔。在此，接触孔是横向于电路板的平面延伸的通过孔。此外，该电子装置具有螺钉，该螺钉延伸通过通孔。代替螺钉，也可以使用其它任意合适的紧固装置、例如铆钉连接。代替具有螺钉头的螺钉，也可以使用螺母拧在其头端上的没有头的螺钉螺栓。借助螺钉，保持第一散热体紧贴在壳体正面上。此外，借助螺钉，保持壳体背面紧贴在电路板的第一表面上。连接引脚弯曲，使得连接引脚的端部延伸通过接触孔。

4、本发明基于如下认识，即，通过“以平放的方式”、即以与电路板平行的方式安置tht结构元件，可以使对于较大的电流范围不可缺少的tht结构元件、例如tht-mosfet所需要的结构空间显著减小；这种布置需要tht结构元件的连接引脚弯曲，例如在预加工时弯曲大约90度，使得连接引脚的端部像在tht结构元件的传统的“直立”布置中一样可以插入电路板的接触孔中。通过这种“平放的”布置，可以将散热体直接安设在tht结构元件的表面上，因此与电路板平行地安设。这两个元件，即tht结构元件以及散热体，与电路板牢固地拧紧在一起。

5、本发明组合了两种结构形式的功率半导体(smd和tht)的优点：

6、-本发明利用tht结构元件的较高的反向电压。

7、-本发明利用较小的结构空间高度，该较小的结构空间高度可以通过从smd结构元件开始已知的结构元件与电路板平行的布置来实现。

8、-本发明防止了不希望的通过电路板的散热。

9、-本发明通过将tht结构元件和散热体与电路板拧紧而提高了稳定性。

10、-利用本发明，可以在hl设备中实现均衡的热扩展。

11、此外，根据本发明，上述技术问题通过具有前面描述的电子装置的hl开关设备来解决。hl开关设备可以是电子电机起动器或者软起动器。

12、本发明的有利的设计方案和扩展方案在下面的描述中给出。

13、根据本发明的一个优选的设计方案，散热体具有设置有螺纹的钻孔、例如盲孔；螺钉的螺钉头支撑在电路板上，同时螺钉端部被拧到钻孔中。代替具有螺钉头的螺钉，也可以使用没有头的螺钉螺栓，螺母被拧在该螺钉螺栓的头端上。在此，设置有螺纹的钻孔的优点是，为了实现从tht结构元件到散热体的良好的热传输，不需要螺母用于在散热体和电路板之间产生足够的压力。

14、根据本发明的一个优选的设计方案，散热体具有通孔；螺钉的螺钉头支撑在电路板或者散热体上，同时螺母被拧在螺钉的螺钉端部上。代替具有螺钉头的螺钉，也可以使用没有头的螺钉螺栓，螺母被拧在该螺钉螺栓的头端上。其它紧固方式、例如铆钉连接同样是可以的。在此，有利的是，与设置有螺纹的盲孔相比，通孔可以更简单地在散热体中制造。

15、根据本发明的一个优选的设计方案，该电子装置附加地具有第二tht结构元件，该第二tht结构元件与第一tht结构元件类似地构造。此外，该电子装置除了第一散热体之外，还具有第二散热体。第二tht结构元件和第二散热体被保持在与半导体的第一表面对置的第二表面上，更确切地说，像第一tht结构元件和第一散热体一样，同样借助螺钉保持在第二表面上。以这种方式，两个tht结构元件和两个散热体关于电路板对称地布置。在此，有利的是，可以利用最小的空间开销来实现最大的散热。

16、根据本发明的一个优选的设计方案，第一散热体具有设置有螺纹的盲孔，并且螺钉的螺钉头支撑在第二散热体上，同时螺钉端部被拧到第一散热体的盲孔中。在此，有利的是，为了实现从tht结构元件到散热体的良好的热传输，不需要螺母用于在tht结构元件上产生足够的压力。

17、根据本发明的一个优选的设计方案，两个散热体分别具有通孔；螺钉的螺钉头支撑在散热体中的一个上，同时螺母被拧在螺钉端部上，该螺母支撑在另一个散热体上。在此，有利的是，与设置有螺纹的盲孔相比，通孔可以更简单地在散热体中制造。

18、根据本发明的一个优选的设计方案，tht结构元件在壳体的面向散热体的正面具有散热垫。在此，有利的是，通过散热垫，实现从tht结构元件到散热体的良好的热传输。