加固框架、结构组件和模块设备的制作方法

本实用新型涉及一种加固框架、一种结构组件和一种模块设备。

背景技术：

像功率模块这样的电子构件例如被用在汽车领域，并且在壳体上或者壳体部分上连同至少一个像电路板这样的电路载体包括上面布置的电子组件共同组装成为模块设备。电路板在此例如借助螺钉安装在通过构件预设的定位上。电路板的高出电子构件的部分与壳体拧接，从而避免在震动时发生晃动并且将电路板与壳体主体连接。这种固定方式例如也可以用在两个或更多个壳体分部上，不一定涉及电子构件。例如从申请人的尚未公开的德国专利申请de102016211867.6中还已知一种借助保持框架实现的固定，其中，框架与壳体通过拧接。

在将电路板安装在电子构件上、例如功率模块上时，因为功率模块-注塑壳体具有公差并且被额外地安装在壳体部分上，可能会发生电路板的弯曲，由此产生损坏焊接部位或者损坏构件的危险。此外，由于功率模块的预设的螺钉定位而限制了电路板布线。

技术实现要素：

因此，本实用新型的任务是，提供一种模块设备，通过其来克服上述问题。该任务通过根据本实用新型的加固框架得以解决。

根据本实用新型，提供了一种加固框架，其以如下方式构成，即，该加固框架能够固定在电路板的上侧上。加固框架在至少一个第一部段上具有紧固元件，紧固元件用于与在电路板上与之相对应地布置的紧固装置进行连接，这些紧固装置以如下方式定位，即，加固框架在固定在电路板上以后使得电路板加固。因为加固框架作为单独的构件提供，所以不需要对其他的构件做出改变或调整，就能够实现对电路板的改进的加固。

在一种实施方式中，紧固元件布置在加固框架的外部区域上，并且/或者布置在加固框架的如下区域内，在这个区域上可以在电路板的下侧上布置功率模块或沉重的构件。通过与当前需要相关地可变地布置紧固部，可以提高电路板的刚度。

在一种实施方式中，加固框架还具有缆线紧固装置。从而例如能够以简单的方式接触到其他电路板。

在一种实施方式中，加固框架还具有包括至少两个销钉的定位件，从而简化了电路板的定位工作。

还提供了一种结构组件，其包括具有下侧和上侧的电路板。在上侧上布置有加固框架。电路板具有紧固装置，加固框架的紧固元件与该紧固装置相对应地布置。通过提供这种能够实现对电路板进行加固的结构组件，电路板可以仅固定在这个构件上，也就是说，电路板不必额外地紧固在壳体上。

还提供了一种模块设备，其具有上述结构组件，该模块设备还包括布置或固定在电路板的下侧上的构件。在一种实施方式中，构件在至少一个区域上具有电连接元件，电连接元件用于与在电路板上与之相对应地布置的容纳件进行连接。在一种实施方式中，模块设备还具有壳体，在壳体上按顺序布置或固定有构件、电路板和加固框架。在一种实施方式中，定位件以如下方式构造和布置，即，定位件充当在将电路板安装在加固框架上时的定位辅助件，并且充当用于将包括加固框架和电路板的结构组件安装到构件上的安装辅助件。在一种实施方式中，模块设备是功率模块设备并且构件是功率模块。

模块设备具有与加固框架以及结构组件一样的优点。尤其因为存在加固框架和结构组件，所以不需要对模块设备的其他构件做出另外的改变或调整，却能够实现电路板的很高的刚度。

本实用新型的更多特征和优点从下面对本实用新型的实施例的说明、借助示出根据本实用新型的细节的附图并且从权利要求中得出。在本实用新型的变化方案中，各个特征可以单独地或者以任意的组合方式实现。

附图说明

下面借助附图详尽地阐述本实用新型的优选实施方式。其中：

图1示出了根据本实用新型的实施方式的模块设备的视图；

图2示出了在图1中所示的模块设备的俯视图；

图3示出了沿着在图2中所示的模块设备的线d-d的剖面图；

图4示出了根据本实用新型的实施方式的由电路板和加固框架组成的结构组件的下侧视图。

在下面的附图说明中，相同的元件或功能配有相同的附图标记。

具体实施方式

为了更容易理解，图1至3示出了实施为功率模块设备的、带有根据本实用新型的实施方式的加固框架4的模块设备的视图、俯视图和剖面图。在图4中示出了根据实施方式的结构组件，其由电路板3和加固框架4构成。

示出了一种模块设备，在这个实施例中是功率模块设备100，其包括在所示实施方式中构造为功率模块的构件1、壳体2、加固框架4和电路板3，正如在图1中所示的那样。然而本实用新型不局限于使用功率模块作为构件1。而是也可以利用根据本实用新型的解决方案将其他的电子构件或者甚至壳体分部彼此连接起来。

为了以简单的方式提高布置在构件1上、尤其是像功率模块这样的电子构件上的电路板3的刚度，建议了一种加固框架4。加固框架布置在电路板3的上侧上，也就是背离构件1的一侧上，从而电路板3布置在加固框架4和构件1之间。加固框架4不仅与电路板3连接而且还与构件1连接。这在图1和3中示出。图2示出了图1中所示的模块设备100的俯视图，并且图3示出了在图2中用虚线d-d表示的穿过模块设备100的剖面图。图2仅仅用于指示方向，以将在图3中所示的剖面图配属给图1中的相应的区域。

加固框架4以如下方式构建，例如通过将加固框架4和电路板3彼此拧接使电路板被固。这个由加固框架4和电路板3组成的结构组件然后拧接在例如构造为功率模块的构件1上。由此，使得电路板3仅仅固定在构件1上，在这里也就是功率模块上，并且该构件建立了与壳体2的固定。加固框架4为此安装在电路板3的背离功率模块的一侧上，也就是电路板的上侧上。

紧固定位，在这里就是电路板3和加固框架4之间的连接所需的螺钉定位，是除了例如由功率模块生产商预设的固定部之外的附加的固定部。可以在电路板上如下地选择这些紧固定位，使得紧固定位以对pcb布线或pcb走线有利的方式布置，这依赖于各个应用场合并且由本领域技术人员来选择。还可以选择所需的件数，因为只有加固框架4必须安规定实施。由此，使得紧固定位例如也可以直接定位在电路板3上的沉重的构件旁边，或者电路板3可以直接通过功率模块固定在加固框架4上。于是可以实现更好的震动保护或以防损坏的保护。

此外，例如为了与其他电路板的连接，还可以在加固框架4(未示出)上实现缆线紧固，而不需要额外的构件。

加固框架4还可以具有至少两个销钉，销钉用于为了将电路板3安装在加固框架4上进行定位并且作为安装辅助件用于将由加固框架4和电路板3组成的结构组件安装到功率模块上(未示出)。

加固框架4和电路板3之间的连接通过布置在电路板3上的紧固装置34实现，这些紧固装置例如可以构成为带有用于导入用作连接元件的螺钉的螺纹的孔，正如在图3的剖面图中可以看出的那样。加固框架4具有与之相对应的紧固元件43。紧固元件可以构造为匹配的螺钉，同样正如在图3中的剖面图中可以看出的那样。

在图3中可以看出，构件1在一个区域上具有电连接元件13，电连接元件用于与在电路板3上与之相对应地布置的、作为配对件的容纳件31进行连接。这些电连接元件13或容纳件31例如可以构造为具有相应的作为配对件的焊接点的针脚或者构造成插接连接部。

构件1和加固框架4之间的连接通过相应的固定件431实现，例如同样也通过螺钉连接实现，正如在图3中所示的那样。在这里，加固框架4、电路板3和构件1在相应地选定的区域上例如具有相互对应的开口。通过这些开口可以插接或拧接固定件431，例如相应长度的螺钉，从而加固框架4、电路板3和构件1通过这个固定件431彼此连接，正如在图3中所示的那样。以有利的方式，至少在结构组件3、4的和构件1的外侧上为固定件431设置了这些区域。然而根据应用场合，除了外部区域以外，也可以选择其他区域。为了补偿制造公差，构件1可以在电路板3的侧上具有螺钉柱(schraubdome)，螺钉柱同时充当用于电路板3的间距保持器。从而简化了拧接。

正如已经说明的那样，加固框架4布置在构件1的上方，也就是在背离壳体2或与之相对置的一侧上。在构件1和加固框架4之间布置了电路板3，也就是说，电路板3的下侧朝向构件1并且电路板3的上侧朝向加固框架4。

在图4中示出了由电路板3和加固框架4构成的结构组件的下侧视图。在这里可以看出，不仅可以在电路板3的外部区域上存在多个紧固装置34和相对应的紧固元件43，而且在电路板3的在安装之后在其上布置有功率模块的内部区域中也存在多个紧固装置34和相对应的紧固元件43。

紧固部34和43的定位和数量可以依赖于应用场合和电路板布线来选择。于是，加固框架4相应地构建而成，这是因为加固框架可以作为单独的构件被安放到电路板3的上侧上，并且不必对已经存在的构件，也就是例如壳体2或构件或功率模块等等做出任何改变。于是也可以在电路板3的内部区域(在该内部区域上例如布置有沉重的结构元件)上实现紧固，从而实现了进一步改进的抗弯性。

构件1和壳体2之间的连接通过布置在构件1的至少一个区域上的紧固件12实现。紧固件12被构成用于与在壳体2上与之相对应地布置的紧固配对件进行连接。紧固配对件和紧固件12例如可以构造成螺钉和所从属的螺纹。

在建议的模块设备中有利的是，电路板3仅仅在一侧(下侧)上与构件1固定并且在另一侧(上侧)上与加固框架4固定。在壳体上的固定仅仅通过构件1实现。于是不需要调整电路板布线或调整构件1或壳体2，就可以利用加固框架4。加固框架也可以在现有的模块设备中加装。在这里仅仅需要设置电路板3和加固框架4处的紧固，并且用于将加固框架4固定在构件1上的螺钉必须选择为比加固框架4的材料厚度更长。因此，通过所提出的加固框架4能够简单地改进电路板3的刚度，并且在此不会限制电路板布线。

总而言之，下面再次展述本实用新型的优点。通过加固框架4能够与构件1的或功率模块的公差无关地实现电路板的固定而不产生弯折，并且整个电路板3得以加固，即使在迄今为止无法接近的区域上也得到了加固。此外，可以简单地制造加固框架4，例如作为由塑料构成的注塑件来制造。这又有以下优点，即，使得空气间隙或爬电距离不重要。

另一个优点是，加固框架4不会带来其他的部件(例如壳体2)的变化，因为与壳体的连接或固定仅仅通过构件1实现。此外，通过能自由定位的、只需要取决于电路板布线的螺钉定位，还可以更好地撑住沉重的构件，从而产生更少的震动。还可以将电路板3直接地固定在功率模块上方，这就在电路板布线方面提供了明显更大的自由度。还可以实现安装辅助并且设置附加的缆线紧固部或缆线引导部。

附图标记列表

100功率模块设备

1构件

2壳体

3电路板

4加固框架

12紧固件构件-壳体

13电连接元件构件-电路板

31容纳件电路板-构件

34紧固装置电路板-加固框架

43紧固元件加固框架-电路板

431固定件加固框架-电路板-构件

d-d剖面线。