DE-102015220508-B4 - Kondensator und elektronische Baugruppe mit verbesserter Wärmeableitung

Abstract

Kondensator (10), der Folgendes umfasst: ein erstes Wicklungselement (50), das eine erste dielektrische Schicht (42) und eine erste leitende Schicht (39) umfasst, wobei die erste leitende Schicht (39) mindestens einen Abschnitt der ersten dielektrischen Schicht (42) überlagert, ein zweites Wicklungselement (52), das eine zweite dielektrische Schicht (37) und eine zweite leitende Schicht (40) umfasst, wobei die zweite leitende Schicht (40) mindestens einen Abschnitt der zweiten dielektrischen Schicht (37) überlagert, wobei das zweite Wicklungselement (52) teilweise oder vollständig mit dem ersten Wicklungselement (50) verschachtelt ist, ein dielektrisches Gehäuse (12), um das erste Wicklungselement (50) und das zweite Wicklungselement (52) wenigstens radial zu enthalten oder zu begrenzen, wobei das dielektrische Gehäuse (12) eine Oberseitenoberfläche (14) und eine Unterseitenoberfläche (18) gegenüber der Oberseitenoberfläche (14) hat, ein erstes metallisches Element (54), das eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines oberen Abschnitts der ersten leitenden Schicht (39) hat, ein zweites metallisches Element (56), das eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines unteren Abschnitts der zweiten leitenden Schicht (40) hat, einen ersten Leiter (22), der mit dem ersten metallischen Element (54) gekoppelt ist und sich durch die Oberseitenoberfläche (14) erstreckt dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseitenoberfläche (18) des dielektrischen Gehäuses (12) das zweite metallische Element (56) umfasst, das eine exponierte äußere Oberfläche oder ein metallisches Pad hat, dass der erste Leiter (22) allgemein flache Oberflächen (51) parallel oder koplanar zu der Oberseitenoberfläche (14) und allgemein flache untere Oberflächen (53) hat, die zu der Unterseitenoberfläche (18) parallel oder koplanar sind, wobei ein Teil des ersten Leiters (22) sich senkrecht zu den allgemein flachen Oberflächen (51, 53) entlang des Gehäuses (12) erstreckt, um in einem anderen metallischen Pad (55) oder einer im Wesentlichen flächigen unteren Oberfläche (53) zu enden, die im Wesentlichen parallel oder koplanar zur Unterseitenoberfläche (18) ist, und dass ein zweiter Leiter (24) sich durch die Oberseitenoberfläche (14) erstreckt, von dem ersten Leiter (22) beabstandet ist, über das erste metallische Element (54) mit dem oberen Abschnitt der ersten leitenden Schicht (39) verbunden ist, allgemein flache Oberflächen (51) parallel oder koplanar zu der Oberseitenoberfläche (14) und allgemein flache untere Oberflächen (53) hat, die zu der Unterseitenoberfläche (18) parallel oder koplanar sind, wobei ein Teil des zweiten Leiters (24) sich senkrecht zu den allgemein flachen Oberflächen (51, 53) entlang des Gehäuses (12) erstreckt, um in einem anderen metallischen Pad (55) oder einer im Wesentlichen flächigen unteren Oberfläche (53) zu enden, die im Wesentlichen parallel oder koplanar zur Unterseitenoberfläche (18) ist.

Inventors

• Christopher Schmit
• Andrew Wieland
• Neal Clements

Assignees

• DEERE & COMPANY

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20151021

Priority Date

20141031

Claims (11)

1. Kondensator (10), der Folgendes umfasst: ein erstes Wicklungselement (50), das eine erste dielektrische Schicht (42) und eine erste leitende Schicht (39) umfasst, wobei die erste leitende Schicht (39) mindestens einen Abschnitt der ersten dielektrischen Schicht (42) überlagert, ein zweites Wicklungselement (52), das eine zweite dielektrische Schicht (37) und eine zweite leitende Schicht (40) umfasst, wobei die zweite leitende Schicht (40) mindestens einen Abschnitt der zweiten dielektrischen Schicht (37) überlagert, wobei das zweite Wicklungselement (52) teilweise oder vollständig mit dem ersten Wicklungselement (50) verschachtelt ist, ein dielektrisches Gehäuse (12), um das erste Wicklungselement (50) und das zweite Wicklungselement (52) wenigstens radial zu enthalten oder zu begrenzen, wobei das dielektrische Gehäuse (12) eine Oberseitenoberfläche (14) und eine Unterseitenoberfläche (18) gegenüber der Oberseitenoberfläche (14) hat, ein erstes metallisches Element (54), das eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines oberen Abschnitts der ersten leitenden Schicht (39) hat, ein zweites metallisches Element (56), das eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines unteren Abschnitts der zweiten leitenden Schicht (40) hat, einen ersten Leiter (22), der mit dem ersten metallischen Element (54) gekoppelt ist und sich durch die Oberseitenoberfläche (14) erstreckt dadurch gekennzeichnet , dass die Unterseitenoberfläche (18) des dielektrischen Gehäuses (12) das zweite metallische Element (56) umfasst, das eine exponierte äußere Oberfläche oder ein metallisches Pad hat, dass der erste Leiter (22) allgemein flache Oberflächen (51) parallel oder koplanar zu der Oberseitenoberfläche (14) und allgemein flache untere Oberflächen (53) hat, die zu der Unterseitenoberfläche (18) parallel oder koplanar sind, wobei ein Teil des ersten Leiters (22) sich senkrecht zu den allgemein flachen Oberflächen (51, 53) entlang des Gehäuses (12) erstreckt, um in einem anderen metallischen Pad (55) oder einer im Wesentlichen flächigen unteren Oberfläche (53) zu enden, die im Wesentlichen parallel oder koplanar zur Unterseitenoberfläche (18) ist, und dass ein zweiter Leiter (24) sich durch die Oberseitenoberfläche (14) erstreckt, von dem ersten Leiter (22) beabstandet ist, über das erste metallische Element (54) mit dem oberen Abschnitt der ersten leitenden Schicht (39) verbunden ist, allgemein flache Oberflächen (51) parallel oder koplanar zu der Oberseitenoberfläche (14) und allgemein flache untere Oberflächen (53) hat, die zu der Unterseitenoberfläche (18) parallel oder koplanar sind, wobei ein Teil des zweiten Leiters (24) sich senkrecht zu den allgemein flachen Oberflächen (51, 53) entlang des Gehäuses (12) erstreckt, um in einem anderen metallischen Pad (55) oder einer im Wesentlichen flächigen unteren Oberfläche (53) zu enden, die im Wesentlichen parallel oder koplanar zur Unterseitenoberfläche (18) ist.
2. Kondensator (10) nach Anspruch 1 , wobei das zweite metallische Element (56) flach ist und wobei ein dielektrischer Rand (57) besteht, der elektrisch von dem zweiten metallischen Element (56) isoliert ist.
3. Kondensator (10) nach Anspruch 1 , wobei der erste Leiter (22) in dem anderen metallischen Pad (55) zum Montieren auf einer Leiterplatte (28) endet, und wobei der zweite Leiter (24) in dem anderen metallischen Pad zum Montieren auf der Leiterplatte (28) endet.
4. Kondensator (10) nach Anspruch 1 , wobei sich das zweite metallische Element (56) radial von einer Mittenachse des Gehäuses (12) auswärts erstreckt.
5. Kondensator (10) nach Anspruch 1 , wobei sich der erste Leiter (22) und der zweite Leiter (24) diagonal von oder nahe der Mittenachse des Gehäuses (12) radial auswärts erstrecken.
6. Kondensator (10) nach Anspruch 1 , wobei das erste Wicklungselement (50) und das zweite Wicklungselement (52) jeweils einen spiralförmigen Querschnitt ihrer jeweiligen leitenden Schicht (39, 40) haben.
7. Elektronische Baugruppe (11), die Folgendes umfasst: eine Leiterplatte (28), die eine oder mehrere Leiterbahnen hat, einen Kondensator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Montieren auf der Leiterplatte (28).
8. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 7 , wobei das metallische Pad des zweiten metallischen Elements (56) an ein entsprechendes Montagepad oder eine Leiterbahn auf der Leiterplatte (28) gelötet ist.
9. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 7 , die ferner mehrere Kondensatoren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, die in einer oder mehreren Reihen auf der Leiterplatte (28) angeordnet sind.
10. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 7 , die ferner einen ersten Satz von Kondensatoren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst, der auf eine erste Seite (30) der Leiterplatte (28) montiert ist, und einen zweiten Satz von Kondensatoren (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , der auf eine zweite Seite (32) der Leiterplatte (28) gegenüber der ersten Seite (30) montiert ist.
11. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 10 , die ferner Folgendes umfasst: einen Einschluss (800), der einen ersten Einschlussabschnitt (801, 805) zum Eingreifen in oder Berühren der ersten Leiter (22) und zweiten Leiter (24) des ersten Satzes von Kondensatoren (10) und einen zweiten Einschlussabschnitt (802, 806) zum Eingreifen in oder Berühren der ersten Leiter (22) und zweiten Leiter (24) des zweiten Satzes von Kondensatoren (10) derart hat, dass Wärme axial von der elektronischen Baugruppe über den Einschluss (800) weg strömen kann.

Description

Gebiet der Erfindung Diese Offenbarung betrifft einen Kondensator mit verbesserter Wärmeableitung sowie eine elektronische Baugruppe mit einem oder mehreren Kondensatoren mit verbesserter Wärmeableitung. Stand der Technik Bei einem bestimmten Stand der Technik kann ein Kondensator oder eine elektronische Baugruppe, die einen oder mehrere Kondensatoren enthält, ungeeignete Wärmeableitung haben, die die Langlebigkeit oder maximale Leistungsausgabe einer elektronischen Schaltung verringert. Bei bestimmten Folienkondensatoren ist die Wärmeableitung durch das Gehäusekonzept des Kondensators begrenzt. Hierzu sei auf die Offenbarung der als gattungsbildend angesehenen US 8 098 479 B1 verwiesen, gemäß welcher zwei jeweils mit einer leitfähigen Schicht versehene Folien übereinandergelegt und aufgewickelt werden. Eine der leitfähigen Schichten erstreckt sich bis an einen ersten Rand der Folie und die andere der leitfähigen Schichten bis zum anderen Rand der Folie. An den Rändern wird je eine leitfähige Schicht angeschweißt, die elektrisch durch Leiter mit äußeren, an einem axialen Ende des Kondensators angeordneten Kontakten verbunden wird, die durch das Gehäuse nach außen geführt werden. Der erste (obere) Rand der Folie ist den Kontakten benachbart und die damit verschweißte, leitfähige Schicht somit durch einen relativ kurzen Leiter mit dem zugehörigen (oben im Gehäuse angeordneten) Kontakt verbunden, während der zweite Rand der Folie von den Kontakten beabstandet ist und seine leitfähige Schicht durch einen mittig durch die aufgewickelten Folien geführten Leiter mit dem zugehörigen Kontakt verbunden ist. Eine Wärmeableitung ist somit lediglich durch das Gehäuse des Kondensators hindurch und in minimalem Maße durch die Leiter und die Kontakte möglich. Es besteht folglich ein Bedarf an einem Kondensator oder einer elektronischen Baugruppe mit verbesserter Wärmeableitung. Kurzdarstellung Die vorliegende Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert. Ein Kondensator umfasst ein erstes Wicklungselement, wobei das erste Wicklungselement eine erste dielektrische Schicht und eine erste leitende Schicht aufweist. Die erste leitende Schicht überlagert mindestens einen Abschnitt der ersten dielektrischen Schicht. Ein zweites Wicklungselement umfasst eine zweite dielektrische Schicht und eine zweite leitende Schicht. Die zweite leitende Schicht überlagert mindestens einen Abschnitt der zweiten dielektrischen Schicht. Das erste Wicklungselement ist teilweise oder vollständig mit dem zweiten Wicklungselement verschachtelt. Ein dielektrisches Gehäuse oder eine dielektrische Schale ist angepasst, um das erste Wicklungselement und das zweite Wicklungselement wenigstens radial zu enthalten oder daran zu grenzen. Ein erstes metallisches Element hat eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines oberen Abschnitts der ersten leitenden Schicht. Ein zweites metallisches Element hat eine allgemein flache, sich radial erstreckende Oberfläche zum elektrischen und mechanischen Berühren eines unteren Abschnitts der zweiten leitenden Schicht. Ein erster Leiter ist mit der ersten metallischen Schicht gekoppelt und erstreckt sich durch eine Oberseitenoberfläche. Ein zweiter Leiter erstreckt sich durch die Oberseitenoberfläche, wobei der zweite Leiter von dem ersten Leiter beabstandet ist. Das zweite metallische Element ist exponiert, um als ein Hilfsleiter zu dienen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer elektronischen Baugruppe mit Kondensatoren, die in Reihen angeordnet sind, und mit einem Kondensator, der in einem auseinandergezogenen Format von der elektronischen Baugruppe (ohne irgendeinen Einschluss) getrennt gezeigt ist.2 ist eine flache Ansicht oder Draufsicht eines einzelnen Kondensators der 1, die innere Wicklungen als gestrichelte Linien veranschaulicht.3 zeigt einen Querschnitt des Kondensators der 2 entlang der Referenzlinie 3-3 der 2.4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bodens eines Kondensators der 2.5 veranschaulicht eine flache Ansicht oder Draufsicht einer nicht unter die Ansprüche fallenden Ausführungsform eines Kondensators, die die inneren Wicklungen durchscheinend veranschaulicht. 6 zeigt einen Querschnitt des Kondensators der 5 entlang der Referenzlinie 6-6 der 5.7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bodens eines Kondensators der 5.8 zeigt einen Querschnitt einer elektronischen Baugruppe, die in einem Einschluss untergebracht ist.9 veranschaulicht eine flache Ansicht oder Draufsicht einer anderen, nicht unter die Ansprüche fallenden Ausführungsform eines Kondensators, die die inneren Wicklungen durchscheinend veranschaulicht.10 zeigt einen Querschnitt des Kondensators der 9 entlang der Referenzlinie 10-10 der 9.11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bodens eines Kondensators der 9. Gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen geben gleiche Elemente an. Ausführliche Beschre