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Die
Erfindung betrifft eine Motorsteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs.
Die Motorsteuerungsvorrichtung weist ein Gehäuse mit einem
Gehäuseboden und einem Gehäusedeckel, die eine
Gehäuseinnenfläche und eine Gehäuseaußenfläche
bilden, auf. In dem Gehäuse ist mindestens ein Wärmeableitungsbereich
vorgesehen.
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Eine
derartige Vorrichtung zur Wärmeabfuhr von Leiterplatten
ist aus der Druckschrift
DE
33 31 112 A1 bekannt. Die Leiterplatten sind bei der bekannten
Vorrichtung
50, wie sie auch
9 zeigt,
an ihren Rändern
8 in einem Gehäuse
3 gehaltert.
Die Leiterplatten
7 tragen auf einer Leiterplattenseite
Verlustwärme erzeugende Bauelemente
13 und Signal verarbeitende
Bauelemente
14. Zur Wärmeabfuhr von den von den
Verlustwärme erzeugenden Bauelementen
13 tragen
die Leiterplatten
7 eine wärmeleitende Schicht
23 aus
einem wärmeleitenden Blech, das mit einem zentralen Wärmeableitungsbereich
10 der
Vorrichtung thermisch in Verbindung steht. Der zentrale Wärmeableitungsbereich
10 ist
im Mittenbereich der Leiterplatten
7 angeordnet und steht
mit dem Gehäuse über eine zentrale Schraube
19 wärmeleitend
in Kontakt. Dazu ist das wärmeleitende Gehäuse
3 im
Wärmeableitungsbereich
10 mit Kühlrippen
16 versehen.
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Ein
Nachteil dieses Standes der Technik ist darin zu sehen, dass ein
hoher technischer Aufwand zur Wärmeableitung erforderlich
ist, so müssen entsprechende Wärmeleitungsbleche
für jede der Leiterplatten 7 als wärmeleitende
Schicht 23 ausgestanzt werden. Des Weiteren muss ein zentraler
Wärmeleitungsblock 24 vorbereitet werden, mit
dem die wärmeleitenden Ble che in Wirkverbindung stehen,
wobei der wärmeleitende Block 24 eine zentrale
Bohrung erhalten muss, durch welche die zentrale Verbindungsschraube 19 geführt
werden kann. Neben einer kostenintensiven Herstellung einer derartigen
Vorrichtung zur Wärmeabfuhr von Leiterplatten 7 ergibt sich
auch der Nachteil, dass zwischen Verlustleistung erzeugenden Bauelementen 13 und
Signal verarbeitenden Bauelementen 14 nicht unterschieden wird,
sondern vielmehr das wärmeleitende und damit auch heiße
Blech auf jeder der Leiterplatten 7 unnötig Signal
verarbeitende Bauelemente 14 mit aufheizt, womit die Zuverlässigkeit
derartiger Signal verarbeitender Halbleiterbauelemente 14 gefährdet
ist.
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10 zeigt
eine Ausführungsform einer Motorsteuerungsvorrichtung 51 gemäß einem
Stand der Technik, wobei Komponenten mit gleichen Funktionen wie
in 9 gleiche Bezugszeichen aufweisen und nicht extra
erörtert werden. Bei diesem Stand der Technik weist der
Gehäuseboden 4 eingeformte Kühlrippen 16 auf
der Außengehäuseseite 9 in den Bereichen
auf, in denen eine Leiterplatte 7 Verlustleistung erzeugende
Bauelemente 13 trägt. Dazu liegt die Gehäuseinnenseite 6 in
diesen Wärmeableitungsbereichen 10 direkt an der
Leiterplatte 7 an, während in Bereichen von Signal
verarbeitenden Bauelementen 14 der Gehäuseboden 4 einen
entsprechenden Abstand aufweist und damit einen Hohlraum zu der
Leiterplatte 7 bildet.
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Somit
besteht bei diesem Gehäuse 3 nicht die Gefahr
einer Überhitzung der Signal verarbeitenden Bauelemente 14,
wenn die Verlustleistung erzeugenden Bauelemente 13 entsprechend
hohe Temperaturen erreichen. Der Nachteil dieser Motorsteuerungsvorrichtung 51 gemäß dem
Stand der Technik liegt darin, dass der Gehäuseboden 4 für
die unterschiedlichen Leiterplatten 7 ständig
neu zu gestalten ist, was die Kosten für derartige Motorsteuerungsvorrichtungen
deutlich erhöht.
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11 zeigt
eine weitere bekannte Motorsteuerungsvorrichtung 52, bei
der ebenfalls der Gehäuseboden 4 mit eingeformten
Kühlrippen 16 und zusätzlich mit einer
inselförmigen Einformung 25 versehen ist, wobei
die inselförmige Einformung 25 mit einer Oberseite 20 eines
Verlustleistung erzeugenden Halbleiterbauelements 13 thermisch über
eine Wärmeleitkleberschicht 17 in Kontakt steht.
Die eingeformten Kühlrippen 16, wie es bereits 10 zeigt, stehen
mit einer Unterseite der Leiterplatte 7 thermisch in Kontakt.
Auch diese Ausführungsform einer Motorsteuerungsvorrichtung 52 gemäß dem
Stand der Technik muss mit ihrem Gehäuseboden der sich ändernden
Bestückung einer Leiterplatte 7 angepasst werden,
was kostenintensiv und zeitaufwendig ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein einheitliches Gehäuse für
eine Motorsteuerungsvorrichtung zu entwickeln, das für
unterschiedliche Anforderungen wie Kontaminationsschutz, Vibrationsschutz und/oder Überhitzungsschutz
von Bauelementen auf Leiterplatten geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird mit dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß wird
eine Motorsteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs geschaffen. Die Motorsteuerungsvorrichtung
weist ein Gehäuse mit einem Gehäuseboden und einem
Gehäusedeckel, die eine Gehäuseinnenfläche
und eine Gehäuseaußenfläche bilden, auf.
Zwischen dem Gehäuseboden und dem Gehäusedeckel
sind Randbereiche einer Leiterplatte fixiert. In dem Gehäuse
ist mindestens ein Schutzelement angeordnet, das als eine mechanische
und/oder thermische Brücke zwischen einer Kontakt fläche
zu einem Bauelement oder zu der Leiterplatte und der Gehäuseinnenfläche
vorhanden ist.
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Eine
derartige Motorsteuerungsvorrichtung hat den Vorteil, dass in einem
einheitlichen Gehäuse für eine Vielzahl unterschiedlicher
Leiterplatten ein optimaler Schutz durch Hinzufügen und
Anordnen von Schutzelementen gegen Vibration der Leiterplatte oder Überhitzung
einzelner Bauelemente möglich ist. Diese Schutzelemente
können als vorgefertigte Komponenten zur Verfügung
stehen und an den Stellen als mechanische und/oder thermische Brücken
in ein Gehäuse eingebaut werden, an denen Verlustwärme
erzeugende Bauelemente positioniert sind oder die Leiterplatte erhöhter
Schwingungsgefahr ausgesetzt ist. Dazu müssen weder der
Gehäuseboden noch der Gehäusedeckel konstruktiv
verändert werden. Es können vielmehr ein einheitlicher
Gehäusedeckel und ein einheitlicher Gehäuseboden
für die unterschiedlichen Leiterplatten mit unterschiedlicher Bauelementbestückung
eingesetzt werden. Dieses erspart Kosten und erhöht die
Flexibilität bei Entwurf und Fertigung von derartigen Motorsteuerungsvorrichtungen.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das
Gehäuse in dem Bereich eines Schutzelementes eine Durchgangsöffnung
auf, die durch ein Steckelement, welches das Schutzelement mechanisch
oder thermisch kontaktiert, aufgefüllt ist. Diese Ausführungsform
der Erfindung hat den Vorteil, dass nur dort Durchgangsöffnungen
gebildet werden, wo eine hohe Verlustwärme abzuführen
ist oder Vibrationen zu dämpfen sind, wobei durch die Steckelemente
der mechanische und thermische Kontakt mit dem Gehäuse
intensiviert wird.
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Dabei
ist es vorgesehen, dass in einem Wärmeableitungsbereich
die Gehäuseaußenfläche ein Kühlrippenelement
aufweist, das über das Steckelement mit dem Schutzelement,
das als Wärmeab leitungselement ausgeführt ist,
thermisch in Verbindung steht. Dieses Kühlrippenelement
kann somit an den Stellen aufgesetzt werden, an denen hohe Verlustwärme
durch entsprechende Verlustwärme erzeugende Bauelemente
entsteht. Die drei Komponenten Kühlrippenelement, Steckelement
und Wärmeableitungselement können vorgefertigte
Komponenten sein, die je nach der Größe der Verlustwärme,
die abzuführen ist, eingesetzt werden können,
ohne dass für die Gehäusekontur gravierende Einformungen vorzusehen
sind oder dass das Gehäuse mit einer speziellen aus dem
Stand der Technik bekannten zentralen oder inselförmigen
Wärmeableitungszone zu konstruieren ist.
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Die
Kühlrippen sind nicht wie im Stand der Technik in den Gehäuseboden
einzuformen. Vielmehr können das Kühlrippenelement,
das Steckelement und auch das Wärmeableitungselement in
beliebigen Positionen des Gehäuses angeordnet werden, bei
denen eine erhebliche Verlustwärme auftritt. In Bereichen
der Leiterplatten, die keine große Verlustwärme
abführen müssen, wie es beispielsweise für
Signal formende Logikbausteine und für Signal speichernde
Speicherbauteile der Fall ist, kann auf derartige Stapel aus Wärmeleitungselementen
verzichtet werden.
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Jedoch
können in Motorsteuerungsvorrichtungen erhebliche Vibrationen
auftreten, so dass mit Hilfe entsprechender Schwingungsdämpfungselemente
an den besonders gefährdeten Stellen für Vibrationen
das Gehäuse aufgefüllt werden und die Leiterplatte
gestützt und geschützt werden kann. Auch hier
ist es vorgesehen, nur begrenzte Schwingungsdämpfungsbereiche
mit entsprechenden Schwingungsdämpfungselementen zu bestücken,
um die Leiterplatte zu stabilisieren und Vibrationen von ihr abzuhalten.
Während die Wärmeleitungselemente vorzugsweise
metallische Materialien aufweisen, werden für die Schwingungs dämpfungselemente Kunststoffe,
insbesondere gummielastische Kunststoffe und Gele eingesetzt, die
eine hohe Schwingungsdämpfung bewirken.
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Dabei
bilden diese Schwingungsdämpfungselemente eine mechanische
Brücke zwischen einer Kontaktfläche auf der Leiterplatte
und der Gehäuseinnenfläche. Außerdem
können die Gehäuse in dem Schwingungsdämpfungsbereich
Durchgangsöffnungen aufweisen, die durch entsprechende Steckelemente,
welche das Schwingungselement mechanisch kontaktieren, aufgefüllt
werden. Dabei kann das Steckelement auch dazu dienen, die Position
des Schwingungselements mechanisch zu fixieren.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
bilden die Wärmeableitungselemente ein Stapelsystem, bei
dem über Wärmeleitkleberschichten die unterschiedlichen
Wärmeleitungselemente thermisch miteinander verbunden sind.
Dabei können einzelne Bauelemente mit einzelnen Stapeln
aus Wärmeableitungselementen zusammenwirken, um effektiv
die Verlustwärme an das Gehäuse und damit an die
Umgebung abzugeben.
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Grundsätzlich
ergeben sich zwei Möglichkeiten für die Anordnung
eines derartigen wärmeleitenden Stapels. Zum einen können
sie unmittelbar auf der Oberseite als thermische Kontaktfläche
des Verlustwärme erzeugenden Bauelements angeordnet sein,
zum anderen können sie auf der gegenüberliegenden
Seite der Leiterplatte zu dem Verlustwärme erzeugenden
Bauelement eingesetzt werden. Grundsätzlich kann ein derartiges
Gehäuse auch ohne jede Wärmeableitungselemente
für Motorsteuerungsvorrichtungen eingesetzt werden, wenn
die entsprechenden Bauelemente lediglich Signal verarbeitende Funktionen
oder passive Funktionen erfüllen.
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Dann
besteht die Gehäusekonstruktion hauptsächlich
darin, den Schutz der Elektronik vor Kontaminationen und chemischen
oder physischen Beschädigungen zu gewährleisten.
Nach Bedarf können jedoch die Zusatzwärmeleitungselemente
oder Vibrationsdämpfungselemente flexibel im Gehäuse montiert
werden, womit die Funktionalitäten Wärmeabfuhr
und mechanischer Schutz der Elektronik sowie Vibrationsdämpfung
je nach Einsatz der unterschiedlichen Elemente und Komponenten möglich sind.
Dazu können die Wärmeableitungselemente bzw. die
Schwingungsdämpfungselemente gesteckt, geschraubt oder
geklebt werden und ein entsprechendes Steckelement durch das Gehäuse
hindurchgeführt sein. Durch die erfindungsgemäße
Motorsteuerungsvorrichtung und das dafür entwickelte erfindungsgemäße
Gehäuse werden die Funktionalitäten Wärmeabfuhr,
mechanischer Schutz und Vibrationsdämpfung losgelöst
von der Konstruktion des Gehäusebodens und des Gehäusedeckels
ermöglicht. Dieses wird nämlich mittels Zusatzelementen, wie
Steckelementen durch das Gehäuse oder Elementen, die im
oder am Gehäuse verklebt oder fixiert werden, realisiert.
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Zusammenfassend
ist festzustellen, dass diese erfindungsgemäße
Motorsteuerangsvorrichtung nachfolgende Vorteile aufweist:
- 1. eine erhöhte Flexibilität
für das Leiterplattenlayout, da Komponenten überall
platziert werden können ohne Berücksichtigung
des Gehäusedesigns, wird ermöglicht;
- 2. Entwicklungsloops zwischen Layout und Gehäusekonstruktion
sind vermindert, was eine Zeiteinsparung und Effizienzsteigerung
bei der Leiterplattenherstellung und dem Leiterplattenlayout ermöglicht;
- 3. eine höhere Flexibilität in der Fertigung
bei gleichzeitiger Standardisierung der Fertigungsschritte der einzelnen
Fertigungsprozesse wird mit der erfindungsgemäßen
Motorsteuerungsvorrichtung erreicht;
- 4. Produktionslinien können unverändert beibehalten
bleiben;
- 5. Kühlrippen können je nach Bedarf an die
Verlustleistung der Komponenten, die vorhandene Luftströmung
am Einbauort oder direkt an die Zusatzwärmeabfuhrelemente
thermisch angebunden werden;
- 6. einfache, günstige, leichte Standardbauteile kommen
zum Einsatz, so dass auf Konstruktionen mit thermischen Inseln,
eingeformten Kühlrippen und spezifischen Gehäuseformen
verzichtet werden kann;
- 7. Die Wärmeabfuhrelemente bzw. die Schwingungsdämpfungselemente
können auf beide Gehäuseteile sowohl in Richtung
Gehäuseboden als auch zum Gehäusedeckel eingebracht
werden.
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Die
Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Grundkonzeptes eines einheitlichen Gehäuses
für eine Motorsteuerungsvorrichtung;
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2 zeigt
den schematischen Querschnitt des Gehäuses für
eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß 1 mit
Schwingungsdämpfungselementen;
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3 zeigt
den schematischen Querschnitt des Gehäuses für
eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß 1 mit
ergänzten Schwingungsdämpfungselementen;
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4 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung;
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5 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß einer dritten Ausführungsform der
Erfindung;
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6 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß der dritten Ausführungsform der
Erfindung;
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7 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich der Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung;
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8 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß der vierten Ausführungsform der
Erfindung;
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9 zeigt
eine Vorrichtung zur Wärmeabfuhr von Leiterplatten gemäß dem
Stand der Technik;
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10 zeigt
eine Ausführungsform einer Motorsteuerungsvorrichtung gemäß einem
Stand der Technik;
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11 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer Motorsteuerungsvorrichtung
gemäß dem Stand der Technik.
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1 zeigt
einen schematischen Querschnitt eines Grundkonzeptes eines einheitlichen Gehäuses 3 für
eine Motorsteuerungsvorrichtung 1.
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In
dieser Ausführungsform der 1 weist die
Motorsteuerungsvorrichtung 1 keine thermisch kritischen
Bauelemente auf und die Leiterplatte 7 ist derart stabil
aufgebaut, dass sie auch nicht vibrationsgefährdet ist.
Das einheitliche Gehäuse für eine Mehrzahl von
unterschiedlichen Motorsteuerungsvor richtungen weist einen einheitlichen
Gehäusedeckel 5 und einen einheitlichen Gehäuseboden 4 auf, wobei
zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuseboden 4 die
Leiterplatte 7 mit ihren Randbereichen 8 eingespannt
bzw. eingeklemmt ist. Auf der Leiterplatte sind beidseitig Bauelemente 14 angeordnet,
die eine geringe Verlustwärme abgeben und im Wesentlichen
Signal verarbeitende Bauelemente oder passive Bauelemente sind,
so dass keine Maßnahmen zu ergreifen sind, um hohe Verlustleistungen abzuleiten
oder Maßnahmen gegen Vibrationen vorzunehmen sind.
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2 zeigt
den schematischen Querschnitt des einheitlichen Gehäuses 3 für
eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß 1 mit
Schwingungsdämpfungselementen 22. Diese Schwingungsdämpfungselemente 22 werden
als mechanische Brücke zwischen Kontaktflächen 27 der
Leiterplatte 7 und einer Innenfläche 6 des
einheitlichen Gehäuses 3 angeordnet, um beispielsweise
wie hier in einem Mittenbereich einen zusätzlichen Schwingungsdämpfungsbereich 21 vorzusehen,
indem durch die Schwingungsdämpfungselemente 22 die
Gefahr von Resonanzschwingungen der Leiterplatte 7 gemindert
wird. Da die Leiterplatte 7 mit ihren Randbereichen 8 zwischen
dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuseboden 4 eingeklemmt
bzw. eingespannt ist, wird durch das Einsetzen von Schwingungsdämpfungselementen 22 im
Mittenbereich dieser vibrationsgefährdete Bereich der Leiterplatte 7 zusätzlich
vor Vibrationen geschützt.
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3 zeigt
den schematischen Querschnitt des Gehäuses für
eine Motorsteuerungsvorrichtung gemäß 1 mit
ergänzten Schwingungsdämpfungselementen. Diese
ergänzenden Schwingungsdämpfungselemente sind
Steckelemente 15, die in entsprechenden Durchgangsöffnungen 12 durch
den Gehäusedeckel 5 bzw. den Gehäuseboden 4 in
den Positionen der Schwingungsdämpfungselemente 22 angeordnet
sind und mit diesen mechanisch verbunden sind, wodurch einerseits
die mechanische Kopplung zu dem Gehäuse 3 verstärkt
wird und andererseits die Positionen der Dämpfungselemente 22 zusätzlich
formschlüssig gesichert werden können. Eine stoffschlüssige
Sicherung der Positionen der Schwingungsdämpfungselemente 22 sowie
der Steckelemente 15 mit den Kontaktflächen 27 der
Leiterplatte 7 und der Gehäuseinnenflächen 6 sowie
mit den Durchgangsöffnungen 12 im Gehäuse 3 kann durch
entsprechende Klebstoffschichten erreicht werden.
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4 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Motorsteuerungsvorrichtung 2 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung. In dieser zweiten
Ausführungsform der Erfindung sind neben den Signal leitenden
Bauelementen, wie sie in den 1 bis 3 gezeigt
werden, zusätzlich Verlustwärme erzeugende Leistungsbauelemente 13 mit
einer Oberseite 20 angeordnet. Um lokal die Verlustwärme
abzuleiten, werden in dieser zweiten Ausführungsform der
Erfindung in einem Wärmeableitungsbereich 10 des
Gehäuses 3 Wärmeableitungselemente 11 über
eine Kontaktfläche 27, die auf der dem Verlustwärme
erzeugenden Bauelement 13 gegenüberliegenden Fläche
der Leiterplatte 7 oder direkt auf der Oberseite 20 eines
Bauelementes 13 angeordnet ist, angebracht, wobei die thermische
Verbindung in dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung über
Wärmeleitkleberschichten 17 erfolgt, um eine thermische
Brücke von der Kontaktfläche 27 der Leiterplatte 7 zu
der Innenfläche 6 des Gehäuses 3 bereitzustellen.
Mit dieser Ausführungsform der Erfindung können
für die Wärmeableitung Wärmeableitungselemente 11 vorgefertigt
werden, die dann an entsprechenden Stellen der Leiterplatte 7 oder
des Verlustleistung erzeugenden Bauelements 13 in dem Gehäuse 5 angeordnet
werden können.
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5 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Motorsteuerungsvorrichtung 30 gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei Wärmeleitungselemente 11 und 15 aufeinander
gestapelt sind und über eine Wärmeleitkleberschicht 17 mit
einer Kontaktfläche 27 der Leiterplatte 7 thermisch
in Kontakt stehen. Das weitere Wärmeableitungselement dieses
Stapels aus Wärmeableitungselementen 11 und 15 wird
durch ein Steckelement 15 gebildet, das in einer Durchgangsöffnung 12 des
Gehäusebodens 4 angeordnet ist. Dieses Steckelement 15 kann
auch zusammen mit dem Wärmeableitungselement 11 einen
kompakten Block bilden, der durch das Steckelement 15 in
seiner Position gegenüber dem Verlustwärme erzeugenden
Bauelement 13 und dem Gehäuseboden 4 ausgerichtet
und fixiert ist.
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6 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine Motorsteuerungsvorrichtung 30 gemäß der
dritten Ausführungsform der Erfindung. Mit dieser dritten
Ausführungsform der Erfindung wird gezeigt, dass das einheitliche
Gehäuse 3, wie es bereits in 1 gezeigt
wird, in der Lage ist sowohl Verlustwärme erzeugende Bauelemente 13 als
auch Signal verarbeitende oder passive Bauelemente 14, die
eine geringere Verlustwärme erzeugen, aufzunehmen und nebeneinander
auf der Leiterplatte 7 anzuordnen. Auch ist es möglich,
die thermische Brücke mit Wärmeableitungselementen 11 und/oder Steckelementen 15 sowohl
zum Gehäusedeckel 5 hin als auch zum Gehäuseboden 4 hin
mit diesen Wärmeableitungskomponenten 11 und 15 zu
versehen.
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In
diesem Ausführungsbeispiel gemäß 6 werden
drei Wärmeableitungsbereiche 10 gezeigt, wovon
ein Wärmeableitungsbereich 10 mit Gehäusedeckel 5 zusammenwirkt
und zwei weitere Wärmeableitungsbereiche 10 mit
dem Gehäuseboden 4 einen thermischen Kontakt bilden.
Bei der Herstellung einer derartigen Ausführungsform der
Erfindung kann zunächst der einheitliche Gehäuseboden
mit Durchgangsöffnungen 12 in den Bereichen einer
Leiterplatte mit entsprechenden Verlustwärme erzeugenden Bauelementen 13 eingebracht
werden. Dabei zeigt die 6, dass in dieser Ausführungsform
der Erfindung die Höhe der Wärme ableitenden Elemente 11 zum
Gehäuseboden 4 hin unterschiedlich sein kann, da
in dem einen Fall das Wärmeableitungselement 11 mit
der Wärmeableitungsschicht 17 die Oberseite 20 des
Bauelementes 13 thermisch kontaktiert und ein weiteres
Wärmeableitungselement eine Kontaktfläche der
Leiterplatte 7 unterhalb eines auf der Oberseite der Leiterplatte 7 angeordneten
Verlustwärme erzeugenden Bauelements 13 angeordnet
ist. Derartige Komponenten unterschiedlicher thermischer Überbrückungshöhen
können vorbereitet und gelagert werden und je nach Bedarf
in dem Gehäuseboden 4 über die Steckelemente 15 fixiert
werden.
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Nachdem
die Leiterplatte 7 angepasst ist, wird für ein
weiteres Verlustwärme erzeugendes Bauelement 13,
das auf der Unterseite der Leiterplatte 7 angeordnet ist,
auf einer entsprechenden gegenüberliegenden Kontaktfläche 27 ein
Wärmeableitungselement 11 mit einer Wärmeleitkleberschicht 17 in
einem Wärmeableitungsbereich 10 fixiert, der nun in
dem Gehäusedeckel 5 vorgesehen ist. Für
das Anbringen der Steckelemente 15 sind Durchgangsbohrungen 12 an
geeigneten Stellen des Gehäusebodens 4 bzw. des
Gehäusedeckels 5 vorzusehen, jedoch kann dieser
Prozessschritt eingespart werden, wenn der thermische Übergang,
wie er mit dem Ausführungsbeispiel 2 erreicht
wird, ausreicht, um die Verlustwärme an das Gehäuse
abzugeben. Wenn ein Stapel aus einem Steckelement 15 und
einem Wärmeableitungselement 11 nicht ausreicht,
um die Verlustwärme an die Umgebung abzugeben, so wird eine
weitere Wärmeableitungskomponente hinzugefügt,
wie es die nachfolgende Figur zeigt.
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7 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich der Motorsteuerungsvorrichtung 40 gemäß einer
vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung sind drei Wärmeableitungselemente 11, 15 und 16 in
einem Wärmeableitungsbereich 10 des Gehäuses 3 angeordnet,
wobei dieser Wärmeableitungsbereich 10 in seiner
flächigen Erstreckung der flächigen Erstreckung
eines Verlustwärme erzeugenden Bauelements 13 entspricht.
Das Wärmeableitungselement 16 wird außen
auf der Gehäuseaußenfläche 9 angeordnet
und bildet ein Kühlrippenelement 16, das in geeigneten
Wärmeableitungsbereichen als zusätzliches Wärmeableitungselement
angeordnet werden kann. Dazu ist in dieser Ausführungsform
der Erfindung lediglich ein Durchgangsloch 12 im Gehäuseboden 4 vorzusehen,
um eine intensive thermische Kopplung mit Hilfe eines Steckelements 15 zwischen dem
Wärmeableitungselement 11 als Wärmeleitungsblock
innerhalb des einheitlichen Gehäuses 3 und dem
Kühlrippenelement 16 auf der Gehäuseaußenfläche 9 herzustellen.
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8 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine Motorsteuerungsvorrichtung 40 gemäß der
vierten Ausführungsform der Erfindung, wobei hier zwei
Wärmeableitungsbereiche 10 und ein Schwingungsdämpfungsbereich 21 vorgesehen sind,
um die Leiterplatte 7 mit ihren Bauelementen 13 und 14 sowohl
vor Überhitzungen als auch vor Vibrationen zu schützen.
Dabei ist der Schwingungsdämpfungsbereich 21 mit
einem Schwingungsdämpfungselement 22 innerhalb
des Gehäuses 3 nahe der Mitte der Leiterplatte 7 vorgesehen,
während die Verlustleistung erzeugenden Bauelemente 13 einerseits durch
einen Stapel von drei Wärmeableitungselementen, nämlich
dem Wärmeableitungselement 11, dem Steckelement 15 und
dem Kühlrippenelement 16, vor Überhitzung
geschützt sind, wird andererseits in einem weiteren Wärmeableitungsbereich
auf ein Kühlrippenelement 16 ver zichtet, da die
Verlustwärmeerzeugung dieses Bauelements 13 unkritischer ist.
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Die 9 bis 11 zeigen
Ausführungsformen aus dem Stand der Technik, wie sie bereits
einleitend erörtert sind, so dass sich eine Wiederholung erübrigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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