DE102009005067A1 - Plate for cover for locking housing of vehicle control unit, has one or multiple areas made from one material with heat conductivity and one or multiple other areas made from another material - Google Patents

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Abstract

The plate (30) has one or multiple areas (16) made from a material (18) with a heat conductivity and one or multiple other areas (20) made from another material (22) with another heat conductivity. The latter heat conductivity is higher in comparison to the former heat conductivity. A heat-developing construction unit (14) is conducted around the heat. The former material is made up of plastic. The latter material is made from metal, carbon, carbon compounds, mica or ceramic. An independent claim is also included for a cover with a projection for surrounding.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platte, die für eine gerichtete Wärmeabfuhr von wärmeentwickelnden Bauteilen dient. Eine solche Platte eignet sich auch als Deckel zum Abschließen eines Gehäuses mit einem Innenraum, in welchem wärmeentwickelnde Bauteile angeordnet sind. Der Deckel ist insbesondere geeignet für ein Gehäuse einer Fahrzeug-Steuereinheit.The The present invention relates to a plate intended for a directed heat dissipation of heat-producing Serves components. Such a plate is also suitable as a lid to complete a housing with an interior in which heat-generating components are arranged are. The cover is particularly suitable for a housing of a vehicle control unit.

Sobald sich wärmeentwickelnde Bauteile in einem geschlossenen Innenraum eines Gehäuses befinden, wie es beispielsweise bei elektronischen Komponenten für Steuerungen der Fall ist, muss die entstehende Wärme effektiv aus dem Innenraum abgeführt werden. Übersteigt die Temperatur im Innenraum des Gehäuses einen kritischen Wert, kann es zum Ausfall der elektronischen Komponenten aufgrund von Überhitzung und folglich zum Ausfall der Steuerung kommen, was nicht zu vertretende Konsequenzen nach sich ziehen kann. Eine Möglichkeit, diesem Problem entgegenzutreten, ist, die Leistung der elektronischen Komponenten und damit die von ihnen ausgehende Wärmeentwicklung zu reduzieren, was allerdings eine kaum akzeptable Maßnahme darstellt. Weiterhin ist die Verwendung von wärmeleitender Paste zum Wärmetransport aus dem Gehäuse zur Vermeidung der Überhitzung der wärmeentwickelnden Bauteile bekannt. Diese Paste selbst ist sehr teuer und macht den Herstellungsprozess aufwendig und damit teuer. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Deckel aus Material mit guter Wärmeleitfähigkeit zu fertigen, etwa Metall. Nachteilig dabei ist jedoch, dass die Preise für Metalle, insbesondere für die bevorzugt verwendeten Leichtmetalle wie Aluminium, aufgrund der Verknappung der Ressourcen und der allgemein gestiegenen Nachfrage immer weiter steigen, so dass solche Deckel immer teurer werden.As soon as warmth developing Components are located in a closed interior of a housing, as with electronic components for control systems The case is, the resulting heat must be effectively removed from the interior dissipated become. exceeds the temperature in the interior of the housing has a critical value, It can cause the failure of electronic components due to overheating and consequently failure of the controller come, which is not responsible Consequences. A way to counter this problem is the performance of the electronic components and therefore those of them outgoing heat which is a barely acceptable measure. Furthermore, the use of heat-conductive paste for heat transport out of the case to avoid overheating the heat-developing Components known. This paste itself is very expensive and does that Manufacturing process consuming and therefore expensive. One more way It consists of the lid of material with good thermal conductivity to manufacture, such as metal. The disadvantage here is that the prices for Metals, especially for the preferably used light metals such as aluminum, due the scarcity of resources and the general increase in demand continue to rise, so that such covers are getting more expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Platte anzugeben, die eine ausreichende Wärmeabfuhr weg von wärmeentwickelnden Bauteilen gewährleistet, so dass deren Überhitzung vermieden wird.Of the The invention is therefore based on the object of specifying a plate the adequate heat dissipation away from heat-developing Ensures components so that their overheating is avoided.

Diese Aufgabe wird durch eine Platte mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.These The object is achieved by a plate having the features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are defined in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Platte umfasst einen oder mehrere erste Bereiche aus einem ersten Material mit einer ersten Wärmeleitfähigkeit, und einen oder mehrere zweite Bereiche aus einem zweiten Material mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Wärmeleitfähigkeit höheren Wärmeleitfähigkeit zum Abführen der Wärme von wärmeentwickelnden Bauteilen. Das erste Material kann weitgehend unabhängig von seiner Wärmeleitfähigkeit ausgewählt werden, so dass kostengünstige Materialien eingesetzt werden können. Nur im zweiten Bereich müssen erfindungsgemäß zweite Materialien eingesetzt werden, die im Vergleich zum ersten Material eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweisen.The plate according to the invention includes one or more first regions of a first material with a first thermal conductivity, and one or more second regions of a second material with a second, compared to the first thermal conductivity higher thermal conductivity for discharging the Heat from heat-generating Components. The first material can be largely independent of its thermal conductivity selected be so cost-effective Materials can be used. Only in the second area need according to the invention second Materials are used compared to the first material a higher one thermal conductivity exhibit.

Die erfindungsgemäße Platte dient zum Haltern von wärmeentwickelnden Bauteilen. Die Platte kann überall dort angewendet werden, wo die wärmeentwickelnden Bauteile nicht im Innenraum eines Gehäuses, sondern exponiert angeordnet sind und in ihrer Position festgelegt werden müssen. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Platte bietet sich dann an, wenn die Abfuhr von Wärme aus den wärmeentwickelnden Bauteilen heraus allein aufgrund von Konvektion nicht genügt. Erfindungsgemäß kann der Wärmetransport aus den wärmentwickelnden Bauteilen heraus unter der verbesserten Ausnutzung der Konduktion verbessert werden.The plate according to the invention is used to hold heat-generating Components. The plate can be everywhere be applied where the heat-generating Components not arranged in the interior of a housing, but exposed and must be determined in their position. The use of the plate according to the invention offers itself when the dissipation of heat from the heat-generating Components out due to convection alone is not enough. According to the invention, the heat transport from the heat-developing Components out under the improved utilization of the conduction be improved.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Platte als Deckel für ein Gehäuse ausgebildet sein, in dem zumindest ein wärmeentwickelndes Bauteil aufgenommen ist. Hierbei schliesst der Deckel das Gehäuse nach aussen zur Umgebung hin ab, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz oder dergleichen nicht möglich ist.In Advantageous development of the invention, the plate as a lid for a casing be formed, received in the at least one heat-generating component is. The lid closes the case outwards to the environment down, allowing moisture, dirt or the like to penetrate not possible is.

Die Größe des zweiten Bereichs kann soweit reduziert werden, dass die entstehende Wärme aus dem Gehäuse sicher in die Umgebung abgeführt wird. Der Grad der Reduzierbarkeit des zweiten Bereichs hängt vom verwendeten zweiten Material ab. Aus den Größen Kosten pro Volumen und Wärmeleitfähigkeit des zweiten Materials kann ein Optimum ermittelt werden, so dass der minimal not wendige Wärmetransport aus dem Innenraum des Gehäuses bei verringerten Materialkosten gewährleistet ist.The Size of the second Area can be reduced so far that the resulting heat from the casing safely dissipated into the environment. The degree of reducibility of the second range depends on used second material. From the sizes cost per volume and thermal conductivity of the second material, an optimum can be determined so that the minimal necessary heat transfer from the interior of the housing is guaranteed at reduced material costs.

Vorzugsweise ist im zweiten Bereich mindestens ein weiteres Material mit einer dritten Wärmeleitfähigkeit zum Abführen der Wärme aus den wärmeentwickelnden Bauteilen vorgesehen, wobei die dritte Wärmeleitfähigkeit höher als die erste Wärmeleitfähigkeit ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die dritte Wärmeleitfähigkeit auch höher als die zweite Wärmeleitfähigkeit ist. Durch das Vorsehen und die Wahl des weiteren Materials kann der Fall berücksichtigt werden, dass sich im Innenraum des Gehäuses ein besonders stark wärmeentwickelndes Bauteil befindet. Dabei werden die Material- und Fertigungskosten in Grenzen gehalten, so dass auch für diese Anwendungen der erfindungsgemäße Deckel zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten hergestellt werden kann.Preferably is in the second area at least one other material with a third thermal conductivity for discharging the heat from the heat-producing Components provided, wherein the third thermal conductivity higher than the first thermal conductivity is. It is advantageous if the third thermal conductivity is higher than the second thermal conductivity is. By providing and choosing the other material can the case will be taken into account that is in the interior of the case a particularly strong heat-developing Component is located. This will be the material and manufacturing costs kept within limits, so that for these applications, the lid according to the invention can be produced at economically reasonable cost.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, bei welcher der Wärmetransport hauptsächlich entlang einer Richtung erfolgt und der erste Bereich entlang der Richtung eine erste Wandstärke und der zweite Bereich entlang der Richtung eine zweite Wandstärke aufweist, umfasst der zweite Bereich Abschnitte, in denen die zweite Wandstärke größer als die erste Wandstärke ist. Diese Abschnitte können sich ganz oder teilweise radial zur Richtung über den zweiten Bereich erstrecken und in den Innenraum und/oder in die Umgebung hineinragen. Diese Abschnitte wirken wie Wärmesenken und Kühlrippen, die den Wärmetransport aus dem Innenraum des Gehäuses in die Umgebung verbessern, so dass eine Überhitzung der wärmeentwickelnden Bauteile weitgehend vermieden werden kann.According to an advantageous embodiment of the present invention, in which the heat transport mainly along one direction he follows and the first region along the direction has a first wall thickness and the second region along the direction has a second wall thickness, the second region comprises sections in which the second wall thickness is greater than the first wall thickness. These sections can extend wholly or partially radially to the direction over the second region and protrude into the interior space and / or into the environment. These sections act as heat sinks and cooling fins, which improve the heat transport from the interior of the housing into the environment, so that overheating of the heat-generating components can be largely avoided.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Deckels ist der zweite Bereich teilweise vom ersten Bereich umschlossen. Die beiden Bereiche bilden keine separaten Einheiten, sondern können als eine zusammenhängende Einheit gefertigt werden, so dass das erste Material als Träger des zweiten Materials dient. Für den Wärmetransport ist es dabei vorteilhaft, dass der zweite Bereich so vom ersten Bereich umschlossen wird, dass er mit dem Innenraum und der Umgebung des Gehäuses in direktem Kontakt steht. Der Fertigungs- und Montageaufwand wird durch diese Maßnahme reduziert, und der minimal benötigte Wärmetransport immer garantiert.In a further preferred embodiment the lid of the invention the second area is partially enclosed by the first area. The both areas do not form separate units but can be considered as a coherent unit be made so that the first material as the carrier of the second material is used. For the heat transport it is advantageous that the second area so from the first Area is enclosed, that he is familiar with the interior and the environment of the housing is in direct contact. The manufacturing and assembly effort is reduced by this measure, and the minimum needed Heat transport always guaranteed.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn der zweite Bereich ganz vom ersten Bereich umschlossen ist. Hierbei ergibt sich der Vorteil, dass der erste und der zweite Bereich nicht gegeneinander abgedichtet werden müssen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse zu verhindern. Die Verwendung von Dichtelementen und das Vorsehen von Dichtflächen sind hierbei nicht notwendig.Farther It is advantageous if the second area completely from the first area is enclosed. This results in the advantage that the first and the second area need not be sealed against each other to prevent the ingress of moisture into the housing. The usage of sealing elements and the provision of sealing surfaces are not necessary here.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Platte in Form des Gehäusedeckels, bei welcher der erste Bereich den zweiten Bereich mit einer Schichtdicke umschließt, zeichnet sich dadurch aus, dass die Schichtdicke variiert. Da das erste Material eine im Vergleich zum zweiten Material erfindungsgemäß geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist, wird der Wärmetransport verringert, wenn der zweite Bereich ganz vom ersten Bereich umschlossen ist. Um die Verringerung des Wärmetransports in vertretbaren Grenzen zu halten, wird erfindungsgemäß die Schichtdicke des ersten Materials variiert. An den Stellen, wo ein hoher Wärmetransport benötigt wird, wird die Schichtdicke verringert, so dass sie dem Wärmetransport nur in vernachlässigendem Umfang störend entgegensteht.A preferred embodiment the plate of the invention in the form of the housing cover, at which the first area the second area with a layer thickness encloses is characterized by the fact that the layer thickness varies. Since that first material according to the invention in comparison to the second material lower thermal conductivity has, the heat transport reduced if the second area completely enclosed by the first area is. To reduce the heat transport Within reasonable limits, according to the invention, the layer thickness of the first material varies. In the places where a high heat transport needed is, the layer thickness is reduced, so that they heat transport only to a negligible extent disturbing opposes.

Vorteilhaft wird die vorliegende Erfindung dadurch weitergebildet, dass die wärmeentwickelnden Bauteile wärmeleitend mit dem zweiten Bereich verbunden sind. In diesem Zusammenhang soll wärmeleitend so verstanden werden, dass die Wärme hauptsächlich durch Konduktion und nicht durch Konvektion transportiert wird. Die wärmeentwickelnden Bauteile sind direkt mit dem zweiten Bereich verbunden, so dass die von ihnen entwickelte Wärme schnell und effektiv über den zweiten Bereich abgeleitet werden kann.Advantageous the present invention is further developed in that the heat-generating components thermally conductive connected to the second area. In this context, should thermally conductive be understood that the heat is mainly through Conduction and not transported by convection. The heat-generating Components are directly connected to the second area, so that the heat developed by them quickly and effectively over the second area can be derived.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann bei Ausbildung der Platte als Deckel für ein Gehäuse der zweite Bereich bezüglich einer Oberfläche des ersten Bereichs einen Vorsprung bilden. Der Vorsprung kann sich dabei zur Außenseite und/oder zum Innenraum des Gehäuses erstrecken. Falls sich der Vorsprung zur Außenseite des Gehäuses hin erstreckt, ist die Abfuhr von Wärme wegen der vergrößerten freien Oberfläche des zweiten Bereichs verbessert. Gleiches gilt auch für den Fall, dass der Vorsprung sich zum Innenraum des Gehäuses erstreckt, da über die freie Oberfläche des zweiten Bereichs Wärme aus dem Innenraum heraus abgeführt wird.In Advantageous development of the invention can in training the Plate as a cover for a housing the second area regarding a surface of the first area form a projection. The lead can become doing so to the outside and / or to the interior of the housing extend. If the projection towards the outside of the housing extends, is the dissipation of heat because of the increased free surface of the second area improved. The same applies to the case that the projection extends to the interior of the housing, as over the free surface the second area heat removed from the interior becomes.

Die vorliegende Erfindung wird dadurch fortgebildet, dass das erste Material ein Kunststoff und das zweite und das weitere Material ein Metall, Aluminium oder Glimmer ist. Kunststoffe sind problemlos kostengünstig zu beziehen und eignen sich beispielsweise für das Spritzgussverfahren, so dass der erste Bereich um den zweiten Bereich herumgespritzt werden kann. Das Spritzgussverfahren ermöglicht die kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Deckel in hohen Stückzahlen.The The present invention is further developed in that the first Material one plastic and the second and the other material a metal, aluminum or mica is. Plastics are easy to afford relate and are suitable for example for the injection molding process, so that the first area is splashed around the second area can be. The injection molding process enables cost-effective production the lid according to the invention in high quantities.

Das zweite Material und/oder das weitere Material kann aus Metall, insbesondere Aluminium, oder auch aus Glimmer oder wärmeleitender Keramik bestehen. Glimmer und Keramik haben den Nachteil, dass sie leicht zerbrechlich sind. Da es erfindungsgemäß möglich ist, den zweiten Bereich ganz oder teilweise vom ersten zu umschließen, ist die Verwendung auch dieser zerbrechlichen Materialien im zweiten Bereich unkritischThe second material and / or the further material may be made of metal, in particular Aluminum, or even made of mica or thermally conductive ceramic. Mica and ceramics have the disadvantage that they are easily fragile are. Since it is possible according to the invention The second area to be completely or partially enclosed by the first is the Use of these fragile materials in the second area uncritically

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der zweite Bereich in Form eines standardisierten Kühlkörpers ausgebildet sein, was sich günstig auf niedrige Herstellungskosten auswirkt. Alternativ kann das zweite Material in Form von Zusatzpartikeln ausgebildet sein, die in dem ersten Bereich eingebettet sind. Insbesondere für den Fall, wenn das zweite Material aus Kohlenstoff bzw. Kohlenstoff-Verbindungen gebildet ist, weisen solche Zusatzpartikel eine Nanostruktur auf, was zu einer ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit führt. Diese vergleichsweise gute Wärmeleitfähigkeit geht darauf zurück, dass der Kohlenstoff bzw. die Kohlenstoff-Verbindungen, aus denen das zweite Material gebildet ist, in Form von Nanoröhren gegeben sind, deren Wärmeleitfähigkeit λ im Allgemeinen im Bereich von 103 W/(m·K) liegt.In an advantageous embodiment of the invention, the second region may be formed in the form of a standardized heat sink, which has a favorable effect on low production costs. Alternatively, the second material may be in the form of additional particles embedded in the first region. In particular, in the case where the second material is formed of carbon compounds, such additive particles have a nanostructure, resulting in excellent thermal conductivity. This comparatively good thermal conductivity is due to the fact that the carbon or the carbon compounds, from which the second material is formed, are given in the form of nanotubes whose thermal conductivity λ is generally in the range of 10 3 W / (m · K) lies.

Falls das zweite Material aus den vorstehend genannten Kohlenstoff-Verbindungen in Form von Nanoröhren besteht, resultiert dies vorteilhaft darin, dass die zweite Wärmeleitfähigkeit des zweiten Bereichs um zumindest mehrere Größenordnungen höher ist als die erste Wärmeleitfähigkeit des ersten Bereichs, falls dieser aus Kunststoff hergestellt ist.If the second material of the above-mentioned carbon compounds in the form of nanotubes This advantageously results in that the second thermal conductivity of the second region is higher by at least several orders of magnitude as the first thermal conductivity the first area, if made of plastic.

Vorzugsweise sind die wärmeentwickelnden Bauteile Komponenten einer elektronischen Kontrolleinheit (ECU) wie ein μ-Controller, ein Leistungstreiber z. B. in Form eines Feldeffekttransistors oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC). Insbesondere bei diesen Komponenten ist die Wärmeentwicklung ein kritischer Punkt. Derartige Komponenten werden für Adaptive-Dynamic-Control-Anwendungen, ABS, ESP und ähnlichen Systemen in Fahrzeugen eingesetzt, so dass ein plötzlicher Ausfall einer dieser Komponenten schwerwiegende Folgen haben könnte. Erfindungsgemäß ist es möglich, Deckel für die oben genannten Kontrolleinheiten bereitzustellen, welche die Gefahr von Überhitzungen verringern, eine Erhöhung der Leistung der oben genannten Bauteile ermöglichen und dabei die Material- und Fertigungskosten für die Deckel reduzieren.Preferably are the heat-generating components Components of an electronic control unit (ECU) such as a μ-controller, a power driver z. B. in the form of a field effect transistor or an application specific integrated circuit (ASIC). Especially with these components is the heat development a critical point. Such components are used for Adaptive Dynamic Control applications, ABS, ESP and similar Systems used in vehicles, making a sudden Failure of one of these components could have serious consequences. According to the invention it is possible lid for the to provide the above-mentioned control units which the danger from overheating decrease, an increase enable the performance of the above-mentioned components, thereby reducing the material and manufacturing costs for reduce the lids.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigenThe Invention will be described below with reference to preferred embodiments explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Deckels in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung, 1 A first embodiment of a lid according to the invention in a plan view and a sectional view,

2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung, 2 A second embodiment of the lid according to the invention in a plan view and a sectional view,

3 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels in einer Draufsicht und einer Schnittdarstellung, 3 A third embodiment of the lid according to the invention in a plan view and a sectional view,

4a) ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels in einer Schnittdarstellung, 4a ) a fourth embodiment of the lid according to the invention in a sectional view,

4b) ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels in einer Schnittdarstellung, 4b ) A fifth embodiment of the lid according to the invention in a sectional view,

5a) eine erste Ausführungsform des zweiten Bereichs des erfindungsgemäßen Deckels 5a ) A first embodiment of the second portion of the lid according to the invention

5b) eine erste Ausführungsform des zweiten Bereichs des erfindungsgemäßen Deckels 5b ) A first embodiment of the second portion of the lid according to the invention

5c) eine erste Ausführungsform des zweiten Bereichs des erfindungsgemäßen Deckels 5c ) A first embodiment of the second portion of the lid according to the invention

6a) ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Platte in eine Schnittdarstellung, und 6a ) A first embodiment of a plate according to the invention in a sectional view, and

6b) ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Platte in einer Schnittdarstellung. 6b ) A second embodiment of the plate according to the invention in a sectional view.

Der in 1 dargestellte erfindungsgemäße Deckel 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schließt ein Gehäuse 12 mit einem Innenraum I gegenüber einer Umgebung U ab, wobei im Innenraum I des Gehäuses 12 zwei wärmeentwickelnde Bauteile 14 angeordnet sind. Die wärmeentwickelnden Bauteile 14 können beispielsweise Komponenten einer elektronischen Kontrolleinheit (ECU) wie ein μ-Controller, ein Leistungstreiber (z. B. Transistor) oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) sein. Derartige Kontrolleinheiten werden für viele Anwendungen, insbesondere im Fahrzeugbau, eingesetzt, zum Beispiel für ADC (adaptive dynamic control), ABS, ESP und ähnliche Kontrollsysteme.The in 1 illustrated cover according to the invention 10 According to a first embodiment, a housing closes 12 with an interior I with respect to an environment U from, wherein in the interior I of the housing 12 two heat-generating components 14 are arranged. The heat-generating components 14 For example, components of an electronic control unit (ECU) such as a μ-controller, a power driver (eg transistor) or an application specific integrated circuit (ASIC). Such control units are used for many applications, in particular in vehicle construction, for example for ADC (adaptive dynamic control), ABS, ESP and similar control systems.

Erfindungsgemäß weist der Deckel 10 einen ersten Bereich 16 auf, welcher aus einem ersten Material 18 mit einer ersten Wärmeleitfähigkeit C1 besteht. Weiterhin umfasst der Deckel 10 einen zweiten Bereich 20 aus einem zweiten Material 22 mit einer zweiten Wärmeleitfähigkeit C2. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der zweite Bereich 20 von einem gestrichelten Kasten umgeben, der jedoch nicht die genaue Ausbreitung des zweiten Bereichs 20 wiedergibt. Vielmehr erstreckt sich in diesem Beispiel der zweite Bereich 20 nur so weit wie das zweite Material 22. Die zweite Wärmeleitfähigkeit C2 ist höher als die erste Wärmeleitfähigkeit C1. Die wärmeentwickelnden Bauteile 14 sind wärmeleitend mit dem zweiten Bereich 20 verbunden, so dass die von ihnen produzierte Wärme hauptsächlich durch Konduktion auf den zweiten Bereich 20 übertragen wird. Im Ausführungsbeispiel, das in 1 dargestellt ist, steht der zweite Bereich 20 unmittelbar mit der Umgebung U in Verbindung, so dass die Wärme schnell von den wärmeentwickelnden Bauteilen 14 an die Umgebung U abgegeben und eine Überhitzung verhindert werden kann. Es wird dabei unterstellt, dass der Wärmetransport vom Innenraum I des Gehäuses 12 hauptsächlich entlang einer Richtung R entsprechend dem Wärmegradienten in die Umgebung U erfolgt.According to the invention, the lid 10 a first area 16 on which of a first material 18 exists with a first thermal conductivity C1. Furthermore, the lid includes 10 a second area 20 from a second material 22 with a second thermal conductivity C2. For clarity, the second area is 20 surrounded by a dashed box, but not the exact propagation of the second area 20 reproduces. Rather, the second area extends in this example 20 only as far as the second material 22 , The second thermal conductivity C2 is higher than the first thermal conductivity C1. The heat-generating components 14 are thermally conductive with the second area 20 connected, so that the heat produced by them mainly by conduction to the second area 20 is transmitted. In the embodiment, in 1 is shown, is the second area 20 Immediately communicates with the environment U, so that the heat quickly from the heat-generating components 14 delivered to the environment U and overheating can be prevented. It is assumed that the heat transfer from the interior I of the housing 12 mainly along a direction R corresponding to the thermal gradient into the environment U takes place.

Der zweite Bereich 20 des in 2 dargestellten Deckels 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst ein weiteres Material 24 mit einer dritten Wärmeleitfähigkeit C3, die höher als die erste Wärmeleitfähigkeit C1 ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der zweite Bereich 20 von einem gestrichelten Kasten umgeben, der jedoch nicht die genaue Ausbreitung des zweiten Bereichs 20 wiedergibt. Vielmehr erstreckt sich in diesem Beispiel der zweite Bereich 20 nur soweit, wie das zweite und das weitere Material 22 und 24. Das weitere Material 24 ist wärmeleitend mit den wärmeentwickelnden Bauteilen 14 verbunden. Ferner weist der erste Bereich 16 eine erste Wandstärke W1 und der zweite Bereich 20 eine zweite Wandstärke W2 auf. Der zweite Bereich 20 umfasst Abschnitte 26, in denen die zweite Wandstärke W2 größer ist als die erste Wandstärke W1. Diese Abschnitte 26 erstrecken sich sowohl in den Innenraum I des Gehäuses 12 als auch in die Umgebung U. Die Abschnitte 26 wirken als Wärmesenken und Kühlrippen und verbessern den Wärmetransport vom Innenraum I in die Umgebung U. Radial zur Richtung R kann sich ein Abschnitt 26 ganz oder teilweise über den zweien Bereich 20 erstrecken.The second area 20 of in 2 illustrated lid 10 According to a second embodiment comprises another material 24 with a third thermal conductivity C3 which is higher than the first thermal conductivity C1. For clarity, the second area is 20 surrounded by a dashed box, but not the exact propagation of the second area 20 reproduces. Rather, the second area extends in this example 20 only as far as the second and the more material 22 and 24 , The further material 24 is thermally conductive with the heat-generating components 14 connected. Further, the first area points 16 a first wall thickness W1 and the second area 20 a second wall thickness W2. The second area 20 includes sections 26 in which the second wall thickness W2 is greater than the first wall thickness W1. These sections 26 extend both into the interior I of the housing 12 as well as in the environment U. The sections 26 act as heat sinks and cooling fins and improve the heat transfer from the interior I into the environment U. Radial to the direction R, a section 26 all or part of the two area 20 extend.

In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 dargestellt, bei dem der zweite Bereich 20 teilweise vom ersten Bereich 16 entlang der Richtung R umschlossen ist. Hierbei kann der zweite Bereich 20 vom ersten Bereich 16 umspritzt werden, sofern als erstes Material 18 ein spritzfähiges Material wie Kunststoff verwendet wird. Um den Wärmetransport in die Umgebung U nicht zu beeinträchtigen, ist der zweite Bereich 20 nicht komplett, sondern nur teilweise vom ersten Bereich 16 umschlossen, so dass der zweite Bereich 20 zumindest teilweise in direktem Kontakt mit der Umgebung U steht. Ferner sind die wärmeentwickelnden Bauteile 14 wärmeleitend mit dem zweiten Bereich 20 verbunden.In 3 is a third embodiment of the lid according to the invention 10 shown in which the second area 20 partly from the first area 16 is enclosed along the direction R. Here, the second area 20 from the first area 16 be overmoulded, provided as the first material 18 an injection-moldable material such as plastic is used. In order not to affect the heat transfer to the environment U, is the second area 20 not complete, but only partially from the first area 16 enclosed, leaving the second area 20 at least partially in direct contact with the environment U stands. Further, the heat-generating components 14 thermally conductive with the second region 20 connected.

In 4a) ist ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 dargestellt. Der zweite Bereich 20 ist mit einer konstanten Schichtdicke D komplett vom ersten Bereich 16 umschlossen. Der zweite Bereich 20 steht weder im direkten Kontakt mit der Umgebung U, noch sind die wärmeentwickelnden Bauteile 14 wärmeleitend mit dem zweiten Bereich 20 verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 bietet sich für Anwendungen an, in denen die aus dem Innenraum I des Gehäuses 12 in die Umgebung U zu transportierende Wärmemenge relativ gering ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Anzahl und die Leistung der wärmeentwickelnden Bauteile 14 im Innenraum I gering sind.In 4a ) is a fourth embodiment of the lid according to the invention 10 shown. The second area 20 is complete with a constant thickness D from the first area 16 enclosed. The second area 20 is neither in direct contact with the environment U, nor are the heat-generating components 14 thermally conductive with the second region 20 connected. This embodiment of the lid according to the invention 10 is suitable for applications in which the interior of the housing I 12 in the environment U to be transported amount of heat is relatively low. This is the case when the number and performance of the heat-generating components 14 in the interior I are low.

In 4b) ist ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 dargestellt. Auch hier ist der zweite Bereich 20 komplett vom ersten Bereich 16 umschlossen, jedoch nicht mit einer konstanten Schichtdicke D. Die Schichtdicke D des ersten Bereichs variiert, so dass sie dort, wo ein ausreichender Wärmetransport benötigt wird, reduziert ist, insbesondere benachbart zu den wärmeentwickelnden Bauteilen 14. In 4b) weist der Deckel 10 eine erste Schichtdicke D1 und eine zweite Schichtdicke D2 auf, wobei die zweite Schichtdicke D2 geringer als die erste Schichtdicke D1 ist. Der Übergang von der ersten Schichtdicke D1 zur zweiten Schichtdicke verläuft im dargestellten Beispiel direkt ohne Zwischenstufen, jedoch sind eine beliebige Anzahl von Zwischenstufen wie auch ein stetiger Übergang denkbar.In 4b ) is a fifth embodiment of the lid according to the invention 10 shown. Again, this is the second area 20 completely from the first area 16 but the layer thickness D of the first region varies so that it is reduced where sufficient heat transfer is needed, particularly adjacent to the heat-generating components 14 , In 4b ) has the lid 10 a first layer thickness D1 and a second layer thickness D2, wherein the second layer thickness D2 is less than the first layer thickness D1. The transition from the first layer thickness D1 to the second layer thickness runs directly in the illustrated example without intermediate stages, however, any number of intermediate stages as well as a continuous transition are conceivable.

In 5a) ist eine erste Ausführungsform des zweiten Bereichs 20 dargestellt. Der zweite Bereich bildet hier einen bezüglich der Oberfläche des ersten Bereichs 16 in Richtung zum Innenraum I vorstehenden Vorsprung. Über die größere freie Oberfläche des zweiten Bereichs 20 im Innenraum 1 ist eine bessere Abfuhr der Wärme aus dem Innenraum I möglich.In 5a ) is a first embodiment of the second area 20 shown. The second area here forms one with respect to the surface of the first area 16 in the direction of the interior I projecting projection. Over the larger free surface of the second area 20 in the interior 1 is a better dissipation of heat from the interior I possible.

In 5b) ist eine zweite Ausführungsform des zweiten Bereichs 20 dargestellt, bei der der zweite Bereich 20 einen bezüglich der Oberfläche des ersten Bereichs 16 einen in Richtung zur Umgebung U vorstehenden Vorsprung ausbildet. Durch die größere freie Oberfläche des zweiten Bereichs 20 zur Umgebung U ist eine bessere Abgabe der Wärme an die Umgebung möglich.In 5b ) is a second embodiment of the second region 20 shown at the second area 20 one with respect to the surface of the first area 16 forms a toward the environment U protruding projection. Due to the larger free surface of the second area 20 to the environment U is a better transfer of heat to the environment possible.

In 5c) ist eine dritte Ausführungsform des zweiten Bereichs 20 dargestellt, die eine Kombination der in 5a) und 5b) dargestellten Ausführungsformen darstellt. Der zweite Bereich 20 bildet hier sowohl in Richtung zum Innenraum I wie auch zur Umgebung U einen bezüglich der Oberfläche des ersten Bereichs 16 vorstehenden Vorsprung.In 5c ) is a third embodiment of the second area 20 represented a combination of in 5a ) and 5b ) illustrated embodiments represents. The second area 20 Here forms both in the direction of the interior I as well as the environment U with respect to the surface of the first area 16 protruding projection.

In 6a) ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Platte 30 zum Haltern wärmeentwickelnder Bauteile 14 dargestellt. Auch hier wird angenommen, dass der Wärmetransport entlang einer Richtung R entsprechend dem Wärmegradienten erfolgt. Dabei sind die Elemente, welche denen des erfindungsgemäßen Deckels 10 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen-Nummern versehen. Der Aufbau der hier dargestellten Platte 30 entspricht weitgehend dem vierten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 (vgl. 4a). Die Platte 30 ist hier allerdings an einer Halterung 32 auf eine beliebige Weise befestigt, beispielsweise mit Schrauben. Der zweite Bereich 20, der aus dem zweiten Material 22 und dem weiteren Material 24 aufgebaut ist, ist komplett vom ersten Bereich 16 aus dem ersten Material 18 umschlossen. Auch hier weist das erste Material die Wärmeleitfähigkeit C1, das zweite Material die Wärmeleitfähigkeit C2 und das weitere Material die Wärmeleitfähigkeit C3 auf, wobei die Wärmeleitfähigkeit C1 geringer ist als C2 und C3.In 6a ) is a first embodiment of a plate according to the invention 30 for holding heat-generating components 14 shown. Again, it is assumed that the heat transfer takes place along a direction R corresponding to the thermal gradient. In this case, the elements which are those of the lid according to the invention 10 correspond, provided with the same reference numerals. The structure of the plate shown here 30 largely corresponds to the fourth embodiment of the lid according to the invention 10 (see. 4a ). The plate 30 is here on a bracket 32 fastened in any way, for example with screws. The second area 20 made of the second material 22 and the other material 24 is constructed completely from the first area 16 from the first material 18 enclosed. Again, the first material, the thermal conductivity C1, the second material, the thermal conductivity C2 and the other material, the thermal conductivity C3, wherein the thermal conductivity C1 is less than C2 and C3.

In 6b) ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Platte 30 dargestellt. Der Aufbau der hier dargestellten Platte 30 entspricht weitgehend dem fünften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Deckels 10 (vgl. 4b). Die Platte 30 ist an der Halterung 32 befestigt. Auch hier ist der das zweite und das weiter Material 22, 24 umfassende zweite Bereich 20 komplett vom das erste Material 18 umfassenden ersten Bereich 16 mit einer Schichtdicke D umschlossen. Die Schichtdicke D variiert, so dass sie dort, wo ein ausreichender Wärmetransport benötigt wird, reduziert ist, insbesondere benachbart zu den wärmeentwickelnden Bauteilen 14. In 5b) weist die Platte 30 eine erste Schichtdicke D1 und eine zweite Schichtdicke D2 auf, wobei die zweite Schichtdicke D2 geringer als die erste Schichtdicke D1 ist. Der Übergang von der ersten Schichtdicke D1 zur zweiten Schichtdicke D2 verläuft im dargestellten Beispiel direkt ohne Zwischenstufen, jedoch sind eine beliebige Anzahl von Zwischenstufen wie auch ein stetiger Übergang denkbar.In 6b ) is a second embodiment of the plate according to the invention 30 shown. The structure of the plate shown here 30 largely corresponds to the fifth embodiment of the lid according to the invention 10 (see. 4b ). The plat th 30 is on the bracket 32 attached. Again, this is the second and the wider material 22 . 24 comprehensive second area 20 completely from the first material 18 comprehensive first area 16 enclosed with a layer thickness D. The layer thickness D varies so that it is reduced where sufficient heat transport is required, in particular adjacent to the heat-generating components 14 , In 5b ) has the plate 30 a first layer thickness D1 and a second layer thickness D2, wherein the second layer thickness D2 is less than the first layer thickness D1. The transition from the first layer thickness D1 to the second layer thickness D2 runs directly in the illustrated example without intermediate stages, however, any number of intermediate stages as well as a continuous transition are conceivable.

Claims (16)

Platte (30), umfassend einen oder mehrere erste Bereiche (16) aus einem ersten Material (18) mit einer ersten Wärmeleitfähigkeit (C1), und einen oder mehrere zweite Bereiche (20) aus einem zweiten Material (22) mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Wärmeleitfähigkeit (C1) höheren Wärmeleitfähigkeit (C2), um Wärme zumindest eines wärmeentwickelnden Bauteils (14) abzuführen.Plate ( 30 ) comprising one or more first regions ( 16 ) from a first material ( 18 ) having a first thermal conductivity (C1), and one or more second regions ( 20 ) of a second material ( 22 ) with a second, compared to the first thermal conductivity (C1) higher thermal conductivity (C2) to heat at least one heat-generating component ( 14 ) dissipate. Platte (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Bereich (20) in Form eines standardisierten Kühlkörpers ausgebildet ist.Plate ( 30 ) according to claim 1, characterized in that the second region ( 20 ) is designed in the form of a standardized heat sink. Platte (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material in Form von Zusatzpartikeln ausgebildet ist.Plate ( 30 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the second material is in the form of additional particles. Platte (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzpartikel in Form von Nanostrukturen ausgebildet sind.Plate ( 30 ) according to claim 3, characterized in that the additional particles are in the form of nanostructures. Platte (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich (20) mindestens ein weiteres Material (24) mit einer dritten Wärmeleitfähigkeit (C3) zum Abführen der Wärme aus den wärmeentwickelnden Bauteilen (14) vorgesehen ist, wobei die dritte Wärmeleitfähigkeit (C3) höher ist als die erste Wärmeleitfähigkeit (C1).Plate ( 30 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the second area ( 20 ) at least one other material ( 24 ) having a third thermal conductivity (C3) for removing the heat from the heat-generating components (C3) 14 ), wherein the third thermal conductivity (C3) is higher than the first thermal conductivity (C1). Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetransport hauptsächlich entlang einer Richtung (R) erfolgt und der erste Bereich (16) entlang der Richtung (R) eine erste Wandstärke (W1) und der zweite Bereich (20) entlang der Richtung (R) eine zweite Wandstärke (W2) aufweist, wobei der zweite Bereich (20) Abschnitte (26) umfasst, in denen die zweite Wandstärke (W2) größer als die erste Wandstärke (W1) ist.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transport takes place mainly along one direction (R) and the first region ( 16 ) along the direction (R) a first wall thickness (W1) and the second area ( 20 ) along the direction (R) has a second wall thickness (W2), the second area (W2) 20 ) Sections ( 26 ), in which the second wall thickness (W2) is greater than the first wall thickness (W1). Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (20) vollständig vom ersten Bereich (16) umschlossen ist.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second area ( 20 ) completely from the first area ( 16 ) is enclosed. Platte (30) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (16) den zweiten Bereich (20) entlang der Richtung (R) mit einer Schichtdicke (D) des ersten Materials (18) umschließt, wobei die Schichtdicke (D) variiert.Plate ( 30 ) according to claim 7, characterized in that the first area ( 16 ) the second area ( 20 ) along the direction (R) with a layer thickness (D) of the first material ( 18 ), wherein the layer thickness (D) varies. Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (20) bezüglich einer Oberfläche des ersten Bereichs (16) einen Vorsprung bildet.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second area ( 20 ) with respect to a surface of the first region ( 16 ) forms a projection. Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine wärmeentwickelnde Bauteil (14) wärmeleitend mit dem zweiten Bereich (20) verbunden ist.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat-generating component ( 14 ) thermally conductive with the second region ( 20 ) connected is. Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (18) aus Kunststoff hergestellt ist.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first material ( 18 ) is made of plastic. Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material (22) und/oder das weitere Material (24) aus Metall, Kohlenstoff, Kohlenstoffverbindungen, Glimmer oder Keramik hergestellt sind.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second material ( 22 ) and / or the further material ( 24 ) are made of metal, carbon, carbon compounds, mica or ceramic. Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeentwickelnden Bauteile (14) Komponenten einer elektronischen Kontrolleinheit (ECU) wie ein μ-Controller, ein Leistungstreiber oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) sind.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-generating components ( 14 ) Are components of an electronic control unit (ECU) such as a μ-controller, a power driver or an application specific integrated circuit (ASIC). Platte (30) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (30) als Deckel (10) ausgebildet ist, der ein Gehäuse (12) abschließt, wobei in dem Innenraum (I) des Gehäuses (12) zumindest ein wärmeentwickelndes Bauteil (14) angeordnet ist.Plate ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the plate ( 30 ) as a lid ( 10 ), which is a housing ( 12 ), wherein in the interior (I) of the housing ( 12 ) at least one heat-generating component ( 14 ) is arranged. Deckel (10) nach Anspruch 14, soweit rückbezogen auf einen der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung sich zur Umgebung (U) und/oder zum Innenraum (1) des Gehäuses (12) erstreckt.Cover ( 10 ) according to claim 14, as far as referring back to one of claims 9 to 13, characterized in that the projection to the environment (U) and / or the interior ( 1 ) of the housing ( 12 ). Gehäuse (12) für eine Fahrzeug-Steuereinheit, mit einem Deckel (10) nach einem der Ansprüche 14 oder 15.Casing ( 12 ) for a vehicle control unit, with a lid ( 10 ) according to one of claims 14 or 15.
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