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Die Erfindung betrifft eine Substratanordnung für ein elektronisches Steuergerät einer Kraftfahrzeugkomponente, umfassend mindestens ein Leiterbahnsubstrat mit mindestens einer Leiterbahnschicht, mindestens ein elektrisches Bauelement aus der Gruppe umfassend Logik-Bauelemente und/oder Filter-Bauelemente und mindestens ein elektronisches Leistungsbauteil. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches die Substratanordnung verwendet und ein Verfahren zur Herstellung der Substratanordnung.
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Stand der Technik
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Elektronische Steuergeräte einer Kraftfahrzeugkomponente, wie einer Lenkkraftunterstützung in Kraftfahrzeugen, bestehen derzeit aus verschiedenen Baugruppen. Eine Baugruppe weist Logik-Bauelemente, eine andere Baugruppe Leistungsbauteile und eine weitere Baugruppe weist Filter-Bauelemente auf. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Funktionen werden diese Baugruppen auf Leiterbahnsubstraten mit unterschiedlichen Eigenschaften aufgebaut.
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So sind die Logik-Bauelemente klein, besitzen feine Strukturen und sind mit herkömmlichen Einrichtungen auf ihrem zugeordneten Leiterbahnsubstrat – beispielsweise durch SMD pick & place, Löten oder Drahtbonden – bestück- und kontaktierbar. Das Leiterbahnsubstrat ist dabei zum Beispiel eine Leiterplatte oder Keramik.
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Dagegen müssen die Leistungsbauteile hohe Ströme schalten und leiten können. Diese Anforderung besteht auch an das entsprechende Leiterbahnsubstrat, beispielsweise Leiterplatte oder Keramik, des Leistungsbauteils auf dem die Schaltung aufgebaut wird, sowie die dazu gehörende Aufbau- und Verbindungstechnik, beispielsweise SMD pick & place, Löten oder Drahtbonden.
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Die Filter-Bauelemente, beispielsweise groß bauende Elektrolyt-Kondensatoren und Drosseln oder Spulen, erfordern hingegen aufgrund ihrer Bauform und der Ausführung ihrer Anschlüsse meist besondere Leiterbahnsubstrate, beispielsweise Stanzgitter, und entsprechende Einrichtungen zur Bestückung und Kontaktierung, beispielsweise Löten, schweißen, crimpen.
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In der Regel verfügen die aktuellen elektronischen Steuergeräte über Schnittstellen mit einem Eingang von Batteriestrom, mit einem Eingang für den Rotorlage-Sensor und mit einem Eingang für den Drehmoment-Sensor, um das Lenkmoment des Fahrers zu erfassen. Desweiteren verfügen die Schnittstellen über eine Anbindung an den Fahrzeug-Bus, beispielsweise CAN, und über einen Ausgang für die Motoranschlüsse, beispielsweise 3 Motorphasen U, V, W.
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Eine solche elektronische Steuergerätekonfiguration erfordert verschiedene Verbindungstechniken und Teile, um die unterschiedlichen Baugruppen miteinander zu verbinden.
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Dies erfordert eine Vielfalt an Herstellungsprozessen und Herstellungseinrichtungen. Ferner entstehen hohe Kosten durch die Verbindungstechnik, beispielsweise durch Verbindungsteile und Verbindungsprozesse. Eventuell wird zusätzlicher Bauraum für die Verbindungselemente benötigt. Desweiteren birgt jede elektrische Verbindungsstelle ein zusätzliches Ausfallrisiko.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Substratanordnung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, dass durch Zusammenfassung der Bauelemente und Leistungsbauteile auf einem gemeinsamen Leiterbahnsubstrat die Anzahl der erforderlichen Herstellungsprozesse und die Anzahl der benötigten Herstellungseinrichtungen reduziert werden kann. Zusätzlich können Kosten durch das Entfallen von Verbindungstechniken zwischen den Baugruppen, beispielsweise durch Entfall von Verbindungsteilen und Verbindungsprozessen, eingespart werden. Desweiteren kann Bauraum eingespart werden, weil durch die Reduzierung der Anzahl der Leiterbahnsubstrate ein kompakteres elektronisches Steuergerät hergestellt werden kann. Auch wird durch eine Reduzierung der Anzahl der Leiterbahnsubstrate eine Qualitätsverbesserung realisiert, da eine reduzierte Anzahl an elektrischen Verbindungsstellen vorhanden ist. Das elektrische Bauelement oder mindestens eines der elektrischen Bauelemente ist vorzugsweise ein elektronisches Bauelement. Insbesondere die Logik-Bauelemente sind bevorzugt elektronische Bauelemente.
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Die erfindungsgemäße Substratanordnung beruht auf der Idee, mindestens zwei Baugruppen auf einem Leiterbahnsubstrat anzuordnen, wobei die eine Baugruppe das mindestens eine elektrische Bauelement und die andere Baugruppe das mindestens eine elektronische Leistungsbauteil aufweist. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Anordnung der einen Baugruppe mit Filter-Bauelementen und der anderen Baugruppe mit Leistungsbauteilen auf dem gemeinsamen Leiterbahnsubstrat. Dieses Leiterbahnsubstrat besteht beispielsweise aus einem Stanzgitter. Auf dem Stanzgitter werden alle benötigten Filter-Bauelemente und Leistungsbauteile kontaktiert, beispielsweise durch löten, schweißen oder crimpen. Die Verschaltung der Filter-Bauelemente und der Leistungsbauteile erfolgt durch das Stanzgitter. Die Verbindung zu einem zweiten Leiterbahnsubstrat, welche in diesem Beispiel die Logik-Bauelemente enthält, erfolgt ebenfalls über Kontakte des Stanzgitters. Die Leistungsbauteile werden mit Hilfe eines Wärmeleitmediums, um beispielsweise eine bessere Wärmeleitfähigkeit zu ermöglichen und/oder um das Leistungsbauteil elektrisch zu isolieren und/oder um eventuelle Unebenheiten auszugleichen, mit einem vorhandenen Gehäuseteil verbunden, damit die entstehende Abwärme in das Gehäuseteil abgeleitet werden kann.
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Ein anderes Beispiel für die erfindungsgemäße Substratanordnung wäre die Anordnung von Filter-Bauelementen und Leistungsbauteilen auf einem Leiterbahnsubstrat, das aus einer Leiterplatte besteht. Die Leiterplatte enthält eine Leiterbahnschicht mit einer Leiterbahn aus Kupfer, wobei die Leiterbahnschicht eine Dicke zwischen 17 μm bis 250 μm, vorzugsweise von 210 μm, aufweist. Die Leiterplatte wird mit den Filter-Bauelementen und den Leistungsbauteilen bestückt. Die elektrische Kontaktierung der Leistungsbauteile erfolgt durch Reflow- oder Selektiv-Löten. Die elektrische Kontaktierung der Anschluss-Drähte der Filter-Bauelemente kann entweder über ein selektives Lötverfahren, durch Anschweißen oder Ancrimpen an Lötkontakte, durch Einpreßtechnik oder durch andere geeignete Verbindungstechniken erfolgen. Die Verbindung zu einem zweiten Leiterbahnsubstrat, welches in diesem Beispiel mit den Logik-Bauelementen bestückt ist, erfolgt über mehrpolige Leiterplattenverbinder, die entweder gelötet oder über Einpreß-Pins kontaktiert werden. Eine Entwärmung der Leistungsbauteile erfolgt über einen Kontakt mit dem Gehäuse. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das gemeinsame Leiterbahnsubstrat mehrere Leiterbahnschichten aufweist, wobei mindestens eine der Leiterbahnschichten mindestens doppelt so dick ist wie zumindest eine andere der Leiterbahnschichten.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind alle drei Baugruppen auf einem gemeinsamen Leiterbahnsubstrat angeordnet. Um dies zu ermöglichen, besitzt das Leiterbahnsubstrat mindestens zwei Leiterbahnschichten mit einer Dicke von 17 μm bis 250 μm, wobei die eine Leiterbahnschicht mindestens doppelt so dick ist wie die Leiterbahn der anderen Leiterbahnschicht. Vorzugsweise besitzt die Leiterbahn der einen Leiterbahnschicht eine Dicke von 210 μm und die Leiterbahn der anderen Leiterbahnschicht eine Dicke von 35 μm. Dadurch ist es möglich die Baugruppen unterschiedlich zu bestromen.
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Vorzugsweise ist das elektrische Bauelement als oberflächenmontierbares Bauelement und/oder in Durchstecktechnik montierbares Bauelement ausgebildet und das elektronische Leistungsbauteil als oberflächenmontierbares Leistungsbauteil und/oder in Durchstecktechnik montierbares Leistungsbauteil ausgebildet. Dadurch kann der Herstellungsprozeß optimiert werden, indem zuerst eine Oberflächenmontage der oberflächenmontierbaren Bauelemente beziehungsweise oberflächenmontierbaren Leistungsbauteile und danach eine Montage der in Durchstecktechnik montierbaren Bauelemente beziehungsweise Leistungsbauteile in Durchstecktechnik durchgeführt wird.
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Vorzugsweise ist das Leistungsbauelement mit zumindest einer Leiterbahn der einen Leiterbahnschicht des Leiterbahnsubstrates verbunden, und das Logik- und/oder Filter- Bauelement mit zumindest einer Leiterbahn der anderen Leiterbahnschicht desselben Leiterbahnsubstrates verbunden. Dadurch ist es möglich die Baugruppen unterschiedlich zu bestromen.
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Es ist von Vorteil, wenn entweder die eine Leiterbahnschicht oder die andere Leiterbahnschicht in einer Innenlage des gemeinsamen Leiterbahnsubstrates angeordnet ist. Dadurch können die Leiterbahnschichten unterschiedlich in dem Leiterbahnsubstrat angeordnet werden. Die Baugruppen werden an einer Außenlage des Leiterbahnsubstrates angeordnet. Die Kontaktierung mit der Leiterbahnschicht in der Innenlage des Leiterbahnsubstrates erfolgt dabei über Durchkontaktierungen, die aus der Innenlage zu den Kontaktierstellen entweder für die Logik- und Filter-Bauelementen oder für die Leistungsbauteile nach außen führen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die eine Leiterbahnschicht und/oder die andere Leiterbahnschicht an einer Außenseite (in Außenlage) des Leiterbahnsubstrates angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, die Leiterbahnschichten in unterschiedlichen Lagen auf/in demselben Leiterbahnsubstrat anzuordnen.
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Vorteilhafterweise ist/sind auf dem gemeinsamen Leiterbahnsubstrat zusätzlich mindestens ein Sensor-Bauelement eines Rotorlage-Sensors und/oder eines Drehmoment-Sensors für eine elektrische Maschine angeordnet. Durch die Anordnung der Sensoren auf dem Leiterbahnsubstrat ist es möglich eine separate elektrische Verbindung zum Steuergerät einzusparen. Die Bauelemente der Sensoren können dabei direkt auf dem Leiterbahnsubstrat angeordnet sein, oder über eine Tochter-Leiterplatte (Daughter-Board) an das Leiterbahnsubstrat montiert werden. Das Daughter-Board wird dabei vom Gehäuse geführt und positioniert.
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Desweiteren ist es vorteilhaft, wenn das Leiterbahnsubstrat über eine Motorphasen-Kontaktierung verfügt. Dadurch kann das Leiterbahnsubstrat in Abhängigkeit des verfügbaren Bauraums in geeigneter Position ohne weitere zusätzliche Teile an einen Elektro-Motor angebaut werden. Dabei kann das Leiterbahnsubstrat, je nach Bauraum, senkrecht oder parallel zur Motorwelle des Motors, sowie hinter oder neben dem Motor angeordnet werden. Die Kontaktierung der Motorphasen kann durch verschiedene Techniken, wie durch eine Schweißverbindung, beispielsweise Laser- oder Widerstandsschweissen, durch eine Schraubverbindung, durch eine Schneid-Klemm-Verbindung, beispielsweise der Motor bringt den Draht mit und das Leiterbahnsubstrat hat eine „Gabel”, welche in den Draht eingreift, durch Crimpen, durch Einpresspins, beispielsweise sind die Anschlüße des Motors am Ende als Einpreß-Pins ausgeführt, die beim Fügen des Steuergerätes in das Leiterbahnsubstrat eingepresst werden, oder durch andere geeignete Verbindungstechniken realisiert werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektronisches Steuergerät für eine Kraftfahrzeugkomponente, wobei das Steuergerät ein Gehäuse und eine vorstehend genannte Substratanordnung aufweist. Die Substratanordnung ist in dem Gehäuse angeordnet. Durch die Anordnung der Substratanordnung in dem Gehäuse ist es möglich, mit Hilfe eines Wärmeleitmediums das Leistungsbauteil mit dem Gehäuse zu verbinden, um eine Entwärmung des Leistungsbauteils beziehungsweise der Leistungsbauteile zu erreichen. Die Leistungsbauteile können dabei in verschiedenen Variationen auf dem Leiterbahnsubstrat angeordnet sein, beispielsweise als Endstufen in slug-up Bauweise, als Endstufen in „DirectFET”-Technologie, als Zusammenfassung mehrerer Endstufen in einem Gehäuse zu einem „Mold-Modul” oder „Power-Modul”, mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Partitionierung, wie alle Endstufen in einem Gehäuse oder jeweils die beiden Endstufen und Phasentrenner für eine Motorphase in einem Gehäuse oder alle Endstufen in einem Gehäuse und die Phasentrenner in einem zweiten Gehäuse oder andere geeignete Partitionierungen.
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Vorteilhafterweise unterstützt das elektronische Steuergerät insbesondere die Lenkkraft in Kraftfahrzeugen, um ein einfaches Lenken des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen. Die Kraftfahrzeugkomponente ist hierbei eine Elektrische Servolenkung des Kraftfahrzeugs. Es ist darüber hinaus auch denkbar, dass das elektronische Steuergerät an andere Kraftfahrzeugkomponenten angebaut wird, deren Motoren andere Funktionen als Lenkkraftunterstützung erfüllen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass zumindest eines der Leistungsbauteile thermisch an das Gehäuse gekoppelt ist und das Steuergerät eine Montage-Kontaktfläche zur Montage an der Kraftfahrzeugkomponente aufweist, über die das Gehäuse die Kraftfahrzeugkomponente zur Entwärmung des Leistungsbauteils thermisch kontaktiert. Das elektronische Steuergerät wird dabei so an die Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere das Lenkgetriebegehäuse angebaut, dass die Entwärmung des Leistungsbauteils beziehungsweise der Leistungsbauteile mit Hilfe eines Wärmeleitmediums direkt in das Gehäuse der Kraftfahrzeugkomponente, also insbesondere in das Lenkgetriebegehäuse erfolgt. Das Lenkgetriebegehäuse wird dabei als Wärmesenke genutzt. Die Leistungsbauteile können dabei in verschiedenen Variationen auf dem Leiterbahnsubstrat angeordnet sein, beispielsweise als Endstufen in slug-up Bauweise, als Endstufen in „DirectFET”-Technologie, als Endstufen in einem Gehäuse zusammengefasst als „Mold-Modul” oder „Power-Modul”, mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Partitionierung, wie alle Endstufen in einem Gehäuse oder jeweils die beiden Endstufen und Phasentrenner für eine Motorphase in einem Gehäuse oder alle Endstufen in einem Gehäuse und die Phasentrenner in einem zweiten Gehäuse oder andere geeignete Partitionierungen.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Substratanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Die Substratanordnung ist eine Substratanordnung für ein Steuergerät und umfasst mindestens ein gemeinsames Leiterbahnsubstrat, das mindestens eine Leiterbahnschicht aufweist, mindestens ein elektrisches Bauelement aus der Gruppe umfassend Logik-Bauelemente und/oder Filter-Bauelemente, und mindestens einem elektronischen Leistungsbauteil. Das Herstellungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: einen Schritt eines Bereitstellens des Leiterbahnsubstrates, ein montieren des Bauelementes und/oder Leistungsbauteils in Oberflächenmontage auf dem Leiterbahnsubstrat und ein anschließendes montieren des Bauelementes und/oder Leistungsbauteils in Durchstecktechnik auf dem Leiterbahnsubstrat.
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Das Montieren des Bauelementes und/oder Leistungsbauteils in Oberflächenmontage auf dem Leiterbahnsubstrat geschieht zum Beispiel in dem zuerst die Oberseite des Leiterbahnsubstrates mit den Logik-Bauelementen und eventuell mit den Leistungsbauteilen bestückt wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer SMD Bestückungsmaschine geschehen. Nach der Bestückung werden die Logik-Bauelemente und die Leistungsbauelemente befestigt/kontaktiert. Dies kann beispielsweise mit Reflow-Löten geschehen. Nach der Befestigung wird die Oberseite nach Fehlern inspiziert. Anschließend wird die Unterseite des Leiterbahnsubstrates mit den Logik-Bauelementen und eventuell mit den Leistungsbauteilen bestückt wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Entsprechenden Bestückungsautomaten geschehen. Nach der Bestückung werden die Logik-Bauelemente und die Leistungsbauteile befestigt. Dies kann beispielsweise mit Reflow-Löten geschehen. Nach der Befestigung wird die Unterseite nach Fehlern inspiziert. Nach dem die oberflächenmontierbaren Logik-Bauelemente und die Leistungsbauteile montiert worden sind, wird das Leiterbahnsubstrat mit den in Durchstecktechnik montierbaren Filter-Bauelementen und den eventuellen Leistungsbauteilen bestückt. Die Kontaktierung an das Leiterbahnsubstrat kann über selektives Löten, durch Anschweißen oder Ancrimpen an Lötkontakten, durch Einpressen oder durch andere geeignete Verbindungstechniken erfolgen. Nach dem die Substratanordnung fertig hergestellt worden ist, wird sie in ein (Teil-)Gehäuse montiert und abschließend einer elektrischen Endprüfung unterzogen.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung einer Substratanordnung mit einer Leiterbahnschicht in geschnittener Seitenansicht, wobei die Leiterbahnschicht in einer Innenlage eines Leiterbahnsubstrates angeordnet ist,
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2: eine schematische Darstellung einer Substratanordnung mit drei Leiterbahnschichten geschnittene Seitenansicht,
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3: eine Substratanordnung für ein Steuergerät einer elektrischen Servolenkung mit Anschlüssen für die Motorphasen und
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4: eine Detaildarstellung der Substratanordnung der 3 im Bereich der Anschlüsse für die Motorphasen.
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Die 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer Substratanordnung 10. Die Substratanordnung 10 besteht aus einem Leiterbahnsubstrat 12, aus einer Leiterbahnschicht 14 mit Leiterbahnen, aus einem Filter-Bauelement 16, und aus einem Leistungsbauteil 18. Die Leiterbahnen der Leiterbahnschicht 14 sind in einer Innenlage 20 des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet. Auf der 1 ist erkennbar, dass die Leiterbahnen der Leiterbahnschicht 14 über Durchkontaktierungen 21 mit Leistungsbauteil-Kontaktierstellen an der Oberseite 22 elektrisch leitend verbunden ist. Das Leistungsbauteil 18 ist in diesem Beispiel an der Oberseite 22 als oberflächenmontierbares Bauteil ausgeführt und mit den Durchkontaktierungen 21 verbunden. An der Unterseite 24 ist das Filter-Bauelement 16 als in Durchstecktechnik montierbares Bauelement ausgeführt.
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Die 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Es zeigt eine geschnittene Seitenansicht von einer Substratanordnung 10 mit einem Leiterbahnsubstrat 12, welches drei verschiedene Leiterbahnschichten 14, 26, 28 mit Leiterbahnen enthält. Die Substratanordnung 10 ist eine Substratanordnung für ein Steuergerät einer Fahrzeugkomponente (nicht gezeigt), genauer gesagt: ein Steuergerät einer elektrischen Servolenkung eines Kraftfahrzeugs. Es wäre auch denkbar, dass ein Leiterbahnsubstrat 12 über mehr als die drei Leiterbahnschichten 14, 26, 28 verfügt und/oder die Leiterbahnen der Leiterbahnschichten 14, 26, 28 unterschiedliche Dicken aufweisen. In diesem Beispiel besitzt die eine Leiterbahnschicht 14 Leiterbahnen aus Kupfer mit einer Dicke von vorzugsweise 210 μm, die beiden anderen Leiterbahnschichten 26, 28 besitzen jeweils Leiterbahnen mit einer Dicke die höchstens halb so dick ist, wie die die Leiterbahnen der einen Leiterbahnschicht 14, vorzugsweise besitzen die Leiterbahnschichten 26, 28 eine Dicke von 35 μm. Die eine Leiterbahnschicht 14 ist in der Innenlage 20 des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet, und die beiden anderen Leiterbahnschichten 26, 28 sind jeweils in Außenlagen des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet, also an der Oberseite 20 beziehungsweise Unterseite 24. Es ist auch denkbar, dass die dickeren Leiterbahnschichten jeweils in Außenlagen des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet, also an der Oberseite 20 bzw. Unterseite 24, und die dünneren Leiterbahnschichten in der Innenlage 20 des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet werden.
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Die Substratanordnung der 2 weist weiterhin Logikbauelemente 30 auf, die sowohl auf der Oberseite 20, als auch auf der Unterseite 24 angeordnet sind, und die Leiterbahnen der Leiterbahnschichten 26 und 28 kontaktieren.
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Das Filter-Bauelement 16 ist auf der Unterseite 24 des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet. Es ist erkennbar, dass das Filter-Bauelement 16 als in Durchstecktechnik montierbares Bauelement ausgebildet ist.
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Das Leistungsbauteil 18 ist an der Unterseite 24 des Leiterbahnsubstrates 12 angeordnet. Die Zuführung der hohen Ströme zu den Leistungsbauteilen 18 erfolgt über die Leiterbahnen der einen Leiterbahnschicht 14 in der Innenlage 20 und/oder über die Leiterbahnen der einen Leiterbahnschicht in der Aussenlage 24. Die Leiterbahnen der einen Leiterbahnschicht 14 werden über Durchkontaktierungen zu den Leistungsbauteil-Kontaktierstellen auf der Unterseite 24 herausgeführt.
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In der 2 ist erkennbar, dass auch ein Sensor-Bauelement 32 eines Rotorlage-Sensors direkt auf dem Leiterbahnsubstrat 12 angeordnet ist. Der Rotorlage-Sensor ist ein Sensor zur Erkennung der Rotorlage eines Elektromotors der elektrischen Servolenkung, und besteht i. d. R. aus 2 oder mehreren elektronischen Bauelementen.
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In diesem Beispiel ist der Rotorlage-Sensor auf der Oberseite 20 angeordnet. Es wäre auch denkbar, dass der Rotorlage-Sensor an der Unterseite 24 (in 4 gezeigt) oder sich auf einem Daughter-Board befindet, welches das Leiterbahnsubstrat 12 kontaktiert. Das Daughter-Board wird in einem Gehäuse (nicht gezeigt) des Steuergerätes geführt und positioniert.
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In der 3 ist eine Substratanordnung 10 für ein Steuergerät einer elektrischen Servolenkung mit Anschlüssen 34 für die Motorphasen dargestellt, um die Substratanordnung 10 mit einem Motor 36 (in 4 sind die Phasenanschlüsse des Motors, jedoch nicht der eigentliche Motor selbst dargestellt) zu verbinden.
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In diesem Beispiel ist die Unterseite 24 des Leiterbahnsubstrats 12 dargestellt. Es ist erkennbar, dass die verschiedenen Baugruppen 38, 40, 42 auf dem Leiterbahnsubstrat 12 angeordnet sind. So verfügt das Leiterbahnsubstrat 12 über eine Baugruppe mit Logikbauelementen 38, eine Baugruppe mit Filter-Bauelementen 40 und über eine Baugruppe mit Leistungsbauteilen 42.
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Die Leistungsbauteile 18 sind in der 3 als slug-up Bauteile dargestellt. Die Entwärmung der Leistungsbauteile 18 erfolgt direkt in ein Gehäuseteil der Lenkungseinheit (nicht dargestellt). Dafür wird auf der Kontaktstelle zwischen dem Gehäuseteil und der Leistungsbauteile ein Wärmeleitmedium (nicht dargestellt) aufgetragen, um die Leistungsbauteile 18 beispielsweise elektrisch zu isolieren und um die entstehende Wärme der Leistungsbauteile 18 in das Gehäuseteil zu leiten.
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In der 4 zeigt eine Detaildarstellung der Substratanordnung 10 der 3 im Bereich der Anschlüsse 34 für die Motorphasen mit einem angeschlossenen Motor und mit zwei auf dem Leiterbahnsubstrat 12 integrierten Sensor-Bauelementen 32 des Rotorlagesensors.
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Es ist erkennbar, dass die Anschlüsse 34 für die Motorphasen mit dem Motor 36 (nicht dargestellt) verbunden sind. Eine Kontaktierung der Anschlüsse 34 der Motorphasen mit dem Motor kann dabei durch verschiedene Techniken erfolgen, so kann dies beispielsweise durch eine Schweißverbindung, Schraubverbindung, eine Schneid-Klemm-Verbindung (wobei eine Seite, beispielsweise der Motor, den Draht mitbringt und die andere Seite, beispielsweise das Leiterbahnsubstrat 12 die „Gabel”), durch Einpresspins (wobei die Anschlüsse des Motors 36 am Ende als Einpresspins ausgeführt sind, welche beim Fügen des Steuergeräts in das Leiterbahnsubstrat 12 eingepresst werden) oder durch eine andere Verbindungstechnik erfolgen.
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Die beiden Sensor-Bauelemente 32 des Rotorlage-Sensors sind in diesem Beispiel in das Leiterbahnsubstrat 12 integriert. Es wäre auch denkbar, dass sich die Bauelemente 32 des Rotorlage-Sensors auf einem Daughter-Board befinden, welches das Leiterbahnsubstrat 12 kontaktiert. Das Daughter-Board wird in einem Gehäuse (nicht gezeigt) des Steuergerätes geführt und positioniert.
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Zusätzlich zu den in 4 gezeigten Rotorlage-Sensorelementen 32 kann auch ein Drehmoment-Sensor in dem Leiterbahnsubstrat 12 integriert sein, das dann entsprechend größer ausgeführt werden muss.
