DE102010030525A1 - Electronic control module - Google Patents

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Abstract

Elektronische Steuerbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe (1) ein zu entwärmendes Bauelement (4) aufweist, welches an einer ersten Seite (3a) einer beidseitig bestückten Leiterplatte (3) angeordnet ist, wobei die Leiterplatte (3) zwischen der ersten (3a) und einer gegenüberliegenden zweiten (3b) Seite eine elektrisch leitfähige Lage (9) aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement (4) in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement (4) ferner mit einem zur ersten Seite (3a) benachbarten Kühlelement (6), insbesondere einem Gehäuseelement (2a) der Steuerbaugruppe (1), in thermisch leitender Verbindung steht.Electronic control assembly (1) for a motor vehicle, in particular a transmission control assembly, the control assembly (1) having a component (4) to be cooled, which is arranged on a first side (3a) of a circuit board (3) populated on both sides, the circuit board ( 3) has an electrically conductive layer (9) between the first (3a) and an opposite second (3b) side, which is in thermally conductive connection with the component (4) to be cooled, and the component (4) to be cooled is in thermally conductive connection with a cooling element (6) adjacent to the first side (3a), in particular a housing element (2a) of the control assembly (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to an electronic control assembly for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Im Stand der Technik ist z. B. aus der Druckschrift EP 1 648 744 B1 eine Elektronikeinheit, insbesondere ein Steuergerät, bekannt, welche zur Steuerung, z. B. der Motorsteuerung, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Die bekannte Elektronikeinheit weist eine beidseitig bestückte Leiterplatte auf, wobei ein erster, mittlerer Leiterplattenabschnitt zweiseitig bestückt ist und ein zweiter, randseitiger Leiterplattenabschnitt einfach bestückt und mittels Wärmeleitkleber mit einem Gehäuse zur Entwärmung verbunden ist. Im effizienter entwärmten, zweiten Leiterplattenabschnitt sind vorzugsweise stark Wärme erzeugende Komponenten angeordnet.In the prior art z. B. from the document EP 1 648 744 B1 an electronic unit, in particular a control unit, known which for controlling, for. B. the engine control, is provided in a motor vehicle. The known electronic unit has a printed circuit board equipped on both sides, wherein a first, middle printed circuit board section is equipped on both sides and a second, edge-sided printed circuit board section is simply equipped and connected by means of thermal adhesive with a housing for cooling. In the efficiently cooled, second printed circuit board section, heat-generating components are preferably arranged.

Bei Steuerungen bzw. Steuerbaugruppen zum Einsatz im Kraftfahrzeug ist regelmäßig ein Augenmerk auf den benötigten Bauraum zu richten, welcher maßgeblich von der Notwendigkeit der Entwärmung der an der Leiterplatte anzuordnenden Komponenten über ein Kühlelement, z. B. das Gehäuse, mitbestimmt wird. In dieser Hinsicht ist die im Stand der Technik vorgeschlagene Lösung verbesserungsfähig.In the case of controllers or control modules for use in motor vehicles, regular attention must be paid to the required installation space, which essentially depends on the necessity of cooling the components to be arranged on the printed circuit board via a cooling element, eg. As the housing is mitbestimmt. In this regard, the solution proposed in the prior art can be improved.

Ausgehend vom eingangs geschilderten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche eine gute Entwärmung eines an einer Leiterplatte angeordneten, zu entwärmenden Bauelements einhergehend mit geringen Bauraumanforderungen ermöglicht.Based on the above-described prior art, the present invention seeks to propose a control assembly for a motor vehicle, which allows a good heat dissipation of a arranged on a circuit board to be Entwärmenden device along with low space requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine elektronische Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe ein zu entwärmendes Bauelement aufweist, welches an einer ersten Seite einer beidseitig bestückten Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Leiterplatte zwischen der ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Seite eine elektrisch leitfähige Lage aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement ferner mit einem zur ersten Seite benachbarten Kühlelement, insbesondere einem Gehäuseelement der Steuerbaugruppe, in thermisch leitender Verbindung steht.According to the invention, an electronic control module for a motor vehicle, in particular a transmission control module, is proposed, wherein the control module has a component to be heat-treated which is arranged on a first side of a printed circuit board fitted on both sides, wherein the circuit board has an electrically conductive layer between the first and an opposite second side which is in thermally conductive connection with the component to be heat-treated, and wherein the component to be heat-treated is also in thermally conductive connection with a cooling element adjacent to the first side, in particular a housing element of the control assembly.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement ein Mikroprozessor-Bauelement, insbesondere ein Mikrocontroller-Bauelement.In an embodiment according to the invention of the control module, the component to be devoured is a microprocessor component, in particular a microcontroller component.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe weist das zu entwärmende Bauelement zur thermisch leitenden Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage einen thermisch leitfähigen Bereich auf, insbesondere in Form eines exposed pads, welcher der ersten Seite der Leiterplatte zugewandt ist.In a further embodiment according to the invention of the control module, the component to be heat-treated has a thermally conductive region for the thermally conductive connection to the electrically conductive layer, in particular in the form of an exposed pad, which faces the first side of the printed circuit board.

Bei noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement mittels eines Bauelementgehäuses mit dem Kühlelement thermisch leitend verbunden.In yet another embodiment according to the invention of the control module, the component to be devoured is thermally conductively connected to the cooling element by means of a component housing.

Gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die Leiterplatte an der zweiten Seite mit wenigstens einem weiteren elektronischen Bauelement bestückt, welches das zu entwärmende Bauelement in Richtung von der zweiten zur ersten Seite überlappt.According to one aspect of the control module according to the invention, the printed circuit board on the second side is equipped with at least one further electronic component which overlaps the component to be devoured in the direction from the second to the first side.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die elektrisch leitfähige Lage eine Masselage bzw. eine Ground-Lage.According to a further aspect of the control module according to the invention, the electrically conductive layer is a ground layer or a ground layer.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die Leiterplatte eine Multilager-Leiterplatte, insbesondere eine HDI-Leiterplatte.According to yet another aspect of the control assembly according to the invention, the printed circuit board is a multilayer printed circuit board, in particular an HDI printed circuit board.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß auch eine Steuerbaugruppe, wobei das Leiterplattenmaterial der Leiterplatte FR4 ist.According to the invention, a control module is also proposed, the printed circuit board material being the circuit board FR4.

Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Steuerbaugruppe vorgeschlagen, wobei zwischen dem Bauelementgehäuse des zu entwärmenden Bauelements und dem Kühlelement der Steuerbaugruppe eine Wärmeleitschicht angeordnet ist.Furthermore, a control module according to the invention is proposed, wherein a heat-conducting layer is arranged between the component housing of the component to be heat-treated and the cooling element of the control assembly.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement mittels eines thermischen Vias mit der elektrisch leitfähigen Lage thermisch leitend verbunden, wobei das Via insbesondere mit dem thermisch leitfähigen Bereich thermisch leitend verbunden ist.In one embodiment of the control module according to the invention, the component to be heat-sealed is thermally conductively connected to the electrically conductive layer by means of a thermal vias, wherein the via is in particular thermally conductively connected to the thermally conductive region.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe steht neben dem zu entwärmenden Bauelement wenigstens ein weiteres elektronisches Bauelement an der zweiten Seite, insbesondere ein Leistungsbauelement, in thermisch leitender Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage und/oder dem Kühlelement.In a further embodiment of the control module according to the invention, in addition to the component to be cooled, at least one further electronic component on the second side, in particular a power component, is in thermally conductive connection with the electrically conductive layer and / or the cooling element.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch einen Ausschnitt aus einer Steuerbaugruppe gemäß dem Stand der Technik; und 1 an example of a section of a control assembly according to the prior art; and

2 exemplarisch eine Schnittansicht einer Steuerbaugruppe gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. 2 an example of a sectional view of a control assembly according to a possible embodiment of the invention.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Elemente aus dem Stand der Technik sind dabei mit gestrichenen Bezugszeichen versehen, Elemente der Erfindung mit ungestrichenen Bezugszeichen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals. Elements of the prior art are provided with primed reference numerals, elements of the invention with uncoated reference numerals.

Die 1 zeigt exemplarisch einen Ausschnitt aus einer Steuerbaugruppe 1' gemäß dem Stand der Technik. Innerhalb eines Gehäuses 2', welches aus Unterteil 2a' und Oberteil 2b' besteht, ist eine Leiterplatte 3' angeordnet, welche mit einem zu entwärmenden Bauelement 4', z. B. einem Mikrocontroller, bestückt ist. Um die Abwärme des Mikrocontrollers 4' in ausreichendem Umfang abführen zu können, ist ein thermisch leitender Bereich 4a' des zu entwärmenden Bauelements 4', welcher zu einem Chip 4b' benachbart ist, mittels Vias 5', i. e. thermischer Vias, mit einer Wärmesenke 6' an der gegenüber liegenden Seite der Leiterplatte, z. B. in Form einer Kühlplatte oder des Gehäuseelements 2a', thermisch leitfähig verbunden, z. B. unter Verwendung von Wärmeleitkleber 7'. Durch diese thermische Anbindung an die Wärmesenke 6' wird die für eine Bestückung zur Verfügung stehende Leiterplattenoberfläche an der dem zu entwärmenden Bauelement 4' gegenüberliegenden Leiterplattenseite 3a' reduziert.The 1 shows an example of a section of a control module 1' according to the prior art. Inside a housing 2 ' , which consists of lower part 2a ' and top 2 B' exists is a circuit board 3 ' arranged, which with a device to be Entwärmenden 4 ' , z. B. a microcontroller is equipped. To the waste heat of the microcontroller 4 ' to dissipate sufficiently, is a thermally conductive area 4a ' of the device to be Entwärmenden 4 ' which turns into a chip 4b ' is adjacent, by means of vias 5 ' , ie thermal vias, with a heat sink 6 ' on the opposite side of the circuit board, z. B. in the form of a cooling plate or the housing element 2a ' thermally conductive, e.g. B. using thermal adhesive 7 ' , Through this thermal connection to the heat sink 6 ' becomes the PCB surface available for an assembly on the part to be heat-treated 4 ' opposite PCB side 3a ' reduced.

2 zeigt exemplarisch eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer Getriebesteuerbaugruppe bzw. Getriebesteuerung. Die Steuerbaugruppe 1 weist vorzugsweise ein Gehäuse 2 aus Gehäuseunterteil 2a und Gehäuseoberteil 2b sowie eine Leiterplatte 3 auf, welche mit den elektronischen Komponenten 8 zur Bildung einer Steuerung bestückt ist sowie die zu deren Verschaltung notwendigen Leiterbahnen aufweist. Die Leiterplatte 3 ist vorzugsweise eine Leiterplatte, welche aus FR4 gefertigt ist oder allgemein eine Epoxidharz-Glasfasermaterial-Leiterplatte. Vorgesehen ist, die Leiterplatte als Multilager-Leiterplatte und vorzugsweise als HDI-Leiterplatte auszubilden, so dass vorteilhaft eine hohe Integrationsdichte erzielbar ist. 2 shows an example of a sectional view of a control module according to the invention 1 for a motor vehicle, in particular a transmission control assembly or transmission control. The control module 1 preferably has a housing 2 from lower housing part 2a and housing top 2 B and a circuit board 3 on which with the electronic components 8th has been equipped to form a control and has the necessary to interconnect their interconnects. The circuit board 3 is preferably a printed circuit board made of FR4 or generally an epoxy resin fiberglass circuit board. It is envisaged to form the printed circuit board as a multilayer printed circuit board and preferably as an HDI printed circuit board, so that advantageously a high integration density can be achieved.

Die Leiterplatte 3 ist erfindungsgemäß dazu vorgesehen, beidseitig, i. e. an einer ersten 3a und einer zweiten 3b Seite mit elektronischen Komponenten 8 bestückt zu werden. Die erste 3a und zweite 3b Seite wird jeweils mittels einer Leiterplattenlage aus Leiterplattenmaterial ausgebildet. Dabei weist die Leiterplatte zwischen der ersten Seite 3a bzw. einer ersten Leiterplattenmaterial-Lage und einer gegenüberliegenden zweiten Seite 3b bzw. einer weiteren, zweiten Leiterplattenmaterial-Lage eine elektrisch leitfähige Lage 9 bzw. Innenlage auf, welche insbesondere als Ground- bzw. Masselage zur Bereitstellung eines Bezugspotentials für z. B. die Komponenten 8 ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Lage ist erfindungsgemäß aus gut wärmeleitendem Metall, z. B. Kupfer gebildet, insbesondere derart, dass eine hohe Wärmeabfuhr aus der Leiterplatte 3 bzw. deren Innerem mittels der elektrisch leitfähigen Lage 9 ermöglicht ist. Die elektrisch leitfähige Lage 9 weist z. B. eine größere Dicke auf als sonstige Lagen der Leiterplatte 3 und erstreckt sich, z. B. flächig zwischen zwei Leiterbahnlagen aus Leiterplattenmaterial, z. B. FR4.The circuit board 3 According to the invention, it is provided on both sides, ie on a first 3a and a second 3b Side with electronic components 8th to be equipped. The first 3a and second 3b Side is formed in each case by means of a printed circuit board layer of printed circuit board material. In this case, the circuit board between the first page 3a or a first circuit board material layer and an opposite second side 3b or a further, second printed circuit board material layer an electrically conductive layer 9 or inner layer, which in particular as a ground or ground position for providing a reference potential for z. B. the components 8th is trained. The electrically conductive layer according to the invention of good heat conducting metal, z. B. copper, in particular such that a high heat dissipation from the circuit board 3 or the interior thereof by means of the electrically conductive layer 9 is possible. The electrically conductive layer 9 has z. B. a greater thickness than other layers of the circuit board 3 and extends, for. B. surface between two interconnect layers of printed circuit board material, for. B. FR4.

An der Leiterplatte 3 ist erfindungsgemäß ein zu entwärmendes Bauelement 4 angeordnet, insbesondere z. B. ein Mikroprozessor oder ein Mikrocontroller, welcher mit weiteren Komponenten 8 der Steuerbaugruppe 1 mittels der an der Leiterplatte 3 gebildeten Leiterbahnen zur Ausbildung der Steuerfunktionalität vernetzt ist. Das zu entwärmende Bauelement 4 ist erfindungsgemäß an der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet, welche zu einem Kühlelement 6 bzw. einer Wärmesenke benachbart ist. Das zu entwärmende Bauelement 4 ist insbesondere ein solches, welches zu starker Wärmeentwicklung im Betriebsfall neigt.On the circuit board 3 According to the invention is a device to be Entwärmendes 4 arranged, in particular z. As a microprocessor or a microcontroller, which with other components 8th the control module 1 by means of the on the circuit board 3 formed interconnects is networked to form the control functionality. The component to be cooled 4 is according to the invention on the first page 3a the circuit board 3 arranged, which to a cooling element 6 or a heat sink is adjacent. The component to be cooled 4 is in particular one which tends to generate excessive heat during operation.

Das zu entwärmende Bauelement 4 ist erfindungsgemäß mit der elektrisch leitfähigen Lage 9 thermisch leitend bzw. wärmeleitend verbunden, insbesondere mittels thermischer Vias 5, welche insbesondere als Blind Vias bzw. Sacklochbohrungen ausgebildet sind. Zur Wärmeableitung weist das zu entwärmende Bauelement 4 dabei z. B. einen thermisch leitenden Bereich 4a auf, welcher benachbart zur ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet ist und mit den thermischen Vias 5 in thermisch leitender Verbindung steht. Die Vias 5 stehen weiterhin mit der elektrisch leitfähigen Lage 9 in thermisch leitender Verbindung. Der thermisch leitende Bereich 4a ist z. B. zwischen einem Chip 4b des zu entwärmenden Bauelements 4 und der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet. Durch die thermisch gut leitende Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Leiterplattenlage 9 kann ein großer Teil der im zu entwärmenden Bauelement 4 entstehenden Abwärme über die elektrisch leitfähige Lage 9 aus der Leiterplatte 3 heraus abgeführt werden, wie dies durch Pfeile in 2 angedeutet ist.The component to be cooled 4 is according to the invention with the electrically conductive layer 9 connected thermally conductive or thermally conductive, in particular by means of thermal vias 5 , which are designed in particular as blind vias or blind holes. For heat dissipation, the device to be heat-treated 4 while z. B. a thermally conductive region 4a on, which is adjacent to the first page 3a the circuit board 3 is arranged and with the thermal vias 5 is in thermally conductive connection. The vias 5 continue to stand with the electrically conductive layer 9 in thermally conductive connection. The thermally conductive area 4a is z. B. between a chip 4b of the device to be Entwärmenden 4 and the first page 3a the circuit board 3 arranged. Due to the good thermal conductivity Connection to the electrically conductive PCB layer 9 can be a big part of the component to be heat-treated 4 resulting waste heat over the electrically conductive layer 9 from the circuit board 3 be dissipated out, as indicated by arrows in 2 is indicated.

Erfindungsgemäß steht das zu entwärmende Bauelement 4 ferner mit einem Kühlelement 6, insbesondere in Form eines Gehäuseelements 2a der Steuerbaugruppe 1, in thermisch leitender bzw. Wärme leitender Verbindung. Derart kann Wärme ausgehend von dem zu entwärmenden Bauelement 4 über das Kühlelement 6 abtransportiert werden. Das Kühlelement 6 ist z. B. in Form einer Kühlplatte gebildet und/oder z. B. Bestandteil eines Gehäuses 2 der Steuerbaugruppe 1, z. B. das Gehäuseunterteil 2a. Ein solches ist dabei insbesondere gut Wärme leitend ausgebildet, z. B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt.According to the invention is the device to be Entwärmende 4 further with a cooling element 6 , in particular in the form of a housing element 2a the control module 1 , in thermally conductive or heat-conducting connection. In this way, heat can be generated starting from the component to be heat-treated 4 over the cooling element 6 be transported away. The cooling element 6 is z. B. formed in the form of a cooling plate and / or z. B. part of a housing 2 the control module 1 , z. B. the lower housing part 2a , Such is particularly well formed heat conductive, z. B. made of aluminum or an aluminum alloy.

Das zu entwärmende Bauelement 4, welches insbesondere ein gehäustes Bauelement 4 ist, steht, insbesondere mittels seines Gehäuses 4c, thermisch leitend mit dem Kühlelement 6 in Verbindung. In vorteilhafter Weise ist z. B. eine Wärmeleitschicht 7 zwischen dem Kühlelement 6 und dem zu entwärmenden Bauelement 4 bzw. z. B. dessen Gehäuse 4c angeordnet, z. B. Wärmeleitkleber, Wärmeleitpaste, Wärmeleitfolie, etc.The component to be cooled 4 , which in particular a housed component 4 is, stands, in particular by means of its housing 4c , thermally conductive with the cooling element 6 in connection. Advantageously, z. B. a heat conducting layer 7 between the cooling element 6 and the device to be heat-treated 4 or z. B. the housing 4c arranged, z. As thermal adhesive, thermal grease, thermal pad, etc.

Erfindungsgemäß ist das zu entwärmende Bauelement 4 insofern in einer Sandwichanordnung zwischen der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 und dem Kühlelement 6 angeordnet, wobei es sowohl mit der elektrisch leitfähigen Schicht bzw. Lage 9 als auch dem Kühlelement 6 zur Entwärmung thermisch leitend verbunden ist. Durch diese Anordnung wird ausreichend Wärme abgeführt, so dass auf der dem zu entwärmenden Bauelement 4 gegenüberliegenden zweiten Seite 3b der Leiterplatte 3 vorteilhaft ebenfalls Bauelemente 8 bestückt werden können und somit die Abmessungen der Leiterplatte 3 bzw. der benötigte Bauraum zur Anordnung der Bauelemente 8 gegenüber dem Stand der Technik reduziert sind. Insbesondere ist dabei eine Überlappung des zu entwärmenden Bauelements 4 mit wenigstens einem an der zweiten Seite 3b angeordneten weiteren elektronischen Bauelement 8 vorgesehen, i. e. eine Überlappung in Richtung von der ersten 3a zur zweiten 3b Seite.According to the invention, the device to be heat-treated is 4 insofar as in a sandwich arrangement between the first page 3a the circuit board 3 and the cooling element 6 it is arranged, with it both with the electrically conductive layer or position 9 as well as the cooling element 6 is thermally conductively connected for cooling. By this arrangement, sufficient heat is dissipated, so that on the device to be Entwärmenden 4 opposite second side 3b the circuit board 3 also advantageous components 8th can be fitted and thus the dimensions of the circuit board 3 or the required space for the arrangement of the components 8th are reduced compared to the prior art. In particular, there is an overlap of the component to be heat-treated 4 with at least one on the second side 3b arranged another electronic component 8th provided, ie an overlap in the direction of the first 3a to the second 3b Page.

Erfindungsgemäß weist das Gehäuseunterteil 2a bzw. das Kühlelement 6 vorzugsweise eine Ausnehmung 10 in der der ersten Seite 3a zugewandten Oberfläche auf, in welcher das zu entwärmende Bauelement 4 in thermisch leitender Verbindung zum Kühlelement 6 stehend aufnehmbar ist. Die thermisch leitende Verbindung wird dabei vorzugsweise mit einer der ersten Seite 3a zugewandten Oberfläche 10a der Ausnehmung 10 hergestellt.According to the invention, the lower housing part 2a or the cooling element 6 preferably a recess 10 in the first page 3a facing surface, in which the device to be Entwärmende 4 in thermally conductive connection to the cooling element 6 standing is receivable. The thermally conductive connection is preferably with one of the first side 3a facing surface 10a the recess 10 produced.

Neben dem an der ersten Seite 3a angeordneten, zu entwärmenden Bauelement 4 können weitere Bauelemente bzw. Komponenten 8, z. B. Leistungsbauelemente, entwärmt werden, welche an der zweiten Seite 3b angeordnet sind, z. B. auf bekannte Weise mittels thermischen Through Vias, welche thermisch leitend mit dem Kühlelement 6 und/oder der elektrisch leitfähigen Schicht 9 verbunden sind. Denkbar ist auch, weitere zu entwärmende Bauelemente 4 an der ersten Seite 3a wie oben beschrieben anzuordnen.Next to the one on the first page 3a arranged to be Entwarmenden device 4 can other components or components 8th , z. B. power components, are cooled, which on the second side 3b are arranged, for. B. in a known manner by means of thermal through vias, which thermally conductive with the cooling element 6 and / or the electrically conductive layer 9 are connected. It is also conceivable, further to Entwärmende components 4 on the first page 3a to arrange as described above.

Die Bauelemente 8 an der zweiten Seite 3b sind z. B. mit dem Gehäuseoberteil 2b in Form eines Deckelelements gekapselt an der Leiterplatte 3 angeordnet, so dass ein geschützter Elektronikraum gebildet wird. Das Kühlelement 6, z. B. in Form des Gehäuseunterteils 2a, bildet z. B. ein weiteres Deckelement an der ersten Seite 3a bzw. einen weiteren geschützten Elektronikraum für das zu entwärmende Bauelement 4 und ggf. weitere.The components 8th on the second page 3b are z. B. with the upper housing part 2 B in the form of a lid member encapsulated on the circuit board 3 arranged so that a protected electronics space is formed. The cooling element 6 , z. B. in the form of the housing base 2a , forms z. B. another cover element on the first page 3a or another protected electronics room for the device to be heat-treated 4 and possibly more.

Die Gehäuseelemente 2a, 2b sind jeweils z. B. mittels einer umlaufenden Dichtung 11 mediendicht an der Leiterplatte 3 angeordnet.The housing elements 2a . 2 B are each z. B. by means of a peripheral seal 11 Media-tight on the circuit board 3 arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 11, 1
Steuerbaugruppecontrol module
2, 2'2, 2 '
Gehäusecasing
2a, 2a'2a, 2a '
GehäuseunterteilHousing bottom
2b, 2b'2b, 2b '
GehäuseoberteilHousing top
3, 3'3, 3 '
Leiterplattecircuit board
3a, 3a'3a, 3a '
erste Seitefirst page
3b3b
zweite Seitesecond page
4, 4'4, 4 '
zu entwärmendes Bauelementto be cooled component
4a, 4a'4a, 4a '
thermisch leitender Bereichthermally conductive area
4b, 4b'4b, 4b '
Chipchip
4c4c
Gehäusecasing
5, 5'5, 5 '
thermische Viasthermal vias
6, 6'6, 6 '
Wärmesenke/KühlelementHeat sink / cooling element
7, 7'7, 7 '
Wärmeleitschichtheat conducting
88th
Komponentencomponents
99
elektrisch leitfähige Lageelectrically conductive layer
1010
Ausnehmungrecess
10a10a
Oberflächesurface
1111
Dichtungpoetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1648744 B1 [0002] EP 1648744 B1 [0002]

Claims (11)

Elektronische Steuerbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe (1) ein zu entwärmendes Bauelement (4) aufweist, welches an einer ersten Seite (3a) einer beidseitig bestückten Leiterplatte (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) zwischen der ersten (3a) und einer gegenüberliegenden zweiten (3b) Seite eine elektrisch leitfähige Lage (9) aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement (4) in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement (4) ferner mit einem zur ersten Seite (3a) benachbarten Kühlelement (6), insbesondere einem Gehäuseelement (2a) der Steuerbaugruppe (1), in thermisch leitender Verbindung steht.Electronic control assembly ( 1 ) for a motor vehicle, in particular a transmission control module, wherein the control module ( 1 ) a component to be heat-treated ( 4 ), which on a first side ( 3a ) of a double-sided printed circuit board ( 3 ), characterized in that the printed circuit board ( 3 ) between the first ( 3a ) and an opposite second ( 3b ) Side an electrically conductive layer ( 9 ), which are connected to the device to be heat-treated ( 4 ) is in thermally conductive connection, and wherein the device to be heat-treated ( 4 ) with a to the first page ( 3a ) adjacent cooling element ( 6 ), in particular a housing element ( 2a ) of the control module ( 1 ), is in thermally conductive connection. Steuerbaugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) ein Mikroprozessor-Bauelement, insbesondere ein Mikrocontroller-Bauelement ist.Control assembly ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the component to be heat-treated ( 4 ) is a microprocessor component, in particular a microcontroller component. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) zur thermisch leitenden Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) einen thermisch leitfähigen Bereich (4a) aufweist, welcher der ersten Seite (3a) der Leiterplatte (3) zugewandt ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the component to be heat-treated ( 4 ) to the thermally conductive connection with the electrically conductive layer ( 9 ) a thermally conductive region ( 4a ), which of the first page ( 3a ) of the printed circuit board ( 3 ) is facing. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) mittels eines Bauelementgehäuses (4c) mit dem Kühlelement (6) thermisch leitend verbunden ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the component to be heat-treated ( 4 ) by means of a component housing ( 4c ) with the cooling element ( 6 ) is thermally conductively connected. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) an der zweiten Seite (3b) mit wenigstens einem weiteren elektronischen Bauelement (8) bestückt ist, welches das zu entwärmende Bauelement (4) in Richtung von der zweiten (3a) zur ersten (3b) Seite überlappt.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board ( 3 ) on the second page ( 3b ) with at least one further electronic component ( 8th ), which is the component to be heat-treated ( 4 ) in the direction of the second ( 3a ) to the first ( 3b ) Page overlaps. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Lage (9) eine Masselage ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive layer ( 9 ) is a mass position. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) eine Multilager-Leiterplatte, insbesondere eine HDI-Leiterplatte ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board ( 3 ) is a multilayer printed circuit board, in particular an HDI printed circuit board. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterplattenmaterial der Leiterplatte (3) FR4 ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board material of the printed circuit board ( 3 ) FR4 is. Steuerbaugruppe (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauelementgehäuse (4c) des zu entwärmenden Bauelements (4) und dem Kühlelement (6) der Steuerbaugruppe (1) eine Wärmeleitschicht (7) angeordnet ist.Control assembly ( 1 ) according to one of claims 4 to 8, characterized in that between the component housing ( 4c ) of the device to be heat-treated ( 4 ) and the cooling element ( 6 ) of the control module ( 1 ) a heat conducting layer ( 7 ) is arranged. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) mittels eines thermischen Vias (5) mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) thermisch leitend verbunden ist.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the component to be heat-treated ( 4 ) by means of a thermal vias ( 5 ) with the electrically conductive layer ( 9 ) is thermally conductively connected. Steuerbaugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem zu entwärmenden Bauelement (4) wenigstens ein weiteres elektronisches Bauelement (8) an der zweiten Seite (3b), insbesondere ein Leistungsbauelement, in thermisch leitender Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) und/oder dem Kühlelement (6) steht.Control assembly ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the component to be heat-treated ( 4 ) at least one further electronic component ( 8th ) on the second page ( 3b ), in particular a power component, in thermally conductive connection with the electrically conductive layer ( 9 ) and / or the cooling element ( 6 ) stands.
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