DE102013204018A1 - Control device for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Trägersubstrat (200) für ein Elektronikmodul (400) und einen auf dem Trägersubstrat (200) festgelegten Deckel (300), wobei das Trägersubstrat (200) und der Deckel (300) einen Elektronikraum (302) umschließen, wobei das Trägersubstrat (200) im Elektronikraum (302) einen Montagebereich (215) für das Elektronikmodul (400) und einen den Montagebereich (215) umlaufenden Randbereich (230) aufweist, wobei der Randbereich (215) eine dem Elektronikraum (302) zugewandte erste Oberfläche (204) aufweist. Um das Elektronikmodul (400) dauerhaft und sicher gegen funktionale Beeinträchtigungen in Folge von Kontakt mit Flüssigkeit, insbesondere Öl, insbesondere im Temperaturbereich von –40°C bis +160°C, zu schützen ist dabei vorgesehen, dass an der ersten Oberfläche (204) innerhalb des Elektronikraums (302) wenigstens eine scharfe Kante (208) ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine scharfe Kante (208) durch die Schnittlinie der ersten Oberfläche (204) mit einer dazu im Wesentlichen senkrechten zweiten Oberfläche (206) gebildet wird, wobei die Kantenschärfe der wenigstens einen scharfen Kante (208) derart ausgestaltet ist, dass die wenigstens eine scharfe Kante (208) eine Flüssigkeitsbarriere bildet, welche dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms vom Randbereich (230) in Richtung des Elektronikmoduls (400) entgegenwirkt.The invention relates to a control device for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle, comprising a carrier substrate (200) for an electronic module (400) and a cover (300) fixed on the carrier substrate (200), the carrier substrate (200) and the Cover (300) enclose an electronics compartment (302), the carrier substrate (200) in the electronics compartment (302) having a mounting area (215) for the electronics module (400) and an edge area (230) surrounding the mounting area (215), the edge area (215) has a first surface (204) facing the electronics compartment (302). In order to protect the electronic module (400) permanently and reliably against functional impairments as a result of contact with liquid, in particular oil, in particular in the temperature range from −40 ° C. to + 160 ° C., the first surface (204) at least one sharp edge (208) is formed within the electronics space (302), the at least one sharp edge (208) being formed by the intersection of the first surface (204) with a second surface (206) substantially perpendicular thereto, the Edge sharpness of the at least one sharp edge (208) is configured such that the at least one sharp edge (208) forms a liquid barrier which counteracts the penetration of a liquid film from the edge area (230) in the direction of the electronics module (400).

Description

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. The present invention relates to a control device for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle, having the features of the independent device claim.

Bekannte Automatikgetriebe für Fahrzeuge weisen neben herkömmlichen mechanischen Komponenten oftmals auch Sensorik und Aktuatorik auf, um einerseits einen bestimmten Getriebezustand detektieren und andererseits die Arbeitsweise des Getriebes beeinflussen zu können. Entsprechende Sensorik und Aktuatorik ist an Steuergeräte, insbesondere an Getriebesteuergeräte, angeschlossen und hierbei insbesondere an Elektronikmodule in Steuergeräten beziehungsweise in Getriebesteuergeräten. Known automatic transmissions for vehicles often have, in addition to conventional mechanical components, also sensors and actuators in order to be able to detect a specific transmission state on the one hand and to influence the operation of the transmission on the other hand. Corresponding sensors and actuators are connected to control units, in particular to transmission control units, and in particular to electronic modules in control units or in transmission control units.

Solche Steuergeräte und die darin angeordneten Elektronikmodule können hierbei auch direkt im Getriebe vorgesehen sein. Dadurch sind diese Steuergeräte direktem Kontakt mit dem Getriebeöl und anderen aggressiven Getriebeflüssigkeiten sowie hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Um die empfindliche Elektronik der Elektronikmodule dauerhaft und sicher vor einer Zerstörung durch eindringendes Getriebeöl oder aggressive Getriebeflüssigkeit zu schützen, sind die Steuergeräte für einen Einsatz im Getriebe in der Regel speziell ausgebildet. Insbesondere werden derartige Steuergeräte so konstruiert, dass das Eindringen von Getriebeöl beziehungsweise der Getriebeflüssigkeit dauerhaft und sicher in allen Betriebszuständen möglichst komplett unterbunden wird. Such control devices and the electronic modules arranged therein can also be provided directly in the transmission. As a result, these control units are exposed to direct contact with the transmission oil and other aggressive transmission fluids as well as high thermal and mechanical loads. In order to protect the sensitive electronics of the electronic modules permanently and safely against destruction by penetrating gear oil or aggressive gear fluid, the control units for use in the transmission are usually specially designed. In particular, such control devices are designed so that the penetration of gear oil or the transmission fluid is permanently and safely prevented as completely as possible in all operating conditions.

Aus der DE 198 59 739 A1 ist ein gattungsgemäßes Steuergerät bekannt. Das Steuergerät umfasst ein Trägersubstrat für ein Elektronikmodul und einen auf dem Trägersubstrat festgelegten Deckel, wobei das Trägersubstrat und der Deckel einen Elektronikraum umschließen. From the DE 198 59 739 A1 is a generic control unit known. The control device comprises a carrier substrate for an electronics module and a lid fixed on the carrier substrate, the carrier substrate and the lid enclosing an electronics compartment.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen, welches folgende Komponenten umfasst: Ein Trägersubstrat für ein Elektronikmodul und einen auf dem Trägersubstrat festgelegten Deckel, wobei das Trägersubstrat und der Deckel einen Elektronikraum umschließen, wobei das Trägersubstrat im Elektronikraum einen Montagebereich für das Elektronikmodul und einen den Montagebereich umlaufenden Randbereich aufweist, wobei der Randbereich eine dem Elektronikraum zugewandte erste Oberfläche aufweist. Erfindungsgemäß ist an der ersten Oberfläche innerhalb des Elektronikraums wenigstens eine scharfe Kante ausgebildet, wobei die wenigstens eine scharfe Kante durch die Schnittlinie der ersten Oberfläche mit einer dazu im Wesentlichen senkrechten zweiten Oberfläche gebildet wird, wobei die Kantenschärfe der wenigstens einen scharfen Kante derart ausgestaltet ist, dass die wenigstens eine scharfe Kante eine Flüssigkeitsbarriere bildet, welche dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms vom Randbereich in Richtung des Elektronikmoduls entgegengewirkt. According to the invention, a control device for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle, is proposed which comprises the following components: a carrier substrate for an electronic module and a lid fixed on the carrier substrate, wherein the carrier substrate and the lid enclose an electronics compartment, the carrier substrate in the electronics compartment a mounting region for the electronic module and an edge region surrounding the mounting region, wherein the edge region has a first surface facing the electronics chamber. According to the invention, at least one sharp edge is formed on the first surface within the electronics compartment, the at least one sharp edge being formed by the section line of the first surface having a second surface substantially perpendicular thereto, the edge sharpness of the at least one sharp edge being configured in such a way that in that the at least one sharp edge forms a liquid barrier, which counteracts the penetration of a liquid film from the edge region in the direction of the electronic module.

Gegenüber dem Stand der Technik weist das Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 den Vorteil auf, dass das Elektronikmodul besonders zuverlässig und sicher gegen Flüssigkeitsfilme, insbesondere Ölfilme, insbesondere von im Temperaturbereich von –40°C bis +160°C als im flüssigen Aggregatzustand vorliegende Medien, geschützt ist. Bei derartigen Getriebesteuerungen können Flüssigkeitsfilme durch eine Kapillarwirkung oder durch Diffusion in geringen Mengen die Dichtstellen zwischen Deckel und Trägersubstrat unterwandern. Sie können dann als Flüssigkeitsfilm auf der ersten Oberfläche des Trägersubstrats in Richtung des Elektronikmoduls, insbesondere kriechend, vordringen. Besonders vorteilhaft wird durch die Erfindung eine besonders kostengünstig und einfach herzustellende Flüssigkeitsbarriere realisiert, welche dauerhaft die Funktionalität des Elektronikmoduls sicherstellt. Die Flüssigkeitsbarriere nutzt dabei vorteilhaft den physikalischen Effekt der sogenannten Kantenflucht aus, um dem Vordringen des Flüssigkeitsfilms in Richtung des Elektronikmoduls entgegenzuwirken. Compared to the prior art, the control device for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle, with the features of the independent device claim 1 has the advantage that the electronic module particularly reliable and safe against liquid films, especially oil films, especially in the temperature range of -40 ° C to + 160 ° C as present in the liquid state, media is protected. In such transmission controls liquid films can infiltrate the sealing points between the lid and carrier substrate by capillary action or by diffusion in small quantities. They can then penetrate as liquid film on the first surface of the carrier substrate in the direction of the electronic module, in particular creeping. Particularly advantageously, a particularly cost-effective and easy to produce liquid barrier is realized by the invention, which permanently ensures the functionality of the electronic module. The liquid barrier advantageously utilizes the physical effect of the so-called edge escape in order to counteract the penetration of the liquid film in the direction of the electronic module.

Vorteilhafte Ausbildungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen ermöglicht. Advantageous embodiments and further developments of the invention are made possible by the measures specified in the dependent claims.

Dadurch, dass das Kantenmaß der wenigstens einen scharfen Kante 50 Mikrometer oder weniger, insbesondere 20 Mikrometer oder weniger, beträgt, wird ein Flüssigkeitsfilm, insbesondere ein Ölfilm, insbesondere im Temperaturbereich von –40°C bis +160°C, besonders zuverlässig an der scharfen Kante zurückgehalten und am Vordringen in Richtung des Elektronikmoduls gehindert. Eine derartig ausgebildete scharfe Kante bewirkt eine besonders hohe Ausprägung des physikalischen Effekts der Kantenflucht, welcher dazu führt, dass der Flüssigkeitsfilm an dieser Kante eine gekrümmte Oberfläche erfährt und somit am Rand der Kante zunächst gestoppt wird und damit die Kante nicht überfließt. Because the edge dimension of the at least one sharp edge is 50 microns or less, in particular 20 microns or less, a liquid film, in particular an oil film, especially in the temperature range of -40 ° C to + 160 ° C, particularly reliable at the sharp Retained edge and prevented from penetrating in the direction of the electronic module. Such a sharp edge formed causes a particularly high expression of the physical effect of the edge escape, which causes the liquid film at this edge undergoes a curved surface and thus initially stopped at the edge of the edge and thus does not overflow the edge.

Dadurch, dass die Kantenschärfe der wenigstens einen scharfen Kante derart ausgebildet ist, dass sich die Oberflächenenergie der ersten Oberfläche an der wenigstens einen scharfen Kante derart abrupt verändert, dass ein Flüssigkeitsfilm, insbesondere ein Ölfilm, an der wenigstens einen scharfen Kante entnetzendes Verhalten zeigt, wird vorteilhaft bewirkt, dass der Flüssigkeitsfilm zuverlässig am Rand der Kante aufgehalten wird und sich nicht weiter in Richtung des Elektronikmoduls ausbreiten kann. Characterized in that the edge sharpness of the at least one sharp edge is formed such that the surface energy of the first surface at the at least one sharp edge changed so abruptly that a liquid film, in particular an oil film, at the at least one sharp edge entenden behavior shows is advantageously effected that the liquid film is reliably stopped at the edge of the edge and not further in the direction of the electronic module can spread.

Durch die abrupte Änderung der Oberflächenenergie der ersten Oberfläche an der wenigstens einen scharfen Kante, wobei sich die Oberflächenenergie der ersten Oberfläche an der wenigstens einen scharfen Kante bevorzugt abrupt stark verringert, wird durch den thermodynamischen Effekt, dass die Oberflächenenergie des Flüssigkeitsfilms einem Minimum zustrebt, bewirkt, dass der Flüssigkeitsfilm an der scharfen Kante mit der dort einsetzenden abrupten Verringerung der Oberflächenenergie ein entnetzendes Verhalten aufweist. Due to the abrupt change in the surface energy of the first surface at the at least one sharp edge, wherein the surface energy of the first surface at the at least one sharp edge preferably abruptly greatly reduced, is caused by the thermodynamic effect that the surface energy of the liquid film tends to a minimum in that the liquid film exhibits entangling behavior at the sharp edge with the abrupt reduction in surface energy occurring there.

Entnetzendes Verhalten bedeutet dabei, dass sich die Flüssigkeit des Flüssigkeitsfilms auf der ersten Oberfläche im Bereich der scharfen Kante wölbt, bevorzugt stark wölbt, wobei der Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms und der ersten Oberfläche im Bereich von 90° liegt und bevorzugt größer als 90° wird. Dieses Phänomen, dass sich im Bereich der scharfen Kante eine gekrümmte Oberfläche des Flüssigkeitsfilms ausbildet, wird als Kantenflucht bezeichnet. Dabei bewirkt die Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms eine Minimierung der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms und führt dazu, dass die Flüssigkeit in Richtung der ebenen Fläche der ersten Oberfläche verdrängt wird. Im Bereich der Kante erhöht sich die Schichtdicke bis zu einer Wulstbildung. Dewetting behavior means that the liquid of the liquid film on the first surface in the region of the sharp edge bulges, preferably strongly bulges, wherein the contact angle between the surface of the liquid film and the first surface is in the range of 90 °, and preferably greater than 90 ° becomes. This phenomenon, which forms a curved surface of the liquid film in the region of the sharp edge, is referred to as edge escape. In this case, the surface tension of the liquid film causes a minimization of the surface of the liquid film and causes the liquid is displaced in the direction of the flat surface of the first surface. In the area of the edge, the layer thickness increases up to a bead formation.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in die erste Oberfläche eine Nut eingebracht ist, wobei die Nut eine von dem Elektronikmodul abgewandte erste Nutwand und eine dem Elektronikmodul zugewandte zweite Nutwand aufweist. Auf einer gedachten Geraden in der ersten Oberfläche, die vom Elektronikmodul ausgeht und sich zum Deckel hin erstreckt und dabei die Nut schneidet, liegt somit die erste Nutwand näher am Elektronikmodul als die zweite Nutwand. Die erste Nutwand kann somit als Nut-Innenwand bezeichnet werden, die zweite Nutwand als Nut-Außenwand. Durch diese Weiterbildung wird vorteilhaft bewirkt, dass dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms, insbesondere eines Ölfilms, dadurch entgegengewirkt wird, dass sich die Weglänge und damit die Kriechstrecke für den Flüssigkeitsfilm an der ersten Oberfläche in Richtung auf das Elektronikmodul verlängert. Dadurch vergrößert sich in vorteilhafter Weise auch die Fläche, über welche sich der Flüssigkeitsfilm verteilen kann, wodurch der Flüssigkeitsfilm einfacher an der ersten Oberfläche oder in der Nut gebunden werden kann. Zusätzlich bildet die Nut vorteilhaft eine Art Flüssigkeits-Reservoir, ähnlich einem Wassergraben. Dadurch können auch größere Flüssigkeitsmengen oder Flüssigkeitsfilme, die sich nicht nur durch Kapillarkräfte auf das Elektronikmodul hinbewegen, am Vordringen in Richtung auf das Elektronikmodul gehindert werden. In an advantageous development of the invention, it is provided that a groove is introduced into the first surface, wherein the groove has a first groove wall facing away from the electronics module and a second groove wall facing the electronics module. On an imaginary straight line in the first surface, which starts from the electronic module and extends toward the cover and thereby cuts the groove, the first groove wall thus lies closer to the electronics module than the second groove wall. The first groove wall can thus be referred to as a groove inner wall, the second groove wall as a groove outer wall. This refinement advantageously has the effect that the advance of a liquid film, in particular an oil film, is counteracted by lengthening the path length and thus the creepage distance for the liquid film on the first surface in the direction of the electronic module. This advantageously increases the area over which the liquid film can be distributed, as a result of which the liquid film can be bound more easily to the first surface or into the groove. In addition, the groove advantageously forms a type of liquid reservoir, similar to a moat. As a result, even larger amounts of liquid or liquid films, which move not only by capillary forces on the electronic module, are prevented from penetrating in the direction of the electronic module.

Dadurch, dass die Nut das Elektronikmodul umläuft, wird vorteilhaft bewirkt, dass die durch die Nut ausgebildete Flüssigkeitsbarriere das Elektronikmodul besonders sicher vor dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms schützt. Besonders vorteilhaft lassen sich durch eine umlaufende Nut, insbesondere durch eine das Elektronikmodul vollständig und insbesondere ringartig geschlossen umlaufende Nut, auch größere Mengen an Flüssigkeit sicher gegen das Vordringen zum Elektronikmodul hin aufhalten. Denn ein in die Nut eingedrungener Flüssigkeitsfilm füllt bevorzugt die als Flüssigkeits-Reservoir dienende Nut auf. Zusätzlich kann durch die Kapillarkräfte der Flüssigkeitsfilm entlang des Bodens der Nut verteilt und damit in seiner Stärke verdünnt werden. Besonders vorteilhaft wird durch eine umlaufende Nut bewirkt, dass es auf der ersten Oberfläche keine einzige planare Kriechstrecke vom Deckel hin zu dem Elektronikmodul gibt, so dass einer Ausbreitung eines Flüssigkeitsfilms in Richtung auf das Elektronikmodul zu durch diese konstruktive Maßnahme besonders wirksam entgegengewirkt wird. The fact that the groove rotates around the electronic module advantageously has the effect that the liquid barrier formed by the groove protects the electronic module from the penetration of a liquid film in a particularly reliable manner. Particularly advantageous can be by a circumferential groove, in particular by the electronics module completely and in particular ring-like closed circumferential groove, even larger amounts of liquid safely stop against the advance to the electronics module out. For a liquid film penetrated into the groove preferably fills up the groove serving as a liquid reservoir. In addition, the liquid film can be distributed along the bottom of the groove and thus diluted in its strength by the capillary forces. It is particularly advantageous that a circumferential groove ensures that there is no single planar creepage distance from the cover to the electronics module on the first surface, so that a propagation of a liquid film in the direction of the electronics module is counteracted particularly effectively by this structural measure.

Dadurch, dass die wenigstens eine scharfe Kante durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Nutwand gebildet ist, wobei die zweite Nutwand als die zweite Oberfläche im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche verläuft, wird vorteilhaft erreicht, dass einem Vordringen des Flüssigkeitsfilms, insbesondere eines Ölfilms, in Richtung des Elektronikmoduls an einer besonders weit vom Elektronikmodul entfernten Stelle entgegengewirkt wird. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch bewirkt, dass im Falle eines Überschreitens dieser scharfen Kante das Vordringen des Flüssigkeitsfilms von der unmittelbar hinter der scharfen Kante befindlichen Nut, welche als Flüssigkeits-Reservoir dient und den Kriechpfad für den Flüssigkeitsfilm verlängert, weiter entgegengewirkt werden kann. The fact that the at least one sharp edge is formed by a cutting line between the first surface and the second groove wall, wherein the second groove wall as the second surface is substantially perpendicular to the first surface, is advantageously achieved that a penetration of the liquid film, in particular a Oil film is counteracted in the direction of the electronic module at a particularly far away from the electronics module body. Furthermore, it is advantageously effected that, in the event of this sharp edge being exceeded, the advance of the liquid film from the groove located immediately behind the sharp edge, which serves as a liquid reservoir and lengthens the creep path for the liquid film, can be counteracted further.

Dadurch, dass die wenigstens eine scharfe Kante durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche und der ersten Nutwand gebildet ist, wobei die erste Nutwand als die zweite Oberfläche im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche verläuft, wird vorteilhaft bewirkt, dass Flüssigkeit, welche sich in der Nut gesammelt hat, durch die scharfe Kante, welche durch die erste Nutwand als zweite Oberfläche und die erste Oberfläche ausgebildet ist, gestoppt und am Weiterkriechen in Richtung auf das Elektronikmodul gehindert wird. Characterized in that the at least one sharp edge is formed by a line of intersection between the first surface and the first groove wall, wherein the first groove wall as the second surface is substantially perpendicular to the first surface, is advantageously causes liquid, which in the groove has been stopped by the sharp edge, which is formed by the first groove wall as a second surface and the first surface, stopped and prevented from further creeping toward the electronic module.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in das Trägersubstrat eine Aussparung mit einer Aussparungs-Innenwand eingebracht ist, wobei der Montagebereich in der Aussparung angeordnet ist und dass die wenigstens eine scharfe Kante durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche und der Aussparungs-Innenwand gebildet ist, wobei die Aussparungs-Innenwand als die zweite Oberfläche im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche verläuft. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Elektronikmodul in der Aussparung montiert werden kann und sich einfach elektrisch mit der ersten Oberfläche des Trägersubstrats kontaktieren lässt, beispielsweise durch die Verwendung von Bonddrähten. Weiterhin vorteilhaft wird dadurch bewirkt, dass dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms in Richtung des Elektronikmoduls durch die scharfe Kante der Aussparungs-Innenwand mittels des Effekts der Kantenflucht entgegengewirkt wird. Zusätzlich wird vorteilhaft durch die Aussparungs-Innenwand die Kriechstrecke für den Flüssigkeitsfilm hin zum Elektronikmodul verlängert. Durch das Vorsehen einer Aussparung lässt sich zudem vorteilhaft besonders einfach und kostengünstig direkt bei der Herstellung der Aussparung eine scharfe Kante an der ersten Oberfläche erzeugen, ohne dass ein zusätzlicher Prozess-Schritt notwendig ist. A development of the invention provides that a recess having a recess inner wall is introduced into the carrier substrate, wherein the mounting area is arranged in the recess and that the at least one sharp edge is formed by a cutting line between the first surface and the recess inner wall wherein the recess inner wall as the second surface is substantially perpendicular to the first surface. This advantageously has the effect that the electronic module can be mounted in the recess and can be easily electrically contacted with the first surface of the carrier substrate, for example by the use of bonding wires. Furthermore, it is advantageously brought about that the advance of a liquid film in the direction of the electronic module is counteracted by the sharp edge of the recess inner wall by means of the effect of the edge escape. In addition, the creepage distance for the liquid film towards the electronic module is advantageously lengthened by the recess inner wall. By providing a recess can also be advantageous particularly simple and inexpensive directly in the production of the recess produce a sharp edge on the first surface, without an additional process step is necessary.

Die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe „Kante“, „scharfe Kante“ und „Kantenmaß“ sind analog der ISO-Norm „ ISO 13715: 2000 “ (Ausgabe Dezember 2000) definiert. The terms "edge", "sharp edge" and "edge dimension" used in this application are analogous to the ISO standard " ISO 13715: 2000 "(December 2000 edition).

Unter dem Begriff „Kante“ wird somit im Sinne dieser Anmeldung die Schnittlinie zweier Oberflächen verstanden. Die in dieser Anmeldung beschriebenen zweiten Oberflächen der Aussparungs-Innenwand, der ersten Nutwand und der zweiten Nutwand sind als im Wesentlichen planare Oberflächen ausgebildet und sie verlaufen alle im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche des Randbereichs. Sie bilden mit der planaren ersten Oberfläche des Randbereichs also jeweils eine Kante entlang ihrer Schnittlinie mit der ersten Oberfläche des Randbereichs. The term "edge" is thus understood in the context of this application, the intersection of two surfaces. The second surfaces of the recess inner wall, the first groove wall and the second groove wall described in this application are formed as substantially planar surfaces and they are all substantially perpendicular to the first surface of the edge region. With the planar first surface of the edge region, they therefore each form an edge along their section line with the first surface of the edge region.

Dabei bestehen im Schnittbereich der zwei sich schneidenden Oberflächen grundsätzlich unvermeidbare Abweichungen von der ideal-geometrischen planaren Oberfläche, wodurch an der von den beiden Oberflächen gebildeten Kante beispielsweise kleine Grate oder Abtragungen in Form von Verrundungen oder Fasen auch dann auftreten können, wenn die durch die sich schneidenden Oberflächen gebildete Kante als scharfe Kante anzusehen ist. In this case, in the intersection region of the two intersecting surfaces are basically unavoidable deviations from the ideal geometric planar surface, which can occur at the edge formed by the two surfaces, for example, small burrs or erosion in the form of fillets or bevels even if by the cutting edge formed edge is to be regarded as a sharp edge.

Unter einer „scharfen Kante“ im Sinne dieser Anmeldung wird bezugnehmend auf die ISO 13715:2000 folgende Ausbildung einer Kante zwischen zwei sich schneidende Oberflächen verstanden: Die erste Oberfläche weist im Bereich der Kante eine erste planare Fläche auf, welche eine erste Ebene aufspannt. Die zweite Oberfläche weist im Bereich der Kante eine planare zweite Fläche auf, welche eine zweite Ebene aufspannt. Die erste Ebene und die zweite Ebene schneiden sich entlang einer geometrischen Schnittlinie. ln einer Querschnittsebene senkrecht durch die sich schneidende erste und zweite Ebene und daher auch senkrecht zu der geometrischen Schnittlinie weist die Kontur der Kante ein erstes Längenmaß (a1) und ein zweites Längenmaß (a2) auf, welche zusammen ein "Kantenmaß" definieren. Das erste Längenmaß (a1) wird definiert durch die Länge eines von einem idealen rechtwinkligen Verlauf abweichenden Verlaufs der Kontur der Kante von ihrem Abweichungspunkt aus der ersten Ebene bis zur geometrischen Schnittlinie. Das zweite Längenmaß (a2) wird definiert durch die Länge eines von einem idealen rechtwinkligen Verlauf abweichenden Verlaufs der Kontur der Kante von ihrem Abweichungspunkt aus der zweiten Ebene bis zur geometrischen Schnittlinie. Das erste Längenmaß (a1) und das zweite Längenmaß (a2) (und damit auch das Kantenmaß) betragen für eine im Sinne der Anmeldung "scharfe Kante" jeweils 50 Mikrometer oder weniger und insbesondere 20 Mikrometer oder weniger. Under a "sharp edge" in the context of this application is referring to the ISO 13715: 2000 the following embodiment of an edge between two intersecting surfaces understood: The first surface has in the region of the edge on a first planar surface, which spans a first plane. The second surface has in the region of the edge a planar second surface which spans a second plane. The first level and the second level intersect along a geometric cut line. In a cross-sectional plane perpendicular through the intersecting first and second planes and therefore also perpendicular to the geometric intersection line, the contour of the edge has a first measure (a1) and a second measure (a2), which together define an "edge dimension". The first measure of length (a1) is defined by the length of a course of the contour of the edge deviating from an ideal right-angled course from its deviation point from the first plane to the geometric section line. The second measure of length (a2) is defined by the length of a contour deviating from an ideal right-angled profile of the contour of the edge from its point of deviation from the second plane to the geometric section line. The first length dimension (a1) and the second length dimension (a2) (and thus also the edge dimension) are for a "sharp edge" in the meaning of the application 50 micrometers or less in each case and in particular 20 micrometers or less.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Trägersubstrat eine Leiterplatte ist, wobei wenigstens eine Leiterbahn auf einer inneren Lage der Leiterplatte vorgesehen ist, welche über eine Durchkontaktierung mit einem Kontaktier-Element auf der ersten Oberfläche elektrisch verbunden ist, wobei das Kontaktier-Element auf der ersten Oberfläche zwischen der scharfen Kante und dem Montagebereich für das Elektronikmodul angeordnet ist. Durch diese Weiterbildung wird vorteilhaft bewirkt, dass ein Vordringen des Flüssigkeitsfilms bevorzugt gestoppt wird, bevor der Flüssigkeitsfilm das Kontaktier-Element auf der ersten Oberfläche des als Leiterplatte ausgebildeten Trägersubstrats erreicht. Dadurch wird das Kontaktier-Element besonders zuverlässig vor Korrosion in Folge von Kontakt mit dem Flüssigkeitsfilm, insbesondere einem Ölfilm oder einer aggressiven Getriebeflüssigkeit, bewahrt. A development of the invention provides that the carrier substrate is a printed circuit board, wherein at least one conductor track is provided on an inner layer of the printed circuit board, which is electrically connected via a via with a contacting element on the first surface, wherein the contacting element the first surface is disposed between the sharp edge and the mounting portion for the electronic module. This refinement advantageously has the effect that penetration of the liquid film is preferably stopped before the liquid film reaches the contacting element on the first surface of the carrier substrate formed as a printed circuit board. As a result, the contacting element is particularly reliably prevented from corrosion as a result of contact with the liquid film, in particular an oil film or an aggressive transmission fluid.

Als eine Leiterplatte im Kontext der vorliegenden Erfindung ist eine Signal- und/oder Stromverteilungskomponente zu verstehen. Hierunter fallen insbesondere konventionelle Leiterplatten (Printed Circuit Boards, PCB) auf zum Beispiel Epoxidharz-Basis (FR4) mit beispielsweise Kupferleiterbahnen auf inneren und/oder äußeren Lagen der Leiterplatte und mit elektrischen Durchkontaktierungen, welche Leiterbahnen in verschiedenen Lagen elektrisch miteinander verbinden. As a circuit board in the context of the present invention is meant a signal and / or power distribution component. These include, in particular, conventional printed circuit boards (PCB) on, for example, epoxy resin (FR4) with, for example, copper conductor tracks on inner and / or outer layers of the printed circuit board and with electrical feedthroughs, which electrically interconnect printed conductors in different layers.

Dadurch, dass das Elektronikmodul mittels wenigstens eines elektrischen Verbindungselements mit dem Kontaktier-Element verbunden ist, wird vorteilhaft bewirkt, dass das Elektronikmodul mit elektrischer Energie versorgt werden kann beziehungsweise dass elektrische oder elektronische Signale aus dem Elektronikmodul ausgelesen werden können. The fact that the electronic module is connected by means of at least one electrical connection element with the contact element, is advantageously causes the electronic module with electrical energy can be supplied or that electrical or electronic signals can be read from the electronic module.

Dadurch, dass zwischen dem Deckel und dem Trägersubstrat eine Dichtung angeordnet ist, wird vorteilhaft bewirkt, dass das Eindringen eines Flüssigkeitsfilms in den Elektronikraum stark unterdrückt ist und der Elektronikraum gegen eindringende Flüssigkeit, insbesondere Getriebeöl oder aggressive Getriebeflüssigkeit, abgedichtet ist. Dadurch wird die Menge an Flüssigkeit, welche in den Elektronikraum vordringen kann, auf ein Minimum beschränkt, welches sich in Folge von Diffusion oder Kapillarwirkung nicht unterdrücken lässt. The fact that a seal is arranged between the cover and the carrier substrate advantageously has the effect that the penetration of a liquid film into the electronics compartment is strongly suppressed and the electronics compartment is sealed against penetrating liquid, in particular transmission oil or aggressive transmission fluid. As a result, the amount of liquid which can penetrate into the electronics space is kept to a minimum, which can not be suppressed as a result of diffusion or capillary action.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen: Show it:

1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuergerät, 1 a cross section through an inventive control unit,

2 ein vergrößertes Detail des Querschnitts aus 1, 2 an enlarged detail of the cross section 1 .

3a den Querschnitt einer verrundeten Kante, die eine scharfe Kante ausbildet, als Vergrößerung aus 2, 3a the enlargement of the cross section of a rounded edge, which forms a sharp edge 2 .

3b den Querschnitt einer als Grat ausgebildeten Kante, der als scharfe Kante ausgebildet ist, als vergrößertes Detail aus 2. 3b the cross section of an edge formed as a ridge, which is formed as a sharp edge, as an enlarged detail 2 ,

1 zeigt ein Steuergerät 100 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs. Das Steuergerät 100 umfasst ein Trägersubstrat 200 für ein Elektronikmodul 400 und einen auf dem Trägersubstrat 200 festgelegten Deckel 300, wobei das Trägersubstrat 200 und der Deckel 300 einen Elektronikraum 302 umschließen. Das Trägersubstrat 200 weist im Elektronikraum 302 einen Montagebereich 215 für das Elektronikmodul 400 und einen den Montagebereich 215 umlaufenden Randbereich 230 auf. Der Randbereich 215 weist eine dem Elektronikraum 302 zugewandte erste Oberfläche 204 auf. 1 shows a control unit 100 for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle. The control unit 100 includes a carrier substrate 200 for an electronics module 400 and one on the carrier substrate 200 fixed lid 300 wherein the carrier substrate 200 and the lid 300 an electronics room 302 enclose. The carrier substrate 200 points in the electronics room 302 a mounting area 215 for the electronics module 400 and one the assembly area 215 circumferential edge area 230 on. The border area 215 has a the electronics room 302 facing first surface 204 on.

Das Trägersubstrat 200 ist auf eine Trägerplatte 110 montiert, welche bevorzugt aus Aluminium mit einer Blechstärke von 3 bis 4 mm ausgebildet ist. The carrier substrate 200 is on a support plate 110 mounted, which is preferably formed of aluminum with a plate thickness of 3 to 4 mm.

Auf dem Trägersubstrat 200 ist der Deckel 300 mittels einer bevorzugt umlaufenden Dichtung 310, beispielsweise in Form einer Kleberaupe oder eines O-Rings dicht festgelegt. Die Befestigung des Deckels 300 am Trägersubstrat 200 erfolgt bevorzugt durch wenigstens ein Befestigungselement 120, welches den Deckel 300, das Trägersubstrat 200 und die Trägerplatte 110 durchgreift und zusammenpresst. Das wenigstens eine Befestigungselement 120 ist dabei besonders bevorzugt als Niete oder Schraube ausgebildet. On the carrier substrate 200 is the lid 300 by means of a preferably circumferential seal 310 , For example, in the form of a bead of adhesive or O-ring tightly fixed. The attachment of the lid 300 on the carrier substrate 200 is preferably carried out by at least one fastener 120 which the lid 300 , the carrier substrate 200 and the carrier plate 110 passes through and squeezes. The at least one fastening element 120 is particularly preferably designed as a rivet or screw.

Das Trägersubstrat 200 ist bevorzugt als eine Leiterplatte beziehungsweise ein Printed Circuit Board (PCB) ausgebildet. Auf dem Elektronikmodul 400 sind elektrische oder elektronische Bauelemente 410 (beispielsweise anwenderspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC)), passive Bauelemente 420, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren oder Spulen, und Elektronikmodul-Kontaktelemente 440 angeordnet. Das Elektronikmodul 400 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Aussparung 210 des Trägersubstrats 200 montiert. Die Aussparung 210 weist einen Aussparungsboden 218 und eine umlaufende Aussparungs-Innenwand 212 auf. Das Elektronikmodul ist auf dem Aussparungsboden 218 bevorzugt mittels eines Klebemittels 402 aufgeklebt. Das Klebemittel 402 kann ein elektrisch leitfähiger Klebstoff oder ein elektrisch nicht leitfähiger Klebstoff sein. Das Klebemittel 402 kann in einer Ausführungsform auf den Aussparungsboden 218 dispenst werden. In einer anderen Ausführungsform ist das Klebemittel 402 als doppelseitiges Klebeband ausgebildet. The carrier substrate 200 is preferably designed as a printed circuit board or a printed circuit board (PCB). On the electronics module 400 are electrical or electronic components 410 (For example, custom integrated circuits (ASIC)), passive devices 420 For example, resistors, capacitors or coils, and electronic module contact elements 440 arranged. The electronics module 400 is in the illustrated embodiment in a recess 210 of the carrier substrate 200 assembled. The recess 210 has a recess floor 218 and a circumferential recess inner wall 212 on. The electronics module is on the recess floor 218 preferably by means of an adhesive 402 glued. The adhesive 402 may be an electrically conductive adhesive or an electrically non-conductive adhesive. The adhesive 402 may in one embodiment on the recess bottom 218 be dispenst In another embodiment, the adhesive is 402 designed as a double-sided adhesive tape.

Das als Leiterplatte ausgebildete Trägersubstrat 200 weist in seinem Randbereich 230 eine in die erste Oberfläche 204 eingebrachte Nut 220 auf, die vollständig im Elektronikraum 302 angeordnet ist. Die Nut umläuft dabei bevorzugt das in der Aussparung 210 angeordnete Elektronikmodul 400. Die Nut 220 weist einen bevorzugt rechteckigen Querschnitt auf mit einer von dem Elektronikmodul 400 abgewandten ersten Nutwand 222 und einer dem Elektronikmodul zugewandten zweiten Nutwand 224. Die erste Nutwand 222 und die zweite Nutwand 224 sind dabei als im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche 204 ausgebildete Oberflächen ausgebildet. Die erste Nutwand 222 ist bevorzugt als eine zweite Oberfläche 206 ausgebildet, welche mit der ersten Oberfläche 204 eine Schnittlinie bildet, wobei diese Schnittlinie eine erste Nutkante 228 bildet, die bevorzugt als eine scharfe Kante 208 ausgebildet ist. Die zweite Nutwand 224 ist als eine weitere zweite Oberfläche 206 anzusehen, welche mit der ersten Oberfläche 204 eine Schnittlinie bildet, wobei die Schnittlinie als zweite Nutkante 226 ausgebildet ist und bevorzugt ebenfalls eine scharfe Kante 208 bildet. Auch die Aussparungs-Innenwand 212 bildet bevorzugt noch eine weitere zweite Oberfläche 206 aus, welche mit der ersten Oberfläche 204 eine Schnittlinie bildet, wobei die Schnittlinie eine Aussparungs-Innenwandkante 214 bildet, wobei die Aussparungs-Innenwandkante 214 bevorzugt ebenfalls eine scharfe Kante 208 ausbildet. The carrier substrate formed as a printed circuit board 200 points in its edge area 230 one in the first surface 204 introduced groove 220 on that completely in the electronics room 302 is arranged. The groove preferably rotates in the recess 210 arranged electronic module 400 , The groove 220 has a preferably rectangular cross section with one of the electronics module 400 remote first groove wall 222 and a second groove wall facing the electronic module 224 , The first groove wall 222 and the second groove wall 224 are as substantially perpendicular to the first surface 204 formed trained surfaces. The first groove wall 222 is preferred as a second surface 206 formed, which with the first surface 204 forms a cutting line, wherein this cutting line has a first groove edge 228 forms, preferably as a sharp edge 208 is trained. The second groove wall 224 is as another second surface 206 to look at, which with the first surface 204 forms a cutting line, wherein the cutting line as a second groove edge 226 is trained and also prefers a sharp edge 208 forms. Also the recess inside wall 212 preferably forms another second surface 206 out, which with the first surface 204 forms a cutting line, wherein the cutting line is a recess inner wall edge 214 forms, wherein the recess inner wall edge 214 also prefers a sharp edge 208 formed.

In anderen, hier nicht dargestellten, Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, dass keine Nut 220 vorgesehen ist und dass die scharfe Kante 208 ausschließlich an der Aussparungs-Innenwandkante 214 vorliegt. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, in der das Trägersubstrat 200 keine Aussparung 210 aufweist, sondern nur eine Nut 220, wobei die erste Nutkante 228 und/oder die zweite Nutkante 226 als scharfe Kanten 208 ausgebildet sind. Wiederum in einer anderen Ausführungsform kann im Trägersubstrat 200 eine Aussparung 210 vorgesehen sein und eine Nut 200, wobei hier nur die erste Nutkante 228 als scharfe Kante 208 ausgebildet ist oder nur die zweite Nutkante 226 als scharfe Kante 208 ausgebildet ist. Ganz allgemein kann es Ausführungsformen der Erfindung geben, in der nur eine Kante als scharfe Kante 208 ausgebildet ist oder auch mehrere Kanten als scharfe Kante ausgebildet sind. In other, not shown, embodiments of the invention, it is possible that no groove 220 is provided and that the sharp edge 208 exclusively on the recess inside wall edge 214 is present. An embodiment is also conceivable in which the carrier substrate 200 no recess 210 but only one groove 220 , wherein the first groove edge 228 and / or the second groove edge 226 as sharp edges 208 are formed. Again, in another embodiment, in the carrier substrate 200 a recess 210 be provided and a groove 200 , in which case only the first groove edge 228 as a sharp edge 208 is formed or only the second groove edge 226 as a sharp edge 208 is trained. In general, there may be embodiments of the invention in which only one edge is a sharp edge 208 is formed or a plurality of edges are formed as a sharp edge.

Die Höhe der ersten Nutwand 222 und der zweiten Nutwand 224, beträgt bevorzugt mehr als 200 Mikrometer, besonders bevorzugt zwischen 400 Mikrometer und 1200 Mikrometer. Es ist aber je nach Dicke des verwendeten Trägersubstrats 200 auch möglich, dass die Höhe der ersten Nutwand 222 und der zweiten Nutwand 224 mehr als 1200 Mikrometer beträgt, begrenzt wird sie nur durch die Stabilität des Trägersubstrats an der Stelle der Nut. The height of the first groove wall 222 and the second groove wall 224 , is preferably more than 200 Micrometer, more preferably between 400 Micrometer and 1200 Micrometers. However, it depends on the thickness of the carrier substrate used 200 also possible that the height of the first groove wall 222 and the second groove wall 224 more than 1200 Microns, limited only by the stability of the carrier substrate at the location of the groove.

Die laterale Erstreckung der Nut 220, also ihre Breite und somit insbesondere der Abstand der ersten Nutwand 222 von der zweiten Nutwand 224, beträgt bevorzugt mehr als 200 Mikrometer, besonders bevorzugt zwischen 400 Mikrometer und 1200 Mikrometer. Je nachdem, über welche Fläche sich das Trägersubstrat 200 erstreckt und wie viel Platz im Randbereich 230 zur Verfügung steht, kann die Breite der Nut auch mehr als 1200 Mikrometer betragen, beispielsweise 1 cm. The lateral extent of the groove 220 , So its width and thus in particular the distance of the first groove wall 222 from the second groove wall 224 , is preferably more than 200 microns, more preferably between 400 microns and 1200 microns. Depending on which surface the carrier substrate 200 extends and how much space in the edge area 230 is available, the width of the groove may also be more than 1200 microns, for example, 1 cm.

In einer weiteren, hier nicht dargestellten, Ausführungsform der Erfindung sind entlang der Erstreckungsrichtung vom Deckel 300 zum Elektronikmodul 400 mehrere Nuten 220 hintereinander, in einer Aufsicht also ineinander geschachtelt, angeordnet. Insbesondere sind zwei, drei oder vier Nuten 220 hintereinander angeordnet. Die Breite der Nuten 220 und die Höhe ihrer Nut-Innenwände 222 und Nut-Außenwände 224 kann dabei für alle Nuten 220 gleich sein, es können jedoch auch Nuten 220 mit verschiedenen Breiten und verschiedenen Höhen der Nut-Innenwände 222 und Nut-Außenwände 224 vorgesehen sein. Dadurch wird die Kriechstrecke für Flüssigkeitsfilme erheblich vergrößert und – in Zusammenwirken mit möglichen weiteren scharfen Kanten an den Nuten 220 – der Schutz des Elektronikmoduls vor einem Kontakt mit dem Flüssigkeitsfilm besonders stark erhöht. In a further, not shown, embodiment of the invention are along the extension direction of the lid 300 to the electronic module 400 several grooves 220 one behind the other, in a plan so nested, arranged. In particular, two, three or four grooves 220 arranged one behind the other. The width of the grooves 220 and the height of their groove inside walls 222 and groove exterior walls 224 can do this for all grooves 220 be the same, but it can also grooves 220 with different widths and different heights of the groove inner walls 222 and groove exterior walls 224 be provided. As a result, the creepage distance for liquid films is considerably increased and - in cooperation with possible other sharp edges on the grooves 220 - The protection of the electronic module before contact with the liquid film increased particularly strong.

Weiterhin umfasst das als Leiterplatte ausgebildete Trägersubstrat 200 bevorzugt zwischen der Nut 220 und der Aussparung 210 angeordnete Kontaktier-Elemente 240, welche jeweils über eine Durchkontaktierung 242 mit einer Leiterbahn 260 des Trägersubstrats 200 verbunden sind, wobei die Leiterbahn 260 in einer inneren Lage des Trägersubstrats ausgebildet ist. Das Elektronikmodul 400 ist mittels eines elektrischen Verbindungselements 450 mit dem Trägersubstrat 200 verbunden, wobei das elektrische Verbindungselement 450 beispielsweise als Bonddraht Verbindung zwischen dem Kontaktier-Element 240 und dem Elektronikmodul-Kontaktelement 440 ausgebildet ist. Furthermore, the carrier substrate formed as a printed circuit board comprises 200 preferably between the groove 220 and the recess 210 arranged contacting elements 240 , which each have a via 242 with a conductor track 260 of the carrier substrate 200 are connected, wherein the conductor track 260 is formed in an inner layer of the carrier substrate. The electronics module 400 is by means of an electrical connection element 450 with the carrier substrate 200 connected, wherein the electrical connection element 450 For example, as a bonding wire connection between the contacting element 240 and the electronic module contact element 440 is trained.

Im Deckel 300 kann sich bevorzugt eine Deckelöffnung 320 befinden, welche mit einem Verschlusselement 322 verschließbar ist. Das Verschlusselement 322 kann bevorzugt in Form einer verlötbaren Kugel ausgebildet sein. Durch die Deckelöffnung 320 kann nach der Montage des Deckels 300 auf das Trägersubstrat 200 beispielsweise die Dichtheit des Elektronikraums 302 geprüft werden oder es können Stoffe, wie z.B. ein Gel, in den Elektronikraum 302 eingefüllt werden, wobei die Stoffe bevorzugt eine das Elektronikmodul 400 schützende Wirkung, insbesondere gegen einen Kontakt mit dem Flüssigkeitsfilm, aufweisen. Besonders bevorzugt ist das Elektronikmodul 400 von einem schützenden Stoff, insbesondere einem Gel, vollständig umhüllt. Ebenso sind bevorzugt die Kontaktier-Elemente 240 vollständig von einem schützenden Stoff, insbesondere einem Gel, umhüllt. In the lid 300 may preferably a lid opening 320 which are with a closure element 322 is closable. The closure element 322 may preferably be in the form of a solderable ball. Through the lid opening 320 can after mounting the lid 300 on the carrier substrate 200 For example, the tightness of the electronics compartment 302 be tested or substances, such as a gel, in the electronics room 302 be filled, the substances preferably one the electronic module 400 have protective effect, in particular against contact with the liquid film. Particularly preferred is the electronic module 400 of a protective substance, in particular a gel, completely enveloped. Likewise, the contacting elements are preferred 240 completely covered by a protective substance, in particular a gel.

Durch Diffusionsprozesse oder den Kapillareffekt kann es im ungünstigsten Fall vorkommen, dass geringe Mengen des außerhalb des Steuergeräts 100 anliegenden Mediums, insbesondere eine Flüssigkeit, z.B. Getriebeöl, Getriebeflüssigkeit oder ähnliches, unter der Dichtung 310 hindurch in den Elektronikraum 302 gelangt. Die Eindringrichtung dieser als Flüssigkeitsfilm vorliegenden Flüssigkeit entlang der ersten Oberfläche 204 ist durch die vom Deckel 300 nach innen gerichteten Pfeile angedeutet. Bei dem Flüssigkeitsfilm handelt es sich dabei insbesondere um einen dünnen Ölfilm oder einen Film aus Getriebeflüssigkeit, die bei den üblichen Betriebstemperaturen des Steuergeräts 100, die von –40°C bis +160°C reichen, bevorzugt die Eigenschaften einer Flüssigkeit aufweisen. Das Vordringen eines derartigen Flüssigkeitsfilms wird durch die als scharfe Kante 208 ausgebildete zweite Nutkante 226 gestoppt beziehungsweise behindert. Liegt zu viel Flüssigkeit an der zweiten Nutkante 226 an und fließt somit der Flüssigkeitsfilm über die Kante hinweg, so stellt die Nut 220 eine weitere Flüssigkeits-Barriere gegen das Vordringen der Flüssigkeit bzw. des Flüssigkeitsfilms in Richtung des Elektronikmoduls 400 dar. Denn durch die Nut 220 wird der Kriechweg für den Flüssigkeitsfilm verlängert, gleichzeitig wirkt die Nut 220 als eine Art Flüssigkeits-Reservoir zur Aufnahme der Flüssigkeit des Flüssigkeitsfilms und zu seiner Verteilung in der Nut 220. Ist auch dieses Flüssigkeits-Reservoir in Form der Nut 220 erschöpft oder dringt der Flüssigkeitsfilm, getrieben durch Kapillarkräfte oder Diffusionskräfte weiter in Richtung des Elektronikmoduls 400 vor, so bildet die erste Nutkante 228, welche als scharfe Kante 208 ausgebildet ist, eine weitere Flüssigkeitsbarriere, die das Vordringen des Flüssigkeitsfilms in Richtung des Elektronikmoduls hemmt. Durch die Nut 220 und ihre bevorzugt als scharfe Kanten 208 ausgebildete erste Nutkante 228 und zweite Nutkante 226 ist bevorzugt auch das Kontaktelement 240 vor einem Kontakt mit der Flüssigkeit und eine durch den Kontakt induzierte Korrosion geschützt. Überwindet der Flüssigkeitsfilm diese, eine Flüssigkeitsbarriere darstellende, Nut 220, so bildet die als scharfe Kante 208 ausgebildete Aussparungs-Innenwandkante 214 eine weitere Flüssigkeitsbarriere, an der der Flüssigkeitsfilm aufgehalten wird. Durch all diese konstruktiven Maßnahmen, welche sowohl einzeln als auch zusammen vorliegen können, wird auf eine besonders einfache und kostengünstige Art und Weise ein besonders hoher und zuverlässiger Schutz des Elektronikmoduls 400 vor einem Flüssigkeitsfilm gewährleistet, welcher sonst ungehindert auf der ersten Oberfläche 204 vom Deckel 300 her zum Elektronikmodul 400 hin vordringen könnte. By diffusion processes or the capillary effect, it may happen in the worst case that small amounts of outside the control unit 100 adjacent medium, in particular a liquid, such as transmission oil, transmission fluid or the like, under the seal 310 through into the electronics room 302 arrives. The penetration direction of this fluid present as liquid film along the first surface 204 is through the lid 300 indicated inwardly directed arrows. In particular, the liquid film is a thin film of oil or a film of transmission fluid, which at the usual operating temperatures of the control unit 100 , ranging from -40 ° C to + 160 ° C, preferably having the properties of a liquid. The penetration of such a liquid film is characterized by the sharp edge 208 trained second groove edge 226 stopped or disabled. If there is too much liquid on the second groove edge 226 and thus the liquid film flows over the edge, so does the groove 220 another liquid barrier against the penetration of the liquid or the Liquid film in the direction of the electronic module 400 because through the groove 220 the creepage distance for the liquid film is lengthened, at the same time the groove acts 220 as a kind of liquid reservoir for receiving the liquid of the liquid film and for its distribution in the groove 220 , Is this fluid reservoir in the form of the groove 220 the liquid film, driven by capillary forces or diffusion forces, expands or penetrates further in the direction of the electronic module 400 before, so forms the first groove edge 228 , which as a sharp edge 208 is formed, a further liquid barrier, which inhibits the penetration of the liquid film in the direction of the electronic module. Through the groove 220 and their preferred as sharp edges 208 formed first groove edge 228 and second groove edge 226 is preferably also the contact element 240 protected from contact with the liquid and corrosion induced by the contact. The liquid film overcomes this, a liquid barrier performing, groove 220 so it forms as a sharp edge 208 formed recess inner wall edge 214 another liquid barrier, where the liquid film is stopped. Through all these constructive measures, which may be present both individually and together, in a particularly simple and cost-effective manner, a particularly high and reliable protection of the electronic module 400 guaranteed before a liquid film, which otherwise unhindered on the first surface 204 from the lid 300 to the electronics module 400 could penetrate.

In 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus dem Ausführungsbeispiel von 1 dargestellt, wobei der Ausschnitt sich auf das Trägersubstrat 200 bezieht. 2 zeigt, dass die Aussparungs-Innenwand 212 bevorzugt einen rechten Winkel 280 mit der Fläche des Aussparungsbodens 218 bildet. Die Aussparungs-Innenwand 212 ist bevorzugt als eine zweite Oberfläche 206 ausgestaltet, welche sich bevorzugt rechtwinklig mit der ersten Oberfläche 204 schneidet. Im dargestellten Querschnitt ist dies am rechten Winkel 280 zwischen der Aussparungs-Innenwand 212 und der ersten Oberfläche 204 angedeutet. Im Schnittbereich zwischen der Aussparungs-Innenwand 212 und der ersten Oberfläche 204 bildet die Schnittkante eine Kontur aus, welche das erste Längenmaß (a1) und das zweite Längenmaß (a2) aufweist, welche zusammen das Kantenmaß definieren. Das erste Längenmaß (a1) und das zweite Längenmaß (a2) sind weiter oben näher definiert worden. Damit die Aussparungs-Innenwandkante 214 als scharfe Kante 208 wirken kann, ist das Kantenmaß, d.h. sowohl das erste Längenmaß (a1) als auch das zweite Längenmaß (a2), jeweils kleiner als 50 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 20 Mikrometer, ausgestaltet. Dies kann durch geeignete Herstellungsprozesse bei der Anfertigung der Aussparung 210 bewirkt werden. Dafür kommen insbesondere Laser-Schneideprozesse, Fräsprozesse, ein Wasserstrahl-Schneideprozess oder ein Ätzprozess in Frage. In 2 is an enlarged section of the embodiment of 1 shown, wherein the cutout on the carrier substrate 200 refers. 2 shows that the recess inner wall 212 prefers a right angle 280 with the surface of the recess floor 218 forms. The recess inner wall 212 is preferred as a second surface 206 configured, which preferably perpendicular to the first surface 204 cuts. In the illustrated cross section, this is at right angles 280 between the recess inner wall 212 and the first surface 204 indicated. In the intersection between the recess inner wall 212 and the first surface 204 the cut edge forms a contour which has the first length dimension (a1) and the second length dimension (a2), which together define the edge dimension. The first length measure (a1) and the second length measure (a2) have been further defined above. So that the recess inner wall edge 214 as a sharp edge 208 can act, the edge dimension, ie, both the first length dimension (a1) and the second length dimension (a2), each less than 50 microns, preferably less than 20 microns, configured. This can be done by suitable manufacturing processes in the preparation of the recess 210 be effected. In particular, laser cutting processes, milling processes, a water jet cutting process or an etching process come into question.

Gleichermaßen sind die erste Nutkante 228 und/oder die zweite Nutkante 226 jeweils als scharfe Kante 208 ausgebildet, wobei auch bei der ersten Nutkante 228 und der zweiten Nutkante 226 das erste Längenmaß (a1) und das zweite Längenmaß (a2) jeweils kleiner als 50 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 20 Mikrometer, ausgebildet sind. Bevorzugte Herstellprozesse für die Nut 220 oder die mehreren Nuten sind ebenso wie bei der Aussparung 210 das Fräsen, das Laserschneiden, das Wasserstrahlschneiden oder das Herausätzen der Nut aus dem Material des Trägersubstrats 200. Die Nut 220 kann jedoch auch durch einen Ritzprozess in die erste Oberfläche 204 eingebracht werden. Ein besonderes Augenmerk ist dabei auf die Ausgestaltung der Aussparungs-Innenwandkante 214, der ersten Nutkante 228 und der zweiten Nutkante 226 derart zu legen, dass diese Kanten bevorzugt als scharfe Kanten 208 ausgeführt werden. Likewise, the first groove edge 228 and / or the second groove edge 226 each as a sharp edge 208 formed, wherein also at the first groove edge 228 and the second groove edge 226 the first length dimension (a1) and the second length dimension (a2) are each less than 50 micrometers, preferably less than 20 micrometers. Preferred production processes for the groove 220 or the plurality of grooves are the same as in the recess 210 the milling, the laser cutting, the water jet cutting or the etching out of the groove of the material of the carrier substrate 200 , The groove 220 However, it can also be scratched into the first surface 204 be introduced. Particular attention is paid to the design of the recess inner wall edge 214 , the first groove edge 228 and the second groove edge 226 such that these edges are preferred as sharp edges 208 be executed.

In den 3a und 3b sind zwei Ausführungsformen einer als Flüssigkeitsbarriere wirkenden scharfen Kante dargestellt, die in diesem Fall durch die Aussparungs-Innenwand 212 mit der ersten Oberfläche 204 gebildet wird. In 3a ist eine scharfe Kante 208 im eigentlichen Sinne dargestellt, wobei die scharfe Kante 208 gegenüber einer idealgeometrischen Kante eine Verrundung an der Kantenkontur mit dem ersten Längenmaß (a1) und dem zweiten Längenmaß (a2) aufweist. In 3b ist ein ebenfalls als Flüssigkeitsbarriere wirkender Grat dargestellt, wobei sich bei diesem Grat das erste Längenmaß (a1) nicht definieren lässt, da hier nur die Aussparungs-Innenwand 212 als zweite Oberfläche 206 im Schnittbereich mit der ersten Oberfläche 204 von der idealgeometrischen Form abweicht. Damit die Aussparungs-Kante 214 als scharfe Kante 208 wirken kann, ist das Kantenmaß, d.h. in 3a das erste Längenmaß (a1) und das zweite Längenmaß (a2) jeweils kleiner als 50 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 20 Mikrometer, ausgestaltet und in 3b das zweite Längenmaß (a2) kleiner als 50 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 20 Mikrometer, ausgestaltet. In the 3a and 3b Two embodiments of a liquid barrier sharp edge are shown, in this case through the recess inner wall 212 with the first surface 204 is formed. In 3a is a sharp edge 208 shown in the true sense, with the sharp edge 208 Compared to an ideal geometric edge has a rounding on the edge contour with the first length dimension (a1) and the second length dimension (a2). In 3b is also a burr acting as a liquid barrier, wherein in this ridge, the first length dimension (a1) can not be defined, since only the recess inner wall 212 as a second surface 206 in the intersection with the first surface 204 deviates from the ideal geometric shape. So that the recess edge 214 as a sharp edge 208 can act, is the edge dimension, ie in 3a the first length dimension (a1) and the second length dimension (a2) each less than 50 microns, preferably less than 20 microns, designed and in 3b the second length dimension (a2) is less than 50 micrometers, preferably less than 20 micrometers.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ISO 13715: 2000 [0017] ISO 13715: 2000 [0017]
  • ISO 13715:2000 [0020] ISO 13715: 2000 [0020]

Claims (11)

Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Trägersubstrat (200) für ein Elektronikmodul (400) und einen auf dem Trägersubstrat (200) festgelegten Deckel (300), wobei das Trägersubstrat (200) und der Deckel (300) einen Elektronikraum (302) umschließen, wobei das Trägersubstrat (200) im Elektronikraum (302) einen Montagebereich (215) für das Elektronikmodul (400) und einen den Montagebereich (215) umlaufenden Randbereich (230) aufweist, wobei der Randbereich (230) eine dem Elektronikraum (302) zugewandte erste Oberfläche (204) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Oberfläche (204) innerhalb des Elektronikraums (302) wenigstens eine scharfe Kante (208) ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine scharfe Kante (208) durch die Schnittlinie der ersten Oberfläche (204) mit einer dazu im Wesentlichen senkrechten zweiten Oberfläche (206) gebildet wird, wobei die Kantenschärfe der wenigstens einen scharfen Kante (208) derart ausgestaltet ist, dass die wenigstens eine scharfe Kante (208) eine Flüssigkeitsbarriere bildet, welche dem Vordringen eines Flüssigkeitsfilms vom Randbereich (230) in Richtung des Elektronikmoduls (400) entgegenwirkt. Control device for a motor vehicle, in particular for a transmission control of a motor vehicle, comprising a carrier substrate ( 200 ) for an electronic module ( 400 ) and one on the carrier substrate ( 200 ) ( 300 ), wherein the carrier substrate ( 200 ) and the lid ( 300 ) an electronics room ( 302 ), wherein the carrier substrate ( 200 ) in the electronics room ( 302 ) a mounting area ( 215 ) for the electronic module ( 400 ) and a mounting area ( 215 ) peripheral edge region ( 230 ), wherein the edge region ( 230 ) a the electronics room ( 302 ) facing first surface ( 204 ), characterized in that on the first surface ( 204 ) within the electronics room ( 302 ) at least one sharp edge ( 208 ), wherein the at least one sharp edge ( 208 ) through the section line of the first surface ( 204 ) with a substantially perpendicular thereto second surface ( 206 ), wherein the edge sharpness of the at least one sharp edge ( 208 ) is configured such that the at least one sharp edge ( 208 ) forms a liquid barrier, which prevents the penetration of a liquid film from the edge region (FIG. 230 ) in the direction of the electronic module ( 400 ) counteracts. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenmaß der wenigstens einen scharfen Kante (208) 50 Mikrometer oder weniger, insbesondere 20 Mikrometer oder weniger, beträgt. Control unit according to claim 1, characterized in that the edge dimension of the at least one sharp edge ( 208 ) Is 50 microns or less, more preferably 20 microns or less. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenschärfe der wenigstens einen scharfen Kante (208) derart ausgebildet ist, dass sich die Oberflächenenergie der ersten Oberfläche (204) an der wenigstens einen scharfen Kante (208) derart abrupt verändert, dass ein Flüssigkeitsfilm, insbesondere ein Ölfilm, an der wenigstens einen scharfen Kante (208) entnetzendes Verhalten zeigt. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the edge sharpness of the at least one sharp edge ( 208 ) is formed such that the surface energy of the first surface ( 204 ) at least one sharp edge ( 208 ) changed so abruptly that a liquid film, in particular an oil film, at the at least one sharp edge ( 208 ) shows entendency behavior. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste Oberfläche (204) eine Nut (220) eingebracht ist, wobei die Nut (220) eine von dem Elektronikmodul (400) abgewandte erste Nutwand (222) und eine dem Elektronikmodul (400) zugewandte zweite Nutwand (224) aufweist. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the first surface ( 204 ) a groove ( 220 ) is introduced, wherein the groove ( 220 ) one of the electronics module ( 400 ) facing away first groove wall ( 222 ) and an electronic module ( 400 ) facing second groove wall ( 224 ) having. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (220) das Elektronikmodul (400) umläuft. Control device according to claim 4, characterized in that the groove ( 220 ) the electronic module ( 400 ) rotates. Steuergerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine scharfe Kante (208) durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche (204) und der zweiten Nutwand (224) gebildet ist, wobei die zweite Nutwand (224) als die zweite Oberfläche (206) im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche (204) verläuft. Control device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the at least one sharp edge ( 208 ) through a section line between the first surface ( 204 ) and the second groove wall ( 224 ), wherein the second groove wall ( 224 ) as the second surface ( 206 ) substantially perpendicular to the first surface ( 204 ) runs. Steuergerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine scharfe Kante (208) durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche (204) und der erste Nutwand (222) gebildet ist, wobei die erste Nutwand (222) als die zweite Oberfläche (206) im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche (204) verläuft. Control device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the at least one sharp edge ( 208 ) through a section line between the first surface ( 204 ) and the first groove wall ( 222 ) is formed, wherein the first groove wall ( 222 ) as the second surface ( 206 ) substantially perpendicular to the first surface ( 204 ) runs. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in das Trägersubstrat (200) eine Aussparung (210) mit einer Aussparungs-Innenwand (212) eingebracht ist, wobei der Montagebereich (215) in der Aussparung (210) angeordnet ist und dass die wenigstens eine scharfe Kante (208) durch eine Schnittlinie zwischen der ersten Oberfläche (204) und der Aussparungs-Innenwand (212) gebildet ist, wobei die Aussparungs-Innenwand (212) als die zweite Oberfläche (206) im Wesentlichen senkrecht zur ersten Oberfläche (204) verläuft. Control device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the carrier substrate ( 200 ) a recess ( 210 ) with a recess inner wall ( 212 ), wherein the mounting area ( 215 ) in the recess ( 210 ) is arranged and that the at least one sharp edge ( 208 ) through a section line between the first surface ( 204 ) and the recess inner wall ( 212 ), wherein the recess inner wall ( 212 ) as the second surface ( 206 ) substantially perpendicular to the first surface ( 204 ) runs. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat (200) eine Leiterplatte ist, wobei wenigstens eine Leiterbahn (260) auf einer inneren Lage der Leiterplatte vorgesehen ist, welche über eine Durchkontaktierung (242) mit einem Kontaktier-Element (240) auf der ersten Oberfläche (204) elektrisch verbunden ist, wobei das Kontaktier-Element (240) auf der ersten Oberfläche (204) zwischen der scharfen Kante (208) und dem Montagebereich (215) für das Elektronikmodul (400) angeordnet ist. Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier substrate ( 200 ) is a printed circuit board, wherein at least one conductor track ( 260 ) is provided on an inner layer of the printed circuit board, which via a via ( 242 ) with a contact element ( 240 ) on the first surface ( 204 ) is electrically connected, wherein the contacting element ( 240 ) on the first surface ( 204 ) between the sharp edge ( 208 ) and the mounting area ( 215 ) for the electronic module ( 400 ) is arranged. Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (400) mittels wenigstens eines elektrischen Verbindungselements (450) mit dem Kontaktier-Element (240) verbunden ist. Control unit according to claim 9, characterized in that the electronic module ( 400 ) by means of at least one electrical connection element ( 450 ) with the contact element ( 240 ) connected is. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (300) und dem Trägersubstrat (200) eine Dichtung (310) angeordnet ist. Control device according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the lid ( 300 ) and the carrier substrate ( 200 ) a seal ( 310 ) is arranged.
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