DE102016217554A1 - Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul, und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe - Google Patents

Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul, und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe Download PDF

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Abstract

Es wird eine elektronische Baugruppe (5), insbesondere für ein Getriebesteuermodul, aufgezeigt, umfassend eine Leiterplatte (10) mit einer ersten Seite (12) und einer von der ersten Seite (12) abgewandten zweite Seite (14) und mit wenigstens einem auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) angeordneten wärmeerzeugenden Bauelement (20–26), wobei das Bauelement (20–26) mit einem elektrisch isolierenden Vergussmaterial (50) bedeckt ist, gekennzeichnet durch ein vor einem Aushärten fließfähiges Deckmaterial (60) zum Ableiten der Wärme des Bauelements (20–26) aus der elektronischen Baugruppe (5), wobei das Deckmaterial (60) das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, bedeckt.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul, und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe
  • Stand der Technik
  • Die DE 10 2013 215 367 A1 beschreibt ein elektronisches Schaltungsmodul mit einem Gehäuse, insbesondere ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug.
  • Bei üblichen oberflächenmontierten elektrischen Bauelementen mit Entwärmungsbedarf einer elektrischen Baugruppe wendet man slug-down an, d. h. die auf die Leiterplatte bzw. printed circuit board (PCB) gelötete Unterseite des Bauelements ist aus Metall (sogenanntes ePad) oder ist metallisiert. Damit ist inniger Wärmekontakt von dem ePad zum Cu-Pad auf der Leiterplatte bzw. PCB sichergestellt. Dieser Metallboden des Bauelements ist aber immer gleichzeitig auch auf demselben elektrischen Potenzial wie mindestens einer der Anschlusspins (i. d. R. drain). Bei Slug-up-Entwärmung ist das Bauelement dann jedoch mit der Kunststoff-„Rückseite“ auf die Leiterplatte bzw. PCB geklebt und die Pins bzw. Beinchen sind nun andersherum gebogen, so dass sie wieder auf die Leiterplatte reichen. D. h. das ePad zeigt jetzt von der Leiterplatte bzw. PCB weg in Richtung eines Kühlkörpers, kann aber nicht direkt an diesen Kühlkörper (entsprechend der Cu-Fläche auf der Leiterplatte bzw. PCB) angebunden werden, weil das elektrische Bauelement sonst auch elektrisch mit dem Kühlkörper verbunden wäre.
  • Befänden sich also Lo- und Hi-Side Feldeffekttransistoren (FETs) einer B6-Brückenschaltung elektrisch leitend auf dem Kühlkörper wäre hiermit die B6-Brückenschaltung kurzgeschlossen. Bei FETs ist i. d. R. das ePad mit dem Drain-Pin des FET verbunden. In einer Brückenschaltung liegt der einer der FETs mit Drain an der Spannungsversorgung und der andere an einer Motorphase. Beide dürfen aber keine Masseverbindung haben. Also muss ein zwar wärmeleitender aber elektrisch isolierender Klebstoff zwischen dem elektrischen Bauelement und dem Kühlkörper aufgebracht werden, der auch den Toleranzausgleich zum Kühlkörper übernimmt. Da die Bauelemente unterschiedlich hoch sein können (und Toleranzen aufweisen können), unterschiedlich nah auf der Leiterplatte bzw. PCB liegen (Länge der Pins/Beinchen, Schrägstellung/Aufschwimmen beim Reflow-Löten), muss der Kleber bisher üblicherweise eine große Dicke aufweisen, um immer sicher elektrisch zu isolieren, was die Wärmeleitung stark behindert.
  • Somit kann bei bisher bekannten elektronischen Baugruppen bzw. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe die Wärme in der Regel nur schlecht aus der elektronischen Baugruppe abgeleitet werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, eine möglichst dünne Schicht zur elektrischen Isolierung zu haben, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass die Wärme der elektrischen Bauelemente zuverlässig abgeleitet wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul, vorgeschlagen, umfassend eine Leiterplatte mit einer ersten Seite und einer von der ersten Seite abgewandten zweite Seite und mit wenigstens einem auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten wärmeerzeugenden Bauelement, wobei das Bauelement mit einem elektrisch isolierenden Vergussmaterial bedeckt ist, gekennzeichnet durch ein vor einem Aushärten fließfähiges Deckmaterial zum Ableiten der Wärme des Bauelements aus der elektronischen Baugruppe, wobei das Deckmaterial das elektrisch isolierende Vergussmaterial zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, bedeckt.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe vorgeschlagen, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Leiterplatte mit einer ersten Seite und einer von der ersten Seite abgewandten zweite Seite und mit wenigstens einem auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten wärmeerzeugenden Bauelement; Aufbringen eines elektrisch isolierenden Vergussmaterials auf die erste Seite der Leiterplatte derart, dass das Bauelement von dem elektrisch isolierenden Vergussmaterial bedeckt ist; Aushärten des elektrisch isolierenden Vergussmaterials; Aufbringen eines, insbesondere vor einem Aushärten fließfähigen, Deckmaterials zum Ableiten der Wärme des Bauelements aus der elektronischen Baugruppe auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial derart, dass das Deckmaterial das elektrisch isolierende Vergussmaterial zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, bedeckt; und Aushärten des Deckmaterials.
  • Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
  • Ein Vorteil hiervon ist, dass aufgrund der geringen Dicke der elektrisch isolierenden Schicht die Wärme im Allgemeinen gut durchgeleitet bzw. aus der elektronischen Baugruppe abgeleitet werden kann. Gleichzeitig ist das elektrische Bauelement in der Regel sicher elektrisch isoliert.
  • In einer Ausführungsform weist das elektrisch isolierende Vergussmaterial eine Dicke von weniger als ca. 1000 µm, insbesondere weniger als ca. 500 µm, vorzugsweise weniger als ca. 50 µm, auf. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Wärme in der Regel noch besser abgeleitet werden kann.
  • In einer Ausführungsform ist eine Grundplatte zum Ableiten der Wärme derart angeordnet, das die Grundplatte das Deckmaterial bedeckt und zumindest teilweise unmittelbar mit der ersten Seite der Leiterplatte verbunden ist. Hierdurch kann die elektrische Baugruppe im Allgemeinen technisch besonders einfach hergestellt werden. Dies senkt üblicherweise die Herstellungskosten.
  • In einer Ausführungsform weist das Deckmaterial auf einer von der ersten Seite der Leiterplatte abgewandten Seite eine im Wesentlichen plane Oberfläche auf.
  • Hierdurch kann die Wärme durch Kontaktierung mit einer Wärmesenke üblicherweise besonders gut aus der elektrischen Baugruppe abgeführt werden.
  • In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte eine Wärmleitungsschicht im Innern der Leiterplatte auf. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Wärme von slug-up-Bauelementen in der Regel besonders gut über die Leiterplatte verteilt und dann abgeführt werden kann. Hierzu kann die Leiterplatte thermische Vias aufweisen, um die Wärme in Richtung des Deckmaterials abzuführen.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Aufbringen eines nicht-fließfähigen Dispensmaterials auf die erste Seite der Leiterplatte derart, dass das Dispensmaterial eine Randbegrenzung eines Aufnahmevolumens zum Aufnehmen des Deckmaterials bildet, wobei das Deckmaterial auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials ein, insbesondere vor dem Aushärten fließfähiges, Deckmaterial in das Aufnahmevolumen eingebracht wird. Hierdurch kann das Deckmaterial im Allgemeinen technisch besonders einfach und kostengünstig aufgebracht werden.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Anordnen eines Gießrahmens auf der ersten Seite der Leiterplatte zum Bilden einer Randbegrenzung eines Aufnahmevolumens zum Aufnehmen des Deckmaterials, wobei das Deckmaterial auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials ein, insbesondere vor dem Aushärten fließfähiges, Deckmaterial in das Aufnahmevolumen eingebracht wird. Hierdurch kann das Deckmaterial in der Regel technisch besonders einfach und kostengünstig aufgebracht werden.
  • In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Anordnen einer Grundplatte mit einem Hohlraum an der ersten Seite der Leiterplatte derart, dass das elektrische Bauelement in dem Hohlraum der Grundplatte aufgenommen wird, wobei das Deckmaterial auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials das Deckmaterial, insbesondere durch eine Einfüllöffnung in der Grundplatte, in den Hohlraum eingebracht wird. Hierdurch kann das Deckmaterial üblicherweise technisch besonders einfach und kostengünstig aufgebracht werden.
  • In einer Ausführungsform wird das elektrisch isolierende Vergussmaterial derart aufgebracht, dass das elektrisch isolierende Vergussmaterial eine Dicke von weniger als ca. 1000 µm, insbesondere weniger als ca. 500 µm, vorzugsweise weniger als ca. 50 µm, aufweist. Ein Vorteil hiervon ist, dass die Wärme in der Regel besonders gut abgeleitet bzw. aus der elektronischen Baugruppe abgeführt werden kann.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe;
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der elektronischen Baugruppe aus 1, wobei die Baugruppe an einem Getriebegehäuse angeordnet ist;
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe;
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe; und
  • 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Baugruppe aus 4, wobei die Baugruppe an einem Getriebegehäuse angeordnet ist.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 5. Die elektronische Baugruppe 5 weist eine Leiterplatte 10 bzw. ein printed circuit board (PCB) auf. Die Leiterplatte 10 weist eine erste Seite 12 und eine zweite Seite 14, wobei die zweite Seite 14 der ersten Seite 12 gegenüberliegt. In 1 befindet sich die erste Seite 12 auf der oberen Seite der Leiterplatte 10 und die zweite Seite 14 auf der unteren Seite der Leiterplatte 10. Auf den beiden Seiten 12, 14 der Leiterplatte 10 sind elektrische Bauelemente 2026 angeordnet. Die elektrischen Bauelemente 2026 sind sowohl passive elektrische Bauelemente 25, 26, die im Wesentlichen keine oder nur geringe Wärme erzeugen, und aktive elektrische Bauelemente 2024, die beim Betrieb Wärme bzw. Abwärme erzeugen.
  • Die elektrische Baugruppe 5 umfasst zudem einen Sensor 28 und zwei Anschlussleitungen 35, 36, mittels der die elektrischen Bauelemente 2026 der Leiterplatte 10 bzw. die Leiterplatte 10 selbst mit weiteren Vorrichtungen verbunden werden können. Die Anschlussleitungen 35, 36 können z.B. Stanzgitter, Flexfolien, Kabel oder ähnliches sein.
  • Die Leiterplatte 10 mit mindestens einem elektrischen Bauelement 2026 auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 wird bereitgestellt. Das elektrische Bauelement 2026 ist über Leiterbahnen der Leiterplatte 10 mit weiteren elektrischen Bauelementen 2026 sowie mit den Anschlussleitungen 35, 36 elektrisch verbunden. Anschließend wird das elektrische Bauelement 2026 und Teile bzw. Bereiche der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 mit einem Vergussmaterial 50 bedeckt, das elektrisch isolierend ist. Das Material kann z.B. ein Epoxidharz sein. Das Material kann denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten (coefficient of thermal expansion; CTE) wie das Material der Leiterplatte 10 aufweisen. Demnach kann der Wärmeausdehnungskoeffizient z.B. im Bereich von ca. 18 ppm/K liegen. Epoxidharze sind insbesondere gegen aggressive Medien wir Hydraulik- oder Getriebeöl beständig.
  • Das elektrisch isolierende Vergussmaterial 50 kann auf die erste Seite 12 und auf die zweite Seite 14 der Leiterplatte 10 und die jeweils dort vorhandenen elektrischen Bauelemente 2026 aufgebracht werden. Das elektrisch isolierende Vergussmaterial 50 wird als dünne Schicht aufgebracht. D.h. die Schicht weist z.B. eine Dicke von ca. 50 μm bis ca. 1 mm auf, insbesondere zwischen ca. 50 μm und ca. 100 μm, vorzugsweise ca. 50 μm oder ca. 100 μm. Auch der Bereich von ca. 50 μm bis ca. 300 μm ist möglich. Die Wärmeleitfähigkeit der elektrischen isolierenden Schicht weist z. B. zwischen ca. 0,5 W/mK und ca. 1 W/mK auf. Die Wärmeleitfähigkeit kann auch größer als ca. 1 W/mK sein.
  • Nun wird eine Randbegrenzung 55 auf die erste Seite 12 aufgebracht. Die Randbegrenzung 55 ist geschlossen und bildet einen Rand eines Aufnahmevolumens, das (in 1) nach oben hin offen ist (und nach unten hin durch die Leiterplatte 10 begrenzt ist), so dass ein vor einem Aushärten fließfähiges Material eingegossen werden kann. Die Randbegrenzung 55 kann ein sogenanntes Dam-Material (niedrig viskoses Dispensmaterial, das vor dem Aushärten formstabil bleibt, d.h. nicht zerläuft) oder ein Gießrahmen, der nach dem Einbringen des Deckmaterials 60 und Aushärten des Deckmaterials 60 wieder entfernt wird. Das Dam-Material kann aus dem gleichen Material wie das Deckmaterial 60 bestehen.
  • Nach dem Aufbringen der Randbegrenzung 55 wird nun ein Deckmaterial 60, insbesondere vor dem Aushärten fließfähiges Material (sogenanntes Fill-Material), in das Aufnahmevolumen eingebracht. Das Deckmaterial 60 wird derart in das Aufnahmevolumen eingebracht, dass die Oberfläche mit der Randbegrenzung 55 (nach oben hin in 1) abschließt. Nun wird das Deckmaterial 60 ausgehärtet, z.B. durch Wärme. Vorstellbar ist auch, dass das Deckmaterial 60 schichtweise aufgebracht wird und nach jeder aufgebrachten Schicht ausgehärtet wird, z.B. durch UV-Licht.
  • Das Deckmaterial 60 bedeckt die elektrisch isolierende Schicht bzw. das elektrisch isolierende Vergussmaterial 50, das sich auf dem ersten elektrischen Bauelement 2026 befindet. Zudem kontaktiert üblicherweise das Deckmaterial 60 die Leiterplatte 10 in einigen Bereichen direkt bzw. unmittelbar. Ein Eindringen von Öl oder ähnlichem in den Bereich zwischen Deckmaterial 60 und Vergussmaterial 50 wird im Wesentlichen verhindert.
  • Das Deckmaterial 60 kann elektrisch leitend oder elektrisch nicht-leitend/elektrisch isolierend sein, da die Bauelemente 2026 und die Leiterbahnen auf der Leiterplatte 10 durch das elektrisch isolierende Vergussmaterial 50 geschützt sind.
  • Das Deckmaterial 60 hat eine gute bzw. besonders gute Wärmeleitfähigkeit. Insbesondere kann die Wärmeleitfähigkeit des Deckmaterials 60 mindestens ca. 0,5 W/mK, insbesondere im Bereich zwischen ca. 1 W/mK bis ca. 5 W/mK liegen. Das Deckmaterial 60 kann Epoxidharze, Acrylate und/oder Bulk Mold Compounds (BMC, ungesättigte Polyester Duroplaste) umfassen oder aus diesen bestehen. BMC hat den Vorteil, dass es kostengünstig ist, eine hohe einstellbare Wärmeleitfähigkeit und gute Formstabilität bei einem niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) aufweist. Der Nachteil von Bulk Mold Compounds, dass diese auf Metall nicht optimal haften (und damit auch auf den Bauelementen 2026 und den Lötflächen), und die Empfindlichkeit der Bulk Mold Compounds gegen Feuchte spielt in der Regel im Wesentlichen keine Rolle mehr, weil das Deckmaterial 60 die elektrischen Bauelemente 2026 nicht vor elektrischen Kurschlüssen oder ähnlichem schützen muss. Diese Aufgabe übernimmt das elektrisch isolierende Vergussmaterial 50 zwischen dem Deckmaterial 60 und den elektrischen Bauelementen 2026 bzw. der Leiterplatte 10.
  • Unter ungünstigen Umständen etwaig auftretende (geringe) Delaminationen zwischen dem Deckmaterial 60 und dem elektrisch isolierenden Vergussmaterial 50 bzw. der Leiterplatte 10 haben nur geringe Auswirkungen auf die Ableitung der Wärme, da die Bauelemente 2026 weiterhin durch das elektrisch isolierenden Vergussmaterial 50 geschützt sind und ein eventueller Spalt zwischen Deckmaterial 60 und Vergussmaterial 50 (z.B. kleiner als 100 μm) keinen relevanten Wärmewiderstand darstellt.
  • Die Bauelemente 2026 auf der zweiten Seite 14 können ebenfalls durch das Deckmaterial 60 geschützt werden. Somit wird eine mediendichte Verpackung der Elektronik, z.B. Abdichtung gegen Getriebeöl, bei gleichzeitig guter Wärmeableitung zum Öl oder zu einem kühlenden Getriebeteil, auf das die TCU mit dem Kühlboden montiert ist, erreicht.
  • Zudem weist die elektronische Baugruppe 5 eine hohe Stabilität auf durch das beidseitige Umspritzen/Vergiessen, wobei kein „Bi-Metall-Effekt“ auftritt.
  • 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der elektronischen Baugruppe 5 aus 1, wobei die Baugruppe 5 an einem Getriebegehäuse 70 angeordnet ist. Nach dem Aushärten des Deckmaterials 60 (und des Bildens einer ebenen bzw. planen Oberfläche des Deckmaterials 60 auf der der ersten Seite 12 abgewandten Seite des Deckmaterials 60) wird die elektrische Baugruppe 5 mit der ebenen bzw. planen Oberfläche unmittelbar bzw. direkt mit dem Getriebegehäuse 70 oder einer Wärmesenke verbunden. Die eben bzw. plane Oberfläche des Deckmaterials 60 wird dadurch gebildet, dass das Deckmaterial 60 vor dem Aushärten fließfähig ist. D.h. die ebene Oberfläche des Deckmaterials 60 kontaktiert das Getriebegehäuse 70 bzw. die Wärmesenke unmittelbar bzw. direkt. Die Wärmesenke weist ebenfalls eine ebene bzw. plane Oberfläche auf. Somit kann aufgrund der großen Kontaktfläche Wärme der Bauelemente 2026 auf der ersten Seite 12 und der zweiten Seite 14 gut aus der elektrischen Baugruppe 5 in Wärmesenke bzw. das Getriebegehäuse 70 abgeführt werden.
  • Die Bauelemente 2026 können eine slug-down-Erwärmung aufweisen. Slug-down-Bauelemente geben ihre Wärme zur Leiterplatte 10 hin ab. Slug-up-Bauelemente geben ihre Wärme in einer Richtung ab, die von der Leiterplatte 10 jeweils abgewandt ist. Der (Haupt-)Wärmepfad ist mit Pfeilen in den Zeichnungen dargestellt. Gestrichelte Linien zeigen den Nebenwärmepfad. Die Leiterplatte 10 kann eine ca. 70 μm dicke (oder noch dickere) Kupfer-Innenlage aufweisen. Hierdurch wird die Wärme quer (in 2 von links nach rechts verlaufend), d.h. in der Leiterplatte 10, geleitet. Thermische Vias können die Wärme zur ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 führen.
  • Die Leiterplatte 10 kann insbesondere keine Durchgangsöffnung zum Durchlassen des elektrisch isolierenden Vergussmaterials 50 aufweisen.
  • 3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 5. Anstelle eines Begrenzungsrahmens (siehe 1 und 2) wird eine Grundplatte 80 mit einem Hohlraum auf der ersten Seite 12 der Leiterplatte 10 angeordnet. Der Hohlraum wird zwischen der Grundplatte 80 und der Leiterplatte 10 gebildet. Die elektrischen Bauelemente 2026 auf der ersten Seite 12 werden in dem Hohlraum aufgenommen. Die Grundplatte 80 berührt in einigen Bereichen die Leiterplatte 10 direkt bzw. unmittelbar. Die Leiterplatte 10 weist eine Einfüllöffnung 85 auf. Nach dem Anordnen der Grundplatte 80 wird das Deckmaterial 60 durch die Einfüllöffnung 85 eingebracht, bis der Hohlraum mit dem Deckmaterial 60 gefüllt ist. Das Deckmaterial 60 sorgt auch für eine Befestigung bzw. Verbindung zwischen der Grundplatte 80 und der Leiterplatte 10 bzw. den elektrischen Bauelementen 2026. Die Einfüllöffnung 85 kann ebenfalls mit Deckmaterial 60 gefüllt werden.
  • Das Deckmaterial 60 kann das gleiche Material sein, das in Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben wurde.
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 5. Die in 4 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in 3 gezeigten zweiten Ausführungsform dadurch, dass in 3 nur sogenannte slug-down-Bauelemente 2026 vorhanden sind, während in 4 sowohl slug-down-Bauelemente als auch slug-up-Bauelemente vorhanden sind. Slug-down-Bauelemente geben ihre Wärme zur Leiterplatte 10 hin ab. Slug-up-Bauelemente geben ihre Wärme in einer Richtung ab, die von der Leiterplatte 10 jeweils abgewandt ist.
  • Die Grundplatte 80 kann eine Metallgrundplatte sein, z.B. eine Alu-Druckguss-Platte. Auch ist vorstellbar, dass die Grundplatte 80 aus einem wärmeleitfähigem Kunststoff (d.h. einem Kunststoff mit einem hohen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten) besteht.
  • 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Baugruppe 5 aus 4, wobei die Baugruppe 5 an einem Getriebegehäuse 70 angeordnet ist. Die elektrische Baugruppe 5 wird mit einer Wärmesenke, insbesondere dem Getriebegehäuse 70, verbunden. Hierzu kontaktiert die von der Leiterplatte 10 (und dem Hohlraum) abgewandte Seite der Grundplatte 80 die Wärmesenke, insbesondere das Getriebegehäuse 70. Die von der Leiterplatte 10 (und dem Hohlraum) abgewandte Seite der Grundplatte 80 weist eine ebene bzw. plane Oberfläche auf. Die Wärmesenke weist ebenfalls eine ebene bzw. plane Oberfläche auf. Somit kann die Wärme gut aus der elektrischen Baugruppe 5 in die Wärmesenke geführt werden.
  • Das Deckmaterial 60 der dritten Ausführungsform kann das gleiche Material sein, das in Zusammenhang mit 1 und 2 oder 3 beschrieben wurde.
  • Das Deckmaterial 60 kann eine hohe Wärmekapazität aufweisen, so dass Wärme zwischengespeichert werden kann.
  • Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013215367 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Elektronische Baugruppe (5), insbesondere für ein Getriebesteuermodul, umfassend eine Leiterplatte (10) mit einer ersten Seite (12) und einer von der ersten Seite (12) abgewandten zweite Seite (14) und mit wenigstens einem auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) angeordneten wärmeerzeugenden Bauelement (2026), wobei das Bauelement (2026) mit einem elektrisch isolierenden Vergussmaterial (50) bedeckt ist, gekennzeichnet durch ein vor einem Aushärten fließfähiges Deckmaterial (60) zum Ableiten der Wärme des Bauelements (2026) aus der elektronischen Baugruppe (5), wobei das Deckmaterial (60) das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, bedeckt.
  2. Elektronische Baugruppe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) eine Dicke von weniger als ca. 1000 µm, insbesondere weniger als ca. 500 µm, vorzugsweise weniger als ca. 50 µm, aufweist.
  3. Elektronische Baugruppe (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (80) zum Ableiten der Wärme derart angeordnet ist, das die Grundplatte (80) das Deckmaterial (60) bedeckt und zumindest teilweise unmittelbar mit der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) verbunden ist.
  4. Elektronische Baugruppe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckmaterial (60) auf einer von der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) abgewandten Seite eine im Wesentlichen plane Oberfläche aufweist.
  5. Elektronische Baugruppe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (10) eine Wärmleitungsschicht im Innern der Leiterplatte (10) aufweist.
  6. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe (5), umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Leiterplatte (10) mit einer ersten Seite (12) und einer von der ersten Seite (12) abgewandten zweite Seite (14) und mit wenigstens einem auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) angeordneten wärmeerzeugenden Bauelement (2026); Aufbringen eines elektrisch isolierenden Vergussmaterials (50) auf die erste Seite (12) der Leiterplatte (10) derart, dass das Bauelement (2026) von dem elektrisch isolierenden Vergussmaterial (50) bedeckt ist; Aushärten des elektrisch isolierenden Vergussmaterials (50); Aufbringen eines, insbesondere vor einem Aushärten fließfähigen, Deckmaterials (60) zum Ableiten der Wärme des Bauelements (2026) aus der elektronischen Baugruppe (5) auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) derart, dass das Deckmaterial (60) das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) zumindest teilweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig, bedeckt; und Aushärten des Deckmaterials (60).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner folgenden Schritt umfassend: Aufbringen eines nicht-fließfähigen Dispensmaterials auf die erste Seite (12) der Leiterplatte (10) derart, dass das Dispensmaterial eine Randbegrenzung (55) eines Aufnahmevolumens zum Aufnehmen des Deckmaterials (60) bildet, wobei das Deckmaterial (60) auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials (60) ein, insbesondere vor dem Aushärten fließfähiges, Deckmaterial (60) in das Aufnahmevolumen eingebracht wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, ferner folgenden Schritt umfassend: Anordnen eines Gießrahmens auf der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) zum Bilden einer Randbegrenzung (55) eines Aufnahmevolumens zum Aufnehmen des Deckmaterials (60), wobei das Deckmaterial (60) auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials (60) ein, insbesondere vor dem Aushärten fließfähiges, Deckmaterial (60) in das Aufnahmevolumen eingebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, ferner folgenden Schritt umfassend: Anordnen einer Grundplatte (80) mit einem Hohlraum an der ersten Seite (12) der Leiterplatte (10) derart, dass das elektrische Bauelement (2026) in dem Hohlraum der Grundplatte (80) aufgenommen wird, wobei das Deckmaterial (60) auf das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) aufgebracht wird, indem vor dem Aushärten des Deckmaterials (60) das Deckmaterial (60), insbesondere durch eine Einfüllöffnung (85) in der Grundplatte (80), in den Hohlraum eingebracht wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6–9, wobei das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) derart aufgebracht wird, dass das elektrisch isolierende Vergussmaterial (50) eine Dicke von weniger als ca. 1000 µm, insbesondere weniger als ca. 500 µm, vorzugsweise weniger als ca. 50 µm, aufweist.
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