DE102017110354A1

DE102017110354A1 - Gehäuse für eine Steuereinheit für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs und mit einem Wärmeabfuhrelement, Kamera, Kraftfahrzeug sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102017110354A1
Application number: DE102017110354.6A
Authority: DE
Inventors: John Grimes; Joseph Estremera
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (10) für eine Steuereinheit (22) für eine Kamera (4) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem Innenraum (11) des Gehäuses (10), in welchen zumindest eine elektronische Komponente (20) der Kamera (4), welche im Betrieb Wärme erzeugt, anbringbar ist, und mit einer den Innenraum (11) begrenzenden Wand (12), welche eine Innenseite (13) aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich (15) ausgebildet ist, über welchen aus dem Gehäuse (10) die Wärme an eine Umgebung (8) abführbar ist, wobei an dem thermischen Kontaktbereich (15) ein separates Wärmeabfuhrelement (18) angeordnet ist, welches zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente (20) ausgebildet ist, wobei das Wärmeabfuhrelement (18) als Wärmeleitpaste (18') ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Steuereinheit (22), ein Kamerasystem (2), ein Kraftfahrzeug (1) sowie ein Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Steuereinheit für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenraum des Gehäuses. In dem Innenraum ist zumindest eine elektronische Komponente der Steuereinheit, welche im Betrieb Wärme erzeugt, anbringbar. Der Innenraum weist eine den Innenraum begrenzende Wand auf, welche eine Innenseite aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich ausgebildet ist. Über den thermischen Kontaktbereich ist die Wärme aus dem Gehäuse an eine Umgebung abführbar, wobei an dem thermischen Kontaktbereich ein separates Wärmeabfuhrelement angeordnet ist. Das Wärmeabfuhrelement ist zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente ausgebildet.
Durch elektrische Energie, welche innerhalb der elektronischen Komponente der Steuereinheit in Wärmeenergie umgewandelt wird, kann es dazu kommen, dass sich die elektronische Komponente erhitzt. Sollte dann die elektronische Komponente eine bestimmte Temperatur überschreiten, so kann dies zu einer Beschädigung bis hin zum Ausfall der elektronischen Komponente führen, was insbesondere zu einem Ausfall der Steuereinheit führen kann. Da insbesondere Kameras im Kraftfahrzeug für sicherheitsrelevante Systeme, beispielsweise Fahrerassistenzsysteme, benutzt werden, kann dies zu einer kritischen Situation im Straßenverkehr führen. Insbesondere beim zumindest semi-autonomen Fahrbetrieb, insbesondere bei einem vollautonomen Fahrbetrieb, bilden Kameras eine wichtige Komponente um die entsprechenden autonomen Fahrbetriebszustände zu ermöglichen und für den Fahrbetrieb wichtige Umgebungsdaten zu erfassen. Insbesondere bei diesen Fahrbetrieben kann dann ein Ausfall der Kamera zu einer kritischen Situation führen.
Die DE 10 2013 001 645 A1 offenbart ein elektronisches Gerät für ein Kamerasystem eines Kraftfahrzeugs. Das elektronische Gerät weist ein Gehäuse auf, mit zumindest einer in dem Gehäuse angeordneten elektronischen Komponente, welche im Betrieb des Geräts Wärme erzeugt. Des Weiteren weist das Gehäuse einen an die Komponente thermisch gebundenen Kühlkörper zur Abfuhr der Wärme aus dem Gehäuse auf. Der Kühlkörper aufweist einen Bereich einer Gehäusewand des Gehäuses und eine Vielzahl von rippenförmigen Kühlelementen, wobei der Kühlkörper eine in der Gehäusewand ausgebildete und in Richtung zu einem Innenraum des Gehäuses weisende Vertiefung aufweist. Die rippenförmigen Kühlelemente stehen von einem Boden der Vertiefung nach außen hin ab. Die Vertiefung weist eine den Kühlkörper begrenzende Seitenwand auf, welche im Innenraum des Gehäuses mit einen an den Kühlkörper angrenzenden Bereich der Gehäusewand einen Winkel größer 0°und 180°aus genommen 90° einschließt. Zwischen einer Oberflächenstruktur des Gehäuses und der elektronischen Komponente kann ein elastisches oder plastisches Wärmeleitelement eingebracht werden. Bei dem Wärmeleitelement handelt es sich also um ein im Wesentlichen formvorgegebenes vorgeformtes Wärmeleitelement. Dadurch kann keine individuelle Anpassung an beispielsweise Unebenheiten am Gehäuse und/oder an der elektronischen Komponente realisiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gehäuse, eine Steuereinheit für eine Kamera, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem beziehungsweise mittels welcher eine verbesserte Wärmeabfuhr realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse, eine Steuereinheit für eine Kamera, ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Steuereinheit für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenraum des Gehäuses. In dem Innenraum des Gehäuses ist zumindest eine elektronische Komponente der Steuereinheit, welche im Betrieb Wärme erzeugt, anbringbar. Das Gehäuse weist eine den Innenraum begrenzende Wand auf, welche eine Innenseite aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich ausgebildet ist. Über den thermischen Kontaktbereich ist Wärme aus dem Gehäuse an eine Umgebung abführbar. An den thermischen Kontaktbereich ist ein separates Wärmeabfuhrelement angeordnet, welches zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente ausgebildet ist.
Das Wärmeabfuhrelement ist als Wärmeleitpaste ausgebildet. Dadurch ist eine verbesserte thermische Kopplung an die elektronische Komponente als auch an den thermischen Kontaktbereich erreicht. Dadurch ist eine formunspezifische Masse vorliegend, welche als solche auf den Kontaktbereich auftragbar ist. Dadurch kann sich insbesondere die Wärmeleitpaste an spezifische Besonderheiten, beispielsweise aufgrund von herstellungsbedingten Toleranzen der Steuereinheit oder an Unebenheiten, anpassen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Wärmeleitpaste vor dem Auftragen kein formspezifischer Körper ist und dadurch leichter verarbeitbar ist. Des Weiteren handelt es sich bei der Wärmeleitpaste um eine formbare, sich an Unebenheiten anschmiegbare Masse. Dadurch kann eine verbesserte und auch bei Unebenheiten der Kontaktflächen großflächige Kontaktierung zwischen der elektronischen Komponente und der Wärmeleitpaste sowie zwischen der Wärmeleitpaste und dem thermischen Kontaktbereich realisiert werden, so dass eine verbesserte Wärmeabfuhr von der elektronischen Komponente in die Umgebung ermöglicht ist.
Bei der Wärmeleitpaste handelt es sich insbesondere um ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch (Suspension) mit einem hohen Gehalt an Festkörpern. Die Wärmeleitpaste ist an sich nicht mehr fließfähig sondern streichfest. Insbesondere lässt sich die Wärmeleitpaste über den Feststoffgehalt, die Viskosität und/oder die chemische Zusammensetzung charakterisieren. Insbesondere können also durch die Wärmeleitpaste die durch die mechanische Bearbeitung auftretenden Rillen, Erhöhungen und Vertiefungen beziehungsweise Hohlräume an der elektronischen Komponente beziehungsweise an der thermischen Kontaktfläche besser ausgeglichen werden. Insbesondere durch die Hohlräume würde, wie im Stand der Technik, die Wärmeabfuhr verringert werden. Beispielsweise kann die elektronische Komponente einen Schriftzug aufweisen, der wiederum zu einer Vertiefung führt, welche durch ein starres beziehungsweise formvorgegebenes Wärmeabfuhrelement zu einer Verringerung der Wärmeabfuhr führen würde. Diese Unebenheiten können durch die Wärmeleitpaste verbessert ausgeglichen werden, sodass eine verbesserte Wärmeübertragung von der elektronischen Komponente an den thermischen Kontaktbereich und damit an die Umgebung des Gehäuses realisiert ist.
Insbesondere ist die elektronische Komponente in dem Innenraum angeordnet, wenn eine Anordnung mit dem Gehäuse und der elektronischen Komponente betrachtet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann die Wärmeleitpaste mit einer Dicke zwischen 0,7 mm bis 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,9 mm und 1,2 mm, aufgetragen sein. Insbesondere ist dadurch die Menge der Wärmeleitpaste individuell anpassbar, sodass die individuellen Eigenschaften, insbesondere die individuellen Abstände zwischen der elektronischen Komponente und dem thermischen Kontaktbereich, ausgeglichen werden können. Dadurch kann eine verbesserte thermische Kopplung zwischen der elektronischen Komponente und dem thermischen Kontaktbereich realisiert werden, sodass die erzeugte Wärme von der elektronischen Komponente auch umfänglicher und schneller an die Umgebung des Gehäuses abführbar ist. Insbesondere kann beispielsweise die Wärmeleitpaste auf den thermischen Kontaktbereich oder auf die elektronische Komponente gespritzt werden. Insbesondere ist dadurch ein fein dosierbares Auftragen der Wärmeleitpaste ermöglicht.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der thermische Kontaktbereich eine Strukturierung aufweist, so dass eine unebene Kontaktfläche für die darauf aufgetragene Wärmeleitpaste ausgebildet ist. Insbesondere kann dadurch eine Adhäsion zwischen der Wärmeleitpaste und dem thermischen Kontaktbereich erhöht werden. Insbesondere kann dadurch verhindert werden, dass beispielsweise bei dem Auftreten von Beschleunigungsbeziehungsweise Verzögerungskräften im Kraftfahrzeug die Anbindung der Wärmeleitpaste an den thermischen Kontaktbereich verringert wird und dadurch eine verminderte Wärmeabfuhr realisiert wäre. Des Weiteren hat die Strukturierung den Vorteil, dass eine Oberfläche zwischen dem thermischen Kontaktbereich und der Wärmeleitpaste vergrößert ist, sodass über die vergrößerte Oberfläche eine vergrößerte Menge an Wärme an den thermischen Kontaktbereich und damit an die Umgebung abführbar ist. Dadurch ist eine verbesserte Wärmeabfuhr möglich. Durch die Strukturierung kann also sowohl die Adhäsion zwischen der Wärmeleitpaste und dem thermischen Kontaktbereich vergrößert werden als auch eine verbesserte Wärmeabfuhr realisiert werden, wodurch ein verbesserter und zuverlässigerer Betrieb der elektronischen Komponente und damit ein verbesserter und zuverlässigerer Betrieb der Kamera realisiert werden kann.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Strukturierung eine Mehrzahl von höckerartigen Erhebungen aufweist. Insbesondere durch die höckerartigen Erhebungen als die Strukturierung kann eine einfache und effiziente Möglichkeit geschaffen werden die Oberfläche des thermischen Kontaktbereichs zu vergrößern und damit eine verbesserte Adhäsion zwischen der Wärmeleitpaste und eine Vergrößerung der Wärmeabfuhrmenge zu realisieren. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Erhebungen in eine Höhe zwischen 0,7 mm bis 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,9 mm und 1,2 mm, gegenüber einer Basisfläche des thermischen Kontaktbereichs erstrecken.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform sind zumindest einige Erhebungen kuppelförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Insbesondere durch diese Ausgestaltungsform ist eine verbesserte mechanische Anbindung der Wärmeleitpaste an den thermischen Kontaktbereich auch bei Vibrationen beziehungsweise mechanischen Stößen realisierbar. Des Weiteren kann dadurch auch die Oberfläche vergrößert werden, sodass eine verbesserte Wärmeabfuhr ermöglicht ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform können die Erhebungen symmetrisch, insbesondere als Matrix angeordnet sein. Dadurch lassen sich insbesondere die Erhebungen einfach auf dem thermischen Kontaktbereich realisieren. Des Weiteren kann somit der thermische Kontaktbereich einfach und effizient genutzt werden, sodass eine möglichst große Anzahl an Erhebungen und damit eine Vergrößerung der Oberflächenstruktur des thermischen Kontaktbereichs realisiert werden kann. Dadurch kann besonders effizient und zuverlässig die Adhäsion zwischen dem thermischen Kontaktbereich und der Wärmeleitpaste und damit eine verbesserte Wärmeabfuhr realisiert werden.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn sich die höckerartigen Erhebungen von einer Basisfläche des thermischen Kontaktbereichs erhaben erstrecken, wobei die Wärmeleitpaste Erhebungen bedeckend und die Basisfläche kontaktierend aufgetragen ist. Insbesondere ist somit verhindert, dass sich beispielsweise Hohlräume zwischen dem thermischen Kontaktbereich und der Wärmeleitpaste ergeben würden, wodurch die Wärmeabfuhr vermindert werden würde. Insbesondere kann dadurch eine verbesserte Wärmeabfuhr der elektronischen Komponente an den thermischen Kontaktbereich beziehungsweise an die Umgebung realisiert werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn die Wärmeleitpaste so aufgetragen ist, dass im aufgetragenen Zustand eine Scheibenform gebildet ist. Im aufgetragenen Zustand ist die Masse der Wärmeleitpaste damit so definiert verteilt, dass diese Masse diese Formgeometrie aufweist. Insbesondere kann dadurch die Wärmeleitpaste mittels einer Spritze aufgetragen werden. Dadurch ist es insbesondere möglich, dass die elektronische Komponente und das Gehäuse mittels einer Oberflächenmontagetechnologie (Surface Mount Technology, SMT) verbaut werden können. Insbesondere kann dadurch die Steuereinheit mittels Oberflächenmontagetechnologie hergestellt werden. Insbesondere kann dadurch ein schnellerer Herstellungsprozess realisiert werden.
Ferner betrifft ein Aspekt der Erfindung eine Steuereinheit mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse oder einer vorteilhaften Ausführungsform davon.
Vorteilhaft ist, wenn die Kamera mit einer elektronischen Komponente ausgebildet ist, die in dem Gehäuse angeordnet ist und thermisch mit der Wärmeleitpaste gekoppelt ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kamerasystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Kamera und einer Steuereinheit gemäß der Erfindung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit für eine Kamera.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für eine Steuereinheit für eine Kamera eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenraum des Gehäuses. In dem Innenraum des Gehäuses wird zumindest eine elektronische Komponente der Kamera, welche im Betrieb Wärme erzeugt angebracht. Der Innenraum weist eine den Innenraum begrenzende Wand auf, welche eine Innenseite aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich ausgebildet wird. Über den thermischen Kontaktbereich wird aus dem Gehäuse die Wärme an eine Umgebung abgeführt. An den thermischen Kontaktbereich wird ein separates Wärmeabfuhrelement angeordnet, welches zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente ausgebildet ist. Es ist vorgesehen, dass als Wärmeabfuhrelement eine Wärmeleitpaste auf den thermischen Kontaktbereich aufgetragen wird. Dadurch werden die bereits zum Gehäuse genannten Vorteileile erreicht. Des Weiteren ist eine mengenmäßig und bezüglich der flächigen Kontaktierung verbesserte und bedarfsgerechtere Anbringung des Wärmeabfuhrelements erreicht.
Vorteilhaft ist, wenn die Wärmeleitpaste als pastöser Strang auf den thermischen Kontaktbereich aufgetragen wird. Dadurch kann einfach und präzise die Wärmeleitpaste auf den thermischen Kontaktbereich aufgetragen werden. Insbesondere kann dadurch die Wärmeleitpaste situationsangepasst sehr präzise auf den thermischen Kontaktbereich aufgetragen werden, sodass der Herstellungsprozess auch schnell und einfach durchgeführt werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Wärmeleitpaste aufgespritzt, insbesondere mit einer Spritzdüse, wird. Dadurch kann präzise und mengengenau die Wärmeleitpaste auf den thermischen Kontaktbereich aufgetragen werden. Insbesondere ist dadurch eine verbesserte Wärmeabfuhr ermöglicht.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn beim Auftragen der Wärmeleitpaste auf den thermischen Kontaktbereich eine Scheibenform erzeugt wird. Dadurch lässt sich mit einer geringen Menge an Wärmeleitpaste eine große Kontaktoberfläche mit dem thermischen Kontaktbereich realisieren, sodass besonders effektiv eine verbesserte Wärmeabfuhr ermöglicht ist. Indem erst durch das Auftragen selbst eine spezifische Formengeometrie des Wärmeabfuhrelements erzeugt wird, ist auch hierdurch eine bedarfsgerechte und an die Verbausituation individuell angepasste Ausgestaltung ermöglicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Gehäuses sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Kamera, des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen. Das erfindungsgemäße Gehäuse, die erfindungsgemäße Kamera sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, die die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses einer Steuereinheit;
3 eine weitere schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses einer Steuereinheit; und
4 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses einer Kamera.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Fall als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Kamerasystem 2 auf. Das Kamerasystem 2 weist wiederum eine Bilderverarbeitungseinrichtung 3 auf, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus weist das Kamerasystem 2 zumindest eine Kamera 4 auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Kamerasystem 2 beispielsweise vier Kameras 4 auf, die verteilt an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sind. Es können aber beispielsweise auch nur zwei Kameras 4 oder drei Kameras 4 oder auch mehr als vier Kameras 4 vorgesehen sein. Vorliegend ist eine der Kameras 4 in einem Heckbereich 5 angeordnet, eine der Kameras 4 ist in einem Frontbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und die übrigen zwei Kameras 4 sind in einem jeweiligen Seitenbereich 6, insbesondere in einem Bereich der Seitenspiegel, angeordnet. Die Anzahl und Anordnung der Kameras 4 des Kamerasystems 2 ist vorliegend rein beispielhaft zu verstehen.
Mit den Kameras 4 kann ein Objekt 9 in einer Umgebung 8 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Die vier Kameras 4 sind bevorzugt baugleich ausgebildet. Insbesondere kann eine Sequenz von Bildern mit den Kameras 4 bereitgestellt werden, welche die Umgebung 8 beschreiben. Diese Bilder können von den Kameras 4 an die Bilderverarbeitungseinrichtung 3 übertragen werden. Das Kamerasystem 2 dient somit zum Unterstützen des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 beim Führen des Kraftfahrzeugs 1. Das Kamerasystem 2 kann beispielsweise ein sogenannter elektronischer Rückspiegel sein (dann weist es vorzugsweise zwei Kameras 4 an den Seitenbereichen 6 auf) oder ein ACC-System (Adaptive Cruise Control-System) oder ein Parkassistenzsystem oder ein sonstiges System sein. Es kann auch im Kraftfahrzeuginnenraum zur Erfassung einer Person, insbesondere eines Fahrzeugführers ausgebildet sein.
Das Kraftfahrzeug 1, insbesondere das Kamerasystem 2, weist eine Steuereinheit 22 auf. Die Steuereinheit 22 weist ein Gehäuse 10 auf.
2 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines Teilbereichs eines Gehäuses 10. Das Gehäuse 10 weist einen Innenraum 11 auf, mit einer den Innenraum 11 begrenzenden Wand 12, welche eine dem Innenraum 11 zugewandte Innenseite 13 aufweist. Die Innenseite 13 ist zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich 15 ausgebildet. Insbesondere kann über den thermischen Kontaktbereich 15 Wärme, welche von einer elektronischen Komponente 20 (4) der Kamera 4 im Betrieb erzeugt wird, an die Umgebung 8 beziehungsweise an eine weitere Umgebung der Steuereinheit 22 abgeführt werden.
Der thermische Kontaktbereich 15 weist eine definiert erzeugte Strukturierung 16 auf, so dass eine unebene Kontaktfläche für eine darauf aufgetragene Wärmeleitpaste 18' ( 3) ausgebildet ist. Insbesondere weist die Strukturierung 16 eine Mehrzahl von höckerartigen Erhebungen 17 auf. Zumindest einige der Erhebungen 17 können kuppelförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Erhebungen 17 spitz zulaufend oder abgeflacht ausgebildet sind. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Erhebungen 17 symmetrisch, insbesondere als Matrix, auf der thermischen Kontaktfläche 15 angeordnet sind.
Insbesondere durch die Erhebungen 17 beziehungsweise durch die Strukturierung 16 auf dem thermischen Kontaktbereich 15 kann eine Adhäsion der Wärmeleitpaste 18' auf dem thermischen Kontaktbereich 15 erhöht werden. Insbesondere kann dadurch beispielsweise bei Vibrationen und/oder Beschleunigungs- beziehungsweise Verzögerungskräften aufgrund der erhöhten Adhäsion der Wärmeleitpaste 18' ein Kontaktverlust vermindert werden. Des Weiteren kann durch die Erhebungen 17 die Oberfläche des thermischen Kontaktbereichs 15 vergrößert werden, sodass eine erhöhte Wärmemenge über den thermischen Kontaktbereich 15 an die Umgebung 8 beziehungsweise die weitere Umgebung abführbar ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die höckerartigen Erhebungen 17 von einer Basisfläche 19 des thermischen Kontaktbereichs 15 erhaben erstrecken.
3 zeigt eine weitere schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels des Gehäuses 10. Auf dem thermischen Kontaktbereich 15 ist ein separates Wärmeabfuhrelement 18 als Wärmeleitpaste 18' ausgebildet. Insbesondere ist die Wärmeleitpaste 18' auf den thermischen Kontaktbereich 15 hier schon aufgetragen worden. Beispielsweise kann die Wärmeleitpaste 18' als pastöser Strang auf den thermischen Kontaktbereich 15 aufgetragen worden sein. Beispielsweise kann die Wärmeleitpaste 18' auf den thermischen Kontakt 15 aufgespritzt worden sein. Insbesondere ist durch das Auftragen der Wärmeleitpaste 18' auf den thermischen Kontaktbereich 15 hier eine Scheibenform erzeugt worden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Wärmeleitpaste 18' mit einer Dicke D (4) zwischen 0,7 mm bis 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,9 mm und 1,2 mm, aufgetragen ist. Bei einer Ausgestaltung mit variierender Dicke D, wie dies hier der Fall ist, kann sich diese Dicke D insbesondere auf die dickste Stelle beziehen oder ein gemittelter wert sein. Ebenso kann die Dicke D bei dieser unebenen Ausführung nur innerhalb dieses Intervalls variieren. Insbesondere ist die Wärmeleitpaste 18' dabei derart auf dem thermischen Kontaktbereich 15 aufgetragen, dass die Wärmeleitpaste 18' die Erhebungen 17 bedeckend und die Basisfläche 19 kontaktierend aufgetragen ist. Dadurch ist es realisiert, dass besonders zuverlässig keine Hohlräume zwischen der Wärmeleitpaste 18' und dem thermischen Kontaktbereich 15 entstehen, sodass eine verbesserte Wärmeabfuhr ermöglicht ist.
Insbesondere ist die Wärmeleitpaste 18' als formunspezifische Masse bereitgestellt, welche als solche auf dem thermischen Kontaktbereich 15 auftragbar ist. Insbesondere ist vor dem Auftragen kein formspezifischer Körper der Wärmeleitpaste 18' gegeben. Des Weiteren kann sich somit die Wärmeleitpaste 18' als verformbare Masse an Unebenheiten der elektronischen Komponente 20 und/oder des thermischen Kontaktbereichs 15 anschmiegen. Insbesondere sind solche Unebenheiten beim Herstellungsprozess der Kamera 4 beziehungsweise des Gehäuses 10 gegeben, da insbesondere herstellungsbedingte Toleranzen ausgeglichen werden müssen.
Insbesondere ist die Wärmeleitpaste 18' auch im aufgetragenen Zustand, wie es in 3 und 4 gezeigt ist, in ihrer Dicke D noch verformbar.
4 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses 10. Die elektronische Komponente 20 ist auf einer Leiterplatte 21 der Kamera 4 angeordnet. Im Betrieb der Kamera 4 erzeugt die elektronische Komponente 20 Wärme. Die elektronische Komponente 20 ist mit der Wärmeleitpaste 18' thermisch gekoppelt. Die Wärmeleitpaste 18' wiederum ist mit dem thermischen Kontaktbereich 15, insbesondere über die Erhebungen 17 und die Basisfläche 19, thermisch gekoppelt.
Wie in 4 gezeigt ist, liegt die Wärmeleitpaste 18' auch großflächig an den Erhebungen 17 als auch in den Zwischenräumen zwischen Erhebungen 17 an der Basisfläche 19 an. Dies ist nur durch die Wärmeleitpaste 18' ermöglicht, die sich beim Auftragen aufgrund ihrer Eigenschaften hier individuell einbringen lässt und verteilen lässt. Insbesondere erstrecken sich die höckerartigen Erhebungen 17 von der Basisfläche 19 des thermischen Kontaktbereichs 15 erhaben, wobei die Wärmeleitpaste 18' Erhebungen 17 bedeckend und die Basisfläche 19 kontaktierend aufgetragen ist.
Insbesondere im Betrieb erzeugt die elektronische Komponente 20 Wärme, welche an die Wärmeleitpaste 18', abgegeben wird. Die Wärmeleitpaste 18' wiederum gibt die Wärme an den thermischen Kontaktbereich 15 ab, welcher wiederum die Wärme an die Umgebung 8 beziehungsweise die weitere Umgebung abgibt.
Somit kann eine zuverlässige Wärmeabfuhr der Wärme der elektronischen Komponente 20 realisiert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass es zu einer Beschädigung der elektronischen Komponente 20 beziehungsweise zu einem Ausfall der elektronischen Komponente 20 kommen kann. Insbesondere, da die Kameras 4 oftmals mit sicherheitsrelevanten Systemen, beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem, gekoppelt sind kann dadurch ein Ausfall der Steuereinheit 22 beziehungsweise können fehlerhafte Daten der Kameras 4 an das Fahrassistenzsystem verhindert werden, sodass eine Verminderung von kritischen Situationen im Straßenverkehr realisiert werden kann. Insbesondere im semi-autonomen Fahrbetrieb beziehungsweise im autonomen Fahrbetrieb können durch die verbesserte Wärmeabfuhr die Steuereinheit 22 und damit das Fahrassistenzsystem für den semi-autonomen beziehungsweise vollautonomen Fahrbetrieb zuverlässiger betrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013001645 A1 [0003]

Claims

Gehäuse (10) für eine Steuereinheit (22) für eine Kamera (4) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem Innenraum (11) des Gehäuses (10), in welchen zumindest eine elektronische Komponente (20) der Kamera (4), welche im Betrieb Wärme erzeugt, anbringbar ist, und mit einer den Innenraum (11) begrenzenden Wand (12), welche eine Innenseite (13) aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich (15) ausgebildet ist, über welchen aus dem Gehäuse (10) die Wärme an eine Umgebung (8) abführbar ist, wobei an dem thermischen Kontaktbereich (15) ein separates Wärmeabfuhrelement (18) angeordnet ist, welches zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeabfuhrelement (18) als Wärmeleitpaste (18') ausgebildet ist.
Gehäuse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste (18') mit einer Dicke (D) zwischen 0,7 mm bis 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,9 mm und 1,2 mm, aufgetragen ist.
Gehäuse (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der thermische Kontaktbereich (15) eine Strukturierung (16) aufweist, so dass eine unebene Kontaktfläche für die darauf aufgetragene Wärmeleitpaste (18') ausgebildet ist.
Gehäuse (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierung (16) eine Mehrzahl von höckerartigen Erhebungen (17) aufweist.
Gehäuse (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Erhebungen (17) kuppelförmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet sind.
Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (17) symmetrisch, insbesondere als Matrix, angeordnet sind.
Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die höckerartigen Erhebungen (17) von einer Basisfläche (19) des thermischen Kontaktbereichs (15) erhaben erstrecken, wobei die Wärmeleitpaste (18') Erhebungen (17) bedeckend und die Basisfläche (19) kontaktierend aufgetragen ist.
Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste (18') so aufgetragen ist, dass im aufgetragenen Zustand eine Scheibenform gebildet ist.
Steuereinheit (22)mit einem Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Steuereinheit (22)nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (4) mit einer elektronischen Komponente (20) ausgebildet ist, die in dem Gehäuse (10) angeordnet ist und thermisch mit der Wärmeleitpaste (18') gekoppelt ist.
Kamerasystem (2) für ein Kraftfahrzeug (19) mit zumindest einer Kamera (4) und einer Steuereinheit (22) nach einem der Ansprüche 9 oder 10.
Kraftfahrzeug (1) mit einer Steuereinheit (22) nach Anspruch 9 oder 10, oder mit einem Kamerasystem (2) nach Anspruch 11.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäuse (10) für eine Steuereinheit (22) für eine Kamera (4) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einem Innenraum (11) des Gehäuses (10), in welchen zumindest eine elektronische Komponente (20) der Kamera (4), welche im Betrieb Wärme erzeugt, angebracht wird, und mit einer den Innenraum (11) begrenzenden Wand (12), welche eine Innenseite (13) aufweist, die zumindest bereichsweise als thermischer Kontaktbereich (15) ausgebildet wird, über welchen aus dem Gehäuse (10) die Wärme an eine Umgebung (8) abgeführt wird, wobei an dem thermischen Kontaktbereich (15) ein separates Wärmeabfuhrelement (18) angeordnet wird, welches zur thermischen Kopplung mit der elektronischen Komponente (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeabfuhrelement (18) eine Wärmeleitpaste (18') auf dem thermischen Kontaktbereich (15) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitpaste (18') als pastöser Strang auf den thermischen Kontaktbereich (15) aufgetragen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftragen der Wärmeleitpaste (18') auf den thermischen Kontaktbereich (15) eine Scheibenform erzeugt wird.