DE102021113502A1 - Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle - Google Patents

Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102021113502A1
DE102021113502A1 DE102021113502.8A DE102021113502A DE102021113502A1 DE 102021113502 A1 DE102021113502 A1 DE 102021113502A1 DE 102021113502 A DE102021113502 A DE 102021113502A DE 102021113502 A1 DE102021113502 A1 DE 102021113502A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
boards
electrical
assembly
circuit
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021113502.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter SCHREIVOGEL
Daniel WEIDA
Pascal Schirmer
Christoph Mehrwald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021113502.8A priority Critical patent/DE102021113502A1/en
Publication of DE102021113502A1 publication Critical patent/DE102021113502A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/145Arrangements wherein electric components are disposed between and simultaneously connected to two planar printed circuit boards, e.g. Cordwood modules
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/042Stacked spaced PCBs; Planar parts of folded flexible circuits having mounted components in between or spaced from each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe (1) für ein Elektronikmodul eines Kraftfahrzeugs aufweisend- zumindest zwei Platinen (2a, 2b), von welchen jede Platine (2a, 2b) jeweils zumindest eine elektrische Schaltung mit zumindest einem elektrischen Bauelement (4) trägt,- zumindest einen Platinenverbinder (5) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Schaltungen der Platinen (2a, 2b), wobei der zumindest eine Platinenverbinder (5) durch zumindest eines der elektrischen Bauelemente (4) gebildet ist, welches elektrisch mit den Schaltungen und mechanisch mit den zumindest zwei Platinen (2a, 2b) verbunden ist.The invention relates to an electronic assembly (1) for an electronic module of a motor vehicle, having at least two circuit boards (2a, 2b), of which each circuit board (2a, 2b) carries at least one electrical circuit with at least one electrical component (4), at least one board connector (5) for electrically connecting the electrical circuits of the boards (2a, 2b), the at least one board connector (5) being formed by at least one of the electrical components (4), which is electrically connected to the circuits and mechanically connected to the at least two boards (2a, 2b) is connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe für ein Elektronikmodul eines Kraftfahrzeugs. Die elektronische Baugruppe weist zumindest zwei Platinen, von welchen jede Platine jeweils zumindest eine elektrische Schaltung mit zumindest einem elektrischen Bauelement trägt, sowie zumindest einen Platinenverbinder zum elektrischen Verbinden der elektrischen Schaltungen der Platinen auf. Die Erfindung betrifft außerdem ein Elektronikmodul sowie ein Kraftfahrzeug.The invention relates to an electronic assembly for an electronic module of a motor vehicle. The electronic assembly has at least two boards, each board carrying at least one electrical circuit with at least one electrical component, and at least one board connector for electrically connecting the electrical circuits of the boards. The invention also relates to an electronic module and a motor vehicle.

Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf Elektronikmodule bzw. Elektroniksteuergeräte, beispielsweise Leistungselektronikmodule bzw. Leistungselektroniksteuergeräte in Form von einem Stromrichter, für elektrifizierte Kraftfahrzeuge. Die Elektronikmodule weisen üblicherweise zumindest eine elektronische Baugruppe auf. Die elektronische Baugruppe umfasst Platinen bzw. Schaltungsträger mit jeweils zumindest einer elektrischen Schaltung. Jede der elektrischen Schaltungen weist eine Vielzahl von elektrischen Bauelementen auf. Zum elektrischen Verbinder der Schaltungen der Platinen sind Platinenverbinder vorgesehen, welche beispielsweise als Board-to-Board-Steckverbinder oder als flexible Leiterplatten ausgebildet sein können. Solche Platinenverbinder verursachen zusätzliche Kosten, benötigen Bauraum und sind anfällig für Schädigungen durch mechanische Lasten wie Vibrationen.In the present case, interest is directed in particular to electronic modules or electronic control devices, for example power electronic modules or power electronic control devices in the form of a power converter, for electrified motor vehicles. The electronic modules usually have at least one electronic assembly. The electronic assembly includes circuit boards or circuit carriers, each with at least one electrical circuit. Each of the electrical circuits has a multiplicity of electrical components. For the electrical connection of the circuits of the circuit boards, circuit board connectors are provided, which can be embodied, for example, as board-to-board connectors or as flexible printed circuit boards. Circuit board connectors of this type incur additional costs, require installation space and are susceptible to damage from mechanical loads such as vibrations.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und bauraumsparende Lösung zum Verbinden von Platinen einer elektronischen Baugruppe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a cost-effective and space-saving solution for connecting circuit boards of an electronic assembly for a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische Baugruppe, ein Elektronikmodul sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren. According to the invention, this object is achieved by an electronic assembly, an electronic module and a motor vehicle having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe für ein Elektronikmodul eines Kraftfahrzeugs weist zumindest zwei Platinen, von welchen jede Platine jeweils zumindest eine elektrische Schaltung mit zumindest einem elektrischen Bauelement trägt, und zumindest einen Platinenverbinder zum elektrischen Verbinden der elektrischen Schaltungen der Platinen auf. Der zumindest eine Platinenverbinder ist durch zumindest eines der elektrischen Bauelemente gebildet, welches elektrisch mit den Schaltungen und mechanisch mit beiden Platinen verbunden ist.An electronic assembly according to the invention for an electronic module of a motor vehicle has at least two boards, each board carrying at least one electrical circuit with at least one electrical component, and at least one board connector for electrically connecting the electrical circuits of the boards. The at least one circuit board connector is formed by at least one of the electrical components, which is electrically connected to the circuits and mechanically connected to both circuit boards.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Elektronikmodul für ein Kraftfahrzeug, welches zumindest eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe aufweist. Das Elektronikmodul ist insbesondere ein Leistungselektronikmodul bzw. Leistungselektroniksteuergerät in Form von einem Stromrichter, beispielsweise ein Ladegerät zum Laden eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs oder ein mit dem elektrischen Energiespeicher und einer elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs verbundener Wechselrichter.The invention also relates to an electronic module for a motor vehicle, which has at least one electronic assembly according to the invention. The electronics module is in particular a power electronics module or power electronics control unit in the form of a power converter, for example a charger for charging an electrical energy store in the motor vehicle or an inverter connected to the electrical energy store and an electric drive motor in the motor vehicle.

Die elektronische Baugruppe weist zumindest zwei Platinen bzw. Schaltungsträger auf, wobei jede Platine eine elektronische Schaltung mit Bauelementen trägt. Die elektrischen Bauelemente können aktive, passive, diskrete und integrierte Bauelemente, beispielsweise Halbleiterschalter, Spulen, Kondensatoren, Transformatoren, etc. sein. Die elektrischen Bauelemente sind mechanisch und elektrisch mit der jeweiligen Platine, beispielweise mittels Löten oder Bonden, verbunden. Außerdem können die Schaltungen Leiterbahnen aufweisen, über welche die Bauelemente einer Schaltung elektrisch miteinander verschaltet sind.The electronic assembly has at least two circuit boards or circuit carriers, each circuit board carrying an electronic circuit with components. The electrical components can be active, passive, discrete and integrated components, for example semiconductor switches, coils, capacitors, transformers, etc. The electrical components are mechanically and electrically connected to the respective circuit board, for example by means of soldering or bonding. In addition, the circuits can have conductor tracks, via which the components of a circuit are electrically connected to one another.

Um die Schaltungen von zwei der Platinen elektrisch miteinander zu verbinden, ist der zumindest eine Platinenverbinder vorgesehen. Der Platinenverbinder ist dabei durch zumindest eines der elektrischen Bauelemente realisiert. Der elektrische Energiefluss zwischen den Schaltungen der zwei Platinen findet also über das zumindest eine elektrische Bauelement statt. Es wird also ein elektrisches Bauelement der Schaltung einer der Platinen verwendet, um diese Schaltung mit der zumindest einen Schaltung der anderen Platine zu verbinden. Das zumindest eine elektrische Bauelement ist insbesondere ein diskretes, passives Bauelement, insbesondere ein Spule und/oder ein Transformator. Die elektrische Verbindung zwischen den Schaltungen der Platinen und elektrischen Kontakten bzw. Anschlüssen des zumindest einen Bauelementes kann beispielsweise über eine Steckverbindung oder eine Lötverbindung hergestellt werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das elektrische Bauelement auch über einen herkömmlichen Platinenverbinder, beispielsweise eine flexible Leiterplatte oder einen Board-to-Board-Steckverbinder, ohnehin in beide Schaltungen eingebunden werden würde. Durch Nutzung dieses Bauelementes zum elektrischen Verbinden der Platinen kann auf einen herkömmlichen Platinenverbinder verzichtet werden und somit Bauraum und Kosten gespart werden.In order to electrically connect the circuits of two of the boards to one another, the at least one board connector is provided. The board connector is realized by at least one of the electrical components. The flow of electrical energy between the circuits of the two circuit boards therefore takes place via the at least one electrical component. An electrical component of the circuit of one of the circuit boards is therefore used in order to connect this circuit to the at least one circuit of the other circuit board. The at least one electrical component is in particular a discrete, passive component, in particular a coil and/or a transformer. The electrical connection between the circuits of the circuit boards and electrical contacts or connections of the at least one component can be established, for example, via a plug connection or a soldered connection. The invention is based on the knowledge that the electrical component would also be integrated into both circuits anyway via a conventional board connector, for example a flexible printed circuit board or a board-to-board connector. By using this component to electrically connect the circuit boards, a conventional circuit board connector can be dispensed with, thus saving space and costs.

Darüber hinaus ist im Gegensatz zu einem herkömmlichen Platinenverbinder in Form von einer flexiblen Leiterplatte, welche eine bewegliche Verbindung zwischen Platinen ausbildet, das zumindest eine elektrische Bauelement zusätzlich dazu ausgelegt, die Platinen mechanisch starr bzw. fest zusammenzufügen. Das zumindest eine elektrische Bauelement und die zumindest zwei Platinen sind insbesondere mittels einer Schraubverbindung mechanisch verbunden. Die Baugruppe ist somit als eine kompakte, bauliche Einheit ausgebildet, welche, beispielsweise außerhalb eines Gehäuses des Elektronikmoduls, vormontiert werden kann und dann in dem Gehäuse angeordnet werden kann.In addition, in contrast to a conventional circuit board connector in the form of a flexible circuit board, which forms a movable connection between circuit boards, the at least one electrical component is additionally designed to hold the circuit boards mechanically rigid or fixed together to add. The at least one electrical component and the at least two circuit boards are mechanically connected, in particular by means of a screw connection. The assembly is thus designed as a compact, structural unit which can be preassembled, for example outside a housing of the electronics module, and can then be arranged in the housing.

Die Funktionsintegration der Platinenverbindung in das elektrische Bauelement weist den Vorteil auf, dass die räumliche Nähe von mechanischer und elektrischer Anbindung die Robustheit gegenüber strukturellen Lasten wie Vibrationen erhöht. Da passive Bauelemente möglichst ohne parasitäre Komponenten anzubinden sind, indem beispielsweise Leiter möglichst kurz auszuführen und Kontaktfläche möglichst klein zu halten sind, um parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten zu vermeiden, bietet die erfindungsgemäße Lösung minimale Leiterlängen zwischen den Platinen.The functional integration of the circuit board connection into the electrical component has the advantage that the spatial proximity of the mechanical and electrical connection increases the robustness to structural loads such as vibrations. Since passive components are to be connected without parasitic components as far as possible, for example by keeping conductors as short as possible and keeping contact areas as small as possible to avoid parasitic inductances and capacitances, the solution according to the invention offers minimal conductor lengths between the circuit boards.

Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Platinen zu einem Platinenstapel gestapelt sind, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement zumindest bereichsweise zwischen einander zugewandten Seiten der Platinen angeordnet ist. Die Platinen sind entlang einer Stapelrichtung, insbesondere vertikal, übereinander gestapelt, wobei das zumindest eine elektrischen Bauelement zumindest teilweise zwischen den Platinen angeordnet und mit diesen mechanisch und elektrisch verbunden ist. Dabei kann es sein, dass die elektronischen Schaltungen der Platinen auf den einander zugewandten Seiten der Platinen angeordnet sind. Es kann aber auch sein, dass die Schaltung einer ersten Platine, beispielsweise der unten in dem Platinenstapel angeordneten Platine, auf einer dem zumindest einen Bauelement zugwandten Seite angeordnet ist und die Schaltung einer zweiten Platine, beispielsweise der oben in dem Platinenstapel angeordneten Platine, auf einer dem zumindest einen Bauelement abgewandten Seite angeordnet ist. Die zweite Platine kann in diesem Fall Vias bzw. Durchkontaktierungen aufweisen, welche mit elektrischen Anschlüssen des zumindest einen Bauelementes verbunden sind.It can be provided that at least two circuit boards are stacked to form a stack of circuit boards, the at least one electrical component being arranged at least in regions between sides of the circuit boards that face one another. The circuit boards are stacked one above the other along a stacking direction, in particular vertically, with the at least one electrical component being arranged at least partially between the circuit boards and mechanically and electrically connected to them. It may be that the electronic circuits of the boards are arranged on the sides of the boards facing each other. However, it is also possible that the circuit of a first circuit board, for example the circuit board arranged at the bottom of the circuit board stack, is arranged on a side facing the at least one component and the circuit of a second circuit board, for example the circuit board arranged at the top of the circuit board stack, on a the side facing away from the at least one component is arranged. In this case, the second circuit board can have vias or plated-through holes, which are connected to electrical connections of the at least one component.

Auch kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Platinen nebeneinander angeordnet sind, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement zumindest bereichsweise zwischen einander zugwandten Kanten der Platinen angeordnet ist. Die Platinen können also auch in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sein, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement zwischen den einander zugewandten Seiten bzw. Kanten der Platinen angeordnet ist. Pro Baugruppe können mehrere Platinen beliebig zueinander angeordnet sein, also horizontal nebeneinander und vertikal übereinander, wobei die Platinen über als Platinenverbinder fungierende elektrische Bauelemente elektrisch und mechanisch verbunden werden können.Provision can also be made for at least two circuit boards to be arranged next to one another, with the at least one electrical component being arranged at least in regions between edges of the circuit boards that face each other. The boards can therefore also be arranged next to one another in the horizontal direction, with the at least one electrical component being arranged between the sides or edges of the boards facing one another. Several boards can be arranged arbitrarily to one another per assembly group, ie horizontally next to one another and vertically one above the other, with the boards being able to be electrically and mechanically connected via electrical components functioning as board connectors.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das zumindest eine elektrische Bauelement ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse angeordnete Funktionseinheit aufweist, wobei das Gehäuse Verbindungsbereiche aufweist, welche mechanisch mit beiden Platinen verbunden sind. Elektrische Kontakte der Funktionseinheit sind aus dem Gehäuse herausgeführt und mit den elektrischen Schaltungen der Platinen elektrisch verbunden. Die Funktionseinheit ist beispielsweise eine Spule bzw. Induktivität oder ein Transformator. Das Gehäuse ummantelt die Funktionseinheit und ist beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff ausgebildet. Auch kann das Gehäuse aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall, ausgebildet sein, wobei die Funktionseinheit mit einem elektrisch isolierenden Material umgossen ist. Das Gehäuse weist die Verbindungsbereiche auf, über welche das elektrische Bauelement mit den Platinen verbunden werden kann. Die Verbindungsbereiche können beispielsweise Schraubbuchsen sein, über welche das elektrische Bauelement an den Platinen festgeschraubt werden kann.It has proven to be advantageous if the at least one electrical component has a housing and a functional unit arranged in the housing, with the housing having connection areas which are mechanically connected to the two circuit boards. Electrical contacts of the functional unit are brought out of the housing and are electrically connected to the electrical circuits of the circuit boards. The functional unit is, for example, a coil or inductor or a transformer. The housing encases the functional unit and is made, for example, from an electrically insulating material, for example plastic. The housing can also be made of an electrically conductive material, for example a metal, with the functional unit being encapsulated with an electrically insulating material. The housing has the connection areas via which the electrical component can be connected to the circuit boards. The connection areas can be, for example, screw sockets, via which the electrical component can be screwed to the circuit boards.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen das Gehäuse des zumindest einen elektrischen Bauelementes und die Platinen zueinander korrespondierende Positionierelemente auf. Die Positionierelemente des Bauelementes können beispielsweise an dem Gehäuse des Bauelementes angeordnete Pins sein, welche in Öffnungen der Platinen eingeschoben werden können. Die Öffnungen der Platinen bilden dabei die Positionierelemente der Platinen. Die Positionierelemente dienen zum Positionieren des Bauelementes zwischen den Platinen und zum Positionieren der Platinen zueinander. Die Positionierpins und die Öffnungen können beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie eine Schnappverbindung ausbilden. Nach Positionieren des Bauelementes mittels der Positionierelemente können die Platinen und das Bauelement dann, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, mechanisch verbunden werden.In an advantageous development of the invention, the housing of the at least one electrical component and the circuit boards have positioning elements that correspond to one another. The positioning elements of the component can be pins arranged on the housing of the component, for example, which can be pushed into openings in the circuit boards. The openings in the boards form the positioning elements of the boards. The positioning elements are used to position the component between the boards and to position the boards relative to one another. The positioning pins and the openings can, for example, be designed in such a way that they form a snap connection. After the component has been positioned by means of the positioning elements, the circuit boards and the component can then be mechanically connected, for example by means of a screw connection.

Vorzugsweise ist zumindest eine der Platinen über eine thermisch leitfähige Schicht mit einem Kühlkörper thermisch gekoppelt, wobei elektrische Kontakte des zumindest einen Bauelementes thermisch mit der thermisch leitfähigen Schicht gekoppelt sind. Die mit dem Kühlkörper thermisch gekoppelte Platine kann beispielsweise thermische Vias bzw. Durchkontaktierungen aufweisen, welche auf einer Seite der Platine mit dem Kühlkörper thermisch und mechanisch gekoppelt sind und auf der anderen Seite der Platine thermisch und mechanisch mit den elektrischen Kontakten des Bauelementes verbunden sind. Auch kann die Platine Durchgangsöffnungen aufweisen, durch welche die elektrischen Kontakte hindurchgeführt sind, sodass die Kontakte zumindest bereichsweise in der thermisch leitfähigen Schicht angeordnet sind.At least one of the circuit boards is preferably thermally coupled to a heat sink via a thermally conductive layer, with electrical contacts of the at least one component being thermally coupled to the thermally conductive layer. The circuit board thermally coupled to the heat sink can, for example, have thermal vias or plated-through holes, which are thermally and mechanically coupled to the heat sink on one side of the circuit board and are thermally and mechanically connected to the electrical contacts of the component on the other side of the circuit board the are. The circuit board can also have passage openings through which the electrical contacts are passed, so that the contacts are arranged at least in regions in the thermally conductive layer.

Zur Erfindung gehört außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem erfindungsgemäßen Elektronikmodul. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug ausgebildet.The invention also includes a motor vehicle with at least one electronic module according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as an electrically drivable motor vehicle.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Baugruppe vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Elektronikmodul sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The embodiments presented with reference to the assembly according to the invention and their advantages apply correspondingly to the electronic module according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der 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.Further features of the invention result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elektronischen Baugruppe für ein Elektronikmodul; und
  • 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsform einer elektronischen Baugruppe für ein Elektronikmodul;
The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of an electronic assembly for an electronic module; and
  • 2 a schematic representation of a second embodiment of an electronic assembly for an electronic module;

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.

1 und 2 zeigen Ausführungsformen einer elektronischen Baugruppe 1, welche beispielsweise in ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs integriert werden kann. Das Steuergerät kann ein Elektronikmodul, beispielsweise einen Stromrichter, umfassen. Die elektronische Baugruppe 1 umfasst hier zwei Platinen 2a, 2b, welcher in vertikaler Richtung zu einem Platinenstapel 3 gestapelt sind. Jede der Platinen 2a, 2b umfasst eine hier nicht gezeigte elektronische Schaltung mit jeweils zumindest einem elektrischen Bauelement 4. Zumindest eines dieser elektrischen Bauelemente 4 fungiert als Integrationsbauteil in Form von einem Board-to-Board-Verbinder bzw. Platinenverbinder 5, welcher dazu ausgelegt ist, die Schaltungen elektrisch und die Platinen 2a, 2b mechanisch zu verbinden. Das elektrische Bauelement 4 ist dabei insbesondere ein passives Bauelement und weist eine Funktionseinheit 6, beispielsweise eine Induktivität, und ein Gehäuse 7 auf, in welchem die Funktionseinheit 6 angeordnet ist. Die Funktionseinheit 6 kann beispielsweise in eine elektrisch isolierende Vergussmasse 8 eingebettet sein. 1 and 2 show embodiments of an electronic assembly 1, which can be integrated, for example, in a control unit of a motor vehicle. The control device can include an electronic module, for example a power converter. The electronic assembly 1 here comprises two circuit boards 2a, 2b, which are stacked in the vertical direction to form a circuit board stack 3. Each of the boards 2a, 2b includes an electronic circuit, not shown here, each with at least one electrical component 4. At least one of these electrical components 4 acts as an integration component in the form of a board-to-board connector or board connector 5, which is designed for this purpose to connect the circuits electrically and the circuit boards 2a, 2b mechanically. The electrical component 4 is in particular a passive component and has a functional unit 6, for example an inductor, and a housing 7 in which the functional unit 6 is arranged. The functional unit 6 can be embedded in an electrically insulating potting compound 8, for example.

Das Gehäuse 7 weist Verbindungsbereiche 9 auf, über welche das Bauelement 4 mit den Platinen 2a, 2b mechanisch verbunden werden kann. Die Verbindungsbereiche 9 sind hier Schraubbuchsen, sodass die mechanische Verbindung zwischen dem Bauelement 4 und den Platinen 2a, 2b eine Schraubverbindung 10 ist. Zusätzlich kann das Gehäuse 7 des passiven Bauelementes 4 zur Zentrierung und Befestigung der Platinen 2a, 2b verwendet werden. Dadurch kann die Platinen-Baugruppe 1 bei Bedarf außerhalb des Steuergerätegehäuses vormontiert werden. Das Gehäuse 7 kann aus Kunststoff oder Metall ausgeführt werden. Bei einem metallischen Gehäuse 7 kann zusätzlich ein Massekontakt zwischen den Platinen 2a, 2b dargestellt werden. Elektrische Kontakte 11 des Bauelementes 4, welche hier als Kontaktstifte ausgebildet sind, sind mit den Schaltungen, beispielsweise über Kontaktpads oder Vias der Platinen 2a, 2b, elektrisch verbunden, sodass die Schaltungen der Platinen 2a, 2b über das elektrische Bauelement 4 elektrisch verbunden sind. Energiefluss und Layout werden so angepasst, dass das Bauteil 4 an der Schnittstelle zwischen den Platinen 2a, 2b platziert werden kann. The housing 7 has connection areas 9, via which the component 4 can be mechanically connected to the circuit boards 2a, 2b. The connection areas 9 are screw sockets here, so that the mechanical connection between the component 4 and the circuit boards 2a, 2b is a screw connection 10. In addition, the housing 7 of the passive component 4 can be used for centering and fastening the circuit boards 2a, 2b. As a result, circuit board assembly 1 can be preassembled outside of the control unit housing if required. The housing 7 can be made of plastic or metal. In the case of a metallic housing 7, a ground contact between the circuit boards 2a, 2b can also be represented. Electrical contacts 11 of the component 4, which are designed here as contact pins, are electrically connected to the circuits, for example via contact pads or vias of the circuit boards 2a, 2b, so that the circuits of the circuit boards 2a, 2b are electrically connected via the electrical component 4. Energy flow and layout are adjusted so that the component 4 can be placed at the interface between the circuit boards 2a, 2b.

Gemäß 2 weist die Baugruppe 1 außerdem eine Kühleinrichtung 12 zum Kühlen der Bauelemente 4 auf. Die Kühleinrichtung 12 weist hier einen Kühlkörper 13 in Form von einer Kühlplatte auf, welcher über eine thermisch leitfähige Schicht 14 bzw. ein Thermal Interface Material mit der in dem Platinenstapel 3 unten angeordneten Platine 2b thermisch verbunden ist. Zur Kühlungsanbindung des als Platinenverbinder 5 ausgestalteten Bauelementes 4 weist die Platine 2b eine Aussparung oder thermische Vias auf.According to 2 the assembly 1 also has a cooling device 12 for cooling the components 4 . The cooling device 12 here has a heat sink 13 in the form of a cooling plate, which is thermally connected via a thermally conductive layer 14 or a thermal interface material to the circuit board 2b arranged at the bottom in the circuit board stack 3 . The circuit board 2b has a recess or thermal vias for cooling connection of the component 4 configured as a circuit board connector 5 .

Claims (10)

Elektronische Baugruppe (1) für ein Elektronikmodul eines Kraftfahrzeugs aufweisend - zumindest zwei Platinen (2a, 2b), von welchen jede Platine (2a, 2b) jeweils zumindest eine elektrische Schaltung mit zumindest einem elektrischen Bauelement (4) trägt, - zumindest einen Platinenverbinder (5) zum elektrischen Verbinden der elektrischen Schaltungen der Platinen (2a, 2b), dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Platinenverbinder (5) durch zumindest eines der elektrischen Bauelemente (4) gebildet ist, welches elektrisch mit den Schaltungen und mechanisch mit den zumindest zwei Platinen (2a, 2b) verbunden ist.Electronic assembly (1) for an electronic module of a motor vehicle, comprising - at least two boards (2a, 2b), of which each board (2a, 2b) carries at least one electrical circuit with at least one electrical component (4), - at least one board connector ( 5) for electrically connecting the electrical circuits of the boards (2a, 2b), characterized in that the at least one board connector (5) is formed by at least one of the electrical components (4) which is electrically connected to the circuits and is mechanically connected to the at least two circuit boards (2a, 2b). Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Platinen (2a, 2b) zu einem Platinenstapel (3) gestapelt sind, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement (4) zumindest bereichsweise zwischen einander zugewandten Seiten der Platinen (2a, 2b) angeordnet ist.Assembly (1) according to claim 1 , characterized in that at least two circuit boards (2a, 2b) are stacked to form a circuit board stack (3), the at least one electrical component (4) being arranged at least in regions between sides of the circuit boards (2a, 2b) facing one another. Baugruppe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Platinen (2a, 2b) nebeneinander angeordnet sind, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement (4) zumindest bereichsweise zwischen einander zugwandten Kanten der Platinen (2a, 2b) angeordnet ist.Assembly (1) according to claim 1 or 2 , characterized in that at least two boards (2a, 2b) are arranged next to one another, the at least one electrical component (4) being arranged at least in regions between edges of the boards (2a, 2b) facing each other. Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrische Bauelement (4) ein diskretes, passives Bauelement, insbesondere ein Spule und/oder ein Transformator, ist.Assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrical component (4) is a discrete, passive component, in particular a coil and/or a transformer. Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine elektrische Bauelement (4) und die zumindest zwei Platinen (2a, 2b) mittels einer Schraubverbindung (10) mechanisch verbunden sind.Assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrical component (4) and the at least two circuit boards (2a, 2b) are mechanically connected by means of a screw connection (10). Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Bauelement (4) ein Gehäuse (7) und eine in dem Gehäuse (7) angeordnete Funktionseinheit (6) aufweist, wobei das Gehäuse (7) Verbindungsbereiche (9) aufweist, welche mechanisch mit den zumindest zwei Platinen (2a, 2b) verbunden sind, und wobei elektrische Kontakte (11) der Funktionseinheit (6) aus dem Gehäuse (7) herausgeführt sind und mit den elektrischen Schaltungen der Platinen (2a, 2b) elektrisch verbunden sind.Assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one component (4) has a housing (7) and a functional unit (6) arranged in the housing (7), the housing (7) having connecting regions (9 ) which are mechanically connected to the at least two boards (2a, 2b), and wherein electrical contacts (11) of the functional unit (6) are led out of the housing (7) and connected to the electrical circuits of the boards (2a, 2b) are electrically connected. Baugruppe (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) des zumindest einen elektrischen Bauelementes (4) und die Platinen (2a, 2b) zueinander korrespondierende Positionierelemente aufweist.Assembly (1) according to claim 6 , characterized in that the housing (7) of the at least one electrical component (4) and the boards (2a, 2b) has mutually corresponding positioning elements. Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Platinen (2b) über eine thermisch leitfähige Schicht (14) mit einem Kühlkörper (13) thermisch gekoppelt ist, wobei elektrische Kontakte (11) des zumindest einen Bauelementes (4) thermisch mit der thermisch leitfähigen Schicht (14) gekoppelt sind.Assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the circuit boards (2b) is thermally coupled to a heat sink (13) via a thermally conductive layer (14), electrical contacts (11) of the at least one component ( 4) thermally coupled to the thermally conductive layer (14). Elektronikmodul, insbesondere Stromrichter, für ein Kraftfahrzeug aufweisend zumindest eine Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Electronics module, in particular power converter, for a motor vehicle having at least one assembly (1) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug mit zumindest einem Elektronikmodul nach Anspruch 9.Motor vehicle with at least one electronic module claim 9 .
DE102021113502.8A 2021-05-26 2021-05-26 Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle Pending DE102021113502A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021113502.8A DE102021113502A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021113502.8A DE102021113502A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021113502A1 true DE102021113502A1 (en) 2022-12-01

Family

ID=83997592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021113502.8A Pending DE102021113502A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021113502A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2853656A (en) 1953-08-07 1958-09-23 Burroughs Corp Printed circuit panel assembly
US4661792A (en) 1986-06-23 1987-04-28 Basler Electric Company Apparatus for mounting printed circuit boards
EP1918945A2 (en) 2006-11-06 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Österreich Coil body for inductive elements
US8498124B1 (en) 2009-12-10 2013-07-30 Universal Lighting Technologies, Inc. Magnetic circuit board stacking component
DE102013104237A1 (en) 2013-04-26 2014-10-30 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg circuitry
US8923010B2 (en) 2010-10-22 2014-12-30 Murata Power Solutions (Milton Keynes) Limited Electronic component for surface mounting
DE102018110222A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Circuit arrangement for controlling a power semiconductor device with two circuit carriers and a plastic molding and arrangement hereby
WO2021244960A1 (en) 2020-06-05 2021-12-09 Signify Holding B.V. Electronic circuit with isolation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2853656A (en) 1953-08-07 1958-09-23 Burroughs Corp Printed circuit panel assembly
US4661792A (en) 1986-06-23 1987-04-28 Basler Electric Company Apparatus for mounting printed circuit boards
EP1918945A2 (en) 2006-11-06 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Österreich Coil body for inductive elements
US8498124B1 (en) 2009-12-10 2013-07-30 Universal Lighting Technologies, Inc. Magnetic circuit board stacking component
US8923010B2 (en) 2010-10-22 2014-12-30 Murata Power Solutions (Milton Keynes) Limited Electronic component for surface mounting
DE102013104237A1 (en) 2013-04-26 2014-10-30 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg circuitry
DE102018110222A1 (en) 2018-04-27 2019-10-31 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Circuit arrangement for controlling a power semiconductor device with two circuit carriers and a plastic molding and arrangement hereby
WO2021244960A1 (en) 2020-06-05 2021-12-09 Signify Holding B.V. Electronic circuit with isolation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006025453B4 (en) Semiconductor circuitry
DE102009011234B4 (en) Electronic module
DE19645635C1 (en) Control device for controlling the electric motor of motor vehicles
EP1450404B1 (en) Assembly in pressure contact with a power semiconductor module
DE102006060053A1 (en) Power conversion device
DE112007000183T5 (en) High performance module with open frame assembly
DE102007038514A1 (en) Electrical circuit arrangement and method for producing an electrical circuit arrangement
DE10340297B4 (en) Verbindugsanordnung for connecting active and passive electrical and electronic components
DE60315954T2 (en) LAMINATED CONTACTS IN BASE
DE102013200652B4 (en) Device for switching high currents
EP0998019B1 (en) Semiconductor circuit assembly, in particular for a high current converter with low voltage intermediate circuit
DE112017006619T5 (en) Circuitry and electrical distribution box
DE112019003853T5 (en) Electrical distribution box
DE102021113502A1 (en) Electronic assembly with circuit board connector, electronic module and motor vehicle
EP1085793A2 (en) Electrical compact device for swich mode power supply
DE19850153B4 (en) Semiconductor circuit arrangement, in particular high-current converter with low DC link voltage
EP2003693B1 (en) Pressure contact three-phase converter module
DE102022000224A1 (en) POWER SEMICONDUCTOR MODULES WITH A CURRENT SENSOR MODULE FIXED WITH POTING MATERIAL
DE102020205109A1 (en) Electrical circuit arrangement for a power converter
EP3881652A1 (en) Circuit carrier, (power) electronics assembly and electrical drive device
DE102006032441A1 (en) Device has printed circuit board, module which comprising electro-technical element and mechanically loadable electrical contact element on side, and module is electrically connected on side
DE102018219879B4 (en) ELECTRICAL CONNECTION ARRANGEMENT
DE102022214272B3 (en) Power electronics arrangement
DE102023204435B3 (en) Half-bridge arrangement of an inverter of an electric drive of a vehicle
EP0959652B1 (en) Electronic circuit with a high-frequency damping casing

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H05K0007140000

Ipc: H05K0001140000

R163 Identified publications notified