DE102021129757A1

DE102021129757A1 - Systeme und verfahren für ein gehäuse, das emi-abschirmung und wärmeableitung für eine elektronische baugruppe eines fahrzeugs bereitstellt

Info

Publication number: DE102021129757A1
Application number: DE102021129757.5A
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Paul Kenneth Dellock; Thomas Hermann; Tye Winkel
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2022-05-19
Also published as: US20220159882A1; CN114521101A; US11564340B2

Abstract

Die in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf ein Kunststoffgehäuse, das eine EMI-Abschirmung und Wärmeableitung für eine elektronische Baugruppe bereitstellt. In einer Ausführungsform beinhaltet das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt, der aus einem Basismaterial gebildet ist, das ein Polymer beinhaltet, das Graphen-Nanostrukturen und Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält. Die Graphen-Nanostrukturen stellen dem Basismaterial eine Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereit. Ein Satz von Abstandshalterelementen, die aus dem Basismaterial hergestellt sind, ist innerhalb des Gehäuses zum Montieren der elektronischen Baugruppe bereitgestellt. Durch die elektronische Baugruppe erzeugte Wärme wird aufgrund der Graphen-Nanostrukturen durch die Abstandshalterelemente aus dem Gehäuse abgeleitet. Die Kohlenstoff-Nanostrukturen stellen dem Basismaterial eine elektrische Leitfähigkeitseigenschaft bereit. Ein Deckel, der aus dem Basismaterial gebildet ist, kann an dem Gehäuseabschnitt befestigt sein. Die Kohlenstoff-Nanostrukturen in dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel stellen der elektronischen Baugruppe innerhalb des Gehäuses eine EMI-Abschirmung bereit.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft ein Kunststoffgehäuse, das für eine elektronische Baugruppe, wie etwa eine Leiterplattenbaugruppe (printed circuit board assembly - PCBA) oder ein Elektronikmodul, EMI-Abschirmung und Wärmeableitung bereitstellt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug beinhaltet üblicherweise eine große Anzahl an Komponenten. Viele dieser Komponenten befinden sich in geschlossenen Bereichen, wie etwa einem Motorraum des Fahrzeugs. Mechanische Komponenten sind im Allgemeinen so konstruiert, dass sie verschiedenen widrigen Bedingungen standhalten, wie etwa hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und Nässe. Elektronische Baugruppen, wie etwa eine Motorsteuerungsplatine oder eine Klimaregelungsplatine, werden üblicherweise in einem Gehäuse untergebracht, um zu verhindern, dass Wasser und Schmutz den Betrieb dieser Komponenten beeinträchtigen. Einige Gehäuse bestehen aus Metall, während andere aus nicht metallischen Materialien bestehen, wie etwa ABS-Kunststoff. Metallgehäuse stellen bestimmte Vorteile bereit, wie etwa Festigkeit, Haltbarkeit und Wärmeableitungseigenschaften, die dabei helfen, nachteilige Auswirkungen von Wärme auf die elektronische Baugruppe zu minimieren. Metallgehäuse bieten zudem Abschirm- und Erdungsmerkmale, die nachteilige Auswirkungen von elektromagnetischer Interferenz(EMI)-Strahlung auf die Elektronische Baugruppe von externen Quellen minimieren und zudem jegliche durch die Elektronische Baugruppe erzeugte EMI-Emissionen minimieren, damit sie nicht aus dem Metallgehäuse herausgestrahlt werden.
Metallgehäuse können jedoch das Gewicht des Fahrzeugs erhöhen, und es ist im Allgemeinen wünschenswert, das Gewicht zu minimieren, ohne die Integrität zu beeinträchtigen. Während die derzeitige gute technische Praxis eine Abschirmung bereitstellt, um EMI zu minimieren, könnte das Entfernen von Metallgehäusen das Fahrzeuggewicht verringern, während die Abschirmung beibehalten wird, um EMI-Störungen und -Emissionen zu reduzieren.
Es ist daher wünschenswert, Fahrzeugkomponenten, insbesondere Gehäuse für elektronische Baugruppen, herzustellen, die ein geringes Gewicht aufweisen und dennoch Vorteile bieten, wie zum Beispiel EMI-Abschirmung, Wärmeableitung und Feuchtigkeitsbeständigkeit.
KURZDARSTELLUNG
Im Sinne eines allgemeinen Überblicks beziehen sich bestimmte Ausführungsformen, die in dieser Offenbarung beschrieben werden, auf ein Kunststoffgehäuse, das für eine elektronische Baugruppe, wie etwa eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA) oder ein Elektronikmodul, EMI-Abschirmung und Wärmeableitung bereitstellt. In einigen Fällen beinhaltet das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt, der aus einem Basismaterial gebildet ist, das ein Polymer sein kann, das Graphen-Nanostrukturen und Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält. Die Graphen-Nanostrukturen stellen dem Basismaterial eine Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereit, und die Kohlenstoff-Nanostrukturen stellen dem Basismaterial eine elektrische Leitfähigkeitseigenschaft bereit. Ein Satz von Abstandshalterelementen, die aus dem Basismaterial hergestellt sind, kann innerhalb des Gehäuses zum Montieren der elektronischen Baugruppe bereitgestellt sein. Durch die Elektronische Baugruppe erzeugte Wärme wird aufgrund der darin enthaltenen Graphen-Nanostrukturen durch die Abstandshalterelemente aus dem Gehäuse abgeleitet. Ein Deckel, der aus dem Basismaterial gebildet ist, kann an dem Gehäuseabschnitt befestigt sein. Die Kohlenstoff-Nanostrukturen in dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel stellen der elektronischen Baugruppe innerhalb des Gehäuses eine EMI-Abschirmung bereit.
In bestimmten Ausführungsformen kann über dem Basismaterial ein Ummantelungsmaterial aufgebracht sein. Das Ummantelungsmaterial kann ein Polymer sein, das Wasserdichtigkeitseigenschaften aufweist und die elektronische Baugruppe vor Feuchtigkeit schützt, die außerhalb des Gehäuses vorhanden sein kann. In einer beispielhaften Anwendung wird das Gehäuse verwendet, um eine PCBA unterzubringen, und kann in einem Fahrzeug installiert sein, wie zum Beispiel in einem Motorraum des Fahrzeugs. Der Motorraum ist typischerweise eine Umgebung, die durch einen Motor des Fahrzeugs erzeugte Wärme und Feuchtigkeit (als Ergebnis von Wasser, das nach einem Regen von einem Straßenbelag nach oben gesprüht wird) beinhaltet. In dieser Ausführungsform bietet das Basismaterial EMI-Abschirmung und Wärmeableitung, während das Ummantelungsmaterial dem Gehäuse Wasserdichtigkeitseigenschaften bietet.
Figurenliste
Nachfolgend ist eine detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt. Die Verwendung der gleichen Bezugszeichen kann ähnliche oder identische Elemente angeben. Für verschiedene Ausführungsformen können andere Elemente und/oder Komponenten als die in den Zeichnungen veranschaulichten genutzt werden und einige Elemente und/oder Komponenten sind in verschiedenen Ausführungsformen möglicherweise nicht vorhanden. Die Elemente und/oder Komponenten in den Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet. Für die gesamte Offenbarung gilt, dass Ausdrücke im Singular und Plural je nach Kontext synonym verwendet werden können.

1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Gehäuses, das einer elektronischen Baugruppe EMI-Abschirmung und Wärmeableitung bereitstellt, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
2 zeigt eine Schnittansicht einer ersten beispielhaften Umsetzung des in 1. veranschaulichten Kunststoffgehäuses.
3 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten beispielhaften Umsetzung des in 1. veranschaulichten Kunststoffgehäuses.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm, das bestimmte Materialien kennzeichnet, die zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses gemäß der Offenbarung verwendet werden können.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
6 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Umsetzung des Kunststoffgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
7 zeigt eine Schnittansicht einer beispielhaften Umsetzung des Kunststoffgehäuses gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Offenbarung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind. Diese Offenbarung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen umgesetzt werden und sollte nicht als auf die in dieser Schrift dargelegten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden. Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Änderungen in Bezug auf Form und Detail an verschiedenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit sollten die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch keine der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt werden, sondern lediglich gemäß den folgenden Patentansprüchen und deren Äquivalenten definiert werden.Die nachfolgende Beschreibung ist zu Veranschaulichungszwecken dargelegt worden und soll nicht erschöpfend oder auf die exakte offenbarte Form beschränkt sein. Es versteht sich, dass alternative Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Zum Beispiel können beliebige der unter Bezugnahme auf eine bestimmte Vorrichtung oder Komponente beschriebenen Funktionen durch eine andere Vorrichtung oder Komponente durchgeführt werden. Darüber hinaus können sich, obwohl konkrete Vorrichtungseigenschaften beschrieben wurden, Ausführungsformen der Offenbarung auf zahlreiche andere Vorrichtungseigenschaften beziehen. Ferner versteht es sich, dass, obwohl Ausführungsformen in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben worden sind, die Offenbarung nicht notwendigerweise auf die konkreten spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die konkreten Merkmale und Handlungen werden vielmehr als veranschaulichende Formen der Umsetzung der Ausführungsformen offenbart.
Bestimmte Wörter und Begriffe werden in dieser Schrift ausschließlich aus Gründen der Zweckmäßigkeit verwendet, und derartige Wörter und Begriffe sollen so interpretiert werden, dass sie sich auf verschiedene Objekte und Handlungen beziehen, die von einem Durchschnittsfachmann allgemein in verschiedenen Formen und Äquivalenzen verstanden werden. Es versteht sich außerdem, dass das Wort „beispielhaft“ im hier verwendeten Sinne einen nicht ausschließenden und nicht einschränkenden Charakter aufweisen soll. Der Ausdruck „Basismaterial“, wie in dieser Schrift verwendet, bezieht sich im Allgemeinen auf eine Art von Polymer, das eine Kombination aus einem elektrisch leitfähigen Material und einem wärmeleitfähigen Material beinhaltet. Das Basismaterial kann in einigen Ausführungsformen mit einem Ummantelungsmaterial überzogen sein. Der Ausdruck „Ummantelungsmaterial“, wie er in dieser Schrift verwendet wird, bezieht sich im Allgemeinen auf eine Art von Polymer, die verschiedene Eigenschaften aufweist und insbesondere eine Wasserdichtigkeitseigenschaft beinhaltet. Das Wort „Fahrzeug“, wie es in dieser Schrift mit Bezug auf einige beispielhafte Ausführungsformen verwendet wird, kann sich auf eine beliebige von verschiedenen Arten von Fahrzeugen beziehen, wie etwa Pkws, Vans, Geländewagen, Lkws, Elektrofahrzeuge, Benzinfahrzeuge, Hybridfahrzeuge und autonome Fahrzeuge. Das Wort kann gleichermaßen auf andere Arten von Fahrzeugen anwendbar sein, wie zum Beispiel Flugzeuge, Züge und Wasserfahrzeuge.
1 zeigt eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Kunststoffgehäuses 100, das einer elektronischen Baugruppe (nicht gezeigt) EMI-Abschirmung und Wärmeableitung bereitstellt, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Kunststoffgehäuse 100 kann in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet werden, wie zum Beispiel in Kommunikationsausrüstung, militärischer Ausrüstung, ziviler Ausrüstung und Unterhaltungselektronikvorrichtungen, und kann in verschiedenen Transportarten (Schiffen, Flugzeugen, Zügen, Kraftfahrzeugen usw.) installiert sein. Die elektronische Baugruppe kann eine beliebige von verschiedenen Arten von Komponenten sein, wie etwa eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA), eine elektronische Baugruppe und/oder ein elektronisches Modul. Es versteht sich, dass das Kunststoffgehäuse 100 dazu konfiguriert sein kann, in einigen Anwendungen eine elektronische Baugruppe unterzubringen, aber alternativ dazu konfiguriert sein kann, eine beliebige andere Art von Komponente unterzubringen. Zum Beispiel kann in einem anderen Szenario das Kunststoffgehäuse 100 dazu konfiguriert sein, eine mechanische Komponente unterzubringen.
In einer beispielhaften Umsetzung kann das Kunststoffgehäuse 100 in einem Motorraum eines Fahrzeugs montiert sein und eine oder mehrere elektronische Baugruppen unterbringen, wie zum Beispiel eine Motorsteuerungsplatine oder eine Klimaregelungsplatine. In einer anderen beispielhaften Anwendung kann das Kunststoffgehäuse 100 in einem Motorraum eines Fahrzeugs montiert und konfiguriert sein und bringt eine mechanische Komponente unter. Das Kunststoffgehäuse 100 kann auf verschiedene Weisen unter Verwendung verschiedener Arten von Materialien hergestellt sein. In einer beispielhaften Umsetzung kann das Kunststoffgehäuse 100 durch Ausführen eines Einstufen-Formvorgangs an einem Basismaterial 111 hergestellt sein. Das Basismaterial 111 kann ein Polymer sein, das eine Kombination aus einer elektrischen Leitfähigkeitseigenschaft und einer Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereitstellt. In einer weiteren beispielhaften Umsetzung kann das Kunststoffgehäuse 100 durch Ausführen eines Zweistufen-Formvorgangs an dem Basismaterial 111 und einem Ummantelungsmaterial hergestellt sein. Der Zweistufen-Formvorgang kann durch Formen des Basismaterials 111, gefolgt von einem Überformen des Ummantelungsmaterials auf das Basismaterial 111, ausgeführt werden.
Polymere, insbesondere synthetische Polymere, wie etwa Kunststoff, Nylon und Teflon®, sind in der Regel schlechte elektrische Leiter, stellen jedoch ein gewisses Maß an Wärmeisolation bereit. Beispielsweise kann Nylon aufgrund eines hohen Oberflächenwiderstands und Volumenwiderstands (jeweils etwa 10¹⁶ Ohm/cm) als elektrischer Isolator wirken. Einige Thermoplaste stellen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit bereit und können daher als Wärmeisolatoren wirken. Beispielsweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit eines Polymertyps etwa 0,25 W/mK Diese Art von Material kann verwendet werden, wenn eine Wärmeisolation gewünscht wird.
Das Basismaterial 111, das verwendet wird, um das Kunststoffgehäuse 100 zu bilden, kann ein Basispolymer sein, das modifiziert wurde, um eine elektrische Leitfähigkeitseigenschaft sowie eine Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereitzustellen. Das Basispolymer kann eine beliebige von verschiedenen Arten von Polymeren sein, wie etwa Polybutylenterephthalat (PBT), Polypropylen oder Polyethylen. Das Einbringen des Kohlenstoffmaterials in das Basispolymer verleiht dem Basispolymer eine elektrische Leitfähigkeitseigenschaft, welche eine Ausbreitung eines elektrischen Stroms durch das modifizierte Basispolymer ermöglicht. Das Einbringen des Graphitmaterials in das Basispolymer verleiht dem Basispolymer eine Wärmeleitfähigkeitseigenschaft, welche eine Wärmeübertragung durch das modifizierte Basispolymer ermöglicht.
Der Betrag an elektrischem Strom, der sich durch das modifizierte Basispolymer (das Basismaterial 111) ausbreitet, kann auf Grundlage der Menge des in das Basispolymer eingebrachten Kohlenstoffmaterials eingestellt werden. Eine größere Menge an Kohlenstoffmaterial ermöglicht eine höhere elektrische Leitfähigkeit und umgekehrt. Der Betrag an Wärmeübertragung, die durch das modifizierte Basispolymer erfolgt, kann auf Grundlage der Graphitmenge eingestellt werden, die in das Basispolymer eingebracht wird. Eine größere Graphitmenge ermöglicht eine größere Wärmeübertragung durch das modifizierte Basispolymer und umgekehrt.
Die Kombination aus hoher elektrischer Stromleitfähigkeit und hoher Wärmeleitfähigkeit, die durch das Basismaterial 111 bereitgestellt wird, kann in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, bei denen eine derartige Kombination wünschenswert ist. In einer beispielhaften Anwendung gemäß der Offenbarung kann das Basismaterial 111 verwendet werden, um elektromagnetische Interferenz(EMI)-Ströme zur Erde zu leiten und Wärme von einem Objekt wegzuleiten. Die EMI-Ströme können aufgrund von EMI-Strahlung von einer elektronischen Schaltungsbaugruppe erzeugt werden, die sich in der Nähe des Basismaterials 111 befindet oder mit diesem in Kontakt steht. Die hohe Wärmeleitfähigkeit des Basismaterials 111 kann verwendet werden, um Wärme von einer elektronischen Schaltungsbaugruppe wegzuleiten, die sich in der Nähe des Basismaterials 111 befindet oder in Kontakt mit diesem platziert ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform gemäß der Offenbarung wird das Basismaterial 111 durch Einbringen einer festgelegten Menge an Graphen-Nanostrukturen und einer festgelegten Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen in ein Basispolymer, wie etwa Polyethylen mit niedriger Dichte, Polypropylen mit niedriger Dichte, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder Polyetheretherketon (PEEK), formuliert.
Es kann wünschenswert sein, in einigen Anwendungen gemäß der Offenbarung eine einzelne Graphen-Nanostrukturschicht zu verwenden, um ein hohes Maß an Betriebsleistung zu erhalten. Jedoch können Kostenüberlegungen die Verwendung von mehr als einer Graphen-Nanostrukturschicht vorgeben, wie zum Beispiel 2 bis 4 Schichten. Eine im Handel erhältliche Version von Graphen, bekannt als GrapheneBlack™ (hergestellt von NanoXplore®), kann im Durchschnitt etwa 8 bis 10 Graphen-Nanostrukturschichten aufweisen.
In einigen Anwendungen gemäß der Offenbarung können Graphen-Nanostrukturschichten in Form von exfolierten Graphit-Nanoplättchen (xGnP) durch Exfolieren von natürlichem Graphen (anstelle von synthetischem Graphen) hergestellt werden. Die Größe der exfolierten Graphit-Nanoplättchen kann einen Durchmesser im Bereich von etwa 1 Mikrometer bis etwa 100 Mikrometer aufweisen, und die Anzahl der Schichten kann im Bereich von etwa 3 Schichten bis etwa 50 Schichten liegen.
Die Kohlenstoff-Nanostrukturen, die in das Basispolymer eingebracht werden, um das Basismaterial 111 zu formulieren, können in verschiedenen Formen bereitgestellt sein. In einer beispielhaften Anwendung kann eine im Handel erhältliche Version von Kohlenstoff-Nanostrukturen, die als ATHLOS™-Kohlenstoff-Nanostrukturen (von Lockheed Martin® entwickelt und von Cabot® vertrieben) bekannt ist, verwendet werden. Der Herstellungsprozess für die Kohlenstoff-Nanostrukturen kann die Verwendung eines Katalysators zum Züchten einwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren auf einem Substrat, wie etwa Glasfasern oder Glaskugeln, beinhalten. Das resultierende Produkt weist eine einzigartige Morphologie von vernetzten und verzweigten Kohlenstoff-Nanoröhren auf, die sich in Form von Schichten von hochleitfähigen elektrischen Bahnen verzweigen. Die hochleitfähigen elektrischen Bahnen werden durch die Kohlenstoffplättchen der Kohlenstoffschichten gebildet, die sich mit den Graphenplättchen der Graphenschichten verbinden.
Das beispielhafte Kunststoffgehäuse 100, das in 1 gezeigt ist, beinhaltet einen Gehäuseabschnitt 110 und einen Deckel 105. In einer beispielhaften Umsetzung kann der Gehäuseabschnitt 110 durch Ausführen eines Einstufen-Formvorgangs an dem Basismaterial 111 hergestellt sein. In einer anderen beispielhaften Umsetzung kann der Gehäuseabschnitt 110 durch Ausführen eines Zweistufen-Formvorgangs hergestellt sein, der das Formen des Basismaterials 111 zur Anpassung an eine erste Form des Gehäuseabschnitts 110 und das Überformen des Ummantelungsmaterials auf das Basismaterial 111 beinhaltet. Der Deckel 105 kann in ähnlicher Weise entweder unter Verwendung des Basismaterials 111 in einem Einstufen-Formvorgang oder unter Verwendung einer Kombination des Basismaterials 111 und des Ummantelungsmaterials in einem Zweistufen-Formvorgang hergestellt sein.
Eine Dichtung 115 kann auf einem gesamten Rand des Gehäuseabschnitts 110 bereitgestellt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Dichtung 115 durch Ausführen eines Einstufen-Formvorgangs an einem Polymer hergestellt, das komprimierbar ist und eine Wasserdichtigkeitseigenschaft aufweist. In einer beispielhaften Umsetzung dieser Ausführungsform kann die Dichtung 115 durch Ausführen eines Einstufen-Formvorgangs an einem Material, wie etwa einem thermoplastischen Elastomer (TPE), einem thermoplastischem Polyurethan (TPU), einem thermoplastischen Vulkanisat (TPV) und/oder einigen anderen Arten von flexiblen Materialien hergestellt sein. In einer anderen beispielhaften Umsetzung kann die Dichtung 115 aus einem Metall (zum Beispiel einer geflochtenen Metalldichtung), einem elektrisch leitfähigen Schaummaterial und/oder einer elektrisch leitfähigen Gummimischung hergestellt sein. Die Dichtung 115 kann auf eine beliebige von verschiedenen Weisen an dem Rand gehalten werden, wie zum Beispiel durch Auftragen eines Klebstoffs und/oder durch Platzieren der Dichtung 115 in einem Kanal oder einer Rinne, der/die an dem Rand bereitgestellt ist.
Der Deckel 105 kann an dem Gehäuseabschnitt 110 befestigt werden, indem der Deckel 105 auf der Dichtung 115 platziert wird und ein beliebiges von verschiedenen Befestigungselementen verwendet wird, wie zum Beispiel ein Satz von Schrauben, Klemmen und/oder ein Klebstoff. Die Schrauben und/oder Klemmen können betätigt werden, um den Deckel 105 in Richtung des Rands des Gehäuseabschnitts 110 zu bewegen. Das Bewegen des Deckels 105 in Richtung des Rands des Gehäuseabschnitts 110 bewirkt, dass die Dichtung 115 zusammengedrückt wird und eine wasserdichte Dichtung bildet, die verhindert, dass Wasser oder Feuchtigkeit in einen inneren Bereich des Gehäuseabschnitts 110 eindringt, in dem die PCBA montiert ist.
Der innere Bereich des Gehäuseabschnitts 110 kann eine beliebige von verschiedenen Arten von Montageelementen zum Montieren einer elektronischen Baugruppe (oder einer beliebigen anderen Art von Baugruppe) beinhalten. In dieser beispielhaften Ausführungsform kann eine elektronische Baugruppe (nicht gezeigt), wie etwa eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA), auf einem Satz von Abstandshalterelementen 120 montiert sein, der auf einer Grundfläche des Gehäuseabschnitts 110 bereitgestellt ist. In dieser beispielhaften Umsetzung sind vier Abstandshalterelemente 120 veranschaulicht. In anderen Umsetzungen können jedoch weniger als oder mehr als vier Abstandshalterelemente bereitgestellt sein. Jedes der Abstandshalterelemente 120 ist ein einstückig geformtes Teil des Gehäuseabschnitts 110 und wird während des Einstufen-Formens des Gehäuseabschnitts 110 gebildet. Somit enthält jedes der Abstandshalterelemente 120 das gleiche Basismaterial 111 wie das in dem Gehäuseabschnitt 110 vorhandene. Das Vorhandensein der Kohlenstoff-Nanostrukturen und der Graphen-Nanostrukturen in dem Basismaterial 111 macht jedes der Abstandshalterelemente 120 elektrisch leitfähig sowie wärmeleitfähig.
Der Gehäuseabschnitt 110 kann auch einen Verbinder 125 beinhalten, der einen oder mehrere Verbinderstifte beinhalten kann, wie zum Beispiel einen Verbinderstift 126. In einer typischen Anwendung kann der Verbinder 125 mehrere Stifte beinhalten, die zum Beispiel Signalverbindungen und Leistungsversorgungsverbindungen zu der PCBA bereitstellen, die auf den Abstandshalterelementen 120 montiert ist. Andere Arten von Verbindern und andere Arten von Verbinderstiften können in anderen Ausführungsformen bereitgestellt sein.
2 zeigt eine Schnittansicht einer ersten beispielhaften Umsetzung des Kunststoffgehäuses 100 entlang der Achse A-A', die in 1 veranschaulicht ist. Diese erste beispielhafte Umsetzung beinhaltet das Herstellen sowohl des Gehäuseabschnitts 110 als auch des Deckels 105 durch Anwenden eines Einstufen-Formvorgangs an dem Basismaterial 111 gemäß der Offenbarung. Das Ummantelungsmaterial wird in dieser Umsetzung nicht verwendet. Ein Satz von Schrauben (wie zum Beispiel eine Metallschraube 210) kann verwendet werden, um eine PCBA 205 an dem Satz von Abstandshalterelementen 120 zu verankern. Die PCBA 205 kann eine Erdungsschicht auf einer oberen Fläche und/oder einer unteren Fläche der PCBA 205 beinhalten, wo die Metallschraube 210 (und eine oder mehrere andere derartige Schrauben) mit der PCBA 205 in Kontakt kommt. Bei Verankerung auf dem Satz von Abstandshalterelementen 120 wird eine elektrische Strombahn zwischen der Metallschraube 210, der Erdungsschicht der PCBA 205 und dem Basismaterial 111 des Gehäuseabschnitts 110 gebildet.
Eine untere Hauptfläche 112 des Gehäuseabschnitts 110 kann in Kontakt mit einer Erdungsebene (zum Beispiel einem Metallfahrgestell eines Fahrzeugs) platziert sein, um eine Erdung mit der Erdungsschicht der PCBA 205 bereitzustellen. Unerwünschte elektrische Ströme (wie etwa diejenigen, die durch EMI verursacht werden), die in der PCBA 205 vorhanden sein können, werden effektiv geerdet, wodurch die PCBA 205 vor nachteiligen EMI-Effekten geschützt wird. Die elektrische Leitfähigkeitseigenschaft des Basismaterials 111 des Kunststoffgehäuses 100 wird ausgewählt, um derartige EMI-Abschirmfähigkeiten bereitzustellen.
Das Befestigen des Deckels 105 an dem Gehäuseabschnitt 110 erzeugt einen geschlossenen inneren Bereich, in dem sich die PCBA 205 befindet. Der geschlossene innere Bereich kann als Faraday-Käfig betrieben werden, wodurch die Auswirkungen von EMI auf die PCBA 205 minimiert oder beseitigt werden, und kann zudem jegliche EMI minimieren oder beseitigen, die in der PCBA 205 durch das Herausstrahlen aus dem Kunststoffgehäuse 100 erzeugt werden kann.
Das Kunststoffgehäuse 100 wird zudem als Wärmeableiter betrieben, der mindestens einen Teil der Wärme, die durch die PCBA 205 erzeugt werden kann, abführt. Die Wärme kann von der PCBA 205 und aus dem Kunststoffgehäuse 100 heraus über den Satz von Abstandshalterelementen und den Gehäuseabschnitt 110 geleitet werden. Von der PCBA 205 abgestrahlte Wärme kann ebenfalls durch das Kunststoffgehäuse 100 und von der PCBA 205 weg geleitet werden. Die Wärmeleitfähigkeitseigenschaft des Basismaterials 111 des Kunststoffgehäuses 100 wird ausgewählt, um derartige Wärmeableitungsfähigkeiten bereitzustellen.
In dieser beispielhaften Umsetzung ist der Verbinder 125 ein integraler Teil des Kunststoffgehäuses 100 und wird als Teil des Gehäuseabschnitts 110 während des Einstufen-Formvorgangs hergestellt. Der Verbinderstift 126 kann auf verschiedene Weisen mit der PCBA 205 verbunden sein, wie zum Beispiel durch einen Draht 215 oder durch direktes Verlöten des Verbinderstifts 126 mit der PCBA 205.
3 zeigt eine Schnittansicht einer zweiten beispielhaften Umsetzung des Kunststoffgehäuses 100 entlang der Achse A-A', die in 1 veranschaulicht ist. Diese zweite beispielhafte Umsetzung beinhaltet das Herstellen sowohl des Gehäuseabschnitts 110 als auch des Deckels 105 durch Anwenden eines Zweistufen-Formvorgangs an dem Basismaterial 111 und dem Ummantelungsmaterial 313. Das Ummantelungsmaterial 313 ist in einem schraffierten Format veranschaulicht. Der Zweistufen-Formvorgang kann durch Formen des Basismaterials 111 zur Anpassung an die Form des Gehäuseabschnitts 110, gefolgt von einem Überformen des Ummantelungsmaterials 313 auf das Basismaterial 111, ausgeführt werden. Der Gehäuseabschnitt 110 kann in dieser Ausführungsform durch Formen des Basismaterials 111 zur Anpassung an eine zweite Form des Gehäuseabschnitts 110 hergestellt werden, die sich von der vorstehend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen ersten Form unterscheidet. Der Deckel 105 kann durch Formen des Basismaterials 111 zur Anpassung an eine Form des Deckels 105 (in diesem Beispiel eine rechteckige Form), gefolgt von einem Überformen des Ummantelungsmaterials 313 auf eine obere Hauptfläche 302 des Basismaterials 111, hergestellt werden.
Der Gehäuseabschnitt 110 beinhaltet in dieser Ausführungsform einen Abschnitt von einigen oder allen der Abstandshalterelemente 120, die sich durch das Ummantelungsmaterial 313 erstrecken und äußeren Elementen ausgesetzt sind. In dieser Konfiguration kann eine untere Fläche 312 jedes Abstandshalterelements 120 in Kontakt mit einer Fläche, wie etwa einem Fahrgestell eines Fahrzeugs, platziert werden. Wärme, die durch die PCBA 205 erzeugt werden kann, wird durch die Erdungsschicht der PCBA 205 geleitet, die mit dem Abstandshalterelement 120 in Kontakt steht, und wird in das Fahrgestell des Fahrzeugs abgeführt. EMI-Ströme können, falls vorhanden, ebenfalls durch die Abstandshalterelemente 120 und in das Fahrgestell des Fahrzeugs geleitet werden.
Der Verbinder 125 ist ein integraler Teil des Kunststoffgehäuses 100 und wird als Teil des Gehäuseabschnitts 110 während des Zweistufen-Formvorgangs hergestellt. Der Verbinderstift 126 ist in dieser Umsetzung innerhalb des Ummantelungsmaterials 313 eingeschlossen. In einigen Fällen kann eine Dichtung um den Stift 126 eingefügt werden, nachdem das Kunststoffgehäuse 100 hergestellt wurde. In anderen Fällen könnte die Dichtung in einem weichen nicht leitfähigen Kunststoff oder dergleichen um den Stift 126 geformt sein. Das Ummantelungsmaterial 313 kann ausgewählt sein, um Wasserdichtigkeit bereitzustellen, und kann ferner als elektrischer Isolator ausgewählt sein. Die elektrische Isoliereigenschaft des Ummantelungsmaterials 313 ermöglicht, dass mehrere Verbinderstifte in dem Verbinder 125 bereitgestellt werden, ohne elektrische Kurzschlüsse zwischen den Verbinderstiften zu verursachen.
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Diagramm 400, das bestimmte Materialien kennzeichnet, die zum Herstellen des Kunststoffgehäuses 100 gemäß der Offenbarung verwendet werden können. Die y-Achse des beispielhaften Diagramms 400 gibt den spezifischen Volumenwiderstand eines Basismaterials an. Die x-Achse gibt eine prozentuale Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen in dem Basismaterial an. Eine Grafik 405, die unter dem Diagramm 400 gezeigt ist, betrifft verschiedene Eigenschaften eines Basismaterials, die gemäß dem spezifischen Widerstand variieren. Der spezifische Widerstand kann durch Einbringen verschiedener Mengen an Kohlenstoff-Nanostrukturen in das Basismaterial variiert werden. Hinsichtlich der Eigenschaften gibt die Grafik 405 an, dass ein Material mit einem spezifischen Widerstand von weniger als 1000 Ohm-cm als zur elektromagnetischen Abschirmung geeignet angesehen werden kann.
Unter Bezugnahme auf das Diagramm 400 versteht es sich, dass ein Basismaterial, das 0,5 % Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält, einen spezifischen Widerstand von etwa 800 Ohm-cm aufweist und für elektrostatische Abschirmungsanwendungen geeignet sein kann. Ein Basismaterial, das 2 % Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält, weist einen spezifischen Widerstand von etwa 36 Ohm-cm auf und kann für Niedertemperatur-Heizanwendungen verwendet werden. Ein Basismaterial, das 4 % Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält, weist einen spezifischen Widerstand von etwa 3,9 Ohm-cm auf und kann für elektrische Busanwendungen mit geringer Leistung verwendet werden.
In einer beispielhaften Umsetzung gemäß der Offenbarung kann das in dieser Schrift unter Bezugnahme auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen beschriebene Basismaterial 111 ein Basismaterial aus Polyethylenterephthalat (PET) sein, das eine Kombination aus 12 % exfolierten Graphen-Nanostrukturen und 1 % Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält. Das Basismaterial 111 mit einer derartigen Zusammensetzung bietet einen spezifischen Volumenwiderstand von etwa 100 Ohm-cm (wie durch den gestrichelten Kreis 401 angegeben). Allgemeiner kann die erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen, die in das Basismaterial eingebracht wird, im Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 4 % des ersten Polymers (wie etwa PET) liegen, und die erste Menge an Graphen-Nanostrukturen (oder exfoliertem Graphit) kann im Bereich von etwa 1 % bis etwa 20 % des ersten Polymers liegen.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm 500 eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen des Kunststoffgehäuses 100 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Die Reihenfolge der in Ablaufdiagramm 500 beschriebenen Vorgänge soll nicht als Einschränkung ausgelegt werden, und eine beliebige Anzahl der beschriebenen Vorgänge kann in einer anderen Reihenfolge ausgeführt, weggelassen, in einer beliebigen Reihenfolge kombiniert und/oder parallel ausgeführt werden. Die nachstehende Beschreibung kann sich auf bestimmte Komponenten und Objekte, die in den 1-3 gezeigt sind, beziehen, es versteht sich jedoch, dass dies zum Zwecke der Erläuterung bestimmter Aspekte der Offenbarung erfolgt und dass die Beschreibung gleichermaßen auf viele andere Ausführungsformen gemäß der Offenbarung anwendbar ist.
Bei Block 505 wird ein Basismaterial, wie zum Beispiel das Basismaterial 111, geformt, um sich einer Form des Gehäuseabschnitts 110 anzupassen. Die Form des Gehäuseabschnitts 110 kann je nach Art der Anwendung, für die das Kunststoffgehäuse 100 verwendet wird, und auch je nach Materialzusammensetzung des Gehäuseabschnitts 110 variieren. Wie vorstehend beschrieben, ist der Gehäuseabschnitt 110 in einer beispielhaften Umsetzung (in 2 veranschaulicht) vollständig aus dem Basismaterial in einem Einstufen-Formvorgang, das kein Überziehen beinhaltet, hergestellt. Die Form des Gehäuseabschnitts 110 kann in dieser ersten Umsetzung der in 6 gezeigten Form 600 entsprechen.
Der Gehäuseabschnitt 110 wird in einer anderen beispielhaften Umsetzung (in 3 veranschaulicht) unter Verwendung einer Kombination des Basismaterials 111 und des Ummantelungsmaterials 313 in einem Zweistufen-Formvorgang hergestellt, bei dem das Ummantelungsmaterial als Überzug auf das Basismaterial aufgebracht wird. Die Form des Gehäuseabschnitts 110 kann in dieser zweiten Umsetzung der in 7 gezeigten Form 700 entsprechen.
Bei Block 510, der entfallen kann, wenn ein Einstufen-Formungsvorgang ausgeführt wird, bei dem das Ummantelungsmaterial nicht verwendet wird, wird das Basismaterial, das so geformt ist, dass es sich der Form des Gehäuseabschnitts 110 anpasst, mit dem Ummantelungsmaterial überformt.
Bei Block 515 wird eine Dichtung, wie zum Beispiel die vorstehend beschriebene Dichtung 115, auf einem Rand des Gehäuseabschnitts 110 hergestellt.
Bei Block 520 wird ein Deckel, wie zum Beispiel der Deckel 105, hergestellt. Die Herstellung kann das Formen des Basismaterials zur Anpassung an eine Form des Deckels beinhalten, die im Fall des Deckels 105 eine rechteckige Form ist.
Bei Block 525, der entfallen kann, wenn ein Einstufen-Formungsvorgang ausgeführt wird, bei dem das Ummantelungsmaterial nicht verwendet wird, wird das Basismaterial, das so geformt ist, dass es sich der Form des Deckels 105 anpasst, mit dem Ummantelungsmaterial überformt. Bei Block 530, der ein optionaler Schritt ist, kann eine PCBA, wie zum Beispiel die PCBA 205, an den Abstandshalterelementen 120 innerhalb des Gehäuseabschnitts 110 des Kunststoffgehäuses 100 montiert werden. Dieser Schritt kann das Betreiben einer oder mehrerer Schrauben, wie zum Beispiel der Metallschraube 210, beinhalten und kann auch das Bereitstellen einer Verbindung zwischen dem Verbinderstift 126 und der PCBA 205 beinhalten (wie etwa durch Löten eines Drahtes 215).
Zusätzlich zum Bereitstellen von thermischen und elektrischen Vorteilen kann das Kunststoffgehäuse 100 verschiedene mechanische Vorteile und Kostenvorteile bieten. Beispielsweise kann das Kunststoffgehäuse 100 im Vergleich zu einem Metallgehäuse ein geringeres Gewicht und geringere Herstellungskosten aufweisen und kann außerdem eine komplexe Form aufweisen, die verschiedenen Platzbeschränkungen in einem Fahrzeug entspricht. Zum Beispiel kann das Kunststoffgehäuse 100 eine komplexe Form aufweisen, um die Montage verschiedener Arten von PCBAs und anderer Komponenten in einem begrenzten Abschnitt eines Motorraums oder Fahrgestells eines Fahrzeugs zu ermöglichen.
In der vorstehenden Offenbarung wurde auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und konkrete Umsetzungen veranschaulichen, in denen die vorliegende Offenbarung angewandt werden kann. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft aufweisen kann, wobei jedoch nicht unbedingt jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft aufweisen muss. Darüber hinaus beziehen sich derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform.Ferner wird, wenn ein(e) konkrete(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, der Fachmann ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen erkennen, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht.
Wenngleich vorstehend verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele und nicht der Einschränkung dienen. Der Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet wird erkennen, dass verschiedene Änderungen bezüglich Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne von Wesen und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit sollten die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung durch keine der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt werden, sondern lediglich gemäß den folgenden Patentansprüchen und deren Äquivalenten definiert werden. Die vorstehende Beschreibung wurde zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargelegt. Sie erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die vorliegende Offenbarung nicht auf die exakte offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der vorstehenden Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass eine beliebige oder alle der vorangehend genannten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination genutzt werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der vorliegenden Offenbarung zu bilden. Zum Beispiel können beliebige der unter Bezugnahme auf eine bestimmte Vorrichtung oder Komponente beschriebenen Funktionen durch eine andere Vorrichtung oder eine andere Komponente durchgeführt werden. Ferner wurden zwar konkrete Vorrichtungseigenschaften beschrieben, doch können sich Ausführungsformen der Offenbarung auf zahlreiche andere Vorrichtungseigenschaften beziehen. Ferner versteht es sich, dass, obwohl Ausführungsformen in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben worden sind, die Offenbarung nicht notwendigerweise auf die konkreten beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die konkreten Merkmale und Handlungen werden vielmehr als veranschaulichende Formen der Umsetzung der Ausführungsformen offenbart. Mit Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, wie unter anderem „kann“, „könnte“, „können“ oder „könnten“, soll im Allgemeinen vermittelt werden, dass gewisse Ausführungsformen gewisse Merkmale, Elemente und/oder Schritte beinhalten könnten, wohingegen andere Ausführungsformen diese unter Umständen nicht beinhalten, es sei denn, es ist konkret etwas anderes angegeben oder es ergibt sich etwas anderes aus dem jeweils verwendeten Kontext. Somit sollen derartige Formulierungen, die konditionale Zusammenhänge ausdrücken, nicht implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Schritte für eine oder mehrere Ausführungsformen in irgendeiner Weise erforderlich sind.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: Herstellen einer Dichtung, wobei das Herstellen das Formen eines dritten Polymers auf einen Rand des Gehäuseabschnitts umfasst, wobei das dritte Polymer eine komprimierbare Eigenschaft aufweist, die eine wasserdichte Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel bereitstellt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: Herstellen eines Deckels des Gehäuses, wobei das Herstellen das Formen des zweiten Polymers zum Anpassen an eine Form des Deckels umfasst; und Herstellen einer Dichtung, wobei das Herstellen das Formen eines dritten Polymers auf einen Rand des Gehäuseabschnitts umfasst, wobei das dritte Polymer eine komprimierbare Eigenschaft aufweist, die eine wasserdichte Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel bereitstellt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Form des Gehäuseabschnitts eine Form eines Abstandshalterelements, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Formen des Abstandshalterelements als integralen Teil des Gehäuses.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch: Montieren einer Leiterplattenbaugruppe (PCBA) innerhalb des Gehäuseabschnitts des Gehäuses, wobei die PCBA eine Metallebene aufweist, die mit dem Abstandshalterelement in Kontakt steht; und Verbinden des Abstandshalterelements mit einem Erdungsknoten außerhalb des Gehäuses zum Erden der PCBA.
Gemäß einer Ausführungsform entspricht die Form des Gehäuseabschnitts einer Form, die zum Montieren des Gehäuses an einem Fahrgestell eines Fahrzeugs konfiguriert ist.

Claims

Gehäuse für eine elektronische Baugruppe eines Fahrzeugs, wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: einen Gehäuseabschnitt, der aus einem Basismaterial gebildet ist, das mit einem Ummantelungsmaterial überlagert ist, wobei das Basismaterial ein erstes Polymer umfasst, das eine erste Menge an Graphen-Nanostrukturen und eine erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen beinhaltet, wobei die erste Menge an Graphen-Nanostrukturen dem Basismaterial eine erste Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereitstellt, wobei die erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen dem Basismaterial eine erste elektrische Leitfähigkeitseigenschaft bereitstellt, wobei das Ummantelungsmaterial ein zweites Polymer umfasst, das dem Ummantelungsmaterial eine Wasserdichtigkeitseigenschaft bereitstellt; und einen Deckel, der an dem Gehäuseabschnitt befestigbar ist, wobei der Deckel aus dem Basismaterial gebildet ist, das mit dem Ummantelungsmaterial überlagert ist.
Gehäuse nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: eine Dichtung, die sich auf einem gesamten Rand des Gehäuseabschnitts befindet, wobei die Dichtung eines von einem dritten Polymer oder einer geflochtenen Metalldichtung umfasst, das/die eine komprimierbare Eigenschaft aufweist und eine wasserdichte Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel bereitstellt.
Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das erste Polymer Polyethylenterephthalat (PET) umfasst.
Gehäuse nach Anspruch 3, wobei die erste Menge an Graphen-Nanostrukturen im Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 4 % des ersten Polymers liegt und wobei die erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen im Bereich von etwa 1 % bis etwa 20 % des ersten Polymers liegt.
Gehäuse nach Anspruch 1, ferner Folgendes umfassend: ein Abstandshalterelement, das aus dem Basismaterial als einstückig geformtes Teil des Gehäuseabschnitts gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 5, ferner Folgendes umfassend: eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA), die innerhalb des Gehäuseabschnitts des Gehäuses montiert ist, wobei die PCBA eine Metallebene aufweist, die in einer Erdungsbahn-Baugruppe mit dem Abstandselement in Kontakt steht.
Gehäuse für ein elektronisches Modul, wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: einen Gehäuseabschnitt, der aus einem Basismaterial gebildet ist, das ein erstes Polymer umfasst, das eine erste Menge an Kohlenstoff und eine erste Menge an Graphit beinhaltet, wobei die erste Menge an Kohlenstoff dem Basismaterial eine erste elektrische Leitfähigkeitseigenschaft bereitstellt und die erste Menge an Graphit dem Basismaterial eine erste Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereitstellt; und einen Deckel, der an dem Gehäuseabschnitt befestigbar ist, wobei der Deckel aus dem Basismaterial gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 7, ferner Folgendes umfassend: ein Ummantelungsmaterial, das das Basismaterial überlagert, wobei das Ummantelungsmaterial ein zweites Polymer umfasst, das dem Ummantelungsmaterial eine Wasserdichtigkeitseigenschaft bereitstellt.
Gehäuse nach Anspruch 8, wobei das erste Polymer eine Polyethylenterephthalat(PET)-Verbindung ist, wobei die erste Menge an Graphit mindestens eines von einer ersten Menge an Graphen-Nanostrukturen oder einer ersten Menge an exfoliertem Graphit umfasst und wobei die erste Menge an Kohlenstoff eine erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen umfasst.
Gehäuse nach Anspruch 9, wobei die erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen im Bereich von etwa 0,5 % bis etwa 4 % des ersten Polymers liegt und wobei die mindestens eine der ersten Menge an Graphen-Nanostrukturen oder der ersten Menge an exfoliertem Graphit im Bereich von etwa 1 % bis etwa 20 % des ersten Polymers liegt.
Gehäuse nach Anspruch 8, ferner Folgendes umfassend: ein Abstandshalterelement, das aus dem Basismaterial als einstückig geformtes Teil des Gehäuseabschnitts gebildet ist.
Gehäuse nach Anspruch 11, ferner Folgendes umfassend: eine Leiterplattenbaugruppe (PCBA), die innerhalb des Gehäuseabschnitts des Gehäuses montiert ist, wobei die PCBA eine Metallebene aufweist, die in einer Erdungsbahn-Baugruppe mit dem Abstandselement in Kontakt steht.
Gehäuse nach Anspruch 8, ferner Folgendes umfassend: eine Dichtung, die sich auf einem gesamten Rand des Gehäuseabschnitts befindet, wobei die Dichtung eines von einem dritten Polymer oder einer geflochtenen Metalldichtung umfasst, das/die eine komprimierbare Eigenschaft aufweist und eine wasserdichte Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Deckel bereitstellt.
Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein Elektronikmodul, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Herstellen eines Gehäuseabschnitts des Gehäuses, wobei das Herstellen Folgendes umfasst: Formen eines Basismaterials zur Anpassung an eine Form des Gehäuseabschnitts, wobei das Basismaterial ein erstes Polymer umfasst, das eine erste Menge an Graphen-Nanostrukturen und eine erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen enthält, wobei die erste Menge an Graphen-Nanostrukturen dem Basismaterial eine erste Wärmeleitfähigkeitseigenschaft bereitstellt und die erste Menge an Kohlenstoff-Nanostrukturen dem Basismaterial eine erste elektrische Leitfähigkeitseigenschaft bereitstellt; und Überformen des Basismaterials mit einem Ummantelungsmaterial, wobei das Ummantelungsmaterial ein zweites Polymer umfasst, das dem Gehäuseabschnitt eine Wasserdichtigkeitseigenschaft bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner Folgendes umfassend: Herstellen eines Deckels des Gehäuses, wobei das Herstellen das Formen des Basismaterials zur Anpassung an eine Form des Deckels umfasst; und Überformen mindestens eines Abschnitts des Basismaterials mit dem Ummantelungsmaterial.