DE102021200061A1 - Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device - Google Patents

Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device Download PDF

Info

Publication number
DE102021200061A1
DE102021200061A1 DE102021200061.4A DE102021200061A DE102021200061A1 DE 102021200061 A1 DE102021200061 A1 DE 102021200061A1 DE 102021200061 A DE102021200061 A DE 102021200061A DE 102021200061 A1 DE102021200061 A1 DE 102021200061A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
module
section
fastening
electronic
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
DE102021200061.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Marco Knier
Thomas Deichler
Christoph Schikora
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.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen 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 ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021200061.4A priority Critical patent/DE102021200061A1/en
Publication of DE102021200061A1 publication Critical patent/DE102021200061A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0082—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
    • H01L23/433—Auxiliary members in containers characterised by their shape, e.g. pistons
    • H01L23/4334—Auxiliary members in encapsulations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Elektronikmodul (1) aufweisend wenigstens ein Elektronikbauteil (2, 3, 4, 5, 6), wenigstens ein mit dem wenigstens einen Elektronikbauteil (2, 3, 4) wärmeleitend verbundenes Wärmeleitelement (7) und wenigstens einen mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) wärmeleitend verbundenen Befestigungsabschnitt (8) mit wenigstens einem Kontaktabschnitt (23) für ein Befestigungsmittel, wobei das Elektronikmodul (1) eine an dem wenigstens einen Elektronikbauteil (2, 3, 4), an dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) und an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt (8) angeordnete mediendichte Kapselung aufweist, und der wenigstens eine Kontaktabschnitt (23) kapselungsfrei ist, Verfahren zum Herstellen eines derartigen Elektronikmoduls (1), wobei in einem ersten Schritt eine Leiterplatte (10), das wenigstens eine Elektronikbauteil (2, 3, 4, 5, 6), das wenigstens eine Wärmeleitelement (7) und der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (8) mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt (23) vormontiert und in einem zweiten Schritt mediendicht gekapselt werden, wobei der wenigstens eine Kontaktabschnitt (23) frei gelassen wird, und Kontrollvorrichtung aufweisend ein Aktuatormodul, wobei die Kontrollvorrichtung ein derartiges Elektronikmodul (1) aufweist, das Elektronikmodul (1) mithilfe wenigstens eines Befestigungsmittels an dem Aktuatormodul befestigt ist und das wenigstens eine Befestigungsmittel mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt (23) und dem wenigstens einen Aktuatormodul wärmeleitend verbunden ist.Electronic module (1) having at least one electronic component (2, 3, 4, 5, 6), at least one thermally conductive element (7) connected to the at least one electronic component (2, 3, 4) in a thermally conductive manner, and at least one thermally conductive element (7 ) Fastening section (8) connected in a thermally conductive manner with at least one contact section (23) for a fastener, the electronics module (1) having a connection on the at least one electronic component (2, 3, 4), on the at least one heat-conducting element (7) and on the at least has a medium-tight encapsulation arranged in a fastening section (8), and the at least one contact section (23) is encapsulated-free, method for producing such an electronic module (1), wherein in a first step a printed circuit board (10) containing at least one electronic component (2, 3 , 4, 5, 6), the at least one heat-conducting element (7) and the at least one fastening section (8) with the at least one contact section (23) pre-assembled ated and encapsulated in a media-tight manner in a second step, with the at least one contact section (23) being left free, and a control device having an actuator module, the control device having such an electronic module (1), the electronic module (1) being attached to the Actuator module is attached and the at least one fastener with the at least one contact portion (23) and the at least one actuator module is thermally conductively connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul aufweisend wenigstens ein Elektronikbauteil, wenigstens ein mit dem wenigstens einen Elektronikbauteil wärmeleitend verbundenes Wärmeleitelement und wenigstens einen mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement wärmeleitend verbundenen Befestigungsabschnitt mit wenigstens einem Kontaktabschnitt für ein Befestigungsmittel. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Elektronikmoduls. Außerdem betrifft die Erfindung eine Kontrollvorrichtung aufweisend ein Aktuatormodul.The invention relates to an electronic module having at least one electronic component, at least one thermally conductively connected to the at least one electronic component and at least one thermally conductively connected to the at least one thermally conductive fastening section with at least one contact section for a fastener. The invention also relates to a method for producing such an electronic module. The invention also relates to a control device having an actuator module.

Aus dem Dokument DE 10 2015 207 310 A1 ist ein Elektronikmodul eines Steuergerätes eines Fahrzeuges bekannt, mit zumindest einem Schaltungsträger mit elektronischen Bauelementen als Steuereinheit und zumindest einer Elektronikkomponente, die mit dem Schaltungsträger über einen Verbindungsbereich elektrisch verbunden ist, bei dem die Bauelemente des Schaltungsträgers und jeder Verbindungsbereich zwischen dem Schaltungsträger und jeder zugeordneten Elektronikkomponente mit Umkapselungsmaterial umspritzt sind.From the document DE 10 2015 207 310 A1 an electronic module of a control unit of a vehicle is known, with at least one circuit carrier with electronic components as a control unit and at least one electronic component, which is electrically connected to the circuit carrier via a connection area, in which the components of the circuit carrier and each connection area between the circuit carrier and each associated electronic component are overmoulded with encapsulating material.

Aus dem Dokument DE 10 2015 209 191 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung einer mechatronischen Baugruppe, wobei zumindest eine Flachseite einer Trägerleiterplatte mit einer Mehrzahl elektronischer Bauteile bestückt wird, wobei zumindest eines der elektronischen Bauteile mit wenigstens einem mechanischen Einlegeteil mechanisch auf der Flachseite der Trägerleiterplatte fixiert wird, wobei die Mehrzahl elektronischer Bauteile einschließlich des wenigstens einen mechanischen Einlegeteils mit einem aushärtbaren Kapselungsmaterial versehen werden, welches sich beim Aushärten mit den elektronischen Bauteilen und dem wenigstens einen mechanischen Einlegeteil form- und stoffschlüssig verbindet und diese einteilig kapselt.From the document DE 10 2015 209 191 A1 a method is known for producing a mechatronic assembly, wherein at least one flat side of a carrier circuit board is equipped with a plurality of electronic components, wherein at least one of the electronic components is mechanically fixed to the flat side of the carrier circuit board with at least one mechanical insert, the plurality of electronic components including of the at least one mechanical insert can be provided with a hardenable encapsulation material which, when hardening, forms a positive and material connection with the electronic components and the at least one mechanical insert and encapsulates them in one piece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Elektronikmodul strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Kontrollvorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern.The object of the invention is to structurally and/or functionally improve an electronic module as mentioned at the outset. In addition, the invention is based on the object of improving a method mentioned at the outset. In addition, the invention is based on the object of improving the structure and/or functionality of a control device mentioned at the outset.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Elektronikmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with an electronics module having the features of claim 1. The object is also achieved with a method having the features of claim 7. The object is also achieved with a control device having the features of claim 8. Advantageous embodiments and/or developments are the subject of the dependent claims.

Das Elektronikmodul kann zur Anordnung an einem Aktuatormodul einer Kontrollvorrichtung dienen. Das Elektronikmodul kann zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug dienen. Das Elektronikmodul kann zur Anordnung in einem Getriebe dienen. Das Elektronikmodul kann zur Anordnung an einem Aktuatormodul dienen. Das Elektronikmodul kann zur Anordnung an einer Ventilplatte dienen. Das Elektronikmodul kann zur Anordnung in einer schmiermittel-, kühlmittel-, wärme-, span- und/oder schmutzbeaufschlagten Umgebung dienen.The electronic module can be used for arrangement on an actuator module of a control device. The electronic module can be used for arrangement in a motor vehicle. The electronic module can be used for arrangement in a transmission. The electronic module can be used for arrangement on an actuator module. The electronics module can be used for arrangement on a valve plate. The electronic module can be used for arrangement in an environment exposed to lubricants, coolants, heat, chips and/or dirt.

Das Elektronikmodul kann eine Leiterplatte aufweisen. Die Leiterplatte kann als Träger für das wenigstens eine Elektronikbauteil und das wenigstens eine Wärmeleitelement dienen. Die Leiterplatte kann zur mechanischen Befestigung und/oder zur elektrischen Verbindung dienen. Die Leiterplatte kann aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein. Die Leiterplatte kann elektrisch leitende Verbindungen und/oder elektrische Kontaktstellen aufweisen. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann mithilfe der Leiterplatte gebildet sein. Die Leiterplatte kann als Träger für das wenigstens eine Befestigungselement dienen. Die Leiterplatte kann wenigstens eine mechanische Befestigungsstelle aufweisen. Die Leiterplatte kann eine Leiterplattenvorderseite und eine Leiterplattenrückseite aufweisen.The electronic module can have a printed circuit board. The printed circuit board can serve as a carrier for the at least one electronic component and the at least one heat-conducting element. The printed circuit board can be used for mechanical attachment and/or for electrical connection. The circuit board can be made of an electrically insulating material. The circuit board can have electrically conductive connections and/or electrical contact points. The at least one fastening section can be formed using the printed circuit board. The printed circuit board can serve as a carrier for the at least one fastening element. The printed circuit board can have at least one mechanical attachment point. The circuit board can have a circuit board front and a circuit board back.

Das wenigstens eine Elektronikbauteil kann an der Leiterplattenvorderseite angeordnet sein. Das wenigstens eine Elektronikbauteil kann an der Leiterplattenrückseite angeordnet sein. Das wenigstens eine Elektronikbauteil kann ein leistungselektronisches Bauteil sein. Das wenigstens eine Elektronikbauteil kann eine Spule sein.The at least one electronic component can be arranged on the front side of the printed circuit board. The at least one electronic component can be arranged on the back of the printed circuit board. The at least one electronic component can be a power electronic component. The at least one electronic component can be a coil.

Die wärmeleitenden Verbindungen können Verbindungen sein, die eine Wärmeableitung von dem wenigstens einen Elektronikbauteil ermöglichen, um ein Überhitzen des wenigstens einen Elektronikbauteils zu verhindern.The thermally conductive connections can be connections that enable heat dissipation from the at least one electronic component in order to prevent overheating of the at least one electronic component.

Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann als Wärmesenke dienen. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann eine vorgegebene Mindestwärmeleitfähigkeit aufweisen. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann eine vorgegebene Mindestwärmekapazität aufweisen. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann mit einem Elektronikbauteil oder mit mehreren Elektronikbauteilen wärmeleitend verbunden sein. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann strukturell dem wenigstens einen Elektronikbauteil entsprechend ausgeführt sein. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann plattenförmig ausgeführt sein. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann konturiert ausgeführt sein. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann eine dem wenigstens einen Elektronikbauteil zugewandte erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweisen. Das wenigstens eine Wärmeleitelement kann aus einem gut wärmeleitenden Metall hergestellt sein.The at least one heat-conducting element can serve as a heat sink. The at least one heat-conducting element can have a predetermined minimum thermal conductivity. The at least one heat-conducting element can have a predetermined minimum heat capacity. The at least one heat-conducting element can be thermally conductively connected to an electronic component or to a plurality of electronic components. The at least one heat-conducting element can be designed to correspond structurally to the at least one electronic component. The at least one heat-conducting element can be designed in the form of a plate. The at least one heat-conducting element can be configured to be contoured. The at least one heat-conducting element can face the at least one electronic component first side and a second side opposite the first side. The at least one heat-conducting element can be made of a metal with good thermal conductivity.

Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann mithilfe eines Abschnitts des wenigstens einen Wärmeleitelements gebildet sein. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement einstückig hergestellt sein. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann zunächst von dem wenigstens einen Wärmeleitelement gesondert hergestellt und nachfolgend mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement verbunden sein. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann eine laschenartige Form aufweisen. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann eine Ausnehmung für ein Befestigungsmittel aufweisen. Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann ein Bolzen, ein Stift, ein Niet oder eine Schraube sein. Die Ausnehmung kann eine Innenseite aufweisen. Die Ausnehmung kann kreiszylindrisch ausgeführt sein. Die Ausnehmung kann einen Randbereich aufweisen. Der Randbereich kann die Ausnehmung umgebend an der zweiten Seite angeordnet sein. Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann bezüglich der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des Wärmeleitelements versetzt sein.The at least one fastening section can be formed using a section of the at least one heat-conducting element. The at least one fastening section can be produced in one piece with the at least one heat-conducting element. The at least one fastening section can initially be produced separately from the at least one heat-conducting element and subsequently connected to the at least one heat-conducting element. The at least one fastening section can have a strap-like shape. The at least one fastening section can have a recess for a fastening means. The at least one fastener can be a bolt, a pin, a rivet or a screw. The recess can have an inside. The recess can be circular-cylindrical. The recess can have an edge area. The edge area can be arranged surrounding the recess on the second side. The at least one fastening section can be offset with respect to the first side and/or the second side of the heat-conducting element.

Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann mithilfe eines mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement wärmeleitend verbundenen Befestigungselements gebildet sein. Das wenigstens eine Befestigungselement kann mit dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Wärmeleitelements wärmeleitend verbunden sein. Das wenigstens eine Befestigungselement kann eine hülsenartige Form aufweisen. Das wenigstens eine Befestigungselement kann außenseitig konisch ausgeführt sein. Das wenigstens eine Befestigungselement kann eine Ausnehmung für ein Befestigungsmittel aufweisen. Die Ausnehmung kann eine Innenseite aufweisen. Die Ausnehmung kann kreiszylindrisch ausgeführt sein. Die Ausnehmung des wenigstens einen Befestigungselements und die Ausnehmung des wenigstens einen Befestigungsabschnitt des wenigstens einen Wärmeleitelements können zueinander fluchtend angeordnet sein. Das wenigstens eine Befestigungselement kann aus einem gut wärmeleitenden Metall hergestellt sein.The at least one fastening section can be formed with the aid of a fastening element which is thermally conductively connected to the at least one heat-conducting element. The at least one fastening element can be thermally conductively connected to the at least one fastening section of the at least one heat-conducting element. The at least one fastening element can have a sleeve-like shape. The at least one fastening element can be designed conically on the outside. The at least one fastening element can have a recess for a fastening means. The recess can have an inside. The recess can be circular-cylindrical. The recess of the at least one fastening element and the recess of the at least one fastening section of the at least one heat-conducting element can be arranged in alignment with one another. The at least one fastening element can be made of a metal with good thermal conductivity.

Die Kapselung kann an der Leiterplattenvorderseite und/oder an der Leiterplattenrückseite angeordnet sein. Die Kapselung kann die Leiterplattenvorderseite und/oder die Leiterplattenrückseite zumindest abschnittsweise abdecken. Die Kapselung kann die Leiterplattenvorderseite und/oder die Leiterplattenrückseite zumindest annähernd vollständig abdecken. Die Kapselung kann an dem wenigstens einen Elektronikbauteil angeordnet sein. Die Kapselung kann das wenigstens eine Elektronikbauteil zumindest annähernd vollständig umschließen. Die Kapselung kann an dem wenigstens einen Wärmeleitelement angeordnet sein. Die Kapselung kann das wenigstens eine Wärmeleitelement zumindest annähernd vollständig umschließen. Die Kapselung kann an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt angeordnet sein. Die Kapselung kann den wenigstens einen Befestigungsabschnitt abschnittsweise umschließen. „Mediendicht“ bezieht sich insbesondere auf eine Dichtigkeit gegenüber Schmiermittel, Kühlmittel, Spänen und/oder Schmutz. Die Kapselung kann aus einem duroplastischen Kunststoff hergestellt sein. Die Kapselung kann in einem Spritzverfahren hergestellt sein.The encapsulation can be arranged on the front side of the circuit board and/or on the back side of the circuit board. The encapsulation can cover the front side of the circuit board and/or the back side of the circuit board at least in sections. The encapsulation can at least approximately completely cover the front side of the circuit board and/or the back side of the circuit board. The encapsulation can be arranged on the at least one electronic component. The encapsulation can at least approximately completely enclose the at least one electronic component. The encapsulation can be arranged on the at least one heat-conducting element. The encapsulation can at least approximately completely enclose the at least one heat-conducting element. The encapsulation can be arranged on the at least one fastening section. The encapsulation can enclose the at least one fastening section in sections. "Media-tight" refers specifically to being sealed against lubricant, coolant, chips and/or dirt. The encapsulation can be made of a thermoset plastic. The encapsulation can be produced in an injection molding process.

Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann mit der Innenseite der Ausnehmung des Befestigungsabschnitts gebildet sein. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann mit dem Randbereich der Ausnehmung des Befestigungsabschnitts gebildet sein. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann mit der Innenseite der Ausnehmung des wenigstens einen Befestigungselements gebildet sein. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann derart kapselungsfrei sein, dass eine Wärmeleitung über den Kontaktabschnitt ermöglicht ist. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann derart kapselungsfrei sein, dass eine wärmeleitenden Verbindung zwischen dem wenigstens einen Kontaktabschnitt und einem Befestigungselement entsprechend den wärmeleitenden Verbindungen des Elektronikmoduls ermöglicht ist.The at least one contact section can be formed with the inside of the recess of the fastening section. The at least one contact section can be formed with the edge area of the recess of the fastening section. The at least one contact section can be formed with the inside of the recess of the at least one fastening element. The at least one contact section can be free of encapsulation in such a way that heat can be conducted via the contact section. The at least one contact section can be free of encapsulation in such a way that a thermally conductive connection between the at least one contact section and a fastening element is made possible in accordance with the thermally conductive connections of the electronic module.

Der wenigstens eine Befestigungsabschnitt kann zumindest an einem an den wenigstens eine Kontaktabschnitt angrenzenden Abschnitt zur verbesserten Anhaftung der Kapselung vorbehandelt, beispielsweise eloxiert, sein. Das Befestigungselement kann zumindest an einem an den wenigstens eine Kontaktabschnitt angrenzenden Abschnitt zur verbesserten Anhaftung der Kapselung vorbehandelt, beispielsweise eloxiert, sein.The at least one fastening section can be pretreated, for example anodized, at least on a section adjoining the at least one contact section for improved adhesion of the encapsulation. The fastening element can be pretreated, for example anodized, at least on a section adjoining the at least one contact section for improved adhesion of the encapsulation.

Zwischen dem wenigstens einen Elektronikbauteil und dem wenigstens einen Wärmeleitelement kann ein Wärmeleitmedium, beispielsweise ein Gapfiller, angeordnet sein.A heat-conducting medium, for example a gap filler, can be arranged between the at least one electronic component and the at least one heat-conducting element.

In dem zweiten Schritt können das wenigstens eine Elektronikbauteil, das wenigstens eine Wärmeleitelement und der wenigstens eine Befestigungsabschnitt mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt umspritzt werden. Der zweite Schritt kann in einem Spritzwerkzeugs durchgeführt werden. Das wenigstens eine Elektronikbauteil, das wenigstens eine Wärmeleitelement und der wenigstens eine Befestigungsabschnitt mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt können in vormontiertem Zustand in das Spritzwerkzeug eingelegt werden und eine Kapselungsmaterial, insbesondere ein duroplastischer Kunststoff, kann eingespritzt werden. Dabei kann der wenigstens eine Kontaktabschnitt abgedeckt sein, sodass der wenigstens eine Kontaktabschnitt nicht mit Kapselungsmaterial in Kontakt kommt. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Kontaktabschnitt in einem dritten Schritt von eventuell anhaftendem Kapselungsmaterial befreit werden.In the second step, the at least one electronic component, the at least one heat-conducting element and the at least one fastening section can be overmoulded with the at least one contact section. The second step can be carried out in an injection molding tool. The at least one electronic component, the at least one heat-conducting element and the at least one fastening section with the at least one contact section can be inserted in the pre-assembled state in the injection mold and a Encapsulation material, in particular a duroplastic material, can be injected. In this case, the at least one contact section can be covered, so that the at least one contact section does not come into contact with encapsulation material. Alternatively or additionally, the at least one contact section can be freed from any encapsulation material adhering thereto in a third step.

Die Kontrollvorrichtung kann zum Kontrollieren einer Komponente eines Kraftfahrzeugs dienen. Das Elektronikmodul kann zum Kontrollieren eines Getriebes dienen. Das Aktuatormodul ein hydraulisches und/oder mechanisches Aktuatormodul sein. Das Aktuatormodul kann eine Ventilplatte aufweisen. Das Elektronikmodul kann an der Ventilplatte befestigt sein. Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann ein Bolzen, ein Stift, ein Niet oder eine Schraube sein. Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt und dem wenigstens einen Aktuatormodul entsprechend den wärmeleitenden Verbindungen des Elektronikmoduls wärmeleitend verbunden sein.The control device can be used to control a component of a motor vehicle. The electronics module can be used to control a transmission. The actuator module can be a hydraulic and/or mechanical actuator module. The actuator module can have a valve plate. The electronics module can be attached to the valve plate. The at least one fastener can be a bolt, a pin, a rivet or a screw. The at least one fastening means can be thermally conductively connected to the at least one contact section and the at least one actuator module in accordance with the thermally conductive connections of the electronic module.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein umspritzter Einleger mit Toleranzausgleich zur Kühlung von E-Bauteilen. Der Einleger kann komplett umspritzt werden. Eine Anbindung an eine Ventilplatte kann entfallen. Eine Entwärmung kann über Anschraubpunkte erfolgen. Somit können Toleranz- und Oberflächenanforderungen in Richtung der Ventilplatte entfallen. Der Einleger kann vormontiert werden, ein Umspritzwerkzeug kann einen vereinfachten Aufbau aufweisen. Eine Anhaftung kann nur in einem Schraubbereich erforderlich sein. Eine Materialauswahl kann im Wesentlichen abhängig von einer erforderlichen Anhaftung im Schraubbereich und einer benötigten Wärmeleitfähigkeit erfolgen.In summary and presented in other words, the invention thus results, among other things, in an overmolded insert with tolerance compensation for cooling electronic components. The insert can be completely overmoulded. A connection to a valve plate can be omitted. Cooling can take place via screw-on points. This means that tolerance and surface requirements in the direction of the valve plate can be omitted. The insert can be preassembled, and an overmolding tool can have a simplified structure. Adhesion may only be required in one screw area. A material can be selected essentially depending on a required adhesion in the screw area and a required thermal conductivity.

Mit der Erfindung wird ein Aufwand, wie Herstellungsaufwand, Kostenaufwand und/oder Zeitaufwand reduziert. Toleranzanforderungen werden reduziert. Ein Funktionsanspruch an einen Kühlkörper bzw. ein Wärmeleitelement kann reduziert werden. Ein Umspritzwerkzeug kann vereinfacht werden. Ein anhaftungskritischer Bereich für die Kapselung kann verkleinert werden. Ein Vorbehandlungsaufwand für eine Anhaftung der Kapselung kann reduziert werden.With the invention, an outlay, such as manufacturing outlay, cost outlay and/or time outlay is reduced. Tolerance requirements are reduced. Functional demands on a heat sink or a heat-conducting element can be reduced. An overmolding tool can be simplified. An adhesion-critical area for the encapsulation can be reduced. A pre-treatment effort for adhesion of the encapsulation can be reduced.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

  • 1 ein vormontiertes Elektronikmodul mit Elektronikbauteilen, einem Wärmeleitelement und einem Befestigungsabschnitt mit einem Kontaktabschnitt in seitlicher Schnittansicht,
  • 2 ein vormontiertes Elektronikmodul mit Elektronikbauteilen, einem Wärmeleitelement und einem Befestigungsabschnitt mit einem Kontaktabschnitt in Draufsicht und
  • 3 ein Elektronikmodul mit Elektronikbauteilen, einem Wärmeleitelement, einem Befestigungsabschnitt mit einem Kontaktabschnitt und einer mediendichten Kapselung.
Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures, which show schematically and by way of example:
  • 1 a preassembled electronics module with electronic components, a heat-conducting element and a fastening section with a contact section in a side sectional view,
  • 2 a preassembled electronics module with electronic components, a heat-conducting element and a fastening section with a contact section in plan view and
  • 3 an electronics module with electronic components, a heat-conducting element, a fastening section with a contact section and a media-tight encapsulation.

1 zeigt ein vormontiertes Elektronikmodul 1 mit Elektronikbauteilen, wie 2, 3, 4, 5, 6, einem Wärmeleitelement 7 und einem Befestigungsabschnitt 8 in seitlicher Schnittansicht. 2 zeigt das Elektronikmodul 1 in Draufsicht. 1 shows a preassembled electronic module 1 with electronic components such as 2, 3, 4, 5, 6, a heat-conducting element 7 and a fastening section 8 in a side sectional view. 2 shows the electronics module 1 in plan view.

Das Elektronikmodul 1 weist eine Leiterplatte 10 auf, die als Träger für die Elektronikbauteile 2, 3, 4, 5, 6 und das Wärmeleitelement 7 dient. Die Leiterplatte 10 weist eine Leiterplattenvorderseite 11 und eine Leiterplattenrückseite 12 auf und dient zur mechanischen Befestigung des Elektronikmodul 1 an einem Aktuatormodul einer hydraulischen Kontrollvorrichtung für ein Kraftfahrzeuggetriebe. Die Elektronikbauteile 2, 3, 4, beispielsweise leistungselektronische Bauteile, sind an der Leiterplattenvorderseite 11 angeordnet, die Elektronikbauteil 5, 6, beispielsweise Spulen, sind an der Leiterplattenrückseite 12 angeordnet.The electronic module 1 has a printed circuit board 10 which serves as a carrier for the electronic components 2, 3, 4, 5, 6 and the heat-conducting element 7. The printed circuit board 10 has a printed circuit board front 11 and a printed circuit board rear 12 and is used to mechanically attach the electronics module 1 to an actuator module of a hydraulic control device for a motor vehicle transmission. The electronic components 2 , 3 , 4 , for example power electronic components, are arranged on the front side 11 of the circuit board, and the electronic components 5 , 6 , for example coils, are arranged on the back side 12 of the circuit board.

Das Wärmeleitelement 7 ist oberseitig an den Elektronikbauteile 2, 3, 4 angeordnet und mit den Elektronikbauteilen 2, 3, 4 mithilfe eines Wärmeleitmediums 13 wärmeleitend verbunden. Das Wärmeleitelement 7 ist plattenförmig mit einer rechteckförmigen Kontur ausgeführt. Die Befestigungsabschnitte 8, 14 sind laschenförmig ausgeführt und mit dem Wärmeleitelement 7 einstückig hergestellt. Die Befestigungsabschnitte 8, 14 sind außerdem mithilfe von hülsenförmigen Befestigungselementen 16, 17 gebildet, die mit dem Wärmeleitelement 7 wärmeleitend verbunden sind und sich an der Leiterplatte 2 abstützen. Die Befestigungsabschnitte 8, 14 mit den Befestigungselementen 16, 17 weisen jeweils eine kreiszylindrisch ausgeführte Ausnehmung mit einer Innenseite 18, 19 für Befestigungsmittel und einem Randbereich 20, 21 auf. Die Befestigungsabschnitte 8, 14 mit den Befestigungselementen 16, 17 sind zumindest an Abschnitten, die an die Innenseiten 18, 19 und die Randbereiche 20, 21 angrenzen, zur verbesserten Anhaftung einer Kapselung eloxiert.The thermally conductive element 7 is arranged on the upper side of the electronic components 2 , 3 , 4 and is connected to the electronic components 2 , 3 , 4 in a thermally conductive manner using a thermally conductive medium 13 . The heat-conducting element 7 is plate-shaped with a rectangular contour. The fastening sections 8 , 14 are designed in the form of tabs and are produced in one piece with the heat-conducting element 7 . The fastening sections 8 , 14 are also formed using sleeve-shaped fastening elements 16 , 17 which are thermally conductively connected to the heat-conducting element 7 and are supported on the printed circuit board 2 . The fastening sections 8 , 14 with the fastening elements 16 , 17 each have a circular-cylindrical recess with an inner side 18 , 19 for fastening means and an edge region 20 , 21 . The fastening sections 8, 14 with the fastening elements 16, 17 are anodized at least on sections that adjoin the inner sides 18, 19 and the edge regions 20, 21 for improved adhesion of an encapsulation.

3 zeigt das Elektronikmodul 1 mit einer mediendichten Kapselung 22. Die Kapselung 22 ist an der Leiterplattenvorderseite 11 und an der Leiterplattenrückseite 12 angeordnet und umschließt die Elektronikbauteile 2, 3, 4, 5, 6, das Wärmeleitelement 7 und abschnittsweise die Befestigungsabschnitte 8, 14. 3 shows the electronic module 1 with a medium-tight encapsulation 22. The encapsulation 22 is arranged on the circuit board front 11 and on the circuit board back 12 and encloses the electronic components 2, 3, 4, 5, 6, the heat conductor ment 7 and in sections the fastening sections 8, 14.

Die Innenseiten 18, 19 und die Randbereiche 20, 21 sind kapselungsfrei und bilden Kontaktabschnitte 23, 24, über die eine Wärmeleitung zu Befestigungselementen und damit eine Wärmeableitung von den Elektronikbauteilen 2, 3, 4, 5, 6 ermöglicht ist.The inner sides 18, 19 and the edge regions 20, 21 are free of encapsulation and form contact sections 23, 24, via which heat can be conducted to fastening elements and thus heat can be dissipated from the electronic components 2, 3, 4, 5, 6.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.In particular, “may” denotes optional features of the invention. Accordingly, there are also developments and/or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.If necessary, isolated features can also be selected from the combinations of features disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, eliminating any structural and/or functional relationship that may exist between the features.

BezugszeichenlisteReference List

11
Elektronikmodulelectronics module
22
Elektronikbauteilelectronic component
33
Elektronikbauteilelectronic component
44
Elektronikbauteilelectronic component
55
Elektronikbauteilelectronic component
66
Elektronikbauteilelectronic component
77
Wärmeleitelementheat conducting element
88th
Befestigungsabschnittattachment section
1010
Leiterplattecircuit board
1111
Leiterplattenvorderseitecircuit board front
1212
Leiterplattenrückseitecircuit board backside
1313
Wärmeleitmediumheat transfer medium
1414
Befestigungsabschnittattachment section
1616
Befestigungselementfastener
1717
Befestigungselementfastener
1818
Innenseiteinside
1919
Innenseiteinside
2020
Randbereichedge area
2121
Randbereichedge area
2222
Kapselungencapsulation
2323
Kontaktabschnittcontact section
2424
Kontaktabschnittcontact section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102015207310 A1 [0002]DE 102015207310 A1 [0002]
  • DE 102015209191 A1 [0003]DE 102015209191 A1 [0003]

Claims (8)

Elektronikmodul (1) aufweisend wenigstens ein Elektronikbauteil (2, 3, 4, 5, 6), wenigstens ein mit dem wenigstens einen Elektronikbauteil (2, 3, 4) wärmeleitend verbundenes Wärmeleitelement (7) und wenigstens einen mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) wärmeleitend verbundenen Befestigungsabschnitt (8, 14) mit wenigstens einem Kontaktabschnitt (23, 24) für ein Befestigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (1) eine an dem wenigstens einen Elektronikbauteil (2, 3, 4), an dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) und an dem wenigstens einen Befestigungsabschnitt (8, 14) angeordnete mediendichte Kapselung (22) aufweist, und der wenigstens eine Kontaktabschnitt (23, 24) kapselungsfrei ist.Electronic module (1) having at least one electronic component (2, 3, 4, 5, 6), at least one thermally conductive element (7) connected to the at least one electronic component (2, 3, 4) in a thermally conductive manner, and at least one thermally conductive element (7 ) Fastening section (8, 14) connected in a thermally conductive manner with at least one contact section (23, 24) for a fastening means, characterized in that the electronics module (1) has one on the at least one electronic component (2, 3, 4), on the at least one heat-conducting element (7) and has media-tight encapsulation (22) arranged on the at least one fastening section (8, 14), and the at least one contact section (23, 24) is free of encapsulation. Elektronikmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (8, 14) mithilfe eines Abschnitts des wenigstens einen Wärmeleitelements (7) gebildet ist.Electronic module (1) after claim 1 , characterized in that the at least one fastening section (8, 14) is formed using a section of the at least one heat-conducting element (7). Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (8, 14) mithilfe eines mit dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) wärmeleitend verbundenen Befestigungselements (16, 17) gebildet ist.Electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 2 , characterized in that the at least one fastening section (8, 14) is formed by means of a fastening element (16, 17) which is thermally conductively connected to the at least one heat-conducting element (7). Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (8, 14) zumindest an einem an den wenigstens eine Kontaktabschnitt (23, 24) angrenzenden Abschnitt zur verbesserten Anhaftung der Kapselung (22) vorbehandelt ist.Electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 3 , characterized in that the at least one fastening section (8, 14) is pretreated at least on a section adjoining the at least one contact section (23, 24) for improved adhesion of the encapsulation (22). Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wenigstens einen Elektronikbauteil (2, 3, 4) und dem wenigstens einen Wärmeleitelement (7) ein Wärmeleitmedium (13) angeordnet ist.Electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that a heat-conducting medium (13) is arranged between the at least one electronic component (2, 3, 4) and the at least one heat-conducting element (7). Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapselung (22) aus einem duroplastischen Kunststoff und/oder in einem Spritzverfahren hergestellt ist.Electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that the encapsulation (22) is made from a duroplastic plastic and/or in an injection molding process. Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt eine Leiterplatte (10), das wenigstens eine Elektronikbauteil (2, 3, 4, 5, 6), das wenigstens eine Wärmeleitelement (7) und der wenigstens eine Befestigungsabschnitt (8, 14) mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt (23, 24) vormontiert und in einem zweiten Schritt mediendicht gekapselt werden, wobei der wenigstens eine Kontaktabschnitt (23, 24) frei gelassen wird.Method for producing an electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 6 , characterized in that in a first step, a printed circuit board (10), the at least one electronic component (2, 3, 4, 5, 6), the at least one heat-conducting element (7) and the at least one fastening section (8, 14) with the at least one contact section (23, 24) is preassembled and encapsulated in a media-tight manner in a second step, the at least one contact section (23, 24) being left free. Kontrollvorrichtung aufweisend ein Aktuatormodul, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrichtung ein Elektronikmodul (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, das Elektronikmodul (1) mithilfe wenigstens eines Befestigungsmittels an dem Aktuatormodul befestigt ist und das wenigstens eine Befestigungsmittel mit dem wenigstens einen Kontaktabschnitt (23, 24) und dem wenigstens einen Aktuatormodul wärmeleitend verbunden ist.Control device comprising an actuator module, characterized in that the control device is an electronic module (1) according to at least one of Claims 1 until 6 has, the electronics module (1) is attached to the actuator module using at least one fastener and the at least one fastener is thermally conductively connected to the at least one contact section (23, 24) and the at least one actuator module.
DE102021200061.4A 2021-01-07 2021-01-07 Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device Pending DE102021200061A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200061.4A DE102021200061A1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200061.4A DE102021200061A1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021200061A1 true DE102021200061A1 (en) 2022-07-07

Family

ID=82020675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021200061.4A Pending DE102021200061A1 (en) 2021-01-07 2021-01-07 Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021200061A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19959023A1 (en) 1999-12-08 2001-07-26 Bosch Gmbh Robert Housing for an electrical device
EP1646271A2 (en) 2004-10-06 2006-04-12 Hitachi, Ltd. Control device and method of manufacturing thereof
EP1761114A2 (en) 2005-08-31 2007-03-07 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Circuit board
US8547699B1 (en) 2010-11-09 2013-10-01 Adtran, Inc. Enclosure for outside plant equipment with interconnect for mating printed circuit boards, printed circuit board device and method of repairing outside plant equipment
DE102015209191A1 (en) 2015-02-10 2016-08-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mechatronic component and method for its production
DE102015207310A1 (en) 2015-04-22 2016-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Electronic module and method for encapsulating the same
DE102018217456B4 (en) 2018-10-11 2020-07-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Electronic control device and method for manufacturing an electronic control device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19959023A1 (en) 1999-12-08 2001-07-26 Bosch Gmbh Robert Housing for an electrical device
EP1646271A2 (en) 2004-10-06 2006-04-12 Hitachi, Ltd. Control device and method of manufacturing thereof
EP1761114A2 (en) 2005-08-31 2007-03-07 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Circuit board
US8547699B1 (en) 2010-11-09 2013-10-01 Adtran, Inc. Enclosure for outside plant equipment with interconnect for mating printed circuit boards, printed circuit board device and method of repairing outside plant equipment
DE102015209191A1 (en) 2015-02-10 2016-08-11 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mechatronic component and method for its production
DE102015207310A1 (en) 2015-04-22 2016-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Electronic module and method for encapsulating the same
DE102018217456B4 (en) 2018-10-11 2020-07-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Electronic control device and method for manufacturing an electronic control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014112330B4 (en) Overmolded substrate-chip arrangement with heat sink, motor control module and associated manufacturing process
EP3281500B1 (en) Control unit
DE102010016279A1 (en) Electronic control unit and method of manufacturing the same
DE102006018457A1 (en) Electronic circuit apparatus, e.g. engine electronic control unit, used to control operation of electrical devices at vehicle, comprises casing that is molded to seal part of connector and whole of circuit board and component in resin
DE102016223889A1 (en) Stackable electronics module, inverter and automotive powertrain
DE10353599A1 (en) Heat radiation structure for electronic controller, has heat transfer element to transmit heat generated by electronic component, to external actuator block
DE102012011640A1 (en) Electronic control unit
EP2327286B1 (en) Circuit housing having a heat coupling element
DE102015200868A1 (en) control electronics
DE102015115122A1 (en) Power semiconductor module with two-part housing
EP1010582A2 (en) Electronic device
DE102011085054A1 (en) Control device for controlling oil pump motor in car, has isolation unit covered with punched grids and connected with floor structure and lid structure, where one of punched grids is electrically connected with circuit carrier
DE102010002947A1 (en) control unit
DE102008039921B4 (en) Method of manufacturing an electronic device with a discrete component
DE102021200061A1 (en) Electronic module, method for manufacturing an electronic module and control device
DE102014209345A1 (en) Optics carrier, method for producing an optics carrier, apparatus for producing an optics carrier and radar module
DE102019208361A1 (en) Sensor arrangement, sensor device for a sensor arrangement and method for producing a sensor arrangement
DE102017118781A1 (en) Drive unit for an actuator
DE10011807B4 (en) Electronic control unit for electrohydraulic pressure control devices
DE102020216390A1 (en) Control module for a vehicle with at least one electric motor
DE102015218973A1 (en) Electronic assembly, in particular for a transmission control module
DE102012108859B4 (en) Electronics module
DE102013207684A1 (en) Housing for a control unit, control unit and method for producing a control unit
DE112017008166T5 (en) Semiconductor device, manufacturing method therefor, and automobile
DE102016101726A1 (en) Power semiconductor device and method for producing a power semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified