DE19541925A1 - Elektrisches Gerät - Google Patents

Elektrisches Gerät

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist bereits aus der DE-OS 40 35 526 ein elektrisches Ge­ rät bekannt, bei dem eine Leiterplatte als Substrat auf ei­ ne metallische Trägerplatte aufgeklebt ist. Diese Leiter­ platte ist aus zwei Teilen gebildet, die über einen mittle­ ren Bereich mit flexiblen Leiterbahnen miteinander verbun­ den sind. Die beiden Bereiche sind jeweils an verschiedenen Trägerplatten gehalten, die aus gut wärmeleitendem Material sind, so daß auch Leistungsbauelemente mit einer entspre­ chend hohen Wärmeabgabe auf diesen Leiterplatten unterge­ bracht werden können. Die Leiterplatten bilden nach dem Zu­ sammenbau das komplette elektrische Gerät, das nach der Herstellung der elektrischen Verbindungen an einer für die jeweilige Anwendung geeigneten Stelle angeordnet werden kann.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße elektrische Gerät der eingangs be­ schriebenen Art ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 insbesondere dadurch vorteilhaft, daß ein Auf­ bau von Trägerplatte, Substrat und Gehäuse möglich ist, der eine optimale Kühlung und thermische Entkopplung der Bau­ elemente der Schaltungsanordnung gewährleistet. Thermisch anspruchsvolle Leistungsbauelemente oder auch mechanisch beanspruchte Bauelemente wie Steckerleisten etc. können in vorteilhafter Weise in einem ersten Bereich auf der Metall­ seite der einstückigen Trägerplatte angeordnet werden, wo­ durch die gesamte Substratseite der Trägerplatte für die restliche Schaltungsanordnung zur Verfügung steht.
Die Metallseite der Trägerplatte wird in vorteilhafter Wei­ se in einem zweiten Bereich durch vorbeiströmende Roh- oder Reinluft gekühlt, wobei gemäß Anspruch 2 Teile des Gehäuses und Teile der Trägerplatte eine gegenüber einem Luftstrom offene Kammer bilden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann durch einen Anbau oder eine geometrische In­ tegration des Gehäuses an ein mit dem elektrischen Gerät zu steuernden Aggregat, durch das bereits ein Luftstrom er­ zeugt wird, gestaltet werden.
Den oben erwähnten Maßnahmen entsprechende Ausführungsfor­ men sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben. Hierbei läßt sich auch eine Gewichts- und Kostenersparnis und eine optimal kurze elektrische Leitungsführung unter Umständen mit einem Verzicht auf Abschirmungsmaßnahmen realisieren. Besonders vorteilhaft ist eine Anbringung bzw. Integration des Gehäuses in das Gehäuse für einen Luftfilter eines Kraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein in ein Luftfilterge­ häuse integriertes elektrisches Gerät und
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse des elektri­ schen Geräts.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Fig. 1 ist ein elektrisches Gerät 1 gezeigt, das eine metallische Trägerplatte 2 und ein auf die Trägerplat­ te 2 auflaminiertes Substrat 3 mit Bauelementen 4 und hier nicht sichtbaren Leiterbahnen aufweist. Unter Laminieren versteht man das Aufbringen einer Folie, hier einer Folie mit den Leiterbahnen, auf einen metallischen Grundkörper (hier Trägerplatte 2) mittels Kleber. Die Bauelemente 4 sind überwiegend in einer üblichen Oberflächenmontagetech­ nik (SMD-Technik) auf das Substrat 3 aufgelötet.
Eine Steckerleiste 5 ist auf der Metallseite der Träger­ platte 2 angebracht, wobei elektrische Kontakte 6 durch ei­ ne Aussparung in der Trägerplatte 2 zu den Leiterbahnen des Substrats 3 geführt sind. Die Steckerleiste 5 ist über Dichtungen 7 und gegebenenfalls über hier nicht sichtbare Schraub- oder Klebverbindungen an der Trägerplatte 2 gehal­ ten. Auf der Unterseite der Trägerplatte 2 mit dem Substrat 3 ist ein Gehäuseteil 8 über Schrauben 9 dicht an die Trä­ gerplatte 2 und an ein oberes Gehäuseteil 10 angeschraubt bzw. geklebt.
Das obere Gehäuseteil 10 umschließt die Trägerplatte 3 in der Weise, daß ein erster Bereich 11 durch einen Steg 12 abgegrenzt ist. Dieser erste Bereich 11 bildet eine über Dichtungen 13 abgeschlossene Kammer in der Leistungsbauele­ mente 14 und 15 angeordnet sind. Das Leistungsbauelement 15 befindet sich hierbei in einer Kammererweiterung 16. Zur Durchführung der elektrischen Kontakte der Leistungsbauele­ mente 14 und 15 zu den Leiterbahnen des Substrats 3 ist die Trägerplatte 2 partiell ausgespart.
Der zweite Bereich 17 des Gehäuseteils 10 bildet mit dem Steg 12 eine offene Kammer, durch die Roh- oder Reinluft zur Kühlung der Trägerplatte 12 und damit auch der auf ihr befindlichen Leistungsbauelemente 14 und 15 führbar ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuseteil 10 an ein Gehäuse 18 eines Luftfilters für einen Kraftfahr­ zeugverbrennungsmotor über Schraubverbindung 19 angebracht. Die zur Kühlung heranziehbare Luft ist in der Fig. 1 durch eine Punktierung hervorgehoben.
In Fig. 2 ist zur Verdeutlichung der Darstellung eine Draufsicht auf das Gehäuseteil 10 gezeigt, das die Erweite­ rung 16, die Steckerleiste 5 und die Schraubverbindungen 19 trägt.

Claims (9)

1. Elektrisches Gerät, mit
  • - einem eine Schaltungsanordnung umschließenden Gehäuse (8, 10), mit
  • - mindestens einer metallischen Trägerplatte (2) und mit
  • - mindestens einem, Leiterbahnen tragenden Substrat (3) für darauf angeordnete elektrische Bauelemente (4, 14, 15), wobei das Substrat (3) auf die Trägerplatte (2) auflaminiert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein Teil der elektrischen Bauelemente (14, 15) auf der, dem Substrat (3) abgewandten Seite der Trägerplatte (2) in einem ersten Bereich (11) angeordnet sind, wobei eine thermische Verbindung zwischen dem wärmeführenden Gehäuse der Bauelemen­ te (14, 15) und der Trägerplatte (3) hergestellt ist und daß
  • - in einem zweiten, gegenüber dem ersten abgedichteten, Be­ reich (17) der Trägerplatte (2) Mittel zur Wärmeabführung von der Trägerplatte (2) an die Umgebungsluft angeordnet sind.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Bereich (17) mit Teilen des über der Trägerplat­ te (2) angebrachten Gehäuses (10) eine gegenüber einer vor­ handenen Luftströmung offenen Kammer bildet.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrische Gerät (1) direkt an ein zu steuerndes me­ chanisches Aggregat angefügt ist und die Luftströme im mecha­ nischen Aggregat zur Kühlung der elektrischen Bauelemente (14, 15) heranziehbar sind, wobei die elektrischen Verbindun­ gen über eine auf der Trägerplatte (2) befestigte Steckerlei­ ste (5) herstellbar ist.
4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche (11, 17) der Trägerplatte (2) auf der dem Substrat (3) abgewandten Seite gegeneinander abgedichtet sind.
5. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß temperaturempfindliche Bauelemente (4) in Bereichen auf dem Substrat (3) angeordnet sind, die dem zweiten Bereich (17) der Trägerplatte (2) zugeordnet sind.
6. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich von elektrischen Bau- oder Anschlußelementen (14, 15, 5) im ersten Bereich (11) der Trägerplatte (2), die Trägerplatte (2) Aussparungen für eine Durchführung der elek­ trischen Anschlüsse aufweist.
7. Elektrisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Gerät (1) ein Steuer- oder Regelgerät für die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeuges und als Gehäuseteil des Motors oder zugehöriger Aggregate ausgebildet ist.
8. Elektrisches Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das obere Gehäuseteil (10) des elektrischen Geräts (1) ein Teil eines Gehäuses (18) einer Luftfilteranordnung im Motor­ raum des Kraftfahrzeugs ist.
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