DE29622097U1 - Control device, in particular for a motor vehicle - Google Patents

Control device, in particular for a motor vehicle

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Description

GR 96 G 2650 DEGR 96 G 2650 DE

BeschreibungDescription

Steuergerät, insbesondere für ein KraftfahrzeugControl unit, in particular for a motor vehicle

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät gemäß Oberbegriff von Schutzanspruch 1.The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.

Aus der Druckschrift DE 41 02 265 Al ist ein Steuergerät bekannt, dessen Gehäuse durch eine Kühlplatte und ein Gehäuse-Oberteil gebildet wird. Im Inneren des Gehäuses ist eine eine elektrische Schaltung tragende Leiterplatte auf der Oberseite der Kühlplatte angeordnet. Ein Steckerteil mit Steckerstiften ist unterhalb der Kühlplatte an dieser angebracht. Die Stekkerstifte ragen durch eine Öffnung der Kühlplatte und sind in die über die Öffnung gespannte Leiterplatte geführt, sodaß Steckerstifte und Schaltung elektrisch leitend miteinander verbunden sind.A control device is known from the publication DE 41 02 265 A1, the housing of which is formed by a cooling plate and a housing upper part. Inside the housing, a circuit board carrying an electrical circuit is arranged on the upper side of the cooling plate. A connector part with connector pins is attached to the cooling plate below it. The connector pins protrude through an opening in the cooling plate and are guided into the circuit board stretched over the opening, so that the connector pins and circuit are electrically connected to one another.

Dieses Steuergerät erlaubt nur eine beschränkte Anzahl an 0 Steckerstiften, da der zur Aufnahme der Steckerstifte vorgesehene und über der Öffnung der Kühlplatte angeordnete Bereich der Leiterplatte für die eigentliche elektrische Schaltung verloren geht. Daher erzwingt eine große Anzahl von Steckerstiften eine flächenmäßig große Leiterplatte und damit ein Steuergerät mit großen Abmessungen, was bei dem Einbauort Kraftfahrzeug mit seinem beschränkten Raumangebot von Nachteil ist. Ermöglicht die fortschreitende Technik eine kleinere Leiterplatte bei unverändertem Schaltungsumfang und gleichbleibender Anzahl von Steckerstiften, verringern sich 0 jedoch die Steuergeräteabmessungen nur geringfügig, da einThis control unit only allows a limited number of 0 connector pins, since the area of the circuit board intended to accommodate the connector pins and arranged above the opening of the cooling plate is lost for the actual electrical circuit. Therefore, a large number of connector pins requires a large circuit board and thus a control unit with large dimensions, which is a disadvantage in the motor vehicle installation location with its limited space. While advancing technology allows a smaller circuit board with an unchanged circuit scope and the same number of connector pins, the control unit dimensions are only reduced slightly, since a

relativ großer Bereich der Leiterplatte zur Aufnahme der Steckerstifte bereitgestellt werden muß und dieser Bereich nicht verkleinert werden kann. Ferner ist die Lage des Stekkerteils zur Leiterplatte festgelegt.
35A relatively large area of the circuit board must be provided to accommodate the connector pins and this area cannot be reduced. Furthermore, the position of the connector part in relation to the circuit board is fixed.
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Auch unter dem Gesichtspunkt der elektromagnetischen Verträglichkeit ist das bekannte Steuergerätekonzept von Nachteil,From the point of view of electromagnetic compatibility, the known control unit concept is disadvantageous,

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da elektromagnetische Strahlung über die Steckerstifte durch die Öffnung der Kühlplatte direkt auf die Leiterplatte abgegeben wird. Schwach und stark abstrahlende Signalpfade können erst auf der Leiterplatte räumlich voneinander getrennt werden. Zudem sind die Steckerstifte in den mittleren Bereich der Leiterplatte geführt, was eine Rundumabstrahlung von elektromagnetischen Wellen auf die gesamte Schaltung zur Folge hat.because electromagnetic radiation is emitted directly onto the circuit board via the connector pins through the opening in the cooling plate. Weak and strong radiating signal paths can only be spatially separated from one another on the circuit board. In addition, the connector pins are routed into the middle area of the circuit board, which results in all-round radiation of electromagnetic waves onto the entire circuit.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät zu schaffen, das kompakt in seinen Abmessungen ist, das ein oder mehrere Steckerteile auch mit einer großen Anzahl von Steckerstiften bei eineer geringen flächenmäßigen Ausdehnung der die Schaltung tragenden Leiterplatte aufnehmen kann, und das insbesondere über das Steckerteil eingeleitete mechanische Kräfte abfängt und nicht auf empfindliche Steuergerätebestandteile überträgt.The object of the invention is to create a control device that is compact in its dimensions, that can accommodate one or more plug parts even with a large number of plug pins with a small surface area of the circuit board carrying the circuit, and that in particular absorbs mechanical forces introduced via the plug part and does not transfer them to sensitive control device components.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Dabei ist eine zweite Leiterplatte auf der Unterseite der Kühlplatte angeordnet. Die Steckerstifte sind elektrisch mit der zweiten Leiterplatte verbunden. Die zweite Leiterplatte ist mit der ersten Leiterplatte über Verbindungselemente elektrisch leitend verbunden. 25The object is achieved according to the invention by the features of claim 1. A second circuit board is arranged on the underside of the cooling plate. The connector pins are electrically connected to the second circuit board. The second circuit board is electrically connected to the first circuit board via connecting elements. 25

Diejenige Breitseite der Kühlplatte, auf der sie erste Leiterplatte angeordnet ist, wird im folgenden „Oberseite" genannt. Die andere Breitseite der Kühlplatte wird im folgenden „Unterseite" genannt. Die räumlichen Bestimmungen „oberhalb" und „unterhalb" der Kühlplatte sind entsprechend verwendet.The broad side of the cooling plate on which the first circuit board is arranged is referred to below as the "top side". The other broad side of the cooling plate is referred to below as the "bottom side". The spatial definitions "above" and "below" the cooling plate are used accordingly.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are characterized in the subclaims.

5 Die Erfindung, ihre Weiterbildungen und ihre Vorteile werden anhand der Zeichnung erläutert.5 The invention, its further developments and its advantages are explained with reference to the drawing.

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Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Steuergerät mit einem Gehäuseoberteil 1, einem Gehäuseunterteil 2, und einer Kühlplatte 3 zwischen Gehäuseoberteil 1 und Gehäuseunterteil 2, Unterhalb der Kühlplatte 3 ist ein Steckerteil 6 mit gestrichelt angedeuteten Steckerstiften 61 angeordnet. Eine eine elektrische Schaltung mit Bauelementen 41 tragende erste Leiterplatte 4 ist mechanisch fest mit der Oberseite 32 der Kühlplatte 3 verbunden. Auf der Unterseite 33 der Kühlplatte 3 zwischen Kühlplatte 3 und Steckerteil 6 ist eine zweite Leiterplatte 5 aufgebracht. Erste Leiterplatte 4 und zweite Leiterplatte 5 sind über als Bonddrähte ausgebildete Verbindungselemente 7 elektrisch miteinander verbunden.The single figure shows a cross section through a control device according to the invention with an upper housing part 1, a lower housing part 2, and a cooling plate 3 between the upper housing part 1 and the lower housing part 2. A plug part 6 with plug pins 61 indicated by dashed lines is arranged below the cooling plate 3. A first circuit board 4 carrying an electrical circuit with components 41 is mechanically firmly connected to the upper side 32 of the cooling plate 3. A second circuit board 5 is attached to the lower side 33 of the cooling plate 3 between the cooling plate 3 and the plug part 6. The first circuit board 4 and the second circuit board 5 are electrically connected to one another via connecting elements 7 designed as bonding wires.

Die Kühlplatte 3 ist als Metallplatte z. B. aus Aluminium, als Blech, oder als Druckguß- oder Stanzprägeteil aus Metall ausgebildet und dient zur Kühlung von elektrischen Bauelemente auf der ersten Leiterplatte 4, insbesondere zur Kühlung von in der Figur nicht eingezeichneten Leistungsbauelementen, 0 die auf der Leiterplatte 4, direkt auf der Kühlplatte 3 oder über wärmeleitende Bauelementehalter auf der Kühlplatte 3 angeordnet sind. Des weiteren schützt die Kühlplatte 3 die elektrische Schaltung auf der Leiterplatte 4 vor elektromagnetischer Einstrahlung (EMV-Strahlung). Dabei bildet die 5 Kühlplatte 3 mit dem aus Metall bestehenden Gehäuseoberteil 1 eine nahezu geschlossene, EMV-schirmende Gehäusekammer 1,3 aus Metall. Gehäuseoberteil 1 und Kühlplatte 3 sind in einer herkömmlichen Verbindungstechnik wie Crimpen, Bördeln, Kleben, Schrauben mechanisch miteinander verbunden.The cooling plate 3 is designed as a metal plate, e.g. made of aluminum, as sheet metal, or as a die-cast or stamped part made of metal and is used to cool electrical components on the first circuit board 4, in particular to cool power components not shown in the figure, 0 which are arranged on the circuit board 4, directly on the cooling plate 3 or via heat-conducting component holders on the cooling plate 3. Furthermore, the cooling plate 3 protects the electrical circuit on the circuit board 4 from electromagnetic radiation (EMC radiation). The 5 cooling plate 3 forms an almost closed, EMC-shielding housing chamber 1,3 made of metal with the upper housing part 1 made of metal. The upper housing part 1 and the cooling plate 3 are mechanically connected to one another using a conventional connection technique such as crimping, flanging, gluing, screwing.

Die erste Leiterplatte 4 kann als herkömmliche Ein- oder Mehrlagen-Leiterplatte oder als flexible Leiterplatte mit einer elektrisch isolierenden aber gut wärmeleitenden Klebeschicht auf die Kühlplatte 3 geklebt oder laminiert werden.The first circuit board 4 can be glued or laminated to the cooling plate 3 as a conventional single- or multi-layer circuit board or as a flexible circuit board with an electrically insulating but good heat-conducting adhesive layer.

Die erste Leiterplatte 4 ist allgemein als Schaltungsträger zu verstehen, der insbesondere eine Schaltung zur Motor- oder Getriebesteuerung für ein Kraftfahrzeug trägt. Dieser Schal-The first circuit board 4 is generally to be understood as a circuit carrier which in particular carries a circuit for the engine or transmission control for a motor vehicle. This circuit

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tungsträger ist vorzugsweise als Hybridschaltungsträger ausgebildet, weist also einen Keramiksockel auf.The circuit carrier is preferably designed as a hybrid circuit carrier, i.e. it has a ceramic base.

Die zweite Leiterplatte 5 ist vorzugsweise als starre, herkömmliche Kunststoff-Leiterplatte ausgebildet, die auf die Kühlplatte 3 aufgeklebt oder auflaminiert ist. Dabei ist nicht erforderlich, daß die gesamte Leiterplattenfläche in Kontakt zum Kühlkörper steht. Durch das Aufbringen bzw feste Verbinden der zweiten Leiterplatte mit dem Kühlkörper werden am Steckteil 6 eingeleitete Kräfte, die etwa durch einen mit dem Steckerteil verbundenen mitschwingenenden Kabelbaum im Kraftfahrzeug verursacht sind, nicht auf die elektrischen Verbindungselemente 7 übertragen. Dazu ist das Steckerteil 6 vorzugsweise mechanisch nicht mit der zweiten Leiterplatte verbunden - abgesehen von den elektrischen Kontaktstellen. Ggf über die elektrischen Kontaktstellen auf die zweite Leiterplatte 5 eingeleitete Kräfte werden infolge der festen mechnischen Verbindung zwischen der zweiten Leiterplatte 5 und der Kühlplatte 3 nicht auf die für mechanische Beanspruchung empfindlichen und bruchgefährdeten Verbindungselemente 7 zwischen erster und zweiter Leiterplatte 4 und 5 übertragen. Damit wird das Steuergerät zuverlässiger.The second circuit board 5 is preferably designed as a rigid, conventional plastic circuit board that is glued or laminated onto the cooling plate 3. It is not necessary for the entire circuit board surface to be in contact with the heat sink. By applying or firmly connecting the second circuit board to the heat sink, forces introduced at the plug part 6, which are caused, for example, by a resonating cable harness in the motor vehicle connected to the plug part, are not transferred to the electrical connecting elements 7. For this purpose, the plug part 6 is preferably not mechanically connected to the second circuit board - apart from the electrical contact points. Any forces introduced via the electrical contact points onto the second circuit board 5 are not transferred to the connecting elements 7 between the first and second circuit boards 4 and 5, which are sensitive to mechanical stress and at risk of breakage, due to the firm mechanical connection between the second circuit board 5 and the cooling plate 3. This makes the control unit more reliable.

Die Steckerstifte 61 sind in die zweite Leiterplatte 5 ge-5 führt bzw eingepreßt und ggf auf deren Oberseite 52 mit dieser verlötet. Zur Aufnahme der aus der Oberseite der zweiten Leiterplatte 5 hervorragenden Steckerstiftspiten weist die Kühlplatte 3 eine Aussparung 34 auf. Die zweite Leiterplatte 5 überdeckt im Gegensatz zur ersten Leiterplatte 4 Öffnungen 31 der Kühlplatte 3. Die zweite Leiterplatte 5 weist nicht eingezeichnete Leiterbahnen auf, die von den Steckerstiften 61 zu Kontaktflächen 51 geführt sind, die im Bereich der Öffnungen 31 auf der Oberseite 52 der zweiten Leiterplatte 5 angeordnet sind.
35The connector pins 61 are guided or pressed into the second circuit board 5 and, if necessary, soldered to the latter on its upper side 52. The cooling plate 3 has a recess 34 to accommodate the connector pin ends protruding from the upper side of the second circuit board 5. In contrast to the first circuit board 4, the second circuit board 5 covers openings 31 in the cooling plate 3. The second circuit board 5 has conductor tracks (not shown) that are guided from the connector pins 61 to contact surfaces 51 that are arranged in the area of the openings 31 on the upper side 52 of the second circuit board 5.
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Sind die Steckerstifte 61 auf der Oberseite 52 der zweiten Leiterplatte 5 mit dieser verlötet und ist beispielsweise dieIf the connector pins 61 on the top side 52 of the second circuit board 5 are soldered to it and, for example, the

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zweite Leiterplatte 5 als einlagige Leiterplatte mit Leiterbahnen auf ihrer Oberseite 52 ausgebildet, so weist die zweite Leiterplatte 5 zumindest in dem Bereich, in dem sie mit ihrer Oberseite 52 auf der Unterseite 33 der Kühlplatte 3 befestigt ist, eine Isolierschicht auf ihrer Oberseite 52 auf. Alternativ ist die zweite Leiterplatte 5 als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet. Vorteilhaft ist insbesondere auch eine Ausbildung des Steckerteils 6 als oberf1ächenmontierbares SMD-Steckerteil. Damit sind die Steckerstifte 61 auf der Unterseite 53 der zweiten Leiterplatte 5 mit dieser verlötet oder verklebt. Die zweite Leiterplatte 5 weist dann vorzugsweise Leiterbahnen auf ihrer Unterseite 53 auf. Von den Kontaktflächen 51 auf der Oberseite 52 der zweiten Leiterplatte 5 erfolgt dann eine Durchkontaktierung zu den Leiterbahnen auf der Unterseite 53.If the second circuit board 5 is designed as a single-layer circuit board with conductor tracks on its top side 52, the second circuit board 5 has an insulating layer on its top side 52, at least in the area in which it is attached with its top side 52 to the bottom side 33 of the cooling plate 3. Alternatively, the second circuit board 5 is designed as a multi-layer circuit board. It is also particularly advantageous to design the plug part 6 as a surface-mountable SMD plug part. The plug pins 61 on the bottom side 53 of the second circuit board 5 are thus soldered or glued to it. The second circuit board 5 then preferably has conductor tracks on its bottom side 53. A through-connection is then made from the contact surfaces 51 on the top side 52 of the second circuit board 5 to the conductor tracks on the bottom side 53.

Zumindest einige der Steckerstifte 61 sind über die Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte 5, die Kontaktflächen 53 der zweiten Leiterplatte 5 und die Verbindungselemente 7 elek-0 trisch leitend direkt mit den Kontaktflächen 43 der ersten Leiterplatte 4 verbunden. Auf der zweiten Leiterplatte 5 können aber auch elektrische Bauelemente angeordnet sein, wobei die über die Steckerstifte 61 zugeführten Signale durch diese Bauelemente im wesentlichen vorverarbeitet werden und erst dann der Schaltung auf der ersten Leiterplatte 4 zugeführt werden.At least some of the connector pins 61 are electrically connected directly to the contact surfaces 43 of the first circuit board 4 via the conductor tracks of the second circuit board 5, the contact surfaces 53 of the second circuit board 5 and the connecting elements 7. However, electrical components can also be arranged on the second circuit board 5, whereby the signals supplied via the connector pins 61 are essentially pre-processed by these components and only then are they supplied to the circuit on the first circuit board 4.

Die Verbindungselemente 7 sind insbesondere als Bonddrähte zwischen den Kontaktflächen 51 auf der zweiten Leiterplatte 5 0 und Kontaktflächen 43 auf der Oberseite 42 der ersten Leiterplatte 4 ausgebildet. Insbesondere bei einem Hybridschaltungsträger als erster Leiterplatte 4 sind Bonddrähte als Verbindungselemente 7 vorteilhaft.The connecting elements 7 are designed in particular as bonding wires between the contact surfaces 51 on the second circuit board 50 and contact surfaces 43 on the top side 42 of the first circuit board 4. Bonding wires are particularly advantageous as connecting elements 7 in the case of a hybrid circuit carrier as the first circuit board 4.

5 Es können aber auch andere Verbindungselemente 7 verwendet werden, beispielsweise Kontaktleisten mit kunststoffumspritzten Stanz-Biegeteilen, welche im Bereich der Öffnung in die5 However, other connecting elements 7 can also be used, for example contact strips with plastic-coated stamped and bent parts, which are inserted into the opening in the

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zweite Leiterplatte 5 eingepreßt oder mit dieser verlötet sind. Weisen solche Kontaktleisten auf ihrer Stirnseite Kontaktflächen auf, so kann von diesen Kontaktflächen in einer horizontalen Ebene auf die Kontaktflächen 43 der ersten Leiterplatte 4 gebondet werden.second circuit board 5 are pressed into it or soldered to it. If such contact strips have contact surfaces on their front side, then bonding can be carried out from these contact surfaces in a horizontal plane to the contact surfaces 43 of the first circuit board 4.

Das Steckerteil 6 ist mit Nieten, Schrauben oder durch Verstemmen oder Verkleben mit der Kühlplatte 3 verbunden. Die Befestigungsmittel können dabei durch Aussparungen der zweiten Leiterplatte 5 geführt sein oder neben der zweiten Leiterplatte 5 angeordnet sein. Erfindungsgemäß ist das Steckerteil· 6 in einem Bereich B an der Kühlplatte 3 befestigt, der durch die elektrischen Kontaktstellen zwischen den Steckerstiften 61 und der zweiten Leiterplatte 5 gekennzeichnet ist, wodurch die Verbindung zwischen Steckerteil 6 und Kühlplatte 3 rüttelfest ausgebildet ist. Durch diese mechanische Befestigung werden am Steckteil 6 eingeleitete Kräfte, die etwa durch einen mit dem Steckerteil 6 verbundenen mitschwingenenden Kabelbaum im Kraftfahrzeug verursacht sind, unmittelbar an ihrer Einleitungsstelle - eben dem Steckerteil 6 - abgefangen, ohne sich über weitere schwingungsfähige Steuergerätbestandteile fortpflanzen zu können. Um die Kontaktstellen zwischen den Steckerstiften 61 und der zweiten Leiterplatte nicht zu belasten sind die Punkte - eben die Befestigungspunkte - , an denen Kräfte vom Steckerteil 6 auf die Kühlplatte 3 übertragen und abgefangen werden, nahe bei den Kontaktstellen angeordnet. Diese Kräfte werden nicht auf die zweite Leiterplatte 5 und die Verbindungselemente 7 weitergegeben. Insbesondere die dünndrahtigen bruchgefährdeten Bond-0 verbindungen zwischen erster und zweiter Leiterplatte 4 und sind selbst bei starken Vibrationen des Steckerteils 6 mechanisch entlastet. Das gesamte Steuergerät ist hinsichtlich einer möglichen Vibrationsbeanspruchung mechnisch steif ausgebildet und deshalb zuverlässig im Betrieb in rauher Umgebung wie etwa im Kraftfahrzeug.The plug part 6 is connected to the cooling plate 3 with rivets, screws or by caulking or gluing. The fastening means can be guided through recesses in the second circuit board 5 or arranged next to the second circuit board 5. According to the invention, the plug part 6 is fastened to the cooling plate 3 in an area B, which is characterized by the electrical contact points between the plug pins 61 and the second circuit board 5, whereby the connection between the plug part 6 and the cooling plate 3 is designed to be vibration-proof. Due to this mechanical fastening, forces introduced into the plug part 6, which are caused, for example, by a vibrating cable harness in the motor vehicle connected to the plug part 6, are intercepted directly at their point of introduction - namely the plug part 6 - without being able to propagate via other control unit components that are capable of vibrating. In order not to place strain on the contact points between the connector pins 61 and the second circuit board, the points - the fastening points - at which forces are transferred from the connector part 6 to the cooling plate 3 and absorbed are arranged close to the contact points. These forces are not passed on to the second circuit board 5 and the connecting elements 7. In particular, the thin-wire bond connections between the first and second circuit boards 4, which are prone to breakage, are mechanically relieved even in the event of strong vibrations of the connector part 6. The entire control unit is designed to be mechanically rigid with regard to possible vibration stress and is therefore reliable in operation in harsh environments such as in a motor vehicle.

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Das Gehäuseunterteil 2 bildet zusammen mit der Kühlplatte 3 in etwa eine Kammer in der die zweite Leiterplatte 5 mit dem Steckerteil 6 angeordnet ist. Ist das Gehäuseunterteil 2 aus Metall hergestellt, so wird eine gute elektromagnetische Schirmung erzielt, da das gesamte Gehäuse bestehend aus Kühlplatte 3, Gehäuseoberteil 1 und Gehäuseunterteil 2 aus Metall hergestellt ist, sodaß die elektrische Schaltung und die Leiterbahnen im Gehäuseinneren gut geschirmt sind.The housing base 2 together with the cooling plate 3 forms a chamber in which the second circuit board 5 with the connector part 6 is arranged. If the housing base 2 is made of metal, good electromagnetic shielding is achieved, since the entire housing consisting of the cooling plate 3, the housing top 1 and the housing base 2 is made of metal, so that the electrical circuit and the conductor tracks inside the housing are well shielded.

Bei einem Einsatz des Steuergeräts beispielsweise im Motorraum ist das Steuergerät insbesondere dicht zu gestalten: Dazu weist die Kühlplatte 3 an ihrer Ober-und Unterseite 32 und 33 Nuten 321 und 331 auf, die mit einer Dichtmasse 8 gefüllt sind. Der Rand des Gehäuseober- bzw Unterteils 1 und 2 ist jeweils in die entsprechende Nut eingeführt. Auch Gehäuseunterteil 2 und Steckerteil 6 sind gegeneinander abgedichtet. Das Steckerteil 6 weist gemäß der Figur eine mit einer Dichtmasse 8 gefüllte Nut 62 auf, in die der entsprechende Rand des Gehäuseunterteils 2 eingreift.If the control unit is used in the engine compartment, for example, the control unit must be designed to be particularly leak-proof: To this end, the cooling plate 3 has grooves 321 and 331 on its top and bottom 32 and 33, which are filled with a sealing compound 8. The edge of the upper and lower housing parts 1 and 2 is inserted into the corresponding groove. The lower housing part 2 and the plug part 6 are also sealed against each other. According to the figure, the plug part 6 has a groove 62 filled with a sealing compound 8, into which the corresponding edge of the lower housing part 2 engages.

Vorzugsweise ist das Steckerteil 6 mit dem Gehäuseunterteil 2 einstückig aus Kunststoff hergestellt, der ggf mit Metallpartikeln zur Verbesserung der elektromagnetischen Schirmung durchsetzt ist. In jedem Fall ist auch hier das eigentliche Steckerteil 6 mit fest mit der Kühlplatte 3 zu verbinden, insbesondere nahe an den Kontaktstellen zwischen Steckerstiften 61 und zweiter Leiterplatte 5.Preferably, the plug part 6 is made in one piece with the housing base 2 from plastic, which may be interspersed with metal particles to improve electromagnetic shielding. In any case, the actual plug part 6 must be firmly connected to the cooling plate 3, in particular close to the contact points between the plug pins 61 and the second circuit board 5.

Es ist vorteilhaft, die Öffnungen 31 für die Verbindungsele-0 mente 7 aufgrund der über die Verbindungselemente 8 in die Gehäusekammer 1,3 transportierten EMV-Strahlung im Randbereich der Kühlplatte 3 anzubringen. Je nach Anzahl der Stekkerstifte 61 kann die Kühlplatte 3 eine, zwei, drei oder vier Öffnungen aufweisen, wobei in einer Ausführungsform mit vier 5 Öffnungen 31 die erste Leiterplatte 4 vorzugsweise von diesen vier Öffnungen 31 umgeben wird.It is advantageous to arrange the openings 31 for the connecting elements 7 in the edge area of the cooling plate 3 due to the EMC radiation transported into the housing chamber 1, 3 via the connecting elements 8. Depending on the number of plug pins 61, the cooling plate 3 can have one, two, three or four openings, whereby in an embodiment with four openings 31, the first circuit board 4 is preferably surrounded by these four openings 31.

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Das erfindungsgemäße Steuergerätekonzept weist über das Gesagte hinaus folgende Vorteile auf:In addition to what has been said, the control unit concept according to the invention has the following advantages:

Steckerteile können über die gesamte Grundfläche der Kühlplatte zu deren Unterseite angeordnet sein, bzw. ein Steckerteil mit einer großen Anzahl an Steckerstiften kann die gesamte Grundfläche der Kühlplatte für sich beanspruchen, ohne daß aufgrund der Anzahl der Steckerteile/Steckerstifte der eigentliche Schaltungsträger vergrößert werden muß. 10Connector parts can be arranged over the entire base area of the cooling plate to its underside, or a connector part with a large number of connector pins can take up the entire base area of the cooling plate without the actual circuit carrier having to be enlarged due to the number of connector parts/connector pins. 10

Das Steckerteil kann an einer beliebigen Stelle auf der Unterseite der Kühlplatte angeordnet werden.The connector part can be positioned anywhere on the underside of the cooling plate.

Das Steuergerät kann eine große Anzahl von Steckerstiften aufweisen, da die Steckerstifte zunächst mit den Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte verbunden sind: Durch die kleinere Strukturgröße von Leiterbahnen und Bonddrähten als Verbindungselementen zwischen zweiter und erster Leiterplatte wird das grobe Raster der aufgrund ihrer mechanischen Beanspruchung dick ausgebildeten Steckerstifte in ein wesentlich feineres Anschlußraster der Kontaktflächen umgesetzt. Da die Verbindungselemente mechanisch kaum beansprucht werden, können sie dünn ausgebildet sein.The control unit can have a large number of connector pins, since the connector pins are initially connected to the conductor tracks of the second circuit board: Due to the smaller structural size of conductor tracks and bonding wires as connecting elements between the second and first circuit boards, the coarse grid of the connector pins, which are thick due to their mechanical stress, is converted into a much finer connection grid of the contact surfaces. Since the connecting elements are hardly subjected to any mechanical stress, they can be thin.

Die Plazierung der Verbindungselemente ist unabhängig von der Plazierung des Steckerteils: Insbesondere hinsichtlich der elektromagnetischen Schirmung wird daher das Verbinderteil vorzugsweise am Rand der elektrischen Schaltung/ersten Leiterplatte angeordnet, wohingegen das Steckerteil im mittleren 0 Bereich der Kühlplatte unter derselben stabil an dieser angeordnet ist. Zum anderen müssen bei Verwendung eines anderen Steckerteils -z.B. mit anderer Signalbelegung der Steckerstifte oder einer größeren/kleineren Anzahl von Steckerstiften - oder einer Anordnung eines zusätzlichen Steckers ledig-5 lieh die Leiterbahnführung auf der zweiten Leiterplatte und das Gehäuseunterteil/Steckerteil geändert werden: Die eigentliche elektrische Schaltung kann unverändert bleiben.The placement of the connecting elements is independent of the placement of the plug part: In particular with regard to electromagnetic shielding, the connector part is preferably arranged at the edge of the electrical circuit/first circuit board, whereas the plug part is arranged stably in the middle area of the cooling plate underneath it. On the other hand, when using a different plug part - e.g. with a different signal assignment of the plug pins or a larger/smaller number of plug pins - or an arrangement of an additional plug, only the conductor path on the second circuit board and the housing base/plug part have to be changed: the actual electrical circuit can remain unchanged.

GR 36 G 2650 DE ... . ·» .. .·GR 36 G 2650 DE ... . ·» .. .·

Die freie Wahl der Leiterbahnführung (Routing) auf der zweiten
Leiterplatte gestattet eine EMV-gerechte Leiterbahnführung:
So können bereits auf der zweiten Leiterplatte empfindliehe Signalwege von stark abstrahlenden Signalwegen getrennt werden, wobei ggf. eine Masseleitung zwischen diesen Signalwegen
zur Aufnahme von EMV-Strahlung angeordnet ist. EMV-empfindliche
Leiterbahnen werden z. B. räumlich gruppiert
über eine erste Öffnung in der Kühlplatte der ersten Leiter-The free choice of the conductor routing (routing) on the second
Printed circuit board allows EMC-compliant conductor routing:
In this way, sensitive signal paths can be separated from strongly radiating signal paths on the second circuit board, whereby a ground line can be installed between these signal paths if necessary.
to absorb EMC radiation. EMC-sensitive
For example, conductor tracks are grouped spatially
via a first opening in the cooling plate of the first conductor

platte zugeführt: Störanfällige Bauelemente sind dann nahe
der ersten Öffnung auf der ersten Leiterplatte angeordnet
sind. Stark abstrahlende Leiterbahnen dagegen werden räumlich gruppiert über eine zweite Öffnung in der Kühlplatte der ersten
Leiterplatte zugeführt: Störunanfällige Bauelemente sind dann nahe der zweiten Öffnung auf der ersten Leiterplatte angeordnet sind.plate: Components susceptible to failure are then close
the first opening on the first circuit board
Strongly radiating conductor tracks, on the other hand, are spatially grouped via a second opening in the cooling plate of the first
Circuit board: Components that are not susceptible to interference are then arranged near the second opening on the first circuit board.

Zur weiteren Verbesserung der EMV-Eigenschaften des Steuergeräts kann über die Steckerstifte in das Steuergerät einfal-To further improve the EMC properties of the control unit, the connector pins in the control unit can be

0 lende elektromagnetische Strahlung durch einen metallisierten Bereich auf der zweiten Leiterplatte bereits nahe am Steckerteil abgeleitet werden. Ist die zweite Leiterplatte als Mehrlagenleiterplatte ausgebildet, kann eine der Lagen den metallisierten Bereich enthalten.0 electromagnetic radiation can be diverted through a metallized area on the second circuit board close to the connector part. If the second circuit board is designed as a multi-layer circuit board, one of the layers can contain the metallized area.

Bei dem erfindungsgemäßen Steuergerät ist genügend Raum zum
Erstellen der Bondverbindungen vorgesehen. Der zum Bonden
notwendige Raum wird nicht durch Stecker oder sonstige Gehäusebestandteile versperrt.The control unit according to the invention has enough space for
The bonding connection is intended for bonding
The necessary space is not blocked by plugs or other housing components.

Claims (13)

GR 96 G 2550 DE ... , ., ,, .. 10 Schut zansprücheGR 96 G 2550 DE ... , ., ,, .. 10 Protection claims 1. Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,1. Control device, in particular for a motor vehicle, - mit einer Kühlplatte (3), auf deren Oberseite (32) eine erste Leiterplatte (4) mit einer elektrischen Schaltung angeordnet ist, und- with a cooling plate (3), on the upper side (32) of which a first circuit board (4) with an electrical circuit is arranged, and - mit einem Steckerteil (6) mit Steckerstiften (61), das unterhalb der Kühlplatte (3) angeordnet ist,- with a plug part (6) with plug pins (61) which is arranged below the cooling plate (3), dadurch gekennzeichnet,characterized, - daß eine zweite Leiterplatte (5) auf der Unterseite (33) der Kühlplatte (3) angeordnet ist,- that a second circuit board (5) is arranged on the underside (33) of the cooling plate (3), - daß die Steckerstifte (61) mit der zweiten Leiterplatte (5) elektrisch verbunden sind, und- that the connector pins (61) are electrically connected to the second circuit board (5), and - daß die zweite Leiterplatte (5) mit der ersten Leiterplatte (4) über Verbindungselemente (7) elektrisch leitend verbunden ist.- that the second circuit board (5) is electrically connected to the first circuit board (4) via connecting elements (7). 2. Steuergerät nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (6) fest mit der Kühlplatte (3) verbunden ist.2. Control device according to claim 17 , characterized in that the plug part (6) is firmly connected to the cooling plate (3). 3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (6) in einem Bereich (B) fest mit der Kühlplatte (3) verbunden ist, der durch die elektrischen Kontaktstellen zwischen den Steckerstiften (61) und der zweiten Leiterplatte (5) gekennzeichnet ist.3. Control device according to claim 2, characterized in that the plug part (6) is firmly connected to the cooling plate (3) in a region (B) which is characterized by the electrical contact points between the plug pins (61) and the second circuit board (5). 4. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (6) rüttelfest direkt an der Kühlplatte (3) befestigt ist.4. Control device according to claim 2, characterized in that the plug part (6) is attached directly to the cooling plate (3) in a vibration-proof manner. 5. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Steckerstifte (61) über Leiterbahnen der zweiten Leiterplatte (5) und die Verbindungselemente (7) elektrisch leitend mit der ersten Leiterplatte (4) verbunden sind.5. Control device according to claim 1, characterized in that at least some connector pins (61) are electrically connected to the first circuit board (4) via conductor tracks of the second circuit board (5) and the connecting elements (7). •• ** •• ···· •• •• •• ···· •• ** •• »»
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GR 96 G 2650 DEGR 96 G 2650 DE 6. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfläche des Steckerteils (6) etwa parallel zur Kühlplattenfläche ausgerichtet ist.6. Control device according to claim 1, characterized in that the coupling surface of the plug part (6) is aligned approximately parallel to the cooling plate surface. 7. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Kühlplatte (3) und ein Gehäuseoberteil (1) eine Gehäusekammer für die erste Leiterplatte (4) bilden.7. Control device according to claim 1, characterized in that at least the cooling plate (3) and a housing upper part (1) form a housing chamber for the first circuit board (4). 8. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Kühlplatte (3) und ein Gehäuseunterteil (2) eine Gehäusekammer für die zweite Leiterplatte (5) bilden.8. Control device according to claim 1, characterized in that at least the cooling plate (3) and a housing lower part (2) form a housing chamber for the second circuit board (5). 9. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (7) als Bonddrähte ausgebildet sind.9. Control device according to claim 1, characterized in that the connecting elements (7) are designed as bonding wires. 10. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlplatte (3) eine von der ersten Leiterplatte (4) unbedeckte Öffnung (31) aufweist, durch die die Verbindungselemente (7) geführt sind.10. Control device according to claim 1, characterized in that the cooling plate (3) has an opening (31) uncovered by the first circuit board (4) through which the connecting elements (7) are guided. 11. Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (31) von der zweiten Leiterplatte (5) bedeckt ist, und daß die Verbindungselemente (7) von Kontaktflächen (43) auf der Oberseite (42) der ersten Leiterplatte (4) auf Kontaktflächen (51) auf der Oberseite (52) der zweiten Leiterplatte (5) geführt sind.11. Control device according to claim 10, characterized in that the opening (31) is covered by the second circuit board (5) and that the connecting elements (7) are guided from contact surfaces (43) on the upper side (42) of the first circuit board (4) to contact surfaces (51) on the upper side (52) of the second circuit board (5). 12. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerstifte (61) in die zweite Leiterplatte (5) geführt sind und die Kühlplatte (3) in diesem Bereich (B) eine Aussparung (34) aufweist.12. Control device according to claim 1, characterized in that the connector pins (61) are guided into the second circuit board (5) and the cooling plate (3) has a recess (34) in this area (B). 13. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (6) unterhalb der zweiten Leiterplatte (5) angeordnet ist.13. Control device according to claim 1, characterized in that the plug part (6) is arranged below the second circuit board (5).
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