EP3578017A1 - Control unit and method for production thereof - Google Patents

Control unit and method for production thereof

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Publication number
EP3578017A1
EP3578017A1 EP18702221.5A EP18702221A EP3578017A1 EP 3578017 A1 EP3578017 A1 EP 3578017A1 EP 18702221 A EP18702221 A EP 18702221A EP 3578017 A1 EP3578017 A1 EP 3578017A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit carrier
control device
cooling element
carrier
plastic
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.)
Ceased
Application number
EP18702221.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Simon Green
Thomas Fellner
Udo Hennel
Matthias Lausmann
Stefan Doehren
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3578017A1 publication Critical patent/EP3578017A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10325Sockets, i.e. female type connectors comprising metallic connector elements integrated in, or bonded to a common dielectric support
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431Details of mounted components
    • H05K2201/10606Permanent holder for component or auxiliary PCB mounted on a PCB

Definitions

  • the invention relates to a control device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing a
  • a control device with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2010 030 170 A1 of the applicant.
  • the known control unit is characterized by a circuit carrier, on the upper side of which a plurality of (electronic) components are arranged.
  • the circuit carrier is in turn connected to a wiring carrier in the form of coated flex films or a printed circuit board.
  • the circuit carrier is from a
  • Wiring carrier is connected.
  • a plastic mass is arranged, which surrounds the circuit substrate with its components or covers and thereby protects.
  • the control device described so far can be connected to a heat sink as a cooling element, which is arranged in operative connection or in contact with the plastic compound and the frame member. Further details regarding the coupling of the controller to the
  • Heat sink and the formation of the heat sink can not be removed from the cited document.
  • control unit with the features of claim 1 has the advantage that the control unit in a particularly simple and elegant way to a
  • Carrier element can be attached.
  • the cooling element not only serves to dissipate heat of at least one heat-generating component, but additionally at least indirectly as a fastening element for attaching the control device to a
  • the support member may also be configured to form another heat path for dissipating heat, i. be thermally conductively connected to the cooling element. This is the case, for example, when the carrier element is part of a vehicle body.
  • Coupling of the cooling element to a support element itself must absorb or transmit no forces or mechanical stresses during attachment to a support member, but only has to be ensured that a sufficiently strong connection between the control unit and the cooling element is present. This is therefore particularly advantageous because a standing for discussion cooling element, for example in the form of a
  • Aluminum existing, produced by extrusion profile section may be formed and thus has a relatively high strength or rigidity.
  • the circuit carrier in the form of a flexible conductor foil or a flexible printed circuit board o.ä. is formed, so that a direct connection of the circuit substrate, for example, with a carrier element to a
  • Vehicle body requires additional, the construction cost, the size or the cost of the circuit board causing measures.
  • the invention should also include the case in which the cooling element with a plug connection body or a plug connection element
  • a mechanically particularly good or firm connection of the control device to a carrier element is achieved when the cooling element laterally engages over the circuit carrier and in the out-of-cover with the circuit carrier sections has several attachment points for attachment to the support element.
  • Such a design is therefore also useful or advantageous because then the cooling element has a relatively large extent (since it surmounted the lateral edge regions of the circuit substrate) and thus also allows a particularly good or effective heat dissipation.
  • the cooling element is formed in cross section in approximately U-shaped, so that the circuit carrier can be arranged in the region between the short legs of the profile. From these short legs can in turn from the circuit carrier wegragende
  • Circuit carrier which also allows the exact adjustment or positioning of the cooling element to the circuit carrier, provides that the
  • Cooling element by means of at least one spacer element with the
  • This spacer element may, for example, in the form of an injection molded part
  • Plastic consist of the one hand by its shape the defined or
  • the at least one spacer element consists of conductive material and is connected to the circuit carrier with low resistance.
  • the cooling element is used in addition to EMC shielding.
  • at least the intermediate space between the at least one heat-generating component and the cooling element is filled with the plastic compound.
  • the transmission of the heat generated by the component via the plastic compound to the cooling element is ensured. Furthermore, a mechanical decoupling between the cooling element and the component is achieved.
  • the cooling element is surrounded not only on the side facing the component of the plastic mass or is arranged in operative connection, but also on the side facing away from the component. As a result, an optimization of the heat input is effected in the cooling element and at the same time the cooling element against the influence of external media, such as moisture or the like, protected by the plastic compound.
  • a further preferred embodiment of the control device described so far provides that the plastic mass consists of several plastic layers.
  • the material of the plastic layers differs in their physical and / or chemical properties and / or their layer thicknesses.
  • a (first) plastic layer made of low-viscosity material is in operative connection with the
  • Circuit board or the components is arranged to fill any existing gap or take an underfill function on the components and at the same time electrical insulation of the components or the
  • this first plastic layer is surrounded by a second layer of plastic consisting of highly viscous material, this plastic layer, for example, serving, in particular, to effect a mechanically good protection of the control device against external influences.
  • this plastic layer for example, serving, in particular, to effect a mechanically good protection of the control device against external influences.
  • the plastic material of the second layer fillers or similar materials are added, either to increase the strength or other
  • the plastic mass is colored to increase the thermal radiation of heat.
  • the coating with the Plastic mass may be locally limited, so that in particular (only) a thermal connection with the cooling element is achieved. In this case, it may be advantageous for the circuit carrier by a separate
  • a first type of control device provides that the circuit carrier is designed in the form of a printed circuit board, and that contact pins of the
  • Plug connection element are connected by press-fitting and / or cohesive connections with electrically conductive areas of the circuit board (conductors).
  • Such a cohesive connection consists in particular in the formation of solder joints.
  • the circuit carrier is designed in the form of a flexible conductor foil, and that electrically conductive surface regions of the conductor foil are electrically conductively connected to connection elements of the plug connection element.
  • the invention also includes a method for producing a control device according to the invention described so far.
  • the method provides that the plastic mass is applied to the circuit carrier in the dipping process.
  • the use of a dipping method has the particular advantage that, in contrast to the prior art mentioned in the introduction according to DE 10 2010 030 170 A1, a frame element connected to the circuit carrier or wiring carrier can be dispensed with, so that the control unit in the area of the circuit carrier has a particularly compact design Design has.
  • it allows the dipping process in a particularly simple and elegant way, for example, at the same time to provide or cover the bottom and top of the circuit substrate with the plastic mass.
  • Plastic compound is applied by forming a plurality of plastic layers each in the dipping process with the interposition of at least one physical intermediate treatment on the circuit substrate.
  • This physical intermediate treatment can be in the form of a
  • FIG. 1 shows a perspective view of a plug connection element of a control device connected to a circuit carrier in a pre-assembly step
  • FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 in a cooling element mounted to the circuit carrier, likewise in perspective view, FIG.
  • Fig. 3 is a perspective view of a mounted on a printed circuit board
  • Fig. 4 is a longitudinal section of a fastening between the
  • Fig. 5 shows the arrangement of FIG. 2 after wrapping the
  • FIG. 6 is a perspective view of a control unit, wherein the
  • Circuit carrier is designed in the form of a flexible conductor foil.
  • the controller 10 preferably, but not by way of limitation, is for use in a motor vehicle.
  • the circuit carrier 1 1 is in the form of a known circuit board 14, and has on at least one side a number of components 15, wherein at least one of the components 15, during operation of the control unit 10 gives off heat from the area of
  • Control unit 10 is to be derived.
  • the plug connection element 12 is mechanically firmly connected to the circuit carrier 11 or the circuit board 14 by means of technologies known per se, for example by means of a latching connection.
  • the plug connection element 12 also in a known manner, not shown electrical connection elements in the form of connector pins, which is the at least indirect electrical
  • connection pins are connected, for example via press-fit technology and / or integral connections with electrically conductive regions or conductor tracks of the circuit substrate 11.
  • latching hooks 18 project beyond the respective side edge 16, 17 of the printed circuit board 14 with a latching hook section 19.
  • circuit carrier 11 or the printed circuit board 14 is connected by way of example to eight spacer elements 20.
  • the circuit carrier 11 or the printed circuit board 14 is connected by way of example to eight spacer elements 20.
  • the circuit carrier 11 or the printed circuit board 14 is connected by way of example to eight spacer elements 20.
  • Spacer elements 20 arranged approximately in the region of the heat-emitting components 15.
  • the spacer elements 20 are components produced in the plastic injection molding process, which may be electrically conductive.
  • the spacer elements 20 each have two elastically deflectable snap hooks 21, 22 (FIG. 3) projecting away from the printed circuit board 14.
  • the spacer elements 20 serve to form a latching connection 24 with a cooling element 25.
  • the cooling element 25, which can be seen particularly well in FIG. 2, is preferably designed as a section of an extruded profile and consists in particular of aluminum.
  • the cooling element 25 engages over the printed circuit board 14 on the
  • the cooling element 25 has in the area between two side legs
  • a mechanically rigid or fixed connection in particular a latching connection, is formed between the plug connection element 12 and the cooling element 25.
  • a mechanically rigid or fixed connection in particular a latching connection
  • Plug connection element 12 of the attachment of the control unit 10 to a
  • Carrier element 40 is used.
  • the cooling element 25 has a base portion 29 which in the area or in overlap with the
  • Spacer elements 20 each in cross section in approximately U-shaped, groove-like recesses 31 has.
  • the cooling element 25 cooperates with the snap hooks 21, 22 of the spacer elements 20 to form the latching connection 24.
  • the snap hooks 21, 22 cooperate with undercuts 32 in the region of the depressions 31.
  • the base section
  • the cooling element 25 each have a protruding from the circuit board 14 mounting portion 34, 35, for example, two through holes 36 for attachment of the cooling element 25 and thus also of the control unit 10 to a only symbolically represented surface of the
  • Carrier element 40 (Fig. 4).
  • the attachment is preferably via mounting screws (not shown)
  • this is at least partially surrounded by a plastic mass 42 in the region of the circuit substrate 1 1 together with the pre-assembled cooling element 25.
  • Plastic compound 42 consists of at least one, preferably a plurality of layers 43, 44 of plastic material, wherein the material of the individual layers 43, 44, in particular with regard to their viscosity, their chemical composition and other physical properties differs.
  • the first applied layer 43 may be made of epoxy resin.
  • the circuit carrier 11 is provided with the plastic compound 42 or layers 43, 44 together with the cooling element 25 in at least one method step. It may be provided that the cooling element 25 is arranged either in direct contact with the at least one heat-emitting component 15, or preferably that between the heat-emitting component 15 and the heat-emitting component 15 side facing the
  • Cooling element 25 a gap 48 is formed (Fig. 3).
  • the application of the layers 43,44 preferably takes place under a defined atmosphere
  • Circuit board 1 1 located gaps or gaps and fills these, for example, to the cooling element 25, so that this example, on the side facing away from the components 15 side is also at least partially covered by plastic material 42.
  • intermediate treatment steps in particular (pre-) curing steps can be provided.
  • Such curing steps consist for example in the application of UV light for curing according to suitable plastic materials.
  • the Plastic compound 42 and the layers 43, 44 effect in particular a mechanical protection of the circuit substrate 1 1 and a protection against ingress of media such as moisture in the region of the components 15, which affect the functioning of the control unit 10.
  • Applying the layers 43, 44 may be followed by a final curing in an oven.
  • Fig. 5 it is shown that the plastic mass 42 with a high-viscosity layer 44, the circuit substrate 1 1 on the base portion 29 of the
  • Cooling element 25 opposite side partially surrounds, so that in particular can be dispensed with a separate housing.
  • a low-viscosity layer 43 completely surrounds the circuit carrier 11.
  • FIG. 6 shows the case in which the circuit carrier 11 is designed in the form of a flexible conductor foil 45, on which the components 15 are arranged.
  • the components 15 are not only components 15 on the cooling element 25 and the base portion 29 facing side of the conductor foil 45, but also on the
  • a portion 46 of the conductor foil 45 is deformed approximately at right angles from the other regions of the conductor foil 45.
  • electrically conductive surface regions 47 in the form of contact points which are electrically contacted with the connection pins arranged in the plug connection element 12 and not visible in FIG.
  • plastic compound 42 is on the in the
  • control unit 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention.
  • it may be provided to use a flexible printed circuit board 14 instead of a flexible conductor web foil 45.
  • it is also conceivable, for example, to apply only the (first) layer 43 by means of a dipping method, and possibly a further layer 44 in other methods.
  • the invention is generally not on exchange method for applying individual
  • Layers 43, 44 be limited. Rather, methods such as dipping,

Abstract

The invention relates to a control unit (10), having a circuit carrier (11), on which at least one heat generating component (15) is arranged, wherein the circuit carrier (11) is covered, at least in regions, at least on the side facing the at least one component (15) by a plastic compound (42), having a plug connection element (12) for electrically contacting the circuit carrier (11), and having a cooling element (25), which is arranged in at least indirect operational connection to the at least one heat generating component (15).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Steuergerät und Verfahren zu dessen Herstellung Stand der Technik  Control device and method for its production prior art
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines The invention relates to a control device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing a
erfindungsgemäßen Steuergeräts. Control device according to the invention.
Ein Steuergerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2010 030 170 A1 der Anmelderin bekannt. Das bekannte Steuergerät zeichnet sich durch einen Schaltungsträger aus, auf dessen Oberseite mehrere (elektronische) Bauelemente angeordnet sind. Der Schaltungsträger ist wiederum mit einem Verdrahtungsträger in Form von beschichteten Flexfolien oder einer Leiterplatte verbunden. Der Schaltungsträger ist von einem A control device with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 10 2010 030 170 A1 of the applicant. The known control unit is characterized by a circuit carrier, on the upper side of which a plurality of (electronic) components are arranged. The circuit carrier is in turn connected to a wiring carrier in the form of coated flex films or a printed circuit board. The circuit carrier is from a
Rahmenelement mit Abstand umgeben, der seinerseits mit dem Frame element surrounded by a distance, which in turn with the
Verdrahtungsträger verbunden ist. Innerhalb des Rahmenelements ist eine Kunststoffmasse angeordnet, die den Schaltungsträger mit dessen Bauteilen umgibt bzw. überdeckt und dadurch schützt. Zur Wärmeableitung durch von den Bauelementen erzeugter Wärme ist das soweit beschriebene Steuergerät mit einer Wärmesenke als Kühlelement verbindbar, die in Wirkverbindung bzw. in Kontakt mit der Kunststoffmasse sowie dem Rahmenelement angeordnet ist. Nähere Einzelheiten bezüglich der Ankopplung des Steuergeräts an die Wiring carrier is connected. Within the frame member, a plastic mass is arranged, which surrounds the circuit substrate with its components or covers and thereby protects. For heat dissipation by the heat generated by the components, the control device described so far can be connected to a heat sink as a cooling element, which is arranged in operative connection or in contact with the plastic compound and the frame member. Further details regarding the coupling of the controller to the
Wärmesenke sowie die Ausbildung der Wärmesenke sind der genannten Schrift nicht entnehmbar. Heat sink and the formation of the heat sink can not be removed from the cited document.
Weiterhin ist es aus der EP 1 677 583 B1 bekannt, bei einer flexiblen Leiterfolie elektrisch leitende Bereiche der Leiterfolie mit Steckeranschlüssen in Form von Anschlusspins oder ähnlichen Elementen eines Steckeranschlusselements zu verbinden. Offenbarung der Erfindung Furthermore, it is known from EP 1 677 583 B1 to connect electrically conductive regions of the conductor foil to plug connections in the form of connection pins or similar elements of a plug connection element in the case of a flexible conductor foil. Disclosure of the invention
Das Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass das Steuergerät auf besonders einfache und elegante Art und Weise an ein The control unit with the features of claim 1 has the advantage that the control unit in a particularly simple and elegant way to a
Trägerelement befestigt werden kann. Hierzu ist es sinngemäß vorgesehen, dass das Kühlelement nicht nur der Ableitung von Wärme wenigstens eines wärmeerzeugenden Bauteils dient, sondern zusätzlich zumindest mittelbar auch als Befestigungselement zum Befestigen des Steuergeräts an einem Carrier element can be attached. For this purpose, it is analogously provided that the cooling element not only serves to dissipate heat of at least one heat-generating component, but additionally at least indirectly as a fastening element for attaching the control device to a
Trägerelement. Das Trägerelement kann zum Beispiel auch dazu ausgebildet sein, einen weiteren Wärmepfad zur Ableitung von Wärme auszubilden, d.h. mit dem Kühlelement thermisch leitend verbunden sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Trägerelement ein Teil einer Fahrzeugkarosserie ist. Somit ergibt sich insbesondere deshalb ein besonders einfacher und mechanisch vorteilhafter Aufbau des Steuergeräts, da das Steuergerät bei einer unmittelbaren Carrying member. For example, the support member may also be configured to form another heat path for dissipating heat, i. be thermally conductively connected to the cooling element. This is the case, for example, when the carrier element is part of a vehicle body. Thus, in particular, a particularly simple and mechanically advantageous design of the control device results because the control device is in an immediate
Ankopplung des Kühlelements an ein Trägerelement selbst keine Kräfte bzw. mechanische Beanspruchungen bei der Befestigung an einem Trägerelement aufnehmen bzw. übertragen muss, sondern lediglich sichergestellt sein muss, dass eine hinreichend feste Verbindung zwischen dem Steuergerät und dem Kühlelement vorhanden ist. Dies ist insofern auch deshalb besonders vorteilhaft, da ein zur Diskussion stehendes Kühlelement beispielsweise in Form eines ausCoupling of the cooling element to a support element itself must absorb or transmit no forces or mechanical stresses during attachment to a support member, but only has to be ensured that a sufficiently strong connection between the control unit and the cooling element is present. This is therefore particularly advantageous because a standing for discussion cooling element, for example in the form of a
Aluminium bestehenden, im Strangpressverfahren hergestellten Profilabschnitts ausgebildet sein kann und somit eine relativ hohe Festigkeit bzw. Steifigkeit aufweist. Demgegenüber kann es bei dem Steuergerät vorgesehen sein, dass dessen Schaltungsträger in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie oder einer flexiblen Leiterplatte o.ä. ausgebildet ist, sodass eine unmittelbare Verbindung des Schaltungsträgers beispielsweise mit einem Trägerelement an einer Aluminum existing, produced by extrusion profile section may be formed and thus has a relatively high strength or rigidity. In contrast, it may be provided in the control unit that the circuit carrier in the form of a flexible conductor foil or a flexible printed circuit board o.ä. is formed, so that a direct connection of the circuit substrate, for example, with a carrier element to a
Fahrzeugkarosserie zusätzliche, den Bauaufwand, die Baugröße oder die Kosten des Schaltungsträgers verursachende Maßnahmen erforderlich macht. Die Erfindung soll jedoch auch den Fall umfassen, bei dem das Kühlelement mit einem Steckeranschlusskörper bzw. einem Steckeranschlusselement Vehicle body requires additional, the construction cost, the size or the cost of the circuit board causing measures. However, the invention should also include the case in which the cooling element with a plug connection body or a plug connection element
mechanisch fest verbunden ist, beispielswiese durch eine Rastverbindung, wobei der Steckeranschlusskörper wiederum der Befestigung an dem Trägerelement dient. In diesem Fall findet lediglich eine mittelbare Befestigung des mechanically firmly connected, for example, by a latching connection, wherein the plug connection body in turn serves the attachment to the support element. In this case, only an indirect attachment of the
Schaltungsträgers über das Kühlelement statt. Jedoch ist auch in diesem Fall eine geringere mechanische Belastung des Schaltungsträgers möglich. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergeräts sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Circuit carrier over the cooling element instead. However, even in this case, a lower mechanical load of the circuit substrate is possible. Advantageous developments of the control device according to the invention are listed in the subclaims.
Eine mechanisch besonders gute bzw. feste Verbindung des Steuergeräts an einem Trägerelement wird erzielt, wenn das Kühlelement den Schaltungsträger seitlich übergreift und in den außer Deckung mit dem Schaltungsträger befindlichen Abschnitten mehrere Befestigungsstellen zur Befestigung an dem Trägerelement aufweist. Eine derartige Ausbildung ist darüber hinaus auch deshalb sinnvoll bzw. vorteilhaft, da dann das Kühlelement eine relativ große Erstreckung aufweist (da es die seitlichen Randbereiche des Schaltungsträgers überragt) und somit auch eine besonders gute bzw. effektive Wärmeabfuhr ermöglicht. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der das Kühlelement im Querschnitt in etwa U-förmig ausgebildet ist, sodass der Schaltungsträger im Bereich zwischen den kurzen Schenkeln des Profils angeordnet sein kann. Von diesen kurzen Schenkeln können wiederum vom Schaltungsträger wegragendeA mechanically particularly good or firm connection of the control device to a carrier element is achieved when the cooling element laterally engages over the circuit carrier and in the out-of-cover with the circuit carrier sections has several attachment points for attachment to the support element. Such a design is therefore also useful or advantageous because then the cooling element has a relatively large extent (since it surmounted the lateral edge regions of the circuit substrate) and thus also allows a particularly good or effective heat dissipation. Preferred is an embodiment in which the cooling element is formed in cross section in approximately U-shaped, so that the circuit carrier can be arranged in the region between the short legs of the profile. From these short legs can in turn from the circuit carrier wegragende
Abschnitte ausgebildet sein, die, mit Löchern versehen, mittels Schrauben oder ähnlichen Befestigungselementen der Befestigung des Kühlelements an dem Trägerelement dienen. Eine besonders sichere und einfache Montage des Kühlelements an demBe formed sections provided with holes, by means of screws or similar fasteners of the attachment of the cooling element to the support member. A particularly safe and easy installation of the cooling element on the
Schaltungsträger, die darüber hinaus die exakte Einstellung bzw. Positionierung des Kühlelements zum Schaltungsträger ermöglicht, sieht vor, dass das Circuit carrier, which also allows the exact adjustment or positioning of the cooling element to the circuit carrier, provides that the
Kühlelement mittels wenigstens eines Abstandhalterelements mit dem Cooling element by means of at least one spacer element with the
Schaltungsträger unter Ausbildung einer Rastverbindung verbunden ist. Dieses Abstandshalterelement kann beispielsweise in Form eines Spritzgussteils ausCircuit carrier is connected to form a latching connection. This spacer element may, for example, in the form of an injection molded part
Kunststoff bestehen, das durch seine Form einerseits den definierten bzw. Plastic consist of the one hand by its shape the defined or
gewünschten Abstand zwischen dem Schaltungsträger und dem Kühlelement einstellt, und zum anderen die benötigten Rastelemente aufweist, um mit dem Schaltungsträger, beispielsweise im Bereich eines Lochs des Schaltungsträgers, die Rastverbindung auszubilden. Auch ist es alternativ denkbar, dass das wenigstens eine Abstandshalterelement aus leitfähigem Material besteht und niederohmig mit dem Schaltungsträger verbunden ist. In diesem Fall dient das Kühlelement zusätzlich zur EMV-Abschirmung. Anstelle von elektrisch leitenden Abstandshalterelementen kann eine elektrische Ankopplung zwischen dem Schaltungsträger und dem Kühlelement auch durch metallische Rasthaken o.ä. zwischen dem Kühlelement und dem Schaltungsträger erfolgen. Weiterhin ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass zumindest der Zwischenraum zwischen dem wenigstens einen wärmeerzeugenden Bauteil und dem Kühlelement mit der Kunststoffmasse ausgefüllt ist. Dadurch wird die Übertragung der von dem Bauteil erzeugten Wärme über die Kunststoffmasse an das Kühlelement sichergestellt. Weiterhin wird eine mechanische Entkopplung zwischen dem Kühlelement und dem Bauteil erzielt. Bevorzugt ist darüber hinaus, dass das Kühlelement nicht nur auf der dem Bauteil zugewandten Seite von der Kunststoffmasse umgeben bzw. in Wirkverbindung angeordnet ist, sondern darüber hinaus auch auf der dem Bauteil abgewandten Seite. Dadurch wird eine Optimierung des Wärmeeintrags in das Kühlelement bewirkt und gleichzeitig das Kühlelement gegenüber dem Einfluss von äußeren Medien, wie Feuchtigkeit oder ähnlichem, durch die Kunststoffmasse geschützt. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des soweit beschriebenen Steuergeräts sieht vor, dass die Kunststoffmasse aus mehreren Kunststoffschichten besteht. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass sich das Material der Kunststoffschichten in ihren physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften und/oder ihren Schichtdicken unterscheidet. Somit ist beispielsweise der Fall von der Erfindung umfasst, bei der zunächst eine aus niedrigviskosem Material bestehende (erste) Kunststoffschicht in Wirkverbindung mit dem desired distance between the circuit carrier and the cooling element adjusts, and on the other hand has the required locking elements in order to form the latching connection with the circuit carrier, for example in the region of a hole of the circuit carrier. It is also alternatively conceivable that the at least one spacer element consists of conductive material and is connected to the circuit carrier with low resistance. In this case, the cooling element is used in addition to EMC shielding. Instead of electrically conductive spacer elements, an electrical coupling between the circuit carrier and the cooling element or the like by metallic latching hooks. between the cooling element and the circuit carrier. Furthermore, it is preferably provided according to the invention that at least the intermediate space between the at least one heat-generating component and the cooling element is filled with the plastic compound. As a result, the transmission of the heat generated by the component via the plastic compound to the cooling element is ensured. Furthermore, a mechanical decoupling between the cooling element and the component is achieved. In addition, it is preferred that the cooling element is surrounded not only on the side facing the component of the plastic mass or is arranged in operative connection, but also on the side facing away from the component. As a result, an optimization of the heat input is effected in the cooling element and at the same time the cooling element against the influence of external media, such as moisture or the like, protected by the plastic compound. A further preferred embodiment of the control device described so far provides that the plastic mass consists of several plastic layers. In particular, it may be provided that the material of the plastic layers differs in their physical and / or chemical properties and / or their layer thicknesses. Thus, for example, the case is encompassed by the invention, in which at first a (first) plastic layer made of low-viscosity material is in operative connection with the
Schaltungsträger bzw. den Bauelementen angeordnet wird, um ggf. vorhandene Spalte auszufüllen bzw. eine Underfillfunktion an den Bauteilen zu übernehmen und gleichzeitig eine elektrische Isolation der Bauelemente bzw. des Circuit board or the components is arranged to fill any existing gap or take an underfill function on the components and at the same time electrical insulation of the components or the
Schaltungsträgers zu bewirken. Diese erste Kunststoffschicht ist beispielhaft von einer zweiten, aus hochviskosem Material bestehenden Kunststoffschicht umgeben, wobei diese Kunststoffschicht beispielsweise insbesondere dazu dient, einen mechanisch guten Schutz des Steuergeräts gegenüber äußeren Einflüssen zu bewirken. Hierzu kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Kunststoffmasse der zweiten Schicht Füllstoffe oder ähnliche Materialien zugegeben werden, sei es zur Erhöhung der Festigkeit oder anderer To effect circuit carrier. By way of example, this first plastic layer is surrounded by a second layer of plastic consisting of highly viscous material, this plastic layer, for example, serving, in particular, to effect a mechanically good protection of the control device against external influences. For this purpose, it can also be provided, for example, that the plastic material of the second layer fillers or similar materials are added, either to increase the strength or other
physikalischer Eigenschaften, beispielsweise zur E MV-Abschirmung, zur besseren Wärmeleitfähigkeit oder aber beispielsweise aus Gründen der besseren Herstellbarkeit bzw. eines optimierten Fertigungsprozesses. Auch ist es möglich, dass die Kunststoffmasse eingefärbt ist, um die thermische Abstrahlung der Wärme zu erhöhen. Weiterhin wird erläutert, dass es der Überzug mit der Kunststoffmasse lokal begrenzt sein kann, sodass insbesondere (ausschließlich) eine thermische Anbindung mit dem Kühlelement erzielt wird. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, den Schaltungsträger durch ein separates physical properties, for example, for E MV shielding, for better thermal conductivity or, for example, for reasons of better manufacturability or an optimized manufacturing process. It is also possible that the plastic mass is colored to increase the thermal radiation of heat. Furthermore, it is explained that it is the coating with the Plastic mass may be locally limited, so that in particular (only) a thermal connection with the cooling element is achieved. In this case, it may be advantageous for the circuit carrier by a separate
Schutzgehäuse mechanisch zu schützen. Protect protective housing mechanically.
Eine erste Bauart des Steuergeräts sieht vor, dass der Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte ausgebildet ist, und dass Kontaktpins des A first type of control device provides that the circuit carrier is designed in the form of a printed circuit board, and that contact pins of the
Steckeranschlusselements durch Einpresstechnik und/oder stoffschlüssige Verbindungen mit elektrisch leitenden Bereichen der Leiterplatte (Leiterbahnen) verbunden sind. Eine derartige stoffschlüssige Verbindung besteht insbesondere in der Ausbildung von Lötverbindungen. Plug connection element are connected by press-fitting and / or cohesive connections with electrically conductive areas of the circuit board (conductors). Such a cohesive connection consists in particular in the formation of solder joints.
Alternativ ist es auch möglich, dass der Schaltungsträger in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie ausgebildet ist, und dass elektrisch leitende Oberflächenbereiche der Leiterbahnfolie mit Anschlusselementen des Steckeranschlusselements elektrisch leitend verbunden sind. Alternatively, it is also possible that the circuit carrier is designed in the form of a flexible conductor foil, and that electrically conductive surface regions of the conductor foil are electrically conductively connected to connection elements of the plug connection element.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines soweit beschriebenen, erfindungsgemäßen Steuergeräts. Das Verfahren sieht vor, dass die Kunststoff masse im Tauchverfahren auf den Schaltungsträger aufgebracht wird. Die Verwendung eines Tauchverfahrens hat insbesondere den Vorteil, dass im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik gemäß der DE 10 2010 030 170 A1 auf ein mit dem Schaltungsträger bzw. Verdrahtungsträger verbundenes Rahmenelement verzichtet werden kann, sodass das Steuergerät im Bereich des Schaltungsträgers eine besonders kompakte Bauform aufweist. Darüber hinaus ermöglicht es das Tauchverfahren in besonders einfacher und eleganter Weise, beispielsweise gleichzeitig die Unter- und Oberseite des Schaltungsträgers mit der Kunststoffmasse zu versehen bzw. zu überdecken. The invention also includes a method for producing a control device according to the invention described so far. The method provides that the plastic mass is applied to the circuit carrier in the dipping process. The use of a dipping method has the particular advantage that, in contrast to the prior art mentioned in the introduction according to DE 10 2010 030 170 A1, a frame element connected to the circuit carrier or wiring carrier can be dispensed with, so that the control unit in the area of the circuit carrier has a particularly compact design Design has. In addition, it allows the dipping process in a particularly simple and elegant way, for example, at the same time to provide or cover the bottom and top of the circuit substrate with the plastic mass.
In Weiterbildung des Herstellverfahrens ist es vorgesehen, dass die In development of the manufacturing process, it is envisaged that the
Kunststoffmasse durch Ausbilden mehrerer Kunststoffschichten jeweils im Tauchverfahren unter Zwischenschaltung wenigstens einer physikalischen Zwischenbehandlung auf den Schaltungsträger aufgebracht wird. Diese physikalische Zwischenbehandlung kann beispielsweise in Form einer Plastic compound is applied by forming a plurality of plastic layers each in the dipping process with the interposition of at least one physical intermediate treatment on the circuit substrate. This physical intermediate treatment can be in the form of a
Wärmebehandlung oder einer UV-Aushärtung der jeweils zuletzt aufgebrachten Kunststoffschicht bestehen, um den Fertigungsprozess zu optimieren bzw. Heat treatment or UV curing of each last applied Plastic layer to optimize the manufacturing process or
gewünschte Eigenschaften an den einzelnen Kunststoffschichten zu erzielen. to achieve desired properties of the individual plastic layers.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.
Diese zeigt in: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf ein mit einem Schaltungsträger verbundenes Steckeranschlusselement eines Steuergeräts in einem Vormontageschritt, 1 shows a perspective view of a plug connection element of a control device connected to a circuit carrier in a pre-assembly step,
Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 bei einem mit dem Schaltungsträger montierten Kühlelement, ebenfalls in perspektivischer Darstellung, FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 in a cooling element mounted to the circuit carrier, likewise in perspective view, FIG.
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf ein auf einer Leiterplatte montiertes Fig. 3 is a perspective view of a mounted on a printed circuit board
Abstandshalterelement, Fig. 4 einen Längsschnitt einer Befestigung zwischen dem  Spacer element, Fig. 4 is a longitudinal section of a fastening between the
Schaltungsträger und dem Kühlelement am Randbereich einer Leiterplatte,  Circuit carrier and the cooling element at the edge region of a printed circuit board,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 2 nach dem Umhüllen des Fig. 5 shows the arrangement of FIG. 2 after wrapping the
Schaltungsträgers mit Kunststoffmasse in perspektivischer Ansicht und  Circuit carrier with plastic mass in perspective view and
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Steuergerätes, bei der der 6 is a perspective view of a control unit, wherein the
Schaltungsträger in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie ausgebildet ist.  Circuit carrier is designed in the form of a flexible conductor foil.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. In der Fig. 1 sind während eines Vormontageschritts ein Schaltungsträger 1 1 sowie ein aus Kunststoff bestehender Steckeranschlusskörper bzw. ein Steckeranschlusselement 12 als Bestandteil eines Steuergeräts 10 dargestellt. Das Steuergerät 10 findet bevorzugt, jedoch nicht einschränkend, Verwendung in einem Kraftfahrzeug. Der Schaltungsträger 1 1 ist in Form einer an sich bekannten Leiterplatte 14 ausgebildet, und weist auf wenigstens einer Seite eine Reihe von Bauelementen 15 auf, wobei wenigstens eines der Bauelemente 15, beim Betrieb des Steuergeräts 10 Wärme abgibt, die vom Bereich des The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals. In Fig. 1 during a pre-assembly step, a circuit substrate 1 1 and a plastic existing connector body or a Plug connection element 12 shown as part of a control unit 10. The controller 10 preferably, but not by way of limitation, is for use in a motor vehicle. The circuit carrier 1 1 is in the form of a known circuit board 14, and has on at least one side a number of components 15, wherein at least one of the components 15, during operation of the control unit 10 gives off heat from the area of
Steuergeräts 10 abgeleitet werden soll. Das Steckeranschlusselement 12 ist mit dem Schaltungsträger 1 1 bzw. der Leiterplatte 14 mittels an sich bekannter Technologien, beispielsweise mittels einer Rastverbindung, mechanisch fest verbunden. Weiterhin weist das Steckeranschlusselement 12, ebenfalls in bekannter Art und Weise, nicht dargestellte elektrische Anschlusselemente in Form von Steckerpins auf, die der zumindest mittelbaren elektrischen Control unit 10 is to be derived. The plug connection element 12 is mechanically firmly connected to the circuit carrier 11 or the circuit board 14 by means of technologies known per se, for example by means of a latching connection. Furthermore, the plug connection element 12, also in a known manner, not shown electrical connection elements in the form of connector pins, which is the at least indirect electrical
Kontaktierung der Bauelemente 15 bzw. einer elektronischen Schaltung des Schaltungsträgers 1 1 dienen. Hierzu sind die Anschlusspins beispielsweise über Einpresstechnik und/oder stoffschlüssige Verbindungen mit elektrisch leitenden Bereichen bzw. Leiterbahnen des Schaltungsträgers 1 1 verbunden. Contacting of the components 15 and an electronic circuit of the circuit substrate 1 1 serve. For this purpose, the connection pins are connected, for example via press-fit technology and / or integral connections with electrically conductive regions or conductor tracks of the circuit substrate 11.
Weiterhin weist das Steckeranschlusselement 12 im Bereich der beiden gegenüberliegenden Seitenkanten 16, 17 der Leiterplatte 14 auf der den Furthermore, the plug connection element 12 in the region of the two opposite side edges 16, 17 of the circuit board 14 on the
Bauelementen 15 auf der Oberseite der Leiterplatte 14 abgewandten Seite zwei vom Steckeranschlusselement 12 in Richtung zur Leiterplatte 14 ragende Rasthaken 18 auf, von denen in der Fig. 1 lediglich ein Rasthaken 18 erkennbar ist. Die Rasthaken 18 überragen mit einem Rasthakenabschnitt 19 die jeweilige Seitenkante 16, 17 der Leiterplatte 14. Components 15 on the upper side of the circuit board 14 side facing away from the connector element 12 in the direction of the circuit board 14 protruding latching hooks 18, of which in Fig. 1, only one latching hook 18 can be seen. The latching hooks 18 project beyond the respective side edge 16, 17 of the printed circuit board 14 with a latching hook section 19.
Weiterhin ist der Schaltungsträger 1 1 bzw. die Leiterplatte 14 beispielhaft mit acht Abstandshalterelementen 20 verbunden. Insbesondere sind die Furthermore, the circuit carrier 11 or the printed circuit board 14 is connected by way of example to eight spacer elements 20. In particular, the
Abstandshalterelemente 20 in etwa im Bereich der wärmeabgebenden Bauteile 15 angeordnet. Bei den Abstandshalterelementen 20 handelt es sich um im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellte Bauteile, die ggf. elektrisch leitend ausgebildet sind. Die Abstandshalterelemente 20 weisen jeweils zwei, von der Leiterplatte 14 wegragende, elastisch auslenkbare Schnapphaken 21 , 22 (Fig. 3) auf. Die Abstandshalterelemente 20 dienen der Ausbildung einer Rastverbindung 24 mit einem Kühlelement 25. Das besonders gut in der Fig. 2 erkennbare Kühlelement 25 ist vorzugsweise als Abschnitt eines Strangpressprofils ausgebildet und besteht insbesondere aus Aluminium. Das Kühlelement 25 übergreift die Leiterplatte 14 auf der den Spacer elements 20 arranged approximately in the region of the heat-emitting components 15. The spacer elements 20 are components produced in the plastic injection molding process, which may be electrically conductive. The spacer elements 20 each have two elastically deflectable snap hooks 21, 22 (FIG. 3) projecting away from the printed circuit board 14. The spacer elements 20 serve to form a latching connection 24 with a cooling element 25. The cooling element 25, which can be seen particularly well in FIG. 2, is preferably designed as a section of an extruded profile and consists in particular of aluminum. The cooling element 25 engages over the printed circuit board 14 on the
Bauelementen 15 zugewandten Seite bis über beide Seitenkanten 16, 17 hinweg. Das Kühlelement 25 weist im Bereich zwischen zwei SeitenschenkelnComponents 15 side facing up over both side edges 16, 17 away. The cooling element 25 has in the area between two side legs
26, 27 eine U-förmige Aufnahme 28 auf, in deren Bereich die Leiterplatte 14 angeordnet bzw. aufgenommen ist. Die Seitenschenkel 26, 27 wirken mit den Rasthakenabschnitten 19 des Steckeranschlusselements 12 zusammen und verhindern insbesondere ein Verkippen des Kühlelements 25 zur Leiterplatte 14. 26, 27 a U-shaped receptacle 28, in the region of the printed circuit board 14 is arranged or received. The side legs 26, 27 cooperate with the latching hook portions 19 of the plug connection element 12 and in particular prevent tilting of the cooling element 25 to the circuit board 14.
Je nach konstruktiver Ausbildung kann es auch vorgesehen sein, dass zwischen dem Steckeranschlusselement 12 und dem Kühlelement 25 eine mechanisch starre bzw. feste Verbindung, insbesondere eine Rastverbindung, ausgebildet ist. In diesem Fall kann es weiterhin vorgesehen sein, dass das Depending on the constructive design, it can also be provided that a mechanically rigid or fixed connection, in particular a latching connection, is formed between the plug connection element 12 and the cooling element 25. In this case, it may further be provided that the
Steckeranschlusselement 12 der Befestigung des Steuergeräts 10 an einemPlug connection element 12 of the attachment of the control unit 10 to a
Trägerelement 40 dient. Carrier element 40 is used.
Zwischen den beiden Seitenschenkeln 26, 27 weist das Kühlelement 25 einen Basisabschnitt 29 auf, der im Bereich bzw. in Überdeckung mit den Between the two side legs 26, 27, the cooling element 25 has a base portion 29 which in the area or in overlap with the
Abstandshalterelementen 20 jeweils im Querschnitt in etwa U-förmige, rinnenartige Vertiefungen 31 aufweist. Im Bereich der Vertiefungen 31 wirkt das Kühlelement 25 zur Ausbildung der Rastverbindung 24 mit den Schnapphaken 21 , 22 der Abstandshalterelemente 20 zusammen. Hierzu wirken entsprechend der Darstellung der Fig. 4 die Schnapphaken 21 , 22 mit Hinterschneidungen 32 im Bereich der Vertiefungen 31 zusammen. Weiterhin weist der BasisabschnittSpacer elements 20 each in cross section in approximately U-shaped, groove-like recesses 31 has. In the region of the recesses 31, the cooling element 25 cooperates with the snap hooks 21, 22 of the spacer elements 20 to form the latching connection 24. 4, the snap hooks 21, 22 cooperate with undercuts 32 in the region of the depressions 31. Furthermore, the base section
29 von der Leiterplatte 14 abragende, finnenartige, senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 14 angeordnete Abstrahlflächen 33 zur Vergrößerung der Oberfläche des Kühlelements 25 auf. Auf der dem Basisabschnitt 29 abgewandten Seite der Seitenschenkel 26, 27 weist das Kühlelement 25 darüber hinaus jeweils einen von der Leiterplatte 14 abragenden Befestigungsabschnitt 34, 35 auf, der beispielhaft jeweils zwei Durchgangslöcher 36 zur Befestigung des Kühlelementes 25 und somit auch des Steuergeräts 10 an einer lediglich symbolisch dargestellten Fläche des 29 projecting from the circuit board 14, fin-like, arranged perpendicular to the plane of the circuit board 14 radiating surfaces 33 to increase the surface of the cooling element 25 on. On the side facing away from the base portion 29 side of the side legs 26, 27, the cooling element 25 each have a protruding from the circuit board 14 mounting portion 34, 35, for example, two through holes 36 for attachment of the cooling element 25 and thus also of the control unit 10 to a only symbolically represented surface of the
Trägerelements 40 (Fig. 4) aufweist. Die Befestigung erfolgt dabei vorzugsweise über Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) Zur Fertigung des Steuergerätes 10 wird dieses im Bereich des Schaltungsträgers 1 1 zusammen mit dem vormontiertem Kühlelement 25 wenigstens bereichsweise von einer Kunststoffmasse 42 umgeben. Die Carrier element 40 (Fig. 4). The attachment is preferably via mounting screws (not shown) For the production of the control unit 10, this is at least partially surrounded by a plastic mass 42 in the region of the circuit substrate 1 1 together with the pre-assembled cooling element 25. The
Kunststoffmasse 42 besteht aus wenigstens einer, vorzugsweise mehreren Schichten 43, 44 aus Kunststoffmaterial, wobei sich das Material der einzelnen Schichten 43, 44, insbesondere hinsichtlich ihrer Viskosität, ihrer chemischen Zusammensetzung sowie anderer physikalischer Eigenschaften unterscheidet. Beispielsweise kann die zuerst aufgebrachte Schicht 43 aus Epoxidharz bestehen. Plastic compound 42 consists of at least one, preferably a plurality of layers 43, 44 of plastic material, wherein the material of the individual layers 43, 44, in particular with regard to their viscosity, their chemical composition and other physical properties differs. For example, the first applied layer 43 may be made of epoxy resin.
Zum Schutz des Schaltungsträgers 1 1 sowie der auf dem Schaltungsträger 1 1 angeordneten Bauelemente 15 wird der Schaltungsträger 1 1 zusammen mit dem Kühlelement 25 in wenigstens einem Verfahrensschritt im Tauchverfahren mit der Kunststoffmasse 42 bzw. den Schichten 43, 44 versehen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Kühlelement 25 entweder im direkten Anlagekontakt mit dem wenigstens einen wärmeabgebenden Bauelement 15 angeordnet ist, oder aber bevorzugt, dass zwischen dem wärmeabgebenden Bauelement 15 und der dem wärmeabgebenden Bauelement 15 zugewandten Seite des In order to protect the circuit carrier 11 and the components 15 arranged on the circuit carrier 11, the circuit carrier 11 is provided with the plastic compound 42 or layers 43, 44 together with the cooling element 25 in at least one method step. It may be provided that the cooling element 25 is arranged either in direct contact with the at least one heat-emitting component 15, or preferably that between the heat-emitting component 15 and the heat-emitting component 15 side facing the
Kühlelements 25 ein Spalt 48 ausgebildet ist (Fig. 3). Das Aufbringen der Schichten 43,44 erfolgt bevorzugt unter einer definierten Atmosphäre Cooling element 25, a gap 48 is formed (Fig. 3). The application of the layers 43,44 preferably takes place under a defined atmosphere
(beispielsweise unter einem Druck vonl Ombar bis 50mbar). (For example, under a pressure of 1 Ombar to 50mbar).
Beim Aufbringen der Kunststoffmasse 42 bzw. der Schichten 43, 44 auf den Schaltungsträger 1 1 , wobei der Bereich des Steckeranschlusselements 12 insbesondere lediglich teilweise von der Kunststoffmasse 42 überdeckt ist, dringt die Kunststoffmasse 42 in ggf. zwischen den Bauelementen 15 und dem When applying the plastic compound 42 or the layers 43, 44 to the circuit carrier 1 1, wherein the region of the plug connection element 12 is in particular only partially covered by the plastic compound 42, penetrates the plastic mass 42 in possibly between the components 15 and the
Schaltungsträger 1 1 befindliche Lücken bzw. Spalte ein und füllt diese aus, beispielsweise auch zum Kühlelement 25 hin, sodass dieses beispielsweise auf der den Bauelementen 15 abgewandten Seite zumindest teilweise ebenfalls von Kunststoffmasse 42 überdeckt wird. Circuit board 1 1 located gaps or gaps and fills these, for example, to the cooling element 25, so that this example, on the side facing away from the components 15 side is also at least partially covered by plastic material 42.
Zwischen dem Aufbringen der einzelnen Schichten 43, 44 können Between the application of the individual layers 43, 44 can
Zwischenbehandlungsschritte, insbesondere (Vor-) Aushärteschritte vorgesehen sein. Derartige Aushärteschritte bestehen beispielsweise in der Anwendung von UV-Licht zur Aushärtung entsprechend geeigneter Kunststoffmassen. Die Kunststoffmasse 42 bzw. die Schichten 43, 44 bewirken insbesondere einen mechanischen Schutz des Schaltungsträgers 1 1 sowie einen Schutz gegenüber Eindringen von Medien wie Feuchtigkeit in den Bereich der Bauelemente 15, die die Funktionsfähigkeit des Steuergerätes 10 beeinträchtigen. Nach dem Intermediate treatment steps, in particular (pre-) curing steps can be provided. Such curing steps consist for example in the application of UV light for curing according to suitable plastic materials. The Plastic compound 42 and the layers 43, 44 effect in particular a mechanical protection of the circuit substrate 1 1 and a protection against ingress of media such as moisture in the region of the components 15, which affect the functioning of the control unit 10. After this
Aufbringen der Schichten 43, 44 kann sich eine Endaushärtung in einem Ofen anschließen. Applying the layers 43, 44 may be followed by a final curing in an oven.
In der Fig. 5 ist dargestellt, dass die Kunststoff masse 42 mit einer hochviskosen Schicht 44 den Schaltungsträger 1 1 auf der dem Basisabschnitt 29 des In Fig. 5 it is shown that the plastic mass 42 with a high-viscosity layer 44, the circuit substrate 1 1 on the base portion 29 of the
Kühlelements 25 gegenüberliegenden Seite bereichsweise umgibt, sodass insbesondere auch auf ein separates Gehäuse verzichtet werden kann. Eine niederviskose Schicht 43 umgibt den Schaltungsträger 1 1 vollständig. Cooling element 25 opposite side partially surrounds, so that in particular can be dispensed with a separate housing. A low-viscosity layer 43 completely surrounds the circuit carrier 11.
In der Fig. 6 ist der Fall dargestellt, bei dem der Schaltungsträger 1 1 in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie 45 ausgebildet ist, auf dem die Bauelemente 15 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich nicht nur Bauelemente 15 auf dem Kühlelement 25 bzw. dem Basisabschnitt 29 zugewandten Seite der Leiterbahnfolie 45, sondern auch auf der dem FIG. 6 shows the case in which the circuit carrier 11 is designed in the form of a flexible conductor foil 45, on which the components 15 are arranged. In the illustrated embodiment are not only components 15 on the cooling element 25 and the base portion 29 facing side of the conductor foil 45, but also on the
Basisabschnitt 29 abgewandten Seite der Leiterbahnfolie 45. Weiterhin ist erkennbar, dass ein Abschnitt 46 der Leiterbahnfolie 45 in etwa rechtwinklig von den übrigen Bereichen der Leiterbahnfolie 45 umgeformt ist. Im Bereich des Abschnitts 46 erkennt man elektrisch leitende Oberflächenbereiche 47 in Form von Kontaktstellen, die mit dem im Steckeranschlusselement 12 angeordneten, in der Fig. 6 nicht erkennbaren Anschlusspins elektrisch kontaktiert sind. Furthermore, it can be seen that a portion 46 of the conductor foil 45 is deformed approximately at right angles from the other regions of the conductor foil 45. In the region of section 46, electrically conductive surface regions 47 in the form of contact points which are electrically contacted with the connection pins arranged in the plug connection element 12 and not visible in FIG.
Hinsichtlich der Verwendung von Kunststoffmasse 42 wird auf das im Regarding the use of plastic compound 42 is on the in the
Zusammenhang mit der Leiterplatte 14 Beschriebene Bezug genommen.  Connection with the printed circuit board 14 Described reference.
Das soweit beschriebene Steuergerät 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, anstelle einer flexiblen Leitbahnfolie 45 eine flexible Leiterplatte 14 zu verwenden. Auch ist es denkbar, beispielweise nur die (erste) Schicht 43 durch ein Tauchverfahren aufzubringen, und ggf. eine weitere Schicht 44 in andern Verfahren. Auch soll die Erfindung generell nicht auf Tauschverfahren zum Aufbringen einzelner The control unit 10 described so far can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention. For example, it may be provided to use a flexible printed circuit board 14 instead of a flexible conductor web foil 45. It is also conceivable, for example, to apply only the (first) layer 43 by means of a dipping method, and possibly a further layer 44 in other methods. Also, the invention is generally not on exchange method for applying individual
Schichten 43, 44 beschränkt sein. Vielmehr sind auch Verfahren wie Dippen,Layers 43, 44 be limited. Rather, methods such as dipping,
Sprayen, Pulverbeschichten, das Auflaminieren von Folien o.ä. denkbar. Spraying, powder coating, the lamination of foils or the like conceivable.

Claims

Ansprüche  claims
1 . Steuergerät (10), mit einem Schaltungsträger (1 1 ), auf dem wenigstens ein wärmeerzeugendes Bauteil (15) angeordnet ist, wobei der Schaltungsträger (1 1 ) zumindest auf der dem wenigstens einen Bauteil (15) zugewandten Seite zumindest bereichsweise von einer Kunststoffmasse (42) überdeckt ist, mit einem Steckeranschlusselement (12) zur elektrischen Kontaktierung des Schaltungsträgers (1 1 ), und mit einem Kühlelement (25), das in zumindest mittelbarer Wirkverbindung mit dem wenigstens einen wärmeerzeugenden Bauteil (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (25) zumindest mittelbar als Befestigungselement zum Befestigen des Steuergeräts (10) an einem Trägerelement (40) ausgebildet ist. 1 . Control device (10), with a circuit carrier (1 1), on which at least one heat-generating component (15) is arranged, wherein the circuit carrier (1 1) at least on the at least one component (15) side facing at least partially by a plastic material ( 42) is covered, with a plug connection element (12) for electrically contacting the circuit carrier (1 1), and with a cooling element (25) which is arranged in at least indirectly operative connection with the at least one heat-generating component (15), characterized in that the cooling element (25) is formed at least indirectly as a fastening element for fastening the control device (10) to a carrier element (40).
2. Steuergerät nach Anspruch 1 , 2. Control device according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (25) Seitenkanten (16, 17) des Schaltungsträgers (1 1 ) übergreift und in den außer Deckung mit dem Schaltungsträger (1 1 ) befindlichen Abschnitten mehrere Befestigungsabschnitte (34, 35) aufweist, die dazu ausgebildet sind, mit dem Trägerelement (40) verbunden zu werden.  in that the cooling element (25) overlaps lateral edges (16, 17) of the circuit carrier (11) and has a plurality of fastening sections (34, 35) in the sections out of registration with the circuit carrier (11), which are designed to be connected to the carrier element (40) to be connected.
3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, 3. Control device according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (25) mittels wenigstens eines Abstandhalterelements (20) mit dem Schaltungsträger (1 1 ) unter Ausbildung einer Rastverbindung (24) verbunden ist.  the cooling element (25) is connected to the circuit carrier (11) by means of at least one spacer element (20) to form a latching connection (24).
4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Control device according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Spalt (48) zwischen dem wenigstens einen characterized, in that at least one gap (48) between the at least one
wärmeerzeugenden Bauteil (15) und dem Kühlelement (25) mit der heat generating component (15) and the cooling element (25) with the
Kunststoffmasse (42) ausgefüllt ist. Plastic compound (42) is filled.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Control device according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Kunststoffmasse (42) aus mehreren, vorzugsweise gut that the plastic mass (42) of several, preferably good
wärmeleitenden Schichten (43, 44) besteht. thermally conductive layers (43, 44).
Steuergerät nach Anspruch 5, Control device according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass sich das Material der Schichten (43, 44) sich in ihren physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften und/oder ihren Schichtdicken unterscheidet. the material of the layers (43, 44) differs in their physical and / or chemical properties and / or their layer thicknesses.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Control device according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Schaltungsträger (1 1 ) in Form einer Leiterplatte (14) ausgebildet ist, und dass elektrische Anschlusselemente des Steckeranschlusselements (12) durch Einpresstechnik und/oder stoffschlüssige Verbindungen mit elektrisch leitenden Bereichen der Leiterplatte (14) verbunden sind. in that the circuit carrier (11) is in the form of a printed circuit board (14), and in that electrical connection elements of the plug connection element (12) are connected by press-fitting technology and / or bonded connections to electrically conductive regions of the printed circuit board (14).
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Control device according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der Schaltungsträger (1 1 ) in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie (45) oder einer flexiblen Leiterplatte (14) ausgebildet ist, und dass elektrisch leitende Oberflächenbereiche (47) der Leiterbahnfolie (45) mit dem in that the circuit carrier (11) is in the form of a flexible conductor foil (45) or a flexible printed circuit board (14), and in that electrically conductive surface regions (47) of the conductor foil (45) are connected to the
Steckeranschlusselement (12) elektrisch leitend verbunden sind. Plug connection element (12) are electrically connected.
Verfahren zur Herstellung eines Steuergeräts (10), das nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, Method for producing a control device (10), which is designed according to one of Claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Kunststoffmasse (42) im Tauchverfahren auf dem Schaltungsträger (1 1 ) aufgebracht wird. the plastic compound (42) is applied to the circuit carrier (11) in the dipping process.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Kunststoffmasse (42) durch Ausbilden mehrerer Schichten (43, 44) jeweils im Tauchverfahren unter Zwischenschaltung wenigstens einer physikalischen Zwischenbehandlung auf den Schaltungsträger (1 1 ) aufgebracht wird.  in that the plastic compound (42) is applied to the circuit carrier (11) by forming a plurality of layers (43, 44) in the dipping process with the interposition of at least one physical intermediate treatment.
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DE10206271A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Conti Temic Microelectronic Thermal conductor connecting heat sink to substrate carrying electronic components used for engine valve control, has wavy profile and resilience
JP4473141B2 (en) 2005-01-04 2010-06-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electronic control unit
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