WO2008128808A1 - Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau - Google Patents

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WO2008128808A1
WO2008128808A1 PCT/EP2008/052124 EP2008052124W WO2008128808A1 WO 2008128808 A1 WO2008128808 A1 WO 2008128808A1 EP 2008052124 W EP2008052124 W EP 2008052124W WO 2008128808 A1 WO2008128808 A1 WO 2008128808A1
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Thomas Preuschl
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a module for an integrated control electronics according to the preamble of patent claim 1 and to a method for producing such a module, in particular for gear or motor controls in the automotive industry.
  • control devices In automotive engineering, components such as transmission, engine or brake systems are increasingly being primarily electronically controlled. There is a trend towards integrated mechatronic controls, ie the integration of control electronics and the associated electronic components such as sensors or valves in the transmission, the engine or the brake system. Control devices thus generally have a plurality of electronic components, which are in connection with other components outside of the control unit. In such "on-the-spot" electronics, these controls are no longer housed in a separate protected electronics room and therefore have to withstand corresponding environmental influences and mechanical, thermal and chemical stresses.
  • housings are usually used for this purpose in special housings.
  • the housings fulfill an important shielding function. In order to allow a reliable connection to outside of the housing components, an electrical connection from the housing inner side to the housing outside is necessary.
  • the usual structure for such integrated mechatronic applications consists of a ceramic substrate which covers the various electronic components of the central control unit. includes unit. This ceramic substrate is adhered to a bottom plate and bonded by means of rigid or flexible printed circuit boards to allow the connection of the peripheral components to the central unit.
  • the bottom plate is usually made of aluminum and also serves for heat dissipation.
  • transmission control modules are housed in the transmission sump and therefore completely surrounded by oil and the conductive contamination contained therein. This can be, for example, contamination from tooth wear, machining residues from manufacturing processes or inadequate washing and cleaning processes of the gear housing and / or the installed components.
  • a cap usually applied as a metallic or metallized housing cover on the Gehauseeièreplatte and hermetically sealed.
  • This overall composite of ceramic substrate, printed circuit boards and their connection to the electronic connection of the periphery as well as hermetically sealed housing is a significant cost driver.
  • LTCCs low temperature co-fired ceramics
  • Their electronic connection via flexible printed circuit boards or punched grids to the components located outside the sealed housing is also complicated and therefore cost-intensive.
  • the object of the invention is therefore to provide a module for an integrated control electronics with a housing, housed therein central control unit comprising various electronic components and an electronic connection between the housing interior and the Gehauseau hitraum providing a simple and flexible connection to outside the housing components that are lying in the electronic connection and the central control unit have a simplified and therefore more cost-effective design and are protected at the same time safe from short circuit and / or conductive contamination.
  • a module for an integrated control electronics with at least one cover and a circuit board is proposed as an electrical connection between the interior and peripheral components, wherein the circuit board is a basic carrier for an electronic substrate with the central control electronics and at the same time thermal connection to a hydraulic plate.
  • a printed circuit board construction is used as a signal and potential distribution component which carries a substrate with the electronic components of the central control unit and at the same time is connected directly to a hydraulic plate.
  • the derivation of the heat generated by the power units can be ensured in this way to the hydraulic plate.
  • no further base plate is arranged under the circuit board.
  • the electronic substrate may, for example, be an LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) or an HTC (High Temperature Ceramics).
  • the modules according to the invention can advantageously take over the carrier effect, the signal and potential distribution and the thermal connection to the hydraulic plate from a single component, namely the printed circuit board. In this way, significant material costs of the previous composite of flexible printed circuit boards and the bottom plate can be avoided.
  • printed circuit board boards can be used. be set.
  • high-temperature PCBs can advantageously be used which have high thermal resistance and chemical resistance and a low thermal expansion coefficient.
  • the printed circuit board can be coated on the edges, preferably metallized, whereby the conductor paths are not touched. In this way, a seal of the circuit board can be achieved and, for example, penetration of oil at the sensitive edges can be prevented.
  • the circuit board may have different surfaces.
  • the various surfaces may chemically include tin and / or gold surfaces.
  • this allows a variable adjustment to the respective contacting requirements.
  • thick wire bonds made of gold, aluminum or Pressfit pins can be used. Pressfit pins provide a simple and secure electronic connection to peripheral components. Similarly, such a connection can also be made by means of laser welding.
  • the nature of the connection is not critical and can be selected according to the respective requirements of the components and the existing process devices from known in the art methods.
  • the compounds can be loosely produced, for example, as a plug or not detachable by soldering or welding, for example, wherein the surface of the circuit board can be variably adapted to the respective requirements.
  • the printed circuit board is particularly preferably connected directly to the signal transmitters and receivers (in particular sensors, valves, etc.) outside the housing.
  • the printed circuit board may be two or more layers.
  • various vias Verstical Interconnection Access
  • through-plated multilayer printed circuit boards show a better hold and a more reliable connection of wired electronic components. They are therefore also applicable to simple components of high quality.
  • Line inductance or to increase the Stromtragfahig- can be introduced for a compound and several parallel through holes.
  • through-contacts it is possible to change the printed conductor layers in two-layer or multi-layer printed circuit boards. This is particularly advantageous in terms of good unbundling of complex circuits.
  • the two- or multilayer printed circuit board has thermal vias for thermal connection to the hydraulic plate.
  • the thermal vias can be filled with thermal paste which further reduces the thermal resistance.
  • the vias can be over-plated to obtain a more homogeneous circuit board surface.
  • a further embodiment can be arranged on the circuit board, a circumferential seal to the lid.
  • a hermetic seal of the electronics compartment, for example, to the gearbox oil can be achieved.
  • the protection of the electronic components can be improved.
  • the lid may have a closable filling opening for a potting compound.
  • the substrate with the electronic components of the central control electronics and their connection to the circuit board with a potting compound can be cast.
  • the protection of the sensitive electronic components and their contacts against mechanical and chemical stresses, such as, for example, vibration, moisture, dirt and corrosion, can again be significantly improved.
  • the encapsulation can additionally achieve voltage isolation of the electronics.
  • the infill can also fulfill other testing or production purposes. For example, can be evacuated by the Einfull- opening the interior, thereby ensuring the bubble freedom, the potting compound and then or simultaneously check the electronics housing for leaks.
  • potting compound for example, resins, polyurethane compounds or silicones can be used. These potting compounds can advantageously protect the electronic components against the aforementioned mechanical and / or chemical stresses. Particularly preferred according to the invention silicones or silicone gels are used. In addition to the other advantages, these can facilitate particularly simple processing and prevent thermo-mechanical stresses through a low modulus of elasticity.
  • a module according to the invention for an electronic control unit at least one printed circuit board with an electronic substrate is equipped with the electronic components of the central control electronics.
  • the printed circuit board is mounted on the hydraulic plate and the lid is attached.
  • the connection to the peripheral components is established.
  • the assembly of the circuit board can be done either before or after applying to the hydraulic plate. It is also possible that the connection of the peripheral components takes place before the attachment of the lid.
  • the cover can be made of any material that allows a safe covering of the surface of the electronics compartment with the components of the central control unit and at the same time provides the necessary EMC shielding values.
  • a metallized plastic molded body can be used.
  • the lid is made of a metallic material such as steel or aluminum. This results in an increased long-term stability and improved shielding over the entire life of the electronic control device. In addition, an improved diffusion density is achieved.
  • the invention also relates to the use of a module described above, preferably for an integrated transmission control of a motor vehicle.
  • Fig. 1 is a sectional view of an inventive module for an integrated control electronics.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a module 1 for an integrated control electronics with an electronics compartment 2.
  • the electronics compartment 2 is formed by a cover 3 and a hydraulic panel 4 (not shown) on which a multilayer printed circuit board 5 is connected as an electrical connection between the modules Electronics interior and the peripheral components is applied.
  • a multilayer printed circuit board 5 is connected as an electrical connection between the modules Electronics interior and the peripheral components is applied.
  • an electronic substrate 6 with various electronic components 7 of the central control electronics is applied on the multilayer printed circuit board 5.
  • the substrate 6 is preferably fastened to the printed circuit board 5 with a heat-conductive adhesive layer which supports the Warm dissipation of the electronic substrate 6 advantageously supported.
  • the circuit board simultaneously acts as a thermal connection to the hydraulic plate 4 (not shown).
  • several functions are fulfilled by a single printed circuit board 5, which previously had to be taken over by different components.
  • the printed circuit board 5 can be coated at its edges, preferably having a metallic coating 13.
  • the heat dissipation from the substrate 6 can be realized via thermal vias 8, which can be guided through the various layers of the printed circuit board 5.
  • the thermal vias 8 can be filled with warming paste.
  • the electrical connection of the substrate 6 to the circuit board 5 can be done by wire bonds 9. These may be, for example, gold or aluminum bonding wires.
  • a potting compound can be filled, which further improves the mechanical attachment and protection of the substrate 6 and the bonding wires 9.
  • the hermetic sealing of the electronics compartment with the electronic components 6 can be realized in known ways, for example by insert seals 11, potting adhesive and / or lamination of the cover 3 on the circuit board 5.
  • peripheral components can be done, for example, with a Pressfit connection by Pressfit pins 12, by a spring-loaded contact 14 and / or by means of laser welding or soldering.
  • a module for an integrated control electronics in which the support function for the electronic substrate on the one hand and at the same time the electronic connection to the peripheral components is taken over by the circuit board.
  • the signal and potential distribution can be ensured by the conductive plate just as reliable and long-term stable as the thermal connection to the hydraulic plate.
  • the module thus provided is easy and variably assemble and can be manufactured with standard processes.
  • PCBs printed circuit boards
  • electronic components and erfindungsge- waiving an additional bottom plate of the electronic housing allows a much smaller arrangement of components compared to previously used PCB modules and a significant material savings.
  • the assembly is easy and inexpensive to integrate into the overall assembly process of an electronic device.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Modul (1) für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Deckel (3) und mindestens einer Leiterplatte (5) als elektrische Verbindung zwischen dem Elektronikraum (2) und peripheren Komponenten, wobei die Leiterplatte (5) Grundtrager für ein elektronisches Substrat (6) mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte (4) ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moduls (1) sowie seine Verwendung, insbesondere für eine integrierte Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.

Description

Beschreibung
Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
Die Erfindung betrifft ein Modul für eine integrierte Steuerelektronik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moduls, insbesondere für Getriebe- oder Motorsteuerungen in der Automobilin- dustrie.
Stand der Technik
In der Kraftfahrzeugtechnik werden Komponenten wie Getriebe-, Motoren- oder Bremssysteme zunehmend vornehmlich elektronisch gesteuert. Hierbei gibt es eine Entwicklung hin zu integrierten mechatronischen Steuerungen, also zur Integration von Steuerelektronik und den zugehörigen elektronischen Komponenten wie Sensoren oder Ventile in das Getriebe, den Motor oder das Bremssystem. Steuergerate weisen also im Allgemeinen eine Vielzahl an elektronischen Komponenten auf, welche in Verbindung mit anderen Komponenten außerhalb des Steuergerätes stehen. Bei solchen „Vorort-Elektroniken" sind diese Steuerungen nicht mehr in einem separaten geschützten Elektronikraum un- tergebracht und müssen daher entsprechenden Umwelteinflüssen und mechanischen, thermischen sowie chemischen Beanspruchungen standhalten.
Sie werden zu diesem Zweck normalerweise in spezielle Gehäuse eingesetzt. Zudem erfüllen die Gehäuse eine wichtige Ab- schirmfunktion. Um eine verlassliche Verbindung zu außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten zu ermöglichen, ist eine elektrische Verbindung von der Gehauseinnenseite zur Gehauseaußenseite notwendig.
Der übliche Aufbau für solche integrierten mechatronischen Anwendungen besteht aus einem keramischen Substrat, das die verschiedenen elektronischen Bauteile der zentralen Steue- rungseinheit beinhaltet. Dieses keramische Substrat wird auf eine Bodenplatte aufgeklebt und mittels Bonden mit starren oder flexiblen Leiterplatten verbunden, um die Anbindung der peripheren Komponenten an die Zentraleinheit zu ermöglichen. Die Bodenplatte ist üblicherweise aus Aluminium und dient gleichzeitig der Warmeabfuhr. Wie schon beschrieben sind zum Beispiel Getriebesteuerungsmodule im Getriebeolsumpf untergebracht und daher vollständig mit Ol und der darin enthaltenen leitenden Kontamination umgeben. Dies können zum Beispiel Kontaminationen aus Verzahnungsabrieb, Zerspanungsreste aus Fertigungsprozessen oder unzulänglichen Wasch- und Reinigungsprozessen des Getriebegehauses und/oder der verbauten Komponenten sein. Zum notwendigen Schutz vor solcher Kontamination, vor Beschädigungen und Leiterbahn- oder Bondkurz- Schlüssen wird eine Verdeckelung, üblicherweise als metallischer oder metallisierter Gehausedeckel, auf die Gehausebodenplatte aufgebracht und hermetisch abgedichtet. Dieser Gesamtverbund aus keramischem Substrat, Leiterplatten und deren Anbindung zur elektronischen Verbindung der Peripherie sowie hermetisch dichtem Gehäuse ist ein signifikanter Kostentreiber. Bevorzugt werden als Schaltungstrager LTCCs (Low Tempe- rature co-fired Ceramics) eingesetzt, die zur mechanischen Stabilität und thermischen Anbindung auf eine Grundplatte aufgebracht werden. Ihre elektronische Verbindung über fle- xible Leiterplatten oder Stanzgitter zu den außerhalb des abgedichteten Gehäuses liegenden Komponenten ist zudem aufwendig und daher kostentrachtig .
Aufgabenstellung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit einem Gehäuse, einer darin untergebrachten zentralen Steuerungseinheit umfassend verschiedene elektronische Bauteile und einer elektronischen Verbindung zwischen dem Gehauseinnenraum und dem Gehauseaußenraum bereit zu stellen, welche eine einfache und flexible Verbindung zu außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten ermöglicht, wo- bei die elektronische Verbindung und die zentrale Steuerungseinheit einen vereinfachten und daher kostengünstigeren Aufbau aufweisen und gleichzeitig sicher vor Kurzschluss und/oder leitender Kontamination geschützt sind.
Dies wird erfindungsgemaß mit einer Vorrichtung entsprechend des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 10 erreicht.
Erfindungsgemaß wird ein Modul für eine integrierte Steuerungselektronik mit mindestens einem Deckel und einer Leiterplatte als elektrische Verbindung zwischen dem Innenraum und peripheren Komponenten vorgeschlagen, bei dem die Leiterplatte Grundtrager für ein elektronisches Substrat mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte ist.
Mit anderen Worten wird erfindungsgemaß ein Leiterplattenaufbau als Signal- und Potentialverteilungskomponente einge- setzt, der ein Substrat mit den elektronischen Bauteilen der zentralen Steuerungseinheit tragt und gleichzeitig direkt mit einer Hydraulikplatte verbunden ist. Die Ableitung der durch die Leistungseinheiten erzeugten Warme kann auf diese Weise zur Hydraulikplatte sichergestellt werden. Erfindungsgemaß ist keine weitere Grundplatte unter der Leiterplatte angeordnet .
Das elektronische Substrat kann beispielsweise ein LTCC (Low Temperature co-fired Ceramics) oder ein HTC (High Temperature Ceramics) sein. Durch die erfindungsgemaßen Module kann vorteilhaft die Tragerwirkung, die Signal- und Potentialverteilung und die thermische Anbindung an die Hydraulikplatte von einer einzigen Komponente, nämlich der Leiterplatte, übernommen werden. Auf diese Weise können signifikante Materialkos- ten des bisherigen Verbunds aus flexiblen Leiterplatten und der Bodenplatte vermieden werden. Es können erfindungsgemaß beispielsweise PCB-Leiterplatten (Printed Circuit Bords) ein- gesetzt werden. Bei thermisch anspruchsvollen Anwendungen können vorteilhafterweise Hochtemperatur PCBs eingesetzt werden, die ein hohe thermische Beständigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit und einen geringen thermischen Ausdeh- nungskoeffizienten aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung ist erfindungsgemaß vorgesehen, dass die Leiterplatte an den Kanten beschichtet, bevorzugt metallisiert sein kann, wobei die Leitungsbahnen nicht berührt werden. Hierdurch kann eine Abdichtung der Leiterplatte erreicht und beispielsweise ein Eindringen von Ol an den sensiblen Kanten verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform kann die Leiterplatte verschiedene Oberflachen aufweisen. Die verschiedenen Oberflachen können beispielsweise chemisch Zinn- und/oder Gold- Oberflachen umfassen. Es sind auch andere Oberflachen denkbar, die beispielsweise für bestimmte Kontaktierungsarten besonders geeignet sind oder auch andere Funktionen erfüllen können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine variable Einstellung auf die jeweiligen Kontaktierungserfordernisse erfolgen. Es können zum Beispiel Dickdrahtbondungen aus Gold, Aluminium oder Pressfit Pins verwendet werden. Über Pressfit Pins kann eine einfache und sichere elektronische Verbindung zu peripheren Komponenten hergestellt werden. Gleichermaßen kann eine solche Verbindung auch mittels Laserschweißen hergestellt werden. Generell ist die Art der Verbindungsherstellung nicht kritisch und kann nach den jeweiligen Voraussetzungen der Komponenten und der vorhandenen Prozesseinrichtun- gen aus dem Fachmann bekannten Verfahren ausgewählt werden. So können die Verbindungen losbar beispielsweise als Stecker oder nicht losbar durch beispielsweise Loten oder Schweißen hergestellt werden, wobei die Oberflache der Leiterplatte variabel auf die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden kann. Die Leiterplatte wird besonders bevorzugt direkt mit den Signalgebern und -empfangern (insbesondere Sensoren, Ventile, etc.) außerhalb des Gehäuses verbunden. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung kann die Leiterplatte zwei- oder mehrlagig sein. In solchen mehrlagigen lei- terplatten können verschiedene Vias (Vertical Interconnection Access) vorgesehen werden, die als Durchkontaktierung zwischen den Leiterbahnebenen angeordnet sind. Vorteilhafterweise zeigen durchkontaktierte mehrlagige Leiterplatten einen besseren Halt und eine zuverlässigere Verbindung bedrahteter elektronischer Bauteile. Sie sind daher auch bei einfachen Bauteilen hoher Qualität einsetzbar. Zur Verringerung der
Leitungs-Induktivitat oder zur Erhöhung der Stromtragfahig- keit können für eine Verbindung auch parallel mehrere Durch- kontaktierungen eingebracht werden. Mit Hilfe von Durchkon- taktierungen ist es möglich, die Leiterbahnebenen in zwei- oder mehrlagigen Leiterplatten zu wechseln. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer guten Entflechtung komplexer Schaltungen von großem Vorteil.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zwei- oder mehrlagige Leiterplatte thermische Vias zur thermischen Anbindung an die Hydraulikplatte aufweist. Hierdurch kann beispielsweise die vertikale Wärmeableitung vom Substrat zur Hydraulikplatte hin verbessert werden. Die thermalen Vias können mit Warmeleitpaste gefüllt sein, die den thermischen Widerstand nochmals reduzieren. Optional können die Vias uberplattiert werden, um eine homogenere Leiter- plattenoberflache zu erhalten.
In einer weiteren Ausfuhrungsform kann auf der Leiterplatte eine umlaufende Dichtung zum Deckel angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine hermetische Abdichtung des Elektronikraums, beispielsweise zum Getriebeöl hin erreicht werden. Der Schutz der elektronischen Bauteile kann so verbessert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Deckel eine verschließbare Einfulloffnung für eine Vergussmasse aufweisen. Hierdurch kann das Substrat mit den elektronischen Bauteilen der zentralen Steuerungselektronik und deren Anbindung mit der Leiterplatte mit einer Vergussmasse vergossen werden. Durch eine solche Vergussmasse können der Schutz der empfind- liehen Elektronik-Komponenten und deren Kontaktierungen vor mechanischen und chemischen Belastungen, wie zum Beispiel Vibration, Feuchtigkeit, Schmutz und Korrosion nochmals deutlich verbessern werden. Außerdem kann durch den Verguss zusatzlich eine Spannungsisolation der Elektronik erreicht wer- den. Die Einfulloffnung kann außerdem weitere Prüf- oder Produktionszwecke erfüllen. Zum Beispiel kann durch die Einfull- offnung der Innenraum evakuiert werden, um dadurch die Blasenfreiheit die Vergussmasse sicherzustellen sowie anschließend oder gleichzeitig das Elektronikgehause auf Dichtheit zu überprüfen.
Als Vergussmasse können beispielsweise Harze, Polyurethanmassen oder Silikone eingesetzt werden. Diese Vergussmassen können die Elektronik-Komponenten vorteilhaft gegen die genann- ten mechanischen und/oder chemischen Beanspruchungen schützen. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemaß Silikone oder Silikongele eingesetzt. Diese können zusatzlich zu den weiteren Vorteilen eine besonders einfache Verarbeitung ermöglichen und durch ein niedriges E-Modul thermomechanische Span- nungen verhindern.
Zur Herstellung eines erfindungsgemaßen Moduls für ein elektronisches Steuergerat wird mindestens eine Leiterplatte mit einem elektronischen Substrat mit den elektronischen Bautei- len der zentralen Steuerungselektronik bestuckt. Die Leiterplatte wird auf der Hydraulikplatte aufgebracht und der Deckel befestigt. Anschließend wird die Verbindung zu den peripheren Komponenten hergestellt. In der Abfolge kann die Bestückung der Leiterplatte entweder vor oder nach dem Aufbrin- gen auf die Hydraulikplatte erfolgen. Es ist ebenso möglich, dass die Anbindung der Peripheren Komponenten vor der Befestigung des Deckels erfolgt. Der Deckel kann aus jedem Material bestehen, das eine sichere Abdeckung der Oberflache des Elektronikraums mit den Bauelementen der zentralen Steuerungseinheit erlaubt und gleichzei- tig die notwendigen EMV-Abschirmwerte mitbringt. Beispielsweise kann ein metallisierter Kunststoff-Formkorper eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Deckel jedoch aus einem metallischen Material wie beispielsweise Stahlblech oder Aluminium gefertigt. Dadurch ergeben sich eine erhöhte Langzeitstabilitat und verbesserte Abschirmwerte über die gesamte Lebensdauer der elektronischen Steuervorrichtung. Zudem wird eine verbesserte Diffusionsdichte erzielt.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Moduls, bevorzugt für eine integrierte Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs .
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von einer Ausfuhrungsvariante in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, ohne darauf beschrankt zu sein.
In dieser zeigt:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemaßen Moduls für eine integrierte Steuerungselektronik.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Moduls 1 für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Elektronikraum 2. Der Elektronikraum 2 wird durch einen Deckel 3 und eine Hyd- raulikplatte 4 (nicht gezeigt) gebildet, auf der eine mehrlagige Leiterplatte 5 als elektrische Verbindung zwischen den im Elektronikinnenraum und den peripheren Komponenten aufgebracht ist. Auf der mehrlagigen Leiterplatte 5 ist erfin- dungsgemaß ein elektronisches Substrat 6 mit verschiedenen elektronischen Bauteilen 7 der zentralen Steuerungselektronik aufgebracht. Das Substrat 6 ist vorzugsweise mit einer Warme- leitkleberschicht an der Leiterplatte 5 befestigt, die die Warmeabfuhrung von dem elektronischen Substrat 6 vorteilhaft unterstutzt. Die Leiterplatte fungiert gleichzeitig als thermische Anbindung an die Hydraulikplatte 4 (nicht gezeigt) . Vorteilhafterweise werden erfindungsgemaß mehrere Funktionen durch eine einzige Leiterplatte 5 erfüllt, die vorher von verschiedenen Komponenten übernommen werden mussten, weiterhin kann die Leiterplatte 5 an ihren Kanten beschichtet, bevorzugt eine metallische Beschichtung 13 aufweisen. Die Wärmeableitung vom Substrat 6 kann über thermische Vias 8, realisiert werden, die durch die verschiedenen Schichten der Leiterplatte 5 gefuhrt sein können. Die thermischen Vias 8 können mit Warmeleitpaste gefüllt sein. Die elektrische Anbindung des Substrats 6 auf die Leiterplatte 5 kann durch Drahtbondungen 9 erfolgen. Dies können zum Beispiel Gold- o- der Aluminium-Bonddrahte sein. Durch eine verschließbare Öffnung 10 im Deckel 3 kann eine Vergussmasse eingefüllt werden, die die mechanische Befestigung und den Schutz des Substrats 6 sowie der Bonddrahte 9 noch verbessert. Die hermetische Abdichtung des Elektronikraums mit den elektronischen Bauteilen 6 kann auf bekannte Arten, beispielsweise durch Einlegedichtungen 11, Vergusskleber und/oder Auflaminieren des Deckels 3 auf der Leiterplatte 5 realisiert werden.
Die elektronische Anbindung von peripheren Komponenten kann zum Beispiel mit einer Pressfit-Verbindung durch Pressfit- Pins 12, durch einen Springfederkontakt 14 und/oder mittels Laserschweißen oder Loten erfolgen.
Zusammenfassend wird demnach ein Modul für eine integrierte Steuerungselektronik vorgeschlagen, bei dem die Tragerfunktion für das elektronische Substrat einerseits und gleichzeitig die elektronische Verbindung zu den peripheren Komponenten durch die Leiterplatte übernommen wird. Die Signal- und Potentialverteilung kann durch die Leiteplatte ebenso zuverlas- sig und langzeitstabil sichergestellt werden wie die thermische Anbindung an die Hydraulikplatte. Das somit bereitgestellte Modul ist leicht und variabel konfektionierbar und kann mit Standardprozessen gefertigt werden. Insbesondere die Entwicklung neuer Hochtemperatur-Materialien für Leiterplatten (PCBs) und elektronische Bauteile sowie der erfindungsge- maße Verzicht auf eine zusatzliche Bodenplatte des Elektro- nikgehauses ermöglich eine stark verkleinerte Anordnung der Bauteile im Vergleich zu bisher eingesetzten PCB-Modulen und eine signifikante Materialersparnis. Die Montage ist leicht und kostengünstig in den Gesamtmontageprozess einer elektronischen Vorrichtung integrierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Modul (1) für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Deckel (3) und mindestens einer Leiterplatte (5) als e- lektrische Verbindung zwischen dem Elektronikraum (2) und peripheren Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) Grundtrager für ein elektronisches Substrat (6) mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte (4) ist.
2. Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) an den Kanten beschichtet, bevorzugt metallisiert ist.
3. Modul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) verschiedene Oberflachen aufweist.
4. Modul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Oberflachen, chemisch Zinn- und/oder GoId- Oberflachen umfassen.
5. Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) zwei- oder mehrlagig ist.
6. Modul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) Vias zur thermischen Anbindung an die Hydraulikplatte (4) aufweist.
7. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte eine umlaufende Dichtung (11) zum Deckel angeordnet ist.
8. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) eine Einfulloffnung (10) für eine Vergussmasse aufweist.
9. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6) mit den elektronischen Bauteilen (7) der zentralen Steuerungselektronik und deren Anbindung mit der Leiterplatte (5) vergossen ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Moduls (1) mit den Merkmalen mindestens eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leiterplatte (5) mit einem elektronischen Substrat (6) verbunden wird, auf eine Hydraulikplatte (4) aufgebracht wird, mit den peripheren Komponenten verbunden wird und der Deckel (3) befestigt wird.
11. Verwendung eines Moduls (1) nach einem der vorhergehen- den Ansprüche 1 bis 9 bevorzugt für eine integrierte Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.
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