WO2010076100A1

WO2010076100A1 - Elektrische schaltungsanordnung sowie verfahren zum herstellen einer elektrischen schaltungsanordnung

Info

Publication number: WO2010076100A1
Application number: PCT/EP2009/065825
Authority: WO
Inventors: Michael Werner; Armin Lachenmaier; Elmar Ziegler; Andre Lischeck; Thomas Wiesa; Sandra Wilm; Lothar Presser; Matthias Lausmann; Juergen Stein
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2010-07-08
Also published as: DE102008054384A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung (2), insbesondere für ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer mit einem Anschlusselement (3) elektrisch verbundenen Leiterplatine (1), die in einem Gehäuse (14) angeordnet ist, welches mit dem Anschlusselement (3) verschlossen ist, wobei die Leiterplatine (1) in mindestens einer Aufnahme (22) des Gehäuses (14) geführt ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein thermischer Kontakt (26) zwischen Gehäuse (14) und Leiterplatine (1) durch mindestens ein der Aufnahme (22) zugeordnetes elastisches Element und/oder eine nach dem Verschließen des Gehäuses (14) von außen vorgenommene mechanische Verformung (23) der Aufnahme (22) zum Drängen der Leiterplatine (1) gegen das Gehäuse (14) geschaffen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltungsanordnung (2).

Description

Beschreibung

Titel

Elektrische Schaltunqsanordnunq sowie Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltunqsanordnunq

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung, insbesondere für ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer mit einem Anschlusselement elektrisch verbundenen Leiterplatine, die in einem Gehäuse angeordnet ist, welches mit dem Anschlusselement verschlossen ist, wobei die Leiterplatine in mindestens einer Aufnahme des Gehäuses geführt ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltungsanordnung.

Stand der Technik

Elektrische Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art sind aus dem

Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE 199 1 1 989 C2 ein Metallgehäuse, das insbesondere für ein Airbag-Steuergerät vorgesehen ist, und eine Bodenplatte, eine Deckplatte, eine Rückwand und zwei Seitenwände mit Aufnahmeelementen im Inneren des Gehäuses aufweist. In den Aufnahmeele- menten kann eine gedruckte Leiterplatine angeordnet sein. Das Gehäuse ist einstückig ausgebildet. Vielfach sind Gehäuse für Steuergeräte, beispielsweise Motor-Steuergeräte, jedoch sandwichartig aufgebaut. Das Gehäuse besteht also aus mindestens zwei Gehäuseteilen, beispielsweise zwei Gehäusehälften wie Deckel und Boden, zwischen welchen ein Schaltungsträger, vorzugsweise die Leiterplatine, angeordnet ist. Die Leiterplatine kann wahlweise zwischen den Gehäusehälften, zum Beispiel im Randbereich, verklemmt, in eine der Gehäusehälften eingeschraubt oder auf eine Gehäusefläche vollflächig oder partiell geklebt werden. Die Gehäusehälften werden anschließend typischerweise miteinander verschraubt oder verbördelt. Zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatine weist das Gehäuse eine Steckerleiste auf. Werden spezielle Anforderungen an die Dichtigkeit des Gehäuses gestellt, so wird zwischen den Gehäusehälften und dem Gehäuse und der Steckerleiste jeweils eine Dichtung eingebracht. Typischerweise wird dazu ein nassvernetzender pastöser Dichtstoff verwendet, der eine kraftfreie Verbindung zwischen den Ge- häusehälften und der Steckerleiste schafft und zusätzlich einen Toleranzausgleich zwischen den Gehäusehälften und der Steckerleiste bewirkt. Zur Vernetzung dieser Dichtstoffe bedarf es entweder eines Aushärte-Prozesses - häufig bei einer erhöhten Temperatur oder unter Zusatz eines Härtemittels - oder einer Auslagerung bei Raumtemperatur. Die Gehäusehälften können je nach Komple- xität beispielsweise als Blechteile mittels Stanzen und/oder Tiefziehen oder als

Gussteile mittels Druckgießen hergestellt werden. Kombinationen von Blech- und Gussteilen sind ebenfalls im Einsatz. Die Komplexität des Gehäuses hängt von der Dichtgeometrie, dem Kühlkonzept und der Art der Bauelemente, die in dem Gehäuse angeordnet werden sollen, ab. Um die für eine Konvektionskühlung er- forderlichen Kühlrippen zu realisieren, werden typischerweise Druckgussteile verwendet.

Um Wärme von den auf der Leiterplatine angeordneten Bauelementen abzuführen, werden die Bauelemente unmittelbar oder über die Leiterplatine in thermi- sehen Kontakt mit dem Gehäuse gebracht. Zur Maximierung der übertragenen

Wärme wird zwischen Bauelement beziehungsweise Leiterplatine und Gehäuse meistens ein pastöses Wärmeleitmedium eingebracht. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch aus mehreren Gründen nachteilig. Zunächst ist die Dichtgeometrie sehr komplex, insbesondere kann im Übergangsbereich zwischen Steckerleis- te und Gehäusehälften keine Feststoffdichtung verwendet werden, sondern es muss eine Nassdichtung mit dem beschriebenen nassvernetzenden pastösen Dichtstoff verwendet werden. Je nach Dichtstoff der Nassdichtung sind dabei aufwendige Aushärteprozesse erforderlich, die entweder bei erhöhter Temperatur oder bei Raumtemperatur ablaufen. Diese Prozesse bewirken Unterbrechun- gen im Fertigungsablauf, die durch entsprechende (Zeit-) Puffer abgefangen werden müssen. Je nach Dichtstoff ist auch die Verarbeitungszeit zwischen Auftragen des Dichtstoffs und dem Verschließen des Gehäuses - bestehend aus den Gehäusehälften- begrenzt. Dies kann zu Problemen während des Rüstens führen und es kann Ausschuss entstehen. Auch benötigen nassvernetzende Dichtstoffe je nach Konstruktionsprinzip eine Adhäsionskraft zwischen Gehäuse und Dichtung. Um diese Adhäsionskraft sicherzustellen, ist oftmals ein aufwendiger Reinigungsprozess der Gehäuseteile beziehungsweise der Steckerleiste notwendig. Um eine einwandfreie Dichtigkeit des Gehäuses zu gewährleisten, muss das Fügen der Gehäusehälften geführt erfolgen, das heißt, es kann lediglich automatisch oder halbautomatisch ausgeführt werden. Auch wird bei den typischen Sandwich-Aufbauten mit den beiden Gehäusehälften die Leiterplatte zwischen diesen ausschließlich durch Klemmung (Kraftschluss) gehalten. Damit wirkt die Toleranz der Dicke der Leiterplatine di- rekt auf die Dichtigkeit des Gehäuses ein.

Offenbarung der Erfindung

Demgegenüber weist die elektrische Schaltungsanordnung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass eine Montage der Schaltungsanordnung bei gleicher Funktionserfüllung und gleichen Abmessungen und Orientierung der Steckerleiste wie bei der Sandwich-Konstruktion möglich ist. Gleichzeitig soll Wärme von der Leiterplatine effizient abgeführt werden. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein thermischer Kontakt zwischen Gehäuse und Leiterplatine durch mindestens ein der Aufnahme zugeordnetes elastisches Element und/oder eine nach dem Verschließen des Gehäuses von außen vorgenommene mechanische Verformung der Aufnahme zum Drängen der Leiterplatine gegen das Gehäuse geschaffen ist. Die Leiterplatine ist mit dem Anschlusselement elektrisch verbunden und wird mit diesem zusammen in das Gehäuse eingebracht. Dabei ist die Leiterplatine in der Aufnahme des Gehäuses geführt.

Nach vollständigem Einbringen der Leiterplatine in das Gehäuse ist das Gehäuse mittels des Anschlusselements verschlossen. Der Aufnahme kann ein elastisches Element zugeordnet sein. Dieses drängt die Leiterplatine in Richtung des Gehäuses. Dabei kann ein Bereich der Leiterplatine in Kontakt mit dem Gehäuse beziehungsweise einem an dem Gehäuse angeordneten Wärmeleitkörper treten.

Alternativ kann nach dem Verschließen des Gehäuses die Aufnahme von außen mechanisch verformt werden, womit ebenfalls die Leiterplatine in Richtung des Gehäuses gedrängt ist. Bei dieser Ausführungsform ist gleichzeitig eine sichere Befestigung der Leiterplatine durch Verquetschen der Aufnahme gegeben. Die Leiterplatine kann also nicht mehr ohne Weiteres aus dem Gehäuse beziehungsweise der Aufnahme herausbewegt werden. Die Leiterplatine kann ganz allgemein ein beliebiger Schaltungsträger mit mindestens einem (elektrischen) Bauelement sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse einstückig, insbe- sondere aus Kunststoff, ausgebildet ist. Durch die einstückige Ausführung des

Gehäuses wird erreicht, dass eine sehr gute Dichtigkeit gewährleistet werden kann. Auch müssen nicht zunächst mehrere Gehäuseteile, beispielsweise zwei Gehäusehälften, zusammengefügt werden, bevor die Leiterplatine mit dem Anschlusselement in das Gehäuse eingebracht werden kann. Das Gehäuse ist be- sonders vorteilhaft aus Kunststoff ausgebildet. Damit wird im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Gehäusen eine Gewichtsreduktion erzielt und gleichzeitig eine einfache Fertigung gewährleistet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse mit dem An- Schlusselement wasserdicht verschlossen ist. Nach dem Einbringen der Leiterplatine in das Gehäuse liegt also eine wasserdichte Verbindung zwischen Gehäuse und Anschlusselement vor. Ist das Gehäuse einstückig ausgeführt, so muss lediglich eine Verbindungsstelle zwischen Gehäuse und Anschlusselement wasserdicht verschlossen werden, um eine hervorragende Dichtigkeit der elektri- sehen Schaltungsanordnung zu erzielen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen Gehäuse und Anschlusselement eine Dichtung, insbesondere eine Stirndichtung und/oder Radialdichtung angeordnet ist. Um eine vollständige Abdichtung zu realisieren, wird zwischen dem Gehäuse und dem Anschlusselement die Dichtung vorgesehen.

Diese kann beispielsweise als Stirndichtung, Radialdichtung oder als kombinierte Stirn- und Radialdichtung ausgeführt sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse in einem Fließpress-, Strangpress-, Spritzguss-, Druckguss-, Tiefzieh-, Hydroforming- oder

Thixomolding-Vorgang hergestellt ist. Diese Verfahren gewährleisten eine schnelle und kostengünstige Herstellung des Gehäuses. Dabei ist insbesondere die einfache Konstruktion der benötigten Werkzeuge hervorzuheben, die eine hohe Standzeit aufweisen. Die Verfahren sind besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn das Gehäuse einstückig ausgebildet ist. Unter Hydroforming ist dabei ein Innenhochdruckumformen zu verstehen. Thixomolding ist ein Urformverfahren, welches auch als Semi-Solid Metal Casting bezeichnet wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Gehäuse zumindest be- reichsweise ein Wärmeleitkörper, insbesondere aus Aluminium, angeordnet ist, der den thermischen Kontakt herstellt. Der Wärmeleitkörper dient der Abfuhr von Wärme von der Leiterplatine beziehungsweise darauf angeordneten Bauelementen. Vorteilhafterweise besteht er aus einem Material, welches eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Wird die Leiterplati- ne gegen das Gehäuse gedrängt - entweder durch das elastische Element und/oder die mechanische Verformung der Aufnahme - wird der thermische Kontakt mittels des Wärmeleitkörpers hergestellt. Der Wärmeleitkörper kann an dem Gehäuse befestigt sein oder dieses bereichsweise ausbilden. Beispielsweise kann das Gehäuse eine Ausnehmung aufweisen, in welchem der Wärmeleitkör- per angeordnet ist, sodass eine Ableitung von Wärme der Leiterplatine beziehungsweise deren Bauelementen in eine Umgebung des Gehäuses ohne Weiteres möglich ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Anschlusselement eine, insbesondere flexible oder semiflexible Steckerleiste zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu der Leiterplatine aufweist. Die Steckerleiste ist dabei e- lektrisch mit der Leiterplatine verbunden. Die Steckerleiste dient der Kontaktie- rung der Leiterplatine, indem sie mindestens eine Buchse zum Anbringen eines Steckers aufweist. Die Steckerleiste weist dabei mindestens einen Kontaktstift auf, der in elektrischer Verbindung mit der Leiterplatine steht. Die Steckerleiste kann besonders vorteilhaft flexibel oder semiflexibel ausgelegt sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse mindestens eine Kühlrippe aufweist. Die Kühlrippen sind vorteilhafterweise außen an dem Gehäu- se angeordnet. Über sie kann Wärme an die Umgebung abgeführt werden, indem sie eine Oberfläche des Gehäuses vergrößern. Die Kühlrippe kann derart angeordnet sein, dass sie im Bereich des Wärmeleitkörpers liegt. Auf diese Weise kann Wärme von der Leiterplatine über den Wärmeleitkörper zu dem Gehäuse gelangen und von dort über die Kühlrippe in die Umgebung abgegeben wer- den. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse eine Befestigungsvorrichtung aufweist. Um das Gehäuse beziehungsweise die elektrische Schaltungsanordnung zu befestigen, insbesondere an einem Bauteil eines Kraftfahrzeugs, ist eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen. Diese kann beispiels- weise durch ein Halteblech gebildet sein. Mittels des Halteblechs kann ein Ver- schrauben oder Verrasten oder eine anderweitige Verbindung mit dem Bauteil des Kraftfahrzeugs hergestellt sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Anschlusselement mittels Verrastung, insbesondere durch Kunststoffclips und/oder Metallfedern, oder Ver- bördelung an dem Gehäuse gehalten ist. Ist das Halten des Anschlusselements an dem Gehäuse durch Verrasten vorgesehen, so sind an dem Gehäuse oder dem Anschlusselement Rastelemente und an dem jeweils anderen Rastgegenelemente vorgesehen. Die Rastelemente können beispielsweise Kunststoffclips und/oder Metallfedern sein, die bei einem Verrasten des Anschlusselements mit dem Gehäuse in Rastausnehmungen - die Rastgegenelemente - eingreifen. Beispielsweise sind die Rastausnehmungen an dem Anschlusselement und die Kunststoffclipse oder Metallfedern an dem Gehäuse vorgesehen. Auf diese Weise kann eine einfach lösbare Verbindung zwischen Anschlusselement und Ge- häuse hergestellt sein. Durch eine Federwirkung der Kunststoffclipse und/oder

Metallfedern kann jedoch auch gewährleistet sein, dass die Verbindung zwischen Anschlusselement und Gehäuse wasserdicht ist. Alternativ kann eine Verbörde- lung des Anschlusselements an dem Gehäuse vorgesehen sein. Mittels der Ver- bördelung kann eine kraftschlüssige, dauerhafte Verbindung hergestellt sein. Diese ist jedoch nicht mehr ohne Weiteres lösbar. Sie verspricht jedoch eine dauerhaftere Verbindung zwischen Anschlusselement und Gehäuse.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Leiterplatine flexibel oder semiflexibel ist. Die Leiterplatine kann also derart dünn ausgebildet sein, dass sie einfach biegbar ist. Die Leiterplatine kann auch nur bereichsweise flexibel oder semiflexibel sein. Flexible Leiterplatinen können beispielsweise auf Basis von Po- lyimid-Folien hergestellt sein.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Anschlusselement eine druckausgleichende und/oder wasserdichte Membran aufweist. Um einen Betrieb unter allen Umgebungsbedingungen beziehungsweise Witterungsumständen gewährleisten zu können, ist eine Membran als Bestandteil des Anschlusselements vorgesehen. Diese dient dazu, einen Druckausgleich durchzuführen und/oder ein wasserdichtes Abschließen des Gehäuses zu gewährleisten.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen

Schaltungsanordnung, insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen, mit den folgenden Schritten: Bestücken mindestens einer Leiterplatine mit Bauelementen, elektrisches Verbinden der mindestens einen Leiterplatine mit einem Anschlusselement, Einschieben der Leiterplatine in ein Gehäuse, Verschließen des Gehäuses mit dem Anschlusselement, Herstellen eines thermischen Kontakts zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatine durch mindestens ein elastisches Element und/oder eine nach dem Verschließen des Gehäuses von außen vorgenommene mechanische Verformung der Aufnahme zum Trennen der Leiterplatine gegen das Gehäuse. Bei dem Einschieben der Leiterplatine in das Ge- häuse kann die Leiterplatine in mindestens einer Nut des Gehäuses geführt werden. Das Verschließen des Gehäuses mit dem Anschlusselement kann durch Verrasten mittels einer Rastverbindung, beispielsweise unter Verwendung von Kunststoffclipsen und/oder Metallfedern, oder durch Verbördeln des Anschlusselements mit dem Gehäuse vorgenommen werden. Das Gehäuse kann bereits vor dem Herstellen der elektrischen Schaltungsanordnung in einem separaten

Herstellungsschritt gefertigt worden sein. Beispielsweise wird das Gehäuse in einem Fließpress-Vorgang, einem Strangpress-Vorgang oder einem Spritzguss- Vorgang einstückig ausgebildet. Dabei kann auch gleichzeitig die Nut des Gehäuses ausgebildet werden. Bei dem Verschließen des Gehäuses mit dem An- Schlusselement kann eine Dichtung, beispielsweise eine Stirn- und/oder Radialdichtung, verwendet werden, um ein wasserdichtes Verschließen des Gehäuses mit dem Anschlusselement sicherzustellen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Bestücken beidseitig erfolgt und/oder mittels Reflow-Löten durchgeführt wird. Die Leiterplatine kann also beidseitig mit Bauelementen bestückt werden. Zum Befestigen und elektrischen Verbinden der Bauelemente mit der Leiterplatine sind diese auf der Leiterplatine verlötet. Besonders vorteilhaft kann hierzu das Reflow-Löten verwendet werden, das auch häufig als Wiederaufschmelzlöten bezeichnet wird. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass als Bauelemente SMD- Bauelemente verwendet werden. Die Integrationsdichte der Bauteile auf der Leiterplatine kann deutlich erhöht werden, wenn SMD-Bauelemente eingesetzt werden. Diese können beispielsweise mittels Reflow-Löten mit der Leiterplatine ver- lötet werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Lotpastendruck, insbesondere auf einer Unterseite der Leiterplatine, mittels einer gestufen Lotpastenschablone durchgeführt wird. Zum Aufbringen von Lotpaste auf die Leiterplatine wird ein Lotpastendruckverfahren eingesetzt. Dieses wird mit der gestuften Lotpastenschablone durchgeführt. Das Aufbringen der Lotpaste kann während dem Bestückungsvorgang durchgeführt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:

Figur 1 eine Leiterplatine einer elektrischen Schaltungsanordnung mit einem als

Steckerleiste ausgeführten Anschlusselement, in einer Ansicht von un- ten,

Figur 2 die Leiterplatine mit dem Anschlusselement vor einem Einbringen in ein Gehäuse, welches mit einer Dichtkante versehen ist,

Figur 3 einen Querschnitt durch das Gehäuse mit darin eingebrachter Leiterplatine, mit einer mechanischen Verformung einer Aufnahme des Gehäuses,

Figur 4 einen Längsschnitt durch die fertig montierte elektrische Schaltungsan- Ordnung,

Figur 5 eine Detailansicht der Leiterplatine, wobei die Steckerleiste semiflexibel ausgebildet ist, und

Figur 6 eine Prinzipskizze der elektrischen Schaltungsanordnung, wobei ein thermischer Kontakt zwischen Gehäuse und Leiterplatine dargestellt ist. Die Figur 1 zeigt eine Leiterplatine 1 einer elektrischen Schaltungsanordnung 2. Die Leiterplatine ist elektrisch mit einem Anschlusselement 3 verbunden. Das Anschlusselement 3 ist als Steckerleiste 4 ausgebildet. Die elektrische Verbin- düng zwischen der Steckerleiste 4 und der Leiterplatine 1 ist über an Lötstellen 5 mit der Leiterplatine 1 verlötete Leitungen 6 hergestellt. Die Steckerleiste 4 weist Rastgegenelemente 7 in Form von Aussparungen 8 auf, die an einer Zunge 9 vorgesehen sind. In einer Nut 10 der Steckerleiste 4 verläuft eine Dichtung 1 1 in Form eines Dichtrings. Der Dichtring kann beispielsweise U-förmig ausgebildet sein. In Randbereichen 12 der Leiterplatine 1 ist eine elektrisch leitfähige Schicht

13 vorgesehen. Die Leiterplatine 1 kann beispielsweise durch Verschraubung oder Klemmung beziehungsweise Quetschung an der Steckerleiste 4 gehalten sein.

Die Figur 2 zeigt zusätzlich zu der Leiterplatine 1 ein Gehäuse 14 der elektrischen Schaltungsanordnung 2. Das Gehäuse 14 ist einstückig ausgeführt und weist dabei lediglich in der der Leiterplatine 1 zugewandten Seite eine Aufnahmeöffnung 15 auf. Das Gehäuse 14 weist Rastelemente 16 auf, die als Kunst- stoffclipse 17 ausgebildet sind, die bei einem Einschieben der Leiterplatine 1 in das Gehäuse 14 mit den Rastgegenelementen 7 beziehungsweise den Aussparungen 8 in Eingriff treten können. Die Rastelemente 16 sind sowohl auf einer Oberseite 18 als auch auf einer Unterseite 19 und Seitenwänden 20 vorgesehen. Zumindest auf der Oberseite 18 des Gehäuses 14 sind außerdem Kühlrippen 21 vorgesehen, die durch eine Vergrößerung der Oberfläche des Gehäuses 14 eine Wärmeableitung begünstigen sollen. Die Seitenwände 20 weisen Aufnahmen 22 für die Leiterplatine 1 auf, die nut- beziehungsweise spaltförmig ausgebildet sind. Das Gehäuse 14 weist dabei eine solche Breite auf, dass die Randbereiche 12 der Leiterplatine 1 bei einem Einschieben der Leiterplatine 1 in das Gehäuse 14 in den Aufnahmen 22 angeordnet sind.

Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht des Gehäuses 14, in welchem die Leiterplatine 1 eingebaut ist. Sichtbar sind die Randbereiche 12, die nun in einer der Aufnahmen 22 angeordnet sind. Nachdem die Leiterplatine endgültig in dem Gehäuse 14 angeordnet ist, wird im Bereich der Aufnahme 22 eine mechanische Ver- formung 23 von außen geschaffen, sodass die Leiterplatine 1 in der Aufnahme

22 durch Quetschung gehalten ist. Dabei kann die Leiterplatine 1 in einem Befes- tigungsabschnitt 24 des Gehäuses 14 mit einer Wandung 25 des Gehäuses 14 in Kontakt treten beziehungsweise auf dieser aufliegen. Auf diese Weise kann bereits ein thermischer Kontakt 26 an dieser Stelle vorliegen.

Die Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Gehäuse 14, in welchem die Leiterplatine 1 angeordnet ist. Dabei ist erkennbar, wie eine Dichtkante 27 des Gehäuses 14 mit der Dichtung 1 1 zusammenwirkt, um ein wasserdichtes Verschließen des Gehäuses 14 durch das Anschlusselement 3 sicherzustellen. Die Dichtkante 27 kann beispielsweise in eine Nut der U-förmig ausgebildeten Dichtung 1 1 eingreifen. Ebenso ist erkennbar, dass die an der Zunge 9 des Anschlusselements 3 vorgesehenen Rastgegenelemente 7 nun in Eingriff mit den Rastelementen 16 des Gehäuses 14 stehen. Auf diese Weise ist eine sichere, lösbare und wasserdichte Verbindung zwischen dem Anschlusselement 3 und dem Gehäuse 14 gegeben, sodass die Leiterplatine 1 wetterfest in dem Gehäuse 14 ge- schützt ist. Das Anschlusselement 3 beziehungsweise die Steckerleiste 4 ist dabei über die Leitungen 6 elektrisch mit der Leiterplatine 1 verbunden.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht der Leiterplatine 1 mit darin befestigtem Anschlusselement 3. Das Anschlusselement 3 ist in diesem Fall als semifle- xible Steckerleiste 4 ausgebildet. Die Leiterplatine 1 sitzt hier zwischen einer o- beren Zunge 28 und einer unteren Zunge 29 und ist so an dem Anschlusselement 3 gehalten. In dem dargestellten Beispiel sind auf der Leiterplatine 1 verschiedene Bauelemente, beispielsweise ICs 30, Kondensatoren 31 und Transistoren 32 angeordnet. Diese sind über die Leiterplatine 1 zumindest teilweise mit- einander elektrisch verbunden.

Die Figur 6 zeigt schließlich eine schematische Darstellung des Gehäuses 14 mit darin angeordneter Leiterplatine 1 , wobei mittels eines Wärmeleitkörpers 33 der thermische Kontakt 26 zwischen Leiterplatine 1 und Gehäuse 14 hergestellt ist. Die Leiterplatine 1 ist dabei mit ihren Randbereichen 12 in der Aufnahme 22 angeordnet, wobei die hier nicht dargestellte Verformung 23 dafür sorgt, dass die Leiterplatine 1 gegen das Gehäuse 14 gedrängt ist und dabei mit dem Wärmeleitkörper 33 in Kontakt tritt. Auf diese Weise ist der thermische Kontakt 26 hergestellt. Die abzuleitende Wärme wird dabei beispielsweise von dem IC 30 pro- duziert. Alternativ zu der Verformung 23 kann die Leiterplatine 1 auch mittels ei- nes in dem Gehäuse 14 oder an der Leiterplatine 1 vormontierten Federelements (nicht dargestellt) gegen das Gehäuse 14 gedrängt sein.

Auf diese Weise ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik einige Vorteile. Durch das Verwenden der Dichtung 1 1 , die als Feststoffdichtung, beispielsweise als O-Ring ausgeführt ist, entfallen Reinigungsprozesse und Aushärtezeit, die für einen pastösen Dichtstoff notwendig sind. Gleichzeitig ist die Verarbeitungszeit zwischen Auftragen des Dichtstoffes und dem Verschließen des Gehäuses nicht begrenzt. Ebenso muss kein Dispensvorgang durchgeführt werden, der eine Taktzeit eines Herstellungsprozesses bestimmen würde. Ist das Gehäuse 14 einteilig in einem Fließpress-Prozess hergestellt, so entfällt das Fügen mehrerer Gehäuseteile, ebenso sind lediglich einfache Werkzeuge beziehungsweise Werkzeugkonstruktionen mit hoher Standzeit verwendbar. Die mechanische Verformung 23 im Bereich der Aufnahme 22 kann dem Erkennen von Manipulationen ohne aufwendige Analyse dienen.

Durch die Verwendung der Steckerleiste 4 mit Rastgegenelementen 7 und der Rastelemente 16 an dem Gehäuse 14 entfallen Schrauben, die sonst möglicherweise zum Verschließen des Gehäuses mit dem Anschlusselement 3 notwendig wären. Der Wärmeleitkörper 33, der zumindest bereichsweise in dem Gehäuse

14 vorgesehen ist, ermöglicht es, einen Dispensvorgang für ein Wärmeleitmedium entfallen zu lassen und erlaubt weiterhin eine vereinfachte Serieninstandsetzung, da eine zerstörungsfreie Demontage, also ein Entfernen der Leiterplatine 1 aus dem Gehäuse 14, ermöglicht wird. Die elektrische Schaltungsanordnung 2 wird bevorzugt als Steuergerät und besonders bevorzugt als Motor-Steuergerät eingesetzt.

Claims

Ansprüche

1 . Elektrische Schaltungsanordnung (2), insbesondere für ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, mit mindestens einer mit einem Anschlusselement (3) elektrisch verbundenen Leiterplatine (1 ), die in einem Gehäuse (14) angeordnet ist, welches mit dem Anschlusselement (3) verschlossen ist, wobei die Leiterplatine (1 ) in mindestens einer Aufnahme (22) des Gehäuses (14) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermischer Kontakt (26) zwischen Gehäuse (14) und Leiterplatine (1 ) durch mindestens ein der Auf- nähme (22) zugeordnetes elastisches Element und/oder eine nach dem Verschließen des Gehäuses (14) von außen vorgenommene mechanische Verformung (23) der Aufnahme (22) zum Drängen der Leiterplatine (1 ) gegen das Gehäuse (14) geschaffen ist.

2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) einstückig, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet ist.

3. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) mit dem Anschlusselement (3) wasserdicht verschlossen ist.

4. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäuse (14) und An- Schlusselement (3) eine Dichtung (1 1 ), insbesondere eine Stirndichtung und/oder Radialdichtung, angeordnet ist.

5. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) in einem Fließpress-, Strangpress-, Spritzguss-, Druckguss-, Tiefzieh-, Hydroforming- oder Thixomolding-Vorgang hergestellt ist.

6. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (14) zumindest bereichsweise ein Wärmeleitkörper (33), insbesondere aus Aluminium, ange- ordnet ist, der den thermischen Kontakt (26) herstellt.

7. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) eine, insbesondere flexible oder semiflexible, Steckerleiste (4) zur Herstellung einer e- lektrischen Verbindung zu der Leiterplatine (1 ) aufweist.

8. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) mindestens eine Kühlrippe (21 ) aufweist.

9. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) eine Befestigungsvorrichtung aufweist.

10. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) mittels Ver- rastung, insbesondere durch Kunststoffclips (17) und/oder Metallfedern, oder Verbördelung an dem Gehäuse (14) gehalten ist.

1 1 . Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatine (1 ) flexibel oder semiflexibel ist.

12. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) eine druckausgleichende und/oder wasserdichte Membran aufweist.

13. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltungsanordnung (2), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: Bestücken mindestens einer Leiterplatine (1 ) mit Bauelementen (30,31 ,32),

Elektrisches Verbinden der mindestens einen Leiterplatine (1 ) mit einem Anschlusselement (3),

Einschieben der Leiterplatine (1 ) in ein Gehäuse (14),

Verschließen des Gehäuses (14) mit dem Anschlusselement (3),

Herstellen eines thermischen Kontakts (26) zwischen dem Gehäuse (14) und der Leiterplatine (1 ) durch mindestens ein elastisches Element und/oder eine nach dem Verschließen des Gehäuses (14) von außen vorgenommene mechanische Verformung (23) der Aufnahme (22) zum Drängen der Leiterplatine (1 ) gegen das Gehäuse (14).

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestücken beidseitig erfolgt und/oder mittels Reflow-Löten durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauelemente (30,31 ,32) SMD-Bauelemente verwendet werden.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Lotpastendruck, insbesondere auf einer Unterseite der

Leiterplatine (1 ), mittels einer gestufen Lotpastenschablone durchgeführt wird.