WO2011160879A1 - Elektronische steuerbaugruppe - Google Patents

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WO2011160879A1
WO2011160879A1 PCT/EP2011/057120 EP2011057120W WO2011160879A1 WO 2011160879 A1 WO2011160879 A1 WO 2011160879A1 EP 2011057120 W EP2011057120 W EP 2011057120W WO 2011160879 A1 WO2011160879 A1 WO 2011160879A1
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Thomas Maier
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0003Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F16H61/0006Electronic control units for transmission control, e.g. connectors, casings or circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/00Printed circuits
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    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • H05K1/0204Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • HELECTRICITY
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    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20454Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff with a conformable or flexible structure compensating for irregularities, e.g. cushion bags, thermal paste

Definitions

  • an electronic unit in particular a control unit, which is used for the control, e.g. the engine control is provided in a motor vehicle.
  • the known electronic unit has a printed circuit board equipped on both sides, wherein a first, middle printed circuit board section is equipped on two sides and a second edge-sided printed circuit board section is simply equipped and connected by means of thermal adhesive with a housing for cooling.
  • heat-generating components are preferably arranged.
  • the present invention seeks to propose a control assembly for a motor vehicle, which allows a good heat dissipation of a arranged on a circuit board to be Entaginden device along with low space requirements.
  • an electronic control module for a motor vehicle in particular a transmission control module
  • the control module has a component to be warmed, which is arranged on a first side of a printed circuit board equipped on both sides, wherein the circuit board between the first and an opposite second side has an electrically conductive layer which is in thermally conductive connection with the device to be heat-treated, and wherein the device to be Ent139nde further with a cooling element adjacent to the first side, in particular a housing element of the control module, is in thermally conductive connection.
  • the component to be devoured is a microprocessor component, in particular a microcontroller component.
  • the component to be heat-treated has a thermally conductive region for the thermally conductive connection to the electrically conductive layer, in particular in the form of an exposed pad, which faces the first side of the printed circuit board.
  • the electrically conductive layer is a ground layer or a ground layer.
  • the printed circuit board is a multilayer printed circuit board, in particular an HDI printed circuit board.
  • a control module is also proposed, the printed circuit board material being the circuit board FR4.
  • control module according to the invention, wherein a heat-conducting layer is arranged between the component housing of the component to be heat-treated and the cooling element of the control assembly.
  • At least one further electronic component on the second side in addition to the component to be cooled, is in thermally conductive connection with the electrically conductive layer and / or the cooling element.
  • FIG. 2 shows by way of example a sectional view of a control module according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows by way of example a sectional view of a control assembly 1 according to the invention for a motor vehicle, in particular a transmission control assembly or transmission control.
  • the control module 1 preferably has a housing 2 made of lower housing part 2a and upper housing part 2b and a printed circuit board 3, which is equipped with the electronic components 8 to form a controller and has the necessary interconnections for their interconnection.
  • the printed circuit board 3 is preferably a printed circuit board made of FR4 or generally an epoxy resin fiberglass material conductor plate. It is envisaged to design the printed circuit board as a multilayer printed circuit board and preferably as an HDI printed circuit board, so that advantageously a high integration density can be achieved.
  • the component 4 to be heat-sealed is connected to the electrically conductive layer 9 in a thermally conductive or thermally conductive manner, in particular by means of thermal vias 5, which are in particular used as blind vias or Blind holes are formed.
  • the component 4 to be heat-treated has, for example, a thermally conductive region 4a, which is arranged adjacent to the first side 3a of the printed circuit board 3 and is in thermally conductive connection with the thermal vias 5.
  • the vias 5 are still in thermally conductive connection with the electrically conductive layer 9.
  • the thermally conductive region 4 a is arranged, for example, between a chip 4 b of the component 4 to be devoured and the first side 3 a of the printed circuit board 3. Due to the thermally good conductive connection with the electrically conductive printed circuit board layer 9, a large part of the heat generated in the component 4 to be cooled waste heat can be removed via the electrically conductive layer 9 out of the circuit board 3, as indicated by arrows in Fig. 2.
  • further components or components 8 e.g. Power devices are cooled, which are arranged on the second side 3b, e.g. in a known manner by means of thermal through vias, which are thermally conductively connected to the cooling element 6 and / or the electrically conductive layer 9. It is also conceivable to arrange further components 4 to be warmed on the first side 3a as described above.
  • the components 8 on the second side 3b are, for example, encapsulated with the housing upper part 2b in the form of a cover element arranged on the printed circuit board 3, so that a protected electronics space is formed.
  • the housing elements 2a, 2b are each arranged, for example by means of a circumferential seal 1 1 media-tight on the circuit board 3.

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Abstract

Elektronische Steuerbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe (1) ein zu entwärmendes Bauelement (4) aufweist, welches an einer ersten Seite (3a) einer beidseitig bestückten Leiterplatte (3) angeordnet ist, wobei die Leiterplatte (3) zwischen der ersten (3a) und einer gegenüberliegenden zweiten (3b) Seite eine elektrisch leitfähige Lage (9) aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement (4) in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement (4) ferner mit einem zur ersten Seite (3a) benachbarten Kühlelement (6), insbesondere einem Gehäuseelement (2a) der Steuerbaugruppe (1), in thermisch leitender Verbindung steht.

Description

Elektronische Steuerbauqruppe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Im Stand der Technik ist z.B. aus der Druckschrift EP 1 648 744 B1 eine Elektronikeinheit, insbesondere ein Steuergerät, bekannt, welche zur Steuerung, z.B. der Motorsteuerung, in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Die bekannte Elektronikeinheit weist eine beidseitig bestückte Leiterplatte auf, wobei ein erster, mittlerer Leiterplattenabschnitt zweiseitig bestückt ist und ein zweiter, randseitiger Leiterplattenabschnitt einfach bestückt und mittels Wärmeleitkleber mit einem Gehäuse zur Entwärmung verbunden ist. Im effizienter entwärmten, zweiten Leiterplattenabschnitt sind vorzugsweise stark Wärme erzeugende Komponenten angeordnet.
Bei Steuerungen bzw. Steuerbaugruppen zum Einsatz im Kraftfahrzeug ist regelmäßig ein Augenmerk auf den benötigten Bauraum zu richten, welcher maßgeblich von der Notwendigkeit der Entwärmung der an der Leiterplatte anzuordnenden Komponenten über ein Kühlelement, z.B. das Gehäuse, mitbestimmt wird. In dieser Hinsicht ist die im Stand der Technik vorgeschlagene Lösung verbesserungsfähig.
Ausgehend vom eingangs geschilderten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche eine gute Entwärmung eines an einer Leiterplatte angeordneten, zu entwärmenden Bauelements einhergehend mit geringen Bauraumanforderungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine elektronische Steuerbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe ein zu entwärmendes Bauelement aufweist, welches an einer ersten Seite einer beidseitig bestückten Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Leiterplatte zwischen der ersten und einer gegenüberliegenden zweiten Seite eine elektrisch leitfähige Lage aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement ferner mit einem zur ersten Seite benachbarten Kühlelement, insbesondere einem Gehäuseelement der Steuerbaugruppe, in thermisch leitender Verbindung steht.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement ein Mikroprozessor-Bauelement, insbesondere ein Mikrocontroller-Bauelement.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe weist das zu entwärmende Bauelement zur thermisch leitenden Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage einen thermisch leitfähigen Bereich auf, insbesondere in Form eines exposed pads, welcher der ersten Seite der Leiterplatte zugewandt ist.
Bei noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement mittels eines Bauelementgehäuses mit dem Kühlelement thermisch leitend verbunden.
Gemäß einem Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die Leiterplatte an der zweiten Seite mit wenigstens einem weiteren elektronischen Bauelement bestückt, welches das zu entwärmende Bauelement in Richtung von der zweiten zur ersten Seite überlappt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die elektrisch leitfähige Lage eine Masselage bzw. eine Ground-Lage. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist die Leiterplatte eine Multilayer-Leiterplatte, insbesondere eine HDI- Leiterplatte.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß auch eine Steuerbaugruppe, wobei das Leiterplattenmaterial der Leiterplatte FR4 ist.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Steuerbaugruppe vorgeschlagen, wobei zwischen dem Bauelementgehäuse des zu entwärmenden Bauelements und dem Kühlelement der Steuerbaugruppe eine Wärmeleitschicht angeordnet ist.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe ist das zu entwärmende Bauelement mittels eines thermischen Vias mit der elektrisch leitfähigen Lage thermisch leitend verbunden, wobei das Via insbesondere mit dem thermisch leitfähigen Bereich thermisch leitend verbunden ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe steht neben dem zu entwärmenden Bauelement wenigstens ein weiteres elektronisches Bauelement an der zweiten Seite, insbesondere ein Leistungsbauelement, in thermisch leitender Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage und/oder dem Kühlelement.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 exemplarisch einen Ausschnitt aus einer Steuerbaugruppe gemäß dem Stand der Technik; und
Fig. 2 exemplarisch eine Schnittansicht einer Steuerbaugruppe gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Elemente aus dem Stand der Technik sind dabei mit gestrichenen Bezugszeichen versehen, Elemente der Erfindung mit ungestrichenen Bezugszeichen.
Die Fig. 1 zeigt exemplarisch einen Ausschnitt aus einer Steuerbaugruppe 1 ' gemäß dem Stand der Technik. Innerhalb eines Gehäuses 2', welches aus Unterteil 2a' und Oberteil 2b' besteht, ist eine Leiterplatte 3' angeordnet, welche mit einem zu entwärmenden Bauelement 4', z.B. einem Mikrocontroller, bestückt ist. Um die Abwärme des MikroControllers 4' in ausreichendem Umfang abführen zu können, ist ein thermisch leitender Bereich 4a' des zu entwärmenden Bauelements 4', welcher zu einem Chip 4b' benachbart ist, mittels Vias 5', i.e. thermischer Vias, mit einer Wärmesenke 6' an der gegenüber liegenden Seite der Leiterplatte, z.B. in Form einer Kühlplatte oder des Gehäuseelements 2a', thermisch leitfähig verbunden, z.B. unter Verwendung von Wärmeleitkleber 7'. Durch diese thermische Anbindung an die Wärmesenke 6' wird die für eine Bestückung zur Verfügung stehende Leiterplattenoberfläche an der dem zu entwärmenden Bauelement 4' gegenüberliegenden Leiterplattenseite 3a' reduziert.
Fig. 2 zeigt exemplarisch eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Steuerbaugruppe 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer Getriebesteuerbaugruppe bzw. Getriebesteuerung. Die Steuerbaugruppe 1 weist vorzugsweise ein Gehäuse 2 aus Gehäuseunterteil 2a und Gehäuseoberteil 2b sowie eine Leiterplatte 3 auf, welche mit den elektronischen Komponenten 8 zur Bildung einer Steuerung bestückt ist sowie die zu deren Verschaltung notwendigen Leiterbahnen aufweist. Die Leiterplatte 3 ist vorzugsweise eine Leiterplatte, welche aus FR4 gefertigt ist oder allgemein eine Epoxidharz-Glasfasermaterial-Leiter- platte. Vorgesehen ist, die Leiterplatte als Multilayer-Leiterplatte und vorzugsweise als HDI-Leiterplatte auszubilden, so dass vorteilhaft eine hohe Integrationsdichte erzielbar ist.
Die Leiterplatte 3 ist erfindungsgemäß dazu vorgesehen, beidseitig, i.e. an einer ersten 3a und einer zweiten 3b Seite mit elektronischen Komponenten 8 bestückt zu werden. Die erste 3a und zweite 3b Seite wird jeweils mittels einer Leiterplattenlage aus Leiterplattenmaterial ausgebildet. Dabei weist die Leiterplatte zwischen der ersten Seite 3a bzw. einer ersten Leiterplattenmaterial-Lage und einer gegenüberliegenden zweiten Seite 3b bzw. einer weiteren, zweiten Leiterplattenmaterial-Lage eine elektrisch leitfähige Lage 9 bzw. Innenlage auf, welche insbesondere als Ground- bzw. Masselage zur Bereitstellung eines Bezugspotentials für z.B. die Komponenten 8 ausgebildet ist. Die elektrisch leitfähige Lage ist erfindungsgemäß aus gut wärmeleitendem Metall, z.B. Kupfer gebildet, insbesondere derart, dass eine hohe Wärmeabfuhr aus der Leiterplatte 3 bzw. deren Innerem mittels der elektrisch leitfähigen Lage 9 ermöglicht ist. Die elektrisch leitfähige Lage 9 weist z.B. eine größere Dicke auf als sonstige Lagen der Leiterplatte 3 und erstreckt sich z.B. flächig zwischen zwei Leiterbahnlagen aus Leiterplattenmaterial, z.B. FR4.
An der Leiterplatte 3 ist erfindungsgemäß ein zu entwärmendes Bauelement 4 angeordnet, insbesondere z.B. ein Mikroprozessor oder ein Mikrocont- roller, welcher mit weiteren Komponenten 8 der Steuerbaugruppe 1 mittels der an der Leiterplatte 3 gebildeten Leiterbahnen zur Ausbildung der Steuerfunktionalität vernetzt ist. Das zu entwärmende Bauelement 4 ist erfindungsgemäß an der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet, welche zu einem Kühlelement 6 bzw. einer Wärmesenke benachbart ist. Das zu entwärmende Bauelement 4 ist insbesondere ein solches, welches zu starker Wärmeentwicklung im Betriebsfall neigt.
Das zu entwärmende Bauelement 4 ist erfindungsgemäß mit der elektrisch leitfähigen Lage 9 thermisch leitend bzw. wärmeleitend verbunden, insbesondere mittels thermischer Vias 5, welche insbesondere als Blind Vias bzw. Sacklochbohrungen ausgebildet sind. Zur Wärmeableitung weist das zu entwärmende Bauelement 4 dabei z.B. einen thermisch leitenden Bereich 4a auf, welcher benachbart zur ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet ist und mit den thermischen Vias 5 in thermisch leitender Verbindung steht. Die Vias 5 stehen weiterhin mit der elektrisch leitfähigen Lage 9 in thermisch leitender Verbindung. Der thermisch leitende Bereich 4a ist z.B. zwischen einem Chip 4b des zu entwärmenden Bauelements 4 und der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 angeordnet. Durch die thermisch gut leitende Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Leiterplattenlage 9 kann ein großer Teil der im zu entwärmenden Bauelement 4 entstehenden Abwärme über die elektrisch leitfähige Lage 9 aus der Leiterplatte 3 heraus abgeführt werden, wie dies durch Pfeile in Fig. 2 angedeutet ist.
Erfindungsgemäß steht das zu entwärmende Bauelement 4 ferner mit einem Kühlelement 6, insbesondere in Form eines Gehäuseelements 2a der Steuerbaugruppe 1 , in thermisch leitender bzw. Wärme leitender Verbindung. Derart kann Wärme ausgehend von dem zu entwärmenden Bauelement 4 über das Kühlelement 6 abtransportiert werden. Das Kühlelement 6 ist z.B. in Form einer Kühlplatte gebildet und/oder z.B. Bestandteil eines Gehäuses 2 der Steuerbaugruppe 1 , z.B. das Gehäuseunterteil 2a. Ein solches ist dabei insbesondere gut Wärme leitend ausgebildet, z.B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt.
Das zu entwärmende Bauelement 4, welches insbesondere ein gehäustes Bauelement 4 ist, steht, insbesondere mittels seines Gehäuses 4c, thermisch leitend mit dem Kühlelement 6 in Verbindung. In vorteilhafter Weise ist z.B. eine Wärmeleitschicht 7 zwischen dem Kühlelement 6 und dem zu entwärmenden Bauelement 4 bzw. z.B. dessen Gehäuse 4c angeordnet, z.B. Wärmeleitkleber, Wärmeleitpaste, Wärmeleitfolie, etc.
Erfindungsgemäß ist das zu entwärmende Bauelement 4 insofern in einer Sandwichanordnung zwischen der ersten Seite 3a der Leiterplatte 3 und dem Kühlelement 6 angeordnet, wobei es sowohl mit der elektrisch leitfähigen Schicht bzw. Lage 9 als auch dem Kühlelement 6 zur Entwärmung thermisch leitend verbunden ist. Durch diese Anordnung wird ausreichend Wärme abgeführt, so dass auf der dem zu entwärmenden Bauelement 4 gegenüberliegenden zweiten Seite 3b der Leiterplatte 3 vorteilhaft ebenfalls Bauelemente 8 bestückt werden können und somit die Abmessungen der Leiterplatte 3 bzw. der benötigte Bauraum zur Anordnung der Bauelemente 8 gegenüber dem Stand der Technik reduziert sind. Insbesondere ist dabei eine Überlappung des zu entwärmenden Bauelements 4 mit wenigstens einem an der zweiten Seite 3b angeordneten weiteren elektronischen Bauelement 8 vorgesehen, i.e. eine Überlappung in Richtung von der ersten 3a zur zweiten 3b Seite.
Erfindungsgemäß weist das Gehäuseunterteil 2a bzw. das Kühlelement 6 vorzugsweise eine Ausnehmung 10 in der der ersten Seite 3a zugewandten Oberfläche auf, in welcher das zu entwärmende Bauelement 4 in thermisch leitender Verbindung zum Kühlelement 6 stehend aufnehmbar ist. Die thermisch leitende Verbindung wird dabei vorzugsweise mit einer der ersten Seite 3a zugewandten Oberfläche 10a der Ausnehmung 10 hergestellt.
Neben dem an der ersten Seite 3a angeordneten, zu entwärmenden Bauelement 4 können weitere Bauelemente bzw. Komponenten 8, z.B. Leistungsbauelemente, entwärmt werden, welche an der zweiten Seite 3b angeordnet sind, z.B. auf bekannte Weise mittels thermischen Through Vias, welche thermisch leitend mit dem Kühlelement 6 und/oder der elektrisch leitfähigen Schicht 9 verbunden sind. Denkbar ist auch, weitere zu entwärmende Bauelemente 4 an der ersten Seite 3a wie oben beschrieben anzuordnen.
Die Bauelemente 8 an der zweiten Seite 3b sind z.B. mit dem Gehäuseoberteil 2b in Form eines Deckelelements gekapselt an der Leiterplatte 3 angeordnet, so dass ein geschützter Elektronikraum gebildet wird. Das Kühlelement 6, z.B. in Form des Gehäuseunterteils 2a, bildet z.B. ein weiteres Deckelement an der ersten Seite 3a bzw. einen weiteren geschützten Elektronikraum für das zu entwärmende Bauelement 4 und ggf. weitere. Die Gehäuseelemente 2a, 2b sind jeweils z.B. mittels einer umlaufenden Dichtung 1 1 mediendicht an der Leiterplatte 3 angeordnet.
Bezuqszeichen , 1 ' Steuerbaugruppe
, 2' Gehäuse
a, 2a' Gehäuseunterteil
b, 2b' Gehäuseoberteil
, 3' Leiterplatte
a, 3a' erste Seite
b zweite Seite
, 4' zu entwärmendes Bauelementa, 4a' thermisch leitender Bereich
b, 4b' Chip
c Gehäuse
, 5' thermische Vias
, 6' Wärmesenke / Kühlelement
, 7' Wärmeleitschicht
Komponenten
elektrisch leitfähige Lage
0 Ausnehmung
0a Oberfläche
1 Dichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Elektronische Steuerbaugruppe (1 ) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Getriebesteuerbaugruppe, wobei die Steuerbaugruppe (1 ) ein zu entwärmendes Bauelement (4) aufweist, welches an einer ersten Seite (3a) einer beidseitig bestückten Leiterplatte (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) zwischen der ersten (3a) und einer gegenüberliegenden zweiten (3b) Seite eine elektrisch leitfähige Lage (9) aufweist, welche mit dem zu entwärmenden Bauelement (4) in thermisch leitender Verbindung steht, und wobei das zu entwärmende Bauelement (4) ferner mit einem zur ersten Seite (3a) benachbarten Kühlelement (6), insbesondere einem Gehäuseelement (2a) der Steuerbaugruppe (1 ), in thermisch leitender Verbindung steht.
2. Steuerbaugruppe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) ein Mikroprozessor-Bauelement, insbesondere ein Mikrocontroller-Bauelement ist.
3. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) zur thermisch leitenden Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) einen thermisch leitfähigen Bereich (4a) aufweist, welcher der ersten Seite (3a) der Leiterplatte (3) zugewandt ist.
4. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) mittels eines Bauelementgehäuses (4c) mit dem Kühlelement (6) thermisch leitend verbunden ist.
5. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) an der zweiten Seite (3b) mit wenigstens einem weiteren elektronischen Bauelement (8) bestückt ist, welches das zu entwärmende Bauelement (4) in Richtung von der zweiten (3a) zur ersten (3b) Seite überlappt.
6. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Lage (9) eine Masselage ist.
7. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (3) eine Multilayer-Leiterplatte, insbesondere eine HDI-Leiterplatte ist.
8. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterplattenmaterial der Leiterplatte (3) FR4 ist.
9. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauelementgehäuse (4c) des zu entwärmenden Bauelements (4) und dem Kühlelement (6) der Steuerbaugruppe (1 ) eine Wärmeleitschicht (7) angeordnet ist.
10. Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu entwärmende Bauelement (4) mittels eines thermischen Vias (5) mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) thermisch leitend verbunden ist.
1 1 . Steuerbaugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem zu entwärmenden Bauelement (4) wenigstens ein weiteres elektronisches Bauelement (8) an der zweiten Seite (3b), insbesondere ein Leistungsbauelement, in thermisch leitender Verbindung mit der elektrisch leitfähigen Lage (9) und/oder dem Kühlelement (6) steht.
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