WO2012022535A1 - Steuermodul - Google Patents

Steuermodul Download PDF

Info

Publication number
WO2012022535A1
WO2012022535A1 PCT/EP2011/061466 EP2011061466W WO2012022535A1 WO 2012022535 A1 WO2012022535 A1 WO 2012022535A1 EP 2011061466 W EP2011061466 W EP 2011061466W WO 2012022535 A1 WO2012022535 A1 WO 2012022535A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
layers
control module
inner conductor
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/061466
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Maier
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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 Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2012022535A1 publication Critical patent/WO2012022535A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H05K1/0206—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate by printed thermal vias
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3677—Wire-like or pin-like cooling fins or heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0082—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control 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
    • F16H61/0003—Arrangement 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
    • F16H61/0006—Electronic control units for transmission control, e.g. connectors, casings or circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H01L23/3675—Cooling facilitated by shape of device characterised by the shape of the housing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09536—Buried plated through-holes, i.e. plated through-holes formed in a core before lamination
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Definitions

  • the present invention relates to a control module according to the preamble of claim 1.
  • a multilayer printed circuit board for producing a control module in particular a control module for a transmission control of a motor vehicle is known, which is assembled from modules and has an integrated HDI area in the circuit board.
  • power currents can be conducted via conductors of enlarged cross section fitted in the printed circuit board.
  • the known printed circuit board requires several complex process steps for its production.
  • the present invention seeks to propose a control module whose printed circuit board is small, can be made in a simple manner low and especially with a low process step volume and which is easily Enticarmbar in a simple way with simultaneous electrical insulation.
  • a control module is proposed, in particular for a transmission control of a motor vehicle, wherein the control module has a multilayer printed circuit board uniformly manufactured as HDI circuit board for networking control electronics of the control module, the circuit board forming a cooling zone in which inner conductor layers provided, for example, for conducting power current are thermally conductively connected to each other, wherein at least one of a printed circuit board surface formed by an outer circuit board layer in the stacking direction of the printed circuit board layers is formed electrically insulated at least in the heat dissipation against the power current carrying inner conductor layers.
  • a control module is furthermore proposed, wherein two printed circuit board surfaces which are opposite one another in the stacking direction of the printed circuit board layers and formed by an outer printed circuit board layer are formed so as to be electrically insulated against the inner conductor layers, at least in the cooling zone.
  • the inner conductor layers can be either thermally or electrically or thermally and electrically conductive.
  • an outer printed circuit board layer in particular an outer printed circuit board substrate layer which forms a printed circuit board surface in the stacking direction of the printed circuit board layers, forms the printed circuit board surface in the stacking direction of the printed circuit board layers electrically insulating at least in the heat dissipation region.
  • control module in a further embodiment of the control module according to the invention are opposing outer printed circuit board layers, in particular outer PCB carrier layers, each forming a circuit board surface in the stacking direction of the PCB layers, the PCB surfaces in the stacking direction of the PCB layers at least in the heat dissipation against the inner conductor layers each electrically insulating.
  • a cooling element is arranged in the cooling area on at least one printed circuit board surface which is electrically insulated from the inner conductor layers and formed by an outer printed circuit board layer.
  • the inner conductor layers are thermally and electrically conductively connected to each other in the cooling area, in particular all of them.
  • the inner conductor layers, in particular all inner conductor layers are thermally and / or electrically conductively connected to one another in the drainage area by means of blind holes and / or buried vias, in particular exclusively by means of buried vias.
  • control module is a varnishleit Mrs, in particular a plantetpaste, further preferably an electrically non-insulating shallleit Mrs, arranged between the cooling element and an electrically insulated against the inner conductor layers, formed by an outer circuit board PCB surface in the stacking direction of the PCB layers in the cooling area.
  • a control module wherein the printed circuit board carrier material layers of the printed circuit board are made of an epoxy resin material, in particular FR4.
  • the HDI printed circuit board is supported on the cooling element, in particular vibration.
  • heat is generated directly on a component, for example heat loss.
  • This heat is passed directly into the inner conductor layers, which may be either the power-conducting inner conductor layer or else any other thermally or electrically conductive inner conductor layer, and from there into the cooling zone, in which the heat is dissipated, for example via vias, to the cooling elements.
  • FIG. 1 shows by way of example and schematically a sectional view of a control module shown aborted according to a possible embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows by way of example and schematically a sectional view of a control module shown aborted according to another possible embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically a side view of a control module according to the invention supported according to FIG. 3;
  • FIG. 4 shows by way of example and schematically a sectional view of a control module according to the invention, which is accommodated in a housing-type cooling element.
  • FIGS. 1 to 4 show, by way of example and schematically, an inventive control module 1, wherein FIGS. 1 and 2 illustrate preferred embodiments in each case in a broken sectional view.
  • the control module 1 is intended for use in a motor vehicle, in particular a control module of a transmission control of a motor vehicle, furthermore in particular an integrated mechatronic transmission control of a motor vehicle.
  • the control module 1 has a multilayer printed circuit board, which according to the invention advantageously as HDI printed circuit board 2 (high-density interconnect circuit board) is formed, ie as a highly integrated circuit board, in particular all or uniform.
  • HDI printed circuit board 2 has finer wire structures and smaller vias than conventional printed circuit boards, eg, conventional PCBs (Printed Circuit Boards).
  • the HDI printed circuit board 2 is provided for the control electronics or the TCU 3 received on the printed circuit board 2, e.g. Figs. 3 and 4, the control module 1 to be crosslinked with other components cooperating therewith, e.g. with actuators, valves, sensors, etc.
  • the control electronics 3 is e.g. housed in a housing 4, Figs. 3 and 4, e.g. in addition to a likewise housed in the HDI printed circuit board 2, housed EMC filter assembly 5.
  • the multilayer HDI printed circuit board or printed circuit board 2 has a plurality of printed circuit board layers 6, which each comprise an electrically insulating printed circuit board substrate material or base material layer 7.
  • a circuit board layer 6 may further comprise at least one conductor layer 8 or a conductor layer, which is arranged on a carrier material layer 7 and designed to guide currents.
  • the conductor layers 8 are each formed flat, wherein the conductor layers 8 in particular form conductive surfaces and / or flat conductor tracks.
  • the circuit board layers 6 are stacked in a stacking direction X to form the multilayer circuit board 2, e.g. Fig. 1 and 2.
  • the multilayer printed circuit board 2 is formed 6-ply, i.e. comprises six electrically conductive, in particular flat layers or conductor layers 8, which e.g. designed as copper layers and arranged on PCB carrier material layers 7.
  • the HDI circuit board 2 may also have a different number of layers, e.g. Be formed 8-ply.
  • the material from which the respective printed circuit board carrier material layers 6 are made is according to the invention an epoxy resin material or an epoxy resin glass fiber material, preferably FR4.
  • the HDI circuit board 2 is designed to guide power currents, which can be accompanied by a sometimes significant heat development. Such power currents are used, for example, to supply with the control mode. dul 1 or its control electronics 3 networked actuators out or passed. Heat is also generated by power loss and is forwarded directly from components in inner conductor layers.
  • the HDI printed circuit board 2 has a plurality of electrically conductive provided, in particular planar inner conductor layers 9, which are hereinafter referred to as inner conductor layers 9 and which are arranged between printed circuit board carrier material layers 7, for example
  • inner conductor layers 9 planar inner conductor layers 9
  • printed circuit board carrier material layers 7 for example
  • the power current carrying inner conductor layers 9 are arranged in particular between two outer circuit board layers 10, i.e. in a sandwich arrangement.
  • a single outer circuit board layer 10 adjacent to the plurality of power-conducting inner conductor layers 9 is arranged in the stacking direction X on opposite sides of the layer stack on the power-conducting inner conductor layers 9.
  • Such an outer circuit board layer 10 has a thickness of e.g. 100 ⁇ on.
  • the power-conducting inner conductor layers 9 have a suitable layer or conductor layer thickness, wherein the power-conducting inner conductor layers 9 are each in the form of e.g. a copper layer are formed.
  • circuit board 2 at least one Entracermungsbe- area 1 1, which is provided for dissipating heat from the circuit board 2, in particular the inner conductor layers 9, double arrow A Fig. 1 and 2.
  • Die HDI printed circuit board 2 or the control module 1 formed therewith has, for example, two dehumidification areas 11, for example FIG. 3 or 4.
  • at least two inner conductor layers 9 are thermally conductive, ie connected to one another with high thermal conductivity, reference numeral 13.
  • all inner conductor layers 9 are thermally conductively connected to one another in the cooling region 11, eg FIG and 2.
  • At least one printed circuit board surface 2a, 2b formed in the stacking direction X of the printed circuit board layers 6, at least in the heat-dissipating region 11, is electrically insulated from the power-conducting inner conductor layers 9, preferably, e.g. the entire circuit board surface 2a and 2b.
  • a cooling element 12 for cooling can thus be arranged without further electrical insulation against the guided power currents on the circuit board surface 2a and 2b in the stacking direction X of the printed circuit board layers 6 in the cooling zone 1 1 and dissipate heat from the cooling zone 1 1.
  • both in stacking direction X of the printed circuit board layers 6 opposite, each formed by an outer printed circuit board layer 10 printed circuit board surfaces 2a, 2b at least in the cooling area 1 1 against the inner conductor layers 9 are electrically isolated, for example, in each case the entire circuit board surface 2a, 2b.
  • cooling area 1 1 can thus each be electrically isolated on both outer sides 2a, 2b or surfaces of the HDI printed circuit board 2 in the stacking direction X, a cooling element 12 for cooling against the inner conductor layers 9 without having to take further insulation.
  • Printed circuit board surfaces 2a, 2b in the cooling area 1 1 are preferably flat.
  • the outer PCB carrier material layer 7, which between the power current-carrying inner conductor layers 9 and the circuit board surface 2a and 2b in the cooling area 1 1 is arranged, in particular each formed as a continuous insulating layer, ie without electrical contact possibility of the power current carrying inner conductor layers 9 to the circuit board surface 2a and 2b in the cooling area 1 first
  • Any electrically conductive outer layer 8, e.g. 1, the respective outer circuit board layer 10 is according to the invention in each case at least in the heat-dissipation region 1 1 each potential-free, Fig.
  • insulating outer Conductor layer 8 is in particular a Einkoruseung or sealing the HDI printed circuit board 2 on the respective circuit board surface 2a and 2b at least in the heat-dissipating 1 1 eg against transmission oil or foreign matter dispensable, ie in the entire compared to the inner conductor layers 9 electrically insulated surface area.
  • a dissipation of the heat from the cooling area 1 1 can be carried out in an advantageous manner such that at least one electrically insulated against the inner conductor layers 9, formed by an outer PCB layer 10 PCB surface 2a, 2b in the cooling area 1 1, a cooling element 12 is arranged.
  • a cooling element 12 is e.g. a heat sink, a cooling plate, a housing according to e.g. Fig. 5, etc., preferably a highly thermally conductive element, e.g. made of aluminum or an aluminum alloy.
  • a cooling element 12 is arranged for cooling on each insulated against the inner conductor layers 9, formed by an outer circuit board layer 10 circuit board surface 2a, 2b in the stacking direction X of the PCB layers 6 in the cooling area.
  • a cooling element 12 arranged on one side e.g. Increased heat to be dissipated.
  • the inner conductor layers 9 in the cooling area 1 1 thermally and, in particular at the same time, electrically conductively connected to each other, in particular all.
  • the electrically conductive connection is simultaneously realized according to the invention by means of a thermally conductive connection or contacting.
  • the thermally and preferably also electrically conductive connection with one another in the heat-dissipating region 11 is effected in particular by means of contacts in the form of vias 13 (Vertical Interference Access), e.g. Fig. 1 and 2, or blind holes (not shown).
  • the inner conductor layers 9 are provided by means of buried contacts or buried vias 13, in particular Alternatively, a thermally and / or electrically conductive connection of the power current carrying inner conductor layers 9 in the cooling area 1 1, for example by means of inlays, for example in the form of metallic deposits, eg copper inlays ,
  • a in particular in the form of a thermal paste, between the cooling element 12 and an electrically insulated against the inner conductor layers 9, formed by an outer circuit board layer 10 in the stacking direction X of the PCB layers in the cooling area 1 1 PCB surface 2a and 2b respectively.
  • the heat-conducting layer 14 is, in particular, an electrically non-insulating heat-conducting layer which can be used in the heat-dissipating region 11 due to the circuit board surface 2a, 2b which is insulated against the inner conductor layers 9 in the cooling area 11.
  • Such one e.g. a significantly better thermal conductivity than e.g. an insulating thermal grease.
  • Such a heat-conducting layer 14 can also advantageously compensate for unevenness on the outside of the cooling element 12 or the HDI printed circuit board 2.
  • Fig. 3 and 4 can be carried out by means of at least one cooling element 12 also advantageously a support of the HDI circuit board 2, such that the HDI circuit board 2 is protected against vibrations occurring.
  • the cooling element 12 may in turn be attached to a support plate 15, e.g. be mounted a transmission component, or another support member, Fig. 3.
  • the circuit board 2 is thus stored more stable compared to the prior art.
  • the control module 1 can advantageously be mounted vibration-proof by means of two cooling elements 12 of the control module 1 and simultaneously encapsulated. Due to the simple layer structure of the unitarily manufactured HDI printed circuit board 2 for conducting the power currents, the HDI printed circuit board 2 can be manufactured with a few process steps, the HDI printed circuit board 2 or the control module 1 formed by the same through the inventive training well and electrically safe is heatable. REFERENCE CHARACTERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

Steuermodul (1), insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Steuermodul (1) eine einheitlich als HDI-Leiterplatte gefertigte mehrlagige Leiterplatte (2) aufweist zur Vernetzung einer Steuerelektronik (3) des Steuermoduls (1), wobei die Leiterplatte (2) einen Entwärmungsbereich (11) ausbildet, in welchem zur Führung von Leistungsstrom vorgesehene Innenleiterlagen (9) thermisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine von einer äußeren Leiterplattenlage (10) gebildete Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) zumindest im Entwärmungsbereich (11) gegen die Innenleiterlagen (9) elektrisch isoliert gebildet ist.

Description

Steuermodul
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuermodul gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Im Stand der Technik ist aus der Patentanmeldung DE 10 2010 003 678.1 eine mehrlagige Leiterplatte zur Herstellung eines Steuermoduls, insbesondere eines Steuermoduls für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche aus Modulen zusammengefügt ist und einen in die Leiterplatte integrierten HDI-Bereich aufweist. Bei der bekannten Leiterplatte können Leistungsströme über in die Leiterplatte eingepasste Leiter vergrößerten Querschnitts geführt werden. Die bekannte Leiterplatte benötigt zu ihrer Herstellung jedoch mehrere aufwändige Prozessschritte.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steuermodul vorzuschlagen, dessen Leiterplatte klein baut, auf einfache Weise günstig und insbesondere mit einem geringen Prozessschrittaufkommen gefertigt werden kann und welches auf einfache Weise bei gleichzeitig elektrischer Isolierung gut entwärmbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Steuermodul, insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Steuermodul eine einheitlich als HDI-Leiterplatte gefertigte mehrlagige Leiterplatte aufweist zur Vernetzung einer Steuerelektronik des Steuermoduls, wobei die Leiterplatte einen Entwärmungsbereich ausbildet, in welchem zum Beispiel zur Führung von Leistungsstrom vorgesehene Innenleiterlagen thermisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine von einer äußeren Leiterplattenlage gebildete Leiterplattenoberfläche in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen zumindest im Entwärmungsbereich gegen die leistungsstromführenden Innenleiterlagen elektrisch isoliert gebildet ist. Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß weiterhin ein Steuermodul, wobei zwei einander in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen gegenüberliegende, von jeweils einer äußeren Leiterplattenlage gebildete Leiterplattenoberflächen zumindest im Entwärmungsbereich gegen die Innenleiterlagen elektrisch isoliert gebildet sind.
Die Innenleiterlagen können entweder thermisch oder elektrisch oder thermisch und elektrisch leitend sein.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermoduls ist eine äußere Leiterplattenlage, insbesondere eine äußere Leiterplatten-Trägermateriallage, welche eine Leiterplattenoberfläche in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen ausbildet, die Leiterplattenoberfläche in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen zumindest im Entwärmungsbereich gegen die Innenleiterlagen elektrisch isolierend ausgebildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermoduls sind einander gegenüberliegende, äußere Leiterplattenlagen, insbesondere äußere Leiterplatten-Trägermateriallagen, welche jeweils eine Leiterplattenoberfläche in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen ausbilden, die Leiterplattenoberflächen in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen zumindest im Entwärmungsbereich gegen die Innenleiterlagen jeweils elektrisch isolierend ausgebildet.
Bei noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermoduls ist an wenigstens einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage gebildeten Leiterplattenoberfläche im Entwärmungsbereich ein Kühlelement angeordnet.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Steuermoduls sind die Innenleiterlagen im Entwärmungsbereich thermisch und elektrisch leitfähig untereinander verbunden, insbesondere sämtlich. Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Steuermoduls sind die Innenleiterlagen, insbesondere sämtliche Innenleiterlagen, im Entwär- mungsbereich mittels Sacklochbohrungen und/oder Buried Vias miteinander thermisch und/oder elektrisch leitfähig verbunden, insbesondere ausschließlich mittels Buried Vias.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Steuermoduls ist eine Wärmeleitschicht, insbesondere eine Wärmeleitpaste, weiterhin insbesondere eine elektrisch nicht isolierende Wärmeleitschicht, zwischen dem Kühlelement und einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage gebildeten Leiterplattenoberfläche in Stapelrichtung der Leiterplattenlagen im Entwärmungsbereich angeordnet.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Steuermodul, wobei die Leiterplatten-Trägermateriallagen der Leiterplatte aus einem Epoxidharzmaterial, insbesondere FR4, gefertigt sind.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuermoduls ist die HDI-Leiterplatte an dem Kühlelement abgestützt, insbesondere vibrationsarm.
Es besteht die Möglichkeit, dass direkt an einem Bauteil Wärme entsteht, beispielsweise Verlustwärme. Diese Wärme wird direkt in die Innenleiterlagen, welche entweder die leistungsstromführende Innenleiterlage, oder aber auch jede andere thermisch oder elektrisch leitende Innenleiterlage sein kann, geleitet und von dort in den Entwärmungsbereich geleitet, in welchem die Wärme beispielsweise über Vias an die Kühlelemente abgeleitet wird.
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 und schematisch eine Schnittansicht eines abgebrochen dargestellten Steuermoduls gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht eines abgebrochen dargestellten Steuermoduls gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 exemplarisch und schematisch eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß abgestützten Steuermoduls gemäß Fig. 3; und
Fig. 4 exemplarisch und schematisch eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steuermoduls, welches in einem einhäusenden Kühlelement aufgenommen ist.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen exemplarisch und schematisch jeweils ein erfindungsgemäßes Steuermodul 1 , wobei die Fig. 1 und 2 bevorzugte Ausführungsformen in jeweils einer abgebrochenen Schnittansicht veranschaulichen. Das Steuermodul 1 ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, insbesondere ein Steuermodul einer Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, weiterhin insbesondere einer integrierten mechatronischen Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.
Das Steuermodul 1 weist eine mehrlagige Leiterplatte auf, welche erfindungsgemäß vorteilhaft als HDI-Leiterplatte 2 (High-Density-Interconnect- Leiterplatte) gebildet ist, i.e. als eine hochintegrierte Leiterplatte, insbesondere sämtlich bzw. einheitlich. Eine solche HDI-Leiterplatte 2 weist feinere Leitungsstrukturen und kleinere Durchkontaktierungen auf als herkömmliche Leiterplatten, z.B. herkömmliche PCBs (Printed circuit boards). Erfindungsgemäß ist durch Verwendung einer HDI-Leiterplatte 2 ein Steuermodul 1 mit äußerst kompakten Abmessungen realisierbar, i.e. hochintegriert.
Die erfindungsgemäße HDI-Leiterplatte 2 ist dazu vorgesehen, die an der Leiterplatte 2 aufgenommene Steuerelektronik bzw. die TCU 3, z.B. Fig. 3 und 4, des Steuermoduls 1 mit weiteren damit zusammenwirkenden Komponenten zu vernetzen, z.B. mit Aktuatoren, Ventilen, Sensoren, etc. Die Steuerelektronik 3 ist z.B. einem Gehäuse 4 untergebracht, Fig. 3 und 4, z.B. neben einer ebenfalls in die HDI-Leiterplatte 2 integrierten, eingehäusten EMV-Filter- baugruppe 5.
Die mehrlagige HDI-Leiterplatte bzw. Leiterplatte 2 weist mehrere Leiterplattenlagen 6 auf, welche jeweils eine elektrisch isolierende Leiterplatten- Trägermaterial- bzw. Basismateriallage 7 umfassen. Eine Leiterplattenlage 6 kann weiterhin wenigstens eine Leiterlage 8 bzw. eine Leiterschicht umfassen, welche an einer Trägermateriallage 7 angeordnet und zur Führung von Strömen ausgebildet ist. Die Leiterlagen 8 sind jeweils flächig gebildet, wobei die Leiterlagen 8 insbesondere leitfähige Flächen und/oder flächige Leiterbahnen ausbilden. Die Leiterplattenlagen 6 sind in einer Stapelrichtung X zur Bildung der mehrlagigen Leiterplatte 2 gestapelt, z.B. Fig. 1 und 2.
Die mehrlagige Leiterplatte 2 ist 6-lagig ausgebildet, i.e. weist sechs elektrisch leitfähige, insbesondere flächige Schichten bzw. Leiterlagen 8 auf, welche z.B. als Kupferschichten ausgeführt und an Leiterplatten-Trägermateriallagen 7 angeordnet sind. Alternativ kann die HDI-Leiterplatte 2 auch eine davon verschiedene Lagenzahl aufweisen, z.B. 8-lagig gebildet sein. Das Material, aus welchem die jeweiligen Leiterplatten-Trägermateriallagen 6 gefertigt sind, ist erfindungsgemäß ein Epoxidharz-Material bzw. ein Epoxidharz- Glasfasermaterial, vorzugsweise FR4.
Die HDI-Leiterplatte 2 ist zur Führung von Leistungsströmen ausgebildet, welche mit einer mitunter erheblichen Wärmeentwicklung einhergehen kann. Derartige Leistungsströme werden z.B. zur Versorgung von mit dem Steuermo- dul 1 bzw. dessen Steuerelektronik 3 vernetzten Aktuatoren geführt bzw. geleitet. Wärme entsteht auch durch Verlustleistung und wird direkt von Bauteilen in Innenleiterlagen weitergeleitet.
Um die Leistungsströme führen zu können und gleichzeitig einen einfachen Leiterplattenaufbau bei guter Entwärmungsmöglichkeit der HDI-Leiter- platte 2 realisieren zu können oder Wärme aus Verlustleistung weiterzuleiten, weist die HDI-Leiterplatte 2 erfindungsgemäß eine Mehrzahl von elektrisch leitfähigen vorgesehener, insbesondere flächiger Innenleiterlagen 9 auf, welche nachfolgend als Innenleiterlagen 9 bezeichnet sind und welche zwischen Leiterplatten-Trägermateriallagen 7 angeordnet sind, z.B. Fig. 1 und 2. Durch Ausbildung solch flächiger Leiterlagen kann ein einfacher Lagenaufbau der Leiterplatte 2 erreicht werden, welcher nur wenige herkömmliche Fertigungsschritte erfordert.
Es sind Innenleiterlagen 9 miteinander elektrisch leitend verbunden, vorzugsweise sämtliche. Durch die elektrische Ankontaktierung untereinander kann sich eine gleichmäßige Stromverteilung der Leistungsströme innerhalb der HDI-Leiterplatte 2 einstellen und insofern eine gleichmäßige Erwärmung. Die leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 sind dabei insbesondere zwischen zwei äußeren Leiterplattenlagen 10 angeordnet, i.e in einer Sandwichanordnung. Mit anderen Worten ist vorzugsweise je eine einzige äußere Leiterplattenlage 10 benachbart zu der Mehrzahl von leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 in Stapelrichtung X an gegenüberliegenden Seiten des Lagenstapels an den leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 angeordnet. Eine solche äußere Leiterplattenlage 10 weist eine Stärke von z.B. 100μηπ auf. Zur Führung der Leistungsströme weisen die leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 eine geeignete Lagen- bzw. Leiterschichtstärke auf, wobei die leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 jeweils in Form z.B. einer Kupferschicht gebildet sind.
Es bildet die Leiterplatte 2 weiterhin wenigstens einen Entwärmungsbe- reich 1 1 aus, welcher zur Ableitung von Wärme aus der Leiterplatte 2, insbesondere der Innenleiterlagen 9 vorgesehen ist, Doppelpfeil A Fig. 1 und 2. Die HDI-Leiterplatte 2 bzw. das damit gebildete Steuermodul 1 weist z.B. zwei Ent- wärmungsbereiche 1 1 , z.B. Fig. 3 oder 4, auf. Innerhalb des jeweiligen Ent- wärmungsbereichs 1 1 sind wenigstens zwei Innenleiterlagen 9 thermisch leitend, d.h. mit hoher Wärmeleitfähigkeit, miteinander verbunden bzw. an einander ankontaktiert, Bezugszeichen 13. Vorzugsweise sind sämtliche Innenleiterlagen 9 im Entwärmungsbereich 1 1 thermisch leitend untereinander verbunden, z.B. Fig. 1 und 2. Durch die thermisch leitfähige Verbindung kann Wärme möglichst nahe an eine äußere Leiterplattenlage 10, an deren Oberfläche im Entwärmungsbereich 1 1 erfindungsgemäß eine Entwärmung bei gleichzeitiger e- lektrischer Isolierung vorgesehen ist, transportiert werden.
Es ist wenigstens eine von einer äußeren Leiterplattenlage 10 gebildete Leiterplattenoberfläche 2a, 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 gegen die leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 elektrisch isoliert gebildet, vorzugsweise z.B. die gesamte Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b. Ein Kühlelement 12 zur Entwärmung kann somit ohne weitere elektrische Isolierung gegenüber den geführten Leistungsströmen an der Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 im Entwärmungsbereich 1 1 angeordnet werden und Wärme aus dem Entwärmungsbereich 1 1 abführen.
Vorgesehen ist insbesondere, dass beide einander in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 gegenüberliegenden, von jeweils einer äußeren Leiterplattenlage 10 gebildeten Leiterplattenoberflächen 2a, 2b zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 gegen die Innenleiterlagen 9 elektrisch isoliert gebildet sind, z.B. jeweils die gesamte Leiterplattenoberfläche 2a, 2b. Je Entwärmungsbereich 1 1 kann somit jeweils an beiden Außenseiten 2a, 2b bzw. Oberflächen der HDI-Leiterplatte 2 in Stapelrichtung X jeweils ein Kühlelement 12 zur Entwärmung gegen die Innenleiterlagen 9 elektrisch isoliert angeordnet werden, ohne weitergehende Isoliermaßnahmen ergreifen zu müssen. Leiterplattenoberflächen 2a, 2b im Entwärmungsbereich 1 1 sind vorzugsweise eben. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine äußere Leiterplattenlage 10, insbesondere eine äußere Leiterplatten-Trägermateriallage 7, z.B. Fig. 1 , welche eine Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 ausbildet, die Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 gegen die Innenleiterlagen 9 elektrisch isolierend gebildet.
Insbesondere ist vorgesehen, dass einander gegenüberliegende, äußere Leiterplattenlagen 10, insbesondere äußere Leiterplatten-Trägermateriallagen 7, welche jeweils eine Leiterplattenoberfläche 2a, 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 ausbilden, die Leiterplattenoberflächen 2a, 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 gegen die Innenleiterlagen 9 jeweils elektrisch isolierend gebildet sind.
Um eine Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 gegen die Innenleiterlagen 9 jeweils elektrisch isolierend auszubilden, ist die äußere Leiterplatten- Trägermateriallage 7, welche zwischen den leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 und der Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b im Entwärmungsbereich 1 1 angeordnet ist, insbesondere jeweils als durchgängige Isolierschicht ausgebildet, i.e. ohne elektrische Kontaktmöglichkeit der leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 zur Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b im Entwärmungsbereich 1 1 . Eine etwaige elektrisch leitfähige Außenlage 8, z.B. Fig. 1 , der jeweiligen äußeren Leiterplattenlage 10 ist dabei erfindungsgemäß zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 jeweils potentialfrei, Fig. 1 , oder z.B. entfernt, z.B. weggeätzt, Fig. 2, derart, dass die jeweilige Leiterplattenoberfläche 2a, 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 keine elektrisch leitfähige Verbindung mit den Innenleiterlagen 9 aufweist.
Mittels einer solchen Isolierung durch wenigstens eine äußere Leiterplatten-Trägermateriallage 7 oder durch wenigstens eine äußere Leiterplatten- Trägermateriallage 7 und eine zumindest den Entwärmungsbereich 1 1 elektrisch gegen die leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 isolierende äußere Leiterlage 8 ist insbesondere eine Einhäusung oder Abdichtung der HDI- Leiterplatte 2 an der jeweiligen Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b zumindest im Entwärmungsbereich 1 1 z.B. gegenüber Getriebeöl oder Fremdstoffen entbehrlich, i.e. im gesamten gegenüber den Innenleiterlagen 9 elektrisch isolierten Oberflächenbereich.
Eine Ableitung der Wärme aus dem Entwärmungsbereich 1 1 kann auf vorteilhafte Weise derart erfolgen, dass an wenigstens einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen 9 isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage 10 gebildeten Leiterplattenoberfläche 2a, 2b im Entwärmungsbereich 1 1 ein Kühlelement 12 angeordnet ist. Ein Kühlelement 12 ist z.B. ein Kühlkörper, eine Kühlplatte, ein Gehäuse gemäß z.B. Fig. 5, etc., vorzugsweise ein thermisch gut leitendes E- lement, z.B. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
Vorzugsweise ist an jeder elektrisch gegen die Innenleiterlagen 9 isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage 10 gebildeten Leiterplattenoberfläche 2a, 2b in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen 6 im Entwärmungsbereich 1 1 ein Kühlelement 12 zur Entwärmung angeordnet. Derart kann gegenüber einem einseitig angeordneten Kühlelement 12 z.B. vermehrt Wärme abgeführt werden.
Vorzugsweise sind die Innenleiterlagen 9 im Entwärmungsbereich 1 1 thermisch und, insbesondere gleichzeitig, elektrisch leitfähig untereinander verbunden, insbesondere sämtlich. Zur Minimierung notwendiger Verbindungsstellen zur Wärmeabfuhr und zur gleichmäßigen Leistungsstromverteilung wird erfindungsgemäß mittels einer thermisch leitenden Verbindung bzw. Kontaktie- rung gleichzeitig jeweils die elektrisch leitende Verbindung realisiert. Die thermisch und vorzugsweise auch elektrisch leitfähige Verbindung untereinander im Entwärmungsbereich 1 1 erfolgt insbesondere mittels Kontaktierungen in Form von Vias 13 (Vertical interconnection Access), z.B. Fig. 1 und 2, oder Sacklochbohrungen (nicht dargestellt).
Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Innenleiterlagen 9 mittels vergrabener Kontaktierungen bzw. Buried Vias 13, insbesondere aus- schließlich mittels solcher, im Entwärmungsbereich 1 1 zu verbinden, Fig. 1 und 2. Alternativ kann eine thermisch und/oder elektrisch leitfähige Verbindung der leistungsstromführenden Innenleiterlagen 9 im Entwärmungsbereich 1 1 z.B. mittels Inlays, z.B. in Form metallischer Einlagen erfolgen, z.B. Kupfer-Inlays.
Es ist vorteilhaft eine Wärmeleitschicht 14, insbesondere in Form einer Wärmeleitpaste, zwischen dem Kühlelement 12 und einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen 9 isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage 10 in Stapelrichtung X der Leiterplattenlagen im Entwärmungsbereich 1 1 gebildeten Leiterplattenoberfläche 2a bzw. 2b angeordnet. Die Wärmeleitschicht 14 ist insbesondere eine elektrisch nicht isolierende Wärmeleitschicht, welche aufgrund der im Entwärmungsbereich 1 1 erfindungsgemäß elektrisch gegen die Innenleiterlagen 9 isoliert ausgebildeten Leiterplattenoberfläche 2a, 2b im Entwärmungsbereich 1 1 verwendbar ist. Eine solche weist z.B. eine deutlich bessere Wärmeleitfähigkeit auf als z.B. eine isolierende Wärmeleitpaste. Eine solche Wärmeleitschicht 14 kann zudem vorteilhaft Unebenheiten an der Außenseite des Kühlelements 12 oder der HDI-Leiterplatte 2 ausgleichen.
Gemäß z.B. Fig. 3 und 4 kann mittels wenigstens eines Kühlelements 12 ferner auf vorteilhafte Weise eine AbStützung der HDI-Leiterplatte 2 erfolgen, derart, dass die HDI-Leiterplatte 2 gegen auftretende Vibrationen geschützt ist. Das Kühlelement 12 kann wiederum an einer Trägerplatte 15, z.B. einem Getriebebauteil, oder einem weiteren Trägerelement montiert sein, Fig. 3. Die Leiterplatte 2 ist gegenüber dem Stand der Technik somit stabiler gelagert.
Gemäß Fig. 4 kann das Steuermodul 1 mittels zweier Kühlelemente 12 des Steuermoduls 1 vorteilhaft vibrationssicher gelagert und gleichzeitig gekapselt werden. Durch den einfachen Lagenaufbau der einheitlich gefertigten HDI- Leiterplatte 2 zur Leitung der Leistungsströme kann die HDI-Leiterplatte 2 mit wenigen Prozessschritten gefertigt werden, wobei die HDI-Leiterplatte 2 bzw. das mittels dieser gebildete Steuermodul 1 durch die erfindungsgemäße Ausbildung gleichzeitig gut und elektrisch sicher entwärmbar ist. Bezuqszeichen
1 Steuermodul
2 HDI-Leiterplatte
2a, 2b Außenseite HDI-Leiterplatte
3 Steuerelektronik
4 Steuerelektronikgehäuse
5 EMV-Baugruppe
6 Leiterplattenlage
7 Leiterplatten-Trägermateriallagen
8 Leiterlagen
9 Innenleiterlagen
10 äußere Leiterplattenlagen
1 1 Entwärmungsbereich
12 Kühlelement
13 Via, Buried Via
14 Wärmeleitschicht
15 Trägerplatte
A Ableitung Wärme
X Stapelrichtung der Leiterplattenlagen

Claims

Patentansprüche
1 . Steuermodul (1 ), insbesondere für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (1 ) eine einheitlich als HDI-Leiterplatte gefertigte mehrlagige Leiterplatte (2) aufweist zur Vernetzung einer Steuerelektronik (3) des Steuermoduls (1 ), wobei die Leiterplatte (2) einen Entwarmungsbereich (1 1 ) ausbildet, in welchem vorgesehene Innenleiterlagen (9) thermisch leitfähig miteinander verbunden sind, wobei wenigstens eine von einer äußeren Leiterplattenlage (10) gebildete Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) zumindest im Ent- wärmungsbereich (1 1 ) gegen die Innenleiterlagen (9) elektrisch isoliert gebildet ist.
2. Steuermodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) gegenüberliegende, von jeweils einer äußeren Leiterplattenlage (10) gebildete Leiterplattenoberflächen (2a, 2b) zumindest im Entwärmungsbereich (1 1 ) gegen die Innenleiterlagen (9) elektrisch isoliert gebildet sind.
3. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Leiterplattenlage (10), insbesondere eine äußere Leiterplatten-Trägermateriallage (7), welche eine Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) ausbildet, die Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) zumindest im Entwärmungsbereich (1 1 ) gegen die Innenleiterlagen (9) elektrisch isolierend ausgebildet ist.
4. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende, äußere Leiterplattenlagen (10), insbesondere äußere Leiterplatten-Trägermateriallagen (7), welche jeweils eine Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) ausbilden, die Leiterplattenoberflächen (2a, 2b) in Stapelrich- tung (X) der Leiterplattenlagen (6) zumindest im Entwärmungsbereich (1 1 ) gegen die Innenleiterlagen (9) jeweils elektrisch isolierend ausgebildet sind.
5. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen (9) isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage (10) gebildeten Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) im Entwärmungsbereich (1 1 ) ein Kühlelement (12) angeordnet ist.
6. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenleiterlagen (9) im Entwärmungsbereich (1 1 ) thermisch und elektrisch leitfähig untereinander verbunden sind, insbesondere sämtlich.
7. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenleiterlagen (9), insbesondere sämtliche Innenleiterlagen (9), im Entwärmungsbereich (1 1 ) mittels Sacklochbohrungen und/oder Buried Vias (13) miteinander thermisch und/oder elektrisch leitfähig verbunden sind, insbesondere ausschließlich mittels Buried Vias (13).
8. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeleitschicht (14), insbesondere eine Wärmeleitpaste, weiterhin insbesondere eine elektrisch nicht isolierende Wärmeleitschicht (14), zwischen dem Kühlelement (12) und einer elektrisch gegen die Innenleiterlagen (9) isolierten, von einer äußeren Leiterplattenlage (10) gebildeten Leiterplattenoberfläche (2a, 2b) in Stapelrichtung (X) der Leiterplattenlagen (6) im Entwärmungsbereich (1 1 ) angeordnet ist.
9. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatten-Trägermateriallagen (7) der Leiterplatte (2) aus einem Epoxidharzmaterial, insbesondere FR4, gefertigt sind.
10. Steuermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die HDI-Leiterplatte (2) an dem Kühlelement (12) abgestützt ist, insbesondere vibrationsarm.
PCT/EP2011/061466 2010-08-20 2011-07-07 Steuermodul WO2012022535A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010039550.1 2010-08-20
DE201010039550 DE102010039550A1 (de) 2010-08-20 2010-08-20 Steuermodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012022535A1 true WO2012022535A1 (de) 2012-02-23

Family

ID=44486855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/061466 WO2012022535A1 (de) 2010-08-20 2011-07-07 Steuermodul

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010039550A1 (de)
WO (1) WO2012022535A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10334718B2 (en) 2013-11-21 2019-06-25 Zf Friedrichshafen Ag Multi-functional high-current circuit board

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497495A (en) * 1991-05-07 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Computer electronic system having a cover for every module
DE102005063281A1 (de) * 2005-12-30 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Integriertes elektronisches Bauteil sowie Kühlvorrichtung für ein integriertes elektronisches Bauteil
US20080067673A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
DE102007029913A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
EP2066158A2 (de) * 2007-11-30 2009-06-03 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Mehrschichtige, wärmestabilisierte Substratstrukturen
DE102010003678A1 (de) 2010-04-07 2011-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung eines Steuermoduls sowie ein solches

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4235575C2 (de) * 1992-10-22 1994-11-10 Degussa Weichlotpaste zum Löten von elektronischen Schaltungen
DE4335946C2 (de) * 1993-10-21 1997-09-11 Bosch Gmbh Robert Anordnung bestehend aus einer Leiterplatte
US5646373A (en) * 1994-09-02 1997-07-08 Caterpillar Inc. Apparatus for improving the power dissipation of a semiconductor device
DE19723409A1 (de) * 1997-06-04 1998-12-10 Bosch Gmbh Robert Steuergerät
FI990829A0 (fi) * 1999-04-14 1999-04-14 Nokia Telecommunications Oy Piirilevy, jossa on järjestely tehokomponenttien jäähdyttämiseksi
DE10127268A1 (de) * 2000-10-02 2002-04-25 Siemens Ag Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatte
US6770967B2 (en) * 2002-12-23 2004-08-03 Eastman Kodak Company Remote thermal vias for densely packed electrical assemblage
DE102008035485A1 (de) * 2008-07-30 2010-02-04 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Vorrichtung, insbesondere zur Stromleitung, um ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung, insbesondere zur Stromleitung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5497495A (en) * 1991-05-07 1996-03-05 Fuji Electric Co., Ltd. Computer electronic system having a cover for every module
DE102005063281A1 (de) * 2005-12-30 2007-07-05 Robert Bosch Gmbh Integriertes elektronisches Bauteil sowie Kühlvorrichtung für ein integriertes elektronisches Bauteil
US20080067673A1 (en) * 2006-08-29 2008-03-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
DE102007029913A1 (de) * 2007-06-28 2009-01-02 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Steuergerät
EP2066158A2 (de) * 2007-11-30 2009-06-03 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Mehrschichtige, wärmestabilisierte Substratstrukturen
DE102010003678A1 (de) 2010-04-07 2011-10-13 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung eines Steuermoduls sowie ein solches

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10334718B2 (en) 2013-11-21 2019-06-25 Zf Friedrichshafen Ag Multi-functional high-current circuit board

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010039550A1 (de) 2012-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006018161A1 (de) Elektronisches Bauelementmodul
EP2514282B1 (de) Leiterplatte mit mehreren übereinander angeordneten leiterplattenlagen mit einer bare-die-montage für den einsatz als getriebesteuerung
WO2009043649A2 (de) Dreidimensionaler elektronischer schaltungsträgeraufbau, sowie schaltungsgrundträger aufweisend den schaltungsträgeraufbau als funktionsbauteil und dreidimensionale schaltungsanordnung bestehend aus zumindest zwei derartigen dreidimensionalen schaltungsträgeraufbauten
EP2936556A1 (de) Elektronikmodul mit einer mit kunststoff umhüllten elektronische schaltung und verfahren zu dessen herstellung
EP1445799A2 (de) Kühleinrichtung für Halbleiter auf Leiterplatte
DE102011080153A1 (de) Flexible verbindung von substraten in leistungshalbleitermodulen
WO1999000845A1 (de) Elektronisches steuergerät
WO1995011580A1 (de) Anordnung bestehend aus einer leiterplatte
EP2188839B1 (de) Verfahren zum herstellen einer kühlanordnung für eine elektronische schaltungsanordnung mit wärme erzeugenden leistungshalbleitern
EP2716145B1 (de) Leiterplatte für elektrische bauelemente und leiterplattensystem
EP2695493A1 (de) Elektronikmodul
EP1592288A1 (de) Leiterplatte
WO2012022535A1 (de) Steuermodul
WO2009024565A1 (de) Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau
WO2012103969A1 (de) Leiterplattenanordnung
DE10217214B4 (de) Kühlanordnung für eine Schaltungsanordnung
DE102020100742A1 (de) Leiterplatte, Lichtmodul, Beleuchtungseinrichtung und Kraftfahrzeug
WO2020249409A1 (de) Flexible leiterplatte mit thermisch leitender verbindung zu einer wärmesenke
WO2020078778A1 (de) Halbleiterbauelement-anordnung, verfahren zu deren herstellung sowie entwärmungseinrichtung
WO2007080027A1 (de) Anordnung zur kühlung von leistungsbauelementen auf leiterplatten und verfahren zur herstellung derselben
EP1057384A1 (de) Elektronisches steuergerät
DE102013226513A1 (de) Leiterplatte, Verfahren zum Herstellen derselben und Leiterplattenvorrichtung
DE102017221861A1 (de) Leiterplatte und Verfahren zur Fertigung einer Leiterplatte
DE102010003927A1 (de) Steuermodul
EP4211996A1 (de) Verfahren und gussteilherstellungsanlage zum herstellen eines elektromotor-gehäuses und elektromotor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11730641

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11730641

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1