WO2012025448A1 - Electrical circuit having circuit components to be cooled, heat sink, and method for sealingly embedding an electrical circuit - Google Patents

Electrical circuit having circuit components to be cooled, heat sink, and method for sealingly embedding an electrical circuit Download PDF

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WO2012025448A1
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heat sink
electrical circuit
plastic
intermediate layer
plastic sheath
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PCT/EP2011/064201
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Stephan Luetzerath
Markus Reil
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Many electrical circuits include one or more high heat loss components, such that a heat removal mechanism is required to avoid heating above a maximum temperature. The heat gets into the
  • induced air flow is a heat dissipation surface of a heat sink (usually spread) is supplied with air as the cooling medium.
  • heat sinks are used which are used in an encapsulated circuit cast heat generating electrical components, wherein the heat sink extend from an electrical component to be cooled in the interior of the cast-in circuit through the casting layer and adjacent to the environment.
  • Another external heat sink may be connected to the heat sink that extends through the cast layer.
  • Casting layer extends, heat to the outside (ie, to an external, associated with the medium heat sink) can be issued.
  • the heat sink and the cast layer, through which the heat sink extends have very different coefficients of thermal expansion, so that especially with larger circuits a gap between heat sink and
  • the invention enables an efficient increase in the resistance of a cast-in circuit to be cooled to environmental influences.
  • the invention enables an efficient increase in the resistance of a cast-in circuit to be cooled to environmental influences.
  • Thermal contacts for example, to be cooled between circuit component and heat sink
  • the invention allows the use of impact-resistant casting material to increase the mechanical
  • the invention enables trouble-free operation in environments with frequent and severe temperature fluctuations, as well as with materials (water, oil) that are critical to circuit electronics or thermal contact.
  • the molded in a plastic jacket components of the circuit are cooled via a heat sink, which is sealed against the plastic shell with a sealing element.
  • the sealing element surrounds the heat sink continuously or fully at a height within the plastic jacket or at the point where the heat sink emerges from the plastic jacket.
  • the sealing element forms a sealing ring around the cross-section of the heat sink, which may lie in one plane or in another surface, the interior of the circuit (ie, the circuit component to be cooled) of separates the point where the heat sink adjacent to the environment or protrudes in this.
  • the sealing element itself further preferably extends a distance along the extension direction of the heat sink, ie in a direction from that of the circuit component to be cooled to the outside of the plastic jacket.
  • the seal member not only forms a circumferentially closed line around the heat sink, but a cylinder having the cross-sectional shape of the heat sink.
  • the sealing element may be located along the entire portion of the heat sink extending from the one to be cooled
  • Circuit component extends to the point at which the heat sink to the
  • Circuit components become heat sources such as electrical / electronic
  • heat transfer are connected, for example, a substrate or a printed circuit board, is dissipated via the excess heat of a heat source.
  • a heat sink an element is referred to, which removes heat, in particular a thermal bridge, which is disposed within the plastic jacket.
  • Heatsinks that are located only outside the plastic sheath to release heat to the environment (ambient air or other cooling media) are referred to as external heatsinks.
  • Heat sinks are thus all heat dissipating elements referred to, regardless of their location to the plastic jacket, which are located outside the plastic sheath heatsink closer to be referred to as external heatsink.
  • the invention relates to an electrical circuit having at least one circuit component to be cooled and a heat sink, which is in heat-conducting connection with the circuit component.
  • the thermally conductive compound is with a
  • the electrical circuit further comprises a plastic jacket in which the electrical circuit is embedded.
  • the plastic jacket is preferably formed from injection-moldable material and is applied by an injection molding process.
  • impact-resistant plastics especially plastics (or plastic mixtures) whose
  • thermoset or a thermoplastic are used as plastic for the plastic jacket.
  • the plastic jacket has an outer side (adjacent to the environment), wherein the heat sink occupies a portion of the outer side.
  • the heat sink is adjacent this section to the environment.
  • the heat sink may form a contact surface which is flush with the adjacent outer side of the plastic sheath, which extends beyond this, or which is provided recessed relative to this.
  • the electrical circuit has a sealing element.
  • Sealing element connects the heat sink sealingly with the plastic shell by means of a frictional connection.
  • the sealing element isolates the environment of the electrical circuit from the at least one circuit component to be cooled provided within the plastic sheath (i.e., which is fully encapsulated).
  • the continuous connection that provides the sealing element between the heat sink and the plastic jacket is positive or is provided by adhesion or is provided by decompression forces of the sealing element, or a combination thereof.
  • the adhesion is provided by an elastic connection between the plastic jacket and heat sink. This can be provided by plastic jacket and heat sink, or by an additional elastic element.
  • the sealing element may in particular be an element which is made of
  • the sealing element is provided by structural features of a surface portion of the heat sink, to which abuts a complementary surface portion of the plastic jacket.
  • the structural features of the heat sink and adjacent structural features of the plastic sheath intermesh.
  • the connection can be loaded so that neither heat sink nor plastic sheath consist of brittle material but instead
  • Structural features provide a significantly increased surface.
  • the structural features are provided by a plurality of bumps, elevations and / or depressions of the heat sink. These increase the surface content of the
  • the structural features may be microstructural or macrostructural grooves, ridges, collars, lamellae, or the like that are present in the surface of the structure
  • Heatsink are provided (and are made in one piece with the heat sink). Since the plastic sheath is applied in a flowable form, its surface has a shape that is complementary to the surface of the heat sink.
  • Gears between the heat sink and plastic jacket which provide a resilient, fluid-tight sealing element.
  • the structural elements have a size of one tenth of a millimeter (for example, in targeted roughening of the surface of the heat sink) up to several millimeters (for example, in the case of projections or groove-shaped structural elements.
  • the structural features circulate the cross-section of the heat sink in the height of the surface portion continuously or fully.
  • An embodiment of the invention provides that the heat sink as sealing element has a completely circumferential collar which extends away from the heat sink. The collar forms, together with a contact portion of the plastic jacket, the sealing element. The contact portion also extends within an annular interior formed by the collar.
  • Heatsink forms by its undercut an open, annular space into which material of the plastic sheath is filled during the injection molding of the plastic sheath.
  • this further comprises an intermediate layer which forms the sealing element.
  • the intermediate layer extends in one Section between the heat sink and the complementarily shaped portion of the plastic sheath.
  • the intermediate layer runs around a cross section of the heat sink continuously or fully.
  • the intermediate layer is formed of an elastic material.
  • the elastic material of the intermediate layer terminates by adhesion or due to compression-related spring forces of the compressed sealing element, both with the heat sink and with the plastic jacket fluid-tight.
  • the spring forces are the result of the compression of the intermediate layer by the plastic jacket and the heat sink.
  • the spring forces are aligned perpendicular to the surface of the heat sink.
  • circuit component to be cooled by a circuit board
  • the printed circuit board may in particular be an epoxy printed circuit board, wherein the printed circuit board not only has electrical connection elements in the form of conductor tracks, but also heat-transferring elements such as
  • Heat spreaders that extend flat on the circuit board to dissipate heat from the heat generating component and the like. to efficiently pass on to the circuit board.
  • the heat-transferring members and the electrical connecting members may be used as structures of a metal cladding (eg, a Cu layer) in the same manner
  • an intermediate layer of an elastic material is provided which completely surrounds a cross section of the circuit board and both with the circuit board and with the
  • the circuit board may have an end portion which terminates at an outer side of the circuit (and with the plastic sheath closes) or protrudes from the plastic sheath.
  • This end section may in particular comprise contact elements for connection to external circuits (in particular to units to be controlled, to a power supply or to a sensor). Since the interface between the printed circuit board and the plastic jacket for penetrating water or oil can be critical, also the circuit board has a circumferential
  • the sealing element on.
  • the circuit board takes the place of the heat sink.
  • the sealing element which is formed as an intermediate layer, can encompass both a portion of the circuit board and the heat sink to seal with to provide the plastic sheath against the environment.
  • the sealing element which is formed as an intermediate layer, can encompass both a portion of the circuit board and the heat sink to seal with to provide the plastic sheath against the environment.
  • the heat sink may terminate with or protrude through the outside of the plastic jacket.
  • the sealing element can be attached to a
  • the sealing element is provided by structural features of the surface of the heat sink, then preferably the heat sink is provided with structural features, wherein the plastic shell in the application of the jacket is in the
  • the invention can be provided by a heat sink, the
  • the invention therefore further comprises a heat sink having a heat source contact surface and a heat sink contact portion, which are connected to each other via a connecting portion.
  • the connecting portion serves to conduct the heat to the outside when the heat sink (and the circuit components) are molded.
  • Connecting portion is also provided here to be poured.
  • the connecting portion has an outer surface provided with structural features that continuously or fully circumscribe a cross section of the connecting portion.
  • the structural features include a variety of
  • connection section Unevenness, elevations and / or depressions of the connection section.
  • the structural features of the invention increase the surface area of the
  • a further alternative or possibility that can be combined with this is that a collar is provided on the heat sink contact section, which collar serves to secure the neck
  • Heat sink contact portion continuously or fully circulates.
  • This collar is opened away from the connecting portion, thus forming an open space, is introduced in the material of the plastic sheath. This results in a positive connection between the collar of the heat sink and plastic jacket.
  • the collar is firmly connected to the heat sink, for example, provided via a cohesive connection by one-piece design of heat sink and collar.
  • Another alternative or combinable possibility is to provide the surface with an elastic intermediate layer, which has the cross section of the
  • Intermediate layer is fluid-tightly connected to the surface at an inner side of the intermediate layer.
  • the heat sink is thus at least partially with the elastic
  • the invention is realized by a method for the sealed embedding of an electrical circuit, wherein the circuit at least one to be cooled
  • Circuit component and a heat sink which are embedded in a plastic sheath. It is envisaged that the heat sink is arranged in heat-transmitting contact with the circuit component to be cooled.
  • the plastic jacket is applied by means of an injection molding process on surfaces of the electrical circuit and the heat sink. The plastic jacket is applied while the heat sink is placed in contact with the circuit component. The plastic jacket is further connected via a sealing element with the heat sink, which connects the heat sink fluid-tight with the plastic jacket.
  • the sealing element is provided by an elastic intermediate layer.
  • the intermediate layer is disposed between the plastic jacket and the heat sink, preferably to form a fluid-tight contact with the heat sink and a fluid-tight contact with the plastic jacket.
  • the interlayer is applied (inter alia) to at least a portion of the heat sink before the
  • Plastic jacket is applied to the intermediate layer. If the sealing element is provided by the plastic shell itself, the plastic shell (or its material in a flowable state) in rooms introduced, which are formed by structural features of a continuous or fully extending surface portion of the heat sink.
  • Plastic sheath closes fluid-tight with the structural features when the
  • Plastic jacket is applied as a flowable and then curing or solidifying material.
  • the plastic jacket is applied to the intermediate layer.
  • the intermediate layer By applying the intermediate layer, it is connected in a fluid-tight manner to the surface section of the heat sink.
  • the material of the plastic jacket is heated during application and flowable due to its temperature.
  • the material of the plastic sheath solidifies after application.
  • the circuit can be made by using a mold in which the circuit components and the heat sink arranged therefor are provided when the plastic sheath is introduced into the mold in a flowable form.
  • the invention relates to electrical circuits for the automotive sector, i. Circuits that are housed on a vehicle, especially in the engine compartment, or in a body exterior.
  • the electrical circuits may be an electrical control for the operation of a motor vehicle, for example, an injection pump control, a valve control, a drive stage for a
  • Electric drive of a motor vehicle can also be used for industrial controls of any kind.
  • the invention makes it possible to dissipate the heat loss, although the plastic sheath is made of a material with a relatively low thermal conductivity, since the heat sinks break through the sheath to dissipate heat to the outside environment, without the jacket for critical media such as water or oil becomes permeable.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the circuit according to the invention in FIG. 1
  • the illustrated embodiment comprises a component to be cooled in the form of a printed circuit board 10, on which a heat source 20 in the form of an electronic power component
  • the power component is heat-transmitting connected to the circuit board.
  • a plastic shell 40 in the form of a plastic compound surrounds the printed circuit board 10 and the heat source 20.
  • the power component (heat source 20) and the printed circuit board 10 form circuit components to be cooled.
  • the heat sink 30 is provided with lateral periodic grooves on the outer sides, wherein the grooves have a triangular or sinusoidal course.
  • the surface is significantly increased compared to a flat side course. Since the heat sink 30 up to a portion 50 of the outside of the
  • Circuit extends, where the heat can be passed directly to an external heat sink (not shown) or the environment.
  • the environment hits the side of a sheet transition from plastic jacket to heat sink, which may create a gap. To prevent the gap
  • the exemplary sections 60 are provided, in which the grooves of the heat sink surface with the plastic sheath in
  • a collar 62 has a surface 52 (in the form of a
  • Heat sink contact section for connecting external heat sinks
  • a sealing element is formed directly on the outside of the circuit of the collar 62 and the material of the plastic sheath 40, which is located in the interior of the collar (partially)
  • the structural element i.e., collar 62
  • Sealing element a heat transfer surface, i. a heat sink contact portion for mounting an external heat sink.
  • the heat sink 32 is in direct contact with the
  • Heat source 20 The heat sink 30 is in direct contact with the circuit board 10, on which the heat source is mounted heat transfer.
  • a heat sink 34 also has two options for sealing elements.
  • a section 66 a first possibility is shown in the form of transverse grooves, which extend only over part of the longitudinal extent of the heat sink.
  • a second possibility is shown in the form of transverse grooves, which extend only over part of the longitudinal extent of the heat sink.
  • Possibility represents the bilateral intermediate layer 68, which is provided on the surface of the heat sink, which abuts the plastic sheath 40.
  • Intermediate layer is formed of an elastic material, for example silicone.
  • the intermediate layer 68 is compressed and is therefore in
  • Heatsink 34 includes an outer portion 54 which (like the other contact portions of the heatsinks) aligns with the outside of the circuit (i.e., with the outside of the plastic sheath).
  • reference symbol 69 shows an intermediate layer which is provided between printed circuit board 10 and plastic jacket 40.
  • the intermediate layer 69 is first applied to the printed circuit board 10, whereupon the plastic sheath 40 is sprayed on.
  • the elastic intermediate layer 69 forms a sealing element between the printed circuit board 10 and plastic jacket 40th
  • the circuit is shown in Figure 1 with two-dimensionally formed (planar) heat sinks whose cross section does not change in depth.
  • the sealing member extends continuously from a front side to a rear side of the
  • the arrangement of the structural elements according to the invention can therefore be used in two different directions: transversely and continuously along a surface which extends along and offset from the printed circuit board (as indicated by reference numerals 60, 62, 64 and 66 in FIG continuous along a surface which intersects the circuit board (and which preferably lies at or near the front or back outside).
  • the latter arrangement is used when the heat sink, as shown in Figure 1, laterally to the
  • a complete arrangement of the sealing element is preferably used when the heat sink borders only on the outer surface to the environment that faces the circuit board, and the heat sink in the lateral direction (in
  • Extension direction of the heat sink is completely surrounded by the plastic jacket.
  • a circuit may include a plurality of heat sinks (such as heat sinks 30, 34) spaced at intervals on the circuit board (or on the heat sources), preferably in FIG periodically or at intervals that do not exceed a maximum distance
  • Circuit board be connected so that the heat transfer via the circuit board takes place only over a short distance.

Abstract

The invention relates to an electrical circuit having at least one circuit component to be cooled and at least one heat sink that is thermally conductively connected to the circuit component. The electrical circuit further comprises a plastic jacket in which the electrical circuit is embedded. The plastic jacket comprises an outer face and the heat sink engages a segment of the outer face. The electrical circuit comprises a sealing element that sealingly connects the heat sink to the plastic jacket, forming a frictional connection. The sealing element separates the environment of the electrical circuit from the at least one circuit component to be cooled within the interior of the plastic jacket in a fluid-tight manner. The invention further relates to a heat sink having a heat source contact surface and a heat sink contact segment connected to each other by means of a connecting segment. The connecting segment comprises an outer surface having structural features. The invention finally relates to a corresponding method for sealingly embedding an electrical circuit, wherein a sealing element is applied or generated.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Elektrische Schaltung mit zu kühlender Schaltungskomponente, Kühlkörper und  Electrical circuit with circuit component to be cooled, heat sink and
Verfahren zur abgedichteten Einbettung einer elektrischen Schaltung Method for the sealed embedding of an electrical circuit
Stand der Technik State of the art
Zahlreiche elektrische Schaltungen umfassen einen oder mehrere Bauteile mit hoher Verlustwärme, so dass ein Mechanismus zur Wärmeabfuhr erforderlich ist, um eine Erhitzung über eine Maximaltemperatur zu vermeiden. Die Wärme wird in die Many electrical circuits include one or more high heat loss components, such that a heat removal mechanism is required to avoid heating above a maximum temperature. The heat gets into the
Umgebungsluft abgeführt, wobei hier durch Konvektion oder auch eine aktiv Ambient air dissipated, in which case by convection or an active
herbeigeführte Luftströmung eine Wärmeabgabefläche eines Kühlkörpers (meist aufgespreizt) mit Luft als Kühlmedium versorgt wird. induced air flow is a heat dissipation surface of a heat sink (usually spread) is supplied with air as the cooling medium.
Andererseits ist bei vielen Anwendungen erforderlich, dass die elektrische Schaltung von Außeneinwirkungen (Spritzwasser, Öl, Staub ... ) durch Kapselung geschützt wird. Diese Kapselung ist jedoch für eine effiziente Wärmeabfuhr hinderlich. On the other hand, in many applications it is necessary for the electrical circuit to be protected from external influences (splash water, oil, dust, etc.) by encapsulation. However, this encapsulation hinders efficient heat dissipation.
Es werden daher gemäß dem Stand der Technik Kühlkörper verwendet, die bei einer gekapselten Schaltung eingegossene wärmeerzeugende elektrische Komponenten verwendet werden, wobei sich die Kühlkörper von einem zu kühlenden elektrischen Bauelement im Inneren der eingegossenen Schaltung durch die Gussschicht hindurch erstrecken und an die Umgebung angrenzen. Ein weiterer, externer Kühlkörper kann mit dem Kühlkörper verbunden sein, der sich durch die Gussschicht hindurch erstreckt. Therefore, according to the prior art, heat sinks are used which are used in an encapsulated circuit cast heat generating electrical components, wherein the heat sink extend from an electrical component to be cooled in the interior of the cast-in circuit through the casting layer and adjacent to the environment. Another external heat sink may be connected to the heat sink that extends through the cast layer.
Eine vergleichbare Struktur ist in DE 199 32 442 A1 dargestellt, wobei ein eingegossener Chip über ein wärmeleitendes Medium, das als Kühlkörper bzw. Wärmebrücke aus Metall ausgeführt ist und das sich vom Chip zur Außenseite der Schaltung durch die A comparable structure is shown in DE 199 32 442 A1, wherein a cast-in chip via a heat-conducting medium, which is designed as a heat sink or thermal bridge made of metal and extending from the chip to the outside of the circuit through the
Gussschicht hindurch erstreckt, Wärme nach außen (d.h. an einen äußeren, mit dem Medium verbundenen Kühlkörper) abgeben werden kann. Der Kühlkörper und die Gussschicht, durch die sich der Kühlkörper hindurch erstreckt, weisen jedoch stark unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, so dass insbesondere bei größeren Schaltungen eine Lücke zwischen Kühlkörper und Casting layer extends, heat to the outside (ie, to an external, associated with the medium heat sink) can be issued. However, the heat sink and the cast layer, through which the heat sink extends, have very different coefficients of thermal expansion, so that especially with larger circuits a gap between heat sink and
angrenzende Schutzschicht entsteht, durch beispielsweise Wasser eindringen kann. Dieses stört die innere Schaltung und beeinträchtigt den Wärmekontakt zwischen Kühlkörper und zu kühlender Schaltungskomponente, wodurch die Schaltung anfällig für Umwelteinflüsse wird. adjacent protective layer is formed, can penetrate through, for example, water. This disturbs the internal circuit and affects the thermal contact between the heat sink and the circuit component to be cooled, whereby the circuit is vulnerable to environmental influences.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Schaltungsaufbau sowie ein It is therefore an object of the invention, a circuit structure and a
Herstellungsverfahren vorzusehen, mit dem die Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen signifikant verbessert werden kann. Provide a manufacturing process with which the resistance to environmental influences can be significantly improved.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen. This object is achieved by the device and the method according to the independent claims.
Die Erfindung ermöglicht eine effiziente Erhöhung der Resistenz einer zu kühlenden, eingegossenen Schaltung gegenüber Umwelteinflüssen. Insbesondere sind The invention enables an efficient increase in the resistance of a cast-in circuit to be cooled to environmental influences. In particular are
Wärmekontakte (beispielsweise zwischen zu kühlender Schaltungskomponente und Kühlkörper) vor Störeinflüssen geschützt, so dass sich keine punktuellen Erwärmungen bilden und die Verlustwärme wirksam abgeführt wird. Zudem ermöglicht die Erfindung die Verwendung von schlagzähem Gussmaterial zur Erhöhung der mechanischen Thermal contacts (for example, to be cooled between circuit component and heat sink) protected from interference, so that no punctual warming form and the heat loss is effectively dissipated. In addition, the invention allows the use of impact-resistant casting material to increase the mechanical
Widerstandsfähigkeit, ohne dass dadurch eine erhöhte Lückenbildung entstehen würde. Insbesondere können für den Gussmantel und den Kühlkörper Materialien mit stark unterschiedlichem Wärmeausdehnungsverhalten verwendet werden. Schließlich ermöglicht die Erfindung einen störungsfreien Betrieb in Umgebungen mit häufigen und starken Temperaturschwankungen sowie mit Stoffen (Wasser, Öl), die für die Elektronik der Schaltung oder den Wärmekontakt kritisch sind. Resilience, without resulting in increased gap formation. In particular, materials with greatly different thermal expansion behavior can be used for the cast shell and the heat sink. Finally, the invention enables trouble-free operation in environments with frequent and severe temperature fluctuations, as well as with materials (water, oil) that are critical to circuit electronics or thermal contact.
Gemäß einem allgemeinen Aspekt der Erfindung werden die in einem Kunststoffmantel eingegossenen Komponenten der Schaltung gekühlt über einen Kühlkörper, der gegenüber dem Kunststoffmantel mit einem Dichtungselement abgedichtet ist. Das Dichtungselement umschließt den Kühlkörper durchgehend oder vollumfänglich in einer Höhe innerhalb des Kunststoffmantels oder an der Stelle, an der der Kühlkörper aus dem Kunststoffmantel heraustritt. Das Dichtungselement bildet einen Dichtring um den Querschnitt des Kühlkörpers herum, der in einer Ebene liegen kann oder in einer anderen Fläche, die das Innere der Schaltung (d.h. die zu kühlenden Schaltungskomponente) von der Stelle trennt, an der der Kühlkörper an die Umgebung angrenzt oder in dieser hineinragt. Das Dichtungselement selbst erstreckt sich ferner vorzugsweise um eine Strecke entlang der Erstreckungsrichtung des Kühlkörpers, d.h. in einer Richtung von dem der zu kühlenden Schaltungskomponente zur Außenseite des Kunststoffmantels. Mit anderen Worten bildet das Dichtungselement nicht nur eine umfänglich geschlossene Linie um den Kühlkörper herum, sondern einen Zylinder mit der Querschnittsform des Kühlkörpers. Insbesondere kann sich das Dichtungselement entlang des gesamten Abschnitts des Kühlkörpers befinden, der sich von der zu kühlenden According to a general aspect of the invention, the molded in a plastic jacket components of the circuit are cooled via a heat sink, which is sealed against the plastic shell with a sealing element. The sealing element surrounds the heat sink continuously or fully at a height within the plastic jacket or at the point where the heat sink emerges from the plastic jacket. The sealing element forms a sealing ring around the cross-section of the heat sink, which may lie in one plane or in another surface, the interior of the circuit (ie, the circuit component to be cooled) of separates the point where the heat sink adjacent to the environment or protrudes in this. The sealing element itself further preferably extends a distance along the extension direction of the heat sink, ie in a direction from that of the circuit component to be cooled to the outside of the plastic jacket. In other words, the seal member not only forms a circumferentially closed line around the heat sink, but a cylinder having the cross-sectional shape of the heat sink. In particular, the sealing element may be located along the entire portion of the heat sink extending from the one to be cooled
Schaltungskomponente bis zu der Stelle erstreckt, an dem der Kühlkörper an die Circuit component extends to the point at which the heat sink to the
Umgebung angrenzt bzw. aus dem Kunststoffmantel austritt. Als zu kühlende Environment adjacent or emerges from the plastic jacket. As to be cooled
Schaltungskomponente werden Wärmequellen wie elektrische/elektronische Circuit components become heat sources such as electrical / electronic
Leistungsbauteile bezeichnet oder Komponenten, die mit den Wärmequellen Power components referred to or components associated with the heat sources
wärmeübertragend verbunden sind, beispielsweise ein Substrat oder eine Leiterplatte, über die Überschusswärme einer Wärmequelle abgeführt wird. Als Kühlkörper wird ein Element bezeichnet, das Wärme abtransportiert, insbesondere eine Wärmebrücke, die innerhalb des Kunststoffmantels angeordnet ist. Kühlkörper, die nur außerhalb des Kunststoffmantels angeordnet sind, um Wärme an die Umgebung (Umgebungsluft oder andere Kühlmedien) abzugeben, werden als externe Kühlkörper bezeichnet. Als heat transfer are connected, for example, a substrate or a printed circuit board, is dissipated via the excess heat of a heat source. As a heat sink, an element is referred to, which removes heat, in particular a thermal bridge, which is disposed within the plastic jacket. Heatsinks that are located only outside the plastic sheath to release heat to the environment (ambient air or other cooling media) are referred to as external heatsinks. When
Kühlkörper werden somit alle Wärme abführenden Elemente bezeichnet, unabhängig von ihrer Lage zu dem Kunststoff mantel, wobei außerhalb des Kunststoffmantels befindliche Kühlkörper näher als externe Kühlkörper bezeichnet werden. Heat sinks are thus all heat dissipating elements referred to, regardless of their location to the plastic jacket, which are located outside the plastic sheath heatsink closer to be referred to as external heatsink.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung mit zumindest einer zu kühlenden Schaltungskomponente und einem Kühlkörper, der in wärmeleitender Verbindung mit der Schaltungskomponente steht. Die wärmeleitende Verbindung wird mit einer The invention relates to an electrical circuit having at least one circuit component to be cooled and a heat sink, which is in heat-conducting connection with the circuit component. The thermally conductive compound is with a
Wärmeleitpaste, einem wärmeleitenden Kleber oder einem Wärmeleitpad vorgesehen. Die elektrische Schaltung weist ferner einen Kunststoffmantel auf, in dem die elektrische Schaltung eingebettet ist. Der Kunststoffmantel ist vorzugsweise aus spritzgussfähigem Material ausgebildet und wird durch ein Spritzgussverfahren aufgetragen. Es eignen sich schlagzähe Kunststoffe, insbesondere Kunststoffe (oder Kunststoffgemische), deren Thermal paste, a thermally conductive adhesive or a Wärmeleitpad provided. The electrical circuit further comprises a plastic jacket in which the electrical circuit is embedded. The plastic jacket is preferably formed from injection-moldable material and is applied by an injection molding process. There are impact-resistant plastics, especially plastics (or plastic mixtures) whose
Verformbarkeit bis zu Temperaturen von 120 °C oder 150 °C nicht wesentlich ändert. Insbesondere werden als Kunststoff für den Kunststoffmantel ein Duroplast oder ein Thermoplast verwendet. Der Kunststoffmantel weist eine (an die Umgebung angrenzende) Außenseite auf, wobei der Kühlkörper einen Abschnitt der Außenseite einnimmt. Der Kühlkörper grenzt an diesem Abschnitt an die Umgebung an. Hierbei kann der Kühlkörper eine Kontaktfläche bilden, die mit der angrenzenden Außenseite des Kunststoffmantels fluchtet, die über die diese hinausgeht, oder die gegenüber dieser vertieft vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist die elektrische Schaltung ein Dichtungselement auf. Das Deformability up to temperatures of 120 ° C or 150 ° C does not change significantly. In particular, a thermoset or a thermoplastic are used as plastic for the plastic jacket. The plastic jacket has an outer side (adjacent to the environment), wherein the heat sink occupies a portion of the outer side. The heat sink is adjacent this section to the environment. Here, the heat sink may form a contact surface which is flush with the adjacent outer side of the plastic sheath, which extends beyond this, or which is provided recessed relative to this. According to the invention, the electrical circuit has a sealing element. The
Dichtungselement verbindet den Kühlkörper abdichtend mit dem Kunststoffmantel mittels eines Kraftschlusses. Das Dichtungselement trennt die Umgebung der elektrischen Schaltung von der zumindest einen zu kühlenden Schaltungskomponente, die innerhalb des Kunststoffmantels vorgesehen ist (d.h. die vollständig eingegossen ist).  Sealing element connects the heat sink sealingly with the plastic shell by means of a frictional connection. The sealing element isolates the environment of the electrical circuit from the at least one circuit component to be cooled provided within the plastic sheath (i.e., which is fully encapsulated).
Die durchgängige Verbindung, die das Dichtungselement zwischen Kühlkörper und Kunststoffmantel vorsieht, ist formschlüssig oder wird von Adhäsion vorgesehen oder wird von Dekompressionskräften des Dichtungselements vorgesehen, oder eine Kombination hiervon. Der Kraftschluss wird vorgesehen von einer elastischen Verbindung zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper. Diese kann von Kunststoffmantel und Kühlkörper vorgesehen werden, oder von einem zusätzlichen elastischen Element. The continuous connection that provides the sealing element between the heat sink and the plastic jacket is positive or is provided by adhesion or is provided by decompression forces of the sealing element, or a combination thereof. The adhesion is provided by an elastic connection between the plastic jacket and heat sink. This can be provided by plastic jacket and heat sink, or by an additional elastic element.
Das Dichtungselement kann insbesondere ein Element sein, das von The sealing element may in particular be an element which is made of
Oberflächenabschnitten des Kunststoffmantels und des Kühlkörpers gebildet wird, oder kann ein individuelles Element bilden, das zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper vorgesehen ist. Surface portions of the plastic jacket and the heat sink is formed, or may form an individual element which is provided between the plastic jacket and heat sink.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird das Dichtungselement vorgesehen durch Strukturmerkmale eines Oberflächenabschnitts des Kühlkörpers, an den ein dazu komplementärer Oberflächenabschnitt des Kunststoffmantels anstößt. Insbesondere greifen die Strukturmerkmale des Kühlkörpers und angrenzenden Strukturmerkmale des Kunststoffmantels ineinander ein. Die Verbindung ist dadurch belastbar, dass weder Kühlkörper noch Kunststoffmantel aus sprödem Material bestehen sondern aus According to a first aspect of the invention, the sealing element is provided by structural features of a surface portion of the heat sink, to which abuts a complementary surface portion of the plastic jacket. In particular, the structural features of the heat sink and adjacent structural features of the plastic sheath intermesh. The connection can be loaded so that neither heat sink nor plastic sheath consist of brittle material but instead
Materialien gefertigt sind, Verformungen aufnehmen können, ohne dass die strukturelle Integrität geschädigt wird. Insbesondere sind die Strukturmerkmale derart geschaffen, dass diese zumindest eine geringfügige anpassende Verformung erlauben. Die Materials are made, deformation can absorb without the structural integrity is damaged. In particular, the structural features are created such that they allow at least a slight adaptive deformation. The
Strukturmerkmale sehen eine deutlich erhöhte Oberfläche vor. Die Strukturmerkmale werden vorgesehen durch eine Vielzahl von Unebenheiten, Erhöhungen und/oder Vertiefungen des Kühlkörpers. Diese erhöhen den Oberflächeninhalt des Structural features provide a significantly increased surface. The structural features are provided by a plurality of bumps, elevations and / or depressions of the heat sink. These increase the surface content of the
Oberflächenabschnitts gegenüber einem Oberflächenabschnitt mit gleicher Grundform und ohne Strukturmerkmale in wesentlichem Maße (beispielsweise eine raue oder andersartig strukturierte Oberfläche mit einem durch Rauheit erhöhten Oberflächeninhalt von mindestens 30 %, 50 % oder 100 %). Als Maß für die erhöhte Oberfläche Surface section against a surface portion with the same basic shape and without structural features to a significant extent (for example, a rough or otherwise structured surface with a surface area increased by roughness of at least 30%, 50% or 100%). As a measure of the increased surface
hervorgerufen durch die Strukturmerkmale kann die mittlere Rauheit angenommen werden, bei der Abweichungen gegenüber einer gemittelten Linie (d.h. gegenüber einem Profil) in einer Durchschnittsberechnung summiert werden. Durch die erhöhte Oberfläche wird zumindest die Haftkraft zwischen Kühlkörper und Kunststoffmantel deutlich erhöht; bei Strukturmerkmalen mit Hinterschneidungen ergeben sich (zusätzliche) kraftschlüssige Verbindungen. Die Strukturmerkmale können mikrostrukturelle oder makrostrukturelle Rinnen, Stege, Krägen, Lamellen, oder ähnliches sein, die in der Oberfläche des caused by the structural features, the mean roughness at which deviations from an average line (i.e., versus a profile) in an average calculation are summed up can be assumed. Due to the increased surface at least the adhesive force between the heat sink and plastic jacket is significantly increased; Structural features with undercuts result in (additional) frictional connections. The structural features may be microstructural or macrostructural grooves, ridges, collars, lamellae, or the like that are present in the surface of the structure
Kühlkörpers vorgesehen sind (und einteilig mit dem Kühlkörper ausgeführt sind). Da der Kunststoffmantel in fließfähiger Form aufgebracht wird, weist dessen Oberfläche eine Form auf, die komplementär zu der Oberfläche des Kühlkörpers ist. Es bestehen Heatsink are provided (and are made in one piece with the heat sink). Since the plastic sheath is applied in a flowable form, its surface has a shape that is complementary to the surface of the heat sink. There are
Verzahnungen zwischen Kühlkörper und Kunststoff mantel, die ein belastbares, fluiddichtes Dichtungselement vorsehen. Die Strukturelemente haben eine Größe von einem zehntel Millimeter (beispielsweise bei gezielten Aufrauhungen der Oberfläche des Kühlkörpers) bis zu mehreren Millimetern (beispielsweise bei Auskragungen oder nutenförmigen Strukturelementen. Gears between the heat sink and plastic jacket, which provide a resilient, fluid-tight sealing element. The structural elements have a size of one tenth of a millimeter (for example, in targeted roughening of the surface of the heat sink) up to several millimeters (for example, in the case of projections or groove-shaped structural elements.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Strukturmerkmale den Querschnitt des Kühlkörpers in der Höhe des Oberflächenabschnitts durchgehend oder vollumfänglich umlaufen. Damit besteht die Verbindung zwischen Kühlkörper und Kunststoffmantel entlang des gesamten Umfangs desjenigen Abschnitts des Kühlkörpers, der in dem Kunststoffmantel eingebettet ist. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Kühlkörper als Dichtungselement einen vollständig umlaufenden Kragen aufweist, der sich von dem Kühlkörper weg erstreckt. Der Kragen bildet zusammen mit einem Kontaktabschnitt des Kunststoffmantels das Dichtungselement. Der Kontaktabschnitt erstreckt sich auch innerhalb eines ringförmigen Innenraums, der von dem Kragen ausgebildet ist. Der Kragen des Furthermore, it is provided that the structural features circulate the cross-section of the heat sink in the height of the surface portion continuously or fully. Thus, the connection between the heat sink and plastic jacket along the entire circumference of that portion of the heat sink, which is embedded in the plastic shell. An embodiment of the invention provides that the heat sink as sealing element has a completely circumferential collar which extends away from the heat sink. The collar forms, together with a contact portion of the plastic jacket, the sealing element. The contact portion also extends within an annular interior formed by the collar. The collar of the
Kühlkörpers bildet durch seine Hinterschneidung einen offenen, ringförmigen Raum, in den während des Spritzgießens des Kunststoffmantels Material des Kunststoffmantels eingefüllt wird. Dadurch greifen Kragen und der Kontaktabschnitt, der in den Heatsink forms by its undercut an open, annular space into which material of the plastic sheath is filled during the injection molding of the plastic sheath. As a result, grab collar and the contact portion which in the
Hinterschneidungsraum des Kragens hineinragt, ineinander ein. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst diese ferner eine Zwischenschicht, die das Dichtungselement ausbildet. Die Zwischenschicht erstreckt sich in einem Abschnitt zwischen dem Kühlkörper und dem dazu komplementär ausgeformten Abschnitt des Kunststoffmantels. Die Zwischenschicht umläuft einen Querschnitt des Kühlkörpers durchgehend oder vollumfänglich. Die Zwischenschicht ist aus einem elastischen Material ausgebildet. Dadurch können (temperaturbedingte) Verschiebungen zwischen Kühlkörper und Kunststoffmantel ausgeglichen werden, während die Zwischenschicht eine fluiddichte Abdichtung vorsieht; insbesondere schließt die Zwischenschicht sowohl mit dem Undercut room of the collar protrudes into each other. According to another aspect of the invention, this further comprises an intermediate layer which forms the sealing element. The intermediate layer extends in one Section between the heat sink and the complementarily shaped portion of the plastic sheath. The intermediate layer runs around a cross section of the heat sink continuously or fully. The intermediate layer is formed of an elastic material. As a result, (temperature-induced) shifts between the heat sink and the plastic jacket can be compensated, while the intermediate layer provides a fluid-tight seal; In particular, the intermediate layer closes both with the
Kühlkörper als auch mit dem Kunststoffmantel fluiddicht ab. Das elastische Material der Zwischenschicht schließt durch Adhäsion oder aufgrund von kompressionsbedingten Federkräften des komprimierten Dichtelements, sowohl mit dem Kühlkörper als auch mit dem Kunststoff mantel fluiddicht ab. Die Federkräfte sind das Resultat der Kompression der Zwischenschicht durch den Kunststoffmantel und den Kühlkörper. Die Federkräfte sind senkrecht zur Oberfläche des Kühlkörpers ausgerichtet. Heatsink and fluid-tight with the plastic jacket. The elastic material of the intermediate layer terminates by adhesion or due to compression-related spring forces of the compressed sealing element, both with the heat sink and with the plastic jacket fluid-tight. The spring forces are the result of the compression of the intermediate layer by the plastic jacket and the heat sink. The spring forces are aligned perpendicular to the surface of the heat sink.
Weiterhin kann die zu kühlende Schaltungskomponente durch eine Leiterplatte Furthermore, the circuit component to be cooled by a circuit board
vorgesehen sein, auf dem mindestens eine wärmeerzeugende elektrische oder elektronische Komponente montiert ist. Die Leiterplatte kann insbesondere eine Epoxi- Leiterplatte sein, wobei die Leiterplatte nicht nur elektrische Verbindungselemente in Form von Leiterbahnen aufweist, sondern auch wärmeübertragende Elemente wie be provided on which at least one heat-generating electrical or electronic component is mounted. The printed circuit board may in particular be an epoxy printed circuit board, wherein the printed circuit board not only has electrical connection elements in the form of conductor tracks, but also heat-transferring elements such as
Wärmespreizer, die sich flächig auf der Leiterplatte erstrecken, um Wärme von der wärmeerzeugenden Komponente u.a. an die Leiterplatte effizient weiterzugeben. Die wärmeübertragende Elemente und die elektrischen Verbindungselemente können in gleicher Weise als Strukturen einer Metallkaschierung (bsp. eine Cu-Schicht) der Heat spreaders that extend flat on the circuit board to dissipate heat from the heat generating component and the like. to efficiently pass on to the circuit board. The heat-transferring members and the electrical connecting members may be used as structures of a metal cladding (eg, a Cu layer) in the same manner
Leiterplatte ausgebildet sein. Zwischen der Leiterplatte und dem Kunststoffmantel ist eine Zwischenschicht aus einem elastischen Material vorgesehen ist, das einen Querschnitt der Leiterplatte vollständig umläuft und sowohl mit der Leiterplatte als auch mit demBe formed circuit board. Between the circuit board and the plastic jacket, an intermediate layer of an elastic material is provided which completely surrounds a cross section of the circuit board and both with the circuit board and with the
Kunststoffmantel fluiddicht abschließt. Die Leiterplatte kann einen Endabschnitt aufweisen, der an einer Außenseite der Schaltung endet (und mit dem Kunststoff mantel abschließt) oder gegenüber dem Kunststoffmantel herausragt. Dieser Endabschnitt kann insbesondere Kontaktelemente zum Anschluss an externe Schaltungen (insbesondere an zu steuernde Einheiten, an eine Stromversorgung oder an einen Sensor) umfassen. Da auch die Schnittstelle zwischen Leiterplatte und Kunststoffmantel für eindringendes Wasser oder Öl kritisch sein kann, weist auch die Leiterplatte ein umfängliches Plastic jacket fluid-tight closes. The circuit board may have an end portion which terminates at an outer side of the circuit (and with the plastic sheath closes) or protrudes from the plastic sheath. This end section may in particular comprise contact elements for connection to external circuits (in particular to units to be controlled, to a power supply or to a sensor). Since the interface between the printed circuit board and the plastic jacket for penetrating water or oil can be critical, also the circuit board has a circumferential
Dichtungselement auf. Hierbei tritt die Leiterplatte an die Stelle des Kühlkörpers. Das Dichtungselement, das als eine Zwischenschicht ausgebildet ist, kann sowohl einen Abschnitt der Leiterplatte als auch des Kühlkörpers umgreifen, um eine Abdichtung mit dem Kunststoffmantel gegenüber der Umgebung vorzusehen. Alternativ ist die Seal element on. In this case, the circuit board takes the place of the heat sink. The sealing element, which is formed as an intermediate layer, can encompass both a portion of the circuit board and the heat sink to seal with to provide the plastic sheath against the environment. Alternatively, the
Zwischenschicht nur an der Leiterplatte oder an dem Kühlkörper ausgebildet. Intermediate layer formed only on the circuit board or on the heat sink.
Der Kühlkörper kann mit der Außenseite des Kunststoffmantels abschließen oder durch diese Außenseite hindurch ragen. Das Dichtungselement kann an einem The heat sink may terminate with or protrude through the outside of the plastic jacket. The sealing element can be attached to a
Oberflächenabschnitt des Kühlkörpers vorgesehen sein, der von dem Kunststoffmantel bedeckt ist und an die Außenseite angrenzt. Dadurch kann kein Wasser oder Öl in die Schnittstelle zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper eintreten, da bereits an der zur Umgebung angrenzenden Stelle das Dichtungselement die (elastische, flexible) fluiddichte Verbindung von Kunststoff hü He und Kühlkörper vorsieht.  Surface portion of the heat sink may be provided, which is covered by the plastic shell and adjacent to the outside. As a result, no water or oil can enter the interface between the plastic jacket and the heat sink, since the sealing element already provides the (elastic, flexible) fluid-tight connection of plastic to the heat sink and heat sink at the point adjacent to the surroundings.
Wenn das Dichtungselement durch Strukturmerkmale der Oberfläche des Kühlkörpers vorgesehen wird, dann wird vorzugsweise der Kühlkörpers mit Strukturmerkmalen versehen, wobei der Kunststoffmantel beim Aufbringen des Mantel sich in die If the sealing element is provided by structural features of the surface of the heat sink, then preferably the heat sink is provided with structural features, wherein the plastic shell in the application of the jacket is in the
Zwischenräume der Strukturmerkmale hinein begibt und automatisch dazu In between spaces of structural features enters and automatically to
komplementäre Strukturmerkmale durch fließen (oder plastische Verformung) ausbildet. Daher kann die Erfindung von einem Kühlkörper vorgesehen werden, der die complementary structural features formed by flow (or plastic deformation). Therefore, the invention can be provided by a heat sink, the
Strukturmerkmale trägt, und der eingerichtet ist, eingebettet zu werden. Daher sind insbesondere Wärmebrücken geeignet, diesen Kühlkörper vorzusehen. Die Erfindung umfasst daher ferner einen Kühlkörper mit einer Wärmequellenkontaktfläche und einem Wärmesenkenkontaktabschnitt, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Der Verbindungsabschnitt dient zum weiterleiten der Wärme nach außen, wenn der Kühlkörper (und die Schaltungskomponenten) eingegossen sind. Der Carries structural features and is set up to be embedded. Therefore, in particular thermal bridges are suitable to provide this heat sink. The invention therefore further comprises a heat sink having a heat source contact surface and a heat sink contact portion, which are connected to each other via a connecting portion. The connecting portion serves to conduct the heat to the outside when the heat sink (and the circuit components) are molded. Of the
Verbindungsabschnitt ist hierbei ebenso vorgesehen, eingegossen zu werden. Der Verbindungsabschnitt weist eine Außenfläche aufweist, die mit Strukturmerkmalen versehen ist, welche einen Querschnitt des Verbindungsabschnitt durchgehend oder vollumfänglich umlaufen. Die Strukturmerkmale umfassen eine Vielzahl von Connecting portion is also provided here to be poured. The connecting portion has an outer surface provided with structural features that continuously or fully circumscribe a cross section of the connecting portion. The structural features include a variety of
Unebenheiten, Erhöhungen und/oder Vertiefungen des Verbindungsabschnitts. Die erfindungsgemäßen Strukturmerkmale erhöhen den Oberflächeninhalt des Unevenness, elevations and / or depressions of the connection section. The structural features of the invention increase the surface area of the
Oberflächenabschnitts gegenüber einem Oberflächenabschnitt mit gleicher Grundform und ohne Strukturmerkmale in wesentlichem Maße. Surface section over a surface portion with the same basic shape and without structural features to a significant extent.
Eine weitere alternative oder hiermit kombinierbare Möglichkeit ist es, dass an dem Wärmesenkenkontaktabschnitt ein Kragen vorgesehen ist, der den A further alternative or possibility that can be combined with this is that a collar is provided on the heat sink contact section, which collar serves to secure the neck
Wärmesenkenkontaktabschnitt durchgehend oder vollumfänglich umläuft. Dieser Kragen ist von dem Verbindungsabschnitt weg geöffnet, und bildet somit einen geöffneten Raum, in dem Material des Kunststoffmantels eingebracht ist. Es ergibt sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Kragen des Kühlkörpers und Kunststoff mantel. Der Kragen ist mit dem Kühlkörper fest verbunden, beispielsweise über eine stoffschlüssige Verbindung vorgesehen durch einteilige Ausbildung von Kühlkörper und Kragen. Heat sink contact portion continuously or fully circulates. This collar is opened away from the connecting portion, thus forming an open space, is introduced in the material of the plastic sheath. This results in a positive connection between the collar of the heat sink and plastic jacket. The collar is firmly connected to the heat sink, for example, provided via a cohesive connection by one-piece design of heat sink and collar.
Eine weitere alternative oder hiermit kombinierbare Möglichkeit ist es, die Oberfläche mit einer elastischen Zwischenschicht zu versehen, wobei diese den Querschnitt des Another alternative or combinable possibility is to provide the surface with an elastic intermediate layer, which has the cross section of the
Verbindungsabschnitts durchgehend oder vollumfänglich umläuft, und die Compound portion continuously or fully circulates, and the
Zwischenschicht an einer Innenseite der Zwischenschicht fluiddicht mit der Oberfläche verbunden ist. Der Kühlkörper ist somit zumindest teilweise mit der elastischen Intermediate layer is fluid-tightly connected to the surface at an inner side of the intermediate layer. The heat sink is thus at least partially with the elastic
Zwischenschicht umgeben. Wird daraufhin der Kunststoffmantel darauf angebracht, so ergibt sich automatisch eine elastische Dichtung durch die Zwischenschicht, die  Surrounded intermediate layer. If then the plastic sheath mounted on it, so automatically results in an elastic seal through the intermediate layer, the
Relativbewegungen zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper ausgleichen kann. Weiterhin wird die Erfindung realisiert durch ein Verfahren zur abgedichteten Einbettung einer elektrischen Schaltung, wobei die Schaltung zumindest eine zu kühlende Can compensate for relative movements between plastic jacket and heat sink. Furthermore, the invention is realized by a method for the sealed embedding of an electrical circuit, wherein the circuit at least one to be cooled
Schaltungskomponente und einen Kühlkörper umfasst, die in einem Kunststoffmantel eingebettet sind. Es ist vorgesehen, dass der Kühlkörper in wärmeübertragendem Kontakt mit der zu kühlenden Schaltungskomponente angeordnet wird. Der Kunststoffmantel wird mittels eines Spritzgussverfahrens auf Oberflächen der elektrischen Schaltung und des Kühlkörpers aufgebracht. Der Kunststoffmantel wird aufgebracht, während der Kühlkörper in Kontakt mit der Schaltungskomponente angeordnet ist. Der Kunststoffmantel wird ferner über ein Dichtungselement mit dem Kühlkörper verbunden, das den Kühlkörper fluiddichtend mit dem Kunststoffmantel verbindet. Als ein erster Aspekt wird das Circuit component and a heat sink, which are embedded in a plastic sheath. It is envisaged that the heat sink is arranged in heat-transmitting contact with the circuit component to be cooled. The plastic jacket is applied by means of an injection molding process on surfaces of the electrical circuit and the heat sink. The plastic jacket is applied while the heat sink is placed in contact with the circuit component. The plastic jacket is further connected via a sealing element with the heat sink, which connects the heat sink fluid-tight with the plastic jacket. As a first aspect, this will
Dichtungselement von dem Kunststoffmantel selbst vorgesehen, der auch in ein oder mehrere Strukturmerkmale, insbesondere durchgehend oder vollumfänglich verlaufende Strukturmerkmale, einer Oberfläche des Kühlkörpers eingespritzt. Gemäß eines zweiten Aspekts wird das Dichtungselement von einer elastischen Zwischenschicht vorgesehen. Die Zwischenschicht wird zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper angeordnet, vorzugweise unter Bildung eines fluiddichten Kontakts mit dem Kühlkörper und eines fluiddichten Kontakts mit dem Kunststoffmantel. Die Zwischenschicht wird (unter anderem) zumindest auf einen Abschnitt des Kühlkörper aufgetragen, bevor der Sealing element provided by the plastic shell itself, which also injected into one or more structural features, in particular continuous or full-extending structural features, a surface of the heat sink. According to a second aspect, the sealing element is provided by an elastic intermediate layer. The intermediate layer is disposed between the plastic jacket and the heat sink, preferably to form a fluid-tight contact with the heat sink and a fluid-tight contact with the plastic jacket. The interlayer is applied (inter alia) to at least a portion of the heat sink before the
Kunststoffmantel auf die Zwischenschicht aufgetragen wird. Wenn das Dichtungselement von dem Kunststoffmantel selbst vorgesehen wird, wird der Kunststoffmantel (bzw. dessen Material in fließfähigem Zustand) auch in Räume eingebracht, die von Strukturmerkmalen eines durchgehend oder vollumfänglich verlaufenden Oberflächenabschnitts des Kühlkörpers gebildet werden. Der Plastic jacket is applied to the intermediate layer. If the sealing element is provided by the plastic shell itself, the plastic shell (or its material in a flowable state) in rooms introduced, which are formed by structural features of a continuous or fully extending surface portion of the heat sink. Of the
Kunststoffmantel schließt fluiddicht mit den Strukturmerkmalen ab, wenn der Plastic sheath closes fluid-tight with the structural features when the
Kunststoffmantel als fliessfähiges und danach aushärtendes oder erstarrendes Material aufgebracht ist. Plastic jacket is applied as a flowable and then curing or solidifying material.
Wenn das Dichtungselement von der Zwischenschicht vorgesehen wird, wird vor dem Aufbringen des Kunststoffmantels die durchgehende Zwischenschicht auf den When the sealing element is provided by the intermediate layer, before the application of the plastic sheath, the continuous intermediate layer on the
durchgehend oder vollumfänglich verlaufenden Oberflächenabschnitt des Kühlkörpers aufgebracht. Der Kunststoffmantel wird auf die Zwischenschicht aufgebracht. Durch das Aufbringen der Zwischenschicht wird diese fluiddicht mit dem Oberflächenabschnitt des Kühlkörpers verbunden. Durch das Aufbringen des Kunststoffmantels wird dieser fluiddicht mit der Zwischenschicht verbunden. Das Material des Kunststoffmantels ist beim Aufbringen erwärmt und aufgrund seiner Temperatur fließfähig. Das Material des Kunststoffmantels verfestigt sich nach dem Aufbringen. Die Schaltung kann hergestellt werden durch Verwendung einer Gussform, in der die Schaltungskomponenten und der dazu angeordnete Kühlkörper vorgesehen sind, wenn der Kunststoffmantel in fließfähiger Form in die Gussform eingebracht wird. applied continuously or fully extending surface portion of the heat sink. The plastic jacket is applied to the intermediate layer. By applying the intermediate layer, it is connected in a fluid-tight manner to the surface section of the heat sink. By applying the plastic sheath this is fluid-tightly connected to the intermediate layer. The material of the plastic jacket is heated during application and flowable due to its temperature. The material of the plastic sheath solidifies after application. The circuit can be made by using a mold in which the circuit components and the heat sink arranged therefor are provided when the plastic sheath is introduced into the mold in a flowable form.
Die Erfindung betrifft insbesondere elektrische Schaltungen für den Automotive-Bereich, d.h. Schaltungen, die an einem Fahrzeug, insbesondere im Motorraum, untergebracht sind oder in einem Karosserie-Außenraum. Die elektrische Schaltungen kann eine elektrische Steuerung für den Betrieb eines Kraftfahrzeugs sein, beispielsweise eine Einspritzpumpensteuerung, eine Ventilsteuerung, eine Antriebsstufe für einen More particularly, the invention relates to electrical circuits for the automotive sector, i. Circuits that are housed on a vehicle, especially in the engine compartment, or in a body exterior. The electrical circuits may be an electrical control for the operation of a motor vehicle, for example, an injection pump control, a valve control, a drive stage for a
Elektroantrieb eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung ist ferner für Industriesteuerungen jeglicher Art einsetzbar.  Electric drive of a motor vehicle. The invention can also be used for industrial controls of any kind.
Die Erfindung ermöglicht das Ableiten der Verlustwärme, obwohl der Kunststoffmantel aus einem Material mit relativ geringem Wärmeleitwert ausgestaltet ist, da die Kühlkörper durch den Mantel hindurch brechen, um Wärme nach Außen in die Umgebung abzuleiten, ohne dass der Mantel für kritische Medien wie Wasser oder Öl durchlässig wird. The invention makes it possible to dissipate the heat loss, although the plastic sheath is made of a material with a relatively low thermal conductivity, since the heat sinks break through the sheath to dissipate heat to the outside environment, without the jacket for critical media such as water or oil becomes permeable.
Insbesondere wird verhindert, dass der Wärmekontakt zwischen zu kühlender In particular, it is prevented that the thermal contact between to be cooled
Komponente nicht zur Wasser oder Öl verschlechtert wird, da ein Kriechweg zwischen Mantel und Kühlkörper (bedingt durch die unterschiedlichen Materialien) mit dem erfindungsgemäßen Dichtungselement verhindert wird. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Component is not deteriorated to water or oil, since a Kriechweg between the jacket and heat sink (due to the different materials) is prevented with the sealing element according to the invention. Brief description of the drawings
Die Figur 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung im FIG. 1 shows an embodiment of the circuit according to the invention in FIG
Querschnitt. Cross-section.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung im The illustrated in Figure 1 embodiment of the circuit according to the invention in
Querschnitt, wobei eine perspektivische Tiefendarstellung gestrichelt dargestellt ist. Die dargestellte Ausführungsform umfasst ein zu kühlendes Bauteil in Form einer Leiterplatte 10, auf der eine Wärmequelle 20 in Form eines elektronischen Leistungsbauteils Cross-section, wherein a perspective depth representation is shown in dashed lines. The illustrated embodiment comprises a component to be cooled in the form of a printed circuit board 10, on which a heat source 20 in the form of an electronic power component
(schematisch dargestellt) montiert ist. Das Leistungsbauteil ist wärmeübertragend mit der Leiterplatte verbunden. Um die Wärme abzuführen ist ein erster Kühlkörper 30 (shown schematically) is mounted. The power component is heat-transmitting connected to the circuit board. To dissipate the heat is a first heat sink 30th
vorgesehen. Ein Kunststoffmantel 40 in Form einer Kunststoffmasse umgibt Leiterplatte 10 und Wärmequelle 20. Das Leistungsbauteil (Wärmequelle 20) und die Leiterplatte 10 bilden zu kühlende Schaltungskomponenten. intended. A plastic shell 40 in the form of a plastic compound surrounds the printed circuit board 10 and the heat source 20. The power component (heat source 20) and the printed circuit board 10 form circuit components to be cooled.
Der Kühlkörper 30 ist mit seitlichen periodischen Rillen an den Außenseiten versehen, wobei die Rillen dreieckigen oder sinusförmigen Verlauf aufweisen. Durch diese The heat sink 30 is provided with lateral periodic grooves on the outer sides, wherein the grooves have a triangular or sinusoidal course. Through this
Strukturelemente wird die Oberfläche gegenüber einem ebenen Seitenverlauf deutlich erhöht. Da der Kühlkörper 30 sich bis zu einem Abschnitt 50 der Außenseite der Structural elements, the surface is significantly increased compared to a flat side course. Since the heat sink 30 up to a portion 50 of the outside of the
Schaltung erstreckt, kann dort die Wärme unmittelbar an einen externen Kühlkörper (nicht dargestellt) oder die Umgebung, weitergegeben werden. An dem Abschnitt 50 trifft die Umgebung auf die Seite eines flächigen Übergangs von Kunststoffmantel zu Kühlkörper, wobei dies einen Spalt erzeugen kann. Um zu verhindern, dass der Spalt Circuit extends, where the heat can be passed directly to an external heat sink (not shown) or the environment. At the portion 50, the environment hits the side of a sheet transition from plastic jacket to heat sink, which may create a gap. To prevent the gap
Umgebungsstoffe in das innere der Schaltung leitet, sind die beispielhaften Abschnitte 60 vorgesehen, in denen die Rillen der Kühlkörperoberfläche mit dem Kunststoffmantel inCirculating ambient materials into the interior of the circuit, the exemplary sections 60 are provided, in which the grooves of the heat sink surface with the plastic sheath in
Kontakt sind und aufgrund der hohen Oberfläche den Kriechweg deutlich verlängern und somit ein erfindungsgemäßes Dichtelement vorsehen. Are contact and due to the high surface lengthen the creepage significantly and thus provide an inventive sealing element.
Zwei weitere Möglichkeiten der Ausgestaltung der Strukturelemente sind anhand des Kühlkörpers 32 dargestellt. Ein Kragen 62 weist eine Oberfläche 52 (in Form einesTwo further possibilities of the design of the structural elements are shown with reference to the heat sink 32. A collar 62 has a surface 52 (in the form of a
Wärmesenkenkontaktabschnitts zum Anschluss externer Kühlkörper) an der Außenseite der Schaltung auf sowie sich daran anschließende Flächen, die sich zur Leiterplatte 10 hin neigen. Durch diese Strukturmerkmale wird direkt an der Außenseite der Schaltung ein Dichtelement von dem Kragen 62 und dem Material des Kunststoffmantels 40 gebildet, der sich in dem Innenraum befindet, der von dem Kragen (teilweise) Heat sink contact section for connecting external heat sinks) on the outside the circuit on and adjoining surfaces that tend to the circuit board 10 back. By these structural features, a sealing element is formed directly on the outside of the circuit of the collar 62 and the material of the plastic sheath 40, which is located in the interior of the collar (partially)
eingeschlossen wird. Das Strukturelement (d.h. der Kragen 62) bildet neben dem is included. The structural element (i.e., collar 62) forms adjacent to
Dichtelement eine Wärmeabgabefläche, d.h. einen Wärmesenkenkontaktabschnitt zur Montage eines externen Kühlkörpers.  Sealing element, a heat transfer surface, i. a heat sink contact portion for mounting an external heat sink.
Eine weitere Möglichkeit von Strukturelementen bilden die rechteckigen Lamellen 64 des Kühlkörpers 32, die in den Kunststoffmantel hineinragen. Mit anderen Worten ist Material des Kunststoffmantels 40 in den Zwischenräumen der Strukturelement 64 vorgesehen, das zusammen mit den Strukturelement 64 ein Dichtungselement bildet. Another possibility of structural elements are the rectangular fins 64 of the heat sink 32, which protrude into the plastic sheath. In other words, material of the plastic sheath 40 is provided in the interstices of the structural element 64, which together with the structural element 64 forms a sealing element.
Im Gegensatz zu Kühlkörper 30 ist der Kühlkörper 32 in direktem Kontakt mit der In contrast to heat sink 30, the heat sink 32 is in direct contact with the
Wärmequelle 20. Der Kühlkörper 30 ist in direktem Kontakt mit der Leiterplatte 10, auf der die Wärmequelle wärmeübertragend montiert ist. Heat source 20. The heat sink 30 is in direct contact with the circuit board 10, on which the heat source is mounted heat transfer.
Ein Kühlkörper 34 weist ebenso zwei Möglichkeiten für Dichtelemente auf. In einem Abschnitt 66 ist eine erste Möglichkeit dargestellt in Form von Querrinnen, die sich nur über einen Teil der Längserstreckung des Kühlkörpers erstrecken. Eine zweite A heat sink 34 also has two options for sealing elements. In a section 66, a first possibility is shown in the form of transverse grooves, which extend only over part of the longitudinal extent of the heat sink. A second
Möglichkeit stellt die beidseitige Zwischenschicht 68 dar, die auf der Oberfläche des Kühlkörpers vorgesehen ist, welche an den Kunststoffmantel 40 anstößt. Die  Possibility represents the bilateral intermediate layer 68, which is provided on the surface of the heat sink, which abuts the plastic sheath 40. The
Zwischenschicht ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Silikon, ausgebildet. Insbesondere bei Schrumpfungen während des Spritzprozesses zum Aufbringen des Materials des Kunststoffmantels wird die Zwischenschicht 68 komprimiert und ist daher imIntermediate layer is formed of an elastic material, for example silicone. In particular, during shrinkage during the injection process for applying the material of the plastic sheath, the intermediate layer 68 is compressed and is therefore in
Presssitz zwischen Kunststoffmantel und Kühlkörper eingeklemmt. Dies bildet eine effektive Abdichtung. Ferner kann die Zwischenschicht klebende Außenflächen aufweisen, die in Kontakt mit dem angrenzenden Kunststoffmantel 40 sind. Kühlkörper 34 umfasst einen Außenabschnitt 54, die (wie die anderen Kontaktabschnitte der Kühlkörper) mit der Außenseite des Schaltung (d.h. mit der Außenseite des Kunststoffmantels) fluchtet. Press fit between plastic jacket and heat sink clamped. This forms an effective seal. Further, the intermediate layer may have adhesive outer surfaces in contact with the adjacent plastic shell 40. Heatsink 34 includes an outer portion 54 which (like the other contact portions of the heatsinks) aligns with the outside of the circuit (i.e., with the outside of the plastic sheath).
Die Leiterplatte 10 ist zu beiden Seiten mit dem Kunststoffmantel 40 bedeckt. Beispielhaft ist mit Bezugszeichen 69 eine Zwischenschicht dargestellt, die zwischen Leiterplatte 10 und Kunststoffmantel 40 vorgesehen ist. Die Zwischenschicht 69 wird zunächst auf die Leiterplatte 10 aufgetragen, woraufhin der Kunststoffmantel 40 aufgespritzt wird. Die elastische Zwischenschicht 69 bildet ein Dichtungselement zwischen Leiterplatte 10 und Kunststoffmantel 40. The printed circuit board 10 is covered on both sides with the plastic sheath 40. By way of example, reference symbol 69 shows an intermediate layer which is provided between printed circuit board 10 and plastic jacket 40. The intermediate layer 69 is first applied to the printed circuit board 10, whereupon the plastic sheath 40 is sprayed on. The elastic intermediate layer 69 forms a sealing element between the printed circuit board 10 and plastic jacket 40th
Die Schaltung ist in Figur 1 mit zweidimensional ausgebildeten (ebenen) Kühlkörpern dargestellt, deren Querschnitt sich in der Tiefe nicht ändert. Das Dichtungselement erstreckt sich durchgehend von einer vorderen Seite zu einer hinteren Seite der The circuit is shown in Figure 1 with two-dimensionally formed (planar) heat sinks whose cross section does not change in depth. The sealing member extends continuously from a front side to a rear side of the
Schaltung, entsprechend der Erstreckungsrichtung der Kühlkörper. An der vorderen oder hinteren Seite ist kein erfindungsgemäßes Dichtungselement vorgesehen (da jenseits der Seite kein Kunststoffmantel vorliegt). Daher kann dort eine Abdichtungsschicht vorgesehen sein. Alternativ können auch Strukturelemente vorgesehen sein, die sich (durchgehend) quer zur Erstreckungsrichtung von der hinteren zur vorderen Seite erstrecken. Diese werden zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Strukturelementen (oder allgemein Dichtelemente) verwendet, die sich in Richtung zur Leiterplatte hin quer (und durchgehend) erstrecken. Die erfindungsgemäße Anordnung der Strukturelemente kann daher in zwei verschiedenen Richtungen verwendet werden: quer und durchgehend entlang einer Fläche, die sich entlang und versetzt zu der Leiterplatte erstreckt (wie in Figur 1 dargestellt mit Bezugszeichen 60, 62, 64 und 66), sowie quer und durchgehend entlang einer Fläche, die die Leiterplatte schneidet (und die vorzugsweise an oder nahe der vorderen oder hinteren Außenseite liegt). Insbesondere wird die letztgenannte Anordnung verwendet, wenn der Kühlkörper, wie in Figur 1 dargestellt, seitlich an dieCircuit, according to the extension direction of the heat sink. At the front or rear side no inventive sealing element is provided (as there is no plastic jacket on the other side). Therefore, there may be provided a sealing layer there. Alternatively, it is also possible to provide structural elements which extend (continuously) transversely to the extension direction from the rear to the front side. These are used in addition to the structural elements according to the invention (or generally sealing elements) which extend transversely (and continuously) in the direction of the printed circuit board. The arrangement of the structural elements according to the invention can therefore be used in two different directions: transversely and continuously along a surface which extends along and offset from the printed circuit board (as indicated by reference numerals 60, 62, 64 and 66 in FIG continuous along a surface which intersects the circuit board (and which preferably lies at or near the front or back outside). In particular, the latter arrangement is used when the heat sink, as shown in Figure 1, laterally to the
Außenfläche der gesamten Schaltung stößt. Bei der Verwendung der Zwischenschicht als Dichtelement ist eine derartige spezifische Betrachtung der Erstreckungsrichtung des Kühlkörpers und Orientierung der Abdichtungsmaßnahmen nicht unbedingt notwendig, insbesondere wenn die gesamte Seitenfläche des Kühlkörpers mit der Zwischenschicht überzogen ist wie Zwischenschicht 68. Outside surface of the entire circuit abuts. When using the intermediate layer as a sealing element, such a specific consideration of the extension direction of the heat sink and orientation of the sealing measures is not absolutely necessary, in particular if the entire side surface of the heat sink is coated with the intermediate layer, such as intermediate layer 68.
Eine vollumfängliche Anordnung des Dichtungselements wird vorzugsweise dann verwendet, wenn der Kühlkörper nur an der Außenfläche an die Umgebung grenzt, die der Leiterplatte gegenüberliegt, und der Kühlkörper in seitlicher Richtung (in A complete arrangement of the sealing element is preferably used when the heat sink borders only on the outer surface to the environment that faces the circuit board, and the heat sink in the lateral direction (in
Erstreckungsrichtung des Kühlkörpers) vollständig von dem Kunststoffmantel umgeben ist. Extension direction of the heat sink) is completely surrounded by the plastic jacket.
Wie in Figur 1 dargestellt, kann der Kunststoffmantel stark unterschiedliche Dicken aufweisen und eine allgemein geformte Kunststoffmasse darstellen. Ferner kann eine Schaltung mehrere Kühlkörper (wie Kühlkörper 30, 34) umfassen, die in Abständen auf der Leiterplatte (oder auf den Wärmequellen) angeordnet sind, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen oder in Abständen, die einen Maximalabstand nicht As shown in Figure 1, the plastic jacket can have very different thicknesses and represent a generally shaped plastic mass. Further, a circuit may include a plurality of heat sinks (such as heat sinks 30, 34) spaced at intervals on the circuit board (or on the heat sources), preferably in FIG periodically or at intervals that do not exceed a maximum distance
überschreiten. Ferner können die Kühlkörper neben den Wärmequellen mit der exceed. Furthermore, the heat sink next to the heat sources with the
Leiterplatte verbunden sein, so dass der Wärmeübertragung über die Leiterplatte nur über eine kurze Strecke erfolgt. Circuit board be connected so that the heat transfer via the circuit board takes place only over a short distance.

Claims

Ansprüche claims
5 1. Elektrische Schaltung mit zumindest einer zu kühlenden Schaltungskomponente (10, 5 1. Electrical circuit with at least one circuit component to be cooled (10,
20) und mindestens einem Kühlkörper, der in wärmeleitender Verbindung mit der Schaltungskomponente (10, 20) steht, wobei die elektrische Schaltung ferner einen Kunststoffmantel (40) aufweist, in dem die elektrische Schaltung eingebettet ist, wobei der Kunststoffmantel (40) eine Außenseite aufweist und der Kühlkörper (30 - l o 34) einen Abschnitt (50 - 54) der Außenseite einnimmt, und wobei die elektrische  20) and at least one heat sink, which is in heat-conducting connection with the circuit component (10, 20), wherein the electrical circuit further comprises a plastic sheath (40) in which the electrical circuit is embedded, wherein the plastic sheath (40) has an outer side and the heat sink (30 - lo 34) occupies a portion (50 - 54) of the outside, and wherein the electrical
Schaltung ein Dichtungselement aufweist, das den Kühlkörper abdichtend mit dem Kunststoffmantel (40) unter Ausbildung eines Kraftschlusses verbindet und die Umgebung der elektrischen Schaltung von der innerhalb des Kunststoffmantels vorgesehenen, zumindest einen zu kühlenden Schaltungskomponente (10, 20)  Circuit having a sealing element which sealingly connects the heat sink with the plastic sheath (40) to form a frictional connection and the environment of the electrical circuit of the provided within the plastic sheath, at least one circuit component to be cooled (10, 20)
15 fluiddicht trennt.  15 separates fluid-tight.
2. Elektrische Schaltung nach Anspruch 1 , wobei das Dichtungselement vorgesehen wird durch Strukturmerkmale (60 - 66) eines Oberflächenabschnitts des Kühlkörpers (50 - 54), an ein dazu komplementärer Oberflächenabschnitt des Kunststoffmantels2. An electrical circuit according to claim 1, wherein the sealing element is provided by structural features (60-66) of a surface portion of the heat sink (50-54), to a complementary surface portion of the plastic sheath
20 (40) anstößt, wobei die Strukturmerkmale eine Vielzahl von Unebenheiten, 20 (40), the structural features having a plurality of bumps,
Erhöhungen und/oder Vertiefungen des Kühlkörpers umfassen, die den  Ridges and / or depressions of the heat sink include the
Oberflächeninhalt des Oberflächenabschnitts gegenüber einem  Surface content of the surface section compared to one
Oberflächenabschnitt mit gleicher Grundform und ohne Strukturmerkmale wesentlich erhöhen.  Significantly increase surface area with the same basic shape and without structural features.
25  25
3. Elektrische Schaltung nach Anspruch 2, wobei die Strukturmerkmale (60 - 66) den Querschnitt des Kühlkörpers in der Höhe des Oberflächenabschnitts durchgehend oder vollumfänglich umlaufen.  3. An electrical circuit according to claim 2, wherein the structural features (60-66) circulate the cross section of the heat sink in the height of the surface portion continuously or fully.
30 4. Elektrische Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Kühlkörper (52) einen 30 4. An electrical circuit according to claim 2 or 3, wherein the heat sink (52) has a
vollständig umlaufenden Kragen (62) aufweist, der sich von dem Kühlkörper weg erstreckt, und der zusammen mit einem Kontaktabschnitt des Kunststoffmantels (40), welcher sich der sich auch innerhalb eines ringförmigen Innenraums erstreckt, der von dem Kragen ausgebildet ist, das Dichtungselement bildet.  a fully circumferential collar (62) extending away from the heat sink and forming the sealing member together with a contact portion of the plastic jacket (40) which also extends within an annular interior formed by the collar.
35  35
5. Elektrische Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner eine Zwischenschicht (68) umfasst, die das Dichtungselement ausbildet, und die sich in einem Abschnitt zwischen dem Kühlkörper und dem dazu komplementären Abschnitt des Kunststoff mantels (40) erstreckt und einen Querschnitt des Kühlkörpers durchgehend oder vollumfänglich umläuft, wobei die Zwischenschicht aus einem elastischen Material vorgesehen ist, das durch Adhäsion oder aufgrund von An electrical circuit as claimed in any one of the preceding claims, further comprising an intermediate layer (68) forming the sealing element and extending in a portion between the heat sink and the complementary portion of the plastic jacket (40) and extends around a cross section of the heat sink is continuous or full circumference, wherein the intermediate layer is provided of an elastic material, which by adhesion or due to
Federkräften, die sich durch Kompression der Zwischenschicht (68) ergeben, und senkrecht zur Oberfläche des Kühlkörpers ausgerichtet sind, sowohl mit dem Kühlkörper als auch mit dem Kunststoffmantel (40) fluiddicht abschließt. Spring forces that result from compression of the intermediate layer (68), and are aligned perpendicular to the surface of the heat sink, both with the heat sink and with the plastic sheath (40) fluid-tight manner.
Elektrische Schaltung nach Anspruch 5, wobei die zu kühlende Electrical circuit according to claim 5, wherein the to be cooled
Schaltungskomponente (10, 20) durch eine Leiterplatte (10) vorgesehen wird, auf dem mindestens eine wärmeerzeugende elektrische oder elektronische Komponente (20) montiert ist, wobei zwischen der Leiterplatte (10) und dem Kunststoffmantel (40) eine Zwischenschicht (69) aus einem elastischen Material vorgesehen ist, das einen Querschnitt des Leiterplatte vollständig umläuft und sowohl mit dem Leiterplatte als auch mit dem Kunststoffmantel (40) fluiddicht abschließt. Circuit component (10, 20) is provided by a printed circuit board (10) on which at least one heat-generating electrical or electronic component (20) is mounted, wherein between the circuit board (10) and the plastic sheath (40) has an intermediate layer (69) of a elastic material is provided which completely surrounds a cross-section of the printed circuit board and terminates in a fluid-tight manner both with the printed circuit board and with the plastic jacket (40).
Elektrische Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kühlkörper (30 - 34) mit der Außenseite abschließt oder durch diese hindurch ragt, und das Dichtungselement an einem Oberflächenabschnitt (52, 54) des Kühlkörpers vorgesehen ist, der von dem Kunststoffmantel (40) bedeckt ist und an die Außenseite angrenzt. Electrical circuit according to one of the preceding claims, wherein the heat sink (30 - 34) terminates with the outer side or projects therethrough, and the sealing element is provided on a surface portion (52, 54) of the heat sink covered by the plastic jacket (40) is and adjacent to the outside.
Kühlkörper mit einer Wärmequellenkontaktfläche und einem Heat sink with a heat source contact surface and a
Wärmesenkenkontaktabschnitt, die über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, welcher eine Außenfläche aufweist, die mit Strukturmerkmalen versehen ist, welche einen Querschnitt des Verbindungsabschnitt durchgehend oder vollumfänglich umlaufen und eine Vielzahl von Unebenheiten, Erhöhungen und/oder Vertiefungen des Verbindungsabschnitts umfassen, welche den Oberflächeninhalt des Oberflächenabschnitts gegenüber einem Oberflächenabschnitt mit gleicher Grundform und ohne Strukturmerkmale wesentlich erhöhen, oder wobei an dem Wärmesenkenkontaktabschnitt ein Kragen vorgesehen ist, der den Heat sink contact portion interconnected by a connecting portion having an outer surface provided with structural features that continuously or fully circumscribe a cross section of the connecting portion and include a plurality of bumps, elevations and / or depressions of the connecting portion, which is the surface area of the surface portion substantially increase with respect to a surface portion of the same basic shape and without structural features, or wherein at the heat sink contact portion, a collar is provided, the
Wärmesenkenkontaktabschnitt durchgehend oder vollumfänglich umläuft, oder die Oberfläche mit einer elastischen Zwischenschicht versehen ist, wobei diese den Querschnitt des Verbindungsabschnitt vollumfänglich umläuft, und die Heat sink contact portion continuously or fully encircling, or the surface is provided with an elastic intermediate layer, which completely rotates around the cross section of the connecting portion, and the
Zwischenschicht an einer Innenseite der Zwischenschicht fluiddicht mit der Intermediate layer on an inner side of the intermediate layer fluid-tight with the
Oberfläche verbunden ist. Verfahren zur abgedichteten Einbettung einer elektrischen Schaltung, die zumindest eine zu kühlende Schaltungskomponente (10, 20) und einen Kühlkörper umfasst, in einen Kunststoffmantel, mit den Schritten: Anordnen des Kühlkörpers in Surface is connected. Method for the sealed embedding of an electrical circuit, which comprises at least one circuit component to be cooled (10, 20) and a heat sink, in a plastic jacket, with the steps: arranging the heat sink in
wärmeübertragendem Kontakt mit der zu kühlenden Schaltungskomponente, Aufbringen des Kunststoffmantels mittels eines Spritzgussverfahrens auf Oberflächen der elektrischen Schaltung und des Kühlkörpers, wobei der Kunststoffmantel (40) aufgebracht wird, während der Kühlkörper in Kontakt mit der Schaltungskomponente (10, 20) angeordnet ist, und wobei der Kunststoffmantel (40) ferner über ein  heat-transferring contact with the circuit component to be cooled, applying the plastic sheath by means of an injection molding process on surfaces of the electrical circuit and the heat sink, wherein the plastic sheath (40) is applied, while the heat sink in contact with the circuit component (10, 20) is arranged, and the plastic sheath (40) further via a
Dichtungselement mit dem Kühlkörper verbunden wird, das den Kühlkörper fluiddichtend mit dem Kunststoffmantel (40) verbindet, wobei das Dichtungselement von dem Kunststoffmantel (40) selbst vorgesehen wird, der auch in ein oder mehrere Strukturmerkmale (60 - 66), insbesondere durchgehend oder vollumfänglich verlaufende Strukturmerkmale, einer Oberfläche des Kühlkörpers eingespritzt wird, oder wobei das Dichtungselement von einer elastischen Zwischenschicht (68, 69) vorgesehen wird, zwischen Kunststoffmantel (40) und Kühlkörper angeordnet wird, vorzugweise unter Bildung eines fluiddichten Kontakts mit dem Kühlkörper und eines fluiddichten Kontakts mit dem Kunststoff mantel.  Sealing element is connected to the heat sink, which fluid-tightly connects the heat sink with the plastic sheath (40), wherein the sealing element of the plastic sheath (40) itself is provided, which also in one or more structural features (60 - 66), in particular continuous or fully running Structural features, a surface of the heat sink is injected, or wherein the sealing element is provided by an elastic intermediate layer (68, 69) is disposed between the plastic jacket (40) and heat sink, preferably to form a fluid-tight contact with the heat sink and a fluid-tight contact with the Plastic coat.
0. Verfahren nach Anspruch 9, wobei, wenn das Dichtungselement von dem The method of claim 9, wherein when the sealing member is removed from the
Kunststoffmantel (40) selbst vorgesehen wird, der Kunststoffmantel (40) auch in Räume eingebracht wird, die von Strukturmerkmalen eines durchgehend oder vollumfänglich verlaufenden Oberflächenabschnitts des Kühlkörpers gebildet werden, wobei der Kunststoffmantel (40) mit den Strukturmerkmalen fluiddicht abschließt, oder, wenn das Dichtungselement von der Zwischenschicht vorgesehen wird, vor dem Aufbringen des Kunststoffmantels die durchgehende Zwischenschicht auf den vollumfänglich verlaufenden Oberflächenabschnitt des Kühlkörpers aufgebracht wird, und der Kunststoffmantel (40) auf die Zwischenschicht aufgebracht wird, wobei durch das Aufbringen der Zwischenschicht diese fluiddicht mit dem Oberflächenabschnitt des Kühlkörpers verbunden wird und durch das Aufbringen des Kunststoffmantels dieser fluiddicht mit der Zwischenschicht verbunden wird.  Plastic shell (40) itself is provided, the plastic sheath (40) is also introduced into spaces that are formed by structural features of a continuous or fully extending surface portion of the heat sink, wherein the plastic sheath (40) with the structural features fluid-tight manner, or if the sealing element is provided by the intermediate layer, before the application of the plastic sheath, the continuous intermediate layer is applied to the fully extending surface portion of the heat sink, and the plastic sheath (40) is applied to the intermediate layer, wherein the application of the intermediate layer, these fluid-tightly connected to the surface portion of the heat sink is and by the application of the plastic sheath it is fluid-tightly connected to the intermediate layer.
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