WO2015078460A1

WO2015078460A1 - Elektronische baugruppe mit einem gehäuse aus einem kunststoffteil und einem metallteil

Info

Publication number: WO2015078460A1
Application number: PCT/DE2014/200600
Authority: WO
Inventors: Markus Christoph
Original assignee: Continental Automotive Gmbh
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2015-06-04
Also published as: US20150264829A1; DE112014004905A5; DE102013224588A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe mit einem Gehäuse aus einem Kunststoffteil und einem Metallteil, vorzugsweise einem metallischen Deckel, wobei das Kunststoffteil und das Metallteil zusammen die im Inneren dieses Gehäuses befindlichen elektronischen Bauelemente vorzugsweise vollständig umgeben. Am Kunststoffteil (2) ist zumindest ein Montageflansch (2.1) zur Befestigung der Baugruppe an einem metallischen Träger (6) ausgebildet. Das Metallteil (1) des Gehäuses ist im Inneren des Gehäuses mit einem elektrischen Masseanschluss der elektronischen Baugruppe verbunden. Aus dem Metallteil (1) des Gehäuses ist einstückig zumindest eine Ausformung (1.1) zu einem der Montageflansche (2.1) hin so ausgebildet, dass im befestigten Zustand diese Ausformung (1.1) zwischen dem entsprechenden Montageflansch (2.1) und dem Träger (6) oder einem Befestigungsmittel (4) eingespannt und mit dem Träger (6) elektrisch leitend verbunden ist. Das Metallteil kann als ein Deckel aus einem Blech geringer Dicke ausgestaltet und die Ausformungen durch Ausstanzen und/oder Biegen aus dem Blech erzeugt werden.

Description

Elektronische Baugruppe mit einem Gehäuse aus einem Kunststoffteil und einem

Metallteil

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 . Elektronische Baugruppe weisen ein in der Regel zweiteiliges Gehäuse auf, mit welchem die im Inneren dieses Gehäuses befindlichen elektronischen Bauelemente vorzugsweise vollständig umgeben, also umschlossen und von der Umgebung geschützt und vorzugsweise auch abgedichtet werden.

Zur Kosten- und Gewichtsreduzierung insbesondere auch im Bereich der Automobilelektronik werden dabei zunehmend Gehäuse eingesetzt, die aus einem Kunststoffteil und einem Metallteil, wie beispielsweise einem metallischen Deckel bestehen.

Zur elektrischen Masseanbindung einer solchen elektronischen Baugruppe ist aus der DE 197 42 458 A1 ein metallisches Einlegeteil bekannt, welches am Montageflansch über ein mechanisches Verbindungsmittel an einem metallischen Trägerkörper befestigt wird. Das Einlgeteill ist im Material des Kunststoffgehäuses umspritzt, weist eine elektrische Verbindung ins Innere des Gehäuses auf und ist dort mit einer Masse Kontakt auf dem Schaltungsträger verbunden. Ein solches Umspritzen eines Einlegeteil ist jedoch aufwändig und teuer. Aus der DE 201 12 595 U1 ist eine Masseanbindung über metallische Buchsen im Montageflansch zu entnehmen, bei welchen die Leiterplatte bis in den Montageflansch geführt und dort die Buchsen berührt. Bei hohen Kräften während des Anschraubens oder im Fahrbetrieb besteht dabei jedoch die Gefahr, die Leiterplatte mit zu schädigen.

Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE 10 2009 045 565 A1 eine metallische Adapterplatte zur Befestigung eines Gehäuses in einem Fahrzeug zu entnehmen, bei welcher an dieser Adapterplatte selbst der Montageflansch ausgebildet ist und folglich die Adapterplatte eine nicht unerhebliche Dicke aufweisen muss, um die mechanischen Kräfte vom Montageflansch aufnehmen zu können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektronische Baugruppe mit einem Gehäuse mit einer Masseanbindung vorzustellen, welches besonders günstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass das Metallteil des Gehäuses selbst genutzt wird, also insbesondere beispielsweise der metallischen Deckel, welche also als Bestandteil des Gehäuses zusammen mit dem Kunststoffteil die im Inneren dieses Gehäuses befindlichen elektronischen Bauelemente vorzugsweise vollständig umgibt, um diese elektrische Masseanbindung zu erzeugen und so gegenüber dem Stand der Technik ein separates zusätzliches Einlegeteil zu vermeiden. Das Metallteil des Gehäuses verschließt somit zumindest eine entsprechende Öffnung des restlichen Gehäuses, also insbesondere des Kunststoffteils.

Das Metallteil ist im Inneren des Gehäuses mit einem elektrischen Masseanschluss der elektronischen Baugruppe verbunden und ist aus diesem Metallteil des Gehäuses einstückig eine Ausformung zum Montageflansch hin so ausgebildet, dass im befestigten Zustand diese Ausformung zwischen dem Montageflansch und dem Träger oder alternativ zwischen Montageflansch und Befestigungsmittel angeordnet, vorzugsweise eingespannt und mit dem Träger elektrisch leitend verbunden ist.

Der Montageflansch hingegen ist weiter am Kunststoffteil ausgebildet, so dass das Metallteil keine maßgebliche mechanische Belastung aushalten muss. Dadurch kann das Metallteil aus einem Blech mit einer Dicke von höchstens 2 mm ausgebildet sein und damit viel dünner als bei einer Ausbildung des Montageflanschs unmittelbar an diesem Metallteil. Dadurch wird das Metallteil deutlich kostengünstiger und leichter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert.

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe. Das Gehäuse dieser Baugruppe besteht aus einem Kunststoffteil (2) und einem Metallteil (1 ), hier als Deckel ausgebildet. Kunststoffteil und Metallteil umgeben zusammen die im Inneren dieses Gehäuses befindlichen elektronischen Bauelemente (7) hier vollständig, wobei der Steckerbereich des Gehäuses ebenfalls im Kunststoffteil oder als zusätzliches weiteres Kunststoffteil mit ausgebildet sein kann. Maßgeblich für die Abgrenzung gegenüber dem Stand der Technik ist das Verständnis eines Metallteils als Gehäuseteil, welches tatsächlich eine Teilfläche des Gehäuses verschließt und nicht etwa nur ein metallisches Einlegeteil im Gehäuse ohne eine solche Gehäusefunktion ist. Am Kunststoffteil (2) ist darüber hinaus zumindest ein Montageflansch (2.1 ), hier in diesem Ausführungsbeispiel sogar 3 Montageflansche zur Befestigung der Baugruppe an einem metallischen Träger (6) ausgebildet.

Aus dem Metallteil (1 ) des Gehäuses, also hier vorzugsweise als Deckel ausgestaltet, ist einstückig eine Ausformung (1 .1 ) zum Montageflansch (2.1 ) hin so ausgebildet, dass im befestigten Zustand diese Ausformung (1.1 ) zwischen dem Montageflansch (2.1 ) und dem Träger (6) eingespannt und mit dem Träger () elektrisch leitend verbunden ist.

Diese besondere einstückige Ausformung 1 .1 aus dem Metallteil 1 des Gehäuses sowie weitere Details sind in der Darstellung des Deckel in Figur 2 besonders gut zu erkennen, wobei dort die Sicht auf dieses Metallteil quasi von Gehäuseinneren aus erfolgt.

Das Metallteil (1 ) ist aus einem Blech mit einer Dicke von höchstens 2 mm, vorzugsweise jedoch sogar kleiner 1 mm, bspw. zwischen 0,5 oder 0,6 mm ausgebildet und werden durch Ausstanzen und Verformen des Blechs sowohl die Ausformungen 1 .1 als auch die Vertiefungen 1 .2 für die spätere Aufnahme der Befestigungsmittel 3 als auch die Versteifungsrippen (1 .3) einstückig aus dem Metallteil (1 ) ausgeformt. Die Masseanbindung erfolgt also von der Leiterplatte aus über entsprechende Kontaktflächen an deren Oberfläche zu den Vertiefungen 1 .2 des Metallteils 1 des Gehäuses und von diesem dann zu den einstückig dran ausgeformten Ausformungen 1 .1 hin zum metallischen Träger.

Es sei ausdrücklich angemerkt, dass für die vorliegende Erfindung des völlig ausreichend wäre, wenn das Metallteil 1 zumindest genau eine Ausformung 1 .1 zu einem der Montageflansche 2.1 aufweist und hier in diesem Ausführungsbeispiel rein aufgrund anderer mechanischer Aspekte Ausformungen 1 .1 auch zu den anderen Montageflanschen hin vorgesehen sind.

Figur 3 zeigt nun noch einen Schnitt durch den maßgeblichen Bereich der elektronischen Baugruppe. Wie letztlich nur in dieser Figur zu erkennen, ist das Metallteil (1 ) des Gehäuses, hier konkreter die Vertiefung 1 .2 im Inneren des Gehäuses mit einem nicht näher gezeigten, als metallisierte Leiterbahn auf der dem Schaltungsträger 7 ausgebildeten elektrischen Masseanschluss verbunden ist und wird diese elektrische Verbindung zusätzlich durch das Befestigungselements 3 gesichert. Die Figur 3 zeigt darüber hinaus auch, wie das Gehäuse als ein Kunststoffteil (2) mit einem die elektronische Baugruppe aufnehmenden Gehäuseinnenraum und einem metallischen Deckel (1 ) zum Verschließen des Kunststoffteils mit entsprechenden Ausformungen (1.1 ) am metallischen Deckel zum Montageflansch (2.1 ) hin ausgestaltet ist. Im hier gezeigten befestigten Zustand ist diese Ausformung (1 .1 ) zwischen dem Montageflansch (2.1 ) und dem Träger (6) eingespannt und damit mit dem Träger (6) elektrisch leitend verbunden.

In dieser bevorzugten Ausgestaltung ist in den Montageflansch 2.1 des Kunststoffteils 2 eine Montagehülse 2.2 eingelegt, welche sicherstellen soll, dass der Montageflansch 2.1 beim Anziehen der Befestigungsmittel 4 und 5 nicht zerquetscht und auch über die Lebensdauer des Produkts hinweg stabil gehalten wird. Diese Montagehülse 2.2 kann dabei durchaus metallisch sein, hat jedoch keine maßgebliche Funktion als elektrischer Leiter innerhalb der Masseanbindung.

Ebenfalls ist hier eine besondere Ausgestaltung des Befestigungsmittels 4 als ein Schweißkontaktpunkt gezeigt und skizzenhaft angedeutet der beim Schweißen von der gegenüberliegenden Seite des Trägers 6 aufzubringende Schweißkopf 4.2, wobei am Befestigungsmittel 4 zudem ein Zwischenkopf 4.1 vorgesehen ist, welcher bereits die Ausformung 1 .1 am Montageflansch 2.1 hält.

Alternativ dazu ist jedoch eine weitere Ausgestaltung denkbar, bei welcher das Befestigungsmittel 4 als Schraube mit einem Schraubenkopf vergleichbar dem Schweißkopf 4.2 den Träger 6 hintergreifend auf der Gegenseite des Trägers 6 (hier in Fig. 3 unten) ausgebildet und mit der Mutter 5 befestigt ist. Dann gäbe es keinen Zwischenkopf 4.1 und ein direktes Verspannen der Ausformungen 1 .1 zwischen Montageflansch 2.1 und Träger 6.

Claims

Patentansprüche

1 ) Elektronische Baugruppe mit einem Gehäuse aus einem Kunststoffteil (2) und einem Metallteil (1 ), wobei das Kunststoffteil und das Metallteil zusammen die im Inneren dieses Gehäuses befindlichen elektronischen Bauelemente (7) vorzugsweise vollständig umgeben, wobei am Kunststoffteil (2) zumindest ein Montageflansch (2.1 ) zur Befestigung der Baugruppe an einem metallischen Träger (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet dass

das Metallteil (1 ) des Gehäuses im Inneren des Gehäuses mit einem elektrischen Masseanschluss der elektronischen Baugruppe verbunden ist und

aus dem Metallteil (1 ) des Gehäuses einstückig zumindest eine Ausformung (1 .1 ) zu wenigstens einem der Montageflansche (2.1 ) hin so ausgebildet ist, dass sich im befestigten Zustand diese Ausformung (1.1 ) zwischen dem Montageflansch (2.1 ) und dem Träger (6) oder einem Befestigungsmittel (4) befindet und mit dem Träger (6) elektrisch leitend verbunden ist.

2) Elektronische Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Metallteil (1 ) aus einem Blech mit einer Dicke von höchstens 2 mm, vorzugsweise kleiner 1 mm ausgebildet ist.

3) Elektronische Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Metallteil (1 ) Versteifungsrippen (1 .3) aufweist, welche vorzugsweise einstückig aus dem Metallteil (1 ) ausgeformt sind.

4) Elektronische Baugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Gehäuse als ein Kunststoffteil (2) mit einem die elektronische Baugruppe aufnehmenden Gehäuseinnenraum und einem metallischen Deckel (1 ) zum Verschließen des Kunststoffteils mit entsprechenden Ausformungen (1 .1 ) am metallischen Deckel zum Montageflansch (2.1 ) hin ausgestaltet ist.