WO2015193026A1 - Steuergerät mit wärmeleitfähiger gehäusewand - Google Patents

Steuergerät mit wärmeleitfähiger gehäusewand Download PDF

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WO2015193026A1
WO2015193026A1 PCT/EP2015/059894 EP2015059894W WO2015193026A1 WO 2015193026 A1 WO2015193026 A1 WO 2015193026A1 EP 2015059894 W EP2015059894 W EP 2015059894W WO 2015193026 A1 WO2015193026 A1 WO 2015193026A1
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WO
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housing
wall
plastic
thermally conductive
control device
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/059894
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerold Kohlberger
Heiko Fresser
Stephan Geise
Ilonka Wachendorfer
Martin Winkler
Sven Robert Raisch
Wolfgang Klein
Bernd Lutz
Michael Gockel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE102014211438.1A external-priority patent/DE102014211438A1/de
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Definitions

  • the invention relates to a control device for a motor vehicle.
  • the control unit has a housing.
  • the housing encloses a cavity.
  • the control device has a circuit carrier arranged in the cavity, wherein the circuit carrier has at least one semiconductor device, in particular a semiconductor device.
  • the control unit has a heat sink, which is thermally conductively connected to the semiconductor module.
  • heat paths for dissipating the heat loss out of the housing are designed as metallic components.
  • metal heat sinks in particular aluminum heat sinks, which contact a heat dissipating semiconductor component inside, are guided through an opening in the housing wall or the metal heat sink, which forms a heat sink, which is thermally conductively connected to the power semiconductor, forms part of one
  • the housing of the control device of the type mentioned is a plastic housing.
  • the housing has a housing wall, wherein in the Housing wall at least two mutually adjacent wall portions are formed.
  • the heat sink is designed as a heat-conductive wall region of the wall regions of the housing, wherein at least one further wall region of the wall regions has a heat conductivity which is smaller than the heat-conductive wall region.
  • such a thermally conductive window in the housing wall preferably the housing cover may be formed, to which the power semiconductor is coupled thermally conductive.
  • the thermally conductive wall region preferably has a wall material that differs from the further wall region.
  • the further wall area can be formed inexpensively by a simple, for example, thermoplastically formed plastic material, and the heat-conductive wall portion may be formed from another, denser and highly thermally conductive plastic material.
  • the housing has a housing cup and a housing cover.
  • the housing cover is preferably a plastic lid. More preferably, at least two mutually adjacent wall portions are formed in the plastic lid.
  • the heat sink is preferably designed as a heat-conductive wall region of the wall regions, wherein a further wall region encompasses a plastic material that differs from the thermally conductive wall region.
  • the housing cover is designed to close the housing.
  • the at least one semiconductor component can be coupled to the thermally conductive wall region of the housing cover which forms the heat sink.
  • the control unit can be sealed so moisture-tight and liquid-tight.
  • the housing cup is preferably a plastic cup.
  • the control unit housing may advantageously be formed entirely of plastic.
  • the heat sink which itself is designed as a thermally conductive plastic, thus forms a part of the housing wall.
  • no additional seals are necessary, which have mutually different materials, such as an aluminum heat sink and a plastic housing wall, to seal each other.
  • the heat-conductive wall region is enclosed by the further wall region in a flat extension of the housing cover.
  • the thermally conductive wall region form a surface region of the housing cover, which - for example centrally - is arranged in the housing cover and is surrounded by the further edge region.
  • the other wall area can be so beneficial to the
  • Coupling housing cup for example, be plugged together with the housing cup or welded to the housing cup.
  • the further wall portion and the housing cup of the same plastic material is formed. So can the housing cover and the
  • the plastic of the thermally conductive wall region has thermally conductive particles.
  • the thermally conductive particles are glass particles or ceramic particles.
  • Further advantageous particles are anisotropic fillers such as graphite, boron nitride, aluminosilicate, glass fiber sections or carbon fiber sections.
  • Advantageous isotropic particles are magnesium oxide, zinc oxide, cristobalite, glass beads or chalk balls.
  • a diameter of the filler particles is between 1 micrometer and 70 micrometers.
  • a length of the glass fiber and / or carbon fiber particles is preferably between 100 microns and 1000 microns.
  • the filler particles are formed as Cordplättchen.
  • a diameter of the filler plates is in each case between 1 micrometer and 500 micrometers.
  • a degree of filling of the thermally conductive plastic with the filler particles is preferably between 20% by weight and 80% by weight, preferably between 30 and 60% by weight.
  • thermal conductivity of the thermally conductive wall area along the thickness extension between 0.5 and 3 watts per meter and Kelvin.
  • the particles are different from a matrix material of the plastic of the thermally conductive wall portion.
  • the heat-conductive wall region - in comparison with a metal wall as a heat-conducting wall - advantageously still the material properties of a plastic, such as flexibility, and further have a sufficient breaking strength, wherein a heat conductive property of the plastic can be achieved by the particle filling.
  • the housing cover is a spray cover produced by means of injection molding or injection compression molding.
  • the wall areas in particular the thermally conductive wall area and the other Wall area, molded together, more preferably overlap the wall areas in an overlapping area each other.
  • the wall portions may advantageously be connected to one another materially and / or positively.
  • the further wall region may be formed from a particularly flexible plastic, and thus resiliently closed with a housing cup.
  • a toothing of the wall regions formed by a projecting region on the thermally conductive wall region or the further wall region is preferably formed in the overlapping region.
  • the wall regions can be connected to one another in a material-locking and form-fitting manner.
  • the thermally conductive wall region is formed in two layers, wherein a layer is formed by the thermally conductive, in particular particle-filled plastic.
  • a layer is formed by the thermally conductive, in particular particle-filled plastic.
  • a surface of the housing cover can advantageously have a homogeneous surface made of the same, in particular laser-transparent, plastic material of the further wall region.
  • a lateral heat distribution into the thermally conductive wall region can take place in the case of a coupling surface of the semiconductor component which is smaller than the heat-conductive wall region, so that a type of lateral heat spreading is produced which brings about a good thermal conductivity to ambient air.
  • the plastic of the heat-conductive wall region preferably has a thermoplastic as the matrix material.
  • the plastic lid may advantageously have sufficient flexibility. Further advantageously, the plastic lid so low cost, in particular by means of injection-compression molding or by injection molding, are generated.
  • the matrix material of the thermally conductive wall portion is a
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • the plastic of the other wall region for laser beams is transparent, thus formed us laserversch waitbar.
  • the transparent plastic for laser beams, in particular infrared laser beams is designed to transmit the laser beams, for example generated by a semiconductor laser, so that the laser beams can be absorbed by the material of the housing cup.
  • the further wall region comprises a lid edge of the housing cover.
  • the lid can be advantageously laser welded to the housing cup and thus close the cavity tight.
  • advantageously media such as fuel, especially diesel or gasoline, oil or water can not penetrate into the cavity.
  • the housing cover with the
  • the housing may advantageously be tightly sealed in the event of media contact, such as water or oil.
  • the adhesive is, for example, a solvent-containing adhesive.
  • the solvent is preferably formed, the edge of the
  • the further plastic, or additionally the material of the housing cup is polybutylene terephthalate.
  • the housing cup and the other plastic can advantageously be flexible and sufficiently resistant to impact.
  • the invention also relates to a method for producing a housing for a control unit.
  • a housing cover of the housing by means of two-component injection molding or injection-compression molding is produced such that a Wall region of the housing, in particular housing cover is formed from a heat-conductive, particle-filled plastic and another, the wall region of the housing in a flat extension of a housing wall, in particular the housing cover, enclosing wall region is formed from a thermoplastic.
  • the housing is preferably closed with the housing cover, and the heat-conductive wall region is coupled to a semiconductor component, preferably by means of a heat-conducting adhesive or a thermal compound, in a thermally conductive manner.
  • the housing cover is preferred in the region of a lid edge with a
  • Housing cup of the housing welded by laser beams.
  • the lid edge can be irradiated with the laser beam, wherein the laser beam penetrates the lid edge and the plastic material of the
  • PBT GF30 in particular Ultradur B4300 G6 HR LT from BASF.
  • the plastic of the further wall region is preferably transparent to infrared laser beams, preferably for laser beams having a wavelength range between 800 and 1100 nanometers.
  • the housing cup is formed, for example, of PBT, in particular PBT GF30.
  • the plastic of the housing cup preferably has the same matrix material as the further wall portion of the housing cover, and is further preferably designed to be absorbent for the laser beams.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a control device, in which a semiconductor component is connected to a thermally conductive wall region of the
  • Housing cover is coupled thermally conductive
  • Figure 2 shows an embodiment of a housing cover, in which a housing cover is formed in two layers and has a pointing to the cavity thermally conductive particle-filled plastic layer;
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a method for producing a housing cover by means of injection-compression molding.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an ABS fluid pump with a control unit which has a thermally conductive wall area, which has a better thermal conductivity compared to an adjacent wall area;
  • FIG. 1 shows - schematically - an embodiment of a control unit 1 for a motor vehicle.
  • the control unit 1 is, for example, an inverter, which is designed to receive a DC voltage on the input side and to output an AC voltage on the output side.
  • the control unit 1 has a control unit housing 2.
  • the control unit housing 2 comprises in this embodiment a housing cup 3 and a housing cover 4.
  • the housing cup 3 and the housing cover 4 are each formed in this embodiment of plastic.
  • Housing cover 4 comprises in this embodiment, two mutually different wall areas, namely a thermally conductive formed Wandbe- Rich 8 and another wall portion 7 of the housing cover 4, which surrounds the wall portion 8.
  • the wall region 7 also has a lid edge 17 of the housing cover 4.
  • the housing 2 encloses a cavity 5 in this embodiment.
  • the control unit 1 also has a printed circuit board 10, which is accommodated in the cavity 5.
  • the control unit 1 in this exemplary embodiment also includes a semiconductor component 1 1, in this embodiment a power semiconductor, in particular a semiconductor switch, for example a field-effect transistor.
  • the semiconductor 1 1 is connected in this embodiment by means of a bathleitmediums, for example a réelleleitklebstoffs 12 with the heat-conductive wall portion 8 of the housing cover 4.
  • the heat-conductive wall region 8 of the housing cover 4 has a recess 9 which points inwards into the cavity 5 and which is thermally conductively coupled to the semiconductor module 1 1 via the heat-conducting medium, such as the heat-conducting adhesive 12.
  • the circuit board 10 in this embodiment other electronic components, such as a capacitor 13, or another integrated circuit 14, connected.
  • the printed circuit board 10 is connected by means of an electrical connecting line, which is led out as an electrical terminal 15 from the housing 2, in this embodiment, from the housing cup 3.
  • the electrical connection 15 is in this embodiment part of a plug contact.
  • the plug contact comprises in this embodiment, a plug-in collar 16 which is integrally formed on the housing cup 3.
  • the electrical connection 15 is enclosed by the plug-in collar 16.
  • the electrical connection 15 may, in another embodiment, instead of the plug-in connection as a screw, as a solder connection or as
  • the thermally conductive formed wall portion 8 is formed in this embodiment of a thermoplastic formed plastic, which has filler particles, such as ceramic particles or glass particles.
  • polyetylenenterephtalat or a polyolefin, in particular polypropylene or polyethylene.
  • the matrix material of the heat-conductive wall region is a thermoset.
  • the housing cover 4 is formed, a housing opening 6 of the
  • Housing cover 4 can do this on a corresponding edge of the
  • the edge 17 of the housing cover 4 which is formed for example as part of the wall portion 17 made of polybutylene terephthalate, can be welded to a mounting of the housing cover 4 on the housing cup 3 by means of a laser beam 19, generated by a laser 18, with the edge of the housing cup 3.
  • the housing opening 6 are sealed, so that media such as oil, brake fluid, gasoline or water can not penetrate into the cavity 5 of the housing 2.
  • FIG. 2 shows-schematically-a control device 20 as a variant of the control device 1 shown in FIG.
  • the control unit 1 has a housing cup 3 which is formed from thermoplastic material, for example PET or PBT, and a housing cover 21 which is designed to close an opening 6 of the housing cup 3.
  • a circuit board 10 is received in the space enclosed by the housing cup 3 and the housing cover 21 cavity 5.
  • the printed circuit board 10 has a semiconductor chip 1 1, for example an integrated circuit or a semiconductor switch, for example field effect transistor or IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • the semiconductor device 1 1 faces the housing cover 21 with a housing surface.
  • the housing cover 21 has a thermally conductive layer 22, in particular a plastic layer, pointing into the cavity 5.
  • the layer 22 is injected into a recess of the housing cover 21.
  • the layer 22 is a particle-filled plastic layer which has, for example, polyamide as the plastic material and as filler particles glass spheres, of which a filler particle 25 is designated by way of example.
  • thermally conductive bushings 23 also called Via's
  • the heat sink 24 faces with a surface of the layer 22 and is thermally conductive connected via a heat conducting 12, such as thermal adhesive or thermal grease to the housing cover.
  • a lid edge 17 of the housing cover 21 is formed from laserbersch donebar trained plastic and can be welded to a housing cup edge 26 of the housing cup 3 after placing the housing cover 21 on the housing cup 3 by means of laser beams 19, in particular infrared laser beams generated by a laser 18, for example semiconductor laser ,
  • the wall region of the housing cover with the injected layer 22 has a better thermal conductivity than the adjoining edge region around the edge 17, since a part of the heat-conductive wall region is formed in its thickness extension by a better thermally conductive plastic.
  • the layer 22 can be sprayed onto the housing cover 21 so that a total thickness of the thermally conductive wall area is greater than a thickness of the other adjacent wall area.
  • a coupling surface of the thermally conductive bonded to the layer 22 semiconductor device 1 1, or in addition the heat sink 24 is smaller than an area of the heat-conductive wall region over which the layer 22 extends. The coupling surface is thus smaller than an area of the window formed by the thermally conductive wall portion in the housing wall of the housing.
  • FIG. 3 shows, in the form of a flow diagram, an exemplary embodiment of a method for injection-molding the housing cover 4 illustrated in FIG.
  • a step 31 the tool part 34 is moved back into a position 34 ', so that a cavity 36 is formed, and into the cavity 36 a thermally conductive formed, filled with particles 25 plastic material 8' for forming the thermally conductive wall portion 8 injected into the cavity 36 ,
  • a step 32 the tool part 34 is moved into a position 34 ", thereby reducing the cavity 36.
  • the plastic material 8 ' is thus press-molded into the heat-conductive wall region 8.
  • a type of toothing is formed between the wall regions 7 and 8 in an overlapping region 37, so that the further wall region 7 and the thermally conductive one Wall region 8 by means of a toothing, formed by the projection 38 produced by means of the recess, are positively connected to each other.
  • a small distortion of the housing cover 4 is achieved by the injection-compression molding, since the wall material 8 'can cool quickly due to heat transfer to the tool due to the good thermal conductivity.
  • the material flow of the wall material 8 ' is supported in comparison to mere injection molding, so that a good dimensional stability of the housing cover 4 and a good material connection between the thermally conductive wall portion 8 and the further wall portion 7 can be produced.
  • the ABS unit 221 has a motor 222 and a fluid pump 223.
  • the fluid pump 223 is formed in this embodiment to pump a brake fluid for a brake system.
  • the ABS unit 221 has a control unit 220.
  • the control unit 220 comprises a control unit housing, wherein the control unit housing is formed by a housing part 224 and a housing cover 234.
  • the housing cover 234 comprises a wall region 225 and a heat-conductive wall region 226 surrounded by the wall region 225.
  • the thermally conductive wall region 226 is formed in this embodiment by a particle-filled plastic, for example polyamide.
  • the particles are ceramic particles in this embodiment, of which a particle 241 is exemplified.
  • the thermally conductive formed wall portion 226 is thermally conductive in this embodiment via a thermal paste 229 in the region of a depression 231 of the thermally conductive formed wall portion 226 with a semiconductor device 227 operatively connected.
  • the semiconductor device 227 is connected to a printed circuit board 235 and there with a thermally conductive bridge, in this embodiment Example, a copper bridge, connected to the thermally conductive wall portion 226 via the thermal paste 229.
  • the thermally conductive wall region 226 also has a further bulge 232, which is thermally conductively connected via a thermal paste such as the thermal paste 229 with a semiconductor device 233, in this embodiment, an integrated circuit.
  • the semiconductor component 227 can thus emit a heat flow 230 through the heat-conductive wall portion 226 through the thermally conductive passage 228 and the thermal paste 229.
  • an electrical connection 238 Connected to the printed circuit board 235 is also an electrical connection 238 which, in this exemplary embodiment, forms a plug-in contact in the region of an end section.
  • the plug contact is part of a plug connection, which comprises a plug collar 239.
  • the plug collar 239 is integrally formed on the housing part 224.
  • Housing cover 234 are in this embodiment of the same plastic material, such as polybutylene terephthalate or a polyolefin. in particular polypropylene, or polyamide, in particular produced by means of injection molding or transfer molding.
  • plastic material such as polybutylene terephthalate or a polyolefin. in particular polypropylene, or polyamide, in particular produced by means of injection molding or transfer molding.
  • capacitors With the circuit board 235, four capacitors are electrically connected in this embodiment, which are at least partially received in the cavity 240. Of the capacitors, a capacitor 236 is exemplified.
  • the housing cover 234 is in this embodiment with the
  • Housing part 224 glued or screwed.
  • the capacitor 236 is connected in this embodiment by means of an electrical connection 237 with the circuit board 235.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Das Steuergerät weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse umschließt einen Hohlraum. Das Steuergerät weist einen in dem Hohlraum angeordneten Schaltungsträger auf, wobei der Schaltungsträger wenigstens ein Hableiterbauteil aufweist. Das Steuergerät weist eine Wärmesenke auf, welche mit dem Halbleiterbauteil wärmeleitend verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse ein Kunststoffgehäuse. Das Gehäuse weist eine Gehäusewand auf, wobei in der Gehäusewand wenigstens zwei zueinander benachbarte Wandbereiche ausgebildet sind. Die Wärmesenke ist als ein wärmeleitfähiger Wandbereich der Wandbereiche des Gehäuses ausgebildet, wobei wenigstens ein weiterer Wandbereich der Wandbereiche eine zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich kleinere Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Steuergerät mit wärmeleitfähiqer Gehäusewand
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug. Das Steuergerät weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse umschließt einen Hohlraum. Das Steuergerät weist einen in dem Hohlraum angeordneten Schaltungsträger auf, wobei der Schaltungsträger wenigstens ein Hableiterbauteil, insbesondere einen Halbleiterbaustein aufweist. Das Steuergerät weist eine Wärmesenke auf, welche mit dem Halbleiterbaustein wärmeleitend verbunden ist.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Steuergeräten, welche Verlustwärme erzeugende elektronische Bauteile aufweisen, sind Wärmepfade zum Abführen der Verlustwärme aus dem Gehäuse heraus als metallische Komponenten ausgeführt.
Bei Kunststoffgehäusen sind beispielsweise Metallkühlkörper, insbesondere Aluminiumkühlkörper, welche im Inneren einen Verlustwärme erzeugenden Halbleiterbaustein kontaktieren, durch einen Durchbruch in der Gehäusewand geführt oder der Metallkühlkörper, welcher eine Wärmesenke bildet, die mit dem Leistungshalbleiter wärmeleitend verbunden ist, formt einen Teil einer
Gehäusewand des Gehäuses.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist das Gehäuse des Steuergeräts der eingangs genannten Art ein Kunststoffgehäuse. Das Gehäuse weist eine Gehäusewand auf, wobei in der Gehäusewand wenigstens zwei zueinander benachbarte Wandbereiche ausgebildet sind. Die Wärmesenke ist als ein wärmeleitfähiger Wandbereich der Wandbereiche des Gehäuses ausgebildet, wobei wenigstens ein weiterer Wandbereich der Wandbereiche eine zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich kleinere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Dadurch kann die Verlustwärme vorteilhaft durch das Kunststoffgehäuse geführt werden. Weiter vorteilhaft kann so eine Metallwand, beispielsweise Aluminiumwand in dem Gehäuse entfallen die in eine Öffnung in einem Kunststoffgehäuse eingepasst und mit der Öffnung hinreichend abdichten muss.
Durch die Ähnlichkeit der Wandmaterialien, nämlich Kunststoffe, kann eine gute
Abdichtung und bevorzugt eine stoffschlüssige Verbindung der Wandbereiche erzeugt sein.
Vorteilhaft kann so ein wärmeleitfähiges Fenster in der Gehäusewand, bevorzugt dem Gehäusedeckel gebildet sein, an das der Leistungshalbleiter wärmeleitfähig angekoppelt ist.
Bevorzugt weist der wärmeleitfähige Wandbereich ein zu dem weiteren Wandbereich verschiedenes Wandmaterial auf. Dadurch kann der weitere Wandbereich aufwandsgünstig durch ein einfaches, beispielsweise thermoplastisch ausgebildetes Kunststoffmaterial gebildet sein, und der wärmeleitfähige Wandbereich aus einem anderen, dichter und gut wärmeleitfähig ausgebildeten Kunststoff material gebildet sein.
Bevorzugt weist das Gehäuse einen Gehäusebecher und einen Gehäusedeckel auf. Der Gehäusedeckel ist bevorzugt ein Kunststoffdeckel. Weiter bevorzugt sind in dem Kunststoffdeckel wenigstens zwei zueinander benachbarte Wandbereiche ausgebildet. Die Wärmesenke ist bevorzugt als ein wärmeleitfähiger Wandbereich der Wandbereiche ausgebildet, wobei ein weiterer Wandbereich ein zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich verschiedenes Kunststoffmaterial um- fasst. Bevorzugt ist der Gehäusedeckel ausgebildet, das Gehäuse zu verschließen. So kann vorteilhaft der wenigstens eine Halbleiterbaustein an den die Wärmesenke bildenden wärmeleitfähigen Wandbereich des Gehäusedeckels ankoppeln. Weiter vorteilhaft kann das Steuergerät so feuchtigkeitsdicht und flüssigkeitsdicht verschlossen sein.
Der Gehäusebecher ist bevorzugt ein Kunststoffbecher. So kann das Steuergerätegehäuse vorteilhaft vollständig aus Kunststoff gebildet sein. Die Wärmesenke, welche selbst als wärmeleitfähiger Kunststoff ausgebildet ist, formt so einen Teil der Gehäusewand. So sind vorteilhaft keine zusätzlichen Dichtungen notwendig, welche zueinander artfremde Materialien, beispielsweise einen Aluminiumkühlkörper und eine Kunststoff-Gehäusewand, zueinander abdichten müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Steuergeräts ist der wärmeleitfähige Wandbereich von dem weiteren Wandbereich in einer flachen Erstreckung des Gehäusedeckels umschlossen. So kann vorteilhaft der wärmeleitfähige Wandbereich einen Flächenbereich des Gehäusedeckels bilden, welcher - beispielsweise mittig - in dem Gehäusedeckel angeordnet ist und von dem weiteren Randbereich umgeben ist. Der weitere Wandbereich kann so vorteilhaft an den
Gehäusebecher ankoppeln, beispielsweise mit dem Gehäusebecher zusammengesteckt werden oder mit dem Gehäusebecher verschweißt werden.
Bevorzugt ist der weitere Wandbereich und der Gehäusebecher aus demselben Kunststoff material gebildet. So können der Gehäusedeckel und der
Gehäusebecher gut miteinander abdichten.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kunststoff des wärmeleitfähigen Wandbereichs wärmeleitfähige Partikel auf. Weiter bevorzugt sind die wärmeleitfähigen Partikel Glaspartikel oder Keramikpartikel. Weitere vorteilhafte Partikel sind Anisotrope Füllstoffe wie Graphit, Bornitrid, Alumosilikat, Glasfaserabschnitte oder Kohlefaserabschnitte. Vorteilhafte isotrope Partikel sind Magnesiumoxid, Zinkoxid, Cristobalit, Glaskugeln oder Kreidekugeln.
Bevorzugt beträgt ein Durchmesser der Füllpartikel zwischen 1 Mikrometer und 70 Mikrometer. Eine Länge der Glasfaser- und/oder Kohlefaserpartikel beträgt bevorzugt zwischen 100 Mikrometer und 1000 Mikrometer.
In einer bevorzugten Variante sind die Füllpartikel als Füllplättchen ausgebildet. Bevorzugt beträgt ein Durchmesser der Füllplättchen jeweils zwischen 1 Mikrometer und 500 Mikrometer.
Ein Füllgrad des wärmeleitfähigen Kunststoffs mit den Füllpartikeln, also ein Anteil der Füllpartikel in dem wärmeleitfähigen Wandbereich, beträgt bevorzugt zwischen 20 Gewichts-Prozent und 80 Gewichts-Prozent, bevorzugt zwischen 30 und 60 Gewichts-Prozent.
Vorteilhaft kann so eine Wärmeleitfähigkeit des wärmeleitfähigen Wandbereichs entlang der Dickenerstreckung zwischen 0,5 und 3 Watt pro Meter und Kelvin betragen.
Weiter bevorzugt sind die Partikel von einem Matrixmaterial des Kunststoffs des wärmeleitfähigen Wandbereichs verschieden. So kann der wärmeleitfähige Wandbereich - im Vergleich mit einer Metallwand als wärmeleitfähige Wand - vorteilhaft noch die Materialeigenschaften eines Kunststoffs, beispielsweise eine Flexibilität, und weiter eine hinreichende Bruchfestigkeit aufweisen, wobei eine wärmeleitfähige Eigenschaft des Kunststoffs durch die Partikelfüllung erreicht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäusedeckel ein mittels Spritzgießen oder Spritzprägen erzeugter Spritzdeckel. Weiter bevorzugt sind die Wandbereiche, insbesondere der wärmeleitfähige Wandbereich und der weitere Wandbereich, aneinander angespritzt, weiter bevorzugt überlappen die Wandbereiche in einem Überlappungsbereich einander. So können die Wandbereiche vorteilhaft miteinander stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sein. Weiter vorteilhaft kann der weitere Wandbereich so aus einem besonders flexiblen Kunststoff gebildet sein, und so mit einem Gehäusebecher federnd verschlossen werden.
Bevorzugt ist in dem Überlappungsbereich eine durch einen Vorsprungsbereich an dem wärmeleitfähigen Wandbereich oder dem weiteren Wandbereich gebildete Verzahnung der Wandbereiche ausgebildet. Dadurch können die Wandbereiche stoffschlüssig und formschlüssig miteinander verbunden sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der wärmeleitfähige Wandbereich zweischichtig ausgebildet, wobei eine Schicht durch den wärmeleitfähigen, insbesondere partikelgefüllten Kunststoff gebildet ist. Bevorzugt weist der
Gehäusedeckel dazu eine der Schicht entsprechenden Aussparung auf, in die der wärmeleitfähige Kunststoff eingespritzt ist. Die weitere Schicht der zwei Schichten ist bevorzugt durch das Kunststoffmaterial des weiteren Wandbereichs gebildet. So kann eine Oberfläche des Gehäusedeckels vorteilhaft eine homogene Oberfläche aus demselben, insbesondere lasertransparenten Kunststoff mate- rial des weiteren Wandbereichs aufweisen. Weiter vorteilhaft kann so bei einer zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich kleineren Ankopplungsfläche des Halbleiterbauelements eine laterale Wärmeverteilung in den wärmeleitfähigen Wandbereich hinein erfolgen, so dass eine Art laterale Wärmespreizung erzeugt wird, welche einen guten Wärmeleitwert zu einer Umgebungsluft hin bewirkt.
Bevorzugt weist der Kunststoff des wärmeleitfähigen Wandbereichs als Matrixmaterial einen Thermoplast auf. So kann der Kunststoffdeckel vorteilhaft eine hinreichende Flexibilität aufweisen. Weiter vorteilhaft kann der Kunststoffdeckel so aufwandsgünstig, insbesondere mittels Spritzprägen oder mittels Spitzgießen, erzeugt werden. Bevorzugt ist das Matrixmaterial des wärmeleitfähigen Wandbereichs ein
Thermoplast, insbesondere Polyamid, Polyester, Polybutylenterephthalat, Poly- Propylensulfid, oder ABS (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol). So kann vorteilhaft auch das Matrixmaterial Verlustwärme von dem Leistungshalbleiter abführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kunststoff des weiteren Wandbereichs für Laserstrahlen transparent, uns somit laserverschweißbar ausgebildet. Der für Laserstrahlen, insbesondere Infrarot-Laserstrahlen transparente Kunststoff ist ausgebildet, die Laserstrahlen, beispielsweise erzeugt durch einen Halbleiterlaser, zu transmittieren, so dass die Laserstrahlen von dem Material des Gehäusebechers absorbiert werden können. Weiter bevorzugt umfasst der weitere Wandbereich einen Deckelrand des Gehäusedeckels. So kann der Deckel vorteilhaft mit dem Gehäusebecher laserverschweißt werden und so den Hohlraum dicht verschließen. So können vorteilhaft Medien, wie Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, Öl oder Wasser nicht in den Hohlraum eindringen.
In einer anderen Ausführungsform ist der Gehäusedeckel mit dem
Gehäusebecher im Bereich eines Deckelrandes mittels eines Klebstoffs verklebt. Dadurch kann das Gehäuse vorteilhaft bei Medienkontakt wie Wasser oder Öl dicht verschlossen sein. Der Klebstoff ist beispielsweise ein Lösungsmittelhaltiger Klebstoff. Das Lösungsmittel ist bevorzugt ausgebildet, den Rand des
Gehäusedeckels und einen Rand des Gehäusebecher jeweils anzulösen, so dass die Ränder beim Verklebtwerden miteinander verschmolzen werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der weitere Kunststoff, oder zusätzlich das Material des Gehäusebechers, Polybutylenterephthalat. So kann der Gehäusebecher und der weitere Kunststoff vorteilhaft flexibel und hinreichend schlagfest ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Erzeugen eines Gehäuses für ein Steuergerät. Bei dem Verfahren wird ein Gehäusedeckel des Gehäuses mittels Zweikomponenten-Spritzgießen oder Spritzprägen derart erzeugt, dass ein Wandbereich des Gehäuses, insbesondere Gehäusedeckels aus einem wärme- leitfähigen, partikelgefüllten Kunststoff gebildet ist und ein weiterer, den Wandbereich des Gehäuses in einer flachen Erstreckung einer Gehäusewand, insbesondere des Gehäusedeckels, umschließender Wandbereich aus einem Thermoplast gebildet ist.
Bevorzugt wird in einem Verfahrensschritt das Gehäuse mit dem Gehäusedeckel verschlossen und dabei der wärmeleitfähige Wandbereich an einen Halbleiterbaustein - bevorzugt mittels eines Wärmeleitklebstoffs oder einer Wärmeleitpaste - wärmeleitend angekoppelt. Bevorzugt wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Gehäusedeckel im Bereich eines Deckelrandes mit einem
Gehäusebecher des Gehäuses mittels Laserstrahlen verschweißt.
Dazu kann der Deckelrand mit dem Laserstrahl bestrahlt werden, wobei der Laserstrahl den Deckelrand durchdringt und das Kunststoffmaterial des
Gehäusebechers aufgeschmolzen. Durch Anpressen des Deckelrandes auf den aufgeschmolzenen Rand des Gehäusebechers kann so nach einem Erkalten des aufgeschmolzenen Kunststoffmaterials eine dichte Verbindung zwischen dem Gehäusedeckel und dem Gehäusebecher erzeugt werden. Der
laserverschweißbar ausgebildete Wandbereich ist beispielsweise PBT GF30, insbesondere Ultradur B4300 G6 HR LT der Fa. BASF. Bevorzugt ist der Kunststoff des weiteren Wandbereichs für Infrarot-Laserstrahlen transparent ausgebildet, bevorzugt für Laserstrahlen mit einem Wellenlängenbereich zwischen 800 und 1 100 Nanometern.
Der Gehäusebecher ist beispielsweise aus PBT, insbesondere PBT GF30 gebildet. Der Kunststoff des Gehäusebechers weist bevorzugt das gleiche Matrixmaterial auf wie der weitere Wandbereich des Gehäusedeckels, und ist weiter bevorzugt für die Laserstrahlen absorbierend ausgebildet.
Beispielsweise ist der Kunststoff des Gehäusebechers PBT GF 30, Ultradur
B4300 G6 HR von BASF. Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Steuergerät, bei dem ein Halbleiterbaustein an einen wärmeleitfähig ausgebildeten Wandbereich des
Gehäusedeckels wärmeleitend angekoppelt ist;
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Gehäusedeckel, bei dem ein Gehäusedeckel zweischichtig ausgebildet ist und eine zu dem Hohlraum weisende wärmeleitfähige partikelgefüllte Kunststoffschicht aufweist;
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Erzeugen eines Gehäusedeckels mittels Spritzprägen.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine ABS-Fluidpumpe mit einem Steuergerät, das einen wärmeleitfähigen Wandbereich aufweist, welcher im Vergleich zu einem benachbarten Wandbereich eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist;
Figur 1 zeigt - schematisch - ein Ausführungsbeispiel für ein Steuergerät 1 für ein Kraftfahrzeug. Das Steuergerät 1 ist beispielsweise ein Inverter, welcher ausgebildet ist, eine Gleichspannung eingangsseitig zu empfangen und ausgangs- seitig eine Wechselspannung auszugeben.
Das Steuergerät 1 weist ein Steuergerätegehäuse 2 auf. Das Steuergerätegehäuse 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Gehäusebecher 3 und einen Gehäusedeckel 4. Der Gehäusebecher 3 und der Gehäusedeckel 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils aus Kunststoff ausgebildet. Der
Gehäusedeckel 4 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei zueinander verschiedene Wandbereiche, nämlich einen wärmeleitfähig ausgebildeten Wandbe- reich 8 und einen weiteren Wandbereich 7 des Gehäusedeckels 4, welcher den Wandbereich 8 umschließt. Der Wandbereich 7 weist auch einen Deckelrand 17 des Gehäusedeckels 4 auf.
Das Gehäuse 2 umschließt in diesem Ausführungsbeispiel einen Hohlraum 5. Das Steuergerät 1 weist auch eine Leiterplatte 10 auf, welche in dem Hohlraum 5 aufgenommen ist.
Das Steuergerät 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel auch einen Halbleiterbaustein 1 1 , in diesem Ausführungsbeispiel einen Leistungshalbleiter, insbesondere einen Halbleiterschalter, beispielsweise Feldeffekttransistor. Der Halbleiter 1 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Wärmeleitmediums, beispielsweise eines Wärmeleitklebstoffs 12 mit dem wärmeleitfähigen Wandbereich 8 des Gehäusedeckels 4 verbunden. Der wärmeleitfähige Wandbereich 8 des Gehäusedeckels 4 weist eine nach innen in den Hohlraum 5 weisende Ausformung 9 auf, welche über das Wärmeleitmedium wie den Wärmeleitklebstoff 12 an den Halbleiterbaustein 1 1 wärmeleitfähig angekoppelt ist. Mit der Leiterplatte 10 sind in diesem Ausführungsbeispiel auch weitere elektronische Bauelemente, wie ein Kondensator 13, oder ein weiterer integrierter Schaltkreis 14, verbunden. Die Leiterplatte 10 ist mittels einer elektrischen Verbindungsleitung verbunden, welche als elektrischer Anschluss 15 aus dem Gehäuse 2, in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Gehäusebecher 3, herausgeführt ist.
Der elektrische Anschluss 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil eines Steckkontaktes. Der Steckkontakt umfasst in diesem Ausführungsbeispiel auch einen Steckkragen 16, welcher an dem Gehäusebecher 3 angeformt ist. Der elektrische Anschluss 15 ist von dem Steckkragen 16 umschlossen.
Der elektrische Anschluss 15 kann in einer anderen Ausführungsform anstelle des Steckanschlusses als Schraubanschluss, als Lötanschluss oder als
Schweißanschluss ausgebildet sein. Der wärmeleitfähig ausgebildete Wandbereich 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel aus einem thermoplastisch ausgebildeten Kunststoff gebildet, welcher Füllpartikel, beispielsweise Keramikpartikel oder Glaspartikel aufweist.
Der wärmeleitfähig ausgebildete Kunststoff 8, insbesondere ein Matrixmaterial des Kunststoffs 8 ist beispielsweise Polyamid, Polyester, PPS (PPS = Poly- Phenylen-Sulfid), PEEK (PEEK = Poly-Ether-Ether-Keton), PMMA (PMMA = Poly-Methl-Methacrylat), Polycarbonat oder PBT, PET (PET =
Polyetylenterephtalat), oder ein Polyolefin, insbesondere Polypropylen oder Polyethylen. In einer anderen Ausführungsform ist das Matrixmaterial des wärme- leitfähigen Wandbereichs ein Duroplast.
Der Gehäusedeckel 4 ist ausgebildet, eine Gehäuseöffnung 6 des
Gehäusebechers 3 zu erschließen. Der zuvor erwähnte Rand 17 des
Gehäusedeckels 4 kann dazu auf einem entsprechenden Rand des
Gehäusebechers 3 aufgesetzt werden.
Der Rand 17 des Gehäusedeckels 4, welcher beispielsweise als Bestandteil des Wandbereichs 17 aus Polybutylenterephthalat gebildet ist, kann nach einem Aufsetzen des Gehäusedeckels 4 auf dem Gehäusebecher 3 mittels eines Laserstrahls 19, erzeugt durch einen Laser 18, mit dem Rand des Gehäusebechers 3 verschweißt werden. So kann die Gehäuseöffnung 6 dicht verschlossen werden, sodass Medien wie Öl, Bremsflüssigkeit, Benzin oder Wasser nicht in den Hohlraum 5 des Gehäuses 2 eindringen können.
Figur 2 zeigt - schematisch - ein Steuergerät 20 als eine Variante des in Figur 1 gezeigten Steuergerätes 1 . Das Steuergerät 1 weist einen Gehäusebecher 3 auf, welcher aus Thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise PET oder PBT gebildet ist, und einen Gehäusedeckel 21 , welcher ausgebildet ist, eine Öffnung 6 des Gehäusebechers 3 zu verschließen. In dem von dem Gehäusebecher 3 und dem Gehäusedeckel 21 umschlossenen Hohlraum 5 ist eine Leiterplatte 10 aufgenommen. Die Leiterplatte 10 weist einen Halbleiterbaustein 1 1 , beispielsweise einen integrierten Schaltkreis oder einen Halbleiterschalter, beispielsweise Feld- effekttransistor oder IGBT (IGBT = Insulated-Gate-Bipolar-Transistor) auf. Der Halbleiterbaustein 1 1 ist mit einer Gehäuseoberfläche dem Gehäusedeckel 21 zugewandt. Der Gehäusedeckel 21 weist eine in den Hohlraum 5 weisende wär- meleitfähige Schicht 22, insbesondere Kunststoffschicht auf. Die Schicht 22 ist in eine Aussparung des Gehäusedeckels 21 eingespritzt. Die Schicht 22 ist eine Partikelgefüllte Kunststoffschicht, welche als Kunststoffmaterial beispielsweise Polyamid aufweist und als Füllpartikel Glaskugeln, von denen ein Füllpartikel 25 beispielhaft bezeichnet ist.
Ein weiterer mit der Leiterplatte 10 verbundener integrierter Schaltkreis 14 ist über wärmeleitfähige Durchführungen 23, auch Via's genannt, mit einer Wärmesenke 24 verbunden. Die Wärmesenke 24 weist mit einer Oberfläche der Schicht 22 entgegen und ist über ein Wärmeleitmittel 12, beispielsweise Wärmeleitklebstoff oder Wärmeleitpaste mit dem Gehäusedeckel wärmeleitfähig verbunden.
Ein Deckelrand 17 des Gehäusedeckels 21 ist aus laserberschweißbar ausgebildetem Kunststoff gebildet und kann nach Aufsetzen des Gehäusedeckels 21 auf den Gehäusebecher 3 mittels Laserstrahlen 19, insbesondere Infrarot- Laserstrahlen, erzeugt von einem Laser 18, beispielsweise Halbleiterlaser, mit einem Gehäusebecherrand 26 des Gehäusebechers 3 verschweißt werden. Der Wandbereich des Gehäusedeckels mit der eingespritzten Schicht 22 weist eine bessere Wärmeleitfähigkeit auf als der daran anschließende Randbereich um den Rand 17, da ein Teil des wärmeleitfähigen Wandbereichs in seiner Dickenerstreckung durch einen besser wärmeleitfähigen Kunststoff gebildet ist.
Unabhängig von der in Figur 2 dargestellten Variante des Gehäusedeckels 21 mit der in einer Aussparung eingespritzten wärmeleitfähigen Schicht 22 kann in einer Variante die Schicht 22 auf den Gehäusedeckel 21 gespritzt werden, so dass eine Gesamtdicke des wärmeleitfähigen Wandbereichs größer ist als eine Dicke des weiteren, dazu benachbarten Wandbereichs. Eine Koppelfläche des an die Schicht 22 wärmeleitfähig angebundenen Halbleiterbausteins 1 1 , oder zusätzlich der Wärmesenke 24, ist kleiner als eine Fläche des wärmeleitfähigen Wandbereichs über den sich die Schicht 22 erstreckt. Die Koppelfläche ist somit kleiner als eine Fläche des durch den wärmeleitfähigen Wandbereich gebildeten Fensters in der Gehäusewand des Gehäuses. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Wärmeableitung im Vergleich zu einem Gehäusedeckel 21 ohne eine Schicht 22, da die Schicht 22 die Verlustwärme über die Fläche des wärmeleitfähigen Wandbereichs verteilen kann, und so durch eine Art laterale Wärmespreizung ein effektiver Wärmedurchgangswiderstand durch den Gehäusedeckel 21 hindurch mittels der Schicht 22 verbessert ist.
Figur 3 zeigt in Form eines Ablaufschemas ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Spritzpressen des in Figur 1 dargestellten Gehäusedeckels 4.
In einem Schritt 30 wird in einem von einer Werkzeughälfte 33 und einer aus einem Werkzeugteil 34 und 35 gebildeten Werkzeughälfte eingeschlossenen Hohlraum der in Figur 1 bereits dargestellte weitere Wandbereich des
Gehäusedeckels 4 gespritzt.
In einem Schritt 31 wird das Werkzeugteil 34 in eine Position 34' zurückgefahren, so dass ein Hohlraum 36 gebildet ist, und in den Hohlraum 36 ein wärmeleitfähig ausgebildetes, mit Partikeln 25 gefülltes Kunststoffmaterial 8' zum Ausbilden des wärmeleitfähigen Wandbereichs 8 in den Hohlraum 36 eingespritzt.
In einem Schritt 32 wird das Werkzeugteil 34 in eine Position 34" zugefahren, und dabei der Hohlraum 36 verkleinert. Das Kunststoffmaterial 8' wird so zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich 8 pressend geformt.
An dem Wandbereich 7 ist ein Vorsprung, insbesondere eine Kante angeformt, erzeugt durch eine entsprechende Aussparung 38 in dem Werkzeugteil 34. Dadurch ist zwischen den Wandbereichen 7 und 8 in einem Überlappungsbereich 37 eine Art Verzahnung gebildet, so dass der weitere Wandbereich 7 und der wärmeleitfähige Wandbereich 8 mittels einer Verzahnung, gebildet durch den mittels der Aussparung 38 erzeugten Vorsprung, formschlüssig miteinander verbunden sind. Vorteilhaft wird durch das Spritzprägen ein geringer Verzug des Gehäusedeckels 4 erzielt, da das Wandmaterial 8' wegen der guten Wärmeleitfähigkeit schnell durch Wärmeabgabe an das Werkzeug abkühlen kann. Beim Präge- oder Pressschritt zum Erzeugen des Gehäusedeckels 4 wird der Materialfluss des Wandmaterials 8' im Vergleich zum bloßen Spritzgießen unterstützt, so dass eine gute Formstabilität des Gehäusedeckels 4 und ein guter Stoffschluss zwischen dem wärmeleitfähigen Wandbereich 8 und dem weiteren Wandbereich 7 erzeugt werden kann.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine ABS-Einheit 221 (ABS = Anti- Blockier-System). Die ABS-Einheit 221 weist einen Motor 222 und eine Fluid- pumpe 223 auf. Die Fluidpumpe 223 ist in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, eine Bremsflüssigkeit für ein Bremssystem zu pumpen.
Die ABS-Einheit 221 weist ein Steuergerät 220 auf. Das Steuergerät 220 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein Steuergerätegehäuse, wobei das Steuergerätegehäuse durch ein Gehäuseteil 224 und einen Gehäusedeckel 234 gebildet ist. Der Gehäusedeckel 234 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Wandbereich 225 und einen von dem Wandbereich 225 umschlossenen wärmeleitfähigen Wandbereich 226. Der wärmeleitfähige Wandbereich 226 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen partikelgefüllten Kunststoff, beispielsweise Polyamid, gebildet.
Die Partikel sind in diesem Ausführungsbeispiel Keramikpartikel, von denen ein Partikel 241 beispielhaft bezeichnet ist.
Der wärmeleitfähig ausgebildete Wandbereich 226 ist in diesem Ausführungsbeispiel über eine Wärmeleitpaste 229 im Bereich einer Senke 231 des wärmeleitfähig ausgebildeten Wandbereichs 226 mit einem Halbleiterbaustein 227 wärmeleitfähig wirkverbunden. Der Halbleiterbaustein 227 ist mit einer Leiterplatte 235 verbunden und dort mit einer wärmeleitfähigen Brücke, in diesem Ausführungs- beispiel einer Kupferbrücke, mit dem wärmeleitfähigen Wandbereich 226 über die Wärmeleitpaste 229 verbunden.
Der wärmeleitfähige Wandbereich 226 weist auch eine weitere Ausbuchtung 232 auf, welche über eine Wärmeleitpaste wie die Wärmeleitpaste 229 mit einem Halbleiterbaustein 233, in diesem Ausführungsbeispiel einen integrierten Schaltkreis, wärmeleitfähig verbunden ist.
Der Halbleiterbaustein 227 kann so über die wärmeleitfähig ausgebildete Durchführung 228 und die Wärmeleitpaste 229 einen Wärmestrom 230 durch den wärmeleitfähig ausgebildeten Wandbereich 226 hindurch abgeben.
Mit der Leiterplatte 235 ist auch ein elektrischer Anschluss 238 verbunden, welcher in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich eines Endabschnitts einen Steckkontakt ausbildet. Der Steckkontakt ist Bestandteil einer Steckverbindung, welche einen Steckkragen 239 umfasst. Der Steckkragen 239 ist an das Gehäuseteil 224 angeformt. Das Gehäuseteil 224 und der Wandbereich 225 des
Gehäusedeckels 234 sind in diesem Ausführungsbeispiel aus demselben Kunststoffmaterial, beispielsweise Polybutylenterephthalat oder einem Polyolefin. insbesondere Polypropylen, oder Polyamid, insbesondere mittels Spritzgießen oder Spritzpressen erzeugt.
Mit der Leiterplatte 235 sind in diesem Ausführungsbeispiel auch vier Kondensatoren elektrisch verbunden, welche in dem Hohlraum 240 wenigstens teilweise aufgenommen sind. Von den Kondensatoren ist ein Kondensator 236 beispielhaft bezeichnet.
Der Gehäusedeckel 234 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem
Gehäuseteil 224 verklebt oder verschraubt.
Der Kondensator 236 ist in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer elektrischen Verbindung 237 mit der Leiterplatte 235 verbunden.

Claims

Ansprüche
1 . Steuergerät (1 , 220) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse, welches einen Hohlraum (5, 240) umschließt und das Steuergerät (1 , 220) einen in dem Hohl- räum (5, 240) angeordneten Schaltungsträger (10, 350) aufweist, wobei der
Schaltungsträger (10, 350) wenigstens einen Halbleiterbaustein (1 1 , 14, 227,
233) aufweist, wobei das Steuergerät (1 , 220) eine Wärmesenke (9, 231 ) aufweist, welche mit dem Halbleiterbaustein (1 1 , 14, 227, 233) wärmeleitend verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (2, 224) ein Kunststoffgehäuse ist und eine Gehäusewand aufweist, wobei in der Gehäusewand wenigstens zwei zueinander benachbarte Wandbereiche (7, 8, 225, 226) ausgebildet sind, und die Wärmesenke (9, 231 ) als ein wärmeleitfähiger Wandbereich (8, 226) der Wandbereiche des Gehäuses (2) ausgebildet ist, und wenigstens ein weiterer Wandbereich der Wandbereiche
(7, 225) eine zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich (8, 226) kleinere Wärmeleitfähigkeit aufweist.
2. Steuergerät (1 , 220) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (2, 224) einen Gehäusebecher (3) und einen Gehäusedeckel (4,
234) aufweist, und der Gehäusedeckel (4, 234) ein Kunststoffdeckel ist und in dem Gehäusedeckel (4, 234) wenigstens zwei zueinander benachbarte Wandbereiche (7, 8, 225, 226) ausgebildet sind, und die Wärmesenke (9, 231 ) als ein wärmeleitfähiger Wandbereich (8, 226) der Wandbereiche (7, 8, 225, 226) des
Gehäusedeckels (4, 234) ausgebildet ist, und wenigstens ein weiterer Wandbereich (7, 225) der Wandbereiche (7, 8, 225, 226) einen zu dem wärmeleitfähigen Wandbereich (8, 226) verschiedenen Kunststoff aufweist.
3. Steuergerät (1 , 220) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wärmeleitfähige Wandbereich (8, 226) von dem weiteren Wandbereich (7, 225) in einer flachen Erstreckung des Gehäusedeckels (4) umschlossen ist.
4. Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kunststoff des wärmeleitfähigen Wandbereichs (8, 226) wärmeleitfähige Par- tikel (41 , 241 ) aufweist.
5. Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wärmeleitfähige Wandbereich (8, 226) zweischichtig ausgebildet, wobei eine Schicht (22) durch einen wärmeleitfähige Partikel (41 ) aufweisenden Kunststoff gebildet ist.
6. Steuergerät (1 , 220) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (25, 241 ) Glaspartikel sind.
7. Steuergerät (1 , 220) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (25, 241 ) Keramikpartikel sind.
8. Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Gehäusedeckel (4, 234) ein mittels Spritzprägen oder Spritzgießen erzeugter Spritzdeckel ist, wobei die Wandbereiche (7, 8, 225, 226) aneinander angespritzt und in einem Überlappungsbereich (37) einander überlappen.
9. Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kunststoff des wärmeleitfähigen Wandbereichs (8, 226) als Matrixmaterial ei- nen Thermoplast, insbesondere Polyamid, Polyimid oder Polybutylenterephtalat aufweist.
10. Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kunststoff des weiteren Wandbereichs (7, 225), für Laserstrahlen transparent und so laserverschweißbar ausgebildet ist und einen Deckelrand (17) des Gehäusedeckels (4, 234) umfasst.
1 1 . Steuergerät (1 , 220) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der weitere Kunststoff Polybutylenterephtalat ist.
12. Verfahren zum Erzeugen eines Gehäuses (2, 224) für ein Steuergerät (1 , 220), bei dem ein Gehäusedeckel (4, 234) des Gehäuses (2) mittels Zweikompo- nenten-Spritzpressen oder Spritzgießen derart erzeugt wird, dass
ein Wandbereich (8, 226) des Gehäusedeckels (4, 234) aus einem wärmeleitfähigen, partikelgefüllten Kunststoff gebildet ist und ein weiterer, den Wandbereich in einer flachen Erstreckung des Gehäusedeckels (4, 234) umschließender Wandbereich (7, 225) aus einem Thermoplast gebildet ist, wobei der das Gehäu- se (2, 224) mit dem Gehäusedeckel (4, 234) verschlossen wird und dabei der wärmeleitfähige Wandbereich (8, 226) an einen Halbleiterbaustein (1 1 , 14, 227, 233) wärmeleitend angekoppelt wird, wobei der Gehäusedeckel (4, 234) im Bereich eines Deckelrandes (17) mit einem Gehäusebecher (3) des Gehäuses (2, 224) mittels Laserstrahlen (19) verschweißt wird.
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