WO2016078846A1 - Elektrische schaltung und verfahren zum herstellen einer elektrischen schaltung - Google Patents

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Abstract

Es wird eine elektrische Schaltung (200) vorgestellt, die einen Schaltungsträger (210), zumindest ein elektrisches Bauelement (220), das an dem Schaltungsträger (210) angeordnet ist, zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) mit einem Antennenabschnitt (235), wobei die Datenübertragungseinrichtung (230) zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet ist, und ein Gehäuse (240) zum Einhausen des zumindest einen elektrischen Bauelements (220), der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) und mindestens eines Teilabschnittes des Schaltungsträgers (210) aufweist. Die elektrische Schaltung (200) ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Antennenabschnitt (235) der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) in einem Übertragungsbereich (250) der elektrischen Schaltung (200) innerhalb des Gehäuses (240) angeordnet ist, der um einen Abstand (d) von dem Schaltungsträger (210) beabstandet ist.

Description

Elektrische Schaltung und Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung und auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung, insbesondere für drahtlos datenübertragungsfähige elektronische Geräte, beispielsweise Steuergeräte, Sensoren und dergleichen.
Elektronische Steuergeräte können beispielsweise mechanischen, physikalischen und chemischen Belastungen ausgesetzt und daher durch Gehäuse geschützt sein. Insbesondere zur Kalibrierung, Diagnose und dergleichen können solche Steuergeräte auch Kontaktierungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Steckverbindungen aufweisen. An eine solche Kontaktstelle kann ein Diagnosegerät angesteckt werden, beispielsweise ist es dann möglich, das Steuergerät zu kalibrieren.
Die DE 10 2006 012 600 A1 offenbart ein elektronisches Bauelement, eine elektronische Baugruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte elektrische Schaltung und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine elektrische Schaltung bereitgestellt werden, die eine innerhalb eines Gehäuses gegenüber einer Umgebung abgedichtet angeordnete Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung aufweist. Die Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung kann hinsichtlich elektromagnetischer Strahlung von elektrischen Bauelementen der Schaltung abgeschirmt sein. Somit können eine kontaktlose Kalibrierung, Diagnose und dergleichen einer elektrischen Schaltung bzw. eines Steuergerätes über eine Funkschnittstelle bzw. ein Funkinterface sowie eine vorteilhafte Anordnung einer Drahtlos- Kommunikationseinrichtung in einer elektrischen Schaltung hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit ermöglicht werden. Insbesondere kann die Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung als ein Funkchip ausgeführt sein, der hinsichtlich einer elektromagnetischen Verträglichkeit vorteilhaft innerhalb des Gehäuses der elektrischen Schaltung angeordnet ist und beispielsweise über Aktivierungsmuster angesteuert werden kann.
Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine günstige Positionierung der Übertragungseinrichtung zur minimalen elektromagnetischen Belastung anderer Bauteile sowie zur verbesserten Sendeeigenschaft bzw. Kommunikation durch ein möglichst dünnes Gehäuseteil bzw. Zwischenmedium, z. B. Vergussmasse vorgenommen werden. Auch kann eine vorteilhafte Reduzierung bzw. Vermeidung von externen Kontaktstellen und damit potenziellen Dichtungsschwachstellen der elektrischen Schaltung erreicht werden. Ferner kann aufgrund der abgedichteten Drahtlos-Datenübertragungseinrichtung auf lange Kabelstränge bzw. Verkabelung, auf ein Ausbauen bzw. Öffnen des Gehäuses der elektrischen Schaltung zum Auslesen bzw. zur Datenübertragung, sowie auf Dichtelemente und weitere Bauelemente verzichtet werden. Somit kann nicht nur eine drahtlose Kommunikation mit elektrischen Schaltungen EMV-neutral (EMV = elektromagnetischen Verträglichkeit) realisiert werden, sondern kann die elektrische Schaltung während eines Herstellungsprozesses und/oder Programmierungsprozesses unaufwendig identifiziert und überprüft werden. Es kann somit auch ermöglicht werden, dass mehrere elektrische Schaltungen, beispielsweise innerhalb eines Fahrzeugs, zum Beispiel eine Getriebesteuerung, eine Motorsteuerung, Achssteller etc., miteinander kommunizieren können und synchron bzw. parallel ausgelesen werden können.
Eine entsprechende elektrische Schaltung, die einen Schaltungsträger, zumindest ein elektrisches Bauelement, das an dem Schaltungsträger angeordnet ist, zumindest eine Datenübertragungseinrichtung mit einem Antennenabschnitt, wobei die Datenübertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet ist, und ein Gehäuse aufweist, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement, die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung und mindestens ein Teilabschnitt des Schaltungsträgers von dem Gehäuse eingehaust sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Antennenabschnitt der zumindest einen Datenübertragungsein- richtung in einem Übertragungsbereich innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, der um einen Abstand von dem Schaltungsträger beabstandet ist.
Die elektrische Schaltung kann beispielsweise ein Steuergerät, ein Messgerät, ein Sensor, ein Telematiksteuergerät oder dergleichen sein. Insbesondere kann die elektrische Schaltung für ein Fahrzeug eingesetzt werden. Bei dem Schaltungsträger kann es sich um eine Schaltungsplatine, eine Leiterplatte oder ein Substrat handeln. Der Schaltungsträger kann zwei Hauptoberflächen aufweisen. An einer Hauptoberfläche oder an beiden Hauptoberflächen können an dem Schaltungsträger elektrische Bauelemente anordenbar sein. Insbesondere kann die elektrische Schaltung eine Mehrzahl von Bauelementen aufweisen, die an zumindest einer Hauptoberfläche des Schaltungsträgers angeordnet sein können. Ein elektrisches Bauelement kann beispielsweise ein passives elektrisches Bauteil oder ein aktives elektrisches Bauteil, wie beispielsweise eine integrierte Schaltung, ein Chip oder eine Span- nungsversorgungseinheit sein. Auch kann die elektrische Schaltung mehr als einen Schaltungsträger aufweisen. Die Datenübertragungseinrichtung kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos, beispielsweise über Funk, zwischen der elektrischen Schaltung und einer Umgebung der elektrischen Schaltung zu übertragen. Die Datenübertragungseinrichtung kann beispielsweise als ein Funkchip oder dergleichen ausgeführt sein. Dabei kann die Datenübertragungseinrichtung als ein diskretes Bauteil ausgeführt sein, wobei der Antennenabschnitt und der Hauptabschnitt hinsichtlich eines Grundrisses zumindest teilweise überlappen können. Die Datenübertragungseinrichtung kann einen einen elektrischen Schaltkreis umfassenden Schaltungsabschnitt und den Antennenabschnitt umfassen. Abweichend zu einer integrierten Ausführung können der Antennenabschnitt und der Schaltungsabschnitt auch räumlich getrennt voneinander angeordnet und über elektrische Leitungen miteinander verbunden sein. Das Gehäuse kann ausgebildet sein, um die elektrische Schaltung gegenüber einer Umgebung abzudichten und vor mechanischer, chemischer und/oder physikalischer Belastung zu schützen. Der Übertragungsbereich kann von einer Außenoberfläche des Gehäuses beabstandet innerhalb des Gehäuses angeordnet sein.. Insbesondere kann der Übertragungsbereich um den genannten Abstand normal zu einer Haupterstreckungsebene des Schaltungsträgers von dem Schaltungsträger beabstandet sein. Die elektrische Schaltung kann externe elektrische An- Schlüsse zum elektrischen Kontaktieren der elektrischen Schaltung von außen aufweisen, wobei die externen elektrischen Anschlüsse von außerhalb des Gehäuses kontaktierbar sind.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Abstand zumindest einer Höhe des zumindest einen elektrischen Bauelements bezüglich einer Oberfläche des Schaltungsträgers entsprechen. Die Höhe kann dabei einem Abstand zwischen der Oberfläche des Schaltungsträgers und einer dem Schaltungsträger abgewandten Oberfläche des elektrischen Bauelements entsprechen. Sind mehrere elektrische Bauelemente auf der Oberfläche des Schaltungsträgers angeordnet, so kann der Abstand beispielsweise zumindest einer Höhe des höchsten der elektrischen Bauelemente entsprechen. Der Übertragungsbereich kann somit außerhalb eines Bauelementebereichs der elektrischen Schaltung angeordnet sein. Somit kann der Übertragungsbereich verglichen mit dem zumindest einen elektrischen Bauelement einen größeren Abstand normal bezüglich einer Haupterstreckungsebene des Schaltungsträgers aufweisen. Beispielsweise kann der Übertragungsbereich zwischen dem zumindest einen Bauelement und der Außenoberfläche des Gehäuses angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine elektromagnetische Verträglichkeit bezüglich einer drahtlosen Datenübertragung verbessert werden kann. Somit kann eine Störung von Bauelementen durch die drahtlose Datenübertragung als auch eine Störung der drahtlosen Datenübertragung durch Bauelemente und dergleichen minimiert oder verhindert werden.
Auch kann der Übertragungsbereich innerhalb einer Gehäusewand des Gehäuses angeordnet sein. Hierbei kann eine Wandstärke oder Materialdicke der Gehäusewand auf einer der Außenoberfläche zugewandten Seite des Übertragungsbereichs geringer sein als auf einer dem zumindest einen elektrischen Bauelement zugewandten Seite. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Übertragungseigenschaften der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung aufgrund von weniger Gehäusematerial, das von Funkwellen zu durchdringen ist, verbessert werden können. Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse eine Gehäusewand aufweisen, die einen beispielsweise luftgefüllten Hohlraum umschließt, in dem das zumindest eine Bauelement angeordnet ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse massiv ausgeführt sein, sodass sich die Gehäusewand bis an eine Oberfläche des zumindest einen Bauelements heran erstrecken kann.
Insbesondere kann die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung mit dem Antennenabschnitt in dem Übertragungsbereich angeordnet sein. Hierbei kann die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung mittels elektrischer Anschlussmittel mit dem zumindest einen elektrischen Bauelement und zusätzlich oder alternativ dem Schaltungsträger elektrisch leitfähig verbunden sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf dem Schaltungsträger mehr Platz eingespart werden kann, sodass die elektrische Schaltung beispielsweise kompakter ausgeführt werden kann. Zudem kann beispielsweise ein Funkchip als Datenübertragungseinrichtung eingesetzt werden.
Ferner kann die elektrische Schaltung ein Abschirmelement zum elektromagnetischen Abschirmen des Antennenabschnitts und des zumindest einen elektrischen Bauelements voneinander aufweisen. Hierbei kann das Abschirmelement das zumindest eine elektrische Bauelement überspannend an dem Schaltungsträger befestigt sein. Dabei kann der Übertragungsbereich an einer von dem Schaltungsträger abgewandten Oberfläche des Abschirmelements angeordnet sein. Das Abschirmelement kann sich mindestens partiell über eine Hauptoberfläche des Schaltungsträgers erstreckend an dem Schaltungsträger angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine elektromagnetische Verträglichkeit der Datenübertragungseinrichtung bzw. des Antennenabschnitts bzw. der drahtlosen Datenübertragung bezüglich des zumindest einen elektrischen Bauelements weiter verbessert werden kann.
Dabei kann zumindest der Antennenabschnitt der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung an einer von dem Schaltungsträger abgewandten Oberfläche des zumindest einen Abschirmelements angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann die Datenübertragungseinrichtung oder nur der Antennenabschnitt der Datenübertragungseinrichtung an dem Abschirmelement befestigt sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann dabei das Abschirmelement thermisch mit dem zumindest einen elektrischen Bauelement und zusätzlich oder alternativ mit dem Schaltungsträger gekoppelt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Abschirmelement als eine Wärmeableiteinrichtung bzw. Wärmesenke der elektrischen Schaltung genutzt werden kann. Somit kann eine Wärmeabfuhr von elektrischen Bauelementen verbessert werden und zudem die elektromagnetische Verträglichkeit innerhalb der elektrischen Schaltung verbessert werden.
Auch kann ein Zusatzgehäuse vorgesehen sein, in dem zumindest der Antennenabschnitt der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung eingehaust ist. Hierbei kann die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung in dem Übertragungsbereich angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung bzw. mindestens deren Antennenabschnitt vor einer Belastung durch ein Material des Gehäuses geschützt werden kann.
Beispielsweise kann das Gehäuse zumindest teilweise aus einer Vergussmasse und zusätzlich oder alternativ aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse zumindest teilweise aus mindestens einem Kunststoffelement zusammengefügt sein. Hierbei kann der Übertragungsbereich in dem mindestens einen Kunststoffelement angeordnet sein. Somit kann das Gehäuse durch Vergussmasse oder Kunststoff bzw. Kunststoffteile oder als eine Mischform aus Kunststoff bzw. Kunststoffteilen und Vergussmasse realisiert sein. Im Falle einer Verwendung von Vergussmasse für das Gehäuse kann der Schaltungsträger von der Vergussmasse umgeben sein, wobei das zumindest eine elektrische Bauteil von einem sogenannten Moldgehäuse geschützt sind. Bei der Vergussmasse kann es sich dabei um ein Epoxidharz, wie einen Duroplast, etc. handeln. Wenn das Gehäuse aus Kunststoff ausgeformt ist, kann das Gehäuse einen Gehäuseboden und einen Deckel aufweisen. Deckel und Gehäuseboden können verschraubt, geschweißt etc. sein oder werden. Zumindest ein Gehäuseteil des Gehäuses kann auch aus einem Metall ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sensible elektrische bzw. elektronische Bauelemente vor schädlichen äußeren Einflüssen geschützt werden können, insbesondere vor mechanischen, physikalischen und/oder chemischen Belastungen, wie beispielsweise Vibrationen, Temperaturunterschiede, Feuchtigkeit oder Angriff fluider Medien, wie z. B. Öle.
Auch kann die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung ausgebildet sein, um ein Aktivierungssignal zu empfangen und beispielsweise ansprechend auf einen definierbaren Signalverlauf des Aktivierungssignals, einen Aktivierungsprozess der elektrischen Schaltung zu bewirken oder einzuleiten. Ein Aktivieren bzw. Ansprechen der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung bzw. eines Funkchips kann über definierbare bzw. vordefinierbare Ansteuerungsmuster bzw. Signalverläufe bewirkt werden. Solche Ansteuerungsmuster können die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung aktivieren, sodass dieselbe aktiv wird. Ein solches Aktivieren kann mittels RFID (Radio Frequency Identification = Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen) erfolgen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die elektrische Schaltung besonders Energie sparend betrieben werden kann, da eine Aktivierung bei Bedarf realisiert werden kann. Zudem kann über die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung und eine Energieeinkopplungssignal auch eine Energieversorgung der elektrische Schaltung herbeigeführt werden.
Ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung weist folgende Schritte auf:
Bereitstellen eines Schaltungsträgers, an dem zumindest ein elektrisches Bauelement angeordnet ist, und zumindest einer Datenübertragungseinrichtung mit einem Antennenabschnitt, wobei die Datenübertragungseinrichtung zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet ist; und
Elnhausen des zumindest einen elektrischen Bauelements, der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung und mindestens eines Teilabschnittes des Schaltungsträgers in einem Gehäuse, wobei zumindest der Antennenabschnitt der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung in einem Übertragungsbereich der elektrischen Schaltung innerhalb des Gehäuses angeordnet wird, der um einen Abstand von dem Schaltungsträger beabstandet ist. Durch Ausführen des Verfahrens kann eine Ausführungsform der vorstehend genannten elektrischen Schaltung hergestellt werden. Der Schritt des Elnhausens kann einen Teilschritt des Anordnens zumindest des Antennenabschnitts der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung in dem Übertragungsbereich der elektrischen Schaltung innerhalb des Gehäuses aufweisen.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann somit beispielsweise ein drahtloses Kalibrieren, eine drahtlose Diagnose, Fehlersuche, Fehlerbehebung bzw. Debugging und zusätzlich oder alternativ ein drahtloses Flashen der elektrischen Schaltung bzw. des Steuergerätes ermöglicht werden. Auch wenn die elektrische Schaltung von dem Gehäuse geschützt angeordnet ist, soll die elektrische Schaltung kalibriert bzw. diagnostiziert und geflashed werden können. Das Kalibrieren von elektrischen Schaltungen bzw. Steuergeräten kann alles ein iterativer Prozess aus Messen und Verstellen zur Laufzeit verstanden werden, um die Parameter von Algorithmen bzw. Steuergeräte-Algorithmen optimal abzustimmen. Um eine optimierte Reglerfunktion in der elektrischen Schaltung zu erreichen, können Änderungen zahlreicher Parameterwerte notwendig sein. Dabei kann es sich um ska- lare Größen und zusätzlich oder alternativ um Kennlinien und Kennfelder handeln. Ziel des sogenannten Flashens kann es sein, eine Applikation in einem Flash- Speicher der elektrischen Schaltung zu aktualisieren. Dies kann insbesondere während einer Entwicklungsphase, aber auch im Falle bereits verbauter elektrischer Schaltungen bzw. Steuergeräte sinnvoll und notwendig sein. Ausgangsparameter von Diagnosefunktionen können wie Messsignale erfasst und in Anzeigefenstern über der Zeit dargestellt werden. Eingangsparameter von Diagnosefunktionen können wie Kalibrierparameter in Verstellfenster eingefügt und verändert werden. Bei Parameteränderungen kann eine Diagnosefunktion in der elektrischen Schaltung ausgeführt werden. Um eine Kalibrierung der elektrischen Schaltung durchführen zu können, soll eine Kontaktstelle zur Datenübertragung gegenüber einem Medium in der Umgebung der elektrischen Schaltung mediendicht sein. Es kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere erreicht werden, dass bei mit Vergussmasse umspritzen elektrischen Schaltungen, aber auch bei herkömmlichen Gehäusen beispielsweise aus Kunststoff, hierfür keine speziellen Vorrichtungen zur Mediendichtheit notwendig sind. So können Fehler bei der Dichtung vermieden wer- den und kann verhindert werden, dass eine Dichteinheit spröde wird und möglicherweise ausfällt, was ansonsten zu einer Bestätigung der elektrischen Schaltung führen könnte. Weiterhin kann Bauraum eingespart werden, den eine mechanische Kontaktstelle zur Datenübertragung benötigen würde. Bei einem umspritzten Gehäuse bzw. einem Gehäuse aus Vergussmasse kann ferner auch auf ein spezielles Werkzeug verzichtet werden, mittels dessen ansonsten eine Aussparung bzw. Öffnung/Kontaktstelle zu realisieren wäre. Doch auch bei einem Deckel/Boden-Gehäuse können Arbeitsschritte, um eine mechanische Kontaktstelle für eine elektrische Schaltung bzw. ein Steuergerät zu realisieren, eingespart werden. Auch kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielsweise verhindert werden, dass bei einer Notwendigkeit eines Auslesens mehrerer Bauteile diese über den Schaltungsträger aufwendig mit einer mechanischen Kontaktierungsstelle zur Datenübertragung beispielsweise über lange Kabelstränge zu verbinden sind oder mehrere Kontaktstellen bzw. Öffnungen anzubringen sind. Insbesondere kann so vermieden werden, dass die elektrische Schaltung zur Datenübertragung bzw. zum Auslesen von Daten aus einem Montageort auszubauen ist, beispielsweise aus einem Fahrzeugmotorraum auszubauen ist. Dies kann durch eine drahtlose Datenübertragung in und aus der elektrischen Schaltung bzw. eine geeignete Funktechnologie erreicht werden. Einige Beispiele für eine solche Funktechnologie sind WLAN, Bluetooth, ZigBee, NFC etc. Eine Datenübertragungseinrichtung kann als ein Funkchip ausgeführt sein, der beispielsweise mindestens mit WLan, Bluetooth und ZigBee kompatibel ist. Auch eine simultane Verarbeitung mehrerer solcher Funktechnologien kann mittels der Datenübertragungseinrichtung erreicht werden. Mit einem sogenannten Multi-Wireless-Chip können auf einfache und kostengünstige Weise beispielsweise Gateway-Geräte realisiert und Netzwerktechnologien kombiniert werden. Es können auch hinsichtlich Temperatur, Größe, Leistung, etc. optimierte Chips für die Datenübertragungseinrichtung verwendet werden. Mit einem kompatiblen Lesegerät können Daten bzw. Werte ausgelesen, kalibriert etc. werden. Mit der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung können elektronische Bauelemente auf dem Schaltungsträger verbunden sein, beispielsweise auch ein Steuergerät für Telematikdiens- te (Telematic Control Unit = TCU). Somit kann über einen durch die Datenübertragungseinrichtung repräsentierten, digitalen Eingang beispielsweise ein Steuergerät für Telematikdienste in einen Kalibrierungsmodus bzw. Parametrierungsmodus ver- setzt werden. So kann ein Fertigungsroboter nach Bedarf immer einen aktuellen Status einer Softwareversion prüfen, die auf das Steuergerät aufgespielt werden sollte, stetig Dokumentieren, in welchem Schritt einer Produktionskette sich das Steuergerät gerade befindet, wie viel Prozent einer Installation bereits abgeschlossen sind, kann ein Validierungstest durchgeführt werden, ein Bootloader kontrolliert werden etc. und das alles ohne eine Notwendigkeit eines festen Verkabeins des Steuergeräts bzw. der elektrischen Schaltung, sondern drahtlos bzw. kontaktlos stetig während einer Produktionsphase.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung;
Figuren 2 bis 6 schematische Schnittdarstellungen von elektrischen Schaltungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Steuergerätes 100. Das Steuergerät 100 weist eine Leiterplatte 1 10 auf, an der eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen 1 12 angeordnet sind. Die elektronischen Bauelemente 1 12 sind hierbei an beiden Hauptoberflächen der Leiterplatte 1 10 bestückt. Ferner ist an der Leiterplatte 1 10 ein Funkchip 1 14 angebracht. Eine elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 1 10 ist über Anschlüsse 1 1 6 realisiert. Ferner weist das Steuergerät 100 eine Vergussmasse 120 bzw. Moldmasse auf, die ein Gehäuse des Steuergerätes 100 repräsentiert und in der die Leiterplatte 1 10, die elektronischen Bauelemente 1 12, der Funkchip 1 14 und Teilabschnitte der Anschlüsse 1 1 6 eingegossen sind. Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der elektrischen Schaltung 200 handelt es sich insbesondere um ein Steuergerät oder dergleichen, beispielsweise zur Anwendung in einem Fahrzeug oder an einem anderen Einsatzort. Die elektrische Schaltung 200 ist hierbei kontaktlos oder drahtlos datenübertragungsfähig ausgeführt.
Die elektrische Schaltung 200 weist einen Schaltungsträger 210 bzw. eine Leiterplatte auf. Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem Schaltungsträger 210 um eine Platine oder gedruckte Schaltung. Hierbei weist der Schaltungsträger 210 zwei voneinander abgewandte Hauptoberflächen auf.
An dem Schaltungsträger 210 sind gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft zwei elektronische bzw. elektrische Bauelemente 220 angeordnet. Die Bauelemente 220 sind hierbei an einer ersten Hauptoberfläche der zwei Hauptoberflächen des Schaltungsträgers 210 bestückt. Alternativ kann an dem Schaltungsträger 210 auch lediglich ein elektrisches Bauelement 220 oder mehr als zwei elektrische Bauelemente 220 angeordnet sein, insbesondere eine Vielzahl von elektrischen Bauelementen 220. Hierbei kann der Schaltungsträger 210 auch auf beiden Hauptoberflächen mit elektrischen Bauelementen 220 bestückt sein.
Ferner weist die elektrische Schaltung 200 eine Datenübertragungseinrichtung 230 mit einem Schaltungsabschnitt 233 und einem Antennenabschnitt 235 auf. Die Datenübertragungseinrichtung 230 ist ausgebildet, um Daten drahtlos zwischen der elektrischen Schaltung 200 und einer Umgebung der elektrischen Schaltung 200 zu übertragen.
Die elektrische Schaltung 200 weist ferner ein Gehäuse 240 auf. Das Gehäuse 240 ist ausgebildet, um die elektrische Schaltung 200 zumindest partiell einzu- hausen. Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse 240 aus einer Vergussmasse bzw. Moldmasse ausgeformt. Anders ausgedrückt repräsentiert hierbei eine Vergussmasse das Gehäuse 240 der elektrischen Schaltung 200. Dabei sind in dem Gehäuse 240 der Schaltungsträger, die elektrischen Bauelemente 220 und die Datenübertragungseinrichtung 230 mit dem Schaltungsabschnitt 233 und dem Antennenabschnitt 235 angeordnet bzw. eingegossen bzw. eingehaust. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 240 aus einem Kunststoffmaterial und zusätzlich oder alternativ aus einem Metallmaterial ausgeformt oder aus zumindest einem Kunststoffteil und/oder zumindest einem Metallteil zusammengefügt.
Die elektrische Schaltung 200 weist einen Übertragungsbereich 250 auf. Der Übertragungsbereich 250 ist innerhalb des Gehäuses 240 angeordnet. Dabei ist der Übertragungsbereich 250 um einen definierbaren Abstand d von dem Schaltungsträger 210 beabstandet. In dem Übertragungsbereich 250 ist gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Antennenabschnitt 235 der Datenübertragungseinrichtung 230 angeordnet. Der Übertragungsbereich 250 ist vollständig innerhalb eines von einer Außenoberfläche des Gehäuses 240 umschlossenen Raum angeordnet. Durch den Abstand d ist eine dem Schaltungsträger 210 zugewandte Seite des Antennenabschnitt 235 und/oder der Datenübertragungseinrichtung 230 räumlich von einer dem Antennenabschnitt 235 zugewandten Seite des Schaltungsträger 210 beabstandet. Beispielsweise kann sich zwischen dem Antennenabschnitt 235 und dem Schaltungsträger 210 bzw. zwischen der Datenübertragungseinrichtung 230 und dem Schaltungsträger 210 ein Spalt, beispielsweise ein Luftspalt, befinden, dessen Höhe durch den Abstand d definiert sein kann.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Antennenabschnitt 235 über zumindest eine Verbindungsleitung mit dem Schaltungsabschnitt 233, der beispielsweise einen elektrischen Schaltkreis zum Ansteuern des Antennenabschnitts 235 aufweist, verbunden. Im Unterschied zu dem Antennenabschnitt 235 der in dem Übertragungsbereich 250 angeordnet ist, ist der Schaltungsabschnitt 233 beispielhaft an der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 bestückt.
Alternativ kann der Schaltungsabschnitt 233 ebenfalls in dem Übertragungsbereich 250 angeordnet sein. Dies bietet sich beispielsweise an, wenn die Daten- Übertragungseinrichtung 230 als ein Funkchip ausgeführt ist, in dem der Schaltungsabschnitt 233 und der Antennenabschnitt 235 integriert angeordnet sind.
Abweichend von der Darstellung in Fig. 2 kann die elektrische Schaltung 200 auch mehr als eine Datenübertragungseinrichtung 230 aufweisen. In diesem Fall können zumindest die Antennenabschnitte 235 in dem Übertragungsbereich 250 o- der in unterschiedlichen Übertragungsbereichen angeordnet sein. Die unterschiedlichen Übertragungsbereiche können dabei je von einer Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 beabstandet sein.
Ferner ist zu erkennen, dass gemäß dem Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Abstand d zwischen dem Übertragungsbereich 250 und dem Schaltungsträger 210 größer als eine maximale Höhe der Bauelemente 220 bezüglich der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Abstand d zumindest einer Höhe eines höchsten Bauelementes 220 entsprechen. Auch ist gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Übertragungsbereich 250 näher an einer Außenoberfläche des Gehäuses 240 angeordnet als die elektrischen Bauelemente 220.
Die Datenübertragungseinrichtung 230 ist optional ausgebildet, um ein Aktivierungssignal von außerhalb der elektrischen Schaltung 200 zu empfangen. Ferner ist die Datenübertragungseinrichtung 230 hierbei ausgebildet, um ansprechend auf einen vordefinierten Signalverlauf des Aktivierungssignals einen Aktivierungsprozess der elektrischen Schaltung 200 zu bewirken oder einzuleiten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die elektrische Schaltung 200 drahtlos mit Energie versorgbar ausgeführt. Alternativ kann die elektrische Schaltung 200 elektrische Anschlüsse zur Energieversorgung der elektrischen Schaltung 200 aufweisen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Schaltung 200 in Fig. 3 ist hierbei der elektrischen Schaltung aus Fig. 2 ähnlich bzw. entspricht der elektrischen Schaltung aus Fig. 2 mit der Ausnahme, dass die elektri- sehe Schaltung 200 in Fig. 3 eine größere Anzahl, lediglich beispielhaft fünf, elektrische Bauelemente 220 aufweist, der Schaltungsträger 210 beidseitig mit den elektrischen Bauelementen 220 bestückt ist, die Datenübertragungseinrichtung 230 als ein Funkchip ausgeführt ist, wobei der Antennenabschnitt und der Schaltungsabschnitt in dem Übertragungsbereich angeordnet sind und die elektrische Schaltung 200 ferner beispielhaft zwei elektrische Anschlüsse 315, ein Abschirmelement 360 bzw. Schirmelement und elektrische Anschlussmittel 370 zur Kontaktierung der Datenübertragungseinrichtung 230 bzw. des Funkchips aufweist.
Die elektrischen Anschlüsse 315 erstrecken sich von dem Schaltungsträger 210 aus dem Gehäuse 240 heraus. Die elektrischen Anschlüsse 315 sind zur externen elektrischen Kontaktierung der elektrischen Schaltung 200 vorgesehen.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Datenübertragungseinrichtung 230 in dem Übertragungsbereich 250 angeordnet. Somit ist dabei die Datenübertragungseinrichtung 230 um den Abstand d von dem Schaltungsträger 210 beabstandet. Hierbei ist der Antennenabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230 integriert mit einem Schaltungsabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230 ausgeführt.
Die elektrische Schaltung 200 weist gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Abschirmelement 360 auf. Optional kann die elektrische Schaltung 200 auch eine Mehrzahl von Abschirmelementen 360 aufweisen. Das Abschirmelement 360 ist ausgebildet, um die Datenübertragungseinrichtung 230 von den elektrischen Bauelementen 220 elektromagnetisch abzuschirmen. Das Abschirmelement 360 ist an der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 angeordnet. Insbesondere ist das Abschirmelement 360 lediglich beispielhaft an drei Kontaktstellen an dem Schaltungsträger 210 angebracht. Hierbei weist das Abschirmelement 360 gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein E-förmiges Schnittprofil auf. Durch dieses Schnittprofil wird das Abschirmelement 360 beispielsweise mittig gegenüber dem Schaltungsträger 210 abgestützt. Ferner kann eine Zwischenwand gebildet werden, durch die zwei voneinander abgeschirmte Bereiche ausgeformt werden können, in denen jeweils elektrische Bauelemente 220 angeordnet werden können.
Genauer gesagt ist das Abschirmelement 360 die elektrischen Bauelemente 220 an der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 überspannend an dem Schaltungsträger in angeordnet.
Der Übertragungsbereich 250 ist an einer von dem Schaltungsträger 210 abgewandten Oberfläche bzw. Seite des Abschirmelements 360 angeordnet. Somit ist die Datenübertragungseinrichtung 230 an der von dem Schaltungsträger 210 abgewandten Oberfläche bzw. Seite des Abschirmelements 360 angeordnet. Eine Position der Datenübertragungseinrichtung 230 entspricht hierbei einer Position des Übertragungsbereichs 250. Mittels der elektrischen Anschlussmittel 370 ist die Datenübertragungseinrichtung 230 mit dem Schaltungsträger 210 elektrisch leitfähig verbunden. Hierbei erstrecken sich die elektrischen Anschlussmittel 370 von der Datenübertragungseinrichtung 230 durch das Abschirmelement 360 hindurch zu dem Schaltungsträger 210.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Abschirmelement 360 thermisch mit zumindest einem elektrischen Bauelement 220 und zusätzlich oder alternativ mit dem Schaltungsträger 210 gekoppelt. Dazu kann das Abschirmelement 360 beispielsweise im direkten Kontakt mit einer Oberfläche des elektrischen Bauelements 220 stehen oder über ein Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit mit dem elektrischen Bauelement 220 verbunden sein. Hierbei fungiert das Abschirmelement 360 als eine Wärmesenke oder Wärmeableiteinrichtung in der elektrischen Schaltung 200.
Somit ist die elektrische Schaltung 200 bzw. das Steuergerät beispielsweise mit einer Vergussmasse umspritzt, die das Gehäuse 240 repräsentiert. Bei der Vergussmasse kann es sich um herkömmliches Epoxidharz, wie beispielsweise Thermoplast oder Duroplast handeln. Hierbei sind die elektrischen Kontakte 315 bzw. Kontaktstellen mediendicht bezüglich eines Mediums in einer Umgebung der elektrischen Schaltung 200 ausgeführt. Somit kann Öl oder ein anderes Medium nicht über die beispielsweise metallischen Kontakte 315 bis zu dem Schaltungsträger 210 kriechen. Es ist beispielsweise auch denkbar, eine Zwei-Komponenten-Umspritzung zu verwenden. Die elektronischen bzw. elektrischen Bauelemente 220 sowie das Abschirmelement 360 mit der Datenübertragungseinrichtung 230 sind auf den Schaltungsträger 210 bestückt und anschließend mit der Vergussmasse bzw. einem Material des Gehäuses 240 umspritzt bzw. vergossen. Die Vergussmasse repräsentiert bzw. bildet dabei das Gehäuse 240.
Das Abschirmelement 360 bzw. ein Abschirmmittel ermöglicht, eine Annäherung der Datenübertragungseinrichtung 230 an eine Außenoberfläche der Vergussmasse und somit des Gehäuses 240. Das Abschirmelement 360 ist beispielsweise als eine Metallplatte ausgeführt oder aus einem Metall ausgeformt. Denkbar ist, dass die Datenübertragungseinrichtung 230 über eingebrachte Bohrungen im Abschirmelement 360 mit dem Schaltungsträger 210 mittels der Anschlussmittel 370 elektrisch leitfähig verbunden ist. Das Abschirmelement 360 ist ausgebildet, um Störungen der elektrischen Bauelemente 220 auf dem Schaltungsträger 21 0 zu verhindern, die durch eine Ansteuerung der Datenübertragungseinrichtung 230 entstehen können. Das Abschirmelement 360 ist beispielsweise mittels einer Steckverbindung,
Schraubverbindung, Schnappverbindung oder dergleichen mit dem Schaltungsträger 210 mechanisch verbindbar bzw. verbunden.
Eine Höhe des Abschirmelements 360 über dem Schaltungsträger 210 ist an eine Höhe der Bauelemente 220 oder hinsichtlich einer optimalen Funkverbindung der Datenübertragungseinrichtung 230 anpassbar. Dabei kann zwischen dem Übertragungsbereich 250 und einer Außenoberfläche der Vergussmasse eine reduzierte Dicke des Gehäuses 240 vorliegen. Unter Verwendung des Abschirmelements 360 ist eine elektromagnetische Verträglichkeit innerhalb der elektrischen Schaltung 200 verbesserbar. Somit kann verhindert werden, dass der Antennenabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230, der strahlungsintensiv ist, zu einem großen Teil abzuschirmen ist. Aufgrund der reduzierten Gehäusedicke in dem Übertragungsbereich kann auch eine Übertragungseigenschaft der Datenübertragungseinrichtung 230 verbessert werden, da eine zu große Dicke des Gehäuses 21 0 in dem Übertragungsbereich 250 Funkwellen abschirmen oder zumindest abschwächen könnte. Optional fungiert das Abschirmelement 360 als eine Kühlplatte zur Wärmeabfuhr von elektrischen Bauelementen 220. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Datenübertragungseinrichtung 230 zum Schutz vor einem Vergussprozess durch ein Zusatzgehäuse eingehaust sein. Zusätzlich oder alternativ kann die elektrische Schaltung 200 auch eine Mehrzahl von Abschirmelementen 360 aufweisen, wobei an jedem Abschirmelement 360 eine Datenübertragungseinrichtung 230 angeordnet sein kann und/oder an jeder Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 zumindest ein Abschirmelement 360 angeordnet sein kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Schaltung 200 in Fig. 4 entspricht hierbei der elektrischen Schaltung aus Fig. 3 mit der Ausnahme, dass der Schaltungsabschnitt 233 der Datenübertragungseinrichtung 230 an der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 angeordnet ist, der Antennenabschnitt 235 der Datenübertragungseinrichtung 230 in dem Übertragungsbereich 250 an der von dem Schaltungsträger 210 abgewandten Seite des Abschirmelements 360 angeordnet ist und der Antennenabschnitt 235 in einem Zusatzgehäuse 480 eingehaust ist.
Fig. 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Schaltung 200 in Fig. 5 entspricht hierbei der elektrischen Schaltung aus Fig. 4 mit der Ausnahme, dass das Abschirmelement 360 sich lediglich über einen Teilabschnitt der ersten Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 21 0 erstreckt. Hierbei ist dieser Teilabschnitt kleiner als ein Erstreckungsabschnitt, über den sich das Abschirmelement 360 aus Fig. 4 über die erste Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 erstreckt. Somit erstreckt sich das Abschirmelement 360 gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung partiell über einer Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210, wobei lediglich eine Teilmenge der elektrischen Bauelemente 220 durch das Abschirmelement 360 überspannt sind.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 und Fig. 5 ist anzumerken, dass die elektrische Schaltung 200 hierbei eine Datenübertragungseinrichtung 230 mit langer Antenne aufweist, wobei der Antennenabschnitt 235 in dem Übertragungsbereich und der Schaltungsabschnitt 233 bzw. ein Chipabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230 an dem Schaltungsträger 210 angeordnet ist.
Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer elektrischen Schaltung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die elektrische Schaltung 200 in Fig. 6 ist hierbei der elektrischen Schaltung aus Fig. 2 ähnlich bzw. entspricht der elektrischen Schaltung aus Fig. 2 mit der Ausnahme, dass das Gehäuse aus einer Gehäuseschale 640 und einem Gehäusedeckel 645 zusammengefügt ist, wobei in dem Übertragungsbereich 250, der in dem Gehäusedeckel 645 angeordnet ist, die Datenübertragungseinrichtung 230, die hierbei als ein Funkchip mit integriertem Schaltungsabschnitt und Antennenabschnitt ausgeführt ist, angeordnet und mittels der elektrischen Anschlussmittel 370 mit dem Schaltungsträger 210 elektrisch leitfähig verbunden ist.
Gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Gehäuseschale 640 aus einem metallischen Material ausgeformt und ist der Gehäusedeckel 645 aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt. Dabei repräsentieren die Gehäuseschale 640 und der Gehäusedeckel 645 das Gehäuse der elektrischen Schaltung 200. Innerhalb der Gehäuseschale 640 und des Gehäusedeckels 645 in einem zusammengefügten Zustand derselben ist der Schaltungsträger 210 angeordnet. Der Schaltungsträger 210 ist an der ersten Hauptoberfläche desselben mit beispielhaft fünf elektrischen Bauelementen 220 bestückt. Der Gehäusedeckel 645 überspannt die erste Hauptoberfläche des Schaltungsträgers 210 und somit die Bauelemente 220. In dem Gehäusedeckel 645 integriert ist die Datenübertragungseinrichtung 230 angeordnet. Dabei ist die Datenübertragungseinrichtung 230 mittels der elektrischen Anschlussmittel 370 mit dem Schaltungsträger 210 elektrisch leitfähig verbunden. Die elektrischen Anschlussmittel 370 erstrecken sich hierbei von der Datenübertragungseinrichtung 230 durch einen dem Schaltungsträger 210 zugewandten Wandabschnitt des Gehäusedeckels 645 hindurch, aus demselben heraus, durch einen Zwischenraum zwischen dem Gehäusedeckel 645 und dem Schaltungsträger 210 und bis zu Kontaktstellen des Schaltungsträgers 210. Anders ausgedrückt weist die elektrische Schaltung 200 einen Kunststoffdeckel und einen metallischen Boden bzw. eine metallische Schale als Gehäuse auf. Denkbar wäre auch ein Gehäuse mit Kunststoffdeckel und Kunststoffbodenteil bzw. Kunststoffschale. In den Kunststoffdeckel bzw. Gehäusedeckel 645 ist die Datenübertragungseinrichtung 230 mit an derselben angebrachten Kontaktmitteln 370 bzw. Kontaktfüßen eingespritzt. Bei einem Anbringen bzw. Bestücken des Gehäusedeckels 645 an der Gehäuseschale 640 werden somit die Kontaktmittel 370 der Datenübertragungseinrichtung 230 beispielsweise in dafür vorgesehene Öffnungen bzw. Kontaktöffnungen des Schaltungsträgers 210 eingepresst und somit eine elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt.
Auch wenn es in Fig. 6 nicht dargestellt ist, kann der Schaltungsträger 1 10 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel beispielsweise doppelseitig mit Bauelementen 220 bestückt sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Innenraum des Gehäuses, das durch die Gehäuseschale 640 und dem Gehäusedeckel 645 repräsentiert ist, zumindest teilweise mit Vergussmasse oder Moldmasse ausgefüllt sein. Zusätzlich oder alternativ kann optional auch lediglich der Antennenabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230 in dem Übertragungsbereich 250 in dem Gehäusedeckel 645 angeordnet sein, wobei der Schaltungsabschnitt der Datenübertragungseinrichtung 230 an dem Schaltungsträger 210 angeordnet sein kann.
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Verfahren 700 handelt es sich um ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung. Durch Ausführen des Verfahrens 700 ist eine elektrische Schaltung wie eine der elektrischen Schaltungen aus einer der Figuren 2 bis 6 herstellbar.
Das Verfahren 700 weist dazu einen Schritt 710 des Bereitstellens eines Schaltungsträgers, an dem zumindest ein elektrisches Bauelement angeordnet ist, und zumindest einer Datenübertragungseinrichtung mit einem Antennenabschnitt auf. Die Datenübertragungseinrichtung ist dabei zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet. In einem bezüglich des Schrittes 710 des Bereitstellens nachfolgend ausführbaren Schritt 720 des Elnhausens werden das zumindest eine elektrische bzw. elektronische Bauelement, die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung und mindestens ein Teilabschnitt des Schaltungsträgers in einem Gehäuse eingehaust. Dabei wird der Schritt 720 des Elnhausens so ausgeführt, dass zumindest der Antennenabschnitt der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung in einem Übertragungsbereich der elektrischen Schaltung innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, der um einen definierbaren Abstand von dem Schaltungsträger beabstandet ist.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuqszeichen
100 Steuergerät
1 10 Leiterplatte
1 12 elektronisches Bauelement
1 14 Funkchip
1 1 6 Anschluss
120 Vergussmasse
200 elektrische Schaltung
210 Schaltungsträger
220 elektrisches Bauelement
230 Datenübertragungseinrichtung
233 Schaltungsabschnitt
235 Antennenabschnitt
240 Gehäuse
250 Übertragungsbereich
d Abstand
315 elektrischer Anschluss
360 Abschirmelement
370 elektrische Anschlussmittel
480 Zusatzgehäuse
640 Gehäuseschale
645 Gehäusedeckel
700 Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Schaltung
710 Schritt des Bereitstellens
720 Schritt des Elnhausens

Claims

Patentansprüche
1 . Elektrische Schaltung (200), die einen Schaltungsträger (210), zumindest ein elektrisches Bauelement (220), das an dem Schaltungsträger (210) angeordnet ist, zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) mit einem Antennenabschnitt (235), wobei die Datenübertragungseinrichtung (230) zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet ist, und ein Gehäuse (240; 640, 645) aufweist, wobei das zumindest eine elektrische Bauelement (220), die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) und mindestens ein Teilabschnitt des Schaltungsträgers (210) von dem Gehäuse (240; 640, 645) eingehaust sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Antennenabschnitt (235) der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) in einem Übertragungsbereich (250) innerhalb des Gehäuses (240; 640, 645) angeordnet ist, wobei der Übertragungsbereich (250) um einen Abstand (d) von dem Schaltungsträger (210) beabstandet ist.
2. Elektrische Schaltung (200) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (d) zumindest einer Höhe des zumindest einen elektrischen Bauelements (220) bezüglich einer Oberfläche des Schaltungsträgers (210) entspricht.
3. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsbereich (250) innerhalb einer Gehäusewand des Gehäuses (240) angeordnet ist.
4. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) mit dem Antennenabschnitt (235) in dem Übertragungsbereich (250) angeordnet ist, wobei die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) mittels elektrischer Anschlussmittel (370) mit dem zumindest einen elektrischen Bauelement (220) und/oder dem Schaltungsträger (210) elektrisch leitfähig verbunden ist.
5. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Abschirmelement (360) zum elektromagnetischen Abschirmen des Antennenabschnitts (235) und des zumindest einen elektrischen Bauelements (220) voneinander, wobei das Abschirmelement (360) das zumindest eine elektrische Bauelement (220) überspannend an dem Schaltungsträger (210) befestigt ist.
6. Elektrische Schaltung (200) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Antennenabschnitt (235) der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) an einer von dem Schaltungsträger (210) abgewandten Oberfläche des zumindest einen Abschirmelements (360) angeordnet ist.
7. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (360) thermisch mit dem zumindest einen elektrischen Bauelement (220) und/oder mit dem Schaltungsträger (210) gekoppelt ist
8. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zusatzgehäuse (480), in dem zumindest der Antennenabschnitt (235) der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) eingehaust ist.
9. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (240; 640, 645) zumindest teilweise aus einer Vergussmasse und/oder einem Kunststoffmaterial ausgeformt ist und/oder zumindest teilweise aus mindestens einem Kunststoffelement (645) zusammengefügt ist.
10. Elektrische Schaltung (200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Datenübertragungseinrichtung (230) ausgebildet ist, um ein Aktivierungssignal zu empfangen und ansprechend auf das Aktivierungssignal einen Aktivierungsprozess der elektrischen Schaltung (200) einzuleiten.
1 1 . Verfahren (700) zum Herstellen einer elektrischen Schaltung (200), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (700) folgende Schritte aufweist: Bereitstellen (710) eines Schaltungsträgers (210), an dem zumindest ein elektrisches Bauelement (220) angeordnet ist, und zumindest einer Datenübertragungseinrichtung (230) mit einem Antennenabschnitt (235), wobei die Datenübertragungseinrichtung (230) zum drahtlosen Übertragen von Daten ausgebildet ist; und
Elnhausen (720) des zumindest einen elektrischen Bauelements (220), der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) und mindestens eines Teilabschnittes des Schaltungsträgers (210) in einem Gehäuse (240; 640, 645), wobei zumindest der Antennenabschnitt (235) der zumindest einen Datenübertragungseinrichtung (230) in einem Übertragungsbereich (250) der elektrischen Schaltung (200) innerhalb des Gehäuses (240; 640, 645) angeordnet wird, der um einen Abstand (d) von dem Schaltungsträger (210) beabstandet ist.
PCT/EP2015/074087 2014-11-20 2015-10-19 Elektrische schaltung und verfahren zum herstellen einer elektrischen schaltung WO2016078846A1 (de)

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