WO2018069133A1 - Radar sensor with improved heat dissipation - Google Patents

Radar sensor with improved heat dissipation Download PDF

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WO2018069133A1
WO2018069133A1 PCT/EP2017/075319 EP2017075319W WO2018069133A1 WO 2018069133 A1 WO2018069133 A1 WO 2018069133A1 EP 2017075319 W EP2017075319 W EP 2017075319W WO 2018069133 A1 WO2018069133 A1 WO 2018069133A1
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WO
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radar sensor
cover
microwave
sensor according
integrated circuit
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Application number
PCT/EP2017/075319
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Inventor
Dietmar Philipp
Christian Sievers
Thomas Wixforth
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S7/027—Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
    • G01S7/028—Miniaturisation, e.g. surface mounted device [SMD] packaging or housings

Definitions

  • the invention relates to a radar sensor with an integrated circuit, with a circuit carrier carrying an integrated circuit to which at least one antenna is connected, wherein the antennas are provided in particular as interconnects on the circuit carrier and / or as slot antennas, and with a cover, which comprises a microwave-absorbing and a microwave-reflective cover part, wherein the microwave-reflective cover part is made of a metal and the cover and the circuit carrier include the integrated circuit.
  • the microwave-reflective cover part serves to reflect back from incoming microwaves, so that these external microwaves can not affect the integrated circuit in particular.
  • the microwave-absorbing cover member serves to absorb microwaves originating, in particular, in lines between the circuit and the antennas, so that they can not disturb the waves emitted by the antennas.
  • the microwave-absorbing cover part is arranged on the inside of the microwave-reflective cover part.
  • the integrated circuit is completely enclosed by the cover and the circuit carrier.
  • the microwave-absorbing cover part in the region of the integrated circuit has a window which is filled by the microwave-reflecting cover part.
  • the metal-reflecting microwave reflecting cover part may thereby be brought into either direct or indirect contact with the integrated circuit or may be arranged such that heat emanating from the integrated circuit can be directly absorbed by the microwave reflecting cover part.
  • the inventors create a gap with the window in the microwave-absorbing cover part and accept that this gap could reduce the absorption of the microwaves generated in the covered area. In fact, however, it has been shown that this gap does not reduce the absorption of the microwaves to a disturbing degree. This is presumably because the window is provided in the area of the integrated circuit, which is not the source of the microwaves to be absorbed.
  • the integrated circuit is the component of the radar sensor that must be protected from outside-penetrating microwaves. It has therefore been found that it is sufficient if the microwave-reflective cover part is provided in the area of the integrated circuit. Through the window in the microwave-absorbing part, it is possible to position the metallic, microwave-reflecting cover part to the integrated circuit in such a way that a cooling of the integrated circuit is possible via the reflective cover part.
  • the reflective cover part can thus be used as a heat sink for the integrated circuit.
  • the microwave reflective cover portion may have a recessed area provided for directly receiving heat from the integrated circuit or having communicable or direct contact with the integrated circuit.
  • the reflective cover part may be trough-shaped or trough-shaped and a middle region of the trough-like or channel-like reflective cover part then form the drawn-in area.
  • the reflective cover part may have one or more further areas lying on an outer side of the microwave-absorbing cover part. This ensures, on the one hand, that the reflector covering part of a larger area of the circuit substrate and the components arranged thereon shields from microwaves. On the other hand, the reflective cover part thereby receives a larger mass, whereby the heat capacity of the reflective cover member is increased, which is conducive to the cooling of the integrated circuit.
  • a radar sensor according to the invention may comprise lines which connect the integrated circuit to the antenna (s). These leads can also be covered by the cover.
  • the lines can be printed conductors which are provided on the circuit carrier.
  • a radar sensor may have a housing that has a housing lower part made of a metal and a radome as an upper housing part, wherein the circuit carrier, the components and conductor tracks arranged thereon and the cover are arranged in the housing.
  • the cover in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may comprise at least two arms which protrude from a central part of the cover, wherein the enclosed electronic components or the enclosed electronic component is enclosed by the central part of the cover and the circuit carrier ,
  • the arms may have structures which surround the circuit carrier.
  • the structures may be hooks, noses or other protruding structures.
  • the cover may be designed so that the arms do not rest on an upper side of the circuit carrier.
  • the circuit carrier of a radar sensor according to the invention may have notches emanating from the edge, in each of which engage one of the structures of the arms. Through these notches can be prevented that move the arms and thus the cover relative to the circuit board.
  • An inventive radar sensor may comprise a thermal conductor, in particular a thermally conductive paste or a thermally conductive solid having a thermal conductivity greater than 5 W / (m ⁇ K) between the enclosed electronic component or enclosed electronic components and of the cover, in particular the microwave reflecting cover member.
  • the thermally conductive solid may be elastically and / or plastically moldable, whereby a force on the electronic component or the electronic components can be prevented or at least reduced.
  • the radar sensor may comprise a housing with a housing lower part, preferably made of metal, and a housing upper part, wherein the housing upper part is formed by a radome and the housing enclose the circuit carrier and the cover.
  • the radome is transparent to microwaves, but protects the electronic components or the electronic component and the antenna or the antenna in particular against moisture and dirt.
  • the cover of a radar sensor of the invention may be connected via a heat conductor, in particular a thermally conductive paste or a thermally conductive solid having a thermal conductivity greater than 5 W / (m ⁇ K) with the housing.
  • This thermally conductive solid can also be elastically and / or plastically moldable.
  • the cover in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may have a microwave reflective metal layer.
  • the metal layer can also be elastically and / or plastically moldable.
  • the cover in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may comprise a plastic layer of microwave-absorbing material.
  • the metal layer can be arranged between two plastic layers or glued to the plastic layer.
  • FIG. 2 shows the arrangement of FIG. 1 in partial section
  • FIG. 4 shows the arrangement of FIG. 3 in section
  • FIG. 5 shows an arrangement according to FIG. 1 and FIG. 2 in a further alternative in FIG
  • the arrangement according to FIGS. 1 and 2 has a circuit carrier 1 on which in the form of conductor tracks a transmitting antenna and a receiving antenna (both not shown) are arranged.
  • a circuit carrier 1 On the circuit carrier, an integrated circuit 2, preferably monolithic micro wave integrated circuit (MMIC) is also arranged.
  • MMIC monolithic micro wave integrated circuit
  • From the circuit 2 to the antennas lead lines, which are also designed as conductor tracks (not shown).
  • the lines are sized as appropriate for the purpose of the radar sensor. That among other things, that in particular the length of the lines is tuned such that desired transit times of signals transmitted via the lines are achieved.
  • the lines and the circuit 2 are covered by a cover 3, 4 and thus enclosed by the cover 3, 4 and the circuit carrier 1.
  • the cover 3, 4 has a microwave-absorbing cover part 3 and microwave-reflective cover part 4.
  • the absorbent cover member 3 is hood-shaped and slipped over the circuit 2 and the wires between the antennas and the circuit. It lies with an edge on the circuit substrate 1.
  • the absorbent cover member 3 may be made of plastic to which special substances having microwave absorbing properties may be added.
  • the absorbent cover part 3 In an area above the circuit 2, the absorbent cover part 3 has a window. In this window, the microwave reflective cover part 4 is inserted.
  • the reflective cover part 4 is shaped channel-like and thereby has a central, retracted area, which is arranged directly above the circuit and has only small distance from the circuit 2. Thereby, it is possible that heat radiated from the circuit 2 is absorbed by the central region.
  • the reflective cover part 4 has two adjoining transition areas on opposite sides, which are arranged at an angle of approximately 45 ° to the retracted area. This is followed by two areas that rest on the outside of the absorbent cover part 3.
  • the arrangement according to FIGS. 3 and 4 differs from the arrangement according to FIGS. 1 and 2 only in that between the circuit 2 and the reflective cover part 4 a thermal paste 5 is introduced, which makes an indirect contact between the circuit 2 and the reflective cover part 4 produces.
  • the arrangement according to FIG. 5 differs from the arrangement according to FIGS. 1 and 2 essentially in that the circuit carrier 1 has notches on two mutually opposite edges. Between these notches, the circuit 2 is arranged on an upper side of the circuit substrate 1. The circuit 3 is covered by the cover 3, 4. A central part of the cover corresponds to the cover, as it is known from the arrangement according to Figures 1 and 2.
  • the cover 3, 4, namely the microwave-absorbing cover part 3 has arms on two opposite sides, at the ends of which latching hooks are provided. These latching hooks engage in the notches of the circuit substrate 1. Rasterhe- tions of the latching hooks engage behind an underside of the circuit carrier, whereby the cover 3, 4 is fixed to the circuit substrate 1.

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Abstract

The invention relates to a radar sensor having a circuit carrier (1) which carries an integrated circuit (2), to which at least one antenna is connected, wherein the antennas are provided, in particular, as conductor tracks on the circuit carrier (1) and/or as slot antennas, and having a cover (3, 4) which has a cover part which absorbs microwaves and a cover part (4) which reflects microwaves, wherein the cover part (4) which reflects microwaves consists of a metal, and the cover (3, 4) and the circuit carrier (1) enclose the integrated circuit (2), wherein the cover part (3) which absorbs microwaves has, in the region of the integrated circuit (2), a window which is filled by the cover part (4) which reflects microwaves.

Description

Radarsensor mit verbesserter Wärmeableitung  Radar sensor with improved heat dissipation
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen Radarsensor mit einem integrierten Schaltkreis, mit einem Schaltungsträger, der einen integrierten Schaltkreis trägt, an den wenigstens eine Antenne angeschlossen ist, wobei die Antennen insbesondere als Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger und/oder als Schlitzantennen vorgesehen sind, und mit einer Abdeckung, die ein Mikrowellen absorbierendes und ein Mikrowellen reflektierendes Abdeckungsteil aufweist, wobei das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil aus einem Metall besteht und die Abdeckung und der Schaltungsträger den integrierten Schaltkreis einschließen. The invention relates to a radar sensor with an integrated circuit, with a circuit carrier carrying an integrated circuit to which at least one antenna is connected, wherein the antennas are provided in particular as interconnects on the circuit carrier and / or as slot antennas, and with a cover, which comprises a microwave-absorbing and a microwave-reflective cover part, wherein the microwave-reflective cover part is made of a metal and the cover and the circuit carrier include the integrated circuit.
Den Erfindern war ein Radarsensor mit den vorgenannten Merkmalen bekannt. Das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil dient dazu, von außen einfallende Mikrowellen zurückzuwerfen, so dass diese äußeren Mikrowellen insbesondere den integrierten Schaltkreis nicht beeinflussen können. Der Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil dient dazu, Mikrowellen zu absorbieren, die ihren Ursprung insbesondere in Leitungen zwischen dem Schaltkreis und den Antennen haben, so dass diese nicht die von den Antennen ausgesendeten Wellen stören können. Das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil ist dazu auf der Innenseite des Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteils angeordnet. Der integrierte Schaltkreis ist vollständig von der Abdeckung und dem Schaltungsträger eingeschlossen. The inventors knew a radar sensor having the aforementioned features. The microwave-reflective cover part serves to reflect back from incoming microwaves, so that these external microwaves can not affect the integrated circuit in particular. The microwave-absorbing cover member serves to absorb microwaves originating, in particular, in lines between the circuit and the antennas, so that they can not disturb the waves emitted by the antennas. The microwave-absorbing cover part is arranged on the inside of the microwave-reflective cover part. The integrated circuit is completely enclosed by the cover and the circuit carrier.
Bei einem solchen, ihnen bekanntem Radarsensor stellte sich das Problem der Ent- wärmung des integrierten Schaltkreises. In such a known radar sensor, there was the problem of the heating of the integrated circuit.
Dieses Problem haben die Erfinder dadurch gelöst, dass das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil im Bereich des integrierten Schaltkreises ein Fenster aufweist, das von dem Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteil ausgefüllt ist. Das aus Metall bestehende Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil kann dadurch entweder in mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis gebracht sein oder so angeordnet sein, dass es von dem integrierten Schaltkreis ausgehende Wärme von dem Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteil unmittelbar aufgenommen werden kann. This problem has been solved by the inventors in that the microwave-absorbing cover part in the region of the integrated circuit has a window which is filled by the microwave-reflecting cover part. The metal-reflecting microwave reflecting cover part may thereby be brought into either direct or indirect contact with the integrated circuit or may be arranged such that heat emanating from the integrated circuit can be directly absorbed by the microwave reflecting cover part.
Die Erfinder schaffen mit dem Fenster in dem die Mikrowellen absorbierenden Abdeckungsteil eine Lücke und nehmen in Kauf, dass durch diese Lücke die Absorption der in dem abgedeckten Bereich entstehenden Mikrowellen gemindert werden könnte. Tatsächlich hat sich aber gezeigt, dass diese Lücke nicht in einem störenden Grad die Absorption der Mikrowellen mindert. Das liegt vermutlich daran, dass das Fenster im Bereich der integrierten Schaltung vorgesehen ist, die nicht die Quelle der zu absorbierenden Mikrowellen ist. The inventors create a gap with the window in the microwave-absorbing cover part and accept that this gap could reduce the absorption of the microwaves generated in the covered area. In fact, however, it has been shown that this gap does not reduce the absorption of the microwaves to a disturbing degree. This is presumably because the window is provided in the area of the integrated circuit, which is not the source of the microwaves to be absorbed.
Die integrierte Schaltung ist vielmehr die Komponente des Radarsensors, der vor von außen eindringenden Mikrowellen geschützt werden muss. Es hat sich daher gezeigt, dass es ausreichend ist, wenn im Bereich der integrierten Schaltung das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil vorgesehen ist. Durch das Fenster in dem Mikrowellen absorbierenden Teil ist es möglich, das metallische, Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil so zu der integrierten Schaltung zu positionieren, dass über das reflektierende Abdeckungsteil eine Entwärmung der integrierten Schaltung möglich ist. Das reflektierende Abdeckungsteil kann somit als Kühlkörper für die integrierte Schaltung verwendet werden. Rather, the integrated circuit is the component of the radar sensor that must be protected from outside-penetrating microwaves. It has therefore been found that it is sufficient if the microwave-reflective cover part is provided in the area of the integrated circuit. Through the window in the microwave-absorbing part, it is possible to position the metallic, microwave-reflecting cover part to the integrated circuit in such a way that a cooling of the integrated circuit is possible via the reflective cover part. The reflective cover part can thus be used as a heat sink for the integrated circuit.
Das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil kann einen eingezogenen Bereich haben, der zur unmittelbaren Aufnahme der von dem integrierten Schaltkreis ausgehenden Wärme vorgesehen ist oder mittebaren oder unmittelbaren Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis hat. Das reflektierende Abdeckungsteil kann rinnenartig oder trogartig geformt sein und ein mittlerer Bereich des trogartigen oder rinnenartigen reflektierenden Abdeckungsteil dann den eingezogenen Bereich bilden. The microwave reflective cover portion may have a recessed area provided for directly receiving heat from the integrated circuit or having communicable or direct contact with the integrated circuit. The reflective cover part may be trough-shaped or trough-shaped and a middle region of the trough-like or channel-like reflective cover part then form the drawn-in area.
Neben dem eingezogenen Bereich kann das reflektierende Abdeckungsteil einen oder mehrere weitere Bereiche aufweisen, die auf einer Außenseite des Mikrowellen absorbierenden Abdeckungsteils liegen. Damit wird zum einen erreicht, dass das reflek- tierende Abdeckungsteil einen größeren Bereich des Schaltungsträgers und der darauf angeordneten Komponenten von Mikrowellen abschirmt. Zum anderen erhält das reflektierende Abdeckungsteil dadurch eine größere Masse, wodurch die Wärmekapazität des reflektierenden Abdeckungsteils erhöht wird, was der Entwärmung der integrierten Schaltung zuträglich ist. In addition to the retracted area, the reflective cover part may have one or more further areas lying on an outer side of the microwave-absorbing cover part. This ensures, on the one hand, that the reflector covering part of a larger area of the circuit substrate and the components arranged thereon shields from microwaves. On the other hand, the reflective cover part thereby receives a larger mass, whereby the heat capacity of the reflective cover member is increased, which is conducive to the cooling of the integrated circuit.
Ein erfindungsgemäßer Radarsensor kann Leitungen aufweisen, die den integrierten Schaltkreis mit der oder den Antennen verbinden. Diese Zuleitungen können ebenfalls von der Abdeckung abgedeckt sein. Die Leitungen können Leiterbahnen sein, die auf dem Schaltungsträger vorgesehen sind. A radar sensor according to the invention may comprise lines which connect the integrated circuit to the antenna (s). These leads can also be covered by the cover. The lines can be printed conductors which are provided on the circuit carrier.
Ein erfindungsgemäßer Radarsensor kann ein Gehäuse aufweisen, dass ein Gehäuseunterteil aus einem Metall und ein Radom als Gehäuseoberteil aufweist, wobei der Schaltungsträger, die darauf angeordneten Bauelemente und Leiterbahnen sowie die Abdeckung in dem Gehäuse angeordnet sind. A radar sensor according to the invention may have a housing that has a housing lower part made of a metal and a radome as an upper housing part, wherein the circuit carrier, the components and conductor tracks arranged thereon and the cover are arranged in the housing.
Die Abdeckung, insbesondere das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil eines erfindungsgemäßen Radarsensors kann wenigstens zwei Arme aufweisen, die von einem mittleren Teil der Abdeckung auskragen, wobei die eingeschlossenen elektronischen Bauelemente oder das eingeschlossene elektronische Bauelement durch den mittleren Teil der Abdeckung und dem Schaltungsträger eingeschlossen sind bzw. ist. Die Arme können Strukturen aufweisen, welche den Schaltungsträger umgreifen. Mittels der Strukturen kann die Abdeckung mit dem Schaltungsträger verspannt und/oder verrastet sein. Die Strukturen können Haken, Nasen oder andere vorspringende Strukturen sein. Die Abdeckung kann so gestaltet sein, dass die Arme nicht auf einer Oberseite des Schaltungsträgers aufliegen. The cover, in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may comprise at least two arms which protrude from a central part of the cover, wherein the enclosed electronic components or the enclosed electronic component is enclosed by the central part of the cover and the circuit carrier , The arms may have structures which surround the circuit carrier. By means of the structures, the cover can be clamped and / or latched to the circuit carrier. The structures may be hooks, noses or other protruding structures. The cover may be designed so that the arms do not rest on an upper side of the circuit carrier.
Der Schaltungsträger eines erfindungsgemäßen Radarsensors kann vom Rand ausgehende Einkerbungen aufweisen, in welche je eine der Strukturen der Arme eingreifen. Durch diese Einkerbungen kann verhindert werden, dass sich die Arme und damit die Abdeckung gegenüber dem Schaltungsträger verschieben. Ein erfindungsgemäßer Radarsensor kann zwischen dem eingeschlossenen elektronischen Bauelement oder den eingeschlossenen elektronischen Bauelementen und der Abdeckung, insbesondere das Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteil einen Wärmeleiter, insbesondere eine Wärmeleitpaste oder einen wärmeleitende Festkörper mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5 W/(m■ K) aufweisen. The circuit carrier of a radar sensor according to the invention may have notches emanating from the edge, in each of which engage one of the structures of the arms. Through these notches can be prevented that move the arms and thus the cover relative to the circuit board. An inventive radar sensor may comprise a thermal conductor, in particular a thermally conductive paste or a thermally conductive solid having a thermal conductivity greater than 5 W / (m ■ K) between the enclosed electronic component or enclosed electronic components and of the cover, in particular the microwave reflecting cover member.
Der wärmeleitende Festkörper kann elastisch und/oder plastisch formbar sein, wodurch eine Krafteinwirkung auf das elektronische Bauelement bzw. die elektronischen Bauelemente verhindert oder zumindest reduziert werden kann. The thermally conductive solid may be elastically and / or plastically moldable, whereby a force on the electronic component or the electronic components can be prevented or at least reduced.
Der Radarsensor kann ein Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil, vorzugsweise aus Metall, und einem Gehäuseoberteil aufweisen, wobei das Gehäuseoberteil durch ein Radom gebildet ist und das Gehäuse den Schaltungsträger und die Abdeckung einschließen. Das Radom ist für Mikrowellen transparent, schützt aber die elektronischen Bauelemente oder das elektronische Bauelement und die Antennen oder die Antenne insbesondere vor Feuchtigkeit und Schmutz. The radar sensor may comprise a housing with a housing lower part, preferably made of metal, and a housing upper part, wherein the housing upper part is formed by a radome and the housing enclose the circuit carrier and the cover. The radome is transparent to microwaves, but protects the electronic components or the electronic component and the antenna or the antenna in particular against moisture and dirt.
Die Abdeckung eines erfindungsgemäßen Radarsensors kann über einen Wärmeleiter, insbesondere eine Wärmeleitpaste oder einen wärmeleitenden Festkörper mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5 W/(m ■ K) mit dem Gehäuse verbunden sein. Auch dieser wärmeleitende Festkörper kann elastisch und/oder plastisch formbar sein. The cover of a radar sensor of the invention may be connected via a heat conductor, in particular a thermally conductive paste or a thermally conductive solid having a thermal conductivity greater than 5 W / (m ■ K) with the housing. This thermally conductive solid can also be elastically and / or plastically moldable.
Die Abdeckung, insbesondere das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil eines erfindungsgemäßen Radarsensors kann eine Mikrowellen reflektierende Metallschicht aufweisen. Auch die Metallschicht kann elastisch und/oder plastisch formbar sein. The cover, in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may have a microwave reflective metal layer. The metal layer can also be elastically and / or plastically moldable.
Die Abdeckung, insbesondere das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil eines erfindungsgemäßen Radarsensors kann eine Kunststoffschicht aus Mikrowellen absorbierendem Material aufweisen. Die Metallschicht kann zwischen zwei Kunststoff - schichten angeordnet sein oder auf die Kunststoffschicht geklebt sein. Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt schematisch: The cover, in particular the microwave-absorbing cover part of a radar sensor according to the invention may comprise a plastic layer of microwave-absorbing material. The metal layer can be arranged between two plastic layers or glued to the plastic layer. Reference to the accompanying drawings, the invention is explained in more detail below. It shows schematically:
Fig. 1 eine Anordnung aus einem Schaltungsträger und einer Abdeckung, 1 shows an arrangement of a circuit carrier and a cover,
Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 im Teilschnitt, 2 shows the arrangement of FIG. 1 in partial section,
Fig. 3 eine zur Anordnung gemäß Figur 1 und 2 alternative Anordnung, 3 shows an arrangement according to Figures 1 and 2 alternative arrangement,
Fig. 4 die Anordnung gemäß Fig. 3 im Schnitt und Fig. 4 shows the arrangement of FIG. 3 in section and
Fig. 5 eine Anordnung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 in einer weiteren Alternativen im  5 shows an arrangement according to FIG. 1 and FIG. 2 in a further alternative in FIG
Teilschnitt.  Partial section.
Die Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 weist einen Schaltungsträger 1 auf, auf dem in der Form von Leiterbahnen eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne (beide nicht dargestellt) angeordnet sind. Auf dem Schaltungsträger ist ferner eine integrierte Schaltung 2, vorzugsweise monolithische Mirkowellenschaltung (monolithic micro- wave integrated circuit MMIC) angeordnet. Von der Schaltung 2 zu den Antennen führen Leitungen, die ebenfalls als Leiterbahnen (nicht dargestellt) ausgeführt sind. Die Leitungen sind so bemessen, wie es für den Zweck des Radarsensors zweckdienlich ist. D.h. u.a., dass insbesondere die Länge der Leitungen so abgestimmt ist, dass gewünschte Laufzeiten von über die Leitungen übertragenen Signalen erreicht werden. The arrangement according to FIGS. 1 and 2 has a circuit carrier 1 on which in the form of conductor tracks a transmitting antenna and a receiving antenna (both not shown) are arranged. On the circuit carrier, an integrated circuit 2, preferably monolithic micro wave integrated circuit (MMIC) is also arranged. From the circuit 2 to the antennas lead lines, which are also designed as conductor tracks (not shown). The lines are sized as appropriate for the purpose of the radar sensor. That among other things, that in particular the length of the lines is tuned such that desired transit times of signals transmitted via the lines are achieved.
Die Leitungen und die Schaltung 2 sind von einer Abdeckung 3, 4 abgedeckt und so von der Abdeckung 3, 4 und dem Schaltungsträger 1 eingeschlossen. The lines and the circuit 2 are covered by a cover 3, 4 and thus enclosed by the cover 3, 4 and the circuit carrier 1.
Die Abdeckung 3, 4 weist ein Mikrowellen absorbierendes Abdeckungsteil 3 und Mikrowellen reflektierendes Abdeckungsteil 4 auf. The cover 3, 4 has a microwave-absorbing cover part 3 and microwave-reflective cover part 4.
Das absorbierende Abdeckungsteil 3 ist haubenartig geformt und über die Schaltung 2 und die Leitungen zwischen den Antennen und der Schaltung gestülpt. Sie liegt mit einem Rand auf dem Schaltungsträger 1 auf. Das absorbierende Abdeckungsteil 3 kann aus Kunststoff hergestellt sein, dem besondere Stoffe zugesetzt sein können, die Mikrowellen absorbierende Eigenschaften haben. In einem Bereich über der Schaltung 2 weist das absorbierende Abdeckungsteil 3 ein Fenster auf. In dieses Fenster ist das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil 4 eingesetzt. Das reflektierende Abdeckungsteil 4 ist rinnenartige geformt und weist dadurch einen mittleren, eingezogenen Bereich auf, der unmittelbar über der Schaltung angeordnet ist und nur geringen Abstand zur Schaltung 2 hat. Dadurch ist es möglich, dass von der Schaltung 2 ausgestrahlte Wärme von dem mittleren Bereich aufgenommen wird. The absorbent cover member 3 is hood-shaped and slipped over the circuit 2 and the wires between the antennas and the circuit. It lies with an edge on the circuit substrate 1. The absorbent cover member 3 may be made of plastic to which special substances having microwave absorbing properties may be added. In an area above the circuit 2, the absorbent cover part 3 has a window. In this window, the microwave reflective cover part 4 is inserted. The reflective cover part 4 is shaped channel-like and thereby has a central, retracted area, which is arranged directly above the circuit and has only small distance from the circuit 2. Thereby, it is possible that heat radiated from the circuit 2 is absorbed by the central region.
Neben dem eingezogenen Bereich weist das reflektierende Abdeckungsteil 4 zwei sich auf gegenüberliegenden Seiten anschließende Übergangsbereiche auf, die in einem Winkel von ca. 45° zu dem eingezogenen Bereich angeordnet sind. Daran schließen sich zwei Bereiche an, die außen auf dem absorbierenden Abdeckungsteil 3 aufliegen. In addition to the retracted area, the reflective cover part 4 has two adjoining transition areas on opposite sides, which are arranged at an angle of approximately 45 ° to the retracted area. This is followed by two areas that rest on the outside of the absorbent cover part 3.
Die Anordnung gemäß der Figuren 3 und 4 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß der Figuren 1 und 2 lediglich dadurch, dass zwischen der Schaltung 2 und dem reflektierenden Abdeckungsteil 4 eine Wärmeleitpaste 5 eingebracht ist, die einen mittelbaren Kontakt zwischen der Schaltung 2 und dem reflektierenden Abdeckungsteil 4 herstellt. The arrangement according to FIGS. 3 and 4 differs from the arrangement according to FIGS. 1 and 2 only in that between the circuit 2 and the reflective cover part 4 a thermal paste 5 is introduced, which makes an indirect contact between the circuit 2 and the reflective cover part 4 produces.
Die Anordnung gemäß der Fig. 5 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß der Figuren 1 und 2 im Wesentlichen dadurch, dass der Schaltungsträger 1 an zwei einander gegenüber liegenden Rändern Einkerbungen hat. Zwischen diesen Einkerbungen ist auf einer Oberseite des Schaltungsträgers 1 die Schaltung 2 angeordnet. Die Schaltung 3 wird von der Abdeckung 3, 4 abgedeckt. Ein mittlerer Teil der Abdeckung entspricht der Abdeckung, wie sie von der Anordnung gemäß der Figuren 1 und 2 bekannt ist. The arrangement according to FIG. 5 differs from the arrangement according to FIGS. 1 and 2 essentially in that the circuit carrier 1 has notches on two mutually opposite edges. Between these notches, the circuit 2 is arranged on an upper side of the circuit substrate 1. The circuit 3 is covered by the cover 3, 4. A central part of the cover corresponds to the cover, as it is known from the arrangement according to Figures 1 and 2.
Die Abdeckung 3, 4, nämlich das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil 3 hat auf zwei gegenüber liegenden Seiten Arme, an deren Enden Rasthaken vorgesehen sind. Diese Rasthaken greifen in die Einkerbungen des Schaltungsträgers 1 ein. Rasterhe- bungen der Rasthaken hintergreifen eine Unterseite des Schaltungsträgers, wodurch die Abdeckung 3, 4 an dem Schaltungsträger 1 befestigt ist. The cover 3, 4, namely the microwave-absorbing cover part 3 has arms on two opposite sides, at the ends of which latching hooks are provided. These latching hooks engage in the notches of the circuit substrate 1. Rasterhe- tions of the latching hooks engage behind an underside of the circuit carrier, whereby the cover 3, 4 is fixed to the circuit substrate 1.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Schaltungsträger 1 circuit carrier
2 Integrierte Schaltung  2 integrated circuit
3 Mikrowellen absorbierendes Abdeckungsteil 3 microwave absorbing cover part
4 Mikrowellen reflektierendes Abdeckungsteil4 microwave reflecting cover part
5 Wärmeleitpaste 5 thermal grease

Claims

Radarsensor mit verbesserter Wärmeableitung Patentansprüche Radar sensor with improved heat dissipation claims
1 . Radarsensor mit einem integrierten Schaltkreis (2), mit einem Schaltungsträger (1 ), der den integrierten Schaltkreis (2) trägt, an den wenigstens eine Antenne angeschlossen ist, wobei die Antennen insbesondere als Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger (1 ) und/oder als Schlitzantennen vorgesehen sind, und mit einer Abdeckung (3, 4), die ein Mikrowellen absorbierendes und ein Mikrowellen reflektierendes Abdeckungsteil (4) aufweist, wobei das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil (4) aus einem Metall besteht und die Abdeckung (3, 4) und der Schaltungsträger (1 ) den integrierten Schaltkreis (2) einschließen, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellen absorbierende Abdeckungsteil (3) im Bereich des integrierten Schaltkreises (2) ein Fenster aufweist, das von dem Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteil (4) ausgefüllt ist. 1 . Radar sensor with an integrated circuit (2), with a circuit carrier (1) carrying the integrated circuit (2) to which at least one antenna is connected, wherein the antennas in particular as interconnects on the circuit carrier (1) and / or as slot antennas and a cover (3, 4) having a microwave absorbing and a microwave reflecting cover part (4), wherein the microwave reflecting cover part (4) is made of a metal and the cover (3, 4) and the circuit carrier (1) the integrated circuit (2), characterized in that the microwave-absorbing cover part (3) in the region of the integrated circuit (2) has a window which is filled by the microwave reflecting cover part (4).
2. Radarsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil (4) so zum integrierten Schaltkreis (2) angeordnet ist, dass von dem integrierten Schaltkreis (2) ausgehende Wärme von dem Mikrowellen reflektierenden Abdeckungsteil (4) unmittelbar aufgenommen werden kann. 2. Radar sensor according to claim 1, characterized in that the microwave reflective cover part (4) is arranged to the integrated circuit (2) that from the integrated circuit (2) outgoing heat from the microwave reflecting cover part (4) can be directly absorbed ,
3. Radarsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil (4) unmittelbaren Kontakt oder über einen Wärmeleiter, zum Beispiel eine Wärmeleitpaste, mittelbaren Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis (2) hat. 3. Radar sensor according to claim 1, characterized in that the microwave reflecting cover part (4) has direct contact or via a heat conductor, for example a thermal paste, indirect contact with the integrated circuit (2).
4. Radarsensor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil (4) einen eingezogenen Bereich hat, der zur unmittelbaren Aufnahme der von dem integrierten Schaltkreis (2) ausgehenden Wärme vorgesehen ist oder mittebaren oder unmittelbaren Kontakt mit dem integrierten Schaltkreis (2) hat. 4. Radar sensor according to one of claims 2 or 3, characterized in that in that the microwave-reflecting cover part (4) has a recessed area provided for directly receiving the heat emitted by the integrated circuit (2) or has communicable or direct contact with the integrated circuit (2).
5. Radarsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellen reflektierende Abdeckungsteil (4) neben dem eingezogenen Bereich einen oder mehrere weitere Bereiche aufweist, die auf einer Außenseite des Mikrowellen absorbierenden Abdeckungsteil (3) liegen. 5. Radar sensor according to claim 4, characterized in that the microwave-reflecting cover part (4) next to the retracted region has one or more further regions which lie on an outer side of the microwave-absorbing cover part (3).
6. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor ein Gehäuse aufweist, dass ein Gehäuseunterteil aus einem Metall und ein Radom als Gehäuseoberteil aufweist, wobei der Schaltungsträger, die darauf angeordneten Bauelemente (2) und Leiterbahnen sowie die Abdeckung (3, 4) in dem Gehäuse angeordnet sind. 6. Radar sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the radar sensor comprises a housing having a housing lower part of a metal and a radome as the housing upper part, wherein the circuit carrier, the components arranged thereon (2) and conductor tracks and the cover (3, 4) are arranged in the housing.
7. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (3, 4) wenigstens zwei Arme aufweist, die von einem mittleren Teil der Abdeckung (3, 4) auskragen, wobei die eingeschlossenen elektronischen Bauelemente (2) durch den mittleren Teil der Abdeckung (3, 4) und dem Schaltungsträger (1 ) eingeschlossen sind. 7. Radar sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cover (3, 4) has at least two arms which protrude from a central part of the cover (3, 4), wherein the enclosed electronic components (2) by the central part of the cover (3, 4) and the circuit carrier (1) are included.
8. Radarsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme 8. Radar sensor according to claim 7, characterized in that the arms
Strukturen aufweisen, welche den Schaltungsträger (1 ) umgreifen.  Have structures which surround the circuit carrier (1).
9. Radarsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der 9. Radar sensor according to claim 8, characterized in that by means of
Strukturen die Abdeckung (3, 4) mit dem Schaltungsträger (1 ) verspannt und/oder verrastet ist.  Structures the cover (3, 4) with the circuit carrier (1) is clamped and / or locked.
10. Radarsensor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die 10. Radar sensor according to claim 7 or 8, characterized in that the
Strukturen Haken, Nasen oder andere vorspringende Strukturen sind. Structures are hooks, noses or other projecting structures.
1 1 . Radarsensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1 ) vom Rand ausgehende Einkerbungen aufweist, in welche je eine der Strukturen der Arme eingreifen. 1 1. Radar sensor according to one of claims 8 to 10, characterized in that the circuit carrier (1) has notches emanating from the edge, in each of which engage one of the structures of the arms.
1 2. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor zwischen dem eingeschlossenen elektronischen Bauelement oder den eingeschlossenen elektronischen Bauelementen und der Abdeckung (3, 4) einen Wärmeleiter, insbesondere eine Wärmeleitpaste o- der einen wärmeleitenden Festkörper mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5 W/(m ■ K) aufweist. 1 2. Radar sensor according to one of claims 1 to 1 1, characterized in that the radar sensor between the enclosed electronic component or the enclosed electronic components and the cover (3, 4) a heat conductor, in particular a thermal paste o- of a thermally conductive solid body with a thermal conductivity of more than 5 W / (m ■ K) has.
1 3. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor ein Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil, vorzugsweise aus Metall, und einem Gehäuseoberteil aufweist, wobei das Gehäuseoberteil durch ein Radom gebildet ist und das Gehäuse den Schaltungsträger (1 ) und die Abdeckung (3, 4) einschließen. 1 3. Radar sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the radar sensor comprises a housing having a housing lower part, preferably made of metal, and an upper housing part, wherein the upper housing part is formed by a radome and the housing, the circuit carrier (1) and enclose the cover (3, 4).
14. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (3, 4) eine Mikrowellen reflektierende Metallschicht aufweist. 14. Radar sensor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cover (3, 4) has a microwave reflective metal layer.
1 5. Radarsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (3, 4) wenigstens eine Kunststoffschicht aus Mikrowellen absorbierendem Material aufweist. 1 5. Radar sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the cover (3, 4) has at least one plastic layer of microwave-absorbing material.
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