WO2020007901A1 - Elektronikmodul für eine getriebesteuereinheit und getriebesteuereinheit - Google Patents

Elektronikmodul für eine getriebesteuereinheit und getriebesteuereinheit Download PDF

Info

Publication number
WO2020007901A1
WO2020007901A1 PCT/EP2019/067822 EP2019067822W WO2020007901A1 WO 2020007901 A1 WO2020007901 A1 WO 2020007901A1 EP 2019067822 W EP2019067822 W EP 2019067822W WO 2020007901 A1 WO2020007901 A1 WO 2020007901A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit board
cooling element
printed circuit
electronic components
electronics module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/067822
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Loibl
Hermann Josef Robin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to CN201980044773.0A priority Critical patent/CN112385323A/zh
Priority to US17/258,028 priority patent/US11832399B2/en
Priority to JP2020570850A priority patent/JP2021529432A/ja
Publication of WO2020007901A1 publication Critical patent/WO2020007901A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0082Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units specially adapted for transmission control units, e.g. gearbox controllers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0247Electrical details of casings, e.g. terminals, passages for cables or wiring
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings
    • H05K5/065Hermetically-sealed casings sealed by encapsulation, e.g. waterproof resin forming an integral casing, injection moulding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Definitions

  • the present invention relates to an electronics module for a transmission control unit of a motor vehicle and to a transmission control unit with such an electronics module.
  • the electronic circuits and / or the electronic modules of the integrated transmission control units are protected by a protective compound or molding compound.
  • Such an electronic module is disclosed in DE 10 2015 205 051 A1.
  • An electronic module is known from the unpublished DE 10 2017 205 216.3, in which a protective lacquer is used to protect the electronic circuits against such a transmission fluid.
  • the object of the invention is to provide an electronic module for a transmission control unit and a transmission control unit with an electronic module which is compact and space-saving and has sufficient cooling for the electronic components installed in the electronic module while at the same time fulfilling the requirements for operation within a flushing gear fluids guaranteed.
  • This object is achieved with the electronic module according to claim 1 and with the transmission control unit according to claim 9.
  • Advantageous refinements of the invention are the subject of subclaims.
  • Embodiments of the present invention can advantageously make it possible to provide a reliable, fluid-tight and economically producible electronics module for a transmission control unit of a motor vehicle and a transmission control unit with such an electronics module.
  • an electronic module for a transmission control unit for a motor vehicle has a circuit board with electronic components. These components are attached to an upper side and / or lower side of the printed circuit board and are electrically connected to it.
  • a media-tight protective layer is present, which covers one or more electronic components and connection points between the one or more electronic components and the printed circuit board.
  • the electronics module also has a cooling element for cooling the electronic components on one side of the circuit board.
  • the cooling element is connected to the circuit board and houses the electronic components to be cooled.
  • the media-tight protective layer covers a transition area between the printed circuit board and the cooling element along the entire circumference of the cooling element.
  • An electronic component is further understood to mean one or more semiconductor chips arranged in a composite, which are hermetically encapsulated by means of a housing, for example a plastic housing, with connecting elements, for example conductor tracks, protruding from the housing.
  • the electronic components can in particular be semiconductor components with a THT design (Through Hole Technology) or an SMD (Surface Mounted Device) design.
  • sensors are also understood as electronic components.
  • the cooling element is to be understood here as a type of housing which houses the electronic components to be cooled and thereby makes thermal contact, so that heat can flow away from the electronic components to the cooling element.
  • the protective layer which e.g. can be designed as a lacquer layer, completely covers the transition area between the printed circuit board and the cooling element.
  • the transition area is understood to be the area at which the cooling element rests on the printed circuit board.
  • the transition area between the printed circuit board and the cooling element usually has a gap. This gap is covered or filled with the protective layer, the protective layer covering at least a portion of the cooling element and also of the printed circuit board.
  • the cooling element can comprise an at least partially extending collar which rests on the printed circuit board.
  • the contact area between the cooling element and the printed circuit board is enlarged, as a result of which the tightness between an outer space filled with gear fluid and an area enclosed by the cooling element is improved.
  • the protective layer can be arranged between the circuit board and the collar of the circuit board.
  • an electronic module can be designed in an optimized manner with regard to its structure and shape.
  • parts, assembly and manufacturing processes are saved, which enables faster production.
  • a lacquer layer significant material savings are achieved compared to the encapsulation or potting compound used in the prior art.
  • a simple analysis option is also possible by partially removing the lacquer layer.
  • a simple connection of electrical components, sensor elements or actuators to the circuit board is possible. Further advantages result from an improved thermal connection for cooling the electrical components and the printed circuit board.
  • the invention also ensures adequate cooling of temperature-critical electronic components.
  • the lacquer layer can be light-curing and / or heat-curing. After the application of the lacquer layer, this is applied with a suitable curing device e.g. With
  • UV light at least partially cured with infrared radiation and / or in a heating furnace.
  • the lacquer layer can be applied by dispensing, spraying and / or pouring. It is also possible to apply the lacquer layer by immersing the circuit board in the lacquer. Furthermore, stencils or masks can be provided during the application in order to exclude predetermined sections of the printed circuit board from the lacquer layer. These stencils or masks can be fixed on the circuit board before the coating is applied and removed again after the application.
  • the cooling element can be glued or soldered to the circuit board. It is also possible for the cooling element to be applied to the printed circuit board by means of a rivet, screw, snap or clip connection. In particular, the connection between the circuit board and the cooling element is made electrically conductive. This ensures that there can be no electrostatic discharge between the circuit board and the cooling element.
  • the cooling element can be made of aluminum, copper or a heat-conducting metal alloy.
  • the thermal connection of the electronic components to the cooling element can take place by means of a heat-conducting adhesive, a heat-conducting paste, a heat-conducting film or a heat-conducting connecting means. This ensures an optimal heat transfer between the electronic component and the cooling element.
  • the circuit board can consist of sections of rigid and section of flexible circuit board elements.
  • the circuit board can be a multi-layer circuit board.
  • the flexible circuit board elements can expediently consist of flex film or be executed through deep-milled areas.
  • a transmission control unit with an electronics module for a motor vehicle has an electronics module according to the first aspect of the invention and a carrier plate, the circuit board of the electronics module being arranged on the carrier plate and the transmission control unit being designed to be flushed by a transmission fluid.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of an electronic module according to the invention
  • the electronics module 1 has a printed circuit board 2.
  • the circuit board 2 has a plurality of electronic components 5 on an upper side 2a and a lower side 2b. These electronic components 5 are provided with connection elements (not shown). These connection elements are connected to contact surfaces (not shown) on the top 2a or bottom 2b of the printed circuit board 2.
  • a lacquer layer 6 is applied in sections on the top side 2a of the printed circuit board 2. This lacquer layer 6 completely covers the electronic components 5. In particular, the transition 8a between the electronic component 5 and the printed circuit board 2 is covered with the lacquer layer 6. This ensures that a transmission fluid surrounding the electronics module 1 does not wet the contact surfaces (not shown) or the housing of the components 5, which may result in damage.
  • a cooling element 12 is arranged as an example on the underside 2b of the printed circuit board 2.
  • the cooling element 12 can also be arranged on the upper side 2a or a plurality of cooling elements can be arranged on one or both sides 2a, 2b of the printed circuit board.
  • the connection 7 between the cooling element 12 and the printed circuit board 2 is designed, for example, as a positive connection.
  • the connection 7 is a rivet, screw, snap or clip connection or a combination thereof.
  • the connection 7 is made electrically conductive. This ensures a secure ESD connection, since the formation of electrical potential differences between circuit board 2 and cooling element 12 is prevented.
  • the transition region 8 between the cooling element 12 and the printed circuit board 2 is covered with the protective layer 6.
  • the transition region 8 is to be understood here as the gap between the cooling element 12 and the printed circuit board 2 that results from the connection between the cooling element 12 and the printed circuit board 2.
  • the protective layer 6 is along the entire circumference of the cooling element 12, i.e. executed along the entire gap between cooling element 12 and circuit board 2. This ensures that no transmission fluid can penetrate from the outer space A into the inner space I, which is surrounded by the cooling element 12 and in which the components 5 are arranged.
  • the cooling element 12 forms a housing for the electronic components 5 arranged on the underside 2b of the printed circuit board 2. These components 5 are thermally bonded to the cooling element 12, so that an optimal heat transfer from the components 5 occurs the cooling element 12 can take place.
  • This The thermal connection (7a) between the cooling element 12 and the printed circuit board 2 can take place by means of a heat-conducting adhesive, a heat-conducting paste, a heat-conducting film or a heat-conducting connecting means.
  • the printed circuit board 2 is designed as a multilayer printed circuit board.
  • the printed circuit board 2 can have rigid printed circuit board sections 3a and flexible printed circuit board sections 3b.
  • a sensor element 10 can be arranged on the flexible circuit board section 3b.
  • Such a sensor element 8 can of course also be arranged on a rigid section of the circuit board 2 on the rigid circuit board section 3a.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an electronic module according to the invention.
  • the same elements are identified in FIG. 2 with the same reference numerals as in FIG. 1.
  • the embodiment in FIG. 2 differs from that in FIG. 1 in that the cooling element 12 has a collar 12a.
  • This collar 12a runs along the circumference of the cooling element 12.
  • This collar 12a offers an enlarged contact surface on the underside 3b of the printed circuit board 2.
  • a section of the protective layer 6 is formed between the collar 12a of the cooling element 12 and the printed circuit board 2 ,
  • a connecting element 7 is embodied, which fastens the cooling element 12 on the circuit board 2.
  • the protective layer 6 is formed in particular along the entire contact surface of the cooling element 12 on the underside 3b of the printed circuit board 2.
  • the protective layer 6 additionally extends to surfaces of the cooling element 12 which are adjacent to the contact surface of the cooling element 12. This ensures increased sealing and robustness of the protective layer 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (1) für eine Getriebesteuereinheit, aufweisend eine Leiterplatte (2) mit elektronischen Bauelementen (5), welche an einer Oberseite (2a) und/oder Unterseite (2b) der Leiterplatte (2) befestigt und mit dieser elektrisch verbunden ist, eine mediendichte Schutzschicht (6), welche ein oder mehrere elektronische Bauelemente (5) sowie Verbindungspunkte zwischen den ein oder mehreren elektronischen Bauelementen (5) und der Leiterplatte (2) bedeckt, wobei ein Kühlelement (12) zur Kühlung der elektronischen Bauelementen (5) auf einer Seite (2a, 2b) der Leiterplatte (2) vorhanden ist, wobei das Kühlelement (12) mit der Leiterplatte (2) verbunden ist und die zu kühlenden elektronischen Bauelemente (5) einhaust und wobei die mediendichte Schutzschicht (6) einen Übergangsbereich (8) zwischen Leiterplatte (2) und Kühlelement (12) entlang des gesamten Umfangs des Kühlelements (12) bedeckt.

Description

Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit und Getriebesteuereinheit
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Elektronikmodul für eine Getriebe- Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs sowie auf eine Getriebesteuereinheit mit einem derartigen Elektronikmodul.
Elektronische Steuergeräte unterliegen dauerhaft dem Trend, bei gleichbleibendem oder steigendem Funktionsumfang im Preis immer günstiger zu werden. Dies erfor- dert eine Weiterentwicklung bestehender Lösungen oder den Einsatz neuartiger Konzepte. Dabei ist insbesondere die Verbindungstechnik zwischen einzelnen Kom- ponenten von erhöhtem Interesse, da mit zunehmender Miniaturisierung der elektro- nischen Komponenten auch die Anfälligkeit gegenüber Schmutz und Vibrationen zu- nimmt. Dies gilt insbesondere im Bereich der Fahrzeugtechnik, in dem elektronische Komponenten mit einer hohen Zuverlässigkeit auch unter widrigsten Einsatzbedin- gungen fehlerfrei funktionieren müssen.
Um die elektronische Schaltungen und/oder die Elektronikmodule der integrierten Getriebesteuereinheiten z.B. gegen dieses zumindest teilweise umspülendes Getrie- befluid zu schützen, werden die elektronischen Schaltungen und/oder die Elektro- nikmodule durch eine Schutzmasse bzw. Moldmasse geschützt.
Ein derartiges Elektronikmodul ist in der DE 10 2015 205 051 A1 offenbart.
Aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 205 216.3 ist ein Elektronikmodul be- kannt, bei welchem ein Schutzlack verwendet ist, um die elektronischen Schaltungen gegen ein solches Getriebefluid zu schützen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit so- wie eine Getriebesteuereinheit mit einem Elektronikmodul anzugeben, welches kom- pakt und bauraumsparend aufgebaut ist und eine ausreichende Kühlung für die im Elektronikmodul verbauten elektronischen Bauelemente bei gleichzeitiger Erfüllung der Anforderungen an den Betrieb innerhalb eines umspülenden Getriebefluids ge- währleistet. Diese Aufgabe wird mit dem Elektronikmodul gemäß Anspruch 1 sowie mit der Ge- triebesteuereinheit gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er- findung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermög- lichen, ein zuverlässiges, fluiddichtes und kostengünstig produzierbares Elektronik- modul für eine Getriebesteuereinheit eines Kraftfahrzeugs sowie eine Getriebesteu- ereinheit mit einem derartigen Elektronikmodul bereitzu stellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Elektronikmodul für eine Getrie- besteuereinheit für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Das Elektronikmodul weist eine Leiterplatte mit elektronischen Bauelementen auf. Diese Bauelemente sind einer Oberseite und/oder Unterseite der Leiterplatte befestigt und mit dieser elektrisch ver- bunden ist. Eine mediendichte Schutzschicht ist vorhanden, welche ein oder mehrere elektronische Bauelemente sowie Verbindungspunkte zwischen den ein oder mehre- ren elektronischen Bauelementen und der Leiterplatte bedeckt.
Das Elektronikmodul weist ferner ein Kühlelement zur Kühlung der elektronischen Bauelemente auf einer Seite der Leiterplatte auf. Das Kühlelement ist mit der Leiter- platte verbunden und haust die zu kühlenden elektronischen Bauelemente ein. Die mediendichte Schutzschicht bedeckt dabei einen Übergangsbereich zwischen Lei- terplatte und Kühlelement entlang des gesamten Umfangs des Kühlelements.
Dadurch wird sichergestellt, dass kein Getriebefluid an der Verbindungsstelle von Kühlelement und Leiterplatte in das von dem Kühlelement umschlossenen Raum, in welchem sich die zu schützenden und zu entwärmenden elektronischen Bauelemen- te befinden, eindringt.
Unter einem elektronischen Bauelement werden im Weiteren einer oder mehrere im Verbund angeordnete Halbleiterchips verstanden, welche mittels eines Gehäuses, z.B. eines Kunststoffgehäuses hermetisch gekapselt sind, wobei Anschlusselemente, z.B. Leiterbahnen aus dem Gehäuse ragen. Bei den elektronischen Bauelementen kann es sich insbesondere um Halbleiterbauelemente mit einer THT-Bauform (Through Hole Technology) oder einer SMD-Bauform (Surface Mounted Device) handeln. Als elektronische Bauelemente werden aber auch Sensoren verstanden.
Das Kühlelement ist hierbei als ein Art Gehäuse zu verstehen, welches die zu küh- lenden elektronischen Bauelemente einhaust und dabei thermisch kontaktiert, so dass ein Wärmeabfluss von den elektronischen Bauelementen zu dem Kühlelement erfolgen kann.
Die Schutzschicht, welche z.B. als Lackschicht ausgebildet sein kann, bedeckt hier- bei vollständig den Übergangsbereich zwischen der Leiterplatte und dem Kühlele- ment. Als Übergangsbereich ist hierbei der Bereich zu verstehen, an welchem das Kühlelement auf der Leiterplatte aufliegt. Mit anderen Worten, der Übergangsbereich zwischen Leiterplatte und Kühlelement weist üblicherweise einen Spalt auf. Dieser Spalt ist mit der Schutzschicht überdeckt bzw. gefüllt, wobei die Schutzschicht dabei zumindest jeweils einen Abschnitt des Kühlelements als auch der Leiterplatte be- deckt.
In einer Ausführungsform kann das Kühlelement einen zumindest teilweise entlang seines Umfangs verlaufenden Kragen umfassen, welcher auf der Leiterplatte aufliegt. Dadurch wird die Auflagefläche zwischen Kühlelement und Leiterplatte vergrößert, wodurch die Dichtheit zwischen einem mit Getriebefluid gefüllten Außenraum und einem vom Kühlelement umschlossenen Raum verbessert wird. Die Schutzschicht kann hierbei zwischen der Leiterplatte und dem Kragen der Leiterplatte angeordnet sein.
Mit der Erfindung ist es möglich, dass ein Elektronikmodul bezüglich Aufbau und Formgebung optimiert ausgelegt werden kann. Darüber hinaus wird eine Einsparung von Teilen sowie Montage- und Fertigungsprozessen erzielt, wodurch eine schnellere Fertigung ermöglicht wird. Durch die Verwendung einer Lackschicht wird eine signifi kante Materialeinsparung gegenüber der im Stand der Technik verwendeten Um- spritz- bzw. Vergussmasse erreicht. Mit der Erfindung ist ferner eine einfache Analysemöglichkeit durch partielles Entfer- nen der Lackschicht möglich. Darüber hinaus ist eine einfache Anbindung von elektrischen Bauelementen, Sensorelementen oder Aktuatoren an die Leiterplatte möglich. Weitere Vorteile ergeben sich hinsichtlich einer verbesserten thermischen Anbindung zur Entwärmung der elektrischen Bauelemente und der Leiterplatte.
Mit der Erfindung ist darüber hinaus eine ausreichende Kühlung von temperaturkriti- schen elektronischen Bauteile sichergestellt.
Die Lackschicht kann lichthärtend und/oder wärmehärtend sein. Nach dem Aufträgen der Lackschicht wird diese mit einer geeigneten Aushärtevorrichtung z.B. mit
UV-Licht, mit Infrarotstrahlung und/oder in einem Wärmeofen zumindest teilweise ausgehärtet.
Die Lackschicht kann durch Dispensen, Aufsprühen und/oder Aufgießen aufgetragen werden. Ferner ist es möglich, die Lackschicht mittels Eintauchen der Leiterplatte in den Lack aufzubringen. Ferner können beim Aufträgen Schablonen oder Masken vorgesehen sein, um vorgegebene Abschnitte der Leiterplatte von der Lackschicht auszunehmen. Diese Schablonen oder Masken können vor dem Aufträgen der Lack- schicht auf der Leiterplatte fixiert werden und nach dem Aufträgen wieder entfernt werden.
Das Kühlelement kann auf die Leiterplatte geklebt oder gelötet sein. Es ist auch mög- lich, dass das Kühlelement mittels einer Niet-, Schraub-, Rast- oder Clipverbindung auf die Leiterplatte aufgebracht ist. Insbesondere ist die Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Kühlelement elektrisch leitfähig ausgeführt. Damit ist sicherge- stellt, dass es zu keinen elektrostatischen Entladungen zwischen der Leiterplatte und dem Kühlelement kommen kann. mittels eines Wärmeleitklebers, einer Wärmeleitpaste, einer Wärmeleitfolie oder ei- nem wärmeleitfähigen Verbindungsmittel mit der Leiterplatte verbunden sein. Das Kühlelement kann dabei aus Aluminium, Kupfer oder einer wärmeleitenden Metallle- gierung gefertigt sein. Die thermische Anbindung der elektronischen Bauelemente an das Kühlelement kann mittels eines Wärmeleitklebers, einer Wärmeleitpaste, einer Wärmeleitfolie oder einem wärmeleitfähigen Verbindungsmittel erfolgen. Dadurch ist ein optimaler Wär- meübergang zwischen dem elektronischen Bauelement und dem Kühlelement si- chergestellt.
Die Leiterplatte kann abschnittsweise aus starren und abschnittsweise aus flexiblen Leiterplattenelementen bestehen. Insbesondere kann die Leiterplatte eine Mehrla- genleiterplatte sein. Die flexiblen Leiterplattenelemente können zweckmäßig aus Flexfolie bestehen oder durch tiefengefräste Bereiche ausgeführt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Getriebesteuereinheit mit ei- nem Elektronikmodul für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Die Getriebesteuereinheit weist ein Elektronikmodul gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und eine Träger- platte auf, wobei die Leiterplatte des Elektronikmoduls auf der Trägerplatte angeord- net ist und wobei die Getriebesteuereinheit dazu ausgeführt ist, von einem Getriebe- fluid umspült zu werden.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektro- nikmoduls,
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektro- nikmoduls,
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls. Das Elektronikmodul 1 weist eine Leiterplatte 2 auf. Die Leiterplatte 2 weist auf einer Oberseite 2a und einer Unterseite 2b mehrere elektronische Bauelemente 5 auf. Die- se elektronischen Bauelemente 5 sind mit Anschlusselementen (nicht dargestellt) versehen. Diese Anschlusselemente sind mit Kontaktflächen (nicht dargestellt) auf der Oberseite 2a bzw. Unterseite 2b der Leiterplatte 2 verbunden. Auf der Oberseite 2a der Leiterplatte 2 ist abschnittsweise eine Lackschicht 6 aufge- bracht. Diese Lackschicht 6 bedeckt die elektronischen Bauelemente 5 vollständig. Insbesondere ist der Übergang 8a zwischen elektronischen Bauelement 5 und der Leiterplatte 2 mit der Lackschicht 6 bedeckt. Somit ist sichergestellt, dass ein das Elektronikmodul 1 umgebende Getriebefluid die Kontaktflächen (nicht dargestellt) als auch das Gehäuse der Bauelemente 5 nicht benetzt, wodurch es gegebenenfalls zu Beschädigungen kommen kann.
Beispielhaft auf der Unterseite 2b der Leiterplatte 2 ist ein Kühlelement 12 angeord- net. Selbstverständlich kann das Kühlelement 12 auch auf der Oberseite 2a oder es können mehrere Kühlelemente auf einer oder beiden Seiten 2a, 2b der Leiterplatte angeordnet sein. Die Verbindung 7 zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 ist beispielhaft als formschlüssige Verbindung ausgeführt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Verbindung 7 eine Niet-, Schraub-, Rast- oder Clipverbindung oder Kombination hieraus ist. Insbesondere ist die Verbindung 7 elektrisch leitfähig ausge- führt. Damit ist eine sichere ESD-Anbindung gewährleistet, da die Ausbildung von elektrischen Potentialunterschieden zwischen Leiterplatte 2 und Kühlelement 12 ver- hindert wird.
Der Übergangsbereich 8 zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 ist mit der Schutzschicht 6 bedeckt. Unter dem Übergangsbereich 8 ist hierbei der sich bei der Verbindung zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 ergebende Spalt zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 zu verstehen. Die Schutzschicht 6 ist dabei ent- lang des gesamten Umfangs des Kühlelements 12, d.h. entlang des gesamten Spalts zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 ausgeführt. Damit ist sichergestellt, dass kein Getriebefluid aus dem Außenraum A in den von dem Kühlelement 12 umschlos- senen Innenraum I, in welchem die Bauelemente 5 angeordnet sind, eindringen kann.
In Fig.1 bildet das Kühlelement 12 ein Gehäuse für die auf der Unterseite 2b der Lei- terplatte 2 angeordneten elektronischen Bauelemente 5. Diese Bauelemente 5 sind hierbei an das Kühlelement 12 thermisch angebunden, so dass ein optimaler Wär- meübertrag von den Bauelementen 5 auf das Kühlelement 12 stattfinden kann. Diese thermische Verbindung (7a) zwischen Kühlelement 12 und Leiterplatte 2 kann dabei mittels eines Wärmeleitklebers, einer Wärmeleitpaste, einer Wärmeleitfolie oder ei- nes wärmeleitfähigen Verbindungsmittels erfolgen.
Die Leiterplatte 2 ist als Mehrlagenleiterplatte ausgebildet. Die Leiterplatte 2 kann starre Leiterplattenabschnitte 3a und flexible Leiterplattenabschnitte 3b aufweisen . Beispielhaft ist an dem flexiblen Leiterplattenabschnitt 3b ein Sensorelement 10 an- geordnet sein. An dem starren Leiterplattenabschnitt 3a Selbstverständlich kann ein solches Sensorelement 8 auch an einem starren Abschnitt der Leiterplatte 2 ange- ordnet sein.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektronikmo- duls. Um Wiederholungen zu vermeiden sind in Fig. 2 gleiche Elemente mit den glei- chen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gekennzeichnet. Die Ausführungsform in Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 dadurch, dass das Kühlelement 12 einen Kragen 12a aufweist. Dieser Kragen 12a verläuft entlang des Umfangs des Kühlele- ments 12. Dieser Kragen 12a bietet eine vergrößerte Auflagefläche auf der Untersei- te 3b der Leiterplatte 2. Zwischen dem Kragen 12a des Kühlelements 12 und der Lei- terplatte 2 ist ein Abschnitt der Schutzschicht 6 ausgebildet. Ferner ist zwischen dem Kragen 12a und der Leiterplatte 2 ein Verbindungselement 7 ausgeführt, welches das Kühlelement 12 auf der Leiterplatte 2 befestigt.
Die Schutzschicht 6 ist insbesondere entlang der gesamten Auflagefläche des Küh- lelements 12 auf der Unterseite 3b der Leiterplatte 2 ausgebildet. Die Schutzschicht 6 erstreckt sich dabei zusätzlich auf an die Auflagefläche des Kühlelements 12 an- grenzende Flächen des Kühlelements 12. Dadurch wird eine erhöhte Dichtigkeit und Robustheit der Schutzschicht 6 gewährleistet. Bezuqszeichen Elektronikmodul
Leiterplatte
a Oberseite der Leiterplatte
b Unterseite der Leiterplatte
elektronische Bauelemente
Lackschicht
Verbindungselement Kühlelement und Leiterplatte
a Verbindungselement Kühlelement und elektronisches Bauelement
Übergangsbereich Kühlelement und Leiterplatte
Stecker
0 Sensor
2 Kühlelement
2a Kragen

Claims

Patentansprüche
1. Elektronikmodul (1 ) für eine Getriebesteuereinheit, aufweisend
eine Leiterplatte (2) mit elektronischen Bauelementen (5), welche an einer Oberseite (2a) und/oder Unterseite (2b) der Leiterplatte (2) befestigt und mit dieser elektrisch verbunden ist,
eine mediendichte Schutzschicht (6), welche ein oder mehrere elektronische Bau- elemente (5) sowie Verbindungspunkte zwischen den ein oder mehreren elektroni- schen Bauelementen (5) und der Leiterplatte (2) bedeckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Kühlelement (12) zur Kühlung der elektronischen Bauelementen (5) auf einer Sei- te (2a, 2b) der Leiterplatte (2) vorhanden ist, wobei das Kühlelement (12) mit der Lei- terplatte (2) verbunden ist und die zu kühlenden elektronischen Bauelemente (5) ein- haust und
dass die mediendichte Schutzschicht (6) einen Übergangsbereich (8) zwischen Lei- terplatte (2) und Kühlelement (12) entlang des gesamten Umfangs des Kühlelements (12) bedeckt.
2. Elektronikmodul gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlele- ment (12) auf die Leiterplatte (2) geklebt, gelötet oder mittels einer Niet-, Schraub-, Rast- oder Clipverbindung (7) mit der Leiterplatte (2) verbunden ist.
3. Elektronikmodul gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (7) des Kühlelements (12) auf der Leiterplatte (2) nicht mediendicht aus- geführt ist.
4. Elektronikmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Kühlelement (12) einen zumindest teilweise entlang seines Um- fangs verlaufenden Kragen (12a) umfasst, welcher auf der Leiterplatte (2) aufliegt.
5. Elektronikmodul gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kragen (12a) des Kühlelements (12) und der Leiterplatte (2) ein Abschnitt der Schutzschicht (6) ausgebildet ist.
6. Elektronikmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zwischen den elektronischen Bauelementen (5) und dem Kühlelement (12) ein Wärmeleitkleber, eine Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitfolie oder ein wärme- leitfähiges Verbindungsmittel (7a) vorhanden ist.
7. Elektronikmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Leiterplatte (2) abschnittsweise aus starren und abschnittsweise aus flexiblen Leiterplattenelementen (7a, 7b) besteht.
8. Elektronikmodul gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Leiterplatte (2) eine Mehrlagenleiterplatte ist.
9. Getriebesteuereinheit aufweisend ein Elektronikmodul gemäß einem der voranste- henden Ansprüche, und eine Trägerplatte, wobei die Leiterplatte des Elektronikmo- duls auf der Trägerplatte angeordnet ist, wobei die Getriebesteuereinheit dazu aus- geführt ist, von einem Getriebefluid umspült zu werden.
PCT/EP2019/067822 2018-07-05 2019-07-03 Elektronikmodul für eine getriebesteuereinheit und getriebesteuereinheit Ceased WO2020007901A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201980044773.0A CN112385323A (zh) 2018-07-05 2019-07-03 用于变速器控制单元的电子模块和变速器控制单元
US17/258,028 US11832399B2 (en) 2018-07-05 2019-07-03 Electronics module for a transmission control unit, and transmission control unit
JP2020570850A JP2021529432A (ja) 2018-07-05 2019-07-03 変速機制御ユニット用電子モジュール及び変速機制御ユニット

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018211105.7A DE102018211105A1 (de) 2018-07-05 2018-07-05 Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit und Getriebesteuereinheit
DE102018211105.7 2018-07-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020007901A1 true WO2020007901A1 (de) 2020-01-09

Family

ID=67145812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/067822 Ceased WO2020007901A1 (de) 2018-07-05 2019-07-03 Elektronikmodul für eine getriebesteuereinheit und getriebesteuereinheit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11832399B2 (de)
JP (1) JP2021529432A (de)
CN (1) CN112385323A (de)
DE (1) DE102018211105A1 (de)
WO (1) WO2020007901A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1677583A1 (de) * 2005-01-04 2006-07-05 Hitachi, Ltd. Elektronische Steuereinheit und deren Verfahren
DE102013215368A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Elektronische Einheit mit Leiterplatte
DE102015205051A1 (de) 2015-03-20 2016-09-22 Robert Bosch Gmbh Elektronikmodul mit Alphastrahlenschutz für eine Getriebesteuereinheit sowie Getriebesteuereinheit
DE102015217572B3 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mediendichtes Steuergerät für ein Kraftfahrzeug
DE102017205216A1 (de) 2017-03-28 2018-10-04 Zf Friedrichshafen Ag Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit und Getriebesteuereinheit

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6236572B1 (en) * 1999-02-04 2001-05-22 Dell Usa, L.P. Controlled impedance bus and method for a computer system
JP4585828B2 (ja) * 2004-10-06 2010-11-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御装置およびその製造方法
DE102004061818A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Steuermodul
US8106307B2 (en) * 2006-01-26 2012-01-31 Panasonic Corporation Substrate structure and electronic apparatus
DE102010039729A1 (de) * 2010-08-25 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Elektrische Schaltung mit zu kühlender Schaltungskomponente, Kühlkörper und Verfahren zur abgedichteten Einbettung einer elektrischen Schaltung
DE102010062653A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Steuermodul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102012213916A1 (de) * 2011-11-08 2013-05-08 Robert Bosch Gmbh Elektronikmodul für ein Steuergerät
DE102014223835A1 (de) * 2014-11-21 2016-05-25 Robert Bosch Gmbh Getriebesteuermodul für den Einsatz in einem kontaminierenden Medium, TCU-Baugruppe zur Verwendung in einem solchen Getriebesteuermodul und Verfahren zur Herstellung eines solchen Getriebesteuermodules
DE102015207867A1 (de) * 2015-04-29 2016-11-03 Robert Bosch Gmbh Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul
DE102015207893B3 (de) * 2015-04-29 2016-10-13 Robert Bosch Gmbh Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1677583A1 (de) * 2005-01-04 2006-07-05 Hitachi, Ltd. Elektronische Steuereinheit und deren Verfahren
DE102013215368A1 (de) * 2013-08-05 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Elektronische Einheit mit Leiterplatte
DE102015205051A1 (de) 2015-03-20 2016-09-22 Robert Bosch Gmbh Elektronikmodul mit Alphastrahlenschutz für eine Getriebesteuereinheit sowie Getriebesteuereinheit
DE102015217572B3 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Conti Temic Microelectronic Gmbh Mediendichtes Steuergerät für ein Kraftfahrzeug
DE102017205216A1 (de) 2017-03-28 2018-10-04 Zf Friedrichshafen Ag Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit und Getriebesteuereinheit

Also Published As

Publication number Publication date
US20210282280A1 (en) 2021-09-09
CN112385323A (zh) 2021-02-19
DE102018211105A1 (de) 2020-01-09
US11832399B2 (en) 2023-11-28
JP2021529432A (ja) 2021-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1831055B1 (de) Steuermodul
DE60225384T2 (de) Trägheitswandler
DE10162749B4 (de) Schaltungsanordnung
EP2163148A1 (de) Elektrisches steuergerät
DE19855389A1 (de) Elektronische Vorrichtung
WO2008128808A1 (de) Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau
EP3289839B1 (de) Elektronische baugruppe, insbesondere für ein getriebesteuermodul
DE102010062761A1 (de) Elektronisches Schaltungsmodul
DE20115922U1 (de) Kunststoff-Schaltplatte eines hydraulischen Kraftfahrzeug-Getriebesteuergerätes
EP3222125B1 (de) Getriebesteuermodul für den einsatz in einem kontaminierenden medium und verfahren zur herstellung eines solchen getriebesteuermodules
EP3186828B1 (de) Modulanordnung sowie getriebesteuermodul
EP2903042A1 (de) Thermoelektrisches Modul und Verfahren zur Herstellung eines thermoelektrischen Moduls
DE4416403C2 (de) Kühlvorrichtung für eine Leiterplatte und Verfahren zum Herstellen einer solchen Kühlvorrichtung
DE102015218706B4 (de) Elektronische Komponente
WO2013041288A1 (de) Elektrisches steuergerät mit moldgehäuse
DE102010005303B4 (de) Integriertes Steuergerät mit Kunststoffgehäuse
DE102010005305B4 (de) Integriertes Steuergerät mit vereinfachter Wärmeabführung
DE102018211105A1 (de) Elektronikmodul für eine Getriebesteuereinheit und Getriebesteuereinheit
DE102007039618A1 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
WO2018177632A1 (de) Elektronikmodul für eine getriebesteuereinheit und getriebesteuereinheit
DE202016101292U1 (de) Leistungshalbleitereinrichtung
DE102014210576A1 (de) Hermetisch abgedichtete Elektronikeinheit mit flexibler Leiterplatte
DE102016205966A1 (de) Elektronische Einheit mit ESD-Schutzanordnung
DE102018218783B4 (de) Elektronische Einheit mit elektronischen Bauelementen und einer Anordnung zum Schutz derselben vor Druckbeaufschlagung
DE102016217554A1 (de) Elektronische Baugruppe, insbesondere für ein Getriebesteuermodul, und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19735560

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020570850

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19735560

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1