WO2023227338A1 - Elektronische baugruppe, insbesondere eine elektronische leistungsbaugruppe für hybridfahrzeuge oder elektrofahrzeuge - Google Patents

Elektronische baugruppe, insbesondere eine elektronische leistungsbaugruppe für hybridfahrzeuge oder elektrofahrzeuge Download PDF

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WO2023227338A1
WO2023227338A1 PCT/EP2023/061605 EP2023061605W WO2023227338A1 WO 2023227338 A1 WO2023227338 A1 WO 2023227338A1 EP 2023061605 W EP2023061605 W EP 2023061605W WO 2023227338 A1 WO2023227338 A1 WO 2023227338A1
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WO
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component
circuit board
temperature sensor
electronic
electronic assembly
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Application number
PCT/EP2023/061605
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfram Kienle
Michael Mayer
Frank BRIELMANN
Martin Trunk
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322—Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20945—Thermal management, e.g. inverter temperature control

Definitions

  • the invention relates to an electronic assembly, in particular an electronic power assembly for hybrid vehicles or electric vehicles, with the features of the preamble of independent claim 1.
  • inverter structures and converter structures with commutation circuits made of intermediate circuit capacitors and half bridges, which are formed, for example, in power modules, are used.
  • inverters are used, which provide phase currents for the electrical machine.
  • the power modules are controlled via a circuit board, which is electrically conductively contacted with the power modules using contacting elements, such as press-in pins.
  • an electronic assembly in particular an electronic power assembly for hybrid vehicles or electric vehicles, is proposed.
  • the electronic assembly includes a circuit board. Furthermore, the electronic assembly comprises an electronics unit, in particular a power electronics unit, and a component with a top side, wherein the electronic assembly further comprises a temperature sensor for measuring a temperature of the component. The temperature sensor is spaced from the top of the component and directed towards a measuring area on the top of the component.
  • the electronic assembly according to the invention has the advantage that the temperature of the component can be measured and monitored by the temperature sensor. In this way, the performance of the electronic assembly can be optimized and the electronic assembly can be protected from thermal overload. Because the temperature sensor is spaced from the top of the component, for example by a gap, the temperature of the component can be measured without the thermal conduction of the component being influenced by the temperature sensor itself.
  • the temperature sensor can be arranged in locations in the electronic assembly that are convenient in terms of installation space and connection options and does not have to be arranged at the location where the temperature is to be measured, for example the measuring area on the top of the component, and be contacted there.
  • the temperature sensor can be arranged in a low-voltage range of the electronic assembly and the component whose temperature is measured can be a component in a high-voltage range of the electronic assembly.
  • the temperature sensor By spacing the temperature sensor from the component, it can be easily protected from high voltage and no complex measures need to be taken to protect the temperature sensor. Further advantageous refinements and developments of the inventions are made possible by the features specified in the subclaims.
  • the temperature of the measuring area of the component is measured without contact by the temperature sensor.
  • the temperature sensor can thus be arranged in a low-voltage region of the electronic assembly and can be insulated from a component arranged in a high-voltage region, the temperature of which is measured by the temperature sensor.
  • the temperature sensor is designed as an infrared sensor.
  • Such a sensor allows a contact-free and particularly precise measurement of the temperature even at very high or very low temperatures. Furthermore, there is the advantage that when using an infrared sensor as a temperature sensor, no interference with the measurement due to electromagnetic fields occurs and can falsify the temperature measurement.
  • the temperature sensor is arranged on the underside of the circuit board and faces the top of the component.
  • the printed circuit board already present in the electronic assembly which is used, for example, to control the electronic unit, can thus advantageously also serve as a carrier for the temperature sensor.
  • the temperature sensor can therefore advantageously be easily and effectively contacted by conductor tracks on the printed circuit board and/or integrated into the control circuit on the printed circuit board.
  • the temperature sensor is soldered onto the circuit board.
  • the temperature sensor can thus advantageously be easily and well installed on the circuit board, for example by means of SMD soldering, for example in the same process step in which the circuit board is connected to others electrical and/or electronic components are fitted, attached and electrically contacted on their conductor tracks.
  • an intermediate part is arranged between the component and the circuit board, a recess being formed in the intermediate part, which is arranged between the temperature sensor and a measuring area on the top of the component.
  • the sensor can therefore measure the temperature in the measuring area through the recess.
  • the sensor can look through the recess onto the measuring area.
  • the intermediate part is designed as a carrier plate for the circuit board.
  • the circuit board can be held by the carrier plate on one side of the carrier plate and at the same time a temperature can be maintained on the other side of the carrier plate by a temperature sensor on the circuit board.
  • connection point is formed on the electronics unit, the connection point of the electronics unit being electrically conductively connected to a contacting point of the circuit board by means of at least one electrically conductive contacting element.
  • the circuit board can thus serve as a control unit for the electronic unit.
  • the component is designed as a heat sink, with the electronic unit resting directly and/or directly on the top of the component.
  • the temperature sensor can be used to measure the temperature of the heat sink of the electronic unit. From this, conclusions can be drawn about the heat output of the electronic unit and the electronic assembly can be operated in an optimized manner.
  • a cooling channel through which a cooling fluid can flow is formed in the component, the measuring area being on the top side of the component in the area of an outflow or an inflow of the component is arranged.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of the electronic assembly.
  • the electronic assembly according to the invention can be used in a variety of ways, for example as an inverter or converter in motor vehicle technology.
  • the electronic circuit unit can be used as an inverter, also known as an inverter, for operating an electric machine, for example hybrid or electric vehicles, or as a converter for hybrid or electric vehicles.
  • the electronic assembly 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the electronic assembly 1 according to the invention.
  • the electronic assembly 1 comprises an electronics unit 20, in this exemplary embodiment a power electronics unit.
  • the electronics unit 20 comprises a plurality of connection points 21, which are provided for electrically contacting the electronics unit 20.
  • the electronics unit 20 can be, for example, a power electronics unit.
  • the electronics unit 20 is in the figures shown schematically.
  • the electronics unit 20 includes, for example, a molded housing.
  • a carrier substrate (not shown in the figures) is arranged in the housing and electrical and/or electronic components (not shown in the figures) are arranged on the carrier substrate.
  • the carrier substrate can be, for example, a circuit carrier, in this exemplary embodiment a DBC substrate (direct bonded copper).
  • the carrier substrate can also be, for example, an AM B substrate (Active Metal Brazed), an IMS (Insulated Metal Substrate), a printed circuit board (PCB) or another substrate suitable for power modules.
  • Various electrical and/or electronic components such as power semiconductors such as field effect transistors such as MIS-FETs (Metal Insulated Semiconductor Field Effect Transistor), IGBTs (insulated-gate bipolar transistor), power MOSFETs (metal oxide semiconductor field-effect transistor) can be placed on the carrier substrate ) and/or diodes, for example rectifier diodes, may be arranged.
  • passive components such as resistors or capacitors can also be arranged as electrical and/or electronic components on the carrier substrate.
  • the carrier substrate can also include conductor tracks not shown in the figures. As in this exemplary embodiment, the conductor tracks of the carrier substrate can be designed as conductor surfaces that can carry high currents.
  • the electrical and/or electronic components can be electrically connected to one another or to other electrical and/or electronic elements arranged outside the electronics unit 20 and not shown in the figures, for example via the conductor tracks of the carrier substrate, via bonding wires or other suitable electrically conductive contact elements, for example by soldering or sintering be conductively connected.
  • the electrical and/or electronic components can be connected to the connection points 21 of the electronic unit 20 via the conductor tracks of the carrier substrate, via bonding wires or other suitable electrically conductive contact elements.
  • the electronic assembly 1 further comprises a component 40 with a top side 41 and a measuring area 42 on the top side 41 of the component 40.
  • the component 40 can be used, for example, as a busbar, as a busbar, as a capacitor, for example as DC link capacitor, be designed as an EMC filter or as another component with power loss.
  • the component 40 is designed as a heat sink.
  • the electronics unit 20 rests indirectly on the top side 41 of the component 40 designed as a heat sink with the interposition of an insulation layer. A heat-conducting contact is thus established between the electronics unit 20 and the component 40. Heat generated in the electronic unit 20 is dissipated to the component 40.
  • the top side 41 of the component 40 designed as a heat sink is, for example, flat.
  • the heat sink is made of a material with good thermal conductivity such as aluminum or copper.
  • the heat sink can be designed, for example, as a plate. For example, structures to improve heat dissipation, such as ribs, pins or channels, can be formed on the heat sink.
  • a cooling channel 44 is formed in the component designed as a heat sink.
  • the cooling channel 44 is filled with a cooling fluid 43.
  • the cooling fluid 43 can be water, for example.
  • the cooling fluid 43 flows through the heat sink.
  • An outflow 45 and an inflow are formed on the component 40 designed as a heat sink.
  • the cooling fluid 43 flows via the inflow into the cooling channel 44 in the heat sink.
  • the cooling fluid 43 flows out of the cooling channel 44 in the heat sink via the drain 45. Heat is absorbed via the top 41 of the heat sink and conducted via the heat sink to the cooling fluid 43 in the cooling channel 44.
  • the electronic assembly 1 comprises a circuit board 10.
  • the circuit board 10 is arranged, just like the electronics unit 20, on the top side 41 of the component 40 designed as a heat sink.
  • the circuit board 10 is arranged in this exemplary embodiment in such a way that the electronics unit 20 is arranged between the circuit board 10 and the component 40.
  • the circuit board 10 can be, for example, a rigid circuit board, for example a circuit board in FR4 version or higher quality, for example be a circuit board made of glass fiber reinforced epoxy resin.
  • the circuit board 10 can also be an HDI circuit board (High Density Interconnect circuit board), a LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) or another suitable rigid or flexible circuit board.
  • the printed circuit board 10 comprises, for example, one or more electrical and/or electronic components, which are connected to one another by conductor tracks (not shown in the figures) and also not shown in the figures, which together, for example, form a control circuit for the electronic unit 20.
  • the printed circuit board 10 comprises a plurality of contact points 11, which are intended to electrically conductively connect the conductor tracks and electrical and/or electronic components of the printed circuit board 10, which form a control circuit in this exemplary embodiment, with components arranged outside the printed circuit board 10 .
  • the circuit board 10 is designed as a control circuit which is intended to control the electronic unit 20.
  • the contact points 11 of the circuit board 10 are electrically connected to the connection points 21 of the electronic unit 20 by means of electrically conductive contact elements 30.
  • 1 shows an example of a contacting element 30, which contacts a connection point 21 with a contacting point 11 of the circuit board 10.
  • the contacting elements 30 can, for example, be designed in the shape of a pin.
  • the contacting elements 30 can be, for example, signal pins and can be made, for example, from an electrically conductive and thermally conductive material, for example a metal, for example copper.
  • other elements can also be used as contacting element 30 or contacting elements 30, such as flexible circuit boards.
  • the electronic assembly 1 includes a temperature sensor 60.
  • the temperature sensor 60 is arranged on the underside 12 of the circuit board 10.
  • the temperature sensor 60 is attached, in particular soldered, to the underside 12 of the circuit board 10.
  • the temperature sensor 60 faces the top 41 of the heat sink 41.
  • the temperature sensor 60 measures the temperature in a measuring area 42 that is in contact with the temperature sensor 60.
  • the temperature sensor 60 is designed as an infrared sensor.
  • the temperature sensor 60 measures the temperature in the measuring area 42 using infrared radiation.
  • the measuring area 42 is arranged on the top 41 of the heat sink 40.
  • the Temperature sensor 60 is aligned in one direction towards the measuring area 42.
  • the measuring area 42 is an area on the top side 41 of the heat sink 40.
  • the measuring area 42 is arranged, for example, above the drain 45 for the cooling fluid 43.
  • an intermediate part 50 for example a carrier plate for the circuit board 10
  • the circuit board 10 is held by the intermediate part 50.
  • a recess 51 for example, is formed in the intermediate part 50.
  • the recess 51 is formed between the temperature sensor 60 and the measuring area 42 on the component 40.

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Abstract

Für eine elektronische Baugruppe (1), insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, umfassend eine Leiterplatte (10), weiterhin umfassend eine Elektronikeinheit (20), insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, weiterhin umfassend ein Bauteil (40) mit einer Oberseite (41), wobei die elektronische Baugruppe (1) weiterhin einen Temperatursensor (60) zur Messung einer Temperatur des Bauteils (40) umfasst, wird vorgeschlagen, dass der Temperatursensor (60) von der Oberseite (41) des Bauteils (40) beabstandet ist und auf einen Messbereich (42) auf der der Oberseite (41) des Bauteils (40) gerichtet ist.

Description

Beschreibung
Titel
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Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für
Hybridfahrzeuge oder Eh EÜUIS fahrzeuqe
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
In Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen werden Inverterstrukturen und Konverterstrukturen mit Kommutierungskreisen aus Zwischenkreiskondensatoren und Halbbrücken, die beispielsweise in Leistungsmodulen ausgebildet sind, eingesetzt. Beispielsweise werden zum Betreiben einer elektrischen Maschine Inverter verwendet, die Phasenströme für die elektrische Maschine bereitstellen.
Die Leistungsmodule werden dabei über eine Leiterplatte angesteuert, die mit Kontaktierungselementen, wie beispielsweise Einpresspins, mit den Leistungsmodulen elektrisch leitend kontaktiert ist.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß wird eine elektronische Baugruppe, insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, vorgeschlagen.
Die elektronische Baugruppe umfasst eine Leiterplatte. Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe eine Elektronikeinheit, insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, und ein Bauteil mit einer Oberseite, wobei die elektronische Baugruppe weiterhin einen Temperatursensor zur Messung einer Temperatur des Bauteils umfasst. Der Temperatursensor ist von der Oberseite des Bauteils beabstandet und auf einen Messbereich auf der der Oberseite des Bauteils gerichtet.
Vorteile der Erfindung
Gegenüber dem Stand der Technik weist die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe den Vorteil auf, dass die Temperatur des Bauteils durch den Temperatursensor gemessen und überwacht werden kann. So kann die Leistung der elektronischen Baugruppe optimiert werden und die elektronische Baugruppe vor thermischer Überlastung geschützt werden. Dadurch, dass der Temperatursensor von der Oberseite des Bauteils, beispielsweise durch einen Zwischenraum, beabstandet ist, kann die Temperatur des Bauteils gemessen werden, ohne dass die Wärmeleitung des Bauteils durch den Temperatursensor selbst beeinflusst wird. Der Temperatursensor kann an bezüglich Bauraum und Anschlussmöglichkeiten günstigen Stellen in der elektronischen Baugruppe angeordnet sein und muss nicht an die Stelle, an der die Temperatur gemessen werden soll, also beispielsweise den Messbereich auf der Oberseite des Bauteils, angeordnet sein und dort kontaktiert werden. So kann der Temperatursensor beispielsweise in einem Niedervoltbereich der elektronischen Baugruppe angeordnet sein und das Bauteil, dessen Temperatur gemessen wird, kann ein Bauteil in einem Hochvoltbereich der elektronischen Baugruppe sein. Durch die Beabstandung des Temperatursensors von dem Bauteil kann dieser somit auf einfache Weise vor Hochspannung geschützt sein und es müssen keine aufwendigen Maßnahmen zum Schutz des Temperatursensors getroffen werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Temperatur des Messbereichs des Bauteils durch den Temperatursensor berührungsfrei gemessen wird. So wird die Temperatur des Bauteils in dem Messbereich nicht beeinflusst und es ist eine vorteilhaft genaue Messung möglich. Weiterhin kann der Temperatursensor damit in einem Niedervoltbereich der elektronischen Baugruppe angeordnet sein und von einem in einem Hochvoltbereich angeordneten Bauteil, dessen Temperatur durch den Temperatursensor gemessen wird, isoliert sein.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Temperatursensor als Infrarot-Sensor ausgebildet ist. Ein derartiger Sensor erlaubt eine berührungsfreie und besonders genaue Messung der Temperatur auch bei sehr hohen oder sehr geringen Temperaturen. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass bei der Verwendung eines Infrarot-Sensors als Temperatursensor keine Störungen der Messung durch elektromagnetische Felder auftreten und die Temperaturmessung verfälschen können.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Temperatursensor auf der Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist und der Oberseite des Bauteils zugewandt ist. Die in der elektronischen Baugruppe bereits vorhandene Leiterplatte, die beispielsweise der Steuerung der Elektronikeinheit dient, kann somit vorteilhaft gleichzeitig als Träger für den Temperatursensor dienen. Somit kann der Temperatursensor vorteilhaft einfach und gut durch Leiterbahnen der Leiterplatte kontaktiert werden und/oder in die Steuerschaltung auf der Leiterplatte integriert werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Temperatursensor auf die Leiterplatte aufgelötet ist. Der Temperatursensor kann somit vorteilhaft einfach und gut auf der Leiterplatte, beispielsweise mittels SMD-Lötens, beispielsweise im gleichen Prozessschritt, in dem auch die Leiterplatte mit anderen elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen bestückt wird, befestigt und elektrisch an deren Leiterbahnen kontaktiert werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zwischen dem Bauteil und der Leiterplatte ein Zwischenteil angeordnet ist, wobei in dem Zwischenteil eine Ausnehmung ausgebildet ist, die zwischen dem Temperatursensor und einem Messbereich auf der Oberseite des Bauteils angeordnet ist. Somit kann der Sensor durch die Ausnehmung hindurch die Temperatur an dem Messbereich messen. Der Sensor kann durch die Ausnehmung hindurch auf den Messbereich schauen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Zwischenteil als Trägerplatte für die Leiterplatte ausgebildet ist. So kann die Leiterplatte auf einer Seite der Trägerplatte von der Trägerplatte gehalten werden und gleichzeitig durch einen Temperatursensor auf der Leiterplatte eine Temperatur auf der anderen Seite der Trägerplatte gehalten werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an der Elektronikeinheit wenigstens eine Anschlussstelle ausgebildet ist, wobei die Anschlussstelle der Elektronikeinheit mittels wenigstens eines elektrisch leitenden Kontaktierungselementes mit einer Kontaktierungsstelle der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist. So kann die Leiterplatte als Steuereinheit für die Elektronikeinheit dienen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Bauteil als Kühlkörper ausgebildet ist, wobei die Elektronikeinheit mittelbar und/oder unmittelbar an der Oberseite des Bauteils anliegt. So kann durch den Temperatursensor die Temperatur des Kühlkörpers der Elektronikeinheit gemessen werden. Daraus können Rückschlüsse auf die Wärmeabgabe der Elektronikeinheit gezogen werden und die elektronische Baugruppe optimiert betrieben werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass im Bauteil ein von einem Kühlfluid durchströmbarer Kühlkanal ausgebildet ist, wobei der Messbereich auf der Oberseite des Bauteils im Bereich eines Abflusses oder eines Zuflusses des Bauteils angeordnet ist. So kann vorteilhaft auf die Temperatur der aus dem Kühlkörper ausfließenden Kühlfluids und somit auf die Menge der von dem Kühlkörper aufgenommenen Wärme geschlossen werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der elektronischen Baugruppe.
Ausführungsformen der Erfindung
Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe kann vielfältige Anwendung finden, beispielsweise als Inverter oder Konverter in der Kraftfahrzeugtechnik. Beispielsweise kann die elektronische Schaltungseinheit als auch als Wechselrichter bezeichneter Inverter für den Betrieb einer elektrischen Maschine beispielsweise von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen oder als Konverter für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge eingesetzt werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 1. Die elektronische Baugruppe 1 umfasst eine Elektronikeinheit 20, in diesem Ausführungsbeispiel eine Leistungselektronikeinheit. Die Elektronikeinheit 20 umfasst in dem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl an Anschlussstellen 21, die zur elektrischen Kontaktierung der Elektronikeinheit 20 vorgesehen sind.
Bei der Elektronikeinheit 20 kann es sich beispielsweise um eine Leistungselektronikeinheit handeln. Die Elektronikeinheit 20 ist in den Figuren schematisch dargestellt. Die Elektronikeinheit 20 umfasst beispielsweise ein gemoldetes Gehäuse. In dem Gehäuse ist beispielsweise ein in den Figuren nicht dargestelltes Trägersubstrat angeordnet und auf dem Trägersubstrat sind in den Figuren nicht dargestellte elektrische und/oder elektronische Bauelemente angeordnet. Bei dem Trägersubstrat kann es sich beispielsweise um einen Schaltungsträger, in diesem Ausführungsbeispiel um ein DBC-Substrat (Direct Bonded Copper), handeln. Das Trägersubstrat kann aber beispielsweise auch ein AM B-Substrat (Active Metal Brazed), ein IMS (Insulated Metal Substrate), eine Leiterplatte (PCB, Printed Circuit Board) oder ein anderes für Leistungsmodule geeignetes Substrat sein. Auf dem Trägersubstrats können verschiedene elektrische und/oder elektronische Bauelemente wie beispielsweise Leistungshalbleiter wie beispielsweise Feldeffekttransistoren wie MIS-FETs (Metal Insulated Semiconductor Field Effect Transistor), IGBTs (insulated-gate bipolar transistor), Leistungs-MOSFETs (metal oxide semiconductor field-effect transistor) und/oder Dioden, beispielsweise Gleichrichterdioden, angeordnet sein. Weiterhin können auch passive Bauelemente wie beispielsweise Widerstände oder Kondensatoren als elektrische und/oder elektronische Bauelemente auf dem Trägersubstrat angeordnet sein. Das Trägersubstrat kann weiterhin in den Figuren nicht dargestellte Leiterbahnen umfassen. Die Leiterbahnen des Trägersubstrats können wie in diesem Ausführungsbeispiel als Leiterflächen ausgebildet sein, die hohe Ströme führen können. Die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente können untereinander oder mit außerhalb der Elektronikeinheit 20 angeordneten und in den Figuren nicht dargestellten weiteren elektrischen und/oder elektronischen Elementen beispielsweise über die Leiterbahnen des Trägersubstrats, über Bonddrähte oder andere geeignete elektrisch leitende Kontaktelemente beispielsweise durch Löten oder Sintern elektrisch leitend verbunden sein. Die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente können über die Leiterbahnen des Trägersubstrats, über Bonddrähte oder andere geeignete elektrisch leitende Kontaktelemente mit den Anschlussstellen 21 der Elektronikeinheit 20 verbunden sein.
Die elektronische Baugruppe 1 umfasst weiterhin ein Bauteil 40 mit einer Oberseite 41 und einen Messbereich 42 auf der Oberseite 41 des Bauteils 40. Das Bauteil 40 kann beispielsweise als Stromschiene, als Busbar, als Kondensator, beispielsweise als Zwischenkreiskondensator, als EMV-Filter oder als anderes verlustleistungsbehaftetes Bauteil ausgebildet sein.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bauteil 40 als Kühlkörper ausgebildet. In dem Ausführungsbeispiel liegt die Elektronikeinheit 20 mittelbar unter Zwischenlage einer Isolationsschicht an der Oberseite 41 des als Kühlkörpers ausgebildeten Bauteils 40 an. So ist ein wärmeleitender Kontakt zwischen der Elektronikeinheit 20 und dem Bauteil 40 hergestellt. In der Elektronikeinheit 20 entstehende Wärme wird an das Bauteil 40 abgeleitet. Die Oberseite 41 des als Kühlkörpers ausgebildeten Bauteils 40 ist beispielsweise eben ausgebildet. Der Kühlkörper ist aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer gefertigt. Der Kühlkörper kann beispielsweise als Platte ausgebildet sein. An dem Kühlkörperkönnen beispielsweise Strukturen zur Verbesserung der Wärmeableitung, wie beispielsweise Rippen, Stifte oder Kanäle, ausgebildet sein. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem als Kühlkörper ausgebildeten Bauteil ein Kühlkanal 44 ausgebildet. Der Kühlkanal 44 ist mit einem Kühlfluid 43 gefüllt. Das Kühlfluid 43 kann beispielsweise Wasser sein. Das Kühlfluid 43 fließt durch den Kühlkörper. An dem als Kühlkörper ausgebildeten Bauteil 40 sind ein Abfluss 45 und ein in der Figur nicht dargestellter Zufluss ausgebildet. Über den Zufluss fließt das Kühlfluid 43 in den Kühlkanal 44 im Kühlkörper. Über den Abfluss 45 fließt das Kühlfluid 43 aus dem Kühlkanal 44 im Kühlkörper. Über die Oberseite 41 des Kühlkörpers wird Wärme aufgenommen und über den Kühlkörper an das Kühlfluid 43 in dem Kühlkanal 44 geleitet.
Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 eine Leiterplatte 10. Die Leiterplatte 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel genau wie die Elektronikeinheit 20 auf der Oberseite 41 des als Kühlkörper ausgebildeten Bauteils 40 angeordnet. Dabei ist die Leiterplatte 10 in diesem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass die Elektronikeinheit 20 zwischen der Leiterplatte 10 und dem Bauteil 40 angeordnet Bei der Leiterplatte 10 kann es sich beispielsweise um eine starre Leiterplatte, beispielsweise um eine Leiterplatte in FR4- Ausführung oder höherwertig, also beispielsweise um eine Leiterplatte aus glasfaserverstärktem Epoxidharz handeln. Die Leiterplatte 10 kann aber auch eine HDI- Leiterplatte (High Density Interconnect-Leiterplatte), eine LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics) oder eine andere geeignete starre oder flexible Leiterplatte sein. Die Leiterplatte 10 umfasst beispielsweise ein oder mehrere, miteinander durch in den Figuren nicht dargestellte Leiterbahnen verbundene und in den Figuren ebenfalls nicht dargestellte elektrische und/oder elektronische Bauelemente, die zusammen beispielsweise eine Steuerschaltung für die Elektronikeinheit 20 bilden. Die Leiterplatte 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl an Kontaktierungsstellen 11 , die dazu vorgesehen sind, die Leiterbahnen und elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente der Leiterplatte 10, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Steuerschaltung bilden, mit außerhalb der Leiterplatte 10 angeordneten Komponenten elektrisch leitend zu verbinden. Die Leiterplatte 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Steuerschaltung ausgebildet, die dazu vorgesehen ist die Elektronikeinheit 20 zu steuern. Zu diesem Zweck sind die Kontaktierungsstellen 11 der Leiterplatte 10 mit den Anschlussstellen 21 der Elektronikeinheit 20 mittels elektrisch leitenden Kontaktierungselementen 30 elektrisch leitend verbunden. In Fig. 1 ist exemplarisch ein Kontaktierungselement 30 dargestellt, das eine Anschlussstelle 21 mit einer Kontaktierungsstelle 11 der Leiterplatte 10 kontaktiert.
Die Kontaktierungselemente 30 können beispielsweise stiftförmig ausgebildet sein. Die Kontaktierungselemente 30 können beispielsweise Signalpins sein und beispielsweise aus einem elektrisch leitfähigen und thermisch leitfähigen Material, beispielsweise einem Metall, beispielsweise aus Kupfer gefertigt sein. Es können beispielsweise auch andere Elemente als Kontaktierungselement 30 oder Kontaktierungselemente 30 verwendet werden, wie beispielsweise flexible Leiterplatten.
Weiterhin umfasst die elektronische Baugruppe 1 einen Temperatursensor 60. Der Temperatursensor 60 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Unterseite 12 der Leiterplatte 10 angeordnet. Der Temperatursensor 60 ist an der Unterseite 12 der der Leiterplatte 10 befestigt, insbesondere angelötet. Der Temperatursensor 60 ist der Oberseite 41 des Kühlkörpers 41 zugewandt. Der Temperatursensor 60 misst die Temperatur auf einer von dem Temperatursensor 60 beanstandeten Messbereich 42. Der Temperatursensor 60 ist als Infrarot-Sensor ausgebildet. Der Temperatursensor 60 misst die Temperatur in dem Messbereich 42 mittels Infrarot-Strahlung. Der Messbereich 42 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf der Oberseite 41 des Kühlkörpers 40 angeordnet. Der Temperatursensor 60 ist in einer Richtung zum Messbereich 42 hin ausgerichtet. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Messbereich 42 ein Bereich auf der Oberseite 41 des Kühlkörpers 40. Der Messbereich 42 ist beispielsweise oberhalb des Abflusses 45 für das Kühlfluid 43 angeordnet.
Zwischen der Leiterplatte 10 und dem Bauteil 40 kann beispielsweise ein Zwischenteil 50, beispielsweise eine Trägerplatte für die Leiterplatte 10, angeordnet sein. Die Leiterplatte 10 wird von dem Zwischenteil 50 gehalten. Um die Temperatur im Messbereich 42 auf dem Bauteil 40 mit dem Temperatursensor 60 auf der Leiterplatte 10 messen zu können, ist in dem Zwischenteil 50 beispielsweise eine Ausnehmung 51 ausgebildet. Die Ausnehmung 51 ist zwischen dem Temperatursensor 60 und dem Messbereich 42 auf dem Bauteil 40 ausgebildet.
Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.

Claims

Ansprüche
1. Elektronische Baugruppe (1), insbesondere eine elektronische Leistungsbaugruppe für Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge, umfassend eine Leiterplatte (10), weiterhin umfassend eine Elektronikeinheit (20), insbesondere eine Leistungselektronikeinheit, weiterhin umfassend ein Bauteil (40) mit einer Oberseite (41), wobei die elektronische Baugruppe (1) weiterhin einen Temperatursensor (60) zur Messung einer Temperatur des Bauteils (40) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (60) von der Oberseite (41) des Bauteils (40) beabstandet ist und auf einen Messbereich (42) auf der der Oberseite (41) des Bauteils (40) gerichtet ist.
2. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Messbereichs (42) des Bauteils (40) durch den Temperatursensor (60) berührungsfrei gemessen wird.
3. Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (60) als Infrarot-Sensor ausgebildet ist.
4. Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (60) auf der Unterseite (12) der Leiterplatte (10) angeordnet ist und der Oberseite (41) des Bauteils (40) zugewandt ist.
5. Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (60) auf die Leiterplatte (10) aufgelötet ist.
6. Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauteil (40) und der Leiterplatte (10) ein Zwischenteil (50) angeordnet ist, wobei in dem Zwischenteil (50) eine Ausnehmung (51) ausgebildet ist, die zwischen dem Temperatursensor (60) und einem Messbereich (42) auf der Oberseite (41) des Bauteils (40) angeordnet ist.
7. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (50) als Trägerplatte für die Leiterplatte (10) ausgebildet ist.
8. Elektrische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Elektronikeinheit (20) wenigstens eine Anschlussstelle (21) ausgebildet ist, wobei die Anschlussstelle (21) der Elektronikeinheit (20) mittels wenigstens eines elektrisch leitenden Kontaktierungselementes (30) mit einer Kontaktierungsstelle (11) der Leiterplatte (10) elektrisch leitend verbunden ist. 9. Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (40) als Kühlkörper ausgebildet ist, wobei die Elektronikeinheit (20) mittelbar und/oder unmittelbar an der Oberseite (41) des Bauteils (40) anliegt. 10. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bauteil
(40) ein von einem Kühlfluid (43) durchströmbarer Kühlkanal (44) ausgebildet ist, wobei der Messbereich (42) auf der Oberseite (41) des Bauteils (40) im Bereich eines Abflusses (45) oder eines Zuflusses des Bauteils (40) angeordnet ist.
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