DE-102018218783-B4 - Elektronische Einheit mit elektronischen Bauelementen und einer Anordnung zum Schutz derselben vor Druckbeaufschlagung

Abstract

Elektronische Einheit mit einer Leiterplatte (2) mit zumindest einem auf einer Hauptoberfläche (3, 4) der Leiterplatte (2) angeordneten elektronischen Bauelement (5) und mit einem Hüllelement (7), welches das zumindest eine elektronische Bauelement (5) einbettet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (8) vorhanden ist, welches an einer der Leiterplatte (2) abgewandten Seite des elektronischen Bauelement (5) direkt an dem elektronischen Bauelement (5) anliegt, dass das Schutzelement (8) plattenförmig ausgebildet ist und an der Oberseite (5a) des elektronischen Bauelements (5) anliegt.

Inventors

• Josef Loibl

Assignees

• ZF FRIEDRICHSHAFEN AG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20181105

Claims (7)

1. Elektronische Einheit mit einer Leiterplatte (2) mit zumindest einem auf einer Hauptoberfläche (3, 4) der Leiterplatte (2) angeordneten elektronischen Bauelement (5) und mit einem Hüllelement (7), welches das zumindest eine elektronische Bauelement (5) einbettet, dadurch gekennzeichnet , dass ein Schutzelement (8) vorhanden ist, welches an einer der Leiterplatte (2) abgewandten Seite des elektronischen Bauelement (5) direkt an dem elektronischen Bauelement (5) anliegt, dass das Schutzelement (8) plattenförmig ausgebildet ist und an der Oberseite (5a) des elektronischen Bauelements (5) anliegt.
2. Elektronische Einheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das Schutzelement (8) kappenförmig ausgebildet ist und an mehreren Seiten des elektronischen Bauelements (5) anliegt.
3. Elektronische Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 2 , dadurch gekennzeichnet , dass das Schutzelement (8) aus einem ausgehärtetem Klebermaterial gebildet ist.
4. Elektronische Einheit nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass das Schutzelement (8) aus Metall oder Kunststoff gebildet ist.
5. Elektronische Einheit nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass das Schutzelement (8) mit dem elektronischen Bauelement (5) verklebt ist.
6. Elektronische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass zwischen der Leiterplatte (2) und der der Leiterplatte (2) zugewandten Seite des elektronischen Bauelements (5) ein Füllmaterial (9) angeordnet ist.
7. Getriebesteuerung für Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Einheit (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6 .

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einheit mit elektronischen Bauelementen und einer Anordnung zum Schutz derselben vor Druckbeaufschlagung gemäß dem Hauptanspruch. In aktuellen Serienanwendungen für mechatronische Steuergeräte werden eine gekapselte Elektronik (z.B. ein Metallgehäuse mit Glasdurchführungen) und eine Verteilung von Signalen und Strömen über Stanzgitter, Litzen oder Flex-Leiterplatten eingesetzt. Elektronische Steuergeräte unterliegen dauerhaft dem Trend, bei gleichbleibendem oder steigendem Funktionsumfang im Preis immer günstiger zu werden. Dies erfordert eine Weiterentwicklung bestehender Lösungen oder den Einsatz neuartiger Konzepte. Dabei ist insbesondere die Verbindungstechnik zwischen einzelnen Komponenten von erhöhtem Interesse, da mit zunehmender Miniaturisierung der elektronischen Komponenten auch die Anfälligkeit gegenüber Schmutz und Vibrationen zunimmt. Dies gilt insbesondere im Bereich der Fahrzeugtechnik, in dem elektronische Komponenten mit einer hohen Zuverlässigkeit auch unter widrigsten Einsatzbedingungen fehlerfrei funktionieren müssen. Aus der DE 10 2013 215 368 ist eine elektronische Einheit mit einer Leiterplatte und mehreren auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelementen bekannt. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen ist die elektronische Einheit zumindest im Bereich der elektronischen Bauelementen mit einem Hüllelement, z.B. einem Duroplast gekapselt. Nachteilig hierbei ist, dass durch den Umspritzprozess hohe Drucke auf die elektronischen Bauelemente ausgeübt werden, wodurch diese beschädigt werden können. DE 10 2010 036 910 A1 zeigt eine elektrische Vorrichtung mit einer einen Träger und elektrische Bauelemente umfassenden Baugruppe. Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Einheit anzugeben, bei der eine Beschädigung der elektronischen Bauelementen während des Umspritzprozesses vermieden wird. Dieser Aufgabe wird mit dem Gegenstand des geltenden Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es wird eine Elektronische Einheit vorgeschlagen mit einer Leiterplatte, zumindest einem auf einer Hauptoberfläche der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauelement und mit einem Hüllelement, welches das zumindest eine elektronische Bauelement einbettet. Gemäß der Erfindung ist ein Schutzelement vorhanden, welches an einer der Leiterplatte abgewandten Seite des elektronischen Bauelements direkt an dem elektronischen Bauelement anliegt. Unter einem Schutzelement ist im Weiteren ein Element zu verstehen, welches zumindest eine von der Leiterplatte abgewandte Seite eines elektronischen Bauelements vor mechanischen Einwirkungen schützt. Unter einer abgewandten Seite eines elektronischen Bauelements ist im Weiteren eine Seite des elektronischen Bauelements zu verstehen, welche nicht einer Hauptoberfläche der Leiterplatte gegenüberliegt. Insbesondere ist unter einem Schutzelement ein formstabiles Element zu verstehen, welches sich bei Druckausübung auf eine seiner Oberflächen nicht durchbiegen, d.h. verformen lässt. Durch ein solches Schutzelement ist gewährleistet, dass das Hüllelement keinen Druck auf das elektronische Bauelement ausüben kann. Etwaiger Druck, welcher von dem Hüllelement in Richtung des elektronischen Bauelements ausgeübt wird, wird somit von dem Schutzelement aufgenommen und kompensiert. Als elektronischen Bauelement werden im Weiteren diejenigen Bauelemente verstanden, welche in einem mechatronischen Steuergerät, insbesondere einem Getriebesteuergerät zum Einsatz kommen. Insbesondere werden unter elektronischen Bauelemente solche Bauelemente verstanden, bei welchen ein oder mehrere Bestandteile des Bauelements mittels eines Gehäuses gekapselt sind. Ein Beispiel für ein solches elektronisches Bauelement ist z.B. ein Elektrolytkondensator. Ein Elektrolytkondensator besteht aus einem Aluminiumgehäuse, in welchem ein mit Elektrolytflüssigkeit getränkter Wickel mit Isolierung zur Außenwand angeordnet ist. Durch eine Abdichtung auf der Unterseite des Bauteils sind die elektrischen Anschlüsse geführt. Der Wickel besteht im Wesentlichen aus einer Anodenfolie, einer Kathodenfolie und einem dazwischenliegenden mit einem Elektrolyten getränkten Abstandshalter. Unter einem Hüllelement wird im Weiteren eine ausgehärtete Vergussmasse, z.B. Duroplast verstanden. Diese Vergussmasse wird mittels eines Umspritzwerkzeugs zumindest teilweise um die elektronische Einheit verbracht. Dabei wird die Vergussmasse mit hohen Drucken, bis zu 50 bar, zumindest teilweise um die elektronische Einheit verbracht. Dabei umgibt die Vergussmasse die elektronischen Bauelemente und/oder Leiterplatte der elektronischen Einheit. Nach Aushärten der Vergussmasse wird das Hüllelement gebildet. In einer Ausführungsform kann das Schutzelement kappenförmig ausgebildet sein und an mehreren Seiten des elektronischen Bauelements anliegen. Dadurch ist gewährleistet, dass das Schutzelement den auf das elektronische