电子单元以及用于制造电子单元的方法技术

一种电子单元、尤其是用于汽车的控制器，包括一个配有电子元器件的电路板（１２）和一个包围电路板的外壳（１４，１６），其特征在于，所述电路板（１２）具有至少一个第一电路板区段（３４），它与外壳（１４，１６）间隔地设置并且在两面配有电子元器件，所述电路板具有至少一个第二电路板区段（３６），它通过导热的粘接剂层（４２）与外壳连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子单元，尤其是用于汽车的控制器，包括至少一个配有电子元器件的电路板和一个包围电路板的外壳。此外本专利技术还涉及一种用于制造以及使用一种这样的电子单元的方法。由汽车电子领域已知用于控制电子或电气汽车组件的控制器(例如马达控制器)，其中为了提高耐高温性使电路板(电路载体)通过厚膜技术或层合技术制成。在厚膜技术中例如一个相对较厚的陶瓷基底配有同样相对较厚的印制导线。这存在明显的成本缺陷，因为加工一个这样的电路板远贵于加工一个简单的电路板(例如配有一个薄的环氧化合物基底)在层合技术中例如一个常见的电路板通过使用高压和高温与一个金属层拼合成一个复合体。在此缺陷是，用层合技术制成的电路板只能单面的配有电子元器件，因此对于给定的电子电路布置与常见的但是两面装配的电路板相比增加其面积需求。例如通过上下布置两个或多个电路板避免增加面积需求通常是不令人满意的，因为在这种情况下增加结构空间和装配费用。在许多应用情况下通常将电子元器件的热量有效的排到外壳是重要的，尤其是当在电子单元中例如使用有源的半导体功率器件的时候和/或电子单元安装在一个具有相对较高环境温度的环境中的时候。例如在用于汽车的控制器中是这种情况，控制器在一个汽车中靠近或直接设置在一个内燃机上，用于例如简化汽车的电缆束配置或者用于以简单的方式实现马达与附属的控制器一起进行电子检验。对于已知的靠近马达安装的控制器通常使用上述的厚膜技术或层合技术。本专利技术的目的是，改进一个上述形式的电子单元的排热特性以及制造成本。这个目的通过如权利要求1所述的电子单元和如权利要求11所述的用于制造电子单元的方法得以实现。从属权利要求涉及本专利技术的有利的改进方案。按照本专利技术的电子单元具有至少一个电路板区段，它与外壳间隔地设置并且在两面配有电子元器件。这个或这些电路板区段在下面称为“第一电路板区段”。该电路板还具有至少一个电路板区段，它通过一个导热的粘接剂层与外壳连接。这个或这些电路板区段在下面称为“第二电路板区段”。在一个多件式外壳中可以在第二电路板区段上与任意的外壳部件实现这种粘接。通过部分地双面配备(在至少一个第一电路板部分里面)实现相对较少的面积需求，尤其是当第一电路板区段的份额在整个电路板面积上至少为30％的时候。此外第二电路板区段有利地起到作为与外壳的机械的同时热的“接口(Schnittstelle)”的作用，外壳在此作为机械的基础以及散热器。在此这个双重作用的接口通过胶粘剂层的连接是非常可靠的、有效的、有利于制造工艺的且节省结构空间的。下面为了简化仅描述第一电路板区段或第二电路板区段，尽管可以分别设有多个这样的区段。对于一个这样的电路板区段所给出的描述可以容易地推出一个、多个或所有相应多个的电路板区段。第二电路板区段配有粘接剂层的面最好配有金属面(扩展的印制导线)，用于在这个位置实现水平的热扩展并且同时在邻接的粘接剂层上实现一个良好的热连接。一个第二电路板区段的与粘接剂层相反的面良好地适用于配备电子元器件，它们产生特别多的热量，因为这些热量可以通过紧靠下面的粘接剂层以微小的热阻传递，尤其是通过设置在这个位置上的导热的金属化的通孔(“vias”)。所述粘接剂最好作为液体粘接剂涂覆然后固化。粘接剂的固化可以通过简单的方式用热技术实现。为了实现良好的热传递效率最好使用导热性至少为0.5W/mK、尤其是至少为1W/mK的粘接剂。在电路板与外壳之间的粘接剂层连接可以省去在传统的电子单元中用于固定而通常使用的螺栓连接。如果电子单元配有许多相互平行叠置的电路板，则可以使其它电路板例如在使用适当的间隔体的情况下同样通过粘接和/或传统的螺栓连接固定在外壳的内部。在一个实施例中所述外壳包括一个外壳底和一个与其连接的外壳盖。其优点是，电子单元的加工可以通过简单的方式由此实现，即将已经装配的电路板首先粘接在一个外壳部件里面，然后使外壳通过外壳底与外壳盖之间的连接封闭。对于通过外壳良好排热有利的是，外壳整体或者至少通过粘接剂层与电路板热连接的外壳部件由一种良好导热的材料构成，例如由金属(例如铝合金)。在一个优选的实施例中所述外壳底在横截面中观察具有用于提供外壳内侧区段的弯曲部，它们用于通过粘接剂层与至少一个第二电路板区段连接。一种在外壳底与外壳盖之间的制造简单的连接例如可以通过一个粘接的槽-凸起连接实现。为此尤其可以使用本来就用于电路板与外壳之间连接所需的粘接剂。一种结构提供了一种防止外壳内部被污染的保护，其中在一个外壳部件(底或盖)上环形封闭的在边缘上环绕的凸起嵌入到在另一外壳部件上的对应设置的槽里面。尤其对于一个低的电子单元结构高度为提供一个电连接的方案有利的是，在外壳盖中集成至少一个电插塞连接器。在此该插塞连接器的连接针可以直线地延伸到相邻于外壳盖的电路板并且直接连接在这个电路板上。尤其对于这个直线的连接针分布可以使连接以简单的方式由挤压连接构成并且例如在封闭外壳时将配有插塞连接器的外壳盖放置在外壳底上进行。第二电路板区段的正确布置(在电路板平面中观察)在固定以及排热特性方面具有重要作用。与此相关已经证实有利的是，设有至少两个第二电路板区段，其最小相互间距大于最大电路板伸长的40％。这一点首先有利地起到使固定在第二电路板区段上的电路板稳定支承的作用。与此无关有利的是，至少一个第二电路板区段设置在一个电路板边缘上。最后在这方面也有利的是，至少一个第二电路板区段沿着一个电路板边缘的大部分延伸，特别环形封闭地沿一个电路板边缘延伸。所述电路板在外壳上的环形连接使电路板特别稳定地固定并且在电子单元运行中导致特别均匀的热排出。如果在第一电路板区段的与粘接剂层相反的电路板面上不配备电子元器件，则这个位置有利地用于布置一个印制导线面，它起到热扩展面的作用并可以使所接收的热量有效地传递到位于其下面的粘接剂层上。一种简单的用于制造电子单元的方法例如可以包括下列步骤-制备一个已经装配的电路板，-制备一个形成轮廓的外壳底，它具有凸起的外壳内侧区域还具有一个在外壳底边缘上环绕的槽，-将液体粘接剂涂覆到凸起的外壳底面和槽底部上，-为了粘接这个电路板使电路板顶压在凸起的外壳底面上，-制备一个外壳盖，它具有一个适合于啮合到外壳底部槽里面的凸起，-将外壳盖压在外壳底上用于在外壳底与外壳盖之间建立一个粘接的槽-凸起连接以及用于使插塞连接器装置的连接针以挤压技术连接。一个插塞连接装置例如可以在配备电路板后通过挤压技术连接在电路板上，然后粘接电路板。也可以选择例如使插塞连接器装置集成在外壳盖上并与外壳盖一起挤压。下面借助于附图中的一个实施例详细描述本专利技术。附图中附图说明图1示出一个用于汽车的控制器的分解图，图2以一个截面图示出该控制器的装配状态，其具有一个在纵向上延伸的截面，图3以一个截面图示出该控制器的装配状态，其具有一个在横向上延伸的截面。图1至3示出一个总体上以10表示的用于汽车的控制器。该控制器10由一个固定的、配有电子元器件的电路板12(例如具有铜印制导线或铜表面的环氧基底)和一个包围这个电路板的外壳构成，该外壳两件式构成并包括一个外壳底14(底板)和一个外壳盖16。为了使控制器电连接在相关汽车的汽车电电气设备上(例如一个检验器上)设有两个插塞连接器18，20，它们在所示实施例中为了连接通本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子单元、尤其是用于汽车的控制器，其包括配有电子元器件的电路板（１２）和包围电路板的外壳（１４，１６），其中所述电路板（１２）具有至少一个第一电路板区段（３４），该区段与外壳（１４，１６）隔开地设置并且在两面配有电子元器件，该电路板具有至少一个第二电路板区段（３６），该区段通过导热的粘接剂层（４２）与外壳连接，其中所述外壳（１４，１６）包括外壳底（１４）和与外壳底连接的外壳盖（１６）并且其中该外壳底（１４）在横截面中看去具有用于提供外壳内侧区段（３２）的弯曲部，弯曲部用于通过粘接剂层（４２）与至少一个第二电路板区段（３６）连接，其特征在于，在外壳底（１４）与外壳盖（１６）之间的连接由粘接的槽－凸起连接（３８，４０）构成，其中在外壳盖（１６）上环形封闭地围绕在边缘上的凸起（４０）嵌入到在外壳底（１４）上对应设置的槽（３８）里面并由此粘接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J布兰德特，N克尔纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]