DE102007019098B4 - Module for integrated control electronics with a simplified structure - Google Patents

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Abstract

Modul (1) für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Deckel(3) und mindestens einer Leiterplatte (5) als elektrische Verbindung zwischen einem Elektronikraum (2) und peripheren Komponenten, wobei die Leiterplatte (5) zwei- oder mehrlagig ist, mit zwei oder mehr Leiterbahnebenen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) Grundträger für ein elektronisches Substrat (6) mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte ist, wobei zumindest eine Außenkante der Leiterplatte (5) entlang der Dickenerstreckung der Leiterplatte (5)beschichtet, bevorzugt metallisiert ist, wobei Leiterbahnen der Leiterbahnebenen nicht berührt sind.Module (1) for integrated control electronics with a cover (3) and at least one circuit board (5) as an electrical connection between an electronics room (2) and peripheral components, the circuit board (5) having two or more layers, with two or more Conductor track levels, characterized in that the printed circuit board (5) is a base support for an electronic substrate (6) with the central control electronics and at the same time is a thermal connection to a hydraulic plate, at least one outer edge of the printed circuit board (5) coating along the thickness of the printed circuit board (5) , is preferably metallized, wherein conductor tracks of the conductor track levels are not touched.

Description

Die Erfindung betrifft ein Modul für eine integrierte Steuerelektronik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moduls, insbesondere für Getriebe- oder Motorsteuerungen in der Automobilindustrie.The invention relates to a module for integrated control electronics according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a module, in particular for transmission or engine controls in the automotive industry.

Stand der TechnikState of the art

In der Kraftfahrzeugtechnik werden Komponenten wie Getriebe-, Motoren- oder Bremssysteme zunehmend vornehmlich elektronisch gesteuert. Hierbei gibt es eine Entwicklung hin zu integrierten mechatronischen Steuerungen, also zur Integration von Steuerelektronik und den zugehörigen elektronischen Komponenten wie Sensoren oder Ventile in das Getriebe, den Motor oder das Bremssystem. Steuergeräte weisen also im Allgemeinen eine Vielzahl an elektronischen Komponenten auf, welche in Verbindung mit anderen Komponenten außerhalb des Steuergerätes stehen. Bei solchen „Vorort-Elektroniken“ sind diese Steuerungen nicht mehr in einem separaten geschützten Elektronikraum untergebracht und müssen daher entsprechenden Umwelteinflüssen und mechanischen, thermischen sowie chemischen Beanspruchungen standhalten.
Sie werden zu diesem Zweck normalerweise in spezielle Gehäuse eingesetzt. Zudem erfüllen die Gehäuse eine wichtige Abschirmfunktion. Um eine verlässliche Verbindung zu außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten zu ermöglichen, ist eine elektrische Verbindung von der Gehäuseinnenseite zur Gehäuseaußenseite notwendig.In automotive engineering, components such as transmission, engine or brake systems are increasingly being controlled electronically. There is a development towards integrated mechatronic controls, i.e. the integration of control electronics and the associated electronic components such as sensors or valves in the transmission, the motor or the brake system. Control devices therefore generally have a large number of electronic components which are connected to other components outside the control device. With such "on-site electronics", these controls are no longer housed in a separate protected electronics room and must therefore withstand the corresponding environmental influences and mechanical, thermal and chemical stresses.
They are usually used in special housings for this purpose. The housings also have an important shielding function. To enable a reliable connection to components outside the housing, an electrical connection from the inside of the housing to the outside of the housing is necessary.

Der übliche Aufbau für solche integrierten mechatronischen Anwendungen besteht aus einem keramischen Substrat, das die verschiedenen elektronischen Bauteile der zentralen Steuerungseinheit beinhaltet. Dieses keramische Substrat wird auf eine Bodenplatte aufgeklebt und mittels Bonden mit starren oder flexiblen Leiterplatten verbunden, um die Anbindung der peripheren Komponenten an die Zentraleinheit zu ermöglichen. Die Bodenplatte ist üblicherweise aus Aluminium und dient gleichzeitig der Wärmeabfuhr. Wie schon beschrieben sind zum Beispiel Getriebesteuerungsmodule im Getriebeölsumpf untergebracht und daher vollständig mit Öl und der darin enthaltenen leitenden Kontamination umgeben. Dies können zum Beispiel Kontaminationen aus Verzahnungsabrieb, Zerspanungsreste aus Fertigungsprozessen oder unzulänglichen Wasch- und Reinigungsprozessen des Getriebegehäuses und/oder der verbauten Komponenten sein. Zum notwendigen Schutz vor solcher Kontamination, vor Beschädigungen und Leiterbahn- oder Bondkurzschlüssen wird eine Verdeckelung, üblicherweise als metallischer oder metallisierter Gehäusedeckel, auf die Gehäusebodenplatte aufgebracht und hermetisch abgedichtet. Dieser Gesamtverbund aus keramischem Substrat, Leiterplatten und deren Anbindung zur elektronischen Verbindung der Peripherie sowie hermetisch dichtem Gehäuse ist ein signifikanter Kostentreiber. Bevorzugt werden als Schaltungsträger LTCCs (Low Temperature co-fired Ceramics) eingesetzt, die zur mechanischen Stabilität und thermischen Anbindung auf eine Grundplatte aufgebracht werden. Ihre elektronische Verbindung über flexible Leiterplatten oder Stanzgitter zu den außerhalb des abgedichteten Gehäuses liegenden Komponenten ist zudem aufwendig und daher kostenträchtig.The usual structure for such integrated mechatronic applications consists of a ceramic substrate that contains the various electronic components of the central control unit. This ceramic substrate is glued to a base plate and bonded to rigid or flexible printed circuit boards to enable the peripheral components to be connected to the central unit. The base plate is usually made of aluminum and also serves to dissipate heat. As already described, for example, transmission control modules are housed in the transmission oil sump and are therefore completely surrounded by oil and the conductive contamination contained therein. This can be, for example, contamination from gear wear, cutting residues from manufacturing processes or inadequate washing and cleaning processes of the gear housing and / or the installed components. For the necessary protection against such contamination, against damage and short circuit or bond short circuits, a cover, usually as a metallic or metallized housing cover, is applied to the housing base plate and hermetically sealed. This overall combination of ceramic substrate, printed circuit boards and their connection to the electronic connection of the periphery and hermetically sealed housing is a significant cost driver. LTCCs (Low Temperature co-fired Ceramics) are preferably used as circuit carriers, which are applied to a base plate for mechanical stability and thermal connection. Their electronic connection via flexible printed circuit boards or lead frames to the components outside the sealed housing is also complex and therefore costly.

Module aus dem Stand der Technik sind beispielsweise aus DE 195 06 664 A1 , DE 295 13 950 U1 und DE 101 16 796 A1 bekannt.For example, modules from the prior art are made of DE 195 06 664 A1 . DE 295 13 950 U1 and DE 101 16 796 A1 known.

Aufgabenstellungtask

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit einem Gehäuse, einer darin untergebrachten zentralen Steuerungseinheit umfassend verschiedene elektronische Bauteile und einer elektronischen Verbindung zwischen dem Gehäuseinnenraum und dem Gehäuseaußenraum bereit zu stellen, welche eine einfache und flexible Verbindung zu außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten ermöglicht, wobei die elektronische Verbindung und die zentrale Steuerungseinheit einen vereinfachten und daher kostengünstigeren Aufbau aufweisen und gleichzeitig sicher vor Kurzschluss und/oder leitender Kontamination geschützt sind.The object of the invention is therefore to provide a module for integrated control electronics with a housing, a central control unit accommodated therein, comprising various electronic components and an electronic connection between the housing interior and the housing exterior, which have a simple and flexible connection to the exterior of the housing lying components enables, the electronic connection and the central control unit have a simplified and therefore less expensive structure and at the same time are securely protected against short circuit and / or conductive contamination.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung entsprechend des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung gemäß Anspruch 10 erreicht.This is achieved according to the invention with a device according to claim 1 and with a method for producing such a device according to claim 10.

Erfindungsgemäß wird ein Modul für eine integrierte Steuerungselektronik mit mindestens einem Deckel und einer Leiterplatte als elektrische Verbindung zwischen dem Innenraum und peripheren Komponenten vorgeschlagen, bei dem die Leiterplatte Grundträger für ein elektronisches Substrat mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte ist.According to the invention, a module for integrated control electronics with at least one cover and a circuit board is proposed as an electrical connection between the interior and peripheral components, in which the circuit board is the base support for an electronic substrate with the central control electronics and at the same time is a thermal connection to a hydraulic plate.

Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß ein Leiterplattenaufbau als Signal- und Potentialverteilungskomponente eingesetzt, der ein Substrat mit den elektronischen Bauteilen der zentralen Steuerungseinheit trägt und gleichzeitig direkt mit einer Hydraulikplatte verbunden ist. Die Ableitung der durch die Leistungseinheiten erzeugten Wärme kann auf diese Weise zur Hydraulikplatte sichergestellt werden. Erfindungsgemäß ist keine weitere Grundplatte unter der Leiterplatte angeordnet.In other words, according to the invention, a printed circuit board structure is used as the signal and potential distribution component, which carries a substrate with the electronic components of the central control unit and at the same time is directly connected to a hydraulic plate. The dissipation of the heat generated by the power units can be ensured in this way to the hydraulic plate. According to the invention, no further base plate is arranged under the circuit board.

Das elektronische Substrat kann beispielsweise ein LTCC (Low Temperature co-fired Ceramics) oder ein HTC (High Temperature Ceramics) sein. Durch die erfindungsgemäßen Module kann vorteilhaft die Trägerwirkung, die Signal- und Potentialverteilung und die thermische Anbindung an die Hydraulikplatte von einer einzigen Komponente, nämlich der Leiterplatte, übernommen werden. Auf diese Weise können signifikante Materialkosten des bisherigen Verbunds aus flexiblen Leiterplatten und der Bodenplatte vermieden werden. Es können erfindungsgemäß beispielsweise PCB-Leiterplatten (Printed Circuit Bords) eingesetzt werden. Bei thermisch anspruchsvollen Anwendungen können vorteilhafterweise Hochtemperatur PCBs eingesetzt werden, die ein hohe thermische Beständigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit und einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. The electronic substrate can be, for example, an LTCC (Low Temperature co-fired Ceramics) or an HTC (High Temperature Ceramics). By means of the modules according to the invention, the carrier effect, the signal and potential distribution and the thermal connection to the hydraulic plate can advantageously be taken over by a single component, namely the printed circuit board. In this way, significant material costs of the previous combination of flexible printed circuit boards and the base plate can be avoided. According to the invention, for example, PCB circuit boards (printed circuit boards) can be used. In thermally demanding applications, high-temperature PCBs can advantageously be used, which have high thermal resistance and chemical resistance and a low coefficient of thermal expansion.

In einer weiteren Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Leiterplatte an den Kanten beschichtet, bevorzugt metallisiert sein kann, wobei die Leitungsbahnen nicht berührt werden. Hierdurch kann eine Abdichtung der Leiterplatte erreicht und beispielsweise ein Eindringen von Öl an den sensiblen Kanten verhindert werden.In a further embodiment it is provided according to the invention that the printed circuit board can be coated on the edges, preferably metallized, the conductor tracks not being touched. This allows the circuit board to be sealed and, for example, prevents oil from penetrating the sensitive edges.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leiterplatte verschiedene Oberflächen auf. Die verschiedenen Oberflächen können beispielsweise chemisch Zinn- und/oder Gold-Oberflächen umfassen. Es sind auch andere Oberflächen denkbar, die beispielsweise für bestimmte Kontaktierungsarten besonders geeignet sind oder auch andere Funktionen erfüllen können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine variable Einstellung auf die jeweiligen Kontaktierungserfordernisse erfolgen. Es können zum Beispiel Dickdrahtbondungen aus Gold, Aluminium oder Pressfit Pins verwendet werden. Über Pressfit Pins kann eine einfache und sichere elektronische Verbindung zu peripheren Komponenten hergestellt werden. Gleichermaßen kann eine solche Verbindung auch mittels Laserschweißen hergestellt werden. Generell ist die Art der Verbindungsherstellung nicht kritisch und kann nach den jeweiligen Voraussetzungen der Komponenten und der vorhandenen Prozesseinrichtungen aus dem Fachmann bekannten Verfahren ausgewählt werden. So können die Verbindungen lösbar beispielsweise als Stecker oder nicht lösbar durch beispielsweise Löten oder Schweißen hergestellt werden, wobei die Oberfläche der Leiterplatte variabel auf die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden kann. Die Leiterplatte wird besonders bevorzugt direkt mit den Signalgebern und -empfängern (insbesondere Sensoren, Ventile, etc.) außerhalb des Gehäuses verbunden.In a preferred embodiment, the circuit board has different surfaces. The various surfaces can, for example, chemically comprise tin and / or gold surfaces. Other surfaces are also conceivable which, for example, are particularly suitable for certain types of contacting or can also perform other functions. This advantageously enables a variable adjustment to the respective contacting requirements. For example, thick wire bonds made of gold, aluminum or pressfit pins can be used. Pressfit Pins can be used to establish a simple and secure electronic connection to peripheral components. Likewise, such a connection can also be made by means of laser welding. In general, the type of connection is not critical and can be selected from the methods known to the person skilled in the art according to the respective requirements of the components and the existing process equipment. For example, the connections can be made releasably, for example as plugs, or non-releasably by, for example, soldering or welding, the surface of the circuit board being able to be variably adapted to the respective requirements. The circuit board is particularly preferably connected directly to the signal transmitters and receivers (in particular sensors, valves, etc.) outside the housing.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Leiterplatte zwei- oder mehrlagig. In solchen mehrlagigen leiterplatten sind verschiedene Vias (Vertical Interconnection Access) vorgesehen, die als Durchkontaktierung zwischen den Leiterbahnebenen angeordnet sind. Vorteilhafterweise zeigen durchkontaktierte mehrlagige Leiterplatten einen besseren Halt und eine zuverlässigere Verbindung bedrahteter elektronischer Bauteile. Sie sind daher auch bei einfachen Bauteilen hoher Qualität einsetzbar. Zur Verringerung der Leitungs-Induktivität oder zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit können für eine Verbindung auch parallel mehrere Durchkontaktierungen eingebracht werden. Mit Hilfe von Durchkontaktierungen ist es möglich, die Leiterbahnebenen in zwei- oder mehrlagigen Leiterplatten zu wechseln. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer guten Entflechtung komplexer Schaltungen von großem Vorteil.In another preferred embodiment, the printed circuit board has two or more layers. In such multilayer printed circuit boards, various vias (vertical interconnection access) are provided, which are arranged as plated-through holes between the conductor track levels. Plated-through multilayer printed circuit boards advantageously show a better hold and a more reliable connection of wired electronic components. They can therefore also be used for simple, high-quality components. To reduce the line inductance or to increase the current carrying capacity, several vias can be introduced in parallel for a connection. With the help of plated-through holes, it is possible to change the conductor track levels in two- or multi-layer printed circuit boards. This is of great advantage in particular with regard to good unbundling of complex circuits.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zwei- oder mehrlagige Leiterplatte thermische Vias zur thermischen Anbindung an die Hydraulikplatte aufweist. Hierdurch wird beispielsweise die vertikale Wärmeableitung vom Substrat zur Hydraulikplatte hin verbessert. Die thermalen Vias können mit Wärmeleitpaste gefüllt sein, die den thermischen Widerstand nochmals reduzieren. Optional können die Vias überplattiert sein, um eine homogenere Leiterplattenoberfläche zu erhalten.In a particularly preferred embodiment, it is provided that the two-layer or multi-layer printed circuit board has thermal vias for thermal connection to the hydraulic plate. This improves, for example, the vertical heat dissipation from the substrate to the hydraulic plate. The thermal vias can be filled with thermal paste, which further reduces the thermal resistance. Optionally, the vias can be over-plated in order to obtain a more homogeneous circuit board surface.

In einer weiteren Ausführungsform ist auf der Leiterplatte eine umlaufende Dichtung zum Deckel angeordnet. Auf diese Weise wird eine hermetische Abdichtung des Elektronikraums, beispielsweise zum Getriebeöl hin erreicht. Der Schutz der elektronischen Bauteile kann so verbessert werden.In a further embodiment, a circumferential seal to the cover is arranged on the circuit board. In this way, a hermetic seal of the electronics compartment, for example towards the gear oil, is achieved. The protection of the electronic components can thus be improved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Deckel eine verschließbare Einfüllöffnung für eine Vergussmasse auf. Hierdurch ist das Substrat mit den elektronischen Bauteilen der zentralen Steuerungselektronik und deren Anbindung mit der Leiterplatte mit einer Vergussmasse vergießbar. Durch eine solche Vergussmasse wird der Schutz der empfindlichen Elektronik-Komponenten und deren Kontaktierungen vor mechanischen und chemischen Belastungen, wie zum Beispiel Vibration, Feuchtigkeit, Schmutz und Korrosion, nochmals deutlich verbessert. Außerdem wird durch den Verguss zusätzlich eine Spannungsisolation der Elektronik erreicht. Die Einfüllöffnung kann außerdem weitere Prüf- oder Produktionszwecke erfüllen. Zum Beispiel kann durch die Einfüllöffnung der Innenraum evakuiert werden, um dadurch die Blasenfreiheit die Vergussmasse sicherzustellen sowie anschließend oder gleichzeitig das Elektronikgehäuse auf Dichtheit zu überprüfen.In a preferred embodiment, the lid has a closable fill opening for a casting compound. As a result, the substrate with the electronic components of the central control electronics and their connection to the circuit board can be cast with a potting compound. Such a sealing compound once again significantly improves the protection of the sensitive electronic components and their contacts from mechanical and chemical loads, such as vibration, moisture, dirt and corrosion. In addition, the encapsulation also provides voltage insulation for the electronics. The fill opening can also serve other testing or production purposes. For example, the interior can be evacuated through the filler opening to ensure that the potting compound is free of bubbles and subsequently or simultaneously to check for leaks in the electronics housing.

Als Vergussmasse können beispielsweise Harze, Polyurethanmassen oder Silikone eingesetzt werden. Diese Vergussmassen schützen die Elektronik-Komponenten vorteilhaft gegen die genannten mechanischen und/oder chemischen Beanspruchungen. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß Silikone oder Silikongele eingesetzt. Diese ermöglichen zusätzlich zu den weiteren Vorteilen eine besonders einfache Verarbeitung und verhindern durch ein niedriges E-Modul thermomechanische Spannungen.Resins, polyurethane compositions or silicones, for example, can be used as casting compounds. These casting compounds advantageously protect the electronic components against the aforementioned mechanical and / or chemical stress. Silicones or silicone gels are particularly preferably used according to the invention. In addition to the other advantages, these enable particularly easy processing and, thanks to a low modulus of elasticity, prevent thermomechanical stresses.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Moduls für ein elektronisches Steuergerät wird mindestens eine Leiterplatte mit einem elektronischen Substrat mit den elektronischen Bauteilen der zentralen Steuerungselektronik bestückt. Die Leiterplatte wird auf der Hydraulikplatte aufgebracht und der Deckel befestigt. Anschließend wird die Verbindung zu den peripheren Komponenten hergestellt. In der Abfolge kann die Bestückung der Leiterplatte entweder vor oder nach dem Aufbringen auf die Hydraulikplatte erfolgen. Es ist ebenso möglich, dass die Anbindung der Peripheren Komponenten vor der Befestigung des Deckels erfolgt.To manufacture a module according to the invention for an electronic control device, at least one printed circuit board with an electronic substrate is equipped with the electronic components of the central control electronics. The circuit board is attached to the hydraulic plate and the cover is attached. The connection to the peripheral components is then established. In the sequence, the circuit board can be assembled either before or after it has been applied to the hydraulic plate. It is also possible that the peripheral components are connected before the cover is attached.

Der Deckel kann aus jedem Material bestehen, das eine sichere Abdeckung der Oberfläche des Elektronikraums mit den Bauelementen der zentralen Steuerungseinheit erlaubt und gleichzeitig die notwendigen EMV-Abschirmwerte mitbringt. Beispielsweise kann ein metallisierter Kunststoff-Formkörper eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Deckel jedoch aus einem metallischen Material wie beispielsweise Stahlblech oder Aluminium gefertigt. Dadurch ergeben sich eine erhöhte Langzeitstabilität und verbesserte Abschirmwerte über die gesamte Lebensdauer der elektronischen Steuervorrichtung. Zudem wird eine verbesserte Diffusionsdichte erzielt.The cover can be made of any material that allows the surface of the electronics room to be securely covered with the components of the central control unit and at the same time has the necessary EMC shielding values. For example, a metallized plastic molded body can be used. In an advantageous embodiment, however, the cover is made of a metallic material such as sheet steel or aluminum. This results in increased long-term stability and improved shielding values over the entire service life of the electronic control device. In addition, an improved diffusion density is achieved.

Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines vorstehend beschriebenen Moduls, bevorzugt für eine integrierte Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.The invention also relates to the use of a module described above, preferably for an integrated transmission control of a motor vehicle.

Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von einer Ausführungsvariante in Verbindung mit der Zeichnung erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.The invention is explained below by way of example using an embodiment variant in conjunction with the drawing, without being restricted thereto.

In dieser zeigt:

  • 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Moduls für eine integrierte Steuerungselektronik.
In this shows:
  • 1 a sectional view of a module according to the invention for integrated control electronics.

1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Moduls 1 für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Elektronikraum 2. Der Elektronikraum 2 wird durch einen Deckel 3 und eine Hydraulikplatte (nicht gezeigt) gebildet, auf der eine mehrlagige Leiterplatte 5 als elektrische Verbindung zwischen den im Elektronikinnenraum und den peripheren Komponenten aufgebracht ist. Auf der mehrlagigen Leiterplatte 5 ist erfindungsgemäß ein elektronisches Substrat 6 mit verschiedenen elektronischen Bauteilen 7 der zentralen Steuerungselektronik aufgebracht. Das Substrat 6 ist vorzugsweise mit einer Wärmeleitkleberschicht an der Leiterplatte 5 befestigt, die die Wärmeabführung von dem elektronischen Substrat 6 vorteilhaft unterstützt. Die Leiterplatte fungiert gleichzeitig als thermische Anbindung an die Hydraulikplatte (nicht gezeigt). Vorteilhafterweise werden erfindungsgemäß mehrere Funktionen durch eine einzige Leiterplatte 5 erfüllt, die vorher von verschiedenen Komponenten übernommen werden mussten. weiterhin kann die Leiterplatte 5 an ihren Kanten beschichtet, bevorzugt eine metallische Beschichtung 13 aufweisen. Die Wärmeableitung vom Substrat 6 kann über thermische Vias 8, realisiert werden, die durch die verschiedenen Schichten der Leiterplatte 5 geführt sein können. Die thermischen Vias 8 können mit Wärmeleitpaste gefüllt sein. Die elektrische Anbindung des Substrats 6 auf die Leiterplatte 5 kann durch Drahtbondungen 9 erfolgen. Dies können zum Beispiel Gold- oder Aluminium-Bonddrähte sein. Durch eine verschließbare Öffnung 10 im Deckel 3 kann eine Vergussmasse eingefüllt werden, die die mechanische Befestigung und den Schutz des Substrats 6 sowie der Bonddrähte 9 noch verbessert. Die hermetische Abdichtung des Elektronikraums mit den elektronischen Bauteilen 6 kann auf bekannte Arten, beispielsweise durch Einlegedichtungen 11, Vergusskleber und/oder Auflaminieren des Deckels 3 auf der Leiterplatte 5 realisiert werden.
Die elektronische Anbindung von peripheren Komponenten kann zum Beispiel mit einer Pressfit-Verbindung durch Pressfit-Pins 12, durch einen Springfederkontakt 14 und/oder mittels Laserschweißen oder Löten erfolgen. 1 shows a sectional view of a module 1 for integrated control electronics with an electronics room 2 , The electronics room 2 is through a lid 3 and a hydraulic plate (not shown) is formed on which a multi-layer circuit board 5 is applied as an electrical connection between those in the electronics interior and the peripheral components. On the multi-layer circuit board 5 is an electronic substrate according to the invention 6 with various electronic components 7 the central control electronics applied. The substrate 6 is preferably with a thermal adhesive layer on the circuit board 5 attached to the heat dissipation from the electronic substrate 6 advantageously supported. The circuit board also acts as a thermal connection to the hydraulic plate (not shown). According to the invention, several functions are advantageously performed by a single printed circuit board 5 that previously had to be taken over by various components. the circuit board can continue 5 coated on their edges, preferably a metallic coating 13 exhibit. Heat dissipation from the substrate 6 can via thermal vias 8th , realized by the different layers of the circuit board 5 can be led. The thermal vias 8th can be filled with thermal paste. The electrical connection of the substrate 6 on the circuit board 5 can be through wire bonds 9 respectively. These can be gold or aluminum bond wires, for example. Through a closable opening 10 in the lid 3 can be filled with a potting compound, which is the mechanical attachment and protection of the substrate 6 as well as the bond wires 9 still improved. The hermetic sealing of the electronics room with the electronic components 6 can in known ways, for example by insert seals 11 , Casting glue and / or lamination of the lid 3 on the circuit board 5 will be realized.
The electronic connection of peripheral components can be done, for example, with a pressfit connection using pressfit pins 12 , through a spring contact 14 and / or by means of laser welding or soldering.

Zusammenfassend wird demnach ein Modul für eine integrierte Steuerungselektronik vorgeschlagen, bei dem die Trägerfunktion für das elektronische Substrat einerseits und gleichzeitig die elektronische Verbindung zu den peripheren Komponenten durch die Leiterplatte übernommen wird. Die Signal- und Potentialverteilung kann durch die Leiteplatte ebenso zuverlässig und langzeitstabil sichergestellt werden wie die thermische Anbindung an die Hydraulikplatte. Das somit bereitgestellte Modul ist leicht und variabel konfektionierbar und kann mit Standardprozessen gefertigt werden. Insbesondere die Entwicklung neuer Hochtemperatur-Materialien für Leiterplatten (PCBs) und elektronische Bauteile sowie der erfindungsgemäße Verzicht auf eine zusätzliche Bodenplatte des Elektronikgehäuses ermöglich eine stark verkleinerte Anordnung der Bauteile im Vergleich zu bisher eingesetzten PCB-Modulen und eine signifikante Materialersparnis. Die Montage ist leicht und kostengünstig in den Gesamtmontageprozess einer elektronischen Vorrichtung integrierbar.In summary, a module for integrated control electronics is therefore proposed, in which the carrier function for the electronic substrate on the one hand and at the same time the electronic connection to the peripheral components is taken over by the circuit board. The signal and potential distribution can be ensured just as reliably and with long-term stability as the thermal connection to the hydraulic plate. The module thus provided can be assembled easily and variably and can be manufactured using standard processes. In particular, the development of new high-temperature materials for printed circuit boards (PCBs) and electronic components as well as the omission according to the invention of an additional base plate of the electronics housing enable a greatly reduced arrangement of the components in comparison to previously used PCB modules and a significant material saving. The assembly can be integrated easily and inexpensively into the overall assembly process of an electronic device.

Claims (9)

Modul (1) für eine integrierte Steuerungselektronik mit einem Deckel(3) und mindestens einer Leiterplatte (5) als elektrische Verbindung zwischen einem Elektronikraum (2) und peripheren Komponenten, wobei die Leiterplatte (5) zwei- oder mehrlagig ist, mit zwei oder mehr Leiterbahnebenen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) Grundträger für ein elektronisches Substrat (6) mit der zentralen Steuerungselektronik und gleichzeitig thermische Anbindung an eine Hydraulikplatte ist, wobei zumindest eine Außenkante der Leiterplatte (5) entlang der Dickenerstreckung der Leiterplatte (5)beschichtet, bevorzugt metallisiert ist, wobei Leiterbahnen der Leiterbahnebenen nicht berührt sind.Module (1) for integrated control electronics with a cover (3) and at least one circuit board (5) as an electrical connection between an electronics room (2) and peripheral components, the circuit board (5) having two or more layers, with two or more Conductor track levels, characterized in that the printed circuit board (5) is a base support for an electronic substrate (6) with the central control electronics and at the same time is a thermal connection to a hydraulic plate, at least one outer edge of the printed circuit board (5) coating along the thickness of the printed circuit board (5) , is preferably metallized, wherein conductor tracks of the conductor track levels are not touched. Modul (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) verschiedene Oberflächen aufweist.Module (1) after Claim 1 , characterized in that the circuit board (5) has different surfaces. Modul (1) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Oberflächen chemisch Zinn- und/oder Gold-Oberflächen umfassen.Module (1) after Claim 2 , characterized in that the different surfaces chemically comprise tin and / or gold surfaces. Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) Vias zur thermischen Anbindung an die Hydraulikplatte aufweist.Module (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the circuit board (5) has vias for thermal connection to the hydraulic plate. Modul(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte eine umlaufende Dichtung (11) zum Deckel angeordnet ist.Module (1) according to one of the preceding Claims 1 to 4 , characterized in that a circumferential seal (11) to the lid is arranged on the circuit board. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (3) eine Einfüllöffnung (10) für eine Vergussmasse aufweist.Module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cover (3) has a filling opening (10) for a casting compound. Modul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6) mit den elektronischen Bauteilen (7) der zentralen Steuerungselektronik und deren Anbindung mit der Leiterplatte (5) vergossen ist.Module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate (6) with the electronic components (7) of the central control electronics and their connection to the circuit board (5) is cast. Verfahren zur Herstellung eines Moduls (1) mit den Merkmalen mindestens eines der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leiterplatte (5) mit einem elektronischen Substrat (6) verbunden wird, auf eine Hydraulikplatte aufgebracht wird, mit den peripheren Komponenten verbunden wird und der Deckel (3) befestigt wird.Method for producing a module (1) with the features of at least one of the preceding claims, characterized in that at least one printed circuit board (5) is connected to an electronic substrate (6), is applied to a hydraulic plate, is connected to the peripheral components and the lid (3) is attached. Verwendung eines Moduls (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 für eine integrierte Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.Use of a module (1) according to one of the preceding Claims 1 to 7 for an integrated transmission control of a motor vehicle.
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