DE10246090A1

DE10246090A1 - Elektronische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10246090A1
Application number: DE10246090A
Authority: DE
Inventors: Frank Hallitschke; Juergen Heim; Sascha Richter; Wolfgang Thiel
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2002-03-16
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2003-09-25

Abstract

Vorgeschlagen wird eine einfache und kostengünstige Anordnung der eine elektronische Schaltungseinheit mit mindestens einem auf einem Trägerkörper angeordneten elektronischen Bauteil aufweisenden elektronischen Baugruppe, die eine einfache, kostengrünstige und zuverlässige Montage gewährleistet. DOLLAR A Hierzu ist ein erstes Gehäuseteil eines die elektronische Schaltungseinheit umschließenden Gehäuses als Aussparung in einer am Montageort der elektronischen Baugruppe vorgesehenen Komponente des Kraftfahrzeugs ausgebildet. DOLLAR A Elektronische Baugruppe als Steuergerät eines Kraftfahrzeugs.

Description

In vielen Bereichen werden elektronische Baugruppen für unterschiedliche Anwendungen und Aufgaben eingesetzt; beispielsweise sind im Kraftfahrzeugbereich elektronische Baugruppen als Steuergeräte zur Verarbeitung von Messsignalen und/oder zur Steuerung von Aggregatefunktionen oder von Komponenten des Kraftfahrzeugs vorgesehen, bsp. als Türsteuergeräte oder als Sitzsteuergeräte ausgebildete elektronische Baugruppen.

Elektronische Baugruppen bestehen üblicherweise aus einer elektronischen Schaltungseinheit, die auf einem Trägerkörper (beispielsweise einer Leiterplatte) angeordnete elektronische Bauteilen aufweist, und aus einem die elektronische Schaltungseinheit zum Schutz gegen Umwelteinflüsse umgebenden Gehäuse. Zur Kontaktierung der elektronischen Bauteile der elektronischen Schaltungseinheit, insbesondere für die Spannungsversorgung der elektronischen Bauteile und für die Signalleitung (bsp. zur Weiterleitung von Steuersignalen oder Messsignalen), ist eine Kontaktierungseinheit mit Kontaktierungselementen vorgesehen, die mit einem Anschlussstecker verbunden werden kann.

Die elektronische Baugruppe wird in Abhängigkeit ihres Einsatzgebiets und Anwendungszwecks an einem passenden Montageort im Kraftfahrzeug montiert; hierzu wird das Gehäuse der elektronischen Baugruppe an oder in einer Komponente des Kraftfahrzeugs (an oder in einem Fahrzeugteil) befestigt, bsp. an einer Komponente des Kraftfahrzeugs angeschraubt. Da zur Montage der elektronischen Baugruppe ein allseitig geschlossenes Gehäuse benötigt wird, bedingt dies hohe Kosten sowie einen hohen Fertigungsaufwand und Montageaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug mit einem einfachen Aufbau, einer einfachen Fertigung, geringen Kosten, einer hohen Zuverlässigkeit und vorteilhaften Eigenschaften bezüglich der Montage anzugeben.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch das Merkmal im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der übrigen Patentansprüche.

Erfindungsgemäß wird ein erstes Gehäuseteil des mindestens zweiteilig aus dem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil ausgeführten Gehäuses durch eine Komponente bzw. ein Fahrzeugteil des Kraftfahrzeugs selbst gebildet, d. h. das erste Gehäuseteil ist entweder als Gehäuseunterteil (Gehäuseboden) oder als Gehäuseoberteil (Gehäusedeckel) ein Bestandteil der als Montageort vorgesehenen Kraftfahrzeugkomponente; das zweite Gehäuseteil bildet das passende Gegenstück zum ersten Gehäuseteil, um ein allseitig geschlossenes Gehäuse zu realisieren. Das erste Gehäuseteil ist hierzu als zumindest einen Teil der elektronischen Schaltungseinheit aufnehmende Aussparung in der Kraftfahrzeugkomponente ausgebildet und besteht demzufolge aus dem für die Kraftfahrzeugkomponente vorgesehenen Material, bsp. aus Kunststoff oder Metallguss. Die Aussparung in der Kraftfahrzeugkomponente, insbesondere deren Form und Abmessung, wird hierbei an die Form und Abmessung der elektronischen Schaltungseinheit angepasst. Das zweite Gehäuseteil besteht aus einem für den Anwendungsfall und/oder Einsatzort der elektronische Baugruppe im Kraftfahrzeug geeigneten Material, bsp. aus Kunststoff (bsp. aus Polybutylenterephthalat PBTA oder Polyamid PA) oder zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) aus Metall oder aus einem Kunststoff mit leitenden Fasern.

Vorzugsweise wird in einer Vormontage die komplette elektronische Schaltungseinheit (d. h. der mit allen elektronischen Bauteilen bestückte Trägerkörper) zusammen mit einer zur Kontaktierung der elektronischen Schaltungseinheit dienenden Kontaktierungseinheit in das als Gegenstück zur Aussparung in der Kraftfahrzeugkomponente ausgebildete zweite Gehäuseteil eingebracht. Das zweite Gehäuseteil wird bei der Endmontage (dem Einbau) mit dem ersten Gehäuseteil und hierdurch auch mit dem Kraftfahrzeug verbunden (bsp. durch Verschrauben oder durch Verklipsen). Insbesondere können auf diese Weise als elektronische Baugruppen Steuergeräte des Kraftfahrzeugs im Kraftfahrzeug an verschiedenen Montageorten eingebaut werden, insbesondere Türsteuergeräte (Montageort und damit erstes Gehäuseteil ist hierbei bsp. die Türverkleidung), Sitzsteuergeräte für die Vordersitze und die Hintersitze (Montageort und damit erstes Gehäuseteil ist hierbei bsp. das Sitzgestell, bsp. die Unterseite des Sitzgestells) oder Zentralsteuergeräte (Montageort und damit erstes Gehäuseteil ist hierbei bsp. das Armaturenbrett).

Zur externen Kontaktierung der elektronischen Baugruppe, d. h. zur elektrischen Verbindung der elektronischen Schaltungseinheit und damit der elektronischen Bauteile der elektronischen Baugruppe mit weiteren elektronischen Bauteilen und/oder mit weiteren elektronischen Baugruppen, kann ein Kontaktierungseinheit mit einer Leiterfolie oder mit einem Stanzgitter herangezogen werden. Bei einer Kontaktierungseinheit mit einer auf dem Trägerkörper angeordneten, Leiterbahnen aufweisenden Leiterfolie (diese ist bsp. auf dem Trägerkörper auflaminiert) ist mindestens ein Teilbereich der Leiterfolie (der Kontaktstellen aufweisende Anschlussbereich) aus dem Gehäuse herausgeführt; in diesem Anschlussbereich können Kontaktierungsstellen für Steckeranschlüsse ausgebildet werden. Bei einer Kontaktierungseinheit mit einem eine Vielzahl von Stanzgitteranschlüssen aufweisenden Stanzgitter können durch die Stanzgitteranschlüsse des Stanzgitters im Gehäuse der elektronischen Baugruppe Steckeranschlüsse ausgebildet werden. An die Steckeranschlüsse der Kontaktierungseinheit können Anschlussstecker zur Verbindung mit weiteren elektronischen Baugruppen angeschlossen werden, bsp. zur Spannungsversorgung der elektronischen Schaltungseinheit und/oder zur Signalleitung (bsp. von Steuersignalen oder Messsignalen).

Da bei der vorgestellten Montage der elektronischen Baugruppe eines der Gehäuseteile durch eine Kraftfahrzeugkomponente selbst bereitgestellt wird und daher bei der Montage der elektronischen Baugruppe im Kraftfahrzeug nicht als separates Teil benötigt wird, ist hiermit eine Einsparung an Kosten und Bauraum, eine Verringerung des Gewichts sowie eine Reduzierung des Herstellungsaufwands verbunden. Weiterhin werden hierdurch keine Befestigungslöcher in der Kraftfahrzeugkomponente benötigt, so dass auch keine Probleme infolge von Feuchtigkeitseintritt auftreten (insbesondere ist hierdurch keine Abdichtung zum "Nassbereich" der Kraftfahrzeugkomponente hin erforderlich).

Im Zusammenhang mit der Zeichnung (Fig. 1 bis 4) soll die elektronische Baugruppe anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die elektronische Baugruppe,

Fig. 2 eine Schnittzeichnung der elektronischen Baugruppe mit einer ersten Verbindungsmethode der beiden Gehäuseteile,

Fig. 3 eine Schnittzeichnung der elektronischen Baugruppe mit einer zweiten Verbindungsmethode der beiden Gehäuseteile,

Fig. 4 eine Schnittzeichnung der elektronischen Baugruppe mit einer dritten Verbindungsmethode der beiden Gehäuseteile.

Die elektronische Baugruppe ist bsp. als Türsteuergerät von Kraftfahrzeugen zur Steuerung des Einklemmschutzes für den Fensterhebermotor ausgebildet.

Die elektronische Baugruppe besteht aus dem ersten Gehäuseteil 1, dem zweiten Gehäuseteil 2, der Kontaktierungseinheit 3 und der elektronischen Schaltungseinheit 4.

Das Gehäuse aus dem ersten Gehäuseteil 1 und dem zweiten Gehäuseteil 2 besitzt bsp. die Abmessungen Länge × Breite 120 mm × 150 mm und eine Gesamthöhe von bsp. 25 mm. Das erste Gehäuseteil 1 (bsp. das Gehäuseunterteil) ist als Aussparung 9 in der Seitentüre des Kraftfahrzeugs ausgebildet, bsp. als von Kunststoff berandete Vertiefung irr der bsp. eine Länge von 900 mm und eine Breite von 600 mm aufweisenden Türverkleidung der Seitentüre des Kraftfahrzeugs; die Aussparung 9 in der Türverkleidung der Seitentüre besitzt bsp. eine Länge von 120 mm, eine Breite von 150 mm und eine Tiefe von 12.5 mm. Das zweite Gehäuseteil 2 (bsp. das Gehäuseoberteil) besitzt bsp. die Abmessungen Länge × Breite von 120 mm × 150 mm und eine Höhe von bsp. 12.5 mm, so dass die beiden Gehäuseteile 1, 2 bsp. die gleiche Höhenabmessung von 12.5 mm aufweisen.

Die bsp. zur Verarbeitung und Auswertung von Steuersignalen zur Ansteuerung des Fensterhebermotors vorgesehene elektronische Schaltungseinheit 10 weist mehrere auf einem bsp. als Leiterplatte ausgebildeten Trägerkörper 7 angeordnete elektronische Bauteile 8 auf, die auf beiden Seiten der Leiterplatte 7, d. h. auf der Unterseite 11 der Leiterplatte 7 und auf der Oberseite 12 der Leiterplatte 7 durch automatische Bestückung und Reflowlöten aufgebracht sind. Weiterhin weist die Leiterplatte 7 (Abmessungen der Leiterplatte 7 bsp. 100 mm × 70 mm × 1.5 mm) gemäß der Fig. 2 und der Fig. 3 Durchgangsöffnungen 13 auf, bsp. vier Durchgangsöffnungen 13 an den Ecken der Leiterplatte 7 und gemäß der Fig. 4 Befestigungsdome 21 auf, bsp. vier Befestigungsdome 21 an den Ecken der Leiterplatte 7.

Die zur elektrischen Kontaktierung der elektronischen Bauteile 8 der elektronischen Schaltungseinheit 10 und zur externen Anbindung der elektronischen Schaltungseinheit 10 dienende Kontaktierungseinheit 18 weist eine Leiterfolie 3 auf, die bsp. auf die Leiterplatte 7 mit Hilfe von Crimpkontakten gesteckt ist. Auf der Oberseite 19 der Leiterfolie 3 sind Leiterbahnen 4 und innerhalb des Gehäuses befindliche Kontaktstellen sowie Kontaktstellen 5 im aus dem Gehäuse zwischen der Leiterplatte 7 und dem zweiten Gehäuseteil 2 herausgeführten Anschlussbereich 20 vorgesehen. Bsp. besitzt die Leiterfolie 3 die Abmessungen von 500 mm × 17.84 mm × 0.6 mm, wobei der auf beiden Seiten 14, 15 der Leiterplatte 7 zwischen der Leiterplatte 7 und dem zweiten Gehäuseteil 2 herausgeführte Anschlussbereich 20 der Leiterfolie 3 jeweils die Abmessungen von 4 mm × 17.84 mm besitzt. An den Kontaktstellen der Leiterfolie 3 innerhalb des Gehäuses werden die elektronischen Bauteile 8 der elektronischen Schaltungseinheit 10 elektrisch leitend angeschlossen, bsp. über Bondverbindungen von den Kontaktstellen der Leiterfolie 3 zu den Anschlüssen der Elektronischen Bauteile 8 der elektronischen Schaltungseinheit 10. An den Kontaktstellen 5 im Anschlussbereich 20 der Leiterfolie 3 werden Anschlusskontakte angebracht, bsp. werden Anschlusskontakte an den Kontaktstellen. 5 mit der Leiterfolie 3 verlötet oder gecrimpt. An die Anschlusskontakte können Anschlussstecker zur Verbindung der elektronischen Schaltungseinheit 10 und damit des Türsteuergeräts mit weiteren elektronischen Baugruppen angeschlossen werden (bsp. zur Signalleitung, insbesondere von Steuersignalen oder Messsignalen) und/oder zur Spannungsversorgung der elektronischen Schaltungseinheit 10; bsp. wird das Türsteuergerät über Anschlussstecker mit dem Fensterhebermotor verbunden.

Als zweites Gehäuseteil 2 ist ein bsp. aus Kunststoff bestehender Kunststoffdeckel vorgesehen, bsp. ein aus Polybutylenterephthalat FBT bestehender Kunststoffdeckel. Im zweiten Gehäuseteil 2 sind Durchgangsöffnungen 16 eingebracht, bsp. vier Durchgangsöffnungen 16. Bei der Vormontage wird die elektronische Schaltungseinheit 10, d. h. die Leiterplatte 7 mit den darauf aufgebrachten elektronischen Bauteilen 8, in das zweite Gehäuseteil 2 eingebracht und die Leiterfolie 3 auf die Leiterplatte 7 aufgebracht und mit der elektronischen Schaltungseinheit 10 kontaktiert; gemäß der Fig. 2 und der Fig. 4 wird hierbei das zweite Gehäuseteil 2 mit der Leiterplatte 7 befestigt (gemäß der Fig. 2 bsp. über durch die Durchgangsöffnungen 13 in der Leiterplatte 7 hindurchgeführte Nieten 22 und gemäß der Fig. 4 bsp. über die Befestigungsdome 21), gemäß der Fig. 3 wird das zweite Gehäuseteil 2 auf die Leiterplatte 7 ohne zusätzliche Befestigung aufgelegt. Der Kunststoffdeckel als zweites Gehäuseteil 2 wird mit dem ersten Gehäuseteil 1 und damit mit der Türverkleidung der Seitentüre des Kraftfahrzeugs verbunden, bsp. durch Verschrauben der durch Durchgangsöffnungen 16 im Kunststoffdeckel als zweitem Gehäuseteil 2 hindurchgeführte Schrauben als Befestigungselemente 6 in den Aufnahmen 17 des ersten Gehäuseteils 1 (gemäß der Fig. 2 und der Fig. 4) oder durch Verschrauben der durch Durchgangsöffnungen 16 im Kunststoffdeckel als zweitem Gehäuseteil 2 und gleichzeitig durch die hierzu korrespondierenden Durchgangsöffnungen 13 in der Leiterplatte 7 hindurchgeführte Schrauben als Befestigungselemente 6 in den Aufnahmen 17 des ersten Gehäuseteils 1 (gemäß der Fig. 3).

Claims

1. Elektronische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug,
mit einer elektronischen Schaltungseinheit (10), die mindestens ein auf einem Trägerkörper (7) angeordnetes elektronisches Bauteil (8) aufweist,
und mit einem das mindestens eine elektronische Bauteil (8) der elektronischen Schaltungseinheit (10) umgebenden Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein erstes Gehäuseteil (1) des Gehäuses als Aussparung (9) in einer am Montageort der elektronischen Baugruppe vorgesehenen Komponente des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.

2. Elektronische Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die elektronische Schaltungseinheit (10) aufnehmendes zweites Gehäuseteil (2) des Gehäuses vorgesehen ist, das über Befestigungselemente (b) mit dem ersten Gehäuseteil (1) des Gehäuses verbunden ist.

3. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktierungseinheit (18) zur internen und/oder externen Kontaktierung der elektronischen Schaltungseinheit (10) vorgesehen ist.

4. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinheit (18) Anschlusskontakte für Anschlussstecker ausbildet.

5. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinheit ein Stanzgitter mit Stanzgitteranschlüssen aufweist.

6. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinheit (18) eine Leiterfolie (3) mit Leiterbahnen (4) aufweist.

7. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein einen Anschlussbereich (20) bildender Teilbereich der Leiterfolie (3) außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und dass auf den Leiterbahnen (4) im mindestens einen Anschlussbereich (20) der Leiterfolie (3) Kontaktstellen (5) ausgebildet sind.

8. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kontaktstellen (5) im mindestens einen Anschlussbereich (20) der Leiterfolie (3) Anschlusskontakte ausgebildet sind.

9. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (2) aus Kunststoff besteht.

10. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (2) aus Polybutylenterephthalat oder Polyamid besteht.

11. Elektronische Baugruppe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des zweiten Gehäuseteils (2) elektrisch leitfähige Fasern aufweist.

12. Elektronische Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gehäuseteil (2) aus Metall besteht.