DE102011085054B4

DE102011085054B4 - Control unit for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102011085054B4
Application number: DE102011085054.6A
Authority: DE
Inventors: Holger Braun
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2031-10-22
Also published as: DE102011085054A1

Abstract

Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät aufweist:eine Bodenstruktur (4),eine mit der Bodenstruktur (4) mediumdicht verbundene Deckelstruktur (6),wobei die Bodenstruktur (4) und die Deckelstruktur (6) einen Innenraum (8) begrenzen,eine mit der Bodenstruktur (4) und mit der Deckelstruktur (6) jeweils mediumdicht verbundene Leiterplatte (10), wobei die Leiterplatte (10) zwischen der Bodenstruktur (4) und der Deckelstruktur (6) aus dem Innenraum (8) herausgeführt ist,einen im Innenraum (8) angeordneten Schaltungsträger (26, 52, 56), wobei der Schaltungsträger (26, 52, 56) und die Leiterplatte (10) miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind,wobei sich die Leiterplatte (10) zu wenigstens einer außerhalb des Innenraums (8) angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponente erstreckt,wobei die wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Komponente und die Leiterplatte (10) miteinander elektrisch leitfähig verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet,dass ein mittels einer Isolierung (18) mediumdicht ummanteltes Stanzgitter (16) mit der Bodenstruktur (4) und mit der Deckelstruktur (6) jeweils mediumdicht verbunden ist,dass das ummantelte Stanzgitter (16) zwischen der Deckelstruktur (6) und der Bodenstruktur (4) aus dem Innenraum (8) herausgeführt ist,dass ein elektrisch leitfähiges Stanzgitter (20) des ummantelten Stanzgitters (16) und der Schaltungsträger (26, 52, 56) miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind,dass sich das ummantelte Stanzgitter (16) zu wenigstens einer außerhalb des Innenraums (8) angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponente erstreckt, wobei das elektrisch leitfähige Stanzgitter (20) des ummantelten Stanzgitters (16) und die elektrische und/oder elektronische Komponente miteinander elektrisch leitfähig verbindbar sind.Control unit for a motor vehicle, the control unit having: a base structure (4), a cover structure (6) connected to the base structure (4) in a medium-tight manner, the base structure (4) and the cover structure (6) delimiting an interior space (8), a circuit board (10) connected to the base structure (4) and to the cover structure (6) in a medium-tight manner, the circuit board (10) being guided out of the interior (8) between the base structure (4) and the cover structure (6), an im Circuit carrier (26, 52, 56) arranged in the interior (8), the circuit carrier (26, 52, 56) and the circuit board (10) being electrically conductively connected to one another, the circuit board (10) being connected to at least one outside of the interior ( 8) arranged electrical and / or electronic component extends, wherein the at least one electrical and / or electronic component and the circuit board (10) are electrically conductively connected to each other, characterized in that an m medium-tight encased stamped grid (16) is connected to the base structure (4) and to the cover structure (6) by means of insulation (18) in a medium-tight manner, so that the encased stamped grid (16) between the cover structure (6) and the base structure (4). the interior (8), that an electrically conductive lead frame (20) of the encased lead frame (16) and the circuit carrier (26, 52, 56) are electrically conductively connected to one another, that the encased lead frame (16) forms at least one outside of the interior (8) arranged electrical and / or electronic component extends, wherein the electrically conductive lead frame (20) of the encased lead frame (16) and the electrical and / or electronic component can be electrically conductively connected to each other.

Description

Stand der TechnikState of the art

Zur Steuerung von diversen Anwendungen im Kraftfahrzeugbau sind elektronische Steuerungsmodule erforderlich. Die elektronischen Steuermodule enthalten eine elektronische Schaltung, Sensoren, wenigstens eine Steckverbindung zum Anschluss an einen Fahrzeugkabelbaum und elektrische Schnittstellen zum Ansteuern von Aktuatoren. Zur Steuerung von modernen Automatikgetrieben sind elektronische Steuerungsmodule erforderlich, die in vielen Fällen im Inneren des Getriebegehäuses angeordnet sind. Hierbei werden die Steuermodule so verbaut, dass sie ganz oder teilweise direkt im Getriebeöl liegen und Temperaturen von -40 °C bis +150 °C, die in derartigen Getrieben auftreten, ausgesetzt sind. Um die empfindliche Elektronik vor dem aggressiven Getriebeöl zu schützen, wird die elektronische Schaltung in einem gegenüber dem Getriebeöl dichten Gehäuse untergebracht. Für den Betrieb der heutigen Automatikgetriebe ist in den meisten Fällen eine Ölpumpe notwendig, die bislang mechanisch, also durch Kopplung an den das Fahrzeug treibenden Verbrennungsmotor, angetrieben wurde. Um den Kraftstoffverbrauch heutiger Verbrennungsmotoren weiter zu reduzieren, werden in Automatikgetrieben zunehmend elektrisch angetriebene Ölpumpen eingesetzt. Hierzu sollen die zur Steuerung des Ölpumpenmotors notwendigen elektronischen Baugruppen künftig unmittelbar mit in das elektronische Steuerungsmodul integriert werden. Die Versorgung des Ölpumpenmotors erfordert allerdings hohe Ströme, die in einem Bereich zwischen 20 A und 80 A liegen.Electronic control modules are required to control various applications in motor vehicle construction. The electronic control modules contain an electronic circuit, sensors, at least one plug connection for connection to a vehicle wiring harness and electrical interfaces for controlling actuators. Electronic control modules are required to control modern automatic transmissions, which in many cases are located inside the transmission housing. The control modules are installed in such a way that they are completely or partially directly in the transmission oil and are exposed to temperatures of -40 °C to +150 °C that occur in such transmissions. In order to protect the sensitive electronics from the aggressive transmission oil, the electronic gearshift is housed in a housing that is sealed against the transmission oil. In most cases, the operation of today's automatic transmissions requires an oil pump, which until now has been driven mechanically, i.e. by being coupled to the internal combustion engine driving the vehicle. In order to further reduce the fuel consumption of today's internal combustion engines, electrically driven oil pumps are increasingly being used in automatic transmissions. For this purpose, the electronic assemblies required to control the oil pump motor are to be integrated directly into the electronic control module in the future. However, supplying the oil pump motor requires high currents ranging between 20 A and 80 A.

Aus der DE 199 07 949 A1 ist ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Diese Schrift offenbart ein gegenüber dem Getriebeöl dichtes Steuergerätegehäuse mit einer flexiblen Leiterplatte. Dabei ist die flexible Leiterplatte auf eine Aluminiumplatte auflaminiert. Auf der Aluminiumplatte ist zusätzlich ein Schaltungsträger mit elektronischen Bauelementen aufgeklebt, wobei der Schaltungsträger und die flexible Leiterplatte mittels Bonddrähten miteinander elektrisch verbunden werden. Die gegenüber dem Getriebeöl notwendige Abdichtung erfolgt über einen Kunststoffdeckel mit eingelegter Formdichtung. Es hat sich jedoch gezeigt, dass über flexible Leiterplatten nur geringe Stromstärken übertragen werden können. Somit sind Hochstromanwendungen, wie der Betrieb eines elektrisch betriebenen Ölpumpenmotors, mit einer Stromaufnahme bis 80A mit einer flexiblen Leiterplatte nicht realisierbar. Zudem ist die Herstellung flexibler Leiterplatten aufwändig und damit teuer.From the DE 199 07 949 A1 a control unit for a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1 is known. This document discloses a control unit housing that is sealed against the transmission oil and has a flexible printed circuit board. The flexible printed circuit board is laminated onto an aluminum plate. A circuit carrier with electronic components is additionally glued to the aluminum plate, the circuit carrier and the flexible printed circuit board being electrically connected to one another by means of bonding wires. The sealing required against the transmission oil is provided by a plastic cover with an inserted molded seal. However, it has been shown that only low current intensities can be transmitted via flexible printed circuit boards. This means that high-current applications, such as the operation of an electrically operated oil pump motor, with a current consumption of up to 80A cannot be implemented with a flexible printed circuit board. In addition, the production of flexible printed circuit boards is complex and therefore expensive.

Aus der DE 10 2004 036 683 A1 ist 6 eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem abgedichteten Hohlraum und einem darin angeordnetem Schaltungstäger bekannt, wobei mehrere Teil-Flex-Leiterplatten eine elektrische Verbindung in den Hohlraum hinein und zu dem Schaltungsträger herstellen.From the DE 10 2004 036 683 A1 6 discloses a control device for a motor vehicle with a sealed cavity and a circuit carrier arranged therein, wherein a plurality of partial flexible printed circuit boards establish an electrical connection into the cavity and to the circuit carrier.

Aus der DE 10 2005 002 813 A1 ist ein Steuermodul für ein Kraftfahrzeug mit einem abgedichteten Gehäuseinnenraum und einem darin angeordneten Schaltungsteil bekannt, wobei eine flexible Leiterfolie eine elektrische Verbindung des Schaltungsteils mit einem außerhalb des Gehäuseinnenraums angeordneten Steckerteil herstellt.From the DE 10 2005 002 813 A1 a control module for a motor vehicle with a sealed housing interior and a circuit part arranged therein is known, with a flexible conductor film producing an electrical connection of the circuit part with a plug part arranged outside the housing interior.

Aus der DE 10 2005 015 717 A1 ist eine Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen in einem abgedichteten Raum angeordneten Schaltungsträger und eine der elektrischen Anbindung des Schaltungsträgers dienende Verbindungseinrichtung aufweist, welche als flexible Leiterplatte oder als Stanzgitter ausgeführt ist.From the DE 10 2005 015 717 A1 a circuit arrangement for a motor vehicle is known which has a circuit carrier arranged in a sealed space and a connecting device which serves for the electrical connection of the circuit carrier and is designed as a flexible printed circuit board or as a stamped grid.

Die DE 10 2005 015 768 A1 offenbart eine Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei in einem abgedichteten Gehäuse angeordnete elektrische Bauteile über Kontaktbahnen elektrisch mit einem außerhalb des Gehäuseinnenraums angeordneten Verbindungselement verbunden sind, wobei die Kontaktbahnen beispielsweise als Stanzgitter und/oder aufgebrachte Leiterbahnen ausgeführt sind.the DE 10 2005 015 768 A1 discloses a control device for a motor vehicle, electrical components arranged in a sealed housing being electrically connected via contact tracks to a connecting element arranged outside the housing interior, the contact tracks being designed, for example, as stamped grids and/or applied conductor tracks.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Somit kann ein Bedürfnis bestehen, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, das gegenüber dem das Steuergerät umgebenden Medium geschützt einer elektrischen Komponente hohen Strom zuführen kann.There may thus be a need to provide a control device for a motor vehicle that can supply high current to an electrical component while being protected from the medium surrounding the control device.

Das Bedürfnis kann durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs befriedigt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The need can be satisfied by the subject matter of the independent claim. Advantageous configurations result from the subject matter of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung wird ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Steuergerät weist eine Bodenstruktur und eine mit der Bodenstruktur mediumdicht verbundene Deckelstruktur, wobei die Bodenstruktur und die Deckelstruktur einen Innenraum begrenzen, sowie eine mit der Bodenstruktur und mit der Deckelstruktur jeweils mediumdicht verbundene Leiterplatte auf, wobei die Leiterplatte zwischen der Bodenstruktur und der Deckelstruktur aus dem Innenraum herausgeführt ist. Das Steuergerät weist ferner einen im Innenraum angeordneten Schaltungsträger auf, wobei der Schaltungsträger und die Leiterplatte miteinander elektrisch leitfähig verbunden sind. Die Leiterplatte erstreckt sich zu wenigstens einer außerhalb des Innenraums angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponente, wobei die wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Komponente und die Leiterplatte aneinander elektrisch leitfähig verbindbar sind. Ein mittels einer Isolierung mediumdicht ummanteltes Stanzgitter ist mit der Bodenstruktur und mit der Deckelstruktur jeweils mediumdicht verbunden. Das ummantelte Stanzgitter ist zwischen der Deckelstruktur und der Bodenstruktur aus dem Innenraum herausgeführt. Das Stanzgitter und der Schaltungsträger sind miteinander elektrisch leitfähig verbunden. Das ummantelte Stanzgitter erstreckt sich zu wenigstens einer außerhalb des Innenraums angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponente, wobei das Stanzgitter und die elektrische und/oder elektronische Komponente miteinander elektrisch leitfähig verbindbar sind.According to a first exemplary embodiment of the invention, a control device for a motor vehicle is provided. The control unit has a base structure and a cover structure which is connected to the base structure in a medium-tight manner, with the base structure and the cover structure delimiting an interior space, and a circuit board which is connected to the base structure and with the cover structure in a medium-tight manner, the circuit board between the base structure and the cover structure consisting of Interior is brought out. The control device also has a circuit carrier arranged in the interior, the circuit carrier and the printed circuit board are connected to one another in an electrically conductive manner. The printed circuit board extends to at least one electrical and/or electronic component arranged outside of the interior, the at least one electrical and/or electronic component and the printed circuit board being able to be connected to one another in an electrically conductive manner. A stamped grid encased in a medium-tight manner by means of insulation is connected to the base structure and to the cover structure in a medium-tight manner. The encased stamped grid is brought out of the interior between the cover structure and the base structure. The stamped grid and the circuit carrier are connected to one another in an electrically conductive manner. The encased stamped grid extends to at least one electrical and/or electronic component arranged outside of the interior space, with the stamped grid and the electrical and/or electronic component being electrically conductively connectable to one another.

Der Schaltungsträger ist mit der Bodenstruktur in der Regel unlösbar verbunden, wobei der Schaltungsträger in der Regel auf die Bodenstruktur mit einem gut wärmeleitfähigen Klebstoff mit der Bodenstruktur verbunden ist. Die Bodenstruktur ist gut wärmeleitend. In der Regel wird die Bodenstruktur aus einer Metallplatte gestaltet sein, wobei die Metallplatte in der Regel aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen gefertigt ist. Auch kann die Bodenstruktur beispielsweise als ein Druckgussteil gestaltet sein. Ferner kann die Bodenstruktur auch aus einem gut wärmeleitenden Kunststoff gefertigt sein. Das das Steuergerät umgebende Medium kann flüssig oder gasförmig sein. Als flüssige Medien kommen Spritzwasser, Öle, insbesondere Getriebeöle, oder andere für die Elektronik schädliche Substanzen in Betracht. Auch sind derart gestaltete Steuerungsgeräte geeignet, beispielsweise in aggressiver gasförmiger Atmosphäre angeordnet zu werden. Die außerhalb des Steuergeräts angeordneten elektrischen Komponenten können beispielsweise Sensoren, Aktuatoren, insbesondere Elektromotoren, oder elektrische Steckverbinder sein. Elektronische Komponenten sind in der Regel weitere Steuergeräte. Das mediumdicht umspritzte Stanzgitter kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass das Stanzgitter mit einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, ummantelt ist, wobei zwischen dem Polyamid und dem Stanzgitter Duroplaste oder flüssiger Silikonklebstoff eingebracht sein können, die eine Beständigkeit gegen das das Steuergerät umgebende Medium erhöhen können. Die Duroplaste und der flüssige Silikonklebstoff können sowohl mit dem Stanzgitter als auch mit der thermoplastischen Ummantelung eine unlösbare Verbindung eingehen. Die Schaltungsträger können beispielsweise aus LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), Al₂O₃ (Keramik), HDI (High Density Interconnect) oder auch DBC (Direct Bonded Copper) gefertigt sein. Die Leiterplatte kann starr oder flexibel ausgestaltet sein. Auch ist es nicht notwendig, dass der Schaltungsträger einteilig ausgebildet ist, vielmehr kann er auch aus zwei oder mehr getrennten Schaltungsträgern bestehen, wobei in der Regel ein erster Schaltungsträger Steuerelektronik und ein zweiter Schaltungsträger Leistungselektronik beinhalten wird. Auch müssen die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter nicht notwendigerweise übereinander angeordnet sein, vielmehr können sie auch nebeneinander angeordnet sein. Somit ist es beispielsweise möglich, dass auf einer ersten Seite des Steuergerätes die Leiterplatte aus dem Innenraum herausgeführt ist, während auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite das Stanzgitter aus dem Innenraum des Steuergerätes herausgeführt ist. Hierbei können beispielsweise die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter eine gemeinsame Oberfläche ausbilden, an der eine Deckelstruktur gegenüber dem das Steuergerät umgebende Fluid fluiddicht verbunden ist.The circuit carrier is generally inseparably connected to the base structure, with the circuit carrier generally being connected to the base structure using an adhesive with good thermal conductivity. The floor structure is good heat conductor. As a rule, the floor structure will be designed from a metal plate, with the metal plate usually being made of aluminum or aluminum alloys. The floor structure can also be designed, for example, as a die-cast part. Furthermore, the base structure can also be made of a plastic with good thermal conductivity. The medium surrounding the control device can be liquid or gaseous. Splash water, oils, in particular gear oils, or other substances that are harmful to electronics come into consideration as liquid media. Control devices designed in this way are also suitable for being arranged, for example, in an aggressive gaseous atmosphere. The electrical components arranged outside of the control unit can be, for example, sensors, actuators, in particular electric motors, or electrical plug connectors. Electronic components are usually additional control units. The medium-tight encapsulated stamped grid can be realized, for example, by encasing the stamped grid with a thermoplastic material, such as polyamide, with thermosets or liquid silicone adhesive being introduced between the polyamide and the stamped grid, which increase resistance to the medium surrounding the control unit be able. The duroplastics and the liquid silicone adhesive can form an inseparable connection with both the stamped grid and the thermoplastic sheathing. The circuit carriers can be made, for example, from LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), Al ₂ O ₃ (ceramic), HDI (High Density Interconnect) or also DBC (Direct Bonded Copper). The circuit board can be rigid or flexible. It is also not necessary for the circuit carrier to be designed in one piece; rather, it can also consist of two or more separate circuit carriers, with a first circuit carrier usually containing control electronics and a second circuit carrier containing power electronics. Also, the printed circuit board and the encased stamped grid do not necessarily have to be arranged one above the other, but rather they can also be arranged next to one another. It is thus possible, for example, for the printed circuit board to be routed out of the interior on a first side of the control unit, while the stamped grid is routed out of the interior of the control unit on a second side opposite the first side. In this case, for example, the printed circuit board and the encased stamped grid can form a common surface on which a cover structure is connected in a fluid-tight manner with respect to the fluid surrounding the control device.

Das hier vorgeschlagene Steuergerät ermöglicht es, dass die außerhalb des Steuergerätes angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Komponenten mit dem sich innerhalb des Steuergerätes angeordneten und gegenüber der Umgebung mediumdicht gekapselten Schaltungsträger elektrisch leitfähig verbunden werden können. Somit können Ströme von 0 A bis etwa 20 A mittels der Leiterplatte und Ströme von etwa 20 A bis etwa 80 A mittels des Stanzgitters von dem Schaltungsträger zu den elektrischen und/oder elektronischen Komponenten übertragen werden. Damit wird der Einsatzbereich von derartigen Steuergeräten gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Steuergeräten erheblich erweitert. Weiterhin können die Leiterplatten schnell an etwaige Kundenschnittstellen adaptiert werden, da Leiterplatten im Vergleich zu Stanzgittern schneller geändert werden können und zur Herstellung keine Werkzeuge erfordern. Durch das Verkleben des Schaltungsträgers mittels eines gut wärmeleitfähigen Klebstoffs an der Bodenstruktur erfolgt eine gute Entwärmung der Elektronik auf dem Schaltungsträger, da die Bodenstruktur als Wärmesenke dient. Über die Bodenstruktur kann die Wärme direkt über entsprechende Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Nieten in die Kundenschnittstelle eingeleitet werden.The control unit proposed here makes it possible for the electrical and/or electronic components arranged outside the control unit to be electrically conductively connected to the circuit carrier which is arranged inside the control unit and is encapsulated in a medium-tight manner with respect to the environment. Currents from 0 A to approximately 20 A can thus be transmitted from the circuit carrier to the electrical and/or electronic components by means of the printed circuit board and currents from approximately 20 A to approximately 80 A by means of the stamped grid. The area of use of such control devices is thus considerably expanded compared to the control devices known from the prior art. Furthermore, the printed circuit boards can be quickly adapted to any customer interfaces, since printed circuit boards can be changed more quickly compared to leadframes and require no tools to manufacture. By gluing the circuit carrier to the base structure using an adhesive with good thermal conductivity, there is good cooling of the electronics on the circuit carrier, since the base structure serves as a heat sink. The heat can be introduced directly into the customer interface via the floor structure using appropriate connecting elements such as screws or rivets.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung weist die Leiterplatte des Steuergeräts eine erste Öffnung mit einer ersten Innenkontur auf. Das ummantelte Stanzgitter weist eine zweite Öffnung mit einer zweiten Innenkontur auf. Der Schaltungsträger weist eine Außenkontur auf, wobei die Außenkontur im Wesentlichen allseitig von der ersten und der zweiten Innenkontur umgeben ist. Die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter sind übereinander angeordnet.According to a further exemplary embodiment of the invention, the printed circuit board of the control device has a first opening with a first inner contour. The encased pressed screen has a second opening with a second inner contour. The circuit carrier has an outer contour, the outer contour being essentially surrounded on all sides by the first and the second inner contour. The printed circuit board and the coated stamped grid are arranged one above the other.

Der Schaltungsträger ist in der Regel an der Bodenstruktur verbunden, insbesondere, um die Bodenstruktur als Wärmesenke zu nutzen. Eine der Komponenten aus der Gruppe Leiterplatte und ummanteltes Stanzgitter kann an der Bodenstruktur verbunden sein, während die jeweils andere Komponente aus der Gruppe Leiterplatte und ummanteltes Stanzgitter an der Deckelstruktur verbunden ist. Durch eine derartige Ausgestaltung lassen sich die Leiterplatte und das Stanzgitter leicht beispielsweise mittels Bonddrähten mit dem Schaltungsträger elektrisch leitend verbinden.The circuit carrier is usually connected to the base structure, in particular in order to use the base structure as a heat sink. One of the printed circuit board and encapsulated lead frame may be connected to the base structure while the other of the printed circuit board and encapsulated lead frame is connected to the cover structure. With such a configuration, the printed circuit board and the stamped grid can easily be electrically conductively connected to the circuit carrier, for example by means of bonding wires.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist die Leiterplatte des Steuergerätes den Innenraum begrenzend umlaufend an der Bodenstruktur mediumdicht verbunden. Das ummantelte Stanzgitter ist den Innenraum begrenzend umlaufend an der Deckelstruktur mediumdicht verbunden. Weiterhin ist das ummantelte Stanzgitter den Innenraum begrenzend umlaufend an der Leiterplatte mediumdicht verbunden.According to a further exemplary embodiment of the invention, the printed circuit board of the control device is connected to the floor structure in a medium-tight manner so as to limit the interior space. The encased stamped grid is connected to the cover structure in a medium-tight manner surrounding the interior space. Furthermore, the encased stamped grid is connected to the printed circuit board in a medium-tight manner, delimiting the interior space.

Zur mediumdichten Verbindung des ummantelten Stanzgitters mit der Deckelstruktur kann beispielsweise die Isolierung des Stanzgitters als ein Formteil ausgebildet sein, das an der Deckelstruktur verbunden wird. Hierbei kann beispielsweise die Deckelstruktur an die Isolierung geklebt sein. Auch kann die Isolierung des Stanzgitters an die Deckelstruktur mittels eines Lasers verschweißt werden. Hierzu wird der Deckel in der Regel gegenüber der Wellenlänge der Laserstrahlen transparent ausgeführt, während die Isolierung des Stanzgitters gegenüber dieser Wellenlänge dicht ist. Die Dichtigkeit des Steuergerätes wird erreicht, indem jede Komponente aus der Gruppe Bodenstruktur, Leiterplatte, ummanteltes Stanzgitter und Deckelstruktur an die jeweils benachbarte Komponente mediumdicht verbunden ist. Natürlich können auch Dichtelemente zwischen den einzelnen Komponenten verwendet werden.For medium-tight connection of the encased stamped grid to the cover structure, the insulation of the stamped grid can be designed as a molded part, for example, which is connected to the cover structure. In this case, for example, the cover structure can be glued to the insulation. The insulation of the stamped grid can also be welded to the cover structure by means of a laser. For this purpose, the cover is generally made transparent with respect to the wavelength of the laser beams, while the insulation of the stamped grid is sealed with respect to this wavelength. The tightness of the control unit is achieved by connecting each component from the group of base structure, printed circuit board, coated stamped grid and cover structure to the adjacent component in a medium-tight manner. Of course, sealing elements can also be used between the individual components.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung sind die Bodenstruktur und die Leiterplatte sowie die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter jeweils aneinander mediumdicht geklebt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the base structure and the printed circuit board and the printed circuit board and the encased stamped grid are each bonded to one another in a medium-tight manner.

Hierdurch wird die Dichtigkeit der einzelnen Komponenten durch aneinander Verkleben erreicht. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der einzelnen verwendeten Werkstoffe, wobei das Steuergerät von etwa -40 °C bis etwa +150 °C betrieben wird, kann der verwendete Klebstoff elastische Komponenten beinhalten, so dass die einzelnen Komponenten in geklebtem Zustand relativ zueinander bewegbar sind. Auch können in der Regel nur solche Klebstoffe verwendet werden, die zum einen eine hohe Beständigkeit gegenüber dem das Steuergerät umgebende Medium aufweisen und zum anderen eine hohe Zeitstandsfestigkeit haben, auch wenn sie permanent mit Extremtemperaturen aus dem oben genannten Temperaturbereich beaufschlagt werden. Für derartige Anwendungsfälle haben sich Klebstoffe auf Epoxidharz- oder Silikonbasis bewährt.In this way, the tightness of the individual components is achieved by gluing them together. Due to the different coefficients of thermal expansion of the individual materials used, with the control unit being operated from around -40 °C to around +150 °C, the adhesive used can contain elastic components so that the individual components can be moved relative to one another in the glued state. As a rule, only those adhesives can be used that have high resistance to the medium surrounding the control unit and high creep strength, even if they are permanently exposed to extreme temperatures from the temperature range mentioned above. Adhesives based on epoxy resin or silicone have proven themselves for such applications.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung sind die Bodenstruktur und die Leiterplatte mittels einer ersten Verbindung, und die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter mittels einer zweiten Verbindung jeweils mediumdicht aneinander verbunden, wobei die erste Verbindung eine Klebeverbindung ist und die zweite Verbindung ein Dichtelement aufweist, oder umgekehrt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the base structure and the printed circuit board are connected to one another in a medium-tight manner by means of a first connection, and the printed circuit board and the encased stamped grid by means of a second connection, with the first connection being an adhesive connection and the second connection having a sealing element, or vice versa .

Hierbei kann beispielsweise an einer der beiden Komponenten, zwischen denen das Dichtelement zu liegen kommt, eine Vertiefung oder eine Erhöhung ausgebildet sein, an der das Dichtelement aufgenommen und positioniert werden kann. Auch kann das Dichtelement an eine der beiden zu dichtenden Komponenten angespritzt sein, wie dies beispielsweise in Form einer thermoplastischen Dichtung geschehen kann. Insbesondere hat es sich bewährt, die Dichtungen aus einem Elastomer, wie beispielsweise Fluorkarbon-Kautschuk (FKM), Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) oder auch Acrylatkautschuk (ACM) auszubilden.Here, for example, on one of the two components between which the sealing element comes to rest, a depression or an elevation can be formed, on which the sealing element can be accommodated and positioned. The sealing element can also be injection molded onto one of the two components to be sealed, as can be done, for example, in the form of a thermoplastic seal. In particular, it has proven useful to form the seals from an elastomer, such as fluorocarbon rubber (FKM), ethylene acrylate rubber (AEM) or acrylate rubber (ACM).

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung sind die Bodenstruktur und die Leiterplatte sowie die Leiterplatte und das ummantelte Stanzgitter mittels wenigstens eines Dichtelements mediumdicht aneinander verbunden sind.According to a further exemplary embodiment of the invention, the base structure and the printed circuit board and the printed circuit board and the encased stamped grid are connected to one another in a medium-tight manner by means of at least one sealing element.

Um die Leiterplatte an die Bodenstruktur und an das ummantelte Stanzgitter mediumdicht zu verbinden, können entweder zwei Dichtelemente, wobei ein erstes Dichtelement zwischen der Leiterplatte und der Bodenstruktur und ein zweites Dichtelement zwischen der Leiterplatte und dem ummantelten Stanzgitter eingebracht sind, oder auch lediglich ein Dichtelement verwendet werden. Hierbei kann das eine Dichtelement derart gestaltet sein, dass es beispielsweise um die Innenkontur der Leiterplatte derart herumgezogen ist, dass ein erstes dichtendes Ende des einen Dichtelements zwischen der Leiterplatte und der Bodenstruktur und ein dem ersten dichtenden Ende gegenüberliegendes zweites dichtendes Ende zwischen der Leiterplatte und dem ummantelten Stanzgitter angeordnet sind, wobei die dichtenden Enden jeweils gegenüber dem Medium isolieren.In order to connect the circuit board to the base structure and to the encased stamped grid in a medium-tight manner, either two sealing elements can be used, with a first sealing element being introduced between the circuit board and the base structure and a second sealing element between the circuit board and the encased stamped grid, or just one sealing element will. In this case, one sealing element can be designed in such a way that it is drawn around the inner contour of the printed circuit board, for example, in such a way that a first sealing end of one sealing element lies between the printed circuit board and the base structure and a second sealing end, opposite the first sealing end, lies between the printed circuit board and the encased stamped grid are arranged, with the sealing ends isolating each from the medium.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist das Dichtelement eine Form- oder eine Flachdichtung.According to a further exemplary embodiment of the invention, the sealing element is a molded seal or a flat seal.

Unter einer Flachdichtung ist in der Regel eine Dichtung zu verstehen, die einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Unter einer Formdichtung ist in der Regel ein Dichtelement zu verstehen, welches im Querschnitt eine beliebige geometrische Figur ausgebildet hat. Auch kann bei der Formdichtung ihr Querschnitt entlang der Längserstreckungsrichtung des Dichtelements verändert sein. Weiterhin kann die Formdichtung auch als Hohlkörper ausgebildet sein.A flat gasket is generally understood to be a gasket that has a rectangular or square cross section. A molded seal is generally to be understood as meaning a sealing element which has any geometric shape in cross section. In the case of the molded seal, its cross section can also be changed along the longitudinal extension direction of the sealing element. Furthermore, the molded seal can also be designed as a hollow body.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist das Dichtelement an wenigstens einer Komponente aus der Gruppe Bodenstruktur, Leiterplatte und ummanteltes Stanzgitter des Steuergerätes angespritzt.According to a further exemplary embodiment of the invention, the sealing element is injection molded onto at least one component from the group consisting of the base structure, printed circuit board and encased stamped grid of the control unit.

Hierzu eignen sich insbesondere thermoplastische Elastomere. Diese können sowohl an flexiblen als auch starren Leiterplatten angespritzt werden. Angespritzte Dichtelemente bieten den Vorteil, dass das Dichtelement nicht als selbständiges Bauteil ausgebildet ist, welches in einem eigenen Montagevorgang montiert werden müsste.Thermoplastic elastomers are particularly suitable for this. These can be molded onto both flexible and rigid circuit boards. Molded sealing elements offer the advantage that the sealing element is not designed as an independent component that would have to be assembled in a separate assembly process.

Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung ist die Leiterplatte und/oder das ummantelte Stanzgitter an der Bodenstruktur durch ein Verbindungselement fixiert.According to a further exemplary embodiment of the invention, the printed circuit board and/or the encased stamped grid is fixed to the base structure by a connecting element.

Verbindungselemente können hier in der Regel Schrauben oder Nieten sein. Insbesondere bei den Ausgestaltungen, bei denen mit Dichtelementen gearbeitet wird, können die Verbindungselemente genutzt werden, um die Dichtelemente derart zu verformen, dass das das Steuergerät umgebende Medium nicht in den Innenraum des Steuergerätes gelangen kann und dort möglicherweise den Schaltungsträger, respektive dessen elektronische Bauteile, schädigt. Natürlich kann das Verbindungselement auch dazu genutzt werden, um während des Klebevorgangs die Leiterplatte, das umspritzte Stanzgitter und die Bodenstruktur relativ zueinander zu positionieren.As a rule, connecting elements can be screws or rivets here. In particular in the configurations in which sealing elements are used, the connecting elements can be used to deform the sealing elements in such a way that the medium surrounding the control unit cannot get into the interior of the control unit and possibly damage the circuit carrier or its electronic components there. harms. Of course, the connecting element can also be used to position the printed circuit board, the overmoulded stamped grid and the base structure relative to one another during the bonding process.

Es wird angemerkt, dass Gedanken zu der Erfindung hierin im Zusammenhang mit einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug beschrieben sind. Einem Fachmann ist hierbei klar, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden können, um so auch zu anderen Ausgestaltungen der Erfindung zu gelangen. Unabhängig davon ist der Schutzumfang einzig durch die Patentansprüche bestimmt.It is noted that ideas relating to the invention are described here in connection with a control unit for a motor vehicle. It is clear to a person skilled in the art that the individual features described can be combined with one another in various ways in order to arrive at other configurations of the invention. Irrespective of this, the scope of protection is determined solely by the patent claims.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.

1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Steuergeräts mit einer Bodenstruktur, einer Leiterplatte, einem ummantelten Stanzgitter, einer Deckelstruktur und einem Schaltungsträger, wobei der Schaltungsträger mit der Bodenplatte verbunden ist und wobei eine Mediumdichtigkeit des Steuergeräts durch Dichtelemente hergestellt ist, die zwischen der Bodenstruktur, der Leiterplatte und dem umspritzten Stanzgitter angeordnet sind, im Querschnitt;
2 zeigt eine zweite Ausgestaltung des aus 1 bekannten Steuergeräts, wobei der Schaltungsträger aus einem ersten Schaltungsträger und einem zweiten Schaltungsträger besteht, wobei die beiden Schaltungsträger mit der Bodenstruktur verbunden sind, und die Mediumdichtigkeit des Steuergeräts durch ein Kleben der Leiterplatte an die Bodenstruktur und an das ummantelte Stanzgitter hergestellt ist, im Querschnitt;
3 zeigt eine dritte Ausgestaltung des aus 2 bekannten Steuergeräts, wobei die Mediumdichtigkeit des Steuergeräts durch ein an die Leiterplatte in Richtung der Bodenstruktur weisendes angespritztes Dichtelement und ein zwischen dem ummantelten Stanzgitter und der Leiterplatte angeordneten Dichtelement hergestellt ist, im Querschnitt.

Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures. The figures are merely schematic and not true to scale.

1 shows a first embodiment of a control device with a base structure, a printed circuit board, an encased lead frame, a cover structure and a circuit carrier, the circuit carrier being connected to the base plate and the control device being medium-tight by means of sealing elements which are located between the base structure, the printed circuit board and the encapsulated stamped grid are arranged, in cross section;
2 shows a second embodiment of the 1 known control device, wherein the circuit carrier consists of a first circuit carrier and a second circuit carrier, the two circuit carriers being connected to the base structure, and the medium-tightness of the control device is produced by gluing the printed circuit board to the base structure and to the encased stamped grid, in cross section;
3 shows a third embodiment of the 2 known control device, wherein the medium-tightness of the control device is produced by an injection-molded sealing element pointing towards the base structure on the printed circuit board and a sealing element arranged between the coated stamped grid and the printed circuit board, in cross section.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

1 zeigt ein Steuergerät 2 mit einer Bodenstruktur 4 und eine mit der Bodenstruktur 4 mediumdicht verbundene Deckelstruktur 6, wobei die Bodenstruktur 4 und die Deckelstruktur 6 einen Innenraum 8 begrenzen. Weiterhin besitzt das Steuergerät eine Leiterplatte 10 und ein ummanteltes Stanzgitter 16, wobei sowohl die Leiterplatte 10 als auch das ummantelte Stanzgitter 16 zwischen der Bodenstruktur 4 und der Deckelstruktur 6 aus dem Innenraum 8 herausgeführt sind. Hierbei sind das ummantelte Stanzgitter 16 sowie die Leiterplatte 10 übereinander angeordnet, wobei die Leiterplatte 10 der Bodenstruktur 4 und das ummantelte Stanzgitter 16 der Deckelstruktur 6 benachbart sind. Somit begrenzen auch das ummantelte Stanzgitter 16 sowie die Leiterplatte 10 den Innenraum 8. Das ummantelte Stanzgitter 16 besteht aus einer Isolierung 18, welche das elektrisch leitfähige Stanzgitter 20 ummantelt. Die Leiterplatte 10 besitzt eine erste Öffnung 12 mit einer ersten Innenkontur 14. Das ummantelte Stanzgitter 16 besitzt eine zweite Öffnung 22 mit einer zweiten Innenkontur 24. Innerhalb der ersten 12 respektive zweiten Öffnung 22 ist ein Schaltungsträger 26 mit einer Schaltungselektronik angeordnet, der mittels leitfähigem Klebstoff 28 an die Bodenstruktur 4 geklebt ist. Die Bodenstruktur 4 ist in dem hier vorliegenden Ausgestaltungsbeispiel als eine Aluminiumplatte ausgebildet, die gegenüber dem Schaltungsträger 26 als Wärmesenke dient. Die in die Bodenstruktur 4 eingeleitete Wärme wird über die Bodenstruktur 4 in eine hier nicht dargestellte kundenspezifische Schnittstelle geleitet. Der Schaltungsträger 26 besitzt eine Außenkontur 30. Die Außenkontur 30 ist im Wesentlichen allseitig von der ersten 14 und der zweiten Innenkontur 24 umgeben. Weiterhin ist die Außenkontur 30 von der ersten 14 und der zweiten Innenkontur 24 beabstandet. Die Beabstandung kann erforderlich sein, da das Steuergerät 2 in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +150 °C betreibbar ist und die einzelnen Komponenten aus der Gruppe Leiterplatte 10, Schaltungsträger 26 und Bodenstruktur 4 aus Werkstoffen mit unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten gefertigt sein können. Somit muss sichergestellt werden können, dass sich die Komponenten, wenn sie in den Extremtemperaturen betrieben werden, sich nicht gegenseitig schädigen können. Sowohl die Leiterplatte 10 als auch das ummantelte Stanzgitter 16 verbinden jeweils außerhalb des Innenraums 8 angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponenten 100, 150 elektrisch leitfähig mit dem Schaltungsträger 26. Im Innenraum 8 erfolgt die elektrisch leitfähige Verbindung des Stanzgitters 20 und der Leiterplatte 10, die sowohl starr als auch flexibel ausgeführt sein kann, mittels Bonddrähten 32. 1 shows a control unit 2 with a base structure 4 and a cover structure 6 connected to the base structure 4 in a medium-tight manner, with the base structure 4 and the cover structure 6 delimiting an interior space 8 . Furthermore, the control device has a printed circuit board 10 and a encased stamped grid 16 , both the printed circuit board 10 and the encased stamped grid 16 being led out of the interior 8 between the base structure 4 and the cover structure 6 . In this case, the encased stamped grid 16 and the circuit board 10 are arranged one above the other, with the circuit board 10 being adjacent to the base structure 4 and the encased stamped grid 16 to the cover structure 6 . Thus, the encased pressed screen 16 and the printed circuit board 10 also delimit the interior space 8. The encased pressed screen 16 consists of insulation 18, which encases the electrically conductive pressed screen 20. The printed circuit board 10 has a first opening 12 with a first inner contour 14. The encased stamped grid 16 has a second opening 22 with a second inner contour 24. A circuit carrier 26 with circuit electronics is arranged inside the first 12 or second opening 22 and is secured by means of conductive adhesive 28 on the floor structure 4 is glued. In the exemplary embodiment presented here, the base structure 4 is in the form of an aluminum plate, which serves as a heat sink in relation to the circuit carrier 26 . The heat introduced into the base structure 4 is conducted via the base structure 4 into a customer-specific interface, not shown here. The circuit carrier 26 has an outer contour 30. The outer contour 30 is essentially surrounded on all sides by the first 14 and the second inner contour 24. Furthermore, the outer contour 30 is spaced apart from the first 14 and the second inner contour 24 . The spacing may be necessary because the control unit 2 can be operated in a temperature range of -40° C. to +150° C. and the individual components from the group circuit board 10, circuit carrier 26 and base structure 4 can be made of materials with different coefficients of expansion. It must therefore be possible to ensure that the components cannot damage one another when they are operated in the extreme temperatures. Both the printed circuit board 10 and the encased stamped grid 16 electrically conductively connect electrical and/or electronic components 100, 150 arranged outside of the interior 8 to the circuit carrier 26. The electrically conductive connection of the stamped grid 20 and the printed circuit board 10 takes place in the interior 8 can be both rigid and flexible, using bonding wires 32.

Da das hier dargestellte Steuergerät 2 innerhalb eines mit Öl gefüllten Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann, ist das Steuergerät 2, respektive dessen Innenraum 8, gegenüber dem Getriebeöl mediumdicht ausgeführt. Natürlich kann das Steuergerät 2 derart gestaltet sein, dass es auch gegenüber Gasen oder auch anderen Flüssigkeiten wie beispielsweise Spritzwasser mediumdicht ausgebildet ist. Um die Mediumdichtigkeit zu erzeugen, ist die Deckelstruktur 6 mit der Isolierung 18 des Stanzgitters 20 mediumdicht verbunden. Hierzu besitzt die Isolierung 18 einen ersten umlaufenden Schenkel 34, der dem Innenraum 8 zugewandt ist und auf dem die Deckelstruktur 6 ruht. Weiterhin besitzt die Isolierung 18 einen zweiten Schenkel 36, welcher zur Positionierung für die Deckelstruktur 6 dient und daher nicht umlaufend ausgebildet sein muss. Die Deckelstruktur 6 wird mit dem ersten Schenkel 34 mittels eines Laserschweißverfahrens verbunden. Dementsprechend ist die Deckelstruktur 6 zumindest in dem Bereich des ersten Schenkels 34 gegenüber einer Wellenlänge des verwendeten Lasers durchsichtig ausgebildet. Auch ist der erste Schenkel 34, wenn nicht aus fertigungstechnischen Gründen die gesamte Isolierung 18, gegenüber der Wellenlänge des Lasers undurchsichtig ausgebildet. Somit kann die Deckelstruktur 6 an den ersten Schenkel 34 in einfacher Weise mediumdicht verschweißt werden. Die Isolierung 18 ist in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Thermoplast, nämlich Polyamid, gefertigt. Um ein Diffundieren des das Steuergerät 2 umgebenden Mediums in den Innenraum 8 zwischen dem Stanzgitter 20 und dessen Isolierung 18 zu verhindern, ist zwischen der Isolierung 18 und dem Stanzgitter 20 ein Duroplast oder ein flüssiger Silikonklebstoff, welche beide eine gute Verbindung mit dem Stanzgitter 20 und der Isolierung 18 eingehen, eingebracht. Somit sind das Stanzgitter 20 und die Isolierung 18 aneinander gegenüber dem Getriebeöl dicht verbunden. Eine Abdichtung gegenüber dem Getriebeöl zwischen dem umspritzten Stanzgitter 16 und der Leiterplatte 10 sowie der Leiterplatte 10 und der Bodenstruktur 4 erfolgt durch umlaufende, den Innenraum begrenzende Dichtelemente 38. Hierzu wird das eine Dichtelement 38 zwischen einer Unterseite 40 des ummantelten Stanzgitters 16 und einer Oberseite 42 der Leiterplatte 10 eingebracht. Das andere Dichtelement 38 ist zwischen einer der Oberseite 42 der Leiterplatte 10 gegenüberliegenden Unterseite 44 und einer der Leiterplatte 10 zugewandten Oberseite 46 der Bodenstruktur 4 eingebracht. Die beiden hier dargestellten Dichtelemente 38 sind als den Innenraum 8 begrenzende O-Ringe ausgebildet. Hierbei sind die beiden Dichtelemente 38 in Vertiefungen 48 positioniert, wobei die eine Vertiefung 48 an der Unterseite 40 des ummantelten Stanzgitters 16 und die andere Vertiefung 48 an der Oberseite 46 der Bodenstruktur 4 ausgebildet sind. Damit die als O-Ringe ausgebildeten Dichtelemente 38 gegenüber dem das Steuergerät 2 umgebenden Medium dichten können, ist eine gewisse Verformung dieser Dichtelemente notwendig. Die hierfür benötigte Kraft wird durch ein Verbindungselement 50 bereitgestellt, welches in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl das ummantelte Stanzgitter 16 als auch die zwischen dem ummantelten Stanzgitter 16 und der Bodenstruktur 4 angeordnete Leiterplatte 10 mit der Bodenstruktur 4 verbindet. Hierbei kann das Verbindungselement 50 beispielsweise als eine Schraube oder eine Niete ausgebildet sein. Der Schaltungsträger 26 kann als LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), Al₂O₃ (Keramik), HDI (High Density Interconnect) oder auch DBC (Direct Bonded Copper) ausgebildet sein. Die hier verwendeten Dichtelemente 38 sind beispielsweise aus einem Elastomer, wie beispielsweise Fluorkarbon-Kautschuk (FKM), Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) oder auch Acrylatkautschuk (ACM) ausgebildet.Since the control unit 2 shown here can be used within an oil-filled automatic transmission of a motor vehicle, the control unit 2 or its interior 8 is designed to be medium-tight with respect to the transmission oil. Of course, the control device 2 can be designed in such a way that it is designed to be medium-tight with respect to gases or other liquids such as, for example, splashing water. In order to create the medium-tightness, the cover structure 6 is connected to the insulation 18 of the stamped grid 20 in a medium-tight manner. For this purpose, the insulation 18 has a first circumferential leg 34 which faces the interior 8 and on which the cover structure 6 rests. Furthermore, the insulation 18 has a second leg 36, which is used for positioning the cover structure 6 and therefore does not have to be designed to be circumferential. The cover structure 6 is connected to the first leg 34 by means of a laser welding process. Accordingly, the cover structure 6 is transparent at least in the area of the first leg 34 with respect to a wavelength of the laser used. The first leg 34, if not the entire insulation 18 for manufacturing reasons, is opaque to the wavelength of the laser. In this way, the cover structure 6 can be welded to the first leg 34 in a medium-tight manner in a simple manner. In the exemplary embodiment presented here, the insulation 18 is made of a thermoplastic, namely polyamide. In order to prevent the medium surrounding control unit 2 from diffusing into interior space 8 between stamped grid 20 and its insulation 18, there is a duroplast or a liquid silicone adhesive between insulation 18 and stamped grid 20, both of which ensure a good connection with stamped grid 20 and of the insulation 18 received introduced. Thus, the stamped grid 20 and the insulation 18 are tightly connected to one another with respect to the transmission oil. Sealing against the transmission oil between the molded lead frame 16 and the printed circuit board 10 and the printed circuit board 10 and the floor structure 4 is provided by circumferential sealing elements 38 that delimit the interior space the circuit board 10 introduced. The other sealing element 38 is introduced between an underside 44 opposite the upper side 42 of the printed circuit board 10 and an upper side 46 of the base structure 4 facing the printed circuit board 10 . The two sealing elements 38 shown here are designed as O-rings delimiting the interior space 8 . The two sealing elements 38 are positioned in recesses 48 , one recess 48 being formed on the underside 40 of the encased stamped grid 16 and the other recess 48 on the upper side 46 of the base structure 4 . A certain deformation of these sealing elements is necessary so that the sealing elements 38 embodied as O-rings can seal against the medium surrounding the control unit 2 . The force required for this is provided by a connecting element 50 which, in the present exemplary embodiment, connects both the encased stamped grid 16 and the circuit board 10 arranged between the encased stamped grid 16 and the base structure 4 to the base structure 4 . In this case, the connecting element 50 can be designed, for example, as a screw or a rivet. The circuit carrier 26 can be designed as LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics), Al ₂ O ₃ (ceramic), HDI (High Density Interconnect) or also DBC (Direct Bonded Copper). The sealing elements 38 used here are formed, for example, from an elastomer such as fluorocarbon rubber (FKM), ethylene acrylate rubber (AEM) or acrylate rubber (ACM).

2 zeigt eine weitere Ausgestaltung des aus 1 bekannten Steuergeräts 2, das sich in zwei wesentlichen Punkten von dem aus der 1 bekannten Steuergerät 2 unterscheidet. Zum einen ist der aus 1 bekannte einteilige Schaltungsträger 26 in einen ersten Schaltungsträger 52, welcher eine Steuerelektronik 54 trägt, und einen zweite Schaltungsträger 56, welcher eine Leistungselektronik 58 trägt, geteilt. Beide Schaltungsträger 52, 56 sind an die Bodenstruktur 4 mittels des aus 1 bekannten gut wärmeleitfähigen Klebstoffs 28 unlösbar verbunden. Eine elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten Schaltungsträger 52 und dem zweiten Schaltungsträger 56 erfolgt mittels wenigstens einem Bonddraht 32. Zum anderen erfolgt die Mediumdichtigkeit, indem die Oberseite 42 der Leiterplatte 10 an die Unterseite 40 des ummantelten Stanzgitters 16 und die Unterseite 44 der Leiterplatte 10 an die Oberseite 46 der Bodenstruktur 4 mittels eines mediumbeständigen Klebstoffs 60 verbunden sind. Natürlich ist es ausreichend, dass der mediumbeständige Klebstoff 60 den Innenraum 8 begrenzend, umlaufend eingebracht ist. Eine vollflächige Verklebung, so wie hier dargestellt, ist nicht erforderlich. Um aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Komponenten eine Relativbewegung der einzelnen Komponenten zuzulassen, respektive des ummantelten Stanzgitters 16 gegenüber der Leiterplatte 10 sowie der Leiterplatte 10 gegenüber der Bodenstruktur 4, besitzt der mediumbeständige Klebstoff 60 elastische Komponenten, um diese Relativbewegungen über die kalkulierte Lebensdauer des Automatikgetriebes sicherstellen zu können. Bewährt haben sich an dieser Stelle Klebstoffe auf Epoxidharz- und Silikonharzbasis. 2 shows another embodiment of the 1 known control unit 2, which differs in two main points from that of the 1 known control unit 2 differs. For one, it's over 1 known one-piece circuit carrier 26 in a first circuit carrier 52, which carries an electronic control system 54, and a second circuit carrier 56, which has a power electric nik 58 wears, shared. Both circuit carriers 52, 56 are connected to the floor structure 4 by means of 1 well-known thermally conductive adhesive 28 inextricably connected. Electrical contact is made between the first circuit carrier 52 and the second circuit carrier 56 by means of at least one bonding wire 32. On the other hand, the medium is sealed by the top 42 of the circuit board 10 attaching to the underside 40 of the encased stamped grid 16 and the underside 44 of the circuit board 10 to the Top 46 of the floor structure 4 are connected by means of a medium-resistant adhesive 60. Of course, it is sufficient that the medium-resistant adhesive 60 is introduced surrounding the interior space 8 . Full-surface gluing, as shown here, is not necessary. In order to allow a relative movement of the individual components due to the different coefficients of thermal expansion of the components used, or of the encased stamped grid 16 in relation to the printed circuit board 10 and the printed circuit board 10 in relation to the floor structure 4, the medium-resistant adhesive 60 has elastic components in order to absorb these relative movements over the calculated service life of the automatic transmission to be able to ensure. Adhesives based on epoxy resin and silicone resin have proven their worth here.

3 zeigt ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel des bereits aus 2 bekannten Steuergerätes 2, das sich von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass der Innenraum 8 gegenüber dem das Steuergerät 2 umgebenden Medium an der Verbindung der Leiterplatte 10 an die Bodenstruktur 4 durch ein an die Unterseite 44 der Leiterplatte 10 angespritztes thermoplastisches Elastomer 64 ausgebildet ist. Sowohl das Dichtelement 38 als auch das angespritzte thermoplastische Elastomer 64 können als eine Form- oder eine Flachdichtung ausgebildet sein. Hierbei hat die Flachdichtung einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt, wohingegen die Formdichtung einen Querschnitt in beliebiger geometrischer Ausformung einnehmen kann. Insbesondere in einer Ausformung als eigenständiges Dichtelement 38 kann das Dichtelement 38 auch als ein Hohlprofil ausgebildet sein. Weiterhin sind die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile 59 dargestellt, mit denen die Steuer- 54 und Leistungselektronik 58 verwirklicht sind. 3 shows another embodiment of the already 2 known control unit 2, which differs from the previously described exemplary embodiments in that the interior space 8 is formed by a thermoplastic elastomer 64 molded onto the underside 44 of the printed circuit board 10, in relation to the medium surrounding the control unit 2 at the connection of the printed circuit board 10 to the floor structure 4 . Both the sealing element 38 and the injection-molded thermoplastic elastomer 64 can be designed as a molded seal or a flat seal. In this case, the flat seal has an essentially rectangular or square cross section, whereas the shaped seal can have a cross section of any geometric shape. In particular in a configuration as an independent sealing element 38, the sealing element 38 can also be designed as a hollow profile. Furthermore, the electrical and/or electronic components 59 are shown, with which the control 54 and power electronics 58 are implemented.

Mit den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es möglich, das Steuergerät 2 in aggressiven Medien einzusetzen. So ist es beispielsweise möglich, das Steuergerät 2 mit seinem gekapselten Innenraum 8 und der in dem Innenraum 8 enthaltenen Elektronik 54, 58 in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs anzuordnen. Mittels des Stanzgitters 20 können hohe Ströme im Bereich von etwa 20 A bis 80 A an entsprechende, außerhalb des Innenraums 8 angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponenten 100, wie beispielsweise Ölpumpen für Automatikgetriebe, übertragen werden. Mittels der Leiterplatte 10 kann ein Strom im Bereich von 0 A bis 20 A an außerhalb des Innenraums 8 des Steuergeräts 2 angeordnete elektrische und/oder elektronische Komponenten 150 übertragen werden. Insbesondere die Leiterplatte 10 unterliegt einem hohen Änderungsrisiko. Dem kann jedoch begegnet werden, dass ein Layout der Leiterplatte 10 kurzfristig und ohne Werkzeugkosten geändert werden kann, da im Gegensatz zu dem ummantelten Stanzgitter 16 zur Herstellung keine spezifischen Werkzeuge erforderlich sind.With the exemplary embodiments described here, it is possible to use control unit 2 in aggressive media. For example, it is possible to arrange the control unit 2 with its encapsulated interior 8 and the electronics 54, 58 contained in the interior 8 in an automatic transmission of a motor vehicle. High currents in the range of approximately 20 A to 80 A can be transmitted by means of the stamped grid 20 to corresponding electrical and/or electronic components 100 arranged outside of the interior 8, such as oil pumps for automatic transmissions. A current in the range from 0 A to 20 A can be transmitted by means of the printed circuit board 10 to electrical and/or electronic components 150 arranged outside of the interior 8 of the control unit 2 . The printed circuit board 10 in particular is subject to a high risk of change. However, this can be countered by the fact that a layout of the printed circuit board 10 can be changed at short notice and without tool costs since, in contrast to the encased stamped grid 16, no specific tools are required for production.

Claims

Control unit for a motor vehicle, the control unit having: a base structure (4), a cover structure (6) connected to the base structure (4) in a medium-tight manner, the base structure (4) and the cover structure (6) delimiting an interior space (8), a circuit board (10) connected to the base structure (4) and to the cover structure (6) in a medium-tight manner, the circuit board (10) being guided out of the interior (8) between the base structure (4) and the cover structure (6), an im Circuit carriers (26, 52, 56) arranged in the interior (8), the circuit carrier (26, 52, 56) and the circuit board (10) being electrically conductively connected to one another, the circuit board (10) forming at least one outside of the interior ( 8) arranged electrical and/or electronic components, wherein the at least one electrical and/or electronic component and the printed circuit board (10) can be connected to one another in an electrically conductive manner, characterized in that d that a lead frame (16) encased in a medium-tight manner by means of insulation (18) is connected to the base structure (4) and to the cover structure (6) in a medium-tight manner, so that the encased lead frame (16) is placed between the cover structure (6) and the base structure (4 ) is led out of the interior (8), that an electrically conductive lead frame (20) of the encased lead frame (16) and the circuit carrier (26, 52, 56) are connected to one another in an electrically conductive manner, that the encased lead frame (16) is at least an electrical and/or electronic component arranged outside of the interior (8), the electrically conductive lead frame (20) of the encased lead frame (16) and the electrical and/or electronic Component are electrically conductively connected to each other.

control unit claim 1 , characterized in that the printed circuit board (10) has a first opening (12) with a first inner contour (14), that the encased pressed screen (16) has a second opening (22) with a second inner contour (24), that the circuit carrier (26, 52, 56) has an outer contour (30), wherein the outer contour (30) is essentially surrounded on all sides by the first (14) and the second inner contour (24), that the printed circuit board (10) and the encased stamped grid ( 16) are arranged one above the other.

Control unit according to one of Claims 1 until 2 , characterized in that the printed circuit board (10) is connected to the base structure (4) in a medium-tight manner, delimiting the interior (8) all the way around, in that the coated stamped grid (16) is connected to the cover structure (6) in a medium-tight manner, delimiting the interior (8) all the way round that the encased lead frame (16) is connected to the circuit board (10) in a medium-tight manner, delimiting the interior (8) all the way around.

Control unit according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the base structure (4) and the printed circuit board (10) and the printed circuit board (10) and the coated stamped grid (16) are each bonded to one another in a medium-tight manner.

Control unit according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the base structure (4) and the printed circuit board (10) are connected to one another in a medium-tight manner by means of a first connection and the printed circuit board (10) and the encased stamped grid (16) by means of a second connection, the first connection being an adhesive connection ( 60) and the second connection has a sealing element (38, 64), or vice versa.

Control unit according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the base structure (4) and the printed circuit board (10) and the printed circuit board (10) and the encased stamped grid (16) are connected to one another in a medium-tight manner by means of at least one sealing element (38, 64).

control unit claim 5 or 6 , characterized in that the sealing element (38, 64) is a molded or a flat seal.

Control unit according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that the sealing element (38, 64) on at least one component from the group base structure (4), printed circuit board (10) and encased lead frame (16) is injection molded.

Control device according to one of the preceding claims , characterized in that at least the printed circuit board (10) and/or the encased pressed screen (16) is fixed to the floor structure (4) by a connecting element (50).