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DE102008003787A1 - Printed circuit board arrangement for controller, particularly engine controller for internal combustion engine, has housing with two electrically conductive housing pieces - Google Patents

Printed circuit board arrangement for controller, particularly engine controller for internal combustion engine, has housing with two electrically conductive housing pieces Download PDF

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DE102008003787A1
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circuit board
housing
contact
printed circuit
contact plates
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German (de)
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Ralf Lippok
Matthias Lausmann
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Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

The printed circuit board arrangement (2) has a housing (4) with two electrically conductive housing pieces (10,12). Multiple contact plates (28,32) are attached on the printed circuit board and stand in electrical contact with an earth conductor of a printed circuit board (6). The contact plates are made of an electrically conductive and thermally conductive material. The contact plates serve as distance pieces for manufacturing the electrical contact or for manufacturing the heat transmission contact with the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplattenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für ein Motorsteuergerät einer Brennkraftmaschine.The The invention relates to a printed circuit board assembly according to the preamble of claim 1, in particular for an engine control unit an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Motorsteuergeräte oder andere Steuergeräte mit einer vergleichbaren Funktion wie Motorsteuergeräte besitzen häufig ein flaches, aus einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil bestehendes Gehäuse, das zur Unterbringung einer Leiterplatte dient, die mit den für die Funktion des Steuergeräts erforderlichen elektrischen und elektronischen Bauelementen bestückt ist. Um die Befestigung der Leiterplatte im Gehäuse zu vereinfachen, wird die Leiterplatte nicht selten zwischen zwei gegenüberliegende Klemmflansche des Gehäuseunterteils und des Gehäuseoberteils eingelegt und dann durch Zusammenpressen der beiden Gehäuseteile zwischen den Flanschen festgeklemmt. Um für eine sogenannte Schirmdämpfung zu sorgen, d. h. einen Schutz vor einer Abstrahlung und/oder Einstrahlung von elektromagnetischen Wellen, werden die beiden Gehäuseteile in der Regel aus einem elektrisch leitenden Material, vorzugsweise aus Metall, hergestellt und bei der Montage elektrisch mit der Masse des Kraftfahrzeugs verbunden. Die Schirmdämpfung, d. h. die EMV-Eigenschaften des Gehäuses, können verbessert werden, indem man entlang des Randes der Leiterplatte auf deren beiden entgegengesetzten Breitseitenflächen freiliegende elektrische Kontaktflächen anordnet, die mit einem Masseleiter einer gedruckten Schaltung auf der Leiterplatte verbunden sind und beim Festklemmen der Leiterplatte zwischen den beiden Gehäuseteilen mit dem elektrisch leitenden Material der Gehäuseteile in Kontakt treten, wodurch sie ebenfalls mit der Masse des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Je größer die Anzahl bzw. der Flächeninhalt dieser elektrische Kontaktflächen ist und je größer der Anpressdruck der beiden Gehäuseteile ist, umso größer ist die Leitfähigkeit im Kontaktbereich über die Lebensdauer des Steuergeräts und damit auch dessen Schirmdämpfung.Engine control units or other controllers have a similar function as engine control units often a flat, from a housing base and an upper housing part existing housing, which serves to accommodate a printed circuit board, which with the for the function required by the controller electrical and electronic components is equipped. To simplify the mounting of the circuit board in the housing, the Circuit board not seldom between two opposite clamping flanges of the Housing bottom and the housing top inserted and then by compressing the two housing parts clamped between the flanges. In order for so-called screen attenuation too worry, d. H. a protection against radiation and / or radiation of electromagnetic waves, the two housing parts usually made of an electrically conductive material, preferably made of metal, and with the assembly electrically with the mass connected to the motor vehicle. The screen attenuation, d. H. the EMC properties of the housing, can be improved by looking along the edge of the circuit board on the two opposite broad side surfaces exposed electrical Arranges contact surfaces, that with a ground conductor of a printed circuit on the circuit board are connected and when clamping the circuit board between the two housing parts come in contact with the electrically conductive material of the housing parts, whereby they are also connected to the mass of the motor vehicle become. The bigger the Number or area this electrical contact surfaces is and the bigger the Contact pressure of the two housing parts is, the bigger the conductivity in the contact area via the life of the controller and thus also its screen attenuation.

Wegen des Anpressdrucks der Klemmflansche der beiden Gehäuseteile gegen den Rand der Leiterplatte darf jedoch auf diesem Rand keine Verdrahtung oder gedruckte Schaltung vorgesehen werden, wodurch für die Verdrahtung oder Schaltung nutzbare Oberflächen auf der Leiterplatte verloren gehen. Dies führt insbesondere bei einer bereits dicht gepackten Verdrahtung oder Schaltung auf der Leiterplatte zur Notwendigkeit einer Vergrößerung der Leiterplatte und somit auch der beiden Gehäuseteile.Because of the contact pressure of the clamping flanges of the two housing parts against the edge of the circuit board may, however, on this edge no Wiring or printed circuit can be provided, thereby for the Wiring or circuit loss of usable surfaces on the circuit board. this leads to especially with already tightly packed wiring or Circuit on the circuit board to the need for an enlargement of the circuit board and thus also the two housing parts.

Zur Verbesserung der Oberflächenausnutzung könnten zwar grundsätzlich die Kontaktflächen der Leiterplatte und der beiden Gehäuseteile unterbrochen ausgebildet werden, so dass von den Klemmflanschen nur entlang eines Teils des Randes der Leiterplatte ein Druck auf die letztere ausgeübt wird und die dazwischenliegenden Bereiche für eine Verdrahtung oder Schaltung genutzt werden können. Allerdings wird dadurch die Schirmdämpfung schlechter. Auch ist eine aus schaltungstechnischen Gründen bevorzugte variable Position der Kontaktflächen dann nur durch eine Vergrößerung der Gehäuseteile möglich. Dies wiederum führt zu einem hohen Werkzeugaufwand und zusätzlichen Gehäusevarianten, was wegen der dadurch verursachten erhöhten Kosten vermieden werden sollte.to Improvement of the surface utilization could though basically the contact surfaces of the PCB and the two housing parts be formed interrupted, so that of the clamping flanges only along a part of the edge of the printed circuit board on a pressure the latter is exercised and the intervening areas for wiring or switching can be used. Indeed This will make the screen attenuation worse. Also, a circuit-technical reasons preferred variable position the contact surfaces then only by enlarging the housing parts possible. This in turn leads to a high tool expenditure and additional housing variants, what can be avoided because of the increased costs caused thereby should.

Um für eine bessere Ableitung der von den elektrischen und elektronischen Bauelementen auf der Leiterplatte erzeugten Verlustwärme zu sorgen, wird bei den eingangs genannten Motorsteuergeräten oder anderen Steuergeräten mit vergleichbarer Funktion zudem die Leiterplatte im Inneren des Gehäuses mittels eines Wärmeleitmediums, wie zum Beispiel einer Wärmeleitpaste, an einen Kühlkörper eines benachbarten Gehäuseteils angebunden, beispielsweise an eine nach innen über den Gehäuseteil überstehende metallischen Kühlbank. Um zu vermeiden, dass diese beim Zusammenpressen der beiden Gehäuseteile gegen die Leiterplatte oder eines der auf dieser montierten elektrischen und elektronischen Bauelemente anstößt und Schäden verursacht, werden auf der zur Kühlbank benachbarten Oberfläche der Leiterplatte gewöhnlich mehrere Löthügel (bumps) aufgebracht, welche die Kühlbank in einem definierten Abstand von der gegenüberliegenden Leiterplattenoberfläche halten sollen und infolge ihres Kontakts mit der Kühlbank für eine zusätzliche Ableitung von Verlustwärme in die Kühlbank sorgen. Allerdings neigen Löthügel, die einem Anpressdruck ausgesetzt sind, mit der Zeit zum Kriechen, wodurch der gewünschte definierte Abstand zwischen der Leiterplatte und der Kühlbank nach einiger Zeit nicht mehr gewährleistet ist. Auch das Wärmeableitungsvermögen nimmt dann ab.Around for one better dissipation of the electrical and electronic components on the printed circuit board to produce lost heat, is in the mentioned engine control units or other control devices with comparable function also the circuit board inside the housing by means of a heat conducting medium, such as a thermal grease, to a heat sink of a adjacent housing part tethered, for example, to an inwardly over the housing part projecting metallic cooling bank. To avoid this when compressing the two housing parts against the PCB or one of the mounted on this electrical and electronic components abuts and causes damage the to the cooling bank adjacent surface the circuit board usually several solder hills (bumps) applied to the cooling bench Keep at a defined distance from the opposite PCB surface and due to their contact with the cooling bank for an additional dissipation of heat loss in the cooling bank to care. However, solder hills tend to be are subjected to a contact pressure, with the time to creep, causing the desired defined distance between the circuit board and the cooling bank after not guaranteed for some time is. Also, the heat dissipation capacity decreases then off.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplattenanordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass je nach Bedarf die Herstellung eines zu Zwecken der Abschirmung bzw. Stromübertragung gewünschten elektrischen Kontakts zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse bei guter Oberflächenausnutzung und Kontaktvariabilität erleichtert und/oder eine Beeinträchtigung der Wärmeableitung und des gewünschten definierten Abstands zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse unter Verwendung derselben oder ähnlicher Mittel vermieden werden kann.outgoing This is the object of the invention, a printed circuit board assembly of the type mentioned above to improve that depending on Needs to manufacture for purposes of shielding or power transmission desired electrical contact between the circuit board and the housing good surface usage and contact variability facilitates and / or impaired heat dissipation and of the desired defined distance between the circuit board and the housing below Use the same or similar Medium can be avoided.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch mehrere auf der Leiterplatte befestigte, im elektrischen Kontakt mit einem Masseleiter der Leiterplatte stehende Kontaktplatten gelöst, die aus einem elektrisch leitenden und wärmeleitfähigen Material bestehen und in Abhängigkeit vom Ort ihrer Anbringung auf der Leiterplatte zur Herstellung des elektrischen Kontakts und/oder zur Herstellung des Wärmeübertragungskontakts mit dem Gehäuse sowie als Abstandhalter dienen können.These The object is achieved by several mounted on the printed circuit board, in electrical contact with a Ground conductor of the circuit board solved standing contact plates, the consist of an electrically conductive and thermally conductive material and dependent on from the place of their mounting on the circuit board for the production of electrical contact and / or for the production of the heat transfer contact with the housing and can serve as a spacer.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Teil der Kontaktplatten so entlang des Randes der Leiterplatte angeordnet ist, dass sie beim Festklemmen der Leiterplatte zwischen den Klemmflanschen der beiden Gehäuseteilen mit ihrer von der Leiterplatte abgewandten Seite gegen den Klemmflansch des benachbarten Gehäuseteils angepresst werden, um einen elektrischen Kontakt zu diesem herzustellen. Da die Kontaktplatten jeweils mit einer definierten Oberfläche gegen den benachbarten Gehäuseteil anliegen und durch Veränderung der Klemmkraft der beiden Gehäuseteile mit einem definierten Anpressdruck gegen den benachbarten Gehäuseteil angepresst werden können, kann allein durch eine Veränderung der Anzahl oder der Längen- und/oder Breitenabmessungen der entlang des Randes der Leiterplatte angeordneten Kontaktplatten auf einfache Weise ein gewünschter definierter Wert für die Schirmdämpfung und die Stromübertragung eingestellt werden. Dabei können die Kontaktplatten nahezu in beliebigen Abständen voneinander und nahezu an beliebigen Stellen angeordnet werden, so dass dazwischen nicht nur Platz für eine Verdrahtung auf der Leiterplatte geschaffen wird, sondern auch eine Kontaktvarianz möglich ist.A preferred embodiment of the invention provides that at least a part of the contact plates so along the edge of the circuit board arranged that they are when clamping the circuit board between the clamping flanges of the two housing parts with their from the PCB side facing away from the clamping flange of the adjacent housing part be pressed to make electrical contact with this. Since the contact plates each with a defined surface against the adjacent housing part concerns and through change the clamping force of the two housing parts with a defined contact pressure against the adjacent housing part can be pressed on, can alone through a change the number or the length and / or width dimensions along the edge of the circuit board arranged contact plates in a simple manner a desired defined value for the screen attenuation and the power transmission be set. It can the contact plates almost at random distances from each other and almost be placed anywhere so that not only in between space for Wiring is created on the circuit board, but also a contact variance possible is.

Eine alternative oder bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Teil der Kontaktplatten im Inneren des Gehäuses auf einer Oberfläche der Leiterplatte befestigt ist und beim Festklemmen der Leiterplatte zwischen den beiden Gehäuseteilen mit einem der Gehäuseteile oder einem auf der Innenseite des Gehäuseteils vorgesehenen Kühlkörper in Anlagekontakt tritt, um zum einen für eine gewünschte Abstandsbeziehung zwischen der Oberfläche der Leiterplatte und einer gegenüberliegenden Oberfläche des Gehäuseteils bzw. des Kühlkörpers und zum anderen für eine zusätzliche, die Wärmeübertragung durch das Wärmeübertragungsmedium ergänzende Wärmeübertragung von der Leiterplatte über die Kontaktplatten zum benachbarten Gehäuseteil bzw. zu dessen Kühlkörper zu sorgen. Da die Kontaktplatten im Unterschied zu Löthügeln unter Druck nicht nachgeben oder kriechen, ist auch über eine längere Lebenszeit der Leiterplattenanordnung oder des Steuergeräts nicht mit einer Veränderung des Abstands und/oder einer Beeinträchtigung des Wärmeübertragungsvermögens zu rechnen.A alternative or preferred embodiment of the invention provides that at least a portion of the contact plates in the interior of the housing a surface the circuit board is attached and when clamping the circuit board between the two housing parts with one of the housing parts or one provided on the inside of the housing part heat sink in Investment contact occurs, on the one hand for a desired distance relationship between the surface the circuit board and one opposite surface of the housing part or the heat sink and for another an additional that heat transfer through the heat transfer medium supplementary heat transfer from the circuit board over to provide the contact plates to the adjacent housing part or to the heat sink. Since the contact plates, in contrast to Löthügeln under pressure does not yield or crawl is over too a longer one Lifetime of the PCB assembly or the controller not with a change the distance and / or an impairment of the heat transfer capacity to be expected.

Sämtliche Kontaktplatten weisen vorzugsweise dieselbe konstante Dicke auf, das heißt zwei entgegengesetzte, im gleichen Abstand voneinander angeordnete parallele Oberflächen, von denen eine flächig gegen eine Oberfläche der Leiterplatte und die andere flächig gegen eine gegenüberliegende Oberfläche des benachbarten Gehäuseteils bzw. des Kühlkörpers anliegt, um einen definierten konstanten Abstand zwischen der Oberfläche der Leiterplatte und derjenigen des benachbarten Gehäuseteils bzw. des Kühlkörpers zu gewährleisten. Jedoch kann die Anzahl und die Größe der Kontaktplatten sowie der Ort ihrer Anbringung auf der Leiterplatte entsprechend den Bedürfnissen frei gewählt werden, d. h. in Abhängigkeit vom vorhandenen Platzangebot sowie in Abhängigkeit von den Stellen auf der Leiterplatte, wo die Verlustwärme erzeugt wird bzw. abgeleitet werden muss. Dabei wird mit einer größeren Anzahl von Kontaktplatten bzw. mit einer größeren Oberfläche der Kontaktplatten in der Regel auch das Wärmeübertragungsvermögen verbessert werden.All Contact plates preferably have the same constant thickness, this means two opposite, equally spaced parallel surfaces, one of which is flat against a surface the circuit board and the other flat against an opposite surface of the adjacent housing part or the heat sink is applied, by a defined constant distance between the surface of the PCB and those of the adjacent housing part or the heat sink to guarantee. However, the number and size of the contact plates as well the location of their mounting on the PCB according to the needs freely selected be, d. H. dependent on from the available space as well as depending on the places the circuit board, where the heat loss is generated or derived got to. This is done with a larger number of Contact plates or with a larger surface of the Contact plates usually also improves the heat transfer capacity become.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils ein Teil der Kontaktplatten im Inneren des Gehäuses und entlang des Randes der Leiterplatte auf dieser befestigt ist, wobei diese Kontaktplatten zweckmäßig alle dieselbe Dicke aufweisen, so dass der Abstand zwischen einer Oberfläche der Leiterplatte und einem benachbarten Gehäuseteil im Inneren des Gehäuses und entlang des Randes der Leiterplatte derselbe ist. Auf diese Weise können die Oberflächen der Klemmflansche der Gehäuseteile und die im Inneren des Gehäuses gegen die Kontaktplatten anliegenden Oberflächen des Gehäuseteils oder des bevorzugt als Kühlbank ausgebildeten Kühlkörpers in ein und derselben Ebene angeordnet werden, was die Herstellung der Gehäuseteile erleichtert.A Particularly preferred embodiment of the invention provides that each part of the contact plates inside the housing and is attached along the edge of the circuit board on this, this being Contact plates expedient all have the same thickness so that the distance between a surface of the Printed circuit board and an adjacent housing part inside the housing and along the edge of the PCB is the same. In this way can the surfaces the clamping flanges of the housing parts and the inside of the case against the contact plates adjacent surfaces of the housing part or preferably designed as a cooling bank Heat sink in one and the same level are arranged, which is the preparation of the housing parts facilitated.

Die Kontaktplatten werden vorteilhaft auf metallischen ebenen Kontaktflächen der Leiterplatte befestigt, die elektrisch mit dem Masseleiter der Schaltung oder Verdrahtung der Leiterplatte verbunden sind. Die Befestigung erfolgt bevorzugt durch Löten, kann jedoch auch durch andere geeignete Aufbau- oder Verbindungstechniken erfolgen.The Contact plates are advantageous on metallic flat contact surfaces of PCB attached, which is electrically connected to the ground conductor of the circuit or wiring of the circuit board are connected. The attachment is preferably done by soldering, however, may also be by other suitable construction or bonding techniques respectively.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment explained in more detail. It demonstrate

1 eine schematische Oberseitenansicht einer Leiterplatte eines Motorsteuergeräts eines Kraftfahrzeugs vor der Montage in einem Gehäuse des Motorsteuergeräts; 1 a schematic top view of a circuit board of an engine control unit of a motor vehicle before mounting in a housing the engine control unit;

2 eine Querschnittsansicht eines Teils der Leiterplatte und des Gehäuses nach der Montage der Leiterplatte im Gehäuse; 2 a cross-sectional view of a portion of the circuit board and the housing after mounting the circuit board in the housing;

3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Leiterplatte mit einer auf einer Kontaktfläche der Leiterplatte befestigten Kontaktplatte. 3 a perspective view of a portion of the printed circuit board with a mounted on a contact surface of the printed circuit board contact plate.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die in der Zeichnung dargestellte Leiterplattenanordnung 2 für ein Motorsteuergerät eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs besteht im Wesentlichen aus einer in einem Gehäuse 4 untergebrachten Leiterplatte 6, deren Rand 8 zur Befestigung der Leiterplatte 6 im Gehäuse 4 zwischen einem Gehäuseunterteil 10 und einem Gehäuseoberteil 12 des Gehäuses 4 festgeklemmt wird, wie am besten in 2 für einen Teil der Leiterplattenanordnung 2 im Querschnitt dargestellt.The printed circuit board assembly shown in the drawing 2 for an engine control unit of an internal combustion engine of a motor vehicle consists essentially of one in a housing 4 housed circuit board 6 whose edge 8th for mounting the circuit board 6 in the case 4 between a housing base 10 and an upper housing part 12 of the housing 4 is clamped as best in 2 for a part of the printed circuit board assembly 2 shown in cross section.

Das einstückig aus Metall und vorzugsweise aus Aluminium hergestellte, im Umriss rechteckige und im Querschnitt napfförmige Gehäuseunterteil 10 besitzt einen vertieften Mittelteil, der nach unten zu von einer ebenen Bodenwand 14 und an den Längs- und Schmalseiten von steil nach oben geneigten umlaufenden Seitenwänden 16 begrenzt wird, die an ihrem oberen Rand mit einem nach außen überstehenden, zur Bodenwand 14 parallelen Klemmflansch 18 versehen sind.The integrally made of metal and preferably made of aluminum, in outline rectangular and in cross-section cup-shaped housing base 10 has a recessed middle section that slopes down to from a flat bottom wall 14 and on the longitudinal and narrow sides of steeply upwardly inclined circumferential side walls 16 is limited, at its upper edge with an outwardly projecting, to the bottom wall 14 parallel clamping flange 18 are provided.

Das etwas flachere, ebenso wie das Gehäuseunterteil einstückig aus demselben Metall hergestellte Gehäuseoberteil 12 besitzt einen zum Umriss des Gehäuseunterteils 10 komplementären Umriss und weist neben einer ebenen Deckenwand 20 sowie einer einstückig mit der Deckenwand 20 ausgebildeten und über die Innenseite der Deckenwand 20 überstehenden Kühlbank 22 einen nach außen über die Unterseite der Deckenwand 20 überstehenden, zur Deckenwand parallelen Klemmflansch 24 auf.The slightly flatter, as well as the lower housing part integrally made of the same metal upper housing part 12 has one to the outline of the housing base 10 complementary outline and shows next to a flat ceiling wall 20 as well as one piece with the ceiling wall 20 trained and over the inside of the ceiling wall 20 protruding cooling bank 22 one outwards over the bottom of the ceiling wall 20 projecting, parallel to the ceiling wall clamping flange 24 on.

Die beiden Klemmflansche 18 und 24 weisen dieselbe Breite auf, so dass sie deckungsgleich übereinander zu liegen kommen, wenn nach einem Auflegen der Leiterplatte 6 auf den Klemmflansch 18 des Gehäuseunterteils 10 das Gehäuseoberteil 12 mit seinem Klemmflansch 24 von oben her auf den Rand 8 der Leiterplatte 6 aufgelegt wird, so dass der Rand 8 zwischen zwei gegenüberliegenden parallelen Oberflächen der beiden Klemmflansche 18, 24 zu liegen kommt und zur Befestigung der Leiterplatte 6 im Gehäuse 4 zwischen den Flanschen 18, 24 festgeklemmt werden kann. Dies erfolgt zum Beispiel mittels einer Mehrzahl von Schrauben (nicht dargestellt), die auswärts vom Rand 8 der Leiterplatte 6 durch fluchtende Bohrungen in den beiden Flanschen 18, 24 sowie in einem auswärts vom Rand 8 der Leiterplatte 6 zwischen die beiden Flansche 18, 20 eingelegten Dichtring (nicht dargestellt) hindurch gesteckt und festgezogen werden, wobei die Flansche 18, 24 durch eine in Richtung der Pfeile F in 2 wirkende Klemmkraft senkrecht zu einer von der Leiterplatte 6 aufgespannten Ebene zusammengedrückt und von oben bzw. unten gegen den Rand 8 der Leiterplatte 6 angepresst werden.The two clamping flanges 18 and 24 have the same width, so that they come to lie one above the other congruently when after laying the circuit board 6 on the clamping flange 18 of the housing base 10 the upper housing part 12 with its clamping flange 24 from the top to the edge 8th the circuit board 6 is hung up, leaving the edge 8th between two opposite parallel surfaces of the two clamping flanges 18 . 24 comes to rest and for fixing the circuit board 6 in the case 4 between the flanges 18 . 24 can be clamped. This is done, for example, by means of a plurality of screws (not shown) extending outward from the edge 8th the circuit board 6 through aligned holes in the two flanges 18 . 24 as well as in an outward of the edge 8th the circuit board 6 between the two flanges 18 . 20 inserted sealing ring (not shown) inserted through and tightened, the flanges 18 . 24 by one in the direction of arrows F in 2 acting clamping force perpendicular to one of the circuit board 6 clamped plane compressed and from the top or bottom against the edge 8th the circuit board 6 be pressed.

Die schematisch ohne eine gedruckte Schaltung und ohne oberflächenmontierte elektrische oder elektronische Bauelemente dargestellte Leiterplatte 6 umfasst in bekannter Weise ein flaches plattenartiges Substrat aus einem ein- oder mehrschichtigen isolierenden Laminat, zum Beispiel aus Epoxidharz, eine oder mehrere getrennte Lagen von Leiterbahnen auf der Ober- und Unterseite des Substrats sowie ggf. in dessen Innerem, sowie auf der Ober- und/oder Unterseite des Substrats montierte elektrische oder elektronische Bauelemente (SMDs), und soll daher hier nicht näher beschrieben werden.The printed circuit board shown schematically without a printed circuit and without surface-mounted electrical or electronic components 6 comprises in a known manner a flat plate-like substrate of a single or multi-layer insulating laminate, for example of epoxy resin, one or more separate layers of conductor tracks on the top and bottom of the substrate and possibly in the interior, and on the top and or underside of the substrate mounted electrical or electronic components (SMDs), and will therefore not be described in detail here.

Zum Abführen der im Betrieb des Motorsteuergeräts von den Bauelementen erzeugten Verlustwärme ist unterhalb der Kühlbank 22 des Gehäuseoberteils 12 auf der Oberseite der Leiterplatte 6 eine größere Kontaktfläche 26 vorgesehen, die mit dem Masseleiter der Leiterplatte 6 elektrisch verbunden ist. In dem Zwischenraum zwischen der Kontaktfläche 26 auf der Leiterplatte 6 und der gegenüberliegenden Unterseite der Kühlbank 22 befindet sich zum einen eine Wärmeleitpaste 27, wie am besten in 2 im Querschnitt dargestellt, über die Wärme von der Kontaktfläche 26 bzw. er Leiterplatte 6 zur Kühlbank 22 abgeführt wird. Zum anderen beherbergt der Zwischenraum eine Mehrzahl von kleinen metallischen Kontaktplatten 28, die auf der Kontaktfläche 26 befestigt sind und vorzugsweise aus einer Kupferlegierung bestehen. Diese Kontaktplatten 28 dienen als Abstandhalter und weisen dazu eine konstante Dicke und eine ebene Ober- und Unterseite auf, von denen die letztere flächig gegen die Kontaktfläche 26 der Leiterplatte 6 und die erstere nach der Montage der Leiterplatte 6 im Gehäuse 4 flächig gegen die Unterseite der Kühlbank 22 anliegt, so dass infolge des Kontakts mit der Kühlbank 22 außerdem auch die Wärmeübertragung von der Leiterplatte 6 zur Kühlbank 22 verbessert wird.To dissipate the heat loss generated by the components during operation of the engine control unit is below the cooling bank 22 of the upper housing part 12 on top of the circuit board 6 a larger contact area 26 provided with the ground conductor of the circuit board 6 electrically connected. In the space between the contact surface 26 on the circuit board 6 and the opposite bottom of the chiller 22 is located on the one hand a thermal grease 27 how best in 2 shown in cross section, on the heat from the contact surface 26 or he PCB 6 to the cooling bank 22 is dissipated. On the other hand, the space accommodates a plurality of small metallic contact plates 28 on the contact surface 26 are fixed and preferably made of a copper alloy. These contact plates 28 serve as spacers and have a constant thickness and a flat top and bottom, of which the latter flat against the contact surface 26 the circuit board 6 and the former after mounting the circuit board 6 in the case 4 flat against the underside of the cooling bank 22 rests so that as a result of contact with the cooling bank 22 In addition, the heat transfer from the circuit board 6 to the cooling bank 22 is improved.

Neben den Kontaktplatten 28 auf der Kontaktfläche 26 können im Inneren des Gehäuses 4 auf Kontaktflächen auf der Oberseite der Leiterplatte 6 weitere Kontaktplatten befestigt sein, die denselben Zweck erfüllen, wie zum Beispiel zwei in 1 dargestellte, in einem größeren Abstand voneinander auf der Leiterplatte 6 angeordnete einzelne Kontaktplatten 30, über denen das Gehäuseoberteil 12 ebenfalls mit einer nach unten ragenden Kühlbank (nicht dargestellt) versehen ist.Next to the contact plates 28 on the contact surface 26 can inside the case 4 on contact surfaces on the top of the circuit board 6 be attached to other contact plates that serve the same purpose, such as two in 1 shown, at a greater distance from each other on the circuit board 6 arranged individual contact plates 30 over which the upper housing part 12 is also provided with a downwardly projecting cooling bank (not shown).

Wie in 3 am Beispiel von einer dieser Kontaktplatten 30 dargestellt, weisen die Kontaktplatten 28, 30 die Form eines langgestreckten flachen Quaders auf, der mit einer seiner beiden ebenen Breitseitenflächen auf einer zugehörigen ebenen Kontaktfläche 26, 31 der Leiterplatte 6 aufliegt und an seinen entgegengesetzten Stirnenden durch Lotraupen 33 (nur eine sichtbar) mit der Kontaktfläche 31 verlötet ist, die hier etwas länger als die Kontaktplatte 30 ist. Alternativ kann die Verlötung der Kontaktplatten 28, 30 mit den zugehörigen Kontaktflächen 26, 31 jedoch auch entlang der Längsseitenränder der Kontaktplatten 28, 30 erfolgen, wie bei den Kontaktplatten 28 in 2, oder entlang von sämtlichen Rändern der Kontaktplatten 28, 30.As in 3 using the example of one of these contact plates 30 shown, have the contact plates 28 . 30 the shape of an elongated flat cuboid, with one of its two flat broad side surfaces on an associated planar contact surface 26 . 31 the circuit board 6 rests and at its opposite ends by Lotraupen 33 (only one visible) with the contact surface 31 soldered, which is slightly longer than the contact plate 30 is. Alternatively, the soldering of the contact plates 28 . 30 with the associated contact surfaces 26 . 31 but also along the longitudinal side edges of the contact plates 28 . 30 done, as with the contact plates 28 in 2 , or along all edges of the contact plates 28 . 30 ,

Um die EMV-Abschirmung des Gehäuses 4 zu verbessern, das heißt den Schutz der Leiterplatte 6 vor elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung sowie den Schutz von elektronischen Bauelementen in der Umgebung des Steuergeräts vor elektromagnetischer Strahlung von der Leiterplatte 6, sind die beiden metallischen Gehäuseteile 10, 12 einerseits mit der Masse des Kraftfahrzeugs und andererseits mit einem Masseleiter (nicht dargestellt) der Leiterplatte 6 elektrisch leitend verbunden. Die elektrische Verbindung mit der Masse des Kraftfahrzeugs erfolgt zum Beispiel durch ein Massekabel. Zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen 10, 12 und dem Masseleiter der Leiterplatte 6 ist der Rand 8 der Leiterplatte 6 auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite ebenfalls mit einer Mehrzahl von metallischen Kontaktplatten 32 versehen, deren Ausbildung abgesehen von einer unterschiedlichen Länge und Breite derjenigen der Kontaktplatten 28, 30 entspricht. Insbesondere besitzen die Kontaktplatten 32 alle dieselbe Dicke. Die Kontaktplatten 32 sind in gleichen oder unterschiedlichen Abständen voneinander entlang des Randes 8 der Leiterplatte 6 angeordnet, wobei jede Kontaktplatte 32 durch Löten auf einer zugehörigen, im elektrischen Kontakt mit dem Masseleiter stehenden Kontaktfläche 34 an der Ober- bzw. Unterseite der Leiterplatte 6 befestigt ist. Nach dem Verbinden der beiden Gehäuseteile 10, 12 werden die Kontaktplatten 32 durch die von den Klemmflanschen 18, 24 ausgeübte Kraft F mit ihrer von der Leiterplatte 6 abgewandten ebenen Oberfläche gegen die ebene Oberfläche des gegenüberliegenden Klemmflanschs 18, 24 angepresst, so dass entlang des gesamten Randes 8 ein identischer Abstand x zwischen der Ober- bzw. Unterseite der Leiterplatte 6 und der Oberfläche des gegenüberliegenden Klemmflanschs 18, 24 gewährleistet wird.To the EMC shielding of the housing 4 to improve, that is the protection of the circuit board 6 from electromagnetic radiation from the environment and the protection of electronic components in the vicinity of the controller from electromagnetic radiation from the circuit board 6 , are the two metallic housing parts 10 . 12 on the one hand with the mass of the motor vehicle and on the other hand with a ground conductor (not shown) of the circuit board 6 electrically connected. The electrical connection with the mass of the motor vehicle is effected for example by a ground cable. For making the electrical connection between the two housing parts 10 . 12 and the ground conductor of the circuit board 6 is the edge 8th the circuit board 6 on its upper side and on its underside also with a plurality of metallic contact plates 32 provided, the formation of which apart from a different length and width of those of the contact plates 28 . 30 equivalent. In particular, have the contact plates 32 all the same thickness. The contact plates 32 are at equal or different distances from each other along the edge 8th the circuit board 6 arranged, with each contact plate 32 by soldering on an associated, in electrical contact with the ground conductor standing contact surface 34 at the top or bottom of the circuit board 6 is attached. After connecting the two housing parts 10 . 12 become the contact plates 32 through the from the clamping flanges 18 . 24 applied force F with their from the circuit board 6 facing away from the planar surface of the opposite clamping flange 18 . 24 pressed so that along the entire edge 8th an identical distance x between the top and bottom of the circuit board 6 and the surface of the opposite clamping flange 18 . 24 is guaranteed.

Durch entsprechende Wahl der Position der Kontaktplatten 32 bzw. der zu ihrer Befestigung dienenden Kontaktflächen 34 kann der elektrische Kontakt zwischen der Leiterplatte 6 und den beiden Gehäuseteilen 10, 12 an jeder beliebigen Stelle entlang des Randes 8 vorgesehen werden. Da die Leiterplatte 6 zwischen paarweise benachbarten Kontaktplatten 32 nicht zwischen den Klemmflanschen 18, 24 der beiden Gehäuseteile 10, 12 festgeklemmt wird, können diese Bereiche zudem für eine Verdrahtung der Leiterplatte 6 genutzt werden.By appropriate choice of the position of the contact plates 32 or serving for their attachment contact surfaces 34 can the electrical contact between the circuit board 6 and the two housing parts 10 . 12 anywhere along the edge 8th be provided. As the circuit board 6 between pairs of adjacent contact plates 32 not between the clamping flanges 18 . 24 the two housing parts 10 . 12 In addition, these areas can be used for wiring the circuit board 6 be used.

Die Bestückung der Leiterplatte 6 mit den Kontaktplatten 28, 30, 32 erfolgt vor der Montage der Leiterplatte 6 in derselben Weise wie die Bestückung mit anderen oberflächenmontierten elektrischen oder elektronischen Bauelementen, zum Beispiel mit einem Pick-and-Place-Verfahren.The assembly of the printed circuit board 6 with the contact plates 28 . 30 . 32 takes place before mounting the circuit board 6 in the same way as the assembly with other surface-mounted electrical or electronic components, for example with a pick-and-place method.

Bei der Montage der Leiterplatte 6 wird diese so zwischen das Gehäuseunterteil 10 und das Gehäuseoberteil 12 eingelegt, dass sich ihr umlaufender Rand 8 mit den Kontaktplatten 32 zwischen den beiden Klemmflanschen 18, 24 befindet bevor die beiden Gehäuseteilen 10, 12 entlang der Klemmflansche 18, 24 verschraubt werden, wobei die Leiterplatte 6 zwischen den Flanschen 18, 24 festgeklemmt wird.When mounting the circuit board 6 this is so between the housing bottom 10 and the upper housing part 12 inserted that their circumferential edge 8th with the contact plates 32 between the two clamping flanges 18 . 24 is before the two housing parts 10 . 12 along the clamping flanges 18 . 24 be bolted, the circuit board 6 between the flanges 18 . 24 is clamped.

Claims (12)

Leiterplattenanordnung, mit einem Gehäuse, das zwei elektrisch leitfähige Gehäuseteile aufweist, und einer Leiterplatte, die über einen zwischen den Gehäuseteilen festgeklemmten Rand in elektrischem Kontakt mit mindestens einem der Gehäuseteile steht und/oder die im Inneren des Gehäuses über ein zwischen der Leiterplatte und mindestens einem der Gehäuseteile angeordnetes Wärmeleitmedium in Wärmeübertragungskontakt mit dem Gehäuse steht und durch Abstandhalter im Abstand von dem mindestens einen Gehäuseteil gehalten wird, gekennzeichnet durch mehrere auf der Leiterplatte (6) befestigte, im elektrischen Kontakt mit einem Masseleiter der Leiterplatte (6) stehende Kontaktplatten (28, 30, 32), die aus einem elektrisch leitenden und wärmeleitfähigen Material bestehen und zur Herstellung des elektrischen Kontakts und/oder zur Herstellung des Wärmeübertragungskontakts mit dem Gehäuse (4) sowie als Abstandhalter dienen.Circuit board assembly, comprising a housing having two electrically conductive housing parts, and a printed circuit board, which is in electrical contact with at least one of the housing parts via an edge clamped between the housing parts and / or in the interior of the housing via a between the circuit board and at least one the housing parts arranged heat conducting medium is in heat transfer contact with the housing and is held by spacers at a distance from the at least one housing part, characterized by a plurality of on the circuit board ( 6 ), in electrical contact with a ground conductor of the printed circuit board ( 6 ) standing contact plates ( 28 . 30 . 32 ), which are made of an electrically conductive and thermally conductive material and for producing the electrical contact and / or for producing the heat transfer contact with the housing ( 4 ) as well as spacers. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kontaktplatten (32) entlang des Randes (8) der Leiterplatte (6) angeordnet ist und beim Festklemmen des Randes (8) der Leiterplatte (6) zwischen den beiden Gehäuseteilen (10, 12) mit seiner von der Leiterplatte (6) abgewandten Seite gegen das benachbarte Gehäuseteil (10, 12) angepresst wird.Circuit board arrangement according to claim 1, characterized in that at least a part of the contact plates ( 32 ) along the edge ( 8th ) of the printed circuit board ( 6 ) and when clamping the edge ( 8th ) of the printed circuit board ( 6 ) between the two housing parts ( 10 . 12 ) with its from the circuit board ( 6 ) facing away from the adjacent housing part ( 10 . 12 ) is pressed. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kontaktplatten (32) im Abstand voneinander entlang des Randes (8) der Leiterplatte (6) angeordnet ist.Printed circuit board arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that at least a part of the contact plates ( 32 ) spaced apart along the edge ( 8th ) of the printed circuit board ( 6 ) is arranged. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Kontaktplatten (28, 30) im Inneren des Gehäuses (4) auf der Leiterplatte (6) angeordnet ist und beim Festklemmen der Leiterplatte (6) zwischen den beiden Gehäuseteilen (10, 12) mit einem der Gehäuseteile (12) oder mit einem auf der Innenseite des Gehäuseteils (12) vorgesehenen Kühlkörper (22) in Anlagekontakt tritt.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the contact plates ( 28 . 30 ) inside the housing ( 4 ) on the printed circuit board ( 6 ) is arranged and when clamping the circuit board ( 6 ) between the two housing parts ( 10 . 12 ) with one of the housing parts ( 12 ) or with a on the inside of the housing part ( 12 ) provided heat sink ( 22 ) comes into abutting contact. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitmedium (27) einen Teil der im Inneren des Gehäuses (4) auf der Leiterplatte (6) angeordneten Kontaktplatten (28) umgibt.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-conducting medium ( 27 ) a part of the inside of the housing ( 4 ) on the printed circuit board ( 6 ) arranged contact plates ( 28 ) surrounds. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) über das Wärmeleitmedium (27) in Wärmeübertragungskontakt mit einem auf der Innenseite des Gehäuseteils (12) vorgesehenen Kühlkörper (22) steht.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the printed circuit board ( 6 ) via the heat transfer medium ( 27 ) in heat transfer contact with one on the inside of the housing part ( 12 ) provided heat sink ( 22 ) stands. Leiterplattenanordnung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Leiterplatte (6) zugewandte Oberfläche des Kühlkörpers (22) mit einer Oberfläche eines Klemmflanschs (18, 24) des Gehäuseteils (12) fluchtet.Circuit board arrangement according to claim 4 or 6, characterized in that one of the printed circuit board ( 6 ) facing surface of the heat sink ( 22 ) with a surface of a clamping flange ( 18 . 24 ) of the housing part ( 12 ) flees. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatten (28, 30, 32) durch Löten auf der Leiterplatte (6) befestigt sind.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plates ( 28 . 30 . 32 ) by soldering on the circuit board ( 6 ) are attached. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatten (28, 30, 32) auf mindestens eine im elektrischen Kontakt mit dem Masseleiter der Leiterplatte (6) stehende Kontaktfläche (26, 31, 34) aufgelötet sind.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plates ( 28 . 30 . 32 ) to at least one in electrical contact with the ground conductor of the printed circuit board ( 6 ) standing contact surface ( 26 . 31 . 34 ) are soldered. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatten (28, 30, 32) bei gleicher Dicke gleiche oder unterschiedliche Längen- und oder Breitenabmessungen besitzen.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plates ( 28 . 30 . 32 ) have the same or different length and or width dimensions for the same thickness. Leiterplattenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatten (28, 30, 32) zwei entgegengesetzte parallele Oberflächen aufweisen.Circuit board arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the contact plates ( 28 . 30 . 32 ) have two opposite parallel surfaces. Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät für eine Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch eine Leiterplattenanordnung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Control unit, in particular engine control unit for an internal combustion engine, characterized by a printed circuit board arrangement ( 2 ) according to one of the preceding claims.
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