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WO2015043909A1 - Elektrisches bauteil und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Elektrisches bauteil und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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WO2015043909A1
WO2015043909A1 PCT/EP2014/068831 EP2014068831W WO2015043909A1 WO 2015043909 A1 WO2015043909 A1 WO 2015043909A1 EP 2014068831 W EP2014068831 W EP 2014068831W WO 2015043909 A1 WO2015043909 A1 WO 2015043909A1
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WO
WIPO (PCT)
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housing part
component carrier
component
main
electrically
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/068831
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Riepl
Bernd Roller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to US15/024,860 priority Critical patent/US9961805B2/en
Priority to CN201480064447.3A priority patent/CN105746002B/zh
Publication of WO2015043909A1 publication Critical patent/WO2015043909A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
    • H05K1/0268—Marks, test patterns or identification means for electrical inspection or testing
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/04—Metal casings
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
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    • H05K1/0256—Electrical insulation details, e.g. around high voltage areas
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    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
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    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws

Definitions

  • the invention relates to an electrical component, in particular a control unit of a vehicle, and to a method for the production thereof.
  • An electrical component according to the present revelation tion has a carrier, for example a printed circuit board having thereon at ⁇ superordinate electronic components, wherein the carrier is arranged in a housing.
  • a component is for example a (motor) control unit of a vehicle, in which the housing consists of an electrically conductive material.
  • the housing consists of an electrically conductive material.
  • the printed circuit board of a control unit in order to dissipate the in elekt ⁇ tronic components lost heat, thermally connected to the housing of the control device.
  • the thermal compound is applied, for example as a paste and brought by pressing in the final state. Only in this condition are insulation faults (enclosed, conductive Particles or air inclusions).
  • the thermal Ver ⁇ bond is connected in parallel after mounting the circuit board in the housing of the direct or capacitive electrical connection between the circuit board and the housing.
  • Such insulation faults can be caused for example by adventitious conductive Parti ⁇ angle within the thermal compound, which reduce the electrical resistance between the housing and the printed circuit board or even make an electrical connection between the housing and the circuit board.
  • the component support is provided with a second main side opposite the first main opposite, connected to the housing part at ⁇ ordered and at least one fastening element to the housing part.
  • the fact that the component carrier with the second main side is arranged on the housing part means in particular that the second main page ⁇ site or full surface on the housing part - more precisely: on an inner surface of the housing part - is applied, either di ⁇ rect or over a tie layer.
  • the connection ⁇ layer is in particular a thermally conductive, electrically iso- lating layer, which may for example be formed by a thermal paste. Preferably, this encompasses the
  • housing part the component carrier in places or it encloses him laterally completely.
  • the construction ⁇ element carrier is arranged in the housing part.
  • the conduction path has in the region of the Befest Trentsele ⁇ ments to an interruption, wherein associated with the Befest Trentsele ⁇ management interrupt is electrically bridged by the fastening member when the fastening member is fixed to the component carrier to the housing.
  • the component may have a plurality of fastening elements, each of which is associated with an interruption, which is arranged in the region of the respective fastening element and is electrically bridged by this in the finished ⁇ set state of the component.
  • the fastener covers it to ⁇ ordered order interruption in plan view of the first Hauptsei ⁇ te.
  • a connection section of the conductor traction structure is galvanically separated from a main section of the conductor traction structure.
  • the electronic component by means of the main portion of the Porterzug Jardin electrically connected to each other.
  • the component may be formed such that the preparation of the electrical connection of the main portion of the conductor traction to the housing part is made only with ⁇ means of the fastener and the main portion is otherwise electrically isolated from the housing part.
  • connection section of the conductor pull structure is connected in an electrically conductive manner to the housing part.
  • the housing part is itself electrically conductive in a before ferred embodiment.
  • an electrical connection between the main section of the conductor track structure and the housing part is preferably produced.
  • the electrical Ver ⁇ bond from the housing component, in particular via the Ranab extends cut ⁇ and the mounting element to the main portion.
  • the main portion via the fastening element can be ver ⁇ connected to the housing part directly electrically.
  • the fastener may optionally be a screw, a rivet, a notched nail or a clamping element which engages through a recess or bore of the component carrier into a corresponding engagement opening of the housing part when the fastener secures the component carrier to the housing.
  • the recess or bore extends in particular through the component carrier from the first main side to the second main side, so that it completely penetrates the component carrier. It can be a through-hole or a laterally open through-recess on an edge of the component carrier.
  • the fastener In order to bridge the break in the conductor traction structure when the fastener secures the component carrier to the housing, the fastener is made of an electrically conductive material, or has a conductive layer at least in a portion facing the interruption.
  • the Porterzugetter has in one embodiment, the interruption around the recess or the bore around.
  • the Porterzug poetic can follow in one embodiment of the shape of the recess or bore. As a result, the interruption can be electrically bridged by the fastening element.
  • the conductor tensile structure can have a first contact surface formed on the first main side in the region of the fastening element.
  • the connection section of the conductor pull structure has the first contact surface. The first contact surface is engaged with the Be ⁇ fastening element in electrical contact when the Fixed To ⁇ restriction member attached to the component carrier to the housing.
  • the electrical connection to the housing can be established via the conductor line structure formed on the first main side, eg by the first contact surface is connected via a conductor to the housing part.
  • the first contact surface extends in a plan view of the first main side ring-shaped around the recess or bore around.
  • a connection area of the first contact surface extends in a plan view of the first main side ring-shaped around the recess or bore around.
  • Main section is preferably arranged in a region of the first main side, which complements the ring-segment-shaped first Kon ⁇ tact surface to an imaginary complete ring.
  • the fastening element covers in the assembled state ⁇ preference, the first contact area and the connection area and borders in particular at thereto, to establish the electrical bridge between the connection portion and the main portion of the trace pattern.
  • Theêtkarsteil may have in a further embodiment in the region of the fastening element formed on the second main side second contact surface which is opposite to the first contact surface and overlaps in plan view of the second main side in particular partially or completely with the first contact surface.
  • the terminal portion of the trace pattern on the second Kon ⁇ clock surface is in contact ⁇ plan view of the second main ring segment shape around the recess or hole.
  • the first and the second contact surface on the first and the second main side are electrically connected through the component carrier in an expedient embodiment.
  • This compound can e.g. through a via
  • Via may be prepared in particular formed by a cut from ⁇ the conduction path of the component carrier - and hence different from the fastening element - is.
  • the recess or bore for electrically conductive connection of the first with the second contact surface is provided with a metallic lining.
  • the second contact surface on the second main side of the component carrier, which faces the housing part, are electrically connected to the housing part.
  • the second contact surface is - via the electrical bridge to the first contact surface on the first main side - only then electrically connected to the main portion of autismzug poetic on the first main side of the ⁇ component carrier, when the fastener fastened the Bauele ⁇ ment carrier to the housing, while the first Contact surface with the main portion of the conductor traction structure of the component carrier connects.
  • the housing part may have in the region of the fastening element to be provided a third contact surface, which is connected to the second contact surface in electrical and in a
  • Training also in mechanical - contact is, if the component carrier is arranged in the housing part. In this way, a particularly good electrical contact transition of the second contact surface to the housing part can be achieved.
  • the first contact surface is provided with an electrically conductive, plastically deformable layer.
  • the electrical contact transition between the fastener and the associated first contact surface can be maintained even over a long period of time, when the component should be exposed during operation, such as in a vehicle, for example, vibrations.
  • the contact transition between the fastening element and the first contact surface can furthermore be improved in that the fastening element has a cutting ring in the region of a contact surface adjoining the first main side, in particular in order to force-fit the component carrier to the housing.
  • the cutting ring intersects in the ⁇ particular in the region of the first contact surface in the connection portion of the Porterzug poetic.
  • the Cutting ring By means of the Cutting ring can be improved the quality of the realized by the Befest Trentsele ⁇ ment electrical contact, since the contact is maintained even after relaxation of the mechanical tension of the attachment and so for example increases the reliability of the protective function of an electrical ground contact produced by means of bridging ⁇ ckung the interruption.
  • the component carrier may be connected in sections via a heat-conducting, insulating layer - which may also be referred to as a thermal interface - with the housing part.
  • a method for producing and / or testing the insulating capability of an electrical component which is designed according to the preceding description, is also proposed.
  • a method is ver ⁇ stood, in which - especially during the manufacture of the device - the electrical insulation of the main portion of the Porterzug Quilt relative to the housing part is measured.
  • the component carrier with the second main side is arranged on the housing part, so that a heat-conductive connection between the component carrier and the housing is produced and in particular the main portion remains galvanically separated from the housing part.
  • the connecting portion of the Porterzug poetic is electrically connected to the housing part when arranging the Bauele ⁇ ment carrier with the second main side of the housing part. For example, while the second contact surface with the housing part - in particular with the third contact surface of the housing part - brought into mechanical and electrical contact.
  • an insulation measurement is carried out by applying a voltage between the housing part and the component support. ger is created.
  • the resistance between the main portion of the conductor traction structure and the housing part is measured by applying a voltage between the housing part and the main part of the conductor traction structure of the device carrier.
  • the component carrier is fixed via at least one Be ⁇ strengthening element on the housing part, whereby associated with the fastener interrupt is electrically bridged by the fixing member and the main section is electrically conductively connected to the housing part.
  • the voltage is applied in particular between the main portion of the conductor traction structure of the component carrier and the housing part.
  • an insulating stamp is pressed during the insulation measurement in the region of the interruption to the first page - for example, on the first contact ⁇ surface and / or the connection area - to the second main surface to press on the part of the building.
  • the method is at least partially applying a ⁇ would me enrollde, electrically insulating layer on at least one of these two parts to be joined prior to placing the device carrier on the housing part, beispeillustrative by a thermally conductive paste to the second
  • Main side and / or the housing part is applied in places.
  • the arranging of the component carrier then takes place in particular in such a way that the thermally conductive connection between the component carrier and the housing part is produced by means of the thermally conductive, electrically insulating layer.
  • the resistance measurement between the main portion of the Porterzug Camill and the housing part is preferably determined in this Ausgestal ⁇ tion, the electrical insulation capability of the heat-conducting, electrically insulating layer. The method thus makes it possible to prove that the thermal interface is effective as an electrical isolation barrier.
  • Figure 1 is a schematic representation of a section ei ⁇ ner conduction path of a component carrier of a component according to the invention, wherein the conductor line ⁇ structure is provided with an interruption, which is by a fastening member electrically überbrück- bar;.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the component carrier of FIG. 1 in the region of the attachment to be made;
  • FIG 3 is a schematic cross-sectional view through an inventive component, wherein a Bauelementträ ⁇ ger and a housing part are shown in the region of the attachment to be made prior to attachment.
  • Fig. 4 shows a schematic cross-sectional view through the component according to the invention, wherein the component carrier and the housing part are shown in the region of the attachment to be made after the fastening; and
  • Fig. 5 is a schematic cross-sectional view showing an improved electrical connection of a buildin ⁇ actuating elements to a conduction path by a cutting ring.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section of a conductor traction structure 11 of a component carrier 10 of a component 1 according to the invention in a plan view.
  • the conductor traction structure 11 is, as can be seen in the cross-sectional representation of FIG. 2, applied to a first main side 19 of the component carrier 10 and serves to establish an electrical connection to a plurality of electronic components in order to form an electrical circuit of the component 1.
  • the electronic components are not shown in the figures for simplicity, since their nature and arrangement on the component carrier for the present invention are of minor importance.
  • the component carrier 10 for example a printed circuit board is provided to cooperate with a second main side 19 first, into a in Figs. 1 and 2, not shown housing part 30 is introduced to be ⁇ .
  • the housing part 30 consists either of a conductive material, for example a metal, is partially formed from such, or provided at least in places on its side facing the component carrier 10 side with a metal layer.
  • the component carrier 10, more precisely its Porterzugstrukur 11 is electrically connected directly or capacitively electrically connected to the housing part 30 for functional reasons or coupled. For this purpose, an electrical connection described in greater detail below between the conductor pull structure 11 and the housing part 30 is produced. If the component 1 contains electronic components whose operating voltage is more than 60 V, there are increased te requirements for the isolation of the component carrier 10 with the electronic components (ie the electrical circuit) relative to the housing part 30, which can be detected by an insulation measurement.
  • the component carrier 10 of the component 1 is connected to the housing part 30 via an electrically insulating, thermal interface in order to dissipate the heat loss arising in the electronic components, which is represented by a layer formed by a thermal compound.
  • the thermal compound fills, for example, a gap 34 between the component carrier 10 and the housing part 30 and is not shown in the figures for the sake of clarity.
  • the thermal interface which is also intended to ensure the electrical insulation of a selected part of the electronic circuit with respect to the housing part 30, is made prior to the mechanical connection of the component carrier 10 and the housing part 30, e.g. as heat-conducting paste on the second main side 19 of the component carrier 10 and / or on a bottom - that is the second main side 20 of the component carrier 10 zugwandte surface - of the housing part 30 is applied and through
  • the pressing is done by the populated component carrier 10 in the
  • Housing part 30 is inserted and in particular pressed against the bottom of the housing part 30.
  • the conductor traction structure 11 extends into the region of a recess 12 (in the present case a through-hole) of the component carrier 10. Specifically, the recess 12 is circulated by the conductor traction structure 11. In the region of the recess 12, theauerkar mecanic 11 is provided with one or more interruptions 15, whereby the Ladder structure 11 is divided into a first Porterzugteil 13 and a second Porterzugteil 14.
  • the first Lei ⁇ teruchteil 13 illustrates in particular a main portion of the trace pattern 11 as the secondêtzugteil 14 a terminal portion.
  • the recesses 12 circumferential portions of the second Porterzugteils 14 form a first contact surface 16.
  • the first contact surface 16 extends in a plan view of the first main side 19 annular segment around the recess 12 around.
  • the first Porterzugteil 13 has extended in a region to a completeness, ⁇ ended, the imaginary ring-segment-shaped first contact surface 16 ring, a connecting portion 13a.
  • the second Porterzugteil 14 via a
  • the plated-through hole 18 may extend as a portion of the conductor pull structure 11 embedded in the Beuelement beyond 10 through the component carrier 10, so that they in particular laterally around on material of
  • Through hole 18 are exposed. Alternatively, they may be formed by a metal lining of a portion of the wall of the recess from ⁇ 12th
  • the second contact surface 17 is opposite the first contact surface 16 in this example and surrounds the recess, for example, annular. In a plan view of the second main surface 20, the second contact surface 17 completely covers, for example, the first contact surface 16.
  • the component carrier 10 is arranged in the housing part 30 such that the recess 20 comes to lie over a corresponding recess 33 of the housing part 30 for the associated fastening element.
  • the construction is ⁇ carrier element 10, as can be seen from Figures 3 and 4, with the second contact surface 17 on a Pad surface 31 of the housing part 30, which is formed by a top surface of a projection of the housing bottom 32.
  • On ⁇ bearing surface 31 provides a third contact surface which darstoffs via the second contact surface 17, an electrical connection is made to the secondêtzugteil 14 of the conduction path.
  • 11 Characterized in that no electrical connection between the first Verbin ⁇ autismzugteil 13 and the second contact surface 17 is made, the first Hugheszugteil 13 of the conduction path 11 is initially not electrically coupled to the housing part 30th
  • an electrical test may be performed by, for example, applying a negative voltage to the case 30 and measuring a voltage between the case 30 and the first conductor portion 13 of the conductor pattern 11.
  • a negative voltage to the case 30 and measuring a voltage between the case 30 and the first conductor portion 13 of the conductor pattern 11.
  • conductive particles or air are included, which produce an unwoll ⁇ te electrical connection can this can be detected by the electrical test.
  • an annular gap is further characterized, can flow into the which is introduced during the process of pressing the material of the mix thermal interfaces to the supporting surface 31, which is used for electrical contact to not contami ⁇ Nigen.
  • the component carrier 30 is preferably pressed against the housing bottom 32 of the housing part 30 with an insulating punch 40 (FIG. 3).
  • the punch 40 is removed and the component carrier 10 is fastened to the housing part 30, for example with a screw 50.
  • a screw 50 This is shown in Fig. 4, where ⁇ in the screw 50 engages with a shaft 53 through the recess 12 into the corresponding recess 33.
  • ⁇ in the screw 50 engages with a shaft 53 through the recess 12 into the corresponding recess 33.
  • the described embodiment of the conductor pull structure in the region of the attachment can be provided at one, several or all attachment points.
  • an improved electrical Ver ⁇ compound of the screw 50 to the Porterzug tone 13, 14 can be achieved in that the contact surface screw head is provided with a cutting ring 54 51 52 of which extends through the screw in the Porterzugmaschine 13 , 14. "The mechanical and electrical contact is maintained even after re ⁇ laxation of the mechanical stress and thus increases the reliability of the protective function.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauteils (1) mit einem Gehäuseteil (30) und einem Bauelementträger (10), der mit einer Leiterzugstruktur (11) versehen ist, offenbart. Die Leiterzugstruktur (11) hat eine Unterbrechung (15) mittels welcher ein Anschlussabschnitt (14) der Leiterzugstruktur (11) galvanisch von einem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur abgetrennt ist. Der Bauelementträgers (10) wird an dem Gehäuseteil (30) angeordnet, so dass eine wärmeleitfähige Verbindung zwischen dem Bauelementträger (10) und dem Gehäuseteil (30) hergestellt wird und der Hauptabschnitt (13) galvanisch von dem Gehäuseteil (30) getrennt bleibt. Der elektrische Widerstand zwischen dem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur (11) und dem Gehäuseteil (30) wird gemessen. Der Bauelementträger (10) wird mittels eines Befestigungselements (50) an dem Gehäuseteil (30) befestigt, wodurch die Unterbrechung (15) durch das Befestigungselement (50) elektrisch überbrückt und der Hauptabschnitt (13) elektrisch leitend mit dem Gehäusebauteil (30) verbunden wird. Zudem wird ein Bauteil (1) offenbart.

Description

Beschreibung
Elektrisches Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil, insbesondere ein Steuergerät eines Fahrzeugs, und ein Verfahren zu dessen Herstellung .
Ein elektrisches Bauteil im Sinne der vorliegenden Offenba- rung hat einen Träger, z.B. eine Leiterplatte, mit darauf an¬ geordneten elektronischen Komponenten, wobei der Träger in einem Gehäuse angeordnet ist. Ein solches Bauteil ist z.B. ein (Motor- ) Steuergerät eines Fahrzeugs, bei dem das Gehäuse aus einem elektrisch leitenden Material besteht. In der nach- folgenden Beschreibung wird auf ein solches Steuergerät Bezug genommen, wobei dies lediglich zu Zwecken einer einfacheren Erläuterung der Problemstellung und der Erfindung erfolgt, jedoch nicht als einschränkend zu betrachten ist. Die mechanische Verbindung der Leiterplatte mit dem Gehäuse erfolgt über Schrauben oder ähnliche Befestigungselemente. Aus funktionalen Gründen ist die Leiterplatte (d.h. deren Leiterzugstruktur) direkt oder kapazitiv elektrisch mit dem Gehäuse verbunden oder gekoppelt. Bei Steuergeräten, welche Komponenten mit hoher Betriebsspannung (z.B. mehr als 60V
Gleichspannung) enthalten, bestehen erhöhte Anforderungen an die Isolierung der Leiterplatte mit den elektronischen Komponenten (d.h. der elektrischen Schaltung) gegenüber diesem Gehäuse, abgesehen von der beabsichtigten direkten oder kapazi- tiven Kopplung.
Die Leiterplatte eines Steuergeräts ist, um die in den elekt¬ ronischen Komponenten entstehende Verlustwärme abführen zu können, thermisch mit dem Gehäuse des Steuergeräts verbunden. Die thermische Verbindung wird z.B. als Paste aufgebracht und durch Verpressen in den Endzustand gebracht. Erst in diesem Zustand sind Isolationsfehler (eingeschlossene, leitfähige Partikel oder Lufteinschlüsse) bewertbar. Die thermische Ver¬ bindung ist nach der Montage der Leiterplatte in das Gehäuse der direkten oder kapazitiven elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse parallel geschaltet. So kann die Isolations-Funktion im Endzustand durch eine Messung nicht mehr nachgewiesen werden, um sicherheitsrelevante Isolationsfehler aufzufinden. Ein solcher Isolationsfehler kann zum Beispiel durch zufällig vorhandene leitfähige Parti¬ kel innerhalb der Wärmeleitpaste hervorgerufen werden, welche den elektrischen Widerstand zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte verringern oder sogar eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte herstellen.
Auch wenn solche Fehler selten oder unwahrscheinlich sind, ist im Sinne des Personenschutzes ein sicherer Nachweis er¬ strebenswert .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Bauteil und ein Verfahren anzugeben, bei dem ein siche- rer Nachweis über die elektrische Isolierung einer Leiterplatte gegenüber einem elektrisch leitfähigen Gehäuse des Bauteils geführt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und ein Bauteil mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Bauteils bzw. des Verfahrens ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprü¬ chen . Es wird ein elektrisches Bauteil, insbesondere ein Steuerge¬ rät eines Fahrzeugs, angegeben, das ein Gehäuseteil und einen Bauelementträger aufweist, wobei der Bauelementträger mit einer Leiterzugstruktur versehen ist. Der mit der Leiterzugstruktur versehene Bauelementträger ist insbesondere eine Leiterplatte, z.B. eine gedruckte Leiterplatte. Die Leiter¬ zugstruktur kann auch als Leiterbahnanordnung bezeichnet werden. Auf einer ersten Hauptseite des Bauelementträgers ist eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen angeordnet, welche über die Leiterzugstruktur miteinander elektrisch verbunden sind. Der Bauelementträger ist mit einer zweiten Hauptseite, die der ersten Hauptseite gegenüber liegt, an dem Gehäuseteil an¬ geordnet und über zumindest ein Befestigungselement mit dem Gehäuseteil verbunden. Dass der Bauelementträger mit der zweiten Hauptseite an dem Gehäuseteil angeordnet ist, bedeu- tet dabei insbesondere, dass die zweite Hauptseite stellen¬ weise oder vollflächig an dem Gehäuseteil - genauer: an einer Innenfläche des Gehäuseteils - anliegt, und zwar entweder di¬ rekt oder über eine Verbindungsschicht. Die Verbindungs¬ schicht ist insbesondere eine wärmeleitende, elektrisch iso- lierende Schicht, die beispielsweise von einer Wärmeleitpaste gebildet sein kann. Vorzugsweise umgreift dabei das
Gehäuseteil den Bauelementträger stellenweise oder es umschließt ihn lateral vollständig. In diesem Fall ist der Bau¬ elementträger in dem Gehäuseteil angeordnet.
Die Leiterzugstruktur weist im Bereich des Befestigungsele¬ ments eine Unterbrechung auf, wobei die dem Befestigungsele¬ ment zugeordnete Unterbrechung durch das Befestigungselement elektrisch überbrückt wird, wenn das Befestigungselement den Bauelementträger an dem Gehäuse befestigt. Das Bauteil kann mehrere Befestigungselemente aufweisen, denen jeweils eine Unterbrechung zugeordnet ist, die im Bereich des jeweiligen Befestigungselements angeordnet ist und von diesem im fertig¬ gestellten Zustand des Bauteils elektrisch überbrückt wird. Vorzugsweise überdeckt das Befestigungselement die ihm zu¬ geordnete Unterbrechung in Draufsicht auf die erste Hauptsei¬ te .
Mittels der Unterbrechung ist insbesondere ein Anschlussab- schnitt der Leiterzugstruktur galvanisch von einem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur abgetrennt. Vorzugsweise sind die elektronischen Bauelement mittels des Hauptabschnitts der Leiterzugstruktur miteinander elektrisch verbunden.
Zweckmäßigerweise kann das Bauteil derart ausgebildet sein, dass die Herstellung der elektrischen Verbindung des Hauptabschnitts der Leiterzugstruktur zu dem Gehäuseteil erst mit¬ tels des Befestigungselements erfolgt und der Hauptabschnitt ansonsten galvanisch von dem Gehäuseteil getrennt ist.
Auf diese Weise kann im Rahmen der Herstellung des Bauteils eine vollumfängliche Prüfung auf Isolationsfehler vorgenommen werden. Durch diese können auch solche Fehler nachgewiesen werden, welche durch eine wärmeleitfähige Verbindung - z.B. in Gestalt einer leitfähigen Paste - zwischen dem Bauelementträger und dem Gehäuseteil hervorgerufen werden können. Dadurch wird die Sicherheit gegenüber Spannungsfehlern erhöht.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Anschlussabschnitt der Leiterzugstruktur elektrisch leitend mit dem Gehäuseteil verbunden. Das Gehäuseteil ist bei einer bevor zugten Ausgestaltung selbst elektrisch leitfähig.
Mittels der Überbrückung der Unterbrechung zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Hauptabschnitt durch das Befesti- gungselement ist vorzugsweise eine elektrische Verbindung zwischen dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur und dem Gehäuseteil hergestellt. Dabei verläuft die elektrische Ver¬ bindung vom Gehäusebauteil insbesondere über den Anschlussab¬ schnitt und das Befestigungselement zum Hauptabschnitt. Al- ternativ oder zusätzlich kann der Hauptabschnitt über das Befestigungselement direkt elektrisch mit dem Gehäuseteil ver¬ bunden sein. Vorteilhafterweise stört die elektrische Verbin¬ dung des Anschlussabschnitts mit dem Gehäuse aufgrund der Un¬ terbrechung nicht die Isolationsmessung zwischen dem Hauptab- schnitt der Leiterzugstruktur und dem Gehäuseteil während der Herstellung des elektrischen Bauteils, solange das Befesti¬ gungsmittel die Unterbrechung nicht überbrückt. Das Befestigungselement kann wahlweise eine Schraube, ein Niet, ein Kerbnagel oder ein Klemm-Element sein, das durch eine Ausnehmung oder Bohrung des Bauelementträgers hindurch in eine korrespondierende Eingriffsöffnung des Gehäuseteils eingreift, wenn das Befestigungselement den Bauelementträger an dem Gehäuse befestigt. Die Ausnehmung oder Bohrung verläuft insbesondere durch den Bauelementträger hindurch von der ersten Hauptseite zur zweiten Hauptseite, so dass sie den Bauelementträger vollständig durchdringt. Es kann sich um ein Durchgangsloch handeln oder um eine seitlich offene Durch- gangsausnehmung an einem Rand des Bauelementträgers.
Um die Unterbrechung in der Leiterzugstruktur zu überbrücken, wenn das Befestigungselement den Bauelementträger an dem Gehäuse befestigt, besteht das Befestigungselement aus einem elektrisch leitfähigen Material, oder weist zumindest in einem Abschnitt, der der Unterbrechung zugewandt ist, eine leitfähige Schicht auf.
Die Leiterzugstruktur weist in einer Ausgestaltung die Unterbrechung um die Ausnehmung oder die Bohrung herum auf. Die Leiterzugstruktur kann in einer Ausgestaltung der Form der Ausnehmung oder Bohrung folgen. Dadurch kann die Unterbre- chung durch das Befestigungselement elektrisch überbrückt werden .
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Leiterzugsstruktur im Bereich des Befestigungselements eine auf der ersten Hauptseite ausgebildete erste Kontaktfläche aufweisen. Insbesondere weist der Anschlussabschnitt der Leiterzugstruktur die erste Kontaktfläche auf. Die erste Kontaktfläche steht mit dem Be¬ festigungselement in elektrischem Kontakt, wenn das Befesti¬ gungselement den Bauelementträger an dem Gehäuse befestigt. Die Herstellung der elektrischen Verbindung zu dem Gehäuse kann bei dieser Ausgestaltung über die auf der ersten Hauptseite ausgebildete Leiterzugstruktur erfolgen, indem z.B. die erste Kontaktfläche über einen Leiterzug an das Gehäuseteil angebunden ist.
Bei einer Weiterbildung verläuft die erste Kontaktfläche in Draufsicht auf die erste Hauptseite ringsegmentförmig um die Ausnehmung bzw. Bohrung herum. Ein Anschlussbereich des
Hauptabschnitts ist vorzugsweise in einem Bereich der ersten Hauptseite angeordnet, der die ringsegmentförmige erste Kon¬ taktfläche zu einem gedachten vollständigen Ring ergänzt. Das Befestigungselement überdeckt im montierten Zustand vorzugs¬ weise die erste Kontaktfläche und den Anschlussbereich und grenzt insbesondere an diese an, um die elektrische Brücke zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur herzustellen.
Die Leiterzugsstruktur kann in einer weiteren Ausgestaltung im Bereich des Befestigungselements eine auf der zweiten Hauptseite ausgebildete zweite Kontaktfläche aufweisen, die der ersten Kontaktfläche gegenüberliegt und in Draufsicht auf die zweite Hauptseite insbesondere teilweise oder vollständig mit der ersten Kontaktfläche überlappt. Insbesondere weist der Anschlussabschnitt der Leiterzugstruktur die zweite Kon¬ taktfläche auf. Beispielsweise verläuft die zweite Kontakt¬ fläche in Draufsicht auf die zweite Hauptseite ringsegment- förmig um die Ausnehmung bzw. Bohrung herum.
Die erste und die zweite Kontaktfläche auf der ersten und der zweiten Hauptseite sind bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung durch den Bauelementträger hindurch elektrisch verbunden. Diese Verbindung kann z.B. durch eine Durchkontaktierung
(sog. "Via") hergestellt sein, die insbesondere von einem Ab¬ schnitt der Leiterzugstruktur des Bauelementträgers gebildet - und somit vom Befestigungselement verschieden - ist. Bei¬ spielsweise ist die Ausnehmung bzw. Bohrung zur elektrisch leitenden Verbindung der ersten mit der zweiten Kontaktfläche mit einer metallischen Auskleidung versehen. Bei dieser Ausgestaltung kann die zweite Kontaktfläche auf der zweiten Hauptseite des Bauelementträgers, welche dem Gehäuseteil zugewandt ist, elektrisch mit dem Gehäuseteil verbunden werden. Die zweite Kontaktfläche ist - über die elektrische Brücke zur ersten Kontaktfläche auf der ersten Hauptseite - erst dann elektrisch an den Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur auf der ersten Hauptseite des Bauelement¬ trägers angebunden, wenn das Befestigungselement den Bauele¬ mentträger an dem Gehäuse befestigt und dabei die erste Kon- taktfläche mit dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur des Bauelementträgers verbindet.
Das Gehäuseteil kann im Bereich des vorzusehenden Befestigungselements eine dritte Kontaktfläche aufweisen, welche mit der zweiten Kontaktfläche in elektrischem - und bei einer
Weiterbildung auch in mechanischem - Kontakt steht, wenn der Bauelementträger in dem Gehäuseteil angeordnet ist. Hierdurch ist ein besonders guter elektrischer Kontaktübergang der zweiten Kontaktfläche zu dem Gehäuseteil erzielbar.
Es kann weiterhin zweckmäßig sein, wenn zumindest die erste Kontaktfläche mit einer elektrisch leitenden, plastisch deformierbaren Schicht versehen ist. Dadurch kann der elektrische Kontaktübergang zwischen dem Befestigungselement und der zugeordneten ersten Kontaktfläche auch über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden, wenn das Bauteil im Betrieb, wie in einem Fahrzeug, z.B. Vibrationen ausgesetzt sein sollte. Der Kontaktübergang zwischen dem Befestigungselement und der ersten Kontaktfläche kann weiterhin dadurch verbessert sein, dass das Befestigungselement im Bereich einer an die erste Hauptseite angrenzenden Anlagefläche einen Schneidring aufweist, insbesondere um den Bauelementträger an dem Gehäuse kraftschlüssig zu befestigen. Der Schneidring schneidet ins¬ besondere im Bereich der ersten Kontaktfläche in den Anschlussabschnitt der Leiterzugstruktur ein. Mittels des Schneidrings kann die Qualität des durch das Befestigungsele¬ ment realisierten elektrischen Kontakts verbessert sein, da der Kontakt auch nach Relaxation der mechanischen Spannung der Befestigung erhalten bleibt und so beispielsweise die Verlässlichkeit der Schutzfunktion eines mittels der Überbrü¬ ckung der Unterbrechung hergestellten elektrischen Massekontakts erhöht.
Der Bauelementträger kann abschnittsweise über eine wärmelei- tende, isolierende Schicht - die auch als thermisches Inter¬ face bezeichnet werden kann - mit dem Gehäuseteil verbunden sein .
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung und/oder zum Prüfen der Isolationsfähigkeit eines elektrischen Bauteils vorgeschlagen, das gemäß der vorhergehenden Beschreibung ausgebildet ist. Darunter wird insbesondere ein Verfahren ver¬ standen, bei dem - insbesondere während der Herstellung des Bauelements - die elektrische Isolierung des Hauptabschnitts der Leiterzugstruktur gegenüber dem Gehäuseteil gemessen wird .
Bei dem Verfahren wird der Bauelementträger mit der zweiten Hauptseite an dem Gehäuseteil angeordnet, so dass eine wärme- leitfähige Verbindung zwischen dem Bauelementträger und dem Gehäuse hergestellt wird und insbesondere der Hauptabschnitt galvanisch von dem Gehäuseteil getrennt bleibt. Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Anordnen des Bauele¬ mentträgers mit der zweiten Hauptseite an dem Gehäuseteil der Anschlussabschnitt der Leiterzugstruktur mit dem Gehäuseteil elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise wird dabei die zweite Kontaktfläche mit dem Gehäuseteil - insbesondere mit der dritten Kontaktfläche des Gehäuseteils - in mechanischen und elektrischen Kontakt gebracht.
Nachfolgend wird eine Isolationsmessung durchgeführt, indem eine Spannung zwischen dem Gehäuseteil und dem Bauelementträ- ger angelegt wird. Insbesondere wird der Widerstand zwischen dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur und dem Gehäuseteil gemessen, indem eine Spannung zwischen dem Gehäuseteil und dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur des Bauelementträ- gers angelegt wird.
Nachfolgend wird der Bauelementträger über zumindest ein Be¬ festigungselement an dem Gehäuseteil befestigt, wodurch die dem Befestigungselement zugeordnete Unterbrechung durch das Befestigungselement elektrisch überbrückt wird und der Haupt- abschnitt elektrisch leitend mit dem Gehäuseteil verbunden wird .
Beim Durchführen der Isolationsmessung wird die Spannung insbesondere zwischen dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur des Bauelementträgers und dem Gehäuseteil angelegt. Bei einer Ausgestaltung wird während der Isolationsmessung ein isolierender Stempel im Bereich der Unterbrechung auf die erste Hauptseite gedrückt - beispielsweise auf die erste Kontakt¬ fläche und/oder den Anschlussbereich - um die zweite Haupt- fläche an das Gebäudeteil zu pressen.
Durch das Verfahren wird eine zuverlässige und voll umfängli¬ che Isolationsprüfung ermöglicht, so dass bei Bauteilen, wel¬ che hohe Isolationsanforderungen zu erfüllen haben, volle Kenntnis über den Isolationszustand des fertigen Bauteils er¬ langt wird.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird vor dem Anordnen des Bauelementträgers an dem Gehäuseteil auf mindestens einem dieser beiden Fügepartner zumindest abschnittsweise eine wär¬ meleitende, elektrisch isolierende Schicht aufgebracht, beispeilsweise indem eine Wärmeleitpaste auf die zweite
Hauptseite und/oder das Gehäuseteil stellenweise aufgetragen wird. Das Anordnen des Bauelementträgers erfolgt dann insbe- sondere derart, dass mittels der wärmeleitfähigen, elektrisch isolierenden Schicht die wärmeleitfähige Verbindung zwischen Bauelementträger und Gehäuseteil hergestellt wird. Mittels der Widerstandsmessung zwischen dem Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur und dem Gehäuseteil wird bei dieser Ausgestal¬ tung vorzugsweise die elektrische Isolationsfähigkeit der wärmeleitenden, elektrisch isolierenden Schicht bestimmt. Das Verfahren ermöglicht somit den Nachweis, dass das thermische Interface als elektrische Isolationsbarriere wirksam ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter¬ bildungen des Bauteils und des Verfahrens ergeben sich aus den folgenden, in Zusammenhang mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen .
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts ei¬ ner Leiterzugstruktur eines Bauelementträgers eines erfindungsgemäßen Bauteils, wobei die Leiterzug¬ struktur mit einer Unterbrechung versehen ist, die durch ein Befestigungselement elektrisch überbrück- bar ist;
Fig. 2 eine Querschnittdarstellung des Bauelementträgers aus Fig. 1 im Bereich der vorzunehmenden Befestigung;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Bauteil, wobei ein Bauelementträ¬ ger und ein Gehäuseteil im Bereich der vorzunehmenden Befestigung vor der Befestigung dargestellt sind;
Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung durch das erfindungsgemäße Bauteil, wobei der Bauelementträ¬ ger und das Gehäuseteil im Bereich der vorzunehmen- den Befestigung nach der Befestigung dargestellt sind; und Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung, welche eine verbesserte elektrische Anbindung eines Befes¬ tigungselements an eine Leiterzugstruktur durch einen Schneidring zeigt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Leiterzugstruktur 11 eines Bauelementträgers 10 eines erfindungsgemäßen Bauteils 1 in einer Draufsicht. Die Leiterzugstruktur 11 ist, wie in der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 zu erkennen ist, auf einer ersten Hauptseite 19 des Bauelementträgers 10 aufgebracht und dient zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu einer Mehrzahl von elektronischen Komponenten, um eine elektrische Schaltung des Bauteils 1 auszubilden. Die elektronischen Komponenten sind in den Figuren zur Vereinfachung nicht dargestellt, da deren Art und Anordnung auf dem Bauelementträger für die vorliegende Erfindung von untergeordneter Bedeutung sind.
Der Bauelementträger 10, z.B. eine Leiterplatte, ist dazu vorgesehen, mit einer zweiten Hauptseite 19 voran in ein in den Fig. 1 und 2 nicht dargestelltes Gehäuseteil 30 einge¬ bracht zu werden. Die mechanische Verbindung des Bauelement¬ trägers 10 mit dem Gehäuseteil 30 erfolgt über ein oder meh¬ rere Befestigungselemente, wie z.B. Schrauben, Nieten, Kerb- nägel oder ähnliche Befestigungselemente. Das Gehäuseteil 30 besteht entweder aus einem leitfähigen Material, z.B. einem Metall, ist abschnittsweise aus einem solchen gebildet, oder zumindest stellenweise an seiner dem Bauelementträger 10 zugewandten Seite mit einer Metallschicht versehen.
Der Bauelementträger 10, genauer dessen Leiterzugstrukur 11, wird aus funktionalen Gründen direkt oder kapazitiv elektrisch mit dem Gehäuseteil 30 verbunden oder gekoppelt. Hierzu wird eine nachfolgend näher beschriebene elektrische Verbin- dung zwischen der Leiterzugstruktur 11 und dem Gehäuseteil 30 hergestellt. Enthält das Bauteil 1 elektronische Komponenten, deren Betriebsspannung mehr als 60 V beträgt, bestehen erhöh- te Anforderungen an die Isolierung des Bauelementträgers 10 mit den elektronischen Komponenten (d.h. der elektrischen Schaltung) gegenüber dem Gehäuseteil 30, welche durch eine Isolationsmessung nachgewiesen werden können.
Der Bauelementträger 10 des Bauteils 1 ist, um die in den elektronischen Komponenten entstehende Verlustwärme abführen zu können, über ein elektrisch isolierendes, thermisches Interface mit dem Gehäuseteil 30 verbunden, das durch eine von einer Wärmeleitpaste gebildete Schicht dargestellt ist. Die Wärmeleitpaste füllt beispielsweise einen Spalt 34 zwischen Bauelementträger 10 und Gehäuseteil 30 und ist in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Das thermische Interface, das auch die elektrische Isolation eines ausgewählten Teils der elektronischen Schaltung gegenüber dem Gehäuseteil 30 sicherstellen soll, wird vor der mechanischen Verbindung von Bauelementträger 10 und Gehäuseteil 30 z.B. als Wärmeleitpaste auf die zweite Hauptseite 19 des Bauelementträgers 10 und/oder auf einen Boden - das ist die der zweiten Hauptseite 20 des Bauelementträgers 10 zugwandte Oberfläche - des Gehäuseteils 30 aufgebracht und durch
Verpressen in den Endzustand gebracht. Das Verpressen erfolgt, indem der bestückte Bauelementträger 10 in das
Gehäuseteil 30 eingesetzt und insbesondere an den Boden des Gehäuseteils 30 angepresst wird. In diesem Zustand sind Iso¬ lationsfehler, die z.B. durch in die Paste eingeschlossene, leitfähige Partikel oder Lufteinschlüsse hervorgerufen werden können, bewertbar.
Diese Bewertung wird durch die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Leiterzugstruktur 11 ermöglicht. Die Leiterzugstruktur 11 erstreckt sich in den Bereich einer Ausnehmung 12 (vorliegend einer Durchgangsbohrung) des Bauelementträgers 10. Genauer wird die Ausnehmung 12 von der Leiterzugstruktur 11 umlaufen. Im Bereich der Ausnehmung 12 ist die Leiterzugstruktur 11 mit einer oder mehreren Unterbrechungen 15 versehen, wodurch die Leiterzugstruktur 11 in einen ersten Leiterzugteil 13 und einen zweiten Leiterzugteil 14 unterteilt ist. Der erste Lei¬ terzugteil 13 stellt insbesondere einen Hauptabschnitt der Leiterzugstruktur 11 da, der zweite Leiterzugteil 14 einen Anschlussabschnitt.
Die die Ausnehmung 12 umlaufenden Abschnitte des zweiten Leiterzugteils 14 bilden eine erste Kontaktfläche 16 aus. Die erste Kontaktfläche 16 verläuft in Draufsicht auf die erste Hauptseite 19 ringsegmentförmig um die Ausnehmung 12 herum. Der erste Leiterzugteil 13 hat in einem Bereich, der die ringsegmentförmige erste Kontaktfläche 16 zu einem vollstän¬ digen, gedachten Ring ergänzt, einen Anschlussbereich 13a. Wie am besten aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 zu erkennen ist, ist der zweite Leiterzugteil 14 über eine
Durchkontaktierung 18 mit einer zweiten Kontaktfläche 17 auf der zweiten Hauptseite 20 des Bauelementträgers 10 elektrisch verbunden. Die Durchkontaktierung 18 kann sich als in den Beuelementträger 10 eingebetteter Abschnitt der Leiterzugstruktur 11 durch den Bauelementträger 10 erstrecken, so dass sie insbesondere lateral ringsum an Material des
Bauelementträters 10 angrenzt ohne dass Teile der
Durchkontaktierung 18 frei liegen. Alternativ kann sie durch eine metallische Auskleidung eines Teils der Wandung der Aus¬ nehmung 12 gebildet sein. Die zweite Kontaktfläche 17 liegt der ersten Kontaktfläche 16 in diesem Beispiel gegenüber und umgibt die Ausnehmung z.B. ringförmig. In Draufsicht auf die zweite Hauptfläche 20 überdeckt die zweite Kontaktfläche 17 beispielsweise die erste Kontaktfläche 16 vollständig.
Der Bauelementträger 10 wird derart in dem Gehäuseteil 30 angeordnet, dass die Ausnehmung 20 über einer korrespondierenden Ausnehmung 33 des Gehäuseteils 30 für das zugeordnete Be- festigungselement zu Liegen kommt. Hierdurch liegt der Bau¬ elementträger 10, wie dies aus den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, mit der zweiten Kontaktfläche 17 auf einer Auflage- fläche 31 des Gehäuseteils 30 auf, die von einer Deckfläche eines Vorsprungs des Gehäusebodens 32 gebildet ist. Die Auf¬ lagefläche 31 stellt eine dritte Kontaktfläche darmittels welcher über die zweite Kontaktfläche 17 eine elektrische Verbindung zum zweiten Leiterzugteil 14 der Leiterzugstruktur 11 hergestellt ist. Dadurch, dass keine elektrische Verbin¬ dung zwischen dem ersten Leiterzugteil 13 und der zweiten Kontaktfläche 17 besteht, ist der erste Leiterzugteil 13 der Leiterzugstruktur 11 zunächst auch nicht elektrisch mit dem Gehäuseteil 30 gekoppelt.
In dieser Situation (wie sie in Fig. 3 dargestellt ist) kann eine elektrische Prüfung durchgeführt werden, indem z.B. eine negative Spannung an das Gehäuseteil 30 angelegt und eine Spannung zwischen dem Gehäuseteil 30 und dem ersten Leiterzugteil 13 der Leiterzugstruktur 11 gemessen wird. Für den Fall, dass in dem thermischen Interface, das in den zwischen dem Gehäuseboden 32 und der zweiten Hauptseite 20 des Bauelementträgers 10 gebildeten Spalt 34 eingebracht ist, leitfähi- ge Partikel oder Luft eingeschlossen sind, die eine ungewoll¬ te elektrische Verbindung erzeugen, kann dies durch die elektrische Prüfung detektiert werden. Mit dem Bezugszeichen 35 ist ferner ein Ringspalt gekennzeichnet, in den während des Vorgangs der Verpressung eingebrachtes Material des ther- mischen Interfaces fließen kann, um die Auflagefläche 31, die für den elektrischen Kontakt genutzt wird, nicht zu verunrei¬ nigen. Während der Prüfung wird der Bauelementträger 30 vorzugsweise mit einem isolierenden Stempel 40 (Fig. 3) gegen den Gehäuseboden 32 des Gehäuseteils 30 gepresst.
Nach beendeter positiver Prüfung wird der Stempel 40 entfernt und der Bauelementträger 10 z.B. mit einer Schraube 50 an dem Gehäuseteil 30 befestigt. Dies ist in Fig. 4 dargestellt, wo¬ bei die Schraube 50 mit einem Schaft 53 durch die Ausnehmung 12 hindurch in die korrespondierende Ausnehmung 33 eingreift. Sobald eine kraftschlüssige Verbindung durch den Schraubenkopf 51 der Schraube 50 hergestellt ist, überbrückt die elektrisch leitfähige Anlagefläche 52 des Schraubenkopfes 51 die Unterbrechung 15 zwischen der ersten Kontaktfläche 16 und dem Anschlussbereich 13a, d.h. sie verbindet den ersten Leiterzugteil 13 mit dem zweiten Leiterzugteil 14. Die elektri- sehe Leitfähigkeit der Anlagefläche 52 kann durch das Materi¬ al der Schraube 50 selbst (z.B. ein Metall) oder eine selek¬ tiv vorgesehene Beschichtung realisiert sein. Mit der Überbrückung der Unterbrechung 15 durch die Schraube 50 (bzw. deren Anlagefläche 52) ist die Leiterzugstruktur 11 über den zweiten Leiterzugteil 14, die Durchkontaktierung 18, die zweite Kontaktfläche 17 und die dritte Kontaktfläche an das Gehäuseteil 30 elektrisch angebunden.
Die beschriebene Ausgestaltung der Leiterzugstruktur im Be- reich der Befestigung (Befestigungspunkt) kann an einem, mehreren oder allen Befestigungspunkten vorgesehen sein.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann eine verbesserte elektrische Ver¬ bindung der Schraube 50 zu den Leiterzugteilen 13, 14 dadurch erzielt werden, dass die Anlagefläche 52 des Schraubenkopfes 51 mit einem Schneidring 54 versehen ist, welcher sich durch die Verschraubung in die Leiterzugteile 13, 14 „eingräbt". Der mechanische und elektrische Kontakt bleibt auch nach Re¬ laxation der mechanischen Spannung erhalten und erhöht so die Verlässlichkeit der Schutzfunktion.
Für eine weitere Optimierung des elektrischen Kontakts können die Leiterzugteile 13, 14 zusätzlich mit Lot bedruckt werden. So erhält man eine plastisch deformierbare Zwischenschicht, die ebenfalls die Dauerhaftigkeit der erreichten Verbindung erhöhen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauteils (1) mit einem Gehäuseteil (30) und einem Bauelementträger (10), der mit einer Leiterzugstruktur (11) versehen ist, wobei
- das Bauteil eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen aufweist, die auf einer ersten Hauptseite (19) des Bauele¬ mentträgers (10) angeordnet sind,
- die Leiterzugstruktur (11) eine Unterbrechung (15) aufweist mittels welcher ein Anschlussabschnitt (14) der Leiterzug¬ struktur (11) galvanisch von einem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur abgetrennt ist,
- die elektronischen Bauelemente mittels des Hauptabschnitts (14) der Leiterzugstruktur (11) miteinander elektrisch verbunden sind, und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Anordnen des Bauelementträgers (10) mit einer zweiten
Hauptseite (20), die der ersten Hauptseite (19) gegenüber liegt, an dem Gehäuseteil (30) so dass eine wärmeleitfähige Verbindung zwischen dem Bauelementträger (10) und dem
Gehäuseteil (30) hergestellt wird und der Hauptabschnitt (13) galvanisch von dem Gehäuseteil (30) getrennt bleibt,
nachfolgendes Messen des elektrischen Widerstands zwi¬ schen dem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur (11) und dem Gehäuseteil (30), indem eine Spannung zwischen dem Gehäuse und dem Hauptabschnitt (13) angelegt wird; und
- nachfolgendes Befestigen des Bauelementträgers (10) mit¬ tels zumindest eines Befestigungselements (50) an dem
Gehäuseteil (30), wodurch die Unterbrechung (15) durch das Befestigungselement (50) elektrisch überbrückt und der Haupt¬ abschnitt (13) elektrisch leitend mit dem Gehäusebauteil (30) verbunden wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei beim Anordnen des Bauelementträgers (10) mit der zweiten Hauptsei¬ te (20) an dem Gehäuseteil (30) der Anschlussabschnitt (14) der Leiterzugstruktur (11) mit dem Gehäuseteil (30) elekt- risch leitend verbunden wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- vor dem Anordnen des Bauelementträgers (10) mit der zweiten Hauptseite (20) an dem Gehäuseteil (30) auf der zweiten
Hauptseite (20) des Bauelementträgers (10) und/oder auf dem Gehäuseteil (30) zumindest abschnittsweise eine wärmeleiten¬ de, elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird,
das Anordnen des Bauelementträgers (10) an dem Gehäuseteil (30) derart erfolgt, dass die wärmeleitfähige Verbindung zwi- sehen dem Bauelementträger (10) und dem Gehäuseteil (30) mit¬ tels der wärmeleitenden, elektrisch isolierenden Schicht hergestellt wird und
- mittels des Messens des elektrischen Widerstands zwischen dem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur (11) und dem Gehäuseteil (30) die elektrische Isolationsfähigkeit der wär¬ meleitenden, elektrisch isolierenden Schicht bestimmt wird.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Widerstandsmessung ein isolierender Stempel (40) im Bereich der Unterbrechung (15) auf die erste Hauptseite (19) gedrückt wird um zweite Hauptseite (20) an das
Gehäuseteil (30) zu pressen.
5. Elektrisches Bauteil (1) mit einem Gehäuseteil (30) und einem Bauelementträger (10), der mit einer Leiterzugstruktur
(11) versehen ist, wobei
- auf einer ersten Hauptseite (19) des Bauelementträgers (10) eine Mehrzahl von elektronischen Bauelementen angeordnet ist
- der Bauelementträger (10) mit einer zweiten Hauptseite (20), die der ersten Hauptseite (19) gegenüber liegt, an dem Gehäuseteil (30) angeordnet und über zumindest ein Befesti¬ gungselement (50) mit dem Gehäuseteil (30) verbunden ist, - die Leiterzugstruktur (11) im Bereich des Befestigungsele¬ ments (50) eine Unterbrechung (15) aufweist mittels welcher ein Anschlussabschnitt (14) der Leiterzugstruktur galvanisch von einem Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur abge- trennt ist,
- die elektronischen Bauelemente mittels des Hauptabschnitts (13) der Leiterzugstruktur (11) miteinander elektrisch verbunden sind,
- der Anschlussabschnitt (14) mit dem Gehäuseteil elektrisch leitend verbunden ist,
- die Unterbrechung (15) durch das Befestigungselement (50) elektrisch überbrückt wird, wenn das Befestigungselement (50) den Bauelementträger (10) an dem Gehäuseteil (30) befestigt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem an- sonsten galvanisch von dem Gehäuseteil (30) getrennten Hauptabschnitt (13) der Leiterzugstruktur und dem Gehäuseteil mit¬ tels der elektrischen Überbrückung der Unterbrechung (15) zwischen dem Anschlussabschnitt (14) und dem Hauptabschnitt (13) durch das Befestigungselement (50) hergestellt ist.
6. Bauteil nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem zwischen dem Bauelementträger (10) und dem Gehäuseteil (30) ab¬ schnittsweise eine wärmeleitende, isolierende Schicht ange¬ ordnet ist um den Bauelementträger (10) über das Gehäuseteil (30) zu entwärmen.
7. Bauteil nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem der Anschlussabschnitt (14) der Leiterzugstruktur (11) im Bereich des Befestigungselements (50) eine auf der ersten Hauptseite (19) ausgebildete erste Kontaktfläche (16) aufweist und eine auf der zweiten Hauptseite (20) ausgebildete zweite Kontakt¬ fläche (17) aufweist, die der ersten Kontaktfläche (16) ge¬ genüberliegt und insbesondere auf dem Gehäuseteil (30) auf¬ liegt .
8. Bauteil nach Anspruch 7, bei dem die erste und die zweite Kontaktfläche (16, 17) durch den Bauelementträger (10) hin- durch mittels eines Abschnitts der Leiterzugstruktur (11) des Bauelementträgers (10) elektrisch leitend verbunden sind.
9. Bauteil nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Gehäuseteil (30) im Bereich des vorzusehenden Befestigungselements (50) eine dritte Kontaktfläche (31) aufweist, welche mit der zwei¬ ten Kontaktfläche in elektrischem Kontakt steht, wenn der Bauelementträger (10) in dem Gehäuseteil (30) angeordnet ist.
10. Bauteil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem zumin¬ dest die erste Kontaktfläche (16) mit einer elektrisch lei¬ tenden, plastisch deformierbaren Schicht versehen ist.
11. Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 10, bei dem das Befestigungselement (50) wahlweise eine Schraube, ein Niet, ein Kerbnagel oder ein Klemm-Element ist, das durch eine Aus¬ nehmung (12) oder Bohrung des Bauelementträgers (10) hindurch in eine korrespondierende Eingriffsöffnung (33) des
Gehäuseteils (30) eingreift, wenn das Befestigungselement (50) den Bauelementträger (10) an dem Gehäuseteil (30) befes¬ tigt .
12. Bauteil nach Anspruch 11, bei dem die Leiterzugstruktur (11) die Unterbrechung (15) um die Ausnehmung (12) oder die Bohrung herum aufweist.
13. Bauteil nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Leiterzug¬ struktur (11) der Form der Ausnehmung (12) oder Bohrung folgt .
14. Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 13, bei dem das Befestigungselement (50) aus einem elektrisch leitfähigen Ma¬ terial besteht, oder zumindest in einem Abschnitt, der der Unterbrechung (15) zugewandt ist, eine leitfähige Schicht aufweist.
15. Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 14, bei dem das Befestigungselement (50) im Bereich einer an die erste Haupt¬ seite (19) angrenzenden Auflagefläche (52) einen Schneidring (54) aufweist.
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