Gehäuse einer elektronischen Schaltung für eine Kraftstoffpumpe

Gegenstand der Erfindung ist ein Gehäuse einer elektronischen Schaltung für eine Kraftstoffpumpe, bestehend aus einer Lei ^¬ terplatte, auf der Leiterplatte angeordnete elektrische und/oder elektronische Bauelemente, einem Boden und einem mit dem Boden verbundenen Deckel, wobei Boden und Deckel das Ge ^¬ häuse bilden.

Derartige elektronische Schaltungen kommen in Kraftstoffpumpen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zu einer Brennkraftmaschine zu fördern. Die elektronische Schaltung wird benötigt, um den elektro ^¬ nisch geregelten Elektromotor der Kraftstoffpumpe zu betreiben. Die dabei verwendeten Leiterplatten bestehen in der Regel aus faserverstärktem Kunststoff, wobei als Kunststoffe Epoxide aber auch Duro- und Thermoplaste oder spezielle

Kunststoffe wie PTFE Verwendung finden. Als Fasermaterialien kommen Glasfasern, Kunststoff- und Kohlefasern sowie Pflanzenfasern und Papier zum Einsatz. Infolge der Anordnung der elektronischen Schaltung in der Kraftstoffpumpe oder in deren unmittelbarer Umgebung müssen die elektronischen Bauteile und Leiterbahnen vor den aggressiven Bestandteilen des Kraftstoffs geschützt werden. Da Kraftstoffbestandteile auch durch Leiterplatten diffundieren, bietet diese keinen ausreichenden Schutz. Daher wird zum Schutz der elektronischen Schaltung die Leiterplatte mit den Bauelementen innerhalb eines dichten Metallgehäuses angeordnet. Die Durchführungen für die elek ^¬ trischen Anschlüsse sind als Glas-Metall-Durchführungen auszubilden. Der Nachteil dieser Glas-Metall-Durchführungen besteht im Aufwand und den Kosten zur Herstellung der Abdich- tung. Es ist weiter bekannt, Bauelemente auf einem Keramikboden an ^¬ zuordnen und den Keramikboden mit einem Metalldeckel zu verlöten, so dass die Bauelemente zwischen Keramikboden und De ^¬ ckel geschützt angeordnet sind. Der Keramikboden wirkt dabei als Diffusionssperre für den Kraftstoff.

Nachteilig bei beiden Ausgestaltungen ist der erhebliche Kos ^¬ tenfaktor derartiger Gehäuse, der einen wirtschaftlichen Einsatz ausschließlich bei hochwertigen Anwendungen zulässt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse einer elektronischen Schaltung zu schaffen, deren Bauelemente ausreichend vor Kraftstoff geschützt sind. Der Schutz der elektronischen Schaltung soll dabei in kostengünstiger Weise erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zu bei ^¬ den Seiten der Leiterplatte jeweils ein Deckel derart ange ^¬ ordnet ist, dass jedes Bauelement in einem von einem Deckel überdeckten Bereich angeordnet ist.

Hierbei wird der Umstand genutzt, dass sowohl Leiterplatten als auch elektronische Bauelemente eine gewisse Beständigkeit gegenüber aggressiven Bestandteilen, wie sie in Kraftstoffen enthalten sind, besitzen. Mit dem zu schaffenden Gehäuse muss daher keine absolute Sperrwirkung erzielt werden, was wiederum nur mit einem hermetisch dichten Gehäuse möglich wäre. Vielmehr wird die bereits vorhandene Beständigkeit der Lei ^¬ terplatte und der Bauelemente mit der Sperrwirkung des erfin- dungsgemäßen Gehäuses zusammengeführt, um einen ausreichenden Schutz der elektronischen Schaltung zu gewährleisten. Mit der Anordnung der vergleichsweise kostengünstigen Deckel zu bei ^¬ den Seiten der Leiterplatte wird bereits ein Großteil der Schutzwirkung erreicht, die es ermöglicht, eine vollständige Kapselung der Leiterplatte zu vermeiden. Das Gehäuse kann so ^¬ mit einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Mit dem Vorsehen eines zweiten Deckels wird zudem die Mög ^¬ lichkeit eröffnet, auf dieser Seite der Leiterplatte eben ^¬ falls eine elektrische oder elektronische Schaltung anzuord ^¬ nen, beziehungsweise die Schaltung zu beiden Seiten der Lei- terplatte anzuordnen. Dadurch können die Abmessungen der Leiterplatte reduziert und Gewicht sowie wertvoller Bauraum ein ^¬ gespart werden.

Eine sichere und ausreichende Verbindung der Deckel mit der Leiterplatte wird dadurch erreicht, dass in zumindest den Be ^¬ reichen der Leiterplatte, in denen die Deckel aufliegen, jeweils eine in sich geschlossene metallische Bahn angeordnet ist, und dass die Deckel mit der jeweiligen Bahn mittels ei ^¬ ner Lötverbindung verbunden sind.

Die metallischen Bahnen zum Befestigen der Deckel lassen sich besonders einfach herstellen, wenn sie aus dem Material der Leiterbahnen, vorzugsweise aus Kupfer oder Gold, bestehen. So können die metallischen Bahnen mit denselben Verfahren und Vorrichtungen erzeugt werden, welche zum Aufbringen der Leiterbahnen genutzt werden.

Zur Erhöhung der Sperrwirkung trägt es bei, wenn die Breite der geschlossenen, metallischen Bahnen größer als der Bereich des Deckels ist, der über die Lötverbindung mit der Leiterplatte verbunden ist. Die Breite der metallischen Bahn ist ein Maß für die Sperrwirkung, da die metallische Bahn wie auch die Sperrlage als Diffusionssperre wirken. Insofern ver ^¬ längert sich mit zunehmender Breite der metallischen Bahn der Diffusionsweg im Isolationsmaterial der Leiterplatte, wodurch sich die Schutzwirkung erhöht.

Um die Sperrwirkung der Deckel nicht zu beeinträchtigen, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, die Kontaktierung der Schaltung und deren Bauelemente mit von außen herangeführten elektrischen Leitungen durch in die Leiterplatte eingebettete Anschlussleitungen vorzunehmen. Hierzu sind auf der Leiter- platte angeordnete Kontakte vorgesehen, welche mit den in der Leiterplatte eingebetteten Anschlussleitungen verbunden sind. Damit wird vermieden, dass die Deckel für die Kontaktierung unterbrochen werden, was eine Reduzierung der Sperrwirkung zur Folge hätte. Die Anschlussleitungen können als eine oder mehrere Leiterebenen ausgebildet sein, welche voneinander isoliert, übereinander in der Leiterplatte angeordnet sind.

Eine Beeinträchtigung der Sperrwirkung wird zudem dadurch vermieden, dass die Kontakte außerhalb der metallischen Bahnen auf der Leiterplatte angeordnet sind. Zu diesem Zweck ist es auch denkbar, die Leiterplatte partiell vergrößert auszu ^¬ bilden . Die aufgrund der Kontaktanordnung ungeschützten Bereiche der Leiterplatte lassen sich reduzieren, wenn die Kontakte innerhalb der metallischen Bahnen, jedoch außerhalb der Deckel angeordnet sind, wobei die metallischen Bahnen die Kontakte mit einem als Ringspalt ausgebildeten Abstand umgeben.

Die Diffusion von Kraftstoff über den äußeren Rand, welcher den Umfang der Leiterplatte bildet, wird mit einer Sperrlage verhindert, wobei diese Sperrlage derart am Umfang der Lei ^¬ terplatte angeordnet ist, dass sie die metallischen Bahnen zu beiden Seiten der Leiterplatte miteinander verbindet.

An mehreren Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen in Figur 1: die Leiterplatte eines erfindungsgemäßen Ge ^¬ häuses,

Figu eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen

Gehäuses aus Figur 1,

Figu eine zweite Ausführungsform der Leiterplatte nach Figur 1 und Figur 4, 5: weitere Ausführungsformen des Gehäuses nach Figur 2.

Figur 1 zeigt eine Leiterplatte 1 in einer Draufsicht, wobei zur besseren Darstellung kein Deckel gezeichnet ist. Auf der Leiterplatte 1 sind elektronische Bauelemente 2 einer elek ^¬ tronischen Schaltung angeordnet, welche über Leiterbahnen 3 miteinander verschaltet sind. Im Randbereich der Leiterplatte ist eine in sich geschlossene metallische Bahn 4 angeordnet, welche die elektronische Schaltung umgibt. Die in sich ge ^¬ schlossene metallische Bahn 4 besteht wie die Leiterbahnen 3 aus Kupfer. Die Leiterplatte 1 besteht aus einem Kunstharz auf Epoxidbasis. An einer Seite weist die Leiterplatte 1 au ^¬ ßerhalb der in sich geschlossenen metallischen Bahn 4 mehrere Durchbrüche 9 auf, die mit Kupfer ausgekleidet sind. Die

Durchbrüche 9 bilden Kontakte 10 zum Anschluss der elektroni ^¬ schen Schaltung an entsprechende elektrische Anschlussleitungen, die hier nicht dargestellt sind. In Figur 2 zeigt die Leiterplatte 1 im Schnitt. Die elektro ^¬ nische Schaltung mit den Bauelementen 2 ist sowohl auf der Ober- und der Unterseite der Leiterplatte 1 innerhalb der je ^¬ weiligen in sich geschlossenen metallischen Bahn 4 angeordnet. Auf den metallischen Bahnen 4 ist jeweils ein Deckel 5 aus Metall aufgelötet, der die elektronische Schaltung mit den Bauelementen 2 vollständig abdeckt. Die Ränder 6 der De ^¬ ckel 5 sind flanschartig nach außen gerichtet, um eine gute Auflagefläche für die Verbindung mit der Leiterplatte 1 zu erhalten. Die Leiterplatte 1 und die Deckel 5 bilden damit das Gehäuse 7. Die Deckel 5 schützen dabei die elektronische Schaltung vor dem direkten Kontakt mit Kraftstoff. Lediglich der ungeschützte umlaufende Rand der Leiterplatte 1 ist jetzt noch dem Kontakt mit Kraftstoff oder Kraftstoffdämpfen ausgesetzt. Damit kann Kraftstoff nur noch zwischen den metalli- sehen Bahnen 4 durch das Leiterplattenmaterial in den von den Deckeln 5 abgedeckten Raum gelangen. Die Breite der metallischen Bahnen 4 bestimmt somit die Länge des Leiterplattenma- terials, durch das der Kraftstoff diffundieren muss, bis die Bauelemente 2 erreicht sind. Daher kann mit einer Verbreite ^¬ rung der metallischen Bahnen 4 die Sperrwirkung noch weiter verbessert werden.

In der Leiterplatte 1 sind als Anschlussleitung wirkende Lei ^¬ terebenen 11 angeordnet. Die Leiterebenen 11 verbinden die Bauelemente 2 der elektronischen Schaltung zu beiden Seiten der Leiterplatte 1 mit den jeweiligen Kontakten 10.

Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Leiterplatte 1 zeich ^¬ net sich durch veränderte metallische Bahnen 4 aus. Diese sind soweit verbreitet, dass sie die Kontakte 10 vollständig umschließen. Lediglich ein schmaler Ringspalt 12 um jeden Kontakt 10 gewährleistet die elektrische Trennung von Kontakt 10 und metallischer Bahn 4. Mit dieser Ausgestaltung wird ein noch weiter verbesserter Schutz erreicht.

Bei der Leiterplatte 1 in Figur 5 ist der bisher freiliegende umlaufende Rand mit einer Sperrlage 8 in Form einer Kupfer ^¬ schicht versehen, wobei die Sperrlage 8 die metallischen Bah ^¬ nen 4 zu beiden Seiten der Leiterplatte 1 verbindet, so dass die Oberfläche der Leiterplatte 1 lediglich im Bereich der Ringspalte 12 frei liegt.