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Title:
CIRCUIT BOARD ASSEMBLY HAVING A MICROPROCESSOR COMPONENT, ELECTRONIC CONTROL UNIT, AND METHOD FOR PRODUCING A CIRCUIT BOARD ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/219589
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a circuit board assembly (10), having a circuit board (110) and a metal heat sink (130) for removing heat from the components. One of the components arranged on a top side (112) of the circuit board (110) is a microprocessor component (116) having a solder-grid base surface (120). The heat sink (130) has a pedestal (136), which overlaps with the solder-grid base surface (120). The invention further relates to an electronic control unit (1) and to a method for producing the circuit board assembly (10).

Inventors:
BAGUNG DETLEV (DE)
RIEPL THOMAS (DE)
WOLF DANIELA (DE)
BINDER MANFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/061428
Publication Date:
December 06, 2018
Filing Date:
May 03, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
H05K7/20
Foreign References:
US20110292624A12011-12-01
DE102015210099A12016-08-11
DE102013010843A12014-12-31
US20130058695A12013-03-07
US20090236707A12009-09-24
US20020162678A12002-11-07
DE102015209585A12016-12-01
Other References:
None
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Claims:
Leiterplattenanordnung (10) für ein elektronisches Steuergerät (1) mit einer Leiterplatte (110), die eine mit Bauelementen bestückte Oberseite (112) und eine mit Bauelementen bestückte Unterseite (114) hat und mit ei¬ ner metallischen Wärmesenke (130) zu Wärmeableitung von den Bauelementen, wobei

eines der auf der Oberseite (112) angeordneten Bauele¬ mente ein Mikroprozessor-Bauelement (116) mit Lotras¬ ter-Grundfläche (120) ist,

die Wärmesenke (130) eine der Unterseite (114) der Lei¬ terplatte (110) zugewandte Montageseite (132) hat, an der die Wärmesenke (130) ein Podest (136) aufweist, das mit der Lotraster-Grundfläche (120) überlappt.

Leiterplattenanordnung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Wärmeleitschicht (140) aus einem flüssig aufbringbaren, insbesondere ausgehärteten elektrisch isolierendem Material spaltfüllend zwischen der Leiterplatte (110) und dem Podest (136) angeordnet ist .

Leiterplattenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Mikroprozessor-Bauelement (116) ein Kondensator (118) als Bauelement auf der Un¬ terseite (114) derart gegenüberliegt, dass der Konden¬ sator (118) in Draufsicht auf die Unterseite (114) mit einem ersten Teilbereich (122) der Lotraster- Grundfläche (120) überlappt und ein weiterer Teilbe¬ reich (124) der Lotraster-Grundfläche (120) seitlich von dem Kondensator (118) angeordnet ist,

und wobei das Podest (136) eine Vertiefung (138) zur Aufnahme des Kondensators (118) aufweist.

4. Leiterplattenanordnung (10) nach Anspruch 2 und Anspruch 3, wobei die Wärmeleitschicht (140) den Konden¬ sator (118) zumindest stellenweise lateral umschließt und in Draufsicht auf die Unterseite (114) der Leiter¬ platte (110) den weiteren Teilbereich (124) überdeckt.

5. Leiterplattenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das Podest (136) zur Ausbildung der Ver¬ tiefung (138) mit einer Stufe (139) ausgebildet ist.

6. Leiterplattenanordnung (10) nach den Ansprüche 4 und 5, wobei die Wärmeleitschicht (140) an einer von der Stufe (139) des Podests (136) abgewandten Seite des Kondensa¬ tors (118) mit dem Podest (136) bündig ist oder seit¬ lich über das Podest (136) hinausragt.

7. Leiterplattenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Abstand zwischen der Unterseite (114) der Leiterplatte (110) und dem Podest (136) unter dem ersten Teilbereich (112) der Lotraster-Grundfläche (120) mindestens so groß ist wie unter dem weiteren Teilbereich (124) .

8. Leiterplattenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (110) einen seit¬ lich vom Podest (136) angeordneten, mit Bauelementen bestückten Bereich (115) hat, der von der Montageseite (132) der Wärmesenke beabstandet und insbesondere durch einen gasgefüllten Luftspalt (150) getrennt ist.

9. Elektronisches Steuergerät (1) mit einer Leiterplatten¬ anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Elektronisches Steuergerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch mit einem Gehäuse (20) das mindestens zwei Ge¬ häusebauteile (210, 220) aufweist, die einen Innenraum (230) umschließen in dem die Leiterplatte (110) ange¬ ordnet ist, wobei die Wärmesenke (130) von einem der Gehäusebauteile (220) gebildet ist und das Podest (136) in den Innenraum (230) hinein ragt.

Elektronisches Steuergerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine vom Innenraum (230) abgewandte Au¬ ßenseite (134) des die Wärmesenke (130) aufweisenden Gehäusebauteils (220) im Bereich des Podests (136) eine Einbuchtung (225) aufweist, so dass die Kontur der Au¬ ßenseite (136) im Bereich des Podests (136) der Kontur der Montageseite (132) folgt.

Verfahren zum Herstellen einer Leiterplattenanordnung (10) für ein elektronisches Steuergerät (1) mit den Schritten :

- Bereitstellen einer Leiterplatte (110), die eine mit Bauelementen bestückte Oberseite (112) und eine mit Bauelementen bestückte Unterseite (114) hat, wobei eines der auf der Oberseite (112) angeordneten Bauele¬ mente ein Mikroprozessor-Bauelement (116) mit Lotras¬ ter-Grundfläche (120) ist,

- Bereitstellen einer metallischen Wärmesenke (130) zur Wärmeableitung von den Bauelementen die eine Montageseite (132) hat an der die Wärmesenke (130) ein Podest (136) aufweist,

- Anordnen der Leiterplatte (110) und der Wärmesenke (130), so dass die Unterseite (114) der Leiterplatte (110) der Montageseite (132) der Wärmesenke (130) zuge¬ wandt ist und das Podest (136)mit der Lotraster- Grundfläche (120) überlappt, - Spaltfüllendes Aufbringen einer Wärmeleitschicht (140) aus einem flüssigen, elektrisch isolierenden, aushärtbaren Material zwischen die Leiterplatte (110) und das Podest (136) .

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei

- eine Leiterplatte (110) bereit gestellt wird, bei der dem Mikroprozessor-Bauelement (116) ein Kondensator (118) als Bauelement auf der Unterseite (114) derart gegenüberliegt, dass der Kondensator (118) in Drauf¬ sicht auf die Unterseite (118) mit einem ersten Teilbe¬ reich (122) der Lotraster-Grundfläche (120) überlappt und ein weiterer Teilbereich (124) der Lotraster- Grundfläche (120) seitlich von dem Kondensator (118) angeordnet ist,

- eine Wärmesenke (130) bereit gestellt wird, deren Po¬ dest (136) eine Vertiefung (138) zur Aufnahme des Kon¬ densators (118) hat, und

- das Aufbringen der Wärmeleitschicht (140) derart er¬ folgt, dass die Wärmeleitschicht (140) den Kondensator

(118) lateral zumindest stellenweise umschließt und in Draufsicht auf die Unterseite (114) der Leiterplatte

(110) den weiteren Teilbereich (124) überdeckt.

Description:
Beschreibung

Leiterplattenanordnung mit Mikroprozessor-Bauelement, elekt ¬ ronisches Steuergerät und Verfahren zur Herstellung einer Leiterplattenanordnung

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Leiterplatten ¬ anordnung für ein elektronisches Steuergerät mit einem Mikro ¬ prozessor-Bauelement, ein elektronisches Steuergerät mit der Leiterplattenanordnung und ein Verfahren zum Herstellen der Leiterplattenanordnung .

Bei Leiterplattenanordnungen, die Mikroprozessorbauelemente mit Lotraster-Grundfläche aufweisen, werden die Mikro- prozessor-Bauelemente häufig an der vom Lotraster abgewandte Oberseite gekühlt. Dabei wird das Lotraster der Grundfläche vergleichsweise schlecht entwärmt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine besonders effizient entwärmbare Leiterplattenanordnung sowie ein elektronisches Steuergerät mit einer solchen Leiter ¬ plattenanordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer besonders effizient entwärmbaren Leiterplattenanordnung anzugeben .

Diese Aufgabe wird durch eine Leiterplattenanordnung, ein elektronisches Steuergerät und ein Verfahren gemäß den unab ¬ hängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Leiterplattenanordnung, des Steu- ergeräts und des Verfahrens ergeben sich aus den jeweils ab ¬ hängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den

Zeichnungen . Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Leiterplattenanordnung für ein elektronisches Steuergerät angegeben. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein elektronisches Steuergerät mit der Leiter- plattenanordnung angegeben.

Die Leiterplattenanordnung weist eine Leiterplatte auf. Die Leiterplatte hat eine mit Bauelementen bestückte Oberseite und eine Unterseite, die vorzugsweise ebenfalls mit Bau- elementen bestückt ist. Die Oberseite und die Unterseite lie ¬ gen einander insbesondere bezüglich einer Haupterstreckungs- ebene der Leiterplatte gegenüber. Eines der auf der Oberseite angeordneten Bauelemente ist ein Mikroprozessor-Bauelement, vorzugsweise ein Mikroprozessor-Bauelement mit Lotraster- Grundfläche. Bei einer Ausführungsform ist eines der auf der Unterseite angeordneten Bauelemente ein Kondensator, insbe ¬ sondere ein Blockkondensator.

Unter einem Mikroprozessor-Bauelement wird insbesondere ein elektronisches Bauelement mit einem integrierten Schaltkreis verstanden, wobei der integrierte Schaltkreis einen Mikro ¬ prozessor enthält. Das Mikroprozessor-Bauelement enthält ne ¬ ben dem integrierten Schaltkreis vorzugsweise ein Gehäuse, in dem der integrierte Schaltkreis angeordnet ist. Bei dem Mik- roprozessor-Bauelement kann es sich beispielsweise um eine

Zentralrecheneinheit (CPU - central processing unit) oder um einen MikroController handeln. Darunter, dass das Mikroprozessor-Bauelement eine Lotraster-Grundfläche hat wird ins ¬ besondere verstanden, dass das Bauelement an seiner Grundflä- che Lotkugeln aufweist, die vorzugsweise in einem Raster - manchmal auch Gitter genannt - angeordnet sind. Das Raster ist insbesondere ein regelmäßiges Raster. Ein solches Lotras ¬ ter wird auch mit den englischen Fachbegriff „ball grid ar- ray" (BGA) bezeichnet. Insbesondere handelt es sich bei dem Bauelement, das eine Lotraster-Grundfläche aufweist um ein oberflächenmontierbares Bauelement (SMD - surface mountable device) , das keine Anschlussdrähte oder -pins hat, die sich ausgehend von der Grundfläche oder von Seitenfläche des Bau- elements zum externen elektrischen Anschluss des Bauelements nach außen erstrecken.

Der Kondensator ist bei einer Ausführungsform ein sogenannter Entstör- oder Entkoppelungskondensator, auch EMV (Elektro- magnetische Verträglichkeits ) -Kondensator genannt.

Bei einer Ausführungsform liegt der Kondensator dem Mikroprozessor-Bauelement auf der Unterseite der Leiterplatte der ¬ art gegenüber, dass der Kondensator in Draufsicht auf die Un- terseite mit einem ersten Teilbereich der Lotraster-Grund ¬ fläche überlappt und ein weiterer Teilbereich der Lotraster- Grundfläche seitlich von dem Kondensator angeordnet ist. Auf diese Weise sind besonders kurze Leitungswege zwischen dem Kondensator und dem Mikroprozessor-Bauelement erzielbar, so dass eine besonders gute Entstörung des Mikroprozessors er ¬ zielbar ist. Die Entflechtung der Leiterbahnen der Leiterplatte ist so besonders einfach.

Die Leiterplattenanordnung weist weiter eine metallische Wär- mesenke zur Wärmeableitung von den Bauelementen auf. Die Wärmesenke hat eine der Unterseite der Leiterplatte zugewandte Montageseite. An der Montageseite hat die Wärmesenke ein Po ¬ dest. Das Podest überlappt mit der Lotraster-Grundfläche. Mit Vorteil kann die Wärmeableitung mittels des Podests von der Lotraster-Grundfläche des Mikroprozessor-Bauelements über die Leiterplatte zur Wärmesenke erfolgen. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Entwärmung möglich. Eine Entwärmung mit einer Wärmesenke an der von der Lotraster-Grundfläche ab- gewandten Seite des Mikroprozessor-Bauelements ist vorteil ¬ hafterweise nicht erforderlich. Vielmehr ist mit der vorlie ¬ genden Leiterplattenanordnung eine besonders gute Wärmeanbin- dung des Mikroprozessor-Bauelements an die Wärmesenke erziel- bar .

Bei einer Ausführungsform hat das Podest eine Vertiefung zur Aufnahme des Kondensators. Mittels der Vertiefung für den Kondensator kann einerseits der Kondensator mit dem Mikropro- zessor-Bauelement überlappend angeordnet werden, um kurze

Leitungswege - und so eine besonders effiziente elektromagne ¬ tische Verträglichkeit (EMV) - zu erzielen. Dennoch ist ein besonders geringer Abstand zwischen dem weiteren, nicht mit dem Kondensator überlappenden, Teilbereich der Lotraster- Grundfläche und der Wärmesenke erzielbar. So sind zugleich vorteilhafte elektrische Eigenschaften der Leiterplattenano ¬ rdnung und eine effiziente Entwärmung der Lotkugeln des Lotrasters erzielbar. Vorzugsweise wird die vom Mikroprozessor-Bauelement über die Lotraster-Grundfläche in die Leiterplatte geleitete Wärme da ¬ bei in der Leiterplatte gespreizt, d.h. insbesondere mittels metallischer Wärmeleitstrukturen der Leiterplatte auf eine Fläche verteilt, die größer ist als die Lotraster- Grundfläche. Von der Leiterplatte wird die Wärme über das Po ¬ dest an die Wärmesenke und von dieser an die Umgebung abgege ¬ ben .

Bei einer Ausführungsform ist eine Wärmeleitschicht spaltfül- lend zwischen der Leiterplatte und dem Podest angeordnet. Bei einer Weiterbildung umschließt die Wärmeleitschicht den Kon ¬ densator lateral zumindest stellenweise. Bei einer Weiterbil ¬ dung umschließt die Wärmeleitschicht den Kondensator ringsum. Anders ausgedrückt ist die Wärmeleitschicht insbesondere den Kondensator lateral stellenweise umgebend oder lateral voll ¬ ständig um den Kondensator umlaufend ausgebildet, wobei sie den Kondensator berührt. Vorzugsweise ist sie auch zwischen der von der Leiterplatte abgewandten Seite des Kondensators und dem Podest angeordnet. Zusätzlich überdeckt die Wärme ¬ leitschicht bei einer zweckmäßigen Weiterbildung in Draufsicht auf die Unterseite der Leiterplatte den weiteren Teil ¬ bereich . Bei einer Weiterbildung weist die Wärmeleitschicht ein flüs ¬ sig aufbringbares - im fertiggestellten Zustand der Leiterplattenanordnung insbesondere ausgehärtetes - elektrisch iso ¬ lierendes Material auf oder besteht daraus. Bei dem Material handelt es sich beispielsweise um ein reaktionshärtendes Mehrkomponenten-Material. Solche Wärmeleit-Materialien (TIM - thermal interface material) sind dem Fachmann im Prinzip be ¬ kannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläu ¬ tert . Es ist auch denkbar, dass die Wärmeleitschicht abschnittswei ¬ se aus unterschiedlichen Materialien gebildet ist. Beispielsweise ist in der Vertiefung des Podests ein erstes Wärmeleit ¬ material angeordnet und neben der Vertiefung ist das Podest von einem zweiten Wärmeleitmaterial bedeckt, das vom ersten Wärmeleitmaterial verschieden ist.

Mittels einer Wärmeleitschicht, die aus einem flüssig auf ¬ bringbaren Material gebildet ist, ist ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen dem Podest und der Leiterplatte erzielbar, sowohl im Bereich des Kondensators als auch an den vom weiteren Teilbereich der Lotraster-Grundfläche überdeckten Stellen des Podests. Bei einer Ausführungsform ist das Podest zur Ausbildung der Vertiefung gestuft ausgebildet. Anders ausgedrückt hat das Podest eine Stufe, so dass das Podest insbesondere zwei pa ¬ rallel zur Leiterplatte verlaufende Plattformen hat, deren Abstand zur Leiterplatte unterschiedlich ist. Zwischen der von der Leiterplatte weiter entfernten Plattform und der Leiterbahn ist insbesondere der Kondensator angeordnet. Die Ver ¬ tiefung ist in diesem Fall insbesondere von der Leiterplatte weiter entfernten Plattform und der zur Leiterplatte senk- recht oder geneigt verlaufenden Fläche der Stufe gebildet.

Die Vertiefung in diesem Fall seitlich offen und zwar insbesondere an der der Seite, die der geneigt oder senkrecht zu Leiterplatte verlaufenden Fläche der Stufe gegenüberliegt. Auf diese Weise ist die Anordnung besonders unempfindlich ge- genüber Montagetoleranzen. Zudem ist das Podest auf diese Weise besonders einfach herstellbar.

Beispielsweise bei dieser Ausführungsform kann die Wärmeleit ¬ schicht an einer von der Stufe des Podests abgewandten Seite des Kondensators mit dem Podest bündig sein. Alternativ kann sie auch seitlich über das Podest hinaus ragen, beispielweise indem ein Teil des Materials der Wärmeleitschicht bei der Herstellung der Leiterplattenanordnung aus der Vertiefung gequetscht wird. Auf diese Weise sind die Anforderungen an die Genauigkeit bei der Abmessung der Menge des Materials für die Wärmeleitschicht, das bei der Herstellung der Anordnung in die Vertiefung gefüllt wird, besonders gering.

Bei einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen der Unter- seite der Leiterplatte und dem Podest unter dem ersten Teil ¬ bereich der Lotraster-Grundfläche, der mit dem Kondensator überlappt, mindestens so groß wie unter dem weiteren Teilbe ¬ reich, der seitlich vom Kondensator mit dem Mikroprozessor- Bauelement überlappt. Beispielsweise sind der erste Teilbe- reich und die von der Leiterplatte weiter entfernte Plattform des Protests in Draufsicht auf die Oberseite deckungsgleich oder zumindest überlappend angeordnet. Zusätzlich sind bei ¬ spielsweise der weitere Teilbereich und die näher an der Lei- terplatte angeordnete Plattform des Protests in Draufsicht auf die Oberseite deckungsgleich oder zumindest überlappend angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders gute Wärmeab ¬ fuhr von der Leiterplatte und von dem Kondensator gleichermaßen gewährleistet sein.

Bei einer Ausführungsform hat die Leiterplatte einen seitlich vom Podest angeordneten, mit Bauelementen bestückten Bereich, der von der Montageseite der Wärmesenke beabstandet ist. Vor ¬ zugsweise ist dieser Bereich durch einen Luftspalt von der Wärmesenke getrennt. Das bedeutet insbesondere, dass in dem Luftspalt kein Material der Wärmeleitschicht angeordnet ist. Insbesondere ist der Luftspalt gasgefüllt, zum Beispiel luft ¬ gefüllt. In dem Bereich der Leiterplatte, der durch den Luft ¬ spalt von der Wärmesenke getrennt ist, können zweckmäßiger- weise Bauelemente angeordnet sein, die nur eine geringe Ver ¬ lustleistung haben und somit geringere Anforderungen an die Entwärmung stellen als das Mikroprozessor-Bauelement und der Kondensator . Bei einer Ausführungsform hat das elektronische Steuergerät ein Gehäuse, das mindestens zwei Gehäusebauteile aufweist. Die Gehäusebauteile umschließen einen Innenraum, in dem die Leiterplatte angeordnet ist. Die Wärmesenke ist bei einer Weiterbildung von einem der Gehäusebauteile gebildet. Zweck- mäßigerweise ragt das Podest in den Innenraum hinein. Das elektronische Steuergerät ist auf diese Weise bei geringen Herstellungskosten besonders effizient entwärmbar. Bei einer Ausgestaltung weist eine vom Innenraum abgewandte Außenseite des Gehäusebauteils, das die Wärmesenke aufweist, im Bereich des Podests eine Einbuchtung auf, so dass die Kon ¬ tur der Außenseite im Bereich des Podests der Kontur der Mon- tageseite folgt. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist das die Wärmesenke bildende Gehäusebauteil ein metallisches Druck ¬ gussbauteil. Mit diesen Ausgestaltungen, einzeln oder in Kombination, ist das Podest besonders einfach während der Her ¬ stellung des Gehäusebauteils formbar.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Herstellung der Leiterplattenanordnung angegeben . Bei einem Schritt des Verfahrens wird eine Leiterplatte be ¬ reitgestellt. Die Leiterplatte ist insbesondere eine Leiter ¬ platte gemäß mindestens einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder Weiterbildungen. Insbesondere hat sie eine mit Bauelementen bestückte Oberseite und eine - vorzugs- weise ebenfalls mit Bauelementen bestückte - Unterseite, wo ¬ bei eines der auf der Oberseite angeordneten Bauelemente ein Mikroprozessor-Bauelement mit Lotraster-Grundfläche ist. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Leiterplatte bereitgestellt, bei der dem Mikroprozessor-Bauelement ein Kondensator als Bauelement auf der Unterseite derart gegen ¬ überliegt, dass der Kondensator in Draufsicht auf die Unter ¬ seite mit einem ersten Teilbereich der Lotraster-Grundfläche überlappt und ein weiterer Teilbereich der Lotraster- Grundfläche seitlich von dem Kondensator angeordnet ist.

Bei einem weiteren Schritt des Verfahrens wird eine metalli ¬ sche Wärmesenke zur Wärmeableitung von den Bauelementen bereitgestellt. Die Wärmesenke ist insbesondere eine Wärmesenke gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Weiterbildungen. Insbesondere hat sie eine Montageseite, an der sie ein Podest aufweist. Bei einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Wärmesenke bereitgestellt, bei der das Podest eine Vertiefung zur Aufnahme des Kondensators hat.

Bei einem weiteren Schritt des Verfahrens werden die Leiter ¬ platte und die Wärmesenke derart angeordnet, dass die Unter ¬ seite der Leiterplatte der Montageseite der Wärmesenke zuge ¬ wandt ist und das Podest mit der Lotraster-Grundfläche über- läppt.

Bei einem weiteren Schritt des Verfahrens wird eine Wärme ¬ leitschicht aus einem flüssigen, elektrisch isolierenden, aushärtbarem Material zwischen die Leiterplatte und das Po- dest aufgebracht. Insbesondere wird die Wärmeleitschicht spaltfüllend zwischen der Unterseite der Leiterplatte und dem Podest aufgebracht. Bei einer Ausführungsform die Wärmeleit ¬ schicht so aufgebracht, dass die Wärmeleitschicht den Konden ¬ sator zumindest stellenweise lateral umschließt.

Zum - insbesondere spaltfüllenden - Aufbringen der Wärmeleitschicht wird das Material der Wärmeleitschicht beispielsweise vor dem anordnen der Leiterplatte und der Wärmesenke auf die Leiterplatte und/oder die Wärmesenke aufgetragen. Dabei wird die Menge des Materials derart gewählt, dass es beim Anordnen der Leiterplatte und der Wärmesenke den Spalt teilweise oder - vorzugsweise - vollständig füllt. Bei einer Weiterbildung wird ein Teil des Materials beim Anordnen der Leiterplatte und der Wärmesenke aus der Vertiefung gequetscht.

Bei einer Ausführungsform wird das Material der Wärmeleit ¬ schicht vor dem Auftragen aus mindestens zwei Komponenten durch Mischen der Komponenten hergestellt. Insbesondere handelt es sich also um ein mehrkomponentiges Wärmeleitmaterial. Beispielsweise ist das mehrkomponentige Wärmeleitmaterial re- aktionshärtend, so dass es beim Auftragen und bei der Anord ¬ nung der Leiterplatte und der Wärmesenke eine geringe Visko ¬ sität hat und in der fertig gestellten Leiterplattenanordnung - d.h. im ausgehärteten Zustand - eine hohe Viskosität hat. Das Wärmeleitmaterial ist bei dieser oder anderen Ausfüh ¬ rungsformen auch im fertig gestellten Zustand der Leiterplattenanordnung elastisch und/oder plastisch verformbar. Insbesondere ist eine elastische und/oder plastische Verformbar- keit der Wärmeleitschicht größer als diejenige der Leiter ¬ platte bzw. des Podests. Auf diese Weise kann die Wärmeleit ¬ schicht das Mikroprozessor-Bauelement gegenüber mechanischem Stress - beispielsweise bei Vibrationen oder bei einem Auf ¬ prall, wenn das Steuergerät versehentlich fallen gelassen wird - schützen. Das Risiko von Rissen in der Lotraster- Grundfläche durch mechanische Beanspruchung während der Le ¬ bensdauer des Steuergeräts ist daher besonders gering.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter- bildungen der Leiterplattenanordnung, des Steuergeräts und des Verfahrens ergeben sich aus dem folgenden, in Zusammenhang mit der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Figur und die Größenverhältnisse der in der Figur dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrach- ten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrie ¬ ben groß dargestellt sein.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Aus- Schnitts eines elektronischen Steuergeräts 1. Das elektroni ¬ sche Steuergerät 1 weist eine Leiterplattenanordnung 10 auf. Zudem hat das Steuergerät 1 ein Gehäuse 20. Das Gehäuse 20 hat zwei Gehäusebauteile 210, 220. Zudem hat das Steuergerät 10 zweckmäßigerweise einen Steckverbinder (in der Figur nicht dargestellt). Die Gehäusebauteile 210, 220 umschließen zusam ¬ men mit dem Steckverbinder einen Innenraum 230 des Steuergeräts 1. In dem Innenraum 230 ist eine Leiterplatte 110 angeordnet. Vorliegend handelt es sich um eine mehrlagige Leiterplatte; deren vier Schaltungsebenen sind in Fig. 1 durch unterbrochene horizontale Streifen innerhalb der Leiterplatte 110 ange ¬ deutet .

Die Leiterplatte 110 ist doppelseitig bestückt. Mit anderen Worten hat sie eine Oberseite 112, die mit Bauelementen be ¬ stückt ist, und eine der Oberseite 112 gegenüberliegende Un ¬ terseite 114, die ebenfalls Bauelementen bestückt ist. Von diesen Bauelementen, mit denen die Oberseite 112 und die Unterseite 114 bestückt sind, sind in Fig. 1 nur ein Mikropro ¬ zessor-Bauelement 116 und ein Entstör-Kondensator 118 darge ¬ stellt. Das Mikroprozessor-Bauelement 116 ist auf der Ober ¬ seite 112 der Leiterplatte 110 angeordnet. Der Entstör- Kondensator 118 ist auf der Unterseite 114 der Leiterplatte 110 angeordnet.

Das Mikroprozessor-Bauelement 116 hat eine Lotraster- Grundfläche 120. Das bedeutete insbesondere, dass die Grund- fläche des Mikroprozessor-Bauelements 116 mit metallischen

Anschlussflächen versehen ist, die in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind und auf denen Lotkugeln angebracht sind. Mittels der Lotkugeln ist das Mikroprozessor- Bauelement 116 mit der Oberseite 112 der Leiterplatte 110 verlötet.

Der Entstör-Kondensator 118 liegt dem Mikroprozessor- Bauelement 116 auf der Unterseite gegenüber, so dass die bei ¬ den Bauelemente in Draufsicht auf die Oberseite 112 bzw. die Unterseite 114 mit einander überlappen. Insbesondere ist der Entstör-Kondensator 118 in Draufsicht auf die Unterseite 114 innerhalb der Außenkontur des Mikroprozessor-Bauelements 116 angeordnet .

Genauer liegt der Entstör-Kondensator 118 dem Mikroprozessor- Bauelement 116 derart gegenüber, dass der Kondensator 118 in Draufsicht auf die Unterseite 114 mit einem ersten Teilbe ¬ reich 122 der Lotraster-Grundfläche 120 überlappt und ein weiterer Teilbereich 124 der Lotraster-Grundfläche 120 seit ¬ lich von dem Kondensator 118 angeordnet ist.

Die Leiterplattenanordnung weist weiter eine Wärmesenke 130 auf, die zur Wärmeableitung von den Bauelementen 116,118 aus- gebildet ist. Diese ist vorliegend von einem Gehäusebauteil 220 gebildet. Bei dem die Wärmesenke 130 bildenden Gehäuse ¬ bauteil 220 handelt es sich vorliegend um einen Aluminium- Druckgussbauteil. Das Gehäusebauteil 220 kann auch ein ande ¬ res Metall oder eine andere Legierung aufweisen oder daraus bestehen. Dass die Wärmesenke 130 bildende Gehäusebauteil 220 hat eine der Leiterplatte 110 zugewandte und den Innenraum 230 begrenzende Montageseite 132 und eine vom Innenraum 230 abgewandte und das Gehäuse 20 nach außen abschließende Außen ¬ seite 134.

Das Gehäusebauteil 220 hat an seiner Außenseite 134 eine Ein ¬ buchtung 225 mittels der ein in den Innenraum 230 hineinragendes Podest 136 gebildet ist. Anders ausgedrückt hat die Montageseite 132 einen in den Innenraum 230 hineinragenden Vorsprung, der das Podest 136 bildet, und die Kontur der Au ¬ ßenseite 134 des Gehäusebauteils 220 folgt im Bereich des Po ¬ dest 136 der Kontur der Montageseite 132 unter Ausbildung der Einbuchtung 225. Das Podest 136 hat eine Stufe 139, so dass zwei parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Leiterplatte 110 verlaufende Plattformen ausgebildet sind, die einen unterschiedlichen Abstand zu Leiterplatte 110 haben. In Draufsicht auf die Ober- seite 112 der Leiterplatte 110 überlappt das Mikroprozessor- Bauelement 116 vollständig oder zumindest teilweise mit dem Podest 136, und zwar mit beiden Plattformen. Der Kondensator 118 überlappt in Draufsicht auf die Oberseite 112 nur mit der Plattform, die weiter von der Leiterplatte 110 beabstandet ist und die somit eine Vertiefung 138 des Podests 136 dar ¬ stellt, in der der Kondensator 118 angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Abstand zwischen der Unterseite 114 der Leiterplatte 110 und dem Podest 136 unter dem ersten Teilbereich 122 der Lotraster-Grundfläche 120 größer als unter dem weite- ren Teilbereich 124 der Lotraster-Grundfläche 120.

Die Plattformen des Podests 136 sind von einer Wärmeleit ¬ schicht 140 bedeckt, die den Spalt zwischen der Leiterplatte 110 und dem Podest 130 füllt und rings um den Kondensator 118 verläuft. An der von der Stufe 139 abgewandten Seite der Vertiefung 138 ist die Wärmeleitschicht mit der Außenkontur des Podests 136 bündig. Zur Herstellung der Leiterplattenanord ¬ nung 10 wird das Material der Wärmeleitschicht 140 flüssig auf das Podest einer 36 aufgebracht und die bestückte Leiter- platte 110 auf das Podest 136 aufgesetzt, so dass die be ¬ stückte Leiterplatte 110 mit dem Material der Wärmeleit ¬ schicht 140 in Kontakt kommt und dieses zumindest stellenwei ¬ se verdrängt. Nachfolgend wird das Material zu Bildung der Wärmeleitschicht 140 ausgehärtet. Insbesondere handelt es sich um ein elektrisch isolierendes, thermisch gut leitfähiges, reaktionshärtendes Mehrkomponenten-Material, wie es dem Fachmann im Prinzip bekannt ist. Ein mit in der Fig. 1 nicht dargestellten Bauelementen bestückter Teilbereich 115 der Leiterplatte 110 ragt seitlich über das Podest 136 hinaus. Beispielsweise ragt die Leiter ¬ platte 110 allseitig seitlich über das Podest 136 hinaus. In dem seitlich über das Podest 136 hinaus ragenden Teilbereich 115 ist die Leiterplatte 110 von der Wärmeleitschicht 140 un ¬ bedeckt und mit einem Luftspalt 150 von der Wärmesenke 130 - und somit von dem die Wärmesenke 130 bildenden Gehäusebauteil 220 - beabstandet.

Die von dem Mikroprozessor-Bauelement 116 erzeugte Wärme ist in Fig. 1 mit Block-Pfeilen schematisch dargestellt, die von dem im Gehäuse des Mikroprozessor-Bauelements 116 angeordne ¬ ten IC ausgehen und in die Leiterplatte 110 hinein verlaufen. Mittels der Lotraster-Grundfläche 120 ist die Wärme besonders gut von dem Mikroprozessor-Bauelement 116 ableitbar. Die me ¬ tallischen Strukturen der mehrlagigen Leiterplatte 110 verteilen die Wärme in lateraler Richtung, was auch als Wärmespreizung bezeichnet wird. So verteilt kann die Wärme beson- ders gut in die Wärmesenke 130 eingekoppelt werden. Zudem ist mittels des gestuften Podests ein besonders geringer Abstand zwischen dem weiteren Teilbereich 124 und der Leiterplatte 110 erzielt, so dass der Wärmeübergang in die Wärmesenke dort besonders effizient ist. Zugleich ist auch im Bereich der Vertiefung 138 durch die den Kondensator 118 umschließende Wärmeleitschicht 140 ein guter Wärmeübergang erzielbar.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von

Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ausführungsbeispielen und Patentansprüchen beinhaltet.