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Patent Searching and Data


Title:
CONTROL DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/047957
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control device (12) for a motor vehicle comprising: a circuit board (10) having a first side (14) and an edge (16), wherein the first side (14) of the circuit board (10) is delimited by the edge (16); at least one electronic component (18) arranged on the first side (14) of the circuit board (10) and electrically conductively connected to the circuit board (10); a first conductor loop (20) designed as a resistor and arranged on the first side (14) of the circuit board (10), wherein the first conductor loop (20) is arranged between the edge (16) and the electronic component (18); and an overmoulding (26) of the circuit board (10), wherein the overmoulding (26) surrounds at least the first side (14), the at least one electronic component (18) and the first conductor loop (20).

Inventors:
BOCK JOHANNES (DE)
BRUNNER JOHANNES (DE)
WALDA CHRISTIAN (DE)
BEART KARIN (DE)
HEINRICH JENS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/074338
Publication Date:
March 18, 2021
Filing Date:
September 01, 2020
Export Citation:
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Assignee:
VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
H05K3/00; H05K1/02; H05K3/28
Foreign References:
DE202015100678U12015-02-23
DE102015208818A12016-11-17
EP1734800A22006-12-20
DE4113606C11992-08-27
Attorney, Agent or Firm:
WALDMANN, Alexander (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Steuergerät (12) für ein Kraftfahrzeug mit einer eine erste Seite (14) und einen Rand (16) aufweisenden Leiterplatte (10), wobei die erste Seite (14) der Leiterplatte (10) durch den Rand (16) begrenzt wird, wenigstens einem auf der ersten Seite (14) der Leiterplatte (10) angeordneten und mit der Leiterplatte (10) elektrisch leitend verbundenen elektronischen Bauteil (18), einer auf der ersten Seite (14) der Leiterplatte (10) angeordneten ersten Leiterschleife (20), wobei die erste Leiterschleife (20) zwischen dem Rand (16) und dem elektronischen Bauteil (18) angeordnet ist, und einer Umspritzung (26) der Leiterplatte (10), wobei die Umspritzung (26) zumindest die erste Seite (14), das wenigstens eine elektronische Bauteil (18) und die erste Leiterschleife (20) umgibt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterschleife (20) geöffnet ist und mittels einer Durchkontaktierung für eine Vierpunkt-Widerstandsmessung verdrahtet ist.

3. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (10) eine zur ersten Seite (14) beabstandet angeordnete zweite Seite (28) aufweist, die durch den Rand (16) begrenzt wird, und auf der zweiten Seite (28) eine zweite Leiterschleife (30) im Abstand zum Rand angeordnet ist.

4. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (10) über eine Zwischenschicht (32) auf einer Grundplatte (34) angeordnet ist, wobei die Zwischenschicht (32) zwischen der zweiten Seite (28) und der Grundplatte (34) angeordnet ist.

5. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterschleife (20) und/oder die zweite Leiterschleife (30) Silber, Messing, Kupfer und/oder eine Silberlegierung aufweist.

6. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite und/oder Dicke der ersten Leiterschleife (20) und/oder der zweiten Leiterschleife (30) kleiner 500 pm ist.

7. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Seite (14) eine Mehrzahl zueinander beabstandet angeordneter erster Leiterschleifen (20) angeordnet sind, und/oder auf der zweiten Seite (28) eine Mehrzahl zueinander beabstandet angeordneter zweiter Leiterschleifen (30) angeordnet sind.

8. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) gehäusefrei ausgebildet ist.

9. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontaktpunkte (24) der ersten Leiterschleife (20) und/oder zweiten Leiterschleife (30) über einen Steckverbinder und/oder einen Stecker der Leiterplatte (10) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar ist, um den jeweiligen Leitungswiederstand der ersten Leiterschleife (20) und/oder der zweiten Leiterschleife (30) zu erfassen und/oder zu ermitteln.

10. Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät (12) nach einem der vorherigen Ansprüche.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Widerstandsänderung der ersten Leiterschleife (20) und/oder der zweiten Leiterschleife (30) ein Warnsignal ausgebbar ist.

Description:
Beschreibung

Steuergerät für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät eine umspritzte bzw. overmoldete Leiterplatte aufweist, und auf der Leiterplatte eine als Widerstand ausgebildete Leiterschleife ausgebildet ist, wobei über eine Widerstandsmessung der Leiterschleife eine Undichtigkeit zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte erfassbar ist.

Bekannt sind Steuergeräte, die ein Gehäuse aufweisen, und innerhalb des Gehäuses eine Leiterplatte angeordnet ist. Derartige Steuergeräte können aufgrund des Gehäuses eine erhöhte Dichtigkeit aufweisen. Im Zuge von Gewichtseinsparungen und zur Reduktion von Bauteilabmessungen werden Steuergeräte bzw. dessen Leiterplatten mit einem Kunststoff umspritzt und somit mediendicht ausgebildet. Sollte der Haftverbund zwischen der Leiterplatte und der Umspritzung jedoch nachlassen, kann sich ein Spalt zwischen der Leiterplatte und der Umspritzung ausbilden. Durch diesen Spalt kann ein korrosives Medium, beispielsweise ein Öl, eindringen und eine Kontaktierung der auf der Leiterplatten angeordneten elektronischen Bauteile schädigen, wodurch das Steuergerät plötzlich und erwartet ausfallen kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, dessen Dichtigkeit sich in einfacher Weise überwachen lässt.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren angegeben, wobei jedes Merkmal sowohl einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen kann.

Erfindungsgemäß ist ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer eine erste Seite und einen Rand aufweisenden Leiterplatte, wobei die erste Seite der Leiterplatte durch den Rand begrenzt wird, wenigstens einem auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten und mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbundenen elektronischen Bauteil, einer auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordneten ersten Leiterschleife, wobei die erste Leiterschleife zwischen dem Rand und dem elektronischen Bauteil angeordnet ist, und einer Umspritzung der Leiterplatte, wobei die Umspritzung zumindest die erste Seite des wenigstens einen elektronischen Bauteils und die erste Leiterschleife umgibt und/oder umhüllt.

Mit anderen Worten ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt wird, das zumindest eine Leiterplatte aufweist. Die Leiterplatte weist eine erste Seite auf. Diese erste Seite wird für gewöhnlich auch als Oberseite bezeichnet. Die Leiterplatte weist zudem einen Rand auf, der die erste Seite der Leiterplatte begrenzt. Der Rand kann somit vorzugsweise auch als Kante bezeichnet werden. Der Rand stellt somit einen äußeren Abschluss der Leiterplatte dar.

Auf der ersten Seite der Leiterplatte ist zumindest ein elektronisches Bauteil angeordnet und mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden. In der Regel weist die erste Seite eine Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten elektronischen Bauteilen auf der ersten Seite auf. Die Bauteile werden für gewöhnlich auch als elektronischer Baustein bezeichnet.

Weiterhin ist vorgesehen, dass auf der ersten Seite der Leiterplatte eine als Widerstand ausgebildete erste Leiterschleife angeordnet ist, wobei die erste Leiterschleife zwischen dem Rand und dem elektronischen Bauteil angeordnet ist. Mit anderen Worten ist ein Abstand in einer Ebene parallel zur Leiterplatte zwischen der ersten Leiterschleife und dem Rand kleiner als zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Rand.

Die erste Seite der Leiterplatte ist umspritzt. Das Umspritzen der Leiterplatte wird auch als „Overmolden“ bezeichnet. Die Umspritzung ist derart ausgebildet, dass sie zumindest das elektronische Bauteil und die erste Leiterschleife umgibt. Kommt es nun zu einer Schwächung des Haftverbunds zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte, so dass sich ein kleiner Spalt zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte ausbildet, kann ein korrosives Medium, beispielsweise ein Öl, in den Spalt eindringen und eine Korrosion der ersten Leiterschleife bewirken. In Folge der Korrosion der ersten Leiterschleife verändert sich der Widerstand der ersten Leiterschleife. Konkret erhöht sich der Widerstand der ersten Leiterschleife. Da der Abstand zwischen dem Rand und der Leiterschleife kleiner ist als zwischen dem Rand und dem elektronischen Bauteil, kann eine Defekt des Haftverbunds der Umspritzung zur Leiterplatte erfasst und signalisiert werden, bevor die für den Betrieb des Steuergeräts wichtigen elektronischen Bauteile durch das Eindringen des korrosiven Mediums Schaden nehmen. Auf diese Weise wird ein Steuergerät bereitgestellt, dessen Dichtigkeit sich in einfacher Weise überwachen lässt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die erste Leiterschleife geöffnet ist und mittels einer Durchkontaktierung für eine Vierpunkt-Widerstandsmessung verdrahtet ist. Mit anderen Worten ist die erste Leiterschleife auf der ersten Seite der Leiterplatte angeordnet. Über die Durchkontaktierung durch die Leiterplatte werden die Messpunkte der erste Leiterschleife von der ersten Seite zu einer von der ersten Seite beabstandet angeordneten zweiten Seite geführt. Auf diese Weise kann eine Widerstandsmessung der ersten Leiterschleife von der zweiten Seite aus erfolgen, so dass die Umspritzung auf der ersten Seite der Leiterplatte nicht durch die Kontaktanordnung zur Widerstandsmessung der ersten Leiterschleife unterbrochen und somit geschwächt wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Leiterplatte eine zur ersten Seite beabstandet angeordnete zweite Seite aufweist, die durch den Rand begrenzt wird, und auf der zweiten Seite eine zweite Leiterschleife im Abstand zum Rand angeordnet ist. Die zweite Seite wird in der Regel auch als Unterseite bezeichnet. Die zweite Seite ist gegenüberliegend zur ersten Seite angeordnet. Die auf der zweiten Seite angeordnete zweite Leiterschleife ist vorzugsweise geöffnet ausgebildet und weist vier Kontaktpunkte für eine Vierpunkt-Widerstandsmessung auf. Über die zweite Leiterschleife kann getrennt von der ersten Leiterschleife der Widerstand der zweiten Leiterschleife gemessen werden, so dass je nach dem, an welcher Stelle der Haftverbund zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte nachgibt zuerst ein Defekt detektiert werden kann.

Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass sowohl die erste Seite als auch die zweite Seite der Leiterplatte umspritzt sind. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass die erste Leiterschleife auf der ersten Seite der Leiterplatte umspritzt oder overmolded ist, und die zweite Leiterschleife auf der zweiten Seite der Leiterplatte ebenfalls umspritzt oder overmolded ist. Das Material zur Umspritzung der ersten Seite und der zweiten Seite kann gleich sein. Denkbar ist aber auch, dass die erste Seite mit einem ersten Material umspritzt ist, und die zweite Seite mit einem von dem ersten Material verschiedenen zweiten Material umspritzt ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die Leiterplatte über eine Zwischenschicht auf einer Grundplatte angeordnet ist, wobei die Zwischenschicht zwischen der zweiten Seite und der Grundplatte angeordnet ist. Die Zwischenschicht kann vorzugsweise als Wärmeleitkleber und/oder als Laminat und/oder als NoFlow Prepreg ausgebildet sein. Die Grundplatte ist vorzugsweise aus Aluminium ausgebildet, so dass über die Grundplatte Wärme abgeführt werden kann. Die Grundplatte kann somit auch als Kühlkörper angesehen werden und/oder ausgebildet sein.

Besonders bevorzugt sind in der Grundplatte und in der Zwischenschicht eine Aussparung und/oder eine Öffnung vorgesehen, so dass über diese Aussparung ein Zugang zu den Kontaktpunkten der zweiten Leiterschleife und/oder bei einer Durchkontaktierung der ersten Leiterschleife ein Zugang zu den Kontaktpunkten der ersten Leiterschleife gegeben ist, um eine entsprechende Widerstandsmessung der ersten Leiterschleife und/oder der zweiten Leiterschleife ausführen zu können.

Denkbar ist, dass die Kontaktpunkte der auf der ersten Seite der Leiterplatte ausgebildeten ersten Leiterschleife von der ersten Seite aus zugänglich sind, um mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt zu werden. Hierzu ist vorgesehen, dass die Umspritzung im Bereich der Kontaktpunkte der ersten Leiterschleife auf der ersten Seite der Leiterplatte ausgespart sind, so dass die Kontaktpunkte zugänglich sind und für eine Vierpunkt-Widerstandsmessung mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden können.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass Kontaktpunkte der ersten und/oder zweiten Leiterschleife über einen Steckverbinder und/oder einen Stecker der Leiterplatte mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar ist, um den jeweiligen Leitungswiederstand der ersten Leiterschleife und/oder zweiten Leiterschleife zu ermitteln. Auf diese Weise kann neben einer elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte über den Steckverbinder auch eine elektrische Kontaktierung der ersten und/oder zweiten Leiterschleife erfolgen, um den Leitungswiderstand der ersten und/oder zweiten Leiterschleife zu erfassen. Grundsätzlich können die erste Leiterschleife und die zweite Leiterschleife derart ausgebildet sein, dass sich über die jeweilige Leiterschleife ein Widerstand, konkret ein Leitungswiderstand, ermitteln lässt. Zudem muss die Leiterschleife gegenüber dem das Steuergerät umgebenden Medium korrodierbar sein, so dass sich der Leitungswiderstand der jeweiligen Leiterschleife verändern kann, wenn das Medium über einen Spalt zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte zur Leiterschleife gelangt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass die erste Leiterschleife und/oder die zweite Leiterschleife Silber, Messing, Kupfer und/oder eine Silberlegierung aufweist.. Silber, Messing, Kupfer und/oder eine Silberlegierung kann beispielsweise durch ein Öl angegriffen werden, so dass derart ausgebildete Leiterschleifen ihren Leitungswiderstand ändern, wenn sie mit Öl in Kontakt kommen. Über eine Vierpunkt-Widerstandsmessung kann in einfacher Weise der Widerstand der ersten Leiterschleife und/oder der zweiten Leiterschleife ermittelt werden kann. Gegenüber Silber ist Kupfer preiswert, so dass die Kosten des Steuergeräts reduziert werden können.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Breite und/oder Dicke der ersten Leiterschleife und/oder der zweiten Leiterschleife kleiner 500 pm, vorzugsweise kleiner 250 pm und besonders bevorzugt kleiner 100 pm ist. Je kleiner der Querschnitt, die Breite oder die Dicke der ersten Leiterschleife oder zweiten Leiterschleife, desto sensibler ist der Widerstand der Leiterschleife, so dass kleinste Unregelmäßigkeiten detektiert werden können. Zudem können bei einem reduzierten Leiterschleifenquerschnitt Material und Kosten reduziert werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der ersten Seite eine Mehrzahl zueinander beabstandet angeordneter erster Leiterschleifen angeordnet sind, und/oder auf der zweiten Seite eine Mehrzahl zueinander beabstandet angeordneter zweite Leiterschleifen angeordnet sind. Dies bedeutet, dass beispielsweise auf der ersten Leiterseite zwei oder drei oder sogar mehrere erste Leiterschleifen nebeneinander angeordnet und/oder ausgebildet sind, wobei jeweils ein Abstand zwischen diesen einzelnen ersten Leiterschleifen ausgebildet ist. Der Abstand zwischen den ersten Leiterschleifen auf der ersten Seite ist vorzugsweise größer 100 pm und kleiner 750 pm, bevorzugt größer 150 pm und kleiner 500 pm, wobei die Grenzen mit inbegriffen sind. Der Widerstand jeder einzelnen ersten Leiterschleife wird erfasst und überwacht. Selbige Ausbildung und/oder Ausführung gilt auch für die auf der zweiten Seite angeordneten zweite Leiterschleifen. Auf diese Weise kann vorzugsweise über eine Widerstandsmessung der ersten Leiterschleifen, die nebeneinander angeordnet sind, ein Fortschritt einer Schädigung des Haftverbunds zwischen der Umspritzung und der ersten Seite in einer Richtung parallel zur Ebene der Leiterplatte erfasst werden. Entsprechendes gilt für die zweite Seite der Leiterplatte. In Abhängigkeit der Widerstandsänderung der ersten Leiterschleifen und/oder zweiten Leiterschleifen in einer Richtung parallel zur Ebene der Leiterplatte kann eine Schädigung des Haftverbunds zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte signalisiert werden. Ist beispielsweise der Haftverbund zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte ausschließlich im Randbereich geschwächt, so dass ein korrosives Medium über einen Spalt zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte eindringt und eine Widerstandsänderung der ersten Leiterschleife bewirkt, die den geringsten Abstand zum Rand aufweist, so kann beispielsweise ein Signal ausgegeben werden, dass beim nächsten Wartungsintervall das Steuergerät überprüft werden sollte. Ist der Haftverbund zwischen der Umspritzung und der Leiterplatte derart fortgeschritten, dass die dem elektronischen Baustein zugewandten ersten Leiterschleifen einen erhöhten Widerstand aufweisen, so kann ein Signal und/oder eine Meldung ausgegeben werden, dass schnellstmöglich eine Werkstatt zur Überprüfung des Steuergeräts aufgesucht werden sollte. Auf diese Weise kann die Gefahr reduziert werden, dass das Steuergerät ohne Vorwarnung schlagartig ausfällt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass das Steuergerät gehäusefrei ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Leiterplatte mit den darauf angeordneten elektronischen Bauteilen nicht durch ein Gehäusewandungen aufweisendes Gehäuseteil umgeben, um dieses vor äußeren Einflüssen zu schützen. Vielmehr ist das Steuergerät bzw. die Leiterplatte des Steuergerätes mit den darauf angeordneten elektronischen Bauteilen durch die Umspritzung vor äußeren Medien geschützt. Durch die gehäusefreie Ausbildung können sowohl die Herstellungskosten des Steuergerätes als auch der Bauraum des Steuergerätes reduziert werden.

Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, dass bei einer Widerstandsänderung der ersten Leiterschleife und/oder der zweiten Leiterschleife ein Warnsignal ausgebbar ist. Mit anderen Worten kann ein Fahrer das Kraftfahrzeug über eine erfasst Widerstandsänderung der ersten Leiterschleife und/oder der zweiten Leiterschleife über ein entsprechendes Signal informiert werden, so dass rechtzeitig eine Werkstatt aufgesucht werden kann, um das defekte Steuergerät vorzeitig auszutauschen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen. Die Ausführungsbeispiele sind nicht als einschränkend, sondern als vielmehr als beispielhaft zu verstehen, sie sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung auszuführen. Die Anmelderin behält sich vor, einzelne oder mehrere der in den Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale zum Gegenstand von Patentansprüchen zu machen oder solche Merkmale in bestehende Patenansprüche aufzunehmen. Die Ausführungsbeispiele werden anhand von Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Leiterplatte eines Steuergeräts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 einen Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Leiterplatte des Steuergerätes; Figur 3 eine Detailansicht des Schnitts durch die Leiterplatte in einem Randbereich der Leiterplatte;

Figur 4 einen Längsschnitt durch die Leiterplatte des Steuergerätes gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 5 einen Längsschnitt durch die Leiterplatte des Steuergeräts gemäß einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Figur 1 ist eine Draufsicht auf eine Leiterplatte 10 eines Steuergerätes 12 für ein Kraftfahrzeug gezeigt. Die Leiterplatte 10 weist eine erste Seite 14 und einen Rand 16 auf. Die erste Seite 14 ist beispielsweise die Oberseite der Leiterplatte 10. Der Rand 16 begrenzt die erste Seite 14 der Leiterplatte 10 bzw. die Leiterplatte 10. Mit anderen Worten ist der Rand 16 eine Außenkante der Leiterplatte 10. Auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 sind eine Mehrzahl elektronischer Bauteile 18 angeordnet. Die elektronischen Bauteile 18 sind sowohl mechanisch als auch elektrisch leitend mit der Leiterplatte 10 verbunden. Weiterhin ist ersichtlich, dass auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 eine als Widerstand ausgebildete erste Leiterschleife 20 angeordnet ist, wobei die erste Leiterschleife 20 zwischen dem Rand 16 der Leiterplatte 10 und den elektronischen Bauteilen 18 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist ein Abstand zwischen dem Rand 16 und der ersten Leiterschleife 20 in einer Richtung parallel zur Ebene der Leiterplatte 10 kleiner als ein entsprechender Abstand zwischen dem Rand 16 und einem elektronischen Bauteil 18.

Die erste Leiterschleife 20 ist als geöffnete Leiterschleife ausgebildet und weist vier Kontaktpunkte 22 für eine Vierpunkt-Widerstandsmessung auf. Eine Vierpunkt-Widerstandsmessung einer Leiterschleife ist ein bekanntes Messverfahren. In Figur 2 ist ein Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Leiterplatte 10 des Steuergerätes 12 gezeigt. Die Leiterplatte 10 ist als Mehrschichtleiterplatte ausgebildet und weist in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 10 eine Mehrzahl zueinander beabstandet angeordneter Leiterbahnen 24 auf. Auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 sind die elektronischen Bauteile 18 angeordnet, und nahe des Randes 16 der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 ist die erste Leiterschleife 20 ausgebildet. Auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 ist eine Umspritzung 26 angeordnet, wobei die Umspritzung 26 auch als „Overmold“ bezeichnet wird. Die Umspritzung 26 ist derart ausgebildet, dass wenigstens die elektronischen Bauteile 18 und die erste Leiterschleife 20 auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 umspritzt sind. Die Umspritzung 26 kann beispielsweise ein Kunststoff, ein Kunstharz oder ein Resin sein. Auf diese Weise soll eine Kontaktierung der elektronischen Bauteile 18 auf der Leiterplatte 10 vor äußeren Medien geschützt werden.

Die erste Leiterschleife 20 weist gegenüber den elektronischen Bauteilen 18 einen reduzierten bzw. kleineren Abstand zum Rand 16 auf. Auf dieses Weise kann eine etwaige Undichtigkeit in Folge eines reduzierten Haftverbunds zwischen der Umspritzung 26 und ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 beim Eindringen eines korrosiven Mediums über diese Undichtigkeit über eine Widerstandsmessung der ersten Leiterschleife 20 erfasst werden.

In der Regel ist das Steuergerät 12 einem korrosivem Medium, wie beispielsweise Öl, ausgesetzt, dass, sofern es zu einer Undichtigkeit zwischen der Umspritzung 26 und der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 kommt, in einen Spalt zwischen der Umspritzung 26 und der ersten Seite 14 eindringt und die erste Leiterschleife 20, die beispielsweise aus Kupfer ausgebildet ist, korrodiert. Im Zuge dessen erhöht sich der Widerstand der ersten Leiterschleife 20. Basierend auf dieser Widerstandsmessung und der Widerstandsänderung der ersten Leiterschleife 20 kann ein Signal ausgegeben werden, das eine Schädigung des Steuergerätes 12 signalisiert, so dass dieses rechtzeitig ausgetauscht werden kann, bevor die Kontaktierung der elektronischen Bauteile 18 auf der Leiterplatte 10 durch das korrosive Medium geschädigt wird.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt der in Figur 2 gezeigten Leiterplatte 10 im Bereich der ersten Leiterschleife 20. Die erste Leiterschleife 20 ist in einem Abstand zum Rand 16 auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 angeordnet. Die Umspritzung 26 ist vorzugsweise auf der gesamten ersten Seite 14 ausgebildet, um einen größtmöglichen Haftverbund mit der ersten Seite 14 eingehen zu können. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass die Umspritzung 26 auf der gesamten ersten Seite 14 aufgebracht ist. Vielmehr kann sich die Umspritzung 26 sich auch die wesentlichen zu isolierenden Bauteile 18 konzentrieren. Dabei ist die Umspritzung 26 auch über die erste Leiterschliefe 20 zu führen, so dass diese einen Mindestmaterialstärke a zwischen dem Rand 16 und der ersten Leiterschleife 20 aufweist. Die Mindestmaterialstärke a beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ca. 500 pm.

In Figur 4 ist ein Schnitt durch die Leiterplatte 10 des Steuergerätes 12 in einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Ergänzend zu der in Figur 2 gezeigten Leiterplatte 10 weist die Leiterplatte 10 der Figur 4 eine zur ersten Seite 14 beabstandet angeordnete zweite Seite 28 auf. Auf der zweiten Seite 28 ist eine zweite Leiterschleife 30 angeordnet, wobei die zweite Leiterschleife 30 im Abstand zum Rand 16 der Leiterplatte 10 ausgebildet ist. Die Leiterplatte 10 ist über eine Zwischenschicht 32, die vorzugsweise als Wärmeleitkleber ausgebildet ist, auf einer Grundplatte 34 stoffschlüssig angeordnet. Die Grundplatte 34 ist vorzugsweise aus Aluminium ausgebildet und dient als Kühlkörper des Steuergerätes 12. Weiterhin ist ersichtlich, dass die erste Leiterschleife 20 mittels einer Durchkontaktierung bis zur zweiten Seite 28 geführt ist, so dass die Widerstandsmessung der ersten Leiterschleife 20 ausgehend von der zweiten Seite 28 erfolgen kann. Hierzu ist in der Grundplatte 34 eine entsprechende Öffnung 36 vorgesehen, über die Zugang zu den Kontaktpunkte 22 zur Messung des Leitungswiderstandes der ersten Leiterschleife 20 ermöglicht wird. Hier sei angemerkt, dass, obwohl nicht gezeigt, auch die zweite Leiterschleife 30 Kontaktpunkte zur Vierpunkt-Widerstandsmessung auf der zweiten Seite 28 im Bereich der Öffnung 36 aufweist.

Die Umspritzung 26 ist nicht nur auf der ersten Seite 14 der Leiterplatte 10 angeordnet, sondern um die Leiterplatte 10 bis auf die Grundplatte 34 geführt. Sofern nun der Haftverbund zwischen der Umspritzung 26 und der Grundplatte 34 geschwächt ist, und ein korrosives Medium zwischen der Umspritzung 26 und der Grundplatte 34 eindringt, kann in einem ersten Schritt über die zweite Leiterschleife 30 die Undichtigkeit detektiert werden, in dem der Widerstand der zweiten Leiterschleife 30 überprüft und eine Widerstandsänderung erfasst wird. Auf diese Weise kann zu einem frühen Stadium ein möglicher Ausfall des Steuergeräts 12 detektiert werden, so dass rechtzeitig das Steuergerät 12 ausgetauscht werden kann.

In Figur 5 ist ein Längsschnitt durch die Leiterplatte 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Leiterplatte 10 weist sowohl auf der ersten Seite 14 als auch auf der zweiten Seite 28 jeweils eine Mehrzahl elektronischer Bauteile 18 auf. Auf der ersten Seite 14 ist im Abstand zum Rand 16 die erste Leiterschleife 20 ausgebildet. Die zweite Leiterschleife 30 ist auf der zweiten Seiten 28 beabstandet zum Rand 16 angeordnet. Sowohl die erste Seite 14 als auch die zweite Seite 28 der Leiterplatte 10 sind mit einer Umspritzung 26 vor äußeren Medien geschützt. Die Kontaktpunkte 24 der ersten Leiterschleife 20 und der zweiten Leiterschleife 30 sind über einen nicht dargestellten Steckverbinder der Leiterplatte 10 mit einer Spannung beaufschlagbar, um den jeweiligen Leitungswiederstand der ersten Leiterschleife 20 und der zweiten Leiterschleife 30 erfassen und/oder ermitteln zu können.