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Title:
ELECTRONIC ASSEMBLY FOR A HIGH-VOLTAGE BATTERY OF A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR POPULATING A HOUSING OF A HIGH-VOLTAGE BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/033055
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic assembly (10) for a high-voltage battery of a motor vehicle, comprising a circuit board (14) populated with electronic components (12), the bottom (18) of said circuit board having arranged on it an insulating layer (20) designed as high-voltage insulation, said insulating layer covering at least most of the bottom (18) of the circuit board (14) and being designed as a contact surface for the mounting of the electronic assembly (10) on a housing (22) of the high-voltage battery. The invention furthermore relates to a method for populating a housing (22) of a high-voltage battery for a motor vehicle comprising at least one such electronic assembly (10).

Inventors:
BRINKMANN ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/070252
Publication Date:
February 15, 2024
Filing Date:
July 21, 2023
Export Citation:
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Assignee:
DRAEXLMAIER LISA GMBH (DE)
International Classes:
H01M10/42; H05K1/02
Foreign References:
US20200014074A12020-01-09
US20090279300A12009-11-12
DE102018210975A12020-01-09
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Elektronische Baugruppe (10) für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine mit elektronischen Komponenten (12) bestückte Leiterplatte (14), an deren Unterseite (18) eine als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht (20) angeordnet ist, welche die Unterseite (18) der Leiterplatte (14) zumindest größtenteils bedeckt und als Kontaktfläche zur Montage der elektronischen Baugruppe (10) an ein Gehäuse (22) der Hochvoltbatterie ausgebildet ist.

2. Elektronische Baugruppe (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Baugruppe (10) dazu ausgelegt ist, eine gleichmäßige elektrische Ladungsverteilung bei zumindest einigen Batteriezellen der Hochvoltbatterie zu gewährleisten, wenn die elektronische Baugruppe mit der Hochvoltbatterie elektrisch leitend verbunden ist.

3. Elektronische Baugruppe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht (20) eine Isolierung bis 3,5 kV sicherstellen kann.

4. Elektronische Baugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) Polyimid umfasst.

5. Elektronische Baugruppe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) zwischen 25 und 50 pm dick ist.

6. Elektronische Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) FR4 umfasst.

7. Elektronische Baugruppe (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das FR4 ein No Flow Prepreg umfasst. Elektronische Baugruppe (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) 50 pm bis 150 pm dick ist. Elektronische Baugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) auf die Unterseite (18) der Leiterplatte (14) auflaminiert ist. Elektronische Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (20) auf die Unterseite (18) der Leiterplatte (14) aufgepresst ist. Verfahren zum Bestücken eines Gehäuses (22) einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug, bei dem zumindest eine elektronische Baugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche an dem Gehäuse (22) der Hochvoltbatterie befestigt wird, wobei die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht (20) unmittelbar oder unter Vermittlung eines Gapfillers am Gehäuse (22) angeordnet wird. Hochvoltbatterie mit einem Gehäuse, an dem eine elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit der als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschicht (20) angeordnet ist.

Description:
ELEKTRONISCHE BAUGRUPPE FÜR EINE HOCHVOLTBATTERIE EINES KRAFTFAHRZEUGS UND VERFAHREN ZUM BESTÜCKEN EINES GEHÄUSES EINER HOCHVOLTBATTERIE FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Baugruppe für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zum Bestücken eines Gehäuses einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer derartigen elektronischen Baugruppe.

Stand der Technik

Bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen müssen die Batteriezellen einer Hochvoltbatterie üblicherweise hinsichtlich ihrer elektrischen Ladungsverteilung angeglichen werden, was auch mit Balancing bezeichnet wird. Dafür werden sogenannte Balancer verwendet, bei denen es sich um elektronische Baugruppen handeln kann, die zum Beispiel spezielle integrierte Schaltkreise aufweisen können. Solche Baugruppen und deren Schaltkreise müssen üblicherweise einerseits thermisch entwärmt und andererseits elektrisch isoliert werden, da es bei Hochvoltbatterien üblicherweise sehr hohe Spannungen gibt.

Darüber hinaus kann sich die Montage solcher elektronsicher Baugruppen, die beispielsweise als Balancer fungieren sollen, durchaus schwierig gestalten, da auf solche elektronische Baugruppen möglichst kein mechanischer Stress, beispielsweise durch Verwindung oder Verwölbung, aufgebracht werden sollte. Darüber hinaus können sich Herausforderungen im Hinblick auf die thermische Entwärmung solcher elektronischer Baugruppen und hinsichtlich der elektrischen Isolierung ergeben. Beides kann die Montage solcher elektronischer Baugruppen an einem Gehäuse einer Hochvoltbatterie erschweren. Beschreibung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine besonders einfache und wirksame elektrische Isolierung einer elektronischen Baugruppe für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart. Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen, die im Rahmen der Beschreibung für einen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche dargelegt sind, sind zumindest analog als Merkmale, Vorteile und mögliche Ausgestaltungen des jeweiligen Gegenstands der anderen unabhängigen Ansprüche sowie jeder möglichen Kombination der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, gegebenenfalls in Verbindung mit einem oder mehr der Unteransprüche, anzusehen.

Die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs umfasst eine mit elektronischen Komponenten bestückte Leiterplatte, an deren Unterseite eine als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht angeordnet ist, welche die Unterseite der Leiterplatte zumindest größtenteils bedeckt und als Kontaktfläche zur Montage der elektronischen Baugruppe an ein Batteriegehäuse der Hochvoltbatterie ausgebildet ist. Unter zumindest größtenteils ist zu verstehen, dass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht die Unterseite der Leiterplatte zu mehr als der Hälfte bedeckt. Darunter kann auch verstanden werden, dass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht die Unterseite der Leiterplatte vollständig bedeckt. Dazwischen liegende Werte, also von einer Bedeckung von über 50% bis zu 100% sind möglich. Insbesondere können alle elektrisch leitfähigen Teile der Unterseite der Leiterplatte von der Isolationsschicht bedeckt sein. Die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht kann insbesondere plan bzw. eben ausgebildet sein, insbesondere an ihrer Außenseite, die dazu dient, die elektronische Baugruppe insbesondere außenseitig am Batteriegehäuse der betreffenden Hochvoltbatterie anzuordnen.

Die Unterseite der Leiterplatte kann die von den elektronischen Komponenten abgewandte Seite sein. Die Außenseite der Isolationsschicht kann die von der Unterseite der Leiterplatte abgewandte Seite der Isolationsschicht sein. Die elektronischen Komponenten können an einer Oberseite der Leiterplatte montiert sein. Zudem kann die elektronische Baugruppe auch elektrische Bauteile aufweisen. Bei der Leiterplatte kann es sich um eine sogenannte PCB handeln. Mit anderen Worten kann es sich bei der Leiterplatte also um eine gedruckte Schaltung, auf Englisch auch als printed circuit board bezeichnet, handeln. Bei der Leiterplatte kann es sich um eine einschichte und auch um eine vielschichtige PCB handeln. Die auf der Oberseite befindlichen elektronischen Komponenten können mit den entsprechenden Schaltkreisen der einzelnen Schichten verbunden werden, indem man zum Beispiel plattierte Löcher in die gewünschte Schicht bohrt.

Bei der elektronischen Baugruppe handelt es sich mit anderen Worten also um eine bestückte Leiterplatte, die zudem noch an der Unterseite der Leiterplatte eine als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht aufweist. Da die elektronische Baugruppe zum Einsatz in bzw. an einer Hochvoltbatterie ausgelegt ist, spielt die Hochvoltisolierung eine besonders große Rolle. Bei der Erfindung ist es vorgesehen, die elektrische Isolierung in bzw. an die Leiterplatte zu verlagern, nämlich in Form der als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschicht, die an der Unterseite der Leiterplatte vorgesehen ist. Diese Isolationsschicht kann insbesondere nicht Bestandteil der Leiterplatte, sondern eine gesonderte Schicht sein. Im Gegensatz zur Erfindung nimmt man traditionell relativ viel Gapfiller und oftmals auch mehrere Isolationsfolien, die zwischen solchen elektronischen Baugruppen und einem Batteriegehäuse einer Hochvoltbatterie angeordnet werden, um die elektronische Baugruppe elektrisch vom üblicherweise aus Metall ausgebildeten Gehäuse der Hochvoltbatterie zu isolieren. Dies macht die Anbringung bzw. Montage solcher elektronischer Baugruppen am Gehäuse einer Hochvoltbatterie sehr aufwendig.

Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe hingegen ist die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht bereits Bestandteil der elektronischen Baugruppe. Mit anderen Worten ist eine Hochvoltisolation also direkt an der Leiterplatte der elektronischen Baugruppe vorgesehen. Die elektronische Baugruppe kann somit ganz einfach am betreffenden Gehäuse der Hochvoltbatterie angebracht werden, indem die elektronische Baugruppe mit ihrer als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschicht unmittelbar oder mittelbar am Gehäuse außenseitig angebracht wird. Dabei ist es nicht mehr erforderlich, weitere Maßnahmen zur elektrischen Isolierung der elektronischen Baugruppe vom Gehäuse der Hochvoltbatterie vorzusehen, da die Hochvoltisolierung in Form der besagten Isolationsschicht bereits integraler Bestandteil der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist. Im Gegensatz zu gängigen Verfahren ist es also beispielsweise nicht mehr erforderlich, vor bzw. während der Montage der elektronischen Baugruppe am Gehäuse der Hochvoltbatterie Schutzfolien, Isolationslacke oder dergleichen vorzusehen. Mittels der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe wird dadurch eine besonders einfache und wirksame elektrische Isolierung der elektronischen Baugruppe gegenüber einem Gehäuse einer Hochvoltbatterie ermöglicht.

Eine mögliche Ausgestaltung der elektronischen Baugruppe sieht vor, dass die elektronische Baugruppe dazu ausgelegt ist, eine gleichmäßige elektrische Ladungsverteilung bei zumindest einigen Batteriezellen der Hochvoltbatterie zu gewährleisten, wenn die elektronische Baugruppe mit der Hochvoltbatterie elektrisch leitend verbunden ist. Mit anderen Worten kann es sich bei der elektronischen Baugruppe also um einen sogenannten Balancer handeln bzw. kann die elektronische Baugruppe dazu ausgelegt sein, als Balancer zu fungieren. Die besagten elektronischen Komponenten, mit denen die Leiterplatte der elektronischen Baugruppe bestückt ist, können dafür beispielsweise entsprechend geeignete Schaltkreise und auch andere elektrische und/oder elektronische Komponenten aufweisen. Insbesondere wenn die elektronische Baugruppe als Balancer fungiert, spielen sowohl die Hochvoltisolierung als auch die thermische Entwärmung der elektronischen Baugruppe eine besonders große Rolle. Dadurch, dass die Unterseite der Leiterplatte zumindest größtenteils von der als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschicht bedeckt ist, kann eine besonders zuverlässige elektrische Isolierung der elektronischen Baugruppe vom Gehäuse und von der restlichen Hochvoltbatterie sichergestellt werden. Die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht dient zudem als Kontaktfläche zur Montage der elektronischen Baugruppe an das Batteriegehäuse der Hochvoltbatterie und kann so ausgestaltet bzw. ausgebildet sein, dass eine besonders gute zuverlässige thermische Entwärmung insbesondere der elektronischen Komponenten der elektronischen Baugruppe im Betrieb ermöglicht werden kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass es zu keiner Überhitzung bei der elektronischen Baugruppe kommt, insbesondere wenn diese als Balancer bei der besagten Hochvoltbatterie fungiert.

Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht eine Isolierung bis 3,5 kV sicherstellen kann. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Hochvoltisolierung durch die Isolationsschicht im Betrieb der elektronischen Baugruppe, also wenn diese an der besagten Hochvoltbatterie montiert ist, sichergestellt werden. Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Isolationsschicht Polyimid umfasst. Polyimide weisen besonders gute Eigenschaften hinsichtlich der elektrischen Isolierung auf. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Isolationsschicht aus Polyimid besteht.

In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Isolationsschicht zwischen 25 und 50 pm dick ist. Dies kann insbesondere im Zusammenhang mit der Polyimid umfassenden Isolationsschicht vorgesehen sein. Die Wärmeübertragung von der elektronischen Baugruppe, insbesondere von deren elektronischen Komponenten, auf das betreffende Gehäuse der Hochvoltbatterie kann aufgrund der sehr dünnen Isolationsschicht, die lediglich zwischen 25 und 50 pm dick ist, sichergestellt werden. Gleichzeitig wird durch diese Dicke eine zuverlässige Hochvoltisolierung sichergestellt.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Isolationsschicht auf die Unterseite der Leiterplatte auflaminiert ist. Die Herstellung und Bestückung der Leiterplatte der elektronischen Baugruppe kann ganz konventionell erfolgen, wonach dann das Polyimidmaterial auf die Unterseite der Leiterplatte auflaminiert wird. Dies kann sowohl beim Leiterplattenhersteller als auch in einem nachgelagerten Prozessschritt, beispielsweise bei einem Automobilzulieferer, erfolgen. Durch das Auflaminieren kann die Isolationsschicht auf besonders einfache und zuverlässige Weise auf die Unterseite der Leiterplatte aufgebracht werden. Dabei kann ein Großteil der Unterseite der Leiterplatte mit der Isolationsschicht versehen werden.

Eine alternative mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Isolationsschicht FR4 umfasst oder aus FR hergestellt ist. FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen, bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. Die Abkürzung FR steht für Flame Retardant, also flammenhemmend. FR4 weist üblicherweise eine ziemlich hohe Durchschlagfestigkeit auf, beispielsweise im Bereich von 20 bis 60 kV/mm. Dadurch, dass die Isolationsschicht FR4 umfasst oder daraus hergestellt ist, kann diese für eine besonders zuverlässige Hochvoltisolierung sorgen. In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das FR4 ein No Flow Prepreg umfasst oder ist. In dem Zusammenhang kann es vorgesehen sein, dass die Isolationsschicht aus FR4 auf die Unterseite der Leiterplatte auflaminiert ist. Dadurch, dass die FR4 umfassende Isolationsschicht ein No Flow Prepreg aufweist oder daraus besteht, kann während des Laminiervorgangs sichergestellt werden, dass die Isolationsschicht während des Laminiervorgangs ihre Form beibehält. Dadurch kann unter anderem sichergestellt werden, dass die Isolationsschicht die gewünschte Schichtdicke beibehält bzw. auch nach dem Laminiervorgang aufweist. Die FR4 umfassende Isolationsschicht kann beispielsweise 50 pm bis 150 pm dick sein. Dadurch kann einerseits eine besonders gute Hochvoltisolierung und andererseits ein guter Wärmeabtransport von der elektronischen Baugruppe, insbesondere ihrer elektronischen Komponenten, hin zum Gehäuse der Hochvoltbatterie sichergestellt werden.

Eine alternative mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Isolationsschicht auf die Unterseite der Leiterplatte aufgepresst ist. Handelt es sich bei der Leiterplatte um eine mehrlagige Leiterplatte, so können zunächst erstmal deren Lagen produziert werden, wonach anschließend beispielsweise die FR4 umfassende Isolationsschicht mit den restlichen Lagen verpresst, gebohrt und durchkontaktiert werden kann. Durch das Aufpressen der Isolationsschicht auf die Unterseite der Leiterplatte kann eine besonders einfache und zuverlässige Verbindung zwischen der Isolationsschicht und der Leiterplatte sichergestellt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestücken eines Gehäuses einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug wird zumindest die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe oder eine mögliche Ausgestaltung der elektronischen Baugruppe an dem Batteriegehäuse der Hochvoltbatterie befestigt, wobei die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht unmittelbar oder unter Vermittlung eines Gapfillers am Batteriegehäuse angeordnet wird. Die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht kann unmittelbar, also ohne dazwischen liegendes weiteres Material, direkt am Batteriegehäuse angeordnet werden. Alternativ ist es möglich, einen Gapfiller zwischen der als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschicht und dem Batteriegehäuse vorzusehen, insbesondere ansonsten kein anderes Material, also nur den Gapfiller. Der Gapfiller kann neben dem Ausgleichen von Unebenheiten dazu dienen, die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht mit dem Batteriegehäuse zu verbinden, insbesondere zu verkleben, sodass die Isolationsschicht also unter Vermittlung des Gapfillers mit dem Batteriegehäuse verbunden wird. Die elektronische Baugruppe kann außenseitig oder auch innenseitig am Gehäuse der Hochvoltbatterie angeordnet werden. Auch ist es möglich, im Zuge des Verfahrens bzw. im Zuge der Bestückung des Gehäuses der Hochvoltbatterie mehrere der elektronischen Baugruppen am Batteriegehäuse mit ihren jeweiligen als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschichten anzuordnen. Die Bestückung des Gehäuses der Hochvoltbatterie mit der elektronischen Baugruppe gestaltet sich dabei besonders einfach, da die elektrische Isolierung vollständig in die elektronische Baugruppe verlagert ist, nämlich dadurch, dass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht Bestandteil der elektronischen Baugruppe ist. Dadurch müssen beim Bestücken des Gehäuses keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden, um die elektronische Baugruppe gegenüber dem Batteriegehäuse elektrisch abzuschirmen bzw. zu isolieren. Ansonsten aufwendige Maßnahmen zur elektrischen Isolierung können somit entfallen, beispielsweise ist es nicht erforderlich, eine Schutzfolie auf der elektronischen Baugruppe aufzubringen, das Batteriegehäuse beispielsweise mit einem Isolierlack oder einer Folie zu versehen und dergleichen. Insgesamt ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also eine besonders einfache und zuverlässige elektrische Isolierung der elektronischen Baugruppe gegenüber dem Gehäuse der Hochvoltbatterie.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Kurze Figurenbeschreibung

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite einer elektronischen Baugruppe für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, die eine mit elektronischen Komponenten bestückte Leiterplatte aufweist; Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der elektronischen Baugruppe, wobei eine als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht zu erkennen ist, die an der Unterseite der Leiterplatte angeordnet ist;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht von unten auf die elektronische Baugruppe, sodass die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht zu erkennen ist; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Gehäuses einer Hochvoltbatterie, wobei mehrere der elektronischen Baugruppen außenseitig am Gehäuse der Hochvoltbatterie.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Eine elektronische Baugruppe 10 für eine hier nicht gezeigte Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs ist in einer Draufsicht von oben in Fig. 1 gezeigt. Die elektronische Baugruppe 10 umfasst eine mit elektronischen Komponenten 12 bestückte Leiterplatte 14. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle elektronischen Komponenten mit Bezugszeichen versehen worden. Bei einigen der elektronischen Komponenten kann es sich beispielsweise um integrierte Schaltkreise handeln. Die elektronische Baugruppe 10 ist dazu ausgelegt, eine gleichmäßige elektrische Ladungsverteilung bei zumindest einem Teil der Batteriezellen der betreffenden Hochvoltbatterie zu gewährleisten, an welcher sie montiert werden kann. Mit anderen Worten kann die elektronische Baugruppe 10 als Balancer fungieren.

In Fig. 2 ist die elektronische Baugruppe 10 in einer schematischen Seitenansicht gezeigt. Wie hier angedeutet kann die Leiterplatte 14 aus mehreren Schichten bestehen. Die elektronischen Komponenten 12 sind vorliegend nicht dargestellt. Während - wie in Fig. 1 zu erkennen - die elektronischen Komponenten 12 auf einer Oberseite 16 der Leiterplatte 14 angeordnet sind, ist an einer Unterseite 18 der Leiterplatte 14 eine als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht 20 angeordnet. Diese Isolationsschicht 20 bedeckt die Unterseite 18 der Leiterplatte 14 zumindest größtenteils und dient als Kontaktfläche zur Montage der elektronischen Baugruppe 10 an einem Batteriegehäuse der betreffenden Hochvoltbatterie. Die Isolationsschicht 20 kann - entgegen der vorliegenden Darstellung - beispielsweise auch seitlich von einer oder mehreren Schichten der Leitplatte 14 eingefasst sein. Die Isolationsschicht 20 kann dabei z.B. auf gleicher Höhe wie die restliche Leiterplatte 14 enden. Mit anderen Worten könnten die Isolationsschicht 20 und die unterste Schicht der Leiterplatte 14 eine zumindest im Wesentlichen plane Unterseite der elektronischen Baugruppe 10 bilden. Je nach Anforderungen an die Hochvoltisolierung und Materialzusammensetzung der Isolationsschicht 20 kann diese auch so dick sein, dass diese die Leiterplatte 14 überragt, z.B. um einen Drittel bis die Hälfte ihrer eigenen Dicke.

In Fig. 3 ist die elektronische Baugruppe 10 in einer Draufsicht von unten gezeigt, sodass man die großflächige und ebene als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht 20 erkennen kann. Die als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht 20 kann eine Isolierung bis 2,5 kV sicherstellen. Die Isolationsschicht kann beispielsweise aus Polyimid hergestellt sein. Dabei kann die Isolationsschicht zwischen 25 und 50 pm dick sein. Die Isolationsschicht 20 kann beispielsweise während der Herstellung der elektronischen Baugruppe 10 auf die Unterseite 18 auflaminiert werden.

Alternativ kann die Isolationsschicht 20 auch aus FR4 hergestellt werden. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Isolationsschicht 20 aus FR4 ein No Flow Prepreg ist. Prepreg ist die englische Kurzform für Pre Impregnated Fibers, zu Deutsch vorimprägnierte Fasern. Prepregs sind üblicherweise mit Reaktionsharzen vorimprägnierte textile Faser- Matrix-Halbzeuge, die zur Herstellung von Bauteilen unter Temperatur und Druck ausgehärtet werden. Die aus FR4 hergestellte Isolationsschicht 20 kann beispielsweise 80 pm dick sein. Dabei kann die Isolationsschicht 20 zum Beispiel auf die Unterseite 18 der Leiterplatte 14 auflaminiert werden. Alternativ ist es auch möglich, die Isolationsschicht 20 auf die Unterseite 18 der Leiterplatte 14 aufzupressen. Fertigungstechnisch kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst nur die Lagen der Leiterplatte 14 produziert werden, wonach erst als fünfte Lage die Isolationsschicht 20 verpresst, gebohrt und durchkontaktiert wird.

In Fig. 4 ist ein Gehäuse 22 einer nicht näher bezeichneten Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Drei der elektronischen Baugruppen 10 wurden dabei an einer Außenseite 24 des Gehäuses 22 angebracht. Zum Bestücken des Gehäuses 22 der nicht näher bezeichneten Hochvoltbatterie werden also die elektronischen Baugruppen 10 an dem Gehäuse 22 der Hochvoltbatterie befestigt, wobei die als Hochvoltisolierung ausgelegten Isolationsschichten 20 unmittelbar oder lediglich unter Vermittlung eines Gapfillers außenseitig am Gehäuse 22 angeordnet werden. Die Funktion der elektrischen Isolierung ist also in die jeweiligen elektronischen Baugruppen 10 integriert, nämlich in Form der besagten Isolationsschicht 20 auf der Unterseite 18 der jeweiligen Leiterplatten 14. Beim Anbringen der elektronischen Baugruppen 10 am Gehäuse 22 ist es somit nicht erforderlich, zusätzliche Maßnahmen zur elektrischen Isolierung zwischen der elektronischen Baugruppe 10 und dem Gehäuse 22 vorzusehen. Allenfalls wird noch ein Gapfiller zwischen der Isolationsschicht 20 und der Außenseite 24 des Gehäuses 22 vorgesehen. Dies kann dazu beitragen, eine besonders gute Wärmeübertragung von den elektronischen Baugruppen 10 auf das Gehäuse 22 zu ermöglichen. Die Bestückung des Gehäuses 22 ergibt sich durch die integrierte zusätzliche, als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht 20 besonders einfach. Durch entsprechende Materialauswahl und Dimensionierung hinsichtlich der Dicke der Isolationsschicht 20 kann sowohl eine gute elektrische Isolierung gegenüber dem Gehäuse 22 als auch eine gute thermische Anbindung an das Gehäuse 22 sichergestellt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 elektronische Baugruppe 12 elektronische Komponenten

14 Leiterplatte

16 Oberseite der Leiterplatte

18 Unterseite der Leiterplatte

20 als Hochvoltisolierung ausgelegte Isolationsschicht 22 Gehäuse einer Hochvoltbatterie

24 Außenseite des Gehäuses