Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Bau gruppe, wobei die elektronische Baugruppe einen wärmeleitenden Kühlkörper und we nigstens ein am Kühlkörper befestigtes elektronisches Bauteil aufweist, und wobei der Kühlkörper zur Ableitung von durch einer das elektronische Bauteil erzeugten Wärme ausgebildet ist.

Ferner betrifft die Erfindung eine vorbeschriebene elektronische Baugruppe, eine Bilder zeugungsvorrichtung, insbesondere für ein Head-Up-Display, ein Head-Up-Display mit ei ner Projektionsfläche und mit einer Bilderzeugungsvorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einem Head-Up-Display.

Head-Up-Displays sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, beispielsweise aus der WO 2015/159031 A1. Head-Up-Displays sind Anzeigeeinrichtungen, bei denen eine einem Betrachter, beispielsweise einem Fahrer eines Kraftfahrzeugs, anzuzeigende Bildinformation in sein Haupt-Sichtfeld hineinprojiziert wird, so dass der Betrachter seine Kopfhaltung bzw. seine Blickrichtung kaum ändern muss, um die angezeigte

Bildinformation wahrzunehmen. In Kraftfahrzeugen eingesetzte Head-Up-Displays projizieren eine anzuzeigende Information in der Regel in einer Blickrichtung des Fahrers auf die Frontscheibe, so dass die Bildinformation vom Fahrer als mit einem Bild der realen Umwelt des Kraftfahrzeugs überlagerte Bildinformation wahrgenommen werden kann.

D.h. der Fahrer kann die Bildinformation gleichzeitig mit dem Straßenverkehr

wahrnehmen und muss für die Wahrnehmung der Bildinformation seinen Blick nicht vom Straßenverkehr abwenden, was insbesondere für die Fahrsicherheit vorteilhaft ist.

Head-Up-Displays weisen in der Regel eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung der darzustellenden bzw. anzuzeigenden Bildinformation auf, ein optisches System und eine Projektionsfläche, wobei das optische System dazu ausgebildet ist, die erzeugte, anzuzeigende Bildinformation auf die Projektionsfläche zu projizieren, damit diese für den Fahrer sichtbar wird und als ablesbare Anzeige dargestellt wird. Die Projektionsfläche kann durch einen sogenannten Combiner gebildet sein, eine spiegelnde, lichtdurchlässige Scheibe. Dabei ist der Combiner in der Regel im Haupt-Sichtfeld des Betrachters angeordnet, so dass der Betrachter gleichzeitig die auf den Combiner projizierte

Bildinformation wahrnimmt sowie die dahinter vorhandenen Objekte.

Die Bilderzeugungsvorrichtung eines Head-Up-Displays weist als Anzeigevorrichtung in der Regel ein üblich ausgebildetes LCD-Display, insbesondere ein TFT-Display, auf sowie für die erforderliche Hintergrundbeleuchtung LEDs als Lichtquellen. Bedingt durch ihren Aufbau weisen LCD- bzw. TFT-Displays, insbesondere bei Verwendung von LEDs als Lichtquellen, hohe Transmissionsverluste auf und erzeugen während ihres Betriebs viel Wärme. Für eine lange Lebensdauer der LEDs sollte die Wärme so gut wie möglich abgeführt werden, um die Temperaturbelastung der LEDs zu reduzieren.

Aus dem Stand der Technik ist grundsätzlich bekannt, zur Ableitung der durch die elekt ronische Bauteile einer elektronischen Baugruppe erzeugten Wärme, beispielsweise zur Ableitung der von durch LEDs erzeugten Wärme, sogenannte„Kühlkörper“ als Wärme senken einzusetzen und die zu kühlenden elektronischen Bauteile mit möglichst geringem Abstand mit dem Kühlkörper zu verbinden, so dass ein Wärmeübergang vom elektroni schen Bauteil auf den Kühlkörper erfolgen kann und die Wärme über den Kühlkörper ab geführt werden kann, beispielsweise an die Umgebung.

Die vorgenannte WO 2015/159031 A1 schlägt beispielsweise vor, die LEDs eines Head- Up-Displays mithilfe eines thermisch leitenden Klebstoffs unmittelbar auf einen

metallischen Kühlkörper mit guter Wärmeleitfähigkeit aufzukleben, vorzugsweise mit einer Keramikschicht zwischen LED und dem thermisch leitenden Klebstoff, und die LEDs mithilfe von Bonddrähten mit den Leiterbahnen einer sogenannten IMS (Insulated Metal Substratej-Leiterplatte elektrisch zu kontaktieren, d.h. mit einer Leiterplatte mit einem metallischen Kern bzw. Träger, welcher mit einer elektrisch Isolierschicht überzogen ist, auf welche die Leiterbahnen und Kontakte aufgebracht sind.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe mit einem wärmeleitenden Kühlkörper und wenigstens einem am Kühlkörper befestigten elektronischen Bauteil bereitzustellen, ins besondere ein Verfahren, welches eine vereinfachte Kontaktierung der zu kühlenden elektronischen Bauteile ermöglicht. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine alternative Baugruppe, insbesondere verbesserte und/oder eine einfacher und damit kos tengünstiger herzustellende Baugruppe bereitzustellen sowie eine alternative, insbeson- dere verbesserte Bilderzeugungsvorrichtung, ein alternatives, insbesondere verbessertes Head-Up-Display sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Head-Up-Display.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Patentanspruch 1 , durch eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe gemäß Patentanspruch 5, durch eine erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 13, durch ein erfindungsgemäßes Head-Up-Display gemäß Patentanspruch 15 sowie durch ein erfin dungsgemäßes Fahrzeug gemäß Patentanspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren und werden im Folgenden näher erläutert.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baugruppe, die einen wärmeleitenden Kühlkörper und wenigstens ein am Kühlkörper befestigtes elektro nisches Bauteil aufweist, wobei der Kühlkörper zur Ableitung von einer durch das elektro nische Bauteil erzeugten Wärme ausgebildet ist, ist gekennzeichnet durch die Schritte:

Erzeugen einer elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht in wenigstens ei nem Bereich der Oberfläche des Kühlkörpers durch Behandlung der Oberflä che des Kühlkörpers und

Befestigen des elektronischen Bauteils am Kühlkörper, vorzugsweise auf der Oberfläche des Kühlkörpers, insbesondere auf der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht des Kühlkörpers.

Durch das erfindungsgemäße Erzeugen einer elektrisch nichtleitenden Oberflächen schicht in wenigstens einem Bereich der Oberfläche des Kühlkörpers durch eine Oberflä chenbehandlung des Kühlkörpers kann auf besonders einfache und prozesssichere Art und Weise, insbesondere auf reproduzierbare Art und Weise, eine elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht an der Kühlkörper-Oberfläche erzeugt werden. Insbesondere kann auf diese Art und Weise eine definierte, elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht mit defi nierter Schichtdicke erzeugt werden, welche nicht nur elektrisch nichtleitend ist, sondern außerdem noch eine definierte Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Je nach Anwendungsfall kann es dabei vorteilhafter sein, nur einen Teil der Oberfläche des Kühlkörpers erfindungsgemäß zu behandeln oder aber den gesamten Kühlkörper bzw. seine gesamte Oberfläche einer Oberflächenbehandlung zur Erzeugung einer den Kühlkörper vollständig umschließenden elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht zu unterziehen.

Weist der Kühlkörper eine elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht auf, ist das Aufbrin gen einer zusätzlichen Isolationsschicht auf den Kühlkörper vor dem Aufbringen elektri scher Kontakte nicht mehr erforderlich, da diese Funktion, d.h. die elektrische Isolation des Kühlkörpers, durch die elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht des Kühlkörpers erfüllt werden kann. D.h. im Vergleich zu IMS-Leiterplatten kann die erforderliche Isolati onsschicht entfallen. Dies spart zum einen Kosten.

Zum anderen kann ein verbesserter Wärmeübergang von am Kühlkörper befestigten Bau teilen in den Kühlkörper erreicht werden. Mit einer geeigneten Oberflächenbehandlung des Kühlkörpers, einen geeigneten Kühlkörper-Werkstoff vorausgesetzt, lassen sich näm lich elektrisch nichtleitende Oberflächenschichten mit Schichtdicken von nur 20pm bis 30 pm und einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 10 W/mK erreichen, insbesondere mit mehr als 13 W/mK, während die Isolationsschichten von aus dem Stand der T echnik in der Regel eine Schichtdicke von etwa 70pm aufweisen und nur eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 1 W/mK bis höchsten 9 W/mK.

Ferner ermöglicht ein erfindungsgemäßen Verfahren eine besonders einfache Befesti gung der elektronischen Bauteile am Kühlkörper, insbesondere eine Befestigung mit gu ten Wärmeleiteigenschaften.

Ferner lässt sich eine besonders einfache Kontaktierung der elektronischen Bauteile rea lisieren.

Ein„Kühlkörper“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein wärmeleitfähiges Bauteil, welches insbesondere dazu ausgebildet ist eine in den Kühlkörper eingeleitete Wärme an die Umgebung abzugeben. Ein erfindungsgemäßer Kühlkörper kann dabei insbesondere dazu dienen, eine wärmeabgebende Oberfläche eines wärmeproduzierenden Bauteils zu vergrößern, wobei der Kühlkörper vorzugsweise dazu ausgebildet ist, unmittelbar mit dem wärmeproduzierenden Bauteil flächig verbunden zu werden, um einen möglichst guten Wärmeübergang vom wärmeproduzierenden Bauteil in den Kühlkörper zu ermöglichen. Der Kühlkörper einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist vorzugsweise massiv ausgebildet und weist vorzugsweise einen metallischen Grundwerkstoff auf oder besteht daraus oder enthält Metallpartikel. Insbesondere enthält der Kühlkörper Alumini um und/oder Kupfer und/oder Silber und/oder einen anderen Werkstoff mit guten wärme leitenden Eigenschaften oder besteht aus einem daraus, wobei der Kühlkörper vorzugs weise eine Wärmleitfähigkeit von >200 Watt/mK aufweist. Der Kühlkörper kann alternativ oder zusätzlich auch einen oder mehrere Keramikwerkstoffe aufweisen oder daraus be stehen.

Unter einer„Oberflächenbehandlung“ des Kühlkörpers im Sinne der vorliegenden Erfin dung wird eine Behandlung der Oberfläche des Kühlkörpers verstanden, bei mittels wel cher die vorhandene, natürliche Oberflächenschicht des Kühlkörpers, mit oder ohne Zuhil fenahme von Hilfsstoffen wie z.B. Elektrolyten oder dergleichen, zumindest teilweise in ei ne elektrisch nichtleitende Schicht umgewandelt wird, insbesondere in eine definierte, elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht. Das reine Aufbringen einer zusätzlichen Schicht zum Erzeugen der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht auf den Kühlkör per, beispielsweise das Aufbringen eines Dielektrikums als Isolationsschicht, ist KEINE Oberflächenbehandlung im Sinne der vorliegenden Erfindung.

Das erfindungsgemäße Erzeugen der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht erfolgt, insbesondere bei Aluminium, vorzugsweise durch Eloxieren, insbesondere durch Hart eloxieren, und/oder durch Plasmabehandeln. Selbstverständlich können aber auch ande re Verfahren zur Oberflächenbehandlung eingesetzt werden, mit denen die vorhandene Oberflächenschicht des Kühlkörpers zumindest teilweise in eine elektrisch nichtleitende Schicht umgewandelt werden kann, insbesondere in eine definierte, elektrisch nichtleiten de Oberflächenschicht.

Unter„Eloxieren“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren verstanden, bei welchem die Oberfläche elektrolytisch oxidiert wird, insbesondere durch anodische Oxida tion, wobei beim Eloxieren keine zusätzliche Schicht auf den zu behandelnden Körper aufgebracht wird, sondern die vorhandene Oberflächenschicht in eine definierte Oxid schicht umgewandelt wird. Der Begriff„Eloxieren“ im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt dabei gegebenenfalls vor dem Eloxieren eventuell erforderliche Verfahrensschrit te zur Oberflächenvorbehandlung, soweit diese erforderlich sind, wie beispielsweise Ent fetten und/oder Beizen, mit ein. Mit„Harteloxieren“ wird im Sinne der vorliegenden Erfin- düng ein spezielles Eloxier-Verfahren verstanden, bei welchem Oberflächenschichten mit sehr hoher Härte entstehen, insbesondere mit Härten von 350 600 HV (HV = Härte nach Vickers) bei Messung im Querschliff, wobei die vorstehenden Zahlenwerte insbesondere bei Aluminium wegen der Poren in der Oxidschicht eine Mischhärte repräsentieren und nicht die eigentliche Härte der Struktur (der„Wabenwände“) als solcher.

Unter„Plasmabehandeln“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren ver standen, bei welchem die zu behandelnde Oberfläche mit einem Plasma bestrahlt wird.

Das erfindungsgemäße Erzeugen der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht erfolgt bei Kupfer oder Silber, vorzugsweise durch ein Verfahren auf Polymerbasis.

Ein„elektronisches Bauteil“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Bauteil, das grundsätzlich dazu ausgebildet ist, auf einer Leiterplatte oder dergleichen angeordnet zu werden und insbesondere elektrisch mit einer Leiterplatte oder dergleichen kontaktiert zu werden, insbesondere mit wenigstens einer Leiterbahn einer Leiterplatte, wobei das we nigstens eine elektronische Bauteil bevorzugt ein SMD-Bauteil ist. Elektronische Bauteile im Sinne der Erfindung sind beispielsweise LEDs, ICs, Transistoren, IC-Bausteine, elekt rische Widerstände, Kondensatoren, insbesondere Eikos, oder dergleichen.

Ein„SMD-Bauteil“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisches Bauteil, wel ches zur Oberflächenmontage (SMD = Surface Mounted Device) ausgebildet ist. SMD- Bauteile sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt, ebenso deren Befesti gung auf der Oberfläche von Leiterplatten.

Eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe ist vorzugsweise eine Beleuchtungsvor richtung, insbesondere für eine Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung zum Hinterleuchten einer hinterleuchtbaren Anzeigeeinrichtung. Eine erfindungsgemäße elektronische Bau gruppe kann insbesondere zur Verwendung in einer Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung ausgebildet sein, insbesondere zur Verwendung in ei ner Bilderzeugungsvorrichtung für ein Head-Up-Display.

Das wenigstens eine elektronische Bauteil einer erfindungsgemäßen elektronischen Bau gruppe ist bevorzugt eine lichtstrahlenemittierende Lichtquelle, insbesondere eine LED. Eine„LED“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein lichtimitierendes Halbleiter- Bauelement, insbesondere eine Diode (LED = Light-Emitting-Diode) dessen elektrische Eigenschaften insbesondere einer Diode entsprechen. Fließt durch die LED elektrischer Strom in Durchlassrichtung, so emittiert sie Lichtstrahlen mit einer vom Halbleitermaterial und der Dotierung des Halbleitermaterials abhängigen Wellenlänge. Liegt hingegen ein Stromfluss entgegen der Durchlassrichtung an, emittiert die LED keine Lichtstrahlen.

LEDs sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird das we nigstens eine elektronische Bauteil durch Verkleben am Kühlkörper befestigt, vorzugswei se mittels eines thermisch leitenden und/oder eines elektrisch leitenden Klebstoffs. Das wenigstens eine elektronische Bauteil wird dabei vorzugsweise auf die Oberfläche des Kühlkörpers geklebt, insbesondere auf die elektrisch nichtleitende Schicht, besonders be vorzugt unmittelbar und ohne eine weitere, elektrisch isolierende Schicht dazwischen.

Hierdurch kann eine besonders einfache, insbesondere eine besonders kostengünstige und prozesssicher umsetzbare, Befestigung des elektronischen Bauteils am Kühlkörper erreicht werden. Ferner kann hierdurch auf einfache Art und Weise ein besonders guter Wärmeübergang und/oder eine besonders einfache Kontaktierung des elektronischen Bauteils erreicht werden.

Ein„thermisch leitender Klebstoff“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Klebstoff, der eine Wärmeleitfähigkeit von >3 W/mK aufweist, insbesondere von >5 W/mK, vor zugsweise von >10 W/mK, besonders bevorzugt von >15 W/mK.

Ein„elektrisch leitender Klebstoff“ im Sinne der Erfindung ist ein Klebstoff, welcher eine elektrische Leitfähigkeit von wenigstens 10-10 ⁶ S/m, vorzugsweise von wenigstens 30-10 ⁶ S/m, insbesondere von wenigstens 50- 10 ⁶ S/m aufweist, jeweils bezogen auf Raumtemperatur.

Bei einer alternativen Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann zwischen dem elektronischen Bauteil und dem Kühlkörper eine wärmeleitende Schicht vorgesehen werden, beispielsweise durch Aufträgen einer dünnen Schicht Wärmeleitpaste oder der gleichen und das elektronische Bauteil auf eine andere Art und Weise als durch Verkle ben am Kühlkörper befestigt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem weiteren Schritt auf der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht wenigstens eine Leiterbahn auf den Kühlkörper aufgebracht, vorzugsweise durch definiertes Aufbrin gen eines elektrisch leitenden Klebstoffs, insbesondere derart, dass der aufgebrachte elektrisch leitende Klebstoff wenigstens eine Leiterbahn bildet. D.h. wenigstens eine Lei terbahn ist durch elektrisch leitenden Klebstoff gebildet, wobei auf diese Art und Weise so viele Leiterbahnen wie nötig auf den Kühlkörper aufgebracht werden können.

Hierdurch kann auf besonders einfache Art und Weise eine elektrische Kontaktierung der am Kühlkörper, insbesondere auf der Oberfläche des Kühlkörpers, angeordneten und be festigten elektronischen Bauteile realisiert werden. Insbesondere können die am Kühlkör per befestigten elektronischen Bauteile durch Verkleben mithilfe eines elektrisch leitenden Klebstoffs mit den aufgebrachten Leiterbahnen kontaktiert werden. Es ist kein aufwendi ger, Wärme erfordernder Lötprozess erforderlich.

Die durch die Oberflächenbehandlung des Kühlkörpers hergestellte, elektrisch nichtleiten de Oberflächenschicht ermöglicht den direkten Auftrag der Leiterbahnen auf dem Kühl körper, insbesondere ohne vorher eine zusätzliche Isolationsschicht auftragen zu müssen. Hierdurch kann ohne negative Auswirkungen auf die Wärmeableitung auf eine IMS- Leiterplatte zur Kontaktierung verzichtet werden. Vielmehr kann durch das direkte Auf bringen der Leiterbahnen auf den Kühlkörper die Wärmeabgabe des Kühlkörpers in die Umgebung verbessert werden. Zum einen kann die Wärmeabgabe des Kühlkörpers in die Umgebung durch den Wegfall der Isolationsschicht verbessert werden, zum anderen las sen sich dünnere Klebstoffschichten, insbesondere dünnere Leiterbahnschichten, realisie ren.

Eine„Leiterbahn“ im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine elektrisch leitende Verbin dung mit vorzugsweise zweidimensionalem Verlauf zur Verbindung von elektronischen Bauelementen auf Leiterplatten zur Strom- und/oder Spannungsversorgung und/oder zur Signalübertragung und/oder zur Temperaturableitung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird das wenigstens eine elektronische Bauteil mit der wenigstens einen elektrischen Leiter- bahn elektrisch kontaktiert, vorzugsweise durch Verkleben, insbesondere mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs.

Besonders bevorzugt werden die elektronischen Bauteile dabei mithilfe desselben Kleb stoffs mit den Leiterbahnen verklebt, der zum Aufbringen der Leiterbahnen verwendet worden ist, wobei das Aufbringen wenigstens einer Leiterbahn und das Verkleben und/oder Kontaktieren wenigstens eines elektronischen Bauteils mit wenigstens einer Lei terbahn vorzugsweise in einem Arbeitsschritt erfolgt.

Eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe weist einen wärmeleitenden Kühlkörper und wenigstens ein am Kühlkörper befestigtes elektronisches Bauteil auf, wobei der Kühl körper zur Ableitung von einer durch das elektronische Bauteil erzeugten Wärme ausge bildet ist. Erfindungsgemäß weist der Kühlkörper in wenigstens einem Bereich seiner Oberfläche eine durch eine Oberflächenbehandlung des Kühlkörpers erzeugte elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht auf.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer elektronischen Baugruppe ist die elektronische Baugruppe durch ein erfindungsgemäßes, vorgeschriebenes Verfahren hergestellt wor den.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist die elektronische Baugruppe einer Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für eine Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung zum Hinterleuchten einer hinterleuchtbaren Anzeigeeinrichtung, wobei die elektronische Baugruppe vorzugsweise zur Verwendung in einer Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung für eine Bilderzeugungsvorrichtung ausgebil det ist, insbesondere zur Verwendung in einer Bilderzeugungsvorrichtung für ein Head- Up-Display.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist das elektronische Bauteil eine eine Lichtstrahlen emittierende Lichtquelle, vorzugsweise eine Lichtquelle, die Lichtstrahlen mit definierter Wellenlänge emittiert, ins besondere eine LED.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer elektronischen Baugruppe ist auf der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht des Kühlkörpers wenigstens eine Leiterbahn aufgebracht, vorzugsweise durch definiertes Aufbringen eines elektrisch leitenden Kleb stoffs, wobei insbesondere wenigstens eine Leiterbahn durch einen elektrisch leitenden Klebstoff gebildet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer elektronischen Baugruppe ist das we nigstens eine elektronische Bauteil mit der wenigstens einen, auf der elektrisch nichtlei tenden Oberflächenschicht des Kühlkörpers aufgebrachten Leiterbahn elektrisch kontak tiert, vorzugsweise verklebt, insbesondere mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe ist das wenigstens ein elektronisches Bauteil durch Verkleben am Kühlkörper befestigt, vorzugsweise mittels eines thermisch leitenden und/oder eines elektrisch leiten den Klebstoffs.

Insbesondere ist das elektronische Bauteil dabei auf der elektrisch nichtleitenden Schicht, vorzugsweise ohne eine elektrisch isolierende Schicht dazwischen auf den Kühlkörper aufgeklebt. Alternativ kann eine wärmeleitfähige Schicht dazwischen vorgesehen sein, beispielsweise eine dünne Schicht Wärmeleitpaste oder dergleichen.

Eine erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung, insbesondere für ein Head-Up- Display, weist wenigstens eine erfindungsgemäß ausgebildete elektronische Baugruppe auf.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung weist die Bilderzeugungsvorrichtung eine hinterleuchtbare Anzeigeeinrichtung auf, insbe sondere ein LCD- oder TFT-Display, und eine Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung, wo bei die wenigstens eine elektronische Baugruppe Teil der Hintergrund- Beleuchtungsvorrichtung ist und zum Hinterleuchten der Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist. Dabei ist das wenigstens eine elektronische Bauteil der elektronischen Baugruppe (30) eine eine Lichtstrahlen emittierende Lichtquelle (13), vorzugsweise eine Lichtquelle (13), die Lichtstrahlen mit definierter Wellenlänge emittiert, insbesondere eine LED (13).

Eine erfindungsgemäßes Head-Up-Display weist eine Projektionsfläche und eine erfin dungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung auf, wobei die Bilderzeugungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Bild auf die Projektionsfläche zu projizieren. Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Head-Up-Displays entspricht dabei grundsätzlich der Funktionsweise eines aus dem Stand der Technik bekannten Head-Up- Displays mit einer hinterleuchteten Anzeigeeinrichtung. Hinsichtlich weiterer Ausführungen zur Funktionsweise und bezüglich weiterer Details für eine funktionsfähige Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Head-Up-Displays wird beispielhalber auf die WO 2015/159031 A1 verwiesen, wobei die in der WO 2015/159031 A1 beschriebene Funktionsweise des Head-Up-Displays grundsätzlich auch auf ein erfindungsgemäßes Head-Up-Display zutrifft.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist ein erfindungsgemäßes Head-Up-Display auf und vorzugsweise eine Frontscheibe, wobei die Frontscheibe des Fahrzeugs insbesondere die Projektionsfläche des Head-Up-Displays bildet.

Einige der vorgenannten Merkmale sind jeweils nur im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, einer erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe, einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung, einem erfindungsgemäßen Head- Up-Display oder einem erfindungsgemäßen Fahrzeug beschrieben worden. Sämtliche der beschriebenen Merkmale, der erläuterten vorteilhaften Ausgestaltungen sowie deren Vorteile gelten jedoch, auch wenn sie jeweils nur einmal beschrieben worden sind, jeweils entsprechend sowohl für ein erfindungsgemäßes Verfahren, für eine erfindungsgemäße elektronische Baugruppe, für eine erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung sowie für ein erfindungsgemäßes Head-Up-Display sowie für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Head-Up-Display.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio nen oder aber in Alleinstellung verwendbar, sofern sie technisch sinnvoll sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch: Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Head-Up-Display mit einer erfindungs gemäßen Bilderzeugungsvorrichtung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung in einem Perspektivschnitt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Ausführungsbei spiel einer als Beleuchtungsvorrichtung ausgebildeten, erfindungsgemäßen elekt ronischen Baugruppe als Teil einer Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung,

Fig. 3 in schematischer, stark vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der erfindungs gemäßen elektronischen Baugruppe aus Fig. 2,

Fig. 4 in schematischer Darstellung in Draufsicht die erfindungsgemäße elektronische Baugruppe aus Fig. 2,

Fig. 5 eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme der elektrisch nichtleitenden, durch Harteloxieren erzeugten Oberflächenschicht des Kühlkörpers der erfindungsge mäßen elektronischen Baugruppe aus den Fig. 2 bis 4,

Fig. 6 in schematischer Schnittdarstellung einen Ausschnitt einer auf den Kühlkörper als Klebschicht aufgebrachten Leiterbahn, und

Fig. 7 eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer elektrisch nichtleitenden Oberflä chenschicht von einem Kühlkörper eines zweiten Ausführungsbeispiels einer elekt ronischen Baugruppe, bei welchem die elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht durch eine Plasmabehandlung erzeugt worden ist.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 mit einem erfindungsgemäßen Head- Up-Display, wobei das Head-Up-Display eine Projektionsfläche 5 sowie eine erfindungs gemäße Bilderzeugungsvorrichtung 10 aufweist, welche dazu ausgebildet ist ein Bild auf die Projektionsfläche 5 des Head-Up-Displays zu erzeugen.

Die Projektionsfläche 5 wird in diesem Fall dabei durch einen Bereich der Frontscheibe 3 gebildet und die erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung 10 ist in einem Bereich un terhalb der Frontscheibe 3 in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 1 integriert. Das Head-Up-Display ist dabei derart im Kraftfahrzeug 1 angeordnet, dass die anzuzeigende Bildinformation in ein Haupt-Sichtfeld 4 eines Fahrers 2 hineinprojiziert werden kann. Durch diese Anordnung können die anzuzeigenden Bildinformationen mit im Haupt- Sichtfeld 4 des Fahrers 2 vorhandenen Objekten überlagert werden, so dass der Fahrer 2 mit einem Blick sowohl im Haupt-Sichtfeld 4 befindliche Objekte als auch die anzuzeigen den Bildinformationen wahrnehmen kann.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung in einem Perspektivschnitt ein Ausführungsbei spiel einer erfindungsgemäßen Bilderzeugungsvorrichtung 10 mit einer als Beleuchtungs vorrichtung 30 ausgebildeten, erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe 30 als Teil einer Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung 12.

Neben der Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung 12 mit der erfindungsgemäßen, elektro nischen Baugruppe 30 weist die erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung 10 eine hinterleuchtbare Anzeigeeinrichtung 1 1 in Form eines LCD-Displays 1 1 , d.h. eines Flüs sigkristallbildschirms 1 1 , auf, wobei die hinterleuchtbare Anzeigeeinrichtung 1 1 zum An zeigen eines Bildes eine Hintergrundbeleuchtung erfordert und über ein Flachbandkabel 24 mit einer entsprechenden Steuerungseinrichtung elektronisch verbunden werden kann. Zum Hinterleuchten der Anzeigeeinrichtung 1 1 ist die Hintergrund- Beleuchtungsvorrichtung 12 vorgesehen.

Die Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung 12 weist eine erfindungsgemäße, elektronische Baugruppe 30 auf, welche als Beleuchtungsvorrichtung 30 ausgebildet ist und mehrere Leuchtdioden in Form von LEDs 13 aufweist, welche an einem als Wärmesenke 15 die nenden Kühlkörper 16 aus Aluminium befestigt sind. Für eine bessere Wärmeableitung, insbesondere zur Vergrößerung seiner Oberfläche 14, weist der Kühlkörper 16 an seiner Unterseite mehrere Kühlrippen 17 mit Zwischenräumen 18 dazwischen auf.

Die Leuchtdioden 13 sind dabei dazu ausgebildet, Lichtstrahlen 20 mit definierter Wellen länge zu emittieren, welche mit Hilfe von Linsen 21 und einem Diffusor 23 entsprechend gebündelt bzw. gestreut werden können, insbesondere derart, dass die hinterleuchtbare Anzeigeeinrichtung 1 1 definiert von hinten beleuchtet bzw. angestrahlt werden kann.

Für eine optimale Hinterleuchtung der Anzeigeeinrichtung 1 1 ist bei dieser Bilderzeu gungsvorrichtung 10 ein Raum bzw. Volumen oberhalb der LEDs 13 bzw. oberhalb des Kühlkörpers 16 durch ein Gehäuse 22 umgeben, welches als sogenannte„Lichtbox“ dient. Um Verluste der Lichtleistung innerhalb des Gehäuses 22 durch Absorption des Lichts durch die Gehäusewände 22 zu vermeiden, ist das Gehäuse 22 aus Polykarbonat herge stellt und weist an seiner Innenseite eine reflektierende Oberfläche auf, insbesondere eine polierte Oberfläche.

Die LEDs 13, insbesondere deren nicht näher bezeichnete Kontakte an der Unterseite, sind mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs 25 auf dem Kühlkörper 16, insbesondere auf dessen elektrisch nichtleitender Oberflächenschicht 16‘, direkt aufgeklebt worden, was anhand von Fig. 3, welche in schematischer, stark vergrößerter Darstellung einen Aus schnitt der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe aus Fig. 2 zeigt, gut zu erken nen ist. Dadurch kann ein guter Wärmeübergang von den LEDs 13 in den Kühlkörper 16 erreicht werden. Durch die geringe Schichtdicke der Klebschicht 25 zwischen den LEDs und dem Kühlkörper 16 kann auch mit einem elektrisch leitenden Klebstoff 25 bereits eine gute Wärmeleitfähigkeit von >13 W/mK erreicht werden.

In anderen Ausführungsformen kann statt eines elektrisch leitenden Klebstoffs 25 zur Be festigung der elektronischen Bauteile 13 auf der Oberfläche 14 des Kühlkörpers 16 alter nativ auch ein thermisch leitender Klebstoff eingesetzt werden. Dies kann insbesondere sinnvoll sein, wenn die Wärmeleitfähigkeit des elektrisch leitenden Klebstoffs 25 nicht aus reicht um die von den elektronischen Bauteilen 13, insbesondere den LEDs 13, erzeugte Wärme in den Kühlkörper 16 abzuführen. Mit einer elektrisch leitenden Klebschicht 25 lässt sich jedoch einfacher eine elektrische Kontaktierung realisieren.

Vor dem Aufkleben der LEDs 13, d.h. der elektronischen Bauteile 13, auf der Oberfläche 14 des Kühlkörpers 16, ist der Kühlkörper 16 der erfindungsgemäßen Baugruppe 30 erfin dungsgemäß einer Oberflächenbehandlung unterzogen worden, in diesem Fall hart eloxiert worden, wodurch sich eine gleichmäßige, stabile Oxidschicht 16‘ (vgl. Fig. 3 und 5) mit einer Wabenstruktur ausgebildet hat, insbesondere mit einer Schichtdicke von etwa 20 bis 30 pm, welche elektrisch nichtleitend ist und als Isolationsschicht dient, wobei in diesem Fall der gesamte Kühlkörper 16 mit dieser elektrisch nichtleitenden Oxidschicht 16‘ umgeben ist. Fig. 5 zeigt eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme der elektrisch nichtleitenden, durch Harteloxieren erzeugten Oberflächenschicht 16‘ des Kühlkörpers 16 der erfindungsgemä ßen elektronischen Baugruppe aus den Fig. 2 bis 4.

Zur Kontaktierung der elektronischen Bauteile 13 der erfindungsgemäßen Baugruppe 30, insbesondere der LEDs 13, mit einer hier nicht dargestellten Schaltung, sind nach der Oberflächenbehandlung des Kühlkörpers 16 Leiterbahnen 19 unmittelbar auf der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht 16‘ des Kühlkörpers 16 aufgebracht worden (vgl. Fig. 4), ebenfalls mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffs, wobei die Leiterbahnen 19, auch mithilfe eines elektrisch leitenden Klebstoffs, mit den LEDs elektrisch kontaktiert worden sind.

Anhand von Fig. 4 lassen sich gut die Leiterbahnen 19 erkennen über welche die LEDs 13 mit einer Steuerungseinrichtung elektrisch kontaktiert werden können, wobei anhand von Fig. 4 leicht vorstellbar ist wie die Leiterbahnen 19 durch Aufträgen eines elektrisch leiten den Klebstoffs auf die Oberfläche 14, insbesondere auf die elektrisch nichtleitende Ober flächenschicht 16‘ des Kühlkörpers 16, aufgebracht worden sind.

Wird auf die in Fig. 5 gut zu erkennende, elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht 16‘ des Kühlkörpers 16 Klebstoff aufgetragen, so dringt dieser, bei entsprechenden Klebstof feigenschaften (Viskosität), wie schematisch in Fig. 6 dargestellt ist, in die offenen Poren der elektrisch nichtleitenden Oberflächenschicht 16‘ ein, insbesondere bis zu etwa 50%, wodurch sich sehr dünne Klebstoffschichten und damit ein guter Wärmeübergang realisie ren lassen, sowohl zur Ableitung von Wärme in den Kühlkörper 16 von auf dem Kühlkör per aufgeklebten elektronischen Bauteilen 13 durch die Klebschicht 25 hindurch als auch für eine Abgabe der Wärme in die Umgebung durch die Leiterbahnen 19.

Insbesondere lassen sich auf diese Art und Weise Leiterbahnen 19 mit einer Schichtdicke von nur etwa 50 gm hersteilen. Schichtdicken von Leiterbahnen auf aus dem Stand der Technik bekannten IMS-Leiterplatten weisen hingegen üblicherweise Schichtdicken von bis zu 250 gm auf und sind somit hinsichtlich der Wärmeabgabe in die Umgebung in der Regel deutlich schlechter.

Wird die Oberfläche eines Aluminium-Kühlkörpers hingegen plasmabehandelt statt hart eloxiert, ergibt sich eine beispielhalber in Fig. 7 dargestellte Struktur einer elektrisch nicht- leitenden Oberflächenschicht 16“ mit einer nahezu geschlossenen Oberfläche. Bei dieser Oberflächenstruktur kann ein aufgetragener Klebstoff zwar nicht so tief in die Oberflä chenschicht 16“ eindringen wie anhand von Fig. 6 erläutert worden ist. D.h. mit einer der artig behandelten Oberfläche lassen sich nicht so dünne Klebschichten erzielen wie mit einer durch Harteloxieren behandelten Oberfläche, wodurch eine wabenförmige, offenpo rige Oberflächenschicht 16‘ entsteht. Durch die nahezu geschlossene Oberflächenstruktur der sich bei einer Plasmabehandlung, insbesondere von Aluminium, ausbildenden Ober flächenschicht 16“ steht jedoch insgesamt eine deutlich größere Kontaktfläche für den Wärmeübergang zur Verfügung, wodurch in einigen Anwendungsfällen die größere Kleb schichtdicke kompensiert oder sogar überkompensiert werden kann.

Selbstverständlich ist Vielzahl konstruktiver Abwandlungen zu dem erläuterten Ausfüh rungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Bezuqszeichenliste:

erfindungsgemäßes Fahrzeug

Fahrer

Frontscheibe

Sichtfeld des Fahrers

Projektionsfläche

erfindungsgemäße Bilderzeugungsvorrichtung

hinterleuchtbare Anzeigeeinrichtung

erfindungsgemäße Hintergrund-Beleuchtungsvorrichtung

LED

Kühlkörperoberfläche

Wärmesenke

Kühlkörper

elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht des Aluminium-Kühlkörpers; durch Harteloxieren erzeugt; Oxidschicht

elektrisch nichtleitende Oberflächenschicht eines Aluminium-

Kühlkörpers; durch Plasmabehandlung erzeugt

Kühlrippen

Zwischenraum zwischen zwei Kühlrippen

Leiterbahnen; aus elektrisch leitendem Klebstoff

Lichtstrahlen

Linsen

Gehäuse

Diffusor

Flachbandkabel

Klebschicht zwischen Bauteil und Kühlkörper

erfindungsgemäße elektronische Baugruppe