[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102009045279A1 - Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen - Google Patents

Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Download PDF

Info

Publication number
DE102009045279A1
DE102009045279A1 DE102009045279A DE102009045279A DE102009045279A1 DE 102009045279 A1 DE102009045279 A1 DE 102009045279A1 DE 102009045279 A DE102009045279 A DE 102009045279A DE 102009045279 A DE102009045279 A DE 102009045279A DE 102009045279 A1 DE102009045279 A1 DE 102009045279A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
connection
circuit board
circuit
circuit module
contacting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009045279A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Fuchs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102009045279A priority Critical patent/DE102009045279A1/de
Publication of DE102009045279A1 publication Critical patent/DE102009045279A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/141One or more single auxiliary printed circuits mounted on a main printed circuit, e.g. modules, adapters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/185Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
    • H05K1/186Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit manufactured by mounting on or connecting to patterned circuits before or during embedding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674Flip chip
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connection Or Junction Boxes (AREA)

Abstract

Modulares Steuergerät (1) sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät (1) mehrere Schaltungsmodule (3) aufweist, welche jeweils einen funktionalen Kreis eines Steuergerätes (1) ausbilden, wobei die Schaltungsmodule (3) mittels der Aktiven Multi Layer-Technik (AML-Technik) gefertigt sind, sowie eine Leiterplattenanordnung mit einer Leiterplatte (4) als Trägerelement, wobei an der Leiterplatte (4) Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen (5) je für ein Schaltungsmodul (3) sowie mindestens eine Leiterbahn (7) zum Verbinden von mindestens zwei Schaltungsmodulen (3) angeordnet ist, wobei mindestens zwei Schaltungsmodule (3) unterschiedliche funktionale Kreise aufweisen und wobei die funktionalen Kreise zur Herstellung der Funktionalität des modularen Steuergerätes (1) zusammenwirken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltungsmodul gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Leiterplattenanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6 sowie ein Steuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
  • Steuergeräte sind in der Kraftfahrzeugtechnik bekannt und werden vielerorts eingesetzt, zum Beispiel in der Motorsteuerung, bei der Steuerung von Getriebe, Bremssystemen, ASR, ESP, etc. Derartige Steuergeräte weisen verschiedene Komponenten auf, die zum Beispiel von einer zentralen Steuerungselektronik gesteuert und überwacht werden. Da Steuergeräte, insbesondere auch die Steuerungselektronik, vermehrt in unmittelbarer Nähe des zu steuernden Aggregats (z. B. Getriebe) untergebracht werden, besteht mitunter die Notwendigkeit, die Steuerfunktionen auf kleinstem Raum unterzubringen. Steuergeräte sind ferner gegen die Vor-Ort wirkenden, oftmals extremen Einsatzbedingungen (extreme Umgebungstemperatur, Temperaturwechsel, Vibration, Kontakt mit aggressiven Medien, etc.) zu schützen, um deren uneingeschränkte Funktionalität zu gewährleisten.
  • Die DE 10 2007 032 535 A1 offenbart eine Möglichkeit, den vorhandenen Einbauraum auszunutzen und die Steuerelektronik zu schützen. Durch Verwendung einer mehrlagigen Leiterplatte, auf welcher die elektronischen Bauteile der Steuerungselektronik aufgebracht werden, wird eine klein bauende Anordnung geschaffen. Durch zusätzliche Kapselung der mehrlagigen Leiterplatte wird die Anordnung geschützt, wobei die Leiterplatte auch als thermische Anbindung an eine Bodenplatte dient.
  • Die bekannte Anordnung, welche Schaltungsträger für die elektronischen Bauteile der zentralen Steuerungselektronik ist, hat jedoch den Nachteil, dass sie an eine variierte Aufgabenstellung bzw. Spezifikation für ein Steuergerät nur angepasst werden kann, indem sie neu konstruiert oder bestückt wird.
  • Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, vorstehend geschilderte Probleme zu lösen und ein widerstandsfähiges Steuergerät vorzuschlagen, welches flexibel konfiguriert bzw. an die Aufgabenstellung adaptiert werden kann und somit eine Reduzierung der Kosten, insbesondere der Projektierungs- und Herstellkosten, ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Schaltungsmoduls durch die Merkmale des Anspruchs 1, sowie bezüglich der Leiterplattenanordnung durch die Merkmale des Anspruchs 5, bezüglich des Steuergeräts durch die Merkmale des Anspruchs 9 sowie bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst.
  • Vorgeschlagen wird ein Schaltungsmodul zur modularen Bildung eines Steuergeräts, insbesondere eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeuges, wobei das Schaltungsmodul einen funktionalen Kreis eines Steuergerätes ausbildet, und wobei das Schaltungsmodul mittels der Aktiven Multi Layer-Technik (AML-Technik) gefertigt ist. Durch Bildung derartiger Schaltungsmodule wird eine hohe Flexibilität bei der Konfiguration eines Steuergerätes erreicht. Somit sind Änderungen von einzelnen Funktionsbereichen möglich, ohne wie bei bekannten Anordnungen in die Gesamtgruppe einzugreifen. Derartige Module können einzeln und unabhängig von anderen validiert werden. Das Schaltungsmodul enthält bei einer Ausführungsform einen funktionalen Kreis aus einem von Spannungsversorgung, Kommunikation, Funktionsrechner, Treiberstufe, Motoransteuerung, Pumpenansteuerung, Watchdog.
  • Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Schaltungsmoduls ist an dem Schaltungsmodul eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung angeordnet zur Verbindung des Schaltungsmoduls mit einer Leiterplattenanordnung. Die eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung des Schaltungsmoduls ist insbesondere zur Steckverbindung ausgebildet.
  • Vorgeschlagen wird des Weiteren eine Leiterplattenanordnung zur modularen Bildung eines Steuergeräts, insbesondere eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeuges, wobei die Leiterplattenanordnung eine Leiterplatte als Trägerelement aufweist, wobei an der Leiterplatte Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen je für ein erfindungsgemäßes Schaltungsmodul eines modular bildbaren Steuergerätes sowie mindestens eine Leiterbahn zum Verbinden von mindestens zwei Schaltungsmodulen angeordnet sind.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Leiterplattenanordnung sind die Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen jeweils zur Verbindung mit jeweils einer korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung eines Schaltungsmoduls ausgebildet. Dabei kann mindestens eine an der Leiterplatte angeordnete Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung zur Steckverbindung ausgebildet sein. Durch die Steckverbindung kann das Baukastenprinzip flexibilisiert werden.
  • Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Leiterplattenanordnung weist die Leiterplatte eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung und/oder eine daran ankontaktierte Leiterbahn auf, die zur Verbindung mit einem ersten oder zweiten Schaltungsmodul jeweils unterschiedlicher funktionaler Kreise und/oder zur Ankontaktierung eines ersten oder eines zweiten Schaltungsmoduls jeweils unterschiedlicher funktionaler Kreise ausgebildet ist. Durch Bereitstellung dieser Austauschmöglichkeit von Schaltungsmodulen können z. B. die Aufwendungen in den Projektphasen reduziert werden.
  • Vorgeschlagen wird weiterhin ein modulares Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Steuergerät mehrere erfindungsgemäße Schaltungsmodule sowie eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung aufweist, wobei mindestens zwei Schaltungsmodule unterschiedliche funktionale Kreise aufweisen und wobei die funktionalen Kreise zur Herstellung der Funktionalität des modularen Steuergerätes zusammenwirken.
  • Bei einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen modularen Steuergeräts sind die Schaltungsmodule derart an der Leiterplattenanordnung angeordnet, dass korrespondierende Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen der Leiterplattenanordnung und der Schaltungsmodule jeweils miteinander elektrisch kontaktierend verbunden sind. Dabei sind die Schaltungsmodule insbesondere durch eine Steckverbindung mit der Leiterplattenanordnung, insbesondere durch Herausziehen lösbar, verbunden.
  • Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des modularen Steuergerätes ist mindestens ein Schaltungsmodul des Steuergerätes gegen ein Schaltungsmodul mit unterschiedlich ausgebildetem funktionalen Kreis austauschbar, um eine geänderte Funktionalität des Steuergerätes auszubilden.
  • Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines modular gebildeten Steuergerätes vorgeschlagen, insbesondere eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeuges, wobei in einem ersten Schritt an einer Leiterplattenanordnung mit einer Leiterplatte, welche als Trägerleiterplatte ausgebildet ist, eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung geschaffen wird, welche mit einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung eines an der Leiterplattenanordnung anzuordnenden Schaltungsmoduls korrespondiert, wobei das Schaltungsmodul einen funktionalen Kreis des Steuergerätes abbildet; wobei in einem zweiten Schritt mindestens eine Leiterbahn zur elektrisch leitenden Verbindung von mindestens zwei Schaltungsmodulen an der Leiterplatte gebildet wird; wobei in einem dritten Schritt ein Schaltungsmodul, welches einen funktionalen Kreis des Steuergerätes abbildet, in eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung der Leiterplattenanordnung eingesetzt wird.
  • Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zweite Schritt gleichzeitig mit dem ersten Schritt oder vor dem ersten Schritt durchgeführt.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem dritten Schritt eine Steckverbindung zwischen einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung der Leiterplattenanordnung und einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung des Schaltungsmoduls geschaffen wird.
  • Gemäß noch einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem dritten Schritt das mindestens eine Schaltungsmodul in Aktiver Multi Layer-Technik (AML-Technik) mit einem funktionalen Kreis des modularen Steuergerätes gefertigt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 exemplarisch eine Anordnung von Schaltungsmodulen an einer Leiterplattenanordnung gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung; und
  • 2 exemplarisch eine Schnittansicht eines Schaltungsmoduls sowie einer Leiterplattenanordnung zur modularen Bildung eines Steuergeräts gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.
  • In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
  • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße modular bildbare Steuerung bzw. ein Steuergerät 1, insbesondere einen Teil eines modularen Steuergerätes 1, mit einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung 2 sowie erfindungsgemäßen Schaltungsmodulen 3. Das modulare Steuergerät 1 ist zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen, z. B. als Getriebe- oder Motorsteuergerät, als ABS, ASR, ESP oder ähnliches Steuergerät. Die erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung 2 weist eine Leiterplatte 4 auf, welche als Träger bzw. Trägerleiterplatte für elektronische Elemente und z. B. erfindungsgemäße Schaltungsmodule dient. Dazu ist die Leiterplatte 4 zum Beispiel entsprechend belastbar bzw. dimensioniert. Ggf. kann die Leiterplatte 4 dazu zum Beispiel zumindest partiell verstärkt sein. Die Leiterplatte 4 enthält zum Beispiel Glasfasergewebe und Harz, z. B. Phenolharz oder Epoxidharz als Grundmaterial, wobei andere bekannte Materialien denkbar sind.
  • Die Leiterplatte 4 weist zum Beispiel eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 auf, welche z. B. mit einer korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 12 eines erfindungsgemäßen Schaltungsmoduls 3 eine elektrisch leitfähige und z. B. lösbare Verbindung eingehen kann, wodurch das Schaltungsmodul 3 z. B. seiner Verwendung bzw. Funktionalität entsprechend ankontaktiert wird. Eine lösbare Verbindung ist insbesondere eine solche, welche ein Lösen ohne zerstörerische Einwirkung, z. B. ohne Zerstören eines Verbindungselements, ermöglicht. Dazu kann die Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 z. B. Verbindungs- und Kontaktierungselemente 6 bereitstellen (2), welche mit korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungselementen 13 des Schaltungsmoduls 3 in Eingriff gelangen können.
  • Die Verbindungs- und Kontaktierungselemente 6 können z. B. Steckverbinderelemente oder wie gezeigt Aufnahmeelemente sein, welche geeignet sind, z. B. eine kraftschlüssige und/oder eine formschlüssige, vorzugsweise lösbare, Verbindung herzustellen. Durch eine derartige Verbindung kann ein Schaltungsmodul 3 an der Leiterplattenanordnung 2, z. B. durch Andrücken bzw. Einsetzen z. B. dauerhaft angeordnet werden. Die Verbindungs- und Kontaktierungselemente 6 sind z. B. elektrisch leitfähig, um mit dem Schaltungsmodul 3 bzw. dessen Verbindungs- und Kontaktierungselementen 13 einen elektrischen Kontakt herzustellen, insbesondere z. B. thermisch leitfähig, um Wärme von einem eingesetzten Schaltungsmodul 3 abzuführen.
  • Die Leiterplattenanordnung 2 ist dazu ausgebildet, mehrere Schaltungsmodule 3 aufzunehmen und elektrisch anzukontaktieren bzw. mit weiteren Schaltungsmodulen elektrisch zu verbinden, insbesondere entsprechend deren Funktionalität. Dazu weist zum Beispiel die Leiterplatte 4 mehrere Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 auf, i. e. jeweils eine für je ein Schaltungsmodul 3. Die Leiterplatte 4 kann dabei mindestens eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 aufweisen, die zur Aufnahme je eines ersten oder zweiten Schaltungsmoduls 3 ausgebildet ist, deren funktionale Kreise jeweils unterschiedlich ausgebildet sind.
  • An der erfindungsgemäßen Leiterplatte 4 ist zum Beispiel eine Leiterbahn 7 angeordnet, welche z. B. eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltungsmodul 3 herstellt. Die Verbindung mittels Leiterbahnen 7 ist dazu vorgesehen, mittels zusammenwirkender Schaltungsmodule 3 unterschiedlicher Teilfunktionalität bzw. funktionaler Kreise die Funktionalität eines Steuergeräts auszubilden. Die Leiterbahn 7 ist dazu z. B. zwischen einer ersten Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 und einer zweiten bzw. weiteren Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 für ein weiteres Schaltungsmodul 3 angeordnet, und verbindet z. B. die erste und zweite bzw. weitere Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung(en) 5 elektrisch. Es ist vorgesehen, dass die Leiterplatte 4 mehrere Leiterbahnen 7 aufweist, um verschiedene Schaltungsmodule 3 miteinander zu verbinden. Die Leiterbahn(en) 7 sind dabei zum Beispiel auf einer dem Schaltungsmodul 3 abgewandten Seite der Leiterplatte 4 angeordnet, können jedoch auch auf einer dem Schaltungsmodul 3 zugewandten Seite angeordnet sein. Die Leiterbahnen 7 weisen z. B. eine Kupferschicht auf und können mit einem Oberflächenschutz versehen sein, z. B. Blei-Zinn, Gold, etc.
  • Das erfindungsgemäße Schaltungsmodul 3 ist in AML-Technik (Aktive Multi Layer-Technik) hergestellt. Bei dieser Technik wird, insbesondere zur Herstellung eines Schaltungsmoduls 3, eine dünne Innenlage 8 zum Beispiel mit Bauelementen 9, z. B. SMD-Bauteilen, z. B. auch aktiven (z. B. in Kavitäten angeordneten) Bauteilen, bestückt, wobei eine ein- oder beidseitige Bestückung der Innenlage 8 möglich ist. Es ist vorgesehen, eine oder mehrere Innenlagen 8 in ein in AML-Technik gefertigtes Schaltungsmodul 3 zu integrieren, welche wiederum ein- oder beidseitig bestückt werden können. Denkbar ist, weitere Lagen (z. B. als Innenlagen 8) in dem Schaltungsmodul 3 anzuordnen, z. B. Schirm- oder Signallagen. Vias 10 (Vertical Interconnection Access) können zur Kontaktierung, z. B. zur Durchkontaktierung, vorgesehen sein, insbesondere auch Blind-Vias oder Buried-Vias.
  • Das Schaltungsmodul 3 weist z. B. zwei Außenlagen 11 auf, die einen Schutz gegen Umwelteinflüsse bereitstellen und zwischen welchen die ein oder mehrere Innenlagen 8 mit den zur Bildung des Schaltungsmoduls vorgesehenen Bauelementen 9 in Sandwich-Bauweise angeordnet sind. Die Anordnung aus Außenlagen 11, Innenlagen 8 und Bauelementen 9 wird zur Herstellung des AML-Schaltungsmoduls 3 z. B. zusammen mit fließfähigen Prepregs (preimpregnated fibers, duroplastische Halbzeuge) zur Verfüllung von Hohlräumen verpresst, z. B. mit einer Vakuumpresse. Somit kann eine widerstandsfähige Anordnung mit geringen Abmessungen erreicht werden, bei welcher die Bauelemente nach Verpressen z. B. hermetisch gekapselt und gegen Umwelteinflüsse geschützt sind. Ein Deckel 14 oder ein Gehäuse kann daneben vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß weist ein Schaltungsmodul 3 eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 12 auf, welche mit einer korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung 5 der Leiterplattenanordnung 2 zusammenwirkt, z. B. in Form ein oder mehrerer Verbindungs- und Kontaktierungselemente 13, welche zum Beispiel als Eingriffselemente in Form von z. B. Steckverbindern oder Aufnahmen ausgebildet sind, vorzugsweise zur lösbaren Verbindung mit jeweils korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungselementen 6. Die Verbindungs- und Kontaktierungselemente 13 sind vorzugsweise elektrisch leitfähig, insbesondere z. B. thermisch leitfähig. Die Verbindungs- und Kontaktierungselemente 13 machen zum Beispiel von form- und kraftschlüssigen Verfahren zur Herstellung der Verbindung Gebrauch, und können zum Beispiel über geeignet nachgiebige Andruckelemente, z. B. Rast- oder Federelemente verfügen.
  • Das (AML-)Schaltungsmodul 3 bildet erfindungsgemäß einen – insbesondere z. B. genau einen – funktionalen Kreis des Steuergeräts 1 ab bzw. weist einen solchen auf. Der funktionale Kreis ist in insofern in dem Schaltungsmodul 3 implementiert bzw. integriert. Zur Implementierung werden die für den funktionalen Kreis vorgesehenen Bauelemente (z. B. aktive, aktive und passive, passive) z. B. geeignet ausgewählt, an den jeweiligen Innenlagen 8 oder Außenlagen 11 angeordnet, z. B. verschaltet, und mittels der AML-Technik in einem erfindungsgemäßen Schaltungsmodul 3 als elektronische Schaltung integriert.
  • Erfindungsgemäß werden verschiedene funktionale Kreise, insbesondere zur Lösung z. B. verschiedener Teilaufgaben einer Steuerung bzw. eines Steuergeräts 1, durch jeweils verschiedene Schaltungsmodule 3 abgebildet. Verschiedene in AML-Technik hergestellte Schaltungsmodule 3 können somit je nach Anforderung an die Steuerung oder das Steuergerät 1 flexibel in eine erfindungsgemäße Leiterplattenanordnung zur Bildung eines Steuergeräts 1 eingesetzt werden, wobei die Funktionalität durch die verwendeten bzw. eingesetzten Schaltungsmodule 3 bestimmbar ist bzw. bestimmt wird. Die Schaltungsmodule 3 wirken insofern bei der Schaffung der Funktionalität des Steuergerätes 1 zusammen.
  • Erfindungsgemäß ist ein funktionaler Kreis zum Beispiel eine Spannungsversorgung für das Steuergerät, ein Kreis für die Kommunikation, ein Funktionsrechner, eine oder mehrere Treiberstufen, eine Motoransteuerung, eine Pumpenansteuerung, ein Watchdog (Systemkomponente, welche die Funktion anderer Komponenten überwacht), etc., wobei ein solcher funktionaler Kreis z. B. durch Bereitstellung einer Funktion oder einer Gruppe von Funktionen zur Lösung derselben Steuerungsteilaufgabe charakterisiert werden kann. Durch Verwendung mehrerer miteinander funktional zusammenwirkender, einzelnen Teilaufgaben der Steuerung bzw. des Steuergerätes 1 zuordenbarer modularer AML-Schaltungsmodule 3 kann eine Adaption an eine geänderte Steuerungsaufgabe oder Konfiguration des Steuergeräts 1 zum Beispiel durch Austausch eines ersten Schaltungsmoduls 3 gegen ein zweites Schaltungsmodul 3 mit unterschiedlichem funktionalen Kreis erfolgen.
  • Zur Bildung eines erfindungsgemäßen Steuergerätes 1 werden mehrere Schaltungsmodule 3 ausgewählter bzw. vorgesehener Funktionalität, welche jeweils einen funktionalen Kreis der Steuerung bzw. des Steuergerätes 1 abbilden bzw. aufweisen, mittels ihrer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 12 mit den korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 der Leiterplattenanordnung verbunden, z. B. dauerhaft lösbar steckverbunden. Die zur Herstellung der gewünschten Funktionalität der Steuerung vorgesehenen Schaltungsmodule 3 werden in die Leiterplattenanordnung z. B. eingesetzt und können ggf. durch Herausziehen entfernt werden. Ein einfacher Austausch eines Schaltungsmodules 3 in einem Steuergerät 1 ist somit gewährleistet, z. B. auch im Falle eines Defekts. In dem Steuergerät 1 sind die Schaltungsmodule 3 entsprechend ihrer funktionalen Kreise zur Herstellung der Funktionalität des Steuergerätes 1 mittels der Leiterbahnen 7 geeignet verschaltet bzw. verbunden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden auf einer Leiterplatte 4 einer erfindungsgemäßen Leiterplattenanordnung 2 Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 für die vorgesehenen Schaltungsmodule 3 der Steuerung bzw. des Steuergerätes 1 geschaffen. Dazu wird die Leiterplatte 4 zum Beispiel mit Bohrungen versehen, welche metallisiert werden oder in welche zum Beispiel ein Aufnahmeelement als Verbindungs- und Kontaktierungselement 6 eingebracht wird. Eine Leiterbahn 7 wird z. B. an der Leiterplatte 4 angebracht bzw. aufgebracht, wobei die Leiterbahn(en) 7 an den Verbindungs- und Kontaktierungselementen 6 ankontaktiert werden, um somit eine Verbindung zwischen den Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 für Schaltungsmodule 3 z. B. verschiedener funktionaler Kreise zu schaffen. Es ist denkbar, die Leiterbahnen 7 bereits vor oder gleichzeitig mit der Bildung der Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 zu schaffen. Die Leiterbahnen 7 werden so angeordnet, dass die Steuerung ihre Funktionalität mit den für die Steuerungsaufgabe vorgesehenen Schaltungsmodulen 3 ausbildet.
  • Die vorgesehenen Schaltungsmodule 3 mit unterschiedlichen funktionalen Kreisen werden anschließend in für diese vorgesehene Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 5 eingesetzt, z. B. mit deren Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen 12, z. B. eingesteckt. Die Schaltungsmodule 3 sind dabei in AML-Technik gefertigt und weisen je einen funktionalen Kreis der Steuerung bzw. des Steuergeräts 1 auf.
  • Es ist möglich, das so gebildete Steuergerät 1 bzw. eine solche Steuerung mit einem Gehäuse zu umfangen, z. B. zu kapseln oder mit einem Deckel zu versehen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Steuergerät
    2
    Leiterplattenanordnung
    3
    Schaltungsmodul
    4
    Leiterplatte
    5
    Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung Leiterplattenanordnung
    6
    Verbindungs- und Kontaktierungselement Leiterplattenanordnung
    7
    Leiterbahn
    8
    Innenlage
    9
    Bauelement
    10
    VIA
    11
    Außenlage
    12
    Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung Schaltungsmodul
    13
    Verbindungs- und Kontaktierungselement Schaltungsmodul
    14
    Deckel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007032535 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Schaltungsmodul (3) zur modularen Bildung eines Steuergeräts (1), insbesondere eines Steuergeräts (1) eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungsmodul (3) einen funktionalen Kreis eines Steuergerätes (1) ausbildet, wobei das Schaltungsmodul (3) mittels der Aktiven Multi Layer-Technik (AML-Technik) gefertigt ist.
  2. Schaltungsmodul (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltungsmodul (3) einen funktionalen Kreis aus einem von Spannungsversorgung, Kommunikation, Funktionsrechner, Treiberstufe, Motoransteuerung, Pumpenansteuerung, Watchdog enthält.
  3. Schaltungsmodul (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schaltungsmodul (3) eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (12) angeordnet ist zur Verbindung des Schaltungsmoduls (3) mit einer Leiterplattenanordnung (2).
  4. Schaltungsmodul (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (12) des Schaltungsmoduls (3) zur Steckverbindung ausgebildet ist.
  5. Leiterplattenanordnung (2) zur modularen Bildung eines Steuergeräts (1), insbesondere eines Steuergeräts (1) eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplattenanordnung (2) eine Leiterplatte (4) als Trägerelement aufweist, wobei an der Leiterplatte (4) Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen (5) je für ein Schaltungsmodul (3) eines modular bildbaren Steuergerätes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 sowie mindestens eine Leiterbahn (7) zum Verbinden von mindestens zwei Schaltungsmodulen (3) angeordnet sind.
  6. Leiterplattenanordnung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen (5) jeweils zur Verbindung mit jeweils einer korrespondierenden Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (12) eines Schaltungsmoduls (3) ausgebildet sind.
  7. Leiterplattenanordnung (2) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine an der Leiterplatte (4) angeordnete Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (5) zur Steckverbindung ausgebildet ist.
  8. Leiterplattenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (4) eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (5) und/oder eine daran ankontaktierte Leiterbahn (7) aufweist, die zur Verbindung mit einem ersten oder zweiten Schaltungsmodul (3) jeweils unterschiedlicher funktionaler Kreise und/oder zur Ankontaktierung eines ersten oder eines zweiten Schaltungsmoduls (3) jeweils unterschiedlicher funktionaler Kreise ausgebildet ist.
  9. Modulares Steuergerät (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) mehrere Schaltungsmodule (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 sowie eine Leiterplattenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 aufweist, wobei mindestens zwei Schaltungsmodule (3) unterschiedliche funktionale Kreise aufweisen und wobei die funktionalen Kreise zur Herstellung der Funktionalität des modularen Steuergerätes (1) zusammenwirken.
  10. Modulares Steuergerät (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsmodule (3) derart an der Leiterplattenanordnung (2) angeordnet sind, dass korrespondierende Verbindungs- und Kontaktierungsanordnungen (5, 12) der Leiterplattenanordnung (2) und der Schaltungsmodule (3) jeweils miteinander elektrisch kontaktierend verbunden sind.
  11. Modulares Steuergerät (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsmodule (3) durch eine Steckverbindung mit der Leiterplattenanordnung (2), insbesondere durch Herausziehen lösbar, verbunden sind.
  12. Modulares Steuergerät (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schaltungsmodul (3) des Steuergerätes gegen ein Schaltungsmodul (3) mit unterschiedlich ausgebildetem funktionalen Kreis austauschbar ist, um eine geänderte Funktionalität des Steuergerätes (1) auszubilden.
  13. Verfahren zur Herstellung eines modular gebildeten Steuergerätes (1), insbesondere eines Steuergeräts (1) eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt an einer Leiterplattenanordnung (2) mit einer Leiterplatte (4), welche als Trägerleiterplatte ausgebildet ist, eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (5) geschaffen wird, welche mit einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (12) eines an der Leiterplattenanordnung (2) anzuordnenden Schaltungsmoduls (3) korrespondiert, wobei das Schaltungsmodul (3) einen funktionalen Kreis des Steuergerätes (1) abbildet; wobei in einem zweiten Schritt mindestens eine Leiterbahn (7) zur elektrisch leitenden Verbindung von mindestens zwei Schaltungsmodulen (3) an der Leiterplatte (4) gebildet wird; wobei in einem dritten Schritt ein Schaltungsmodul (3), welches einen funktionalen Kreis des Steuergerätes (1) abbildet, in eine Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (5) der Leiterplattenanordnung (2) eingesetzt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt gleichzeitig mit dem ersten Schritt oder vor dem ersten Schritt durchgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Schritt eine Steckverbindung zwischen einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (5) der Leiterplattenanordnung (2) und einer Verbindungs- und Kontaktierungsanordnung (12) des Schaltungsmoduls (3) geschaffen wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem dritten Schritt das mindestens eine Schaltungsmodul (3) in Aktiver Multi Layer-Technik (AML-Technik) mit einem funktionalen Kreis des modularen Steuergerätes (1) gefertigt wird.
DE102009045279A 2009-10-02 2009-10-02 Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Withdrawn DE102009045279A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009045279A DE102009045279A1 (de) 2009-10-02 2009-10-02 Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009045279A DE102009045279A1 (de) 2009-10-02 2009-10-02 Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009045279A1 true DE102009045279A1 (de) 2011-04-07

Family

ID=43705549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009045279A Withdrawn DE102009045279A1 (de) 2009-10-02 2009-10-02 Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009045279A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982092A1 (fr) * 2011-11-02 2013-05-03 Valeo Sys Controle Moteur Sas Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
WO2015135733A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Sensorbaustein mit einem gehäusten sensor in einer mehrlagenleiterplatte
WO2015135735A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kompakte mehrlagenleiterplatte mit integriertem sensor zum einsatz in einem kfz-steuergerät
DE102019215547B3 (de) * 2019-10-10 2021-03-18 Robert Bosch Gmbh Modular aufgebautes Lenkungssteuergerät mit einem von außen zugänglichen Modulaufnahmebereich zur Aufnahme eines Hardwaremoduls
WO2022122537A1 (de) * 2020-12-11 2022-06-16 Zf Cv Systems Europe Bv Elektronisches steuergerät eines fahrzeugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2216728A (en) * 1988-03-12 1989-10-11 Frankl & Kirchner A control arrangement for an industrial sewing machine
DE19645635C1 (de) * 1996-11-06 1998-04-23 Telefunken Microelectron Steuergerät zur Ansteuerung des Elektromotors von Kraftfahrzeugen
DE102007032535A1 (de) 2007-07-12 2009-01-22 Continental Automotive Gmbh Verwendung eines elektronischen Moduls für eine integrierte mechatronische Getriebesteuerung mit vereinfachtem Aufbau
DE102007043536A1 (de) * 2007-09-12 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät, eines Fahrzeugs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2216728A (en) * 1988-03-12 1989-10-11 Frankl & Kirchner A control arrangement for an industrial sewing machine
DE19645635C1 (de) * 1996-11-06 1998-04-23 Telefunken Microelectron Steuergerät zur Ansteuerung des Elektromotors von Kraftfahrzeugen
DE102007032535A1 (de) 2007-07-12 2009-01-22 Continental Automotive Gmbh Verwendung eines elektronischen Moduls für eine integrierte mechatronische Getriebesteuerung mit vereinfachtem Aufbau
DE102007043536A1 (de) * 2007-09-12 2009-03-19 Robert Bosch Gmbh Steuergerät, insbesondere Motorsteuergerät, eines Fahrzeugs

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2982092A1 (fr) * 2011-11-02 2013-05-03 Valeo Sys Controle Moteur Sas Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
WO2013064780A3 (fr) * 2011-11-02 2014-01-16 Valeo Systemes De Controle Moteur Module de puissance et dispositif electrique pour l'alimentation et la charge combinees respectivement d'un accumulateur et d'un moteur
US9793836B2 (en) 2011-11-02 2017-10-17 Valeo Systemes De Controle Moteur Power module and electric device for the combined powering and charging of an accumulator and a motor respectively
WO2015135733A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Sensorbaustein mit einem gehäusten sensor in einer mehrlagenleiterplatte
WO2015135735A1 (de) * 2014-03-12 2015-09-17 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kompakte mehrlagenleiterplatte mit integriertem sensor zum einsatz in einem kfz-steuergerät
DE102019215547B3 (de) * 2019-10-10 2021-03-18 Robert Bosch Gmbh Modular aufgebautes Lenkungssteuergerät mit einem von außen zugänglichen Modulaufnahmebereich zur Aufnahme eines Hardwaremoduls
WO2022122537A1 (de) * 2020-12-11 2022-06-16 Zf Cv Systems Europe Bv Elektronisches steuergerät eines fahrzeugs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2796016B1 (de) Getriebesteuermodul
EP2789217B1 (de) Anordnung eines elektronikmoduls zwischen getrieberaum und motorraum und verfahren zur montage davon
DE4225358A1 (de) Anbausteuergerät
AT12319U1 (de) Verfahren zum herstellen einer aus wenigstens zwei leiterplattenbereichen bestehenden leiterplatte sowie leiterplatte
DE102014205385A1 (de) Elektronikmodul, insbesondere für Getriebesteuergerät, mit zwei übereinander gestapelten Leiterplattenelementen
DE102008015627A1 (de) Komponententräger für elektrische/elektronische Bauteile sowie zugehöriges Herstellungsverfahren
WO2008058828A1 (de) Standardisiertes elektronikgehäuse mit modularen kontaktpartnern
EP0996932A1 (de) Kontaktlos betreibbarer datenträger
DE102011085172A1 (de) Getriebesteuermodul mit Lötbrücken oder Kaltkontakten zwischen eingesetztem Schaltungsträger und umgebendem Schaltungsträger
DE102009045279A1 (de) Schaltungsmodul, Leiterplattenanordnung und modulares Steuergerät sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE10252308B3 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halberzeugnisleiterplatte
DE102013209296B4 (de) Elektronisches Modul, insbesondere Steuergerät für ein Fahrzeug
DE102015203592A1 (de) Elektronische Einheit mit einer Steckeranordnung
DE102013221239B4 (de) Steuerungseinrichtung
DE102006052459A1 (de) Elektronikgehäuse mit Standardinterface
EP2671431B1 (de) Leiterplattenanordnung
DE102010062759A1 (de) Leiterplattenanordnung
DE102007039618B4 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
DE102019102713A1 (de) Antriebseinheit
DE102012010722A1 (de) Kraftfahrzeug-Komponententräger und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102013221120A1 (de) Steuerungseinrichtung
DE102010044065A1 (de) Elektronische Baueinheit
WO1994003352A1 (de) Anbausteuergerät
DE102010062758A1 (de) Leiterplattenanordnung
DE102017210349A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte, Leiterplatte sowie Getriebesteuerungseinheit umfassend eine derartige Leiterplatte

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee