DE102010008074A1

DE102010008074A1 - Housing for use as control housing in motor car, has cooling body connected with electrical component in indirect or direct manner and extending over housing to derive heat to environment of housing

Info

Publication number: DE102010008074A1
Application number: DE102010008074A
Authority: DE
Inventors: Karl 83512 Smirra
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2011-08-18

Abstract

The housing (1) has a pair of housing portions (10, 20) connected to each other by friction or laser welding, where the portions are made of plastic. An electronic circuit (30) is received in an interior of the housing, and comprises an electrical component (34) located on a circuit board (32). A cooling body (50) such as screw and pin, is connected with the electrical component in an indirect or direct manner, and extends over the housing to derive heat to an environment of the housing. Multiple holes or thermal vias (40) are located under the electrical component in the circuit board.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse mit Kühlvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse mit Kühlvorrichtung.The present invention relates to a housing with a cooling device and a motor vehicle having a housing with a cooling device.

Elektronische Schaltungen weisen häufig mindestens ein elektrisches Bauelement auf, das während eines Betriebs der elektronischen Schaltung Wärme in Form von Verlustwärme erzeugt. Wird eine solche elektronische Schaltung in einem Kraftfahrzeug verwendet, muss sie gegen äußere Einflüsse, wie Feuchtigkeit und Schmutz, geschützt werden. Dies geschieht mittels eines Gehäuses, in dem die elektronische Schaltung aufgenommen ist.Electronic circuits often have at least one electrical component that generates heat in the form of heat loss during operation of the electronic circuit. If such an electronic circuit is used in a motor vehicle, it must be protected against external influences, such as moisture and dirt. This is done by means of a housing in which the electronic circuit is accommodated.

Um die entstehende Wärme von dem elektrischen Bauelement weg und aus dem Gehäuse abzuführen, wird in der Regel eine mechanische und klebende Verbindung der elektronischen Schaltung mit einem metallischen Bodenträger hergestellt. Der Bodenträger ist häufig bereits als Gehäuserand ausgebildet und stellt einen Teil der Gehäuseschale dar. Der metallische Bodenträger leitet die Wärme somit von der elektronischen Schaltung ab. Zur Verbesserung der Wärmeableitung kann Wärmeleitkleber zwischen der elektronischen Schaltung und dem Bodenträger angebracht sein. Der Bodenträger kann weiterhin selektive Kühlbereiche unter dem Wärme erzeugenden elektrischen Bauelement aufweisen.In order to dissipate the resulting heat away from the electrical component and out of the housing, a mechanical and adhesive connection of the electronic circuit to a metal bottom support is usually produced. The bottom support is often already designed as a housing edge and constitutes a part of the housing shell. The metallic floor support dissipates the heat thus from the electronic circuit. To improve the heat dissipation thermal adhesive between the electronic circuit and the bottom support can be attached. The bottom support may further comprise selective cooling regions below the heat generating electrical component.

In DE 198 14 897 A1 ist ein induktives Bauelement für hohe Leistungen beschrieben, das zu Kühlzwecken eine Heatpipe verwendet. Bei der Heatpipe handelt es sich um einen gasdicht abgeschlossenen stabförmigen oder rohrförmigen, einen Hohlraum aufweisenden Metallkörper. Dieser Metallkörper ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Die Heatpipe schließt mit einem metallischen Gehäuseboden eben ab.In DE 198 14 897 A1 is a high performance inductive device described which uses a heat pipe for cooling purposes. In the heat pipe is a gas-tight closed rod-shaped or tubular, a cavity having metal body. This metal body is filled with a liquid. The heat pipe ends with a metallic caseback.

Nachteilig bei der Verwendung eines metallischen Bodenträgers oder Gehäusebodens ist der Aufwand, der erforderlich ist, um das Gehäuse gegenüber äußeren Einflüssen abzudichten. Beispielsweise sind hierzu häufig die Verwendung von Einlegedichtungen mit großen Umfängen oder von Schrauben oder Nieten zur Erzeugung einer ausreichenden Dichtkraft erforderlich. Weiterhin können aufwendige Vergussprozesse erforderlich sein. Daraus resultieren als weiterer Nachteil die hohen Herstellungskosten bei der Verwendung eines Metallgehäusekonzeptes. Nachteile bei der Verwendung von Heatpipes sind ebenfalls die aufwendige Herstellung der Heatpipes sowie die daraus resultierenden Kosten.A disadvantage of using a metallic bottom support or housing bottom is the effort that is required to seal the housing against external influences. For example, this often requires the use of insert seals with large circumferences or screws or rivets to produce a sufficient sealing force. Furthermore, complex potting processes may be required. This results in a further disadvantage of the high production costs when using a metal housing concept. Disadvantages in the use of heat pipes are also the complicated production of heat pipes and the resulting costs.

Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, das Bereitstellen eines Gehäuses, das gegen äußere Einflüsse abgedichtet ist, eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Wärmeableitung bereitstellt sowie für einen Einsatz im Kraftfahrzeugbereich geeignet ist.The technical object of the present invention is therefore to provide a housing which is sealed against external influences, provides a comparison with the prior art improved heat dissipation and is suitable for use in the automotive sector.

Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuse mit Kühlvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse gemäß Anspruch 10. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den abhängigen Ansprüchen.The above object is achieved by a housing with a cooling device according to claim 1 and a motor vehicle with a housing according to claim 10. Further advantageous embodiments will become apparent from the following description, the drawings and the dependent claims.

Ein Gehäuse mit Kühlvorrichtung umfasst ein erstes und ein zweites Gehäuseteil, die miteinander verbunden sind, eine elektronische Schaltung, die in einem Inneren der Gehäusevorrichtung aufgenommen ist und mindestens ein elektrisches Bauelement aufweist, sowie mindestens einen Kühlkörper, der direkt oder indirekt mit dem elektrischen Bauelement verbunden ist und der über das Gehäuse hinausragt, um Wärme an eine Umgebung des Gehäuses abzuleiten.A housing with a cooling device comprises a first and a second housing part which are connected to one another, an electronic circuit which is accommodated in an interior of the housing device and has at least one electrical component, and at least one heat sink which is connected directly or indirectly to the electrical component is and projects beyond the housing to dissipate heat to an environment of the housing.

Das erfindungsgemäße Gehäuse mit Kühlvorrichtung wird in einem Kraftfahrzeug verwendet, beispielsweise als ein Steuergehäuse. Die beiden Gehäuseteile sind dichtend miteinander verbunden, so dass Flüssigkeit oder Schmutz nicht in das Gehäuse eindringen kann. Im Betrieb der elektronischen Schaltung entsteht Wärme an dem mindestens einen elektrischen Bauelement. Bei dem elektrischen Bauelement handelt es sich beispielsweise um ein elektrisches Leistungselement. Die entstehende Wärme muss aus dem Gehäuse abgeleitet werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der elektronischen Schaltung sicherzustellen. Dies ist mittels des Kühlkörpers realisiert.The housing with cooling device according to the invention is used in a motor vehicle, for example as a control housing. The two housing parts are sealingly connected together so that liquid or dirt can not penetrate into the housing. During operation of the electronic circuit, heat is generated at the at least one electrical component. The electrical component is, for example, an electrical power element. The resulting heat must be dissipated from the housing to ensure proper operation of the electronic circuit. This is realized by means of the heat sink.

Der Kühlkörper leitet die entstehende Wärme örtlich wirksam aus dem Gehäuseinneren nach außen. Dazu erstreckt sich der Kühlkörper durch eine Öffnung im Gehäuse. Der Kühlkörper ist insbesondere ein Vollkörper und besteht aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium.The heat sink conducts the resulting heat locally effective from the housing interior to the outside. For this purpose, the heat sink extends through an opening in the housing. The heat sink is in particular a solid body and consists of a material with a high thermal conductivity, such as copper or aluminum.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Gehäuses ist, dass weder metallische Bodenträger noch ein Metallgehäuse erforderlich sind, um Wärme von dem elektrischen Bauelement abzuleiten. Weiterhin wird die Wärme von dem elektrischen Bauelement nicht an das Gehäuse weitergeleitet, sondern durch den Kühlkörper direkt an die Umgebung des Gehäuses abgegeben. Der Kühlkörper kann zudem zur Unterstützung und Lagerung des elektrischen Bauelements verwendet werden.An advantage of the housing according to the invention is that neither metallic floor support nor a metal housing are required to dissipate heat from the electrical component. Furthermore, the heat from the electrical component is not forwarded to the housing, but delivered through the heat sink directly to the environment of the housing. The heat sink can also be used to support and support the electrical component.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kühlkörper an eine Öffnung des Gehäuses angepasst, durch die der Kühlkörper über das Gehäuse hinausragt. Da der Kühlkörper an das Gehäuse angepasst ist, ist eine Dichtigkeit des Gehäuses gegenüber Flüssigkeit und/oder Schmutz weiterhin gegeben. Insbesondere können radiale oder axiale Dichtungen verwendet werden, um den Kühlkörper dichtend an dem Gehäuse in der Öffnung zu befestigen.According to an advantageous embodiment, the heat sink is adapted to an opening of the housing through which the heat sink projects beyond the housing. Because the heat sink to the housing is adapted, a tightness of the housing against liquid and / or dirt is still given. In particular, radial or axial seals may be used to sealingly secure the heat sink to the housing in the opening.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass das erste und zweite Gehäuseteil aus einem Kunststoff bestehen. Aufgrund der lokalen Wärmeableitung mittels Kühlkörper von dem elektrischen Bauelement ist die Verwendung von Kunststoffen für das Gehäuse realisierbar. Kunststoffe bieten gegenüber Metall einen Preisvorteil. Zudem sind die beiden Gehäuseteile einfach beispielsweise mittels Kleben miteinander verbindbar, insbesondere, wenn sie aus dem gleichen Kunststoff hergestellt wurden. Die Klebeverbindung dichtet das Gehäuse ebenfalls gegenüber äußeren Einflüssen ab. In einer alternativen Ausführungsform erfolgt das Verbinden der beiden Gehäusehälften mittels Reibschweißen oder Laserschweißen. Auch mit diesen Verbindungsverfahren ist ein gegenüber äußeren Einflüssen dichtes Gehäuse realisierbar.It is also advantageous that the first and second housing part consist of a plastic. Due to the local heat dissipation by means of heat sink of the electrical component, the use of plastics for the housing can be realized. Plastics offer a price advantage over metal. In addition, the two housing parts are easily connected to one another, for example by gluing, especially if they were made of the same plastic. The adhesive joint also seals the housing against external influences. In an alternative embodiment, the connection of the two housing halves takes place by means of friction welding or laser welding. Even with these connection methods, a housing which is impermeable to external influences can be realized.

Vorzugsweise umfasst die elektronische Schaltung eine Leiterplatte, auf der das mindestens eine elektrische Bauelement angeordnet ist. In diesem Fall kann der Kühlkörper mit einem ersten axialen Ende direkt auf dem elektrischen Bauelement angeordnet sein, während sich das zweite axiale Ende des Kühlkörpers durch die Öffnung in einer Gehäusehälfte nach außen erstreckt. Somit kann Wärme von dem elektrischen Bauelement direkt über den Kühlkörper nach außen abgeführt werden. Zwischen dem Kühlkörper und dem elektrischen Bauelement kann eine Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfolie zur Verbesserung eines Wärmeübergangs zwischen elektrischem Bauelement und Kühlkörper verwendet werden. Die Wärmeleitpaste oder Wärmeleitfolie gleicht Oberflächenunebenheiten aus und nimmt Positions- und Montagetoleranzen auf.Preferably, the electronic circuit comprises a printed circuit board on which the at least one electrical component is arranged. In this case, the heat sink may be arranged with a first axial end directly on the electrical component, while the second axial end of the heat sink extends through the opening in a housing half to the outside. Thus, heat can be dissipated from the electrical component directly through the heat sink to the outside. Between the heat sink and the electrical component, a thermal paste or heat conducting foil can be used to improve a heat transfer between the electrical component and the heat sink. The thermal grease or thermal foil compensates for surface irregularities and accommodates positional and assembly tolerances.

In einer alternativen Ausführungsform ist das elektrische Bauelement auf einer ersten Seite der Leiterplatte angeordnet und der Kühlkörper auf einer zweiten Seite der Leiterplatte gegenüber dem elektrischen Bauelement. Hier ist der Kühlkörper indirekt mit dem elektrischen Bauelement verbunden. Eine Wärmeabfuhr von dem elektrischen Bauelement erfolgt ebenso örtlich wirksam, da der Kühlkörper genau gegenüber dem elektrischen Bauelement angeordnet ist. Der Kühlkörper kann in diesem Fall weiterhin eine Stützfunktion der Leiterplatte übernehmen.In an alternative embodiment, the electrical component is arranged on a first side of the printed circuit board and the heat sink on a second side of the printed circuit board relative to the electrical component. Here, the heat sink is indirectly connected to the electrical component. A heat dissipation from the electrical component takes place locally effective, since the heat sink is located exactly opposite the electrical component. The heat sink can continue to take over a support function of the circuit board in this case.

Um eine Wärmeableitung in dieser Ausführungsform weiter zu verbessern, kann eine Öffnung in der Leiterplatte vorgesehen sein, die einen Durchmesser aufweist, der dem Durchmesser des Kühlkörpers entspricht. Somit kann der Kühlkörper direkt mit dem elektrischen Bauelement in Kontakt gebracht werden, was die Wärmeableitung weiter verbessert.In order to further improve heat dissipation in this embodiment, an opening may be provided in the circuit board having a diameter corresponding to the diameter of the heat sink. Thus, the heat sink can be brought directly into contact with the electrical component, which further improves the heat dissipation.

Anstelle der einen Öffnung in der Leiterplatte unter dem elektrischen Bauelement kann zwischen dem elektrischen Bauelement und dem Kühlkörper eine Mehrzahl an Löchern in der Leiterplatte vorgesehen sein. Diese Löcher werden als Thermovias bezeichnet. Die Thermovias dienen zur Wärmedurchleitung von dem elektrischen Bauelement zu dem Kühlkörper. Der Kühlkörper und das elektrische Bauelement sind somit indirekt miteinander verbunden, weisen jedoch eine verbesserte Wärmeleitung im Vergleich zu einer Leiterplatte ohne Thermovias auf. Weiterhin kann die Mehrzahl an Löchern mit einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit gefüllt sein. Sollte dieses Material elektrisch leitfähig sein, wird es beispielsweise mittels einer Ummantelung aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material in dem Bereich der Leiterplatte umgeben. Somit kann eine Wärmeableitung von dem elektrischen Bauelement über den Kühlkörper weiter verbessert werden.Instead of an opening in the printed circuit board under the electrical component may be provided between the electrical component and the heat sink, a plurality of holes in the circuit board. These holes are called thermovias. The thermovias are used for heat transmission from the electrical component to the heat sink. The heat sink and the electrical component are thus indirectly connected to each other, but have an improved heat conduction compared to a circuit board without Thermovias. Furthermore, the plurality of holes may be filled with a material having good thermal conductivity. Should this material be electrically conductive, it is surrounded for example by means of a sheath made of an electrically non-conductive material in the region of the circuit board. Thus, heat dissipation from the electric component via the heat sink can be further improved.

Bei dem Kühlkörper handelt es sich vorzugsweise um eine Kühlschraube oder einen Kühlstift. Die Kühlschraube kann in die Öffnung in dem Gehäuse eingeschraubt werden. Dazu weist die Öffnung in dem Gehäuse ein entsprechendes Gewinde auf. Auf diese Weise kann eine Unterstützung der Leiterplatte weiter verbessert werden. Dies kann ebenfalls mittels eines in die Öffnung eingepressten Kühlstifts erfolgen.The heat sink is preferably a cooling screw or a cooling pin. The cooling screw can be screwed into the opening in the housing. For this purpose, the opening in the housing has a corresponding thread. In this way, a support of the circuit board can be further improved. This can likewise be done by means of a cooling pin pressed into the opening.

Sowohl bei Verwendung der Kühlschraube als auch des Kühlstifts ist die Verwendung einer radialen oder axialen Dichtung bevorzugt. Der Kühlstift kann ein Verzahnungsprofil, wie beispielsweise ein Tannenzapfenprofil, aufweisen, um eine verbesserte Befestigung des Kühlstifts in der Öffnung zu realisieren. Bei der Verwendung eines Kühlstifts mit Verzahnungsprofil ist eine weitere Dichtung nicht mehr erforderlich, kann allerdings noch verwendet werden.Both when using the cooling screw and the cooling pin, the use of a radial or axial seal is preferred. The cooling pin may have a tooth profile, such as a pine cone profile, to realize improved attachment of the cooling pin in the opening. When using a cooling pin with tooth profile, another seal is no longer required, but can still be used.

Ein Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer Kühlvorrichtung. Das Gehäuse ist beispielsweise ein Steuergehäuse, und die elektronische Schaltung ist eine Steuerschaltung des Kraftfahrzeugs. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung ist die elektronische Schaltung gegenüber äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit und Schmutz, abgedichtet. Weiterhin wird Wärme mittels des Kühlkörpers effektiv örtlich von dem elektrischen Bauelement abgeleitet.A motor vehicle comprises a housing according to the invention with a cooling device. The housing is for example a control housing, and the electronic circuit is a control circuit of the motor vehicle. By using the housing according to the invention with a cooling device, the electronic circuit is sealed against external influences, such as moisture and dirt. Furthermore, heat is effectively dissipated locally from the electrical component by means of the heat sink.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele sowie den begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen jeweils gleiche Elemente. Es zeigen:In the following, the present invention will be described in detail with reference to several embodiments and the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings designate like elements, respectively. Show it:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung, 1 A first embodiment of a housing according to the invention with a cooling device,

2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung, 2 shows a second embodiment of a housing according to the invention with a cooling device,

3 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung, 3 shows a third embodiment of the housing according to the invention with a cooling device,

4 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung und 4 shows a fourth embodiment of the housing according to the invention with cooling device and

5 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses mit Kühlvorrichtung. 5 shows a fifth embodiment of the housing according to the invention with a cooling device.

Das erfindungsgemäße Gehäuse wird in einem Kraftfahrzeug verwendet, beispielsweise als ein Steuergehäuse.The housing according to the invention is used in a motor vehicle, for example as a control housing.

1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses 1 mit Kühlvorrichtung. Das Gehäuse 1 besteht aus einem ersten Gehäuseteil 10 und einem zweiten Gehäuseteil 20. Beide Gehäuseteile 10, 20 sind aus Kunststoff hergestellt. Das erste Gehäuseteil 10 weist ein Steckersystem 12 auf. Mit dem Steckersystem 12 kann das Gehäuse 1 mechanisch mit einer Leitung (nicht dargestellt) verbunden werden. Weiterhin weist das erste Gehäuseteil 10 eine erste Befestigung 14 für das zweite Gehäuseteil 20 auf, die sich radial nach außen erstreckt. Eine zweite Befestigung 16 für eine elektronische Schaltung 30 erstreckt sich radial nach innen. 1 shows a first embodiment of the housing according to the invention 1 with cooling device. The housing 1 consists of a first housing part 10 and a second housing part 20 , Both housing parts 10 . 20 are made of plastic. The first housing part 10 has a connector system 12 on. With the plug system 12 can the case 1 mechanically connected to a line (not shown). Furthermore, the first housing part 10 a first attachment 14 for the second housing part 20 which extends radially outward. A second attachment 16 for an electronic circuit 30 extends radially inward.

Das zweite Gehäuseteil 20 weist eine Öffnung 22, eine erste Befestigung 24 für das erste Gehäuseteil 10 und eine zweite Befestigung 26 für einen Kühlkörper 50 auf. Die erste Befestigung 24 erstreckt sich radial nach außen und ist deckungsgleich mit der ersten Befestigung 14 des ersten Gehäuseteils 10. Das erste Gehäuseteil 10 und das zweite Gehäuseteil 20 sind über die ersten Befestigungen 14, 24 fest und dicht miteinander verbunden.The second housing part 20 has an opening 22 , a first attachment 24 for the first housing part 10 and a second attachment 26 for a heat sink 50 on. The first attachment 24 extends radially outwards and is congruent with the first attachment 14 of the first housing part 10 , The first housing part 10 and the second housing part 20 are about the first fortifications 14 . 24 firmly and tightly connected.

Sind das erste Gehäuseteil 10 und das zweite Gehäuseteil 20 aus Kunststoff hergestellt, können die beiden Gehäuseteile 10, 20 an den ersten Befestigung 14, 24 mittels Kleben miteinander verbunden sein. Alternativ können die beiden Gehäuseteile 10, 20 an den ersten Befestigungen 14, 24 mittels Reibschweißen oder Laserschweißen miteinander verbunden sein. Vorteilhafterweise sind die beiden Gehäuseteile 10, 20 beim Reibschweißen oder Laserschweißen aus demselben Kunststoff hergestellt, was aber nicht zwingend erforderlich ist.Are the first housing part 10 and the second housing part 20 Made of plastic, the two housing parts 10 . 20 at the first attachment 14 . 24 be bonded together by gluing. Alternatively, the two housing parts 10 . 20 at the first fortifications 14 . 24 be joined together by means of friction welding or laser welding. Advantageously, the two housing parts 10 . 20 when friction welding or laser welding made of the same plastic, but this is not absolutely necessary.

Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich die elektronische Schaltung 30. Die elektronische Schaltung 30 besteht aus einer Leiterplatte 32. Die Leiterplatte 32 ist zwischen dem ersten 10 und zweiten Gehäuseteil 20 befestigt. Beispielsweise kann die Leiterplatte 32 eingeklemmt sein. Alternativ ist die Leiterplatte 32 an der zweiten Befestigung 16 des ersten Gehäuseteils 10 befestigt, wie in 1 dargestellt.Inside the case 1 is the electronic circuit 30 , The electronic circuit 30 consists of a printed circuit board 32 , The circuit board 32 is between the first 10 and second housing part 20 attached. For example, the circuit board 32 be trapped. Alternatively, the circuit board 32 at the second attachment 16 of the first housing part 10 attached, as in 1 shown.

Die Leiterplatte 32 weist auf einer ersten Seite ein elektrisches Bauelement 34 auf, das Wärme erzeugt, sowie ein weiteres elektrisches Bauelement 36. Beide elektrischen Bauelemente 34, 36 sind mittels Bonddrähten mit der Leiterplatte 32 verbunden. Alternativ ist auch ein Verlöten der beiden elektrischen Bauelemente 34, 46 mit der Leiterplatte 32 möglich. Weiterhin erstrecken sich von der ersten Seite der Leiterplatte 32 zwei Steckerpins 38 durch das erste Gehäuseteil 10 nach außen, um einen elektrischen Kontakt beispielsweise zu der nicht dargestellten Leitung herzustellen.The circuit board 32 has an electrical component on a first side 34 on, which generates heat, as well as another electrical component 36 , Both electrical components 34 . 36 are by means of bonding wires to the circuit board 32 connected. Alternatively, a soldering of the two electrical components 34 . 46 with the circuit board 32 possible. Furthermore, extend from the first side of the circuit board 32 two connector pins 38 through the first housing part 10 to the outside to make electrical contact, for example, to the unillustrated line.

In der Leiterplatte 32 befindet sich unter dem elektrischen Bauelement 34 eine Mehrzahl an Löchern 40. Die Mehrzahl an Löchern 40 wird auch als Thermovias 40 bezeichnet. Die Löcher 40 können einfache Bohrungen sein. Weiterhin können die Löcher eine Hülse aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit aufweisen und/oder sie können mit einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gefüllt sein. Bei dem Material der Hülse handelt es sich beispielsweise um Kupfer. Weiterhin kann eine Ummantelung des Füllmaterials erforderlich sein, um eine elektrische Isolierung zwischen der Leiterplatte und dem Füllmaterial zu erreichen. Die Ummantelung umgibt das Füllmaterial daher entlang seiner axialen Länge.In the circuit board 32 is located under the electrical component 34 a plurality of holes 40 , The majority of holes 40 is also called Thermovias 40 designated. The holes 40 can be simple holes. Furthermore, the holes may have a sleeve of a material with a good thermal conductivity and / or they may be filled with a material with a good thermal conductivity. The material of the sleeve is, for example, copper. Furthermore, a sheath of the filling material may be required to achieve electrical insulation between the circuit board and the filling material. The sheath therefore surrounds the filler along its axial length.

Durch die Öffnung 22 im zweiten Gehäuseteil 20 ist ein Kühlkörper 50 eingebracht. Die Öffnung 22 des zweiten Gehäuseteils 20 kann mit der zweiten Befestigung 26 für den Kühlkörper 50 ausgebildet sein. Beispielsweise erstreckt sich die zweite Befestigung 26 von dem zweiten Gehäuseteil 20 parallel zu einer Längsachse des Kühlkörpers 50. Die zweite Befestigung 26 kann sich nur in Richtung eines Gehäuseinneren oder nur nach außen oder in beide Richtungen erstrecken.Through the opening 22 in the second housing part 20 is a heat sink 50 brought in. The opening 22 of the second housing part 20 can with the second attachment 26 for the heat sink 50 be educated. For example, the second attachment extends 26 from the second housing part 20 parallel to a longitudinal axis of the heat sink 50 , The second attachment 26 can only extend in the direction of a housing interior or only outwards or in both directions.

Gemäß 1 ist der Kühlkörper 50 eine Kühlschraube. Die zweite Befestigung 26 des zweiten Gehäuseteils 20 weist daher ein zu der Kühlschraube 50 passendes Gewinde auf. Der Kühlkörper 50 in Form einer Kühlschraube weist weiterhin eine radiale Dichtung 52 auf. Mittels der Dichtung 52 ist das Gehäuse zusätzlich gegenüber dem Eindringen von Schmutz und/oder Flüssigkeit abgedichtet.According to 1 is the heat sink 50 a cooling screw. The second attachment 26 of the second housing part 20 therefore indicates a to the cooling screw 50 matching thread on. The heat sink 50 in the form of a cooling screw also has a radial seal 52 on. By means of the seal 52 the housing is additionally sealed against the ingress of dirt and / or liquid.

Der Kühlkörper 50 ist ein Vollkörper und besteht aus einem gut Wärme leitenden Material, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer. Im Betrieb wird die an dem elektrischen Bauelement 34 entstehende Wärme über den Kühlkörper 50 aus dem Gehäuseinneren nach außen örtlich wirksam abgeleitet. Dies ist mittels des Pfeils 60 dargestellt. Der aus der Öffnung 22 herausragende Bereich des Kühlkörpers 50 kann weiterhin Kühlrippen (nicht dargestellt) aufweisen. Mittels der Kühlrippen wird ein Wärmeübergang zwischen dem Kühlkörper 50 und einer Gehäuseumgebung weiter verbessert. Zwischen dem Kühlkörper 50 und der Leiterplatte 32 ist bevorzugt eine Wärmeleitpaste 70 oder eine Wärmeleitfolie angeordnet. Mittels der Wärmeleitpaste 70 oder Wärmeleitfolie wird ebenfalls ein Wärmeübergang zwischen dem Kühlkörper 50 und der Leiterplatte 32 verbessert. Insbesondere gleicht die Wärmeleitpaste 70 oder Wärmeleitfolie Oberflächenunebenheiten an dem Kühlkörper 50 oder der Leiterplatte 32 aus. Zudem nimmt die Wärmeleitpaste 70 oder Wärmeleitfolie Positions- und Montagetoleranzen auf.The heat sink 50 is a solid body and consists of a good heat conducting material, such as aluminum or copper. In operation, the on the electrical component 34 resulting heat over the heat sink 50 locally effective derived from the housing interior to the outside. This is by means of the arrow 60 shown. The one out of the opening 22 outstanding area of the heat sink 50 may further comprise cooling fins (not shown). By means of the cooling fins, a heat transfer between the heat sink 50 and a housing environment further improved. Between the heat sink 50 and the circuit board 32 is preferably a thermal paste 70 or a Wärmeleitfolie arranged. By means of thermal grease 70 or heat conducting foil will also heat transfer between the heat sink 50 and the circuit board 32 improved. In particular, the thermal paste resembles 70 or heat conduction film asperities on the heat sink 50 or the circuit board 32 out. In addition, the thermal paste takes 70 or Wärmeleitfolie position and mounting tolerances.

Der Kühlkörper 50 wird weiterhin zur Lagerung und Stützung der Leiterplatte 32 im Gehäuse 1 verwendet. Somit sorgt der Kühlkörper 50 für eine zusätzliche Stabilisierung der Leiterplatte 32 im Gehäuse 1.The heat sink 50 will continue to support and support the circuit board 32 in the case 1 used. Thus, the heat sink ensures 50 for additional stabilization of the printed circuit board 32 in the case 1 ,

2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehäuses 1 mit Kühlvorrichtung. Anstelle der Thermovias 40 in 1 weist die Leiterplatte 32 eine einzige Öffnung 42 unter dem elektrischen Bauelement 34 auf. Die Öffnung 42 hat einen Durchmesser, der mindestens dem Durchmesser des Kühlkörpers 50 entspricht. Auf diese Weise kann der Kühlkörper 50 direkt mit dem elektrischen Bauelement 32 verbunden werden. Eine Wärmeableitung von dem elektrischen Bauelement in eine Umgebung des Gehäuses 1 wird somit weiter verbessert. Zusätzlich kann wie bei der Ausführungsform in 1 eine Wärmeleitpaste 70 oder Wärmeleitfolie zwischen dem elektrischen Bauelement 34 und dem Kühlkörper 50 verwendet werden. Auch in dieser Ausführungsform wird als Kühlkörper 50 eine Kühlschraube verwendet. 2 shows a second embodiment of the housing according to the invention 1 with cooling device. Instead of thermovias 40 in 1 indicates the circuit board 32 a single opening 42 under the electrical component 34 on. The opening 42 has a diameter that is at least the diameter of the heat sink 50 equivalent. In this way, the heat sink 50 directly with the electrical component 32 get connected. A heat dissipation from the electrical component into an environment of the housing 1 will thus be further improved. Additionally, as in the embodiment in FIG 1 a thermal grease 70 or Wärmeleitfolie between the electrical component 34 and the heat sink 50 be used. Also in this embodiment is as a heat sink 50 used a cooling screw.

Nun Bezug nehmend auf die Ausführungsformen gemäß den 3 bis 5 wird als Kühlkörper 50 ein Kühlstift verwendet. Der Kühlstift ist in die Öffnung 22 in dem zweiten Gehäuseteil 20 eingepresst. Die Dichtigkeit des Gehäuses 1 wird in den Ausführungsformen gemäß 3 und 4 mittels einer Dichtung 52 sichergestellt. In 3 ist dies eine radiale Dichtung und in 4 eine axiale Dichtung.Referring now to the embodiments according to the 3 to 5 is called a heat sink 50 used a cooling pin. The cooling pin is in the opening 22 in the second housing part 20 pressed. The tightness of the housing 1 is in the embodiments according to 3 and 4 by means of a seal 52 ensured. In 3 this is a radial seal and in 4 an axial seal.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Kühlkörpers 50. Hierbei wird ein Kühlstift mit einem Verzahnungsprofil 54 verwendet. Das Verzahnungsprofil 54 ist insbesondere ein Tannenzapfenprofil. Auf diese Weise kann auf weitere Dichtungen wie beispielsweise O-Ringe verzichtet werden. Allerdings können diese weiterhin zusätzlich verwendet werden. 5 shows a further embodiment of the heat sink 50 , This is a cooling pin with a tooth profile 54 used. The tooth profile 54 is in particular a pine cone profile. In this way can be dispensed with further seals such as O-rings. However, these can still be used in addition.

In den 1 bis 5 ist der Kühlkörper 50 immer in die Öffnung 22 in dem zweiten Gehäuseteil 20 eingesetzt. Allerdings kann anstelle des zweiten Gehäuseteils 20 das erste Gehäuseteil 10 eine entsprechend ausgestaltete Öffnung für den Kühlkörper 50 aufweisen, bei gleicher Anordnung der Leiterplatte 32 und der darauf angeordneten Bauelemente. In diesem Fall würde der Kühlkörper 50 das elektrische Bauelement 34 von „oben” kontaktieren. Somit wäre eine direkte Verbindung zwischen dem Kühlkörper 50 und dem elektrischen Bauelement 34 ebenfalls hergestellt. Auch in dieser Ausführungsform kann Wärmeleitpaste 70 oder Wärmeleitfolie verwendet werden. Ebenso kann der Kühlkörper 50 Kühlrippen aufweisen. Zudem können alle beschriebenen Kühlkörperausführungen verwendet werden.In the 1 to 5 is the heat sink 50 always in the opening 22 in the second housing part 20 used. However, instead of the second housing part 20 the first housing part 10 a correspondingly configured opening for the heat sink 50 have, with the same arrangement of the circuit board 32 and the components arranged thereon. In this case, the heat sink would 50 the electrical component 34 contact from "above". Thus, a direct connection between the heat sink would be 50 and the electrical component 34 also made. Also in this embodiment may thermal paste 70 or heat conducting foil. Likewise, the heat sink 50 Have cooling fins. In addition, all described heat sink designs can be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
1010: erstes Gehäuseteilfirst housing part
1212: Steckersystemconnector system
1414: erste Befestigungfirst attachment
1616: zweite Befestigungsecond attachment
2020: zweites Gehäuseteilsecond housing part
2222: Öffnungopening
2424: erste Befestigungfirst attachment
2626: zweite Befestigungsecond attachment
3030: elektronische Schaltungelectronic switch
3232: Leiterplattecircuit board
3434: elektrisches Bauelementelectrical component
3636: weiteres elektrisches Bauelementanother electrical component
3838: Steckerpinsplug pins
4040: Löcher/ThermoviasHoles / Thermovias
4242: Öffnungopening
5050: Kühlkörperheatsink
5252: Dichtungpoetry
5454: Verzahnungsprofiltoothed profile
6060: Pfeilarrow
7070: WärmeleitpasteThermal Compounds

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19814897 A1 [0004]

Claims

Casing ( 1 ) with a cooling device, comprising: a) a first ( 10 ) and a second housing part ( 20 ), which are connected to each other, b) an electronic circuit ( 30 ), which is received in the housing interior and at least one electrical component ( 34 ), and c) at least one heat sink ( 50 ) directly or indirectly connected to the electrical component ( 34 ) and the housing ( 1 protrudes to heat to an environment of the housing ( 1 ).

Casing ( 1 ) according to claim 1, whose heat sink ( 50 ) to an opening ( 22 ) of the housing ( 1 ), through which the heat sink ( 50 ) over the housing ( 1 protrudes).

Casing ( 1 ) according to one of the preceding claims, the first ( 10 ) and second housing part ( 20 ) consist of a plastic.

Casing ( 1 ) according to one of the preceding claims, the first ( 10 ) and second housing part ( 20 ) are interconnected by means of friction welding or laser welding.

Casing ( 1 ) according to one of the preceding claims, whose electronic circuit ( 30 ) a printed circuit board ( 32 ), on which the at least one electrical component ( 34 ) is arranged.

Casing ( 1 ) according to claim 5, whose electrical component ( 34 ) on a first side of the printed circuit board ( 32 ), and its heat sink ( 50 ) on a second side of the printed circuit board ( 32 ) relative to the electrical component ( 34 ) is arranged.

Casing ( 1 ) according to claim 6, the circuit board ( 32 ) between the electrical component ( 34 ) and the heat sink ( 30 ) a plurality of holes ( 40 ) having.

Casing ( 1 ) according to one of the preceding claims, whose heat sink ( 50 ) is a screw or a pin.

Casing ( 1 ) according to one of the preceding claims, whose heat sink ( 50 ) in one over the housing ( 1 ) has outstanding area cooling fins.

Motor vehicle having a housing ( 1 ) according to one of claims 1 to 9.