DE102007013619B4 - Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem. - Google Patents

Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem. Download PDF

Info

Publication number
DE102007013619B4
DE102007013619B4 DE102007013619.8A DE102007013619A DE102007013619B4 DE 102007013619 B4 DE102007013619 B4 DE 102007013619B4 DE 102007013619 A DE102007013619 A DE 102007013619A DE 102007013619 B4 DE102007013619 B4 DE 102007013619B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
printed circuit
housing
circuit boards
flex
circuit board
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.)
Active
Application number
DE102007013619.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007013619A1 (de
Inventor
Josef Loibl
Karl Smirra
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.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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 Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102007013619.8A priority Critical patent/DE102007013619B4/de
Priority to PCT/EP2008/050873 priority patent/WO2008113622A1/de
Publication of DE102007013619A1 publication Critical patent/DE102007013619A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007013619B4 publication Critical patent/DE102007013619B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H05K1/147Structural association of two or more printed circuits at least one of the printed circuits being bent or folded, e.g. by using a flexible printed circuit
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49175Parallel arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding
    • 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
    • H05K1/142Arrangements of planar printed circuit boards in the same plane, e.g. auxiliary printed circuit insert mounted in a main printed circuit
    • 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
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/0989Coating free areas, e.g. areas other than pads or lands free of solder resist
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/049Wire bonding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1147Sealing or impregnating, e.g. of pores
    • 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
    • H05K3/0058Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
    • H05K3/0061Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates onto a metallic substrate, e.g. a heat sink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Elektronikbauteil (1) mit einem Gehäuse (2), welches mindestens eine Bodenplatte (3), einen Gehausedeckel (4) und mindestens zwei elektronische Verbindungen zwischen im Gehauseinnenraum angeordneten Substraten (7) und außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten in Form von Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) aufweist, die mindestens teilweise auf der Bodenplatte(3) fixiert sind, wobei mindestens eine erste Teil-Flex-Leiterplatte (5a) und eine zweite Teil-Flex-Leiterplatte (5b) so ausgestaltet sind, dass sie im montierten Zustand in mindestens einem Bereich (6) überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex Leiterplatten (5a-5d) vollständig ohne Deckisolationsschicht ausgestaltet sind.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Elektronikbauteil für ein elektronisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie die Verwendung eines solchen Bauteils.
  • Elektronikgeräte, beispielsweise Steuergeräte für Kraftfahrzeuge weisen im Allgemeinen eine Vielzahl an elektronischen Komponenten auf, welche in Verbindung mit anderen Komponenten außerhalb des Steuergerätes stehen. Sie werden normalerweise in spezielle Gehäuse eingesetzt, um sie gegen Umwelteinflüsse oder mechanische Beanspruchungen zu schützen. Zudem erfüllen die Gehäuse eine wichtige Abschirmfunktion. Um eine verlässliche Verbindung des Steuergerätes zu außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten zu ermöglichen, ist eine elektrische Verbindung von der Gehauseinnenseite zur Gehauseaußenseite notwendig. Diese wird in jüngster Zeit bevorzugt als flexible Leiterplatte ausgeführt.
  • Stand der Technik
  • Aus der DE 10 2004 036 683 A1 eine Anordnung zur elektrischen Verbindung von Steuerelektronik zu peripheren Komponenten wie beispielsweise Sensoren, Ventile oder Stecker mittels Ankontaktierung an flexible Leiterplattenteilstücke bekannt.
  • Beispielhaft für eine gattungsgemäße Ankontaktierung wird auf die DE 10 2004 050 687 A1 verwiesen. Dort wird eine Möglichkeit zur direkten Kontaktierung eines Kabels oder eines Kabelbündels beschrieben, das an eine flexible Leiterplatte angreift.
  • Alle bisher bekannten Ausgestaltungen von Elektronikgehäusen mit flexiblen Leiterplatten haben jedoch jeweils den Nachteil, dass die flexible Leiterplatte als Komponente extrem kostenintensiv ist. Es gibt daher verschiedene Bestrebungen, die Fläche der flexiblen Leiterplatte pro Elektronikgehäuse zu reduzieren sowie die Ausnutzung der Leiterplattenflächen durch Optimierung des Layouts und durch Entflechtung der Signal- und Strompfade zu verbessern.
  • Ein Beispiel für ein Konzept zur Reduzierung des Einsatzes einer flexiblen Leiterplatte wird in der DE 10 2004 036 683 A1 vorgestellt. Darin wird beschrieben, zur Reduzierung der Gesamtflache der eingesetzten flexiblen Leiterplatte anstelle einer größeren einstückigen flexiblen Leiterplatte mehrere einzelne Teil-Flex-Leiterplatten als elektronische Verbindung einzusetzen. Weitere konstruktive Freiheiten in der Gestaltung des Gerätedesigns können nach der DE 10 2004 036 683 A1 durch eine vereinfachte Realisierung von Kreuzungen durch übereinanderlegen zweier Flexteile erreicht werden.
  • Ein gutes Layout kann ebenfalls zur Einsparung der Leiterplattenfläche beitragen und beugt vielen Schwierigkeiten vor, die sich erst im weiteren Fertigungsprozess einer Leiterplatte ergeben können. Vom Leiterplattendesign hängen im Wesentlichen die Qualität, die Zuverlässigkeit und der Preis einer elektronischen Baugruppe ab. Daher besteht auch weiterhin der Bedarf, einfachere und kostengünstigere Varianten für die Entflechtung der Signal- und Strompfade zu finden.
  • Zur Entflechtung der Leiterbahnen von flexiblen Leiterplatten ist es erforderlich, elektrische Verbindungen zwischen auseinander liegenden Leiterbahnen zu realisieren und dabei gegebenenfalls zwischen liegenden Leiterbahnen kontaktfrei zu kreuzen.
  • In diesem Zusammenhang ist es bereits bekannt, flexible Leiterplatten mit mehreren Leiterbahnebenen, so genannte mehrlagige Leiterplatten, einzusetzen. Diese können mittels geeigneter Durchkontaktierungen zwischen den verschiedenen Leiterbahnebenen elektrische Verbindungen zwischen auseinander liegenden Leiterbahnen einer Ebene hergestellt werden. Nachteilig sind jedoch die besonders hohen Kosten von mehrlagigen Leiterplatten.
  • In der DE 198 56 839 C2 ist als weiteres Konzept beschrieben, dass eine Verbindung zwischen einer ersten und einer zweiten Leiterbahn einer einstückig ausgefertigten Leiterplatte durch einen Umklapp- oder Faltschritt eines ersten Leiterplattenabschnittes auf einen zweiten Leiterplattenabschnitt hergestellt wird. Solche Umklapp- oder Faltvorgange der Leiterplattenstruktur bedeuten jedoch einen höheren und generell unerwünschten Montageaufwand. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Kontaktierpunkte auf der gefalteten flexiblen Leiterplatte auf der unteren Seite zu liegen kommen können und in diesem Fall weitere aufwendigere und damit wiederum kostenintensive Kontaktierprozesse durchgeführt werden müssen. Außerdem kann dieses Faltkonzept nur auf flexible Leiterplatten mit einer isolierenden Deckfolie angewendet werden oder es muss im Falle einer kontaktfreien Kreuzung beim Zuruckfalten des ersten Abschnitts über eine zu überbrückende weitere Leiterbahn eine geeignete Zwischenisolierung zur Kurzschlusssicherung vorgesehen werden.
  • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Elektronikbauteil zur Verfügung zu stellen, das auf der bevorzugten Technologie der Teil-Flex-Leiterplatten als elektronische Verbindung zwischen den außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten und der Elektronik im Inneren des Gehäuses basiert und mit dem auch schwierige Entflechtungen der Signal- und Strompfade einfach und kostengünstig möglich sind und darüber hinaus die Kontaktierung zu den peripheren Komponenten deutlich variabler gestaltet und vereinfacht werden kann. Es soll die Grundlage für die einfache Herstellung von kostengünstigen, rationellen und qualitativ hochwertigen elektronischen Baugruppen zur Verfugung gestellt werden.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einem Elektronikbauteil entsprechend des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zur Herstellung eines solchen gemäß Anspruch 6 erreicht.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Elektronikbauteil zur Verfugung zu stellen, das mindestens ein Gehäuse mit mindestens einer Bodenplatte, einem Gehäusedeckel und mindestens zwei elektronischen Verbindungen in Form von Leiterplatten zwischen im Gehauseinnenraum angeordneten Substraten und außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten aufweist, die mindestens teilweise auf dem Gehäuseboden fixiert sind, wobei mindestens eine erste Teil-Flex-Leiterplatte und eine zweite Teil-Flex-Leiterplatte so ausgestaltet sind, dass sie im montierten Zustand in mindestens einem Bereich überlappen und die Teil-Flex-Leiterplatten vollständig ohne Deckisolationsschicht ausgestaltet sind.
  • Vorteilhafterweise können auf diese Weise auch schwierige Entflechtungsaufgaben durch eine einfache und kostengünstige Möglichkeit gelost werden und gleichzeitig die Kontaktierung zu den peripheren Komponenten deutlich einfacher und variabler gestaltet werden. Weist ein Substrat zum Beispiel eine kurze und eine lange Seite auf, so ist auf seiner kurzen Seite durch seine Orientierung im mechatronischen Aufbau die Entflechtungsmoglichkeit stärker begrenzt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können auf der schmalen Seite beispielsweise zusätzliche spezifische Kontaktpunkte zu peripheren Komponenten bereitgestellt werden, in dem mit den Teil-Flex-Leiterplatten eine überlappende Entflechtung von der langen Seite des Substrats auf die schmale Seite geführt wird. Erfindungsgemaß ist kein aufwendiger Faltprozeß erforderlich und es können auch komplexe Entflechtungen mit geringem Montageaufwand sehr flexibel und elegant gelöst werden. Zusätzlich können erfindungsgemäß alle Vorteile, insbesondere Kostenvorteile des Teil-Flex-Konzeptes konsequent genutzt werden.
  • Zusätzlich kann die verwendete Teil-Flex-Leiterplatte oberhalb der Kupfer-Leitungsbahnschicht keine weitere schutzende Deckisolationsschicht aufweisen, also vollständig ohne Deckisolationsschicht aufgebaut sein. Gerade im Hinblick auf solche Elektronikgehäuse, die aggressiven Medien ausgesetzt sind, wie sie beispielsweise in Getrieben und in Motoren vorherrschen, kann ein Schutz der empfindlichen Leiterbahnen durch eine Abdeckung mit einem Gehäusedeckel und/oder mit Kontaktierabdeckungen vorgesehen werden. Der Gehäusedeckel kann hermetisch dicht auf den Gehäuseboden mit der darauf fixierten, erfindungsgemäß ausgestalteten flexiblen Leiterplatte aufgebracht werden, so dass die darunter befindlichen Bereiche der Teil-Flex-Leiterplatten schon ausreichend geschützt sind. Die außerhalb des Gehäusedeckels liegenden Leiterbahnbereiche der erfindungsgemäßen Teil-Flex-Leiterplatte können auf andere Weise, beispielsweise durch weitere Abdeckungen wie zum Beispiel Kontaktierabdeckungen, geschützt werden. Auf diese Weise hebt sich die vorliegende Erfindung auch vorteilhaft von den vorbekannten Elektronikbauteilen des Standes der Technik ab, in denen die flexiblen Leiterplatten zur Kontaktierung der peripheren Komponenten kleine Ausschnitte in der Deckfolie, so genannte „Pads“, vorsehen, die durch das exakte Aufbringen einer entsprechend ausgestanzten Deckschicht auf die Leiterbahnschicht hergestellt werden müssen. Zusätzlich können diese Bereiche variabel auf die Kontaktierungserfordernisse der unterschiedlichen Peripherien angepasst werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhangigen Ansprüche.
  • Die Teil-Flex-Leiterplatten können beispielsweise aus einer unteren Polyimid-Basisfolie und darauf in einer Klebeschicht eingebettet angeordneten metallischen Leiterbahnen, vorzugsweise aus Kupfer, bestehen. Bevorzugt können einlagige Teil-Flex-Leiterplatten als elektrische Verbindung verwendet werden, die nur eine Leiterbahnschicht aufweisen. Es können auch mehrschichtige Teil-Flex-Leiterplatten verwendet werden, die allerdings deutlich kostenintensiver sind, als die bevorzugten einlagigen. Vorteilhafterweise kann der Einsatz von kostenintensiven mehrlagigen Flexfolien somit vermieden werden. Alternativ kann gleichermaßen erfindungsgemäß eine erste Teil-Flex-Leiterplatte so eingesetzt werden, dass sie eine zweite starre Leiterplatte, beispielsweise eine PCB-Leiterplatte, überlappt.
  • Die Bodenplatte, kann eine größere Grundfläche aufweisen als der Gehausedeckel. Die Bodenplatte besteht bevorzugter Weise aus einem metallischen Material, besonders bevorzugt aus Aluminium. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die erfindungsgemäß ausgestalteten Teil-Flex-Leiterplatten mindestens teilweise auf die metallische Bodenplatte auflaminiert. Dies stellt eine einfach herstellbare, verlassliche, dichte und kostengünstige Fixierung sicher. Gemäß der vorliegenden Erfindung können zwei oder mehrere Teil-Flex-Leiterplatten auf einer Bodenplatte, bevorzugt aus Aluminium, mindestens teilweise auflaminiert werden. Besonders bevorzugt werden die Teil-Flex-Bereiche mittels Acrylkleber auf der Bodenplatte fixiert.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Teil-Flex-Leiterplatten auf einer auf die Teil-Flex-Leiterplatten größenangepassten Bodenplatte auflaminiert. Dies hat den Vorteil, dass die Leiterplattenbereiche gestutzt werden können. Auf diese Weise kann eine verbesserte Robustheit und Steifigkeit des Bauteils erzielt werden.
  • Der Gehäusedeckel kann aus jedem Material bestehen, das einen ausreichenden Schutz der Elektronik gegenüber den gegebenen Umwelteinflüssen sicherstellt. Neben Gehäusedeckeln aus Kunststoff können auch solche aus metallischen Materialien verwendet werden. Alternativ oder kumulativ kann der Gehäusedeckel beispielsweise durch Nieten, Kleben oder Löten mit der Bodenplatte und/oder den erfindungsgemaß ausgebildeten Teil-Flex-Leiterplatten verbunden werden. Wichtig dabei ist vor allem, eine gute Abdichtung zu gewährleisten, sollen die Elektronikbauteile spater in aggressiver Umgebung, wie zum Beispiel in einem Getriebe oder in einem Motor, eingesetzt werden.
  • Wenn eine Fixierung des Gehäusedeckels mittels Verlöten angestrebt wird, sollte vorzugsweise ein Gehausedeckel aus Metall vorgesehen werden. Dieser bringt gleichzeitig die notwendigen EMV-Abschirmwerte und eine erhöhte Steifigkeit mit. Alternativ kann auch ein metallisierter Kunststoff-Formkörper eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der Gehäusedeckel jedoch aus einem metallischen Material wie beispielsweise Stahlblech, Aluminium oder Druckguss gefertigt. Dadurch ergeben sich eine erhöhte Langzeitstabilität, eine gute Diffusionsdichte gegenüber aggressiven Chemikalien und verbesserte Abschirmwerte über die gesamte Lebensdauer des Elektronikbauteils, beispielsweise eines Steuergeräts.
  • Zur Herstellung eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Elektronikbauteils werden zwei oder mehrere Teil-Flex-Leiterplatten auf den Gehauseboden aufgebracht wobei mindestens mindestens eine erste Teil-Flex-Leiterplatte und eine zweite Teil-Flex-Leiterplatte so ausgestaltet sind, dass sie im montierten Zustand in mindestens einem Bereich überlappen und die Teil-Flex-Bereiche vollständig oberhalb der Kupfer-Leiterbahn keine Deckisolationslage aufweisen. Die Kontaktierungen zu den elektronischen Komponenten im Inneren des Gehäuses und zu den außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten werden hergestellt und anschließend wird der Gehäusedeckel auf den entsprechenden Bereich der Bodenplatte des Gehäuses aufgebracht und fixiert. Die offenen Leiterbahnbereiche der flexiblen Leiterplatte mit bereits erfolgten Kontaktierungen können vorzugsweise durch Kontaktierungsabdeckungen vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Solche äußeren Einflüsse können beispielsweise metallische Späne aus Fertigungsrückstanden des Getriebe- oder Motorgehäuses beinhalten, die zu Kurzschlüssen der Kontaktierungen oder der offenen Bereiche der Kupfer-Leitungsbahnen führen konnten.
  • Verbindungen zwischen den außerhalb des Gehäuses angeordneten elektronischen Komponenten und der flexiblen Leiterplatte der vorliegenden Erfindung können auf jede bekannte Weise hergestellt werden. So können die Verbindungen lösbar beispielsweise als Stecker oder nicht lösbar durch beispielsweise Loten oder Schweißen hergestellt werden. Die elektronische Verbindung wird besonders bevorzugt direkt sowohl mit dem elektronischen Substrat im Inneren des Gehäuses als auch mit den Signalgebern und -empfängern (insbesondere Sensoren, Ventile, etc.) außerhalb des Gehäuses verbunden. Insbesondere bevorzugt wird eine direkte Verbindung mit dem elektronischen Substrat in Inneren des Gehäuses mittels Dickdraht-Bonden hergestellt. Die Komplexität und/oder die Anzahl der Verbindungen kann durch die erfindungsgemäße Entflechtung deutlich reduziert und auf diese Weise Teileausfälle aufgrund von schadhaften Schnittstellen vermieden werden. Die Fehleranfälligkeit vermindert sich dadurch erheblich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von zwei Ausführungsvarianten in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
  • In dieser zeigt:
    • 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine Bodenplatte eines Elektronikbauteils mit darauf angeordneten Teil-Flex-Leiterplatten mit einem Uberlappungsbereich,
    • 2 eine perspektivische Draufsicht eines Elektronikbauteils mit teilexplodierter Darstellung des Gehäusedeckels und größenangepasster Bodenplatte.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektronikbauteil 1. Das Gehäuse 2 des Elektronikbauteils 1 wird von einer metallischen Bodenplatte 3 und einem Gehäusedeckel 4 aus Stahlblech oder Aluminium gebildet (nicht gezeigt). Auf der metallischen Bodenplatte 3 können mehrere Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d mindestens teilweise fixiert sein. Die Teil-Flex-Leiterplatte 5a bildet mit der Teil-Flex-Leiterplatte 5b außerhalb des Gehäuseinneren einen Überlappungsbereich 6. Im Überlappungsbereich 6 kann beispielsweise die Unterseite der Teil-Flex-Leiterplatte 5a auf der Oberseite der Teil-Flex-Leiterplatte 5b angeordnet sein oder umgekehrt. Auf der Bodenplatte 3 ist ein Elektronik-Substrat 7 angeordnet, das beispielsweise verschiedene elektronische Bauteile aufweisen kann. Das Substrat 7 mit seinen verschiedenen elektronischen Bauteilen im Innern des Gehäuses 2 ist über Direktkontakte 8 mit den Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d verbunden.
  • Die Teil-Flex-Leiterplatte 5a kann von der längeren Seite des Elektronik-Substrats 7 zur Entflechtung auf die schmalere Seite des Substrates 7 geführt sein. Hierdurch ist es möglich auf der schmaleren Seite des Substrats 7 weitere spezifische Kontaktpunkte zu peripheren Komponenten bereitzustellen. Die Teil-Flex-Bereiche 5 (a-d) können außerhalb des Elektronikraums des Gehäuses 2 frei und ohne Stützung eingesetzt werden.
  • Durch den Einsatz der Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d mit mindestens einem überlappenden Bereich 6 kann eine Entflechtung bewirkt werden. Auf diese Weise können auf kostengünstige Art und Weise sehr flexibel auch komplexe Entflechtungen mit einlagigen Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d gelöst werden. Zudem ist es möglich eine einfache Anpassbarkeit an unterschiedliche elektrische Bauelemente, Komponenten und/oder Substrate 7 zu erzeugen.
  • 2 zeigt ein Elektronikbauteil 1 mit einer auf die Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d größenangepassten Bodenplatte 3. Der Gehäusedeckel 4 ist separat gezeigt. Die Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d ragen unter der Aufsatzflache des Deckels 4 hervor und sind auf der größenangepassten Bodenplatte 3 auflaminiert. Entsprechend der Form der Aufsatzfläche des Gehäusedeckels 4 ist auf der Bodenplatte 3 und den Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d eine Abdichtzone 9 vorgesehen. Diese kann gewährleisten, dass der Gehäusedeckel 4 hermetisch dicht mit der Bodenplatte 3 verbunden werden kann. Das Substrat 7 und die Direktkontakte 8 zu den Teil-Flex-Leiterplatten 5a bis 5d sind innerhalb der Abdichtzone 9 im Gehäuseinneren untergebracht.
  • Zusammenfassend wird aufgrund der erfindungsgemäßen Überlappung von mindestens einer Teil-Flex-Leiterplatte mit mindestens einer zweiten Leiterplatte demnach eine erheblich vereinfachte Möglichkeit der Entflechtung der Signal und Strompfade ermöglicht. In Kombination mit dem Einsatz der Teil-Flex-Leiterplatten die vollständig ohne Deckisolationsschicht ausgestaltet sind entsteht ein Konzept zur variablen Anpassung an die Vorgaben bezüglich der äußeren Komponenten und/oder des Elektroniksubstrats. Zusätzlich ist eine vereinheitlichte Fertigung der flexiblen Leiterplatten möglich, was zusätzlich zu einem erheblichen Kostenvorteil fuhren kann.

Claims (9)

  1. Elektronikbauteil (1) mit einem Gehäuse (2), welches mindestens eine Bodenplatte (3), einen Gehausedeckel (4) und mindestens zwei elektronische Verbindungen zwischen im Gehauseinnenraum angeordneten Substraten (7) und außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten in Form von Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) aufweist, die mindestens teilweise auf der Bodenplatte(3) fixiert sind, wobei mindestens eine erste Teil-Flex-Leiterplatte (5a) und eine zweite Teil-Flex-Leiterplatte (5b) so ausgestaltet sind, dass sie im montierten Zustand in mindestens einem Bereich (6) überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex Leiterplatten (5a-5d) vollständig ohne Deckisolationsschicht ausgestaltet sind.
  2. Elektronikbauteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) einlagig sind.
  3. Elektronikbauteil (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (3) eine größere Grundfläche aufweist als der Gehausedeckel(4).
  4. Elektronikbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) über die Ränder der Bodenplatte (3) herausragen.
  5. Elektronikbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) auf eine oder mehrere auf die Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) größenangepasste Bodenplatten (3) auflaminiert sind.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Elektronikbauteils (1) mit den Merkmalen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d), die vollständig ohne Deckisolationsschicht ausgestaltet sind, mindestens teilweise auf den Gehäuseboden (3) aufgebracht werden, mit dem elektronischen Substrat (7) im Innern des Gehäuses (2) und den außerhalb des Gehäuses liegenden Komponenten verbunden werden und der Gehäusedeckel (4) auf der Abdichtzone (9) befestigt wird, wobei mindestens eine erste Teil-Flex-Leiterplatte (5a) und eine zweite Teil-Flex-Leiterplatte (5b) so ausgestaltet werden, dass sie im montierten Zustand in mindestens einem Bereich (6) überlappen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des elektronischen Substrats (7) mit den Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) mittels Dickdraht-Bonden und die Verbindung der peripheren Komponenten mit den Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) mittels Löten, Schweißen oder Crimpen durchgeführt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) als elektronische Verbindung auf den Gehäuseboden (3) auflaminiert werden.
  9. Verwendung eines Elektronikbauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einer Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.
DE102007013619.8A 2007-03-21 2007-03-21 Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem. Active DE102007013619B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007013619.8A DE102007013619B4 (de) 2007-03-21 2007-03-21 Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem.
PCT/EP2008/050873 WO2008113622A1 (de) 2007-03-21 2008-01-25 Elektronikbauteil mit flexibler leiterplattentechnologie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007013619.8A DE102007013619B4 (de) 2007-03-21 2007-03-21 Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007013619A1 DE102007013619A1 (de) 2008-10-02
DE102007013619B4 true DE102007013619B4 (de) 2019-07-11

Family

ID=39362509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007013619.8A Active DE102007013619B4 (de) 2007-03-21 2007-03-21 Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem.

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007013619B4 (de)
WO (1) WO2008113622A1 (de)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712266A1 (de) * 1997-03-24 1998-10-01 Draexlmaier Lisa Gmbh Kraftfahrzeugtür
DE19856839C2 (de) 1998-12-09 2001-07-12 Siemens Ag Anordnung aus Motor-oder Getriebesteuergerät und flexibler Leiterplattenstrukt r
EP1153801A2 (de) * 2000-05-10 2001-11-14 Yazaki Corporation Kabelbaum und Herstellungsverfahren
US20020050730A1 (en) * 2000-10-13 2002-05-02 Masayuki Kondo Wire harness for vehicle seat
DE10110620A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Conti Temic Microelectronic Elekronische Baugruppe
DE102004036683A1 (de) 2004-07-28 2006-03-30 Siemens Ag Steuervorrichtung, insbesondere mechatronisches Getriebe- oder Motorsteuergerät
DE102004050687A1 (de) 2004-10-18 2006-04-27 Siemens Ag Kontaktierung eines Kabels an einer flexiblen Leiterbahn
DE102005003448A1 (de) * 2005-01-25 2006-08-03 Siemens Ag Systemkomponente eines Steuergerätes
DE102005012077A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-21 Carl Freudenberg Kg Integraler Leitungssatz und Verfahren zur Herstellung eines integralen Leitungssatzes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450286A (en) * 1992-12-04 1995-09-12 Parlex Corporation Printed circuit having a dielectric covercoat
DE19720167B4 (de) * 1997-05-14 2006-06-22 Siemens Ag Struktur zum Anschließen einer Mehrzahl voneinander entfernter elektrischer Bauelemente an eine Zentraleinheit
DE10051945C1 (de) * 2000-10-19 2001-11-29 Siemens Ag Dichte Aufnahmekammer für Kfz-Elektronikbauteil und Verfahren zur Herstellung derselben
DE10340974A1 (de) * 2003-09-05 2005-03-24 Robert Bosch Gmbh Steuergeräteeinheit und Verfahren zur Hestellung derselben
DE102005022536A1 (de) * 2005-05-17 2006-11-23 Siemens Ag Steuereinheit mit einer flexiblen Leiterplatte

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19712266A1 (de) * 1997-03-24 1998-10-01 Draexlmaier Lisa Gmbh Kraftfahrzeugtür
DE19856839C2 (de) 1998-12-09 2001-07-12 Siemens Ag Anordnung aus Motor-oder Getriebesteuergerät und flexibler Leiterplattenstrukt r
EP1153801A2 (de) * 2000-05-10 2001-11-14 Yazaki Corporation Kabelbaum und Herstellungsverfahren
US20020050730A1 (en) * 2000-10-13 2002-05-02 Masayuki Kondo Wire harness for vehicle seat
DE10110620A1 (de) * 2001-03-06 2002-09-26 Conti Temic Microelectronic Elekronische Baugruppe
DE102004036683A1 (de) 2004-07-28 2006-03-30 Siemens Ag Steuervorrichtung, insbesondere mechatronisches Getriebe- oder Motorsteuergerät
DE102004050687A1 (de) 2004-10-18 2006-04-27 Siemens Ag Kontaktierung eines Kabels an einer flexiblen Leiterbahn
DE102005003448A1 (de) * 2005-01-25 2006-08-03 Siemens Ag Systemkomponente eines Steuergerätes
DE102005012077A1 (de) * 2005-03-16 2006-09-21 Carl Freudenberg Kg Integraler Leitungssatz und Verfahren zur Herstellung eines integralen Leitungssatzes

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008113622A1 (de) 2008-09-25
DE102007013619A1 (de) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1575344B1 (de) Steuergerät
EP2055154B1 (de) Standardisiertes elektronikgehäuse mit modularen kontaktpartnern
EP2201830B1 (de) Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau
DE102007032535B4 (de) Elektronisches Modul für eine integrierte mechatronische Getriebesteuerung
DE102007019095A1 (de) Standardisiertes Trägerelement mit integrierter Schnittstelle
DE102005056014A1 (de) Elektroniksteuermodul mit einer inneren elektrischen Erdung und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2033269B1 (de) Elektronikgehäuse mit standardinterface
DE102007019098B4 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
DE102013209296B4 (de) Elektronisches Modul, insbesondere Steuergerät für ein Fahrzeug
DE102007039618B4 (de) Modul für eine integrierte Steuerelektronik mit vereinfachtem Aufbau
DE102014221973A1 (de) Elektrisches Gerät für den Einsatz in einem kontaminierenden Medium und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102007013619B4 (de) Elektronikbauteil mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie, Verfahren zu seiner Herstellung sowie Verwendung eines solchem.
DE102005048097A1 (de) Steuergeräteanordnung
DE102006052458B4 (de) Elektronikgehäuse mit neuer flexibler Leiterplattentechnologie
WO2009040203A1 (de) Modul für eine integrierte steuerelektronik mit vereinfachtem aufbau
DE102007013617B4 (de) Elektronisches Bauteil
DE102007032593B3 (de) Steuervorrichtung
EP1336329B1 (de) Leiterplattenanordnung und verfahren zu derer herstellung
DE10246090A1 (de) Elektronische Baugruppe für ein Kraftfahrzeug
EP1469710B1 (de) Bauelementeträger und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006038645A1 (de) Leiterplatte zum Bestücken mit einem SMD-Bauteil auf einer Innenlage und Verfahren zur Herstellung
DE10330754A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Schaltung
WO2008068118A1 (de) Verfahren zur befestigung einer leiterplatte auf einer bodenplatte und kurzschlusssichere anordnung einer leiterplatte auf einer elektrisch leitenden bodenplatte

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE