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 PDFInfo
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/147—Structural 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
- H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
- H01L2224/0554—External layer
- H01L2224/0555—Shape
- H01L2224/05552—Shape in top view
- H01L2224/05554—Shape in top view being square
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting 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
- H01L2224/48221—Connecting 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
- H01L2224/48225—Connecting 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
- H01L2224/48227—Connecting 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49175—Parallel arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/142—Arrangements of planar printed circuit boards in the same plane, e.g. auxiliary printed circuit insert mounted in a main printed circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
- H05K2201/0989—Coating free areas, e.g. areas other than pads or lands free of solder resist
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
- H05K2203/049—Wire bonding
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/1147—Sealing or impregnating, e.g. of pores
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0058—Laminating printed circuit boards onto other substrates, e.g. metallic substrates
- H05K3/0061—Laminating 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 derDE 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 Elektronikbauteil1 . Das Gehäuse2 des Elektronikbauteils1 wird von einer metallischen Bodenplatte3 und einem Gehäusedeckel4 aus Stahlblech oder Aluminium gebildet (nicht gezeigt). Auf der metallischen Bodenplatte3 können mehrere Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d mindestens teilweise fixiert sein. Die Teil-Flex-Leiterplatte5a bildet mit der Teil-Flex-Leiterplatte5b außerhalb des Gehäuseinneren einen Überlappungsbereich6 . Im Überlappungsbereich6 kann beispielsweise die Unterseite der Teil-Flex-Leiterplatte5a auf der Oberseite der Teil-Flex-Leiterplatte5b angeordnet sein oder umgekehrt. Auf der Bodenplatte3 ist ein Elektronik-Substrat7 angeordnet, das beispielsweise verschiedene elektronische Bauteile aufweisen kann. Das Substrat7 mit seinen verschiedenen elektronischen Bauteilen im Innern des Gehäuses2 ist über Direktkontakte8 mit den Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d verbunden. - Die Teil-Flex-Leiterplatte
5a kann von der längeren Seite des Elektronik-Substrats7 zur Entflechtung auf die schmalere Seite des Substrates7 geführt sein. Hierdurch ist es möglich auf der schmaleren Seite des Substrats7 weitere spezifische Kontaktpunkte zu peripheren Komponenten bereitzustellen. Die Teil-Flex-Bereiche5 (a-d) können außerhalb des Elektronikraums des Gehäuses2 frei und ohne Stützung eingesetzt werden. - Durch den Einsatz der Teil-Flex-Leiterplatten
5a bis5d mit mindestens einem überlappenden Bereich6 kann eine Entflechtung bewirkt werden. Auf diese Weise können auf kostengünstige Art und Weise sehr flexibel auch komplexe Entflechtungen mit einlagigen Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d gelöst werden. Zudem ist es möglich eine einfache Anpassbarkeit an unterschiedliche elektrische Bauelemente, Komponenten und/oder Substrate7 zu erzeugen. -
2 zeigt ein Elektronikbauteil1 mit einer auf die Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d größenangepassten Bodenplatte3 . Der Gehäusedeckel4 ist separat gezeigt. Die Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d ragen unter der Aufsatzflache des Deckels4 hervor und sind auf der größenangepassten Bodenplatte3 auflaminiert. Entsprechend der Form der Aufsatzfläche des Gehäusedeckels4 ist auf der Bodenplatte3 und den Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d eine Abdichtzone9 vorgesehen. Diese kann gewährleisten, dass der Gehäusedeckel4 hermetisch dicht mit der Bodenplatte3 verbunden werden kann. Das Substrat7 und die Direktkontakte8 zu den Teil-Flex-Leiterplatten5a bis5d sind innerhalb der Abdichtzone9 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)
- 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.
- Elektronikbauteil (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) einlagig sind. - Elektronikbauteil (1) nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (3) eine größere Grundfläche aufweist als der Gehausedeckel(4). - Elektronikbauteil (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) über die Ränder der Bodenplatte (3) herausragen. - 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.
- 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.
- 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. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 6 oder7 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Teil-Flex-Leiterplatten (5a-5d) als elektronische Verbindung auf den Gehäuseboden (3) auflaminiert werden. - Verwendung eines Elektronikbauteils (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , gekennzeichnet durch seine Verwendung bei einer Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs.
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)
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)
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 |
-
2007
- 2007-03-21 DE DE102007013619.8A patent/DE102007013619B4/de active Active
-
2008
- 2008-01-25 WO PCT/EP2008/050873 patent/WO2008113622A1/de active Application Filing
Patent Citations (9)
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 |