DE102008055955A1 - Elektronisches Gerät mit Gehäuse und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät (1) mit einem Gehäuse (4) und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das elektronische Gerät (1) weist mindestens ein Substrat (5) mit einer Stromverdrahtung auf. Das Gehäuse (4) hat eine metallische Gehäusewand (6), auf der das Substrat (5) angeordnet ist. Außerdem weist das elektronische Gerät (1) mindestens ein stromführendes Außenkontaktelement (7) auf, das mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) elektrisch in Verbindung steht und einen elektrisch isolierten Durchkontakt (8) durch die metallische Gehäusewand (6) aufweist. Das Substrat (5) hat eine Außenkontaktdurchgangsöffnung (9), die mit dem Durchkontakt (8) durch die metallische Gehäusewand (6) fluchtet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das elektronische Gerät weist mindestens ein Substrat mit einer Stromverdrahtung auf. Das Gehäuse hat eine metallische Gehäusewand, auf der das Substrat angeordnet ist. Außerdem weist das elektronische Gerät mindestens ein stromführendes Außenkontaktelement auf, das mit der Stromverdrahtung des Substrats elektrisch in Verbindung steht und einen elektrisch isolierten Durchkontakt durch die metallische Gehäusewand bildet.
  • Die elektrische Kontaktierung von dem elektronischen Substrat zu einem derartigen durch das Gehäuse führenden Durchkontakt wird in der Regel durch Drahtbondverfahren bewerkstelligt. Ein Nachteil dieser bekannten und eingesetzten Technologie ist ein großer Raumbedarf der Kontaktierung. Außerdem sind für eine derartige Kontaktierung über ein Drahtbondverfahren zwei Kontaktstellen erforderlich, um die elektrische Verbindung von dem Substrat zu dem Durchkontakt herzustellen, nämlich eine Verbindung mit Kontakt zwischen Substrat und Bonddraht und eine weitere Verbindung zwischen Bonddraht und Durchkontakt. Dazu ist es erforderlich, einen Teil der metallischen Gehäusewand für den Durchkontakt zu reservieren, in dessen Umgebung keinerlei Substratmaterial angeordnet wird, so dass der Durchkontakt für den Drahtbondprozess frei zugänglich ist.
  • Eine Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik zeigt 3. Die metallische Gehäusewand 6 wird hier von einer flachen Bodenplatte gebildet, auf der ein Substrat 5 in Form einer Leiterplatte stoffschlüssig angeordnet ist. Hochstromführende Leiterbahnen werden in dieser Ausführungsform im Stand der Technik bis an einen Rand der Leiterplatte herangeführt und von dort aus wird mit Hilfe einer Bondverbindung 16 über einen Bonddraht 17 oder ein Bondband ein erstes Bondverbindungsende 18 des Bonddrahts auf einem zweiten Ende 14 eines Außenkontaktelements 7 beispielsweise durch Reibschweißen oder Ultraschallschweißen aufgebracht. Ein zweites Bondverbindungsende 19 wird mit den hochstromführenden Leiterbahnen im Randbereich der Leiterplatte 10 verbunden.
  • Das Außenkontaktelement 7 wird in Form eines Stiftes 11 isoliert. Eine Isolationsmasse 24 wird zwischen der elektrisch leitenden Gehäusewand 6 und dem Außenkontaktelement eingebracht, so dass der Stift 11 einen Durchkontakt 8 bildet und aus der Gehäusewand 6 mit einem ersten Ende 13 des Außenkontaktelements 7 herausragt. Dazu wird der Bereich 25 des Durchkontaktes in dem Innenbereich 15 des Gehäuses 4 von Leiterplattenmaterial freigehalten und ist somit eine ungenutzte bzw. nur schwach genutzte Fläche im Vergleich zu der Breite b der Leiterplatte 10. Ein Gehäusedeckel 26 kann das elektronische Gerät 3 gegenüber der Umgebung hermetisch abschließen. Auch der Gehäusedeckel 26 muss eine Mindesthöhe H aufweisen, um sicherzustellen, dass der Bonddraht 17 bzw. das Bondband der Bondverbindung 16 nicht beeinträchtigt wird. Auch dabei wird ein erheblicher Raumbedarf für die Kontaktierung gemäß dem Stand der Technik benötigt.
  • Aus der Druckschrift US 6,415,182 B1 ist eine hermetisch abdichtende Stiftzusammensetzung bekannt, um eine elektrische Verbindung zwischen einem hermetisch abgedichteten Gehäuse und einem externen Schaltkreis zu bilden. Dazu weist das Gehäuse eine Öffnung auf und einen Stopfen, der in dem Gehäuse fixiert ist. Eine niedrig schmelzende Legierung ist zwischen dem Stopfen und dem Gehäuse angeordnet, um den Stopfen in dem Gehäuse zu fixieren. Zwei unterschiedliche Stifte sind auf gegenüberliegenden Seiten des Stopfens eingebracht, wobei eine hoch schmelzende Legierung einen der beiden Stifte an dem Stopfen fixiert und eine niedrig schmelzende Legierung den anderen Stift mit dem Stopfen verbindet. Ein derartiger zweiteiliger Durchkontakt ist relativ komplex aufgebaut und mit großen Justageproblemen bei der Herstellung verbunden, was ein derartiges elektronisches Gerät und dessen Herstellung verteuert. Außerdem muss auch hier genügend Raum ausgespart werden, um auf einer entsprechenden Gehäusewand ausreichend Platz für die Durchführung zu schaffen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Gerät mit Gehäuse und ein Verfahren zur Herstellung desselben zu schaffen, das eine zuverlässige Hochstromkontaktierung innerhalb eines mediendichten Gehäuses gewährleistet und eine zuverlässige elektrische Verbindung des elektronischen Geräts zu peripheren Komponenten sicherstellt. Dabei sollen die Kontaktierungen mit möglichst wenigen Prozessschritten und mit geringstem Raumbedarf realisiert werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse und ein Verfahren zur Herstellung desselben geschaffen. Das elektronische Gerät weist mindestens ein Substrat mit einer Stromverdrahtung auf. Das Gehäuse hat eine metallische Gehäusewand, auf der das Substrat angeordnet ist. Außerdem weist das elektronische Gerät mindestens ein stromführendes Außenkontaktelement auf, das mit der Stromverdrahtung des Substrats elektrisch in Verbindung steht und einen elektrisch isolierten Durchkontakt durch die metallische Gehäusewand aufweist. Das Substrat hat eine Außenkontaktdurchgangsöffnung, die mit dem Durchkontakt durch die metallische Gehäusewand fluchtet.
  • Dieses elektronische Gerät hat den Vorteil, dass durch das Vorsehen einer Außenkontaktdurchgangsöffnung in dem Substrat, die mit dem Durchkontakt durch die metallische Gehäusewand fluchtet, die umgebende Innenfläche der Gehäusewand voll für die Substratfläche zur Verfügung steht. Lediglich ein minimaler Flächenanteil für die Außenkontaktdurchgangsöffnung wird benötigt, um raumsparend die hochstromführende Substratverdrahtung mit einem entsprechenden Außenkontaktelement elektrisch zu verbinden.
  • Ein weiterer Vorteil gegenüber dem oben zitierten Stand der Technik besteht darin, dass lediglich ein einziges Außenkontaktelement erforderlich ist, das sowohl die Außenkontaktdurchgangsöffnung des Substrats auffüllt als auch den Durchkontakt durch die metallische Gehäusewand selbst bildet, da die Außenkontaktdurchgangsöffnung in dem Substrat mit einer Durchkontaktöffnung durch die metallische Gehäusewand fluchtet. Außerdem ist es in vorteilhafter Weise möglich, anstelle einer Drahtbondprozedur zur elektrischen Kontaktierung ein einfaches Lötverfahren oder Schweißverfahren im Bereich der Außenkontaktdurchgangsöffnung des Substrats durchzuführen und den zweiten Kontaktierungsschritt des Bondprozesses einzusparen.
  • Das Einbringen von Löchern bzw. Öffnungen im Substrat ist ein Prozess, welcher in der Substratherstellung ohne Gefährdung des Substrats an sich durchgeführt werden kann. Der Zusatzaufwand für derartige Außenkontaktdurchgangsöffnungen in dem Substrat ist im Verhältnis zum Raumgewinn vernachlässigbar klein, zumal das Außenkontaktelement bzw. die Öffnung im Substrat nur einen sehr geringen Platz auf dem Substrat einnimmt. Ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten Bondverbindungen besteht darin, dass der „Kontaktierplatz” relativ gering ist. Dennoch können durch derartige Außenkontaktdurchgangsöffnungen auch Stifte geführt werden, deren Enden anschließend mit einem Bondverfahren mit den einzelnen Anschlussflächen bzw. Bondkontaktflächen des Substrats elektrisch verbunden werden. Dieses kann beispielsweise aus Gründen der Vereinheitlichung der Kontaktierprozesse oder zur Überbrückung größerer Abstände zwischen Außenkontaktelement und Bondverbindungsfläche auf dem Substrat eingesetzt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Substrat eine Leiterplatte mit stromführenden Leiterbahnen auf. Derartige Leiterplatten, insbesondere für Stromversorgungsgeräte, können durch einfache Bohrungen mit den erfindungsgemäßen Außenkontaktdurchgangsöffnungen versehen werden, wobei diese Außenkontaktdurchgangsöffnungen vorzugsweise mit einem Metall plattiert werden, um einen großflächigen Kontakt für die stromführenden Außenkontaktelemente bereitzustellen.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine derartige Leiterplatte auf der metallischen Gehäusewand des elektronischen Geräts laminiert werden kann, beispielsweise mit einem wärmeleitenden Klebstoff, so dass ein guter Wärmeleitungsübergang zum Gehäuse geschaffen wird, um die Aufheizung der stromführenden Leiterbahnen in zulässigen Grenzen zu halten.
  • Vorzugsweise weist das Außenkontaktelement einen Stift auf, der aus der Gehäusewand herausragt und in der metallischen Gehäusewand isolierend über eine Glasmischung eingeschmolzen und fixiert ist, wobei die Glasmischung das Gehäuse herme tisch abdichtet. Derartige Durchkontakte mit einer Glasmischung für vorkonfektionierte Durchkontakte in einem metallischen Einsatzrahmen oder mit einer Glasmischung zu einer metallischen Gehäusewand werden bei relativ hohen Temperaturen fixiert, so dass zunächst das Gehäuse mit dem Außenkontaktelement und der isolierenden Glasmischung hergestellt wird, bevor ein entsprechendes Substrat mit einer zu dem Durchkontakt fluchtenden Außenkontaktdurchgangsöffnung auf die metallische Gehäusewand aufgebracht wird und durch Löten oder Schweißen mit dem Außenkontaktelement elektrisch verbunden wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Gehäusewand einen Kontakteinsatz mit mindestens einem Außenkontaktelement aufweist, wobei der Kontakteinsatz in der metallischen Gehäusewand fixiert ist. Ein derartiger Aufbau hat den Vorteil, dass der Kontakteinsatz getrennt von der Gehäusefabrikation als vorkonfektioniertes Produkt hergestellt und gelagert werden kann und anschließend in einer entsprechenden Gehäusedurchgangsöffnung fixiert werden kann. Dabei ist es auch vorgesehen, mehrere Außenkontaktelemente in einem derartigen Kontakteinsatz anzuordnen, wobei derartige Außenkontaktelemente sowohl nebeneinander auf einer Linie als auch hintereinander in mehreren Zeilen oder kreisförmig angeordnet sein können. Dabei ist es von Vorteil, dass in dem Substrat eine der Zahl der Außenkontaktelemente entsprechende Anzahl von Bohrungen oder Öffnungen vorgesehen werden. Auch ist es möglich, Stifte mit unterschiedlichem Querschnitt in einer Glasmischung einzuschmelzen, zu umhüllen und zu fixieren.
  • Dabei kann das Außenkontaktelement mit einem ersten Ende aus dem Gehäuse herausragen und mit einem zweiten Ende durch die Außenkontaktdurchgangsöffnung des Substrats in einen Innenbe reich des Gehäuses hineinragen, wobei das zweite Ende mit der Stromverdrahtung verlötet oder verschweißt ist. Anstelle einer direkten Löt- oder Schweißverbindung mit der Stromverdrahtung des Substrats kann das zweite Ende, das in den Innenbereich des Gehäuses hineinragt, auch über eine Bondverbindung mit der Stromverdrahtung verbunden sein. Dennoch wird gegenüber dem Stand der Technik, bei dem keine Außenkontaktdurchgangsöffnungen des Substrats zur Verfügung stehen, eine deutliche Raumersparnis erreicht, die entweder dadurch genutzt werden kann, dass das elektronische Gerät in seinen Dimensionen schrumpft oder dass größere Schaltkreise auf dem Substrat untergebracht werden können.
  • Wird eine Bondverbindung vorgesehen, so wird mindestens ein Bonddraht oder ein Bondband mit zwei Enden eingesetzt, wobei das erste Bondverbindungsende mit dem zweiten Ende des Außenkontaktelements verschweißt ist und ein zweites Bondverbindungsende mit der Stromverdrahtung des Substrats verschweißt ist. Der Bondvorgang an sich ist ein Reibschweißprozess, bei dem mittels Ultraschall das Material des Bonddrahts mit Bondflächen des Substrats bzw. mit dem zweiten Ende des Außenkontaktelements verschweißt wird. Dabei werden häufig eutektische Schmelzvorgänge genutzt, bei denen zwei hoch schmelzende Materialien, wie Gold und Aluminium, eine niedrig schmelzende eutektische Schmelze bilden können.
  • Vorzugsweise ist das elektronische Gerät ein Gerät der Fahrzeugtechnik und weist ein Gerät aus der Gruppe elektronische Parkbremsvorrichtung (EPB), elektronische Führungsvorrichtung, Motorsteuerungsvorrichtung, Transmissionssteuervorrichtung, Hybridantriebssteuervorrichtung, Antiblockiervorrichtung (ABS) oder elektronische Stabilitätssteuervorrichtung (ESP) auf.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Geräts mit Gehäuse weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Gehäuse mit einer flächigen metallischen Gehäusewand und einer Durchgangsöffnung durch die Gehäusewand für mindestens ein Außenkontaktelement hergestellt. Daneben wird ein Substrat mit Bestückung und Stromverdrahtung mit einer Außenkontaktdurchgangsöffnung, die mit einer Durchgangöffnung durch die Gehäusewand fluchtet, hergestellt. Schließlich wird ein Außenkontaktelement in der Gehäusewand fixiert, das entweder mit einer Glasumhüllung in einem Metallrahmen vorgefertigt ist oder in die metallische Gehäusewand direkt als Durchkontakt durch das Gehäuse eingeschmolzen wird.
  • Dabei ragt ein erstes Ende des Außenkontaktelements aus der Gehäusewand heraus und ein zweites Ende ragt in den Innenbereich des Gehäuses hinein. Nun kann das Substrat auf die Gehäusewand unter Durchführen des zweiten Endes des Außenkontaktelements durch die Außenkontaktdurchgangsöffnung des Substrats eingebracht werden. Abschließend erfolgt ein elektrisches Verbinden des zweiten Endes des Außenkontaktelements mit der Stromverdrahtung des Substrats.
  • Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass mit wenigen Prozessschritten eine zuverlässige Verbindung zwischen der Stromverdrahtung des Substrats und einem Außenkontaktelement geschaffen wird und ein hermetisch abgeschlossenes Gehäuse möglich wird, so dass weder Gas noch Flüssigkeit oder Partikel die Zuverlässigkeit des elektronischen Geräts von außen beeinträchtigen können. Darüber hinaus hat das Verfahren den Vorteil, dass mit dem Einschmelzen des Außenkontaktelements in eine Glasumhüllung, ein hochtemperaturfestes elektronisches Gerät geschaffen wird, das auch extremen Temperaturwechselbelastungen gewachsen ist.
  • In einem weiteren Verfahren ist es vorgesehen, dass in einem vorkonfektionierten Metallrahmen mehrere Außenkontaktelemente angeordnet werden, die mit ihren ersten Enden aus dem Gehäuse herausragen und mit ihren zweiten Enden in das Gehäuse hineinragen, wobei die Außenkontaktelemente in dem Metallrahmen eines Kontakteinsatzes von einer Glasmischung umhüllt werden. Diese Verfahrensvariante hat den Vorteil, dass derartige Kontakteinsätze vorproduziert und gelagert werden können, so dass der Glaseinschmelzprozess von Außenkontaktelementen in einen Metallrahmen optimiert durchgeführt werden kann.
  • Vorzugsweise wird als Außenkontaktelement ein Stift verwendet, der unterschiedliche Querschnitte aufweisen kann. Das elektrische Verbinden des zweiten Endes des Außenkontaktelements mit der Stromverdrahtung des Substrats kann entweder durch einen Lötprozess oder durch einen Schweißprozess durchgeführt werden, wobei mit einer derartigen Technologie die größte Raumersparnis für das elektronische Gerät realisiert werden kann. Weiterhin ist es möglich, das zweite Ende des Außenkontaktelements mit der Stromverdrahtung des Substrats über eine Bondverbindung elektrisch zu verbinden oder eine Kombination aus Bondverbindungselementen und aus Löt- und Schweißverbindungen in Abhängigkeit von den Anforderungen an das elektronische Gerät durchzuführen.
  • Wird wie oben erwähnt ein vorproduzierter bzw. vorkonfektionierter Metallrahmen eines Kontakteinsatzes mit der Durchgangsöffnung durch die Gehäusewand verbunden, so kann dieses stoffschlüssig, formschlüssig oder auch kraftschlüssig durchgeführt werden. Vorzugsweise werden derartige Kontakteinsätze in die Gehäusewand geklebt, gelötet oder auch geschweißt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät gemäß dem Stand der Technik.
  • 1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das elektronische Gerät 1 weist ein Gehäuse 4 auf, wobei in diesem schematischen Querschnitt ein Durchkontakt 8 durch eine metallische Gehäusewand 6 von dieser elektrisch isoliert ist. Der Durchkontakt 8 weist ein erstes Ende 13 auf, das aus dem Gehäuse 4 herausragt, und ein zweite Ende 14, das in den Innenbereich 15 des Gehäuses 4 hineinragt. Dazu ist das Außenkontaktelement 7 als Durchkontakt 8 in einer Durchgangsöffnung 20 durch die Gehäusewand angeordnet, wobei die Durchgangsöffnung 20 für einen Kontakteinsatz 21 vorbereitet ist, der aus einem Metallrahmen 22 und einer Glasumhüllung 23 für das Außenkontaktelement 7 besteht.
  • Dabei sorgt die Glasumhüllung 23 für eine hermetische Abdichtung des Innenbereichs 15 des Gehäuses gegenüber der Umgebung. Ein derartiger Kontakteinsatz 21 mit einer Glasumhüllung 23 für den Durchkontakt 8 hat den Vorteil, dass der Kontakteinsatz 21 extern produziert und gelagert werden kann.
  • Auf der metallischen Gehäusewand 6, die gleichzeitig der Wärmeableitung dient und einen Gehäuseboden in dieser Ausfüh rungsform der Erfindung bildet, ist ein Substrat 5 in Form einer Leiterpatte 10 angeordnet, die im Bereich des Außenkontaktelements 7 eine Außenkontaktdurchgangsöffnung 9 aufweist, die derart angeordnet ist, dass die Außenkontaktdurchgangsöffnung 9 mit dem Durchkontakt 8 fluchtet. Somit ist es möglich, mit einer einzigen Löt- oder Schweißverbindung das zweite Ende 14 des Außenkontaktelements 7 nach Aufbringen oder Auflaminieren der Leiterplatte 10 auf die metallische Gehäusewand 6 an hochstromführende Leiterbahnen der Leiterplatte anzulöten oder anzuschweißen.
  • Praktisch kann das zweite Ende 14 des Außenkontaktelements 7 mit der Oberseite 27 der Leiterplatte 10 bündig abschließen, so dass eine minimale Höhe h des Gehäusedeckels 26 bei dieser Ausführungsform der Erfindung möglich ist. Die Höhe h des Gehäusedeckels ist nicht mehr abhängig von irgendeiner Bondverbindungshöhe, sondern nur noch von der Höhe der auf der Leiterplatte 10 angeordneten diskreten oder integrierten Schaltungselemente.
  • 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in 1 werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert. Mit dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung wird lediglich demonstriert, dass bereits eine Raumersparnis oder ein Raumgewinn mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung möglich ist, selbst wenn eine Bondverbindung 16 zum Verbinden des zweiten Endes 14 eines Außenkontaktelements 7 mit der Stromverdrahtung des Substrats 5 oder wie hier gezeigt mit Leiterbahnen einer Leiterplatte 10 vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Außenkontaktdurchgangsöffnung 9 in der Leiterplatte 10 kann der größte Teil der Gehäusewand 6 genutzt werden, um eine Leiterplatte 10 aufzubringen und eine größere Anzahl von Bestückungselementen auf der Leiterplatte 10 anzuordnen.
  • Mit dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß 2 wird in diesem Querschnitt neben einem Außenkontaktelement 7 in Verbindung mit einer Bondverbindung 16 auch ein weiteres Außenkontaktelement 7 mit einer Lötverbindung zu der Stromverdrahtung der Leiterplatte 10 gezeigt. Zum Herstellen eines derartigen elektronischen Geräts wird zunächst die Gehäusewand 6 mit den Außenkontaktelementen 7 und den Durchkontakten 8 hergestellt, wobei ein Stift 11 in einem Kontakteinsatz 21 in eine Glasumhüllung 23 eingeschmolzen wird. Dann werden die Kontakteinsätze 21 in entsprechenden Durchgangsöffnungen 20 der Gehäusewand 6 fixiert.
  • Erst danach wird die vorbereitete Leiterplatte 10 mit den fluchtenden Außenkontaktdurchgangsöffnungen 9 auf die Gehäusewand 6 aufgebracht und eine Bondverbindung 16 und eine Lötverbindung der zweiten Enden 14 der Außenkontaktelemente 7 durchgeführt. Danach kann ein hermetisch das Gehäuse und das elektronische Gerät abschließender Gehäusedeckel 26 aufgebracht werden, dessen Höhe H der Höhe H des in 3 gezeigten Gehäusedeckels 26 entspricht. Mit den oben geschilderten wenigen Verfahrensschritten ist es möglich, entweder ein räumlich verkleinertes elektronisches Gerät herzustellen oder mit einem vergrößerten Substrat 5 mehr Komponenten für das elektronische Gerät auf dem Substrat 5 unterzubringen.
  • 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein elektronisches Gerät 3 gemäß dem Stand der Technik, wie er bereits einleitend erörtert wurde, so dass sich eine Wiederholung an dieser Stelle erübrigt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6415182 B1 [0005]

Claims (15)

  1. Elektronisches Gerät mit Gehäuse (4) aufweisend: – mindestens ein Substrat (5) mit Stromverdrahtung; – mindestens eine metallische Gehäusewand (6), auf der das Substrat (5) angeordnet ist; – mindestens ein stromführendes Außenkontaktelement (7), das mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) elektrisch in Verbindung steht und einen elektrisch isolierten Durchkontakt (8) durch die metallische Gehäusewand (6) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (5) eine Außenkontaktdurchgangsöffnung (9) aufweist, die mit dem Durchkontakt (8) durch die metallische Gehäusewand (6) fluchtet.
  2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (5) eine Leiterplatte (10) mit stromführenden Leiterbahnen aufweist.
  3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenkontaktelement (7) einen Stift (11) aufweist, der aus der Gehäusewand (6) herausragt und in der metallischen Gehäusewand (6) isolierend über eine Glasmischung (12) eingeschmolzen und fixiert ist, wobei die Glasmischung (12) das Gehäuse (4) hermetisch abdichtet.
  4. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (6) einen Kontakteinsatz (21) mit mindestens einem Außenkontaktelement (7) aufweist, wobei der Kontakteinsatz (21) in der metallischen Gehäusewand (6) fixiert ist.
  5. Elektronisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenkontaktelement (7) mit einem ersten Ende (13) aus dem Gehäuse (4) herausragt und mit einem zweiten Ende (14) durch die Außenkontaktdurchgangsöffnung (9) des Substrats (5) in einen Innenbereich (15) des Gehäuses (4) hineinragt, wobei das zweite Ende (14) mit der Stromverdrahtung verlötet oder verschweißt ist.
  6. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenkontaktelement (7) mit einem zweiten Ende (14) durch die Außenkontaktdurchgangsöffnung (9) des Substrats (5) in einen Innenbereich (15) des Gehäuses (4) hineinragt, wobei das zweite Ende (14) mit der Stromverdrahtung über eine Bondverbindung (16) verbunden ist.
  7. Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bondverbindung (16) mindestens einen Bonddraht (17) oder mindestens ein Bondband mit zwei Enden (18, 19) aufweist, wobei ein erstes Bondverbindungsende (18) mit dem zweiten Ende (14) des Außenkontaktelements (7) verschweißt ist, und ein zweites Bondverbindungsende (19) mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) verschweißt ist.
  8. Elektronisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Gerät (1) ein Gerät der Fahrzeugtechnik ist und vorzugsweise ein Gerät aus der Gruppe elektronische Führungsvorrichtung, Motorsteuerungsvorrichtung, Transmissionssteuervorrichtung, Hybridantriebssteuervorrichtung, Antiblockiervorrichtung (ABS) oder elektronische Sicherheitssteuerungsvorrichtung (ESP) aufweist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Geräts (1) mit Gehäuse (4), das folgende Verfahrensschritte aufweist: – Herstellen eines Gehäuses (4) mit einer flächigen metallische Gehäusewand (6) und einer Durchgangsöffnung (20) durch die Gehäusewand (6) für mindestens ein Außenkontaktelement (7); – Herstellen eines Substrats (5) mit Bestückung und Stromverdrahtung mit einer Außenkontaktdurchgangsöffnung (9), die mit der Durchgangöffnung (20) durch die Gehäusewand (6) fluchtet; – Fixieren eines Außenkontaktelements (7), das mit einer Glasumhüllung (23) in einen Metallrahmen (22) oder in die metallische Gehäusewand (6) eingegossen ist, wobei das Außenkontaktelement (7) nach dem Fixieren mit einem ersten Ende (13) aus der Gehäusewand (6) herausragt und mit einem zweiten Ende (14) in das Gehäuse (4) hineinragt; – Aufbringen des Substrats (5) auf die Gehäusewand (6) unter Durchführen des zweiten Endes (14) des Außenkontaktelements (7) durch die Außenkontaktdurchgangsöffnung (9) des Substrats (5); – elektrisches Verbinden des zweiten Endes (14) des Außenkontaktelements (7) mit der Stromverdrahtung des Substrats (5).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Metallrahmen (22) mehrere Außenkontaktelemente (7) angeordnet werden, die mit ihren ersten Enden (13) aus dem Gehäuse (4) herausragen und mit ihren zweiten Enden (14) in das Gehäuse (4) hineinragen, wobei die Außenkontaktelemente (7) in dem Metallrahmen (22) eines Kontakteinsatzes (21) von einer Glasmischung (12) umhüllt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Außenkontaktelement (7) ein Stift (11) verwendet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (14) des Außenkontaktelements (7) mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) verlötet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (14) des Außenkontaktelements (7) mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) verschweißt wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (14) des Außenkontaktelements (7) mit der Stromverdrahtung des Substrats (5) über eine Bondverbindung elektrisch verbunden wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrahmen (22) des Kontakteinsatzes (21) mit der Durchgangsöffnung (20) der Gehäusewand (6) stoffschlüssig oder formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden wird.
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